專利名稱：增亮型光學(xué)膜及其制造方法
增亮型光學(xué)膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)膜及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種增亮型光學(xué)膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
在平面顯示器中，液晶顯示器是利用線偏振光來造成亮、暗及灰階的效果。由背光模塊來的光線經(jīng)過偏光片處理后產(chǎn)生了線偏振光，接著隨液晶分子的排列扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生亮暗變化而顯示內(nèi)容。
然而，目前液晶顯示器的總亮度大約僅為其背光源所提供的4~6%，其中，吸收一半入射光的二色性偏光片是造成損失的主因之一。有些研究是讓背光模塊直接產(chǎn)生線偏振光，可惜的是目前尚無法具體化，使大部分研究仍著重于光學(xué)膜的改良。因此，如何制作出合適的光學(xué)膜以妥善使用背光源，進(jìn)而改善液晶顯示器亮度欠佳的問題，實為亟待解決的課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有關(guān)于一種增亮型光學(xué)膜及其制造方法，此增亮型光學(xué)膜直接利用連續(xù)巻對巻的方式制造，不僅具有較高光穿透度，且生產(chǎn)成本低。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種增亮型光學(xué)膜，其包括偏光層、保護(hù)層、一個四分之一波長片與膽固醇液晶層。偏光層具有相對的第一表面與第二表面。保護(hù)層設(shè)置在第一表面。四分之一波長片設(shè)置在第二表面，且四分之一波長片的光軸與巻出方向夾45度角。膽固醇液晶層設(shè)置在四分之一波長片上，且位于相對偏光層的另一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種增亮型光學(xué)膜的制造方法，其包括步驟提供偏光層；使保護(hù)層與一個四分之一波長片分別對應(yīng)偏光層的第一表面與第二表面，其中，四分之一波長片的光軸與巻出方向夾45度角；以及，以巻對巻的方式使保護(hù)層與四分之一波長片分別貼合于第一表面與第二表面。
本發(fā)明的好處在于，由于四分之一波長片的光軸與巻出方向已呈45度角，在制造過程中可省去對位的步驟，直接與偏光層、保護(hù)層通過巻對巻的連續(xù)生產(chǎn)方式制作出增亮型光學(xué)膜，可以降低制造過程步驟，加速增亮型光學(xué)膜的制造過程，使產(chǎn)量大增。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文通過具體實施例，并配合所附
圖式，作詳細(xì)說明如下

圖1是依照本發(fā)明較佳實施例的一種增亮型光學(xué)膜的制造方法的流程圖。
圖2是制作增亮型光學(xué)膜的裝置示意圖。
圖3A至圖3C是制造過程中形成增亮型光學(xué)膜各層的示意圖。
圖4是偏光層與四分之一波長片的配置關(guān)系的示意圖。
圖5是依照本發(fā)明較佳實施例的一種增亮型光學(xué)膜的制造方法的另一流程圖。
圖6是增亮型光學(xué)膜的另一示意圖。具體實施方式

在此揭露一種增亮型光學(xué)膜及其制造方法，由于本實施例的四分之一波長片的光軸與巻出方向(machine direction, MD)夾45度角，因此可以直接將保護(hù)層與四分之一波長片分別對應(yīng)偏光層的二個相對表面，使保護(hù)層與四分之一波長片以巻對巻的方式，經(jīng)滾壓后與偏光層一并貼合。膽固醇液晶層可于四分之一波長片貼合至偏光層前或貼合至偏光層后，形成于四分之一波長片上。
以下附圖式舉例說明，需注意的是，為清楚說明各組件的關(guān)系，所附圖式中的各組件并非按照實物的比例繪制。
請同時參照第1、 2圖，圖1是依照本發(fā)明較佳實施例的一種增亮型光學(xué)膜的制造方法的流程圖，圖2是制作增亮型光學(xué)膜的裝置示意圖。增亮型光學(xué)
膜100 (見圖3C)的制造方法包括步驟Sll至S14。首先，如步驟S11所示，提供偏光層110。此偏光層110可由親水性高分子膜制作，例如為一聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)膜。于進(jìn)行后續(xù)制造過程前(例如是對應(yīng)區(qū)域I)，此聚乙烯醇膜可先經(jīng)過膨脹、染色、延伸及干燥等步驟，以形成含碘或染料的偏光層110。較佳地，偏光層110的厚度約20至35 um，偏光度約99.9%以上，且單體穿透率在41%以上。
舉例說明上述染色的步驟，膨脹后的聚乙烯醇膜于含碘與硼酸水溶液中進(jìn)
行染色，使形成含碘的聚乙烯醇膜。另外，亦可將膨脹后的聚乙烯醇膜浸泡于含有染料與硼酸等藥劑的水溶液中，以形成含染料的聚乙烯醇膜。
接著，如步驟S12所示，于偏光層110相對的第一表面110A與第二表面
110B各形成一接著層。并請參照圖3A至3C圖，其是制造過程中形成增亮型
光學(xué)膜各層的示意圖。此步驟中，可調(diào)配一聚乙烯醇水溶液作為接著層的材料。聚乙烯醇水溶液中具有占聚乙烯醇水溶液總重量約1 10%的聚乙烯醇樹脂，或較佳地占總重量約4 8°/。，且聚乙烯醇樹脂的聚合度介于約1000與2000之間。
如圖2所示，聚乙烯醇水溶液Wl供應(yīng)至第一表面110A與第二表面110B。于偏光層110移動的過程中，聚乙烯醇水溶液Wl會于第一表面110A與第二表面110B均勻地形成接著層120、 130，如圖3A所示。
然后，如步驟S13與圖3B所示，使一保護(hù)層140與一個四分之一波長片150分別對應(yīng)偏光層110的第一表面110A與第二表面110B，四分之一波長片150上設(shè)置有一膽固醇液晶層160，其位在四分之一波長片150相對偏光層110的另一側(cè)。
制作膽固醇液晶層160至四分之一波長片150的表面前，可先以絨布進(jìn)行表面配向(rubbing)處理，或是不作表面配向，直接涂布膽固醇液晶材料至四分之一波長片150上。例如，可以狹縫擠壓式模具(slot die)或線棒(wire bar)將膽固醇液晶材料涂布于四分之一波長片150的表面。并接著以8(TC烘箱將此膽固醇液晶材料的溶劑烘干約2分鐘之后，再以100W/cm2的紫外光燈照射約1分鐘后，即可形成膽固醇液晶層160。
接著，如步驟S14所示，以巻對巻的方式使保護(hù)層140與四分之一波長片150分別貼合于第一表面110A與第二表面IIOB。并請參照圖4，其是偏光層IIO與四分之一波長片150的配置關(guān)系的示意圖。如圖4所示，四分之一波長片150的光軸Al與巻出方向MD夾有角度，其為45度角，而巻出方向MD與偏光層110的光軸A2方向一致。由于四分之一波長片150的光軸Al已與巻出方向MD成45度角，因而四分之一波長片150與保護(hù)層140在制造過程中可直接一并制作到偏光層110上。如圖2所示，滾輪201、 203分別于偏光層110上下二側(cè)以滾壓的方式，并通過接著層120、 130的作用，將保護(hù)層140與四分之一波長片150緊密地貼合到偏光層110上。
如圖3C所示，增亮型光學(xué)膜100包括層迭設(shè)置(由上至下)的保護(hù)層140、接著層120、偏光層110、接著層130、四分之一波長片150與膽固醇液晶層160。接著，可在增亮型光學(xué)膜100始貼合完成時(例如是對應(yīng)區(qū)域11)，以60 80"C的溫度條件下干燥3 6分鐘，以使增亮型光學(xué)膜100的結(jié)構(gòu)定型。其它干燥技術(shù)，例如紅外線烘烤或是熱風(fēng)干燥等，亦可應(yīng)用于本實施例增亮型光學(xué)膜100的干燥步驟。
請參照圖5，其是依照本發(fā)明較佳實施例的一種增亮型光學(xué)膜的制造方法的另一流程圖。此制造方法與前述圖1所示的制造方法的不同在于膽固醇液晶層160的制作順序。如圖5所示，制造方法包括S51至S55，其中步驟S51、S52與步驟S11、 S12相同，故在此不重復(fù)說明。然于步驟S53中，僅單純提 供一個四分之一波長片150 (尚未設(shè)置任何膽固醇液晶層160)，并于步驟S54 中，與保護(hù)層140通過巻對巻的方式分別貼合至偏光層110上。之后，如步驟 S55所示，最后再形成膽固醇液晶層160至四分之一波長片150相對偏光層110 的另一側(cè)。
上述的保護(hù)層140可為三醋酸纖維膜(TAC)，用以提供保護(hù)并使偏光層 110定型，而與膽固醇液晶層160結(jié)合的四分之一波長片150可作為另一保護(hù) 層使用。
增亮型光學(xué)膜IOO可具有其它結(jié)構(gòu)設(shè)計。請參照圖6，其是增亮型光學(xué)膜 的另一示意圖。增亮型光學(xué)膜100'的保護(hù)層140'具有一基材141'與一光學(xué) 涂層143'?；?41'可為三醋酸纖維膜(TAC)。光學(xué)涂層143，可為硬鍍膜 (hard-coating film)、抗反身寸月莫(anti-reflection film)、 {氐反射膜(low reflection film)、抗眩膜(anti-glare film)或抗靜電膜(anti-static film)。
光學(xué)涂層143'較佳的厚度為3~8um，其可通過涂布的方式形成于基材 141'上，用以作為一般光學(xué)膜的表面處理，以加強(qiáng)光學(xué)膜硬度、防止日常生 活無意的刮傷或避免光線被過度集中讓使用者觀看時感覺不適。
另外，如圖6所示，于保護(hù)層140'上更可依序形成一感壓膠層170與一 離型層180。感壓膠層170用以在撕除離型層180后，使光學(xué)膜100'具有黏 著性，而可貼于其它組件(例如是液晶面板)上。感壓膠層170與離型層180 亦可制作于圖3C的增亮型光學(xué)膜100上。
就本實施例的增亮型光學(xué)膜100、 101'而言，其可作為下偏光板使 。當(dāng) 光源從膽固醇液晶層160側(cè)入光時，由于膽固醇液晶為一種具有旋光性的向列 液晶，分子會隨著光軸作螺旋結(jié)構(gòu)排列，將入射未偏極化光源分離出左右旋圓偏振光，其中與膽固醇液晶相反旋光性的圓偏振光可被穿透，而相同旋光性的 圓偏振光則被反射。僅需再額外使用一簡單反射面即可輕易將原本被膽固醇液
晶反射的圓偏振光反轉(zhuǎn)成可穿透的圓偏振光，此時即可通過膽固醇液晶層160，
以產(chǎn)生接近兩倍單一旋光性的圓偏振光。
而搭配使用的四分之一波長片150其光軸A1與偏光層110夾45度角，其 可將圓偏振光轉(zhuǎn)成線偏振光后，再導(dǎo)入偏光層110。亦即，所有光源可以被完 全地轉(zhuǎn)換成可全數(shù)通過偏光層110的偏光態(tài)，有效達(dá)到增亮的效果。
舉例說明說明本實施例的膽固醇液晶層160的制作方式。首先取BASF的 液晶材料LC1057與LC756調(diào)配成LC756占LC1057重量百分比5%、 6%、 7% 的膽固醇液晶配比，與溶劑環(huán)戊酮(cyclopentanone)調(diào)成重量百分比30%的 溶液，再加入2。/。的BYK-361與2。/。的光起始劑IRGACURE184。之后，涂布 在已配向或未配向的表面。每涂布完一層膽固醇液晶材料，便以8(TC烘箱將溶 劑烘干約2分鐘之后，再以100W/cm2的紫外光燈照射約1分鐘以干燥聚合。 此制造過程可重復(fù)三次，使三層涂料的總厚度約3 10"m。將具有膽固醇液晶 的增亮型光學(xué)膜與未涂布膽固醇液晶的非增亮型光學(xué)膜(對照組)放置于背光 板上，以KONICA-MINOLTA CA-210量測比較兩片樣品的亮度。量測出的結(jié) 果為，增亮型光學(xué)膜的亮度約為705 nit，而非增亮型光學(xué)膜的亮度約為585 nit， 是以，通過本實施例所揭露的制作方法所生產(chǎn)的增亮型光學(xué)膜是可以達(dá)到使亮 度提升18.5%的效果。
本發(fā)明上述實施例所揭露的增亮型光學(xué)膜及其制造方法，在偏光層的上下 表面設(shè)置保護(hù)層與四分之一波長片，并在四分之一波長片上設(shè)置膽固醇液晶。 由于四分之一波長片的光軸與巻出方向已呈45度角，在制造過程中可省去對 位的步驟，直接與偏光層、保護(hù)層通過巻對巻的連續(xù)生產(chǎn)方式制作出增亮型光學(xué)膜，如此不僅可降低制造過程步驟，加速增亮型光學(xué)膜的制造過程，使量產(chǎn) 大增。此外，涂布膽固醇液晶的增亮型光學(xué)膜的光源利用率高，可更為廣泛地 應(yīng)用在市售商品中。
權(quán)利要求
1.一種增亮型光學(xué)膜，其特征在于包括偏光層，具有相對的第一表面與第二表面；保護(hù)層，設(shè)置在該第一表面；一個四分之一波長片，設(shè)置在該第二表面，該四分之一波長片的光軸與卷出方向夾45度角；以及膽固醇液晶層，設(shè)置在該四分之一波長片上，且位于相對該偏光層的另一側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該保護(hù)層包括基材與光學(xué) 涂層，該光學(xué)涂層設(shè)置在該基材上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該基材為三醋酸纖維膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該光學(xué)涂層為硬鍍膜、抗 反射膜、低反射膜、抗眩膜或抗靜電膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該光學(xué)涂層的厚度在3 至8lim之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該偏光層的厚度在20至 35tim之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該偏光層為聚乙烯醇膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于該聚乙烯醇膜包含碘或染 料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于包括接著層，設(shè)置在該保 護(hù)層與該偏光層之間；或者，該接著層設(shè)置在該四分之一波長片與該偏光層之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求第1所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于包括感壓膠層，設(shè)置 在該保護(hù)層上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的增亮型光學(xué)膜，其特征在于包括離型層，設(shè)置在該 感壓膠層上。
12. —種增亮型光學(xué)膜的制造方法，其特征在于包括 提供偏光層；使保護(hù)層與一個四分之一波長片分別對應(yīng)該偏光層相對的第一表面與第 二表面，其中，該四分之一波長片的光軸與巻出方向夾45度角；以及以巻對巻的方式使該保護(hù)層與該四分之一波長片分別貼合于該第一表面 與該第二表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于包括形成膽固醇液晶層至該四分之一波長片相對該偏光層的另一側(cè)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于該形成該膽固醇液晶層的步驟包括涂布膽固醇液晶材料至該四分之一波長片； 烘干該膽固醇液晶材料與該四分之一波長片；以及 以紫外光照射該膽固醇液晶材料。
15. 如根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其特征在于包括于該第一表面與該第二表面各形成一接著層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于包括使貼合的該保護(hù)層、該偏光層與該四分之一波長片干燥。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于包括于該保護(hù)層上形成感壓膠層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其特征在于包括于該感壓膠層上形成離型層。
全文摘要
一種增亮型光學(xué)膜及其制造方法，涉及光學(xué)膜領(lǐng)域。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種增亮型光學(xué)膜的制造方法，其包括步驟提供偏光層；使保護(hù)層與一個四分之一波長片分別對應(yīng)偏光層相對的第一表面與第二表面，其中，四分之一波長片的光軸與卷出方向夾45度角；以及，以卷對卷的方式使保護(hù)層與四分之一波長片分別貼合于偏光層的第一表面與第二表面。更可形成膽固醇液晶層于四分之一波長片相對偏光層的另一側(cè)，此制造過程可整合在上述步驟中。
文檔編號G02B5/30GK101630033SQ20091016386
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者吳昱勛 申請人:蘇州達(dá)信科技電子有限公司;達(dá)信科技股份有限公司