【技術領域】本發明是有關於一種偏光板及偏光板的製備方法，特別是指一種包含兩層聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜的偏光板，以及該偏光板的製備方法。
【先前技術】中華民國專利公開第201348309號揭露一種化學氣相沉積膜，用以控制嵌段共聚物薄膜中之域取向。該專利案將含有聚對二甲苯的表面能中和層以約150nm厚度沉積於矽晶圓上，接著塗佈嵌段共聚物，最後將含有聚對二甲苯的面塗層以約150nm厚度沉積於嵌段共聚物上。
中華民國專利公開第201422444A號揭露一種層疊結構、製造方法及發光裝置，包括：一基板，其具有一表面；一聚對二甲苯膜，設於此基板之表面上；以及一中介層設於此表面及此聚對二甲苯膜之間，其中此中介層對此基板及此聚對二甲苯膜皆共價接合。該專利案說明聚對二甲苯膜可使OLED發光裝置在空氣下仍能均勻發光，並具有預期亮度，無聚對二甲苯膜之OLED發光裝置亮度明顯降低且有暗點產生。
美國專利公告第9390920號揭露一材料之製造方法，其中包含複合材料及沉積材料，沉積0.1~2μm厚度的Parylene C可改善材料表面的均勻度及緻密性。
美國專利公告第9301927號揭露一用於醫療用途之薄片，該薄片包含一高分子複合薄膜以及二層以上的Parylene C薄膜，此薄片之底層及頂層之水接觸角介於75~95度之間，可以防止人體組織沾黏或做為人體組織間的分隔。
偏光板在液晶顯示器中主要功能是控制特定光波的偏振方向，以產生偏極光。以往偏光板包含一層聚乙烯醇膜及兩層分別連接該聚乙烯醇膜的兩相反側的三醋酸纖維素膜。由於該等三醋酸纖維素膜具有高水氣穿透率(Water Vapor Transmission Rate ，簡稱WVTR)，導致水氣會經由該等三醋酸纖維素膜進入而與聚乙烯醇膜接觸，使得具有高水溶解性的該聚乙烯醇膜被溶解，而導致方向性被破壞，繼而改變偏光板的偏光度，且使得該偏光板在高濕度環境下的使用期限變短。此外，該偏光板在高溫度或紫外光較強的環境下使用或保存，會破壞三醋酸纖維素膜及聚乙烯醇膜的方向性，導致偏光板的使用壽命或保存期限變短。
【發明內容】因此，本發明的一目的，即在提供一種具有水氣阻隔性、熱穩定性以及紫外光穩定性的偏光板。
於是，本發明偏光板，包含一層聚乙烯醇膜、兩層分別連接該聚乙烯醇膜的兩相反側的醋酸纖維素膜，以及兩層分別連接該等醋酸纖維素膜的聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜。
本發明的另一目的，即在提供一種偏光板的製備方法。
於是，本發明偏光板的製備方法，包含以下步驟：提供兩層醋酸纖維素膜，且分別在該等醋酸纖維素膜上形成聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜，而獲得兩個層疊物，接著，將該等層疊物的該等醋酸纖維素膜分別設置在一層聚乙烯醇膜的兩相反側上。
本發明的功效在於：透過該等聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜，提升該等醋酸纖維素膜的水氣阻隔性及熱穩定性，且可避免該等醋酸纖維素膜經紫外光照射後變形(例如捲曲)或變色，繼而使得該偏光板具有水氣阻隔性、熱穩定性及紫外光穩定性。
以下將就本發明內容進行詳細說明。
該醋酸纖維素膜例如但不限於三醋酸纖維素膜。
該聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯) (亦稱parylene HT或parylene AF4)膜是由一包括1,1,2,2,9,9,10,10-八氟[2.2]二聚對二甲苯的有機物所形成。該聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜形成步驟包含對該1,1,2,2,9,9,10,10-八氟[2.2]二聚對二甲苯加熱至90℃至160℃進行氣化，再加熱至650℃至750℃進行裂解，接著，於沉積壓力範圍在1mTorr至100mTorr間進行化學氣相沉積(chemical vapor deposition，簡稱CVD)處理，並聚合形成該聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜。
【實施方式】本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
參閱圖1，本發明偏光板的一實施例，包含一層聚乙烯醇膜1、兩層分別連接該聚乙烯醇膜1的兩相反側的三醋酸纖維素膜2，以及兩層分別連接該等三醋酸纖維素膜2的聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜3。
本發明的實施例的偏光板的製備方法，包含以下步驟：將50.4克的二氯甲烷與5.6克的甲醇混合，形成混合物。將8克的三醋酸纖維素(廠牌：Eastman chemical company；型號：E-428B)加入該混合物中，於密閉環境下持續攪拌48小時，獲得透明的溶液。將該溶液置於一個濕膜塗佈器(廠牌：ZEHNTNER；型號：ZUA2000)內，並調整該濕膜塗佈器的高度為800 微米，接著，將該溶液塗佈於一個玻璃板上，並放入45℃的烘箱中靜置30分鐘，再於室溫下靜置乾燥2小時，而於該玻璃板上形成一層厚度為80μm的三醋酸纖維素膜。然後，將該三醋酸纖維素膜自該玻璃板上脫離。
將該三醋酸纖維素膜置入沉積系統艙體中，並將5克的1,1,2,2,9,9,10,10-八氟[2.2]二聚對二甲苯置於汽化器中，且設定汽化溫度為140℃，熱裂解溫度為720℃，壓力為40mtorr。當溫度及壓力達設定值時，1,1,2,2,9,9,10,10-八氟[2.2]二聚對二甲苯開始進行氣化、裂解並沉積於該三醋酸纖維素膜上並進行聚合，沉積120min後停止，而於該三醋酸纖維素膜上沉積有厚度為900nm的聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜，形成一個層疊物。提供兩個層疊物，並將該等層疊物的該等三醋酸纖維素膜分別連接至一個聚乙烯醇膜的兩相反側上，而獲得一個偏光板。
本發明提供三個偏光板做為比較對象，且依序為第一比較例、第二比較例及第三比較例。
該第一比較例的偏光板包含一層聚乙烯醇膜，以及兩層分別連接該聚乙烯醇膜的兩相反側的三醋酸纖維素膜。
該第一比較例的偏光板的製備方法包含以下步驟：將50.4克的二氯甲烷與5.6克的甲醇混合，形成混合物。將8克的三醋酸纖維素(廠牌：Eastman chemical company；型號：E-428B)加入該混合物中，於密閉環境下持續攪拌48小時，獲得透明的溶液。將該溶液置於一個濕膜塗佈器(廠牌：ZEHNTNER；型號：ZUA2000)內，並調整該濕膜塗佈器的高度為800 微米，接著，將該溶液塗佈於一個玻璃板上，並放入45℃的烘箱中靜置30分鐘，再於室溫下靜置乾燥2小時，而於該玻璃板上形成一層厚度為80μm的三醋酸纖維素膜。然後，將該三醋酸纖維素膜自該玻璃板上脫離。接著，提供兩個三醋酸纖維素膜，並將該等三醋酸纖維素膜分別連接至一個聚乙烯醇膜的兩相反側上，而獲得一個偏光板。
該第二比較例的偏光板包含一層聚乙烯醇膜、兩層分別連接該聚乙烯醇膜的兩相反側的三醋酸纖維素膜，以及兩層分別連接該等三醋酸纖維素膜的聚一氯對二甲苯[poly(monochloro-p-xylene)，簡稱parylene C]膜。
該第二比較例的偏光板的製備方法，包含以下步驟：將50.4克的二氯甲烷與5.6克的甲醇混合，形成混合物。將8克的三醋酸纖維素(廠牌：Eastman chemical company；型號：E-428B)加入該混合物中，於密閉環境下持續攪拌48小時，獲得透明的溶液。將該溶液置於一個濕膜塗佈器(廠牌：ZEHNTNER；型號：ZUA2000)內，並調整該濕膜塗佈器的高度為800 微米，接著，將該溶液塗佈於一個玻璃板上，並放入45℃的烘箱中靜置30分鐘，再於室溫下靜置乾燥2小時，而於該玻璃板上形成一層厚度為80μm的三醋酸纖維素膜。然後，將該三醋酸纖維素膜自該玻璃板上脫離。
將該三醋酸纖維素膜置入沉積系統艙體中，並將3克的一氯對二甲苯二聚體(monochloro-[2,2]paracyclophane)置於汽化器中，且設定汽化溫度為170℃，熱裂解溫度為690℃，壓力為5mtorr。當溫度及壓力達設定值時，該一氯對二甲苯二聚體開始進行氣化、裂解並沉積於該三醋酸纖維素膜上並進行聚合，沉積80min後停止，而於該三醋酸纖維素膜上沉積有厚度為900nm的聚一氯對二甲苯膜，形成一個層疊物。提供兩個層疊物，並將該等層疊物的該等三醋酸纖維素膜分別連接至一個聚乙烯醇膜的兩相反側上，而獲得一個偏光板。
該第三比較例的偏光板包含一層聚乙烯醇膜、兩層分別連接該聚乙烯醇膜的兩相反側的三醋酸纖維素膜，以及兩層分別連接該等醋酸纖維素膜的聚對二甲苯[poly(p-xylene)，簡稱parylene N]膜。
該第三比較例的偏光板的製備方法，包含以下步驟：將50.4克的二氯甲烷與5.6克的甲醇混合，形成混合物。將8克的三醋酸纖維素(廠牌：Eastman chemical company；型號：E-428B)加入該混合物中，於密閉環境下持續攪拌48小時，獲得透明的溶液。將該溶液置於一個濕膜塗佈器(廠牌：ZEHNTNER；型號：ZUA2000)內，並調整該濕膜塗佈器的高度為800 微米，接著，將該溶液塗佈於一個玻璃板上，並放入45℃的烘箱中靜置30分鐘，再於室溫下靜置乾燥2小時，而於該玻璃板上形成一層厚度為80μm的三醋酸纖維素膜。然後，將該三醋酸纖維素膜自該玻璃板上脫離。
將該三醋酸纖維素膜置入沉積系統艙體中，並將5克的對二甲苯二聚體([2.2]paracyclophane)置於汽化器中，且設定汽化溫度為160℃，熱裂解溫度為650℃，壓力為55mtorr。當溫度及壓力達設定值時，對二甲苯二聚體開始進行氣化、裂解並沉積於該三醋酸纖維素膜上並進行聚合，沉積120min後停止，而於該三醋酸纖維素膜上沉積有厚度為900nm的聚對二甲苯膜，形成一個層疊物。提供兩個層疊物，並將該等層疊物的該等三醋酸纖維素膜分別連接至一個聚乙烯醇膜的兩相反側上，而獲得一個偏光板。
評價項目
水氣阻隔性量測：將該實施例的層疊物、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物，以及第三比較例的層疊物裁剪成適當大小，形成四個待測樣品。接著，將該等待測樣品依序使用丙酮、甲醇及去離子水分別震盪清洗5分鐘，並以氮氣槍吹乾，然後，放入60℃的烘箱中5分鐘，形成四個經清洗後的待測片。使用鈣測試法對該等經清洗後的待測片進行水氣滲透率(單位：g/m2/day)的量測，並經由下列公式計算。ρCa：鈣的電阻率；L：鈣膜長度；w：鈣膜寬度；δCa：鈣的密度；M(H2O)：水分子量；M(Ca)：鈣分子量；G：導電值；t：時間。
熱穩定性：將該實施例的層疊物、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物，以及第三比較例的層疊物裁剪並取出0.1克，形成四個待測樣品。使用熱重熱示差同步熱分析儀(Simultaneous Therma Analyzer；廠牌：STA,Perkin Elmer；型號：STA6000)對該等待測樣品進行量測。參數條件為50℃升溫至650℃。
紫外光穩定性：將該實施例的層疊物、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物，以及第三比較例的層疊物裁剪成適當大小，形成四個待測樣品。將該等待測樣品置入裝設有2000W且波長範圍為300至500nm的紫外光燈的燈箱中。該紫外光燈距離該等待測樣品的照射高度為20cm，且朝向該實施例的層疊物的聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物的聚一氯對二甲苯膜，以及第三比較例的層疊物的聚對二甲苯膜照射並照射1小時。
穿透率(單位：%)：使用紫外光-可見光光譜儀(Ultraviolet -Visible Spectroscopy；廠牌：JASCO；型號： V-550)對該實施例的層疊物、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物，以及第三比較例的層疊物進行量測，且獲得的光譜圖依序為圖2、圖3、圖4及圖5。
相位延遲值：該實施例的層疊物、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物，以及第三比較例的層疊物置入低相位差高速檢查機(廠牌：Otsuka Tech Electronics Co.Ltd；型號：Re-100)中量測Re及Rth值。
色彩量測：將實施例的層疊物、第一比較例的三醋酸纖維素膜、第二比較例的層疊物，以及第三比較例的層疊物裁剪成適當大小，形成四個待測樣品。利用彩色色差儀(廠牌：安邦儀器有限公司；型號：NH310TW)量測該等待測樣品在紫外光照射前後的色彩，並計算色差(△E)值。該色差值為[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2，其中，△L為L2-L1，△a為a2-a1，△b為b2-b1。L1及L2為顏色的明暗程度。a1及b1或a2及b2為CIE 1976色彩空間的座標且用來表示該等待測樣品在紫外光照射前後的顏色。
表1
| | 實施例 | 第一 比較例 | 第二 比較例 | 第三 比較例 |
| 層疊物 | 三醋酸纖維素膜 | 層疊物 | 層疊物 |
| 失去導電度的時間(秒) | 2500 | 700 | 1900 | 1700 |
| 水氣穿透率(g/m2/day) | 0.4992 | 2.2046 | 1.0475 | 1.0872 |
| 熱重損失開始的溫度 (℃) | 356.45 | 345.39 | 347.25 | 351.05 |
| 經紫外光照射1小時後外觀變化 | 無捲曲且無變色 | 捲曲變形且無變色 | 無捲曲但變淡黃色 | 無捲曲但變淡黃色 |
| 紫外光照射前的色彩 | L1值 | 93.71 | 94.68 | 94.03 | 94.34 |
| a1值 | 0.80 | 0.48 | 0.64 | 0.69 |
| b1值 | 1.21 | 0.71 | 1.44 | 1.39 |
| 經紫外光照射1小時後的色彩 | L2值 | 93.47 | 94.34 | 91.91 | 93.23 |
| a2值 | 0.44 | 0.52 | 0.90 | 0.15 |
| b2值 | 2.45 | 1.59 | 8.16 | 4.74 |
| 紫外光照射前後的色彩差異及色差 | △L值 | -0.24 | -0.34 | -2.12 | -1.11 |
| △a值 | -0.36 | 0.04 | 0.26 | -0.54 |
| △b值 | 1.24 | 0.88 | 6.72 | 3.35 |
| △E值 | 1.31 | 0.95 | 7.08 | 3.51 |
| 相位延遲值 | Re(nm) | 1.927 | 1.905 | 1.989 | 1.988 |
| Rth(nm) | 47.361 | 34.958 | 49.788 | 59.364 |
由表1的實驗數據可知，相較於該第一比較例至該第三比較例的層疊物，本發明的實施例的層疊物具有較低的水氣穿透率，且較高的熱重損失溫度，以及經紫外光照射後不變形且不變色，因此，本發明的偏光板具有較佳的水氣阻隔性、熱穩定性及紫外光穩定性。
再者，由表1的相位延遲數據以及圖2至圖3可知，相較於第一比較例，本發明的實施例的層疊物的光學性質幾乎貼近於第一比較例，此表示本發明的實施例的層疊物不會因為聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜而造成偏光板的光學性質損失。反觀該第二比較例及該第三比較例，參閱表1、圖4及圖5，該第二比較例及該第三比較例的層疊物的相位延遲值及穿透率與該第一比較例的相位延遲值及穿透率差異顯著，此表示該第二比較例及該第三比較例會因為聚一氯對二甲苯膜及聚對二甲苯膜而造成偏光板的光學性質損失。
綜上所述，本發明透過該等聚(α,α,α’,α’-四氟對二甲苯)膜，提升該等醋酸纖維素膜的水氣阻隔性及熱穩定性，且可避免該等醋酸纖維素膜經紫外光照射後變形或變色，繼而使得該偏光板具有水氣阻隔性、熱穩定性及紫外光穩定性，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
【圖式簡單說明】本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明偏光板的一實施例的一立體示意圖； 圖2是該實施例的一個層疊物的一光譜圖； 圖3是一個第一比較例的一層三醋酸纖維素膜的一光譜圖； 圖4是一個第二比較例的一個層疊物的一光譜圖；及 圖5是一個第三比較例的一個層疊物的一光譜圖。