CN106896442A - 光学膜片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
光学膜片及其的制造方法。光学膜片包括一光学层、一第一材料层与一第二材料层。第一材料层与第一材料层分别在光学层的相反侧上。第一材料层与第二材料层的含水率小于4wt％。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光学膜片及其制造方法，且特别是有关于一种经过反应室的工艺得到的光学膜片及其制造方法。
背景技术
光学装置例如显示设备一般需要使用多张不同作用的光学膜材以得到预期的显示效果。光学膜材的性质会影响装置的显示效果。
发明内容
本发明提供一种光学膜片及其制造方法。光学膜片具有良好稳定的性质。
根据本发明的一方面，提出一种光学膜片，其包括一光学层、一第一材料层与一第二材料层。第一材料层与第一材料层分别在光学层的相反侧上。第一材料层与第二材料层的含水率小于4％。较佳的含水率为2％～3％。其中，所述含水率为重量含水率(Gravimetric water content)。
其中，该光学膜片为偏光板，该光学层为偏光子，该第一材料层与该二材料层选自：纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、非结晶性聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂及其组合。
其中，更包括一保护膜及一剥离膜分别在该第一材料层与该第二材料层上。
根据本发明的一方面，提出一种光学膜片的制造方法，其包括以下步骤。形成一积层。积层包括一基材与一材料层在基材的至少一侧。使积层通过一反应室。反应室具有一湿度为25％以下或60％以上。
其中，该基材为光学层，该材料层包括一第一材料层与一第二材料层分别在该光学层的相反侧上，在该使该积层通过该反应室之前，该第一材料层与该第二材料层具有一第一含水率为1.5％至2.1％，在该使该积层通过该反应室之后，该第一材料层与该第二材料层的具有一第二含水率为2.13％至2.6％。
其中，该基材为光学层，该材料层包括一第一材料层与一第二材料层分别在该光学层的相反侧上，在该使该积层通过该反应室之前，该第一材料层与该第二材料层具有一第一含水率，在该使该积层通过该反应室之后，该第一材料层与该第二材料层具有一第二含水率，该第二含水率减去该第一含水率所得的一含水率变化量为0.1％～0.5％。
其中，该反应室的该湿度为60％至86％，且该反应室具有一温度为30℃至40℃。
其中，该积层在该反应室的滞留时间为60秒至160秒，及/或该积层在该反应室中的移动速率为25～50m/min，及/或该积层在该反应室中的路径长为20～80m。
其中，该光学膜片的制造方法更包括在该使积层通过该反应室之前，对该积层的该材料层进行一固化步骤。
其中，该材料层包括光固化型胶材。
其中，该光学膜片为黏着膜片，该材料层为黏胶层，该反应室的该湿度为10％～22％。
其中，该黏胶层为一感压胶。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示根据一实施例的光学膜片及其制造方法。
图2绘示根据一实施例的光学膜片的制造方法。
图3绘示根据另一实施例的光学膜片的制造方法。
图4绘示根据一实施例的光学膜片的制造方法。
图5绘示根据一实施例的光学膜片及其制造方法。
图6绘示根据另一实施例的光学膜片及其制造方法。
图7绘示根据另一实施例的光学膜片的制造方法。
其中，附图标记：
102、202：光学膜片
104、204：光学层
106A、206A：第一材料层
106B、206B：第二材料层
108、308：反应室
110、210、310：滚轮
112、312：入口侧
114、314：出口侧
207：保护膜
208：剥离膜
211A、211B：涂胶装置
217、219：照光装置
302：黏着膜片
304：基材
215A、215B、306：黏胶层
316：除湿装置
具体实施方式
此揭露内容的实施例提出光学膜片及其制造方法，其中，制造方法是使包括基材与材料层的积层通过湿度控制在25％以下或60％以上的反应室进行工艺，藉此得到具有期望性质的光学膜片。
本揭露并非显示出所有可能的实施例，未于本揭露提出的其他实施态样也可能可以应用。再者，图式上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本揭露保护范围之用。另外，实施例中的叙述，例如细部结构、工艺步骤和材料应用等等，仅为举例说明之用，并非对本揭露欲保护的范围做限缩。实施例的步骤和结构各的细节可在不脱离本揭露的精神和范围内根据实际应用工艺的需要而加以变化与修饰。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的组件做说明。
图1与图2绘示根据一实施例的光学膜片的制造方法。此例中，积层为光学膜片102，其中如图1所示，基材为光学层104，材料层包括第一材料层106A与第二材料层106B分别在光学层104的相反侧上。在一实施例中，光学膜片102尚可包含其他单一或多数层保护性或功能性光学膜层，而不以本实施例为限。举例来说，光学膜片102可为偏光板。其中光学层104可为偏光子，材料可为聚乙烯醇(PVA)树脂膜，其可藉由皂化聚醋酸乙烯树脂制得。聚醋酸乙烯树脂的例子包括醋酸乙烯的单聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯的共聚合物和其他能与醋酸乙烯进行共聚合的单体。其他能与醋酸乙烯进行共聚合的单体的例子包括不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烃(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚)、不饱和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸钠)等等。
第一材料层106A与第二材料层106B可为偏光板的保护层，其材料可选自：纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、非结晶性聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂及其组合，具体可包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、纤维素系树脂是指纤维素中部分的羟基被乙酸酯化的树脂，或是一部分被乙酸酯化、一部分被其他酸酯化的混合酯。纤维素系树脂较佳为纤维素酯系树脂，更佳为乙酰基纤维素系树脂，例如三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素、纤维素乙酸酯丙酸酯、纤维素乙酸酯丁酸酯等，被充分酯化的纤维素称三醋酸纤维素(triacetate cellulose，TAC)、丙烯酸树脂膜、聚芳香羟树脂膜、聚醚树脂膜、环聚烯烃树脂膜(例如聚冰片烯树脂膜)、聚碳酸酯系树脂例如由碳酸与二醇或双酚所形成的聚酯，如：聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、非结晶性聚烯烃系树脂例如环状烯烃单体(共)聚合物(cyclo olefin(co)polymers，COC/COP)，由降冰片烯、环戊二烯、二环戊二烯、四环十二碳烯等开环聚合物，或与烯烃类的共聚合物所构成、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意组合所组成的一族群。
举例来说，第一材料层106A与第二材料层106B尚可包括一光固化型胶材，或其它合适的材料。光固化型胶材选自丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂以及非晶性聚烯烃类树脂等组合物，光固化型胶材可以包含光聚合性化合物，其中光固化型胶材中使用的光聚合性化合物没有特别的限定，例如可列举出：聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等丙烯酸类单体；氢化环氧类单体、脂环式环氧类单体、脂肪族环氧类单体等环氧类单体、环氧丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯预聚物、聚氨酯丙烯酸酯预聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物等，且可以单独使用或者混合使用两种以上的上述材料。
一实施例中，在使光学膜片102通过反应室108(图2)之前，可对第一材料层106A与第二材料层106B进行固化步骤，并藉由黏胶层(未显示)贴合至光学层104以形成光学膜片102。
请参照图2，实施例中，积层(尚未经反应室108的光学膜片102)经由滚轮110从反应室108的入口侧112传送进入反应室108反应之后形成光学膜片(即经过反应室108后的光学膜片102)，并于反应室108的出口侧114离开反应室108。
一些实施例中发现，光学膜片102(例如经拉伸过的偏光板)的相反侧上的第一材料层106A与第二材料层106B具有不同的透湿性质，当光学膜片102在反应室108中吸湿的时间不足将导致第一材料层106A与第二材料层106B的含水率产生差异，且至少一者的含水率未达饱和，会使通过反应室108后得到的光学膜片102其第一材料层106A与第二材料层106B在反应室108外的环境下处在含水率不平衡的状态继续吸湿，这容易在光学膜片102中产生波浪纹而影响光学性质。
实施例中，控制光学膜片102的第一材料层106A与第二材料层106B在经过反应室108期间吸足湿气，例如使含水率达到饱和状态，藉此通过反应室108后得到的光学膜片102其第一材料层106A与第二材料层106B处在含水率平衡的状态，能避免光学膜片102产生波浪纹而具有良好的光学性质。
实施例中，举例来说，反应室108的湿度控制在60％以上，例如湿度为60％至86％，或者60％至70％。反应室108的反应温度设定在30℃至40℃。光学膜片102在反应室108中的滞留时间为60秒至160秒，例如72秒。光学膜片102在反应室108中的移动速率为25～50m/min。光学膜片102在反应室108中的路径长为20～80m。举例来说，上述参数范围能有效率地使第一材料层106A与第二材料层106B足够吸湿，同时避免过长的滞留时间造成产能降低的问题。
举例来说，光学膜片102在通过反应室108反应之后，第一材料层106A与第二材料层106B的含水率皆小于4％，较佳(皆)为2％～3％。本文所述的含水率为重量含水率(Gravimetric water content)。
一实施例中，举例来说，光学膜片102在通过反应室108反应之前，第一材料层106A与第二材料层106B的含水率(即前含水率或第一含水率)为1.5％至2.1％，并在通过反应室108反应之后，第一材料层106A与第二材料层106B的含水率(即后含水率或第二含水率)提升至2.13％至2.6％。
以下例举根据实施例的各种材料层通过反应室108前、后的含水率列示在表1。其中，产生一含水率的变化量，为通过反应室后的(后)含水率减去通过反应室前的(前)含水率。前述含水率的变化范围为0.1％～0.5％，较佳的范围为0.25％～0.35％。
| 材料层 | 通过反应室前含水率 | 通过反应室后含水率 |
| COP | 1.91％ | 2.21％ |
| PMMA | 1.87％ | 2.13％ |
| TAC | 2.02％～2.1％ | 2.35％～2.42％ |
图3绘示根据另一实施例的光学膜片的制造方法，其与图2的制造方法的差异主要在于，此例中光学膜片102在反应室108中的动作路径较短，其他工艺参数可根据动作路径对应调整，以使第一材料层106A与第二材料层106B(图1)的含水率达到饱和，避免光学膜片102产生波浪纹而具有良好的光学性质。
本揭露并不限于如图1至图3所述的实施例，亦可根据本揭露的概念变化工艺与结构。
图4至图5绘示根据另一实施例的光学膜片的制造方法。请同时参照图4与图5，分别提供第一材料层206A、光学层204与第二材料层206B。
请同时参照图4及图5，可透过滚轮210传送第一材料层206A经由涂胶装置211A涂布黏胶层215A在第一材料层206A之上。此外，可透过滚轮210传送第二材料层206B经由涂胶装置211B涂布黏胶层215B在第二材料层206B之上。然后，透过滚轮210传送第一材料层206A、光学层204与第二材料层206B进行压合，使得第一材料层206A与第二材料层206B分别藉由黏胶层215A与黏胶层215B贴合在光学层的相反侧而形成光学膜片202。
光学层204可为偏光子，材料可为聚乙烯醇(PVA)树脂膜，其来源如同前述段落揭露，不再赘述。
第一材料层206A与第二材料层206B可为偏光板的保护层，其材料如同前述段落揭露，不再赘述。一实施例中，举例来说，第一材料层206A包括三聚醋酸纤维素，第二材料层206B包括环烯烃聚合物，然本揭露不限于此。
一实施例中，黏胶层215A与黏胶层215B可包括光固化型胶材。光固化型胶材材料如同前述段落揭露，不再赘述。
光学膜片202可透过滚轮210传送经过照光装置217进行固化步骤。一实施例中，对应照光装置217的滚轮210可对光学膜片202提供冷却作用。光学膜片202亦可进一步传送经过照光装置219再进行另一固化步骤。照光装置217与照光装置219可提供例如UV光等等。
一实施例中，举例来说，通过照光装置219后的光学膜片202可视为积层以连续工艺传送至如图2与图3的反应室108进行加湿工艺，以使位在光学层204相反侧的第一材料层206A与第二材料层206B吸足湿气具有平衡的含水率，并使光学膜片202具有优异的光学性质。
在一实施例中，如图5所示，举例来说，第一材料层206A与第二材料层206B上亦可配置一保护膜207及一剥离膜208，或更多光学薄膜，例如相位差膜或增亮膜等，而形成更多层结构的光学膜片，并透过经过反应室的工艺参数的调整使得湿气能渗过上方的其他薄膜而进入第一材料层206A与第二材料层206B，并使第一材料层206A与第二材料层206B的含水率达到平衡，避免光学膜片产生波浪纹而具有良好的光学性质。
保护膜207及/或剥离膜208的材料可选自聚酯树脂、烯烃树脂、乙酸纤维素树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸丁二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)、环烯烃树脂或上述的组合。
举例来说，第一材料层206A、第二材料层206B及/或其他薄膜可为对光学的增益、配向、补偿、转向、直交、扩散、保护、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所帮助的层，可例如为具有控制视角补偿或双折射(birefraction)等特性的配向液晶层、易接合处理层、硬涂层、抗反射层、防黏层、扩散层、防眩层等各种表面处理层。
图6与图7绘示根据另一实施例的光学膜片的制造方法。此例中，如图6所示，积层为黏着膜片302，其中材料层为黏胶层306形成于一基材304之上。基材304的材料可选自聚酯树脂、烯烃树脂、乙酸纤维素树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸丁二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)、环烯烃树脂或上述的组合。其中，聚酯树脂可以例如是聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯，而丙烯酸树脂可以例如是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在一实施例中，黏胶层306可为一感压胶(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)，其主要成份可为橡胶系、压克力系、硅胶系或PU系。
请同时参照图6与图7，实施例中，积层(即尚未经反应室308的黏着膜片302)经由滚轮310从反应室308的入口侧312进入反应室308工艺之后形成黏着膜片302，并于反应室308的出口侧314离开反应室308。在一实施例中，也可包含多数个连续的反应室308。
一些实施例中，发现水气沾附在黏胶层306上会造成黏着膜片302发生白化问题。为了避免此问题，另一实施例中，反应室308的湿度控制在25％以下，较佳的范围为10％～22％，藉此避免水气沾附在黏胶层306。根据实施例的制造方法得到的黏着膜片302不会有白化问题，性质稳定良好，适用于黏着各种材料层，例如用以贴合图1的光学层104与第一材料层106A、第二材料层106B；或用以贴合如图5的第一材料层206A、第二材料层206B、保护膜207及剥离膜208。
一实施例中，可利用设置在气源处的除湿装置316控制进料气体的湿度以控制反应室308的湿度。举例来说，除湿装置316可包括干盘管等等。亦可使用其他的方法、设备或配置控制反应室308的湿度，以有效除去沾附在黏胶层306上的水气，或避免外界湿气沾附在黏胶层306上。
一实施例中，反应室308的温度控制在40℃至50℃。
根据上述，实施例中控制反应室的湿度在60％以上，使得光学膜片在通过反应室后其相反侧的材料层彼此的含水率达到平衡，藉此避免光学膜片产生波浪纹而能具有良好的光学性质。此外，实施例中也能控制反应室的湿度在25％以下，以避免水气沾附在黏着膜片的黏胶层上所造成的白化问题。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种光学膜片，其特征在于，包括：
一光学层；及
一第一材料层；
一第二材料层，该第一材料层与该第一材料层分别在该光学层的相反侧上，该第一材料层与该第二材料层的含水率小于4％，其中该含水率为重量含水率。
2.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，该光学膜片为偏光板，该光学层为偏光子，该第一材料层与该二材料层选自：纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、非结晶性聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂及其组合。
3.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，更包括一保护膜及一剥离膜分别在该第一材料层与该第二材料层上。
4.一种光学膜片的制造方法，其特征在于，包括：
形成一积层，该积层包括一基材与一材料层在该基材的至少一侧；及
使该积层通过一反应室，该反应室具有一湿度为25％以下或60％以上。
5.根据权利要求4所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该基材为光学层，该材料层包括一第一材料层与一第二材料层分别在该光学层的相反侧上，在该使该积层通过该反应室之前，该第一材料层与该第二材料层具有一第一含水率为1.5％至2.1％，在该使该积层通过该反应室之后，该第一材料层与该第二材料层的具有一第二含水率为2.13％至2.6％。
6.根据权利要求4所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该基材为光学层，该材料层包括一第一材料层与一第二材料层分别在该光学层的相反侧上，在该使该积层通过该反应室之前，该第一材料层与该第二材料层具有一第一含水率，在该使该积层通过该反应室之后，该第一材料层与该第二材料层具有一第二含水率，该第二含水率减去该第一含水率所得的一含水率变化量为0.1％～0.5％。
7.根据权利要求5或6所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该反应室的该湿度为60％至86％，且该反应室具有一温度为30℃至40℃。
8.根据权利要求5项或第6所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该积层在该反应室的滞留时间为60秒至160秒，及/或该积层在该反应室中的移动速率为25～50m/min，及/或该积层在该反应室中的路径长为20～80m。
9.根据权利要求5项或第6所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，更包括在该使积层通过该反应室之前，对该积层的该材料层进行一固化步骤。
10.根据权利要求5或6所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该材料层包括光固化型胶材。
11.根据权利要求4所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该光学膜片为黏着膜片，该材料层为黏胶层，该反应室的该湿度为10％～22％。
12.根据权利要求11所述的光学膜片的制造方法，其特征在于，该黏胶层为一感压胶。
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