CN107639821A - 以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法及其相位差膜 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种以双轴同步延伸方式制造相位差膜的方法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质的铸材薄膜于行进方向及宽幅方向同时进行延伸至1.0~5.0倍,以获得大尺寸薄膜。并且,以退火温度参数及搭配薄膜行进方向及宽幅方向同时进行回缩,控制因延伸应力造成折射下降。为了进一步控制薄膜光学高度均匀性,通过延伸薄膜表面温度控制后改善延伸时薄膜行进方向所造成的光学变异,进而达到下列薄膜光学特性:R0:0~3nm(其中,R0=α△T延伸温度+β△X延伸倍率+γ△T退火温度+δ△X回缩比例+C1),以及Rth:0~‑40nm(其中,Rth=a△T延伸温度+b△X延伸倍率+c△T退火温度+d△X回缩比例+C2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法,尤指一种通过在薄膜行进方向及宽幅方向同时进行延伸及回缩来制造具有一定大宽幅高光学均匀性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相位差膜的制造方法。
背景技术
相位差膜普遍被使用在液晶显示设备(LCD)或有机电致发光显示设备(OLED)等显示设备的显示面板上,以提高对比度、视角、高的光学均匀性。常被使用在液晶显示面板上的相位差膜的现有材质为三乙酸纤维素膜(TAC),纤维素衍生物具有优异的透湿性,有利于偏光板湿气透过挥发。但是,由于面板产业为符合更严苛高温高湿环测规格,因TAC吸水率高,其尺寸安定性与表面特性易受环境影响,故此,市场趋势逐渐以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行取代。
由于相位差膜所需求的特殊光学特性,常见市售的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)无法达到规格需求,而需以共聚合物方式进行共聚物进行改质。但因其特殊聚合链段及合成方式不易且价格高昂,使得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)并不容易被应用在相位差膜上。一般来说,制造相位差膜的重要课题之一,主要是需要控制相位差膜的双折射率。而相位差膜的双折射率的常见控制方式有两种:
1.配向双折射:是由材料本身在高于玻璃转移温度时,融熔态成形配向度不同所造成与材料本身双折射率差异;
2.光弹双折射:材料受到应力后体积改变造成各方向双折射改变,常以材料的光弹性系数作为观察指针。
市面上常见聚甲基丙烯酸甲酯光弹性系数通常为6×10~12Pa~1,只要稍微有应力变化,其折射率都会改变,不易稳定控制其双折射率。在现有技术中,常见改善方式是将甲基丙烯酸甲酯与其他单体(ex.MMA,3FMA,BzMA)进行共聚物合成降低光弹性系数。然而,如前所述,此类共聚物的特殊聚合链段及合成方式不易且价格高昂,所以在现有技术中,聚甲基丙烯酸甲酯仍不易被应用在相位差膜上。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种以双轴同步延伸方式制造相位差膜的方法,通过在薄膜行进方向及宽幅方向同时进行延伸及回缩,来制造具有一定大宽幅高光学均匀性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相位差膜,且无须进行共聚物合成。
为达上述之目的,本发明提供一种以双轴同步延伸方式制造相位差膜的方法,包括下列步骤:
步骤A:提供一铸材薄膜;
步骤B:在一预热程序中,在一预定的预热温度下,对该铸材薄膜进行预热;
步骤C:在一延伸程序中,在一预定的延伸温度下,对该铸材薄膜进行一双轴同步延伸的拉伸程序;其中,在该延伸程序中,该铸材薄膜被拉伸在纵向的延伸倍率(MD)与横向的延伸倍率(TD)都是介于1.0~5.0倍;
步骤D:在一退火程序中,在一预定的退火温度下,对该铸材薄膜进行退火,使该铸材薄膜在其纵向与横向两者同步回缩;以及
步骤E:在一冷却程序中,在一预定的冷却温度下,对该铸材薄膜进行冷却,并输出一输出相位差膜。
于一实施例中,该预定的预热温度是介于100℃~200℃,且其预热时加热的一预热风速是介于5m/s~22m/s;该预定的延伸温度是介于120℃~200℃,且其延伸时加热的一延伸风速是介于5m/s~16m/s,使该铸材薄膜在该延伸程序时的一膜温可以被控制在介于120~170℃之间;该预定的退火温度是介于80℃~200℃,且其退火时所提供的一退火风速是介于5m/s~22m/s;该预定的冷却温度是介于25℃~120℃,且其冷却时所提供的一冷却风速是介于5m/s~16m/s;于该退火程序中,该铸材薄膜在其MD与TD两者之一收缩比例是介于0~18%之间。
于一实施例中,该预定的延伸温度(Text)、该MD值、该TD值、以及该预定的退火温度(Tshrink)符合以下数学条件:
R0=α*ΔTe+β*ΔXe+γ*ΔTs+δ*ΔXs+C1;
其中,R0是该输出相位差膜的面内相位差值,且R0值介于0~3nm;ΔTe是在该延伸程序中的温度差值,且ΔTe=Text–Tg;ΔXe是在该延伸程序中的拉伸倍率差值,且ΔXe=MD-TD;ΔTs是在该退火程序中的温度差值,且ΔTs=Tshrink–Tg;ΔXs是在该退火程序中该铸材薄膜的回缩比例值,且ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1];其中,该MDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该纵向上的一收缩比例,且TDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该横向上的一收缩比例;α、β、γ、δ及C1都是机台参数,Tg是材料参数,根据不同的加工机台或不同原材会有不同的参数值。其中,α=-0.0879,β=-6.24,γ=0.011,δ=-12.8,Tg=118,C1=2.19。
于一实施例中,该预定的延伸温度(Text)、该MD值、该TD值、以及该预定的退火温度(Tshrink)符合以下数学条件:
Rth=a*ΔTe+b*ΔXe+c*ΔTs+d*ΔXs+C2;
其中,Rth是该输出相位差膜于厚度方向的相位差值,且Rth值介于0~-40nm;ΔTe是在该延伸程序中的温度差值,且ΔTe=Text–Tg;ΔXe是在该延伸程序中的拉伸倍率差值,且ΔXe=MD-TD;ΔTs是在该退火程序中的温度差值,且ΔTs=Tshrink–Tg;ΔXs是在该退火程序中该铸材薄膜的回缩比例值,且ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)~1];其中,该MDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该纵向上的一收缩比例,且TDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该横向上的一收缩比例;a、b、c、d及C2都是机台参数,Tg是材料参数,根据不同的加工机台或不同原材会有不同的参数值。其中,a=0.958,b=2.5,c=0.321,d=12.1,Tg=118,C2=-39.4。
于一实施例中,该铸材薄膜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),其厚度范围介于250um~1200um、宽幅范围介于500~980um。
于一实施例中,该输出相位差膜的面内相位差值R0介于0~3nm,该输出相位差膜于厚度方向的相位差值Rth介于0~-40nm,该铸材薄膜的面内慢轴方向的折射率值Nx介于1.499900~1.499995,该铸材薄膜的面内快轴方向的折射率值Ny介于1.499900~1.499955,该铸材薄膜的厚度方向的折射率值Nz介于1.500001~1.500045,且该输出相位差膜的厚度范围介于38um~250um。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所附详细说明与附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为具本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的一实施例流程图。
图2是适用于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的压铸成型机实施例示意图。
图3是适用于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的双轴同步延伸机实施例示意图。
附图标记说明:31~36-步骤;11-T型模具;12-冷却滚轮;13-铸材薄膜;14-电场系统;15-夹合轮;16-热押机;17-吐出口;2a-延伸机轨道;2b-预热段;2c-延伸段;2d-退火段;2e-冷却段。
具体实施方式
请参阅图1至图3;其中,图1为具本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的一实施例流程图;图2是适用于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的压铸成型机实施例示意图;图3是适用于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的双轴同步延伸机实施例示意图。如图1所示,于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的一实施例中,包括了下列步骤:
步骤31:提供一铸材薄膜。以图2所示的压铸成型机来将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的原材压铸成为用来进行本实施例后续各步骤所需的铸材薄膜。于本实施例中,该铸材薄膜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),其厚度范围介于250um~1200um、宽幅范围介于500~980um、光弹性系数通常为6×10~12Pa~1。稍后将另于图2的相关说明中详述此步骤31的具体细节。
步骤32:进行预热。在一预热程序中,在一预定的预热温度下,对该铸材薄膜进行预热。于本实施例中,该预定的预热温度是介于100℃~200℃的范围内,且其预热时加热的一预热风速是介于5m/s~22m/s的范围内。换言之,在此预热程序中,是以介于5m/s~22m/s之间的预热风速来提供介于100℃~200℃之间的热风吹向该铸材薄膜。于本发明之一更佳实施例中,该预定的预热温度范围是介于145℃~155℃。
步骤33:双轴同步延伸。在一延伸程序中,在一预定的延伸温度下,对该铸材薄膜进行一双轴同步延伸的拉伸程序;其中,在该延伸程序中,该铸材薄膜被拉伸在纵向的延伸倍率(MD)与横向的延伸倍率(TD)都是介于1.0~5.0倍。于本实施例中,该预定的延伸温度是介于120℃~200℃的范围内,且其延伸时加热的一延伸风速是介于5m/s~16m/s的范围内。换言之,在此延伸程序中,是以介于5m/s~16m/s之间的加热风速来提供介于120℃~200℃之间的热风吹向该铸材薄膜,使该铸材薄膜在该延伸程序时的一膜温(亦即,该铸材薄膜本身的温度)可以被控制在介于120~170℃的范围之间。于本发明之更佳实施例中,该预定的延伸温度范围是介于130℃~150℃。
步骤34:进行退火。在一退火程序中,在一预定的退火温度下,对该铸材薄膜进行退火,使该铸材薄膜在其纵向与横向两者同步回缩。于本实施例中,该预定的退火温度是介于80℃~200℃的范围内,且其退火时所提供的一退火风速是介于5m/s~22m/s的范围内。换言之,在此退火程序中,是以介于5m/s~22m/s之间的退火风速来提供介于80℃~200℃之间的热风吹向该铸材薄膜。并且,于该退火程序中,该铸材薄膜在其纵向(亦即MD的方向)与横向(亦即TD的方向)两者之一收缩比例是介于0~18%之间。于本发明的更佳实施例中,该预定的退火温度范围是介于120℃~150℃。
步骤35:进行冷却。在一冷却程序中,在一预定的冷却温度下,对该铸材薄膜进行冷却,并输出一输出相位差膜(步骤36)。于本实施例中,该预定的冷却温度是介于25℃~120℃的范围内,且其冷却时所提供的一冷却风速是介于5m/s~16m/s的范围内。换言之,在此冷却程序中,是以介于5m/s~16m/s之间的冷却风速来提供介于25℃~120℃之间的热风吹向该铸材薄膜。于本发明的更佳实施例中,该预定的冷却温度范围是介于25℃~100℃。
于本发明中,经由前述之特定温度及风速范围来进行预热、双轴延伸、退火及冷却等各程序所制造出来的该输出相位差膜,其面内相位差值R0介于0~3nm,该输出相位差膜于厚度方向的相位差值Rth介于0~40nm,该输出相位差膜的面内慢轴方向的折射率值Nx介于1.499900~1.499995,该输出相位差膜的面内快轴方向的折射率值Ny介于1.499900~1.499955,该输出相位差膜的厚度方向的折射率值Nz介于1.500001~1.500045,且该输出相位差膜的厚度范围介于38um~250um,且还具有大宽幅高光学均匀性的特性。这样的光学特性可以符合业界对于使用于LCD或OLED显示面板上的相位差膜的需求,且完全不需进行共聚物合成,所以制程相对简单、成本更为低廉。
于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的一较佳实施例中,除了通过前述的特定温度及风速范围来进行预热、双轴延伸、退火及冷却等各程序之外,该预定的延伸温度(Text)、该MD值、该TD值、以及该预定的退火温度(Tshrink)还必须符合以下数学条件:
R0=α*ΔTe+β*ΔXe+γ*ΔTs+δ*ΔXs+C1;
其中,
R0是该输出相位差膜的面内相位差值,且R0值介于0~3nm;
ΔTe是在该延伸程序中的温度差值,且ΔTe=Text–Tg;
ΔXe是在该延伸程序中的拉伸倍率差值,且ΔXe=MD-TD;
ΔTs是在该退火程序中的温度差值,且ΔTs=Tshrink–Tg;
ΔXs是在该退火程序中该铸材薄膜的回缩比例值,且
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1];其中,该MDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该纵向上的一收缩比例,且TDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该横向上的一收缩比例;
α、β、γ、δ及C1都是机台参数,Tg是材料参数,根据不同的加工机台或不同原材会有不同的参数值。于本实施例中,α=-0.0879,β=-6.24,γ=0.011,δ=~12.8,Tg=118,C1=2.19。
于本较佳实施例中,该预定的延伸温度(Text)、该MD值、该TD值、以及该预定的退火温度(Tshrink)还符合以下数学条件:
Rth=a*ΔTe+b*ΔXe+c*ΔTs+d*ΔXs+C2;
其中,
Rth是该输出相位差膜于厚度方向的相位差值,且Rth值介于0~-40nm;
ΔTe是在该延伸程序中的温度差值,且ΔTe=Text–Tg;
ΔXe是在该延伸程序中的拉伸倍率差值,且ΔXe=MD-TD;
ΔTs是在该退火程序中的温度差值,且ΔTs=Tshrink–Tg;
ΔXs是在该退火程序中该铸材薄膜的回缩比例值,且
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1];其中,该MDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该纵向上的一收缩比例,且TDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该横向上的一收缩比例;
a、b、c、d及C2都是机台参数,Tg是材料参数,根据不同的加工机台或不同原材会有不同的参数值。于本实施例中,a=0.958,b=2.5,c=0.321,d=12.1,Tg=118,C2=-39.4。
如图2所示,为适用于本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法的压铸成型机实施例示意图。为了提供进行双轴同步延伸程序所使用的铸材薄膜,首先需把颗粒状的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树酯原材通过一热押机16(Adaptor)以220℃~270℃之间的温度将树酯原材熔融混练并挤入一T型模具11(T~die)中。接着,由T型模具11将熔融后之原材经由吐出口17(Lip)吐出并持续性地涂在一转速为2~10m/min(以5m/min左右为佳)且持续滚动中的冷却滚轮12(Chill roller)上,吐出口17附近的温度为200℃~250℃。同时,以一电场系统14(Pinning wire)施加一电场来让吐出的原材得以贴附在冷却滚轮12上并因此冷却形成薄膜。此薄膜经由冷却滚轮12与转速为2~6.5m/min(以介于4~6m/min左右为佳)的一夹合轮15(Take off roller)的滚压与滚送后,得以自冷却滚轮12表面脱离并成为本发明所述的铸材薄膜13(Cast film),其厚度范围介于250um~1200um、宽幅范围介于500~980um、且于长度方向上连续延伸。于本实施例中,该树酯原材的成分比例,是以聚甲基丙烯酸甲酯(代号T11)为主体,在主层结构为T11,并添AS04~5抗静电剂;另,在表层结构为T11,并添加MB30~1抗沾粘剂。另,将冷却滚轮12与夹合轮15转速速差控制在±1之间,光轴与相位差值并无造成影响,可以有效控制铸材薄膜13的光学特性。
从如图2所示的压铸成型机被送出来、且在长度方向上是连续延伸的铸材薄膜13,会被送入如图3所示之双轴同步延伸机来进行如前述之本发明步骤32至步骤36的程序。在延伸机中,每段都可以独立控制其温度及风速(通过风扇调整比例大小控制风速)。如图3所示,在延伸机轨道2a的夹持与引导下,铸材薄膜于延伸机的预热段2b中会进行如前述步骤32所述的预热程序;此时,延伸机并不会对铸材薄膜在宽度方向(亦即横向或TD方向)或长度方向(亦即纵向或MD方向)上进行拉伸,而只是以介于5m/s~22m/s之间的预热风速来提供介于120℃~200℃之间的热风吹向该铸材薄膜提高铸材薄膜的膜温至适合进行延伸程序的温度。接着,在延伸机的延伸段2c中,除了持续以介于5m/s~16m/s之间的加热风速来提供介于120℃~200℃之间的热风吹向该铸材薄膜外、并通过延伸机轨道2a来把该铸材薄膜于纵向(MD方向)及横向(TD方向)两轴向上同步进行拉伸,且在该延伸段2c的延伸程序中,该铸材薄膜被拉伸在纵向的延伸倍率(MD)与横向的延伸倍率(TD)都是介于1.0~5.0倍。接着,在延伸机的退火段2d中,以介于5m/s~22m/s之间的退火风速来提供介于80℃~200℃之间的热风吹向该铸材薄膜,来将铸材薄膜进行退火程序;同时,通过延伸机轨道2a来把该铸材薄膜于纵向(MD方向)及横向(TD方向)两轴向上同步引导使其适量回缩,且该铸材薄膜在其纵向(亦即MD的方向)与横向(亦即TD的方向)两者的收缩比例是介于0~18%之间。之后,在延伸机的冷却段2e中,以介于5m/s~16m/s之间的冷却风速来提供介于25℃~120℃之间的热风吹向该铸材薄膜,对该铸材薄膜进行冷却,最后并输出该输出相位差膜。
以下是依据本发明之以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法,以多种不同的测试条件来具体验证本发明上述之制程条件及数学条件,其验证的结果确认了,本发明之以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法确实可生产出符合业界对于使用于LCD或OLED显示面板上之相位差膜所要求达到的光学特性需求,且完全不需进行共聚物合成。
首先,在依据如图2所示之本发明的铸材薄膜的制程中,各实施例1-5所使用的树酯原材的成分比例如下表一。
表一:铸材薄膜的树酯原材的成分比例
接着,在依据如图2所示的本发明的铸材薄膜的制程中,在不同的实施例1至5中控制并改变其夹合轮的速度(亦即改变冷却滚轮与夹合轮的速差)参数值,并检测所得到之铸材薄膜的光轴值与平均相位差值,结果如下表二。由表二可以发现实施例1至4的各项光学特性都符合要求,只有实施例5的R0值不符合要求。可证明本发明将冷却滚轮与夹合轮两者的转速速差控制在±1之间(夹合轮速度介于4~6m/min之间)时,光轴与相位差值并无造成影响,可以有效控制铸材薄膜的光学特性。
表二:冷却滚轮与夹合轮的速差对于铸材薄膜之光学特性的影响
接着,取实施例4的铸材薄膜,在依据如图3所示之本发明以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制程中,在不同的实施例6至15中控制并改变其延伸温度、薄膜行进方向倍率MD、宽幅方向倍率TD、退火温度、薄膜行进方向回缩比例、宽幅方向回缩比例等参数值,并检测所得到之输出相位差膜的相位差值(R0及Rth),结果如下表三。
表三:在双轴同步延伸制程中不同参数条件对于输出相位差膜的相位差值的影响(总表)
由于在表三中包含了延伸温度、薄膜行进方向倍率MD、宽幅方向倍率TD、退火温度、薄膜行进方向回缩比例、宽幅方向回缩比例等数个参数条件的变化,不易直接从表三中看出各个参数条件各自对于输出相位差膜的相位差值的影响程度。因此,通过撷取少数个特定参数条件字段并获得字段较少的简化表,可以较为容易及清楚地评估不同参数条件各自对于输出相位差膜的相位差值的影响程度(也就是贡献度)。举例来说,若仅撷取编号、延伸温度、延伸风速、厚度、及相位差的字段,并加以整理成如下的表四后,将可由表四的数据轻松地发现,输出相位差膜的相位差值R0及Rth的贡献值分别是符合下列数学式:
R0=α△T延伸温度;Rth=a△T延伸温度。
亦即,R0=α(延伸温度-Tg)。其中,Tg=118,α=-0.0879。并且,Rth=a(延伸温度~Tg)。其中,Tg=118,a=0.958。其中,机台参数(材料参数)中的Tg值其实是对应于铸材薄膜的原材而异,而非依据机台的不同而异;例如,对于代号T11的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来说,其机台参数(材料参数)中的Tg值是固定值也就是118。
表四:在双轴同步延伸制程中,延伸温度的变化对于输出相位差膜的相位差值的贡献
又如,若仅撷取编号、薄膜行进方向倍率、宽幅方向倍率、厚度、及相位差的字段,并加以整理成如下的表五后,将可由表五的数据轻松地发现,输出相位差膜的相位差值R0及Rth的贡献值分别是符合下列数学式:
R0=β△X延伸倍率;Rth=b△X延伸倍率。
亦即,R0=β(MD倍率-TD倍率),β=-6.24。Rth=b(MD倍率-TD倍率),b=2.5。
表五:在双轴同步延伸制程中,延伸倍率的变化对于输出相位差膜的相位差值的贡献
再如,若仅撷取编号、退火温度、退火风速、厚度、及相位差的字段,并加以整理成如下的表六后,将可由表六的数据轻松地发现,输出相位差膜的相位差值R0及Rth的贡献值分别是符合下列数学式:
R0=γ△T退火温度;Rth=c△T退火温度。
亦即,R0=γ(退火温度-Tg),γ=0.011。Rth=c(退火温度-Tg),c=0.321。
表六:在双轴同步延伸制程中,退火温度的变化对于输出相位差膜的相位差值的贡献
更如,若仅撷取编号、薄膜行进方向回缩比例、宽幅方向回缩比例、厚度、及相位差的字段,并加以整理成如下的表七后,将可由表七的数据轻松地发现,输出相位差膜的相位差值R0及Rth的贡献值分别是符合下列数学式:
R0=δ△X回缩比例;Rth=d△X回缩比例。
亦即,R0=δ[(1-MD回缩比例)*(1-TD回缩比例)-1],δ=-12.8。Rth=d[(1-MD回缩比例)*(1-TD回缩比例)-1],d=12.1。
表七:在双轴同步延伸制程中,回缩比例的变化对于输出相位差膜的相位差值的贡献
因此,在综合如表四至表七所验证的各数学条件式后,可以获得本发明如前述的两个数学条件式,若代入表三的数据亦得以验证:
R0=α*ΔTe+β*ΔXe+γ*ΔTs+δ*ΔXs+C1;以及
Rth=a*ΔTe+b*ΔXe+c*ΔTs+d*ΔXs+C2。
由于关于此两数学条件式的细节已详述于前,故在此不再赘述。若是欲将本发明之方法实施于另一不同的机台设备上时,可以先以类似表三的方式提供具有不同已知参数条件(也就是控制并改变延伸温度、薄膜行进方向倍率MD、宽幅方向倍率TD、退火温度、薄膜行进方向回缩比例、宽幅方向回缩比例等参数条件)的多个不同的实施例,并以仪器量测依据这些实施例所制造出来之输出相位差膜的相位差值R0与Rth,接着,将这些已知参数条件代入上述之两个数学条件式后,便能计算出α、β、γ、δ、C1、a、b、c、d、C2等机台参数。之后,吾人便能依据这两个数学条件式以及所获得的机台参数值,来重新调整与规划最适当的延伸温度、薄膜行进方向倍率MD、宽幅方向倍率TD、退火温度、薄膜行进方向回缩比例、宽幅方向回缩比例等参数条件,并据以量产符合业界对于光学特性之要求的相位差膜产品。故此,依据本发明如图1所示之流程步骤搭配特定的温度、风速、延伸倍率及收缩比例参数条件、搭配如上述的两个数学条件式,将可以PMMA为原材来制作出符合业界对于使用于LCD或OLED显示面板上的相位差膜的光学需求的相位差膜产品,且完全不需进行共聚物合成,确实能依据本发明的内容据以实施并达到本发明所宣称的功效。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改,变化,或等效,但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种以双轴同步延伸方式制造相位差膜的制造方法,其特征在于:包括下列步骤:
步骤A:提供一铸材薄膜;
步骤B:在一预热程序中,在一预定的预热温度下,对该铸材薄膜进行预热;
步骤C:在一延伸程序中,在一预定的延伸温度下,对该铸材薄膜进行一双轴同步延伸的拉伸程序;其中,在该延伸程序中,该铸材薄膜被拉伸在纵向的延伸倍率与横向的延伸倍率都是介于1.0~5.0倍;
步骤D:在一退火程序中,在一预定的退火温度下,对该铸材薄膜进行退火,使该铸材薄膜在其纵向与横向两者同步回缩;以及
步骤E:在一冷却程序中,在一预定的冷却温度下,对该铸材薄膜进行冷却,并输出一输出相位差膜。
2.如权利要求1所述的相位差膜的制造方法,其特征在于:
该预定的预热温度是介于100℃~200℃,且其预热时加热的一预热风速是介于5m/s~22m/s;
该预定的延伸温度是介于120℃~200℃,且其延伸时加热的一延伸风速是介于5m/s~16m/s,使该铸材薄膜在该延伸程序时的一膜温可以被控制在介于120~170℃之间;
该预定的退火温度是介于80℃~200℃,且其退火时所提供的一退火风速是介于5m/s~22m/s;
该预定的冷却温度是介于25℃~120℃,且其冷却时所提供的一冷却风速是介于5m/s~16m/s;
于该退火程序中,该铸材薄膜在其纵向的延伸倍率与横向的延伸倍率两者之一收缩比例是介于0~18%之间。
3.如权利要求1所述的相位差膜的制造方法,其特征在于,该预定的延伸温度、该纵向的延伸倍率、该横向的延伸倍率、以及该预定的退火温度符合以下数学条件:
R0=α*ΔTe+β*ΔXe+γ*ΔTs+δ*ΔXs+C1;
其中,
R0是该输出相位差膜的面内相位差值,且R0值介于0~3nm;
ΔTe是在该延伸程序中的温度差值,且ΔTe=Text–Tg;
ΔXe是在该延伸程序中的拉伸倍率差值,且ΔXe=纵向的延伸倍率-横向的延伸倍率;
ΔTs是在该退火程序中的温度差值,且ΔTs=Tshrink–Tg;
ΔXs是在该退火程序中该铸材薄膜的回缩比例值,且
ΔXs=[(1~MDshrink)*(1~TDshrink)~1];其中,该MDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该纵向上的一收缩比例,且TDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该横向上的一收缩比例;
α、β、γ、δ及C1都是机台参数,Tg是材料参数。
4.如权利要求3所述的相位差膜的制造方法,其特征在于,α=~0.0879,β=~6.24,γ=0.011,δ=~12.8,Tg=118,C1=2.19。
5.如权利要求1所述的相位差膜的制造方法,其中,该预定的延伸温度、该纵向的延伸倍率、该横向的延伸倍率、以及该预定的退火温度符合以下数学条件:
Rth=a*ΔTe+b*ΔXe+c*ΔTs+d*ΔXs+C2;
其中,
Rth是该输出相位差膜于厚度方向的相位差值,且Rth值介于0~-40nm;
ΔTe是在该延伸程序中的温度差值,且ΔTe=Text–Tg;
ΔXe是在该延伸程序中的拉伸倍率差值,且ΔXe=纵向的延伸倍率-横向的延伸倍率;
ΔTs是在该退火程序中的温度差值,且ΔTs=Tshrink–Tg;
ΔXs是在该退火程序中该铸材薄膜的回缩比例值,且
ΔXs=[(1-MDshrink)*(1-TDshrink)-1];其中,该MDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该纵向上的一收缩比例,且TDshrink是该铸材薄膜在该退火程序中于该横向上的一收缩比例;
a、b、c、d及C2都是机台参数,Tg是材料参数。
6.如权利要求5项所述的相位差膜的制造方法,其中,a=0.958,b=2.5,c=0.321,d=12.1,Tg=118,C2=-39.4。
7.如权利要求2所述的相位差膜的制造方法,其特征在于,
该预定的预热温度范围是介于145℃~155℃;
该预定的延伸温度范围是介于130℃~150℃;
该预定的退火温度范围是介于120℃~150℃;
该预定的冷却温度范围是介于25℃~100℃。
8.如权利要求1所述的相位差膜的制造方法,其特征在于,该铸材薄膜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯,其厚度范围介于250um~1200um、宽幅范围介于500~980um。
9.如权利要求1所述的相位差膜的制造方法,其特征在于,该输出相位差膜的面内相位差值R0介于0~3nm,该输出相位差膜于厚度方向的相位差值Rth介于0~-40nm,该铸材薄膜的面内慢轴方向的折射率值Nx介于1.499900~1.499995,该铸材薄膜的面内快轴方向的折射率值Ny介于1.499900~1.499955,该铸材薄膜的厚度方向的折射率值Nz介于1.500001~1.500045,且该输出相位差膜的厚度范围介于38um~250um。
10.一种依据权利要求1所述的制造方法所制成的相位差膜,其特征在于,该相位差膜的面内相位差值R0介于0~3nm,其厚度方向的相位差值Rth介于0~-40nm,其厚度范围介于38um~250um;并且,该铸材薄膜的厚度范围介于250um~1200um、宽幅范围介于500~980um,该铸材薄膜的面内慢轴方向的折射率值Nx介于1.499900~1.499995,该铸材薄膜的面内快轴方向的折射率值Ny介于1.499900~1.499955,该铸材薄膜的厚度方向的折射率值Nz介于1.500001~1.500045。
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