TW201704004A - 增亮膜 - Google Patents

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Abstract

一種增亮膜，其包括一單塊層及相鄰該單塊層之一微結構層。該微結構層具有一第一主要表面及一相對第二主要表面。該第一主要表面包括第一複數個微結構且該第二主要表面面向該第一單塊層。該單塊層包括聚酯，該聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團。該聚酯可包括具有一總重量濃度在10到1000ppm之範圍內之一或多個催化劑。該第一單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度。該第一單塊層可實質上不含非催化劑顆粒物質且可具有小於百分之1之霧度。

Description

增亮膜
增亮膜可包括於一顯示器中以提供經改良之正軸亮度。增亮膜一般包括一稜鏡層，該稜鏡層設置於常為聚苯二甲酸乙二酯膜之一聚合基材上。在一些情況下，一薄型顯示器係所欲的，而需要一更薄的增亮膜。
在本說明書的一些態樣中，提供一種增亮膜，其包括一單塊層及相鄰該單塊層之一微結構層。該第一微結構層具有一第一主要表面以及一相對第二主要表面，其中該第一主要表面包括複數個微結構且該第二主要表面面向該第一單塊層。該第一單塊層包括第一聚酯，該第一聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團且包括具有總重量濃度在10到1000ppm之範圍之一或多個催化劑。該單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度。該單塊層實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質。
在本說明書的一些態樣中，提供一種增亮膜，其包括一單塊層及相鄰該單塊層之一微結構層。該第一微結構層具有一第一主要表面以及一相對第二主要表面，其中該第一主要表面包括複數個微 結構且該第二主要表面面向該第一單塊層。該第一單塊層包括第一聚酯，該第一聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團。該單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度。該單塊層具有小於約百分之1之霧度。
100‧‧‧增亮膜
110‧‧‧微結構層
112‧‧‧第一主要表面
114‧‧‧微結構
116‧‧‧第二主要表面
120‧‧‧底漆層
130‧‧‧單塊層
132‧‧‧主要表面
134‧‧‧主要表面
200‧‧‧增亮膜
210‧‧‧微結構層
212‧‧‧第一主要表面
214‧‧‧微結構
216‧‧‧第二主要表面
220‧‧‧底漆層
230‧‧‧第一單塊層
232‧‧‧主要表面
234‧‧‧主要表面
250‧‧‧第二單塊層
280‧‧‧第三單塊層
300‧‧‧增亮膜
310‧‧‧微結構層
312‧‧‧第一主要表面
314‧‧‧微結構
316‧‧‧第二主要表面
320‧‧‧底漆層
325‧‧‧底漆層
330‧‧‧單塊層
332‧‧‧主要表面
334‧‧‧主要表面
340‧‧‧耐久層
342‧‧‧內部主要表面
344‧‧‧外部主要表面
400‧‧‧增亮膜
410‧‧‧第一微結構層
412‧‧‧第一主要表面
414‧‧‧微結構
416‧‧‧第二主要表面
420‧‧‧底漆層
425‧‧‧底漆層
430‧‧‧單塊層
432‧‧‧主要表面
434‧‧‧主要表面
440‧‧‧耐久層
442‧‧‧內部主要表面
444‧‧‧外部主要表面
445‧‧‧第二微結構層
447‧‧‧外部主要表面
449‧‧‧內部主要表面
500‧‧‧增亮膜
510‧‧‧第一微結構層
512‧‧‧第一主要表面
514‧‧‧微結構
516‧‧‧第二主要表面
520‧‧‧底漆層
525‧‧‧底漆層
527‧‧‧黏著層
530‧‧‧第一單塊層
532‧‧‧主要表面
534‧‧‧主要表面
560‧‧‧第二微結構層
562‧‧‧第一主要表面
566‧‧‧第二主要表面
575‧‧‧第二底漆層
580‧‧‧第二單塊層
600‧‧‧增亮膜
601‧‧‧顯示器
603‧‧‧背光模組
605‧‧‧顯示面板
607‧‧‧輸出面
圖1至圖5係一增亮膜之剖面圖；以及圖6係包括一增亮膜之一顯示器之一示意性剖面圖。
以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式構成本發明一部分且係以圖解說明方式顯示。圖式非必然按比例繪製。應瞭解，可設想出並做出其他實施例而不偏離本揭露的範疇或精神。因此，以下之詳細敘述並非作為限定之用。
如在本文中所使用的，層、組件、或元件可被描述為彼此相鄰。層、組件、或元件可藉由直接接觸、藉由經由一個或多個其他組件來連接、或藉由彼此並排經固持或彼此經附著而彼此相鄰。直接接觸之層、組件或元件可經描述為緊鄰。
增亮膜(Brightness Enhancement Films,BEFs)係習知的，其包括設置於一聚苯二甲酸乙二酯(PET)基材上的一稜鏡層增亮膜。此類的BEF敘述於(例如)美國專利第7,777,832號(Richard等人)、第6,760,157號(Allen等人)、第6,091,547號(Gardiner等人)、第6,052,164號(Cobb等人)、以及第5,175,030號(Lu等 人)中。BEF可用於包括背光模組的任何顯示器中，諸如習用液晶顯示器(LCD)。LCD常用於手持式裝置，諸如行動電話以及平板電腦，且讓此類顯示器盡可能地薄常係所欲的。因此讓包括於顯示器中的任何BEF盡可能地薄常係所欲的。然而，用於BEF中的基材必須具有足夠的機械強度以在被用於顯示器中時避免彎曲。PET基材常經雙軸拉伸以改良基材的機械性質。基材之所欲機械性質包括高溫勁度、高模數、和高的尺寸安定性。然而，當習用PET基材製作得較薄時，可能犧牲掉勁度及尺寸安定性而導致非所欲的彎曲。
已敘述使用聚萘二甲酸乙二酯(PEN)基材的BEF。然而，此類的BEF未被用於市售的顯示器中，因為習用的PEN膜會使BEF的光學性質降級。此類的光學性質包括BEF在包括於顯示器中時提供的正軸增益。BEF的正軸增益指的是在垂直於包含該BEF之一背光模組的方向上所測量到的光強度與在垂直於不包含該BEF之同一背光模組的方向上所觀測到的強度的比率。一般咸信包括PEN基材的BEF之光學性質降級是由於相對(相較於PET)高的吸收性以及PEN的高折射率。當用於顯示器之一再循環背光模組中時，相較於使用PET薄膜，預期PEN薄膜的高吸收性會使該顯示器的亮度降級，因為PEN薄膜會較PET薄膜吸收更多的光。相較於一低折射率PET層，咸信PEN的高折射率導致進一步的低效率，因為這會導致更多的光從空中以高入射角入射在PEN層上，透過全內反射(TIR)被反射，而非穿透PEN層。
如比較例中所述，相較於使用PET基材，使用習用PEN基材的BEF的確導致較差的光學效能(如，當用於再循環背光模組系統時之較差的正軸增益)。然而，根據本說明書，已發現可製備經光學改良的PEN或其他富萘二羧酸酯(NDC)的基材，使得使用經光學改良的PEN或其他富NDC基材的BEF與使用PET基材的BEF具有可相比擬的光學效能(如，當用於顯示器時的正軸增益)，並同時相較於使用PET基材的BEF提供經改良的機械性質，諸如經改良的高溫勁度、高模數、和高的尺寸安定性。此類PEN或其他富NDC基材可製作得比PET基材更薄，同時仍提供適當的機械強度。舉例來說，在一些實施例中，已發現使用富NDC基材的BEF可比使用PET基材的BEF薄約10至約20μm，同時提供可相比擬的機械性質。在一些實施例中，已發現使用富NDC基材可比使用PET基材的BEF提供約百分之20到約30的厚度縮減，同時提供可相比擬的機械性質。
在習用的顯示器中，一漫射器通常包括於背光模組與顯示面板之間，以改良顯示器的光輸出之一致性以及/或隱藏背光模組系統中之光學缺陷。此等漫射器可如(例如)PCT公開案第2014/093119號(Boyd等人)中所述般整合於BEF薄膜中。由於漫射器在顯示系統中普遍係所欲的，慣例上認為BEF基板中有某些程度的霧度係可接受的或所欲的。舉例來說，美國專利公開案第7,251,079號(Capaldo等人)敘述用於具有百分之20至百分之80之所欲霧度的一增亮膜之一基材。根據本說明書，已發現相較於使用習用的PEN基材，使用具有低霧度(如，小於百分之1)之經光學改良之富NDC 基材的BEF得到出乎意料的經改良增益。由於對於增亮膜而言某程度的整體霧度或漫射係所欲的，一或多個不同的漫射器層可包括於本說明書之一些實施例之增亮膜中。該不同的漫射器層可為一表面漫射器(即，具有一微結構表面之一層，該微結構表面經組態以漫射行進通過該表面的光)。
相較於習用基材，用於本說明書之BEF中之基材可藉由下列之一或多者光學改良：使用實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質的聚合物；使用之催化劑的總濃度夠高以提供適當的反應速率，但又夠低以保持低霧度；以及使用高淬冷率以冷卻經擠壓的聚合物以形成基材。所得的基材可不含或可實質上不含任何大的微晶。這對用於達成本說明書所述之BEF的光學改良係所欲的。所得的基材可具有低霧度(例如，小於百分之1)且在可見光波長範圍(如，約400nm至約700nm之範圍內的波長)中可係實質上透明的。可根據ASTM D1003-13測試標準判定之基材的總光透射(一主體傳送的光通量與入射至該主體上的通量之比率)(例如)可為至少約百分之85或可為至少約百分之90。
聚合膜中常包括顆粒物質。此類顆粒物質可包括預防當膜捲繞成卷時膜的層與層間互相黏著的助滑劑，且可包括增加膜之生產中所使用之單體的聚合速率的催化劑。顆粒物質可為粒狀無機填料顆粒或可為粒狀不相容樹脂基底填料。顆粒物質(諸如助滑劑)可散射光線，從而增加膜的霧度。從可製造性的角度來說，習用膜中的助滑劑係所欲的。然而，根據本說明書，已發現除去此等助滑劑可導致 經光學改良的基材，其中光學品質的改良勝於與缺少助潤滑劑相關聯之可能的製造問題。據此，本說明書之用於BEF之基材可實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質。如本文中所使用，光散射之非催化劑顆粒物質指的是除可導致通過基材之光散射的催化劑或催化劑殘餘物外的任何顆粒物質。由消除光散射之非催化劑物質所得之光學改良包括基材之一經降低霧度。可藉由在將膜捲繞到捲筒上之前將膜的邊緣滾紋，以在一捲筒上製成適合用於本說明書的BEF基材之不具助滑劑的膜。膜之無滾紋部分可用於BEF之基材中。
一基材可以說是實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質(若光散射之非催化劑顆粒物質之位準夠低，而使其對基材之霧度提供的貢獻可忽略不計)。在一些實施例中，包括於基材中的光散射之非催化劑顆粒物質的位準可小於基材之0.1重量百分比、小於基材之0.05重量百分比、小於基材之0.02重量百分比、或小於基材之0.01重量百分比。在一些實施例中，基材中包括的任何光散射之非催化劑顆粒物質可能僅有非常小量或完全不存在。在一些實施例中，本說明書之基材可包括不足以影響基板之霧度的非光散射顆粒物質。此類非光散射物質可係惰性顆粒的奈米顆粒(例如相較之下小於光的波長者)。在其他實施例中，本說明書之基材可實質上不含任何非催化劑顆粒物質。
用於本說明書之BEF的基材可包括富NDC聚酯。該等聚酯可包括羧酸酯基團以及二元醇基團且可包括佔總羧酸酯基團至少約70莫耳百分比、或至少約80莫耳百分比、或至少約85莫耳百分 比、或至少約90莫耳百分比的NDC基團。合適的聚酯包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。其他合適的聚酯包括聚萘二甲酸乙二酯的共聚酯，如CoPEN9010，其係共聚萘二甲酸乙二酯/對苯二甲酸酯共聚物，其包括佔總羧酸酯基團約90莫耳百分比之NDC基團，並且在實例中進一步描述。其他合適的富NDC組成物係描述於美國專利申請公開案第2009/0273836號(Yust等人)中。
包括佔總羧酸酯基團從約70莫耳百分比至約100莫耳百分比之NDC基團(以及包括佔總羧酸酯基團上至約30莫耳百分比的對苯二甲酸酯基團)的共聚萘二甲酸乙二酯/對苯二甲酸酯共聚物，皆共享可在本質上適當地結晶的特性，以在膜的製作期間中在一般的拉伸條件下的拉伸期間有效地可定向。此類經定向共聚物膜作為本說明書的增亮膜之基材可係有用的。可如標題為「MODIFIED COPOLYESTERS AND IMPROVED MULTILAYER REFLECTIVE FILMS」之PCT公開案WO 99/36262(Hebrink等人)中所述般製備合適的共聚萘二甲酸乙二酯/對苯二甲酸酯共聚物，以及如實例中所述藉由調整二甲基萘二羧酸酯及二甲基對苯二甲酸酯之相對量以得到佔總羧酸酯基團所欲百分比之NDC基團。
可藉由反應二甲基萘二羧酸酯、二甲基對苯二甲酸酯、以及二元醇來製備共聚萘二甲酸乙二酯/對苯二甲酸酯共聚物，如PCT公開案WO 99/36262(Hebrink等人)以及實例中所述。所得的共聚物可描述為統計或無規共聚物。或者，PET以及PEN均聚物可分開製備並在加熱下混合在一起。在此類例子中，嵌段PET/PEN共聚物可由 PET與PEN分子間的轉酯化反應(transesterification reaction)得出。此轉酯化反應以及所得的組成物描述於美國專利申請公開案第2010/0124667號(Liu等人)中。在一些實施例中，用於增亮膜之基材中的富NDC聚酯係無規共聚物，而在一些實施例中，該等富NDC聚酯係嵌段共聚物。
可使用一或多種催化劑製備可用於增亮膜之基材的聚酯，以增加羧酸酯基團以及二元醇基團之聚合作用的速率。合適的催化劑包括醋酸鋅(II)、醋酸錳(II)、醋酸鈷(II)、醋酸銻(III)或其組合。此類的催化劑一般包括於樹脂中作為顆粒。一般期望有足夠的催化劑存在使得聚合作用以一合理的速率進行。根據本說明書，已發現低於習用於製作聚酯基材之催化劑的位準有利於產生較低霧度的基材。在一些實施例中，包括於基材中之催化劑的總重量濃度小於1000ppm、或小於800ppm、或小於500ppm且可大於10ppm、或大於20ppm、或大於30ppm。
可藉由擠壓或共擠壓聚合物並接著冷卻該擠出物以形成膜來製備基材膜。若該聚合物冷卻時在其中形成大的結晶，則結晶區域與非晶區域間之對比可導致具有高霧度的膜。為了減低霧度，可使用一冷卻滾筒來快速冷卻擠出物(即，冷卻滾筒提供高淬冷率)使得僅形成少量提升霧度的結晶。
使用實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質之聚合物、使用具有在10到1000ppm之範圍內的總重量濃度之催化劑、以及使用高淬冷率的結合可導致具有經改良的光學性質(諸如高清晰度以及 低霧度)之膜。在一些實施例中，增亮膜具有一基材或一單塊基材層，該基材或該單塊基材層具有之霧度小於約百分之2、小於約百分之1、或小於約百分之0.5。相比之下，厚度足夠用為BEF的基材層之市售的PEN膜一般具有實質上較高的霧度。如比較例所示，相較於本說明書之BEF，當此類市售PEN膜用於一BEF基材時，該BEF具有較差的光學性質(如，較低正軸增益)。在一些實施例中，本說明書之BEF具有至少1.5或至少1.6的正軸增益(其可對應至實例中所討論之光學有效透射增益)。在一些實施例中，BEF具有在1.5至2.5之範圍內、或在1.6至2.0之範圍內、或在1.6至1.9之範圍內之一正軸增益。
霧度可定義為經散射而使其方向從入射光束方向偏離大於2.5度的透射光線之百分比，如ASTM D1003-13「用於透明塑膠之霧度及光透射性之標準測試方法(Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics)」中所指明。霧度可使用符合ASTM D1003-13標準之可購自BYK-Gardner Inc.(Silver Springs,Md.)的HAZE-GARD PLUS計來判定。
在一些實施例中，本說明書之基材膜之特性黏度小於0.5dL/g。可根據ASTM D4603-03「藉由玻璃毛細管黏度計判定聚對苯二甲酸酯(PET)之固有黏度的標準測試方法(Standard Test Method for Determining Inherent Viscosity of Poly(Ethylene Terephthalate)(PET)by Glass Capillary Viscometer)」來判定基材膜的特性黏度，惟將該基材膜用以取代PET。在一些實施例中，基材膜的特性黏度可為 至少0.45dL/g且小於0.5dL/g、或在0.47至0.49dL/g之範圍內。在此等範圍內的特性黏度(intrinsic viscosity)可透過習用縮合聚合製程取得。於縮合聚合製程中從單體形成聚合物後，使用固態聚合技術可進一步增加特性黏度。然而，相較於具有在0.45至0.5dL/g範圍內的特性黏度之基材，以習用固態聚合製程製成之具有較高特性黏度的基材可由於與額外固態聚合步驟相關聯的成本，而較不希望用於增亮膜之中。
可透過(如，單軸地或雙軸地)拉伸本說明書之基材膜而改良該等膜之機械性質，因為這樣可部分定向聚合物分子而造成較強的勁度。經拉伸的膜通常會展現雙折射。受拉伸基材之拉伸程度的一有用量度為平面外雙折射率，其可定義為面內折射率減去平面外折射率之平均值。此可表示為：(nx+ny)/2-nz其中nx及ny指的是沿著兩個正交之面內方向的折射率(如，機器方向以及橫向方向)，且nz指的是平面外方向上之折射率。在一些實施例中，用作為基材或用作為BEF之基材中之一層的富NDC聚酯膜具有絕對值為至少約0.1、或至少約0.15、或至少約0.2之平面外雙折射率。在一些實施例中，該富NDC聚酯基材具有小於約0.7、或小於約0.6、或小於約0.5之平面外雙折射率。如本文中所使用，除非另有指定，折射率指的是在溫度25℃下使用具有532nm之波長的光測得之折射率。
圖1為增亮膜100之一剖面圖，增亮膜100包括一微結構層110，該微結構層110具有包括複數個微結構114之一第一主要表面112，且具有一相對第二主要表面116。微結構層110相鄰單塊層130。在所繪示的實施例中，一底漆層120設置於微結構層110與單塊層130之間，使得微結構層110緊鄰底漆層120且單塊層130緊鄰底漆層120而與微結構層110相對。單塊層130包括其上設置有底漆層120之一主要表面132且包括一相對主要表面134。複數個微結構114可為線性稜柱且可在一第一方向延伸(如，進入圖1頁面之Z方向)。單塊層130可為一富NDC聚酯膜層，如他處所述。
底漆層(諸如底漆層120)常用於BEF構造以改良一微結構層(如，一稜鏡層)與一基材間之接合。然而，可選地可省略用於本說明書中任何BEF構造中之任何底漆層，而可將微結構層直接施加至單塊層。舉例來說，在有別於圖1所示者的一替代實施例中，微結構層110可與單塊層130直接接觸，而無中介的底漆層。在又另其他實施例中，底漆層可由一黏著層取代或可使用黏著層與底漆層的之一組合。
單塊層130可實質上厚於用於多層光學膜(MOF)之光學薄層或微層，以提供所欲之透射及/或反射。此類的MOF描述於(例如)5,882,774號(Jonza等人)中。此類MOF中的層需要薄於光的波長(例如，此類層的光學厚度(折射率乘以實體厚度)可為所關注的光的波長之約四分之一)。與此相比之下，有用於本說明書之BEF中之富NDC層的層可厚上許多，使得其等為BEF提供機械強度。舉 例來說，單塊層130可具有大於約5μm、或大於約10μm、或大於約15μm、或大於約20μm、或大於約25μm之厚度。單塊層130可具有小於約300μm、或小於約200μm、或小於100μm之厚度。
微結構層110可藉由任何合適的方法製備；舉例來說，藉由澆注並固化施加於底漆層120上之一層。用於澆注並固化結構化層之合適的製程以及材料敘述於(例如)5,175,030(Lu等人)中。或者，可在將一非結構化層施加於底漆層120上後將微結構層110壓紋或加工，或可將一分開的層壓紋或加工再接著(如，以一黏著層進行層壓)附著在底漆層120上。微結構層110可係任何實質上透明的材料。舉例來說，微結構層110可由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯製成。
增亮膜可包括額外的層，諸如額外的基材層或額外的微結構層。圖2為增亮膜200之一剖面圖，增亮膜200包括一微結構層210，該微結構層210具有包括複數個微結構214之一第一主要表面212，且具有一相對第二主要表面216。微結構層210相鄰第一單塊層230。在所繪示的實施例中，一底漆層220設置於微結構層210與第一單塊層230之間，使得微結構層210緊鄰底漆層220且第一單塊層230緊鄰底漆層220而與微結構層210相對。第一單塊層230包括其上設置有底漆層220之一主要表面232且包括一相對主要表面234。複數個微結構214可為線性稜柱且可依一第一方向延伸(如，進入圖2頁面之Z方向)。第一單塊層230可為一富NDC聚酯膜層，如他處所述。
增亮膜200進一步包括相鄰第一單塊層230而與微結構層210相對之第二單塊層250、並包括相鄰第二單塊層250而與第一單塊層230相對之第三單塊層280。第二單塊層250以及第三單塊層280可為任何合適的基材。在一些實施例中，第二單塊層250係一PET層(或其他低成本聚合物層)而第一單塊層230以及第三單塊層280係富NDC層，如他處所述。此類實施例可以低於一單一較厚富NDC層低的成本提供有用的機械性質，因為PET一般比富NDC聚合物便宜，且以一PET層分開相對高膜數的富NDC層提供了一較厚富NDC層之大部份勁度。在一些實施例中，第一單塊層230以及第三單塊層280各具有如在他處所述之範圍內的一厚度。舉例來說，第一單塊層230以及第三單塊層280之各者可具有在約5μm至約300μm範圍內之厚度。在一些實施例中，第二單塊層250具有之厚度大於第一單塊層230之厚度且大於第三單塊層280之厚度。在一些實施例中，增亮膜200的總厚度小於約300μm。
圖3為增亮膜300之一剖面圖，增亮膜300包括一微結構層310，該微結構層310具有包括複數個微結構314之一第一主要表面312，且具有一相對第二主要表面316。微結構層310相鄰單塊層330。在所繪示的實施例中，一底漆層320設置於微結構層310與單塊層330之間，使得微結構層310緊鄰底漆層320且單塊層330緊鄰底漆層320而與微結構層310相對。單塊層330包括其上設置有底漆層320之一主要表面332且包括一相對主要表面334。複數個微結構314可為線性稜柱且可依一第一方向延伸(如，進入圖3頁面之Z 方向)。單塊層330可為如他處所述之一富NDC聚酯膜層並可具有在如他處所述之厚度範圍內之一厚度。
增亮膜300進一步包括設置於主要表面334上之一底漆層325以及設置於底漆層325上之一耐久層340，使得耐久層340相鄰單塊層330而與微結構層310相對。耐久層340包括面向單塊層330之內部主要表面342且包括與內部主要表面342相對之外部主要表面344。在一些實施例中，外部主要表面344係一微結構表面。可藉由(例如)澆注並固化耐久層340於底漆層325上來製備此類表面。亦可藉由加工或壓紋耐久層340來製備微結構表面。耐久層340可為一硬塗層且可使用一輻射(如，紫外線)可固化材料來形成，諸如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。或者，底漆層325可由一黏著層或者底漆層與黏著層之一組合所取代，且分開形成的耐久層340可層壓至單塊層330。在此類的實施例中，外部主要表面344以及內部主要表面342之一或二者可經微結構化。微結構表面或耐久層340之表面可包括光漫射微結構，使得耐久層340係一表面漫射器。包括一漫射器以改良結合增亮膜之顯示器的均勻度可係所欲的。合適的微結構表面描述於(例如)美國專利申請公開案第2012/0064296號(Walker等人)中。
圖4為增亮膜400之一剖面圖，增亮膜400包括一第一微結構層410，第一微結構層410具有包括複數個微結構414之一第一主要表面412，且具有一相對第二主要表面416。微結構層410相鄰單塊層430。在經繪示的實施例中，一底漆層420以及一第二微結 構層445設置於第一微結構層410與單塊層430之間，使得第一微結構層410緊鄰第二微結構層445(其緊鄰底漆層420)且單塊層430緊鄰底漆層420而與第一微結構層410相對。在其他實施例中，一或多個額外的底漆層或黏著層可存在於第一微結構層410與第二微結構層445與單塊層430之任何者之間。單塊層430包括其上設置有底漆層420之一主要表面432且包括一相對主要表面434。複數個微結構414可為線性稜柱且可依一第一方向延伸(如，進入圖4頁面之Z方向)。單塊層430可為如他處所述之一富NDC聚酯膜層並可具有在如他處所述之厚度範圍內之一厚度。
第二微結構層445包括外部主要表面447及內部主要表面449。在一些實施例中，外部主要表面447係一微結構表面。可藉由(例如)澆注並固化第二微結構層445於底漆層420上來製備此類表面。亦可在將一非結構化層施加於底漆層420上後，藉由加工或壓紋外部主要表面447來製備第二微結構層445。在已製備第二微結構層445後，可澆注並固化另一層於外部主要表面447上，以形成第一微結構層410。在其他實施例中，第一微結構層410以及第二微結構層445可附著在一起，並接著層壓至單塊層430。外部主要表面447以及內部主要表面449之一或二者可經微結構化。在又另其他實施例中，第一層410以及第二層445可由在兩相對表面上皆具有微結構之一單一層所取代，接著此單一層可層壓至單塊層430。第二微結構層445可使用一輻射(如，紫外線)可固化材料(諸如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)來形成。包括一漫射器以改良結合增亮膜之顯示器的均勻 度可係所欲的。第二微結構層445之微結構表面(其可為外部主要表面447)可包括光漫射微結構，使得第二微結構層445係一表面漫射器。合適的微結構表面描述於(例如)美國專利申請公開案第2012/0064296號(Walker等人)中。
增亮膜400進一步包括設置於主要表面434上之一底漆層425以及設置於底漆層425上之一耐久層440，使得耐久層440相鄰單塊層430而與第一微結構層410相對。耐久層440包括面向單塊層430之內部主要表面442且包括與內部主要表面442相對之外部主要表面444。在一些實施例中，外部主要表面444係一微結構表面。可藉由(例如)澆注並固化耐久層440於底漆層425上來製備此類表面。亦可藉由加工或壓紋耐久層440來製備微結構表面。耐久層440可為一硬塗層且可使用一輻射(如，紫外線)可固化材料來形成，諸如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。或者，底漆層425可由一黏著層或者底漆層與黏著層之一組合所取代，且分開形成的耐久層440可層壓至單塊層430。在此類的實施例中，外部主要表面344以及內部主要表面342之一或二者可經微結構化。微結構表面或耐久層440之表面可包括光漫射微結構，使得耐久層440係一表面漫射器。合適的微結構表面描述於(例如)美國專利申請公開案第2012/0064296號(Walker等人)中。
圖5為增亮膜500之一剖面圖，增亮膜500包括一第一微結構層510，第一微結構層510具有包括第一複數個微結構514之一第一主要表面512，且具有一相對第二主要表面516。第一微結構 層510相鄰第一單塊層530。在所繪示的實施例中，一第一底漆層520設置於第一微結構層510與第一單塊層530之間，使得第一微結構層510緊鄰第一底漆層520且第一單塊層530緊鄰第一底漆層520而與第一微結構層510相對。第一單塊層530包括其上設置有第一底漆層520之一主要表面532且包括其上設置有一第二底漆層525之一相對主要表面534。第一複數個微結構514可為線性稜柱且可依一第一方向延伸(如，進入圖5頁面之Z方向)。第一單塊層530可為如他處所述之一富NDC聚酯膜層並可具有在如他處所述之厚度範圍內之一厚度。
增亮膜500包括一第二微結構層560，該第二微結構層560具有包括第二複數個微結構(未顯示)之一第一主要表面562，且具有一相對第二主要表面566。第二微結構層560相鄰第二單塊層580。在所繪示的實施例中，一第二底漆層575設置於第二微結構層560與第二單塊層580之間，使得第二微結構層560緊鄰第二底漆層575且第二單塊層580緊鄰第二底漆層575而與第二微結構層560相對。該第二複數個微結構可為線性稜柱且可依可不同(如，正交)於該第一方向之一第二方向(如，Y-方向)延伸。第二單塊層580可為如他處所述之一富NDC聚酯膜層並可具有在如他處所述之厚度範圍內之一厚度。
第二微結構層560可透過黏著層527以及底漆層525附著於第一單塊層530。此類的附著可使用包括具有用來穿透進入黏著層527之細長尖端之稜柱的第二複數個微結構來促成。此類的稜柱描 述於(例如)美國專利申請公開案第2014/0016208號(Edmonds等人)中。相較於一單一微結構層，例如包括兩個微結構層可改良正軸增益。增亮膜500之正軸增益可例如大於1.9或大於2.0。
具有一或多個微結構表面之額外層可被包括而相鄰增亮膜500之任一單塊層之任一主要表面。此類的結構可用來提供漫射，如他處所述。舉例來說，具有一微結構表面之一耐久層可設置成相鄰第二單塊層580而與第二微結構層560相對。
圖6為一顯示器601之一示意圖，顯示器601包括具有一輸出面607之一顯示面板605、設置成相鄰該顯示面板而與輸出面607相對之一增亮膜600、以及設置成相鄰增亮膜600而與顯示面板605相對之一背光模組603。增亮膜600可為本文中所述之任何增亮膜。增亮膜600可透過再循環在其他情況下會以相對於輸出面607之法線之一高角度離開顯示器601的光，增加顯示器601之正軸亮度。
實例
在實例中的所有份數、百分比、比率等等皆以重量表示，除非另有指示。溶劑及其他試劑均可得自Sigma-Aldrich Chemical Company(Milwaukee,Wisconsin)，除非另有不同指示。
霧度(Haze)量測
使用可得自BYK-Gardner,Columbia,Md的HAZE-GARD PLUS計來判定霧度。
增益量測
在本文中所揭露之有效透射(光學ET增益)值可經測量，如美國專利公開號第2013/0004728號(Boyd等人)中所述者。在此方法中，將待測量ET增益之一樣本放置於一中空朗伯(Lambertian)燈箱與一反射偏光器之間，並且該樣本具有光再循環結構(如，線性稜柱)之一側面向該反射偏光器。該燈箱、該樣本、該反射偏光器、以及位在該反射偏光鏡與該樣本相對之側上的一偵測器係以一光軸為中心。當光再循環結構沿著該反射偏光器的極化軸延伸時，判定由該偵測器所測量的透射，並判定此透射對該偵測器在無樣本下所測得的透射之一比率。類似地，當光再循環結構正交於該反射偏光器的極化軸而延伸時，判定由該偵測器所測量的透射，並判定此透射對該偵測器在無樣本下所測得的透射之一比率。此兩個透射比率之平均即係ET增益值。一為1.00之ET增益對應至無亮度增強。當將樣本用於一液晶顯示裝置中時，可期望ET增益之值越高，則亮度增強越多(如，正軸增益越高)。
用於實例中所報告之光學ET增益值的偵測器係一EPP2000光譜儀(可得自StellarNet Inc,Tampa,FL)。將該光譜儀經由一Vis-NIR光纖電纜(可得自StellarNet Inc,Tampa,FL之F1000-Vis-NIR)連接至一準直透鏡。該準直透鏡包括一鏡筒(可得自Thorlabs,Newton,NJ之SM1L30)及一平凸透鏡(可得自Thorlabs,Newton,NJ之LA1131)。該準直透鏡在偵測器處產生約5mm之一 聚焦光點大小。將該偵測器沿著光軸定向。線性吸收偏光器為一Melles Griot 03 FPG 007(可得自CVI Melles Griot,Albuquerque,NM)，並經安裝於一旋轉台上。燈箱為一六面中空矩形固體，大約的尺寸為12.5cm乘12.5cm乘11.5cm，由約0.6mm厚的漫射PTFE板製成。該燈箱具有約83%之一平均總漫射反射率，在可見光範圍內在發射表面處測得。將燈箱以經由一光纖束(可得自Schott North America,Southbridge MA之具有直徑一公分纖維束擴充之Fostec DCR-III)連接至燈箱內部之一穩定化寬頻白熾光源照明。
PEN之製備：
聚萘二甲酸乙二酯(PEN)係以下列原料進料在一批次反應器中合成：二甲基萘二羧酸酯(136kg)、乙二醇(73kg)、醋酸錳(II)(27g)、醋酸鈷(II)(27g)、以及醋酸銻(III)(48g)。此混合物在20psig之壓力(138kPa)下加熱至254℃，同時除去甲醇(轉酯化反應之副產品)。在除去35公斤的甲醇後，將膦醯基醋酸三乙酯(triethyl phosphonoacetate)(49g)進料至反應器，並在加熱至290℃的同時將壓力逐漸地減低至1托(131N/m2)。持續地除去此縮合反應之副產品乙二醇，直到產生具有0.48dL/g之特性黏度(在23℃下於60/40wt.%之酚/鄰二氯苯中所測量)的聚合物。
CoPEN9010之製備：
共聚萘二甲酸乙二酯/對苯二甲酸酯共聚物(CoPEN9010)係以下列原料進料在一批次反應器中合成：126kg的二甲基萘二羧酸酯、11kg的二甲基對苯二甲酸酯、75kg的乙二醇、27g的醋酸錳(II)、27g的醋酸鈷(II)、以及48g的三醋酸銻(III)。此混合物在20psig之壓力(138kPa)下加熱至254℃，同時除去甲醇。在除去36公斤的甲醇後，將49g的膦醯基醋酸三乙酯進料至反應器，並接著在加熱至290℃時將壓力逐漸地減低至1托。持續地除去此縮合反應之副產品乙二醇，直到產生具有0.50dL/g之特性黏度(在23℃下於60/40wt.%之酚/鄰二氯苯中所測量)的聚合物。
增亮膜之製備
藉由將可聚合材料澆注並固化於一基材上來製備增亮膜(BEF)，如美國專利第7,943,206號(Jones等人)中所述。該澆注係抵靠一提供一線性稜柱結構表面至材料之外部主要表面的工具來完成。BEF具有線性稜柱，該等線性稜柱具有24微米的一致節距、12微米的一致高度、以及在剖面上的一致定向。該等稜柱具有1.57之一折射率。
比較例C-1
將一25μm厚的TEONEX Q51膜(可得自Dupont-Teijin Films,Chester,VA之PEN薄膜)作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」 中所述，且得出為百分之13。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.320。
比較例C-2
將一50μm厚的TEONEX Q51膜(可得自Dupont-Teijin Films,Chester,VA之PEN薄膜)作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」所述，且得出為百分之15。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.210。
比較例C-3
將一75μm厚的TEONEX Q51膜(可得自Dupont-Teijin Films,Chester,VA之PEN薄膜)作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」所述，且得出為百分之25。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.150。
比較例C-4
將一76μm(3mil)厚的雙軸定向PET膜作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」所述，且得出為百分之0.5。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.669。
實例1
藉由擠壓以及雙軸拉伸「PEN之製備」中所述之PEN樹酯來製成一76μm(3mil)厚的PEN膜。將該PEN膜作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」所述，且得出為百分之0.7。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.668。
實例2
藉由擠壓以及雙軸拉伸「CoPEN9010之製備」中所述之PEN樹酯來製成一76μm(3mil)厚的CoPEN9010膜。將該CoPEN9010膜作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」所述，且得出為百分之0.3。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.670。
實例3
藉由擠壓以及雙軸拉伸「CoPEN9010之製備」中所述之PEN樹酯來製成一102μm(4mil)厚的CoPEN9010膜。將該CoPEN9010膜作為「增亮膜之製備」中所述之製程中的基材使用，來製備一增亮膜。霧度的判定如「霧度量測」所述，且得出為百分之0.4。光學ET增益的判定如「增益量測」中所述，且得出為1.667。
以下為本說明之例示性實施例的清單。
實施例1為一種增亮膜，其包含：一第一單塊層；一第一微結構層，其相鄰該第一單塊層，該第一微結構層具有一第一主要表面以及一相對第二主要表面，該第一主要表面包含第一複數個微結構，且該第二主要表面面向該第一單塊層；其中該第一單塊層包含第一聚酯，該第一聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團且包括具有總重量濃度在10到1000ppm之範圍之一或多個催化劑；其中該第一單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第一單塊層實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質。
實施例2為實施例1之增亮膜，其中該第一微結構層緊鄰一底漆層且該第一單塊層緊鄰該底漆層而與該第一微結構層相對。
實施例3為實施例1之增亮膜，其進一步包含一第二微結構層，該第二微結構層設置於該第一微結構層與該第一單塊層之間，該第二微結構層包括光漫射微結構。
實施例4為實施例1之增亮膜，其進一步包含一耐久層，該耐久層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對。
實施例5為實施例4之增亮膜，其中該耐久層具有一微結構表面，該微結構表面包含光漫射微結構。
實施例6為實施例1之增亮膜，其中該第一單塊層具有一絕對值為至少約0.15之一平面外雙折射率。
實施例7為實施例1之增亮膜，其進一步包含一第二單塊層，該第二單塊層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對。
實施例8為實施例7之增亮膜，其進一步包含一第三單塊層，該第三單塊層相鄰該第二單塊層而與該第一單塊層相對，其中該第三單塊層包含第二聚酯，該第二聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團且包括具有總重量濃度在10到1000ppm之範圍之一或多個催化劑；其中該第三單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第三單塊層實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質。
實施例9為實施例1之增亮膜，其進一步包含：一第二微結構層，其相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對；以及一第二單塊層，其相鄰該第二微結構層而與該第一單塊層相對。
實施例10為實施例9之增亮膜，其中該第一複數個微結構包括在一第一方向上延伸之線性稜柱且該第二微結構層在與該第二單塊層相對之該第二微結構層之一主要表面上包括第二複數個微結構，其中該第二複數個微結構包括在不同於該第一方向之第二方向上延伸之線性稜柱。
實施例11為實施例1之增亮膜，其中該第一單塊層具有小於約百分之1之霧度。
實施例12為實施例1之增亮膜，其中該一或多個催化劑係選擇自由醋酸錳(II)、醋酸鈷(II)、醋酸銻(III)、或其組合所組成的群組。
實施例13為實施例1之增亮膜，其中該第一聚酯具有至少0.45dL/g且小於0.5dL/g之一特性黏度。
實施例14係一顯示器，其包含實施例1之增亮膜。
實施例15為一種增亮膜，其包含：一第一單塊層；一第一微結構層，其相鄰該第一單塊層，該第一微結構層具有一第一主要表面以及一相對第二主要表面，該第一主要表面包含第一複數個微結構，且該第二主要表面面向該第一單塊層；其中該第一單塊層包含第一聚酯，該第一聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團；其中該第一單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第一單塊層具有小於約百分之1之霧度。
實施例16為實施例15之增亮膜，其中該第一微結構層緊鄰一底漆層且該第一單塊層緊鄰該底漆層而與該第一微結構層相對。
實施例17為實施例15之增亮膜，其進一步包含一第二微結構層，其設置於該第一微結構層與該第一單塊層之間，該第二微結構層包括光漫射微結構。
實施例18為實施例15之增亮膜，其進一步包含一耐久層，該耐久層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對。
實施例19為實施例18之增亮膜，其中該耐久層具有一微結構表面，該微結構表面包含光漫射微結構。
實施例20為實施例15之增亮膜，其中該第一單塊層具有一絕對值為至少約0.15之一平面外雙折射率。
實施例21為實施例15之增亮膜，其進一步包含一第二單塊層，該第二單塊層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對。
實施例22為實施例21之增亮膜，其進一步包含一第三單塊層，該第三單塊層相鄰該第二單塊層而與該第一單塊層相對，其中該第三單塊層包含第二聚酯，該第二聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團；其中該第三單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第三單塊層具有小於約百分之1之霧度。
實施例23為實施例15之增亮膜，其進一步包含：一第二微結構層，其相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對；以及一第二單塊層，其相鄰該第二微結構層而與該第一單塊層相對。
實施例24為實施例23之增亮膜，其中該第一複數個微結構包括在一第一方向上延伸之線性稜柱且該第二微結構層在與該第二單塊層相對之該第二微結構層之一主要表面上包括第二複數個微結構，其中該第二複數個微結構包括在不同於該第一方向之第二方向上延伸之線性稜柱。
實施例25為實施例15之增亮膜，其中該第一單塊層係實質上不含非催化劑顆粒物質。
實施例26為實施例15之增亮膜，其中該第一單塊層包含總重量濃度在10到1000ppm之範圍內之一或多個催化劑。
實施例27為實施例26之增亮膜，其中該一或多個催化劑係選擇自由醋酸錳(II)、醋酸鈷(II)、醋酸銻(III)、或其組合所組成的群組。
實施例28為實施例15之增亮膜，其中該第一聚酯具有至少0.45dL/g且小於0.5dL/g之一特性黏度。
實施例29係一顯示器，其包含實施例15之增亮膜。
雖在本文中是以具體實施例進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解可以各種替代及/或均等實施來替換所示及所描述的具體實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及其均等者。
100‧‧‧增亮膜
110‧‧‧微結構層
112‧‧‧第一主要表面
114‧‧‧微結構
116‧‧‧第二主要表面
120‧‧‧底漆層
130‧‧‧單塊層
132‧‧‧主要表面
134‧‧‧主要表面

Claims (19)

  1. 一種增亮膜，其包含：一第一單塊層；一第一微結構層，其相鄰該第一單塊層，該第一微結構層具有一第一主要表面以及一相對第二主要表面，該第一主要表面包含第一複數個微結構，且該第二主要表面面向該第一單塊層；其中該第一單塊層包含第一聚酯，該第一聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團且包括具有總重量濃度在10到1000ppm之範圍之一或多個催化劑；其中該第一單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第一單塊層實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質。
  2. 如請求項1之增亮膜，其進一步包含一第二微結構層，該第二微結構層設置於該第一微結構層與該第一單塊層之間，該第二微結構層包括光漫射微結構。
  3. 如請求項1之增亮膜，其進一步包含一耐久層，該耐久層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對，其中該耐久層具有一微結構表面，該微結構表面包括光漫射微結構。
  4. 如請求項1之增亮膜，其中該第一單塊層具有一絕對值為至少約0.15之一平面外雙折射率。
  5. 如請求項1之增亮膜，其進一步包含一第二單塊層，該第二單塊層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對。
  6. 如請求項5之增亮膜，其進一步包含一第三單塊層，該第三單塊層相鄰該第二單塊層而與該第一單塊層相對；其中該第三單塊層包含第二聚酯，該第二聚酯包括佔總羧酸酯基 團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團且包括具有總重量濃度在10到1000ppm之範圍之一或多個催化劑；其中該第三單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第三單塊層實質上不含光散射之非催化劑顆粒物質。
  7. 如請求項1之增亮膜，其進一步包含：一第二微結構層，其相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對；以及一第二單塊層，其相鄰該第二微結構層而與該第一單塊層相對。
  8. 如請求項1之增亮膜，其中該第一單塊層具有小於約百分之1之霧度。
  9. 一種顯示器，其包含如請求項1之增亮膜。
  10. 一種增亮膜，其包含：一第一單塊層；一第一微結構層，其相鄰該第一單塊層，該第一微結構層具有一第一主要表面以及一相對第二主要表面，該第一主要表面包含第一複數個微結構，且該第二主要表面面向該第一單塊層；其中該第一單塊層包含第一聚酯，該第一聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團；其中該第一單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第一單塊層具有小於約百分之1之霧度。
  11. 如請求項10之增亮膜，其進一步包含一第二微結構層，其設置於該第一微結構層與該第一單塊層之間，該第二微結構層包括光漫射微結構。
  12. 如請求項10之增亮膜，其進一步包含一耐久層，該耐久層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對，其中該耐久層具有一微結構表 面，該微結構表面包括光漫射微結構。
  13. 如請求項10之增亮膜，其中該第一單塊層具有一絕對值為至少約0.15之一平面外雙折射率。
  14. 如請求項10之增亮膜，其進一步包含一第二單塊層，該第二單塊層相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對。
  15. 如請求項14之增亮膜，其進一步包含一第三單塊層，該第三單塊層相鄰該第二單塊層而與該第一單塊層相對；其中該第三單塊層包含第二聚酯，該第二聚酯包括佔總羧酸酯基團之至少約70莫耳百分比的萘二羧酸酯基團；其中該第三單塊層具有在約5μm至約300μm之範圍內之一厚度；且其中該第三單塊層具有小於約百分之1之霧度。
  16. 如請求項10之增亮膜，其進一步包含：一第二微結構層，其相鄰該第一單塊層而與該第一微結構層相對；以及一第二單塊層，其相鄰該第二微結構層而與該第一單塊層相對。
  17. 如請求項10之增亮膜，其中該第一單塊層實質上不含非催化劑顆粒物質。
  18. 如請求項10之增亮膜，其中該第一單塊層包含總重量濃度在10到1000ppm之範圍內之一或多個催化劑。
  19. 一種顯示器，其包含如請求項10之增亮膜。
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