TW201823027A - 光學膜片及其製造方法 - Google Patents

Abstract

光學膜片及其的製造方法。光學膜片包括一光學層、一第一材料層與一第二材料層。第一材料層與第一材料層分別在光學層的相反側上。第一材料層與第二材料層的之含水率小於4wt%。

Description

光學膜片及其製造方法

本發明是有關於一種光學膜片及其製造方法，且特別是有關於一種經過反應室之製程得到的光學膜片及其製造方法。

光學裝置例如顯示裝置一般需要使用多張不同作用的光學膜材以得到預期的顯示效果。光學膜材的性質會影響裝置的顯示效果。

本發明係有關於一種光學膜片及其製造方法。光學膜片具有良好穩定的性質。

根據本發明之一方面，提出一種光學膜片，其包括一光學層、一第一材料層與一第二材料層。第一材料層與第一材料層分別在光學層的相反側上。第一材料層與第二材料層的之含水率小於4%。較佳的含水率為2%~3%。其中，所述含水率為重量含水率(Gravimetric water content)。

根據本發明之一方面，提出一種光學膜片的製造方法，其包括以下步驟。形成一積層。積層包括一基材與一材料層在基材之至少一側。使積層通過一反應室。反應室具有一濕度為25%以下或60%以上。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，作詳細說明如下：

此揭露內容之實施例係提出光學膜片及其製造方法，其中製造方法係使包括基材與材料層的積層通過濕度控制在25%以下或60%以上的反應室進行製程，藉此得到具有期望性質的光學膜片。

本揭露並非顯示出所有可能的實施例，未於本揭露提出的其他實施態樣也可能可以應用。再者，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。因此，說明書和圖示內容僅作敘述實施例之用，而非作為限縮本揭露保護範圍之用。另外，實施例中之敘述，例如細部結構、製程步驟和材料應用等等，僅為舉例說明之用，並非對本揭露欲保護之範圍做限縮。實施例之步驟和結構各之細節可在不脫離本揭露之精神和範圍內根據實際應用製程之需要而加以變化與修飾。以下是以相同/類似的符號表示相同/類似的元件做說明。

第1圖與第2圖繪示根據一實施例之光學膜片的製造方法。此例中，積層係光學膜片102，其中如第1圖所示，基材係光學層104，材料層包括第一材料層106A與第二材料層106B分別在光學層104的相反側上。在一實施例中，光學膜片102尚可包含其他單一或複數層保護性或功能性光學膜層，而不以本實施例為限。舉例來說，光學膜片102可為偏光板。其中光學層104可為偏光子，材料可為聚乙烯醇(PVA)樹脂膜，其可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚醋酸乙烯樹脂的例子包括醋酸乙烯之單聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包括不飽和羧酸(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)、烯烴(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、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等等。

第一材料層106A與第二材料層106B可為偏光板的保護層，其材料可選自：纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、非結晶性聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及其組合，具體可包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、纖維素系樹脂是指纖維素中部分的羥基被乙酸酯化之樹脂，或是一部分被乙酸酯化、一部分被其他酸酯化之混合酯。纖維素系樹脂較佳為纖維素酯系樹脂，更佳為乙醯基纖維素系樹脂，例如三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯等，被充分酯化的纖維素稱三醋酸纖維素（triacetate cellulose，TAC）、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚碳酸酯系樹脂例如由碳酸與二醇或雙酚所形成的聚酯，如：聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene, PE)、非結晶性聚烯烴系樹脂例如環狀烯烴單體（共）聚合物（cyclo olefin (co)polymers，COC/COP），由降冰片烯、環戊二烯、二環戊二烯、四環十二碳烯等開環聚合物，或與烯烴類之共聚合物所構成、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意組合所組成的一族群。

舉例來說，第一材料層106A與第二材料層106B尚可包括一光固化型膠材，或其它合適的材料。光固化型膠材選自丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂以及非晶性聚烯烴類樹脂等組合物，光固化型膠材可以包含光聚合性化合物，其中光固化型膠材中使用的光聚合性化合物沒有特別的限定，例如可列舉出：聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、有機矽丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯等丙烯酸類單體；氫化環氧類單體、脂環式環氧類單體、脂肪族環氧類單體等環氧類單體、環氧丙烯酸酯預聚物、丙烯酸酯預聚物、聚氨酯丙烯酸酯預聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯預聚物、聚酯丙烯酸酯預聚物等，且可以單獨使用或者混合使用兩種以上之上述材料。

一實施例中，在使光學膜片102通過反應室108(第2圖)之前，可對第一材料層106A與第二材料層106B進行固化步驟，並藉由黏膠層(未顯示)貼合至光學層104以形成光學膜片102。

請參照第2圖，實施例中，積層(尚未經反應室108之光學膜片102)經由滾輪110從反應室108之入口側112傳送進入反應室108反應之後係形成光學膜片(即經過反應室108後的光學膜片102)，並於反應室108之出口側114離開反應室108。

一些實施例中發現，光學膜片102(例如經拉伸過的偏光板)之相反側上的第一材料層106A與第二材料層106B具有不同的透濕性質，當光學膜片102在反應室108中吸濕的時間不足將導致第一材料層106A與第二材料層106B的含水率產生差異，且至少一者之含水率未達飽和，會使通過反應室108後得到的光學膜片102其第一材料層106A與第二材料層106B在反應室108外的環境下處在含水率不平衡的狀態繼續吸濕，這容易在光學膜片102中產生波浪紋而影響光學性質。

實施例中，係控制光學膜片102的第一材料層106A與第二材料層106B在經過反應室108期間吸足濕氣，例如使含水率達到飽和狀態，藉此通過反應室108後得到的光學膜片102其第一材料層106A與第二材料層106B處在含水率平衡的狀態，能避免光學膜片102產生波浪紋而具有良好的光學性質。

實施例中，舉例來說，反應室108的濕度係控制在60%以上，例如濕度係60%至86%，或者60%至70%。反應室108的反應溫度設定在30℃至40℃。光學膜片102在反應室108中的滯留時間係60秒至160秒，例如72秒。光學膜片102在反應室108中的移動速率係25~50m/min。光學膜片102在反應室108中的路徑長係20~80m。舉例來說，上述參數範圍能有效率地使第一材料層106A與第二材料層106B足夠吸濕，同時避免過長的滯留時間造成產能降低的問題。

舉例來說，光學膜片102在通過反應室108反應之後，第一材料層106A與第二材料層106B的之含水率小於4%，較佳為2%~3%。本文所述的含水率係重量含水率(Gravimetric water content)。

一實施例中，舉例來說，光學膜片102在通過反應室108反應之前，第一材料層106A與第二材料層106B的(前)含水率係1.5%至2.1%，並在通過反應室108反應之後，第一材料層106A與第二材料層106B的(後)含水率係提升至2.13%至2.6%。

以下例舉根據實施例之各種材料層通過反應室108前、後的含水率列示在表1。其中，產生一含水率的變化量，為通過反應室後的(後)含水率減去通過反應室前的(前)含水率。前述含水率的變化範圍為0.1%~0.5%，較佳的範圍為0.25%~0.35%。

第3圖繪示根據另一實施例之光學膜片的製造方法，其與第2圖之製造方法的差異主要在於，此例中光學膜片102在反應室108中的移動路徑較短，其他製程參數可根據移動路徑對應調整，以使第一材料層106A與第二材料層106B(第1圖)的含水率達到飽和，避免光學膜片102產生波浪紋而具有良好的光學性質。

本揭露並不限於如第1圖至第3圖所述之實施例，亦可根據本揭露之概念變化製程與結構。

第4圖至第5圖繪示根據另一實施例之光學膜片的製造方法。請同時參照第4圖與第5圖，分別提供第一材料層206A、光學層204與第二材料層206B。

請同時參照第4圖及第5圖，可透過滾輪210傳送第一材料層206A經由塗膠裝置211A塗佈黏膠層215A在第一材料層206A之上。此外，可透過滾輪210傳送第二材料層206B經由塗膠裝置211B塗佈黏膠層215B在第二材料層206B之上。然後，透過滾輪210傳送第一材料層206A、光學層204與第二材料層206B進行壓合，使得第一材料層206A與第二材料層206B分別藉由黏膠層215A與黏膠層215B貼合在光學層的相反側而形成光學膜片202。

光學層204可為偏光子，材料可為聚乙烯醇(PVA)樹脂膜，其來源如同前述段落揭露，不再贅述。

第一材料層206A與第二材料層206B可為偏光板的保護層，其材料如同前述段落揭露，不再贅述。一實施例中，舉例來說，第一材料層206A包括三聚醋酸纖維素，第二材料層206B包括環烯烴聚合物，然本揭露不限於此。

一實施例中，黏膠層215A與黏膠層215B可包括光固化型膠材。光固化型膠材材料如同前述段落揭露，不再贅述。

光學膜片202可透過滾輪210傳送經過照光裝置217進行固化步驟。一實施例中，對應照光裝置217的滾輪210可對光學膜片202提供冷卻作用。光學膜片202亦可進一步傳送經過照光裝置219再進行另一固化步驟。照光裝置217與照光裝置219可提供例如UV光等等。

一實施例中，舉例來說，通過照光裝置219後的光學膜片202可視為積層以連續製程傳送至如第2圖與第3圖的反應室108進行加濕製程，以使位在光學層204相反側之第一材料層206A與第二材料層206B吸足濕氣具有平衡的含水率，並使光學膜片202具有優異的光學性質。

在一實施例中，如第5圖所示，舉例來說，第一材料層206A與第二材料層206B上亦可配置一保護膜207及一剝離膜208，或更多光學薄膜，例如相位差膜或增亮膜等，而形成更多層結構的光學膜片，並透過經過反應室的製程參數的調整使得濕氣能滲過上方的其他薄膜而進入第一材料層206A與第二材料層206B，並使第一材料層206A與第二材料層206B的含水率達到平衡，避免光學膜片產生波浪紋而具有良好的光學性質。

保護膜207及/或剝離膜208之材料可選自聚酯樹脂、烯烴樹脂、乙酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚乙烯(polyethylene, PE)或聚丙烯(Polypropylene, PP)、環烯烴樹脂或上述之組合。

舉例來說，第一材料層206A、第二材料層206B及/或其他薄膜可為對光學之增益、配向、補償、轉向、直交、擴散、保護、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所助益的層，可例如為具有控制視角補償或雙折射（birefraction）等特性的配向液晶層、易接合處理層、硬塗層、抗反射層、防黏層、擴散層、防眩層等各種表面處理層。

第6圖與第7圖繪示根據另一實施例之光學膜片的製造方法。此例中，如第6圖所示，積層係黏著膜片302，其中材料層係黏膠層306形成於一基材304之上。基材304之材料可選自聚酯樹脂、烯烴樹脂、乙酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚乙烯(polyethylene, PE)或聚丙烯(Polypropylene, PP)、環烯烴樹脂或上述之組合。其中，聚酯樹脂可以例如是聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯，而丙烯酸樹脂可以例如是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在一實施例中，黏膠層306可為一感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)，其主要成份可為橡膠系、壓克力系、矽膠系或PU系。

請同時參照第6圖與第7圖，實施例中，積層(即尚未經反應室308之黏著膜片302)經由滾輪310從反應室308之入口側312進入反應室308製程之後係形成黏著膜片302，並於反應室308之出口側314離開反應室308。在一實施例中，也可包含複數個連續之反應室308。

一些實施例中，係發現水氣沾附在黏膠層306上會造成黏著膜片302發生白化問題。為了避免此問題，另一實施例中，反應室308的濕度控制在25%以下，較佳的範圍為10%~22%，藉此避免水氣沾附在黏膠層306。根據實施例之製造方法得到的黏著膜片302不會有白化問題，性質穩定良好，適用於黏著各種材料層，例如用以貼合第1圖之光學層104與第一材料層106A、第二材料層106B；或用以貼合如第5圖之第一材料層206A、第二材料層206B、保護膜207及剝離膜208。

一實施例中，可利用設置在氣源處的除溼裝置316控制進料氣體的溼度以控制反應室308的溼度。舉例來說，除溼裝置316可包括乾盤管等等。亦可使用其他的方法、設備或配置控制反應室308的溼度，以有效除去沾附在黏膠層306上的水氣，或避免外界濕氣沾附在黏膠層306上。

一實施例中，反應室308的溫度係控制在40℃至50℃。

根據上述，實施例中係控制反應室的濕度在60%以上，使得光學膜片在通過反應室後其相反側的材料層彼此的含水率達到平衡，藉此避免光學膜片產生波浪紋而能具有良好的光學性質。此外，實施例中也能控制反應室的濕度在25%以下，以避免水氣沾附在黏著膜片的黏膠層上所造成的白化問題。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

102、202‧‧‧光學膜片

104、204‧‧‧光學層

106A、206A‧‧‧第一材料層

106B、206B‧‧‧第二材料層

108、308‧‧‧反應室

110、210、310‧‧‧滾輪

112、312‧‧‧入口側

114、314‧‧‧出口側

207‧‧‧保護膜

208‧‧‧剝離膜

211A、211B‧‧‧塗膠裝置

217、219‧‧‧照光裝置

302‧‧‧黏著膜片

304‧‧‧基材

215A、215B、306‧‧‧黏膠層

316‧‧‧除溼裝置

第1圖繪示根據一實施例之光學膜片及其製造方法。 第2圖繪示根據一實施例之光學膜片的製造方法。 第3圖繪示根據另一實施例之光學膜片的製造方法。 第4圖繪示根據一實施例之光學膜片的製造方法。 第5圖繪示根據一實施例之光學膜片及其製造方法。 第6圖繪示根據另一實施例之光學膜片及其製造方法。 第7圖繪示根據另一實施例之光學膜片的製造方法。

Claims (12)

1. 一種光學膜片，包括： 一光學層；及 一第一材料層； 一第二材料層，該第一材料層與該第一材料層分別在該光學層的相反側上，該第一材料層與該第二材料層的之一含水率小於4%，其中該含水率係重量含水率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，其中該光學膜片係偏光板，該光學層係偏光子，該第一材料層與該二材料層選自：纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、非結晶性聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及其組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片，更包括一保護膜及一剝離膜分別在該第一材料層與該第二材料層上。
4. 一種光學膜片的製造方法，包括： 形成一積層，該積層包括一基材與一材料層在該基材之至少一側；及 使該積層通過一反應室，該反應室具有一濕度為25%以下或60%以上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光學膜片的製造方法，其中該基材係光學層，該材料層包括一第一材料層與一第二材料層分別在該光學層的相反側上，在該使該積層通過該反應室之前，該第一材料層與該第二材料層具有一第一含水率係1.5%至2.1%，在該使該積層通過該反應室之後，該第一材料層與該第二材料層的具有一第二含水率係2.13%至2.6%。
6. 如申請專利範圍第4項所述之光學膜片的製造方法，其中該基材係光學層，該材料層包括一第一材料層與一第二材料層分別在該光學層的相反側上，在該使該積層通過該反應室之前，該第一材料層與該第二材料層具有一第一含水率，在該使該積層通過該反應室之後，該第一材料層與該第二材料層具有一第二含水率，該第二含水率減去該第一含水率所得的一含水率變化量係0.1%~0.5%。
7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之光學膜片的製造方法，其中該反應室的該濕度係60%至86%，且該反應室具有一溫度為30℃至40℃。
8. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之光學膜片的製造方法，其中該積層在該反應室的滯留時間係60秒至160秒，及/或該積層在該反應室中的移動速率係25~50m/min，及/或該積層在該反應室中的路徑長係20~80m。
9. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之光學膜片的製造方法，更包括在該使積層通過該反應室之前，對該積層的該材料層進行一固化步驟。
10. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之光學膜片的製造方法，其中該材料層包括光固化型膠材。
11. 如申請專利範圍第4項所述之光學膜片的製造方法，其中該光學膜片係黏著膜片，該材料層係黏膠層，該反應室的該濕度為10%~22%。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光學膜片的製造方法，其中該黏膠層為一感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)。