TW201922864A - 光學薄膜及包含其之液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

實施例有關一種光學薄膜及包含其之液晶顯示裝置。更具體地，該實施例有關一種光學特徵極佳且無偏振不均勻之光學薄膜，因為其包含一基層，該基層具有低平面延遲及低厚度方向延遲，且具有基於適當位準的表面張力產生之優良的黏附性；一種用於製備該光學薄膜之方法，及一種包含該光薄膜之液晶顯示裝置。

Description

光學薄膜及包含其之液晶顯示裝置
發明領域
實施例有關一種光學薄膜及包含其之液晶顯示裝置。更具體地，該實施例有關一種光學特徵極佳且無偏振不均勻之光學薄膜，因為其包含一基層，該基層具有低平面延遲及低厚度方向延遲，且具有基於適當位準的表面張力產生之優良的黏附性；一種用於製備該光學薄膜之方法；及一種包含該光學薄膜之液晶顯示裝置。
發明背景
資訊時代的來臨促使各種顯示裝置，包括液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、電泳顯示器(ELD)等等之發展與商業化。供室內使用之顯示裝置之尺寸愈來愈大、厚度愈來愈薄，而供戶外使用之可攜式顯示器之尺寸則是愈變愈小、重量愈變愈輕。為了進一步提高此等顯示器之功能，已有使用各種光學薄膜。
通常，在偏光板中，為保護偏光片，會在由聚乙烯醇製成之偏光片之一側或二側上貼附保護薄膜。已有使用聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜作為此一種偏光片的保護薄膜。但聚對酞酸乙二酯薄膜具有其各向異性隨著拉伸比的增加而增加之問題。
具有諸如高透光率、光學均向性、無缺陷表面等等特性之三乙醯纖維素(TAC)薄膜，已被廣泛使用作為上述的替代方案。具體而言，韓國專利案第1222363號揭示一種用於改善偏光板捲曲之薄膜，其中其主要組份是纖維素酯，及該薄膜具有30nm至300nm之平面延遲及80nm至400nm之厚度方向延遲。
然而，三乙醯纖維素薄膜之缺點為昂貴、沒有各種多樣的來源且容易受潮。因此，已經開發出能夠取代三乙醯纖維素薄膜，可用於各種材料的偏光片的保護薄膜。例如，單獨使用環烯烴聚合物(COP)、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂等等，或其組合。
發明概要
技術問題
丙烯酸薄膜可視為三乙醯纖維素薄膜之替代物。但其等因易脆特徵而在加工方面存在缺點。假如為克服此問題而通過共聚合其它共單體來製備丙烯酸樹脂，則會有製造成本增加之問題。
據此，一實施例目的在於提供一種光學薄膜，其具有低平面延遲及低厚度方向延遲，以致無偏振不均勻發生；可補償易脆丙烯酸樹脂之缺點；及因適當的表面特徵而在層壓結構中具有優良的界面黏附性。
解決問題
根據一實施例，提供有一種光學薄膜，其包含一基層，該基層包含1：9至1：99重量比之氟系樹脂與丙烯酸樹脂，其中該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )、50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。
根據另一實施例，提供有一種用於產生光學薄膜之方法，其包含(1)熔融擠出包含氟系樹脂與丙烯酸樹脂之一樹脂組成物，製備一未拉伸薄片；(2)在縱向方向上拉伸該未拉伸薄片2至3倍，且在橫向方向上拉伸3至4倍，產生一拉伸薄膜；及(3)以熱定型該拉伸薄膜，產生一基層，其中該樹脂組成物包含1：9至1：99重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂，及該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )、50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。
根據又另一實施例，提供有一種液晶顯示裝置，其包含一背光單元及一液晶面板，其中該液晶面板依序包含一上偏光板、一液晶盒及一下偏光板，該上偏光板及該下偏光板各包含一偏光片及配置於該偏光片二側上之用於偏光片的保護薄膜，及用於偏光片的該保護薄膜中之至少一個是根據以上實施例之光學薄膜。
本發明之效果
因為易脆丙烯酸樹脂之缺點得到補償，所以根據該實施例之光學薄膜具有優良的加工性，具有低平面延遲及低厚度方向延遲，以致無偏振不均勻發生，且具有適當位準的表面張力，其使得可容易地在該表面上層壓或塗佈一額外層。
此外，包含根據該實施例之光學薄膜之液晶顯示裝置可使用除了白色LED外之各種光源。
較佳實施例之詳細說明
在該實施例之整個說明中，在提到各薄膜、膜、面板或層形成在另一薄膜、膜、面板或層“上”或“下”之情況時，不僅意指一元件直接形成在另一元件上或下，且意指一元件非直接形成在另一元件上或下，具有其它元件插在其等之間。且，有關各元件之術語“上”或“下”可參考圖式。為說明起見，在附圖中個別元件之尺寸可能誇大示出且不是指出實際的尺寸。
光學薄膜
根據一實施例之光學薄膜包含一基層，其包含1：9至1：99重量比之氟系樹脂與丙烯酸樹脂，其中該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )、50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。
該基層包含通過摻合氟系樹脂與丙烯酸樹脂獲得之一混合樹脂。因此，具有負雙折射及因易脆特徵產生之加工性差之丙烯酸樹脂的缺點，可由具有正雙折射及低硬度之氟系樹脂補償。因此，該基層具有優良的加工性且具有低平面延遲及低厚度方向延遲，以致沒有觀察到偏振不均勻。
該基層包含1：9至1：99重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂。具體地，該基層可包含1：9至1：20、1：10至1：20或1：15至1：20重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂。假如該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂之混合比在以上範圍內，則能夠防止因該丙烯酸樹脂易脆特徵引起之不良加工性，且該基層可具有適當位準的光學薄膜延遲。
該基層可具有100µm或更小之厚度。具體地，該基層可具有20µm至80µm之厚度。
氟系樹脂
該氟系樹脂可為含氟之聚合物。具體地，該氟系樹脂可為至少一種選自於由下列所構成之群組：乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚二氟亞乙烯(PVDF)均聚物或共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯(FEP)共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-二氟亞乙烯(THV)共聚物及聚氯三氟乙烯(PCTFE或PTFCE)共聚物。
更具體地，該氟系樹脂可為至少一種選自於由下列所構成之群組：乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚二氟亞乙烯(PVDF)均聚物或共聚物及四氟乙烯-六氟丙烯(FEP)共聚物。甚至更具體地，該氟系樹脂為聚二氟亞乙烯(PVDF)均聚物或共聚物。
在聚二氟亞乙烯(PVDF)是共聚物樹脂之情況下，二氟亞乙烯(VF2)及共單體可以50：50至99：1之重量比共聚合。
該共單體可為氟化單體。具體地，該共單體可為至少一種選自於由下列所構成之群組：氟乙烯；三氟乙烯(VF3)；三氟氯乙烯(CTFE)；1,2-二氟乙烯；四氟乙烯(TFE)；六氟丙烯(HFP)；全氟(烷基乙烯)醚，諸如全氟(甲基乙烯)醚(PMVE)、全氟(乙基乙烯)醚(PEVE)及全氟(丙基乙烯)醚(PPVE)；全氟(1,3-二氧)；及全氟(2,2-二甲基-1,3-二氧) (PDD)。更具體地，該共單體可為至少一種選自於由下列所構成之群組：三氟氯乙烯(CTFE)、六氟丙烯(HFP)、三氟乙烯(VF3)及四氟乙烯(TFE)。
為了適合於擠壓及射出模製，該氟系樹脂可具有在100s-1 剪切速率及230°C之條件下，以毛細管流量計測得黏度為100至2,500Pa·s，具體地500至2,000 Pa·s。
此外，該氟系樹脂可具有50,000克/莫耳至250,000克/莫耳、100,000克/莫耳至250,000克/莫耳或200,000克/莫耳至240,000克/莫耳之重量平均分子量。
此外，該氟系樹脂在230°C下可具有5g/10min至20g/10min或5g/10min至10g/min之熔融指數(MI)。
此外，該氟系樹脂可具有-40°C至-20°C或-37°C至-28°C之玻璃轉移溫度。
以該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂之混合樹脂的總重量計，該氟系樹脂之使用量可為1重量%至10重量%、2重量%至8重量%或3重量%至7重量%。
丙烯酸樹脂
該丙烯酸樹脂可為均聚物。該均聚物可具有至少一種取代基。在其它方面，該均聚物可不具有取代基。
具體地，該丙烯酸樹脂可為聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂、聚((甲基)丙烯酸乙酯)樹脂、聚((甲基)丙烯酸丙酯)樹脂、聚((甲基)丙烯酸丁酯)樹脂或聚((甲基)丙烯酸戊酯)，其各可具有至少一種取代基。在此情況下，術語“(甲基)丙烯酸酯”意指“甲基丙烯酸酯”或者是“丙烯酸酯”。
更具體地，該丙烯酸樹脂可為聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂。該PMMA樹脂可具有至少一種取代基。在其它方面，該PMMA樹脂可不具有取代基。
例如，該取代基可為一官能基，但沒有特別限制。
該丙烯酸樹脂在230°C下可具有1g/10min至20g/10min、1g/10min至10g/10min或1g/10min至5g/10min之熔融指數(MI)。
該丙烯酸樹脂可具有100°C或更高之軟化點。具體地，該丙烯酸樹脂可具有100°C至120°C、105°C至120°C或105°C至113°C之軟化點。
以該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂之混合樹脂的總重量計，該丙烯酸樹脂之使用量可為90重量%至99重量%、92重量%至98重量%或93重量%至97重量%。
延遲
該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )及50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )。
例如，該基層之厚度方向延遲(Rth )及該平面延遲(Ro )可分別為0或更高，其中Rth /Ro 之比可為0.1至40、0.1至10、0.4至10或0.4至5。
此外，該基層可具有0.1nm至10nm、0.5nm至4nm或0.5nm至3.5nm之平面延遲(Ro )，及1nm至40nm、1nm至20nm、1nm至10nm或1nm至5nm之厚度方向延遲(Rth )。
作為例子，該基層可具有0.1nm至10nm之平面延遲(Ro )及1nm至40nm之厚度方向延遲(Rth )，其中Rth /Ro 之比可為0.1至40。
平面延遲(Ro )是由薄膜上二個正交垂直軸之折射率的各向異性(Δnxy =|nx –ny |)與該薄膜厚度d (nm)的乘積定義之參數，其是光學各向同性和各向異性程度之量度。在此，折射率可為在550nm波長下之值。例如，平面延遲(Ro )可由以下方程式1定義：
[方程式1]
Ro = (nx – ny ) × d
在以上方程式中，nx 是薄膜平面中x軸方向上之折射率，ny 是薄膜平面中垂直於x軸之y軸方向上之折射率，及d是薄膜之厚度(nm)。
在光入射角為-50°至50°之情況下，該基層可具有3nm或更低之平面延遲(Ro )。具體地，在光入射角為-50°至50°之情況下，該基層可具有0nm至3nm之平面延遲(Ro )。此外，在光入射角為-50°至50°之情況下，該基層之平面延遲(Ro )之最大值與最小值的差可為1.5或更小。具體地，在光入射角為-50°至50°之情況下，該基層之平面延遲(Ro )之最大值與最小值的差可為1.1或更小。
厚度方面延遲是由薄膜厚度方向上之橫截面上二個雙折射Δnxz (= |nx – nz |)及Δnyz (= |ny – nz |)之平均值與該膜厚度d (nm)的乘積定義之參數。在此，折射率可為在550nm波長下之值。例如，厚度方向延遲(Rth )可由以下方程式2定義：
[方程式2]
Rth = {(nx + ny )/2 – nz } × d
在以上方程式中，nx 是薄膜平面中x軸方向上之折射率，ny 是薄膜平面中垂直於x軸之y軸方向上之折射率，nz 是薄膜之厚度方向上之折射率，及d是薄膜之厚度(nm)。
該基層可具有厚度方向延遲對厚度之比(Rth /厚度)為0至0.005。具體地，該基層可具有Rth /厚度為0至0.001、1×10-5 至1×10-3 、1×10-5 至5×10-4 或1×10-5 至2 ×10-4 。
平面取向之程度定義為厚度方向延遲(Rth ) (nm)除以其厚度(nm)所獲得之值。例如，平面取向之程度可為等於在550nm波長下，厚度方向折射率(nz )與平面折射率平均值((nx + ny )/2)間之差的值。
其它特性
該基層具有40達因/公分至60達因/公分之表面張力。假如該基層具有在以上範圍內之表面張力，則可容易地在其表面上層壓或塗佈上諸如底漆塗層之一額外層。
在150°C下熱處理3小時後，該基層可具有0.1%至1%之霧度。具體地，在150°C下熱處理3小時後，該基層可具有0.1%至0.9%或0.1%至0.8%之霧度。在此情況下，霧度可在將基層切成5cm×5cm×33µm (寬×長×厚度)大小且在150°C下熱處理3小時後測量。
在85°C處理24小時後，該基層在縱向方向上及橫向方向上分別可具有1%或更少之收縮。具體地，在85°C處理24小時後，該基層在縱向方向上及橫向方向上分別具有0.5%或更少、0.01%至1%、0.01%至0.9%或0.05%至1%或0.05%至0.9%之收縮。假如熱處理後之收縮在以上之範圍內，則能通過在偏光板製得後之液晶盒的製造中防止液晶盒扭曲，而防止漏光或相似的情況。
額外層
該光學薄膜可為由該基層構成之單層，或可為在該基層之至少一側上包含一額外層之多層結構。
在一實施例中，該光學薄膜可進一步包含在該基層之至少一側上之一底漆塗層。
該底漆塗層沒有特別限制，只要其可施用於光學薄膜即可。例如，該底漆塗層可包含至少一種選自於由下列所構成之群組：聚酯、聚胺基甲酸乙酯及聚丙烯酸酯樹脂。具體地，該底漆塗層可包含聚酯樹脂或聚胺基甲酸乙酯樹脂。
該底漆塗層之厚度可為50nm至100nm或60nm至80nm。
根據一實施例之光學薄膜的結構示於圖1及2中。
參考圖1，光學薄膜(100)可包含一基層(101)及在該基層一側上之一底漆塗層(102)。
參考圖2，光學薄膜(100)可包含一基層(101)及該基層二側上之底漆塗層(102、103)。
該光學薄膜可用作為用於偏光片的保護薄膜。
因為該光學薄膜滿足以上所述之物理特性，所以當從上方及傾斜方向觀察該薄膜時或當疊加多層薄膜時，沒有發生偏振不均勻；及可容易地在其表面上層壓或塗佈一額外層。因此，因為該光學薄膜之光學特徵及加工性已得到改變，所以其有利於偏光板的製造。
液晶顯示裝置
根據一實施例之液晶顯示裝置包含一背光單元及一液晶面板，其中該液晶面板依序包含一上偏光板、一液晶盒及一下偏光板，該上偏光板及該下偏光板各包含一偏光片及配置於該偏光片二側上之用於偏光片的保護薄膜，及用於偏光片的該保護薄膜中之至少一個是根據以上實施例之光學薄膜。
根據一實施例之液晶顯示裝置示於圖3中。
參考圖3，該液晶顯示裝置(A)依序包含一液晶面板(10)及一背光單元(20)。該液晶面板(10)依序包含一上偏光板，其包含一偏光片(110)及配置於該偏光片二側上之用於偏光片的保護薄膜(100-1及100-2)；一液晶盒(130)；及一下偏光板，其包含一偏光片(120)及配置於該偏光片二側上之用於偏光片的保護薄膜(100-3及100-4)。
該上偏光板及該下偏光板之各別的偏光片(110，120)可為聚乙烯醇(PVA)層，其已經過碘等等之染色。在此情況下，該聚乙烯醇層中所含之聚乙烯醇分子可排列在一個方向上。
此外，該上偏光板及該下偏光板之各別的保護薄膜可為根據以上所述之實施例之光學薄膜。即，該光學薄膜可配置於下列位置中之至少一個：在該上偏光板之上方(第一位置，100-1)；該上偏光板與該液晶盒之間(第二位置，100-2)；該液晶盒與該下偏光板之間(第三位置，100-3)；及該下偏光板之下方(第四位置，100-4)。
通常，當於選自該第一位置至該第四位置之多個位置施用一種類型的薄膜時，光學特徵可能因薄膜疊加引起之薄膜特徵而惡化。就此方面，根據該實施例之光學薄膜即使施用於選自該第一位置至該第四位置之多個位置時，仍具有實現優良光學特徵之優點，因為其包含符合以上所述之物理特性之基層。
如上所述，該光學薄膜可為由該基層構成之單層，或可為在該基層之至少一側上包含該底漆塗層之多層結構。
在液晶顯示裝置之實施例中，該光學薄膜(100)可施用作偏光片的保護薄膜(100-1至100-4)。在此情況下，該光學薄膜可配置成使得該底漆塗層(102及103)在該基層(101)與該偏光片(110及120)之間。
假如該基層(101)之表面張力符合以上所述之範圍、該底漆塗層(102及103)符合以上所述之材料及該偏光片(11)是經碘或相似物染色之聚乙烯醇(PVA)層，則可提高各別界面間之黏附性，同時可保障優良的光學特徵。
該實施例之液晶顯示裝置不限於以上所述的結構，且可依需要作各種的修改。
製備光學薄膜之方法
根據一實施例之用於產生光學薄膜之方法包含(1)熔融擠出包含氟系樹脂與丙烯酸樹脂之一樹脂組成物，製備一未拉伸薄片；(2)在縱向方向上拉伸該未拉伸薄片2至3倍，且在橫向方向上拉伸3至4倍，產生一拉伸薄膜；及(3)以熱定型該拉伸薄膜，產生一基層，其中該樹脂組成物包含1：9至1：99重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂，及該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )、50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。
步驟(1)
在此步驟中，熔融擠出包含氟系樹脂與丙烯酸樹脂之一樹脂組成物，製備一未拉伸薄片。
該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂如該光學薄膜之定義。
該樹脂組成物包含1：9至1：99重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂。具體地，該樹脂組成物可包含1：9至1：20、1：10至1：20或1：15至1：20重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂。假如該氟系樹脂及該丙烯酸樹脂之混合比在以上之範圍內，則能夠產生防止因該丙烯酸樹脂易脆特徵引起之不良加工性之作用，及通過該氟系樹脂之正雙折射防止延遲減少之作用。
該樹脂組成物可具有非晶形(即，非結晶)特徵。此外，該熔融擠出可在200°C至240°C下進行，其屬於該丙烯酸樹脂之熔化溫度。假如該熔融擠出在以上溫度範圍內進行，則該樹脂易於熔化且可適當地維持該擠出物之黏度。
步驟(2)
在此步驟中，在縱向方向上拉伸該未拉伸薄片2至3倍，且在橫向方向上拉伸3至4倍，產生一拉伸薄膜。
該拉伸可在使橫向方向上之拉伸對縱向方向上之拉伸的比為1.1至1.5：1之形式進行。具體地，該拉伸可在使橫向方向上之拉伸對縱向方向上之拉伸的比為1.15至1.5：1、1.15至1.45：1或1.2至1.45：1之形式進行。
此外，該拉伸可包含(2-1)在以5m/min至10m/min之速率移動該薄片時，於50°C至110°C或50°C至70°C下預熱該未拉伸薄片；(2-2)在以10m/min至20m/min之速率移動該薄片時，於100°C至120°C下縱向方向上拉伸該預熱、未拉伸薄片；及(2-3)在以10m/min至20m/min之速率移動該薄片時，於120°C至140°C下橫向方向上拉伸該縱向拉伸薄片。
更具體地，該拉伸可包含(2-1)在以5m/min至10m/min之速率移動該薄片時，於50°C至70°C下預熱該未拉伸薄片；(2-2)在以10m/min至20m/min之速率移動該薄片時，用遠紅外線輻射加熱器(R/H)於600°C至650°C下熱處理該預熱、未拉伸薄片，及於100°C至120°下縱向方向上拉伸該薄片2.3至3.0倍；及(2-3)在以10m/min至20m/min之速率移動該薄片時，於120°C至140°C下橫向方向上拉伸該縱向拉伸薄片3.0至3.8倍。
此時，該拉伸之進行可通過施用一底漆組成物至該縱向拉伸薄片，以形成包含底漆塗層之一拉伸薄膜。具體地，該拉伸之進行可通過施用厚度150nm至300nm之底漆組成物至該縱向拉伸薄片，乾燥該薄片，然後在橫向方向上拉伸該薄片，以產生包含底漆塗層之一拉伸薄膜。可適當地調整該底漆組成物之塗佈厚度，使得最後的底漆塗層之厚度為60nm至80nm。
步驟(3)
在此步驟中，以熱定型該拉伸薄膜，產生一基層。
該熱定型可在150°C至170°C下進行1至2分鐘。具體地，該熱定型可在150°C至165°C下進行1至2分鐘。假如該熱定型之溫度在以上之範圍內，則更有利於產生具有平面延遲和厚度方向延遲在該實施例之所需的範圍內之基膜。
該基層之厚度可為100µm或更薄。具體地，該基層之厚度可為20µm至80µm。
此時，用於產生光學薄膜之方法可進一步包含在該基層之至少一側上形成一底漆塗層。
該底漆塗層之形成沒有特別的限制，只要其是層壓底漆塗層之常規方法即可。例如，該底漆塗層可通過諸如塗佈、薄片之層壓、網印等等之方法形成。
在一實施例中，該底漆塗層可通過聯機塗佈方法形成。具體地，該底漆塗層可在以上步驟(2)中一未拉伸薄片之拉伸期間，通過聯機塗佈方法形成。
更具體地，在以上步驟(2)中，在該縱向拉伸薄片之至少一側上施用一底漆組成物，接著在橫向方向上將其拉伸，並將其乾燥，以產生包含一底漆塗層之一拉伸薄片。
該底漆組成物可包含至少一種選自於由下列所構成之群組之樹脂：聚胺基甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂及其組合，及水。在此情況下，以該底漆組成物之總重量計，該底漆組成物可具有5重量%至10重量%之固體含量，其中該固體含量可為以上所述之樹脂。假如該底漆組成物之固體含量在以上之範圍內，則可保證該底漆組成物之塗佈性能及加工性。
該底漆組成物之塗佈厚度，可依照該底漆組成物之固體含量、最後的底漆塗層之目標厚度及該薄片橫向方向上之拉伸比適當地選擇。例如，該底漆組成物之塗佈厚度可由以下方程式3決定。在此，該固體含量可為以該底漆組成物之總重量計之重量百分比值。
[方程式3]
底漆組成物之塗佈厚度(nm)=最後的底漆塗層之厚度(nm) × 橫向方向上之拉伸比×100 (重量%)/ 固體含量(重量%)
範例
以下，將以下列範例詳細說明本發明。然而下列範例旨在進一步例示說明本發明。本發明之範疇不僅限於此。
範例及比較例中使用之原料如下。
-PMMA：聚(甲基丙烯酸甲酯)，在230°C下具2.3g/10min之熔融指數(MI)及軟化點為109°C (製造商：LGMMA，商品名：IH830)
-PVDF：聚二氟亞乙烯，具100莫耳%之二氟乙烯，重量平均分子量為224,000克/莫耳、在230°C下具5.9g/10min之熔融指數(MI)及玻璃轉移溫度為-32°C (製造商：Solvay，商品名：solef1008)
範例1
在90°C下乾燥PMMA 6個小時，接著在帶式攪拌機中充分混合95重量%的PMMA與5重量%的PVDF，獲得一混合樹脂。透過擠壓機，在230°C下熔融擠出該混合樹脂，然後在25°C之流延輥上冷卻，製備一未拉伸薄片。以5m/min之速率移動該未拉伸薄膜時，於60°C下預熱該未拉伸薄片。在以輻射加熱器(R/H)於上方650°C及上方600°C下熱處理該預熱薄片，並以13m/min之速率移動它之同時，在縱向方向上(MD)拉伸該預熱薄片2.5倍，如此獲得一基層。在該縱向拉伸步驟結束時，於該基層之二側上施用底漆組成物，然後於150°C下乾燥2分鐘，形成一底漆塗層。該底漆組成物是通過混合5重量%之聚胺基甲酸乙酯樹脂(製造商：DKS，商品名：SUPERFLEX 210)與95重量%之水製成。之後，在以13m/min之速率移動時，於127°C在橫向方向上(TD)拉伸該薄膜3.0倍，及在150°C溫度下80秒將其熱定型。結果，產生一光學薄膜，其中具有厚度80nm之底漆塗層，層壓在具有厚度33.8μm之底層上。
範例2 至9 及比較例1 至4
以與範例1中相同之方法製備各個光學薄膜，但將PMMA對PVDF之重量比、縱向方向(MD)與橫向方向(TD)之拉伸比、拉伸溫度、拉伸速率、熱定型溫度或基層之厚度改成以下表1所示。
[表1]
[表2]
測試範例 ：特性之測量
在範例1至9及比較例1至4中以相同方法製得之光學薄膜之基層各評估如下。結果示於以下表3及4及圖4至6中。
(1)平面延遲(Ro )
不管薄膜之定向軸方向如何，在薄膜之橫向方向上將各薄膜切成大小4cm×2cm之方形，用作為測量樣本。以Abbe折射計(可得自Atago Co., Ltd.之NAR-4T；測量波長550nm)測量該樣本在二個相互垂直方向上之折射率(nx 及ny )及在厚度方向上之折射率(nz )。二個正交方向上折射率差之絕對值(|nx – ny |)，稱作折射率之各向異性(△nxy )。該薄膜之厚度(nm)是用電子測微器(可得自Feinpruf GmbH之Millitron 1245D)測量，轉換成nm單位。平面延遲(Ro )判定為折射率之各向異性(△nxy )與薄膜厚度d (nm)之乘積(△nxy ×d)。
(2)厚度方向延遲(Rth )
和以上測量平面延遲相同之方式，測量該薄膜之折射率nx 、ny 及nz 及厚度d (nm)。計算(△nxz ×d)及(△nyz ×d)之平均值，判定厚度方向延遲(Rth )。
(3)霧度
將各薄膜切成5cm×5cm大小，且在150°C烤箱中熱處理3小時。使用霧度測量儀器(NDH-5000W, Nippon Denkoku Kogyo)測量熱處理後之霧度。
(4)平面延遲之變化相對於光入射角之變化
和以上第(1)節中相同之方式測量各薄膜之平面延遲，但調整照射光之入射角。使用TAC薄膜(製造商：Fuji，商品名：n-tac，厚度：40µm)及COP薄膜(製造商：Zeon，商品名：Zeoner，厚度：25µm)作為對照組。結果示於圖4中。
(5)偏振不均勻
將範例1與比較例1之光學薄膜各插在二個偏光板(製造商：Samsung SDI)之間，接著評估顏色。測量結果示於圖5及6中。
在圖5中，(A)顯示層壓一個比較例1之薄膜之案例，及(B)顯示層壓二個範例1之薄膜之案例的結果。
在圖6中，(A)顯示層壓二個範例1之薄膜之案例的結果，及(B)顯示層壓二個比較例1之薄膜之案例的結果。
(6)總透光率
使用測量儀器(NDH-5000W, Nippon Denkoku Kogyo)測量在範例1至9及比較例1至4中所製得之各基層的總透光率。
(7)表面張力
使用來自SEO (Surface Electro Optics Corporation)之PHOENIX-300 TOUCH測量在範例1至9及比較例1至4中所製得之各基層的表面張力。
(8)虹彩之觀察
將一或二個在範例1至9及比較例1至4中製得之光學薄膜插在二個偏光板(製造商：Samsung SDI)之間，產生一層壓板。之後，在使觀察者與該層壓板間之角度從45°變化至10°之同時，觀察該薄膜之虹彩現象。
(9)顏色評估
將一或二個在範例1至9及比較例1至4中製得之基膜疊加在一起，接著以肉眼觀察。假如可見到灰色，則評估為“有”。假如看起來是透明的，則評估為“無”。
[表3]
*A：無，SV：稍微可見
[表4]
*A：無，P：有
從表3及4中可見，範例1至9中之基層各具有優良的光學特徵，其中平面延遲(Ro )及厚度方向延遲(Rth )為至少0，或小的，而nz (Rth /Ro )及平面取向(Rth /厚度)之程度大於0。此外，範例1至9中之基層於熱處理後各具有低霧度及低收縮，在縱向方向(MD)及橫向方向(TD)上低至1%或更低，產生極佳的可靠度。此外，範例1至9之基層各具有高總透光率及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。因此，底漆塗層均勻地層壓在基層之表面上且沒有缺陷，產生優異的加工性，且該基層與該底漆塗層間之黏附性很好。
相反的，在比較例1至4中製得之基層各具有平面延遲、厚度方向延遲、nz (Rth /Ro )、平面取向之程度(Rth /厚度)、熱處理後之收縮或表面張力均落在所需範圍之外，在層壓底漆塗層之時產生偏振不均勻、可靠度差或加工性不佳。
從圖4中可見，相較於TAC薄膜及COP薄膜，範例1之光學薄膜在平面延遲相對於光入射角方面最沒有變化。
從圖5與6及表3與4可見，即使在偏光板之間插入多個範例1至9之光學薄膜，顏色變化仍很小，及即使多個重疊，仍沒觀察到虹彩現象或灰色。特別是，在圖6中，(A)顯示即使在偏光板之間插入二個範例1之光學薄膜，其仍是透明的。相反的，(B)顯示當在二個偏光板之間插入二個比較例1之光學薄膜時，其透明度惡化。
100‧‧‧光學膜
101‧‧‧基層
102、103‧‧‧底漆塗層
A‧‧‧液晶顯示裝置
10‧‧‧液晶面板
20‧‧‧背光單元
100-1、100-2、100-3及100-4‧‧‧用於偏光片的保護薄膜
110、120‧‧‧偏光片
130‧‧‧液晶盒
圖1及2各為根據實施例之光學薄膜之橫截面。
圖3是根據該實施例之液晶顯示裝置之橫截面。
圖4是顯示範例1之光學薄膜、TAC薄膜及COP薄膜之平面延遲的變化相對於光入射角的變化之圖表。
圖5及6是評估範例1與比較例1之光學薄膜之偏振不均勻的結果。
＜數字編號之解釋＞
100：光學膜 101：基層
102、103：底漆塗層 A：液晶顯示裝置
10：液晶面板 20：背光單元
100-1、100-2、100-3及100-4：用於偏光片的保護薄膜
110、120：偏光片 130：液晶盒

Claims (15)

  1. 一種光學薄膜，其包含一基層，該基層包含1：9至1：99重量比之氟系樹脂與丙烯酸樹脂，其中該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )、50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。
  2. 如請求項1之光學薄膜，其中該基層具有100µm或更薄之厚度。
  3. 如請求項1之光學薄膜，其中該丙烯酸樹脂是一均聚物。
  4. 如請求項3之光學薄膜，其中該丙烯酸樹脂是聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)。
  5. 如請求項1之光學薄膜，其中該基層具有0.1nm至10nm之平面延遲(Ro )及1nm至40nm之厚度方向延遲(Rth )，其中Rth /Ro 之比為0.1至40。
  6. 如請求項1之光學薄膜，其中該基層具有該厚度方向延遲對該厚度之比(Rth /厚度)為0至0.005。
  7. 如請求項1之光學薄膜，其中在光入射角為-50°至50°之情況下，該基層具有3nm或更低之平面延遲(Ro )。
  8. 如請求項1之光學薄膜，其中在光入射角為-50°至50°之情況下，該基層之平面延遲(Ro )之最大值與最小值的差為1.5或更小。
  9. 如請求項1之光學薄膜，其中在150°C下熱處理3小時後，該基層具有0.1%至1%之霧度。
  10. 如請求項1之光學薄膜，其中在85°C下熱處理24小時後，該基層在縱向方向上與橫向方向上分別具有1%或更小之收縮。
  11. 如請求項1之光學薄膜，其進一步包含一底漆塗層於該基層之至少一側上。
  12. 如請求項1之光學薄膜，其用作為偏光片的保護薄膜。
  13. 一種液晶顯示裝置，其包含一背光單元及一液晶面板，其中該液晶面板依序包含一上偏光板、一液晶盒及一下偏光板，該上偏光板及該下偏光板各包含一偏光片及配置於該偏光片二側上之用於偏光片的保護薄膜，且用於偏光片的該保護薄膜中之至少一個是如請求項1之光學薄膜。
  14. 一種用於產生光學薄膜之方法，其包含(1)熔融擠出包含氟系樹脂與丙烯酸樹脂之一樹脂組成物，製備一未拉伸薄片；(2)在縱向方向上拉伸該未拉伸薄片2至3倍，且在橫向方向上拉伸3至4倍，產生一拉伸薄膜；及(3)以熱定型該拉伸薄膜，產生一基層，其中該樹脂組成物包含1：9至1：99重量比之該氟系樹脂與該丙烯酸樹脂，及該基層具有10nm或更低之平面延遲(Ro )、50nm或更低之厚度方向延遲(Rth )及40達因/公分至60達因/公分之表面張力。
  15. 如請求項14之用於產生光學薄膜之方法，其進一步包含在該基層之至少一側上形成一底漆塗層。
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