TW202321035A - 光學膜及所形成之顯示裝置以及光學膜抗偏光子開裂的評估方法 - Google Patents

光學膜及所形成之顯示裝置以及光學膜抗偏光子開裂的評估方法 Download PDF

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Abstract

本發明實施例提供一種光學膜，包括：偏光子；第一保護膜，設置於偏光子的第一側；以及第二保護膜，設置於偏光子與第一側相對的第二側，其中第一保護膜或第二保護膜中至少其一具有小於200 (ppm/ΔRH)的吸濕膨脹係數CHE，吸濕膨脹係數CHE符合以下公式： CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm) ， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm) ， ΔRH: 相對濕度的變化量。

Description

光學膜及所形成之顯示裝置以及光學膜抗偏光子開裂的評估方法
本揭露係有關於一種光學膜及其應用以及光學膜抗偏光子開裂的評估方法。
一般偏光片是由上下兩片保護膜中間貼合用碘染色延伸後的聚乙烯醇偏光子所構成，偏光片在熱衝擊(-30℃與80℃)之嚴酷環境下會有偏光子沿著延伸方向產生裂痕的問題。
過去文獻會利用提升保護膜的玻璃轉化溫度、彈性係數、減少偏光子的收縮應力等方法來提升偏光子的抗裂性。但保護膜本身於高濕度下吸濕膨脹導致的應力易使偏光子開裂，往昔未有針對此著墨者。
因此，雖然現有的保護膜大致上已經符合多種需求，但並非在各方面皆令人滿意，故目前對於偏光子開裂的問題仍有改進之需求。
本發明實施例提供一種光學膜，包括：偏光子；第一保護膜，設置於偏光子的第一側；以及第二保護膜，設置於偏光子與第一側相對的第二側，其中第一保護膜或第二保護膜中至少其一具有小於200 (ppm/ΔRH)的吸濕膨脹係數CHE，吸濕膨脹係數CHE符合以下公式： CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm) ， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm) ， ΔRH: 相對濕度的變化量。
本發明實施例提供一種顯示裝置，包括：顯示面板，具有相對的第一表面和第二表面；第一偏光結構，設置於顯示面板的第一表面上；以及第二偏光結構，設置於顯示面板的第二表面上，其中第一偏光結構與第二偏光結構至少其一包括上述光學膜。
本發明實施例提供一種光學膜的抗偏光子開裂的評估方法，包括：量測第一保護膜及第二保護膜各自在25℃下在相對濕度25%及90%下的尺寸；由第一保護膜及第二保護膜各自在相對濕度25%及90%下的尺寸分別計算第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE，其中吸濕膨脹係數CHE符合以下公式： CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm) ， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm) ， ΔRH: 相對濕度的變化量；及 以吸濕膨脹係數CHE作為指標，評估所述之光學膜的抗偏光子開裂特性，第一保護膜或第二保護膜中至少其一的吸濕膨脹係數CHE小於200 (ppm/ΔRH)時判定為良品；及將判定為良品的第一保護膜及/或第二保護膜貼合至偏光子。
為讓本揭露之特徵明顯易懂，下文特舉出實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下，其他注意事項，請參照技術領域。
以下揭露提供了許多的實施例或範例，用於實施所提供的標的物之不同元件。各元件和其配置的具體範例描述如下，以簡化本發明實施例之說明。當然，這些僅僅是範例，並非用以限定本發明實施例。舉例而言，敘述中若提及第一元件形成在第二元件之上，可能包含第一和第二元件直接接觸的實施例，也可能包含額外的元件形成在第一和第二元件之間，使得它們不直接接觸的實施例。此外，本發明實施例可能在各種範例使用重複的元件符號。如此重複是為了簡明和清楚之目的，而非用以表示所討論的不同實施例及∕或配置之間的關係。
再者，其中可能用到與空間相對用詞，例如「在……之下」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」等類似用詞，是為了便於描述圖式中一個（些）部件或特徵與另一個（些）部件或特徵之間的關係。空間相對用詞用以包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時（旋轉90度或其他方位），其中所使用的空間相對形容詞也將依轉向後的方位來解釋。
於文中，「約」、「大約」、「實質上」之用語通常表示在一給定值或範圍的5%內，較佳是3%內，更佳是1%內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。
研究發現當偏光片投入冷熱衝擊測試(-30~80℃)時，在低溫過程中會有濕度偏高的情形(例如，相對溼度約90%)。在高濕度環境下保護膜會吸濕膨脹，而吸濕膨脹會使保護膜無法抑制偏光子收縮力並且對偏光子造成擠壓導致偏光子破裂，欲解決此問題須選擇在高濕度下尺寸變化小的保護膜，本揭露提供一種計算高濕度下保護膜尺寸穩定度的方法，並提供材料的搭配來提升偏光子的抗裂性。
以下將進一步詳細說明光學膜的抗偏光子開裂之評估方法的實施例。
[光學膜的抗偏光子開裂的評估方法]
本揭露提供一種計算在高濕度下保護膜尺寸穩定度的方法，利用保護膜的吸濕膨脹係數CHE作為指標來評估光學膜的抗偏光子開裂特性。
分別將第一保護膜及第二保護膜裁切成適當尺寸作為膨脹尺寸量測的樣品，上述適當尺寸例如長度15mm且寬度3mm。其中保護膜的材料並未特別限定，材料種類將詳述於後文。應當理解的是，也可使用其他尺寸的保護膜。在一特定實施例中，可使用乙醯基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、或環烯烴共聚合物作為保護膜的材料。
接著，量測第一保護膜及第二保護膜各自在25℃下在相對濕度25%及90%下的尺寸，再由第一保護膜及第二保護膜各自在相對濕度25%及90%下的尺寸分別計算第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE，其中吸濕膨脹係數CHE符合以下公式： CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH)， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm)， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm)， ΔRH: 相對濕度的變化量。
可藉由下列方法判定由保護膜所製成的光學膜是否使偏光子產生開裂：首先，可將保護膜貼合至由例如合碘染色延伸後之聚乙烯醇偏光子以獲得光學膜，上述光學膜的組成及製作將於後文中詳述，接著將光學膜裁切成適當尺寸(例如，A4大小)作為量測的樣品，將樣品放在-30℃下的爐子中維持30分鐘，再將樣品放在80℃下的爐子中維持30分鐘，重複上述動作100次後，觀察偏光子邊緣是否有裂紋產生。偏光子邊緣產生裂紋，則不作為光學膜使用而丟棄；偏光子邊緣並未產生裂紋，則可作為光學膜使用。
比較第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE及偏光子邊緣是否產生裂紋的關聯性。其結果表示於後文的表一中。由於保護膜的吸濕膨脹係數CHE與偏光子的裂紋有高度關聯性，因此可使用第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE作為指標，來評估保護膜是否會使偏光子產生開裂。
由表一可得知，由吸濕膨脹係數CHE較低的保護膜樣品所製造出的光學膜因為在高濕度下尺寸變化較小而較不容易使偏光子產生開裂。由第一保護膜或第二保護膜至少其一的吸濕膨脹係數CHE小於200(ppm/ΔRH)所製造的光學膜，偏光子並未產生裂紋，則光學膜可作為抗偏光子開裂的光學膜使用；而由第一保護膜或第二保護膜至少其一的吸濕膨脹係數CHE大於或等於200(ppm/ΔRH)所製造的光學膜，偏光子會產生裂紋，則光學膜無法作為抗偏光子開裂的光學膜使用而丟棄或需進行重工或回收再利用。
此外，也可使用第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE的總和作為指標，來評估保護膜是否會使偏光子產生開裂。由第一保護膜與第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE的總和小於350 (ppm/ΔRH) 所製成的光學膜，偏光子並未產生裂紋，則光學膜可作為抗偏光子開裂的光學膜使用；而由第一保護膜與第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE的總和大於或等於350 (ppm/ΔRH) 所製造的光學膜，偏光子會產生裂紋，則光學膜無法作為可抗偏光子開裂的光學膜使用而丟棄或需進行重工或回收再利用。
除了利用第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹係數作為保護膜的光學膜的抗偏光子開裂的指標外，由於保護膜在高濕度環境下吸濕膨脹而使保護膜對偏光子造成擠壓導致偏光子破裂。為了降低偏光子所受到保護膜的擠壓，需要採用低吸濕膨脹力F的保護膜。因此，在一些實施例中，可在光學膜的抗偏光子開裂評估方法中進一步加入吸濕膨脹力F量測步驟，並且利用保護膜的吸濕膨脹力F作為指標，評估保護膜是否會使偏光子產生開裂。以下將進一步詳細說明吸濕膨脹力F的量測方式的實施例。
分別將第一保護膜及第二保護膜裁切成適當尺寸作為彈性係數量測的樣品，上述適當尺寸例如長度15mm且寬度3mm。其中保護膜的材料並未特別限定，材料種類將詳述於後文。應當理解的是，也可使用其他尺寸的保護膜。在一特定實施例中，可使用乙醯基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、或環烯烴共聚合物作為保護膜的材料。
接著，在25
Figure 02_image001
分別量測第一保護膜及第二保護膜的彈性係數，由彈性係數及吸濕膨脹係數CHE分別計算第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹力F，其中吸濕膨脹力F符合以下公式： F = E∙T∙CHE∙10 -6∙ΔRH∙R  (式二) 其中 F:吸濕膨脹力(N) E:彈性係數(MPa) T:厚度(mm) CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ΔRH: 相對濕度的變化量 R: 寬度(mm)。
比較第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹力F及偏光子邊緣是否產生裂紋的關聯性。其結果表示於後文的表一中。由於保護膜的吸濕膨脹力F與偏光子的裂紋有高度關聯性，因此可使用第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹力F作為指標，來評估保護膜是否會使偏光子產生開裂。
由表一可得知，吸濕膨脹力F較低的保護膜樣品所製造出的光學膜因為對偏光子造成的擠壓較小而較不容易使偏光子產生開裂。由第一保護膜或第二保護膜至少其一的吸濕膨脹力F小於5N所製造的光學膜，偏光子並未產生裂紋，則光學膜可作為抗偏光子開裂的光學膜使用；而由第一保護膜或第二保護膜至少其一的吸濕膨脹力F大於或等於5N所製造的光學膜，偏光子產生裂紋，則光學膜無法作為抗偏光子開裂的光學膜使用而丟棄或需進行重工或回收再利用。
此外，也可使用第一保護膜及第二保護膜的吸濕膨脹力F的總和作為指標，來評估保護膜是否會使偏光子產生開裂。由第一保護膜與第二保護膜的吸濕膨脹力F的總和小於8N所製成的光學膜，偏光子並未產生裂紋，則光學膜可作為抗偏光子開裂的光學膜使用；而由第一保護膜與第二保護膜的吸濕膨脹力F的總和大於或等於8N所製造的光學膜，偏光子產生裂紋，則光學膜無法作為抗偏光子開裂的光學膜使用而丟棄或需進行重工或回收再利用。
在先前技術中，由於缺乏保護膜在高濕度環境下是否會使偏光子產生開裂的評估方法，保護膜在高濕度環境下會吸濕膨脹導致偏光子開裂造成所製得的光學膜良率下降。而根據本案所得之光學膜，由於保護膜已經經過上述的開裂評估方法判定為良品後，才與偏光子貼合，因此可確保保護膜在高濕度下的尺寸安定性。
以下針對本案所提供之光學膜、顯示裝置作詳細說明。應了解的是，以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露一些實施例，而非用以限定本揭露之範圍。
[光學膜]
根據本發明的一些實施例，光學膜包括偏光子、設置於偏光子之第一側的第一保護膜、以及設置於偏光子與第一側相對之第二側的第二保護膜。上述第一保護膜與第二保護膜分別具有第一吸濕膨脹係數CHE1及第二吸濕膨脹係數CHE2，其中第一吸濕膨脹係數CHE1與第二吸濕膨脹係數CHE2至少其一具有小於200 (ppm/ΔRH)的吸濕膨脹係數CHE，優選地小於190 (ppm/ΔRH)，使得保護膜的吸濕膨脹的尺寸變化較小，可改善高濕度下低溫膨脹所導致的偏光子開裂問題，其中吸濕膨脹係數CHE的定義如前文所述，在此不予贅述。 此外，第一吸濕膨脹係數CHE1與第二吸濕膨脹係數CHE2的總和小於350(ppm/ΔRH)，優選地小於340 (ppm/ΔRH)，可更進一步改善吸濕膨脹所導致的偏光子開裂問題。
在一些實施例中，第一保護膜及第二保護膜分別具有第一吸濕膨脹力F1以及第二吸濕膨脹力F2，上述第一吸濕膨脹力F1與第二吸濕膨脹力F2至少其一具有小於5N的吸濕膨脹力F，優選地小於4.5N，可降低保護膜吸濕膨脹導致的應力，而降低應力導致的偏光子開裂，其中吸濕膨脹力F的定義如前文所述，在此不予贅述。上述吸濕膨脹力的公式推導將於後文中詳細說明。再者，上述第一吸濕膨脹力F1與第二吸濕膨脹力F2的總和小於8N，優選地小於7.8N，可藉由減少第一保護膜及第二保護膜吸濕膨脹後對位於兩者中間之偏光子造成的應力及剪切力，改善偏光子開裂的問題。
在一些實施例中，第一保護膜及第二保護膜的材料可例如是透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等優良之熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可包含乙醯基纖維素樹脂( 例如：三醋酸纖維素(triacetate cellulose, TAC)、二醋酸纖維素(diacetate cellulose, DAC) )、丙烯酸樹脂(例如：聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate), PMMA) )、聚酯樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚萘二甲酸乙二酯)、烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、定向拉伸性聚丙烯(oriented-polypropylene, OPP)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene, PP)、環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer, COP)、環烯烴共聚合物(cyclic olefin copolymer, COC)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC) 、或上述之任意組合。除此之外，第一保護膜及第二保護膜的材料還可為例如下列熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂：(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系(例如，聚胺基甲酸酯(Polyurethane, PU))、丙烯酸胺基甲酸酯系(例如，聚丙烯酸胺基甲酸酯)、環氧系(例如，環氧樹脂)、聚矽氧系(例如，聚矽氧樹脂)等。此外，亦可進一步對上述第一保護膜及第二保護膜實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理或抗污處理等。
在一些實施例中，第一保護層的厚度及第二保護層的厚度可分別獨立為5－90微米，較佳為35－80微米。
在一些實施例中，偏光子的材料例如為碘式偏光子，碘式偏光子包含聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol, PVA）樹脂膜及吸附並導向於其中/其上的碘。聚乙烯醇膜可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常為約85莫耳%以上。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-甲基丙烯)、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。作為上述乙酸乙烯酯及可與其共聚合的其他單體之共聚物的具體例，可列舉乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度，通常為約1000至10000左右，較理想為約1500至5000左右。聚乙烯醇系樹脂可為改質者，例如可使用以醛類改質之聚乙烯甲縮醛、聚乙烯乙縮醛、聚乙烯丁縮醛等。
在一些實施例中，偏光子的厚度為5－35微米，較佳為20－30微米，例如大約25微米。
在一些實施例中，光學膜可更包括黏著層(未繪示)，位於第一保護膜與偏光子之間、以及第二保護膜與偏光子之間。黏著層可包含水系接著劑，一般例如是使用聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂作為水系接著劑的主成分，且為了提高接著性可配合添加異氰酸酯系化合物或環氧化合物般之交聯劑或硬化性化合物而製成之組成物。
在一些實施例中，水系接著劑之主成分是聚乙烯醇系樹脂時，除可使用部分皂化聚乙烯醇及完全皂化聚乙烯醇之外，尚可使用如羧基變性聚乙烯醇、乙醯基變性聚乙烯醇、羥甲基變性聚乙烯醇、及胺基變性聚乙烯醇般之經變性之聚乙烯醇系樹脂。這類的聚乙烯醇系樹脂之水溶液可以作為水系接著劑，而水系接著劑中之聚乙烯醇系樹脂之濃度在相對於水100質量份而言，通常為1－10質量份，以1－5質量份為佳。
在一些實施例中，由聚乙烯醇系樹脂之水溶液所構成之水系接著劑中，為了如前述般提高接著性，可配合添加如多價醛、水溶性環氧樹脂、三聚氰胺系化合物、氧化鋯系化合物、及鋅化合物般之硬化性化合物。
[顯示裝置]
本揭露內容的另一實施例是關於一種顯示裝置，其可包含前述任一實施例的光學膜，但本揭露內容不受限於此。根據本揭露內容的一些實施例，所述顯示裝置可為液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、或電漿顯示裝置等顯示器。
第1圖係根據一些實施例，繪示一種顯示裝置的剖面圖。如第1圖所示，顯示裝置1包括顯示面板10、第一偏光結構20、以及第二偏光結構30。顯示面板10具有相對的第一表面10A和第二表面10B。第一偏光結構20設置於顯示面板10的第一表面10A上，第二偏光結構30設置於顯示面板10的第二表面10B上，其中第一偏光結構20與第二偏光結構30至少其一包括前述任一實施例的光學膜。
如第1圖所示，在一些實施例中，第一偏光結構20包括第一膠層220以及光學膜210，第一膠層220可黏合至顯示面板10的第一表面10A，光學膜210設置於第一膠層220上。在一些實施例中，第一膠層220和光學膜210的總厚度可為15微米－160微米，較佳的厚度範圍為60微米－110微米。
繼續參照第1圖，在一些實施例中，第二偏光結構30包括第二膠層320以及光學膜310，第二膠層320可黏合至顯示面板10的第二表面10B，光學膜310設置於第二膠層320上。在一些實施例中，第二膠層320以及光學膜310的總厚度可為15微米－160微米，較佳的厚度範圍為60微米－110微米。
在一些實施例中，第一膠層220和第二膠層320可例如為感壓膠或光學膠。第一膠層220的厚度和第二膠層320的厚度可分別獨立為5－35微米，較佳為20－30微米，例如大約25微米。
在一些實施例中，顯示面板10可為液晶顯示面板，例如可為平面轉換(In-Plane-Switching, IPS)液晶顯示面板、或垂直排列（Vertical Alignment, VA）液晶顯示面板。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，以下係列出數個實施例與比較例的測試結果，以說明應用本揭露內容所製得之光學膜的特性。然而，以下之實施例和比較例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。
[表一]
Figure 02_image003
表一中，乙醯基纖維素1~3、聚環烯烴、及聚甲基丙烯酸甲分別表示以下的化合物： 乙醯基纖維素1：富士電子材料公司供應的厚度60±4um乙醯基纖維素薄膜(製品名:TG60UL) 乙醯基纖維素2：KONICA公司供應厚度38±2um乙醯基纖維素薄膜(製品名:KC3XR) 乙醯基纖維素3：富士電子材料公司供應厚度40um乙醯基纖維素薄膜(製品名: WVBZ4G42) 聚環烯烴：ZEON公司供應厚度53um聚環烯烴薄膜(製品名:e-ZB122) 聚甲基丙烯酸甲酯：住友化学株式会社供應厚度60±3 um聚甲基丙烯酸甲酯(製品名: W001AU60)
[光學膜的製作]
首先，藉由塗佈裝置將黏著層組成物分別塗佈於上述表一所示出的上保護膜及下保護膜以形成黏著層，接著，將上保護膜及下保護膜的黏著層分別貼合於碘染色延伸後之偏光子兩側上，則可獲得光學膜。
[膨脹尺寸量測]
使用TMA(熱機械分析儀,HITACHI TMA7100) 在25℃下量測上下保護膜(長15mm寬3mm)從相對溼度25%至90%的尺寸變化三次後取平均值。
[吸濕膨脹係數量測]
將保護膜膨脹尺寸的數據帶入算式中計算保護膜的吸濕膨脹係數: CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH)， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm)， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm)， ΔRH: 相對濕度的變化量。
[彈性係數量測]
使用DMA(動態黏彈機械分析儀, PerkinElmer DMA8000)先以下列條件量測保護膜彈性係數三次後取平均值: 樣品大小: 長15mm寬3mm 溫度: 25
Figure 02_image005
[吸濕膨脹力量測]
將保護膜彈性係數、25
Figure 02_image007
下的厚度、膨脹尺寸的數據帶入算式中計算保護膜的吸濕膨脹力: F = E∙T∙CHE∙10 -6∙ΔRH∙R F:吸濕膨脹力(N) E:彈性係數(MPa) T:厚度(mm) CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ΔRH: 相對濕度的變化量 R: 寬度(mm) 上述吸濕膨脹力F的公式推導如下： 彈性係數(Mpa)=應力/應變=
Figure 02_image009
回推可得：吸濕膨脹力(N)=彈性係數∙長度變化率∙截面積 =彈性係數∙(
Figure 02_image011
) ∙樣品厚度∙樣品寬度 =彈性係數∙(CHE∙ΔRH∙10 -6) ∙樣品厚度∙樣品寬度
[冷熱衝擊測試]
將A4大小的光學膜樣品以感壓膠貼在玻璃上進行冷熱衝擊測試，測定條件為將樣品放在-30℃下的爐子中維持30分鐘，再將樣品80℃下的爐子中維持30分鐘，重複上述動作100次後，觀察偏光子邊緣是否有裂紋產生。
由表一的結果可看出，實施例1－4中上保護膜與下保護膜的吸濕膨脹係數皆小於200 (ppm/ΔRH)，由於保護膜於高濕度下尺寸變化較小，導致偏光子於高濕度下並未產生裂紋。相較之下，比較例1－5上保護膜與下保護膜的吸濕膨脹係數至少其一大於200 (ppm/ΔRH)，由於保護膜於高濕度下尺寸變化較大，導致偏光子於高濕度下產生裂紋。
此外，由表一的結果可看出，實施例1－4中上保護膜與下保護膜的吸濕膨脹係數總和小於350(ppm/ΔRH)，藉由減少上保護膜及下保護膜吸濕膨脹後的尺寸變化降低對偏光子造成的擠壓，而使得偏光子並未產生開裂。相較之下，比較例1－5中由於上保護膜與下保護膜的吸濕膨脹係數總和皆大於350(ppm/ΔRH)，因此上保護膜及下保護膜吸濕膨脹後的尺寸變化較大而對位於兩者中間之偏光子造成擠壓，使得偏光子產生開裂。
並且，由表一的結果可看出，實施例1－4中上保護膜與下保護膜的吸濕膨脹力皆小於5N，可降低保護膜於高濕度下吸濕膨脹導致的應力，使得偏光子在高濕度下不會因為保護膜的應力而產生開裂。相較之下，比較例1－5中由於上保護膜與下保護膜的吸濕膨脹力至少其一大於5N，因此偏光子受到保護膜吸濕膨脹的應力較大而產生開裂。
再者，由表一的結果可看出，實施例1－4中上保護膜與下保護膜的應力總和小於8N，藉由減少上保護膜及下保護膜吸濕膨脹後對位於兩者中間之偏光子造成的應力及剪切力，而使得偏光子並未產生開裂。相較之下，比較例1－5中由於上保護膜與下保護膜的應力總和皆大於8N，因此上保護膜及下保護膜吸濕膨脹後對位於兩者中間之偏光子造成的應力及剪切力，使得偏光子產生開裂。
以上概述數個實施例之特徵，以使本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以更加理解本發明實施例的觀點。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應理解，可輕易地以本發明實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構，以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者也應理解，此類等效的結構並無悖離本發明的精神與範圍，且可在不違背本發明之精神和範圍下，做各式各樣的改變、取代和替換。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
1:顯示裝置 10:顯示面板 10A:第一表面 10B:第二表面 20:第一偏光結構 30:第二偏光結構 210:光學膜 212:保護膜 214:偏光子 216:保護膜 220:膠層 310:光學膜 312:保護膜 314:偏光子 316:保護膜 320:膠層
以下將配合所附圖式詳述本揭露之各面向。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪製。事實上，可任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本揭露的特徵。 第1圖係根據本揭露的一些實施例，繪示一種顯示裝置的示意圖。
1:顯示裝置
10:顯示面板
10A:第一表面
10B:第二表面
20:第一偏光結構
30:第二偏光結構
210:光學膜
212:保護膜
214:偏光子
216:保護膜
220:膠層
310:光學膜
312:保護膜
314:偏光子
316:保護膜
320:膠層

Claims (15)

  1. 一種光學膜，包括： 一偏光子； 一第一保護膜，設置於該偏光子的一第一側；以及 一第二保護膜，設置於該偏光子與該第一側相對的一第二側，其中該第一保護膜或該第二保護膜中至少其一具有小於200 (ppm/ΔRH)的一吸濕膨脹係數CHE，該吸濕膨脹係數CHE符合以下公式： CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm) ， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm) ， ΔRH: 相對濕度的變化量。
  2. 如請求項1所述之光學膜，其中該第一保護膜具有一第一吸濕膨脹係數CHE1；以及該第二保護膜具有一第二吸濕膨脹係數CHE2，該第一吸濕膨脹係數CHE1與該第二吸濕膨脹係數CHE2的總和小於350(ppm/ΔRH)。
  3. 如請求項1所述之光學膜，其中該第一保護膜或該第二保護膜中至少其一具有小於5N的吸濕膨脹力F，其中該吸濕膨脹力F符合以下公式： F = E∙T∙CHE∙10 -6∙ΔRH∙R  (式二) 其中 F:吸濕膨脹力(N)， E:彈性係數(MPa)， T:厚度(mm)， CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ， ΔRH: 相對濕度的變化量， R: 寬度(mm)。
  4. 如請求項3所述之光學膜，其中該第一保護膜具有一第一吸濕膨脹力F1；以及該第二保護膜具有一第二吸濕膨脹力F2，該第一吸濕膨脹力F1與該第二吸濕膨脹力F2的總和小於8N。
  5. 如請求項1所述之光學膜，其中該吸濕膨脹係數CHE小於或等於190 (ppm/ΔRH)。
  6. 如請求項2所述之光學膜，其中該第一吸濕膨脹係數CHE1與該第二吸濕膨脹係數CHE2的總和小於340 (ppm/ΔRH) 。
  7. 如請求項3所述之光學膜，其中該吸濕膨脹力F小於4.5N。
  8. 如請求項4所述之光學膜，其中該第一吸濕膨脹力F1與該第二吸濕膨脹力F2的總和小於7.8N。
  9. 如請求項1所述之光學膜，其中該第一保護膜、該第二保護膜包括乙醯基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、定向拉伸性聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯、環烯烴聚合物、環烯烴共聚合物、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、或上述之任意組合。
  10. 一種顯示裝置，包括： 一顯示面板，具有相對的一第一表面和一第二表面； 一第一偏光結構，設置於該顯示面板的該第一表面上；以及 一第二偏光結構，設置於該顯示面板的該第二表面上， 其中該第一偏光結構與該第二偏光結構至少其一包括如請求項1－9中任一項所述之光學膜。
  11. 如請求項10所述之顯示裝置，其中該光學膜以一膠層黏合至顯示面板。
  12. 一種光學膜的抗偏光子開裂的評估方法，包括： 量測一第一保護膜及一第二保護膜各自在25℃下在相對濕度25%及90%下的尺寸； 由該第一保護膜及該第二保護膜各自在相對濕度25%及90%下的尺寸分別計算該第一保護膜及該第二保護膜的吸濕膨脹係數CHE，其中該吸濕膨脹係數CHE符合以下公式： CHE = (S (RH90%)-S (RH25%))∙10 6/(S (RH25%)∙ΔRH) (式一) 其中 CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH)， S (RH90%): 保護膜在相對溼度90%下的尺寸(mm)， S (RH25%): 保護膜在相對溼度25%下的尺寸(mm)， ΔRH: 相對濕度的變化量； 以該吸濕膨脹係數CHE作為指標，評估所述之光學膜的抗偏光子開裂特性，該第一保護膜或該第二保護膜中至少其一的該吸濕膨脹係數CHE小於200 (ppm/ΔRH)時判定為良品；及 將判定為良品的該第一保護膜及/或該第二保護膜貼合至一偏光子。
  13. 如請求項12所述之光學膜的抗偏光子開裂的評估方法，其中該第一保護膜與該第二保護膜的該吸濕膨脹係數CHE的總和小於350 (ppm/ΔRH) 時判定為良品。
  14. 如請求項12所述之光學膜的抗偏光子開裂的評估方法，更包括： 分別量測該第一保護膜及該第二保護膜的彈性係數； 由該彈性係數及該吸濕膨脹係數分別計算該第一保護膜及該第二保護膜的吸濕膨脹力F，其中該吸濕膨脹力F符合以下公式： F = E∙T∙CHE∙10 -6∙ΔRH∙R  (式二) 其中 F:吸濕膨脹力(N)， E:彈性係數(MPa)， T:厚度(mm)， CHE: 吸濕膨脹係數 (ppm/ΔRH) ， ΔRH: 相對濕度的變化量， R: 寬度(mm)；及 以該吸濕膨脹力F作為指標，評估所述之光學膜的抗偏光子開裂特性，該第一保護膜或該第二保護膜中至少其一的該吸濕膨脹力F小於5N時判定為良品。
  15. 如請求項14所述之光學膜的抗偏光子開裂的評估方法，其中該第一保護膜與該第二保護膜的該吸濕膨脹力F的總和小於8N時判定為良品。
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