TWI634008B - 光學膜組件以及其用途 - Google Patents

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Abstract

一種光學膜組件，包括一光學膜，具有相對的一第一側和一第二側；一第一黏著劑層，位於光學膜的第一側上；一離型膜，係透過第一黏著劑層貼附在光學膜；以及一保護膜，貼附於光學膜的第二側上，係可選擇性地從該光學膜剝離。此保護膜並包括：一基材；以及一第二黏著劑層，其中所述基材係透過第二黏著劑層貼附在光學膜上。其中，所述基材相對於第二黏著劑層的厚度比例小於2.5。

Description

光學膜組件以及其用途
本發明係關於一種光學膜組件，尤指一種用於具有觸控的顯示裝置之光學膜組件。
隨著科技的蓬勃發展，可攜式電子裝置，以行動通訊裝置為例，一般會搭配觸控式螢幕，通常是將一觸控模組以口字貼合(air bonding)方式與一顯示模組膠合而完成一觸控顯示面板。而為了防止螢幕因撞擊爆裂，也避免不慎撞擊時玻璃面板的破碎飛散，通常會在觸控模組與顯示模組之間，貼附具有保護效果的光學膜，一般稱之為防爆膜。
然而，由於觸控式螢幕傾向薄型化，使得防爆膜的厚度亦越做越薄。然而，薄型化之防爆膜在貼合觸控式螢幕的過程中容易有形變的問題，導致加工時間增加和效率不佳之問題。
因此，有需要提供一種有助於提升加工順暢性與加工效率的防爆膜組件，以解決習知技術所面臨的問題。
本發明提供一種光學膜組件，透過適當的膜層參數組合設計，可改善貼合至一目標物件前的膜層剝離順暢度。
本發明另外提供一種用於觸控顯示面板的光學膜組件，透過調整膜層的厚度比例，改善貼合至面板前的膜層剝離順暢度。
本發明更佳提供一種光學膜組件，透過調整膜層的厚度組合，可避免剝離時破真空的問題。
因此，本發明具體提供一種光學膜組件，包括光學膜，具有相對的第一側和第二側；第一黏著劑層，位於光學膜的第一側上；離型膜，係透過第一黏著劑層貼附在光學膜；以及保護膜，貼附於光學膜的第二側上，係可選擇性地從該光學膜剝離。此保護膜並包括：基材；以及第二黏著劑層，其中所述基材係透過第二黏著劑層貼附在光學膜上。其中，所述基材相對於第二黏著劑層的厚度比例小於2.5。
本發明另外提供一種觸控顯示裝置之形成方法，包括：(a)提供一觸控模組，所述觸控模組具有相對的一第一側和一第二側；(b)提供一光學膜組件，其中，光學膜組件包括：一光學膜，具有相對的一第一側和一第二側；一第一黏著劑層，位於光學膜的該第一側上；一離型膜，係透過第一黏著劑層貼附在光學膜；以及一保護膜，貼附於光學膜的第二側上，係可選擇性地從光學膜剝離，保護膜包 括：一基材；以及一第二黏著劑層，其中基材係透過第二黏著劑層貼附在光學膜上，且其中基材相對於第二黏著劑層的厚度比例小於2.5；(c)剝離離型膜；以及(d)將光學膜藉由第一黏著層貼附至該觸控模組之第一側。
2‧‧‧光學膜組件
11‧‧‧觸控模組
12‧‧‧黏著劑層
13‧‧‧光學膜
14‧‧‧黏著劑層
15‧‧‧顯示模組
16‧‧‧黏著劑層
17‧‧‧保護膜基材
20‧‧‧光學膜
21‧‧‧第一黏著劑層
22‧‧‧保護膜
23‧‧‧離型膜
121‧‧‧黏著劑層
122‧‧‧黏著劑層
131‧‧‧光學膜
132‧‧‧光學膜
150‧‧‧液晶顯示面板
151‧‧‧偏光單元
152‧‧‧有機發光顯示面板
201‧‧‧光學膜本體
202‧‧‧表面處理層
221‧‧‧第二黏著劑層
222‧‧‧基材
1511‧‧‧偏光板
1512‧‧‧偏光板
圖1A為根據本發明一實施例的光學膜組件於觸控顯示面板的一應用架構示意圖；圖1B為根據本發明一實施例的光學膜組件於觸控顯示面板的另一應用架構示意圖；圖2為根據本發明一實施例的光學膜組件架構示意圖；圖3為根據本發明另一實施例的光學膜組件於觸控顯示面板的應用架構示意圖；圖4為根據本發明又一實施例的光學膜組件於觸控顯示面板的應用架構示意圖；以及圖5為根據本發明再一實施例的光學膜組件於觸控顯示面板的應用架構示意圖。
以下，將藉由下列實施例對本發明做更詳細的說明。然而須注意的是，下列關於本發明之較佳實施例的描述僅作為描述與說明之目的，非用以限制本發明。
請參見圖1A和1B，觸控顯示面板包括觸控模 組11、光學膜13、以及顯示模組15。光學膜13透過黏著層12貼合觸控模組11，再透過另一黏著劑層14，使貼有光學膜的觸控模組貼合至顯示模組15上。光學膜13可藉由光學保護膜組件(如圖2所示)提供，其較佳具有防爆(anti-scattering)效果，可作為防爆膜使用，並可事先或貼附後透過表面處理，提供觸控顯示面板的抗刮、抗眩、抗反射、抗指紋等效果，有利於觸控與顯示操作。
於一實施例中，黏著劑層14可為框膠(口字膠)，其塗佈在顯示模組之一側的四周(如圖1A和1B所示)，於顯示模組15和光學膜13之間形成空氣層。在另一實施例中，黏著劑層14可為液態光學膠(optically clear adhesive，OCA)，其塗佈在整個顯示模組15的一側。
在圖1A與1B的實施例中，顯示模組15包括偏光單元151。偏光單元151可讓通過的光具有偏極化之效果，亦即，偏光單元151可讓任一方向之極化光(例如：由背光模組提供的光源或是由外在環境提供的光源)轉換成具特定方向之極化光。具體來說，顯示模組15可包括液晶顯示面板或是有機發光顯示面板。若顯示模組15包括液晶顯示面板150，圖1A所示，則偏光單元151可包括偏光板1511和偏光板1512分別位於液晶顯示面板150的兩側，且偏光板1511和偏光板1512之吸收軸呈正交方式排列。若顯示模組15包括有機發光顯示面板152，圖1B所示，則偏光單元151可包括圓偏光板位於顯示模組15中相對靠近觸控模組11的一側。
根據本發明一實施例的光學膜組件2如第2 圖所示，包括光學膜20、第一黏著劑層21、保護膜22和離型膜23。光學膜20具有相對的第一側和第二側。第一黏著劑層21位於光學膜20的第一側上。離型膜23透過第一黏著劑層21貼附在光學膜20。保護膜22貼附於光學膜20的第二側上，可選擇性地從該光學膜20剝離。換言之，保護膜22可根據應用留在光學膜20上用以保護光學膜20的表面，而當光學膜20不需要保護時，保護膜22即可從光學膜20上剝離。於一實施例中，保護膜22包括第二黏著劑層221和基材222。基材222透過第二黏著劑層221貼附在光學膜20上。
在一實施例中，如圖2所示，光學膜20可包括光學膜本體201和表面處理層202。光學膜本體201可為不具偏光效果之薄膜，換言之，光學膜本體201具有讓任一方向之極化光通過之特性。光學膜本體201可為單層或多層之結構，其組成例如可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、三醋酸纖維素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、環氧丙烷(PO)、共擠壓定向聚丙烯(oriented polypropylene；OPP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其組合。表面處理層202可為具有抗眩(AG)、高硬度處理(HC)、低反射(LR)、抗反射(AR)或其組合等功能性塗層，其塗層組成包括壓克力樹脂、二氧化矽粒子、壓克力粒子、金屬氧化物粒子、矽利康(silicone)類粒子，上述成分在光學膜本體201上形成一層塗層使光學膜本體201具有上述之光學特性。在另一實施例中，光學膜20可只包括光學膜本體201，本發明並不以此為限。
一般而言，在貼合本發明實施例的光學膜組件2以提供上述光學膜13貼附在觸控模組11和顯示模組15時，先以真空吸引裝置吸附此光學膜組件中的保護膜22的基材222側，以膠帶先將另一側的離型膜23的邊角帶起，再以固定速度下撕除離型膜23，之後以貼合設備透過第一黏著劑層21使光學膜20的一側貼附到觸控模組11上後，再以膠帶將基材222邊角黏起，之後以固定速度將光學膜組件中的保護膜22的基材222連同第二黏著劑層221一併撕離。最後以框膠使已貼附至觸控模組的該光學膜20的另一側貼合至顯示模組15上，完成觸控顯示面板中防爆膜的貼合動作。離型膜23與該保護膜基材24的組成例如可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、三醋酸纖維素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、環氧丙烷(PO)、共擠壓定向聚丙烯(oriented polypropylene；OPP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等一般用於作為表面保護膜之樹脂，第一黏著劑層21與第二黏著劑層221例如可為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系、聚氨酯(PU)系、橡膠(Rubber)系、矽(Silicon)系等感壓膠(PSA)材料。
於一實施例中，在設計本發明之光學膜組件2(例如：防爆膜)時，其保護膜22的平均剝離力(或初始剝離力)大於離型膜23的平均剝離力(或初始剝離力)，藉此可使製程順利進行。若保護膜22的平均剝離力(或初始剝離力)小於離型膜23的平均剝離力(或初始剝離力)，在撕除離型膜23的過程中，保護膜22亦會被撕除，導致將光學膜20貼附在觸控 模組11時，光學膜20的另一側失去保護膜22的保護而損壞。
另一方面，當要撕除離型膜23時，通常會先使用真空吸引裝置吸附光學膜組件2，再剝離離型膜23。然而，由於觸控產品薄化的關係，光學膜組件2(例如：防爆膜)也走向本體總厚度(例如：光學膜20和第一黏著劑層21之總厚度)在100微米以下的設計。在防爆膜本體厚度減薄之下，真空吸引裝置在吸附防爆膜時會容易產生變形。或是在剝離離型膜時，光學膜會被連同帶起，亦即，光學膜組件2脫離真空吸引裝置的吸引，這種情況一般稱為破真空。於一實施例中，解決破真空的方式可透過增加保護膜之厚度，藉以增加光學膜組件之厚度(在本體總厚度維持在100微米以下之情況)，避免剝離離型膜時，光學膜會被連同帶起。
然而，透過增加保護膜之厚度解決破真空之問題，還要保持保護膜剝離力大於離型膜剝離力的設計原則，往往會發生保護膜在剝離時，不容易被引拔膠帶黏起，而須改為人員以手動挑起保護膜邊角再以膠帶帶起(一般稱之引拔失敗)，因此製程無法連續且加工時間增加，破壞其連續加工性。因此，在增加保護膜之厚度的情況下，本發明所提供的光學保護膜組件還進一步提供保護膜22的第二黏著劑層221與基材222的厚度之間的比例關係，藉以降低引拔失敗的機率。
具體而言，初始剝離力越高則材料挺性越大，材料挺性越大則越難用引拔膠帶帶起，引拔失敗的機率高。反之，初始剝離力越低則引拔失敗的機率低。因初始剝 離力與材料架構的挺性呈現正比關係，材料挺性高會使得材料抗彎曲能力較好，相對就不容易讓膠帶黏起，對相同組成的黏著劑而言，增加黏著劑厚度與減少保護膜基材厚度的話可使得此材料呈現較柔軟的狀態，因此降低抗彎曲能力也相對地容易讓膠帶黏起。
表一顯示出本發明的光學膜組件的保護膜22之基材222與第二黏著劑層221的厚度關係實例，表二顯示出與本發明實例類似組成材料與結構，但不同厚度組合的光學膜組件比較例，並呈現出各實例與比較例的引拔效果(即膠帶帶起成功率)與破真空機率。其中：平均剝離力和初始剝離力的測試方法：樣品大小為25mm(毫米)(幅寬)x 150mm，以拉力機以速度300mm/min，將樣品以180度方向剝離；初始剝離力：樣品以180度方向剝離時，其初始剝離時之剝離力最大值，基本上，初始剝離力範圍在0.04-0.085N/25mm時，代表引拔效果佳，而0.05-0.075N/25mm尤佳；平均剝離力：樣品以180度方向剝離時，其剝離長度至少100mm下剝離力讀取值之平均值，基本上，平均剝離力範圍在0.01-0.1N/25mm，而0.03-0.07N/25mm尤佳；膠帶帶起成功率和破真空機率：針對各實施例進行10片~100片的測試統計而得，基本上膠帶帶起成功率數值愈高而破真空機率愈低愈好。
從表中的結果可知，在本發明的光學膜組件實施例中，當該保護膜22之基材222相對於保護膜22之黏著層(亦即，第二黏著劑層221)的厚度比例小於2.5時，膠帶帶起成功率可提升，最佳可提升成功率至100%。換言之，可有效地減少因保護膜引拔失敗而需要額外的加工時間。此外，為了兼顧保護膜剝離力大於離型膜剝離力的設計原則(避免 要先撕下離型膜時，同時撕離保護膜)，例如可將厚度比例調整在1.0和2.5之間為宜。另外，當基材222與第二黏著劑層221的整體厚度在60微米以上時，還可以降低破真空的機率，最佳可讓破真空的機率降到0%。換言之，可有效避免在貼附防爆膜於觸控模組時因發生破真空的情況而導致產品損壞並增加成本。一實施例中，保護膜22之基材222與第二黏著劑層221的厚度分別為42至200微米以及18至100微米。藉此，可同時兼顧高膠帶帶起成功率和低破真空率。
綜上所述，透過調整保護膜之基材和黏著劑的厚度比例，可解決在製程中剝離此架構時，不容易被引拔膠帶帶起的問題，另再進一步使兩者厚度總和大於60微米，可避免破真空的問題，因此，可設計出易撕除好加工的光學保護膜組件。本發明的光學保護膜組件因此適用在各類光學薄膜、面板機構、行動裝置、車用螢幕等表面需要保護膜之產品。
除了如圖1A與圖1B所示並如前述的觸控顯示面板的應用架構外，根據本發明的光學膜組件亦可應用於其他實施例的觸控顯示面板的應用架構中。例如圖3,4,5顯示根據本發明其他實施例的光學膜組件於觸控顯示面板的應用架構示意圖。
本發明還提供一種觸控顯示裝置之形成方法。首先，提供觸控模組11，如圖1A,1B,3,4,5所示。接著，提供光學膜組件2，如圖2所示。接著，剝離光學膜組件2的離型膜23，並將光學膜13藉由第一黏著層12貼附至觸控模組 11之一側。舉例而言，可將光學膜13之第一側貼附至觸控模組11靠近顯示模組15之一側，如圖1A和1B所示。另外，亦可將光學膜13貼附至觸控模組11遠離顯示模組15之一側，如圖3和4所示。於一實施例中，接著從光學膜13上剝離保護膜22，並將顯示模組15透過另一黏著劑層(例如：框膠14)貼附至光學膜13之第二側，如圖1A和1B所示。於另一實施例中，若光學膜13貼附至觸控模組11遠離顯示模組15之一側，則可選擇性從光學膜13上剝離保護膜(如圖3所示)，或是不剝離保護膜(如圖4所示)。具體而言，圖3所顯示的應用結構係將光學膜13貼附於觸控模組11相對於顯示模組15的另一側，而非與顯示模組15同側。圖4所顯示的應用結構即為保護膜22未撕除的示意圖，亦即顯示面板結構中包含黏著劑層16(例如：圖2之第二黏著劑層221)和保護膜基材17(例如：圖2之基材222)。
於一實施例中，還可選擇性地將另一光學膜貼附至觸控模組11上，如圖5所示。光學膜131和132可由如圖2所示之光學膜組件2形成。透過個別的黏著劑層121與122，於觸控模組11的兩側均貼附光學膜131與132。類似地，在以上圖3,4,5的結構中，光學膜在貼附至觸控模組前，光學膜可如圖2所述之光學膜包括保護膜和離型膜用以保護光學膜之兩側，其中保護膜中所包含的黏著劑與基材較佳均同樣具有上述厚度關係，有助於提供良好的保護與加工性。
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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明 之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

Claims (12)

  1. 一種光學膜組件，包括：一光學膜，具有相對的一第一側和一第二側，其中該光學膜具有讓任一方向之極化光通過之特性；一第一黏著劑層，位於該光學膜的該第一側上；一離型膜，係透過該第一黏著劑層貼附在該光學膜；以及一保護膜，貼附於該光學膜的該第二側上，係可選擇性地從該光學膜剝離，該保護膜包括：一基材；以及一第二黏著劑層，其中該基材係透過該第二黏著劑層貼附在該光學膜上；其中，該基材相對於該第二黏著劑層的厚度比例在1和2.5之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜組件，其中該基材相對於該第二黏著劑層的厚度比例在1和2.5之間。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學膜組件，其中該基材與該第二黏著劑層的厚度總和大於60微米。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學膜組件，其中該基材的厚度介於42微米和200微米之間，及/或該第二黏著劑層的厚度介於18微米和100微米之間。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之光學膜組件，其中該光學膜、該第一黏著劑層和該離型膜的厚度總和小於100微米。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學膜組件，其中該保護膜的剝離力大於該離型膜的剝離力。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學膜組件，其中該保護膜的初始剝離力小於0.085N/25mm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜組件，其中該保護膜之該基材及/或該光學膜的組成為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、三醋酸纖維素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、環氧丙烷(PO)、共擠壓定向聚丙烯(oriented polypropylene；OPP)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
  9. 如申請專利範圍第1或5項所述之光學膜組件，其中，該第一黏著劑層與該第二黏著劑層為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系、聚氨酯(PU)系、橡膠(Rubber)系、或矽(Silicon)系材料。
  10. 一種觸控顯示裝置之形成方法，包括：(a)提供一觸控模組，該觸控模組具有相對的一第一側和一第二側；(b)提供一光學膜組件，該光學膜組件包括：一光學膜，具有相對的一第一側和一第二側，其中該光學膜具有讓任一方向之極化光通過之特性；一第一黏著劑層，位於該光學膜的該第一側上；一離型膜，係透過該第一黏著劑層貼附在該光學膜；以及一保護膜，貼附於該光學膜的該第二側上，係可選擇性地從該光學膜剝離，該保護膜包括：一基材；以及一第二黏著劑層，其中該基材係透過該第二黏著劑層貼附在該光學膜上；其中，該基材相對於該第二黏著劑層的厚度比例在1和2.5之間；(c)剝離該離型膜；以及(d)將該光學膜藉由該第一黏著層貼附至該觸控模組之該第一側。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，更包括：(e)提供一顯示模組；(f)剝離該保護膜；以及(g)將該顯示模組透過一第三黏著劑層貼附至該觸控模組之該第二側或是該光學膜之該第二側。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括：(h)提供另一光學膜組件，該另一光學膜組件包括：另一光學膜，具有相對的一第三側和一第四側；一第四黏著劑層，位於該另一光學膜的該第三側上；另一離型膜，係透過該第四黏著劑層貼附在該另一光學膜；以及另一保護膜，貼附於該另一光學膜的該第四側上，係可選擇性地從該另一光學膜剝離，該另一保護膜包括：另一基材；以及一第五黏著劑層，其中該另一基材係透過該第五黏著劑層貼附在該另一光學膜上；其中，該另一基材相對於該第五黏著劑層的厚度比例在1和2.5之間；(i)剝離該另一離型膜；以及(j)將該另一光學膜藉由該第四黏著層貼附至該觸控模組之該第二側。
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