TWI702248B - 光學聚酯薄膜及包含其之偏光反射片或稜鏡片 - Google Patents

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Abstract

實施方式有關於光學聚酯薄膜。依據實施方式的光學聚酯薄膜具有改進的機械強度和亮度，同時藉由最小化薄膜中心與邊緣之間的定向角差異而且形成薄膜之縱向/橫向強度之間的差異來抑制偏光不均勻的產生。此外，由於光學聚酯薄膜是單層，其製造方法更方便，且厚度更薄。因此，它可有利地使用在小而薄的顯示裝置中。具體地，該光學聚酯薄膜可有利地使用作稜鏡片或偏光反射片的基底。

Description

光學聚酯薄膜及包含其之偏光反射片或稜鏡片
發明領域 實施方式有關於光學聚酯薄膜和使用該光學聚酯薄膜的稜鏡片或偏光反射片。
發明背景 資訊時代的到來推動各種顯示設備的開發與商業化，包括液晶顯示器（LCD）、電漿顯示面板（PDP）、電泳顯示器（ELD）等。室內用的顯示裝置尺寸變得更大且厚度更薄，而戶外用的可攜顯示裝置的尺寸變得更小且重量更輕。已經採用各種光學薄膜進一步增強這種顯示器的功能。
這種光學薄膜通常要求之性質諸如有高透射率、高光學均向性、無缺陷表面、高耐熱性和防潮性、高可撓性、高表面硬度、低收縮率、良好加工性、高亮度、高對比度、高發光效率，等等，取決於顯示器的類型及/或用途。
特別地，可使用增亮膜等來增強顯示器的亮度、對比度和發光效率。反射偏光膜主要使用作亮度增強膜。通常，反射偏光膜是高折射率層和低折射率層相間重覆積層的形式。其可藉由遮光膠帶等附著到背光單元（BLU）。市售的亮度增強膜包括3M的雙亮度增強膜（DBEF）等。
然而，這種增亮膜具有高表面電阻且由於產生靜電而易於在其表面附著異物等。另外，大尺寸液晶顯示裝置存在液晶可能被外部電荷破壞的問題。而且，由於膜的表面硬度低，因此其機械性質如耐刮性等差，從而降低膜的透明度。
為了解決這些問題，表面處理方法已經被引入，諸如在膜表面上塗覆一覆蓋層。作為一個實例，已知在膜的一面塗覆硬覆蓋層以強化膜的表面（韓國公開專利公佈No.2007-0028826）。雖然這種表面處理的薄膜可改進亮度、機械性質和外觀特性，但是，當應用於薄且小的顯示器時，由於包含有多層之薄膜的厚度而受到限制。
同時，在光學聚酯薄膜之中，用作液晶顯示裝置中所採用之稜鏡片的聚酯薄膜可具有形成在其一側上的稜鏡圖案層。在此一情況，如果未積層稜鏡圖案層的薄膜相對側暴露在空氣中，則積層稜鏡圖案層的一側的折射率與相對表面的折射率不同，由此薄膜的亮度可能會降低。結果，由背光入射之光的透射率可能減低。
為了解決這樣的問題，已知有一種技術，其中在聚酯薄膜的相對側上形成一保護層等。例如，將具有低折射率的黏合劑層施加在聚酯薄膜的兩側以改進薄膜的透射率和亮度（日本專利公開號No.2007-55217）。通常，由於保護層等的折射率低於稜鏡圖案層的折射率，因此在提高薄膜的亮度方面存在限制。習知技術 文獻 專利文獻 （專利文獻1）韓國專利公開號No.2007-0028826 （專利文獻1）日本專利公開號No.2007-55217
發明概要技術問題 因此，實施方式旨在提供一種光學聚酯薄膜，其具有優良的機械強度和外觀特性，且藉由最小化薄膜的中心與邊緣之間的定向角差異而產生薄膜縱向/橫向強度之間的差異具有改進的亮度但未產生偏光不均勻。問題的解決方案
依據一實施方式，提供一種光學聚酯薄膜，其為單軸或雙軸拉伸的聚酯薄膜，並且具有3,000nm至30,000nm的面內延遲，橫向（TD）的抗拉強度為25至35kgf/mm2 ，縱向（MD）的抗拉強度為8.0至19kgf/mm2 ，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比為0.25至0.7，橫向模數為450至560kgf/mm2 ，縱向模數為220至380kgf/mm2 。
依據另一實施方式，提供一種稜鏡片，其包含聚酯底膜和設置在聚酯底膜上的稜鏡圖案層，其中聚酯底膜是單軸或雙軸拉伸的聚酯薄膜並具有3,000nm至30,000nm的面內延遲，橫向（TD）的抗拉強度為25至35kgf/mm2 ，縱向（MD）的抗拉強度為8.0至19kgf/mm2 ，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度的比率為0.25至0.7，橫向模數為450至560kgf/mm2 ，縱向模數為220至380kgf/mm2 。
依據又一實施方式，提供一種偏光反射片，其包含聚酯底膜和設置在聚酯底膜上的偏光反射層，其中等向性樹脂層和雙折射樹脂層間隔積層在偏光反射層中，且聚酯底膜是單軸或雙軸拉伸的聚酯薄膜，並具有面內延遲3,000nm至30,000nm，橫向（TD）抗拉強度為25至35kgf/mm2 ，縱向（MD）抗拉強度為為8.0至19kgf/mm2 ，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比為0.25至0.7，橫向模數為450至560kgf/mm2 ，且縱向模數為220至380kgf/mm2 。發明的效果
依據一實施方式的光學聚酯薄膜具有改進的機械強度和亮度，同時藉由最小化薄膜中心與邊緣之間的定向角的差異來抑制偏光不均勻的產生，同時產生薄膜的縱向/橫向強度之間的差異。此外，由於光學聚酯薄膜是單層，其製造方法更方便，且厚度更薄。因此，它可有利地用在小而薄的顯示裝置中。
較佳實施例之詳細說明 在下文中，將更詳細地描述本發明。
一實施方式提供光學聚酯薄膜，其為單軸或雙軸拉伸的聚酯薄膜，且具有3,000nm至30,000nm之面內延遲，橫向（TD）抗拉強度為25至35kgf/mm2 ，縱向（MD）抗拉強度為8.0至19kgf/mm2 ，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比為0.25至0.7，橫向模數為450至560kgf/mm2 ，且縱向模數為220至380kgf/mm2 。
光學聚酯薄膜是由聚酯樹脂，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹脂，組成的薄膜。它可能在橫向上拉伸4.0倍或更高及/或在縱向拉伸3.0倍或更低。詳言之，它可能在橫向上拉伸4.0倍至8.0倍，4.1倍至6.1倍，或4.1倍至6.0倍。它可以在縱向上拉伸1.0倍至3.0倍，1.2倍至1.7倍，或1.2倍至1.5倍。
以上述比例拉伸的光學聚酯薄膜在其整個寬度上可以具有±2.8度或更小的的定向角偏差（或光軸）。詳言之，它可以具有±0.5至±2.8度或±0.5至±2.5度的定向角偏差。隨著定向角偏差接近0度，薄膜的亮度被改進。如果光學聚酯薄膜的定向角偏差在上述範圍內，則可能藉由抑制偏光不均勻的產生來防止顏色失真現象，同時增高薄膜的亮度5％或更多。
為了提高膜的機械強度，可以使用以下方法。具體地，可在拉伸時使用增加拉伸負荷（即應力）的方法。如果降低拉伸溫度以減少當膜在縱向及/或橫向拉伸時施加到PET膜上的預熱量，則施加到其上的應力增加且晶體定向的趨勢增加，由此可改進薄膜的機械強度。更具體地，該膜在縱向上的抗拉強度為8.0至19kgf/mm2 且在橫向上的抗拉強度為25至35kgf/mm2 。縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比可以是0.25至0.7，0.25至0.6，0.25至0.4或0.25至0.35。此外，薄膜的橫向模數可以為450至560kgf/mm2 或500至550mm2 ，縱向模數可以為220至380kgf/mm2 ，220至280kgf/mm2 ，或220至270kgf/mm2 。
除上述之外，可以使用在拉伸之後熱定型時提高熱處理溫度（或TMS溫度）來使薄膜結晶的方法。如果TMS溫度升高，則薄膜中的晶體生長加速且晶體的量增加，從而可提高薄膜的機械強度。
該薄膜可具有3,000nm或更大，7,000nm或更大，或7,000nm至30,000nm的面內延遲。
此外，薄膜的延遲偏差可以為500nm/m或更小。詳言之，延遲偏差可以是10nm/m至300nm/m或10nm/m至200nm/m。「延遲偏差」指面內延遲（Re）的最大值與最小值相對於薄膜的整個寬度間之差。如果薄膜具有延遲且延遲偏差在上述範圍內，則可以防止諸如彩虹畸變的顏色失真現象。
膜可以具有30至300μm，30至200μm，60至200μm，60μm至190μm，80μm至200μm，80μm至190μm或80μm至188μm的厚度。如果厚度在上述範圍內，則薄膜可有利地使用於小型及/或薄型顯示裝置中
此外，當在85℃對於尺寸為200mm×200mm的薄膜樣品測量24小時，薄膜在縱向上的熱收縮率可以為0.05至0.6％或0.05至0.3％，且在橫向上的熱收縮率為0.05至0.6％或0.05至0.3％。
此外，該膜在縱向上的斷裂伸長率為約7％至約20％，在橫向上的斷裂伸長率為約75％至約100％。由於聚酯薄膜具有在上述範圍內之斷裂伸長率，其可具有光滑的切割面。
另外，聚酯薄膜可具有相對於橫向約±5°的定向角。更詳細地，聚酯薄膜可具有相對於橫向約±3°的定向角（或光軸）。更詳細地，聚酯薄膜可具有相對於橫向約±2°的定向角。如果聚酯薄膜具有在上述範圍內的定向角，則應用該聚酯薄膜的偏光片可具有改進的偏光和亮度。特別是，定向角與橫向之間的偏差越小，偏光片的偏光方向與聚酯薄膜的定向角越彼此一致。在此一情況，依據一實施方式的偏光片可具有改進的亮度和偏光。
依據一實施方式的光學聚酯薄膜可依據如下所述的方法來製備。
首先，可以熔融擠壓可被使用為諸如聚酯樹脂之類的薄膜之原料的樹脂，例如PET樹脂，以製造未拉伸的片材。然後，將未拉伸的片材沿橫向拉伸且沿縱向拉伸，從而製備薄膜。
具體地，PET樹脂可藉由實施酯化反應和二醇組分諸如乙二醇與二羧酸組分諸如對苯二甲酸的聚合反應直接製備。或者可購買市售樹脂以供使用。該樹脂可被熔融擠壓，然後冷卻以製備未拉伸的片材。未拉伸片材可在橫向上拉伸例如4.0倍或更多倍，4.0倍至8.0倍，4.1倍至6.1倍或4.1倍至6.0倍，且在縱向上拉伸例如3.0倍或更少，1.0倍至3.0倍，1.2倍至1.7倍，或1.2倍至1.5倍。此外，在橫向拉伸之步驟中，橫向拉伸速度可以是200％/分鐘至800％/分鐘，250％/分鐘至600％/分鐘，或250％/分鐘至300％/分鐘。
熔融擠壓可在Tm+30℃至Tm+60℃的溫度下實施。如果熔融擠壓在上述範圍內的溫度下實施，則可平穩地進行熔融，且可適當地維持擠出物的黏度。另外，冷卻可在30℃或更低的溫度下實施。具體地，冷卻可在15至30℃下實施。
拉伸溫度可以在Tg+5℃至Tg+50℃的範圍內。拉伸溫度越低，擠壓性越好。但可能會發生薄膜破裂。特別地，拉伸溫度可以在Tg+10℃至Tg+40℃的範圍內以改進脆性。例如，縱向拉伸溫度為75至85℃，橫向拉伸溫度為80至120℃。拉伸可以在溫度於這些範圍內逐步升高時實施。
此外，上述方法進一步包含熱定型拉伸薄膜。例如，熱定型溫度可以是180℃至230℃。熱定型時間可以是1分鐘至2分鐘。在熱定型開始之後，薄膜在縱向及/或橫向上鬆弛（鬆弛率為2至4％）。然後，將溫度逐步降至100至150℃，從而製備薄膜。
依據如上所述的製備方法，可製備具有適當厚度和低面內延遲的薄膜，使得其具有改進的亮度和機械強度而未產生偏光不均勻性。另外，依據一實施方式的薄膜可在不損害此一實施方式效果的範圍內包含各種不同添加物，諸如普通靜電荷、抗靜電劑、抗結塊劑和其它無機潤滑劑。
在一實施方式中，光學聚酯薄膜可應用於偏光片。偏光片包含偏光鏡和用於偏光鏡的保護膜，該保護膜與偏光鏡的上側和下側中的至少一者相鄰。具體地，如圖2所示，依據一實施方式的聚酯薄膜可作為偏光鏡保護膜施加到偏光鏡的觀察者側上。另外，可將三醋酸纖維素膜（或TAC膜）作為偏光鏡保護膜施加到偏光鏡的與聚酯薄膜相對的一側上。
偏光鏡使入射到偏光片上在各個方向上振盪的自然光偏光為僅在一個方向上振盪之光。
偏光鏡可由例如已經用碘等染色的聚乙烯醇（PVA）製成。包含在偏光鏡中的聚乙烯醇分子可沿一個方向排列。
偏光片可應用於顯示裝置，諸如液晶顯示裝置或有機電激發光顯示裝置。
顯示裝置可包含顯示面板和設置在顯示面板的上側和下側中至少一者上的偏光片。
圖3是作為顯示裝置的實例，包含依據一實施方式之偏光片的液晶顯示裝置（30）的示意圖。
液晶顯示裝置包含液晶面板（31）和背光單元（32）。
背光單元（32）將光發射至液晶面板（31）。液晶面板（31）使用從背光單元（32）發射的光顯示圖像。
液晶面板（31）包含上偏光片（311）、彩色濾光片基板（312）、液晶層（313）、TFT基板（314）和下偏光片（311'）。
TFT基板（314）和彩色濾光片基板（312）設置為面向彼此。
TFT基板（314）可包含對應於各個像素的多個電極、連接到電極的薄膜電晶體、將驅動信號施加到薄膜電晶體的多個閘極導線，以及經由薄膜電晶體將資料信號施加到電極的多個資料線路。
彩色濾光片基板（312）包含與各個像素對應的多個彩色濾光片。彩色濾光片用於過濾透射光，從而顯示紅色、綠色以及和藍色。彩色濾光片基板可包含面向電極的公共電極。
液晶層（313）插入TFT基板（314）與彩色濾光片基板（312）之間。液晶層（313）可由TFT基板（314）驅動。更詳細地，液晶層（313）可由施加在電極與公共電極之間的電場驅動。液晶層（313）可以調整已經通過下偏光片（311'）之光的偏光方向。亦即，TFT基板（314）可控制像素單元中的電極與公共電極之間的電位差。因此，液晶層（313）可被驅動以便在像素單元中具有不同的光學特性。
上偏光片（311）設置在彩色濾光片基板（312）上。上偏光片（311）可結合到彩色濾光片基板（312）的上側。
下偏光片（311'）設置在TFT基板（314）下方。下偏光片（311'）可結合到TFT基板（312）的下側。
上偏光片（311）的偏光方向可與下偏光片（311'）的偏光方向相同或垂直。
圖4是有機電激發光顯示裝置（40）的示意圖，該顯示裝置係為包含依據一實施方式之偏光片的顯示裝置之實例。
有機電激發光顯示裝置（40）包含前偏光片（42）和有機EL面板（41）。
前偏光片（42）可設置在有機EL面板（41）的前側。更詳細地，前偏光片（42）可結合到有機EL面板（41）顯示圖像的一側。前偏光片（42）可具有與如上所述的偏光片構造大體上相同的構造。
有機EL面板（41）使用在像素單元中其自身產生的光來顯示圖像。有機EL面板（41）包含有機EL基板（411）和驅動基板（412）。
有機EL基板（411）包含與各個像素對應的多個有機電激發光單元。有機電激發光單元各自包含陰極、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層和陽極。本文省略關於陰極等構造的詳細描述。
驅動基板（412）操作地連接到有機EL基板（411）。亦即，驅動基板（412）可耦接到有機EL基板（411），使得驅動信號諸如驅動電流可向其施加。更詳細地，驅動基板（412）向各個有機電激發光單元施加電流，從而驅動有機EL基板（411）。
依據一實施方式的光學聚酯薄膜可同時滿足如上所述的面內延遲、抗拉強度和模數的適當範圍。亦即，依據一實例的聚酯薄膜具有3,000nm至30,000nm的面內延遲，橫向抗拉強度為25至35kgf/mm2 ，縱向（MD）抗拉強度為8.0至19kgf/mm2 ，以及縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比為0.25至0.7。同時，該薄膜的橫向模數為450-560kgf/mm2 ，縱向模數為220-380kgf/mm2 。另外，滿足如上所述的面內延遲，抗拉強度和模數之範圍的聚酯薄膜亦可具有相對於橫向在約±5°內的定向角。
因此，聚酯薄膜可同時具有改進的機械強度和改進的光學性能。為了實現這樣的光學和機械性質，聚酯薄膜的拉伸比可以是，例如，縱向上3.0倍或以下，1.0倍至3.0倍，1.2倍至1.7倍，或1.2倍至1.5倍及橫向上4.0倍或以上，4.0倍~8.0倍，4.1倍~6.1倍，或4.1倍~6.0倍。此外，橫向拉伸速度可以是200％/分鐘至800％/分鐘，250％/分鐘至600％/分鐘，或250％/分鐘至300％/分鐘。另外，縱向拉伸溫度為75至85℃，橫向拉伸溫度為80至120℃。拉伸可以在溫度在這些範圍內逐步升高的同時被實施。
熱定型溫度可以是180℃至230℃，且熱定型時間可以是1分鐘至2分鐘。鬆弛率為2至4％，且溫度逐步降低至100至150℃，從而製備薄膜。
如上所述，依據一實施方式的光學聚酯薄膜具有改進的機械強度諸如模數及改進的亮度，同時藉由最小化薄膜中心與邊緣之間的定向角差異但在薄膜的縱向/橫向的強度之間形成差異，而最小化偏光不均勻的產生。此外，由於光學聚酯薄膜是單層，其製造方法更方便，且其厚度更薄。因此，它可有利地使用在小而薄的顯示裝置中。
依據另一實施方式，提供一種稜鏡片，其包含光學聚酯薄膜和設置在光學聚酯薄膜上的稜鏡圖案層。
光學聚酯薄膜的詳細內容業如上述。
圖5是依據一實施方式的稜鏡片（50）的示意圖。參照圖5，光學聚酯薄膜可應用於如圖5所繪示的稜鏡片（50）。稜鏡片（50）可設置在液晶顯示裝置的背光單元中。稜鏡片（50）可收集外部光源入射的光且可包含底膜（52）和形成在底膜（52）上的稜鏡圖案層（51）。
底膜（52）可透射外部光源入射之光，且與上述的聚酯薄膜相同。
稜鏡圖案層（51）可收集由外部光源入射的光。稜鏡圖案層（51）的形狀沒有特別限制，只要其可收集外部光源入射的光即可。例如，稜鏡圖案層（51）可具有在一個方向上延伸的三稜鏡形狀。具體地，稜鏡圖案層（51）可具有彼此相交的兩個傾斜表面，且可具有在一個方向上延伸的山形。傾斜表面可以彼此垂直，且稜鏡圖案可在橫向上延伸。
具體地，稜鏡圖案層（51）的光學橫截面，即YZ平面上的光學橫截面，可具有三角形形狀。另外，稜鏡圖案層（51）可以沿著X軸方向線性地形成，該X軸方向是稜鏡圖案層（51）的縱向，使得稜鏡圖案層（51）可以形成為三稜鏡形狀。稜鏡圖案層（51）可以具有相對於稜鏡圖案層（51）突出的突出部分（511）。此處，稜鏡圖案層（51）和突出部分（511）可以是相同材料的一體化形式，惟其不限於此。
形成在稜鏡圖案層（51）上的突出部分（511）可以相對於稜鏡圖案層（51）的底面大致對稱地形成。具體地，突出部分（511）可以相對於稜鏡圖案層（51）的底面沿著稜鏡圖案（512）的谷形成為楔形，但是不限於此。
突出部分（511）的寬度可以是不規則的。此處，突出部分（511）的寬度是不規則的意味寬度在一個突出部分（511）內可以是不規則的，或者突出部分（511）之間的寬度存在變化。但突出部分（511）的寬度可以是規則的。突出部分（511）可彼此間隔開，並且突出部分（511）之間的空間可以是不規則的。但其不限於此。
另外，光學聚酯薄膜可藉由如下所述的方法應用作稜鏡片的底膜。
具體地，如上所述的光學聚酯薄膜係製備作為底膜（52）。然後，將聚合物樹脂液體塗覆在底膜（52）上。此處，刮刀塗佈法，輥塗法和凹版塗佈法中的任一種皆可用於聚合物樹脂液的塗佈，但不限於此。
之後，聚合物樹脂塗層被固化。在此情況，為了固化聚合物樹脂塗層，例如可使用紫外線。且可經由固化步驟形成稜鏡圖案（512），但可以不形成突出部分（511）。亦即，突出部分（511）可藉由如下所述的方法形成。
其次，可藉由模壓稜鏡圖案（512）來製造稜鏡片（512）。在此一情況，由於突出部分（511）尚未經由固化步驟形成，因此模壓稜鏡圖案（512）以在稜鏡圖案（512）上形成突出部分（511）。
此處，可使用各種方法來按壓稜鏡圖案（512）以形成突出部分（511）。例如，可藉由使用具有突出部分（511）的相反形狀的模具模壓稜鏡圖案（512）來形成突出部分（511）。或者，可藉由使用具有突出部分（511）的相反形狀的薄板模壓稜鏡圖案（512）來形成突出部分（511）。同時，與如上所述的處理相反，稜鏡圖案（512）和突出部分（511）可同時形成。
如上所述，光學聚酯薄膜具有改進的機械強度諸如模數和改進的亮度，同時藉由最小化薄膜中心與邊緣之間的定向角差異但形成薄膜的縱向/橫向之強度間的差異而最小化偏光不均勻的產生。因此，它可有利地用作稜鏡片的底膜。此外，由於光學聚酯薄膜是單層，因此其製造方法更方便，且厚度更薄。因此，對於製造更小和更薄的裝置可能更為有利。
依據又一實施方式，提供一種偏光反射片，其包含偏光反射層和設置在偏光反射層的至少一側上的光學聚酯薄膜，其中等向性樹脂層和雙折射樹脂層間隔積層在偏光反射層中。
光學聚酯薄膜的細節如上所述。
圖6是依據一實施方式的偏光反射片的示意圖。參照圖6，偏光反射片（60）可包含偏光反射層（61）和設置在偏光反射層兩側的保護膜（62,62'）。在此一情況，保護膜（62,62'）可以是光學聚酯薄膜。
另外，偏光反射層（61）可以是多層拉伸膜。該多層拉伸膜是藉交替積層第一層和第二層形成的積層膜所組成。它可能已經在單軸方向（例如，x方向）上拉伸。具體地，第一層可以是雙折射樹脂層，第二層可以是等向性樹脂層。
多層拉伸膜可具有其中第一層和第二層間隔積層的結構。具體地，積層品的總層數可為250至1,000。例如，其可為300到500。
多層拉伸膜的第一層可由藉拉伸改變折射率的聚酯製成，且其第二層可由折射率幾乎不能藉拉伸改變的聚酯製成。結果，當第一層在單軸方向（例如，x方向）上拉伸時，它在單軸拉伸方向（即，x方向）上具有高折射率。第一層與第二層之間的折射率差異引起光學干涉，其選擇性地反射或透射特定波長的光，賦予多層拉伸膜反射特性。
例如，同質聚合之聚萘二甲酸乙二醇酯可用作第一層。具有低結晶度的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯可用作第二層。
另外，第一層和第二層的光學厚度可以是可見光波長的1/4。因此，雖然由於在拉伸方向（即，x方向）上的折射率差異而使薄膜具有反射能力，但是由於在垂直於薄膜表面上的單軸拉伸方向方向（即，y方向）上的折射率沒有差異，因此薄膜沒有反射能力，使得薄膜可具有僅在某一方向上反射光的偏光特性。
x方向的拉伸可實施3至7次，較佳地實施4至6次。在此一情況，x方向可以是第一方向，垂直於x方向的方向可以是第二方向。
第一層與第二層之間在x方向上由於拉伸的折射率差異可以是0.01或更大，0.1或更大，或0.1到0.5，較佳地0.2到0.4。如果x方向上的折射率差異在上述範圍內，則可有效地提高反射性能。
在薄膜表面上垂直於單軸拉伸方向的方向（y方向）及在薄膜厚度方向（z方向）上第一層與第二層之間的折射率差異可以分別是0.1或更小，或0.05或更小，較佳0.04或更小，更佳0.03或更小。如果y方向和z方向上的折射率差異為0.1或更小，或者0.05或更小，則可抑制偏光光以傾斜角入射時的顏色偏差。
第一層的厚度和第二層的厚度可連續變化，使得每一層的最大層厚度與最小層厚度之比為1.2至1.5倍。
此外，偏光反射層的主拉伸方向可對應於設置在偏光反射層至少一側上的光學聚酯薄膜的橫向。亦即，偏光反射層的主拉伸方向和光學聚酯薄膜的橫向可大體上重合。從而，偏光反射片可具有改進的亮度。
如上所述，光學聚酯薄膜具有改進的機械強度諸如模數和改進的亮度，同時藉由最小化薄膜中心與邊緣之間的定向角差異但形成薄膜的縱向/橫向強度之間的差異來最小化偏光不均勻的產生。因此，其可有利地使用作為偏光反射片的保護膜。此外，由於光學聚酯薄膜是單層，因此其製造方法更方便，且厚度更薄。因此，其可有利地使用在小而薄的顯示裝置中。
下文中，藉由以下實施例詳細說明本發明。以下實例旨在進一步說明本發明。本發明的範圍不限於此。＜ 實例和比較例＞ 實例1
將聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂（由100莫耳％的乙二醇和100莫耳％的對苯二甲酸所組成，IV為0.61dl/g，SKC）在約280℃下用擠壓機熔融擠壓，然後在塑製輥上在約25℃下冷卻以製備未拉伸片材。將未拉伸片材在100℃下預熱並在80℃下在縱向上拉伸約1.20倍，然後在從80℃升高逐步至120℃的溫度下拉伸4.16倍。之後，將拉伸片材在約210℃下熱定型約90秒，並藉由將溫度從約150℃降低至約100℃使其鬆弛約3％，從而製備厚度為約188µm的單層薄膜。實例2 至9 與比較例1 和2
除了縱向與橫向的拉伸比及最終薄膜的厚度如下表1所示改變之外，單層薄膜係以與實例1相同的方式製備。比較例3
使用市售的薄膜（SRF;Toyobo Co.，Ltd.）。＜ 製備實例＞ 製備實例1 ：稜鏡片
將用於形成光學圖案的樹脂（PM472;CCTech Inc.）塗覆在實例1至9和比較例1和2的每個薄膜上，對其應用模具，且照射紫外線以形成稜鏡圖案層，從而製備稜鏡片。在此一情況，圖案的間距為0.05mm，其高度為0.025mm。由此形成的稜鏡圖案具有在一個方向上延伸的三稜鏡形狀。亦即，稜鏡圖案具有兩個彼此相交的傾斜表面（彼此垂直）且具有在一個方向上延伸的山形。製備實例2 ：偏光反射片
將實例1至5和比較例1至3的每個薄膜附著至3M的VikuitiTM 多層拉伸膜的一側或兩側，從而製備偏光反射片。＜ 測試實例＞ （1 ）模數的評價
依據ASTM D882，用萬能試驗機4260-001（Instron）測量實例和比較例中製備之薄膜的縱向彈性模數和橫向彈性模數。結果如以下之表1所示。（2 ）抗拉強度的評價
將負荷施加到實例和比較例的每一個薄膜，藉由將薄膜拉伸時的最大負荷除以薄膜的原始橫截面積來測量抗拉強度。結果如以下之表1所示。（3 ）光軸的評價
使用如圖1所繪示的定向角測量系統來測量實例和比較例之薄膜的定向角。獲得測量之定向角與橫向之間的角度偏差（即光軸）。結果如以下之表1所示。（4 ）面內延遲的評價
用阿貝折射計（購自Atago Co.的NAR-4T，測量波長為589nm）測量每一個實例和比較例的薄膜在兩個相互垂直方向上的折射率（nx和ny）及在厚度方向上的折射率（nz）。用電子測微計（購自Feinpruef的Millitron 1245D）測量薄膜的厚度d（nm），轉換為nm單位。獲得兩個垂直方向上的折射率之差的絕對值（|nx-ny|）並乘以厚度d（nm）以獲得乘積（△nxy×d）為面內延遲（Re）。結果如以下之表1所示。（5 ）觀察偏光不均勻性
將實例和比較例的薄膜各自疊層在由PVA和碘製成的偏光鏡的一側上，使得偏光鏡的吸收軸與薄膜的主方位軸彼此垂直。然後，將TAC膜（80C垂，Fuji Film Co.，Ltd.）疊層在相對側，從而製備偏光片。將偏光片安裝在採用白光發光二極體作為光源的一液晶顯示裝置的發光側（NSPW500CS，Nichia Corporation），該白光發光二極體由其中合併藍光發光二極體和釔鋁石榴石黃光螢光粉的發光元件組成。此處，樣品薄膜係放置在觀察者側。液晶顯示裝置亦具有偏光片，該偏光片具有兩個TAC膜作為偏光鏡的保護膜，並設置在液晶盒的光入射側（參見圖2）。藉由以肉眼從正面和傾斜方向觀察液晶顯示裝置的偏光片來檢查偏光不均勻的存在與否。結果如以下表1所示。（6 ）切割面的評價
薄膜用矩形框形式的切割器切割。之後，以肉眼和光學顯微鏡目視觀察切割面。如果在切割面上觀察到諸如毛邊的殘留物，則評價為不良。如果在切割面上沒有觀察到毛邊，則評價為良好。（7 ）亮度增強率
將製備實例1中製備的稜鏡片配置在包括導光板的背光源上。然後，用Minolta的CS-2000測量通過稜鏡片之光的亮度。此處，參照比較例1的亮度計算亮度增強率（％）。結果如以下表2所示。
此外，製備實例2之偏光反射片的亮度增強率以與上述相同的方式測定。結果如以下表3所示。 [表1]
Figure 107117939-A0304-0001
 *IPR：面內延遲；PU：偏光不均勻；CS：橫向上之表面切割；V：略微可見；SV：強烈可見；G：良好；P：不良 [表2]
Figure 107117939-A0304-0002
 [表3]
Figure 107117939-A0304-0003
從以上表1中所示之結果證實，所有在實例中製備的薄膜都具有優良的抗拉強度和模數，並且在定向角小於2.8度時具有低偏差（或光軸）且具有7,000nm或更大的高平面延遲，未產生偏光不均勻性。此外，它們的切割加工性優良。
相比之下，比較例1至3的薄膜具有高定向角偏差和低面內延遲，並且存在極化不均勻性。其亮度增強率低於實例薄膜的增強率。此外，如以上表2和3所示，使用實施例之薄膜的稜鏡片和偏光反射片與使用比較例之薄膜者相較，具有優良的亮度增強率。
30‧‧‧液晶顯示裝置31‧‧‧液晶面板311‧‧‧上偏光片311'‧‧‧下偏光片312‧‧‧彩色濾光片基板313‧‧‧液晶層314‧‧‧TFT基板32‧‧‧背光單元40‧‧‧有機電激發光顯示裝置41‧‧‧有機EL面板411‧‧‧有機EL基板412‧‧‧驅動基板42‧‧‧前偏光片50‧‧‧稜鏡片51‧‧‧稜鏡圖案層511‧‧‧突出部分512‧‧‧稜鏡圖案52‧‧‧底膜60‧‧‧偏光反射片61‧‧‧偏光反射層62,62‧‧‧保護膜
圖1是一繪示使用在測試實例3中的測量定向角系統的示意圖。 圖2是繪示在顯示裝置中使用的薄膜（即樣品薄膜）的示意圖，其用於檢查在測試實例5中是否觀察到偏光不均勻。 圖3是包含依據一實施方式之偏光片的液晶顯示裝置的示意圖。 圖4是包含依據一實施方式之偏光片的有機電激發光顯示裝置的示意圖。 圖5是依據一實施方式的稜鏡片的示意圖。 圖6是依據一實施方式之偏光反射片的示意圖。
30‧‧‧液晶顯示裝置
31‧‧‧液晶面板
311‧‧‧上偏光片
311'‧‧‧下偏光片
312‧‧‧彩色濾光片基板
313‧‧‧液晶層
314‧‧‧TFT基板
32‧‧‧背光單元

Claims (8)

  1. 一種光學聚酯薄膜，其為單軸或雙軸拉伸的聚酯薄膜且具有之面內延遲為3,000nm至30,000nm，橫向(TD)抗拉強度為25至35kgf/mm2，縱向(MD)抗拉強度為為8.0至19kgf/mm2，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比值為0.25至0.7，橫向模數為450至560kgf/mm2，縱向模數為220至380kgf/mm2，其中該聚酯薄膜的拉伸比在縱向上為1.2倍至1.7倍；其中該光學聚酯薄膜延遲偏差為500nm/m或更小，在85℃下24小時的條件下測定時，縱向的收縮率為0.05~0.6%，橫向的收縮率為0.05~0.6%，以及在縱向上具有7%~20%之斷裂伸長率，橫向上具有75%~100%之斷裂伸長率。
  2. 如請求項1的光學聚酯薄膜，其在橫向上拉伸4.0倍~8.0倍。
  3. 如請求項1的光學聚酯薄膜，在其整個寬度上具有±2.8度或更小的定向角偏差。
  4. 如請求項1的光學聚酯薄膜，其具有7,000nm至30,000nm之面內延遲。
  5. 一種稜鏡片，其包含一聚酯底膜和一設置在該聚酯底膜上的稜鏡圖案層，其中該聚酯底膜是單軸或雙軸拉伸的聚酯薄膜且具有之面內延遲為3,000nm至30,000nm，橫向(TD)抗拉強度為25至35kgf/mm2，縱向(MD)抗拉強度為8.0至19kgf/mm2，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比為0.25至0.7，橫向模數為450至 560kgf/mm2，縱向模數為220至380kgf/mm2，其中該聚酯薄膜的拉伸比在縱向上為1.2倍至1.7倍；其中該聚酯薄膜延遲偏差為500nm/m或更小，在85℃下24小時的條件下測定時，縱向的收縮率為0.05~0.6%，橫向的收縮率為0.05~0.6%，以及在縱向上具有7%~20%之斷裂伸長率，橫向上具有75%~100%之斷裂伸長率。
  6. 如請求項5的稜鏡片，其中該稜鏡圖案層沿一個方向延伸，且該聚酯底膜的拉伸方向對應於該稜鏡圖案層的延伸方向。
  7. 一種偏光反射片，其包含一聚酯底膜和一設置在該聚酯底膜上的偏光反射層，其中一等向性樹脂層和一雙折射樹脂層在偏光反射層中交替層疊，且該聚酯底膜是單軸或雙軸拉伸聚酯薄膜並具有面內延遲為3,000nm至30,000nm，橫向(TD)抗拉強度為25至35kgf/mm2，縱向(MD)抗拉強度為8.0至19kgf/mm2，縱向抗拉強度與橫向抗拉強度之比為0.25至0.7，橫向模數為450至560kgf/mm2，且縱向模數為220至380kgf/mm2，其中該聚酯薄膜的拉伸比在縱向上為1.2倍至1.7倍；其中該聚酯薄膜延遲偏差為500nm/m或更小，在85℃下24小時的條件下測定時，縱向的收縮率為0.05~0.6%，橫向的收縮率為0.05~0.6%，以及在縱向上具有7%~20%之斷裂伸長率，橫向上具有75%~100%之斷裂伸長率。
  8. 如請求項7的偏光反射片，其中該等向性樹脂層與該雙折射樹脂層之間的折射率差在第一方向上為 0.1或更大，且在與該第一方向垂直的第二方向上為0.1或更小，並且該第一方向是該聚酯底膜的橫向。
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