TWI708076B - 偏光件保護性聚酯膜及其製造方法，及使用該聚酯膜的偏光板 - Google Patents

偏光件保護性聚酯膜及其製造方法，及使用該聚酯膜的偏光板 Download PDF

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Abstract

根據本發明之具體實例的偏光件保護性聚酯膜具有優良的黏著性及良好光學及機械性質，且可最小化在硬塗佈後發生之彩虹現象。該偏光件保護性聚酯膜包括：一基材膜，其至少經單軸拉伸；一底塗層，其在該基材膜的至少一邊表面上形成，且包括一硬化劑及至少一或多種選自於聚胺基甲酸酯基底樹脂及聚酯基底樹脂之樹脂。

Description

偏光件保護性聚酯膜及其製造方法，及使用該聚酯膜的偏光板 發明領域
下列說明係關於一種偏光件保護性聚酯膜，更特別關於一種具有優良的黏著性及好的光學及機械性質且可減少疊紋(moiré)干涉之偏光件保護性聚酯膜。
發明背景
通常來說，聚酯膜具有優良的尺寸穩定性、厚度均勻性及光學透明度，如此該膜不僅對顯示裝置有用，而且亦廣泛使用作為多種工業材料。特別是，近來在液晶顯示器、有機發光二極體裝置及電子紙張上的興趣高漲而導致積極研究以聚酯膜來置換這些顯示裝置之基材的方法，其中該裝置之基材通常係玻璃基材。以聚酯膜來置換玻璃基材可增益的優點有可減少該顯示裝置的總重量、可將該顯示裝置設計成具有彈性、具有優良的抗衝擊性及防潮性及可藉由連續加工製造，因此達成比習知玻璃基材高的產率。
特別是，對將聚酯膜使用作為需要高光學特 徵的偏光保護膜進行積極研究。聚酯膜基本上由於結晶及在拉伸製程期間翹曲而具有定向角。在雙軸拉伸的情況中，其顯露出二個光學軸，如此自該偏光件散發出的偏極光變成橢圓形或圓形偏極光，然後人類眼睛將看見如為變色或彩虹痕跡(rainbow stain)。
日本早期公開專利公告案號2011-532061及韓國早期公開專利公告案號2017-0056027揭示出使用聚酯膜作為偏光件保護性膜。但是，在使用聚酯膜作為偏光件保護性膜的情況中，該偏光件保護性膜需要表面加工但是未試圖減少主鏈的定向角，其有發生反射型彩虹、能見度降低及其類似狀況、及該偏光件保護性膜具有低面內相位差的問題，如此當獲得實際有效寬度時之生產力降低，因此阻礙將聚酯膜使用作為偏光件保護性膜。
此外，與聚酯膜其自身的光學特徵一起，該聚酯膜需要具有一可最小化在諸如底塗層、AG塗層或硬塗層及其類似塗層每層的界面處之應力的合適結構，及需要解決能見度及塗佈層間之黏著性減低的問題。
[先述技藝文件] [專利文件]
(專利文件0001)日本早期公開專利公告案號2011-532061
(專利文件0002)韓國早期公開專利公告案號2017-0056027
發明概要
已經製得本發明來解決上述問題，及本發明的目標為提供一種偏光件保護性聚酯膜、其製造方法及包括其之偏光板，其中藉由減低該聚酯膜之拉伸比率及定向角，可保證低面內相位差(Re)及高厚度方向相位差(Rth)；藉由調整主鏈結晶在該膜中之角度，可儘可能大地減低主定向角，因此最小化當歪斜觀察該膜時可看見的彩虹痕跡；藉由對底塗層加入合適粒子可保證運轉性質，因此能夠讓該底塗層與基材膜間有足夠的黏著性；及藉由調整在該底塗層與基材膜間之折射率比率，可最小化疊紋(moiré)干涉。
本發明的上述及其它目標及優點將自下列較佳具體實例的詳細說明變明瞭。
根據本發明的一個態樣，上述目標係藉由提供一種偏光件保護性聚酯膜達成，其包括：一基材膜，其至少經單軸拉伸；及一底塗層，其係在該基材膜的至少一邊表面上形成，且包括一硬化劑及至少一或多種選自於聚胺基甲酸酯基底樹脂及聚酯基底樹脂之樹脂。
較佳的是，該硬化劑可係至少一或多種選自於由下列所組成之群的樹脂：
Figure 108112501-A0305-02-0005-8
唑啉基底硬化劑、碳化二醯亞胺基底硬化劑及三聚氰胺基底硬化劑。
較佳的是，該底塗層之聚胺基甲酸酯基底樹脂或聚酯基底樹脂之固體含量範圍可係該總塗佈液體的 4%至7%，及相關於該聚胺基甲酸酯基底樹脂或聚酯基底樹脂，可包含在該底塗層中之硬化劑比率較佳為100：5至100：50。
更佳的是，該底塗層之聚胺基甲酸酯基底樹脂或聚酯基底樹脂之固體含量範圍可係該總塗佈液體的4.5%至5.5%。
較佳的是，該底塗層可在波長550奈米處具有反射率4%或更低。
較佳的是，該聚酯膜可具有面內相位差(Re)500奈米或更低，及厚度方向相位差(Rth)8000奈米或更高。
該聚酯基材膜可較佳具有平面定向係數(△P)0.164或更低。
在該聚酯基材膜中之主鏈結晶區域的定向角較佳可係17度或更低。
在底塗層與基材膜間之折射率比率較佳為可滿足下列方程式4，其中[方程式4]0.958
Figure 108112501-A0305-02-0006-9
底塗層折射率/基材膜折射率
Figure 108112501-A0305-02-0006-10
0.98。
較佳的是，該底塗層可進一步包括一陰離子界面活性劑及一具有平均粒子直徑10奈米至500奈米的粒子。
在該基材膜與底塗層間之黏著性及在60℃與90%之高溫及高濕度條件下500小時於該基材膜與底塗層間的防潮黏著性較佳為可大於或等於95%，及在該底塗 層與用於隨後加工的樹脂間之黏著性較佳為可大於或等於95%。
根據本發明的另一個態樣，上述目標亦藉由提供一種製造偏光件保護性聚酯膜的方法達成，該方法包括：一第一步驟，其藉由熔融擠出一聚酯樹脂形成一未拉長的薄片；一第二步驟，其在縱向方向(機器方向，MD)上單軸拉伸已於第一步驟中形成之該未拉長的薄片；一第三步驟，其使用藉由混合一硬化劑與選自於聚胺基甲酸酯基底樹脂及聚酯基底樹脂之任何一種所製備的塗佈液體來塗佈已在第二步驟中於縱向方向上單軸拉伸之該薄片的至少一邊表面，及乾燥該經塗佈的薄片；一第四步驟，其在寬度方向(橫向方向，TD)上雙軸拉伸已於第三步驟以該塗佈液體塗佈的該薄片；及一第五步驟，藉由熱定型已於第四步驟拉伸的該薄片來形成一偏光件保護性聚酯膜。
在第二步驟的縱向方向(MD)上之拉伸比率範圍可較佳在3.0至3.3倍間，及在第四步驟的寬度方向(TD)上之拉伸比率範圍可較佳在3.0至3.6倍間。
該第五步驟之熱定型溫度較佳可在180℃至220℃之範圍內。
根據本發明的更另一個態樣，上述目標亦藉由提供一包括偏光件的偏光板達成，其中該偏光件的至少一邊表面具有根據上述說明之偏光件保護性聚酯膜。
如上所述，本發明具有下列效果：其可藉由 最小化疊紋(moiré)干涉來改良隨後製程的生產力；及可藉由抑制當歪斜觀察該已與偏光件積層的膜時所看見之彩虹痕跡來改良能見度。
此外，本發明具有下列效果：在該底塗層與基材膜間提供足夠的黏著性，如此可保證好的運轉性質。
再者，本發明亦具有下列效果：其可改良該材料其自身之機械性質、防潮性及其類似性質，因此保證甚至在嚴酷環境下有高信賴度。
但是，本發明之效果不限於前述，及將由熟習該項技術者自下列說明明確地了解未於本文中描述出的其它目標。
1:基材膜
2:底塗層
圖1係根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜的截面圖。
較佳實施例之詳細說明 進行本發明的最好模式
於此之後，本發明將參照實施例及伴隨的圖形詳細地說明。但是，應該要由熟習該項技術者了解的是，提供這些實施例用以更特定地闡明本發明而不欲解釋為限制本發明之範圍。
在圖形中，為了清楚起見，可放大層、區域及其類似物的厚度。遍及本專利說明書，類似的參照數字通常標明出類似的元素。將要了解的是，當諸如層、膜、 區域或基材之元素係指出「在」另一個元素「上」時，其可「直接在」其它元素「上」或亦可存在有插入元素。比較上，當該元素係指為「直接在」另一個元素「上」時，無插入元素存在。
除非其它方面有定義，否則於本文中所使用的全部工藝及科學用語具有如通常由一般技藝人士了解般相同且本發明適用之意義。在有衝突的情況中，本專利說明書包括於本文中的任何定義將掌握控制權。雖然在實施或測試本發明的具體實例時可使用與本文所描述的那些類似或相當之任何方法及材料，於此描述出較佳的方法及材料。
圖1係根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜的截面圖。
參照圖1，根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜包括一基材膜1，及一在該基材膜1之至少一邊表面上形成的底塗層2。
該基材膜1係藉由熔融擠出一聚酯樹脂形成。形成該基材膜1的聚酯較佳為可選自於由下列所組成之群：聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚異酞酸乙二酯及聚碳酸酯。
該基材膜1係藉由在縱向方向(MD)及/或寬度方向(TD)上單軸及/或雙軸拉伸該由聚酯形成的膜進行加工。除了聚碳酸酯外，其它材料當該材料未經拉長時不具有結晶性，因此具有弱的機械強度及難以控制小厚度。 此外，雙軸拉伸可較佳。
該基材膜1可進一步包括紫外光(UV)吸收劑以吸收UV射線。於此情況中，該UV吸收劑可係選自於由下列所組成之群的一或多種：苯并三唑基底UV吸收劑、二苯基酮基底UV吸收劑、草酸苯胺UV吸收劑、氰基丙烯酸酯基底UV吸收劑及三
Figure 108112501-A0305-02-0010-11
基底UV吸收劑。再者，可將抗氧化劑加入至該基材膜1以抑制在該基材膜1中所包含之UV吸收劑變色(褐變)。
該基材膜1較佳為具有厚度25微米至250微米。在該基材膜1之厚度係少於25微米的情況中，會有在表面加工及偏光板積層製程期間可容易產生起皺的問題，此將造成低生產速率；及在該基材膜1之厚度係大於250微米的情況中，會有相位差難以控制及顯示器的總厚度增加之問題。
根據本發明的具體實例之聚酯基材膜較佳為具有顯示在下列表1中的下列物理性質。
Figure 108112501-A0305-02-0010-1
也就是說，當該由聚酯樹脂形成的基材膜1在縱向方向(MD)及寬度方向(TD)上進行雙軸拉伸時，會因該基材膜1的雙折射而發生偏極光變形。當歪斜觀察(接近Brewster’s角)該基材膜1時，此偏極光變形可造成可看 見的彩虹痕跡。此外，為了移除由該變形所造成的彩虹痕跡，根據本發明的具體實例之聚酯基材膜較佳為具有顯示在上述表1中的物理性質。
該聚酯基材膜的面內相位差(Re)可由下列方程式1定義。
[方程式1]Re=(Nx-Ny)*d[奈米]
在方程式1中，Nx指示為在該膜的縱向方向上之折射率，或在與當於相交尼科耳稜鏡下觀察該偏光件時不漏出光之軸垂直的方向上之折射率。Ny代表在該膜的寬度方向上之折射率，或在當於相交尼科耳稜鏡下觀察該偏光件時不漏出光之軸方向上的折射率。再者，方程式1的d代表該偏光件保護性聚酯膜之厚度。
如在方程式1中所定義，可看見在光學軸係0°之情況中，Nx與該膜的縱向方向相符合，及Ny與該膜的寬度方向相符合。該偏光件保護性聚酯膜之光學軸需要具有儘可能維持偏極光的偏極化及與彩虹痕跡之發生相關的物理性質，如此較低的面內相位差(500奈米或更低)較佳及接近0°的光學軸較佳。也就是說，在該聚酯基材膜的面內相位差超過500奈米之情況中，難以維持偏極光的偏極化而會造成彩虹痕跡。
在該聚酯基材膜的厚度方向上之相位差(Rth)可由下列方程式2定義。
[方程式2] Rth=((Nx+Ny)/2-Nz)*d[奈米]
在方程式2中，Nx、Ny及d係與方程式1的那些相同；及Nz代表在該膜的厚度方向上之折射率。
如在方程式2中所定義，於厚度方向上的相位差係藉由自該面內折射率分量的平均值(Nx+Ny)/2)減去在該膜的厚度方向上之折射率Nz，及將該減去值乘以該膜的厚度所獲得之值。方程式2係一用以計算在厚度方向上的雙折射之方程式，及需要大於或等於8000奈米的雙折射值來抑制由變形所造成的彩虹痕跡發生。也就是說，在聚酯基材膜的厚度方向上之相位差係少於8000奈米的情況中，可由變形而造成彩虹痕跡。
主鏈的定向角指為由主鏈結晶相關於該膜的寬度方向所形成之角度。在該膜的雙軸拉伸及熱定型製程期間，該主鏈的定向角之方向係由該聚酯基底材料(聚酯樹脂)相關於拉伸方向之結晶度決定。在首先於縱向方向(MD)上拉伸一由聚酯形成之未拉長的膜後，於寬度方向(TD)上拉伸該膜，在此情況中，主鏈之定向角通常在寬度方向上拉伸的尾段(邊緣)處變成0°。然後，在該膜的熱定型期間，由於拉伸後之殘餘應力而發生翹曲現象，如此該膜由於該翹曲現象而在與膜運轉方向相反的方向上具有弓形錐狀部分。
此主鏈結晶的定向造成光學軸改變，如此甚至當相位差係經控制時，其可顯露出彩虹痕跡。為了抑制彩虹痕跡發生，應該抑制翹曲現象以便邊緣部分(膜的邊 緣)之物理性質可儘可能地與膜的寬度中心那些類似。為了抑制翹曲現象，需要在比一般熱定型溫度低的溫度下加工該膜，以最小化於拉伸部分與熱定型部分間之應力差異。為了此目的，該熱定型的溫度範圍較佳為180℃至220℃及更佳範圍係180℃至200℃。在該熱定型溫度係低於180℃的情況中，該基材膜1與底塗層2之熱定型會不合適地進行；及在該熱定型溫度係大於220℃的情況中，可發生翹曲現象。
該主鏈在基材膜1中的定向角較佳為小於或等於17°，更佳為小於或等於10°，及更更佳為小於或等於8°。在該主鏈於該基材膜1中的定向角係超過17°之情況中，當於相交尼科耳稜鏡下觀察該偏光件時，該光學軸增加，因此造成相位差增加的問題。
然後，該聚酯基材膜的平面定向係數△P指示出該膜之定向程度及可由下列方程式3定義。
[方程式3]△P=(Nx+Ny)/2-Nz
在方程式3中，Nx、Ny及Nz係與上述方程式2的那些相同。該聚酯基材膜之平面定向係數較佳為小於或等於0.164。在該聚酯基材膜的平面定向係數係超過0.164之情況中，該膜係過度拉伸，因此造成過量的收縮應力及熱收縮明顯增加。更特別的是，如由方程式3表示，當該平面定向係數係增加且厚度係相等時，在厚度方向上的相位差增加，如此數字較大的平面定向係數可較佳。但 是，較高的平面定向係數意謂著在該膜的縱向方向上之折射率Nx及在該膜的寬度方向上之折射率Ny高，及以高拉伸比率進行雙軸拉伸。但是，為了控制主鏈的定向角，需要最小化拉伸後之殘餘應力及在拉伸部分與熱加工部分間之應力差異二者。但是，當拉伸比率高時，殘餘收縮應力增加，如此難以將主鏈的定向角調整至低於17度。
也就是說，該基材膜1以最小拉伸比率進行雙軸拉伸係重要，只要該面內相位差及該厚度方向相位差可維持在前述提及的值下。此外，在該基材膜1的縱向方向上之拉伸比率範圍較佳為3.0至3.3倍，及在該基材膜1的寬度方向上之拉伸比率範圍較佳為3.0至3.6倍。在該基材膜1的縱向方向上之拉伸比率係小於3.0的情況中，會有難以控制膜厚度及膜強度低的問題，如此在該偏光板積層期間，該膜可於縱向方向上被撕開。在縱向方向上的拉伸比率係超過3.3之情況中，殘餘收縮應力增加，如此難以將主鏈的定向角調整至低於17度。再者，在該基材膜1的寬度方向上之拉伸比率係小於3.0的情況中，會有難以控制膜厚度的問題，如此在該偏光板積層期間，該膜可於寬度方向上被撕開；及在寬度方向上的拉伸比率係超過3.6之情況中，殘餘收縮應力增加，如此難以將主鏈的定向角調整至低於17度。此外，將該拉伸比率調整在上述範圍內以控制主鏈的定向角更優良。再者，在諸如上述的拉伸比率範圍之低拉伸比率下，可維持該聚酯膜的機械特徵(強度及伸長)、防潮性及其類似性質。
此外，該底塗層2可塗佈在根據本發明的具體實例之基材膜1的至少一邊表面上，其可在該基材膜1的一邊表面上形成，但是可根據需求在該基材膜1的二邊表面上形成。在許多情況中，該偏光件保護性聚酯膜係使用黏劑或黏著劑加工，如此該底塗層2可根據需求在基材膜1之一邊表面或二邊表面上形成。
該底塗層2可抑制該偏光件保護性聚酯膜發生彩虹現象。甚至當該基材膜1滿足前述提及的物理性質時，於隨後的製程期間所造成之彩虹痕跡(反射型彩虹)亦可由使用者的眼睛看見，如此藉由在該基材膜1上塗佈該底塗層2可解決該彩虹現象的問題。彩虹現象(反射型彩虹)係一種根據基材膜1、底塗層2及用於隨後加工的樹脂之折射率及塗層厚度而可由人類眼睛看見的彩虹痕跡，及當在水上有一層油膜時時常可觀察到此。由於自在該用於隨後加工的樹脂與底塗層2間之界面及在該底塗層2與基材膜1間之界面反射出的反射光之建設性及破壞性干涉而發生該彩虹現象。
為了抑制此彩虹現象，根據本發明的具體實例之底塗層2較佳為滿足下列方程式4及5。
Figure 108112501-A0305-02-0015-23
Figure 108112501-A0305-02-0015-24
因為由於在每個界面處之反射率差異所造 成的光干涉而發生彩虹現象(反射型彩虹)，根據本發明的具體實例之底塗層2滿足方程式4及5，因此解決彩虹痕跡及反射的問題及改良能見度。
為此目的，在該基材膜1的至少一或多邊表面上形成該底塗層2。於此情況中，該底塗層2係一雙黏著劑層及可包括至少一或多種選自於水性聚酯共聚物樹脂分散液之主材料及一聚胺基甲酸酯基底樹脂作為黏合樹脂。該底塗層2可僅由水性聚酯共聚物樹脂分散液及聚胺基甲酸酯基底樹脂之任何一種形成，及可由包括該水性聚酯共聚物樹脂分散液及聚胺基甲酸酯基底樹脂之聚合物樹脂形成。
再者，該底塗層2可包括有機或無機粒子以保證該底塗層2之運轉性質。包括在該底塗層2中的粒子可具有平均粒子直徑較佳為10奈米至500奈米。在該平均粒子直徑粒子係超過500奈米的情況中，霧值增加；及在該平均粒子直徑粒子係少於10奈米的情況中，該表面輪廓降低，如此可發生阻礙及可在捲繞該膜時出問題，因此造成外觀缺陷。
再者，包括在該底塗層2中的無機粒子可包括二氧化矽粒子及二氧化矽-有機化合物之至少一種，及可具有折射率大於或等於1.5。在該無機粒子的折射率係小於1.5的情況中，該底塗層2之總折射率減少，因此造成彩虹現象。
此外，該底塗層2可包括選自於由下列所組 成之群的至少一或多種：
Figure 108112501-A0305-02-0017-15
唑啉基底硬化劑(交聯劑)、碳化二醯亞胺基底硬化劑及三聚氰胺基底硬化劑。特別是，該
Figure 108112501-A0305-02-0017-16
唑啉基底硬化劑可抑制濕氣或與滲透該偏光件保護性聚酯膜的濕氣反應，因此防止當該底塗層2係塗佈在該膜的二邊表面上時可發生的阻礙現象。再者，該三聚氰胺基底硬化劑與一主材料反應，但是三聚氰胺其自身的硬化反應可改良膜強度，因此防止當該底塗層2係塗佈在該膜之二邊表面上時可發生的阻礙現象。
再者，該底塗層2可進一步包括一添加劑，諸如陰離子界面活性劑或抗發泡劑，及可進一步包括除了界面活性劑外之多種型式的添加劑。
例如，該底塗層2可由一黏合樹脂形成，其係一聚酯共聚物樹脂與聚胺基甲酸酯基底樹脂之化合物、一藉由混合
Figure 108112501-A0305-02-0017-18
唑啉基底硬化劑與環氧基基底硬化劑所形成之水性硬化劑分散液、及一由水性界面活性劑分散液與水性無機粒子分散液構成的塗佈液體。該底塗層2可藉由將上述塗佈液體塗佈在該基材膜1之一邊表面或二邊表面上形成。於此情況中，該底塗層2之塗層厚度範圍較佳為80奈米至150奈米。在該底塗層2之塗層厚度係少於80奈米的情況中，可在表面加工後觀察到反射型彩虹；及在該底塗層2之塗層厚度係超過150奈米的情況中，會有發生反射型彩虹及阻礙的問題。
包括在該底塗層2中作為主材料的聚胺基甲酸酯及/或聚酯之固體含量範圍較佳為該總塗佈液體之4% 至7%，及更佳範圍為4.5%至5.5%，以保證塗層厚度及折射率。在該固體含量係少於4%之情況中，會無法保證該底塗層2的塗層厚度；及在該固體含量係超過7%的情況中，會發生痕跡，包括橫向及縱向痕跡及其類似痕跡，其當塗佈該底塗層2時可發生。
此外，考慮到與主材料的反應性，包括在該底塗層2中之硬化劑較佳為相關於該主材料含量以100：5至100：50之比率混合。在相關於主材料含量該硬化劑的包含比率少於100：5之情況中，反應性降低，因此容易造成阻礙現象；及在相關於該主材料含量該硬化劑的包含比率大於100：50之情況中，可根據該塗佈液體之pH改變而容易地發生團聚。特別是，在該硬化劑係碳化二醯亞胺基底硬化劑之情況中，該硬化劑與使用作為主材料之聚胺基甲酸酯基底塗佈液體具有高反應性，如此當該硬化劑之含量增加時，更可能發生團聚。
製造根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜的方法包括：一第一步驟，其藉由熔融擠出一聚酯樹脂形成一未拉長的薄片；一第二步驟，其在縱向方向(MD)上單軸拉伸該於第一步驟中形成之未拉長的薄片；一第三步驟，其以一塗佈液體塗佈該已於縱向方向上單軸拉伸之薄片的至少一邊表面，其中該塗佈液體係藉由混合一硬化劑與選自於聚胺基甲酸酯基底樹脂及聚酯基底樹脂之任何一種或藉由結合該等樹脂所獲得的聚合物摻合樹脂來製備，及乾燥該經塗佈的薄片；一第四步驟，其在寬度方 向(TD)上雙軸拉伸該經塗佈液體塗佈的薄片；及一第五步驟，其藉由熱定型該經拉伸的薄片形成一偏光件保護性聚酯膜。
在製造根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜的方法中，將省略與上述提供的偏光件保護性聚酯膜之說明重疊的部分。
根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜較佳為具有總光透射係數大於或等於90%，及更佳為大於或等於91%。在該總光透射係數係少於90%的情況中，顯示材料之明亮度降低。
根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜在波長370奈米處具有透射率較佳為少於或等於1.5%，及在波長380奈米處係少於或等於9%。在該透射率於370奈米處超過1.5%或於380奈米處超過9%的情況中，會有在表面加工後觀察到反射型彩虹之問題。
再者，根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜具有霧值較佳為少於或等於1.5%，及更佳為少於或等於1%。在該霧值超過1.5%的情況中，會有透明度降低，因此對比率降低的問題。
此外，在根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜中，於基材膜1與底塗層2間之黏著性及在60℃及90%之高溫及高濕度條件下500小時於此之間的防潮黏著性較佳為大於或等於95%。再者，在該底塗層2與用於隨後加工的樹脂間之黏著性較佳為亦大於或等於95%。
於此之後，將伴隨著參照實施例及比較例更詳細地描述本發明之組態及效果。但是應注意的是，這些實施例對本發明提供更特定的闡明而不欲推斷作為限制本發明之範圍。
[實施例] [製造實施例]
使用顯示在下列表2中之組成物來製備在該底塗層中所包括的塗佈液體。
藉由混合包括70重量%水及30重量%聚胺基甲酸酯樹脂(H-15，由Cheil Industries Inc.製造)作為黏合樹脂之主材料1，與包括70重量%水及30重量%聚酯樹脂(TR620K，由Takamatsu Yushi Co.製造)之主材料2來製備該塗佈液體，其比率係顯示在下列表2中。然後，以顯示在下列表2中之組成物比率加入20.0重量%從而製備作為主材料的水性樹脂分散液，與包括40重量%
Figure 108112501-A0305-02-0020-19
唑啉基底硬化劑(WS500，由Nippon Carbide Industries製造)與60重量%水之硬化劑1，及用以改良防潮性之包括70重量%三聚氰胺基底硬化劑(PM80，由DIC Corporation製造)與30重量%水之硬化劑2。藉由將1.0重量%之包括90重量%水與10重量%陰離子界面活性劑的水性界面活性劑分散液、0.5重量%之包括70重量%二氧化矽粒子與30重量%水的水性分散粒子塗佈液體及剩餘水加入至所製備的液體來製備一塗佈液體。
Figure 108112501-A0305-02-0021-2
[實施例1至4]
在實施例1至4(膜1至4)中，於鑄塑輥中熔融擠出聚對酞酸乙二酯原料碎片及製備一未拉長的薄片，接著如顯示在下列表3中般拉伸及熱定型所製備之未拉長的薄片以製造一基材膜。
[實施例5至19]
在使用實施例3之製造基材膜(膜3)的製程來製備該未拉長的薄片並於縱向方向上單軸拉伸該已製備之未拉長的薄片後，使用#4金屬棒將在上述表2中顯示出之每種塗佈液體(塗佈液體1至15)塗佈在該未拉長的薄片上，及在80℃下乾燥該經塗佈之未拉長的薄片並在寬度方向上雙軸拉伸，以製造出實施例5至19之偏光件保護性聚 酯膜，如顯示在表4中。
[比較例1至4]
除了該基材膜係在顯示於表3中之拉伸條件及熱定型溫度下製造外，該基材膜係使用與實施例1相同的方式製造，及其結果係顯示出如為比較例1至4(膜5至8)。
[比較例5及6]
在使用實施例3之製造基材膜(膜3)的製程來製備一未拉長的薄片並於縱向方向上單軸拉伸該已製備之未拉長的薄片後，使用#4金屬棒將在上述表2中所顯示出之每種塗佈液體(塗佈液體16及17)塗佈在該未拉長的薄片上，及在80℃下乾燥該經塗佈而未拉長的薄片並於寬度方向上雙軸拉伸，以製造出比較例5及6之偏光件保護性聚酯膜，如顯示在表4中。
Figure 108112501-A0305-02-0022-3
Figure 108112501-A0305-02-0023-4
在下列實驗實施例中，使用於實施例1至19及比較例1至6中所製造的膜1至6來測量物理性質。及所測量的結果係顯示在下列表5及6中。
[實驗實施例]
(1)面內相位差(Re)之測量
將一經雙軸拉伸的膜放置在二片偏光板間及在相交尼科耳稜鏡下進行觀察，以獲得接近光不漏出的位置之相關於膜寬度方向的角度；及將該角度的方向定義為Ny及垂直於此的方向定義為Nx，測量每個方向之折射率。使用Abbe折射計(NAR-3T，由Atago Co.,LTD.製造)進行折射率測量，其中使用接目鏡的偏光功能對每個方向測量折射率。藉由將所測量的折射率乘以所製造的膜之厚度來測量相位差。使用測微計(VL-50As，由Mitsutoyo Corporation製造)來測量該保護膜的厚度。
(2)厚度方向相位差(Rth)之測量
藉由與使用來測量上述面內相位差之方向相同的設備及方法來測量厚度方向相位差(Rth)。使用在Nx方向上的厚度方向折射率與在Ny方向上的厚度方向折射率之平均值來計算厚度方向折射率(Nz)。
(3)平面定向係數△P之測量
藉由將Abbe折射計所測量的折射率值施用至方程式3來計算平面定向係數△P。
(4)主鏈定向角之測量
在雙軸拉伸一樣品後，使用測量定向角的設備(SST-400，由Nomura Shoji Co.,LTD.製造)來測量主鏈結晶相關於該膜的寬度方向之方向。
(5)穿透型彩虹痕跡之檢驗
將所製造的膜放置在二片偏光板間，檢查彩虹痕跡之發生。於此情況中，藉由將面對樣品的前端部分之角度定義為0°，以裸眼在角度-90°至90°處直接觀察該膜。
(6)反射率之測量
使用UV-可見光儀器(UV-3600，由Shimadzu Corporation製造)來測量可見光範圍波長之反射率。首先，為了促進光反射，將一彩色膠帶(例如，黑色絕緣膠帶等等)黏附至一用來測量反射率的表面之相對表面，及使用該儀器來測量在波長300奈米至800奈米處之反射率。然後，檢查在550奈米處之反射率。
(7)底塗層及基材膜的折射率之測量
在使用於上述實施例5至19及比較例5及6中所製備的塗佈液體來塗佈一矽基材並於120℃下乾燥後，使用橢偏儀(Elli-SE-aM12，由Ellipso Technology Co.Ltd製造)來測量僅有該塗佈層之折射率。根據該測量來計算在該底塗層與基材膜間之折射率比率(Nx及Ny的平均值)。
(8)反射型彩虹之測量
將一硬塗佈液體塗佈在於實施例1至19及比較例1至6中所製造的膜上，及UV硬化該膜。以裸眼檢查在該硬化膜上發生的反射型彩虹。
(9)黏著性之測量
使用切割裝置形成一切割線，及將2毫米x2毫米方形安排成10x10矩陣。在將賽珞玢膠帶(編號405，具有寬度24毫米，由Nichiban Company,Ltd.製造)黏附至該具有切割線的膜後，以結實黏附至該膜的天鵝絨布料磨擦該膠帶及垂直地拉扯。視覺地觀察在該底塗層中殘餘樹脂層的區域，及使用下列方程式6來計算該黏著性。
Figure 108112501-A0305-02-0025-5
Figure 108112501-A0305-02-0026-6
Figure 108112501-A0305-02-0026-7
在上述實施例1至4及比較例1至4中之基材膜係沒有形成底塗層所製造出的膜，其中在實施例1至4中所製造出的基材膜滿足縱向方向之拉伸比率及寬度方向之拉伸比率；及在比較例1至4中所製造出的基材膜並不滿足 該拉伸比率。
如可在上述表5中看見，實施例1至4滿足在表1中的面內相位差(Re)之物理性質值，其係少於或等於500奈米，及已觀察到並無由穿透型彩虹造成之彩虹痕跡。
相較之下，在比較例1及2中，面內相位差(Re)之物理性質值超過500奈米及平面定向係數超過0.164，如此發生由穿透型彩虹所造成的彩虹痕跡。再者，亦在比較例3及4中，該平面定向係數超過0.164，如此發生由穿透型彩虹所造成的彩虹痕跡。
在實施例5至19及比較例5及6中，使用膜3作為基材膜，但是使用不同塗佈液體來形成該底塗層。
如可在上述表6中看見，根據本發明之實施例5至19滿足該基材膜之拉伸比率、滿足該主材料在該塗佈液體中的固體含量範圍係於4%至7%，及該主材料對硬化劑的重量比率係100：5至100：50。再者，實施例5至19滿足方程式5的反射率少於或等於4%、方程式4的折射率比率0.958至0.98及黏著性大於或等於95%。此外，在實施例5至19中，並無因發生反射型彩虹而造成彩虹痕跡。
相較之下，相關於比較例5，該主材料在該塗佈液體中之固體含量係2%(少於4%)及該主材料對硬化劑之重量比率係100：1，因此難以滿足100：5至100：50的重量比率。同樣地，在比較例5中，該反射率係5.8%，其難以滿足方程式5之反射率少於或等於4%；折射率比率係0.914，其難以滿足在方程式4中之折射率比率0.958至 0.98；及黏著性係85%，因此難以滿足黏著性大於或等於95%。此外，在比較例5中，因發生反射型彩虹而造成彩虹痕跡。
再者，相關於比較例6，該主材料在該塗佈液體中的固體含量係10%(大於7%)及該主材料對硬化劑的重量比率係100：75，因此難以滿足100：5至100：50之重量比率。同樣地，在比較例6中，該折射率比率係0.99，其難以滿足在方程式4中的折射率比率0.958至0.98；黏著性係90%，因此難以滿足黏著性大於或等於95%；及因發生反射型彩虹而造成彩虹痕跡。
可自比較例5及6看見，即使在比較例5及6中所製造之基材膜滿足本發明所需要的物理性質，該膜難以滿足該底塗層所需要的物理性質，因此在所製造出的偏光件保護性聚酯膜中造成問題。
如上所述，不像在實施例5至19中所製造之滿足上述描述的需求條件之偏光件保護性聚酯膜，在比較例5及6中所製造出的膜難以滿足全部所需要的條件，如此觀察到發生由反射型彩虹所造成之彩虹痕跡，及該膜難以滿足反射率及折射率比率的條件，及在黏著性上具有問題。
如上所述，在根據本發明的具體實例之偏光件保護性聚酯膜中，最小化在硬塗佈後之彩虹現象，因此增加在隨後製程中的生產力。再者，其可改良穿透型彩虹的問題，如此該膜可使用作為偏光件保護性膜。此外，該偏光件保護性聚酯膜具有優良的光學特徵，如此該膜可廣 泛使用作為抗反射膜及用以保護液晶顯示器及其類似物的保護膜。
雖然上述已經詳細地描述出本發明的較佳具體實例，應要瞭解的是，本發明不受所闡明的具體實例侷限或限制，及可由熟習該項技術者在本發明於所附加的申請專利範圍中具體指出之概念中以多種形式修改及改良。
1:基材膜
2:底塗層

Claims (14)

  1. 一種偏光件保護性聚酯膜，其包含：一聚酯基材膜(a polyester substrate film)，其至少經單軸拉伸；及一底塗層(a primer layer)，其係在該聚酯基材膜的至少一表面形成，且包括一硬化劑(a curing agent)及至少一或多種選自於聚胺基甲酸酯基底樹脂(polyurethane-based resin)及聚酯基底樹脂之樹脂，其中該聚酯基材膜具有平面定向係數(plane orientation coefficient)(△P)0.164或更低。
  2. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中該硬化劑係至少一或多種選自於由下列所組成之群的樹脂：
    Figure 108112501-A0305-02-0030-20
    唑啉基底硬化劑、碳化二醯亞胺基底硬化劑(carbodiimide-based curing agent)及三聚氰胺基底硬化劑(melamine-based curing agent)。
  3. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中該底塗層之聚胺基甲酸酯基底樹脂或聚酯基底樹脂之固體含量範圍係總塗佈液體的4%至7%，及在該底塗層中所包括硬化劑相對於聚胺基甲酸酯基底樹脂或聚酯基底樹脂之比率係100：5至100：50。
  4. 如請求項3之偏光件保護性聚酯膜，其中該底塗層之聚胺基甲酸酯基底樹脂或聚酯基底樹脂之固體含量範圍係該總塗佈液體的4.5%至5.5%。
  5. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其 中該底塗層在波長550奈米處具有反射率4%或更低。
  6. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中該聚酯膜具有面內相位差(in-plane phase difference)(Re)500奈米或更低、及厚度方向相位差(Rth)8000奈米或更高。
  7. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中在該聚酯基材膜中之主鏈結晶區域的定向角係17度或更低。
  8. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中在該底塗層與該聚酯基材膜間之折射率比率滿足下列方程式4，其中[方程式4]
    Figure 108112501-A0305-02-0031-26
  9. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中該底塗層進一步包含一陰離子界面活性劑及數個具有平均粒子直徑10奈米至500奈米的粒子。
  10. 如請求項1之偏光件保護性聚酯膜，其中於該聚酯基材膜與該底塗層間的黏著性及在60℃與90%之高溫與高濕度條件下500小時於該聚酯基材膜與該底塗層間的防潮黏著性係大於或等於95%，及在該底塗層與用於隨後加工的樹脂間之黏著性係大於或等於95%。
  11. 一種製造包含一聚酯基材膜及一底塗層的一偏光件保護性聚酯膜的方法，該方法包含：一第一步驟，其藉由熔融擠出(melt-extruding)一聚 酯樹脂形成一未拉長的薄片(an undrawn sheet)；一第二步驟，其在縱向方向(MD)上單軸拉伸已於該第一步驟中形成之該未拉長的薄片；一第三步驟，其以一塗佈液體塗佈已於該第二步驟中在縱向方向上單軸拉伸的薄片之至少一表面，及乾燥經塗佈的薄片，其中該塗佈液體係藉由混合一硬化劑與選自於聚胺基甲酸酯基底樹脂及聚酯基底樹脂之任何一種來製備；一第四步驟，其在寬度方向(TD)上雙軸拉伸已於該第三步驟中以該塗佈液體塗佈的薄片；及一第五步驟，其藉由熱定型(heat-setting)已於該第四步驟中拉伸的薄片來形成一偏光件保護性聚酯膜，其中該聚酯基材膜具有平面定向係數(△P)0.164或更低。
  12. 如請求項11之方法，其中該第二步驟之在縱向方向(MD)上的拉伸比率範圍係3.0至3.3倍，及該第四步驟之在寬度方向(TD)上的拉伸比率範圍係3.0至3.6倍。
  13. 如請求項11之方法，其中該第五步驟的熱定型溫度範圍係180℃至220℃。
  14. 一種偏光板(polarizing plate)，其包含偏光件，其至少一表面具有如請求項1至10中任一項之偏光件保護性聚酯膜。
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