TWI708802B - 顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其包括下列步驟，提供一卷對卷之聚醯亞胺膜；提供一聚醯亞胺前驅物，其係塗佈於該聚醯亞胺膜上；及對該聚醯亞胺前驅物進行烘烤，該烘烤溫度至少須高於該透明聚醯亞胺膜之玻璃轉移溫度20度以上，使該透明聚醯亞胺膜具有光學穿透度大於85%，色度(b*)小於2，且該透明聚醯亞胺膜之三軸向折射率標準差小於0.0012，如是，可得到漏光性低之透明聚醯亞胺膜。

Description

顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法
本發明係關於一種顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，特別係指以一種具有較低三軸向之折射率標準差之透明聚醯亞胺膜，使該透明聚醯亞胺膜具有較低的漏光性。
聚醯亞胺薄膜具有優秀的耐熱性與機械性特性，因此常使用在具有高溫製程的軟性電路板應用領域。此外又因透明聚醯亞胺薄膜具有良好的耐彎折性與光學特性，因此近年來在電子顯示用顯示器領域中，對於光學特性、耐熱性的需求，聚醯亞胺薄膜是少數能符合上述要求的材料。
請參閱第1圖，為習知一種透明聚醯亞胺膜用於顯示器觸控板之示意圖，其中該透明聚醯亞胺膜10係設在偏光板12與發光源14間，而透明聚醯亞胺膜10係以非連續式方式製成，其三軸向折射率標準差小，可達到其較低的漏光性，但其製作速度慢且成本高。所以業界有人思考可否使用連續式製成顯示器用的透明聚醯亞胺膜，以提高生產速度以降低成本。但以連續式方式製成的透明聚醯亞胺膜，由於雙軸延伸製程的因素，將造成膜面x軸向與y軸向的折射率差異過大，應用於顯示器觸控面板時會造成漏光的現象，此為業界需要克服的問題。
請參閱第1圖，為習知一種透明聚醯亞胺膜用於顯示器觸控板之示意圖，其中該透明聚醯亞胺膜10係設在偏光板12與發光源14間，而透明聚醯亞胺膜10係以非連續式方式製成，其三軸向折射率標準差 小，可達到其較低的漏光性，但其製作速度慢且成本高。所以業界有人思考可否使用連續式製成顯示器用的透明聚醯亞胺膜，以提高生產速度以降低成本。但以連續式方式製成的透明聚醯亞胺膜，由於雙軸延伸製程的因素，將造成膜面x軸向與y軸向的折射率差異過大，應用於顯示器觸控面板時會造成漏光的現象，此為業界需要克服的問題。
本發明為一種顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其包括下列步驟；提供一聚醯亞胺膜，其係設置於一連續式製程上；提供一透明聚醯亞胺前驅物，其係塗佈於該聚醯亞胺膜上；及對該透明聚醯亞胺前驅物進行烘烤，該烘烤溫度至少須高於該透明聚醯亞胺膜之玻璃轉移溫度20度以上，而形成一光學穿透度大於85%、色度(b*)小於2之透明聚醯亞胺膜，且該透明聚醯亞胺膜之三個軸向折射率(nx、ny、nz)標準差小於0.00120。
因此，可提高該透明聚醯亞胺膜之生產速度以降低成本，且其三軸向折射率標準差小，亦具有較低之漏光性。
20‧‧‧聚醯亞胺膜
22‧‧‧透明聚醯亞胺前驅物
24‧‧‧透明聚醯亞胺膜
S1‧‧‧提供一連續式聚醯亞胺膜
S2‧‧‧提供一透明聚醯亞胺前驅物
S3‧‧‧將透明聚醯亞胺前驅物塗佈於該連續式聚醯亞胺膜上
S4‧‧‧將該透明聚醯亞胺前驅物進行烘烤成膜，烘烤溫度需高於該透明聚醯亞胺膜之玻璃轉移溫度20度以上
S5‧‧‧移除該聚醯亞胺膜，以得到一透明聚醯亞胺膜
第1圖為習知透明聚醯亞胺膜用於顯示器觸控板之示意圖。
第2圖為本發明顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法之示意圖。
第3圖為本發明製成之透明聚醯亞胺膜。
第4圖為本發明顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法之流程圖。
請參閱第2至第4圖，本發明為一種顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其包括下列步驟； 提供一連續式製程之聚醯亞胺膜20(S1)；提供一透明聚醯亞胺前驅物22(S2)，其係塗佈於聚醯亞胺膜20(S3)上，聚醯亞胺前驅物22可以為聚醯胺酸溶液或聚醯亞胺溶液。及對聚醯亞胺前驅物22進行烘烤(S4)，該烘烤溫度須高於透明聚醯亞胺膜24之玻璃轉移溫度20度以上，使透明聚醯亞胺膜24成膜後將聚醯亞胺膜20移除(S5)，以得到具有光學穿透度大於85%，色度(b*)小於2之透明聚醯亞胺膜24，使透明聚醯亞胺膜24之三軸向折射率標準差小於0.00120，可具有較低之漏光性。
因為本發明將透明聚醯亞胺前驅物22塗佈聚醯亞胺膜20上，在進行烘烤成透明聚醯亞胺24時並不會受到雙軸延伸的影響，所以不會造成膜面x軸向與膜面y軸向的折射率差異過大，且烘烤溫度高於透明聚醯亞胺膜14之玻璃轉移溫度20度以上時，聚醯亞胺分子鏈段可重新排列，可降低膜面z軸向折射率與膜面x軸向、膜面y軸向折射率之差異，因而降低其漏光性。
聚醯亞胺前驅物可以為聚醯胺酸溶液或聚醯亞胺溶液。
聚醯亞胺前驅物22其固有黏度(特性黏度)需大於1，以確保該聚醯亞胺膜聚有一定程度的機械性質，此外，該聚醯亞胺前驅物由二胺與二酐聚合而得，其中二胺可以為4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯碸(pBAPS)、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯基碸(mBAPS)、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯(APB-N)、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFBAPP)、4,4'-二氨基二苯碸(44DDS)、3,3'-二氨基二苯碸(33DDS)、2,2'-二(三氟甲基)二氨基聯苯(TFMB)、雙環[2.2.1]庚烷二甲胺(NBDA)、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚(6FODA)、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷(6FAP)、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷(Bis-A-AF)、4,4'-[1,4-苯基雙(氧)]雙[3-(三氟甲基)苯胺](FAPB)、5(6)-氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿(TMDA)、9,9-雙(4-氨基苯基)芴(BAFL)、間苯二胺(mPDA)至少 須由以上所述二胺之一種所組成。
二酐可以為4,4-六氟異丙基鄰苯二甲酸酐(6FDA)、雙酚A型二醚二酐(BPADA)、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3,4,4-二苯基碸四羧酸二酸酐(DSDA)、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐(ODPA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、1,2,3,4-環丁四羧二酐(CBDA)、1,2,4,5-環己烷四甲酸二酐(HPMDA)、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐(BTA)、hexahydro-4,8-ethano-1H,3H-benzo[1,2-c：4,5-c']difuran-1,3,5,7-tetrone(BODA)、2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐(α-BPDA)，至少須由以上所述二酐之一種所組成。此外，該透明聚醯亞胺膜之厚度為5~25um間。
<實施例1>
聚醯亞胺前驅物之製造
將4.933公斤的mBAPS(0.0114mole)，加入30公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入5.067公斤的6FDA(0.0114mole)，添加時溫度控制為25℃，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，塗佈於聚醯亞胺膜上，經由連續式製程，最高溫為300℃烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜與聚醯亞胺膜之複合膜，將透明聚醯亞胺撕下，即可得到透明聚醯亞胺膜。
<實施例2>
聚醯亞胺前驅物之製造
將4.538公斤的mBAPS(0.0105mole)，加入30公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入5.434公斤的6FDA(0.0104mole)，添加時溫度控制為25°℃，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並 且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，塗佈於聚醯亞胺膜上，經由連續式製程，最高溫為260℃，烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜與聚醯亞胺膜之複合膜，將透明聚醯亞胺撕下，即可得到透明聚醯亞胺膜。
<實施例3>
聚醯亞胺前驅物之製造
將2.932公斤的pBAPS(0.0068mole)，加入20公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入1.807公斤的6FDA(0.0041mole)。將1.046公斤之NBDA與10公斤的DMAc混合均勻，緩慢倒入上述pBAPS與6FDA混合物中，再緩慢加入4.216公斤之6FDA，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，塗佈於聚醯亞胺膜上，經由連續式製程，最高溫為290℃烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜與聚醯亞胺膜之複合膜，將透明聚醯亞胺撕下，即可得到透明聚醯亞胺膜。
<比較例1>
聚醯胺酸之製造
將4.933公斤的mBAPS(0.0114mole)，加入30公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入5.067公斤的6FDA(0.0114 mole)，添加時溫度控制為25℃，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，塗佈於聚醯亞胺膜上，經由連續式製程，最高溫為260℃烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜與聚醯亞胺膜之複合膜，將透明聚醯亞胺撕下，即可得到透明聚醯亞胺膜。
<比較例2>
聚醯亞胺前驅物之製造
將4.538公斤的mBAPS(0.0105mole)，加入30公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入5.434公斤的6FDA(0.0104mole)，添加時溫度控制為25℃，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，塗佈於聚醯亞胺膜上，經由連續式製程，最高溫為220℃烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜與聚醯亞胺膜之複合膜，將透明聚醯亞胺撕下，即可得到透明聚醯亞胺膜。
<比較例3>
聚醯亞胺前驅物之製造
將2.932公斤的pBAPS(0.0068mole)，加入20公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入1.807公斤的6FDA(0.0041mole)。將1.046公斤之NBDA與10公斤的DMAc混合均勻，緩慢倒入 上述pBAPS與6FDA混合物中，再緩慢加入4.216公斤之6FDA，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，塗佈於聚醯亞胺膜上，經由連續式製程，最高溫為270℃烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜與聚醯亞胺膜之複合膜，將透明聚醯亞胺撕下，即可得到透明聚醯亞胺膜。
<比較例4>
聚醯胺酸之製造
將24.665公斤的mBAPS(0.057mole)，加入150公斤的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)，待全部溶解後緩慢加入25.335公斤的6FDA(0.057mole)，添加時溫度控制為25℃，攪拌一定時間而進行溶解及反應，並且溶液的溫度維持為25℃，最終得到固體含量為25%的聚醯亞胺前驅物。
透明聚醯亞胺膜之製造
將上述聚醯亞胺前驅物加入適量的醋酸酐與3-甲基吡啶，經由連續式製程，最高溫為260℃烘烤後可得到透明聚醯亞胺膜。
下列實施例中所得到的透明聚醯亞胺膜的光學性質使用以下方法量測：折射率：使用AXOMETRICS偏光測定設備量測。
色度b*：依照ASTM E313規範 使用Nippon Denshoku公司出品型號為NE-4000儀器量測。
光穿透度：依照ISO 14782規範 使用Nippon Denshoku公司出品型號為NDH-2000N儀器量測。
實施例與比較例之聚合方法測試結果
Figure 108135863-A0101-12-0008-1
上述特定實施例之內容係為了詳細說明本發明，然而，該等實施例係僅用於說明，並非意欲限制本發明。熟習本領域之技藝者可理解，在不悖離後附申請專利範圍所界定之範疇下針對本發明。所進行之各種變化或修改係落入本發明之一部分。
S1‧‧‧提供一連續式聚醯亞胺膜
S2‧‧‧提供一透明聚醯亞胺前驅物
S3‧‧‧將透明聚醯亞胺前驅物塗佈於該連續式聚醯亞胺膜上
S4‧‧‧將該透明聚醯亞胺前驅物進行烘烤成膜，烘烤溫度需高於該透明聚醯亞胺膜之玻璃轉移溫度20度以上
S5‧‧‧移除該聚醯亞胺膜，以得到一透明聚醯亞胺膜

Claims (6)

  1. 一種顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其包括下列步驟；提供一聚醯亞胺膜，其係設置於一連續式製程上；提供一透明聚醯亞胺前驅物，其係塗佈於該聚醯亞胺膜上；及對該透明聚醯亞胺前驅物進行烘烤，該烘烤溫度介於200℃至300℃，且至少須高於該透明聚醯亞胺膜之玻璃轉移溫度20℃以上，而形成一光學穿透度大於85%、色度(b*)小於2之透明聚醯亞胺膜，且該透明聚醯亞胺膜之三個軸向折射率(nx、ny、nz)標準差小於0.00120。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其中，該透明聚醯亞胺前驅物可以為透明聚醯胺酸溶液或透明聚醯亞胺溶液。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其中，該透明聚醯亞胺前驅物其固有黏度(特性黏度)需大於1。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其中，該透明聚醯亞胺前驅物由二胺與二酐聚合而得，其中二胺可以為4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯碸(pBAPS)、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯基碸(mBAPS)、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯(APB-N)、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFBAPP)、4,4'-二氨基二苯碸(44DDS)、3,3'-二氨基二苯碸(33DDS)、2,2'-二(三氟甲基)二氨基聯苯(TFMB)、雙環[2.2.1]庚烷二甲胺(NBDA)、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚(6FODA)、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷(6FAP)、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷(Bis-A-AF)、4,4'-[1,4-苯基雙(氧)]雙[3-(三氟甲基)苯胺](FAPB)、5(6)-氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿(TMDA)、9,9-雙(4-氨基苯基)芴(BAFL)、間苯二胺(mPDA)，至少須由以上所述二胺之一種所組成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其中，該透明聚醯亞胺前驅物由二胺與二酐聚合而得，其中二酐可 以為4,4-六氟異丙基鄰苯二甲酸酐(6FDA)、雙酚A型二醚二酐(BPADA)、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3,4,4-二苯基碸四羧酸二酸酐(DSDA)、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐(ODPA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、1,2,3,4-環丁四羧二酐(CBDA)、1,2,4,5-環已烷四甲酸二酐(HPMDA)、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐(BTA)、hexahydro-4,8-ethano-1H,3H-benzo[1,2-c：4,5-c']difuran-1,3,5,7-tetrone(BODA)、2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐(α-BPDA)，至少須由以上所述二酐之一種所組成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器用之連續式透明聚醯亞胺膜製造方法，其中，該透明聚醯亞胺膜之厚度為5~25um間。
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