TWI797893B - 具有低氯濃度之光學膜、其製造方法以及包括其之顯示元件 - Google Patents

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Abstract

揭露一種按重量計具有120ppm(0.012重量%)或小於120 ppm(0.012重量%)的氯(Cl)濃度的光學膜、一種製造所述光學膜的方法以及一種包括所述光學膜的顯示元件。所述光學膜具有低氯濃度，且因此表現出優異的光學特性，因此即使在長時間使用之後亦能夠維持優異的光學特性而不劣化。

Description

具有低氯濃度之光學膜、其製造方法以及包括 其之顯示元件
本揭露是有關於一種具有低氯濃度的光學膜、一種製造所述光學膜的方法以及一種包括所述光學膜的顯示元件。
最近，出於減小顯示元件的厚度及重量並增加顯示元件的可撓性的目標，已經考慮使用光學膜代替玻璃作為顯示元件的覆蓋窗(cover window)。為使光學膜可用作顯示元件的覆蓋窗，光學膜需要具有優異的光學特性及機械特性。具體而言，需要開發即使在外部環境中長時間段使用之後仍能夠維持光學特性的光學膜。
因此，鑒於以上問題作出了本揭露，且本揭露的一個目的是提供一種光學膜，所述光學膜具有低氯濃度，且因此表現出優異的光學特性。
本揭露的另一目的是提供一種光學膜，藉由控制所述膜中的氯(Cl)濃度，所述光學膜即使在長時間使用之後亦能夠維持光學特性。
本揭露的另一目的是提供一種光學膜，所述光學膜具有陡的光透射率斜率(light transmittance slope)(sT)，且因此能夠在有效地阻擋紫外波長區中的光的同時容許可見光區(visible region)中的光以高的透射率(transmittance)通過。
本揭露的另一目的是提供一種光學膜，所述光學膜具有低氯(Cl)濃度，且因此即使在熱處理及曝光之後亦具有低的光透射率變化率(light transmittance change rate)(△TT)。
本揭露的另一目的是提供一種製造光學膜的方法，所述方法能夠使所述膜中的氯(Cl)濃度最小化。
本揭露的另一目的是提供一種包括上述光學膜的顯示元件。
根據本揭露，以上及其他目的可藉由提供一種光學膜來達成，按重量計，所述光學膜具有120百萬分點(parts per million，ppm)(0.012重量%)或小於120ppm(0.012重量%)的氯(Cl)濃度，其中氯濃度是藉由對氯(Cl)萃取物執行離子 層析分析(ion chromatography analysis)來量測，氯(Cl)萃取物是藉由對所述光學膜進行冷凍乾燥及粉碎且然後使用蒸餾水執行萃取而獲得。
按重量計，所述光學膜可包含50ppm(0.005重量%)或小於50ppm(0.005重量%)的氯(Cl)。
按重量計，所述光學膜可包含10ppm(0.001重量%)或小於10ppm(0.001重量%)的氯(Cl)。
基於50微米的厚度，所述光學膜可具有88%或大於88%的光透射率。
基於50微米的厚度，所述光學膜可具有3或小於3的黃度指標(yellowness index)。
基於50微米的厚度，所述光學膜可具有1.0%或小於1.0%的霧度(haze)。
基於50微米的厚度，所述光學膜在介於370奈米至430奈米的波長範圍中可具有1.65%/奈米或大於1.65%/奈米的光透射率斜率(sT)，其中光透射率斜率(sT)被定義為光透射率變化對波長變化的比率，且是使用以下方程式1來計算：[方程式1]sT(%/奈米)=△T/△λ
其中△λ表示以奈米表達的光波長的變化，且△T表示以%表達的光透射率的變化。
所述光學膜可包含醯亞胺重複單元及醯胺重複單元中 的至少一者。
按重量計，所述光學膜可包含30ppm(0.003重量%)或小於30ppm(0.003重量%)的環狀醚化合物。
根據本揭露的另一態樣，提供一種顯示元件，所述顯示元件包括：顯示面板；以及所述光學膜，設置於所述顯示面板上。
根據本揭露的另一態樣，提供一種製造光學膜的方法，所述方法包括：使用二胺化合物、二酐化合物、第一二羰基化合物及第一氯(Cl)受體來形成第一反應溶液；向第一反應溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體，且容許其間的反應以形成第二反應溶液；向第二反應溶液添加脫水劑(dehydrating agent)及醯亞胺化觸媒(imidization catalyst)，且容許其間的反應以形成第三反應溶液；對第三反應溶液進行處理以製備固相的聚合物樹脂；將固相聚合物樹脂溶解以製備聚合物樹脂溶液；以及對聚合物樹脂溶液進行鑄製，其中基於莫耳數，第一氯(Cl)受體的含量是第一二羰基化合物的含量的4倍至7倍，且基於莫耳數，第二氯(Cl)受體的含量是第二二羰基化合物的含量的4倍至7倍。
基於100莫耳份(parts by mole)的二胺化合物，第一二羰基化合物的含量可為35莫耳份至79莫耳份，且第二二羰基化合物的含量可為1莫耳份至5莫耳份。
基於100莫耳份的二胺化合物，第二二羰基化合物的含量可為1莫耳份至3莫耳份。
在形成第一反應溶液之後1至24小時，可向第一反應 溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體。
第一氯(Cl)受體及第二氯(Cl)受體可包含環狀醚化合物。
環狀醚化合物可包括環氧化合物、氧雜環丁烷(oxetane)化合物、四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)化合物及四氫吡喃(tetrahydropyran)化合物中的至少一者。
環狀醚化合物可包括環氧丙烷(propylene oxide，PO)化合物。
在形成第二反應溶液期間，可添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體，直至第二反應溶液的表觀黏度(apparent viscosity)達到250±30帕秒(Ps)為止。
形成第三反應溶液可包括向第二反應溶液添加脫水劑及醯亞胺化觸媒，隨後在60℃至80℃的溫度下進行迴流達30分鐘至2小時。
第三反應溶液可具有8至9的pH。
根據本揭露實施例的所述光學膜具有低氯濃度，且因此表現出優異的光學特性。根據本揭露實施例的所述光學膜具有低氯濃度，且因此即使在長時間使用之後亦能夠維持光學特性而不劣化。
根據本揭露實施例的所述光學膜具有陡的光透射率斜率(sT)，且因此能夠在有效地阻擋紫外波長區中的光的同時容許 可見光區中的光以高的透射率通過。
即使在熱處理及曝光之後，根據本揭露實施例的所述光學膜亦具有低的氯(Cl)含量及低的光透射率變化率(△TT)，且因此表現出優異的光學穩定性。
根據本揭露實施例的製造光學膜的方法包括使用氯受體來製造所述光學膜，且因此能夠使所述光學膜中的氯濃度最小化。
根據本揭露實施例的包括光學膜的所述顯示元件具有優異的顯示品質，且即使在長時間使用之後亦能夠維持所述優異的顯示品質。
100:光學膜
200:顯示元件
501:顯示面板
510:基板
520:半導體層
530:閘極電極
535:閘極絕緣層
541:源極電極
542:汲極電極
551:層間絕緣層
552:平坦化層
570:有機發光元件
571:第一電極
572:有機發光層
573:第二電極
580:堤層
590:薄膜包封層
P:部分
TFT:薄膜電晶體
△T:光透射率的變化
△λ:光波長的變化
圖1示出光透射率斜率(sT)。
圖2是示出根據本揭露實施例的顯示元件的剖視圖。
圖3是示出圖2所示部分「P」的放大剖視圖。
在下文中，將參照附圖詳細地闡述本揭露的實施例。然而，例示性地提供以下實施例僅是為清楚地理解本揭露，且並不限制本揭露的範圍。
在圖式中揭露的用於闡述本揭露的實施例的形狀、大小、 比率、角度及數目僅為實例，且本揭露不限於所示細節。在本說明書通篇中，相同的參考編號指代相同的部件。在以下說明中，當確定對相關眾所習知功能或配置的詳細說明不必要地使本揭露的要點模糊不清時，將省略所述詳細說明。
在本說明書中使用例如「包括」、「具有」或「包含」等用語的情形中，除非使用「僅」，否則亦可存在另一部分。除非另有相反表述，否則單數形式的用語可包含複數含義。此外，在解釋部件時，即使不存在對其的明確說明，所述部件亦應被解釋為包括誤差範圍。
在闡述位置關係時，舉例而言，當位置關係被闡述為「在...上」、「上方」、「下方」或「靠近」時，除非使用「恰好(just)」或「直接」，否則可包括其間並無接觸的情形。
例如「下方」、「之下」、「下部」、「上方」及「上部」等空間相對用語在本文中可用於闡述如圖中所示的元件或部件與另一元件或部件之間的關係。應理解，除圖中繪示的定向之外，空間相對用語亦旨在囊括在元件的使用或操作期間所述元件的不同定向。舉例而言，若所述圖中的一個圖中的元件上下顛倒，則被闡述為在其他部件「下方」或在其他部件「之下」的部件此時將被定位成位於其他部件「上方」。因此，示例性用語「下方」或「之下」可囊括「下方」及「上方」兩種含義。同樣地，示例性用語「上方」或「上部」可囊括「上方」及「下方」兩種含義。
在闡述時間關係時，舉例而言，當使用「之後」、「隨後」、 「接下來」或「之前」闡述時間次序時，除非使用「恰好」或「直接」，否則可包括非連續關係的情形。
應理解，儘管在本文中可能使用用語「第一(first)」、「第二(second)」等來闡述各種部件，然而該些部件不受該些用語限制。該些用語僅用於區分一個部件與另一部件。因此，在本揭露的技術思想內，第一部件可被稱為第二部件。
應理解，用語「至少一者」包括與一或多個項相關的所有組合。舉例而言，「第一部件、第二部件及第三部件中的至少一者」可包括選自第一部件、第二部件及第三部件中的二或更多個部件、以及第一部件、第二部件及第三部件中的每一者的所有組合。
本揭露的各種實施例的特徵可局部地或完全地彼此耦合或組合，並且可以不同方式彼此相互操作及在技術上驅動。
本揭露的實施例提供一種光學膜。根據本揭露實施例的所述光學膜包含聚合物樹脂。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含醯亞胺重複單元及醯胺重複單元中的至少一者。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含由二胺化合物及二酐化合物形成的醯亞胺重複單元。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含由二胺化合物及二羰基化合物形成的醯胺重複單元。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含由二胺化合物、二酐化合物及二羰基化合物形成的醯胺重複單元與醯亞胺重複單 元二者。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含聚醯亞胺聚合物、聚醯胺聚合物及聚醯胺-醯亞胺聚合物中的至少一者。據以，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂及聚醯胺-醯亞胺樹脂中的至少一者。
根據本揭露的實施例，所述光學膜可為聚醯亞胺系膜、聚醯胺系膜及聚醯胺-醯亞胺系膜中的任一者，但本揭露的實施例不限於此。根據本揭露的實施例，具有光透射率的任何膜均可用作所述光學膜。
根據本揭露的實施例，二胺化合物可由以下式1表示：[式1]H2N-A1-NH2
其中A1表示二價基團。舉例而言，A1可包括具有4至40個碳原子的二價有機基團。式1中的有機基團中的氫原子可經鹵素元素、烴基或經鹵素元素取代的烴基取代。此處，烴基或經鹵素元素取代的烴基可具有1至8個碳原子。舉例而言，A1中的氫可經-F、-CH3、-CF3或類似物取代。
使用其中氫原子經由氟取代的烴基取代的二胺化合物生產的光學膜可被賦予優異的光透射率及優異的可加工性(workability)。
在根據本揭露實施例的所述光學膜的製造中所使用的二胺化合物可例如包括脂族二胺、芳族二胺或其混合物。
在本揭露的實施例中，用語「芳族二胺」是指其中胺基直接鍵結至芳環的二胺，且可包括脂族基團或其他取代基作為其結構的一部分。芳環可為單環、包括藉由雜原子而直接與其連結的單環的稠環、或縮合環。芳環的實例可包括但不限於苯環、聯苯環、萘環、蒽環及芴環。
在本揭露的實施例中，用語「脂族二胺」是指其中胺基直接鍵結至脂族基團的二胺，且可包括芳環或其他取代基作為其結構的一部分。脂族二胺可包括環狀脂族二胺及非環狀脂族二胺。
式1中的A1可例如包括由以下式中的任一者表示的結構。
Figure 110147187-A0305-02-0012-1
在上式中，*表示鍵結位置。在上式中，X可獨立地是單鍵、O、S、SO2、CO、CH2、C(CH3)2及C(CF3)2中的任一者。儘管X在每一環上的鍵結位置並無特別限制，然而X的鍵結位置可為例如每一環上的間位或對位。
根據本揭露的實施例，二酐化合物可由以下式2表示：
Figure 110147187-A0305-02-0012-2
其中A2表示四價基團。舉例而言，A2可包括具有4至40個碳原子的四價有機基團。式2中的有機基團中的氫原子可經鹵素元素、烴基或經鹵素元素取代的烴基取代。此處，烴基或經鹵素元素取代的烴基可具有1至8個碳原子。
式2中的A2可例如包括由以下式中的任一者表示的結構。
Figure 110147187-A0305-02-0013-3
在上式中，*表示鍵結位置。在上式中，X可獨立地為單鍵、O、S、SO2、CO、(CH2)n、(C(CH3)2)n及(C(CF3)2)n中的任一者，且n可為1至5的整數。儘管X在每一環上的鍵結位置並無特別限制，然而X的鍵結位置可為例如每一環上的間位或對位。
根據本揭露的實施例，可使用多種二酐化合物來製造所述光學膜。
使用其中氫原子經由氟取代的烴基取代的二酐化合物產生的光學膜可被賦予優異的光透射率及優異的可加工性。
根據本揭露的實施例，二羰基化合物可由以下式3表示：[式3]
Figure 110147187-A0305-02-0014-4
其中A3表示二價基團。舉例而言，A3可包括具有4至40個碳原子的二價有機基團。另外，A3可表示碳原子、氮原子或氧原子。式3中的有機基團中的氫原子可經鹵素元素、烴基或經氟取代的烴基取代。此處，烴基或經氟取代的烴基可具有1至8個碳原子。
在根據本揭露實施例的所述光學膜的製造中所使用的二酐化合物及二羰基化合物的含量並無特別限制。舉例而言，由式2表示的二酐化合物對由式3表示的二羰基化合物的莫耳比(二酐化合物：二羰基化合物)可在「20至60」：「80至40」的範圍內進行調節。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含由以下式4表示的醯亞胺重複單元：
Figure 110147187-A0305-02-0014-5
其中A1及A2如上所述。
根據本揭露實施例的所述光學膜可包含由以下式5表示的醯胺重複單元：
Figure 110147187-A0305-02-0015-6
其中A1及A3如上所述。
根據本揭露的實施例，具有醯亞胺重複單元的所述光學膜可為例如聚醯亞胺膜。具有醯胺重複單元的所述光學膜可為例如聚醯胺膜。
根據本揭露的實施例，具有醯亞胺重複單元及醯胺重複單元的所述光學膜可為例如聚醯胺-醯亞胺膜。
根據本揭露的實施例，所述光學膜可為光透射性的及可撓性的。舉例而言，根據本揭露實施例的所述光學膜可為可彎曲的、可折疊的或可捲曲的。
以重量計，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含120ppm或小於120ppm的氯(Cl)。根據本揭露的實施例，120ppm可對應於0.012重量%。根據本揭露的實施例，ppm是以重量計來表達所述光學膜中的氯離子濃度的單位。根據本揭露的實施例，可使用離子層析來對氯(Cl)濃度進行量測，且可使用標準離子層析溶液(standard ion chromatography solution)的濃度來計算所述氯(Cl)濃度。
根據本揭露的實施例，將所述光學膜冷凍乾燥並製成粉末，且然後使用蒸餾水自所述光學膜萃取出氯(Cl)以獲得氯(Cl) 萃取物，且對所獲得的氯(Cl)萃取物執行離子層析分析以對所述光學膜中的氯(Cl)濃度進行量測。舉例而言，將被製成粉末的光學膜以5重量%的比率與蒸餾水進行混合，並自被製成粉末的光學膜與蒸餾水的混合物萃取出氯(Cl)。
根據本揭露的實施例，氯(Cl)濃度亦可被稱為用於水(H2O)萃取的氯離子濃度。
更具體而言，根據本揭露的實施例，將50微米厚的光學膜切割成約0.5公分×0.5公分的片件，將其冷凍乾燥、製成粉末，且然後使用蒸餾水進行超聲萃取達2小時，以獲得氯(Cl)萃取物。藉由對所述氯萃取物執行離子層析分析並計算氯濃度而對氯含量進行了量測。對於離子層析分析，將兩個管柱[艾恩派克AS18分析柱(IonPac AS18 Analytical)(4×250毫米)+AG18保護柱(AG18 Guard)(4×50毫米)]及溶析液[來自戴安(Dionex)的EGC-KOH III筒(EGC-KOH III Cartridge)]放置於來自戴安的ICS-2000離子層析系統中。
根據本揭露實施例的所述光學膜由於其低氯(Cl)濃度而可表現出優異的熱穩定性及光學穩定性。即使根據本揭露實施例的所述光學膜被熱處理或長時間曝光，亦可防止所述光學膜中的聚合物結構的降解或使所述降解最小化，且因此可維持所述光學膜的優異光學特性及機械特性。
根據本揭露的實施例，即使當長時間曝光時，亦可避免光透射率的劣化，且可使可撓性及強度的劣化最小化。
根據本揭露的實施例，可藉由使光學膜中的氯(Cl)含量最小化來防止所述光學膜的光學特性及機械特性的劣化。
以重量計，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含量為120ppm(0.012重量%)或小於120ppm(0.012重量%)、50ppm(0.005重量%)或小於50ppm(0.005重量%)、或者10ppm(0.001重量%)或小於10ppm(0.001重量%)的氯(Cl)。根據本揭露實施例的所述光學膜可包含0.1ppm至120ppm(0.00001重量%至0.012重量%)或1ppm至120ppm(0.0001重量%至0.012重量%)的氯。
以重量計，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含量為0.1ppm至50ppm(0.00001重量%至0.005重量%)、1ppm至50ppm(0.0001重量%至0.005重量%)或1ppm至10ppm(0.0001重量%至0.001重量%)的氯(Cl)。
本發明者已發現，當氯(Cl)原子保留於所述光學膜中時，所述光學膜的光透射率及機械特性將改變的可能性增加。
舉例而言，當在製造所述光學膜的製程中，在聚合物(例如聚醯胺-醯亞胺聚合物)的聚合期間產生的鹽酸(HCl)未被充分移除且因此存在於用於製造所述光學膜的反應溶液(例如，聚醯胺-醯胺酸溶液)中時，所述反應溶液的酸度可能增加，反應性可能劣化，且聚合物可能降解。另外，在製造所述光學膜的製程中的化學醯亞胺化或熱醯亞胺化期間，鹽酸(HCl)與水(H2O)進行反應，從而引起例如產生水合氫離子(H3O+)及氯離子(Cl-)等副 反應。作為結果，所述膜的光學特性或機械特性可能劣化。
舉例而言，當向包含氯(Cl)原子的光學膜照射光時，構成所述光學膜的聚合物的降解或劣化可能由於氯(Cl)原子而加速，或者聚合物樹脂的化學結構可能改變。因此，當構成所述光學膜的聚合物樹脂的化學結構由於因分解或降解而改變時，光學膜的可撓性或機械強度可能會劣化。
根據本揭露的實施例，用語「氯(Cl)」旨在包括氯原子及氯離子(Cl-)。另外，根據本揭露的實施例，氯(Cl)可鍵結至其他原子以形成分子，且根據本揭露的實施例，氯(Cl)中包括存在於分子中的氯原子及氯離子。
如上所述，在製造所述光學膜的製程中可能產生鹽酸(HCl)。當在製造所述光學膜的製程中產生的鹽酸未被移除時，氯(Cl)可能保留於所得的光學膜中。因此，根據本揭露的實施例，為使保留於所述光學膜中的氯(Cl)的量最小化，使用用於移除在製造所述光學膜的製程中產生的鹽酸的氯(Cl)受體。
在製造所述光學膜的製程中，氯(Cl)受體藉由與鹽酸(HCl)進行反應而轉化為氯(Cl)化合物，且然後被移除。然而，氯(Cl)受體的一部分可能不與鹽酸反應，且可能不會在製造所述光學膜的製程中被移除。因此，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含痕量的氯(Cl)受體。
在本揭露的一個實施例中，氯(Cl)受體是能夠與鹽酸(HCl)或氯離子(Cl-)進行反應的物質。另外，根據本揭露的實 施例，氯(Cl)受體可選自在製造所述光學膜的製程中在與鹽酸(HCl)或氯離子(Cl-)進行反應之後可在後續製程中移除的物質。舉例而言，氯(Cl)受體可與鹽酸進行反應以形成鹽或鹵醇化合物，藉此用於移除在聚合期間產生的鹽酸。
在本揭露的實施例中，環狀醚化合物可用作氯(Cl)受體。環狀醚化合物可例如包括環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、四氫呋喃(THF)化合物及四氫吡喃化合物中的至少一者。
按重量計，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含30ppm(0.003重量%)或小於30ppm(0.003重量%)的環狀醚化合物。按重量計，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含0.1ppm至30ppm的環狀醚化合物。按重量計，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含0.1ppm至12ppm的環狀醚化合物。
根據本揭露的實施例，由以下式6表示的環氧化合物可用作氯(Cl)受體：
Figure 110147187-A0305-02-0019-7
其中R1、R2、R3及R4各自獨立地是氫或者具有1至20個碳原子的有機基團。更具體而言，R1、R2、R3及R4可各自獨立地是氫或者具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烴基。根據本揭露的實施例，R1、R2、R3及R4可各自獨立地是氫或者具有 1至10個碳原子的烷基。
用作氯(Cl)受體的環氧化合物可根據以下反應方案1與鹽酸(HCl)或氯(Cl)進行反應。
Figure 110147187-A0305-02-0020-8
在本揭露的一個實施例中，氯(Cl)受體與鹽酸(HCl)的反應產物在製造所述光學膜的製程中被移除。作為結果，氯(Cl)可被移除。然而，氯(Cl)受體的反應產物以及氯(Cl)可能保留於所述光學膜中而不被移除。據以，根據本揭露實施例的所述光學膜可包含痕量的氯(Cl)受體與鹽酸(HCl)的反應產物或者氯(Cl)。
當環氧丙烷(PO)用作氯(Cl)受體時，所述氯(Cl)受體可根據以下反應方案2與鹽酸(HCl)進行反應。
[反應方案2]
Figure 110147187-A0305-02-0021-9
基於50微米的厚度，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有88%或大於88%的光透射率。另外，基於50微米的厚度，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有90%或大於90%的光透射率、或91%或大於91%的光透射率。光透射率是在製造所述光學膜之後在用於對物理特性的變化進行量測的熱處理或曝光之前量測的值。
基於50微米的厚度，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有3或小於3的黃度指標。另外，基於50微米的厚度，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有2或小於2的黃度指標、或者1或小於1的黃度指標。
可根據美國材料試驗協會(American Society for Testing Material，ASTM)E313標準使用分光光度計在360奈米至740奈米的波長範圍中量測光透射率及黃度指標。本文中所使用的分光光度計可為例如由柯尼卡美能達(KONICA MINOLTA)製造的CM-3700D。
基於50微米的厚度，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有1.0%或小於1.0%的霧度。
霧度可根據ASTM D1003使用霧度計來量測。具有50毫米×50毫米的大小的光學膜樣品可用於霧度量測。所述樣品的霧度可取藉由執行五次量測而獲得的五個霧度值的平均值。在本揭露的實施例中，由村上顏色研究實驗室(Murakami Color Research Laboratory)生產的HM-150可用作霧度計。
根據本揭露實施例的所述光學膜可具有低氯(Cl)含量，且因此具有陡的光透射率斜率(sT)及低的光透射率變化率(△TT)。具體而言，以重量計，當所述光學膜包含120ppm或小於120ppm、或者50ppm或小於50ppm的氯(Cl)時，即使當向所述光學膜照射光時，由氯(Cl)引起的所述光學膜的化學反應亦可能受到阻礙。作為結果，可防止光透射率及光透射率斜率(sT)的劣化。
基於50微米的厚度，根據本揭露實施例的所述光學膜在介於370奈米至430奈米的波長範圍中可具有1.65[%/奈米]或大於1.65[%/奈米]的光透射率斜率(sT)。
此處，光透射率斜率(sT)是指光透射率變化對波長變化的比率，且是使用以下方程式1來計算：[方程式1]sT(%/奈米)=△T/△λ
其中△λ表示以奈米表達的光波長的變化，且△T表示以%表達的光透射率的變化。
舉例而言，可對所述光學膜的光透射率進行量測，以便確定光透射率斜率(sT)。可根據ASTM E313標準使用分光光度 計在360奈米至740奈米的波長範圍中量測所述光學膜的光透射率。本文中所使用的分光光度計可為例如由柯尼卡美能達製造的CM-3700D。
圖1示出光透射率斜率(sT)。如圖1中所示，可藉由對作為波長變化的函數的光透射率變化進行量測來對光透射率斜率(sT)進行量測。
舉例而言，當370奈米處的光透射率為1%且430奈米處的光透射率為99%時，光透射率斜率(sT)可計算如下。
△T=99%(430奈米處的光透射率)-1%(370奈米處的光透射率)=98%
△λ=430奈米-370奈米=60奈米
sT(%/奈米)=△T/△λ=98%/60奈米=1.63[%/奈米]
根據本揭露的實施例，隨著在370奈米至430奈米的波長區中的光透射率斜率減小，所述膜呈現綠色、黃色或橙色。因此，為使所述光學膜無色或透明，所述光學膜必須在370奈米至430奈米的短波長區中表現出高透射率斜率，且必須盡可能多地透射具有等於或大於430奈米的波長的光，而非吸收所述光。
在太陽光譜中，在10奈米至400奈米的波長範圍中的光對應於紫外光。具體而言，在陽光中，到達地球表面而未由臭氧層及大氣層吸收或反射的具有強光子能量的光是UV-A輻射，且具有315奈米至400奈米的波長。所述光學膜的光透射率變化的原因中的一者是所述光學膜中形成自由基以及聚合物樹脂因熱及 光而分解。為防止此種自由基形成以及聚合物樹脂的分解，所述光學膜需要在370奈米至430奈米的短波長區中具有高透射率斜率。
由於根據本揭露實施例的所述光學膜具有低氯(Cl)濃度，因此即使當長時間曝光時，亦可防止所述光學膜的光透射率的劣化。
根據本揭露的實施例，當所述光學膜在150℃下進行熱處理達30分鐘且然後暴露於可見光達150小時時，基於50微米的厚度，所述光學膜在熱處理及暴露於可見光之前及之後的光透射率變化率(△TT)大於0%且不大於0.5%。此處，用語「曝光」意指向所述光學膜照射可見光。
根據本揭露的實施例，光透射率變化率(△TT)是使用以下方程式2來計算：[方程式2]△TT(%)=[|TT2-TT1|/TT1]×100
其中TT1是所述光學膜在所述光學膜經歷在150℃的溫度下進行熱處理達30分鐘以及暴露於可見光達150小時之前的光透射率(TT)，且TT2是所述光學膜在所述光學膜經歷在150℃的溫度下進行熱處理達30分鐘以及暴露於可見光達150小時之後的光透射率(TT)。根據本揭露的實施例，光透射率變化率(△TT)可根據意指TT2與TT1之間的差的絕對值的|TT2-TT1|來計算。
熱處理是藉由在150℃下利用熱對所述光學膜進行處理達30分鐘來執行。舉例而言，熱處理可藉由將所述光學膜放置於 150℃的烘箱中達30分鐘或者容許所述光學膜在相同條件下靜置來執行。
所述暴露於可見光是藉由在平均溫度為25℃及平均相對濕度為30%的環境條件下使用氙燈以0.8瓦/平方米的光劑量、420奈米的中心波長向所述光學膜照射可見光達150小時來執行。
可根據ASTM E313標準使用分光光度計在360奈米至740奈米的波長範圍中量測光透射率。本文中所使用的分光光度計可為例如由柯尼卡美能達製造的CM-3700D。
根據本揭露的實施例，由於所述光學膜具有低的光透射率變化率(△TT)，因此即使在長時間曝光之後，所述光學膜的光透射率亦存在很少的減小或不存在減小。據以，根據本揭露實施例的所述光學膜可維持優異的光透射率。因此，根據本揭露實施例的所述光學膜表現出優異的光學穩定性。
根據本揭露的實施例，在所述光學膜長時間曝光之後，所述光學膜的光透射率可甚至有所改良。作為結果，當長時間曝光時，所述光學膜的透明度可能不會降低，而是可能會增加。
根據本揭露實施例的所述光學膜可具有例如0.01%至0.5%的光透射率變化率(△TT)。作為另一選擇，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有0.05%至0.5%的光透射率變化率(△TT)。作為另一選擇，根據本揭露實施例的所述光學膜可具有0.1%至0.5%的光透射率變化率(△TT)。
根據本揭露實施例的所述光學膜可應用於顯示元件，以 保護顯示面板的顯示表面。根據本揭露實施例的所述光學膜可具有足以保護顯示面板的厚度。舉例而言，所述光學膜可具有10微米至100微米的厚度。
在下文中，將參照圖2及圖3對根據本揭露示例性實施例的包括所述光學膜的顯示元件進行闡述。
圖2是示出根據另一實施例的顯示元件200的一部分的剖視圖，且圖3是圖2中的部分「P」的放大剖視圖。
參照圖2，根據本揭露另一實施例的顯示元件200包括顯示面板501及位於顯示面板501上的光學膜100。
參照圖2及圖3，顯示面板501包括基板510、位於基板510上的薄膜電晶體TFT、以及連接至薄膜電晶體TFT的有機發光元件570。有機發光元件570包括第一電極571、位於第一電極571上的有機發光層572及位於有機發光層572上的第二電極573。圖2及圖3中所示的顯示元件200是有機發光顯示元件。
基板510可由玻璃或塑膠形成。具體而言，基板510可由塑膠(例如，聚醯亞胺系樹脂)形成。儘管未示出，然而可在基板510上設置緩衝層。
薄膜電晶體TFT設置於基板510上。薄膜電晶體TFT包括半導體層520、與半導體層520絕緣且與半導體層520至少局部地交疊的閘極電極530、連接至半導體層520的源極電極541、以及與源極電極541間隔開且連接至半導體層520的汲極電極542。
參照圖3，在閘極電極530與半導體層520之間設置閘 極絕緣層535。可在閘極電極530上設置層間絕緣層551，且源極電極541及汲極電極542可設置於層間絕緣層551上。
在薄膜電晶體TFT上設置平坦化層552，以將薄膜電晶體TFT的頂部平坦化。
第一電極571設置於平坦化層552上。第一電極571藉由設置於平坦化層552中的接觸孔連接至薄膜電晶體TFT。
在平坦化層552上在第一電極571的一部分中設置堤層(bank layer)580，以界定畫素區域或發光區域。舉例而言，堤層580以矩陣的形式設置於多個畫素之間的邊界處，以界定相應的畫素區。
有機發光層572設置於第一電極571上。有機發光層572亦可設置於堤層580上。有機發光層572可包括一個發光層或在垂直方向上堆疊的二或更多個發光層。可自有機發光層572發射具有紅色、綠色及藍色中的任一種顏色的光，且可自有機發光層572發射白光。
第二電極573設置於有機發光層572上。
可對第一電極571、有機發光層572及第二電極573進行堆疊以構成有機發光元件570。
儘管未示出，然而當有機發光層572發射白光時，每一畫素可包括用於基於特定波長對自有機發光層572發射的白光進行過濾的彩色濾光片(color filter)。所述彩色濾光片形成於光路徑中。
可在第二電極573上設置薄膜包封層590。薄膜包封層590可包括至少一個有機層及至少一個無機層，且所述至少一個有機層與所述至少一個無機層可交替地設置。
光學膜100設置於具有上述堆疊結構的顯示面板501上。
在下文中，將對根據本揭露實施例的製造光學膜的方法進行闡述。
根據本揭露實施例的製造光學膜的方法包括：使用二胺化合物、二酐化合物、第一二羰基化合物及第一氯(Cl)受體形成第一反應溶液；向第一反應溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體，且容許其間的反應以形成第二反應溶液；向第二反應溶液添加脫水劑及醯亞胺化觸媒，且容許其間的反應以形成第三反應溶液；對第三反應溶液進行處理以製備固相的聚合物樹脂；將固相聚合物樹脂溶解以製備聚合物樹脂溶液；以及對聚合物樹脂溶液進行鑄製。在下文中，將詳細闡述每一步驟。
首先，使用二胺化合物、二酐化合物、第一二羰基化合物及第一氯(Cl)受體形成第一反應溶液。
用於製備第一反應溶液的溶劑可為例如極性非質子溶劑，如N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide，DMAc)、N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide，DMF)、1-甲基-2-吡咯啶酮(1-methyl-2-pyrrolidinone，NMP)、間甲酚、四氫呋喃(THF)、氯仿、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone，MEK)或其混合物。然而，根據本揭露實施例的溶劑不限於此，且可使用其他溶劑。
上述式1的化合物可用作二胺化合物，且上述式2的化合物可用作二酐化合物。由上述式3表示的二羰基化合物可用作第一二羰基化合物。
舉例而言，二胺化合物可為對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、3,4'-二胺基二苯醚、3,3'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯碸、3,4'-二胺基二苯碸、3,3'-二胺基二苯碸、2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine，TFDB)或類似物。
二酐化合物可為環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride，CBDA)、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)、4,4'-(六氟伸異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride，6FDA)或類似物。
二羰基化合物可為對苯二甲醯二氯(terephthaloyl dichloride，TPC)、間苯二甲醯二氯(isophthaloyl chloride，IPC)、萘二甲酸二氯、4,4'-聯苯二甲酸二氯、3,3'-聯苯二甲酸二氯或類似物。
二胺化合物、二酐化合物及第一二羰基化合物可單獨使用或以其中的二或更多者的組合使用。
根據本揭露的實施例，以100莫耳份的二胺化合物計，二酐化合物可以20莫耳份至60莫耳份的量來使用。
在二胺化合物與第一二羰基化合物之間的反應期間可 能產生氯(Cl)化合物。為移除氯化合物，根據本揭露的實施例，在第一反應溶液的形成中使用第一氯(Cl)受體。
根據本揭露的實施例，作為第一氯(Cl)受體，可使用環狀醚化合物。環狀醚化合物可例如包括環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、四氫呋喃化合物及四氫吡喃化合物中的至少一者。
根據本揭露的實施例，由式6表示的環氧化合物可用作第一氯(Cl)受體：
Figure 110147187-A0305-02-0030-10
其中R1、R2、R3及R4可各自獨立地是氫或者具有1至20個碳原子的有機基團。更具體而言，R1、R2、R3及R4可各自獨立地是氫或者具有1至20個碳原子的經取代或未經取代的烴基。根據本揭露的實施例，R1、R2、R3及R4可各自獨立地是氫或者具有1至10個碳原子的烷基。
用作第一氯(Cl)受體的環氧化合物可根據以下反應方案1與鹽酸(HCl)進行反應。作為結果，可自第一反應溶液移除鹽酸(HCl)：[反應方案1]
Figure 110147187-A0305-02-0031-11
根據本揭露的實施例，在環氧化合物中，環氧丙烷(PO)可用作第一氯(Cl)受體。
當環氧丙烷(PO)用作第一氯(Cl)受體時，可根據以下反應方案2自第一反應溶液移除鹽酸(HCl)：
Figure 110147187-A0305-02-0031-12
根據本揭露的實施例，以莫耳數計，第一氯(Cl)受體的含量可為第一二羰基化合物的含量的4倍至7倍。
慮及二胺與第一羰基化合物之間的反應方案，理論上，當第一氯(Cl)受體的含量是第一二羰基化合物的含量的兩倍時，由二胺與第一二羰基化合物之間的反應產生的鹽酸(HCl)可藉由第一氯受體而被移除。然而，本發明者發現，當第一氯(Cl)受體 的莫耳含量小於第一二羰基化合物的莫耳含量的4倍時，氯(Cl)移除效率由於第一氯(Cl)受體與鹽酸(HCl)之間的不充分反應而降低。另外，當第一氯(Cl)受體的莫耳數高於二羰基化合物的莫耳數的7倍時，聚合度由於過量的氯(Cl)受體而降低。因此，根據本揭露的實施例，以莫耳數計，將第一氯(Cl)受體的含量調節至第一二羰基化合物的含量的4倍至7倍。
根據本揭露的實施例，第一反應溶液包含聚醯胺酸及聚醯胺重複單元。
接著，向第一反應溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體並使其與第一反應溶液進行反應，以形成第二反應溶液。舉例而言，在形成第一反應溶液之後1至24小時，可向第一反應溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體。更具體而言，在形成第一反應溶液之後1至20小時，可向第一反應溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體。
根據本揭露的實施例，當第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體被添加至第一反應溶液時，所述反應溶液被稱為第二反應溶液。
根據本揭露的實施例，第一二羰基化合物與第二二羰基化合物可為相同的材料。然而，本揭露的實施例不限於此，且第一二羰基化合物與第二二羰基化合物可為不同的材料。第一二羰基化合物與第二二羰基化合物統稱為二羰基化合物。
根據本揭露的實施例，第一氯(Cl)受體與第二氯(Cl) 受體可為相同的材料。然而，本揭露的實施例不限於此，且第一氯(Cl)受體與第二氯(Cl)受體可為不同的材料。第一氯(Cl)受體與第二氯(Cl)受體統稱為氯(Cl)受體。
根據本揭露的實施例，第二氯(Cl)受體可包括環狀醚化合物。用作第二氯(Cl)受體的環狀醚化合物可為環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、四氫呋喃化合物或四氫吡喃化合物。環狀醚化合物可包括環氧丙烷化合物。
可藉由改變第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體的量來對反應溶液的黏度進行調節。根據本揭露的實施例，在形成第二反應溶液期間，可添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體，直至第二反應溶液的表觀黏度達到250±30帕秒為止。根據本揭露的實施例，藉由將第二反應溶液分份至100毫升消泡杯(defoaming cup)中以製備反應溶液樣品以及使用黏度計(布魯克菲爾德(Brookfield)，DV2TRV)的第六心軸以20轉/分鐘(revolutions per minute，rpm)對反應溶液樣品進行量測來對所述表觀黏度進行量測。在量測完成之後，將經分份的反應溶液樣品注射至容納所述第二反應溶液的反應罐中，且然後執行後續處理。
根據本揭露的實施例，以莫耳數計，第二氯(Cl)受體的含量可為第二二羰基化合物的含量的4倍至7倍。
根據本揭露的實施例，以100莫耳份的二胺化合物計，第一二羰基化合物與第二二羰基化合物的總含量可為40莫耳份至80莫耳份。
另外，以100莫耳份的二胺化合物計，第一二羰基化合物的含量可為35莫耳份至79莫耳份，且第二二羰基化合物的含量可為1莫耳份至5莫耳份。
更具體而言，以100莫耳份的二胺化合物計，第一二羰基化合物的含量可為37莫耳份至79莫耳份。以100莫耳份的二胺化合物計，第二二羰基化合物的含量可為1莫耳份至3莫耳份。
接著，向第二反應溶液添加脫水劑及醯亞胺化觸媒並使其與第二反應溶液進行反應，以形成第三反應溶液。
在形成第三反應溶液期間，醯胺酸的一部分可被醯亞胺化以形成醯亞胺重複單元。
根據本揭露的實施例，為形成第三反應溶液，向第二反應溶液添加脫水劑及醯亞胺化觸媒，隨後在60℃至80℃的溫度下進行迴流達30分鐘至2小時。作為結果，可形成第三反應溶液。
作為脫水劑，可使用例如乙酸酐(acetic anhydride，AA)、丙酸酐、異丁酸酐、特戊酸酐、丁酸酐或異戊酸酐等酸酐。
作為醯亞胺化觸媒，可使用例如異喹啉、β-甲基吡啶或吡啶(pyridine，Py)等三級胺。
可藉由第一氯(Cl)受體、第二氯(Cl)受體及醯亞胺化觸媒來對第三反應溶液的pH進行調節。根據本揭露的實施例，第三反應溶液可具有8或大於8的pH。
根據本揭露的實施例，第三反應溶液可具有8至9的pH。根據本揭露的實施例，可將為形成第二反應溶液而添加的第 二氯(Cl)受體的含量調節成使得第三反應溶液的pH為8至9。
當第三反應溶液具有8至9的弱鹼性pH時，在形成第一反應溶液及第二反應溶液期間產生的鹽酸(HCl)中的所有者或大部分與氯(Cl)受體進行反應。
當第三反應溶液的pH小於8時，在形成第一反應溶液及第二反應溶液期間產生的鹽酸(HCl)將很有可能不會被充分移除，且氯(Cl)及衍生自保留下來的鹽酸(HCl)的氯化合物將保留於聚醯胺-醯亞胺系膜中。
慮及第三反應溶液的pH，醯亞胺化觸媒可以二酐化合物的莫耳量的2倍至7倍的莫耳量來使用。
接著，對第三反應溶液進行處理以製備固相的聚合物樹脂。
為製備固相聚合物樹脂，可向第三反應溶液添加溶劑。溶劑可為例如乙醇、甲醇、己烷或類似物。溶劑可單獨使用或以二或更多種溶劑的混合物使用。
當向第三反應溶液添加可與聚合溶劑混溶的弱極性溶劑時，粉末相的固體聚合物樹脂沈澱。藉由對沈澱物進行過濾及乾燥，可獲得高純度的固體聚合物樹脂。當在對沈澱物進行過濾的製程中移除液體組分時，未反應的單體、寡聚物、添加劑及反應副產物被移除，此時，鹽酸(HCl)與氯(Cl)受體的反應產物可被移除。因此而獲得的固體聚合物樹脂不包含氯(Cl)，或僅包含痕量的氯(Cl)。
因此而獲得的聚合物樹脂可為固體粉末，且可包含醯亞胺重複單元及醯胺重複單元。聚合物樹脂可為例如聚醯胺-醯亞胺樹脂。
接著，將固相聚合物樹脂溶解以製備聚合物樹脂溶液。藉由將鹽酸(HCl)與氯(Cl)受體的反應產物溶解以製備聚合物樹脂溶液的步驟亦被稱為「再溶解(re-dissolution)」。
用於將固相聚合物樹脂溶解的溶劑可與聚合中所使用的溶劑中的任一者相同。可用於將固相聚合物樹脂溶解的溶劑可為例如極性非質子溶劑，例如N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、1-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、間甲酚、四氫呋喃(THF)、氯仿、甲基乙基酮(MEK)或其混合物。然而，根據本揭露的溶劑不限於此，且亦可使用其他眾所習知的溶劑。
根據本揭露的實施例，經再溶解的聚合物樹脂溶液可具有6至7的pH。根據本揭露的實施例，聚醯胺-醯亞胺樹脂溶液可具有弱酸性或接近於中性的弱酸性。第三反應溶液是以8至9的弱鹼性pH而製備，使得聚合物樹脂溶液可被賦予6至7的弱酸性pH。
接著，對聚合物樹脂溶液進行鑄製。
鑄製基板用於進行鑄製。對於鑄製基板的類型並無特別限制。鑄製基板可為玻璃基板、不鏽(鋼用不鏽鋼(Steel Use Stainless，SUS))基板、特氟隆(Teflon)基板或類似物。根據本揭露的實施例，鑄製基板可為例如玻璃基板。
具體而言，藉由將聚合物樹脂溶液施加至鑄製基板來達成鑄製。塗佈機、刀片或類似物可用於進行鑄製。
在鑄製之後，在以2℃/分鐘的速率將溫度昇高至80℃至120℃的同時對聚合物樹脂溶液進行乾燥，以生產聚合物樹脂的塗膜。以此方式生產的塗膜可被稱為所述光學膜的中間體。在將塗膜拉緊至針式拉幅機(pin-type tenter)並固定至所述針式拉幅機之後，在以3℃/分鐘的昇溫速率將溫度自120℃昇高至250℃至350℃的同時執行熱處理。當溫度達到最高塗膜形成溫度時，可在恆溫氣氛中執行額外的熱處理達10分鐘至30分鐘。作為結果，可製造出光學膜。
在下文中，將參照示例性實例及比較例更詳細地對本揭露進行闡述。然而，實例及比較例不應被解釋為限制本揭露的範圍。
<實例1>
在4頸雙夾套反應器(4-neck double-jacket reactor)中，將80.06克(250毫莫耳)的TFDB(二胺化合物)溶解於二甲基乙醯胺(DMAc)(溶劑)中。向其添加19.86克(68毫莫耳)的BPDA(二酐化合物)，隨後在將溫度維持在25℃的同時攪拌達2小時。在反應完成時，向其添加13.33克(30毫莫耳)的6FDA(二酐化合物)，隨後在25℃下攪拌達1小時。在反應器溫度降低至7℃或小於7℃之後，向其添加29.945克(148毫莫耳)的TPC(第一二羰基化合物)及環氧丙烷(PO)(38.55克，664毫莫耳，TPC 的莫耳數的4.5倍)(第一氯受體)。將混合物在7℃下攪拌達1小時[第一反應溶液的形成]。
容許第一反應溶液在室溫下靜置達1小時，對第一反應溶液的黏度進行了量測，並向其進一步添加TPC(1.269克，6毫莫耳)(第二二羰基化合物)及環氧丙烷(PO)(1.63克，28毫莫耳，TPC的莫耳數的4.5倍)(第二氯受體)，直至第二反應溶液的表觀黏度達到250±30帕秒為止[第二反應溶液的形成]。
在聚合完成之後，向第二反應溶液進一步添加作為醯亞胺化觸媒的吡啶(Py)(16.97克，BPDA+6FDA的莫耳數的2.2倍)及作為脫水劑的乙酸酐(AA)(21.97克，BPDA+6FDA的莫耳數的2.2倍)，隨後將溫度昇高至80℃並攪拌達1小時[第三反應溶液的形成]。
將燒瓶冷卻至室溫，並將第三反應溶液倒入至甲醇(3,000毫升)中以誘發沈澱。對沈澱物進行過濾以獲得作為白色固體的聚合物樹脂。所獲得的聚合物樹脂是固體粉末。在實例1中製備的聚合物樹脂是聚醯胺-醯亞胺聚合物樹脂。
將作為固體粉末獲得的聚合物樹脂以12.7重量%的濃度溶解於二甲基乙醯胺(DMAc)中，以製備聚合物樹脂溶液。
在基板上鑄製所製備的聚合物樹脂溶液。具體而言，使用邁耶棒塗機(Mayer bar coater)將聚合物樹脂溶液施加至玻璃基板，並用80℃的熱空氣進行處理達10分鐘，以形成塗膜。
隨後，在將溫度自80℃昇高至120℃的同時，使塗膜經 歷初步熱處理(primary heat treatment)達17分鐘。將所獲得的中間塗膜拉緊至針式拉幅機，將其固定於所述針式拉幅機上，並放置於烘箱中，且然後以3℃/分鐘的昇溫速率將溫度自120℃昇高至270℃。在達到270℃時，在恆溫氣氛中使塗膜經歷二次熱處理(secondary heat treatment)達10分鐘。
為移除殘留的應力，將經二次熱處理的塗膜自拉幅機分離，且然後使所述經二次熱處理的塗膜在270℃下經歷第三熱處理(third heat treatment)達1分鐘。作為結果，製造出了具有50微米的厚度的光學膜。
<實例2至實例5>
使用在實例1中揭露的方法在下表1中闡述的條件下製造出了根據實例2至實例5的光學膜。
<比較例1至比較例3>
使用在實例1中揭露的方法在下表1中闡述的條件下製造出了根據比較例1至比較例3的光學膜。
Figure 110147187-A0305-02-0039-13
在表1中，用語「莫耳份」是指以100莫耳的TFDB(其 為二胺化合物)計的莫耳數。用於指示環氧丙烷(PO)的含量的用語「倍數」是指以TPC的莫耳數計的倍數，且用於指示吡啶(Py)及乙酸酐(AA)的含量的用語「倍數」是指以二酐的莫耳數計的倍數。
在實例1至實例5以及比較例1至比較例3中製造的光學膜的物理特性被量測如下。
(1)氯(Cl)含量(ppm)
在實例1至實例5以及比較例1至比較例3中製造的光學膜中的氯(Cl)含量被量測如下。
量測裝置：在來自戴安的ICS-2000離子層析系統中，使用兩個管柱[艾恩派克AS18分析柱(4×250毫米)+AG18保護柱(4×50毫米)]及溶析液[來自戴安的EGC-KOH III筒]執行了離子層析分析。
量測方法：將在實例1至實例5以及比較例1至比較例3中製造的各所述50微米厚光學膜切割至約0.5公分×0.5公分的大小，隨後將其冷凍乾燥並粉碎，以製備光學膜粉末。然後，將所述光學膜粉末以5重量%的濃度與蒸餾水進行混合，且然後自光學膜萃取出氯(Cl)，特別是氯離子(Cl-)。具體而言，將0.2克光學膜粉末及3.8克水裝入20毫升小瓶中，並使用由必能信超聲(Branson Ultrasonics)生產的5510超聲浴(5510 ultrasonic bath)執行超聲萃取達2小時。作為結果，製備出了包含自光學膜萃取出的氯(Cl)的氯萃取混合物。藉由0.45微米耐綸過濾器對所製 備的氯萃取混合物進行了過濾，以製備用於量測的樣品。將20微升用於量測的樣品注射至設定在30℃的管柱溫度(column temperature)及35℃的量測單元格溫度(measurement cell temperature)下的離子層析元件中，且然後對分離的離子波峰中對應於氯離子的波峰的面積進行了偵測。為計算氯離子含量，利用蒸餾水對來自賽默科學(Thermo Scientific)的戴安七種陰離子標準液(Dionex Seven Anion Standard)進行了稀釋，以製備濃度範圍為0.04ppm至1ppm(0.04ppm、0.06ppm、0.08ppm、0.1ppm及1.0ppm)的標準氯離子溶液，並以與針對用於量測的樣品的相同方式對所述標準氯離子溶液執行了離子層析分析。藉由對使用標準溶液而量測的對應於氯離子的波峰的面積進行偵測來繪製出校準曲線。
校準曲線被表達為以下方程式3中的一次函數：[方程式3]y=ax+b
其中y是波峰面積，x是標準溶液的濃度，a是校準曲線的斜率，且b是校準曲線的y軸截距。藉由將在方程式3中獲得的校準曲線應用於用於量測的樣品的波峰面積(y)，可計算用於量測的樣品的氯濃度(x)。用於量測的樣品的氯濃度(x)可使用以下方程式4來獲得。
[方程式4]x=(y-b)/a
接著，慮及應用於製備用於量測的樣品的稀釋比，計算光學膜中的氯含量。具體而言，應用於用於量測的樣品的光學膜的重量比可使用以下方程式7來計算：[方程式5]光學膜在用於量測的樣品中的重量比=(光學膜的重量)/(光學膜的重量+蒸餾水的重量)
其中所述光學膜的重量是用於生產用於量測的樣品的光學膜的重量。
接著，使用光學膜相對於用於量測的樣品的重量比以及用於量測的樣品中的氯濃度，根據以下方程式8計算光學膜的氯濃度。
[方程式6]光學膜的氯濃度=(用於量測的樣品中的氯濃度)/(光學膜對用於量測的樣品的重量比)
(2)光透射率(TT)(%)
根據ASTM E313標準使用分光光度計(CM-3700D，柯尼卡美能達)對在360奈米至740奈米的波長下的平均光學透射率進行了量測。
(3)黃度指標(Y.I.)：根據ASTM E313標準使用分光光度計(CM-3700D，柯尼卡美能達)對黃度指標進行了量測。
(4)霧度(%)：將所製造的光學膜切割至50毫米×50毫米的大小，使用由村上顏色研究實驗室生產的霧度計(型號名 稱：HM-150)根據ASTM D1003對霧度進行了5次量測，並取霧度值的平均值作為霧度。
(5)光透射率斜率(sT)
在使用(2)中闡述的方法對光透射率進行了量測之後，基於50微米的厚度，根據以下方程式1在介於370奈米至430奈米的波長範圍中對光學膜的光透射率斜率(sT)進行了量測。
[方程式1]sT(%/奈米)=△T/△λ
△T=99%(430奈米處的光透射率)-1%(370奈米處的光透射率)
△λ=430奈米-370奈米=60奈米
(6)光透射率變化率(△TT)(%)
使用以上方法(1)對光學膜的光透射率進行了量測，以獲得所述光學膜在熱處理及曝光之前的光透射率TT1。
接著，將光學膜在150℃的烘箱中進行熱處理達30分鐘，且然後在維持25℃的平均溫度及30%的平均相對濕度的同時使用裝備有氙燈的齊桑(Q-Sun)裝置(桑泰斯特XXL+(Suntest XXL+))以0.8瓦/平方米的光劑量、以420奈米的中心波長將其曝光達150小時。
氙燈：使用了由亞伯奈科(Abnexo)(阿特拉斯(Atlas))進口的氙燈(型號名稱：NXE 1700)，其為一種在相應波長處具有最相似於陽光的能量的燈。
在熱處理及曝光之後，使用在(1)中闡述的方法對光學膜的光透射率進行了量測，以獲得所述光學膜在熱處理及曝光之後的光透射率TT2。
接著，使用以下方程式2計算出了光透射率變化率(△TT)。
[方程式2]△TT(%)=[|TT2-TT1|/TT1]×100
量測結果示出於下表2中。
Figure 110147187-A0305-02-0044-14
在表2中，所述光學膜在曝光之前的光透射率TT1對應於每一光學膜的光透射率。
如可自表2中的量測結果看出，根據本揭露實施例的所述光學膜表現出120ppm或小於120ppm(具體為50ppm或小於50ppm)的低氯濃度、優異的光透射率、低的黃度指標、低的霧度、陡的光透射率斜率(sT)及低的光透射率變化率(△TT)。
△T:光透射率的變化
△λ:光波長的變化

Claims (19)

  1. 一種光學膜，按重量計具有120ppm(0.012重量%)或小於120ppm(0.012重量%)的氯(Cl)濃度，其中所述氯濃度是藉由對氯(Cl)萃取物執行離子層析分析來量測，所述氯(Cl)萃取物是藉由對所述光學膜進行冷凍乾燥及粉碎且然後使用蒸餾水執行萃取而獲得；以及其中所述光學膜包含醯亞胺重複單元及醯胺重複單元中的至少一者。
  2. 如請求項1所述的光學膜，其中按重量計，所述光學膜包含50ppm(0.005重量%)或小於50ppm(0.005重量%)的氯(Cl)。
  3. 如請求項1所述的光學膜，其中按重量計，所述光學膜包含10ppm(0.001重量%)或小於10ppm(0.001重量%)的氯(Cl)。
  4. 如請求項1所述的光學膜，其中基於50微米的厚度，所述光學膜具有88%或大於88%的光透射率。
  5. 如請求項1所述的光學膜，其中基於50微米的厚度，所述光學膜具有3或小於3的黃度指標。
  6. 如請求項1所述的光學膜，其中基於50微米的厚度，所述光學膜具有1.0%或小於1.0%的霧度。
  7. 如請求項1所述的光學膜，其中基於50微米的厚度，所述光學膜在介於370奈米至430奈米的波長範圍中具有1.65%/ 奈米或大於1.65%/奈米的光透射率斜率(sT)，其中所述光透射率斜率(sT)被定義為光透射率變化對波長變化的比率，且是使用以下方程式1來計算：[方程式1]sT(%/奈米)=△T/△λ其中△λ表示以奈米表達的光波長的變化，且△T表示以%表達的光透射率的變化。
  8. 如請求項1所述的光學膜，其中按重量計，所述光學膜包含30ppm(0.003重量%)或小於30ppm(0.003重量%)的環狀醚化合物。
  9. 一種顯示元件，包括：顯示面板；以及如請求項1至請求項8中任一項所述的光學膜，設置於所述顯示面板上。
  10. 一種製造光學膜的方法，所述方法包括：使用二胺化合物、二酐化合物、第一二羰基化合物及第一氯(Cl)受體來形成第一反應溶液；向所述第一反應溶液添加第二二羰基化合物及第二氯(Cl)受體，且容許其間的反應以形成第二反應溶液；向所述第二反應溶液添加脫水劑及醯亞胺化觸媒，且容許其間的反應以形成第三反應溶液；對所述第三反應溶液進行處理以製備固相的聚合物樹脂； 將所述固相的聚合物樹脂溶解以製備聚合物樹脂溶液；以及對所述聚合物樹脂溶液進行鑄製，其中基於莫耳數，所述第一氯(Cl)受體的含量是所述第一二羰基化合物的含量的4倍至7倍，且基於莫耳數，所述第二氯(Cl)受體的含量是所述第二二羰基化合物的含量的4倍至7倍。
  11. 如請求項10所述的方法，其中，基於100莫耳份的所述二胺化合物，所述第一二羰基化合物的所述含量為35莫耳份至79莫耳份，且所述第二二羰基化合物的所述含量為1莫耳份至5莫耳份。
  12. 如請求項10所述的方法，其中基於100莫耳份的所述二胺化合物，所述第二二羰基化合物的所述含量為1莫耳份至3莫耳份。
  13. 如請求項10所述的方法，其中在形成所述第一反應溶液之後1至24小時，向所述第一反應溶液添加所述第二二羰基化合物及所述第二氯(Cl)受體。
  14. 如請求項10所述的方法，其中所述第一氯(Cl)受體及所述第二氯(Cl)受體包含環狀醚化合物。
  15. 如請求項14所述的方法，其中所述環狀醚化合物包括環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、四氫呋喃化合物及四氫吡喃化合物中的至少一者。
  16. 如請求項14所述的方法，其中所述環狀醚化合物包 括環氧丙烷化合物。
  17. 如請求項10所述的方法，其中，在所述形成所述第二反應溶液期間，添加所述第二二羰基化合物及所述第二氯(Cl)受體，直至所述第二反應溶液的表觀黏度達到250±30帕秒為止。
  18. 如請求項10所述的方法，其中所述形成所述第三反應溶液包括向所述第二反應溶液添加所述脫水劑及所述醯亞胺化觸媒，隨後在60℃至80℃的溫度下進行迴流達30分鐘至2小時。
  19. 如請求項10所述的方法，其中所述第三反應溶液具有8至9的pH。
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