TWI832356B - 具有多層結構之光學膜以及包括其之顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

揭露一種包括透光基板及底漆層的光學膜以及包括其之 顯示裝置，所述光學膜具有5.0或小於5.0的耐光性測試前的黃度指數(Y0)、5.5或小於5.5的黃度指數差(ΔY.I)，且具有優異的總光透射率。

Description

具有多層結構之光學膜以及包括其之顯示裝置
本揭露是有關於一種具有多層結構之光學膜以及包括其之顯示裝置。
最近，為減小厚度及重量並增加顯示裝置的可撓性，已經考慮使用光學膜代替玻璃作為顯示裝置的覆蓋窗(cover window)。為使光學膜可用作顯示裝置的覆蓋窗，光學膜需要具有卓越的光學性質及優異的機械性質。
同時，包含聚合物樹脂的光學膜存在的問題是初始黃度指數(yellowness index)高或黃度指數隨時間推移而大大增加。
因此，需要開發具有優異的光學性質以及卓越的機械性質(例如不溶性、耐化學性及耐熱性)的膜。
因此，鑒於上述問題提出本揭露，且本揭露的一態樣是提 供一種表現出優異的耐刮擦性(硬度)、可撓性及耐光性的光學膜。
本揭露的另一態樣是提供一種包括表現出優異的耐刮擦性(硬度)、可撓性及耐光性的光學膜的顯示裝置。
根據本揭露的一態樣，提供一種光學膜，所述光學膜包括透光基板及底漆層，所述光學膜具有5.0或小於5.0的耐光性測試前的黃度指數(Y0)及5.5或小於5.5的黃度指數差(ΔY.I)，其中所述黃度指數差(ΔY.I)是所述耐光性測試後的黃度指數(Y1)與所述耐光性測試前的所述黃度指數(Y0)之間的差(Y1-Y0)，且所述耐光性測試是在紫外線(ultraviolet，UV)條件[0.8瓦/平方公尺，在420奈米(863.4千焦/平方公尺，30℃/相對濕度30%腔室，55℃黑色面板×300小時)]下實行。
所述光學膜的所述黃度指數差(ΔY.I)、所述耐光性測試前後的色差(ΔEab)及總光透射率差(total light transmittance difference)(ΔT)可滿足以下方程式1：
Figure 111128700-A0305-02-0003-1
其中ΔEab是所述耐光性測試前的顏色與所述耐光性測試後的顏色之間的差，且ΔT是所述耐光性測試後的總光透射率(T1)與所述耐光性測試前的總光透射率(T0)之間的差(T1-T0)，其中條件是：當ΔT為0或小於0時，方程式1以ΔT為0.1計算，且當|ΔT|中的ΔT為0或小於0時，方程式1以ΔT的 原始值而並非0.1來計算。
所述底漆層可包括：可固化樹脂；紫外線吸收劑；以及顏料，其中所述可固化樹脂包括選自丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及矽氧烷系樹脂中的至少一者。
所述可固化樹脂可包括矽氧烷系樹脂，所述矽氧烷系樹脂藉由使包括由以下式1表示的烷氧基矽烷及由以下式2表示的烷氧基矽烷的單體聚合來製備：<式1>R1 nSi(OR2)4-n
其中R1為經環氧基或丙烯醯基取代的C1至C10直鏈、支鏈或環狀烷基，R2為C1至C8直鏈、支鏈或環狀烷基，且n為1至3的整數，<式2>Si(OR3)4
其中R3為C1至C4直鏈或支鏈烷基。
所述底漆層可包括：基於100重量份的所述可固化樹脂，0.01重量份至5.00重量份的所述紫外線吸收劑；以及基於100重量份的所述可固化樹脂，0.01重量份至5.00重量份的所述顏料。
所述紫外線吸收劑與所述顏料可以50：1至100：1(紫外線吸收劑：顏料)的重量比存在。
所述紫外線吸收劑可包括羥基苯基三嗪系化合物。
所述顏料可包括銅酞菁系(copper-phthalocyanine-based) 化合物。
所述底漆層可更包含添加劑。
所述添加劑可包含聚醚矽氧烷共聚物。
所述耐光性測試前的總光透射率(T0)可為88.0或大於88.0。
所述底漆層可具有0.1微米至10微米的厚度。
所述光學膜可更包括位於所述底漆層上的硬塗層，其中所述透光基板、所述底漆層及所述硬塗層以此種次序堆疊。
所述硬塗層可包含矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及環氧系樹脂中的至少一者。
根據本揭露的另一態樣，提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板以及設置於所述顯示面板上的光學膜。
本揭露的一個實施例提供一種藉由包括新型底漆層而表現出改善的耐光性的光學膜。
本揭露的另一實施例提供一種包括表現出改善的耐光性的光學膜的顯示裝置。
100、101:光學膜
110:透光基板
120:底漆層
130:硬塗層
200:顯示裝置
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:有機發光裝置
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
圖1是示出根據本揭露實施例的光學膜100的剖視圖。
圖2是示出根據本揭露另一實施例的包括硬塗層130的光學 膜的剖視圖。
圖3是根據本揭露另一實施例的顯示裝置200的一部分的剖視圖。
圖4是示出圖3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。
在附圖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元件。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」等用語的情況下，亦可存在另一部分，除非還使用表述「僅」。單數形式的用語可包括複數含義，除非另有相反表述。此外，在解釋元件時，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。
在位置關係的闡述中，舉例而言，當使用「在...上」、「上方」、「下方」或「靠近於」來闡述位置關係時，可包括其間並無接觸的情況，除非使用「恰好(just)」或「直接」。
本文中所使用的例如「下方」、「之下」、「下部」、「上方」及「上部」等空間相對用語可用於闡述如圖中所示的裝置或元件與另一裝置或另一元件之間的關係。應理解，除圖中繪示的定向之外，空間相對用語還旨在包括在裝置的使用或操作期間裝置的不同定向。舉例而言，若其中一個圖中的裝置上下顛倒，則被闡述為在其他元件「下方」或在其他元件「之下」的裝置此時將被定位成位於其他元件「上方」。因此，示例性用語「下方」或「之下」可涵蓋「下方」及「上方」兩種含義。同樣地，示例性用語「上方」或「上部」可涵蓋「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況。
應理解，儘管在本文中可能使用用語「第一」、「第二」等來闡述各種元件，但該些元件不應受該些用語限制。該些用語僅用於區分一個元件與另一元件。因此，在本揭露的技術思想內，第一元件可被稱為第二元件。
應理解，用語「至少一者」包括與一或多個項目相關的所有組合。舉例而言，「第一元件、第二元件及第三元件中的至少一者」可包括選自第一元件、第二元件及第三元件中的二或更多個元件、以及第一元件、第二元件及第三元件中的每一元件的所有組合。
本揭露的各種實施例的特徵可部分地或完全地彼此整合 或組合，並且可以不同方式彼此相互操作及在技術上驅動。本揭露的實施例可彼此獨立地實行，或者可以相互關聯的方式一起實行。
在以下詳細闡述本揭露之前，應理解，本文中所使用的術語僅被提供用於闡述特定實施例，並且不僅受所附申請專利範圍的限制。除非另有說明，否則本文中使用的所有技術及科學用語具有與熟習此項技術者通常理解的相同的含義。
另外，在本說明書及以下申請專利範圍中使用的用語或詞語旨在被解釋為具有與在本說明書中闡述的本揭露的技術思想一致的含義及概念，並且基於發明人可適當地定義用語的概念以便最佳地闡述本揭露的原理，所述用語或詞語不限於常用含義或字典含義。
本揭露的實施例提供一種光學膜100。圖1是示出根據本揭露實施例的光學膜100的剖視圖。
如圖1所示，根據本揭露實施例的光學膜100包括透光基板110及底漆層120。
根據本揭露實施例的光學膜100具有5.0或小於5.0的耐光性測試前的黃度指數(Y0)及5.5或小於5.5的黃度指數差(ΔY.I)。黃度指數差(ΔY.I)是耐光性測試後的黃度指數(Y1)與耐光性測試前的黃度指數(Y0)之間的差(Y1-Y0)，且耐光性測試是在UV條件下實行。耐光性測試前的黃度指數(Y0)可使用色差計(color difference meter)量測。具體而言，耐光性測試前的黃度指數(Y0)可藉由以下方式來量測：將光學膜100切割成50毫米×50毫米大 小的樣本，根據美國試驗與材料協會(American Society of Testing Material，ASTM)D1925使用色差計(例如，來自柯尼卡美能達有限公司(Konica Minolta，Inc.)的色差計(型號名稱：CM-3600A))在D65光源下以2°的視角在透射模式下量測樣本的黃度指數5次，並計算量測的5個黃度指數值的平均值。耐光性測試後的黃度指數(Y1)可以與對耐光性測試前的黃度指數(Y0)進行量測的方法相同的方式進行量測。
具體而言，光學膜100的黃度指數差(ΔY.I)如下量測。具體而言，對光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)進行量測，並在0.8瓦/平方公尺、@420奈米(863.4千焦/平方公尺、30℃/相對濕度30%腔室、55℃黑色面板×300小時)的條件下實行光學膜100的耐光性測試。再次量測經受耐光性測試的光學膜100的黃度指數(Y1)。自量測的耐光性測試後的黃度指數(Y1)減去耐光性測試前的黃度指數(Y0)來獲得黃度指數差(ΔY.I)。
當光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)為5.0或小於5.0，且黃度指數差(ΔY.I)為5.5或小於5.5時，由於優異的耐紫外光性，光學膜100適合用作顯示裝置的覆蓋窗。由於光學膜100的透光基板110中所包含的聚合物樹脂具有大量芳香環，因此當光學膜100暴露於紫外(UV)波長的光時會變黃。因此，光學膜100的黃度指數亦會隨時間增加。另一方面，當具有優異耐紫外光性的光學膜100暴露於紫外(UV)波長的光時，黃度指數增加得小。由於根據本揭露實施例的光學膜100包括設置於透 光基板110上的底漆層120，因此可賦予其改善的耐紫外光性及5.5或小於5.5的黃度指數差(ΔY.I)。
根據本揭露實施例的光學膜100可滿足以下方程式1：
Figure 111128700-A0305-02-0010-2
其中ΔEab是耐光性測試前的顏色與耐光性測試後的顏色之間的差，且ΔT是耐光性測試後的總光透射率(T1)與耐光性測試前的總光透射率(T0)之間的差(T1-T0)，條件是當ΔT為0或小於0時，方程式1以ΔT為0.1來計算，且當|ΔT|中的ΔT為0或小於0時，方程式1以ΔT的原始值而並非0.1來計算。
使用光學膜100的耐光性測試前後的L*、a*及b*的差，根據以下方程式2計算耐光性測試前的顏色與耐光性測試後的顏色之間的差(ΔEab)。
[方程式2]ΔEab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]½
其中ΔL*是耐光性測試後的L*與耐光性測試前的L*之間的差，Δa*是耐光性測試後的a*與耐光性測試前的a*之間的差，且Δb*是耐光性測試後的b*與耐光性測試前的b*之間的差。
可使用比色計(colorimeter)量測光學膜100的L*、a*及b*。具體而言，光學膜100的L*、a*及b*可藉由以下方式量測：將光學膜100切割成50毫米×50毫米大小的樣本，根據ASTM D1925使用色差計(例如，來自柯尼卡美能達有限公司的色差計 (型號名稱：CM-3600A))在透射模式下以2°的視角使用D65光源量測樣本的L*、a*及b*5次，並計算量測的5個L*、a*及b*值的平均值。
耐光性測試前的總光透射率(T0)可使用霧度計(haze meter)來量測。具體而言，光學膜100的耐光性測試(T0)前的總光透射率可藉由以下方式量測：將光學膜100切割成50毫米×50毫米大小的樣本，根據ASTM D1003使用霧度計(例如，來自村上色彩技術研究所(Murakami Color Laboratories)的霧度計(型號名稱：HM-150))量測樣本的總光透射率5次，並計算量測的五個總光透射率值的平均值。耐光性測試後的總光透射率(T1)可以與在實行耐光性測試後[刪除]對耐光性測試前的總光透射率(T0)進行量測的方法相同的方式進行量測。
根據本揭露實施例的光學膜100可滿足以上方程式1。作為光學膜100的實驗評估的結果，本揭露的發明者發現，當光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)為5.0或小於5.0時，在與耐光性測試前後的總光透射率的差(ΔT)相比黃度指數差(ΔY.I)及色差(ΔEab)增大時，耐光性增加。具體而言，發現在與藉由將耐光性測試前後的總光透射率的差(ΔT)乘以「色差(ΔEab)與|ΔT|之和」而獲得的值相比，黃度指數差(ΔY.I)及色差(ΔEab)增大時，耐光性增加。在此種情況下，當ΔT為負時，由方程式獲得的整個值變成負的，產生與期望趨勢相反的結果。出於此種原因，當ΔT為負時，方程式1以ΔT為0.1進行計算。因此，當光學膜100 滿足方程式1、即當藉由自光學膜100的黃度指數差(ΔY.I)減去光學膜100的色差(ΔEab)所獲得的值大於或等於藉由將色差(ΔEab)與總光透射率的差的絕對值(|ΔT|)之和乘以總光透射率的差(ΔT)所獲得的值時，初始黃度指數、耐光性測試前後的黃度指數、初始總光透射率、耐光性測試前後的總光透射率、以及耐光性測試前後的色差均優異。
根據本揭露的實施例，光學膜100可具有88.0或大於88.0的耐光性測試前的總光透射率(T0)。
本揭露實施例的透光基板110可包含聚合物樹脂。所述聚合物樹脂由於其優異的彎曲性質及抗衝擊性而適合用作可撓性顯示裝置的覆蓋窗。
聚合物樹脂可以各種形狀及形式(例如，固體粉末形式、溶解在溶液中的形式、溶解在溶液中後固化的基質形式等)包含在膜中。包含與本揭露的樹脂相同的重複單元的任何樹脂可被認為與本揭露的聚合物樹脂相同，而無論其形狀及形式如何。一般而言，膜中的聚合物樹脂可作為藉由施加聚合物樹脂溶液、然後進行乾燥而獲得的固化的基質存在。
根據本揭露實施例的聚合物樹脂可為任何透光樹脂。舉例而言，聚合物樹脂可包括選自以下中的至少一者：環烯烴衍生物、纖維素聚合物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚酯聚合物、聚苯乙烯聚合物、聚醯胺聚合物、聚醯胺-醯亞胺聚合物、聚醚醯亞胺聚合物、聚丙烯酸聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚醚碸聚合物、聚碸聚 合物、聚乙烯聚合物、聚丙烯聚合物、聚甲基戊烯聚合物、聚氯乙烯聚合物、聚偏二氯乙烯聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚乙烯醇縮醛聚合物、聚醚酮聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合物、聚對苯二甲酸丁二醇酯聚合物、聚萘二甲酸乙二醇酯聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚胺基甲酸酯聚合物及環氧聚合物。較佳為，根據本揭露實施例的聚合物樹脂可包括聚醯亞胺聚合物、聚醯胺聚合物及聚醯胺-醯亞胺聚合物中的至少一者。具體而言，聚醯亞胺系聚合物、聚醯胺系聚合物及聚醯胺-醯亞胺系聚合物表現出優異的物理性質(例如熱性質、硬度、耐刮擦性及可撓性)以及卓越的光學性質(例如光透射率及霧度)。用作覆蓋窗的光學膜100的透光基板110較佳為包括聚醯亞胺系聚合物、聚醯胺系聚合物及聚醯胺-醯亞胺系聚合物中的至少一者，但本揭露不限於此。
根據本揭露的實施例，透光基板110可包括包含醯亞胺重複單元及醯胺重複單元中的至少一者的聚合物樹脂。透光基板110可為聚醯亞胺基板、聚醯胺基板及聚醯胺-醯亞胺基板中的任一者。然而，本揭露的實施例不限於此，且只要為光透射性的，任何基板可被用作透光基板110。
底漆層120可包括可固化樹脂、紫外線吸收劑及顏料。
在本揭露的實施例中，可固化樹脂包括選自丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及矽氧烷系樹脂中的至少一者。根據透光基板110的類型及光學膜100的物理性質，可固化樹脂可包括選自 丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及矽氧烷系樹脂中的任一者。較佳為，可固化樹脂可包括矽氧烷系樹脂。
本揭露實施例的矽氧烷系樹脂可藉由在羥基存在下包括有機材料的烷氧基矽烷之間的水解與縮合來製備。具體而言，本揭露的實施例的矽氧烷系樹脂可藉由使包括由以下式1表示的烷氧基矽烷及由以下式2表示的烷氧基矽烷的單體聚合來製備：<式1>R1 nSi(OR2)4-n
其中R1為經環氧基或丙烯醯基取代的C1至C10直鏈、支鏈或環狀烷基，R2為C1至C8直鏈、支鏈或環狀烷基，且n為1至3的整數，<式2>Si(OR3)4
其中R3為C1至C4直鏈或支鏈烷基。
水解與縮合反應可在室溫下施行，但可使用機械攪拌器在50℃至120℃下以100轉每分鐘(revolutions per minute，rpm)攪拌1小時至120小時以促進反應，但本揭露不限於此。此處，使用氫氧化鈉作為反應的觸媒。然而，觸媒可選自由以下組成的群組：酸性觸媒，例如鹽酸、乙酸、氟化氫、硝酸、硫酸、碘酸；鹼性觸媒，例如氨、氫氧化鉀、氫氧化鋇及咪唑；離子交換樹脂，例如琥珀體(Amberite)；以及其組合。添加的觸媒的量並無特別限制，但可為0.0001重量份至約10重量份。當實行水解與縮合時， 產生副產物水或醇。藉由移除此種副產物，可減少逆反應，藉此可促進正向反應。基於此，可控制反應速率。另外，反應完成後，可藉由在減壓下進行加熱移除副產物。
根據本揭露的實施例，可添加有機溶劑來控制矽氧烷系樹脂的黏度，以進一步增強可處理性並控制塗膜的厚度，但可不限於此。添加的有機溶劑的量並無特別限制。舉例而言，可使用的有機溶劑包括選自由以下組成的溶劑組成的群組中的至少一者：酮，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮及環己酮；溶纖劑，例如甲基溶纖劑及丁基溶纖劑；醚，例如乙醚及二噁烷；醇，例如異丁醇、異丙醇、丁醇及甲醇；鹵代烴，例如二氯甲烷、氯仿及三氯乙烯；或者烴，例如正己烷、苯及甲苯，但不限於此。
根據本揭露的實施例，矽氧烷系樹脂可包括抗氧化劑，以抑制由聚合反應引起的氧化反應，但不限於此。
根據本揭露的實施例，矽氧烷系樹脂組成物可更包括調平劑(leveling agent)或塗佈助劑(coating aid)，但不限於此。
根據本揭露的實施例，聚合可包括光照射或加熱，但不限於此。
根據本揭露的實施例，在使用矽氧烷系樹脂組成物進行例如塗佈、澆鑄(casting)及模塑等模塑之後，可藉由光聚合及熱聚合獲得高硬度的塗層固化產物。對於光聚合，可在光照射之前藉由進行熱處理獲得均勻的表面。光聚合可在不低於40℃且不高於300℃的溫度下實行，但不限於此。另外，照射的光量可不小於50 毫焦/平方公尺且不大於20,000毫焦/平方公尺，但不限於此。
根據本揭露的實施例，可更包括例如光聚合起始劑(例如鎓鹽或有機金屬鹽)或熱聚合起始劑(例如胺或咪唑)等起始劑以用於矽氧烷系樹脂的聚合，但不限於此。添加的起始劑的量並無特別限制，且基於100重量份的矽氧烷系樹脂而為約0.5重量份至3.0重量份。
根據本揭露的實施例，底漆層120可包括可固化樹脂、紫外線吸收劑及顏料。底漆層120可包括：基於100重量份的可固化樹脂，0.01重量份至5.00重量份的紫外線吸收劑；以及基於100重量份的可固化樹脂，0.01重量份至5.00重量份的顏料。
基於100重量份的可固化樹脂，底漆層120可包括0.01重量份至5.00重量份的紫外線吸收劑。當基於100重量份的可固化樹脂，紫外線吸收劑的量超過5.00重量份時，光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)可能超過5.0。當光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)超過5.0時，光學膜100不適合用作顯示裝置的覆蓋窗。另一方面，基於100重量份的可固化樹脂，當紫外線吸收劑的量小於0.01重量份時，不能充分吸收紫外射線，光學膜100的耐光性改善差，且因此黃度指數差(ΔY.I)高於5.5，且不滿足以上方程式1。
基於100重量份的可固化樹脂，底漆層120可包括0.01重量份至5.00重量份的顏料。當基於100重量份的可固化樹脂，顏料超過5.00重量份時，光學膜100的透射率降低，且光學膜100 的可見度降低。另一方面，當基於100重量份的可固化樹脂，顏料的量小於0.01重量份時，光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)增加，使得其不適合用作顯示裝置的覆蓋窗。
紫外線吸收劑與顏料可以50：1至100：1(紫外線吸收劑：顏料)的重量比存在。
當與紫外線吸收劑對顏料的重量比相比顏料的量較大時，光學膜100的透射率降低，且因此光學膜100的可視性劣化。另一方面，當與紫外線吸收劑對顏料的重量比相比顏料的量較少時，光學膜100的耐光性測試前的黃度指數(Y0)增大，使得其不適合用作顯示裝置的覆蓋窗。
根據本揭露的實施例，紫外線吸收劑可包括羥基苯基三嗪系化合物。具體而言，紫外線吸收劑可包括2-羥基苯基-s-三嗪或羥基苯基-s-三嗪，但本揭露不限於此，且亦可使用除羥基苯基三嗪系化合物之外的紫外線吸收劑。
根據本揭露的實施例，顏料可包括銅酞菁系化合物，但本揭露不限於此，亦可使用除銅酞菁系化合物之外的顏料。
根據本揭露的實施例，底漆層120可更包含添加劑。添加劑可包括用於增加底漆層的表面能(surface energy)的添加劑，以在附加的功能性表面處理期間改善黏附性。當底漆層120包含添加劑時，可獲得水接觸角為90°或小於90°的表面特性，且因此可改善黏附性。
根據本揭露的實施例，添加劑可包含聚醚矽氧烷共聚物， 但本揭露不限於此，且可使用除聚醚矽氧烷系聚合物之外的添加劑。
根據本揭露的實施例，基於100重量份的可固化樹脂，底漆層120可包含0.1重量份至0.5重量份的添加劑。基於100重量份的可固化樹脂，當添加劑的量大於0.5重量份時，光學膜100具有差的耐候性(weather resistance)，使得其不適合用作顯示裝置的覆蓋窗。另一方面，當基於100重量份的可固化樹脂，添加劑的量小於0.1重量份時，增加光學膜100的表面能的效果可能不足，且在對上表面進行附加的功能性表面處理期間黏附性可能減弱。
根據本揭露的實施例，底漆層120可更包含起始劑，例如光聚合起始劑(例如鎓鹽或有機金屬鹽)或者熱聚合起始劑(例如胺或咪唑)，但不限於此。起始劑的量並無特別限制，且基於100重量份的可固化樹脂而可為約0.5重量份至3.0重量份。
根據本揭露的實施例，光學膜100可為光透射性且為可撓性。舉例而言，根據本揭露實施例的光學膜可為可彎曲的、可折疊的及可捲起的。
根據本揭露實施例的光學膜100即使在矽氧烷系功能塗層、丙烯酸系功能塗層或胺基甲酸酯系功能塗層之後亦可具有5B或大於5B的黏附強度。
根據本揭露的實施例，底漆層120可具有0.1微米至10微米的厚度。較佳為，底漆層120可具有1微米至5微米的厚度。
當底漆層120的厚度大於10微米時，光學膜100的可撓性可能下降。當底漆層120的厚度小於0.1微米時，光學膜100的耐光性可能下降。
根據本揭露的實施例，光學膜101可更包括位於底漆層120上的硬塗層130。圖2是更包括硬塗層130的光學膜101的剖視圖。
如圖2所示，更包括硬塗層130的光學膜101可以透光基板110、底漆層120及硬塗層130的次序堆疊。
硬塗層130是保護光學膜101及光學膜101所貼附的黏附體免受外部環境影響的層。根據本揭露的實施例，硬塗層130可包括矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及環氧系樹脂中的至少一者。
根據本揭露的實施例，硬塗層130可具有1微米至10微米的厚度，較佳為可具有1微米至5微米的厚度。然而，本揭露不限於此。
根據本揭露實施例的光學膜100可應用於顯示裝置，以保護顯示面板的顯示表面。根據本揭露實施例的光學膜100可具有足以保護顯示面板的厚度。舉例而言，光學膜100可具有20微米至120微米的厚度，但本揭露不限於此。
在下文中，將參照圖3及圖4闡述包括根據本揭露實施例的光學膜100的顯示裝置。
圖3是示出根據另一實施例的顯示裝置200的一部分的 剖視圖，且圖4是圖3中「P」的放大剖視圖。
參照圖3，根據本揭露的另一實施例的顯示裝置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3及圖4，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的有機發光裝置570。有機發光裝置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3及圖4所示的顯示裝置200是有機發光顯示裝置。
基板510可由玻璃或塑膠形成。具體而言，基板510可由例如聚合物樹脂或光學膜等塑膠形成。儘管未示出，但可於基板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；閘極電極530，與半導體層520絕緣且與半導體層520至少部分交疊；源極電極541，連接至半導體層520；以及汲極電極542，與源極電極541間隔開且連接至半導體層520。
參照圖4，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，以對薄膜電晶體TFT的頂部進行平坦化。
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兩個發光層。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。
可將第一電極571、有機發光層572及第二電極573堆疊以構成有機發光裝置570。
儘管未示出，但當有機發光層572發射白光時，每一畫素可包括彩色濾光片，用於基於特定波長過濾自有機發光層572發射的白光。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及所述至少一個無機層可交替設置。
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，將參照示例性實例及比較例更詳細地闡述本揭露。然而，以下實例及比較例不應被解釋為限制本揭露的範圍。
<製備例1：透光基板的製備>
將776.655克N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)裝入配備有攪拌器、氮氣注射器、滴液漏斗、溫度控制器及冷卻器的1升反應器中，同時用氮氣吹掃反應器。然後，將反應器的溫度調節至25℃，將54.439克(0.17莫耳)的三氟甲基二胺基聯苯二胺(trifluoromethyl biphenyl diamine，TFDB)溶解於其中，並將溶液的溫度保持在25℃。向其中進一步添加15.005克(0.051莫耳)的聯苯四羧酸二酐(biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)，並藉由攪拌3小時使其完全溶解於其中，且向其中進一步添加22.657克(0.051莫耳)的六氟二酐(6FDA)並使其完全溶解於其中。將反應器溫度降至10℃，並進一步向其中添加13.805克(0.068莫耳)對苯二甲醯氯(terephthalyl chloride，TPC)，並使其在25℃下反應12小時，以獲得具有12重量%的固體含量的聚合物溶液。
將17.75克的吡啶及22.92克的乙酸酐添加至所得聚合物溶液，攪拌30分鐘，在70℃下再次攪拌1小時，並使其冷卻至室溫。將20升的甲醇添加至獲得的聚合物溶液以沈澱固體，並對沈澱的固體進行過濾、粉碎，利用2升甲醇進行洗滌，並在100℃下真空乾燥6小時，以製備作為粉末的聚醯亞胺系聚合物固體。所獲得的聚醯亞胺系聚合物固體是聚醯胺-醯亞胺聚合物固體。
將550克的DMAc添加至1升反應器，將反應器的溫度保持在10℃並攪拌一定時間段。然後，向其中添加75克所製備的聚醯亞胺系聚合物固體粉末，攪拌1小時，且然後加熱至25℃以 製備液體聚醯亞胺系樹脂溶液。
具體而言，使用施用器(applicator)將獲得的聚醯亞胺系樹脂溶液施加至玻璃基板上，並在130℃下利用熱空氣乾燥30分鐘以生成膜。然後，將生成的膜自玻璃基板剝離，並用銷固定至框架。
將固定有光學膜的框架在熱空氣烘箱中自100℃緩慢加熱至300℃達2小時，緩慢冷卻並與框架分離，以獲得聚醯亞胺系透光基板。將聚醯亞胺系透光基板再次在250℃下加熱5分鐘，以獲得具有50微米厚度的透光基板。
<製備例2：可固化樹脂的製備>
以747.66毫升：38.28毫升：93.88毫升的比率將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(TCI)、四乙基正矽酸酯(TEOS，西格瑪奧德裡奇(Sigma-Aldrich))與H2O混合，將混合物添加至1,500毫升燒瓶中，且然後進一步添加0.1克氫氧化鈉作為觸媒，並在60℃下攪拌10小時。然後，使用0.45微米的特氟隆(Teflon)過濾器對反應產物進行過濾，以獲得環氧系矽氧烷樹脂。
<實例1>
將600毫升的2：8比率的甲基乙基酮(MEK)與甲基異丁基酮(MIBK)的稀釋液添加至如製備例2中製備的環氧系矽氧烷樹脂中，基於100重量份製備的環氧系矽氧烷樹脂，添加3重量份的豔佳固(IRGACURE)250(巴斯夫公司(BASF Corporation))作為光起始劑，基於100重量份的以固體含量計的環氧系矽氧烷 樹脂，以2.5重量份的量進一步添加廷納紛(Tinuvin)477(固體含量為80重量%，巴斯夫公司)作為紫外線吸收劑，基於100重量份的以固體含量計的環氧系矽氧烷樹脂，以2.5重量份的量進一步添加廷納紛479(固體含量為100重量%，巴斯夫公司)作為紫外線吸收劑，基於100重量份的以固體含量計的環氧系矽氧烷樹脂，添加0.05重量份的量的托拉斯P-藍-10(Terasol P-Blue-10)(固體含量為10重量%，艾恩特有限公司(AMTE Co.,Ltd.))作為顏料，且基於100重量份的以固體含量計的環氧系矽氧烷樹脂，添加0.25重量份的量的格雷德(Glide)406(固體含量為50重量%，迪高有限公司(TEGO，Inc.))作為添加劑，以獲得底漆層塗料組成物。
使用棒將底漆層塗料組成物施加至如製備例1中製備的聚醯亞胺系透光基板的上表面，且然後在100℃/10分鐘下乾燥。
然後，使用波長為315奈米的紫外燈將此結果暴露於劑量為1焦/平方公尺的光下，以產生具有厚度為1微米的底漆層的光學膜。
<實例2至實例6>
除改變紫外線吸收劑、顏料及添加劑的類型及含量、底漆層的厚度及基板之外，以與實例1相同的方式生成實例2至實例6的光學膜。
實例2至實例6中的紫外線吸收劑、顏料及添加劑的類型及含量、底漆層的厚度及基板的細節示於下表1中。
<比較例1至比較例6>
除改變紫外線吸收劑、顏料及添加劑的類型及含量、底漆層的厚度及基板之外，以與實例1相同的方式生成比較例1至比較例6的光學膜。
比較例1至比較例6中的紫外線吸收劑、顏料及添加劑的類型及含量、底漆層的厚度及基板的細節示於下表1中。
Figure 111128700-A0305-02-0026-3
廷納紛477(巴斯夫公司)：羥基苯基-s-三嗪
廷納紛479(巴斯夫公司)：2-羥基苯基-s-三嗪
托拉斯P-藍-10(艾恩特有限公司)：銅酞菁系化合物
格雷德406(迪高有限公司)：聚醚矽氧烷共聚物溶液
H33L(可隆工業公司(Kolon Industries，Inc.)，型號名稱_ASTROLL，類型_H33L)：50微米厚的PET基板
<量測實例>
對實例1至實例6及比較例1至比較例6中生成的光學膜實行以下量測。在以下量測實例中，在耐光性測試前量測黃色度、色差及總光透射率，並在耐光性測試後再次量測。
耐光性測試在30℃/相對濕度30%的耐光性測試機腔室(阿特拉斯(ATLAS)，Ci3000)中在0.8瓦/平方公尺及@420奈米的UV條件下實行300小時。
1)耐光性測試前的黃度指數(Y0)及耐光性測試後的黃度指數(Y1)
具體而言，耐光性測試前的黃度指數(Y0)及耐光性測試後的黃度指數(Y1)藉由以下方式量測：將根據實例及比較例生成的光學膜中的每一者切割成50毫米×50毫米大小的樣品，根據ASTM D1925使用色差計(例如，來自柯尼卡美能達有限公司的色差計(型號名稱：CM-3600A))在D65光源下以2°的視角在透射模式下量測樣品的黃度指數5次，並計算量測的五個黃度指數值的平均值。
2)耐光性測試前後的色差(ΔEab)
使用根據實例及比較例生成的光學膜中的每一者的耐光性測試前後的L*、a*及b*的差，根據以下方程式2計算耐光性 測試前後的色差(ΔEab)。
[方程式2]ΔEab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]½
其中ΔL*是耐光性測試後的L*與耐光性測試前的L*之間的差，Δa*是耐光性測試後的a*與耐光性測試前的a*之間的差，且Δb*是耐光性測試後的b*與耐光性測試前的b*之間的差。
可使用比色計量測光學膜100的L*、a*及b*。具體而言，光學膜100的L*、a*及b*可藉由以下方式量測：將光學膜100切割成50毫米×50毫米大小的樣本，根據ASTM D1925使用色差計(例如，來自柯尼卡美能達有限公司的色差計(型號名稱：CM-3600A))在D65光源下以2°的視角在透射模式下量測樣品的L*、a*及b*5次，並計算量測的L*、a*及b*值的平均值。
3)耐光性測試後的總光透射率(T1)及耐光性測試前的總光透射率(T0)
根據實例及比較例生成的光學膜中的每一者的耐光性測試前的總光透射率(T0)及耐光性測試後的總光透射率(T1)藉由以下方式量測：將光學膜切割成50毫米×50毫米大小的樣品，根據ASTM D1003使用霧度計(例如，來自村上色彩技術研究所的霧度計(型號名稱：HM-150))量測樣本的總光透射率5次，並計算量測的五個總光透射率值的平均值。
4)方程式1的值
將以上量測的耐光性測試前的黃度指數(Y0)、耐光性測 試後的黃度指數(Y1)、耐光性測試前後的色差(ΔEab)、耐光性測試後的總光透射率(T1)及耐光性測試前的總光透射率(T0)應用於以下方程式1，以獲得方程式1的值：[方程式1](ΔY.I-ΔEab)/[(ΔT)×(ΔEab+|ΔT|)]
量測的結果示於下表2中。
Figure 111128700-A0305-02-0029-4
自表2的量測結果可看出，本揭露的實例1至實例6的所有光學膜具有5.0或小於5.0的耐光性測試前的黃度指數(Y0)、5.5或小於5.5的黃度指數差(ΔY.I)，且由方程式1計算的值為1 或大於1。
然而，比較例1至比較例6的光學膜具有5.0或小於50的耐光性測試前的黃度指數(Y0)、大於5.5的黃度指數差(ΔY.I)，或者由方程式1計算的值小於1。
在上述實施例中的每一者中闡述的特徵、結構、效果及類似物可由熟習實施例所屬技術者在其他實施例中進行組合或修改。因此，與此類組合及修改相關的內容應被解釋為落入本揭露的範圍內。
100:光學膜
110:透光基板
120:底漆層

Claims (15)

  1. 一種光學膜，包括透光基板及底漆層，其中所述光學膜具有5.0或小於5.0的耐光性測試前的黃度指數(Y0)及5.5或小於5.5的黃度指數差(ΔY.I)，其中所述黃度指數差(ΔY.I)是所述耐光性測試後的黃度指數(Y1)與所述耐光性測試前的所述黃度指數(Y0)之間的差(Y1-Y0)，且所述耐光性測試是在紫外線條件[0.8瓦/平方公尺，在420奈米(863.4千焦/平方公尺，30℃/相對濕度30%腔室，55℃黑色面板×300小時)]下實行。
  2. 如請求項1所述的光學膜，其中所述光學膜的所述黃度指數差(ΔY.I)、所述耐光性測試前後的色差(ΔEab)及總光透射率差(ΔT)滿足以下方程式1：
    Figure 111128700-A0305-02-0032-5
     其中ΔEab是所述耐光性測試前的顏色與所述耐光性測試後的顏色之間的差；且ΔT是所述耐光性測試後的總光透射率(T1)與所述耐光性測試前的總光透射率(T0)之間的差(T1-T0)，其中條件是：當ΔT為0或小於0時，方程式1以ΔT為0.1計算，且當|ΔT|中的ΔT為0或小於0時，方程式1以ΔT的原始值而並非0.1來計算。
  3. 如請求項1所述的光學膜，其中所述底漆層包括： 可固化樹脂；紫外線吸收劑；以及顏料，其中所述可固化樹脂包括選自丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及矽氧烷系樹脂中的至少一者。
  4. 如請求項3所述的光學膜，其中所述可固化樹脂包括矽氧烷系樹脂，所述矽氧烷系樹脂藉由使包括由以下式1表示的烷氧基矽烷及由以下式2表示的烷氧基矽烷的單體聚合來製備：<式1>R1 nSi(OR2)4-n其中R1為經環氧基或丙烯醯基取代的C1至C10直鏈、支鏈或環狀烷基；R2為C1至C8直鏈、支鏈或環狀烷基；且n為1至3的整數，<式2>Si(OR3)4其中R3為C1至C4直鏈或支鏈烷基。
  5. 如請求項3所述的光學膜，其中所述底漆層包括：基於100重量份的所述可固化樹脂，0.01重量份至5.00重量份的所述紫外線吸收劑；以及基於100重量份的所述可固化樹脂，0.01重量份至500重量份的所述顏料。
  6. 如請求項3所述的光學膜，其中所述紫外線吸收劑與所述顏料以50：1至100：1(紫外線吸收劑：顏料)的重量比存在。
  7. 如請求項3所述的光學膜，其中所述紫外線吸收劑包括羥基苯基三嗪系化合物。
  8. 如請求項3所述的光學膜，其中所述顏料包括銅酞菁系化合物。
  9. 如請求項3所述的光學膜，其中所述底漆層更包含添加劑。
  10. 如請求項9所述的光學膜，其中所述添加劑包含聚醚矽氧烷共聚物。
  11. 如請求項2所述的光學膜，其中所述耐光性測試前的所述總光透射率(T0)為88.0或大於88.0。
  12. 如請求項1所述的光學膜，其中所述底漆層具有0.1微米至10微米的厚度。
  13. 如請求項1所述的光學膜，更包括位於所述底漆層上的硬塗層，其中所述透光基板、所述底漆層及所述硬塗層以此種次序堆疊。
  14. 如請求項13所述的光學膜，其中所述硬塗層包含矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂及環氧系樹脂中的至少一者。
  15. 一種顯示裝置，包括： 顯示面板；以及如請求項1至請求項14中任一項所述的光學膜，設置於所述顯示面板上。
TW111128700A 2021-09-29 2022-08-01 具有多層結構之光學膜以及包括其之顯示裝置 TWI832356B (zh)

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