光學膜片、顯示面板模塊及其制造方法與流程

本發明有關于光學膜片、顯示面板模塊及相關的制造方法；尤其涉及堿化偏光板的光學膜片、顯示面板模塊及相關的制造方法。

背景技術：

偏光板的構成與制程日新月異，其差異性會影響之后所涂布感壓黏著層的性能，因此相同黏著劑使用在不同偏光板會表現出不同的黏著力，例如含有架橋劑的黏著劑與堿化偏光板搭配，然后貼附在液晶顯示面板上后，會產生感壓黏著層的經時黏著力亢進及重工性差等問題。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提出一種光學膜片及顯示面板模塊，應用于堿化偏光板，可提升重工性，另外還提出一種相關的光學膜片及顯示面板模塊的制造方法。

本發明提出一種光學膜片，包括偏光板及黏著層，其中偏光板包括偏光膜及分別位于兩側的第一保護膜和第二保護膜，在第一保護膜內，金屬離子的含量為1～5ppm；黏著層形成于第一保護膜的一表面上，由包含一架橋劑的黏著劑所形成。

本發明另外提出一種顯示面板模塊，包括顯示面板基板及前述的光學膜片，其中光學膜片的黏著層與顯示面板基板接合。

本發明另外提出一種光學膜片制造方法，包括下列步驟：提供保護膜，其中保護膜具有第一表面及與第一表面相對的第二表面；堿化處理保護膜；電暈放電處理保護膜的第一表面，其中電暈單位能量為60j/m²以上；以及在保護膜的第一表面上貼合黏著層，其中黏著層是由黏著劑所形成。

本發明另外提出一種顯示面板模塊制造方法，包括下列步驟：提供顯示面板基板；以及將前述的光學膜片制造方法所制成的光學膜片貼合至顯示面板基板，其中光學膜片的黏著層與顯示面板基板接合。

綜上所述，本發明通過進一步處理將與含有架橋劑的黏著層接觸的保護膜表面，不需改變黏著層的配方即可以更簡單的方式調整黏著層貼合于基板后的經時黏著力，提升重工性，并因減少制程的損失可降低顯示面板模塊偏光板的制造成本。

附圖說明

圖1為根據本發明一實施例的光學膜片結構的示意圖。

圖2為應用于本發明的電暈示意圖。

圖3為根據本發明一實施例的顯示面板模塊的示意圖。

圖4為根據本發明一實施例的顯示面板模塊的制造方法流程圖。

【符號說明】

1：光學膜片

2：顯示面板模塊

10：偏光板

11：偏光膜

12：保護膜

13：接著層

20：離型膜

30：黏著層

50：基板

121、301：第一表面

122、302：第二表面

200：電暈設備

220：電暈滾輪

230：傳輸滾輪

250：電暈器

410～460：步驟

具體實施方式

體現本案特征與優點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的樣態上具有各種的變化，其皆不脫離本案的范圍，且其中的說明及圖式在本質上是當作說明之用，而非用以限制本案。

圖1為根據本發明一實施例的光學膜片結構的示意圖，本發明的光學膜片1包括偏光板10及涂布在偏光板10表面的黏著層30，在黏著層30另一側覆蓋有離型膜20，而偏光板10包括偏光膜11以及貼附在兩側的保護膜12。

在一實施例中，其中一側或兩側的保護膜12可為單一或復數膜層。在一實施例中，其中一側或兩側的保護膜12可為具有功能性的保護膜，例如補償膜。在一實施例中，光學膜片1尚可包含其他單一或復數層保護性或功能性光學膜層，例如可為對光學的增益、配向、補償、轉向、直交、擴散、保護、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所幫助的層，可例如為具有控制視角補償或雙折射(birefraction)等特性的配向液晶層、易接合處理層、硬涂層、抗反射層、防黏層、擴散層、防眩層等各種表面處理層。

離型膜20的材質可為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚芳酸酯、聚酯樹脂、烯烴樹脂、乙酸纖維素樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯(polyethylene，pe)、聚丙烯(polypropylene，pp)、環烯烴樹脂或上述的組合。

黏著層30由黏著劑所形成，在一實施例中，可為一感壓黏著劑(pressuresensitiveadhesive，psa)，黏著劑的組成主要包括但不限于：(a)主劑、(b)架橋劑及(c)硅烷偶合劑，下面將對各組成進行說明。

(a)主劑：

主劑包含至少一種(甲基)丙烯酸酯，在后文中，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的任一種，其余出現的「(甲基)」含意亦可以此類推。(甲基)丙烯酸酯例如可選擇自：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯等的直鏈狀(甲基)丙烯酸烷酯；或是例如可選擇自：(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯等的支鏈狀(甲基)丙烯酸烷酯；或是例如可選擇自：(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯等有烷氧基取代的(甲基)丙烯酸烷酯。另外，(甲基)丙烯酸酯可含有芳基，例如(甲基)丙烯酸芐酯等；或者(甲基)丙烯酸酯可含有芳氧基，例如(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-苯氧基乙氧基)乙酯、環氧乙烷改質的壬基酚的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-(鄰-苯基苯氧基)乙酯等。完成固化干燥后的交聯(甲基)丙烯酸酯為黏著層的主要成分及架構。

在一實施例中，主劑可以包含以下配方比例：丙烯酸丁酯(ba)40～90重量份、丙烯酸甲酯(ma)10～40重量份、丙烯酸(aa)1重量份以下、丙烯酸2-羥基乙酯(hea)5重量份以下、丙烯酸2-甲氧基乙酯(mea)5重量份以下、丙烯酸2-苯氧基乙酯(pea)4～10重量份。在一實施例中，主劑的平均分子量介于120～170萬之間，mw/mn介于3.5～5之間。

(b)架橋劑：

架橋劑可幫助主劑內的(甲基)丙烯酸酯單體產生交聯，形成網狀結構，提高黏著層的強度，架橋劑的分子內具有至少兩個官能基，能與主劑內的(甲基)丙烯酸酯單體的極性官能基反應，其種類有環氧系架橋劑、異氰酸酯系架橋劑、亞胺系架橋劑、金屬螯合系架橋劑、氮丙啶系架橋劑，可選擇其中一種或混和多種架橋劑，架橋劑的總量為0.05～10重量份或是黏著劑的0.05～10重量％，架橋劑的比例如果過低，雖能增加部分黏著力，但形成的黏著層內聚力不足，高溫測試時會產生發泡現象。

環氧系架橋劑例如可選擇自：雙酚a型的環氧樹脂、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇二縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、n,n-二縮水甘油基苯胺、n,n,n’,n’-四縮水甘油基-間-二甲苯二胺、1,3-雙(n,n-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷等。

異氰酸酯系架橋劑分子內至少有兩個異氰酸酯基(-nco)，例如可選擇自：甲苯二異氰酸酯、二異氰酸六亞甲酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯等。另外，使用這些異氰酸酯化合物與甘油或三羥甲基丙烷等多元醇反應而成的加成物、或將異氰酸酯化合物制成二聚物、三聚物等亦可成為架橋劑。

亞胺系架橋劑例如可選擇自：二乙烯三胺、三乙烯四胺。

金屬螯合系架橋劑例如可選擇自：乙酰基丙酮或乙酰基乙酸乙酯與鋁、鐵、銅、鋅、錫、鈦、鎳、銻、鎂、鋇、鉻及鋯等的多價金屬配位而成的化合物等。

氮丙啶系架橋劑例如可選擇自：二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮丙啶甲酰胺)、甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶甲酰胺)、三伸乙基三聚氰胺、間苯二甲酰基雙-1-(2-甲基氮丙啶)、參-1-氮丙啶基氧化膦、六亞甲基-1,6-雙(1-氮丙啶甲酰胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羥甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯等。

(c)硅烷偶合劑：

黏著層30一面黏有偏光板10，一面將與顯示面板的基板密接，為了提高黏著層與基板(尤其是玻璃基板)的密著性，因此會加入硅烷偶合劑，可選擇下列一種或混和多種硅烷偶合劑，硅烷偶合劑的總量為0.01～10重量份。硅烷偶合劑例如可選擇自：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷等的含聚合性不飽和基(如烯鍵)的硅烷化合物；或是例如可選擇自：3-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基乙氧基二甲基硅烷等的具有環氧基構造的硅烷化合物；或是例如可選擇自：3-胺基丙基三甲氧基硅烷、3-胺基丙基三乙氧基硅烷、n-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷等的含胺基的硅烷化合物；或是例如可選擇自：3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等的含鹵素取代基的硅烷化合物；其他例如：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷等。

黏著劑的組成還可以根據實際的產品需求，添加其他適當的添加劑，例如抗靜電劑等等。

黏著層30是攪拌混合上述黏著劑后，在靜置脫泡后涂布在離型膜20的經脫模處理的表面上，涂布的方法例如包括棒涂布法、刮刀涂布法、輥涂布法、板片涂布法、壓模涂布法、凹版涂布法等，最后進行干燥步驟，干燥后的黏著劑便形成黏著層30，利用施加壓力便可黏合在保護膜之上。

偏光膜11可采用已知的金屬偏光膜、碘系偏光膜、染料系偏光膜、聚乙烯偏光膜等。在一實施例中，偏光膜11的材料例如是包含可為吸附配向的二色性色素的聚乙烯醇(polyvinylalcohol，pva)薄膜或由液晶材料摻附具吸收染料分子所形成。

保護膜12的材料例如是包含三醋酸纖維素(triacetatecellulose，tac)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚丙稀(polypropylene，pp)、環烯烴聚合物(cycloolefinpolymer，cop)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)或上述的任意組合所組成的一族群。此外，亦可進一步對上述保護層實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬涂處理、帶電防止處理或抗污處理等。

保護膜12具有相對的第一表面121和第二表面122，其中第一表面121與黏著層30接觸，第二表面122與偏光膜11之間可包含一接著層13，且接著層13是由一水性接著劑制得的一透明接著層，其中接著劑的材料包含聚乙烯醇粉。

為了提升保護膜12與接著層13之間的密著力，在進行保護膜12與偏光膜11貼合之前，會先以堿液處理保護膜12，堿液包含金屬離子及氫氧根，金屬離子是正一價金屬離子(例如為堿金族的金屬離子)或正二價金屬離子(例如為堿土族的金屬離子)，在一些實施例中，金屬離子為鉀離子或鈉離子，堿液便為氫氧化鉀水溶液或氫氧化鈉水溶液，但不限于此。

在一些實施例中，堿液的濃度為1～8n，較佳的濃度為1n～6n，最佳的濃度為3n～5n。堿化處理可以于40℃以上進行，實際會按照不同膜材的狀況作調整，在一些實施例中，較佳的處理溫度為50℃～60℃之間。在一些實施例中，堿化處理可以進行5～40秒，更佳的堿化處理時間可進行10～30秒。然后以純水清洗保護膜12的表面，移除大部分的堿液，在一些實施例中，清洗時間大約是5秒，最后以烘箱干燥。經過堿化流程后，保護膜12的表面粗糙度增加，可提升接著層13對保護膜12的密著力，特定保護膜12的表面羧酸基轉變為羥基，有利于使用水性接著劑進行保護膜12與偏光膜11的接合。

但是堿化后的保護膜12的第一表面121即使經過水洗仍會殘留堿性物質，例如氫氧化鉀或氫氧化鈉，這些殘留的氫氧根(oh^-)會在后續制程與黏著層30中的架橋劑反應，以異氰酸酯系架橋劑為例，產生如下反應：

架橋劑原本要與(1)主劑中共聚物的羥基(-oh)以及(2)硅烷化合物水解后生成硅醇類中的羥基反應，但是架橋劑被氫氧根耗去后，不但減少了黏著層30的交聯程度而影響內聚力，并且主劑和硅烷偶合劑中的部分羥基未參與架橋劑的反應，使得黏著層30中殘留過多的羥基，當黏著層30接合在面板的基板(尤其是玻璃基板)之后，這些多余的羥基持續與基板表面上的羥基形成氫鍵或是在加熱脫水后形成共價鍵，造成經時黏著力亢進，使得黏著層30不再具備重工性。

在保護膜12與偏光膜11貼合之后，本發明還進一步利用電暈(corona)對偏光板中后續與黏著層30貼合的表面，即保護膜的第一表面121，進行至少一次電暈放電處理，以降低堿化后保護膜12的第一表面121上殘留的堿性物質含量，這樣可以避免保護膜12上殘留的氫氧根先與架橋劑反應，便能改善經時黏著力亢進問題。圖2為應用于本發明的電暈示意圖，其中電暈設備200包括電暈滾輪220、數個傳輸滾輪230、電暈器250。偏光板10可由電暈滾輪220及數個傳輸滾輪230傳輸，在傳輸過程中，電暈器250針對保護膜12的第一表面121進行電暈放電處理。表1表示以電暈放電處理偏光板10的保護膜第一表面121之后再貼合黏著層30的測試結果。表1中實施例及比較例中的黏著劑配方采用的架橋劑包含異氰酸酯系化合物，其余的材料可選自前述發明說明書揭露的材料，將黏著劑配方置入一容器中，以攪拌器轉速250rpm定速攪拌15分鐘，隨后靜置使其脫泡，將脫泡后黏著劑涂布于離型膜20上，放入烘箱進行干燥，干燥后取出，以制得黏著層30；偏光板10的保護膜12則是以氫氧化鉀水溶液進行堿化，偏光膜11與保護膜12貼合形成偏光板10之后以至少一次電暈放電處理偏光板10的表面，接著貼合上述黏著層30與偏光板10，在溫度23℃且相對濕度65％的條件下固化7日后，進行測試，各測試項目在表后說明。

[表1]

其中，電暈單位能量的計算方法為：

初期黏著力測試方法：將黏著層貼附于偏光板，在溫度23℃及相對濕度65％環境熟成7天，然后將偏光板裁切成300mm*25mm，通過黏著層貼合于玻璃基板，加壓脫泡后靜置一天，以拉力機300mm/min測試黏著力，此時測得的黏著力稱之為“初期黏著力”。

經時黏著力測試方法：依上述方式將貼合于玻璃基板的樣品，放置于溫度23℃及相對濕度65％環境30天后，以拉力機300mm/min進行玻璃黏著力量測，此時測得的黏著力稱之為“經時黏著力”。

鉀離子含量測試方法：將保護膜微波消化后，以感應耦合電漿放射光譜儀(icp-oes)分析鉀離子含量，鉀離子含量與殘余氫氧根含量成正相關。

信賴(耐久可靠)性測試方法：

1.耐熱試驗：在溫度80℃的干燥條件下保存500小時后取出進行外觀檢查。

2.耐濕熱測試：在溫度60℃及相對濕度90％下保存500小時后取出進行外觀檢查。

3.耐冷熱沖擊試驗：自80℃的加熱狀態降溫至-30℃，接著升溫至80℃以此作為一次循環(0.5小時)，使之重復200次循環后取出進行外觀檢查。

信賴性測試外觀檢查判定標準：x表示發生嚴重外觀變化(如發泡、浮起、剝離)；△表示發生輕微外觀變化(如發泡、浮起、剝離)；○表示沒有發生外觀變化(如發泡、浮起、剝離)。

由表1可看出各實施例與比較例的初期黏著力數值相近，但是經過電暈單位能量60j/m²以上的放電處理后，金屬離子的含量在1～5ppm之間，對于玻璃的經時黏著力可介于1～5n/25mm，更佳為2～4n/25mm，使本發明制得的偏光板可以達到更好的可重工功效。

圖3顯示利用本發明構想所形成的顯示面板模塊，顯示面板模塊2由本發明制得的偏光板10與黏著層30可在撕除離型膜20后貼合在液晶面板的基板50之上。若貼合黏著層30于上述基板50時有貼合不良的情況，則可撕除后進行重工。以本發明實施例制成的偏光板10在需要重工時較好撕除，撕除后在液晶面板的基板50的殘膠較少，而對液晶面板的基板50的傷害較少。

因本發明的保護膜12經過前述的堿化處理后，再以電暈放電處理將與黏著層30接觸的第一表面121，清除殘留在第一表面121上的部分堿性物質，接著與黏著層30的第一表面301密接，最后利用黏著層30的第二表面302將偏光板10貼合在基板50上，使黏著層30的第二表面302與基板50密接，便形成顯示面板模塊2。在一實施例中，基板50可為液晶顯示面板的玻璃基板或是觸控面板模塊，其中液晶面板的基板50可為一彩色濾光片基板或一薄膜晶體管基板，但不限于此。所形成的顯示面板模塊2具有重工性，可避免不當的貼合過程損害偏光板10或基板50。

圖4為本發明的顯示面板模塊的制造方法流程圖，在步驟410中，提供一保護膜，保護膜具有相對的第一表面及第二表面；接著在步驟420中，以堿液處理保護膜，堿液包含金屬離子及氫氧根，金屬離子是正一價金屬離子或正二價金屬離子，在一些實施例中，金屬離子為鉀離子或鈉離子，但不限于此；然后在步驟430中，貼合保護膜與偏光膜，例如以接著層進行貼合，接著層可以是由水性接著劑制得的透明接著層；之后在步驟440中，至少一次電暈放電處理保護膜的第一表面，清除殘留在第一表面上的部分堿性物質，其中電暈單位能量為60j/m²以上；然后在步驟450中，在保護膜的第一表面上貼合黏著層，而形成黏著層的黏著劑可包含異氰酸酯系架橋劑，到此步驟便完成本發明的光學膜片。在步驟460中，將步驟450制得的光學膜片貼合至基板，使光學膜片的黏著層與基板接合，在一實施例中，基板可為液晶顯示面板的玻璃基板或是觸控面板模塊，其中液晶顯示面板的基板可為彩色濾光片基板或薄膜晶體管基板，完成貼合動作后，最后便形成本發明的顯示面板模塊。

綜上所述，本發明通過進一步處理將與含有架橋劑的黏著層接觸的保護膜表面，不需改變黏著層的配方即可以更簡單的方式調整黏著層貼合于基板后的經時黏著力，提升重工性，并因減少制程的損失可降低顯示面板模塊偏光板的制造成本。