專利名稱：：光學膜、其形成方法及包含該光學膜的顯示裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明大體上涉及一種光學膜，尤其涉及一種可改善翹曲現(xiàn)象的光學膜、其形成方法以及包含該光學膜的顯示裝置。
背景技術：
：近年來由于液晶屏幕不管小尺寸或大尺寸均需要厚度較薄的偏光板來實現(xiàn)其質量輕、薄的要求。然而，要達成所述變薄要求必須降低偏光板中各層材料的厚度，例如三醋酸纖維膜、感壓力交層及聚乙烯醇膜等。其中最常用的方法是降低三醋酸纖維膜的厚度，通常還將使用不大于40pm的三醋酸纖維膜所形成的偏光板泛稱為薄型偏光4反。然而，在偏光—反的厚度變薄、面積變大后，面才反廠在液晶3皮璃上進行薄型偏光板粘合時常常發(fā)生一些問題，如偏光才反與玻璃剝離(peeling)、產(chǎn)生氣泡或撕去離型膜的偏光板發(fā)生翹曲等。其中，尤其是偏光板撕去離型膜后的翹曲問題目前仍無法有效解決，已知有三種作法，一夸"i寸"i侖如下。第一種已知作法是利用傅立葉轉換紅外光譜儀(FTIR),針對偏光板兩側的三醋酸纖維膜中塑化劑的含量比例進行監(jiān)測，從而控制不易翹曲的薄型偏光^^反的生產(chǎn)狀況。然而，該測量方法會因為:f又樣位置的差異和儀器誤差范圍的精確度上的困擾，使得該方法并不可行。第二種已知作法是利用機械性能抑制翹曲問題的發(fā)生，換言之，該方法必須進行防止變形用薄膜(例如保護膜)的粘合步驟，并同時控制薄膜粘合時的枳4成張力，,人而改善薄型偏光才反翹曲問題。然而，就性能方面來說，也會有因薄膜變形而發(fā)生剝離的情形或撕除保護膜后翹曲的情形更嚴重的狀況發(fā)生。第三種已知作法是利用改變薄型偏光板的存貯環(huán)境濕度或溫度，達到薄型偏光才反翹曲程度的改善。但是，當薄型偏光板在運送過程中或存于面板廠的環(huán)境濕度或溫度改變時，薄型偏光板的翹曲牙呈度也將有所改變，因此，如同第二種已知作法通常并未^皮業(yè)界廣泛采納。因此，需要一種不需利用外加積4戒力或改變環(huán)境等作法，也不易發(fā)生翹曲現(xiàn)象的光學膜及其形成的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方面在提供一種光學膜，使撕去離型膜后不易發(fā)生翹曲現(xiàn)象。于一個實施例中，本發(fā)明提供一種光學膜，包括偏光層；以及至少一個透光層，位于偏光層的一側，其中偏光層和透光層經(jīng)加熱過程后具有延伸方向尺寸變化量(5MD)和幅寬方向尺寸變化量(5TD),且延伸方向尺寸變化量與幅寬方向尺寸變化量的比值(E)不小于預定#_。上述實施例的延伸方向尺寸變化量與幅寬方向尺寸變化量的比值優(yōu)選不小于9/5，更優(yōu)選小于等于7/2且大于等于9/5,其中幅寬方向尺寸變化量優(yōu)選不大于100!^im。才艮據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，其中，所述偏光層由經(jīng)過延伸的親水性高分子膜形成。根據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，其中，所述偏光層是含捵的聚乙烯醇膜。才艮據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，其中，所述偏光層的厚度為約20nm35(jjti。根據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，其中，所述透光層的厚度不大于40才艮據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，其中，所述透光層的材質是選自由三醋酸纖維素(TAC)、聚對苯二曱酸乙二酯(PET)及聚碳酸酯(PC)組成的組。根據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，其中，所述透光層包括光學鍍層，且所述光學鍍層選自由石更鍍膜(hard-coatingfilm)、抗反射月莫(anti-reflectionfilm)及4元眩月莫(anti-glarefilm)纟且成的纟且。才艮據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，還在所述偏光層與所述透光層之間包括有粘接層，且所述粘接層由親水性的聚乙烯醇樹脂形成。才艮據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，還于所述透光層上包4舌有感壓月交層。根據(jù)本發(fā)明所述的光學膜，于所述透光層上還包括功能層，且所述功能層選自由反射膜、半穿透反射膜、相位差膜、視角補償膜和增亮膜組成的組。本發(fā)明的另一方面在于提供一種形成光學膜的方法，以便在不增加工序困難程度的情況下，使所生產(chǎn)的光學膜可以有效降低翹曲變形現(xiàn)象。于一個實施例中，本發(fā)明提供一種形成光學膜的方法，其步驟包括提供偏光層；在偏光層上形成至少一個透光層，其中透光層和偏光層形成偏光膜；以及干燥偏光膜，4吏偏光膜經(jīng)加熱過程后所產(chǎn)生的延伸方向尺寸變化量(5MD)與幅寬方向尺寸變化量(5TD)的比值(E)不小于預定值。上述實施例的提供偏光層的步驟包括提供親水性高分子膜；染色親水性高分子膜；以及延伸染色后的親水性高分子膜，以便形成偏光層。上述實施例的干燥偏光膜的步驟包括對偏光膜進行第一階段干燥步驟及第二階段干燥步驟，且第一階段干燥步驟及第二階段干燥步驟具有不同的干燥速率。才艮據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟使所述比值滿足關系式E=5MD/5td>9/5。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟4吏所述比值滿足關系式9/5《E<7/2。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟使所述幅寬方向尺寸變化量(5TD)不大于100(im。才艮據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述4是供偏光層的步驟包括拔:供具有厚度為約20pm35(im的偏光層。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述提供偏光層的步驟包括提供親水性高分子膜；染色所述親水性高分子膜；以及延伸所述染色后的親水性高分子膜以<更形成所述偏光層。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述提供親水性高分子膜的步驟包括提供聚乙烯醇(polyvinylalcohol)膜。才艮據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述染色所述親水性高分子膜的步驟中，包括將所述親水性高分子膜浸泡于水溶液中；及將所述親水性高分子膜浸泡于含石典和硼酸的水溶液中。才艮據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述形成至少一個透光層的步駛《包纟舌形成具有厚度不大于40|im的透光層。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述形成至少一個透光層的步驟中，所述透光層的材質選自由三醋酸纖維素(triacetylcellulose,TAC)、聚對苯二曱酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)及聚碳酸酯(polycarbonate,PC)纟且成的纟且。才艮據(jù)本發(fā)明所述的方法，還包括在所述透光層上形成光學《度層，且所述光學鍍層選自由硬鍍膜(hard-coatingfilm)、抗反射膜(anti-reflectionfilm)及4元險月莫(anti-glarefilm)纟且成的纟且。才艮據(jù)本發(fā)明所述的方法，在所述干燥所述偏光膜的步驟之后，還包括在所述偏光膜上形成感壓膠層及離型層。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟包括對所述偏光膜進行第一階段干燥步驟及第二階段干燥步驟，且所述第一階段干燥步驟及所述第二階革殳干燥步驟具有不同的千燥速率。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟通過紅外線烘烤或熱風干燥。此外，于另一個實施例中，本發(fā)明提供一種顯示裝置，包括如上述實施例的光學膜。圖1示出本發(fā)明在一個實施例中的形成光學膜的方法的流程圖。圖2示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的偏光膜的剖面示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明在另一實施例中以巻料方式連續(xù)生產(chǎn)偏光膜的示意圖。圖4示出依據(jù)本發(fā)明的方法所形成的光學膜的剖面示意圖。圖5示出本發(fā)明在一個實施例中的一種光學膜的剖面示意圖。具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實施例的制造及使用將詳細描述于下。然而，可以理解的是，本發(fā)明提供多種適當?shù)男掳l(fā)明概念，可以對內(nèi)容的廣泛變化進行特定，從而實現(xiàn)具體化。在此所討論的特定實施例僅為制造及使用本發(fā)明的特定方式的說明，并不是用以限定本發(fā)明的范圍。參考圖1,示出本發(fā)明在一個實施例中形成光學膜的方法的流程圖。在此實施例中，光學膜是以薄型偏光板為例。如圖l所示，形成薄型偏光板的方法，首先參考步驟110,提供偏光層。此處提供偏光層的步驟包括提供親水性高分子膜(步驟112)，然后染色該親水性高分子膜(步驟114),以及接著延伸該染色后的親水性高分子膜(步驟116),以便形成偏光層。在此需要注意的是，步驟112、114和116優(yōu)選連續(xù)進行而不分開完成。于此實施例中，親水性高分子膜優(yōu)選為聚乙烯醇(polyvinylalcohol)膜，而且經(jīng)步驟112至116所形成的偏光層厚度通常在20|im至35(im之間，偏光度優(yōu)選為99.9%以上，且單體穿透率在43%以上。而且，在步驟114中，染色親水性高分子膜的步驟還包括將聚乙烯醇月莫浸泡于水溶液中，然后浸泡于含多典和硼S吏水溶液中，以侵_形成含石爽的聚乙烯醇膜。此處將聚乙烯醇膜浸泡于水溶液中是通過水溶液膨潤聚乙烯醇膜，因此當膨潤后的聚乙烯醇膜浸泡于含碘和硼酸水溶液中，可快速的進行碘染色并將硪離子固定于聚乙烯醇膜中。于此實施例中，含石典和硼酸水溶液可以是含有硼酸和^典化鉀的水溶液，其中硼酸的濃度在約3.0wt%5.5wt。/。之間，石典4匕鉀的濃度在2.0wt。/o6.0wt。/o之間。然而，本發(fā)明并不限于此，本領域普通技術人員應當知道，本發(fā)明也可以將膨潤后的聚乙烯醇膜浸泡于含有染料和硼酸等藥劑的水溶液中，以1更形成含染料的聚乙烯醇膜。接著，參考步驟120及圖2示出的才艮據(jù)本發(fā)明的方法所形成的光學膜20的剖面示意圖，于偏光層210(如含碘的聚乙烯醇膜)的上下側分別形成透光層220和230，以形成偏光膜200。一4更而言，透光層是用來保護偏光層，避免其斷裂破損造成生產(chǎn)上的問題，因此，通常又稱透光層為^f呆護層。其中，透光層220和230的材質可選自由三醋酸纖維素(triacetylcellulose,TAC)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)及聚碳酉吏酉旨(polycarbonate,PC)組成的組。于該實施例中，透光層220和230是以厚度為40(am的三醋酸纖維膜為例進行說明，然而，透光層的數(shù)量、材質及厚度也可以才艮據(jù)實際設計的需求而變化，并不限于本實施例所例示。意圖。如圖3所示，具有壓花邊380的偏光膜200沿著參考標號390的箭頭指示方向連續(xù)生產(chǎn)。結合巻料方式連續(xù)生產(chǎn)所使用的透光層，通常在膜材的兩側具有壓花邊"i殳計，以便避免膜材之間粘合而造成凹點等缺陷，且該壓花邊通常在粘合偏光層后才才艮據(jù)情況切除。為使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，本發(fā)明將沿著參考標號390的箭頭沖旨示的4史巻方向定義為延^申方向(machinedirection,MD)，且該方向與偏光層210的延伸方向相同；并定義垂直延伸方向的方向為幅寬方向(traversedirection,TD),即兩側壓花邊380的寬度方向。再次參考圖1，在步驟130中，繼續(xù)接著干燥已于步驟120中形成的偏光膜200，然后，對部份所述干燥后的偏光膜200取樣并進4亍加熱過程，-使偏光膜200在延伸方向(MD)具有延伸方向尺寸變化量(5MD)，并在幅寬方向(TD)具有幅寬方向尺寸變化量(5TD)。所述加熱過程例如在烘箱中，以5。C/分鐘升溫至9CTC并維持于90。C恒溫30分鐘。于該實施例中，經(jīng)加熱過程后的偏光月莫200,其延伸方向尺寸變化量(5MD)與幅寬方向尺寸變化量(5TD)的比值(E)不小于預定值。此外，當尺寸變化量的比值小于9/5時，所形成的光學膜在幅寬方向具有較大的翹曲程度，且同時造成延伸方向翹曲程度過大；當尺寸變化量的比值大于7/2時，則因為延伸方向變化量比幅寬變化量增大3倍以上，可能造成光學膜在延伸方向上有較大的翹曲。因此，于此實施例中，經(jīng)加熱過程后的偏光膜200的尺寸變化量比值優(yōu)選是滿足關系式E=5MD/5TD>9/5,更優(yōu)選滿足關系式9/5《E<7/2。同理，當幅寬方向尺寸變化量大于100|im時，造成延伸方向的尺寸變化量需相對應地變大以便使比值不小于預定值，但在當尺寸變化量過大時，光學膜則可能形成不失見則翹曲，因此，其中幅寬方向尺寸變^b量伊C選不大于100|am。如前所述，于此實施例中的干燥步驟130通常是利用紅外線烘烤或熱風干燥等。然而，因為干燥步驟通常會造成偏光層(如聚乙烯醇膜)的內(nèi)縮，而不同的干燥條件會有不同的尺寸變化量，因此干燥步驟除了可以是一次干燥外，優(yōu)選使用多次干燥步驟，從而調(diào)整其尺寸變化量。因此，如圖1所示，干燥偏光月莫200的步驟130可包括第一階段干燥步驟132和第二階段干燥步驟134,而且，第一階段干燥步驟132和第二階段干燥步驟134具有不同的干燥速率。然而，本領域普通技術人員應當知道，干燥偏光膜200的步驟130也可因為需求而有第三階段干燥步驟或第四階段干燥步驟等，且各階段干燥步驟通常具有不同的干燥速率，但并不是絕對的。而且，干燥后的偏光月莫200,如步駛纟140,4妄著在其上面形成感壓月交層及離型層，以形成薄型偏光板。當薄型偏光板撕除離型層后，可利用感壓月交層片貼在顯示裝置中的液晶^皮璃上。圖4示出才艮據(jù)本發(fā)明的方法所形成的光學膜40的剖面示意圖。于本發(fā)明的另一實施例中，如圖4所示，還包括在其中的透光層上形成光學鍍層440。于此實施例中，光學鍍層440選擇性地形成在透光層230上，另一方面，光學鍍層440也可形成于透光層220上。此處光學鍍層440通常為硬鍍膜(hard-coatingfilm)、抗反射膜(anti-reflectionfilm)及4元目玄月莫(anti-glarefilm)所纟且成的纟且，用來作為一般偏光板的表面處理，可加強偏光板硬度，以防止日常生活中的無意的刮傷或避免光線被過度集中時讓使用者觀看時感覺不適。而且，本領域普通技術人員應當知道，通常具有光學鍍層440的偏光膜，如偏光膜400,可4妻著在光學鍍層440上形成^f呆護膜層450,并于無光學鍍層440的另一側透光層上形成感壓膠層460和離型層470,以1更形成薄型偏光一反。此外，因為加熱過程通常對光學鍍層440不會造成太大的尺寸變化量，因此，具有光學鍍層440的偏光膜400的尺寸變化量及其比值均近似于偏光膜200所具有的特性，在此不再詳述。圖5是本發(fā)明于又一實施例中的一種光學膜50的剖面示意圖。如圖5所示，光學月莫50,例如薄型偏光才反，包含偏光層210,以及在偏光層210兩側的透光層220和230。其中，介于偏光層210與透光層220和230之間可包括厚度非常薄的粘接層515(通常小于l)tim)。而且，當透光層220/230為三醋酸纖維膜時，通?？上冉?jīng)過皂化處理程序，以改變?nèi)姿崂w維膜表面的親水性(接觸角)，以便在其上面形成粘接層515。于此實施例中，粘接層515是由親水性的聚乙烯醇樹脂所形成，通常稱為水凝膠(hydrogel),用以粘接偏光層210與透光層220以及偏光層210與透光層230，1吏其不會分離，以便形成偏光膜500。由于粘接層515的厚度相對于偏光層210和透光層220/230的厚度而言非常的薄，所以偏光膜500經(jīng)加熱過程后所具有的延伸方向尺寸變化量(5MD)、幅寬方向尺寸變化量(5TD)及其比值(E)都和偏光膜200所具有的特性相似，于;t匕不再^"述。此外，薄型偏光4反50于在其中的一個透光層上可選i也包4舌功能層555。如圖5所示，于此實施例中，功能層555形成于透光層220上，且功能層555可以根據(jù)需求設計為反射膜、半穿透反射膜、相位差膜、視角補償膜、增亮膜或其組合所組成的組。換句話說，當功能層555為一見角補償膜時，則光學膜50可為一見角補償?shù)谋⌒推獍?；當功能?55為反射膜時，則光學膜50可為反射型的薄型偏光板。此外于本發(fā)明的另一實施例中，本發(fā)明提供一種顯示裝置，如液晶顯示器，包括如前所述實施例的光學膜20、40或50。為使本發(fā)明的說明更為詳盡，本發(fā)明將比值(E)定義為延伸方向尺寸變化量除以幅寬方向尺寸變化量，然而，本領域普通技術人員應當知道，本發(fā)明的另一方面也可將比值(E，)定義為幅寬方向尺寸變化量除以延伸方向尺寸變化量，只是比值(E，)的關系式需加以相對的調(diào)整，如E，-5TD/5MD<5/9。為使本發(fā)明的目的、特征能更明顯易懂，下面特別舉出實施例，4乍詳細i兌明^口下實施例提供聚乙烯醇膜，在溫度約25。C35。C的水槽中進行膨潤，然后將膨潤后的聚乙晞醇膜放進具有3.0wt%~5.5wt。/。的硼酸與2.0wt%6.0wt。/。的石典化鉀的水溶液中，同時以374咅的延伸倍率進4亍延伸，以1更形成偏光層210,如圖2所示。且所形成的偏光層210通常為厚度在20pm35pm的含碘的聚乙烯醇膜，其單體穿透率達43%以上，且偏光度達99.9%以上。接下來，將經(jīng)過皂化處理的三醋酸纖維膜220/230通過水凝月交(hydrogel)粘合在偏光層210的上下兩側，以便形成偏光膜200。將上述的偏光膜200以如下表1所示的干燥條件進行干燥。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>將上述實施例14所完成的偏光膜，參考圖3的方式，沿著幅寬方向進行偏光膜200取樣，并先用標尺測量其翹曲值，測量時將才羊品置于平^反^皮璃上，測量其MD(1，3)和TD(2,4)方向的翹曲值，測量結果如表2所示。同時將所取樣品分別沿MD方向和TD方向裁出長寬為24mmx4mm的才羊品，再用TA^>司的Q-400TMA(熱機械分析儀)儀器，以5。C/分鐘升溫到90。C后保持90。C恒溫30分鐘的條件加熱長寬為24mmx4mm的樣品，并測量所產(chǎn)生的延伸方向尺寸變化量及幅寬方向尺寸變化量求得其比值(E)，比值(E)和其所對照的翹曲值于下列表2中示出。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由上述實-瞼結果可知，當尺寸變化量的比值在1.60以下時，其偏光膜具有較大的翹曲表現(xiàn)，而且幅寬方向的翹曲程度也大于延伸方向的翹曲程度。反之，比值在1.89以上時，其翹曲表現(xiàn)相對較小，甚至在MD方向完全沒有翹曲工見象。以上所述〗又為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍；凡其它不背離本發(fā)明的精神下所作的等效改變或修改，均應包含在本發(fā)明的申請范圍內(nèi)。符號說明20,40,50光學膜200,400，500偏光膜210偏光層220,230透光層380壓花邊440光學鍍層470離型層555功能層390參考標號460感壓膠層515粘接層權利要求1.一種形成光學膜的方法，其步驟包括提供偏光層；在所述偏光層上形成至少一個透光層，其中，所述透光層與所述偏光層形成偏光膜；以及干燥所述偏光膜，使所述偏光膜經(jīng)加熱過程后所產(chǎn)生的延伸方向尺寸變化量(δMD)與幅寬方向尺寸變化量(δTD)的比值(E)不小于預定值。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟使所述比值滿足關系式E=5MD/5TD>9/5。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟使所述比值滿足關系式9/5《E<7/2。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述干燥所述偏光膜的步驟4吏所述幅寬方向尺寸變化量(5TD)不大于100pm。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述提供偏光層的步驟包括提供具有厚度約為20(am35(am的偏光層。6.才艮據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述才是供偏光層的步驟包括提供親水性高分子膜；染色所述親水性高分手膜；以及延伸所述染色后的親水性高分子膜以<更形成所述偏光層。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述提供親水性高分子膜的步驟包括提供聚乙烯醇(polyvinylalcohol)膜。8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述染色所述親水性高分子膜的步驟中，包括將所述親水性高分子膜浸泡于水溶液中；及將所述親水性高分子月莫浸泡于含石典和硼酸的水溶液中。9.一種光學膜，包括偏光層；以及至少一個透光層，位于所述偏光層的一側，其中，所述偏光層和所述透光層經(jīng)加熱過禾呈后具有延伸方向尺寸變化量(5MD)與幅寬方向尺寸變化量(5TD)，且所述延伸方向尺寸變化量與所述幅寬方向尺寸變化量的比值(E)不小于預定值。10.—種顯示裝置，包括根據(jù)權利要求9所述的光學膜。全文摘要本發(fā)明提供一種光學膜及其形成方法，其步驟包括提供偏光層；在偏光層上形成至少一個透光層，其中透光層與偏光層形成偏光膜；以及干燥偏光膜，使偏光膜經(jīng)加熱過程后所產(chǎn)生的延伸方向尺寸變化量(δ_MD)與幅寬方向尺寸變化量(δ_TD)的比值(E)不小于預定值。本發(fā)明提供了不易發(fā)生翹曲現(xiàn)象的光學膜及其形成的方法。文檔編號G02F1/1335GK101354457SQ200710129609公開日2009年1月28日申請日期2007年7月23日優(yōu)先權日2007年7月23日發(fā)明者張凱齊,王順程申請人:達信科技股份有限公司