[发明专利]相位差光学膜的制备方法

说明书

本发明提供一种相位差光学膜的制备方法，包括：在溶剂(A)中加入二胺类单体(A)及二酐类单体(A)，反应形成聚酰亚胺浆料；将聚酰亚胺浆料加入溶剂(B)中，析出复数聚酰亚胺纤维；用溶剂(C)清洗聚酰亚胺纤维；将聚酰亚胺纤维与溶剂(D)混合，得到可溶性聚酰亚胺溶液；将二胺类单体(B)及二酐类单体(B)反应形成聚酰亚胺酸溶液；将可溶性聚酰亚胺溶液与聚酰亚胺酸溶液混合成的混合溶液涂布于基板上；以及进行加热以在基板上形成由聚酰亚胺所构成的相位差光学膜。

技术领域

本发明系有关于相位差光学膜的制备方法，特别是有关于由聚酰亚胺所构成的低相位差光学膜的制备方法。

背景技术

液晶显示器对于可视性(更明亮、更易于辨识、对比度更好、更高的视场角等)的要求变得日趋严格，然而若仅是针对液晶单元本身进行改良并无法充分满足提高可视性的需求，因此相较之下会更依赖于藉由提高相位差光学膜的性能来提升可视性。

在相位差光学膜中，要求具有高透明性、低光双折射率、耐热性、耐旋光性、高表面硬度、高机械强度、相位差的波长依存性小以及相位差的入射角依存性小等特性。当以高分子作为相位差光学膜时，由于其本身的分子结构排列和成膜制程的因素而具有光学的异向性，此现象为不同介质的光学折射率不同所产生的双折射现象，进而让光通过薄膜时影响光的路径与特性，因此产生相位差值(Retardation值)，这种特性依应用的领域不同而会有不同的需求。为了满足各领域的应用，调整高分子材料光学异向性的适用性，会是高分子应用于光学材料薄膜的重点开发项目。

当对高分子材料进行涂布烘烤加工时，其膜平面方向与纵轴方向上之密度不同，在光线通过时的速度也会因而不同，造成膜平面方向与纵轴方向上光学折射率的差异，使得薄膜具有光学异向的特性。目前商业化的低相位差产品中，以环烯烃类树脂(CycloOlefin Polymer；COP)所形成的相位差光学膜为主流。相较于商业化的塑胶基材(例如，PET)的相位差较高(例如，相位差值R_th大于800nm)，COP则是为了降低双折射现象对于可视角的干扰，制程上藉由拉伸手法使得聚合物分子链段在烘烤时降低其内应力所导致双折射性的干扰。另一方面，在拉伸过程中使COP表现出和同方向的折射率变小、直行方向的折射率变大的折射率各向异性，可降低以COP为主的透明光学膜的相位差值。

另外，当使用PET这类型的塑胶基材作为显示器中的光学膜时，为了避免双折射现象，需要将相位差光学膜制作于偏光片的上方，此方案的整体厚度不易降低，在设计上会有所受限。目前显示器结构设计主流是将具有低相位差值的光学膜(例如，COP)放置于偏光片的下层，进而整合于显示器元件内，其整合的过程可减少光学胶(Optically ClearAdhesive；OCA)的使用，达到降低其厚度的目的，对于可挠性性产品的设计与应用领域能更广泛的拓展。

发明内容

本发明的目的之一在于制备出一种由聚酰亚胺所构成的低相位差光学膜来取代上述由COP等材料所构成的光学膜和塑胶基材，进而能够在避免双折射现象造成彩虹纹的情况下，将相位差光学膜整合至偏光片的下方(更具体而言，偏光片与显示模块之间)，以制作出可视性优异且轻薄化的显示器。

除了上述拉伸手法和加热方式会影响膜材的相位差值以外，高分子本身的分子结构和分散性也是决定其相位差值的根本原因。本发明系将低分子量、可溶性及/或间位的聚酰亚胺(Soluble Polyimide；SPI)导入到聚酰亚胺酸(Poly Amic Acid；PAA)体系内，使得两者互相混合的浆料在烘烤成膜时，藉由可溶性聚酰亚胺随机地扰动聚酰亚胺酸的分子结构的分散性，增加排列的不规则性，因此所制备出的相位差光学膜可具有期望的低相位差值，能够防止包括此相位差光学膜的显示器发生出现彩虹纹的问题。