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CN110637241B - 光学聚酯膜和含其的棱镜片或偏振反射片 - Google Patents

光学聚酯膜和含其的棱镜片或偏振反射片 Download PDF

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CN110637241B CN201880032793.1A CN201880032793A CN110637241B CN 110637241 B CN110637241 B CN 110637241B CN 201880032793 A CN201880032793 A CN 201880032793A CN 110637241 B CN110637241 B CN 110637241B
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Abstract

本发明涉及一种光学聚酯膜。本发明中所述光学聚酯膜可以使膜的中心和边缘之间的方位角差最小化，同时在膜的纵向/横向方向上产生拉伸强度差，从而增加机械强度和亮度，并抑制偏振色差缺陷的发生。此外，由于光学聚酯膜为单层，因此其制造方法更方便，并且厚度更薄。因此，所述光学聚酯膜可以用于小型薄膜显示装置，并且特别的可以有利地用作棱镜片或偏振反射片的基材。

Description

光学聚酯膜和含其的棱镜片或偏振反射片
技术领域
本发明涉及到一种光学聚酯膜和使用其的棱镜片或偏振反射片。
背景技术
信息时代的到来促使各种显示设备的开发和商业化，包括液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、电泳显示器(ELD)等。用于室内的显示装置已经变得更大且厚度更薄，而用于室外的便携式显示装置已经变得更小并且重量更轻。为了进一步增强这些显示器的功能，采用了多种光学薄膜。
根据显示器的类型和/或用途，通常要求这种光学膜具有诸如高透光度、高光学各向同性、无缺陷的表面、高耐热性和耐湿性、高柔韧性、高表面硬度、低收缩率、良好的加工性、高亮度、高对比度、高发光效率等性质。
特别地，可以使用增亮膜等来增强显示器的亮度、对比度和发光效率。反射型偏振膜主要用作增亮膜。通常，反射型偏振膜为高折射率层和低折射率层交替且重复地层叠的形式。可以通过遮光带等将其连接至背光单元(BLU)。市售的增亮膜包括3M的双重增亮膜(DBEF)等。
然而，这样的增亮膜具有高的表面电阻，并且由于静电的产生而易于在其表面上附着异物等。另外，大尺寸的液晶显示装置有液晶可能会被外部电荷损坏的问题。此外，由于膜的表面硬度低，因此其诸如耐刮擦性等的机械性能差，从而使膜的透明性劣化。
为了解决这些问题，引入了诸如在膜的表面上层压涂层的表面处理方法。其中一个例子是，已知在膜的一侧上涂覆硬涂层以增强膜的表面(韩国公开专利No.2007-0028826)。尽管这种处理过表面的膜可以改善亮度、机械性能和外观特性，然而其包含多层膜，考虑到膜的厚度，在应用于薄和小显示器时受到限制。
同时，在光学聚酯膜中，用于液晶显示装置中的棱镜片的聚酯膜可以在其一侧上形成有棱镜图案层。在这种情况下，如果将膜的未层压棱镜图案层的相反侧暴露于空气，则层压棱镜图案层的一侧的折射率与相反表面的折射率不同，从而膜的亮度可能会变差。因此，从背光入射的光的透光率可能降低。
为了解决这样的问题，已知一种在聚酯膜的相反侧形成保护层等的技术。例如，将具有低折射率的粘合剂层施加到聚酯膜的两侧以提高膜的透光率和亮度(日本公开专利No.2007-55217)。通常，由于保护层等的折射率低于棱镜图案层的折射率，因此在提高膜的亮度方面存在限制。
发明内容
技术问题
因此，本发明意在提供一种光学聚酯膜，其机械强度和外观特性优异，并且通过减小膜中心和边缘之间的方位角差，改善亮度而不产生偏振色差不平均，同时在膜的纵向/横向上产生强度差。
技术方案
根据一个实施例，提供了一种光学聚酯膜，其为单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且具有3,000nm至30,000nm的面内迟延，横向(TD)的拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向(MD)拉伸强度为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2。
根据另一实施例，提供了一种棱镜片，其包括聚酯基膜和置于所述聚酯基膜上的棱镜图案层，其中所述聚酯基膜是单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且具有3,000nm至30,000nm的面内迟延，横向(TD)的拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向(MD)拉伸强度为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2。
根据另一实施例，提供了一种偏振反射片，其包括聚酯基膜和置于聚酯基膜上的偏振反射层，其中在偏振反射层中交替层叠有各向同性的树脂层和双折射的树脂层，其中所述聚酯基膜是单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且具有3,000nm至30,000nm的面内迟延，横向(TD)的拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向(MD)拉伸强度为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2。
本发明的有利效果
本发明的光学聚酯膜具有改善了的机械强度和亮度，同时通过减小膜中心和边缘之间的方位角差来抑制偏振不均的产生，同时在膜的纵向/横向上产生强度差。此外，由于光学聚酯膜为单层，因此其制造方法更方便，并且厚度更薄。因此，可以有利地用于小且薄的显示装置中。
附图说明
图1为测试例3中使用的方位角测量系统的示意图。
图2为测试例5中在显示装置中使用的膜(即，样品膜)的示意图，用于检查是否观察到偏振不均。
图3为根据实施例的包括偏光板的液晶显示装置的示意图。
图4为根据实施例的包括偏光板的有机电致发光显示装置的示意图。
图5为根据实施例的棱镜片的示意图。
图6为根据实施例的偏振反射片的示意图。
具体实施方式
以下将对本发明作出更详尽的描述。
一个实施例中提供了一种光学聚酯膜，其是单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且具有3,000nm至30,000nm的面内迟延，横向(TD)的拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向(MD)拉伸强度为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2。
所述光学聚酯膜包括聚酯树脂，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂。其可被横向拉伸4.0倍或以上和/或纵向拉伸3.0倍或以下。具体地，其可被横向拉伸4.0倍至8.0倍、4.1倍至6.1倍或4.1倍至6.0倍。其可被纵向拉伸1.0倍至3.0倍、1.2倍至1.7倍或1.2倍至1.5倍。
如上述比例拉伸的所述光学聚酯膜在其整个宽度上的方位角的偏差(或光轴)为±2.8度或更小。具体地，其方位角偏差可为±0.5至±2.8度或±0.5至±2.5度。对于接近于0度的方位角偏差，膜的亮度得到改善。如果所述光学聚酯膜的方位角偏差在上述范围之内，则可以通过抑制偏振不均的产生来防止颜色失真现象，同时将膜的亮度提高5％或更多。
为了提高膜的机械强度，可以使用以下方法。具体地，可以在拉伸时使用增加拉伸负荷(即，应力)的方法。在纵向和/或横向拉伸膜时，如果降低拉伸温度以减少施加在PET膜上的预热量，则施加在PET膜上的应力增加并且晶体朝向的趋势增加，由此可以提高膜的机械强度。更具体地，所述膜具有8.0至19kgf/mm2的纵向拉伸强度和25至35kgf/mm2的横向拉伸强度。纵向拉伸强度与横向拉伸强度的比可为0.25至0.7、0.25至0.6，0.25至0.4或0.25至0.35。并且所述膜可具有450至560kgf/mm2或500至550kgf/mm2的横向模量，以及220至380kgf/mm2、220至280kgf/mm2或220至270kgf/mm2的纵向模量。
除上述之外，可以使用通过在拉伸后进行热定型时升高热处理温度(或称TMS温度)使膜结晶的方法。如果提高TMS温度，则膜中的晶体生长加速，并且晶体的数量也会增加，从而可以提高膜的机械强度。
所述膜可具有3,000nm或更多、7,000nm或更多或7,000nm至30,000nm的面内迟延。
此外，膜的迟延偏差可为500nm/m或以下。具体地，迟延偏差可为10nm/m至300nm/m或10nm/m至200nm/m。“迟延偏差”是指相对于整个膜的宽度的面内迟延(Re)的最大值与最小值之差。如果膜具有上述范围内的迟延和迟延偏差，则可以防止诸如彩虹纹等的颜色失真现象。
膜的厚度可为30至300μm、30至200μm、60至200μm、60μm至190μm、80μm至200μm、80μm至190μm或80μm至188μm。如果厚度在上述范围内，则膜可以有利地用于小和/或薄的显示装置中。
另外，当在85℃测量200mm×200mm尺寸的样品膜24小时时，所述膜的纵向热收缩可为0.05至0.6％或0.05至0.3％，横向热收缩可为0.05至0.6％或0.05至0.3％。
此外，膜的纵向断裂延伸率可为约7％至约20％，而膜的横向断裂延伸率可为约75％至约100％。如果聚酯膜的断裂延伸率在上述范围内，则可具有平滑的切割面。
另外，聚酯膜可以具有相对于横向的大约±5°以内的方位角。更详细地，聚酯膜可具有相对于横向的在约±3°内的方位角(或光轴)。更详细地，聚酯膜可以具有相对于横向的大约在±2°内的方位角。如果聚酯膜的方位角在上述范围内，则使用聚酯膜的偏光板的偏振和亮度可被提高。特别地，方位角与横向之间的偏差越小，则偏光板的偏振方向与聚酯膜的方位角重合得越多。在这种情况下，根据实施例的偏光板可以具有改善了的亮度和偏振。
根据一个实施例的光学聚酯膜可以根据下述方法制备。
首先，将可以用作膜的原料的树脂，例如聚酯树脂(如PET树脂)熔融挤出以制备未拉伸片材。然后将未拉伸片材横向拉伸和纵向拉伸，从而制备膜。
具体地，可以通过进行二醇成分(例如乙二醇)和二羧酸成分(例如对苯二甲酸)的酯化反应和聚合反应来直接制备PET树脂。或者可以购买可商购的树脂以供使用。可以将树脂熔融挤出然后冷却，以制备未拉伸片材。可以将未拉伸片材在横向上拉伸例如4.0倍或以上、4.0倍至8.0倍、4.1倍至6.1倍或4.1倍至6.0倍，并且在纵向上拉伸例如3.0倍或以下、1.0倍至3.0倍、1.2倍至1.7倍或1.2倍至1.5倍。此外，在横向拉伸的过程中，横向拉伸的速度可为200％/min至800％/min、250％/min至600％/min或250％/min至300％/min。
熔融挤出可以在Tm+30℃至Tm+60℃的温度下进行。如果在上述温度范围内的进行熔融挤出，则可以顺利地进行熔融，并且可以适当地保持挤出物的粘度。另外，可以在30℃以下的温度下进行冷却。具体地，可以在15至30℃下进行冷却。
拉伸温度可在Tg+5℃至Tg+50℃的范围内。拉伸温度越低，挤出性越好。但是可能会发生膜破裂。特别地，为了改善脆性，拉伸温度可以在Tg+10℃至Tg+40℃的范围内。例如，纵向的拉伸温度为75至85℃，横向的拉伸温度为80至120℃。拉伸可以在温度在这些范围内逐步升高的同时进行。
此外，上述方法可以进一步包括对拉伸膜热定型。例如，热定型温度可为180℃至230℃。热定型时间可为1分钟至2分钟。在热定型开始之后，膜在纵向和/或横向松弛(松弛率为2-4％)。然后将温度逐步降低至100至150℃，从而制备膜。
根据如上所述的制备方法，可以制备具有适当的厚度和低面内迟延的膜，使得其具有改善了的亮度和机械强度而不会产生偏振不均。另外，根据实施例的膜可以在不削弱所述实施例效果的范围内包含各种添加剂，例如普通静电荷、抗静电剂、抗粘连剂和其他无机润滑剂。
在一个实施例中，光学聚酯膜可以被应用于偏光板。偏光板包括偏振器和与偏振器的上侧和下侧中的至少一侧相邻的偏振器保护膜。具体地，如图2所示，可以将根据实施例的聚酯膜作为偏振器保护膜应用在偏光板的观察侧。另外，可以将三乙酰纤维素膜(或TAC膜)作为偏振器保护膜应用在偏振器的与聚酯膜相反的一侧。
偏振器使入射在偏光板上的在各个方向上振荡的自然光偏振成仅在一个方向上振荡的光。
偏振器可以由例如已经用碘等染色的聚乙烯醇(PVA)制成。偏振器中包含的聚乙烯醇分子可沿一个方向排列。
偏光板可以应用于显示装置，例如液晶显示装置或有机电致发光显示装置。
显示装置可以包括显示面板和置于显示面板的上侧和下侧中的至少一侧上的偏光板。
图3是液晶显示装置(30)的示意图，其作为根据实施例的包括偏光板的显示装置的示例。
液晶显示装置包括液晶面板(31)和背光单元(32)。
背光单元(32)向液晶面板(31)发出光。液晶面板(31)利用从背光源单元(32)发出的光来显示图像。
液晶面板(31)包括上偏光板(311)、滤色器基板(312)、液晶层(313)、TFT基板(314)和下偏光板(311’)。
TFT基板(314)和滤色器基板(312)相对配置。
TFT基板(314)可包括与各个像素相对应的多个电极，连接至电极的薄膜晶体管，将驱动信号施加至薄膜晶体管的多条栅极线，以及将数据信号通过薄膜晶体管应用于电极的多条数据线。
滤色器基板(312)包括与各个像素相对应的多个滤色器。滤色器用于过滤透射的光，从而显示红色、绿色和蓝色。滤色器基板可以包括面对电极的公共电极。
液晶层(313)介于TFT基板(314)和滤色器基板(312)之间。液晶层(313)可以由TFT基板(314)驱动。更详细地，液晶层(313)可以由施加在电极和公共电极之间的电场驱动。液晶层(313)可以调节穿过下偏光板(311')的光的偏振方向。即TFT基板(314)可以控制像素单元中的电极和公共电极之间的电势差。因此，可以驱动液晶层(313)从而得到在像素单元中不同的光学特性。
上偏光板(311)置于滤色器基板(312)上。上偏光板(311)可以连接到滤色器基板(312)的上侧。
下偏光板(311’)置于TFT基板(314)的下方。下偏光板(311’)可以连接到TFT基板(312)的下侧。
上偏光板(311)的偏振方向可以与下偏光板(311’)的偏振方向相同或垂直。
图4是有机电致发光显示装置(40)的示意图，其作为根据实施例的包括偏光板的显示装置的示例。
有机电致发光显示装置(40)包括前偏光板(42)和有机EL面板(41)。
前偏光板(42)可以置于有机EL面板(41)的前侧。更详细地，前偏光板(42)可以连接到有机EL面板(41)的显示图像的一侧。前偏光板(42)可以具有与如上所述的偏光板基本相同的构造。
有机EL面板(41)使用其自身产生的光在像素单元中显示图像。有机EL面板(41)包括有机EL基板(411)和驱动基板(412)。
有机EL基板(411)包括与各个像素相对应的多个有机电致发光单元。每个有机电致发光单元包括阴极、电子传输层、发光层、空穴传输层和阳极。在此省略了对阴极等的构造的详细描述。
驱动基板(412)有效地耦合到有机EL基板(411)上。即驱动基板(412)可以耦合到有机EL基板(411)上，使得可以向其施加诸如驱动电流的驱动信号。更详细地，驱动基板(412)将电流施加到各个有机电致发光单元，从而驱动有机EL基板(411)。
根据实施例的光学聚酯膜可同时满足如上所述的面内迟延、拉伸强度和模量的合适范围。即根据实施例的聚酯膜的面内迟延为3,000nm至30,000nm，横向拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向拉伸强度(MD)为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7。同时，该膜的横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2。另外，满足上述面内迟延、拉伸强度和模量的范围的聚酯膜也可相对于横向具有约±5°以内的方位角。
因此，聚酯膜可以同时具有改善的机械强度和改善的光学性能。为了实现这种光学和机械性能，聚酯膜的拉伸比可为例如在纵向上3.0倍或更小、1.0倍至3.0倍、1.2倍至1.7倍或1.2倍至1.5倍，以及在横向上4.0倍以上、4.0倍至8.0倍、4.1倍至6.1倍或4.1倍至6.0倍。此外，在横向上的拉伸速度可以是200％/min至800％/min、250％/min至600％/min或250％/min至300％/min。另外，纵向拉伸温度为75至85℃，横向拉伸温度为80至120℃。拉伸可以在温度在这些范围内逐步升高的同时进行。
热定型温度可以是180℃至230℃，并且热定型时间可以是1分钟至2分钟。松弛率为2至4％，将温度逐步降低至100至150℃从而制备膜。
如上所述，根据实施例的光学聚酯膜通过使膜的中心和边缘之间的方位角差最小化的同时在膜的纵向/横向方向上产生强度差，具有改善了的例如模量的机械强度和亮度。此外，由于光学聚酯膜为单层，因此其制造方法更方便，并且厚度更薄。因此，其可被有利地用于小型且薄的显示装置。
根据另一实施例，提供了一种棱镜片，其包括光学聚酯膜和置于光学聚酯膜上的棱镜图案层。
所述光学聚酯膜的详情如上所述。
图5是根据实施例的棱镜片(50)的示意图。参照图5，如图5所示，可以将光学聚酯膜应用于棱镜片(50)。棱镜片(50)可以设置在液晶显示装置的背光单元中。棱镜片(50)可以收集从外部光源入射的光，并且可以包括基膜(52)和形成在基膜(52)上的棱镜图案层(51)。
基膜(52)可以透射从外部光源入射的光，并且与如上所述的聚酯膜相同。
棱镜图案层(51)可以收集从外部光源入射的光。对于棱镜图案层(51)的形状没有特别的限定，只要是能够收集从外部光源入射的光的形状即可。例如，棱镜图案层(51)可为在一个方向上延伸的三棱柱形状。具体地，棱镜图案层(51)可为彼此相交的两个倾斜表面并且可为在一个方向上延伸的山形。倾斜表面可以彼此垂直，并且棱镜图案可以横向延伸。
具体地，棱镜图案层(51)的光学截面即YZ平面上的光学截面可以为三角形。另外，棱镜图案层(51)可以沿着作为棱镜图案层(51)纵向方向的X轴方向线性地形成，从而棱镜图案层(51)可形成为三角棱柱形。棱镜图案层(51)可以具有相对于棱镜图案层(51)突出的突出部分(511)。此处棱镜图案层(51)和突出部分(511)可以是相同材料的一体式，但是不限于此。
在棱镜图案层(51)上形成的突出部分(511)可以相对于棱镜图案层(51)的底部大致对称地形成。具体地，突出部分(511)可以相对于棱镜图案层(51)的底部沿着棱镜图案(512)的谷形成为楔形，但是不限于此。
突出部分(511)的宽度可以是不规则的。此处突出部分(511)的宽度是不规则的是指一个突出部分(511)内的宽度可以是不规则的或者突出部分(511)之间的宽度存在变化。但是，突出部分(511)的宽度可以是规则的。突出部分(511)可以彼此间隔开的，并且突出部分(511)之间的距离可以是不规则的。但其不限于此。
另外，光学聚酯膜可以通过如下所述的方法应用为棱镜片的基膜。
具体地，将如上所述的光学聚酯膜制备为基膜(52)。然后，在基膜(52)上使用聚合物树脂液。此处聚合物树脂液的使用可以是刮刀涂布法、辊涂法和凹面涂布法中的任一种，但不限于此。
之后，将聚合物树脂涂层固化。在这种情况下，为了固化聚合物树脂涂层，可以使用例如紫外线。通过固化步骤可以形成棱镜图案(512)，但是可以不形成突出部分(511)。即突出部分(511)可以通过下述的步骤形成。
接下来，棱镜片(512)可以通过按压棱镜图案(512)来制造。在这种情况下，由于尚未通过固化步骤形成突出部分(511)，因此通过按压棱镜图案(512)以在棱镜图案(512)上形成突出部分(511)。
此处可以使用多种方法来按压棱镜图案(512)以形成突出部分(511)。例如，可以通过使用具有与突出部分(511)形状相反的模具按压棱镜图案(512)以形成突出部分(511)。或者可以通过使用与突出部分(511)形状相反的片材按压棱镜图案(512)来形成突出部分(511)。同时，与上述过程相反，棱镜图案(512)和突出部分(511)可以同时形成。
如上所述，根据实施例的光学聚酯膜通过使膜的中心和边缘之间的方位角差最小化的同时在膜的纵向/横向方向上产生强度差，具有改善了的例如模量的机械强度和亮度。因此，可以有利地将其用作棱镜片的基膜。此外，由于光学聚酯膜为单层，因此其制造方法更方便，并且厚度更薄。因此，其更有利于生产更小和更薄的装置。
根据另一实施方式，提供了一种偏振反射片，其包括偏振反射层和置于该偏振反射层的至少一侧上的光学聚酯膜，其中各向同性的树脂层和双折射树脂层在偏振反射层中交替层叠。
所述光学聚酯膜的详情如上所述。
图6是根据实施例的偏振反射片的示意图。参照图6，偏振反射片(60)可以包括偏振反射层(61)和置于偏振反射层的两侧的保护膜(62，62’)。在这种情况下，保护膜(62，62’)可为光学聚酯膜。
另外，偏振反射层(61)可以是多层拉伸膜。多层拉伸膜由交替层压第一层和第二层形成的层压膜组成。其可被在单轴方向(例如x方向)上拉伸。具体的，所述第一层可以是双折射树脂层，所述第二层可以是各向同性的树脂层。
多层拉伸膜可具有第一层和第二层交替层压的结构。具体地，层压制件的总层数可以为250至1,000。例如，其可为300到500。
多层拉伸膜的第一层可由折射率由拉伸改变的聚酯制成，并且其第二层可以由折射率几乎不能通过拉伸改变的聚酯制成。结果为当第一层在单轴方向(例如，x方向)上拉伸时，其在单轴拉伸方向(即，x方向)上具有高折射率。第一层和第二层之间的折射率差导致光学干涉，从而选择性地反射或透射特定波长的光，这给予多层拉伸膜反射特性。
例如，均聚的聚萘二甲酸乙二醇酯可以用作第一层。具有低结晶度的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯可以用作第二层。
另外，第一层和第二层的光学厚度可以是可见光的波长的1/4。因此，尽管膜由于在拉伸方向(即，x方向)上的折射率差而具有反射能力，但是由于在膜表面上与单轴拉伸方向垂直的方向(即y方向)上没有折射率差而没有反射能力，因此该膜可具有仅沿特定方向反射光的偏振特性。
在x方向上的拉伸可以为3至7倍、优选4至6倍。在这种情况下，x方向可以是第一方向，而垂直于x方向的方向可以是第二方向。
通过拉伸，第一层和第二层在x方向上的折射率差可为0.01或更多、0.1或更多、0.1至0.5，优选0.2至0.4。如果x方向上的折射率差在上述范围内，则可以有效地提高反射性能。
在膜表面上与单轴拉伸方向垂直的方向(y方向)上和在膜厚度的方向(z方向)上的第一层和第二层之间的折射率差可分别为0.1或更小、0.05或更小，优选0.04或更小，更优选0.03或更小。如果y方向和z方向的折射率差为0.1或更小、0.05或更小，则可以抑制偏振光以倾斜角度入射时的颜色偏差。
第一层和第二层的厚度可以连续变化，使得每层的最大层厚度与最小层厚度之比为1.2至1.5倍。
另外，偏振反射层的主要拉伸方向可以与置于偏振反射层的至少一侧上的光学聚酯膜的横向对应。即偏振反射层的主要拉伸方向和光学聚酯膜的横向可以基本一致。由此，偏振反射片可以具有改善了的亮度。
如上所述，光学聚酯膜通过使膜的中心和边缘之间的方位角差最小化的同时在膜的纵向/横向方向上产生强度差，具有改善了的例如模量的机械强度和亮度。因此，可以有利地用作偏振反射片的保护膜。此外，由于光学聚酯膜为单层，因此其制造方法更方便，并且厚度更薄。因此，可以有利地用于小型且薄的显示装置中。
发明方式
在下文中，通过以下实施例详细解释本发明。下列实施例旨在进一步说明本发明。本发明的范围不限于此。
<实施例与对比例>
实施例1
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(由100摩尔％的乙二醇和100摩尔％对苯二甲酸组成，IV为0.61dl/g，SKC)用挤出机在约280℃熔融挤出，然后在约25℃下在铸轧上冷却以制备未拉伸片材。将未拉伸片材在100℃下预热，然后在80℃下将其纵向拉伸约1.20倍，然后在从80℃至120℃逐步升高的温度下横向拉伸4.16倍。之后，将拉伸过的片材在约210℃下热定型约90秒，并且通过将温度从约150℃降低到约100℃将其松弛约3％，从而制备厚度为188μm的单层膜。
实施例2至9和对比例1和2
分别以与实施例1相同的方式制备单层膜，不同之处在于改变最终膜的纵向和横向上的拉伸比和厚度，如下表1所示。
对比例3
使用可商购的膜(SRF；Toyobo Co.,Ltd.)。
<制备例>
制备例1：棱镜片
将用于形成光学图案的树脂(PM472；CCTech Inc.)涂覆在实施例1至9以及对比例1和2的每个膜上，对其使用模具，并且照射紫外线以形成图案层，从而制备棱镜片。在这种情况下，图案的间距为0.05mm，高度为0.025mm。如此形成的棱镜图案具有在一个方向上延伸的三棱柱形状。即棱镜图案具有彼此相交(彼此垂直)的两个倾斜表面并且具有在一个方向上延伸的山形。
制备例2：偏振反射片
将实施例1至5和对比例1至3的每个膜附在3M的VikuitiTM多层拉伸膜的一侧或两侧上，从而制备偏振反射片。
<测试例>
(1)模量评测
根据ASTM D 882用通用测试机4260-001(Instron)测量实施例和对比例中制备的膜的纵向和横向弹性模量。结果示于下表1中。
(2)拉伸强度的评测
对实施例和对比例的每个膜施加载荷以测量拉伸强度，将膜拉伸时的最大载荷除以膜的原始横截面积。结果展示在下表1中。
(3)光轴评测
使用图1所示的方位角测量系统分别测量实施例和对比例中的膜的方位角。即得测量的方位角与横向方向之间的角度偏差(即光轴)。结果展示在下表1中。
(4)面内迟延评测
使用Abbe折射计(Atago Co.提供的NAR-4T；测量波长为589nm)分别对实施例和对比例的膜在两个相互垂直的方向上的折射率(nx和ny)以及在厚度方向(nz)上的折射率进行测量。膜的厚度d(nm)用电子测微计(Feinpruef提供的Millitron 1245D)测量，将其转换为nm单位。将得到的两个垂直方向的折射率差的绝对值(|nx-ny|)乘以厚度d(nm)，得到乘积(△nxy×d)为面内迟延(Re)。结果展示在下表1中。
(5)观察偏振不均
分别将实施例和对比例的膜层压在由PVA和碘制成的偏振器的一侧上，使得偏振器的吸收轴和膜的主方位轴彼此垂直。然后将TAC膜(80μm，Fuji Film Co.,Ltd.)层压在相反侧上，从而制备偏光板。将偏光板安装在采用白色LED作为光源的液晶显示装置(NSPW500CS,Nichia Corporation)的发光侧上，该液晶显示装置由发光元件构成，其中合并了蓝色发光二极管和钇铝石榴石黄色荧光。此处样本膜被放置在观察侧。液晶显示装置也具有偏光板，该偏光板具有两个TAC膜作为偏振器的保护膜，并置于液晶单元的光入射侧(见图2)。通过用肉眼从正面和倾斜方向观察液晶显示装置的偏光板来检查偏振不均的存在与否。结果展示在下表1中。
(6)切割面的评测
分别用矩形框形式的切割器切割膜。之后，用肉眼和光学显微镜目视观察切割面。如果在切割面上观察到诸如毛刺之类的残留物，则将其评价为差。如果在切割面未观察到毛刺，则评价为良好。
(7)亮度提升率
将制备例1中制备的棱镜片置于包括导光板的背光光源上。然后用Minolta的CS-2000测量通过棱镜片的光的亮度。此处参照对比例1的亮度算出亮度的提高率(％)。其结果展示在下表2中。
另外，以与上述相同的方式确定制备例2的偏振反射片的亮度的提高率。结果展示在下表3中。
【表1】
Figure BDA0002276816030000151
*IPR：面内迟延；PU：偏振不均；CS：横向切割面；V：稍微可见；SV：强烈可见；G：良好；P：差。
【表2】
棱镜片亮度提高率(％)
实施例1 106.6
实施例2 106.8
实施例3 106.2
实施例4 105.8
实施例5 106.7
实施例6 106.8
实施例7 105.9
实施例8 106.1
实施例9 104.3
对比例1 100
对比例2 101
【表3】
Figure BDA0002276816030000161
如从以上表1中所示的结果所证实的，在实施例中制备的所有膜均具有优异的拉伸强度和模量，并且方位角偏差(或光轴)低，小于2.8度，并且具有7,000nm或更高的高面内迟延，而不会产生偏振不均。此外，其切割加工性优异。
与此相对，对比例1至3的膜在偏震不均强烈的情况下，方位角的偏差大，面内迟延小。其亮度的提高率低于实施例的膜。另外，如以上表2和表3所示，与使用对比例的膜的棱镜片和偏振反射片相比，使用实施例的膜的棱镜片和偏振反射片具有优异的亮度提高率。
数字说明
30：液晶显示装置
31：液晶面板
311：上偏光板
311’：下偏光板
312：滤光器基板
313：液晶层
314：TFT基板
32：背光单元
40：有机电致发光显示装置
41：有机EL面板
411：有机EL基板
412：驱动基板
42：前偏光板
50：棱镜片
51：棱镜图案层
511：突出部分
512：棱镜图案
52：基膜
60：偏振反射片
61：偏振反射层
62、62’：保护膜

Claims (8)

1.一种光学聚酯膜，所述光学聚酯膜为单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且具有3,000nm至30,000nm的面内迟延，横向(TD)拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向(MD)拉伸强度为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2，其中，所述聚酯膜在纵向上的拉伸比为1.2倍至1.7倍；
所述光学聚酯膜具有500nm/m或更小的迟延偏差；
所述光学聚酯膜在85℃下24小时的条件下测量的纵向收缩率为0.05至0.6％，横向收缩率为0.05至0.6％；
所述光学聚酯膜的纵向断裂延伸率为7％至20％，横向断裂延伸率为75％至100％。
2.如权利要求1所述的光学聚酯膜，其特征在于，所述光学聚酯膜被横向拉伸4.0倍至8.0倍。
3.如权利要求1所述的光学聚酯膜，其特征在于，所述光学聚酯膜的整个宽度的方位角偏差为±2.8度或更小。
4.如权利要求1所述的光学聚酯膜，其特征在于，所述光学聚酯膜具有7,000nm至30,000nm的面内迟延。
5.一种棱镜片，所述棱镜片包括一聚酯基膜和一置于所述聚酯基膜上的棱镜图案层，其中所述聚酯基膜为单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且所述聚酯基膜的面内迟延为3,000nm至30,000nm，横向拉伸强度为25至35kgf/mm2，纵向拉伸强度(MD)为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2，其中，所述聚酯基膜在纵向上的拉伸比为1.2倍至1.7倍；
所述聚酯基膜具有500nm/m或更小的迟延偏差；
所述聚酯基膜在85℃下24小时的条件下测量的纵向收缩率为0.05至0.6％，横向收缩率为0.05至0.6％；
所述聚酯基膜的纵向断裂延伸率为7％至20％，横向断裂延伸率为75％至100％。
6.如权利要求5所述的棱镜片，其特征在于，所述棱镜片的棱镜图案层在一个方向延伸，并且所述聚酯基膜的拉伸方向与所述棱镜图案层的延伸方向一致。
7.一种偏振反射片，所述偏振反射片包括一聚酯基膜和一置于所述聚酯基膜上的偏振反射层，其中一各向同性的树脂层和一双折射的树脂层交替层叠在所述偏振反射层中，并且所述聚酯基膜为单轴或双轴拉伸的聚酯膜，并且所述聚酯基膜的面内迟延为3,000nm至30,000nm，横向拉伸强度(TD)为25至35kgf/mm2，纵向拉伸强度(MD)为8.0至19kgf/mm2，纵向拉伸强度与横向拉伸强度之比为0.25至0.7，横向模量为450至560kgf/mm2，纵向模量为220至380kgf/mm2，其中，所述聚酯基膜在纵向上的拉伸比为1.2倍至1.7倍；
所述聚酯基膜具有500nm/m或更小的迟延偏差；
所述聚酯基膜在85℃下24小时的条件下测量的纵向收缩率为0.05至0.6％，横向收缩率为0.05至0.6％；
所述聚酯基膜的纵向断裂延伸率为7％至20％，横向断裂延伸率为75％至100％。
8.如权利要求7所述的偏振反射片，其特征在于，所述各向同性的树脂层和所述双折射的树脂层之间的折射率差在第一方向为0.1或更多，并且在与第一方向垂直的第二方向为0.1或更少，并且所述第一方向为所述聚酯基膜的横向方向。
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