專利名稱：：降低光學薄膜接觸角的方法
技術領域：
：本發(fā)明有關一種降低光學薄膜接觸角的方法，特別是降低以酪醋酸纖維原料制作的光學薄膜接觸角的方法。
背景技術：
：偏光板(Polarizer)是液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay)產業(yè)中絕不可或缺的關鍵零部件之一，其在LCD的應用上分為供應TN(TwistedNematic，扭轉向列型)、STN(SuperTN，超扭轉向列型)及TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶體管型)用三種等級。隨著LCD面板產業(yè)的興起，偏光板的市場亦大幅成長。偏光板的功能在于濾除非特定方向的光，成為特定方向的光(偏極光)；在LCD上下配置兩片極化方向互呈90°的偏光片，則通過下方偏光片的光，恰不能通過上方偏光板，因而呈現(xiàn)暗黑色，但若透過電壓調控液晶層中分子排列方向，將可引導偏極光方向再轉變90°而通過上方偏光板，因而呈現(xiàn)明亮白色，使面板呈現(xiàn)光線明暗變化。簡言之，偏光板主要作用是將一般不具偏極性的自然光(非偏極光)產生偏極化效果，使進入液晶層的光為偏極光。偏光板的基本結構為一多層膜，其中，由于PVA(PolyvinylAlcohol，聚乙烯醇)的分子延展特性具有偏光作用，常被用為偏光板中的偏光基質，當PVA被延展成膜后，其兩側通常各被貼上一層TAC(TriacetylCellulose，三醋酸纖維)的光學薄膜，以保護并防止PVA回縮，如此則完成偏光板的基本結構。而偏光板不僅只適用于液晶顯示器上，其中，將光學薄膜從原本以TAC為材料替換成CAB(酪醋酸纖維，CelluloseAcetateButyrate)后，則可成為生產太陽眼鏡所使用的偏光板，CAB與TAC的基本結構是相同的，主要是所接的R基部不同(如下的化學式)CAB的R＝COCH2CH2CH3ORH。TAC的R＝COCH3在實際生產光學薄膜的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，光學薄膜表面的接觸角臨界角度為40度以下，若大于此角度將容易產生剝離現(xiàn)象導致貼合失敗。如圖1所示，以三醋酸纖維素TAC為原料所制作的原膜10，在經過前處理流程后，即于堿洗槽11中以堿液清洗一適當時間后，于水洗槽12中以純水洗凈原膜表面的堿液，再于酸洗槽13中以硫酸清洗一適當時間后，于水洗槽14中以純水洗凈原膜表面的硫酸后，以真空烤箱進行干燥15的流程步驟，藉以清除附著于原膜10表面的微小異物，進行貼合時，該光學薄膜接觸角均可下降至20度左右。但以酪醋酸纖維CAB所制作的光學薄膜面在經相同的前處理步驟后，因酪醋酸纖維CAB的官能基鍵結能較大，無法使接觸角下降到35度以下，如圖2所示的實驗數(shù)據(jù)，以酪醋酸纖維CAB重復五次前處理制程后，量測接觸角的下降情況，并取其平均值，發(fā)現(xiàn)以相同于三醋酸纖維素TAC的前處理制程，有膠面的接觸角平均值為61.536度、酪醋酸纖維CAB非膠面接觸角平均值為51.758度，若是再經由真空烤箱干燥15，貼合面的接觸角平均值為50.426度、酪醋酸纖維CAB接觸角平均值為55.436度。由此證實，酪醋酸纖維CAB無法借助于前處理制程降低接觸角度，最主要的原因在于酪醋酸纖維CAB的膜面過于平滑所致，因此為達到以酪醋酸纖維CAB替代三醋酸纖維素TAC為光學薄膜的原料，必需要對降低接觸角制程作進一步的改進。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種降低光學薄膜接觸角的方法，該方法能降低光學薄膜表面的接觸角度，以提高貼合的成功率。為達上述目的，本發(fā)明采用的技術手段如下一種降低光學薄膜接觸角的方法，將一光學薄膜經由非熱電漿處理，以改變光學薄膜的表面分子的表面結構，降低膜面的接觸角度。為達上述目的，本發(fā)明的前處理流程如下一種降低光學薄膜接觸角的方法，包括有下列步驟a、一光學薄膜經由堿液、酸液及純水交替清洗其表面，以將該光學薄膜表面的微小異物除去；b、將該光學薄膜進行干燥的程序，并于干燥后靜置一適當時間；c、進行非熱電漿處理，以改變光學薄膜的表面分子的表面結構，降低接觸角度?？v上所述，本發(fā)明的方法主要是將酪醋酸纖維CAB經堿洗、酸洗等前處理制程清除原膜表面的異物后，并無法如已知的三醋酸纖維素TAC一般可大幅降低其表面的接觸角，因此于進行干燥并靜置一適當時間后，再施以非熱電漿處理將酪醋酸纖維CAB原膜的表面粗糙化，而降低接觸角。依據(jù)前述，使用該非熱電漿處理降低接觸角度是具時效性，僅是暫時性改變原膜表面分子的表面結構達到降低接觸角的效果，其原膜表面分子結構仍會在一段時間后復原。圖1為現(xiàn)有技術清除三醋酸纖維素TAC原膜表面異物并降低接觸角的前處理流程圖；圖2為酪醋酸纖維CAB經圖1所示的前處理后，膜面的接觸角度實驗數(shù)據(jù)表；圖3為本發(fā)明的前處理制程流程圖；圖4為酪醋酸纖維CAB經圖3所示的前處理后，原膜表面的接觸角度實驗數(shù)據(jù)表。圖中符號說明10原膜11堿洗槽12水洗槽13酸洗槽14水洗槽15干燥20原膜a堿洗槽b水洗槽c酸洗槽d水洗槽e干燥f靜置g非熱電漿處理具體實施方式如圖3所示，為本發(fā)明的前處理制程流程圖；該前處理制程包括有a、將酪醋酸纖維CAB原膜20置于堿洗槽以堿液(如氫氧化鉀)清洗的步驟；b、以純水清除原膜20表面堿液的步驟；c、再將酪醋酸纖維CAB原膜20置于酸洗槽以酸液(如硫酸)清洗的步驟；d、以純水清除原膜20表面酸液的步驟；e、以真空烤箱進行干燥的步驟。前述步驟a～e與前述三醋酸纖維素TAC的前處理制程相同，用以清除附著于原膜20表面的微小異物，以免除微小異物對于后續(xù)貼合的不良影響。f、將干燥后的原膜20靜置一適當時間；g、非熱電漿處理步驟，以改變原膜20的表面分子的表面結構，使其表面粗糙而可降低膜面的接觸角度。前述步驟g的非熱電漿處理說明如下電子因高電場而加速，其動能隨之增加，此一具有高動能的電子稱為『高能電子(energeticelectron)』。高能電子在移動過程中與氣體分子發(fā)生碰撞，同時發(fā)生能量轉移，其中碰撞方式分為彈性碰撞(elasticcollision)和非彈性碰撞(inelasticcollision)兩種。當高能電子與氣體分子彈性碰撞時，能量轉移量與質量成反比EmoleculeEe≅4memmolecule≅2.17×10-3Mw]]>假設Ee＝5eV，則氧氣(Mw＝32)接受到的能量小于0.00004eV，就算是最小的氫分子(Mw＝2)也只能接受0.005eV的能量。由此得知，進行彈性碰撞時電子僅能轉移非常少的能量給氣體分子，此能量太低以至于無法將任何氣體分子游離或解離。若電子與氣體分子進行非彈性碰撞，則電子的動能幾乎百分之百轉移成氣體分子的內能，此能量若足夠，便可將氣體分子激發(fā)(excitation)、解離(dissociation)或游離(ionization)成為介穩(wěn)分子(metastable)、自由基(radical)或離子(ion)等具高活性的粒子，而這種電子、自由基、離子、激發(fā)態(tài)分子及氣態(tài)分子同時存在的狀態(tài)就稱為電漿狀態(tài)。電漿中的粒子以帶電性區(qū)分可歸納為三類(a)帶正電的離子(positiveion)；(b)帶負電的電子(electron)及陰電性離子(negativeion)以及(C)中性的原子(atom)、自由基及介穩(wěn)態(tài)粒子(metastableparticle)。若于兩電極間施加一高壓電，此電位差將在兩電極間產生一電場，存在此空間內的帶電粒子受電場影響立即被加速，并在加速過程中獲得能量(動能)至于中性粒子則不受電場的影響。就質量大小而言，電子是所有帶電粒子中最小的(mH/me＝1840)，由于質量小的關系，其受電場加速的反應也較其它帶電粒子快很多，所以電漿中電子的平均速度遠大于其它帶電粒子。在這樣有速度差的情況下，粒子間很容易發(fā)生非彈性碰撞，通過碰撞的高能量轉移可加速系統(tǒng)中原本不易發(fā)生的化學反應。近來利用電漿的原理以氣態(tài)氧化法去除氣態(tài)污染物已陸續(xù)研發(fā)出，如電子束法(ElectronBeam)、電暈放電法(CoronaDischarge)、微波法(Microwave)、高周波電漿(RadioFrequency，RF)、介電質放電法(DielectricBarrierDischarge，DBD)等，其中，微波法與高周波電漿的操作較適用在低壓的條件。電子束法、電暈放電法及介電質放電法，在常壓下即可進行有效放電。電漿系統(tǒng)中在兩電極間施加一足夠的高電壓，產生一高電場，使存在于反應器空間的帶電粒子加速并獲得動能。由于電子質量極低，速度因此遠大于電場中其它粒子。在此速度差的情況下，粒子間很容易發(fā)生非彈性碰撞，并產生高活性的自由基，促使相關化學反應進行。在本發(fā)明的最佳實施例采用前述可于常壓狀態(tài)下進行的電暈放電法(CoronaDischarge)，然而欲提高操作壓力相對地必須增加電場大小，一般在高壓力和高電場的操作條件下，放電將變得較不穩(wěn)定，亦可能發(fā)生局部的電弧(arc)。為了降低放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象，一些反應器仍改以非對稱(asymmetric)的電極組合來穩(wěn)定放電，電暈放電反應器的設計主要依電源供給形式而有所不同，如直流電電暈(DCcorona)、與正、負脈沖式(pulsedcorona)等。本發(fā)明所使用的電暈放電法的使用條件，以電壓500瓦(W)、離膜面距離約1公分，處理速度約1.4m/min，使酪醋酸纖維CAB原膜20的表面產生高活性的自由基，促使相關化學反應進行，進而使原膜的表面粗糙化，降低膜面的接觸角。如圖4所示的實驗數(shù)據(jù)，在清除表面異物的前處理制程后，再經電暈放電法的表面粗糙化步驟g，很明顯的，不論接觸角度是以手動或半自動計量，酪醋酸纖維接觸角平均值均低于臨界角度35度，將使后續(xù)貼合制程不會產生剝離而導致貼合失敗的結果。另外，本發(fā)明在進行額外的制程步驟簡化測試，即酪醋酸纖維CAB在不經由清洗異物的前處理情況下是否同樣可以降低接觸角度的測試，結果發(fā)現(xiàn)(如圖4所示)，直接對酪醋酸纖維CAB以電暈放電與以表面粗糙化步驟g，同樣能達到降低接觸角度的目的。本發(fā)明同時也發(fā)現(xiàn)，以電暈放電法來降低接觸角度是有時效性的，因為電暈放電法只是短暫的改變原膜表面分子的表面結構，該原膜的表面分子結構在一段時間后仍會復原，因此必須在該時間內完成后續(xù)貼合動作，否則即必須重復制程動作，貼合后的原膜將因原膜的表面分子結構的復原而永遠附著于玻璃上，不會剝落。由此，本發(fā)明所提供的降低光學薄膜接觸角的方法，可解決酪醋酸纖維CAB原膜運用三醋酸纖維素TAC的前處理造成接觸角過大，而容易剝離的缺點，因此對于國內光學薄膜有極大的競爭力增進，且為前所未有的發(fā)明，深具有產業(yè)利用價值，已符合于發(fā)明專利的要件，依法提出申請。以上已將本發(fā)明作一詳細說明，以上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實施例而已，當不能限定本發(fā)明實施的范圍。即凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發(fā)明的專利涵蓋范圍內。權利要求1.一種降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，將一光學薄膜經由非熱電漿處理，以改變光學薄膜的表面分子的表面結構，降低膜面的接觸角度。2.如權利要求1所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，于進行非熱電漿處理前，該光學薄膜可先經由堿液、酸液及純水交替清洗其表面，以將該光學薄膜表面的微小異物除去。3.如權利要求1所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，該光學薄膜以酪醋酸纖維原料制作。4.如權利要求2所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，該堿液為氫氧化鉀。5.如權利要求2所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，該酸液為硫酸。6.一種降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，包括有下列步驟a.一光學薄膜經由堿液、酸液及純水交替清洗其表面，以將該光學薄膜表面的微小異物除去；b.該光學薄膜進行干燥的程序，并于干燥后靜置一適當時間；c.進行非熱電漿處理，以改變光學薄膜的表面分子的表面結構，降低接觸角度。7.如權利要求6所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，該光學薄膜以酪醋酸纖維原料制作。8.如權利要求6所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，該堿液為氫氧化鉀。9.如權利要求6所述的降低光學薄膜接觸角的方法，其特征是，該酸液為硫酸。全文摘要本發(fā)明有關于一種降低光學薄膜接觸角的方法，特別是針對以酪醋酸纖維(CelluloseAcetateButyrate；CAB)為原料制作的原膜，經堿洗、酸洗等前處理制程清除原膜表面的異物，干燥并靜置一適當時間后，再施以非熱電漿處理(Non－ThermalPlasmas，NTPS)，能降低光學薄膜表面的接觸角度，以提高貼合的成功率。文檔編號G02F1/13GK1815281SQ20051000598公開日2006年8月9日申請日期2005年2月2日優(yōu)先權日2005年2月2日發(fā)明者王宜屏,施明志,鄭堯中申請人:力特光電科技股份有限公司