CN101008689A - 光学膜清洗方法 - Google Patents

Abstract

一种清洗方法，用以清洗经碱化处理过的光学膜，其包含有进行第一水洗过程，用以清洗该经碱化处理的光学膜；接着进行第二水洗过程，该第二水洗过程内包含至少一种有机溶剂，用以再次清洗该光学膜；以及进行除水过程，用以去除残留于该光学膜上的水分。

Description

光学膜清洗方法

技术领域

本发明涉及一种光学膜的清洗方法，特别是一种用以清洗经碱化处理的光学膜的清洗方法。

背景技术

在液晶显示器中，偏光片为其不可或缺的主要光学组件之一，用以将原本不具偏振性的自然光，转变成偏振光，因此液晶显示器就能利用此偏振光，加上液晶分子偏转特性与滤光层，来达到控制光线的通量以呈现不同灰度的色彩信号。

参照图1，偏光片10的主要结构包含表面保护膜100如聚乙烯、三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，以下简称为TAC)膜102、106、聚乙烯醇(polyvinylalcohol，以下简称为PVA)偏光基体104、热融胶层108、和剥离膜(releasefilm)110。其中，TAC膜102、106用以支撑及保护PVA偏光基体104。此外，除了一般表面未经过特殊处理的TAC膜的外，也可根据各特定用途贴上广视角膜(wide view film)或增亮膜(brightness enhance film)等，或将液晶分子涂布并交联于TAC膜上而形成超广角TAC(super wide-view TAC，以下简称为SWV TAC)膜、以及抗眩TAC膜(anti-glare，AG TAC)等。

一般而言，TAC膜贴合于PVA偏光基体前的前碱化处理为偏光膜过程中必备的要素之一，而经过碱化处理的后，还需要实施清洗过程，以去除碱液并将处理过后的TAC膜回收。参照图2，图2为通常的TAC膜碱化处理与清洗过程的流程图。如图2所示，TAC膜20放置于放卷机200中，接着利用收卷机212的作用来带动TAC膜20，使其先经过含有氢氧化钾或氢氧化钠等碱液的碱化槽202来作碱化处理，再经过含有纯水的第一水洗槽204进行水洗过程，以清洗TAC膜20表面的碱液。接下来TAC膜20会经过第二水洗槽206，以避免碱液不易从膜面清除的问题，而第二水洗槽206可另外加入硫酸以中和残余的碱液，因此第二水洗槽206又称为中和槽。然后TAC膜20通过含有纯水的第三水洗槽208，再进行一次水洗过程，以纯水将膜面清洗干净。最后利用烘箱210将TAC膜20表面的水分烘干，并经由收卷机212收卷起来以待后续过程。

然而，通常的TAC膜前处理过程中却常出现不预期地出现一些膜脏的问题，例如因碱化处理所产生的醋酸钠等化学物质与碱液干涸残留所形成的小白点，或是因高速通过烘箱时，烘箱温度不够高而留下的水渍或水痕等。

此外，参照图3，图3为SWV TAC膜的剖面图。如图3所示，SWV TAC膜30于TAC膜302的其中表面先贴附一层配向膜304，再于其上涂布并交联一液晶分子层306。由于在进行碱化处理时，配向膜304易被碱破坏，因此液晶分子层306必须完全覆盖住配向膜304，并于TAC膜302的边缘将其压花以利于SWV TAC膜30的回收。然而液晶分子层306因其压花部分308与TAC膜302的表面附着性较差，故非常容易于前述的碱化处理与清洗过程中，因放卷机滚轮的压力或温度等的过程条件，而产生压花部分308的液晶分子剥落的情形。所以SWV TAC膜30除了会发生上述TAC膜302表面具有膜脏等问题，在SWV TAC膜30的液晶分子层306的表面，还具有易于沾附大量液晶分子的问题。

为解决上述膜脏问题，常用技术已提供多种方法，例如增加中和槽的温度或浓度，以减少小白点的形成，或是增加各水洗槽的温度达35℃以上，藉以提高洗净效果来减少小白点等膜脏的产生等等。然而这些方法若应用于SWV TAC膜时，却反而会增加其压花部分的液晶分子掉落的数量。另外，提高烘箱温度至95℃虽可避免水痕或水渍的产生，但此法又会使得TAC膜容易脆化(fragile)。

因此目前本领域大多采用于TAC膜面另外贴覆保护膜的方法以完全杜绝上述问题，但该方法不仅需增加贴覆保护膜的步骤，以及后续过程中对应于此额外的保护膜所产生的撕除步骤，使过程复杂化，而且保护膜本身亦被当作耗材来使用，更提高了生产成本。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种光学膜的清洗方法，用以清洗经碱化处理过的光学膜，以解决膜脏问题并避免小白点与水渍的产生，且可简化其清洗过程而能够增进产业的利用性。

为达到上述目的，本发明提供一种光学膜的清洗方法，用以清洗碱化处理过的光学膜，其包含进行第一水洗过程，用以清洗经碱化处理的该光学膜；接着进行第二水洗过程，该第二水洗过程包含至少一种有机溶剂，用以再次清洗该光学膜；以及进行除水过程，用以去除残留于该光学膜上的水分。

根据本发明所提供的清洗光学膜的方法，可使水洗过程在室温下进行，且更可省去于该光学膜两侧贴上保护膜等贴附过程，而可达简化过程并降低成本的效果。

附图说明

图1为常用偏光片的剖面图；

图2为通常的清洗过程的示意图；

图3为通常的SWV TAC膜的剖面图；

图4为本发明所提供的清洗方法的示意图。

主要组件符号说明

10         偏光膜           100    表面保护膜

102        TAC膜            104    PVA偏光基体

106        TAC膜            108    热融胶层

110        剥离膜           20     TAC膜

200        放卷机           202    碱化槽

204        第一水洗槽       206    第二水洗槽

208        第三水洗槽       210    烘箱

212        收卷机           30     SWV TAC膜

302        TAC膜            304    配向膜

306        液晶分子层       308    压花部分

40         光学膜           400    放卷机

402        碱化槽           404    第一水洗槽

406        中和槽           408    第二水洗槽

410        烘箱             412    收卷机

具体实施方式

参照图4，图4为本发明所提供的优选实施例的示意图。根据本发明所提供的光学膜的清洗方法，其可应用在各式光学膜产品，例如表面未处理的TAC膜、表面贴附液晶分子的SWV TAC膜、广视角TAC膜、增亮TAC膜、或抗眩TAC膜等。

如图4所示，光学膜40放置于放卷机400中，接着利用收卷机412的作用来带动光学膜40的卷放动作，使其先经过碱化槽402进行碱化处理，其中碱化槽402内含有浓度为5～10％的氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)等碱液，且槽内温度为45～55℃。随后进行第一水洗过程，第一水洗过程在进行含有纯水的第一水洗槽404中，由于第一水洗过程用以洗净光学膜40表面由碱化槽402带来、附着的碱液，因此第一水洗过程所需的水洗槽数量可视实际状况加以调整，并不限于本实施例所揭露的单一的第一水洗槽404。此外，为洗净经碱化后所产生醋酸钠与残留的碱液，并减少光学膜40的胀缩性，第一水洗过程的温度仅略低于碱化处理中碱化槽402的温度，如30～40℃。

接着为更有效去除膜面脏污如醋酸钠所形成的小白点，本发明所提供的清洗方法还包含在第一水洗过程后的中和过程，该中和过程在进行中和槽406中，且中和槽406内包含至少一种酸性溶液，例如硫酸，而硫酸的浓度范围小于4％。

随后再进行第二水洗过程，用以再次清洗光学膜40。第二水洗过程在第二水洗槽408中进行，其内包含纯水与至少一种有机溶剂。而该有机溶剂可包含高挥发性的醇类、酮类或酯类等有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、或乙酸乙酯等，而以异丙醇为优选；且该有机溶剂的浓度为1～20％，优选为5～6％的浓度。

由于本发明利用极性物质与极性相当的物质互相吸引，而非极性物质会与非极性物质相互吸引的“同类互溶”的原理，因此本发明在第二水洗过程加入有机溶剂，即利用有机溶剂与水互溶的特性，而且该有机溶剂又能与水完全互溶且不会伤及如TAC膜等的光学膜40，且用以清洗表面贴附有液晶分子的SWV TAC膜等的光学膜40时，还可避免其掉落的液晶分子沾附于SWV TAC膜面上的情形。

再参照图3，如前所述，在常用技术中，SWV TAC膜30表面贴附的液晶分子层306易于碱化处理与清洗时发生掉落的现象，且剥落的液晶分子附着在液晶分子层306的表面，而不会附着另一侧未贴附液晶分子的TAC膜302的表面。而本发明在第二水洗过程中加入有机溶剂来清洗SWV TAC膜30时，可将液晶分子层306的接触角由原先的90度降低至35度以下，也就是说，SWV TAC膜30的表面由于接触角下降，有利于膜面的湿润，因此掉落的液晶分子与液晶分子层306可有效被有机水溶液所阻隔，而不容易在附着于液晶分子层306的上，藉此达到避免液晶分子黏着于SWV TAC膜30的功效。另外，由于有机溶剂含有疏水性的碳氢原子，其与掉落的液晶分子具有较强的范德华力，且有机溶剂本身具有亲水性的氢氧基，其易与水产生氢键而完全溶于水中，因此有机溶剂在此具有了如同清洁剂一样的功能，易于将脏污与掉落的液晶分子带走又易于被水冲洗。

参照表1，表1为本发明所提供的清洗方法与常用技术的比较：

表1：常用技术与本发明效果的比较

	有机溶剂/浓度	液晶粒子附着数目(1330mm*1000mm)
			常用技术	无	4～6颗
实施例1	甲醇/1～20％	2～3颗
			实施例2	乙醇/1～20％	1～3颗
实施例3	丙醇/1～20％	1～3颗
			实施例4	异丙醇/1～20％	0～1颗
实施例5	丙酮/1～20％	1～3颗
			实施例6	甲基乙基酮/1～20％	1～3颗
实施例7	乙酸乙酯/1～20％	0～3颗

由表1的实际量测数据可知，本发明所提供的清洗方法确实可有效解决常用技术的问题。此外，值得注意的是，由于加入有机溶剂后即可增加膜脏洗净能力并减少液晶分子的附着，所以在本发明的实施例中，中和过程与第二水洗过程的中和槽406与第二水洗槽408的槽内温度不需刻意升高，仅需于室温下即可达到清洗的功效。如果在SWV TAC膜上进行，也可再降低SWV TAC膜压花部分掉落的液晶分子数目。另外，有机溶剂的添加，并不限于第二水洗过程，其也可视过程的需要或特殊的产品考虑而选择性加入到第一水洗过程或中和过程中。

再参照图4，本发明还提供除水过程，使光学膜40通过烘箱410。因有机溶剂具有高挥发性醇类、酮类或酯类，与水互溶后可降低水的沸点，故烘箱410温度设定于70～80℃即可除去膜面水渍，也因此更可避免烘箱410温度过高使得光学膜40脆化的问题。最后光学膜40再经由收卷机412回收，以供后续过程使用。

综上所述，本发明所提供的方法，在第二水洗过程中加入有机溶剂，藉此洗去光学膜经碱化处理后产生的小白点等膜脏，用于清洗SWV TAC膜时还可避免剥落的液晶分子附着于SWV TAC膜面上。另外，根据本发明所提供的方法，中和过程与第二水洗过程可于室温下进行，针对SWV TAC膜还可降低其液晶分子剥落的数量，而且除水过程中烘箱的温度可调降至70℃，更可避免光学膜因过热而产生的脆化问题。因此本发明除了可有效去除光学膜表面脏污与表面附着液晶分子外，还可简化光学膜的清洗过程。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依照本发明权利要求所做的同等变化与修饰，都应属于本发明所涵盖的范围。

Claims (13)

1.一种光学膜的清洗方法，用以清洗经碱化处理过的光学膜，包含：

进行第一水洗过程，用以清洗经碱化处理的该光学膜；

进行第二水洗过程，且该第二水洗过程内包含至少一种有机溶剂，用以再次清洗该光学膜；以及

进行除水过程，用以去除残留于该光学膜上的水分。

2.如权利要求1所述的清洗方法，其中该光学膜为三醋酸纤维素膜。

3.如权利要求1所述的清洗方法，其中该碱化处理在碱化槽中进行，且该碱化槽包含氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

4.如权利要求1所述的清洗方法，其中该第一水洗过程在至少第一水洗槽中进行，且该第一水洗槽包含纯水。

5.如权利要求4所述的清洗方法，其中该第一水洗槽更包含至少一种有机溶剂。

6.如权利要求1所述的清洗方法，还包含中和过程，在该第一水洗过程后进行。

7.如权利要求6所述的清洗方法，其中该中和过程在中和槽中进行，且该中和槽包含至少一种酸性溶液。

8.如权利要求7所述的清洗方法，其中该酸性溶液包含硫酸。

9.如权利要求7所述的清洗方法，其中该中和槽还包含至少一种有机溶剂。

10.如权利要求1所述的清洗方法，其中该第二水洗过程在第二水洗槽中进行，且该第二水洗槽包含纯水。

11.如权利要求1、5、9所述的清洗方法，其中该有机溶剂的浓度范围是1％～20％。

12.如权利要求1、5、9所述的清洗方法，其中该有机溶剂包含高挥发性的醇类、酮类或酯类等有机溶剂。

13.如权利要求12所述的清洗方法，其中该有机溶剂包含甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、或乙酸乙酯。

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