抗眩膜及抗眩塗液組合物的製作方法

2023-05-30 13:59:41 1

專利名稱：抗眩膜及抗眩塗液組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種抗眩膜及用以製得該抗眩膜的抗眩塗液組合 物，其可降低因光線所產生的刺眼與眩光。
背景技術：
應用於顯示器最外層的偏光才反主要是由兩片三醋酸纖維素
(triacetyl cellulose, TAC)中間夾著聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)
的簡單結構所構成，並且常在三醋酸纖維上估支些光學的表面處理來 增強其物性或附加其它光學功能，常見的如硬鍍膜、抗眩膜和抗反 射膜等。其中，抗眩膜便是在硬鍍膜中分布一些微粒來達到具有消 光效果的抗眩功能。
抗眩膜，或可稱為抗眩光學膜，如圖l所示，已知的抗眩膜12 一般是將透明粒子14分散於透明樹脂16中所得到，作法是將折射 率相當的透明樹脂16與透明粒子14相互混合後，經塗布於基材10 上，固化後得到光學薄膜12,該薄膜的粒子部分外露於表面造成表 面的凹凸起伏，導致光線18產生表面散射與折射，來達到抗眩的 效果。如日本特開平第6-18706號中所4皮露，將含有二氧化石圭的顆 粒(silica particles)混摻於樹脂內一起塗布於透明基材表面，造成表 面凹凸起伏，利用表面高低起伏的微粒將光線擴散而達到抗眩效 果。但這種方法僅有外部光線的擴散，針對材料內部光線擴散的效 果並不明顯。因此又發展出利用兩種大小不同且折射率不同的粒 子，依不同的比例製作成同時具有內部擴散與外部擴散的抗眩光薄膜。例如大日本印刷公司的美國專利第6，217,176B1號中所披露， 將兩種不同折射率的透明微粒混摻於樹脂中，兩透明微粒彼此間的 折射率係數與樹脂的折射率係數差約在0.03至0.2之間，透明微粒 的粒徑分布約在1至5 jim。
抗眩力莫可應用於需要降〗氐刺眼與眩光的表面，例如顯示器表面 等等，因此，對於效果更好的抗眩膜仍有其需要。

發明內容
本發明的目的是提供一種抗眩膜，及可用以製得該抗眩膜的一 種抗眩塗液組合物。這種抗眩膜可增加對光線的消光程度並提高抗 眩效果。
才艮據本發明的抗眩膜包括經固化的透光性樹脂層，及一種具有 透光性的中空顆粒，其中，中空顆粒分布於透光性初於脂層中並且部 分外露，中空顆粒的內徑對外徑之比在0.1至0.9的範圍內，中空 顆粒的外徑對透光性樹脂層的厚度之比在0.15至1的範圍內，且中 空顆粒與透光性樹脂層折射率不相同。
根據本發明的抗眩膜，其中，所述中空顆粒包括有機樹脂或無 機氧化物。所述中空顆粒包括選自壓克力系、聚苯乙烯、壓克力與 聚苯乙烯的共聚物、聚石灰酸酯、與無扭J圭氧化物中的一種。所述中 空顆粒的粒徑在1至10樣i米的範圍內。所述中空顆粒為球形。所 述中空顆粒具有平滑的表面。所述中空顆粒具有粗糙的表面。所述 中空顆粒具有多孔性的表面。所述中空顆粒的中心為氣體、空氣或 真空。
根據本發明的抗眩膜，其中，所述經固化的透光性樹脂層為100 重量份，及所述中空顆粒為0.3至20重量份。
5才艮據本發明的抗眩膜，其中，所述經固化的透光性樹脂層包括 經紫外線固化的透光性樹脂層。
根據本發明的抗眩膜，其中，所述經固化的透光性樹脂層包括 具有丙烯酸官能團的聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、 胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺環縮醛樹脂、聚硫醇聚烯
(polythiol-polyene )樹脂、及聚丁二烯樹脂中的 一種。
才艮據本發明的抗眩塗液組合物包4舌100重量份的 一種可照光固 化的透光性樹脂；0.5至20重量份的一種具有透光性的中空顆粒， 其中，中空顆粒的內徑對外徑之比在0.1至0.9的範圍內，及中空 顆粒與經過固化後的透光性樹脂折射率不相同；及溶劑，其量是使 抗眩塗液組合物具有5至100釐泊(centipoise, CPS)的黏度。
根據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒包括有機 樹脂或無一幾氧化物。
才艮據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒包括選自 壓克力系、聚苯乙烯、壓克力與聚苯乙烯的共聚物、聚碳酸酯、與 無初J圭氧〗匕物中的 一種。
才艮據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒的粒徑在 1至l(H敬米的範圍內。
根據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒為球形。
才艮據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒具有平滑 的表面。
根據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒具有粗糙 的表面。才艮據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒具有多孔 性的表面。
根據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒的中心為 氣體、空氣或真空。
才艮據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述可照光固化的透光 性樹脂包括可經紫外線固化的透光性樹脂。
才艮據本發明的抗眩塗液組合物，其中，所述可照光固化的透光 性樹脂包括具有丙烯酸官能團的聚酯初t脂、聚醚初t脂、丙晞酸衝對脂、 環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺環縮醛樹脂、聚碌u醇聚
丈希(polythiol-polyene )杉於月旨、及聚丁二歸衝對月旨中的 一種。
與現有技術相比，本發明是將一種中空粒子摻雜於透明樹脂當 中，並且部分外露，利用中空顆粒本身包覆空氣、其它氣體或真空 於內部，與外層材料具有折射率差異，以造成光線多次折射，促進 光線擴散，來增加抗眩效果，因此，中空粒子的4吏用量相對不多， 即可更有效降低因光線所產生的刺眼與眩光。本發明的抗眩膜可使 用於例如計算機、電視、汽車用儀器等各種顯示器表面，但不限於 此。


圖1為已知的抗眩膜的剖面示意圖。
圖2為根據本發明的抗眩膜的剖面示意圖。
圖3為根據本發明的抗眩膜中光線進行的示意圖。
具體實施例方式
衝艮據本發明的抗眩膜包括經固化的透光性樹脂層及一種具有
透光性的中空顆粒。圖2示出了依據本發明的抗眩膜的具體實施例。 抗眩月莫22覆蓋基材20。抗眩膜22包括中空顆粒24及樹脂層28。 中空顆粒24是微米級的顆粒或微粒，分布(優選是均勻分布)於樹脂 層28中並且部分外露。中空顆粒24具透光性，其包括殼體25及 中空部分26。因此，中空顆4立24具有內徑及外徑，其內徑對外徑 之比(內徑/夕卜徑)在0.1至0.9的範圍內，更優選在0.2至0.85的範 圍內。中空顆粒25的外徑對樹脂層28的厚度之比在0.15至1的範 圍內，更優選在0.2至1的範圍內。太薄的殼體，如果強度不足， 易在加工或操作時破裂；過厚的殼體則多次折射的功能會不顯著； 適當厚度的殼體總體上來看具有更好的折射效果。樹脂層28具有 透光性。在本發明中，中空顆粒與樹脂層的折射率並不相同，可相 差例如0.02以上，更優選在0.003至0.2之間，以在界面造成折射， 促進光線的擴散效果。
根據本發明的抗眩膜的組成中的中空顆粒，或可稱為中空微 粒，其為球體，表面可以是平滑、粗糙、或是多孔質。如果是多孔 質的3求體，4吏其比表面積、至少大於100g/n^以上，可更力。有利於分 散於透明樹脂層中。中空顆粒的外徑可為例如1至10孩i米，優選 為1至5孩支米，則內4聖可為例3。 0.1至9孩i米，^尤選為0.15至4.5 孩t米。殼體的材並+可為有才幾樹脂或無才幾氧化物，例如壓克力系樹 脂、聚苯乙烯類樹脂、壓克力與聚苯乙蹄的共聚物類樹脂、聚碳酸 酯類樹脂、與無機矽氧化物等。中空部分(或稱為中空顆粒的中心) 可為空氣或是其它氣體、或是真空，沒有特別限制。根據本發明的抗眩膜組成中的透光性樹脂層，可為 一般的硬塗
(hard coating)層，例如紫外線(UV light)可固化的透明樹脂，其成分 優選具有丙歸酸酯系官能團。例如具有丙烯酸酯系官能團的較低 分子量的聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸 酯樹脂、醇酸樹脂、螺環縮醛樹脂、聚硫醇聚烯(polythio1-polyene) 樹脂、聚丁二烯樹脂。
才艮據本發明的抗眩膜中，經固化的透光性;時脂層與中空顆粒的 含量並無特別限制，相信只要是經固化的透光性樹脂層中散布有中 空顆粒，即可有抗眩的效果。此外，中空顆粒的含量還可視其材料 種類、性質、粒徑、內外徑、以及所欲獲得的霧度值而定， 一般應 用於抗眩目的的可能的霧度值範圍約為3至90，因此中空顆粒的含 量可依名夂獲得的霧度值而定。大致上，以經固化的透光性樹脂層為 100重量份為基準，可使用0.3至20重量份、更優選為0.5至15重 量份、及最優選為1至IO重量份的中空顆粒，但並不限於此。
根據本發明的抗眩膜可應用於許多基材，以提供抗眩的功能。 特別是可應用於具有高透明性的有機基材，例如TAC、聚對苯二 曱酉交乙酯(PET)、 二乙*夬纖維素、乙f臾丁S臾纖維素(cellulose acetate butyrate)、聚醚碸、聚丙烯酸系樹脂、聚胺基曱酸酯系樹脂、聚酯、 聚碳酸酯聚碸、聚醚、聚曱基戊醯、聚醚酮、聚曱基丙烯腈等，可 以是薄膜材料的形式，例如厚度為25pm至300|im的薄膜。
當光線入射至根據本發明的抗眩膜時，棵露於外部的部分中空 顆粒會將光線散射，在外部造成擴散現象。而進入抗眩膜內部的光 線，包括經由基材進入抗眩膜內部的光線，會因光線通過中空微粒 而發生多重折射的現象，而使光線在樹脂層內部有擴散的現象。例 如圖3所示的光線行進示意圖，光線30及32分別由基材射入樹脂 層28，光線30遇到中空顆粒24，經過中空顆粒的殼體25、中空部 分26、再經過一次殼體25的多次折射，最後以大角度散射，擴散
9至外部環境。光線32未遇到中空顆粒，而直接經由樹脂層28的折 射，進入外部環境。光線31由外部環境射入中空顆粒24,在中空 顆粒與外部環境的界面及中空顆粒內部的界面產生不同角度的反 射。因此，本發明的抗眩膜使用中空孩i粒，可同時提供外部光線與 內部光線擴散的效果。並且，僅需微量添加即可達到良好的抗眩效 果。
可將根據本發明的抗眩膜以固化膜的狀態貼合於基材，以達到 抗眩效果；或可利用塗Jt的方式，以預先製得的塗液，塗H於基材 上，經過固化而形成本發明的抗眩膜，以達抗眩效果。此預先製得 的塗液即為抗眩塗液組合物，是本發明的另一方面，其為混合物， 包括如上述的可照光固化的透光性樹脂、如上述的具有透光性的中 空顆#立、及溶劑。
同上所述，透光性的中空顆粒與可照光固化的透光性樹脂的量 可依材料種類、性質、粒徑、內外徑、以及所名夂獲得的霧度值而定。 其中優選的範圍可為例如使用100重量份的可照光固化的透光性樹 脂，及使用0.3至20重量份、更優選為0.5至15重量份、及最優 選為1至10重量份的具有透光性的中空顆粒。溶劑的量優選為使 抗眩塗液組合物整體能具有5至IOO釐泊的黏度所需的量，以利實 施塗敷的1^更利性。將抗眩塗液組合物塗Jt於基材後，經過照光將透 光性樹脂固化，即得如上述的經固化的透光性樹脂層。所使用的溶 劑優選具有揮發性，在塗Jt塗液及固化過程中，可經由揮發而移除。 其可為例如曱基乙基酮(methyl ethyl ketone, MEK)、曱苯(toluene) 或乙酉交乙酉旨(ethyl acetate)。
以下，特舉若干實施例以說明才艮據本發明的抗眩膜的製法，並 與比l交例進4於比4交。
實施例實施例1
將100重量份的紫外光硬化樹脂B-500SF (商品名，日本新中 村化學公司製造)，以MEK溶劑稀釋成固含量約80%的塗液，並加 入3重量份的二氧化矽系中空粒子(其平均粒徑約3.5 攪拌分 散於上述樹脂中，即得到抗眩塗液，黏度為14 18CPS。將此抗眩 塗液塗布在厚度80iam的TAC透明基材(日本富士寫真公司製造)上。 然後置於80。C循環烘箱中千燥約1分鐘，之後經能量約為540 mJ/cm2的紫外線照射後，即製得#4居本發明的抗眩膜。
實施例2
將100重量份的紫外光硬化樹脂B-500SF以MEK溶劑稀釋成 固含量約80%的塗液，並加入2重量份的壓克力系中空粒子(其平 均粒徑約為7至8 fim),攪拌分散於上述樹脂中，即得到抗眩塗液， 黏度為14~18 CPS。將抗眩塗液塗布在厚度80 jam的TAC透明基材 (曰本富士寫真公司製造)上，並置於80。C循環烘箱中乾燥約1分鐘， 之後經能量約為540mJ/cn^的紫外線照射後，即製得根據本發明的 抗眩膜。
比較例1
將100重量份的紫外光硬化樹脂B-500SF以MEK溶劑稀釋成 固含量約65%的塗液，並加入3重量份無機氧化矽系粒子(其平均 粒徑約為5 nm, 4斤射率約為1.48)分散於上述一對脂中。將抗眩塗液 塗布在厚度80 pm的TAC透明基材(日本富士寫真7^司製造)上，並 置於80。C循環烘箱中乾燥約1分鐘，之後經劑量約為540 mJ/cm2 的紫外光照射，即製得抗眩膜。
ii比較例2
將100重量4分的紫外光^5更化樹脂B-500SF以MEK溶劑稀釋成 固含量約65%的塗液，並加入3重量^f分有機壓克力系粒子(其平均 粒徑約5 fim,折射率約為1.49)分散於上述樹脂中。將抗眩塗液塗 布在厚度80 iam的TAC透明基材(日本富士寫真公司製造)上，並置 於8(TC循環烘箱中乾燥約1分鐘，之後經劑量約為540mJ/cm2的紫 外光照射，即製得抗眩膜。
上述實施例1與2及比較例1與2的抗眩膜的測試結果如圖4 所示的數據表所列，其中霧度值(haze)是通過JIS K 7105方法測定， 光澤度(gloss)是通過JIS Z 8741方法測定，硬度是通過JIS K 5600 測定。由數據表中示出的結果可知，以中空微粒做為抗眩膜的粒子， 在霧度值的表現都比實心粒子材料的抗眩微粒表現得優異。如實施 例1與實施例2所示，不論是以中空二氧化矽顆粒或是壓克力系列 的中空顆粒來當作抗眩微粒，其在光學性質上的表現都比實心粒子 材質的微粒(比較例1與比較例2)要優異。在使用量相同的條件 下，本發明的抗眩膜不4又霧度值相對4是高，且通過內部多次光線折 射與擴散導致材料內部霧度值也提高，並且通過外部表面粒子棵露 還可造成表面反射程度下降，也就是，降低光澤度(gloss)，因此確 實增加透明材^f的抗眩功能。另外，對於表面為多孔質的中空顆粒 其表面積越大，則在樹脂中的分散性越好。
以上所述僅為本發明的優選實施例，凡根據本發明權利要求所 做的等同變化與4務改，都應屬於本發明的涵蓋範圍。
主要組件符號i兌明
10 基材 12 光學薄膜14 透明粒子
18 光線
22 抗睹膜
25 殼體
28 樹脂層
32 光線
16 透明樹脂 20基材
24 中空茅貞4立
26 中空部分
30 光線
權利要求
1. 一種抗眩膜，包括經固化的透光性樹脂層；及一種具有透光性的中空顆粒，其中，所述中空顆粒分布於所述透光性樹脂層中並且部分外露，所述中空顆粒的內徑對外徑之比在0.1至0.9的範圍內，所述中空顆粒的外徑對所述透光性樹脂層的厚度之比在0.15至1的範圍內，及所述中空顆粒與所述透光性樹脂層折射率不相同。
2. 根據權利要求1所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒包括有機 樹脂或無一凡氧化物。
3. 根據權利要求2所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒包括選自 壓克力系、聚苯乙烯、壓克力與聚苯乙烯的共聚物、聚碳酸酯、 與無一幾石圭氧化物中的 一種。
4. 才艮據權利要求1所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒的粒徑在 1至l(H效米的範圍內。
5. 才艮據權利要求1所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒為球形。
6. 根據權利要求1所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒具有平滑 的表面。
7. 根據權利要求1所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒具有粗糙 的表面。
8. 根據權利要求1所述的抗眩膜，其中，所述中空顆粒具有多孔 性的表面。
9. 一種抗眩塗液組合物，包括100重量〗分的一種可照光固化的透光性樹脂；0.3至20重量^f分的一種具有透光性的中空顆粒，其中， 所述中空顆粒內徑對外徑之比在0.1至0.9的範圍內，及所述 中空顆粒與經過固化後的所述透光性樹脂折射率不相同；及適量的足夠使所述透光性樹脂及所述中空顆粒分散於其 中的溶劑。
10. 根據權利要求9所述的抗眩塗液組合物，其中，所述中空顆粒 包4舌有才幾初t脂或無才幾fU匕物。
全文摘要
本發明涉及一種抗眩膜，包括經固化的透光性樹脂層及一種具有透光性的中空顆粒。中空顆粒分布於透光性樹脂層中並且部分外露，其內徑對外徑的比在0.1至0.9的範圍內，中空顆粒的外徑對透光性樹脂層的厚度比則在0.15至1的範圍內，且中空顆粒與透光性樹脂層折射率不相同。由於中空顆粒部分體積外露於透光性樹脂層表面，並具有中空結構，因此所得的光學薄膜具有優異的抗眩性質。
文檔編號G02B1/10GK101470216SQ20071030708
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者翁暢健, 邱若婷, 陳慶松 申請人:達信科技股份有限公司