TWI432794B - Anti - glare film with different internal and external haze and its making method - Google Patents

Description

不同內外霧度之抗眩膜及其製作方法

本發明係有關一種抗眩膜，尤指一種不同內外霧度之抗眩膜及其製作方法。

隨著光電科技的進步，抗反射光學薄膜之研究成為重要發展之技術。抗反射光學薄膜之研究在光學領域中應用非常廣泛，在光學元件表面鍍上抗反射膜，可以增進光學儀器整體之表現。近年來，液晶顯示器(LCD)被廣泛應用於各項現代電子化產品，如個人電腦、筆記型電腦、數位相機、行動電話、PDA及液晶電視(LCD TV)等。由於外在光線在照射顯示器表面之玻璃或塑膠基材的表面時約會有4~5%的反射，因此液晶顯示器在使用時，容易受外界光線干擾，影響畫面視覺效果，對於大尺寸面板，特別是大於20吋以上之液晶電視而言，其螢幕表面外在光反射影響更為明顯。為了解決外在光線的干擾，抗眩膜因效果明顯及成本較低等因素，廣泛應用於筆記型電腦、電腦之液晶顯示螢幕上。

圖1係一習知技術之抗眩膜結構示意圖，抗眩膜是藉由抗眩粒子的添加以達到抗眩之效果，如圖所示：該抗眩膜結構包含有一基材1、一設置於該基材1之上的抗眩膜塗層2，該抗眩膜塗層2包含有一樹脂3及一光散射粒子4，其製作方法為；將一抗眩膜塗液塗佈於該基材1上，經過烘箱將該抗眩膜塗液中所含之溶劑蒸發， 再經過紫外燈照射或烘箱後使該抗眩膜塗液中之樹脂3產生硬化反應，形成該抗眩膜塗層2。該抗眩膜塗層2內之光散射粒子4在該抗眩膜塗液剛塗佈在該基材1上時，均勻分散在該抗眩膜塗液中，當該抗眩膜塗液中之溶劑蒸發後，該樹脂3和該光散射粒子4逐漸沉降，形成該抗眩膜塗層2。由於該抗眩膜塗液之溶劑蒸發時，溶劑與該樹脂3、溶劑與該光散射粒子4以及該樹脂3與該光散射粒子4之間的作用力複雜，使得該光散射粒子4在乾燥後隨機分佈於該抗眩膜塗層2中。但上述之技術無法控制該光散射粒子4在該抗眩膜塗層2中之分佈狀況，無法有效控制抗眩膜之霧度。而如美國專利公告第5998013號之”Anti-glare hard coat film and process for producing the film”、美國專利公告第6217176號之”Antiglare film and use thereof”、美國專利公告第6613426B2號之”Very fine anti-glare hard coat film”、美國專利公告第6696140B2號之”Anti-glare film and process for producing same thereof”、美國專利公告第6896960號之”Anti-glare hard coat film”、美國專利公告第7033638B2號之”Antiglare film and process for producing the same”中所揭示之內容，其係揭露了各種不同製作抗眩膜之方法或材料，其主要是利用光散射粒子之大小和數量以及樹脂層之厚度來控制抗眩膜之霧度。此外，如中華民國專利公告第557363號之”抗眩膜”、中華民國專利公告第590886號之”形成抗眩抗反射膜的方法”及中華民國專利公告第”M252022”號之”光學抗眩薄膜”，其係亦揭露了利用光散射粒子之大小和數量以及樹脂層之厚度來控制抗眩膜之霧度的方法及材料。

但，由於塗佈設備之限制，對於塗佈製程調整不是一件容易的事 情。因此，若要製作不同霧度之抗眩膜，抗眩膜塗液之配方須要重新設計，且因為濕膜厚度、光學塗液粘度以及光散射粒子與樹脂之搭配性等因素考量，不容易製作出所設計之內外霧度值的抗眩膜。

如日本專利第2006-088643號之”manufacturing process of embossed roll”及美國專利第7008066B2號”Antiglare film process for producing the same,and display device using antiglare film”中所揭示之技術，其係藉由壓花滾輪使得塗膜表面形成凹凸微結構，以達到抗眩或是抗反射之效果。藉由上述之技術雖然可以製作不同霧度之抗眩膜，然而對於不同霧度抗眩膜之製造必須搭配不同之壓花滾輪，造成成本上之增加。此外，上述之方法只能改變外部霧度，無法有效調整內部霧度。

本發明之主要目的，在於解決習知技術無法有效分別控制抗眩膜之內外霧度的問題。

本發明之另一目的，在於提供一種製備方式簡單且成本低廉的抗眩膜。

為達上述目的，本發明提供一種不同內外霧度之抗眩膜，其包含有一透明基板及一由一抗眩膜塗液塗佈於該透明基板上形成的抗眩膜塗層，其中該抗眩膜塗液包含有一樹脂、一溶劑、一使該樹脂硬化的起始劑/硬化劑、一親樹脂光散射粒子及一疏樹脂光散射粒子。

此外，本發明也提供一種不同內外霧度之抗眩膜的製作方法，其包含有S1-S5共五個步驟，如下所列： S1：將一透明基板洗淨，烘乾備用；S2：製備一光散射粒子；S3：製備一反特性光散射粒子，藉由表面改質將步驟S2所製備之光散射粒子改質成對樹脂親疏特性相異之反特性光散射粒子；S4：製作一抗眩膜塗液，將步驟S2和步驟S3所製備之該光散射粒子及該反特性光散射粒子以所需比例置入於一樹脂中而得該抗眩膜塗液；及S5：將步驟S4所製備之抗眩膜塗液塗佈於步驟S1之透明基板上並烘乾，完成該抗眩膜之製作。

需特別說明的是，步驟說明中之光散射粒子可以為親樹脂光散射粒子或疏樹脂光散射粒子，並不限定必須先製備親樹脂光散射粒子或先製備疏樹脂光散射粒子，而反特性光散射粒子係指與先製備之光散射粒子特性相異的疏樹脂光散射粒子或親樹脂光散射粒子。

由上述說明可知，本發明藉由調整設置於該樹脂內的親樹脂光散射粒子及疏樹脂光散射粒子的比例濃度分別控制抗眩膜的內外霧度，藉此製造出符合不同需求的抗眩膜，並且，該親樹脂光散射粒子及該疏樹脂光散射粒子之內部材料相同，僅其表面官能基不同，具有製備容易及低成本的優點。

習知技術

1‧‧‧基材

2‧‧‧抗眩膜塗層

3‧‧‧樹脂

4‧‧‧光散射粒子

本發明：

10‧‧‧透明基板

20a、20b‧‧‧抗眩膜塗層

30‧‧‧樹脂

40a、40b‧‧‧親樹脂光散射粒子

50a、50b‧‧‧疏樹脂光散射粒子

51a、51b‧‧‧疏離層

圖1，係習知技術之抗眩膜結構示意圖。

圖2，係本發明一較佳實施例之剖面結構示意圖。

圖3，係本發明另一較佳實施例之剖面結構示意圖。

圖4，係本發明一較佳實施例之步驟流程示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱圖2所示，係本發明一較佳實施例之剖面結構示意圖，如圖所示：本發明係為一種不同內外霧度之抗眩膜，其包含有一透明基板10及一由一抗眩膜塗液塗佈於該透明基板10上形成的抗眩膜塗層20a，其中該抗眩膜塗液包含有一樹脂30、一溶劑、一使該樹脂30硬化的起始劑、一親樹脂光散射粒子40a及一疏樹脂光散射粒子50a，其中該起始劑亦可替換為硬化劑，同樣可達到使該樹脂30硬化的效果。

進一步的說明，該透明基板10係選自於由玻璃、壓克力(polyacrylate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚乙烯(polyethylene)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)及三醋酸纖維素(triacetyl cellulose)所組成之群組或其組合。該樹脂30係選自於由光硬化樹脂及熱硬化樹脂所組成之群組，其中該光硬化樹脂係選自於單體及寡聚物之任一種，該單體係選自於由異丁基丙烯酸酯(isobutyl acrylate)、2-乙基己基丙烯酸酯(2-ethylhexyl acrylate)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-hexanediol diacrylate)、三丙二醇二丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate)、三烴甲基丙烷二丙烯酸酯(trimethylolpropane diacrylate)、二季戊四醇五丙烯酸酯(dipentaerythritol pentaacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)及二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)，該寡聚物係選自於由聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚體(urethane(meth)acrylate oligomer)、聚酯丙烯酸酯低聚物(polyester(meth)acrylate oligomer)、環氧丙烯酸酯低聚物(epoxy(meth)acrylate oligomer)所組成之群組；該熱硬化樹脂係為無機樹脂及有機樹脂之任一種或其混合，該無機樹脂包含有甲氧基之四甲氧基矽烷(Tetramethyloxysilane)、四乙氧基矽烷(Tetraethyloxysilane,TEOS)及聚矽酸乙酯(Poly(ethyl silicate))，該有機樹脂係為壓克力樹脂及環氧樹脂之任一種。

而該起始劑係選自於由二苯甲酮(benzophenone)、1-氫氧-環己烷-苯基-酮(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone)、苯甲醯甲酸甲酯(methyl benzoylformate)及三芳基硫型六氟磷鹽(triarylsufonuium hexafluoro-antimonate salts)所組成之群組。

該硬化劑係選自於由氯化氫、硝酸、氨、偶氮二異丁晴(2-2-Azobis(isobutyronitrile),AIBN)、偶氮二異庚晴(2,2’-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile),ADVN)、過氧化苯甲醯(Benzoyl peroxide,BPO)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐(Methyl tetrahydro phthalic anhydride)、二乙烯三胺(Diethyltriamine)及雙氰胺(Dicyandiamide)所組成之群組。

再者，該親樹脂光散射粒子40a和疏樹脂光散射粒子50a係為有機粒子及無機粒子之任一種，該無機粒子係選自於由氧化矽(silicon oxide)、氧化鋁(aluminum oxide)、摻銻二氧化錫(antimony-doped tin oxide)、氧化錫(tin oxide)、銻化鋅(zinc antimonite)、五氧化銻(antimony pentoxide)、氧化銦錫(indium tin oxide)及摻鋁氧化鋅(aluminum-doped zinc oxide,zinc antimonate)所組成之群組，該有機粒子可以為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(polystyrene)及苯代三聚氰胺(benzoguanamine)所組成之群組。

而溶劑之材料係選自於由異丙醇(IPA)、甲乙酮(MEK)、甲基異丁酮(MIBK)、醋酸乙酯(EAC)、醋酸丁酯(BAC)、甲苯(toluene)、環己酮(cyclohexanone)、甲醇(methanol)及丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monoethyl ether acetate,PGMEA)所組成之群組。

由上述所製成之該親樹脂光散射粒子40a具有與該疏樹脂光散射粒子50a不同之表面官能基，而在本實施例中，該疏樹脂光散射粒子50a為該親樹脂光散射粒子40a表面改質之結果，因此，該疏樹脂光散射粒子50a包含有該親樹脂光散射粒子40a以及一形成於該親樹脂光散射粒子40a之外表面的疏離層51a。該親樹脂光散射粒子40a和疏樹脂光散射粒子50a之大小介於0.5-10um之間，更常見者為1~5um，由於該親樹脂光散射粒子40a不會排斥該樹脂30，因而沉浸在抗眩膜塗層20a內部，而相對的，該疏樹脂光散射粒子50a因為較為排斥該樹脂30，因而分散在抗眩膜塗層20a表層，藉由調整該親樹脂光散射粒子40a及該疏樹脂光散射粒子50a的濃度分別控制內霧度及外霧度。

請再參閱圖3所示，其係為本發明另一較佳實施例之剖面結構示意圖，與圖2中較為不同的地方是，該疏樹脂光散射粒子50b相互間具有聚集引力，會相互聚集形成一較大的聚集體於該抗眩膜塗層20b中，且該聚集體突出於該抗眩膜塗層20b的表面上，使該抗眩膜塗層20b的表面凹凸不平，藉此控制外霧度。同樣的，該疏樹脂光散射粒子50b包含有該親樹脂光散射粒子40b以及一形成於 該親樹脂光散射粒子40b之外表面的疏離層51b。

本發明亦提供了一種不同內外霧度之抗眩膜的製作方法，請參閱圖4所示，其係本發明一較佳實施例之步驟流程示意圖，該製作方法包含有S1~S5共五個步驟，如下所列：S1：將一透明基板洗淨，烘乾備用；S2：製備一光散射粒子；S3：製備一反特性光散射粒子，藉由表面改質將步驟S2所製備之光散射粒子改質成對樹脂親疏特性相異之反特性光散射粒子，使該反特性光散射粒子包含有該光散射粒子以及一形成於該光散射粒子之外表面的反特性層；S4：製作一抗眩膜塗液，將步驟S2和步驟S3所製備之該光散射粒子及該反特性光散射粒子以所需比例置入於一樹脂中而得該抗眩膜塗液；及S5：將步驟S4所製備之抗眩膜塗液塗佈於步驟S1之透明基板上並烘乾，完成該抗眩膜之製作。

需特別說明的是，步驟說明中之光散射粒子可以為親樹脂光散射粒子(40a、40b)或疏樹脂光散射粒子(50a、50b)，並不限定必須先製備親樹脂光散射粒子(40a、40b)或先製備疏樹脂光散射粒子(50a、50b)，而反特性光散射粒子係指與先製備之光散射粒子特性相異的疏樹脂光散射粒子(50a、50b)或親樹脂光散射粒子(40a、40b)。以先製備親樹脂光散射粒子來說(40a、40b)，該反特性層便可為前述之疏離層(51a、51b)，藉此達到親疏相異之特性。

綜上所述，由於本發明藉由調整設置於該樹脂30內的該親樹脂光散射粒子(40a、40b)及該疏樹脂光散射粒子(50a、50b)的比 例濃度分別控制抗眩膜的內外霧度，藉此製造出符合不同需求的抗眩膜，並且，該親樹脂光散射粒子(40a、40b)及該疏樹脂光散射粒子(50a、50b)之內部材料相同，僅其表面官能基不同，具有製備容易及低成本的優點。因此本發明極具進步性及符合申請發明專利之要件，爰依法提出申請，祈鈞局早日賜准專利，實感德便。

本發明更可藉由下列之較佳實施例來加以說明：基材前處理：將一PET基材以乙醇洗淨後，再以去離子水清洗，烘乾備用。

親樹脂光散射粒子及疏樹脂光散射粒子製作：將0.86g PVP-40(SIGMA-ALDRICH公司製造)與32ml乙醇混合1小時後，加入溶有1wt% AIBN(SHOWA公司製造)之8ml Styrene(SIGMA-ALDRICH公司製造)單體，並置入含有加熱回流裝置之三口圓底燒瓶，接著通氮氣30分鐘以去除氧氣，最後將去除氧氣後之物品放置於恆溫水浴中均勻攪拌，恆溫水浴之反應溫度為70℃，反應時間為24小時得一乳狀液體，將該乳狀液體以離心方式清洗數次後烘乾，得到一白色粉末的親樹脂光散射粒子。以金相顯微鏡(MICROTECH-835)量測其粒徑分佈大致為3.4-3.6微米。

取1g的親樹脂光散射粒子置於60ml樣品瓶內並加入10ml的工業乙醇後以超音波震盪10分鐘，接著取硫酸約2-2.5ml緩慢滴加瓶內，直到瓶內之pH值等於0.25左右，再以超音波震盪10分鐘，最後把整杯溶液放置於70℃的水浴中攪拌3小時，離心清洗並烘乾後可得疏親樹脂光散射粒子。

以下列舉三個不同實施例以加強說明本發明之特徵：

例一： 取0.6g之親樹脂光散射粒子加入4g異丁醇中，以超音波振動分散。再將5g季戊四醇三丙烯酸酯樹脂(Sartomer公司製造)及0.4g Irgacure 184(Ciba-Geigy公司製造)加入，以超音波振動分散。所得之塗液以RDS 5號塗佈棒塗佈於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上，然後置於70℃烘箱烘烤3分鐘，接著以H型水銀燈(劑量為500~600mJ/cm2)照射硬化，形成抗眩膜。

例二：取0.6g疏親樹脂光散射粒子加入4g異丁醇中，以超音波振動分散。再將5g季戊四醇三丙烯酸酯樹脂(Sartomer公司製造)及0.4g Irgacure 184(Ciba-Geigy公司製造)加入，以超音波振動分散。所得之塗液以RDS 5號塗佈棒塗佈於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上，然後置於70℃烘箱烘烤3分鐘，接著以H型水銀燈(劑量為500~600mJ/cm2)照射硬化，形成抗眩膜。

例三：取0.3g親樹脂光散射粒子和0.3g疏樹脂光散射粒子加入4g異丁醇中，以超音波振動分散。再將5g季戊四醇三丙烯酸酯樹脂(Sartomer公司製造)及0.4g Irgacure 184(Ciba-Geigy公司製造)加入，以超音波振動分散。所得之塗液以RDS 5號塗佈棒塗佈於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上，然後置於70℃烘箱烘烤3分鐘，接著以H型水銀燈(劑量為500~600mJ/cm2)照射硬化，形成抗眩膜。

以霧度計NDH-5000W(廠牌為Nippon Denshoku)進行全光穿透及總霧度與內、外部霧度之測量結果如表1所示：表1. 霧度計量測結果

由上表可知，藉由不同濃度設置之親樹脂光散射粒子與疏樹脂光散射粒子，可以有效的調整抗眩膜之內外霧度。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

10‧‧‧透明基板

20a‧‧‧抗眩膜塗層

30‧‧‧樹脂

40a‧‧‧親樹脂光散射粒子

50a‧‧‧疏樹脂光散射粒子

51a‧‧‧疏離層

Claims (9)

1. 一種不同內外霧度之抗眩膜，其包含有：一透明基板；一由一抗眩膜塗液塗佈於該透明基板上形成的抗眩膜塗層；該抗眩膜塗液包含有一樹脂、一溶劑、一使該樹脂硬化的起始劑、一親樹脂光散射粒子及一疏樹脂光散射粒子，該疏樹脂光散射粒子包含有該親樹脂光散射粒子以及一形成於該親樹脂光散射粒子之外表面的疏離層。
2. 一種不同內外霧度之抗眩膜，其包含有：一透明基板；一由一抗眩膜塗液塗佈於該透明基板上形成的抗眩膜塗層；該抗眩膜塗液包含有一樹脂、一溶劑、一使該樹脂硬化的硬化劑、一親樹脂光散射粒子及一疏樹脂光散射粒子，該疏樹脂光散射粒子包含有該親樹脂光散射粒子以及一形成於該親樹脂光散射粒子之外表面的疏離層。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之不同內外霧度之抗眩膜，其中該親樹脂光散射粒子沉浸在抗眩膜塗層內部，而該疏樹脂光散射粒子分散在抗眩膜塗層表層。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之不同內外霧度之抗眩膜，其中該疏樹脂光散射粒子相互間具有聚集引力，會相互聚集形成較大聚集體於該抗眩膜塗層中。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之不同內外霧度之抗眩膜，其中該樹脂係選自於由光硬化樹脂及熱硬化樹脂所組成之群組。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之不同內外霧度之抗眩膜，其中該親樹脂光 散射粒子和疏樹脂光散射粒子係為有機粒子及無機粒子之任一種，該無機粒子係選自於由氧化矽、氧化鋁、摻銻二氧化錫、氧化錫、銻化鋅、五氧化銻、氧化銦錫及摻鋁氧化鋅所組成之群組，該有機粒子可以為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及苯代三聚氰胺所組成之群組。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之不同內外霧度之抗眩膜，其中該親樹脂光散射粒子和疏樹脂光散射粒子之大小介於0.5-10um。
8. 一種不同內外霧度之抗眩膜的製作方法，其包含有下列步驟：將一透明基板洗淨，烘乾備用；製備一光散射粒子；藉由表面改質將前述所製備之光散射粒子改質成對樹脂親疏特性相異之一反特性光散射粒子，使該反特性光散射粒子包含有該光散射粒子以及一形成於該光散射粒子之外表面的反特性層；將該光散射粒子及該反特性光散射粒子置入於一樹脂中而得一抗眩膜塗液；及將該抗眩膜塗液塗佈於該透明基板上並烘乾，完成該抗眩膜之製作。
9. 如申請專利範圍第9項所述之不同內外霧度之抗眩膜的製作方法，其中該抗眩膜塗液係透過選自於由浸沾式塗佈、旋轉塗佈、繞線棒塗佈、狹縫式塗佈及凹版塗佈所組成之群組之方式塗佈於該透明基板上。