TWI621871B - 窗膜和包含所述窗膜的可撓性顯示器 - Google Patents

窗膜和包含所述窗膜的可撓性顯示器 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種窗膜和一種包含窗膜的可撓性顯示器。所述窗膜包含基層、形成於基層的一個表面上的窗塗層;以及形成於基層的另一表面上的背塗層,其中窗塗層由包括矽類樹脂的用於窗塗層的組成物形成,並且窗膜在背塗層上具有約1,000兆帕或大於1,000兆帕的彈性模數並且在黏合劑層上具有約6H或高於6H的鉛筆硬度。

Description

窗膜和包含所述窗膜的可撓性顯示器
本申請主張在韓國智慧財產權局於2015年7月31日提交的韓國專利申請第10-2015-0109216號、2015年8月28日提交的韓國專利申請第10-2015-0122152號以及2016年3月7日提交的韓國專利申請第10-2016-0027328號的優先權,所述申請的全部揭露內容以引入的方式併入本文中。
本發明有關一種窗膜和包含所述窗膜的可撓性顯示器。
窗膜安置在光學顯示器的最外側。因此,需要窗膜以具有良好透光度和高鉛筆硬度。此類窗膜可以經由黏合劑層安裝於顯示器的各種元件上。在其中窗膜安裝於黏合劑層上的結構中,窗膜可能因鉛筆硬度降低而受影響。窗膜包含基層和由可固化樹脂形成的塗層。取決於基層和/或可固化樹脂,窗膜可以具有高黃色指數以使得窗膜可以呈現黃色。因此,顯示器螢幕可能提供較差圖像品質。可以在捲筒上處理窗膜。如果窗膜具有高薄層電阻並且可能產生靜電,那麼存在處理捲筒困難的問題。如果窗膜基層的抗靜電處理困難,那麼這個問題可能變得更嚴峻。
最近,通過用可撓性膜替換典型顯示器的玻璃基板或高硬度基板,已研發出具有高折疊和去折疊可撓性的可撓性顯示器。在可撓性顯示器中,不僅需要基板,而且還需要各種元件以具有可撓性。還需要用於可撓性顯示器的窗膜具有良好可撓性。可以有利地使用在其相對側具有低的窗膜以提供良好可撓性。
先前技術的一個實例揭露於韓國專利公開案第2011-0087497A號中。
根據本發明的一個方面,窗膜包含基層、形成於基層的一個表面上的窗塗層以及形成於基層的另一表面上的背塗層,其中所述窗塗層由包括矽類樹脂的用於窗塗層的組成物形成,並且所述窗膜在背塗層上具有約1,000兆帕或大於1,000兆帕的彈性模數並且在黏合劑層上具有約6H或高於6H的鉛筆硬度。
根據本發明的一實施例,所述窗膜具有約6H或高於6H的鉛筆硬度。
根據本發明的一實施例,所述窗膜具有約10.0毫米或小於10.0毫米的加壓方向的曲率半徑以及約20.0毫米或小於20.0毫米的拉伸方向的曲率半徑。
根據本發明的一實施例,所述窗膜在背塗層上具有約50牛頓/毫米到約200牛頓/毫米的馬頓斯硬度。
根據本發明的一實施例,所述窗塗層具有約5微米到約150微米的厚度。
根據本發明的一實施例,所述背塗層具有約1微米到約100微米的厚度。
根據本發明的一實施例,所述黏合劑層在25℃下具有約10千帕到約50千帕的儲存模數。
根據本發明的一實施例,所述窗膜更包括黏合劑層以及支撐層中的至少一個。
根據本發明的一實施例,所述窗膜中所包括的黏合劑層具有約10微米到約100微米的厚度。
根據本發明的一實施例,所述支撐層為由與基層的樹脂相同的樹脂形成的膜。
根據本發明的一實施例,所述窗塗層直接形成於基層的一個表面上以及背塗層直接形成於基層的另一表面上。
根據本發明的一實施例,所述窗膜更包括在基層與背塗層之間形成的黏合劑層。
根據本發明的一實施例,所述窗膜更包括在基層與所述背塗層之間形成的黏合劑層以及支撐層的堆疊結構。
基層、窗塗層以及背塗層中的至少一個包括具有約500奈米到約650奈米的最大吸收波長的染料。
根據本發明的一實施例,所述染料具有約550奈米到約620奈米的最大吸收波長。
根據本發明的一實施例,所述染料包括花青(cyanine)、卟啉(porphyrin)、芳基甲烷(arylmethane)、芳酸菁(squarylium)、甲亞胺(azomethine)、氧喏(oxonol)、偶氮(azo)、氧雜蒽(xanthene)、部花青(merocyanine)以及釩染料中的至少一種。
根據本發明的一實施例,在背塗層中含有染料,以及就固體含量來說,染料以約0.001重量%到約15重量%的量存在於用於背塗層的組成物中。
根據本發明的一實施例,在背塗層中含有染料,以及背塗層由用於背塗層的組成物形成,用於背塗層的組成物包括染料、含UV可固化基團樹脂、交聯劑以及起始劑。
根據本發明的一實施例,所述含UV可固化基團樹脂包括具有UV可固化基團的(甲基)丙烯酸樹脂以及具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂中的至少一個。
根據本發明的一實施例,所述背塗層具有約100奈米或小於100奈米的厚度。
根據本發明的一實施例,在所述背塗層中含有染料,背塗層更包括抗氧化劑以及抗靜電劑中的至少一種。
根據本發明的一實施例,所述基層由聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂以及聚醯亞胺樹脂中的至少一種形成。
根據本發明的一實施例,所述窗膜更包括形成於背塗層的下表面上的黏合劑層。
根據本發明的一實施例,所述窗膜具有約-2.5到約3.5的黃色指數。
根據本發明的一實施例,所述窗膜具有約-2.5到約2.5的b*值。
根據本發明的一實施例,所述窗塗層直接形成於基層的一個表面上,背塗層直接形成於基層的另一表面上,在背塗層中含有染料,以及基層包括聚醯亞胺樹脂薄膜。
根據本發明的一個方面,可撓性顯示器包含如上文所闡述的窗膜。
本發明提供在玻璃基板上和在黏合劑層上都具有高鉛筆硬度的窗膜。本發明提供具有良好光學特性,如透光度的窗膜。本發明提供具有良好可撓性的窗膜。本發明提供在其相反方向上展現良好可撓性的窗膜。本發明提供具有低黃色指數以防止窗膜呈現黃色的窗膜。本發明提供具有高鉛筆硬度的窗膜。本發明提供一種窗膜,其具有高耐熱性以即使在高溫下靜置較長時間段之後也展現較低黃色指數變化,並且因此可以用於顯示器中。本發明提供具有良好抗靜電特性以展現良好捲筒穩定性的窗膜。
將參考附圖詳細描述本發明的實施例。應理解,本發明不限於以下實施例並且可以不同的方式實施。在圖式中,為清楚起見將省去與描述無關的部分。在本說明書全文中,類似元件將由類似圖式元件符號表示。
在本文中,參考附圖定義如 「上側」和「下側」等空間相對術語。因此,應理解,術語「上表面」可以與術語「下表面」互換使用。另外,當如層或膜的元件被稱為放置於另一元件「上」時,可以將其直接放置於另一元件上,或可以存在***元件。另一方面,當元件被稱為「直接」放置於另一元件上時,其間不存在***元件。
在本文中,術語「UV可固化基團」意指環氧基;(甲基)丙烯酸酯基;(甲基)丙烯醯胺基;乙烯基;脂環族環氧基;縮水甘油氧基;氧雜環丁烷基;或具有環氧基、(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯醯胺基、乙烯基、脂環族環氧基、縮水甘油氧基或氧雜環丁烷基的C1 到C6 烷基或C5 到C10 環烷基。
除非另外陳述,否則術語「經取代」意指官能基的至少一個氫原子經以下各基團取代:羥基、未經取代的C1 到C10 烷基、C1 到C10 烷氧基、C3 到C10 環烷基、C6 到C20 芳基、C7 到C20 芳基烷基、二苯甲酮基、經C1 到C10 烷基取代的C6 到C20 芳基或經C1 到C10 烷氧基取代的C1 到C10 烷基。
在本文中,術語「(甲基)丙烯醯基」是指「丙烯醯基」和/或「甲基丙烯醯基」
在本文中,「Ec」是指(3,4-環氧基環己基)乙基,「Me」是指甲基,「Et」是指乙基,「Gp」是指3-縮水甘油氧基丙基,並且「Op」是指3-氧雜環丁烷基丙基。
在本文中,「黏合劑層上的鉛筆硬度」根據JIS K5400使用鉛筆硬度測試儀(新東(Heidon)),對窗膜的窗塗層進行測量,其中窗膜安置在形成於基板(例如玻璃基板)上的黏合劑層(厚度:50微米)上以使得窗塗層放置在最外側。在鉛筆硬度的測量中,使用6B到9H的鉛筆(三菱株式會社(Mitsubishi Co., Ltd.))。具體來說,在窗塗層上1千克的鉛筆負載、45°的刮擦角(鉛筆與窗塗層之間的角度)、60毫米/分鐘的刮擦速度、19.6牛頓的鉛筆按壓力以及10.0毫米的鉛筆標度的條件下測量鉛筆硬度。當在使用某一鉛筆測試5次之後窗塗層具有一個或多個刮痕時,再次使用與先前鉛筆相比具有低一級鉛筆硬度的另一鉛筆測量鉛筆硬度,並且在反復測量鉛筆硬度五次之後,將所有五次均未在窗塗層上觀測到刮痕的鉛筆硬度的最大值視為窗塗層的鉛筆硬度。在「黏合劑層上鉛筆硬度」的測量中,「黏合劑層」可以是在25℃下具有10千帕到50千帕的儲存模數和-60℃到-20℃的玻璃轉化溫度的黏合劑層。為了製備用於測量黏合劑層上儲存模數的樣本,將用於黏合劑層的組成物塗布到離型膜上並且在35℃和45% RH下靜置24小時以形成50微米厚黏合劑膜。在從每個黏合劑膜去除離型膜之後,堆疊8個黏合劑膜並且切割成具有400微米的厚度和8毫米的直徑的圓形樣本。此處,在25℃下,在1拉德(rad)/秒的條件下,相對於具有8毫米的直徑的圓盤上的樣本,使用費西加(Physica)MCR501(安東帕有限公司(Anton parr Co., Ltd.))測量黏合劑層的儲存模數,同時將溫度從-50℃提高到100℃。
在本文中,「鉛筆硬度」根據JIS K5400使用鉛筆硬度測試儀(新東)對窗膜的窗塗層進行測量,其中窗膜安置在基板(例如玻璃基板)上以使得窗塗層放置在最外側。在鉛筆硬度的測量中,使用6B到9H的鉛筆(三菱株式會社)。具體來說,在窗塗層上1千克的鉛筆負載、45°的刮擦角(鉛筆與窗塗層之間的角度)、60毫米/分鐘的刮擦速度、19.6牛頓的鉛筆壓力以及10.0毫米的鉛筆標度的條件下測量鉛筆硬度。當在使用某一鉛筆測試5次之後塗層具有一個或多個刮痕時,再次使用與先前鉛筆相比具有低一級硬度的另一鉛筆測量鉛筆硬度,並且在反復測量鉛筆硬度五次之後,將所有五次均未在窗塗層上觀測到刮痕的鉛筆硬度的最大值視為窗塗層的鉛筆硬度。
在本文中,「窗膜的彈性模數」和「窗膜的馬頓斯硬度(Martens hardness)」是指在可以通過在玻璃基板上形成黏合劑層(厚度:50微米)並且在黏合劑層上堆疊窗膜製備的樣本上,通過在25℃下使用微壓頭(維氏壓頭(Vickers indenter))向樣本最外層施加200毫牛頓(mN)的恒定力20秒,繼而慢移5秒並且放鬆20秒所測量到的值。此處,黏合劑層與鉛筆硬度測量中所使用的黏合劑層相同。當樣本的最外層為窗塗層時,所述值被稱為‘窗塗層上的彈性模數’和‘窗塗層上的馬頓斯硬度’。當樣本的最外層為背塗層時,所述值被稱為‘背塗層上的彈性模數’和‘背塗層上的馬頓斯硬度’。當樣本的最外層為基層時,所述值被稱為‘基層上的彈性模數’和‘基層上的馬頓斯硬度’。
在本文中,術語「曲率半徑」是指當窗膜樣本捲繞於用於測試曲率半徑的夾具(曼德拉彎曲測試儀(Mandela flexing tester),觸握科技株式會社(Coretech Co., Ltd.))上,保持捲繞5秒或大於5秒,退繞,並且接著通過肉眼觀測樣本是否開裂時,窗膜樣本上無裂痕的夾具的最小半徑。在本文中,當樣本捲繞於夾具上以使得窗膜的窗塗層接觸夾具表面時,測量加壓方向的曲率半徑,並且當樣本捲繞於夾具上以使得窗膜的基層接觸夾具時,測量拉伸方向的曲率半徑。
在本文中,術語窗膜的「黃色指數」是指在D65光源下,在2°(窗塗層與光源之間的角度)下,使用色度計(CM-3600d,柯尼卡美能達有限公司(Konica Minolta Co., Ltd.)),相對於窗膜的黃色指數1925 [重計算(Recal)]的值。在本文中,通過與測量窗膜的黃色指數的方法相同的方法測量基層的「黃色指數」。
在本文中,「b*值」為在D65光源下,在2°(窗塗層與光源之間的角度)下,使用色度計(CM-3600d,柯尼卡美能達有限公司),相對於窗膜所測量到的值。
接著,將參看圖1描述根據本發明的一個實施例的窗膜。圖1為根據本發明的一個實施例的窗膜的橫截面圖。
參看圖1,根據一個實施例的窗膜100可以包含基層110、窗塗層120以及背塗層130。窗膜100包含背塗層130,從而在黏合劑層上展現高鉛筆硬度。
基層110支撐窗膜100,同時改進窗膜100的機械強度。
基層110可以由非可撓性膜形成,或可以由可撓性膜形成以改進窗膜100的可撓性。基層110可以由光學透明樹脂形成。具體來說,光學透明樹脂可以包含聚酯樹脂中的至少一種,包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯以及聚萘二甲酸丁二酯、聚碳酸酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂(包含聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂以及聚醯亞胺樹脂。優選地,使用聚醯亞胺樹脂。基層110可以具有約10微米到約150微米,尤其約30微米到約100微米,更尤其約40微米到約80微米的厚度。在這個厚度範圍內,基層100可以用於窗膜。
窗塗層120形成於基層110的一個表面上以保持窗膜100的光學特性,如透射率和霧度,同時改進窗膜100的鉛筆硬度。此外,窗塗層120具有良好可撓性以允許窗膜100不僅在非可撓性顯示器中使用而且還在可撓性顯示器中使用。窗塗層120可以直接形成於基層110上。在本文中,「直接形成於上」意指在窗塗層120與基層110之間未***如黏合劑層的***層。窗塗層120可以具有約5微米到約150微米,尤其約20微米到約100微米,約20微米到約80微米,約30微米到約80微米,或約30微米到約50微米的厚度。在這個厚度範圍內,窗膜可以展現良好可撓性並且在黏合劑層上具有高鉛筆硬度。
窗膜100可以具有在窗塗層120上約2,000兆帕到約4,000兆帕的彈性模數以及在窗塗層120上約150牛頓/毫米到約300牛頓/毫米的馬頓斯硬度。在這些範圍內,窗膜在黏合劑層上具有高鉛筆硬度並且可以展現良好可撓性。
窗塗層120可以由用於窗塗層的組成物形成,所述組成物含有矽類樹脂。因此,用於窗塗層的組成物可以獲得具有高鉛筆硬度和良好可撓性的窗膜。用於窗塗層的組成物可以包含矽類樹脂、可固化單體以及起始劑。
接著,將更詳細描述用於窗塗層的組成物。
矽類樹脂可以形成窗塗層120的基質並且可以改進窗膜100的可撓性和鉛筆硬度。矽類樹脂可以包含具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂。
在一個實施例中,具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以經由具有UV可固化基團和烷氧基矽烷基的有機矽烷的水解和縮合來製備。具體來說,具有UV可固化基團和烷氧基矽烷基的有機矽烷可以由式1表示,但不限於此: <式1> R1 -R4 -Si(OR2 )m (R3 )3-m , 其中R1 為環氧基;(甲基)丙烯酸酯基;(甲基)丙烯醯胺基;乙烯基;具有脂環族環氧基的C1 到C6 烷基;具有(甲基)丙烯酸酯基的C1 到C6 烷基;具有(甲基)丙烯醯胺基的C1 到C6 烷基;或具有乙烯基的C1 到C6 烷基;R2 為C1 到C10 烷基;R3 為C1 到C10 烷基、C3 到C20 環烷基、C6 到C20 芳基或C7 到C20 芳基烷基;R4 為單鍵或C1 到C10 伸烷基;並且m為1到3的整數。在式1中,「脂環族環氧基」意指環氧化C3 到C6 環烷基或具有環氧化C3 到C6 環烷基的C1 到C10 烷基。在式1中,「單鍵」意指R1 和Si直接彼此鍵結,而無式1中的R4
具體來說,具有UV可固化基團和烷氧基矽烷基的有機矽烷可以包含2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane)、(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷((meth)acryloxypropyltrimethoxysilane)、(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷((meth)acryloyloxypropyltriethoxysilane)以及乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)中的至少一個,但不限於此。
本領域的技術人員典型地已知水解和縮合。具體來說,可以通過將具有UV可固化基團和烷氧基矽烷基的有機矽烷與溶劑混合來進行水解和縮合。可以在室溫下進行水解和縮合約12小時到約7天,並且可以在約60℃到約100℃下進行約2小時到約72小時以便加速反應,但不限於此。溶劑不受特定限制。具體來說,溶劑可以包含水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇以及甲氧基丙醇中的至少一個。可以通過添加催化劑來控制水解和縮合的反應速率。催化劑可以包含酸催化劑,如氫氯酸、乙酸、氟化氫、硝酸、硫酸、氯磺酸以及碘酸;堿催化劑,如氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋇以及咪唑;離子交換樹脂,如阿比裡特(Amberite)IRA-400、IRA-67等。
具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以經由具有UV可固化基團和烷氧基矽烷基的有機矽烷與具有不同烷氧基矽烷基的有機矽烷的混合物的水解和縮合來製備。具有不同烷氧基矽烷基的有機矽烷可以包含不含有UV可固化基團的有機矽烷。具體來說,具有不同烷氧基矽烷基的有機矽烷可以由式2表示: <式2> Si(OR5 )n (R6 )4-n , (其中R5 為C1 到C10 烷基;R6 為未經取代的C1 到C20 烷基、C3 到C8 環烷基、C3 到C20 烯基、C2 到C20 炔基、C6 到C20 芳基、鹵素、具有鹵素的C1 到C10 烷基、氨基、具有氨基的C1 到C10 烷基、巰基、C1 到C10 醚基、羰基、羧酸酯基或硝基;並且n為1到4的整數)。
在式2中,「鹵素」意指氟、氯、碘或溴。具體來說,式2的有機矽烷化合物可以包含由四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、三苯基甲氧基矽烷、三苯基乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、丙基乙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三乙氧基矽烷、氯丙基三甲氧基矽烷以及氯丙基三乙氧基矽烷中選出的至少一個。
在另一個實施例中,具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以包含由式3表示的矽氧烷樹脂: <式3> (R7 SiO3/2 )x (R8 SiO3/2 )y (R9 R10 SiO2/2 )z , 其中R7 和R8 各自獨立地是UV可固化基團並且彼此不同;R9 和R10 各自獨立地是氫、UV可固化基團、經取代或未經取代的C1 到C20 烷基或經取代或未經取代的C5 到C20 環烷基;並且0<x≤1、0≤y<1、0≤z<1、x+y+z=1。
R7 和R8 提供交聯特性,並且各自獨立地是具有脂環族環氧基、縮水甘油氧基或氧雜環丁烷基的C1 到C6 烷基或C5 到C10 環烷基,更尤其((3,4-環氧基環己基)甲基)基團、((3,4-環氧基環己基)乙基)基團、((3,4-環氧基環己基)丙基)基團、(3-縮水甘油氧基丙基)基團、(3-氧雜環丁基甲基)基團、(3-氧雜環丁烷基乙基)基團或(3-氧雜環丁烷基丙基)基團。R9 和R10 進一步為窗塗層120提供交聯特性和可撓性,並且各自獨立地是各具有脂環族環氧基、縮水甘油氧基或氧雜環丁烷基團的C1 到C6 烷基或C5 到C10 環烷基;經取代或未經取代的C1 到C10 烷基,更尤其(3,4-環氧基環己基)甲基、(3,4-環氧基環己基)乙基、(3,4-環氧基環己基)丙基、縮水甘油氧基丙基、甲基或乙基。
在一個實施例中,具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以包含由式3-1到式3-3中任何一式表示的矽氧烷樹脂: <式3-1> R7 SiO3/2 <式3-2> (R7 SiO3/2 )x (R8 SiO3/2 )y <式3-3> (R7 SiO3/2 )x (R9 R10 SiO2/2 )z 在式3-1到式3-3中,R7 、R8 、R9 以及R10 與式3中所定義相同,並且0<x<1、0<y<1、0<z<1、x+y=1並且x+z=1。具體來說,x可以在約0.20到約0.999範圍內;y可以在約0.001到約0.80範圍內;z可以在約0.001到約0.80範圍內。具體來說,x可以在約0.20到約0.99範圍內;y可以在約0.01到約0.80範圍內;並且z可以在約0.01到約0.80範圍內,更尤其x可以在約0.50到約0.99範圍內;y可以在約0.01到約0.50範圍內;並且z可以在約0.01到約0.50範圍內,仍更尤其x可以在約0.90到約0.97範圍內;y可以在約0.03到約0.10範圍內;並且z可以在約0.03到約0.10範圍內。在這些範圍內,窗膜可以具有高鉛筆硬度和良好可撓性。具體來說,矽氧烷樹脂可以包含由EcSiO3/2 所表示的T單元構成的矽氧烷樹脂以及由GpSiO3/2 所表示的T單元構成的矽氧烷樹脂中的至少一個。此外,矽氧烷樹脂可以是矽氧烷樹脂,包含由(EcSiO3/2 )x (GpSiO3/2 )y (0<x<1、0<y<1、x+y=1)表示的化合物。另外,矽氧烷樹脂可以包含分別由式3-3A到式3-3L表示的化合物中的任一個,但不限於此: <式3-3A> (EcSiO3/2 )x ((Me)2 SiO2/2 )z <式3-3B> (EcSiO3/2 )x (MeEtSiO2/2 )z <式3-3C> (GpSiO3/2 )x ((Me)2 SiO2/2 )z <式3-3D> (GpSiO3/2 )x (MeEtSiO2/2 )z <式3-3E> (OpSiO3/2 )x ((Me)2 SiO2/2 )z <式3-3F> (OpSiO3/2 )x (MeEtSiO2/2 )z <式3-3G> (EcSiO3/2 )x (EcMeSiO2/2 )z <式3-3H> (EcSiO3/2 )x (GpMeSiO2/2 )z <式3-3I> (GpSiO3/2 )x (EcMeSiO2/2 )z <式3-3J> (GpSiO3/2 )x (GpMeSiO2/2 )z <式3-3K> (OpSiO3/2 )x (EcMeSiO2/2 )z <式3-3L> (OpSiO3/2 )x (GpMeSiO2/2 )z (其中0<x<1、0<z<1並且x+z=1)。
具體來說,x可以在約0.20到約0.999範圍內,並且z可以在約0.001到約0.80範圍內,更尤其x可以在約0.20到約0.99範圍內,並且z可以在約0.01到約0.80範圍內,仍更尤其x可以在約0.50到約0.99範圍內,並且z可以在約0.01到約0.50範圍內,仍更尤其x可以在約0.90到約0.97範圍內,並且z可以在約0.03到約0.10範圍內。
具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以具有約1,000克/莫耳到約15,000克/莫耳的重量平均分子量。具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以具有約1.0到約3.0的多分散指數(polydispersity index;PDI)。在重量平均分子量和多分散指數的這些範圍內,組成物可以經由矽氧烷樹脂的密集交聯改進窗膜的鉛筆硬度和透光度。
由式3表示的具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以經由單獨提供R7 SiO3/2 的烷氧基矽烷或包含單獨提供R7 SiO3/2 的烷氧基矽烷、提供R8 SiO3/2 的烷氧基矽烷以及提供R9 R10 SiO2/2 的烷氧基矽烷中的至少一個的單體混合物的水解和縮合來製備。本領域的技術人員典型地已知水解和縮合。具體來說,可以在室溫下進行水解和縮合約12小時到約7天,並且可以在約60℃到約100℃下進行約2小時到約72小時以便加速反應,但不限於此。溶劑不受特定限制。具體來說,溶劑可以包含水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇以及甲氧基丙醇中的至少一個。可以通過添加催化劑來控制水解和縮合的反應速率。催化劑可以包含酸催化劑,如氫氯酸、乙酸、氟化氫、硝酸、硫酸、氯磺酸以及碘酸;堿催化劑,如氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋇以及咪唑;離子交換樹脂,如阿比裡特IRA-400、IRA-67等。
可固化單體與矽類樹脂交聯以提高窗膜的鉛筆硬度,同時控制用於窗塗層的組成物的黏度以改進可加工性。可固化單體可以包含含環氧基單體、含酸酐基單體以及含氧雜環丁烷基單體中的至少一個。含環氧基單體可以包含光可固化單體,所述光可固化單體包含至少一個環氧基。環氧基可以包含例如縮水甘油基的環氧基和包含環氧基的有機基團。環氧單體可以包含脂環族環氧單體、芳香族環氧單體、脂肪族環氧單體、氫化環氧單體或其混合物。脂環族環氧單體為在C3 到C10 脂環族環中具有一個或多個環氧基的單體,例如3,4-環氧基環己基甲基-3',4'-環氧基環己烷羧酸酯,但不限於此。芳香族環氧單體可以包含雙酚A、雙酚F、苯酚酚醛、甲酚酚醛、三苯基甲烷的縮水甘油醚、四縮水甘油基亞甲基苯胺等。脂肪族環氧單體可以包含1,4-丁二醇縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚等,並且氫化環氧單體經由芳香族環氧單體的氫化獲得並且可以包含氫化雙酚A二縮水甘油醚。含酸酐基單體可以包含鄰苯二甲酸酐、四氫酞酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基降冰片烯二酸酐(methylnadic anhydride)、氯橋酸酐(chlorendic anhydride)以及苯均四酸酐中的至少一個。含氧雜環丁烷基單體可以包含3-甲基氧雜環丁烷、2-甲基氧雜環丁烷、3-氧雜環丁醇、2-亞甲基氧雜環丁烷、3,3-氧雜環丁烷甲硫醇、4-(3-甲基氧雜環丁烷-3-基)苯甲腈、N-(2,2-二甲基丙基)3-甲基-3-氧雜環丁烷胺、N-(1,2-二甲基丁基)-3-甲基-3-氧雜環丁烷胺、(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲基丙烯酸甲酯、3-乙基-3-羥基甲基-氧雜環丁烷、2-乙基氧環丁烷、二甲苯雙氧雜環丁烷以及3-乙基-3-[[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]甲基]氧雜環丁烷中的至少一個。
起始劑可以使矽類樹脂和可固化單體固化以形成窗塗層。起始劑可以包含光陽離子起始劑、陽離子熱起始劑以及光自由基起始劑中的至少一個。
光陽離子起始劑通過在用光照射後產生陽離子而加快固化並且可以包含典型的光陽離子起始劑。光陽離子起始劑可以包含陽離子和陰離子的鹽。陽離子的實例可以包含二芳基錪,如二苯基錪、4-甲氧基二苯基錪、雙(4-甲基苯基)錪、(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]錪、雙(4-叔丁基苯基)錪、雙(十二烷基苯基)錪等;三芳基鋶,如三苯基鋶和二苯基-3-硫代苯氧基苯基鋶;雙[4-(二苯基二氫硫基)苯基]硫化物等;雙[4-(二(4-(2-羥乙基)苯基)二氫硫基)-苯基]硫化物;(η5-2,4-環戊二烯-1-基)[(1,2,3,4,5,6-η)-(1-甲基乙基)苯]鐵(1+)等。陰離子的實例可以包含四氟硼酸根(BF4- )、六氟硼酸根(PF6- )、六氟銻酸根(SbF6- )、六氟砷酸根(AsF6- )、六氯銻酸根(SbCl6- )等。
陽離子熱起始劑可以包含3-甲基-2-丁烯基四亞甲基鋶、鐿、釤、鉺、鏑、鑭、四丁基膦、溴化乙基三苯基膦鹽、苯甲基二甲胺、二甲氨基甲酚、三乙醇胺、N-正丁基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等。陰離子的實例可以包含四氟硼酸根(BF4- )、六氟磷酸根(PF6- )、六氟銻酸根(SbF6- )、六氟砷酸根(AsF6- )、六氯銻酸根(SbCl6-)等。
光自由基起始劑通過在用光照射後產生自由基而加快固化並且可以包含典型的光自由基起始劑。具體來說,光自由基起始劑可以包含磷、三嗪、苯乙酮、二苯甲酮、噻噸酮、安息香以及肟光自由基起始劑中的至少一個。
用於窗塗層的組成物可以具有在25℃下約1厘泊(cP)到約3,000厘泊的黏度。在這個範圍內,用於窗塗層的組成物可以展現良好可塗布性和可濕性,從而有助於形成窗塗層。
以用於窗塗層的組成物的總重量計,用於窗塗層的組成物可以包含約65重量%到約95重量%矽類樹脂、約4重量%到約30重量%可固化單體以及約0.1重量%到約10重量%起始劑。在這個含量範圍內,組成物可以改進窗塗層的可撓性和鉛筆硬度。在本文中,表述「就固體含量來說(in terms of solid content)」是指以不包含溶劑的組成物的其餘部分計。
就固體含量來說,用於窗塗層的組成物可以包含100重量份矽類樹脂;約1重量份到約20重量份可固化單體,尤其約1重量份到約15重量份;以及約0.1重量份到約20重量份,尤其約0.5重量份到約10重量份起始劑。在這個含量範圍內,組成物可以改進窗塗層的可撓性和鉛筆硬度。
用於窗塗層的組成物可以更包含典型的添加劑。添加劑可以包含抗靜電劑、調平劑、抗氧化劑、穩定劑以及著色劑中的至少一個。
用於窗塗層的組成物可以更包含如甲基乙基酮的溶劑。
用於窗塗層的組成物可以更包含奈米粒子。奈米粒子可以提高窗塗層上的彈性模數和窗塗層上的馬頓斯硬度。奈米粒子可以包含二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯以及氧化鈦中的至少一個,但不限於此。奈米粒子可以用矽酮化合物進行表面處理。奈米粒子可以具有(但不限於)任何形狀和大小。具體來說,奈米粒子可以包含具有圓形、片狀、非晶形形狀等的粒子。奈米粒子可以具有約1奈米到約200奈米,尤其約5奈米到約50奈米,更尤其約10奈米到約30奈米的平均粒子直徑。在這個範圍內,奈米粒子可以改進窗膜的硬度,而不會對窗膜的表面粗糙度和透光度有不良作用。以100重量份矽類樹脂計,奈米粒子可以約0.1重量份到約100重量份,尤其約1重量份到約80重量份的量存在。在這個範圍內,奈米粒子可以提高黏合劑層上窗膜的鉛筆硬度,同時降低窗塗層的表面粗糙度。
在本文中,表述「就固體含量來說」是指以不包含溶劑的組成物的其餘部分計。
背塗層130形成於基層110的另一表面上並且可以改進黏合劑層上窗膜的鉛筆硬度。圖1顯示其中基層110直接形成於背塗層130上的結構。在本文中,「直接形成於上」意指在基層110與背塗層130之間未***如黏合劑層的***層。
背塗層130可以具有約1微米到約100微米,尤其約2微米到約50微米,更尤其約2微米到約20微米的厚度。在這個厚度範圍內,背塗層可以用於窗膜中並且展現良好可撓性,並且窗膜可以在黏合劑層上具有高鉛筆硬度。
窗膜100可以在背塗層130上具有約1,000兆帕或大於1,000兆帕,尤其約1,000兆帕到約2,000兆帕的彈性模數。窗膜100可以在背塗層130上具有約50牛頓/毫米到約200牛頓/毫米的馬頓斯硬度。在這些範圍內,窗膜在黏合劑層上具有高鉛筆硬度並且可以展現良好可撓性。
背塗層130可以由用於背塗層的組成物形成,所述組成物包含含UV可固化基團樹脂、交聯劑以及起始劑。接著,將描述用於背塗層的組成物。
含UV可固化基團樹脂可以與交聯劑一起固化以形成背塗層130的基質。具體來說,含UV可固化基團樹脂可以包含具有UV可固化基團的(甲基)丙烯酸樹脂和具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂中的至少一個。
具有UV可固化基團的(甲基)丙烯酸樹脂可以包含單官能到六官能(甲基)丙烯酸樹脂。具有UV可固化基團的(甲基)丙烯酸樹脂可以包含以下混合物的共聚物,所述混合物包含含烷基(甲基)丙烯酸酯、含羥基(甲基)丙烯酸酯、含羧酸基(甲基)丙烯酸單體、含脂環基(甲基)丙烯酸酯、含雜脂環基(甲基)丙烯酸酯以及含芳族基(甲基)丙烯酸酯中的至少一個。具體來說,含烷基(甲基)丙烯酸酯可以是含未經取代的C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯。含羥基(甲基)丙烯酸酯可以是含有C1 到C10 烷基,含有具有至少一個羥基的(甲基)丙烯酸酯。含羧酸基(甲基)丙烯酸單體可以是(甲基)丙烯酸。含脂環基(甲基)丙烯酸酯可以是含C5 到C10 脂環基(甲基)丙烯酸酯。含雜脂環基(甲基)丙烯酸酯可以是含C3 到C10 雜脂環基(甲基)丙烯酸酯,其含有氮、氧或硫。含芳族基(甲基)丙烯酸酯可以是含C6 到C20 芳基或C7 到C20 芳基烷基(甲基)丙烯酸酯。
具有UV可固化基團的(甲基)丙烯酸樹脂可以包含二或更高官能,尤其雙官能到六官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸樹脂。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸樹脂可以經由至少一種多元醇、至少一種聚異氰酸酯化合物以及含有至少一個羥基的(甲基)丙烯酸酯的典型的氨基甲酸酯合成反應來製備。多元醇可以包含芳香族聚醚多醇、脂肪族聚醚多醇、脂環族聚醚多醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇以及聚己內酯多元醇中的至少一個。多異氰酸酯化合物為含有兩個或多於兩個異氰酸酯基的化合物,並且可以包含甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、伸苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、亞聯苯基二異氰酸酯、己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或其加成物。含有至少一個羥基的(甲基)丙烯酸酯為具有至少一個羥基的C1 到C10 (甲基)丙烯酸酯,並且尤其可以包含(甲基)丙烯酸2-羥乙酯或1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯。具體來說,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸樹脂可以包含六官能脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂。
具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂可以包含由式3表示的矽氧烷樹脂。
含有UV可固化基團的樹脂可以具有約500克/莫耳到約8,000克/莫耳,尤其約1,000克/莫耳到約5,000克/莫耳的重量平均分子量。在這個範圍內,窗膜可以具有高鉛筆硬度和良好可撓性。
交聯劑可以與含UV可固化基團樹脂一起固化以形成背塗層的基質,同時提高背塗層上窗膜的鉛筆硬度。具體來說,交聯劑可以包含二到六官能(甲基)丙烯酸單體、前述環氧單體、前述酸酐單體以及前述氧雜環丁烷單體中的至少一個。二到六官能(甲基)丙烯酸單體可以包含由以下中選出的至少一個:雙官能(甲基)丙烯酸酯,如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、經己內酯修飾的二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、經環氧乙烷修飾的二(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸二(甲基)丙烯醯氧基乙酯、烯丙基化二(甲基)丙烯酸環己酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸二羥甲酯、經環氧乙烷修飾的六氫鄰苯二甲酸二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、經新戊二醇修飾的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金剛烷二(甲基)丙烯酸酯以及9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]氟;三官能丙烯酸酯,如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經丙酸修飾的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷修飾的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰脲酸酯以及經C1 到C5 烷氧基(例如:乙氧基、丙氧基或丁氧基)烷氧基化的三官能(甲基)丙烯酸酯,如丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯和乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;四官能丙烯酸酯,如二甘油四(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;五官能丙烯酸酯,如二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;以及六官能丙烯酸酯,如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、經己內酯修飾的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如異氰酸酯單體與三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反應產物)。
就固體含量來說,以100重量份含UV可固化基團樹脂計,交聯劑可以約1重量份到約70重量份,尤其約5重量份到約65重量份,約5重量份到約50重量份,約10重量份到約60重量份,或約15重量份到約40重量份的量存在。在這個範圍內,組成物可以提高黏合劑層上窗膜的鉛筆硬度。
起始劑用以使含UV可固化基團樹脂和交聯劑固化,並且可以包含上文所描述的光陽離子起始劑、陽離子熱起始劑以及光自由基起始劑中的至少一種。
就固體含量來說,以100重量份含UV可固化基團樹脂計,起始劑可以約0.1重量份到約10重量份,尤其約1重量份到約10重量份,或約1重量份到約7重量份的量存在。在這個範圍內,用於背塗層的組成物可以充分固化並且可以防止由剩餘起始劑引起的窗膜透光度降低。
用於背塗層的組成物可以更包含奈米粒子。奈米粒子可以提高背塗層的彈性模數和馬頓斯硬度。在用於背塗層的組成物中,就固體含量來說,以100重量份含UV可固化基團樹脂計,奈米粒子可以約0.1重量份到約100重量份,尤其約1重量份到約80重量份的量存在。在這個範圍內,用於背塗層的組成物可以提高黏合劑層上窗膜的鉛筆硬度,同時降低背塗層的表面粗糙度。
用於背塗層的組成物可以更包含典型的添加劑。添加劑可以包含染料、UV吸收劑、反應抑制劑、助黏劑、觸變劑、導電賦予劑(conductivity imparting agent)、顏色調節劑、穩定劑、抗靜電劑、抗氧化劑以及調平劑中的至少一種,但不限於此。
接著,將參看圖2描述根據本發明的另一個實施例的窗膜。圖2為根據本發明的另一個實施例的窗膜的橫截面圖。
參看圖2,根據這個實施例的窗膜200可以包含基層110、窗塗層120、背塗層130以及黏合劑層140。除了窗膜更包含黏合劑層140以外,根據這個實施例的窗膜200與根據上述實施例的窗膜100大體上相同。黏合劑層140提供基層110與背塗層130之間的偶合方面的另一改進效果。在下文中,將更詳細描述黏合劑層140。
黏合劑層140在基層110與背塗層130之間形成並且可以使基層110和背塗層130彼此附接。
黏合劑層140可以具有約10微米到約100微米,尤其約20微米到約80微米,更尤其約30微米到約50微米的厚度。
黏合劑層140可以由用於黏合劑層的組成物形成,所述組成物包含(甲基)丙烯酸黏合樹脂和固化劑。
(甲基)丙烯酸黏合樹脂可以包含單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物,所述單體混合物包含含烷基(甲基)丙烯酸單體、含羥基(甲基)丙烯酸單體、含脂環基(甲基)丙烯酸單體、含雜脂環基(甲基)丙烯酸單體以及含羧酸酯基(甲基)丙烯酸單體中的至少一種。
含烷基(甲基)丙烯酸單體可以包含含未經取代的C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯。含羥基(甲基)丙烯酸單體可以包含含有C1 到C10 烷基、具有至少一個羥基的(甲基)丙烯酸酯。含脂環基(甲基)丙烯酸單體可以包含含C3 到C10 脂環基(甲基)丙烯酸酯。含雜脂環基(甲基)丙烯酸單體可以包含含有氮、氧或硫的含C3 到C10 雜脂環基(甲基)丙烯酸酯。含羧酸酯基(甲基)丙烯酸單體可以包含(甲基)丙烯酸。
固化劑可以包含異氰酸酯固化劑、環氧樹脂固化劑、醯亞胺固化劑以及金屬螯合物固化劑中的至少一種。這些固化劑可以單獨或以其組合形式使用。就固體含量來說,以用於黏合劑層的組成物中100重量份(甲基)丙烯酸黏合樹脂計,固化劑可以約0.1重量份到約10重量份,尤其約0.1重量份到約1重量份的量存在。
用於黏合劑層的組成物可以更包含矽烷偶合劑。矽烷偶合劑可以進一步改進用於黏合劑層的組成物的黏著性。作為矽烷偶合劑,可以使用一種或多種典型的矽烷偶合劑。具體來說,矽烷偶合劑可以包含由以下所構成的族群中選出的至少一種:含有環氧樹脂結構的矽化合物,如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷以及2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷;含有可聚合不飽和基團的矽化合物,如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷以及(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷;以及含有氨基的矽化合物,如3-氨基丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基矽烷以及N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基矽烷。就固體含量來說,以用於黏合劑層的組成物中100重量份(甲基)丙烯酸黏合樹脂計,矽烷偶合劑可以任選地以約10重量份或小於10重量份,尤其約1重量份或小於1重量份的量存在。在這個範圍內,矽烷偶合劑可以展現良好黏合強度。
接著,將參看圖3描述根據本發明的另一個實施例的窗膜。圖3為根據本發明的另一個實施例的窗膜的橫截面圖。
參看圖3,根據這個實施例的窗膜300可以包含窗塗層120、基層110、黏合劑層140、支撐層150以及背塗層130。除了支撐層150進一步在黏合劑層140與背塗層130之間形成以外,根據這個實施例的窗膜300大體上與根據上述實施例的窗膜200相同。支撐層150提高黏合劑層上窗膜的鉛筆硬度。在下文中,將更詳細描述支撐層150。
在黏合劑層140與背塗層130之間形成支撐層150以促進窗膜300的黏合劑層140和背塗層130的形成,同時改進黏合劑層上窗膜300的鉛筆硬度。
支撐層150可以由與基層110的樹脂相同或不同的樹脂形成。具體來說,樹脂可以包含聚酯樹脂中的至少一種,所述聚酯樹脂包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯以及聚萘二甲酸丁二酯、聚碳酸酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂(包含聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂以及聚醯亞胺樹脂。支撐層150可以具有約10微米到約200微米,尤其約20微米到約150微米,更尤其約50微米到約100微米的厚度。
接著,將參看圖4描述根據本發明的又一個實施例的窗膜。圖4為根據本發明的又一個實施例的窗膜的橫截面圖。
參看圖4,根據這個實施例的窗膜400可以包含窗塗層120、基層110、背塗層130以及黏合劑層140。除了黏合劑層140進一步形成於背塗層130的下表面上以外,根據這個實施例的窗膜400大體上與根據上述實施例的窗膜100相同。黏合劑層140允許窗膜400直接附接到顯示器元件,尤其偏光板、導電膜或有機發光二極體的上表面上。
接著,將參看圖5描述根據本發明的又一個實施例的窗膜。圖5為根據本發明的又一個實施例的窗膜的橫截面圖。
參看圖5,根據這個實施例的窗膜500可以包含窗塗層120、基層110以及背塗層130a,其可以包含染料(圖5中未示出)。可以在其前表面和/或側表面上觀看到包含由塑膠材料而非玻璃形成的基層的窗膜和由具有高黃色指數的可固化樹脂和因此黃色窗膜形成的窗塗層。相反地,根據這個實施例的窗膜500含有染料以具有低黃色指數並且因此可以防止其前表面和/或側表面上的黃化。具體來說,窗膜500可以具有約-2.5到約3.5,更尤其約-1.5到約1.5的黃色指數。在這個範圍內,當在其前表面和/或側表面上通過肉眼觀看時,窗膜可以防止黃化。另外,根據這個實施例的窗膜500包含染料並且因此具有約-2.5到約2.5,更尤其約-1.5到約1.5,更尤其約-0.5到約1.5的b*值。在這個範圍內,當在其前表面和/或側表面上通過肉眼觀看時,窗膜可以防止黃化。雖然圖5顯示其中染料包含於背塗層130a中的結構,但染料可以包含於基層、窗塗層以及背塗層中的至少一個中。
染料可以包含於背塗層130a中。因此,根據這個實施例的窗膜500具有低黃色指數以展現良好透光度並且可以防止黃化,而基層110、窗塗層120以及窗膜500的光學特性不會降低。此外,在根據這個實施例的窗膜500中,窗塗層120可以不含染料以具有高交聯程度,從而提供高鉛筆硬度。
基層110與根據上述實施例的窗膜100的基層相同。在一個實施例中,基層110可以具有約1到約9的黃色指數。確切地說,如果窗膜500的基層110具有約3或大於3的黃色指數,那麼由於背塗層130a包含染料,窗膜500的黃色指數可能降低。在一個實施例中,基層可以包含由聚醯亞胺樹脂形成的膜。因此,基層110具有高耐熱性,從而改進窗膜500的耐熱性。雖然由聚醯亞胺樹脂形成的基層具有約5或大於5的高黃色指數,但根據這個實施例的窗膜500包含染料,從而降低窗膜500的總黃色指數。
窗塗層120與上文所描述的窗膜100的窗塗層相同。
背塗層130a形成於基層110的另一表面上以支撐窗膜500。圖5顯示其中背塗層130a直接形成於基層110上的結構。在本文中,「直接形成於上」意指在基層110與背塗層130之間未***如黏合劑層的***層。背塗層130a可以包含染料。因為背塗層130a包含染料,所以可以降低窗膜500的黃色指數以防止窗膜500呈現黃色,而基層110、窗塗層120以及窗膜500的光學特性不會降低。
背塗層130a可以具有約5微米或小於5微米,尤其約300奈米或小於300奈米,更尤其約100奈米或小於100奈米,更尤其約60奈米到約80奈米,例如約10奈米到約30奈米的厚度。在這個厚度範圍內,背塗層130a可以用於窗膜中並且可以展現良好可撓性。
背塗層130a可以由用於背塗層的組成物形成,所述組成物包含含UV可固化基團樹脂、交聯劑、起始劑以及染料。含UV可固化基團樹脂、交聯劑以及起始劑與根據實施例的窗膜的那些相同。因此,以下描述將僅對染料給出。
染料可以放置在背塗層130a的某一位置處。舉例來說,染料可以分佈在整個背塗層130a中,或可以單層或多個層形式提供。染料可以具有約500奈米到約650奈米,尤其約550奈米到約620奈米的最大吸收波長。在這個範圍內,染料可以降低窗膜的黃色指數,而基層、窗塗層以及窗膜的光學特性不會降低。如本文所使用,「最大吸收波長」意指最大吸收峰下的波長,即,指示取決於波長的吸光度曲線中的最大吸光度的波長。染料可以包含金屬染料和不含金屬的非金屬染料中的至少一種,其具有約500奈米到約650奈米的最大吸收波長。金屬染料可以具有約500奈米到約650奈米,尤其約550奈米到約620奈米的最大吸收波長,並且包含金屬。具體來說,金屬染料可以包含釩、鉻以及錳的金屬絡合物中的至少一種,但不限於此。舉例來說,金屬染料可以是結合的雜環釩絡合物。非金屬染料可以具有約500奈米到約650奈米,尤其約550奈米到約620奈米的最大吸收波長,並且並不包含金屬。具體來說,非金屬染料可以包含花青染料、卟啉染料(包含四氮雜卟啉(tetraaza porphyrin))、芳基甲烷染料、芳酸菁染料、甲亞胺染料、氧喏染料(oxonol dye)、偶氮染料、亞芳基染料、氧雜蒽染料(xanthene dye)以及部花青染料(merocyanine dye)中的至少一種,但不限於此。在用於背塗層的組成物中,就固體含量來說,以用於背塗層的組成物的總重量計,染料可以約0.001重量%到約15重量%,尤其約0.01重量%到約5重量%,更尤其約0.1重量%到約3重量%的量存在。在這個範圍內,窗膜可以防止黃化和透光度降低。
雖然圖5中未示出,但窗膜可以在背塗層130a的下表面上更包含黏合劑層以使得窗膜可以直接附接到顯示器元件,尤其偏光板、導電膜或有機發光二極體等的上表面上。黏合劑層與上文所描述的黏合劑層相同。
接著,將描述根據本發明的又一個實施例的窗膜。
除了根據這個實施例的窗膜的背塗層可以更包含抗氧化劑以便經由改進耐熱性而在高溫下處理較長時間後減少黃色指數變化以外,根據這個實施例的窗膜大體上與根據上述實施例的窗膜500相同。具體來說,根據這個實施例的窗膜具有約1.5或小於1.5,尤其約1.0或小於1.0,更尤其約0.1到約1.0的黃色指數變化,如通過等式1所計算。在這個範圍內,窗膜可以展現良好耐熱性並且因此可以用於顯示器中: <等式1> 黃色指數變化=(YI'-YI), (其中YI為窗膜的初始黃色指數並且YI'為在80℃下靜置1,000小時後窗膜的黃色指數)。
根據這個實施例的窗膜具有約-0.5到約3.5,尤其約0.5到約2.0的YI。
抗氧化劑可以包含苯酚類抗氧化劑、磷類抗氧化劑(包含磷酸酯類抗氧化劑)、硫醚類抗氧化劑以及胺類抗氧化劑中的至少一種。具體來說,苯酚類抗氧化劑可以包含季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N,N'-1,6-己烷二基雙[3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基]苯丙醯胺等。磷類抗氧化劑可以包含三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯)、雙(2,3-二-叔丁基-6-甲基苯基)-乙基-亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、2,2',2"-氮基[三乙基-三[3,3',5,5'-四-叔丁基-1,1'-聯二苯-2,2'-二基]亞磷酸酯]等。硫醚類抗氧化劑可以包含雙十二烷基-3,3'-硫代二丙酸酯、二十八烷基3,3'-硫代二丙酸酯等。胺類抗氧化劑可以包含苯乙烯化二苯胺、二辛基二苯基胺、萘胺等。以100重量份含UV可固化基團樹脂計,抗氧化劑可以約0.1重量份到約20重量份,尤其約1重量份到約10重量份的量存在。在這個範圍內,抗氧化劑可以在不影響染料的情況下改進耐熱性。
接著,將描述根據本發明的又一個實施例的窗膜。
除了根據這個實施例的窗膜的背塗層可以更包含抗靜電劑以外,根據這個實施例的窗膜大體上與根據上述實施例的窗膜500相同。因此,根據這個實施例的窗膜在捲筒上呈捲繞狀態時幾乎不產生靜電,以提供良好可加工性,即使當包含具有抗靜電處理困難並且具有低表面電阻的基層時,也不需要對基層進行單獨抗靜電處理以提供抗靜電效果。舉例來說,窗膜具有約1 × 1010 Ω/□或小於1 × 1010 Ω/□,例如約1 × 105 Ω/□到約5 × 109 Ω/□的表面電阻,如在背塗層上所測量。在這個範圍內,窗膜可以提供良好抗靜電效果和良好捲筒穩定性。抗靜電劑可以包含典型的抗靜電劑,如導電聚合物、季銨鹽、鏻鹽、磺酸酯、烷基胺化合物、脂肪酯、烷基甜菜堿、金屬氧化物(如氧化銻錫)等。確切地說,可以與背塗層中的染料一起包含導電聚合物、季銨鹽以及金屬氧化物(如氧化銻錫)中的至少一種,從而提供抗靜電效果,同時降低窗膜的黃色指數以使得窗膜不呈現黃色。導電聚合物可以包含水溶性聚乙烯二羥噻吩(polyethylenedioxythiophene;PEDOT),其為聚噻吩類聚合物。更具體來說,可以使用分子量為150,000克/莫耳到200,000克/莫耳並且摻雜有作為摻雜劑的聚苯乙烯磺酸酯(polystyrene sulfonate;PSS)的聚乙烯二羥噻吩(PEDOT)。季銨鹽可以包含如四丁銨的季銨鹽,其中四個C1 到C10 烷基經取代。以100重量份含UV可固化基團樹脂計,抗靜電劑可以約0.001重量份到約30重量份,尤其約0.01重量份到約20重量份,更尤其約0.1重量份到約15重量份,仍更尤其約0.5重量份到約10重量份的量存在。在這個範圍內,抗靜電劑可以在不影響染料的情況下改進耐熱性。
根據所述實施例的窗膜可以在玻璃基板上具有約6H或高於6H,尤其約6H到約8H的鉛筆硬度。在這個範圍內,窗膜在玻璃基板和黏合劑層上的鉛筆硬度無差異,從而提供高可應用性。
根據所述實施例的窗膜可以具有加壓方向上約10.0毫米或小於10.0毫米,尤其約0.1毫米到約5.0毫米的曲率半徑以及拉伸方向上約20.0毫米或小於20.0毫米,尤其約0.1毫米到約10.0毫米的曲率半徑。在這些範圍內,窗膜具有良好可撓性並且可以用作可撓性窗膜。根據所述實施例的窗膜在加壓方向和拉伸方向上都具有較低曲率半徑,並且因此可以在其相對側面中展現良好可撓性,從而保持高可應用性。
根據所述實施例的窗膜為光學透明的並且可以用於透明顯示器中。具體來說,在可見光區域中,尤其在約400奈米到約800奈米的波長範圍中,窗膜具有約88%或高於88%,尤其約88%到約100%的透射率,以及約2%或小於2%,尤其約0.1%到約2%的霧度。在這個範圍內,窗膜為透明的。
根據所述實施例的窗膜具有約50微米到約300微米的厚度。在這個範圍內,窗膜可以用於光學顯示器中。
接著,將參看圖6和圖7描述根據本發明的一個實施例的可撓性顯示器。圖6為根據本發明的一個實施例的可撓性顯示器的橫截面圖,並且圖7為圖6中所示的可撓性顯示器的顯示單元的一個實施例的橫截面圖。
參看圖6,根據一個實施例的可撓性顯示器600包含顯示單元650a、黏合劑層660、偏光板670、觸控屏面板680以及可撓性窗膜690。可撓性窗膜690可以包含根據本發明的實施例的窗膜。
顯示單元650a用以驅動可撓性顯示器600,並且可以包含基板和光學裝置,所述光學裝置包含形成於基板上的OLED、LED或LCD。圖7為圖6中所示的可撓性顯示器的顯示單元的一個實施例的截面視圖。參看圖7,顯示單元650a可以包含下基板610、薄膜電晶體616、有機發光二極體615、平坦化層614、保護層618以及絕緣層617。
下基板610支撐顯示單元650a並且可以用薄膜電晶體616和有機發光二極體615形成。下基板610還可以裝備有可撓性印刷電路板(flexible printed circuit board;FPCB),其用於驅動透明電極結構。可撓性印刷電路板可以進一步裝備有用於驅動有機發光二極體陣列、電力供應器等的定時控制器。
下基板610可以包含由可撓性樹脂形成的基板。具體來說,下基板610可以包含可撓性基板,如矽基板、聚醯亞胺基板、聚碳酸酯基板以及聚丙烯酸酯基板,但不限於此。
在下基板610的顯示區域中,多個圖元域通過使多個驅動導線(未示出)和多個感測器導線(未示出)彼此交叉來界定,並且圖元域中的每一個可以用有機發光二極體陣列形成,其中的每一個包含薄膜電晶體616和與薄膜電晶體616連接的有機發光二極體615。在下基板610的非顯示區域中,將電信號施加到驅動導線的閘極驅動器可以面板閘極驅動(gate-in panel)形式形成。面板閘極驅動單元形成於顯示區域的一側或兩側。
薄膜電晶體616控制電流(其通過垂直於電流施加電場而流過半導體),並且可以形成於下基板610上。薄膜電晶體616可以包含閘極電極610a、閘極絕緣層611、半導體層612、源極電極613a以及汲極電極613b。薄膜電晶體616可以為使用氧化物(如氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide;IGZO)、ZnO以及TiO)作為半導體層612的氧化物薄膜電晶體、使用有機材料作為半導體層的有機薄膜電晶體、使用非晶矽作為半導體層的非晶矽薄膜電晶體或使用多晶矽作為半導體層的多晶矽薄膜電晶體。
平坦化層614覆蓋薄膜電晶體616和電路部分610b以使薄膜電晶體616和電路部分610b的上表面平坦,以使得有機發光二極體615可以形成於其上。平坦化層614可以由旋塗玻璃(spin-on-glass;SOG)膜、聚醯亞胺聚合物或聚丙烯酸聚合物形成,但不限於此。
有機發光二極體615經由自發射獲得顯示圖像,並且可以包含第一電極615a、有機發光層615b以及第二電極615c,其以所陳述的順序堆疊。鄰接的有機發光二極體可以通過絕緣層617彼此分離。有機發光二極體615可以具有底部發射型結構,其中由有機發光層615b產生的光經由下基板發射;或頂部發射型結構,其中來自有機發光層615b的光經由上基板發射。
保護層618覆蓋有機發光二極體615以保護有機發光二極體615。保護層618可以由以下材料形成:無機絕緣材料,如SiOx(1≤x≤2)、SiNx(1≤x≤1.33)、SiC、SiON、SiONC以及非晶碳(amorphous carbon;a-C);或有機絕緣材料,如丙烯酸酯、環氧聚合物、醯亞胺聚合物等。具體來說,保護層618可以包含包封層,其中無機材料層和有機材料層依次堆疊一次或多次。
再次參看圖6,黏合劑層660用以使顯示單元650a附接到偏光板670,並且可以由黏合劑組成物形成,所述黏合劑組成物包含(甲基)丙烯酸酯樹脂、固化劑、起始劑以及矽烷偶合劑。
偏光板670可以實現內部光偏光或防止外部光反射以獲得顯示圖像或可以改善顯示圖像的對比度。偏光板670可以僅由偏光片構成。或者,偏光板670可以包含偏光片和形成於偏光片的一個或兩個表面上的保護膜。或者,偏光板670可以包含偏光片和形成於偏光片的一個或兩個表面上的保護塗層。作為偏光片、保護膜以及保護塗層,可以使用本領域中已知的典型偏光片、典型保護膜以及典型保護塗層。
觸控屏面板680通過檢測當人體或如觸筆的導體觸摸觸控屏面板680時的電容變化產生電信號,並且顯示單元650a可以通過此類電信號驅動。觸控屏面板680通過使可撓性導體圖案化來形成,並且可以包含第一感測器電極和各自形成於第一感測器電極之間並且與第一感測器電極交叉的第二感測器電極。觸控屏面板680可以包含如金屬奈米線、導電聚合物以及奈米碳管的導電材料,但不限於此。
窗膜690形成為可撓性顯示器600的最外層以保護顯示器。
雖然圖6中未示出,但可以進一步在偏光板670與觸控屏面板680之間和/或在觸控屏面板680與窗膜690之間形成黏合劑層以強化偏光板、觸控式螢幕面板以及窗膜之間的黏結。黏合劑層可以由黏合劑組成物形成,所述黏合劑組成物包含(甲基)丙烯酸樹脂、固化劑、起始劑以及矽烷偶合劑。另外,雖然圖6中未示出,偏光板可以安置於顯示單元650a之下以實現內部光偏光。
接著,將參看圖8描述根據本發明的另一個實施例的可撓性顯示器。圖8為根據本發明的另一個實施例的可撓性顯示器的截面視圖。
參看圖8,根據這個實施例的可撓性顯示器700包含顯示單元650a、觸控屏面板680、偏光板670以及可撓性窗膜690,其可以包含根據本發明的實施例的窗膜。除了觸控屏面板680直接形成於顯示單元650a上以外,根據這個實施例的可撓性顯示器700大體上與根據上述實施例的可撓性顯示器相同。在這個實施例中,觸控屏面板680可以與顯示單元650a一起形成。因此,因為觸控屏面板680安置在顯示單元650a上,同時與顯示單元650a一起形成,所以根據這個實施例的可撓性顯示器700與根據上述實施例的可撓性顯示器相比具有更小的厚度,從而提供較佳可視性。在這個實施例中,觸控屏面板680可以通過沉積形成,但不限於此。
雖然圖8中未示出,但可以進一步在顯示單元650a與觸控屏面板680之間、在觸控屏面板680與偏光板670之間和/或在偏光板670與窗膜690之間形成黏合劑層以強化偏光板、觸控式螢幕面板以及窗膜之間的黏結。黏合劑層可以由黏合劑組成物形成,所述黏合劑組成物包含(甲基)丙烯酸樹脂、固化劑、起始劑以及矽烷偶合劑。另外,雖然圖8中未示出,但偏光板可以安置於顯示單元650a之下以通過實現內部光偏光來改進顯示器的圖像品質。
接著,將參看圖9描述根據本發明的另一個實施例的可撓性顯示器。圖9為根據本發明的另一個實施例的可撓性顯示器的截面視圖。
參看圖9,根據這個實施例的可撓性顯示器800包含顯示單元650b、黏合劑層660以及可撓性窗膜690,其可以包含根據本發明的實施例的窗膜。除了可以僅通過顯示單元650b驅動可撓性顯示器並且不包含偏光板和觸控屏面板以外,根據這個實施例的可撓性顯示器800大體上與根據上述實施例的可撓性顯示器相同。
顯示單元650b可以包含基板和光學裝置,所述光學裝置包含形成於基板上的OLED、LED或LCD。顯示單元650b可以在其中更包含觸控屏面板。
雖然上文已描述包含根據本發明的實施例的窗膜的可撓性顯示器,但應理解,根據本發明的實施例的窗膜還可以應用於非可撓性顯示器。
在下文中,將參考一些實例更詳細描述本發明。然而,應注意,提供這些實例僅為了說明,並且不應以任何方式解釋為限制本發明。
實例
製備實例 1 :用於窗塗層的組成物
通過將70.0克具有UV可固化基團的含有矽氧烷樹脂的組成物(環氧樹脂混合聚合物(Hybrimer),固體含量:90重量%,矽類樹脂、環氧單體以及光陽離子起始劑的混合物,索立普有限公司(Solip Co., Ltd.))和30.0克甲基乙基酮放置於燒瓶中,繼而攪拌30分鐘並且去除氣泡30分鐘來製備用於窗塗層的組成物。
製備實例 2 :用於背塗層的組成物
通過將12.0克聚氨酯丙烯酸酯(UA7619,恩替斯有限公司(Entis Co., Ltd.))、7.2克二季戊四醇六丙烯酸酯(恩替斯有限公司)以及30.0克甲基乙基酮放置於燒瓶中,繼而攪拌30分鐘來製備用於背塗層的組成物。將0.7克豔佳固(Irgacure)184(巴斯夫(BASF))進一步添加到混合物中,繼而攪拌30分鐘。
製備實例 3 :用於背塗層的組成物
通過攪拌將10.6克聚氨酯丙烯酸酯(HX-920UV,共榮社株式會社(Kyoeisha Co., Ltd.))、2.1克二季戊四醇六丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、8.5克二氧化矽奈米粒子溶膠(奧替索(Optisol)-SST650U,固體含量:50重量%,二氧化矽奈米粒子的平均粒子直徑:12奈米,二氧化矽奈米粒子含量:4.3克,蘭柯有限公司(Ranco Co., Ltd.))以及10.0克甲基乙基酮混合30分鐘。將0.4克豔佳固184(巴斯夫)進一步添加到混合物中,繼而攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 4 :用於背塗層的組成物
將100克包括95莫耳% 2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷(信越株式會社(Shin-Etsu Co., Ltd.))和5莫耳%二甲基二甲氧基矽烷(UMT有限公司(UMT Co., Ltd.))的單體混合物放置於500毫升3頸燒瓶中。將0.5莫耳% KOH和1.48莫耳%水添加到矽單體混合物中,繼而在25℃下攪拌1小時,並且接著在70℃下攪拌2小時。A 通過使用真空蒸餾設備去除剩餘溶劑來製備矽氧烷樹脂以具有90重量%的固體含量。如通過凝膠滲透色譜法(gel permeation chromatography)所測量,矽氧烷樹脂具有5,000克/莫耳的重量平均分子量。通過混合100克所製備的矽氧烷樹脂、10克可交聯單體(CY-179)、2克起始劑(豔佳固250,巴斯夫)以及60克甲基乙基酮來製備用於背塗層的組成物。
製備實例 5 :用於黏合劑層的組成物
通過將200克丙烯酸黏合樹脂(PS-06HE,綜研株式會社(Soken Co., Ltd.))、0.3克固化劑(L-45,綜研株式會社)以及30克乙酸乙酯放置於燒瓶中,繼而攪拌30分鐘來製備用於黏合劑層的組成物。由這一組成物形成的黏合劑層具有25℃下25千帕的儲存模數和-42℃的玻璃轉化溫度。為了製備用於測量黏合劑層的儲存模數的樣本,將用於黏合劑層的組成物塗布到離型膜上並且在35℃和45% RH下靜置24小時以形成50微米厚黏合劑膜。接著,在從每個黏合劑膜去除離型膜之後,堆疊8個黏合劑膜並且切割成具有400微米的厚度和8毫米的直徑的圓形樣本。在25℃下,在1拉德/秒的條件下,相對於具有8毫米的直徑的圓盤上的樣本,使用費西加MCR501(安東帕有限公司)測量黏合劑層的儲存模數,同時將溫度從-50℃提高到100℃。
實例 1
使用棒塗施料器將在製備實例1中製備的用於窗塗層的組成物施加到75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上,在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時。使用棒塗施料器將在製備實例2中製備的用於背塗層的組成物施加到透明聚醯亞胺膜的另一表面上。接著,用於背塗層的組成物在烘箱中在80℃下乾燥2分鐘並且在氮氣氛圍下曝露於300毫焦/平方釐米的UV光,從而製備包含窗塗層(厚度:50微米)、透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)以及背塗層(厚度:10微米)的窗膜,其以所陳述的順序依次堆疊。
實例 2
除了使用製備實例3的用於背塗層的組成物代替製備實例2的用於背塗層的組成物以外,以與實例1相同的方式製備窗膜。
實例 3
除了使用製備實例4的用於背塗層的組成物代替製備實例2的用於背塗層的組成物以外,以與實例1相同的方式製備窗膜。
實例 4
使用棒塗施料器將在製備實例1中製備的用於窗塗層的組成物施加到75微米厚用於基層的透明聚醯亞胺膜的一個表面上,在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時。使用棒塗施料器將在製備實例5中製備的用於黏合劑層的組成物施加到用於基層的透明聚醯亞胺膜的另一表面上,繼而在烘箱中在80℃下乾燥4分鐘,從而形成黏合劑層。接著,使用棒塗施料器將在製備實例2中製備的用於背塗層的組成物施加到75微米厚用於支撐層的透明聚醯亞胺膜的一個表面上,在烘箱中在80℃下乾燥2分鐘,並且在氮氣氛圍下曝露於300毫焦/平方釐米的UV光,從而在用於支撐層的透明聚醯亞胺膜的一個表面上形成背塗層。將黏合劑層附接到用於支撐層的透明聚醯亞胺膜的另一表面上,從而製備包含背塗層(厚度:20微米)、用於支撐層的透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)、黏合劑層(厚度:30微米)、用於基層的透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)以及窗塗層(厚度:50微米)的窗膜,其以所陳述的順序依次堆疊。
實例 5
除了使用製備實例3的用於背塗層的組成物代替製備實例2的用於背塗層的組成物以外,以與實例4相同的方式製備窗膜。
實例 6
除了使用製備實例4的用於背塗層的組成物代替製備實例2的用於背塗層的組成物以外,以與實例4相同的方式製備窗膜。
實例 7
使用棒塗施料器將在製備實例1中製備的用於窗塗層的組成物施加到75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上,在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時。使用棒塗施料器將在製備實例5中製備的用於黏合劑層的組成物施加到透明聚醯亞胺膜的另一表面上。接著,在烘箱中在80℃下乾燥用於黏合劑層的組成物2分鐘並且在氮氣氛圍下曝露於300毫焦/平方釐米的UV光,從而形成黏合劑層。使用棒塗施料器將製備實例3的用於背塗層的組成物施加到離型膜(聚對苯二甲酸乙二酯膜)的一個表面上,繼而在烘箱中在80℃下乾燥2分鐘並且在氮氣氛圍下曝露於300毫焦/平方釐米的UV光。通過使黏合劑層附接到背塗層並且去除離型膜來製備窗膜,其包含背塗層(厚度:10微米)、黏合劑層(厚度:30微米)、聚醯亞胺膜(厚度:75微米)以及窗塗層(厚度:50微米),其以所陳述的順序依次堆疊。
實例 8
除了使用製備實例4的用於背塗層的組成物代替製備實例3的用於背塗層的組成物以外,以與實例7相同的方式製備窗膜。
比較例 1
使用棒塗施料器將在製備實例1中製備的用於窗塗層的組成物施加到75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上,在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時,從而製備具有窗塗層(厚度:50微米)和形成於其上的透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)的窗膜。
評估實例1到8和比較例1的窗膜的表1的特性。
表1<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td></td><td> 比較例 </td><td> 實例 </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 5 </td><td> 6 </td><td> 7 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 鉛筆硬度 </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td></tr><tr><td> 粘合劑層上的鉛筆硬度 </td><td> H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 6H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 6H </td><td> 6H </td></tr><tr><td> 霧度(%) </td><td> 1.05 </td><td> 0.89 </td><td> 1.06 </td><td> 0.92 </td><td> 0.98 </td><td> 1.03 </td><td> 0.93 </td><td> 1.03 </td><td> 0.93 </td></tr><tr><td> 總透光率(%) </td><td> 88.94 </td><td> 89.21 </td><td> 89.03 </td><td> 89.21 </td><td> 88.96 </td><td> 88.82 </td><td> 89.10 </td><td> 88.86 </td><td> 88.92 </td></tr><tr><td> 曲率半徑 </td><td> 加壓方向(毫米) </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 拉伸方向(毫米) </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 窗塗層上的馬頓斯硬度(牛頓/毫米) </td><td> 137 </td><td> 222 </td><td> 252 </td><td> 255 </td><td> 181 </td><td> 204 </td><td> 201 </td><td> 173 </td><td> 176 </td></tr><tr><td> 窗塗層上的彈性模數(兆帕) </td><td> 1718 </td><td> 2858 </td><td> 3103 </td><td> 3092 </td><td> 2149 </td><td> 2572 </td><td> 2510 </td><td> 2102 </td><td> 2096 </td></tr><tr><td> 背塗層上的馬頓斯硬度(牛頓/毫米) </td><td> - </td><td> 108 </td><td> 117 </td><td> 120 </td><td> 82 </td><td> 99 </td><td> 92 </td><td> 72 </td><td> 76 </td></tr><tr><td> 背塗層上的彈性模數(兆帕) </td><td> - </td><td> 1484 </td><td> 1611 </td><td> 1592 </td><td> 1208 </td><td> 1296 </td><td> 1285 </td><td> 1156 </td><td> 1182 </td></tr><tr><td> 基層上的馬頓斯硬度(牛頓/毫米) </td><td> 58 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td></tr><tr><td> 基層上的彈性模數(兆帕) </td><td> 817 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td></tr></TBODY></TABLE>
如表1中所示,就在玻璃基板上的鉛筆硬度和在黏合劑層上的鉛筆硬度兩者來說,實例的窗膜都展現良好特性。確切地說,實例1到3、5以及6的窗膜在玻璃基板上和黏合劑層上具有相同鉛筆硬度。此外,相比於不包含背塗層的比較例1的窗膜,包含背塗層的實例的窗膜具有相同曲率半徑並且因此展現用作可撓性窗膜的良好可撓性。此外,實例的窗膜具有低霧度和良好透射率,不管其中是否存在背塗層。
相反地,不包含背塗層的比較例1的窗膜具有與實例的窗膜相同的玻璃基板上鉛筆硬度以及與實例的窗膜相比更低的黏合劑層上鉛筆硬度。
(1)鉛筆硬度:將在實例和比較例中製備的每個窗膜切割成大小為50毫米×50毫米(長度×寬度)的樣本,並且根據JIS K5400,使用鉛筆硬度測試儀(新東-14EW,神東科學株式會社(Shinto Scientific Co., Ltd.)),針對窗膜的窗塗層測量鉛筆硬度。使用6B到9H的鉛筆(三菱株式會社)。在60毫米/分鐘的刮擦速度、19.6牛頓的鉛筆按壓力、45°的刮擦角度(鉛筆與窗塗層之間的角度)、1千克的鉛筆負荷以及10.0毫米的鉛筆標度的條件下測量鉛筆硬度。當在使用某一鉛筆測試5次之後窗塗層具有一個或多個刮痕時,再次使用與先前鉛筆相比具有低一級鉛筆硬度的另一鉛筆測量鉛筆硬度。在反復測量鉛筆硬度五次之後,將所有五次均未在窗塗層上觀測到刮痕的鉛筆硬度的最大值視為窗塗層的鉛筆硬度。
(2)黏合劑層上的鉛筆硬度:使製備實例5中製備的用於黏合劑層的組成物沉積於2T堿石灰玻璃基板上並且固化以形成50微米厚黏合劑層。使黏合劑層附接到實例和比較例中製備的每個窗膜的背塗層或基層上以製備樣本,隨後通過與(1)相同的方法測量其鉛筆硬度。
(3)霧度和總透光率:使用NDH2000(日本電色株式會社(Nippon Denshoku Co., Ltd.)),在400奈米到800奈米的波長下,測量每個窗膜的霧度和總透光率。
(4)曲率半徑:將每個窗膜(寬度×長度:3釐米×15釐米)捲繞於用於測試曲率半徑的夾具(曼德拉彎曲測試儀,觸握科技株式會社)上,保持捲繞5秒或大於5秒,並且接著從夾具退繞。接著,用肉眼觀測窗膜以判定窗膜是否開裂。此處,在窗膜的窗塗層接觸夾具表面的條件下測量加壓方向的曲率半徑,並且在窗膜的基層接觸夾具的條件下測量拉伸方向的曲率半徑。進行曲率半徑測量,同時使夾具直徑從最大直徑逐漸減小,並且不會在窗膜上產生裂痕的夾具的最小半徑測定為窗膜的曲率半徑。
(5)窗塗層上的馬頓斯硬度和窗塗層上的彈性模數:在25℃下,使用費舍爾(Fischer)HM2000LT微壓頭(費舍爾有限公司),針對每個窗膜的窗塗層測量馬頓斯硬度和彈性模數。使製備實例5中製備的用於黏合劑層的組成物沉積於2T堿石灰玻璃基板上並且固化以形成50微米厚黏合劑層。使黏合劑層附接到每個窗膜上以使得窗膜的窗塗層放置在最外側,從而製備其中窗膜附接到黏合劑層上的樣本。通過使用具有形狀為矩形底架的豎直金剛石角錐的微壓頭(維氏壓頭),向樣本的窗塗層施加200毫牛頓的恒定力20秒,繼而慢移5秒並且放鬆20秒來測量馬頓斯硬度和彈性模數。
(6)背塗層上的馬頓斯硬度和背塗層上的彈性模數:通過與(5)相同的方法形成黏合劑層,並且附接到每個窗膜上以使得窗膜的背塗層放置在最外側,從而製備其中窗膜附接到黏合劑層上的樣本。通過與(5)相同的方法向樣本的背塗層施加200毫牛頓的恒定力持續20秒,繼而慢移5秒並且放鬆20秒來測量馬頓斯硬度和彈性模數。
(7)基層上的馬頓斯硬度和基層上的彈性模數:通過與(5)相同的方法形成黏合劑層,並且附接到每個窗膜上以使得窗膜的基層放置在最外側,從而製備其中窗膜附接到黏合劑層上的樣本。通過與(5)相同的方法向樣本的基層施加200毫牛頓的恒定力持續20秒,繼而慢移5秒並且放鬆20秒來測量馬頓斯硬度和彈性模數。
製備實例 6 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮以及0.05克四氮雜卟啉染料(KCF藍b(KCF Blue b),最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司(Kyung-In Synthetic Co.))混合並且攪拌30分鐘。將0.2克光起始劑(豔佳固184,巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 7 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮以及0.05克四氮雜卟啉染料(SK-D584,SK化學有限公司,最大吸收波長:584奈米)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克作為光起始劑的豔佳固184(巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 8 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮以及0.05克卟啉染料(PD-311S,山本化學公司(Yamamoto Chemicals Inc.),最大吸收波長:584奈米)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克作為光起始劑的豔佳固184(巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 9 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮以及0.05克釩染料(SK-D593,SK化學有限公司,最大吸收波長:593奈米)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克作為光起始劑的豔佳固184(巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 10 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮以及0.05克卟啉染料與釩染料的混合物(PANAX NEC 595,旭成化學公司(Ukseung Chemical Inc.),最大吸收波長:595奈米)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克作為光起始劑的豔佳固184(巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 11 :用於窗塗層的組成物
將50克2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷(KBM-303,信越化學株式會社)放置於200毫升3頸燒瓶中。以2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷計,將0.5莫耳% KOH和1.5莫耳%水添加到燒瓶中,繼而在25℃下攪拌1小時並且接著在70℃下攪拌2小時。通過使用真空蒸餾設備去除剩餘溶劑來製備矽酮樹脂以具有90重量%的固體含量。如通過凝膠滲透色譜法所測量,矽氧烷樹脂具有5,000克/莫耳的重量平均分子量。通過混合100克所製備的矽氧烷樹脂、可固化單體、15克3,4-環氧基環己基甲基-3',4'-環氧基環己烷甲酸酯(CY-179,汽巴化學有限公司(Ciba Chemical Co., Ltd.))、2克作為起始劑的六氟磷酸二苯基錪(西格瑪阿爾德里奇有限公司(Sigma Aldrich Co., Ltd.))以及60克甲基乙基酮來製備用於窗塗層的組成物。
實例 9
通過將3毫升在製備實例6中製備的用於背塗層的組成物施加到75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上,繼而以500轉/分鐘(rpm)旋轉塗布20秒,在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,並且在氮氣氛圍下曝露於300毫焦/平方釐米的UV光,使背塗層(厚度:100奈米)形成於75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上。使用棒塗施料器將在製備實例11中製備的用於窗塗層的組成物施加到透明聚醯亞胺膜的另一表面上。接著,用於窗塗層的組成物在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,在氮氣氛圍下曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時,從而製備包含窗塗層(厚度:50微米)、透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)以及背塗層(厚度:100奈米)的窗膜。
實例 10
除了使用製備實例7的用於背塗層的組成物代替製備實例6的用於背塗層的組成物以外,以與實例9相同的方式製備窗膜。
實例 11
除了使用製備實例8的用於背塗層的組成物代替製備實例6的用於背塗層的組成物以外,以與實例9相同的方式製備窗膜。
實例 12
除了使用製備實例9的用於背塗層的組成物代替製備實例6的用於背塗層的組成物以外,以與實例9相同的方式製備窗膜。
實例 13
除了使用製備實例10的用於背塗層的組成物代替製備實例6的用於背塗層的組成物以外,以與實例9相同的方式製備窗膜。
比較例 2
使用棒塗施料器將在製備實例11中製備的用於窗塗層的組成物施加到透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)的一個表面上。其後,在烘箱中在80℃下乾燥組成物3分鐘,曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時,從而製備具有窗塗層(厚度:50微米)和形成於其上的透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)的窗膜。
評估實例9到13和比較例2的窗膜的表1的特性。
表2<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td></td><td> 比較例 </td><td> 實例 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 9 </td><td> 10 </td><td> 11 </td><td> 12 </td><td> 13 </td></tr><tr><td> 背塗層 </td><td> - </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td></tr><tr><td> 染料 </td><td> - </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td></tr><tr><td> 染料的最大吸收波長(奈米) </td><td> - </td><td> 596 </td><td> 584 </td><td> 584 </td><td> 593 </td><td> 595 </td></tr><tr><td> 鉛筆硬度 </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td></tr><tr><td> 黃色指數 </td><td> 5.65 </td><td> 0.24 </td><td> 0.69 </td><td> 0.89 </td><td> 1.14 </td><td> 0.94 </td></tr><tr><td> 總透光率(%) </td><td> 88.94 </td><td> 89.24 </td><td> 89.28 </td><td> 89.00 </td><td> 89.08 </td><td> 88.82 </td></tr><tr><td> 霧度(%) </td><td> 0.94 </td><td> 0.80 </td><td> 0.88 </td><td> 0.85 </td><td> 0.87 </td><td> 0.73 </td></tr><tr><td> 曲率半徑 </td><td> 加壓方向(毫米) </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 拉伸方向(毫米) </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> b*值 </td><td> 3.39 </td><td> 0.42 </td><td> 0.48 </td><td> 0.61 </td><td> 0.67 </td><td> 0.63 </td></tr></TBODY></TABLE>
如表2中所示,實例的窗膜具有較低根據本發明的黃色指數和b*值以防止窗膜呈現黃色,並且具有較高總透光率和較低霧度,從而提供良好光學特性。此外,實例的窗膜具有用於可撓性顯示器中的較高鉛筆硬度和較低曲率半徑。
相反地,不包含染料的比較例2的窗膜具有較高本發明的黃色指數和b*值以允許窗膜呈現黃色,並且因此可以不用於可撓性顯示器中。
(1)鉛筆硬度:將在實例和比較例中製備的每個窗膜切割成大小為50毫米×50毫米(長度×寬度)的樣本,並且根據JIS K5400,使用鉛筆硬度測試儀(新東-14EW,神東科學株式會社),針對窗膜的窗塗層測量鉛筆硬度。使用6B到9H的鉛筆(三菱株式會社)。在60毫米/分鐘的刮擦速度、19.6牛頓的鉛筆按壓力、45°的刮擦角度(鉛筆與窗塗層之間的角度)、1千克的鉛筆負荷以及10.0毫米的鉛筆標度的條件下測量鉛筆硬度。當在使用某一鉛筆測試5次之後窗塗層具有一個或多個刮痕時,再次使用與先前鉛筆相比具有低一級鉛筆硬度的另一鉛筆測量鉛筆硬度。在反復測量鉛筆硬度五次之後,將所有五次均未在窗塗層上觀測到刮痕的鉛筆硬度的最大值視為窗塗層的鉛筆硬度。
(2)黃色指數:在D65光源下,在2°(窗塗層與光源之間的角度)下,使用色度計(CM-3600d,柯尼卡美能達有限公司),相對於窗膜測量黃色指數1925 [重計算]。
(3)總透光率和霧度:通過與表1中相同的方法測量總透光率和霧度。
(4)曲率半徑:通過與表1中相同的方法測量曲率半徑。
(5)b*值:在D65光源下,在2°(窗塗層與光源之間的角度)下,使用色度計(CM-3600d,柯尼卡美能達有限公司),相對於窗膜測量b*值。
製備實例 12 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮、0.05克四氮雜卟啉染料(KCF藍b、最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司)以及0.1克作為苯酚類抗氧化劑的豔佳諾克司(Irganox)-1010(巴斯夫)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克光起始劑(豔佳固184,巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 13 16 :用於背塗層的組成物
除了使用表3中列出的抗氧化劑代替0.1克豔佳諾克司-1010以外,以與製備實例12相同的方式製備用於背塗層的組成物。
製備實例 17 :用於背塗層的組成物
通過使1.5克貝特倫(Baytron)PH-500(拜耳有限公司(Bayer Co. Ltd.),固體含量:1.2重量%)(其為聚乙烯二羥噻吩(PEDOTT:PSS)分散液)分散於17.4克乙醇與17.4克乙氧基乙醇的混合溶液中10分鐘來製備第一溶液。將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、17.4克異丙醇、17.4克乙氧基乙醇以及0.05克四氮雜卟啉染料(KCF藍b,最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克光起始劑(豔佳固184,巴斯夫)添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備第二溶液。將第一溶液和第二溶液混合並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 18 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、94克甲基乙基酮以及0.05克四氮雜卟啉染料(KCF藍b,最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克光起始劑(豔佳固184,巴斯夫)和0.45克季銨抗靜電劑(I-A2,固體含量:100重量%,光榮株式會社(KOEI Co., Ltd.))添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
製備實例 19 :用於背塗層的組成物
將3.6克作為UV可固化丙烯酸樹脂的六官能聚氨酯丙烯酸酯(UP118,恩替斯有限公司)、1.2克作為三官能丙烯醯基單體的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(恩替斯有限公司)、37.2克甲基乙基酮、55.8克1-甲氧基-2-丙醇以及0.05克四氮雜卟啉染料(KCF藍b,最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司)混合並且攪拌30分鐘。將0.2克光起始劑(豔佳固184,巴斯夫)和0.9克ATO溶膠抗靜電劑(XJB-0187,固體含量:40重量%,朋諾株式會社(Pelnox Co., Ltd.))添加到混合物中並且攪拌30分鐘,從而製備用於背塗層的組成物。
實例 14
通過將3毫升在製備實例12中製備的用於背塗層的組成物施加到75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上,繼而以500轉/分鐘旋轉塗布20秒,在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,並且在氮氣氛圍下曝露於300毫焦/平方釐米的UV光,使背塗層(厚度:100奈米)形成於75微米厚透明聚醯亞胺膜的一個表面上。使用棒塗施料器將在製備實例11中製備的用於窗塗層的組成物施加到透明聚醯亞胺膜的另一表面上。接著,用於窗塗層的組成物在烘箱中在80℃下乾燥3分鐘,在氮氣氛圍下曝露於500毫焦/平方釐米的UV光,並且在120℃下進行後固化24小時,從而製備包含窗塗層(厚度:50微米)、透明聚醯亞胺膜(厚度:75微米)以及背塗層(厚度:100奈米)的窗膜。
實例 15 到實例 18
除了使用如表3中列出的用於背塗層的組成物代替製備實例12的用於背塗層的組成物以外,以與實例14相同的方式製備窗膜。
實例 19 到實例 21
除了使用如表4中列出的用於背塗層的組成物代替製備實例12的用於背塗層的組成物以外,以與實例14相同的方式製備窗膜。
評估實例15到18的窗膜的表3和4的特性。
(1)鉛筆硬度:將在實例和比較例中製備的每個窗膜切割成大小為50毫米×50毫米(長度×寬度)的樣本,並且根據JIS K5400,使用鉛筆硬度測試儀(新東-14EW,神東科學株式會社(Shinto Scientific Co., Ltd.)),針對窗膜的窗塗層測量鉛筆硬度。使用6B到9H的鉛筆(三菱株式會社)。在60毫米/分鐘的刮擦速度、19.6牛頓的鉛筆按壓力、45°的刮擦角度(鉛筆與窗塗層之間的角度)、1千克的鉛筆負荷以及10.0毫米的鉛筆標度的條件下測量鉛筆硬度。當在使用某一鉛筆測試5次之後窗塗層具有一個或多個刮痕時,再次使用與先前鉛筆相比具有低一級鉛筆硬度的另一鉛筆測量鉛筆硬度。在反復測量鉛筆硬度五次之後,將所有五次均未在窗塗層上觀測到刮痕的鉛筆硬度的最大值視為窗塗層的鉛筆硬度。
(2)初始黃色指數:在D65光源下,在2°(窗塗層與光源之間的角度)下,使用色度計(CM-3600d,柯尼卡美能達有限公司),相對於窗膜測量黃色指數1925 [重計算]。
(3)黃色指數變化:通過與(2)相同的方法測量每個窗膜的初始黃色指數。窗膜在烘箱中在80℃下靜置1,000小時,繼而通過與(2)相同的方法測量黃色指數。根據等式1計算黃色指數變化。
(4)霧度和總透光率:使用NDH2000(日本電色株式會社),在400奈米到800奈米的波長下,測量每個窗膜的霧度和總透光率。
(5)曲率半徑:將每個窗膜(寬度×長度:3釐米×15釐米)捲繞於用於測試曲率半徑的夾具(曼德拉彎曲測試儀,觸握科技株式會社)上,保持捲繞5秒或大於5秒,並且接著從夾具退繞。接著,用肉眼觀測窗膜以判定窗膜是否開裂。此處,在窗膜的窗塗層接觸夾具表面的條件下測量加壓方向的曲率半徑,並且在窗膜的背塗層或基層接觸夾具的條件下測量拉伸方向的曲率半徑。進行曲率半徑測量,同時使夾具直徑從最大直徑逐漸減小,並且不會在窗膜上產生裂痕的夾具的最小半徑測定為窗膜的曲率半徑。
(6)b*值:在D65光源下,在2°(窗塗層與光源之間的角度)下,使用色度計(CM-3600d,柯尼卡美能達有限公司),相對於窗膜測量b*值。
(7)表面電阻:在22℃和55% RH下,使用高歐姆計(MCT-HT450,三菱),針對每個窗膜的背塗層測量表面電阻。
(8)靜電:使用靜電電壓表(SK-H050,基恩士株式會社(KEYENCE Co., Ltd.)),以1轉/分鐘的速度,在捲繞狀態下,在400毫米寬捲筒上,針對每個窗膜的背塗層測量靜電。靜電電壓表探針與窗膜之間的距離設定為25毫米。進行三次測量並且獲得絕對值的平均值。
表3<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td></td><td> 實例 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 15 </td><td> 16 </td><td> 17 </td><td> 18 </td></tr><tr><td> 背塗層 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td></tr><tr><td> 背塗層種類 </td><td> 製備實例12 </td><td> 製備實例13 </td><td> 製備實例14 </td><td> 製備實例15 </td><td> 製備實例16 </td></tr><tr><td> 染料 </td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td></tr><tr><td> 染料的最大吸收波長(奈米) </td><td> 596 </td><td> 596 </td><td> 596 </td><td> 596 </td><td> 596 </td></tr><tr><td> 抗氧化劑 </td><td> 苯酚類抗氧化劑<sup>2</sup></td><td> 磷類抗氧化劑<sup>3</sup></td><td> 硫醚類抗氧化劑<sup>4</sup></td><td> 苯酚+磷類抗氧化劑混合物<sup>5</sup></td><td> 苯酚+硫醚類抗氧化劑混合物<sup>6</sup></td></tr><tr><td> 鉛筆硬度 </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td></tr><tr><td> 初始黃色指數 </td><td> 0.24 </td><td> 0.25 </td><td> 0.22 </td><td> 0.23 </td><td> 0.26 </td></tr><tr><td> 黃色指數變化 </td><td> 0.56 </td><td> 0.72 </td><td> 0.81 </td><td> 0.14 </td><td> 0.21 </td></tr><tr><td> 總透光率(%) </td><td> 89.13 </td><td> 89.14 </td><td> 89.23 </td><td> 89.15 </td><td> 89.19 </td></tr><tr><td> 霧度(%) </td><td> 0.69 </td><td> 0.84 </td><td> 0.91 </td><td> 0.79 </td><td> 0.81 </td></tr><tr><td> 曲率半徑 </td><td> 加壓方向(毫米) </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 拉伸方向(毫米) </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> b*值 </td><td> 0.42 </td><td> 0.43 </td><td> 0.41 </td><td> 0.42 </td><td> 0.43 </td></tr></TBODY></TABLE> 1:0.05克KCF藍b(最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司) 2:0.1克豔佳諾克司-1010(巴斯夫) 3:0.1克豔佳輔(Irgafos)-168(巴斯夫) 4:0.1克豔佳諾克司-PS800(巴斯夫) 5:0.1克豔佳諾克司-1010(巴斯夫)和0.05克豔佳輔-168(巴斯夫)的混合物 6:0.1克豔佳諾克司-1010(巴斯夫)和0.05克豔佳諾克司-PS800(巴斯夫)的混合物
表4<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td></td><td> 比較例 </td><td> 實例 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 19 </td><td> 20 </td><td> 21 </td></tr><tr><td> 背塗層 </td><td> - </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td><td> 存在 </td></tr><tr><td> 背塗層種類 </td><td> - </td><td> 製備實例17 </td><td> 製備實例18 </td><td> 製備實例19 </td></tr><tr><td> 染料 </td><td> - </td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td><td> 四氮雜卟啉染料<sup>1</sup></td></tr><tr><td> 染料的最大吸收波長(奈米) </td><td> - </td><td> 596 </td><td> 596 </td><td> 596 </td></tr><tr><td> 抗靜電劑 </td><td> - </td><td> 導電聚合物 </td><td> 季銨鹽 </td><td> ATO </td></tr><tr><td> 鉛筆硬度 </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td><td> 8H </td></tr><tr><td> 初始黃色指數 </td><td> 5.65 </td><td> 0.12 </td><td> 0.23 </td><td> 0.19 </td></tr><tr><td> 表面電阻(Ω/□) </td><td> 1.26 × 10<sup>14</sup></td><td> 1.26 × 10<sup>6</sup></td><td> 1.02 × 10<sup>9</sup></td><td> 4.14 × 10<sup>9</sup></td></tr><tr><td> 靜電(kV) </td><td> 300 </td><td> 0.9 </td><td> 1.5 </td><td> 2.3 </td></tr><tr><td> 總透光率(%) </td><td> 88.94 </td><td> 89.22 </td><td> 89.26 </td><td> 89.10 </td></tr><tr><td> 霧度(%) </td><td> 0.94 </td><td> 0.81 </td><td> 0.72 </td><td> 0.94 </td></tr><tr><td> 曲率半徑 </td><td> 加壓方向(毫米) </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 拉伸方向(毫米) </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr></TBODY></TABLE> 1:KCF藍b(最大吸收波長:596奈米,京仁合成公司)
如從表3可見,實例的窗膜具有高耐熱性以即使在高溫下靜置較長時間段之後也展現較低黃色指數變化,並且因此可以用於顯示器中。
另外,如從表4可見,實例的窗膜具有良好抗靜電耐性以展現良好的捲筒穩定性。
如表1、表2、表3以及表4中所示,本發明提供在玻璃基板上和在黏合劑層上都具有高鉛筆硬度的窗膜。本發明提供具有良好光學特性,如透光度的窗膜。本發明提供具有良好可撓性的窗膜。本發明提供在其相反方向上展現良好可撓性的窗膜。本發明提供具有低黃色指數以防止窗膜呈現黃色的窗膜。本發明提供具有高鉛筆硬度的窗膜。本發明提供一種窗膜,其具有高耐熱性以即使在高溫下靜置較長時間段之後也展現較低黃色指數變化,並且因此可以用於顯示器中。本發明提供具有良好抗靜電特性以展現良好捲筒穩定性的窗膜。
應理解,本領域的技術人員可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種修改、變化、更改以及等效實施例。
100‧‧‧窗膜
110‧‧‧基層
120‧‧‧窗塗層
130‧‧‧背塗層
130a‧‧‧背塗層
140‧‧‧黏合劑層
150‧‧‧支撐層
200‧‧‧窗膜
300‧‧‧窗膜
400‧‧‧窗膜
500‧‧‧窗膜
600‧‧‧可撓性顯示器
610‧‧‧下基板
610a‧‧‧閘極電極
610b‧‧‧電路部分
611‧‧‧閘極絕緣層
612‧‧‧半導體層
613a‧‧‧源極電極
613b‧‧‧汲極電極
616‧‧‧薄膜電晶體
614‧‧‧平坦化層
615‧‧‧有機發光二極體
615a‧‧‧第一電極
615b‧‧‧有機發光層
615c‧‧‧第二電極
617‧‧‧絕緣層
618‧‧‧保護層
650a‧‧‧顯示單元
650b‧‧‧顯示單元
660‧‧‧黏合劑層
670‧‧‧偏光板
680‧‧‧觸控屏面板
690‧‧‧可撓性窗膜
700‧‧‧可撓性顯示器
800‧‧‧可撓性顯示器
圖1為根據本發明的一個實施例的窗膜的橫截面圖。 圖2為根據本發明的另一個實施例的窗膜的橫截面圖。 圖3為根據本發明的另一個實施例的窗膜的橫截面圖。 圖4為根據本發明的又一個實施例的窗膜的橫截面圖。 圖5為根據本發明的又一個實施例的窗膜的橫截面圖。 圖6為根據本發明的一個實施例的可撓性顯示器的橫截面圖。 圖7為圖6的可撓性顯示器的顯示單元的一個實施例的橫截面圖。 圖8為根據本發明的另一個實施例的可撓性顯示器的橫截面圖。 圖9為根據本發明的另一個實施例的可撓性顯示器的橫截面圖。

Claims (28)

  1. 一種窗膜,包括: 基層; 窗塗層,形成於所述基層的一個表面上;以及 背塗層,形成於所述基層的另一表面上, 其中所述窗塗層由用於窗塗層的組成物形成,所述組成物包括矽類樹脂,以及 其中所述窗膜在所述背塗層上具有1,000兆帕或大於1,000兆帕的彈性模數以及在黏合劑層上具有6H或高於6H的鉛筆硬度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述窗膜具有6H或高於6H的鉛筆硬度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述窗膜具有10.0毫米或小於10.0毫米的加壓方向的曲率半徑以及20.0毫米或小於20.0毫米的拉伸方向的曲率半徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述窗膜在所述背塗層上具有50牛頓/毫米到200牛頓/毫米的馬頓斯硬度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述窗塗層具有5微米到150微米的厚度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述背塗層具有1微米到100微米的厚度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述黏合劑層在25℃下具有10千帕到50千帕的儲存模數。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,更包括:形成於所述背塗層的下表面上的黏合劑層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,更包括:黏合劑層以及支撐層中的至少一個。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的窗膜,其中所述窗膜中所包括的所述黏合劑層具有10微米到100微米的厚度。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的窗膜,其中所述支撐層為由與所述基層的樹脂相同的樹脂形成的膜。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述窗塗層直接形成於所述基層的一個表面上以及所述背塗層直接形成於所述基層的另一表面上。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,更包括:在所述基層與所述背塗層之間形成的黏合劑層。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,更包括:在所述基層與所述背塗層之間形成的黏合劑層以及支撐層的堆疊結構。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的窗膜,其中所述基層、所述窗塗層以及所述背塗層中的至少一個包括具有500奈米到650奈米的最大吸收波長的染料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述染料具有550奈米到620奈米的最大吸收波長。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述染料包括花青、卟啉、芳基甲烷、芳酸菁、甲亞胺、氧喏、偶氮、氧雜蒽、部花青以及釩染料中的至少一種。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中在所述背塗層中含有所述染料,以及就固體含量來說,所述染料以0.001重量%到15重量%的量存在於用於背塗層的組成物中。
  19. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中在所述背塗層中含有所述染料,以及所述背塗層由用於背塗層的組成物形成,所述用於背塗層的組成物包括所述染料、含UV可固化基團樹脂、交聯劑以及起始劑。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的窗膜,其中所述含UV可固化基團樹脂包括具有UV可固化基團的(甲基)丙烯酸樹脂以及具有UV可固化基團的矽氧烷樹脂中的至少一個。
  21. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述背塗層具有100奈米或小於100奈米的厚度。
  22. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中在所述背塗層中含有所述染料,所述背塗層更包括抗氧化劑以及抗靜電劑中的至少一種。
  23. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述基層由聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂以及聚醯亞胺樹脂中的至少一種形成。
  24. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,更包括:形成於所述背塗層的下表面上的黏合劑層。
  25. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述窗膜具有-2.5到3.5的黃色指數。
  26. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述窗膜具有-2.5到2.5的b*值。
  27. 如申請專利範圍第15項所述的窗膜,其中所述窗塗層直接形成於所述基層的一個表面上,所述背塗層直接形成於所述基層的另一表面上,在所述背塗層中含有所述染料,以及所述基層包括聚醯亞胺樹脂薄膜。
  28. 一種可撓性顯示器,包括如專利申請範圍第1項到第27項中任一項所述的窗膜。
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