CN100426008C - 抗刮光学膜及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗刮光学膜及其用途。该光学膜包含三层结构，当中是透明基材，透明基材的上下方是硬罩层，位于上方的第一硬罩层是扩散层，位于下方的第二硬罩层是抗刮层，扩散层的上表面具有凹凸结构，抗刮层的下表面为平滑表面，其特点是：选用新颖硬罩液在基材表面形成硬罩层，固化后增强光学膜的硬度，所形成的第一和第二硬罩层的表面电阻率介于108至1012Ω/□，且根据JIS K5400标准方法测量，这两层硬罩层均具有3H或3H以上的铅笔硬度。该光学膜具有高硬度特性，可以防止操作时被刮伤，且透明度高、抗静电性好、不会翘曲，将其用作显示器背光模块的保护性扩散膜时，不会对聚光膜的棱镜结构构成损伤。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜，尤其涉及一种具有硬化涂层的抗刮光学膜，特别是一种可应用于液晶显示器的保护性扩散膜。
背景技术
液晶面板本身并不发光，因此作为亮度来源的背光模块是LCD显示功能的重要组件，该背光模块对于提高液晶显示亮度而言非常重要。目前最为经济与简便的解决方案是，在背光模块中设置各式各样的光学膜，该做法不需更动任何组件设计，也不会消耗额外能源，却能够提高LCD面板亮度，使光源最有效率地被利用。图1为背光模块所含各种光学膜的简单示意图。如图1所示，一般背光模块所含光学膜包含配置于导光板2(light guide)下方的反射膜1；以及配置于导光板2上方的其它光学膜，这些光学膜由下向上依序为：扩散膜3、聚光膜4和5，以及保护性扩散膜6。
聚光膜4和5的主要功能是，借助折射与内部全反射效应，将从导光板2发出至四面八方的散乱的光线收集起来，集中至约±35度的正视角(On-axis)方向，使LCD的辉度提高。通常，聚光膜主要是利用规则或不规则棱镜花纹微结构来达到聚光效果，然而，若棱镜结构与面板接触，容易产生刮伤，影响光学性质。对此，目前业界的解决方法不外乎于利用保护性扩散膜(又称为“上扩散膜”)来防止聚光膜与面板在输送时产生振动而引起互相损伤。为了雾化聚光膜的棱镜条纹，保护性扩散膜一般是在基材表面涂布含有机或无机珠状物的树脂涂层。
令人遗憾的是，现有技术中这类保护性扩散膜所选用的树脂涂层不佳，易造成珠状物脱落，有些还有膜片翘曲情形发生，这就影响了其光学特性，降低了聚光膜的使用效果。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种硬度强、透明度高、不会翘曲的抗刮光学膜，这种抗刮光学膜用作保护性扩散膜时不会轻易被刮伤，也不会对聚光膜构成损伤。
本发明的技术解决方案是：
抗刮光学膜，包含三层结构，中间层是透明基材，透明基材的上下方是两层硬罩层(hard coat)，位于上方的第一硬罩层是扩散层，位于下方的第二硬罩层是抗刮层，扩散层的上表面具有凹凸结构，抗刮层的下表面为平滑表面，其特征在于：所述第一硬罩层和第二硬罩层的表面电阻率介于108至1012Ω/□，且根据JIS K5400标准方法测量，这两层硬罩层均具有3H或3H以上的铅笔硬度。
进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述第一硬罩层和第二硬罩层，是将硬罩液以加热和紫外线双固化方式处理而形成的硬罩层；所述硬罩液包含抗静电剂、紫外线硬化树脂和至少一种选自热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成群组的树脂，用以形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液相同或不同。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中所述透明基材为塑料或玻璃。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述扩散层的厚度为5微米至20微米。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述抗刮层的厚度为1微米至10微米。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述第一硬罩层进一步包含有机颗粒，该有机颗粒占第一硬罩层树脂成分总重量的10～30Wt％。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述有机颗粒是丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂，或者是它们当中两者或三者的混合物。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述有机颗粒的粒径为2微米至30微米。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述抗静电剂选自乙氧基甘油脂肪酸酯、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、聚环氧乙烷、硅氧烷或醇类衍生物。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述紫外线硬化树脂包含至少一种具有一个或多个官能基的丙烯酸类单体或丙烯酸酯类单体。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述紫外线硬化树脂进一步包含丙烯酸酯系寡聚体。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述热固性树脂选自聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯及其混合物所组成的群组。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，用以形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液各自进一步包含添加剂。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，根据JIS K7136标准方法测量，该光学膜具有20％至90％的雾度。
再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，该光学膜具有为85％至95％的光线穿透度。
更进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，该光学膜是一种无翘曲的抗刮光学膜，其第一硬罩层和第二硬罩层是将硬罩液以加热和紫外线双固化方式处理而形成的硬罩层；所述硬罩液包含抗静电剂、紫外线硬化树脂和热固性树脂，且用以形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液相同或不同。
更进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述热固性树脂选自聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯及其混合物所组成的群组。
更进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，根据JIS K7136标准方法测量，该光学膜具有20％至90％的雾度。
更进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，该光学膜具有85％至95％的光线穿透度。
此外，为达到发明目的中的抗刮光学膜的用途，其特征在于：将上述任意一种抗刮光学膜用于显示器的背光模块，以作为保护性扩散膜。
通过以上技术方案的描述可以发现，本发明的突出的实质性特点和显著进步体现在：
①本发明在基材表面以新颖硬罩液涂布形成硬罩层，制得的光学膜具有良好抗静电性和高硬度特性，能够有效保护接触构件，且光学膜表面平整无翘曲，其光学性质不受影响；
②本发明光学膜透明度高，由于基材表面涂覆有具有微细凹凸结构的涂层，因而兼具扩散作用，可应用于显示器的背光模块，尤其是设置在聚光膜的出光面上作为保护性扩散膜，既不会轻易被刮伤，也不会对聚光膜构成损伤。
附图说明
图1是背光模块所含各种光学膜的结构示意图；
图2是本发明抗刮光学膜的一种实施例示意图。
图中各附图标记的含义如下：
1反射膜
2导光板
3扩散膜
4聚光膜
5聚光膜
6保护扩散膜
10聚光膜
11抗刮层
12基材
13扩散层
14有机颗粒
20抗刮光学膜
具体实施方式
本发明提供了一种抗刮光学膜，通过选用新颖硬罩液在基材表面形成硬罩层，固化后增强光学膜的硬度，防止其操作时被刮伤。这种光学膜透明度高、不会翘曲，用作显示器背光模块当中的保护性扩散膜时，不会对聚光膜的棱镜结构构成损伤。
本发明抗刮光学膜所使用的基材，可为任何本发明所属技术领域具有通常知识者所已知者，例如玻璃或塑料。上述塑料基材并无特殊限制，包括但不限于：聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate，PEN)；聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)；聚醯亚胺树脂(polyimideresin)；聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)；聚碳酸酯树脂(polycarbonateresin)；聚胺基甲酸酯树脂(polyurethane resin)；三醋酸纤维素(triacetatecellulose，TAC)；或者是上述物质的混合物。在这些物质当中，优选：聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚环烯烃树脂、三醋酸纤维素或其混合物；进一步优选：聚对苯二甲酸乙二酯。基材的厚度通常取决于所欲制得的光学产品的需求，优选范围是约16微米(μm)至约250微米之间。
当使用塑料基材时，在塑料基材表面形成硬罩层，可增强硬度及避免基材表面刮伤，起到耐刮效果。一般业界所使用的硬罩层为紫外线硬化树脂(UV curing resin)所构成，其虽可提高表面硬度，但由于交链作用产生收缩不一致以及应力不均情形，故易产生翘曲。
为了解决翘曲问题，本发明将硬罩液以加热和紫外线双固化(dualcuring)方式处理，在基材上方及下方形成第一硬罩层和第二硬罩层。根据本发明，用以形成该第一和该第二硬罩层的硬罩液可以相同或不同，硬罩液的成分除包含抗静电剂(anti-static agent)、紫外线硬化树脂外，还包含热固性树脂(thermal setting resin)、热塑性树脂(thermal plastic resin)或其混合物，优选热固性树脂。由于热固性树脂具有高强度及良好的韧性，可使所制得的硬罩层具有卓越的耐热性和极小的体积收缩率，因此可克服翘曲问题。同时，本发明光学膜的硬罩层具有良好抗静电性和高硬度特性，其表面电阻率介于108至1012Ω/□，根据JIS K5400标准方法测量，其铅笔硬度可达3H或3H以上。
本发明的抗刮光学膜具有良好的光线穿透度，即，根据JIS K7136标准方法测量，具有介于约85％至约95％之间的穿透度。此外，为雾化聚光膜的棱镜条纹，本发明的抗刮光学膜具有某些程度的光扩散作用，即，根据JIS K7136标准方法测量，具有20％至90％的雾度，较佳为30％至70％，更佳为40％至55％。
为达到光线扩散效果，本发明的光学膜在基材的上方(即，出光面)以第一硬罩层形成微细凹凸结构，以作为扩散层。该扩散层形成方法并无特殊限制，系熟悉此技术者所熟知，包括但不限于：网版印刷、涂布、喷涂或压花加工等。该扩散层必须能让光线透过，较佳为无色透明者。根据本发明的一种实施方式，扩散层的厚度系介于5～20微米之间，较佳介于6～15微米之间。
根据本发明技术方案，较佳的方式是在基材上涂布含有有机颗粒的第一硬罩层以形成具有凹凸结构的扩散层。有机颗粒的形状并无特殊限制，例如为球形、椭圆形、菱形等；其种类亦无特殊限制，例如可为丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物，较佳为丙烯酸酯树脂。上述有机颗粒的直径可相同或不同，较佳介于约2微米至约30微米之间，更佳介于约5微米至约15微米之间。上述有机颗粒的量相对于该硬罩层中树脂成分总重量，较佳为10～30Wt％。
为防止本发明光学膜被其它膜片刮伤，因此本发明的光学膜在基材下方涂布第二硬罩层，以形成作为抗刮层的平滑表面。该抗刮层的厚度介于1微米至10微米之间，较佳介于3微米至6微米。
图2为本发明抗刮光学膜的一种较佳实施例。如图2所示，本发明抗刮光学膜20配置于聚光膜10上方，其中基材12上方为具有凹凸结构的扩散层13，该扩散层包含有机颗粒14，基材12下方为具有平滑表面的抗刮层11。
可用于本发明硬罩液中的紫外线硬化树脂包含至少一种具有一或多个官能基的丙烯酸类单体或丙烯酸酯类单体，较佳为丙烯酸酯类单体。可用于本发明中的丙烯酸酯类单体，包括但不限于：(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyesteracrylate)或环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)等，较佳为(甲基)丙烯酸酯。
举例而言，适用于本发明的丙烯酸酯类可选自包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-phenoxy ethyl acrylate)、乙氧化2-苯氧基乙基丙烯酸酯(ethoxylated 2-phenoxy ethyl acrylate)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(cyclic trimethylolpropane formal acrylate)、β-羧乙基丙烯酸酯(β-carboxyethyl acrylate)、月桂酸(甲基)丙烯酸酯(lauryl(meth)acrylate)、异辛基丙烯酸酯(isooctyl acrylate)、硬脂酸(甲基)丙烯酸酯(stearyl(meth)acrylate)、异癸基丙烯酸酯(isodecyl acrylate)、异冰片基(甲基)丙烯酸酯(isoborny(meth)acrylate)、苄基丙烯酸酯(benzyl acrylate)、3-羟-2，2-二甲基丙酸3-羟-2，2-二甲基丙酯二丙烯酸酯(hydroxypivalyl hydroxypivalate diacrylate)、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯(ethoxylated 1，6-hexanediol diacrylate)、二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene glycol diacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylateddipropylene glycol diacrylate)、新戊二醇二丙烯酸酯(neopentyl glycoldiacrylate)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(propoxylated neopentyl glycoldiacrylate)、乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-Adi(meth)acrylate)、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-methyl-1，3-propanediol diacrylate)、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated 2-methyl-1，3-propanediol diacrylate)、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-butyl-2-ethyl-1，3-propanediol diacrylate)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(2-hydroxyethyl metharcrylate phosphate)、三(2-羟乙基)异氰酸三丙烯酸酯(Tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(propoxylated trimethylolpropane triacrylate)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylatedpentaerythritol tetraacrylate)、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tetraacrylate)、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(propoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritolhexaacrylate)、(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl acrylate，HEA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(tripropylene glycol di(meth)acrylate)、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1，4-butanediol di(meth)acrylate)、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1，6-hexanediol di(meth)acrylate)、烯丙基化二(甲基)丙烯酸环己酯(allylated cyclohexyl di(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯酸异氰酸酯(isocyanurate di(meth)acrylate)、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated trimethylol propane tri(meth)acrylate)、丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯(propoxylatedglycerol tri(meth)acrylate)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、三(丙烯氧乙基)异氰酸酯(tris(acryloxyethyl)isocyanurate)，以及上述这些物质的混合物所组成的群组。
为增加硬罩液的成膜性，本发明的紫外线硬化树脂可视需要包含分子量介于103至104的寡聚体，此类寡聚体系熟习此项技术的人士所熟知者，例如丙烯酸酯系寡聚体，包括但不限于：胺基甲酸酯丙烯酸酯，如脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯(aliphatic urethane acrylate)、脂肪族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aliphatic urethane hexaacrylate)、芳香族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aromatic urethane hexaacrylate)；环氧丙烯酸酯，如双酚A环氧二丙烯酸酯(bisphenol-A epoxy diacrylate)、酚醛环氧丙烯酸酯(novolacepoxy acrylate)；聚酯丙烯酸酯，如聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)；或者是纯丙烯酸酯。
可用于本发明硬罩液中的热固性树脂，其平均分子量一般介于104至2×106，较佳为2×104至3×105，更佳为4×104至105。本发明的热固性树脂可选自聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯及其混合物所组成的群组，较佳为聚丙烯酸酯树脂，如(甲基)丙烯酸(甲)酯。为增加交联性，热固性树脂可视需要含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)或胺基(-NH2)，较佳为羟基，例如丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl acrylate，HEA)、丙烯酸羟丙酯(hydroxypropyl acrylate，HPA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(hydroxypropyl methacrylate，HPMA)或者是上述这些物质的混合物。
可用于本发明硬罩液中的热塑性树脂可选自聚烯烃树脂(polyolefinresin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；以及上述这些物质的混合物。
在树脂材料加工或制造过程中，当树脂材料与其自身或其它材料发生磨擦时会产生静电，将空气中的游离尘埃集结在表面上，令昂贵电子组件遭破坏，甚至是点燃易燃的气体或粉末而引起火灾，故添加抗静电剂有其必要性。
本发明的硬罩液系将抗静电剂直接与树脂掺混，再经混练加工而得。可使用于本发明硬罩液中的抗静电剂并无特殊限制，系熟悉此项技艺的人士所熟知，例如乙氧基甘油脂肪酸酯类、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、环氧树脂(如聚环氧乙烷)、硅氧烷(siloxane)或其它醇类衍生物，如聚乙醇酯、聚乙二醇醚等。
根据本发明的一种具体实例，上述第一、第二硬罩层是将硬罩液以加热和紫外线双固化方式处理而形成；且用以形成该第一及第二硬罩层的硬罩液可以相同或不同，其包含抗静电剂、紫外线硬化树脂和至少一种选自由热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成群组的树脂。较佳地，上述硬罩液包含静电剂、紫外线硬化树脂和热固性树脂。
根据本发明，用于形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液，可视需要包含熟悉此项技术者已知的添加剂，包括但不限于硬化剂(curingagent)、光起始剂(photo initiator)、整平剂、分散剂或安定剂等。
上述硬化剂，是本领域技术人员所熟知的、可以使分子与分子之间产生化学接合而形成交联(crosslinking)的物质，包括但不限于：二异氰酸酯(diisocyanate)、聚异氰酸酯(polyisocyanate)。
上述光起始剂，是经光照射后会产生自由基、透过自由基而传递引发聚合反应的物质。适用于本发明的光起始剂并无特殊限制，包括但不限于：二苯甲酮(benzophenone)、二苯乙醇酮(benzoin)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮(2，2-dimethoxy-1，2-diphenylethan-1-one)、1-羟基环己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(2，4，6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)，或彼等的混合物。较佳的光起始剂是二苯甲酮或1-羟基环己基苯基酮。
本发明光学膜的扩散层或抗刮层可根据熟悉此项技艺的人士所熟知的任何方式制造，例如，可经由包含以下步骤的方法制造：
(I)将紫外线硬化树脂、热固性树脂、溶剂及抗静电剂等组份，根据需要与已知添加剂混合，形成一胶态硬罩液；
(II)将该硬罩液涂布于基材表面，以形成一涂层；
(III)将该经涂覆的基材送进烘干机，蒸发溶剂，升温至高于热固性树脂的固化温度后，加热数分钟，进行热固化聚合反应；
(IV)然后再对该涂层照射能量射线产生光聚合反应以形成硬罩层，能量射线的强度可为100至1000毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)，较佳为200至800mJ/cm2。
若需要，可重复进行上述各步骤，以获得复数层的硬罩层。
以下为本发明技术方案的具体实施例，这仅仅是应用范例，不能理解为对本发明权利要求保护范围的限制。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
〖实施例1〗
1、第一硬罩层(扩散层)
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：20克甲苯、6克丁酮加入玻璃瓶中。在高速搅拌下依序加入3克的平均粒径为8μm的亚克力微粒子[MB30X-8，日本积水化成公司]，紫外线硬化树脂：甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及季戊四醇三丙烯酸酯的单体混合物共12克，热固性树脂：10克丙烯酸酯树脂[Eterac 7363-ts-50，Eternal公司](固体成分约50％)，再加入1.0克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固体成分约75％)，2.0克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oilChem.Co.，Ltd](固体成分约20％)，光起始剂：二苯甲酮及1-羟基环己基苯基酮混合物共0.6克，最后泡制成固体成分约40％及总重约54.6克涂料。以RDS涂抹棒#8将涂料涂布在厚度为188μm的PET基材[U34，Toray公司]表面上，经100℃干燥1分钟后，再以UV曝光机台(Fusion UV，F600V，600W/inch，H型灯源)power设定为100％，速度15m/min，能量射线200mJ/cm2，加以干燥后制得涂层厚度为约10μm的第一硬罩层(扩散层)。
2、第二硬罩层(抗刮层)
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：16克甲苯、13克丁酮加入玻璃瓶中。于高速搅拌下依序加入紫外线硬化树脂：甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及季戊四醇三丙烯酸酯的单体混合物共8克，热固性树脂：16克丙烯酸酯树脂[Eterac 7363-ts-50，Eternal公司](固体成分约50％)，再加入1.6克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固体成分约75％)，1.6克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd](固体成分约20％)，光起始剂：二苯甲酮及1-羟基环己基苯基酮混合物共0.6克，最后泡制成固体成分约30％及总重约57.6克涂料。以RDS涂抹棒#6将涂料涂布在上述所制备的已涂有第一硬罩层的PET基材另一侧表面上，经100℃干燥1分钟后，再以UV曝光机台(Fusion UV，F600V，600W/inch，H型灯源)power设定为100％，速度15m/min，能量射线200mJ/cm2，加以干燥后制得涂层厚度为约5μm的第二硬罩层(抗刮层)。上述制得的抗刮光学膜，合计总膜厚为202μm，进行各项特性试验，试验所得结果如以下表1所示。
比较例1
将厚度为200μm的市售保护性扩散膜[D117VGZ，Tsujiden公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如以下表1所示。
比较例2
将厚度为200μm的市售保护性扩散膜[PBS072，Keiwa公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如以下表1所示。
比较例3
将厚度为205μm的市售保护性扩散膜[JS-153R，SKC公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如以下表1所示。
测试方法：
(1)透明材料亮度的测试。利用NDH 5000W雾度计[日本电色公司]，根据JIS K7136标准方法，测量待测样品的雾度(Hz)及全光线透过率(Tt)，测试所得结果如下列表1所示。
(2)铅笔硬度试验。利用铅笔硬度试验机[Elcometer 3086，SCRATCHBOY]，以Mitsubishi铅笔(2H，3H)用JISK-5400方法测试待测样品表面的铅笔硬度，测试所得结果如下列表1所示。
(3)表面电阻率试验。利用超绝缘计[东亚TOADKK公司，SM8220&SME-8310，500V]测量待测样品表面电阻率。测试环境如下：23±2℃，55±5％RH，测试所得结果如下列表1所示，单位：Ω/□(square)。
(4)耐刮试验。利用线性耐磨试验机[TABER 5750]于600公克的重量平台(面积长宽20mm×20mm)上贴黏置3M BEF-III-10T膜片(长宽20mm×20mm)，以其棱镜微结构层直接测试待测样品抗刮层的重压耐刮能力，以试验行程2inch，10cycle/min的速度进行10cycles耐刮测试，耐刮测试所得结果如下列表1所示。
(5)翘曲试验。将待测样品裁成长宽100mm×100mm平整膜片，置于120℃烘箱10分钟后，取出静置于室温，直到膜片回温至室温后，以间隙规测量膜片四角的翘曲程度(记录单位：毫米(mm)；记录方式：例如，四个角的翘曲程度均为0的话，记为0；0；0；0)，借以评估待测样品的耐热及耐翘曲性能，翘曲试验所得结果如下列表1所示。
表1
| 实施例1 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |
| 雾度Hz(％) | 48.47 | 45.71 | 61.71 | 61.44 |
| 全光线透过率Tt(％) | 91.40 | 91.18 | 93.27 | 93.00 |
| 铅笔硬度(扩散层) | 3H | 2H | 2H | 2H |
| 铅笔硬度(抗刮层) | 3H | 3H | 2H | 2H |
| 表面电阻率Ω/□(扩散层) | 6.9×10<sup>12</sup> | 2.3×10<sup>11</sup> | 7.4×10<sup>15</sup> | 6.3×10<sup>16</sup> |
| 表面电阻率Ω/□(抗刮层) | 9.6×10<sup>11</sup> | 1.8×10<sup>12</sup> | 1.3×10<sup>12</sup> | 2.6×10<sup>13</sup> |
| 抗刮层耐刮试验 | 无刮伤 | 无刮伤 | 严重刮伤 | 严重刮伤 |
| 翘曲试验(mm)(120℃，10min) | 0.0；0.0；0.0；0.0 | 0.1；0.1；0.1；0.1 | 0.1；0.1；0.1；0.1 | 0.2；0.2；0.2；0.2 |
由实施例与比较例可知，本发明的抗刮光学膜具有良好抗静电性和高硬度特性，并且表面平整无翘曲，从而可避免光学性质受到影响。
Claims (17)
1.抗刮光学膜，包含三层结构，中间层是透明基材，透明基材的上下方是两层由硬罩液经固化处理而形成的硬罩层，位于上方的第一硬罩层是扩散层，位于下方的第二硬罩层是抗刮层，扩散层的上表面具有凹凸结构，抗刮层的下表面为平滑表面，其特征在于：根据JIS K7136标准方法测量，该光学膜具有20％至90％的雾度；所述第一硬罩层和第二硬罩层的表面电阻率介于108至1012Ω/□，根据JIS K5400标准方法测量，这两层硬罩层均具有3H或3H以上的铅笔硬度；并且，固化形成第一硬罩层的硬罩液包含树脂和有机颗粒，所述有机颗粒的重量占第一硬罩层树脂成分总重量的10～30Wt％。
2.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述第一硬罩层和第二硬罩层，是将硬罩液以加热和紫外线双固化方式处理而形成的硬罩层；所述硬罩液包含抗静电剂、紫外线硬化树脂和至少一种选自热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成群组的树脂，用以形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液相同或不同。
3.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述透明基材为塑料或玻璃。
4.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述扩散层的厚度为5微米至20微米。
5.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述抗刮层的厚度为1微米至10微米。
6.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述有机颗粒是丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂，或者是它们当中两者或三者的混合物。
7.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述有机颗粒的粒径为2微米至30微米。
8.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述抗静电剂选自乙氧基甘油脂肪酸酯、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、聚环氧乙烷、硅氧烷或醇类衍生物。
9.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述紫外线硬化树脂包含至少一种具有一个或多个官能基的丙烯酸类单体或丙烯酸酯类单体。
10.根据权利要求9所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯。
11.根据权利要求9所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述紫外线硬化树脂进一步包含丙烯酸酯系寡聚体。
12.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述热固性树脂选自聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯及其混合物所组成的群组。
13.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：用以形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液各自进一步包含添加剂。
14.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：该光学膜是一种无翘曲的抗刮光学膜，其第一硬罩层和第二硬罩层是将硬罩液以加热和紫外线双固化方式处理而形成的硬罩层；所述硬罩液包含抗静电剂、紫外线硬化树脂和热固性树脂，且用以形成第一硬罩层和第二硬罩层的硬罩液相同或不同。
15.根据权利要求14所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述热固性树脂选自聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯及其混合物所组成的群组。
16.根据权利要求1或14所述的抗刮光学膜，其特征在于：该光学膜具有85％至95％的光线穿透度。
17.抗刮光学膜的用途，其特征在于：将权利要求1～16所述的任意一种抗刮光学膜，用于显示器的背光模块中作为保护性扩散膜。
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