CN102375165A - 防眩膜及其制作方法、使用该防眩膜的偏光板及其显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防眩膜，包括透明基材和设置在基材至少一个表面上的防眩涂层，所述防眩涂层包括树脂粘合剂及分散在树脂粘合剂中的微粒，所述防眩涂层表面具有凹凸结构，其特征在于：所述微粒为花球状粒子，包括内部及表面呈网状空隙结构的球体，球体的外部为花瓣状结构，所述花瓣状结构是在球体表面一体的生长了多个花瓣，并向外伸出。本发明还公开了防眩膜结构的制造方法。本发明提供的防眩膜由于花球状粒子的网状空隙结构增大了透光率，并且树脂粘合剂可以渗透到这些空隙里面，经过固化后，防眩膜具有更高的硬度和优异的耐磨耐刮性能；花球状粒子的花瓣状结构使得防眩膜表面形成凹凸结构，从而具有防眩性能。

Description

防眩膜及其制作方法、使用该防眩膜的偏光板及其显示装置

技术领域

本发明涉及防眩膜及其制作方法，和使用该防眩膜的偏光板及其显示装置。

背景技术

液晶显示面板本身并不会发光，其亮度来源于背光模组，但并不是说液晶显示面板对显示器的亮度及清晰度没有影响，相反的，为了达到更好的图象显示效果，通常对显示器表面的偏光板进行特殊处理，减少内部发出的光和外界光源的影响，来提高图像的识别性。常用的技术手段是在在偏光板的观察面一侧设置防眩膜，以降低外界杂乱光造成的反射光，从而达到更好的观赏效果。防眩膜是在透明基材的一个或两个表面上形成防眩涂层，防眩涂层内部及表面分布一些不同折射率的微粒来达到防眩功能。如申请号为CN200880016000.3、公告日期为2010.03.24、名称为“用于防眩光膜的组合物及使用其制备的防眩光膜”的专利所揭示的防眩膜，图1是根据该专利提供的防眩膜的剖视图，在透明基材10上涂布一层含有平均表面糙度([R_z])为0-2μm的核-壳粒子12的树脂粘合剂11，借助核-壳粒子部分外露于树脂粘合剂11表面产生的凸凹不平而形成光线在外部表面的扩散，另外防眩涂层的内部形成具有不同折射率的核-壳粒子12与树脂粘合剂11所构成的结构，可对穿透至涂层内部的光线造成反射或折射，使得原本会直接到达人眼的光线分散开来进而达到防眩的效果。但该发明由于核-壳粒子的掺入，导致透光率降低，雾度值增大。

此外，在已知的球形粒子的情况中，制成的防眩膜表面硬度普遍在2H～4H之间，表面硬度要做到4H以上难度较大，这就使防眩膜的耐磨耐刮性能受到影响。

发明内容

本发明要解决现有技术中的防眩膜的雾度值大，透光率低，硬度低的技术问题，提供一种低雾度和高透光率，并且具有硬度高，防眩性能好的防眩膜和使用该防眩膜的偏光板及显示装置。

为解决上述技术问题，本发明是通过下列技术方案实现的：

一种防眩膜，包括透明基材和设置在基材至少一个表面上的防眩涂层，所述防眩涂层包括树脂粘合剂及分散在树脂粘合剂中的微粒，所述防眩涂层表面具有凹凸结构，所述树脂粘合剂与微粒具有不同的折射率，其特征在于：所述微粒为花球状粒子，包括内部的球体及外部的多个花瓣，所述球体的内部及表面呈网状空隙结构，所述花瓣生长在球体的表面，与球体形成一体并向外凸出。

所述花球状粒子的平均粒径为1～10μm。

所述防眩涂层的厚度为1～20μm。

所述花球状粒子材质为氧化镁、氧化锡、三氧化钨、氧化钐、氧化钕、氧化铋、氧化镨、氧化锑、氧化钒、氧化镍、氧化锌、氧化铁、氧化铬、氧化铜、氧化钴、二氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、一氧化钛、三氧化二钛、五氧化三钛、五氧化二钽、五氧化二铌、三氧化二铝、三氧化二钪、三氧化二铟、二钛酸镨和二氧化铈中的至少一种。

所述球体的内部及表面都形成有网状空隙，空隙之间的宽度为0.01～1μm，所述花瓣的高度为0.01～3μm，花瓣与花瓣的端部之间的宽度为0.01～5μm。

所述树脂粘合剂与花球状粒子的平均折射率相差0.05～0.4。

以100质量份的树脂粘合剂为基准，所述花球状粒子的含量为1～30质量份。

一种制备防眩膜的方法，包括以下步骤：

步骤1：制备所述的花球状粒子；

步骤2：将树脂粘合剂与花球状粒子加入溶剂中混合得到防眩涂料，基于100质量份的树脂粘合剂，所述花球状粒子的加入量为1～30质量份，所述溶剂的加入量为5～100质量份；

步骤3：将所述防眩涂料涂覆在基材上；

步骤4：固化涂覆在基材上的防眩涂料得到所述的防眩涂层。

此外，根据本发明，提供一种偏光板，该偏光板由所述防眩膜和偏振膜贴合而成，其中，偏振膜配置在防眩膜的与防眩涂层的面相反侧的面上。

本发明的防眩膜或偏光板，可以与液晶显示面板或等离子显示面板等图形显示元件组合，制成显示装置。即，根据本发明，提供一种显示装置，包括本发明的防眩膜或偏光板和图形显示元件，所述防眩膜或偏光板以其防眩涂层的一侧为外侧，配置在图形显示元件的可视侧。

在本发明的防眩膜中，由于花球状粒子的球体内部和表面呈网状空隙结构，可有效提高防眩涂层7的透光率，同时降低防眩涂层7的雾度值，并且树脂粘合剂可以渗透到这些空隙里面，经过固化后，防眩膜具有更高的硬度和优异的耐磨耐刮性能；花球状粒子的花瓣状结构使得防眩膜表面形成凹凸结构，从而具有防眩性能。使用本发明的防眩膜和偏振膜组合而成的偏光板防眩性能高、透光率高、硬度好，而且，配置本发明的防眩膜或偏光板的显示装置也具有同样的效果。

附图说明

图1是现有技术提供的防眩膜剖面示意图；

图2是本发明提供的防眩膜剖面示意图；

图3是本发明提供的花球状粒子的场发射扫描电镜照片；

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下特举若干实施例以说明根据本发明的防眩膜及其制备方法，并例举对比例将其与实施例进行比较，对本发明进行进一步详细说明。

本发明提供一种防眩膜，如图2所示，包括透明基材4和设置在基材4至少一个表面上的防眩涂层7，所述防眩涂层7包括树脂粘合剂6及分散在树脂粘合剂中的花球状粒子5，所述花球状粒子5部分外露于树脂粘合剂6表面使得所述防眩涂层7表面具有凹凸结构，所述花球状粒子5包括内部及表面呈网状空隙结构的球体51，球体的外部为花瓣状结构，所述花瓣状结构是在球体51表面一体的生长了多个花瓣52，与球体51形成一体并向外凸出。

对于基材4，可以是透明的膜、薄片、基板，材料可以使用基于现有技术的聚合物材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯酯、聚醚酯、聚碳酸酯以及聚甲基丙烯酸甲酯，但不限于此。基材4的厚度通常取决于预期的用途，在多数应用中，优选基板的厚度为10～100μm。

所述防眩涂层7的厚度根据花球状粒子和树脂粘合剂的使用量而变化，其中优选为1～20μm，更优选为1～10μm。

对于树脂粘合剂6，没有特殊限制，可以选择本发明所属技术领域中使用的典型树脂，例如醋酸乙烯酯树脂、环氧树脂、胺基树脂、丙烯树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚醚酯。

所述花球状粒子5为无机粒子，其材质可以选自氧化镁、氧化锡、三氧化钨、氧化钐、氧化钕、氧化铋、氧化镨、氧化锑、氧化钒、氧化镍、氧化锌、氧化铁、氧化铬、氧化铜、氧化钴、二氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、一氧化钛、三氧化二钛、五氧化三钛、五氧化二钽、五氧化二铌、三氧化二铝、三氧化二钪、三氧化二铟、二钛酸镨和二氧化铈中的一种或几种。其制备方法为本领域技术人员所公知，例如水热合成法、液相合成法、焙烧法等

对于所述花球状粒子5，每个粒子的几何外观接近球形，包括一球体51和分布在球体51外部的多个花瓣52。参考图2和图3，图3是所述花球状粒子5的场发射扫描电镜照片，球体51的内部和表面都呈网状空隙结构，空隙的宽度为0.01～1μm，网状空隙结构可有效提高防眩涂层7的透光率，同时降低防眩涂层7的雾度值，并且树脂粘合剂可以渗透到空隙里，经过固化后，防眩膜具有更高的硬度和优异的耐磨耐刮性能。在网状空隙之间的宽度小于0.01μm时，雾度增大，透光率降低，导致画面清晰度不佳。所述球体51的外部为花瓣状结构，所述花瓣状结构是指在球体51表面一体的生长了多个花瓣52，并向外凸出。所述花瓣52的高度为0.01～3μm，且花瓣与花瓣的端部之间的宽度为0.01～5μm。花瓣状结构可以在防眩涂层7表面产生凸凹的粗糙结构，达到防眩的功效。在花瓣52的高度小于0.01μm，以及花瓣与花瓣的端部之间的宽度小于0.01μm时，防眩涂层7表面形成的凸凹不明显，防眩效果不显著；在花瓣52的高度大于3μm，花瓣与花瓣的端部之间的宽度大于5μm时，防眩涂层7表面形成的凸凹过大，画面清晰度不佳。所述花球状粒子5的平均粒径为1～10μm，当平均粒径小于1μm时，雾度会增大，图象的对比度会下降；当平均粒径大于10μm时，散射的几率增大，雾度也将增大。

所述树脂粘合剂与所述花球状粒子的相对含量为：以100质量份的树脂粘合剂为基准，所述花球状粒子的含量为1～30质量份，但并不限于此。当所述花球状粒子5的量小于1质量份时，由于内散射降低，不能获得足够的雾度值，当所述花球状粒子的量大于30质量份时，粘度增加导致涂覆性变差并且由于内散射增加导致雾度值过大，从而对比度降低。

所述树脂粘合剂6与花球状粒子5的平均折射率相差0.05～0.4，当平均折射率之差小于0.05时，光线从树脂粘合剂6进入花球状粒子5或从花球状粒子5进入树脂粘合剂6时，只发生极少的散射，难以获得足够的雾度值。在平均折射率之差大于0.4的情况下，由于内散射增多，雾度值增大，同时透光率降低。

本发明还提供一种制备防眩膜的方法，包括下列步骤：

步骤一、制备所述花球状粒子5。

本发明的花球状粒子5的合成方法可以是业界所熟知的方法，比如水热合成法、液相合成法、焙烧法等，在此没有特别的限制。

步骤二：将树脂粘合剂6和花球状粒子5加入溶剂中混合从而获得防眩涂料。

所述溶剂为本领所熟知的有机稀释剂，作用是作为液体媒介有助于涂料的涂覆。可采用甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙酰丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、二丙酮醇、甲苯、二甲苯等，进一步优选为甲乙酮、甲基异丁基酮、乙酰丙酮、乙酸乙酯，但不局限于此。溶剂的量以利于实施涂覆的便利性而定。

一般应用于防眩目的的可能的雾度值范围约为1％-30％，因此花球状粒子的含量可依所欲获得的雾度值而定。所述树脂粘合剂6、花球状粒子5、溶剂的相对使用量为：基于100质量份的树脂粘合剂6，所述花球状粒子5的加入量为1～30质量份，所述溶剂的加入量为5～100质量份，但并不限于此。当所述溶剂的量小于5质量份时，由于粘度大，涂覆性较差，当所述溶剂的量大于100质量份时，所述防眩涂层的强度降低而难以将其制成硬涂层。

步骤三、将步骤二得到的防眩涂料涂覆在基材4上。

涂覆方法不作具体限定，可以使用基于现有技术的涂覆方法，如喷涂法、棒涂法、辊涂法、旋涂法、帘式涂布等。

步骤四、固化涂覆于基材4上的防眩涂料，形成所述的防眩涂层7。

固化在基材4上涂覆的防眩涂料并且从而将溶剂挥发。固化方式可选用高温烘干固化或UV固化，固化条件取决于混合比或组分。一般而言，高温烘干固化时温度不宜超过150℃，因为过高的温度会导致基材4热收缩而发生变形。

实施例1

步骤一、制备花球状粒子。

本实施例的花球状粒子为花球状氧化镍微米球，是以大环多胺(六甲基-1，4，8，11-四氮环14-4，11-二烯)使用甲醇、乙二胺、氢溴酸、丙酮为原料，采用化学方法合成的，具体制备方法如下：

①称取5.0g大环多胺溶于30mL水中，加入10g碱式碳酸镍，将混合物水浴加热30min；

②滤除未反应的碱式碳酸镍，所得到的大环多胺-镍配合物滤液备用；

③取27mL大环多胺-镍配合物滤液，用13mL二次蒸馏水稀释后，装入聚四氟乙烯为内衬的50mL不锈钢釜中，放在程序控温炉中，180℃下反应24h；

④自然冷却后，得到的浅绿色产物用水泵抽滤，先用蒸馏水冲洗3遍，再用无水乙醇冲洗3遍，然后50℃下真空干燥6h；

⑤将步骤④得到的粉末取出放入高温炉中600℃下焙烧4小时，得到花状氧化镍微米球；

所得到的花状氧化镍微米球的平均粒径为2μm，花瓣高度为0.2μm，内部网状空隙宽度为0.2μm。

步骤二：将树脂粘合剂和花状氧化镍微米球加入溶剂中混合从而获得防眩涂料。

准备丙烯酸树脂100质量份，异氰酸酯固化剂10质量份，花球状氧化镍微米球5质量份，甲乙酮10质量份，在上述材料中，先将丙烯酸树脂和甲乙酮搅拌均匀，再加入剩余的材料，用搅拌机搅拌，充分混合后得到防眩涂料。

树脂粘合剂与花球状粒子的平均折射率之差为0.33。

步骤三、将步骤二得到的防眩涂料涂覆在基材上。

使用厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜作为基材，将上述防眩涂料采用棒涂法涂覆在基材的一个面上。

步骤四、固化涂覆于基材上的防眩涂料，形成所述防眩涂层。

进行高温烘干固化，固化温度100℃，固化后防眩涂层厚度为2.5μm，为了使样品进一步硬化反应，再将样品放入40℃的恒温室中保存48h。

对比例1

将实施例1中的花球状氧化镍微米球换成现有技术中常用的二氧化硅粒子，粒径2μm，用量5质量份，丙烯酸树脂100质量份，异氰酸酯固化剂10质量份，甲乙酮10质量份，其它步骤与实施例1相同，固化后防眩涂层的厚度为2.5μm。

实施例2

其他条件不变，将制备花球状氧化镍微米球第⑤步中的焙烧温度增加到6h，得到花状氧化镍微米球的平均粒径为4μm，花瓣高度为0.3μm，内部网状空隙宽度为0.25μm，防眩涂层的厚度为4.7μm。

对比例2

将实施例2中的花球状氧化镍微米球换成现有技术中常用的二氧化硅粒子，粒径4μm，用量5质量份，丙烯酸树脂100质量份，异氰酸酯固化剂10质量份，甲乙酮10质量份，其它步骤与实施例1相同，固化后防眩涂层的厚度为4.7μm。

实施例3

其他条件不变，将制备花球状氧化镍微米球第⑤步中的焙烧温度增加到8h，得到花状氧化镍微米球的平均粒径为7μm，花瓣高度为0.61μm，内部网状空隙宽度为0.3μm，防眩涂层的厚度为7.8μm。

对比例3

将实施例3中的花球状氧化镍微米球换成现有技术中常用的二氧化硅粒子，粒径7μm，用量5质量份，丙烯酸树脂100质量份，异氰酸酯固化剂10质量份，甲乙酮10质量份，其它步骤与实施例1相同，固化后防眩涂层的厚度为7.8μm。

测量根据实施例1～3及对比例1～3所得到的防眩膜的物理性能，结果见表1：

透光率和雾度评价：

使用HR-100测试透光率和雾度，Murakami Color Research Laboratory公司制造。

表面硬度的评价：

使用铅笔硬度测试机对实施例1～3及对比例1～3的防眩涂层表面硬度进行测试，测试荷重为500克，以45度的角度逆着产品划线，划线速度为2毫米/秒，划线长度6毫米。

图象清晰度：

采用ICM-1T测量图象的清晰度，Suga Test Instrument公司制造。

对比度：

采用LM-10L显示器对比度测量仪测量暗室对比度和亮室对比度，杭州科兴光电有限公司制造。

表1根据实施例1～3及对比例1～3所得到的防眩膜的物理性能对比表

项目	实施例1	对比例1	实施例2	对比例2	实施例3	对比例3
							透光率(％)	90.3	89.5	91.2	90.0	92.3	91.5
雾度(％)	11.1	12.6	9.4	11.5	8.5	10.2
							表面硬度	5H	3H	5H	3H	5H	3H
图象清晰度	250	243	265	253	290	268
							对比度(暗室)	210	205	225	212	231	228
对比度(亮室)	540	533	556	541	565	548

由表1可看出，根据本发明提供的防眩膜与现有技术的防眩膜相比，本发明防眩膜表面硬度达到5H，透过率、雾度值均有更优异的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种防眩膜，包括透明基材和设置在基材至少一个表面上的防眩涂层，所述防眩涂层包括树脂粘合剂及分散在树脂粘合剂中的微粒，所述防眩涂层表面具有凹凸结构，所述树脂粘合剂与微粒具有不同的折射率，其特征在于：所述微粒为花球状粒子，包括内部的球体及外部的多个花瓣，所述球体的内部及表面呈网状空隙结构，所述花瓣生长在球体的表面，与球体形成一体并向外凸出。

2.如权利要求1所述的防眩膜，其特征在于：所述花球状粒子的平均粒径为1～10μm。

3.如权利要求1所述的防眩膜，其特征在于：所述防眩涂层的厚度为1～20μm。

4.如权利要求1所述的防眩膜，其特征在于：所述花球状粒子材质为氧化镁、氧化锡、三氧化钨、氧化钐、氧化钕、氧化铋、氧化镨、氧化锑、氧化钒、氧化镍、氧化锌、氧化铁、氧化铬、氧化铜、氧化钴、二氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、一氧化钛、三氧化二钛、五氧化三钛、五氧化二钽、五氧化二铌、三氧化二铝、三氧化二钪、三氧化二铟、二钛酸镨和二氧化铈中的至少一种。

5.如权利要求1所述的防眩膜，其特征在于：所述球体的内部及表面都形成有网状空隙，空隙的宽度为0.01～1μm，所述花瓣的高度为0.01～3μm，花瓣与花瓣的端部之间的宽度为0.01～5μm。

6.如权利要求1所述的防眩膜，其特征在于：所述树脂粘合剂与花球状粒子的平均折射率相差0.05～0.4。

7.如权利要求1所述的防眩膜，其特征在于：以100质量份的树脂粘合剂为基准，所述花球状粒子的含量为1～30质量份。

8.一种制备防眩膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备如权利要求1所述的花球状粒子；

步骤2：将树脂粘合剂与花球状粒子加入溶剂中混合得到防眩涂料；

步骤3：将所述防眩涂料涂覆在基材上；

步骤4：固化涂覆在基材上的防眩涂料得到权利要求1所述的防眩涂层。

9.如权利要求8所述的制备防眩膜的方法，其特征在于：基于100质量份的树脂粘合剂，所述花球状粒子的加入量为1～30质量份，所述溶剂的加入量为5～100质量份。

10.一种偏光板，包括根据权利要求1-7任一项所述的防眩膜。

11.一种显示装置，包括偏光板，所述偏光板包括如权利要求1-7任一项所述的防眩膜。

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