CN101021644A

CN101021644A - 抗刮光学膜及其用途

Info

Publication number: CN101021644A
Application number: CN 200610166306
Authority: CN
Inventors: 许龙麟
Original assignee: Eternal Optical Material Suzhou Co Ltd
Current assignee: Eternal Optical Material Suzhou Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: CN100498460C

Abstract

本发明提供了一种抗刮光学膜及其用途。其特点是，基材至少有一个表面涂布具有抗静电能力的抗刮层，该抗刮层的表面电阻率介于10⁸至10¹²Ω/□，且根据JIS K5400标准方法测量，具有3H或3H以上的铅笔硬度。这种光学膜体积收缩率低，不会产生翘曲，并且具有良好的抗静电性能和高硬度特性，可用于广告灯箱或平面显示器等灯源装置，尤其是用于设有“V－沟”导光板的液晶显示器，作为导光板底部的抗刮反射膜。

Description

抗刮光学膜及其用途

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等灯源装置的抗刮反射膜。

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、棱镜片4和5，以及上扩散膜6。良好的反射膜除了可增加辉度外，更重要的是可以全面性提升辉度而不会缩小视角。经实际测试，增加3-5％的反射率，就可使同一模块在相同状态下提升8-10％的辉度。

近年来，背光模块新发展出使用V-沟(V-Cut)导光板的技术。如图2所示，不同于以往使用两片棱镜片开发的背光模块，这项新技术主要采用一片的逆棱镜片9，其下方再加上一片V-沟导光板8以及反射膜7设计而成。与传统背光模块比较，使用V-沟导光板可以让背光模块的亮度提升近30％，因而能使需求功率减少三分之一，节能效果相当显著。然而，无论是传统的具有网点印刷的导光板还是V-沟导光板，当与反射膜搭配使用时，由于反射膜上的光学结构直接与导光板摩擦，因而容易使反射膜产生细微的刮伤或白点，造成光均匀度变差、机械强度变弱。再者，目前一般V-沟导光板都搭配银(Ag)反射板，这不仅要使用蒸镀制程，生产速度慢，成本较高，而且金属银也容易被刮伤。

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抗刮光学膜，以及这种抗刮光学膜的用途，旨在保持光学膜的透明度、均匀度以及抗翘曲等特性的基础上，通过选用新颖硬罩液在基材表面形成抗刮层，固化后增强光学膜的硬度，从而防止操作时刮伤反射膜的表面结构。

本发明的技术解决方案是：一种抗刮光学膜，包含一反射性基材，其特征在于：该基材的至少一个表面涂布有具有抗静电能力的抗刮层，所述抗刮层的表面电阻率介于10⁸至10¹²Ω/□，且根据JIS K5400标准方法测量，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，所述反射性基材为塑料基材，所述抗刮层具有由硬罩液经过加热和紫外线双固化方式处理而形成的凹凸结构，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由热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成群组的树脂。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述塑料基材是聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚环烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、三醋酸纤维素、聚胺基甲酸酯树脂，或其混合物所构成的群组。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述塑料基材为单层或多层结构。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述塑料基材的单层或多层是发泡塑料、或者是含有粒子的塑料、或者是上述两种塑料的组合。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述塑料基材的单层或多层同时含有气泡和粒子。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述粒子是有机粒子、或者是无机粒子、或者是有机粒子与无机粒子的混合物。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述有机粒子是甲基丙烯酸树脂、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，所述无机粒子是氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙，或其混合物所构成的群组。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，根据ASTM D523标准方法，当光源以60°入射角投射时，测得该光学膜的光泽度介于40％至100％。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，根据ASTM D523标准方法，当光源以60°入射角投射时，测得该光学膜的光泽度介于50％至96％。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述硬罩液进一步包含有机颗粒，所述有机颗粒的量相对于该硬罩液中树脂成分总重量，为0.1～300Wt％。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述有机颗粒是自由丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂，或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，所述有机颗粒的粒径为0.1微米至10微米。

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1.8微米至2.4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3微米至10微米。

再进一步地，上述的抗刮光学膜，其中，所述抗静电剂是乙氧基甘油脂肪酸酯、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、环氧树脂、硅氧烷或其醇类衍生物。

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团的丙烯酸酯类单体。

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，所述热固性树脂是聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂，或其混合物所组成的群组。

更进一步地，上述任意一种光学膜的用途，其特征在于：该光学膜用于灯源装置，所述灯源装置包含一面光源装置，所述光学膜设置在面光源装置的出光面下方。

更进一步地，上述任意一种光学膜的用途，其中，所述灯源装置是广告灯箱或平面显示器；尤其是液晶显示器，该液晶显示器的背光模块中设有“V-沟”导光板，所述光学膜用作导光板底部的抗刮反射膜。

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：本发明在基材表面以新颖硬罩液涂布形成硬罩层，并以加热和紫外线双固化方式处理而形成抗刮层，制得的光学膜具有良好抗静电性和高硬度特性，且体积收缩率低、光学膜表面平整无翘曲，光学性质不受影响。本发明光学膜的抗刮层的表面电阻率介于10⁸至10¹²Ω/□，根据JIS K5400标准方法测量，具有3H或以上的铅笔硬度；基材当中包含气泡或无机粒子，具有反射效果。这些特性保证了这种光学膜能够应用于广告灯箱或平面显示器等灯源装置，尤其是应用于设有“V-沟”导光板的液晶显示器，作为导光板底部的抗刮反射膜。应用过程中，它与导光板接触摩擦，膜表面的光学结构不会受损，很好地解决了业内渴望已久的技术难题，为节能效果明显的“V-沟”导光板的推广使用提供了技术支撑。

附图说明

图1为背光模块所含各种光学膜的结构示意图；

图2为V-Cut背光模块的结构示意图；

图3至6为本发明抗刮光学膜的四种实施方式示意图；

图7为光泽度测试方法的示意图；

图8为广告灯箱的灯源装置的示意图。

图中各附图标记的含义如下：

1 反射膜

2 具网点印刷的导光板

3 扩散膜

4、5 棱镜片

6 扩散膜

7 反射膜

8 V-Cut导光板

9 逆棱镜片

30、40、50、60 有机颗粒

31、41、51、61 第一塑料层

32、42、52、63 第二塑料层

34、44、54 第三塑料层

33、53、62、64 无机粒子

43、55 气泡

300、400、500、600 抗刮层

310、410、510、610 基材

74 光源

75 待测物

80 膜片组

81 扩散板

82 导光板

83 反射膜

84 外框

85 内框

86 灯管

800 灯源装置

-θ 入射角

+θ 反射角

具体实施方式

本发明系关于一种光学膜，包含一反射性基材，其特点是基材至少有一个表面涂布具有抗静电能力的抗刮层，该抗刮层的表面电阻率介于10⁸至10¹²Ω/□(Ω/□表示“欧姆/平方”)，且根据JIS K5400标准方法测量，具有3H或3H以上的铅笔硬度。本发明光学膜体积收缩率低，不会产生翘曲，并且具有良好的抗静电性能和高硬度特性。

本发明的反射性基材的种类，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)；聚酰亚胺树脂(polyimideresin)；聚烯烃树脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)；聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)；聚胺基甲酸酯树脂(polyurethane resin)；三醋酸纤维素(triacetate cellulose，TAC)；或者是这些物质的混合物。较佳方案是选择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，更佳方案是选择聚对苯二甲酸乙二酯。基材的厚度通常取决于所欲得光学产品的需求，优选范围是介于约16微米(μm)至约1000微米之间。

本发明的反射性基材可为单层或多层结构，其中一层或者多层可视需要选择发泡塑料，或者选择含有无机粒子的塑料，或者是上述两者的组合。本发明光学膜的反射效果，主要是利用气泡或者粒子而达成。上述粒子之种类系熟悉此项技术者所熟知，可为有机粒子、无机粒子或其混合，较佳为无机粒子。所述有机粒子，例如(甲基)丙烯酸树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物；所述无机粒子，例如氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙或其混合物，粒子或者气泡的直径约介于0.01μm至10μm，较佳为0.1μm至5μm。

可以使用一个或多个市售基材构成本发明的反射性基材，这种市售基材包括但不限于：由Teijin-Dupont公司生产，商品名为uxz1-188^、uxz1-225^、ux-150^、ux-188^或ux-225^者；由Toray公司生产，商品名为E60L^、QG08^、QG21^、QX08或E6SL^者；由Mitsui公司生产，商品名为WS220E^或WS180E^者；由Tsujiden公司生产，商品名为RF230^者；以及由Yupo公司生产，商品名为FEB200^、FEB250^或FEB300^者等。

当使用塑料基材时，在塑料基材表面形成抗刮层，可增强硬度及避免基材表面刮伤。一般业界所使用的抗刮层为紫外线硬化树脂(UV curingresin)所构成，其虽可提高表面硬度，但由于交链作用导致收缩不一致及应力不均，故易产生翘曲。

为了解决翘曲问题，本发明将硬罩液涂布于基材上，并以加热和紫外线双固化(dual curing)方式处理而形成抗刮层。该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，较佳为热固性树脂。借助热固性树脂所具有的高强度以及良好的韧性，可使所制得的抗刮层具有卓越的耐热性和极小的体积收缩率，因此可以克服翘曲问题。同时，本发明光学膜的抗刮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/□，且根据JIS K5400标准方法测量，其铅笔硬度可达3H或以上。

本发明的抗刮光学膜在可见光波域400～780μm范围内，可以提供95％以上的反射率，较佳为97％以上，能有效提高背光模块的辉度。

为使反射光线更均匀化，本发明的抗刮光学膜具有某些程度的光扩散作用。举例言之，可借助在抗刮层上形成微细凹凸结构而达到光线扩散效果。可使用任何已知方法形成上述微细凹凸结构，包括但不限于网版印刷、喷涂、压花加工，或者在基材表面涂覆含有粒子的抗刮层等。抗刮层厚度一般介于1～20微米之间，较佳介于3～10微米之间。根据本发明的一种实施方式，可在基材的上方涂布含有机颗粒的硬罩液以形成抗刮层，从而使得该抗刮层具有凹凸结构。上述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，例如可为甲基丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物，较佳为硅酮树脂。上述有机颗粒的直径可相同或不同，较佳介于约0.1微米至约10微米之间，更佳介于约1微米至约5微米之间，最佳介于约1.8微米至约2.4微米之间。上述有机颗粒的量相对于该硬罩液中树脂成分总重量，为0.1～300Wt％，较佳为5～100Wt％，最佳为10～30Wt％。

图3～图6描述了本发明抗刮光学膜的几种具体实施方式。

图3是本发明抗刮光学膜的一种较佳实施方式。其中，基材310上方是具有凹凸结构的抗刮层300，抗刮层300包含有机颗粒30，基材310为由层31、32及34所构成的三层塑料基材，例如为PET树脂(商品名：ux-225)，其中中间层32含有无机粒子33，例如为硫酸钡。

图4是本发明抗刮光学膜的另一种较佳实施方式。其中，基材410上方是具有凹凸结构的抗刮层400，抗刮层400包含有机颗粒40，基材410为由层41、42及44所构成的三层塑料基材，例如为PET树脂(商品名：E6SL)，其中中间层42是具有气泡43的发泡塑料。

图5是本发明抗刮光学膜的又一种较佳实施方式。其中，基材510上方是具有凹凸结构的抗刮层500，抗刮层500包含有机颗粒50，基材510为由层51、52及54所构成的三层塑料基材，例如为PP树脂(商品名：RF230)，其中中间层52内部同时含有无机粒子53和气泡55，无机粒子可以为二氧化钛和碳酸钙。

图6为本发明抗刮光学膜的再一种较佳实施方式。其中，基材610上方是具有凹凸结构的抗刮层600，抗刮层600包含有机颗粒60，基材610为由层61及63所构成的两层塑料基材，例如为PET树脂和PEN树脂(商品名：uxz1-225)，其中上层61内部含有较多无机粒子62，例如为硫酸钡，下层63内部含有较少无机粒子64。

光泽度(Gloss)是用以评估物体表面是否光滑的视觉现象，从物体表面反射的光越多，光泽度的表现越明显。图7为光泽度测试方法的示意图。如图7所示，根据ASTM D523标准，将光源74产生的光线以入射角-θ位置投射至待测物75的表面，再于反射角+θ位置进行测量表面光泽度。本发明抗刮光学膜，其表面具有凹凸微结构，根据ASTM D523标准方法，当光源以60°入射角投射时，测得的光泽度介于40％～100％，较佳为50％至96％。

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个或多个官能团的丙烯酸酯类单体。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(polyester acrylate)或者环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)等，较佳为(甲基)丙烯酸酯。举例言之，适用于本发明的丙烯酸酯类单体可选自甲基丙烯酸甲酯、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(ethoxylated2-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(cyclictrimethylolpropane formal acrylate)、β-羧乙基丙烯酸酯(β-carboxyethylacrylate)、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(hydroxypivalylhydroxypivalate diacrylate)、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯(ethoxylated1，6-hexanediol diacrylate)、二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene glycoldiacrylate)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(Tricyclodecane dimethanoldiacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated dipropylene glycoldiacrylate)、新戊二醇二丙烯酸酯(neopentyl glycol diacrylate)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(propoxylated neopentyl glycol diacrylate)、乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-A di(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-propanedioldiacrylate)、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(diethyleneglycol dimethacrylate)、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(2-hydroxyethylmetharcrylate 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(ethoxylatedtrimethylolpropane 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)，及其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，此类寡聚体选自熟悉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(novolac epoxy acrylate)；聚酯丙烯酸酯，如聚酯二丙烯酸酯(polyesterdiacrylate)；或者纯丙烯酸酯。

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酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂，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)，或其混合物。

可用于本发明硬罩液中的热塑性树脂亦为熟习此项技术的人士所熟知者，包括但不限于聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，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。

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，容易将空气中的游离尘埃集结在表面，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，因此，添加抗静电剂很有必要。

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，也是熟悉此项技艺的人士所熟知者，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，用于形成抗刮层的硬罩液，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(curing agent)、光起始剂(photoinitiator)、整平剂、分散剂或安定剂等等。

本发明所使用的硬化剂也为本领域常用硬化剂，它可使分子与分子之间产生化学接合而形成交联(crosslinking)，这些硬化剂包括但不限于二异氰酸酯(diisocyanate)或者聚异氰酸酯(polyisocyanate)。

本发明所使用的光起始剂，系指经光照射后会产生自由基、透过自由基的传递而引发聚合反应者。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)、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物(2，4，6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)，或者是这些物质的混合物。较佳的光起始剂是二苯甲酮或1-羟基环己基苯基酮。

如前文所述，为使本发明光学膜具有耐刮性且不翘曲，本发明借助将硬罩液以加热和紫外线双固化(dual curing)方式处理而于基材上表面形成一抗刮层(可称为“第一抗刮层”)。然而，为防止本发明光学膜被其它膜片或装置刮伤，本发明的光学膜亦可根据需要在基材下表面涂布另一硬罩液，以形成“第二抗刮层”，其厚度一般介于1微米至10微米之间。根据本发明，可以使用相同或不相同的硬罩液，形成上述“第一抗刮层”及“第二抗刮层”。

本发明光学膜的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，例如利用成卷式(roll to roll)连续生产技术，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，视需要地与已知添加剂混合，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抗刮层。

根据需要，可以重复进行上述各步骤，从而获得复数层的抗刮层。

上述步骤(II)中，基材可视需要作电晕(corona)表面处理或电浆(plasma)表面处理，以增加其硬罩液的密着性。另外，涂布硬罩液时采用本领域内常用方法，例如狭缝式涂布(slit coating)、微凹版印刷涂布(micro gravure coating)、滚轮涂布(roller coating)等，或者上述涂布方法混合使用。

上述步骤(IV)中的“能量射线”是指波长在一定范围内的光源，例如：可以是紫外光、红外光、可见光或者热线(放射或辐射)等，较佳为紫外光。“能量射线”的照射强度可以为100～1000毫焦耳/平方厘米(mJ/cm²)，较佳取值范围是200～800mJ/cm²。

本发明光学膜可使用于灯源装置中，例如：广告灯箱及平面显示器等，尤其是可以使用于液晶显示器，光学膜设置在面光源装置的出光面下方。广告灯箱的灯源装置系如图8所示，该灯源装置(800)包含外框(84)、内框(85)及膜片组(80)，其中灯管(86)位于内框(85)的内部，且膜片组(80)包含扩散膜(81)、导光板(82)及反射膜(83)。本发明光学膜在基材表面以新颖硬罩液涂布形成抗刮层，可有效地提高硬度，保护接触构件，且表面平整无翘曲，因此可避免光学性质受到影响。另外，本发明光学膜由于基材包含气泡或无机粒子，因此具有反射效果，可用于显示器的背光模块中，尤其是具有V-沟(V-Cut)导光板的液晶显示器的背光模块中，作为抗刮反射膜。

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

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。在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](固形份约50％)，再加入1.6克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固形份约75％)，1.6克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd](固形份约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，最后泡制成固形份约30％及总重约57.6克涂料。以RDS涂抹棒#6将涂料涂布在反射片UX-188[Teijin-Dupont公司]一侧表面上，经100℃干燥1分钟后，再以UV曝光机台(Fusion UV，F600V，600 W/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的抗刮硬罩层。上述制得的抗刮光学膜，合计总膜厚为193μm，进行各项特性试验，试验所得结果如表1所示。

实施例2

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。在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](固形份约50％)，再加入1.6克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固形份约75％)，1.6克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd](固形份约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，最后泡制成固形份约30％及总重约57.6克涂料。以RDS涂抹棒#6将涂料涂布在反射片UX-225[Teijin-Dupont公司]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的抗刮硬罩层。上述制得的抗刮光学膜，合计总膜厚为230μm，进行各项特性试验，试验所得结果如表1所示。

实施例3

取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：30克甲苯、30克丁酮加入玻璃瓶中。在高速搅拌下依序加入1.36克的平均粒径为2μm的硅酮树脂微粒子[Tospearl 120E，GE-Toshiba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36克，热固性树脂：30克丙烯酸酯树脂[Eterac 7363-ts-50，Eternal公司](固形份约50％)，再加入3.0克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固形份约75％)，6.0克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd](固形份约20％)，光起始剂：二苯甲酮及1-羟基环己基苯基酮混合物共1.8克，最后泡制成固形份约41.7％及总重约138.16克涂料。以RDS涂抹棒#10将涂料涂布在反射片UX-188[Teijin-Dupont公司]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6μm的抗刮扩散硬罩层。上述制得的抗刮光学膜，合计总膜厚为194μm，进行各项特性试验，试验所得结果如表1所示。

实施例4

取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：30克甲苯、30克丁酮加入玻璃瓶中。在高速搅拌下依序加入1.36克的平均粒径为2μm的硅酮树脂微粒子[Tospearl 120E，GE-Toshiba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36克，热固性树脂：30克丙烯酸酯树脂[Eterac 7363-ts-50，Eternal公司](固形份约50％)，再加入3.0克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固形份约75％)，6.0克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd](固形份约20％)，光起始剂：二苯甲酮及1-羟基环己基苯基酮混合物共1.8克，最后泡制成固形份约41.7％及总重约138.16克涂料。以RDS涂抹棒#10将涂料涂布在反射片UX-225[Teijin-Dupont公司]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6μm的抗刮扩散硬罩层。上述制得的抗刮光学膜，合计总膜厚为231μm，进行各项特性试验，试验所得结果如表1所示。

比较例1

将厚度为225μm的市售反射膜[UX-225，Teijin-Dupont公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如表2所示。

比较例2

将厚度为250μm的市售反射膜[E6SL，Toray公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如表2所示。

比较例3

将厚度为230μm的市售反射膜[RF230，Tsujiden公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如表2所示。

比较例4

将厚度为225μm的市售反射膜[UXZ1-225，Teijin-Dupont公司]，进行各项特性试验，试验所得结果如表2所示。

测试方法如下：

(1)反射率测试。利用紫外光可见光光谱仪[Lamda 650，Perkin Elmer公司]，以ASTM 903-96积分球式方法测量待测样品于200nm至800nm波长范围的反射率。

(2)光泽度测试。利用光泽计VG2000[Nippon Denshoku公司]，以ASTM D523方法量测待测样品Gloss 60°之数值。

(3)铅笔硬度试验。利用铅笔硬度试验机[Elcometer 3086，SCRATCHBOY]，以Mitsubishi铅笔(HB，1H，2H，3H，4H)用JISK-5400方法测试待测样品表面的铅笔硬度。

(4)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。测试环境是：23±2℃，55±5％RH。

(5)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)，以其菱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2 inch，10cycle/min的速度进行10cycles耐刮测试。

(6)翘曲试验。将待测样品裁成100mm×100mm规格的平整膜片，置于120℃烘箱，10分钟后取出静置于室温下，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，0；0；0；0)，藉以评估待测样品的耐热及耐翘曲性能。

表1

表2

由实施例与比较例的结果可知，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，可避免光学性质受到影响。

Claims

1.一种抗刮光字膜，包含一反射性基材，其特征在于：该基材的至少一个表面涂布有具有抗静电能力的抗刮层，所述抗刮层的表面电阻率介于10⁸至10¹²Ω/□，且根据JIS K5400标准方法测量，具有3H或3H以上的铅笔硬度。

2.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述反射性基材为塑料基材，所述抗刮层具有由硬罩液经过加热和紫外线双固化方式处理而形成的凹凸结构，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由热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成群组的树脂。

3.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述塑料基材是聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚环烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、三醋酸纤维素、聚胺基甲酸酯树脂，或其混合物所构成的群组。

4.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述塑料基材为单层或多层结构。

5.根据权利要求4所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述塑料基材的单层或多层是发泡塑料、或者是含有粒子的塑料、或者是上述两种塑料的组合。

6.根据权利要求4所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述塑料基材的单层或多层同时含有气泡和粒子。

7.根据权利要求5或6所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述粒子是有机粒子、或者是无机粒子、或者是有机粒子与无机粒子的混合物。

8.根据权利要求7所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述有机粒子是甲基丙烯酸树脂、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。

9.根据权利要求7所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述无机粒子是氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙，或其混合物所构成的群组。

10.根据权利要求1所述的抗刮光学膜，其特征在于：根据ASTMD523标准方法，当光源以60°入射角投射时，测得该光学膜的光泽度介于40％至100％。

11.根据权利要求10所述的抗刮光学膜，其特征在于：根据ASTMD523标准方法，当光源以60°入射角投射时，测得该光学膜的光泽度介于50％至96％。

12.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述硬罩液进一步包含有机颗粒，所述有机颗粒的量相对于该硬罩液中树脂成分总重量，为0.1～300Wt％。

13.根据权利要求12所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述有机颗粒是自由丙烯酸酯树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂，或其混合物所组成的群组。

14.根据权利要求12所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述有机颗粒的粒径为0.1微米至10微米。

15.根据权利要求14所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述有机颗粒的粒径为1.8微米至2.4微米。

16.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20微米。

17.根据权利要求16所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述抗刮层的厚度为3微米至10微米。

18.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述抗静电剂是乙氧基甘油脂肪酸酯、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、环氧树脂、硅氧烷或其醇类衍生物。

19.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团的丙烯酸酯类单体。

20.根据权利要求19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。

21.根据权利要求2所述的抗刮光学膜，其特征在于：所述热固性树脂是聚酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯树脂，或其混合物所组成的群组。

22.权利要求1～21任意一种光学膜的用途，其特征在于：该光学膜用于灯源装置，所述灯源装置包含一面光源装置，所述光学膜设置在面光源装置的出光面下方。

23.根据权利要求22所述的一种光学膜的用途，其特征在于：所述灯源装置是广告灯箱或平面显示器。

24.根据权利要求22所述的一种光学膜的用途，其特征在于：所述平面显示器是液晶显示器，该液晶显示器的背光模块中设有“V-沟”导光板，所述光学膜用作导光板底部的抗刮反射膜。