CN101315160A - 具有非球形粒子的光学薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有非球形粒子的光学薄膜，其包含一挠性基材、一具有凹凸微结构之第一表面、及一包含一树脂涂层之第二表面，其中所述树脂涂层包含复数个非球形粒子，所述非球形粒子具有介于1微米至20微米之最大方向尺寸及介于1.2至1.8之纵横比。本发明的光学薄膜选用非球形粒子取代现有技术的圆球形粒子以制备上述树脂涂层。本发明所述的光学薄膜可提高光线穿透度，避免光源浪费，进而提升光学薄膜的辉度，且非球形粒子不易脱落，雾化效果不会降低且不会不利地影响原有光学特性。本发明所述的树脂涂层具有良好抗静电性和高硬度，因此可防止光学薄膜在运送或操作过程中被刮伤或损伤或沾附灰尘。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有非球形粒子的光学薄膜，它含非球形粒子的树脂涂层，可用于灯源装置中，具有增加辉度的效果。
背景技术
提高亮度对许多灯源装置，例如：广告灯箱及平面显示器的背光模块等，非常重要。然而，使用太多光源会耗费过多的能源，不符合目前绿色环保要求。因此，在灯源装置中利用各式各样的光学薄膜以提高亮度使光源做最有效率的应用而不需更动任何组件设计或消耗额外能源的做法已成为最经济与简便的节能方案。
常用的光学薄膜的构造至少包含一基材及位于该基材的一表面上且可增进集光、匀光或其它光学性质的光学层。为避免光学薄膜在输送或裁切时与其它膜片或组件产生吸附作用，或防止其被刮伤或损伤，往往于光学薄膜的基材的另一表面涂覆一含粒子的树脂涂层，以符合上述的要求。涂覆含粒子的树脂涂层亦具有提高雾化效果的功效。技艺中为达到较佳雾化效果，大多选用圆球形粒子制备该树脂涂层，然而圆球形粒子彼此易聚集或黏附，使光线穿透度减少造成辉度下降。
有鉴于此，本发明是提供一种光学薄膜以改良上述缺点。本发明的光学薄膜选用非球形粒子取代现有技术的圆球形粒子以制备上述树脂涂层。相较于现有技术光学薄膜，本发明的光学薄膜可提高光线穿透度，避免光源浪费，进而提升光学薄膜的辉度，且非球形粒子不易脱落，雾化效果不会降低且不会不利地影响原有光学特性，从而可实现本发明的目的。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种具有非球形粒子的光学薄膜，可提高光线穿透度，避免光源浪费，其包含一挠性基材，一具有凹凸微结构的第一表面，及一包含一树脂涂层的第二表面，其中所述树脂涂层具有非球形粒子，其中所述非球形粒子具有介于1微米至20微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种具有非球形粒子的光学薄膜，包含(a)挠性基材，(b)具有凹凸微结构之第一表面，及(c)包含一树脂涂层的第二表面，其中该树脂涂层包含复数个非球形粒子，所述非球形粒子具有介于1微米至20微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比。
所述非球形粒子具有介于2微米至12微米的最大方向尺寸。
所述非球形粒子具有介于3微米至8微米的最大方向尺寸。
所述树脂涂层具有0.5微米至10微米的厚度。
所述树脂涂层具有1微米至5微米的厚度。
所述非球形粒子为聚丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物。
所述非球形粒子为聚丙烯酸酯树脂。
所述树脂涂层为平滑状。
所述树脂涂层为非平滑状。
所述树脂涂层包含复数个非球形粒子和接合剂，所述非球形粒子相对于该接合剂的固形份的量为每100重量份接合剂固形份含有约0.1重量份至约30重量份的非球形粒子。
所述非球形粒子相对于该接合剂的固形份的量为每100重量份接合剂固形份含有约1重量份至之约5重量份的非球形粒子。
所述树脂涂层进一步包含选自由抗静电剂、硬化剂、光引发剂、萤光增白剂、紫外线吸收剂、无机微粒、湿润剂、消泡剂、平坦剂、流平剂、滑剂、分散剂以及安定剂所组成的群组中的一种或多种添加剂。
所述树脂涂层所包含的接合剂是选自由紫外线硬化树脂、热固性树脂以及热塑性树脂所组成的群组中的一种或多种树脂。
所述紫外线硬化树脂是由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所构成。
所述丙烯酸酯类单体是选自由甲基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯单体、胺基甲酸酯丙烯酸酯单体、聚酯丙烯酸酯单体以及环氧丙烯酸酯单体所组成的群组中的一种或多种单体。
所述热固性树脂是选自由含有羟基及/或羧基的聚酯树脂、环氧树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚酰胺树脂、氟素树脂、聚酰亚胺树脂、聚胺基甲酸酯树脂、醇酸树脂以及所组成的群组中的一种或多种树脂。
所述热塑性树脂是选自由聚酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂以及所组成的群组中的一种或多种树脂。
所述第一表面是与基材一体成形。
所述第一表面以涂布方式形成于基材上。
另外一实施例所述的一种具有非球形粒子的光学薄膜，其包含(a)挠性基材，(b)包含凹凸微结构的第一表面，及(c)包含树脂涂层的第二表面，其中所述树脂涂层包含复数个非球形粒子、接合剂和抗静电剂，所述非球形粒子具有介于3微米至8微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比，且其中所述树脂涂层具有1微米至5微米的厚度，及根据JIS K5400标准方法量测，具有3H或以上的铅笔硬度。
所述非球形粒子的纵横比介于1.4至1.6。
所述树脂涂层具有介于108至1013Ω/m2的表面电阻率。
所述非球形粒子为圆盘状粒子、米粒形粒子、椭圆球形粒子、胶囊形粒子或双凸透镜形粒子。
所述非球形粒子为双凸透镜形粒子。
所述树脂涂层具有根据JIS K7136标准方法所测得1％~90％的雾度。
所述树脂涂层具有根据JIS K7136标准方法所测得5％~50％的雾度。
所述的光学薄膜，其具有不低于60％的全光线透过率。
本发明的有益效果是：相比现有技术，本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜选用非球形粒子取代现有技术的圆球形粒子以制备上述树脂涂层。本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜可提高光线穿透度，避免光源浪费，进而提升光学薄膜的辉度，且非球形粒子不易脱落，雾化效果不会降低且不会不利地影响原有光学特性。另外本发明中的树脂涂层具有良好抗静电性和高硬度，因此可防止光学薄膜在运送或操作过程中被刮伤或损伤或沾附灰尘。
附图说明
图1是本发明所述非球形粒子的较佳实施例示意图；
图2-11是本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的较佳实施例。
图中：1基材，2凹凸微结构层，3树脂涂层，4非球形粒子，5扩散粒子，6一体成型的基材及凹凸微结构层，21扩散层，22聚光层，X该双凸透镜形粒子最长轴方向上的直径，Y该双凸透镜形粒子的厚度。
具体实施方式
在本文中，“纵横比”(Aspect ratio)一词的定义是为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，其是指一非球形粒子各方向尺寸中最大者与最小者的比。举例言之，当所述非球形粒子为圆盘状粒子时，其各方向尺寸中最大者(即，最大方向尺寸)为该圆盘状粒子的直径，纵横比是指该圆盘状粒子的直径与厚度的比；当所述非球形粒子为米粒形粒子时，其各方向尺寸中最大者(即，最大方向尺寸)为该米粒形粒子的长度，纵横比是指该米粒形粒子的长度与所述米粒形粒子最大截面的直径的比。
在本文中，“挠性基材”是指一可被卷曲且在卷曲时(例如，卷绕成直径小至0.1公分的圆柱时)表面没有可辨别的不连续点(例如，扭结、破碎、片段等)的基材。
本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜包含一挠性基材，该基材的第一表面包含一凹凸微结构，且所述基材的第二表面包含一树脂涂层，其中所述树脂涂层包含复数个非球形粒子，所述非球形粒子具有介于1微米至20微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比。
本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜所使用的挠性基材，可为任何本发明所属技术领域具有通常知识者所已知者，例如塑料基材。上述塑料基材可由一或多个高分子树脂层所构成。用以构成上述高分子树脂层的树脂的种类并无特殊限制，其例如但不限于：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(polyethylene naphthalate，PEN)；聚甲基丙烯酸酯树脂(polymethacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)；聚酰亚胺树脂(polyimide resin)；聚苯乙烯树脂(polystyrene resin)；聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)；聚烯烃树脂(polyolefin 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)；聚乳酸(polylactic acid，PLA)；或彼等的混合物。较佳为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，更佳为聚对苯二甲酸乙二酯。本发明的基材的厚度通常取决于所欲得光学产品的需求，较佳是介于约16μm至约250μm之间。
本发明的第一表面的凹凸微结构为单层或多层结构。本发明的凹凸微结构层是用以提供光学薄膜所欲的光学性质，其形式并无特殊限制，可为任何本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，例如：具有扩散效果的扩散结构或具有聚光效果的聚光结构等。本发明的凹凸微结构层可与基材一起以一体成形方式制备，例如以压印(emboss)方式直接制得；或以任何现有技术方式于基材上进行加工后制得，例如：以涂布方式于基材上直接形成一凹凸微结构层，或于基材上先涂布一涂层再于该涂层上雕刻所需的凹凸微结构。上述凹凸微结构层的厚度并无特殊限制，是与凹凸微结构的大小相关，通常是介于约1微米至约50微米的厚度，较佳为5微米至30微米，最佳为15微米至25微米。
根据本发明的一较佳实施例，所述凹凸微结构为具有扩散作用的单层结构(扩散层)。上述凹凸微结构形成方法是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，例如但不限于：网版印刷、涂布、压印及喷涂等，较佳是于基材表面涂布含有扩散粒子及接合剂的涂层形成上述凹凸微结构。上述扩散粒子的种类并无特殊限制，其例如但不限于：玻璃珠粒、金属氧化物颗粒、塑料珠粒或其混合。上述接合剂的种类并无特殊限制，可为任何本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者。此外，上述扩散粒子的形状并无特殊限制，例如可为球形、菱形、椭圆形、米粒形、双凸透镜形(biconvex lenses)等，较佳为球形。上述扩散粒子的平均粒径，是介于约1微米至约50微米之间，较佳为5微米至约30微米之间，更佳为约8微米至约20微米之间。
根据本发明的另一较佳实施例，所述凹凸微结构为具有聚光作用的单层结构。上述凹凸微结构可使用本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知的任何方式制备，例如：可使用狭缝式涂布(slit die coating)、微凹版印刷涂布(micro gravure coating)或滚轮涂布(roller coating)等方法，并以卷对卷式(roll to roll)连续生产技术于基材上制备具有复数个可提供聚光效果的凹凸微结构。上述可提供聚光效果的凹凸微结构的形式为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，其例如但不限于：规则或不规则的棱镜柱状结构(即，三角柱状)、弧形柱状结构(即，柱状结构的峰呈圆弧形式)、圆锥状结构、立体角结构、橘瓣形块状结构、透镜状结构及胶囊状结构、或其组合等。上述棱镜柱状结构及弧形柱状结构可为线性(linear)、折线型(zigzag)或曲线型(serpentine)，且相邻的两柱状结构可平行或不平行。
根据本发明另一较佳实施例，上述凹凸微结构为兼具扩散及聚光功能的多层结构，其形成方法是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，例如以卷对卷式(roll toroll)连续生产技术于基材上先涂布具扩散效果的凹凸微结构层(扩散层)，再于扩散层上涂布具聚光效果的凹凸微结构层(聚光层)。在本发明的较佳实施例中，上述扩散层包含扩散粒子，且上述扩散层中扩散粒子的折射率大于聚光层的折射率，且上述扩散层中扩散粒子的折射率与上述聚光层的折射率的差为约0.05至约1.1。根据本发明，扩散粒子的折射率较佳为约1.7至约2.5，更佳为约1.9。
本发明的第二表面包含一树脂涂层，该树脂涂层包含复数个非球形粒子，其中上述非球形粒子具有介于1微米至20微米的最大方向尺寸，较佳为2微米至12微米，更佳为3微米至8微米；且其纵横比是介于1.2至1.8，较佳为1.4至1.6。一般而言，当非球形粒子最大方向尺寸小于1微米时，所制得的树脂涂层表面粗糙度不足，无法达到雾化效果，且此时粒子间容易互相吸附，分散性不佳，易影响光学性质。当非球形粒子最大方向尺寸超过20微米时，则树脂涂层耐刮性变差，且其表面粗糙度过大，容易散射过多光线，使辉度降低。本发明的基材第二表面上的树脂涂层的厚度并无特殊限制，通常是取决于所欲得光学产品的需求。本发明的基材第二表面上的树脂涂层的厚度是介于约0.5微米至约10微米之间，较佳为约1微米至约5微米之间。根据本发明，上述树脂涂层可为平滑状或不平滑状，且其所包含的非球形粒子可有部分体积突出于涂层外，亦可全部被包覆于涂层内。
本发明所使用的非球形粒子例如但不限于：圆盘状粒子、米粒形粒子、椭圆球形粒子、胶囊形粒子或双凸透镜形粒子等，较佳为双凸透镜形粒子。上述非球形粒子种类亦无特殊限制，可为有机粒子或无机粒子，较佳为有机粒子，例如聚丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物，较佳为聚丙烯酸酯树脂。
图1为本发明所述非球形粒子的较佳实施例示意图。在此较佳实施例中，上述非球形粒子为双凸透镜形粒子，X为该双凸透镜形粒子的最大方向尺寸，即其最长轴方向上的直径，Y为所述双凸透镜形粒子的厚度，纵横比为X/Y。
本发明的树脂涂层除包含复数个非球形粒子外，尚包含接合剂。本发明树脂涂层中所包含的非球形粒子相对于接合剂的固形份的量为每100重量份接合剂固形份含有约0.1重量份至约30重量份的粒子，较佳为1重量份至5重量份。为了使光线有效透过树脂涂层，本发明树脂涂层中所使用的接合剂较佳为无色透明者。本发明的接合剂可选自由紫外线硬化树脂、热固性树脂(thermal setting resin)、热塑性树脂(thermal plastic resin)及其混合物所构成群组，并视需要以加热固化、紫外线固化、或加热和紫外线双固化(dualcuring)方式处理形成本发明的树脂涂层。在本发明的一实施例，为增强涂层的硬度及防止薄膜翘曲(warp)，使用的接合剂包含紫外线硬化树脂及选自由热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所组成的群组中选出的树脂，并通过加热和紫外线双固化(dual curing)方式处理，使形成的树脂涂层具有卓越的耐热性和极小的体积收缩率(shrinkage)。
可用于本发明的紫外线硬化树脂树脂是由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所构成，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，例如但不限于，甲基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯单体、胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethaneacrylate)单体、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)单体或环氧丙烯酸酯(epoxyacrylate)单体等，较佳为丙烯酸酯单体。
举例言之，适用于本发明紫外线硬化树脂的丙烯酸酯类单体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(cyclictrimethylolpropane formal acrylate)、β-羧乙基丙烯酸酯(β-carboxyethylacrylate)、月桂酸甲基丙烯酸酯(lauryl methacrylate)、异辛基丙烯酸酯(isooctylacrylate)、硬脂酸甲基丙烯酸酯(stearyl methacrylate)、异癸基丙烯酸酯(isodecylacrylate)、异冰片基甲基丙烯酸酯(isoborny methacrylate)、苄基丙烯酸酯(benzylacrylate)、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 glycol diacrylate)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(Tricyclodecane dimethanol diacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated dipropylene glycol diacrylate)、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 neopentylglycol diacrylate)、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-Adimethacrylate)、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-methyl-1，3-propanedioldiacrylate)、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated2-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 glycoldimethacrylate)、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)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritoltetraacrylate)、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylated pentaerythritoltetraacrylate)、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)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)、丙烯酸羟乙酯(hydroxyethylacrylate，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 dimethacrylate)、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1，4-butanediol dimethacrylate)、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯(1，6-hexanedioldimethacrylate)、烯丙基化二甲基丙烯酸环己酯(allylated cyclohexyldimethacrylate)、二甲基丙烯酸异氰□酸酯(isocyanurate dimethacrylate)、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(ethoxylated trimethylol propane tri-methacrylate)、丙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯(propoxylated glycerol tri-methacrylate)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylol propane tri-methacrylate)、三(丙烯氧乙基)异氰□酸酯(tris(acryloxyethyl)isocyanurate)及彼等的混合物所组成的群组。较佳地，所述丙烯酸酯类单体包含二季戊四醇六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及季戊四醇三丙烯酸酯。
为增加树脂涂层的成膜性，本发明所使用的紫外线硬化树脂可视需要包含分子量介于约103至约104的寡聚体，此类寡聚体是熟悉此项技术的人士所熟知的，例如丙烯酸酯是寡聚体，其例如但不限于：胺基甲酸酯丙烯酸酯，如脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯(aliphaticurethane acrylate)、脂肪族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aliphatic urethanehexaacrylate)、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)；或纯丙烯酸酯。
可用于本发明的热固性树脂，其平均分子量一般介于约104至约2×106之间，较佳介于约2×104至约3×105之间，更佳介于约4×104至约105之间。本发明的热固性树脂可选自含有羧基(-COOH)及/或羟基(-OH)的聚酯树脂、环氧树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚酰胺树脂、氟素树脂、聚酰亚胺树脂、聚胺基甲酸酯树脂、醇酸树脂(alkyd resin)及其混合物所组成的群组，较佳为含有羧基(-COOH)及/或羟基(-OH)的聚甲基丙烯酸酯树脂或聚丙烯酸酯树脂，如聚甲基丙烯酸多元醇树脂。
可用于本发明的热塑性树脂可选自聚酯树脂；聚甲基丙烯酸酯树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；及彼等的混合物所组成的群组。
本发明的树脂涂层，除包含非球形粒子与接合剂的外，可视需要包含任何本发明所属技术领域中具有通常知识者已知的添加剂，其例如但不限于抗静电剂、硬化剂、光引发剂、萤光增白剂、紫外线吸收剂、无机微粒、湿润剂(wetting agent)、消泡剂(defoamer)、平坦剂、流平剂(leveling agent)、滑剂(slipping agent)、分散剂(dispersant)或安定剂。本发明的光学层，亦可视需要包含任何上述添加剂。
在光学薄膜制造过程中，当树脂材料与其自身或其它材料发生磨擦时会产生静电，故可添加抗静电剂以防静电，视需要可包含一或多种抗静电剂，可使用于本发明的抗静电剂，并无特殊限制，是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，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。
可用于本发明的硬化剂是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，其可与接合剂产生分子与分子间的化学接合而形成交联(Crosslinking)，其例如但不限于聚异氰酸酯(Polyisocyanate)。
可用于本发明的萤光增白剂，并无特殊限制，是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，其可为有机物，例如但不限于苯并恶唑类(benzoxazoles)、苯并咪唑类(benzimidazoles)或二苯乙烯双三嗪类(diphenylethylene bistriazines)；或无机物，例如但不限于硫化锌。
可用于本发明的紫外线吸收剂，是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，其例如为苯并三唑类(benzotriazoles)、苯并三嗪类(benzotriazines)、苯甲酮类(benzophenones)或水杨酸衍生物(salicylic acid derivatives)等。
本发明所使用的光起始剂，是经光照射后会产生自由基，而透过自由基的传递引发聚合反应者。适用于本发明的光引发剂并无特殊限制，较佳的光引发剂是二苯甲酮或1-羟基环己基苯基酮。
此外，当使用塑料基材时，为避免基材黄化，可视需要于本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的凹凸微结构层或树脂涂层中添加具吸收紫外线能力的无机微粒，例如但不限于氧化锌、钛酸锶、氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙或其混合物，较佳为二氧化钛、氧化锆、氧化铝、氧化锌或其混合物。上述无机物的粒径一般为约1至约1000奈米(nanometer，nm)，较佳为约10奈米至约500奈米，最佳为约20奈米至约200奈米。
可使用任何本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知的任何方式制造本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜，其中凹凸微结构层及树脂涂层的制备方法是如本文先前所述。制备凹凸微结构层和树脂涂层的顺序并无特别限制，举例言之，可于基材表面先涂布含非球形粒子的树脂涂层，再于基材的另一表面涂布凹凸微结构层，反之亦然。
下文是以图2至11进一步描述本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的较佳实施例。
图2及3分别为本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的两较佳实施例，其中基材1的第一表面包含一凹凸微结构层2且该基材的第二表面包含一树脂涂层3，上述凹凸微结构层2是由复数个宽度及高度不同的具有聚光效果的棱镜柱状结构及弧形柱状结构所构成，上述树脂涂层3包含复数个非球形粒子4。图2的实施例中上述树脂涂层3为平滑状，图3的实施例中该树脂涂层3为不平滑状。
图4及5为本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的另两较佳实施例，其中基材1的第一表面包含一凹凸微结构层2且上述基材的第二表面包含一树脂涂层3，上述凹凸微结构层2是由复数个弧形柱状结构所构成，上述树脂涂层3包含复数个非球形粒子4。图4的实施例中上述树脂涂层3为平滑状，图5的实施例中上述树脂涂层3为不平滑状。
图6及7为本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的另两较佳实施例，其中基材1的第一表面包含一凹凸微结构层2且上述基材的第二表面包含一树脂涂层3，上述凹凸微结构层2具有复数个扩散粒子5，上述树脂涂层3包含复数个非球形粒子4。图6的实施例中上述树脂涂层3为平滑状，图7的实施例中上述树脂涂层3为不平滑状。
图8及9为本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的另两较佳实施例，其中基材的第一表面具有一凹凸微结构层，且上述凹凸微结构层是与基材一起以一体成型方式制备(参见图8及9中组件符号6)，上述基材的第二表面包含一树脂涂层3，上述树脂涂层3包含复数个非球形粒子4。图8的实施例中上述树脂涂层3为平滑状，图9的实施例中上述树脂涂层3为不平滑状。
图10为本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的另一较佳实施例，其中基材1的第一表面具有一凹凸微结构层2，上述凹凸微结构层2为兼具有扩散及聚光功能的光学层，其包含含有复数个扩散粒子5的扩散层21及由复数个宽度及高度不同的棱镜柱状结构及弧形柱状结构所构成的聚光层22，上述基材的第二表面包含一树脂涂层3，上述树脂涂层3包含复数个非球形粒子4，为平滑状。
图11为本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜的另一较佳实施例的立体示意图，其中基材1的第一表面具有一凹凸微结构层2，上述凹凸微结构层2为兼具有扩散及聚光功能的光学层，其包含含有复数个扩散粒子5的扩散层21及由复数个宽度及高度相同的棱镜柱状结构所构成的聚光层22，上述基材的第二表面包含一树脂涂层3，上述树脂涂层3包含复数个非球形粒子4，为不平滑状。
光学产品的光学特性可由雾度值(Hz)、全光线透过率(Tt)来表示，其中雾度值与光学产品的光散射性相关，全光线透过率与光学产品的光线穿透率相关。在凹凸微结构层不存在的情况下，根据JIS K7136标准方法测量第二表面上的树脂涂层的雾度，所得雾度为1％~90％，较佳为5％~50％，因此，本发明的树脂涂层具有散射光的能力。根据JIS K7136标准方法，测量本发明光学薄膜的全光线透过率，本发明的光学薄片具有不低于60％的全光线透过率，较佳为高于80％，更佳90％或90％以上。此外，本发明的树脂涂层具有介于108至1013Ω/m2(Ω/m2代表欧姆/米平方)的表面电阻率，且根据JIS K5400标准方法量测，其具有可达3H或以上的铅笔硬度。
根据本发明的一较佳实施例，本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜于基材的第一表面上具有一凹凸微结构层且于基材的第二表面上具有一树脂涂层，其中上述树脂涂层包含复数个非球形粒子、接合剂及抗静电剂，其中上述等非球形粒子具有介于3微米至8微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比，且上述树脂涂层具有1微米至5微米的厚度，且根据JIS K5400标准方法量测，具有3H或以上的铅笔硬度。
本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜可使用于灯源装置中，例如：广告灯箱及平面显示器等，尤其是可使用于液晶显示器的背光模块中。本发明所述具有非球形粒子的光学薄膜于基材的第二表面(一般而言，上述第二表面为入光面)涂覆含有非球形粒子的树脂涂层，可避免光学薄膜与其它膜片或组件产生吸附作用。本发明的树脂涂层具有良好抗静电性和高硬度特性，可防止光学薄膜在运送或操作过程中被刮伤或损伤且不易沾附灰尘。除此之外，本发明的树脂涂层具备散射光的能力，可解决光学膜间因规则性的排列而产生的云纹(moiré)现象，消弭明暗条纹现象，并达光线均齐度功效。此外，相较于使用圆球形粒子的现有技术，本发明树脂涂层使用非球形粒子，基于非球形粒子本身的构型，可降低涂层厚度及减少粒子聚集或黏附的现象，从而可使光学膜具有较佳的光线穿透度及辉度。
以下实施例是用于对本发明作进一步说明，唯非用以限制本发明的范围。任何熟悉此项技艺的人士可轻易达成的修饰及改变均包括于本案说明书揭示内容及所附申请专利范围的范围内。
实施例
紫外线硬化树脂A的制备
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：40克甲苯加入玻璃瓶中。于高速搅拌下依序加入丙烯酸酯类单体：10克二季戊四醇六丙烯酸酯、2克三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、14克季戊四醇三丙烯酸酯，寡聚体：28克脂肪族胺基甲酸酯六丙烯酸酯【Etercure 6145-100，Eternal公司】，光引发剂：6克1-羟基环己基苯基酮，最后泡制成固形份约60％及总重约100克的紫外线硬化树脂A。
涂料A的制备
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：34.1克丁酮加入玻璃瓶中。于高速搅拌下依序加入0.59克最大方向尺寸的平均粒径为6μm且纵横比为1.2~1.8的非球形压克力粒子【LMX是列，日本积水化成公司】，32.7克的紫外线硬化树脂A，热固性树脂：32.7克丙烯酸酯树脂【
7365-S-30，Eternal公司】(固形份约30％)，0.6克抗静电剂【GMB-36M-AS，Marubishi oilChem.Co.，Ltd】(固形份约20％)，最后泡制成固形份约30％及总重约100克涂料A。
涂料B的制备
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：35.0克丁酮加入玻璃瓶中。于高速搅拌下依序加入1.42克最大方向尺寸的平均粒径为6μm且纵横比为1.2~1.8的非球形压克力粒子【LMX是列，日本积水化成公司】，31.7克的紫外线硬化树脂配方A，热固性树脂：31.7克丙烯酸酯树脂【
7365-S-30，Eternal公司】(固形份约30％)，0.6克抗静电剂【GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd】(固形份约20％)，最后泡制成固形份约30％及总重约100克涂料B。
涂料C的制备
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：34.1克丁酮加入玻璃瓶中。于高速搅拌下依序加入0.59克的平均粒径为5μm的球形压克力粒子【SSX-105，日本积水化成公司】，32.7克的紫外线硬化树脂配方A，热固性树脂：32.7克丙烯酸酯树脂【
7365-S-30，Eternal公司】(固形份约30％)，0.6克抗静电剂【GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd】(固形份约20％)，最后泡制成固形份约30％及总重约100克涂料C。
涂料D的制备
取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：34.1克丁酮加入玻璃瓶中。于高速搅拌下依序加入0.59克的平均粒径为8μm的球形压克力粒子【SSX-108，日本积水化成公司】，32.7克的紫外线硬化树脂配方A，热固性树脂：32.7克丙烯酸酯树脂【
7365-S-30，Eternal公司】(固形份约30％)，0.6克抗静电剂【GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd】(固形份约20％)，最后泡制成固形份约30％及总重约100克涂料D。
实施例1
以RDS涂抹棒#5将涂料A涂布在厚度为188μm的透明PET膜【U34，Toray公司】表面上，经80℃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，加以干燥后形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约190.2μm。
实施例2
以RDS涂抹棒#5将涂料B涂布在厚度为188μm透明PET膜【U34，Toray公司】表面上，再以实施例1的条件加以干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约190.2μm。
比较例3
以RDS涂抹棒#5将涂料C涂布在厚度为188μm透明PET膜【U34，Toray公司】表面上，再以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约190.7μm。
比较例4
以RDS涂抹棒#5将涂料D涂布在厚度为188μm透明PET膜【U34，Toray公司】表面上，再以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约190.3μm。
实施例5
以RDS涂抹棒#5将涂料A涂布在厚度为213μm的扩散片【
DI-780A，Eternal公司】的入光面上，再以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约215.2μm。
比较例6
以RDS涂抹棒#5将涂料C涂布在厚度为213μm的扩散膜【
DI-780A，Eternal公司】的入光面上，再以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约215.7μm。
比较例7
以RDS涂抹棒#5将涂料D涂布在厚度为213μm的扩散膜【DI-780A，Eternal公司】的入光面上，以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约215.3μm。
实施例8
以RDS涂抹棒#5将涂料A涂布在厚度为213μm的棱镜片【
PF-962-188，Eternal公司】的入光面上，以再实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约215.2μm。
比较例9
以RDS涂抹棒#5将涂料C涂布在厚度为213μm的棱镜片【PF-962-188，Eternal公司】的入光面上，再以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约215.7μm的光学薄膜。
比较例10
以RDS涂抹棒#5将涂料D涂布在厚度为213μm的菱镜片【PF-962-188，Eternal公司】的入光面上，再以实施例1的条件进行干燥及固化后于基材上形成一树脂涂层。进行膜厚测试，所得总厚度为约215.3μm。
测试方法A：
膜厚测试：利用膜厚计PIM-100【TESA公司】，以1N下压接触方式量测待测样品的膜厚。材料亮度测试：利用NDH 5000W雾度计[日本电色公司]，根据JIS K7136标准方法，量测待测样品的雾度(Hz％)及全光线透过率(Tt％)，测试所得结果如下列表1所示。
铅笔硬度试验：利用铅笔硬度试验机【Elcometer 3086，SCRATCH BOY】，以Mitsubishi铅笔(2H，3H)用JIS K-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。
表面电阻率试验：利用超绝缘计【东亚TOADKK公司，SM8220&SME-8310，500V】量测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。
表面粗糙度试验：利用粗糙度计【Mitsutoyo公司，Surftest SJ-201】以JIS B-0601方法量测待测样品的表面粗糙度(Ra)及最大峰谷高度(Rz)，测试所得结果如下列表1所示。
耐刮试验：利用线性耐磨试验机【TABER 5750】于350公克的重量平台(面积长宽20mm×20mm)上贴黏置待测膜片(长宽20mm×20mm)，取一片扩散板【EMS-55G，颖台科技股份有限公司】，测试待测膜片的树脂涂层与扩散板之间的耐重压刮伤能力，以试验长度2inch，10cycle/min的速度进行10cycles测试，测试所得结果如下列表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
| 粒子添加量(wt％) | 0.59 | 1.42 | 0.59 | 0.59 |
| 树脂涂层厚度(μm) | 2.2 | 2.2 | 2.7 | 2.3 |
| 铅笔硬度(3H) | OK | OK | OK | OK |
| 表面电阻率(Ω/m2) | 5.9×1012 | 9.5×1012 | 2.0×1013 | 1.1×1013 |
| Hz (％) | 3.74 | 11.95 | 11.47 | 12.50 |
| Tt(％) | 91.48 | 90.90 | 90.31 | 90.43 |
| 耐刮试验(树脂涂层刮伤程度) | 无刮伤 | 无刮伤 | 严重刮伤 | 严重刮伤 |
| 耐刮试验(扩散板刮伤程度) | 无刮伤 | 无刮伤 | 严重刮伤 | 严重刮伤 |
| 表面粗糙度Ra(μm) | 0.44 | 0.46 | 0.44 | 0.63 |
| 最大峰谷高度Rz(μm) | 3.15 | 3.00 | 3.22 | 4.98 |
比较实施例1与比较例3的结果可知：实施例1与比较例3的树脂涂层虽具有相同的表面粗糙度；然而，实施例1的树脂涂层因使用非球形粒子，具有较佳的耐刮性，且不会刮伤扩散板。
比较实施例1与比较例3和比较例4的结果可知，在添加相同含量的粒子下，实施例1的树脂涂层因使用非球形粒子，具有较佳的耐刮性及较佳的抗静电性，因此，可以保护基材不易吸附灰尘与刮伤。
由实施例1和实施例2的结果可知，增加树脂涂层中所含粒子的量可将所得膜片的雾度由3.74％增加至11.95％，且仍可维持膜片的全光线透过率高达90％以上。
再比较实施例2与比较例3和比较例4的结果可知，在控制膜片的雾度相仿的下，实施例2的膜片具有较佳的耐刮性，且不会刮伤扩散板；且实施例2的膜片虽具有较高粒子的含量，其全光线透过率及抗静电性的表现仍优于比较例3和比较例4的膜片。
测试方法B：
辉度量测：将膜片装配于19”W液晶屏幕CMV937A【CMO公司】的背光模块上后，利用手持式辉度计K-10【KLEIN公司】测试辉度值。测试环境：23±2℃，55±5％RH。测试条件：模块长宽为L×W(42cm×26cm)，量测点位置为：(0.5L，0.5W)。
测试1分别将实施例5、比较例6及比较例7所制得的膜片配置于19”W液晶屏幕[CMV937A，CMO公司]的背光模块的导光板上方，进行辉度量测，其结果如表2所示。
表2
| 辉度(cd/m2) | 辉度增益(％) | |
| 实施例5 | 3508.4 | 100.9 |
| 比较例6 | 3492.7 | 100.4 |
| 比较例7 | 3478.8 | 100.0 |
比较实施例5与比较例6和比较例7的结果可知，比较例7的膜片的树脂涂层中因使用尺寸较大的球形粒子，故其辉度表现不如实施例5与比较例6的膜片。实施例5与比较例6的膜片使用的粒子尺寸较为相近；然而，实施例5的膜片使用非球形粒子具有较高的辉度及辉度增益值。
测试2分别将实施例8、比较例9及比较例10所制得的膜片搭配一片扩散膜【
DI-780A，Eternal公司】配置于19”W液晶屏幕[CMV937A，CMO公司]的背光模块的导光板上方，进行辉度量测，其结果如表3所示。
表3
| 辉度(cd/m2) | 辉度增益(％) | |
| 实施例8 | 4202.0 | 101.4 |
| 比较例9 | 4162.0 | 100.5 |
| 比较例10 | 4142.0 | 100.0 |
相较于使用球形粒子的比较例9和比较例10，实施例8的膜片使用非球形粒子，且可获得较高的辉度及辉度增益值。
结论：
由表1至表3的结果显示，本发明的树脂涂层使用非球形粒子，可提供良好的耐刮性与抗静电特性。
Claims (27)
1.一种具有非球形粒子的光学薄膜，其特征在于：包含
(a)挠性基材，
(b)具有凹凸微结构之第一表面，及
(c)包含一树脂涂层的第二表面，其中该树脂涂层包含复数个非球形粒子，所述非球形粒子具有介于1微米至20微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子具有介于2微米至12微米的最大方向尺寸。
3.根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子具有介于3微米至8微米的最大方向尺寸。
4.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层具有0.5微米至10微米的厚度。
5.根据权利要求4所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层具有1微米至5微米的厚度。
6.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子为聚丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物。
7.根据权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子为聚丙烯酸酯树脂。
8.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层为平滑状。
9.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层为非平滑状。
10.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层包含复数个非球形粒子和接合剂，所述非球形粒子相对于该接合剂的固形份的量为每100重量份接合剂固形份含有约0.1重量份至约30重量份的非球形粒子。
11.根据权利要求10所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子相对于该接合剂的固形份的量为每100重量份接合剂固形份含有约1重量份至之约5重量份的非球形粒子。
12.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层进一步包含选自由抗静电剂、硬化剂、光引发剂、萤光增白剂、紫外线吸收剂、无机微粒、湿润剂、消泡剂、平坦剂、流平剂、滑剂、分散剂以及安定剂所组成的群组中的一种或多种添加剂。
13.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层所包含的接合剂是选自由紫外线硬化树脂、热固性树脂以及热塑性树脂所组成的群组中的一种或多种树脂。
14.根据权利要求13所述的光学薄膜，其特征在于，所述紫外线硬化树脂是由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所构成。
15.根据权利要求14所述的光学薄膜，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体是选自由甲基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯单体、胺基甲酸酯丙烯酸酯单体、聚酯丙烯酸酯单体以及环氧丙烯酸酯单体所组成的群组中的一种或多种单体。
16.根据权利要求13所述的光学薄膜，其特征在于，所述热固性树脂是选自由含有羟基及/或羧基的聚酯树脂、环氧树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚酰胺树脂、氟素树脂、聚酰亚胺树脂、聚胺基甲酸酯树脂、醇酸树脂以及所组成的群组中的一种或多种树脂。
17.根据权利要求13所述的光学薄膜，其特征在于，所述热塑性树脂是选自由聚酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂以及所组成的群组中的一种或多种树脂。
18.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一表面是与基材一体成形。
19.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一表面以涂布方式形成于基材上。
20.一种具有非球形粒子的光学薄膜，其包含
(a)挠性基材，
(b)包含凹凸微结构的第一表面，及
(c)包含树脂涂层的第二表面，其中所述树脂涂层包含复数个非球形粒子、接合剂和抗静电剂，所述非球形粒子具有介于3微米至8微米的最大方向尺寸及介于1.2至1.8的纵横比，且其中所述树脂涂层具有1微米至5微米的厚度，及根据JIS K5400标准方法量测，具有3H或以上的铅笔硬度。
21.根据权利要求20所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子的纵横比介于1.4至1.6。
22.根据权利要求20所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层具有介于108至1013Ω/m2的表面电阻率。
23.根据权利要求20所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子为圆盘状粒子、米粒形粒子、椭圆球形粒子、胶囊形粒子或双凸透镜形粒子。
24.根据权利要求20所述的光学薄膜，其特征在于，所述非球形粒子为双凸透镜形粒子。
25.根据权利要求20所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层具有根据JIS K7136标准方法所测得1％~90％的雾度。
26.根据权利要求25所述的光学薄膜，其特征在于，所述树脂涂层具有根据JIS K7136标准方法所测得5％~50％的雾度。
27.根据权利要求20所述的光学薄膜，其具有不低于60％的全光线透过率。
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