CN104321671A - 包含功能性涂层的光学膜及包含该光学膜的偏光板和图像显示设备 - Google Patents

包含功能性涂层的光学膜及包含该光学膜的偏光板和图像显示设备 Download PDF

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Abstract

提供一种光学膜，该光学膜包括丙烯酸系膜和在所述丙烯酸系膜的至少一侧上形成的功能性涂层。所述功能性涂层包含水分散性树脂和至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒。

Description

包含功能性涂层的光学膜及包含该光学膜的偏光板和图像显示设备
技术领域
本发明涉及一种包含丙烯酸系膜和功能性涂层的光学膜及包含所述光学膜的偏光板和图像显示设备，所述光学膜由水分散性树脂和至少两种具有不同尺寸的精细颗粒形成。
背景技术
在相关的技术领域中，一般的偏光板具有层叠的结构，该结构通过在聚乙烯醇（PVA）偏光片的两面均涂上三乙酰基纤维素（TAC）膜而形成。
然而，TAC膜受潮易损，如果长期使用可能会变形。因此，有尝试使用能够防潮并具有低相位差的环烯烃树脂或丙烯酸系树脂形成的膜来制造偏光板。特别地，丙烯酸系膜在成本、光学性质及耐久性方面具有优点。
然而，在相关的技术领域中，丙烯酸系膜仅由丙烯酸系树脂形成并具有相对大的表面摩擦值。因此，由于粘连（blocking）现象（膜表面在辊上粘结在一起），这样的丙烯酸系膜难以卷起。
为了解决上述问题，提出使用混合有橡胶颗粒或有机颗粒的丙烯酸系树脂来形成膜的方法。然而，在上述情况下，由于光线被这样的颗粒散射，膜可能具有高雾度，而且难以拉伸。
发明内容
【技术问题】
本发明的一方面提供了一种光学膜，该光学膜通过在丙烯酸系膜的一侧涂布具有低摩擦系数的功能性涂层而形成。所述的光学膜的透明度不因功能性涂层而降低，且该光学膜可以顺利地且无粘连现象地被运送和卷起。本发明的其他方面提供了一种包括所述光学膜的偏光板及一种包括所述光学膜的图像显示设备。
【技术方案】
根据本发明的一个方面，其提供了一种光学膜，该光学膜包括：丙烯酸系膜；在所述丙烯酸系膜的至少一面上形成的功能性涂层。所述功能性涂层包括水分散性树脂和至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒。
根据本发明的其他方面，其提供了一种包括所述光学膜的偏光板及一种包括所述光学膜的图像显示装置。
【有益效果】
根据本发明的实施方式，丙烯酸系膜包括功能性涂层，该涂层在所述丙烯酸系膜的一面形成，并且包含至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒。因此，该丙烯酸系膜具有优良的滑动性、防粘连性以及诸如透明性和拉伸性的物理性质。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的具体实施方式。然而，本发明能够以许多不同的方式具体实施，而不应解释为仅限于此处所阐述的实施方式。提供这些实施方式以使得本发明所属领域的技术人员充分理解本发明。
发明人已进行研究以开发能够防止粘连现象（防粘连性）的薄的丙烯酸系光学膜，并发现可以通过以包含至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒的功能性涂层涂布丙烯酸系膜而制造一种具有优良的光学性质、拉伸性、可形成薄细（slim）形状的成形性和防粘连性的光学膜。
根据本发明的实施方式，光学膜包括：丙烯酸系膜；以及形成在所述丙烯酸系膜的至少一面上的功能性涂层。该功能性涂层包括水分散性树脂和至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒。
本发明的特征在于所述的至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒。由于所述的至少两种具有不同平均颗粒尺寸的精细颗粒，功能性涂层的表面足够粗糙，从而有效减小丙烯酸系膜与功能性涂层之间的摩擦和/或功能性涂层表面之间的摩擦。因此，所述的光学膜具有优良的防粘连性质。
具体而言，随着精细颗粒尺寸的增大，功能性涂层的表面变得更加粗糙。这样就增强了功能性涂层的防粘连特性，并减小了功能性涂层的摩擦系数。然而，随着精细颗粒尺寸的增大，功能性涂层的雾度增加。因此，可以将精细颗粒的尺寸调整到适当的范围内。
在本发明的实施方式中，所述的至少两种精细颗粒具有不同的平均颗粒尺寸，因此，相对较小的精细颗粒可以适当地混合在相对较大的精细颗粒中，来减小功能性涂层的雾度和摩擦系数，提升功能性涂层的防粘连性质。
如上所述，随着精细颗粒的尺寸增大，功能性涂层的表面变得更加粗糙，且功能性涂层的厚度通常为50nm-2000nm。因此，为了获得上述效果，优选精细颗粒的尺寸为151nm-400nm。在此情况下，具有在20nm-150nm范围内的不同平均颗粒尺寸的至少两种精细颗粒的混合比具有相同颗粒尺寸的精细颗粒更有效。
例如，优选地，所述的至少两种精细颗粒包含：具有20nm-150nm平均颗粒尺寸的第一精细颗粒；和具有151nm-400nm平均颗粒尺寸的第二精细颗粒。第一精细颗粒与第二精细颗粒之间的平均尺寸的差异为50nm-380nm。在另一实施例中，优选地，所述的至少两种精细颗粒包含：具有50nm-150nm平均颗粒尺寸的第一精细颗粒；和具有200nm-350nm平均颗粒尺寸的第二精细颗粒。在此情况下，第一精细颗粒与第二精细颗粒之间的平均尺寸的差异为50nm-300nm。具有小于20nm的平均颗粒尺寸的精细颗粒实际上不能有效地使功能性涂层的表面粗糙。具有大于400nm平均颗粒尺寸的精细颗粒能够显著地散射可见光，因而不适合用于光学膜。此外，如果两种精细颗粒的平均颗粒尺寸的差异小于50nm，两种精细颗粒的颗粒尺寸分布通常会彼此重叠，因此其难以获得使用两种精细颗粒的效果。
优选地，第一精细颗粒与第二精细颗粒的重量比在20/80-80/20范围内，更优选地，在30/70-70/30范围内。如果重量比在上述范围之外，该功能性涂层的粗糙度与包含具有相同颗粒尺寸的精细颗粒的功能性涂层的粗糙度相似。也就是说，其难以获得减小功能性涂层的雾度和摩擦系数，以及提升功能性涂层的防粘连性能的效果。
本发明的实施方式中，所述的精细颗粒可以是任何适合的精细颗粒。例如，所述精细颗粒可以是水分散性精细颗粒。例如，所述精细颗粒可以包括无机精细颗粒和/或有机精细颗粒。无机精细颗粒的实例可以包括无机氧化物精细颗粒，例如氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锌及氧化锑。有机精细颗粒的实例可以包括树脂精细颗粒，例如硅树脂、氟树脂、（甲基）丙烯酸系树脂、交联聚乙烯醇及三聚氰胺树脂。
例如，所述的精细颗粒可以是氧化硅精细颗粒。氧化硅是透明的，可造成较少的雾度，不易着色，且能有效地提高功能性涂层的防粘连特性。因此，氧化硅实质上对丙烯酸系膜的光学性质没有影响。另外，氧化硅可以稳定地分散在功能性涂层的材料中，当功能性涂层形成时，氧化硅使得形成过程更容易。特别地，氧化硅可以是胶态氧化硅。本发明可以使用在本领域中已知的商业上可利用的胶态氧化硅产品。商业上可利用的氧化硅产品的实例可以包括：Nissan化学工业有限公司的SNOWTEX系列、Airproducts的AEROSIL系列、Nihon Catalyst公司的EPOSTAR系列和SOLIOSTAR RA系列以及Ranco的LSH系列。
本发明的特征在于，功能性涂层包括可水分散性树脂。由于功能性涂层包含水分散性树脂而不是溶剂分散性树脂，遇溶剂易受损的丙烯酸系膜不会因腐蚀作用受到腐蚀和在机械性能和表面质量上劣化，因此，丙烯酸系膜可均匀地由功能性涂层涂布。另外，由于水分散性树脂不需要防止爆炸的设备，光学膜可以通过线内处理（in-line process）形成。
水分散性树脂的非限制性实例包括水分散性聚氨酯树脂、水分散性丙烯酸系树脂及其组合。
可以用于作为水分散性树脂的聚氨酯树脂可具有10000-1000000的重均分子量。如果聚氨酯树脂的重均分子量小于10000，则聚氨酯树脂的粘合强度太低，且如果聚氨酯树脂的重均分子量大于1000000，则聚氨酯树脂难以分散在水中。
聚氨酯树脂可以包含羧基。在此情况下，当制备聚氨酯树脂时，产生阴离子以促进聚氨酯树脂在水中的分散，并且使得聚氨酯树脂与偏光片紧密接触。
包含羧基的聚氨酯树脂可以通过多元醇、聚异氰酸酯和具有自由羧基的链增长剂之间的反应获得。具有羧基的链增长剂的实例可以包括二羟基羧酸和二羟基丁二酸。所述二羟基羧酸可以是包括二羟甲基链烷酸在内的二羟烷基链烷酸。例如，二羟甲基链烷酸可以是二羟甲基乙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸及二羟甲基戊酸。所列实例可以单独使用或结合使用。
在另一个实施例中，所述的聚氨酯树脂可以通过多元醇与聚异氰酸酯之间的反应获得。所述多元醇可以是每个分子中含有至少两个羟基的任何种类的多元醇。多元醇的实例包括聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇及聚醚多元醇。所述多元醇是选自以上所列举的材料中的至少一种。也就是说，所述的多元醇可以为以上所列举的材料中的一种或其结合。
所述聚酯多元醇可以通过多元酸与多元醇之间的反应获得。多元酸的实例包括：芳香族二羧酸，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯二羧酸、四氢邻苯二甲酸；脂肪族二羧酸，例如乙二酸、丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、亚油酸、马来酸、富马酸、甲基富马酸和衣康酸；脂环族二羧酸，例如六氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、1,3-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二羧酸；以及反应衍生物，例如上述物质的酸酐、烷基酯和酰基卤。所列举的多元酸可以单独使用或结合使用.
所述多元醇可以是选自乙二醇、1,2-丙酮二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、4,4’-二羟基苯丙烷、4,4’-二羟基甲基甲烷（4,4’-dihydroxylmethylmetane）、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二醇、双酚A、双酚F、丙三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、1,2,5-己三醇、季戊四醇、葡萄糖、蔗糖及山梨糖醇中的至少一种。
所述的聚碳酸酯二醇可以是脂肪族聚碳酸酯二醇。如果聚氨酯树脂是使用脂肪族聚碳酸酯二醇制备的，则聚氨酯树脂具有优良的机械性能、耐水性、耐油性，特别是优良的长期的耐候性。脂肪族聚碳酸酯二醇可以是选自聚（六亚甲基碳酸酯）二醇和聚（碳酸环己酯）二醇中的至少一种。然而，脂肪族聚碳酸酯二醇并不限于此。
聚醚多元醇可以通过向多元醇中加入烷基醚经过开环聚合而获得。所述多元醇的实例可以包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丙三醇及三羟甲基丙烷。所示实例可以单独使用或结合使用
所述的聚异氰酸酯可以是包含两个或多个NCO基团的任何化合物。例如，聚异氰酸酯可以是选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、邻联甲苯二异氰酸酯(TODI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、对-亚苯基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯和二甲苯二异氰酸酯(XDI)中的一种及其组合。
聚氨酯树脂可以通过本发明所属领域中已知的任何方法制备而成。例如，聚氨酯树脂可以通过各组分同时相互反应的一步法或者各组分逐步相互反应的多步法制备而成。如果聚氨酯树脂含有羧基，则可通过多步法制备聚氨酯树脂以容易地引入羧基。在制备聚氨酯树脂时，可以使用适当的氨酯反应催化剂。
除了以上提到的组分外，在制备聚氨酯树脂时，可以使用其他的多元醇和/或其他的链增长剂。
例如，所述其他的多元醇可以是具有三个羟基的多元醇，例如山梨糖醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷及季戊四醇。
所述其他的链增长剂的实例包括：二醇，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇和丙二醇；脂肪族二胺，例如乙二胺、丙二胺、己二胺、1，4-丁二胺和氨乙基乙醇胺；脂环族二胺，例如异佛尔酮二胺和4,4-二环己基甲二胺；以及芳香族二胺，例如二甲苯二胺和甲苯二胺。
此外，在制备聚氨酯树脂时，可以使用中和剂。中和剂可以提高聚氨酯树脂在水中的稳定性。中和剂的实例可包括氨、N-甲基吗啉、三乙胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇炔、吗啉、三丙胺、乙醇胺以及三异丙醇胺。以上列举的例子可以单独或者结合使用。
所述的聚氨酯树脂可以通过使用不与聚异氰酸酯发生反应但能溶于水的有机溶剂来制备。所述有机溶剂的实例可包括：酯类溶剂，例如乙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯；酮类溶剂，例如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮；以及醚类溶剂，例如二氧六环四氢呋喃。以上列举的例子可以单独使用或者结合使用。
可以用作用于功能性涂层的水分散性树脂的水分散性丙烯酸系树脂可以通过聚合丙烯酸系单体而形成。所述丙烯酸系单体可具有高于室温的玻璃态转化温度。丙烯酸系单体的非限制性实例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯及其混合物。
水分散性树脂可以进一步包括至少一种具有低于室温的玻璃态转化温度的丙烯酸系单体。在此情况下，可以改进功能性涂层的粘着强度和其他性能。例如，水分散性树脂可进一步包括甲氧基乙氨基丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸乙基己酯或其结合。但是水分散性树脂并不限于此。
水分散性树脂可以进一步包括至少一种水溶性丙烯酸系单体。由于该水溶性丙烯酸系单体，该丙烯酸系单体可以稳定地贮存。所述的水溶性的丙烯酸系单体的非限制性实例包括：丙烯酸羟基己酯、羟乙基丙烯酰胺(hycroxyethyl acrylamid)、甲基丙烯酸及其结合。
在本发明的具体实施方式中，对于每100重量份的水分散性树脂，功能性涂层可包含0.5-20重量份的精细颗粒。在另一实施方式中，对于每100重量份的水分散性树脂，功能性涂层可包含0.5-10重量份的精细颗粒。如果对于每100重量份的水分散性树脂，所述功能性涂层含有小于0.5重量份的精细颗粒，当被卷起时光学膜不能顺利地滑动，从而引起光学膜的卷绕错误或断裂。另一方面，如果对于每100重量份的水分散性树脂，所述功能性涂层含有大于20重量份的精细颗粒，则光学膜的雾度会增加。也就是说，其难以形成具有0.3以下的雾度水平的透明光学膜。
在本发明的具体实施方式中，如上文所述，光学膜包含丙烯酸系膜作为基膜。所述丙烯酸系膜可由包含（甲基）丙烯酸酯树脂作为主要成分的材料经过挤出工艺形成。
在本发明的具体实施方式中，包含丙烯酸酯单元和/或甲基丙烯酸酯单元的树脂作为主要成分包含在（甲基）丙烯酸酯树脂中。换句话说，术语“（甲基）丙烯酸酯树脂”包括：均聚物树脂，包括丙烯酸酯单元或甲基丙烯酸酯单元；共聚物树脂，其中，丙烯酸酯单元和/或甲基丙烯酸酯单元与一种或多种其他单体共聚；以及包含（甲基）丙烯酸酯树脂的混合树脂。
在本发明的具体实施方式中，所述的（甲基）丙烯酸酯树脂的非限制性实例可包括：包含甲基丙烯酸烷基酯单元和N-环烷基马来酰亚胺单元的共聚物树脂；包含（甲基）丙烯酸烷基酯单元和苯乙烯单元的共聚物树脂；以及包含（甲基）丙烯酸烷基酯单元、N-环烷基马来酰亚胺单元和苯乙烯单元的共聚物树脂。此外，（甲基）丙烯酸酯树脂可以是混合树脂，包括在其主链中含有碳酸酯部分的芳香族树脂和共聚物树脂。
（甲基）丙烯酸烷基酯单元是包含丙烯酸烷基酯单元和甲基丙烯酸烷基酯单元的术语。所述的（甲基）丙烯酸烷基酯单元可以含有具有1-10个，优选为1-4个碳原子的烷基。所述的N-环烷基马来酰亚胺单元可以含有具有4-12个，优选为5-8个碳原子的环烷基。在非限制性实例中，所述苯乙烯单元可包含选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯-苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、顺-β-甲基苯乙烯、反-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、β-溴苯乙烯、2-羟基苯乙烯和4-羟基苯乙烯中的至少一种。例如，所述的苯乙烯单元可以含有苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的至少一种。
所述的（甲基）丙烯酸酯树脂可以含有内酯环结构。含有内酯环结构的（甲基）丙烯酸酯树脂的实例在日本专利申请公开第2000-230016、2001-151814和2002-120326号中公开。
所述的（甲基）丙烯酸酯树脂可以含有芳香环，其实例在韩国专利申请公开第10-2009-0115040号中公开。公开的（甲基）丙烯酸酯树脂包括：(a)（甲基）丙烯酸酯单元，其包括至少一种（甲基）丙烯酸酯衍生物；(b)芳香族单元，其包含具有含羟基的部分和芳基部分的链；(c)苯乙烯单元，其包括至少一种苯乙烯衍生物；以及(d)环单元，其包含环部分。(a)-(d)单元可以作为单独的共聚物包含在（甲基）丙烯酸酯树脂中，或者(a)-(d)单元中的两种或多种可以作为共聚物包含在（甲基）丙烯酸酯树脂中。
例如，（甲基）丙烯酸酯树脂可以包括具有（甲基）丙烯酸甲酯作为(a)单元以及N-环己基马来酰亚胺作为(b)单元的共聚物。也就是说，（甲基）丙烯酸酯树脂可以包括聚（N-环己基马来酰亚胺-共-（甲基）丙烯酸甲酯）。在另一实施例中，（甲基）丙烯酸酯树脂可以包括具有苯乙烯作为(c)单元和马来酸酐作为(d)单元的共聚物。在一实施例中，（甲基）丙烯酸酯树脂可以包括一种共聚物，该共聚物具有：甲基丙烯酸甲酯作为(a)单元、苯乙烯和α-甲基苯乙烯作为(c)单元、以及N-环己基马来酰亚胺作为(d)单元。在另一实施例中，（甲基）丙烯酸酯树脂可以包括一种共聚物，该共聚物具有：甲基丙烯酸甲酯作为(a)单元、苯乙烯和α-甲基苯乙烯作为(c)单元、以及N-环己基马来酰亚胺和马来酸酐作为(d)单元。上述为本发明的实例，而本发明并不限于此。
丙烯酸系膜可以通过任何方法形成。例如，可以通过适当的方法将诸如（甲基）丙烯酸酯树脂、聚合物和添加剂的材料充分混合以形成热塑性树脂组合物，且可以由热塑性树脂组合物形成膜。在另一个实施例中，诸如（甲基）丙烯酸酯树脂溶液、聚合物溶液和添加剂溶液的溶液分别制备并相互混匀，以得到均匀的溶液混合物，并可利用该均匀的溶液混合物形成膜。
所述的热塑性树脂组合物可以通过如下方法得到：使用例如万能混合器（omni-mixer）的适当的混合器预先混合上述原料；捏合并挤出混合物。所述的混合物可以通过任何混合器进行捏合和挤出。例如，可使用单轴挤出机、双轴挤出机或压力捏合机。
膜形成方法的实例包括：溶液流延法、熔融挤出法、压延法及压缩法。某些情况下，熔融挤出法具有某些优点。
熔融挤出法可以是本发明所属的领域中已知的任何方法，例如，T模具法和吹胀法。此时，膜可以在150℃-350℃的温度范围内形成。例如，膜可以在200℃-300℃的温度范围内形成。
在使用T模具法形成膜的情况下，T模具可设置在单轴或双轴挤压机的前端来卷起挤出的膜。在此情况下，当膜被挤出并卷起时，可在适当的温度下使用拉伸辊在挤出方向拉伸（取向）膜（单轴拉伸）。还可以同时或随后通过使用例如拉幅机的横向挤出机在垂直于挤出方向的方向上拉伸（取向）膜。
所述的丙烯酸系膜可以是非取向膜或取向膜。在后一种情况下，丙烯酸系膜可以是单轴取向膜或双轴取向膜。如果所述的丙烯酸系膜为双轴取向膜，则丙烯酸系膜可以同时在双轴方向取向或依次在双轴方向取向。如果所述的丙烯酸系膜为双轴取向膜，由于其改良的机械强度，丙烯酸系膜的性能得以改进。
如果将其他热塑性树脂添加到丙烯酸系膜中，当使丙烯酸系膜取向时，丙烯酸系膜的相位差将被抑制，因此，可以保持丙烯酸系膜的各向同性。另一方面，如果向丙烯酸系膜加入具有高度各向异性的相位差调节剂，则当使丙烯酸系膜取向时，丙烯酸系膜的相位差会显著增大，因此可以使用丙烯酸系膜作为补偿膜以得到广视角。
在本发明的具体实施方式中，可以通过以功能性涂层涂布丙烯酸系膜并干燥该经涂布的丙烯酸系膜而制造光学膜。此时，可以使用本发明所属领域已知的涂布方法。例如，可以使用杆式涂布法、凹版涂布法或缝模涂布法。
可以在丙烯酸系膜的至少一面上进行表面处理以增强丙烯酸系膜和功能性涂层之间的粘合强度。可以通过本发明所属技术领域中已知的任何方法来进行表面处理。例如，可以使用电晕处理法或等离子处理法。
此外，可以使用对流烘箱来进行光学膜的干燥处理。优选地，干燥处理可以在90℃-120℃温度范围内持续10秒-5分钟。然而，本发明并不限于此。根据干燥工艺的进步，干燥温度可以是不同的。
具体来说，如果光学膜是非取向膜或涂布工艺前取向的膜，则可以在低于光学膜的玻璃态转化温度(Tg)的温度下进行干燥工艺。
另一方面，如果光学膜的取向设计在涂布工艺后，则在涂布工艺后，可以在90℃-120℃的温度下干燥光学膜10秒-3分钟，然后，使光学膜取向。可选择地，光学膜可以在取向温度下同时被取向和干燥。
在同时取向和干燥的情况下，优选地，取向温度的范围为Tg至(Tg+30℃)，其中Tg为丙烯酸系树脂组合物的玻璃态转化温度。更优选地，取向温度的范围为(Tg+2℃)至(Tg+20℃)。如果取向温度小于Tg，光学膜在取向时可能会断裂。另一方面，如果取向温度大于(Tg+30℃)，光学膜的树脂组合物可能流动，且难以稳定地使光学膜取向。
在本发明的具体实施方式中，功能性涂层的厚度在50nm-2000nm，优选100nm-1000nm，更优选200nm-700nm的范围内。如果功能性涂层的厚度小于50nm，则不能得到足够的粘合强度。另一方面，如果功能性涂层的厚度大于2000nm，则功能性涂层不能充分干燥，或者由于功能性涂层的水分散性精细颗粒没有暴露在外，不能获得功能性涂层的足够的滑动性。
在本发明的具体实施方式中，光学膜可具有0.6以下的表面摩擦系数。在此情况下，可以获得优良的滑动性以防止在卷起的膜上起皱或者例如粘连等其他卷绕错误。
在本发明的具体实施方式中，优选地，光学膜具有0.5%以下的内部雾度。光学膜中含有的精细颗粒将光线散射从而造成了光学膜的内部雾度。随着光学膜的内部雾度增加，涂布了光学膜的偏光板的透光率降低。如果具有高内部雾度值的光学膜用于LCD面板，则LCD面板的对比度会减小。因此，在本发明的具体实施方式中，优选地，光学膜的内部雾度为0.5%以下，更优选地，0.3%以下。
此外，本发明提供一种含有上述光学膜的偏光板。如果本发明的具体实施方式中的光学膜用于如偏光板的光学部件，由于光学膜的功能性涂层的高透光率，该光学部件的透光率不会降低，并且，由于因包含在功能性涂层中的水分散性精细颗粒，光学膜表面适当粗糙，所以光学部件的滑动性提高。
此外，本发明提供各种电子设备，例如包含上述光学膜或偏光板的图像显示设备。所述的电子设备可以是任何电子设备。例如，所述的电子设备可以是图像显示设备，比如液晶显示器（LCD）和等离子体显示器（PDP）。该电子设备除了包含本发明的光学膜和功能性涂层的之外，所述的电子设备可以具有的相关领域中已知的结构。
现在将参照实施例对本发明的具体实施方式做更加详细的说明。
实施例1
具有800nm宽度的非取向丙烯酸系膜由聚（环己基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯）树脂（LGMMA公司制造的PMMA830HR）在250℃和250rpm操作条件下，通过使用T模具膜成型机形成。然后，将丙烯酸系膜在135℃下以1.8的系数在MD方向取向。
功能性涂布液体通过混合如下物料制备：31.75g水分散性聚氨酯树脂（脂肪族聚碳酸酯二醇型CK-PUD-PF：具有30%固含量的水溶液，Chokwang Paint公司制造）；1.19g第一胶态氧化硅（具有70nm平均颗粒尺寸和20%固含量的水溶液）；1.19g第二胶态氧化硅（具有200nm平均颗粒尺寸和20%固含量的水溶液）以及65.87g纯水。
在MD方向取向的丙烯酸系膜在50W/m2/min条件下进行电晕处理。然后，通过使用Mayer杆#3将功能性涂布液体涂在丙烯酸系膜上，并在90℃风条件下干燥3分钟。此后，丙烯酸系膜在135℃条件下以2.4的系数在TD方向取向，以形成包含具有300nm厚的功能性涂层的光学膜（具有50μm的厚度）。
实施例2
以与实施例1相同的方法形成含有功能性涂层的光学膜，除了功能性涂布液体通过混合如下物料形成之外：31.75g水分散性聚氨酯树脂（脂肪族聚碳酸酯二醇型CK-PUD-PF：具有30%固含量的水溶液，Chokwang Paint公司制造）；0.71g第一胶态氧化硅（具有100nm平均颗粒尺寸和20%固含量的水溶液）；1.67g第二胶态氧化硅（具有300nm平均颗粒尺寸和20%固含量的水溶液）；以及65.87g纯水。
实施例3
以与实施例1相同的方法形成含有功能性涂层的光学膜，除了功能性涂布液体通过混合如下物料形成之外：31.15g水分散性聚氨酯树脂（脂肪族聚碳酸酯二醇型CK-PUD-PF：具有30%固含量的水溶液，Chokwang Paint公司制造）；2.34g第一胶态氧化硅（具有70nm平均颗粒尺寸和20%固含量的水溶液）；0.93g第二胶态氧化硅（具有300nm平均颗粒尺寸和20%固含量的水溶液）；以及65.58g纯水。
比较例1
以与实施例1相同的方法形成含有功能性涂层的光学膜，除了功能性涂布液体通过混合如下物料形成之外：31.15g水分散性聚氨酯树脂（脂肪族聚碳酸酯二醇型CK-PUD-PF：具有30%固含量的水溶液，Chokwang Paint公司制造）；3.27g具有300nm平均颗粒尺寸的胶态氧化硅（具有20%固含量的水溶液）；以及65.58g纯水。
比较例2
除了使用具有50nm平均颗粒尺寸的胶态氧化硅之外，以与比较例1相同的方法形成含有功能性涂层的光学膜。
实验例
1.内部雾度
通过使用Mayer杆#9在涂有功能性涂层的光学膜的面涂布PVA粘合剂（Gohsefimerz-200，4%溶液，Nippon Synthetic化学工业有限公司制造），并在90℃下在烘箱中将光学膜干燥5分钟。此后，使用雾度计(Murakami,HM-150)测量光学膜的内部雾度。测量结果示于下表1中。
2.静摩擦系数
根据ASTM D1894检测标准，测量涂有功能性涂层的光学膜的面和保护膜的其他面的摩擦力来计算其静摩擦系数。使用500g重量在180mm/min的速率下进行测量。测量结果示于下表1中。
3.防粘连性
实施例1至3和比较例1和2中制备的光学膜的两端均扯裂，每个光学膜卷起500m以上作为膜卷。用肉眼观察光学膜卷起的状态，且一周后用肉眼观察其外观。然后，评价其防粘连性，评价结果示于下表1中。
O(优良):在卷起的膜上未观察到褶皱，且一周后，外观上无变化且未观察到粘连现象。
X(差):在卷起时形成褶皱，或者一周后，外观发生变化或膜表面粘在一起。
表1
*:实施例，**:比较例
参照实验结果，比较例1的含有单一种类的具有300nm平均颗粒尺寸的胶态氧化硅的光学膜的内部雾度高，为0.6%水平，因此难以作为偏光板的保护膜来使用。
比较例2的含有单一种类的具有50nm平均颗粒尺寸的胶态氧化硅的光学膜的具有0.81的高静摩擦系数。因此，在卷起时观察到褶皱，以及一周后，褶皱增多且防粘连性差。
在实施例1至3的情况下，光学膜的雾度表现优良，在0.3%以下的水平，光学膜的静摩擦系数表现优良，在0.6以下的水平，导致其具有优良的滑动性。另外，其防粘连性也表现优良。
已结合示例性的具体实施方式示出并描述本发明，而对于本领域的技术人员来说，在不背离所附的权利要求所限定的本发明的实质和范围的情况下，做出的修改或变化都是显而易见的。

Claims (11)

1.一种光学膜，包括：
丙烯酸系膜；以及
在所述丙烯酸系膜的至少一面上形成的功能性涂层，所述功能性涂层包含水分散性树脂和具有不同平均颗粒尺寸的至少两种精细颗粒。
2.如权利要求1所述的光学膜，其中，所述的至少两种精细颗粒包括：具有20nm至150nm平均颗粒尺寸的第一精细颗粒和具有151nm至400nm平均颗粒尺寸的第二精细颗粒，且二者间平均颗粒尺寸的差异为50nm至380nm。
3.如权利要求2所述的光学膜，其中，所述的第一精细颗粒与第二精细颗粒的重量比为20/80至80/20。
4.如权利要求1所述的光学膜，其中，所述的精细颗粒为胶态氧化硅精细颗粒。
5.如权利要求1所述的光学膜，其中，所述的水分散性树脂包含水分散性聚氨酯树脂、水分散性丙烯酸系树脂或其组合。
6.如权利要求1所述的光学膜，其中，对于每100重量份的水分散性树脂，所述的功能性涂层含有0.5-20重量份的精细颗粒。
7.如权利要求1所述的光学膜，其中，所述的功能性涂层具有0.6以下的表面摩擦系数。
8.如权利要求1所述的光学膜，其中，所述的功能性涂层具有0.5%以下的内部雾度。
9.如权利要求1所述的光学膜，其中，所述的光学膜用于偏光板。
10.一种偏光板，其包括权利要求1至9中任意一项所述的光学膜。
11.一种图像显示设备，其包括权利要求10所述的偏光板。
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