CN104769460A - 防眩层形成用组合物、防眩膜、偏光板及显示装置 - Google Patents

防眩层形成用组合物、防眩膜、偏光板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及防眩层形成用组合物、防眩膜、偏光板及显示装置。更详细地,所述防眩层形成用组合物包括覆油无定形无机粒子,所述无机粒子的表面积为300m2/g至700m2/g,平均直径为大于1.0μm且小于等于5.0μm。本发明提供通过提高粒子分散性而确保涂布均匀性的防眩层形成用组合物、以及雾度低、防眩性和透光清晰度优异的防眩膜。

Description

防眩层形成用组合物、防眩膜、偏光板及显示装置
技术领域
本发明涉及防眩层形成用组合物、防眩膜、偏光板及显示装置。
背景技术
图像显示装置包括液晶显示装置(LCD)、电致发光(EL)显示装置、等离子体显示器(PDP)、场发射显示器(FED)等。
当这些不同种类的图像显示装置暴露于如自然光或照明灯光等外部光线时,入射到图像显示装置表面的光线会被反射而造成对比度减小,由于图像的反射而使得视认性恶化。此外,画面上有眩光及字符识别困难,导致增加眼睛的疲劳或引起头痛。
为了解决这些问题,主要使用这样一种防眩膜:通过表面突起部而引起漫反射,由此具有减少光反射的作用,该防眩膜被布置在各种图像显示装置的表面。
防眩膜通过在透明基材膜的表面应用包含例如二氧化硅或树脂粒这样的填料粒子的树脂而形成。此处,根据所应用的树脂,有通过二氧化硅等的凝集而在表面形成凹凸的情况,以及通过添加粒子直径大于所应用的树脂膜厚度的有机填料粒子而形成表面凹凸的情况。
与此同时,为了提高防眩膜的防眩性,往往会使表面凹凸增大,在这种情况下,涂层的雾度(haze)值增加,造成显示器的清晰度和视认性恶化。
韩国公开特许第2011-0075495号揭露一种防眩膜,是一种具有优异的防眩性与黑亮度的优异的防眩膜,其特征在于防眩层内的球形粒子的半径与表面积满足特定的方程式。
然而,与球形粒子不同,无定形粒子的密度小并且比表面积大,所以相互凝集而阻碍分散性。因此,含有无定形无机粒子的防眩层就存在雾度值高且透光清晰度差的问题。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种防眩层形成用组合物,该组合物能够提高用于形成表面凹凸的无定形粒子的分散性,使得涂层均匀性卓越,本发明还提供一种防眩膜,该防眩膜的防眩性优异,并且雾度值低,透光清晰度优异。
解决问题的技术方案
为了达到本发明的目的,提供一种防眩层形成用组合物,该组合物包括︰透光性树脂;及覆油无定形无机粒子,其表面积为300m2/g~700m2/g,平均直径为大于1.0μm且小于等于5.0μm。
所述覆油无定形无机粒子可以为在表面化学结合有有机硅化合物的粒子。
所述无定形无机粒子可以选自由二氧化硅粒子和硅树脂粒子组成的组中的一种以上。
相对于所述防眩性涂层组合物100重量份可以包含所述覆油无定形粒子1~5重量份。
优选地,所述覆油无定形无机粒子的表面积可以为300m2/g~500m2/g。
所述防眩层形成用组合物可以进一步包含选自由光引发剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、流平剂、表面活性剂及防污剂组成的组中的一种以上的添加剂。
并且,为了达到本发明的目的,提供一种防眩膜,其包含利用上述防眩层形成用组合物形成的防眩层。
所述防眩层的树脂层的厚度可以为所述覆油无定形无机粒子的平均直径的70~95%。
所述防眩膜可以为其透光清晰度为200~300%,雾度为5%以下。
并且,为了达到本发明的目的,提供一种偏光板和显示装置,其特征在于,包含上述防眩膜。
所述显示装置可以选自由液晶显示装置、阴极射线管显示装置、等离子体显示器及触摸板式输入装置组成的组。
发明的有益效果
根据本发明的防眩层形成用组合物,能提高粒子的分散性,具有在制造防眩膜时能提供优异涂布性的效果。使用该组合物而制造的防眩膜能改进粒子分散性与涂层均匀性,并均匀地散射透过到防眩层的光线,从而具有能够实现优异的防眩性及透光清晰度的优点。
具体实施方式
本发明的防眩层形成用组合物包括透光性树脂与覆油无定形无机粒子,所述无机粒子的表面积为300m2/g~700m2/g,平均直径为大于1.0μm且小于等于5.0μm。
以下,本发明将被进一步详细描述,但描述仅仅是用于说明本发明,而不是为了限制本发明的范围。
作为透光性树脂,在本领域中通常使用的任何一种皆可以被使用而无限制。优选地,该透光性树脂可含有光固性(甲基)丙烯酸酯低聚物和/或光固性单体。
该(甲基)丙烯酸酯低聚物例如有环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等,更优选使用氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以通过在催化剂存在下由在分子内具有羟基的多官能(甲基)丙烯酸酯和具有异氰酸酯基的化合物来制备。
作为上述在分子内具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的具体例,可从由(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基异丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、己内酯开环羟基丙烯酸酯、季戊四醇三/四(甲基)丙烯酸酯混合物、及二季戊四醇五/六(甲基)丙烯酸酯混合物组成的组中选择一种以上。
此外,作为上述具有异氰酸酯基的化合物的具体例,可从由1,4-二异氰酸根合丁烷、1,6-二异氰酸根合己烷、1,8-二异氰酸根合辛烷、1,12-二异氰酸根合十二烷、1,5-二异氰酸根合-2-甲基戊烷、三甲基-1,6-二异氰酸根合己烷、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、反式-1,4-环己烯二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、二甲苯基-1,4-二异氰酸酯、四甲基二甲苯-1,3-二异氰酸酯、1-氯甲基-2,4-二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(2,6-二甲基苯基异氰酸酯)、4,4'-氧基双(苯基异氰酸酯)、衍生自六亚甲基二异氰酸酯的三官能二异氰酸、及甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物组成的组中选择一种以上。
所述光固性单体具体来说在分子内具有例如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不饱和基团作为光固性官能团,其中更优选(甲基)丙烯酰基。
作为上述具有(甲基)丙烯酰基的单体的具体例,可从由丙烯酸新戊二醇酯、(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-环己烷四(甲基)丙烯酸酯、五甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六三(甲基)丙烯酸酯、双(2-羟乙基)异氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、羟丁基(甲基)丙烯酸酯、异辛基(甲基)丙烯酸酯、异癸基(甲基)丙烯酸酯、硬脂基(甲基)丙烯酸酯、四氢糠基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、及异冰片醇(甲基)丙烯酸酯组成的组中选择一种以上。
上面例举的光固性(甲基)丙烯酸酯低聚物与光固性单体可各自单独使用,或两种以上组合使用。
透光性树脂没有特别的限制,但相对于防眩层形成用组合物整体100重量份适宜包含1~80重量份。如果透光性树脂的含量以上述基准小于1重量份,则难以充分提高硬度,而如果超过80重量份,则存在卷曲严重的问题。
覆油无定形无机粒子被用来在防眩层表面形成凸凹。
本发明中,涂层包括有机硅化合物物理性地涂布于无机粒子表面的状态,及有机硅化合物化学结合到无机粒子表面的状态。
作为一例,可以是有机硅化合物化学结合到无定形无机粒子的情况。
具体地,有机硅化合物可以使用从由甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、甲基-3,3,3-三氟丙基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-(β-环氧丙氧基甲氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧甲基三乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷辛基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、3-脲基异丙基丙基三乙氧基硅烷、全氟辛基乙基三甲氧基硅烷、全氟辛基乙基三乙氧基硅烷、全氟辛基乙基三异丙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、三甲基硅醇、及甲基三氯硅烷组成的组中选择的一种以上。
作为市场上销售的覆油无定形无机粒子产品,可以使用日本富士硅化学公司的SYLOPHOBIC产品系列。
作为上述无机粒子,通常只要是能赋予防眩性的粒子则都可以使用。具体地,可以使用二氧化硅粒子、硅树脂粒子等,它们可以各自单独使用或两种以上混合使用。
上述覆油无定形无机粒子可具有300到700m2/g的表面积,且最好是300到500m2/g。如果该表面积小于300m2/g,则由于密度高、重而导致分散性差。如果高于700m2/g,则由于表面积太大相互凝集而导致分散性差。
当使用这种粒子分散性优异的防眩层形成用组合物而制造防眩膜时,就会平缓且均匀地形成表面凹凸,使得防眩层能具有平滑的表面质感,能够均匀地散射透过到防眩层的光线。
上述覆油无定形粒子优选相对于上述防眩性涂层组合物整体100重量份包含1到5重量份。如果覆油无定形粒子的含量以上述基准小于1重量份,防眩性可能会劣化,而如果超过5重量份,可能防眩性高且雾度变高。
作为溶剂,只要是通常在本领域中使用的,可没有限制地使用。所用溶剂的较佳实例包括醇类(甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、酮类(甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、二丙基酮、环己酮等)、己烷类(己烷、庚烷、辛烷等)及苯类(苯、甲苯、二甲苯等)。上述例举的溶剂可以各自单独使用,或两种以上组合使用。
关于溶剂含量,最好相对于防眩性涂层组合物整体100重量份包含10到95重量份。如果上述溶剂以上述基准小于10重量份,粘度高而作业性可能会劣化。如果超过95重量份,固化过程非常耗时而经济上不利。
关于防眩层形成用组合物,除了上述成分,根据需要可进一步包括至少一种选自由光引发剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、流平剂、表面活性剂及防污剂所组成的组。
作为光引发剂,只要是通常在本领域中使用的,可没有限制地使用。优选地,上述光引发剂可以是至少一种选自由羟基酮类光引发剂、氨基酮类光引发剂及夺氢型光引发剂所组成的组。
作为上述光引发剂的例子,可以是至少一种选自由2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙酮-1、二苯甲酮苄基二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、4-羟基环己基苯基酮、二甲氧基-2-苯基苯乙酮、蒽醌、芴、三苯胺、咔唑、3-甲基苯乙酮、4-氯苯乙酮、4,4-二甲氧基苯乙酮、4,4-二氨基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮及二苯甲酮所组成的组。
上述光引发剂可相对于防眩性涂层组合物整体100重量份使用0.1到10重量份。如果光引发剂含量以上述基准小于0.1重量份,固化速度会慢,如果超过10重量份,由于过度固化,裂缝可能会出现在防眩层中。
本发明提供一种防眩膜,其通过使用本发明的防眩层形成用组合物所制备。上述防眩膜包括通过使用防眩层形成用组合物而形成的防眩层,是通过在透明基材的一个表面或两个表面涂布依照本发明的防眩层形成用组合物后进行固化而形成。
作为该透明基材,只要是具有透明性的膜任何膜都可以使用。举例而言,作为透明基材,可以使用具有包含例如降冰片烯或多环降冰片烯系单体这样的环烯烃的单体单元的环烯烃系衍生物,从纤维素(二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、异丁酯纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素及醋酸丙酸纤维素)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚丙烯酸类、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氨酯及环氧树脂中选择的材料。另外,未拉伸或单向或双向拉伸的薄膜都可以使用。较佳地,可以使用具有优异透明性和耐热性的单向或双向拉伸聚酯薄膜,或透明性并且不具有光学各向异性的三醋酸纤维素薄膜。
透明基材最好是厚度薄的。然而,如果过薄,则其强度降低,导致加工性恶化。如果过厚,则其透明性可能会降低,或者存在附着防眩膜后的偏光板的重量增加等问题。因此,透明基材的厚度较佳地在约8~1,000μm且更好的是40~100μm。
在透明基材上涂布防眩层形成用组合物的方法是没有限制的。举例而言,可以用选自模具涂布、气刀涂布、逆转辊涂布、喷涂、刮刀涂布、浇铸、凹版涂布、微凹版涂布与旋转涂布的适当的方式实施。
通过上述方法涂布的防眩层形成用组合物在固化后就形成防眩层,干燥过程可以在固化过程前进行。干燥过程可在30~150℃的温度下进行10秒到1小时,最好是30秒至10分钟。固化过程可以通过紫外线照射进行,这里紫外线的照射量可为约0.01~10J/cm2,最好是0.1~2J/cm2
在本说明书中,防眩层包括“防眩层的树脂层”与“覆油无定形无机粒子”。该“防眩层的树脂层”是指通过固化包含透光性树脂的组合物而形成的薄膜。某些覆油无定形无机粒子浸渍于通过固化包含透光性树脂的组合物而形成的防眩层树脂层的内部。
在依照本发明的防眩层中,优选覆油无定形无机粒子的直径大于“防眩层的树脂层”的厚度。优选地,防眩层的厚度可为透光性粒子的平均直径(1~5μm)的70~95%(0.7~4.95μm)。在这种情况下,只有某些而不是所有的覆油无定形无机粒子浸渍于“防眩层的树脂层”内部,由此可以在表面平缓地形成凹凸。
另一方面,如果涂层厚度小于粒子直径的70%,就会因凹凸而导致散射严重,使得透光清晰度减少至小于200%。如果透光清晰度低于200%,就会因外部光线的漫反射而使图像质量下降。如果涂层厚度大于粒子直径的95%,虽然透光清晰度会增加至300%以上,但表面凹凸就会实质地消失而导致防眩性差。
本发明提供一种具有依照本发明的防眩膜的偏光板。即,本发明的偏光板是通过在通常的偏光镜的一个表面或两个表面层叠依照本发明的防眩膜而形成。该偏光镜可以在至少一个表面具备保护膜。
本发明提供一种具备依照本发明的防眩膜的显示装置。举例而言,通过将附着有上述依照本发明的防眩膜的偏光板内置于显示装置而制造依照本发明的显示装置。此外,本发明的防眩膜还可被附着于显示装置的窗户上。该显示装置可以是液晶显示装置、阴极射线管显示装置、等离子体显示器和触摸板式输入装置。
下面,虽然举出较佳的实施例提供以帮助理解本发明,但以下实施例仅用于例示说明本发明,本领域技术人员很清楚可以在本发明范围与技术领域内作出各种变化和修改,理所当然这些变化和修改都应包含在所附的权利要求中。
制备例1︰防眩层形成用组合物的制备
(1)使用搅拌器混合季戊四醇三丙烯酸酯(美源商事株式会社,M340)34重量份、无定形无机粒子(日本富士硅化学公司)1重量份、丙二醇单甲基醚(大井化金株式会社)63重量份、I-184(汽巴公司)1.5重量份与BYK3530(BYK化学公司)0.5重量份,用PP材质过滤器进行过滤,由此制备防眩层形成用组合物1。
(2)使用搅拌器混合季戊四醇三丙烯酸酯(美源商事株式会社,M340)30重量份、无定形无机粒子(日本富士硅化学公司)5重量份、丙二醇单甲基醚(大井化金株式会社)63重量份、I-184(汽巴公司)1.5重量份与BYK3530(BYK化学公司)0.5重量份,用PP材质过滤器进行过滤,由此制备防眩层形成用组合物2。
此时,上述无定形粒子是否被有机硅化合物所涂布、无机粒子的表面积与直径如下表1所示。
制备例2︰防眩膜的制备
将上述制备例1所制造的防眩层形成用组合物1或2,使用线棒涂布机在60μm厚的三醋酸纤维素(TAC)膜上进行涂布,然后在80℃干燥1分钟,进行紫外线固化,从而形成防眩层。
为比较上述制备例中制备的防眩层形成用组合物和防眩膜的特性,如下测定物性,将其结果示于表1。
(1)防眩膜的雾度测定
制备于制备例2中的防眩膜的雾度值是由HZ-1雾度仪(Suga公司)测定。涂膜的雾度与涂膜的浊度存在相关性,较高的雾度意味该薄膜较混浊。
(2)防眩膜的透光清晰度测定
制备于制备例2中的防眩膜透光清晰度是由透光清晰度仪(ICM-1T,Suga公司)测定。透光清晰度由狭缝间隔0.01mm、0.5mm、1.0mm与2.0mm的透光清晰度值的合计来确定。
透光清晰度值与清晰度存在相关性,较高的透光清晰度值意味较清晰。
(3)粒子分散性测定
将制备例1中制备的防眩层形成用组合物1与2(溶液)填充于30cm量筒至30cm位置。以12小时后粒子在整个溶液中沉降的位置进行确认。
<评估>
良︰沉降20%以下的情况。
中︰沉降超过20%且少于80%的情况。
差︰沉降80%以上的情况。
表1

Claims (12)

1.一种防眩层形成用组合物,其特征在于,包含︰
透光性树脂;及
覆油无定形无机粒子,其表面积为300m2/g~700m2/g,平均直径为大于1.0μm且小于等于5.0μm。
2.根据权利要求1所述的防眩层形成用组合物,其特征在于,所述覆油无定形无机粒子为在无定形无机粒子表面化学结合有有机硅化合物。
3.根据权利要求1所述的防眩层形成用组合物,其特征在于,所述无定形无机粒子选自由二氧化硅粒子和硅树脂粒子组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的防眩层形成用组合物,其特征在于,相对于所述防眩性涂层组合物100重量份包含所述覆油无定形粒子1~5重量份。
5.根据权利要求1所述的防眩层形成用组合物,其特征在于,所述覆油无定形无机粒子为300m2/g~500m2/g。
6.根据权利要求1所述的防眩层形成用组合物,其特征在于,所述防眩层形成用组合物进一步包含选自由光引发剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、流平剂、表面活性剂及防污剂组成的组中的一种以上的添加剂。
7.一种防眩膜,其特征在于,包含利用权利要求1~6中的任一项所述的防眩层形成用组合物形成的防眩层。
8.根据权利要求7所述的防眩膜,其特征在于,所述防眩层的树脂层的厚度为所述覆油无定形无机粒子的平均直径的70~95%。
9.根据权利要求7所述的防眩膜,其特征在于,所述防眩膜的透光清晰度为200~300%、雾度为5%以下。
10.一种偏光板,其特征在于,包含权利要求7所述的防眩膜。
11.一种显示装置,其特征在于,包含权利要求7所述的防眩膜。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置选自由液晶显示装置、阴极射线管显示装置、等离子体显示器及触摸板式输入装置组成的组。
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