CN107111003B - 防眩光膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于触摸模式显示器的防眩光膜以及包括所述防眩光膜的偏光板和图像显示设备，所述防眩光膜具有良好的黑度和触摸感。

Description

防眩光膜
技术领域
本发明涉及一种防眩光膜、以及包括该防眩光膜的偏光板和图像显示设备。特别地，本发明提供了用于触摸式显示器的防眩光膜、以及包括所述用于触摸式显示器的防眩光膜的偏光板以及图像显示设备，所述防眩光膜具有良好的黑度和触摸感。
背景技术
防眩光膜的功能在于通过其表面突起利用漫反射来减少外部光的反射，且防眩光膜已经被用于各种显示面板(诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、阴极射线管(CRT)和电致发光(EL)显示器)的表面，以用于防止由于外部光的反射引起的对比度下降或者防止由于图像反射引起的显示器的可视性变差。
在常规的防眩光膜当中，在其表面上具有严重不均匀性的防眩光膜经受外部光的过度漫反射，这可赋予良好的防眩光性能，但可能劣化黑度从而降低待显示的图像的对比度。相反，在其表面上具有轻微不均匀性的防眩光膜不能引起外部光的充分漫反射，从而赋予较差的防眩光性能，由此显著地使显示器的可视性变差。
近来，各种显示设备采用被认为是下一代输入技术的触摸输入模式，并且触摸模式显示器要求使用在维持黑度的同时能够向使用者提供良好的触摸感的防眩光膜。
韩国专利申请公布No.2011-0124376公开了一种防眩光层压板，其具有防眩光性能且能够极好地防止耀眼且能够重现黑色。然而，该专利并未描述任何能够应用在触摸模式显示器中的具有触摸感的防眩光层压板。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种用于触摸模式显示器的防眩光膜，所述防眩光膜具有良好的黑度和触摸感。
本发明的另一目的是提供一种包括所述防眩光膜的偏光板。
本发明的又一目的是提供一种包括所述防眩光膜的图像显示设备。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种防眩光膜，所述防眩光膜满足式1至式3：
[式1]
A2+B>105
[式2]
表面雾度<6％
[式3]
总雾度<15％
其中，
A为表面雾度的绝对值，和
B为水接触角的绝对值。
在本发明的一个实施方式中，所述防眩光膜可包括透明衬底和在所述透明衬底上形成的防眩光涂层。
在本发明的一个实施方式中，可通过将防眩光涂覆组合物施加在所述透明衬底上形成所述防眩光涂层。
在本发明的一个实施方式中，所述防眩光涂覆组合物可包括透光树脂、透光颗粒、光引发剂和溶剂。
在本发明的一个实施方式中，透光颗粒可具有1μm至10μm的平均直径。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括防眩光膜的偏光板。
根据本发明的又一方面，提供了一种包括防眩光膜的图像显示设备。
有益效果
本发明的防眩光膜具有良好的触摸感和黑度，且不会降低图像质量，并且能够有效地用在触摸模式显示器的偏光板和图像显示设备中。
具体实施方式
在下文中，更详细地描述了本发明。
本发明的一个实施方式涉及防眩光膜，该防眩光膜满足式1至式3。
[式1]
A2+B>105
[式2]
表面雾度<6％
[式3]
总雾度<15％
其中，
A为表面雾度的绝对值，和
B为水接触角的绝对值。
如文中使用的，雾度可以是在JIS K 7105-1981“Test methods for opticalproperties of plastics”中示出的雾度，并且雾度可根据JIS K 7136:2000“Plastics–Determination of haze for transparent materials”进行测量。雾度在式4中定义。
[式4]
雾度＝(漫透射率/总透射率)×100(％)
如文中使用的，水接触角指液滴边界和底面之间的角，并且用于测量防眩光膜的水接触角的方法在本发明中并没有特别地限定。例如，水接触角可通过在下面实验实施例中描述的方法来测量。
在本发明的一个实施方式中，防眩光膜的表面雾度的平方和水接触角的总和，即(A2+B)的值被控制成超过105，从而改善防眩光膜的触摸感。特别地，当(A2+B)的值满足式5时，防眩光膜的触摸感可被惊人地改善。
[式5]
105<A2+B<150
此外，表面雾度被控制成小于6％、优选地小于3％，并且总雾度被控制成小于15％，这允许维持良好的黑度，而不会降低图像质量。
满足式1至式3和式5的防眩光膜可通过控制在下文描述的防眩光涂覆组合物中的组分的类型和组成，涂覆厚度，以及透明衬底的类型和厚度而容易地制备。
根据本发明的一个实施方式的防眩光膜包括透明衬底和在所述透明衬底上形成的防眩光涂层。
在本发明的一个实施方式中，透明衬底可以是具有透明度的任何塑料膜。例如，透明衬底可由选自以下项中的任一者制成：具有环烯烃单体单元(诸如降冰片烯或者多环降冰片烯单体)的环烯烃衍生物、纤维素(二乙酰纤维素、三乙酰纤维素、乙酰纤维素丁基酯、异丁基酯纤维素、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰基纤维素)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚丙烯酸酯、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、聚氨酯和环氧树脂。此外，衬底可是非拉伸膜、或者单轴向拉伸膜或双轴向拉伸膜。
在所示出的透明衬底的示例中，适合使用的有：具有良好的透明度和耐热性的单轴向拉伸的或双轴向拉伸的聚酯膜、具有良好的透明度和耐热性且能够满足膜扩大的环烯烃衍生物膜、或者具有透明度但不具有光学各向异性的三乙酰基纤维素膜。
透明衬底可具有8μm至1000μm、尤其40μm至100μm的厚度，但不限于此。如果透明衬底的厚度小于8μm，则膜的强度可能下降从而劣化可加工性。如果透明衬底的厚度高于1000μm，则透明度可能变差或者偏光板的重量可能增大。
在本发明的一个实施方式中，防眩光涂层可通过将防眩光涂覆组合物施加在透明衬底上而形成。
在本发明的一个实施方式中，防眩光涂覆组合物可包括透光树脂、透光颗粒、光引发剂和溶剂。
在本发明的一个实施方式中，透光树脂可以是可光固化的树脂。可光固化的树脂可包括可光固化的(甲基)丙烯酸酯低聚物和/或单体。
可光固化的(甲基)丙烯酸酯低聚物可以是环氧树脂(甲基)丙烯酸酯或者聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。其中，优选使用聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
聚氨酯(甲基)丙烯酸酯可通过在催化剂的存在下具有羟基的多官能团(甲基)丙烯酸酯与具有异氰酸酯基团的化合物反应而获得。特别地，具有羟基的多官能团(甲基)丙烯酸酯可以是选自由以下项构成的组中的至少一者：2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基异丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、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、和二季戊四醇五/六(甲基)丙烯酸酯混合物。此外，具有异氰酸酯基团的化合物可以是选自由以下项构成的组中的至少一者：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-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-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`-氧双(苯基异氰酸酯)、衍生自六亚甲基二异氰酸酯的三官能团异氰酸酯、以及甲苯二异氰酸酯的三甲烷丙醇加合物。
单体可以是在本领域中通常使用的任一单体。例如，可使用具有不饱和基团作为可光固化的官能团的单体，该不饱和基团诸如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基和烯丙基。其中，优选使用具有(甲基)丙烯酰基的单体。
特别地，具有(甲基)丙烯酰基的单体可以是选自由以下项构成的组中的至少一者：新戊二醇丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、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、五聚甘油三(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、硬脂酰基(甲基)丙烯酸酯、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯、苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、和异冰片基(甲基)丙烯酸酯。
如上所述作为透光树脂的可光固化的(甲基)丙烯酸酯低聚物和单体可被单独地使用或者以两种或更多种的组合使用。
基于100重量份的防眩光涂覆组合物，透光树脂可以以1重量份至80重量份的量存在，但不限于此。如果透光树脂的量小于1重量份，则难于获得足够的硬度改善。如果透光树脂的量高于80重量份，则可能产生严重的卷边。
在本发明的一个实施方式中，透光颗粒是在本领域中为了提供防眩光性能通常使用的任一透光颗粒。例如，透光颗粒可以是二氧化硅、硅酮树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂和氯乙烯树脂的颗粒。
如上所述的作为透光颗粒的颗粒可被单独地使用或者以两种或更多种的组合使用。
透光颗粒可具有1μm至10μm的平均直径。如果颗粒的平均直径小于1μm，则难以在防眩光涂层的表面上形成突起，从而防眩光性能降低。如果颗粒的平均直径大于10μm，则使得防眩光涂层的表面粗糙，从而使可视性变差。
基于100重量份的防眩光涂覆组合物，透光颗粒可以以0.5重量份至20重量份的量存在。如果透光颗粒的量小于0.5重量份，则防眩光性能降低。如果透光颗粒的量高于20重量份，则可能引起防眩光涂层的白化。
在本发明的一个实施方式中，光引发剂可为本领域中通常使用的任一种光引发剂。特别地，光引发剂可为选自由以下项构成的组中的至少一者：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、二苯基酮、苄基二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-酮、4-羟基环苯基酮、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-羟基环己基苯基酮和二苯甲酮。
基于100重量份的防眩光涂覆组合物，光引发剂可以以0.1重量份至10重量份的量存在。如果光引发剂的量小于0.1重量份，则固化速率可能降低。如果光引发剂的量高于10重量份，则在防眩光涂层中由于过度固化而引起开裂。
在本发明的一个实施方式中，溶剂可以是本领域中通常使用的任一种溶剂。特别地，可使用醇(例如，甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇单甲醚等)、酮(例如，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)和苯类(苯、甲苯、二甲苯等)。上文示出的溶剂可单独地使用或者以两种或更多种的组合使用。
基于100重量份的防眩光涂覆组合物，溶剂可以以10重量份至95重量份的量存在。如果溶剂的量小于10重量份，则粘度增加从而可加工性劣化。如果溶剂的量高于95重量份，则固化过程的时间变长且导致不经济的方面。
在本发明的一个实施方式中，防眩光涂覆组合物可以可选地包括在本领域中通常使用的另外的组分，例如，抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂、热聚合抑制剂、流平剂、表面活性剂、润滑剂和防污剂。
防眩光涂层可通过将防眩光涂覆组合物施加在透明衬底的一个或两个表面上、并干燥涂层然后UV固化而形成。
可在透明衬底上使用模压涂布机、气刀涂布机、逆向辊涂布机、喷涂涂布机、刮刀涂布机、铸造(casting)涂布机、凹版式涂布机、微型凹版式涂布机和旋涂涂布机来适当地进行防眩光涂覆组合物的涂覆过程。
在将防眩光涂覆组合物施加在透明衬底上之后，可通过在30℃至150℃的温度下蒸发挥发物10秒至1小时、更特别地是30秒至30分钟来进行干燥过程，然后进行UV固化。UV固化可通过以大约0.01J/cm2至10J/cm2、尤其0.1J/cm2至2J/cm2的UV射线的照射来进行。
所形成的防眩光涂层可具有特别地为1μm至30μm、更特别地为1.5μm至10μm的厚度。当涂层的厚度满足此范围时，可获得良好的硬度。
本发明的一个实施方式涉及包括如上所述的防眩光膜的偏光板。根据本发明的一个实施方式的偏光板可通过在偏光膜的至少一个表面上层压防眩光膜制备。
偏光膜没有特别地限制。例如，偏光膜可包括通过在亲水性聚合物膜(诸如基于聚乙烯醇的膜或部分皂化的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物膜)以及基于多烯的取向膜(诸如聚乙烯醇的脱水产物或者聚氯乙烯的脱氯产物)上吸附二色性材料(诸如碘)或者二色性染料获得的单轴向拉伸膜。特别地，可使用由基于聚乙烯醇的膜和二色性材料(诸如碘)构成的偏光膜。偏光膜的厚度没有特别地限制，但是该厚度范围通常可从5μm至80μm。
本发明的一个实施方式涉及包括防眩光膜的图像显示设备，尤其是触摸输入模式的图像显示设备。
除了偏光板之外，本发明的图像显示设备还可包括本领域中已知的部件。
根据本发明的一个实施方式的防眩光膜可用于各种操作模式的液晶设备(LCD)，包括反射式LCD、穿透式LCD、半透反射式LCD、扭曲向列式(TN)LCD、超扭曲向列式(STN)LCD、光学补偿弯曲式(OCB)LCD、混合排列式(HAN)LCD、垂直排列(VA)-类型LCD和共面转换(IPS)LCD。此外，根据本发明的一个实施方式的防眩光膜可用于各种图像显示设备，包括等离子体显示器、场发射显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、电子纸等。
本发明还通过下面的实施例、比较实施例和实验实施例进行说明，但是这些实施例、比较实施例和实验实施例将不被解释为限制本发明的范围。
制备实施例1：防眩光涂覆组合物的制备
使用搅拌器混合15重量份的聚氨酯丙烯酸酯(SC2153，Miwon SpecialityChemicals)、15重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(M340，Miwon Speciality Chemicals)、1重量份的透光颗粒(丙烯酸苯乙烯共聚物，1.51的折射率、4.5μm的平均直径)、30重量份的甲基乙基酮(Daejung Chemicals&Materials)、36重量份的丙二醇单甲醚(DaejungChemicals&Materials)、2.5重量份的光引发剂(I-184，Ciba)和0.5重量份的防污剂(OptoolTM DAC-HP，Daikin)，并且通过聚丙烯过滤器过滤以得到防眩光涂覆组合物。
制备实施例2：防眩光涂覆组合物的制备
使用搅拌器混合15重量份的聚氨酯丙烯酸酯(SC2153，Miwon SpecialityChemicals)、15重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(M340，Miwon Speciality Chemicals)、1重量份的透光颗粒(丙烯酸苯乙烯共聚物，1.55的折射率、4.5μm的平均直径)、30重量份的甲基乙基酮(Daejung Chemicals&Materials)、36重量份的丙二醇单甲醚(DaejungChemicals&Materials)、2.5重量份的光引发剂(I-184，Ciba)、和0.5重量份的防污剂(OptoolTM DAC-HP,Daikin)，并且通过聚丙烯过滤器过滤以得到防眩光涂覆组合物。
制备实施例3：防眩光涂覆组合物的制备
使用搅拌器混合15重量份的聚氨酯丙烯酸酯(SC2153，Miwon SpecialityChemicals)、15重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(M340，Miwon Speciality Chemicals)、1重量份的透光颗粒(丙烯酸苯乙烯共聚物，1.51的折射率、4.5μm的平均直径)、30重量份的甲基乙基酮(Daejung Chemicals&Materials)、36重量份的丙二醇单甲醚(DaejungChemicals&Materials)、2.5重量份的光引发剂(I-184，Ciba)和0.5重量份的流平剂(BYK-3530,BYK)，并且通过聚丙烯过滤器过滤以得到防眩光涂覆组合物。
实施例1至5和比较实施例1至3：防眩光膜的制备
将在制备实施例1至3中获得的每一种防眩光涂覆组合物涂覆在60μm厚的三乙酰基纤维素膜上，通过控制涂层厚度使得表面雾度和水接触角的各个值满足在表1中列出的那些值。然后，在70℃干燥涂层2分钟以蒸发使用的溶剂。通过以400mJ/cm2的UV照射来固化干燥的膜从而制备防眩光膜。
实验实施例1:
如下测量如上制备的防眩光膜的性能，其结果在表1中示出。
(1)雾度(％)
各个膜的表面雾度和总雾度使用HM-150雾度计(MURAKAMI)进行测量。在制备的防眩光膜上直接测量总雾度。将总雾度和在透明保护膜被附着在膜的涂层上以消除表面突起导致的散射的状态下测量的雾度的值之间的差作为计算的表面雾度。
(2)水接触角(°)
在室温(25℃)下将水滴滴落在防眩光膜的表面上。在1分钟后，使用仪器CAM100(KSV)测量水滴的左接触角和右接触角。每个样品测量三次以确定所测量的水接触角的平均值。
(3)黑度
将防眩光膜附着在黑色的丙烯酸板上以制备样品，其中，膜的涂覆表面朝上。将样品放置在3-波长荧光灯下，并且通过检测离样品5cm的荧光灯的反射图像来在视觉上评估黑度。
<评估标准>
1：整体呈现灰色，且由于严重的散射导致荧光灯的线条不能够被确认
2：整体呈现灰色，但是荧光灯的线条能够被确认
3：整体呈现黑色，且荧光灯的线条能够被确认
4：整体呈现黑色，且荧光灯的线条能够被模糊地确认
(4)触摸感
通过手进行10个循环的距离10cm的左右运动来触摸防眩光膜。对于较为光滑的触摸感给予更高的分数。
<评估标准>
5：最佳光滑度
1：由于刚度停止手运动
表1
如在表1中所示，满足式1至式3的根据本发明的实施例1至实施例5的防眩光膜具有良好的黑度和触摸感。相反，不满足式2和式3的比较实施例1和比较实施例3的防眩光膜具有极差的黑度，而不满足式1的比较实施例2的防眩光膜具有极差的触摸感。
尽管已经示出且描述了本发明的特定实施方式，但是本领域技术人员应理解到其不意图将本发明限制为优选的实施方式，对于本领域技术人员显而易见的是在不偏离本发明的精神和范围的情况下可进行各种变化和修改。
因此，本发明的范围通过所附的权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于触摸模式显示器的防眩光膜，所述防眩光膜满足式5、式2和式3：
[式5]
105<A2+B<150
[式2]
表面雾度<6％
[式3]
总雾度<15％
其中，
A为所述表面雾度的绝对值，以及
B为水接触角的绝对值。
2.根据权利要求1所述的防眩光膜，其中，所述表面雾度小于3％。
3.根据权利要求1所述的防眩光膜，所述防眩光膜包括透明衬底和在所述透明衬底上形成的防眩光涂层。
4.根据权利要求3所述的防眩光膜，其中，通过将防眩光涂覆组合物施加在所述透明衬底上形成所述防眩光涂层。
5.根据权利要求4所述的防眩光膜，其中，所述防眩光涂覆组合物包括透光树脂、透光颗粒、光引发剂和溶剂。
6.根据权利要求5所述的防眩光膜，其中，所述透光颗粒具有1μm至10μm的平均直径。
7.一种偏光板，包括根据权利要求1至6中任一项所述的防眩光膜。
8.一种图像显示设备，包括根据权利要求1至6中任一项所述的防眩光膜。
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