CN109188572B - 抗反射膜、偏光板及影像显示装置 - Google Patents

抗反射膜、偏光板及影像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种抗反射膜，该抗反射膜包含基材、位于该基材上的硬涂层以及位于该硬涂层上的低折射率层。该低折射率层包含(甲基)丙烯酸系树脂、中空状二氧化硅纳米粒子、起始剂以及流平剂。其中，该流平剂包含具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物。本发明的抗反射膜的反射率介于1.2％至1.4％之间。

Description

抗反射膜、偏光板及影像显示装置
技术领域
本发明有关于一种可用于影像显示装置的抗反射膜，尤其是一种具有良好耐擦伤性的抗反射膜，及一种包含此抗反射膜的偏光板，以及一种包含此抗反射膜及/或包含此抗反射膜的偏光板的影像显示装置。
背景技术
阴极射线管显示装置(CRT)、液晶显示器(LCD)、电浆显示器(PDP)、电激发光显示器(ELD)、场发射显示器(FED)、有机发光二极管显示器(OLED)等影像显示装置的影像显示皆具有使自外部光源照射的光线的反射变少而提高其影像质量的需求。针对此需求，可利用于透光性基材上形成具有抗反射层的抗反射膜，藉此使影像显示装置的影像显示面的反射降低进而提高影像显示质量。
习知的抗反射膜，为将低折射率层设置于透光性基材的表面上，且低折射率层的折射率低于透光性基材。为了提高抗反射膜的抗反射性能，此低折射率层需具有较低的折射率。
近年来，随着对于影像显示装置所要求的显示质量变得更高，对于抗反射膜亦要求有更高水平的抗反射性能。再者，因抗反射膜设于影像显示装置的表面上，为维持良好的影像显示质量，抗反射膜不仅需具有良好穿透度、抗反射性等优异的光学特性外，亦需具有较高的硬度及耐擦伤性。因此，需要一种具有充分的表面硬度及耐擦伤性的抗反射膜。
发明内容
本发明的一目的为提供一种新颖的抗反射膜，其包含基材、位于基材表面上的硬涂层以及位于硬涂层上的低折射层。前述低折射层包含(甲基)丙烯酸系树脂、中空状二氧化硅纳米粒子、起始剂以及流平剂，其中，前述流平剂包含具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物。本发明的抗反射膜的反射率可介于1.2％至1.4％之间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层的流平剂中使用的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物包含以下列式(I)所表示的化合物或以下列式(II)所表示的化合物：
Figure BDA0001778634450000021
Figure BDA0001778634450000022
其中，b'1+b'2介于2至6.5之间，且Rf'12为下式所表示的基团：
Figure BDA0001778634450000023
其中，n1介于2至100之间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，流平剂中具全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的数量平均分子量(Mn)介于1,500至16,000间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层中流平剂的使用量相对于每百重量份的(甲基)丙烯酸系树脂为介于5重量份至20重量份间，且较佳为介于9重量份至17重量份间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层中使用的(甲基)丙烯酸系树脂可以是季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯的至少其中之一或其组合。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层使用的中空状二氧化硅纳米粒子的粒径为介于50纳米(nm)至100纳米(nm)之间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层的中空状二氧化硅纳米粒子的使用量相对于每百重量份的前述(甲基)丙烯酸系树脂为介于60重量份至130重量份之间，且较佳为介于80重量份至110重量份之间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层使用的起始剂可以是羟基环己基苯甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、 2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]、2-羟基-1-[4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苯氧基]苯基]-2-甲基丙烷 -1-酮的至少其中之一或其组合。
在本发明抗反射膜的一实施例中，低折射层的起始剂的使用量相对于每百重量份的前述(甲基)丙烯酸系树脂为介于1.5重量份至20重量份之间，且较佳为介于2重量份至17重量份之间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，前述位于基材表面上的硬涂层包含：聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物以及起始剂。
在本发明抗反射膜的一实施例中，硬涂层使用的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物的分子量大于1,800，且较佳为介于1,800至4,500之间，且于25℃时的黏度大于 45,000cps，且较佳为介于45,000cps至1,300,000cps之间。
在本发明的另一实施例中，前述硬涂层可进一步包含：至少一(甲基)丙烯酸酯单体、有机微粒子、二氧化硅纳米粒子或流平剂。
本发明的另一目的为提供一种偏光板，其具备偏光元件而成，其中前述偏光板于该偏光元件表面具有如前述的抗反射膜。
本发明的又一目的为提供一种影像显示装置，于其表面具有如前述的抗反射膜，或如前述的偏光板。
上述发明内容旨在提供本公开内容的简化摘要，以使阅读者对本公开内容具备基本的理解。此发明内容并非本公开内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。在参阅下文实施方式后，本发明所属技术领域中具有通常知识者当可轻易了解本发明的基本精神以及本发明所采用的技术手段与实施态样。
具体实施方式
为了使本发明公开内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所公开的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。
本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例进行更详细地描述而更容易理解，且本发明或可以不同形式来实现，故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例，相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴，且本发明将仅为所附加的申请专利范围所定义。
而除非另外定义，所有使用于后文的术语(包含科技及科学术语)与专有名词，于实质上与本发明所属该领域的技术人士一般所理解的意思相同，而例如于一般所使用的字典所定义的那些术语应被理解为具有与相关领域的内容一致的意思，且除非明显地定义于后文，将不以过度理想化或过度正式的意思理解。
于本说明书中，所谓[(甲基)丙烯酸]，是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
本发明的一目的为提供一种具有充分表面硬度及耐擦伤性的抗反射膜。本发明的抗反射膜包含基材、硬涂层以及低折射率层。本发明抗反射膜的反射率可介于1.2％至1.4％之间。
在本发明的一实施例中，适合的基材可选用具有良好机械强度及光穿透率的膜材，其可以是但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰纤维素(TAC)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)或环烯烃共聚物(COC)等的树脂膜材。
在本发明的较佳实施例中，选用的基材较佳为具有80％以上的光穿透率，尤以具有90％以上的光穿透率为宜。且，基材的厚度约介于10微米(μm)至500微米 (μm)之间，较佳为介于15微米(μm)至250微米(μm)之间，尤以介于20微米(μ m)至100微米(μm)间为宜。
硬涂层位于基材上，本发明的[硬涂层]，是指于JIS K 5400所规定的铅笔硬度测试中显示为[2H]以上的硬度者。又，作为上述硬涂层的厚度，可例如介于为 0.1微米(μm)至100微米(μm)之间，且较佳为介于1.0微米(μm)至10微米(μm) 之间。
作为上述硬涂层可较佳地使用具有良好透明性者，其可为可辐射固化或电子束固化的(甲基)丙烯酸酯系树脂，例如但不限于是胺基甲酸(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、环氧(甲基) 丙烯酸酯寡聚物、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚氟烷基(甲基)丙烯酸酯寡聚物或硅酮(甲基)丙烯酸酯寡聚物等。在本发明的一实施例中，可辐射固化或电子束固化的丙烯酸酯系树脂可以是聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物，且其官能度不小于6，较佳为介于6至15之间，其数量平均分子量不小于1,800，较佳为介于1,800 至4,500之间，且于25℃时的黏度不小于45,000cps，较佳为介于45,000cps至 1,300,000cps之间。使用的(甲基)丙烯酸酯系树脂官能度太低、分子量太小皆会影响固化后的硬涂层与基材间的密着性，而黏度太低则会影响抗反射膜的耐擦伤性。
适合硬涂层的起始剂可采用在此技术领域中已泛知可使用者，并无特别限制，例如可采用苯乙酮类、二苯基酮类、苯丙酮类、二苯甲酰类、α-羟基酮类、酰基氧化膦类等起始剂。前述起始剂可单独使用或混合使用。
再者，为提高固化性以及硬度，可选择性地在硬涂层中加入一或一种以上的(甲基)丙烯酸酯单体，例如2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯(2-ethylhexyl (meth)acrylate，2-EH(M)A)、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxyethyl (meth)acrylate，HE(M)A)、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxypropyl (meth)acrylate，HP(M)A)、2-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxybutyl (meth)acrylate，HB(M)A)、2-丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯(2-butoxy ethyl (meth)acrylate)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate， HDD(M)A)、环三羟甲基丙烷甲缩醛(甲基)丙烯酸酯(cyclictrimethylolpropane formal(meth)acrylate，CTF(M)A)、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯(2-phenoxyethyl (meth)acrylate，PHE(M)A)、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯(tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate，THF(M)A)、(甲基)丙烯酸月桂酯(lauryl(meth)acrylate，L(M)A)、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(diethylene glycol di(meth)acrylate)、二丙二醇二(甲基) 丙烯酸酯(dipropylene glycol di(meth)acrylate，DPGD(M)A)、三丙二醇二(甲基) 丙烯酸酯(tripropylene glycol di(meth)acrylate，TPGD(M)A)、季戊四醇二(甲基) 丙烯酸酯(pentaerythritol di(meth)acrylate)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯 (dipentaerythritol hexa(meth)acrylate，DPH(M)A)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate，TMPT(M)A)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate，PET(M)A)、异冰片基(甲基)丙烯酸酯(isobornyl(meth)acrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol penta(meth)acrylate，DPP(M)A)、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tetra(mrth)acrylate， DTMPTT(M)A)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate， PETE(M)A)等，但不限于此。
在本发明的抗反射膜的硬涂层中可选择性地添加具有可重涂性的氟系、(甲基)丙烯酸酯系或有机硅系流平剂。在硬涂层中加入流平剂可使涂面的批覆或平整性良好，在硬涂层干燥成型后具有重涂性，可在硬涂层上再涂布低折射率层。
在本发明的另一实施例中，前述硬涂层可选择性地进一步包括二氧化硅纳米粒子或有机微粒子，其可于硬涂层表面上形成凹凸状，以使抗反射膜表面上达成抗眩功能。
在本发明的抗反射膜的硬涂层中，可适用的二氧化硅纳米粒子其一次粒径 (d50)约介于5纳米(nm)至30纳米(nm)之间，二氧化硅纳米粒子的二次粒径(d50) 约介于50纳米(nm)至120纳米(nm)之间。在本发明的一实施例中，硬涂层中所使用的二氧化硅纳米粒子的使用量约介于0.2重量百分比(wt％)至12重量百分比 (wt％)之间。
在本发明的抗反射膜的硬涂层中，可适用的有机微粒子可为表面经亲水处理或非经亲水处理的聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯树脂、环氧树脂、聚硅氧树脂、聚偏二氟乙烯树脂或聚氟乙烯树脂微粒子，其粒径为5微米(μm)以下，较佳为介于1微米(μm)至5微米(μm) 之间。为促进有机微粒子在硬涂层中的分散性，在本发明的一较佳实施例中，有机微粒子的表面可例如藉由2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯(2-HE(M)A)或(甲基)丙烯腈((meth)acrylonitrile)改质亲水性，较佳为表面经亲水处理的聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂或苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物微粒子。再者，因有机微粒子的使用量会影响防眩性质，故在硬涂层中的有机微粒子的使用量可介于0.3重量百分比(wt％)至12重量百分比(wt％)之间。
本发明的抗反射膜的低折射率层的折射率比基材或硬涂层等构成本发明的抗反射膜的其他构成物的折射率相比更低。低折射率层位于硬涂层之上，其包含(甲基)丙烯酸系树脂、中空状二氧化硅纳米粒子、起始剂以及流平剂，其中流平剂包含具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物。
在本发明的抗反射膜的低折射率层中，适合的(甲基)丙烯酸系树脂可以例如是季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基) 丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯的至少其中之一或其组合，但不限于此。
在本发明的抗反射膜的低折射率层中的中空状二氧化硅纳米粒子用以保持低折射率层的层强度，并且发挥降低其折射率的作用的成分。本说明书中所谓的[中空状二氧化硅纳米粒子]，为于内部填充有气体的结构及/或包含气体的多孔质结构体。在本发明的一实施例中，中空状二氧化硅纳米粒子的平均粒径约介于50纳米(nm)至100纳米(nm)之间，较佳为介于50纳米(nm)至80纳米(nm)之间。相对于每百重量份的(甲基)丙烯酸系树脂，中空状二氧化硅纳米粒子的使用量介于60重量份至130重量份之间，且较佳为介于80重量份至110重量份之间。
在本发明抗反射膜的一实施例中，在低折射率层的流平剂中，使用的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物包含以下列式(I)所表示的化合物或以下列式(II)所表示的化合物：
Figure BDA0001778634450000081
Figure BDA0001778634450000082
其中，b'1+b'2介于2至6.5之间，且Rf'12为下式所表示的基团：
Figure BDA0001778634450000083
其中，n1介于2至100之间。
在本发明的抗反射膜的低折射率层中添加具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物作为流平剂可使涂面的披覆或平整性良好，使低折射率层干燥成型后的表面可具有良好的润滑性、防污性以及耐擦伤性等。
在本发明抗反射膜的一实施例中，前述具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的数量平均分子量为介于1,500至16,000之间，且较佳为介于3,500至7,000之间。相对于每百重量份的(甲基)丙烯酸系树脂，此含有具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的流平剂的使用量可介于5重量份至20重量份之间，且较佳为介于8重量份至17重量份之间。当此含有具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的流平剂的使用量过多或过少时，皆会影响抗反射膜的耐擦伤性。
适合本发明的低折射率层使用的起始剂可以例如是羟基环己基苯甲酮、 (2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1苯基丙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮] 以及2-羟基-1-[4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苯氧基]苯基]-2-甲基丙烷-1-酮或其组合，但不限于此。在本发明的一实施例中，相对于每百重量份的(甲基)丙烯酸系树脂，抗反射层的起始剂的使用量介于1.5重量份至20重量份之间，且较佳为介于2重量份至17重量份之间。起始剂的使用量过多或过少时，皆会影响抗反射膜的耐擦伤性。
本发明的抗反射膜的制备方法包含将聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、起始剂与适当的溶剂混合均匀后形成硬涂层溶液，硬涂层溶液可视需求添加(甲基)丙烯酸酯单体、有机微粒子、二氧化硅纳米粒子或流平剂；接着将硬涂层溶液涂布于基材上，干燥去除溶剂，再经辐射固化或电子束固化后以在基材上形成硬涂层；再将(甲基)丙烯酸系树脂、中空状二氧化硅纳米粒子、起始剂、含有前述具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的流平剂以及适当的溶剂混合均匀后形成低折射率层溶液；将折射率层溶液涂布于硬涂层上，干燥去除溶剂，再经辐射固化或电子束固化后以在硬涂层上形成低折射率层。
前述所使用的溶剂可为此技术领域泛用的有机溶剂，例如酮类、脂肪族或脂环族、芳香族烃类、醚类、酯类或醇类等。在硬涂层溶液以及低折射率层溶液中皆可使用一或一种以上的有机溶剂，适用的溶剂可例如是丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基酮、己烷、环己烷、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、正丁醇、异丁醇、异丙醇、二丙酮醇、丙二醇甲醚醋酸酯、环己醇或四氢呋喃等及其类似物。
前述涂布硬涂层溶液及低折射率层溶液的方法可分别采用，例如辊式涂布法、刮刀式涂布法、浸涂法、滚轮涂布法、旋转涂布法、狭缝式涂布法等此技术领域泛用的涂布方法。
本发明的另一目的为提供一种偏光板，其为具备偏光元件而成，其中偏光板于偏光元件表面具有如前述的抗反射膜。
本发明的另一目的为提供一种影像显示装置，其包含至少一如前述的抗反射膜及/或至少一如前述的偏光板。
下述实施例用来进一步说明本发明，但本发明的内容并不受其限制。
实施例
制备例1：硬涂层膜的制备
将45重量份的聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(官能度9，分子量约2,000，于25℃的黏度约86,000cps，购自Allnex，美国)、4.5重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、 12重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、4重量份的光起始剂(Chemcure-184，购自恒桥产业，中国 台湾)、24.5重量份的乙酸乙酯(EAC)以及75重量份的乙酸正丁酯 (nBAC)混合搅拌1小时后形成硬涂层溶液。接着将前述硬涂层溶液以线棒涂布至 40微米厚的PMMA基材上，再将涂布硬涂层溶液的基材于100℃的烘箱内干燥30 秒后，在氮气环境下以40mJ/cm2辐射剂量的UV灯进行光固化，以在基材上形成厚度5微米的硬涂层，形成硬涂层膜。
制备例2：硬涂层膜的制备
将39重量份的聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(官能度9，分子量约2,000，于25℃的黏度约86,000cps，购自Allnex，美国)、4.5重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、 12重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、6重量份的环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、4重量份的光起始剂(Chemcure-184，购自恒桥产业，中国 台湾)、24.5 重量份的乙酸乙酯(EAC)以及75重量份的乙酸正丁酯(nBAC)混合搅拌1小时后形成硬涂层溶液。接着将前述硬涂层溶液以线棒涂布至40微米的PMMA基材上，再将涂布硬涂层溶液的基材于90℃的烘箱内干燥30秒后，在氮气环境下以 40mJ/cm2辐射剂量的UV灯进行光固化，以此在基材上得到厚度5微米的硬涂层，形成硬涂层膜。
制备例3：防眩硬涂层膜的制备
将405重量份的聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(官能度9，分子量约2,000，于25℃的黏度约86,000cps，购自Allnex，美国)、45重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、 105重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、45重量份的己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)、15重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)、35重量份的光起始剂 (Chemcure-184，购自恒桥产业，中国 台湾)、5重量份的光起始剂(TR-PPI-one，购自强力新材料，中国 香港)、245重量份的乙酸乙酯(EAC)以及100重量份的乙酸正丁酯 (nBAC)混合搅拌1小时后形成硬涂层溶液。
接着，将600重量份的前述硬涂层溶液、10.9重量份的反应型二氧化硅纳米粒子分散溶胶(MEK-5630X，固含量为30％，溶剂为丁酮，购自国联硅业，中国 台湾)、 4重量份的二氧化硅纳米粒子分散溶胶(NanoBYK-3650，固含量为30％，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯/丙二醇单甲醚，购自BYK，德国)、30.8重量份的丙烯酸酯系流平剂(BYK-UV3535，固含量为10％，溶剂为乙酸乙酯，购自BYK，德国)、6.54 重量份的经亲水处理的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物微粒子(平均粒径为2微米，折射率为1.55，购自积水化成品工业，日本)、217重量份的乙酸乙酯(EAC) 以及283重量份的乙酸正丁酯(nBAC)混合搅拌1小时后，以线棒涂布于厚度为40 微米的PMMA基材上，再将具有涂层的基材于100℃的烘箱内干燥30秒，再在氮气环境下以40mJ/cm2辐射剂量的UV灯进行光固化，以在基材上得到厚度3.3微米的防眩硬涂层，形成防眩硬涂层膜。
制备例4：防眩硬涂层膜的制备
将300重量份制备例3的硬涂层溶液、13.8重量份的反应型二氧化硅纳米粒子分散溶胶(MEK-5630X，固含量为30％，溶剂为丁酮，购自国联硅业，中国 台湾)、15.5 重量份的丙烯酸酯系流平剂(BYK-UV3535，固含量为10％，溶剂为乙酸乙酯，购自BYK，德国)、2.46重量份的经亲水处理的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物微粒子(平均粒径为2微米，折射率为1.55，购自积水化成品工业，日本)、40.5重量份的乙酸乙酯(EAC)、70.5重量份的乙酸正丁酯(nBAC)以及70.5重量份的异丁醇 (IBA)混合搅拌1小时后，以线棒涂布于厚度为40微米的聚丙烯酸酯薄膜基材上，再将具有涂层的基材于100℃的烘箱内干燥30秒，再在氮气环境下以40mJ/cm2辐射剂量的UV灯进行光固化。依此在基材上得到厚度5.6微米的防眩硬涂层，形成防眩硬涂层膜。
实施例1：抗反射膜的制备
将91.25重量份的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、8.75重量份的光起始剂 (KIP-160，购自IGM Resin，荷兰)、45重量份的如下列式I及式II所示的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的混合物(KY-1203，固含量为 20％，溶剂为甲基异丁基酮，购自信越化工，日本)、438重量份的中空二氧化硅纳米粒子分散溶胶(Thrulya 4320，固含量为20％，平均粒径为60纳米，溶液为甲基异丁酮，购自日挥触媒化成，日本)、200重量份的乙酸乙酯(EAC)、200重量份的乙酸正丁酯(nBAC)、3442重量份的甲基异丁基酮(MIBK)以及5365重量份的丙二醇甲醚(PGME)混合搅拌10分钟后形成低折射率层溶液。
Figure BDA0001778634450000121
Figure BDA0001778634450000122
其中，b'1+b'2介于2至6.5之间，且Rf'12为下式所表示的基团：
Figure BDA0001778634450000123
其中，n1为介于2至100之间。
接着将前述低折射率层溶液以线棒涂布至制备例1的硬涂层膜上，再将涂布低折射率层溶液的膜材于80℃的烘箱内干燥2分钟，再在氮气环境下以 350mJ/cm2辐射剂量的UV灯进行光固化。依此在硬涂层膜上得到厚度约为0.13 微米的低折射率层，以形成抗反射膜。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表1。
实施例2：抗反射膜的制备
以相同于实施例1方法制得抗反射膜，但使用制备例2的硬涂层膜取代制备例1的硬涂层膜。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表1。
实施例3：抗反射膜的制备
以相同于实施例1方法制得抗反射膜，但使用制备例3的防眩硬涂层膜取代制备例1的硬涂层膜。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表2。
实施例4：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的使用量变更为97.75重量份，并将低折射率层的光起始剂 (KIP-160，购自IGMResin，荷兰)变更为2.25重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表2。
实施例5：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的混合物(KY-1203，固含量为20％，溶剂为甲基异丁基酮，购自信越化工，日本)的使用量变更为60重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表2。
实施例6：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的使用量变更为86重量份，并将低折射率层的光起始剂(KIP-160，购自IGMResin，荷兰)变更为14重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表2。
实施例7：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的混合物(KY-1203，固含量为20％，溶剂为甲基异丁基酮，购自信越化工，日本)的使用量变更为75重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表2。
实施例8：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但使用制备例4的防眩硬涂层膜取代制备例3的防眩硬涂层膜。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表2。
比较例1：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的使用量变更为99.00重量份，并将低折射率层的光起始剂 (KIP-160，购自IGMResin，荷兰)使用量变更为1重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表3。
比较例2：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的使用量变更为82.5重量份，并将低折射率层的光起始剂 (KIP-160，购自IGMResin，荷兰)使用量变更为17.5重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表3。
比较例3：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的流平剂(KY-1203，固含量为20％，溶剂为甲基异丁基酮，购自信越化工，日本)的使用量变更为15重量份。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表3。
比较例4：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物变更为聚醚改质有机硅氧烷流平剂 (GL-04R，固含量为20％，溶剂为乙酸丁酯，购自共荣社化学，日本)。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表3。
比较例5：抗反射膜的制备
以相同于实施例3方法制得抗反射膜，但将低折射率层溶液的具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物变更为22.5重量份的氟碳改质聚丙烯酸酯流平剂(Megaface RS-56，固含量为40％，溶剂为甲基异丁基酮，购自DIC，日本)。此抗反射膜进行光学量测、反射率量测及耐擦伤性量测，量测结果列于表3。
光学量测
前述实施例及比较例所制得的抗反射膜依日本工业标准(JIS)的量测法进行光学量测。其中雾度测定：使用NDH-2000雾度计(日本电色工业公司制造)依JIS K7136的量测方法测定；光穿透度测定：使用NDH-2000雾度计(日本电色工业公司制造)依JIS K7361的量测方法测定。
反射率量测
将实施例及比较例的抗反射膜黏贴于黑色压克力板上，使用U-4100分光光谱仪(日本日立公司制造)量测380-780nm的波长平均反射率。
耐擦伤性量测
对于实施例及比较例的抗反射膜的具有抗反射层的表面，使用#0000号钢丝绒，分别于500g/cm2及1000g/cm2的摩擦负载下来回摩擦10次，之后，用眼睛观察抗反射膜表面是否留下刮痕，并根据下述标准对结果进行评价。
◎：表面没有刮痕
○：表面具有1-4条刮痕
Δ：表面具有5-14条刮痕
X：表面具有15条以上的刮痕
表1：实施例1-实施例2的抗反射膜特性测试结果
雾度(％) 穿透度(％) 反射率(％) 耐擦伤性(500g)
实施例1 0.89 94.54 1.26 ◎
实施例2 0.78 94.73 1.36 ◎
表2：实施例3-实施例8的抗反射膜特性测试结果
Figure BDA0001778634450000151
Figure BDA0001778634450000161
表3：比较例1-比较例5的抗反射膜特性测试结果
Figure BDA0001778634450000162
由表1、表2及表3可知，相较于比较例，实施例1-8皆具有良好的耐擦伤性，实施例3、实施例4、实施例5及实施例8的抗反射膜甚至可以通过负载1000g/cm2的耐擦伤性测试而表面仍没有任何刮痕。本发明的抗反射膜其耐擦伤性优异，且仍维持良好的光学特性。
根据上述实施例所公开的抗反射膜，本发明一实施例进一步提供一种偏光板，其为具备偏光元件而成，其中该偏光板于该偏光元件表面具有如前述的抗反射膜。
根据上述实施例所公开的抗反射膜及偏光板，本发明一实施例进一步提供一种影像显示装置，于其表面具有如前述的抗反射膜及/或如前述的偏光板。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种抗反射膜，其特征在于包含：
基材；
硬涂层，其位于该基材之上；以及
低折射率层，其位于该硬涂层之上，该低折射率层包含；
(甲基)丙烯酸系树脂；
多个中空状二氧化硅纳米粒子；
起始剂；以及
流平剂，该流平剂包含具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物，相对于每百重量份的该(甲基)丙烯酸系树脂，该流平剂的使用量介于5重量份至20重量份之间；
其中，该抗反射膜的反射率介于1.2％至1.4％之间，该硬涂层包含聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物，该聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物的分子量大于1,800。
2.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物包含以下列式(I)所表示的化合物或以下列式(II)所表示的化合物：
Figure FDA0002975666820000011
其中，b'1+b'2介于2至6.5之间，且Rf'12为下式所表示的基团：
Figure FDA0002975666820000012
其中，n1介于2至100之间。
3.根据权利要求2所述的抗反射膜，其特征在于：该具有全氟聚醚官能基的(甲基)丙烯酰改质的有机硅化合物的分子量介于1,500至16,000之间。
4.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该(甲基)丙烯酸系树脂为选自由季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯中的至少其中之一或其组合。
5.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该多个中空状二氧化硅纳米粒子的粒径介于50纳米(nm)至100纳米(nm)之间。
6.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：相对于每百重量份的该(甲基)丙烯酸系树脂，该多个中空状二氧化硅纳米粒子的使用量介于60重量份至130重量份之间。
7.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：相对于每百重量份的该(甲基)丙烯酸系树脂，该起始剂的使用量介于1.5重量份至20重量份之间。
8.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该起始剂为选自由羟基环己基苯甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1苯基丙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]以及2-羟基-1-[4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苯氧基]苯基]-2-甲基丙烷-1-酮中的至少其中之一或其组合。
9.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该硬涂层还包含起始剂。
10.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该聚氨酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物于25℃时的黏度大于45,000cps。
11.根据权利要求1所述的抗反射膜，其特征在于：该硬涂层进一步包含：至少一(甲基)丙烯酸酯单体、多个二氧化硅纳米粒子、多个有机微粒子或流平剂。
12.一种偏光板，该偏光板为具备偏光元件而成，其特征在于：该偏光板于该偏光元件表面具有如权利要求1至11中任一项所述的抗反射膜。
13.一种影像显示装置，其特征在于：该影像显示装置包含如权利要求1至11中任一项所述的抗反射膜，及/或如权利要求12所述的偏光板。
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