CN110050206B9 - 光学膜和包括其的图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括透光基底膜例如聚酯类基底膜和防眩层的光学膜，更具体地，涉及这样的光学膜：其能够有效地抑制来自基底膜的干涉条纹的产生，实现优异的防眩特性，并且具有优异的耐刮擦性和优异的基底膜与防眩层之间的粘合性等，还涉及包括所述光学膜的图像显示装置。

Description

光学膜和包括其的图像显示装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月12日向韩国知识产权局提交的韩国专利 申请第10-2016-0168858号和于2017年12月11日向韩国知识产权局提交 的韩国专利申请第10-2017-0169719号的申请日权益，其全部内容通过引 用并入本文。
本发明涉及一种光学膜，其包括透光基底膜(例如聚酯类基底膜)和 防眩层，更具体地，本发明涉及这样的光学膜：其能够有效地抑制因基底 膜而产生干涉条纹，实现优异的防眩特性，并且具有优异的耐刮擦性以及 优异的基底膜与防眩层之间的粘合性等，还涉及包括其的图像显示装置。
背景技术
在图像显示装置例如有机发光二极管(OELD)或液晶显示器(LCD) 中，需要防止由外部光的反射或图像的反射引起的对比度降低和可见性劣 化。因此，为了通过使用光的散射或光学干涉来减少图像的反射和光的反 射，在图像显示装置的表面上形成光学层合膜，例如抗反射膜。
例如，在液晶显示器等中，通常形成包括防眩层的光学层合膜。这样 的防眩层主要包含粘合剂和包含在粘合剂中的细颗粒，这些细颗粒通常形 成为使得其一部分在粘合剂的表面上突出。即，防眩层允许细颗粒在粘合 剂的表面上突出以控制光散射/光反射，从而抑制图像显示装置的可见性 的劣化。
然而，在先前已知的防眩层和光学膜的情况下，表面的光泽度值通常 是高的并且难以抑制外部光的反射。因此，不可能充分地抑制图像显示装 置等的对比度的降低。此外，在先前的防眩层和光学膜中，由于粘合剂等 的交联密度不足，表面的耐刮擦性通常不足。
在另一方面，先前已知的光学膜通常具有其中在透光基底膜上形成防 眩层的形状。作为这样的透光基底膜，最广泛使用以三乙酰纤维素(TAC) 为代表的纤维素酯类膜。这样的纤维素酯类膜的优点在于透明性和光学各 向同性优异，几乎不表现出面内延迟，因此不会产生干涉条纹并且显示装 置的显示品质不会受到不利影响。
然而，纤维素酯类膜不仅是在成本方面不利的材料，而且还具有透湿 性高和耐水性差的缺点。由于这样的高透湿性和差耐水性，在使用期间持 续发生大量的水渗透，并且可能发生浮动现象，从而引起漏光。
由于这些纤维素酯类膜的缺点，最近尝试替换并应用聚酯类膜(例如 聚对苯二甲酸乙二醇酯类膜)作为光学膜的基底膜以保护偏振器。这样的 聚酯类膜廉价并且具有优异的耐水性，因此几乎没有引起漏光现象的可能 性，其具有优异的机械特性。
然而，这样的聚酯类膜的缺点在于其在结构中含有具有高折射率的芳 族环，并且其由于在成膜过程中在MD/TD方向上的伸长率差等而表现出 各向异性。因此，当将以上聚酯类膜用作光学膜的基底膜时，由于光的透 射/反射而产生干涉条纹，并且显示装置的可见性劣化。
另外，在透光基底膜上形成的防眩层通常包含(甲基)丙烯酸酯类粘合 剂，而且当将以上聚酯类膜用作光学膜的基底膜时，基底膜与防眩层之间 的粘合性通常不足。
发明内容
技术问题
在这方面，本发明的一个目的是提供包括基底层和防眩层的光学膜， 其中该光学膜可以有效地抑制因基底膜而产生干涉条纹，可以实现优异的 防眩特性，并且具有优异的耐刮擦性以及优异的基底膜与防眩层之间的粘 合性。
本发明的另一目的是提供包括上述光学膜的图像显示装置。
技术方案
本发明提供了光学膜，其包括：
聚酯类基底膜；以及
防眩层，所述防眩层包含含有(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物的粘合剂、 和分散在粘合剂上的微米(μm)级有机细颗粒和分散在粘合剂上的纳米 (nm)级无机细颗粒，
其中(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物是具有三个或更多个官能度的多官 能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和基于100重量份粘合剂的0重量份至20 重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的交联聚合物，
其中有机细颗粒与粘合剂之间的折射率差的绝对值小于0.15，以及无 机细颗粒与粘合剂之间的折射率差的绝对值小于0.15，以及
其中防眩层的表面的20度光泽度值为50％至70％且60度光泽度值为 75％至90％。
本发明还提供了光学膜，其包括：
透光基底膜；以及
防眩层，所述防眩层形成在基底膜上并且包含含有(甲基)丙烯酸酯类 交联聚合物的粘合剂和分散在粘合剂上的亚微米(亚μm)级的一种或更 多种细颗粒，
其中(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物是具有三个或更多个官能度的多官 能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和基于100重量份粘合剂的0重量份至20 重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的交联聚合物，
其中防眩层的细颗粒与粘合剂之间的折射率差的绝对值小于0.15，以 及
其中多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物包括具有三至六个官能度的单 分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物；和/或聚氨酯类聚合物、聚(甲基)丙烯酰 基类聚合物或聚酯类聚合物，每种聚合物具有(甲基)丙烯酸酯类官能团， 具有十个或更多个官能度。
此外，本发明提供了包括所述光学膜的图像显示装置。
在下文中，将详细描述根据本发明的具体实施方案的光学膜和图像显 示装置。
如本文所用的微米(μm)级是指颗粒尺寸或粒径小于1mm，即小于 1000μm，纳米(nm)级是指颗粒尺寸或粒径小于1μm，即小于1000nm， 以及亚微米(亚μm)级是指颗粒尺寸或粒径为微米级或纳米级。
此外，可光聚合化合物统指当用光对其进行照射时(例如当用可见光 或紫外光对其进行照射时)引起交联、固化或聚合的化合物。
此外，(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)是指包括丙烯酸酯和甲基丙 烯酸酯二者。
此外，(共聚)聚合物是指包括共聚物和均聚物二者。
此外，中空二氧化硅颗粒是指源自硅化合物或有机硅化合物并且在其 表面上和/或内部具有空的空间的二氧化硅颗粒。
根据本发明的一个实施方案，提供了一种光学膜，其包括：
聚酯类基底膜；以及
防眩层，所述防眩层包含含有(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物的粘合剂、 和分散在粘合剂上的微米(μm)级有机细颗粒和分散在粘合剂上的纳米 (nm)级无机细颗粒，
其中(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物是具有三个或更多个官能度的多官 能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和基于100重量份粘合剂的0重量份至20 重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的交联聚合物，
其中有机细颗粒与粘合剂之间的折射率差的绝对值小于0.15，以及无 机细颗粒与粘合剂之间的折射率差的绝对值小于0.15，以及
其中防眩层的表面的20度光泽度值为50％至70％且60度光泽度值为 75％至90％。
本发明人发现通过在防眩层中包含具有预定级颗粒尺寸的一种或更 多种细颗粒(例如有机细颗粒和无机细颗粒)以及(甲基)丙烯酸酯类粘合 剂，此外通过将粘合剂的折射率与各种细颗粒的折射率之间的差控制为小 于0.15(例如为0至0.12、或0.01至0.12、或0.02至0.12)，可以改善防 眩层和光学膜的防眩特性。
据推测这是因为，通过将细颗粒与粘合剂之间的折射率差控制在上述 范围内，可以降低防眩层表面的光泽度值，从而可以有效地控制外部光的 反射。此外，发现由于这样的折射率控制、光泽度值的降低等，可以有效 地抑制因透光基底膜例如聚酯类基底膜而产生干涉条纹。
另外，在一个实施方案的光学膜中，(甲基)丙烯酸酯类粘合剂是具有 三个或更多个官能度的多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和基于100重量 份总的粘合剂的0重量份至20重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的 交联(共聚)聚合物形成。更具体地，具有三至六个官能度的多官能的(甲 基)丙烯酸酯类化合物是具有三至六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯 类化合物和具有十个或更多个(甲基)丙烯酸酯类官能团的化合物(聚合物) 的交联(共聚)聚合物。以这种方式，发现通过使用其中降低含量的单官 能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和相对大含量的具有三个或更多个官能度的 多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物(特别地，含有10或更高官能化合物的 多官能化合物)交联/(共聚)聚合的粘合剂，可以改善光学膜的基底与 防眩层之间的粘合性，并且可以改善光学膜的耐刮擦性。据推测这是因为 通过使用上述粘合剂进一步提高了粘合剂的交联密度和硬度。此外，通过 使用这样的特定粘合剂，可以进一步降低防眩层表面的光泽度值。因此， 确定可以更有效地控制外部光的反射。因此，可以进一步抑制因透光基底 膜例如聚酯类基底膜而产生干涉条纹。
因此，一个实施方案的光学膜可以在改善图像显示装置的可见性等的 同时表现出优异的耐刮擦性。
在下文中，将针对每种组分具体描述本发明的一个实施方案的光学 膜。
一个实施方案的光学膜包括对至少可见光表现出透光性的透光基底 膜，并且该透光基底膜的代表性实例包括聚酯类基底膜。作为聚酯类基底 膜，可以应用先前已知可用作光学膜的基底膜的包含任何聚酯树脂的膜而 没有特别限制。
然而，考虑到基底膜的优异机械特性和耐水性，聚酯类基底膜优选为 厚度为30μm至200μm或40μm至150μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)类膜。
此外，一个实施方案的光学膜包括形成在基底膜上的防眩层。如上所 述，通过控制防眩层中包含的粘合剂的组成和折射率以及其中包含的细颗 粒的折射率与粘合剂的折射率之间的差，可以优异地表现出防眩层和光学 膜的防眩特性和耐刮擦性。
在该防眩层中，粘合剂可以是0重量份至20重量份、或0重量份至 18重量份、或3重量份至17重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和 剩余量的多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的(共聚)聚合物。在一个更 具体的实例中，作为具有三个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯基的 多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物，可以使用具有三至六个官能度的单分 子型(甲基)丙烯酸酯类化合物和/或聚氨酯类聚合物、聚(甲基)丙烯酰基类 聚合物或聚酯类聚合物，每种聚合物具有(甲基)丙烯酸酯类官能团，具有 十个或更多个官能度。
借助于这样的粘合剂的组成，可以将粘合剂的折射率与细颗粒的折射 率之间的差控制为更适当的水平。此外，可以将防眩层和光学膜的雾度特 性保持在适当的水平，并且这可以有助于进一步改善图像清晰度。如果仅 使用具有三至六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物，则雾度特 性可能偏离适当的范围，或者图像清晰度可能降低。
单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的实例包括邻苯基苯氧基乙基丙烯 酸酯(“OPPEA”)、具有一个(甲基)丙烯酸酯类官能团和芳族环的单分子 型化合物、和羟基(甲基)丙烯酸酯类化合物(包括丙烯酸2-羟乙酯)。
具有三至六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物的具体实例 包括每个分子具有3至6个(甲基)丙烯酸酯官能团和芳族环的单分子型化 合物(例如以下实施例中使用的UA-306T等)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸 酯、三羟烷基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。
此外，作为具有十个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团 的聚氨酯类聚合物、聚(甲基)丙烯酰基类聚合物或聚酯类聚合物，可以使 用其中平均10至80个或平均10至50个(甲基)丙烯酸酯类官能团键合至 聚氨酯类聚合物、聚(甲基)丙烯酰基类聚合物或聚酯类聚合物的主链的聚 合物，并且这些聚合物的重均分子量可以为1000至200000。
此外，可以例如以1:1至10:1的重量比使用具有三至六个官能度的单 分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物和具有十个或更多个官能度的具有(甲基) 丙烯酸酯类官能团的聚合物。
当使用上述组成获得交联(共聚)聚合物形式的粘合剂时，粘合剂的 折射率控制在例如1.50至1.60、1.50至1.56或1.51至1.55的合适范围内， 使得可以更有效地控制防眩层中包含的细颗粒与粘合剂之间的折射率差， 减少防眩层和光学膜的外部反射，并且可以进一步改善雾度特性和图像清 晰度。
同时，防眩层包含分散在粘合剂上的亚微米(亚μm)级的一种或更 多种细颗粒，例如，微米(μm)级有机细颗粒和纳米(nm)级无机细颗 粒。由于这些细颗粒中的每一种具有使得颗粒与上述粘合剂之间的折射率 差的绝对值小于0.15的折射率，因此防眩层可以表现出低的光泽度值和 优异的防眩特性，并且可以减少因基底膜而产生的干涉条纹。
作为有机细颗粒，可以没有特别限制地使用先前已知可用于防眩层等 的树脂颗粒，其具体实例包括含有聚苯乙烯类树脂、聚(甲基)丙烯酸酯类 树脂或聚(甲基)丙烯酸酯-共聚-苯乙烯共聚物树脂的树脂细颗粒。
此外，这样的有机细颗粒为例如粒径为1μm至5μm、或1.5μm至4 μm的球形颗粒，其可以为折射率为1.5至1.57、或1.53至1.57、或1.54 至1.56的那些。
作为无机细颗粒，可以使用包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化 钛的金属氧化物细颗粒。例如，无机细颗粒为粒径为10nm至300nm、 或50nm至200nm的球形颗粒，其可以为折射率为1.4至1.75、或1.4至 1.65、或1.42至1.48、或1.42至1.45的那些。
基于100重量份的总防眩层，这样的一种或更多种细颗粒例如上述有 机细颗粒和无机细颗粒可以分别以0.1重量份至10重量份、或0.2重量份 至8重量份的量包含在内。
防眩层的厚度可以为1μm至10μm或2μm至8μm，并且上述各种 细颗粒可以分散在防眩层中，或者可以以其至少一部分突出的状态抑制外 部光的反射或散射。
用以上组成和厚度形成的防眩层可以适当地抑制外部光的散射或反 射，因此可以具有优异的防眩特性。此外，不仅其表面表现出优异的耐刮 擦性，而且其还可以有效地抑制因基底膜而产生的干涉条纹。这样的防眩 层的优异光学特性可以通过其表面的低光泽值来限定。例如，防眩层的 20度光泽度为50％至70％、或58％至68％、或59％至66％，且60度光 泽度值为75％至90％、或80％至88％、或83％至87％。
同时，上述防眩层可以由包含可光聚合化合物、光引发剂和有机溶剂 的组合物形成，所述可光聚合化合物包括具有上述构成的(甲基)丙烯酸酯 类化合物。
在这样的组合物中，作为光引发剂，可以没有特别限制地使用常规已 知的光引发剂。光引发剂的实例可以为选自1-羟基环己基苯基酮、苄基二 甲基缩酮、羟基二甲基苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶 姻异丙醚和苯偶姻丁醚中的一种；或者其两种或更多种的混合物。
此时，基于100重量份的(甲基)丙烯酸酯类化合物的可光聚合化合物， 光引发剂可以以0.1重量份至10重量份的量添加。当相对于100重量份 的可光聚合化合物，光引发剂的量小于0.1重量份时，可能不发生由紫外 线照射引起的充分光固化。当相对于100重量份的可光聚合化合物，光引 发剂的量超过10重量份时，防眩层与基底膜之间的粘合性等可能劣化。 此外，当以过大的量包含光引发剂时，防眩层和包括其的光学膜可能随着 时间的推移由于未反应的引发剂而显示出黄化，使得光学膜的光学特性可 能劣化。
此外，组合物还可以包含有机溶剂。当添加这样的有机溶剂时，其构 成没有限制，但考虑到确保组合物的适当粘度和最终形成的膜的膜强度， 基于100重量份的可光聚合化合物，有机溶剂可以以优选50重量份至700 重量份、更优选100重量份至500重量份、最优选150重量份至450重量 份的量使用。
在这种情况下，可用的有机溶剂的类型没有特别限制，但可以使用选 自具有1至6个碳原子的低级醇、乙酸酯、酮、溶纤剂、二甲基甲酰胺、 四氢呋喃、丙二醇单甲醚、甲苯和二甲苯中的一种；以及其中至少一种的 混合物。
此时，低级醇的实例可以为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、二 丙酮醇等。此外，乙酸酯可以为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸 丁酯或乙酸溶纤剂，酮可以为甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酰丙酮或丙 酮。
同时，用于形成防眩层的组合物还可以包含选自分散剂、流平剂、润 湿剂、消泡剂和抗静电剂中的至少一种添加剂。在这种情况下，基于100 重量份的粘合剂形成化合物，添加剂可以以0.01重量份至10重量份的范 围添加。
防眩层可以通过将上述组合物涂覆至透光基底膜(例如聚酯类基底 膜)的一个表面上，然后干燥和光固化来形成。这些干燥和光固化条件可 以与用于形成防眩层的一般过程的条件一致，并且还在下文提供的实施例 中描述了具体过程条件。
同时，上述一个实施方案的光学膜还可以包括底漆层，该底漆层形成 在基底膜与防眩层之间并且具有小于基底膜的折射率且大于防眩层的粘 合剂的折射率的折射率。通过使用这样的底漆层，可以进一步改善基底膜 与防眩层之间的粘合性。此外，通过将底漆层的折射率调节为小于基底膜 的折射率且大于防眩层的折射率，相邻层之间的折射率差减小，并且可以 进一步减少由聚酯类基底膜导致的干涉条纹的产生。
因此，底漆层的折射率可以为1.51至1.62。为了实现这样的折射率， 其可以包括包含聚合物树脂或有机化合物的粘合剂层和分散在粘合剂层 上并且具有1.57或更大的折射率的高折射率纳米颗粒。在这种情况下， 可用的高折射率纳米颗粒的实例包括直径为200nm或更小或者直径为10 nm至200nm的二氧化钛颗粒(TiO2)、氧化锆颗粒(Zr2O3)或高折射率 纳米二氧化硅颗粒。
此外，为了在适当地改善防眩层与基底膜之间的粘合性的同时不抑制 取决于防眩层的厚度的干涉抑制效应(干涉抵消效应)，底漆层的厚度可 以为例如20nm至500nm、或30nm至500nm、或30nm至300nm。
除了与上述适当的折射率和厚度有关的事项之外，底漆层可以通过应 用通常应用于光学膜的底漆层的适当的组合物和方法来形成，因此，将省 略其另外的描述。
同时，上述一个实施方案的光学膜还可以包括形成在防眩层上的低折 射率层。这样的低折射率层包含含有可光聚合化合物的(共聚)聚合物的 粘合剂树脂和分散在粘合剂树脂中的中空二氧化硅颗粒。
通过包括这样的低折射率层，可以减少在透光基底膜例如聚酯类基底 膜中的反射本身，因此，在一个实施方案的光学膜中可以进一步减少干涉 条纹的发生。此外，通过使用这样的低折射率层，可以减少图像显示装置 的显示表面上的漫反射，从而进一步改善分辨率和可见性。
低折射层可以具有例如1.3至1.5的折射率和1nm至300nm的厚度 以有效地抑制基底膜中的反射或显示装置的显示表面上的漫反射。
同时，低折射率层可以由包含可光聚合化合物和中空二氧化硅颗粒的 用于形成低折射率层的可光固化涂覆组合物形成。具体地，低折射率层可 以包含含有可光聚合化合物的(共聚)聚合物的粘合剂树脂和分散在粘合 剂树脂中的中空二氧化硅颗粒。
包含在低折射率层中的可光聚合化合物可以包括含有(甲基)丙烯酸酯 基或乙烯基的单体或低聚物。具体地，可光聚合化合物可以包括含有一个 或更多个、两个或更多个、或者三个或更多个(甲基)丙烯酸酯基或乙烯基 的单体或低聚物。
含有(甲基)丙烯酸酯的单体或低聚物的具体实例可以包括季戊四醇三 (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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三氯 乙烯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三羟甲基丙 烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲 基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、 甲基丙烯酸六乙酯、甲基丙烯酸丁酯，或者其两种或更多种的混合物；或 者经氨基甲酸酯改性的丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、醚丙烯酸 酯低聚物、树枝状丙烯酸酯低聚物，或者其两种或更多种的混合物。在本 文中，低聚物的分子量优选为1000至10000。
含有乙烯基的单体或低聚物的具体实例包括二乙烯基苯、苯乙烯和对 甲基苯乙烯。
同时，用于形成低折射率层的可光固化涂覆组合物还可以包含含有光 反应性官能团的氟类化合物。因此，低折射率层的粘合剂树脂可以包含以 上已经描述的可光聚合化合物与含有光反应性官能团的氟类化合物的交 联聚合物。
含有光反应性官能团的氟类化合物可以包含至少一个光反应性官能 团或者经至少一个光反应性官能团取代，光反应性官能团是指可以通过照 射光(例如通过照射可见光或紫外光)参与聚合反应的官能团。光反应性 官能团可以包括已知能够通过照射光参与聚合反应的各种官能团。其具体 实例包括(甲基)丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基或硫醇基。
含有光反应性官能团的氟类化合物的氟含量可以为1重量％至25重 量％。当含有光反应性官能团的氟类化合物中的氟含量太小时，可能难以 充分地确保物理特性，例如耐污染性或耐碱性。相反，当含有光反应性官 能团的氟类化合物中的氟含量太大时，低折射率层的表面特性例如耐刮擦 性可能劣化。
含有光反应性官能团的氟类化合物还可以包含硅或硅化合物。即，含 有光反应性官能团的氟类化合物可以任选地在其中包含硅或硅化合物。
含有光反应性官能团的氟类化合物的重均分子量(通过GPC法测量 的根据聚苯乙烯的重均分子量)可以为2000至200000。当含有光反应性 官能团的氟类化合物的重均分子量太小时，由该实施方案的可光固化涂覆 组合物获得的低折射率层可能不具有足够的耐碱性。此外，当含有光反应 性官能团的氟类化合物的重均分子量太大时，由上述实施方案的可光固化 涂覆组合物获得的低折射率层可能不具有足够的耐久性和耐刮擦性。
基于100重量份的含有(甲基)丙烯酸酯基或乙烯基的单体或低聚物的 可光聚合化合物，可光固化涂覆组合物可以包含0.1重量份至10重量份 含有光反应性官能团的氟类化合物。当相对于可光聚合化合物过量地添加 含有光反应性官能团的氟类化合物时，可光固化涂覆组合物的涂覆特性可 能降低，或者由可光固化涂覆组合物获得的低折射率层可能不具有足够的 耐久性或耐刮擦性。相反，当相对于可光聚合化合物，含有光反应性官能 团的氟类化合物的量太小时，由可光固化涂覆组合物获得的低折射率层可 能不具有足够的耐碱性。
同时，中空二氧化硅颗粒是指最大直径小于200nm并且在其表面上 和/或内部具有空隙的二氧化硅颗粒。中空二氧化硅颗粒的直径可以为1 nm至200nm、或10nm至100nm。
对于中空二氧化硅颗粒，可以单独使用表面涂覆有氟类化合物的二氧 化硅颗粒或者将其与表面未涂覆有氟类化合物的二氧化硅颗粒组合使用。 当中空二氧化硅颗粒的表面涂覆有氟类化合物时，可以进一步降低表面 能。因此，中空二氧化硅颗粒可以更均匀地分布在可光固化涂覆组合物中， 并且可以进一步改善由可光固化涂覆组合物获得的膜的耐久性和耐刮擦 性。
此外，中空二氧化硅颗粒可以以分散在预定分散介质中的胶态相包含 在组合物中。包含中空二氧化硅颗粒的胶态相可以包含有机溶剂作为分散 介质。
在本文中，分散介质中的有机溶剂的实例包括：醇，例如甲醇、异丙 醇、乙二醇和丁醇等；酮，例如甲基乙基酮和甲基异丁基酮等；芳族烃， 例如甲苯和二甲苯等；酰胺，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲 基吡咯烷酮等；酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯和γ-丁内酯等；醚，例如四 氢呋喃和1,4-二
Figure GDA0002019967280000111
烷等；或其混合物。
基于100重量份的可光聚合化合物，可光固化涂覆组合物可以包含 10重量份至500重量份或50重量份至400重量份的中空二氧化硅颗粒。 当以过量添加中空二氧化硅颗粒时，涂覆膜的耐刮擦性和耐磨性可能由于 粘合剂的含量减少而降低。此外，当以少量添加中空二氧化硅颗粒时，可 能无法进行中空二氧化硅颗粒的均匀成膜，并且可能由于反射率和折射率 的增加而无法表现出期望的效果。
作为光聚合引发剂，可以没有特别限制地使用已知可用于可光固化涂 覆组合物的任何化合物。具体地，可以使用二苯甲酮类化合物、苯乙酮类 化合物、非咪唑类化合物、三嗪类化合物、肟类化合物、或者其两种或更 多种的混合物。
基于100重量份的可光聚合化合物，光聚合引发剂可以以1重量份至 100重量份的量使用。
同时，可光固化涂覆组合物还可以包含有机溶剂。
有机溶剂的非限制性实例包括酮、醇、乙酸酯和醚、或者其两种或更 多种的混合物。
有机溶剂的具体实例包括：酮，例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙 酰丙酮或异丁基酮等；醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、 异丁醇或叔丁醇等；乙酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸异丙酯或聚乙二醇单甲 醚乙酸酯等；醚，例如四氢呋喃或丙二醇单甲醚等；或者其两种或更多种 的混合物。
有机溶剂可以在将待包含在可光固化涂覆组合物中的各组分混合时 添加，或者可以随着将各组分添加至有机溶剂中呈分散在有机溶剂中或与 有机溶剂混合的状态而被包含在可光固化涂覆组合物中。
同时，通过将上述可光固化涂覆组合物涂覆至防眩层上，然后干燥所 涂覆的产物并使其光固化，可以获得包括在一个实施方案的光学膜中的低 折射率层。这样的低折射率层的具体过程条件可以经历对本领域技术人员 来说显而易见的条件，并且甚至在下文提供的实施例中进行了具体描述， 因此将省略其另外的描述。
上述光学膜的另一个实例可以包括：
透光基底膜；以及
防眩层，所述防眩层形成在基底膜上并且包含含有(甲基)丙烯酸酯类 交联聚合物的粘合剂和分散在粘合剂上的亚微米(亚μm)级的一种或更 多种细颗粒，
以及任选地，还包括形成在基底膜与防眩层之间的底漆层、和形成在 防眩层上的低折射率层。
此外，在这样的光学膜中，防眩层的(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物可 以优选为基于100重量份防眩层的粘合剂的0至20重量份单官能的(甲基) 丙烯酸酯类化合物和具有三个或更多个官能度的多官能(甲基)丙烯酸酯化 合物的交联聚合物。多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物可以包括具有三至 六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物和具有十个或更多个官能 度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的聚氨酯类聚合物、聚(甲基)丙烯酰基 类聚合物或聚酯类聚合物。防眩层的细颗粒与粘合剂之间的折射率差的绝 对值可以小于0.15。
如上所述，光学膜可以表现出优异的防眩特性，特别是可以有效地抑 制图像显示装置表面处的外部光的散射或反射，并且可以使因基底膜而产 生干涉条纹最小化，并且还可以表现出优异的耐刮擦性等。此外，可以进 一步改善防眩层和光学膜的雾度特性和图像清晰度。因此，这样的光学膜 可以非常优选用于各种图像显示装置中。
同时，根据另一个实施方案，可以提供包括上述光学膜的图像显示装 置。
这样的偏光板和图像显示装置的实例可以如下构造。
图像显示装置可以为液晶显示装置，其包括面向彼此的偏光板对；顺 序堆叠在偏光板对之间的薄膜晶体管、滤色器和液晶单元；以及背光单元。 液晶显示装置的图像显示表面可以包括上述实施方案的光学膜。
有益效果
根据本发明，可以提供这样的光学膜：其可以表现出优异的防眩特性， 特别是可以有效地抑制图像显示装置表面处的外部光的散射或反射，并且 可以使因基底膜而产生干涉条纹最小化，并且还可以表现出优异的耐刮擦 性和优异的防眩层与基底膜之间的粘合性。
这样的光学膜可以优选用于各种图像显示装置中，从而大大地改善可 见性等。
具体实施方式
现在通过以下实施例更详细地描述本发明的具体实施方案。然而，给 出这些实施例仅出于举例说明的目的，并且本发明的范围不旨在限于这些 实施例或受这些实施例限制。
<制备例：用于形成防眩层的组合物和用于形成低折射率层的可光固 化涂覆组合物的制备>
(1)用于形成防眩层的组合物的制备
将下表1中所示的组分均匀混合以制备用于形成防眩层的组合物。表 1中使用的所有组分的含量以重量份示出。
[表1]
Figure GDA0002019967280000141
Figure GDA0002019967280000151
*粘合剂的折射率在根据上述构成和下文中描述的制备例交联(共聚) 聚合之后测量。
1)OPPEA：邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯
2)HEA：丙烯酸2-羟乙基酯
3)UA-306T：(Kyoeisha)：通过使甲苯二异氰酸酯与两个季戊四醇三 丙烯酸酯反应而形成的六官能的丙烯酸酯类化合物
4)Beamset 371(ARAKAWA CHEMICAL)：其中具有约50个或更多 个官能度的环氧丙烯酸酯官能团键合至聚氨酯/聚酯主链的聚合物
5)8BR-500(TAISEI FINE CHEMICAL)：其中具有约40个官能度 的氨基甲酸酯丙烯酸酯官能团键合至聚丙烯酰基主链的聚合物
6)TMPTA：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
7)PETA：季戊四醇三丙烯酸酯
8)I184(Irgacure 184)：光引发剂，由Ciba制造。
9)BYK 300：PDMS分散剂
10)103BQ(XX-103BQ，由Sekisui Plastic制造)：折射率为1.515(约 1.52)且平均粒径为2μm的PMMA-PS交联共聚物细颗粒
11)113BQ(XX-113BQ，由Sekisui Plastic制造)：折射率为1.555(约 1.56)且平均粒径为2μm的PMMA-PS交联共聚物细颗粒
12)3.5μm/1.555：体积平均粒径为3nm且折射率为1.555(约1.56) 的球形丙烯酸/苯乙烯共聚树脂细颗粒(由Sekisui Plastic Co.制造的 XX-68BQ)
13)9600A：体积平均粒径为100nm且折射率为1.43的球形二氧化 硅细颗粒(X24-9600A；Shin-Etsu)
14)MA-ST：体积平均粒径为12nm且折射率为1.43的球形二氧化 硅细颗粒(由Nissan Chemical制造)
<实施例和比较例：光学膜的制备>
如下表2所示，将制备例1至4或比较制备例1至3中制备的防眩层 组合物分别涂覆在厚度为100μm且折射率为1.6至1.7的PET基底膜上， 在90℃下干燥1分钟，然后用150mJ/cm2的紫外线照射以制备防眩层。
<实验例：光学膜的物理特性的测量>
根据以下方法测量以上制备的光学膜的物理特性，并且结果示于下表 2中。
1.折射率的测量
使用椭偏仪在涂覆在晶片上的状态下测量光学膜中包含的粘合剂和 防眩层的折射率。更具体地，粘合剂、防眩层等的折射率通过以下方法测 量：将各组合物施加至3cm×3cm晶片，使用旋涂机进行涂覆(涂覆条件： 1500rpm，30秒)，在90℃下干燥2分钟，并在氮气吹扫下在180mJ/cm2 的条件下用紫外线照射。由此，形成厚度为100nm的各涂覆层。
通过使用J.A.Woollam Co.M-2000设备，以70°的入射角测量涂覆层 在380nm至1000nm的波长范围内的椭圆偏光度。使用Complete EASE 软件将所测量的椭圆偏光度数据(Ψ，Δ)拟合至以下一般公式1的柯西 模型，使得MSE变为3或更小。
Figure GDA0002019967280000171
其中，n(λ)为波长λ(300nm至1800nm)时的折射率，以及A、B 和C为柯西参数。
同时，基底膜和各种细颗粒的折射率使用在市售产品上提供的信息。
2.干涉条纹的产生的评估—彩虹斑产生的评估/彩虹变化率的测量
在实施例和比较例中制备的光学膜中，将黑胶带(乙烯基胶带472黑 色，由3M制造)附接至其上未形成有防眩层的表面上以不透光，然后使 用三波长光源拍摄反射图像。所捕捉的图像的尺寸为640×480像素(15 cm×10cm)，并将光量调节至从三波长灯发出的最大光量的70％的范围。
在所使用的图像中观察存在于光学膜表面上的彩虹斑的存在或不存 在，并根据以下标准评估。评估结果示于以下表2中。
<测量标准>
O：没有彩虹斑，或者彩虹间隔为0.2mm或更小，并且与互补色如 红色和绿色对比没有观察到彩虹。
X：彩虹间隔为0.2mm或更大，与互补色如红色和绿色对比观察到 彩虹，并且即使用普通荧光灯的光源也看到彩虹。
3.总雾度值/内部雾度值的评估
制备4cm×4cm光学膜样品。通过用雾度计(HM-150，A光源， Murakami Color Research Laboratory)测量三次来计算平均值，将其计算 为总雾度值。在测量时，根据JIS K 7361测量透射率，并根据JIS K 7105 测量雾度值。在测量内部雾度值时，将总雾度值为0的粘合剂膜粘合至待 测量的光学膜的涂覆表面以使表面的不规则性平滑，并以与总雾度值相同 的方式测量内部雾度值。
4.光泽度值的评估
使用由BYK Gardner Co.,Ltd制造的micro-TRI-光泽度仪 (micro-TRI-gloss)来测量20°/60°光泽度值。在测量时，将黑胶带(3M) 附接至其上未形成有涂覆层的基底膜的表面以不透光。通过将光的入射角 变为20°/60°来测量20°/60°光泽度值，并将测量五次或更多次的平均值计 算为光泽度值。
5.耐刮擦性的评估
将待测量的光学膜切成4cm的宽度和15cm的长度并固定在划痕测 量仪器上。然后在恒定负荷下来回摩擦经涂覆的表面10次，并观察表面 上是否产生划痕。在以100g的增量增加负荷的同时，将不引起划痕的最 大负荷计算为耐刮擦性评估结果。
[表2]
Figure GDA0002019967280000181
参照表2，确定实施例1至4的光学膜抑制因基底膜而产生的干涉条 纹(彩虹)，并且表现出优异的光学特性，例如低的光泽度值和雾度值以 及高的耐刮擦性。
然而，确定在比较例1至4中，由于以过高的含量使用单官能的(甲 基)丙烯酸酯类化合物，或者各种细颗粒与粘合剂之间的折射率差为0.15 或更大，或者形成粘合剂而未使用具有10个或更多个官能度的化合物， 因此耐刮擦性或光学特性劣化，并且干涉条纹的产生增加。

Claims (14)

1.一种光学膜，包括：
聚酯类基底膜；
形成在所述聚酯类基底膜上的底漆层，所述底漆层的厚度为20nm至 500nm，以及
防眩层，所述防眩层形成在所述底漆层上并且包含含有(甲基)丙烯酸 酯类交联聚合物的粘合剂、和分散在所述粘合剂上的微米级有机细颗粒和 分散在所述粘合剂上的纳米级无机细颗粒，
其中所述(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物是具有三个或更多个官能度的 多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和基于100重量份所述粘合剂的0重量 份至20重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的交联聚合物，
其中所述有机细颗粒与所述粘合剂之间的折射率差的绝对值小于 0.15，以及所述无机细颗粒与所述粘合剂之间的折射率差的绝对值为0.08 至0.15，以及
其中所述防眩层的表面的20度光泽度值为50％至70％，且60度光泽 度值为75％至90％，
其中所述多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物以1:1至10:1的重量比包 括：具有三至六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物，和具有十 个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的聚氨酯类聚合物、具 有十个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的聚(甲基)丙烯酰 基类聚合物或具有十个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的 聚酯类聚合物。
2.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述粘合剂的折射率为1.50 至1.60。
3.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述有机细颗粒包括聚苯乙 烯类树脂、聚(甲基)丙烯酸酯类树脂、或聚(甲基)丙烯酸酯-共聚-苯乙烯共 聚物树脂。
4.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述有机细颗粒为粒径为1μm 至5μm的球形颗粒并且具有1.5至1.57的折射率。
5.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述无机细颗粒为包括二氧 化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化钛的金属氧化物细颗粒。
6.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述无机细颗粒为粒径为10 nm至300nm的球形颗粒并且具有1.4至1.75的折射率。
7.根据权利要求1所述的光学膜，其中基于100重量份总的所述防 眩层，所述有机细颗粒和所述无机细颗粒分别以0.1重量份至10重量份 的量包含在内。
8.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述防眩层的厚度为1μm至 10μm。
9.根据权利要求1所述的光学膜，还包括底漆层，所述底漆层形成 在所述基底膜与所述防眩层之间，并且具有小于所述基底膜的折射率且大 于所述防眩层的粘合剂的折射率的折射率。
10.根据权利要求1所述的光学膜，还包括低折射率层，所述低折射 率层形成在所述防眩层上并且包含含有可光聚合化合物的(共聚)聚合物 的粘合剂树脂和分散在所述粘合剂树脂中的中空二氧化硅颗粒。
11.根据权利要求10所述的光学膜，其中所述低折射率层的折射率为 1.3至1.5且厚度为1nm至300nm。
12.一种光学膜，包括：
透光基底膜；
形成在所述基底膜上的底漆层，所述底漆层的厚度为20nm至500 nm，以及
防眩层，所述防眩层形成在所述底漆层上并且包含含有(甲基)丙烯酸 酯类交联聚合物的粘合剂和分散在所述粘合剂上的亚微米级的一种或更 多种细颗粒，
其中所述(甲基)丙烯酸酯类交联聚合物是具有三个或更多个官能度的 多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物和基于100重量份所述粘合剂的0重量 份至20重量份单官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物的交联聚合物，
其中所述防眩层的所述细颗粒与所述粘合剂之间的折射率差的绝对 值为0.08至0.15，以及
其中所述多官能的(甲基)丙烯酸酯类化合物以1:1至10:1的重量比包 括具有三至六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物，和具有十个 或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的聚氨酯类聚合物、具有 十个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的聚(甲基)丙烯酰基 类聚合物或具有十个或更多个官能度的具有(甲基)丙烯酸酯类官能团的聚 酯类聚合物。
13.根据权利要求12所述的光学膜，其中所述防眩层的表面的20度 光泽度值为50％至70％且60度光泽度值为75％至90％。
14.一种图像显示装置，包括根据权利要求1或12所述的光学膜。
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