CN1746745A - 防眩薄膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供单独无着色的防眩薄膜，另外，在由背光和液层单元组合成的显示器状态中，去除不要的着色，获得良好的发色性。在由透明基体和其至少一个面上设置的防眩层组成的显示器表面用防眩薄膜中，该防眩层由树脂微粒在透明树脂中扩散而构成，且该树脂微粒至少由2种构成，其分别单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱相互不同。

Description

防眩薄膜

技术领域

本发明涉及各种显示器表面粘贴使用的防眩薄膜，具体地说，涉及单独无着色，赋予液晶显示器良好发色性的防眩薄膜。

背景技术

以液晶显示器、等离子显示器、CRT、EL为代表的图象显示装置(以下，将其称为显示器)，特别是以电视机和计算机为主，在各种各样的领域使用，获得了显著的发展。特别是液晶显示器，由于薄而轻，且是通用性强的显示器，在薄型电视机和便携电话、个人电脑、数码相机、PDA等其他各种装置用的显示媒体中非常普及。

将这些显示器在室外和荧光灯下等比较亮的场所使用的场合，由于太阳光和荧光灯等外部光射入显示器的问题，为了防止这个问题，一般在显示器表面形成凹凸，使射入的外部光乱反射，从而进行防眩处理。

该防眩处理，通过对显示器表面材料通过喷沙等形成粗面，对具有凹凸的赋型薄膜和用辊轴对透明树脂层的赋型处理，镀上在透明树脂中扩散无机和有机的透明微粒的涂料，从而在显示器表面设置防眩层等的方法来进行。

这些技术中，最后所列举的使用透明树脂和透明微粒的防眩处理，由微粒形成的凹凸和通过透明树脂与微粒的折射率差别，可使外部光散乱，而且，也可期望扩大液晶显示器的视野角的效果，是现在最普通的方法，例如，在专利第3314965号公报、特开平5-162261号公报及特开平7-181306号公报中已公开。

在最近的液晶显示器用途中，电视机所占的比例急剧增高，因此变得比传统更重视发色性乃至色再现性。但是，使用上述透明树脂和透明微粒的防眩处理中，由于两者界面中光的反射和折射，更由于微粒间光的衍射·干涉(如彩虹和油膜)等作用，产生不需要的着色。

发明内容

本发明是针对上述情况提出的，目的是提供单独无着色的(防止上述的干涉色)防眩薄膜，另外，在由背光和液层单元组合成的显示器的状态中，去除不需要的着色，获得良好的发色性。

本发明者等为了解决上述课题，研究了防眩层中扩散的树脂微粒对光学特性的影响，找出由于树脂微粒的种类和形状、尺寸引起防眩层的透射频谱的不同，直至完成本发明。

即，本发明的防眩薄膜，是由透明基体和在其至少一个面上设置的防眩层组成的显示器表面用防眩薄膜，其特征在于：该防眩层由树脂微粒在透明树脂中扩散而构成，且该树脂微粒至少由2种构成，它们分别单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱相互不同。

另外，由其他构成组成的本发明的防眩薄膜，是由透明基体和在其至少一个面上依次层叠防眩层及反射防止层组成的显示器表面用防眩薄膜，其特征在于：该防眩层由树脂微粒在透明树脂中扩散构成，且该树脂微粒至少由2种构成，它们分别单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱相互不同。

而且，本发明的防眩薄膜所包含的上述树脂微粒的至少1种，最好是粒子的中央部凹成凹状的碗状树脂微粒，另外，上述至少2种树脂微粒，最好是不同形状的树脂微粒的组合。

另外，上述至少2种树脂微粒最好由下述的树脂微粒构成：

A)单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中朝向长波长区域方向上，透射率增加的树脂微粒；

B)单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中朝向长波长区域方向上，透射率降低的树脂微粒。

根据这样的本发明防眩薄膜，通过调节区域(波长400nm～800nm)的光透射频谱，防止防眩层本身的着色，另外还可修正背光和液晶单元周边的各种光学薄膜所具有的色调，结果可使显示器有良好的发色性。

附图说明

图1是碗状树脂微粒的俯视图。

图2是碗状树脂微粒的侧截面图。

图3是扁平状树脂微粒的侧截面图。

图4是碗状树脂微粒和球状树脂微粒扩散在透明树脂的防眩层，并将该层层叠在透明基体的防眩薄膜的一个例子的截面图。

图5是实施例1的防眩薄膜的光透射频谱。

图6是比较例1的防眩薄膜的光透射频谱。

图7是比较例2的防眩薄膜的光透射频谱。

具体实施方式

以下，针对本发明最佳实施例进行详细说明。

本发明的防眩薄膜是，在透明树脂中至少分散2种树脂微粒而形成的构造。因此，该至少2种树脂微粒具有，与分别单独扩散在透明树脂中形成防眩层的场合，在可见光区域的光透射频谱不同的性质。

本发明的防眩薄膜中采用的透明基体，可使用众所周知的透明薄膜、玻璃等。作为具体例子，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，三乙酰纤维素(TAC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)，聚酰亚胺(PI)，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚乙烯醇(PVA)，聚氯乙烯(PVC)，环状烯烃共聚物(COC)，含降冰片烯树脂，聚醚砜，赛璐玢，芳族聚酰胺等各种树脂薄膜及石英玻璃、钠玻璃等玻璃基体材料等都可适合使用。本发明的防眩薄膜用于等离子显示器和液晶显示器的场合，透明基体最好是由PET、TAC、COC、含降冰片烯树脂等组成。

这些透明基体的透明性最好较高，光线透射率(JIS K-7105)为80％以上，最好是90％以上。假设光线透射率不足80％，则显示器用的薄膜变暗，并不是所希望的。

另外，虽然这些透明基体的厚度没有特别限定，但最好是5～600μm，若考虑其生产性，则最好使用在5～200μm范围内。

构成本发明的防眩层的透明树脂，可使用热可塑性树脂、固化性树脂、放射线固化型树脂等。

作为热塑性树脂，可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、环状烯烃共聚物(COC)、含降冰片烯树脂、聚醚砜等各种树脂。

作为热固性树脂，可以使用酚醛树脂、呋喃树脂、二甲苯·甲醛树脂、酮·甲醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯胺树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等。这些可单独或多种混合使用。

作为辐射固化性树脂，可以使用具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、乙烯基醚基、氧杂环丁烷基等聚合性不饱和键或类似官能团的单体、低聚物、预聚物适当混合而成的组合物。单体的例子有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等。低聚物、预聚物的例子有聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚丙烯酸醚、醇酸丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、硅氧烷丙烯酸酯等丙烯酸酯化合物，不饱和聚酯、丁二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚或各种脂环式环氧化物等环氧类化合物，3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1，4-二{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯、二[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲基醚等氧杂环丁烷化合物。这些可单独或多个混合使用。

防眩层中采用的透明树脂的透明性越高越好，光线透射率(JISK-7105)与透明基体同样为80％以上，最好是90％以上。假设光线透射率不足80％，则显示器用的薄膜变暗，并不是我们希望的。

本发明的防眩薄膜中采用的树脂微粒，可使用球状、碗状、扁平状等各种形状。球状树脂微粒是指，其形状具有圆球或近似圆球的球状的形态，例如是可使用悬浮聚合法和高分子溶液的喷雾干燥法等制作。

碗状树脂微粒，如碗那样，如果是在中央具有凹部形态的树脂微粒，则并没有特殊限定，但具体地是具有如图1及图2所示中央部凹成凹下的形状。图1是碗状树脂微粒的俯视图，图2是侧截面图，本发明中，图中所示的平均粒径D、口径a、厚度b、及高度h的关系最好是满足下述式子的形状。

0＜a＜D，如果0.2D＜a＜0.8D更好

O＜b＜0.75D，如果0.1D＜b＜0.5D更好

b＜h＜D，如果0.25D＜h＜0.75D更好

扁平状树脂微粒，如果是将珍珠状树脂微粒或碗状树脂微粒弄破形态的树脂微粒，则没有特殊的限定，但具体地，最好是如图3，平均粒径D、高度h的关系满足下记式子的形状。

D/h＞2，

如果50＞D/h＞2则更好，

而且如果25＞D/h＞2则更好，

这样的树脂微粒的材质，有例如丙烯树脂、硅树脂，苯乙烯树脂、密胺树脂、苯乙烯·丙烯共聚合体树脂等，在考虑了与防眩层使用的透明树脂的亲和性，与该透明树脂不同的折射率后，可自由选择。另外，作为提高扩散性和控制折射率的目的，可对该树脂微粒，用油脂类、硅烷偶联剂、金属氧化物等的有机、无机材料进行表面处理。

对这样的树脂微粒的折射率没有特殊的限定，但由于产生一定的光散乱，与透明树脂的折射率的差最好为0.05以上。

一般，将树脂微粒扩散在透明树脂中的防眩层，由于该树脂微粒的材质和形状、尺寸，在可见光区域的光透射频谱不同，通过适当组合，可获得无着色的防眩层。另外，扩散薄膜、亮度提高薄膜、偏光板、相位差板等液晶显示器使用的各种光学薄膜所具有的微妙的色调，可通过该防眩层进行调节，从而获得良好的发色性。

因而，本发明的防眩薄膜中，至少组合使用2种树脂微粒，其分别单独扩散在透明树脂中所获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱相互不同。这里，「分别单独扩散在透明树脂中获得的防眩层在可见光区域的光透射频谱相互不同」是指例如后述图6和图7的关系，并用图6中使用的碗状树脂微粒和图7中使用的珍珠状树脂微粒，成为2种，将其扩散在透明树脂中，获得构成本发明的防眩层。

另外，树脂微粒的至少1种，最好是碗状树脂微粒。而且，最好组合至少2种不同形状，如碗状和球状的树脂微粒。特别为了防止防眩薄膜的着色，单独将树脂微粒扩散到透明树脂中获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中，最好是具有其中一种树脂微粒显示出朝向长波长区域透射率增加的倾向，另一种朝向长波长区域透射率降低的倾向的组合。具体地，为了获得作为目的的光透射频谱，适量混合这些透射频谱不同的2种以上的树脂微粒。

本发明的防眩薄膜中使用的树脂微粒的平均粒径，最好为0.3～10.0μm的范围内，在1.0～7.0μm的范围内更好。该大小相当于球状微粒的直径，相当于碗状和扁平状微粒的长径，如果这些平均粒径比0.3μm小，由于比可见光波长小，不能获得良好的光扩散性，另一方面，如果超过10.0μm，薄膜中树脂微粒会出现粒状感，是我们不希望的。另外，本发明中的这些粒子尺寸的值，是通过电子显微镜观察形状求出的。

构成本发明的防眩层的树脂微粒和透明树脂的配合比没有特殊的规定，但重量比最好在1/99～30/70之间，在5/95～25/75之间更好。树脂微粒和透明树脂的配合比比1/99更小的场合不能获得充分的防眩性，另外，树脂微粒比30/70多的场合，光扩散性过强，显示变模糊，都不是我们希望的。另外，本发明的防眩层厚度在0.5～20μm的范围内，最好是在1～10μm的范围内。针对该厚度，同样在0.5μm以下不能获得充分的防眩性，另外在20μm以上，不必要的厚不仅仅是不经济，而且光扩散性过强，显示变模糊，并不是我们希望的。

本发明的防眩薄膜中，防眩层的凹凸表面的平均粗细Ra最好为0.1～1.0μm的范围内，如果在0.1μm～0.5μm的范围内更好。平均粗细Ra如果比0.1μm更小，则表面凹凸过小，抑制外部光射入的防眩性的效果变得不充分，如果比1.0μm大，则凹凸大且变得发白，并不是我们希望的。

本发明的防眩薄膜的防眩层中，包括形状不同的多个树脂微粒，这些树脂微粒和透明树脂的折射率的差别，及这些树脂微粒引起的表面凹凸，能获得良好的防眩性。图4中表示，碗状树脂微粒1和球状树脂微粒2扩散到透明树脂3形成的防眩层4，并将该层层叠在透明基体5的本发明的防眩薄膜的一例。通过改变各自形状的树脂微粒的尺寸和配合量，可控制表面的凹凸形状。

本发明的防眩薄膜，为了达到降低显示器表面的光线反射率的目的，可设置反射防止层构成显示器的最外层。

即，本发明的防眩薄膜，可由透明基体的至少一个面上，依次层叠防眩层及反射防止层而构成。反射防止层，可设置通过蒸镀和溅射等干燥镀膜设置石英等低折射率层，也可设置氧化钛和石英的多层膜，但便宜且量产性好的是湿镀膜。该场合，一般设置一层反射防止层的构成A(防眩层/低折射率层)，及2层反射防止层的构成B(防眩层/高折射率层/低折射率层)，且有必要优化各自构成中各层的折射率。即，构成A中，使防眩层的折射率高，低折射率层的折射率尽可能低，可使最终的表面反射率低。这里，最好折射率在防眩层为1.6以上，在低折射率层为1.4以下。另外，构成B中，相对于作为反射防止层的高折射率层和低折射率层，有必要将防眩层设定为中间折射率。作为具体的折射率，防眩层最好为1.5～1.6，高折射率层为1.65以上，低折射率层为1.4以下。

高折射率层位于中间折射率的防眩层和显示器最表面的低折射率层之间，通常具有0.1μm程度的干燥膜厚。材料上，如上所述，可在树脂材料中导入芳香环、氟元素以外的卤基、硫等，使之含有代表ZnO、TiO₂、CeO₂等的高折射率的超微粒进行调制。

另一方面，低折射率层是在防眩层上或防眩层的表面，经由高折射率层层叠而成，通常具有0.1μm程度的干燥膜厚。由于该低折射率层位于显示器的最表面，不只是低折射率，对耐擦伤性和防水性、耐药品性、防污性等也有很多要求。作为该低折射率层的材料，例如是由加水分解性硅烷化合物及/或该加水分解物形成的石英、在高分子的主链和侧链含有氟原子的含氟元素高分子。而且，为了提高防水性和防污性，也可配合少量全氟烷基醚化合物。

本发明的防眩层中，为了达到上述的折射率控制及带电防止、硬膜性、表面凹凸的控制的目的，在不影响光扩散的范围内，可添加各种材料作为改良剂。为了提高折射率，可在防眩层中的透明树脂材料导入芳香环、氟元素以外的卤基、硫等，添加ZnO、TiO₂，CeO₂，ZrO₂等超微粒，为了防止带电，可配合各种有机导电材料及ATO、ITO、ZnO、Sb₂O₅等导电性超微粒。另外，为了提高硬膜性，可在透明树脂中配合在同一分子中具有多个如多官能丙烯酸酯的桥联性官能基的固化成分，为了控制表面凹凸，可添加石英等微粒。

本发明的防眩薄膜，制作如下：在将透明树脂溶解到适当溶媒的溶液中，添加多个树脂微粒并扩散，调制涂液，将其涂抹在透明基体并干燥后，使涂膜固化，形成防眩层。

本发明的防眩薄膜适用于各种显示器时，例如在LCD的两面上附设的偏向板的视认侧，通过粘着层粘贴构成本发明的防眩薄膜的透明基体，可层叠使防眩层或防眩层上的反射防止层在视认侧的最外层。

实施例

以下，使用实施例对本发明进行具体地说明，本发明并不限定于此。另外，「份」表示重量份。

<实施例1>

作为透明树脂，将折射率1.67的含锆的UV丙烯酸树脂(商品名：KZ7391，固体量42％，JSR制)100份，折射率1.51的六丙烯酸二季戊四醇酯18份混合，获得固化时的折射率为1.60、固体量51％的透明树脂溶液。添加该透明树脂溶液100份，作为光起始剂的2-羟基-2-甲基苯基·乙基酮1份，作为树脂微粒的折射率1.42、平均粒径2.4μm的硅树脂型碗状树脂微粒(高度1.7μm、口径1.8μm、厚度0.35μm)3.6份，折射率1.42、平均粒径2.4μm的硅树脂制珍珠状树脂微粒5.4份，作为溶媒的甲基异丁基酮41份，在混砂机中扩散30分钟获得涂料。将获得的涂料以反转镀膜方式，涂抹在由膜厚80μm、透射率94％的TAC组成的透明基体上，在100℃下干燥2分钟后，用一个120W/cm会聚型高压水银灯进行紫外线照射(照射距离10cm，照射时间30秒)，使涂膜固化，制成具有厚度为1.8μm的防眩层的实施例1的防眩薄膜。

<比较例1>

除将实施例1中使用的2种树脂微粒，变更为折射率1.42、平均粒径2.4μm的硅树脂制碗状树脂微粒(高度1.7μm口径1.8μm，厚度0.35μm)9份外，其它全部与实施例1相同，制作具有厚度为1.8μm的防眩层的比较例1的防眩薄膜。

<比较例2>

除将实施例1中使用的2种树脂微粒，变更为折射率1.42、平均粒径2.4μm的硅树脂制珍珠状树脂微粒9份外，其它全部与实施例1相同，制作具有厚度为2.0μm的防眩层的比较例2的防眩薄膜。

接着，用以下的方法对实施例及比较例进行评价。

(光透射频谱测定)

用UV-可视分光光度计(UV-3300：岛津制作所公司制)，测定400～800nm的光透射频谱。

图5表示实施例1的防眩薄膜的光透射频谱，图6及图7分别表示比较例1及比较例2的光透射频谱。

混合使用珍珠状树脂微粒和碗状树脂微粒的实施例1的光透射频谱图5中，在可见光区域中，显示了没有峰值且基本平坦的透射率曲线，从而确认为表示实施例1的防眩薄膜无光学地着色的状态。

另一方面，在单独使用碗状树脂微粒的比较例1的光透射频谱图6中，向长波长区域的方向上，透射率慢慢增加，另外，在单独使用珍珠状树脂微粒的比较例2的光透射频谱图7中，在400～500nm的范围内有峰值，向长波长区域的方向上，透射率降低，确认为并未防止不需要的着色状态。

Claims (8)

1.一种防眩薄膜，是由透明基体和在其至少一个面上设置的防眩层组成的显示器表面用防眩薄膜，其特征在于：

该防眩层由树脂微粒在透明树脂中扩散而构成，且该树脂微粒至少由2种构成，它们分别单独在透明树脂中扩散获得的防眩层在可见光区域中的光透射频谱相互不同。

2.一种防眩薄膜，是由透明基体和在其至少一个面上依次层叠的防眩层及反射防止层组成的显示器表面用防眩薄膜，其特征在于：

该防眩层由树脂微粒在透明树脂中扩散而构成，且该树脂微粒至少由2种构成，它们分别单独在透明树脂中扩散获得的防眩层在可见光区域中的光透射频谱相互不同。

3.权利要求1所述的防眩薄膜，其特征在于：

所述树脂微粒的至少1种，是粒子的中央部凹成凹状的碗状树脂微粒。

4.权利要求2所述的防眩薄膜，其特征在于：

所述树脂微粒的至少1种，是粒子的中央部凹成凹状的碗状树脂微粒。

5.权利要求1所述的防眩薄膜，其特征在于：

所述至少2种的树脂微粒，是不同形状的树脂微粒的组合。

6.权利要求2所述的防眩薄膜，其特征在于：

所述至少2种的树脂微粒，是不同形状的树脂微粒的组合。

7.权利要求1所述的防眩薄膜，其特征在于：

所述至少2种的树脂微粒，由下述的树脂微粒构成，

A)单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中朝向长波长区域的方向上，透射率增加的树脂微粒；

B)单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中朝向长波长区域的方向上，透射率降低的树脂微粒。

8.权利要求2所述的防眩薄膜，其特征在于：

所述至少2种的树脂微粒，由下述的树脂微粒构成，

A)单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中朝向长波长区域的方向上，透射率增加的树脂微粒；

B)单独在透明树脂中扩散获得的防眩层，在可见光区域的光透射频谱中朝向长波长区域的方向上，透射率降低的树脂微粒。

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