TW200523645A

TW200523645A - Diffuser sheet for lcd applications, process for its production, and use

Info

Publication number: TW200523645A
Application number: TW93123019A
Authority: TW
Inventors: Markus Parusel; Jann Schmidt; Herbert Groothues
Original assignee: Roehm Gmbh
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2005-07-16
Also published as: KR20060056365A; US20060240200A1; ZA200601021B; EP1660935A1; MXPA06001067A; RU2006106618A; DE10336130A1; CN1829936A; US7629041B2; RU2359298C2; AU2004269463A1; JP2007501425A; WO2005022245A1; CN100541283C; NZ545549A; BRPI0413302A; CA2534538A1; HK1094044A1; AU2004269463B2

Description

200523645 (1) 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明係關於供LCD應用之擴散片，其包含至少— 層散射之聚甲基丙烯酸甲酯層，關於這些擴散片之製法& 用途。【先前技術】已有一段時間已知以液晶技術爲主之監視器。常使用這些LCD (液晶顯示器）作爲電腦上的顯示介質。在最近發現也開始在電視設計中提供該科技。也以LCD用於在汽車、飛機及船中呈現航行資料的圖形。因此，在這些監視器上配置各種廣泛的需求。許多L C D常見的特點係附著於實際具有偏振光膜之LCD管後面的照明單元。在照明單元與偏振光膜之間使用擴散片，其使顯示器所需要的光線均勻地分佈於LCD管。已知本身適合於該目的及包含粒子混合物之擴散片。例如，發表案JP 4- 1 3 4440說明包含具有不同折射率之粒子的背投影顯示螢幕。這得到更好的色調重現。而且，JP 8-198976、 JP 5-51480 及 JP 2000-296580 以實例說明可用於光學應用之該型式擴散片。基本上可以使用包含散射介質之上述擴散片作爲擴散片。但是，已知的擴散片不具有平衡的特性分布。例如，以已知具備散射介質之擴散片達到的明亮度分布常常不理想。 200523645 (2) 而且，許多擴散片具有相對高的黃度指數，其可以造成色彩扭曲。此外，許多擴散片具有過高或過低的透射率及過局的濁度。而且，許多已知的撞擊改良型擴散片具有溫度依賴型光學特性，如散射能力或減半的強度角或黃度指數。溫度依賴性在某些應用中可能不明顯。但是，在本文必須考慮汽車的儀表板受到嚴重的溫度變化的事實。高溫因此產生例如可測之不均勻度。擴散片應該提供最大的特性均一性，雖然有這些嚴重的變化。而且，許多擴散片非常易受到刮傷。在安裝之後，該特性可能變得比較不明顯。但是，必須在視覺顯示螢幕的裝配期間增加保護措施，以便於消除刮傷。可見的刮傷引起擴散於LCD管之光線的不均勻度。【發明內容】按照在本文陳述及討論的先前技藝，本發明的目的因此係提供LCD應用之擴散片，其可以得到特別平衡的特性分布。擴散片應該特別允許高發光效率與非常高度的散射作用。而且’擴散片應該能夠產生特別係中性光的散射光線，沒有任何色彩漂移。在此以LCD管所產生的色彩應 g亥只遭遇些微由於溫度變化的改變。本發明的另一目的包含提供具有特別均勻的明亮度分布的供LCD應用之擴散片。 200523645 (3) 而且，擴散片應該具有最大的機械安定性。在此應絃看不見或只些微看得見在塑膠片上的刮傷。特定言之，在具備擴散片之監視器上的明亮度分布不應該有任何或只具些微的損傷影響。以本發明爲主的另一目的係能夠以特別簡單的製造法提供LCD應用之擴散片。因此，應該特別能夠以擠壓法製造擴散片。本發明的另一目的係提供其特性分布只具些微的感溫性的擴散片。結果係提供可在例如汽車中使用的LCD。本發明的另一目的包含提供其尺寸及形狀可輕易適應於需求之擴散片。因此，應該有可能使用非常不貴的擴散片操作過程，如雷射切割系統。本發明的另一目的包含具有高耐用性之擴散片，特別係高抗UV輻射性或耐候性。在專利申請範圍第1說明的擴散片達到這些目的，並也達到其它的目的，雖然未特別述及，但是其係本文所討論的環境顯而易見或必然的結果。以申請專利範圍第1項所附之副申請專利範圍保護本發明的擴散片有用的修改。申請專利範圍第2 4項係以關於製造擴散片的方法達到以下的目的。驚訝地係可以提供包含至少一層光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層（該層包含聚甲基丙烯酸甲酯基質，以及也包含以光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層重量爲基準計從〇 · 5至 59.5重量％之球形散射粒子（A )(其平均粒徑V5G係在 200523645 (4) 從0.1至40微米之範圍內及其與聚甲基丙烯酸甲酯基質之折射率的差異値係在從0 · 0 2至0 · 2之範圍內）及以光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層重量爲基準計從〇 . 5至5 9.5 重量％之球形粒子（B )(其平均粒徑V5G係在從1〇至 150微米之範圍內及其與聚甲基丙烯酸甲酯基質之折射率的差異値係在從0至〇. 2之範圍內），其中球形散射粒子 (A )與球形粒子（B )之總濃度係以光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層重量爲基準計在從1至60重量％之範圍內，以及球形散射粒子（A )與球形粒子（B )具有不同的平均粒徑V 5 〇，其中擴散片的透射率係在從2 0至7 0 %之範圍內及彼等的散射能力大於〇 . 2 )及具有非常好的平衡特性分布之供LCD應用之擴散片，假設聚甲基丙烯酸甲酯層的平均表面粗度Rz的二次方對球形粒子（B )的粒徑的三次方之比Rz2/DPB3係在從0.0002至0.1 3 0 0微米·】之範圍內。以本發明的措施達到例如以下特殊的優點： —本發明的擴散片可適合於個別的需求，沒有得到任何明亮度及/或易感受刮傷的損害。 —本發明的擴散片可以得到高透明度及好的散射能力。 —在本發明的擴散片上的影像重現可以得到輸送具有特殊的色彩精確度之LCD。 —根據本發明提供的擴散片具有特別均勻的明亮度分布。 -而且，本發明的擴散片具有高機械安定性。在此可出現在擴散片上的刮傷對以LCD管所產生的影像不具任何 -8- 200523645 (5) 或只具些微的影響。 —而且，也可在曝露於特別高度的溫度變化的L C D中使用本發明的擴散片。這些溫度變化對擴散片的明亮度分布、透射率或散射能力只具些微的影響。 —而且，也可以特別簡單的方式製造本發明的擴散片。特別可以擠壓法製造擴散片。 —本發明的擴散片具有高耐候性，特別具有耐UV輻射性。 —擴散片的尺寸及形狀可適應於需求。根據本發明的擴散片的光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層包含以光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層重量爲基準計從1至 6 0重量％之球形散射粒子（A )及球形粒子（B )。球形散射粒子（A )及粒子（B )係球形。就本發明的目的而言，球形術語代表粒子以具有球形狀較佳，但是熟悉本技藝的人淸楚製造法的結果也有可能有一些其它形狀的粒子存在，或使粒子形狀背離理想的球形狀。球形術語因此代表粒子的最大尺寸對最小尺寸之比不超過4，以不超過2較佳，經由粒子的比重中心測量每一個這些尺寸。以粒子數爲基準計至少7 0 %之粒子係球形較佳，以至少90%特別佳。散射粒子（A )的平均粒徑V 5 〇係在從0 · 1至4 0微米之範圍內，特別係從0 · 5至3 0微米，並以從1至1 5微米特別佳。光散射之PMMA層包含以光散射之聚甲基丙烯酸甲 -9 - 200523645 (6) 酯層重量爲基準計從0.5至5 9.5重量％之球形散射粒子 (A )，以從1至2 0重量％較佳，並以從1 . 5至1 0重量％特別佳。本身已知該型式粒子，並可以係市售獲得的粒子。其中這些粒子特別係塑膠粒子，並也係包含無機材料之粒子。可以根據本發明使用的散射粒子沒有任何特殊的限制，但是光線折射係發生在散射粒子（A )與基質塑膠之間的相界面。在測量散射粒子（A )之折射率時，則在2 〇艺下以鈉 D線（5 8 9毫微米）測量的折射率^ 〇與基質塑膠之折射率 n d的差異値係從〇 . 〇 2至0 · 2單位。球形射射粒子（A )以包含交聯之聚苯乙燃、聚砂酮及/或交聯之聚（甲基）丙烯酸酯。一組可用作散射劑之較佳的塑膠粒子包含矽酮。以實例說明’以下式說明的這些有機三烷氧基甲矽烷及/或四烷氧基甲砂院之水解作用及聚濃縮作用獲得該型式粒子 R】Si ( OR2) 3 及 Si (〇R2) 4 其中R】係以實例說明的經取代或未經取代之烷基、烯基或苯基，以及可水解之烷氧基的R2基係烷基（如甲基、乙基或丁基）或以烷氧基取代之烴基（如2_甲氧基乙基或2-乙氧基乙基）。有機三烷氧基甲矽烷的實例係甲基三甲氧基甲矽烷、甲基三甲乙基甲矽烷、甲基正丙氧基甲矽烷、甲基三異丙氧基甲矽烷及甲基參（2_甲氧基乙氧 - 10 - 200523645 (7) 基）甲矽烷。那些熟悉本技藝的人已知及在說明書E P 1 1 1 6 7 4 1、 JP 63-0 7 7940和JP 2000-18 6 148翁說明上述之甲矽烷化合物及球形矽酮粒子之製造法。散射劑係由矽酮所組成的，並以自 GE Bayer Silicones可獲得在本發明所使用的以T〇spEARL®120及 TOSPEARL®3 1 2爲名稱之散射劑特別佳。另一組較佳的塑膠粒子結構包含： bl)從25至99.9重量份之單體，其具有作爲取代基之芳族基，例如，苯乙烯、α -甲基苯乙烯、以環取代之苯乙烯、（甲基）丙烯酸苯酯、（甲基）丙烯酸苯甲酯、 (甲基）丙烯酸2-苯乙酯、（甲基）丙烯酸3-苯丙酯或苯甲酸乙烯酯；及也包含 b2)從〇至60重量份之丙烯酸及/或甲基丙燒酸醋（在脂肪族酯基中具有1至12個碳原子），這些可與單體 b )共聚合，並可在此以實例說明述及如下：（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸異丙酯、（甲基）丙烯酸正丁醋、（甲基）丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸特丁酯、 (甲基）丙烯酸環己酯、（甲基）丙烯酸3,3,5 -三甲基環己醋、（甲基）丙烯酸厂乙己酯、（甲基）丙烯酸冰片酯或（甲基）丙烯酸異冰片酯； b3 )從0.1至15重量份之交聯單體，其具有至少2個以自由基途徑與b 1 )及在適當時與b 2 )可共聚合之乙烯 -11 - 200523645 (8) 化不飽和基，實例係二乙烯基苯、乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、1，4 - 丁烷二醇二（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸烯丙酯、氰酸三烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、丁二酸二烯丙酯、異戊四醇四（甲基）丙烯酸酯，其中組份bl) 、b2)與b3)之量得到100重量份。以塑膠粒子製造的混合物以包含至少8 0重量％之苯乙烯及至少0.5重量％之二乙烯基苯。那些熟悉本技藝的人已知交聯之塑膠粒子的製造法。例如，可以乳液聚合法製造散射粒子，例如，如EP_A 3 42 2 8 3或EP-A 269 3 24所述，並以經由有機相聚合法非常特別佳，例如，如在德國專利申請案P 4 3 27 464.]所述。最後述及的聚合法技術得到特別窄的粒子分布，或換言之，與平均粒子直徑特別小的粒子直徑偏差。特別佳地係使用其耐熱性延伸至至少2 0 (TC之塑膠粒子，特別係至少2 5 (TC，沒有任何意圖的結果限制。耐熱性術語在此代表粒子不會受到任何實質上的熱降解作用。熱降解作用造成不希望的褪色，使塑膠粒子無法使用。特別佳的粒子係例如可自 S e k i s u i以® T e c h ρ ο 1 y m e r SBX-6、 ®Techp〇]ymer S B X - 8 及 ® 丁 e c h p o 1 y m e r SBX-12 爲商標所獲的的粒子。其中同樣可以製造散射粒子（A )之無機材料係氫氧化鋁、矽酸鋁鉀（雲母）、矽酸鋁（高嶺土）、硫酸鋇 (B a S 0 4 )、碳酸鈣、矽酸鎂（滑石粉）。在這些材料之中，偏好B a S〇4。 -12 - 200523645 (9) 在上述的散射粒子之中，偏好包含無機材料之粒子。可以單獨使用上述的散射粒子（A )或使用二或多種型式之混合物形式。光散射之Ρ Μ Μ A層包含以光散射聚甲基丙烯酸甲醋重量爲基準計從0.5至59·5重量％之球形粒子（B )，以從5至40重量％較佳，並以從8至25重量％特別佳。根據本發明使用的粒子（Β )具有在從1 〇至1 5 0微米之範圍內的平均粒徑V5Q，以從15至70微米較佳，並以從3 0至5 0微米特別佳。在測量粒子之折射率時，則在 2 〇 °C下以鈉D線（5 8 9毫微米）測量的折射率nD與基質塑膠之折射率nD的差異値係從0至0.2單位。同樣可以市售獲得粒子（B )。製造這些粒子的材料可與那些製造散射粒子（A )相同的粒子。在此偏好使用塑膠粒子。球形粒子（B )以包含交聯之聚苯乙烯、聚矽酮及/或交聯之聚（甲基）丙烯酸酯較佳。可以單獨使用上述的球形粒子（A )或使用二或多種型式之混合物形式。散射粒子（A )相對於粒子（B )之重量平均比係以在從 1 : 1 〇〇至1 0 : 1之範圍內較佳，特別係從 1 : 5 〇至 7 · 5 : 1，以從】:2 5至5 ·· 1特別佳，並以從]:：[〇至3 :丨非常特別佳。在散射粒子（A )與粒子（B )之平均粒徑 V5()之間的差異係以至少5微米較佳，特別係至少]〇微米，粒子 -13 - 200523645 (10) (B )大於散射粒子（A )。可以使用雷射消光法測定粒徑及也測定粒徑分布。在此使用來自L.O.T· GmbH之Gala y- CIS，以使用者手冊得到測定粒徑及也測定粒徑分布之試驗方法。可以使用X -射線沉積曲線圖測定無機粒子之尺寸。就該目的而曰’可以使用來自 Qantachrome之 MICRO SCAN II設計。MICRO SCAN II係測定在懸浮液中的粉末之粒徑分布，具有從〇 · 1至3 0 0微米之測量範圍。 MICRO SCAN II的測量原理係以X-射線偵測的沉積作用。就該目的而言’將粒子以倂入之塑膠抽油泵或超聲波處理的輔助下均勻地分散在液體中。以粒子和分散液體之密度、液體黏度及使粒子沉降的速度爲函數之斯托克斯定律 (S t 〇 k e s ] a w )測定粒徑。平均粒徑V 5 ο係重量平均値，其中5 0重量％之粒子値小於或等於該値，以及5 0重量％之這些粒子値大於或等於該値。根據本發明的一個特殊的觀點，這些粒子在塑膠基質內具有均勻的分布，沒有明顯的粒子聚集體或結塊體，均勻的分布代表在塑膠基質內的粒子濃度基本上係固定的。光散射層包含除了球形粒子之外的塑膠基質，其包含聚甲基丙烯酸甲酯。光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層以包含以光散射層重量爲基準計至少3 0重量％之聚甲基丙烯酸甲酯較佳，特別係至少4 0重量％，並以至少5 0重量％特別佳。 -14 _ 200523645 (11) 通常經由包含甲基丙烯酸甲酯之混合物的自由基聚合法獲得聚甲基丙烯酸甲酯。這些混合物通常包含以單體重量爲基準計至少4 0重量％之甲基丙烯酸甲酯’以至少6 0 重量％較佳，並以至少80重量％特別佳。除此之外，供製備聚甲基丙烯酸甲酯的這些混合物可以包含可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之其它的（甲基）丙烯酸酯。（甲基）丙烯酸酯術語包含甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯，並也包含兩者的混合物。這些單體係熟知的單體。彼等包括衍生自飽和醇之 (甲基）丙烯酸酯，例如，丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、 (甲基）丙烯酸特丁酯、（甲基）丙烯酸戊酯和（甲基）丙烯酸2 -乙己酯；衍生自不飽和醇之（甲基）丙烯酸酯，例如，（甲基）丙烯酸油酯、（甲基）丙烯酸2-丙炔酯、（甲基）丙烯酸烯丙酯、（甲基）丙烯酸乙烯酯； (甲基）丙烯酸芳基酯，如（甲基）丙烯酸苯甲酯或 (甲基）丙烯酸苯酯，其中在每一種情況中的芳基可以未經取代或具有多達4個取代基； (甲基）丙烯酸環烷基酯，如（甲基）丙烯酸3 -乙少希基環己酯、（甲基）丙烯酸冰片酯； (甲基）丙烯酸羥烷基酯，如（甲基）丙烯酸3 -羥丙酯、（甲基）丙烯酸3,4-二羥丁酯、（甲基）丙烯酸2-羥乙酯、（甲基）丙烯酸2 -羥丙酯； - 15- 200523645 (12) 乙二醇二（甲基）丙烯酸酯，如〗，4_ 丁烷二醇（甲基）丙烯酸酯；醚醇之（甲基）丙烯酸酯，例如，（甲基）丙烯酸四氫糠酯、（甲基）丙烯酸乙烯氧基乙氧基乙酯； (甲基）丙烯酸之醯胺及腈，例如，N - ( 3 -二甲基胺基丙基）（甲基）丙烯醯胺、N-(二乙基亞磷羧基）（甲基）丙烯醯胺、卜（甲基）丙烯醯基醯胺基-2 -甲基-2-丙醇；含硫之（甲基）丙烯酸酯，如（甲基）丙烯酸乙基亞硫醯基乙酯、（甲基）丙烯酸4-硫代氰氧基丁酯、（甲基）丙烯酸乙基磺醯基乙酯、（甲基）丙烯酸硫代氰氧基乙酯、（甲基）丙烯酸甲基亞硫醯基甲酯、雙（（甲基）丙烯醯氧基乙基）硫化物；多官能性（甲基）丙烯酸酯，如三羥甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯。除了上述的（甲基）丙烯酸酯之外，欲聚合之組成物也可以包含可與甲基丙烯酸甲酯及上述的（甲基）丙烯酸酯共聚合之其它的不飽和單體。彼等包括1-鏈烯，如1-己烯、庚烯；支鏈烯，如乙烯基環己烷、353 -二甲基-1-丙烯、3 -甲基-1-二異丁烯、4·甲基-1-戊烯；丙烯腈；乙烯酯，如醋酸乙烯酯；苯乙烯，具有在側鏈中的烷基取代基的經取代之苯乙烯（例如，α -甲基苯乙烯和^ -乙基苯乙烯）、具有在環 -16 - 200523645 (13) 上的烷基取代基的經取代之苯乙烯（如，乙烯基甲苯和對-甲基苯乙烯）、鹵化之苯乙烯（如單氯基苯乙烯 '二氯基苯乙烯、三溴基苯乙烯和四溴基苯乙烯）；雜環系乙烯基化合物，如2 -乙烯基吡啶、3 -乙烯基吡啶、2 -甲基-5 -乙烯基吡啶、3 -乙基-4 -乙烯基吡啶、2 5 3 -二甲基-5 ·乙烯基吡啶、乙烯基嘧啶、乙烯基六氫吡啶、9 _ 乙烯基咔唑、3 -乙烯基咔唑、4 -乙烯基咔唑、1-乙烯基咪唑、2 -甲基-卜乙烯基咪唑、N -乙烯基吡咯烷酮、2 -乙烯基口比咯院酮、N -乙燒基卩比咯院酮、3 -乙燃基卩比咯院酮、N -乙烯基己內醯胺、N -乙烯基丁內醯胺、乙烯基噁烷、乙烯基呋喃、乙烯基噻吩、乙烯基噻烷、乙烯基噻唑和氫化乙烯基噁唑、乙烯基噁唑和氫化乙烯基噁唑；乙烯基醚和異戊間二烯醚；馬來酸衍生物，如馬來酸酐、甲基馬來酸酐、蜜胺、甲基蜜胺；及二烯類，如二乙烯基苯。通常所使用的這些共單體量係以單體重量爲基準計從 0至6 0重量％，以從〇至4 0重量％較佳，並以從0至2 0 重量％特別佳，並可以單獨使用這些化合物’或使用混合物形式。通常使用已知的自由基引發劑開始聚合法。其中較佳的引發劑係例如熟悉本技藝的人熟知的偶氮引發劑’例如 A1BN和1，卜偶氮雙環己烷腈，並也係過氧化合物’如過氧化甲乙酮、過氧化乙炔基丙酮、過氧化月桂醯 '過氧_ -17- 200523645 (14) 2 -乙基己酸特戊醋、過氧化酮、過氧化甲基異丁酮、過氧化環己酮、過氧化二苯醯、過氧化苯甲酸特丁醋、過氧里丙基碳酸特丁酯、2,5-雙（2-乙基己醯基過氧基）-2,5·二甲基己烷、2-乙基過氧己酸特丁酯、3,5,5-三甲基過氧己酸特丁醋、過氧化二枯醯、1,1-雙（特丁基過氧基）環己院' 1，1-雙（特丁基過氧基）-3,5,5 -三甲基環己烷、枯基過氧化氣、特丁基過氧化氫、雙（4 -特丁基環己基）過氧基二碳酸酯、二或多種上述化合物彼此的混合物及也係上述化合物與同樣能夠形成自由基的未述及之化合物的化合物。常使用的這些化合物量係以單體重量爲基準計從〇 · 〇】至1 〇重量％，以從0 · 5至3重量％較佳。在此可以使用各種具有例如不同的分子量或單體成份的聚（甲基）丙烯酸酯。而且’光散射層之基質可以包含其它的聚合物，以便於修改其特性。其中這些聚合物係例如聚丙烯腈、聚苯乙燃、聚醚、聚酯、聚碳酸酯及聚氯乙烯。可以單獨使用這些聚合物’或使用混合物形式，並在此也有可能使用可衍生自上述聚合物之共聚物。根據本發明用作基質聚合物之均-及/或共聚物的重量平均分子量可在廣泛的範圍內改變，莫耳量經常配合希望的用途及模製組成物的加工模式。但是，其通常係在從 20000至1000000公克/莫耳之範圍內，以從5〇〇〇〇至 5〇0000公克/莫耳較佳，並以從8〇〇〇〇至3〇〇〇⑽公克/莫 -18- 200523645 (15) 耳特別佳，沒有任何意圖的結果限制。在本發明的一個特別的具體實施例中，光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的基質具有以光散射層基質重量爲基準計至少7 〇重量％之聚甲基丙烯酸甲酯，以至少8 0重量％較佳，並以至少9 0重量％特別佳。在本發明的一個特別的觀點中，光散射層的基質之聚 (甲基）丙烯酸酯具有在從1.46至1.54之範圍內的折射率’其係以鈉D線（5 8 9毫微米）及在2 (TC下測量的。供製備光散射層之模製組成物可以包含慣用的任何型式的添加劑。其中這些添加劑係抗靜電劑、抗氧化劑、脫模劑、阻燃劑、潤滑劑、染料、流動改良劑、塡料、光安定劑、UV吸收劑和有機磷化合物（如亞磷酸鹽或膦酸鹽）、氣候安定劑及增塑劑。但是，添加劑量受到關於希望的用途所限制。例如，聚甲基丙烯酸甲酯的光散射特性不應該受到添加劑的過度損害，也不應該損害其透明度。特定言之，光學特性具有溫度依賴性的添加劑所加入的量也應該只是非常少量。在EP-A 0 113 924、EP-A 0 522 351、 EP-A 0465 049 及 EP-A 0 683 028 中以實例說明之撞擊改良劑之擴散片中存在的量因此應該只是非常少量。較佳地係將在擴散片中的撞擊改良劑含量限制成最大20 重量°/〇，以]〇重量％較佳，並以從4重量％特別佳。根據本發明的一個特別的觀點，本發明的擴散片以不包含撞擊改良劑特別佳。可自Rohm GmbH & Co. KG以市售獲得供製造塑膠基 -19- 200523645 (16) 質之特別佳的模製組成物。光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度通常在從1至 1 0 ◦毫米，以在從]至1 〇毫米之範圍內較佳，並以在從2 至5毫米之範圍內特別佳。根據本發明的一個特別的觀點，以以下的這種方式選擇球形散射粒子（A )之濃度CpA、光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度ds及球形散射粒子（A )之粒徑DPA，以球形散射粒子（A )之濃度C p a與光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度之乘積對球形散射粒子（A )之粒徑DPA的三次方之比CPA*ds/DPA3係以在從0.000 1至0·5重量*毫米/立方微米％之範圍內較佳，特別係從0.0025至0.3重量*毫米/立方微米％。如果所使用的散射介質包含其粒徑V 5 〇在從6至3 0 微米之範圍內的塑膠粒子時，則根據本發明的一個特別的觀點，以球形散射粒子（A )之濃度CPA與光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度之乘積對球形散射粒子（A )之粒徑DPA的三次方之比CPA*ds/DPA3係以在從0.001 5至0.09 重量*毫米/立方微米％之範圍內較佳，從 0.002 5至 0.06 重量*毫米/立方微米％特別佳，並以在從0.005至0.04重量*毫米/立方微米％非常特別佳。如果所使用的散射介質包含其粒徑V5G在從〇.1至5 微米之範圍內的無機粒子時，則根據本發明的一個特別的觀點，以球形散射粒子（A )之濃度CPA與光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度之乘積對球形散射粒子（A )之粒 -20- 200523645 (17) 徑DPA的三次方之比CPA*ds/DPA3係以在從0.015至0.5 重量*毫米/立方微米％之範圍內較佳，特別係從 0.025至 0.3重量*毫米/立方微米％。可以以下的這種方式選擇球形粒子（B )之濃度 CPB、光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度ds及球形粒子 (B )之粒徑DPB，以球形散射粒子（B )之濃度CPB與光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度之乘積對球形散射粒子 (B )之粒徑 DPB的三次方之比 CPB*ds/DPB3係以在從 0.000005至0.04重量*毫米/立方微米％之範圍內較佳，特別係從0.00005至0.02重量*毫米/立方微米％。聚甲基丙烯酸甲酯層的平均表面粗度Rz的二次方對球形粒子（B )之粒徑的三次方之比RZ2/DPB3較佳地係可在從 0.0002微米·]至0.1 3 0 0微米」之範圍內，以從 0.0009微米」至0.09 00微米」較佳，特別係從0.0 00 6微米^至0.0 8 00微米·】，並以從從0.0008微米·】至0.0400 微米_ 1較佳。根據本發明的擴散片的一個特別的具體實施例，以球 ib (射粒子（A )之濃度C P A對光散射之聚甲基丙燒酸甲醋層的厚度ds之比CPA/ds係在從0.2至20重量/毫米範圍內，特別係從0 · 5至1 〇重量/毫米。/。。根據本發明的擴散片的一個特別的觀點，以球形粒子 (B )之濃度Cpb對光散射之聚甲基丙；1¾酸甲醋層的厚度 d s之比C p B / d s係大於或等於2 · 5重量/毫米％，特別係大於或等於4重量/毫米。/。。 -21 - 200523645 (18) 光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的厚度ds對球形散射粒子（A)之粒徑DPA之比ds/DPA係以在從5至1 5 0 0之範圍內較佳，特別係從10至1 000，並以從100至600特別佳，沒有任何意圖的結果限制。光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的光澤度R8 5 °係以小於或等於60較佳，特別係小於或等於40，並以小於3 0 特別佳。本發明的擴散片，特別係光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層具有特別高的抗刮傷性。根據本發明的一個特別的觀點，以視覺偵測不到使用至多0 · 4牛頓的力量在擴散片上所產生的刮傷，特別係至多0.7牛頓，並以至多1 . 〇牛頓特別佳，沒有任何意圖的結果限制。可以根據DIN 5 3 799及DIN EN 4 3 8測定該抗刮傷性，其係藉由以視覺評定以鑽石以不同的力量施加於在表面上所引起的損傷表面。根據本發明的一個特別的具體實施例，擴散片的平均表面粗度Rz係以在從5至5 0微米之範圍內較佳，特別係從5至2 5微米，以從6至3 5微米較佳，並特別係從6至 3 0微米。

可以使用來自 Taylor Hobson 之 Taly surf 50，以 DIN 4 7 6 8測定平均表面粗度Rz，Rz係以連續5次個別測量在粗糙分布內橫移的個別粗糙深度平均計算的平均粗糙深度。擴散片的表面粗度Rz通常係粒子（B )的選擇結果。 -22- 200523645 (19) 而且，該値可能受到不同的各種參數所影響，該參數係依賴製造法特性而定。其中這些參數係在擠壓法期間的熔融物溫度，越高的熔融物溫度得到越粗糙的表面。但是，在此必須考慮的因素係熔融物溫度係依據模製組成物精確的組成而定。熔融物溫度通常係在從150至3 00。(：之範圍內，以在從200至 2 9 0 °C之範圍內較佳。這些溫度係以鑄模出口的熔融物溫度爲主。表面粗度也可能受到在磨光擴散片所使用的滾筒之間的間隙影響。例如，如果磨光堆積包含三個以L排列之滾筒，則其中模製組成物從鑄模進入在滾筒丨與滾筒2之間的間隙及以60-1 80 °纏繞滾筒2，以在滾筒2與滾筒3之間的間隙磨光表面。如果將滾筒2與滾筒3之間的間隙調整成擴散片厚度時，則將在擴散片表面上的散射粒子壓縮至基質中，使表面更磨光。爲了達到較粗糙之表面，故通常將該間隙調整成比欲製造之擴散片厚度稍大，相對値時常係在比擴散片厚度大從〇 . 1至2毫米之範圍內，以比擴散片厚度大從〇. 1至].5毫米較佳，沒有任何意圖的結果限制。表面粗度也受到擴散片的粒徑及厚度影響，在實例中展示該依存關係。可經由已知的方法製造光散射層’偏好熱塑性成型法。一經加入粒子時，則可經由慣用的熱塑性成型法自上述的模製組成物製造光散射層° 根據一個特殊的具體實施例’以雙螺旋擠壓器用於擠 -23- 200523645 (20) 壓法或用於製造含有散射珠之模製組成物小粒。在這法中，較佳地係將塑膠粒子在擠壓器中轉化成熔融物該方式有可能獲得可以得到其透射率非常高的擴散片融物。可經由兩階段法製造擴散片，其中在雙螺旋擠壓的本發明側進料器化合法下游及中間物粒化作用進行螺旋擠壓器中的箔擠壓作用完成。經由雙螺旋擠壓器得的小粒可具備特殊比例的散射珠，經由與沒有散射模製組成物摻合而簡化製造具有不同的散射珠含量之也有可能進行單階段法，其中如雙螺旋擠壓器所生球形塑膠粒子化合成熔融物，該擠壓器在適當時具游壓力增加單元（例如，熔融泵），以擠壓鑄模緊隨後，擠壓擴散片產物。驚訝地係上述裝置可以得到具別低的黃度指數之擴散片。而且，也可以注射模製法製造擴散片，但是，在況中’製程參數或注射模的選擇係爲了得到在本發明內的表面粗度。較佳地係經由雙螺旋擠壓器發生具有散射粒子之化合法，以及實際的擴散片擠壓作用也可以使用單螺壓器，沒有任何意圖的結果限制。本發明的擴散片之透射率係在從3 0至70%之內，特別係在從4 0至7 0 %之範圍內，並以在從4 0至之範圍內特別佳。些方。以之熔器中在單所獲珠之擴散述發有下於其有特該情範圍基質旋擠範圍 -24 - 65% 200523645 (21) 擴散片的黃度指數係以小於或等於I 2較佳，特別係小於或等於1 〇，沒有任何意圖的結果限制。本發明的擴散片的一個特殊的具體實施例具有大於或等於15°之減半的強度角，特別係大於或等於25°。本發明的擴散片的散射能力大於或等於0.3，特別係大於或等於〇 . 4 5，並以大於或等於0 · 6特別佳。根據一個較佳的具體實施例，本發明的擴散片表面在反射光下具有無光澤外觀。可以使用光澤度測量使擴散片特徵化，其係使用根據D IN 6 7 5 3 0之反射儀。在8 5 °角的擴散片光澤度以小於6 0較佳，以小於4 0特別佳，並以小於3 0非常特別佳。對本發明的擴散片尺寸及形狀沒有任何限制。但是，擴散片的形狀通常具有長方板形狀，因爲LCD經常具有該型式的格式。根據一個特別的具體實施例，擴散片具有特別高的耐候性，其係以根據D IN ΕΝ I S Ο 4 8 9 2，第二部-曝露於實驗室光源：氣氣弧光源的方法。本發明的擴散片通常具有高抗候性。較佳的擴散片根據D1N 5 3 3 8 7 ( Xenotest )之耐候性因此係至少5 000小時。模製物根據ISO 5 2 7 -2之彈性模量係以至少1500仟巴斯卡較佳，特別係至少2 0 0 0仟巴斯卡，沒有任何意圖的結果限制。根據本發明的一個特殊的觀點，較佳的擴散片具有至 -25- 200523645 (22) 少6(TC之長效溫度，特別係至少7〇t。長效溫度特別係製造擴散片之材料的結果。長效溫度顯示擴散片不會在甚至數小時之後變形。同時适些擴散片以具有低熱膨脹係數較佳，因此，在至少20°C下加熱時（特別係在至少切艺），其經歷至多〇 · 5 5 %之縱向膨脹，特別係至多〇 . 3 %。可將本發明的擴散片用於其它的光學應用，例如，作爲反向投影螢幕。【實施方式】使用以下的實例及比較性實例更詳細說明本發明，但是沒有任何想要將本發明限制成這些實例的意圖。 A ) 試驗方法使用 Taylor Hobson Talysurf 50 試驗設備，根據 din 4 76 8測定平均表面粗度Rz。

使用Perkin Elmer Lambda 19試驗設備，根據DIN 5 03 6測定透射率r D65/2‘。使用P e r k i η E 1 m e r L a m b d a 1 9試驗設備，根據d 1N 6] 67測定黃度指數r D65/1(r。

使用來自 Dr. Lange之實驗室反射儀，根據 DIN 6 7 5 3 0在R85°測定透射率R85°。使用 GO-T- 1 5 0 0 LMT測角儀試驗單元，根據 D1N 5 0 3 6測定散射能力及減半的強度角。 -26- 200523645 (23) B ) 塑膠粒子的製備作用塑膠粒子B 1 ) 在開始實際的聚合作用之前，使用直接以硫酸鋁與碳酸鈉溶液的沉澱作用所製備的氫氧化鋁 Pickering安定劑，以製備球形塑膠粒子。最終先將16公克Al2(S〇4)3、 0.03 2公克複合劑（Trilon A)及0·16公克乳化劑（可自 Bayer AG獲得的乳化劑Κ30 ; C]5鏈烷磺酸鹽）溶解在 0.8公升蒸餾水中。接著將1當量碳酸鈉溶液以攪拌及在約4 0 °C之溫度下加入溶解在水中的硫酸鋁中，所得pH係在從5至5 · 5之範圍內。該步驟得到在水中的膠態安定劑分散液。將安定劑沉澱之後，將水相轉移至玻璃燒杯中。將 110公克甲基丙烯酸甲酯、80公克甲基丙烯酸苯甲酯、1〇公克甲基丙烯酸烯丙酯、4公克過氧化二月桂醯及〇.4公克2-乙基過己酸特丁酯加入燒杯中。將該混合物以分散器（U】traTurrax S50N-G45MF， Janke and Kunke] 5 Stau fen )以7000轉/分鐘經]5分鐘分散。將其曝露於剪切作用之後，將反應混合物裝入已預熱至8 0 °C之適當的反應溫度的反應器中，並在約8 〇。(：下 (聚合溫度）以攪拌（60 0轉/分鐘）經45分鐘（聚合時間）聚合。接著將後反應相在約8 5 °C之內溫下繼續1小時。在冷卻至4 5 °C之後，加入5 0 °/〇強之硫酸，將安定劑轉換成水溶性硫酸鋁。將所得懸浮液經由市售的織物過濾器過濾'及在加熱櫃中以5 0 °C經2 4小時乾燥，以整理散射 -27- 200523645 (24) 珠。以雷射消光法硏究粒徑分布。粒子的平均粒徑V 5 ο係 1 8.6微米。散射珠具有球形，未偵測到任何纖維。未發生任何凝結。在以下將所得粒子稱爲塑膠粒子Β 1。塑膠粒子Β2 ) 製備根據DE 3 5 2 8 1 6 5 C2之塑膠粒子，粒子的組成基本上與上述的塑膠粒子Β 1 )相同。以雷射消光法硏究粒徑分布。粒子的平均粒徑V 5 〇係 4 0.5微米。散射珠具有球形，未偵測到任何纖維。未發生任何凝結。在以下將所得粒子稱爲塑膠粒子Β2。 C )實例1至6 以擠壓法製造各種擴散片。最終先將含有散射珠及由塑膠粒子Β1、塑膠粒子Β2、以具有約8.4微米之V5G粒徑之苯乙烯爲主之塑膠粒子（可來自Sekisui以市售 ®Techpolymer SBX-8爲商標所獲得的）、BaSCU粒子 (其d5 0 ( Sed.)平均粒徑係約5微米，可自Sachtleben 以P 63硫酸鋇VEL VO LUX Μ所獲得的）與可來自 Rohm GmbH & Co. KG所獲得的PMMA模製組成物（97重量％之甲基丙烯酸甲酯與3重量％之丙烯酸甲酯之共聚物）所組成的各種化合材料擠壓，得到塑膠擴散片。模製組成物在此包含0.05重量％之Tinuvin P (可自Ciba獲得的UV 安定劑）。使用 BREYER 060毫米擠壓器。來自鑄模出 >28- 200523645 (25) 口的熔融物溫度通常係2 7 (TC。磨光堆積的設定通常爲了達到最大的表面粗度。表1展示在聚甲基丙烯酸甲酯基質中的粒子比及擴散片厚度表1 實例1 實例2 實例3 厚度[毫米] 0.5 0.5 2 PMMA基質[重量份] 82 82 86 ⑧S B X [重量份] 6 6 4 BaS04[重量份] 0 0 0 塑膠粒子B1 [重量份] 0 12 0 塑膠粒子B2[重量份] 12 0 10 表1 (續）實例4 實例5 實例6 厚度[毫米] 2 2 2 PMMA基質[重量份] 7 8 8 7 79 ®SBX[重量份] 4 0 0 BaS〇4[重量份] 0 3 3 塑膠粒子B1 [重量份] 0 0 0 塑膠粒子B2[重量份] 18 10 ]8

根據上述的試驗方法測試所獲得的擴散片，在表2中提供試驗結果。 -29- 200523645 (26) 表2 實例1 實例2 實例3 透射率[% ] 7 3.14 7 1.34 52.3 黃度指數G( τ D65/10·) 4.86 5.3 6.46 散射能力σ 0.56 0.6 0.87 減半的強度角r [Ί 43 49 83.4 Rz[微米] 25.4 7.6 20.2 光澤度R85° 4.6 8.6 5.7 CPA*ds/DPA3[重量 * 毫米/立方微米％] 0.00 5 0 5 0.00505 0.01347 CPB*ds/DPB3[重量 *毫米 /立方微米％] 0.000090 0.00093 0.00 03 0 R z / D p b 3 0.0 09 6 8 0.0 04 1 6 0.00 6 1 3 - 30- 200523645 (27)

表2 (續）實例4 實例5 實例6 透射率[%] 50.5 56.75 54.88 黃度指數G( r D65/]0‘） 7.5 4.3 9 4.73 散射能力σ 0.89 0.76 0.8 減半的強度角r [Ί 84 77.0 78.4 Rz[微米] 33.7 2 1.3 28.0 光澤度R85° 0.9 8. 1 2.0 CPA*ds/DPA3[重量 * 毫米/立方微米％] 0.01347 0.0480 0.0480 CPB*ds/DPB3[重量 * 毫米/立方微米％ ] 0.000542 0.00030 0.000542 R z / D p b 3 0.017102 0.00680 0.01184

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Claims

200523645 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種供LCD應用之擴散片，其包含至射之聚甲基丙烯酸甲酯層，該層包含聚甲基丙質，並也包含以光散射之聚甲基丙燒酸甲醋層重計從〇 · 5至5 9 · 5重量％之球形散射粒子（a )( 徑係在從〇·1至40微米之範圍內及其與聚酸甲酯基質之折射率的差異値係在從〇 . 〇 2至0 內）及以光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層重量爲 0 · 5至5 9.5重量％之球形粒子（B )(其平均粒徑從10至150微米之範圍內及其與聚甲基丙烯酸之折射率的差異値係在從0至0.2之範圍內），散射粒子（A )與球形粒子（B )之總濃度係以聚甲基丙烯酸甲酯層重量爲基準計在從i至6〇範圍內，以及球形散射粒子（A )與球形粒子（不同的平均粒徑Vm，其中擴散片的透射率係在 70%之範圍內及彼等的散射能力大於〇.3，該擴徵在於聚甲基丙烯酸甲酯層的平均表面粗度Rz 對球形粒子（B )的粒徑的三次方之比Rz2/Dpi 0.00 02至0.1300微米^之範圍內。 2 ·根據申請專利範圍第1項之擴散片，其聚甲基丙烯酸甲酯層的平均表面粗度Rz的二次粒子（B )的粒徑的三次方之比Rz2/DpB3係在從 0.0900微米之範圍內。 3 ·根據申請專利範圍第1或2項之擴散片 '一層光散酸甲酯基量爲基準其平均粒甲基丙烯 .2之範圍基準計從 ;V5〇係在甲酯基質其中球形光散射之重量％之 :B )具有從 20至散片的特的二次方 /係在從特徵在於方對球形 0.0009 至，其特徵 -32- 200523645 (2) 在於粒子（B )之濃度CPB對光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層之厚度ds之比CpB/ds係大於或等於2.5重量/毫米。/〇。 4 .根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層之光澤度R85。係小於或等於4 0。 5 ·根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於 CPA*ds/DPA3比係在從0.002 5至0.3重量*毫米/平方微米 %之範圍內。 6 ·根據申請專利範圍第5項之擴散片，其特徵在於 CpB*ds/DpB3比係在從0.00005至〇·〇2重量*毫米/平方微米％之範圍內 7.根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層之厚度係在從1至1〇毫米之範圍內。 8·根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於球形粒子（B )包含交聯之苯乙烯、聚矽酮及/或交聯之聚 (甲基）丙烯酸酯。 9 *根據申請專利範圍第1項之擴散片’其特徵在於散射粒子（A )包含B a S 0 4。 1 〇 .根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於光散射之聚甲基丙烯酸甲酯層的基質具有在從].4 6至 1 · 5 4之範圍內的折射率，其係以鈉D線（5 8 9鼙微米）及在2 0 °C下測量的。 1 1 *根據申請專利範圍第]項之擴散片’其特徵在於 -33- 200523645 (3) 擴散片的平均表面粗度Rz係在從6至3 0微米之範圍內。 12.根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於球形粒子（B )之平均粒控 v 5 〇比散射粒子（A )之平均粒徑大至少5微米 1 3 ·根據申請專利範圍第1 2項之擴散片，其特徵在於球形散射粒子（A )之平均粒徑V5 〇係在從2至1 5微米之範圍內。 1 4 ·根據申請專利範圍第1 2項之擴散片，其特徵在於球形粒子（B )之平均粒徑係在從15至70微米之範圍內。 1 5 ·根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於以視覺偵測不到在擴散片上使用至多0 · 7牛頓的力量所產生的刮傷是視覺偵測不到的。 1 6 ·根據申請專利範圍第]項之擴散片，其特徵在於擴散片的長效溫度係至少60 °C。 1 7 .根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於擴散片的彈性模量係至少2 0 0 0仟巴斯卡。 1 8 .根據申請專利範圍第！項之擴散片，其特徵在於擴散片在至少2 0 °C下加熱的縱向膨脹係至多5 %。 1 9 .根據申請專利範圍第]項之擴散片，其特徵在於根據DIN 5 3 3 8 7之擴散片的耐候性係至少5 000小時。 2 〇 .根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於擴散片的透射率係在從4 0至6 5 %之範圍內。 2 1 .根據申請專利範圍第1項之擴散片’其特徵在於 - 34- 200523645 (4) 擴散片的黃度指數小於或等於1 2。 22.根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於擴散片的減半的強度角大於或等於1 5 °。 2 3·根據申請專利範圍第1項之擴散片，其特徵在於擴散片的散射能力大於或等於〇 . 4 5。 24. —種供製造根據申請專利範圍第1至2 3項中任一項之擴散片的方法，其特徵在於將包含聚甲基丙烯酸甲酯、球形散射粒子（A )及球形粒子（B )之模製組成物擠壓。 2 5. —種根據申請專利範圍第1至23項中任一項之擴散片之應用於光學的用途。 26.根據申請專利範圍第25項之用途，其係作爲反向投影螢幕。

-35 - 200523645 七無明說單簡號符無W :表為代圖件表元代之定圖指表 :案代圖本本表、、代定一二匕日八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：無 -4 -