TW201700653A - 光學薄膜及其製造方法、以及光學阻隔薄膜及色轉換薄膜 - Google Patents
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Abstract
一種光學薄膜,其係具備薄膜基材、及在該薄膜基材的一方的面上形成的墊料層,墊料層係由含有(A)多元醇樹脂、(B)異氰酸酯系硬化劑、及(C)具有羥基之抗靜電劑的樹脂組成物所形成。
Description
本發明係關於一種光學薄膜及其製造方法、以及使用光學薄膜得到的光學阻隔薄膜及色轉換薄膜。
以往為了提升液晶顯示器的色彩再現區域及減低所耗電力等,正嘗試提升彩色濾光片的明度及對比、以及使用利用有發光二極體的背光(例如專利文獻1)。
利用有發光二極體的背光單元所致之白色光的產生方法中,有:使用紅色、綠色及藍色之3色的發光二極體而合成白色光的方法;及藉由將使用藍色發光二極體得到的藍色光通過色轉換材料而轉換為白色光的方法。
為了將藍色光轉換為白色光,而例如使用GaN系的藍色發光二極體晶片時,可使用YAG螢光體作為上述色轉換材料(例如專利文獻2)。
但是,使用YAG螢光體轉換的白色光,具有寬廣的發光光譜,且與液晶彩色濾光片之匹配(matching)差,因此色彩再現區域狹窄,所耗電力也不少。
相對於該等之螢光體,近來則正企圖藉由使用核.殼發光奈米結晶作為上述色轉換材料來提升色彩再現區域與減低所耗電力(例如專利文獻3)。
核.殼發光奈米結晶,可藉由與黏結劑樹脂混合,並將混合物塗布於透明基材上,來作為色轉換薄膜嵌入背光單元。
但是,包含核.殼發光奈米結晶的色轉換材料,會因空氣及水分而受到氧化的損傷,其結果為光轉換性能劣化。
因此,在使用有核.殼發光奈米結晶的色轉換薄膜中,需要用以保護核.殼發光奈米結晶不遭受空氣及水分的阻隔層。
又,在背光單元中,如前述的色轉換薄膜,大多設置於導光板與稜鏡片之間,但在背光單元之製造步驟中,塵埃等之異物存在於各構件間時,變得容易產生損傷缺陷。為了防止塵埃等之異物的附著所伴隨之缺陷,要求對構件賦予抗靜電性能。
作為對使用於背光單元之構件賦予抗靜電性能的方法,有人提出例如在透明的基材層的表面積層光學層的光學薄片,其中使構成光學層的聚合物組成物中含有抗靜電劑(例如專利文獻4)。又,有人提出在光擴散薄片的表面及/或背面藉由塗布抗靜電劑形成抗靜電層(例如專利文獻5)。
專利文獻1 日本特開2012-108438號公報
專利文獻2 日本特開2006-49657號公報
專利文獻3 日本特表2010-528118號公報
專利文獻4 日本特開2004-198707號公報
專利文獻5 日本專利第4227436號
然而,如上述般在形成使聚合物組成物中含有抗靜電劑的抗靜電層時,在高溫高濕環境下抗靜電劑會於抗靜電層表面過剩地溢出,有發生外觀不良或對其他構件轉印抗靜電劑之疑慮。另一方面,若減少聚合物組成物中的抗靜電劑的量,有消除在高溫高濕環境下的過剩地溢出之傾向,但會變得得不到足夠的抗靜電效果。又,在光學薄膜表面形成另外的抗靜電層,將會增加薄膜製造步驟,而導致成本上升,因此較不佳。
本發明係有鑑於該情事而完成者,目的在於提供一種光學薄膜及其製造方法、以及使用該光學薄膜得到的光學阻隔薄膜及色轉換薄膜,該光學薄膜係可得到足夠的抗靜電效果,同時可抑制在高溫高濕環境下的抗靜電劑過剩地溢出。
本發明提供一種光學薄膜,其係具備薄膜基材、及在該薄膜基材的一方的面上形成的墊料層,上述墊料層係由含有(A)多元醇樹脂、(B)異氰酸酯系硬化
劑、及(C)具有羥基之抗靜電劑的樹脂組成物所形成。上述光學薄膜為具有優異的抗靜電性者,且可抑制在高溫高濕環境下的抗靜電劑過剩地溢出。
上述(B)異氰酸酯系硬化劑為苯二甲基二異氰酸酯系化合物較佳。藉由(B)異氰酸酯系硬化劑為苯二甲基二異氰酸酯系化合物,有可均衡地提升薄膜基材與墊料層的密合性及耐光性之傾向。
上述樹脂組成物更含有(D)微粒較佳。又,上述(C)具有羥基之抗靜電劑係包含四級銨鹽較佳。
上述墊料層的表面電阻係數為1.0×1013Ω/□以下較佳。
本發明更提供一種光學阻隔薄膜,其係具備上述光學薄膜、及在上述薄膜基材之與上述墊料層相反側配置的蒸鍍膜層,上述蒸鍍膜層係含有金屬氧化物。上述金屬氧化物係包含氧化矽較佳。
本發明更提供一種色轉換薄膜,其係具備色轉換層、及在該色轉換層的雙面上形成的一對光學阻隔薄膜,上述光學阻隔薄膜的至少一方為本發明所提供的光學阻隔薄膜。
本發明更提供一種光學薄膜的製造方法,其係具備:將含有(A)多元醇樹脂、(B)異氰酸酯系硬化劑、及(C)具有羥基之抗靜電劑的樹脂組成物塗布於薄膜基材上的步驟;以及將塗布後之上述樹脂組成物加熱,在上述薄膜基材上形成墊料層的步驟。
根據本發明,可提供一種光學薄膜及其製造方法、以及使用該光學薄膜得到的光學阻隔薄膜及色轉換薄膜,該光學薄膜係可得到足夠的抗靜電效果,同時可抑制在高溫高濕環境下的抗靜電劑過剩地溢出。
1‧‧‧薄膜基材
2‧‧‧墊料層
3‧‧‧蒸鍍膜層
4‧‧‧黏著層或接著層
5‧‧‧色轉換層
10‧‧‧光學薄膜
20‧‧‧光學阻隔薄膜
30‧‧‧色轉換薄膜
圖1為本發明的一實施形態之光學薄膜的概略剖面圖。
圖2為本發明的一實施形態之光學阻隔薄膜的概略剖面圖。
圖3為本發明的另一實施形態之光學阻隔薄膜的概略剖面圖。
圖4為本發明的另一實施形態之光學阻隔薄膜的概略剖面圖。
圖5為本發明的一實施形態之色轉換薄膜的概略剖面圖。
圖6為本發明的一實施形態之使用色轉換薄膜得到的背光單元之概略剖面圖。
以下對於本發明的實施形態,參照圖式而進行詳細說明。再者,在圖式中,對於同一或同等之要素係標記相同符號,並省略重複的說明。
圖1為本發明的一實施形態之光學薄膜的概略剖面圖。在圖1中,光學薄膜10係具備薄膜基材1、及在該薄膜基材1的一方的面上形成的墊料層2。墊料層2,其在表面具有凹凸,且可散射來自光源的光。
再者,墊料層2係由含有(A)多元醇樹脂、(B)異氰酸酯系硬化劑、及(C)具有羥基之抗靜電劑的樹脂組成物所形成(以下有時簡稱為(A)成分、(B)成分、及(C)成分。)。藉由由含有抗靜電劑的樹脂組成物形成墊料層,可對墊料層賦予抗靜電性。又,上述(C)成分具有羥基,因此在(A)成分及(B)成分之反應中殘留的異氰酸酯基與(C)成分具有的羥基會鍵結,可將(C)成分固定於(A)成分與(B)成分之反應物。其結果,即使光學薄膜長時間暴露於高溫高濕環境下,也可抑制抗靜電劑於墊料層2(光學薄膜10)表面過剩地溢出。
藉由在薄膜基材1上形成上述墊料層2,可得到足夠的抗靜電效果,同時可抑制在高溫高濕環境下的抗靜電劑過剩地溢出。又,在將光學薄膜10作為背光單元之構件使用時,可防止墊料層2與相對向的構件發生黏連。
多元醇樹脂為具有多個羥基的樹脂。作為上述多元醇樹脂,可使用例如:聚醚系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚己內酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂、纖維素系樹脂、縮醛系樹脂、聚乙烯系樹脂、
聚苯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、三聚氰胺系樹脂、酚系樹脂、及矽酮系樹脂等。該等之中,從光學透明性優異之觀點,可適當使用丙烯酸系樹脂。
丙烯酸系多元醇樹脂較佳為包含至少1種具有羥基的丙烯酸單體之單體成分的共聚物。作為具有羥基的丙烯酸單體,可舉出:丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、及甲基丙烯酸羥丙酯等。又,上述單體成分,亦可進一步包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、丙烯酸環氧丙酯、及甲基丙烯酸環氧丙酯等之(甲基)丙烯酸單體、苯乙烯、以及丙烯腈等。
多元醇樹脂的重量平均分子量為1000~100000較佳,5000~50000更佳。藉由多元醇樹脂的重量平均分子量為1000以上,如後述在(C)成分對(A)成分與(B)成分之反應物反應時,有可進一步抑制溢出之傾向。藉由多元醇樹脂的重量平均分子量為100000以下,有樹脂組成物的處理變容易之傾向。
多元醇樹脂的羥基價為5~1000較佳,10~500更佳。藉由多元醇樹脂的羥基價為5以上,與(B)成分之反應變得容易進行,有薄膜基材1與墊料層2之間的密合性提升之傾向。藉由多元醇樹脂的羥基價為1000以下,有可抑制墊料層2的破裂等之傾向。
上述異氰酸酯系硬化劑具有可與多元醇樹脂具有之羥基反應的異氰酸酯基,且可將上述多元醇樹脂硬化。作為異氰酸酯系硬化劑,可適當使用芳香族異氰酸酯及其衍生物、以及脂肪族異氰酸酯及其衍生物。異氰酸酯系硬化劑為芳香族異氰酸酯或其衍生物時,有可在薄膜基材1與墊料層2之間得到更高的密合性之傾向。另一方面,異氰酸酯系硬化劑為脂肪族異氰酸酯或其衍生物時,有墊料層2的耐光性提升之傾向。
在本說明書中,芳香族異氰酸酯為具有芳香環與直接鍵結於該芳香環的異氰酸酯基之烴化合物。作為芳香族異氰酸酯及其衍生物,可舉出例如:甲苯二異氰酸酯系化合物及二苯基甲烷二異氰酸酯系化合物等。在本說明書中,脂肪族異氰酸酯為具有脂肪族烴基與直接鍵結於該脂肪族烴基的異氰酸酯基之烴化合物,且為與上述芳香族異氰酸酯不同的化合物。脂肪族異氰酸酯,亦可具有未鍵結有異氰酸酯基的芳香環。當異氰酸酯系硬化劑為脂肪族異氰酸酯,且脂肪族異氰酸酯具有芳香環時,有可均衡地得到密合性效果與耐光性提升效果之傾向。
作為未具有芳香環的脂肪族異氰酸酯及其衍生物,可舉出例如:六亞甲基二異氰酸酯系化合物、異佛爾酮二異氰酸酯系化合物等。又,具有芳香環的脂肪族異氰酸酯及其衍生物,可舉出例如:苯二甲基二異氰酸酯系化合物、四甲基苯二甲基二異氰酸酯系化合物
等。異氰酸酯系硬化劑較佳具有2個以上異氰酸酯基。藉由異氰酸酯系硬化劑具有2個以上異氰酸酯基,多元醇樹脂與抗靜電劑會隔著異氰酸酯系硬化劑鍵結,有可進一步抑制抗靜電劑溢出之傾向。基於以上的觀點,異氰酸酯系硬化劑更佳為苯二甲基二異氰酸酯系化合物。異氰酸酯系硬化劑的各衍生物,例如,可為加成有三羥甲基丙烷等的加成物,亦可為異三聚氰酸酯物。加成有三羥甲基丙烷的加成物,可進一步提高異氰酸酯基與羥基之反應速度,有變得更容易得到薄膜基材1與墊料層2的密合性之傾向。
異氰酸酯系硬化劑的分子量,可為100~2000,亦可為300~1000。藉由異氰酸酯系硬化劑的分子量在上述範圍,與(A)成分及(C)成分的羥基之反應良好地進行變得容易,有變得容易得到抗靜電效果,同時變得容易抑制過剩地溢出之傾向。
作為(C)成分之抗靜電劑具有羥基,且該羥基可與未與上述多元醇樹脂的羥基反應而殘留的上述異氰酸酯系硬化劑之異氰酸酯基反應。作為具有羥基之抗靜電劑,可使用例如:四級銨鹽、高分子-金屬鹽複合物、及導電性高分子等。作為(C)成分之抗靜電劑的羥基當量(包含1當量羥基之抗靜電劑的質量(g))為100~1000g/eq較佳,200~900g/eq更佳,300~800g/eq再佳。藉由羥基當量為100g/eq以上,有(A)成分、(B)成分及溶媒與(C)成分的相溶性提升之傾向。藉由羥基當量為1000g/eq以
下,反應性提升,有變得容易抑制過剩地溢出之傾向。作為(C)成分之抗靜電劑的分子量為200~20000較佳,250~10000更佳。藉由分子量為200以上,有可抑制過剩地溢出之傾向。藉由分子量為20000以下,有變得容易得到抗靜電效果之傾向。作為(C)成分之抗靜電劑,具有1~100個羥基較佳,具有2~50個更佳。藉由分子中的羥基之數目為1個以上,抗靜電劑的羥基與異氰酸酯基反應的機會增加,有可抑制過剩地溢出之傾向。藉由分子中的羥基之數目為100個以下,有與(A)成分、(B)成分及溶媒的相溶性提升之傾向。
基於得到良好的抗靜電性之觀點,具有羥基之抗靜電劑更佳為包含四級銨鹽。上述四級銨鹽係包含四級銨陽離子(R4-aR’aN+)與1個或多個陰離子(X-),可對墊料層2賦予導電性。此時,作為X-,可舉出例如:Cl-、Br-、I-、F-、HSO4 -、SO4 2-、NO3 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、SO3 -、及OH-等。四級銨陽離子中的R及R’各別表示取代基。R表示例如碳數1~20左右的烷基。R’為高分子化合物基,上述高分子化合物基具有羥基較佳。作為上述高分子化合物基,可舉出例如:聚氧伸烷基系高分子化合物基、聚醚系高分子化合物基及烷基系高分子化合物基等。a表示1~4的整數。
又,四級銨鹽,可適當提供將四級銨鹽作為官能基包含在分子內的丙烯酸系材料。作為上述丙烯酸系材料,可使用例如:將多元醇的羥基之一部分利用(甲基)丙烯酸進行酯化所得到的化合物、由自多元醇及(甲
基)丙烯酸得到的羥基酯與二異氰酸酯等所合成的胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。
又,基於得到良好的透明性、或減輕抗靜電效果的溫度相依性之觀點,作為(C)成分之抗靜電劑較佳為金屬鹽-高分子複合物。金屬鹽-高分子複合物為金屬鹽與高分子化合物之複合物。作為金屬鹽,可舉出Li鹽等之鹼金屬鹽及Mg鹽等之第2族元素鹽等。作為高分子化合物,可舉出聚環氧烷及多烷基等。上述高分子化合物具有羥基較佳。
藉由抗靜電劑具有羥基,具有羥基之抗靜電劑與異氰酸酯系硬化劑會鍵結,可抑制抗靜電劑之溢出。此外,基於抗靜電效果及溢出抑制之觀點,具有羥基之抗靜電劑的結構,係以可控制羥基當量等之特徵而決定。
形成墊料層2之樹脂組成物較佳為更含有(D)微粒。上述微粒,可為無機微粒或有機微粒。作為無機微粒,可舉出:二氧化矽、黏土、滑石、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、矽酸鋁、氧化鈦、合成沸石、氧化鋁、及膨潤石等。作為有機微粒,可舉出:苯乙烯樹脂、胺甲酸酯樹脂、苯胍(benzoguanamine)樹脂、矽酮樹脂、及丙烯酸樹脂等。該等之中,基於容易得到球狀粒子,且容易控制墊料層2表面的凹凸形狀之觀點,使用有機微粒較佳。微粒,可僅使用1種,亦可組合多種而使用。上述微粒的平均粒子徑為0.5~30μm較佳,1~20μm更
佳。藉由平均粒子徑在上述範圍內,有可對墊料層2的表面賦予足以散射光且經控制成不會損傷其他構件的凹凸之傾向。
形成墊料層2之樹脂組成物,除了包含上述(A)~(D)成分以外,亦可包含溶媒、調平劑及滑劑等之添加劑、與(A)成分不同的樹脂等。
相對於(A)成分100質量份,上述樹脂組成物含有1~30質量份(B)成分較佳,含有3~20質量份更佳。藉由含有1質量份以上(B)成分,未與(A)成分反應的異氰酸酯基會殘留,有可抑制作為(C)成分的抗靜電劑過剩地溢出之傾向。又,藉由含有30質量份以下(B)成分,可抑制異氰酸酯基過剩地捕捉(C)成分,使(C)成分適當地集中於墊料層2的表面,因此有可得到更良好的抗靜電性之傾向。相對於(A)成分100質量份,上述樹脂組成物含有1~50質量份(C)成分較佳,含有3~40質量份更佳。藉由含有1質量份以上(C)成分,有變得容易得到足夠的抗靜電性之傾向。藉由含有50質量份以下(C)成分,有可抑制過剩地溢出之傾向。上述樹脂組成物含有(D)成分時,相對於(A)成分100質量份,其係含有2~200質量份較佳,含有5~50質量份更佳。藉由含有2質量份以上(D)成分,有變得容易在墊料層2的表面得到凹凸之傾向。藉由含有200質量份以下(D)成分,有可抑制與墊料層2接觸之其他構件損傷之傾向。
上述墊料層2的表面電阻係數為1.0×1013Ω/□以下較佳,5.0×1012Ω/□以下更佳,1.0×1012Ω/□以下
再佳。當表面電阻係數為1.0×1013Ω/□以下時,可判斷為已得到足夠的抗靜電效果。
墊料層2之排除凸部的厚度為0.1~20μm較佳,0.3~10μm更佳。藉由墊料層2的厚度為0.1μm以上,有可容易得到均勻的膜,且可得到充分的光學機能之傾向。另一方面,藉由墊料層2的厚度為20μm以下,當使用微粒時微粒會露出至墊料層2的表面,有變得容易得到凹凸賦予效果之傾向。
作為薄膜基材1,可使用包含各種有機高分子的薄膜。薄膜基材1,可為例如通常使用在顯示器等之光學構件的透明薄膜基材,且考慮到透明性及折射率等之光學特性,甚至耐衝撃性、耐熱性及耐久性等之諸物性,可使用包含各種有機高分子的薄膜。作為有機高分子,可舉出例如:聚烯烴系、聚酯系、纖維素系、聚醯胺系、丙烯酸系、及其他高分子化合物。作為聚烯烴系高分子化合物,可舉出聚乙烯及聚丙烯等。作為聚酯系高分子化合物,可舉出聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯等。作為纖維素系高分子化合物,可舉出三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素及賽璐玢等。作為聚醯胺系高分子化合物,可舉出6-耐綸及6,6-耐綸等。作為丙烯酸系高分子化合物,可舉出聚甲基丙烯酸甲酯等。作為其他高分子化合物,可舉出聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯、及乙烯-乙烯醇等。
薄膜基材1的厚度為5~300μm較佳。藉由薄膜基材的厚度為5μm以上,有可得到薄膜基材1的強
度,且在背光組裝步驟中的處理變容易的傾向。另一方面,藉由薄膜基材1的厚度為300μm以下,以捲繞式(roll-to-roll)進行塗布時的處理變容易。
其次,對於光學薄膜10的製造方法進行說明。光學薄膜10的製造方法,係具備:將上述樹脂組成物塗布於薄膜基材1上的步驟;以及將塗布後之上述樹脂組成物加熱,而在薄膜基材1上形成墊料層2的步驟。上述塗布步驟中,上述樹脂組成物(墊料層組成物)係塗布於薄膜基材1上,形成塗膜。作為將墊料層組成物塗布於薄膜基材1上的方法,可採用輥塗機、反輥塗機、凹版塗機、微凹版塗機、刀塗機、棒塗機、線棒塗機、模塗機、及浸塗機等。
將墊料層組成物塗布於薄膜基材1上後,藉由將塗膜乾燥,可除去塗膜中之溶媒。作為此時之乾燥手段,可使用加熱、送風、及熱風等。將塗膜乾燥後,藉由將乾燥的塗膜進一步加熱,可在薄膜基材1上形成墊料層2。
圖2為本發明的一實施形態之光學阻隔薄膜的概略剖面圖。在圖2中,光學阻隔薄膜20,係具備薄膜基材1、在該薄膜基材1的一方的面上形成的墊料層2、及在上述薄膜基材1的另一方的面上形成的蒸鍍膜層3。
在本實施形態中,蒸鍍膜層3,係於薄膜基材1的另一方的面上藉由蒸鍍而形成。蒸鍍膜層3係含有金屬氧化物。作為上述金屬氧化物,可舉出例如:鋁、
銅、銀、釔、鉭、矽、及鎂等之氧化物。基於低價且阻隔性能佳之觀點,金屬氧化物較佳為氧化矽(SiOx,x為1.0~2.0)。x為1.0以上時,有容易得到良好的阻隔性之傾向。蒸鍍膜層3的厚度,例如為10~500nm。蒸鍍膜層3,只要配置於薄膜基材1之與墊料層2相反側即可,也可不直接形成於薄膜基材1的面上。
藉由將墊料層2與上述同樣地形成在薄膜基材1之未形成蒸鍍膜層3側的面上,可得到本實施形態的光學阻隔薄膜。亦即,本實施形態的光學阻隔薄膜20的製造方法,係具備:在薄膜基材1的第1面上形成蒸鍍膜層的步驟;在薄膜基材1的第2面上塗布上述樹脂組成物的步驟;以及將塗布後之上述樹脂組成物加熱,而在薄膜基材1的第2面上形成墊料層2的步驟。
圖3為本發明的另一實施形態之光學阻隔薄膜的概略剖面圖。在圖3中,光學阻隔薄膜20,係具備薄膜基材1’、在該薄膜基材1’的一方的面上形成的蒸鍍膜層3、在上述蒸鍍膜層3上隔著黏著層或接著層4貼附的薄膜基材1、及在該薄膜基材1上形成的墊料層2。在圖3中,係將薄膜基材1’與在該薄膜基材1’上形成的蒸鍍膜層3合併稱為阻隔薄膜基材6。在本實施形態中,在圖3中,薄膜基材1’於未形成有墊料層2之點上與薄膜基材1不同,但於薄膜基材1’係選擇與薄膜基材1同種類的材料,且可相同,亦可不同。
在製造本實施形態的光學阻隔薄膜20之際,首先,在阻隔薄膜基材6之蒸鍍膜層3側的面上塗
布黏著劑或接著劑。再者,在塗布面上貼合另外的薄膜基材1,視需要藉由進行熟化,使塗布層成為黏著層或接著層4。黏著層或接著層4的厚度為1μm以上20μm以下較佳。作為黏著劑或接著劑,可使用一般物作為高分子薄膜用的黏著劑或接著劑。作為黏著劑或接著劑,可舉出:聚酯系、丙烯酸系、橡膠系、酚系、及胺甲酸酯系等之黏著劑或接著劑。墊料層2的形成方法與上述相同。亦即,本實施形態的光學阻隔薄膜20的製造方法,係具備:在阻隔薄膜基材6之蒸鍍膜層3側的面上塗布黏著劑或接著劑的步驟;隔著塗布後之上述黏著劑或接著劑在阻隔薄膜基材6上貼合薄膜基材1,並進行熟化的步驟;在薄膜基材1之與阻隔薄膜基材6相反側的面上塗布上述樹脂組成物的步驟;以及將塗布後之上述樹脂組成物加熱,而在薄膜基材1之與阻隔薄膜基材6相反側的面上形成墊料層2的步驟。
圖4為本發明的另一實施形態之光學阻隔薄膜的概略剖面圖。在圖4中,光學阻隔薄膜20,係具備薄膜基材1’、在該薄膜基材1’的一方的面上形成的蒸鍍膜層3、在上述薄膜基材1’的另一方的面上隔著黏著層或接著層4貼附的薄膜基材1、及在該薄膜基材1上形成的墊料層2。在圖4中,係將薄膜基材1’與在該薄膜基材1’上形成的蒸鍍膜層3合併稱為阻隔薄膜基材6。在本實施形態中,薄膜基材1及薄膜基材1’可相同,亦可不同。墊料層2的形成方法、蒸鍍膜層3的形成方法、及薄膜基材1對阻隔薄膜基材6貼附的方法與上述相
同。亦即,本實施形態的光學阻隔薄膜20的製造方法,係具備:在阻隔薄膜基材6之與蒸鍍膜層3相反側的面上塗布黏著劑或接著劑的步驟;隔著塗布後之上述黏著劑或接著劑在阻隔薄膜基材6上貼合薄膜基材1,並進行熟化的步驟;在薄膜基材1之與阻隔薄膜基材6相反側的面上塗布上述樹脂組成物的步驟;以及將塗布後之上述樹脂組成物加熱,而在薄膜基材1之與阻隔薄膜基材6相反側的面上形成墊料層2的步驟。
圖5為本發明的一實施形態之色轉換薄膜的概略剖面圖。在圖5中,色轉換薄膜30,係具備色轉換層5、及在該色轉換層5的雙面上形成的一對光學阻隔薄膜20。圖5中,係雙方的光學阻隔薄膜皆使用上述光學阻隔薄膜20,但可為僅一方使用上述光學阻隔薄膜20。
色轉換層5係包含樹脂及螢光體。色轉換層5的厚度為數十~數百μm。作為上述樹脂,可使用例如光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂。作為螢光體,特別是可適當使用發光效率佳的核.殼型量子點。核.殼型量子點,係使作為發光部之半導體結晶核由作為保護膜之殼被覆而成者。例如,核可使用硒化鎘(CdSe),殼可使用硫化鋅(ZnS)。
將使螢光體分散在樹脂而製備的螢光體分散液,塗布於一方的光學阻隔薄膜20之與墊料層2相反側的面上後,在塗布面貼合另一方的光學阻隔薄膜20,硬化塗布層,藉此可形成色轉換層5。
本實施形態的色轉換薄膜30,可適當使用將藍色LED(發光二極體)作為光源的背光單元。
圖6為本發明的一實施形態之使用色轉換薄膜得到的背光單元之概略剖面圖。在圖6中,背光單元40,係具備光源42、導光板46、及在導光板46上配置的色轉換薄膜30。色轉換薄膜30,係以使凹凸面(亦即,墊料層2的凹凸面)與導光板46接觸般地進行配置。詳細而言,背光單元40,係在色轉換薄膜30的凹凸面上依序配置導光板46及反射板44,且光源42配置於導光板46的側方(導光板46的面方向)。背光單元40,由於可抑制抗靜電劑朝色轉換薄膜30的凹凸面過剩地溢出,因此可抑制外觀不良或對其他構件轉印抗靜電劑,更且可長期得到足夠的抗靜電效果。
導光板46及反射板44係有效率地反射並導引由光源42照射的光者,可使用公知的材料。作為導光板46,例如可使用丙烯酸、聚碳酸酯、及環烯烴薄膜等。光源42中,可設置有多個例如藍色發光二極體元件。該發光二極體元件,亦可為紫色發光二極體、或更低波長的發光二極體。由光源42照射的光,入射至導光板46(D1方向)後,會伴隨著反射及折射等而入射至色轉換層5(D2方向)。通過色轉換層5的光,係藉由在通過色轉換層5之前的光中混合色轉換層5所產生的黃色光,而成為白色光。
以下舉出實施例具體地說明本發明,但本發明並未限定於該等。
混合以下所示的材料,製備墊料層組成物。在透明薄膜基材(厚度:25μm,聚對苯二甲酸乙二酯薄膜,商品名:Teijin Tetoron film HPE,DuPont Teijin Films公司製)上利用線棒塗機塗布上述墊料層組成物,將塗膜於80℃乾燥30秒鐘,於50℃熟化72小時,藉此在透明薄膜基材上形成厚度3μm的墊料層,製作光學薄膜。
‧丙烯酸系多元醇樹脂(DIC公司製,商品名:ACRYDIC A-814)100質量份
‧異氰酸酯系硬化劑(DIC公司製,商品名:Burnock DN-980,六亞甲基二異氰酸酯系化合物)8.5質量份
‧抗靜電劑(四級銨鹽,第一工業製藥公司製,商品名:RESISTAT PU-101,羥基當量:316.1g/eq)10質量份
‧微粒(聚胺甲酸酯,平均粒徑2μm)10質量份
‧溶劑(乙酸乙酯)70質量份
使用下述表1所示的抗靜電劑代替10質量份RESISTAT PU-101來作為抗靜電劑,除此以外係與實施例1同樣進行而製備墊料層組成物,製作光學薄膜。
使用下述表2所示的異氰酸酯系硬化劑代替Burnock DN-980來作為異氰酸酯系硬化劑,除此以外係與實施例1同樣進行而製備墊料層組成物,製作光學薄膜。
使用下述表2所示的異氰酸酯系硬化劑代替Burnock DN-980來作為異氰酸酯系硬化劑,除此以外係與比較例4同樣進行而製備墊料層組成物,製作光學薄膜。
將實施例及比較例所製作之各光學薄膜,依據下述的方法進行評價。
依據JIS-K6911,使用高抵抗電阻係數計(DIA Instruments公司製,HIRESTA MCP-HT260),測定實施例及比較例所得之各光學薄膜的墊料層的表面電阻係數。將測定結果示於表1或2。
將實施例及比較例所得之各光學薄膜,在溫度65℃相對濕度95%的環境下保持1000小時,取出至常溫環境。將取出的各光學薄膜的墊料層表面以目視觀察。將觀察結果依據以下的基準進行評價。將評價結果示於表1或2。
A:未確認到起因於溢出的外觀不均勻。
B:確認到起因於溢出的外觀不均勻。
C:明顯確認到起因於溢出的外觀不均勻。
將實施例及比較例所得之各光學薄膜,在溫度65℃相對濕度95%的環境下保持1000小時,取出至常溫環境。將模擬背光單元的導光板之厚度188μm的聚碳酸酯薄膜與取出的各光學薄膜,以使墊料層與聚碳酸酯薄膜接觸般地進行重疊,且對該等施加25kgf/cm2之荷重,放置30秒。之後,自各光學薄膜剝離聚碳酸酯薄膜,將剝離後的聚碳酸酯薄膜表面(剝離面)以目視觀察。將表面的觀察結果,依據以下的基準進行評價。
將評價結果示於表1或2。
A:未確認到溢出物的轉印。
B:確認到溢出物的轉印。
C:明顯確認到溢出物的轉印。
將實施例及比較例所得之各光學薄膜,在溫度65℃相對濕度95%的環境下保持1000小時,取出至常溫環境。對於取出的各光學薄膜的墊料層側的表面,依據JIS K 5400進行100格的棋盤格試驗,計算在薄膜基材上完整地殘留之棋盤格狀的墊料層的格數。將各光學薄膜的墊料層與薄膜基材的密合性,依據以下的基準進行評價。將殘留之格數與密合性的評價結果示於表1或2。
A:在薄膜基材上完整地殘留之棋盤格狀的墊料層的比例為10成。
B:在薄膜基材上完整地殘留之棋盤格狀的墊料層的比例為5成以上且小於10成。
C:在薄膜基材上完整地殘留之棋盤格狀的墊料層的比例小於5成。
對實施例及比較例所得之各光學薄膜,使用以紫外線碳弧作為光源的紫外線Auto Fade Meter(Suga試驗機股份有限公司製,U48AU),自墊料層側照射紫外線100小時。使用自動分光光度計(日立製作所股份有限公司製,U-4100),作成紫外線照射前後之各光學薄膜的穿透分光光譜,測定波長450nm的紫外線的穿透率。將在紫外線照射前後的黃變,依據以下的基準進行評價,將黃變的評價結果作為耐光性的評價結果。將評價結果示於表1或2。
A:在紫外線照射前後的穿透率的減低小於1%。
B:在紫外線照射前後的穿透率的減低為1%以上且小於3%。
C:在紫外線照射前後的穿透率的減低為3%以上。
表1中的抗靜電劑詳細如下述。
‧Ethoquad C/25:Lion Specialty Chemicals公司製,四級銨鹽(羥基當量:334.5g/eq)
‧PEL-25:Japan Carlit公司製,高分子-Li鹽複合物(羥基當量:758.1g/eq)
‧LIGHT ESTERDQ100:共榮社化學公司製,四級銨鹽(無羥基)
‧二甲基二硬脂醯氯化銨:東京化成工業股份有限公司製(無羥基)
表2中的異氰酸酯系硬化劑詳細如下述。
‧TAKENATE D-110N:三井化學公司製,苯二甲基二異氰酸酯系化合物(三羥甲基丙烷加成物)。
‧TAKENATE D-101A:三井化學公司製,甲苯二異氰酸酯系化合物。
藉由如實施例1~5般使用具有羥基之抗靜電劑,可得到兼具抗靜電性(低表面電阻係數)與溢出抑制的光學薄膜。如該等般兼具抗靜電性與溢出抑制的光學薄膜,也可適當作為光學阻隔薄膜及色轉換薄膜的材料使用。又,如實施例5般藉由使用芳香族異氰酸酯作為異氰酸酯系硬化劑,雖然與實施例1相比,耐光性稍差,但可得到密合性優異的光學薄膜。再者,如實施例4般藉由使用具有芳香環的脂肪族異氰酸酯作為異氰酸酯系硬化劑,可得到均衡地具備耐光性與密合性的光學薄膜。
本發明的光學薄膜、光學阻隔薄膜及色轉換薄膜,可作為構成使用有藍色LED的光源之背光單元的構件來利用。
Claims (9)
- 一種光學薄膜,其係具備薄膜基材、及在該薄膜基材的一方的面上形成的墊料層,該墊料層係由含有(A)多元醇樹脂、(B)異氰酸酯系硬化劑、及(C)具有羥基之抗靜電劑的樹脂組成物所形成。
- 如請求項1之光學薄膜,其中該(B)異氰酸酯系硬化劑為苯二甲基二異氰酸酯系化合物。
- 如請求項1或2之光學薄膜,其中該樹脂組成物更含有(D)微粒。
- 如請求項1至3中任一項之光學薄膜,其中該具有羥基之抗靜電劑係包含四級銨鹽。
- 如請求項1至4中任一項之光學薄膜,其中該墊料層的表面電阻係數為1.0×1013Ω/□以下。
- 一種光學阻隔薄膜,其係具備如請求項1至5中任一項之光學薄膜、及在該薄膜基材之與該墊料層相反側配置的蒸鍍膜層,該蒸鍍膜層係含有金屬氧化物。
- 如請求項6之光學薄膜,其中該金屬氧化物係包含氧化矽。
- 一種色轉換薄膜,其係具備色轉換層、及在該色轉換層的雙面上形成的一對光學阻隔薄膜,該光學阻隔薄膜的至少一方為如請求項6或7之光學阻隔薄膜。
- 一種光學薄膜的製造方法,其係具備: 將含有(A)多元醇樹脂、(B)異氰酸酯系硬化劑、及(C)具有羥基之抗靜電劑的樹脂組成物塗布於薄膜基材上的步驟;以及將塗布後之該樹脂組成物加熱,而在該薄膜基材上形成墊料層的步驟。
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