TWI352105B - Optical film resistant to uv light - Google Patents

Description

丄乃2105 玖、發明說明： 【發明_所屬之技術領域】 本發明係關於一種光學膜。本發明光學膜可用於玻璃上 或平面顯示器中，具有良好的耐候性，並具有吸收紫外線 之效果。 【先前技術】 人體如果曝曬過多的紫外線，容易產生白内障、皮膚癌、 灼傷和皮膚厚化等症狀，因此紫外線對人體而言有許多不 利的影響。 另外，如果材料長期接觸紫外線，會對材料造成傷害， 容易發生黃化、脆化和變形等情況。 為了降低紫外線的傷害，多年來人們不斷尋找強而有效 的紫外線吸收材料，如紫外線吸收劑。紫外線吸收劑大多 為有機物質，具有壽命短、毒性大等缺點。為改進此等缺 點，近來逐步發展使用奈米級無機微粒來取代紫外線吸收 劑。 液晶顯不器為呈現更好的觀賞角度與色彩，若只單純藉 由增加燈管來提高亮度，不但容易導致過多熱量蓄積於結 構中，影響其他部材的壽命與品f，㈣電力消耗過大 無法滿足許多資訊商品需仰賴電池以離線使用之要求。迄 今在背光模組中利用各式各樣之光學膜’提供一種能提^ 整體亮度’使光源做最有效率之發揮卻不需更動任何面二 的結構及内部線路設計或消耗額外能源的做法，已成 經濟與簡便的解決方案。 O:\94\94895.DOC5 1352105 背光源所發射的光含有紫外線（uv)，易造成光學膜中 的高分子樹脂黃化，導致反射效果減弱及液晶顯示器的色 差問題。 本案發明人經廣泛研究發％，在光學膜表®塗覆抗uv塗 層，非但不影響光學膜之密著度，又能將大部分背光源中 之UV光吸收，且可使光學膜具耐久性並可降低其厚度。使 用此種光學膜，無需變動相關設計及模具，即能使液晶顯 不的輝度提高，可有效解決上述的缺點。 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一種抗uv光學膜，其包含一 基材，其特徵為至少有一基材表面塗佈抗1;¥塗層，且該抗 UV塗層包含無機微粒和含丙烯酸系單體作為聚合單元之 樹脂。 【實施方式】 本發明光學膜所使用之基材，並無特殊限制，可為透明、 半透明或不透明’係熟習此項技術之人士所熟知者。一般 而。此基材包含至少一層高分子樹脂。此高分子樹脂並 無特殊限制，其例如但不限制於㈣p_iefin ) ’如聚乙稀（PE)或聚丙烯（PP);聚醋樹脂（p〇iyester resin) ’如聚對苯二甲酸乙二醋（ρΕτ);聚丙稀酸醋 (P〇lyaCrylate resin )樹脂，如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)，聚碳酸醋樹月旨（p〇lycarb_teres聚胺 基甲酸醋樹脂（P〇lyurethane resin )，或其混合物。根據本 發明之較佳具體實施例，本發明光學膜係使用聚酷樹脂基 O:\94\94895.DOC 5 1352105 材，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯。前述基材可視需要包含 熟悉此項^技術者已知之無機物，如氧化鋅、二氧化矽、二 氧化鈦、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣或其混合物。 本發明基材可為單層或多層，其中一或多層含有該無機粒 子。特定言之，本發明例如可使用一三層基材，其中中間 層内含有該無機物》 本發明光學膜基材表面所塗覆之塗層具有吸收紫外線之 貪b力，其包含無機微粒和含丙烯酸系單體作為聚合單元之 樹脂。 可用於本發明中之無機微粒並無特殊限制，其例如但不 限於氧化鋅、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、硫酸鈣、硫 酸鋇、碳酸鈣或其混合物。上述無機微粒之粒徑大小一般 為1〜100奈米（nano meter)，較佳為20〜5〇奈米。 本發明光學膜基材表面塗層中之無機微粒含量，以總塗 層重量計’係為0_01〜20重量％，較佳為ι〜5重量％。 可用於本發明光學膜基材表面塗層中之樹脂，含有一或 夕種丙烯酸系單體作為聚合單元，該丙烯酸系單體係具以 下通式： R, H2C=c〆 \ c=0 0 r2 " 其中I為氫原子或曱基；R2為氫原子、C6〜Ci8芳香族基 (aromaHc group)、C丨〜0丨8脂肪族基（aHphatic gr〇up)、羥基 烷基（hydroxyalkyl)[CnH2nOH，n=2〜1〇]、NH2 或 Ci〇Hi7。本 O:\94\94895.DOC 5 1352105 發明組成物所使用之丙烯酸系單體’較佳為係（甲基）丙烯 酸、（〒$)丙烯酸甲酯、（曱基）丙烯酸乙g旨、（曱基）丙稀酸 (異）丁醋'(曱基）丙烯酸異辛g旨、（甲基）丙烯酸環己醋及（甲 基）丙烯酸羥基乙基酯或其混合物。 本發明所使用含丙烯酸系單體作為聚合單元之樹脂，係 指單獨使用丙烯酸系單體作為聚合單元所形成之聚合物或 丙烯酸系單體與其他單體，如苯乙烯或三級羧酸酯等聚合 形成之聚合物。 適用於本發明之三級羧酸酯，係具以下通式：

Fb R5-i_COORg R*4 其中R3、R_4及R5係代表直鏈或具支鏈之烧基鏈：CmH2m+i， 其中m=l至15之整數，Re係選自由以下基團所構成之群組： y 严 〇 0 CH=CH2 H2C=C-CH2 H2C=C—CH2 CH^1\CH2 及 較佳的三級羧酸醋係選自由飽和三級癸羧酸乙烯醋飽 和三級壬羧酸乙烯酯和飽和三級癸羧酸環氧丙酯所構成群 組。 本發明光學膜基材表面塗層中之含丙烯酸系單體作為聚 合單元之樹脂含量，以總塗層重量計，係為99 99〜7〇重量 %，較佳為99〜90重量％。 本發明光學膜基材表面之塗層中，可視需要添加硬化劑 (Cunng Agent) ’其可與接合劑產生分子與分子間的化學結 O:\94\94895.DOC 5 1352105 合而形成交鏈（Crosslinking)。本發明所使用之硬化劑，係 熟習此項技術之人士所熟知者，其例如為聚異氰酸酯 (Polyisocyanate)。本發明光學膜基材表面塗層中可使用之 硬化劑含量’以總塗層重量計，係為〇〜2〇重量％，較佳為 5〜1〇重量％。 本發明光學膜基材塗層可視需要包含熟悉此項技術者已 知之添加物，例如螢光劑或紫外線吸收劑或其混合物。 可用於本發明光學膜基材表面塗層中的紫外線吸收 劑，係熟習此項技術之人士所熟知者，其例如為苯並三唑 類（benzotdazoles)、苯并三嗪類（benz〇tnazines)、苯 曱酮類（benzophenones)或水揚酸衍生物（salicyHc acid derivatives)等.。 可用於本發明光學膜基材表面塗層中的螢光劑，並無特 殊限制，係熟悉此項技藝之人所知，可為有機物，其：括 但不限於苯并嗔錢（benzGxazGles )、苯并味唾類 (benzimidazoles )或二苯乙烤雙三嗪類（恤邮吻_ bistriazines);或無機物，例如硫化鋅。 本發明光學膜可使用於-般大樓或汽車的玻璃上，具有 良好的抗UV效果。本發明光學膜亦可使用於液晶顯示器中 作為背光源之反射膜，可增強輝度，具有良好的耐候性， 並具有吸收紫外線之效果，達到增強液晶顯示器功效之目 唯非用以限制 ，在不違背本 以下實施例將對本發明做進一步之說明 本發明之範圍，任何熟悉本發明技術領域者 O:\94\94895.DOC 5 -9- 1352105 發明之精神下所得以達成之修飾及變化，均屬於本發明之 範圍。 實施例1 將 154.4 克丙稀酸樹脂[eterac 7363-ts-50，Eternal 提

供](固形份約50%)，加入曱乙酮/曱苯各4〇克，一起搜拌（轉 速1000 rpm) ’再依序加入35 nm氧化辞/硫酸鋇共3克、硬 化劑[desmodur 3390，Bayer提供]14.9克，形成250.0克塗料 (固形份40%)，將塗料塗佈於uX-l5〇(Teijin提供）基材上， 乾燥後可得10 /xm之塗膜，靜置7天後做耐候試驗（利用qUV 财候試驗機，Q-panel公司）。試驗所得結果如以下表1所示。 貫施例2 重複實施例1之步驟，唯將基材UX_15〇 (Teijin提供）換成 E60L (Toray提供）。試驗所得結果如以下表1所示。 比較例1 將沒有塗佈具有紫外線吸收能力之塗層的基材υχ ΐ5〇 (Teijin提供），直接做耐候試驗（利用QUV耐候試驗機， Q-panel公司）。試驗所得結果如以下表1所示。 比較例2 重複比較例1之步驟，唯將基材ux_15〇 (Teijin提供）換成 E60L (T〇ray提供）。試驗所得結果如以下表1所示。 表1 : QUV耐候加速試驗，隨著不同曝光時間，其黃化 指數（Yellowing index ’ YI)值的變化 O:\94\94895.DOC 5 -10- 【測試主要波長3 1 3nm: - 曝光 20hr ΔΥΙ 曝光 40hr ΔΥΙ 曝光 llOhr ΔΥΙ 曝光 150hr ΔΥΙ 曝光 200hr ΔΥΙ 曝光 200hr ΔΥΙ 實施例1 0.5 0.6 0.9 1.0 1.15 1.25 實施例2 0.7 0.8 0.8 0.9 1.1 1.2 比較例1 0.73 2.06 4.96 5.95 8.76 11.26 比較例2 5.54 8.7 14.71 15.78 17.43 20.53 1352105 比較實施例1與比較例1和實施例2與比較例2之結果可 知，在基材表面塗佈具有紫外線吸收能力之塗層，具有較 佳的防黃化效果，因此可提供基材抗UV性質。 O:\94\94895.DOC5 -11 -

Claims (1)

1. 第093122284號專利申請案 卞文申請至里y換本(Ίηη ^ 9 拾、申請專利範圍： L年ΛΡ®正替麵丨 ^**^J 1-—種抗UV光學膜，其包含一基材，其特徵為至少有 一基材表面塗佈抗UV塗層，且該抗UV塗層包含無機 微粒和含丙烯酸系單體作為聚合單元之樹脂，其中 以總塗層重量計，無機微粒含量係為〇 〇1〜2〇重量 % ’丙烯酸系單體含量係為99.99〜70重量％。 2·如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該基材包含至 少一層高分子樹脂。 3. 如申請專利範圍第2項之光學膜，其中該該高分子樹 脂係選自於由聚酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚烯類 樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚胺基甲酸酯樹脂及其混合 物所構成群組。 4. 如申請專利範圍第丨項之光學膜，其中該無機微粒係 選自由氧化辞、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、硫 酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣及其混合物所構成群組。 5‘如申請專利範圍第4項之光學膜，其中該無機微粒之 粒徑為1〜100奈米。 6.如申請專利範圍第i項之組成物，其中該丙烯酸系單 體係具以下通式： h2c=c 、c=o i r2 其中Ri為氫原子或曱基；R2為氫原子、C6〜Ci8芳香 94895-1000902.doc 1352105 - 族基（aromatic group)、C丨〜Ci8 脂肪族基（aliphatic group)、經基院基（hydroxyalkyl)[CnH2n〇H， n=2〜10]、NI^C10H17。 7.如申請專利範圍第6項之光學膜，其中該丙烯酸系單 體係選自由（曱基）丙烯酸、（曱基）丙烯酸曱酯、（曱 基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸（異）丁酯、（甲基）丙烯 酸異辛醋、（甲基）丙烯酸環己酯及（曱基）丙烯酸羥基 癱 乙基酯及其混合所構成群組。 8·如申請專利範圍第丨項之光學膜，其中該塗層進一步 包含硬化劑。 . 9.如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該塗層進—步 ^ 包含螢光劑或紫外線吸收劑或其混合物。 ίο.如申請專利範圍第1項之光學膜，其係用於玻璃上作 為抗UV膜。 U.如申請專利範圍第1項之光學膜，其係用於液晶顯示 φ 器中作為背光源之抗UV反射膜。 94895-1000902.doc