TWI408406B - 低反射薄膜 - Google Patents

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Description

低反射薄膜 發明領域
本發明係與一種低反射薄膜有關，且更明確地係與包含有設置於一基材薄膜上之二層的具有高折射率硬質塗層，以及低折射率層之低反射薄膜有關。相較於傳統的低反射薄膜，該低反射薄膜可以藉由調低該硬質塗層以及該低折射率層的表面粗糙度，來改良表面硬度、抗括擦性以及移除指紋沾污情況的能力。
 發明背景
例如CRT、LCD與PDP顯示裝置會以其之螢幕上的影像來顯示電氣信號，在該電氣信號中會使用接著通常會產生靜電、電磁波之高電壓，並且周遭光線會反射於其之表面上，而對使用者的身體造成不利影響、減低視覺效果並且也易於引起眼睛疲累。因此，一種可以達成對顯示裝置周圍之物體的良好抗反射效果的之反射薄膜，係被設置於該顯示裝置的表面上，以具體實現一種在影像品質上具有更好的影像銳利度，並且可以不讓使用者的眼睛疲勞之螢幕。
通常，在一顯示裝置中之低反射薄膜係具有多層結構(如在PCT第JP2003-008535號中所揭示者)。其所揭示之低反射薄膜的具體例，分別包括有設置於基材薄膜上之一係為硬質塗層、高折射率層以及低折射率層的3層結構(如第2圖所顯示者)；一係為硬質塗層、中等折射率層、高折射率層以及低折射率層4層結構(如在第3圖中所顯示)；以及一係為硬質塗層、高折射率層、低折射率層、高折射率層以及低折射率層的5層結構(如在第4圖中所示)。
該硬質塗層係被提供以改良該基材薄膜之硬度，並且係被設置成與該基材薄膜接觸。該高折射率層、該低折射率層以及該中等折射率層，係被用來調整折射率並設置於該硬質塗層上。在此一情況中，該低折射率層的折射率係低於比該低折射率層接近該基材薄膜層之層次的折射率是很重要的，因而該低反射薄膜可以將該外部的環境光線完全反射。
通常，一低反射薄膜具有一可以調整該折射率之多層結構。然而，基於考量生產力、成本以及低反射薄膜的抗反射效果，其係為有利的來設置較小的層次數目。同時，由於該低反射薄膜係被設置於一顯示裝置的最外側，除了減少周圍光線之反射作用之外，其另外也需要抗刮擦性、抗污染保護作用、防靜電能力等等，以保護該顯示裝置與拋光作用結果。因此，已知折射層係具有超過一種的功能。該折射層的具體例包括有一抗靜電並且係具有硬質塗層的功能之高折射率硬質塗層，以及一抗污染低折射率層。
然而，在產生一種具有一或更多功能之折射率層時，其所可以使用的材料將會受到限制，並且將不可避免地需選擇與使用非常昂貴的材料，其接著會造成生產成本變高。同時，比起在僅考慮折射率下所產生的折射率層，該折射層所得到之在光學性質、透光度、混濁度以及抗紫外線特性上的降低現象係為不利的。特別是，對於高折射率硬質塗層而言其需使用大量的顆粒，該等顆粒係被選擇以達成在一大型顯示裝置中所需之高折射率與抗靜電能力，因而該硬質塗層的表面粗糙度就易於過大。對於低折射率層而言其需使用大量的低折射率顆粒，以降低該顯示裝置所產生的反射係數，因而該低折射率層的表面粗糙度就易於過大。
近來，在除了例如LCD、PDP電視之大顯示裝置之外，例如行動電話、PDA、PMP、遊戲裝置之小型行動裝置的領域中，也針對藉著減少周圍的反射光來提高特別是在戶外的可觀賞性。
然而，在將市售之大型顯示裝置的低反射薄膜運用於行動式應用中而沒有任何適用措施，就會面臨下列的問題。首先，在特別是利用一觸控板的行動式應用中，其比起大型顯示裝置，將會時常出現與使用者的皮膚接觸的情況。因此，比起大型顯示裝置，由於出汗、指紋沾染等等之污染的可能情況將會顯著地增加。基於此一理由，在一行動式應用中應該採取更多的措施，來對抗此等的污染情況。然而，大型顯示裝置之低反射薄膜在其之表面上，係具有由大量的顆粒所產生之細微的凸出與下凹部分，其等係被用來配合上述之光學特性。在該表面上之此等凸出與下凹部分將會對例如移除指紋沾染之污染情況造成阻礙。同時，在一特別是其中利用了一觸控面板來實施該應用之行動式應用中，以觸控筆或指甲敲擊等等方式以及用其他材料之方式來接觸的碰觸作用，會發生的比大型顯示裝置之情形更為頻繁，因而比起大型顯示裝置的情形，其係強烈地需要可以抵抗與其它硬質以及粗糙材料接觸之刮擦現象的高表面硬度。
 發明概要
本發明係被設計以克服上述的問題並符合該技藝之需求。本發明之目的係要提供一種在抗刮擦性與易於移除指紋沾染情況上，較為優良之低反射薄膜，並且降低典型地會因為添加昂貴的金屬氧化物而變高之生產成本。
本發明的上述與其他目的和優點將可以在參考該等隨附圖式，而閱讀例示說明本發明之較佳具體例的下列說明下而變得明顯。
本發明之上述目的可以藉由一種低反射薄膜來達成，其中一高折射率的硬質塗層(20)以及一低折射率層(30)，係被依序設置於一基材薄膜(10)的一側上，其之特徵在於該低折射率層(30)的該表面中，係具有細微的凹出部份與下凸部分，而該等細微的凹出與下凸部分之算術平均粗糙度，係介於0.0001μm與0.005μm之間。
較佳地，該低折射率層(30)包含有基於黏合樹脂之重量為100份下，係為3-15份的重量之中空氧化矽。
較佳地，該低反射薄膜之混濁度係低於3%。
較佳地，該低反射薄膜係具有一等於或大於3H之表面硬度。
較佳地，該低反射薄膜之水接觸角係等於或大於80°。
較佳地，該高折射率硬質塗層(20)之厚度係為1至50μm，而該低折射率層(30)之厚度則係為0.01至1.0μm。
較佳地，該低折射率層(30)包含有一在其之主幹中具有乙烯醚結構之氟化共聚物。
較佳地，該低折射率層(30)進一步包含有顆粒尺寸介於0.001μm與0.2μm之間的氧化矽顆粒。
較佳地，該低折射率層(30)包含有一以下列的化學式1來表示之矽烷偶合劑或是其之水解產物或試劑：
[化學式1]
R(1)a R(2)b SiX4-(a+b) ，其中R(1)與R(2)係分別地為一種具有一烷基、一烯基、一烯丙基、一鹵素基團、一環氧基、一胺基、一氫硫基、一甲基丙烯氧基或是一氰基之烴類基團，X係為一選自於由一烷氧基、一烷氧烷氧基、一鹵素基團以及一醯氧基所組成的群組之可水解取代基，a與b係分別地為0、1或2，而(a+b)也係為1、2或3。
較佳地，該低折射率層(30)進一步包含有一氟化化合物，舉例來說，其具有以下列之化學式2所表示的烷氧矽基之氟樹脂或者水解產物：
[化學式2]
R(3)c R(4)d SiX4-(c+d) ，其中R(3)和R(4)係分別地為一種具有一烷基、一烯基、 一烯丙基、一甲基丙烯氧基或甲基丙烯醯基、氟取代基之烴類基團，X係為一選自於由一烷氧基、一烷氧烷氧基、一鹵素基團以及一醯氧基所組成的群組之可水解取代基，c與d係分別地為0、1或2，而(c+d)也係為1、2或3。
較佳地，該低反射薄膜在以光線照射500小時之後，其所增加反射力差值係低於0.5%。
依據本發明，其在表面硬度、抗刮擦性以及指紋沾污移除能力上的效果係較為優秀，並且可以降低典型地會因為添昂貴的金屬氧化物而偏高之生產成本。
圖式簡單說明
本發明之特徵和優點將可以由下列參照隨附的圖式來例示說明較佳具體例的詳細說明而變得明顯，其中：第1圖係為依據本發明之一具體例的低反射薄膜的剖視圖；第2圖係為一具有由一硬質塗層、一高折射率層與一低折射率層所組成的3層結構之傳統低反射薄膜的剖視圖；第3圖係為一具有由一硬質塗層、一中等折射率層、一高折射率層與一低折射率層所組成的4層結構之傳統低反射薄膜的剖視圖；並且第4圖係為一具有由一硬質塗層、一高折射率層、一低折射率層、一高折射率層與一低折射率層所組成的5層結構之傳統低反射薄膜的剖視圖。
 較佳實施例之詳細說明
在下文中，本發明將參照本發明的具體例和圖式而更詳細地加以描述。對習於此藝者來說，那些具體例顯然是用來更詳細地例示說明本發明，並且本發明之範圍不應被侷限於那些具體例。
本案發明人已經試著要克服上述習知技藝的問題。結果，在將顆粒添加至一硬質塗料樹脂成分中來調整一硬質塗層之折射率，以形成其中基材薄膜上的硬質塗層可以被調整為具有高折射率之該高折射率硬質塗層時，我們發現藉由控制在該硬質塗層中所包含之最適顆粒尺寸以及其之含量比例，並同時排除被設置於該硬質塗層上之該低折射率層上形成過度的凸出與下凹部份的因素，其將可以產生一種可以輕易地移除低指紋沾污與類似污染，並且可以抵抗由觸控筆所導致之刮擦情況的表面粗糙度等等之反射薄膜。
第1圖係為依據本發明之一具體例的低反射薄膜的剖視圖。在第1圖中之該低反射薄膜係藉著將一高折射率硬質塗層20以及一低折射率層30，依序設置於基材薄膜10上而產生。該低反射薄膜可以在該基材薄膜10的相對側邊上具有一保護薄膜、一膠黏層以及一釋放薄膜。
依據本發明，其提供一種在表面硬度、抗刮擦性等等物理性質上較為優良的低反射薄膜，並且可以藉著降低一高折射率硬質塗層與一低折射率層之算術平均粗糙度(Ra)，來改善指紋沾污之移除能力。同時，依據本發明，其提供一種可以較低成本來加以生產之低反射薄膜，其係典型地會因為添加昂貴的金屬氧化物而變高。
為了達成上述之目的，本案發明人已經研究發現一種解決方式，並因而發現該目的可以一種抗反射薄膜來達成，其具有依序設序設置於一基材薄膜的至少一側邊上之高折射率硬質塗層20與低折射率層30，並且該算術平均粗糙度(Ra)係被控制於0.0001μm與0.005μm之間的。
依據本發明之該低反射薄膜，可以藉著將其黏附於一影像顯示側邊或是其之前側面板的表面上，而施加於一影像顯示裝置上。
較佳地，在依據本發明之該低反射薄膜中之該基材薄膜10，係具有一高透光度以及一低混濁度，以用來作為一顯示裝置的元件(在此，也被稱為“顯示元件”)。舉例來說，在400至800nm的波長範圍內之該透光度，係較佳地為至少40%，且更佳地為至少60%。該混濁度值係較佳地不高於5%，且更佳地係不高於3%。在該薄膜被用來作為一顯示元件的時候，如果上述條件中之一或兩者並未被滿足的話，其所顯示之影像可能就不會清晰。相較於可進行生產的範圍，該透光度之上限係係為99.5%左右，而該混濁度值之的下限值則係為0.1%左右，以達成所欲之效果。
該基材薄膜10並未侷限於一特定類型，並且其可以適當地選自於通常用於已知塑膠基材薄膜的樹脂材料。該基材薄膜10的該樹脂材料之具體例，包括有具有選自於具有由酯類、乙烯、丙桸、二乙酸酯、三乙酸酯、苯乙烯、碳酸酯、甲基戊烯、碸類、二醚酮(etherethylketone)、醯亞胺、氟、尼龍、丙烯酸酯、脂肪族烯烴等等所組成之群組的次單體之聚合物或共聚物。其係較佳地為具有選自於具有由酯類(舉例來說，聚對苯二甲酸乙二酯)、乙酸酯(舉例來說，三乙酸纖維素)、以及丙烯酸酯(舉例來說，聚甲基丙烯酸甲酯)等等所組成之群組的次單體之聚合物或共聚物。其之原因在於其等所產生之薄膜的透明度、強度以及厚度一致性良好。特別是在透明度、混濁度值以及機械性質方面，由具有酯類之次單元的聚合物所組成之基材薄膜10係為較佳的。
此等聚酯樹脂之具體例包括有聚對苯二甲酸乙二酯、聚-2,6-對萘二甲酸亞乙基酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚-α,β-雙(2-氯苯氧基)乙烷-4,4’-二羧酸亞乙基酯，等等之聚酯樹脂。在這些聚酯中，其可以與20莫耳%或更少的二羧酸成分或是二醇成分進行共聚合作用。在該等典型的聚酯樹脂中，通常會考量品質、經濟效率與類似因素，而聚對苯二甲酸乙二酯係特別較佳的。其也可以運用該等樹脂中之一種類型或是二或更多類型之組合。
在依據本發明之低反射薄膜中之該基材薄膜10的厚度並未被侷限於特定數值，但是其通常係為5至800μm，且較佳地為10至250μm。該基材薄膜10可以是一種將二或更多的薄膜以已知的方式來黏結之薄膜。
同時，該基材薄膜10可以在形成該高折射率硬質塗層20之前經過表面處理(例如電暈放電、輝光放電、火燄處理、蝕刻作用或是粗化加工)。同時，為了促進膠黏性，該高折射率硬質塗層20可以在將該基材薄膜的表面加以塗覆以作為一底層塗層之後形成(舉例來說，以聚胺基甲酸酯、聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚環氧基丙烯酸酯，鈦酸鹽化合物等等，進行塗覆)。特別是，該基材薄膜之一較佳具體例係藉著施加一作為底層塗層之組成物而產生，該組成物係包含有一藉著將丙烯酸化合物接枝至具有一親水性基團之聚酯樹脂，而產生之共聚物以及交聯黏著劑，以改良膠黏性以及例如耐熱性、抗濕性，等等之良好的耐用性。
在依據本發明之該低反射薄膜中的高折射率硬質塗層20係被形成於該基材薄膜10上，其中該層次20必須包含有(甲基)丙烯酸酯化合物。該(甲基)丙烯酸酯化合物係藉著光化性光線來對其加以照射，而以自由基進行聚合，並改善所產生之薄膜的耐溶劑性或硬度。特別是，該丙烯酸酯化合物之具體例，包括有單功能基丙烯酸酯，舉例來說，甲基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、氫氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、氫氧基丙基(甲基)丙烯酸酯。同時，在一個分子中具有二或更多(甲基)丙烯醯基之該多功能基(甲基)丙烯酸酯化合物係特別較佳的，因為其等可以改良所產生的薄膜之耐溶劑性。該多官能基(甲基)丙烯酸酯化合物的特定具體例，包括有季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(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、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等等，上述單體可以被單獨地或是與其等之二或更多類型組合運用。
在該用於形成本發明的該高折射率硬質塗層20中之該樹脂成分，可以包含有例如烷基矽酸鹽與其之水解產物、膠態氧化矽、乾燥氧化矽、潮濕氧化矽以及三氧化鈦，或是分散於膠體與類似物中之氧化矽顆粒之無機顆粒，以改善該硬質塗層的硬度。
該高折射率硬質塗層20之厚度係依據需求而適當地選擇，但是其係典型地為1μm至50μm，而較佳地為2μm至30μm。如果該硬質塗層20之厚度係少於1μm，所產生之薄膜的表面硬度將會不利地不足，而導致其易於產生刮痕。如果其係超過50μm的話，所產生之薄膜的透明度可能會因此降低而增加薄膜混濁度值。該硬化薄膜也不應該是脆弱的，所以在該薄膜被摺疊與彎曲的時候，高折射率硬質塗層20才不會容易碎裂。
在形成本發明之該硬質塗層20時，其可以使用一起始劑以促進該所施加的黏合劑成分之硬化作用。該起始劑係藉著自由基反應、陽離子反應、陰離子反應與類似反應之方式，來起始或促進該所施加之黏合劑成分的聚合及/或交聯反應，而傳統已知之光聚合作用起始劑都可以用於本發明中。特別是，該起始劑的具體例可以包括有例如二硫代氨基甲酸硫化鈉、一硫化二苯、一硫化二苯并噻唑、二硫化物，等等之硫化物；例如，噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮，等等之噻吨酮衍生物；例如腙、偶氮二異丁腈，等等之偶氮化合物；例如苯并重氮， 等等之重氮化合物；例如二苯乙醇酮、二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚、二苯基酮、二甲基氨基二苯基酮、米蚩酮(Michler’s ketone)、苄基蒽醌、t-丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-氯基蒽醌，等等之芳香族羰基化合物；例如，p-二甲基氨基的苯甲酸甲酯、p-二甲基氨基苯甲酸甲酯、p-二甲基氨基苯甲酸丁酯、p-二乙基氨基苯甲酸異丙酯，等等之二烷基氨基苯甲酸酯；例如苯甲醯過氧化物、二-t-丁基的過氧化物、二枯基過氧化物、枯烯過氧化物，等等之過氧化物；例如9-苯基吖啶、9-p-甲氧基苯基吖啶、9-乙醯基氨基吖啶、苯并吖啶，等等之吖啶衍生物；例如9,10-二甲基苯并啡、9-甲基苯并啡、10-甲氧基苯并啡，等等之啡衍生物；例如6,4’,4”-三甲氧基-2,3-二苯基喹啉，等等之喹啉衍生物；2,4,5-三苯基咪唑二聚物、2-硝基芴、2,4,6-三苯基吡喃鎓四氟化硼、2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三氮雜苯、3,3’-羰基雙香豆素、硫代米蚩酮(thiomichler’s ketone)、2,4,6-三甲基二苯乙醇酮二苯基膦氧化物、寡聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮，等等。
同時，在形成本發明中之該硬質塗層20的時候，胺化合物可以共存於該光聚合作用起始劑中，以避免由於氧氣抑制作用所造成之起始劑的靈敏度減低之現象。該胺化合物並未侷限於特定類型，並且只要其等係為非揮發性的，其等可以是脂肪族胺化合物或是芳香族胺化合物。該胺化合物之具體例有三乙醇胺、甲基二乙醇胺，等等。
在依據本發明之低反射薄膜中的硬質塗層20之必要成分，係為如上所述的黏合劑成分與光聚合作用起始劑，並且如果有需要的話，其可以包含有例如一聚合作用抑制劑、一硬化催化劑、一抗氧化劑、一分散劑、一調平劑、一矽烷偶合劑等等之任何添加劑。
為了使該硬質塗層20之結構成分具有導電性，該層次可以進一步包含有例如聚吡咯與聚苯胺之導電性聚合物，以及例如金屬鉗合與螫合化合物之有機金屬化合物。為了改善硬質塗層20之表面硬度，該層次可以進一步包含有用來作為結構成分的例如烷基矽酸鹽與其之水解產物、膠態氧化矽、乾燥氧化矽、潮濕氧化矽和以及三氧化鈦，或是分散於膠體與類似物中之氧化矽顆粒的無機顆粒。
接著，依據本發明之低反射薄膜中之該低折射率層30，係被形成於該高折射率硬質塗層20上，並且係本質上包含有氟化合物。
被用於本發明中之氟化合物係較佳地藉由加熱或是離子化射線來進行交聯。該經交聯的氟化合物可以是具有未飽和基團之氟單體，或具有交聯基團的氟聚合物，或是具有一氟單體次單元以及用來提供交聯基團之單體的氟共聚物。
在其之主幹具有一乙烯基醚結構的氟共聚物係為特別較佳的。該氟共聚物係較佳地具有至少30重量%之氟含量，並且一烯烴鏈係較佳地具有以聚苯乙烯換算下至少為500，且較佳地為至少5000之數量平均分子量的氟。此等氟共聚物可以藉著將一包含有氟化合物與乙烯基醚化合物之 可硬化組成物加以聚合而獲得。較佳地，如果有需要的話，其可以藉著將一包含有氟代烯烴化合物、可以與氟代烯烴化合物聚合之乙烯基醚化合物，以及一反應性乳化劑混合物之可硬化組成物加以聚合而獲得。該用來形成氟共聚物之可硬化成分，係較佳地包含有該作為一種成分之反應性乳化劑。使用該反應性乳化劑成分使得該氟共聚物可以良好的塗敷作用與流平效果來進行施加。該反應性乳化劑係較佳地特別為一非離子性反應性乳化劑。
在低折射率層30中所包含之該氟共聚物中，來自於該包含有氟的氟代烯烴化合物之該結構單元的比率，係為20至70莫耳%，較佳地為25至65莫耳%，且更佳地為30至60莫耳%。如果來自於該氟代烯烴化合物之該結構單元的比率係低於20莫耳%，在所獲得的氟共聚物中之氟含量可能會太小，因而所得到之低折射率層30之折射率就會不夠低。同時，如果來自於該氟代烯烴化合物之該結構單元係高於70莫耳%，該所得到之低折射率層30就會因為塗料液體之均勻度劣化，並因此使其難以形成一塗覆薄膜而並非是所欲的，並且該層次30之透明性將會降低，並且不會緊密地黏附一所需之基材上。
在該氟共聚物中，來自於該具有乙烯醚結構之化合物成分的結構單元之比率，係為10至70莫耳%，較佳地為15至65莫耳%，且更佳地為30至60莫耳%。如果來自於該有乙烯醚結構的化合物成分之該結構單元係低於10莫耳%，該塗料液體之均勻度就會劣化，並因此難以形成一均勻的塗覆薄膜。如果該比率係高於70莫耳%，該低折射率層30在例如透明度以及低折射率中之光學性質，就會降低而並非是所欲的。使用具有例如氫氧基或環氧基之反應性官能基的單體來作為一具有該乙烯醚結構之化合物成分，會因為所得到的可硬化樹脂組成物，係被用來作為塗層材料而係為較佳的，因為經硬化的薄膜之強度將可以被改善。該具有氫氧基或環氧基之單體比上總單體量的比率，係為0至20莫耳%，較佳地為1至20莫耳%，且更佳地為3至15莫耳%。如果該比率係高於20莫耳%，所得到之低折射率層30在光學性質上可會劣化，並且可能會導置一脆弱之經硬化薄膜。在包含有一反應性乳化劑之該氟共聚物中，來自於該反應性乳化劑成分的次單元之該比率係為0至10莫耳%，且較佳地為0.1至5莫耳%。如果該比率高於10莫耳%，所得到之低折射率層30可能會具有膠黏性，且使得其會因為不易處理以及該塗層材料的抗濕性會降低而並非是較佳的。
同時，本發明之該低折射率層30之特徵在於其包含有基於黏合劑樹脂的重量為100份下，係為3至15份的重量之中空氧化矽顆粒。在此一情況中，低於3份的重量之中空氧化矽顆粒含量，會導致該折射率增加因而使得反射率增加。超過15份的重量之中空氧化矽顆粒含量，會導致該表面之凸出與下凹部份的該算術平均粗糙度值Ra增加，而因此不利地增加反射率，同時會減低表面硬度、抗刮擦以及指紋沾污移除能力，並且會因為包含有昂貴的中空氧化矽顆粒而增加生產成本。
同時，將除了在依據本發明之低折射率層30中之氟化共聚物將外的交聯化合物加以混合係為較佳的，同時其由於可以提供一定的可硬化特性來改善可硬化性質，而將會是有效。
該交聯化合物之具體例包括有氨基化合物、季戊四醇、多酚、二醇、烷基矽酸鹽，以及例如其等之水解產物的具有氫氧基化合物等等。該用來作為交聯化合物之氨基化合物，係為一能夠與在該氟化合物中之該氫氧基或該環氧基進行反應之具有胺基的化合物(舉例來說一氫氧基烷基胺基或是烷氧基烷基胺基)，該化合物總共係具有二或更多個來自上述胺基之一或兩者的基團。該氨基化合物之具體例特別包括有蜜胺化合物、尿素化合物、苯胍胺化合物以及乙二醇脲化合物。該蜜胺化合物已知係為一種具有其中氮原子係與一三氮雜苯環連結之架構的化合物，舉例來說，蜜胺、烷基蜜胺、羥甲基蜜胺、烷氧基甲基蜜胺等等。在其等之中，該在一分子中總共係具有二或更多個該羥甲基與該烷氧基甲基中之一或兩者的基團之化合物，係為較佳的。藉由將蜜胺與甲醛在鹼性環境下進行反應，其所獲得之羥甲基蜜胺、烷氧基甲基蜜胺或是其等之衍生物是特別較佳的。尤其是，烷氧基甲基蜜胺會因為良好的保存穩定性，以及在該可硬化樹脂組成物中所獲得之良好的反應效果，而係為較佳的。在被用來作為交聯化合物之羥甲基蜜胺以及烷氧基甲基蜜胺上並沒有特別的限制，其並且可以使用在“Plastic Material [8] Urea Melamine Resin”(由Nitgan High School Newspaper所出版)此一文件中所描述之方法所得到之各種不同的樹脂。尿素化合物之具體例係為羥甲基烏龍(methylol uron)和烷氧基甲基烏龍(alkoxy methyl uron)，其等具有自其等所衍生之聚羥甲基尿素、烷氧基甲基尿素，以及除了尿素之外的一烏龍環。就尿素衍生物之化合物來說，在上述文件中所描述之各種不同樹脂都可以被運用。
基於氟共聚物的重量係為100份下，此等交聯化合物的含量係為3至70份的重量，較佳地為3至50份的重量，且更佳地為5至30份的重量。如果該交聯化合物的含量少於3份的重量，以塗敷與硬化作用所形成之的薄膜，可能無法得到所欲之耐久性等級。如果該交聯化合物的含量超過70份的重量，其在與氟共聚物的反應中將難以避免膠凝現象，同時該經硬化薄膜也不具有低折射率，因而所產生的硬化薄膜可能沒有辦法如其所需要強硬。
該低折射率層30係較佳包含有氧化矽顆粒及/或一矽烷偶合劑，以及/或是具有烷氧矽基之氟樹脂，以增進表面硬度、抗刮擦性與移除指紋沾污的能力。
該氧化矽顆粒成分較佳地包含有乾燥氧化矽、潮濕氧化矽，以及分散於膠體中之氧化矽顆粒，更佳地包含有分散在膠體中之氧化矽顆粒。該氧化矽顆粒之平均主要顆粒直徑(球體當量直徑；BET法)通常為0.001至0.2μm，且較佳地為0.001至0.005μm。如果該平均顆粒直徑落在該較佳範圍內，低折射率30之透明度就不會減低，而表面硬度就可以被輕易地改善。同時，該氧化矽顆粒的形狀係較佳地為球狀或中空圓筒狀。對於該氧化矽顆粒而言，其也可以使用每個都具有不同之平均顆粒直徑之二或更多種顆粒成分。該氧化矽顆粒可以經過表面處理。就該表面處理而言，其可以使用例如電漿放電或電暈放電之物理表面處理，或是運用偶合劑之化學表面處理，但是其係較佳地使用化學處理作用。就該化學處理作用而言，其係較佳地使用該矽烷偶合劑。在固態物質比率中，來自氧化矽顆粒之成分係為3至50%，較佳地為3至40%，且更佳地為3至15%。如果來自氧化矽顆粒的成分之比率係落在該較佳範圍內，該所得到的低折射率30係具有所需之表面硬度與抗刮擦性等級，並且係具有在例如透明度、低折射率等等上之良好的光學特性。
該矽烷偶合劑係為一種以該化學式1來表示之化合物或是其之水解產物：
[化學式1]
R(1)a R(2)b SiX4-(a+b) ，
在此，R(1)與R(2)係為一種具有烷基、烯基、烯丙基、鹵素基團、環氧基、胺基、氫硫基、甲基丙烯氧基、氰基等等之烴類基團。X係為一選自於由烷氧基、烷氧烷氧基、鹵素基團以及醯氧基所組成的群組之可水解取代基。在上述的化學式1中，a與b係分別地為0、1或2，而(a+b)也係為1、2或3。在固態物質比率中，來自該矽烷偶合劑之成分係為5至70%，較佳地為15至65%，且更佳地為20至60%。在來自該矽烷偶合劑的成分之比率係落在該上述較佳範圍內時，該所得到的低折射率30係具有所需之表面硬度與抗刮擦性等級，並且係具有在例如透明度、低折射率等等上之良好的光學特性。
該具有烷氧矽基之氟樹脂係為一種以化學式2來表示之化合物或是其之水解產物。
[化學式2]
R(3)c R(4)d SiX4-(c+d) ，
在此，R(3)和R(4)係為一種具有烷基、烯基、烯丙基、甲基丙烯氧基或甲基丙烯醯基、氟取代基等等之烴類基團。X係為一選自於由烷氧基、烷氧烷氧基、鹵素基團或丙烯醯氧基所組成的群組之可水解取代基，c與d係分別地為0、1或2，而(c+d)也係為1、2或3。
在固態物質比率中，來自該具有烷氧矽基之氟樹脂的成分係為20至90%，較佳地為25至80%，且更佳地為30至70%。在來自該具有烷氧矽基之氟樹脂的成分之比率係落在該上述較佳範圍內時，該所得到的低折射率30係具有所需之表面硬度等級，並且係具有在例如透明度、低折射率等等上之良好的光學特性。
在形成本發明中之低折射率層30時，可以使用一硬化催化劑以促進塗層液體之硬化。較佳的硬化催化劑係用來促進矽烷偶合劑的縮合作用，舉例來說一酸性化合物。較佳的典型酸性化合物係為路易斯酸化合物。典型的路易斯酸化合物係為例如乙醯乙酸鋁之金屬烷氧化物，或是金屬螫合物。該硬化催化劑之含量係被適當地選擇，但是其在該矽烷偶合劑為100份的重量之基礎下，係大約為0.1至10份的重量。
如果有需要的話，在形成本發明之該低折射率層30的時候，可以添加各種不同的添加劑，舉例來說一聚合作用抑制劑、抗氧化劑、分散劑，調平劑，等等。
為了在依據本發明的該低反射薄膜中產生高度透明之性質，其係較佳地將該薄膜的混濁度值維持在低於3.0%，且較佳地係低於2.7%。如果該混濁度值係高於3.0%，就無法獲得該疊合薄膜所需之透明度。
同時，為了使該低折射率層30具有一所需之表面硬度、抗刮擦性以及該指紋沾污移除能力等級，就需要在該低折射率層的表面上形成細微的凸出與下凹部份。一般認為在表面粗糙度、表面硬度之間以及凸出與下凹部份的關係，係源自於下列的機制。那是指，在以一塊鋼絲絨等等物件於該細微的凸出與下凹部份上滑動的時候，該塊鋼絲絨僅會與欲進行滑動的凸出部份接觸。因此，該算術平均粗糙度Ra值越大該凸出部份就越高，而因此會阻礙該鋼絲絨滑動，因而該表面硬度與抗刮擦性就會降低。結果，該算術平均粗糙度Ra值越小，就越可以改良該表面硬度與抗刮擦性。該低折射率層30的表面之算術平均粗糙度值Ra，基本上係介於0.0001μm與0.025μm的範圍之間。其係較佳地為介於0.0001μm與0.010μm之間，且更佳地為介於0.0001μm與0.005μm之間的範圍內。高於該特定範圍之該低折射率層30的表面之該算術平均粗糙度值Ra，會導致該層次30之混濁度值增加，因此會造成透明度降低。在該凸出與下凹部份之算術平均粗糙度值Ra高於該特定範圍下，其將難以改善表面硬度與抗刮擦性。為了在本發明之該低折射率層30的表面上形成細微的凸出與下凹部份，其係較佳地包含有例如膠態氧化矽、乾燥氧化矽、潮濕氣氧化矽、三氧化鈦、玻璃粉粒、氧化鋁、碳化矽、氮化矽等等、膠態氧化矽顆粒等等之無機顆粒。其係更佳地包含有膠態氧化矽顆粒。特別是，該細微的凸出與下凹部份係較佳地可以其之平均顆粒尺寸係介於0.001和0.005μm之間的範圍內之氧化矽顆粒來形成。
為了要使得本發明之該低折射率層30的表面具有一低反射率，該高折射率硬質塗層20以及該低折射率層30之產品的厚度，係較佳地分別地為物體光線(通常為可見光)之波長的1/4。因此，在該硬質塗層20與該低折射率層30中，該產品的厚度與折射率n之四倍值，係較佳地落在在380而且780nm之間。那是指，該折射率(n)與該硬質塗層20以及低折射率層30的厚度(d)之間的關係，係較佳以地符合依據下列的等式1之範圍：
[方程式1]
n．d=λ/4，
其中λ代表可見光波長範圍，其通常為380nm≦λ≦780nm。
本發明之該低反射薄膜具有低反射率，該硬質塗層20的厚度係較佳地為1至50μm，且更佳地為2至30μm。該低折射率層30的厚度範圍係較佳地為0.01至1.0μm，且更佳地為0.05至0.12μm。如果該硬質塗層20與低折射率層30之各別厚度未落於該特定範圍內，其就無法符合上述等式1，而該疊合薄膜在該低折射率層30之側邊上的表面就無法具有低反射率。
同時，為了使該疊合薄膜在本發明之該低折射率層30的該側邊上之表面具有低反射率，該低折射率層30之折射率係小於該硬質塗層20的折射率，也就是說，該低折射率層30的折射率/該硬質塗層20的折射率，係較佳地為小於1.0而更佳地為0.6至0.95。該低折射率層30的折射率係較佳地不大於1.47，且更佳地為介於1.40與1.45之間。具有小於1.40之折射率的樹脂，會導致該表面的凸出和下凹部份之該算術平均粗糙度值Ra，藉著氧化矽顆粒含量的增加而增加，藉此不利地減低表面硬度、抗刮擦能力等等之性質，此外超過1.47之折射率會導致一高反射率。
在下文中，將詳細地描述一種產生在表面硬度、抗刮擦性以及指紋沾污移除能力方面較為優越之低反射薄膜的方法。
該依據本發明之低反射薄膜，可以藉著將包含有(甲基)丙烯酸酯化合物之高折射率硬質塗層20，以及一包含有氟化合物之低折射率層30，依序設置於該基材薄膜10的至少一側邊上而加以生產。在本發明中，該高折射率硬質塗層20與低折射率層30，可以藉著產生一種其中各別的成分係較佳地被分散於一溶劑中之溶液、在一基材薄膜上施加該溶液，然後將所產生之薄膜加以乾燥與硬化而形成。
該用於形成本發明之高折射率硬質塗層20的溶劑，係被混合以改善本發明之成分的塗覆或印刷效果，而同時用來溶解該黏合劑成分，並且其並未被侷限於特定之類型，而可以是任何傳統上已知類型的有機溶劑，只要其可以溶解該黏合劑成分。特別是，基於本發明的成分之黏度穩定性以及乾燥效能，較佳的有機溶劑係具有一係為60至180℃的沸點。此等有機溶劑之具體例有甲醇、乙醇、異丙醇、n-丁醇、第三丁醇、乙二醇單甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇單甲醚、環己酮、乙酸丁酯、異丙基丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二乙醯基丙酮、乙醯基丙酮等等。其等可以被單獨地或是以其等之二或更多種類型來組合使用。
同時，該有機溶劑的含量可以被加以選擇，以使得該組成物可以得到適當的黏性程度，而得到依據塗覆方式或印刷方式來說之良好的可加工性，但是其在該組成物之固體密度中通常係最多為60重量%，且較佳地最多為50重量%。大體而言，光聚合作用起始劑係被添加至其中該黏合劑成分係被溶解於一有機溶劑中之該溶液內，以將其均勻地溶解。
同時，在形成該低折射率層30時，一主要地由氟化合物所組成之可硬化成分，係被分散在選自於至少一種類型之選自於甲醇、乙醇、異丙醇、n-丁醇、第三丁醇、乙二醇單甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇單甲醚、環己酮、乙酸丁酯、異丙基丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二乙醯基丙酮、乙醯基丙酮等等的溶劑中。所產生之混合物然後係較佳地被施加，以藉著將該所塗覆之薄膜乾燥與硬化而形成一低折射率層30。在此一情況中，該溶劑的含量可以隨著該組成物所需之黏性程度、被硬化薄膜所需要之厚度、乾燥溫度等等狀況而改變。
同時，該依據本發明之所設置的薄膜之層次結構，係較佳地在基材薄膜10的至少一側邊上，其包括有一含有(甲基)丙烯酸酯化合物之高折射率硬質塗層20，以及一含有氟化物化合物之低折射率層30。同時，為了在該基材薄膜10之一側邊上形成數個高折射率硬質塗層20，低折射率層30係較佳地位在同一薄膜10之相同側邊的最外側表面上，以形成數個低折射率層30。可選擇地，在根據該基材薄膜10之該高折射率硬質塗層20的相對側邊上，可以形成一底層以及一透明導電性層。一抗濕層與保護層可以進一步選擇性地形成於樹脂層的表面上。該抗濕層與該保護層之厚度係較佳地不大於20nm，以使其不會對抗反射作用造成影響。
一種具有依據本發明之低反射薄膜的薄膜顯示裝置，可以藉著在該疊合薄膜之該低折射率層30上形成膠黏層，並接著將一保護薄膜黏附於該膠黏層上而產生。只要該膠黏層可以藉由黏附的方式來達成膠黏作用，其並未被侷限於特定的類型。
該用來形成膠黏層之膠黏劑可能是以橡膠為基礎、以乙烯聚合作用為基礎、以縮合聚合作用為基礎、以熱固化樹脂為基礎，以及以矽樹脂為基礎等等。在其等之中，典型的橡膠膠黏劑，係為以丁二烯-苯乙烯共聚物為基礎(SBR)、以丁二烯-丙烯腈共聚物為基礎(NBR)、以氯丁二烯聚合物為基礎、以異丁烯-異戊二烯共聚物(異丁橡膠)為基礎等等。典型之以乙烯聚合物為基礎的膠黏劑，係為丙烯酸樹脂為基礎，以苯乙烯樹脂為基礎、以乙酸乙烯酯-乙烯共聚物為基礎，以及以氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為基礎等等。典型的以縮合聚合作用為基礎的膠黏劑，係為以聚酯樹脂為基礎。典型之以熱固化樹脂為基礎的膠黏劑，係為以環氧樹脂為基礎、以胺基甲酸乙酯樹脂為基礎、以甲醛樹脂為基礎等等。該樹脂可以被單獨地或使是與其之二或更多類型組合使用。
同時，該膠黏劑可以是溶劑型或非溶劑型。為了形成該膠黏層，其可以使用一般技術來塗覆例如上述之膠黏劑。同時，該膠黏層可以包含有染色劑。其可以藉著將含有例如色素或染料之染色劑混合於該膠黏劑中，而輕易地達成。在包含有染色劑的情況中，依據本發明之疊合薄膜在550nm下的透光度，係較佳地落在40與80%之間。同時，在依據本發明之疊合薄膜係被用來作為電漿顯示器時，其需要淺灰色或藍灰色來傳輸光線，並改善在顯示器所需發出的光中之色彩純度與對比。因此，其係藉著使用包含有色素之此等膠黏層而達成。
該包含有保護薄膜之樹脂材料並未被侷限於特定的類型，並且係可以選自用於已知塑膠基材薄膜的樹脂材料。該用於保護薄膜之樹脂材料的具體例包括有酯類、乙烯、丙桸、二乙酸酯、三乙酸酯、苯乙烯、碳酸鹽、甲基戊烯、碸、乙醚乙基酮、尼龍、丙烯酸酯、具有選自於脂肪族烯烴的次單體之聚合物或共聚物。在其等之中，其係較佳地使用具有一次單體之聚合物或共聚物，該次單體係選自於由例如聚乙烯等等之乙烯為基礎、以丙烯為基礎、以例如聚對苯二甲酸乙二酯等等之酯類為基礎的群組者。特別地，在透明度與機械特性方面，其係較佳地為一種包含具有以酯類為基礎之次單元的基材。
具有依據本發明之低反射薄膜的顯示器之過濾器，係藉著將該疊合薄膜施加至一螢幕的顯示表面，及/或該顯示器(舉例來說，LCD、PDP、ELD(電致發光顯示器)、或CRT、PDA)之一前側面板的該表面而獲得，其中該低反射薄膜係被施加至顯示表面，並且一膠黏層係被設置於該疊合薄膜與該顯示表面之間。
具有該低反射薄膜的顯示器，也可以藉著將依據本發明之該低反射薄膜黏，附至一LCD、PDP、ELD或CRT、PDA等等的顯示螢幕之顯示側邊上而獲得，其中該低反射薄膜係被施用至供顯示用的薄膜且一膠黏層係被設置於該疊合薄膜與該顯示螢幕的表面之間。
用來將如此所產生之該疊合薄膜，緊密地黏附於該顯示螢幕的表面及/或該前側面板的表面之方法，並未被侷限於特定的類型，並且係被用來將一膠黏層施加至該顯示元件或基材薄膜10、將該膠黏薄膜乾燥，然後使用一壓軋滾筒與類似物來將該顯示元件與該薄膜10與該疊合薄膜黏 接，以使得該低折射率層30成為一表面層，其中一膠黏層係被設置於該基材薄膜10與該顯示元件之間。藉由該方法可以獲得一具低反射薄膜之顯示濾波器，以及一具有低反射薄膜之顯示器。
在下文中，本發明將參照本發明的較佳具體例而更詳細地加以描述，而習於此藝者顯然瞭解本發明不應被侷限於那些具體例。
具體例1 形成一高折射率硬質塗層20
一種用於產生一硬質塗層的溶液，係藉著將一光起始劑(100%的固體)(IRGACURE-184，其係可以自Ciba Specialty Chemicals Co.公司取得)添加至一混合物中而產生，該混合物係藉著將一含有丙烯酸酯之高折射率硬質塗料樹脂(100%固體，UV-9100B，其係可以自Japan Synthetic Chemical Industry Co.公司取得)溶解於異丙醇(IPA)中，然後藉著將上述材料(寡聚物：IPA：光起始劑=48.8wt%：48.8wt%：2.4wt%)均勻地混合而產生。在此一情況中，添加於該混合物中之光起始劑的含量，係為硬質塗料樹脂成分的含量之0.05倍。該經過均勻混合的溶液係以一微重力塗覆器(microgravia coater)，而施加至一厚度為100μm的聚酯薄膜基材10(Lumirror，可以自Toray Co.公司取得)的該表面上。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以0.5J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約2.0μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.003μm的凸出與下凹部份之高折射率硬質塗層20。
形成一低折射率層30
一氟化共聚物(氟代烯烴/乙烯基酯共聚物)塗漆(10%固體)(TU2263，可以自JSR Co.公司取得，基於黏合劑樹脂為100份的重量下，該中空氧化矽係為5份的重量)係被溶解於異丙醇中(氟化共聚物：異丙醇=8.2wt%：91.8wt%)。藉由混合上述的材料而得到之該所產生的塗料溶液，係以一微重力塗覆器(microgravia coater)，而施加成大約為112至116nm的厚度。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以0.5J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約0.1μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.003μm的凸出與下凹部份之低折射率層30。
具體例2 形成一高折射率硬質塗層20
一種用於產生一硬質塗層的溶液，係藉著將一光起始劑(100%的固體)(IRGACURE-184，其係可以自Ciba Specialty Chemicals Co.公司取得)添加至一混合物中而產生，該混合物係藉著將一含有丙烯酸酯之高折射率硬質塗料樹脂(100%固體，UV-9100B，其係可以自Japan Synthetic Chemical Industry Co.公司取得)溶解於異丙醇(IPA)中，然後藉著將上述材料(寡聚物：IPA：光起始劑=48.8wt%：48.8wt%：2.4wt%)均勻地混合而產生。在此一情況中，添加於該混合物中之光起始劑的含量，係為硬質塗料樹脂成分的含量之0.05倍。該經過均勻混合的溶液係以一微重力塗覆器(microgravia coater)，而施加至一厚度為100μm的聚酯薄膜基材10(Lumirror，可以自Toray Co.公司取得)的該表面上。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以0.5J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約2.0μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.003μm的凸出與下凹部份之高折射率硬質塗層20。
形成一低折射率層30
一氟化共聚物(氟代烯烴/乙烯基酯共聚物)塗漆(10%固體)(TU2207，可以自JSR Co.公司取得，基於黏合劑樹脂為100份的重量下，該中空氧化矽係為10份的重量)係被溶解於異丙醇中(氟化共聚物：異丙醇=8.2wt%：91.8wt%)。藉由混合上述的材料而得到之該所產生的塗料溶液，係以一微重力塗覆器(microgravia coater)而於該高折射率硬質塗層20的該表面上，施加成大約為112至116nm的厚度。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以0.5J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約0.1μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.005μm的凸出與下凹部份之低折射率層30。
比較具體例1 形成一高折射率硬質塗層20
一種用於產生一高折射率硬質塗層的溶液，係藉著將包含有一硬質塗料樹脂以及一光起始劑之11.1重量%的塗漆(50%的固體，KZ7528，可以自JSR Co.公司取得)，與一包含有平均顆粒尺寸為20至40nm的氧化銦錫(ITO)顆粒之 88.9重量%的溶液(25%的固體，50926-11-9，可以自SIGMA-ALDRICH Co.公司取得)，均勻地混合並分散於異丙醇中而產生。在此一情況中，在該溶液中之ITO顆粒的含量係等於該硬質塗料樹脂成分的含量。該均勻混合的溶液係以一微重力塗覆器(microgravia coater)，而施加至一厚度為100μm的聚酯薄膜基材10(Lumirror，可以自Toray Co.公司取得)的該表面上。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以1.0J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約2.0μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.015μm的凸出與下凹部份之高折射率硬質塗層20。
形成一低折射率層30
一氟化共聚物(氟代烯烴/乙烯基酯共聚物)塗漆(10%固體)(TU2263，可以自JSR Co.公司取得，基於黏合劑樹脂為100份的重量下，該中空氧化矽係為5份的重量)係被溶解於異丙醇中(氟化共聚物：異丙醇=8.2wt%：91.8wt%)。藉由混合上述的材料而得到之該所產生的塗料溶液，係以一微重力塗覆器(microgravia coater)而於該高折射率硬質塗層20的該表面上，施加成大約為112至116nm的厚度。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以0.5J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約0.1μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.015μm的凸出與下凹部份之低折射率層30。
比較具體例2 形成一高折射率硬質塗層20
一種用於產生一高折射率硬質塗層的溶液，係藉著將包含有一硬質塗料樹脂以及一光起始劑之11.1重量%的塗漆(50%的固體，KZ7528，可以自JSR Co.公司取得)，與一包含有平均顆粒尺寸為20至40nm的氧化銦錫(ITO)顆粒之88.9重量%的溶液(25%的固體，50926-11-9，可以自SIGMA-ALDRICH Co.公司取得)，均勻地混合並分散於異丙醇中而產生。在此一情況中，在該溶液中之ITO顆粒的含量係為該硬質塗料樹脂成分的含量的兩倍。該均勻混合的溶液係以一微重力塗覆器(microgravia coater)，而施加至一厚度為100μm的聚酯薄膜基材10(Lumirror，可以自TorayCo.公司取得)的該表面上。在於80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以1.0J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約2.0μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.015μm的凸出與下凹部份之高折射率硬質塗層20。
形成一低折射率層30
一氟化共聚物(氟代烯烴/乙烯基酯共聚物)塗漆(10%固體)(TU 2189，可以自JSR Co.公司取得，基於黏合劑樹脂為100份的重量下，該中空氧化矽係為40份的重量)係被溶解於異丙醇中(氟化共聚物：異丙醇=8.2wt%：91.8wt%)。藉由混合上述的材料而得到之該所產生的塗料溶液，係以一微重力塗覆器(microgravia coater)而於該高折射率硬質塗層20的該表面上，施加成大約為112至116nm的厚度。在於 80℃下將所產生之塗覆薄膜乾燥5分鐘之後，其係以0.5J/cm2 之紫外線進行照射，以將該塗層硬化並因此形成一厚約0.1μm，並具有其等之算術平均粗糙度(Ra)係為0.037μm的凸出與下凹部份之低折射率層30。
在下文中，評估該低反射薄膜之特性的方法將參考依據上述具體例與比較具體例所產生的薄膜來加以描述。
[實驗1：透光度之測量]
此一實驗係以一部可以自Sugashikenki Co.公司取得之混濁度值讀取電腦來進行。
[實驗2：反射率之測量]
反射率係以可以自日本的Hitachi Keisoku公司商業上取得之分光光度計U-3410來加以測量。該樣本薄膜係在其被用來進行測量的側邊之外的側邊上，以用320至400號防水砂紙均勻地進行損傷，而黑色塗料液體係被施加於其上以自該側邊除去反射現象。測量作用係在該低折射率層30側邊的該表面上，以角度為6-10°的入射光來進行。在此一情況中，該反射率代表在380nm≦λ≦780nm之波長範圍之最小值。
[實驗3：表面硬度之測量(鉛筆硬度)]
運用HEIDON(可以自Shinkokagakusa Co.公司商業上取得)，表面硬度係依據日本工業規格K-5400來加以測量。
[實驗4：抗刮擦性之評估(鋼絲絨硬度)]
在一塊#0000之鋼絲絨藉著施加250gf/μm的負載而刷過10次時，觀察該損傷的數目。依據該損傷的數目，可以 將硬度分類為下列的等級：(等級5：沒有損傷；等級4：1-5條損傷；等級3：5-10條損傷；等級2：超過10條損傷；以及等級1：在整個表面都有損傷)。
[實驗5：指紋沾污移除能力之評估]
在所有的樣本上之指紋沾污移除能力，係藉著以非光面黑色墨水來處理該低反射薄膜的背面，然後慢慢地以手指頭壓擠與接觸該低反射薄膜的表面以產生指紋沾污狀況，而接著以一塊布料等等將其往覆擦拭5次以移除該沾污狀況，並依據殘留之指紋沾污程度來決定。在下列的表1中，“○”代表沒有殘留指紋沾污狀況，“△”代表殘留些微可見的指紋沾污狀況，而“X”則代表清楚可見之指紋沾污狀況。
下列表1顯示測定上述特性之實驗的結果。
該依據具體例1和2的低反射薄膜中之高折射率硬質塗層，係以包含有丙烯酸酯之硬質塗料樹脂來產生，並在硬化之後具有為0.003μm之算術平均粗糙度值(Ra)。在該依據比較具體例1和2的低反射薄膜中之高折射率硬質塗層，係分別地包含有等於以及係為在該硬質塗層中之兩倍的氧化銦錫(ITO)顆粒含量，該硬質塗層係包含於該具有硬質塗料樹脂與光起始劑的塗漆中。在將該層次硬化之後，該算術 平均粗糙度值(Ra)係分別地為0.015μm與0.025μm。
同時，以該改良塗漆所生產之該低折射率層的算術平均粗糙度值(Ra)，係分別地為0.003μm與0.005μm，然而如在該比較具體例1中，該算術平均粗糙度值(Ra)增加到0.015μm的時候，該表面硬度、抗刮擦性與指紋沾污移除能力都會降低。如在該比較具體例2中，該算術平均粗糙度值(Ra)進一步增加為0.037μm的時候，該反射率可能會顯著地降低，因為該折射率會隨著在該高折射率硬質塗層中之氧化銦錫(ITO)顆粒的含量增加而增加，並且該折射率可能會在該低折射率層的中空氧化矽含量增加時而降低。然而，該薄膜用來作為一顯示元件的應用性，會由於在透光性中之清晰度下降，並且會損失指紋沾污移除能力至品質降低的程度而受到限制。
如上述的表1中顯示的，依據本發明之該低反射薄膜係具有一依序位在一基材薄膜上之一硬質塗層以及一低折射率層的2層結構，該硬質塗料的折射率層係被調整為高折射率。可以發現依據該具體例所產生之該低反射薄膜，比起依據該等比較具體例所產生之該低反射薄膜，其在表面硬度、抗刮擦性以及指紋沾污移除能力上均係更優秀的，因為該高折射率硬質塗層與低折射率層均具有細微的凸出與下凹部份，而該等部份之算術平均粗糙(Ra)均受到控制。
因此，在依據本發明之低反射薄膜相較於習知技藝之具有多層結構的低反射薄膜，可以在物理性質上得到改良的同時，因為其可以避免使用昂貴的氧化銦錫(ITO)顆粒，其 之生產力可以被改善並且可以有利地減低生產成本。因此，本發明可以提供一種用於顯示裝置之改良低反射薄膜，其係適用於可以應用於例如一電漿顯示面板之大型平面電視的前側面板、一LC電視之前側面板，或是一其中運用觸控螢幕之小型行動式顯示裝置的高硬度低反射薄膜。
由前述的說明，可以發現習於此藝者可以在未背離本發明的實際精神與範圍下，進行各種不同的修改與變化。應該要了解的是，前面的描述係要例示說明而不是侷限如申請專利範圍所界定之本發明的範圍。
在申請專利範圍中之元件標號並未侷限這些申請專利範圍所保護之範圍。“包含有”這個動詞的運用以及其之組合，並未排除在該等申請專利範圍中所描述者以外的元件出現。在一元件前面使用“一”或“一個”的文字敘述，並未排除複數個此等元件的出現。
10‧‧‧基材薄膜
20‧‧‧高折射率硬質塗層
30‧‧‧低折射率層
100‧‧‧基材薄膜
105‧‧‧硬質塗層
110‧‧‧中等折射率層
120‧‧‧高折射率層
130‧‧‧低折射率層
第1圖係為依據本發明之一具體例的低反射薄膜的剖視圖；第2圖係為一具有由一硬質塗層、一高折射率層與一低折射率層所組成的3層結構之傳統低反射薄膜的剖視圖；第3圖係為一具有由一硬質塗層、一中等折射率層、一高折射率層與一低折射率層所組成的4層結構之傳統低反射薄膜的剖視圖；並且第4圖係為一具有由一硬質塗層、一高折射率層、一低折射率層、一高折射率層與一低折射率層所組成的5層結構 之傳統低反射薄膜的剖視圖。
10．．．基材薄膜
20．．．高折射率硬質塗層
30．．．低折射率層

Claims (7)

  1. 一種低反射薄膜，其特徵在於一高折射率硬質塗層以及一低折射率層，係被依序設置於一基材薄膜的至少一側邊上，其中該低折射率層之折射率/該硬質塗層之折射率係0.6至0.95，且該低折射率層之折射率係介於1.40與1.45之間，其中該低折射率層的表面係具有細微的凸出與下凹部份，該細微的凸出與下凹部份具有介於0.0001μm與0.005μm之間的算術平均粗糙度值(arithmetic average roughness)(Ra)，且該低折射率層含有氟化合物並包含有以黏合劑樹脂的重量為100份為基礎之3至15重量份的中空氧化矽，且該氧化矽顆粒之顆粒尺寸係介於0.001μm與0.2μm之間，其中該硬質塗層含有丙烯酸酯化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項的低反射薄膜，其中該低反射薄膜的混濁度係低於3%。
  3. 如申請專利範圍第1項的低反射薄膜，其中該低反射薄膜係具有一等於到或大於3H之表面硬度。
  4. 如申請專利範圍第1項的低反射薄膜，其中該高折射率的硬質塗層之厚度係1至50μm，且該低折射率層的厚度係0.01至1.0μm。
  5. 如申請專利範圍第1項的低反射薄膜，其中該低折射率層包含有一具有乙烯醚結構的氟化共聚物，該乙烯醚結 構係在氟化共聚物主幹中。
  6. 如申請專利範圍第1-5項中之任一項的低反射薄膜，其中該低折射率層包含有一以下列的化學式1來表示之矽烷偶合劑或其水解產物或試劑：[化學式1]R(1)a R(2) bSiX4-(a+b) ，其中R(1)與R(2)係分別地為一種具有一烷基基團、一烯基基團、一烯丙基基團、一鹵素基團、一環氧基基團、一胺基基團、一氫硫基基團、一甲基丙烯氧基基團或是一氰基基團之烴類基團，X係為一選自於由一烷氧基基團、一烷氧基烷氧基基團、一鹵素基團以及一醯氧基基團所組成的群組之可水解取代基，a與b係分別地為0、1或2，且(a+b)也係為1、2或3。
  7. 如申請專利範圍第6項的低反射薄膜，該低折射率層進一步包含有一例如氟樹脂或水解產物之氟化合物，其具有以下列的化學式2來表示之烷氧矽基基團[化學式2]R(3)c R(4)d SiX4-(c+d) ，其中R(3)和R(4)係分別地為一種具有一烷基基團、一烯基基團、一烯丙基基團、一甲基丙烯氧基基團或甲基丙烯醯基((metha)acrylol group)、經氟所取代之烴類基團，X係為一選自於由一烷氧基基團、一烷氧烷氧基基團、一鹵素基團以及一醯氧基基團所組成的群組之可水解取代基，c與d係分別地為0、1或2，且(c+d)也係為1、2或3。
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