TWI712826B - 光學積層材、偏光板及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供：一種光學積層材，其包含聚合物基材和抗眩光層，其中從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的50%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒；包含該光學積層材的偏光板；以及包含該偏光板的液晶顯示器和顯示裝置。

Description

光學積層材、偏光板及顯示裝置
＜相關申請案的交叉參照＞
本案主張基於對韓國智慧財產局於2018年11月15日提出申請的韓國專利申請案第10-2018-0140845號和2018年11月15日提出申請的韓國專利申請案第10-2018-0140846號的優先權或利益，其揭示以引用方式整個併於此。
本揭示關於光學積層材、偏光板及顯示裝置。
液晶顯示裝置具有多樣的優點，例如省電、重量輕及厚度薄，因此在多樣之顯示裝置中的使用比例最高。
於此種液晶顯示裝置中，偏光器設在液晶胞格的影像顯示表面側上。
因此，為了避免當操持/使用液晶顯示裝置時使偏光器受損，一般而言已知在偏光器上施加偏光器保護膜，其包含具有預定程度或更高之硬度的硬塗層或類似者。
此種偏光器保護光學膜一般而言具有硬塗層形成在透光基材膜上的形式。作為此種透光基材膜，最廣泛使用的是纖維素酯系膜，而以三醋酸纖維素(TAC)為代表。
纖維素酯系膜具有的優點在於它有優異的透明度和光學均向性、幾乎不展現面內遲滯、不產生干涉條紋、及對顯示裝置的顯示品質有很少的不利效果。
然而，纖維素酯系膜就成本來說不僅是具有缺點的材料，也還具有高水滲透性和不良抗水性的缺點。
由於此種高水蒸氣滲透性/不良抗水性，故在使用期間可以持續發生相當多的水氣滲透量，並且可能發生從偏光器掀開的現象，這可以引起光洩漏。
據此，已經發展偏光器保護光學膜的基材膜，其能夠確保有較高的抗水性、避免光洩漏現象、及具有更優異的機械性質。
＜技術問題＞
本揭示的目的是提供一種光學積層材，其實現高對比比例和優異影像銳利度，並且具有例如高抗磨耗性和抗刮性的機械性質。
本揭示的另一目的是提供一種偏光板，其實現高對比比例和優異影像銳利度，並且具有例如高抗磨耗性和抗刮性的機械性質。
本揭示的另一目的是提供一種液晶面板和一種顯示裝置，其分別包含上面提及的光學積層材。 ＜技術解決方案＞
於一方面，提供的是一種光學積層材，其包含：聚合物基材，其包含聚合物樹脂和分散於該聚合物樹脂中之具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒；以及抗眩光層，其包含黏結劑樹脂和分散於該黏結劑樹脂中的有機細微顆粒或無機細微顆粒，其中從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的50%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
於另一方面，提供的是一種包含上面提及之光學積層材的偏光板。
於又一方面，提供的是一種包含上面提及之偏光板的顯示裝置。
下文將更加詳述根據本揭示之特定具體態樣的光學積層材、偏光板及顯示裝置。
可以使用例如第一、第二及類似的詞以描述多樣的組件，並且該等詞僅用於分辨一組成元件與另一組件。
進一步而言，(甲基)丙烯醯基((meth)acryl)意謂包含丙烯醯基(acryl)和甲基丙烯醯基(methacryl)二者。
進一步而言，具有中空結構的無機奈米粒子是指無機奈米粒子的表面上和/或裡面存在空的空間的顆粒形式。
附帶而言，(共)聚合物意謂包含共聚物和同元聚合物二者。
根據本揭示一具體態樣，可以提供一種光學積層材，其包含：聚合物基材，其包含聚合物樹脂和分散於該聚合物樹脂中之具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒；以及抗眩光層，其包含黏結劑樹脂和分散於該黏結劑樹脂中的有機細微顆粒或無機細微顆粒，其中從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的50%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
於光學積層材中，從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的50%以內、30%以內、或10%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒，藉此該光學積層材可以具有相對為高的抗刮性和耐用性，同時展現優異光學性質和抗眩光性質(例如低的光澤度和反射度)及適當程度的霧度性質。
在光學積層材的製程期間，聚合物基材中所含之具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒可以穿透到抗眩光層中且暴露於抗眩光層的外表面。本發明人已調整使得橡膠顆粒位在從聚合物基材和抗眩光層之間介面之抗眩光層厚度的50%以內、30%以內、或10%以內。
如此，則橡膠顆粒位在從聚合物基材和抗眩光層之間介面的抗眩光層厚度中僅達50%以內、30%以內、或10%以內的範圍裡，因此，防止橡膠顆粒暴露於抗眩光層的外表面或位在抗眩光層的上表面上的現象所造成降低光學積層材的抗刮性、增加光學積層材的反射度、或在光學積層材的外觀上誘發汙點的情形。
更特定而言，當施加用於形成抗眩光層的塗覆組成物並且在熱處理或乾燥期間施加超過60℃的溫度時，橡膠顆粒被從聚合物基材提升到抗眩光層，並且橡膠顆粒可以定位成從聚合物基材和抗眩光層之間介面到超過抗眩光層厚度之50%的範圍。
因此，可以塗覆用於形成抗眩光層的塗覆組成物，並且在熱處理或乾燥期間可以應用70℃或更小的溫度。
同時，上述抗眩光層的特徵可以是因為指定了用於形成抗眩光層之塗覆組成物而排除溶劑的固體含量、指定了當形成抗眩光層時所用的有機溶劑類型、或類似者。
更特定而言，用於形成抗眩光層之塗覆組成物而排除溶劑的固體含量可以是25到40重量%或30到35重量%。
進一步而言，用於形成抗眩光層的塗覆組成物可以包含特定有機溶劑。
有機溶劑可以是一種、二種或更多種的醇，或是包含醇和非醇之有機溶劑的混合溶劑。
更特定而言，有機溶劑可以是包含乙醇和2-丁醇而重量比例為0.5：1到2：1的有機溶劑，或是包含乙酸正丁酯和2-丁醇而重量比例為1：2到1：5的有機溶劑。
一般而言，雖然霧度值愈高，外部光的擴散度愈大，藉此提供優異抗眩光效果，不過問題在於對比比例因為表面散射所引起的影像扭曲現象以及內部散射所引起的白化現象而減少。
相對而言，具體態樣的光學積層材包含上面提及的抗眩光層，因此可以展現高對比比例和優異影像銳利度，而同時具有不太高的霧度值。
抗眩光層或光學積層材可以具有0.1%或更大且10%或更小的總霧度，如根據JIS K7105標準而使用霧度計(HM-150，A光源，Murakami色彩研究實驗室所製造)所測量。
總霧度是外部霧度和內部霧度的總和。
總霧度可以藉由相對於光學積層材本身來測量霧度而獲得；並且內部霧度可以藉由將具有霧度0的黏著劑附接於表面以形成平坦化層，或者將平坦化層塗覆到經鹼處理的表面上來測量。由於定義了總霧度和內部霧度值，故可以定義外部霧度值。
抗眩光層或光學積層材的外部霧度可以是0.2%或更大且9%或更小。
如果抗眩光層或光學積層材的外部霧度太低，則它可能不展現足夠的抗眩光功能。
進一步而言，當抗眩光層或光學積層材的外部霧度太高時，透射的影像便不清楚並且透光度下降，這對於提供給顯示器的保護膜而言並不適合。
進一步而言，抗眩光層或偏光板可以具有200或更大且450或更小的影像銳利度，如使用Suga測試儀器有限公司製造的ICM-1T所測量。
影像銳利度是以0.125毫米、0.5毫米、1毫米或2毫米的狹縫寬度來測量並且顯示成總和。
此種抗眩光層和/或偏光板可以同時展現優異的抗眩光功能和影像銳利度。
另一方面，如上所述，於光學積層材的製程中，聚合物基材中所含的部分橡膠顆粒可以移動到抗眩光層，藉此從聚合物基材和抗眩光層之間介面之抗眩光層厚度的50%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒且聚合物基材中所含具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒可以是相同成分的橡膠顆粒。
橡膠顆粒可以是天然橡膠或合成橡膠，其為此技術通常所知者。
舉例而言，橡膠顆粒的特定類型並無特殊限制，但它可以包含選自由下列所組成的群組之一或多種橡膠：苯乙烯–丁二烯系橡膠和丙烯酸系橡膠。
用於製造苯乙烯–丁二烯系橡膠的苯乙烯系單體可以是未取代的苯乙烯單體或經取代的苯乙烯單體。
經取代的苯乙烯單體可以是苯乙烯，其中苯環或乙烯基是以包含脂族烴或雜原子的取代基所取代。
其範例可以是選自由下列所組成的群組之一或多者：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、順-β-甲基苯乙烯、反-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-三級丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、及β-溴苯乙烯，但並不限於彼等。
更佳而言，可以使用經C1-4 烷基或鹵素所取代的苯乙烯。
丁二烯系單體可以是選自由下列所組成的群組之一或多者：1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、及氯平。最佳而言，就良好的可共聚性來說可以使用1,3-丁二烯。
丙烯酸酯系單體的特定範例包含：甲基丙烯酸酯，包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、及甲基丙烯酸苄酯；丙烯酸酯，包含丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、及甲基丙烯酸苄酯；不飽和羧酸，包含丙烯酸及甲基丙烯酸；酸酐，包含順丁烯二酸酐；含羥基的酯，包含丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、及丙烯酸單甘油酯；或其混合物。
丙烯腈系單體可以是選自由下列所組成的群組之一或多者：丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、苯基丙烯腈、及α-氯丙烯腈。
其中，就原料的良好可聚合性和容易取得性而言，偏好丙烯腈和甲基丙烯腈。尤其，最偏好丙烯腈。
橡膠顆粒可以由此種具有橡膠彈性之顆粒的單一層所形成，或者可以是具有至少一層橡膠彈性層的多層結構。
具有多層結構的丙烯酸系橡膠顆粒包含：核心是如上所述具有橡膠彈性的顆粒且周邊覆蓋了硬質甲基丙烯酸烷酯聚合物者；核心是硬質甲基丙烯酸烷基酯聚合物且周邊覆蓋了如上所述具有橡膠彈性的丙烯酸系聚合物者；硬質核心的周邊覆蓋了具有橡膠彈性的丙烯酸系聚合物且其周邊覆蓋了硬質甲基丙烯酸烷酯聚合物者；及類似者。
彈性層中所形成之橡膠顆粒的平均直徑範圍通常在約10到500奈米。
同時，聚合物基材可以具有10到150微米、20到120微米、或30到100微米的厚度。
如果聚合物基材的厚度小於10微米，則可撓性減低，並且可能難以控制製程。
附帶而言，當聚合物基材太厚時，聚合物基材的透光度減低，光學特徵可能減低，並且難以使包含此者的影像顯示裝置薄化。
抗眩光層可以具有1到10微米的厚度。
如果抗眩光層的厚度太薄，則有機顆粒或無機顆粒聚集，因此可以存在不規則分布的尖峰而在抗眩光層表面上具有高的高度。如果硬塗層的厚度為10微米或更大，則缺點是塗覆層為厚，因此當操持塗覆膜時容易發生龜裂。
藉由將抗眩光層的厚度調整於上述範圍，則有可能實現特定範圍的霧度和影像銳利度，藉此增加影像的銳利度而同時維持抗眩光功能。
同時，抗眩光層之厚度對聚合物基材之厚度的比例可以是0.008到0.8、或0.01到0.5。
如果抗眩光層厚度對聚合物基材厚度的比例太小，則抗眩光層不足以保護基材的表面，因此可能難以確保機械性質(例如鉛筆硬度)。
進一步而言，當抗眩光層厚度對聚合物基材厚度的比例太大時，積層材的可撓性減低，並且抗龜裂性可能不足。
相對於100重量份的黏結劑樹脂，聚合物基材可以包含5到50重量份之具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
如果聚合物基材中的橡膠顆粒含量相較於黏結劑樹脂為太小，則缺點是膜的機械強度不足，因此當操持膜時容易發生龜裂。
如果聚合物基材中的橡膠顆粒含量相較於黏結劑樹脂為太高，則問題是發生顆粒之間的聚集，並且透光度減低。
聚合物基材的特定成分並無特殊限制，但為了確保抗溼性以及預定的透光度，聚合物樹脂可以包含選自由下列所組成的群組之一或多者：(甲基)丙烯酸酯樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂、及聚酯樹脂。
於光學積層材中，聚合物基材在40℃及100%溼度下測量24小時所測得的透溼量可為每平方公尺150公克或更小、每平方公尺75公克或更小、或每平方公尺5到75公克。
更特定而言，聚合物基材可以具有每平方公尺150公克或更小、每平方公尺100公克或更小、每平方公尺75公克或更小、或每平方公尺5到75公克的水蒸氣滲透量，如在40℃及100%溼度下測量24小時所測得(測量設備：Labthink儀器有限公司的水蒸氣滲透度測試器)。
同時，抗眩光層相對於100重量份的黏結劑樹脂可以包含2到10重量份的有機細微顆粒，並且它相對於100重量份的有機細微顆粒可以包含0到20重量份的無機細微顆粒。
進一步而言，相對於100重量份的黏結劑樹脂，抗眩光層可以包含分別為1到10重量份的有機細微顆粒或無機細微顆粒。
如果抗眩光層中之有機細微顆粒的含量相較於黏結劑為太小，則未適當控制外部光的散射/反射，因此可能大大減低抗眩光性質。如果抗眩光層的厚度調整為1微米或更小以便獲得適當的霧度，則膜的機械性質可能減低，這在技術上是不利的。
如果抗眩光層中之有機細微顆粒的含量相較於黏結劑為太高，則可能是不利的，因為可能發生由於有機細微顆粒之部分聚集所造成的汙點。
如果無機細微顆粒的含量相較於有機細微顆粒太高，則誘發有機細微顆粒的過度聚集，因此影像銳利度可能過度下降，並且透射影像的銳利度減低。
抗眩光層中所含的黏結劑樹脂可以包含光可固化的樹脂。
光可固化的樹脂意謂光可聚合的化合物之(共)聚合物，其當照射光(例如紫外線)時可以引起聚合反應。
光可聚合的化合物之特定範例包含由乙烯基系單體或寡聚物或(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物所形成的(共)聚合物。
光可固化的樹脂之範例包含由以下所形成之聚合物或共聚物：反應性丙烯酸酯寡聚物群組，其由胺甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、環氧丙烯酸酯寡聚物、聚酯丙烯酸酯、及聚醚丙烯酸酯所組成；由多官能基丙烯酸酯單體所構成的群組，包含二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲丙烷三丙烯酸酯、甘油丙氧化三丙烯酸酯、三羥甲丙烷乙氧化三丙烯酸酯、三甲丙基三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、及乙二醇二丙烯酸酯；具有環氧基之環氧樹脂，該環氧基包含環氧基、脂環環氧基、環氧丙基、或氧雜環丁烷基；或類似者。
連同上述光可固化的樹脂，黏結劑樹脂可以進一步包含重量平均分子量為每莫耳10,000公克或更大的(共)聚合物(下文稱為高分子量(共)聚合物)。
高分子量(共)聚合物可以包含例如選自由下列所組成的群組之一或多種聚合物：纖維素系聚合物、丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物、環氧系聚合物、尼龍系聚合物、胺甲酸酯系聚合物、及聚烯烴系聚合物。
有機或無機細微顆粒的顆粒直徑並無特殊限制。
抗眩光層中所包含的有機細微顆粒可以是微米(μm)尺度，並且抗眩光層中所包含的無機細微顆粒可以是奈米(nm)尺度。
於本揭示，微米(μm)尺度是指具有小於1毫米(亦即小於1000微米)的顆粒尺寸或顆粒直徑，奈米(nm)尺度是指具有小於1微米(亦即小於1000奈米)的顆粒尺寸或顆粒直徑，並且次微米(sub-μm)尺度是指具有微米尺度或奈米尺度的顆粒尺寸或顆粒直徑。
更特定而言，有機細微顆粒可以具有1到50微米或1到10微米的截面直徑。
進一步而言，無機細微顆粒可以具有1奈米到500奈米、或1奈米到300奈米的截面直徑。
硬塗層中所含之有機或無機細微顆粒的特定範例並無限制，但舉例而言，有機或無機細微顆粒可以是由丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、環氧樹脂、及尼龍樹脂所構成的有機細微顆粒，或是由氧化矽、二氧化鈦、氧化銦、氧化錫、氧化鋯、及氧化鋅所構成的無機細微顆粒。
同時，於抗眩光層中，由存在於抗眩光層外表面上的有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成之直徑100微米或更大的細微突出的比例可以是每平方公尺50個或更少。
由於存在於抗眩光層外表面上的有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成之具有直徑100微米或更大的細微突出的比例是每平方公尺50個或更少、每平方公尺1到30個、或大致沒有，故上面提及之具體態樣的光學積層材可以實現高的對比比例和均勻良好的影像銳利度，而同時具有相對為低的霧度值。
抗眩光層和/或偏光板在A光源下可以具有90%或更大的透光度以及10%或更小、或8%或更小的霧度。(測量儀器：HM-150，測量標準：JIS K 7105)
更特定而言，當由有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成之細微突出的尺寸達到100微米或更大的直徑時，可能發生肉眼可見的閃光(閃爍)現象。因為形成在抗眩光層的外表面上之細微突出的比例相對為低，所以可以避免由於反射光放大所造成的閃光(閃爍)現象，並且影像銳利度是均勻的，藉此清楚實現高解析度影像。
一般而言，雖然霧度值愈高，外部光的擴散度愈大，藉此提供優異抗眩光效果，不過問題在於對比比例由於表面散射所引起的影像扭曲現象以及內部散射所引起的白化現象而減少。
相對而言，具體態樣的光學積層材包含上面提及的抗眩光層，因此可以實現高對比比例和優異影像銳利度，而同時具有不太高的霧度值。
由有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成之細微突出的直徑可以由平行於抗眩光層表面之方向的截面寬度來決定，並且可以是100微米或更大、100微米到300微米、110微米到250微米、或120微米到200微米。
如上所述，由存在於抗眩光層外表面上之有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成的具有直徑100微米或更大之細微突出的比例可以是每平方公尺50個或更少、或每平方公尺1到30個。此外，由以下一般式1所定義在抗眩光層一表面上之細微突出所在區域的比例是0.5面積%或更小、0.3面積%或更小、0.01到0.5面積%、0.02到0.2面積%、或0.05到1面積%。
[一般式1] 在抗眩光層一表面上之細微突出所在區域的比例=(細微突出的數目*具有直徑5毫米的圓圈面積)/抗眩光層之一側的面積(平方毫米)
一般式1中之「具有直徑5毫米的圓圈」定義為細微突出所在的區域。
上述抗眩光層的特徵可能是因為指定了用於形成抗眩光層之塗覆組成物中排除溶劑的固體含量、指定了當形成抗眩光層時所用的有機溶劑類型、或類似者。
更特定而言，用於形成抗眩光層之塗覆組成物中排除溶劑的固體含量可以是25到40重量%、或30到35重量%。
由於形成抗眩光層之塗覆組成物的固體含量調整於上述範圍中，故有機細微顆粒或無機細微顆粒的流動可以在抗眩光層的形成期間平順地進行，藉此則可以大致不產生細微突出(其為有機或無機細微顆粒的聚集物)。
進一步而言，用於形成抗眩光層的塗覆組成物可以包含特定的混合溶劑。
有機溶劑可以包含醇和非醇的有機溶劑，並且更特定而言，有機溶劑可以是包含乙酸正丁酯和2-丁醇的混合溶劑。
進一步而言，有機溶劑可以包含重量比例為1：2到1：5的乙酸正丁酯和2-丁醇。
藉由使用上面提及的有機溶劑，則有機細微顆粒或無機細微顆粒的流動可以在抗眩光層的形成期間平順地進行，藉此可以大致不產生細微突出(其是有機或無機細微顆粒的過度聚集物)。
同時，具體態樣的光學積層材形成在抗眩光層的一表面上，並且它可以進一步包含低折射率層，其在380奈米到780奈米的波長區域具有1.20到1.60的折射率。
在380奈米到780奈米的波長區域具有1.20到1.60之折射率的低折射率層可以包含黏結劑樹脂和分散於黏結劑樹脂中的有機顆粒或無機顆粒。可選擇地，它可以進一步包含具有光反應性官能基的含氟化合物和/或具有光反應性官能基的矽系化合物。
黏結劑樹脂包括含有多官能基(甲基)丙烯酸酯重複單元的(共)聚合物，並且此種重複單元舉例而言可以來自多官能基(甲基)丙烯酸酯化合物，例如三羥甲丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲丙烷乙氧三丙烯酸酯(TMPEOTA)、甘油丙氧化三丙烯酸酯(GPTA)、新戊四醇四丙烯酸酯(PETA)、或二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)。
含氟化合物或矽系化合物中所含的光反應性官能基可以包含選自由下列所組成的群組之一或多個官能基：(甲基)丙烯酸酯基、環氧基、乙烯基、及巰基。
包含光反應性官能基的含氟化合物可以是選自由下列所組成的群組之一或多種化合物：(i)脂族化合物或脂族環狀化合物，其中至少一個光反應性官能基經取代，並且至少一個碳經至少一個氟所取代；(ii)雜脂族化合物或雜脂族環狀化合物，其中至少一個光反應性官能基經取代，至少一個氫經氟所取代，並且至少一個碳經矽所取代；(iii)聚二烷基矽氧烷系聚合物，其中至少一個光反應性官能基經取代，並且至少一個矽經至少一個氟所取代；以及(iv)聚醚化合物，其中至少一光反應性官能基經取代，並且至少一個氫經氟所取代。
低折射率層可以包含中空無機奈米粒子、實心無機奈米粒子、和/或多孔性無機奈米粒子。
中空無機奈米粒子是指具有小於200奈米之最大直徑並且在其表面上和/或內部具有空的空間的顆粒。
中空無機奈米粒子可以包含選自由下列所組成的群組之一或多者：具有1到200奈米、或10到100奈米之數量平均顆粒直徑的無機細微顆粒。
進一步而言，中空無機奈米粒子可以具有每立方公分1.50公克到每立方公分3.50公克的密度。
中空無機奈米粒子可以在表面上包含選自由下列所組成的群組之一或多個反應性官能基：(甲基)丙烯酸酯基、環氧基、乙烯基、及巰基。
藉由在中空無機奈米粒子的表面上包含上面提及的反應性官能基，則它可以具有較高程度的交聯。
實心無機奈米粒子可以包含選自由下列所組成的群組之一或多者：具有0.5到100奈米之數量平均顆粒直徑的實心無機細微顆粒。
多孔性無機奈米粒子可以包含選自由下列所組成的群組之一或多者：具有0.5到100奈米之數量平均顆粒直徑的無機細微顆粒。
相對於100重量份的(共)聚合物，低反射層可以包含10到400重量份的無機奈米粒子，以及20到300重量份之包含光反應性官能基的含氟化合物和/或矽系化合物。
同時，根據本揭示之另一具體態樣，可以提供一種包含該光學積層材的偏光板。
偏光板可以包含該光學積層材作為偏光器保護膜。
據此，偏光板可以包含：偏光器和形成在偏光器一表面上的光學積層材；以及第二偏光器保護膜，其形成在偏光器的另一表面上如此以面對光學積層材。
第二偏光器保護膜可以是光學積層材中所含的聚合物基材、酯樹脂膜(例如PET)、纖維素膜(例如TAC)或類似者。
本具體態樣的偏光板包含偏光器。
作為該偏光器，可以使用此技術所熟知的偏光器，例如由聚乙烯醇(PVA)所構成而包含碘或二色性染料的膜。
在此情形，偏光器可以藉由將碘或雙色染料染在聚乙烯醇膜上並且伸展該膜而製造，但製法並無特殊限制。
同時，當偏光器是聚乙烯醇膜時，可以使用聚乙烯醇膜而無特殊限制，只要它包含聚乙烯醇樹脂或其衍生物即可。
此時，聚乙烯醇樹脂之衍生物的範例包含但不限於聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯醇縮乙醛樹脂及類似者。
替代選擇而言，聚乙烯醇膜可以是此技術領域一般用於生產偏光器的市售聚乙烯醇膜，舉例而言為Kuraray所製造的P30、PE30或PE60；Nippon合成化學工業有限公司所製造的M3000或M6000；或類似者。
聚乙烯醇膜的聚合度並無限制，但可以是1,000到10,000，較佳而言1,500到5,000。
當聚合度滿足此範圍時，分子可以自由移動並且可以與碘、二色性染料或類似者順利地組合。
進一步而言，偏光器可以具有40微米或更小、30微米或更小、20微米或更小、1到20微米、或1微米到10微米的厚度。
在此情形，裝置(例如偏光板和包含偏光器的影像顯示裝置)可以做得更薄和更輕。
偏光板可以進一步包含黏著層，其位在偏光器和光學積層材的聚合物基材之間，並且具有0.1微米到5微米的厚度。
於黏著層中，可以使用此技術領域所用的各種偏光板黏著劑作為黏著劑而無限制，舉例而言為聚乙烯醇系黏著劑、聚胺甲酸酯系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、陽離子系或自由基系黏著劑及類似者。
根據本揭示之另一具體態樣，可以提供一種包含上述光學積層材或偏光板的顯示裝置。
顯示裝置的特定範例並無限制，並且舉例而言可以是例如液晶顯示器、電漿顯示裝置、或有機發光二極體裝置等之裝置。
舉一例來說，顯示裝置可以是液晶顯示裝置，其包含：一對彼此面對的偏光板；薄膜電晶體、彩色濾光器、液晶胞格，其依序堆疊在該對偏光板之間；以及背光單元。
於顯示裝置中，光學積層材或偏光板可以設在顯示面板面對觀看者的最外表面上，或設在其面對背光的最外表面上。
於另一範例，顯示裝置可以包含：顯示面板；以及偏光板，其配置在該顯示面板的至少一表面上。
顯示裝置可以是液晶顯示裝置，其包含液晶面板和設在該液晶面板之二表面上的光學積層材，其中偏光板的至少一者可以是包含根據本揭示一具體態樣之偏光器的偏光板。
此時，液晶顯示裝置中所含的液晶面板類型並無特殊限制，但舉例而言，可以使用已知的面板，例如：被動矩陣型面板，例如扭轉向列(twisted nematic，TN)、超扭轉向列(super twisted nematic，STN)、鐵電(ferroelectric，F)或聚合物分散(polymer dispersed，PD)面板；主動矩陣型面板，例如二或三端子面板、面內切換(in-plane switching，IPS)面板或垂直對齊(vertical alignment，VA)面板。 ＜有利效果＞
根據本揭示，可以提供的是實現高對比比例和優異影像銳利度且具有例如高抗磨耗性和抗刮性之機械性質的光學積層材、包含該光學積層材的偏光板、及包含該偏光板的液晶面板和顯示裝置。
下文將藉由範例來更詳述本揭示的具體態樣。
然而，僅為了示範而提供這些範例，並且它們不限制本揭示的範圍。 ＜製備範例1和2：用於形成抗眩光層之塗覆組成物的製備＞ 製備範例1
將25重量%的新戊四醇三(四)丙烯酸酯、22.4重量%的UA-306T (甲苯二異氰酸酯和新戊四醇三丙烯酸酯的反應產物作為胺甲酸酯丙烯酸酯，Kyoeisha化學所製造)、2.5重量%的Irgacure 184作為光聚合起始劑、24.5重量%的乙醇、24.5重量%的2-丁醇、1重量%的XX-113BQ (平均直徑：2.0微米，折射率：1.555，聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚顆粒，Sekisui塑膠所製造)、及0.1重量%的MA-ST (直徑15奈米的矽石顆粒，Nissan化學所製造)混合以製備用於形成抗眩光層的塗覆組成物。 製備範例2
將25重量%的新戊四醇三(四)丙烯酸酯、22.4重量%的丙烯酸2-羥基乙酯、2.5重量%的Irgacure 184作為光聚合起始劑、24.5重量%的甲基乙基酮、24.5重量%的2-丁醇、1重量%的XX-113BQ (平均直徑：2.0微米，折射率：1.555，聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚顆粒，Sekisui塑膠所製造)、及0.1重量%的MA-ST (直徑15奈米的矽石顆粒，Nissan化學所製造)混合以製備用於形成抗眩光層的塗覆組成物。 ＜範例1和比較性範例1到3：光學積層材的製備＞ 範例1
將製備範例1之用於形成抗眩光層的塗覆組成物以棒塗法塗覆到包含具有平均直徑300奈米之橡膠顆粒的丙烯酸系膜(WOLF，由Sumitomo所提供，厚度：60微米)上，使乾燥後的厚度為約5微米。
然後，將塗覆了該組成物的膜在40℃乾燥2分鐘，並且以汞燈在每平方公分50毫焦耳的條件下固化。 範例2
將製備範例1之用於形成抗眩光層的塗覆組成物以棒塗法塗覆到包含具有平均直徑300奈米之橡膠顆粒的丙烯酸系膜(WOLF，由Sumitomo所提供，厚度：60微米)上，使乾燥後的厚度為約5微米。
然後，將塗覆了該組成物的膜在70℃乾燥2分鐘，並且以汞燈在每平方公分50毫焦耳的條件下固化。 比較性範例1
將製備範例1之用於形成抗眩光層的塗覆組成物以棒塗法塗覆到包含具有平均直徑300奈米之橡膠顆粒的丙烯酸系膜(WOLF，由Sumitomo所提供，厚度：60微米)上，使乾燥後的厚度為約5微米。
然後，將塗覆了該組成物的膜在90℃乾燥2分鐘，並且以汞燈在每平方公分50毫焦耳的條件下固化。 比較性範例2
將製備範例2之用於形成抗眩光層的塗覆組成物以棒塗法塗覆到包含具有平均直徑300奈米之橡膠顆粒的丙烯酸系膜(WOLF，由Sumitomo所提供，厚度：60微米)上，使乾燥後的厚度為約5微米。
然後，將塗覆了該組成物的膜在40℃乾燥2分鐘，並且以汞燈在每平方公分50毫焦耳的條件下固化。 ＜實驗範例：光學積層材之物理性質的測量＞ 實驗範例1：光學積層材之霧度的評估
測定範例和比較性範例所製備之光學積層材的內部霧度和外部霧度，並且測定總霧度值。
特定而言，根據JIS K 7361標準，使用霧度計(HM-150，A光源，Murakami色彩研究實驗室所製造)來測量透光度三次，並且根據JIS K 7105標準來測量霧度三次，然後計算每次測量的平均值以獲得總霧度。
進一步而言，為了使所製造的塗覆層表面平坦，將具有霧度0的黏著劑附接於表面，使外部不規則物嵌埋於黏著劑中；然後，以霧度計測量霧度三次，並且計算平均值以獲得內部霧度。
之後，從總霧度值減去內部霧度值而獲得外部霧度值。 實驗範例2：影像銳利度(%)的測量
範例和比較性範例中每一者所獲得之光學積層材的影像銳利度使用Suga測試儀器有限公司所製造的ICM-1T來測量。
影像銳利度是以0.125毫米、0.5毫米、1毫米、及2毫米的狹縫寬度來測量並且顯示成總和。 實驗範例3：截面的測量
使用穿透式電子顯微鏡(electron transmission microscope，TEM)，具體確認範例和比較性範例中每一者的光學積層材中之抗眩光層裡出現橡膠顆粒的區域，並且將結果顯示於圖1到4。 實驗範例4：抗刮性的測量
範例和比較性範例所獲得之光學積層材的表面在負荷下以速度每分鐘27轉用鋼絨(#0000)來回摩擦10次。
藉由確認肉眼觀察到1毫米或更大的刮痕的數量為1個或更少下的最大負荷來評估抗刮性。 ＜表1＞
   範例1 範例2 比較性範例1 比較性範例2
霧度(%) 3.0 2.7 1.8 1.9
外部霧度(%) 0.5 0.4 0.0 0.1
內部霧度(%) 2.5 2.3 1.8 1.8
影像銳利度 305 310 340 335
觀察到橡膠顆粒的最大厚度 0% 29% 100% 62%
抗刮性 500公克力 500公克力 小於100公克力 小於100公克力
進一步而言，如圖1所示，確認了於範例1的光學積層材，在超過聚合物基材和抗眩光層之間介面的抗眩光層中不存在橡膠顆粒；並且確認了於範例2的光學積層材中，從聚合物基材和抗眩光層之間介面之抗眩光層厚度的29%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
相對而言，確認了於比較性範例1的光學積層材，存在於聚合物基材中的橡膠顆粒甚至存在於抗眩光層的整個區域；並且確認了於比較性範例2的光學積層材中，從聚合物基材和抗眩光層之間介面之抗眩光層厚度之高達62%的範圍以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
另一方面，如表1所示，確認了範例1和2的光學積層材所具有的霧度和高影像銳利度是在可以實現抗眩光性質而同時具有高抗刮性的程度；而比較性範例1和2的光學積層材具有低程度的抗刮性，並且它們所具有的外部霧度值是難以具有抗眩光性質。 ＜範例3到5和比較性範例3到5：光學積層材的製備＞ (1)用於形成抗眩光層之塗覆組成物的製備
混合下面表2所示成分以製備用於形成抗眩光層的塗覆組成物。 (2)光學積層材的製備
將上面製備之用於形成抗眩光層的每個塗覆溶液以#12邁爾(mayer)棒塗覆到下面表2所述的聚合物基材上，然後在40℃的溫度乾燥2分鐘，接著是UV固化以形成抗眩光層(塗層厚度4微米)。
當UV固化時，UV燈使用H燈泡，固化反應是在氮氣氛下進行，並且固化期間的UV光照射量是每平方公分150毫焦耳。 ＜表2＞
   範例3 範例4 範例5 比較性範例3 比較性範例4
聚合物基材 丙烯酸系膜(WOLF，由Sumitomo所提供，厚度：60微米，包含平均直徑300奈米的丙烯酸系橡膠顆粒)
抗眩光層塗覆組成物 TMPTA 9.85 7.88 8.77 10.7 8.76
PETA 6.11 7.88 7.18 4.67 6.81
UA-306T 6.11 5.32 6.98 4.67 5.26
G8161 6.9 7.88 5.98 8.76 7.79
D1173 0.89 0.83 0.83 0.83 0.83
I184 0.89 0.83 0.83 0.83 0.83
Tego270 0.04 0.04 0.06 0.04 0.05
BYK350 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
有機細微顆粒XX-103BQ 0.97 1.16 1.32 1.15 1.31
無機細微顆粒MA-ST 0.18 0.18 0.18 0.2 0.16
EtOH          41.84 9.73
n-BA 12.81 12.8 13.12    29.2
2-BuOH 55.18 55.13 54.68 26.24 29.2
塗層厚度(微米) 4 4 4 4 4
TMPTA：三羥甲丙烷三丙烯酸酯 PETA：新戊四醇三丙烯酸酯 UA-306T：甲苯二異氰酸酯和新戊四醇三丙烯酸酯的反應產物作為胺甲酸酯丙烯酸酯(Kyoeisha化學所製造) G8161：光可固化的丙烯酸酯聚合物(Mw約200,000，San Nopco所製造) IRG-184：起始劑(Irgacure 184，Ciba) Tego-270：調平劑(Tego) BYK350：調平劑(BYK Chemie) IPA：異丙醇 XX-103BQ (2.0微米，1.515)：聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚顆粒(Sekisui塑膠所製造) XX-113BQ (2.0微米，1.555)：聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚顆粒(Sekisui塑膠所製造) MA-ST (在MeOH中占30%)：尺寸10到15奈米之奈米矽石顆粒分散於甲醇中的分散液(Nissan化學的產品) EtOH：乙醇 n-BA：乙酸正丁酯 2-BuOH：2-丁醇 ＜實驗範例：光學積層材之物理性質的測量＞ 實驗範例5：聚集在抗眩光層表面上之細微顆粒的比例確認
從每個範例和比較性範例所獲得的光學積層材切成50公分*50公分(寬度*長度)的樣品放置在無光澤黑紙上，而在照度為700勒克斯的LED照明下。
然後，放置該膜使得光基於樣品膜的表面在70度入射，然後從光被反射的一側來觀察以找出比周邊部分更強閃光的細微突出。
細微突出所確認的部分是以直徑5毫米的圓圈來代表，並且突出數目和突出區域比例根據下面一般式來計算。
此時，突出的數目以下面一般式2來計算，由有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集而形成在抗眩光層外表面上之具有直徑100微米或更大的細微突出的區域比例是由以下一般式1所定義。
[一般式1] 在抗眩光層一表面上之細微突出所在區域的比例=(細微突出的數目*具有直徑5毫米之圓圈的面積)/抗眩光層之一側的面積(平方毫米)
一般式1中之「具有直徑5毫米的圓圈」定義為細微突出所在的區域。
[一般式2] 突出的數目(每平方公尺的數目)：在50公分*50公分所測得的數目*4 ＜表3＞
   實驗範例的結果
範例3 範例4 範例5 比較性範例3 比較性範例4
霧度(%) 2.1 2.1 2 2.0 2.1
影像銳利度 368 360 343 300或更小 300或更小
突出數目(每平方公尺的個數) 3 16 38 約1000 約300
突出的區域比例(%) ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 約2% 0.5%
觀察到橡膠顆粒的最大厚度 ＜25% ＜25% ＜50% ＜25% ＜90%
抗刮性 700公克力 700公克力 500公克力 500公克力 500公克力 NG
*光學積層材的霧度評估、影像銳利度(%)測量及截面測量是以實驗範例1到4的方法來進行。
如表3所示，確認了範例的光學積層材在抗眩光層之外表面上所存在的細微突出是每平方公尺50個或更少，並且在可以實現抗眩光性質而同時具有高抗刮性的程度下實現了霧度和高影像銳利度。
相對而言，確認了比較性範例的光學積層材在抗眩光層之外表面上所存在的細微突出比例是每平方公尺100個或更多，並且實現了低程度的抗刮性或相對為低的影像銳利度。
進一步而言，如圖6所示，確認了於範例4的光學積層材中，從聚合物基材和抗眩光層之間介面之抗眩光層厚度的25%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
相對而言，如圖7所示，確認了於比較性範例4的光學積層材中，從聚合物基材和抗眩光層之間介面之抗眩光層厚度的90%範圍以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
1:聚合物基材 2:抗眩光層 3:橡膠顆粒 4:聚合物基材和抗眩光層之間的介面 5:抗眩光層的表面 6:距聚合物基材和抗眩光層之間介面存在橡膠顆粒的最大範圍
[圖1]顯示範例1之光學積層材的截面TEM照片。
[圖2]顯示範例2之光學積層材的截面TEM照片。
[圖3]顯示比較性範例1之光學積層材的截面TEM照片。
[圖4]顯示比較性範例2之光學積層材的截面TEM照片。
[圖5]是以雷射顯微鏡(光學輪廓器)所拍攝之100微米或更大之細微突出的照片，其確認於範例3的光學積層材中。
[圖6]顯示比較性範例3之光學積層材的截面TEM照片。
[圖7]顯示比較性範例4之光學積層材的截面TEM照片。
1:聚合物基材
2:抗眩光層
3:橡膠顆粒
4:聚合物基材和抗眩光層之間的介面
5:抗眩光層的表面

Claims (15)

  1. 一種光學積層材，其包括： 聚合物基材，其包含聚合物樹脂和分散於該聚合物樹脂中之具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒； 抗眩光層，其包含黏結劑樹脂和分散於該黏結劑樹脂中的有機細微顆粒或無機細微顆粒， 其中從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的50%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
  2. 如請求項1的光學積層材，其中從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的30%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
  3. 如請求項1的光學積層材，其中該聚合物樹脂包含選自由下列所組成的群組中之一或多者：(甲基)丙烯酸酯樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂、及聚酯樹脂。
  4. 如請求項1的光學積層材，其中從該聚合物基材和該抗眩光層之間介面之該抗眩光層厚度的50%以內存在具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒；且 該聚合物基材中所含具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒是相同成分的橡膠顆粒。
  5. 如請求項1或4的光學積層材，其中該橡膠顆粒包含選自由下列所組成的群組之一或多種橡膠：苯乙烯–丁二烯系橡膠和丙烯酸系橡膠。
  6. 如請求項1的光學積層材，其中該聚合物基材具有10到150微米的厚度；且 該抗眩光層具有1到10微米的厚度。
  7. 如請求項1或6的光學積層材，其中該抗眩光層之厚度對該聚合物基材之厚度的比例是0.008到0.8。
  8. 如請求項1的光學積層材，其中相對於100重量份的該黏結劑樹脂，該聚合物基材可以包含5到50重量份之具有截面直徑10到500奈米的橡膠顆粒。
  9. 如請求項1的光學積層材，其中該抗眩光層中所含的有機細微顆粒具有1到50微米的截面直徑；且 該抗眩光層中所含的無機細微顆粒具有1奈米到500奈米的截面直徑。
  10. 如請求項1的光學積層材，其中該聚合物基材在40℃及100%溼度下測量24小時所測得的透溼量是每平方公尺150公克或更小。
  11. 如請求項1的光學積層材，其中於該抗眩光層中，由存在於該抗眩光層之外表面上由該有機細微顆粒或該無機細微顆粒聚集所形成之直徑100微米或更大的細微突出的比例是每平方公尺50個或更少。
  12. 如請求項11的光學積層材，其中由該有機細微顆粒或該無機細微顆粒聚集所形成之細微突出的直徑是100微米到300微米。
  13. 如請求項11或12的光學積層材，其中由以下一般式1所定義在該抗眩光層一表面上該細微突出所在區域的比例是0.5面積%或更小， [一般式1] 在該抗眩光層一表面上該細微突出所在區域的比例=(細微突出的數目*具有直徑5毫米的圓圈面積)∕該抗眩光層一側的面積(平方毫米) 其中該一般式1中之「具有直徑5毫米的圓圈」定義為該細微突出所在的區域。
  14. 一種偏光板，其包括如請求項1的光學積層材。
  15. 一種顯示裝置，其包括如請求項14的偏光板。
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