CN101004461B

CN101004461B - 抗刮薄膜及液晶显示器

Info

Publication number: CN101004461B
Application number: CN2007100194168A
Authority: CN
Inventors: 许龙麟
Original assignee: Eternal Optical Material Suzhou Co Ltd
Current assignee: Eternal Optical Material Suzhou Co Ltd
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: CN101004461A

Abstract

本发明提供了一种抗刮薄膜，其包含一透明基材，该基材的下侧包含一微结构层、上侧包含一抗刮层。所述抗刮层具有凹凸结构，根据JISK7136标准方法测量，该抗刮层具有30～98％的雾度、10⁸～10¹²Ω/□的表面电阻率；根据JIS K5400标准方法测量，该抗刮层具有3H或3H以上的铅笔硬度。本发明抗刮薄膜同时具有聚集及匀化光线的功能，且体积收缩率低，不会产生翘曲，具有良好抗静电性和高硬度特性。对于使用V-Cut导光板作为背光模块构件的液晶显示器，该抗刮薄膜可以同时取代逆棱镜片及上扩散膜，减少背光模块构件的数量，起到很好的应用效果。

Description

抗刮薄膜及液晶显示器

技术领域

本发明涉及光学膜，尤其涉及一种具有硬化涂层的抗刮薄膜，特别是一种可应用于液晶显示器的抗刮薄膜。

背景技术

液晶面板本身并不发光，因此作为亮度来源的背光模块是LCD显示功能的重要组件，该背光模块对于提高液晶显示亮度而言非常重要。目前最为经济与简便的解决方案是，在背光模块中设置各式各样的光学膜，该做法不需更动任何组件设计，也不会消耗额外能源，却能够提高LCD面板亮度，使光源最有效率地被利用。图1为背光模块所含各种光学膜的简单示意图。如图1所示，一般背光模块所含光学膜包含配置于导光板2(light guide)下方的反射膜1；以及配置于导光板2上方的其它光学膜，这些光学膜由下向上依序为：扩散膜3、聚光膜4和5，以及保护性扩散膜6。

近年来，背光模块新发展出使用V-沟(V-Cut)导光板的技术，此技术因用于笔记本计算机而变得相当热门。V-Cut导光板主要是将棱镜微加工并直接制作于导光板，它与一片锯齿状朝下的棱镜片(逆棱镜片)搭配使用，从而取代传统背光模块中两片锯齿状朝上的棱镜片。图2为具有V-Cut导光板的背光模块的简单示意图。如图2所示，V-Cut技术主要采用一片的逆棱镜片9，而下方再加上一片V-Cut导光板8以及反射膜7设计而成，逆棱镜片9上方另包含扩散膜10。与传统背光模块比较，使用V-Cut导光板的技术可以使得背光模块的亮度提升近30％，因此可让需求功率减少三分之一，省电节能效果相当显著。

从技术角度看，由于物体固有的光学特性，逆棱镜片结构容易产生明暗带状条纹，且在辉度均齐度方面，逆棱镜片约为75％，比一般的85％为低。而且，逆棱镜片的下侧是V型结构，其为单面涂布紫外光固化胶液，膜片很容易产生翘曲。如何消除条纹和翘曲现象，是业内需要克服的技术障碍。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种抗刮薄膜以及这种抗刮薄膜在液晶显示器方面的应用，旨在选用新颖硬罩液在微结构层的另一基材表面形成抗刮层，固化后增强光学膜的硬度以消除翘曲现象，而且该抗刮层可以达到一定程度的光扩散作用，根据JIS K7136标准方法测量，具有30％至98％的雾度，从而有效解决现有技术中逆棱镜片结构存在的明暗带状条纹以及辉度均齐度较低等问题。

本发明的技术解决方案是：一种抗刮薄膜，包含一透明基材，该基材的下侧包含一微结构层，上侧包含一抗刮层，其特征在于：所述抗刮层具有凹凸结构，根据JIS K7136标准方法测量，该抗刮层具有30％至98％的雾度，具有10⁸～10¹²Ω/□的表面电阻率；且根据JIS K5400标准方法测量，该抗刮层具有3H或3H以上的铅笔硬度。

实现本发明目的的进一步的技术解决方案是：

上述的抗刮薄膜，其中，所述抗刮层是将硬罩液涂布于基材上面，以加热和紫外线双固化方式处理而形成的抗刮层；所述硬罩液包含抗静电剂、紫外线硬化树脂、有机颗粒和至少一种树脂，该树脂选自于由热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成的群组。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述抗刮层的厚度为3微米至20微米。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述透明基材为塑料或玻璃。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述有机颗粒选自于由甲基丙烯酸酯树脂、硅酮树脂及其混合物所组成的群组。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述有机颗粒的粒径为1微米至20微米。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述有机颗粒的粒径为2微米至15微米。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述有机颗粒的用量相对于该硬罩液中树脂成分总重量为1～300Wt％，更优选5～30Wt％。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述抗静电剂是乙氧基甘油脂肪酸酯、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、聚环氧乙烷、硅氧烷或醇类衍生物。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述紫外线硬化树脂至少包含一种具有一个或多个官能基的丙烯酸类单体或丙烯酸酯类单体。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述紫外线硬化树脂还包含丙烯酸酯系寡聚体。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述热固性树脂选自于由聚酯树脂聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂及其混合物所组成的群组。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述热塑性树脂选自于由聚烯烃树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂及其混合物所组成的群组。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述硬罩液进一步包含硬化剂、光起始剂、整平剂、分散剂、安定剂等添加剂。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述微结构层的厚度介于10微米至100微米之间。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述微结构层具有规则或不规则的棱镜花纹、环状棱形花纹、立体角花纹、珠状花纹、波状花纹、透镜状花纹，或者同时具有上述两种或多种花纹。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述微结构层呈现逆棱镜结构，具有规则或不规则、顶角为60°至75°的棱镜花纹。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述逆棱镜结构为交错结构。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述逆棱镜结构为不交错结构。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述微结构的逆棱镜间距为0微米至100微米。

更进一步地，上述的抗刮薄膜，其中，所述微结构的逆棱镜间距为1微米至100微米。

再进一步地，一种液晶显示器，其特征在于：该显示器的背光模块中设有上述任意一种抗刮薄膜。尤其是，所述显示器是一种背光模块里包含V-沟导光板的液晶显示器，所述抗刮薄膜设置在V-沟导光板的出光面上方。

本发明突出的实质性特点和显著进步体现在：由于基材的下侧包含一微结构层，而基材的上表面涂覆具有微细凹凸结构的抗刮层，能够有效提高硬度，保护接触构件，且表面平整无翘曲，避免光学性质受到影响；其次，本发明光学膜兼具聚光及扩散作用，因而可用于显示器的背光模块中，取代逆棱镜片及上扩散膜两层结构；第三，本发明对于使用V-Cut导光板作为背光模块构件的液晶显示器而言，具有很好的实际应用效果，通过将这种抗刮薄膜设置在V-Cut导光板的出光面上方，既减少了背光模块构件的数量，又起到了良好的节能效果。

附图说明

图1为背光模块所含各种光学膜的简单示意图；

图2为V-Cut型式背光模块的简单示意图；

图3为本发明抗刮薄膜一种较佳实施方式示意图；

图4为本发明抗刮薄膜应用于具有V-沟导光板的背光模组的示意图。

图中各附图标记的含义如下：

1-反射膜，2-具网点印刷的导光板，3-扩散膜，4和5-棱镜片，6-上扩散膜，7-反射膜，8-V-Cut导光板，9-逆棱镜片，10-扩散膜，11-微结构层，12-透明基材，13-扩散层，14-有机颗粒，20-抗刮薄膜，21-反射膜，22-V-沟导光板。

具体实施方式

本发明系关于一种抗刮薄膜，它包含一透明基材，该基材的下侧包含一微结构层、上侧包含一抗刮层。所述抗刮层具有凹凸结构，根据JISK7136标准方法测量，该抗刮层具有30％至98％的雾度、10⁸Ω/□至1012Ω/□(Ω/□表示“欧姆/平方”)的表面电阻率；根据JIS K5400标准方法测量，该抗刮层具有3H或3H以上的铅笔硬度。本发明抗刮薄膜同时具有聚集及匀化光线的功能，且体积收缩率低，不会产生翘曲，具有良好抗静电性和高硬度特性。

本发明抗刮薄膜所使用的基材，可为任何本发明所属技术领域具有通常知识者所已知者，例如玻璃或塑料。上述塑料基材并无特殊限制，包括但不限于：聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)；聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)；聚醯亚胺树脂(polyimide resin)；聚环烯烃树脂(polycycloolefin resin)；聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)；聚胺基甲酸酯树脂(polyurethane resin)；三醋酸纤维素(triacetate cellulose，TAC)；或者是上述这些物质的混合物。其中优选聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚环烯烃树脂、三醋酸纤维素或其混合物，更优选聚对苯二甲酸乙二酯。基材的厚度通常取决于所欲制得的光学产品的需求，一般介于约16微米(μm)至约300微米之间。

可用于本发明的市售透明PET基材，包括但不限于：由Toray公司生产的商品名为

者，由三菱公司生产的商品名为

或

者，由Toyobo公司生产的商品名为

者，由日本帝人-杜邦(TDFJ)公司生产的商品名为

或

者，等等。

当使用塑料基材时，在塑料基材表面形成抗刮层，可增强硬度及避免基材表面刮伤，达耐刮效果。一般业内所使用的抗刮层为紫外线硬化树脂(UV curing resin)所构成，其虽可提高表面硬度，但由于交链作用产生收缩不一致及应力不均等情形，故易产生翘曲。

为了解决翘曲问题，本发明通过将硬罩液涂布于基材上，并以加热和紫外线双固化(dual curing)方式处理而于形成抗刮层。根据本发明，该硬罩液的成分除包含抗静电剂(anti-static agent)、紫外线硬化树脂外，尚包含热固性树脂(thermal setting resin)、热塑性树脂(thermal plastic resin)或其混合物，较佳为热固性树脂。借助热固性树脂所具有的高强度及良好的韧性，可使所制得的抗刮层具有卓越的耐热性和极小的体积收缩率，因而可以克服翘曲问题。同时，本发明光学膜的硬罩层具有良好抗静电性和高硬度特性，其表面电阻率介于10⁸Ω/□至10¹²Ω/□，且根据JIS K5400标准方法测量，其铅笔硬度可达3H或以上。

为达到光线扩散效果，本发明的光学膜在基材的上方(即，出光面)形成具有微细凹凸结构的抗刮层，根据JIS K7136标准方法测量，具有30％至98％的雾度，较佳为50％至70％。具有微细凹凸结构的抗刮层的形成方法并无特殊限制，系熟悉此技术者所熟知，例如：网版印刷、涂布、压印及喷涂等。上述抗刮层的厚度宜介于3微米至20微米之间，较佳为5微米至15微米。

根据本发明，较佳的方式是在基材上涂布含有机颗粒的硬罩液以形成该具有凹凸结构的抗刮层。有机颗粒的形状并无特殊限制，例如为球形、椭圆形、菱形等；其种类亦无特殊限制，例如可为甲基丙烯酸酯树脂、甲基胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂或其混合物，较佳为甲基丙烯酸酯树脂。

有机颗粒的直径可相同或不同，较佳介于约1微米至约20微米之间。根据本发明，较佳为直径相同的有机颗粒，更佳为介于约2微米至约15微米之间且直径相同的有机颗粒。有机颗粒的用量相对于该硬罩液中树脂成分总重量为1～300Wt％，较佳为5～30Wt％。

可用于本发明硬罩液中的紫外线硬化树脂包含至少一种具有一个或多个官能基的丙烯酸类单体或丙烯酸酯类单体，较佳为丙烯酸酯类单体。可用于本发明中的丙烯酸酯类单体，包括但不限于：(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、或者为环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)等，较佳为甲基丙烯酸酯。举例而言，适用于本发明的丙烯酸酯类可以是：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-phenoxy ethyl acrylate)、乙氧化2-苯氧基乙基丙烯酸酯(ethoxylated 2-phenoxy ethyl acrylate)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(cyclic trimethylolpropane formal acrylate)、β-羧乙基丙烯酸酯(β-carboxyethyl acrylate)、月桂酸(甲基)丙烯酸酯(lauryl(meth)acrylate)、异辛基丙烯酸酯(isooctyl acrylate)、硬脂酸(甲基)丙烯酸酯(stearyl(meth)acrylate)、异癸基丙烯酸酯(isodecyl acrylate)、异冰片基(甲基)丙烯酸酯(isoborny(meth)acrylate)、苄基丙烯酸酯(benzyl acrylate)、3-羟-2，2-二甲基丙酸3-羟-2，2-二甲基丙酯二丙烯酸酯(hydroxypivalyl hydroxypivalate diacrylate)、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯(ethoxylated 1，6-hexanediol diacrylate)、二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene glycol diacrylate)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(Tricyclodecane dimethanol diacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated dipropylene glycol diacrylate)、新戊二醇二丙烯酸酯(neopentyl glycol diacrylate)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(propoxylated neopentyl glycol diacrylate)、乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-A di(meth)acrylate)、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-methyl-1，3-propanediol diacrylate)、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated 2-methyl-1，3-propanediol diacrylate)、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-butyl-2-ethyl-1，3-propanediol diacrylate)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(2-hydroxyethyl metharcrylate phosphate)、三(2-羟乙基)异氰酸三丙烯酸酯(Tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(propoxylated trimethylolpropane triacrylate)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tetraacrylate)、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(propoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)、(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl acrylate，HEA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(tripropylene glycol di(meth)acrylate)、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1，4-butanediol di(meth)acrylate)、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1，6-hexanediol di(meth)acrylate)、烯丙基化二(甲基)丙烯酸环己酯(allylated cyclohexyl di(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯酸异氰酸酯(isocyanurate di(meth)acrylate)、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated trimethylol propane tri(meth)acrylate)、丙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯(propoxylated glyceroltri(meth)acrylate)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylol propanetri(meth)acrylate)、三(丙烯氧乙基)异氰酸酯(tris(acryloxyethyl)isocyanurate)以及其中两种或多种物质的混合物。

为增加硬罩液的成膜性，本发明的紫外线硬化树脂可视需要包含分子量介于10³至10⁴的寡聚体，此类寡聚体系本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，例如丙烯酸酯系寡聚体，包括但不限于：胺基甲酸酯丙烯酸酯，如脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯(aliphatic urethaneacrylate)、脂肪族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aliphatic urethane hexaacrylate)、芳香族胺基甲酸酯六丙烯酸酯(aromatic urethane hexaacrylate)；环氧丙烯酸酯，如双酚A环氧二丙烯酸酯(bisphenol-A epoxy diacrylate)、酚醛环氧丙烯酸酯(novolac epoxy acrylate)；聚酯丙烯酸酯，如聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)；或者是纯丙烯酸酯。

可用于本发明硬罩液中的热固性树脂，其平均分子量一般介于10⁴至2×10⁶，较佳为2×10⁴至3×10⁵，更佳为4×10⁴至10⁵。本发明的热固性树脂可以是聚酯树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂，或者是它们的混合物，较佳为聚甲基丙烯酸酯树脂，如聚(甲基)丙烯酸甲酯。为增加交联性，热固性树脂可以根据需要而含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)或胺基(-NH₂)。较佳为羟基，例如：丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl acrylate，HEA)、丙烯酸羟丙酯(hydroxypropyl acrylate，HPA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(hydroxypropyl methacrylate，HPMA)，或者是这些物质的混合物。

可用于本发明硬罩液中的热塑性树脂可以是：聚烯烃树脂(polyolefinresin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚(甲基)丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；或者是它们的混合物。其平均分子量一般介于10⁴至2×10⁶，较佳为2×10⁴至3×10⁵，更佳为4×10⁴至10⁵。

在树脂材料加工或制造过程中，当树脂材料与其自身或其它材料发生磨擦时会产生静电，将空气中的游离尘埃集结在表面上，使昂贵电子组件遭到破坏，甚至是点燃易燃的气体或粉末而引起火灾，因此，添加抗静电剂很有必要。本发明的硬罩液是将抗静电剂直接与树脂掺混，再经混练加工而制得。可使用于本发明硬罩液中的抗静电剂并无特殊限制，属于本领域具有通常知识者所熟知，例如：乙氧基甘油脂肪酸酯类、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、环氧树脂(如聚环氧乙烷)、硅氧烷(siloxane)或其它醇类衍生物，如聚乙醇酯、聚乙二醇醚等。

当然，本发明的硬罩液还可根据需要包含本领域常用的其它任何添加剂，例如：硬化剂(curing agent)、光起始剂(photo initiator)、整平剂、分散剂或安定剂，等等。其中，可用于本发明的硬化剂系指可使分子与分子之间产生化学接合而形成交联(crosslinking)的添加剂，例如：二异氰酸酯(diisocyanate)或聚异氰酸酯(polyisocyanate)。

光起始剂是指经光照射后会产生自由基，透过自由基的传递而引发聚合反应的添加剂。适用于本发明的光起始剂并无特殊限制，包括但不限于：二苯甲酮(benzophenone)、二苯乙醇酮(benzoin)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮(2，2-dimethoxy-1，2-diphenylethan-1-one)、1-羟基环己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(2，4，6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)，或者是这些物质的混合物。较佳的光起始剂是二苯甲酮，或者选用1-羟基环己基苯基酮。

本发明抗刮薄膜可以根据本领域具有通常知识者所熟知的任何方式制造，比如利用成卷式(roll to roll)连续生产技术，并以涂布方式制造。一般而言，涂布抗刮层与微结构层的顺序并无特殊，本发明较佳的方式是先涂布抗刮层，然后再完成微结构层。本发明抗刮层的涂布方式并无特殊限制，例如，可经由包含以下步骤的方法进行：

(I)将紫外线硬化树脂、热固性树脂、热塑性树脂、有机颗粒、溶剂及抗静电剂等组份，根据需要与习知添加剂混合，形成一胶态硬罩液；

(II)将该硬罩液涂布于透明基材表面，以形成一涂层；

(III)将该经涂覆的基材送进烘干机，蒸发溶剂，升温至高于热固性树脂的固化温度后，加热数分钟，进行热固化聚合反应；

(IV)然后再对该涂层直接照射能量射线，产生光聚合反应以形成抗刮层。能量射线的强度可为100～1000毫焦耳/平方公分(mJ/cm²)，较佳为200～800mJ/cm²。

若需要，可重复进行上述各步骤，以获得复数层的抗刮层。

另外，上述步骤(II)中，将硬罩液涂布于基材的涂布方法也是熟悉此项技术者所常用的方法，例如：狭缝式涂布(slit Die coating)、微凹版印刷涂布(micro gravure coating)、滚轮涂布(roller coating)等。而且，这些涂布方法可以单独使用，也可以混合起来搭配使用。

为达到光线聚光效果，本发明在上述已涂布抗刮层基材的下方(即入光面)可包含至少一微结构层，以作为聚光层。该微结构层是在基材上涂布包含紫外线硬化树脂单体和光起始剂的组合物而形成。本发明薄膜的微结构层的厚度宜介于10～100微米之间，较佳为20～80微米，最佳为50～70微米。适用的紫外线硬化树脂单体，是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知者，比如是前述硬罩液所包含的至少具有一个或多个官能基的甲基丙烯酸脂单体，或者是含有芳香族基具有高折射率的反应单体，例如苯乙烯、萘乙烯、丙烯酸苯酯或丙烯酸萘酯。这里适用的光起始剂也如同上述硬罩液所使用的光起始剂所描述。而且，上述组合物当中也可以根据需要添加任何习知添加剂，例如无机填料、流平剂、消泡剂或抗静电剂等。

本发明微结构层的形式是本领域具有通常知识者所熟知者，比如是规则或者不规则的棱镜花纹、环状棱镜花纹、立体角花纹、珠状花纹、透镜状花纹、波状花纹等等，也可以是它们当中两种或多种花纹的结合。较佳地，该微结构层具有规则或不规则的、且顶角为60°至70°的棱镜花纹，此类型聚光层具有较佳的集光效果，可以增强显示器的辉度。此外，上述微结构层可具有彼此交错或不交错的棱镜结构，当两棱镜结构彼此交错时，相邻棱镜的间距(即：两棱镜峰与峰之间的距离)为0微米至100微米；当两棱镜结构彼此不交错时，相邻棱镜的间距为1微米至100微米。

本发明抗刮薄膜的微结构层可以根据本领域常见的任何方式制造，例如，经由包含以下步骤的方法制造：

(I)将紫外线硬化树脂单体、光起始剂等组份，根据需要与习知添加剂混合，形成一组合物；

(II)将该组合物涂布于上述一侧已形成抗刮层的基材的另一表面，形成一涂层；

(III)经V-沟结构模具压合，产生具有棱镜结构的涂层，同时对该涂层照射能量射线使之产生光聚合反应。能量射线的强度为100毫焦耳/平方公分至1000毫焦耳/平方公分(mJ/cm²)，较佳为200mJ/cm²至800mJ/cm²；

(IV)最后将膜片脱模再成膜；

(V)根据需要，可以对步骤(IV)获得的成膜膜片的具有棱镜结构的涂层，再次照射能量射线进行聚合反应，使涂层完全反应固化。能量射线的强度仍然为100～1000毫焦耳/平方公分(mJ/cm²)，较佳为200mJ/cm²至800mJ/cm²。

另外，上述步骤(II)中，可采用本领域常规方法将步骤(I)制得的组合物涂布于基材表面，比如采用狭缝式涂布(slit Die coating)、微凹版印刷涂布(micro gravure coating)、滚轮涂布(roller coating)等方法。而且，这些涂布方法可以单独使用，也可以混合起来搭配使用。

由于抗刮层中具有扩散光的有机粒子，步骤(III)对基材照射能量射线时，可以适当降低射线强度，然后再视情况确定是否进行步骤(V)。

图3为本发明抗刮薄膜20的一种较佳实施方式示例。其中，透明基材12上方为具有凹凸结构的抗刮层13，该抗刮层包含有机颗粒14，且基材12下方是具有聚光功能的微结构层11。

本发明抗刮薄膜可使用于具有V-沟导光板的背光模块中，设置在V-沟导光板的出光面上方。这种抗刮薄膜由于基材表面涂覆具有微细凹凸结构的抗刮层，可有效提高硬度，保护接触构件，且表面平整无翘曲，光学性质不受影响。另外，本发明抗刮薄膜兼具聚光及扩散作用，因而可用于显示器的背光模块当中，同时取代逆棱镜片及上扩散膜。图4是本发明抗刮薄膜应用于具有V-沟导光板的背光模块示意图。如图4所示，可将反射膜21配置在V-沟导光板22的下方，将本发明抗刮薄膜20配置在V-沟导光板22的上方，取代原来配置于V-沟导光板上方的逆棱镜片及上扩散膜(参见图2)。

以下结合实例对本发明技术方案作进一步详细说明。不过，这仅仅是应用范例，不能理解为对本发明权利要求保护范围的限制。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

实施例1

取一250毫升的玻璃瓶，将溶剂：22克甲苯及22克丁酮加入玻璃瓶中。在高速搅拌下依序加入：8.4克的平均粒径为10μm的亚克力树脂微粒子[MX-1000，Soken公司]；紫外线硬化树脂：甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及季戊四醇三丙烯酸酯的单体混合物共18克；热固性树脂：18克丙烯酸酯树脂[Eterac 7363-ts-50，Eternal公司](固体成分约50％)；再加入2.0克硬化剂[Desmodur 3390，Bayer公司](固体成分约75％)，3.6克抗静电剂[GMB-36M-AS，Marubishi oil Chem.Co.，Ltd](固体成分约20％)，光起始剂：二苯甲酮及1-羟基环己基苯基酮混合物共1克，最后泡制成固体成分约40％及总重约95.2克涂料。

以RDS涂抹棒#12将上述涂料涂布在透明PET膜[U34(188μm)，Toray公司]一侧表面上，经100℃干燥1分钟后，再用UV曝光机台(FusionUV，F600V，600W/inch，H型灯源)power设定为100％，速度15m/min，能量射线200mJ/cm²，加以干燥后制得涂层厚度约为12μm的抗刮层。上述制得的抗刮光学膜，合计总膜厚为200μm。根据JIS K7136标准方法，测得雾度为70％，全光线穿透度为95％。

再取一250毫升的玻璃瓶，加入甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及季戊四醇三丙烯酸酯的单体混合物共100克，光起始剂：二苯甲酮及1-羟基环己基苯基酮混合物共5克，最后泡制成固体成分约100％及总重约105克的涂料。以RDS涂抹棒#30将涂料涂布在上述已经涂布了抗刮层的透明PET膜[U34(188μm)，Toray公司]的另一侧表面上，经过V-沟结构的模具压合，同时以UV曝光机台(Fusion UV，F600V，600W/inch，H型灯源)power设定为100％，速度10m/min，能量射线250mJ/cm²，加以固化后脱模制得涂层厚度约为50μm的聚光层。这样，制得的抗刮薄膜的总膜厚约为250μm，对其进行下文所述的各项特性试验。

比较例1

将厚度为250μm的市售聚光膜[Enplas公司]，进行下文所述的各项特性试验。

测试方法：

(1)膜厚试验：利用膜厚计PIM-100[TESA公司]，以1N下压接触方式测量待测样品的膜厚。

(2)雾度及全光线穿透度试验：利用NDH 5000W雾度计[日本电色公司]并根据JIS K7136标准方法，测量所得抗刮光学膜的雾度(Hz)及全光线透过率(Tt)。

(3)铅笔硬度试验：利用铅笔硬度试验机[Elcometer 3086，SCRATCHBOY]，以Mitsubishi铅笔(2H、3H)用JIS K5400方法测试待测样品表面的铅笔硬度，测试结果如表1所示。

(4)表面电阻率试验：利用超绝缘计[东亚TOADKK公司，SM8220&SME-8310，500V]，并根据ASTM D257标准方法测量待测样品表面电阻率。测试环境如下：23±2℃，55±5％RH，测试结果如表1所示。

(5)耐刮试验：利用线性耐磨试验机[TABER 5750]于600公克的重量平台(面积长宽20mm×20mm)上贴黏置3M BEF-III-10T膜片(长宽20mm×20mm)，以其棱镜微结构层直接测试待测样品抗刮层的重压耐刮能力，以试验行程2inch，10cycle/min的速度进行10cycles耐刮测试，耐刮测试结果如表1所示。

(6)翘曲试验：将待测样品裁成长宽100mm×100mm平整膜片，置于120℃烘箱，10分钟后取出静置于室温，直到膜片回温至室温后，以间隙规测量膜片四角的翘曲程度(记录单位：毫米，mm；记录方式：例如，0；0；0；0)，藉以评估待测样品的耐热及耐翘曲性能，翘曲试验所得结果如表1所示。

表1

由实施例1与比较例1的结果可知，本发明的抗刮薄膜具有良好抗静电性和高硬度特性，并且表面平整无翘曲，从而可避免光学性质受到影响。正是由于具有这种良好性能，本发明抗刮薄膜在液晶显示器方面有着很好的应用前景。对于背光模块构件当中设有V-Cut导光板的液晶显示器，将这种抗刮薄膜设置在V-Cut导光板的出光面上方，它兼具聚光及扩散作用，可以同时取代逆棱镜片及上扩散膜，使得背光模块的构件数量得以减少，而背光模块的整体效能却得到新的提升。这种具体应用，充分彰显了本发明对于本领域技术进步的贡献。

Claims

1.一种抗刮薄膜，包含一透明基材，该基材的下侧包含一微结构层用作聚光层，上侧包含一具有凹凸结构的抗刮层，其特征在于：所述抗刮层是将硬罩液涂布于基材上面，以加热和紫外线双固化方式处理而形成的抗刮层；所述硬罩液包含抗静电剂、紫外线硬化树脂、有机颗粒和至少一种树脂，该树脂选自于由热固性树脂、热塑性树脂及其混合物所构成的群组，所述有机颗粒的用量相对于该硬罩液中树脂成分总重量为5～30Wt％，所述抗静电剂是乙氧基甘油脂肪酸酯、四级胺化合物、脂肪胺类衍生物、聚环氧乙烷、硅氧烷或醇类衍生物；根据JIS K7136标准方法量测，所述抗刮层具有50％至70％的雾度，具有10⁸～10¹²Ω/□之间的表面电阻率，且根据JIS K5400标准方法量测，所述抗刮层具有3H或3H以上的铅笔硬度。

2.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述抗刮层的厚度为3～20微米。

3.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述透明基材为塑料或玻璃。

4.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述有机颗粒选自于由甲基丙烯酸酯树脂、硅酮树脂及其混合物所组成的群组。

5.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述有机颗粒的粒径为1～20微米。

6.根据权利要求5所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述有机颗粒的粒径为2～15微米。

7.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述紫外线硬化树脂至少包含一种具有一个或多个官能基的丙烯酸类单体或丙烯酸酯类单体。

8.根据权利要求7所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯。

9.根据权利要求7所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述紫外线硬化树脂还包含丙烯酸酯系寡聚体。

10.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述热固性树脂选自于由聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂及其混合物所组成的群组。

11.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述热塑性树脂选自于由聚烯烃树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂及其混合物所组成的群组。

12.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述硬罩液进一步包含添加剂。

13.根据权利要求12所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述添加剂是硬化剂、光起始剂、整平剂、分散剂或安定剂。

14.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述微结构层的厚度介于10微米至100微米之间。

15.根据权利要求1所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述微结构层具有规则或不规则的棱镜花纹、环状棱形花纹、立体角花纹、珠状花纹、波状花纹、透镜状花纹，或者同时具有上述两种或多种花纹。

16.根据权利要求15所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述微结构层呈现逆棱镜结构，具有规则或不规则、顶角为60°～75°的棱镜花纹。

17.根据权利要求16所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述逆棱镜结构为交错结构。

18.根据权利要求16所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述逆棱镜结构为不交错结构。

19.根据权利要求16所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述微结构的逆棱镜间距为0～100微米。

20.根据权利要求19所述的抗刮薄膜，其特征在于：所述微结构的逆棱镜间距为1～100微米。

21.一种液晶显示器，其特征在于：该显示器的背光模块中设有权利要求1～20所述的任意一种抗刮薄膜。

22.根据权利要求21所述的液晶显示器，其特征在于：该显示器的背光模块包含V-沟导光板，所述抗刮薄膜设置在V-沟导光板的出光面上方。