专利名称：抗眩层的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种偏光板，尤其是指一种以团联共聚物作为抗眩层的 偏光板。
背景技术：
偏光板具有将入射光偏极化的功能。基本偏光板的结构，主要是由聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, ￥八)高分子掺杂碘离子(//或//)，经延伸后可作 为光线的吸收轴，而与PVA分子延伸方向垂直的部分则作为光线的透过 轴。当应用于TFT-LCD的面板中，则可由液晶分子光轴方向搭配上下偏光 板的配置(吸收轴平行或正交)，达到控制背光源通过或阻绝的目的，以此 控制面板为常黑(normally black)或常亮(normally white)的显示模式。目前公知的偏光板结构如图l所示，由外表面到内表面依序为表面 保护膜IO，抗眩层(antiglare)或硬膜层(hard coat)20，接着于二层作为保护 层的三醋酸纤维素薄膜(Triacetate Cellulose, TAC)30, 31中，夹置一层聚乙 烯醇40，然后是黏着层50与离形层60。硬膜层20的表面处理主要为了防止 偏光板的磨耗，但是此表面处理却反而造成面板的反光，而影响视觉舒适 度。因此在进行硬膜形成时，会同时加入抗眩粒子，由抗眩粒子使背光源 均匀的散射出面板，也可避免因外界光源造成的反光效应。公知在偏光板中进行表面处理的流程，主要是将高分子单体或寡聚 物，以及抗眩粒子， 一起溶于溶剂中形成一胶体溶液。接着以旋转涂布的 方式沉积于一偏光板上。待溶剂挥发完全后，照射UV光，使高分子单体或寡聚物进行聚合反应或交联反应，即形成抗眩层的制作。抗眩粒子的存 在可使偏光板形成凹凸不平的表面，加上高分子单体与抗眩粒子对于光线散射能力的不同，故能达到使光线散射的目的，而具抗眩功能。然而，公知偏光板因抗眩粒子的存在，使得抗眩层的厚度约达5-2(Him， 而在近来普遍要求偏光板薄型化的诉求下，必须更缩小抗眩粒子的尺寸， 才能达到薄型化，但这相对提高抗眩粒子制备工艺的难度。此外，公知方 法中，抗眩粒子的分散属随机，要控制分布均匀度也有其难度。若抗眩粒 子在抗眩层中分布不均，则容易造成面板部分区域对于光线散射能力强， 部分区域对于光线散射能力弱的现象，造成对比的分布均一性较差。因此， 公知抗眩层的制作方法已无法符合目前的要求。团联共聚物是将数个不同化学结构的分子链，以共价键形式连结在一 起。如同高分子掺合体一样，当各分子间链段不兼容时，便会产生相分离。 但因各分子链段被共价键连结在一起，因此相分离程度被限制在纳米级尺 度，此称为微相分离(microphase separation)。随着分子链的长度、体积分率以及作用力的改变，微相分离可产生各 种具长程规则性(long-range order)的型态，最常见的微相分离型态有体 心立方堆积的圆球(body-centered cubic packed spheres)、六角堆积的圆柱 (hexagonally packed cylinders)、规则双连续相双钻石结构(gyroid)及层状 (lamellae)排列结构等。同时，文献亦已揭示，将团联共聚物以薄膜形式(厚 度约100-200nm)呈现时，在空间上均匀且连续的规则结构仍能维持。由于团联共聚物可自我聚集成具有纳米尺寸、及空间上均匀且连续的 规则结构，加上各不同分子链间对于光线有不同的折射率，因此对于应用 于偏光板上作为抗眩层有其发展潜力。发明内容本发明的目的在于提供一种抗眩层，以克服公知技术中存在的缺陷，为实现上述目的，本发明提供的抗眩层，具有一如下式I的团联共聚物:式I;其中，该式I中，m与n分别为一大于l的整数，且A与B分别选自下列 结构单元<formula>formula see original document page 10</formula>;'
、以及其中，R,、 R2、 R3、与R4分别为氢、或C1-C5的烷基；Rs为Cl-C5的烷基、R6为氢、苯基、取代或未取代的芳基、杂芳基、环基、或杂环基； 且x为l-10的整数。所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，&、 R2、 R3、与& 为氢或甲基。所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，Rs为甲基、乙基或丙基。所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，R6为苯基。 所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，R6的该杂芳基或该杂环基分别含有氮、氧、或硫的杂原子。所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，其分子量的范围为100-2，000，000之间。所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式CH十Jb十CH2——CH =CH— CH2-CH3一c-ImC= 0 OCH，CH,CH2——C = CH——CH:CH，CH=CH-CH，cHcHc-cHcreccHcHco一一-c--9:n-cHcb no,i- l一-c——cHc<formula>formula see original document page 12</formula>CH2—CH2—0--CH2—CH--CH2—CH2——0-CH3 -CH2—C—mC=0oCH3OCH，-CH'-O—C—(CH2)5NCH3 ICH2—CH—0-一O52H〇=co5Ho=c<formula>formula see original document page 14</formula>所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:<formula>formula see original document page 14</formula>所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:<formula>formula see original document page 14</formula>CH3CH广O-CH，一CH—m 、Nc=oOCH3 o 所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:-CH2——CH2—0-6——CH —CH=CH——CH7——m、或O CH， II--CH广CH2—0 j"n6 f C—CH-0+m本发明利用团联共聚物取代传统抗眩层中高分子单体或寡聚物与抗眩粒子的混合物，并可依照一般制备工艺，甚至在减少uv的照射下，制备成一薄型化且折射均匀的含抗眩层偏光板。本发明的抗眩层可因不同分子链间对于光线的不同的折射率而达抗眩目的。为使散射光线效果更佳，可利用照射uv或臭氧的方式，移除纳米结构中的高分子，使形成高分子孔洞，达到增加折射率差距的目的，同 时维持空间中折射率规则分布的效果。将本发明抗眩层应用于一般偏光板上，可由控制抗眩层上团联共聚物的分子量，将偏光板雾度值(transmissionhaze)调控至理想值，且可依不同 需求达到控制不同雾度值的目的。本发明抗眩层可形成于任一需要避免反光效应的装置上，较佳的是， 本发明抗眩层可形成于一公知的偏光板的一表面。而公知的偏光板结构不 限，较佳可包括一偏光层，至少一保护层， 一硬膜层，或一黏着层。更佳 的，本发明所揭示含团联共聚物的抗眩层形成于偏光板结构的硬膜层上。本发明揭示构成团联共聚物的结构单元中，式I的R,、 R2、 R3、与R4较佳为氢或甲基，且R5较佳为甲基。15式I的结构单元中，较佳的，R6可为苯基、取代或未取代的杂芳基或杂 环基，杂芳基或杂环基较佳可分别含有氮、氧、或硫的杂原子，如， 一含 氮杂芳基，或含氮杂环基。此外，杂芳基或杂环基的取代基团不限，较佳 的是，R6为一被氧基取代的杂环基。本发明所揭示的抗眩层中，所含团联共聚物的分子量系可依欲达到的 雾度值，以及共同键结的分子态样而定。较佳的，本发明团联共聚物中，各单元结构的分子量范围各为100-2,000,000之间。适于作为本发明抗眩层的团联共聚物，举例如下，但不以此为限。 共聚物l、聚苯乙烯-聚丁二烯团联共聚物<formula>formula see original document page 16</formula>其中，聚苯乙烯分子量约2,000 156，000;聚丁二烯分子量约2，500 142,000。共聚物2、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯团联共聚物 (PS-Wocyt-Poly(methyl methacrylate, PS-6-PMMA):<formula>formula see original document page 16</formula>其中，聚苯乙烯分子量约5，000 1，600,000;聚甲基丙烯酸甲酯分子量 约5，000~1,300,000。共聚物3、聚苯乙烯-聚异戊二烯团联共聚物(PS-Wod-Polyisoprene,PS-6-PI):<formula>formula see original document page 17</formula>其中，聚苯乙烯分子量约4,500 700，000;聚异戊二烯分子量约 7，000~850,000o共聚物4、聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁二烯团联共聚物 (P薩A-WocA:-Polybutadiene, PMMA陽6-PB):<formula>formula see original document page 17</formula>
其中，聚甲基丙烯酸甲酯分子量约130，000 155,000;聚丁二烯分子量 约63,000~152,000。共聚物5、聚甲基丙烯酸甲酯-聚异戊二烯团联共聚物 (PMMA-Woc/t-Polyisoprene， PMMA-6-PI):<formula>formula see original document page 17</formula>其中，聚甲基丙烯酸甲酯分子量约6，000 36,000;聚异戊二烯分子量 约6,000 9，000c共聚物6 、聚甲基丙烯酸甲酯-聚(2-乙烯吡啶)团联共聚物 (PMMA-WocA;陽Poly(2-vinyl pyridine), PMMA-6-P2VP):一CH广C其中，聚甲基丙烯酸甲酯分子量约4，500 220,000;聚(2-乙烯吡啶)分 子量约4，200~235,000。共聚物7、聚甲基丙烯酸甲酯-聚(4-乙烯吡啶)团联共聚物 (P固A-6/ocA:-Poly(4-vinylpyridine), PMMA-6-P4VP):CH3-CH广C-—CH2-CH.C=0 0CH3、,其中，聚甲基丙烯酸甲酯分子量约110,000 167,000; P4VP分子量约 1，500~16，000。共聚物8、聚异戊二烯-聚(2-乙烯吡啶)团联共聚物 (PI-WocA-Poly(2-vinyl pyridine), PI-6-P2VP):(pH3—CH2—C=CH—CH26--CH,-CH—_其中，PI分子量约2,000 285,000; P2VP分子量约1,500 30,000。 共聚物9、聚异戊二烯-聚(4-乙烯吡啶)团联共聚物 (PI-WocA:-Poly(4-vinyl pyridine), PI-6-P4VP):18 H3--CH2—C=CH—CH2f" 6--CH2-CH-、J ，其中，聚异戊二烯分子量约3，000~30,000 ; P4VP分子量约 9，000~12,000。共聚物IO、聚氧化乙烯-聚丁二烯团联共聚物(PEO-WocA:-Polybutadiene,PEO-WPB):-CH2——CH2——0-6 --CH2-CH=CH—CH2m其中，聚氧化乙烯分子量约100 163，000;聚丁二烯分子量约 900~32，000。共聚物11 、聚氧化乙烯-聚苯乙烯团联共聚物(PEO-WocA;-Polystyrene,PEO-6-PS):-CH2——CH2——0--CH2—CH'ra其中，聚氧化乙烯分子量约2,000 150,000;聚苯乙烯分子量约 1，500~384，000。共聚物12、聚氧化乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯团联共聚物 (PEO恭cA:-Poly(methyl methacrylate), PE0-6-PMMA):<formula>formula see original document page 20</formula> 其中，聚氧化乙烯分子量约1,500 12，000;聚甲基丙烯酸甲酯分子: 约500-70,000。共聚物13、聚苯乙烯-聚己内酯团联共聚物(PS-6/oc^PCL):<formula>formula see original document page 20</formula>其中，聚苯乙烯分子量约9，000~32，000 ;聚己内酯分子量约 l,000~35,000o共聚物14 、聚(2-乙烯吡啶)-聚己内酯团联共聚物(Poly(2-vinyl pyridine)-6/ocA:-PCL， P2VP-6-PCL):<formula>formula see original document page 20</formula>其中，P2VP分子量约2,000 20,900;聚己内酯分子量约2,500 35,000。 共聚物15、聚氧化丙烯-聚己内酯团联共聚物(Polypropylene Oxide-6/ocA:-PCL, PPO-6-PCL):<formula>formula see original document page 20</formula>m其中，聚氧化丙烯分子量1,000 4,000;聚己内酯分子量约6,500~15,000。共聚物16、聚苯乙烯-聚左旋乳酸团联共聚物(PS-WocA:-PLLA):0 ch3-ch2—ch+ 6—Ah—o—其中，聚苯乙烯分子量约21,000 24,000;聚左旋乳酸分子量约 14,000~28,000。共聚物17、聚氧化乙烯-聚左旋乳酸团联共聚物(PEO-Wo丄PLLA):-一CH广CH，一O0 CH3t r n1 i陽6 —C——CH—0~hm其中，聚氧化乙烯分子量约500 10,000;聚左旋乳酸分子量约 500 27,000。共聚物18、聚乙烯吡咯烷酮-聚左旋乳酸团联共聚物(Polyvinyl pyrrolidone-6/oc^-PIXA):CH,—CH-O CH3II I -C一CH一O-O其中，聚乙烯吡咯烷酮分子量约9,000 12,000;聚左旋乳酸分子量约 6,000 11,000。共聚物19、聚乙烯团联-聚(4-乙烯吡啶)共聚物(PE-Wochpoly(4-vinyl pyridine), PE-Z -P4VP):-CH2—CH2+ 6CH厂CH-mN21其中，聚乙烯分子量约2,000 500,000; P4VP分子量约5，000 80,00Ch 共聚物20、聚乙烯-聚苯乙烯团联共聚物(PE-Wo丄PS):<formula>formula see original document page 22</formula>其中，聚乙烯分子量约1,500 67,000;聚苯乙烯分子量约5,000 54，000。 本发明的团联共聚物，可由任一公知制作抗眩层的方法形成于一常用的偏光板上。由于团联共聚物的特性，可避免公知使高分子抗眩粒子聚合的uv照射步骤，因而可大幅縮短制作工时与程序。若欲使抗眩层散射光线效果更佳，可利用照射uv或臭氧的方式，移除纳米结构中的高分子。例如，若式I中B结构单元为聚甲基丙烯酸甲酯， 则可于团联共聚物的薄膜形成后，利用UV照射的方法，移除薄膜上的聚 甲基丙烯酸甲酯，使形成高分子孔洞，达到增加折射率差距的目的。若式 I中B结构单元选用聚异戊二烯，则可采用照射臭氧的方式，移除聚异戊二 烯。
图l为公知的偏光板结构。图2是以本发明实施例1A、比较例1与比较例2所进行的辉度与视野测 试的结果图。
具体实施方式
本发明含团联共聚物的抗眩层，可利用公知的任一种沉积方式，形成 于一公知的偏光板上。于本例中所使用的团联共聚物溶液浓度约在1%~5% 之间。实施例1A-C取一聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯的团联共聚物lg，溶于一20ml溶剂 中(本例为甲苯)，其中聚苯乙烯分子量为8500，聚甲基丙烯酸甲酯分子量 为9500 。混合得一聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯团联共聚物 (PS-6-PMMA)(共聚物2)(实施例lA)溶液(浓度约5。/。)。另选用不同聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯分子量的团联共聚物，如lg 团联聚合物含有分子量为10000的聚苯乙烯与分子量为33000的聚甲基丙 烯酸甲酯(实施例1B);以及lg团联聚合物含有分子量为14000的聚苯乙烯， 与分子量为71500的聚甲基丙烯酸甲酯(实施例1C)。以旋转涂布的方式，于一形成有硬膜的偏光板上，涂布上一薄层。接 着，放入5(TC烘箱移除溶剂后，即完成于偏光板上作为抗眩层的一高分子 薄膜。依上述方式完成不同比例的高分子薄膜。实施例2取一聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁二烯的团联共聚物lg，溶于甲苯中，其中 使用的聚甲基丙烯酸甲酯分子量为153000，聚丁二烯的分子量为152000。 混合得一聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁二烯团联共聚物(PMMA-6-PB)溶液(共 聚物4)。以旋转涂布的方式，于一形成有硬膜的偏光板上，涂布上一薄层。接 着，放入5(TC烘箱移除溶剂后，即完成于偏光板上作为抗眩层的一高分子 薄膜。实施例3取一聚甲基丙烯酸甲酯与聚(2-乙烯吡啶)的团联共聚物lg，溶于甲苯 中，其中使用的聚甲基丙烯酸甲酯分子量为170000，聚(2-乙烯吡啶)的分 子量为160000。混合得一聚甲基丙烯酸甲酯-聚(2-乙烯吡啶)团联共聚物 (PMMA-6-P2VP)溶液(共聚物6)。以旋转涂布的方式，于一形成有硬膜的偏光板上，涂布上一薄层。接 着，放入5(TC烘箱移除溶剂后，即完成于偏光板上作为抗眩层的一高分子薄膜。实施例4取一聚氧化乙烯与一聚丁二烯的团联共聚物lg，溶于甲苯中，其中聚 氧化乙烯的分子量为5500，聚丁二烯的分子量为7500。混合得一聚氧化乙 烯-聚丁二烯团联共聚物(PEO-6-PB)溶液(共聚物10)。以旋转涂布的方式，于一形成有硬膜的偏光板上，涂布上一薄层。接 着，放入5(TC烘箱移除溶剂后，即完成于偏光板上作为抗眩层的一高分子 薄膜。实施例5取一聚氧化乙烯与一聚左旋乳酸的团联共聚物lg，溶于甲苯中，其中 聚氧化乙烯的分子量为10000，聚左旋乳酸分子量为24600。混合得一聚氧 化乙烯-聚左旋乳酸团联共聚物(PEO -6/0^> !^八)溶液(共聚物18)。以旋转涂布的方式，于一形成有硬膜的偏光板上，涂布上一薄层。接 着，放入5(TC烘箱移除溶剂后，即完成于偏光板上作为抗眩层的一高分子薄膜。比较例l取一市售带有硬膜(hard coat， HC)的偏光板作为比较。本例中所选用的 硬膜具有以下特点雾度值0%，厚度0.142mm，单体透过率43%，直交透 过率0.1%以下，平行透过率35.8%以上，偏光度99.8%以上。比较例2取一市售带有抗眩处理表层(anti-glare, AG)的偏光板作为比较。本例 中所选用的AG膜具有以下特点雾度值13%，厚度0.15mm，单体透过率 43.5%,直交透过率0.08%以下，平行透过率32%以上，偏光度99.8%以上。24根据实施例l-5所得的偏光板，其眩光效果经测试，均有明显的减弱现 象。而将实施例1A、比较例l、与比较例2进行辉度与视野角测试，其中视野角定义以对比10作为基准点。禾ij用Ez-Contrast仪器，进行辉度与视野角 的量测。在量测前为求实验结果的正确性与可比较性，均采用同一背光源 进行量测；且为避免背光源本身辉度的变化，在量测前背光已先点亮30分 钟以上，以确定其稳度的出光质量。 可得如图2的结果图。由于利用空间中折射率分布均匀的效果，可以避免因公知掺杂抗眩粒 子作为抗眩层时，因抗眩粒子分布不均，造成对光线均匀性不足，而形成 部分区域因抗眩粒子密度高，对光线散射能力强，或是因部分区域抗眩粒 子密度低，对光线散射能力弱等现象发生。此外，通过图2，还可发现利 用本发明团联共聚物作为偏光板抗眩层(线条A，为实施例1A)时，其视野 角的广度，较公知带有硬膜(线条C，为比较例l)、或带有抗眩处理表层(线 条B，为比较例2)的偏光板更广，且边角的辉度亦较公知更高。由此实验数据分析图中，可明显看出，实施例l可使面板内的整体辉度分布均一化， 虽然在中心点辉度下降的劣势下(中心辉度较比较例1约下降10%，但较比 较例2约下降5 nit左右)，仍可进一步扩大面板的可视野角(代表中心辉度表 现与传统AGfilm相同，但视角表示更佳)。主要原因在于比较例l中在大 视野角度时，其整体辉度趋势呈现急遽下降的变化，导致面板视野角的低 下，比较例2中，由于抗眩粒子的作用可使面板的辉度变化较为均匀，可 使面板视野角提升。而本发明实施例中所揭示的抗眩层，可由团联共聚物 的作用，使面板的辉度变化还进一步均匀化，也因此可还进一步提升面板 的视野角，达到整体光学品味的提升。利用本发明团联共聚物作为偏光板上的抗眩层，可使抗眩层形成一厚 度仅100-500nm的高分子薄膜，除了大幅减少偏光板厚度的外(公知偏光板 厚度约5-20^im)，还可使背光源均匀散射，并可增加视野角度。在不增加各高分子结构单元折射率差的前提下，本发明可减少一道照 射UV光的制作步骤，可相对减少制备工艺时间，而制作团联高分子薄膜的流程，又比公知制作抗眩膜的流程更简单迅速。本发明的揭示可达到控制偏光板雾度值，薄型化，且均匀背光散射等 优点，同时以简单的涂布方式即可将高分子薄膜形成于一般公知的偏光板 上，而不需进一步以UV光照射。此外，依据产品需求，可搭配不同雾度 值的变化，而能广泛应用于各机种。因此，可不受限于目前偏光板厂商所 能提供的产品种类，而可自行搭配符合需求的抗眩层规格，增加产品的多 元性与适用范围。上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自 应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1. 一种抗眩层，具有一如下式I的团联共聚物-Am-Bn-式I；其中，该式I中，m与n分别为一大于1的整数，且A与B分别选自下列结构单元id="icf0001" file="A2007100803290002C1.gif" wi="153" he="35" top= "71" left = "22" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>id="icf0002" file="A2007100803290002C2.gif" wi="89" he="16" top= "112" left = "22" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>以及id="icf0003" file="A2007100803290002C3.gif" wi="32" he="14" top= "115" left = "127" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中，R1、R2、R3、与R4分别为氢、或C1-C5的烷基；R5为C1-C5的烷基、R6为氢、苯基、取代或未取代的芳基、杂芳基、环基、或杂环基；且x为1-10的整数。
2、 如权利要求l所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，R,、 R2、 R3、与R4为氢或甲基。
3、 如权利要求l所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，R5 为甲基、乙基或丙基。
4、 如权利要求l所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，& 为苯基。
5、 如权利要求l所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，& 的该杂芳基或该杂环基分别含有氮、氧、或硫的杂原子。
6、 如权利要求l所述的抗眩层，其中，该结构式I的结构单元中，其分 子量的范围为100-2,000,000之间。
7、如权利要求l所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:<formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 2</formula>
8、如权利要求l所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:<formula>formula see original document page 6</formula>
9、如权利要求l所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:<formula>formula see original document page 6</formula><formula>formula see original document page 7</formula>
10、如权利要求l所述的抗眩层，其中，该团联共聚物具如下结构式:<formula>formula see original document page 7</formula>、或<formula>formula see original document page 7</formula>
全文摘要
本发明是有关于一种抗眩层，具有一如式I的团联共聚物。其中，式I中m与n分别为一大于1的整数，且A与B分别选自如说明书中所定义的结构单元。本发明利用团联共聚物，可取代传统抗眩层中高分子单体或寡聚物与抗眩粒子的混合物，并可依照一般制备工艺，制备成一薄型化且折射均匀的含抗眩层偏光板。此外，由控制抗眩层上团联共聚物的分子量，亦可达到易于将偏光板雾度值调控至理想值的目的。
文档编号G02B5/30GK101256249SQ200710080329
公开日2008年9月3日 申请日期2007年3月2日 优先权日2007年3月2日
发明者李娟如, 林振吉, 黄彦馀 申请人:中华映管股份有限公司