液晶显示器(LCD)防眩膜技术的与

杨忠芝1，朱文峰1、2，沈维国1，林凯1

（1.东莞市纳利光学材料有限公司，广东东莞523000；2.深圳市比科斯电子有限公司，广东深圳518000）

1引言

现在随着科学技术的不断发展更新，液晶显示器（LCD）是现在非常普遍的显示器，具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其他显示器无法比拟的优点，应用的领域越来越广，市场的需求也在蓬勃发展如：笔记本电脑、触屏手机、GPS导航仪、ATM自动取款机及LCD-TV等大型设备，随着数字时代的来临，数字技术必将全面取代模拟技术，LCD不久就会全面取代现在的模拟CRT显示器。

世界上第一台液晶显示设备出现在20世纪70年代初，被称之为TN-LCD（扭曲向列）液晶显示器。尽管是单色显示，它仍被推广到了电子表、计算器等领域。液晶显示器是一种不能够自动发光的显示器，这种显示器在外光映入其显示面的情况下，视觉辨认性会被显著损伤。因此为了减弱周围光源的反射图像的亮度和清晰度，有必要在显示器的表面做出一定处理，以防止外光映入图像显示器产生衍射，使人们能长时间观看图像显示器。而现在用到的表面处理方法主要有两种：利用了基于光学多层膜的干涉的无反射处理和通过在表面形成微细的凹凸而使入射光会散射出去，起到一定的防眩效果[1]。

2防眩膜

2.1液晶显示器保护膜的发展情况

液晶显示器作为现在是现在非常普遍且极其重要的显示器，小到MP4、手机、相机；大到笔记本电脑、液晶电视机等。而这些显示器使用过程中常常会由于手指甲或其它硬物在显示屏上不断的划动，会在屏幕表面造成一定的刮伤或磨损，从而影响产品的正常使用效果，人们常常会在电子产品的屏幕上贴一层保护膜对显示屏进行保护。现在市场上流行的保护膜主要有：高透防刮膜、防眩光膜、镜子膜、防、防窥膜等功能型保护膜。

液晶显示器光学保护膜国内外市场需求巨大，人们从最开始的单独的只是起到防刮效果的保护膜到现在的各种不同形式的保护膜，人们的需求正在不断增加，每年需求均在100亿美元以上，2010年全球市场需求已超过160亿美元。同时全球光学保护膜到2012年间每年出货面积的增长都持续在10%以上。

在LCD光学保护膜的诸多性能中，防眩目功能已经成为最重要的要求之一。

2.2防眩的制造方法

“眩”是由于视场中光亮度或衬比不合适的分布而对视觉造成的影响，屏幕表面反射周围光源的光线给图像的亮度和衬比带来一定影响，称之为“眩光”现象。尤其像LCD这类低亮度显示屏在高亮度光线下操作图像更不易辨识，长时间观看此类屏幕对肉眼伤害很大。国内外研究机构、企业对眩光及防眩课题十分关注，防眩也就是减弱周围光源的反射图像的亮度和清晰度。目前用于制造有防眩效果的方法有多种：

（1）增加屏或膜表面的粗糙度。方法是直接对膜表面进行机械研磨或用氢氟酸之类的腐蚀剂进行有选择的腐蚀使其表面粗糙，这种方法对环境污染较大，经处理的玻屏不可回收再利用，还破坏了显示屏的透明度，更易于灰尘积存，因此这种方法逐渐被取代。

（2）80年代产生了喷涂法，即在膜表面喷涂一种硅酸酯或硅酸盐溶液形成一层凹凸不同的SiO

2

小颗粒组成的膜，散射周围光源的反射光从而达到防眩的效果。该方法操作方便，防眩效果也较好，在显示器封装后喷涂，还可回收，目前仍在使用，但此种方法不能满足高质量光学膜的高透光要求。

（3）利用折射率不同的两层膜对反射光的干涉原理减少反射。在玻屏上喷镀两层膜，外层膜的折射率低于内层膜。这种方法在减反射的同时对显示屏图像的清晰度没有影响。美国专利

[2]报导了在屏上镀一层59nm厚的MgF

2

膜得到了很好的减反射效果，其反射率在5%以下。

（4）膜表面氧化物颗粒喷涂法

日本的Hirai[3]等将掺Sb的SnO

2

颗粒（粒径≤50nm）溶于乙醇中制得溶胶后，再与烷基硅酸酯溶液混合得到一种导电防眩液。将该溶液在20～60℃的基板上分别用旋涂和喷涂经180℃，30min热处理后，制得抗静电防眩膜。其厚度约为几百纳米，光泽度为40～90%。此方法的关键在于得到粒径分布均匀的氧化物纳米颗粒，这样才能使颗粒在溶液中均匀分散并稳定存在，否则溶液易发生颗粒沉降。目前制备小颗粒氧化物的方法主要采用研磨法所需时间长，效率较低、成本较高。另外，这种溶液所形成的膜的透过率相对较低，膜层中氧化物颗粒与其它原子相比粒径大几个数量级，因此不能与它们牢固键合，膜强度不高。

（5）溶胶-凝胶法

韩国的孙昌纹、金宪秀[4]通过溶胶-凝胶法制得Sb

2

O3、SnO2、In2O3等导电氧化物的氢氧化物胶体，将得到的胶体与经过硅的醇盐水解、聚合的水-醇溶液混合进行缩聚反应得到成膜溶液。这种方法得到的防眩溶液避免了制备导电氧化物颗粒的复杂过程，膜中硅氧键形成一种在原子排列上不规则的网状结构，导电氧化物掺杂在形成的网格空间中，键合牢固，因此这种膜强度高，透明度好，但反应条件难于控制，工业生产有难度。

（6）防眩硬涂层法

摘要：近年来国内外液晶显示器（LCD）应用的领域越来越广，市场的需求也在蓬勃发展如：笔记本电脑、触屏手机、ATM自动取款机及LCD-TV等大型设备。随着显示器市场规模的不断增大，带动着各种保护膜的蓬勃发展。为了减弱周围光源的反射图像的亮度和清晰度，具有防眩光效果的保护膜的需求已经成为人们选择保护膜考虑的重要条件之一。就液晶显示器（LCD）光学防眩膜制造过程中的技术进行了分析。

关键词：液晶显示器；防眩膜；光学膜；保护膜

*本文系广东省教育部产学研结合项目《液晶显示器（LCD）光学防眩膜关键制造技术的研发及产业化》（项目编号：2011B090400484）的研究成果之一。科技探索与应用

174

广东科技２０１２．１１．第２１期日本琳得科株式会社[5]采用形成防眩硬涂层用的材料，它包括（A）活性能量射束固化类型的可聚合化合物，（B）热塑性树脂，（C）对（A）和（B）来说的良溶剂，和（D）对（B）来说的不良溶剂，其中（A）对（B）以重量计的用量之比为100∶0.3~100∶50，和（C）对（D）以重量计的用量之比为99：1~30∶70；和包括防眩硬涂层的防眩硬涂膜，所述防眩硬涂层包括通过使用上述材料形成的活性能量射束固化的树脂层并置于底材膜上。该硬涂膜不含微粒或含有降低量的微粒以提供防眩性能并显示出高度精细的防眩性能、稳定的光学性能和优良的抗划性。

目前，国内光学膜制造企业采用的防眩膜制造方法通常都是在膜基材涂布有机或无机的微粒子，以及树脂粘合剂，或混合硬化树脂，使其表面形成凹凸，从而产生防眩性效果。这种方法的缺陷主要表现在：

①膜表面所涂布的效果会因为颗粒大小的不一样而出现涂布不匀等问题。从而导致防眩层的雾度或霞度上升，产生画面白化，透光率降低，显示器的清晰度变弱，对比度恶化等现象。

②膜表面在实施微粒涂布过程中由于会使用大量的有机挥发溶剂（如甲苯、乙酸乙酯、酮类等），热固化时溶剂的挥发不仅会造成成本消耗，更重要的是还会产生有害物质对空气造成污染。

③膜表面在涂布了混有颗粒的涂布层后，对涂布层的硬度也有一定的影响，达不到市场需求的耐刮伤效果。

目前人们也尝试了在不加入任何颗粒的情况下仅通过在透明树脂层的表面形成的微细的凹凸来显现防眩光效果。主要是通过在辊凹版和透明树脂膜之间夹有电离放射线固化性树脂的状态下使电离放射线固化性树脂固化，同时与透明基材紧密结合，在上述透明树脂膜上形成有给凹凸的电离放射线固化性树脂的固化层从而具有防眩效果。而这种方式可以使用的电离辐射固化性树脂液的组成受到了，生产过程中的要求比较高，同时也难以实现充分的防眩效果、褪色发白的抑制等不足。

3防眩膜制造技术改进

通过分析可知在生产防眩膜的时候会遇到两个主要的技术问题：

（1）透明薄膜上凹凸效果的制造工艺的改进。

（2）固化树脂的选择。

3.1防眩膜生产工艺的改进

为解决上述问题，采用模板法制造表面凸起的新工艺取代传统的微粒涂布的涂布工艺。这种工艺是在涂布滚筒表面通过特殊方式制备出孔径大小一致，表面分布均匀的孔结构。模具的制造工序主要包括：

（1）镀敷工序：首先，在新加工出来的基辊表面镀预镀层，主要是对模具表面镀镍、氰化物镀铜，镀层质量必须符合如下要求：镀层纯度高、品粒细；镀层表面应光滑无凹陷、无条纹等；镀层有足够的硬度和韧性。

（2）抛光工序，对镀敷后的辊的表面进行精密抛光，抛光后表面平整度要求在1以下。

（3）蚀刻工序，将抛光好的辊表面进行表面蚀刻处理，在模具表面形成凹凸效果，模具表面凹孔个数约为80~100个/mm2，凹孔厚度为5~10μm，凹孔的分不均匀，大小一致。

在生产防眩膜的时候，将制凸材料（通常用聚氨酯丙烯酸酯）充填入微孔，而后通过模具与透明薄膜基材的紧密结合，将微孔中聚丙烯丙烯酸酯转移到透明薄膜基材上，形成基材表面上致密的微小凸起，迅速使凸起在紫外光照射条件下固化。由此种方式制造的光学膜不仅使表面凸起分布均匀，且可以不用挥发性溶剂，只需要一种特殊性能的固化型树脂就能完全实施模板法制造表面凸起的新工艺。该工艺不仅使膜片在具有防眩功能的同时保证膜的清晰度，还能使规模化生产光学防眩膜的过程变得更加规范、可靠，并可大量减少了制造过程中挥发性溶剂的用量，既降低了生产成本，节约了能源，还避免了有害物质的空气污染，使得涂布过程成为清洁生产过程。

3.2固化树脂的选择

模板法制备抗眩涂层过程中，需要一种特殊性能的固化型树脂，这种树脂与传统的固化树脂相比较必须具备快速光固化性能。通常用的聚丙烯酸酯不能满足快速固化要求，需要一种能快速光固化的多官能团的聚氨酯丙烯酸酯。

UV固化涂料主要由预聚物、活性稀释剂、光敏剂、颜填料和各种助剂所组成。预聚物或光固化树脂是UV固化涂料的活性结构之一，它决定着固化膜的机械物理性能、硬度、柔韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。目前在涂料中使用较多的光固化预聚物有不饱和聚酯类及丙烯酸树脂类[6~7]，其中丙烯酸树脂种类包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等。聚氨酯丙烯酸酯具有一系列优良的特点，如具有高耐磨性和附着力；优良的耐化学药品性，能耐酸、碱、盐液及石油产品，在我国发展迅速。

3.2.1技术路线

本文用到的多官能团聚氨酯丙烯酸酯，具体为一种六官能团聚氨酯丙烯酸酯，其设计方案如图1所示。

3.2.2反应过程（如图2所示）

将一定量的异氰酸酯三聚体和抗氧剂、对甲氧基苯酚加入带有搅拌和滴加装置的三口烧瓶中搅匀，滴加羟乙基丙烯酸酯，控制体系的温度在55℃左右，滴加完后控温4h后，测定NCO值达到理论值时（NCO反应50%时），确定反应程度后加入三官能度的多醇化合物，阻聚物混合均匀，缓慢加入到反应物种，控温在75±2℃，3h后测定NCO值小于0.2%，再搅拌30min后反应结束。

3.3产品性能测试

通过模具法制备的防眩膜，其产品性能检测如下：

3.3.1硬度的测定

主要参考：GB/T6739-2006《铅笔法测定漆膜的硬度》。检测仪器：QHQ-A型便携式铅笔划痕试验仪，三菱专用硬度测试铅笔（3B-7H）。

3.3.2透光率的测定

检测仪器：3M Transmission Meter透光仪进行检测。在温度23℃±2℃和相对湿度50%±10%的环境下进行试验。

3.3.3雾度的测定

参考GB/T25273-2010《液晶显示器（LCD）用薄膜雾度测定

（下转第162页

）

175

广东科技２０１２．１１．第２１期

广东科技２０１２．１１．第２１期

电厂建造项目质量没有达到一定水平的时候，施工企业由此导致的内外部成本就会比较高，因为他们要承担相应的质量问题风险以及由此导致的信誉问题和惩罚赔偿等。施工企业在施工过程中必须为了实现预期的项目质量，必须要通过改善原材料质量，培训员工，使之具备相应的施工能力水平，以及通过各种控制手段来保证项目的质量水平。所有这些努力都将会使得质量总体成本增加；另一方面，如果施工单位以特别高的质量标准来组织生产的话，就会生产出高质量的项目产品，使不合格率接近于零，虽然这使得后续改进成本大大降低，但是由于预防成本相当的高，整体结果是总质量成本比较大。质量水平和质量成本的关系可以用图1表示。

图1清楚的表示了火电厂建造项目质量水平同施工成本

直接的关系。其中，生产总成本是由质量总成本和内外部损失成本、基本生产成本和预防鉴定成本构成。质量总成本、内外部损失成本、预防与鉴定成本随着质量水平的变化而变化，而基本生产成本则是一条直线，不受质量水平影响。从图上可以清楚的看到，当质量实现一定水平以后，总质量成本将会直接上升，反过来也一样。点P 是比较合理的水平，在这个水平状况下，整体质量成本达到最低的程度，该点就是火电厂建造项目施工最理想的质量水平，改点对应的质量总成本就是企业最理想的质量成本。由此可见，用火电厂建造项目的不合格率作为衡量施工项目的质量好坏的一个考核指标，未必是最经济的做法，而用最适宜的质量成本基础下生产的质量水平则可以帮助施工单位以最小的成本实现符合质量要求的火电厂建造项目。

3项目管理对策分析

①加强员工培训，

明确项目质量的重要性。为此，项目组对项目过程中可能涉及的一些关键部位及其技术要求进行了梳理，并通过培训的形式传输给员工，让他们了解并掌握关键技术，同时也提高了他们的质量意识。②项目组还制定了相应的奖惩制度，奖励在施工过程中对项目有重大贡献的员工，惩罚施工过程中玩忽职守、发现问题不上报的员工。通过这些措施，第二阶段的项目质量问题得到了极大的提高，使得质量水平提升了很多。在成本方面，由于没有额外任务的添加，在第一阶段的基础上，降低了不少，但是仍然处于超支状态。造成这个现象的主要原因是在所选材料方面，由于大多是高质材料，同时在培训方面也投入了一些，导致成本还没有达到预期水平。

为了实现两者的更加的协调，项目组决定用技术创新的手段来提升质量，同时也取得高经济效益双丰收的局面。为了实现工艺的创新，项目组不仅鼓励内部员工进行积极的创新，同时也邀请了外部专家献计献策，对预制梁体工艺、预应力混泥土T 梁施工等工艺进行了深入的研究，研究出了一套较先进的工艺，这个工艺不仅能够极大的提高质量水平，对材料的要求也得到了降低，这使得质量得到提升，而成本费用却下降很多。

4结论

工程项目质量不仅受到原材料、员工以及机械等的影响，也受到宏观环境的影响，要想确保质量可靠，必须及时找出原因，并采取措施进行改善。而成本则是保障质量水平的一个重要因素，只有在保证质量水平的基础上，努力开展创新，通过采

用新的管理方法、

新工艺，才能在有限的成本预算基础上，实现较高的质量水平。参考文献：

[1]Pual D.Gardinera ，Kenneht Setwartb.Revisiting the golden triangle of cost ，time and quality ：the Role of NPV in Project control ，success and

failure.International Journal of Project Management.2007.（18）.[2]李旭.论建筑企业的工程项目管理[J].苏盐科技，2003（3）：23~25.

[3]刘迎心.项目施工中控制质量的几项措施[J].工程质量，1994（5）：10~

11.

[4]李明华.成功项目管理制度[M].北京：中国经济出版社，2002.

[5]张福顺.质量成本管理[D].东北财经大学，2003.

经济管理

方法-积分球法》。

3.3.4涂布厚度测定

主要是参考：GBT 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定-机械测量法》。检测仪器：Mitutoyo 547-400S 精确到0.001mm ，防眩膜物理性能见表1。

4结束语

本文应用的制备抗眩涂层的技术大量减少了制造过程中

挥发性溶剂的用量，避免了有害物质的空气污染，使得涂布过程成为清洁生产过程，符合国家倡导的产品高性能化、环境友

好化、轻量化、低成本化的发展方向。同时通过此方法制备的防眩膜，其凹孔分布均匀，大小均一。用此方法制备的防眩膜其涂布光固化树脂的厚度为4~5μm ，透光率达到了90%以上，雾度达到4%、表面涂布的硬度达到了3H 。参考文献：

[1]王桂花.LCD 用光学薄膜市最新发展动态[J].影像技术，2011，（1）：3~8.[2]Arine ，et al[P].U.S.Pat.No.4，959，162.[3]Hirai ，et al[P].U.S.Pat.No.5，376308.

[4]孙昌纹，金宪秀[P].中国专利，No.90108501.4.

[5]日本琳得科株式会社，200510119405.

[6]崔锦峰，

王文忠，周应萍.紫外光固化涂料及其发展动态[J]．现代涂料与涂装，2004，02：35~38.

[7]刘言富.三管能团的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的合成与性能[J].浙江化工，2004，35（9）：6~7.

项目硬度透光率雾度厚度检测标准GB/T6739-2006

透光仪检测GB/T25273-2010GBT

6672-2001

检测结果

≥2H

≥90%

≤10%

4~6μm

表1防眩膜物理性能

≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤

（上接第175页）

162