隨著科技的進(jìn)步，手持電子裝置與顯示器的背光源幾乎已全面更換為 LED燈源，而 LED 燈會放射出能量較強(qiáng)的可見光藍(lán)光。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(International Organization for Standard)提出的定義，藍(lán)光屬于可見光的一部分，波長介于 380~530nm。研究報(bào)導(dǎo)指出，藍(lán)光可穿透人眼的角膜及水晶體，直射入視網(wǎng)膜的黃斑部，造成黃斑部感光細(xì)胞損傷。為了避免眼睛受到藍(lán)光的傷害，除了本身需養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣外，市場上目前也已有許多可降低藍(lán)光透過率的保護(hù)膜供消費(fèi)者選擇。

一般藍(lán)光保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)為：表面涂層╱PET基材膜╱膠黏層╱離型膜。常見的保護(hù)膜制作方式為在膠黏層內(nèi)使用添加劑，或表面涂層使用濺鍍、蒸鍍或化學(xué)氣相沈積等工藝而成。由于膠黏層厚度都要求在10μm以下，添加劑的添加量需加到很高才會有明顯效果，造成移行(Migration)或相分離(Phase Separation)的風(fēng)險(xiǎn)提升許多;而濺鍍等操作難度、環(huán)境及設(shè)備要求相較于濕式涂布高出許多，大幅增加生產(chǎn)成本。近來有廠商開始發(fā)展在PET基材膜內(nèi)加入紫外光或可見光藍(lán)光阻隔劑的技術(shù)，一方面由于基材厚度相對較厚，可降低添加劑使用量;另一方面功能性PET基材膜生產(chǎn)門檻高，大幅提高產(chǎn)品附加值。

阻隔劑的選擇

應(yīng)用于PET基材膜的藍(lán)光阻隔劑需具備幾項(xiàng)特點(diǎn)：(1)與PET樹脂兼容性佳;(2)藍(lán)光位置有吸收，顏色不宜太深;(3)5%熱重?fù)p失溫度高;(4)固態(tài)為佳。一般PET基材膜的加工溫度都在攝氏280度以上，因此適用于加工制程的添加劑，其 5%熱重?fù)p失溫度需高于 280 度，避免添加劑在加工過程中揮發(fā)損耗。本文選用市面上常用于PET基材膜的固態(tài)紫外光阻隔劑進(jìn)行討論，并加入臺灣永光化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的Eversorb® BL3 (簡稱BL3)進(jìn)行探討，其詳細(xì)數(shù)據(jù)列于表1。

使用紫外光-可見光光譜儀 (型號Shimadzu UV-2600) 測量各阻隔劑的穿透光譜，將固體分別溶解于四氫弗喃(THF)，濃度為100mg/L，寬度1cm;但UV-3638在THF中無法完全溶解，故將溶劑改為二甲基甲酰胺(DMF)，濃度相同。穿透光譜圖如圖1所示，橫軸為波長，縱軸為相對于空氣的穿透度，穿透度值越低，代表該波長穿透的量越少，被阻隔的程度越高。表2列出圖一曲線在不同波長的穿透度數(shù)值，BL3在380-440nm的阻隔效果優(yōu)于其他的紫外光阻隔劑，即在相同成品膜厚中，欲達(dá)到相同的阻隔效果，BL3需要的添加量最低。

藍(lán)光阻隔劑應(yīng)用于PET基材膜

將Eversorb BL3以10%重量百分濃度與PET塑料粒進(jìn)行造粒，造粒完成的藍(lán)光PET母粒與PET塑料?；旌弦詸C(jī)臺進(jìn)行押出延伸成膜，押出制程段高溫達(dá)攝氏260-300度，得到厚度 35μm的PET膜材，藍(lán)光阻隔劑BL3占PET膜濃度為3%。將得到的藍(lán)光 PET 膜以紫外光-可見光光譜儀測量穿透度，得到的穿透光譜圖。

市場上測試藍(lán)光阻隔效果，除了觀察單一特定波長的穿透度外，有些產(chǎn)品會計(jì)算藍(lán)光區(qū)域的光通量，一般常見方法為計(jì)算380nm-495nm區(qū)域的面積換算平均穿透度，若小于75%則認(rèn)為具有藍(lán)光阻隔效果。

BL3的5%熱重?fù)p失溫度超過攝氏380度，適合高溫制程的透明樹脂加工，依據(jù)表3實(shí)際測得的數(shù)據(jù)，含3%BL3的35μm厚PET膜材，在400nm穿透度為12.3%，藍(lán)光區(qū)域380-495nm的平均穿透度為63.8%，都證明了此PET膜材具有藍(lán)光阻隔效果。

結(jié)語

現(xiàn)代人因長時間使用3C產(chǎn)品，眼睛視力有部分因3C產(chǎn)品放出的藍(lán)光而受到傷害，使得顯示器的抗藍(lán)光產(chǎn)品需求大幅提高。本文中的Eversorb® BL3產(chǎn)品在400nm阻隔較常見的PET膜內(nèi)阻隔劑更強(qiáng)，且5%熱重?fù)p失溫度超過攝氏380度，適合應(yīng)用于高溫透明膜材中。實(shí)際添加于PET膜材生產(chǎn)制程，而得到的抗藍(lán)光PET基材膜，其400nm穿透度為12.3%，藍(lán)光區(qū)域平均穿透度為63.8%。目前BL3成品顏色與純度還有進(jìn)步空間，永光研發(fā)人員也正積極進(jìn)行制程質(zhì)量改善，以提供在 PET 膜材內(nèi)更好的解決方案，以達(dá)成永光化學(xué)追求“Better Chemistry,Better Life”的目標(biāo)。