本研究是經由溶膠凝膠製程，將無機單體四乙氧基矽烷(TEOS)先行水解、縮合反應成為二氧化矽，接著分別加入偶合劑三異丙基矽基丙烯酸酯(MSMA)、氟化矽氧烷(13F)、對二氧化矽微粒進行表面改質；之後再導入交聯劑DPHA加以強化合成出奈米混成塗料。
實驗中調整反應組成物(TEOS、HCl、DPHA、MSMA)和反應條件(時間)彼此間的反應關係作分析，探討反應物添加量對混成材料的光學、形態學、物性之影響，利用粒徑分析儀，TEM觀察粒徑大小及分佈、利用FESEM，SEM，α-step觀察表面形態學，，而其化學分析部份，利用FTIR，EDAX檢測其化學結構及元素分析。
混成材料的性質分析方面，利用TGA進行熱性質分析，鑑定所添加之比例含量，以Gloss Meter，Haze meter量測其光澤度，穿透度，霧度，清晰度；最後並測試混成塗膜材料之硬度、密著性。
實驗結果顯示，隨著MSMA的增加，粒子聚集情形降低，顆粒分佈均勻，在混成材料方面，隨著DPHA的添加，表面光澤度、清晰度上升，霧度下降，硬度提升，藉由MSMA與DPHA兩者相互調整，使硬度達到5～6H，霧度、光澤度、清晰度等光學性質達到商用級抗眩膜的條件。

In this research, we used a sol-gel process to prepare UV-curable antiglare coatings. First the inorganic monomer tetraethoxylsilane (TEOS) was formed into colloidal silica by hydrolysis and condensation reactions. Then, added the couple agent 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate (MSMA) and surfactant fluoroalkylsilane (13F) to modify the colloidal silica. Finally, organic monomer dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) were added to form hybrid material.
	We controlled the composition of reactants (TEOS, HCl, DPHA, MSMA)  and reaction time to study their relations and their effects on optical characteristics, morphology and physical property of the formed coatings. The particle size of silica and modified silica were measured by TEM and light scattering. The surface morphologies of the films were observed by FESEM, SEM, and α-step. FTIR and EDAX were employed to investigate the chemical bondings in the coatings.
	TGA were employed to investigated the effect of silica content on the thermal property of the hybrid materials. In addition, the optical properties, such as gloss, haze, clarity, and total transmittance, and mechanical properties, such as hardness, and adhesion of the coatings were examined. 
	The experimental results show that with the increase of MSMA, the gathering of particals were reduced, and particle were founed to distribute evenly in the sol. for hybrid materials, with addition of DPHA, the gloss, clarity, and hardness increased and the haze decreased. By adjusting the MSMA and DPHA contents, hardness of the AG coatings can reach up to 5-6H, haze, gloss, clarity, etc. reach the commercial standards.

總目錄
中文摘要	Ⅰ
英文摘要	Ⅲ
總目錄	Ⅴ
圖目錄	Ⅶ
表目錄	ⅩⅡ
第一章 序論	1
1-1 前言	1
1-2 研究動機	5
1-3 研究目標	7
第二章 理論與文獻回顧	8
2-1 奈米材料介紹	8
2-1.1奈米材料的發展現況與未來趨勢	8
2-1.2奈米粒子主要的基本性質	10
2-1.3奈米技術	12
2-1.4奈米二氧化矽之應用	13
2-2 有機無機混成材料	16
2-2.1二氧化矽的性質與應用	18
2-2.2溶膠凝膠法製備二氧化矽	19
2-2.3溶膠凝交反應機制理論	20
2-2.4二氧化矽的成核及成長機制	27
2-2.5製備參數對奈米二氧化矽之影響	28
2-3 紫外光硬化技術	34
2-3.1光化學反應	35
2-3.2光硬化反應之變因	37
2-4 LCD面板光學膜簡介與原理	39
2-4.1 LCD的產業動向(92~94) 	40
2-4.2 LCD面板光學膜簡介與原理	41
2-5 眩光的原理與文獻整理(72~86) 	43
2-5.1眩光及眩光產生之簡介	43
2-5.2降低反射光、眩光的文獻	44
2-5.3抗眩光設計重點	50
第三章 實驗方法與分析設備	53
3-1 實驗藥品	53
3-2 實驗儀器	55
3-3 實驗設備	58
3-3.1噴塗裝置介紹	58
3-3.2噴塗裝置	60
3-4 實驗流程與步驟	61
3-4.1實驗步驟說明	61
3-4.2實驗流程示意圖	63
3-5 物化性分析與鑑定	68
3-5.1結構之鑑定	68
3-5.2熱性質分析	68
3-5.3薄膜表面之型態鑑定與元素分析	68
3-5.4 奈米形態學與奈米顆粒之鑑定	69
3-5.5光學性質測試	70
3-5.6 硬度與密著性之測試	70
第四章 結果與討論	72
4-1 反應機制探討	72
4-2 傅氏紅外線吸收光譜(FTIR)之結構鑑定與分析	74
4-2.1 二氧化矽與MSMA之反應性分析	74
4-2.2 TEOS添加比例之反應性分析	75
4-3 熱重損失分析 (TGA)	81
4-4 奈米形態學與奈米顆粒之鑑定	85
4-4.1 膠體溶液之TEM觀測	85
4-4.2粒徑分析	89
4-5 薄膜表面之形態鑑定與元素分析	92
4-5.1 薄膜表面形態鑑定之SEM觀測	92
4-5.2 薄膜表面形態鑑定之α-step觀測	103
4-5.3 薄膜表面元素分析之EDAX觀測	113
4-6 光學性質測試	118
4-7 硬度與密著性之測試	136
第五章 結論	139
第六章 參考文獻	140





圖目錄
圖1-1奈米技術的重要性	2
圖1-2三種有機-無機材料混成之類型	4
圖1-3各種光學膜在液晶顯示器之應用	6
圖1-4抗眩原理示意圖	6
圖2-1人類社會的發展階段	8
圖2-2奈米顆粒粉體製程技術	9
圖2-3奈米粉體	15
圖2-4奈米對產業的影響	15
圖2-5二氧化矽的結構	20
圖2-6溶膠-凝膠反應程序	22
圖2-7不同pH值的水解縮合情形	24
圖2-8核團半徑改變對自由能的影響	26
圖2-9二氧化矽成核、成長示意圖	28
圖2-10二氧化矽成長型態圖	28
圖2-11二氧化矽在不同濃度pH值下之聚合情況	30
圖2-12對粒子穩定程度的影響pH值	31
圖2-13二氧化矽成核、成長示意圖	33
圖2-14面板光學膜產業結構圖	39
圖2-15全球顯示器產值預測	40
圖2-16 LCD結構圖	41
圖2-17液晶顯示器結構示意圖	42
圖2-18 Anti-glare示意圖	45
圖2-19 Anti-glare and anti-reflection layer	45
圖2-20 Anti-glare表面型態	46
圖2-21 Anti-glare and anti-reflection layer	48
圖2-22眩光的產生與抗昡的原理	50
圖3-1影響塗裝效率的因素	60
圖3-2實驗噴槍之型錄	60
圖3-3第一階段反應流程圖	63
圖3-4第二階段反應流程圖	63
圖3-5第三階段反應流程圖	63
圖3-6混成材料製備及性質檢測流程圖	64
圖3-7鉛筆硬度之測試法	71
圖3-7 鉛筆硬度之測試法	71
圖3-8密著百格測試標準圖	71
圖4-1 第一階段反應機	72
圖4-2 第二階段反應機構	73
圖4-3 第三階段反應機構	73
圖4-4 TEOS與溶劑水之FTIR光譜圖	75
圖4-5 TEOS水解縮合反應FTIR光譜圖圖	76
圖4-6 MSMA與13F之FTIR光譜圖	76
圖4-7 Collidal Silica與MTSiO2/Collidal Silica/13F之FTIR光譜圖	77
圖4-8不同TEOS添加量之FTIR光譜圖	77
圖4-9 MSMA:TEOS=1:4.5(MT1)之TGA圖	82
圖4-10 MSMA:TEOS=1:6.95(MT2)之TGA圖	82
圖4-11 MSMA:TEOS=1:11.9(MT3)之TGA圖	83
圖4-12 MSMA:TEOS=1:26.7(MT4)之TGA圖	83
圖4-13 TEOS添加量的改變之TGA圖	84
圖4-14 Colloidal silica之TEM影像	86
圖4-15 MTSiO2/Colloidal silica(MT1)之TEM影像	86
圖4-16 MTSiO2/Colloidal silica(MT2)之TEM影像	87
圖4-17 MTSiO2/Colloidal silica(MT3)之TEM影像	87
圖4-18 MTSiO2/Colloidal silica(MT4)之TEM影像	88
圖4-19 Colloidal silica溶膠粒徑大小及其分布	89
圖4-20 MTSiO2/Colloidal silica溶膠粒徑大小及其分布	90
圖4-21 MTSiO2/Colloidal silica溶膠粒徑大小及其分布	90
圖4-22 MTSiO2/Colloidal silica溶膠粒徑大小及其分布	91
圖4-23 MTSiO2/Colloidal silica溶膠粒徑大小及其分布	91
圖4-24 MT1D0SEM	94
圖4-25 MT1D1SEM	94
圖4-26 MT1D2SEM	94
圖4-27 MT1D3SEM	94
圖4-28 MT1D4SEM	95
圖4-29 MT1D5SEM	95
圖4-30 MT1D6SEM	95
圖4-31 MT1D7SEM	95
圖4-32 MT2D0SEM	96
圖4-33 MT2D1SEM	96
圖4-34 MT2D2SEM	96
圖4-35 MT2D3SEM	96
圖4-36 MT2D4SEM	97
圖4-37 MT2D5SEM	97
圖4-38 MT2D6SEM	97
圖4-39 MT2D7SEM	97
圖4-40 MT3D0SEM	98
圖4-41 MT3D1SEM	98
圖4-42 MT3D2SEM	98
圖4-43 MT3D3SEM	98
圖4-44 MT3D4SEM	99
圖4-45 MT3D5SEM	99
圖4-46 MT3D6SEM	99
圖4-47 MT3D7SEM	99
圖4-48 MT4D0SEM	100
圖4-49 MT4D1SEM	100
圖4-50 MT4D2SEM	100
圖4-51 MT4D3SEM	100
圖4-52 MT4D4SEM	101
圖4-53 MT4D5SEM	101
圖4-54 MT4D6SEM	101
圖4-55 MT4D7SEM	101
圖4-56 MT1D7-HSEM	102
圖4-57 MT2D7-HSEM	102
圖4-58 MT3D7-HSEM	102
圖4-59 MT4D7-HSEM	102
圖4-60 MT1D0α-step	104
圖4-61 MT1D1α-step	104
圖4-62 MT1D2α-step	104
圖4-63 MT1D3α-step	104
圖4-64 MT1D4α-step	105
圖4-65 MT1D5α-step	105
圖4-66 MT1D6α-step	105
圖4-67 MT1D7α-step	105
圖4-68 MT2D0α-step	106
圖4-69 MT2D1α-step	106
圖4-70 MT2D2α-step	106
圖4-71 MT2D3α-step	106
圖4-72 MT2D4α-step	107
圖4-73 MT2D5α-step	107
圖4-74 MT2D6α-step	107
圖4-75 MT2D7α-step	107
圖4-76 MT3D0α-step	108
圖4-77 MT3D1α-step	108
圖4-78 MT3D2α-step	108
圖4-79 MT3D3α-step	108
圖4-80 MT3D4α-step	109
圖4-81 MT3D5α-step	109
圖4-82 MT3D6α-step	109
圖4-83 MT3D7α-step	109
圖4-84 MT4D0α-step	110
圖4-85 MT4D1α-step	110
圖4-86 MT4D2α-step	110
圖4-87 MT4D3α-step	110
圖4-88 MT4D4α-step	111
圖4-89 MT4D5α-step	111
圖4-90 MT4D6α-step	111
圖4-91 MT4D7α-step	111
圖4-92 MT1D7-Hα-step	112
圖4-93 MT2D7-Hα-step	112
圖4-94 MT3D7-Hα-step	112
圖4-95 MT4D7-Hα-step	112
圖4-96 MT1D0EDAX	114
圖4-97 MT2D0EDAX	115
圖4-98 MT3D0EDAX	116
圖4-99 MT4D0EDAX	117
圖4-100 MT1之光學比較圖	119
圖4-101 MT1之光學比較圖	120
圖4-102 MT1之光學比較圖	120
圖4-103 MT2之光學比較圖	121
圖4-104 MT2之光學比較圖	122
圖4-105 MT2之光學比較圖	122
圖4-106 MT3之光學比較圖	123
圖4-107 MT3之光學比較圖	124
圖4-108 MT3之光學比較圖	124
圖4-109 MT4之光學比較圖	125
圖4-110 MT4之光學比較圖	126
圖4-111 MT4之光學比較圖	126
圖4-112 MT1-H之光學比較圖	128
圖4-113 MT1-H之光學比較圖	129
圖4-114 MT1-H之光學比較圖	129
圖4-115 MT2-H之光學比較圖	130
圖4-116 MT2-H之光學比較圖	131
圖4-117 MT2-H之光學比較圖	131
圖4-118 MT3-H之光學比較圖	132
圖4-119 MT3-H之光學比較圖	133
圖4-120 MT3-H之光學比較圖	133
圖4-121 MT4-H之光學比較圖	134
圖4-122 MT4-H之光學比較圖	135
圖4-123 MT4-H之光學比較圖	135
圖4-124氟烷類介面活性劑改質表面	136









 
表目錄
表1-1 奈米材料和技術的應用前景	1
表2-1 有機材料無機材料兩者物性之比較	17
表2-2 單體之官能度和分子量對硬化膜性質影響	36
表2-3 偏光膜主要廠商市場佔有率	42
表2-4 偏光膜之世界市場規模	43
表2-5 antiglare量測數據整理	49
表2-6 偏光板的抗昡規格	51
表2-7 觸控面板的抗昡規格	51
表2-8 顯示特性與抗昡特性的關係	51
表2-9 市面販售AG抗昡規格比較表	52
表3-1 第一階段反應配方表	65
表3-2 第二階段與第三階段反應配方表	65
表3-3 塗料配方	66
表3-4 塗料配方	67
表4-1 碳氫氧類之特性吸收峰	78
表4-2 Silica之特性吸收峰	79
表4-3 矽氧烷類之特性吸收峰	79
表4-4 MT1~MT4 TGA數值	84
表4-5 MT1-光學數值	119
表4-6 MT2-光學數值	121
表4-7 MT3-光學數值	123
表4-8 MT4-光學數值	125
表4-9 MT1-H-光學數值	128
表4-10 MT2-H-光學數值	130
表4-11 MT3-H-光學數值	132
表4-12 MT4-H-光學數值	134
表4-13 MT1密著硬度表	137
表4-14 MT2密著硬度表	137
表4-15 MT3密著硬度表	138
表4-16 MT4密著硬度表	138

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