专利名称：：增光层用组成物及由此制成的增光膜的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种增光层用组成物及由此制成的增光膜，本发明增光层用组成物及由此制成的增光膜具有良好的表面强度与泛黄特性，对基材膜发挥出优异的粘接力，其粘度特性适合增光层的制作工序。
背景技术：
：增光膜可以提高液晶显示器(LCD)背面的背光模组的辉度，一直以来，人们为了提高背光模组的辉度而进行了各种尝试。适当地利用背光模组的光线移动，即可提高背光模组的辉度。根据把光视为波动性与粒子性的干涉、衍射、偏光及光粒子原理，只要使用可以适当地加以改变的立体结构就能控制光线移动；只要改变组成上述立体结构的物质的物理特性，就能进一步控制光线移动，因此使用者可以把光粒子的排放方向配置成所需要的方向，即可提高上述方向的辉度。作为一种所含立体结构可以把光源装置的正面辉度增强的膜，代表性的例子为美国专利注册第4,542,449号与第4,906,070号，以及大韩民国专利申请第1986-0009868号等专利。上述专利在增光层的一面形成结构化表面，在另一面则形成光滑的表面，结构化表面的多个并列式等腰三角形呈线性排列并与光滑面形成45°角度。上述专利的辉度增强膜(以下简称"增光膜")把两个具有上述增光层的膜扭曲90°左右并重叠后使用。增光膜的增光层组成物质的主要光学变量之一是折射率，折射率越高，增光膜的性能越好，以高折射率的增光膜提高LCD背光效率的例子有曰本专利申请公开平5-127159等专利。关于排列方法的例子有日本专利申请公开平5-323319等专利。一般来说，增光膜的增光层使用的材料是可以通过自由游离基进行聚合反应的高分子树脂，其中尤以紫外线硬化树脂最为普遍。代表性的高折射率紫外线硬化高分子物质包括含有一个或两个以上芳香族的(甲基)丙烯酸酯、或者含有氟以外卤族元素的(甲基)丙烯酸酯、或者含硫(甲基)丙烯酸酯等物质，把上述高折射率高分子树脂适当地混合制成增光膜后应用到背光模组。然而，作为高折射树脂的含芳香族化合物长时间暴露于紫外线时，可能会引起泛黄效应。也就是说，背光模组以冷阴极荧光管(CCFL)作为光源，由于冷阴极荧光管会放射出一部分紫外线，因此冷阴极荧光管数量越多、暴露在冷阴极荧光管的时间越长，积累在高折射率高分子树脂的紫外线量越会急剧增加，这将促使芳香族生成发色团并引起泛黄效应，上述泛黄效应则降低增光膜的性能。因此，增光膜的增光层用高折射率组成物应该针对紫外线具有泛黄防止手段。增光膜的增光层用高折射率组成物除了针对紫外线保持稳定性以外，为了牢固地支持透明基材膜与高折射率高分子树脂而需要具备足够的粘接力，还必须同时增强表面强度。此外，高折射率组成物的粘度太高时将不易加工，因此应该在常温下保持液体状态。目前，迫切需要开发出符合上述一切条件的高折射率组成物。
发明内容因此，本发明的目的是提供一种增光层用组成物及由此制成的增光膜，本发明增光膜在形成后可以提高表面强度并对基材膜发挥出优异的粘接力，其粘度特性适合增光膜的增光层制作工序，还具有针对紫外线的优异泛黄性等特性。为了实现上述目的，本发明提供的增光膜的增光层用组成物包括紫外线硬化单体[A]，由下述化学式1或化学式2表示的荷衍生物二丙烯酸酯单体；紫外线硬化单体[B]，一种或两种以上的丙烯酸酯单体；光引发剂；以及添加剂。化学式lOY,.0.JaY，(上述化学式的X,及X2是H或CH3，Y！到Y4是H，CH3或OH，a及b是0到4的整数。)化学式2(上述化学式的X3及X4是H或CH3，Ys及Y6是H或CH3，c及d是0到4的整数。)上述紫外线硬化单体[B]是含异氰脲酸酯环(Isocyanuratering)的丙烯酸多官能单体或丙烯酸四氢呋喃酯(TetrahydroftirfUrylAcrylate)、二乙二醇单乙基醚醋酸酯(2(2-ethoxyethoxy)ethylacrylate)及1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-hexandioldiacrylate)所组成的群中选择的一种以上的单体。上述紫外线硬化单体[B]包含上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体与从丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯所组成的群中选择的一种以上的单体。上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体是三(羟烷基)异氰脲酸酯三丙火希酸酉旨(Tris(hydroxyalkyl)Isocyanuratetriacrylate)单体。上述紫外线硬化单体[B]相对于上述紫外线硬化单体[A]100重量份为1到80重量份。上述增光膜的增光层用组成物包括了作为紫外线硬化单体[C]且折射率大于1.50、25"C温度下的粘度小于2000cps的丙烯酸系单体。上述紫外线硬化单体[C]是(甲基)丙烯酸苄酯、苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、苯氧乙基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基-丙醇丙烯酸酯(2-Hydroxy-3-phenoxypropylacrylate)、新戊二醇苯甲酸基丙烯酸酯(neopentylglycolbenzoateacrylate)、及phenylphenoxyethanolacrylate所组成的群中选择的一种以上的单体。上述紫外线硬化单体[C]相对于上述紫外线硬化单体[A]IOO重量份为5到100重量份。上述添加剂是紫外线吸收剂及/或受阻胺光稳定剂(HinderedAmineLightStabilizer)。本发明增光膜包括透明基材膜；以及增光层，位于上述透明基材膜的一面并由本发明增光层用组成物制成。上述增光膜的内面(增光层的反对面)还包括折射率低于上述透明基材膜的低折射层。上述低折射层包括有机或无机粒子。具体实施例方式下面对本发明做进一步说明。本发明增光膜的增光层用组成物包括各种紫外线硬化单体、光引发剂及添加剂。首先，紫外线硬化单体[A]是由下述化学式1或化学式2表示的芴衍生物二丙烯酸酯类单体。(上述化学式的X!及X2是H或CH3，Y!到Y4是H、CH3或OH，a及b是0到4的整数。)化学式2(上述化学式的X3及X4是H或CH3，Ys及Y6是H或CH3，c及d是0到4的整数。)上述由下述化学式1或化学式2表示的莉衍生物二丙烯酸酯类单体是折射率介于1.55~1.65的高折射物质，硬化后可以维持增光层的高折射率。由于具备了良好的耐旋光性与耐热性，适合作为增光膜的增光层组成物质。为了提高上述芴衍生物二丙烯酸酯类单体在硬化后的表面硬度及其对基材膜的粘接力，紫外线硬化单体[B]可以使用含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体、丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及l,6-己二醇二丙烯酸酯中选择的一种以上的单体。紫外线硬化单体[B]可以是上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体与从丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1，6-己二醇二丙烯酸酯中选择的一种以上的单体之混合物。此时，上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体可以选择三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯。上述含异氰脲酸酯环的多官能性丙烯酸单体具有多官能基，可以在本发明组成物进行紫外线硬化反应时发挥出架桥剂的作用并提高玻璃态转化温度，进而增加硬化后的硬度。而且，上述含异氰脲酸酯环单体化学结构的电子密度的离域均匀分配，通过电子密度梯度确保物理粘接力，进而可以增强本发明组成物在硬化后对于基材膜的粘接力。另外，在丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯中选择的一种以上的单体可以在本发明组成物硬化时进入基材膜表面的微小间隙内部，进一步提高了本发明组成物在硬化后对基材膜的粘接力。上述紫外线硬化单体[B]含量相对于上述紫外线硬化单体[A]100重量份应该维持在1到80重量份的范围内。此时，如果紫外线硬化单体[B]使用上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体与从丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯中选择的一种以上的单体之混合物，上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体与从丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯中选择的一种以上的单体之混合比应该维持在540:1~5重量比的范围内。为了使本发明组成物的粘度维持在适合加工的程度，本发明组成物的紫外线硬化单体[C]对于上述紫外线硬化单体[A]荷衍生物二丙烯酸酯类单体具有良好的融解性并且具有足够低的粘度以降低融解后的组成物粘度，可以把折射率大于1.50、25。C时的粘度小于2000cps的丙烯酸系单体作为紫外线硬化单体[C]使用。其具体例子为，从(甲基)丙烯酸苄酯、苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、苯氧乙基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基-丙醇丙烯酸酯，新戊二醇苯甲酸基丙烯酸酯，2-羟基-3-苯氧基-丙醇丙烯酸酯及phenylphenoxyethanolacrylate所组成的群中选择的一种以上的单体。上述紫外线硬化单体[C]相对于作为上述紫外线硬化单体[A]的芴衍生物二丙烯酸酯类单体100重量份为5到100重量份。本发明组成物可以在二苯基氧磷(phospineoxide)系、丙酮(propanone)系、酮(ketone)系及甲酸盐(formater)系光引发剂所组成的群中选择一种以上的光弓I发剂作为弓I发上述紫外线硬化单体进行光聚合反应的光引发剂，上述光弓I发剂相对于整体组成物100重量份为0.1到5重量份。此外，本发明增光层用组成物可以根据需要而加入添加剂。本发明的主要添加剂包括紫外线吸收剂，可以在长时间使用增光膜时防止由紫外线引起的泛黄效应。本发明的紫外线吸收剂可以根据来自光源的紫外线的波长而选择性地"f吏用，其中以oxalicanalide系、二苯甲酮(benzophenone)系、苯并三氮苯(benzotriazin)系及苯骈三氮唑(bensotriazole)系紫外线吸收剂所组成的群中选择的一种以上的紫外线吸收剂较具代表性。上述紫外线吸收剂相对于整体组成物100重量份为0.1到5重量份。为了进一步提高上述紫外线吸收剂的性能，可以把相对于整体组成物100重量份为0.1至lj5重量份的受阻胺光稳定剂(HinderedAmineLightStabilizer)加入作为添加剂。还可以加入防静电剂作为添加剂。下面对使用上述增光膜的增光层用组成物制成的增光膜做进一步说明。本发明增光膜包括透明基材膜；以及增光层，位于上述透明基材膜的一面并由上述本发明增光层用组成物制成。把上述本发明组成物涂覆(Coating)到印刻了可提高辉度的立体结构物(增光结构物)的架上，使上述透明基材膜的一面与涂覆在上述印刻架上的涂覆面接触，然后往上述透明基材膜照射紫外线而使涂覆在上述架上的组成物进行光硬化反应，再把粘附在上述透明基材膜的硬化涂覆层从印刻架分离出来，即可在上述透明基材膜的一面形成增光层。另外，上述透明基材膜的内面可以配置折射率小于上述透明基材膜的低折射率层，上述低折射率层可以包含有机或无机粒子。具有代表性的有机粒子为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、羟丙基甲基纤维素、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸环氧丙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丁酯聚合物之类的丙烯酸系粒子；聚乙烯、聚苯乙烯及聚丙烯之类的烯烃系粒子；丙烯与烯烃系的共聚物粒子；以及形成上述均聚物粒子后，在其层上覆盖其它种类的单体后制成的多层多成分系粒子等有机粒子。也可以使用无机粒子，例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆及氟化镁之类的无机系粒子。上述有机粒子与无机粒子只是例示，本发明不限于上述有机或无机材料粒子，只要可以实现本发明的主要目的，就使用其它已公知的材料，这在同一行业人士来说是非常明显的，因此上述修改属于本发明的技术思想范畴是理所当然的。下面说明本发明的实施例。本发明组成物的实施例1~6的组成及组成比如表1所示。根据表1的组成及组成比制成本发明增光层用组成物，然后使用一般的公知方法把上述组成物涂覆到印刻了可提高辉度的立体结构物(增光层)的印刻架上，使折射率为1.58到1.64的透明基材膜(PET膜)的一面与涂覆在上述印刻架上的涂覆面接触，然后往上述透明基材膜照射紫外线而使涂覆在上述架上的组成物进行光硬化反应，再把粘附在上述透明基材膜的硬化涂覆层从印刻架分离出来，即可制作出上述透明基材膜的一面具有增光层的本发明实施例的增光膜。此时，紫外线系统在美国Fusion公司的无电极式紫外线照射装置(600W/inch)上安装Type-Dblub后进行了900mJ/cm2照射处理。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><实施例712>根据上述实施例1到6的组成及组成比制成增光层用组成物后在上述实施例1到6的透明基材膜的一面形成增光层，制作出以折射率为1.48到1.50的丙烯酸酯单体为主要成分的紫外线硬化涂覆液并涂覆到上述透明基材膜的内面，然后再通过紫外线硬化方法形成低折射层。<实施例13~16>根据上述实施例1、2、5及6的组成及组成比制成增光层用组成物后通过上述实施例1到6的方法在透明基材膜的一面形成增光层，制作出以折射率为1.48到1.50的丙烯酸酯单体为主要成分并包含甲基丙烯酸甲酯粒子的紫外线硬化涂覆液并涂覆到上述透明基材膜的内面，然后再通过紫外线硬化方法形成低折射层。对于上述实施例的评估方法如下。(1)组成物折射率评估使用折射仪(型号名1T,日本ATAGOABBE)测定组成物的折射率。测定用光源使用589.3nm的D光线钠灯。(2)组成物硬化后的折射率评估为了测定组成物硬化后的折射率，首先在PET膜的上部涂覆组成物，然后在表面上叠置表面光滑的金属板并施加压力而使其厚度达到20pm，在美国Fusion公司的无电极式紫外线照射装置(600W/inch)上安装Type-Dblub后向PET膜方向照射700mJ/cr^的能量，分离金属板。使用折射仪(型号名1T，日本ATAGOABBE公司)测定组成物硬化后的PET膜。测定用光源使用589.3nm的D光线钠灯。(3)粘度使用勃罗克费尔特粘度计(BROOKF正LDViscometer,型号名HBDV-II+)在25'C的量测温度下测定所制成的涂覆液的粘度。(4)辉度(Cd/m2)把制作完毕的上述实施例的增光膜固定在17英寸液晶显示面板用背光模组(型号名LM170E01，大韩民国喜星电子株式会社)上，再使用辉度仪(型号名BM-7，日本TOPCON公司)测定13个位置的辉度后计算其平均值。(5)初始色坐标的测定计算上述(3)辉度评估过程中生成的13个位置的色坐标值平均值。色坐标体系采取国际标准体系CIELa、^并标示b^直。(6)紫外线泛黄度的测定6-1)辉度(Cd/m2)在80°C、0.34W/m2Weather-O-meter放置200小时后，按照上述(4)的方法测定辉度。6-2)泛黄在80°C，0.34W/m2Weather-O-mete放置200小时后，按照上述(5)的方法测定色坐标。色坐标体系采取国际标准体系CIEIa、A并标示b+值。(7)粘接力评估(掉落的个数/100)在透明PET基材膜上涂覆组成物后，在表面上叠置表面光滑的金属板并施加压力而使其厚度达到3pm，硬化后清除金属板，在10X10mn^的区域内把硬化的厚度裁剪成100个矩阵(Matrix)结构，在它的上面粘贴胶带并垂直地强力拆离，标示出掉落的矩阵数。(8)柔软性评估在透明PET基材膜上涂覆组成物后，在表面上叠置表面光滑的金属板并施加压力而使其厚度达到3)Lim，硬化后清除金属板，然后折叠一半使硬化的涂膜朝外，此时凭借肉眼观察透明PET基材膜与涂覆物之间的粘贴状态。(维持涂膜一>〇>A>X—涂膜脱离)通过上述评估方法对上述实施例的组成物及增光膜进行了评估，评估结果如表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>其粘度范围可以使制作过程中的操作更加容易。而且，可以和硬化后的基材膜之间维持良好的粘接力及柔软性。与透明基材层的内面不包含低折射层的实施例1到6相比，在透明基材层的内面包含了低折射层的实施例7到12的辉度增加了0.5%左右。而且，即使在透明基材层的内面包含了低折射层，也不会影响到膜的柔软性。与透明基材层的内面包含低折射层但不包含有机与无机粒子的实施例7到12相比，在透明基材层的内面包含低折射层且涂覆层包含有机与无机粒子的实施例13到16的辉度虽然稍微下降，但上述差异可以忽略，因此可以视为辉度没有差异。工业适用性本发明提供一种增光层用组成物及由此制成的增光膜，本发明的高折射率组成物的粘度特性适合增光膜的增光层制作工序，由此制成的增光膜对基材膜发挥出优异的粘接力，还具有针对紫外线的优异泛黄性。权利要求1、一种增光膜的增光层用组成物，其特征为包括紫外线硬化单体[A]，由下述化学式1或化学式2表示的芴衍生物二丙烯酸酯单体；紫外线硬化单体[B]，一种或两种以上的丙烯酸酯单体；光引发剂；以及添加剂，化学式1上述化学式的X1及X2是H或CH3，Y1到Y4是H、CH3或OH，a及b表示0到4的整数；化学式2上述化学式的X3及X4是H或CH3，Y5及Y6是H或CH3，c及d表示0到4的整数。2、根据权利要求l所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述紫外线硬化单体[B]是含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体或丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1，6-己二醇二丙烯酸酯所组成的群中选择的一种以上的单体。3、根据权利要求2所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述紫外线硬化单体[B]包含上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体与从丙烯酸四氢呋喃酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯所组成的群中选择的一种以上的单体。4、根据权利要求2或3所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述含异氰脲酸酯环的丙烯酸多官能单体是三(羟垸基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯单体。5、根据权利要求1所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述紫外线硬化单体[B]相对于上述紫外线硬化单体[A]100重量份为1到80重量份。6、根据权利要求1所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述增光膜的增光层用组成物包括了作为紫外线硬化单体[c]且折射率大于1.50、25C温度下的粘度小于2000cps的丙烯酸系单体。7、根据权利要求6所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述紫外线硬化单体[C]是(甲基)丙烯酸苄酯、苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、苯氧乙基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基-丙醇丙烯酸酯、新戊二醇苯甲酸基丙烯酸酯、及phenylphenoxyethanolacrylate所组成的群中选择的一种以上的单体。8、根据权利要求6所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述紫外线硬化单体[C]相对于上述紫外线硬化单体[A]IOO重量份为5到100重量份。9、根据权利要求1所述的增光膜的增光层用组成物，其特征为上述添加剂是紫外线吸收剂及/或受阻胺光稳定剂。10、一种增光膜，其特征为包括透明基材膜；以及增光层，位于上述透明基材膜的一面并由上述权利要求1到9所述的组成物制成。11、根据权利要求10所述的增光膜，其特征为上述增光膜的内面，即增光层的反对面还包括了折射率低于上述透明基材膜的低折射层。12、根据权利要求ll所述的增光膜，其特征为上述低折射层包含有机或无机粒子。全文摘要本发明涉及一种增光层用组成物及由此制成的增光膜，包括紫外线硬化单体[A]，化学式1或化学式2表示的芴衍生物二丙烯酸酯单体；紫外线硬化单体[B]，一种或两种以上的丙烯酸酯单体；光引发剂；以及添加剂。本发明增光层用组成物及由此制成的增光膜具有良好的表面强度与泛黄(Yellowing)特性，对基材膜发挥出优异的粘接力，其粘度特性适合增光层的制作工序。文档编号G02F1/13GK101107256SQ200680003269公开日2008年1月16日申请日期2006年1月26日优先权日2005年1月27日发明者朴种旼,郑雨澈,金昌建申请人:可隆株式会社