专利名称：：光扩散膜的制作方法光扩散膜,页域本发明是涉及一种光扩散膜，且特别是涉及一种具高硬度、工艺简化且可抗黄变的光扩散膜。
背景技术：
：液晶显示器(liquidcrystaldisplay,LCD)具有体积小、质轻与低操作电压等优点，近年来己经广为应用于个人移动通讯与家电产品中。由于液晶面板本身不发光，所以需要加入一背光模块，而一般的背光膜组包括光源、导光板、光扩散膜与增亮膜，其中光扩散膜功能是将冷阴极管的线光源或发光二极管(lightemittingdiode,LED)的点光源转换成--均匀的面光源。由于市场对于大尺寸的需求日渐提高，对液晶显示器的画面品质要求更高，为了得到更均匀的面光源，光扩散膜的开发研究更显得重要。一般光扩散膜的工艺中，主要是在透明塑料基材上，涂布一层含有扩散粒子的树酯形成一扩散层，因树脂和扩散粒子间折射率差异，使入射光经过扩散层时，造成光学效果(折射、反射或绕射)。日本专利JP2006126822提供一光扩散膜，其包括丙烯酸氨酯(acryl-urethane)的扩散粒子和丙烯酸酉旨(acrylate)与异氰酸酯(isocyanate)的交联树脂，由于扩散粒子与树脂之间有相同的官能基，所以附着性佳，且通过调控树脂的比例，可使表面硬度提高。美国专利US2006/0246233提供一光扩散膜，其组成包括(1)扩散粒子；(2)树脂；(3)平整剂，包括含氟烃基(fluoroalkyl)聚合物和烷基丙烯酰氧基(alkylacryloxy)聚合物。该扩散膜能够减少点缺陷(pointdefect),有效提升扩散光的品质。然而，目前光扩散膜主要以溶剂浇铸工艺，需要大量的有机溶剂，是相当不环保的。再者，光扩散膜的硬度过低，当与基材接触时，容易造成细微刮痕，还有光扩散膜会因为热产生黄变，上述的现象都会使画面品质降低。因此，业界亟需一种具高画面品质且工艺简化的光扩散膜。
发明内容本发明的目的之一就是提供一种具有高画面品质且工艺简化的光扩散膜。为达上述与其它目的，本发明主要是提供一种光扩散膜，其包括一硬化树脂由双六环基丙烯酸单体与一氨酯丙烯酸单体交联硬化而成、一光扩散粒子与一硬化剂。为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下具体实施例方式本发明提供一种硬化树脂，其组成包括双六环基丙烯酸单体与一氨酯丙烯酸单体。此硬化树酯可与光扩散粒子搭配，形成一光扩散膜。本发明的双六环基丙烯酸(十氢萘丙烯酸酯，decahydronaphthylacrylate，DHA)单体的结构如式(I):V_/式(I)其中R^、R2各自独立为H或C1-C5烷基，例如2-十氢萘丙烯酸酯(2-DHA)单体。结构中六环基的环状结构可以提升表面的硬度，减少表面的细微刮痕，并避免黄变现象的发生。本发明的氨酯丙烯酸单体的结构如式(n):H2c-oIIHHc—-N-一N/-NHH\c—-N—-NIIooIIR，O-OII-c-IIoR20—C-IIo式(n)其中R,为Cl~C12脂肪族或是芳香族；R2为C1C4直链脂肪族。在一实施例中，该氨酯丙烯酸单体为亚甲基三异氰丙烯酸酯(hexamethylenepolyisocyanatetriacrylate,HPT)，具有结构式(EI):OOII卩HC—OH2CH2C—C—Ni"C十N,6、〇IIHHOII,C—N—C—N—C—CH2CH2〇-OII-c-H6HC—N—C—N—C—Cl^Ch^O—C-lll_JAIIIIo6oo式(m)本发明的氨酯丙烯酸单体的优点在于，此结构与基材之间具有良好的接着性。本发明的双六环基丙烯酸单体与氨酯丙烯酸单体按照重量比例5/9550/50混合后，加入重量比例约占硬化树脂17%的硬化剂，形成一硬化树脂。硬化剂的种类可为热硬化剂或是光硬化剂。热硬化剂可为偶氮化合物(azocompound)、过氧化物(peroxide)及过硫酸化合物(persulfatecompound)。偶氮化合物包括下列化合物2,2'-偶氮双(4-甲氧-2,4-二甲基戊腈)(2,2'-azobis(4-methoxy-2，4-dimethylvaleronitrile))、2,2'扁偶氮二异丁基脒二盐酸盐(2，2'-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride)、2，2'陽偶氮二异庚月青(2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))、2，2'-偶氮二异丁腈(2,2'-azobis(isobutyronitrile))或2，2'-偶氮2-甲基正丁月青(2，2'-azobis-2-methylbutyronitrile);过氧化物包括下列化合物过氧化苯(benzoylperoxide)、过氧化乙酰(acetylperoxide)、过氧《七月桂酉先基(lauroylperoxide)、二癸酰基过氧化物(decanoylperoxide)、双-(2_乙基己基)过氧化重磷酸(di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonate)或过氧三甲基乙酸t画丁基酉旨(t-butylperoxypivalate);过硫酸化合物包括下列化合物过硫酸钾(potassium2IHc6persulfate)、过硫酸钠(sodiumpersulfate)或过硫酸氨(ammoniumpersulfate)，这些热硬化剂可单独或混合使用。光硬化剂可为苯乙酮系化合物，例如二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-l-苯基丙烷-l-酮、苯甲基二甲基縮醛、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙垸-l-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、l-羟基环己基苯酮或2-甲基吗林基-(4-硫代甲基苯基)丙烷-l-酮；脱氢型二苯甲酮类光聚合引发剂，例如二苯甲酮、o-苯甲酰基苯甲酸甲基-4-苯基二苯甲酮、4-4'-二氯二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4，-甲基-二苯基硫醚、丙烯酸化二苯甲酮、3-3'-4-4，-四(正丁基过氧化羟基)二苯甲酮或3-3，-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮，这些光硬化剂可单独或混合使用。本发明的光扩散粒子为有机微粒子或无机微粒子，例如为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯、硅树酯、碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛或前述的组合。光扩散粒子的粒径分布为3um~25Um。本发明的光扩散粒子与硬化树脂按照重量比例1/99~50/50混合后，均匀涂布于一基材上，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,PET)基材，厚度约10-50um，再经由紫外光或是加热处理，使树脂硬化。涂布的方式可为本领域所公知的涂布技术，如轮刀式、气刀式、刮刀式、逆向式滚筒或狭缝式涂布。以紫外光固化的方法举例如下光扩散粒子与硬化树脂可按照重量比例1/9950/50混合后，加入光引发剂(如Cibalrgacure184)，均匀涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)基材上，以紫外光(600W)照射，约530秒钟的时间，可以得到光扩散膜。利用紫外光照射的方法，可以有效縮短工艺时间，减少溶剂使用量。以热固化的方法举例如下光扩散粒子与硬化树脂可按照重量比例1/99~50/50混合后，加入2,2'-偶氮二异丁腈(2，2'-azobis(isobutyronitrile》及过氧化苯(benzoylperoxide)作为热硬化剂，均匀涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,PET)基材上，在高温100120。C下(较佳为120°C),约35小时后，可以得到光扩散膜。本发明的树脂经过一系列的物性测试，数据显示树脂硬度可达铅笔硬度H以上，最佳可达2H。而表面接着性(百格测试)皆通过，表示树脂与基材之间确实具有良好皆着性。由高温高湿测试结果得知，树脂具抗黄变特性。本发明的光扩散膜，经过一系列的性质测量，实验结果显示其穿透度都可达70%，当添加粒子为二氧化硅(Si02)时，穿透度更可达91%以上。而雾度与扩散度会随着添加光扩散粒子的种类与数量而影响，当添加25%的聚苯乙烯(PS)时，雾度可达83%;当添加25。/。的二氧化硅(Si02)时，扩散度可达7以上，由上述数据得知，本发明的光扩散膜的各项光学性质可符合商业化产品的要求。实施例实施例中所使用的测量方法，叙述如下1.穿透度/雾度使用NipponDenshokuNDH2000，测试方法符合ASTMD1003规范。2.表面接着性(百格测试)测量树酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,PET)基材接着性，使用ZENHTNERZCC2087.5cross-cuttester,符合ASTMD3359-02规范。3.玻璃化转变温度(Tg):使用机型SeikoSSC-5200型DSC,温度以铟(Indium)做校正，取样品量5-10毫克，扫描速率为10°C/min，在氮气下测试气体流速100ml/min。4.热裂解温度(Td):使用PerkinElmerPyrisI机型，操作温度为25°C400°C，升温速度为10°C/min。5.硬度(铅笔硬度)使用Elcometer3086M002电动铅笔硬度计，符合ASTMD3363-05规范。6.吸水性操作流程符合ASTMD570-98规范。先裁剪测试样品至5cmx5cm大小，再将样品在60。C真空环境下烘烤24小时，以去除水份，测量其干重W勿。将除水后样品置入恒温水槽中，在30。C环境下静置24小时并随即取出，以干布轻压膜材表面，确保表面无水份累积后再测量其湿重Wwet。样品吸水率可透过下式计算得之吸水率(WaterAbsorptionRate)=(Wwet-Wdry)/Wdryx100%7.折射率使用可变入射角史托克式椭圆偏光仪(L116SF),测试方法符合ASTMD542规范。8.高温高湿测试使用THSA4LVl50机型，使用条件为将样品(5cmx5cm)在相对湿度85%，温度6CTC下测试300小时，该机型符合符合ASTMG154规范。9.扩散度使用NipponDenshokuGC5000L，测试方法符合JIS8113规范。实施例1制备氨酯丙烯酸单体N2,80。C，8hroc-oIIHoIIHHIIO11^,C—N~|OfN~C—CH2CH20"C-HHaC一N"-C一-N~C—CH2CH2CKC—o6ooHPT取2-羟乙基丙烯酸酯(2-hydroethylacrylate)单体0.051mole溶于0.017mole的1，6-六亚甲基三异氰酸酯寡聚合物(l，6-hexamethylenepolyisocyanatetrimer)，于80。C氮气环境下反应8小时，得到1，6-六亚甲基三异氰丙烯酸酯(1，6-hexamethylenepolyisocyanatetriacrylate,HPT)。实施例2树脂配方与物性量测将1,6-六亚甲基三异氰丙烯酸酯(1,6-hexamethylenepolyisocyanatetriacrylate,HPT)单体与2-羟乙基丙烯酸酉旨(2-hydroethylacrylate,2-DHA)单体按照表1的重量比例混合，之后加入光硬化剂(Igracure184,5wt%),混合得到一树脂涂料。之后将涂料涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)基材上，膜厚约24pm，接着以紫外光(600W)照射，约30秒钟的时间，可以得到硬化树脂。之后将此树脂依序测量其穿透度、雾度、流程lOCNHNHNo=c/\c=oHcHc9表面接着性、玻璃化转变温度(Tg)、热裂解温度(Td)、硬度、吸水性、折射率与高温高湿测试，数据参见表l。由表l中可得知，树脂的硬度都达H等级以上，表示此树脂具有良好的硬度。由表面接着性测试得知，树脂都通过测试，表示此树脂与基材之间具良好的接着性。由高温高湿测试可得知，实验前后的数值变化不大，表示树脂具抗黄变特性。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>实施例3光扩散膜配方与性质量测依序将HPT、2-DHA及光扩散粒子，如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或二氧化硅(Si02)，按照表2的重量比例配制，之后再加入光硬化剂(Irgacure184，5wt。/。)得一扩散膜涂料。将涂料涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)基材上，将膜厚控制为24jim。接着以紫外光(600W)照射，约30秒钟的时间进行光聚合反应，得到光扩散膜。依序测量扩散膜的穿透度、雾度与扩散度的性质，得到表3，由此探讨扩散粒子种类与数量对上述特性的影响。参见表3-l，添加聚苯乙烯(PS)的光扩散粒子时，穿透度都大于75%。而PS添加比例提高时，可使雾度与扩散度均提高。参见表3-2，添加二氧化硅(Si02)的光扩散粒子，可使穿透度都大于卯％。而二氧化硅添加比例提高时，可使雾度与扩散度均提高。其中以添加25%二氧化硅时，穿透度大于93%，雾度大于63%，扩散度大于7以上，可达市售商品的水准。参见表3-3，添加聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的光扩散粒子，可使穿透度皆大于88%。而PMMA添加比例提高时，对雾度与扩散度助益不大，是因为PMMA的折射率(约1.53)与树月旨(约1.511.52)的折射率差异不大，所以添加PMMA的比例提高，并不会提高雾度与扩散度。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3-l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>虽然本发明已以多个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属
技术领域：
中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。权利要求1.一种光扩散膜，包括一硬化树脂由双六环基丙烯酸单体与一氨酯丙烯酸单体交联硬化而成、一光扩散粒子与一硬化剂。2.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述双六环基丙烯酸单体的结构如式(I):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R1、R2各自独立为H或C1-C5垸基。3.根据权利要求2所述的光扩散膜，其中所述双六环基丙烯酸单体为2-十氢萘丙烯酸酯(2-DHA)。4.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述氨酯丙烯酸单体的结构如式(II):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R1为ClC12脂肪族或是芳香族；R2为C1C4直链脂肪族。5.根据权利要求4所述的光扩散膜，其中所述氨酯丙烯酸单体为1,6-六亚甲基三异氰丙烯酸酯，具有结构式(III):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式(H)6.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述双六环基丙烯酸单体与所述氨酯丙烯酸单体混合重量比例为5/95~50/50。7.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述光扩散粒子为有机微粒子、无机微粒子或前述的组合。8.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述光扩散粒子为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯、硅树酯、碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛或前述的组合。9.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述光扩散粒子的粒径分布为3,25,。10.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述光扩散粒子与所述硬化树脂混合重量比例为1/99~50/50。11.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中所述硬化剂重量比例占所述硬化树脂的1~7%。全文摘要本发明提供一种光扩散膜，包括一硬化树脂由双六环基丙烯酸单体与一氨酯丙烯酸单体交联硬化而成、一光扩散粒子与一硬化剂，其中双六环基丙烯酸单体的导入可以提高表面硬度与抗黄变性，而氨酯丙烯酸单体的加入可以增加与基材的附着性。文档编号G02B1/04GK101520524SQ20081008160公开日2009年9月2日申请日期2008年2月25日优先权日2008年2月25日发明者周文贤,戴嘉宏,温俊祥,王文献申请人:财团法人工业技术研究院