CN109715748B - 用于形成光学膜的组合物、包括其的光学膜和偏光板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于形成光学膜的组合物、光学膜和偏光板，其中用于形成光学膜的组合物改善了防眩层与透光基底膜之间的粘合性，使防眩层和光学膜能够表现出优异的光学特性，例如适当的雾度、低的光泽度值和优异的防眩特性。用于形成光学膜的组合物是用于在透光基底膜上形成具有表面不规则性的防眩层和渗入层的用于形成光学膜的树脂组合物，树脂组合物包含：包含具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物、和具有亲水性官能团和可光固化官能团的可渗透化合物的粘合剂形成化合物；具有亚微米(亚μm)级的两种或更多种透光细颗粒；和能够溶解至少一部分透光基底膜的可渗透溶剂，其中粘合剂形成化合物与可渗透溶剂的重量比为1:0.04或更大。

Description

用于形成光学膜的组合物、包括其的光学膜和偏光板
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0173016号和于2017年12月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0173548号的申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及用于形成光学膜的组合物、光学膜和偏光板，其中用于形成光学膜的组合物改善了防眩层与透光基底膜之间的粘合性，并且使防眩层和光学膜能够表现出优异的光学特性(例如适当的雾度值、低的光泽度值)和优异的防眩特性。
背景技术
在图像显示装置例如有机发光二极管(OELD)或液晶显示器(LCD)中，需要防止由外部光的反射或图像的反射引起的对比度降低和可见性劣化。因此，为了通过使用光的散射或光学干涉来减少图像的反射和光的反射，在图像显示装置的表面上形成光学层合膜，例如抗反射膜。
例如，在液晶显示器等中，通常已经形成包括防眩层的光学层合膜。这样的防眩层主要包含粘合剂和包含在粘合剂中的细颗粒，这些细颗粒通常形成为使得其一部分在粘合剂的表面上突出。即，由于防眩层因在粘合剂的表面上突出的细颗粒而具有表面不规则性，因此其可以控制光散射/光反射等以抑制图像显示装置的可见性的劣化。
然而，由于具有如上所述的防眩层的光学膜通常形成在图像显示装置的最外表面上以控制光散射/光反射等，因此其经常经受来自外部的冲击。因此，需要诸如硬度和防眩层与基底膜之间优异的粘合性的机械特性。
然而，在先前已知的光学膜的情况下，取决于基底膜和粘合剂的类型，粘合性和硬度通常不足。此外，当试图通过改变粘合剂等的类型来确保粘合性或硬度时，防眩层的光学特性等反而劣化，并因此无法适当地表现出用于控制光散射/光反射的防眩特性。
发明内容
技术问题
本发明提供了用于形成光学膜的组合物，其改善了防眩层与透光基底膜之间的粘合性，并且使防眩层和光学膜能够表现出优异的光学特性(例如适当的雾度值、低的光泽度值)和优异的防眩特性。
此外，本发明提供了表现出所述光学特性以及防眩层与基底膜之间改善的粘合性的光学膜。
此外，本发明提供了包括所述光学膜的偏光板。
技术方案
本发明提供了用于在透光基底膜上形成具有表面不规则性的防眩层和渗入层以提供光学膜的树脂组合物，所述树脂组合物包含：
粘合剂形成化合物，所述粘合剂形成化合物包含具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物、以及具有亲水性官能团和可光固化官能团的可渗透化合物；
具有亚微米(亚μm)级的两种或更多种透光细颗粒；和
能够溶解至少一部分透光基底膜的可渗透溶剂，
其中粘合剂形成化合物与可渗透溶剂的重量比为1:0.04或更大，以及
其中基于100重量份的总的用于形成光学膜的树脂组合物，可渗透溶剂以1重量份至4.5重量份的量包含在内。
本发明还提供了光学膜，其包括：透光基底膜；
渗入层，所述渗入层的至少一部分渗入透光基底膜中以与至少一部分透光基底膜重叠而形成，并且包含含有第一基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第一粘合剂；以及
防眩层，所述防眩层直接形成在所述渗入层的顶上，所述防眩层具有表面不规则性并且包含含有第二基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第二粘合剂、和分散在第二粘合剂中的具有亚微米(亚μm)级的至少两种透光细颗粒，
其中渗入层的厚度为100nm或更大且2μm或更小，以及
其中防眩层的总雾度值为1％至5％且60度光泽度值为75％至90％。
此外，本发明提供了包括所述光学膜的偏光板。
在下文中，将详细地描述根据本发明的实施方案的用于在透光基底膜上形成渗入层和防眩层以提供光学膜的树脂组合物、光学膜、和包括所述光学膜的偏光板。
如本文所用的微米(μm)级是指颗粒尺寸或粒径小于1mm，即小于1000μm；纳米(nm)级是指颗粒尺寸或粒径小于1μm，即小于1000nm；亚微米(亚μm)级是指颗粒尺寸或粒径为微米级或纳米级。
此外，可光聚合化合物统指当用光对其进行照射时(例如当用可见光或紫外光对其进行照射时)引起交联、固化或聚合的化合物。
此外，(甲基)丙烯酰基((methy)acryl)是指包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基二者。
此外，(共聚)聚合物是指包括共聚物和均聚物二者。
此外，可渗透化合物可以广义地指这样的化合物：其在其结构中具有亲水性官能团例如羟基或烷氧基，或者其具有相对小的分子量并且容易在溶液中移动使得所述化合物可以渗透到其中一部分已经溶解的透光基底膜的间隙中，并且在这些渗透状态下可以与多官能可光固化/可光聚合化合物(例如基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物)固化/交联以形成粘合剂、树脂或(共聚)聚合物。因此，可渗透化合物可以具有亲水性官能团例如羟基或烷氧基以便渗透到基底膜中，可以具有相对小的分子量，并且可以具有可光固化官能团例如(甲基)丙烯酸酯基或四氢糠基以经历与多官能可光固化/可光聚合化合物的固化/交联反应。在这种情况下，“相对小”的分子量意指可渗透化合物的分子量小于组合物中包含的总的粘合剂形成化合物的平均分子量值。
此外，可渗透溶剂可以广义地指可以溶解至少一部分透光基底膜以形成间隙的任何有机溶剂，可渗透化合物可以通过所述间隙渗透到基底膜中。
此外，中空二氧化硅颗粒是指源自硅化合物或有机硅化合物并且在其表面上和/或内部具有空的空间的二氧化硅颗粒。
根据本发明的一个实施方案，提供了用于在透光基底膜上形成具有表面不规则性的防眩层和渗入层以提供光学膜的组合物，所述组合物包含：
粘合剂形成化合物，所述粘合剂形成化合物包含具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物、以及具有亲水性官能团和可光固化官能团的可渗透化合物；
具有亚微米(亚μm)级的两种或更多种透光细颗粒；和
能够溶解至少一部分透光基底膜的可渗透溶剂，
其中粘合剂形成化合物与可渗透溶剂的重量比为1:0.04或更大，以及其中基于100重量份的总的用于形成光学膜的树脂组合物，可渗透溶剂以1重量份至4.5重量份的量包含在内。
根据本发明的一个实施方案的树脂组合物在包含预定的可渗透化合物和可渗透溶剂的同时，还包含作为用于形成防眩层的基本组分的多个透光细颗粒和具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物。
作为本发明人进行的实验的结果，已经发现，当防眩层由包含这样的可渗透化合物和可渗透溶剂的组合物形成时，由于以下原理在透光基底膜上分别形成渗入层和防眩层。
即，当将一个实施方案的树脂组合物施加到透光基底膜上时，可渗透溶剂使至少一部分基底膜溶解并将渗透这样的基底以形成间隙，所述透光基底膜例如基于纤维素酯的基底膜(例如TAC基底膜)、基于聚酯的基底膜(例如PET基底膜)、基于聚(甲基)丙烯酸酯的基底膜(例如基于PMMA的基底膜)、基于聚碳酸酯的基底膜、基于环烯烃聚合物(COP)的基底膜、或基于丙烯酰基的基底膜。通过这样的间隙，具有亲水性官能团例如羟基或烷氧基并且具有相对小的分子量的可渗透化合物可以渗透到基底膜中。接着，当进行用于形成防眩层的粘合剂的光固化步骤时，由于可渗透化合物的可光固化官能团与基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物的(甲基)丙烯酸酯基彼此反应，基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物与可渗透化合物的交联共聚物可以以渗透到透光基底膜中的状态形成。随着这样的交联共聚物成为渗入层的粘合剂，渗入层可以形成为其至少一部分渗入透光基底膜中。
此外，在渗入层和透光基底膜上，在包含透光细颗粒的状态下在通过光固化形成基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物的交联聚合物的同时可以形成防眩层。
以这种方式，当渗入层在透光基底膜中，并且形成与渗入层直接接触的防眩层(特别地，这样的防眩层可以以与渗入层形成交联键的状态形成)时，可以大大改善基底膜与防眩层之间的粘合性。
此外，一个实施方案的组合物以预定比例包含可渗透化合物和可渗透溶剂，例如，其以这样的比例包含在内，使得粘合剂形成化合物与可渗透溶剂的重量比为1:0.04或更大、或1:0.04至1:0.1、或1:0.04至1:0.07。基于100重量份的该实施方案的组合物，可渗透溶剂可以以1重量份至4.5重量份、或1.2重量份至4重量份、或1.3重量份至3重量份的量包含在内。已经发现，由于可渗透化合物与可渗透溶剂的所述含量比和含量，还可以极好地保持防眩层和光学膜的表面硬度和光学特性。
如果可渗透溶剂的比例或含量过小或者不包含可渗透溶剂，则无法适当地形成渗入层，并且基底膜与防眩层之间的粘合性可能大大降低。当可渗透溶剂的比例或含量变得过高时，可渗透溶剂、可渗透化合物等可能影响透光细颗粒(例如防眩层中的有机细颗粒)的聚集。因此，防眩层和光学膜的表面硬度降低，或者无法适当地实现防眩层的表面不规则性，使得防眩层的防眩特性和光学特性可能大大降低，例如防眩层的光泽度增加或者雾度超出适当范围。
相反，当使用上述一个实施方案的组合物时，防眩层与透光基底膜之间的粘合性得到改善，并且防眩层和光学膜可以表现出优异的光学特性(例如适当的雾度、低的光泽度)和优异的防眩特性。
在下文中，将针对每种组分具体地描述一个实施方案的组合物。
首先，一个实施方案的组合物可以施加到对至少可见光表现出透光性的透光基底膜上以形成渗入层和防眩层，并且其代表性实例包括基于纤维素酯的基底膜、基于聚酯的基底膜、基于聚(甲基)丙烯酸酯的基底膜、基于聚碳酸酯的基底膜、基于环烯烃聚合物(COP)的基底膜、或基于丙烯酰基的基底膜。通过将一个实施方案的组合物施加到这些基底膜，可以适当地形成渗入层，并且可以形成表现出优异的硬度和光学特性的防眩层。作为这些基于纤维素酯的基底膜、基于聚酯的基底膜、基于聚(甲基)丙烯酸酯的基底膜、基于聚碳酸酯的基底膜、基于环烯烃聚合物(COP)的基底膜、或基于丙烯酰基的基底膜，可以没有特别限制地应用先前已知适合用作光学膜的基底膜的任何树脂膜，例如基于三乙酰纤维素(TAC)的膜、基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的基底膜、基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的基底膜、基于环烯烃聚合物(COP)的基底膜、基于丙烯酰基的基底膜等。
此外，考虑到基底膜的优异机械特性，由一个实施方案的组合物形成的光学膜的耐水性、低透湿性和优异的光学特性，透光基底膜可以为厚度为20μm至500μm、或30μm至200μm、或至150μm的膜。可以适当地使用具有这样的厚度的基于聚酯的基底膜、基于聚(甲基)丙烯酸酯的基底膜、基于聚碳酸酯的基底膜、基于环烯烃聚合物(COP)的基底膜、或基于丙烯酰基的基底膜。
同时，一个实施方案的组合物包含具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物、以及具有亲水性官能团和可光固化官能团的可渗透化合物作为用于形成渗入层和防眩层的粘合剂的化合物。
在这些化合物中，作为包含具有三个或更多个官能度的(甲基)丙烯酸酯基的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物，可以一起使用具有三至六个官能度的单分子型(甲基)丙烯酸酯类化合物；和/或具有十个或更多个官能度的具有基于(甲基)丙烯酸酯的官能团的基于聚氨酯的聚合物、基于聚(甲基)丙烯酰基的聚合物、或基于聚酯的聚合物。
借助于这样的粘合剂的组合物，防眩层和光学膜的雾度特性可以保持在更优选的范围内，并且可以有助于进一步改善图像清晰度。如果仅使用具有三至六个官能度的单分子型基于(甲基)丙烯酸酯的化合物，则雾度特性可能偏离适当的范围，或者图像清晰度可能劣化，并且基底与防眩层之间的粘合性可能劣化。
具有三至六个官能度的单分子型基于(甲基)丙烯酸酯的化合物的具体实例包括每个分子具有3至6个(甲基)丙烯酸酯官能团的单分子型化合物、以及芳族环(例如下文中提供的实施例中使用的UA-306T等)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三烷基醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。
此外，作为具有十个或更多个官能度的具有基于(甲基)丙烯酸酯的官能团的基于聚氨酯的聚合物、基于聚(甲基)丙烯酸类的聚合物、或基于聚酯的聚合物，可以使用其中平均10至80个或平均10至50个基于(甲基)丙烯酸酯的官能团键合至基于聚氨酯的聚合物、基于聚(甲基)丙烯酰基的聚合物、或基于聚酯的聚合物的主链的聚合物，并且这些聚合物的重均分子量可以为1000至200000。
此外，可以例如以1:1至10:1的重量比或者以1:1至5:1、或1:1至3:1的重量比使用具有三至六个官能度的单分子型基于(甲基)丙烯酸酯的化合物和具有十个或更多个官能度的具有基于(甲基)丙烯酸酯的官能团的聚合物。
同时，作为可渗透化合物，可以使用如下的任何化合物：其具有亲水性官能团例如羟基或烷氧基，并且具有相对小的分子量并因此可以容易地渗透到透光基底膜中，并且其可以与上述基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物光固化以形成渗入层的粘合剂。这样的可渗透化合物的具体实例包括具有亲水性官能团(例如羟基或烷氧基)和可光固化官能团(例如(甲基)丙烯酸酯基或四氢糠基)的单分子型化合物，例如四氢糠醇(THFA)、羟基(甲基)丙烯酸酯化合物、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯等。
基于100重量份的一个实施方案的组合物的总量，这样的可渗透化合物可以以1重量份至10重量份、或1.5重量份至5重量份、或1.7重量份至4重量份的量包含在内。如果可渗透化合物的含量过小或不含可渗透化合物，则渗入层无法适当地形成，并且基底膜与防眩层之间的粘合性可能大大降低。相反，当可渗透化合物的比例变得过高时，可渗透化合物等可能影响透光细颗粒(例如有机细颗粒)以及可渗透溶剂在防眩层中的聚集。因此，防眩层和光学膜的表面硬度降低，或者无法适当地实现防眩层的表面不规则性，使得防眩层的防眩特性和光学特性可能大大降低。此外，当可渗透化合物和/或可渗透溶剂的含量过高时，涂层的稳定性和生产率也可能降低。
同时，一个实施方案的组合物包含多个透光细颗粒，其能够通过在防眩层上形成表面不规则性来控制光散射/光反射。此外，由于这样的透光细颗粒具有适当的粒径范围，因此可以在防眩层上形成表面不规则性，并且由于这样的透光细颗粒具有恒定的折射率范围，防眩层允许控制外部光散射/光反射。
在一个实例中，作为透光细颗粒，可以一起使用具有不同粒径和折射率的两种或更多种细颗粒，例如，微米(μm)级的有机细颗粒和纳米(nm)级的无机细颗粒。
更具体地，作为有机细颗粒，可以没有特别限制地使用先前已知可用于防眩层等的树脂颗粒，其具体实例包括含有基于聚苯乙烯的树脂、基于聚(甲基)丙烯酸酯的树脂或聚(甲基)丙烯酸酯-共聚-苯乙烯共聚物树脂的树脂细颗粒。
此外，这样的有机细颗粒为例如粒径为1μm至5μm、或1.5μm至4μm的球形颗粒，其可以为折射率为1.5至1.6、或1.5至1.57、或1.51至1.56、或1.53至1.56的那些。
作为无机细颗粒，可以使用包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化钛的金属氧化物细颗粒。例如，无机细颗粒为粒径为10nm至300nm、或50nm至200nm的球形颗粒，其可以为折射率为1.4至1.75、或1.4至1.65、或1.42至1.48、或1.42至1.45的那些。
通过包含上述有机细颗粒/无机细颗粒，突出到防眩层表面的不平坦部分的尺寸是均匀的并且被适当地控制，使得防眩层的雾度特性和光泽度可以被控制在优选的范围内。因此，防眩层和光学膜可以表现出更优异的防眩特性/光学特性。
基于100重量份的包含在一个实施方案的组合物中的总的粘合剂形成化合物和透光细颗粒，上述透光细颗粒可以以1重量份至30重量份、或2重量份至20重量份、或3重量份至10重量份、或3重量份至5重量份的量包含在内。此外，可以以5:1至1:5、或3:1至1:3、或2:1至1:2的重量比使用有机细颗粒和无机细颗粒。由此，可以进一步改善防眩层和光学膜的光学特性/防眩特性。如果细颗粒的总含量过小，则无法适当地实现防眩层上的表面不规则性，并因此无法适当地控制外部光的散射/反射，并且防眩特性可能劣化。相反，如果细颗粒的总含量过大，则透射图像光的折射增加，并且光学膜的图像清晰度可能大大降低。
同时，除了上述粘合剂形成化合物和透光细颗粒之外，一个实施方案的组合物还包含可渗透溶剂。如上所述，这样的可渗透溶剂是使一部分透光基底膜溶解使得可渗透化合物可以渗透从而能够形成渗入层的组分。
这样的可渗透溶剂以这样的比例包含在内，使得粘合剂形成化合物与可渗透溶剂的重量比为1:0.04或更大、或重量比为1:0.04至1:0.1、或1:0.04至1:0.07。基于100重量份的该实施方案的总的组合物，可渗透溶剂可以以1重量份至4.5重量份、或1.2重量份至4重量份、或1.3重量份至3重量份的量包含在内。由于这样的可渗透溶剂的所述比例和含量，尽管形成了渗入层，但是其中形成有一个实施方案的组合物的光学膜和防眩层的表面硬度和光学特性仍可以保持优异。
对于可渗透溶剂，本领域技术人员显然可以根据透光基底膜的类型选择和使用能够以适当水平溶解基底膜的溶剂。然而，当要在上述类型的基底膜(即，基于纤维素酯的基底膜、基于聚酯的基底膜、基于聚(甲基)丙烯酸酯的基底膜、基于环烯烃聚合物(COP)的基底膜、或基于丙烯酰基的基底膜)上形成渗入层/防眩层时，可以适当地使用基于酮的溶剂，例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮或丙酮；甲苯；二甲苯；四氢呋喃等。
同时，除了上述各组分之外，一个实施方案的树脂组合物还可以包含光引发剂和除可渗透溶剂之外的有机溶剂。
在这样的组合物中，作为光引发剂，可以没有特别限制地使用常规已知的光引发剂。光引发剂的实例可以为选自1-羟基环己基苯基酮、苄基二甲基缩酮、羟基二甲基苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚和苯偶姻丁醚中的一种；或者其两种或更多种的混合物。
此时，基于100重量份的粘合剂形成化合物，光引发剂可以以0.1重量份至10重量份的量添加。当光引发剂的量小于0.1重量份时，可能不发生由紫外线照射引起的充分光固化。当光引发剂的量超过10重量份时，防眩层与基底膜之间的粘合性等可能劣化。此外，当以过大的量包含光引发剂时，防眩层和包括其的光学膜可能随着时间的推移由于未反应的引发剂而显示出黄化，使得光学膜的光学特性可能劣化。
此外，除了可渗透溶剂之外，所述组合物还可以包含有机溶剂作为用于分散/溶解包含在一个实施方案的组合物中的其余组分的介质。当添加这样的有机溶剂时，其构成没有限制，但考虑到确保组合物的适当粘度和最终形成的膜的膜强度，基于100重量份的粘合剂形成化合物，有机溶剂可以以优选50重量份至700重量份、更优选100重量份至500重量份、最优选150重量份至450重量份的量使用。
在这种情况下，可用的有机溶剂的类型没有特别限制，但可以使用与可渗透溶剂不同的选自具有1至6个碳原子的低级醇、溶纤剂、二甲基甲酰胺、和丙二醇单甲醚中的一种；以及其中至少一种的混合物。
此时，低级醇的实例可以为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、二丙酮醇等。此外，乙酸酯可以为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯或乙酸溶纤剂。
同时，一个实施方案的组合物还可以包含选自分散剂、流平剂、润湿剂、消泡剂和抗静电剂中的至少一种添加剂。在这种情况下，基于100重量份的粘合剂形成化合物，添加剂可以以0.01重量份至10重量份的范围添加。
可以通过以下步骤形成渗入层/防眩层：将上述一个实施方案的组合物涂覆到透光基底膜的一个表面上，然后干燥和光固化。这些干燥和光固化条件可以与用于形成防眩层的一般过程的条件一致，并且还在下文提供的实施例中描述了具体过程条件。
同时，根据本发明的另一个实施方案，由上述一个实施方案的组合物形成了光学膜。光学膜的一个实例包括：透光基底膜；渗入层，所述渗入层通过渗入透光基底膜中以与至少一部分透光基底膜重叠而形成，并且包含含有第一基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第一粘合剂；以及防眩层，所述防眩层包含含有第二基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第二粘合剂、和分散在第二粘合剂上的具有亚微米(亚μm)级的至少两种透光细颗粒，并且所述防眩层形成为在透光基底膜和渗入层上具有表面不规则性，其中渗入层的厚度为50nm或更大且2μm或更小，以及其中防眩层的总雾度值为1％至5％，60度光泽度值为75％至90％。
由于另一个实施方案的光学膜由一个实施方案的树脂组合物形成，因此包含具有三个或更多个官能度的基于(甲基)丙烯酸酯的化合物与可渗透化合物的交联共聚物(即，第一基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物)的第一粘合剂渗透并形成在透光基底膜中。由此，例如，如图1和图2所示的渗入层被包括在内。
此外，包含一个实施方案的组合物中作为第二粘合剂的未渗透到基底膜中的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物的交联共聚物(即，分子量大于第一基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第二基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物)的防眩层形成在渗入层和透光基底膜上，并且至少两种透光细颗粒(例如上述有机细颗粒和无机细颗粒)被包含在第二粘合剂中以形成表面不规则性。
此时，第一和第二粘合剂通过单个光固化过程形成，形成第一和第二粘合剂的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一部分可以彼此形成交联，从而使渗入层和防眩层彼此化学结合。因此，另一些实施方案的光学膜可以表现出优异的基底膜/渗入层与防眩层之间的粘合性。
此外，由于光学膜由其中可渗透化合物和/或可渗透溶剂以适当的比例包含在内的一个实施方案的组合物形成，因此渗入层可以形成为具有100nm或更大且2μm或更小、或者150nm或更大且1.5μm或更小、或者300nm或更大且1.3μm或更小、或者500nm或更大且1.0μm或更小的适当厚度。此外，由于光学膜具有适当比例的可渗透化合物和/或可渗透溶剂，因此这些组分不会妨碍透光细颗粒的聚集，因此，防眩层和光学膜可以表现出优异的防眩特性/光学特性(例如适当的雾度和低光泽度)以及优异的表面硬度。
因此，由于另一个实施方案的光学膜可以具有优异的对基底膜的粘合性和高表面硬度并且同时还表现出优异的防眩特性/光学特性，因此其可以优选用于各种偏光板和/或图像显示装置。
在下文中，将更详细地描述上述光学膜。然而，对于包含在渗入层/防眩层中的各组分，已经详细地描述了一个实施方案的组合物，因此，现在将主要描述除此之外的其余项目。
在另一个实施方案的光学膜中，防眩层的厚度可以为1μm至10μm、或2μm至8μm。由此，上述透光细颗粒在防眩层的表面上形成适当的表面不规则性，并且防眩层可以表现出优异的防眩特性。优选控制防眩层与渗入层之间的厚度比使得可以表现出更加改善的基底膜与防眩层之间的粘合性。
在光学膜中，第二粘合剂的折射率可以为1.50至1.60。由此，防眩层的第二粘合剂和透光细颗粒具有适当的折射率差，例如，第二粘合剂与透光细颗粒之间的折射率差的绝对值可以为0.25或更小、或0.01至0.25、或0.02至0.25、或0.02至0.10。防眩层可以表现出低的光泽度、适当的雾度特性和进一步改善的防眩特性。
根据上述各组分和构造，另一个实施方案的光学膜不仅具有优异的机械特性例如硬度和粘合性，而且还可以适当地抑制外部光的散射和反射，并因此具有优异的防眩特性。此外，光学膜可以表现出优异的光学特性，例如低光泽度和适当的雾度特性。这种优异的光学特性可以定义为表面的低光泽度。例如，防眩层和光学膜的60°光泽度值可以为75％至90％、或80％至88％，并且20°光泽度值为45％至68％、或55％至67％。
此外，光学膜的总雾度值为1％至5％、或1％至4％、或1％至3.5％，并且可以保持适当的水平。当总雾度值变得过高时，显然光学特性劣化。即使当总雾度值变得过低时，外部反射图像是可见的而不会被散射，因此，屏幕的可见性和图像清晰度可能劣化。
同时，上述另一个实施方案的光学膜还可以包括形成在防眩层上的低折射率层。这样的低折射率层可以包含含有可光聚合化合物的(共聚)聚合物的粘合剂树脂、和分散在粘合剂树脂中的中空二氧化硅颗粒。
通过包括这样的低折射率层，可以减少在透光基底膜自身中的反射，因此，在另一些实施方案的光学膜中可以进一步减少干涉条纹和反射的发生。此外，通过使用这样的低折射率层，可以减少图像显示装置的显示表面上的漫反射，从而进一步改善分辨率和可见性。
低折射层可以具有例如1.3至1.5的折射率和1nm至300nm的厚度以有效地抑制基底膜中的反射或显示装置的显示表面上的漫反射。
同时，低折射率层可以由包含可光聚合化合物和中空二氧化硅颗粒的用于形成低折射率层的可光固化涂覆组合物形成。具体地，低折射率层可以包含含有可光聚合化合物的(共聚)聚合物的粘合剂树脂、和分散在粘合剂树脂中的中空二氧化硅颗粒。
包含在低折射率层中的可光聚合化合物可以包括含有(甲基)丙烯酸酯基或乙烯基的单体或低聚物。具体地，可光聚合化合物可以包括含有一个或更多个、两个或更多个、或者三个或更多个(甲基)丙烯酸酯基或乙烯基的单体或低聚物。
含有(甲基)丙烯酸酯基的单体或低聚物的具体实例可以包括季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三氯乙烯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸六乙酯、甲基丙烯酸丁酯，或者其两种或更多种的混合物；或者经氨基甲酸酯改性的丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、醚丙烯酸酯低聚物、树枝状丙烯酸酯低聚物，或者其两种或更多种的混合物。在本文中，低聚物的分子量优选为1000至10000。
含有乙烯基的单体或低聚物的具体实例包括二乙烯基苯、苯乙烯和对甲基苯乙烯。
同时，用于形成低折射率层的可光固化涂覆组合物还可以包含含有光反应性官能团的基于氟的化合物。因此，低折射率层的粘合剂树脂可以包含上述可光聚合化合物与含有光反应性官能团的基于氟的化合物之间的交联聚合物。
含有光反应性官能团的基于氟的化合物可以包含至少一个光反应性官能团或被至少一个光反应性官能团取代，光反应性官能团是指可以通过照射光(例如通过照射可见光或紫外光)参与聚合反应的官能团。光反应性官能团可以包括已知能够通过照射光参与聚合反应的各种官能团。其具体实例包括(甲基)丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基或硫醇基。
含有光反应性官能团的基于氟的化合物的氟含量可以为1重量％至25重量％。当含有光反应性官能团的基于氟的化合物中的氟含量太小时，可能难以充分地确保物理特性，例如耐污染性或耐碱性。相反，当含有光反应性官能团的基于氟的化合物中的氟含量太大时，低折射率层的表面特性例如耐刮擦性可能劣化。
含有光反应性官能团的基于氟的化合物还可以包含硅或硅化合物。即，含有光反应性官能团的基于氟的化合物可以任选地在其中包含硅或硅化合物。
含有光反应性官能团的基于氟的化合物的重均分子量(通过GPC法测量的根据聚苯乙烯的重均分子量)可以为2000至200000。当含有光反应性官能团的基于氟的化合物的重均分子量太小时，由该实施方案的可光固化涂覆组合物获得的低折射率层可能不具有足够的耐碱性。此外，当含有光反应性官能团的基于氟的化合物的重均分子量太大时，由上述实施方案的可光固化涂覆组合物获得的低折射率层可能不具有足够的耐久性和耐刮擦性。
基于100重量份的含有(甲基)丙烯酸酯基或乙烯基的单体或低聚物的可光聚合化合物，可光固化涂覆组合物可以包含0.1重量份至10重量份含有光反应性官能团的基于氟的化合物。当相对于可光聚合化合物，过量地添加含有光反应性官能团的基于氟的化合物时，可光固化涂覆组合物的涂覆特性可能降低，或者由可光固化涂覆组合物获得的低折射率层可能不具有足够的耐久性或耐刮擦性。相反，当相对于可光聚合化合物，含有光反应性官能团的基于氟的化合物的量太小时，由可光固化涂覆组合物获得的低折射率层可能不具有足够的耐碱性。
同时，中空二氧化硅颗粒是指最大直径小于200nm并且在其表面上和/或内部具有空隙的二氧化硅颗粒。中空二氧化硅颗粒的直径可以为1nm至200nm、或10nm至100nm。
对于中空二氧化硅颗粒，可以单独使用表面涂覆有基于氟的化合物的二氧化硅颗粒或者将其与表面未涂覆有基于氟的化合物的二氧化硅颗粒组合使用。当中空二氧化硅颗粒的表面涂覆有基于氟的化合物时，可以进一步降低表面能。因此，中空二氧化硅颗粒可以更均匀地分布在可光固化涂覆组合物中，并且可以进一步改善由可光固化涂覆组合物获得的膜的耐久性和耐刮擦性。
此外，中空二氧化硅颗粒可以以分散在预定分散介质中的胶态相包含在组合物中。包含中空二氧化硅颗粒的胶态相可以包含有机溶剂作为分散介质。
在本文中，分散介质中的有机溶剂的实例包括：醇，例如甲醇、异丙醇、乙二醇和丁醇等；酮，例如甲基乙基酮和甲基异丁基酮等；芳族烃，例如甲苯和二甲苯等；酰胺，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮等；酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯和γ-丁内酯等；醚，例如四氢呋喃和1,4-二
Figure GDA0002001081870000141
烷等；或其混合物。
基于100重量份的可光聚合化合物，可光固化涂覆组合物可以包含10重量份至500重量份、或50重量份至400重量份的中空二氧化硅颗粒。当以过量添加中空二氧化硅颗粒时，涂覆膜的耐刮擦性和耐磨性可能由于粘合剂的含量减少而降低。此外，当以少量添加中空二氧化硅颗粒时，可能无法进行中空二氧化硅颗粒的均匀成膜，并且可能由于反射率和折射率的增加而无法表现出期望的效果。
作为光聚合引发剂，可以没有特别限制地使用已知可用于可光固化涂覆组合物的任何化合物。具体地，可以使用基于二苯甲酮的化合物、基于苯乙酮的化合物、基于非咪唑的化合物、基于三嗪的化合物、基于肟的化合物、或者其两种或更多种的混合物。
基于100重量份的可光聚合化合物，光聚合引发剂可以以1重量份至100重量份的量使用。
同时，可光固化涂覆组合物还可以包含有机溶剂。
有机溶剂的非限制性实例包括酮、醇、乙酸酯和醚、或者其两种或更多种的混合物。
有机溶剂的具体实例包括：酮，例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酰丙酮或异丁基酮等；醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇或叔丁醇等；乙酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸异丙酯或聚乙二醇单甲醚乙酸酯等；醚，例如四氢呋喃或丙二醇单甲醚等；或者其两种或更多种的混合物。
有机溶剂可以在将待包含在可光固化涂覆组合物中的各组分混合时添加，或者可以随着将各组分添加至有机溶剂中呈分散在有机溶剂中或与有机溶剂混合的状态而被包含在可光固化涂覆组合物中。
同时，通过将上述可光固化涂覆组合物涂覆到防眩层上，然后干燥所涂覆的产物并使其光固化，可以获得包括在另一个实施方案的光学膜中的低折射率层。这样的低折射率层的具体过程条件可以经历对本领域技术人员来说显而易见的条件。
根据本发明的另一个实施方案，可以提供包括上述光学膜的偏光板和图像显示装置。
这样的偏光板和图像显示装置的实例可以如下构造。
图像显示装置可以为液晶显示装置，其包括面向彼此的偏光板对；依次堆叠在偏光板对之间的薄膜晶体管、滤色器和液晶单元；和背光单元。在偏光板中，至少图像显示表面侧的偏光板可以包括偏振元件和形成在偏振元件上的上述实施方案的光学膜。
这样的光学膜充当例如偏振器保护膜和/或抗反射膜以表现出上述优异特性。另一方面，由于偏光板和/或图像显示装置可以遵循常规构造，不同之处在于其包括该实施方案的光学膜，因此将省略其另外的描述。
有益效果
根据本发明，可以提供用于形成光学膜的组合物，其改善了防眩层与透光基底膜之间的粘合性，并且使防眩层和光学膜能够表现出优异的光学特性(例如适当的雾度值、低的光泽度值)和优异的防眩特性。
通过使用这样的组合物，可以提供同时满足优异的机械特性和光学特性的光学膜，并且该光学膜可以优选地用于各种图像显示装置以大大改善可见性等。
附图说明
图1是示出实施例2中形成的光学膜(特别地，形成基底膜/渗入层/防眩层)的截面形状的电子显微照片。
图2是示出实施例3中形成的光学膜(特别地，形成基底膜/渗入层/防眩层)的截面形状的电子显微照片。
具体实施方式
现在通过以下实施例更详细地描述本发明的具体实施方案。然而，给出这些实施例仅出于举例说明的目的，并且本发明的范围不旨在限于这些实施例或受这些实施例限制。
<制备例：用于形成防眩层/渗入层的组合物的制备>
(1)用于形成防眩层的组合物的制备
将下表1和表2中所示的组分均匀混合以制备用于形成光学膜(防眩层)的组合物。表1和表2中使用的所有组分的含量以重量份示出。
[表1]
Figure GDA0002001081870000171
[表2]
Figure GDA0002001081870000181
1)THFA：四氢糠醇
2)HEA：丙烯酸2-羟基乙酯
3)UA-306T：(Kyoeisha)：通过使甲苯二异氰酸酯与两个季戊四醇三丙烯酸酯反应形成的基于六官能丙烯酸酯的化合物
4)Beamset 371(ARAKAWA CHEMICAL)：其中具有约50个或更多个官能度的环氧丙烯酸酯官能团键合至聚氨酯/聚酯主链的聚合物
5)8BR-500(TAISEI FINE CHEMICAL)：其中具有约40个官能度的氨基甲酸酯丙烯酸酯官能团键合至聚丙烯酰基主链的聚合物
6)TMPTA：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
7)PETA：季戊四醇三丙烯酸酯
8)I184(Irgacure 184)：光引发剂，由Ciba制造
9)T-100(Tego glide 100)：流平剂，由Evonik制造
10)103BQ(XX-103BQ，由Sekisui Plastic制造)：折射率为1.515(约1.52)且平均粒径为2μm的PMMA-PS交联共聚物细颗粒
11)113BQ(XX-113BQ，由Sekisui Plastic制造)：折射率为1.555(约1.56)且平均粒径为2μm的PMMA-PS交联共聚物细颗粒
12)MA-ST：体积平均粒径为12nm且折射率为1.43的球形二氧化硅细颗粒(由Nissan Chemical制造)
<实施例1至6和比较例1至7：光学膜的制备>
如下表3和表4所示，将制备例1至6或比较制备例1至7中制备的组合物分别涂覆在厚度为80μm且折射率为1.6至1.7的PET基底膜(或厚度为60μm且折射率为1.4至1.6的丙烯酸类基底膜)上，在90℃下干燥1分钟，然后用150mJ/cm2的紫外线照射以制备防眩层。
形成防眩层并制备光学膜。用电子显微镜观察实施例2和3的光学膜的截面，并确认渗入层的形成。实施例2和3的电子显微照片分别示于图1和图2中(在图1中，由于观察方向，未观察到透光细颗粒)。以相同的方式，确认在其余的实施例和比较例中是否形成渗入层。
<实验例：光学膜的物理特性的测量>
根据以下方法测量以上制备的光学膜的物理特性，并且结果示于下表3和表4中。
1.折射率的测量
使用椭偏仪在涂覆在晶片上的状态下测量光学膜中包含的粘合剂和防眩层的折射率。更具体地，粘合剂、防眩层和低折射率层的折射率通过以下方法测量：其中将各组合物施加至3cm×3cm晶片，使用旋涂机进行涂覆(涂覆条件：1500rpm，30秒)，在90℃下干燥2分钟，并在氮气吹扫下在180mJ/cm2的条件下用紫外线照射。由此，形成厚度为100nm的各涂覆层。
通过使用J.A.Woollam Co.M-2000设备，以70°的入射角测量涂覆层在380nm至1000nm的波长范围内的椭圆偏光度。使用Complete EASE软件将所测量的椭圆偏光度数据(Ψ，Δ)拟合至以下一般公式1的柯西模型，使得MSE变为3或更小。
Figure GDA0002001081870000201
在该式中，n(λ)为波长为λ(300nm至1800nm)时的折射率，A、B和C为柯西参数。
同时，基底膜和各细颗粒的折射率使用在市售产品上提供的信息。
2.渗入层/防眩层的评估
通过如图1和图2所示的电子显微照片测量渗入层/防眩层的平均厚度。
3.总雾度值/内部雾度值/外部雾度值的评估
制备4cm×4cm光学膜样品。通过用雾度计(HM-150，A光源，Murakami ColorResearch Laboratory)测量三次来计算平均值，将其计算为总雾度值。在测量中，根据JISK 7361测量透射率，并根据JIS K 7105测量雾度值。在测量内部雾度值时，将总雾度值为0的粘合剂膜粘合至待测量的光学膜的涂覆表面以使表面的不规则性平滑，并以与总雾度值相同的方式测量内部雾度值。
4.20°/60°光泽度值的评估
使用由BYK Gardner Co.,Ltd制造的微-TRI-光泽度来测量20°/60°光泽度值。在测量时，将黑胶带(3M)附接至其上未形成有涂覆层的基底膜的表面以不透光。通过将光的入射角变为20°/60°来测量20°/60°光泽度值，并将测量五次或更多次的平均值计算为光泽度值。
5.铅笔硬度(500gf)的评估
根据ASTM D3363测量铅笔硬度，所使用的测量仪器是铅笔硬度测试仪(JS Tech)。在测量期间，将膜样品切成7cm×7cm并固定在玻璃板上。使用铅笔(日本MitsubishiPencil Co.,Ltd.的产品)在500g的负荷下测量硬度。当每支铅笔测量五次并且四次或更多次为较好时，评估为在相应的硬度下没有划痕。测量长度为5cm，通过排除在早期阶段中的0.5cm处的划痕来确定硬度。
6.粘合性评估
在散射侧的表面上测量防眩层与基底膜之间的粘合性。
[表3]
Figure GDA0002001081870000211
[表4]
Figure GDA0002001081870000221
参照表3，确定实施例的光学膜不仅表现出优异的光学特性例如低的光泽度值和适当水平的雾度特性，而且还表现出优异的机械特性例如高的表面硬度和粘合性。
相比之下，确定在由不包含可渗透化合物和/或可渗透溶剂或偏离适当的比例/含量的组合物形成的比较例1至7的情况下，没有形成渗入层，因此粘合性劣化(比较例1、4、5和7)，以及在形成渗入层期间无法适当地控制有机细颗粒的聚集使得表面硬度差(比较例3)和光学特性差(雾度值太低或光泽度值高)(比较例2、3和6)。作为参照，如果光泽度值太高，则无法适当地抑制外部光的反射，而如果雾度值太低，则外部反射图像是可见的而没有被散射，使得屏幕的可见性和图像清晰度差。

Claims (17)

1.一种用于在透光基底膜上形成具有表面不规则性的防眩层和渗入层的树脂组合物，所述树脂组合物包含：
粘合剂形成化合物，所述粘合剂形成化合物包含具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物、以及具有亲水性官能团和可光固化官能团的可渗透化合物；
具有亚微米级的两种或更多种透光细颗粒；和
能够溶解至少一部分所述透光基底膜的可渗透溶剂，
其中所述粘合剂形成化合物与所述可渗透溶剂的重量比为1:0.04或更大，以及
其中基于100重量份的总的所述树脂组合物，所述可渗透溶剂以1重量份至4.5重量份的量包含在内，
其中基于100重量份的总的所述树脂组合物，所述可渗透化合物以1重量份至10重量份的量包含在内。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述透光基底膜为基于纤维素酯的基底膜、基于聚酯的基底膜、基于聚(甲基)丙烯酸酯的基底膜、基于环烯烃聚合物的基底膜、或基于丙烯酰基的基底膜，并且厚度为20μm至500μm。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述具有三个或更多个官能度的基于多官能(甲基)丙烯酸酯的化合物包括具有三至六个官能度的单分子型基于(甲基)丙烯酸酯的化合物；和具有十个或更多个官能度的具有基于(甲基)丙烯酸酯的官能团的基于聚氨酯的聚合物、基于聚(甲基)丙烯酰基的聚合物、或基于聚酯的聚合物。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述可渗透化合物包括四氢糠醇、基于羟基(甲基)丙烯酸酯的化合物、或丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述透光细颗粒包括微米级的有机细颗粒和纳米级的无机细颗粒。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物，其中所述有机细颗粒包括基于聚苯乙烯的树脂、基于聚(甲基)丙烯酸酯的树脂、或聚(甲基)丙烯酸酯-共聚-苯乙烯共聚物树脂。
7.根据权利要求5所述的树脂组合物，其中所述有机细颗粒为粒径为1μm至5μm的球形颗粒，并且具有1.5至1.6的折射率。
8.根据权利要求5所述的树脂组合物，其中所述无机细颗粒为包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化钛的金属氧化物细颗粒。
9.根据权利要求5所述的树脂组合物，其中所述无机细颗粒为粒径为10nm至300nm的球形颗粒，并且具有1.4至1.75的折射率。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述可渗透溶剂包括基于酮的溶剂、甲苯、二甲苯或四氢呋喃。
11.一种光学膜，包括：
透光基底膜；
渗入层，所述渗入层的至少一部分渗入所述透光基底膜中以与至少一部分所述透光基底膜重叠，并且包含含有第一基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第一粘合剂；以及
防眩层，所述防眩层包含含有第二基于(甲基)丙烯酸酯的交联聚合物的第二粘合剂、和分散在所述第二粘合剂上的具有亚微米级的至少两种透光细颗粒，并且所述防眩层形成为在所述渗入层上具有表面不规则性，
其中所述渗入层的厚度为100nm或更大且2μm或更小，以及
其中所述防眩层的总雾度值为1％至5％且60度光泽度值为75％至90％。
12.根据权利要求11所述的光学膜，其中20度光泽度值为45％至68％。
13.根据权利要求11所述的光学膜，其中所述第二粘合剂的折射率为1.50至1.60。
14.根据权利要求11所述的光学膜，其中所述防眩层的厚度为1μm至10μm。
15.根据权利要求11所述的光学膜，还包括低折射率层，所述低折射率层形成在所述防眩层上并且包含含有可光聚合化合物的共聚物或均聚物的粘合剂树脂和分散在所述粘合剂树脂中的中空二氧化硅颗粒。
16.根据权利要求15所述的光学膜，其中所述低折射率层的折射率为1.3至1.5且厚度为1nm至300nm。
17.一种包括根据权利要求11所述的光学膜的偏光板。
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