CN115151603A - 光聚合性组合物、由此形成的光学部件和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光聚合性组合物、由此形成的光学部件和显示装置，所述光聚合性组合物可以形成显示出改善的光学特性(包含优秀的透光性、低雾度和高折射率)的光学部件。所述光聚合性组合物包含：具有光固化性官能基的一种以上烯烃单体；金属氧化物粒子；具有胺基和光固化性官能基的胺化合物；以及光聚合引发剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种光聚合性组合物、由此形成的光学部件和显示装置，所述光聚合性组合物可以形成显示出改善的光学特性(包含优秀的透光性、低雾度和高折射率)的光学部件。
背景技术
对于具有结构化棱镜的透光性光学膜，亮度增加率根据构成棱镜结构的树脂的折射率而改变。通常，随着构成棱镜的树脂的折射率增加，亮度增加率越增加。因此，关于所述透光性光学膜，研究和开发朝着增加构成棱镜的树脂折射率的方向发展。
然而，通常构成棱镜的树脂是由有机化合物形成，已知通过所述有机化合物可调节的折射率范围的上限理论上为约1.65，因此可调节的折射率范围比无机化合物窄。另外，若要提高由有机化合物形成的树脂的折射率，单体组合物的黏度会变高，进而出现工艺性下降或UV稳定性下降等问题，因此技术上受到诸多限制。
再者，使用传统的普通光聚合性组合物作为单体组合物来形成所述树脂和光学膜时，在所述单体组合物光固化过程中，由于受到空气中氧气等的影响，很多情况下表面固化不会充分发生。结果，所述树脂和光学膜出现雾度增加以及紫外线穿透率等透光性或可视性下降的问题。为此，考虑过在氮气等惰性气体环境下进行固化工艺，但是可能会造成制造单价大幅上升。
发明内容
技术问题
基于此，本发明提供一种光聚合性组合物，所述光聚合性组合物抑制固化过程中的雾度增加等，可以形成显示出改善的光学特性(包含优秀的透光性、低雾度和高折射率)的光学部件。
本发明还提供一种光学部件，所述光学部件是由所述光聚合性组合物形成，从而显示出改善的光学特性(包含优秀的透光性、低雾度和高折射率)。
另外，本发明提供一种显示装置，其包含所述光学部件。
解决问题方案
本发明提供一种光聚合性组合物，其包含：
具有光固化性官能基的一种以上烯烃单体；
金属氧化物粒子；
具有胺基和光固化性官能基的胺化合物；以及
光聚合引发剂。
本发明还提供一种光学部件，其包含：基底；以及固化膜，其包含所述光聚合性组合物的固化物。在这种光学部件中，所述固化物可包含具有所述烯烃单体和胺化合物的光固化性官能基交联而成的单元的聚合物、分散在所述聚合物上的分散剂和金属氧化物。
此外，本发明提供一种显示装置，其包含所述光学部件。
发明效果
本说明书中记载的光聚合性组合物，可以形成满足高折射率的固化膜以及包含所述固化膜的光学部件。此外，通过所述光聚合性组合物中包含的胺化合物的作用，可以大大减少受到氧气影响而导致的表面固化度下降的问题，其结果可以形成显示出低雾度、优秀的紫外线穿透率等透光性和高可视性的光学部件。
再者，在所述光聚合性组合物的固化过程中，由于不需要适用氮气环境等，整体工艺上的经济性也能得到大大提升。
因此，由所述光聚合性组合物形成的光学部件，其制造单价较低，并显示出低雾度、高折射率、优秀的透光性和可视性等，可以对改善显示装置的特性做出很大贡献。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明。本说明书和权利要求书中使用的用语或单词不应被解释为限于一般或辞典上的含义，在发明人可适当地定义用语的概念以最佳方法描述本发明的原则上，应被解释为符合本发明技术思想的含义和概念。
另外，本发明的说明书中使用的“包含”是指明存在某一特性、领域、整数、步骤、操作、要素及/或成分，并不排除存在其他特性、领域、整数、步骤、操作、要素及/或成分。
在说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”均可。
在下文中，将详细描述实施例，以使本技术领域的普通技术人员容易实施本发明。实施例能够以各种不同方式实施，并不限于下述实施例。
根据本发明的一个具体实施例，可以提供一种光聚合性组合物，其包含：
具有光固化性官能基的一种以上烯烃单体；
金属氧化物粒子；
具有胺基和光固化性官能基的胺化合物；以及
光聚合引发剂。
一个具体实施例的光聚合性组合物包含金属氧化物粒子和烯烃单体。由于使用这种烯烃单体，所述光聚合性组合物具有优秀的涂布和成膜等工艺性。此外，由于将所述烯烃单体与金属氧化物粒子等一起使用，可以形成满足穿透性光学膜等光学部件所要求的高折射率的固化膜以及包含所述固化膜的光学部件。
另外，已经确认，通过所述光聚合性组合物中包含的规定胺化合物的作用，可以大大减少受到氧气影响而导致的表面固化度下降的问题。这是因为，在固化过程中，所述胺化合物的光固化性官能基与所述烯烃单体一起参与固化反应，所述胺化合物的胺基捕获空气中的氧自由基，从而可以进一步提高聚合引发剂的反应性。
因此，对一个具体实施例的光聚合性组合物进行光固化而形成固化膜和光学部件时，在空气环境下也会达到高表面固化度，使得所述固化膜等能够显示出低雾度、优秀的紫外线穿透率等透光性和高可视性。再者，在所述光聚合性组合物的固化过程中，由于不需要适用氮气环境等，整体工艺上的经济性也能得到大大提升。
因此，当使用所述光聚合性组合物时，可以形成制造单价较低并显示出低雾度、高折射率、优秀的透光性和可视性等的光学部件，从而可以对改善显示装置的特性做出很大贡献。
具体地，下面描述用于所述光聚合性组合物的各成分。
一个具体实施例的光聚合性组合物作为用于形成固化膜基体的基础单体包含具有光固化性官能基的一种以上烯烃单体。
这种烯烃单体可以形成基础树脂，通过后述的光固化工艺，在光聚合引发剂的媒介作用下所述光固化性官能基交联聚合而形成固化膜。
在优选的一个实例中，对于所述烯烃单体，绝对黏度(25℃下测定)可为1cP至30cP或者2cP至25cP。当所述烯烃单体满足所述绝对黏度范围时，可使一个具体实施例的组合物具有适合于喷墨涂布工艺的绝对黏度，例如5至30cP的绝对黏度。因此，对于包含所述烯烃单体的一个具体实施例的组合物，其基于喷墨涂布工艺等的工艺性非常优秀，可以形成耐热性和机械物性优秀并具有良好的涂膜特性的固化膜。此外，通过所述烯烃单体与后述的金属氧化物粒子等的相互作用，由一个具体实施例的组合物形成的固化膜和光学部件可具有1.6以上的高折射率。
如果所述烯烃单体的绝对黏度小于1cP，则可能会导致光聚合性组合物的耐热性或机械物性等下降。例如，在喷墨涂布工艺中，可能会造成喷墨喷嘴干燥导致组合物的吐出不良。此外，如果所述烯烃单体的绝对黏度大于30cP，则无法从喷墨喷嘴吐出或者导致吐出量降低，可能很难进行喷墨涂布工艺。
附带一提，本说明书中记载的烯烃单体或光聚合性组合物的黏度是指25℃下测定的绝对黏度值，这种绝对黏度可以利用该领域中众所周知的黏度计测定，例如可以使用布氏黏度计测定。
另一方面，对上述烯烃单体的实例没有特别限制，鉴于适当的黏度特性或固化特性等，可以适当使用具有包含(甲基)丙烯酸酯基的光固化性官能基的烯烃单体。
这种烯烃单体的实例可以列举单(甲基)丙烯酸酯系化合物或二(甲基)丙烯酸酯系化合物。更具体地，可以使用选自由碳原子数为6至20的脂肪族单(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为6至30的脂环族单(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为8至30的芳香族单(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为6至30的脂肪族二(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为6至40的脂环族二(甲基)丙烯酸酯和碳原子数为8至40的芳香族二(甲基)丙烯酸酯组成的群的一种以上。
另外，根据更优选的一实施例，所述烯烃单体可包含选自由绝对黏度(25℃下测定)为1cP以上7cP以下的第一烯烃单体和绝对黏度(25℃下测定)为8cP以上30cP以下的第二烯烃单体所组成的群的一种以上，以使所述一个具体实施例的单体组合物可以显示出更适合于喷墨涂布工艺等的黏度特性，并使由所述组合物形成的固化膜可以显示出所需范围的高折射率等。
在实现所述黏度特性和折射率的观点上，根据更优选的一个实例，所述烯烃单体可包含低黏度的第一烯烃单体和高黏度的第二烯烃单体。更具体地，相对于所述烯烃单体的总量100重量份，可包含第一烯烃单体10至90重量份或20至80重量份和第二烯烃单体10至90重量份或20至80重量份。
如上所述，作为烯烃单体，将低黏度的第一烯烃单体和高黏度的第二烯烃单体以一定比例一起使用，因此包含这些烯烃单体的光聚合性组合物基于喷墨涂布工艺的工艺性进一步改善，另一方面由所述组合物形成的固化膜和光学部件可以显示出更加改善的耐热性或者低雾度等光学特性。
作为所述第一或第二烯烃单体，可以不受限制地选用已知在上述的烯烃单体范畴内满足一定黏度的化合物。
例如，作为所述第一烯烃单体的具体实例，可以列举选自由(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯和(甲基)丙烯酸二环戊基酯所组成的群的一种以上，除此之外，也可以使用已知具有低黏度的各种(甲基)丙烯酸酯系单体。
另外，作为所述第二烯烃单体的具体实例，可以列举选自由(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-乙烯氧基乙氧基(甲基)丙烯酸乙酯和三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯所组成的群的一种以上，并且可以使用其他具有上述范围的高黏度的已知各种(甲基)丙烯酸酯系单体。
以光聚合性组合物总量100重量％为准，上述烯烃单体的含量可为5重量％至88重量％或15重量％至85重量％。若烯烃单体的含量过低，则形成涂膜后金属氧化物粒子的均匀性下降，由于黏度变高，可能难以喷墨吐出。另外，若所述烯烃含量过高，则可能难以实现固化膜和光学部件的高折射率。
另一方面，一个具体实施例的光聚合性组合物包含金属氧化物粒子。这种金属氧化物粒子分散在所述烯烃单体光固化而形成的固化膜上，从而可以实现所述固化膜和包含所述固化膜的光学部件的高折射率。
作为这种金属氧化物粒子，例如可以使用如下氧化物粒子：以介质分散状态的二次粒径为准，具有25至45nm或30至40nm的平均粒径(D50)，并包含选自由Zn、Zr、Ti、Hf和Ce所组成的群的金属元素。
在这些氧化物粒子中，从实现高折射率的观点上，更优选使用锆(Zr)氧化物粒子。另外，当金属氧化物粒子满足上述的平均粒径范围时，一个具体实施例的光聚合性组合物容易调节使得具有适合于喷墨涂布工艺等的黏度范围，另一方面可以改善光学特性如固化膜等的雾度变得更低。
以光聚合性组合物总量100重量％为准，上述金属氧化物粒子的含量可为10重量％至70重量％或10重量％至65重量％。若金属氧化物粒子的含量变得过低，则可能难以实现高折射率。另一方面，若金属氧化物粒子的含量变得过高，则形成涂膜后金属氧化物粒子的均匀性下降，由于黏度变高，可能难以喷墨吐出。
另一方面，一个具体实施例的光聚合性组合物包含具有胺基和光固化性官能基的胺化合物。对于这种胺化合物，在对一个具体实施例的组合物进行光固化形成固化膜和光学部件的过程中，所述胺化合物中包含的胺基会捕获空气中的氧自由基等，从而可以促进引发剂的反应。进一步地，所述胺化合物中的光固化性官能基与单体一起参与固化反应，从而可以形成交联键。通过这种胺化合物的作用，由一个具体实施例的组合物形成的固化膜和光学部件可以显示出较高的表面固化度，由此可以显示出低雾度和改善的透光性等优秀的光学特性。
作为这种胺化合物，可以使用与分子中的胺基一起具有光固化性官能基如上述可与单体的光固化性官能基形成交联键的官能基的任何化合物。在更具体的实例中，可以使用具有与所述单体同种的光固化性官能基(甲基)丙烯酸酯基的任何化合物。另外，为了能够更有效地捕获所述氧自由基等进一步提高固化膜等的表面固化度，所述胺化合物更优选在分子中包含3级以上的胺结构。
作为这种胺化合物的具体实例，可以列举选自由下述化学式1的化合物、二甲氨基苯甲酸乙酯(ethyldimethylaminobenzoate)、二甲氨基苯甲酸丁氧基乙酯(butoxyethyldimethylamino benzoate)、双(二乙氨基)苯甲酮(bis(diethylamino)benzophenone)、双(2-羟乙基)-甲苯胺(bis(2-hydroethyl)-toluidine)、(二甲氨基)苯甲酸乙基己酯(ethylhexyl-(dimethylamino)benzoate)、(甲基)丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯(2-(dimethylamino)ethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸二乙氨乙酯(diethylaminoethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸2-(二异丙氨基)乙酯(2-(diisopropylamino)ethyl(meth)acrylate)、4-(二甲氨基)苯甲酸2-(丙烯酰氧基)乙酯(2-(acryloyloxy)ethyl4-(dimethylamino)benzoate)、4-(二甲氨基)苯甲酸2-乙基己酯(2-ethylhexyl4-(dimethylamino)benzoate)、2-(二丁氨基)甲基丙烯酸乙酯(4,4-(ethyl2-(dibutylamino)methylacrylate)和4,4-(氧双(乙烷-2,1-二基))双(氧)双(二甲基苯胺)(4,4-(oxybis(ethane-2,1-diyl))bis(oxy)bis(dimethylaniline))所组成的群的一种以上，除此之外，当然也可以使用具有胺基和光固化性官能基的各种化合物。
[化学式1]
在所述化学式1中，R1和R2各自独立地表示碳原子数为1至5的烷基，R3表示碳原子数为1至20的烷基、碳原子数为1至20的醚基、碳原子数为6至30的芳基、胺基或(甲基)丙烯酸酯基。
另外，作为所述胺化合物，也可以使用商用光固化性胺化合物，这种商用化合物的实例可以列举P115(SK cytec公司提供)、MIRAMER AS2010(Miwon Commercial Co.，Ltd公司提供)或MIRAMER AS5142(Miwon Commercial Co.，Ltd公司提供)等。
以光聚合性组合物总量100重量％为准，上述胺化合物的含量可为0.1重量％至10重量％或0.5重量％至9重量％。若胺化合物的含量变得过低，则表面固化度下降，固化膜和光学部件的雾度可能变高。另一方面，若胺化合物的含量变得过高，则光聚合性组合物的黏度会变得过高，可能导致工艺性下降或者固化膜等的折射率降低。
上述的一个具体实施例的光聚合性组合物包含光聚合引发剂。这种光聚合引发剂可引发及促进上述的烯烃单体和胺化合物的光固化反应。另外，通过所述胺化合物的作用，可以更有效地引发这种光固化反应。
作为这种光聚合引发剂，可以使用已知的能够引发及促进(甲基)丙烯酸酯基等光固化性官能基的光固化反应的任何引发剂。
作为这种光聚合引发剂的实例，可以列举选自由三嗪系、苯偶姻系、苯甲酮系、咪唑系、呫吨酮系、肟酯系和苯乙酮系化合物所组成的群的一种以上。作为所述光聚合引发剂的更具体的实例，可以列举选自由2,4-双三氯甲基-6-对甲氧基苯乙烯基-s-三嗪、2-对甲氧基苯乙烯基-4,6-双三氯甲基-s-三嗪、2,4-三氯甲基-6-三嗪、2,4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚体、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2,4-二(对甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚体、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(对甲基巯基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-基]-(O-乙酰基肟)、苯甲酮、对(二乙氨基)二苯甲酮、2,2-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-十二烷基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,2-双-2-氯苯基-4,5,4,5-四苯基-2-1,2-二咪唑、(E)-2-(乙酰氧基亚胺基)-1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)丁酮、(E)-1-(9,9-二丁基-7-硝基-9H-芴-2-基)乙酮-O-乙酰基肟、(Z)-2-(乙酰氧基亚胺基)-1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)丙酮、Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 907、Darocur TPO、Irgacure 819、OXE-01、OXE-02、OXE-03、OXE-04、艾迪科公司的N-1919、NCI-831和NCI-930所组成的群的化合物，除此之外，也可以广泛使用本领域中已知的光聚合引发剂，对此没有其他限制。
以光聚合性组合物总量100重量％为准，上述光聚合引发剂的含量可为0.1重量％至10重量％或0.5重量％至7重量％。若所述光聚合引发剂的含量变得过低，则光固化可能不顺利。另一方面，若光聚合引发剂的含量变得过高，则固化膜等的累计穿透率可能会降低，例如降低到90％以下。
对于一个具体实施例的光聚合性组合物，除了上述的各成分之外，还可包含分散剂。这种分散剂包含在上述的光聚合性组合物中，可以改善金属氧化物粒子等其他成分的分散稳定性。
对这种分散剂的种类没有特别限制，可以使用已知的能够用于改善金属氧化物粒子等的分散性的任何分散剂。作为这种分散剂的实例，可以列举选自由丙烯酸系分散剂、环氧系分散剂和聚硅氧系分散剂所组成的群的一种以上。
以光聚合性组合物总量100重量％为准，所述分散剂的含量可为0.1重量％至30重量％或0.5重量％至20重量％。根据所述分散剂的含量，金属氧化物粒子等均匀地分散，从而可以更有效地实现所需的固化膜的折射率范围等。惟，若分散剂的含量变得过高，则光聚合性组合物的黏度变高，工艺性可能会下降。
另一方面，鉴于附带要求的物性或工艺性等，一个具体实施例的光聚合性组合物还可包含其他添加剂。作为非限制性实例，还可包含涂布所述光聚合性组合物时可改善膜厚均匀性或表面平滑性或者可改善光聚合性组合物和基板的附着性的添加剂。作为这种添加剂，可以列举选自界面活性剂、硅烷偶合剂和交联剂化合物中的一种以上。
例如，以所述光聚合性组合物的总含量100重量份为准，可包含三聚氰胺交联剂化合物0.1重量份至30重量份，或者可包含硅烷偶合剂0.1重量份至30重量份，或者还可包含界面活性剂0.1重量份至5重量份，当然可包含这些添加剂中两种以上的添加剂组合。
另外，上述的一个具体实施例的组合物可制成不包含其他溶剂或液态介质的无溶剂式组合物。所述组合物起到使所述烯烃单体等其他成分溶解或分散的介质作用，从而可制成无溶剂式组合物。因此，可以省略或尽量减少涂布后用于去除溶剂等的干燥工艺，从而可以进一步改善使用所述一个具体实施例的组合物的工艺性。
对于包含上述各成分的一个具体实施例的光聚合性组合物，绝对黏度(25℃下测定)可为5至30cP或11cP至30cP。对于所述绝对黏度，通过与上述的烯烃单体相同的方法，可以使用众所周知的黏度计(例如，布氏黏度计等)来测定。当一个具体实施例的光聚合性组合物满足这种黏度范围时，可以形成耐热性和机械物性优秀的固化膜，不仅基于喷墨涂布工艺的工艺性变得优秀，而且可以形成基于喷墨涂布工艺的良好的涂膜。
若最终组合物的黏度变得过低，则由于发生喷嘴干燥、堵塞，吐出特性可能会下降。另外，若组合物的黏度过高，则存在吐出量下降或者无法形成图案和面的问题。
另一方面，根据本发明的另一具体实施例，其提供一种包含上述光聚合性组合物的固化物的固化膜和包含所述固化膜的光学部件。这种光学部件可包含基底；以及基底上所形成的所述固化膜。另外，所述固化膜是一个具体实施例的光聚合性组合物通过喷墨涂布工艺涂布在基底上后光固化而形成，因此主要可包含如下固化物，其包含具有所述烯烃单体和胺化合物的光固化性官能基交联而成的单元的聚合物、分散在所述聚合物上的分散剂和金属氧化物。
更具体地，所述固化物包含通过烯烃单体的固化来交联形成的烯烃树脂，所述烯烃树脂可与所述胺化合物的光固化性官能基进一步交联。另外，这种具有交联结构的烯烃树脂基体上可分散有已经描述的金属氧化物粒子以及选择性地分散有来自分散剂和光聚合引发剂的成分等。惟，所述光聚合引发剂在固化过程中大部分会分解，实际上不会残留在所述固化物和光学部件中。
在这种固化物中，所述烯烃树脂作为由一种以上烯烃单体等交联聚合而成的聚合物，其形式不受特别限制，根据单体的种类和聚合反应的机理，可具有均聚物、嵌段共聚物、随机共聚物或接枝共聚物等各种形式。
这种包含固化物的固化膜是由具有适合喷墨涂布工艺的黏度的一个具体实施例的光聚合性组合物形成，因此可以显示出优秀的耐热性和机械物性以及良好的涂膜特性。另外，对于所述固化膜，在烯烃单体和金属氧化物粒子等的相互作用下，例如可具有1.6以上、或1.6至2.0、或1.6至1.65的高折射率，在胺化合物的作用下显示出高表面固化度，例如可以显示出3％以下、或1％以下、或0至1％、或0.01至0.8％、或0.1至0.3％的低雾度以及优秀的紫外线穿透率等透光性和可视性。此时，所述折射率是指利用椭圆偏光计在555至575nm(平均)的波长下测定的值。
在上述的光学部件中，作为所述基底，可以使用众所周知的基底如素玻璃(BareGlass)。
此外，所述光学部件可以采用如下方法制成：使用梅尔棒(mayer bar)、涂布用涂布器或喷墨设备等将上述的一个具体实施例的光聚合性组合物涂布在所述基底上后，例如在空气环境下用LED灯或金属卤素灯等曝光进行光固化。此时，对于所述光聚合性组合物，涂布成单膜形式后光固化，从而可以形成一般的光学膜形式的光学部件，也可以根据需要利用所述喷墨设备涂布成具有一定图案形状后光固化。在此情况下，所述光学部件在基底上可以形成为图案化膜，例如为形成有以棱镜结构等多面体形式图案化的固化膜的图案化膜。
上述的光学膜或图案化膜等光学部件根据其种类或所应用的显示元件的结构可具有一般的厚度，例如可具有在0.01μm至1000μm范围内调节的厚度。
另外，对于所述光学部件，灵敏度值可为3J以下，透光率可为90％以上。所述灵敏度可以通过利用FT-IR分光光度计比较曝光前后的吸光度测定结果来测定。更具体地，通过对1650～1750cm-1的C＝O峰值和780～880cm-1的C＝C峰值进行积分来求出转换率，灵敏度是指在转换率为80％以上饱和的曝光量。另外，所述透光率是指对光学膜等光学部件利用UV-VIS分光光度计在380～780nm的波长下测定的平均穿透率。
另外，对于所述光学膜，从常温升温至900℃，每分钟升温10℃，通过TGA测定的损失5重量％的温度可为270℃以上，因此可以显示出优秀的耐热性。
上述的光学膜或图案化膜等的其他具体实施例的光学部件满足优秀的光学特性、耐热性和机械特性等，因此可以应用于各种显示装置，对改善特性做出很大贡献。
因此，根据本发明的又一个具体实施例提供一种包含所述光学部件的显示装置。
对于应用所述光学膜或图案化膜等光学部件的显示装置的结构，除了应用上述的其他具体实施例的光学部件之外，可具有本领域中众所周知的常规结构，因此省略其详细描述。
下面给出实施例，以有助于理解本发明。然而，下述实施例仅用于例示本发明，本发明不限于下述实施例。
比较例1至3、参考例1至16和实施例1至54：光聚合性组合物和光学膜的制造
首先，按照下表1至3所示的单体组分，将各化合物进行混合，以分别制造用于制造实施例、参考例和比较例的光聚合性组合物的烯烃单体。另外，按照下表4至6的组分，将所述烯烃单体与其余成分进行混合，以分别制造比较例、参考例和实施例的光聚合性组合物。
将各组合物加入到喷墨设备后涂布在素玻璃(Bare Glass)上，以形成单一膜使其厚度达到20μm。
然后，在空气环境下，利用应用330～440nm UV过滤器的带式(Belt type)金属卤素灯紫外线照射装置(120W/cm2)以1.5J/cm2的曝光量照射所述单一膜，以制造包含光聚合性组合物的固化膜的光学膜。此时，光学膜上所形成的固化膜的厚度保持在20μm。
对各比较例和实施例的光学膜通过如下方法测定折射率、雾度和黏度等物性，其结果示于表7至9中。
*光学膜的物性测定方法
1)灵敏度
通过利用FT-IR分光光度计比较曝光前后的吸光度测定结果来测定。通过对1650～1750cm-1的C＝O峰值和780～880cm-1的C＝C峰值进行积分来求出转换率，灵敏度是按照转换率在80％以上饱和的曝光量进行测定和计算。
判定
○：灵敏度值为3J以下的情形
X：灵敏度值大于3J的情形
2)折射率
对所述光学膜利用椭圆偏光计测定了折射率(555～575nm平均)。
判定
○：光学膜的折射率测定值为1.6以上的情形
X：光学膜的折射率测定值小于1.6的情形
3)透光率
对光学膜利用UV-VIS分光光度计(Cary4000，Agilent)测定了380～780nm下的平均穿透率。
判定
○：平均穿透率值为90％以上的情形
X：平均穿透率值小于90％的情形
4)雾度
利用日本电色(NIPPON DENSHOKU)公司的雾度计COH 400测定了雾度。
判定
○：雾度测定值为1.0％以下的情形
△：雾度测定值大于1.0％且3.0％以下的情形
X：雾度测定值大于3.0％的情形
5)黏度(绝对黏度)
对该比较例和实施例的各光聚合性组合物和烯烃单体在25℃的温度下利用黏度计(商品名称：Brook Field viscometer)测定了各自的绝对黏度。
判定
○：绝对黏度值为5至30cP的情形
X：绝对黏度值超出所述范围的情形
6)喷墨工艺性
改变喷墨设备的喷嘴温度，并确认是否形成面。
判定
喷嘴温度在25～50℃下形成面＝○
喷嘴温度在25～50℃下没有形成面＝X
7)耐热性
对于耐热性，利用TGA设备进行了测定。对测定灵敏度时形成的图案化(Pattern)膜进行采样后，利用TGA设备进行测定，从常温升温至900℃，每分钟升温10℃。此时，TGA设备使用了TA仪器(TA Instruments)公司的设备。
判定
O：TGA 5wt％重量损失温度(Weight loss Temp)为270℃以上的情形
X：TGA 5wt％重量损失温度(Weight loss Temp)小于270℃的情形
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
注)光聚合引发剂种类
A：1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-基]-(O-乙酰基肟)
B：OXE-01
C：Darocure TPO
D：(E)-2-(乙酰氧基亚胺基)-1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)丁酮
E：Irgacure 819
F：Irgacure 369
G：Irgacure 907
注)胺化合物种类
A：二甲氨基苯甲酸乙酯
B：二甲氨基苯甲酸丁氧基乙酯
C：(甲基)丙烯酸二乙氨乙酯
D：P115(SK cytec公司提供)
E：MIRAMER AS2010(Miwon Commercial Co.，Ltd公司提供)
注)分散剂：含丙烯酸系聚合物的分散剂(商用产品)
[表5]
注1)金属氧化物粒子：实施例和比较例1～3均使用ZrO2
注)光聚合引发剂、胺化合物和分散剂的种类与表4的注)相同。
[表6]
注1)金属氧化物粒子：参考例1～13均使用ZrO2，参考例14～16另记载于各组分栏中。
注)光聚合引发剂、胺化合物和分散剂的种类与表4的注)相同。
[表7]
[表8]
[表9]
| 分类 | 灵敏度 | 折射率 | 穿透率 | 雾度 | 黏度 | 喷墨工艺性 | 耐热性 |
| 参考例1 | ○ | ○ | ○ | △ | X | ○ | ○ |
| 参考例2 | ○ | ○ | ○ | △ | X | ○ | ○ |
| 参考例3 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例4 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例5 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例6 | ○ | ○ | ○ | △ | X | X | X |
| 参考例7 | ○ | ○ | ○ | △ | X | X | ○ |
| 参考例8 | ○ | ○ | ○ | △ | X | X | ○ |
| 参考例9 | ○ | ○ | ○ | △ | X | X | X |
| 参考例10 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例11 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例12 | ○ | ○ | ○ | △ | X | ○ | ○ |
| 参考例13 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例14 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例15 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
| 参考例16 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
从上表7和8的结果确认，实施例1至54与比较例1至3相比，折射率和黏度良好，并且显示出低雾度。此外，这些实施例与比较例相比，不仅灵敏度、穿透率和耐热性优秀，而且喷墨涂布工艺的工艺性优秀，当显示装置中用作光学部件时，可以对改善性能做出贡献。
另一方面，表9的参考例1至16与比较例相比，显示出低雾度，可用于形成显示装置的光学部件。
Claims (20)
1.一种光聚合性组合物，其包含：
具有光固化性官能基的一种以上烯烃单体；
金属氧化物粒子；
具有胺基和光固化性官能基的胺化合物；以及
光聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
所述烯烃单体或所述胺化合物的光固化性官能基包含(甲基)丙烯酸酯基。
3.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
所述烯烃单体包含选自由碳原子数为6至20的脂肪族单(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为6至30的脂环族单(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为8至30的芳香族单(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为6至30的脂肪族二(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为6至40的脂环族二(甲基)丙烯酸酯和碳原子数为8至40的芳香族二(甲基)丙烯酸酯组成的群的一种以上。
4.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
所述烯烃单体包含绝对黏度(25℃下测定)为1cP至30cP的单体。
5.根据权利要求4所述的光聚合性组合物，其中，
所述烯烃单体包含选自由绝对黏度(25℃下测定)为1cP以上7cP以下的第一烯烃单体和绝对黏度(25℃下测定)为8cP以上30cP以下的第二烯烃单体所组成的群的一种以上。
6.根据权利要求5所述的光聚合性组合物，其中，
所述第一烯烃单体包含选自由(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯和(甲基)丙烯酸二环戊基酯所组成的群的一种以上。
7.根据权利要求5所述的光聚合性组合物，其中，
所述第二烯烃单体包含选自由(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-乙烯氧基乙氧基(甲基)丙烯酸乙酯和三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯所组成的群的一种以上。
8.根据权利要求5所述的光聚合性组合物，其中，
相对于所述烯烃单体的总量100重量份，第一烯烃单体的含量为10至90重量份，第二烯烃单体的含量为10至90重量份。
9.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
以介质分散状态的二次粒径为准，所述金属氧化物粒子具有25至45nm的平均粒径(D50)，
所述金属氧化物粒子包含选自由Zn、Zr、Ti、Hf和Ce所组成的群的金属元素。
10.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
所述胺化合物包含选自由下述化学式1的化合物、二甲氨基苯甲酸乙酯、二甲氨基苯甲酸丁氧基乙酯、双(二乙氨基)苯甲酮、双(2-羟乙基)-甲苯胺、(二甲氨基)苯甲酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨乙酯、(甲基)丙烯酸2-(二异丙氨基)乙酯、4-(二甲氨基)苯甲酸2-(丙烯酰氧基)乙酯、4-(二甲氨基)苯甲酸2-乙基己酯、2-(二丁氨基)甲基丙烯酸乙酯和4,4-(氧双(乙烷-2,1-二基))双(氧)双(二甲基苯胺)所组成的群的一种以上，
[化学式1]
在所述化学式1中，R1和R2各自独立地表示碳原子数为1至5的烷基，R3表示碳原子数为1至20的烷基、碳原子数为1至20的醚基、碳原子数为6至30的芳基、胺基或(甲基)丙烯酸酯基。
11.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
所述光聚合引发剂包含选自由三嗪系、苯偶姻系、苯甲酮系、咪唑系、呫吨酮系、肟酯系和苯乙酮系化合物所组成的群的一种以上。
12.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
所述光聚合性组合物还包含选自由丙烯酸系分散剂、环氧系分散剂和聚硅氧系分散剂所组成的群的一种以上的分散剂。
13.根据权利要求12所述的光聚合性组合物，其中，
以所述光聚合性组合物总量100重量％为准，所述光聚合性组合物包含：
烯烃单体5重量％至88重量％；
金属氧化物粒子10重量％至70重量％；
胺化合物0.1至10重量％；
分散剂0.1重量份％至30重量％；以及
光聚合引发剂0.1重量％至10重量％。
14.根据权利要求1所述的光聚合性组合物，其中，
绝对黏度(25℃下测定)为5cP至30cP。
15.一种光学部件，其包含：
基底；以及
固化膜，所述固化膜包含权利要求1至14中任何一项所述的光聚合性组合物的固化物。
16.根据权利要求15所述的光学部件，其中，
所述固化物包含具有所述烯烃单体和胺化合物的光固化性官能基交联而成的单元的聚合物、分散在所述聚合物上的分散剂和金属氧化物。
17.根据权利要求15所述的光学部件，其中，
所述固化膜具有1.6以上的折射率和3％以下的雾度。
18.根据权利要求15所述的光学部件，其用作光学膜。
19.根据权利要求15所述的光学部件，其中，
所述固化膜图案化成多面体形状。
20.一种显示装置，其包含权利要求15所述的光学部件。
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