CN1616542A - 一种光学膜片组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学膜片组合物，为避免光学膜片被弯曲，光学膜片组合物包括(A)共聚物，其具有至少一种选自于下列族群所构成的重复单位：衍生自具有环烷基的(甲基)丙烯酸酯的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位，及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位；(B)光扩散剂；及(C)无机颗粒。

Description

一种光学膜片组合物
技术领域
本发明涉及一种光学膜片组合物，尤其涉及到一种用在液晶显示装置中形成背光单元的光学膜片组合物。
背景技术
近年来，对于液晶显示装置的需求已大幅地增加。液晶显示装置其具有如低反射，薄壁厚，及低电源消耗的特征。此外，液晶显示装置可用以制造数字显示器且适于显示数字讯号。
在液晶显示装置的结构中，背光方式被广泛地采用。在采用背光形式的液晶显示装置中，该液晶层从背后发光以在其表面显示规定的影像。在液晶层的背面上，适于使液晶层发光的背光单元系被均匀地分配。该背光单元由灯，光导板，光学扩散膜片，棱镜膜片等所构成。从灯所发射出来的光由光导板加以扩散且投射至该光学扩散膜片。已射入至光学扩散膜片的光系均匀地扩散至该光学扩散膜片然后射入至棱镜膜片。该已射入至棱镜膜片的光在棱镜膜片经折射调整成其对光结晶层在垂直方向呈现出一峰值的光。一般而言，具有一或多种如扩散光功能及保护棱镜膜片功能的化学功能的膜片称为光学膜片。
光学膜片在这些光学功能中具有扩散光的功能对发光的不均匀性带来很大的影响。具体而言，当光扩散不足时，会产生一大发光的部分及小发光的部分，且亮部分及暗部分在影像平面上形成。具有扩散光的扩散功能普通光学膜片，在形成半透明的合成树脂黏着剂上，被赋予具有色散成光扩散剂之珠的结构。珠经由光学膜片扩散光，然后使光一致地射入至液晶层。
光学膜片被形成合成树脂，然而，有可能经受热而变形。特别将放置接近灯以作为光源之光学膜片部分，由于灯所发射出来的热而曝露于约80～90℃的温度下。其问题因此将保证该光学膜片将因热而扭曲且影像平面将导致不均匀发光。
现在解决该问题的一种方法，以揭示一种以黏着剂使具有有机聚合物固定于其表面的无机颗粒分散，以形成光学膜片的步骤(例如参照JP-A-2001-318210)。由使得无机颗粒分散，其可提升光学膜片的耐热性及抑制影像表面不均匀发光的发生。再者，由使得有机聚合物固定于无机颗粒的表面，可提高无机颗粒与黏着剂的亲和力且确保无机颗粒完全的分散于黏着剂中。
然而，对于抑制在影像平面上不均匀发光的发生的目的，发展一种理想的装置以更有效地避免光学膜片被刮伤为所期待的。
一般的黏着剂，需要使用具有符合黏着剂特性的各种聚合物。例如，由使用下式所表示的化合物以合成共聚物：
Figure A20041007839100041
(其中，R为选自于由氢原子、甲基及乙基的族群所构成之基，及Z表示一视需要经取代的环烷基)，甲基丙烯酸异丁基酯，及甲基丙烯酸第三丁基酯已揭示作为单体(例如参照JP-A-H11-5940)。根据JP-A-H11-5940，使用该共聚物作为黏着剂系导致对涂层膜赋予改良的弯曲特性，及包括微复合颗粒将使得涂层薄膜表露出自净性。
然而，JP-A-H11-5940所揭示的组合物系指向一种被覆介质。其事实是该共聚物系优于作为黏着剂，以形成目前未曾得知的光扩散层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学膜片组合物，以避免光学膜片产生弯曲。
本发明提供的一种光学膜片组合物，包括(A)共聚物，其含有至少一种选自于衍生自具有环烷基(甲基)丙烯酸酯的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位、及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯之重复单位的所构成族群之重复单位；(B)光扩散剂；及(C)无机颗粒。
由使用具有该结构之共聚物作为黏着剂，其可提升所制备光学膜片的耐热性。因此，由热所引起的不利效果，即可被有效地抑制光学膜片的弯曲及影像表面上不均匀发光的产生。
本发明是采用以下技术方案实现的：
一种光学膜片组合物，包括：
共聚物，其包括至少一种选自于下列族群所构成的重复单位：衍生自具有环烷基的(甲基)丙烯酸酯之重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位，及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位；
光扩散剂及无机颗粒。
前述用于生产光学膜片的组合物，其中共聚物含有衍生自具有环烷基的(甲基)丙烯酸酯的重复单位，且该衍生自具有环烷基(甲基)丙烯酸酯的重复单位如下式所示：
其中R1表示氢原子或甲基，R2表示氢原子、甲基或乙基，及R3表示有机基团，m表示0～4的整数，n表示0～2之整数，当m为2以上时R2可彼此相同或不同，且当n为2以上时R3可彼此相同或不同。
前述的一种光学膜片组合物，其中该无机颗粒为胶体二氧化硅。
前述的一种光学膜片组合物，其中该无机颗粒为复合粒子在其表面上具有固定的有机聚合物，该复合粒子的平均粒径为5至200nm的范围，且复合粒子粒径的变动系数不高于50％。
前述的一种光学膜片组合物，其中有机聚合物具有羟基，且组合物更包含多官能异氰酸酯化合物。
前述的一种光学膜片组合物，其中共聚物具有羟基，且组合物更包含多官能异氰酸酯化合物。
本发明与现有技术相比具有明显的优势和有益效果：
本发明的光学膜片组合物可进一步含有多官能异氰酸酯化合物。当其含有多官能异氰酸酯化合物及进一部含有具羟基的成分时，在多官能异氰酸酯化合物及具有羟基的成分形成交联结构。其结果，所制备的光学膜片的特性，例如耐湿性、可挠性及耐久性可进一步提升。使用本发明光学膜片组合物所制备的光学膜片可提供具有各种特性的优异光学膜片。使用本发明光学膜片组合物所制备的光学膜片，不容易在其影像平面上产生不均匀发光，可有利地提高液晶显示装置的提升耐久性及可靠性。
附图说明
图1：为光学膜片100的横截面图
具体实施方式
本发明用于生产光学膜片的组合物，其包括(A)共聚物，其含有至少一种选自于衍生自具有环烷基(甲基)丙烯酸酯的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位、及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位的所构成族群之重复单位；(B)光扩散剂，及(C)无机颗粒。
首先，参照图示以解释具有光扩散功能之光学膜片的一般结构。图1为光学膜片100的横截面图，其由基板102及积层于基板102表面的光扩散层104所构成。该基板102由透明材料所形成以穿透光。在光扩散层104上，光射入至该光学膜片为扩散。本发明光学膜片组合物用于形成该光扩散层104。该光扩散层104系由黏着剂106、光扩散剂108及扩散于黏着剂106的无机颗粒110所组成。由光扩散剂108，其入射光均为散射。由无机颗粒110，可提升其光扩散层104的耐热性。
关于本发明的黏着剂106，(A)共聚物含有至少一种选自于衍生自具有环烷基(甲基)丙烯酸酯的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位、及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位的所构成族群的重复单位。
由使用此等共聚物作为黏着剂以引起光扩散层耐热性的促进而形成该光扩散层，可归因于共聚物中所含有规定官能基的影响。更详而言之，其意味着含有如环烷基、异丁基或第三丁基之官能基，导致有效地提升共聚物的玻璃转移温度(Tg)，且因此增加光扩散层的耐热性。其结果提升了共聚物的玻璃转移温度，光扩散层的硬度亦为升高。
不仅加热而且湿气也可使光学膜片弯曲。当光学膜片在耐湿性有缺陷时，该光学膜片则倾向于弯曲宽度以强迫影像平面产生不均匀发光。迄今为止没有足够的研究是关于耐湿性及光学膜片的弯曲。由使用本发明的光学膜片组合物，其可进一步增加光学膜片的耐湿性。虽然负责于提升耐湿性使得使用上述共聚物作为黏着剂以形成光扩散层的机制并没有完全的被清楚的解释，其可推论光扩散层的耐湿性会受到作为环烷基、异丁基及第三丁基的官能基的疏水性所影响。具体而言，既然此等官能基具有高疏水性，使用具有官能基的共聚物作为黏着剂认为会导致提升光扩散层的耐湿性。然而，本发明的技术领域并不限于具有该机制的具体实施例。
使用本发明光学膜片组合物，可以形成具有硬度及耐紫外线光的光学膜片。
在本发明中使用共聚物作为黏着剂的概念包括习知的共聚物。例如，可使用在JP-A-H11-5940中所揭示的共聚物，在本发明中作为黏着剂。JP-A-H11-5940中所揭示的共聚物系直接指向已被指出的被覆介质。其事实是该共聚物在作为黏着剂以形成光扩散层时品质优异，然而却不为人所知。再者，其黏着剂与耐湿性之间的关系亦为不知。不像在不锈钢板表面所形成的涂布薄膜，使用于液晶显示装置的光学膜片对于挠性系为敏感。因此，由于发现具有规定结构的共聚物适用于作为光学膜片黏着剂、且已经因而完成光学膜片耐久性的提升有大影响的事实而发现本发明。
本发明用于生产光学膜片组合物所含有的成分将在以下做详细的叙述。
本发明用于生产光学膜片的组合物包括一种共聚物，其含有至少一种选自于衍生自具有环烷基(甲基)丙烯酸酯的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位、及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位的所构成族群的重复单位。
首先，解释衍生自(甲基)丙烯酸酯具有环烷基的重复单位。「衍生自(甲基)丙烯酸酯具有环烷基之重复单位」(之后偶尔称为「含环烷基重复单位」)的意思，表示当具有至少一种环烷基的甲基)丙烯酸酯被聚合作为单体时所获得的重复单位。使用含有具环烷基的重复单位的共聚物系导致提升其光学膜片的耐热性、耐湿性及硬度。
上述含环烷基重复单位较佳为如下式(1)所示的重复单位：
式中，R1表示氢原子或甲基，R2表示氢原子、甲基或乙基，及R3表示直接键结至如式(1)环己基的有机基团。有机基团的具体实施例，举例如1至10个碳原子的直线、分枝、或环状烷基，1至5个碳原子的羟烷基，1至5个碳原子的烷氧基烷基，1至5个碳原子的乙醯氧基烷基，及1至5个碳原子的卤化(例如，氯化、溴化或氟化)烷基。此等有机基团之中，以使用1至4个碳原子的烷基，1至2个碳原子的羟烷基，1至2个碳原子之烷氧基烷基，及1至2个碳原子的乙醯氧基烷基为佳。
1至10个碳原子的直线、分枝、或环状烷基的具体实施例，举例如甲基、乙基、n-丙基、异丙基、正丁基、异丁基、第三丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基，及癸基。1至5个碳原子的羟烷基的具体实施例，举例如羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基，及3-羟基丙基。1至5个碳原子的烷氧基烷基的具体实施例、甲氧基甲基、乙氧基甲基、1-甲氧基甲基，及2-甲氧基乙基。1至5个碳原子的乙醯氧基烷基的具体实施例，举例如乙醯氧基甲基、1-乙醯氧基乙基、2-乙醯氧基乙基，及3-乙醯氧基丙基。1至5个碳原子的卤化烷基的具体实施例，举例如三氟甲基、三氯甲基、三溴甲基、1-氟乙基，及1，1-二氟乙基。
再者，m表示0～4的整数，及n表示0～2的整数。当m为2以上时，R2可彼此相同或不同。当n为2以上时，R3可彼此相同或不同。当n为2以上时，R3可形成环。例如，可使用两个R3形成环，以致式(1)所示的环己基部分可构成异冰片基。R3对环己基的取代位置并没有特别地限制。当n大于1时，其较佳为至少一种R3键结至环己基的第3位或第4位。有时候n系为0，即表示在环己基中没有取代基。
式(1)所示的含环烷基重复单位可形成如(甲基)丙烯酸环己酯，(甲基)丙烯酸环己基甲基酯、(甲基)丙烯酸环己基乙基酯、(甲基)丙烯酸酯环己基丙基、(甲基)丙烯酸环己基丁基酯、(甲基)丙烯酸4-甲基环己基甲基酯、(甲基)丙烯酸4-乙基环己基甲基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、及(甲基)丙烯酸4-羟基甲基环己基甲基酯的单体。单体可用于形成含环烷基单体单位的目的，然而，并不限于实施例所例示。上述所举例单体，较佳为使用(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸环己基甲基酯、及(甲基)丙烯酸4-甲基环己基甲基酯。式(1)所示的重复单位系较佳为R1为氢原子或甲基，R2为氢原子，R3为甲基，m为0或1，及n为0或1。
含于本发明一种光学膜片的共聚物用于光学膜片可含有衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位。「衍生自(甲基)丙烯酸单位」的意思表示如下式所示的重复单位：「-CH2-CH(COOCH2CH(CH3)2)-」或「-CH2-C(CH3)(COOCH2CH(CH3)2)-」。含有衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位的共聚物的使用，归因于增强其硬度光学膜片的耐热性、耐湿性。
含于本发明一种光学膜片的组合物，其共聚物用于光学膜片可含有衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位。「衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位」的意思表示表示如下式所示的重复单位：「-CH2-CH(COOC(CH3)3)-」或「-CH2-C(CH3)(COOC(CH3)3)-」。含有衍生自((甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位的共聚物的使用，归因于增强其硬度光学膜片的耐热性、耐湿性。
含于组合物的共聚物用于光学膜片包括至少一种选自于下列所构成的族群的重复单位：衍生自具有环烷基的(甲基)丙烯酸酯的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位，及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位。
含于组合物的共聚物用于光学膜片可包括其它重复单位。根据可使用于合成共聚物的目的单体的具体实施例，举例如(甲基)丙烯酸、马来酸、及马来酸酐羧基的聚合不饱和单体；例如(甲基)丙烯酸甲基酯、(甲基)丙烯酸乙基酯、(甲基)丙烯酸丙基酯、(甲基)丙烯酸异丙基酯、(甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、及(甲基)丙烯酸硬脂酯的(甲基)丙烯酸烷基酯；例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁基酯、及(甲基)丙烯酸己内酯-改质羟基酯的具有羟基的聚合不饱和单体；例如磺酸乙烯酯、磺酸苯乙烯酯、及(甲基)丙烯酸磺乙基酯的具有磺酸基的聚合不饱和单体；例如2-(甲基)丙烯醯氧基乙基酸磷酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧基丙酸磷酸酯、及2-甲基丙烯醯氧基乙基苯基磷酸的酸性磷酸酯类聚合不饱和单体；例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的具有环氧基之聚合不饱和单体；例如(甲基)丙烯醯胺及N，N’-二甲胺基乙基(甲基)丙烯酸酯的具有氮原子的聚合不饱和单体；例如氯化乙烯及氯化伸乙烯的具有卤原子的聚合不饱和单体；例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、及乙烯基甲苯之芳香族聚合不饱和单体；例如乙酸乙烯酯、乙烯基醚的乙烯酯；及例如(甲基)丙烯腈的不饱和氰化合物。所使用的单体及其插入至共聚物的量可参考其所预期拥有的光学膜片的耐热性、耐湿性，及硬度。
共聚物中各重复单位含量并没有特别地限制。其目的为适当地有效防止光学膜片弯曲，共聚物中含环烷基的重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位、及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位的总量，较佳为5.0～98.0质量％，及更加为30.0～80.0质量％，基于聚合不饱和单体的质量。
该共聚物的制备系没有特殊地限制。适当的方法可选择适合的合成单体种类，及加工环境。例如，可采用下述所举例实际的实施例描述的方法。或者，若需要的话可使用商业上可获得的共聚物。
组合物中光学膜片的共聚物含量并没有特别地限制。其含量可根据其加工性、加工环境、及共聚物的物理特性而决定。例如，光学膜片组合物黏度的减少，由增加溶剂的含量及减少共聚物含量的比例而达成。
本发明的光学膜片包括一光扩散剂。由在光学膜片中具有光扩散剂，该光学膜片可表露出扩散光的功能。光扩散剂并没有特别地限制，但是仅需要为具有扩散光功能的材料。光扩散剂可由下列所形成：例如丙烯酸树脂、聚胺基甲酸酯、聚氯化乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈，及聚醯胺。为了增加光学膜片透射光的量，光扩散剂较佳为透明的。一般而言，光扩散剂球形的。预硬化该光扩散剂的方法没有特别地限制。
光扩散剂的平均粒径较佳为1至50μm的范围及更较佳为2至20μm。若光扩散剂平均粒径过小，则有难以避免光扩散效果被完全地显露。相反地，若光扩散剂平均粒径过大，其老化将使得光学膜片的应用产生困难。
组合物光扩散剂含量较佳为10至80质量％的范围，更佳为10至75质量％，基于使用作为黏着剂及光扩散剂的共聚物总量。若光扩散剂的量过小，则有难以避免光扩散效果被完全地显露。相反地，若光扩散剂的量过大，其老化将使得光学膜片组合物的应用困难。
本发明光学膜片组合物含有无机颗粒。无机颗粒为由任意元素所形成的无机化合物的颗粒。由在光学膜片中具有无机颗粒，该光学膜片需要提升其耐热性。虽然该形成无机颗粒的无机化合物并没有特别地限制，其较佳为无机氧化物。此处所使用的名词「无机氧化物」定义为含氧金属化合物，其具有经氧原子键结至三维网络形状的金属元素。附带地，本发明之「金属元素」系包括硅。形成无机氧化物的金属元素系较佳为选自于周期表第2至16族元素之金属元素，第3至5族元素的金属元素。金属元素系选自于Si、Al、Ti所构成的族群，且Zr为特别适合。具有Si做为金属元素之胶体二氧化硅为更佳。制备胶体二氧化硅相对地容易及廉价。无机颗粒可基于下述的具体实施例制程而制备，或使用商业上可获得的无机颗粒。
无机颗粒形状并没有特别地限制，可使用任何已知的形状，例如球状、针状、板状、鳞片状、及破裂碎片。其可组合使用两种以上的无机颗粒。
插入的无机颗粒含量较佳为10至70质量％的范围，更佳为25至50质量％，其基于使用作为黏着剂的共聚物及无机颗粒的总量。若无机颗粒的量过小，其缺乏将使得光学膜片难以满足于免于对抗热变形。相反地，若无机颗粒的量过大，其老化可能给予光学膜片组合物应用的困难或导致降解所制备的光学膜片穿透光的能力。
无机颗粒较佳为复合粒子，其得自于在其表面上具有固定的有机聚合物。由在无机颗粒表面上具有固定的有机聚合物，其可提升黏着剂中无机颗粒的可分散性及对于黏着剂的无机颗粒亲和力，且因此提升所制备光学膜片穿透光的特性。此处所使用的名词「固定」并非指单纯的黏着及接触，其指在有机聚合物及无机颗粒之间形成化学键结。当无机颗粒以清洁液体加以清洗时，因此有机聚合物系实质上在冲洗中并未被侦测到。无机颗粒可含有具颗粒的有机聚合物。在后续的内含物中，无机颗粒的核心赋予适当的软度及韧度。
此处所使用的名词「有机聚合物」表示由有机成分所形成之聚合物。其对于分子量的计算、形状、组合物、及有无官能基并没有特别地限制。关于形成有机聚合物树脂的具体实施例，举例如(甲基)丙烯酸树脂；聚苯乙烯；聚乙烯基乙酸酯；例如聚乙烯及聚丙烯的聚烯烃；及例如氯化聚乙烯，氯化聚伸苯乙烯，及聚对苯二甲酸乙二酯的聚酯；及其共聚物。上述有机聚合物可例如以胺基、环氧基、羟基、及羧基的官能基加以部分改质。
复合粒子的平均粒径较佳为5至200nm，更佳为5至100nm。若复合粒子的平均粒径过小，其缺乏将可能处置复合粒子由于增加的表面活性而接受准备的凝聚力。相反地，若复合粒子的平均粒径过大，其老化将可能导致降解光学膜片的透明度。此处所使用之名词「平均粒径」表示体积-平均粒径。复合粒子的平均粒径可由一习知的装置来加以测量，例如下述具体实施例所示的装置。
用于光学膜片的组合物结合其规定的复合粒子含量。复合粒子粒径的变动系数较佳为不高于50％、且更佳为不高于30％。复合粒子粒径的变动系数的值计算定义为将复合粒子粒径的标准偏差除以复合粒子平均粒径。作为指数的变动系数，只要粒径的分散等级增加其系会部分增加。例如，变动系数系以下述具体实施例中所描述的方法加以测量。
复合粒子中有机聚合物含量并没有特别地限制。然而，其较佳为0.5至50质量％，基于无机颗粒的质量。
本发明的光学膜片组合物可进一步含有多官能异氰酸酯化合物。当其含有多官能异氰酸酯化合物及进一部含有具羟基的成分时，在多官能异氰酸酯化合物及具有羟基的成分形成交联结构。其结果，所制备的光学膜片的特性，例如耐湿性、可挠性及耐久性可进一步提升。
具体而言，交联反应可由使用具有羟基之有机聚合物作为有机聚合物，被固定于无机颗粒的表面且添加多官能异氰酸酯化合物至组合物光学膜片而提升。该交联反应亦可由使用具有羟基的共聚物作为共聚物及添加多官能异氰酸酯化合物至组合物光学膜片而提升。由交联构造的导入，可得到光学膜片的特性例如硬度及耐溶剂性。在具有羟基的共聚物中，平均羟基值系较佳为在10至200及更佳为20至100的范围。若该羟基值过小，其缺乏将可能阻止交联而进行不顺畅且无法得到满意的特性。相反地，该羟基值过大，其老化将可能导致降解其耐湿性。具有羟基的共聚物的数量平均分子量较佳为在1000至50000及更佳为3000至10000的范围。
关于该多官能异氰酸酯化合物，可使用脂肪族、脂环族、芳香族，及其它多官能异氰酸酯化合物及其改质化合物。关于多官能异氰酸酯化合物的具体实施例，三聚物：例如双脲改质或异氰尿酸酯改质的二异氰酸甲伸苯基酯、二异氰酸苯二甲基酯、二异氰酸二苯甲烷酯、二异氰酸六伸甲酯、二异氰酸异佛尔酮酯、二异氰酸离胺酸酯、二异氰酸2，2，4-三甲基己基甲烷酯、二异氰酸甲基环己烷酯、或1，6-二异氰酸六伸甲酯；及由多官能异氰酸酯与多元醇反应所得的化合物，该多元醇系例如丙二醇、己二醇、聚乙烯二醇、及三甲醇丙烷且可保有二种以上异氰酸酯基；及藉由以如乙醇及己醇的堵剂嵌段多官能异氰酸酯基的嵌段多官能异氰酸酯化合物，具有如苯酚或甲酚之酚式羟基、如丙酮肟及甲基乙基酮肟之肟类、及如ε-己内醯及γ-己内醯的内醯类之化合物。此等多官能异氰酸酯化合物可单独使用或两种以上的部分所形成的混合物。
当光学膜片组合物含有多官能异氰酸酯化合物，此光学膜片组合物较佳为更含有硬化触媒，以促进其交联反应。关于硬化触媒的具体实施例，可举例如：三乙基胺及三伸乙基二胺之三级胺，及例如甘油二月桂酸二丁基锡酯、二乙酸二丁基锡酯及辛酸亚锡的有机锡化合物。需要时，此硬化触媒可组合使用作为促进剂。
本发明组合物的光学膜片可视需要含有其它添加剂。此等添加剂具体实施例举例如聚酯树脂、环氧树脂、氟碳树脂、聚硅氧树脂、胺基甲酸酯树脂、聚醚树脂、及烷基树脂的树脂；塑化剂；安定剂；抗分解剂；分散剂；及抗静电剂。
在使用本发明的光学膜片组合物制备光学膜片的方法期间，光扩散层的形成由施加具有光学膜片成分的溶液且干燥施加层的溶液。此时的溶剂的选择可考虑其各成分的可溶性、可使用性及成本。关于溶剂的具体实施例，芳香族烃类溶剂类：例如甲苯及二甲苯；脂肪族烃类溶剂类：例如n-己烷及n-庚烷；酯类溶剂类：例如乙酸乙酯及乙酸正丁酯；酮类溶剂类：例如甲基乙基酮及甲基异丁基酮；醇类溶剂类：例如异丙醇及丁醇；及有不同沸点具有脂肪族烃作为主要成分的石油馏份。溶剂并不受限于上述实施例。该溶剂可单独使用或两种以上的部分所形成的混合物。当组合物包含异氰酸酯交联其中时，其较佳为避免使用醇类溶剂，因为醇类溶剂秽语异氰酸酯反应。
本发明光学膜片组合物用于制备光学膜片。制备光学膜片条件及形成光学膜片之其它材料并没有特别地限制。可考虑累积的知识及发展的技术以制备光学膜片。
实施例
此处，以下述之具体实施例说明本发明的效果。除非有其它具体指明，名词「份」表示「重量份」。
(共聚物(1)之合成)
在具有搅拌器、温度计、冷却器、滴液漏斗、及氮气管的四颈烧瓶中，乙酸正丁酯(100份)放制作为溶剂且加热至回流温度。然后，当持续导入氮气时，以甲基丙烯酸环己基酯(40份)、甲基丙烯酸正丁基酯(37.7份)、丙烯酸正丁基酯(7.3份)、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(13.9份)，及甲基丙烯酸(1.1份)作为单体及第三丁基过氧基-2-乙基己酸酯(3.0份；日本油脂股份有限公司所贩售，商标名称「Perbutyl O」)作为聚合起始剂构成单体混合物，其经3小时由滴液漏斗滴定至回流溶剂。再者，将1，1-双(第三丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷(0.2份；日本油脂股份有限公司所贩售，商标名称「Perhexa 3M」)分开添加3次30分钟且在回流温度下保持2小时。然后，其结果溶液冷却至室温，以得到共聚物(1)的溶液。共聚物(1)具有数量平均分子量(Mn)/重量平均分子量(Mw)＝5300/10500的比例。
(共聚物(2)至(11)之合成)
共聚物之溶液(2)至(11)由下列共聚物(1)合成步骤而夺，其改变单体混合物中组合物的成分如表1所示。共聚物(10)及共聚物(11)系不具有含环烷基重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位，及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯之重复单位作为重复单位。
表1中的符号系具有下列意义：
CHMA  甲基丙烯酸環己基酯
CHMMA  甲基丙烯酸環己基甲基酯
4M-CHMMA  甲基丙烯酸4-甲基環己基甲基酯
IBMA  甲基丙烯酸異丁基酯
TBMA  甲基丙烯酸第三丁基酯
MMA  甲基丙烯酸甲基酯
nBMA  甲基丙烯酸正丁基酯
BA  丙烯酸正丁基酯
2EHA  丙烯酸2-乙基己基酯
HEMA  甲基丙烯酸2-羟基乙基酯
MAA  甲基丙烯酸
再者，共聚物之玻璃转移温度(Tg)如表2所示。
(玻璃转移温度(Tg))
共聚物的Tg系以下列Fox式加以计算：
1/Tg＝∑(Wn/Tgn)/100
式中，Wn系表示呈现出100质量％共聚物之单体n的质量％，及Tgn系表示单体n所形成的均聚物的玻璃转移温度Tg(绝对温度)。
(复合粒子的合成)
复合粒子分散至乙酸正丁酯之分散液以下述揭示于JP-A-H11-5940段落「0056」至「0061」的方法而获得。复合粒子的浓度为30.0质量％且复合粒子中的无机成分含量为57.8质量％。复合粒子的平均粒径为55nm，且变动系数为18.0％。关于复合粒子中的烷氧基，包括甲氧基0.12mol/g的比例。再者，复合粒子表现出良好暂时稳定性。离心复合粒子的分散液且其结果的上清液以GPC加以分析，有机聚合物中侦测不到残渣。当以离心该复合粒子所得复合粒子的馏分为沈淀物时，以THF或水加以冲洗，且其冲洗液以GPC加以分析，有机聚合物中侦测不到残渣。其结果显示该复合粒子具有不仅简单地附着、且坚固地固定于无机颗粒的有机聚合物。
关于该复合粒子的分散液中，其复合粒子于所生产的分散液中的浓度、复合粒子中无机成分的含量、复合粒子的平均粒径、变动系数、其复合粒子中的烷氧基含量、及暂时稳定性系以下列方法加以分析及评价。
(复合粒子浓度)
分散液在压力100mmHg、130℃下干燥24小时，且复合粒子的浓度以下式加以计算：
复合粒子浓度(wt％)＝100×D/W
(其中，D表示干燥后复合粒子的重量(g)，且W表示干燥前复合粒子分散液的重量(g))
(复合粒子中无机成分的含量)
分散液在压力100mmHg、130℃下干燥24小时，且将该干燥产物经历元素分析。其去灰含量认为是复合粒子中无机成分的含量。
(平均粒径)
平均粒径在23℃下由动态光散射法使用下列装置而获得。其可得到体积-平均粒径。
装置：亚微粒径分析仪(Nozaki Sangyo K.K.公司贩售，商标名称「NICOMPMODEL 370」)
用于评价之样品：将一具有复合粒子之分散液，分散至浓度为0.1至2.0质量％之四氢呋喃中(其中，该复合粒子中的有机聚合物系不溶于四氢呋喃，而使用可溶解该有机聚合物之溶剂加以取代)。
(变动系数)
变动系数系以下式加以计算：
变动系数(％)＝复合粒子直径的变动系数/复合粒子的平均粒径
(复合粒子中的烷氧基含量)
具有复合粒子之分散液在压力100mmHg、130℃下干燥24小时。将5g的干燥产物分散至具有50克的丙酮及50克的2N-NaOH水溶液的混合液中，且使所得之分散液在室温下搅拌24小时。然后，液体中的醇以气体层吸法定量分析，以计算复合粒子中的烷氧基含量。
(暂时稳定性)
将所得分散液密封于加登纳黏度管且保持于50℃。样品未显示有可辨识的集合体及颗粒沈淀、且在保存一个月后的黏度提升，评价为「良好」。
(实施例1)
制备在乙酸正丁酯中具有复合粒子的合成分散液及共聚物(1)的溶液且混合成固体成分40质量％的无机氧化物含量，以得到具有共聚物(1)及该复合粒子的溶液。将具有平均粒径5μm(Sekisui塑料股份有限公司贩售，产品编号「MBX-5」)的丙烯酸树脂珠系进一步添加至该溶液中，以作为基于共聚物之溶液为30质量％的光扩散剂，。然后，秤重多官能异氰酸酯(Sumika Bayer胺基甲酸酯K.K贩售，商标名称「Sumidur N3200」)，以满足OH基/NCO基＝1(当量比)的量并入其中。以棒式涂布机将其结果的光学膜片组合物的量足以形成干薄膜15μm厚，施加至由聚对苯二甲酸乙二酯薄膜100μm厚所构成的基质上。其结果的涂布薄膜在室温下放置1小时，然后强迫在80℃下干燥2小时，以完成该光学膜片。
这样所得的光学膜片系测试其总透光度、雾度、发光性、耐热性、及耐湿性。其特性测试结果如表2所示。
(表面硬度)
以类似方式制备光学膜片组合物，但不使用光扩散剂，以棒式涂布机将其结果的光学膜片组合物的量足以形成干薄膜15μm厚，施加至由锌磷酸酯处理的不锈刚膜片0.3μm厚所构成的基质上。该被覆介质在室温下放置1小时，然后强迫于80℃下干燥2小时，以完成测试样品。将该测试样品经历JIS(日本工业标准)K5400-19008.4.1(测试机械的方法)所发表的铅笔硬度测试。评价在测试样品涂布表面上以该铅笔硬度所造成的刮痕，来作为表面硬度。
(总透光度及雾度)
总透光度及雾度系使用浊度计来加以测量(Nippon Denshoku Kogyo股份有限公司贩售，产品编号「NDH-1001DP」)。
(发光性)
将所制备的光学膜片放置于光导板式背光装置的表面上，且使用发光器来测试其发光性(TOPCON公司所贩售，产品编号「BM-7」)。
(耐热性评价)
制造并入该所制备光学膜片的背光单元。此背光单元在60℃设置于自动调温浴。测量从导入至产生弯曲的时间。鉴识弯曲发生与否由开启背光单元的灯及检视光学膜片的表面，来决定其是否显现出不均匀发光的的迹象。
(耐湿性评价)
将所制得的光学膜片贴于其涂布面，使得最表面为铝膜片0.8mm厚，在50℃及98％RH的环境下放置三天，外观上检查光学膜片的表面。在表中，以二点等级评价其外观的视觉观察，其中○表示无变化及×系表示白化或起泡的不正常变化。
(实施例2至7)
光学膜片的制备使用如表1所示的共聚物(2)至(7)作为共聚物。制备光学膜片的基本步骤与实施例1相同(下述本文中为相似适合)。其制备条件及评价结果如表2所示。
(实施例8及9)
光学膜片的制备使用具有平均粒径15nm之胶体二氧化硅(Nissan化学工业公司所贩售，商标名称「Snowtex」)作为无机颗粒。其制备条件及评价结果如表2所示。
(实施例10及11)
光学膜片的制备不添加多官能异氰酸酯化合物。其制备条件及评价结果如表2所示。
(实施例12及13)
光学膜片的制备使用嵌段异氰酸酯(Sumika Bayer胺基甲酸酯股份有限公司所贩售，商标名称「Desmodur BL-3370MPA」)以取代Sumidur N3200。其放置于室温下干燥1小时然后在100℃下干燥1小时。其制备条件及评价结果如表2所示。
(实施例14及15)
光学膜片的制备使用下列实施例1的步骤，其中改变无机氧化物含量。其制备条件及评价结果如表3所示。
(比较例1)
光学膜片的制备使用如表1所示的共聚物(10)作为共聚物。其制备条件及评价结果如表3所示。
(比较例2)
光学膜片的制备不使用无机颗粒。其制备条件及评价结果如表3所示。
(比较例3)
光学膜片的制备使用如表1所示的共聚物(11)作为共聚物及不添加多官能异氰酸酯。其制备条件及评价结果如表3所示。
(比较例4及5)
光学膜片的制备不使用无机颗粒。其制备条件及评价结果如表3所示。
(比较例6)
光学膜片的制备不使用无机颗粒及多官能异氰酸酯化合物。其制备条件及评价结果如表3所示。
表1
  共聚物     (1)     (2)     (3)     (4)     (5)     (6)     (7)     (8)     (9)     (10)     (11)
  CHMA     40.0     40.0     50.0     40.0     40.0
  CHMMA     40.0
  4M-CHMMA     40.0
  IBMA     40.0
  TBMA     40.0     20.0     20.0     20.0     20.0     20.0
  MMA     37.2     40.0
  nBMA     37.7     42.9     32.8     8.1     15.0     16.7     20.5     57.1     39.5     39.3     51.4
  BA     7.3     2.4     8.1
  2EIIA     2.1     12.2     16.9     8.3     4.5     8.5
  HEMA     13.9     13.9     13.9     13.9     13.9     13.9     13.9     13.9
  MAA     1.1     1.1     1.1     1.1     1.1     1.1     1.1     0.5     0.5     1.1     0.5
  Tg(℃)     40     40     40     40     74     40     40     40     61     40     40
  理论羟基值     60     60     60     60     60     60     60     -     -     60     -
第2表
    Ex.1*     Ex.2     Ex.3     Ex.4     Ex.5     Ex.6     Ex.7     Ex.8     Ex.9    Ex.10    Ex.11     Ex.12     Ex.13
    共聚物     (1)     (2)     (3)     (4)     (5)     (6)     (7)     (1)     (7)    (8)    (9)     (1)     (5)
    无机颗粒     A     A     A     A     A     A     A     B     B    A    A     A     A
    无机氧化物含量     40     40     40     40     40     40     40     40     40    40    40     40     40
    异氰酸酯化合物     NCO     NCO     NCO     NCO     NCO     NCO     NCO     NCO     NCO    无    无     BNCO     BNCO
    表面硬度     2H     2H     2H     3H     3H     3H     3H     2H     3H    2H    2H     H     2H
    总透光度(％)     71     74     71     73     70     71     70     70     71    71    70     72     71
    雾度(％)     88     87     88     88     89     86     88     90     88    87    87     88     88
    发光度(cd/m2)     1268     1270     1267     1263     1260     1261     1255     1232     1228    1225    1220     1266     1259
    耐热性     120     120     120     120     120     120     120     120     120    96    96     120≤     120≤
    耐湿性     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○    ○    ○     ○     ○
注：Ex 1＝实施例1
第3表
    Ex.14*     Ex.15     CE.1**     CE.2     CE.3     CE.4     CE.5     CE.6
    共聚物     (1)     (1)     (10)     (10)     (11)     (4)     (5)     (8)
    无机颗粒     A     A     A     无     A     无     无     无
    无机氧化物含量(％)     30     20     40     40     40     40     40     40
    异氰酸酯化合物     NCO     NCO     NCO     NCO     无     NCO     NCO     无
    表面硬度     2H     H     2H     HB     2H     HB     F     HB
    总透光度(％)     73     74     74     75     73     70     71     71
    雾度(％)     88     86     87     86     86     86     87     88
    发光度(cd/m2)     1275     1278     1278     1280     1275     1273     1271     1270
    耐热性     120≤     96     72     24     72     48     72     48
    耐湿性     ○     ○     ×     ×     ×     ○     ○     ○
注：Ex.14＝实施例14    CE.1**＝比较例1
如表2及表3所示，使用本发明光学膜片组合物所制备的光学膜片为具有各种特性的优异光学膜片。
使用本发明光学膜片组合物所制备的光学膜片，不容易在其影像平面上产生不均匀发光。因此，本发明可有利地提供液晶显示装置的提升耐久性及可靠性。
日本专利申请案No.2003-339113(申请日：2003年9月30日)包括说明书、申请专利范围、图示及摘要的全部揭示，全部并于本文以供参考。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种光学膜片组合物，其特征在：包括：
共聚物，其包括至少一种选自于下列族群所构成的重复单位：衍生自具有环烷基的(甲基)丙烯酸酯之重复单位、衍生自(甲基)丙烯酸异丁酯的重复单位，及衍生自(甲基)丙烯酸第三丁酯的重复单位；
光扩散剂；及
无机颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种光学膜片的组合物，其特征在于：其中共聚物含有衍生自具有环烷基的(甲基)丙烯酸酯的重复单位，且该衍生自具有环烷基(甲基)丙烯酸酯的重复单位如下式所示：
Figure A2004100783910002C1
其中R1表示氢原子或甲基，R2表示氢原子、甲基或乙基，及R3表示有机基团，m表示0～4之整数，n表示0～2之整数，当m为2以上时R2可彼此相同或不同，且当n为2以上时R3可彼此相同或不同。
3.根据权利要求1所述的一种光学膜片组合物，其特征在于：其中该无机颗粒为胶体二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的一种光学膜片组合物，其特征在于：其中该无机颗粒为复合粒子在其表面上具有固定的有机聚合物，该复合粒子的平均粒径为5至200nm的范围，且复合粒子粒径的变动系数不高于50％。
5.根据权利要求4所述的一种光学膜片组合物，其特征在于：其中有机聚合物具有羟基，且组合物更包含多官能异氰酸酯化合物。
6.根据权利要求1所述的一种光学膜片组合物，其特征在于：其中共聚物具有羟基，且组合物更包含多官能异氰酸酯化合物。
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