本發(fā)明涉及用于液晶顯示器的光學(xué)片,更具體地,涉及具有納米圖案的光學(xué)片及其制造方法。
背景技術(shù):
近來(lái),通過(guò)各種研究,已知在諸如顯示器、發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池等光學(xué)器件的表面上形成周期等于或小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍(約380nm至780nm)的微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的情況表現(xiàn)出抗反射效果和蓮花效應(yīng),從而提高光學(xué)器件的效率。這種被稱(chēng)為蛾眼結(jié)構(gòu)的微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)在具有不同折射率的兩種介質(zhì)之間的折射率變化中起到了緩沖作用。具體地,當(dāng)光通過(guò)兩種不同的介質(zhì)時(shí),由于折射率的差異而發(fā)生反射,但是在兩種介質(zhì)之間存在細(xì)微不規(guī)則性的情況下,兩種介質(zhì)的折射率連續(xù)增加,從而防止了這種反射。
在光學(xué)器件的表面上形成微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)可以包括,例如包括以下步驟(i)至(iii)(納米壓印)的方法:
(i)在結(jié)構(gòu)與微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的模具和作為透光膜的基底的基板膜之間供應(yīng)活性能量射線固化組合物;
(ii)通過(guò)用諸如UV光等活性能量射線的照射使活性能量射線固化組合物固化,而在基板膜的表面上形成具有微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的固化樹(shù)脂層;以及
(iii)將模具與固化樹(shù)脂層分離。
然而,模具具有孔,該孔具有納米級(jí)周期和較大的縱橫比,因此模具和活性能量射線固化組合物之間的接觸界面變大。因此,難以將模具的圖案精確地壓印在固化樹(shù)脂層上,并且隨著界面力的增加,步驟(iii)中的模具的分離變得非常困難。特別地,由于模具的分離與生產(chǎn)率直接相關(guān),所以已經(jīng)公開(kāi)了用于解決這個(gè)問(wèn)題的一些專(zhuān)利。
在這點(diǎn)上,日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2007-326367公開(kāi)了一種用脫模劑(外部脫模劑)處理模具的具有微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的表面的方法,并且日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2009-061628公開(kāi)了使用固相光可固化轉(zhuǎn)印層,該光可固化轉(zhuǎn)印層包括光可固化樹(shù)脂組合物,該光可固化樹(shù)脂組合物包含磷酸酯類(lèi)化合物作為內(nèi)部脫模劑。然而,在如上述專(zhuān)利中那樣僅僅簡(jiǎn)單地進(jìn)行使用脫模劑處理的情況下,由于重復(fù)的轉(zhuǎn)印工藝,脫模性可能逐漸降低,或者由于脫模劑的沉積,模具的表面會(huì)逐漸被污染。
同時(shí),其上形成有具有微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的固化樹(shù)脂層的基板膜由PE、PC、PMMA等制成,并且這種基板膜具有高透明性和柔性,但缺點(diǎn)在于,它容易起皺和卷曲。此外,由于使用基板膜,可以改善諸如強(qiáng)度等的特性,但是難以形成薄膜,并且制造成本的降低有限。
此外,如圖1所示,通常形成包括基板膜和可固化樹(shù)脂層的多層結(jié)構(gòu),因此在層間界面處可能發(fā)生光透射損失,而未透射的光會(huì)成為反射的原因。因此,已經(jīng)設(shè)計(jì)了不使用基板層的技術(shù),但是僅以在形成樹(shù)脂層之后通過(guò)化學(xué)處理剝離基板膜的方式實(shí)施,并且待形成的圖案被限制為微米級(jí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
因此,本發(fā)明旨在提供一種具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片,其中應(yīng)用諸如卷對(duì)卷工藝或印模工藝的常規(guī)的圖案轉(zhuǎn)印工藝,而不使用基板膜,并且僅使用可固化樹(shù)脂形成納米圖案,因此不會(huì)在與基板的界面處發(fā)生光透射損失(反射),并且呈現(xiàn)95%以上的高透射率。
技術(shù)方案
本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例提供了一種制造光學(xué)片的方法,包括以下步驟(S1)至(S3):
(S1)通過(guò)供給可固化樹(shù)脂組合物來(lái)形成單層;(S2)通過(guò)使在(S1)中形成的所述單層通過(guò)具有節(jié)距為50nm至500nm且縱橫比為1.0至5.0的納米圖案的脫模模具,獲得在表面上具有轉(zhuǎn)印的納米圖案的所述單層;以及(S3)將在(S2)中獲得的具有所述轉(zhuǎn)印的納米圖案的所述單層固化。
在所述第一實(shí)施例中,所述可固化樹(shù)脂組合物可以包含100重量份的重均分子量為100至30,000的聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)和基于100重量份的所述聚氨酯丙烯酸酯的75重量份至250重量份的重均分子量為100至10,000的含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物。這里,基于100重量份的所述聚氨酯丙烯酸酯,所述可固化樹(shù)脂組合物還可以包括60重量份至125重量份的稀釋劑和10重量份至25重量份的聚合引發(fā)劑。因此,所述可固化樹(shù)脂組合物的粘度可以為100cps至300cps。
同樣在所述第一實(shí)施例中,(S2)可以包括在轉(zhuǎn)印所述納米圖案的同時(shí)用50mj/cm2至150mj/cm2的劑量的光對(duì)所述單層進(jìn)行預(yù)固化,并且用于轉(zhuǎn)印所述圖案的所述脫模模具可以涂布有選自由有機(jī)硅、氟和特氟龍所組成的組中的至少一種脫模劑。
此外,本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例提供了一種光學(xué)片,該光學(xué)片由可固化組合物形成,所述可固化組合物包含100重量份的重均分子量為100至30,000的聚氨酯丙烯酸酯和基于100重量份的所述聚氨酯丙烯酸酯的75重量份至250重量份的重均分子量為100至10,000的含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物,并且在所述光學(xué)片的至少一個(gè)表面上具有多個(gè)納米圖案,所述納米圖案具有50nm至500nm的節(jié)距和1.0至5.0的縱橫比。
在第二實(shí)施例中,所述光學(xué)片可以在用550nm的光照射時(shí)具有95%以上的透射率,并且在23℃下的卷曲值(curl value)為0至2.0mm。
在第二實(shí)施例中,所述光學(xué)片可以通過(guò)根據(jù)第一實(shí)施例的方法制造。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明,光學(xué)片是不使用基板的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片,因此不會(huì)由于在基板層和樹(shù)脂圖案層之間的界面處折射率的差異而產(chǎn)生反射(光損失),從而表現(xiàn)出95%以上的透射率并同時(shí)改善光的會(huì)聚和擴(kuò)散性能。
此外,具有單層結(jié)構(gòu)的光學(xué)片可以?xún)H使用可固化樹(shù)脂制造,并且即使在恒定的溫度和濕度(60℃,RH85%)和高溫(120℃)條件下的可靠性試驗(yàn)之后也可以表現(xiàn)出優(yōu)異的起皺性能和卷曲性能,因此可以制造出高度可靠的光學(xué)片并可以形成薄膜。此外,可以應(yīng)用常規(guī)的卷對(duì)卷工藝而無(wú)需改變,從而通過(guò)在加工期間不使用基板膜來(lái)降低制造成本,從而確保批量生產(chǎn)和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
附圖說(shuō)明
圖1示出了在基板層的一個(gè)表面或兩個(gè)表面上包括納米圖案層的典型納米圖案光學(xué)片的剖面圖;
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的使用可固化樹(shù)脂形成的具有多個(gè)納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片的剖面圖;
圖3是示意圖,示出根據(jù)示例性實(shí)施例的使用具有納米圖案的脫模模具(軟模具)在單層(可固化樹(shù)脂)的一個(gè)表面上形成圖案的卷對(duì)卷工藝;
圖4是示意圖,示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的使用具有納米圖案的模具(硬模具)在單層(可固化樹(shù)脂)的一個(gè)表面上形成圖案的卷對(duì)卷工藝;以及
圖5是示意圖,示出根據(jù)又一示例性實(shí)施例的使用具有納米圖案的脫模模具在單層(可固化樹(shù)脂)的兩個(gè)表面上形成圖案的卷對(duì)卷工藝。
<附圖的參考標(biāo)記的說(shuō)明>
1:脫模模具(軟模具) 2:脫模模具(硬模具)
11:導(dǎo)向輥 12:壓輥
13:卷繞輥 14:狹縫模頭
100:基板層 200:圖案層
具體實(shí)施例
本發(fā)明的一個(gè)方面提出一種光學(xué)片的制造方法,包括:S1)通過(guò)供給可固化樹(shù)脂組合物來(lái)形成單層;(S2)通過(guò)使在(S1)中形成的所述單層通過(guò)具有節(jié)距為50至500nm且縱橫比為1.0至5.0的納米圖案的脫模模具,而獲得在表面上具有轉(zhuǎn)印的納米圖案的所述單層;以及(S3)將在(S2)中獲得的具有轉(zhuǎn)印的納米圖案的單層固化。
通過(guò)用可固化樹(shù)脂涂布由PET、PC、PMMA、TAC、COC或COP制成的基板膜(基板層)的上表面然后執(zhí)行圖案化(形成圖案層),來(lái)制造具有微圖案或納米圖案的常規(guī)光學(xué)片。然而,如圖1所示,在基板層100與圖案層200之間的界面處會(huì)發(fā)生光損失,由此顯著降低透射率或頻繁引起光反射。此外,為了解決這樣的問(wèn)題,已經(jīng)提出了通過(guò)在基板層上形成圖案層然后去除該基板層,來(lái)制造具有單層結(jié)構(gòu)的光學(xué)片,但是另外需要分離基板層,因此其制備過(guò)程變得非常困難,并且對(duì)這種制備工藝在實(shí)際處理中的應(yīng)用施加了限制。
此外,在將納米級(jí)圖案轉(zhuǎn)印到光學(xué)片上時(shí),可固化樹(shù)脂與模具相接觸的表面積增加,并且與模具的脫模性有所降低,使得在沒(méi)有常規(guī)情況所使用的基板層的情況下,非常難以形成具有納米圖案的光學(xué)片。
然而,在本發(fā)明中,即使不使用額外工藝,也可以直接應(yīng)用諸如卷對(duì)卷工藝的常規(guī)圖案轉(zhuǎn)印工藝,因此如圖2所示,形成沒(méi)有基板層的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片,其中在其至少一個(gè)表面上形成具有50nm至500nm的節(jié)距和1.0至5.0的縱橫比的納米級(jí)圖案。
為了使用常規(guī)的壓印工藝制造根據(jù)本發(fā)明的具有納米級(jí)圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片,本發(fā)明的可固化樹(shù)脂組合物優(yōu)選包含100重量份的重均分子量為100至30,000的聚氨酯丙烯酸酯和基于100重量份的聚氨酯丙烯酸酯的75重量份至250重量份的重均分子量為100至10,000的含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物。
這里,為了防止最終制造的不具有基板層的光學(xué)片過(guò)度脆性或過(guò)度柔性,各個(gè)重均分子量?jī)?yōu)選落入上述范圍內(nèi),并且可以使用諸如MALDS(基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜法)或GPC(凝膠滲透色譜法)等測(cè)量聚合物的分子量的方法確定重均分子量。
具體地,本發(fā)明的聚氨酯丙烯酸酯是作為主要成分,所述主要成分被添加以賦予光學(xué)片的耐久性、耐卷曲和耐黃化、柔性和作為單層的支撐能力,并且為了確保上述性能,基于可固化樹(shù)脂的總重量,聚氨酯丙烯酸酯的用量可以為20wt%至40wt%。
另外,在本發(fā)明中,含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物是參與固化反應(yīng)的主要成分,并且具有用氟取代硅氧烷丙烯酸酯的分子結(jié)構(gòu),因此可以在固化過(guò)程之后增大與模具的脫模性中起重要作用。對(duì)于具有圖案的典型光學(xué)片,使用重均分子量為900至1500的硅氧烷丙烯酸酯以得到與模具的脫模性。硅氧烷丙烯酸酯能夠在微量級(jí)上轉(zhuǎn)印圖案,但不能滿足納米級(jí)的脫模性。此外,可以使用氟樹(shù)脂來(lái)獲得脫模性。在這種情況下,該樹(shù)脂易于保留在模具中并污染模具,使得難以獲得可重復(fù)性。
相反,在本發(fā)明中,被配置為用氟來(lái)取代硅氧烷丙烯酸酯的低聚物被用作主要組分,因此獲得脫模性和圖案可重復(fù)性?xún)烧?。如果基?00重量份的聚氨酯丙烯酸酯,含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物的量小于75重量份,則脫模性和轉(zhuǎn)印速率會(huì)降低,因此導(dǎo)致圖案聚集。另一方面,當(dāng)含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物的量為250重量份以下時(shí),可充分確保脫模性。因此,考慮到氟的價(jià)格,其量?jī)?yōu)選不超過(guò)250重量份。
在本發(fā)明中,基于100重量份的聚氨酯丙烯酸酯,可固化樹(shù)脂組合物還可以包含60重量份至125重量份的稀釋劑和10重量份至25重量份的聚合引發(fā)劑。在本發(fā)明中,可以添加稀釋劑以調(diào)節(jié)樹(shù)脂的粘度,并且該稀釋劑優(yōu)選為丙烯酸酯類(lèi)單體。由于所有的稀釋劑和主要成分都含有丙烯酸酯類(lèi)單體,所以乙烯基的雙鍵斷裂,并因此發(fā)生自由基聚合,并且可以容易地進(jìn)行固化反應(yīng)。
這里,稀釋劑的量?jī)?yōu)選落入上述范圍內(nèi),以便將樹(shù)脂的粘度保持在100cps至300cps的范圍內(nèi)。如果可固化樹(shù)脂組合物的粘度小于100cps,則在卷對(duì)卷壓印工藝中組合物的流動(dòng)性會(huì)過(guò)度增加,因此導(dǎo)致膜厚度的變化。另一方面,如果其粘度超過(guò)300cps,則組合物會(huì)滲透入納米圖案中,使得難以形成所需的圖案。
在本發(fā)明中,聚合引發(fā)劑可以是選自由氧化膦類(lèi)聚合引發(fā)劑、丙酮類(lèi)聚合引發(fā)劑、酮類(lèi)聚合引發(fā)劑和甲酸酯類(lèi)聚合引發(fā)劑所組成的組中的至少一種,并且基于100重量份的聚氨酯丙烯酸酯,聚合引發(fā)劑優(yōu)選以10重量份至25重量份的量添加,以防止聚合反應(yīng)期間的著色或機(jī)械強(qiáng)度的劣化。
此外,本發(fā)明的可固化樹(shù)脂組合物可進(jìn)一步包括但不限于至少一種下述添加劑,所述添加劑選自由UV吸收劑、UV穩(wěn)定劑、顏色穩(wěn)定劑、均化劑、抗氧化劑、消泡劑和抗靜電劑所組成的組。
同時(shí),本發(fā)明的光學(xué)片可以使用卷對(duì)卷工藝或印模工藝(stamp process)制造,并且優(yōu)選為卷對(duì)卷工藝。這里,如圖3至圖5所示,使用兩個(gè)用作軸的導(dǎo)向輥11、具有納米圖案以在光學(xué)片上形成圖案的脫模模具1,2、以及用于供給片狀形式可固化樹(shù)脂組合物的狹縫模頭14,來(lái)執(zhí)行卷對(duì)卷工藝。
在本發(fā)明的(S1)中,將可固化樹(shù)脂組合物供給到狹縫模頭中以形成單層。在形成單層時(shí),通過(guò)根據(jù)其最終用途調(diào)節(jié)卷對(duì)卷系統(tǒng)的線速度(line speed),可以將其厚度設(shè)置在10μm至500μm的范圍內(nèi),但不必限于此。從狹縫模頭排出的單層可以在形成納米圖案之前初步固化,但是本發(fā)明不必限于此。
當(dāng)在(S1)中形成的單層通過(guò)具有納米圖案的脫模模具時(shí)(軟模具:圖3和圖5的1,硬模具:圖4和圖5的2),該模具的圖案轉(zhuǎn)印在單層的一個(gè)表面或兩個(gè)表面上,由此形成圖案(S2)。這里,所述圖案可以具有重復(fù)的半球形狀、圓柱形狀、三角錐形狀或四角錐形狀的微透鏡形狀,或者諸如棱鏡圖案或透鏡圖案的線網(wǎng)格形狀,但是本發(fā)明不限于此。在對(duì)具有圖案的單層沿著垂直方向切割時(shí),在剖面上觀察到的納米圖案單元形狀優(yōu)選具有50nm至500nm的節(jié)距和1.0至5.0的縱橫比。所述圖案具有在上述范圍內(nèi)的納米尺寸,因此減輕了由于微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)引起的折射率的變化。
在本發(fā)明中,在(S2)中在單層上形成圖案優(yōu)選以如下方式進(jìn)行,其中單層用50mj/cm2至150mj/cm2劑量的光進(jìn)行預(yù)固化以及圖案轉(zhuǎn)印。當(dāng)通過(guò)用50mj/cm2至150mj/cm2劑量的光照射樹(shù)脂組合物來(lái)執(zhí)行預(yù)固化時(shí),在即使不使用基板層的情況下,也可以防止圖案從模具脫模時(shí)的圖案破碎或?qū)铀毫?,并且可以確保最終光學(xué)片的卷曲性能和透射率。這里,如果在預(yù)固化時(shí)以小于50mj/cm2的劑量施加光,則難以在不使用基板的情況下形成圖案,或者會(huì)使所述片材的卷曲性能劣化。另一方面,如果光的劑量超過(guò)150mj/cm2,則可以形成無(wú)基板(缺基板)型片材,但是模具脫模性和可重復(fù)性會(huì)降低。
此外,在本發(fā)明中,脫模模具必須在將圖案轉(zhuǎn)印到單層上之后有效地脫離,以便在卷對(duì)卷工藝中可重復(fù)地使用,并且還應(yīng)當(dāng)容易清洗。因此,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,脫模模具可以涂覆有選自由硅樹(shù)脂、氟和特氟龍所組成的組中的至少一種脫模劑。
對(duì)模具的表面用脫模劑以如下方式進(jìn)行處理:在脫模劑的稀釋溶液中浸漬模具主體,或者是將脫模劑或其稀釋溶液涂布在具有微細(xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的模具主體的表面上。更優(yōu)選地,因?yàn)榫哂形⒓?xì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的模具主體的表面可以用脫模劑均勻處理,所以將模具主體浸漬在脫模劑的稀釋溶液中。
隨后,可以用150mj/cm2以上,優(yōu)選150mj/cm2至1000mj/cm2的劑量的光對(duì)在(S2)中形成的具有納米圖案的單層進(jìn)行照射,從而最終制造出具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片(S3)。這里,如果光的劑量小于150mj/cm2,則不能進(jìn)行固化,可靠性會(huì)有問(wèn)題。另一方面,如果光的劑量超過(guò)1000mj/cm2,由于過(guò)固化會(huì)產(chǎn)生脆性,不期望地引起與操作或可靠性有關(guān)的問(wèn)題。光的劑量不必限于此,并且考慮到固化時(shí)在卷對(duì)卷系統(tǒng)中的線速度,可以?xún)?yōu)化光的劑量和固化程度。
因此,本發(fā)明的光學(xué)片可以在用550nm的光照射時(shí)呈現(xiàn)為95%以上的透射率,以及在23℃下0至2.0mm的卷曲值。光學(xué)片具有上述光學(xué)特性和性能,并且與包括基板層的光學(xué)片相比,本發(fā)明能夠提供具有改善的透射率和穩(wěn)定的可靠性的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片。
實(shí)施方式
通過(guò)以下實(shí)例可以獲得對(duì)本發(fā)明的更好理解,所述實(shí)例用于說(shuō)明,而不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)例1
基于混合物的總重量,通過(guò)將50wt%的作為主要化合物的重均分子量為5,500的含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物、20wt%的重均分子量為1,800的聚氨酯丙烯酸酯、25wt%的作為稀釋劑的1,6-己二醇二丙烯酸酯以及5wt%的作為聚合引發(fā)劑的1-羥基-環(huán)己基苯基酮進(jìn)行混合,來(lái)制備粘度為150cps的可固化樹(shù)脂組合物,然后該可固化樹(shù)脂組合物被供給到卷對(duì)卷系統(tǒng)中,在該卷對(duì)卷系統(tǒng)中僅在片材的一個(gè)表面上設(shè)置脫模模具(購(gòu)自Soken,日本),如圖3或4所示,由此通過(guò)以下方法制造具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片。
(S1):將所制備的可固化組合物供給到卷對(duì)卷系統(tǒng)的狹縫模頭中,由此通過(guò)狹縫模頭14來(lái)形成厚度為75μm的單層。
(S2):將在(S1)中形成的單層供給到具有節(jié)距為100nm和縱橫比為3.5的納米棱鏡圖案的脫模軟模具1中,由此在該單層的一個(gè)表面上形成蛾眼圖案,同時(shí)轉(zhuǎn)印該圖案。此外,在轉(zhuǎn)印該圖案時(shí),以100mj/cm2的劑量施加UV光,從而進(jìn)行預(yù)固化。
(S3):使用500mj/cm2的劑量的UV光固化在(S2)中形成的具有圖案的單層,最終制造具有納米圖案的光學(xué)片。
實(shí)例2
除了如圖5所示在(S2)中的單層的兩個(gè)表面上形成與實(shí)例1相同的圖案(上圖案和下圖案相同)之外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的光學(xué)片。
實(shí)例3
除了將在(S2)中預(yù)固化時(shí)光的劑量改變?yōu)?0mj/cm2之外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的光學(xué)片。
實(shí)例4
除了將在(S2)中預(yù)固化時(shí)光的劑量改變?yōu)?50mj/cm2之外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的光學(xué)片。
實(shí)例5
除了添加30wt%的含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物和40wt%的聚氨酯丙烯酸酯以外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的光學(xué)片。
比較例1.形成包括基板層的具有納米圖案的光學(xué)片
除了使用與實(shí)例1中相同的可固化組合物,還使用PET膜(KOLON,50μm)作為基板層,以及在(S1)中在該基板層上涂布厚度為25μm的可固化性組合物之外,以與實(shí)例1相同的方式制造含有基板層的具有納米圖案的光學(xué)片。
比較例2.省略預(yù)固化
使用與實(shí)例1相同的可固化組合物,嘗試省略(S2)中的預(yù)固化,但是可固化組合物粘附到模具,使得不可能制造出片材。
比較例3.在改變預(yù)固化光劑量的條件下形成無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片
除了使用與實(shí)例1中相同的可固化組合物,以及將在(S2)中預(yù)固化時(shí)光的劑量改變?yōu)?5mj/cm2之外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的光學(xué)片。
比較實(shí)例4.在改變預(yù)固化光劑量的條件下形成無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片
除了使用與實(shí)例1中相同的可固化組合物,以及將在(S2)中預(yù)固化時(shí)光的劑量改變?yōu)?60mj/cm2之外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的光學(xué)片。
比較例5.使用具有不同組分比的可固化組合物形成無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片
除了添加10wt%的含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物和60wt%的聚氨酯丙烯酸酯之外,以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片。
比較例6.使用具有不同組分的可固化組合物形成無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片
除了使用30wt%的分子量為1,100的聚硅氧烷丙烯酸酯(購(gòu)自Miwon)以代替含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物之外,以與實(shí)例3中相同的方式制造具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片。
比較例7.使用具有不同組分和不同組分比的可固化組合物形成無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片
除了進(jìn)一步添加10wt%的聚硅氧烷丙烯酸酯(購(gòu)自Miwon)和添加30wt%的聚氨酯丙烯酸酯(購(gòu)自Miwon)之外,以與實(shí)例3相同的方式制造具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片。
比較例8.使用典型的可固化組合物形成無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片
除了不添加含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物或聚硅氧烷丙烯酸酯,以及僅添加70wt%的聚氨酯丙烯酸酯之外,嘗試以與實(shí)例1相同的方式制造具有納米圖案的無(wú)基板(缺基板)型光學(xué)片,但是組合物粘附到模具,并且不能形成圖案。
用于制造實(shí)例1至實(shí)例5和比較例1至比較例8的光學(xué)片的可固化組合物的組分總結(jié)在下表1中。
表1
1)化合物A:含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物
2)化合物B:聚硅氧烷丙烯酸酯
3)化合物C:聚氨酯丙烯酸酯
4)稀釋劑:(1,6-己二醇二丙烯酸酯)
5)固化劑:(1-羥基-環(huán)己基苯基-酮)
此外,在實(shí)例1至5和比較例1至8中,除了不能形成圖案本身的比較例2(沒(méi)有預(yù)固化)和比較例8(使用典型的組合物)之外,通過(guò)以下方法測(cè)量脫模性、透射率和卷曲性能。結(jié)果如下表2中所示。
<測(cè)量>
轉(zhuǎn)印速率(脫模性)和可重復(fù)性的測(cè)量
對(duì)于脫膜性,當(dāng)在圖案化之后在移除模具后或從模具移除后沒(méi)有在棱鏡上進(jìn)行轉(zhuǎn)印時(shí),外觀有缺陷。用肉眼觀察到缺陷的情況被判定為NG(不良),而在用SEM觀察時(shí)脫模后的圖案轉(zhuǎn)印率為90%以上的情況被判定為良好。對(duì)于連續(xù)五次轉(zhuǎn)印,當(dāng)光學(xué)膜的轉(zhuǎn)印率保持在相同水平時(shí),可重復(fù)性被判定為良好,但是當(dāng)基于五次連續(xù)轉(zhuǎn)印的結(jié)果,由于模具的表面污染而使轉(zhuǎn)印率降低20%以上時(shí),可重復(fù)性被判定為差。
透射率的測(cè)量
將片材切成5cm*5cm的尺寸,并使用分光光度計(jì)(CM-3600)在550nm的波長(zhǎng)下測(cè)量其透射率。
卷曲性能的測(cè)量
樣品在以下條件下進(jìn)行可靠性測(cè)試:其處于65℃的溫度和85%的濕度下1000小時(shí),之后該樣品處于室溫(23°C)下1小時(shí),并使用鋼尺或間隙規(guī)來(lái)測(cè)量其卷曲性能。
[表2]
由表2顯而易見(jiàn),在實(shí)例1至5中,與包括基板層的比較例1相比,轉(zhuǎn)印率、可重復(fù)性、透射率和卷曲性能均是優(yōu)異的,特別是透射率和卷曲性能得以顯著提高?;诒容^例3和4的結(jié)果,當(dāng)預(yù)固化時(shí)光的劑量小于50mj/cm2時(shí),卷曲性能變差。另一方面,當(dāng)光的劑量超過(guò)150mj/cm2時(shí),制造出無(wú)基板(缺基板)型片材,但是脫模性差,因此降低了生產(chǎn)率。
對(duì)于可固化組合物,如果基于組合物的總重量,含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物的量小于30wt%,如在比較例5中那樣,發(fā)生圖案聚集,因此使得不可能形成精細(xì)的納米圖案,由此顯著降低透射率。在比較例6中,使用通常的不含氟的聚硅氧烷丙烯酸酯代替含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物,脫模性顯著降低,因此未形成納米圖案。即使在比較例7中含氟硅氧烷丙烯酸酯低聚物的添加量為30wt%以上,其與聚硅氧烷丙烯酸酯混合使用,因此有可能轉(zhuǎn)印時(shí),但氟含量相對(duì)較低,因此可重復(fù)性低,因此不適合用于大量生產(chǎn)。