專利名稱：一種雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法
技術領域：
一種雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，本發明涉及一種適用于采用印刷方式制作液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)背光模組導光板工藝的專用油墨， 尤其涉及一種由甲乙雙組份組成的紫外光固化型導光板油墨屬于IXD背光模組用導光板工藝專用油墨技術領域。
背景技術：
近年來，LCD在各類平板顯示屏幕如電腦、相機、手機、各種指示屏等大、中、小尺寸顯示面板領域，獲得了迅猛應用，成為目前的市場主流技術。由于IXD本身不具備發光特性，必須借助背光源才能達到顯示效果，因此背光源性能直接影響LCD的顯示品質，是其最主要的光學組件，為其提供所需的輝度、均勻性、色度、好的畫面品質等光學性能。背光模組主要由光源、燈罩、導光板、反射板、擴散板、棱鏡片、外框等組成，其中導光板的作用是引導光的散射方向，以提高背光源的亮度、控制亮度的均勻性、色度、光學差異等。因此，導光板的制造是背光模組的關鍵技術之一。導光板的制作方法有印刷式和非印刷式兩種，目前占主流的工藝為印刷式。其原理為通過在導光板底板面板上用高反射率且不吸光的油墨印刷所需圓形或方形等圖案的散射網點，引導背光模組發光源的散射，將其側面輸入的不均衡的點光源轉化為從正面輸出的均勻的面光源。導光板油墨的特性對導光板產品起決定性的作用，也將直接影響背光模組的性能。目前，導光板油墨主要有紫外光固化型、熱固化型、溶劑揮發型等類型。由于熱固化型、 溶劑揮發型導光板油墨中含有大量的有機溶劑，使導光板加工過程對環境產生較大的污染。因此，紫外光固化型導光板油墨受到LCD背光模組制造企業的青睞。此外，由于背光模組應用的目的、機種的不同，所需導光板的功能要求不同，其采用的基板材質、厚度、尺寸以及散射網點圖案各不相同，為此對油墨與網點設計配合印刷在導光板上表現的輝度、均齊度、色度等光學性能的可調性亦提出了嚴峻的挑戰。
發明內容
本發明的目的是克服上述不足，提供一種雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，本方法制備的雙組份紫外光固化型導光板油墨，提高了的輝度、改善了色度，使輸入光源在導光板表面形成漫反射或散射，獲得了柔和舒適的視覺效果，同時達到提高涂層固化后的耐磨抗擦傷性能，且光學性能可調。本發明的技術方案如下
一種雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，采用甲乙雙組份組成，其各組份的重量百分比組成為 甲組份
光敏樹脂30 50%
活性單體15 30%附著力促進劑3 12%光引發劑3 8%有機無機雜化材料5 15%助劑0.5 2%色漿15 27%乙組份光敏樹脂35 55%活性單體15 30%附著力促進劑3 12%光引發劑3 8%有機無機雜化材料5 15%助劑0.5 2%色漿10 20%有機光擴散粒子2 10%所述甲組分乙組分量比=9 1 3 1甲乙組份分別經色漿的配制、混合、分散、研磨和過濾工序加工而成。甲乙組份的制備步驟相同，分別按其各組份的重量百分比組成要求，經色漿的配制、物料的混合、物料的分散、物料的研磨和物料的過濾等工序進行加工制成“雙組份紫外光固化型導光板油墨”。其進一步的技術方案為
所述雙組份紫外光固化型導光板油墨，其甲組份由光敏樹脂(3(Γ50%)、活性單體 (15 35%)、附著力促進劑(3 1洲)、光引發劑(3、％)、有機無機雜化材料(5 15%)、助劑 (0. 51%)、色漿(1(Γ27%)，經混合、分散、研磨和過濾等工序加工而成；乙組份由光敏樹脂 (35 55%)、活性單體(15 30%)、附著力促進劑(3 1 )、光引發劑(3 8%)、有機無機雜化材料(5 15%)、助劑(0. 51%)、色漿(10 20%)、有機光擴散粒子(2 10%)，經混合、分散、研磨和過濾等工序加工而成。所述光敏樹脂甲乙組份可選用聚氨酯改性丙烯酸酯，如長興化學61MB80、 6148T-85、沙多瑪 CN9178、CN966A80、氰特化學 EBECRYL 294/25 (簡寫為EB^4/25)、IRR 590、帝斯曼化學Neo Rad U-50-25H等中的一種或幾種，添加量為甲組份35 45%、乙組份 40 50%最優。所述活性單體甲、乙組份為IBOA (丙烯酸異冰片酯)、HEMA ( β -羥乙基甲基丙烯酸酯)、0DA (己二酸異辛癸酯)、DPGDA (二丙二醇二丙烯酸酯)、HDDA (1，6-己二醇二丙烯酸酯)、Ε0ΤΜΡΤΑ (乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、PETA (季戊四醇三丙烯酸酯)中的一種或幾種混合物，添加量為甲組份If 25%、乙組份活性2(Γ25%最優。所述附著力促進劑甲乙組份可選用沙多瑪CN146/CN704、長興化學641、氰特化學 EBECRYL171或巴斯夫化工ΡΑ9039等，添加量各為5 10%最優。所述光引發劑甲乙組份可選用2-乙基蒽醌、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦ΤΡ0、苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦819、1-羥基-環己基-苯基甲酮184、 甲基苯甲酰甲酸酯MBF、鄰苯甲酰苯甲酸甲酯OMBB中的一種或幾種，添加量各為5 6%最優。
所述有機無機雜化材料甲乙組份均采用有機和無機物質的混合物，如長興化學 601B35、601Q35、601X35等中的一種或幾種，添加量各為6 10%最優。所述助劑甲乙組份均為消泡劑和流平劑；其中消泡劑選用含有機硅基團或含硅酮的消泡劑；流平劑選用不飽和基團為端基的有機硅改性聚合物的流平劑，添加總量為甲組份1.2 1.8%、乙組份0.8 1.洲最優；其中消泡劑流平劑重量比為1 2。所述色漿甲乙組份均由無機光功能填料光敏樹脂分散劑重量比為廣3 3^5 0.0廣0.04，經混合、分散、研磨工藝制成；所述無機光功能填料選用硅土二氧化硅、 金紅石型二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋇中的一種或幾種；所述分散劑為改性聚丙烯酸酯類、不飽和聚酰胺改性高分子酸酯類如Β (104、BYKW969等中的一種或幾種，添加量為甲組分20 25%、乙組分12 18%最優。所述有機光擴散粒子為積水化成品工業株式會社的SSX102、SBX-4，綜研化學(蘇州)有限公司的ΜΧ500中的一種或幾種，添加量為4 6%最優。所述制備方法，步驟如下
(1)色漿的配制將無機光功能填料光敏樹脂分散劑重量比為廣3 3飛 0. 0Γ0. 04，在色漿桶中初步混合后，用高速分散機在轉速90(Tl200r/min下分散至均勻， 使用405型三輥研磨機研磨3遍；
(2)物料的混合按重量配比將光敏樹脂、活性單體、附著力促進劑、有機無機雜化材料、色漿、助劑依次加入配料桶中進行初步混合；
(3)物料的分散將步驟(2)中混合好的物料使用IlKW的分散機以llOOr/min的轉速分散 30min ；；
(4)物料的研磨將步驟(3)中分散好的物料使用405型三輥研磨機研磨2遍，直至油墨細度小于5 μ m，添加色漿、有機光擴散粒子(乙組份)，并攪拌混合均勻；
(5)物料的過濾將步驟(4)中物料進行印刷性能、光學物理性能的檢測，合格后用300 目過濾網進行過濾，濾漿使用黑色避光塑料罐進行甲組份或乙組份包裝。按所述制備方法獲得的甲乙雙組份紫外光固化型導光板油墨，其甲組份具有控制聚光散射的作用，可調節導光板入光側光學性能和整體光學效果；乙組份具有增亮、減少光損失的作用，可調節導光板出光側的光學效果。因此，該油墨使用者可根據不同機種、功能導光板的需要，簡單調節甲乙組份從9 1到3 1的配比，獲得相應的輝度、均齊度、色度等光學性能。本發明針對LCD背光模組導光板行業目前面臨的問題，進行了三個方面的改進研究一是在導光板油墨的甲乙組份配方中引入了有機無機雜化材料，在乙組份配方中引入了有機光擴散粒子；二是采用不同的配方分別制備了甲乙兩個組份，組成了光學性能可調的雙組份紫外光固化型導光板油墨；三是按所述制備方法獲得的甲乙雙組份紫外光固化型導光板油墨，使用者可根據不同機種、功能導光板的需要，簡單調節甲乙組份從9 1到 3 1的配比，獲得相應的輝度、均齊度、色度等光學性能。具體說明如下
(1)甲乙組份中引入有機無機雜化材料、乙組份中引入有機光擴散粒子 本發明通過在甲乙組份中引入有機和無機物質的混合物即有機無機雜化材料，如長興化學601B35、601Q35、601X35等，組成的背光源有效地提高了的輝度、改善了色度，使輸入光源在導光板表面形成漫反射或散射，獲得了柔和舒適的視覺效果，同時達到提高涂層固化后的耐磨抗擦傷性能的目的。本發明在乙組分中引入光擴散粒子如SSX102，SBX-4, MX500的一種或幾種，利用其與導光板基板間折射率相近的特點，有效地提高了光線傳輸的利用率、減少光衰，達到控制油墨的光學均齊度的目的。(2)制備了光學性能可調的甲乙雙組份紫外光固化型導光板油墨
按本發明所制甲乙雙組份紫外光固化型導光板油墨，其甲組份具有控制聚光散射的作用，可調節導光板入光側光學性能和整體光學效果；乙組份具有增亮、減少光損失的作用， 可調節導光板出光側的光學效果。因此，該油墨使用者可根據不同機種、功能導光板的需要，通過調節甲乙組份從9 1到3 1的比例，獲得相應的輝度、均齊度、色度等光學性能。本發明的有益效果本發明在導光板油墨的甲乙組份配方中引入了有機無機雜化材料，在乙組份配方中引入了有機光擴散粒子；同時采用不同的配方分別經混合、分散、研磨、過濾等工序加工制成了光學性能可調的雙組份紫外光固化型導光板油墨。本發明產品經SGS專業檢測認證實驗室等權威機構檢測和福清冠捷等顧客試用，各項性能指標和產品質量穩定性均達到了背光行業先進、環保和安全的量產規定要求。具體說明如下
①產品檢測情況
2010年7月27日經SGS檢測機構檢測，KSM-L288UV型“紫外光固化型導光板油墨”產品的硬度、附著力、耐壓、耐磨等性能指標符合規定；
2010年5月10日經SGS檢測機構檢測，KSM-L288UV型“紫外光固化型導光板油墨”產品的鹵素(氟、氯、溴、碘)含量符合EN61249-2-21標準規定的無鹵要求。②產品的試用情況
2010年8月15日經顧客——福清冠捷電子對KSM-L288UV型(雙組份)“紫外光固化型導光板油墨”產品進行小批量試用，各項性能可滿足2T (導光板厚度為2mm) 18. 5,20寸機種光學要求。2010年10月22日經顧客——武漢帝光有限公司品質部進行產品檢驗/驗證， KSM-L288UV型(雙組份)“紫外光固化型導光板油墨”產品質量合格，同意試用。
圖1本發明工藝流程示意圖。
具體實施例方式為了更好的解釋本發明，下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。各實施例配方如表1所示，每實施例物料用量均為重量百分比(％)。表1具體實施例
權利要求
1. 一種雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于采用甲乙雙組份組成，其各組份的重量百分比組成為 甲組份光敏樹脂30 50%活性單體15 30%附著力促進劑3^12%光引發劑3 8%有機無機雜化材料5 15%助劑0. 5^2%色漿15 27%乙組份光敏樹脂35 55%活性單體15 30%附著力促進劑3^12%光引發劑3 8%有機無機雜化材料5 15%助劑0. 5^2%色漿10 20%有機光擴散粒子2 10%所述甲組分乙組分量比=9 Γ3 1甲乙組份分別經色漿的配制、混合、分散、研磨和過濾工序加工而成所述光敏樹脂甲、乙組份為聚氨酯改性丙烯酸酯； 所述活性單體甲、乙組份為丙烯酸異冰片酯、羥乙基甲基丙烯酸酯、己二酸異辛癸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或幾種混合物；所述附著力促進劑甲、乙組份為沙多瑪CN146、沙多瑪CN704、長興化學641、氰特化學 EBECRYL171或巴斯夫化工ΡΑ9039 ；所述光引發劑甲乙組份為光引發劑1173、2_乙基蒽醌、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1-羥基-環己基-苯基甲酮、甲基苯甲酰甲酸甲酯、鄰苯甲酰苯甲酸甲酯中的一種或幾種；所述有機無機雜化材料甲、乙組份為長興化學601B35、601Q35、601X35中的一種或幾種；所述助劑甲、乙組份均為消泡劑和流平劑；其中消泡劑為含有機硅基團或含硅酮的消泡劑；流平劑為不飽和基團為端基的有機硅改性聚合物的流平劑；所述色漿甲、乙組份均由無機光功能填料光敏樹脂分散劑重量比為廣3 3飛 0. 0Γ0. 04，經混合、分散、研磨工藝制成；所述無機光功能填料為硅土二氧化硅、金紅石型二氧化鈦、銳鈦型二氧化鈦、氧化銻、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋇中的一種或幾種；所述分散劑為畢克BYK104、BYKW969中的一種或幾種；所述有機光擴散粒子為SSX102、SBX-4、MX500中的一種或幾種。
2.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于所述聚氨酯改性丙烯酸酯為長興化學6154B80、6148T-85、沙多瑪CN9178、CN966A80、氰特化學 EBECRYL 294/25, IRR 590、帝斯曼化學 Neo Rad U-50-25H 中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中甲組份光敏樹脂的組成為35、8%、乙組份光敏樹脂的組成為4(Γ50%。
4.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中甲組份活性單體的組成為If 25%、乙組份活性單體的組成為2(Γ25%。
5.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中甲組分附著力促進劑的組成為5 10%、乙組分附著力促進劑組成為5 10% ；油墨中甲組分光引發劑的組成為5飛％、乙組分光引發劑的組成為5飛％。
6.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中甲組分有機無機雜化材料組成為6 10%、乙組分有機無機雜化材料組成為6 10%。
7.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中甲乙組份中的助劑均為消泡劑和流平劑，添加總量為甲組份助劑的組成為1.2 1.8%、乙組份助劑的組成為0. 8^1. 2% ；其中消泡劑流平劑重量比為1 2。
8.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中甲組分色漿的組成為16 25%、乙組分色漿的組成為10 16%。
9.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于油墨中乙組分有機光擴散粒子的組成為4飛％。
10.根據權利要求1所述雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，其特征在于甲乙組份的制備步驟相同，具體分別如下(1)色漿的配制將無機光功能填料光敏樹脂分散劑重量比為廣3 3飛 0. 0Γ0. 04，在色漿桶中初步混合后，用高速分散機在轉速90(Tl200r/min下分散至均勻， 使用405型三輥研磨機研磨3遍；(2)物料的混合按重量配比將光敏樹脂、活性單體、附著力促進劑、有機無機雜化材料、色漿、助劑依次加入配料桶中進行初步混合；(3)物料的分散將步驟(2)中混合好的物料使用IlKW的分散機以SOiTllOOr/min的轉速分散40min ；(4)物料的研磨將步驟(3)中分散好的物料使用405型三輥研磨機研磨2遍，直至油墨細度小于5 μ m，乙組份需要添加有機光擴散粒子，并密封抽真空攪拌均勻；(5)物料的過濾將步驟(4)中物料進行印刷性能、光學物理性能的檢測，合格后用300 目過濾網進行過濾，濾漿使用黑色避光塑料罐進行甲組份或乙組份包裝。
全文摘要
本發明公開了一種雙組份紫外光固化型導光板油墨的制備方法，屬于LCD背光模組導光板制作專用油墨技術領域。本發明由甲乙雙組份組成，并創新性地在油墨甲乙組份配方中引入了有機無機雜化材料，在乙組份中引入了有機光擴散粒子，分別與光敏樹脂、活性單體、光引發劑、附著力促進劑、色漿及助劑，按各組份的重量百分比組成要求，經混合、分散、研磨、過濾等工序制備雙組份紫外光固化型導光板油墨。其中甲組份具有控制聚光散射的作用，乙組份具有增亮、減少光損失的作用。采用本發明制備而成的導光板油墨不但具有良好的附著力、硬度、耐磨、耐壓、耐溶劑等特性，并且使用者可根據不同機種、功能導光板的需要，簡單調節甲乙組份從9︰1到3︰1的配比，獲得相應的輝度、均齊度、色度等光學性能。適用于采用印刷方式制作LCD背光模組導光板工藝。
文檔編號C09D11/10GK102532998SQ20111041310
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月10日 優先權日2011年12月10日
發明者馮玉進, 劉仁, 周亞松, 安豐磊, 朱民, 楊曉銘, 疏億萬, 陳長溪 申請人:無錫廣信感光科技有限公司