CN100392496C

CN100392496C - 具有气孔的散光膜

Info

Publication number: CN100392496C
Application number: CNB2006100708862A
Authority: CN
Inventors: 金相弼; 朴骏尚
Original assignee: TORYHIHAN CO Ltd
Current assignee: TORYHIHAN CO Ltd; Toray Advanced Materials Korea Inc
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: JP2006264336A; KR100737979B1; TWI319751B; US7420739B2; TW200635777A; US20060209416A1; KR20060101247A; CN1847955A

Abstract

所公开的具有气孔的散光膜用于薄膜晶体管液晶显示器的背面照明单元，本发明具有气孔的散光膜包括合成树脂的基板；成层在所述基板表面的有气孔的散光层且有气孔，其中所述气孔是在1-5MPa的合成应用压力下、基板的移动速度为10-200m/min情况下，镀涂包含有散光树脂和含在散光树脂内的散光粒子的合成物的方法形成的；且成层在所述基板另一表面的抗粘连层。本发明散光板或应用于薄膜晶体管液晶显示器的背面照明单元。

Description

具有气孔的散光膜

技术领域

本发明涉及用于TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)背照单元带有气孔的散光膜，具体地说是成层在基板上一表面的散光层内形成有气孔的散光膜，从而增强散光膜总的光透射率及其扩散性。

背景技术

一般来讲，LCD可以制造成小巧、超薄的，能够实现低能量的消耗和高清晰的图像品质，所以在各种移动图像显示设备或者固定图像显示设备的应用中得到了关注。然而，与其它平板显示器不同的是，在使用液晶显示器显示时，液晶本身是不发光的，需要附加发光单元增强显示屏的亮度。

就附加发光单元而言发光处理主要分为正照处理和背照处理。在正照处理中光源附在显示器的前表面或者前侧表面来照亮显示器的表面。然而，随着显示器的尺寸增大，实现从光源到显示器表面的均匀发散光技术是很困难的。进一步，不像下述提及的背照处理，当光天从前侧面传递出的时候，在显示器表面产生了反射光，显示器的前表面的设计受到了限制。

同时，背照处理是间接的提高显示屏的亮度方法，该方法是光源安装在显示器装置背面的背照单元，从光源引发的光穿过光导板传递到对边，然后反射到反光板，反光板可为金属沉积板或者不透明的白板，使光向前移动。所以，背照处理具有克服上述正照处理光发射技术问题的能力。为了提供清晰明亮的图像，在背照处理中，尽管有了布置大量光源到背照单元或者增强光源自身效率的方法，但由于背照单元产生的热量和消耗功率的增加，它们不情愿的经受着产品寿命的降低。尤其，就移动图像显示设备而言，其操作时间可以被缩短。从而，除了提供额外的光源外，需要增加LCD的强照明的其它技术手段。结果是，在均匀扩散、无损失情况下，具有允许光从灯源发出、经过扩散板或者光导板功能的散光膜的开发已被提出，用来作为适合增强背光单元的光效率的解决方案。因此，对散光膜高的总光透射率和光扩散性的全面研究在正实施。

就这一点而言，公开号为No.Hei.09-270104的日本专利申请公开一种用均匀分散散光材料于聚合橡胶的基板里的方法制备包含有树脂成层的散光树脂技术。公开号为No.Hei.11-164649的日本专利申请公开一种散光膜，由透明底层构成，其透明底层一面为细粗糙表面，另一面为电离发散固化树脂形成的散光层。这些传统技术不足在于：增加散光膜的光的透射率和扩散性的方法仅限于使用散光材料或者对散光表面进行特别处理。

发明内容

为避免上述问题，通过对散光膜的研究，发明人最终发现在散光膜基板的一表面上成层的散光层内可以形成有气孔，因此能够增加散光膜的光透射率和光扩散性。

本发明的目的在于提供一种带有气孔的散光膜，它能够提高总的光透射率及其扩散性。

本发明的另一目的在于提供一种散光膜，包括基板，在其一表面成层的带气孔的散光层和另在其另一表面成层的抗粘连层。

为实现上述目的，本发明带有气孔的散光膜提供有由合成树脂构成的基板；在基板一表面成层有带有气孔的散光层，在其另一表面成层有抗粘连层；其中所述气孔是在1-5Mpa的合成应用压力下、基板的移动速度为10-200m/min情况下，镀涂包含有散光树脂和含在散光树脂内的散光粒子的合成物的方法形成的。

散光层的厚度可以为0.2-500um，抗粘连层的厚度可为0.1-100um。

合成物可包含有重量份数为100的散光树脂和重量份数为0.1-100的散光粒子，散光粒子可选自丙烯酸树脂(acrylic resin)、聚氨酯(polyurethane)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚酰胺(polyamide)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)之一。

合成物可进一步包含有重量份数为0.01-10的发泡剂，所述发泡剂可以为有机发泡剂也可以为无机发泡剂，其中无机发泡剂可选择为带正离子的碳酸盐(carbonium carbonate)、偶氮酸铵(ammonium azoate)、硼氢化钠(sodium borohydride)，或者叠氮化合物(azides)；有机发泡剂可选自氯氟碳化合物(chlorofluorocarbons)、偶氮化合物(azo compounds)、酰肼化合物(hydrazide compounds)或者亚硝基化合物(nitroso compounds)之一；或其混合物。

附图说明

图1为本发明散光膜的剖面图。

具体实施方式

以下是对本发明的详细描述：

本发明是含有气孔7的散光薄膜1，由如下部分构成：由合成树脂构成的基板2；成层在基板2的一个表面上的散光层3；成层在基板2的另一个表面上的抗粘连层4；当包括散光树脂6和含在散光树脂6中的散光粒子5的合成物涂在基板的一个表面时，合成物的供给压力和基板的移动速度分别控制在1～5kgf/cm²和10～200m/min，以便生成气孔7。

本发明的基板2，从下组材料中选择一种作为优选，但本发明并不受此限：聚乙二醇对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate)，聚萘乙酯(polyethylenenaphthalate)，丙烯树脂(acrylic resin)，聚碳酸酯(polycarbonate)，聚苯乙烯(polystyrene)，聚烯烃(polyolefin)，醋酸纤维素(cellulose acetate)。

因为基板2的功能是传导从光源发出的光，所以构成它的合成树脂高的光的透射率是可能的，基板2的优选的成形厚度是10～500μm，最优选的是75～250μm。如果基板2的厚度小于10μm，构成散光层3的树脂合成物可能会导致卷曲现象的发生。另一方面，如果基板2的厚度大于500μm，液晶显视器的亮度会下降，不可能生产出轻薄液晶显视器的问题就会产生。

以控制好的合成物的供给压力和基板的移动速度，涂上散光树脂和含在散光树脂中的散光粒子的合成物，是散光层3中的气孔7的优选的形成方式。本实施例中，供给压力是1～5kgf/cm²，最优选的供给压力是2～4kgf/cm²，移动速度是10～200m/min，优选移动速度是15～100m/min。如果供给压力1kgf/cm²或者移动速度小于10m/min，在散光层中形成的气孔是不够的。另一方面，如果供给压力超过5kgf/cm²或者移动速度超过200m/min，构成散光层3的树脂很难应用。

此外，在气孔7的形成过程中使用的散光层合成物可能还包括无机泡沫剂，有机泡沫剂，或者一个它们的混和剂。无机泡沫剂的合适构成至少从下组中选择一个：阳碳碳酸盐，铵盐，钠硼氢化物，叠氮化物；有机泡沫剂适宜从下组氯氟碳化合物中选择至少一个：三氯氟甲烷(trichlorofluoromethane)，二氯氟甲烷(dichlorofluoromethane)等；偶氮的化合物包括偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile)，偶氮甲酰胺(azodicarbonamide)等；酰肼化合物(hydrazide compounds)包括甲苯磺酰肼(toluene sulfonylhydrazide)，4，4’-2氧-苯磺酰肼(4，4’-oxybis(benzenesulfonylhydrazide))，二芳香-基苯磺酸肼(arylbis(sulfonylhydrazide))芳基等；和亚硝基的化合物包括N，N’-二亚硝基五次甲基四胺(N，N’-dinitrosopentamethylenetetramine)等。以100份散光层成份的重量为基础，泡沫剂重量上的优选数量是0.01～10份，最合适是0.1～1份。如果泡沫剂重量少于0.01份，在散光层中生成的气孔是不够的。另一方面，如果数量超过10份，会生成过多的气孔，以至于具有要求的形状的气孔的形成受阻。

在本发明中，散光层3通过涂粘包括有散光树脂6和包含在散光树脂6中的散光粒子5的合成物来生成气孔。考虑到操作工具和实用性，散光树脂6优选的是由固化树脂构成，更优选是由热固性树脂构成。选自如下之一热固性树脂，但并不限于：尿素树脂，三聚氰胺树脂，苯酚树脂，环氧树脂，不饱和聚酯树脂，醇酸树脂，尿烷树脂，丙烯酸树脂，聚氨酯，氟树脂，硅树脂，聚酰胺酰亚胺。而且，散光树脂优选无色且透明，因为光必须从中穿过。除了上述树脂，光散树脂还可以包括：可塑剂，稳定剂，防降解剂，分散剂，或防泡剂，可在必要时加入到上面所提到的树脂中。

散光微粒5，包含从下组材料中选出至少一个：丙烯酸树脂，聚氨酯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚酰胺，聚甲基丙烯酸甲酯，并且优选是球形。而且，优选的散光微粒应该是无色且透明，使最大数量的光通过散光薄膜。散光粒子的直径是0.1～100μm，优选1～50μm。如果直径小于0.1μm，散光效果不明显。另一方面，如果直径大于100μm，构成散光层的树脂合成物很难应用，粒子可能会从成层的光散层上分离。

调整散光树脂6和散光粒子5的比率，使本发明的散光膜的光学特性是可控制的。特别是，要制造光透射率为85～95％的散光膜时，散光层3这样形成，以散光树脂6的重量的100份为基础，散光粒子5在重量份数上是0.1～1000份，10～500份是更合适的。如果散光粒子5在重量上少于0.1单位，散光效果就减少了。相反，如果总数超过了1000份，构成散光层3的树脂材料很难应用。

另外，散光层3的厚度是可以调整的，从而控制光的传输。特别是要制备透射率85～95％的散光膜时，散光层3的厚度应是0.2～500μm，散光层3的厚度更合适值是2～200μm。如果，散光层的厚度应用时少于0.2μm，它对散光膜的粘着力很低散光粒子可能会从成层的光散层中分离。相反，如果应用层厚度大于500μm，光传输总量不会高于84％，这样的散光板也做不成。

考虑到操作性和实用性，抗粘连层4中的抗粘连树脂8最好由固性树脂构成，更适宜的是由热固性性树脂构成。热固性树脂的例子包括但不限于：尿素树脂(urea resin)，三聚氰胺树脂(melamine resin)，苯酚树脂(phenol resin)，环氧树脂(epoxy resin)，不饱和聚酯树脂(unsaturated polyester resin)，醇酸树脂(alkyd resin)，尿烷树脂(urethane resin)，丙烯酸树脂(acrylic resin)，聚氨酯(polyurethane)，氟树脂(fluorine resin)，硅树脂(silicon resin)及聚酰胺酰亚胺(polyamideimide)。抗粘连树脂应该是无色透明的，因为光要从中传输。此外，抗粘连树脂可能还会包括可塑剂，稳定剂，防降解剂，分散剂，防泡剂，成泡剂，或上蜡剂。

用在抗粘连层4中的抗粘连粒子9包括从下组构成中选择的一个：丙烯酸树脂，聚氨酯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚酰胺，聚甲基丙烯酸甲酯，更合适是球形。为了提高通过散光膜的光的数量，抗粘连粒子优选应是无色和透明的，抗粘连粒子的直径是0.1～100μm，优选是1～50μm。如果抗粘连粒子的直径少于0.1μm，在加工过程中，阻止膜移动的堵塞现象就可能发生。另一方面，如果抗粘连粒子的直径超过100μm，构成抗粘连层的树脂构成很难应用，抗粘连粒子可能会从成层的抗粘连层分离。而且，抗粘连层4是这样形成的，以抗粘连树脂8的重量的100份为基础，所用的抗粘连粒子9的重量份数为0.01～500份，优选为0.1～100份。如果抗粘连粒子重量总数为少于0.01份，在加工过程中，阻止膜移动的堵塞现象就可能发生。另一方面，如果抗粘连粒子的重量总数为超过500份，构成抗粘连层4的树脂构成很难应用。

为了确保高的透光率和抗粘连功能，抗粘连层4的厚度可以控制。特别是要使透光率达到85～95％，抗粘连层4适用的厚度是0.1～100μm，优选是1～50μm。如果抗粘连层4适用的厚度少于0.1μm，它对基板的粘着力低，并且抗粘连粒子可能会从成层的抗粘连层上分离。另一方面，如果抗粘连层4厚度超过100μm，生产这种散光膜是不可能的。

另外，在用散光膜组装BLU的过程中，抗静电剂可能会增加或者应用到散光膜的抗粘连层上，以防止由于静电产生的杂质的进入。抗静电剂有如下的例子阳离子抗静电剂(cationic antistatic agent)，阴离子抗静电剂(anionic antistatic agent)，两性抗静电剂(amphoteric antistatic agent)，非离子抗静电剂(nonionic antistatic agent)，聚合体类型抗静电剂(polymer-type antistatic agent)等。优选为具有极好的抗静电性能的阳离子抗静电剂。阳离子抗静电剂从下组中选择季铵盐(quartemary ammoniumsalts)，吡啶盐(pyridinium salts)，伯胺、仲胺、叔胺(mono-，sec-，andtert-amino groups)。另外，阴离子抗静电剂从下组构成中选择磺酸盐(sulfonates)，硫酸酯(sulfate esters)，磷酸酯(phosphate esters)和磷酸酯(phosphonates)。在本发明中，要考虑抗静电性和耐热性，适当地选择抗静电剂。

可以依照下面的例子更好在理解本发明，具体实施例是用来说明而不可被解释成限制本发明。

实施例1

在高透明的聚酯膜的一个表面(XG533-100μm，来自Toray Saehan Inc.)散光层使用表1化学成份比例，在表1的处理条件下应用镀膜机(diecoater)，110℃干燥60秒，形成尺寸为30μm的散光层。

表1散光层成份和工艺条件

通过迈尔棒(Mayer bar)涂在散光膜的另一表面的抗粘连层合成成份比例如下表2所示，110℃干燥40秒，形成具有抗粘连层的散光膜。抗粘连层厚度为5μm。

表2抗粘连层成份

实施例2

根据如下表3中的合成成份比例的散光层，涂到高透明的聚酯膜的一个表面(XG533-100μm，来自Toray Saehan Inc.)，使用迈尔棒，然后在110℃下干燥60秒，形成具有厚度为5μm散光层的散光膜。

表3散光层成份

通过迈尔棒应用在散光膜的另一表面的抗粘连层合成成份比例见如下表4，110℃干燥40秒，形成具有厚度为5μm抗粘连层的散光膜。

表4抗粘连层成份

比较例1

散光层的合成成份比例如下表5所示，散光层涂到高透明的聚酯膜的一个表面(XG533-100μm，来自Toray Saehan Inc.)，使用迈尔棒后在110℃下干燥60秒，则形成具有厚度为30μm散光层的散光膜。

表5散光层成份

在散光膜的另一表面，抗粘连层合成成份比例见如下表6，使用迈尔棒后110℃干燥40秒，形成具有厚度为5μm抗粘连层的散光膜。

表6抗粘连层成份

实验例

1.总的光透射率和光扩散性的测量

实施例1～2、比较例1中的散光膜的光透射率和光扩散性的测定根据下列步骤。当550nm的光正交通过10cm×10cm尺寸、直立放置的散光膜样品时，采用自动数字光透程仪(automatic digital hazemeter)测量光量，该仪表选自电色工业株式会社(Nippon Denshoku Industries Co.，Ltd.)，光扩散性(haze)的计算采用如下式1：

式1

另外，总的光透射率的计算采用下式2：

式2

2.气孔率的测量

实施例1～2和比较例1生产的每一散光模的气孔率，比较例1的测量使用气孔测量设备通过测微法Micro Metrics的汞渗透处理。

结果由表7给出：

表7实施例1～2和比较例1的散光膜气孔率

	总的光透射率(％)	光扩散性(％)	气孔率(％)
	总的光透射率(％)	光扩散性(％)	气孔率(％)	实施例1	91	87	0.9
实施例2	93	89	1.3	实施例1	91	87	0.9
实施例2	93	89	1.3	比较例1	86	83	0

表7所示，实施例1～2具有气孔的散光膜的总的光透射率和光扩散性远远超过比较例1中无气孔的散光模。另外，实施例2散光膜的气孔率高于实施例1，光透射率和光扩散性也相应地有所增加，从而，光效也会随气孔率的增高而增加。

如上所述，本发明提供的有气孔的散光膜具有优越的总的光透射率和光扩散性。所以，本发明散光膜可以应用在TFT-LCD的背面照明单元上，用以在其整个显示器表面提供高清晰度的显示效果。

尽管本发明为描述目的公开了较佳实施例，但不脱离本发明权利要求保护范围和技艺精神的方案还可有多种形式的变化、添加及替换。

Claims

1.一种具有气孔的散光膜，其构成为：

包括由合成树脂构成的基板；

成层在所述基板表面的有气孔的散光层；且

成层在所述基板另一表面的抗粘连层；

其中所述气孔是在1-5Mpa的合成应用压力下、基板的移动速度为10-200m/min情况下，镀涂包含有散光树脂和含在散光树脂内的散光粒子的合成物的方法形成的。

2.按权利要求1所述具有气孔的散光膜，其中散光层厚度为0.2-500μm。

3.按权利要求1所述具有气孔的散光膜，其中粘连层厚度为0.1-100μm。

4.按权利要求1所述具有气孔的散光膜，按重量份数计其成份包括100份散光树脂，0.1-1000份散光粒子；散光粒子选自丙烯酸树脂，聚氨酯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

5.按权利要求1所述具有气孔的散光膜，其成份进一步包括0.01-10重量份数的发泡剂。

6.按权利要求5所述具有气孔的散光膜，其中所述发泡剂可以为无机发泡剂，选自带正离子的碳酸盐、偶氮酸铵、硼氢化钠或者叠氮化合物中的至少一种；有机发泡剂，选自氯氟碳化合物、偶氮化合物、酰肼化合物或者亚硝胺基化合物中的至少一种。