CN101285901A

CN101285901A - 一种光扩散板

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Publication number: CN101285901A
Application number: CNA2007100214621A
Authority: CN
Inventors: 张建林; 窦晓鸣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-15

Abstract

本发明涉及一种应用于液晶显示设备的光扩散板。其呈现至少由基板层与侧层组成的层状复合结构，侧层为两层，基板层夹于其内，所述的基板层是采用聚苯乙烯(PS)为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层都采用由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。通过采用聚苯乙烯(PS)为基材，可使扩散板有较高的光透过率。同时，聚苯乙烯的吸水率小，受环境湿度变化而产生形变的影响较小，可使扩散板有较好的尺寸稳定性。通过这样的结构不仅使光扩散板具有良好的光通透性和光分布均匀性，同时使扩散板有较好的尺寸稳定性，减小板材受紫外线照射引起的黄化，使用寿命长大大的降低了生产制造成本。

Description

一种光扩散板

技术领域

本发明涉及一种光扩散板，特别是一种应用于液晶显示设备的光扩散板，属于高分子材料技术领域。

背景技术

液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)器件本身是不发光的显示装置，若非反射式的应用方式，则需要配置背光源方可实现显示的功能。

背光模组可分为侧光式和直下式两种设计。侧光式在液晶屏的单侧或多侧设置光源，通过导光板将光线引导、散射成为可照明液晶屏的面光源，并可通过扩散板使照明更为均匀。侧光式设计较适合中小尺寸的液晶显示器，而对于大尺寸液晶显示器(以及液晶电视)，侧光式设计的光利用率较低并且可容纳的光源数目受限制，无法满足大尺寸液晶显示器的亮度要求。

直下式设计不使用导光板，而是直接在液晶屏的背面设置多个光源。光源主要有冷阴极管(CCFL)、发光二极管(LED)和电致发光器件(ELD)。无论是哪一种光源，目前的成熟技术所能提供的都是点光源或线光源，需要多个共同使用以照明液晶屏。为了消除明暗相间的光源痕迹，需要使光源发出的光通过扩散板以形成均匀的面光源。制作扩散板时，不仅有均匀性的要求，扩散板的通透性(透过率)对于液晶显示器的亮度也是至关重要的。除此之外，光源中的紫外线引起扩散板的黄化现象和寿命下降、光源热量使得扩散板热形变等，都是需要考虑的。

已有的技术，诸如中国专利公开号CN1402083A名称为“扩散板及其制造方法”所公开的扩散板，是由透明基板(例如压克力板、聚碳酸酯PC板或玻璃等)和液态扩散膜通过涂布且经聚合反应结合而成双层复合结构的扩散板。显然，这种已有的扩散板，由于所说基板不具备或很少具备光扩散作用，而光靠扩散膜的一次光扩散，再加上由于其采取的是涂布生产方法，扩散膜表面的平直度和扩散膜与基板的平行度都较差，因而这种已有扩散板的光雾度和光辉度等光学效应比较差，对光的扩散质量是不够理想的，对紫外线引起扩散板的黄化现象和寿命下降也没有有效的应对措施。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种一种光扩散板。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种光扩散板，其中：呈现至少由基板层与侧层组成的层状复合结构，侧层为两层，基板层夹于其内，所述的基板层是采用聚苯乙烯为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层使用含聚酯的透明基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

上述的，一种光扩散板，其中：所述的光扩散板的厚度范围是0.5mm-3mm，所述侧层的单层厚度为0.04mm-0.06mm。

进一步地，一种光扩散板，其中：所述侧层是由聚甲基丙烯酸甲酯为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

更进一步地，一种光扩散板，其中：所述基板层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-5％，其余量为基材；所述侧层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-5％，紫外线吸收剂的重量含量为0.1％-0.3％，其余量为基材。

更进一步地，一种光扩散板，其中：现至少由基板层与侧层组成的层状复合结构，侧层为两层，基板层夹于其内，所述的基板层是采用聚苯乙烯(PS)为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层都采用聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物(MS)为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

更进一步地，一种光扩散板，其中：所述侧层是由聚碳酸酯为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

更进一步地，一种光扩散板，其中：所述基板层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，其余量为基材；所述侧层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，紫外线吸收剂的重量含量为0.1％-0.2％，其余量为基材。

更进一步地，一种光扩散板，其中：所述侧层是由聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

再进一步地，一种光扩散板，其中：所述基板层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，其余量为基材；所述侧层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，紫外线吸收剂的重量含量为0.1％-0.2％，其余量为基材。

本发明提供了一种光扩散板，在有效保证具有良好的光通透性(透过率)和均匀性的前提下，使扩散板有较强的抗紫外线能力，良好的尺寸稳定性和较长的使用寿命。其采用多层复合结构，即由两个外侧层和夹在这两个外侧层之间的一个基板层复合而成，基板层以及外侧层的基材和光扩散剂都是透明的材料，由于折射率不同而使经过的光线发生折射、散射和反射，将光线的分布均匀化。因为基板层和外侧层都是含有光扩散剂的共混层，所以本发明的结构与在透明基板上涂布扩散膜的结构相比，可获得更好的光分布均匀性。通过采用聚苯乙烯(PS)为基材，可使扩散板有较高的光透过率。同时，聚苯乙烯的吸水率小，受环境湿度变化而产生形变的影响较小，可使扩散板有较好的尺寸稳定性。两个外侧层中含有紫外线吸收剂，使扩散板有更好的抗紫外能力，减小板材受紫外线照射引起的黄化，使用寿命长大大的降低了生产制造成本。本发明实施效果好，为本领域的技术进步拓展了空间。

附图说明

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，

图1是本发明光扩散板的结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：

序号	指代	序号	指代
序号	指代	序号	指代	1	基板层	2a、2b	侧层

具体实施方式

〖实施例一〗

如图1所示的一种光扩散板，其呈现至少由基板层1与侧层2a、2b组成的层状复合结构，侧层2a、2b为两层，基板层1夹于其内，所述的基板层1是采用聚苯乙烯(PS)为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层2a、2b都采用由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。并且，所述的光扩散板的厚度范围是0.5mm-3mm，侧层2a、2b的厚度都为0.04mm-0.06mm。

通过上述给出的本发明一种光扩散板的第一种技术方案可知，通过采用具有良好的光通透性聚苯乙烯(PS)为基板层1的基材，可使扩散板有较高的光透过率。同时，聚苯乙烯的吸水率小，受环境湿度变化而产生形变的影响较小，可使扩散板有较好的尺寸稳定性。再者，两个侧层2a、2b的基材都是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的耐热性比聚苯乙烯(PS)更好，受环境温度的影响较小，有利于保持扩散板尺寸的稳定。并且，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有较好的抗紫外线的能力，加以在两个侧层2a、2b中添加的苯并三唑类紫外线吸收剂减小了板材受紫外线照射引起的黄化，能够延长扩散板的寿命。通过在基板层1以及侧层2a、2b中都参有光扩散剂，使得通过扩散板出射的光有更好的分布均匀性。

〖实施例二〗

如图1所示的一种光扩散板，其呈现至少由基板层1与侧层2a、2b组成的层状复合结构，侧层2a、2b为两层，基板层1夹于其内，所述的基板层1是采用聚苯乙烯(PS)为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层2a、2b都采用由聚碳酸酯(PC)为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。为了实现最优化的使用效果，光扩散板的厚度范围是0.5mm-3mm，侧层2a、2b的厚度都为0.04mm-0.06mm。

通过上述给出的本发明一种光扩散板的第二种技术方案可知，通过采用聚苯乙烯(PS)作为基板层1的基材，其较小的吸水率减小了板材受环境湿度影响而产生变形的几率。两个侧层2a、2b的基材是聚碳酸酯(PC)，它具有较高的热变形温度，受环境温度影响小，有利于保持扩散板尺寸的稳定。同时，通过在两个侧层2a、2b中添加的苯并三唑类紫外线吸收剂减小了板材受紫外线照射引起的黄化影响，能够延长扩散板的寿命。再者，通过在基板层1以及侧层2a、2b中都参有光扩散剂，使得通过扩散板出射的光有更好的分布均匀性。

〖实施例三〗

如图1所示的一种光扩散板，其呈现至少由基板层1与侧层2a、2b组成的层状复合结构，侧层2a、2b为两层，基板层1夹于其内，所述的基板层1是采用聚苯乙烯(PS)为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层2a、2b都采用聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物(MS)为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。为了实现层状复合结构的最佳结合，光扩散板的厚度范围是0.5mm-3mm，侧层2a、2b的厚度都为0.04mm-0.06mm。

通过上述给出的本发明一种光扩散板的第三种技术方案可知，通过采用基板层1的基材是聚苯乙烯(PS)，其所具有的较低的吸水率可使扩散板有良好的防吸水变形的能力。两侧层2a、2b的基材是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和苯乙烯共聚物(MS)，它具有较高的热稳定性和很小的吸水率，有利于扩散板尺寸的稳定性。同时，聚苯乙烯(PS)的比重比聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)都小，使原材料的成本能够大大的降低。

本光扩散板的生产方法的具体实施方式采用塑料挤出成型机为主要生产设备，依次按照以下步骤进行：

备料：按照基板层1、侧层2a、2b所用材料，分别按其重量百分组成称重、拌和、除湿，在基板层1所用共混材料中各组分的重量百分组成是，光扩散剂为0.5％-5％，其余量为基材；侧层2a、2b所用共混材料中各组分的重量百分组成是：光扩散剂为0.5％-5％，紫外线吸收剂为0.1％-0.3％，其余量为基材。

加热塑化：将基板层1所用共混材料挤出成型机并加热塑化成粘流态，随后将侧层2a、2b所用的共混材料挤出成型机并加热塑化成粘流态。

共挤：将经加热塑化成粘流态的基板层1所用共混材料和侧层2a、2b所用共混材料同时导入，将其与主塑料挤出成型机配置的复合层分配器，由主塑料挤出成型机将基板层1及外夹的两个侧层2a、2b共挤复合成一体的制品。

后整理：将共挤复合成一体的制品经辊压定型、覆保护膜后，再切割成制成品。

为了增加产品的合格率，所说的共挤和定型、覆保护膜工序，在封闭的100000级净化区内进行的。光扩散剂呈球形或半球形颗粒状。

当然在光扩散板的制造过程中，针对实施例二，基板层1所用共混材料中光扩散剂重量百分组成为0.5％-4％，基材为余量；侧层2a、2b中所含0.5％-4％，紫外线吸收剂为0.1％-0.2％，其余量为基材。

或者，在光扩散板的制造过程中，针对实施例三，基板层1所用共混材料中光扩散剂重量百分组成为0.5％-4％，基材为余量；侧层2a、2b中所含0.5％-4％，紫外线吸收剂为0.1％-0.2％，其余量为基材。

由以上所给出的本发明的三种技术方案可见，在有效保证具有良好的光通透性(透过率)和均匀性的前提下，使扩散板有较强的抗紫外线能力，良好的尺寸稳定性和较长的使用寿命。其采用多层复合结构，即由两个外侧层和夹在这两个外侧层之间的一个基板层复合而成，基板层以及外侧层的基材和光扩散剂都是透明的材料，由于折射率不同而使经过的光线发生折射、散射和反射，将光线的分布均匀化。因为基板层和外侧层都是含有光扩散剂的共混层，所以本发明的结构与在透明基板上涂布扩散膜的结构相比，可获得更好的光分布均匀性。通过采用聚苯乙烯(PS)为基材，可使扩散板有较高的光透过率。同时，聚苯乙烯的吸水率小，受环境湿度变化而产生形变的影响较小，可使扩散板有较好的尺寸稳定性。两个外侧层中含有紫外线吸收剂，使扩散板有更好的抗紫外能力，减小板材受紫外线照射引起的黄化，使用寿命长大大的降低了生产制造成本。本发明实施效果好，为本领域的技术进步拓展了空间。

Claims

1、一种光扩散板，其特征在于：呈现至少由基板层与侧层组成的层状复合结构，侧层为两层，基板层夹于其内，所述的基板层是采用聚苯乙烯为基材并与光扩散剂组成的共混层，侧层使用含聚酯的透明基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

2、根据权利要求1所述的一种光扩散板，其特征在于：所述的光扩散板的厚度范围是0.5mm-3mm，所述侧层的单层厚度为0.04mm-0.06mm。

3、根据权利要求1或2所述的一种光扩散板，其特征在于：所述侧层是由聚甲基丙烯酸甲酯为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

4、根据权利要求3所述的一种光扩散板，其特征在于：所述基板层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-5％，其余量为基材；所述侧层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-5％，紫外线吸收剂的重量含量为0.1％-0.3％，其余量为基材。

5、根据权利要求1或2所述的一种光扩散板，其特征在于：所述侧层是由聚碳酸酯为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

6、根据权利要求5所述的一种光扩散板，其特征在于：所述基板层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，其余量为基材；所述侧层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，紫外线吸收剂的重量含量为0.1％-0.2％，其余量为基材。

7、根据权利要求1或2所述的一种光扩散板，其特征在于：所述侧层是由聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物为基材与光扩散剂以及苯并三唑类紫外线吸收剂组成的共混层。

8、根据权利要求7所述的一种光扩散板，其特征在于：所述基板层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，其余量为基材；所述侧层当中，光扩散剂的重量含量为0.5％-4％，紫外线吸收剂的重量含量为0.1％-0.2％，其余量为基材。