CN102754018A - 背光单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种背光单元。在本发明中，所述背光单元是通过将混合有光散射粒子的压敏粘合剂粘附于具有光发射器的基板上而构成的。所述压敏粘合剂即使在例如高温或高温高湿的苛刻条件下也不产生松动、剥离和卷曲，以及不引起例如黄化或白化的现象。因此，本发明可以提供具有高亮度和优异的发光均匀性、克服由于光发射器造成的台阶高度并且具有较薄厚度的背光单元，本发明还有利于应用于挠性装置。

Description

背光单元
技术领域
本发明涉及一种背光单元。
背景技术
背光单元(BLU)是显示装置中包括的光源装置。例如，液晶本身不发光，所以液晶显示器(LCD)中的液晶屏通过以液晶的后视镜反射前入射光来显示，或者通过在后背光单元处产生光来显示。
背光单元与显示装置的亮度和消耗功率等直接有关。正在进行能够改善背光单元的性能的导光板、扩散片或扩散板等的设计，例如冷阴极管或发光二极管(LED)的光发射器的形状或配置的设计，或者利用低功率发光的研究等。另外，也已试图通过将光学装置例如扩散板或回射板设置在光源或导光板的上部以改善亮度。
发明内容
技术问题
本发明意在提供一种背光单元。
技术方案
本发明涉及一种背光单元，该背光单元具有：基板，在该基板的上部存在有光发射器；和压敏粘合剂垫，该压敏粘合剂垫粘附于所述基板的上部并包括压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层是包含单体或聚合物组分和包含光散射粒子的压敏粘合剂组合物的硬化物。
下文详细说明本发明的背光单元。
所述背光单元可以用作例如液晶显示器的显示装置的光源，并且在一个方面中，所述背光单元可以是直下式背光单元(direct type backlight unit)。
图1是图示表示根据一个方面的所述背光单元(1)的横截面图。如图1所示，背光单元(1)可以包括基板(10)和设置于所述基板(10)上的光发射器(20)。
此处，基板和存在于该基板的上部的光发射器，二者均为所述背光单元中所包括的，不特别限于任何具体种类。在一个方面中，所述基板可以是印刷电路板(PCB)，存在于该基板的上部的光发射器可以是光发射装置(LED)。上述LED可以以预定图案设置在PCB上。此处，不特别限制基板和光发射器的任何具体种类和设计。在本领域中以不同方式公开了能够用于背光单元中的基板和光发射器的结构、设计方法和原材料，所有这些情况均可以应用于所述背光单元。
所述背光单元包括粘附于所述基板的上部的压敏粘合剂垫，该压敏粘合剂垫包括压敏粘合剂层。此处，所述压敏粘合剂垫可以由所述压敏粘合剂层的单层组成，如果合适，所述压敏粘合剂垫包括形成于所述压敏粘合剂层的一面或两面上的其它光学膜或剥离膜。优选地，此处所述压敏粘合剂层表面粘附于所述基板的上部。此处，术语“表面粘附于所述基板的上部的压敏粘合剂层”是指所述基板中的层，在该基板的上部有光发射器，所述压敏粘合剂层粘附于所述基板和光发射器的整个表面，使得在所述基板和光发射器与压敏粘合剂层之间基本上没有空气间隙。图1表示压敏粘合剂垫(30)表面粘附于基板(10)的结构的一个情况，压敏粘合剂垫(30)具有包括光散射粒子(32)的压敏粘合剂层(31)，基板(10)的上部有光发射器(20)。
此处，所述粘附于基板的上部的压敏粘合剂层包含光散射粒子。此处，所述光散射粒子是指这样的粒子，它们具有与所述压敏粘合剂不同的折射率，使得这些光散射粒子可以起到使从光发射器发出的入射光散射的作用。另外，所述压敏粘合剂是一种粘合剂材料，并且在保持半固态下表现出粘弹特性，而粘合剂一般在粘附之后由液相转变成固相。通过压敏粘合剂的所述特性，所述压敏粘合剂垫可以有效粘附于基板，有效克服由于光发射器造成的台阶高度(step height)。另外，即使在例如高温或高温高湿的苛刻条件下，所述压敏粘合剂垫也不产生卷曲、松动和剥离等。压敏粘合剂的引入对于构成挠性装置也是有效的。另外，所述光散射粒子使所述压敏粘合剂垫散射从光发射器发出的光，所以可以具体实现均匀且薄的表面光源。此外，所述压敏粘合剂垫可以减少所述光发射器的亮点，并且可以抑制已成为常见问题的由于空气层而引起的光损失。
压敏粘合剂垫中的所述压敏粘合剂层可以通过固化压敏粘合剂组合物来形成，所述压敏粘合剂组合物包含：单体或聚合物组分；和光散射粒子。此处，压敏粘合剂组合物的固化是指利用干燥、加热、熟化(ageing)和/或光照等通过例如交联和/或聚合的过程使所述压敏粘合剂组合物转变成压敏粘合剂的过程。另外，所述单体或聚合物是通过如上的固化过程形成压敏粘合剂中的基质的组分。此外，术语“聚合物”是两种或更多种单体经聚合的化合物的通称，并且也包括，例如，通常称作低聚物的组分。在制备压敏粘合剂的领域中，已知各种用于制备压敏粘合剂组合物的单体或聚合物组分，这些组分可以用于本发明中而无任何限制。
当压敏粘合剂组合物是，例如，热固型组合物时，所述单体或聚合物组分可以包含具有可交联官能团的丙烯酸类聚合物。此处，可用的聚合物的具体种类没有特别限制，可以使用通常用作压敏粘合剂树脂的聚合物，例如包含(甲基)丙烯酸烷基酯和可共聚单体的丙烯酸类聚合物，所述可共聚单体能够以聚合形式对聚合物的侧链或末端提供可交联官能团。(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例子可以包括具有1～14个碳原子烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸乙基己酯。另外，分子中同时具有可共聚官能团(例如烯双键)和可交联官能团(例如羟基、羧基、环氧基、异氰酸酯基或酰胺基)的单体可以用作所述可共聚单体，其中这些单体在本领域中是广为人知的。
在具有上述可交联官能团的丙烯酸类聚合物中包括的各单体的重量比没有特别限制，并且可以考虑所需压敏粘合剂的初始粘合强度、结合强度和内聚引力来控制。另外，除了上述提到的这些单体，所述丙烯酸类聚合物可以任选以聚合形式包含各种可共聚单体。所述聚合物可以通过本领域常见的聚合方法来制备，例如溶液聚合法、光聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法或乳液聚合法。
所述热固型压敏粘合剂组合物连同上述丙烯酸类聚合物一起可以还包含，能够使所述聚合物交联的多官能交联剂。此处，可用的具体交联剂不特别限于任何种类，例如，可以使用已知的交联剂，比如异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮杂环丙烷交联剂和金属螯合物交联剂。另外，在组合物中所述交联剂的比例没有特别限制，且可以考虑所需内聚引力等而适当地控制。
所述压敏粘合剂组合物也可以配制成光固化型压敏粘合剂组合物。此处，术语“光固化型压敏粘合剂组合物”是指通过由光照(即，电磁波照射)引起的任何固化过程转化成压敏粘合剂的组合物。所述电磁波用作例如IR、UV、X-射线、γ-射线或α-粒子束、质子束、中子束和电子束的粒子束的通称。
当所述压敏粘合剂组合物配制成光固化型时，所述单体或聚合物组分可以包含光固化低聚物和活性稀释单体。上述光固化低聚物的例子可以包括本领域中用于制备光固化压敏粘合剂组合物(例如UV固化组合物)的所有低聚物组分。例如，所述低聚物可以包括由分子中具有至少两个异氰酸酯基的多异氰酸酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯反应而制得的聚氨酯丙烯酸酯(urethaneacrylate)；由聚酯多元醇和(甲基)丙烯酸的脱水和缩合而制得的酯丙烯酸酯；通过使酯聚氨酯树脂(ester urethane resin)与丙烯酸羟烷基酯反应而制得的酯聚氨酯丙烯酸酯，所述酯聚氨酯树脂是由聚酯多元醇和多异氰酸酯的反应制得的；酯丙烯酸酯，例如聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯；通过使醚聚氨酯树脂与(甲基)丙烯酸羟烷基酯反应而制得的醚聚氨酯丙烯酸酯，所述醚聚氨酯树脂是由聚醚多元醇和多异氰酸酯的反应制得的；或由环氧树脂和(甲基)丙烯酸的加成反应制得的环氧丙烯酸酯，等等，但不限于这些。
只要与所述低聚物一起被包含的活性稀释单体在分子结构中具有例如(甲基)丙烯酰基的活性官能团，则可以使用该活性稀释单体而无特别限制。这样的单体可以控制所述组合物的粘度并体现固化之后的粘合强度。此种单体可以包括(甲基)丙烯酸烷基酯；含有羟基的单体，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯或(甲基)丙烯酸羟丁酯；含有羧基的单体，例如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸β-羧乙酯；含有烷氧基的单体，例如(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯；含有芳基的单体，例如(甲基)丙烯酸苄酯或(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯；含有杂环残基的单体，例如(甲基)丙烯酸四氢糠酯或(甲基)丙烯酰吗啉；或多官能丙烯酸酯，但不限于此。
所述低聚物和所述活性稀释单体的具体种类或组合比例没有特别限制，并且可以考虑所需组合物的粘度和希望在固化之后体现的粘合性能来适当地选择。
如上所述，所述压敏粘合剂组合物可以配制成热固化型或光固化型，优选光固化型。当所述压敏粘合剂组合物配制成光固化型时，如上所述，所述单体或聚合物组分可以是包含光固化低聚物和稀释单体的类型，且优选是光固化浆料。此处，所述光固化浆料可以是包含(甲基)丙烯酸烷基酯和亲水性单体的单体混合物，或者是上述单体混合物的部分聚合产物。
此处，所述单体混合物中包含的(甲基)丙烯酸烷基酯不特别限于任何种类，例如，考虑到所述压敏粘合剂的内聚引力和玻璃化转变温度，可以使用具有1～14个碳原子的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。这种单体的例子可以包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯等，并且可以使用上述一种或至少两种的组合。
另外，所述单体混合物中包含的亲水性单体是在分子中具有极性官能团的单体，该单体可以抑制压敏粘合剂的白化现象以更有效地应用于光学用途。
只要亲水性单体在分子具有极性官能团，就可以使用该亲水性单体而无特别限制，但优选使用由下面化学式1、2或3表示的单体。
[化学式1]
Figure BDA00001855856700051
[化学式2]
Figure BDA00001855856700052
[化学式3]
Figure BDA00001855856700061
其中，R表示氢或烷基，R1表示氢或-A3-C(=O)-OH，R2表示-A4-OH，R3表示烷基，A1～A4各自独立地表示亚烷基。
在化学式1～3中，R可以优选是氢或含有1～4个碳原子的烷基，且更优选是氢或甲基。
另外，在上述化学式1～3的R1～R3和A1～A4中，烷基可以是含有1～20个碳原子、1～16个碳原子、1～12个碳原子、1～8个碳原子或1～4个碳原子的直链或支链烷基，亚烷基可以是含有1～20个碳原子、1～16个碳原子、1～12个碳原子、1～8个碳原子或1～4个碳原子的直链、支链或环状亚烷基。
而且，在上述化学式1～3中，烷基或亚烷基也可以任选被化学领域中已知的常规取代基取代，例如，卤素原子、羟基、羧基、硫醇基、烷氧基、烷基、链烯基或炔基等。
另外，在化学式1的化合物中，R1可以优选表示氢或(CH2)m-C(=O)-OH，其中m是1～4的整数。化学式1的化合物的具体例子可以包括(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸β-羧乙酯等，但不限于此。
并且，在化学式2的化合物中，R2可以优选表示氢或(CH2)m-C(=O)-OH，其中n是1～4的整数。化学式2的化合物的具体例子可以包括(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羧丁酯等，但不限于此。
另外，在化学式3的化合物中，R3可以是含有1～4个碳原子的烷基，且A1和A2可以各自独立地是含有1～4个碳原子的亚烷基。这种化合物的具体例子可以包括(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯，但不限于此。
在所述光固化浆料中的单体混合物可以包含50～99.9重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯和0.1～50重量份的亲水性单体，且优选包含60～95重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯和5～40重量份的亲水性单体。在所述单体混合物中的亲水单体的重量比可以考虑抑制压敏粘合剂中白化的效果、处理性能、工艺效率和储存稳定性等来控制。如果化学式1的单体具有太高的重量比，则担心在过程中产生热，以致于工艺效率将降低。如果化学式2的单体具有太高的重量比，则担心压敏粘合剂的储存稳定性将降低。如果化学式3的单体具有太高的重量比，则担心压敏粘合剂软化太多，以致于处理性能将降低。同时，如果化学式1～3的单体具有太低的重量比，则担心压敏粘合剂的白化将得不到有效抑制。因此，必需考虑这些因素来控制所述单体的重量比。除非另有定义，否则说明书中的单位“重量份”是指重量比。
在一个方面中，为了满足压敏粘合剂所需的物理性能，抑制白化现象并确保耐久性，还可以对所述光固化浆料的组成进行控制。
也就是说，在一个方面中，所述浆料可以是包含(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸或下面化学式4的单体；和由下面化学式5、上述化学式2或3表示的亲水性单体的单体混合物，或者可以是上述单体混合物的部分聚合产物。
[化学式4]
Figure BDA00001855856700071
[化学式5]
Figure BDA00001855856700072
其中，R表示氢或烷基，R4表示来源于脂族饱和烃环状化合物的单价残基，R5表示-A5-C(=O)-OH，A5表示亚烷基。
在上述化学式4和5中，R可以优选是氢或含有1～4个碳原子的烷基，且更优选是氢或甲基。
另外，在上述化学式4和5中，A5可以是含有1～20个碳原子、1～16个碳原子、1～12个碳原子、1～8个碳原子或1～4个碳原子的直链、支链或环状亚烷基。
而且，在上述化学式4和5中，烷基或亚烷基可以任选被化学领域中已知的常规取代基取代，例如，卤素原子、羟基、羧基、硫醇基、烷氧基、烷基、链烯基或炔基等。
另外，在化学式4中的化合物中，R4可以是来源于脂族饱和烃环状化合物的单价残基，优选含有3～20个碳原子，更优选含有6～15个碳原子。这种化学式4的化合物例子可以包括(甲基)丙烯酸异冰片酯等，但不限于此。
此外，在化学式5中的化合物中，R5可以优选是–(CH2)m-C(=O)-OH，其中m是1～4的整数。化学式5化合物的例子可以包括(甲基)丙烯酸β-羧乙酯等，但不限于此。
另外，上述化学式2和3的具体例子与如上所述的相同。
示例性的所述单体混合物可以包含50～99.9重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯；5～40重量份的(甲基)丙烯酸或化学式4的单体；和0.1～40重量份的所述亲水性单体，并且优选地，所述单体混合物可以包含60～95重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯；10～30重量份的(甲基)丙烯酸或化学式4的单体；和5～30重量份所述亲水性单体。在上述组合物中，(甲基)丙烯酸或化学式4的单体主要起到确保压敏粘合剂的耐久性的作用，当其重量比太低时，担心确保耐久性的效果将轻微。另外，如果(甲基)丙烯酸的重量比过度增加，则担心大量产生热，以致于工艺效率将降低。如果化学式4的单体的重量比过度增加，则担心压敏粘合剂的粘合性将降低。因此，可以考虑这些因素来控制重量比。
当所述压敏粘合剂组合物包含上述单体混合物的部分聚合产物作为所述浆料时，单体混合物的聚合率或单体的转化率没有特别限制。例如，所述聚合率或转化率可以考虑工艺效率或所需粘合性能来进行控制。
此处，所述单体或聚合物组分，或者包含该单体或聚合物组分的压敏粘合剂组合物的粘度在25℃下可以为约1,000～8,000cps，优选为约1,000～6,000cps，更优选为约1,500～4,000cps，且最优选为2,000～3,500cps。单体或聚合物组分的粘度可以控制在确保工艺效率和有效保持压敏粘合剂的物理性能(例如粘合性能)的范围内。控制如上的单体或聚合物组分或压敏粘合剂组合物的粘度的方法没有特别限制。例如，当所述组合物是上述光固化型时，可以采用控制聚合物的固体含量或分子量或用溶剂控制稀释比的方法。当所述组合物包含光固化低聚物和活性稀释单体时，可以采用控制低聚物和/或单体的种类或配比的方法。当使用单体混合物或其部分聚合产物时，可以采用控制单体的重量比或聚合率的方法。
所述压敏粘合剂组合物包括光散射粒子。如上所述，术语“光散射粒子”是指这样的粒子，它们可以具有与所述压敏粘合剂不同的折射率，以对该压敏粘合剂提供能够使光扩散或散射的特性。与所述光散射粒子的折射率有关的压敏粘合剂是指固化除所述光散射粒子之外的压敏粘合剂组合物而形成的压敏粘合剂。具体地，所述光散射粒子可以与所述压敏粘合剂的折射率相差0.05～1.0，优选0.05～0.6，且更优选0.05～0.4。另外，所述光散射粒子可以具有上述关系和比所述压敏粘合剂更高的折射率。如果所述折射率之差小于0.05，则担心使光扩散或散射的效果将轻微。如果所述折射率之差超过0.6，则担心所述压敏粘合剂的总透光率降低，以致于用于光学用途会有困难。
只要所述光散射粒子具有与组合物中的其它组分良好的相容性，并且具有分散性和起到上述作用，则它们的具体种类没有特别限制。另外，所述粒子的形状可以是任何形状，例如球形、多面体或无定形，且优选是球形。此处，所述球形包括基本或近似球形以及几何上完美的球形。
所述光散射粒子的具体例子可以包括来源于有机材料的粒子，例如丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、环氧树脂或有机硅树脂；或来源于无机材料的粒子，例如二氧化硅、二氧化钛(TiO2)、氟化镁(MgF2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)或玻璃等，但不限于此。此处，丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂或聚氨酯树脂等可以以交联状态或非交联状态形成所述粒子。作为所述光散射粒子，可以使用苯并胍胺-甲醛缩合物(EPOSTAR M30:折射率1.66)、三聚氰胺-甲醛缩合物(EPOSTAR,折射率1.66)、由Nippon Shokubai Co.,Ltd生产的交联聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methylmethacrylate))产品(EPOSTAR MX,折射率1.49)、交联聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methacrylic acid methyl))(MBX,折射率1.49)、由SekisuiChemical Co.,Ltd.生产的交联聚苯乙烯(SBX,折射率1.59)、由Toshiba SiliconeCo.,Ltd.生产的有机硅树脂(toss pearl,折射率1.43)、由Toray Industries,Inc.生产的环氧树脂(Toray pearl，折射率1.59)、由Soken Chemical&EngineeringCo.,Ltd.生产的聚苯乙烯树脂珠粒(KSR-3，折射率1.59)、由Ganz生产的聚苯乙烯树脂珠粒(GS-0459S-6,折射率1.59)或由Sunjin Chemical Co.Ltd.生产的聚苯乙烯树脂珠粒(HR-59-40,折射率1.59)等，但不限于此。
所述光散射粒子的平均粒径可以为约1,000～30,000nm，优选为约1,000～20,000nm，更优选为约1,000～10,000nm，且最优选为约1,000～6,000nm。如果光散射粒子的尺寸太小，则担心使光散射或扩散的效果将降低。如果光散射粒子的尺寸太大，则担心粘合性将降低。
所述压敏粘合剂组合物中的光散射粒子的重量比可以考虑所需光散射性或光扩散性而加以改变在，但无特别限制。例如，相对于100重量份的所述单体或聚合物组分，所述粒子可以在0.01～50重量份、0.05～50重量份、0.05～20重量份或0.05～10重量份的范围。如果光散射粒子的重量比太低，则担心使光散射或扩散的效果将降低。如果光散射粒子的重量比太高，则担心粘合性将降低。因此，所述重量比可以考虑这个因素来控制。
另外，所述压敏粘合剂组合物可以还包含染料。在所述压敏粘合剂中可以适当地包含染料，以控制该压敏粘合剂的颜色和有效抑制将产生的白化或黄化现象。所述染料没有特别限于任何具体种类，并且可以使用在着色中所用的常见有机染料，例如，塑性材料。例如，可以使用亚硝基染料、硝基染料、偶氮染料、三苯基甲烷染料、邻苯二甲酸酐染料、靛蓝染料或蒽醌染料等，并且优选地，可以使用蒽醌染料作为蓝色染料。能够适合用于本发明中的染料的例子可以包括由LANXESS生产的MACROLEX系列等，但不限于此。
此处，染料的添加量没有特别限制，该添加量可以考虑例如所述压敏粘合剂垫的颜色而适当地选择。例如，在所述组合物中，所述染料组分的含量可以为0.001～10ppm，优选为0.05～6ppm，由此该染料通过有效控制压敏粘合剂的颜色而可以防止亮度降低等。
所述压敏粘合剂组合物连同上述组分可以任选包含多官能丙烯酸酯。尤其是，当所述单体或聚合物组分是上述光固化浆料时，所述组合物可以优选包含多官能丙烯酸酯，但不限于此。多种多官能丙烯酸酯均可以使用，例如，双官能丙烯酸酯，例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、烯丙基化环己基二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的六氢邻二甲酸二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金刚烷二(甲基)丙烯酸酯或9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴；三官能丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯；四官能丙烯酸酯，例如二甘油四(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；五官能丙烯酸酯，例如丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；和六官能丙烯酸酯，例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如异氰酸酯单体和三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反应产物)，但不限于此。
相对于100重量份的所述单体或聚合物组分，所述多官能丙烯酸酯的含量可以为0.05～50重量份，该含量可以考虑工艺效率或压敏粘合剂垫的物理性能来改变。
当所述压敏粘合剂组合物配制成光固化型时，该组合物可以还包含光引发剂，并且聚合度可以依据所述组分的量加以控制。只要光引发剂可以通过光照等引发聚合反应，任何光引发剂均可以使用。例如，所述光引发剂可以包括α-羟基酮化合物(例如IRGACURE 184,IRGACURE 500,IRGACURE2959,DAROCUR 1173;由Ciba Specialty Chemicals生产)；苯甲酰甲酸酯化合物(例如IRGACURE 754,DAROCUR MBF;由Ciba Specialty Chemicals生产)；苄基二甲基缩酮化合物(例如IRGACURE 651;由Ciba Specialty Chemicals生产);α-氨基酮化合物(例如IRGACURE 369,IRGACURE 907,IRGACURE 1300;由Ciba Specialty Chemicals生产)；单酰基膦化合物(MAPO)(例如DAROCURTPO;由Ciba Specialty Chemicals生产)；双酰基膦化合物(BAPO)(例如IRGACURE 819,IRGACURE 819DW;由Ciba Specialty Chemicals生产)；氧化膦化合物(例如IRGACURE 2100;由Ciba Specialty Chemicals生产)；茂金属化合物(例如IRGACURE 784;由Ciba Specialty Chemicals生产)；碘鎓盐(例如IRGACURE 250;由Ciba Specialty Chemicals生产)；和上述至少一种化合物的混合物(例如DAROCUR 4265、IRGACURE 2022、IRGACURE 1300、IRGACURE 2005、IRGACURE 2010、和IRGACURE 2020;由Ciba SpecialtyChemicals生产)，等等，可以使用上述中的一种或两种或更多种，但不限于此。
相对于100重量份的所述单体或聚合物组分，所述光引发剂的含量可以为0.05～20重量份，该含量可以考虑工艺效率或硬化材料的物理性能作出改变。
另外，所述压敏粘合剂组合物可以还包含抗氧化剂。压敏粘合剂中的黄化可以通过适当地调配抗氧化剂来有效抑制。可用的抗氧化剂没有特别限于任何具体种类，其中可以使用制备压敏粘合剂领域中已知的常规组分，并且其含量可以考虑所需物理性能来适当地控制。可用的抗氧化剂的例子可以包括归类为商标名Songnox系列的化合物(由Songwon Industrial Co.,Ltd.生产,Songnox 1076、Songnox 1035、Songnox 1135和Songnox 1010等)，但不限于此。
而且，所述压敏粘合剂组合物可以还包含用于改善再加工性的试剂。通过另外包含用于改善再加工性的试剂，加工性和再剥离性等可以在应用所述压敏粘合剂垫的过程中得到改善。用于改善再加工性的可用试剂不限于任何具体种类，可以考虑所需物理性能来适当地使用本领域中已知的各种物质，例如氟化合物、硅化合物或低分子量物质等。另外，所述用于改善再加工性的试剂的含量没有特别限制，可以考虑所需的物理性能和组成等加以适当地选择。
此外，所述组合物可以任选另外包含如下中的一种或至少两种添加剂：热固化剂、催化剂、UV硬化剂、硅烷偶联剂、散射体、UV稳定剂、调色剂、增强剂、填料、消泡剂、表面活性剂和增塑剂等。
通过固化上述组合物而形成的所述压敏粘合剂的厚度可以为约0.1～10mm，优选为约0.1～5mm，且更优选为约0.1～2mm。通过将厚度控制在上述范围，可以提供更薄和更均匀的表面光源。然而，所述厚度可以依据具体应用用途而改变。
如图2所示，所述背光单元(2)可以还包括粘附于压敏粘合剂垫(30)上的扩散板(40)。基板(10)和扩散板(40)之间的空气层可以通过将所述压敏粘合剂垫粘附于所述基板上，然后将所述扩散板粘附于上部以构成单元而被基本上除去，由此亮度特性等可以得到改善。
所述扩散板(40)不特别限于任何具体种类，并且可以使用本领域已知的常规材料。另外，如图3所示，考虑光发射器(20)中的图案，在所述扩散板(40)中还可以形成用于减少亮点的合适图案(P)。
如图3所示，所述背光单元(3)可以还包括形成于基板(10)上的反射层(50)。通过形成反射层(50)，从光发射器(20)发出的光可以被有效折射。所述反射层(50)不特别限于任何具体种类，并且可以使用本领域中的常规材料来形成。
本发明还涉及一种制备背光单元的方法，包括以下步骤：使用压敏粘合剂组合物制备压敏粘合剂垫，所述压敏粘合剂组合物包含单体或聚合物组分，和光散射粒子；将上述压敏粘合剂垫层叠并粘附于基板上，在该基板的上部包括光发射器。
此处，使用所述压敏粘合剂组合物制备压敏粘合剂垫的方法没有特别限制。例如，压敏粘合剂垫可以通过将所述压敏粘合剂组合物涂布成垫形，并使涂布的压敏粘合剂组合物半硬化或硬化来制备。
涂布所述压敏粘合剂组合物的方法没有特别限制，例如，可以采用例如棒涂法或辊涂法的已知方法。使涂布之后的涂布的组合物硬化或半硬化的方法没有特别限制，考虑所用的组合物的组成采用合适的光固化法或热固化法。例如，当所述压敏粘合剂组合物是热固化型组合物时，可以对涂布的组合物应用合适的干燥、加热或熟化过程以使其硬化或半硬化。当所述压敏粘合剂组合物是光固化型组合物时，可以通过照射电磁波(例如UV)的方法使所述光固化型组合物硬化或半硬化，所述电磁波可以影响组合物中包含的光引发剂并引发聚合反应或硬化反应。此处，对例如干燥、加热或熟化的温度或时间，或者照射电磁波的光强度或照度等条件没有特别限制，并且可以考虑组合物的组成或所需硬化程度而适当地选择。
另外，本发明涉及一种制备背光单元的方法，包括以下步骤：用压敏粘合剂组合物涂布具有光发射器的基板的上部，所述压敏粘合剂组合物包含单体或聚合物组分，和光散射粒子；和使上述压敏粘合剂组合物硬化或半硬化。
在上述方法中，所述压敏粘合剂垫通过用压敏粘合剂组合物直接涂布基板并使该组合物硬化或半硬化的步骤而形成。通过直接涂布基板的方法，而不是通过单独制备压敏粘合剂垫并层叠的方法，过程自由度可以得到大幅改善。此处对用压敏粘合剂组合物涂布基板的方法没有特别限制，例如，可以采用例如棒涂法的已知方法。
此外，在所述涂布过程中涂层的厚度没有特别限制，并且可以根据背光单元的具体应用用途而改变。
在所述涂布步骤之后，进行使涂布的压敏粘合剂组合物硬化或半硬化的步骤，例如，通过这个步骤形成具有粘附于基板上的压敏粘合剂层的压敏粘合剂垫。
使涂布的组合物硬化或半硬化的方法没有特别限制，并且考虑所用的组合物的组成采用合适的光固化法或热固化法。例如，当所述压敏粘合剂组合物是热固化型组合物时，可以对涂布的组合物应用适当的干燥、加热或熟化过程以使其硬化或半硬化。当所述组合物是光固化型组合物时，可以通过照射电磁波(例如UV)的方法使所述组合物硬化或半硬化，所述电磁波可以影响组合物中包含的光引发剂并引发聚合反应或硬化反应。此处，对例如干燥、加热或熟化的温度或时间，或者照射电磁波的光强度或照度等条件没有特别限制，并且可以考虑组合物的组成或所需硬化程度而适当地选择。
在上述方法中，还可以进行将扩散板粘附于涂布的压敏粘合剂组合物上的步骤，该步骤可以在上述硬化或半硬化过程之前或之后进行。
本发明还涉及一种包括所述背光单元作为光源的显示装置。
所述显示装置也可以是液晶显示装置，其中所述显示装置可以还包括固定于所述背光单元的上部的液晶平板。另外，所述显示装置可以还包括光学膜，例如BEF(增亮膜)或DBEF(双重增亮膜)。
构成所述显示装置的各种元件、其排列或设计方法等没有特别限制，并且可以采用构成所述装置的所有的常规方法或元件。
有益效果
在本发明中，所述背光单元是通过将用光散射粒子配制的压敏粘合剂粘附于具有光发射器的基板上而构成的。所述压敏粘合剂即使在例如高温或高温高湿的苛刻条件下也不引起松动、剥离和卷曲，以及不引起例如黄化或白化的现象。因此，本发明可以提供具有高亮度和优异的发光均匀性、克服由于光发射器造成的台阶高度并且具有较薄厚度的单元，并且本发明也有利于应用于挠性装置。
附图说明
图1～3是表示背光单元的多种实施方案的截面图。
具体实施方式
在下文中，通过根据本发明的实施例和不根据本发明的对比例对本发明进行更详细地说明，但本发明的范围不被以下实施例所限制。
实施例1
配制92重量份的丙烯酸乙基己酯(EHA)和8重量份的丙烯酸(AA)以制得单体混合物。然后，通过将作为引发剂的适量过氧二碳酸二(2-乙基己基酯)(EHDC)加入到上述单体混合物中并进行本体聚合，使该混合物部分聚合以在25℃时具有约3,000cps的粘度而制得光固化浆料。然后，相对于100重量份的上述浆料，向其中加入0.5重量份的光引发剂(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine),TPO)、0.1重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.25重量份的光散射粒子(折射率:1.59,平均直径:4,000nm,聚苯乙烯珠粒,HR-59-40,由Sunjin Chemical Co.Ltd.生产)以制得压敏粘合剂组合物。随后，将上述压敏粘合剂组合物涂布在剥离膜上，使得固化后的厚度为1.7mm，并使用背光源，保持与光源15cm的距离对涂布的涂层进行UV照射约6分钟，以制得压敏粘合剂垫。然后，将上述压敏粘合剂垫粘附于印刷电路板(PCB，用于47英寸BLU的PCB,厚度:约500μm)的LED阵列面上，该LED以预定的图案排列在印刷电路板的上部，其用于制备直下式背光单元，从而制得总厚度为3mm的背光单元。
实施例2
使用与实施例1相同的方法制得压敏粘合剂组合物，但是将该压敏粘合剂组合物直接涂布在印刷电路板(用于47英寸BLU的PCB,厚度:约500μm)的上部，LED以预定的图案排列在印刷电路板的上部，其用于制备直下式背光单元，使得硬化后的厚度为1.7mm，并使用背光源，在保持与光源15cm的距离对涂层进行UV照射约6分钟，从而制得具有压敏粘合剂垫的背光单元(总厚度:3mm)，所述压敏粘合剂垫包含粘附于LED阵列面上的压敏粘合剂层。
实施例3
除了将1,6-己二醇二丙烯酸酯的含量变为0.5重量份之外，使用与实施例1相同的方法制得压敏粘合剂组合物，并将其直接涂布在LED排列在上部的厚度约1.2mm的印刷电路板(PCB)上，并使用与实施例1相同的方法进行UV固化，从而制得背光单元。
实施例4
对异氰酸酯硬化剂(制造商:Nippon Polyurethane Industry Co.,商品名:Coronate L-55E)、催化剂和光散射粒子(折射率:1.59,平均直径:4,000nm,聚苯乙烯珠粒,HR-59-40,由Sunjin Chemical Co.,Ltd.生产)与含有羟基的热固化丙烯酸类聚合物(由Soken公司制造,商品名:UT-3001,粘度(25℃):约3,500～4,500cps)进行适当配制，以制得压敏粘合剂组合物。然后，将上述压敏粘合剂组合物直接涂布在LED排列在上部的厚度约为1.2mm的印刷电路板(PCB)上，并在80℃的烘箱中固化20分钟。
实施例5
对75重量份的丙烯酸乙基己酯、15重量份的丙烯酸和10重量份的丙烯酸羟乙酯进行配制，以制得单体混合物。然后，以与实施例1相同的方法进行本体聚合，但通过控制反应时间等使上述混合物部分聚合以在25℃下的粘度为约2,000～2,500cps，以制得光固化浆料。然后，相对于100重量份的上述浆料，加入0.7重量份的光引发剂(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦,TPO)、0.3重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、15重量份的光散射粒子(折射率:1.59,平均直径:4μm,聚苯乙烯珠粒,HR-59-40,由Sunjin Chemical Co.Ltd.生产)和1ppm的染料(蓝色染料,由LANXESS生产的MACROLEX BlueRR Gran)，以制得压敏粘合剂组合物。然后，使用所制得的压敏粘合剂组合物，使用与实施例1相同的方法制得背光单元。
实施例6
使用与实施例5制得的相同的压敏粘合剂组合物，但如实施例2所述，将该组合物直接涂布在基板上并固化，制得背光单元。
实施例7
对70重量份的丙烯酸乙基己酯、10重量份的丙烯酸、10重量份的丙烯酸羟乙酯和10重量份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯进行配制，以制得单体混合物。然后，以与实施例1相同的方法进行本体聚合，但通过控制反应时间等使上述混合物部分聚合以在25℃下的粘度为约3,000～3,500cps，以制得光固化浆料。然后，相对于100重量份的浆料，加入0.7重量份的光引发剂(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦,TPO)、0.2重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、15重量份的光散射粒子(折射率:1.59,平均直径:4μm,聚苯乙烯珠粒,HR-59-40,由Sunjin Chemical Co.Ltd.生产)和0.6ppm的染料(蓝色染料,由LANXESS生产的MACROLEX Blue RR Gran)，以制得压敏粘合剂组合物。然后，使用上述压敏粘合剂组合物，使用与实施例1相同的方法制得厚度为0.8mm的压敏粘合剂垫，并使用该压敏粘合剂垫制得光源。
实施例8
使用与实施例7制得的相同的压敏粘合剂组合物，但如实施例2所述，将该组合物直接涂布在基板上并固化，制得背光单元。
实施例9
对60重量份的丙烯酸乙基己酯、10重量份的丙烯酸、10重量份的丙烯酸羟乙酯、10重量份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯和10重量份的丙烯酸异冰片酯进行配制，以制得单体混合物。然后，以与实施例1相同的方法进行本体聚合，但通过控制反应时间等使上述混合物部分聚合以在25℃下的粘度为约3,000～3,500cps，以制得光固化浆料。然后，相对于100重量份的浆料，加入0.7重量份的光引发剂(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦,TPO)、0.3重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、12.5重量份的光散射粒子(聚苯乙烯珠粒，GS-0459S-6,由Ganz生产)和1ppm的染料(蓝色染料,由LANXESS生产的MACROLEX Blue RR Gran)，以制得压敏粘合剂组合物。然后，使用上述压敏粘合剂组合物，使用与实施例1相同的方法制得厚度为0.8mm的压敏粘合剂垫，并使用该压敏粘合剂垫制得光源。
实施例10
使用与实施例9制得的相同的压敏粘合剂组合物，但如实施例2所述，将该组合物直接涂布在基板上并固化，制得背光单元。
实验例1：耐久性测试
对于实施例中制得的光源(10cm宽和30cm长的样品)，分别评价耐热耐久性和耐湿热耐久性。通过将样品在80°C下放置240小时，然后用肉眼观察气泡、松动和剥离的产生来评价耐热耐久性，而通过将样品置于60℃和90%相对湿度下240小时，然后类似地用肉眼观察气泡、松动和剥离的产生来评价耐湿热耐久性。各评价标准如下。
<气泡产生的评价>
○:用肉眼观察时在压敏粘合剂的内部或其界面处没有产生气泡，或者气泡具有小到肉眼观察不到的尺寸
×:用肉眼观察时，在压敏粘合剂的内部或其界面处看到单独的气泡或结合的气泡
<松动和剥离的评价>
○:在压敏粘合剂与被粘物之间的界面处未出现松动和剥离
×:在压敏粘合剂与被粘物之间的界面处产生松动或者部分或完全剥离
实验例2：卷曲性能的评价
在将与实验例1相同的样品置于耐热条件后，评价是否产生卷曲。具体地，将样品纵向放置，像这样在80℃下放置240小时，移走并在室温下缓慢冷却约30分钟。然后，在将纵向放置的样品对向置于平的玻璃基板上以彼此接触之后，通过用卷尺测量从标准玻璃基板到样品的最远距离来评价是否产生卷曲。
测量结果示于下面表1中。
[表1]
Figure BDA00001855856700181
Figure BDA00001855856700191
从上面表1的结果可以确定，本发明的实施例显示出优异的耐久性和卷曲性能等。
[附图标记]
1,2,3：背光单元
10：基板            20：光发射器
30：压敏粘合剂垫    31：压敏粘合剂
32：光散射粒子      40：扩散板
50：反射层

Claims (20)

1.一种背光单元，该背光单元具有：基板，在该基板的上部存在有光发射器；和压敏粘合剂垫，该压敏粘合剂垫粘附于所述基板的上部并包括压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层是包含单体或聚合物组分以及包含光散射粒子的压敏粘合剂组合物的硬化物。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光发射器是发光二极管。
3.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述单体或聚合物组分包含具有可交联官能团的丙烯酸类聚合物。
4.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述单体或聚合物组分包含光固化低聚物和活性稀释单体。
5.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述单体或聚合物组分是包含(甲基)丙烯酸烷基酯和由下面化学式1、2或3表示的亲水性单体的单体混合物，或者是该单体混合物的部分聚合产物：
[化学式1]
Figure FDA00001855856600011
[化学式2]
Figure FDA00001855856600012
[化学式3]
Figure FDA00001855856600021
其中，R表示氢或烷基，R1表示氢或-A3-C(=O)-OH，R2表示-A4-OH，R3表示烷基，A1～A4各自独立地表示亚烷基。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述单体或聚合物组分是包含(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸或下面化学式4的单体；和由下面化学式2、3或5表示的亲水性单体的单体混合物，或者所述单体或聚合物组分是该单体混合物的部分聚合产物：
[化学式2]
Figure FDA00001855856600022
[化学式3]
Figure FDA00001855856600023
[化学式4]
Figure FDA00001855856600031
[化学式5]
Figure FDA00001855856600032
其中，R表示氢或烷基，R2表示-A4-OH，R3表示烷基，R4表示来源于脂族饱和烃环状化合物的单价残基，R5表示-A5-C(=O)-OH，A1、A2、A4和A5各自独立地表示亚烷基。
7.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光散射粒子与所述压敏粘合剂的折射率相差0.05～1.0。
8.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光散射粒子与所述压敏粘合剂的折射率相差0.05～0.6。
9.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光散射粒子是丙烯酸类树脂粒子、苯乙烯树脂粒子、聚氨酯树脂粒子、三聚氰胺树脂粒子、苯并胍胺树脂粒子、环氧树脂粒子、有机硅树脂粒子、二氧化硅粒子、二氧化钛粒子、氟化镁粒子、氧化锆粒子、氧化铝粒子或玻璃粒子。
10.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光散射粒子的平均粒径为1,000～30,000nm。
11.根据权利要求1所述的背光单元，其中，相对于100重量份的所述单体或聚合物组分，所述压敏粘合剂组合物包含0.01～50重量份的所述光散射粒子。
12.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述压敏粘合剂组合物还包含染料。
13.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述压敏粘合剂组合物还包含多官能丙烯酸酯。
14.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述压敏粘合剂组合物还包含光引发剂。
15.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述压敏粘合剂组合物还包含抗氧化剂。
16.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述压敏粘合剂组合物还包含用于改善再加工性的试剂。
17.根据权利要求1所述的背光单元，还包括扩散板，该扩散板粘附于所述压敏粘合剂垫上。
18.一种制备背光单元的方法，包括以下步骤：使用压敏粘合剂组合物制备压敏粘合剂垫，所述压敏粘合剂组合物包含单体或聚合物组分以及包含光散射粒子；和将所述压敏粘合剂垫层叠并粘附于基板上，在所述基板的上部包括光发射器。
19.一种制备背光单元的方法，包括以下步骤：用压敏粘合剂组合物涂布具有光发射器的基板的上部，所述压敏粘合剂组合物包含单体或聚合物组分以及包含光散射粒子；和使所述压敏粘合剂组合物硬化或半硬化。
20.一种显示装置，包括根据权利要求1所述的背光单元作为光源。
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