CN103412356B - 一种光学扩散膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种光学扩散膜，包括有基材层，所述的基材层的上表面涂覆形成光学扩散层，该基材层的下表面涂有防粘接层，所述的光学扩散层的涂液的组成配方的重量份数为：树脂粘合剂10份至30份，扩散剂21份至43份，交联剂1份至5份，稀释剂40份至70份，所述的扩散剂包含扩散粒子20份至40份，助扩散粒子1份至3份；所述的防粘接层的涂液的组成配方的重量份数为：防粘接粒子20份至40份、树脂粘合剂20份至50份、交联剂1份至3份、稀释剂40份至60份。本光学扩散膜通过原料准备、分散、烘干、老化处理完成基材层表面光学扩散层和防粘接层的制备，从而制成高雾度和透过率的光学扩散膜，制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品制造领域，尤其是一种光学扩散膜及其制备方法。
背景技术
平板显示（FPD，例如LCD、PDP等）产业作为信息产业的重要组成部分，近年来更是得到了迅速发展。平板显示器广泛应用于电视、电脑显示器、笔记本电脑、手机、数码相机、MP3、MP4、MP5、车载DSC/DV、GPS导航仪等产品上。但这些平板显示器本身并不发光，所产生的画面光源是由其中的背光模组所提供，其光源要求均匀、高亮度。
不论是现在应用较多的LED背光源还是传统的CCFL背光源，其所发出的光为点光源或者线光源，而不是面光源。但经过背光模组用扩散膜，能够将其分布成一个均匀的面光源。光线经过扩散层时，通过在两种折射率不同的介质中不断发生的折射、反射等光学现象，从而得到光学扩散的结果。
现有的光学扩散膜包含基材、正面扩散层和背面防粘接层，扩散层中包含扩散剂及树脂粘合剂，防粘接层包含防粘接粒子和树脂粘合剂。
通常，扩散膜涂布液的调制是在树脂粘合剂中加入扩散剂微珠。再涂覆在透明基材一面形成扩散膜。树脂粘合剂优选丙烯酸树脂、聚氨酯粘合剂和聚酯粘合剂等。扩散剂微珠可以是有机微珠（丙烯酸树脂微珠、甲基丙烯酸树脂微珠、苯乙烯微珠、聚硅氧烷树脂微珠等）、无机离子（碳酸钙、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌等）或者它们的混合物。
但是，现有的光学扩散膜，存在光学透过率或雾度过低问题，因此其结构有待进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供结构简单、制备简便，雾度高、透过率高的一种光学扩散膜及其制备方法，本光学扩散膜利用膜中加入的助扩散粒子，使光线进入扩散膜后产生“丁达尔效应”。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种光学扩散膜，包括有基材层，基材层的上表面涂覆形成光学扩散层，该基材层的下表面涂有防粘接层，其中，光学扩散层的涂液的组成配方的重量份数为：树脂粘合剂10份至30份，扩散剂21份至43份，交联剂1份至5份，稀释剂40份至70份，扩散剂包含扩散粒子20份至40份，助扩散粒子1份至3份；防粘接层的涂液的组成配方的重量份数为：防粘接粒子20份至40份、树脂粘合剂20份至50份、交联剂1份至3份、稀释剂40份至60份。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的基材层为PET材料、PS材料或PC材料制成。
上述的树脂粘合剂为丙烯酸树脂粘合剂、聚氨酯粘合剂或聚酯粘合剂。
上述的扩散剂为有机微珠、无机离子或者两者的混合物。
上述的扩散粒子为第一PMMA粒子和第二PMMA粒子的混合物，第一PMMA粒子和第二PMMA粒子的粒径比为5:1至20:1，其重量比3:1至8:1。
上述的第一PMMA粒子的粒径为15微米至40微米，第二PMMA粒子的粒径为1微米至5微米。
上述的助扩散粒子为纳米级的氧化钛或碳酸钙，助扩散粒子的粒径为10纳米至90纳米。
上述的交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂，防粘接粒子为第二PMMA粒子。
上述的光学扩散层的厚度为第一PMMA粒子的粒径的1/2至4/5，防粘接层的厚度为第二PMMA粒子的粒径的2/5至3/5。
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按照光学扩散层的组成配方准备涂液原料；
步骤2、将配方中的稀释剂、扩散剂加入到分散机中，在1000r/min的转速下分散30min至40min，然后加入树脂粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min；
步骤3、将分散均匀的光学扩散层的涂液原料涂于基材层的上表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成光学扩散层；
步骤4、按照防粘接层的组成配方准备涂液原料；
步骤5、将配方中的稀释剂、防粘接粒子加入到分散机中，然后加入树脂粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min；
步骤6、将分散均匀的防粘接层的涂液原料涂于基材层的下表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成防粘接层；完成光学扩散膜的制备。
与现有技术相比，本发明的光学扩散膜的光学扩散层涂液的组成配方中，扩散剂包含扩散粒子和助扩散粒子，扩散粒子由两种不同粒径的PMMA粒子混合组成，助扩散粒子为纳米级的氧化钛或碳酸钙，助扩散粒子能在光学扩散层中产生“丁达尔效应”对光线产生散射作用，再通过不同粒径的PMMA粒子对光线产生折射，从而提高光学扩散膜的雾度和透过率。
其制备方法包括原料的准备，然后将原料依次放入分散机中使其分散均匀，再涂于基材层的表面经烘干、老化后形成上表面的光学扩散层和下表面的防粘接层，光学扩散膜的结构简单，制备方法简便。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示为本发明的结构示意图，
其中的附图标记为：基材层1、光学扩散层2、防粘接层3、第一PMMA粒子4、第二PMMA粒子5、助扩散粒子6。
实施例一：
一种光学扩散膜，包括有基材层1，基材层1的上表面涂覆形成光学扩散层2，该基材层1的下表面涂有防粘接层3，光学扩散层2的涂液的组成配方的重量份数为：树脂粘合剂10份，扩散剂21份，扩散剂中包含20份扩散粒子和1份助扩散粒子6，交联剂1份，稀释剂40份；防粘接层3的涂液的组成配方的重量份数为：防粘接粒子20份、树脂粘合剂20份、交联剂1份、稀释剂40份；扩散剂为有机微珠、无机离子或者两者的混合物。
基材层1采用PET材料制成。
光学扩散层2中，树脂粘合剂为丙烯酸树脂粘合剂；扩散粒子为第一PMMA粒子4和第二PMMA粒子5的混合物，两者的粒径比为5:1，并按重量比3：1混合；助扩散粒子6为纳米级的氧化钛，其粒径为10纳米；交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂；稀释剂为丙酮。第一PMMA粒子4的粒径为15微米，第二PMMA粒子5的粒径为3微米。
防粘接层3中，防粘接粒子为第二PMMA粒子5，树脂粘合剂为丙烯酸树脂粘合剂，交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂，稀释剂为丙酮。
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按照光学扩散层2的组成配方准备涂液原料；即准备10份丙烯酸树脂粘合剂，15份第一PMMA粒子4，5份第二PMMA粒子5，1份纳米级的氧化钛，1份脂肪类异氰酸酯类交联剂，40份丙酮。
步骤2、将配方中的40份丙酮、15份第一PMMA粒子4和5份第二PMMA粒子5加入到分散机中，在1000r/min的转速下分散30min至40min，然后加入10份丙烯酸树脂粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入1份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min。
步骤3、将分散均匀的光学扩散层2的涂液原料涂于基材层1的上表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，烘干分为五个区，每个区温度分别设定为80℃，100℃，110℃，100℃，90℃；最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成光学扩散层2，光学扩散层2的厚度为第一PMMA粒子4的粒径的1/2，即7.5微米.
步骤4、按照防粘接层3的组成配方准备涂液原料：20份第二PMMA粒子5，20份丙烯酸树脂粘合剂、1份脂肪类异氰酸酯类交联剂，40份丙酮。
步骤5、将配方中的40份丙酮、20份第二PMMA粒子5加入到分散机中，然后加入20份丙烯酸树脂粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入1份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min。
步骤6、将分散均匀的防粘接层3的涂液原料涂于基材层1的下表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成防粘接层3，防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子6的粒径的2/5，即1.2微米；完成上述步骤后即完成光学扩散膜的制备。
实施例二：
一种光学扩散膜，包括有基材层1，基材层1的上表面涂覆形成光学扩散层2，该基材层1的下表面涂有防粘接层3，光学扩散层2的涂液的组成配方的重量份数为：树脂粘合剂30份，扩散剂39份，扩散剂中包含36份扩散粒子和3份助扩散粒子6，交联剂5份，稀释剂70份；防粘接层3的涂液的组成配方的重量份数为：防粘接粒子40份、树脂粘合剂50份、交联剂3份、稀释剂60份。
基材层1采用PS材料制成。
光学扩散层2中，树脂粘合剂为聚氨酯粘合剂；扩散粒子为第一PMMA粒子4和第二PMMA粒子5的混合物，两者的粒径比为20:1，并按重量比8：1混合；助扩散粒子6为纳米级的碳酸钙，其粒径为90纳米；交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂；稀释剂为丙二醇甲醚。第一PMMA粒子4的粒径为40微米，第二PMMA粒子5的粒径为2微米。
防粘接层3中，防粘接粒子为第二PMMA粒子5，树脂粘合剂为聚氨酯粘合剂，交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂，稀释剂为丙二醇甲醚。
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按照光学扩散层2的组成配方准备涂液原料；即准备30份聚氨酯粘合剂，32份第一PMMA粒子4，4份第二PMMA粒子5，3份纳米级的碳酸钙，5份脂肪类异氰酸酯类交联剂，70份丙二醇甲醚。
步骤2、将配方中的70份丙二醇甲醚、32份第一PMMA粒子4和4份第二PMMA粒子5加入到分散机中，在1000r/min的转速下分散30min至40min，然后加入30份聚氨酯粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入5份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min。
步骤3、将分散均匀的光学扩散层2的涂液原料涂于基材层1的上表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成光学扩散层2，光学扩散层2的厚度为第一PMMA粒子4的粒径的4/5，即32微米.
步骤4、按照防粘接层3的组成配方准备涂液原料：40份第二PMMA粒子5，50份聚氨酯粘合剂，3份脂肪类异氰酸酯类交联剂，60份丙二醇甲醚。
步骤5、将配方中的60份丙二醇甲醚、40份第二PMMA粒子5加入到分散机中，然后加入50份聚氨酯粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入3份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min。
步骤6、将分散均匀的防粘接层3的涂液原料涂于基材层1的下表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成防粘接层3，防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子6的粒径的3/5，即1.2微米；完成上述步骤后即完成光学扩散膜的制备。
实施例三：
一种光学扩散膜，包括有基材层1，基材层1的上表面涂覆形成光学扩散层2，该基材层1的下表面涂有防粘接层3，光学扩散层2的涂液的组成配方的重量份数为：树脂粘合剂20份，扩散剂30份，扩散剂中包含28份扩散粒子和2份助扩散粒子6，交联剂3份，稀释剂55份；防粘接层3的涂液的组成配方的重量份数为：防粘接粒子30份、树脂粘合剂35份、交联剂2份、稀释剂50份。
基材层1采用PC材料制成。
光学扩散层2中，树脂粘合剂为聚酯粘合剂；扩散粒子为第一PMMA粒子4和第二PMMA粒子5的混合物，两者的粒径比为10:1，并按重量比6：1混合；助扩散粒子6为纳米级的氧化钛，其粒径为40纳米；交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂；稀释剂为乙酸正丁酯。第一PMMA粒子4的粒径为30微米，第二PMMA粒子5的粒径为3微米。
防粘接层3中，防粘接粒子为第二PMMA粒子5，树脂粘合剂为聚酯粘合剂，交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂，稀释剂为乙酸正丁酯。
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按照光学扩散层2的组成配方准备涂液原料；即准备20份聚酯粘合剂，24份第一PMMA粒子4，4份第二PMMA粒子5，2份纳米级的氧化钛，3份脂肪类异氰酸酯类交联剂，55份乙酸正丁酯。
步骤2、将配方中的55份乙酸正丁酯、24份第一PMMA粒子4和4份第二PMMA粒子5加入到分散机中，在1000r/min的转速下分散30min至40min，然后加入20份聚酯粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入3份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min。
步骤3、将分散均匀的光学扩散层2的涂液原料涂于基材层1的上表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成光学扩散层2，光学扩散层2的厚度为第一PMMA粒子4的粒径的3/5，即18微米.
步骤4、按照防粘接层3的组成配方准备涂液原料：30份第二PMMA粒子5，35份聚酯粘合剂，2份脂肪类异氰酸酯类交联剂，50份乙酸正丁酯。
步骤5、将配方中的50份乙酸正丁酯、30份第二PMMA粒子5加入到分散机中，然后加入35份聚酯粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入2份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min。
步骤6、将分散均匀的防粘接层3的涂液原料涂于基材层1的下表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成防粘接层3，防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子6的粒径的1/2，即1.5微米；完成上述步骤后即完成光学扩散膜的制备。
上述的稀释剂可选用高挥发速度的稀释剂，如丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮、乙酸甲酯等，也可选用中等挥发速度的稀释剂，如乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯等，还可选用低挥发速度的稀释剂丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚等。生产过程中根据生产条件及生产环境进行选用。
PET为聚对苯二甲酸类塑料，PS为聚苯乙烯塑料，PC为聚碳酸酯塑料，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯塑料。
光学扩散层2的扩散剂中包括扩散粒子和助扩散粒子6，且扩散粒子由两种不同粒径的PMMA粒子组成，助扩散粒子6能在光学扩散层2中产生“丁达尔效应”对光线产生散射作用，再通过不同粒径的PMMA粒子对光线产生折射，从而得到雾度和透过率高的光学扩散膜。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (2)
1.一种光学扩散膜，包括有基材层(1)，基材层(1)的上表面涂覆形成光学扩散层(2)，该基材层(1)的下表面涂有防粘接层(3)，其特征是：所述的光学扩散层(2)的涂液的组成配方的重量份数为：树脂粘合剂20份、扩散剂30份、交联剂3份、稀释剂55份；扩散剂中包含28份扩散粒子和2份助扩散粒子(6)；防粘接层(3)的涂液的组成配方的重量份数为：防粘接粒子30份、树脂粘合剂35份、交联剂2份、稀释剂50份；基材层(1)采用PC材料制成；光学扩散层(2)中，树脂粘合剂为聚酯粘合剂；扩散粒子为第一PMMA粒子(4)和第二PMMA粒子(5)的混合物，两者的粒径比为10:1，并按重量比6：1混合；助扩散粒子(6)为纳米级的氧化钛，其粒径为40纳米；交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂；稀释剂为乙酸正丁酯；第一PMMA粒子(4)的粒径为30微米，第二PMMA粒子(5)的粒径为3微米；防粘接层(3)中，防粘接粒子为第二PMMA粒子(5)，树脂粘合剂为聚酯粘合剂，交联剂为脂肪类异氰酸酯类交联剂，稀释剂为乙酸正丁酯。
2.根据权利要求1所述的一种光学扩散膜的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1、按照光学扩散层(2)的组成配方准备涂液原料；即准备20份聚酯粘合剂，24份第一PMMA粒子(4)，4份第二PMMA粒子(5)，2份纳米级的氧化钛，3份脂肪类异氰酸酯类交联剂，55份乙酸正丁酯；
步骤2、将配方中的55份乙酸正丁酯、24份第一PMMA粒子(4)和4份第二PMMA粒子(5)加入到分散机中，在1000r/min的转速下分散30min至40min，然后加入20份聚酯粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入3份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min；
步骤3、将分散均匀的光学扩散层(2)的涂液原料涂于基材层(1)的上表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成光学扩散层(2)，光学扩散层(2)的厚度为第一PMMA粒子(4)的粒径的3/5，即18微米；
步骤4、按照防粘接层(3)的组成配方准备涂液原料：30份第二PMMA粒子(5)，35份聚酯粘合剂，2份脂肪类异氰酸酯类交联剂，50份乙酸正丁酯；
步骤5、将配方中的50份乙酸正丁酯、30份第二PMMA粒子(5)加入到分散机中，然后加入35份聚酯粘合剂，在700r/min的转速下分散15min至20min，接着加入2份脂肪类异氰酸酯类交联剂，在700r/min的转速下分散10min至15min；
步骤6、将分散均匀的防粘接层(3)的涂液原料涂于基材层(1)的下表面，然后进行烘干处理，在80℃至110℃的烘干温度下烘干40秒，最后进行老化处理，在55℃的老化温度下老化60小时形成防粘接层(3)，防粘接层(3)的厚度为第二PMMA粒子(6)的粒径的1/2，即1.5微米；完成上述步骤后即完成光学扩散膜的制备。
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