CN104035151A - 一种柔性光学扩散膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种柔性光学扩散膜，包括有基材层，所述的基材层的上表面涂覆形成柔性光学扩散层，该基材层的下表面涂覆形成防粘接层，所述的柔性光学扩散层的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份至30份、扩散粒子5份至30份、交联剂1份至5份、溶剂40份至70份；所述的防粘接层的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份至30份、防粘接粒子5份至30份、交联剂1份至5份、溶剂40份至70份；所述的树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂或聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。本柔性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柔性光学扩散层和防粘接层的制备，制成的光学扩散膜具有良好的柔性，能够减少对背光模组中棱镜膜的磨损。

Description

一种柔性光学扩散膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器制造领域，尤其是一种柔性光学扩散膜及其制备方法。

背景技术

液晶显示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。液晶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导航仪等带显示器的设备中。但这些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，其对光源要求均匀、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，其所发出的光或为点光源或为线光源，都不是面光源。但经过背光模组(BLU)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。

一般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成膜物。防粘接层包含防粘接粒子和树脂成膜物。一些光扩散膜采用双扩散层的结构形式从而达到高雾度。

通常，扩散层涂布液的调制是在树脂中加入扩散粒子。再涂覆在透明基材一面形成扩散膜。树脂成膜物优选丙烯酸树脂、聚氨酯等。扩散粒子可以是有机颗粒（丙烯酸树脂粒子、聚甲基丙烯酸树脂粒子、聚苯乙烯粒子等）、无机粒子（碳酸钙、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌等）或者它们的混合物。在涂布液中还需添加交联剂，优选异氰酸酯类交联剂。

但是，已有的光学扩散膜都是选用高玻璃化温度的丙烯酸树脂或聚氨酯作为成膜物，成膜后形成的是硬质涂层，加工使用中容易弯折后产生折痕而报废。同时，现有的光学扩散膜在应用到背光模组时容易把棱镜膜划伤，而造成产品的质量下降，因此现有光学扩散膜还需进一步改进。

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、制备简便的一种柔性光学扩散膜，其制备方法简单，本光学扩散膜具有良好的柔性，能够减少对背光模组中棱镜膜的磨损。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种柔性光学扩散膜，包括有基材层，基材层的上表面涂覆形成柔性光学扩散层，该基材层的下表面涂覆形成防粘接层，柔性光学扩散层的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份至30份、扩散粒子5份至30份、交联剂1份至5份、溶剂40份至70份；防粘接层的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份至30份、防粘接粒子5份至30份、交联剂1份至5份、溶剂40份至70份；树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂或聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的基材层由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜、聚苯乙烯树脂薄膜或聚碳酸酯树脂薄膜制成。

上述的直链型羟基聚酯树脂为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚1、4环己二甲撑乙二酸酯、聚氧化丁二醇或聚氧化丙二醇；聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂为聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚1、4环己二甲撑乙二酸酯。

上述的扩散粒子为PMMA粒子、聚苯乙烯粒子、聚碳酸酯粒子、有机硅树脂粒子、聚甲基丙烯酸丁酯弹性粒子或聚丙烯酸酯弹性粒子。

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15:1，其重量比4:1至9:1。

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。

上述的防粘接粒子为第二PMMA粒子。

上述的交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂。

上述的柔性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。

一种柔性光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按照柔性光学扩散层的组成配方准备涂液原料；

步骤2、将配方中的溶剂、扩散粒子加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入树脂成膜物分散15 min至20min，接着加入交联剂分散10min至15min，制成柔性光学扩散层涂料；

步骤3、将分散均匀的柔性光学扩散层涂液涂于基材层的上表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成柔性光学扩散层；

步骤4、按照防粘接层的组成配方准备涂液原料；

步骤5、将配方中的溶剂、防粘接粒子加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入树脂成膜物分散15min至20min，接着加入交联剂分散10min至15min，制成防粘接层涂料；

步骤6、将分散均匀的防粘接层涂液涂于基材层的下表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成防粘接层；完成柔性光学扩散膜的制备。

与现有技术相比，本发明的光学扩散膜的柔性光学扩散层的涂液组成配方中包括树脂成膜物、扩散粒子、交联剂和溶剂，其防粘接层的涂液组成配方中包括树脂成膜物、防粘接粒子、交联剂和溶剂；树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂或聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。由于直链型羟基聚酯树脂或聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂具有长链结构在和交联剂混合后所形成的涂层不仅兼顾了扩散膜的光学性能同时具有良好的柔性，以及对基材的良好附着力，因此制成的光学扩散膜具有良好的柔性，能够减少对背光模组中棱镜膜的磨损，从而降低产品的次品率。

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柔性光学扩散层和下表面的防粘接层，柔性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、柔性光学扩散层2、防粘接层3、第一PMMA粒子4、第二PMMA粒子5；PMMA粒子即聚甲基丙烯酸树脂粒子。

实施例一：

一种柔性光学扩散膜，包括有基材层1，基材层1的上表面涂覆形成柔性光学扩散层2，该基材层1的下表面涂覆形成防粘接层3，柔性光学扩散层2的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物24份；扩散粒子5份；交联剂1份；溶剂70份；防粘接层3的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物24份、防粘接粒子5份；交联剂1份；溶剂70份。

其中，基材层1为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜制成。

柔性光学扩散层2：树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂中的聚己二酸乙二醇酯；扩散粒子：第一PMMA粒子4和第二PMMA粒子5的重量比为4：1，分别为4份和1份，两者的粒径比为5：1，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；交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂；溶剂为丙酮。

防粘接层3：树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂中的聚己二酸乙二醇酯；防粘接粒子为第二PMMA粒子5；交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂；溶剂为丙酮。

一种柔性光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按照柔性光学扩散层2的组成配方准备涂液原料：即准备24份聚己二酸乙二醇酯，4份第一PMMA粒子4，1份第二PMMA粒子5，1份脂肪族类异氰酸酯交联剂，70份丙酮；

步骤2、将配方中的70份丙酮、4份第一PMMA粒子4，1份第二PMMA粒子5加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入24份聚己二酸乙二醇酯分散15 min至20min，接着加入1份脂肪族类异氰酸酯交联剂分散10min至15min，制成柔性光学扩散层涂料；

步骤3、将分散均匀的柔性光学扩散层涂液涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜制成的基材层1的上表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成柔性光学扩散层2；柔性光学扩散层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：即准备24份聚己二酸乙二醇酯，5份第二PMMA粒子5，1份脂肪族类异氰酸酯交联剂，70份丙酮；

步骤5、将配方中的70份丙酮、5份第二PMMA粒子5加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入24份聚己二酸乙二醇酯分散15min至20min，接着加入1份脂肪族类异氰酸酯交联剂分散10min至15min，制成防粘接层涂料；

步骤6、将分散均匀的防粘接层涂液涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜制成的基材层1的下表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成防粘接层3，防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子5的粒径的2/5，即1.2微米；完成柔性光学扩散膜的制备。

实施例二：

一种柔性光学扩散膜，包括有基材层1，基材层1的上表面涂覆形成柔性光学扩散层2，该基材层1的下表面涂覆形成防粘接层3，柔性光学扩散层2的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份；扩散粒子30份；交联剂5份；溶剂50份；防粘接层3的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份、防粘接粒子30份；交联剂5份；溶剂50份。

其中，基材层1为聚苯乙烯树脂薄膜制成。

柔性光学扩散层2：树脂成膜物为聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂为聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯；扩散粒子：第一PMMA粒子4和第二PMMA粒子5的重量比为9：1，分别为27份和3份，两者的粒径比为9：1，第一PMMA粒子4的粒径为36微米，第二PMMA粒子5的粒径为4微米；交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂；溶剂为乙酸正丁酯。

防粘接层3：树脂成膜物为聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂为聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯；防粘接粒子为第二PMMA粒子5；交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂；溶剂为乙酸正丁酯。

一种柔性光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按照柔性光学扩散层2的组成配方准备涂液原料：即准备15份聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯，27份第一PMMA粒子4，3份第二PMMA粒子5，5份脂肪族类异氰酸酯交联剂，50份乙酸正丁酯；

步骤2、将配方中的50份乙酸正丁酯、27份第一PMMA粒子4，3份第二PMMA粒子5加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入15份聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯分散15 min至20min，接着加入5份脂肪族类异氰酸酯交联剂分散10min至15min，制成柔性光学扩散层涂料；

步骤3、将分散均匀的柔性光学扩散层涂液涂于聚苯乙烯树脂薄膜制成的基材层1的上表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成柔性光学扩散层2；柔性光学扩散层2的厚度为第一PMMA粒子4的粒径的4/5，即28.8微米；

步骤4、按照防粘接层3的组成配方准备涂液原料：即准备15份聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯，30份第二PMMA粒子5，5份脂肪族类异氰酸酯交联剂，50份丙酮；

步骤5、将配方中的50份丙酮、30份第二PMMA粒子5加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入15份聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯分散15min至20min，接着加入5份脂肪族类异氰酸酯交联剂分散10min至15min，制成防粘接层涂料；

步骤6、将分散均匀的防粘接层涂液涂于聚苯乙烯树脂薄膜制成的基材层1的下表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成防粘接层3，防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子5的粒径的3/5，即2.4微米；完成柔性光学扩散膜的制备。

实施例三：

一种柔性光学扩散膜，包括有基材层1，基材层1的上表面涂覆形成柔性光学扩散层2，该基材层1的下表面涂覆形成防粘接层3，柔性光学扩散层2的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物30份；扩散粒子24份；交联剂3份；溶剂43份；防粘接层3的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物30份、防粘接粒子24份；交联剂3份；溶剂43份。

其中，基材层1为聚碳酸酯树脂薄膜制成。

柔性光学扩散层2：树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂中的聚己二酸丁二醇酯；扩散粒子：第一PMMA粒子4和第二PMMA粒子5的重量比为7：1，分别为21份和3份，两者的粒径比为15：1，第一PMMA粒子4的粒径为30微米，第二PMMA粒子5的粒径为2微米；交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂；溶剂为丙二醇甲醚。

防粘接层3：树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂中的聚己二酸丁二醇酯；防粘接粒子为第二PMMA粒子5；交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂；溶剂为丙二醇甲醚。

一种柔性光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按照柔性光学扩散层2的组成配方准备涂液原料：即准备30份聚己二酸丁二醇酯，21份第一PMMA粒子4，3份第二PMMA粒子5，3份脂肪族类异氰酸酯交联剂，43份丙二醇甲醚；

步骤2、将配方中的43份丙二醇甲醚、21份第一PMMA粒子4，3份第二PMMA粒子5加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入30份聚己二酸丁二醇酯分散15 min至20min，接着加入3份脂肪族类异氰酸酯交联剂分散10min至15min，制成柔性光学扩散层涂料；

步骤3、将分散均匀的柔性光学扩散层涂液涂于聚碳酸酯树脂薄膜制成的基材层1的上表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成柔性光学扩散层2；柔性光学扩散层2的厚度为第一PMMA粒子4的粒径的7/10，即21微米；

步骤4、按照防粘接层3的组成配方准备涂液原料：即准备30份聚己二酸丁二醇酯，24份第二PMMA粒子5，3份脂肪族类异氰酸酯交联剂，43份丙二醇甲醚；

步骤5、将配方中的43份丙二醇甲醚、24份第二PMMA粒子5加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入30份聚己二酸丁二醇酯分散15min至20min，接着加入3份脂肪族类异氰酸酯交联剂分散10min至15min，制成防粘接层涂料；

步骤6、将分散均匀的防粘接层涂液涂于聚碳酸酯树脂薄膜制成的基材层1的下表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成防粘接层3，防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子5的粒径的1/2，即1微米；完成柔性光学扩散膜的制备。

基材层1的制作材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜、聚苯乙烯树脂薄膜或聚碳酸酯树脂薄膜中的一种。

树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂或聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂；直链型羟基聚酯树脂为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚1、4环己二甲撑乙二酸酯、聚氧化丁二醇或聚氧化丙二醇；所述的聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂为聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚1、4环己二甲撑乙二酸酯。

上述的扩散粒子均为PMMA粒子，该PMMA粒子可由聚苯乙烯粒子、聚碳酸酯粒子、有机硅树脂粒子、聚甲基丙烯酸丁酯弹性粒子或聚丙烯酸酯弹性粒子代替。

溶剂可由高挥发速率的丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮、乙酸甲酯、中等挥发速率的乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯和低挥发速率的丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚、环己酮代替。可选取其中各一种或者多种溶剂相混合。

制成的光学扩散膜具有良好的柔性，能够减少对背光模组中棱镜膜的磨损；而涂层厚度太厚，太薄，都会影响扩散层的光学性能，柔性光学扩散层2的厚度为第一PMMA粒子4的粒径的1/2至4/5，所述的防粘接层3的厚度为第二PMMA粒子5的粒径的2/5至3/5。

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 (10)

1.一种柔性光学扩散膜，包括有基材层(1)，其特征是：所述的基材层(1)的上表面涂覆形成柔性光学扩散层(2)，该基材层(1)的下表面涂覆形成防粘接层(3)，所述的柔性光学扩散层(2)的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份至30份、扩散粒子5份至30份、交联剂1份至5份、溶剂40份至70份；所述的防粘接层(3)的涂液组成配方的重量份数为：树脂成膜物15份至30份、防粘接粒子5份至30份、交联剂1份至5份、溶剂40份至70份；所述的树脂成膜物为直链型羟基聚酯树脂或聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。

2.根据权利要求1所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的基材层(1)由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜、聚苯乙烯树脂薄膜或聚碳酸酯树脂薄膜制成。

3.根据权利要求2所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的直链型羟基聚酯树脂为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚1、4环己二甲撑乙二酸酯、聚氧化丁二醇或聚氧化丙二醇；所述的聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂为聚氨酯改性聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯或聚1、4环己二甲撑乙二酸酯。

4.根据权利要求3所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的扩散粒子为PMMA粒子、聚苯乙烯粒子、聚碳酸酯粒子、有机硅树脂粒子、聚甲基丙烯酸丁酯弹性粒子或聚丙烯酸酯弹性粒子。

5.根据权利要求4所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的扩散粒子为第一PMMA粒子(4)和第二PMMA粒子(5)的混合物，所述的第一PMMA粒子(4)和第二PMMA粒子(5)的粒径比为5:1至15:1，其重量比4:1至9:1。

6.根据权利要求5所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的第一PMMA粒子(4)的粒径为15微米至40微米，所述的第二PMMA粒子(5)的粒径为1微米至5微米。

7.根据权利要求6所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的防粘接粒子为第二PMMA粒子(5)。

8.根据权利要求7所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的交联剂为脂肪族类异氰酸酯交联剂。

9.根据权利要求8所述的一种光学扩散膜，其特征是:所述的柔性光学扩散层(2)的厚度为第一PMMA粒子(4)的粒径的1/2至4/5，所述的防粘接层(3)的厚度为第二PMMA粒子(5)的粒径的2/5至3/5。

10.根据权利要求1所述的一种柔性光学扩散膜的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1、按照柔性光学扩散层(2)的组成配方准备涂液原料；

步骤2、将配方中的溶剂、扩散粒子加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入树脂成膜物分散15min至20min，接着加入交联剂分散10min至15min，制成柔性光学扩散层涂料；

步骤3、将分散均匀的柔性光学扩散层涂液涂于基材层(1)的上表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成柔性光学扩散层(2)；

步骤4、按照防粘接层(3)的组成配方准备涂液原料；

步骤5、将配方中的溶剂、防粘接粒子加入到分散机中分散30 min至40min，然后加入树脂成膜物分散15min至20min，接着加入交联剂分散10min至15min，制成防粘接层涂料；

步骤6、将分散均匀的防粘接层涂液涂于基材层(1)的下表面，然后进行烘干处理，最后进行老化处理，老化12小时至24小时形成防粘接层(3)；完成柔性光学扩散膜的制备。