CN105572774A - 扩散膜及其制备方法、及背光模组、显示装置和电子装置 - Google Patents

Abstract

一种扩散膜，其包括透明基材和结合于该透明基材至少一表面的扩散层，该扩散层含有胶黏剂及分散于该胶黏剂中主要起光扩散作用的颗粒状的纳米碳酸钙。所述纳米碳酸钙与胶黏剂的亲和性较好，且纳米碳酸钙可均匀的分散于胶黏剂中，这样，可有效提高扩散层的尺寸稳定性和耐热性，增加扩散层韧性和硬度，且所述扩散膜具有较高的透光率和雾度。另外，用纳米碳酸钙取代常用的微米高分子粒子，可以避免价格昂贵的填充料及助剂的使用，有效的降低了扩散膜的生产成本。另，本发明还提供一种上述扩散膜的制备方法，一种应用上述扩散膜的背光模组，一种应用上述背光模组的显示装置，一种应用上述显示装置的电子装置。

Description

扩散膜及其制备方法、及背光模组、显示装置和电子装置

技术领域

本发明涉及一种扩散膜及其制备方法、应用该扩散膜的背光模组、显示装置和电子装置。

背景技术

目前，常用的散射离子型扩散膜的扩散层一般采用添加有机高分子散射粒子(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、硅氧烷树脂等)的树脂涂料制成，此类扩散膜因树脂较容易取得而被市场广泛接受。然而，有机高分子粒子与树脂的亲和性较差，且有机高分子粒子容易发生团聚而粘连在一起，因此，需要添加价格昂贵的提高粘合力的抗粘连剂、填充剂和助剂，如此便增加了成本，且浪费资源。另外，有机高分子粒子在树脂中的分布均匀度不好控制，导致扩散膜的光利用率和扩散效果较差，影响扩散膜的透光率和雾度。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可提高透光率和雾度的扩散膜。

另，还有必要提供一种制备上述扩散膜的方法。

另，还有必要提供一种应用上述扩散膜的背光模组。

另，还有必要提供一种应用上述背光模组的显示装置。

另，还有必要提供一种应用上述显示装置的电子装置。

一种扩散膜，其包括透明基材和结合于该透明基材至少一表面的扩散层，该扩散层含有胶黏剂及分散于该胶黏剂中主要起光扩散作用的颗粒状的纳米碳酸钙。

一种制备所述扩散膜的方法，其包括如下步骤：提供一容器，将纳米碳酸钙置于该容器中；向容器中加入分散剂，使纳米碳酸钙均匀的分散于分散剂中，该分散剂选自易挥发的醇类、酮类或芳香族化合物溶液的一种；向容器中加入胶黏剂，使纳米碳酸钙和分散剂均匀分散于胶黏剂中，制得扩散层涂布液；提供透明基材，将扩散层涂布液涂布于透明基材的至少一表面；热烘，使涂布于透明基材表面的扩散层涂布液中的分散剂挥发；固化成型，使胶黏剂固化，以在透明基材的表面形成扩散层，即制得扩散膜。

一种应用所述扩散膜的背光模组，该背光模组还包括与该扩散膜相对平行设置的导光板、设置于导光板一侧的至少一光源。

一种应用所述背光模组的显示装置，该显示装置还包括与该背光模组相对平行设置的显示面板、及用于固定该显示面板的连接框，该显示面板设置于邻近于背光模组上的扩散膜的一侧。

一种应用所述显示装置的电子装置，该电子装置还包括主体，所述显示装置装设于该主体上。

所述扩散膜的扩散层通过将纳米碳酸钙作为光扩散粒子分散于胶黏剂中再经涂布制得。纳米碳酸钙与胶黏剂的亲和性较好，且纳米碳酸钙可均匀的分散于胶黏剂中，这样，可有效提高扩散层的尺寸稳定性和耐热性，增加扩散层韧性和硬度，且所述扩散膜具有较高的透光率和雾度。另外，用纳米碳酸钙取代常用的微米高分子粒子，可以避免价格昂贵的填充料及助剂的使用，有效的降低了扩散膜的生产成本。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式的扩散膜的示意图。

图2为制备图1所述的扩散膜所使用的扩散层涂布液中纳米碳酸钙的质量百分含量与扩散膜透光率之间的关系示意图。

图3为制备图1所述的扩散膜所使用的扩散层涂布液中纳米碳酸钙的质量百分含量与扩散膜雾度之间的关系示意图。

图4为本发明较佳实施方式的背光模组的示意图。

图5为本发明较佳实施方式的显示装置的示意图。

图6为本发明较佳实施方式的电子装置的示意图。

主要元件符号说明

扩散膜	100
		透明基材	101
扩散层	102
		胶黏剂	1021
纳米碳酸钙	1022
		背光模组	200
导光板	201
		光源	202
背板	203
		边框	204
容置槽	205
		显示装置	300
显示面板	301
		连接框	302
电子装置	400
		主体	401

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式提供一种扩散膜100，其用于使透过该扩散膜100的光线均匀扩散。该扩散膜100包括透明基材101和结合于该透明基材101至少一表面的扩散层102。该扩散层102包括胶黏剂1021及均匀分散于该胶黏剂1021中的颗粒状的纳米碳酸钙1022。

所述透明基材101选自聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰胺树脂（PA）、聚苯乙烯（PS）、环烯烃聚合体树脂（COP）、及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等透明的树脂中的一种。所述透明基材101的厚度根据需要设定，优选为25~500μm。

所述扩散层102的厚度根据需要设定，优选为3~100μm。

所述纳米碳酸钙1022的粒径小于100nm，优选为25~45nm。纳米碳酸钙1022在扩散层102中的质量百分含量大于0且小于等于63.33%。因纳米碳酸钙1022的粒径较小，因此可提高光线的透光率，且可以有效的提高扩散膜100的雾度。又因为该纳米碳酸钙1022与胶黏剂1021的亲和性较好，因此纳米碳酸钙1022可均匀的分散于胶黏剂1021中，因此可提高扩散膜100的尺寸稳定性、耐热性等，且该纳米碳酸钙1022还可以增加扩散层102的韧性和硬度。

所述胶黏剂1021可以为紫外光固化型树脂（UV胶）、电离放射线固化型树脂、热固化型树脂、或热塑性树脂等。所述胶黏剂的质量百分含量大于等于36.67%小于100%

所述紫外光固化型树脂可以为：丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、环氧树脂、或乙烯基醚树脂等。可利用紫外光照射使该类胶黏剂1021固化。

所述电离放射线固化型树脂可以为：多元醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等多官能团丙烯酸酯；由二异氰酸酯与多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基酯等合成的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯；或具有丙烯酸酯类的官能团的聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁烯树脂、聚硫醇多烯树脂等。可利用电离放射线照射该类胶黏剂1021固化。

所述热固化型树脂可以为：由丙烯酸酯多元醇和异氰酸酯预聚物形成的热固化型聚氨酯树脂、酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、或硅酮树脂等。可利用加热使该类胶黏剂1021固化。

所述热塑性树脂可以为：乙酰纤维素、硝基纤维素、乙酰丁基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素等纤维素衍生物；醋酸乙烯酯及其共聚物、氯乙烯及其共聚物、偏二氯乙烯及其共聚物等乙烯基类树脂；聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等缩醛类树脂；丙烯酸树脂及其共聚物、甲基丙烯酸树脂及其共聚物等丙烯酸类树脂；聚苯乙烯类树脂；聚酰胺类树脂；聚酯类树脂；或聚碳酸脂类树脂等。可通过冷却使该类胶黏剂1021固化。

一种制备扩散膜100的方法，其包括如下步骤。

提供容器（图未示），将纳米碳酸钙1022置于该容器中。

向容器中加入分散剂，使纳米碳酸钙1022均匀分散于分散剂中。加入分散剂的量可使纳米碳酸钙1022均匀分散即可。该分散剂可以为易挥发的醇类、酮类、或芳香族化合物等溶液。

向容器中加入胶黏剂1021，并使纳米碳酸钙1022和分散剂均匀分散于胶黏剂1021中，即制备出扩散层涂布液，纳米碳酸钙1022在所述扩散层涂布液中的质量百分含量大于0小于等于60%。

提供透明基材101，将扩散层涂布液涂布于透明基材101的至少一表面。

热烘，使涂布于透明基材101表面的扩散层涂布液中的分散剂挥发。

固化成型，使胶黏剂1021固化，以在透明基材101的表面形成扩散层102，即制备出扩散膜100。

所述扩散层涂布液涂布于透明基材101的方法可以为刮刀涂布法、线棒涂布法、挤压涂布法、喷涂法、滴落涂布法等。

所述热烘的温度优选为60~120℃。

所述固化成型的方法根据胶黏剂1021的材质而定。对于UV胶，可利用紫外光照射使该类胶黏剂1021固化；对于电离放射线固化型树脂，可利用电离放射线照射该类胶黏剂1021固化；对于热固化型树脂，可利用加热使该类胶黏剂1021固化；对于热塑性树脂，可通过冷却使该类胶黏剂1021固化。

所述扩散膜100的扩散层102中，所述纳米碳酸钙1022在胶黏剂1021中的分散均匀度较好。所制得的扩散膜100的透光率和雾度较高。

下面通过具体的实施例进行说明。

以下实施例所使用的透明基材101均为PET；制备扩散层涂布液所使用的纳米碳酸钙1022的平均粒径为40nm，所使用的分散剂为丁酮溶液，所使用的胶黏剂1021为UV胶；使用线棒涂布法进行涂布，热烘的温度为90℃，热烘的时间为5min，固化成型的方法为用波长为320nm~400nm的紫外光照射使胶黏剂1021固化。

其中，不同实施例所使用的扩散层涂布液的各组分的含量及涂布棒的规格编号请参照表一。

表一：制备扩散层涂布液的各组分含量及涂布棒的规格编号。

其中，规格编号为R5的涂布棒的卷线径为0.13mm，用该规格的涂布棒涂布所得的湿膜（扩散层涂布液涂布于透明基材101表面后形成的未经热烘的含有分散剂的膜层）厚度为11.43μm；规格编号为R12的涂布棒的卷线径为0.30mm，用该规格的涂布棒涂布所得的湿膜厚度为27.43μm；规格编号为R22的涂布棒的卷线径为0.56mm，用该规格的涂布棒涂布所得的湿膜厚度为50.29μm。涂布棒的卷线径越大，所得的扩散层102的厚度越大。

其中，对PET原材料以及上述实施例所制备的扩散膜100的透光率和雾度的测量值请参照表二。

表二：对PET原材料及上述实施例的扩散膜100的透光率和雾度的测量值。

请一并参阅表二及图2，可以看出，在添加纳米碳酸钙1022的量一定时，扩散层102的厚度越大，透光率越低；使用的涂布棒的规格一定时，随着扩散层涂布液中所添加的纳米碳酸钙1022的质量百分含量的增加，扩散膜100的光线透光率逐渐下降。从整体上看，相对于PET原材料的89.21%的透光率，光线经过该扩散层102的衰减幅度较小，所述扩散膜100的光线利用率相较于PET原材料的光线利用率只有0.32%~2.34%的衰减，比目前业界使用微米高分子散射粒子制得的扩散膜的光线3%~5%的衰减度明显降低。在纳米碳酸钙1022的质量百分含量超过30%时，扩散膜100的透光率才明显降低。

请一并参阅表二及图3，可以看出，在添加纳米碳酸钙1022的量一定时，扩散层102的厚度越大，雾度越高；同一厚度下，扩散层涂布液中添加的纳米碳酸钙1022的质量百分含量越大，扩散膜100的雾度越高。从表二可以看出，使用纳米碳酸钙1022作为扩散粒子的扩散膜100的雾度也较高。

请参阅图4，一种应用上述扩散膜100的背光模组200，该背光模组200还包括与该扩散膜100相对平行设置的导光板201、设置于导光板201一侧的至少一光源202、及常用于背光模组的其它元件（图未示）。

所述背光模组200还包括与导光板201相对平行设置的背板203、垂直设置于该背板203的边框204。该背板203与边框204配合形成一容置槽205，所述扩散膜100、导光板201、光源202、及其它元件均装设于该容置槽205内。

本实施例中所述导光板201固设于背板203上。

可以理解的，所述导光板201与背板203之间还可以有一定的距离，所述光源202还可以设置于背板203与导光板201之间。

请进一步参阅图5，一种应用上述背光模组200的显示装置300，该显示装置300还包括与该背光模组200相对平行设置的显示面板301、固设于所述边框204用于固定该显示面板301的连接框302、及常用于显示装置300的其它元件（图未示）。该显示面板301邻近扩散膜100设置。所述连接框302的材质可为塑料。

请进一步参阅图6，一种电子装置400，其可为电脑、电子阅读器、电视机、导航仪等。该电子装置400包括主体401和装设于主体401的所述显示装置300。

所述扩散膜100的扩散层102通过将纳米碳酸钙1022作为光扩散粒子分散于胶黏剂1021中再经涂布制得。纳米碳酸钙1022与胶黏剂1021的亲和性较好，且纳米碳酸钙1022可均匀分散于胶黏剂1021中，这样，可有效提高扩散层102的尺寸稳定性和耐热性，增加扩散层102的韧性和硬度，且所述扩散膜100具有较高的透光率和雾度。另外，用纳米碳酸钙1022取代常用的微米高分子粒子，可以避免价格昂贵的填充料及助剂的使用，有效的降低了扩散膜100的生产成本。

Claims (12)

1.一种扩散膜，其包括透明基材和结合于该透明基材至少一表面的扩散层，其特征在于：该扩散层含有胶黏剂及分散于该胶黏剂中主要起光扩散作用的颗粒状的纳米碳酸钙。

2.如权利要求1所述的扩散膜，其特征在于：所述纳米碳酸钙的粒径为25~55nm。

3.如权利要求1所述的扩散膜，其特征在于：所述扩散层中纳米碳酸钙的质量百分含量大于0小于等于63.33%，所述胶黏剂的质量百分含量大于等于36.67%小于100%。

4.如权利要求1所述的扩散膜，其特征在于：所述透明基材选自聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺树脂、聚苯乙烯、环烯烃聚合体树脂、或聚甲基丙烯酸甲酯。

5.如权利要求1所述的扩散膜，其特征在于：所述胶黏剂选自紫外光固化型树脂、电离放射线固化型树脂、热固化型树脂、或热塑性树脂。

6.如权利要求1所述的扩散膜，其特征在于：所述扩散层的厚度为3~100μm。

7.一种制备权利要求1~6任意一项所述的扩散膜的方法，其包括如下步骤：

提供一容器，将纳米碳酸钙置于该容器中；

向容器中加入分散剂，使纳米碳酸钙均匀的分散于分散剂中，该分散剂选自醇类、酮类、或芳香族化合物溶液；

向容器中加入胶黏剂，使纳米碳酸钙和分散剂分散于胶黏剂中，制得扩散层涂布液；

提供透明基材，将扩散层涂布液涂布于透明基材的至少一表面；

热烘，使涂布于透明基材表面的扩散层涂布液中的分散剂挥发；

固化成型，使胶黏剂固化，以在透明基材的表面形成扩散层，即制得扩散膜。

8.如权利要求7所述的扩散膜的制备方法，其特征在于：所述纳米碳酸钙在所述扩散层涂布液中的质量百分含量大于0小于等于60%。

9.如权利要求7所述的扩散膜的制备方法，其特征在于：所述胶黏剂为紫外光固化型树脂，利用紫外光照射使该类胶黏剂固化；或所述胶黏剂为电离放射线固化型树脂，利用电离放射线照射使该类胶黏剂固化；或所述胶黏剂为热固化型树脂，利用加热使该类胶黏剂固化；或所述胶黏剂为热塑性树脂，通过冷却使该类胶黏剂固化。

10.一种应用权利要求1~6任意一项所述的扩散膜的背光模组，该背光模组还包括与该扩散膜相对平行设置的导光板、设置于导光板一侧的至少一光源。

11.一种应用权利要求10所述的背光模组的显示装置，该显示装置还包括与该背光模组相对平行设置的显示面板、及用于固定该显示面板的连接框，该显示面板邻近扩散膜设置。

12.一种应用权利要求11所述的显示装置的电子装置，该电子装置还包括主体，所述显示装置装设于该主体上。