CN107942420A - 一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学薄膜,尤其涉及一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜及其制备方法。为了解决现有扩散膜的背涂层易压伤导光板的问题,本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜及其制备方法。所述扩散膜包括基材层,所述基材层的上表面设置有扩散层,所述基材层的下表面设置有背涂层,所述背涂层具有弹性。该扩散膜的背涂层的表面为平面,背涂层和导光板为面接触,在进行落球耐冲击测试时,受到的压力被均摊,从而减轻对导光板的伤害。本发明提供的制备方法思路独特,使制得的扩散膜的背涂层的下表面接近于平面。

Description

一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学薄膜,尤其涉及一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜及其制备方法。
背景技术
由于现在智能手机的发展方向是越来越薄,整个背光模组都在压缩减薄,其中最厚的导光板也随之改变,材质越来越软,厚度越来越薄,这样导致扩散膜的背面更易压伤导光板。由于扩散膜的背涂粒子是与导光板直接接触的,所以背涂粒子种类及性能对压伤的轻重有很大的影响。
目前市场上常见的背涂粒子成分为二氧化硅,聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA),尼龙(PA),聚氨酯(PU),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。其中抗压伤效果最好的扩散膜背涂是使用PU超软的球形粒子的涂层或者采用喷砂方法制备的无粒子涂层。但是PU粒子本身也是球体,虽然做落球时,粒子有回弹性,但是接触的瞬间还是球体的一个点接触,而喷砂使用的众多球体玻璃击打桶滚表面,得出很多半球体的形貌,再用UV胶水复制其表面结构,依然是球体形状,做落球耐冲击检测时依然只有点接触,不能完全改善瞬间冲击的力对导光板的伤害。
所以针对此问题,特提供一种新型的生产工艺,用超软的PU粒子和柔性树脂胶黏剂配合滚轮压合的方式,使其表面凸出来的结构不再是球体,而是平面。解决落球冲击时,不再是点接触,而是面接触,可减轻导光板的损坏。
发明内容
为了解决现有扩散膜的背涂层易压伤导光板的问题,本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜及其制备方法。该扩散膜的背涂层的表面近似平面,背涂层和导光板为面接触,在进行落球耐冲击测试时,受到的压力被均摊,从而减轻对导光板的伤害。本发明提供的制备方法思路独特,使制得的扩散膜的背涂层的下表面接近于平面。
为了解决上述问题,本发明采用下述技术方案。
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,所述扩散膜包括基材层,所述基材层的上表面设置有扩散层,所述基材层的下表面设置有背涂层,所述背涂层具有弹性。
在使用过程中,扩散膜的背涂层的下表面与导光板的表面相接触。
进一步的,在所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜中,所述背涂层的下表面近似于平面。
所述背涂层下表面的凸起的高度较小。
进一步的,在所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜中,所述背涂层包括背涂胶黏剂和背涂粒子;所述背涂胶黏剂选自弹性胶黏剂,所述背涂粒子选自弹性粒子。
弹性胶黏剂也称为柔性胶黏剂。
上述扩散膜也称为扩散膜片。所述背涂层也称为保护背涂层。所述背涂层具有抗吸附作用,还具有保护透明基材层的作用,具有折射来自导光板的光线的作用。
所述光学薄膜包括透明基材层,所述透明基材层的上表面设有扩散层,下表面设有保护背涂层,所述扩散层包括扩散粒子和胶黏剂,所述扩散粒子选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)、聚苯乙烯(PS)、硅氧烷树脂、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅粒子中的一种或至少两种的组合。所述胶黏剂选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂中的一种或两种的组合。
所述扩散粒子为球形或者椭球形,尺寸为0.1-50μm。所述扩散层厚度为 1-30μm。
进一步的,所述扩散层包括100重量份数的胶黏剂,50-95重量份数的扩散粒子。
进一步的,所述背涂层包括背涂粒子和背涂胶黏剂,所述背涂粒子为弹性粒子,所述背涂胶黏剂为柔性树脂。
进一步的,所述背涂粒子选自弹性聚氨酯PU粒子、弹性聚酰胺PA粒子中的一种或至少两种的组合。所述背涂胶黏剂选自柔性UV丙烯酸胶黏剂、柔性聚氨酯胶黏剂、柔性环氧树脂胶黏剂中的一种或至少两种的组合。所述柔性树脂具有回弹性,在受到外力挤压时,发生变形,在外力撤离时,即回复原有形态。
所述背涂粒子为球形或者椭球形,尺寸为0.1μm-25μm。所述保护背涂层厚度为3-20μm。
进一步的,保护背涂层包括100重量份数的背涂胶黏剂,0.5-10重量份数的背涂粒子。
进一步的,保护背涂层包括100重量份数的柔性胶黏剂,1-3重量份的弹性粒子。进一步的,所述弹性粒子的粒径为0.1-6μm。
所述基材层选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚甲基苯烯酸甲酯 (PMMA)中的一种。所述基材层厚度为10-250μm。
进一步的,在所述扩散膜中,所述基材层的厚度为75-250μm。
进一步的,在所述扩散膜中,所述扩散层包括100重量份的胶黏剂,75- 95重量份的扩散粒子。
进一步的,在所述扩散膜中,所述扩散层的厚度为15-30μm。
进一步的,在所述扩散膜中,所述背涂层优选100重量份的柔性UV丙烯酸胶黏剂或柔性聚氨酯胶黏剂,1-3重量份数的弹性聚氨酯PU粒子。前述技术方案包括实施例2和实施例5提供的技术方案。
进一步的,在所述扩散膜中,所述背涂层中的粒子的粒径为0.1-6μm。
进一步的,在所述扩散膜中,所述背涂层的厚度是3-5μm。
本发明还提供一种所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜的制备方法,所述制备方法包括下述步骤:
(1)将背涂层的原材料配制成背涂层涂布液,将涂布液涂布在基材层的下表面,并在UV能量下,使背涂层处于半固化的状态,再通过复合压辊,对背涂层的表面压合,压合后的背涂层的表面似近于平面;
(2)进一步通过第二次UV照射,使得背涂层彻底固化且定型。
进一步的,本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜的制备方法:
1、将扩散粒子与胶黏剂混合制备扩散层涂布液,将扩散层涂布液涂布在透明基材的上表面上,在80-120℃的烘箱内固化5分钟,即得到半成品。
2、将背涂粒子和背涂胶黏剂混合制备保护背涂层涂布液,将保护背涂层涂布液涂布在半成品的下表面,并在50m/cm2-150jm/cm2的UV能量下,使保护背涂层处于半固化的状态,再通过复合压辊,控制压力3Kg-5kg,由于保护背涂层一直处于半固化状态,背涂粒子为弹性粒子,保护背涂层凸出部分会压合成一个平面。
3、进一步通过第二次UV照射,300jm/cm2-450jm/cm2之间,使得保护涂层彻底固化且定型。成品制作完成。
与现有技术相比,本发明利用柔性的背涂胶黏剂结合弹性的背涂粒子,再通过特殊的压合工艺,两次UV固化,使得扩散膜的保护背涂层为一个平面,而不再是一个点。和导光板接触时,为面接触,而非点接触,在进行落球耐冲击测试时,受到的压力被均摊,从而减轻对导光板的伤害。该扩散膜用于导光板时,导光板的耐冲击性较好。
附图说明
图1是现有扩散膜片的结构示意图;
图2是本发明提供的一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜片的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例和说明书附图,进一步说明本发明提供的技术方案。
图1是现有扩散膜片的结构示意图,101为扩散层,所述扩散层包括扩散粒子1011和胶黏剂1012,102为基材层,103为保护背涂层,所述保护背涂层包括背涂粒子1031和背涂胶黏剂1032。所述背涂粒子和背涂胶黏剂均不具有弹性,背涂层为凹凸不平的表面。保护背涂层与平整的导光板接触时,接触方式为点接触,易造成压伤。
图2是本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜片的结构示意图,201为扩散层,所述扩散层包括扩散粒子2011和胶黏剂2012,202为基材层,203为保护背涂层,所述保护背涂层包括背涂粒子2031和背涂胶黏剂 2032。所述背涂粒子和背涂胶黏剂均具有弹性,通过本发明所提供的制备工艺可以得到平整的背涂层,这样,与导光板接触时,接触方式为面接触,不易造成导光板的压伤。
本发明提供的一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜片采用下述方法测试其性能:
亮度测试:取一张A4大小的扩散膜片,放置在A4背光模组中,在24V 的额定电压下点亮,用亮度计(TOPCOM型号:BM-5AS)测量其亮度。
落球测试:取一张A4大小的扩散膜片,放置在A4背光模组中,放置在落球测试仪(Labthink型号:BMC-B1)的平台上,选择60g的钢球在 20cm的高度落下,更换背光模组测试位置,反复测试10次后,取出背光,点亮,观察压伤造成的白斑的严重程度。1表示最差,4表示最好。等级4 表示白斑不可见,等级3表示轻微可见,等级2表示中度可见,等级1表示明显可见。
实施例1
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用100μm厚度的 PC材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含100 重量份的丙烯酸树脂胶黏剂和50重量份的扩散粒子,所述扩散粒子为 PMMA粒子,粒子粒径为15-25μm,所述扩散层的厚度为20μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性 UV丙烯酸胶黏剂和5重量份数的弹性聚氨酯PU粒子,所述弹性聚氨酯PU 粒子粒径为1-5μm,所述保护背涂层的厚度为5μm。
实施例2
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用75μm厚度的 PET材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含 100重量份的丙烯酸树脂胶黏剂和75重量份的扩散粒子,所述扩散粒子为 PBMA粒子,粒子粒径为10-15μm,所述扩散层的厚度为15μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性聚氨酯胶黏剂和3重量份数的弹性聚氨酯PU粒子,所述弹性聚氨酯PU粒子粒径为0.1-1μm,所述保护背涂层的厚度为3μm。
实施例3
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用50μm厚度的 PET材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含 100重量份的聚氨酯树脂和60重量份的扩散粒子,所述扩散粒子包括20重量份数的PS粒子,粒径为1-5μm,40重量份数的PMMA粒子,粒径为15- 20μm。所述扩散层的厚度为15μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性聚氨酯胶黏剂和5重量份数的弹性聚酰胺PA粒子,所述弹性聚酰胺PA粒子粒径为6-8μm,所述保护背涂层的厚度为6μm。
实施例4
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用10μm厚度的 PE材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含100 重量份的环氧树脂和50重量份的扩散粒子,所述扩散粒子是PMMA粒子,粒径为5-15μm。所述扩散层的厚度为10μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性UV丙烯酸胶黏剂和 0.5重量份数的弹性聚酰胺PU粒子,所述弹性聚酰胺PU粒子粒径为10-15 μm,所述保护背涂层的厚度为10μm。
实施例5
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用250μm厚度的 PET材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含 100重量份的聚氨酯树脂和95重量份的扩散粒子,所述扩散粒子包括10重量份数的PMMA粒子,粒径为45-50μm,50重量份数的PMMA粒子,粒径为15-20μm,35重量份数的二氧化钛粒子,粒径为0.1-0.5μm。所述扩散层的厚度为30μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性UV丙烯酸胶黏剂和1重量份数的弹性聚氨酯 PU粒子,所述弹性聚氨酯PU粒子粒径为5-6μm,所述保护背涂层的厚度为5μm。
实施例6
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用150μm厚度的 PS材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含100 重量份的丙烯酸树脂胶黏剂和55重量份的扩散粒子,所述扩散粒子包括45 重量份数的PBMA粒子,粒径为25-35μm,10重量份数的PMMA粒子,粒径为5-6μm。所述扩散层的厚度为15μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性聚氨酯胶黏剂和10重量份数的弹性聚酰胺PA粒子,所述弹性聚酰胺PA粒子粒径为20-25μm,所述保护背涂层的厚度为20μm。
实施例7
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用100μm厚度的 PET材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含 100重量份的丙烯酸树脂胶黏剂和50重量份的扩散粒子,所述扩散粒子为 PMMA粒子,粒径为3-4μm。所述扩散层的厚度为1μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性聚氨酯胶黏剂和2重量份数的弹性聚酰胺PA粒子,所述弹性聚酰胺PA粒子粒径为10- 15μm,所述保护背涂层的厚度为10μm。
实施例8
本发明提供一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,选用200μm厚度的 PA材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含100 重量份的环氧树脂胶黏剂和70重量份的扩散粒子,所述扩散粒子为PBMA 粒子,粒径为25-35μm。所述扩散层的厚度为20μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含100重量份数的柔性聚氨酯胶黏剂和 2重量份数的弹性聚酰胺PA粒子,所述弹性聚酰胺PA粒子粒径为10-15μ m,所述保护背涂层的厚度为8μm。
对比例1
选用100μm厚度的PC材料作为透明基材,在其上表面涂布一层扩散层,所述扩散层中包含100重量份的丙烯酸树脂胶黏剂和50重量份的扩散粒子,所述扩散粒子为PMMA粒子,粒子粒径为15-25μm,所述扩散层的厚度为20μm。在透明基材的下表面设有保护背涂层,所述保护背涂层包含 100重量份数的普通丙烯酸胶黏剂和5重量份数的PMMA粒子,所述 PMMA粒子的粒径为1-5μm,通过与扩散层相同的工艺制备保护背涂层,所述保护背涂层的厚度为8μm。对比例1提供的技术方案与本申请不同之处在于背涂层的胶黏剂是普通丙烯酸胶黏剂,不是柔性胶黏剂,普通丙烯酸胶黏剂固化后不具有弹性;背涂层中的PMMA粒子不是弹性粒子。
表1:实施例和对比例所得扩散膜的光学性能测试对比
亮度cd/m2 落球测试白斑严重情况
实施例1 1668 3
实施例2 1759 4
实施例3 1735 3
实施例4 1653 4
实施例5 1863 4
实施例6 1721 2
实施例7 1630 3
实施例8 1787 3
对比例1 1667 1
由表1所示数据可以得出,本发明提供的提高导光板抗落球冲击的扩散膜在应用到背光模组的导光板上时,背光模组的亮度较高,落球测试中,耐冲击性较好,白斑情况轻微。特别的,实施例2和实施例5提供的扩散膜的综合性能更好。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰,均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述扩散膜包括基材层,所述基材层的上表面设置有扩散层,所述基材层的下表面设置有背涂层,所述背涂层具有弹性。
2.根据权利要求1所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述背涂层的下表面近似于平面。
3.根据权利要求1所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述背涂层包括背涂胶黏剂和背涂粒子;所述背涂胶黏剂选自弹性胶黏剂,所述背涂粒子选自弹性粒子。
4.根据权利要求1所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述扩散层包括扩散粒子和胶黏剂,所述扩散粒子选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、硅氧烷树脂、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、或二氧化硅粒子中的一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求4所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述扩散层包括100重量份数的胶黏剂,50-95重量份数的扩散粒子。
6.根据权利要求1所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述背涂层包括背涂粒子和背涂胶黏剂,所述背涂粒子为弹性粒子,所述背涂胶黏剂为柔性树脂。
7.根据权利要求6所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述背涂粒子选自弹性聚氨酯PU粒子、弹性聚酰胺PA粒子中的一种或至少两种的组合;所述背涂胶黏剂选自柔性UV丙烯酸胶黏剂、柔性聚氨酯胶黏剂、柔性环氧树脂胶黏剂中的一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述背涂层包括100重量份数的背涂胶黏剂,0.5-10重量份数的背涂粒子。
9.根据权利要求1所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜,其特征在于,所述背涂层包括100重量份数的柔性胶黏剂,1-3重量份的弹性粒子。
10.一种根据权利要求1-9之中任一项所述的提高导光板抗落球冲击的扩散膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括下述步骤:
(1)将背涂层的原材料配制成背涂层涂布液,将涂布液涂布在基材层的下表面,并在UV能量下,使背涂层处于半固化的状态,再通过复合压辊,对背涂层的表面压合,压合后的背涂层的表面似近于平面;
(2)进一步通过第二次UV照射,使得背涂层彻底固化且定型。
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