CN108303820A - 一种窄边框tft液晶显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示器技术领域，具体涉及一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、光扩散母粒、有机光扩散剂、抗氧化剂、光稳定剂和紫外线吸收剂等。本发明以相容性较好的聚丙烯酰胺微球作为纳米无机光扩散剂的载体，有效解决纳米无机光扩散剂易于团聚、难以分散和与PET树脂不相容等的问题，并且纳米无机光扩散剂由于其尺寸效应可以使本发明的光扩散膜具有高雾度、高折射、高透光率和底色度等优点，不仅具有良好的光学性能，可以提高显示模组的色域，还具有优异的力学性能，可以提高显示模组的耐用性和适用性。

Description

一种窄边框TFT液晶显示模组
技术领域
本发明涉及液晶显示器技术领域，具体涉及一种窄边框TFT液晶显示模组。
背景技术
液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶面板及背光模组(back light module)。而目前主流的TFT-LCD液晶显示屏是指薄膜晶体管型液晶显示屏，其工作原理是在两片平行的彩膜基板和薄膜晶体管基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面，而TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真。
随着液晶显示装置生产技术不断的发展，液晶显示装置逐步趋向窄边框化，但由于背光模组散射的光线角度较大，容易发生漏光现象。
现有技术是通过在背光模组上增设光扩散板或光扩散膜使光线散射角度均一并且柔化光线，而大部分的光扩散膜是使用透明的PET作为基材，在其表面涂覆一层含有光扩散颗粒的光扩散膜。但由于光扩散膜与PET本身的材质不同，弹性模量存在差别，一旦发生弯曲极易造成光扩散膜的脱落。现有技术还存在小部分光扩散膜是内添加型的PET膜，通过在PET中添加光扩散剂和加工助剂制得。但是添加的光扩散剂种类、粒径和添加量均会对光扩散膜的透光率和雾度造成差异，并且光扩散剂与PET基体树脂直接混合也存在不相容的问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种窄边框TFT液晶显示模组，于背光模组上增设具有高透光率和高雾度的光扩散膜以避免漏光现象。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
本发明以相容性较好的聚丙烯酰胺微球作为纳米无机光扩散剂的载体，有效解决纳米无机光扩散剂易于团聚、难以分散和与PET树脂不相容等的问题，并且纳米无机光扩散剂由于其尺寸效应可以使本发明的光扩散膜具有高雾度、高折射、高透光率和底色度等优点；此外光线在透过透明聚丙烯酰胺的表面时，也会在聚丙烯酰胺微球的表面上发生多次折射，从而发生光扩散现象，有助于提高本发明光扩散膜的透光率和雾度。
其中，所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)、取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至60-80℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)、将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至20-25℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
其中，纳米无机光扩散剂与聚丙烯酰胺的用量比例对聚酰亚胺微球的形貌和包覆性有很大的影响，为了使聚酰亚胺微球具有高比表和对纳米无机光扩散剂微粒的良好包覆性，所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为15％-25％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的4wt％-6wt％。
其中，所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的30wt％-50wt％。
其中，所述光扩散母粒的粒径为37-63μm，BET比表面积为27-88m2/g。
光扩散母粒以多孔聚丙烯酰胺微球作为多孔骨架，该多孔骨架具有结构稳定、机械性能优良等优点，并且因为其具有不同微观尺度的三维网络多孔结构，易于团聚的纳米无机光扩散剂可以扩散其内并通过化学键结合与多孔骨架形成一个整体，从而使光扩散母粒兼具光扩散的特性和多孔聚丙烯酰胺的三维网络性以及两者的机械性能互补性。
其中，所述纳米无机光扩散剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡的至少一种。纳米二氧化钛的折射率为2.5-2.7，纳米二氧化硅的折射率为1.4-1.55，纳米二氧化锆的折射率为1.8-2.6，该些纳米无机光扩散剂在聚丙烯酰胺微球包覆后可以有效提供本发明光扩散膜的光扩散性能，不易脱落。
优选地，纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米二氧化皓按重量比3-6:1-3:2-5的比例组成，所述纳米二氧化钛的粒径为10-15nm，所述纳米二氧化硅的粒径为33-36nm，所述纳米二氧化皓的粒径为18-26nm。该优选的复配纳米无机光扩散剂可以提高光折射效果，并且特定粒径的选择可以降低纳米无机光扩散剂对光线的吸收性，特定粒径的组合可以提高纳米无机光扩散剂的各组分均匀分散性。
其中，所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉、聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉和苯乙烯树脂微粉中的至少一种。该些有机光扩散剂透光性强，并且与PET树脂的相容性均较好，易于分散，可以提高光扩散效果的均匀性。优选地，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述抗氧化剂为双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。优选地，所述抗氧化剂由双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯按重量比1-3:1-3的比例组成，抗氧化剂可以提高光扩散膜的抗氧化性，从而提高光扩散膜的耐用性。
其中，所述光稳定剂为癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯和/或聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯。优选地，所述光稳定剂由癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯和聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯按重量比1-3:1-3的比例组成，本发明的光稳定剂能够有效抑制PET树脂的光氧降解，并且与苯并三唑类紫外吸收剂并用，有很好的协同效应，可使光扩散膜的光稳定性成倍提高，并且对光扩散膜的力学性能基本无影响。
其中，所述紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑和/或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。优选地，所述紫外线吸收剂由2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮按重量比1-3:1-3的比例组成。本发明的紫外线吸收剂可强烈地吸收紫外线，降低紫外线对PET树脂的破坏，提高光扩散膜的使用寿命。
本发明的有益效果在于：本发明以相容性较好的聚丙烯酰胺微球作为纳米无机光扩散剂的载体，有效解决纳米无机光扩散剂易于团聚、难以分散和与PET树脂不相容等的问题，并且纳米无机光扩散剂由于其尺寸效应可以使本发明的光扩散膜具有高雾度、高折射、高透光率和底色度等优点；此外光线在透过透明聚丙烯酰胺的表面时，也会在聚丙烯酰胺微球的表面上发生多次折射，从而发生光扩散现象，有助于提高本发明光扩散膜的透光率和雾度。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
其中，所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)、取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至70℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)、将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至22.5℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
其中，所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为20％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的5wt％。
其中，所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的40wt％。
其中，所述光扩散母粒的粒径为47μm，BET比表面积为48m2/g。
其中，纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米二氧化皓按重量比4:2:3的比例组成，所述纳米二氧化钛的粒径为12.5nm，所述纳米二氧化硅的粒径为34.5nm，所述纳米二氧化皓的粒径为22nm。
其中，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述抗氧化剂由双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯和聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮按重量比1:1的比例组成。
实施例2
一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
其中，所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)、取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至60℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)、将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至20℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
其中，所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为15％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的4wt％。
其中，所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的30wt％。
其中，所述光扩散母粒的粒径为56μm，BET比表面积为74m2/g。
其中，纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米二氧化皓按重量比3:1:2的比例组成，所述纳米二氧化钛的粒径为10nm，所述纳米二氧化硅的粒径为33nm，所述纳米二氧化皓的粒径为18nm。
其中，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述抗氧化剂由双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯和聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮按重量比1:1的比例组成。
实施例3
一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
其中，所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)、取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至80℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)、将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至25℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
其中，所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为25％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的6wt％。
其中，所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的50wt％。
其中，所述光扩散母粒的粒径为43μm，BET比表面积为34m2/g。
其中，纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米二氧化皓按重量比6:3:5的比例组成，所述纳米二氧化钛的粒径为15nm，所述纳米二氧化硅的粒径为36nm，所述纳米二氧化皓的粒径为26nm。
其中，所述有机光扩散剂由有机硅树脂微粉和苯乙烯树脂微粉按重量比1:1的比例组成。
其中，所述抗氧化剂由双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述光稳定剂由癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯和聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯按重量比1:1的比例组成。
其中，所述紫外线吸收剂由2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮按重量比1:1的比例组成。
实施例4
一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
其中，所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)、取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至65℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)、将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至21℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
其中，所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为18％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的4.5wt％。
其中，所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的35wt％。
其中，所述光扩散母粒的粒径为39μm，BET比表面积为32m2/g。
其中，纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米二氧化皓按重量比4:1:4的比例组成，所述纳米二氧化钛的粒径为11nm，所述纳米二氧化硅的粒径为34nm，所述纳米二氧化皓的粒径为20nm。
其中，所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉。
其中，所述抗氧化剂为双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
其中，所述光稳定剂为癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯。
其中，所述紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑。
实施例5
一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
其中，所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)、取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至75℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)、将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至24℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
其中，所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为23％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的5.5wt％。
其中，所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的45wt％。
其中，所述光扩散母粒的粒径为52μm，BET比表面积为63m2/g。
其中，纳米无机光扩散剂由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米二氧化皓按重量比5:2:2的比例组成，所述纳米二氧化钛的粒径为14nm，所述纳米二氧化硅的粒径为35nm，所述纳米二氧化皓的粒径为24nm。
其中，所述有机光扩散剂为苯乙烯树脂微粉。
其中，所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
其中，所述光稳定剂为聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯。
其中，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
本发明对实施例1-5所制得的光扩散膜厚度均为100μm，对实施例1-5的光扩散膜进行性能测试，测试结果见下表。
由上表可知，本发明的光扩散膜不仅具有良好的光学性能，可以提高显示模组的色域，还具有优异的力学性能，可以提高显示模组的耐用性和适用性。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种窄边框TFT液晶显示模组，包括背光模组和显示模组，所述显示模组包括层叠的彩膜基板和薄膜晶体管基板，其特征在于：所述背光模组上设有光扩散膜，所述光扩散膜包括如下重量份的原料：
所述光扩散母粒为具有核壳结构的微球，其核为纳米无机光扩散剂，壳为聚丙烯酰胺微球。
2.根据权利要求1所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述光扩散母粒的制备方法包括如下步骤：(1)取一定量的N,N-二甲基甲酰胺升温至60-80℃，溶解所述聚丙烯酰胺，形成聚丙烯酰胺溶液；(2)将纳米无机光扩散剂加入至步骤(1)得到聚丙烯酰胺溶液中，进行搅拌均质，形成悬浊液；(3)往所述悬浊液加入无水乙醇并使其降温至20-25℃，然后依次进行静置、过滤、洗涤、干燥处理，即得到所述光扩散母粒。
3.根据权利要求2所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述步骤(1)中，所述聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的质量百分比为15％-25％；所述步骤(2)中，所述纳米无机光扩散剂的用量为悬浊液的4wt％-6wt％。
4.根据权利要求2所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述步骤(3)中，所述无水乙醇的用量为悬浊液的30wt％-50wt％。
5.根据权利要求1或2所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述光扩散母粒的粒径为37-63μm，BET比表面积为27-88m2/g。
6.根据权利要求1或2所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述纳米无机光扩散剂为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米硫酸钡的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述有机光扩散剂为有机硅树脂微粉、聚甲基丙烯酸甲酯树脂微粉和苯乙烯树脂微粉中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述抗氧化剂为双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
9.根据权利要求1所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述光稳定剂为癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯和/或聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯。
10.根据权利要求1所述的一种窄边框TFT液晶显示模组，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑和/或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
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