CN109471212A - 一种高亮度光学扩散膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学扩散膜，尤其是一种高亮度光学扩散膜。为了解决现有扩散膜辉度增益低的问题，本发明提供一种结构简单、制作方便的高亮度光学扩散膜。所述高亮度光学扩散膜包括基材、光扩散层、和防粘连层，所述光扩散层包含空气泡。本发明提供的高亮度光学扩散膜具有高的辉度增益，亮度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学扩散膜，尤其是一种高亮度光学扩散膜。
背景技术
光学扩散膜广泛应用于液晶背光模组显示器、广告背景照明、灯箱广告等领域。尤其在液晶背光模组显示器中，扩散膜是关键的部件。扩散膜主要是将线型光源均匀的转变为一个均匀的面光源
背光模组(BLU)通常由反射片、导光板、光学膜(扩散膜、增亮膜)组成。目前市场对背光模组的节能环保要求越来越严格，背光模组中用于提供光源的LED灯珠会相应的减少，这样背光模组在不改变其他部件下整体的亮度由于光通量的降低而降低。
传统的扩散膜包含基材、正面光扩散层和背面防粘连层。扩散层和防粘连层中一般都包含树脂成膜物、光扩散粒子(PMMA、PBMA、PA、PU、PS等)、助剂。光扩散层通过光扩散粒子对入射光进行散射，达到光线均匀化的效果，然而此设计一些尺寸较小的光扩散粒子被没入树脂成膜物内，且光扩散粒子折射率受限制，因此聚光效果能力有限，亮度提升困难。
发明内容
为了解决现有扩散膜辉度增益低的问题，本发明提供一种结构简单、制作方便的高亮度光学扩散膜。本发明提供的高亮度光学扩散膜具有高的辉度增益，亮度高。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下。
本发明提供一种高亮度光学扩散膜，包括基材、光扩散层、和防粘连层，所述光扩散层包含空气泡。
进一步的，所述扩散膜依次包括光扩散层、基材、和防粘连层，
本发明提供一种高亮度光学扩散膜，包括基材、光扩散层、防粘连层，光扩散层包含树脂成膜物、空气泡、助剂；防粘连层包含树脂成膜物、光扩散粒子、助剂。
本发明的发明点之一是在扩散层里加入空气泡。
防粘连层中的光扩散粒子的主要作用是防止粘连，起光扩散作用的主要是光扩散层。
进一步的，所述光扩散层不包括光扩散粒子。
进一步的，所述基材可选用厚度为25-300μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、或聚苯乙烯中的一种。
进一步的，所述树脂成膜物选自丙烯酸树脂类、聚氨酯类、丙烯多元醇类、或环氧树脂类中的一种或者至少两种的组合。
进一步的，所述防粘连层中的光扩散粒子选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸正丁酯(PBMA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、二氧化钛、二氧化硅、或有机硅中的一种或者至少两种的组合。进一步的，所述防粘连层中的光扩散粒子的平均粒径为5微米，分散度为40％。
进一步的，所述扩散膜的光扩散层是将树脂成膜物、空气泡、助剂以及适当的溶剂调配成涂布液，采用棒涂布法、微凹涂布法、刮刀涂布法、喷涂法等涂布方式经过加温发泡，干燥等固化而形成。
进一步的，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层中空气泡大小为1-25μm。
进一步的，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层中空气泡大小为3-20μm。前述技术方案包括实施例7-9。
进一步的，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层中空气泡的产生方式为在树脂成膜物中加入发泡剂，加热发泡。
进一步的，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层厚度为5-25μm。
进一步的，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层厚度为19-23μm。前述技术方案包括实施例7-9。
进一步的，所述助剂选自光引发剂、光聚合促进剂、流平剂、固化剂、爽滑剂、抗静电剂、抗氧化剂、或核化剂等中的一种或者至少两种的组合。
进一步的，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层中的发泡剂种类为偶氮化合物、亚硝基化合物的一种或者两种混合。
进一步的，在制备过程中，所述光扩散涂层(简称光扩散层)的原料先配制成光扩散涂布液。所述光扩散涂布液包括下述成分：发泡剂含量为1％-15％。
本发明配方中的百分含量为重量百分含量。
进一步的，所述光扩散涂布液包括下述成分：丙烯酸树脂；异氰酸酯固化剂；含量为1％-15％的发泡剂，有机溶剂，助剂。
进一步的，所述有机溶剂选自乙酸丁酯；丁酮中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述助剂选自流平剂，成核剂，抗静电剂中的一种或至少两种的组合。
进一步的，在制备过程中，所述光扩散涂层的原料先配制成光扩散涂布液。所述光扩散涂布液包括下述成分：丙烯酸树脂(固体含量60％)含量为16.2％；异氰酸酯固化剂(固体含量40％)含量为2.9％；偶氮化合物发泡剂含量为1％-15％；乙酸丁酯含量为16.8％-42.8％；丁酮含量为36.4％-47.6％；流平剂含量为0.4％；成核剂含量为0.2％-1％；抗静电剂含量为0.1％。
进一步的，所述光扩散涂布液包括下述成分：丙烯酸树脂(固体含量60％)含量为16.2％；异氰酸酯固化剂(固体含量40％)含量为2.9％；偶氮化合物发泡剂含量为9％-13％；乙酸丁酯含量为20.8％-28.1％；丁酮含量为42.7％-45.8％；流平剂含量为0.4％；成核剂含量为0.6％-0.8％；抗静电剂含量为0.1％。前述技术方案包括实施例7-9。
进一步的，本发明的扩散膜的防粘连层，是在树脂成膜物中添加适当的光扩散粒子、助剂以及适当的溶剂调配成涂布液，采用棒涂布法、微凹涂布法、刮刀涂布法、喷涂法等涂布方式干燥固化而形成。
进一步的，在制备过程中，所述防粘连层的原料先配制成防粘涂布液。所述防粘涂布液包括下述成分：丙烯酸树脂(固体含量100％)或者UV丙烯酸树脂(固体含量50％)中的一种，含量为16.2％；异氰酸酯固化剂(固体含量50％)或者光引发剂(固体含量100％)中的一种，含量为2.9％；聚甲基丙烯酸正丁酯(PBMA光扩散粒子，平均粒径5微米，分散度40％)含量为0.4％；乙酸丁酯含量为40％；丁酮含量为40％；流平剂含量为0.2％，抗静电剂含量为0.1％-0.3％，爽滑剂含量为0-0.2％。
进一步的，所述防粘涂布液包括下述成分：UV丙烯酸树脂(固体含量50％)含量为16.2％；光引发剂(固体含量100％)含量为2.9％；聚甲基丙烯酸正丁酯(PBMA光扩散粒子，平均粒径5微米，分散度40％)含量为0.4％；乙酸丁酯含量为40％；丁酮含量为40％；流平剂含量为0.2％，抗静电剂含量为0.1％，爽滑剂含量为0.2％。前述技术方案包括实施例7-9。
与现有技术相比，本发明提供的高亮度光学扩散膜的光扩散层不使用光扩散粒子而采用空气泡代替光扩散粒子的方式，通过空气泡提高了光扩散层对光线的散射角度使得光线更均匀，即使空气泡被没入树脂成膜物内，也有一定的散射效果，聚光效果更优，同时降低了光学扩散膜的加工成本。本发明提供的高亮度光学扩散膜辉度增益高，具有高亮度。
附图说明
图1为本发明提供的高亮度光学扩散膜的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步的详细描述。
如图1所示，本发明提供一种高亮度光学扩散膜，包括基材(也称为基材层)1、光扩散层2、防粘连层3，光扩散层2包含树脂成膜物6、空气泡4、助剂7；防粘连层包含树脂成膜物、光扩散粒子5、助剂。
本发明提供的扩散膜的主要性能检测方法如下：
辉度增益：背光模组(Blu)只有导光板LGP下放入测试膜片的辉度与不放入测试膜片辉度的比值。
实施例1
按照表1的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为5μm的含有空气泡的光扩散层；按照表2的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，加热固化，得到厚度为6μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例2
按照表3的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为9μm的含有空气泡的光扩散层；按照表4的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，加热固化，得到厚度为6μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例3
按照表5的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为13μm的含有空气泡的光扩散层；按照表6的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，加热固化，得到厚度为7μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例4
按照表7的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为16μm的含有空气泡的光扩散层；按照表8的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，加热固化，得到厚度为6μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例5
如实施例4所述，不同之处在用使用的PET基材厚度为25μm，测试结果见表21中。
实施例6
如实施例4所述，不同之处在用使用的PET基材厚度为300μm，测试结果见表21中。
实施例7
按照表9的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为19μm的含有空气泡的光扩散层；按照表10的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，紫外光照固化，得到厚度为7μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例8
按照表11的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为21μm的含有空气泡的光扩散层；按照表12的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，紫外光照固化，得到厚度为7μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例9
按照表13的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为23μm的含有空气泡的光扩散层；按照表14的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，紫外光照固化，得到厚度为6μm的防粘连层。测试结果见表21中。
实施例10
按照表15的物料表，加入适量的偶氮化合物发泡剂，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为25μm的含有空气泡的光扩散层；按照表16的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，紫外光照固化，得到厚度为7μm的防粘连层。测试结果见表21中。
对比例1
按照表17的物料表，，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为23μm的光扩散层；按照表18的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，紫外光照固化，得到厚度为6μm的防粘连层。测试结果见表22中。
对比例2
按照表18的物料表，，通过搅拌得到光扩散层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的上表面，加热发泡并同步固化，得到厚度为22μm的光扩散层；按照表19的物料表，通过搅拌得到防粘连层涂布液，将涂布液涂覆在188μm的PET的下表面，紫外光照固化，得到厚度为7μm的防粘连层。测试结果见表22中。
准备实施例1-10和对比例1-2的样本各10片，先用激光共聚焦3D显微镜观察光扩散层气泡的大小和多少。后选择15.6寸BLU背板，用BM-7在同等条件下对比亮度增益效果。
表21本发明实施例1-10提供的高亮度光学扩散膜的主要性能检测结果
表22对比例1-2提供的扩散膜的主要性能检测结果
从表21可以看出，光扩散层里发泡剂含量增加后，在相同的固化条件下，气泡逐渐变大，逐渐变多。光扩散层中的气泡大小在3-17μm，涂布厚度在21μm下有优异的辉度增益效果。实施例1-3发泡剂添加量少，光扩散层中气泡小，辉度增益不明显；实施例10发泡剂添加量多，光扩散层中气泡大，辉度增益有所下降。
从表22可以看出，现有扩散膜光扩散涂层使用光扩散粒子，在相同大小和涂布厚度情况下，辉度增益效果较本发明而言低16-17％。
由上面表1中的检测结果可以得出，本发明提供的高亮度光学扩散膜辉度增益高。其中，实施例7-9提供的高亮度光学扩散膜辉度增益更高(大于或等于144％)。且在相同辉度增益效果的条件下，本发明提供的高亮度光学扩散膜比现有光学扩散膜的成本低。
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)
1.一种高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述扩散膜包括基材、光扩散层、和防粘连层，所述光扩散层包含空气泡。
2.根据权利要求1所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述扩散膜包括基材、光扩散层、防粘连层，光扩散层包含树脂成膜物、空气泡、助剂；防粘连层包含树脂成膜物、光扩散粒子、助剂。
3.根据权利要求1所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述高亮度光学扩散膜的光扩散层中空气泡大小为1-25μm。
4.根据权利要求1所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述高亮度光学扩散膜的光扩散层厚度为5-25μm。
5.根据权利要求1所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，在制备过程中，所述光扩散层的原料先配制成光扩散涂布液；所述光扩散涂布液包括下述成分：发泡剂含量为1％-15％，所述百分含量为重量百分含量。
6.根据权利要求5所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述光扩散涂布液包括下述成分：丙烯酸树脂；异氰酸酯固化剂；含量为1％-15％的发泡剂，有机溶剂，助剂。
7.根据权利要求6所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述助剂选自流平剂，成核剂，抗静电剂中的一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求6所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述光扩散涂布液包括下述成分：丙烯酸树脂含量为16.2％；异氰酸酯固化剂含量为2.9％；偶氮化合物发泡剂含量为1％-15％；乙酸丁酯含量为16.8％-42.8％；丁酮含量为36.4％-47.6％；流平剂含量为0.4％；成核剂含量为0.2％-1％；抗静电剂含量为0.1％。
9.根据权利要求3所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层中空气泡大小为3-20μm。
10.根据权利要求4所述的高亮度光学扩散膜，其特征在于，所述高亮度光学扩散膜的光扩散涂层厚度为19-23μm。
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