TWI332103B - Light-diffusing film - Google Patents

Description

丄幻2103 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般而言 仍日曰照^ —·液^日 ‘項：器之背光裝置（TFT-LCD)的光擴散薄膜，更特;; 的是有關於一種用於顯示器的光擴散薄膜， 呀再均勻地將從 先源燈（位於顯示裝置之側表面或後表面上）傳送而來白 光均勻地擴散，因此而完成鮮豔又清楚的顯示影像。 勺 【先前技術】

相關技術的敘述 最近，LCD已經不只被運用在筆記型電腦的監視器 上’還運用在桌上型電腦和TV監視器之大型的監視器。 因此，運用在這樣的LCD之光源的背光裝置，越來越需要 具有大型尺寸以及高發光強度。 在該背光裝置當中，光擴散薄板的功能在於將來自於 顯示裝置之側面或背表面的光源的光，擴散至整個顯示器 螢幕上’並且將其轉換成能夠均勻向前移動透過折射的 _光。就其本身而論，背光製程是一種用來增強顯示器螢幕 之亮度的間接照明製程’其方式為將裝置在顯示裝置背面 之背光裝置的光源’所產生的光透過一個光導板而傳送至 另一側，然後再由一個反射板加以反射，諸如一種金屬沉 積板或不透明的白板’以使光向前移動。因此，該背光製 轾係為一種光發射技術’能夠克服傳統前光製程的問題。 就該背光製程而言’當背光裝置之光源的數量增加以達 釗高影像亮度時’就會增加功率消耗以及熱的產生。然而， 1332103 應該要利用最小的功率消耗來達到最大的光效率。關於這 一點’受到注意的技術就是利用一種光擴散薄板，其包括 基礎薄板和光擴散層形成在其至少一表面上，來將光源的 光傳送至液晶操作器上。因此，該光擴散薄板就需要有效 设计形成在該基礎薄板上之光擴散層，以及取決於這樣設 計之其功能的改良。 舉例而言，韓國專利中請案第2004_ 7〇16125號即揭 示了一種光擴散薄膜，其包括一層透明薄膜以及光擴散層 _來作為樹脂薄膜層，其在該透明薄膜之至少一表面具有精 細的表面粗糙度，其中該透明薄膜包括了 一種熱塑性樹 月曰’在其側鏈上具有取代及/或未取代之亞胺基，以及一 種熱塑性樹脂，其具有取代及/或未取代之苯基和腈基。 •此外，韓國專利申請案第1996— 38912號揭示了一種用來 ‘形成透明樹脂層的方法’其包括在透明塑膠板上有機微粒 以用於高發光效率以及發光強度的改良。 ^ 然而’這樣的傳統技術因為透過只有結合樹脂的種類 以及可運用在光擴散層中之微粒的尺寸的變化，難以實際 達到问發光強度和LCD的屏蔽，也就是’改良的總透光率 和高霧度。 【發明内容】 本發明之概要 因此’本發明謹記在相關技藝當中所發生的問題，而 本發明的目的在於提供—種用於TFT_ LCD的光擴散薄 膜，其具有高透光率和高霧度。 1332103 此外’該光擴散層較佳厚度為0 2〜500μιη，而該結塊 防止層的厚度較佳為0.1〜100μπι。 【實施方式】 較佳具體態樣的敘述 之後’將參考所附加之圖式針對本發明做更詳細的敘 述。 圖1係說明本發明之光擴散薄膜丨，其包括了透明基 礎4板2、包括光擴散樹脂5和光擴散微粒7之光擴散層 3，並且層合在該基礎薄板2之表面上，以及一層結塊防 止層4，其包括結塊防止樹脂6和結塊防止微粒8 ,並且 層合在該基礎薄板2之其他表面上，其中該光擴散微粒7 滿足了該關係式1。 。亥基礎薄板2之厚度並沒有受到特別的限制，但是較 仫為10 500μπι，更佳為75〜250#!^如果該基礎薄板2比 ΙΟμηι還要更薄，其就有可能會藉由構成該光擴散層3之 樹脂組成物輕易地被固化。另一方面，如果該基礎薄板2 的厚度大於500pm的話，LCD的發光強度就會下降，而該 为光裝置就會變得报厚，而不適用於製造輕薄的lcd。 在本發明當中，是在該光擴散薄膜1之任一表面上， & 1¾ & # H ^ 3 ’其包括了該光擴散樹脂5和該光擴散 微粒7。 本發明之光擴散薄膜，其特徵在於當包含在該光擴散 層中之該光擴散微粒（其係以球狀或非球狀形成）滿足以 下關係式1時’可以達到高霧度和高發光強度： 1332103 種所形成。此外，還可以使用球狀或非一球狀微粒。在較 佳的情形下’該光擴散微粒應該要是無色且透明的，使得 最大量的光傳輸通過該光擴散薄板。 该光擴散微粒具有0.1〜ΙΟΟμίη的直徑，較佳為 1〜50μπι。如果該微粒小於〇· 1 μπι，則光擴散效果就會很低。 另一方面’如果該微粒大於1 〇〇μηι的話，則構成該光擴散 層之樹脂組成物就會很難塗佈，而且該光擴散微粒可以從 該經層合之光擴散層上分離。 為了要透過控制該光擴散層3之光學特性，來製造具 有85〜95%之總透光率的光擴散薄板，因此應該要適當地 調整光擴散樹脂5和光擴散微粒7的比例。也就是說，該 光擴散層3在該光擴散樹脂5當中，較佳係包括1〇〇重量 份數的聚合物，以及〇·!〜〗〇〇〇重量份數、較佳為1〇〜5〇〇重 量份數之該光擴散微粒7。如果光擴散微粒7的數量少於 0.1重量份數，則光擴散效果就會下降。 上述數量超一重量份數，則就會：以:：成= 擴散層之遠光擴散樹脂組成物加以塗佈。 在本發明之該光擴散薄冑i當中，控制了預被塗佈之 該光擴散層3的厚度，藉此調整透光率。特而言之，就製 造具有85〜95%之總透光率的光擴散薄板的目的來說，所 塗佈之光擴散層3應該較佳為〇.2〜5〇〇μιη厚，更佳為 2〜綱叫。如果該所塗佈之層厚度小於〇2_的話，則塗 佈之後對該薄膜的黏著劑強度就會下降，並且該微粒就會 從經層合之層分離。另一方面，如果該所塗佈之層厚度大 1332103 於500μιη的話，則該總透光率就不會高於84%，因此， 就無法製造出所希冀的光擴散薄板。 再者，本發明之該光擴散薄膜1包括了該結塊防止層 4 ’其係由結塊防止樹脂6與該結塊防止微粒8所構成。 在該結塊防止層4中所使用之結塊防止樹脂6，較佳 包括了相同於該光擴散樹脂5之熱固性樹脂，其實例為選 自於脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯酚樹脂、環氧樹脂、未 飽和聚醋樹脂、醇酸樹脂、脂甲酸酯樹脂、丙婦醯樹脂、 _聚氨酯、氟化樹脂、聚矽氧樹脂、以及聚醯胺醯亞胺所組 成之群組中的任一種。該結塊防止樹脂6應該係為無色且 透明的，因為光可以穿透傳輸。 此外’還可以更進一步添加塑化劑 劑、分散劑、消泡劑、發泡劑、或者是上蠟劑。 再者，在該結塊防止層4中所使用之該結塊防止微粒 8與S亥光擴散微粒7相同，其係由選自於丙烯醯樹脂、 •聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、$丙烯腈、$醯胺、以及 聚甲基丙烯酸甲醋所組成之群組中的任一種所形成。該結 塊防止微粒8較佳為球狀的◊同樣地，該結塊防止微粒8 應該較佳為無色且透” ’以將預傳送透過該光擴散薄板 的光數量最大化，並且具有〇丨〜丨⑻口爪之直徑較佳為 1〜5〇μΓΠ。如果該結塊防止微粒8小於〇的話，就會在 製程期間產生抑制該薄膜移動的阻礙現象。另一方面，如 果該結塊防止微粒大於1〇_的話，則構成該結塊防止層 之该結塊防止樹腊組成物就會難以塗佈，並且該微粒就會 12 1332103 從該層合之結塊防止層上分離。 該結塊防止層4在該結塊防止樹脂6中包括了 1〇〇重 量份數的聚合物’以及OW〜重量份數之該結塊防止微 粒8，較佳為〇.1〜100重量份數。如果結塊防止微粒8的 數里夕於0·01重里份數的話，就會在製程期間產生抑制該 薄膜移動的阻礙現象。另-方面’如果上述之數量超過了 500重量份數的話，就會使得構成該結塊防止層4之樹脂 組成物難以塗佈。

為確保高透光率以及結塊防止功能的目的，以及獲得 85〜95%之總透光率的目的，係將該所塗佈之結塊防止層4 的厚度控制在O.WOO，，較料i〜，m。如果該結塊防 止層4的厚度小於〇.1μιη的話，則塗佈之後對該薄膜的黏 著劑強度就會下降，並且該微粒就會從經層合之層分離。 另一方面，如果該所塗佈之層厚度大於1〇〇μιη，則該總透 光率就不會高A 84%或者是更低，因此，就無法製造出所 希冀的光擴散薄板。 實施例 利用以下的實施例’可以更進一步對本發明有更深的 了解’其係用於解說’而並非用來侷限本發明。 貫施例1 步驟1:光擴散層的形成 一種光擴散層組成物’其包括以下表1中所顯示的成 伤，將其塗佈在咼度透明之聚酯薄膜（XG533 — l〇〇um， Toray Saehan Inc.)的一個表面上，作為一基礎薄板然 % 13 1332103 後將其在1 10°c下進行乾燥60秒，以形成30μιη厚的光擴 散層。 表1 組成 種類 含量（g) 樹脂 A — 811 (Aekyung Chemical Co. Ltd.) 3 0 微粒 PMMA (比表面積0.9) 3 0 溶劑 MEK 40 總含量 10 0 步驟2 :結塊防止層的形成 一種結塊防止層組成物，其包括以下表2中所顯示的 成份，將其塗佈在步驟1中所製備之具有該光擴散層的基 礎薄板的另一個表面上，然後將其在11 〇°C下進行乾燥40 秒，以形成5 μιη厚的結塊防止層，如此製造出最終的光擴 散薄膜。 表2 組成 種類 含量（g) 樹脂 A — 811 ( Aekyung Chemical Co. Ltd.) 2 8 微粒 PMMA (比表面積0.9) 0 · 5 溶劑 MEK 70 抗靜電劑 陰離子抗靜電劑 1 · 5 總含量 10 0 比較實施例 1 以相同於實施例1的方式製造一種光擴散薄膜，除了 利用SOKEN ΜΧ1000 (比表面積 〇_6)來形成該光擴散微 粒，取代了實施例1之步驟1中所使用的ΡΜΜΑ。 然後，在以下進行了實施例1與比較實施例1中所製 造之該光擴散薄膜的特性。其結果顯示於以下的表3當中。 14 1332103 1 總透光率與霧度的量測 根據以下的程序’來進行在實施例1與比較實施例1 中所製造之每一個光擴散薄膜的透光率以及擴散性。當 550nm的光垂直傳送至一個1〇 cni X 10 cm大小的光擴散 薄膜樣本（被垂直豎立起來），利用自動數位霧度計（來 自於 Nippon Denshoku Industries Co.，Ltd)來量測光的量。 從以下方程式1計算霧度與總透光率· 方程式1 _ 霧度（％) = (1 -P/TT) *100 總透光率（％ ) = ( TT/IT) * 100 其中P係為直線光的量，TT係為總傳送的光量，而IT 係為入射光的量。 2 .發光強度的量測 根據以下的程序’來進行在實施例1與比較實施例1 中所製造之每一個光擴散薄膜的發光強度。將一個光擴散 籲薄膜樣本切割’並且將其安裝在一片3 2 寸直接型背光裝 置的光搞散薄板上。然後，提供一個BM—7來作為發光強 度計（可由Topcon Corporation獲得），使得將量測角度 設定在0.2。，並且將該背光裝置以及BM — 7之間的區間設 定在25cm ’之後，再於該背光裝置之燈上13個位置上， 以及在燈與燈之前的12個位置上，量測發光強度，然後 加以平均。 15 1332103 表3 總透光率 霧度（％) 發光強度（cd/m2) 實施例1 91 87 4600 比較實施例1 86 83 3500 從表3可以明顯得知，實施例1之該光擴散薄膜（具 有滿足關係式1之〇 · 9的比表面積），相較於比較實施例 1的光擴散薄膜（具有不滿足關係式1之0.6的比表面積）， |具有較向的發光強度。 如以上所提及之，本發明提供了一種光擴散薄膜，其 在總透光率、光擴散性、以及發光強度各方面均為優異的。 因此’本發明之光擴散薄膜可以被用來作為改良TFT — LCD 之背光裝置之發光效率的光學材料，因此在化學工業領域 中被視為非常有用的發明。 雖然本發明之較佳具體態樣的揭示係用於說明的目 的’但疋所屬技術領域中具有通常知識者都可以了解到， _在不背離本發明之範脅與精神的前提下，如伴隨的申請專 利範圍所揭示，各種不同的修改、添加、以及替換都是可 能的。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明具有微粒之光擴散薄膜的橫截面概 要圖示。 【主要元件符號說明】 1.光擴散薄膜 2 .透明基礎薄板 16 1332103 3. 光擴散層 4. 結塊防止層 5 .光擴散樹脂 6 .結塊防止樹脂 7.光擴散微粒 8 .結塊防止微粒

Claims (1)

1332103 年月日修正本 98. 9. 2 1 十、申請專利範圍： 4 1，一種光擴散薄膜，其包括： 一透明基礎薄板； 一光擴散層，其係層合於該基礎薄板的任一表面上， 並且包括了光擴散樹脂和光擴散微粒；以及 一結塊防止層，其係層合於該基礎薄板的另一表面 上，並且包括了結塊防止樹脂以及結塊防止微粒：

其甲該光擴散樹脂或結塊防止樹脂係為—種熱固 脂， .、 、 其中該光擴散微粒或結塊防止微粒係由選自於由丙烯 醯基、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚醯胺、 以及聚甲基丙烯酸曱酯所組成群缸中 取&砰姐中的至少一種樹脂所 形成， 其中該光擴散微粒或結塊防止微粒具有。卜⑽ 直徑，且 其中光擴散微粒滿足以下關係式1 : 關係式1 A 3/r 其令A係為光擴散微粒的比表面積（表面積每單位體 積）’而r係為光擴散微粒的半徑。 其中該光擴 ，其係基於 其t該光擴 ^ 2.根據申請專利範圍第1項之光擴散薄膜， 散微粒係以0.1〜1〇〇〇重量份數的數量進行混合 在該光擴散樹脂中之〗〇〇重量份數的聚合物。 3.根據f請專㈣圍第i項之光擴散薄膜， 1332103 . 散層的厚度為0.2〜500 μηι。 ·' 4.根據申請專利範圍第1項之光擴散薄膜，其中該結塊 ' 防止微粒係以0.01〜500重量份數的數量進行混合，其係基 於在該結塊防止樹脂中之100重量份數的聚合物。 5.根據申請專利範圍第1項之光擴散薄膜，其中該結塊 防止層的厚度為0.1〜100 μιη。 十一、圖式： 鲁 如次頁

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