[发明专利]一种光学扩散膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于平板显示器背光模组所用的光学扩散膜及其制备方法。

背景技术

近年来，各种新型平板显示(FPD，例如LCD、PDP等)技术和产品迅速发展，平板显示产业已经成为信息产业的重要组成部分，FPD行业和市场正在全球范围内快速增长。平板显示器广泛应用于大尺寸显示器市场，例如电视、电脑显示器、笔记本电脑，以及中小尺寸显示器市场，例如手机、MP3、MP4、MP5、车载DSC/DV、数码机框、GPS、PDA、汽车电子等。由于FPD本身无法发光，需要背光模组(BLU)提供充足的亮度与均匀的光源，使其能正常显示影像，背光模组已成为FPD关键技术零组件。背光模组主要由扩散膜/板、增光片(BEF/DBEF)、导光板、反射片、冷阴极管(或LED点光源)、反射照与外框架所组成，其中光学模片与导光板为最主要的技术与成本所在。

背光模组(BLU)用扩散膜，其功能是将线光源(CCFL)或是点光源(LED)分布成均匀的面光源，从而提供平板显示器一个均匀的面光源。光线在经过扩散层时，会不断于2个折射率相异的介质中穿过，故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果。

一般的光学扩散膜设有透明片状光学基材、光学扩散层和扩散防粘接层。其中光学扩散层形成于光学基材的一面，扩散防粘接层形成于光学基材的另一面。光学扩散层中含有扩散粒子和树脂粘合剂，扩散防粘接层含有扩散粒子、树脂粘合剂和抗静电剂。在形成光学扩散层和扩散防粘接层涂膜时，还需要硬化交联剂。

但是，已有的光学扩散膜中，在使用中存在光学扩散层和扩散防粘接层的硬度、透明性与耐擦划性的协调性问题。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术之缺点，提供一种涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好，并且具有充分的光学扩散性、其透过率和雾度的协调性良好的光学扩散膜。

本发明的目的还在于提供上述光学扩散膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种光学扩散膜，它包括透明片状光学基材及在光学基材两面形成的光学扩散层和扩散防粘接层。

所述光学扩散层是由重量份为10～30份粘合剂、10～30份扩散粒子、1～5份交联剂、0.5～3份分散剂、40～70份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜。

所述扩散防粘接层是由含有重量份为30～60份粘合剂、0.5～5份扩散粒子、0.5～5份抗静电剂、1～10份交联剂、30～60份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜。

所述粘合剂包括聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇。

所述扩散粒子为高聚物树脂微珠。

所述交联剂是脂肪类聚异氰酸酯。

所述稀释剂是高挥发速度、中等挥发速度和低挥发速度的稀释剂。

所述光学扩散层和扩散防粘接层的粘合剂是聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇质量比例为1∶1～10∶1所组成的混合树脂，聚丙烯酸酯多元醇的平均分子量在2000～100000；聚酯多元醇的平均分子量在500～10000。

所述聚丙烯酸酯多元醇为甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或两种聚合得到的高分子聚合物。例如DIC公司产品WDU-938。

所述聚酯多元醇为二元醇和二元酸酯化合成的高分子聚合物，其中二元醇为二甘醇、新戊二醇、乙二醇中的一种或几种；二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或几种例如拜耳公司产品RD181X、Stepan公司产品PD110LV。

本发明中使用的粘合剂为聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇混合树脂，这是基于本身粘接性、折射率、老化性能、加工性能和成本的优劣等方面考察优选结果，并且结合了聚丙烯酸酯和聚酯树脂的各自优点。其中聚丙烯酸酯树脂可以提供很高的涂膜硬度和透明性，聚酯树脂可以提高涂膜韧性和扩散膜表面的耐擦划性。

聚丙烯酸酯多元醇的平均分子量优选5000～50000。聚酯多元醇的平均分子量优选1000～6000。聚酯多元醇的比例增加，对PET基材附着力增加，但涂膜韧性增加，硬度降低。聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇的羟值优选为25～300。在羟值小于25时，因为交联密度过低，光扩散层的硬度和耐溶剂性容易偏低。羟值大于300时，因为交联密度过高，涂膜容易变脆，易产生破裂等缺陷情况。

所述脂肪类聚异氰酸酯中的异氰酸酯基相对于聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇中的羟基之和的当量比优选范围是1.0～4.0。