[发明专利]一种光学扩散膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学薄膜技术领域，尤其涉及一种光学扩散膜及其制备方法。

背景技术

光学扩散薄膜(还可称为光学扩散膜，简称扩散膜)广泛应用于液晶显示、广告灯箱、照明灯具等需要光源的装置中，特别是在液晶显示装置中，扩散膜是背光模块中的关键零部件。光学扩散膜的主要作用是提升光线亮度，并将导光板收到的光线柔散化，为显示器提供一个均匀的面光源，起到拓宽视角的作用。

就液晶显示器来说，在整个光学模组中需要两片光学扩散膜，分别称为上扩散膜和下扩散膜。其中下扩散膜靠近导光板，主要功能是集光、遮蔽导光板印刷网点或线光源、灯管黑影；上扩散膜具有高光穿透能力，可改善视角、增加光源柔和性，兼具扩散及保护棱镜片的功能。扩散膜相比较于其它光学膜片(如棱镜片)来说所占的材料成本比重不高，但在高亮度规格的要求下，显示屏的均匀度与亮度主要受扩散膜的品质影响。

扩散膜的目的是将线性光源或点状光源均匀转换成面光源，其作用原理是利用光在具有不同折射率的介质中穿过，光线产生许多折射、反射、散射的现象，造成光学扩散的效果。

目前扩散膜的制作方法多采用散射粒子型的湿法涂布方式，如图1所示，现有扩散膜结构从上至下分别为扩散层2、基材1和抗粘连粒子4，扩散层2含有散射粒子3(还可称为扩散微粒，或扩散粒子)和粘合树脂。其中基材1通常为透明光学级聚酯薄膜，散射粒子3可以是无机粒子或高分子粒子(或称聚合物粒子)。有些扩散膜结构的上层和下层都是扩散层，有些扩散膜的下扩散层下面还设置有粘接层。扩散层2是通过涂布方式，将散射粒子和粘合树脂，如聚丙烯酸树脂(或称压克力树脂)的混合物涂覆于基材1表面，涂层经高温烘干去除溶剂、硬化而成。

散射粒子型涂布式扩散膜具有透光率较高，雾度调节范围大，外观质量好的优点，为高端背光源产品的扩散膜首选品种。但该类扩散膜由于采用后涂布加工方式，存在散射粒子与溶剂、树脂的粘结力不佳，粒子分布均匀度难以控制等缺点。此外，所用涂料含有机溶剂，因溶剂挥发度不同易造成涂层不均的问题，同时还存在烘干溶剂消耗能源且所用时间长，干燥过程易受温湿度影响，溶剂的废气处理等问题。

发明内容

为了解决现有的光学扩散膜中的扩散粒子与粘合树脂和基膜之间的粘结力不佳的缺陷，及现有的光学扩散膜需要涂布后加工处理，工艺复杂的缺陷，本发明提供了一种光学扩散膜及其制备方法，本发明提供的光学扩散膜中的扩散粒子与树脂之间的粘结力较好，表面抗粘连性能与光学性能良好，其制备方法包括三层共挤出和双向拉伸工艺，操作简单。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种光学扩散膜，它的特点是，所述扩散膜为三层结构，包括基材，所述基材两侧至少一侧设有扩散层，所述扩散层包含有散射粒子，所述散射粒子的粒径为1-60μm。

一般来说，应选用一系列不同粒径的粒子，以达到不同的光散射效果。例如，采用各粒径范围分布均匀的体系，得到的扩散膜散射效果更为均匀；采用粗粒径和细粒径各占一半的体系，得到的扩散膜亮度将会更高。

进一步的，制备散射效果均匀的光学扩散膜，所述散射粒子的总重量为100％，其中：粒径为1-15um的粒子占25％，粒径为16-30um的粒子占25％，粒径为31-45um的粒子占25％，粒径为46-60um的粒子占25％。上述百分比为重量百分比。

进一步的，制备高亮度的光学扩散膜，所述散射粒子的总重量为100％，其中：粒径为1-15um的粒子占40％，粒径为16-30um的粒子占10％，粒径为31-45um的粒子占10％，粒径为46-60um的粒子占40％。上述百分比为重量百分比。

进一步的，所述基材的一侧设有扩散层，另一侧设有抗粘连层，所述抗粘连层包含有抗粘连粒子，所述抗粘连粒子的粒径为1-4μm。所述抗粘连粒子优选为二氧化硅粒子。

其中扩散层(或称散射层)起到光扩散作用，抗粘连层起到薄膜收放卷过程中的抗粘连作用。由于散射层本身已有微粒存在，本身也具有抗粘连作用，所以有散射层的一面无需再添加抗粘连层。

进一步的，所述光学扩散膜的厚度为75-250μm，所述基材的厚度为扩散膜厚度的76％-88％，所述扩散层的厚度为扩散膜厚度的6％-12％。