光扩散膜及相关背光模块制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种光扩散膜及相关背光模块；而该光扩散膜在维持高度光线穿透率的同时，也可提高耐热性、耐热尺寸安定性及耐候性；及即使接受灯管的热量或紫外线照射，也不易产生弯曲或黄化等现象；而该背光模块使用该光扩散膜，并可减少亮度不均匀及亮度不足现象。本发明专利技术的光扩散膜包含：基材层，其呈透明状；及光扩散层，其在该基材层的表面侧叠层而成；而该光扩散层在黏合剂中包含光扩散剂；该黏结剂是由多元醇与微小无机填充剂的聚合物组成物所构成，且具有５０℃以上８０℃以下的玻璃移转温度，该微小无机填充剂的平均粒子直径在５ｎｍ以上５０ｎｍ以下。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与光扩散膜及相关背光模块有关；而该光扩散膜具有使穿透光线扩散的功能，且特别适用于液晶显示装置的背光模块；而该背光模块使用该光扩散膜。以下针对前述背光模块20的功能进行说明。首先，来自灯管21向导光板22射出的光线，会受到导光板22背面的反射点或反射膜(未在图中显示)所反射，然后由导光板22的表面射出。接着，由导光板22射出的光线会射入光扩散膜23，并被光扩散膜23所扩散，然后由光扩散膜23的表面射出。接着，由光扩散膜23射出的光线会射入棱镜膜24，并经由棱镜部24a以在近法线方向呈尖峰分布的光线向外射出；而该棱镜部45a于棱镜膜24的表面所形成。如上所述，由灯管21所射出的光线被光扩散膜23所扩散，再经由棱镜膜24以在近法线方向呈尖峰分布而折射，进而对表面侧的液晶层(未在图中显示)的全面进行照射。又，虽未在图中显示，但棱镜膜24的表面侧更配设有光扩散膜；其目的在于降低上述棱镜膜24的集光特性，保护棱镜部24a，及防止偏光板等液晶面板与棱镜膜24黏接在一起。如图3(b)所示，背光模块20的光扩散膜23通常具备基材层26，其呈透明，且由合成树脂所制成；光扩散层27，其在基材层26的表面叠层而成；及黏接防止层28，其在基材层26的背面叠层而成(譬如，可参考特开平7-5305号公报、特开2000-89007号公报等)。该光扩散层27方面，在黏合剂29中含有光扩散剂30，利用光扩散剂30来发挥使穿透光线进行扩散的功能。此外，在黏接防止层28方面，在黏合剂31中分散含有少量珠粒32，而该少量珠粒32的下部凸出于黏合剂31的背面，如此可防止光扩散膜23的背面与导光板22的表面密合，产生干涉纹，而造成困扰。然而，光扩散膜23通常以合成树脂来形成，因此具有容易因热或紫外线等而造成变形或变色(黄化等)的缺点。另一方面，光线产生源灯管21在发光的同时也会发热。一般而言，光扩散膜23的靠近灯管21的附近，曝露于80℃到90℃的温度下。因此光扩散膜23会引起热变形，使部份呈现弯曲，因而产生画面不均匀的缺点。因而开发出了提高耐热性的技术(特开2000-89007号公报)，其在光扩散膜23的光扩散层27的黏合剂29中，让微小无机填充剂呈分散含有状来达成；然而该技术仍具有下列缺点(a)微小无机填充剂的分散性差，无法充份获得耐热性，(b)微小无机填充剂与黏合剂29的密合性不足，两者的界面会产生间隙，导致强度变差及光线的穿透性降低。为解决上述问题，本专利技术的光扩散膜包含基材层，其呈透明状；及光扩散层，其在该基材层的表面侧叠层而成；而该光扩散层在黏合剂中包含光扩散剂；而该黏合剂由聚合物组成物所形成，且具有50℃以上80℃以下的玻璃移转温度，此光扩散膜的微小无机填充剂平均粒子直径在5nm以上50nm以下。这里所采用的「玻璃移转温度」，是采用JIS所规定的扫描热量分析(DSC)所测定到的数值。该光扩散膜的光扩散层黏结剂基材聚合物采用的是多元醇(Polyol)，因此透明性高，而且耐候性与加工性都十分优秀。而且光扩散层的黏结剂拥有50℃以上80℃以下的玻璃移转温度，因此可以提高光扩散层的耐热性。此外，由于聚合物组成物中含有微小无机填充剂，因此更能提高光扩散层的耐热性。此外，聚合物组合物中含有微小无机填充剂，微小无机填充剂分散添加到黏结剂中能更加提高光扩散层的耐热性。由于为提升此一耐热性所分散添加的微小无机填充剂的平均粒子直径在5nm以上50nm以下，此直径比可见光的波长还小，因此能维持光扩散层的透明性。其结果为，该光扩散膜更能抑制因热所引起的弯曲及黄化，且可防止因含有微小无机填充剂所导致的光线穿透率下降问题。此外，更具备黏接防止层，其叠层于上述基材层的背面侧。而该黏接防止层在黏合剂中分散含有颗粒，该黏结防止层是由含多元醇(polyol)与微小无机填充剂的聚合物组成物所构成，且具有50℃以上80℃以下的玻璃移转温度，该微小无机填充剂的平均粒子直径在5nm以上50nm。透过此一手段，则和上述光扩散层一样，在维持黏接防止层的透明性的同时，并提高耐候性及耐热性；其结果为，该当光扩散膜在维持透明性的同时，并可抑制弯曲及黄化。就上述微小无机填充剂而言，可采用其表面固定着有机聚合物的微小无机填充剂。而在此所谓「固定」，并非仅指接着或附着之意，而指在有机聚合物和微小无机填充剂之间产生化学结合之意；因此当以任意的溶剂洗涤微小无机填充剂后，在洗涤液中并无法检出有机聚合物。因此，如使用表面固定着有机聚合物的微小无机填充剂，则对构成黏合剂的基材聚合物具有良好的亲合性，可形成具有涂膜物性良好的光扩散层；而该涂膜物性包括表面硬度、耐热性、耐磨性、耐候性、耐污染性等。在上述固定着有机聚合物的微小无机填充剂中，可包含烷氧基0.01mmol/g以上50mmol/g以下。让固定于微小无机填充剂上的有机聚合物中含有该程度的烷氧基，则可带来如下结果提升微小无机填充剂和基料的基材聚合物之间的亲合性，及提高在基材聚合物中的微小无机填充剂的分散性。上述有机聚合物中含有氢氧基，而上述聚合物组成物可包含从多功能异氢酸酯化合物、三聚氢胺化合物、及氨基塑料树脂中选出的一种或两种以上之物。透过该手段，可使有机聚合物及黏合剂基料因架桥结构而结合，而提供涂膜物性良好的涂膜；而该涂膜物性包括保存安定性、耐污染性、可弯曲性、耐候性等。而该有机聚合物系固定于微小无机填充剂表面上。上述聚醚型多元醇或丙烯酸多元醇也可包含环烷基。如使用含有环烷基的聚醚型多元醇或丙烯酸多元醇作为基材聚合物，则可提高黏合剂之憎水性(拨水性、耐水性)，并在高温高湿条件下，改善该当光扩散膜的耐弯曲性及尺寸安定性等。又，光扩散层的硬度、耐候性、耐溶剂性等之涂膜基本性能也可提升。此外，与表面固定着有机聚合物的微小无机填充剂之间的亲合性，及微小无机填充剂的均一分散性会变得更好。在上述聚合物组成物中，可包含脂肪族异氢酸酯来作为硬化剂。如在聚合物组成物中使用脂肪族异氢酸酯作为硬化剂，则可防止光扩散层或黏接防止层的黄化。因此，在液晶显示装置用的背光模块中，如具备该当光扩散膜，则如上所述，光扩散膜因热或紫外线所造成的弯曲或黄化较少，因此可抑制液晶显示装置的亮度不均匀及防止亮度的降低。而该液晶显示装置用的背光模块让来自灯管的光线分散并将之引导到表面侧。图2与附图说明图1不同型态的光扩散膜的模式化剖面图。图3(a)一般边光型背光模块的模式化立体图。图3(b)一般光扩散膜的模式化剖面图。图1的光扩散膜1具备基材层2；及光扩散层3，其在基材层2的表面叠层而成。由于必须让光线穿透的缘故，因此基材层2由透明，特别是由无色透明的合成树脂所形成。可用于该基材层2的合成树脂并无特殊限制，譬如，可使用聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚乙奈(polyethylenenaphthalate)、丙烯酸(acrylic)树脂、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚烯(polyolefine)、醋酸纤维(cellulose acetate)、耐气候变化性氯乙烯等。其中，尤其以具有优异透明性且强度高的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扩散膜，其特征在于具备： 透明的基材层，在基材层表面重叠有光扩散层； 而该光扩散层的黏结剂中含有光扩散剂； 而该黏结剂是由含多元醇与微小无机填充物以及光稳定剂的聚合物组成物所构成，且具有５０℃以上８０℃以下的玻璃移转温度， 该微小无机填充剂的平均粒子直径为５ｎｍ以上５０ｎｍ以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上北正和，峰尾裕，
申请(专利权)人：惠和股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]