一种光学扩散膜及其制备方法技术

一种光学扩散膜，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；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；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；粘合剂包括聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇；扩散粒子为高聚物树脂微珠；交联剂是脂肪类聚异氰酸酯；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。本发明专利技术涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
近年来，各种新型平板显示(FPD，例如IXD、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勻的光源，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)分布成均勻的面光源，从而提供平板显示器一个均勻的面光源。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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。聚异氰酸酯中的异氰酸酯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。当量比小于0. 5时，交联密度容易变低，涂膜的耐擦性和耐溶剂性不充分，并且容易产生树脂粒子的脱落。当量比大于4. 0时，聚异氰酸酯分子间会进行交联，涂膜容易变脆。交联剂可以根据对涂层硬度和透明性的要求进行选取，通常情况下，上述聚合物组成物中的交联剂可添加脂肪类异氰酸酯。聚合物组成物中的硬化剂采用脂肪类异氰酸酯，可防止光扩散层或粘接防止层黄化。所述脂肪类聚异氰酸酯为1，6_己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体中的一种。所述扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯微珠、聚苯乙烯微珠、聚氨酯微珠、无机氧化硅、氧化铝微粒中的一种或一种以上的混合物；光学扩散层和扩散防粘接层使用的扩散粒子为高聚物树脂微珠，优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微珠。扩散粒子的形状并无特殊限制，例如，球状、针状、棒状、纺锤状、板状、纤维状等。其中，优选光扩散性优异的球状。所述光学扩散层的扩散粒子为粗、中、细三种粒径的扩散粒子粗粒径扩散粒子的平均粒径为20 50 μ m,中粒径扩散粒子的平均粒径为8 20 μ m，细粒径扩散粒子的平均粒径为1 8 μ m ；扩散防粘接层的扩散粒子的平均粒径为5 μ m。光学扩散层扩散粒子的添加量，相对树脂粘合剂100重量份为50 200重量份程度。扩散防粘接层扩散粒子的添加量，相对树脂粘合剂100重量份为1 10重量份程度。扩散粒子的平均粒子径的下限以ιμπι，上限以50μπι为佳。本专利技术中光学扩散层同时混合使用粗、中、细三种扩散粒子，粗粒径扩散粒子占使用的全部扩散粒子的重量百分比为10 40%，中粒径扩散粒子占使用的全部扩散粒子的重量百分比为30 70%，粗粒径扩散粒子占使用的全部扩散粒子的重量百分比为5 30%。三种不同尺寸规格的粒子，使本专利技术的雾度和全光线透过率协调性良好，体现了不同尺寸规格的扩散粒子的协同效应。所述抗静电剂为阳离子季铵盐抗静电剂或季化聚醚多元醇抗静电剂。所述高挥发速度稀释剂为丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮、乙酸甲酯。所述中等挥发速度稀释剂为乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯或乙酸异己酯。所述低挥发速度稀释剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或丙二醇单甲基醚。所述的光学扩散层和扩散防粘接层涂布液选用高挥发速度、中等挥发速度和低挥发速度的三种不同类型稀释剂混配。涂布液涂布后，涂层干燥采用温度梯度的形式。采用不同挥发度稀释剂混配后，光学扩散层和扩散防粘接层湿膜在干燥过程中表面流平效果良好，扩散粒子规律排列在扩散膜表面，具有充分的光学扩散性。所述分散剂为含羧基聚酯分散剂、不饱和多元酸的多元酰胺分散剂、改性丙烯酸共聚物分散剂、多元酸的烷基铵盐分散剂、多元酸低聚合物的醇铵盐分散剂或改性聚硅氧烷分散剂。光学扩散层含有分散剂能使扩散粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柱，夏萍，刘振宇，邓康清，张宏元，常征，
申请(专利权)人：湖北航天化学技术研究所，
类型：发明
国别省市：