專利名稱：具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，其尤是指一種表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，其是利用一共擠壓塑膠成型技術(shù)，形成至少一面的表面高硬度層的光擴(kuò)散板。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字時(shí)代的來臨，數(shù)字電視將于2006年在全世界開播，屆時(shí)勢(shì)必將會(huì)有一波更換電視的熱潮，以目前來看以TFT-LCD TV，PDP TV及投影電視為未來數(shù)字化電視的主流。其中似乎是以TFT-LCD TV最有機(jī)會(huì)成為市場(chǎng)的主流。但目前仍有些問題急需被克服，目前除了液晶響應(yīng)時(shí)間縮短，分辨率提高，大尺寸面板良率提高等面板技術(shù)提升外，背光模塊的亮度提高也是主要方向之一。
為了提高液晶電視的亮度，增加冷陰極燈管數(shù)目是必須的，并且由原本的側(cè)面光源改成直下式光源，請(qǐng)參閱圖1，其為傳統(tǒng)技術(shù)的直下式背光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，該直下式背光模塊1’包含一反光片10’、多數(shù)個(gè)光源20’以及一擴(kuò)散板30’，并且為了避免直接看到燈管痕跡，必須將導(dǎo)光板改成擴(kuò)散板，以均勻分布光源的亮度。目前擴(kuò)散板厚度主要是控制在2-3mm，相對(duì)導(dǎo)光板的厚度3mm-12mm有很大的降低材料成本的空間，并達(dá)到輕量化的目的。以現(xiàn)有擴(kuò)散板主要由壓克力(acryl)、聚甲基丙烯酸甲酯及聚苯乙烯共聚物(MS)及聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、ABS、PETG(Glycol-Modified PET)、環(huán)烯烴聚合物(COC)等基材所組成，并在透明的基材內(nèi)添加光擴(kuò)散微粒子，以達(dá)到擴(kuò)散光線呈現(xiàn)均勻化的目的。
不管是以何種基材所形成的光擴(kuò)散板，其表面硬度均不佳，在裁切、包裝或組裝過程中極易受到操作人員的手指、灰塵或模塊的框架等金屬或硬質(zhì)材質(zhì)所刮傷。以PC為例其表面鉛筆硬度僅有2B，PMMA或MS也只有2H，在處理的過程就極易被鉛筆硬度為3H的指甲給刮傷。一般為了克服此問題，都會(huì)在光擴(kuò)散板表面上涂布一層2-100μm熱硬化或光硬化樹脂。涂布工藝主要有以噴涂、滾輪涂布、含浸或淋暮等方式涂上耐刮硬度層樹酯，常用來作為涂布的原料有PU單體、壓克力單體、或環(huán)氧樹脂(Epoxy)單體或聚酯(Polyester)類等單體混合組合而成，藉由添加起始劑，在熱或光或電子束等能量處理下，聚合反應(yīng)硬化而形成一耐刮硬度膜層。在配方上可考慮添加抗靜電添加劑，以達(dá)到附加抗靜電的功能，并可考慮添加紫外線吸收劑，以達(dá)到阻絕紫外光穿透，而達(dá)到保護(hù)光擴(kuò)散板的功能。
濕式涂布工藝主要缺點(diǎn)在于產(chǎn)品品質(zhì)受所涂材料配方、涂布方式及設(shè)備、操作環(huán)境及加工參數(shù)的影響甚大，因而造成良率不高。
因此，如何針對(duì)上述問題而提出一種新穎的表面高硬度的光擴(kuò)散板的制造方法，可改善傳統(tǒng)需要二次加工的缺點(diǎn)，長(zhǎng)久以來一直是使用者殷切盼望的，而本發(fā)明人基于多年從事于相關(guān)產(chǎn)品的研究、開發(fā)、及銷售實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，乃思及改良的意念，窮其個(gè)人的專業(yè)知識(shí)，經(jīng)多方研究設(shè)計(jì)、專題探討，終于研究出一種改良的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，可解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，能夠達(dá)到耐刮傷，而避免光擴(kuò)散板在組裝、搬運(yùn)或包裝等過程中被手指、灰塵或模組框架等硬物刮傷的現(xiàn)象，而達(dá)到容易大量生產(chǎn)并降低制造成本及大幅提高模塊組立良率等目的。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，它是一種用于液晶電視的背光模塊的光擴(kuò)散板，并利用多層共擠壓塑膠成型技術(shù)生產(chǎn)多數(shù)層結(jié)構(gòu)的光擴(kuò)散板的方法。本發(fā)明主張?jiān)谏a(chǎn)液晶電視所需直下式背光模塊的光擴(kuò)散板時(shí)，即同時(shí)在光擴(kuò)散板的表面設(shè)置至少一表面高硬度層，而具有耐刮傷的性質(zhì)，避免光擴(kuò)散板在組裝、搬運(yùn)或包裝等過程中被手指、灰塵或模組框架等硬物刮傷的現(xiàn)象，從而達(dá)到容易大量生產(chǎn)并降低制造成本及大幅提高模塊組立良率等目的。在生產(chǎn)技術(shù)上，主要是利用一共擠壓塑膠成型技術(shù)生產(chǎn)多數(shù)層結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散板，以一基材并添加光擴(kuò)散材料的光擴(kuò)散層為主體，并同時(shí)在光擴(kuò)散層的至少一表面上共擠出10-500μm厚度的表面高硬度透明樹酯，如高分子量聚甲基丙烯酸甲酯樹酯及其共聚合物，而在該光擴(kuò)散板上形成至少一面的耐刮硬膜層，因而形成至少一面的表面高硬度的光擴(kuò)散板。
即，本發(fā)明提供了一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其主要結(jié)構(gòu)包括一光擴(kuò)散層；以及一表面高硬度層；其中，所述光擴(kuò)散層與表面高硬度層是使用多層T型模頭(T-Die)共同擠壓而形成具有表面高硬度的光擴(kuò)散板。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，所述光擴(kuò)散層進(jìn)一步包含一基材與多數(shù)個(gè)光擴(kuò)散微粒。其中所述基材可選自壓克力(acryl)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物(MS)及聚碳酸酯(PC)，環(huán)烯烴聚合物(COC)的其中之一；所述光擴(kuò)散微粒選自有機(jī)物質(zhì)及無機(jī)物質(zhì)的其中之一，例如，壓克力、硅樹脂、聚苯乙烯二氧化鈦及二氧化硅等，該多數(shù)個(gè)光擴(kuò)散微粒的含量?jī)?yōu)選為所述基材的10％(重量百分比)左右。
所述表面高硬度層的厚度優(yōu)選為1-200μm，其包含樹脂與紫外線吸收劑。其中所述樹脂選自透明壓克力、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物，環(huán)烯烴聚合物及聚碳酸酯的其中之一；而所述紫外線吸收劑的含量約為所述樹脂的0.01-5％(重量百分比)。
同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板的制造方法，其主要步驟包括使用第一壓出機(jī)將一基材壓出形成光擴(kuò)散層；使用第二壓出機(jī)將一樹脂壓出以形成表面高硬度層；使用多層T型模頭將所述表面高硬度層接觸于光擴(kuò)散層的至少一表面；共同擠壓所述光擴(kuò)散層與表面高硬度層以形成一具有表面高硬度的光擴(kuò)散板。
本發(fā)明所提供的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，通過在光擴(kuò)散板設(shè)置一表面高硬度層，而達(dá)到耐刮傷，而避免光擴(kuò)散板在組裝、搬運(yùn)或包裝等過程中被手指、灰塵或模組框架等硬物刮傷的現(xiàn)象，并且容易大量生產(chǎn)并降低制造成本及大幅提高模塊組立良率。
并且，本發(fā)明的光擴(kuò)散板在配方上可考慮添加抗靜電添加劑，以達(dá)到附加抗靜電的功能。還可考慮添加紫外線吸收劑，以阻絕紫外線直接照射在光擴(kuò)散板，而避免造成該光擴(kuò)散板產(chǎn)生黃化、裂解等現(xiàn)象，從而避免造成液晶電視的色溫及色坐標(biāo)因光擴(kuò)散板黃化而產(chǎn)生偏差，達(dá)到提升產(chǎn)品品質(zhì)及增加材料壽命等目的。


圖1為傳統(tǒng)技術(shù)的直下式背光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的液晶電視的直下式背光模塊的光擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的光擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的光擴(kuò)散板的制造流程示意圖；圖4為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的光擴(kuò)散板的制造方塊示意圖。
圖號(hào)簡(jiǎn)單說明1’直下式背光模塊10’反光片20’多數(shù)個(gè)光源30’光擴(kuò)散板 10光擴(kuò)散板100表面高硬度層102抗靜電劑 104紫外線吸收劑 106樹脂110光擴(kuò)散層 112基材 114光擴(kuò)散微粒 22光擴(kuò)散微粒24MS樹脂 20第一壓出機(jī) 32紫外線吸收劑34透明壓克力層 30第二壓出機(jī) 200光擴(kuò)散層300表面高硬度層 400多層T型模頭500光擴(kuò)散板具體實(shí)施方式
為使閱讀者對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，現(xiàn)配合附圖并列舉優(yōu)選的實(shí)施例，詳細(xì)說明如后為了改善傳統(tǒng)技術(shù)的液晶電視的直下式背光模塊的光擴(kuò)散板的表面易刮傷問題，本發(fā)明提出在光擴(kuò)散板表面設(shè)置一表面高硬度層，并添加抗紫外線吸收劑，該表面高硬度層厚度控制在100μm。本發(fā)明還提出以一共擠出工藝，在第一壓出機(jī)形成的光擴(kuò)散層時(shí)，同時(shí)以第二壓出機(jī)供給表面高硬度層并可于其內(nèi)添加抗紫外線吸收劑，共擠出在該光擴(kuò)散層的至少一表面上，而達(dá)到表面高硬度及阻絕紫外線直接照射光擴(kuò)散層而產(chǎn)生黃化問題。
請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的液晶電視的直下式背光模塊的光擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本發(fā)明提供了一種具有表面高硬度層的光擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)，該光擴(kuò)散板10的構(gòu)造包括至少一表面高硬度層100，并可于其內(nèi)添加抗靜電劑102及抗紫外線吸收劑104；一光擴(kuò)散層110；其中，所述表面高硬度層100位于光擴(kuò)散層110的至少一表面。
其中，所述表面高硬度層100可達(dá)到耐刮傷，避免光擴(kuò)散板在組裝、搬運(yùn)或包裝等過程中被手指、灰塵或模組框架等硬物刮傷的現(xiàn)象，而達(dá)到容易大量生產(chǎn)并降低制造成本及大幅提高模塊組立良率等目的。
所述表面高硬度層100可包含樹脂106與其它功能的添加劑，如抗靜電劑102及抗紫外線吸收劑104，所述樹脂106可選自透明壓克力、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物(MS)及聚碳酸酯(PC)等其中之一。該表面高硬度層100的厚度約為1-200μm。
所述光擴(kuò)散層110包含多數(shù)個(gè)光擴(kuò)散微粒114以及一基材112，其中所述光擴(kuò)散微粒114選自有機(jī)物質(zhì)及無機(jī)物質(zhì)其中之一，例如壓克力，硅樹脂、聚苯乙烯，二氧化鈦及二氧化硅等等；所述基材112選自壓克力、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物(MS)及聚碳酸酯(PC)其中之一。
再者，請(qǐng)參閱圖2A，其為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的光擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本發(fā)明的光擴(kuò)散板10，其中所述表面高硬度層100可設(shè)置于所述光擴(kuò)散層110的上、下兩表面。
又，請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的光擴(kuò)散板的制造流程示意圖；如圖所示，本發(fā)明的具有表面高硬度層的直下式背光模塊的光擴(kuò)散板的制造方法，其主要的制造步驟包含步驟S10，使用第一壓出機(jī)將一基材壓出形成光擴(kuò)散層；步驟S12，使用第二壓出機(jī)將一樹脂壓出以形成表面高硬度層；步驟S14，使用多層T型模頭(T-Die)將所述表面高硬度層接觸于光擴(kuò)散層的至少一表面；以及步驟S16，共同擠壓該光擴(kuò)散層與表面高硬度層以形成一具有表面高硬度的光擴(kuò)散板。
其中，在步驟S10中，所述光擴(kuò)散層包含多數(shù)個(gè)光擴(kuò)散微粒，該光擴(kuò)散微粒的含量約為所述基材的10％(重量百分比)。在步驟S12中，所述表面高硬度層包含一紫外線吸收劑，該紫外線吸收劑的添加量?jī)?yōu)選約為樹脂的1％(重量百分比)。
最后，請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例光擴(kuò)散板的制造方塊示意圖；如圖所示，本發(fā)明的光擴(kuò)散板，其主要是使用第一壓出機(jī)20將添加約10％PMMA光擴(kuò)散微粒22的MS樹脂24(聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物)，壓出形成一光擴(kuò)散層200，使用第二壓出機(jī)30將添加約1％紫外線吸收劑32的透明壓克力層34壓出形成一表面高硬度層300，使其具有抗紫外線功能，之后，藉由多層T型模頭(T-die)400將所述表面高硬度層300接觸于所述光擴(kuò)散層200的至少一表面；再將光擴(kuò)散層200與至少一具有抗紫外線的表面高硬度層300共同擠壓成一板狀結(jié)構(gòu)的表面高硬度、耐黃化及高尺寸安定性的光擴(kuò)散板500。
綜上所述，本發(fā)明所提供的一種光擴(kuò)散板及其制造方法，其是一種用于液晶電視的背光模塊的光擴(kuò)散板，并利用多層共擠壓塑膠成型技術(shù)生產(chǎn)多數(shù)層結(jié)構(gòu)光擴(kuò)散板的方法。本發(fā)明在生產(chǎn)液晶電視的直下式背光模塊的光擴(kuò)散板時(shí)，即同時(shí)在光擴(kuò)散板表面設(shè)置一表面高硬度層，而達(dá)到阻絕紫外線直接照射在光擴(kuò)散板的表面，耐刮傷，避免光擴(kuò)散板在組裝、搬運(yùn)或包裝等過程中被手指、灰塵或模組框架等硬物刮傷的現(xiàn)象，而達(dá)到容易大量生產(chǎn)并降低制造成本及大幅提高模塊組立良率等目的。
以上所述，僅為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所做的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其主要結(jié)構(gòu)包括一光擴(kuò)散層；以及一表面高硬度層；其中，所述光擴(kuò)散層與表面高硬度層是使用多層T型模頭共同擠壓而形成具有表面高硬度的光擴(kuò)散板。
2.如權(quán)利要求1所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述光擴(kuò)散層包含一基材與多數(shù)個(gè)光擴(kuò)散微粒。
3.如權(quán)利要求2所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述基材選自壓克力、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物及聚碳酸酯、環(huán)烯烴聚合物的其中之一。
4.如權(quán)利要求2所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述光擴(kuò)散微粒選自有機(jī)物質(zhì)及無機(jī)物質(zhì)的其中之一。
5.如權(quán)利要求4所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述光擴(kuò)散微粒選自壓克力、硅樹脂、聚苯乙烯二氧化鈦及二氧化硅的其中之一。
6.如權(quán)利要求2所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述多數(shù)個(gè)光擴(kuò)散微粒的含量為所述基材的10％重量。
7.如權(quán)利要求1所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述表面高硬度層包含樹脂與紫外線吸收劑。
8.如權(quán)利要求7所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述樹脂選自透明壓克力、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯共聚物，環(huán)烯烴聚合物及聚碳酸酯的其中之一。
9.如權(quán)利要求7所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述紫外線吸收劑的含量為所述樹脂的0.01-5％重量。
10.如權(quán)利要求1所述的具有表面高硬度的光擴(kuò)散板，其中所述表面高硬度層的厚度為1-200μm。
11.一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板的制造方法，其主要步驟包括使用第一壓出機(jī)將一基材壓出形成光擴(kuò)散層；使用第二壓出機(jī)將一樹脂壓出以形成表面高硬度層；使用多層T型模頭將所述表面高硬度層接觸于光擴(kuò)散層的至少一表面；共同擠壓所述光擴(kuò)散層與表面高硬度層以形成一具有表面高硬度的光擴(kuò)散板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有表面高硬度的光擴(kuò)散板及其制造方法，其是一種用于液晶電視的背光模塊的光擴(kuò)散板，是利用一多層共擠壓塑膠成型技術(shù)生產(chǎn)多數(shù)層結(jié)構(gòu)的光擴(kuò)散板的方法。本發(fā)明主張?jiān)谏a(chǎn)液晶電視所需直下式背光模塊的光擴(kuò)散板時(shí)，即同時(shí)在光擴(kuò)散板的表面設(shè)置至少一表面高硬度層，從而耐刮傷，避免光擴(kuò)散板在組裝、搬運(yùn)或包裝等過程中被手指、灰塵或模組框架等硬物刮傷的現(xiàn)象，而達(dá)到容易大量生產(chǎn)并降低制造成本及大幅提高模塊組立良率等目的。
文檔編號(hào)G02B5/02GK1715962SQ20041005948
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者王志鴻, 張仁懷, 李開新, 邱維銘 申請(qǐng)人:穎臺(tái)科技股份有限公司