專利名稱：一種光學(xué)擴散薄膜及使用該光學(xué)擴散薄膜的背光源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴散膜領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)擴散薄膜及使用該光學(xué)擴散薄膜的背 光源模塊，該光學(xué)擴散薄膜為單面涂布光擴散層的透明薄膜，該光學(xué)擴散薄膜特別適用于 以發(fā)光二極管為光源的液晶顯示裝置的背光模塊。
背景技術(shù)：
近年來平面顯示技術(shù)，特別是液晶顯示技術(shù)的快速發(fā)展以及其在移動通訊設(shè)備顯 示、筆記本電腦顯示器、臺式電腦顯示器以及大尺寸液晶電視的廣泛應(yīng)用，對背光源模塊中 光學(xué)擴散薄膜的性能要求日趨提高，主要集中在提高亮度和照明均勻度上。現(xiàn)有應(yīng)用于背光源模塊的光學(xué)擴散薄膜大多需要配合棱鏡片或增亮膜使用，否則 制作的液晶顯示裝置的亮度不高。而棱鏡片或增亮膜技術(shù)主要掌握在3M等少數(shù)公司的手 里。因此，棱鏡片或增亮膜的價格昂貴，占據(jù)整個背光源模塊成本的30%左右。此外，現(xiàn)有 的典型的光學(xué)擴散薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1，都是在透明基膜1的兩面都有涂層，一面為光 擴散層2，另一面為防粘層3，透明基膜1 一般為透明聚酯薄膜，光擴散層2包含有光擴散粒 子4和膠粘劑5，防粘層3也包括聚合物粒子6和膠粘劑7。具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)擴散薄膜 的制造工藝需要兩次涂布，生產(chǎn)工序復(fù)雜導(dǎo)致產(chǎn)品的次品率較高，且性能不穩(wěn)定。背光源模塊的典型結(jié)構(gòu)如圖2示，包括反射片21、導(dǎo)光板22、下擴散片23、棱鏡片 24、上擴散片25及光源26。光源26發(fā)出的線光線通過導(dǎo)光板22和反射片21后變成面均 勻化的面光源，透過導(dǎo)光板22的光線依次經(jīng)過下擴散膜23、棱鏡片24和上擴散膜25，該結(jié) 構(gòu)中需要使用到價格相對昂貴的棱鏡片24。光源26是背光源模塊的核心組件之一，目前大 多數(shù)液晶顯示裝置的光源是冷陰極熒光燈、外部電極熒光燈或熱陰極熒光燈，此類光源能 耗大，光線亮度較發(fā)光二極管光源低很多。從節(jié)能環(huán)保的角度來講，冷陰極熒光燈、外部電 極熒光燈或熱陰極熒光燈等傳統(tǒng)光源能耗較大，不利于環(huán)境保護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種能夠有效提高光學(xué)均勻度的光學(xué)擴散薄膜。本發(fā)明還提供了一種使用該光學(xué)擴散薄膜的背光源模塊，可避免使用價格昂貴的 棱鏡片或增亮膜組件，可大大提高液晶顯示器的亮度并節(jié)約液晶顯示器的制作成本?！N光學(xué)擴散薄膜，包括透明基膜，所述的透明基膜的一個表面涂布有光擴散層， 所述的光擴散層中均勻分布光擴散粒子，所述的光擴散粒子是直徑為5 μ m-50 μ m的透明 聚合物球形粒子，所述的透明聚合物球形粒子的粒徑分布呈單分散。單分散的聚合物球形 粒子有利于光線在光學(xué)擴散薄膜表面的均勻折射、反射，進而使透過光學(xué)擴散薄膜的光線 具有極高的均勻性。所述的光擴散粒子為交聯(lián)的熱固型透明聚合物球形粒子。所述的交聯(lián)的熱固型透明聚合物選用本領(lǐng)域常用的具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的熱固型透明 聚合物，如可選用聚苯乙烯(PS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
所述的光擴散粒子是通過高分子膠粘劑固定在透明基膜上的，所述的高分子膠粘 劑優(yōu)選為聚酯多元醇、聚氨酯類、氨基樹脂等中的一種或多種。所述高分子膠粘劑的固化劑優(yōu)選為具有兩個及兩個以上官能團的異氰酸酯中的 一種或多種。所述的透明基膜優(yōu)選厚度為50 μ m-250 μ m的光學(xué)級聚合物透明薄膜，可選用聚 對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜、聚苯乙烯(PS)薄膜、聚甲基丙烯酸 甲酯(PMMA)薄膜等光學(xué)級聚合物透明薄膜中的任一種。所述的光擴散層的厚度優(yōu)選為5 μ m-50 μ m。厚度小于5 μ m時，光學(xué)擴散膜表面 的光擴散粒子易脫落；厚度大于50 μ m時，光線折射后會能量損失較大，顯示器的輝度會降 低。所述的光擴散層中的光擴散粒子的添加量優(yōu)選為光擴散層總質(zhì)量的_30%。 光擴散粒子的添加量低于時，容易使霧度低于預(yù)期；光擴散粒子的添加量高于30%時， 過度的漫反射造成能量大量損失，容易使顯示器難以得到理想的輝度。一種背光源模塊，包括光源、反射片、光擴散板和兩張光學(xué)擴散薄膜，所述的光源 為發(fā)光二極管，所述的光源設(shè)置在所述的光擴散板與所述的反射片之間，所述的光學(xué)擴散 薄膜為兩張平行放置的本發(fā)明的光學(xué)擴散薄膜，所述的光學(xué)擴散薄膜帶有擴散層的一面均 遠離光擴散板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明的光學(xué)擴散薄膜在制作工藝上僅需一次涂布和烘干，工藝相對簡單，適于 工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的光學(xué)擴散薄膜質(zhì)量穩(wěn)定性好能夠有效提高光學(xué)均勻度。本發(fā)明的背光源模塊，可避免使用價格昂貴的棱鏡片或增亮膜組件，可大大提高 液晶顯示器的亮度并節(jié)約液晶顯示器的制作成本。


圖1為現(xiàn)有典型的光學(xué)擴散薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有典型的背光源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明光學(xué)擴散薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明背光源模塊的構(gòu)造示意圖。
具體實施例方式實施例1 如圖3所示，本發(fā)明光學(xué)擴散薄膜包括透明基膜110以及透明基膜110 —表面上 的光擴散層111，其中光擴散層111又包含粒徑分布呈單分散的交聯(lián)型透明聚合物球形粒 子112和高分子膠粘劑113。透明基膜110為厚度為125微米的PET聚酯薄膜；光擴散層 111的厚度為25微米；交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112的平均粒徑為20微米，粒徑分布 1.01，交聯(lián)型透明聚合物球形粒子為PMMA，其添加量占光擴散層111重量的15%;高分子膠 粘劑為固含量50%的聚酯多元醇(華峰集團，JF-PE-3030)；固化劑為甲苯二異氰酸酯。具體的制作方法為在萬級以上無塵環(huán)境中，將交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112
4和高分子膠粘劑113按15 35的重量比例混合后攪拌均勻，再加入甲苯二異氰酸酯混合 均勻得到膠水，甲苯二異氰酸酯的添加量為交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112和高分子膠粘 劑113總質(zhì)量的0. 35%，采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠水涂布到透明基膜110 表面，經(jīng)加熱固化后得到光學(xué)擴散薄膜。實施例2 如圖3所示，本發(fā)明光學(xué)擴散薄膜包括透明基膜110以及透明基膜110 —表面上 的光擴散層111，其中光擴散層111又包含粒徑分布呈單分散的交聯(lián)型透明聚合物球形粒 子112和高分子膠粘劑113?；?10為厚度為250微米的PET聚酯薄膜；光擴散層111的 厚度為30微米；交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112的平均粒徑為5微米，粒徑分布1.05，交 聯(lián)型透明聚合物球形粒子為PMMA，其添加量占擴散層重量的18% ；高分子膠粘劑為固含量 50%的聚酯多元醇(華峰集團，JF-PE-3030)；固化劑為二苯基甲烷二異氰酸酯。具體的制作方法為在萬級以上無塵環(huán)境中，將交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112 和高分子膠粘劑113按18 32的重量比例混合后攪拌均勻，再加入二苯基甲烷二異氰酸 酯混合均勻得到膠水，二苯基甲烷二異氰酸酯的添加量為交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112 和高分子膠粘劑113總質(zhì)量的0. 32%，采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠水涂布到 透明基膜110表面，經(jīng)加熱固化后得到光學(xué)擴散薄膜。實施例3 如圖3所示，本發(fā)明光學(xué)擴散薄膜包括透明基膜110以及透明基膜110 —表面上 的光擴散層111，其中光擴散層111又包含粒徑分布呈單分散的交聯(lián)型透明聚合物球形粒 子112和高分子膠粘劑113。基膜110為厚度為125微米的PC薄膜；光擴散層111的厚度 為25微米；交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112的平均粒徑為20微米，粒徑分布1. 03，交聯(lián)型 透明聚合物球形粒子為PMMA，其添加量占擴散層重量的10%;高分子膠粘劑為固含量40% 的聚氨酯樹脂(華峰集團，JF-A-5030)；固化劑為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。具體的制作方法為在萬級以上無塵環(huán)境中，將交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112 和高分子膠粘劑113按10 40的重量比例混合后攪拌均勻，再加入多苯基多亞甲基多異 氰酸酯混合均勻得到膠水，多苯基多亞甲基多異氰酸酯的添加量為交聯(lián)型透明聚合物球形 粒子112和高分子膠粘劑113總質(zhì)量的0. 20%，采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠 水涂布到透明基膜110表面，經(jīng)加熱固化后得到光學(xué)擴散薄膜。實施例4 如圖3所示，本發(fā)明光學(xué)擴散薄膜包括透明基膜110以及透明基膜110 —表面上 的光擴散層111，其中光擴散層111又包含粒徑分布呈單分散的交聯(lián)型透明聚合物球形粒 子112和高分子膠粘劑113?；?10為厚度為155微米的PMMA薄膜；光擴散層111的厚 度為20微米；交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112的平均粒徑為15微米，粒徑分布1. 04，交聯(lián) 型透明聚合物球形粒子為PS，其添加量占擴散層重量的12%;高分子膠粘劑為固含量40% 的聚氨酯樹脂(華峰集團，JF-A-5030)；固化劑為甲苯二異氰酸酯。具體的制作方法為在萬級以上無塵環(huán)境中，將交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112 和高分子膠粘劑113按12 38的重量比例混合后攪拌均勻，再加入甲苯二異氰酸酯混合 均勻得到膠水，甲苯二異氰酸酯的添加量為交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112和高分子膠粘 劑113總質(zhì)量的0. 38%，采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠水涂布到透明基膜110表面，經(jīng)加熱固化后得到光學(xué)擴散薄膜。實施例5 如圖3所示，本發(fā)明光學(xué)擴散薄膜包括透明基膜110以及透明基膜110 —表面上 的光擴散層111，其中光擴散層111又包含粒徑分布呈單分散的交聯(lián)型透明聚合物球形粒 子112和高分子膠粘劑113?；?10為厚度為100微米的PS薄膜；光擴散層111的厚度 為20微米；交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112的平均粒徑為50微米，粒徑分布1. 02，交聯(lián)型 透明聚合物球形粒子為PMMA，其添加量占擴散層重量的12%;高分子膠粘劑為固含量80% 的氨基樹脂(Cytec，CYMEL 325)；固化劑為二苯基甲烷二異氰酸酯。具體的制作方法為在萬級以上無塵環(huán)境中，將交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112 和高分子膠粘劑113按12 38的重量比例混合后攪拌均勻，再加入二苯基甲烷二異氰酸 酯混合均勻得到膠水，二苯基甲烷二異氰酸酯的添加量為交聯(lián)型透明聚合物球形粒子112 和高分子膠粘劑113總質(zhì)量的0. 38%，采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠水涂布到 透明基膜110表面，經(jīng)加熱固化后得到光學(xué)擴散薄膜。實施例6 如圖4所示，本發(fā)明背光源模塊包括反射片201、光源202、光擴散板203和兩張相 同的光學(xué)擴散薄膜204，其中，光源202為發(fā)光二極管，光學(xué)擴散薄膜204為實施例1制備 的光學(xué)擴散薄膜；光源202設(shè)置在光擴散板203與反射片201之間，兩張光學(xué)擴散薄膜204 平行放置在光擴散板203上，而且兩張光學(xué)擴散薄膜204帶有擴散層的一面均遠離光擴散 板 203。實施例7:如圖4所示，除了光學(xué)擴散薄膜204為實施例2制備的光學(xué)擴散薄膜之外，其余同 實施例6，制得背光源模塊。實施例8 如圖4所示，除了光學(xué)擴散薄膜204為實施例3制備的光學(xué)擴散薄膜之外，其余同 實施例6，制得背光源模塊。實施例9 如圖4所示，除了光學(xué)擴散薄膜204為實施例4制備的光學(xué)擴散薄膜之外，其余同 實施例6，制得背光源模塊。實施例10 如圖4所示，除了光學(xué)擴散薄膜204為實施例5制備的光學(xué)擴散薄膜之外，其余同 實施例6，制得背光源模塊。對比例1 如圖1所示，在萬級以上無塵環(huán)境中，將粒徑分布為2. 05的PMMA球形粒子(平均 直徑為20μπι)和固含量50%的聚酯多元醇按15 35的重量比例混合后攪拌均勻，再加入 PMMA球形粒子和聚酯多元醇總質(zhì)量0.35%的二苯基甲烷二異氰酸酯混合均勻得到膠水。 采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠水涂布到厚度為125 μ m的PET薄膜一個表面，經(jīng) 加熱固化；再將粒徑分布為1.05的PMMA球形粒子(平均直徑為10 μ m)和固含量50%的 聚酯多元醇按10 40的重量比例混合后攪拌均勻，再加入PMMA球形粒子和聚酯多元醇總 質(zhì)量0. 40%的二苯基甲烷二異氰酸酯混合均勻得到膠水，采用刮刀涂布或氣刀涂布的方法將上述膠水涂布到PET薄膜的另一個表面，經(jīng)加熱固化后得到光學(xué)擴散薄膜。對比例2:以比較例1中的光學(xué)擴散膜為組件之一，光源采用冷陰極熒光燈管，增亮膜采用 3M公司的vikuiti BEF，按圖2所示結(jié)構(gòu)制作背光模塊。試驗結(jié)果分析分析實施例1 5和比較例1中制作的光學(xué)擴散薄膜，測定其霧度，結(jié)果列于表A 中。此外，還分析了實施例6 10和比較例2中的背光源模塊，測定其亮度，結(jié)果也列于表 A中。通過表A可以看出本發(fā)明的光學(xué)擴散膜在霧度上較傳統(tǒng)的制作方法有較大提高，用本 發(fā)明的光學(xué)擴散膜制作的背光源模塊也具有明顯的亮度優(yōu)勢。表 A
權(quán)利要求
一種光學(xué)擴散薄膜，包括透明基膜，其特征在于，所述的透明基膜的一個表面涂布有光擴散層，所述的光擴散層中均勻分布光擴散粒子，所述的光擴散粒子是直徑為5μm 50μm的透明聚合物球形粒子，所述的透明聚合物球形粒子的粒徑分布呈單分散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的光擴散粒子為交聯(lián)的熱 固型透明聚合物球形粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的交聯(lián)的熱固型透明聚合 物為聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的光擴散粒子是通過高分 子膠粘劑固定在透明基膜上的，所述的高分子膠粘劑為聚酯多元醇、聚氨酯、氨基樹脂中的 一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述高分子膠粘劑的固化劑為 具有兩個或兩個以上官能團的異氰酸酯中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的透明基膜為厚度 50 μ m-250 μ m的光學(xué)級聚合物透明薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的光學(xué)級聚合物透明薄膜 為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中的 任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的光擴散層的厚度為 5 μ m-50 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的光擴散層中的光擴散粒 子的添加量為光擴散層總質(zhì)量的_30%。
10.一種含有權(quán)利要求1-9任一項所述的光學(xué)擴散薄膜的背光源模塊，包括光源、反射 片、光擴散片和兩張光學(xué)擴散薄膜，其特征在于，所述的光源為發(fā)光二極管，所述的光源設(shè) 置在所述的光擴散板與所述的反射片之間，所述的兩張光學(xué)擴散薄膜平行放置，且所述的 光學(xué)擴散薄膜帶有擴散層的一面均遠離光擴散板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學(xué)擴散薄膜，所述的透明基膜的一個表面涂布有光擴散層，所述的光擴散層中均勻分布光擴散粒子，所述的光擴散粒子是直徑為5μm-50μm的透明聚合物球形粒子，所述的透明聚合物球形粒子的粒徑分布呈單分散；該光學(xué)擴散薄膜能夠有效提高光學(xué)均勻度。本發(fā)明還公開了使用該光學(xué)擴散薄膜的背光源模塊，可避免使用價格昂貴的棱鏡片或增亮膜組件，可大大提高液晶顯示器的亮度并節(jié)約液晶顯示器的制作成本。
文檔編號F21V19/00GK101979914SQ20101028904
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者李建, 韓守臣 申請人:浙江池禾科技有限公司