CN102928901B - 一种光学扩散膜及其制备方法及一种液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学薄膜技术领域，具体涉及一种光学扩散膜及其制备方法及一种液晶显示装置。为了解决现有光学薄膜不能同时用于增光及光扩散的不足，本发明提供一种综合性能优越的光学扩散膜及其制备方法及一种液晶显示装置，该光学扩散膜包括透明基材，所述透明基材的上表面设置有上扩散涂层、下表面设置有下扩散涂层；所述上扩散涂层包含上扩散胶层和上扩散粒子，所述下扩散涂层包含下扩散胶层和下扩散粒子。本发明提供的光学扩散膜具有很好的扩散性和增亮性，同时，其遮盖性，光透性和抗刮性也较好。其制备方法工艺简单，易于操作。使用该扩散膜的液晶显示装置具有较好的亮度和画面显示效果。

Description

一种光学扩散膜及其制备方法及一种液晶显示装置

技术领域

本发明涉及光学薄膜技术领域，具体涉及一种光学扩散膜及其制备方法及一种液晶显示装置。

背景技术

目前，在平板显示器中，主要包括有TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器、PDP电浆显示器以及背投影显示器。由于日本、韩国及中国台湾积极投入TFT-LCD显示器的研发、生产及采用大型化的生产设备，故在当前液晶显示器的品质不断精进的情况下，其价格亦不断下滑，从而带动了液晶显示器的需求，如此使得TFT-LCD显示器成为目前平板显示器的主流。国内企业也不断的扩大和发展TFT-LCD显示行业。

而液晶面板本身无法发出光线，需要由背光模组来提供显示器的光源，一般而言，液晶显示器的背光源主要是直下式和侧光式，背光源可以由灯管的增加或使用扩散板来达到大尺寸液晶显示器的亮度要求；其中，扩散板分为内部扩散型及表面扩散型。内部扩散型是在一丙烯酸树脂板内分散有不同折射率的光学颗粒，使光线均匀地反射，此时光线因为光学颗粒的折射率不同以及混合的百分比等因素，需要进行画面亮度及辉度不均匀性的调整；而表面扩散型则是利用一透明的树脂板的表面粗糙度，使光线进行反射及折射。但是随着现在LED光源的不断发展和应用，以及背光板的越来越薄，对扩散膜的光学及物理性能的要求越来越高。在现有技术中，如中国台湾专利第M266466号（公布日：1994年8月2日）“增加亮度的光扩散版的结构”，其中揭露了现有常见的直下式背光模组的结构，一般直下式模组结构包括反射片、多个光源、光扩散板、第一棱镜片、第二棱镜片以及光学扩散片等。目前在背光模组中，常见的增亮技术是搭配一张或两张不同方向的棱镜片，其原理是利用棱镜的折射率以及棱镜角度将入射光线折射后，通过锯齿状的光出射面控制其射出角度，让原先经由扩散板而扩散开来的光线再度集中，并减少光耗损率，进而达到增加亮度的目的。棱镜片一般是用PET聚酯或聚碳酸酯材料制成75-230um的薄片，在薄片的表面形成间距为24-110um，顶角为90-110°的长条状棱镜阵列，因其光学结构以及折射率而具有聚光的作用。当使用一张直角形状的棱镜片时，则正面亮度可以改善1.6倍以上，若使用两张呈垂直排列的棱镜片，则正面亮度可以改善2倍以上；相关专利可参阅中国台湾专利公告第M291542号（公布日：1994年8月11日），以及美国已公告专利第5175030（公布日：1992年12月29日）、5835979（公布日：1998年11月10日）、6280063（公布日：2001年08月28日）、6277471（公布日：2001年08月21日）、5592332号（公布日：1997年01月07日），前述专利文件对增亮、扩散技术有进一步的详细描述。

然而，在现有常见技术是将增光及光扩散分开处理，分别以扩散板以及一张或两张增光片的组合来达到增光及扩散的目的，无法将其整合在一起，亦大幅提高了制造的成本。同时棱镜非常的脆弱，容易被刮伤破坏棱镜的结构。由于LED的光源强度高，在很大程度上提高了背光模组的亮度，市场中也逐渐出现了多用扩散膜少用棱镜膜的背光模组，不仅节约了很多的成本，同时也满足了光学上的要求。但是由于LED光源的特殊性，一般的扩散片和棱镜片根本没有办法遮盖LED萤火虫的现象，也不能遮盖导光板上的网点和网格。同时，随着导光板的越来越薄，导光板对扩散膜的透光性，雾度，抗刮性的要求也越来越高。

由此可见，上述现有的显示器的背光模组在结构与使用上显然仍存在不便与缺陷，有待进一步的改进；因此，开发设计一种新的多性能的光学扩散膜是当前业界急需改进的目标。

发明内容

为了解决现有光学薄膜不能同时用于增光及光扩散的不足，以及应对平板显示行业不断的发展和更新，本发明提供一种光学扩散膜及其制备方法及一种液晶显示装置，该光学扩散膜具有很好的扩散性和增亮性，同时，其遮盖性，光透性和抗刮性也较好，综合性能优越。其制备方法工艺简单，易于操作。使用该扩散膜的液晶显示装置画面显示效果较好。

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种光学扩散膜，包括透明基材，所述透明基材的上表面设置有上扩散涂层、下表面设置有下扩散涂层；所述上扩散涂层包含上扩散胶层和上扩散粒子，所述上扩散粒子通过上扩散胶层粘结在透明基材的上表面；所述下扩散涂层包含下扩散胶层和下扩散粒子，所述下扩散粒子通过下扩散胶层粘结在透明基材的下表面；所述上扩散粒子重量占上扩散涂层的50%-80%，上扩散粒子的粒径为5um-30um；所述下扩散粒子重量占上扩散粒子的0.5%-20%，下扩散粒子的粒径为5um-20um；所述上扩散粒子由形状为球形，椭球形，三棱锥或半球形扩散粒子中两种或两种以上的粒子混合而成；所述下扩散粒子由球形，椭球形，三棱锥或半球形扩散粒子中一种或至少两种的粒子混合而成。上述扩散膜的扩散粒子的形状不同，使扩散膜具有更好的散射性能。

进一步的，所述上扩散粒子的粒径为8um，10um，12um，15um，17um，18um，20um，21um，25um，28um，29um。

进一步的，所述上扩散粒子的粒径为6um，8um，10um，11um，15um，16um，17um，18um，19um。

进一步的，所述上扩散粒子的形状包括球形和半球形；或球形和椭球形；或三棱锥形和半球形；或球形和三棱锥形；或球形，三棱锥形和半球形；或椭球形，三棱锥形和半球形。

进一步的，所述上扩散粒子包括小粒径上扩散粒子，粒径范围是5um-15um；和大粒径上扩散粒子，粒径范围是17-30um。进一步的，小粒径上扩散粒子与大粒径上扩散粒子的重量比例是1-3:1，优选2:1。进一步优选的，大粒径上扩散粒子为球形和三棱锥形，小粒径上扩散粒子为球形。

进一步的，所述下扩散粒子的形状包括球形；或椭球形；或半球形；或三棱锥形；或球形和半球形；或球形和椭球形；或三棱锥形和半球形；或球形和三棱锥形；或球形，三棱锥形和半球形；或椭球形，三棱锥形和半球形。

进一步的，所述下扩散粒子包括小粒径下扩散粒子，粒径范围是5um-10um；和大粒径下扩散粒子，粒径范围是11-20um。进一步的，小粒径下扩散粒子与大粒径下扩散粒子的重量比例是1-3:1，优选2:1。进一步优选的，大粒径下扩散粒子为球形，小粒径下扩散粒子为球形。

进一步的，所述上扩散粒子的粒径是下扩散粒子的粒径的1.5-6倍，包括2倍、3倍、4倍、或5倍。

进一步的，所述大粒径上扩散粒子的粒径是大粒径下扩散粒子的粒径的1.5-6倍，包括2倍、3倍、4倍、或5倍。

进一步的，所述上扩散粒子占上扩散涂层的60%-80%（重量百分比），上扩散粒子的粒径为8um-26um；所述下扩散粒子占上扩散粒子的0.5%-10%（重量百分比），下扩散粒子的粒径为5um-15um。

上扩散粒子的粒径过大，导致单位面积内粒子数的减少，粒子间隙变大，会导致雾度的下降，同时遮盖率下降，当采用较小粒径的粒子去填充改善时，会对光学辉度有所影响，使薄膜的辉度降低；上扩散粒子的粒径过小，光学辉度相对上扩散粒子由大粒径粒子组成时低，表面的粗糙度小，易刮伤。

下扩散粒子的粒径过大，导致涂层厚度偏厚，光线通过有能量损失，胶层厚度一定时，粒子的半裸露偏大对导光板有一定的伤害；下扩散粒子的粒径过小，膜片易与导光板贴附，会存在一定的彩虹斑。

进一步的，上扩散粒子选自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚乙烯（PE），聚苯乙烯(PS)，聚丙烯（PP），聚碳酸酯（PC）粒子中的一种或至少两种的组合；所述下扩散粒子选自聚甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述球形与半球形扩散粒子的直径为5-30um；所述椭球形扩散粒子的长径为5-15um，短径为3-10um；所述三棱锥形扩散粒子的外接球直径小于30um。

进一步的，所述上扩散粒子的折射率为1.4-2.7，所述下扩散粒子的折射率为1.3-2.6，且上扩散粒子的材料与下扩散粒子的材料不同，上扩散粒子折射率大于下扩散粒子的折射率。

进一步的，所述上扩散粒子由球形扩散粒子和三棱锥形扩散粒子混合而成；所述下扩散粒子由球形和半球形扩散粒子混合而成。

进一步的，所述下扩散涂层中含有重量占下扩散涂层0.05%-6%的抗静电剂。

进一步的，所述上扩散胶层的材料为胶黏剂，选自聚氨酯胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚醋酸乙烯脂胶黏剂及脲醛树脂胶黏剂中的一种；所述下扩散胶层的材料为胶黏剂，选自聚氨酯胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚醋酸乙烯脂胶黏剂及脲醛树脂胶黏剂中的一种；所述上扩散胶层和下扩散胶层为不同的树脂，且上扩散胶层树脂材料的折射率比下扩散胶层树脂材料的折射率高0.01-1.3。

进一步的，所述上扩散粒子的粒径为8-25um；所述下扩散粒子的粒径为8-18um。

进一步的，所述光学扩散膜的厚度为205-240um，透明基材的厚度为155-188um，上扩散涂层的厚度为10-34um，下扩散涂层的厚度为7-18um。

本发明还提供一种上述光学扩散膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将上扩散涂层所用的上扩散粒子和胶黏剂配制成上扩散胶水涂料，对透明基材表面进行电晕处理，将上扩散胶水涂料涂布于上述基材的电晕面上；

（2）将步骤（1）所得的涂布后的基材干燥后收卷；

（3）将步骤（2）所得的卷膜送入烘房熟化40-48小时，熟化温度为50-60℃；

（4）将下扩散涂层所用的下扩散粒子和胶黏剂配制成下扩散胶水涂料，将步骤（3）得到的熟化后的薄膜的另一面进行电晕处理，并在电晕面上涂布下扩散胶水涂料；

（5）将步骤（4）所得的涂布后的基材干燥后，收卷；再常温放置24小时或50℃烘房熟化10-12小时，得到成品。

进一步的，所述电晕处理需要在无尘环境条件下进行，所述胶水涂料为含有上扩散粒子的胶黏剂，或含有下扩散粒子的胶黏剂；含有上扩散粒子的胶黏剂涂布到透明基材表面上之后经干燥形成上扩散涂层；含有下扩散粒子的胶黏剂涂布到透明基材表面上之后经干燥形成下扩散涂层；所述基材干燥的设备为梯度烘箱，烘箱温度为80℃-125℃。

进一步的，所述上扩散胶水涂料及下扩散胶水涂料中还可加入溶剂调节粘度，以利于涂布工艺。

进一步的，所述上扩散胶水涂料及下扩散胶水涂料中还可加入助剂，以改善涂层的性能。

本发明还提供一种液晶显示装置，包括液晶面板、光源、导光板、光学反射薄膜及至少一个光学扩散膜，所述光学扩散膜为上述的光学扩散膜。

与现有技术相比，本发明提供的光学扩散膜具有很好的扩散性和增亮性，同时，其遮盖性，光透性和抗刮性也比现有很多扩散膜更好，能够很好的满足市场的需求。其制备方法工艺简单，易于操作。使用该扩散膜的液晶显示装置具有较好的亮度和画面显示效果。

附图说明

图1为本发明提供的光学扩散膜的结构示意图；

图2为本发明提供的一种光学扩散膜的剖面示意图；

图3为本发明提供的另一种光学扩散膜的剖面示意图；

图4为本发明提供的又一种光学扩散膜的剖面示意图；

图5为本发明提供的又一种光学扩散膜的剖面示意图；

图6为本发明提供的又一种光学扩散膜的剖面示意图。

其中，1为透明基材，2为上扩散涂层，3为下扩散涂层，21为上扩散胶层，22为上扩散粒子，31为下扩散胶层，32为下扩散粒子。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的光学扩散膜包括透明基材1，所述透明基材1的上表面设置有上扩散涂层2、下表面设置有下扩散涂层3。

如图2所示，本发明提供的光学扩散膜包括透明基材1，所述透明基材1的上表面设置有上扩散涂层2、下表面设置有下扩散涂层3，所述上扩散涂层2包含上扩散胶层21和上扩散粒子22，所述下扩散涂层3包含下扩散胶层31和下扩散粒子32，所述上扩散粒子22为球形或三棱锥形粒子，所述下扩散粒子32为球形。

如图3所示，本发明提供的光学扩散膜包括透明基材1，所述上扩散涂层2包含上扩散胶层21和上扩散粒子22，所述下扩散涂层3包含下扩散胶层31和下扩散粒子32，所述上扩散粒子22为半球形或三棱锥形粒子，所述下扩散粒子32为球形。

如图4所示，本发明提供的光学扩散膜包括透明基材1，所述透明基材1的上、下表面分别设置有上扩散涂层2和下扩散涂层3，所述上扩散涂层2包含上扩散胶层21和上扩散粒子22，所述下扩散涂层3包含下扩散胶层31和下扩散粒子32，所述上扩散粒子22为球形或椭球形粒子，所述下扩散粒子32为球形。

如图5所示，本发明提供的光学扩散膜包括透明基材1，所述透明基材1的上表面设置有上扩散涂层2、下表面设置有下扩散涂层3，所述上扩散涂层2包含上扩散胶层21和上扩散粒子22，所述下扩散涂层3包含下扩散胶层31和下扩散粒子32，所述上扩散粒子22为球形或三棱锥形粒子，所述下扩散粒子32为球形或三棱锥形粒子。

如图6所示，本发明提供的光学扩散膜包括透明基材1，所述透明基材1的上表面设置有上扩散涂层2、下表面设置有下扩散涂层3，所述上扩散涂层2包含上扩散胶层21和上扩散粒子22，所述下扩散涂层3包含下扩散胶层31和下扩散粒子32，所述上扩散粒子22为球形、半球形或三棱锥形粒子，所述下扩散粒子32为球形或三棱锥形粒子。

本发明所用的材料和设备均为现有材料和设备，例如：聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯等粒子均可在市场上购买。

本发明还提供上述光学扩散膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将上扩散涂层所用的上扩散粒子和胶黏剂配制成上扩散胶水涂料，可加入适量的溶剂调节胶水涂料的粘度，使其利于涂布工艺。在无尘环境条件下，对透明基材表面进行电晕处理，将混合制备好的上扩散胶水涂料涂布于上述基材的电晕面上；

（2）将步骤（1）所得的涂布后的基材传送于梯度烘箱内干燥，烘箱温度为80℃-125℃，收卷；

（3）将步骤（2）所得的卷膜送入烘房熟化48小时，熟化温度为50-60℃；

（4）将下扩散涂层所用的下扩散粒子和胶黏剂配制成下扩散胶水涂料，可加入适量的溶剂调节胶水涂料的粘度，使其利于涂布工艺。将步骤（3）所得的熟化后的薄膜另一面进行电晕处理，并在电晕面上涂布下扩散胶水涂料；

（5）将步骤（4）所得的涂布后的基材传送于梯度烘箱内干燥，烘箱温度为80℃-110℃，收卷；再常温放置24小时或50℃烘房熟化12小时后，得到成品。

本发明提供的光学扩散膜的相关性能的测试方法如下所述：

透光率和雾度：采用日本电色NDH-5000浊（雾）度计，测试标准为ASTMD 1003；

辉度：采用日本TOPCON拓普康的BM-5AS的色度亮度计进行测量；分别测量加上本发明实施例制备的扩散膜之前及之后的导光板或背光的辉度，下面表1至表4中所示的辉度百分比，是加上扩散膜之后测量的辉度占加上扩散膜之前的辉度的百分比。

附着力：采用百格测试方法，测试标准为ASTM D 3359-02；附着力等级高表示抗刮性能好。附着力的最高等级为5B，该等级的要求是：切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥落。

硬度：采用铅笔硬度计，测试标准为ASTM D 3363。

下述实施例1-6中，上扩散涂层的树脂材料为聚氨酯胶粘剂，下扩散涂层树脂材料为丙烯酸胶粘剂，且上扩散涂层树脂材料的折射率比下扩散涂层的折射率高0.1；所得光学扩散膜的厚度为205-240um，透明基材的厚度为188um，上扩散涂层的厚度为10-34um，下扩散涂层的厚度为7-18um。

下述实施例中所示的百分比为重量百分比。

实施例1

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯，重量占上扩散涂层的50%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形上扩散粒子的粒径为10-20um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为12um，所述上扩散粒子的折射率为1.49；所述下扩散粒子为聚甲基丙烯酸正丁酯，重量占上扩散粒子的0.5%，其形状为球形或椭球形，所述球形下扩散粒子的粒径为8-10um，所述椭球形下扩散粒子的长径为8um，短径为5um，所述下扩散粒子的折射率为1.39。所得光学扩散膜性能如表1所述。

实施例2

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯的组合，重量为上扩散涂层的80%，其形状为半球形或三棱锥形，所述半球形上扩散粒子的粒径为20-30um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为15um，所述上扩散粒子的折射率为1.59和1.74；所述下扩散粒子为聚苯乙烯，重量为上扩散粒子的20%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形下扩散粒子的粒径为10um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为12um，所述下扩散粒子的折射率为1.49；所得光学扩散膜性能如表1所述。

实施例3

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚苯乙烯和聚丙烯的组合，重量为上扩散涂层的60%，其形状为半球形或三棱锥形，所述半球形上扩散粒子的粒径为18um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为15um；所述下扩散粒子为聚苯乙烯，重量为上扩散粒子的10%，其形状为半球形或三棱锥形，所述半球形下扩散粒子的粒径为10um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为10um；所述上扩散粒子与下扩散粒子的粒径比为1.8:1。所得光学扩散膜性能如表1所述。

实施例4

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚苯乙烯和聚乙烯的组合，重量为上扩散涂层的70%，其形状为球形或椭球形，所述球形上扩散粒子的粒径为20um，所述椭球形上扩散粒子的长径为18um，短径为15um；所述下扩散粒子为甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散粒子的5%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形下扩散粒子的粒径为8um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为10um；所述上扩散粒子与下扩散粒子的粒径比为2-2.5:1。所得光学扩散膜性能如表1所述。

实施例5

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散涂层的65%，其形状为球形或三棱锥形，所述半球形上扩散粒子的粒径为30um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为20um，所述上扩散粒子的折射率为1.6；所述下扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯，重量为上扩散粒子的15%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形下扩散粒子的粒径为20um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为15um，所述下扩散粒子的折射率为1.4；所述上扩散粒子与下扩散粒子的粒径比为1.5:1。所得光学扩散膜性能如表1所述。

实施例6

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散涂层的55%，其形状为球形或椭球形，所述球形上扩散粒子的粒径为25um，所述椭球形粒了的长径为20um，短径为：15um；所述下扩散粒子为聚甲基丙烯酸正丁酯，重量为上扩散粒子的3%，其形状为球形或椭球形，所述球形下扩散粒子的粒径为5um，所述椭球形下扩散粒子的长径为10um，短径为6um；所述上扩散粒子与下扩散粒子的粒径比为2-5:1。所得光学扩散膜性能如表1所述。

表1实施例1-6所得光学扩散膜性能测试数据

下述实施例7-12中，上扩散涂层的树脂材料为聚氨酯胶粘剂，下扩散涂层树脂材料为聚醋酸乙烯脂胶粘剂，且上扩散涂层树脂材料的折射率比下扩散涂层的折射率高0.2；所得光学扩散膜的厚度为205-240um，透明基材的厚度为188um，上扩散涂层的厚度为10-34um，下扩散涂层的厚度为7-18um。

实施例7

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚乙烯，重量为上扩散涂层的75%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形上扩散粒子的粒径为8um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为10um，所述上扩散粒子的折射率为1.69；所述下扩散粒子为甲基丙烯酸甲酯，重量为上扩散粒子的8%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形下扩散粒子的粒径为8um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为8um，所述下扩散粒子的折射率为1.44；所得光学扩散膜性能如表2所述。

实施例8

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯的组合，重量为上扩散涂层的60%，其形状为半球形或三棱锥形，所述球形上扩散粒子的粒径为5um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为10um；所述下扩散粒子为聚苯乙烯，重量为上扩散粒子的12%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形下扩散粒子的粒径为5um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为5um；所得光学扩散膜性能如表2所述。

实施例9

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚苯乙烯和聚丙烯的组合，重量为上扩散涂层的65%，其形状为半球形或三棱锥形，所述半球形上扩散粒子的粒径为8um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为10um；所述下扩散粒子为聚甲基丙烯酸正丁酯，其形状为球形或半球形，所述球形下扩散粒子的粒径为8um，所述半球形扩散粒子的粒径为5um；重量为上扩散粒子的1%，所得光学扩散膜性能如表2述。

实施例10

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚苯乙烯和聚乙烯的组合，重量为上扩散涂层的70%，其形状为球形或椭球形，所述球形上扩散粒子的粒径为25um，所述椭球形扩散粒子的长径为15um，短径为10um；所述下扩散粒子为甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散粒子的16%，其形状为椭球形或三棱锥形，所述椭球形下扩散粒子的长径为5um，短径为3um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为5um；所得光学扩散膜性能如表2所述。

实施例11

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散涂层的65%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形上扩散粒子的粒径为20um，所述三棱锥形上扩散粒子的外接圆的粒径为25um；所述下扩散粒子为甲基丙烯酸甲酯，重量为上扩散粒子的18%，其形状为半球形或三棱锥形，所述半球形下扩散粒子的粒径为5um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为10um；所得光学扩散膜性能如表2所述。

实施例12

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散涂层的55%，其形状为球形或椭球形，所述球形上扩散粒子的粒径为30um，所述椭球形上扩散粒子的长径为15um，短径为8um；所述下扩散粒子为聚甲基丙烯酸正丁酯，重量为上扩散粒子的13%，其形状为球形或三棱锥形，所述球形下扩散粒子的粒径为20um，所述三棱锥形下扩散粒子的外接圆的粒径为10um；所得光学扩散膜性能如表2所述。

表2实施例7-12所得光学扩散膜性能测试数据

下述实施例13-18中，上扩散涂层的树脂材料为聚氨酯胶粘剂，下扩散涂层树脂材料为聚醋酸乙烯脂胶粘剂，且上扩散涂层树脂材料的折射率比下扩散涂层的折射率高0.2；所得光学扩散膜的厚度为205-240um，透明基材的厚度为155-188um，上扩散涂层的厚度为10-34um，下扩散涂层的厚度为7-18um。

实施例13

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的重量占上扩散涂层的50%，所述下扩散粒子的重量占上扩散粒子的0.5%。

所述上扩散粒子的形状包括球形和半球形。大粒径上扩散粒子为球形，小粒径上扩散粒子为半球形。

进一步的，所述上扩散粒子包括小粒径上扩散粒子，粒径范围是5um-10um；和大粒径上扩散粒子，粒径范围是20-30um。进一步的，小粒径上扩散粒子与大粒径上扩散粒子的重量比例是1:1。

所述下扩散粒子的形状包括球形。所述下扩散粒子包括小粒径下扩散粒子，粒径范围是5um-7um；和大粒径下扩散粒子，粒径范围是11-20um。小粒径下扩散粒子与大粒径下扩散粒子的重量比例是1:1。

所得光学扩散膜的厚度为205um，透明基材的厚度为188um，上扩散涂层的厚度为10um，下扩散涂层的厚度为7um。

实施例14

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的重量占上扩散涂层的80%，所述下扩散粒子的重量占上扩散粒子的20%。所述上扩散粒子的形状包括球形和椭球形；所述上扩散粒子的粒径范围是17-30um；所述下扩散粒子的粒径范围是5um-10um；所述上扩散粒子的粒径是下扩散粒子粒径的1.7-6倍。所得光学扩散膜的厚度为240um，透明基材的厚度为188um，上扩散涂层的厚度为34um，下扩散涂层的厚度为18um。

实施例15

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的重量占上扩散涂层的60%，所述下扩散粒子的重量占上扩散粒子的10%。所述上扩散粒子的形状包括球形，和三棱锥形。所述上扩散粒子包括小粒径上扩散粒子，粒径范围是10um-15um；和大粒径上扩散粒子，粒径范围是20-30um。小粒径上扩散粒子与大粒径上扩散粒子的重量比例是3:1。大粒径上扩散粒子为球形和三棱锥形，小粒径上扩散粒子为球形。

所述下扩散粒子的形状包括球形和半球形。所述下扩散粒子包括小粒径下扩散粒子，粒径范围是5um-8um；和大粒径下扩散粒子，粒径范围是15-20um。进一步的，小粒径下扩散粒子与大粒径下扩散粒子的重量比例是3:1。大粒径下扩散粒子为球形，小粒径下扩散粒子为半球形。

所述大粒径上扩散粒子的粒径是大粒径下扩散粒子的粒径的2.5-6倍。

所得光学扩散膜的厚度为205um，透明基材的厚度为155um，上扩散涂层的厚度为32um，下扩散涂层的厚度为18um。

实施例16

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的重量占上扩散涂层的70%，所述下扩散粒子的重量占上扩散粒子的5%。所述上扩散粒子的形状包括球形和三棱锥形。

所述上扩散粒子包括小粒径上扩散粒子，粒径范围是5um-10um；和大粒径上扩散粒子，粒径范围是17-30um。小粒径上扩散粒子与大粒径上扩散粒子的重量比例是2:1。

所述下扩散粒子的形状包括三棱锥和半球形；所述下扩散粒子包括小粒径下扩散粒子，粒径范围是5um-10um；和大粒径下扩散粒子，粒径范围是11-20um。进一步的，小粒径下扩散粒子与大粒径下扩散粒子的重量比例是2:1。大粒径下扩散粒子为三棱锥，小粒径下扩散粒子为半球形。

所述大粒径上扩散粒子的粒径是大粒径下扩散粒子的粒径的1.5-3倍。

实施例17

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的重量占上扩散涂层的65%，所述下扩散粒子的重量占上扩散粒子的15%。所述上扩散粒子的形状包括球形，三棱锥形和半球形。

所述上扩散粒子包括小粒径上扩散粒子，粒径范围是8um-10um；和大粒径上扩散粒子，粒径范围是17-25um。小粒径上扩散粒子与大粒径上扩散粒子的重量比例是1:1。大粒径上扩散粒子为半球形和三棱锥形，小粒径上扩散粒子为球形。

所述下扩散粒子的形状包括椭球形，三棱锥形和半球形。所述下扩散粒子的粒径范围是5-10um。所述上扩散粒子的粒径是下扩散粒子的粒径的1.6-5倍。

所得光学扩散膜的厚度为220um，透明基材的厚度为188um，上扩散涂层的厚度为20um，下扩散涂层的厚度为12um。

实施例18

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的重量占上扩散涂层的55%，所述下扩散粒子的重量占上扩散粒子的2%。如图2所示，所述上扩散粒子的形状包括球形和三棱锥形。

所述上扩散粒子包括小粒径上扩散粒子，粒径范围是5um-15um；和大粒径上扩散粒子，粒径范围是17-30um。大粒径上扩散粒子为球形和三棱锥形，小粒径上扩散粒子为球形。

所述下扩散粒子的形状包括球形。

所述下扩散粒子包括小粒径下扩散粒子，粒径范围是5um-10um；和大粒径下扩散粒子，粒径范围是11-20um。

所述大粒径上扩散粒子的粒径是大粒径下扩散粒子的粒径的1.5-3倍。

所得光学扩散膜的厚度为205um，透明基材的厚度为170um，上扩散涂层的厚度为20um，下扩散涂层的厚度为15um。

表3实施例13-18所得光学扩散膜性能测试数据

实施例19

按照实施例16所述的方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的折射率为1.4，所述下扩散粒子的折射率为1.3；所上扩散胶层树脂材料的折射率比下扩散胶层树脂材料的折射率高1.3。

实施例20

按照实施例17所述的方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的折射率为2.7，所述下扩散粒子的折射率为2.6；所上扩散胶层树脂材料的折射率比下扩散胶层树脂材料的折射率高0.01。

实施例21

按照实施例18所述的方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子的折射率为2.1，所述下扩散粒子的折射率为1.9；所上扩散胶层树脂材料的折射率比下扩散胶层树脂材料的折射率高0.1。

表4实施例19-21所得光学扩散膜性能测试数据

下述对比例1-4中所述的百分比为重量百分比。

对比例1

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散胶层和下扩散胶层的材料为聚氨酯胶黏剂，所述上扩散粒子和下扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯，上扩散粒子为球形，重量是上扩散涂层的50%，下扩散粒子的重量为上扩散粒子的0.5%，下扩散粒子为球形，所得光学扩散膜性能如表5所述。

本例中上扩散胶层和下扩散胶层的材料相同，上扩散胶层和下扩散胶层的折射率相同；上扩散粒子和下扩散粒子的材料相同，上扩散粒子和下扩散粒子的折射率相同；且上扩散粒子均为球形，下扩散粒子均为球形。对光的透过性和扩散性的改善的范围相对要小，扩散粒子形状单一，也使得光线的折射、聚焦以及扩散膜的辉度性能一般。

对比例2

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯的组合，重量占上扩散涂层的40%，其形状为半球形或三棱锥形；所述下扩散粒子为聚苯乙烯，重量占上扩散粒子的30%，其形状为半球形或三棱锥形；所得光学扩散膜性能如表5所述。

本例中上扩散粒子的重量百分比过低；下扩散粒子的重量百分比过高。使扩散膜的辉度降低。

对比例3

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，所述上扩散粒子和下扩散粒子均为聚苯乙烯和聚丙烯的组合，上扩散粒子和下扩散粒子均为三棱锥形，上扩散粒子的重量是上扩散涂层的60%，下扩散粒子的重量为上扩散粒子的0.2%，所得光学扩散膜性能如表5所述。

本例中上、下扩散粒子材料和形状相同，且下扩散粒子重量百分比过低。下扩散胶层容易被刮花，同时易与导光板贴附。

对比例4

按照上述方法制备光学扩散膜，其中，上扩散胶层和下扩散胶层的树脂材料相同，所述上扩散粒子为聚苯乙烯和聚乙烯的组合，重量为上扩散涂层的70%，其形状为球形或三棱锥形，球形上扩散粒子的粒径为40-60um，三棱锥形上扩散粒子的外接圆的直径为40-60um；所述下扩散粒子为甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散粒子的5%，其形状为球形，球形下扩散粒子的粒径为30-50um；所得光学扩散膜性能如表5所述。

本例中上扩散胶层和下扩散胶层的树脂材料相同，上扩散粒子和下扩散粒子的粒径过大，导致粒子间的排列空隙增大，光线透过时扩散性变差，雾度会偏低，遮盖性也会变差。

表5对比例1-4所得光学扩散膜性能测试数据

由表1、表2、表3和表4，及表5的数据可以得出，本申请提供的光学扩散膜具有很好的透光性和辉度，雾度值也较好。进而具有很好的扩散性和增亮性。尤其是实施例13-21所制得的光学扩散膜，其透光性、辉度、雾度、附着力和硬度的综合性能非常好。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种光学扩散膜，包括透明基材，其特征在于，所述透明基材的上表面设置有上扩散涂层、下表面设置有下扩散涂层；所述上扩散涂层包含上扩散胶层和上扩散粒子，所述上扩散粒子通过上扩散胶层粘结在透明基材的上表面；所述下扩散涂层包含下扩散胶层和下扩散粒子，所述下扩散粒子通过下扩散胶层粘结在透明基材的下表面；所述上扩散粒子重量占上扩散涂层的50％-80％，上扩散粒子的粒径为5um-30um；所述下扩散粒子重量占上扩散粒子的0.5％-20％，下扩散粒子的粒径为5um-20um；所述上扩散粒子由形状为球形，椭球形，三棱锥或半球形扩散粒子中两种或两种以上的粒子混合而成；所述下扩散粒子由球形，椭球形，三棱锥形或半球形扩散粒子中一种或至少两种的粒子混合而成；

所述上扩散粒子的折射率为1.4-2.7，所述下扩散粒子的折射率为1.3-2.6，且上扩散粒子的材料与下扩散粒子的材料不同，上扩散粒子折射率大于下扩散粒子的折射率。

2.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述上扩散粒子选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚乙烯(PE)，聚苯乙烯(PS)，聚丙烯(PP)，聚碳酸酯(PC)粒子中的一种或至少两种的组合；所述下扩散粒子选自聚甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述球形与半球形扩散粒子的直径为5-30um；所述椭球形扩散粒子的长径为5-15um，短径为3-10um；所述三棱锥形扩散粒子的外接球直径小于30um。

4.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述上扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的组合，重量为上扩散涂层的55％，其形状为球形或椭球形，所述球形上扩散粒子的粒径为25um，所述椭球形粒了的长径为20um，短径为15um；所述下扩散粒子为聚甲基丙烯酸正丁酯，重量为上扩散粒子的3％，其形状为球形或椭球形，所述球形下扩散粒子的粒径为5um，所述椭球形下扩散粒子的长径为10um，短径为6um。

5.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述上扩散粒子由球形扩散粒子和三棱锥形扩散粒子混合而成；所述下扩散粒子由球形和半球形扩散粒子混合而成。

6.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述上扩散胶层的材料为胶黏剂，选自聚氨酯胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚醋酸乙烯脂胶黏剂及脲醛树脂胶黏剂中的一种；所述下扩散胶层的材料为胶黏剂，选自聚氨酯胶黏剂、丙烯酸树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚醋酸乙烯脂胶黏剂及脲醛树脂胶黏剂中的一种；所述上扩散胶层和下扩散胶层为不同的树脂，且上扩散胶层树脂材料的折射率比下扩散胶层树脂材料的折射率高0.01-1.3。

7.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述上扩散粒子的粒径为8-25um；所述下扩散粒子的粒径为8-18um。

8.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于，所述光学扩散膜的厚度为205-240um，透明基材的厚度为155-188um，上扩散涂层的厚度为10-34um，下扩散涂层的厚度为7-18um。

9.根据权利要求1-7之一所述的光学扩散膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将上扩散涂层所用的上扩散粒子和胶黏剂配制成上扩散胶水涂料，对透明基材表面进行电晕处理，将配好的上扩散胶水涂料涂布于上述基材的电晕面上；

(2)将步骤(1)所得的涂布后的基材干燥后收卷；

(3)将步骤(2)所得的卷膜送入烘房熟化40-48小时，熟化温度为50-60℃；

(4)将下扩散涂层所用的下扩散粒子和胶黏剂配制成下扩散胶水涂料，将步骤(3)所得的薄膜的另一面进行电晕处理，并在电晕面上涂布下扩散胶水涂料；

(5)将步骤(4)所得的涂布后的基材干燥后，收卷；再常温放置24小时或50℃烘房熟化10-12小时，得到成品。

10.一种液晶显示装置，包括液晶面板、光源、导光板、光学反射薄膜及至少一个光学扩散膜，其特征在于，所述光学扩散膜为权利要求1-7之一所述的光学扩散膜。