CN107272261A

CN107272261A - 一种扩散膜及其制备方法

Info

Publication number: CN107272261A
Application number: CN201710630323.2A
Authority: CN
Inventors: 李长顺
Original assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Current assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2017-10-20

Abstract

本发明提供一种扩散膜及其制备方法，所述扩散膜包括基材、正面涂层和背面涂层，其特征在于：所述背面涂层包含胶水、助剂和粒子，所述背面涂层所述胶水的TG(玻璃化转移温度)小于100℃；所述背面涂层中粒子密度大于250ea/mm²，本发明提供的扩散膜搭配平面导光板，通过控制胶水类型及粒子密度来达到较好的防刮效果。

Description

一种扩散膜及其制备方法

技术领域：

本发明涉及光学膜领域，具体涉及扩散膜及其制备方法。

背景技术：

LCD显示技术是目前应用最广的显示技术，广泛应用到电视、手机、电脑、pad、显示器等。在LCD中，扩散膜是重要的组成部分。在LCD的背光模组中，包括灯源、胶框、反射片、导光板、扩散膜、棱镜片等。扩散膜的作用是把灯源发出的点光源变为面光源。扩散膜分为上扩散膜和下扩散膜。扩散膜主要是以基材为载体，以树脂为骨架，将扩散粒子均匀排布，来达到分散光线的作用的。

由于应用不同，背光模组的设计不尽相同。为了便于叙述，将扩散膜缩写为D，将棱镜片缩写为P。在背光模组中包括的结构有：D+P+P+D，D+P+D，D+D，D+P+P，P+D+D。通过上面的结构可以看出，扩散膜接触到导光板的几率非常高。

导光板的材质包括聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，MS材质(以甲基丙烯酸甲酯MMA和苯乙烯SM为原料)。导光板上有印刷好的网点，光线经过网点的折射，从而使点光源变为面光源。

组装好的背光模组，在运输过程中存在膜片间以及膜片和导光板间的相对运动。相对运动过程中，如果二者的硬度、形貌不合适，会产生刮伤，刮伤的位置可能发生在导光板或者与之相邻的膜片，刮伤产生后，对显示的效果有较大影响，会产生点状或线状不良。

在实际生产过程中，评价膜片和导光板间的性能往往采用震动测试来确定。震动测试往往采用震动机台进行，模拟运输过程。

目前控制刮伤的方式包括以下方式：

1.通过对洁净度控制来达到防刮的目的，导光板和膜片间的间隙较小，因此膜片与导光板间的微小异物会导致较为严重的刮伤。

2.通过改善膜片来达到改善目的，通过加入柔性粒子来控制刮伤程度。

3.通过改善膜片的附着力来降低膜片的掉屑性，从而提高膜片间清洁度。

4.通过使用遮蔽性较好的膜片来达到遮蔽刮伤的目的，但是是以牺牲辉度为代价的。

5.通过改善导光板，在导光板上涂布防刮涂层，从而达到防刮目的。

6.通过设计导光板微结构，减少导光板与膜片间的接触面积，另外膜片间的碎屑可以通过导光板的微结构吸纳，从而缓冲膜片与导光板的磨损。

以上所有的措施的出发点基本都是从控制膜片与导光板间的清洁度，或者缓冲膜片与导光板间的磨耗，刻意的控制清洁度，对组装车间的要求较高，对生产有一定限制。单独加入柔性粒子改善效果不是很明显，改善导光板的成本较高，具有结构的导光板也不是目前的潮流。

发明内容：

本发明的目的提供了一种扩散膜，通过控制胶水类型、粒子类型、粒子大小、粒子密度来达到对膜片具有较好的防刮效果。

另一方面提供一种扩散膜的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种扩散膜，包括基材、正面涂层和背面涂层，其特征在于：所述背面涂层包含胶水、助剂和粒子，所述背面涂层所述胶水的Tg(玻璃化转变温度)小于100℃；背面涂层中粒子密度大于250ea/mm²，所述胶水选自热固型胶水以及UV胶水。胶水的主要作用是固定粒子、保护粒子，从而使整体达到耐刮、抗吸附、抗静电等效果，粒子的大小搭配、材质搭配以及粒子密度对耐刮有非常显著地影响。粒子和胶水的搭配对耐刮有非常明显的影响模组在震动过程中，扩散背涂膜面相应受到外力的挤压作用，当膜面受力强度超过其变形强度，可能导致背涂粒子的破碎，膜片刮伤，脱落的粒子在膜片与导光板的空隙中继续运动，从而导致更严重的导光板，膜片刮伤，使用材质较软的胶水，相对是选择Tg(玻璃化转变温度)点较低的胶水，可一定程度增加胶层的形变能力，即抗压强度增强，且即使震动过程中胶层先破裂，因其比较软，对粒子的磨损较弱，另一层面对导光板造成的磨伤也会减轻，扩散膜的粒子密度对刮伤导光板有较大影响，合适密度增加可以提高接触面积，不同粒径搭配也是增加接触面积，减少受力。

进一步地，所述基材包含第一光学面和第二光学面，所述第一光学面和所述第二光学面设有预涂层。

进一步地，所述粒子选自PMMA、PBMA、PU、PS、nylon、有机硅及密胺。

进一步地，所述的基材选自光学级PET薄膜，所述PET薄膜的厚度范围为100-250μm。

进一步地，所述的正面涂层包括丙烯酸树脂、稀释溶剂、扩散粒子、分散剂、流平剂及固化剂。

进一步地，所述的扩散粒子选自PMMA、PBMA、PS及nylon中的一种或多种。

进一步地，所述的扩散粒子平均粒径选自5μm、10μm、15μm及20μm中的至少两种混合使用。

一种包含上述扩散膜的制备方法，包含如下步骤：

S1，所述扩散膜正面涂层的制备：基材放卷至涂头区域，所述基材包含第一光学面和第二光学面，将正面涂层涂布液涂覆于基材的第一光学表面，经过干燥后收卷，得到含有正面涂层的扩散膜半成品；

S2，所述扩散膜背面涂层的制备：将步骤S1所述扩散膜半成品A放卷至涂头区域，将背面涂层涂布液涂覆于基材的第二光学表面后，经过干燥及UV固化，在基材的第二光学表面形成背面涂层。

进一步地，所述正面涂层涂布液包含扩散粒子、稀释剂、丙烯酸树脂、分散剂、固化剂；所述背面涂层涂布液包含粒子、稀释剂、Tg小于100℃的丙烯酸树脂、流平剂、抗静电剂、引发剂。

进一步地，在制备正面涂层和/或背面涂层之前，在所述第一光学面和所述第二光学面涂布预涂层。

有益效果：

本专利扩散膜搭配平面导光板，通过控制胶水类型、粒子类型、粒子大小、粒子密度来达到对导光板具有较好的防刮效果

附图说明：

下面结合图1及实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明一种典型的扩散膜，包括正面涂层1，预涂层2，基材3，背面涂层4，扩散粒子5，粒子6。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

对比例扩散膜的制备：

S1，扩散膜正面涂层的制备：188μm的含有预涂层的PET基材放卷至涂头区域，所述基材包含第一光学表面和第二光学表面，将包含扩散粒子、稀释剂、改性丙烯酸树脂、流平剂、分散剂、固化剂混合好的涂布液用凹版辊涂覆于基材的第一光学表面，以15-35m/min速度，经过干燥烘箱挥发溶剂，收卷得到含有正面涂层的扩散膜半成品。

S2，所述扩散膜背面涂层的制备：将上述扩散膜半成品B放卷至涂头区域，将包含粒子、稀释剂、Tg小于100℃的丙烯酸树脂、流平剂、抗静电剂、引发剂混合好的涂布液涂覆于基材的第二光学表面后，以20-40m/min速度，经过干燥烘箱挥发溶剂，通过UV灯，在基材的第二光学表面形成背面涂层4，最后收卷。

图1所示扩散膜100的制备：

扩散膜正面涂层的制备：188μm的含有预涂层(primer)2的PET基材3放卷至涂头区域，所述基材3包含第一光学表面和第二光学表面，将包含扩散粒子5、稀释剂、改性丙烯酸树脂、流平剂、分散剂、固化剂混合好的涂布液用凹版辊涂覆于基材的第一光学表面，以15-35m/min速度，经过干燥烘箱挥发溶剂，收卷得到含有正面涂层1的扩散膜半成品。

S2，所述扩散膜背面涂层的制备：将上述扩散膜半成品放卷至涂头区域，将包含粒子6、稀释剂、TG小于100℃的丙烯酸树脂、流平剂、抗静电剂、引发剂混合好的涂布液涂覆于基材3的第二光学表面后，以20-40m/min速度，经过干燥烘箱挥发溶剂，通过UV灯，在基材的第二光学表面形成背面涂层4，最后收卷。

下表为实施例的具体组分：

对比例1产品在50℃的熟化室中熟化24h，完成后测试数据，震动测试为：(D+P+D结构)。

物性	Data
		Haze％	93.45
t.t.％	85.42
		粒子密度ea/mm2	245
铅笔硬度/H	2H
		背涂耐磨/g	>600g
震动测试	盖cell状态下OK，轻微刮伤导光板

对比例2产品在50℃的熟化室中熟化24h，完成后测试数据，震动测试为：(D+P+P+D结构)。

物性	data
		Haze/％	94.65
t.t./％	84.97
		粒子密度ea/mm2	240
铅笔硬度/H	2H
		耐磨/g	>600g
震动测试	盖cell状态下NG，刮伤导光板

实施例1产品在50℃的熟化室中熟化24h，完成后测试数据，震动测试为：(D+P+D结构)。

物性	Data
		Haze％	93.40
t.t.％	86.21
		粒子密度ea/mm2	260
铅笔硬度/H	2H
		耐磨/g	>600g
震动测试	盖cell状态下OK，2处点刮

实施例2产品在50℃的熟化室中熟化24h,完成后测试数据，震动测试为：(D+P+P+D)结构。

物性	Data
		Haze％	94.21
t.t.％	84.32
		粒子密度ea/mm2	280
铅笔硬度/H	2H
		耐磨/g	>600g
震动测试	OK

实施例3产品在50℃的熟化室中熟化24h,完成后测试数据，震动测试为：(P+P+D结构)。

物性	Data
		Haze/％	96.32
t.t./％	83.21
		粒子密度ea/mm2	320
铅笔硬度/H	2H
		耐磨/g	>600g
震动测试	OK

由上述对比例和实施例可知：通过控制胶水类型、粒子类型、粒子大小、粒子密度来达到对膜片具有较好的防刮效果。

以上所述仅为发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims

1.一种扩散膜(100)，包括基材(3)、正面涂层(1)和背面涂层(4)，其特征在于：所述背面涂层(4)包含胶水、助剂和粒子(6)，所述背面涂层(4)中所述胶水的Tg(玻璃化转变温度)小于100℃；所述背面涂层(4)中粒子(6)密度大于250ea/mm²。

2.根据权利要求1所述的一种扩散膜(100)，其特征在于，所述基材(3)包含第一光学面和第二光学面，所述第一光学面和所述第二光学面设有预涂层(2)。

3.根据权利要求1所述的一种扩散膜(100)，其特征在于，所述粒子(6)选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲基丙烯酸正丁酯(PBMA)，聚苯乙烯(PS)，尼龙(Nylon)，聚氨酯(PU)，有机硅及密胺。

4.根据权利要求1所述扩散膜(100)，其特征在于，所述的基材(3)选自光学级PET薄膜，所述光学级PET薄膜的厚度范围为100-250μm。

5.根据权利要求1所述的扩散膜(100)，其特征在于，所述的正面涂层(1)包括丙烯酸树脂、稀释溶剂、扩散粒子、分散剂、流平剂及固化剂。

6.根据权利要求5所述的扩散膜(100)，其特征在于，所述的扩散粒子(5)选自PMMA、PBMA、PS及nylon中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的扩散膜(100)，其特征在于，所述的扩散粒子(5)平均粒径选自5μm、10μm、15μm及20μm中的至少两种混合使用。

8.一种包含权利要求1-7任一项所述扩散膜(100)的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1，所述扩散膜正面涂层的制备：基材(3)放卷至涂头区域，所述基材(3)包含第一光学面和第二光学面，将正面涂层涂布液涂覆于基材的第一光学表面，经过干燥后收卷，得到含有正面涂层(1)的扩散膜半成品A；

S2，所述扩散膜背面涂层的制备：将步骤S1所述扩散膜半成品A放卷至涂头区域，将背面涂层涂布液涂覆于基材(3)的第二光学表面后，经过干燥及UV固化，在基材(3)的第二光学表面形成背面涂层(4)。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述正面涂层涂布液包含扩散粒子(5)、稀释剂、丙烯酸树脂、分散剂、固化剂；所述背面涂层涂布液包含粒子(6)、稀释剂、TG小于100℃的丙烯酸树脂、流平剂、抗静电剂、引发剂。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在制备正面涂层和/或背面涂层之前，在所述第一光学面和所述第二光学面涂布预涂层(2)。