专利名称：光漫射薄膜的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种用于薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)的背光装置的光漫射薄膜，更具体地说，本发明涉及一种显示器用的光漫射薄膜，所述光漫射薄膜均匀地漫射从位于显示器设备的侧面或背面的光源灯发射的光，由此实现逼真且清楚的显示器图像。
背景技术：
最近，LCD不仅应用于笔记本电脑的监视器，而且应用于台式电脑的大型监视器和TV监视器。因此，越来越要求用于这种LCD的光源的背光装置具有大尺寸和高亮度。
在背光装置中，光漫射片起将显示器设备的侧面或背面的光源的光漫射到整个显示屏的作用，并且也通过折射将光转变成可以一致向前移动的光。因此，背光过程是一种以如下的方式提高显示器屏幕的亮度的间接照明过程将来自安装在显示器设备的背面的背光装置的光源的光通过光导板(light guide plate)转移到相对面，然后从反射板例如金属沉积板或不透明白板反射，从而使光向前移动。因此，背光过程是一种能够克服常规正面光过程的问题的发光技术。至于背光过程，当增加背光装置的光源数来实现高的图像亮度时，能耗和发热率增加。然而，应使用最小的能耗实现最大的光效率。在这一点上，使用包括基片和在该基片的至少一个表面上形成光漫射层的光漫射片将来自光源的光转移到液晶控制器的技术正在受到关注。因此，光漫射片需要在基片上形成的光漫射层的有效设计并且根据这种设计提高其功能。
例如，韩国专利申请2004-7016125公开了一种光漫射薄膜，它包括透明薄膜和在该透明薄膜的至少一个表面上形成的具有细的表面粗糙度的作为树脂薄膜层的光漫射层，其中透明薄膜包括在其侧链上具有取代和/或未取代的亚氨基的热塑性树脂，并且该热塑性树脂具有取代和/或未取代的苯基和腈基。此外，韩国专利申请1996-38912公开了一种在透明塑料片上形成包含有机颗粒的透明树脂层用于高的光效率和提高亮度的方法。
然而，这些常规技术由于仅通过改变用于光漫射层中的树脂类型和颗粒大小的组合实际上难以实现高的亮度和屏蔽(shielding)LCD，即，提高的总的透光率和高的雾度(haze)。
发明内容
因此，本发明已注意到相关技术遇到的上面问题，并且本发明的目的是提供一种用于TFT-LCD的光漫射薄膜，它具有高的透光率和雾度。
为了实现上面的目的，本发明提供了一种光漫射薄膜，包括透明基片、光漫射层和防粘连层，所述光漫射层层合在所述基片的一个表面上并包括光漫射树脂和光漫射颗粒，并且所述防粘连层层合在所述基片的另一表面上并包括防粘连树脂和防粘连颗粒，其中所述光漫射颗粒满足下面关系1关系1A＞3/r其中A是光漫射颗粒的比表面积，r是光漫射颗粒的半径，其中比表面积是指每单位体积的表面积并且光漫射颗粒具有(4πr3)/3代表的体积和4πr2代表的面积。
在该光漫射薄膜中，光漫射树脂或防粘连树脂优选是热固性树脂。
光漫射颗粒或防粘连颗粒优选由选自丙烯酸酯类、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种树脂形成。光漫射颗粒或防粘连颗粒优选具有0.1～100μm的直径。
而且，以100重量份的光漫射树脂中的聚合物为基础，光漫射颗粒优选以0.1～1000重量份的量混合，并且以100重量份的防粘连树脂中的聚合物为基础，防粘连颗粒优选以0.01～500重量份的量混合。
此外，光漫射层优选厚度为0.2～500μm，并且防粘连层优选厚度为0.1～100μm。
图1是图示本发明的具有颗粒的光漫射薄膜的横截面图。
优选实施方式的描述本文后面参照附图详细描述本发明。
图1描述了本发明的光漫射薄膜1，它包括透明基片2、包括光漫射树脂5和光漫射颗粒7并且层合在基片2的一个表面上的光漫射层3、和包括防粘连树脂6和防粘连颗粒8并且层合在基片2的另一表面上的防粘连层4，其中光漫射颗粒7满足关系1。
基片2的厚度没有特别的限制，但是优选10～500μm，更优选75～250μm。如果基片2的厚度小于10μm，那么它可能因构成光漫射层3的树脂组合物而易于卷曲。另一方面，如果基片2的厚度大于500μm，那么LCD的亮度降低并且背光装置变厚而不适用于制备薄的LCD。
在本发明中，光漫射层3包括光漫射树脂5和光漫射颗粒7，提供在光漫射薄膜1的任一表面上。
本发明的光漫射薄膜的特征在于当在光漫射层中包括该光漫射颗粒时可以实现高的雾度和高的亮度，所述光漫射颗粒以球形或非球形形状形成，满足下面关系1关系1A＞3/r其中A是光漫射颗粒的比表面积(每单位体积的表面积)，r是光漫射颗粒的半径。
通常，光漫射薄膜包括直径为0.1～100μm的球形颗粒，其中比表面积是指每单位体积的表面积，并且球形光漫射颗粒具有(4πr3)/3代表的体积和4πr2代表的面积。如果A等于或小于3r，那么总透光率和雾度降低，因此亮度降低。
在由光漫射树脂5和分散于树脂5中的光漫射颗粒7组成的光漫射层3中，作为光漫射树脂5，只要是可以固化类型，可以使用任意树脂。优选可以使用热固性树脂，这是由于它容易操作并且容易获得。热固性树脂的实例包括但不限于尿素树脂、蜜胺树脂、酚树脂、环氧树脂、不饱和的聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯类树脂、聚氨酯、氟树脂、硅树脂和聚酰胺酰亚胺。而且，由于光应透过树脂，因此该树脂为优选无色透明。除了光漫射树脂之外，根据需要还可以加入增塑剂、稳定剂、防变质剂、分散剂、消泡剂或发泡剂。
用于光漫射层3的光漫射颗粒7由选自丙烯酸酯类树脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种树脂形成。同样，可以使用球形或非球形颗粒。优选，光漫射颗粒为无色透明，使得透过光漫射片的光最大。
光漫射颗粒具有0.1～100μm，优选1～50μm的直径。如果光漫射颗粒小于0.1μm，那么光漫射效果不显著。另一方面，如果光漫射颗粒大于100μm，构成光漫射层的树脂组合物将难以涂覆，并且光漫射颗粒也可能从层合的光漫射层分离。
为了通过控制光漫射层3的光学性能来制备总透光率为85～95％的光漫射片，应适当调整光漫射树脂5和光漫射颗粒7之比。即，光漫射层3优选包括100重量份的光漫射树脂5中的聚合物和0.1～1000重量份，优选10～500重量份的光漫射颗粒7。如果光漫射颗粒7的量小于0.1重量份，那么光漫射效果降低。另一方面，如果上面的量超过1000重量份，那么难以涂覆构成光漫射层的光漫射树脂组合物。
在本发明的光漫射薄膜1中，控制光漫射层3的涂覆厚度，由此调整透光率。特别是，为了制备总透光率为85～95％的光漫射片，涂覆的光漫射层3应优选厚度为0.2～500μm，更优选2～200μm。如果该涂覆层的厚度小于0.2μm，那么涂覆时与薄膜的粘合强度降低并且颗粒可能从层合层分离。另一方面，如果该涂覆层的厚度大于500μm，那么总透光率不高于84％，因此不能制备所需的光漫射片。
而且，本发明的光漫射薄膜1包括由防粘连树脂6和防粘连颗粒8组成的防粘连层4。
用于防粘连层4的防粘连树脂6优选包括与光漫射树脂5相同的热固性树脂，例如有选自尿素树脂、蜜胺树脂、酚树脂、环氧树脂、不饱和的聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯类树脂、聚氨酯、氟树脂、硅树脂和聚酰胺酰亚胺中的任一树脂。由于光应透过防粘连树脂，因此该防粘连树脂6应无色透明。
此外，还可以加入增塑剂、稳定剂、防变质剂、分散剂、消泡剂、发泡剂或上蜡剂。
而且，用于防粘连层4的防粘连颗粒8与光漫射颗粒7相同，是由选自丙烯酸酯类树脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯中的任一物质形成的。防粘连颗粒8优选为球形。同样，防粘连颗粒8应优选无色透明，使得透过光漫射片的光最大，并且其具有0.1～100μm，优选1～50μm的直径。如果防粘连颗粒8小于0.1μm，那么在加工期间可能发生粘连现象，从而阻止薄膜通过。另一方面，如果防粘连颗粒大于100μm，构成防粘连层的防粘连树脂组合物难以涂覆，并且这些颗粒也可能从层合的防粘连层分离。
防粘连层4包括100重量份的防粘连树脂6中的聚合物和0.01～500重量份，优选0.1～100重量份的防粘连颗粒8。如果防粘连颗粒8的量小于0.01重量份，那么在加工期间可能发生粘连现象，从而阻止薄膜通过。另一方面，如果上面的量超过500重量份，那么难以涂覆构成防粘连层4的树脂组合物。
为了保证高的透光率和防粘连功能并且获得85～95％的总透光率，将涂覆的防粘连层4的厚度控制在0.1～100μm，优选1～50μm。如果防粘连层4的厚度小于0.1μm，那么涂覆时与基片的粘合强度降低并且颗粒可能与层合层分离。另一方面，如果该层厚度大于100μm，那么总透光率降低至84％或更低，因此不能制得所需的光漫射片。
根据下面实施例可以获得对本发明的更好理解，这些实施例是描述性的，但是不构成对本发明的限制。
具体实施例方式
实施例1步骤1光漫射层的形成光漫射层组合物，包括下表1所示的组成，将该组合物涂覆到作为基片的高度透明的聚酯薄膜(XG533-100um，Toray Saehan Inc.)的一个表面上，然后在110℃下干燥60秒，形成30μm厚的光漫射层。
表1
步骤2防粘连层的形成防粘连层组合物，包括下表2所示的组成，将该组合物涂覆到具有步骤1中制备的光漫射层的基片的另一表面上，然后在110℃下干燥40秒钟，形成5μm厚的防粘连层，由此制备最终的光漫射薄膜。
表2
对比例1以与实施例1相同的方式制备光漫射薄膜，只是由SOKENMX100(比表面积0.6)代替实施例1的步骤1中使用的PMMA形成光漫射颗粒。
然后分析实施例1和对比例1中制得的光漫射薄膜的性能如下。结果示于下表3。
1、总透光率和雾度的测定按照下面的步骤评价实施例1和对比例1中制备的每一光漫射薄膜的透光率和漫射度(diffusibility)。当550nm的光垂直透过竖立放置的大小为10cm×10cm的光漫射薄膜样品时，使用可以从Nippon Denshoku Industries Co.，Ltd获得的自动数字浊度计测定光量。由下面等式1计算雾度和总透光率等式1雾度(％)＝(1-P/TT)*100总透光率(％)＝(TT/IT)*100其中P是直射光(straight light)的量，TT是光的总透过量，IT是入射光的量。
2、亮度的测定按照下面的步骤测定实施例1和对比例1中制备的每一光漫射薄膜的亮度。将光漫射薄膜样品切割并安装在33″直接型背光装置的光漫射板上。然后，提供从Topcon Corporation获得的BM-7作为亮度仪，使测定角度固定在0.2°，并且背光装置和BM-7之间的间隔固定在25cm，之后在背光装置的灯的13个位置和灯之间的12个位置测定亮度，然后进行平均。
表3
从表3可以明显看出，包括满足关系1的比表面积为0.9的颗粒的实施例1的光漫射薄膜，与包括不满足关系1的比表面积为0.6的颗粒的对比例1的光漫射薄膜相比，具有高的亮度。
如上所述，本发明提供了一种光漫射薄膜，它在总透光率、光漫射度和亮度方面优异。因此，本发明的光漫射薄膜可以用作提高TFT-LCD的背光装置的光效率的光学材料，并且因此认为是化学工业领域中非常有用的发明。
尽管为了描述的目的公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的熟练技术人员将理解，在不背离附加权利要求书公开的本发明范围和精神的情况下可以进行各种改变、增加和替换。
权利要求
1.一种光漫射薄膜，包括透明基片；光漫射层，所述光漫射层层合在所述基片的任一表面上并包括光漫射树脂和满足下面关系1的光漫射颗粒；和防粘连层，所述防粘连层层合在所述基片的另一表面上并包括防粘连树脂和防粘连颗粒关系1A＞3/r其中A是光漫射颗粒的比表面积(每单位体积的表面积)，r是光漫射颗粒的半径。
2.如权利要求1所述的光漫射薄膜，其中所述光漫射树脂或防粘连树脂是热固性树脂。
3.如权利要求1所述的光漫射薄膜，其中所述光漫射颗粒或防粘连颗粒由选自丙烯酸酯类、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种树脂形成。
4.如权利要求3所述的光漫射薄膜，其中所述光漫射颗粒或防粘连颗粒具有0.1～100μm的直径。
5.如权利要求1所述的光漫射薄膜，其中以100重量份的所述光漫射树脂中的聚合物为基础，所述光漫射颗粒以0.1～1000重量份的量混合。
6.如权利要求1所述的光漫射薄膜，其中所述光漫射层厚度为0.2～500μm。
7.如权利要求1所述的光漫射薄膜，其中以100重量份的所述防粘连树脂中的聚合物为基础，所述防粘连颗粒以0.01～500重量份的量混合。
8.如权利要求1所述的光漫射薄膜，其中所述防粘连层厚度为0.1～100μm。
全文摘要
本发明公开了一种用于薄膜晶体管－液晶显示器的背光装置的光漫射薄膜。具体地说，本发明提供了一种光漫射薄膜，包括透明基片、光漫射层和防粘连层，所述光漫射层层合在所述基片的任一表面上并包括光漫射树脂和光漫射颗粒，并且所述防粘连层层合在所述基片的另一表面上并包括防粘连树脂和防粘连颗粒，其中所述光漫射颗粒满足其比表面积及其半径之间的预定关系。因此，本发明的光漫射薄膜可以均匀地漫射从位于显示器设备的侧面或背面的光源灯发射的光，由此实现逼真且清楚的显示器图像。
文档编号G02B5/02GK1928592SQ20061007526
公开日2007年3月14日 申请日期2006年4月19日 优先权日2005年9月5日
发明者金相弼, 李文馥, 郑仁植, 朴骏尚 申请人:东丽世韩有限公司