专利名称：一种光学扩散薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种光学薄膜，特别涉及一种光学扩散薄膜及其制备方法。
背景技术：
在各种荧光屏、液晶显示器等显示装置上，为了提高背光源射出光线的利用效率， 控制光线的传播方向，使更多的光线到达显示器的前端，在背光模组中通常会使用添加光 扩散颗粒的光学扩散薄膜等光学材料。通常的做法是在配置功能层原料时加入颗粒，将配 置好的涂布液涂敷在透明基材上，干燥成膜后，使颗粒固定在光学扩散薄膜中。光线在通过 光学扩散薄膜时，在功能层树脂和颗粒之间反复穿过，经过多次折射后达到使光线均勻的 目的。光学扩散薄膜在使用时通常与导光板连接，为了防止光学扩散薄膜与导光板的粘 连，通常在与导光板连接的光学扩散薄膜表面涂敷一层防粘层，在防粘层中含有颗粒，突出 的颗粒使得光学扩散薄膜与导光板之间不再紧密接触，但防粘层表面突出的颗粒容易划伤 导光板，另外，突出的颗粒相当于微小的凸透镜，凸透镜的聚光作用不利于来自背光源的光 线扩散进入光学扩散薄膜，影响光学薄膜的表观均一性，进而影响对光线的控制效果。以上 不利因素反映在显示装置上的缺陷就是视野中的瑕疵点，而瑕疵点一直是困扰产品质量， 影响产品良率的重要因素，要想彻底消除是非常困难的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述已有技术之缺陷、提供一种可避免薄膜表面 瑕疵的光学扩散薄膜。本发明要求解决的另一技术问题是提供这种光学扩散薄膜的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为—种光学扩散薄膜，它包括透明基材，设置在透明基材一个表面上的扩散涂层和 设置在透明基材另一个表面的防粘接涂层，所述的防粘接涂层的表面具有凹坑，所述凹坑 所占的面积之和与所述防粘接涂层的面积之比为2 100 99 100。上述的光学扩散薄膜中，所述凹坑的最大直径在0. 01 μ m 80 μ m。上述的光学扩散薄膜中，所述凹坑随机排列或紧密排列在防粘接层的表面。一种光学扩散薄膜的制备方法，该方法包括涂敷工序、预处理工序和固化工序，所 述的涂敷工序包括在透明基材的一面涂敷扩散涂层和在透明基材的另一面涂敷防粘接树 脂；所述的预处理工序是在50%以上的湿度条件对涂敷的防粘接树脂预处理，使得水分在 涂布液体表面不断吸附、解吸附，靠微小水滴的自重改变防粘接涂层的表面结构，接着经过 固化，使防粘接涂层固化成膜，水分在固化时遇热蒸发掉，防粘接涂层中被水份占据的部位 在水蒸发后变成凹坑固定下来，在防粘接涂层的表面形成凹坑；所述的固化工序是对防粘 接树脂进行紫外固化或电离辐射固化处理。上述制备方法中，所述的预处理工序是在70%以上的湿度条件对涂敷的防粘接树
3脂预处理。与现有技术相比，本发明提供的光学扩散薄膜的防粘接涂层中不含有防粘接粒 子，而是通过设置在防粘接涂层表面的凹坑，解决了光学扩散薄膜与导光板之间的粘接问 题和粒子对导光板造成的划伤问题，同时，防粘接涂层表面的凹坑相当于在光学扩散薄膜 的背面放置了多个凹透镜，使得光线在进入光学扩散薄膜时先行散射一次，增加光线的均 化程度，提高了光线的利用率。本发明提供的制备方法中通过对预处理工序的湿度控制，使 得水汽在防粘接涂层的表面先附着，而后在固化工序中使水汽瞬间蒸发的工艺，在防粘接 涂层的表面形成表面凹坑，其工序简单，成本低，并且环境友好。
具体实施例方式适用于本发明的透明基材可以是二元酸和二元醇的缩合物，其中，二元酸可以是 直链脂肪酸，但主要是芳香族二酸，如对苯二甲酸、对苯二乙酸、对萘二甲酸等；二元醇主要 是碳原子数是2 4的脂肪族二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇等。除了上述成分外，聚酯切 片还可以是加入少量的间苯二甲酸、邻苯二甲酸等物质的改性的聚酯。还可以选自聚碳酸 酯，聚丙烯，聚乙烯，聚芳酯，丙烯酸，乙酰纤维素，聚氯乙烯等塑料薄膜或薄板。如果需要，可以在透明基材制备过程中添加抗氧化剂、有机润滑剂、抗静电剂、紫 外吸收剂、表面活性剂等各种添加剂。本发明对透明基材的厚度没有特别限定，优选厚度为20μπι 400μπι的透明基 材，进一步优选厚度为30μπι 350μπι的透明基材。扩散涂层中含有树脂和扩散颗粒，树脂可以选自聚丙烯酸树脂类、聚氨酯类、有 机硅类或多元醇类中的一种或其改性树脂，扩散颗粒可以选自氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧 化锌等无机颗粒中的一种或几种，聚丙烯酸树脂、聚丙烯腈树脂、聚苯乙烯树脂等有机颗粒 中的一种或几种，或者上述无机颗粒和有机颗粒组成的混合颗粒，颗粒的粒径在1 μ m 90 μ m之间。如果需要，可以在扩散涂层中添加抗氧化剂、抗静电剂、紫外吸收剂、表面活性剂 等各种添加剂。防粘接涂层中含有树脂和光引发剂，树脂可以选自聚氨酯丙烯酸酯、硅酮丙烯酸 酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯等的一种或两种以上的组合；光引发剂 可以是苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻异丁基醚、苯乙酮、二甲 氨基苯乙酮、2，2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2- 二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲 基-1-异丙苯-1-酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙 烷-1-酮、4-(2_羟乙氧基)苯基-2(羟基-2-丙基)甲酮、二苯甲酮、P-苯基二苯甲酮、4， 4’ - 二乙氨基二苯甲酮、二氯代二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨 基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4_ 二甲基噻吨酮、2，4_ 二乙基噻吨 酮、偶苯酰二甲基酮缩醇、苯乙酮二甲基酮缩醇、P-二甲胺安息香酸酯等的一种、或两种以 上的组合。根据需要，还可以添加大分子引发剂。如果需要，可以在防粘接涂层中添加抗氧化剂、抗静电剂、紫外吸收剂、表面活性 剂等各种添加剂。本发明中，光学扩散薄膜的制备方法包括涂敷工序、预处理工序和固化工序。在透
4明基材的一面涂敷扩散涂层，干燥固化后再在透明基材的另一面涂敷防粘接树脂，在40°C 到140°C的条件下加热流平，以保证防粘层涂布液的表面平整性，然后对防粘接树脂进行一 段富含水汽的预处理，预处理时的湿度控制在50%以上，更优选在70%以上，使得水分能 在涂布液体表面不断吸附、解吸附，靠微小水滴的自重改变防粘接涂层的表面结构，接着经 过固化，使防粘接涂层固化成膜，水分在固化时遇热蒸发掉，防粘接涂层中被水份占据的部 位在水蒸发后变成凹坑固定下来，在防粘接涂层的表面形成凹坑。这种固定下来的凹坑结 构可以在后期与导光板组装时与导光板之间保持空隙，防止两者粘连，起到爽滑的作用。另 外凹坑结构拥有微小的凹透镜的形状，其具有散射光线的作用。光线穿过导光板进入光学 扩散薄膜时，防粘接涂层表面的凹坑可发挥散射光线的作用，使光线先行散射均化一次，再 进入透明基材和扩散层，最后使得穿过显示面板的光线更均勻。本发明的扩散涂层还可以在防粘接涂层固化完毕后再进行涂敷，两个涂层的涂敷 顺序没有特别限制。防粘接涂层表面的凹坑面积之和与防粘接涂层的面积之比为2 100 99 100。凹坑的面积是凹坑在防粘接涂层水平截面上的投影面积，凹坑的面积之和与防 粘接涂层的面积之比超过这个比例范围时就达不到良好的防粘效果。凹坑的排列方式可以 随机排列或紧密排列，以保持均一的防粘效果为目的确定凹坑的排列方式。凹坑结构最大 直径可以在0. 01微米到80微米之间。固化可以是热固化、紫外固化或电离辐射固化，优选紫外线固化，紫外线的积分照 度在 IOOmj/cm2 IOOOmj/cm2 之间。本发明中的涂敷方式可以是狭缝涂布，刮刀涂布，转移辊涂布，对辊涂布，网纹辊 涂布，凹版涂布等公知的涂布方式。下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。但本发明并不局限于以下实施 例。实施例11.扩散层涂布液的配制甲苯200 份；丁酮40 份；丙烯酸树脂微珠(平均粒径为20微米，选自积水化学)170份；丙烯酸粘合剂(选自DIC公司)100份；异氰酸酯交联剂(上海新光化工厂)20份；将以上物料用分散搅拌器搅拌混合，得到扩散层涂布液，备用。2.防粘层涂布液的配制甲苯200 份；丁酮100 份；丙烯酸树脂(选自立大化工公司)100份；光引发剂1173 (选自天骄化工)3份；将以上物料用搅拌器搅拌，混合均勻，得到防粘层涂布液，备用。3.以厚度50微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯为透明基材，在其一面涂敷上述扩散 层涂布液，使其120°C下干燥固化，再在另一面上涂敷上述防粘层涂布液，使其经过蒸发溶
5剂段，同时流平，在使其通过空气湿度为50%的预处理，然后经过lOOmj/cm2的紫外照射，凹 坑随机排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为2 100。收 卷，得到光学扩散薄膜。实施例2扩散层涂布液和防粘层涂布液与实施例1相同。透明基材的厚度为100微米，预处理时的湿度为60%，紫外线照度为200mj/ cm2，凹坑随机排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为 20 100。实施例3扩散层涂布液和防粘层涂布液与实施例1相同。透明基材的厚度为125微米，预处理时的湿度为65%，紫外线照度为300mj/ cm2，凹坑随机排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为 35 100。实施例4扩散层涂布液和防粘层涂布液与实施例1相同。透明基材的厚度为188微米，预处理时的湿度为70%，紫外线照度为350mj/ cm2，凹坑随机排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为 50 100。实施例5扩散层涂布液和防粘层涂布液与实施例1相同。透明基材的厚度为250微米，预处理时的湿度为75%，紫外线照度为450mj/ cm2，凹坑紧密排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为 70 100。实施例6扩散层涂布液和防粘层涂布液与实施例1相同。透明基材的厚度为350微米，预处理时的湿度为80%，紫外线照度为750mj/ cm2，凹坑紧密排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为 85 100。实施例7扩散层涂布液和防粘层涂布液与实施例1相同。透明基材的厚度为400微米，预处理时的湿度为90%，紫外线照度为IOOOmj/ cm2，凹坑紧密排列在防粘连涂层的表面，凹坑所占的面积之和与防粘层的面积之比为 99 100。比较例1.扩散层涂布液的配制甲苯200 份；丁酮40 份；丙烯酸树脂微珠(平均粒径为20微米，选自积水化学)170份；丙烯酸粘合剂(选自DIC公司)100份；
异氰酸酯交联剂(上海新光化工厂)20份；将以上物料用分散搅拌器搅拌混合，得到扩散层涂布液。2.防粘层涂布液的配制甲苯200 份；丁酮100 份；丙烯酸树脂(选自立大化工公司)100份；
丙烯酸树脂微珠(平均粒径为5微米，选自积水化学)5份；异氰酸酯交联剂(上海新光化工厂)15份；将以上物料用搅拌器搅拌，混合均勻，得到防粘层涂布液。3.以厚度125微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯为透明基材，在其一面涂敷扩散层涂 布液，使其120°C下干燥固化，再在另一面上涂敷防粘层涂布液，使其120°C下干燥固化。收 卷，得到光学扩散薄膜。测其性能。表1 性能指标
权利要求
一种光学扩散薄膜，它包括透明基材，设置在透明基材一个表面上的扩散涂层和设置在透明基材另一个表面的防粘接涂层，其特征在于，所述的防粘接涂层的表面具有凹坑，所述凹坑所占的面积之和与所述防粘接涂层的面积之比为2∶100～99∶100。
2.根据权利要求1所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述凹坑的最大直径在 0. 01 μ m 80 μ m。
3.根据权利要求1或2所述的光学扩散薄膜，其特征在于，所述凹坑随机排列或紧密排 列在防粘接层的表面。
4.一种制备如权利要求1、2或3所述的光学扩散薄膜的方法，其特征在于，它包括涂敷 工序、预处理工序和固化工序，所述的涂敷工序包括在透明基材的一面涂敷扩散涂层和在 透明基材的另一面涂敷防粘接树脂；所述的预处理工序是在50%以上的湿度条件对涂敷 的防粘接树脂预处理，使得水分能在涂布液体表面不断吸附、解吸附，靠微小水滴的自重改 变防粘接涂层的表面结构，接着经过固化，使防粘接涂层固化成膜，水分在固化时遇热蒸发 掉，防粘接涂层中被水份占据的部位在水蒸发后变成凹坑固定下来，在防粘接涂层的表面 形成凹坑；所述的固化工序是对防粘接树脂进行紫外固化或电离辐射固化处理。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的预处理工序是在70%以上的 湿度条件下对涂敷的防粘接树脂预处理。
全文摘要
一种光学扩散薄膜及其制备方法，该光学扩散膜包括透明基材，设置在透明基材一个表面上的扩散涂层和设置在透明基材另一个表面的防粘接涂层，所述的防粘接涂层的表面具有凹坑，所述凹坑所占的面积之和与所述防粘接涂层的面积之比为2∶100～99∶100；该光学扩散薄膜通过设置在防粘层表面的凹坑，达到光学扩散薄膜需要添加颗粒时才能具有的各种效果，增加光线的均化程度，提高了光线的利用率；该方法工序简单，成本低，并且环境友好。
文档编号G02B5/02GK101957465SQ20101050775
公开日2011年1月26日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者熊跃彬, 王旭亮, 申跃生, 赵保良, 霍新莉 申请人:中国乐凯胶片集团公司;合肥乐凯科技产业有限公司;保定乐凯薄膜有限责任公司