本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种光学扩散膜及其制备方法。
背景技术
背光模组(blu)通常由反射片、导光板、光学膜(扩散膜、增亮膜)组成。其中，光学扩散膜在液晶背光模组显示器中具有重要的作用，主要是将线型光源均匀的转变为一个均匀的面光源；一般的，光学扩散膜包含基材，正面光扩散层和背面防粘连层。扩散层和防粘连层中一般都包含有树脂成膜物，光扩散粒子和助剂。现有技术中，光扩散粒子普遍采用透明的聚合物基材树脂与光扩散微球粒子共混的方式制备。其中，光扩散微球粒子包括无机微粒，如sio2，baso4，以及有机聚合物微粒，如丙烯酸类交联微球、聚苯乙烯(ps)、硅树脂等，但是，由于无机微粒表面较尖锐，容易划伤光扩散材料，导致其光学性能受到影响，所以有机聚合物微球作为光扩散粒子使用较为广泛，具体的，如pmma、pbma、pa、pu、ps等都是常用的有机聚合物微球。这些常见的有机聚合物微球的扩散原理在于，当光线在行径途中遇到两个折射率相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理现象，通过在薄膜材料中添加光扩散粒子，通过光扩散粒子对光线的行进路线进行调整，达到分散光线的目的。
值得注意的是，至今，光学扩散膜的透光率与雾度之间仍是一个相互矛盾的问题，在透光率高的情况下，其雾度必然低，导致无法满足较好的光源遮蔽性，而雾度高时，其透光率必然会变低，导致光亮度降低。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种光学扩散膜的制备方法，制备得到的光学扩散膜在满足高遮盖性的同时具有优异的透光性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)光扩散粒子的制备
(1.1)向硅藻土中加入酸性溶液，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2～3次，接着对其进行烘干、研磨细化处理，得到硅藻土微粒；
(1.2)向步骤(1.1)中制备得到的硅藻土微粒中加入有机溶剂，接着边搅拌边加入玻璃微粉，然后超声分散处理30～60min；得到混合物a；
(1.3)在球化炉中采用火焰喷吹混合物a，得到所述的光扩散粒子；
(2)将上述光扩散粒子与尼龙粒子混合，接着加入聚酯多元醇和固化剂，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜的下涂层组合物；
将上述光扩散粒子与pmma粒子混合，接着加入聚酯多元醇和固化剂，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜的上涂层组合物；
(3)将下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于pet基材的两侧，得到所述的光学扩散膜。
本发明中所述的硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成，化学成分主要以sio2为主，含有少量的al2o3、fe2o3、cao、mgo和有机质。本发明通过向硅藻土中加入酸性溶液进行浸泡处理，可以去除硅藻土中的大部分铁和铝等杂质，大幅提升硅藻土的比表面积，同时，酸洗过程中可以对硅藻土的孔隙结构进行修饰；通过去离子水淋洗后去除硅藻土上的多余酸液，然后对硅藻土进行烘干，研磨细化处理得到硅藻土微粒；
向硅藻土微粒中加入玻璃微粉，在超声的作用下，玻璃微粉渗透到硅藻土微粒的孔隙结构中，并在球化炉中，在火焰喷吹的过程中，玻璃微粉熔融并原位贴附在硅藻土微粒的内部孔隙结构中，当光线照射到该硅藻土微粒的表面，玻璃微粉熔融后形成的界面可以对光线进行多重反射、折射，从而达到光扩散的效果；相对于传统的无机粒子，本发明提供的负载熔融玻璃微粉的硅藻土微粒能够对光线进行杂乱的反射、折射，在确保优异遮盖效果的同时，确保光线的透过率。
本发明对所述玻璃微粉的制备方法不做特殊的限定，其粒径满足能够渗透进入到硅藻土的孔隙结构中即可。所述的玻璃微粉的制备方法为，先将玻璃送入到压力机中高压破碎，得到粒径为3～8cm的玻璃碎渣，然后将玻璃碎渣转入到碳化钨高速球磨机中，以粒径为1～2cm的不锈钢珠作为磨球，设置碳化钨高速球磨机的转速为600～800r/min，将玻璃碎渣球磨得到玻璃微粉。
本发明中，酸性溶液的作用在于对硅藻土进行酸洗处理，对所述酸性溶液的种类不做特殊的要求，可以为所属领域技术人员所常知的，例如所述的酸性溶液可以为盐酸，硝酸、硫酸、硼酸、高氯酸、硫氰酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、次氯酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、苯磺酸等中的至少一种。
本发明中，有机溶剂的作用在于作为硅藻土微粒和玻璃微粉的载体，本发明对其没有特殊要求，可以为所属领域技术人员所知的，优选的，所述的有机溶剂为丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、二氯甲烷、磷酸三乙酯、三氯甲烷、甲苯、乙醇、醋酸、乙酸乙酯、甲酸、氯仿、四氢呋喃和二甲基亚砜中的至少一种。
进一步的，根据本发明，所述硅藻土微粒的粒径为5～10μm；所述玻璃微粒的粒径为1～3μm。
进一步的，根据本发明，步骤(1.2)中，硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比影响了后续制备得到的硅藻土微粒对于光线的反射、折射效果，若玻璃微粉的添加量过少，硅藻土微粒的孔隙结构中无法充分的填充玻璃微粉，使得硅藻土微粒所形成的光扩散粒子的光扩散效果不好，而玻璃微粉的填充量过多，不仅会造成浪费，还会导致影响后续玻璃微粉的烧融。本发明中，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：(0.3～0.6)。
所述的步骤(1.3)中，控制球化炉的真空度为0.10～0.45mpa，通过在真空条件下对混合物a进行喷吹处理，确保玻璃微粉在硅藻土微粒的孔隙结构中原位熔融并附着在孔隙结构中。
本发明中，所述尼龙粒子的粒径为3～8μm。
所述pmma粒子的粒径为10～20μm。
本发明对所述pet基材的厚度不做特殊的限定，可以为现有技术中常用的pet基材，所述pet基材的厚度为100～250μm；
下涂层组合物在pet基材表面涂覆的厚度为5～15μm；
上涂层组合物在pet基材表面涂覆的厚度为10～35μm。
本发明还提供了一种采用上述制备方法制备得到的光学扩散膜。
将上述下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于pet基材的两侧，pet基材涂布过程如下：基材经放卷机放卷，然后自动上卷，组合物在基材上涂布之后经过五段烘箱烘烤，烘箱的温度为90℃、100℃、110℃、120℃、105℃；烘箱长度为20m，基材在烘箱中停留时间为1min，最后经过收卷机收卷，得到本发明所述的光学扩散膜。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明中，通过在硅藻土微粒中引入玻璃微粉，接着通过在球化炉中火焰喷吹，使得玻璃微粉在硅藻土微粒的孔隙结构中原位熔融，得到填充在硅藻土微粒孔隙结构中的玻璃微粉，该熔融后的玻璃微粉不仅能够支撑起硅藻土微粒的孔隙结构，还可以对光线进行多重反射、折射，从而在满足光扩散粒子优异遮盖性能的同时，提高光扩散粒子的透光性能。将上述光扩散粒子添加到光学扩散膜中，在确保高遮盖性的同时，提高光学扩散膜的透光率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
本发明提供的实施例中制备得到的光学扩散膜通过以下测试方法进行测试：
1、透光率、雾度
采用上海精密科学仪器有限公司生产的型号为wgt-s透光率/雾度测定仪进行测试。
2、附着力
按照gb/t9286《色漆和清漆，漆膜的划格试验》测试。
3、亮度影响
将背光源单元的发光面分为2×2的4区，使用弗士达bm-7a亮度计针对点灯1小时后的正面亮度进行测定。测定角度为1°，亮度计与背光源单面发光面的距离为50cm。求得背光源单面发光面的面内4个部位的亮度的算术平均值作为亮度。
将实施例中制备得到的光学扩散膜置于背光模组中作为上扩散膜使用，与拿掉该上扩散膜时的亮度值进行比较(拿掉该上扩散膜时背光模组的亮度计为100％)。
将上述测试结果汇总记录到表1中。
实施例1
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)光扩散粒子的制备
(1.1)向硅藻土中加入盐酸溶液(1mol/l)，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2次，接着在60℃条件下进行烘干、研磨细化处理，得到粒径为8μm的硅藻土微粒；
(1.2)向步骤(1.1)中制备得到的硅藻土微粒中加入丙酮，接着边搅拌边加入粒径为2μm的玻璃微粉，然后超声分散处理40min；得到混合物a；所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.5；
(1.3)控制球化炉的真空度为0.30mpa，采用火焰喷吹混合物a，得到所述的光扩散粒子；
(2)将上述光扩散粒子与粒径为5μm的尼龙粒子混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜下涂层的组合物；
将上述光扩散粒子与粒径为15μm的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子(日本积水化成工业公司)混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜上涂层的组合物；
(3)将上述下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于150μm的pet基材(宁波长阳科技股份有限公司生产)的两侧，基材涂布过程如下：基材经放卷机放卷，然后自动上卷，组合物在基材上涂布之后经过五段烘箱烘烤，烘箱的温度为90℃、100℃、110℃、120℃、105℃；烘箱长度为20m，基材在烘箱中停留时间为1min，最后经过收卷机收卷，得到所述的光学扩散膜；
控制基材上卷速度即刮涂板与基材之间的距离，使pet基材上涂层厚度为20μm，下涂层厚度为10μm。
实施例2
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)光扩散粒子的制备
(1.1)向硅藻土中加入盐酸溶液(1mol/l)，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗3次，接着在60℃条件下进行烘干、研磨细化处理，得到粒径为7μm的硅藻土微粒；
(1.2)向步骤(1.1)中制备得到的硅藻土微粒中加入丙酮，接着边搅拌边加入粒径为2μm的玻璃微粉，然后超声分散处理50min；得到混合物a；所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.4；
(1.3)控制球化炉的真空度为0.30mpa，采用火焰喷吹混合物a，得到所述的光扩散粒子；
(2)将上述光扩散粒子与粒径为5μm的尼龙粒子混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜下涂层的组合物；
将上述光扩散粒子与粒径为15μm的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子(日本积水化成工业公司)混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜上涂层的组合物；
(3)将上述下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于150μm的pet基材(宁波长阳科技股份有限公司生产)的两侧，基材涂布过程如下：基材经放卷机放卷，然后自动上卷，组合物在基材上涂布之后经过五段烘箱烘烤，烘箱的温度为90℃、100℃、110℃、120℃、105℃；烘箱长度为20m，基材在烘箱中停留时间为1min，最后经过收卷机收卷，得到所述的光学扩散膜；
控制基材上卷速度即刮涂板与基材之间的距离，使pet基材上涂层厚度为20μm，下涂层厚度为10μm。
实施例3
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)光扩散粒子的制备
(1.1)向硅藻土中加入盐酸溶液(1mol/l)，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗2次，接着在60℃条件下进行烘干、研磨细化处理，得到粒径为5μm的硅藻土微粒；
(1.2)向步骤(1.1)中制备得到的硅藻土微粒中加入丙酮，接着边搅拌边加入粒径为2μm的玻璃微粉，然后超声分散处理30min；得到混合物a；所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.5；
(1.3)控制球化炉的真空度为0.30mpa，采用火焰喷吹混合物a，得到所述的光扩散粒子；
(2)将上述光扩散粒子与粒径为5μm的尼龙粒子混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜下涂层的组合物；
将上述光扩散粒子与粒径为15μm的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子(日本积水化成工业公司)混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜上涂层的组合物；
(3)将上述下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于150μm的pet基材(宁波长阳科技股份有限公司生产)的两侧，基材涂布过程如下：基材经放卷机放卷，然后自动上卷，组合物在基材上涂布之后经过五段烘箱烘烤，烘箱的温度为90℃、100℃、110℃、120℃、105℃；烘箱长度为20m，基材在烘箱中停留时间为1min，最后经过收卷机收卷，得到所述的光学扩散膜；
控制基材上卷速度即刮涂板与基材之间的距离，使pet基材上涂层厚度为20μm，下涂层厚度为10μm。
实施例4
一种光学扩散膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)光扩散粒子的制备
(1.1)向硅藻土中加入盐酸溶液(1mol/l)，浸泡处理后过滤并用去离子水淋洗3次，接着在60℃条件下进行烘干、研磨细化处理，得到粒径为10μm的硅藻土微粒；
(1.2)向步骤(1.1)中制备得到的硅藻土微粒中加入丙酮，接着边搅拌边加入粒径为2μm的玻璃微粉，然后超声分散处理60min；得到混合物a；所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.5；
(1.3)控制球化炉的真空度为0.3mpa，采用火焰喷吹混合物a，得到所述的光扩散粒子；
(2)将上述光扩散粒子与粒径为5μm的尼龙粒子混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜下涂层的组合物；
将上述光扩散粒子与粒径为15μm的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子(日本积水化成工业公司)混合，接着加入聚酯多元醇，再加入固化剂(pc2000，广州立邦涂料有限公司生产)，搅拌混合均匀，得到用于光学扩散膜上涂层的组合物；
(3)将上述下涂层组合物、上涂层组合物先后涂布于150μm的pet基材(宁波长阳科技股份有限公司生产)的两侧，基材涂布过程如下：基材经放卷机放卷，然后自动上卷，组合物在基材上涂布之后经过五段烘箱烘烤，烘箱的温度为90℃、100℃、110℃、120℃、105℃；烘箱长度为20m，基材在烘箱中停留时间为1min，最后经过收卷机收卷，得到所述的光学扩散膜；
控制基材上卷速度即刮涂板与基材之间的距离，使pet基材上涂层厚度为20μm，下涂层厚度为10μm。
实施例5
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.2)中，所述玻璃微粉的粒径为1μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例6
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.2)中，所述玻璃微粉的粒径为3μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例7
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.2)中，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.3，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例8
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.2)中，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.6，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例9
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.3)中，球化炉的真空度控制为0.10mpa，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例10
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.3)中，球化炉的真空度控制为0.45mpa，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例11
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的尼龙粒子的粒径为3μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例12
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的尼龙粒子的粒径为8μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例13
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子的粒径为10μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
实施例14
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子的粒径为20μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例1
本对比例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.1。其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例2
本对比例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，所述硅藻土微粒与玻璃微粉的重量比为1：0.8。其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例3
本对比例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1)中，将硅藻土进行研磨细化，得到粒径为15μm的硅藻土微粒，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例4
本对比例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1)中，将硅藻土进行研磨细化，得到粒径为3μm的硅藻土微粒，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例5
本对比例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，加入粒径为5μm的玻璃微粉，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例6
本对比例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(1.3)中，球化炉的真空度控制为0.80mpa，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例7
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的尼龙粒子的粒径为10μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例8
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子的粒径为7μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
对比例9
本实施例按实施例1的方法制备光学扩散膜，不同的是，步骤(2)中，使用的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)粒子的粒径为30μm，其余不变，制备得到所述的光学扩散膜。
表1：
结合表1的实验数据可以看出，本发明提供的光学扩散膜具有优异的遮盖性(雾度高)，同时具有优异的透光性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。