專利名稱：一種三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)擴(kuò)散膜以及光學(xué)擴(kuò)散膜的成型方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)是當(dāng)今最普遍的顯示技術(shù)，并且在未 來的20-30年內(nèi)，也將是顯示的主流技術(shù)。液晶是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì)，本身是 不能發(fā)光的，必須要借助背光源才能達(dá)到顯示的功能。背光源性能的好壞會直接影響LCD 顯像質(zhì)量，特別是背光源的亮度，將直接影響到LCD表面的亮度。液晶背光源體系主要由光源、導(dǎo)光板、各類光學(xué)膜片組成，好的液晶背光源體系需 具備有亮度高，壽命長、發(fā)光均勻等特點(diǎn)。目前光源主要有EL、CCFL及LED三種背光源類 型，依光源分布位置不同則可分為側(cè)光式和直下式兩種。隨著液晶模組不斷向更亮、更輕、 更薄方向發(fā)展，LED背光源未來可望成為目前背光源發(fā)展的主流，目前幾乎所有的筆記本背 光源皆采用LED背光源。液晶背光源體系之中的主要光學(xué)膜片有擴(kuò)散膜、增亮膜和反射膜三種。擴(kuò)散膜的 主要作用是將從導(dǎo)光板放射出的光，透過擴(kuò)散粒子來達(dá)到霧化光源的效果。當(dāng)光線在經(jīng)過 擴(kuò)散層時(shí)，會于折射率相異的介質(zhì)中穿過，此不同折射率以及入射光角度不同就會使得光 發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象，可修正光線成均勻面光源以造成了光學(xué)擴(kuò)散的效果。目 前的擴(kuò)散膜的結(jié)構(gòu)一般為雙層或三層結(jié)構(gòu)包括芯層和擴(kuò)散層，中心為芯層，其材料為芳香 族飽和聚酯，上下兩層為擴(kuò)散層，其主要材料為帶有丙烯酸酯的膠水，在擴(kuò)散層內(nèi)再均勻分 布具有可對光線進(jìn)行折射、反射與散射等功能的擴(kuò)散粒子，而芯層復(fù)合在所述的擴(kuò)散層的 中間。針對擴(kuò)散膜而言，目前制作的方法主要是溶劑涂布型以及紫外光UV交聯(lián)型兩種。 溶劑涂布型的作法比較省成本，但是有機(jī)溶劑畢竟對環(huán)境以及從業(yè)人員還是有一定程度的 傷害。再者，紫外光交聯(lián)型制程相當(dāng)耗電，紫外光對于從業(yè)人員可能會引起的身體隱患，如 紫外線所起的自由基以及癌癥，都是值得注意的課題。因此，如何提高擴(kuò)散膜的光學(xué)性能，提高光的透光率，減少光損耗，從而使得從光 源發(fā)出的光線能被最大程度利用，達(dá)到高霧度等目的，以及在制作的過程中符合綠色環(huán)保 要求，都是現(xiàn)在光學(xué)擴(kuò)散膜領(lǐng)域亟待解決的一些重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有光學(xué)擴(kuò)散膜光學(xué)易被刮傷、制備過程不環(huán)保的不足，本發(fā)明提供一 種可防止被刮傷的光學(xué)擴(kuò)散膜，并提供其綠色環(huán)保的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜， 包括芯層和擴(kuò)散層，所述芯層的材料為芳香族飽和聚酯，所述擴(kuò)散層的材料亦為芳香族飽 和聚酯，在所述擴(kuò)散層內(nèi)均勻分布有用于對光線進(jìn)行折射、反射與散射等功能的擴(kuò)散粒子， 所述的芯層復(fù)合在所述的擴(kuò)散層的下表面，還包括復(fù)合在所述芯層下表面的防刮層，所述
3防刮層的材料為芳香族飽和聚酯和防刮硬質(zhì)樹脂的混合料。進(jìn)一步，所述擴(kuò)散層內(nèi)的擴(kuò)散粒子為亞克力顆粒或二氧化硅顆?；蚬柩跬轭w粒； 所述防刮層的防刮硬質(zhì)樹脂為丙烯酸樹脂，所述防刮層的芳香族飽和聚酯為PET或PC;所 述擴(kuò)散層、芯層的材料為PET或PC。制備上述三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，包括下列步驟A.在芳香族飽和聚酯切片內(nèi)混入擴(kuò)散粒子，進(jìn)行共混造粒后制成擴(kuò)散層母料；B.在芳香族飽和聚酯切片內(nèi)混入防刮硬質(zhì)樹脂，進(jìn)行共混造粒后制成防刮層母料；C.將芳香族飽和聚酯切片進(jìn)行干燥，干燥后將聚酯切片加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行 熔融塑化；將擴(kuò)散層母料和防刮層母料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融塑化；D.將步驟C中擠出的聚酯熔體經(jīng)過喂料塊分流道后匯合進(jìn)入衣架型長縫模頭擠 出成型，在所述的喂料塊分流道內(nèi)具有三條分流道，中間的分流道流入單螺桿擠出機(jī)擠出 的聚酯熔體，中間的分流道兩側(cè)的分流道分別流入以擴(kuò)散層母料為母料的聚酯熔體和以防 刮層母料為母料的聚酯熔體；E.步驟D中經(jīng)衣架型長縫模頭擠出的膜流到流到急冷輥上，使聚酯熔體在勻速轉(zhuǎn) 動的急冷輥上快速冷卻至其玻璃化溫度以下而形成玻璃態(tài)的厚度均勻的鑄片；F.將步驟E中制得的玻璃態(tài)鑄片在加熱狀態(tài)下采用縱向拉伸機(jī)進(jìn)行縱向拉伸；之 后再在加熱狀態(tài)下采用拉寬機(jī)進(jìn)行橫向拉伸。推薦在步驟A中，芳香族飽和聚酯切片和擴(kuò)散粒子的體積比為200 1 1000 1 ；在步驟B中，芳香族飽和聚酯切片和防刮硬質(zhì)樹脂的質(zhì)量比為150 1 500 I0推薦在步驟F中，縱向拉伸機(jī)進(jìn)行縱向拉伸的縱向拉伸比為3 4，拉寬機(jī)進(jìn)行橫 向拉伸時(shí)的橫向拉伸比與縱向拉伸比保持一致。推薦在步驟C中，將芳香族飽和聚酯切片進(jìn)行干燥至其含水量在20ppm以下。推薦在步驟E中，在急冷輥內(nèi)通30°C以下的冷水。本發(fā)明的有益效果在于1.其下表層是防刮層，這樣可以防止在背光模塊加工過 程中的導(dǎo)光板將光學(xué)擴(kuò)散膜刮傷的現(xiàn)象；2.簡化了原本需購入化學(xué)基材，再以溶劑涂布或者紫外光交聯(lián)來將擴(kuò)散粒子結(jié)合 于基材之上的作法，一舉在原材料基材的制作過程中，以共擠出的方式將擴(kuò)散粒子及防刮 層混摻于芯層表面之上下；3.此舉節(jié)省了后段的有機(jī)溶劑，膠水以及紫外光交聯(lián)等設(shè)備，更符合經(jīng)濟(jì)效益，節(jié) 能省電，對于材料操作人員以及整體環(huán)境都相對來得健康環(huán)保；4.擴(kuò)散粒子在整個(gè)架構(gòu)之中，是分別經(jīng)由共擠出方式成形于芯層表面的上下，經(jīng) 由后段的雙向拉伸制造基材的過程之后，擴(kuò)散粒子將被牢固地束縛在母料之中，這樣子化 學(xué)鍵的結(jié)合力更強(qiáng)，不易斷裂，相較于溶液制作過程來固定擴(kuò)散粒子的方法而言，所制備的 擴(kuò)散膜可達(dá)到不易掉粉掉粒的效果。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散膜的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參照圖1，一種三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜，包括芯層1和擴(kuò)散層2，所述芯 層1的材料為芳香族飽和聚酯，所述擴(kuò)散層2的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述擴(kuò)散層2 內(nèi)均勻分布有用于對光線進(jìn)行折射、反射與散射等功能的擴(kuò)散粒子3，所述的芯層1復(fù)合在 所述的擴(kuò)散層2的下表面，還包括復(fù)合在芯層1下表面的防刮層4，所述防刮層4的材料為 芳香族飽和聚酯和防刮硬質(zhì)樹脂的混合料。本實(shí)施例中，所述擴(kuò)散層2內(nèi)的擴(kuò)散粒子3為亞克力顆粒。當(dāng)然擴(kuò)散粒子3也可 以是其他顆粒，如二氧化硅顆?；蚬柩跬轭w粒；本實(shí)施例中，所述防刮層4的防刮硬質(zhì)樹脂為丙烯酸樹脂；所述防刮層4的芳香族 飽和聚酯為PET，當(dāng)然也可采用其他芳香族飽和聚酯，如PC ； 本實(shí)施例中，所述擴(kuò)散層2、芯層1的材料為PET (聚對苯二甲酸二乙酯)。當(dāng)然也 可采用PC (聚碳酸酯)等其他芳香族飽和聚酯。制備上述三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，包括下列步驟A.在芳香族飽和聚酯(本實(shí)施例中是PET)切片內(nèi)混入擴(kuò)散粒子(本實(shí)施例中是 亞克力顆粒)，進(jìn)行共混造粒后制成擴(kuò)散層母料，其中芳香族飽和聚酯切片和擴(kuò)散粒子的體 積比為600 1(芳香族飽和聚酯切片和擴(kuò)散粒子的體積比在200 1 1000 1之間為 合適的范圍，例如可選擇 200 1,260 1,400 1,500 1,710 1,800 1,950 1， 1000 1 等)；B.在芳香族飽和聚酯(本實(shí)施例中是PET)切片內(nèi)混入防刮硬質(zhì)樹脂(本實(shí)施例 中是丙烯酸樹脂)，進(jìn)行共混造粒后制成防刮層母料，其中芳香族飽和聚酯切片和防刮硬 質(zhì)樹脂的質(zhì)量比為350 1(芳香族飽和聚酯切片和防刮硬質(zhì)樹脂的質(zhì)量比在150 1 500 1 之間為合適的范圍，如可選擇 150 1,220 1,300 1,400 1,460 1,500 1 等)；C.將芳香族飽和聚酯(本實(shí)施例中是PET)切片進(jìn)行干燥，將其干燥至其含水量在 20ppm以下，干燥后將聚酯切片加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融塑化；將擴(kuò)散層母料和防刮層母料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融塑化；D.將步驟C中擠出的聚酯熔體經(jīng)過喂料塊分流道后匯合進(jìn)入衣架型長縫模頭擠 出成型，在所述的喂料塊分流道內(nèi)具有三條分流道，中間的分流道流入單螺桿擠出機(jī)擠出 的聚酯熔體，中間的分流道兩側(cè)的分流道分別流入以擴(kuò)散層母料為母料的聚酯熔體和以防 刮層母料為母料的聚酯熔體；E.步驟D中經(jīng)衣架型長縫模頭擠出的膜流到流到急冷輥上，使聚酯熔體在勻速轉(zhuǎn) 動的急冷輥上快速冷卻至其玻璃化溫度以下而形成玻璃態(tài)的厚度均勻的鑄片。本實(shí)施例 中，采用冷水對急冷輥進(jìn)行冷卻，在急冷輥內(nèi)通30°C以下的冷水。F.將步驟E中制得的玻璃態(tài)鑄片在加熱狀態(tài)下采用縱向拉伸機(jī)進(jìn)行縱向拉伸，縱 向拉伸比為3 4 ；之后再在加熱狀態(tài)下采用拉寬機(jī)進(jìn)行橫向拉伸，橫向拉伸比與縱向拉伸 比保持一致。
權(quán)利要求
1.一種三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜，包括芯層和擴(kuò)散層，所述芯層的材料為芳 香族飽和聚酯，所述擴(kuò)散層的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述擴(kuò)散層內(nèi)均勻分布有用于 對光線進(jìn)行折射、反射與散射的擴(kuò)散粒子，所述的芯層復(fù)合在所述的擴(kuò)散層的下表面，其特 征在于還包括復(fù)合在所述芯層下表面的防刮層，所述防刮層的材料為芳香族飽和聚酯和 防刮硬質(zhì)樹脂的混合料。
2.如權(quán)利要求1所述的三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜，其特征在于所述擴(kuò)散層 內(nèi)的擴(kuò)散粒子為亞克力顆?；蚨趸桀w?；蚬柩跬轭w粒；所述防刮層的防刮硬質(zhì)樹脂為丙烯酸樹脂，所述防刮層的芳香族飽和聚酯為PET或PC ；所述擴(kuò)散層、芯層的材料為PET或PC。
3.一種制備如權(quán)利要求1的三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，其特征在于包 括下列步驟A.在芳香族飽和聚酯切片內(nèi)混入擴(kuò)散粒子，進(jìn)行共混造粒后制成擴(kuò)散層母料；B.在芳香族飽和聚酯切片內(nèi)混入防刮硬質(zhì)樹脂，進(jìn)行共混造粒后制成防刮層母料；C.將芳香族飽和聚酯切片進(jìn)行干燥，干燥后將聚酯切片加入單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融 塑化；將擴(kuò)散層母料和防刮層母料加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融塑化；D.將步驟C中擠出的聚酯熔體經(jīng)過喂料塊分流道后匯合進(jìn)入衣架型長縫模頭擠出成 型，在所述的喂料塊分流道內(nèi)具有三條分流道，中間的分流道流入單螺桿擠出機(jī)擠出的聚 酯熔體，中間的分流道兩側(cè)的分流道分別流入以擴(kuò)散層母料為母料的聚酯熔體和以防刮層 母料為母料的聚酯熔體；E.步驟D中經(jīng)衣架型長縫模頭擠出的膜流到流到急冷輥上，使聚酯熔體在勻速轉(zhuǎn)動的 急冷輥上快速冷卻至其玻璃化溫度以下而形成玻璃態(tài)的厚度均勻的鑄片；F.將步驟E中制得的玻璃態(tài)鑄片在加熱狀態(tài)下采用縱向拉伸機(jī)進(jìn)行縱向拉伸；之后再 在加熱狀態(tài)下采用拉寬機(jī)進(jìn)行橫向拉伸。
4.如權(quán)利要求3的制備三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，其特征在于在步 驟A中，芳香族飽和聚酯切片和擴(kuò)散粒子的體積比為200 1 1000 1 ；在步驟B中，芳香族飽和聚酯切片和防刮硬質(zhì)樹脂的質(zhì)量比為150 1 500 1。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制備三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，其特征在 于在步驟F中，縱向拉伸機(jī)進(jìn)行縱向拉伸的縱向拉伸比為3 4，拉寬機(jī)進(jìn)行橫向拉伸時(shí) 的橫向拉伸比與縱向拉伸比保持一致。
6.如權(quán)利要求3或4所述的制備三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，其特征在 于在步驟C中，將芳香族飽和聚酯切片進(jìn)行干燥至其含水量在20ppm以下。
7.如權(quán)利要求3或4所述的制備三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，其特征在 于在步驟E中，在急冷輥內(nèi)通30°C以下的冷水。
全文摘要
一種三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜，包括芯層和擴(kuò)散層，還包括復(fù)合在芯層下表面的防刮層，防刮層的材料為芳香族飽和聚酯和防刮硬質(zhì)樹脂的混合料。上述三層復(fù)合式防刮高性能光學(xué)擴(kuò)散膜的方法，包括下列步驟A.共混造粒擴(kuò)散層母料；B.共混造粒防刮層母料；C.熔融塑化無賴哦；D.擠出成型；E.流延鑄片；F.縱向拉伸；之后再橫向拉伸。本發(fā)明下表層是防刮層，這樣可以防止在背光模塊加工過程中的導(dǎo)光板將光學(xué)擴(kuò)散膜刮傷的現(xiàn)象；簡化了原本需購入化學(xué)基材，再以溶劑涂布或者紫外光交聯(lián)來將擴(kuò)散粒子結(jié)合于基材之上的作法，一舉在原材料基材的制作過程中，以共擠出的方式將擴(kuò)散粒子及防刮層混摻于芯層表面之上下。
文檔編號G02B1/10GK102096127SQ20111003648
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者羅培棟 申請人:寧波東旭成化學(xué)有限公司