專利名稱:一種用于背光模塊的擴散片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶顯示器領(lǐng)域,尤其是一種用于背光模塊的擴散片。
背景技術(shù):
一般而言,為提高不僅包括電子發(fā)光板、筆記本電腦顯示器、文字處理器、臺式計 算機顯示器、電視、攝像機,而且還包括汽車及飛機顯示器在內(nèi)的液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display, IXD)等背面照明平板顯示器的亮度,采用各種結(jié)構(gòu)的背光模塊,該背光 模塊具備光源、導(dǎo)光板及多個光學(xué)片,來自光源的光通過導(dǎo)光板及多個光學(xué)片之后出射至
顯不器。圖1為現(xiàn)有背光模塊概略示意圖。如圖1所示,背光模塊包括光源4 ;導(dǎo)光板5, 用于改變從上述光源4出射光的路徑,以導(dǎo)引至顯示部(未圖示);多個光學(xué)片6、7、8,設(shè)置 于上述導(dǎo)光板5和顯示部(未圖示)之間,用以提高從上述導(dǎo)光板5出射光的效率;反射板 2,為防止從上述光源4產(chǎn)生的光暴露至外部而設(shè)置于上述導(dǎo)光板5下部;光源反射板3 ;模 架1 ;而且,在上述模架1上依次層疊反射板2、光源反射板3、導(dǎo)光板5及光學(xué)片6、7、8而 成。在制造過程,光學(xué)片6、7、8可由擴散片6、棱鏡片7及保護(hù)片8構(gòu)成,而上述擴散 片6的作用在于擴散從上述導(dǎo)光板5出射并入射至顯示部(未圖示)的光,以使光的亮度 分布變得均勻。上述棱鏡片7在上部重復(fù)形成其剖面形狀為三角形的棱鏡,從而將經(jīng)上述 擴散片6擴散的光聚光至垂直于顯示部(未圖示)平面的方向,以提高亮度。因此,通過上述棱鏡片7的光,大部分相對于顯示部(未圖示)的平面垂直前進(jìn), 從而具有均勻的亮度分布。另外,上述保護(hù)片8層疊于上述棱鏡片7上部,從而在保護(hù)上述 棱鏡片7表面的同時,擴散通過上述棱鏡片7入射的光,以使光的分布變得均勻。隨著最近液晶顯示裝置追求輕量化、超薄化及高亮度化,LED燈的使用呈增加的趨 勢,因此,需要在隱蔽燈排列模式的同時,無亮度損失地獲得擴散效果的擴散片。為此,在現(xiàn)有技術(shù)中使用涂布微粒子的擴散片,但這些微粒子的雖然起到了一定 的擴散作用,但是若為提高隱蔽效果而增加擴散片中微粒子的混合量及擴散層的層疊量, 則因霧度(haze)的增加而提高隱蔽效果,但其涂布困難,而且因相對透射率的減少而導(dǎo)致 亮度的損失,所以現(xiàn)有技術(shù)不能達(dá)到隱蔽LED燈排列模式并且低亮度損失的效果。韓國注冊專利第10-0938118號,提供一種旨在通過提高光利用效率改善光亮度 的光學(xué)片模塊,包括納米線,其包括透明薄膜、形成于透明薄膜一面的溝型納米結(jié)構(gòu)及形 成于納米結(jié)構(gòu)上的金屬層;及至少一個光學(xué)片,設(shè)置于偏光片、納米線及偏光片下部。該技 術(shù)只適用于偏光片,并且采用特殊的納米涂布技術(shù)實現(xiàn),涂布困難。另外,美觀專利US7,160,018號公開一種在導(dǎo)光板的微細(xì)結(jié)構(gòu)面,形成納米粒子 層的背光系統(tǒng)。此專利通過在導(dǎo)光板表面的納米粒子層,試圖改善供應(yīng)至液晶顯示裝置的 光亮度。該現(xiàn)有技術(shù)的問題在于,將納米粒子層均勻的涂布到硬質(zhì)材料的導(dǎo)光板表面比較 困難,需要化學(xué)沉積等方式實現(xiàn)。
在其它現(xiàn)有技術(shù)中只限于將納米粒子提供至導(dǎo)光板內(nèi)部或棱鏡的微細(xì)結(jié)構(gòu)面內(nèi)部,因此,仍然存在因其他光學(xué)片及保護(hù)片之間的接觸所導(dǎo)致的容易劃傷的問題。因此,需要在保存透射率,提高霧度并減少亮度損失,提高隱蔽性的同時,可獲得 均勻擴散效果的擴散片。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足,而提供一種用于背光模塊的擴散 片,其在降低亮度損失,隱蔽或抵消擴散片上部的瑕疵的同時,其剛性、超薄性及輕量性得 到提高。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種用于背光模塊的擴散片,包括基材層,由透光 性材料構(gòu)成;擴散層,層疊于上述基材層上部并包含膠粘劑、納米粒子及微粒子。根據(jù)本發(fā)明的較佳特征,所述擴散層的厚度為Iym至30μπι。根據(jù)本發(fā)明的較佳特征,所述微粒子包括丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯 乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈或聚酰亞胺的其中至少一種構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的較佳特征,所述微粒子由聚甲基丙烯酸甲酯構(gòu)成,并且該微粒子的 粒徑為5 μ m至25 μ m。根據(jù)本發(fā)明的較佳特征,所述納米粒子包括以下物質(zhì)的至少一種,二氧化硅、礬 土、二氧化鈦、氧化鋯、氫氧化鋁、硫化鋇或硅酸鎂,及上述物質(zhì)的混合物。根據(jù)本發(fā)明的較佳特征,所述納米粒子由二氧化硅構(gòu)成,并且該納米粒子的粒徑 為 IOnm 至 lOOnm。根據(jù)本發(fā)明的較佳特征,所述擴散層的微粒子及納米粒子的含量,相對于膠黏劑 100重量份,各為微粒子40至200重量份及納米粒子5至50重量份。本發(fā)明實施例用于背光模塊的擴散片,在層疊于基材層上部并含有納米粒子及微 粒子的擴散層中,使用具有優(yōu)秀光學(xué)特性及彈性的丙烯酸樹脂或硬化膠黏劑,從而提高擴 散層剛性,防止擴散片的扭曲或卷曲等現(xiàn)象。另外,根據(jù)擴散層內(nèi)納米粒子的含量,具有優(yōu)秀的擴散效果,從而可在防止亮度損 失的同時,有效隱蔽或抵消導(dǎo)光板及光學(xué)片的瑕疵。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中背光模塊概略示意圖;圖2為本發(fā)明實施例擴散片的橫向剖面圖;圖3為制造本發(fā)明實施例擴散片的概略工藝圖。附圖符號1 模架3 光源反射板5 導(dǎo)光板7 棱鏡片
20 擴散片22 擴散層22b 納米粒子30 拉神棍2:反射板4:光源6 擴散片8 保護(hù)片21 基材層22a 微粒子
22c 膠粘劑40 纏繞棍1、42、51、52 移送輥 50 擴散涂布模塊60 干燥模塊70 紫外線硬化模塊
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;?本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面,結(jié)合附圖對本發(fā)明較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。但是,以下說明的實施例旨在 為向本發(fā)明所述技術(shù)領(lǐng)域的不同技術(shù)人員詳細(xì)說明本發(fā)明的實施,而非限制本發(fā)明的保護(hù) 范圍。圖2為本發(fā)明一實施例擴散片的橫向剖面圖,而圖3為制造本發(fā)明一實施例擴散 片的概略工藝圖。如圖2所示,本發(fā)明擴散片20可包括基材層21及擴散層22。基材層21的作用在于將從下部入射光傳遞至上部,而為了有效透射光,由透明的 合成樹脂等透光性材料構(gòu)成。上述透明合成樹脂,例如包括由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇 酯(PEN)、聚乙烯(polyethylene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚酯(Polyester)等制備而 成的塑料薄膜,但非限制。例如,日本Τ0Υ0Β0公司銷售的C0SM0SHINE、TORAY公司的LUMILAR 等可用作上述基材層21。較佳地,上述透明合成樹脂中,聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚 酯纖維類聚合物具有更好的透明性及強度。另外,較佳地,上述透明合成樹脂可混合一種以上使用,而且為了改善耐熱性及耐 候性,可添加交聯(lián)劑、防氧化劑、光穩(wěn)定劑、填充劑、增強纖維、增強劑、防靜電劑、阻燃劑、塑 化劑、防劣化劑及其他添加劑?;膶?1的厚度既要滿足可設(shè)置于顯示裝置內(nèi)的薄度,又要滿足足以抵抗彎曲 的厚度。較佳地,上述基材層21的厚度約為100 μ m至250 μ m。若超過上述范圍,則存在亮 度降低,不能滿足顯示裝置輕薄性的問題,而若不足上述范圍,則在基材層上部層疊擴散層 22時,有可能發(fā)生扭曲,且難以操作。較佳地,本發(fā)明擴散片20具有0.05以下,較佳為0.01以下,更加為0.005以下的
平面內(nèi)及平面外雙折射率,從而防止偏光旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明擴散層22層疊于基材層上部,并包含膠黏劑22c、分散包含于膠黏劑中的 納米粒子22b及微粒子22a,而擴散層22的厚度沒有特別的限制,而較佳為1 μ m至30 μ m的厚度。微粒子22a可使用丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯 腈或聚酰亞胺中的一種或多種,而較佳為使用硬化時透明度高的丙烯酸樹脂,更佳為使用 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。微粒子22a都具有相同的大小,或彼此間任意的大小,而且可以各種方式排列。所 述微粒子間的距離可以不同,可以相接觸或非常鄰近的方式排列,而所述微粒子的間距離 最大約為ΙΟμπι。另外,微粒子可相互成角度地橫向偏置。通過上述間隔和成角度的偏置可 以使得涂布更加方便。微粒子22a的大小,較佳粒徑為5 μ m至25 μ m。若超出上述范圍,則因霧度的增加 而提高隱蔽效果,但涂布較困難,透射率相對減少,從而導(dǎo)致亮度損失,但若不足上述范圍, 則將降低隱蔽效果。在擴散層22中,上述微粒子22a的含量,較佳為相對于100重量份膠黏劑22c的 40至200重量份。若超過上述范圍,則微粒子22a的固定困難,而若不足上述范圍,則將降 低擴散效果。 納米粒子22b可使用二氧化硅、礬土、二氧化鈦、氧化鋯、氫氧化鋁、硫化鋇或硅酸 鎂中的一種或者多種,或上述物質(zhì)的混合物,而較佳地,使用可容易獲得納米水平的粒子, 光線遮蔽性小,具有良好分散性,并有助于提高耐熱性及剛性的二氧化硅。納米粒子22b的形狀可為球狀、紡錘狀、板狀、纖維狀等任意形狀,但為了降低光 線的遮蔽性,采用球狀為宜。納米粒子22b的大小,較佳的粒徑為IOnm至lOOnm。若超過上述范圍,則因受短波 長的影響而降低光線的遮蔽性,從而降低亮度,而若不足上述范圍,則因納米粒子22b的表 面能量的上升,發(fā)生凝聚的問題。通過擴散層22的光線,通過上述微粒子22a及納米粒子22b產(chǎn)生散射,從而可有 效隱蔽或抵消擴散片20中存在瑕疵時所能觀察到的暗點。在擴散層22中,納米粒子22b的含量,較佳為相對于100重量份膠黏劑22c的5 至50重量份。若納米粒子22b的含量不足5重量份,則擴散性及剛性不理想,而若超過50 重量份,則雖有擴散性及剛性的提高,但會導(dǎo)致亮度的損失。構(gòu)成擴散層22的膠黏劑22c可選用聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚 對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸酯(polyacrylate,PAR)、聚氨酯丙烯酸酯 (urethaneacrylate, UA)、聚醚酰亞胺(polyetherimide,PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (polyethyelenennapthalate, PEN)、聚苯 謎(polyphenylenesulfide, PPS),聚芳酉旨 (Polyarylate)、聚酰亞胺(polyimide)中的至少一種樹脂,而較佳地,由具有優(yōu)秀彈性的 聚丙烯酸酯樹脂或聚氨酯丙烯酸酯制造,有助于提高膠黏劑22c的防水性、防扭曲性及納 米粒子22b的均勻分散性。另外,較佳地,上述膠黏劑22c還可包含聚異氰酸酯化合物等硬化劑,而通過包含 這些硬化劑,即使為使納米粒子22b的穩(wěn)定分散添加具有優(yōu)秀的防靜電效果的陽離子系防 靜電劑,也能彌補硬化反應(yīng)速度下降的問題。如圖3所示,較佳地,本發(fā)明擴散片20的制造工藝,可通過拉伸輥30、纏繞輥40、 多個移送輥41、42、51、52、包含納米粒子22b的擴散涂布模塊50、干燥模塊60及紫外線硬化模塊70來完成。
上述拉伸輥30拉伸基材層21,而上述纏繞輥40纏繞形成擴散層22的基材層21。上述多個移送輥41、42移送經(jīng)干燥模塊60及紫外線硬化模塊70完成擴散層22 硬化的基材層21。上述擴散涂布模塊50中具備混合微粒子22a、納米粒子22b及揮發(fā)性溶劑的膠黏 劑22c,而上述溶劑包括甲醇、乙醇、η-丙醇、ISO丙醇、η- 丁醇、ISO 丁醇等醇類,而且還可 包括甲基乙基酮(Methyl Ethyl Keton)、MIBK(Methyllsobutyl Ketone, MIBK)等酮類。另外,上述膠黏劑22c為了提高微粒子的分散性,還可包括包含陽離子系、陰離子 系、非離子系、氟系等表面活性劑的分散穩(wěn)定劑,較佳地,包括該膠黏劑包括光聚合引發(fā)劑。在本發(fā)明中,在上述擴散層22上涂布所需微粒子22a及納米粒子22b分散液的方 法,只要能夠完成均勻涂布的方法即可,沒有特別的限制??衫冒ㄒ话愕陌及逋坎挤?、 拉絲涂布法、噴涂法、微凹板涂布法、狹縫涂布法等在內(nèi)的各種涂布方法。另外,可根據(jù)需要 采用噴墨法等吐出法、絲網(wǎng)印刷等涂布方法。上述擴散層22經(jīng)擴散涂布模塊50涂布之后,經(jīng)干燥模塊60及紫外線硬化模塊70 完成硬化,并被纏繞輥40纏繞保管。本發(fā)明擴散片20可通過如上所述的制造工藝制造而成,而這樣制造而成的本發(fā) 明擴散片20可降低亮度損失,提高隱蔽或抵消暴露于擴散片上部的瑕疵的效果,并具有提 高其剛性、超薄性及輕量性的效果。以上所述的具體實施方式
,對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式
而已,并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于背光模塊的擴散片,在該擴散片中,其特征在于包括基材層,由透光性材料構(gòu)成;擴散層,層疊于所述基材層上部并包含膠黏劑、納米粒子及微粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于背光模塊的擴散片,其特征在于所述擴散層的厚 度為 Iymg 30ym。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于背光模塊的擴散片,其特征在于所述微粒子包括 丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈或聚酰亞胺的其中至少一 種構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于背光模塊的擴散片,其特征在于所述微粒子由聚 甲基丙烯酸甲酯構(gòu)成,并且該微粒子的粒徑為5 μ m至25 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于背光模塊的擴散片,其特征在于所述納米粒子包 括以下物質(zhì)的至少一種,二氧化硅、礬土、二氧化鈦、氧化鋯、氫氧化鋁、硫化鋇或硅酸鎂,及 上述物質(zhì)的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于背光模塊的擴散片,其特征在于所述納米粒子由 二氧化硅構(gòu)成,并且該納米粒子的粒徑為IOnm至lOOnm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于背光模塊的擴散片,其特征在于所述擴散層的微 粒子及納米粒子的含量,相對于膠黏劑100重量份,各為微粒子40至200重量份及納米粒 子5至50重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于背光模塊的擴散片,包括由透光性材料構(gòu)成的基材層;及層疊于所述基材層上部并包含膠黏劑、納米粒子及微粒子的擴散層的擴散片。通過上述結(jié)構(gòu)的擴散片,可提高擴散層的剛性,從而防止擴散層扭曲或卷曲的現(xiàn)象。另外,根據(jù)擴散層內(nèi)納米粒子的含量,具有優(yōu)秀的擴散效果,從而可在防止亮度損失的同時,有效隱蔽或抵消導(dǎo)光板及光學(xué)片的瑕疵。
文檔編號G02B5/02GK101840103SQ20101016065
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者金長松, 金青松 申請人:上海凱鑫森產(chǎn)業(yè)投資控股有限公司