專利名稱:高反射率光學膜片及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明提出一種光學膜片,特別是一種具有高反射率的光學膜片。
背景技術(shù):
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)隨著個人行動通訊、個人計算機以及視訊家電市場上的廣泛應(yīng)用,市場需求急速的擴增而受到矚目,與其它顯示系統(tǒng)相比,液晶顯示器不但具有體積小、重量輕、工藝成熟等優(yōu)點外,還具有低耗電力與低操作電壓的特征。在液晶顯示器中主要有面板及背光模塊兩大部分,一般來說,背光模塊包含光源以及增亮膜、導光板、擴散膜、反射板、保護膜等光學膜片,而為了使液晶顯示器有更好的亮度與更佳的呈現(xiàn)效果,光學膜片在屏幕亮度、均勻度、對比及視角上扮演相當重要的角色, 而在光學膜片中,反射板、導光板及擴散膜的主要功能為提供液晶顯示器一個均勻的面光源。在傳統(tǒng)公知技術(shù)里,一般大都是把無機材料粒子加入單一高分子聚合物中,例如將二氧化鈦(TiO2)加入聚丙烯(Polymer)中,使光線進入后不斷地在不同折射率的材料中穿梭產(chǎn)生折射、散射及反射的效果,以達到光擴散的功能,然而因為擴散劑會吸收光使得光的反射率降低(約97%左右),因此對于光源之間相對較暗的區(qū)域而言,均勻分布的擴散劑反而可能降低亮度以及照度的均勻性,而使相對較暗的區(qū)域變的更暗,也造成許多液晶顯示器在顯示效能上的問題。因此,亟需提出一種具有高反射率的光學膜片,特別是一種具有高反射率的擴散膜,以克服擴散膜反射率不佳且因反射率不佳所造成光線分布不均勻以及輝度不足的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種高反射率光學膜片,為克服上述背景技術(shù)中存在的缺點。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的高反射率光學膜片,主要包含一基材,該基材內(nèi)部摻有復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其中該基材為非結(jié)晶性高分子材料;該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且該第一微粒子與該基材之間形成有細微有間隙;以及該第二微粒子為無機材料。所述的高反射率光學膜片,其中,該非結(jié)晶性高分子材料選自于由聚苯乙烯 (polystyrene)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亞胺樹脂(polyimideresin)、聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)、聚胺基甲酸酯樹脂(polyurethaneresin)、三醋酸纖維素 (TAC)、聚碳酸酯(polycarbonate)所構(gòu)成的群組,且該第一微粒子的結(jié)晶性高分子材料選自于由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT) 所構(gòu)成的群組,以及該第二微粒子的無機材料選自于由二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣所構(gòu)成的群組。所述的高反射率光學膜片,其中,該第二微粒子的粒徑介于1至100納米之間。所述的高反射率光學膜片,其中,該基材包含復數(shù)個氣孔,該第一微粒子容置于該氣孔內(nèi),使該第一微粒子與氣孔的孔壁之間形成有細微的間隙。本發(fā)明提供的高反射率光學膜片,還可以包含一基材,該基材內(nèi)部摻有復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其中該基材與該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且該第一微粒子的結(jié)晶速率大于該基材的結(jié)晶速率,該第一微粒子與該基材之間形成有細微的間隙;以及該第二微粒子為無機材料。所述的高反射率光學膜片,其中,該基材及該第一微粒子的結(jié)晶性高分子材料選自于由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT) 所構(gòu)成的群組,且該第二微粒子的無機材料選自于由二氧化鈦、二氧化硅及、氧化鋅、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣所構(gòu)成的群組。所述的高反射率光學膜片,其中,該第二微粒子的粒徑介于1至100納米之間。所述的高反射率光學膜片,其中,該基材包含復數(shù)個氣孔,該第一微粒子容置于該氣孔內(nèi),使該第一微粒子與氣孔的孔壁之間形成有細微的間隙。本發(fā)明提供的高反射率光學膜片制作方法,包含提供一基材,該基材為非結(jié)晶性高分子材料;提供第一微粒子,該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料;提供第二微粒子,該第二微粒子為無機材料;混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物;以及提供一適當?shù)臏囟扰c壓力使該混合物經(jīng)由一成型方法而形成一高反射率光學膜片,且該第一微粒子與該基材之間形成有細微的間隙。本發(fā)明提供的高反射率光學膜片制作方法,還可以包含提供一基材,該基材為結(jié)晶性高分子材料;提供第一微粒子,該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且該第一微粒子的結(jié)晶速率大于該基材的結(jié)晶速率;提供第二微粒子,該第二微粒子為無機材料;混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物;以及提供一適當?shù)臏囟扰c壓力使該混合物經(jīng)由一成型方法而形成一高反射率光學膜片,且該第一微粒子與該基材之間形成有細微的間隙。本發(fā)明的高反射率的光學膜片,特別是用于液晶顯示器背光模塊中的擴散膜,使光線通過擴散膜時能有較高的反射率。本發(fā)明的高反射率的光學膜片,特別是用于液晶顯示器背光模塊中的擴散膜,使光線通過時提升照度的均勻性。
圖IA為本發(fā)明第一較佳實施例高反射率光學膜片示意圖。圖IB為本發(fā)明第一較佳實施例高反射率光學膜片光線折射與反射示意圖。圖2為本發(fā)明第二較佳實施例高反射率光學膜片示意圖。圖3為本發(fā)明第三較佳實施例高反射率光學膜片制作方法流程圖。圖4為本發(fā)明第四較佳實施例高反射率光學膜片制作方法流程圖。
附圖中主要組件符號說明光學膜片1、2 ;基材10、20 ;第一微粒子11、21 ;第二微粒子12、22 ;間隙13、23 ;氣孔 14,24 ;步驟 31、32、33、34、35、41、42、43、44、45 ;入射光線 L0 ;折射光 L1, L2 ;反射光 L01,
L11 ο
具體實施例方式本發(fā)明的高反射率的光學膜片,主要包含有基材,及在基材內(nèi)部摻雜的復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其中基材為非結(jié)晶性高分子材料,而第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。又,第二微粒子為無機材料。本發(fā)明的還一種高反射率光學膜片,主要包含有基材,及基材內(nèi)部摻雜的復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其中,基材與第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且第一微粒子的結(jié)晶速率大于基材的結(jié)晶速率,且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。又,第二微粒子為無機材料。本發(fā)明提供的高反射率光學膜片制作方法,包含有下列步驟(1)提供基材,且基材為非結(jié)晶性高分子材料。(2)提供第一微粒子,第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料。(3)提供第二微粒子,第二微粒子為無機材料。(4)混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物。(5)提供適當?shù)臏囟扰c壓力使混合物經(jīng)由成型方法而形成高反射率光學膜片,且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。本發(fā)明還提出一種高反射率光學膜片制作方法,包含有下列步驟(1)提供基材,基材為結(jié)晶性高分子材料。(2)提供第一微粒子,第一微粒子亦為結(jié)晶性高分子材料,且第一微粒子的結(jié)晶速率大于基材的結(jié)晶速率。(3)提供第二微粒子,第二微粒子為無機材料。(4)混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物。(5)提供適當?shù)臏囟扰c壓力使混合物經(jīng)由一成型方法而形成高反射率光學膜片, 且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。由于本發(fā)明揭示了一種高反射率的光學膜片,其中所利用光學原理及高分子材料壓制或射出成型等相關(guān)原理與技術(shù),已為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能明了,故以下文中的說明,不再作完整描述。同時,以下文中所對照的附圖是表達與本發(fā)明特征有關(guān)的示意, 并未亦不需要依據(jù)實際情形完整繪制。
在本發(fā)明第一較佳實施例中,提出一種具有高反射率的光學膜片,可作為液晶顯示器背光模塊的擴散膜。請參考圖1A,為本發(fā)明第一較佳實施例高反射率光學膜片結(jié)構(gòu)示意圖。高反射率光學膜片1包含有基材10及摻雜于基材10內(nèi)部的復數(shù)個第一微粒子11 與復數(shù)個第二微粒子12。基材10的材質(zhì)為非結(jié)晶性的高分子聚合物,而第一微粒子11的材質(zhì)為結(jié)晶性高分子材料,且第一微粒子11與基材10之間形成有細微的間隙13。此外,第二微粒子12為無機材料。由于基材10與第一微粒子11分別采用不同結(jié)晶性的高分子材料,因此在經(jīng)由發(fā)泡、押出或射出成型工藝后,在成形后的光學膜片1上形成一種接近眼睛狀的構(gòu)型,且在第一微粒子11與基材10間具有細微的間隙13。由于眼睛狀構(gòu)型的大小與排列不規(guī)則地散布于基材10中,故光線在進入光學膜片1之后,會因為通過許多不同折射率材質(zhì)所產(chǎn)生的接口(例如基材10<z>間隙13,或是基材10 G第一微粒子11),因而導致有較高的光反射, 并達到良好的光擴散效果。舉例而言,請參考圖1B,為本發(fā)明第一較佳實施例高反射率光學膜片光線折射與反射示意圖。當入射光線Ltl由基材10通過與間隙13之間的接口 101進入間隙13時,會因為基材10與間隙13兩者折射率不同,在接口 101處發(fā)生折射與反射,產(chǎn)生反射光Ltll與折射光U。此時,折射光LdS續(xù)前進,當通過間隙13與第一微粒子11兩者間的接口 111 時,會再度因為間隙13與第一微粒子的折射率不同而發(fā)生折射與反射,產(chǎn)生折射光L2與反射光Ln。亦即,每當光線通過不同折射率材質(zhì)所產(chǎn)生的接口時即會產(chǎn)生折射與反射。本較佳實施例所提供的光學膜片1由于具有不同折射率的基材10與摻雜于其中的第一微粒子 11,相較于公知技術(shù)利用單一材質(zhì)制成的光學膜片,能夠提供更多的接口 ;因此相較公知技術(shù)的光學膜片,光學膜片1可使入射光線發(fā)生較多的反射,以提供良好的光擴散效果。基材10所使用的非結(jié)晶性高分子聚合物材質(zhì),較佳(但不限于)為聚苯乙烯 (polystyrene)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亞胺樹脂(polyimideresin)、聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)、聚胺基甲酸酯樹脂(polyurethaneresin)、三醋酸纖維素 (TAC)、聚碳酸酯(polycarbonate),或上述非結(jié)晶性高分子聚合物的混合物。較佳為聚甲基丙烯酸甲酯,更佳為聚碳酸酯。另外,第一微粒子11的結(jié)晶性高分子材料為聚烯烴樹脂(polyolefinresin),如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)其中之一,或上述結(jié)晶性高分子聚合物的混合物。再者,第二微粒子12則以二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化鋅、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣其中之一或是上述無機材料的混合物為佳,且第二微粒子12的粒徑一般介于1至100納米之間,較佳為20至50納米。此外,在較佳的實施狀態(tài)下,基材10進一步包含有復數(shù)個氣孔14,且第一微粒子是容置于氣孔14中,使第一微粒子11與氣孔14的孔壁之間形成有細微的間隙13。請參閱圖2,為本發(fā)明的第二較佳實施例一種高反射率光學膜片結(jié)構(gòu)示意圖,可作為液晶顯示器背光模塊的擴散膜。高反射率光學膜片2,其組成特征與第一較佳實施例大致相同,包含有基材20,以及摻雜于基材20內(nèi)部的復數(shù)個第一微粒子21與復數(shù)個第二微粒子 22。值得注意的是,本較佳實施例中的基材20與第一微粒子21材質(zhì)均為為結(jié)晶性高分子材料,而第一微粒子21的結(jié)晶速率大于基材20的結(jié)晶速率,因此在經(jīng)由發(fā)泡、押出或射出成型制成后,在形成后的光學膜片2上亦會形成類似眼睛形狀的構(gòu)型,且在第一微粒子21 與基材20之間具有細微的間隙23。由于眼睛狀構(gòu)型的大小與排列不規(guī)則地散布在基材20 中,故光線在進入光學膜片2之后,會因為通過許多不同折射率材質(zhì)所產(chǎn)生的接口(例如 基材20 ^間隙23,或是基材20 ^第一微粒子21),因而導致有較高的光反射,并達到良好的光擴散效果?;?0及第一微粒子21所使用的結(jié)晶性高分子材料為聚烯烴樹脂(polyolefin resin),如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯 (PBT)其中之一,或上述結(jié)晶性高分子聚合物的混合物。其中,在材質(zhì)選擇上,第一微粒子 21所選用的結(jié)晶性高分子材質(zhì)的結(jié)晶速率,需大于基材20的結(jié)晶性高分子材質(zhì)的結(jié)晶速率。再者,第二微粒子22則以二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化鋅、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣其中之一或是上述無機材料的混合物為佳且第二微粒子22的粒徑一般介于1至100納米之間,較佳為20至50納米。此外,在較佳的實施狀態(tài)下,基材20進一步包含有復數(shù)個氣孔M,且第一微粒子是容置于氣孔M中,使第一微粒子21與氣孔M的孔壁之間形成有細微的間隙23。請參閱圖3,為本發(fā)明第三較佳實施例高反射率光學膜片制作方法流程圖,包含下列步驟步驟31 提供基材,且基材為非結(jié)晶性高分子材料。步驟32 提供第一微粒子,第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料。步驟33 提供第二微粒子,第二微粒子為無機材料。步驟34 混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物。步驟35 提供適當?shù)臏囟扰c壓力使混合物經(jīng)由成型方法而形成高反射率光學膜片;且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。此步驟的適當溫度與壓力的范圍視基板、 第一微粒子以及第二微粒子的選用材質(zhì)而有所變動,且亦因成型方法(例如押出成型或射出成型)不同而有所不同。而本實施例中所使用的溫度的實際詳細數(shù)值范圍、加壓方式與成型方法則如后實施例1至3中所述。在上述制作方法中,光學膜片的結(jié)構(gòu)、基材、第一微粒子、第二微粒子的材料選用, 以及第一微粒子、第二微粒子的較佳粒徑大小皆與第一較佳實施例中相同,故在此不再加以贅述。請參閱圖4,為本發(fā)明第四較佳實施例高反射率光學膜片制作方法流程圖,包含下列步驟步驟41 提供基材,且基材為結(jié)晶性高分子材料。步驟42 提供第一微粒子,第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且第一微粒子的結(jié)晶速率大于基材的結(jié)晶速率。步驟43 提供第二微粒子,第二微粒子為無機材料。步驟44 混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物。步驟45 提供適當?shù)臏囟扰c壓力使混合物經(jīng)由成型方法而形成高反射率光學膜片,且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。此步驟的適當溫度與壓力的范圍視基板、 第一微粒子以及第二微粒子的選用材質(zhì)而有所變動,且亦因成型方法(例如押出成型或射出成型)不同而有所不同。而本實施例中所使用的溫度的實際詳細數(shù)值范圍、加壓方式與成型方法則如后實施例1至3中所述。在上述制作方法中,光學膜片的結(jié)構(gòu)、基材、第一微粒子、第二微粒子的材料選用, 以及第一微粒子、第二微粒子的粒徑大小皆與第二較佳實施例中相同,故在此不再加以贅述。以下實例是對于本發(fā)明的實施例提出進一步說明,非用以限定本發(fā)明的范圍。實例1 提供100%的聚碳酸酯(基材),加入0. Iphr的低密度聚乙烯(第一微粒子) 及0. Iphr的二氧化鈦(第二微粒子),混合上述100%聚碳酸酯、0. Iphr低密度聚乙烯與 0. Iphr 二氧化鈦,使成均勻狀態(tài)的混合物。將混合物切粒后進行干燥。干燥溫度約120°C 并持續(xù)4小時。將干燥后的混合物顆粒投入押板機,押制溫度約為270°C,以形成高反射率光學膜片。實例2 提供100%的聚碳酸酯(基材),加入0.4phr的低密度聚乙烯(第一微粒子) 及0. Iphr的二氧化鈦(第二微粒子),混合上述100%聚碳酸酯、0. 4phr低密度聚乙烯與 0. Iphr 二氧化鈦,使成均勻狀態(tài)的混合物。將混合物切粒后進行干燥。干燥溫度約120°C 并持續(xù)4小時。將干燥后的混合物顆粒投入押板機,押制溫度約為270°C,以形成高反射率光學膜片。實例3 提供100%的聚碳酸酯(基材),加入0.4phr的低密度聚乙烯(第一微粒子) 及0. 3phr的二氧化鈦(第二微粒子),混合上述100%聚碳酸酯、0. 4phr低密度聚乙烯與 0.3phr 二氧化鈦,使成均勻狀態(tài)的混合物。將混合物切粒后進行干燥。干燥溫度約120°C 并持續(xù)4小時。將干燥后的混合物顆粒投入押板機,押制溫度約為270°C,以形成高反射率光學膜片。對照例提供100%的聚碳酸酯(基材),加入0.4phr的低密度聚乙烯(第一微粒子),混合上述100%聚碳酸酯與0. 4phr低密度聚乙烯,使成均勻狀態(tài)的混合物。將混合物切粒后進行干燥。干燥溫度約120°C并持續(xù)4小時。將干燥后的混合物顆粒投入押板機,押制溫度約為270°C,以形成高反射率光學膜片。將上述實例1、2、3所形成的高反射率光學膜片,與對照例未加入二氧化鈦所形成的光學膜片測量其光線擴散的均齊度與反射率,所得結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1.一種高反射率光學膜片,主要包含一基材,該基材內(nèi)部摻有復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其特征在于該基材為非結(jié)晶性高分子材料;該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且該第一微粒子與該基材之間形成有細微有間隙;以及該第二微粒子為無機材料。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的高反射率光學膜片,其中,該非結(jié)晶性高分子材料選自于由聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、三醋酸纖維素、聚碳酸酯所構(gòu)成的群組,且該第一微粒子的結(jié)晶性高分子材料選自于由聚乙烯或聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯所構(gòu)成的群組,以及該第二微粒子的無機材料選自于由二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣所構(gòu)成的群組。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的高反射率光學膜片,其中,該第二微粒子的粒徑介于1至100 納米之間。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的高反射率光學膜片,其中,該基材包含復數(shù)個氣孔,該第一微粒子容置于該氣孔內(nèi),使該第一微粒子與氣孔的孔壁之間形成有細微的間隙。
5.一種高反射率光學膜片,主要包含一基材,該基材內(nèi)部摻有復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其特征在于該基材與該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且該第一微粒子的結(jié)晶速率大于該基材的結(jié)晶速率,該第一微粒子與該基材之間形成有細微的間隙;以及該第二微粒子為無機材料。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的高反射率光學膜片,其中,該基材及該第一微粒子的結(jié)晶性高分子材料選自于由聚乙烯或聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯所構(gòu)成的群組,且該第二微粒子的無機材料選自于由二氧化鈦、二氧化硅及、氧化鋅、氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇及碳酸鈣所構(gòu)成的群組。
7.依據(jù)權(quán)利要求5所述的高反射率光學膜片,其中,該第二微粒子的粒徑介于1至100 納米之間。
8.依據(jù)權(quán)利要求5所述的高反射率光學膜片,其中,該基材包含復數(shù)個氣孔,該第一微粒子容置于該氣孔內(nèi),使該第一微粒子與氣孔的孔壁之間形成有細微的間隙。
9.一種高反射率光學膜片制作方法,包含 提供一基材,該基材為非結(jié)晶性高分子材料;提供第一微粒子,該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料;提供第二微粒子,該第二微粒子為無機材料;混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物;以及提供一適當?shù)臏囟扰c壓力使該混合物經(jīng)由一成型方法而形成一高反射率光學膜片,且該第一微粒子與該基材之間形成有細微的間隙。
10.一種高反射率光學膜片制作方法,包含提供一基材,該基材為結(jié)晶性高分子材料;提供第一微粒子,該第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且該第一微粒子的結(jié)晶速率大于該基材的結(jié)晶速率;提供第二微粒子,該第二微粒子為無機材料;混合上述基材、第一微粒子與第二微粒子,使成均勻狀態(tài)的混合物;以及提供一適當?shù)臏囟扰c壓力使該混合物經(jīng)由一成型方法而形成一高反射率光學膜片,且該第一微粒子與該基材之間形成有細微的間隙。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高反射率光學膜片,主要包含有基材,及在基材內(nèi)部摻雜的復數(shù)個第一微粒子與復數(shù)個第二微粒子,其中,基材為非結(jié)晶性高分子材料,而第一微粒子為結(jié)晶性高分子材料,且第一微粒子與基材之間形成有細微的間隙。第二微粒子為無機材料。
文檔編號G02B1/00GK102221718SQ20101016440
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者吳國龍, 施希弦, 陳柏村 申請人:奇菱科技股份有限公司