專利名稱：一種三層復(fù)合式高性能光學(xué)擴散膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)擴散膜以及光學(xué)擴散膜的成型方法。
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。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)膜片有擴散膜、增亮膜和反射膜三種。擴散膜的 主要作用是將從導(dǎo)光板放射出的光，透過擴散粒子來達(dá)到霧化光源的效果。當(dāng)光線在經(jīng)過 擴散層時，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)擴散的效果。目 前的擴散膜的結(jié)構(gòu)一般為雙層或三層結(jié)構(gòu)包括芯層和擴散層，中心為芯層，其材料為芳香 族飽和聚酯，上下兩層為擴散層，其主要材料為帶有丙烯酸酯的膠水，在擴散層內(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散粒子，而芯層復(fù)合在所述的擴散層的 中間。針對擴散膜而言，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)有涂布制程所制成之光學(xué)擴散膜光學(xué)擴散效果還欠佳、成本高、能耗 大以及制備過程不環(huán)保的不足，本發(fā)明提供一種光學(xué)擴散效果更佳的光學(xué)擴散膜，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)合式高性能光學(xué)擴散膜，包括 芯層和擴散層，所述芯層的材料為芳香族飽和聚酯，所述擴散層的材料亦為芳香族飽和聚 酯，在所述擴散層內(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散粒子，所述的芯層復(fù)合在所述的擴散層的下表面，其特征在于還包括復(fù)合在所述芯層下表面的第二 擴散層，所述的第二擴散層，所述第二擴散層的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述第二擴散 層內(nèi)亦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散粒子。推薦所述擴散層和第二擴散層內(nèi)的擴散粒子為亞克力(PMMA)顆?；蚨趸?(SiO2)顆?；蚬柩跬?Silane)顆粒；所述擴散層、第二擴散層、芯層的材料為PET或PC。上述三層復(fù)合式高性能光學(xué)擴散膜的制備方法，包括下列步驟A.在芳香族飽和聚酯切片內(nèi)混入擴散粒子，進(jìn)行共混造粒后制成擴散層母料；B.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中進(jìn)行 熔融塑化；將擴散層母料加入到雙螺桿擠出機中進(jìn)行熔融塑化；C.將步驟B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擠出 的聚酯熔體，中間的分流道兩側(cè)的分流道分別流入雙螺桿擠出機擠出的聚酯熔體；D.步驟C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；E.將步驟D中制得的玻璃態(tài)鑄片在加熱狀態(tài)下采用縱向拉伸機進(jìn)行縱向拉伸；之 后再在加熱狀態(tài)下采用拉寬機進(jìn)行橫向拉伸。推薦在步驟A中，芳香族飽和聚酯切片和擴散粒子的體積比為200 1 1000 1。推薦在步驟E中，縱向拉伸機進(jìn)行縱向拉伸的縱向拉伸比為3 4，拉寬機進(jìn)行橫 向拉伸時的橫向拉伸比與縱向拉伸比保持一致。推薦在步驟B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D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.具有兩層擴散層，可增加光入射時的折射、反射和散 射，使得光在射出時的散射效果更佳；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散粒子混摻于 基材表面之上；3.此舉節(jié)省了后段的有機溶劑，膠水以及紫外光交聯(lián)等設(shè)備，更符合經(jīng)濟效益，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.擴散粒子在整個架構(gòu)之中，是經(jīng)由共擠出方式成形于基材表面之上，經(jīng)由后段 的雙向拉伸制造基材的過程之后，擴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，不易斷裂，相較于溶液制作過程來固定擴散粒子的方法而言，所制備的擴散膜 可達(dá)到不易掉粉掉粒的效果。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)擴散膜的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
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)合式高性能光學(xué)擴散膜，包括芯層1和擴散層2，所述芯層1 的材料為芳香族飽和聚酯，所述擴散層2的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述擴散層2內(nèi)均 勻分布有用于對光線進(jìn)行進(jìn)行折射、反射與散射等功能的擴散粒子3，所述的芯層1復(fù)合在 所述的擴散層2的下表面，還包括復(fù)合在所述芯層下表面的第二擴散層4，所述的第二擴散 層4，所述第二擴散層4的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述第二擴散層4內(nèi)亦均勻分布有 用于對光線進(jìn)行折射、反射與散射等功能的擴散粒子3。本實施例中，所述擴散層2和第二擴散層4內(nèi)的擴散粒子3為亞克力顆粒。當(dāng)然 擴散粒子3也可以是其他顆粒，如二氧化硅顆?；蚬柩跬轭w粒；本實施例中，所述擴散層2、第二擴散層3、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)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，包括下列步驟A.在芳香族飽和聚酯切片(本實施例中是PET切片)內(nèi)混入擴散粒子(本實施例 中是亞克力顆粒)，進(jìn)行共混造粒后制成擴散層母料；芳香族飽和聚酯切片和擴散粒子的 體積比為500 1。芳香族飽和聚酯切片和擴散粒子的體積比保持在200 1 1000 1 是合適的范圍，如 200 1,300 1,420 1,610 1,700 1,800 1,920 1,1000 1寸。B.將芳香族飽和聚酯切片(本實施例中是PET切片)進(jìn)行干燥，使其含水量在 20ppm以下，干燥后將聚酯切片(本實施例中是PET切片)加入單螺桿擠出機中進(jìn)行熔融塑 化；將擴散層母料加入到雙螺桿擠出機中進(jìn)行熔融塑化；C.將步驟B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擠出 的聚酯熔體，中間的分流道兩側(cè)的分流道分別流入雙螺桿擠出機擠出的聚酯熔體；D.步驟C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；E.將步驟D中制得的玻璃態(tài)鑄片在加熱狀態(tài)下采用縱向拉伸機進(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)合式高性能光學(xué)擴散膜，包括芯層和擴散層，所述芯層的材料為芳香族 飽和聚酯，所述擴散層的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述擴散層內(nèi)均勻分布有用于對光 線進(jìn)行折射、反射與散射的擴散粒子，所述的芯層復(fù)合在所述的擴散層的下表面，其特征在 于還包括復(fù)合在所述芯層下表面的第二擴散層，所述第二擴散層的材料亦為芳香族飽和 聚酯，在所述第二擴散層內(nèi)亦均勻分布有用于對光線進(jìn)行折射、反射與散射的擴散粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的三層復(fù)合式高性能光學(xué)擴散膜，其特征在于所述擴散層和第 二擴散層內(nèi)的擴散粒子為亞克力顆?；蚨趸桀w?；蚬柩跬轭w粒；所述擴散層、第二擴散層、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)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，其特征在于包括下 列步驟A.在芳香族飽和聚酯切片內(nèi)混入擴散粒子，進(jìn)行共混造粒后制成擴散層母料；B.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中進(jìn)行熔融 塑化；將擴散層母料加入到雙螺桿擠出機中進(jìn)行熔融塑化；C.將步驟B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擠出的聚 酯熔體，中間的分流道兩側(cè)的分流道分別流入雙螺桿擠出機擠出的聚酯熔體；D.步驟C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；E.將步驟D中制得的玻璃態(tài)鑄片在加熱狀態(tài)下采用縱向拉伸機進(jìn)行縱向拉伸；之后再 在加熱狀態(tài)下采用拉寬機進(jìn)行橫向拉伸。
4.如權(quán)利要求3的制備三層復(fù)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，其特征在于在步驟A 中，芳香族飽和聚酯切片和擴散粒子的體積比為200 1 1000 1。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制備三層復(fù)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，其特征在于 在步驟E中，縱向拉伸機進(jìn)行縱向拉伸的縱向拉伸比為3 4，拉寬機進(jìn)行橫向拉伸時的橫 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)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，其特征在于 在步驟B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)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，其特征在于 在步驟D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)合式高性能光學(xué)擴散膜，包括芯層和擴散層，還包括復(fù)合在所述芯層下表面的第二擴散層，所述第二擴散層的材料亦為芳香族飽和聚酯，在所述第二擴散層內(nèi)亦均勻分布有擴散粒子。制備上述三層復(fù)合式高性能光學(xué)擴散膜的方法，包括下列步驟A.制備擴散層母料；B.將物料熔融塑化；C.擠出成型；D.流延鑄片；E.縱向拉伸，之后再進(jìn)行橫向拉伸。本發(fā)明具有兩層擴散層，可增加光入射時的折射、反射和散射，使得光在射出時的散射效果更佳；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散粒子混摻于基材表面之上。
文檔編號B29C47/06GK102096128SQ20111003648
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