[发明专利]具有包含窄粒径分布有机颗粒树脂涂层的光学薄膜

说明书

技术领域

本发明系关于一种光学薄膜，尤指一种用于LCD面板背光模块中的扩散膜，特别为一种具有窄粒径分布有机颗粒的扩散膜。

背景技术

背光模块(back light module)是LCD面板的关键部件之一。由于液晶本身无法自行发光，所以背光模块的主要功能是为液晶面板提供亮度充足且分布均匀的光源，其基本原理是将常用的点光源或线型光源，透过简洁有效的光学机构转化成高亮度、辉度均一的面光源产品，藉此提供产品所需的背光源，使其能正常显示影像。

背光模块依其构造大致可分为直下式与侧光式两种。直下式背光模块是将光源配置在扩散板正下方，通常应用于尺寸较大的显示器装置，例如电视；侧光式背光模块则将光源配置在导光板的侧边，使光源经由导光板导正方向后射出，其通常应用于小尺寸显示器装置，例如笔记型计算机及监视器。然而，无论是直下式还是侧光式背光模块中，为了有效消除明暗交错或网点现象，必须在导光板或扩散板上方设置扩散膜，将光线均匀化，从而为LCD面板提供均匀的面光源。

传统的扩散膜是在透明基材上涂布树脂接合剂以及用作为扩散颗粒的化学颗粒以形成扩散层，当光线经过此扩散层时，因折射率相异而产生折射、反射和散射，可有效扩散光线，进而达到光线均匀化的功效。然而，由于材料本身及化学颗粒的影响，将会造成无可避免的吸光，而且其对光的散射是散乱的，因此会浪费部分光源。

本领域常用的扩散颗粒的粒径一般介于1～50微米(μm)范围之间。为了增加扩散层中扩散颗粒的涂覆面积以增强光扩散效果，可使用粒径大小不同的颗粒作为扩散颗粒。如图1所示，已有的扩散膜是在基材101上形成包含多个粒径大小不同的颗粒105及接合剂104的树脂涂层103，这些扩散颗粒105粒径分布较宽，举例而言，当颗粒的平均粒径约为15μm时，颗粒的粒径分布常落于约1～30μm的范围内。虽然使用粒径大小不同的扩散颗粒能够使光扩散的效果更为充分，但由于颗粒的粒径不一，会使光的散射十分散乱，造成光源无法有效利用。而且，这样的涂层当中，扩散颗粒容易彼此聚集或黏附，不但会影响扩散光线的均匀度，还容易使显示器表面产生暗点。

为解决上述问题，US 7,218,450 B2使用一种或多种具有单粒径分布的有机或无机颗粒作为扩散颗粒，并以特定方式控制黏附比率和已聚集颗粒的粒径，当使用两种单分布颗粒时，此两种单分布颗粒的平均粒径值亦有一定的控制要求。US 7,218,450 B2所使用的单分布颗粒中，95％颗粒的粒径是落在其平均粒径±15％的范围之内。US 7,218,450 B2还教示，应当使用粒径分布范围较窄的扩散颗粒，但它未针对扩散颗粒的交联度进行讨论。事实上，扩散颗粒的交联度不足将导致一些无可避免的问题。举例言之，交联度低的颗粒易与接合剂中的溶剂作用产生膨润(swelling)现象，因此，相比于交联度高的颗粒，交联度低的颗粒的耐溶剂性较低；再者，交联度低的颗粒因吸收溶剂造成体积变化，将导致颗粒的光学性质不稳定，且颗粒的表面亦产生增黏现象，易使颗粒与颗粒之间产生凝聚，进而影响扩散膜的涂布加工性以及其光扩散效果。

此外，在各种光学膜片中，聚光片价格相对较高，因此在新发展的背光模块结构中，为了降低成本，倾向于在其它光学膜片及其组合上作变化以取代聚光片。如以液晶监视器而言，系以二片或三片扩散膜的设计来取代先前聚光片与其上下各一片扩散膜的设计，但此做法的辉度及其它产品效能却不能与原有设计相比。故以目前技术而言，扩散膜的设计重点不仅在于如何达到符合光扩散效率的要求，更需进一步考虑如何提高扩散膜的辉度。

发明内容

本发明的目的是提供一种符合光扩散效率要求同时具有良好辉度的光学薄膜，这种光学薄膜具有包含窄粒径分布有机颗粒的树脂涂层，能够有效解决现有技术存在的上述问题，适应LCD面板背光模块结构的发展需求。

本发明的技术解决方案是，具有包含窄粒径分布有机颗粒树脂涂层的光学薄膜，包含一基材，基材的至少一表面包含具有凹凸结构的树脂涂层，该树脂涂层包含复数个有机颗粒和接合剂，其特点在于：所述有机颗粒是聚丙烯酸酯树脂，该树脂经由至少一种单官能基的丙烯酸酯类单体以及至少一种多官能基的丙烯酸酯类单体聚合而成，其中所有多官能基的丙烯酸酯类单体占聚合单体总重量30～70％；所述有机颗粒具有单一平均粒径，其粒径分布落于平均粒径±30％范围之内；并且，所述有机颗粒相对于所述接合剂固形份的量是，每100重量份接合剂固形份含110～360重量份的有机颗粒。