CN114236655A - 一种多层共挤结构扩散板及其应用和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层共挤结构扩散板，包括上保护层、中间光学层组及下保护层，所述中间光学层组设置于上保护层和下保护层之间，所述上保护层远离中间光学层组一侧设有提高光线扩散的第一光学纹路，所述下保护层远离中间光学层组一侧设有第二光学纹路，所述中间光学层组包括结构层、发泡层及量子点层，且所述发泡层内部设有若干个空腔。本发明提供了一种多层共挤结构扩散板，具有较高的亮度，集增光扩散高色域，高遮蔽性与高光学均一性为一体，能够满足新型显示领域的需求。本发明还提供了一种多层共挤结构扩散板的应用。本发明还提供了一种多层共挤结构扩散板制备方法。

Description

一种多层共挤结构扩散板及其应用和制备方法

技术领域

本发明涉及光学扩散技术领域，尤其涉及一种多层共挤结构扩散板及其应用和制备方法。

背景技术

光源、导光板，扩散板、反射片、光学膜片构成了液晶显示器的背光源。其发出的光线照射到液晶面板上时，光线会先通过下偏振片向上透出，不同的液晶面板这个时候会按照自己的机理将光线转变偏振方向。接下来光线接触到彩色滤光片产生颜色，最后入射到上偏振片。在被液晶转变偏振方向后，有部分光线可以出射，有部分会被吸收。整个液晶面板上每一个像素都可以分别决定出射光线的强度。从而产生图像。

而现有的扩散板中，功能较为单一，主要通过扩散板对光进行干涉，不管原来的设计的配光曲线是多少度，只要光经扩散板它会使光束角变为设定的角度，起到改变光线的角度。随着液晶显示器的快速发展，而现有的扩散板已经不能的发展需求的亮度，并且现有的扩散板在配合其他光学膜进行使用时，是将扩散板与光学膜进行分开生产，这也导致生产的工序较为复杂，不容易实现自动化的生产，影响组装效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层共挤结构扩散板及其应用和制备方法，具有较高的亮度，集增光扩散高色域，高遮蔽性与高光学均一性为一体，能够满足新型显示领域的需求，并且通过对加工工艺的改进，替代原有扩散板+光学膜的结构组装方式，提高生产效率。

本发明公开的一种多层共挤结构扩散板及其应用和制备方法所采用的技术方案是:

一种多层共挤结构扩散板，包括上保护层、中间光学层组及下保护层，所述中间光学层组设置于上保护层和下保护层之间，所述上保护层远离中间光学层组一侧设有提高光线扩散的第一光学纹路，所述下保护层远离中间光学层组一侧设有第二光学纹路，所述中间光学层组包括结构层、发泡层及量子点层，且所述发泡层内部设有若干个空腔。

作为优选方案，所述结构层的原料质量百分比为：塑料原料90-99％、稳定剂0.01-1％、有机硅0.1-3％、无机扩散剂0.1-3％、扩散油0.1-3％、苯乙烯-丁二烯共聚物0.1-2％、硅酸镁盐类矿物0.1-6％。

作为优选方案，所述量子点层的原料质量百分比为：塑料原料90-99％、稳定剂0.01-1％、有机硅0.1-3％、无机扩散剂0.1-3％、扩散油0.1-3％、苯乙烯- 丁二烯共聚物0.1-2％、硅酸镁盐类矿物0.1-6％、量子点0.01-1％、钛白粉 0.2-5％。

作为优选方案，所述发泡层的原料质量百分比为：GPPS原料95-99％、抗氧化剂0.3-0.6％、有机硅扩散剂0.6-1％、发泡剂0.5-2％、抗UV0.3-0.6％、增韧剂0.5-2％、稳定剂0.3-0.6％、成核剂1-5％。

作为优选方案，所述上保护层和下保护层原料配比相同，所述上保护层的原料质量百分比为：塑料原料90-99％、稳定剂0.01-1％、有机硅0.1-3％、无机扩散剂0.1-3％、扩散油0.1-3％、苯乙烯-丁二烯共聚物0.1-2％、硅酸镁盐类矿物0.1-6％。

作为优选方案，所述中间光学层组还包括若干个过渡层，所述过渡层用于上保护层、结构层、发泡层、量子点层及下保护层中任意两层之间的过渡粘合，所述过渡层由MS或者MP、PMMA及PS的聚合物制成。

作为优选方案，所述第一光学纹路为若干个棱条或磨砂状结构组成，所述第二光学纹路为若干个棱条或磨砂状结构组成，所述棱条成V字型结构，且所述棱条的顶部成圆弧状。

作为优选方案，所述结构层、量子点层、发泡层、上保护层及下保护层均添加有PS耐热剂，所述PS耐热剂的质量百分比为：0.1-3％。

一种上述多层共挤结构扩散板的应用，所述多层共挤结构扩散板应用于新型显示，光电照明，车显互联，会议教育显示，平板广告等显示屏幕。

一种上述的多层共挤结构扩散板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备上保护层、结构层、量子点层、发泡层及下保护层的原料；

将上述准备好的上保护层、结构层、量子点层、发泡层及下保护层的原料分别进行混合均匀；

将混合好的原料分别加入螺杆挤出设备进行加热，形成熔融状态；

通过螺杆挤出设备的模头以上保护层、结构层、量子点层、发泡层及下保护层的组合挤出，形成多层复合结构；

在模头处设有第一网辊和第二网辊，第一网辊和第二网辊成上下排列设置，通过第一网辊对上保护层表面形成第一光学纹路，通过第二网辊对下保护层表面形成第二光学纹路，且后续还有多根冷却辊进行冷却定型。

本发明公开的一种多层共挤结构扩散板的有益效果是：将多种不同的功能板组合叠加在一起，通过上保护层和下保护层对中间光学层组起到保护，并且上保护层和下保护层表面分别设有第一光学纹路和第二光学纹路，能够对光线的射入和射出起到较好地折射效果，光线穿过中间光学层组的结构层、发泡层及量子点层，提高中间光学层组使多层共挤结构扩散板具有较高的亮度，且集增光扩散提高色域，提高遮蔽性与光学均一性为一体，并且满足客户自动化组装的需求。

附图说明

图1是本发明一种多层共挤结构扩散板的实施例1结构示意图。

图2是本发明一种多层共挤结构扩散板的实施例2结构示意图。

图3是本发明一种多层共挤结构扩散板的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:

一种多层共挤结构扩散板，包括上保护层10、中间光学层组20及下保护层30，所述中间光学层组20设置于上保护层10和下保护层30之间，上保护层10远离中间光学层组20一侧设有提高光线扩散的第一光学纹路11，下保护层30远离中间光学层组20一侧设有第二光学纹路31，中间光学层组20包括结构层21、发泡层22及量子点层23，且发泡层22内部设有若干个空腔221。

将多种不同的功能板组合叠加在一起，通过上保护层10和下保护层30对中间光学层组20起到保护，并且上保护层10和下保护层30表面分别设有第一光学纹路11和第二光学纹路31，能够对光线的射入和射出起到较好地折射效果，光线穿过中间光学层组20的结构层21、发泡层22及量子点层23，提高中间光学层组20使多层共挤结构扩散板具有较高的亮度，且集增光扩散提高色域，提高遮蔽性与光学均一性为一体，并且满足客户自动化组装的需求。

而上述中间光学层组20的结构层21、发泡层22及量子点层23的叠加顺序可进行任意组合，如将结构层21、发泡层22及量子点层23依次叠加设置，或者是发泡层22、量子点层23及结构层21依次叠加设置，亦或者其他组合均可，并不影响中间光学层组20的作用。

结构层21的原料质量百分比为：塑料原料90-99％、稳定剂0.01-1％、有机硅0.1-3％、无机扩散剂0.1-3％、扩散油0.1-3％、苯乙烯-丁二烯共聚物 0.1-2％、硅酸镁盐类矿物0.1-6％。

量子点层23的原料质量百分比为：塑料原料90-99％、稳定剂0.01-1％、有机硅0.1-3％、无机扩散剂0.1-3％、扩散油0.1-3％、苯乙烯-丁二烯共聚物 0.1-2％、硅酸镁盐类矿物0.1-6％、量子点0.01-1％、钛白粉0.2-5％。

而量子点层23采用量子点、钛白粉和其他材料进行组成，通过增加钛白粉，使钛白粉中的钛元素提升量子点扩散板的扩散效果，对原先背光中被滤部分光的转换，提高了背光的利用率，并且通过对钛与量子点原料组分的调节，可以实现扩散板内量子点光谱的改变，从而可以对不同的背光灯条进行匹配，大大增强了量子点扩散板的适用灵活度，同时通过提高扩散效果。

发泡层22的原料质量百分比为：GPPS原料95-99％、抗氧化剂0.3-0.6％、有机硅扩散剂0.6-1％、发泡剂0.5-2％、抗UV0.3-0.6％、增韧剂0.5-2％、稳定剂0.3-0.6％、成核剂1-5％。

发泡层22通过添加发泡剂，使发泡层22内部形成若干个空腔221，在空腔221内有空气介质，从而使光线射入发泡层22时，先经过发泡层22的基材，然后射入空腔221中，进一步地将光线进行折射和反射出去，使发泡层22的全反射较高，均匀性更好，品味更好，并且由于发泡层22内部有空腔221，从而密度减小，整体的重量也减轻，而有机硅扩散剂起到扩散作用，通过成核剂起到稳定发泡剂气泡大小作用，并且通过抗氧化剂是防止发泡层22黄化作用。

上保护层10和下保护层30原料配比相同，上保护层10的原料质量百分比为：塑料原料90-99％、稳定剂0.01-1％、有机硅0.1-3％、无机扩散剂0.1-3％、扩散油0.1-3％、苯乙烯-丁二烯共聚物0.1-2％、硅酸镁盐类矿物0.1-6％。

上述塑料原料包括ps、ms、pc、pmma、coc、petg及pe中的一种或多种。

中间光学层组20还包括若干个过渡层24，所述过渡层24用于上保护层 10、结构层21、发泡层22、量子点层23及下保护层30中任意两层之间的过渡粘合，过渡层24由MS或者MP、PMMA及PS的聚合物制成。由于上保护层10、结构层21、发泡层22、量子点层23及下保护层30所采用的塑料原料不一定完全一样，因此，在不同层进行粘合时，会存在由于塑料原料所采用的不同，导致无法进行粘合，出现分层的情况，从而通过在使用不同塑料原料的两层之间加设过渡层24，是两层能够进行粘合固定，并且过渡层24还可以起到防止扩散板翘曲的作用。

所述第一光学纹路11为若干个棱条或磨砂状结构组成，所述第二光学纹路31为若干个棱条或磨砂状结构组成，所述棱条成V字型结构，且所述棱条的顶部成圆弧状。

可使入射的光线从平行状态转换成不规则的折射光线，从而相比传统的表面固定纹路，通过设置不同纹路进行配合改善光学效果，提高人们的视觉效果。

请参考图1，本实施例1中采用了上保护层10、结构层21、过渡层24、发泡层22、量子点层23及下保护层30依次叠加设置，并且在上保护层10表面采用了棱条结构的第一光学纹路11，在下保护层30表面采用了磨砂状结构的第二光学纹路31。

请参考图2，本实施例2中采用上保护层10、过渡层24、发泡层22、过渡层24、结构层21、量子点层23及下保护层30依次叠加设置，并且在上保护层10表面采用磨砂状结构的第一光学纹路11，在下保护层30表面采用了棱条结构的第二光学纹路31。

结构层21、量子点层23、发泡层22及保护层均添加有PS耐热剂，PS耐热剂的质量百分比为：0.1-3％。提高添加PS耐热剂提高整体的耐热性能，避免在使用过程中，因为LED灯在照射时，温度过高，造成多层共挤结构扩散板发生形变的情况。

由于现有的扩散板在配合其他光学膜进行使用时，是将扩散板与光学膜进行分开生产，这也导致生产的工序较为复杂，并且容易在使用过程中，工序繁琐不易实现自动化生产。

一种多层共挤结构扩散板可应用于新型显示，光电照明，车显互联，会议教育显示，平板广告显示等。

请参考图3，一种上述的多层共挤结构扩散板制备方法，包括以下步骤：

准备结构层21、量子点层23、发泡层22及保护层的原料；

将上述准备好的结构层21、量子点层23、发泡层22及保护层的原料分别进行混合均匀；

将混合好的原料分别加入螺杆挤出设备进行加热，形成熔融状态；

通过螺杆挤出设备的模头以结构层21、量子点层23、发泡层22及保护层依次从上至下的组合挤出，形成多层复合结构；

在模头处设有第一网辊和第二网辊，第一网辊和第二网辊成上下排列设置，通过第一网辊对结构层21表面形成第一光学纹路11，通过第二网辊对保护层表面形成第二光学纹路31。

通过上述共挤的方式，更加方便快捷，可直接将不同材料的光学层进行组合加工，进行一体化生产，减少后续需要人工进行组合的工序，并且采用共挤的方式挤出还能够精准地控制每层之间的厚度，实现智能化制造。

本发明提供一种多层共挤结构扩散板及其应用和制备方法，将多种不同的功能板组合叠加在一起，使光线依次经过保护层、发泡层、量子点层及结构层，从而逐步改变光线的折射效果，最终通过结构扩散板提高光线的亮度。具有较高的亮度，集增光扩散提高色域，提高遮蔽性与光学均一性为一体，能够满足新型显示领域的需求

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，包括上保护层、中间光学层组及下保护层，所述中间光学层组设置于上保护层和下保护层之间，所述上保护层远离中间光学层组一侧设有提高光线扩散的第一光学纹路，所述下保护层远离中间光学层组一侧设有第二光学纹路，所述中间光学层组包括结构层、发泡层及量子点层，且所述发泡层内部设有若干个空腔。

2.如权利要求1所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述结构层的原料质量百分比为：塑料原料90-99%、稳定剂0.01-1%、有机硅0.1-3%、无机扩散剂0.1-3%、扩散油0.1-3%、苯乙烯-丁二烯共聚物0.1-2%、硅酸镁盐类矿物0.1-6%。

3.如权利要求1所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述量子点层的原料质量百分比为：塑料原料90-99%、稳定剂0.01-1%、有机硅0.1-3%、无机扩散剂0.1-3%、扩散油0.1-3%、苯乙烯-丁二烯共聚物0.1-2%、硅酸镁盐类矿物0.1-6%、量子点0.01-1%、钛白粉0.2-5%。

4.如权利要求1所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述发泡层的原料质量百分比为：GPPS原料95-99%、抗氧化剂0.3-0.6%、有机硅扩散剂0.6-1%、发泡剂0.5-2%、抗UV0.3-0.6%、增韧剂0.5-2%、稳定剂0.3-0.6%、成核剂1-5%。

5.如权利要求1所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述上保护层和下保护层原料配比相同，所述上保护层的原料质量百分比为：塑料原料90-99%、稳定剂0.01-1%、有机硅0.1-3%、无机扩散剂0.1-3%、扩散油0.1-3%、苯乙烯-丁二烯共聚物0.1-2%、硅酸镁盐类矿物0.1-6%。

6.如权利要求1所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述中间光学层组还包括若干个过渡层，所述过渡层用于上保护层、结构层、发泡层、量子点层及下保护层中任意两层之间的过渡粘合，所述过渡层由MS或者MP、PMMA及PS的聚合物制成。

7.如权利要求1所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述第一光学纹路为若干个棱条或磨砂状结构组成，所述第二光学纹路为若干个棱条或磨砂状结构组成，所述棱条成V字型结构，且所述棱条的顶部成圆弧状。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种多层共挤结构扩散板，其特征在于，所述结构层、量子点层、发泡层、上保护层及下保护层均添加有PS耐热剂，所述PS耐热剂的质量百分比为：0.1-3%。

9.如权利要求1-7任一项所述的一种多层共挤结构扩散板的应用，所述多层共挤结构扩散板应用于新型显示，光电照明，车显互联，会议教育显示，平板广告等显示屏幕。

10.一种权利要求1的多层共挤结构扩散板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备上保护层、结构层、量子点层、发泡层及下保护层的原料；

将上述准备好的上保护层、结构层、量子点层、发泡层及下保护层的原料分别进行混合均匀；

将混合好的原料分别加入螺杆挤出设备进行加热，形成熔融状态；

通过螺杆挤出设备的模头以上保护层、结构层、量子点层、发泡层及下保护层的组合挤出，形成多层复合结构；

在模头处设有第一网辊和第二网辊，第一网辊和第二网辊成上下排列设置，通过第一网辊对上保护层表面形成第一光学纹路，通过第二网辊对下保护层表面形成第二光学纹路，且后续还有多根冷却辊进行冷却定型。

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