專利名稱：Uv固化導光油墨及使用該油墨的導光板的制作方法
UV固化導光油墨及使用該油墨的導光板
技術領域：
本發(fā)明涉及一種導光油墨，特別是涉及一種UV固化的導光油墨及使用該油墨的導光板。
背景技術：
液晶顯示器一般包括液晶面板及背光模組等。背光模組一般包括導光板、反射板、光源等。導光板是利用光學級的壓克力或PC板材，并在板材底面利用導光油墨通過UV網版印刷技術印上導光點。利用板材吸取從光源發(fā)出來的光在板材表面的停留，當光線照射到各個導光點時，反射光會往各個角度擴散，然后破壞反射條件由導光板正面射出。導光板 主要通過各種疏密、大小不一的導光點，使導光板均勻發(fā)光。反射片的用途在于將底面露出的光反射回導光板中，用來提高光的使用效率。導光油墨的成分會直接影響到導光點的質量，而導光點質量好壞直接影響到平板顯示器的亮度均勻性和色度。

發(fā)明內容基于此，有必要提供一種光學性能較好的導光油墨。同時提供一種光學性能較好的導光板。一種UV固化導光油墨，包括如下組分聚氨酯丙烯酸樹脂與聚酯丙烯酸脂發(fā)生交聯反應、及導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝反應生成的聚合物；及稀釋劑、光引發(fā)劑。在優(yōu)選的實施例中，制備所述導光油墨的原料配比如下聚氨酯丙烯酸樹脂15-30重量份，所述聚酯丙烯酸脂20-50重量份，所述導光粉10-27重量份，所述溶劑5-20重量份。在優(yōu)選的實施例中，制備所述導光油墨的原料配比如下所述聚氨酯丙烯酸樹脂原料為17. 5重量份，所述聚酯丙烯酸脂40重量份，所述導光粉原料為20重量份，所述溶劑為13重量份。在優(yōu)選的實施例中，所述聚氨酯丙烯酸樹脂的分子量范圍為1000-200000之間。在優(yōu)選的實施例中，所述導光粉以甲基三甲氧基硅烷為原料經水解、縮聚過程制成的聚甲基硅氧烷微球；所述水解過程的pH = 4. O 6. 0，所述投料油水比小于1/4 ;所述縮聚過程的pH = 7. O 9. 0，所述聚甲基硅氧烷微球的粒徑為O. 5-15 μ m。
在優(yōu)選的實施例中，制備所述導光油墨的原料還包括O. 5-5重量份的分散劑，O. 0 1-2重量份的消泡劑，及O. 5-1. 5重量份的偶聯劑。在優(yōu)選的實施例中，所述分散劑為2. 5重量份，所述消泡劑為O. 5重量份，所述偶聯劑為O. 5重量份。在優(yōu)選的實施例中，制備所述導光油墨的原料還包括1-5重量份的光引發(fā)劑。在優(yōu)選的實施例中，所述導光粉與聚氨酯丙烯酸樹脂或聚酯丙烯酸酯發(fā)生接枝反應的溫度控制在80度以下，攪拌速度在300r/min-400R/min，反應時間控制在1_2小時之間?！N導光板，包括透明基板及設置在透明基板上的導光油墨層，所述導光油墨層由導光油墨絲網印刷于所述透明基板上并UV固化形成，所述導光油墨為權利要求1-9項中任意一項所述UV固化導光油墨。上述導光油墨及使用該導光油墨的導光板，制備導光油墨的導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝化學反應，枝節(jié)在聚合物結構之中，使導光油墨產生量子光學效應，具有優(yōu)良的光學性能。聚酯丙烯酸脂與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生交聯反應填充在聚氨酯丙烯酸樹脂的縫隙中，當導光油墨固化時，避免由于聚甲基丙烯酸樹脂收縮厲害而擠壓到導光粉微球，從而避免導光粉因擠壓變形影響到油墨的光學性能。UV固化前加入聚酯丙烯酸酯提高導光板的散射率等光學指標。同時增加導光板的韌性，耐熱性，耐磨性等。聚氨酯丙烯酸樹脂使導光油墨具有很好的附著力，使導光粉不會聚集或者脫落，從而起到很好的散射光的作用。使用該導光油墨的導光板導光均勻性透光率都極高，光學性能很高，絲印性能也極佳。

圖I為本發(fā)明一實施例的導光板的結構示意圖。
具體實施方式
下面采用具體實施例對本發(fā)明進行進一步說明。本發(fā)明的一種UV固化導光油墨，包括如下組分聚氨酯丙烯酸樹脂與聚酯丙烯酸脂發(fā)生交聯反應、及導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝反應生成的聚合物；及稀釋劑、光引發(fā)劑。本發(fā)明一優(yōu)選實施例的導光粉是以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)為原料經水解、縮聚過程制成的聚甲基硅氧烷微球。其中水解過程的pH = 4. O 6. 0，投料油水比(甲基三甲氧基硅烷(MTMS)與水的摩爾比)小于1/4?？s聚過程中控制pH = 7. O 9. O。本實施例的導光粉為球狀硅樹脂，其粒徑為O. 5-15 μ m。導光油墨中的導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝化學反應，枝節(jié)在聚合物結構之中，導光油墨產生量子光學效應，具有優(yōu)良的光學性能。聚酯丙烯酸脂與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生交聯反應填充在聚氨酯丙烯酸樹脂的原子縫隙中。由于聚酯丙烯酸脂與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生交聯反應填充在聚甲基丙烯酸樹脂的原子縫隙中，當導光油墨固化時，避免由于聚甲基丙烯酸樹脂收縮厲害而擠壓到導光粉微球，從而避免導光粉因擠壓變形影響到油墨的光學性能。聚酯丙烯酸脂提高了樹脂的折射率等光學指標，同時增加樹脂的韌性，耐熱性，耐磨性等。導光粉與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生接枝反應，枝節(jié)在聚氨酯丙烯酸樹脂之中，導光粉不會聚集，同時聚氨酯丙烯酸樹脂將導光粉緊緊粘結在導光板上，不會脫落，以使導光油墨起到很好的散射光的作用。制備本發(fā)明導光油墨的原料配比如下聚氨酯丙烯酸樹脂15-30重量份，聚酯丙烯酸脂20-50重量份，導光粉10-27重量份，活性稀釋劑5-20重量份，光引發(fā)劑1_5重量份?！みM一步，制備本發(fā)明導光油墨的原料還包括分散劑為O. 5-5重量份，消泡劑為
O.01-2重量份，及偶聯劑為O. 5-1. 5重量份。在優(yōu)選的實施例中，聚光引發(fā)劑丙烯酸樹脂的分子量范圍為1000-200000之間。本發(fā)明一優(yōu)選實施例的溶劑為混合活性稀釋劑。優(yōu)選的實施例中混合活性稀釋劑為三縮丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)等其中的一種或者幾種。本發(fā)明的優(yōu)選實施例的光引發(fā)劑為184 (I-羥基-環(huán)己基苯甲酮)、1173 (2_羥基-2-甲基-苯基丙酮-I) ,TPO (2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷)、BP (二苯甲酮)等其中的一種或多種。進一步，制備本實施例的導光油墨的原料發(fā)生反應的溫度控制在80°C以下，攪拌速度在300r/min-400R/min，反應時間控制在1-2小時之間。優(yōu)選的。反應溫度最好控制在75-80°C之間。進一步，本實施的溫度控制采用水浴加熱。本發(fā)明第I優(yōu)選實施例中，制備本發(fā)明導光油墨原料配比如下17. 5重量份聚氨酯丙烯酸樹脂、20重量份導光粉、40重量份的聚酯丙烯酸脂，及13重量份的混合活性稀釋劑、5重量份的光引發(fā)劑。進一步，制備本發(fā)明導光油墨的原料還包括如下配比的助劑2. 5重量份的分散齊U、0. 5重量份的消泡劑、O. 5重量份的偶聯劑。本發(fā)明第2優(yōu)選實施例中，制備本發(fā)明的導光油墨的原料配方如下15重量份的聚氨酯丙烯酸樹脂、10重量份的導光粉、5重量份的混合活性稀釋劑、20重量份的聚酯丙烯酸脂、O. 5重量份的分散劑、O. 01重量份的消泡劑、I重量份的光引發(fā)劑、及O. 5重量份的偶聯劑。本發(fā)明第3優(yōu)選實施例的制備本發(fā)明導光油墨的原料配方如下30重量份的聚氨酯丙烯酸樹脂、27重量份的導光粉、20重量份的混合活性稀釋劑、50重量份的聚酯丙烯酸脂、5重量份的分散劑、2重量份的消泡劑、5重量份的光引發(fā)劑、及I. 5重量份的偶聯劑。如圖I所示，本發(fā)明的一種導光板100，包括透明基板20及設置在透明基板20上的導光油墨層40。導光油墨層40由上述的導光油墨絲網印刷于透明基板20上并UV固化形成。優(yōu)選的，透明基板20采用光學級的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。本實施例優(yōu)選的透明基板20的透光率大于90%，厚度為O. 5-10mm。
本實施例優(yōu)選的導光油墨層40由間隔大小為O. 05-10mm的正六邊形單元陣列形成。本實施例的導光油墨層40采用UV機進行固化進行。制備本實施例的UV固化的導光油墨的原料組分配比如下15-30重量份聚氨酯丙烯酸樹脂、10-27重量份導光粉，以及O. 5-5重量份的分散劑、O. 01-2重量份的消泡劑、1_5重量份的光引發(fā)劑、O. 5-1. 5重量份的偶聯劑、5-20重量份的混合活性稀釋劑、及20-50重
量份聚酯丙烯酸脂。其中，導光粉與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生接枝反應，枝節(jié)在生成的聚合物結構之中，使導光油墨產生量子光學效應，具有優(yōu)良的光學性能。
制備發(fā)明導光油墨的原料中，導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝化學反應，枝節(jié)在聚合物結構之中，使導光油墨產生量子光學效應，具有優(yōu)良的光學性能。聚酯丙烯酸脂與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生交聯反應填充在聚氨酯丙烯酸樹脂的原子縫隙中。由于聚酯丙烯酸脂與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生交聯反應填充在聚甲基丙烯酸樹脂的原子縫隙中，當導光油墨固化時，避免由于聚氨酯丙烯酸樹脂收縮厲害而擠壓到導光粉微球，從而避免導光粉因擠壓變形影響到油墨的光學性能。UV固化前加入聚酯丙烯酸酯提高導光板100的折射率等光學指標。同時增加透明基板20的韌性，耐熱性，耐磨性等。聚氨酯丙烯酸樹脂與透明基板20如PMMA為相近性質的材料，使導光油墨具有很好的附著力。導光粉與聚氨酯丙烯酸樹脂發(fā)生接枝反應，枝節(jié)在聚氨酯丙烯酸樹脂之中，導光粉固定在聚甲基丙烯酸樹脂中，使導光粉不會聚集，同時聚氨酯丙烯酸樹脂緊緊粘結在透明基板20上，使導光粉不會脫落或掉下來，從而起到很好的散射光的作用。聚氨酯丙烯酸樹脂用于將導光粉和透明基板20連接在一起。聚氨酯丙烯酸樹脂起到橋梁作用，將球狀的導光粉與透明基板20緊緊粘結在一起，使導光粉不會脫落，起到較好的散射光的作用。本發(fā)明的UV固化導光油墨，對如PMMA材質的透明基板20具有高附著力，同時具有很高的導光均勻性、高透光率、且絲印性能極佳，可絲印出O. 3mm大小、甚至更小的導光點，另本發(fā)明的UV固化導光油墨的UV固化過程中的固化時間小于30秒，有效防止導光板100變形，增強導光板100的可靠性，且本發(fā)明的導光油墨可靠性高，單組份。本發(fā)明的UV固化導光油墨主要用于采用LED背光源的液晶顯示背光模組中的導光板100。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種UV固化導光油墨，其特征在于，包括如下組分 聚氨酯丙烯酸樹脂與聚酯丙烯酸脂發(fā)生交聯反應、及導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹月旨、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝反應生成的聚合物； 及溶劑； 光引發(fā)劑。
2.根據權利要求I中任意一項所述的UV固化導光油墨，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸樹脂的分子量范圍為1000-200000之間。
3.根據權利要求I所述的UV固化導光油墨，其特征在于， 聚氨酯丙烯酸樹脂15-30重量份， 所述聚酯丙烯酸脂20-50重量份， 所述導光粉10-27重量份， 所述溶劑5-20重量份； 光引發(fā)劑1-5重量份。
4.根據權利要求I至3中任意一項所述的UV固化導光油墨，其特征在于，較優(yōu)的， 所述聚氨酯丙烯酸樹脂原料為17. 5重量份， 所述聚酯丙烯酸脂40重量份， 所述導光粉原料20重量份， 所述溶劑13重量份。
光引發(fā)劑3重量份。
5.根據權利要求I至3中任意一項所述的UV固化導光油墨，其特征在于，所述導光粉為聚甲基硅氧烷微球，所述聚甲基硅氧烷微球的粒徑為O. 5-15 μ m。
6.根據權利要求I所述的UV固化導光油墨，其特征在于，制備所述導光油墨的原料還包括如下配比的助劑 O.5-5重量份的分散劑，O. 01-2重量份的消泡劑，及O. 5-1. 5重量份的偶聯劑。
7.根據權利要求6所述的UV固化導光油墨，其特征在于，所述分散劑為2.5重量份，所述消泡劑為O. 5重量份，所述偶聯劑為O. 5重量份。
8.根據權利要求1-3、6-7任意一項所述的UV固化導光油墨，其特征在于，所述制備所述聚合物時，采用溫度為75°C 80°C的水浴加熱，并且邊加熱邊攪拌，攪拌速度為300r/min-400R/min，反應時間為1_2小時。
9.一種導光板，包括透明基板及設置在透明基板上的導光油墨層，所述導光油墨層由導光油墨絲網印刷于所述透明基板上并UV固化形成，其特征在于，所述導光油墨為權利要求1-7項中任意一項所述UV固化導光油墨。
全文摘要
一種UV固化導光油墨及使用該油墨的導光板，導光油墨包括如下組分聚氨酯丙烯酸樹脂與聚酯丙烯酸脂發(fā)生交聯反應、及導光粉分別與聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸脂發(fā)生接枝反應生成的聚合物，及稀釋劑、光引發(fā)劑；上述導光油墨中的導光粉通過化學反應，枝節(jié)在含丙烯酸樹脂的聚合物之中，使導光油墨產生量子光學效應，具有優(yōu)良的光學性能，同時通過實踐證明該導光油墨固化時間很短，有效避免導光板變形。使用該導光油墨的導光板導光均勻性透光率都極高，光學性能很高，絲印性能也極佳。
文檔編號G02B6/00GK102898889SQ20111021308
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權日2011年7月27日
發(fā)明者胡軍輝, 劉小平 申請人:深圳市納宇材料技術有限公司