[发明专利]高亮度的光散射塑料组合物和其在平板显示器中的用途

说明书

本发明涉及一种由透明塑料，特别是聚碳酸酯，和光学密度不同于 基质材料的透明聚合物颗粒组成的塑料组合物，并且涉及该塑料组合物 用于板，特别是平板显示器(Flachbildschirm)中的扩散板(Diffusor-Platt) 的用途。该组合物的特点在于特别低的散射颜料(Streupigment)细粒 含量。

具有各种光散射添加剂的透明塑料的光散射半透明产品和由其制 得的模塑件已经从现有技术中已知。

例如，EP-A634445披露了包含具有核/壳形态的乙烯基丙烯酸酯基 的聚合物颗粒与TiO₂的组合的光散射(lichtstreuend)组合物。

光散射聚碳酸酯薄膜在平板显示器中的应用描述于 US2004/0066645中。其中提及的光散射颜料是聚丙烯酸酯、PMMA、聚 四氟乙烯、聚烷基三烷氧基硅烷和这些组分的混合物。

JP09311205描述了PC/聚(4-甲基-1-戊烯)共混物作为基质材料用于 背光单元中的扩散器(Diffusor)的用途。

JP03078701描述了包含碳酸钙和二氧化钛作为散射颜料并且具有 约40％的光透射度的光散射PC板。

JP05257002描述了具有二氧化硅散射颜料的光散射PC板。

JP10046022描述了具有聚有机硅氧烷散射颜料的PC板。

JP08220311描述了具有5-25μm的共挤出扩散层-其包含丙烯酸 系散射颜料，和热塑性塑料底层的两层板。其中使用的散射颜料具有0.1 -20μm的尺寸。

JP10046018要求保护一种包含0.01-1％交联的球形聚丙烯酸酯的 PC。

JP09011328要求保护具有在挤出期间施加的凸起的槽脊结构 (Rillenstruktur)的PC板。

JP2004/029091描述了包含0.3-20％散射颜料和0.0005-0.1％光学 增亮剂(optischer Aufheller)的PC散射板。

EP1404520描述了包含全氟烷基磺酸盐作为抗静电剂的多层板。

US2004/0228141描述了被提供有抗静电性能的具有0.025-0.5mm 厚度的光散射PC薄膜，该PC薄膜包含氟化磷鎓磺酸盐作为抗静电剂。

JP11-005241描述了基于PMMA并且包含具有无机散射颜料的底层 和具有抗静电剂的透明覆层的光散射板。

从现有技术中获知的散射板具有不令人满意的亮度，这特别与在所 谓的背光单元中通常使用的薄膜组(Foliensatz)相关。为了评价光散射 板对所谓的用于LCD平板显示器的背光单元的适用性，必须考虑整个 系统的亮度。

原则上，背光单元(直接光系统)具有下述结构。其通常由外壳组 成，在该外壳中取决于背光单元的尺寸而设置有不同数目的荧光管-所 谓的CCFL(冷阴极荧光灯)。外壳的内部装有光反射表面。在该照明 系统上设置有具有1-3mm的厚度，优选1.5-2mm厚度的散射板。在 散射板上设置有一组薄膜，其可以具有以下功能：光散射(扩散薄膜)、 环形偏振器、通过所谓的BEF(亮度增强薄膜)使光在朝前的方向上聚 焦的聚焦装置和线型偏振器。线型偏振薄膜被直接设置在位于其上方的 LCD显示器的下面。

传统上，用于光学应用的光散射塑料组合物通常包含直径为1-50 微米，在一些情况下甚至高达120μm的无机或有机颗粒，即它们含有承 担扩散和聚焦性能的散射中心。

根据现有技术，原则上可以使用具有高达至少300℃的足够高的热 稳定性以使得它们在透明塑料材料，优选聚碳酸酯的加工温度下不被破 坏的任何丙烯酸酯作为透明散射颜料。另外，颜料必须不具有导致聚碳 酸酯的聚合物链分解的任何官能度。

它们包括以下类型的核-壳丙烯酸酯：

例如可以非常成功地用于着色透明塑料的得自Rohm & Haas公司 的或得自Sekisui公司的大量不同的类型可从 该生产线获得。优选使用得自Paraloid系列的核-壳丙烯酸酯。

具有1-50μm尺寸的颗粒特别适用于具有350-800nm的波长的光 的光散射。尺寸为10-200nm的纳米级的颗粒对光散射产生可忽略的贡 献并且因此将在光学性能中起到可忽略的作用。