扩散膜作为液晶显示背光模组中的关键组件,其核心功能是将点光源或线光源转化为均匀的面光源,并控制光线出射角度,其性能直接决定了显示设备的亮度均匀性、辉度及视角。扩散膜生产大部分采用湿涂法,不仅需要高精度涂布设备,对生产环境也有极高的要求。
扩散膜的涂布工艺主要包括放卷->背面涂布->干燥->翻转->正面涂布->干燥->收卷->硬化->包装->出货等过程。请跟随我一起了解一下扩散膜的生产过程吧!
一、放卷与基材预处理
生产过程要求在高洁净度环境下,一般要求万级以下的洁净室。光学级PET基膜被安装在具备恒张力控制系统的放卷架上,放卷时要保持张力稳定,卷材完全舒展平整,这是确保后续涂布均匀性和避免膜材皱褶、拉伸变形的基石。EPC自动纠偏确保膜路稳定。在进入涂布前,基膜会经过离子棒消除静电,有些基材可能通过电晕处理装置,适度提高表面能,以增强涂层附着力。

二、 背面涂布(Back Coating)
背面涂布是常被忽视但至关重要的第一步。在此工序中,在PET基膜的背面(非功能面)涂覆一层特殊涂层。这层涂层主要有三大功能:
1. 防粘连:防止收卷时膜层之间因压力、温度而粘附。
2. 抗静电:添加抗静电剂,避免生产和使用过程中静电积累吸附灰尘或引起放电干扰。
3. 增强机械性能:提高膜材的耐磨性和卷曲平衡性。
涂布方式多采用微凹版涂布,以获取极薄且均匀的涂层。涂布后,膜材立即进入第一级干燥系统。
三、 初次干燥
背面涂层含有大量溶剂,必须被精确、温和地移除。干燥箱通常分为多段,采用红外预热结合分段控温的热风冲击干燥。温度曲线经过精心设计:入口段较低温度防止表面结皮导致内部溶剂“鼓泡”;中段逐步升高温度以加速溶剂挥发;出口段再次降低温度,使膜材在接近室温状态下进入下一环节。风速、风温、风量的均匀性是保证涂层不发生流平缺陷、橘皮或龟裂的关键。
四、 翻转
完成背面涂布干燥的膜材,通过一个非接触式或低接触应力的翻转机构(如转向辊系统),将膜材平稳翻转180度,使未涂布的原始正面朝上,准备进行核心的功能性涂布。翻转过程必须保证膜路张力恒定,无划伤、无褶皱,且避免任何污染。
五、 正面涂布(Main Coating)
这是扩散膜制造的核心步骤。在此,扩散粒子及粘合树脂的浆料,涂覆于PET基膜的正面。该涂层决定了扩散膜的雾度、透光率等核心光学指标。
浆料制备:扩散粒子经过严格的分散处理,确保在树脂体系中单分散,无团聚。
涂布技术:主要采用精密微凹版涂布(Micro-gravure Coating) 或狭缝挤出涂布(Slot Die Coating)。微凹版涂布通过网纹辊的雕刻容积精确控制湿膜厚度,适用于中高粘度浆料;狭缝挤出涂布则通过模头唇口间隙和泵送压力控制,能获得更优异的横向厚度均匀性,是高端产品的主流选择。
在线监测:配备激光厚度仪、红外水分仪和在线视觉缺陷检测系统,实时监控湿膜厚度、涂布均匀性及有划伤、气泡、气泡等缺陷。
六、二次干燥
正面涂层进入更长、更精密的干燥箱。此阶段的目标不仅是移除溶剂,更要通过控制使涂层内的扩散粒子在树脂固化前完成自组装,形成最佳的光学散射结构。过高温度或过快干燥会导致微球排列紊乱、涂层应力开裂;过慢则可能导致微球沉降,破坏均匀性。最终,形成牢固、透明且分布着均匀扩散粒子的扩散层。
七、收卷
完全干燥后的扩散膜在恒定张力下进行收卷。收卷张力曲线经过优化,从初始到满卷保持恒定或略有递减,确保卷材紧实且内应力一致,避免皱褶。收卷机配备自动裁切和接料系统,实现连续生产。
八、熟化
收卷后的产品并非最终形态,需送入独立的熟化房进行熟化处理。此工序旨在通过持续的热能,使涂层内的树脂完成充分的交联反应,达到最终的机械强度和硬度。熟化时间从数小时到数十小时不等,取决于配方体系。充分的熟化能显著提升涂层的耐磨性、耐刮擦性及与基膜的附着力,确保产品在后续模切、运输和使用中的稳定性。
九、包装与出货
完成熟化的扩散膜卷,进行最后检验和包装。用防静电、防潮的袋子包装,并装入加固的纸箱中。最终,扩散膜将被安全运送至客户端。
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