CN111045123A - 一种反射膜及复合导光结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反射膜及复合导光结构，所述反射膜包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方；所述反射层在靠近保护层的一侧具有提高反射膜反光均匀度的、连续密集排列的微结构，所述保护层覆盖在具有粗糙界面的微结构反射层上；所述微结构为平面直径为1.5‑2.0μm，垂直于明面方向Rz值为0.8μm‑4.0μm的粗糙凹坑界面。本发明的反射膜具有较高的反射率，能够有效地增强背光模组的发光均匀度，且不会显著影响背光模组的辉度，贴合导光板后有效降低背光模组的厚度。本发明产品适用于液晶显示行业。

Description

一种反射膜及复合导光结构
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种适用于背光模组的反射膜及导光结构。
背景技术
反射膜由于其均匀、高亮度、廉价等特性，因此广泛用于LCD背光源中。LCD为非发光性显示结构，必须要借助背光源才能达到显示功能。背光源的性能将直接影响LCD的显像质量，背光源的主要构件包括：光源、导光板和各类光学膜片，依照光源分布位置不同可分为侧光式和直下式两种。随着LCD模组不断地向更大、更轻、更薄、更亮发展，侧光式背光源成为了目前背光源发展的主流。
传统侧入式背光源模组中，反射膜与导光板之间存在一定的间距，由于LCD显示器逐渐向轻薄方向发展，缩小导光板与反射膜之间的间距逐步成为行业发展方向。同时为了提高大尺寸背光源模组整体辉度和发光均匀性，反射膜多采用表层涂布具有扩散光线功能的粒子涂层的方式予以解决。但是由于此种方法无法完全消除导光板与反射膜之间的间隙，易在组装时产生吸附暗影，且如大量在反射膜表面添加粒子将会明显地影响反射膜对于光线的反射效率及背光源模组的辉度表现。目前已有相关文献将导光板与反射膜进行贴合的结构进行了描述，但采用此种结构的导光板在面向反射膜的一面设有使光线均匀散射的网状凸起结构，同时由于胶黏材料与导光板存在折射率不同的因素，所以会有一部分与反射膜呈小角度的入射光线进入反射膜表面。另外，传统反射膜中多使用二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙等无机粒子，添加粒子尺寸普遍较小，造成反射膜表面粗糙度较小，在小角度入射光线下易发生反射光线不均现象，大粒子涂布型反射膜因为粒子添加量较小，对此现象改善作用也不明显。
发明内容
为了解决现有反射膜与导光板贴合后易产生反射光线不均的现象，本发明提供一种反射膜及复合导光结构，它适用于侧入式背光模组，对入射光线利用率较高，减小了反射膜反射率下降和背光模组辉度损失。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种反射膜，所述反射膜包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方；所述反射层在靠近保护层的一侧具有提高反射膜反光均匀度的、连续密集排列的微结构，所述保护层覆盖在具有粗糙界面的微结构反射层上；所述微结构为平面直径为1.5-2.0μm，垂直于明面方向Rz值为0.8μm-4.0μm的粗糙凹坑界面。
上述反射膜，所述保护层的厚度为距所述反射层粗糙界面微结构最高点80-150nm。
上述反射膜，所述保护层的涂布液包括聚酯树脂和异氰酸酯，其中，聚酯树脂质量占比为90％，异氰酸酯质量占比10％。
一种制备如上所述反射膜的方法，制备步骤如下：
(1)准备所需平面直径、Rz值微结构的冷却辊；
(2)、将制备反射层的无机粒子、不相容树脂和PET按照相同的配比加入双螺杆挤出机中，熔融挤出；
(3)、挤出熔体流延至冷却辊上形成铸片，经双向拉伸形成具备不同Rz值的反射层；
(4)、在与冷却辊接触的一面反射层上涂布配方比例的聚酯树脂和异氰酸酯构成的保护层，经热固化或者UV固化得到反射膜。
本发明还提供一种复合导光结构，结构如下：
一种复合导光结构，所述导光结构由上向下依次为导光板、粘合剂层和反射膜，所述导光板面向粘合剂层的一面为平面，另一侧为密集网点结构；所述反射膜使用如上所述的反射膜。
有益效果
本发明与现有可贴合于导光板上的反射膜比较，所述反射膜可以直接贴合在导光板上使用。由于反射膜中具有利于提高反射膜反光均匀度的微结构，能够有效的减少因入射光线角度过小产生的反射效果不均匀的现象。本发明提供的反射膜对于入射光线的利用率较高，减小了由于大量粒子添加导致的反射膜反射率下降和背光模组辉度损失。
本发明提供的反射膜可以直接贴合在在导光板上进行使用，能够减小背光模组厚度，并且由于导光板的一面不需进行网状凸点制作，可以有效降低背光模组的制造成本。
附图说明
图1是本发明反射膜结构示意图；
图2是本发明复合导光结构示意图。
图中各标号分别表示为:1、反射层，2、保护层，3、粗糙微结构，4、粘合剂层，5、导光板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种反射膜，依次包括反射层1，保护层2和粗糙凹坑微结构3。所述反射层具有利于提高反射膜反光均匀度的粗糙凹坑微结构；所述保护层位于反射层上方。
本发明所述反射层1由无机粒子、不相容树脂和PET构成。无机粒子可以使用碳酸钡、钛酸钡、氯化钡、氢氧化钡、氧化钡、氧化铝、亚硒酸盐、二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、氧化锆、硅酸铝、云母、珠光云母、叶蜡石粘土、烧成粘土、膨润土、滑石、高岭土、磷酸钙、云母钛、氟化锂、氟化钙、其它复合氧化物等。从可以获得廉价并且高反射率的白色反射膜的观点考虑，优选使用二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙，不相容树脂可优选为聚烯烃类树脂。
本发明所述保护层2由90％的聚酯树脂和10％的异氰酸酯经在线或离线涂布制成，所述保护层2是覆盖在所述具有粗糙凹坑界面微结构3上，且完全贴合，两层之间无任何间隙。
本发明所述反射层在靠近所述保护层的一侧具有有利于提高反射膜反光均匀度的微结构，所述微结构为平面直径为1.5-2.0μm，垂直于明面方向Rz值为0.8μm-4.0μm的粗糙凹坑界面，优选为Rz值为1.0μm-2.0μm的粗糙凹坑界面，进一步优选为Rz值为1.4μm-1.6μm的粗糙凹坑界面。微结构平面直径过大会降低背光源模组整体发光均匀度，过小则会降低反射膜反光效率及增加制造难度。Rz值过小时小角度入射光线无法得到均匀散射，背光源模组整体发光均匀性较差；Rz值过大时会对反射膜的反射率产生不利影响。
本发明所述保护层的厚度为距所述反射层粗糙凹坑界面微结构最高点80-150nm，且保护层面向导光板一面为平面结构。间距过小时增大在线或者离线过程中的制造难度；间距过大时由于预涂层本身将会损耗一定的入射光线，反射膜的反射率将会出现下降现象。
如图2所示，本发明的反射膜与一面为平面结构的导光板经过粘合剂层贴合在一起后用在背光源模组中，能够对背光源模组的减薄、减重、降低成本起到积极作用。
本发明反射膜的制备方法包括以下步骤：
(1)准备不同平面直径、Rz值微结构的冷却辊；
(2)将构成反射层的无机粒子,不相容树脂和PET按照相同的配比加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出；
(3)挤出熔体流延至冷却辊上形成铸片，经双向拉伸形成具备不同Rz值的反射层；
(4)在与冷却辊接触的一面反射层上在线或离线涂布包括相同比例和成分的聚酯树脂和异氰酸酯构成的保护层，经热固化或者UV固化得到反射膜。
本发明制备得到的反射膜，按照以下方法进行测试：
平面直径：通过电子显微镜倾斜拍摄凹坑照片，测量20个凹坑直径的平均值；
反射层Rz值：将经制备步骤(1)、(2)、(3)得到的反射层使用表面粗糙度测试仪器进行Rz值测试，取5次数值的平均值作为反射层Rz值；
保护层的厚度：将样品截面切成超薄切片，使用透射型电子显微镜拍取截面照片，由截面照片测量保护层厚度；
平均辉度值：将反射膜裁样后和同一个导光板(面向反射膜一侧为平面结构)使用相同厚度的透明粘合剂组装成32寸背光模组(底部侧入式LED光源)。在平行于底部LED光源5cm和15cm，垂直于底部LED光源中心线左右各5cm区域内划定测试范围，背光模组其他区域使用黑色胶带覆盖。采用相同电压点亮背光模组后，对划定的10cm*10cm测试区域等间距使用辉度计采用相同测试方法测试9个区的辉度值，计算9个区辉度值的平均值。
发光均匀度：计算9个区辉度值中最小值与最大值的比值，比值越高说明发光均匀度越好。
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明实施方式并不局限于这几个实施例。
实施例1
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制作，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.0μm，Rz值为0.8μm，保护层厚度为80nm，制备成功后，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例2
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.2μm，Rz值为1.0μm，保护层厚度为100nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例3
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为2.2μm，Rz值为1.2μm，保护层厚度为130nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例4
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.6μm，微结构平面直径为1.0μm，Rz值为1.4μm，保护层厚度为150nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例5
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.8μm，Rz值为1.5μm，保护层厚度为80nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例6
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为2.0μm，Rz值为1.6μm，保护层厚度为100nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例7
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为2.5μm，Rz值为1.8μm，保护层厚度为90nm，测试其平均辉度值和发光均匀度见表1。
实施例8
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.0μm，Rz值为2.0μm，保护层厚度为100nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例9
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.5μm，Rz值为2.3μm，保护层厚度为80nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例10
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.8μm，Rz值为2.7μm，保护层厚度为110nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例11
制备反射膜，厚度为188μm，按照上述方法进行制备，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为2.2μm，Rz值为3.0μm，保护层厚度为130nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例12
提供一种反射膜(188μm厚)，按照制备方法进行制作，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为1.2μm，Rz值为3.4μm，保护层厚度为120nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例13
提供一种反射膜(188μm厚)，按照制备方法进行制作，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为2.0μm，Rz值为3.8μm，保护层厚度为100nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
实施例14
提供一种反射膜(188μm厚)，按照制备方法进行制作，所述反射膜依次包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方，其中反射层微结构平面直径为2.5μm，Rz值为4.0μm，保护层厚度为150nm，测试其平均辉度值和发光均匀度，见表1。
对比例1
将一片普通白色反射膜(型号为合肥乐凯RG2型，188μm厚)裁样后和同一块导光板(面向反射膜一侧为平面结构)使用相同厚度的透明粘合剂组装成32寸背光模组(底部侧入式LED光源)。在平行于底部LED光源5cm和15cm，垂直于底部LED光源中心线左右各5cm区域内划定测试范围，背光模组其他区域使用黑色胶带覆盖。采用相同电压点亮背光后，对划定的10cm*10cm测试区域等间距使用辉度计采用相同测试方法测试9个区的辉度值，计算9个区辉度值的平均值。
对比例2
将一片普通涂布型白色反射膜(型号为合肥乐凯CRG型，188μm厚)裁样后和同一块导光板(面向反射膜一侧为平面结构)使用相同厚度的透明粘合剂组装成32寸背光模组(底部侧入式LED光源)。在平行于底部LED光源5cm和15cm，垂直于底部LED光源中心线左右各5cm区域内划定测试范围，背光模组其他区域使用黑色胶带覆盖。采用相同电压点亮背光后，对划定的10cm*10cm测试区域等间距使用辉度计采用相同测试方法测试9个区的辉度值，计算9个区辉度值的平均值。
表1：各实施例和对比例的测试结果
Figure BDA0002337068440000061
Figure BDA0002337068440000071
从表一可以看出使用本发明的反射膜组合的背光模组平均辉度与使用普通白色反射膜的平均辉度相比接近，比使用普通涂布型反射膜组合的背光，模组平均辉度略高，实施例4-6提供的反射膜发光均匀度较好，综合性能更佳。

Claims (5)

1.一种反射膜，其特征在于，所述反射膜包括反射层、保护层，所述保护层位于反射层上方；所述反射层在靠近保护层的一侧具有提高反射膜反光均匀度的、连续密集排列的微结构，所述保护层覆盖在具有粗糙界面的微结构反射层上；所述微结构为平面直径为1.5-2.0μm，垂直于明面方向Rz值为0.8μm-4.0μm的粗糙凹坑界面。
2.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于，所述保护层的厚度为距所述反射层粗糙界面微结构最高点80-150nm。
3.根据权利要求2所述的反射膜，其特征在于：所述保护层的涂布液包括聚酯树脂和异氰酸酯，其中，聚酯树脂质量占比为90％，异氰酸酯质量占比10％。
4.一种制备如权利要求1-3任一项所述反射膜的方法，其特征在于：
(1)准备所需平面直径、Rz值微结构的冷却辊；
(2)、将制备反射层的无机粒子、不相容树脂和PET按照相同的配比加入双螺杆挤出机中，熔融挤出；
(3)、挤出熔体流延至冷却辊上形成铸片，经双向拉伸形成具备不同Rz值的反射层；
(4)、在与冷却辊接触的一面反射层上涂布配方比例的聚酯树脂和异氰酸酯构成的保护层，经热固化或者UV固化得到反射膜。
5.一种复合导光结构，其特征在于：所述导光结构由上向下依次为导光板、粘合剂层和反射膜，所述导光板面向粘合剂层的一面为平面，另一侧为密集网点结构；所述反射膜使用如权利要求1-4任一项所述的反射膜。
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