CN112285814B - 一种高辉度高遮盖的复合光学膜 - Google Patents

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Abstract

一种高辉度高遮盖的复合光学膜，包括至少一层扩散膜和至少一层增亮膜，所述扩散膜和增亮膜通过胶黏剂复合在一起。所述扩散膜包括透明基材，扩散粒子涂层，树脂涂层。本发明提供的高辉度高遮盖的复合光学膜具有优异的光学性能，提高了复合光学膜的遮盖效果同时拥有优异的辉度，并且树脂涂层可以使扩散膜表面较为平整，在与其他组件接触时，避免因扩散膜的凹凸结构造成较多的刮伤，又可以保证自身不容易被刮伤。

Description

一种高辉度高遮盖的复合光学膜
技术领域
本发明涉及LCD用背光模组技术领域，特别是一种高辉度高遮盖的复合光学膜。
背景技术
液晶显示器(TFT-LCD)主要由液晶面板及背光模组组成。一般来说，背光模组有光源、反射膜、导光板、光学模组组成。传统的光学模组主要包括两张扩散膜和两张增亮膜，由上到下依次设置为上扩散膜、上增亮膜、下增亮膜、下扩散膜。扩散膜可将点光源或线光源转化成均匀的面光源，而增亮膜能将原本发散的光线集中至轴向方向，从而提高液晶显示器正视亮度。
近年来，随着光学膜技术的不断发展，其中以多层复合膜代替之前多个功能膜已经成为一个必然的发展趋势。然而目前市场上的复合膜主要存在替换传统双膜片架构后，辉度不足或遮瑕性不好的问题；主要是由于复合膜扩散层的雾度提高，有利于遮瑕性提升，但亮度降低；雾度降低亮度提升，但遮瑕性下降，两者之间很难平衡。
专利CN106833441B公开了一种胶水、涂布液及光学复合膜，其是将树脂切片在溶解过程中结晶形成纳米级别的树脂晶体，并通过在棱镜膜背面涂布这种胶水制备的涂布液，达到具备有高透光率、较高辉度、低雾度、优秀遮瑕性的光学复合膜的目的。但这种做法在低雾度时不能很好的达到匀光效果；该涂布液涂布在棱镜膜背面，不能起到保护棱镜膜的功能，且该涂布液涂布出扩散层容易刮伤其它组件或被其它组件刮伤。
综上所述，如何提供一种高辉度高遮瑕的复合光学膜，成为了本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种高辉度高遮盖的复合光学膜。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高辉度高遮盖的复合光学膜，包括至少一层扩散膜和至少一层增亮膜，所述复合光学膜通过胶黏剂将所述扩散膜和所述增亮膜复合在一起；所述扩散膜包括透明基材，扩散粒子涂层和树脂涂层；
所述扩散粒子涂层的制备方法：
在所述透明基材上涂布所述扩散粒子涂层，所述扩散粒子涂层包含20-40重量份扩散粒子、20-40重量份成膜物、30-50重量份有机溶剂A、1-2重量份助剂；所述成膜物折射率为1.48-1.50；所述扩散粒子折射率为1.41-1.47；所述扩散粒子粒径为1μm-50μm；所述扩散粒子涂层涂布液先后加入所述成膜物、所述有机溶剂A、所述扩散粒子和所述助剂，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散使扩散粒子均匀分散在扩散粒子涂层涂布液中，并且使扩散粒子不容易沉降；
所述树脂涂层的制备方法：
在所述扩散粒子涂层上涂布所述树脂涂层，所述树脂涂层包含10-50重量份丙烯酸树脂、1-10重量份交联剂和20-60重量份溶剂B；所述丙烯酸树脂折射率为1.53-1.56；所述丙烯酸树脂为邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯、双苯氧芴二丙烯酸酯、双酚芴二丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中一种或任意重量比的几种组合；所述交联剂为脂肪族多异氰酸酯；所述溶剂B为丁酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或任意重量比的几种组合，所述树脂涂层涂布液先后加入所述丙烯酸树脂、所述溶剂B、所述交联剂，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌制得。
作为改进的技术方案，所述扩散粒子为甲基三甲氧基硅烷或乙基三甲氧基硅烷，所述扩散粒子折射率为1.43。
作为改进的技术方案，所述有机溶剂A为丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或任一重量比的几种组合。
作为改进的技术方案，所述助剂包含流平剂和防静电剂，所述流平剂和所述防静电剂重量比为为1:(0.5-1)，所述防静电剂添加量大于流平剂会影响涂布液的流平效果，少于流平剂的一半防静电效果将减弱。
作为改进的技术方案，所述树脂涂层厚度为1μm-10μm。所述树脂涂层厚度越厚，扩散膜透光率会越高，相应的，扩散膜雾度会逐渐降低。
作为改进的技术方案，所述透明基材为PC、PET、PMMA中的一种，所述透明基材厚度为25μm-250μm。
作为改进的技术方案，所述扩散膜通过在所述透明基材上涂布扩散粒子涂层，经过烘箱固化后，再在所述扩散粒子涂层上涂布所述树脂涂层固化而得。
作为改进的技术方案，通过上述扩散膜制备方案，所制得扩散膜雾度为70％-96％，透光率为90％-96％。
作为改进的技术方案，所述胶黏剂为丙烯酸酯光固化交联剂，所述胶黏剂涂布在增亮膜上或扩散膜背面，然后进行复合。
有益效果
1.本发明提供的高辉度高遮盖的复合光学膜通过在扩散膜中增加高折射率树脂涂层，再配合扩散粒子涂层中扩散粒子、成膜物的折射率不同，达到高雾度、高辉度、高遮盖的作用。
2.本发明提供的高辉度高遮盖的复合光学膜通过增加树脂涂层可以使扩散膜表面较为平整，在与其他组件接触时，避免因扩散膜的凹凸结构造成较多的刮伤，又可以保证自身不容易被刮伤。
附图说明
图1本发明一种高辉度高遮盖的复合光学膜示意图。
其中，1、扩散膜；2、增亮膜；11、树脂涂层；12、扩散粒子涂层；13、透明基材。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明的高辉度高遮盖的复合光学膜包括扩散膜1和增亮膜2复合而成，所述扩散膜通过在透明基材13上涂布扩散粒子涂层12，经干燥老化后，再涂布树脂涂层11而成。最后通过胶黏剂与增亮膜2复合而成。
按照下述方法测试本发明提供的高辉度高遮盖复合光学膜的光学性能和遮蔽性能。
1、透光率或雾度测试：取一张A4大小的待测试复合光学膜，放入雾度测试仪中测得其透光率和雾度值，雾度测试仪的型号为：日本电色公司NDH-2000。
2、辉度测试：取一张A4大小的待测试复合光学膜，按照测试架构放入背光模组中，在24V电压下点亮，用辉度仪测试其亮度，辉度仪的型号为日本TOPCON公司BM-7。
3、遮蔽性测试：取一张A4大小的待测试复合光学膜，置于直下式背光模组中，在24V电压下点亮，观察膜片对灯珠的遮盖效果。遮蔽性测试结果共3个等级，分为优、中及弱，其中优为最佳，弱为最差。
优：完全遮蔽灯珠形状。
中：轻微看到灯珠形状。
弱：完全看到灯珠形状。
摩擦测试：取取一张A4大小的待测试复合光学膜，后选择MS柔性材质的导光板，在耐磨测试机器下测试复合光学膜防粘连层与偏光片之间的摩擦效果，耐磨测试机器的型号为：精佳仪器设备公司A20-339。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提供一种高辉度高遮盖的复合光学膜，包括至少一层扩散膜和至少一层增亮膜，所述复合光学膜通过胶黏剂将所述扩散膜和所述增亮膜复合在一起；所述扩散膜包括透明基材，扩散粒子涂层和树脂涂层；
所述扩散粒子涂层的制备方法：
在所述透明基材上涂布所述扩散粒子涂层，所述扩散粒子涂层包含20-40重量份扩散粒子、20-40重量份成膜物、30-50重量份有机溶剂A、1-2重量份助剂；所述成膜物折射率为1.48-1.50；所述扩散粒子为甲基三甲氧基硅烷或乙基三甲氧基硅烷。所述扩散粒子折射率为1.41-1.47；所述扩散粒子粒径为1μm-50μm；所述有机溶剂A为丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或任一重量比的几种组合，所述助剂包含流平剂和防静电剂，所述流平剂和所述防静电剂重量比为1:0.5-1。所述扩散粒子涂层涂布液先后加入所述成膜物、所述有机溶剂A、所述扩散粒子和所述助剂，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得；
所述树脂涂层的制备方法：
在所述扩散粒子涂层上涂布所述树脂涂层，所述树脂涂层厚度为1μm-10μm，所述树脂涂层包含10-50重量份丙烯酸树脂、1-10重量份交联剂和20-60重量份溶剂B；所述丙烯酸树脂折射率为1.53-1.56；所述丙烯酸树脂为邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯、双苯氧芴二丙烯酸酯、双酚芴二丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中一种或任意重量比的几种组合；所述交联剂为脂肪族多异氰酸酯；所述溶剂B为丁酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或任意重量比的几种组合，所述树脂涂层涂布液先后加入所述丙烯酸树脂、所述溶剂B、所述交联剂，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌制得。
所述扩散膜通过在所述透明基材上涂布扩散粒子涂层，所述透明基材为PC、PET、PMMA中的一种，所述透明基材厚度为25μm-250μm，经过烘箱固化后，再在所述扩散粒子涂层上涂布所述树脂涂层固化而得。
所述扩散膜雾度为70％-96％，所述扩散膜的透光率为90％-96％。所述胶黏剂为丙烯酸酯光固化交联剂，所述胶黏剂涂布在增亮膜上或扩散膜背面，然后进行复合，可以得到本发明一种高辉度高遮盖的复合光学膜。
实施例1
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(甲基三甲氧基硅烷、向前化工)20份，成膜物(苯酚丙烯酸酯、森迪化工)30份，有机溶剂A(丁酮)50份，助剂(助剂包含流平剂和防静电剂，其重量比为1:0.5，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)1份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂A、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得，涂布在透明基材上，经干燥老化后以备待用。
再制备树脂涂层，将丙烯酸树脂(邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯、帝柏化工)10份，交联剂(脂肪族多异氰酸酯)1份，溶剂(丁酮)60份置于搅拌锅中，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌，得到树脂涂层涂料，将树脂涂层涂料涂布在扩散粒子涂层之上，经干燥老化后，得到扩散膜，其中树脂涂层涂布厚度为10μm。
取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
实施例2
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(甲基三甲氧基硅烷、向前化工)25份，成膜物(苯酚丙烯酸酯、森迪化工)20份，有机溶剂(环己烷)45份，助剂(助剂包含,流平剂和防静电剂，其重量比为1:0.6，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)1.2份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得，涂布在透明基材上，经干燥老化后以备待用。
再制备树脂涂层，将丙烯酸树脂(双苯氧芴二丙烯酸酯、凯茵化工)20份，交联剂(脂肪族多异氰酸酯)3份，溶剂(丁酮)50份置于搅拌锅中，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌，得到树脂涂层涂料，将树脂涂层涂料涂布在扩散粒子涂层之上，经干燥老化后，得到扩散膜，其中树脂涂层涂布厚度为8μm。
取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
实施例3
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(乙基三甲氧基硅烷、科贝瑞化工)30份，成膜物(季戊四醇三丙烯酸酯、沈阳化工)25份，有机溶剂(乙酸乙酯)40份，助剂(助剂包含流平剂和防静电剂，其重量比为1:0.7，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)1.4份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得，涂布在透明基材上，经干燥老化后以备待用。
再制备树脂涂层，将丙烯酸树脂(双酚芴二丙烯酸酯、湖北鑫润德化工)20份，交联剂(脂肪族多异氰酸酯)3份，溶剂(丁酮)50份置于搅拌锅中，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌，得到树脂涂层涂料，将树脂涂层涂料涂布在扩散粒子涂层之上，经干燥老化后，得到扩散膜，其中树脂涂层涂布厚度为6μm。
取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
实施例4
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(乙基三甲氧基硅烷、科贝瑞化工)35份，成膜物(季戊四醇三丙烯酸酯、沈阳化工)35份，有机溶剂(乙酸丁酯)35份，助剂(助剂包含流平剂和防静电剂，其重量比为1:0.8，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)1.7份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得，涂布在透明基材上，经干燥老化后以备待用。
再制备树脂涂层，将丙烯酸树脂(环氧丙烯酸酯、凯茵化工)30份，交联剂(脂肪族多异氰酸酯)6份，溶剂(丁酮)40份置于搅拌锅中，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌，得到树脂涂层涂料，将树脂涂层涂料涂布在扩散粒子涂层之上，经干燥老化后，得到扩散膜，其中树脂涂层涂布厚度为4μm。
取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
实施例5
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(乙基三乙氧基硅烷、易顺化工)40份，成膜物(双-季戊四醇六丙烯酸酯、沈阳化工)40份，有机溶剂(丁酮)30份，助剂(助剂包含流平剂和防静电剂，其重量比为1:1，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)2份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得，涂布在透明基材上，经干燥老化后以备待用。
再制备树脂涂层，将丙烯酸树脂(邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯：环氧丙烯酸酯＝1:1)50份，交联剂(脂肪族多异氰酸酯)10份，溶剂(丁酮)20份置于搅拌锅中，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌，得到树脂涂层涂料，将树脂涂层涂料涂布在扩散粒子涂层之上，经干燥老化后，得到扩散膜，其中树脂涂层涂布厚度为1μm。
取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
对比例1
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(乙基三乙氧基硅烷、易顺化工)40份，成膜物(双-季戊四醇六丙烯酸酯、沈阳化工)40份，有机溶剂(丁酮)30份，助剂(助剂包含流平剂和防静电剂，其重量比为1:1，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)2份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得，涂布在透明基材上，经干燥老化后以备待用。
再制备树脂涂层，将丙烯酸树脂(邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯：环氧丙烯酸酯＝1:1)50份，交联剂(脂肪族多异氰酸酯)10份，溶剂(丁酮)20份置于搅拌锅中，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌，得到树脂涂层涂料，将树脂涂层涂料涂布在扩散粒子涂层之上，经干燥老化后，得到扩散膜，其中树脂涂层涂布厚度为12μm。
取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
对比例2
首先制备扩散粒子涂层，扩散粒子(乙基三乙氧基硅烷、易顺化工)40份，成膜物(苯酚丙烯酸酯、沈阳化工)40份，有机溶剂(丁酮)30份，助剂(助剂包含任流平剂和防静电剂，其重量比为1:1，其中流平剂为凯美特公司的KMT-5519，防静电剂为杜邦公司的MK400)2份，将扩散粒子、成膜物、有机溶剂、助剂分别加入高剪切搅拌超声机器中，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得涂布在透明基材上，经干燥老化后,得到扩散膜，取增亮膜(3M，市售)通过胶黏剂(UV丙烯酸树脂、凯茵化工)与扩散膜背面复合，最终形成复合光学膜。
表1：各实施例性能数据
Figure BDA0002766535920000111
综上，通过增加树脂涂层，使扩散膜具有较高的透光率，从而使复合光学膜具有较高的亮度，但随着树脂涂层厚度增加，相对应的扩散膜雾度也随之降低，遮盖效果也随之降低，所以通过控制树脂涂层厚度，使所制得的复合光学膜具有高辉度、高遮盖的效果。同时，通过增加树脂涂层，可以使扩散膜表面较为平整，在与其他组件接触时，避免因扩散膜的凹凸结构造成较多的刮伤，又可以保证自身不容易被刮伤。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，包括至少一层扩散膜和至少一层增亮膜，所述复合光学膜通过胶黏剂将所述扩散膜和所述增亮膜复合在一起；所述扩散膜包括透明基材，扩散粒子涂层和树脂涂层；
所述扩散粒子涂层的制备方法：
在所述透明基材上涂布所述扩散粒子涂层，所述扩散粒子涂层包含20-40重量份扩散粒子、20-40重量份成膜物、30-50重量份有机溶剂A、1-2重量份助剂；所述成膜物折射率为1.48-1.50；所述扩散粒子折射率为1.41-1.47；所述扩散粒子粒径为1μm-50μm；所述扩散粒子涂层涂布液先后加入所述成膜物、所述有机溶剂A、所述扩散粒子和所述助剂，通过500r/min-900r/min高剪切搅拌并同时配合功率400W-600W超声分散制得；
所述树脂涂层的制备方法：
在所述扩散粒子涂层上涂布所述树脂涂层，所述树脂涂层包含10-50重量份丙烯酸树脂、1-10重量份交联剂和20-60重量份溶剂B；所述丙烯酸树脂折射率为1.53-1.56；所述丙烯酸树脂为邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯、双苯氧芴二丙烯酸酯、双酚芴二丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中一种或任意重量比的几种组合；所述交联剂为脂肪族多异氰酸酯；所述溶剂B为丁酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或任意重量比的几种组合，所述树脂涂层涂布液先后加入所述丙烯酸树脂、所述溶剂B、所述交联剂，通过300r/min-500r/min高剪切搅拌制得。
2.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述扩散粒子为甲基三甲氧基硅烷或乙基三甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述有机溶剂A为丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或任一重量比的几种组合。
4.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述助剂包含流平剂和防静电剂，所述流平剂和所述防静电剂重量比为1:(0.5-1)。
5.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述树脂涂层厚度为1μm-10μm。
6.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述透明基材为PC、PET、PMMA中的一种，所述透明基材厚度为25μm-250μm。
7.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述扩散膜通过在所述透明基材上涂布扩散粒子涂层，经过烘箱固化后，再在所述扩散粒子涂层上涂布所述树脂涂层固化而得。
8.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述扩散膜雾度为70％-96％，所述扩散膜的透光率为90％-96％。
9.根据权利要求1所述的一种高辉度高遮盖的复合光学膜，其特征在于，所述胶黏剂为丙烯酸酯光固化交联剂，所述胶黏剂涂布在增亮膜上或扩散膜背面，然后进行复合。
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