CN113534314A - 一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺 - Google Patents

一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺，属于复合增亮膜技术领域，包括基材层、主棱镜层、副棱镜层和面层，所述基材层的上端设置有主棱镜层，所述主棱镜层的上方粘合有面层，所述面层和主棱镜层之间设置有副棱镜层。增加膜层内部相互交错的折射面和反射面的数量，进而提高增亮膜自身的辉度；并于传统增亮膜原料中增设一定比例的TPV和荧光剂，提高膜自身的辉度，逆光性能、耐翘曲性和收缩性。

Description

一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺
技术领域
本发明涉及复合增亮膜技术领域，特别涉及一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺。
背景技术
增亮膜是广泛应用于液晶显示器的背光模组中最重要的光学膜之一，增亮膜的主要作用是将从光源射出的光线变得更多、更亮，从而提高光利用率，降低光损耗，达到提高背光亮度，或者减少耗电量的目的。它的增亮原理是利用了其特殊的棱镜结构，当经由扩散片散射的光到达棱镜表面时，小于BEF 材料关键角度的光线经棱镜面射出，大于BEF材料关键角度的光线经棱镜面反射回扩散片，约50％的光被再次循环利用。但是，单片增亮膜中通常只设置有单层的棱镜面，为增加棱镜面数量，提高膜辉度，通常采用叠加棱镜层来实现，该简单叠加并只能够微量提高膜的辉度，叠加后膜所损耗的原料以及其厚度均增加，其性价比低，并不符合生产要求，且经过叠加获得的多功能复合增亮膜其不能够满足现有曲面屏对膜耐翘曲度的高要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺，增加膜层内部相互交错的折射面和反射面的数量，进而提高增亮膜自身的辉度；并于传统增亮膜原料中增设一定比例的TPV和荧光剂，提高膜自身的辉度，逆光性能、耐翘曲性和收缩性，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐翘曲的复合增亮膜，包括基材层、主棱镜层、副棱镜层和面层，所述基材层的上端设置有主棱镜层，所述主棱镜层的上方粘合有面层，所述面层和主棱镜层之间设置有副棱镜层；
所述主棱镜层和副棱镜层的横截面均呈等腰三角形，且副棱镜层的高度为主棱镜层的1/2；
所述基材层由全透明树脂制成，该全透明树脂为有机硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酰胺、聚氨酯、异氰酸酯、光固化树脂、热固化树脂中的任意一种或多种；
所述主棱镜层和副棱镜层均包括如下质量份数的原料：聚丙烯20～40份、聚乙烯20～40份、TPV12～32份、丙烯酸压敏胶10～20份、光引发剂4～12份、荧光剂0.8～1.6份、分散剂0.2～0.6份；
所述面层包括如下质量份数的原料：聚丙烯20～40份、聚乙烯20～40份、 TPV20～40份、丙烯酸压敏胶10～20份、纳米级二氧化硅粒子10～20份和分散剂0.2～0.6份。
进一步地，所述主棱镜层和副棱镜层均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯40份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
进一步地，所述主棱镜层和副棱镜层均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯30份、TPV22份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
进一步地，所述主棱镜层和副棱镜层均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯20份、TPV32份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
进一步地，所述主棱镜层和副棱镜层均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯39.6份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.2份、分散剂0.2份。
进一步地，所述主棱镜层和副棱镜层均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯39.2份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.6份、分散剂0.2份。
进一步地，所述面层包括如下质量份数的原料：聚丙烯20份、聚乙烯20 份、TPV35份、丙烯酸压敏胶12份、纳米级二氧化硅粒子12.8份和分散剂 0.2份。
进一步地，所述主棱镜层和副棱镜层之间填充有扩散粒子层，扩散粒子层包括如下质量份数的原料：聚丙烯20～40份、聚乙烯20～40份、TPV20～35 份、丙烯酸压敏胶10～20份、扩散粒子10～20份和分散剂0.2～0.6份，其中，扩散粒子为有机扩散粒子PMMA，且为球形，粒径1μm-20μm。
根据本发明的另一方面，提供了一种耐翘曲的复合增亮膜的生产工艺，包括以下步骤：
S101：按照质量份数称取聚丙烯、聚乙烯、TPV、丙烯酸压敏胶、光引发剂、荧光剂和分散剂，混合后形成备用的原液A；
S102：按照质量份数称取聚丙烯、聚乙烯、TPV、丙烯酸压敏胶、纳米级二氧化硅粒子和分散剂，混合后形成备用的原液B；
S103：取由挤出机制成基材层和载体，载体的第一光学面上涂布厚度为S 的原液A，辊轮转印技术将压合呈棱形并转印至基材层上形成主棱镜层，待其固化；
S104：主棱镜层相邻凸起的缝隙中填充易水解的固体，形成倒三角的第一过渡层；
S105：载体的第一光学面上涂布厚度为1/2S的原液A，辊轮转印技术将微结构转印至第一过渡层上形成副棱镜层，待其固化；
S106：副棱镜层和主棱镜层相邻的缝隙中填充易水解的固体，构成第二过渡层；
S107：第二过渡层上涂布原液B，待其固化后浸泡于水中，水解第一过渡层和第二过渡层后获得复合增亮膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺，设计两个不同大小且相互堆叠的的棱镜结构，增加膜层内部相互交错的折射面和反射面的数量，进而提高增亮膜自身的辉度；并于传统增亮膜原料中增设一定比例的TPV和荧光剂，不仅能够提高膜自身的辉度，逆光性能，还能够提高其耐翘曲性和收缩性。
附图说明
图1为本发明实施例一中的耐翘曲的复合增亮膜的整体结构图；
图2为本发明实施例一中的耐翘曲的复合增亮膜的生产过程结构图；
图3为本发明的耐翘曲的复合增亮膜的生产工艺流程图；
图4为本发明实施例六中的耐翘曲的复合增亮膜的整体结构图。
图中：1、基材层；2、主棱镜层；3、副棱镜层；4、面层；5、扩散粒子层；6、第一过渡层；7、第二过渡层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
实施例一
参阅图1至图2，一种耐翘曲的复合增亮膜，包括基材层1、主棱镜层2、副棱镜层3和面层4，基材层1的上端设置有主棱镜层2，主棱镜层2的上方粘合有面层4，面层4和主棱镜层2之间设置有副棱镜层3；主棱镜层2和副棱镜层3的横截面均呈等腰三角形，且副棱镜层3的高度为主棱镜层2的1/2；基材层1由全透明树脂制成，该全透明树脂为有机硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酰胺、聚氨酯、异氰酸酯、光固化树脂、热固化树脂中的任意一种或多种；主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯 40份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份；面层4包括如下质量份数的原料：聚丙烯20份、聚乙烯20份、 TPV35份、丙烯酸压敏胶12份、纳米级二氧化硅粒子12.8份和分散剂0.2份。
参阅图3，为了更好的展现耐翘曲的复合增亮膜的生产工艺流程，本实施例现提出一种耐翘曲的复合增亮膜的生产工艺，包括以下步骤：
S101：按照质量份数称取聚丙烯、聚乙烯、TPV、丙烯酸压敏胶、光引发剂、荧光剂和分散剂，混合后形成备用的原液A；
S102：按照质量份数称取聚丙烯、聚乙烯、TPV、丙烯酸压敏胶、纳米级二氧化硅粒子和分散剂，混合后形成备用的原液B；
S103：取由挤出机制成基材层1和载体，载体的第一光学面上涂布厚度为S的原液A，辊轮转印技术将压合呈棱形并转印至基材层1上形成主棱镜层2，待其固化，该固化采用UV灯照射；
S104：主棱镜层2相邻凸起的缝隙中填充易水解的固体，形成倒三角的第一过渡层6；
S105：载体的第一光学面上涂布厚度为1/2S的原液A，辊轮转印技术将微结构转印至第一过渡层6上形成副棱镜层3，待其固化；该固化采用UV灯照射；
S106：副棱镜层3和主棱镜层2相邻的缝隙中填充易水解的固体，构成第二过渡层7；
S107：第二过渡层7上涂布原液B，待其固化后浸泡于水中，水解第一过渡层6和第二过渡层7后获得复合增亮膜。
实施例二
本实施例和实施例一的区别仅在于，本实施例的主棱镜层2和副棱镜层 3中聚乙烯和TPV的质量份数不同，本实施例中主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯30份、TPV22份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
实施例三
本实施例和实施例一的区别仅在于，本实施例的主棱镜层2和副棱镜层 3中聚乙烯和TPV的质量份数不同，本实施例中主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯20份、TPV32份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
实施例四
本实施例和实施例一的区别仅在于，本实施例的主棱镜层2和副棱镜层 3中聚乙烯和荧光剂的质量份数不同，本实施例中主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯39.6份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.2份、分散剂0.2份。
实施例五
本实施例和实施例一的区别仅在于，本实施例的主棱镜层2和副棱镜层 3中聚乙烯和荧光剂的质量份数不同，本实施例中主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯39.2份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.6份、分散剂0.2份。
实施例六
参阅图4，本实施例和实施例一的区别仅在于，本实施例中的复合增亮膜增设有扩散粒子层5，主棱镜层2和副棱镜层3之间填充有扩散粒子层5，扩散粒子层5包括如下质量份数的原料：扩散粒子层5包括如下质量份数的原料：聚丙烯20份、聚乙烯25份、TPV20～35份、丙烯酸压敏胶12份、扩散粒子12.8份和分散剂0.2份，其中，扩散粒子为有机扩散粒子PMMA，且为球形，粒径1μm-20μm。
对比例一
本对比例和实施例一的区别仅在于，本对比例的主棱镜层2和副棱镜层 3不含有TPV，本对比例中主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯51.6份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.2份、分散剂0.2份。
对比例二
本对比例和实施例一的区别仅在于，本对比例的主棱镜层2和副棱镜层 3不含有荧光剂，本对比例中主棱镜层2和副棱镜层3均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯40.8份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、分散剂0.2份。
对比例三
本对比例和实施例一的区别仅在于，本对比例的增亮膜由基材层1和主棱镜层2构成。
对上述实施例和对比例中增亮膜中组分质量份数进行统计，获得数据如下表1所示：
表1复合增亮膜中组分质量份数统计数据
Figure BDA0003173530940000071
采用实施例一至实施例六以及两个对比例中原料的生产工艺制备复合增亮膜，各例中选取100片面积、厚度完全相同的复合增亮膜，而后通过以下方法检测复合增亮膜的各项性能，检测方法为如下：(1)选取100块面积为 1平方米的复合增亮膜，称量其重量，并利用精度尺测其厚度，总数据除以其堆叠的片数100，单位为g；(2)常温下从复合增亮膜中切割出10*10cm的块状材料，平放在水平的试验台上，然后用直尺测试翘曲边的最高点和试验台之间的垂直距离，单位为cm；(3)根据GMW4217在40℃温度下168h后测试机器方向(MD)和幅宽方向(AMD)的收缩率；(4)测试最终增亮膜辉度，采用BM-7A辉度计，测试条件按照JJG2033-1989标准执行；辉度测试以中国台湾迎辉(E-Fun)的增亮膜5AD2为对比样，计算与空白样的辉度增益比；增亮膜5AD2的辉度增益设定为1。统计检测结果数据如下表2所示：
表2复合增亮膜性能
性能 重量/m<sup>2</sup> 厚度 翘曲度 收缩率 辉度增益比
实施例一 68.56g 0.125mm 0.8 MD：0.5％/AMD：0.8％ 1.46
实施例二 68.59g 0.125mm 0.7 MD：0.4％/AMD：0.6％ 1.49
实施例三 68.62g 0.125mm 0.7 MD：0.3％/AMD：0.5％ 1.49
实施例四 68.64g 0.125mm 0.8 MD：0.6％/AMD：0.8％ 1.43
实施例五 68.63g 0.125mm 0.8 MD：0.5％/AMD：8％ 1.45
实施例六 90.21g 0.125mm 0.8 MD：0.5％/AMD：8％ 1.42
对比例一 69.10g 0.125mm 2.4 MD：0.7％/AMD：1.0％ 1.32
对比例二 68.65g 0.125mm 0.8 MD：0.5％/AMD：0.8％ 1.27
对比例三 92.52g 0.125mm 1.4 MD：0.8％/AMD：1.0％ 1.00
根据上述实施例一至实施例三以及对比例一中的检测数据可知，随TPV 质量份数的增加，聚乙烯质量份数的减少，收缩率逐步降低至MD：0.3％/AMD： 0.5％，翘曲度降低至0.7，TPV被取代后其收缩率升高至MD：0.7％/AMD：1.0％，相应的翘曲度升高至2.4，可知TPV可显著降低复合增亮膜的常温下的收缩率和40℃温度下的翘曲度；根据实施例一、实施例五、实施例六以及对比例二可知，增加荧光剂辅助光引发剂吸收紫外光线，并将紫外光线转化为白光，不仅能够大幅度提高其逆光性，还能够增加其辉度增益比，普通采用单层棱镜构成的增亮膜其各项性能相比较本实施例中的复合增亮膜均偏差。
综上所述：本发明提出的一种耐翘曲的复合增亮膜及其生产工艺，设计两个不同大小且相互堆叠的的棱镜结构，增加膜层内部相互交错的折射面和反射面的数量，进而提高增亮膜自身的辉度；并于传统增亮膜原料中增设一定比例的TPV和荧光剂，不仅能够提高膜自身的辉度，逆光性能，还能够提高其耐翘曲性和收缩性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，包括基材层(1)、主棱镜层(2)、副棱镜层(3)和面层(4)，所述基材层(1)的上端设置有主棱镜层(2)，所述主棱镜层(2)的上方粘合有面层(4)，所述面层(4)和主棱镜层(2)之间设置有副棱镜层(3)；
所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)的横截面均呈等腰三角形，且副棱镜层(3)的高度为主棱镜层(2)的1/2；
所述基材层(1)由全透明树脂制成，该全透明树脂为有机硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酰胺、聚氨酯、异氰酸酯、光固化树脂、热固化树脂中的任意一种或多种；
所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)均包括如下质量份数的原料：聚丙烯20～40份、聚乙烯20～40份、TPV12～32份、丙烯酸压敏胶10～20份、光引发剂4～12份、荧光剂0.8～1.6份、分散剂0.2～0.6份；
所述面层(4)包括如下质量份数的原料：聚丙烯20～40份、聚乙烯20～40份、TPV20～40份、丙烯酸压敏胶10～20份、纳米级二氧化硅粒子10～20份和分散剂0.2～0.6份。
2.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯40份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
3.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯30份、TPV22份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
4.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯20份、TPV32份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂0.8份、分散剂0.2份。
5.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯39.6份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.2份、分散剂0.2份。
6.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)均包括如下质量份数的原料：聚丙烯30份、聚乙烯39.2份、TPV12份、丙烯酸压敏胶12份、光引发剂5份、荧光剂1.6份、分散剂0.2份。
7.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述面层(4)包括如下质量份数的原料：聚丙烯20份、聚乙烯20份、TPV35份、丙烯酸压敏胶12份、纳米级二氧化硅粒子12.8份和分散剂0.2份。
8.如权利要求1所述的一种耐翘曲的复合增亮膜，其特征在于，所述主棱镜层(2)和副棱镜层(3)之间填充有扩散粒子层(5)，扩散粒子层(5)包括如下质量份数的原料：聚丙烯20～40份、聚乙烯20～40份、TPV20～35份、丙烯酸压敏胶10～20份、扩散粒子10～20份和分散剂0.2～0.6份，其中，扩散粒子为有机扩散粒子PMMA，且为球形，粒径1μm-20μm。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的耐翘曲的复合增亮膜的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S101：按照质量份数称取聚丙烯、聚乙烯、TPV、丙烯酸压敏胶、光引发剂、荧光剂和分散剂，混合后形成备用的原液A；
S102：按照质量份数称取聚丙烯、聚乙烯、TPV、丙烯酸压敏胶、纳米级二氧化硅粒子和分散剂，混合后形成备用的原液B；
S103：取由挤出机制成基材层(1)和载体，载体的第一光学面上涂布厚度为S的原液A，辊轮转印技术将压合呈棱形并转印至基材层(1)上形成主棱镜层(2)，待其固化；
S104：主棱镜层(2)相邻凸起的缝隙中填充易水解的固体，形成倒三角的第一过渡层(6)；
S105：载体的第一光学面上涂布厚度为1/2S的原液A，辊轮转印技术将微结构转印至第一过渡层(6)上形成副棱镜层(3)，待其固化；
S106：副棱镜层(3)和主棱镜层(2)相邻的缝隙中填充易水解的固体，构成第二过渡层(7)；
S107：第二过渡层(7)上涂布原液B，待其固化后浸泡于水中，水解第一过渡层(6)和第二过渡层(7)后获得复合增亮膜。
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