CN113646670B - 双轴取向的聚酯反射膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双轴取向的聚酯反射膜以及生产其的方法，所述双轴取向的聚酯反射膜通过在模制期间抑制反射膜的内部多孔层的变形而即使在真空压缩模制和热压模制之后也能够保持优异的反射特性。

Description

双轴取向的聚酯反射膜及其制造方法

技术领域

以下描述涉及双轴取向的聚酯反射膜以及用于生产其的方法，并且更具体地，涉及这样的双轴取向的聚酯反射膜：其具有优异的可模制性，并且通过在模制期间抑制反射膜的内部多孔层的变形而即使在真空压缩模制和热压模制之后也能够保持优异的反射特性，以及生产其的方法。

背景技术

已广泛应用于所有应用范围例如移动设备、平板设备、监视器、笔记本电脑和电视的液晶显示器不是自发光设备，因此需要从背面提供光的背光单元。过去，通常使用利用冷阴极射线管的线光源作为背光单元的光源，但最近广泛使用利用发光二极管(LED)的点光源。

需要将背光单元的点/线光源转换为面光源以用于显示器。为此，除了光源之外，通过以下的各种光学片配置将点光源转换为面光源，例如将从一侧发射的LED光传输到正面的导光板、将向显示器后侧损失的光反射回正面的反射膜、使照射到正面的光均匀漫射的漫射膜、将漫射光集中为正面光的棱镜膜。利用通过背光单元转换的面光源的液晶显示器在面板部分中包括偏振膜、薄膜晶体管(TFT)、液晶、滤色器、偏振滤光器等以在各像素单元中实现R/G/B颜色。在液晶显示器的情况下，通过向面板部分施加电压以通过液晶的排列来阻挡或透射光来实现代表光的明暗的对比度，但是存在的问题在于颜色的对比度显著低于作为其中各像素通过自身发射光的自发光元件的有机发光二极管(OLED)的颜色的对比度。

出于该原因，显示器行业正在积极开发使用局部调光法改善液晶显示器的对比度的方法，在所述局部调光法中使用多个LED分别地打开/关闭点光源。在分别地驱动多个LED的情况下，作为用于解决LED元件之间的光干涉的方法中的一者，正在研究在反射膜上重复形成凹陷部和孔并将LED安装在其中的方法。

然而，当反射膜在高温下模制时，常规的反射膜可能无法被充分模制成期望的形状，或者在模制期间反射膜内部的孔变形，从而反射特性迅速劣化。因此，需要具有优异的可模制性并且在模制之后保持反射特性的反射膜。

作为相关技术，日本特许专利公开第2007-261260号公开了包含聚酯树脂作为主要组分的反射膜，其中试图通过用无机颗粒和与聚酯不相容的树脂的重量比的最佳组合来改进制造方法以提高膜的反射性能。然而，由于上述相关技术仅提高了一般的反射性能，因此无法克服可模制性不足和模制期间的孔变形的问题。

发明内容

技术问题

构思本发明以解决上述问题并满足常规要求。本发明的一个目的是提供能够改善可模制性并且在模制之后保持优异的反射特性的双轴取向的聚酯反射膜以及生产其的方法。

本发明的以上和其他目的和优点将根据以下优选的示例性实施方案的公开内容而更加明显。

技术方案

在一个一般方面中，提供了双轴取向的聚酯反射膜，其包括：光反射层，所述光反射层在其内部具有孔；和支撑层，所述支撑层形成在光反射层的至少一个表面上，其中光反射层包含聚酯组合物，所述聚酯组合物包含均聚酯、共聚物聚酯、与聚酯不相容的树脂、和无机颗粒，支撑层包含聚酯组合物，所述聚酯组合物包含均聚酯、共聚物聚酯、和无机颗粒，以及在其中心处凹陷的多个集光结构以格子形状排列并且在凹陷部分中形成有孔。

光反射层的聚酯组合物可以满足以下条件(1)至条件(3)：

(1)8体积％≤Vo+Vi≤20体积％

(2)0.5≤Vo/Vi≤1.6

(3)0.6≤(Vo+Vi)/Vc≤3

其中当基于总的100重量％的所述聚酯组合物的各组分的重量除以比重时，Vo表示与聚酯不相容的树脂的体积％，Vi表示无机颗粒的体积％，以及Vc表示共聚物聚酯的体积％。

双轴取向的聚酯反射膜在200℃下的储能弹性模量E'可以为40MPa至100MPa。

共聚物聚酯可以为通过以下组分的缩聚反应获得的聚合物：作为酸组分的100mol％的芳族二羧酸，作为总二醇组分的60mol％至90mol％的乙二醇，和10mol％至40mol％的选自三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、2,2二甲基(1,3-丙烷)二醇和1,4-环己烷二甲醇中的一种或更多种二醇组分。

与聚酯不相容的树脂可以为选自以下中的至少一者：结晶聚烯烃树脂、非结晶环烯烃树脂、热固性聚苯乙烯树脂、热固性聚丙烯酸酯树脂、聚苯硫醚树脂和基于氟的树脂、或者其均聚物或共聚物。

与聚酯不相容的树脂的玻璃化转变温度可以为160℃或更高。

无机颗粒可以包括选自二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、二氧化钛、和碳酸钙中的至少一种无机颗粒。

光反射层的无机颗粒的平均粒径可以大于0.2μm且小于1.2μm。

支撑层的无机颗粒的平均粒径可以大于0.1μm且小于10.0μm。

双轴取向的聚酯反射膜的总厚度为150μm至400μm。

支撑层的厚度可以大于光反射层的厚度的1.0％且小于光反射层的厚度的10.0％。

双轴取向的聚酯反射膜的比重可以为0.7g/cm³至1.2g/cm³。

在使用模制模具进行模制之前和之后，在双轴取向的聚酯反射膜中在其中心处凹陷的凹陷部分的中心部分的物理特性变化可以满足以下条件(4)至条件(7)：

(4)模制之前的光密度(OD)>1.4

(5)模制之前和之后OD的减小<0.15

(6)模制之后OD的偏差<7％

(7)模制之前和之后厚度(d)的减小<30％。

在使用模制模具进行模制之后，双轴取向的聚酯反射膜满足以下式1：

(式1)

其中WA_m表示模制模具的壁角，以及WA_r表示模制之后的反射膜的壁角。

在另一个一般方面中，提供了生产双轴取向的聚酯反射膜的方法，所述方法包括：第一步，将支撑层A的聚酯组合物和光反射层B的聚酯组合物中的每一者干燥；第二步，通过将第一步的组合物熔融挤出来制备未拉伸片；第三步，通过将未拉伸片在纵向方向上单轴拉伸来制备单轴拉伸反射膜；第四步，通过将单轴拉伸反射膜在横向方向上再拉伸来制备双轴拉伸反射膜；第五步，对双轴拉伸反射膜进行热处理；第六步，对经热处理的反射膜进行冷却和卷绕；第七步，使用模制模具将第六步中生产的反射膜模制为其中多个凹陷的集光结构以格子形状排列的形式；以及第八步，在第七步中生产的反射膜的凹陷的集光结构中形成(冲压)用于安装LED的孔。

有益效果

根据本发明，在模制之前和之后实现了优异的可模制性、光反射特性、膜成形稳定性、和低模制偏差。

此外，本发明可有效地应用于局部调光液晶显示器用反射膜。

然而，本发明的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员根据前述描述将清楚以上未提及的其他效果。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的截面图。

图2为根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的放大的截面图。

图3为根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的平面图。

图4为用于描述根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的模制过程的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方案，以便于本领域普通技术人员容易实践。应理解，本发明不应被解释为限于在本文中阐述的实施方案，而是可以以许多不同的形式体现。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。如果发生冲突，则以本说明书(包括定义)为准。此外，尽管与本文所述的方法和材料相似或等效的方法和材料可以用于实践或测试本发明，但本文描述了合适的方法和材料。

如本文所用，术语“包含(comprises/comprising)”、“包括(includes/including)”、“含有(containing)”、“特征在于”、“具有(has/having)”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包括。例如，包括一系列要素的过程、方法、制品、或设备不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的或者这样的过程、方法、制品或设备固有的其他要素。此外，除非明确指出相反，否则“或”是指包含性的“或”而非排他性的“或”。

在描述和/或要求保护本发明时，术语“共聚物”用于指由两种或更多种单体的共聚形成的聚合物。这样的共聚物包括二元共聚物、三元共聚物或更高阶共聚物。

图1为根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的截面图，图2为根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的放大的截面图，图3为根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的平面图，以及图4为用于描述根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜的模制过程的图。

参照图1至3，根据本发明的一个方面的双轴取向的聚酯反射膜10具有多层结构，所述多层结构包括在其中具有孔24的光反射层B以及形成在光反射层B的至少一个表面上的支撑层A，并且所述双轴取向的聚酯反射膜10具有将在下面描述的结构和原材料组成。

如图1至3所示，根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜10具有这样的结构：其中在其中心处具有凹陷部分12的多个凹形集光结构以格子形状排列，并且在凹陷部分12上形成有孔13。凸部分11和凹陷部分12根据凹陷的集光结构的格子形状在反射膜上重复形成。通过经由凹陷的集光结构反射光，使得光不在所有方向上散射而是在中心集中，可以在局部调光期间使亮区的反射光对暗区的影响最小化，从而使单个发光二极管(LED)的局部调光成为可能。

在图3中，方形的凹陷的集光结构以格子形状排列，但这仅是一个实例，并且格子形状不限于方形，使得各种格子形状例如圆形形状、椭圆形形状以及规则六边形形状可以是可能的。

根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜10可以生产为支撑层A/光反射层B的A/B双层结构，其中支撑层A仅形成在光反射层B的一个表面上。此外，根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜10可以生产为支撑层A/光反射层(B)/支撑层的A/B/A三层结构，其中支撑层A形成在光反射层B的两个表面上。例如，考虑到膜成形稳定性、缺陷控制、和加工稳定性，A/B/A三层结构是优选的。在A/B双层结构的情况下，在形成膜时仅在膜的一个表面上形成用作支撑层的支撑层A，因此在膜加工过程中可能由于缺乏支撑层而出现例如膜撕裂的加工缺陷，这可能会导致生产率降低。此外，在其中形成有孔24的光反射层B在另一表面上形成表面层，使得孔24可能在表面层上导致坑状外观，以及在二次加工例如珠涂的过程中可能由于孔24而在反射膜的表面上导致例如裂纹或凹痕的缺陷，或者当将反射膜插入背光单元时，极有可能在与导光板的接触表面处的反射膜表面上出现裂纹或凹痕。因此，更优选地，根据本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜10的多层结构具有支撑层A/光反射层B/支撑层A的A/B/A三层结构。例如，图2示出了形成为支撑层(A)/光反射层(B)/支撑层(A)的A/B/A三层结构的双轴取向的聚酯反射膜10。

在一个实施方案中，光反射层B可以包含聚酯组合物，所述聚酯组合物包含均聚酯作为主要组分并且包含共聚物聚酯、与聚酯不相容的树脂23、和无机颗粒22。

此外，支撑层A可以包含聚酯组合物，所述聚酯组合物包含均聚酯作为主要组分并且包含共聚物聚酯和无机颗粒。

均聚酯为通过二羧酸组分和二醇组分的缩聚反应而获得的聚合物。作为二羧酸组分，优选单独使用选自以下中的一者：对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、癸二酸、己二酸、二苯基二羧酸、5-叔丁基间苯二甲酸、2,2,6,6-四甲基二苯基-4,4-二羧酸、1,3-三甲基-3-苯基磷酸酯-4,5-二羧酸、5-磺基间苯二甲酸钠、偏苯三酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、棕榈酸、壬二酸、均苯四酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸等，更优选使用对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸及所选择的一者。作为二醇组分，优选单独使用选自乙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、2,2二甲基(1,3-丙烷)二醇、1,4-环己烷二甲醇等中的一者，并且更优选使用乙二醇。

此外，共聚物聚酯是通过均聚酯组分中的两种或更多种二羧酸组分或二醇组分的缩聚反应而获得的聚合物。作为二羧酸组分，除对苯二甲酸以外，优选与间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸等组合使用，作为二醇组分，除乙二醇以外，优选使用与三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、2,2二甲基(1,3-丙烷)二醇、1,4-环己烷二甲醇等组合而形成的共聚物聚酯。

在一个实施方案中，根据本发明的共聚物聚酯优选为通过以下组分的缩聚反应获得的聚合物：作为酸组分的100mol％的芳族二羧酸，作为总二醇组分的60mol％至90mol％的乙二醇，和10mol％至40mol％的选自三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、2,2二甲基(1,3-丙烷)二醇和1,4-环己烷二甲醇的一种或更多种二醇组分。

与聚酯不相容的树脂23优选为选自以下中的至少一者：结晶聚烯烃树脂、非结晶环烯烃树脂、热固性聚苯乙烯树脂、热固性聚丙烯酸酯树脂、聚苯硫醚树脂和基于氟的树脂、或者其均聚物或共聚物，并且更优选为非结晶环聚烯烃树脂。

此外，与聚酯不相容的树脂的玻璃化转变温度Tg优选为160℃或更高。当与聚酯不相容的树脂的玻璃化转变温度Tg低于160℃时，在光反射层中的孔中形成的与聚酯不相容的树脂颗粒在高温模制加工过程期间容易变形，这可能导致光反射性能劣化的问题。

无机颗粒22优选包括选自以下中的至少一种无机颗粒：二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、二氧化钛、和碳酸钙，并且更优选为碳酸钙颗粒。

此外，在无机颗粒中，在光反射层B中使用的无机颗粒22的平均粒径优选大于0.2μm且小于1.2μm。这是因为，如果用于光反射层B的无机颗粒的直径为1.2μm或更大，则通过无机颗粒形成的孔层的密度显著降低，使得反射特性显著劣化。如果直径为0.2μm或更小，则难以在光反射层中分散并且容易引起颗粒聚集。此外，当制备的聚酯反射膜在高温下经受压制模制或真空压缩模制时，由高温热和压力引起聚酯反射膜中的孔24的变形。在这种情况下，当无机颗粒的尺寸为0.2μm或更小时，颗粒不能作为使膜中孔24的变化最小化的支撑物，使得发生在模制之后反射膜的比重上升并且反射特性显著劣化的问题。

此外，在无机颗粒中，用于支撑层A的无机颗粒的平均粒径优选大于0.1μm且小于10.0μm，并且更优选大于1.0μm且小于5.0μm。这是因为，如果用于支撑层A的无机颗粒的尺寸为0.1μm或更小，则在膜成形过程中膜的运行特性显著不足，使得在膜表面上产生大量划痕。如果颗粒的尺寸为10.0μm或更大，则在膜成形过程中可能由于大尺寸的颗粒导致例如在拉伸过程期间膜撕裂的加工缺陷。

在一个实施方案中，光反射层B的聚酯组合物包含均聚酯作为主要组分，并且包含共聚物聚酯、与聚酯不相容的树脂、和无机颗粒，其中当基于100重量％的形成光反射层的聚酯组合物，共聚物聚酯、与聚酯不相容的树脂、和无机颗粒的各组分的重量除以比重时，优选满足以下条件(1)至条件(3)，以实现在高温下的可模制性以及模制之后优异的反射特性。

(1)8体积％≤Vo+Vi≤20体积％

(2)0.5≤Vo/Vi≤1.6

(3)0.6≤(Vo+Vi)/Vc≤3

在此，Vo表示与聚酯不相容的树脂的体积％，Vi表示无机颗粒的体积％，Vc表示共聚物聚酯的体积％。

基于大量实验，本发明的发明人证实，当在构成双轴取向的聚酯反射膜的光反射层B的聚酯组合物中的均聚酯树脂、共聚物聚酯树脂、与聚酯不相容的树脂、和无机颗粒的含量满足以上条件时，在高温下实现了在压制模制和真空压缩模制之前和之后优异的反射特性以及优异的模制可加工性。

即，如可以在以下实施例和比较例中证实，当条件(1)的值小于8体积％时，光反射层中的空隙密度降低，因此难以实现足够的光反射效率，当该值超过20体积％时，膜中形成许多孔(空隙)，因此可拉伸性显著降低，这在膜形成期间很可能导致例如膜撕裂的加工缺陷。

此外，当条件(2)的值小于0.5时，反射膜在200℃下的储能弹性模量增加，使得膜在模制加工期间可能被撕裂或者难以被充分模制，当该值超过1.6时，反射膜在200℃下的储能弹性模量降低，使得模制加工期间可模制性提高，但是由于变形而可能导致膜厚度和光密度急剧减小。模制之后的光学特性的劣化是由于聚酯反射膜中的孔24因在高温下进行压制模制或真空压缩模制时的高温热和压力而变形而引起。在这种情况下，无机颗粒用作使膜中的孔的变化最小化的支撑物。

此外，当条件(3)的值小于0.6时，共聚物聚酯树脂的相对含量增加，因此提高了膜形成过程期间的可拉伸性，然而反射膜在200℃下的储能弹性模量E'降低，这可能由于模制加工期间的变形导致膜厚度和光密度急剧减小。当条件(3)的值超过3时，共聚物聚酯树脂的相对含量降低，因此反射膜在200℃下的储能弹性模量E'增加，在模制加工期间膜可能被撕裂或者可能无法进行充分模制。

在一个实施方案中，支撑层A的聚酯组合物可以包含均聚酯作为主要组分，并且包含共聚物聚酯和无机颗粒，其中基于100重量％的总组合物，共聚物聚酯的含量优选为30.0重量％，无机颗粒的含量大于0.01重量％且小于20重量％。

当支撑层A的聚酯组合物中的共聚物聚酯的含量为30重量％或更大时，支撑层的耐热性劣化，并因此出现的问题是由于在压制加工或真空压缩模制期间与模具的粘附而在膜表面上产生各种表面缺陷例如剥落、凹痕、划痕等。

此外，当支撑层A的聚酯组合物中的无机颗粒的含量为0.01重量％或更小时，存在的问题在于在膜成形过程期间由于运行特性不足而在膜表面上导致大量划痕，当无机颗粒的含量为20重量％或更大时，在膜形成过程的拉伸过程期间可能容易出现膜撕裂等问题。

在一个实施方案中，反射膜在200℃下的储能弹性模量E'优选为40MPa至100MPa。本发明中制备的双轴取向的聚酯反射膜在模制加工期间当在190℃或更高的高温下经受压制模制或真空压缩模制时由于高温热和压力而变形。当反射膜在200℃下的储能弹性模量E'小于40MPa时，模制可加工性优异，但聚酯反射膜中的孔24容易变形，因此反射性能劣化。当反射膜的储能弹性模量E'超过100MPa时，在模制加工期间膜中的孔的变化最小化，但模制可加工性劣化。

在一个实施方案中，双轴取向的聚酯反射膜的总厚度优选为150μm至400μm。这是因为，如果反射膜的总厚度小于150μm，则存在模制可加工性显著降低或者由于厚度太薄导致膜在模制加工期间被撕裂的问题。如果反射膜的总厚度超过400μm，则难以稳定生产，例如在聚酯反射膜成形过程期间发生破裂、制造成本由于厚的厚度而增加、并且制造的液晶显示器的总厚度增加，这使得实现薄的设计具有挑战性。

在一个实施方案中，支撑层A的厚度优选大于光反射层B的厚度的1.0％且小于光反射层B的厚度的10.0％。即支撑层A与光反射层B之间的厚度比(支撑层A的厚度/光反射层B的厚度)*100％优选大于1.0％且小于10.0％。这是因为，如果支撑层A相对于光反射层B的厚度的厚度比为1.0％或更小，则由于支撑层A在膜成形过程期间不能用作足够的支撑体，因此在膜拉伸过程期间很可能发生例如膜撕裂等的加工缺陷。如果厚度比为10.0％或更大，则因为其中未形成有孔24的支撑层A太厚，因此在高温下在反射膜模制加工期间无法获得足够的可模制性。

在一个实施方案中，双轴取向的聚酯反射膜的比重优选为0.7g/cm³至1.2g/cm³。这是因为，如果反射膜的比重小于0.7g/cm³，则难以稳定生产，例如在聚酯反射膜成形过程期间发生破裂，并且在模制加工期间由于热处理而导致尺寸稳定性显著降低。如果反射膜的比重超过1.2g/cm³，则制造成本增加，并且由于在聚酯反射膜的光反射层中没有充分地形成孔，因此反射特性显著劣化。

然后将描述根据本发明的另一个方面的生产双轴取向的聚酯反射膜的方法。将省略对于上述根据本发明一个方面的双轴取向的聚酯反射膜的多余的描述。

根据本发明的另一个方面的生产双轴取向的聚酯反射膜的方法包括：第一步，将支撑层A的聚酯组合物和光反射层B的聚酯组合物中的每一者干燥；第二步，通过将第一步的所述组合物熔融挤出来制备未拉伸片；第三步，通过将所述未拉伸片在纵向方向上单轴拉伸来制备单轴拉伸反射膜；第四步，通过将所述单轴拉伸反射膜在横向方向上再拉伸来制备双轴拉伸反射膜；第五步，对所述双轴拉伸反射膜进行热处理；第六步，对经热处理的反射膜进行冷却和卷绕；第七步，使用模制模具将第六步中生产的反射膜模制为其中多个凹陷的集光结构以格子形状排列的形式；以及第八步，在第七步中生产的反射膜的凹陷的集光结构中形成(冲压)用于安装LED的孔。

第一步将支撑层A的聚酯组合物和光反射层B的聚酯组合物各自在各干燥器中在100℃至200℃的温度下干燥，其中通过在高真空下将组合物干燥3至10小时来除去树脂中存在的水分。通过干燥过程除去水分的原因是为了克服可能发生的以下问题：如果聚酯树脂在熔融挤出过程期间被树脂中的残留水分水解，则由于聚酯的熔体粘度迅速降低，在T型模挤出过程中片材模制较差地进行，或在排出的聚合物中产生气泡，因此无法使膜成形。

第二步通过将第一步的组合物熔融挤出来获得未拉伸片，其中使用具有挤出机A'和挤出机B'的共挤出设备将支撑层A的干燥聚酯组合物和光反射层B的干燥聚酯组合物在250℃至300℃下熔融挤出，然后引入到T型模多喷嘴。在T型模多喷嘴中，形成其中支撑层A定位在光反射层B的每个表面上的A/B/A层状结构，并且使用T型模和流延鼓将熔融的树脂冷却并固化以获得未拉伸片。

第三步通过将获得的未拉伸片在纵向方向上单轴拉伸来制备单轴拉伸膜，其中通过例如辊加热和通过红外线加热器加热的加热手段将未拉伸片加热至大于或等于聚酯树脂的玻璃化转变温度的温度，然后利用两个或更多个辊的圆周速度差优选拉伸三至五倍。

第四步通过将在纵向方向上单轴拉伸的膜在横向方向上再拉伸来生产双轴拉伸膜，其中使用烘箱设备以将第三步中在纵向方向上拉伸的膜在其中形成有复数个加热区和复数个拉伸区的烘箱中预热至聚酯树脂的玻璃化转变温度加50℃以内的温度，然后在相同温度范围内将所述膜在横向方向上拉伸三至五倍，所述烘箱设备被称为使用行进夹(travel clip)在宽度方向上拉伸膜的拉幅机。

第五步是进行热处理以确保在拉幅机设备中拉伸的膜的尺寸稳定性和取向松弛(orientational relaxation)，其中热处理在低于或等于聚酯的熔点加30℃的温度下在相同的拉幅机设备中形成的复数个热处理区域内进行。在这种情况下，为了确保热处理过程中的高尺寸稳定性和模制特性，需要双轴拉伸膜在横向方向上的取向松弛和均匀取向，这可以通过以下方法进行。

当在纵向方向和横向方向上双轴拉伸的膜在拉幅机中经受热处理时，发生横向取向链的松弛，其中宽度方向上的中心部分在横向方向上充分松弛，而与夹相邻的部分由于夹具而可能无法在横向方向上充分松弛，使得出现其中在拉幅机中发生弓形的过度取向的弯曲现象。为了克服这样的现象，优选将第四步中的严重出现弯曲现象的横向拉伸末端区域与第五步的热处理起始区域之间的温度差保持在30℃以内。

此外，为了取向松弛，优选提供复数个热处理区域并且通过从起始区域到结束区域逐渐增加温度来进行热处理，热处理起始区域与热处理结束区域之间的温度差优选为30℃至100℃，热处理结束区域的温度优选大于或等于聚酯的熔点。而且，当在热处理区域中在横向方向上进行另外地0.05倍至0.5倍的拉伸时，弯曲现象得到缓解，使得可以实现宽度方向上的均匀取向。

第六步通过利用在以上拉幅机设备内的复数个热处理区域对双轴拉伸膜进行稳定的冷却和卷绕，通过将冷却的膜卷绕的该步骤可以获得双轴取向的聚酯反射膜。

第七步使用其中排列有各自在其中心处具有凹陷部分12的复数个集光结构的模制模具200将第六步中制备的反射膜模制成其中复数个凹陷的集光结构以格子形状排列的形式。通过集光结构，被反射膜反射的光不在所有方向上散射，而是以中心集中的形式反射，从而实现单个LED的局部调光。在这种情况下，制备的双轴取向的聚酯反射膜优选满足对于图4中示出的反射膜的内角(壁角)和模制模具的内角(壁角)的条件。将参照将在下面描述的式1详细描述内角的条件。

第八步是在第七步中制备的反射膜的凹陷的集光结构内形成(冲压)用于安装LED的孔13，根据LED的形状，孔13的形状可以为多种形状，例如圆形、椭圆形、矩形等，并且优选为圆形。

通过上述方法制备的根据一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜优选具有下面示出的技术特征。

首先，在根据一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜中，在使用模制模具进行模制之前和之后，在其中心处凹陷的凹陷部分12的中心部分的物理特性变化(在孔加工之前)优选满足以下条件(4)至条件(7)。

(4)模制之前的光密度(OD)>1.4

(5)模制之前和之后OD的减小<0.15

(6)模制之后OD的偏差<7％

(7)模制之前和之后厚度(d)的减小<30％

即，模制之前的双轴取向的聚酯反射膜的OD优选满足超过1.4的条件。当OD为1.4或更小时，透射率增加，使得无法实现足够的反射性能，从而降低制造的液晶显示器的亮度(明度)。此外，当对在生产反射膜的过程中的第七步的模制过程之前和之后的OD进行比较时，优选在反射膜的模制之前和之后的OD的减小满足小于0.15。这是因为，即使当模制之前和之后的OD的减小为0.15或更大，模制的反射膜也无法提供足够的反射性能，因此具有制造的液晶显示器的亮度(明度)降低的相同缺点。此外，如果在对在其中心处凹陷的凹陷部分进行孔加工之前在各凹陷部分的中心部分处测量的OD在模制之后的偏差为7％或更大，则可以看出在反射膜的整个表面上没有均匀地进行模制，并且存在的问题是制造的液晶显示器出现亮度不均匀(明度差异)。此外，当模制之前和之后的厚度d的减小为30％或更大时，光反射层中的孔的形状变形，使得模制的反射膜无法提供足够的反射性能并且膜的刚性劣化。

然后，根据一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜优选满足以下式1。式1是用于评估反射膜的可模制性的量度。

(式1)

在此，WA_m表示模制模具的壁角，以及WA_r表示模制之后的反射膜的壁角。即，WA_r表示虚线之间的内角，所述虚线连接了作为模制之后的反射膜10的最高点的凸部分11和其中反射膜10接触模制模具200的接触点32、和反射膜10的凹陷部分12，WA_m表示模制模具200的内角。

在根据一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜中，模制模具200的内角和反射膜10的内角之间的根据式1的关系优选满足5％或更小。这是因为，如果式1的值超过5％，则在减小模制的反射膜中的多个凹陷的集光结构的尺寸方面存在限制，因此在安装多个LED以提高局部调光的效率方面存在限制。

在下文中，将参照实施例和比较例详细描述本发明的结构和由此获得的效果。然而，提供实施例以更详细地描述本发明，并且本发明的范围不限于所述实施例。

[实施例]

[实施例1]

在光反射层B的两侧上形成支撑层A以形成其中以支撑层A/光反射层B/支撑层A的顺序层合了层的反射膜，并且基于250μm的总厚度，支撑层A相对于光反射层B的厚度比为5％。原材料被设计成使得支撑层A具有这样的组成：89.9重量％的作为均聚酯的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Toray Advanced Materials Korea Inc.，A9093)、10重量％的共聚物聚酯(Eastman Chemical Company，GN071)、和0.1重量％的作为无机颗粒的平均粒径为2.0μm的二氧化硅，以及使得支撑层B具有这样的组成：63重量％的作为均聚酯的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Toray Advanced Materials Korea Inc.，A9093)、15重量％的共聚物聚酯(EastmanChemical Company，GN071)、8重量％的作为与聚酯不相容的树脂的乙烯和降冰片烯的共聚树脂，所述共聚树脂为非结晶环烯烃共聚物(Polyplastics Co.,Ltd.，Topas6017，Tg 170℃)、和14重量％的作为无机颗粒的平均粒径为0.6μm的碳酸钙颗粒，之后将挤出机A'的支撑层A和挤出机B'的光反射层B在280度下共挤出成A/B/A层，并使用T型模和流延鼓进行冷却和固化以获得未拉伸片。

之后，用上述生产方法通过对未拉伸片进行在纵向方向上3.2倍并且在横向方向上3.6倍的双轴拉伸来制备反射膜。然后，使用准备的宽度为200mm且长度为300mm的模制模具将双轴取向的聚酯反射膜制备成图1所示的形式。此时，使用Asano LaboratoriesCo.Ltd.的小型真空压缩模制机(FKS-0632-20)在200℃的膜加热温度下进行预处理持续10秒的加热时间之后，通过真空压缩模制制备双轴取向的聚酯反射膜，所述双轴取向的聚酯反射膜为呈与模制模具相同形状的模制制品。

[实施例2至实施例6]

以与实施例1中相同的方法制备双轴取向的聚酯反射膜，不同之处在于如下表1所示改变光反射层B中的构成材料的含量，并且分别将其作为实施例2至实施例6中的每一者。

[比较例]

[比较例1至比较例6]

以与实施例1中相同的方法制备双轴取向的聚酯反射膜，不同之处在于如下表1所示改变光反射层B中的构成材料的含量，并且分别将其作为比较例1至比较例6中的每一者。

[比较例7]

以与实施例1中相同的方法制备双轴取向的聚酯反射膜，不同之处在于将实施例1中的光反射层B中的与聚酯不相容的树脂改变为具有150℃的Tg的非结晶环烯烃共聚物(Polyplastics Co.,Ltd.，Topas6015，Tg 150℃)。

[比较例8]

以与实施例1中相同的方法制备双轴取向的聚酯反射膜，不同之处在于将支撑层A相对于光反射层B的厚度比改变成0.7％。

[比较例9]

以与实施例1中相同的方法制备双轴取向的聚酯反射膜，不同之处在于将支撑层A相对于光反射层B的厚度比改变成13％。

根据上述实施例1至6和比较例1至9的双轴取向的聚酯反射膜的构成材料及其含量在下表1中示出。

表1

使用根据以上实施例1至6和比较例1至9的双轴取向的聚酯反射膜通过以下实验例测量物理特性，并且测量结果示于下表2中。

[实验例]

1.厚度测量

根据日本标准协会的JIS C2151-2006(其为对于用于电用途的塑料膜的测试方法)测量制备的双轴取向的聚酯反射膜的厚度。使用切片机将根据本发明的双轴取向的聚酯反射膜在厚度方向上切割以获得截面样品。然后，通过由Hitachi,Ltd.生产的透射电子显微镜S800放大250倍的截面样品的横截面照片测量支撑层A和光反射层B的厚度。

此外，通过模制模具200对制备的双轴取向的聚酯反射膜进行模制加工之后，获得截面样品，并以与上述相同的方法测量以格子形状排列的多个凹陷的集光结构中的每一者的中心部分的厚度。

2.储能弹性模量E'的测量

为了测量制备的双轴取向的聚酯反射膜的储能弹性模量E'，将根据本发明的双轴取向的聚酯反射膜切割成宽度为16mm且长度为5mm的尺寸以获得截面样品。随后，使用动态粘弹性测量装置(DMA，TI Instruments，Q800)在30℃至220℃的温度范围、3℃/分钟的升温速率、1.0％的应变、和0.05N的静力的条件下测量反射膜的储能弹性模量E'。

3.光密度(OD)测量

使用由GertagMacbeth生产的密度计(Gretag D200-II)测量制备的双轴取向的聚酯反射膜的OD。在使用模制模具进行模制之前和通过模制模具200进行模制过程之后，测量以格子形状排列的多个凹陷的集光结构的中心部分的每一者。

4.比重的测量

将制备的双轴取向的聚酯反射膜切割成10cm×10cm的尺寸，然后通过精度为0.1mg的电子天平(由Mettle生产的AC100)精确称量样品的重量。之后，通过用静压厚度计测量称量样品的10个点的厚度，获得平均值，并且通过以下等式计算比重。

比重＝膜的重量(g)/膜的厚度(um)*100

5.内角测量

使用由Keyence生产的三维表面形状测量仪(VR-3200)测量制备的双轴取向的聚酯反射膜的形状和尺寸。

6.膜成形的稳定性的测试

根据以下标准评估膜成形的稳定性。

○：膜成形稳定进行6小时或更长时间而未发生膜的破裂

X：6小时内发生膜的破裂

表2

由表2可以看出，证实了根据本发明的实施例1至6的双轴取向的聚酯反射膜具有优异的可模制性、光反射特性、膜成形稳定性和低模制偏差。

相反，比较例1具有在条件(2)下2.21的值，因此不满足其中关于光反射层组合物的组分的体积％的值应为1.6或更小的条件(2)。即所包含的无机颗粒的体积％与所述与聚酯不相容的树脂的体积％相比为小，因此反射膜在200℃下的储能弹性模量E'降低，这可能导致膜在高温下的模制期间容易变形。因此，膜在模制过程期间可能被撕裂，或者在模制之后其厚度显著减小并且OD减小，使得不能实现足够的反射性能，从而降低生产的显示器的亮度。此外，因为在模制过程中未实现均匀模制，因此存在模制之后的OD偏差增加的问题。

此外，比较例2具有在条件(2)下0.43的值，因此不满足其中关于光反射层组合物的组分的体积％的值应为0.5或更大的条件(2)。即所包含的无机颗粒的体积％与所述与聚酯不相容的树脂相比为大，因此反射膜在200℃下的储能弹性模量E'增大，因此膜在用模制模具热温模制(hot-temperature molding)成格子形状的凹陷反射结构的过程中难以变形。另外，由式1计算的值为22％，不满足要求所述值为5％或更小的条件，因此可模制性显著降低，使得难以形成期望的模制制品，从而在安装多个LED以提高局部调光效率的方面存在限制。

此外，比较例3具有在条件(1)下21体积％的值，因此不满足其中关于光反射层组合物中的组分的体积％的值应为20体积％或更小的条件(1)。即，以大的体积％包含与聚酯不相容的树脂和无机颗粒，因此在膜成形期间光反射层的孔密度增加，这导致可拉伸性急剧降低，和高可能性的加工缺陷例如光反射膜的撕裂。此外，由于低的比重，在模制过程中可能发生厚度减小，因此很可能发生模制之后OD减小的问题。

比较例4具有在条件(1)下7.6体积％的值，因此不满足其中关于光反射层组合物的组分的体积％的值应为8体积％或更大的条件(1)。即，以小的体积％包含与聚酯不相容的树脂和无机颗粒，因此在反射膜的膜成形过程期间没有充分形成孔，使得比重增加并且在200℃下的储能弹性模量E'增加，因此膜在用模制模具热温模制成格子形状的凹陷反射结构的过程中难以变形，并且通过式1计算的可模制性显著降低，这使得难以形成期望的模制制品。

此外，比较例5具有在条件(3)下3.53的值，因此不满足其中关于光反射层组合物的组分的体积％的值应为3或更小的条件(3)。即，共聚物聚酯树脂的体积％低于与聚酯不相容的树脂和无机颗粒的体积％，因此在反射膜的膜成形过程中没有充分抑制结晶，这导致拉伸过程中可拉伸性迅速降低和高可能性的加工缺陷例如光反射膜的撕裂。此外，由于储能弹性模量E'增加，因此膜在用模制模具热温模制成格子形状的凹陷反射结构的过程中难以变形。此外，由式1计算的值为17％，这不满足要求该值为5％或更小的条件，因此可模制性显著降低，这使得难以形成期望的模制制品。

此外，比较例6具有在条件(3)下0.48的值，因此不满足其中关于光反射层组合物的组分的体积％的值应为0.6或更大的条件(3)。即，共聚物聚酯树脂的体积％高于与聚酯不相容的树脂和无机颗粒的体积％，因此充分抑制了结晶，但反射膜在200℃下的储能弹性模量E'降低，使得膜在高温下的模制期间容易变形。因此，膜在模制过程期间可能被撕裂，或者在模制之后其厚度显著减小并且OD减小，使得不能实现足够的反射性能，从而降低生产的显示器的亮度。此外，因为在模制过程中无法实现均匀地模制，因此存在模制之后的OD偏差增加的问题。

比较例7在光反射层组合物中使用与聚酯不相容的树脂的玻璃化转变温度(Tg)为150℃的非结晶环烯烃共聚物，这不满足Tg为160℃或更高的条件。在光反射层的孔中形成的与聚酯颗粒不相容的树脂在高温下的模制加工过程中容易变形，使得模制之后厚度显著减小并且OD减小，因此不能实现足够的反射性能，从而降低生产的显示器的亮度。此外，因为在模制过程中无法实现均匀地模制，因此存在模制之后的OD偏差增加的问题。

在比较例8中，支撑层A相对于光反射层B的厚度比为0.7％，这不满足其中支撑层A相对于光反射层B的厚度比超过1％的条件。因此，在反射膜的膜成形过程中，在拉伸期间膜没有被充分支撑，因此可拉伸性迅速降低，并且出现加工缺陷例如光反射膜的撕裂。

在比较例9中，支撑层A相对于光反射层B的厚度比为13％，这不满足其中支撑层A相对于光反射层B的厚度比小于10％的条件，并且由式1计算的值为12％，这不满足要求值为5％或更小的条件。因此，可模制性大大降低，从而使得难以形成期望的模制制品。

如上所述，根据按照本发明的一个实施方案的双轴取向的聚酯反射膜及生产其的方法，通过反射膜的多层设计、原材料的改性、调节与聚酯不相容的树脂的热特性和无机颗粒的体积比、取向松弛生产方法等，可以获得这样的双轴取向的聚酯反射膜：即使在模制之后其厚度也不显著减小并且保持优异的反射特性。因此，反射膜可以用于各种应用，特别地，证实了反射膜可以合适地用作用于局部调光的反射膜。

虽然以上已经详细描述了本发明的优选实施方案，但是应理解，本发明不受所示出的实施方案的约束和限制，并且本领域技术人员可以在所附权利要求中提出的本发明的构思内以各种形式修改和改进。

Claims (16)

1.一种双轴取向的聚酯反射膜，包括：

光反射层，所述光反射层在其内部具有孔；和

支撑层，所述支撑层形成在所述光反射层的至少一个表面上，

其中所述光反射层包含聚酯组合物，所述聚酯组合物包含均聚酯、共聚物聚酯、与聚酯不相容的树脂、和无机颗粒，

所述支撑层包含聚酯组合物，所述聚酯组合物包含均聚酯、共聚物聚酯、和无机颗粒，以及

在其中心处凹陷的多个集光结构以格子形状排列并且在凹陷部分中形成有孔，

其中所述光反射层的所述聚酯组合物满足以下条件(1)至条件(3)：

(1)8体积％≤Vo+Vi≤20体积％

(2)0.5≤Vo/Vi≤1.6

(3)0.6≤(Vo+Vi)/Vc≤3，

其中当基于总的100重量％的所述聚酯组合物的各组分的重量除以比重时，Vo表示所述与聚酯不相容的树脂的体积％，Vi表示所述无机颗粒的体积％，以及Vc表示共聚物聚酯的体积％。

2.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述双轴取向的聚酯反射膜在200℃下的储能弹性模量E'为40MPa至100MPa。

3.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述共聚物聚酯为通过以下组分的缩聚反应获得的聚合物：作为酸组分的100mol％的芳族二羧酸，作为总二醇组分的60mol％至90mol％的乙二醇，和10mol％至40mol％的选自三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、2,2二甲基(1,3-丙烷)二醇、和1,4-环己烷二甲醇的一种或更多种二醇组分。

4.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述与聚酯不相容的树脂为选自以下中的至少一者：结晶聚烯烃树脂、非结晶环烯烃树脂、热固性聚苯乙烯树脂、热固性聚丙烯酸酯树脂、聚苯硫醚树脂和基于氟的树脂、或者其均聚物或共聚物。

5.根据权利要求4所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述与聚酯不相容的树脂的玻璃化转变温度为160℃或更高。

6.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述无机颗粒包括选自二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、二氧化钛、和碳酸钙中的至少一种无机颗粒。

7.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述光反射层的所述无机颗粒的平均粒径大于0.2μm且小于1.2μm。

8.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述支撑层的所述无机颗粒的平均粒径大于0.1μm且小于10.0μm。

9.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述双轴取向的聚酯反射膜的总厚度为150μm至400μm。

10.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述支撑层的厚度大于所述光反射层的厚度的1.0％且小于所述光反射层的厚度的10.0％。

11.根据权利要求1所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中所述双轴取向的聚酯反射膜的比重为0.7g/cm³至1.2g/cm³。

12.根据权利要求1至11中一项所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中在使用模制模具进行模制之前和之后，在所述双轴取向的聚酯反射膜中，在其中心处凹陷的所述凹陷部分的中心部分的物理特性变化满足以下条件(4)至条件(7)：

(4)模制之前的光密度(OD)>1.4

(5)模制之前和之后光密度(OD)的减小<0.15

(6)模制之后光密度(OD)的偏差<7％

(7)模制之前和之后厚度(d)的减小<30％。

13.根据权利要求1至11中一项所述的双轴取向的聚酯反射膜，其中在使用模制模具进行模制之后所述双轴取向的聚酯反射膜满足以下式1

(式1)

其中WA_m表示所述模制模具的壁角，以及WA_r表示模制之后的所述反射膜的壁角。

14.一种生产双轴取向的聚酯反射膜的方法，所述方法包括：

第一步，将支撑层A的聚酯组合物和光反射层B的聚酯组合物中的每一者干燥，其中所述支撑层A形成在所述光反射层B的至少一个表面上；

第二步，通过将所述第一步的组合物熔融挤出来制备未拉伸片；

第三步，通过将所述未拉伸片在纵向方向上单轴拉伸来制备单轴拉伸反射膜；

第四步，通过将所述单轴拉伸反射膜在横向方向上再拉伸来制备双轴拉伸反射膜；

第五步，对所述双轴拉伸反射膜进行热处理；

第六步，对经热处理的反射膜进行冷却和卷绕；

第七步，使用模制模具将所述第六步中生产的反射膜模制成其中多个凹陷的集光结构以格子形状排列的形式；以及

第八步，在所述第七步中生产的反射膜的所述凹陷的集光结构中形成(冲压)用于安装LED的孔，

其中所述光反射层的聚酯组合物包含均聚酯、共聚物聚酯、与聚酯不相容的树脂、和无机颗粒，

其中所述光反射层的所述聚酯组合物满足以下条件(1)至条件(3)：

(1)8体积％≤Vo+Vi≤20体积％

(2)0.5≤Vo/Vi≤1.6

(3)0.6≤(Vo+Vi)/Vc≤3，

其中当基于总的100重量％的所述聚酯组合物的各组分的重量除以比重时，Vo表示与所述聚酯不相容的树脂的体积％，Vi表示所述无机颗粒的体积％，以及Vc表示共聚物聚酯的体积％。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述第七步中在使用模制模具进行模制之前和之后，在所述双轴取向的聚酯反射膜中在其中心处凹陷的凹陷部分的中心部分的物理特性变化满足以下条件(4)至条件(7)：

(4)模制之前的光密度(OD)>1.4

(5)模制之前和之后光密度(OD)的减小<0.15

(6)模制之后光密度(OD)的偏差<7％

(7)模制之前和之后厚度(d)的减小<30％。

16.根据权利要求14所述的方法，其中在所述第七步中在使用模制模具进行模制之后的所述双轴取向的聚酯反射膜满足以下式1

(式1)

其中WA_m表示所述模制模具的壁角，以及WA_r表示模制之后的所述反射膜的壁角。