CN117590505A - Bops光学膜成型工艺、bops光学膜及背光模组 - Google Patents

Bops光学膜成型工艺、bops光学膜及背光模组 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了的一种BOPS光学膜成型工艺包括获得基层膜；基膜层包括基层以及两个附着强化层，两个附着强化层分别层叠于基层上下表面；其中，基层包括质量分数比为(95‑100)：(1‑5)的PS材料和K树脂；附着强化层包括AS材料；于附着强化层表面涂布胶水，获得胶水层；于胶水层形成光学微结构；获得BOPS光学膜；本发明还揭示了一种BOPS光学膜和背光模组。本申请在基层中，通过PS材料中添加K树脂，改性PS材料的韧性，增强其抗撕裂性，且形成的BOPS光学膜与PS光扩散板框贴后，在高低温实验中不会出现翘边形变问题，能够替代现有PET光学膜。

Description

BOPS光学膜成型工艺、BOPS光学膜及背光模组
技术领域
本发明涉及光学膜生产技术领域，具体地，主要涉及BOPS光学膜成型工艺、BOPS光学膜及背光模组。
背景技术
背光模组为液晶显示器面板的关键组件之一，其功能在于为显示器供应充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。直下式背光模组主要包括背光源组件、光扩散板以及光学膜，目前常用的光扩散板和光学膜为板膜一体的全贴合结构，其中，光扩散板一般采用PS光扩散板，光学膜一般采用PET光学膜；而上述全贴结构光扩散板与光学贴膜会使用空气间隙较少，使得光学亮度受损。为了解决上述缺陷，现有技术有采用框贴结构对光扩散板以及光学膜进行安装，即只将光扩散板的边框与光学贴膜的边框贴合安装，进而保持两者之间的空气间隙。然而若直接将PS光扩散板和PET光学膜进行框贴，虽然增加了光扩散板与光学贴膜之间的间隙，但是PET光学膜的耐温性和伸缩率差，与PS光扩散板的收缩比不一，在高低温情况下会出校翘边形变，而若是用PS光学膜替代PET光学膜，再与PS光扩散板进行框贴，虽然解决了翘边形变问题，但是现有的PS光学膜韧性不足，还存在撕裂问题。如何增强PS光学膜韧性，进而实现PET光学膜的替代与PS光扩散板进行框贴，是现在急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种BOPS光学膜成型工艺、BOPS光学膜及背光模组。
BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
获得基层膜；基膜层包括基层以及两个附着强化层，两个附着强化层分别层叠于基层上下表面；其中，基层包括质量分数比为(95-100)：(1-5)的PS材料和K树脂；附着强化层包括AS材料；
于附着强化层表面涂布胶水，获得胶水层；
于胶水层形成光学微结构；
获得BOPS光学膜。
根据本发明一实施方式，基层以及两个附着强化层通过共挤工艺成型为基层膜。
根据本发明一实施方式，基膜层中，基层的厚度为0.18-0.22mm，附着强化层的厚度为0.02-0.05mm。
根据本发明一实施方式，涂布胶水为扩散胶水或增光胶水；其中，扩散胶水中含有粒径为1-2um的扩散粒子、粒径为3-5um扩散粒子中的一种或两种。
根据本发明一实施方式，涂布胶水为增光胶水，胶水层为增光胶水层；于胶水层形成光学微结构包括以下子步骤：
成型辊辊压于增光胶水层，使得增光胶水层形成棱镜凸起；其中，成型辊表面具有环设的多个棱环，多个棱环沿着成型辊的轴向依次设置；
具有棱镜凸起的增光胶水层再经过固化后，获得形成光学微结构。
根据本发明一实施方式，光学微结构包括多个第一棱镜结构单元和多个第二棱镜结构单元，多个第一棱镜结构单元和多个第二棱镜结构单元沿着带宽方向依次交错排列，第一棱镜结构单元具有多个并排设置的第一棱镜，第二棱镜结构单元具有多个并排设置的第二棱镜，且第一棱镜和第二棱镜的高度不同。
根据本发明一实施方式，涂布胶水为扩散胶水，胶水层为扩散胶水层；于胶水层形成光学微结构包括以下子步骤：
干燥去除扩散胶水层内的胶水溶剂，光学微结构形成于扩散胶水层内；光学微结构为具有扩散粒子的高雾结构。
一种BOPS光学膜，由上述BOPS光学膜成型工艺制成。
一种背光模组，包括PS光扩散板和上述BOPS光学膜，BOPS光学膜框贴于PS光扩散板，BOPS光学膜和PS光扩散板之间具有空气层。
根据本发明一实施方式，多个BOPS光学膜层叠设置，且多个BOPS光学膜依次框贴，相邻两个BOPS光学膜之间具有空气层。
本申请的有益效果在于：在基层中，通过PS材料中添加K树脂，改性PS材料的韧性，增强其抗撕裂性，且形成的BOPS光学膜与PS光扩散板框贴后，在高低温实验中不会出现翘边形变问题，能够替代现有PET光学膜，框贴后的BOPS光学膜与PS光扩散板之间具有空气层，空气层可以使得背光模组具有更好的混光效果，光学效果更为优异。且PS材料本身透明度更高，其光学特性是优于PET材料，使得BOPS光学膜具有更为优异的光学效果。此外，通过AS材料在基层的上下表面形成附着强化层，进而增强了基层的附着力，改善了后续涂布附着，使得后续涂布胶水后形成的光学微结构更为稳定。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为实施例中BOPS光学膜成型工艺的流程图；
图2为实施例中基层膜的切面结构示意图；
图3为实施例中BOPS光学膜切面结构示意图之一；
图4为实施例中BOPS光学膜切面结构示意图之二；
图5为实施例1中BOPS光学膜百格测试结果图；
图6为实施例中2中BOPS光学膜百格测试结果图；
图7为实施例中背光模组的结构示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参照图1和图2，图1为实施例中BOPS光学膜成型工艺的流程图，图2为实施例中基层膜的切面结构示意图。本实施例中的BOPS光学膜成型工艺包括以下步骤：
S1，获得基层膜1。基膜层包括基层11以及两个附着强化层12，两个附着强化层12分别层叠于基层11上下表面；其中，基层11包括质量分数比为(95-100)：(1-5)的PS材料和K树脂；附着强化层12包括AS材料。
S2，于附着强化层12表面涂布胶水，获得胶水层13。
S3，于胶水层13形成光学微结构131。
S4，获得BOPS光学膜。
在基层11中，通过在PS材料中添加K树脂，改性PS材料的韧性，增强其抗撕裂性，形成的BOPS光学膜与PS光扩散板框贴后，在高低温实验中不会出现翘边形变问题，能够替代现有PET光学膜。且框贴后的BOPS光学膜与PS光扩散板之间具有空气层，空气层可以使得背光模组具有更好的混光效果，光学效果更为优异。PS材料本身透明度更高，其光学特性就优于PET材料。此外，通过AS材料在基层11的上下表面形成附着强化层12，进而增强了基层11的附着力，改善了后续涂布附着，使得后续涂布胶水后形成的光学微结构更为稳定。本实施例中BOPS光学膜即为改性PS光学膜，是相对于PS材料中未加入K树脂而言。本实施例中K树脂为丁苯透明抗冲树脂。本实施例中的AS材料为苯乙烯-丙烯氰共聚物。本实施例中的PS材料和PET材料分别为聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。
优选的，在步骤S1中，基层11以及两个附着强化层12通过共挤工艺成型为基层膜1。可以理解的是，任何涂布工序都有光学损失。本申请中，在步骤S1中，采用共挤工艺，直接共挤形成基层11在中间两个附着强化层12分别位于基层11上下表面的基层膜1结构，能够减少光学损失。而且，相对于现有的PET光学膜成形工艺，BOPS光学膜成形后续工工序，不用再进行预涂布，即不进行硅油或静电涂布，后续S2步骤中直接进行胶水涂布，进一步减少了涂布工序，避免了光学损失。在具体应用时，共挤工艺可采用现有的共挤双向拉伸成型工艺，此处不再赘述。
优选的，在基膜层1中，基层11的厚度为0.18-0.22mm，附着强化层12的厚度为0.02-0.05mm。在应用时，从质量份数比上来说形成附着强化层12的AS材料和PS材料的质量份数比为(9-11):(95-100)。本实施例中基层11的厚度为0.2mm，附着强化层12的厚度为0.02mm。
在步骤S2中，于附着强化层12表面涂布胶水，获得胶水层13。在具体应用时，可采用辊涂工艺，具体是将涂布胶水导入到漏斗内，在经由涂布辊转动带动胶水转移涂布到基层膜1的附着强化层12的表面上。
本申请中，涂布胶水为扩散胶水或增光胶水。根据实际光学膜所需，在涂布时，可以选择扩散胶水涂布于其中一个附着强化层12表面上，也可以选择将增光胶水涂布于其中一个附着强化层12表面上。其中，扩散胶水和增光胶水的主要组份均为聚氨酯，在扩散胶水中还含有粒径为1-2um的扩散粒子、粒径为3-5um扩散粒子中的一种或两种。本实施例中的扩散粒子可为光学粒子颗粒/玻璃微珠，也可以为量子点。
再一并参照图3，图3为实施例中BOPS光学膜切面结构示意图之一，在步骤S3中，于胶水层13形成光学微结构131。基于涂布胶水的不同，分成以下两种情况：
第一种情况，当涂布胶水为增光胶水时，胶水层13为增光胶水层。步骤S3，于胶水层13形成光学微结构131包括以下子步骤：成型辊辊压于增光胶水层，使得增光胶水层形成棱镜凸起；其中，成型辊表面具有环设的多个棱环，多个棱环沿着成型辊的轴向依次设置；具有棱镜凸起的增光胶水层再经过固化后，获得形成光学微结构131。
具体而言，通过传输辊传送基层膜1，将涂布了增光胶水的基层膜1的胶水层13经过转动状态下的成型辊，成型辊沿着基层膜1走带的宽度方向设置，沿着成型辊的轴向成型辊的表面具有的多个依次设置的棱环，即在辊表面形成的环状凸起，成型辊的多个棱环辊压于增光胶水层上，如此，在涂布了增光胶水的胶水层13经过转动状态下的成型辊时，在基层膜1的走带方向增光胶水层就被辊压出多个棱镜凸起，多个棱镜凸起沿着宽度方向依次排列，然后具有棱镜凸起的增光胶水层再经过UV光照固化后，棱镜凸起固化成型，即可获得光学微结构131。
本实施例中的棱镜凸起的截面为三角形。相邻两个棱镜凸起之间的间隔为25um至50um。可以理解的是，背光模组的背光源的光线在经过光学膜的棱镜凸起时，只有入射光在某一角度范围内的光线才可以通过折射作用出射，其余光线不满足折射条件而被棱镜边缘反射回背光源处，再由背光源处的背板反射而重新射出，这样背光源的光线被不断重新利用，从而达到亮度增强的效果。
优选的，光学微结构131包括多个第一棱镜结构单元1311和多个第二棱镜结构单元1312，多个第一棱镜结构单元1311和多个第二棱镜结构单元1312沿着带宽方向依次交错排列，第一棱镜结构单元1311具有多个并排设置的第一棱镜凸起，第二棱镜结构单元具有多个并排设置的第二棱镜凸起，且第一棱镜凸起和第二棱镜凸起的高度不同。可以理解的是，棱镜凸起是在光学膜表面，其易受到磨损，将棱镜凸起的光学微结构131分为依次交错的第一棱镜结构单元1311和第二棱镜结构单元1312，且第一棱镜结构单元1311的第一棱镜凸起和第二棱镜结构单元1312的第二棱镜凸起的高度不同，就会在光学膜的表面成形了两个高度不一的棱镜凸起面，例如，第一棱镜凸起的高度大于第二棱镜凸起的高度，如此在受到磨损时，会先磨损到高度较高的第一棱镜凸起组成的棱镜凸起面，而高度较低的第二棱镜凸起组成的棱镜凸起面不受到损坏，从而形成了高度保护，使得多个第二棱镜凸起的反射效果保持正常，进而保证了光学膜的高亮效果。本实施例中，第一棱镜凸起的高度可为28um，第二棱镜凸起的高度可为25um。本实施例中的宽度方向为基层膜的宽度方向，棱镜凸起的高度为棱镜凸起的尖端距离基层膜1的附着强化层12表面的长度。
优选的，第一棱镜凸起的尖端具有R角。更优选的第二棱镜凸起的尖端也具有R角。可以理解的是，R角结构较为圆滑，相对于尖端结构，在受到磨损时能够光滑过渡，进而减少受到磨损时的损坏。
再一并参照图4，图4为实施例中BOPS光学膜切面结构示意图之二。第二种情况，当涂布胶水为扩散胶水，胶水层13为扩散胶水层；于胶水层13形成光学微结构131包括以下子步骤：
干燥去除扩散胶水层内的胶水溶剂，光学微结构131形成于扩散胶水层内；光学微结构131为具有扩散粒子的高雾结构。具体而言，扩散胶水已含有了扩散粒子，形成扩散胶水层后，扩散胶水里面的扩散粒子均匀平铺于附着强化层12的表面，当经过干燥加热后，扩散胶水中的溶剂被去除，均匀分散的扩散粒子形成了光学微结构131，并牢固依附于附着强化层12上。均匀分散的多个扩散粒子能够对经过的光线进行散射，从而实现的经过光学膜的光线散花，使得光源面的亮度更为均匀。本实施例中的扩散粒子可以采用现有量子点纳米晶粒子。
优选的，可以在光学微结构131成型后覆上保护膜，从而对具有均匀分散的扩散粒子形成的光学微结构131进行保护。
本实施例中还揭示了BOPS光学膜，由上述BOPS光学膜成型工艺制成。具体应用时，可以根据上述的第一种情况和第二种情况分别形成高亮BOPS光学膜和高雾BOPS光学膜。
BOPS光学膜相对于PET光学膜来说，具有抗撕裂性更高、光学特性更好、不易翘边的特点，并具体将由以下实施例和对比例进一步进行对上述特点进行说明。
实施例1
为进一步说明本申请BOPS光学膜的抗撕裂性。通过上述BOPS光学膜成型工艺制成BOPS光学膜。具体是，通过共挤双向拉伸成型工艺获得基层膜1；基膜层包括基层11以及两个附着强化层12，两个附着强化层12分别层叠于基层11上下表面；其中，基层11包括质量份数比为100：5的PS材料和K树脂，附着强化层12包括AS材料，其与PS材料质量份数比1:10.5，基层11的厚度为0.2mm，附着强化层12的厚度为0.02mm。于一附着强化层12表面涂布增光胶水，并形成光学微结构131，另一附着强化层12表面不做处理，获得的高亮BOPS光学膜样品为A1。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于，于一附着强化层12表面涂布扩散胶水，并形成光学微结构131，另一附着强化层12表面不做处理，获得的高雾BOPS光学膜样品为A2。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于，基层11中不含有K树脂，其他成型条件一致，获得PS光学膜为B1。
分别对A1和B1的撕裂强度进行检测，检测方法为是基于GB/T16578.1-2008，其中，测试速度为250mm/min,测试环境条件为：(23+2)℃，(50+5)％RH。测试结果中：A1的撕裂强度为1.19kN/m，B1的撕裂强度为1.03kN/m，由测试结果明显可以看出，基于K树脂对PS材料改进后获得BOPS光学膜的抗撕裂性显著提升了。
对比例2
为进一步说明本申请BOPS光学膜相对于PET光学膜的光学特性，将实施例1中的A1样品做出3个，并与在市面上购买现有的PET光学膜作为3个B2样品，具体为乐凯股份有限公司的PET光学膜产品。然后基于ASTM D2244-22进行光老化实验-紫外辐射暴露测试。测试条件是：用灯管进行连续光照，灯管类型是UVA-340，光照条件为(50+3)℃BPT，0.76W/(m2nm)@340nm。
A1的3个样品结果如下：
B2的3个样品结果如下：
其中：L*、a*、b*、△E* ab用积分求分光光度计测量，使用D65标准光源，100观察者，结果包含镜面反射，25mm孔径。
由上述A1的3个样品结果和B2的3个样品结果对比可知，BOPS光学膜的光学特征优于PET光学膜的光学特征。
参照图5和图6，图5为实施例1中BOPS光学膜百格测试结果图，图6为实施例中2中BOPS光学膜百格测试结果图。为进一步说明本申请中BOPS的附着力，将实施例1和实施例2中获得A1和A2进行附着力测试，即百格测试，按漆膜被胶带黏起的数量依照百格的百分比，实施例1和实施例2中的A1和A2均达到了百格测试的5B等级，即切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥落。
参照图7，图7为实施例中背光模组的结构示意图。本实施例中还揭示了一种背光模组，其包括PS光扩散板2和上述BOPS光学膜10，BOPS光学膜10框贴于PS光扩散板2，BOPS光学膜10和PS光扩散板2之间具有空气层。优选的，BOPS光学膜10的数量为多个，多个BOPS光学膜10层叠设置，且多个BOPS光学膜10依次框贴，相邻两个BOPS光学膜10之间具有空气层。
具体而言，背光模组还包括背板框3和LED灯4，背板框3为凹槽结构，LED灯设于背板框3的槽底，背板框3的内面可反光，PS光扩散板2设置在背板框3的槽口位置，BOPS光学膜10的四边通过胶水框贴于PS光学扩散板2的表面。在具体应用时，PS光扩散板2可采用现有的PS光扩散板，BOPS光学膜10和PS光扩散板2框贴成型后，两者之间空气层能够使得背光模组获得更好的混光效果。BOPS光学膜10可以为高亮BOPS光学膜或者为高雾BOPS光学膜，当BOPS光学膜10为多个时，例如1个高亮BOPS光学膜上铺设1个高雾BOPS光学膜，或者2个高亮BOPS光学膜层叠后，在上方再铺设一个高雾BOPS光学膜，相邻两个BOPS光学膜10也是通过四边的胶水实现框贴。
综上，本申请的BOPS光学膜成型工艺，在基层中，通过PS材料中添加K树脂，改性PS材料的韧性，增强其抗撕裂性，且形成的BOPS光学膜与PS光扩散板框贴后，在高低温实验中不会出现翘边形变问题，能够替代现有PET光学膜，框贴后的BOPS光学膜与PS光扩散板之间具有空气层，空气层可以使得背光模组具有更好的混光效果，光学效果更为优异。且PS材料本身透明度更高，其光学特性是优于PET材料，使得BOPS光学膜具有更为优异的光学效果。此外，通过AS材料在基层的上下表面形成附着强化层，进而增强了基层的附着力，改善了后续涂布附着，使得后续涂布胶水后形成的光学微结构更为稳定。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
获得基层膜(1)；所述基膜层包括基层(11)以及两个附着强化层(12)，两个所述附着强化层(12)分别层叠于所述基层(11)上下表面；其中，所述基层(11)包括质量分数比为(95-100)：(1-5)的PS材料和K树脂；所述附着强化层(12)包括AS材料；
于所述附着强化层(12)表面涂布胶水，获得胶水层(13)；
于所述胶水层(13)形成光学微结构(131)；
获得BOPS光学膜。
2.根据权利要求1所述的BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，所述基层(11)以及两个所述附着强化层(12)通过共挤工艺成型为所述基层膜(1)。
3.根据权利要求1所述的BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，所述基膜层(1)中，所述基层(11)的厚度为0.18-0.22mm，所述附着强化层(12)的厚度为0.02-0.05mm。
4.根据权利要求1所述的BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，所述涂布胶水为扩散胶水或增光胶水；其中，所述扩散胶水中含有粒径为1-2um的扩散粒子、粒径为3-5um扩散粒子中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，所述涂布胶水为增光胶水，所述胶水层(13)为增光胶水层；于所述胶水层(13)形成光学微结构(131)包括以下子步骤：
成型辊辊压于所述增光胶水层，使得所述增光胶水层形成棱镜凸起；其中，所述成型辊表面具有环设的多个棱环，多个棱环沿着成型辊的轴向依次设置；
具有棱镜凸起的增光胶水层再经过固化后，获得形成光学微结构(131)。
6.根据权利要求5所述的BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，所述光学微结构(131)包括多个第一棱镜结构单元和多个第二棱镜结构单元，多个所述第一棱镜结构单元和多个所述第二棱镜结构单元沿着带宽方向依次交错排列，所述第一棱镜结构单元具有多个并排设置的第一棱镜，所述第二棱镜结构单元具有多个并排设置的第二棱镜，且所述第一棱镜和第二棱镜的高度不同。
7.根据权利要求4所述的BOPS光学膜成型工艺，其特征在于，所述涂布胶水为扩散胶水，所述胶水层(13)为扩散胶水层；于所述胶水层(13)形成光学微结构(131)包括以下子步骤：
干燥去除所述扩散胶水层内的胶水溶剂，所述光学微结构(131)形成于所述扩散胶水层内；所述光学微结构(131)为具有扩散粒子的高雾结构。
8.一种BOPS光学膜，其特征在于，由权利要求1-8任一所述的BOPS光学膜成型工艺制成。
9.一种背光模组，其特征在于，包括PS光扩散板和权利要求9所述的BOPS光学膜，所述BOPS光学膜框贴于所述PS光扩散板，所述BOPS光学膜和所述PS光扩散板之间具有空气层。
10.根据权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述BOPS光学膜的数量为多个，多个所述BOPS光学膜层叠设置，且多个所述BOPS光学膜依次框贴，相邻两个所述BOPS光学膜之间具有空气层。
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