一种应用于背光模组的高性能反射膜及其制备方法与流程

本发明涉及反射膜，特别涉及一种应用于背光模组的高性能反射膜及其制备方法。
背景技术：
：背光模组是液晶显示器中的关键零部件之一。功能在于供应充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。液晶背光模组主要由光源、导光板、各类光学膜片及结构件组成，背光模组三个重要组成部分是光源、导光板、光学膜，占整个背光模组成本的72％。光源就是灯管。导光板的作用是将线光源雾化成面光源。光学膜的主要作用是凝聚光线，提高亮度。其中光学膜最昂贵，占到背光模组成本的44％，导光板占16％，灯管占12％，其他如灯罩、外框等占28％。反射膜是液晶显示器中的一个重要部件，一般背光模组中的反射膜放置于导光板底部，将自导光板中漏出来的光反射回导光板，防止光源外漏，以提高光的利用效率。目前反射膜主要是以PET为主要原料，在PET中添加TiO2、BaSO4、CaCO3、SiO2等无机粒子，通过熔融挤出、流延铸片、再经纵向拉伸、横向拉伸、热定型制得所需的反射膜，或者在上述制得的反射膜的基础上涂布一层扩散涂层来增加反射膜的亮度和扩散性，但是前者制得的反射膜亮度和扩散性较差，后者亮度和扩散性虽较好，但是工艺复杂、成本高。技术实现要素：为了解决现有光学反射膜亮度和扩散性较差的问题，本发明提供一种应用于背光模组的高性能反射膜及其制备方法。本发明提供的反射膜具有高亮度、高扩散性的特点。本发明提供的反射膜通过挤出的方式制得，克服了现有制备方法通过涂布获得高亮度和高扩散的工艺复杂、成本高的不足。本发明提供的制备方法工艺简单，操作方便，成本低。为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：本发明提供一种应用于背光模组的高性能反射膜，所述反射膜包括反射层，所述反射层的至少一个表面具有表面层，所述表面层含有中空粒子，所述中空粒子在表面层形成凸起。进一步的，所述反射层的一个表面具有表面层，或者，所述反射层的两个表面均具有表面层。上述的高性能反射膜用于32英寸及以上的大画面显示器。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述反射层包括下述组份：聚酯为68-88％，有机发泡剂为5-20％，无机粒子为5-7％，紫外线吸收剂为2-5％；所述的表面层包括下述组份：聚酯为80-96％，中空粒子为2-15％，抗静电剂为2-5％；所述的百分比为重量百分比。进一步的，所述反射层具有微孔。所述的聚酯为PET。进一步的，所述PET的粘度为0.60-0.80dL/g。进一步的，PET的特性粘度为0.66dL/g。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述反射膜包括AB两层或ABA三层，所述表面层是A层，所述反射层是B层；所述A层占反射膜总厚度的5-10％。进一步的，所得反射膜厚度为188μm。进一步的，所述的有机发泡剂为与聚酯不相容的聚烯烃类树脂。进一步的，所述的无机粒子为TiO2、BaSO4、CaCO3、SiO2中的一种或至少两种的组合。进一步的，上述的无机粒子优选为TiO2，更优选为金红石型TiO2。进一步的，所述的紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物。进一步的，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述的中空粒子选自有机中空粒子，或无机中空粒子中的一种或至少两种的组合。所述有机中空粒子选自玻璃微珠，聚醚醚酮(PEEK)，聚四氟乙烯(PTFE)，液晶聚合物(LCP)等有机中空粒子中的一种或至少两种的组合。所述无机中空粒子选自TiO2、BaSO4、CaCO3、SiO2等无机中空粒子中的一种或至少两种的组合。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述的中空粒子的粒径为1-5μm。进一步的，上述中空粒子的粒径优选为2-4μm。进一步的，所述中空粒子的壳厚为0.15-0.75μm。所述的中空粒子增加了反射膜的反射界面，提高了反射膜的反射率。进一步的，所述的抗静电剂为纳米级无机金属氧化物。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述反射层包括下述组份：聚酯为74-75％，有机发泡剂为17-18％，无机粒子为5-7％，紫外线吸收剂为2％；所述的表面层包括下述组份：聚酯为85-87％，中空粒子为9-12％，抗静电剂为3-4％。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述反射层包括74-75％PET切片，5-7％金红石型二氧化钛或硫酸钡，17-18％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，1％苯并三唑类紫外线吸收剂，1％ 受阻胺类紫外线吸收剂；所述表面层包括85-87％PET切片，9-12％中空硫酸钡粒子或聚醚醚酮(PEEK)中空粒子，3-4％纳米级无机金属氧化物抗静电剂。进一步的，在所述高性能反射膜的ABA结构中，A层厚度占总厚度的6-8％，B层厚度占总厚度84-88％。进一步的，所述的高性能反射膜中，所述中空粒子的粒径为2-4μm，所述中空粒子的壳厚为0.15-0.75μm。本发明还提供一种液晶背光模组，所述背光模组包括所述的高性能反射膜。所述液晶背光模组包括直下式液晶背光模组和侧入型液晶背光模组。本发明还提供一种所述的高性能反射膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将反射层的原料加入主挤出机，将表面层的原料按配比混合均匀加入辅挤出机，熔融挤出、流延铸片；(2)将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型，制得所述的高性能反射膜。进一步的，步骤(1)中，将反射层的原料按配比进行造粒后，将反射层的原料加入主挤出机，将表面层的原料按配比混合均匀加入辅挤出机，熔融挤出、流延铸片。进一步的，在铸片中，母料的干燥温度为130-180℃，干燥时间为4-6h，冷却铸片温度为15-25℃。进一步的，在拉伸过程中，纵向拉伸温度为60-90℃，纵向拉伸比为3.0-4.2，横向拉伸温度为90-130℃，横向拉伸比为3.0-4.2，热定型温度为245-285℃，热定型时间为0.5-2min。进一步的，混匀的A层(表面层)原料与混匀的B层(反射层)原料通过共挤，A层成型为B层的表面层，之后通过双向拉伸成膜。与现有用于液晶的背光模组中的反射膜相比，本发明提供的高性能反射膜的有益效果在于：在反射膜中反射层的至少一面具有一层含有中空粒子的表面层，该中空粒子在反射膜的表面层形成轻微凸起，不仅使反射膜具有较高的亮度，还把反射性能和扩散性能整合到了一张膜上，使本发明的反射膜具有较高的亮度和扩散性。本发明提供的高性能反射膜的制备方法工艺简单，操作方便。该方法克服了，现有技术中，在反射膜的表面上涂布一层含有扩散粒子的涂布层来增加反射膜的亮度和扩散性的制备方法的工艺复杂、成本高的缺点，还弥补了传统反射膜亮度和扩散性较差的不足。附图说明图1为本发明提供的高性能反射膜的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的说明。如图1所示，本发明提供一种高性能反射膜，所述反射膜包括反射层2，所述反射层的两个表面均具有表面层1，所述表面层1含有中空粒子201，所述中空粒子201在表面层1的表面形成凸起。所述反射层2内具有微孔101。本发明制备得到的高性能反射膜，按照下述方法进行测试：亮度(即辉度)的测量方法：将反射膜组装进背光模组，将背光模组的发光面分为5×5的25个区，点亮背光模组，使用弗士达BM-7A辉度计进行测定，测定角度为1°，辉度计与背光源单面发光面的距离为50cm，测得背光模组单面发光面内25个点的辉度，求得25个点的辉度的算术平均值作为辉度。反射膜的扩散性可用辉度均齐度来表示。辉度均齐度越高，扩散性越好。辉度均齐度的测量方法：将反射膜组装进背光模组，将背光模组的发光面分为5×5的25个区，点亮背光模组，使用弗士达BM-7A亮度计进行测定，测定角度为1°，辉度计与背光源单面发光面的距离为50cm，测得背光模组单面发光面内25个部位的辉度，求得辉度均齐度，辉度均齐度＝辉度的最小值/辉度的最大值×100％。下面实施例1-12提供的高性能反射膜为ABA三层结构。实施例13-15提供的高性能反射膜为AB两层结构。实施例1本发明提供的高性能反射膜，A层配比为80％PET切片，15％中空二氧化硅粒子，5％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为68％PET切片，特性粘度0.60dL/g，7％金红石型二氧化钛，20％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，5％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度8％，B层厚度占总厚度84％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例2本发明提供的高性能反射膜，A层配比为83％PET切片，13％聚苯硫醚(PPS)中空粒子，4％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为70％PET切片，特性粘度0.80dL/g，6％硫酸钡，20％环状烯烃共聚树脂有机发泡剂，4％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分 比。ABA结构中，A层厚度占总厚度7％，B层厚度占总厚度86％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例3本发明提供的高性能反射膜，A层配比为85％PET切片，11％玻璃微珠中空粒子，4％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为72％PET切片，特性粘度0.66dL/g，5％碳酸钙，20％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，3％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度5％，B层厚度占总厚度90％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例4本发明提供的高性能反射膜，A层配比为87％PET切片，9％聚醚醚酮(PEEK)中空粒子，4％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述中空粒子的粒径为2-4μm，所述中空粒子的壳厚为0.15-0.75μm。B层配比为74％PET切片，特性粘度0.66dL/g，7％金红石型二氧化钛，17％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，1％苯并三唑类紫外线吸收剂，1％受阻胺类紫外线吸收剂，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度6％，B层厚度占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例5本发明提供的高性能反射膜，A层配比为88％PET切片，7％聚四氟乙烯(PTFE)中空粒子，5％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为76％PET切片，特性粘度0.66dL/g，6％硫酸钡，13％环状烯烃共聚树脂有机发泡剂，5％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度8％，B层厚度占总厚度84％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例6本发明提供的高性能反射膜，A层配比为93％PET切片，5％液晶聚合物(LCP)中空粒子，2％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为78％PET切片，特性粘度0.66dL/g，5％碳酸钙，13％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，4％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。 ABA结构中，A层厚度占总厚度7％，B层厚度占总厚度86％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例7本发明提供的高性能反射膜，A层配比为95％PET切片，3％中空二氧化钛粒子，2％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为80％PET切片，特性粘度0.66dL/g，7％金红石型二氧化钛，10％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，3％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度6％，B层厚度占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例8本发明提供的高性能反射膜，A层配比为96％PET切片，2％中空硫酸钡粒子，2％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为82％PET切片，特性粘度0.66dL/g，6％二氧化硅，10％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，2％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度5％，B层厚度占总厚度90％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例9本发明提供的高性能反射膜，A层配比为83％PET切片，14％中空碳酸钙粒子，3％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为84％PET切片，特性粘度0.66dL/g，5％硫酸钡，6％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，5％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度8％，B层厚度占总厚度84％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例10本发明提供的高性能反射膜，A层配比为87％PET切片，10％中空二氧化硅粒子，3％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为84％PET切片，特性粘度0.66dL/g，7％碳酸钙，5％环状烯烃共聚树脂有机发泡剂，4％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类 紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度7％，B层厚度占总厚度86％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例11本发明提供的高性能反射膜，A层配比为87％PET切片，8％聚苯硫醚(PPS)中空粒子，5％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为86％PET切片，特性粘度0.66dL/g，6％二氧化硅，5％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，3％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度6％，B层厚度占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例12本发明提供的高性能反射膜，A层配比为85％PET切片，12％中空硫酸钡粒子，3％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述中空粒子的粒径为2-4μm，所述中空粒子的壳厚为0.15-0.75μm。B层配比为75％PET切片，特性粘度0.66dL/g，5％硫酸钡，18％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，1％苯并三唑类紫外线吸收剂，1％受阻胺类紫外线吸收剂，所述百分比为重量百分比。ABA结构中，A层厚度占总厚度8％，B层厚度占总厚度84％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例13本发明提供的高性能反射膜，A层配比为91％PET切片，4％中空二氧化钛粒子，5％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为74％PET切片，特性粘度0.66dL/g，6％金红石型二氧化钛，15％环状烯烃共聚树脂有机发泡剂，5％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。AB结构中，A层厚度占总厚度6％，B层厚度占总厚度94％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例14本发明提供的高性能反射膜，A层配比为89％PET切片，6％玻璃微珠中空粒子，5％纳米级无机金属氧化物抗静电剂；所述的中空粒子的粒径为1-5μm。B层配比为82％PET切片，特性粘度0.66dL/g，7％碳酸钙，8％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，3％紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂是苯并三唑类与受阻胺类紫外线吸收剂的混合物，所述混合物中，苯并三唑类紫 外线吸收剂与受阻胺类紫外线吸收剂的重量比例为1:1，所述百分比为重量百分比。AB结构中，A层厚度占总厚度8％，B层厚度占总厚度92％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。实施例15如实施例1提供的高性能反射膜，其中，B层配比为88％PET切片，特性粘度0.66dL/g，5％碳酸钙，5％聚4-甲基-1-戊烯有机发泡剂，1％苯并三唑类紫外线吸收剂，1％受阻胺类紫外线吸收剂。AB结构中，A层厚度占总厚度10％，B层厚度占总厚度90％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表2。比较例市售E81C188(日本东丽株式会社生产)光学反射薄膜。表1实施例1-15所述技术方案中的B层和A层的配比表2实施例1-15所得的高性能反射膜与市售的高效光学反射膜性能测试对比表反射膜亮度(cd/m2)辉度均齐度(％)比较例E81C188302868.71实施例1310773.19实施例2310173.27实施例3310673.27实施例4311673.34实施例5309569.92实施例6308969.37实施例7307769.64实施例8307068.89实施例9305073.25实施例10304572.15实施例11304170.06实施例12312073.40实施例13311069.26实施例14306169.89实施例15303873.24由上表所示测试结果可以得出，本发明提供的高性能反射膜的亮度和辉度均齐度均较好，特别的，实施例4、12所得到的高性能反射膜的亮度大于3115cd/m2，辉度均齐度大于73.30％。特别的，实施例12为亮度最高、均齐度最好的最优方案。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本
发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。当前第1页1 2 3