一种复合膜用光学膜的制作方法

本发明涉及背光模组用光学薄膜领域，尤其涉及一种复合膜用光学膜。
背景技术：
：液晶显示器(TFT-LCD)主要由液晶面板及背光模组所组成。一般来说，背光模组由光源、反射膜、导光板、光学模组组成，如图1所示，传统的光学模组主要包括两张扩散片和两张棱镜片，从上到下依次设置为上扩散膜、上增亮膜、下增亮膜、下扩散片。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。随着液晶显示器的轻薄化趋势，需要将背光模组使用的光学薄膜厚度降低，但由于膜片挺度较差，会出现膜变形或波纹现象，从而造成亮度不均，加工困难。另外，各层膜在加工的过程中，需要将扩散膜、增亮膜分别裁成相同的大小，接着进行叠加组合，这样容易造成生产工序繁琐，膜片之间产生划伤，夹入灰尘、膜屑等杂质，影响显示效果。随着光学膜技术的不断发展，其中以多层复合膜代替之前的多个功能膜已经成为一个必然的发展趋势。中国专利CN103149610B公开了一种多层复合棱镜片，其是将上棱镜片与下棱镜片通过胶黏剂进行复合，但是其需要先分别制备上棱镜片和下棱镜片，然后在上棱镜上涂布一层胶黏剂，再用复合辊将上、下棱镜片复合在一起，这种制备方法比较复杂，工序繁琐，需要多次收卷放卷，并且该胶黏剂是透明的，不易掩盖棱镜膜表面的瑕疵、弊病等。另外，该方法中对胶黏剂的描述不够详细，并且使用该种胶黏剂可能对透光率、辉度等光学性能造成影响。综上，如何解决复合膜中存在的问题，成为了本领域技术人员需要解决的问题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种复合膜用光学膜。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种复合膜用光学膜，包括基材及设置于该基材入光面的漫反射层，所述漫反射层是由紫外光固化活性单体和有机粒子组成的涂布液在紫外光波长为300nm～390nm的条件下固化而成，所述涂布液的配方如下：紫外光固化活性单体20重量份～40重量份，光引发剂0.5重量份～2重量份，流平助剂0.5重量份～2重量份，分散助剂0.5重量份～5重量份，有机粒子0.05重量份～2重量份，有机溶剂50重量份～70重量份；所述光引发剂由第一光引发剂和第二光引发剂组成，所述第一光引发剂吸收波长的范围为：200nm～280nm，所述第二光引发剂吸收波长的范围为290nm～390nm，所述第一光引发剂和所述第二光引发剂的重量比为1︰1～5︰1。所述第一光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、4-甲基二苯甲酮中的一种，所述第二光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、聚乙二醇二(β-4-[对(2-二甲基胺-2-苯甲基)丁酰基苯基]-哌嗪)丙酸酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2,4-二乙基硫杂蒽酮中的一种。上述复合膜用光学膜，所述基材为PC、PET、PMMA中的一种，厚度为25μm～125μm。上述复合膜用光学膜，所述紫外光固化活性单体为分子中含有三个以上可参与光固化反应的活性基团，分子量小于500g/mol。上述复合膜用光学膜，所述有机粒子为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯中的一种或几种；所述流平助剂为丙烯酸类流平助剂。上述复合膜用光学膜，所述的固化方式为紫外光固化，紫外光固化用的UVLED灯波长为300nm～390nm，调节UVLED灯光照能量为100mJ/cm2～200mJ/cm2。上述复合膜用光学膜，所述漫反射层的涂层厚度D1为2μm～8μm，所述的有机粒子粒径D2为4μm～15μm，所述D1与D2的关系为D1＜D2。上述复合膜用光学膜，所述漫反射层固化后呈现半固化状态，具有一定的粘性，剥离力为5N/25mm～7N/25mm；所述漫反射层的雾度为2％～15％。与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明提供的漫反射层配方中，通过对紫外光固化活性单体、光引发剂、UV光波长、流平助剂的选择，使固化后涂层具有合适的硬度、表面张力和粘性；所述漫反射层具有雾度，可以有效遮盖基材的弊病瑕疵，方便收卷。2、本发明通过选择UV光波长、光照能量及光引发剂，控制漫反射层具有合适的固化程度，提供的复合膜用光学膜具有一定的粘性，可以有效地粘合背光模组的多个光学膜片，避免了背光膜片之间相互移动造成划伤弊病和膜片之间容易混入灰尘杂质；同时增加了多层复合膜的挺度，能够满足显示器薄型化的趋势。附图说明图1是传统LCD背光模组的剖面图；图2是本发明的结构图；图3是使用本发明复合膜用光学膜的多层复合膜。图中各标号表示为，11：光源；12：反射膜；13：导光板；14：光学膜组；141：下扩散膜；144：上扩散膜；142：下增亮膜；143：上增亮膜；21：漫反射层；22：透明支持体；23：有机粒子；31：棱镜层；32：背光模组其他光学膜片。具体实施方式本发明选用的基材22有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等塑料薄膜或薄板。本发明基材22的厚度为25μm～125μm，优选厚度为50μm～100μm。本发明的漫反射层21由含有紫外光固化活性单体、光引发剂、有机粒子23、有机溶剂等组成的涂布液在特定波长条件下固化而成。适合本发明的紫外光固化活性单体为分子中含有三个以上可参与光固化反应的活性基团，分子量小于500g/mol，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(DiTMP4A)等，较高的活性基团可以保证其具有较高的反应活性，较低的分子量使固化后涂层交联度低，表面硬度偏低，不对棱镜层的棱峰造成伤害。本发明提供的配方中，紫外光固化活性单体的用量控制在20重量份～40重量份。本发明的光引发剂由第一光引发剂和第二光引发剂组成，第一光引发剂吸收波长的范围为：200nm～280nm，第二光引发剂吸收波长的范围为290nm～390nm。制作所述复合膜用光学膜的漫反射层21时的UV光波长为300nm～390nm，第二光引发剂能够使漫反射层21在涂布时形成半固化的状态，同时能够顺利收卷。第二光引发剂能够使棱镜膜在压印加工(压印棱镜层31)时完全固化漫反射层21，即漫反射层21能够粘合扩散片或其他棱镜膜32。本发明的UV光波长可以通过控制在UVLED灯的工作电压和功率密度来实现。本发明中，光引发剂的用量控制为0.5重量份～2重量份，其中第一光引发剂和第二光引发剂的重量比为1︰1～5︰1，所述第一光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、4-甲基二苯甲酮中的一种或几种，所述第二光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、聚乙二醇二(β-4-[对(2-二甲基胺-2-苯甲基)丁酰基苯基]-哌嗪)丙酸酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2,4-二乙基硫杂蒽酮中的一种。本发明中的丙烯酸酯类流平助剂可以选用降低表面张力比较低或者不降低表面张力的流平助剂，如毕克化学的BYK-350、BYK-352、BYK-354，德谦化学的Levelol495、Levelol835、Levelo839等。本发明漫反射层21的涂层厚度D1为2μm～8μm，有机粒子23粒径D2为4μm～15μm，D1与D2的关系为D1＜D2；这样可以使粒子在涂层表面有凸起，引起光的漫发射，具有一定的雾度，起到遮盖基材瑕疵弊病的作用。更重要的是，粒子凸起能够使不完全固化的漫反射层能够顺利收卷，便于再加工。本发明的有机粒子23为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯中的一种或几种；本发明的复合膜用光学膜的雾度范围为2％～15％。本发明所使用的紫外光可以从UVLDE灯获得，UVLED灯光照能量为100mJ/cm2～200mJ/cm2。本发明的漫反射层21固化后呈现半固化状态，具有一定的粘性，剥离力为5N/25mm～7N/25mm。通过选择UV光波长、功率及光引发剂，控制固化的漫反射层21具有合适的粘性。如果太粘，会使收卷困难，再加工时无法使用；如果不粘，再加工时无法粘结上其他光学膜片32。使用本发明的复合膜用光学膜(图2)的漫反射层21去贴合其他光学膜片32，光学膜片32可以为棱镜膜，也可以为扩散膜；然后在复合膜用光学膜的另一面压印棱镜层31，固化棱镜层31的同时也将未完全固化的漫反射层21完全固化，即形成复合膜(图3)。下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式并不限于此。实施例1将20g紫外光固化活性单体(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，长兴化学材料有限公司，商品名：EM231)、2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-350)、5g分散助剂(毕克化学，BYK-111)、1g有机粒子(聚苯乙烯PS，粒径为4μm)、2g光引发剂(1g第一光引发剂，为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PI1173；1g第二光引发剂，为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PITPO)和70g丁酮置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为125μm的PC薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为300nm、照度为100mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为2μm，雾度为2％。评估结果列于表1中。实施例2将40g紫外光固化活性单体(季戊四醇三丙烯酸酯PET3A，长兴化学材料有限公司，商品名：EM235)、0.5g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-352)、0.5g分散助剂(毕克化学，BYK-108)、0.05g有机粒子(聚丙烯酸甲酯PMMA，粒径为15μm)、0.5g光引发剂(0.42g第一光引发剂，为1-羟基环己基苯基甲酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PI184；0.08g第二光引发剂，为4-二甲基氨基苯甲酸乙酯，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PIEDB)和58.45g乙酸乙酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为25μm的PET薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为390nm、照度为200mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为5μm，雾度为15％。评估结果列于表1中。实施例3将40g紫外光固化活性单体(二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯DiTMP4A，长兴化学材料有限公司，商品名：EM242)、2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-354)、4g分散助剂(毕克化学，BYK-2000)、2g有机粒子(聚丙烯酸丁酯PBMA，粒径为7μm)、2g光引发剂(1.5g第一光引发剂，为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PI659；0.5g第二光引发剂，为聚乙二醇二(β-4-[对(2-二甲基胺-2-苯甲基)丁酰基苯基]-哌嗪)丙酸酯，北京英力科技发展有限公司，商品名：OMNIPOL910)和50g甲苯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为50μm的PET薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为320nm、照度为120mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为3μm，雾度为8％。评估结果列于表1中。实施例4将36g紫外光固化活性单体(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，长兴化学材料有限公司，商品名：EM231)、1g流平助剂(丙烯酸类，德谦化学，Levelol495)、1g分散助剂(毕克化学，BYK-111)、0.5g有机粒子(聚碳酸酯PC，粒径为10μm)、1g光引发剂(0.8g第一光引发剂，为2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PI907；0.2g第二光引发剂，为2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PITPO-L)和60g乙酸丁酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为100μm的PC薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为370nm、照度为180mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为4μm，雾度为10％。评估结果列于表1中。实施例5将30g紫外光固化活性单体(季戊四醇三丙烯酸酯PET3A，长兴化学材料有限公司，商品名：EM235)、1.2g流平助剂(丙烯酸类，德谦化学Levelol835)、2g分散助剂(毕克化学，BYK-108)、1.6g有机粒子(聚丙烯酸甲酯PMMA，粒径为10μm)、1.2g光引发剂(0.8g第一光引发剂，为4-甲基二苯甲酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PIMBP；0.4g第二光引发剂，为2,4-二乙基硫杂蒽酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PIDETX)和64g乙酸乙酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为125μm的PET薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为350nm、照度为160mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为8μm，雾度为6％。评估结果列于表1中。对比例1将20g紫外光固化活性单体(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，长兴化学材料有限公司，商品名：EM231)、2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-350)、5g分散助剂(毕克化学，BYK-111)、1g有机粒子(聚苯乙烯PS，粒径为4μm)、2g光引发剂(苯甲酰甲酸甲酯，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PIMBF)和70g丁酮置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为125μm的PC薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为300nm、照度为100mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为2μm，雾度为2％。评估结果列于表1中。对比例2将40g紫外光固化活性单体(季戊四醇三丙烯酸酯PET3A，长兴化学材料有限公司，商品名：EM235)、0.5g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-352)、0.5g分散助剂(毕克化学，BYK-108)、0.05g有机粒子(聚丙烯酸甲酯PMMA，粒径为15μm)、0.5g光引发剂(0.42g第一光引发剂，为1-羟基环己基苯基甲酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PI184；0.08g第二光引发剂，为4-二甲基氨基苯甲酸乙酯，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PIEDB)和58.45g乙酸乙酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为25μm的PET薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为450nm、照度为500mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为5μm，雾度为15％。评估结果列于表1中。对比例3将40g紫外光固化活性单体(二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯DiTMP4A，长兴化学材料有限公司，商品名：EM242)、2g流平助剂(硅氧烷类，德谦化学Levelol432)、4g分散助剂(毕克化学，BYK-2000)、2g有机粒子(聚丙烯酸丁酯PBMA，粒径为7μm)、2g光引发剂(1.5g第一光引发剂，为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，北京英力科技发展有限公司，商品名：IHT-PI659；0.5g第二光引发剂，为聚乙二醇二(β-4-[对(2-二甲基胺-2-苯甲基)丁酰基苯基]-哌嗪)丙酸酯，北京英力科技发展有限公司，商品名：OMNIPOL910)和50g甲苯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布物料。将该涂布液涂覆于厚度为50μm的PET薄膜的一个面上，在烘箱中干燥后，使用波长为320nm、照度为120mJ/cm2的汞灯进行辐射固化，得到本发明所述的复合膜用光学膜。其中，漫反射层的厚度为3μm，雾度为8％。评估结果列于表1中。表1：各实施例和对比例中复合膜用光学膜的测试数据表剥离力(N/25mm)粘连情况实施例15.0○实施例26.1○实施例35.8○实施例47.0○实施例56.6○对比例16.7◎对比例25.9×对比例30.8◎剥离力可以从侧面反应薄膜涂层的表面张力，本发明中所述的含有漫反射的复合膜用光学膜是用于复合膜领域，其后续加工步骤是将漫反射层与其他光学膜片进行粘结，需要漫反射具有较大的表面张力，即较大的剥离力。另外本发明的复合膜用光学膜需要粘合其他光学膜片，其需要具有粘性同时不能太粘，因为如果粘性较大会粘合其他光学薄膜，会损害涂层及粒子状态。从表中可以看出，对比例1因为改变了引发剂的种类，所以固化完全，不具有粘性，无法进行后续加工。对比例2因为改变了UVLED灯的波长，无法固化涂层，固化度较低，粘性过大，收卷后粘连严重，涂层被完全破坏，无法再进行放卷使用。对比例3因为使用了硅氧烷的流平助剂，涂层表面张力低，无法进行后续加工。表中各项性能的测试方法如下：(1)剥离力试验方法参照标准GB/T2792-1998，用3M胶带(型号810)粘贴在漫反射层表面，用压板在胶带表面来回滚压，使胶带和涂层之间没有气泡存在，然后将样片和胶带一起裁切成200mm*25mm，在空气中滞留30min。然后用拉力机(或电子万能试验机)按照标准进行180度剥离测试，得到剥离力数值。(2)粘连情况评测方法将待测样片裁成20cm*20cm大小，依次取20张样片完全重合堆叠，下面样片的涂层面与上面样片的非涂层面接触。堆叠完成后的最上面样片中间放置1KG砝码。24小时后，将20张样片依次拿开，观察涂层面与非涂层面接触的粘连情况，粒子脱落情况，并依据以下标准进行评估：上下两张样片轻松分离，没有任何粘连计为“◎”；上下两张样片轻微粘连，涂层及粒子完好，没有脱落计为“○”；上下两张粘连，涂层面的树脂及粒子部分粘在非涂层面上计为“△”；上下两张完全粘连，涂层面的树脂及粒子完全粘在非涂层面上计为“×”；上述内容仅为本发明的一些实施例，并非用于限制本发明的其它实施方式，凡是根据本
发明内容所做的等同变化与修饰，均应涵盖在本发明的专利保护范围之内。当前第1页1 2 3