一种棱镜复合膜用基膜的制作方法

本发明涉及LCD用背光模组
技术领域：
，特别是一种棱镜复合膜用基膜。
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、上棱镜膜、下棱镜膜、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，而棱镜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，但由于光学膜片挺度较差，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、棱镜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，光学膜片之间产生划伤，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。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，如何提供一种棱镜复合膜用基膜，成为了本领域技术人员需要解决的问题。技术实现要素：本发明需要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种棱镜复合膜用基膜。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种棱镜复合膜用基膜，包括支持体及涂布在支持体表面的漫反射层，所述漫反射层由下述重量份数的组分组成的涂布液固化而成：聚酯丙烯酸酯低聚物15重量份～25重量份，酚醛改性环氧树脂5重量份～16重量份，胺类固化剂5重量份～15重量份，光引发剂3重量份～10重量份，流平助剂0.1重量份～2重量份，有机粒子0.01重量份～1重量份，有机溶剂40重量份～70重量份；固化条件为：烘箱温度60℃～80℃，烘干时间0.6min～1.5min；固化度为50％～70％，雾度为1％～10％；上述棱镜复合膜用基膜，所述支持体为PC、PET、PMMA中的一种；所述支持体的厚度为23μm～100μm。上述棱镜复合膜用基膜，所述聚酯丙烯酸酯低聚物的官能度为3～6；所述酚醛改性环氧树脂的环氧值为0.3eq/100g～0.6eq/100g；所述胺类固化剂为脂环族多元胺类固化剂。上述棱镜复合膜用基膜，所述有机粒子为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基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。上述棱镜复合膜用基膜，所述漫反射层的剥离力为4.5N/25mm～6.5N/25mm。上述棱镜复合膜用基膜，所述漫反射层的涂层厚度(D1)为5μm～15μm，所述有机粒子粒径(D2)为6μm～20μm，所述D1与D2的关系为D1＜D2。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通过配方设计、合适的工艺条件，使漫反射层固化不完全，固化度为50％～70％，从而具有粘性和柔韧性，可以有效地粘结其他光学膜片，并且不会对其他光学膜片表面的功能层造成损害；另外，漫反射层具有雾度，可以有效遮盖支持体的弊病瑕疵。2、本发明提供的漫反射层表面有粒子凸起和一定的固化度，支持体在涂布漫反射层后能够顺利收卷，并且不会发生粘连，在棱镜后加工中可以直接放卷使用，工艺简单高效。3、本发明提供棱镜膜用基膜具有粘性，可以有效地粘合背光模组的多个光学膜片，避免了光学膜片之间相互移动造成划伤弊病和光学膜片之间容易混入灰尘杂质，同时减少了背光模组多层膜分别裁切、堆叠、组装的工序；适用于背光复合膜领域，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是使用本发明棱镜复合膜用基膜的多层复合膜。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：下棱镜膜；143：上棱镜膜；21：漫反射层；22：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支持体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。本发明的支持体22的厚度为23μm～100μm，优选厚度为25μm～75μm。本发明的漫反射层21由含有聚酯丙烯酸酯低聚物、酚醛改性环氧树脂、胺类固化剂、光引发剂、流平助剂、有机粒子23、有机溶剂等组成的涂布液在烘箱温度60℃～80℃、烘干时间0.6min～1.5min的工艺条件下固化而成。选择环氧值较高的环氧树脂、搭配中温能够固化的固化剂，可以使体系能够中温快速固化，降低能耗和提高固化效率，适用于本发明的环氧树脂为酚醛改性的环氧树脂，环氧值为0.3eq/100g～0.6eq/100g，适用于本发明的固化剂为脂环族多元胺类。酚醛改性环氧树脂固化后涂层具有一定的抗划伤性能，同时耐热性较好，便于后续收卷再加工。本发明提供的配方中，酚醛改性环氧树脂的用量控制在5重量份～16重量份，胺类固化剂的用量控制在5重量份～15重量份。本发明的固化温度为60℃～80℃，反应时间控制为0.6min～1.5min。较低的反应温度和合适的反应时间能够使涂层固化，并且可以避免薄膜因高温发生产生波浪卷曲或者翘曲问题。本发明的有机粒子23可以选择聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种；本发明中的流平助剂可以选用降低表面张力比较少或者不降低表面张力的丙烯酸类流平助剂，如毕克化学的BYK-350、BYK-352、BYK-354，德谦化学的Levelol495、Levelol835、Levelo839等。本发明的漫反射层21的涂层厚度D1为5μm～15μm，所述有机粒子23粒径D2为6μm～20μm，所述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收卷，便于棱镜加工。本发明的漫反射层21的雾度为1％～10％。本发明的紫外光固化低聚物可以选择官能度为3～6。较高的官能度能够保证完全固化的漫反射层具有一定的硬度和抗划伤性能。如果官能度太高，会使涂层过硬损伤棱镜。适用于光引发剂可以选用紫外光固化领域公知的光引发剂，优选引发效率高的光引发剂如1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)等。通过选择紫外光固化树脂、光引发剂等能够使漫反射层21在下游公司压印棱镜31时固化，完全粘结其他光学膜片。本发明的漫反射层21固化后呈现半固化状态，固化度为50％～70％，具有一定的粘性，剥离力为4.5N/25mm～6.5N/25mm，固化度可通过差示扫描量热仪(DSC)进行测试。通过控制配方中的组成成分和固化条件，使固化后的漫反射层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。使用本发明的棱镜复合膜用基膜(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；然后在棱镜复合膜用基膜的另一面压印棱镜层31，UV光固化棱镜层31的同时，漫反射层21中潜在的可UV固化的基团也将固化完全，即形成棱镜复合膜(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16.99g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为3，长兴化学材料有限公司，商品名：6340N)、5g酚醛改性环氧树脂(江苏三木集团，商品名：F51)、5g胺类固化剂(脂环族多元胺类，江苏三木集团，商品名：SM211)、3g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：184)、0.1g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-350)、0.01g有机粒子(聚苯乙烯PS，粒径为6μm)和70g甲苯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为23μm的PC薄膜的一个面上，在60℃烘箱中热固化1.5min，得到棱镜复合膜用基膜。其中，热固化后的漫反射层的涂层厚度为5μm，固化度为50％，雾度为1％。评估结果列于表1中。实施例2将25g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为4，长兴化学材料有限公司，商品名：6321-100)、75g酚醛改性环氧树脂(江苏三木集团，商品名：F53)、15g胺类固化剂(脂环族多元胺类，江苏三木集团，商品名：SM208)、10g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：1173)、2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-352)、1g有机粒子(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，粒径为20μm)和40g丁酮置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为100μm的PET薄膜的一个面上，在80℃烘箱中热固化0.6min，得到棱镜复合膜用基膜。其中，热固化后的漫反射层的涂层厚度为15μm，固化度为70％，雾度为10％。评估结果列于表1中。实施例3将15g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为6，长兴化学材料有限公司，商品名：6311-100)、16g酚醛改性环氧树脂(江苏三木集团，商品名：F44)、7g胺类固化剂(脂环族多元胺类，江苏三木集团，商品名：SM218)、5g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：TPO)、0.2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-354)、0.1g有机粒子(聚甲基丙烯酸丁酯PBMA，粒径为10μm)和56.70g乙酸乙酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为50μm的PMMA薄膜的一个面上，在65℃烘箱中热固化1.2min，得到棱镜复合膜用基膜。其中，热固化后的漫反射层的涂层厚度为8μm，固化度为55％，雾度为3％。评估结果列于表1中。实施例4将20g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为4，长兴化学材料有限公司，商品名：6380)、10g酚醛改性环氧树脂(江苏三木集团，商品名：F48)、10g胺类固化剂(脂环族多元胺类，江苏三木集团，商品名：SM211)、6g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：184)、0.5g流平助剂(丙烯酸类，德谦化学Levelol495)、0.2g有机粒子(聚碳酸酯PC，粒径为15μm)和53.3g乙酸丁酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为75μm的PET薄膜的一个面上，在70℃烘箱中热固化1min，得到棱镜复合膜用基膜。其中，热固化后的漫反射层的涂层厚度为10μm，固化度为60％，雾度为5％。评估结果列于表1中。实施例5将16g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为6，长兴化学材料有限公司，商品名：6312-100)、7g酚醛改性环氧树脂(江苏三木集团，商品名：F53)、7g胺类固化剂(脂环族多元胺类，江苏三木集团，商品名：SM208)、8g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：1173)、1.5g流平助剂(丙烯酸类，德谦化学Levelol835)、0.5g有机粒子(聚甲基丙烯酸丁酯PBMA，粒径为18μm)和60g甲苯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为50μm的PC薄膜的一个面上，在75℃烘箱中热固化0.8min，得到棱镜复合膜用基膜。其中，热固化后的漫反射层的涂层厚度为12μm，固化度为65％，雾度为8％。评估结果列于表1中。对比例1将16.99g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为3，长兴化学材料有限公司，商品名：6340N)、5g环氧树脂(江苏三木集团，商品名：SM618)、5g胺类固化剂(聚酰胺类，江苏三木集团，商品名：650)、3g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：184)、0.1g流平助剂(有机硅类，毕克化学BYK-333)、0.01g有机粒子(聚苯乙烯PS，粒径为6μm)和70g甲苯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为23μm的PC薄膜的一个面上，在60℃烘箱中热固化1.5min，得到棱镜复合膜用基膜。评估结果列于表1中。对比例2将25g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为4，长兴化学材料有限公司，商品名：6321-100)、75g酚醛改性环氧树脂(江苏三木集团，商品名：F53)、15g胺类固化剂(脂环族多元胺类，江苏三木集团，商品名：SM208)、10g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：1173)、2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-352)、1g有机粒子(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，粒径为20μm)和40g丁酮置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为100μm的PET薄膜的一个面上，在100℃烘箱中热固化1.2min，得到棱镜复合膜用基膜。评估结果列于表1中。对比例3将15g聚酯丙烯酸酯低聚物(官能度为6，长兴化学材料有限公司，商品名：6311-100)、16g环氧树脂(江苏三木集团，商品名：SM6101)、7g胺类固化剂(脂肪胺，江苏三木集团，商品名：593B)、5g光引发剂(天津天骄化工有限公司制造，商品名：TPO)、0.2g流平助剂(丙烯酸类，毕克化学BYK-354)、0.1g有机粒子(聚甲基丙烯酸丁酯PBMA，粒径为10μm)和56.70g乙酸乙酯置于搅拌锅中，搅拌均匀后得到涂布液。将该涂布液涂覆于厚度为50μm的PMMA薄膜的一个面上，在50℃烘箱中热固化0.8min，得到棱镜复合膜用基膜。评估结果列于表1中。表1：各实施例和对比例中棱镜复合膜用基膜的测试数据表剥离力(N/25mm)粘连情况实施例14.5○实施例24.9○实施例35.3○实施例46.5○实施例56.2○对比例10.4◎对比例25.8◎对比例36.7×剥离力可以从侧面反应薄膜涂层的表面张力，本发明中所述含有漫反射的棱镜复合膜用基膜是用于棱镜复合膜领域，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。另外本发明的棱镜复合膜用基膜需要粘合其他光学薄膜，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和对比例2固化比较完全，不具有粘性，无法进行后续加工。对比例3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。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他实施方式，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内。当前第1页1 2 3