一種液晶顯示器用反射膜的制作方法
【專利摘要】一種液晶顯示器用反射膜，該反射膜是在內部含有與聚酯不相容的中空樹脂粒子的第二聚酯層的至少一面疊有第一聚酯層，并且該反射膜滿足下述條件：（1）第一聚酯層的厚度為10~30μm；（2）第一聚酯層中含有占第一聚酯層總重量5%~20%的無機粒子；（3）第二聚酯層的厚度為100μm以上；（4）第二聚酯層中含有占第二聚酯層總重量10%～40%、與聚酯不相容的中空樹脂粒子。本發(fā)明反射膜具有優(yōu)異機械性能和高反射率，可廣泛應用于平板顯示背光模組。
【專利說明】一種液晶顯示器用反射膜
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及薄膜制造【技術領域】，特別涉及一種液晶顯示器用反射膜。
【背景技術】
[0002]目前，液晶顯示器廣泛用于蜂窩電話，電腦，電視，儀器儀表等裝置中作為顯示裝置。而液晶顯示其本身并不發(fā)光，需要通過背光源來提供照射光。為了提高背光源中的光線的利用率，需要裝配反射膜，減少光的泄漏造成的損耗，提高顯示器的亮度，進而提高顯示器的畫面質量。
[0003]為了提高反射率，一般通過添加粒子或使反射膜產生微孔或氣泡，利用粒子的折射或膜的基材樹脂與微孔或氣泡之間的折射率差異來提高反射率，這些方法雖然能提高膜的反射率，但是，隨著反射膜中的孔隙率的提高，使得反射膜變軟，導致反射膜在使用加工過程中易于劃傷、折皺，影響背光源及顯示器的亮度和畫面質量。
[0004]近年來，隨著電腦電視等液晶顯示行業(yè)的不斷發(fā)展，對反射膜的性能也不斷提出更高的要求。為了使反射膜擁有較高的反射率，通常采用如下方法:a.在聚酯薄膜中加入硫酸鋇等無機粒子，利用聚酯與無機粒子的界面以及以粒子為核所生成的微小孔洞的孔洞界面進行光反射的方法；b.在聚酯薄膜中加入與聚酯不相容的樹脂并以其為核形成微小孔洞，利用此孔洞界面進行光反射的方法。但是，這些無機粒子或不相容樹脂的添加量普遍保持在較高比例，而大量添加的無機粒子或不相容樹脂對薄膜的機械和力學性能產成了嚴重的影響，造成薄膜發(fā)脆，挺度和韌性較差，拉伸強度和斷裂伸長率顯著降低。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術存在的上述不足之處，提供具有優(yōu)異機械性能和高反射率的液晶顯示器用反射膜。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種液晶顯示器用反射膜，在內部含有與聚酯不相容的中空樹脂粒子的第二聚酯層的至少一面疊有第一聚酯層，且所述反射膜滿足下述條件:
(1)第一聚酯層的厚度為10-30μπι;
(2)第一聚酯層中含有占第一聚酯層總重量5%~20%的無機粒子；
(3)第二聚酯層的厚度為100μ m以上；
(4)第二聚酯層中含有占第二聚酯層總重量10%~40%、與聚酯不相容的中空樹脂粒子。
[0007]上述液晶顯示器用反射膜，所述的第一聚酯層中的無機粒子為二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋅或氧化鋯中的一種或者幾種。
[0008]上述液晶顯示器用反射膜，所述的第一聚酯層中的無機粒子的粒徑為f5ym。
[0009]上述液晶顯示器用反射膜，所述的第二聚酯層中與聚酯不相容的中空粒子平均外徑在3μL?以下，平均內徑在2μL?以下。[0010]上述液晶顯示器用反射膜，所述的第二聚酯層中的中空樹脂粒子的內徑與外徑比為 1:1.2 ~2.5。
[0011]上述液晶顯示器用反射膜，所述的反射膜相對密度為0.6g/cm3~1.5g/cm3。
[0012]上述液晶顯示器用反射膜，所述的反射膜的相對反射率為98%以上。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過在反射膜第二聚酯層中添加與聚酯不相容的中空樹脂粒子，并控制中空樹脂粒子的內外徑和在反射膜中的分布密度，同時在第一聚酯層中添加少量一定粒徑的無機粒子，使反射膜保持較高反射率的同時，保持了較好的韌性和良好的機械性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的反射膜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明的反射膜是在內部含有與聚酯不相容的中空樹脂粒子第二聚酯層的至少一面疊有含有少量無機粒子的第一聚酯層的聚酯膜，本發(fā)明通過將反射膜分成含有大量與聚酯不相容中空樹脂粒子并以其為核拉伸出微孔的具有光反射功能的第二聚酯層和表面具有光的漫反射功能且保持膜優(yōu)異機械性能的第一聚酯層，來實現(xiàn)單層結構反射膜所不具備的同時擁有高反射率和優(yōu)異機械性能。此外，本發(fā)明優(yōu)選將第一聚酯層和第二聚酯層通過熔融多層共擠的方法在薄膜生產線上鑄片，然后雙向拉伸成膜。
[0016]本發(fā)明的反射膜的層疊方式，可以是第一聚酯層和第二聚酯層以A/B的兩層結構或者A/B/A的三層結構，也可以是在層疊的第一聚酯層和第二聚酯層之外再層疊了第三聚酯層的三層甚至三層以 上結構。同時為了避免第二聚酯層中大量中空樹脂粒子在生產過程中對生產設備的污染等問題，本發(fā)明優(yōu)選將表面具有光的漫反射功能且保持膜優(yōu)異機械性能的第一聚酯層層疊在結構最外層的A/B兩層結構和A/B/A三層結構。
[0017]本發(fā)明中，至少一面層疊有第一聚酯層的厚度為10-30μηι,優(yōu)選10-20μηι。如果第一聚酯層的厚度低于10 μ m,則第一聚酯層對表面漫反射貢獻太小，造成反射率偏低，同時無法為整個反射膜提供足夠優(yōu)異的機械性能，使反射膜斷裂伸長率和拉伸強度降低，在生產時易發(fā)生斷裂等問題。如果第一聚酯層的厚度高于30 μ m，則由于第一聚酯層的漫反射損耗過大造成反射膜的反射率降低。
[0018]本發(fā)明中，第二聚酯層的厚度為IOOym以上，優(yōu)選125~350 μ m。當第二聚酯層的厚度低于100 μ m時，在單位面積內無法形成足夠的作為反射界面的微孔，造成膜的反射率較差。從反射膜的性能和后期應用方面出發(fā)，第二聚酯層的厚度上限是不需要特別限制的。但是考慮生產成本和效率等方面，第二聚酯層的厚度優(yōu)選400 μ m以下。
[0019]本發(fā)明中，第一聚酯層中含有占第一聚酯層總重量5%~20%的無機粒子，優(yōu)選為8%~15%含量。如果無機粒子的含量低于第一聚酯層總重量的5%，則第一聚酯層無法提供足夠的表面漫反射，造成反射率偏低；如果無機粒子的含量超過第一聚酯層總重量的20%，則會使第一聚酯層的表面漫反射損耗過多的光，造成反射率偏低，同時造成反射膜的機械性能下降。
[0020]本發(fā)明中，第一聚酯層中所含的無機粒子為二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋅或氧化鋯中的一種或者幾種，考慮到反射膜反射率、表面漫反射和隱蔽性的要求，優(yōu)選二氧化鈦和硫酸鋇。
[0021]本發(fā)明中，第一聚酯層中所含的無機粒子的粒徑為1?5μπι。優(yōu)選粒徑1?3μπι。因為無機粒子的粒徑小于I μ m,易發(fā)生團聚、難以分散的現(xiàn)象；而無機粒子的粒徑大于5 μ m,則會影響可見光的反射效率。
[0022]本發(fā)明中，第二聚酯層中所含中空樹脂粒子的平均外徑控制在3μπι以下，優(yōu)選
2.5 μ m以下，進一步優(yōu)選1.9 μ m以下。如果中空樹脂粒子的平均外徑超過3 μ m,則會造成成膜性較差，膜的表觀粗糙，同時在反射膜中形成的空洞過大，無法在薄膜的厚度方向上形成多個氣固界面，薄膜的白色性、輕量性、機械性能和反射性都較差，因此不優(yōu)選。
[0023]本發(fā)明中，第二聚酯層中所含的中空樹脂粒子的平均內徑控制在2μπι以下，優(yōu)選1.5 μ m以下，進一步優(yōu)選1.4 μ m以下。如果中空樹脂粒子平均內徑超過2 μ m,雖然粒子中空孔洞對光的反射性能沒有明顯影響，但是使中空樹脂粒子的外徑尺寸過大，超出優(yōu)選范圍。如前所述，如果中空樹脂粒子的外徑尺寸超出優(yōu)選范圍，在反射膜中形成的空洞過大，無法在薄膜的厚度方向上形成多個氣固界面，薄膜的白色性、輕量性、機械性能和反射性都較差。因此在反射膜中添加平均內徑為2μπι以下的中空樹脂粒子，可以使薄膜獲得較低的密度和較高的反射率。
[0024]本發(fā)明中，第二聚酯層中所含的中空樹脂粒子的內徑與外徑比為1:1.2?2.5，優(yōu)選1:1.4?2.2，更優(yōu)選1:1.5?1.7，所述的外徑和內徑的單位均是μ m。當中空樹脂粒子的內徑與外徑比大于1:1.2，中空樹脂粒子強度不夠，在受熱加工過程中易變形破損，破壞自身中間孔洞的同時，無法成為有效的成核劑阻礙了作為反射界面的孔洞的生成。當中空樹脂粒子的內徑與外徑比小于1:2.5，則降低了中空樹脂粒子自身內部孔洞對光線的界面反射作用，影響了薄膜的白度和反射性能。
[0025]本發(fā)明中，第二聚酯層中所含的中空樹脂粒子原則上只要滿足上述條件均可，可以是交聯(lián)樹脂類，如交聯(lián)苯乙烯-丙烯、交聯(lián)苯乙烯-丙烯、交聯(lián)苯乙烯-二乙烯苯、交聯(lián)苯乙烯-丙烯酰胺、交聯(lián)苯乙烯-丙烯酸等。也可以是結晶性的鏈狀聚烯烴系樹脂和丙烯酸樹月旨，如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、聚甲基丙烯酸酯等。還可以是非晶型的環(huán)狀烯烴共聚物，如二環(huán)[2，2，I]庚-2-烯、1-甲基二環(huán)[2，2，I]庚-2-烯、6-異丁基二環(huán)[2，2，I]庚_2_稀、、6_乙基二環(huán)[2，2, I]庚_2_稀、6_甲基二環(huán)[2，2, I]庚-2-稀、、7-甲基二環(huán)[2，2，I]庚-2-烯5，6-二甲基二環(huán)[2，2，I]庚-2-烯、三環(huán)[4，3,0, I]-3-癸烯、5-甲基三環(huán)[4，3,0, I]-3-癸烯、10-甲基三環(huán)[4, 4, O, I]-3-癸烯等。
[0026]特別說明，從生產工藝和反射膜性能方面考慮，優(yōu)選交聯(lián)樹脂類的交聯(lián)苯乙烯-丙烯。
[0027]本發(fā)明所述的反射膜相對密度為0.6g/cm3?1.5g/cm3,優(yōu)選0.8g/cm3?1.4g/cm3。如果反射膜的相對密度低于0.6g/cm3，說明薄膜內部形成孔洞太多或太大，結果造成反射膜的機械性能明顯不足，表觀質量較差，降低薄膜的反射率。如果反射膜的相對密度高于1.5g/cm3，說明薄膜內部孔洞太少，造成反射膜的內部無法形成足夠多的反射界面，降低薄膜的反射率。
[0028]本發(fā)明中，反射膜中聚酯成分均為二元酸和二元醇的聚合物，其中，二元酸可以是直鏈脂肪二酸，但主要是芳香族二酸，如對苯二甲酸、對苯二乙酸、對萘二甲酸等，優(yōu)選對苯二甲酸和對萘二甲酸，更優(yōu)選對苯二甲酸；二元醇主要是碳原子數是2?4的脂肪族二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇等，優(yōu)選乙二醇和丁二醇，更優(yōu)選乙二醇。除了上述成分外，聚酯切片還可以是加入少量的間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、環(huán)己烷二甲醇、雙酚A或2，6 —萘二甲酸等物質的改性共聚酯。本發(fā)明中的第一聚酯層和第二聚酯層所用聚酯優(yōu)選為聚對苯二甲
酸乙二醇酯。
[0029]在本發(fā)明中，為了使無機粒子和中空樹脂粒子在反射膜中有更好地分散效果，可以將無機粒子和中空樹脂粒子先分別制備成無機粒子母料[即母料(A)]和中空樹脂粒子母料[即(母料B)]，方法如下:按重量百分比，將35?65%干燥后的純凈聚酯切片進行粉碎，與35?65%的無機粒子或者中空樹脂粒子混合均勻，在雙螺桿擠出機中熔融狀態(tài)下進行表面擠出造粒，制成母料。
[0030]本發(fā)明中，在不損害發(fā)明效果的前提下，可以根據需要添加適量的添加劑，如抗熱氧降解劑、紫外光吸收劑、穩(wěn)定劑、熒光增白劑、成核劑、有機或無機的爽滑劑等。
[0031]本發(fā)明所述的反射膜其相對反射率為98%以上，優(yōu)選98.5%以上。通過使反射膜達到98%以上的反射率，可以使其在后期應用上獲得更好的效果。
[0032]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0033]實施例1
在具有擠出機(a)和擠出機(b)的多層共擠制膜設備上，為了形成第一聚酯層，將預混好的母料(A)和純凈聚酯切片在165°C條件下鼓風干燥6h，供給擠出機(a)，在280°C條件下熔融擠出，導入T型模頭。為了形成第二聚酯層，同步將預混好的母料(B)和純凈聚酯切片在165°C條件下鼓風干燥6h，供給擠出機(b)，在280°C條件下熔融擠出，導入T型模頭。
[0034]在T型模頭內，按照第一聚酯層在第二聚酯層兩面表層的A/B/A的三層結構，將兩組熔體進行層疊合流，呈片狀流于表面溫度為20°C的轉動冷鼓上，從而獲得未經拉伸的層疊鑄片膜。將層疊鑄片膜在83°C下進行預熱，并在紅外加熱條件下利用兩輥轉速不同快速進行縱向(長度方向)拉伸3.2倍，在30°C條件下冷卻后獲得縱拉膜。用夾具夾住縱拉膜的兩邊將其送入橫拉箱，經過1115°C預熱之后，在120°C條件下連續(xù)將縱拉膜沿橫向(寬度方向)拉伸3.4倍，在2301:條件下熱處理定型10s，逐漸冷卻后進行牽引收卷，最終得到第一聚酯層和第二聚酯層為A/B/A的三層結構的反射膜，測其反射率、拉伸強度和斷裂伸長率。
[0035]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=31:69第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=62:38第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=20:1000其中，母料(A)中含有40%的二氧化鈦和25%的硫酸鋇，母料(B)中含有65%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0036]實施例2
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0037]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=27:73 第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=54:46 第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=300:1500 其中，母料(A)中含有40%的二氧化鈦和15%的硫酸鋇，母料(B)中含有65%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0038]實施例3
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0039]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=27:73第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=55:45第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=300:2000其中，母料(A)中含有40%的二氧化鈦和15%的氧化鋅，母料(B)中含有55%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0040]實施例4
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0041]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=28:72第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=46:54第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=400:2500其中，母料(A)中含有35%的二氧化鈦和10%的硫酸鋇，母料(B)中含有55%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0042]實施例5
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0043]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=23:77第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=45:55第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=500:3000其中，母料(A)中含有35%的二氧化鈦和10%的氧化鋯，母料(B)中含有45%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0044]實施例6
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0045]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=28:72第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=34:66第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=500:3500其中，母料(A)中含有35%的二氧化鈦，母料(B)中含有45%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0046]實施例7
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0047]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=14:86 第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=28:72 第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=600:4000其中，母料(A)中含有35%的硫酸鋇，母料(B)中含有35%的的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0048]對比例I
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0049]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=31:69 第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=0:100 第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=20:1000 其中，母料(A)中含有40%的二氧化鈦和25%的硫酸鋇。
[0050]對比例2
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0051]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=0:100 第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=62:38 第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=20:1000 其中，母料(B)中含有65%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0052]對比例3
與實施例1使用相同的設備和工藝條件。
[0053]本例中，
第一聚酯層原料配比為，母料(A):純凈聚酯切片=45:55第二聚酯層原料配比為，母料(B):純凈聚酯切片=75:25第一聚酯層與第二聚酯層的配比為，第一聚酯層:第二聚酯層=10:700其中，母料(A)中含有40%的二氧化鈦和25%的硫酸鋇，母料(B)中含有65%的中空交聯(lián)苯乙烯-丙烯粒子。
[0054]表1:實施例和對比例反射膜性能數據表
【權利要求】
1.一種液晶顯示器用反射膜，其特征在于，在內部含有與聚酯不相容的中空樹脂粒子的第二聚酯層的至少一面疊有第一聚酯層，并且該反射膜滿足下述條件: (1)第一聚酯層的厚度為10-30μπι; (2)第一聚酯層中含有占第一聚酯層總重量5%~20%的無機粒子； (3)第二聚酯層的厚度為100μ m以上； (4)第二聚酯層中含有占第二聚酯層總重量10%~40%、與聚酯不相容的中空樹脂粒子。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示器用反射膜，其特征在于，所述的第一聚酯層中的無機粒子為二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋅或氧化鋯中的一種或者幾種。
3.根據權利要求1或2所述的液晶顯示器用反射膜，其特征在于，所述的第一聚酯層中的無機粒子的粒徑為廣5ym。
4.根據權利要求3所述的液晶顯示器用反射膜，其特征在于，所述的第二聚酯層中與聚酯不相容的中空粒子平均外徑在3μπ?以下，平均內徑在2μL?以下。
5.根據權利要求4所述的液晶顯示器用反射膜，其特征在于，所述的第二聚酯層中的中空樹脂粒子的內徑與外徑比為1:1.2~2.5。
6.根據權利要求5所述的液晶顯示器用反射膜，其特征在于，所述的反射膜相對密度為 0.6g/cm3 ~1.5g/cm3。
7.根據權利要求6所 述的液晶顯示器用反射膜，其特征在于，所述的反射膜的相對反射率為98%以上。
【文檔編號】G02B5/08GK103869393SQ201310683822
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】周通, 高青, 程龍寶, 王旭亮, 俞金萍 申請人:合肥樂凱科技產業(yè)有限公司