用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及偏光增亮膜技术领域，尤其涉及一种用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜及其制备方法。


背景技术：

2.目前，平板显示器技术在电视领域中已经确保市场的液晶显示器、数字光处理显示器及等离子显示器形成主流，并展望场致发射显示器和电致发光显示器等相关技术的提高一同将占有基于各特性的领域。
3.以往液晶显示器在一对吸光性光学膜之间配置液晶及电极基体。在液晶显示器中，液晶部分借助在两个电极施加电压来所生成的电场使液晶部分移动，由此具有变更的光学状态。
4.为提高液晶显示器透过光效率，现已开发出在背光模组中设置反射式偏光板(dbef)的技术方案。反射式偏光板为不同折射率材料叠加形成的纳米级多层膜结构。但现有的反射偏光增量膜的基材半透明，无法将光损失最小化，从而存在亮度降低的问题，同时在所用环境中发热导致反射偏光膜产生弯曲等可靠性显著降低的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜及其制备方法。
6.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合；光扩散层的原料包括：光散射基材、复合微球、流平剂、交联剂；光散射基材、复合微球、流平剂、交联剂的质量比为10-20：1-5：1-2：1-3。
7.优选地，光散射基材为聚氨酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸树脂中至少一种乳液。
8.优选地，光散射基材为聚氨酯乳液。
9.优选地，光扩散层采用如下工艺制取：将光散射基材、复合微球、流平剂搅拌30-60min，加入交联剂继续搅拌10-30min，吹塑成型，成型温度为100-120℃，降至室温得到光扩散层。
10.优选地，复合微球采用如下工艺制取：将苯乙烯、十二烷基二甲基苄基氯化铵分散在水中，调节温度至60-80℃，搅拌状态下加入2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐，继续搅拌10-20h，离心分离，洗涤，干燥，加入乙醇水溶液中，再向其中加入氨水溶液搅拌，搅拌状态下向其中加入正硅酸乙酯，离心分离，洗涤，干燥得到复合微球。
11.优选地，氨水溶液的质量分数为5-15％，乙醇水溶液的质量分数为40-60％。
12.优选地，苯乙烯、十二烷基二甲基苄基氯化铵、2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐、氨水溶液、正硅酸乙酯的质量比为5-10：0.1-1：0.1-0.18：10-20：1-5。
13.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
14.本发明的技术效果如下所示：
15.本发明所得偏光增亮贴合膜包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层，不仅可将光损失最小化，而且亮度优秀，即使显示器等模块在高热多湿的工作环境下，反射偏光膜不会产生弯曲等现象，可靠性好。
16.在十二烷基二甲基苄基氯化铵的作用下，本发明将苯乙烯稳定分散在水中，2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐分解形成带正点的自由基，引发苯乙烯聚合形成聚苯乙烯胶束并不断从溶液中获得苯乙烯继续聚合，所得产物不仅粒径大，可达到400-800nm，而且带有正电荷，再在其表面沉积纳米二氧化硅，通过调控反应时间与反应温度，优化反应试剂，使表面沉积的纳米二氧化硅粒径均一可控，并可控制在50-100nm的范围内，同时由于纳米二氧化硅表面带负电荷，所得纳米二氧化硅由于静电吸附并结合在聚苯乙烯微球表面，由多级纳米结构体形成复合微球，既可形成多级散射效果，又在透光率增加的基础上，使雾度也得到提高。
17.但是聚氨酯基材耐热性不足，本发明采用复合微球与聚氨酯基材配合，两者亲和性很高，复配加工性能良好，而且聚氨酯基材与复合微球的多级微球结构复配，在70-80℃温度范围热膨胀系数可满足10-25μm/m
·
℃，可实现优秀的光学特性。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
19.实施例1
20.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合。
21.光扩散层的原料包括：聚丙烯酸树脂10kg，复合微球1kg，流平剂1kg，交联剂1kg。光扩散层采用如下工艺制取：将聚丙烯酸乳液、复合微球、流平剂搅拌30min，加入交联剂继续搅拌10min，吹塑成型，成型温度为100℃，降至室温，得到光扩散层。
22.复合微球采用如下工艺制取：将5kg苯乙烯、0.1kg十二烷基二甲基苄基氯化铵分散在30kg水中搅拌均匀，调节温度至60℃，搅拌状态下加入0.1kg 2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐，继续搅拌10h，离心分离，采用无水乙醇洗涤1次，干燥，加入至20kg质量分数为40％的乙醇水溶液中，向其中加入10kg质量分数为5％的氨水溶液，以200r/min的速度搅拌10min，搅拌状态下向其中加入1kg正硅酸乙酯，以1000r/min的速度搅拌5min，降速至100r/min，继续搅拌10h，离心分离，采用水和无水乙醇分别洗涤，干燥得到复合微球。
23.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
24.实施例2
25.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反
射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合。
26.光扩散层的原料包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯20kg，复合微球5kg，流平剂2kg，交联剂3kg。光扩散层采用如下工艺制取：将聚对苯二甲酸乙二醇酯乳液、复合微球、流平剂搅拌60min，加入交联剂继续搅拌30min，吹塑成型，成型温度为120℃，降至室温，得到光扩散层。
27.复合微球采用如下工艺制取：将10kg苯乙烯、1kg十二烷基二甲基苄基氯化铵分散在60kg水中搅拌均匀，调节温度至80℃，搅拌状态下加入0.18kg 2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐，继续搅拌20h，离心分离，采用无水乙醇洗涤3次，干燥，加入至40kg质量分数为60％的乙醇水溶液中，向其中加入20kg质量分数为15％的氨水溶液，以400r/min的速度搅拌30min，搅拌状态下向其中加入5kg正硅酸乙酯，以2000r/min的速度搅拌20min，降速至500r/min，继续搅拌20h，离心分离，采用水和无水乙醇分别洗涤，干燥得到复合微球。
28.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
29.实施例3
30.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合。
31.光扩散层的原料包括：聚氨酯13kg，复合微球4kg，流平剂1.2kg，交联剂2.5kg。光扩散层采用如下工艺制取：将聚氨酯乳液、复合微球、流平剂搅拌40min，加入交联剂继续搅拌25min，吹塑成型，成型温度为105℃，降至室温，得到光扩散层。
32.复合微球采用如下工艺制取：将8kg苯乙烯、0.3kg十二烷基二甲基苄基氯化铵分散在50kg水中搅拌均匀，调节温度至65℃，搅拌状态下加入0.16kg 2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐，继续搅拌13h，离心分离，采用无水乙醇洗涤2次，干燥，加入至35kg质量分数为45％的乙醇水溶液中，向其中加入17kg质量分数为8％的氨水溶液，以340r/min的速度搅拌15min，搅拌状态下向其中加入4kg正硅酸乙酯，以1200r/min的速度搅拌16min，降速至200r/min，继续搅拌17h，离心分离，采用水和无水乙醇分别洗涤，干燥得到复合微球。
33.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
34.实施例4
35.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合。
36.光扩散层的原料包括：聚氨酯17kg，复合微球2kg，流平剂1.8kg，交联剂1.5kg。光扩散层采用如下工艺制取：将聚氨酯乳液、复合微球、流平剂搅拌50min，加入交联剂继续搅拌15min，吹塑成型，成型温度为115℃，降至室温，得到光扩散层。
37.复合微球采用如下工艺制取：将6kg苯乙烯、0.7kg十二烷基二甲基苄基氯化铵分
散在40kg水中搅拌均匀，调节温度至75℃，搅拌状态下加入0.12kg 2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐，继续搅拌17h，离心分离，采用无水乙醇洗涤2次，干燥，加入至25kg质量分数为55％的乙醇水溶液中，向其中加入13kg质量分数为12％的氨水溶液，以260r/min的速度搅拌25min，搅拌状态下向其中加入2kg正硅酸乙酯，以1800r/min的速度搅拌10min，降速至400r/min，继续搅拌13h，离心分离，采用水和无水乙醇分别洗涤，干燥得到复合微球。
38.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
39.实施例5
40.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合。
41.光扩散层的原料包括：聚氨酯15kg，复合微球3kg，流平剂1.5kg，交联剂2kg。光扩散层采用如下工艺制取：将聚氨酯乳液、复合微球、流平剂搅拌45min，加入交联剂继续搅拌20min，吹塑成型，成型温度为110℃，降至室温，得到光扩散层。
42.复合微球采用如下工艺制取：将7kg苯乙烯、0.5kg十二烷基二甲基苄基氯化铵分散在45kg水中搅拌均匀，调节温度至70℃，搅拌状态下加入0.14kg 2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐，继续搅拌15h，离心分离，采用无水乙醇洗涤2次，干燥，加入至30kg质量分数为50％的乙醇水溶液中，向其中加入15kg质量分数为10％的氨水溶液，以300r/min的速度搅拌20min，搅拌状态下向其中加入3kg正硅酸乙酯，以1500r/min的速度搅拌13min，降速至300r/min，继续搅拌15h，离心分离，采用水和无水乙醇分别洗涤，干燥得到复合微球。
43.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
44.对比例
45.用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜，包括：支撑层、结合于支撑层上的反射偏光膜、结合于反射偏光膜上的光扩散层；反射偏光膜通过胶黏剂分别与支撑层、光扩散层结合。
46.光扩散层的原料包括：聚氨酯15kg，聚苯乙烯微球3kg，流平剂1.5kg，交联剂2kg。光扩散层采用如下工艺制取：将聚氨酯乳液、聚苯乙烯微球、流平剂搅拌45min，加入交联剂继续搅拌20min，吹塑成型，成型温度为110℃，降至室温，得到光扩散层。
47.上述用于液晶显示器背光模组的偏光增亮贴合膜制备方法，包括如下步骤：在反射偏光膜的一侧涂覆胶黏剂，然后贴合光扩散层进行固化；接着在反射偏光膜另一侧涂覆胶黏剂，然后贴合支撑层进行固化。
48.将实施例5和对比例所得偏光增亮贴合膜进行测试，具体如下：
49.(1)相对亮度
50.在设置有扩散板、复合反射偏光膜的32寸垂直型背光单元上组装面板之后，采用bm-7测定仪来测定在9个地点的亮度来表示平均值。将实施例5所得偏光增亮贴合膜的亮度作为100％，相对亮度表示比较例所得偏光增亮贴合膜的亮度相对值。
51.(2)亮线评价
52.在设置有复合反射偏光膜、扩散板、扩散片、棱透镜、亮度加强膜的32寸垂直型背光单元上组面板之后，肉眼观察亮线是否出现及多少。
53.亮线的个数为0，优秀；亮线的个数为1，良好；亮线的个数为2-3个，普通；亮线的个数为4-5个以上，不良。
54.(3)偏光度
55.采用rets-100分析设备进行偏光度测定。
56.(4)雾度
57.采用ndh-2000n日本电色雾度计进行雾度和透光率测试。
58.(5)异物
59.采用肉眼观察各组试样的外观来评价膜内异物是否用肉眼看见，其结果未示现异物的情况表示为0，根据异物示现的程度表示为1-5。
60.(6)可靠性评价
61.在75％相对湿度中放置各组试样，首选观察96h之后将变化程度观察到1000h评价是否存在弯曲或产生皱褶等的变化。评价结果将无外观的变化的情况表示为0，随着其变化程度越大以1-5表示。
62.其结果如下所示：
[0063] 实施例5对比例相对亮度100％98.35％亮线评价优秀良好偏光度81.563雾度8335异物05可靠性02
[0064]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。