CN110908026A - 单层pet反射膜及背光模组 - Google Patents

单层pet反射膜及背光模组 Download PDF

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邓建东
吴伟权
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Abstract

本发明公开单层PET反射膜及背光模组,该反射膜包括一PET基材，PET基材的两端面界定为入光侧和背光侧；一底涂层，涂布于PET基材的入光侧；一金属反射层，真空镀设于底涂层上；一保护层，包括设于金属反射层上的第一保护涂层和设于第一保护涂层上的第二保护涂层，所述第一保护涂层折射率大于所述第二保护涂层的折射率；其中,PET基材厚度为50～300μm,底涂层厚度为0.5～1.5μm,金属反射层厚度为160～320nm,第一保护涂层厚度为3～8μm,其折射率n为1.50～1.55，第二保护涂层厚度为2～5μm，其折射率n为1.47～1.50。

Description

单层PET反射膜及背光模组
技术领域
本发明涉光学膜技术领域,特别涉及单层PET反射膜及背光模组。
背景技术
反射片是将未被散射的光源反射再进入光传导区内,反射片的反射方式为镜面反射，通过镜面反射以提高光的利用率。
参考附图1,现有中市售的一种光学反射片，而该种反射片是通过在PET基材的底涂层上溅镀金属银反射材料后再涂布保护涂层构成。但该种反射片存在的不足在于:一是,因保护涂层保护不到位,金属银镀层会受到环境温湿度影响而产生氧化变色,从而影响反射片的反射效率；二是,影响该种反射片的质量的是金属银反射材料的厚度,当金属银反射层厚度不够时，金属银不能于PET基材上形成有效反射,从而使的入射的光穿透过银层并从反射片背离入光的一侧射出,从而降低光的利用率,而当金属银反射层厚度较厚时,因金属银的价格昂贵而造成反射片的生产成本增加。
附图2是本习作之创造者现行中已量产的一种反射片结构(命名为GF-80D2)，该反射片包括PET底模，该底模镀铝膜，铝膜上设胶层(胶层厚度设置为3到5μm)，然后在胶层上设银膜，最后在银层上设PET顶模层。光线从该反射片的PET顶模层入光，经过该PET顶膜层时，则产生反射，入光减少，光损严重。实际中是采用将镀有铝膜的PET底模与镀有银膜的PET顶膜进行贴合，将银膜和铝膜贴合时，还存在因金属膜彼此的收缩率不同，两片贴合后，易产生翘曲问题，翘曲问题随着PET膜的厚度减小而增强。
为了解决上述问题，现有中采用无胶连续金属镀层设计(真空镀)，可形成有效遮挡，并且在设计上减少了贴合的制程和可对银层厚度进行缩减。
但采用无胶连续金属镀层设计的光学反射片存在的主要问题在于：如何对反射银层进行保护，也就是有效的防止银反射层氧化。
因此,本习作之创造者结合自身生产加工需求，设计一种利用有机涂层保护金属反射层且不阻碍入光与出光的单层PET反射膜。
发明内容
本发明的解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷,提供一种利用有机涂层保护金属反射层且不阻碍入光与出光的单层PET反射膜。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下,一种单层PET反射膜,包括：
一PET基材，PET基材的两端面界定为入光侧和背光侧；一底涂层，涂布于PET基材的入光侧；一金属反射层，真空镀设于底涂层上；一保护层，包括设于金属反射层上的第一保护涂层和设于第一保护涂层上的第二保护涂层，所述第一保护涂层折射率大于所述第二保护涂层的折射率；其中,PET基材厚度为50～300μm,底涂层厚度为0.5～1.5μm,金属反射层厚度为120～320nm,第一保护涂层厚度为3～8μm,其折射率n为1.50-1.55，第二保护涂层厚度为2～5μm，其折射率n为1.47～1.53。
作为对上技术方案的进一步阐述，
在上述技术方案中,所述第一保护涂层是环烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS 6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层。
在上述技术方案中，所述第二保护涂层是黏度为2000～4000mPa·s/25℃,分子量为1400MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.3％的UV-7600B硬质光学膜或黏度为2000～5000mPa·s/25℃,分子量为1500MW,铅笔硬度为3H～4H,固化收缩率为6.6％的UV-7640B硬质光学膜或黏度为3000～7000mPa·s/25℃,分子量为2200MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.4％的UV-7630B塑料硬涂层。
在上述技术方案中，所述底涂层为环烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS 6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层。
在上述技术方案中，所述金属反射层为包括蒸镀或溅镀于底涂层上的厚度补偿层和蒸镀或溅镀于厚度补偿层上的银反射层，其中，所述厚度补偿层厚度为60～200nm,所述银反射层厚度为60～120nm。
在上述技术方案中，所述厚度补偿层为蒸镀或溅镀于底涂层上的铝金属层，或为蒸镀或溅镀于底涂层上的钛金属层,或为溅镀于底涂层上的铝钛合金层。
在上述技术方案中，所述PET基材的厚度为75μm,所述底涂层厚度为1μm,所述厚度补偿层厚度为150nm,所述银反射层厚度为80nm，所述第一保护涂层厚度为5μm,其折射率n为1.53，第二保护涂层厚度为3μm，其折射率n为1.5。
在上述技术方案中，所述金属反射层为纯银反射层。
在上述技术方案中，所述PET基材的厚度为75μm,所述底涂层厚度为1μm,所述纯银反射层厚度为150nm，所述第一保护涂层厚度为5μm,其折射率n为1.53，所述第二保护涂层厚度为3μm，其折射率n为1.5。
为解决上述技术问题,本发明采取的另一种技术方案如下,一种背光模组，包括依次设置的背板、光源、导光板和反射膜，所述反射膜为上述的一种单层PET反射膜。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明的反射膜通过在PET基材上设置底涂层以及在底涂层上设置金属反射层，金属反射层对漏光补偿；通过在反射层上设置由第一保护层(高折射率层)和第二保护层(低折射率层)，第一保护层和第二保护层的折射率接近，在保护金属反射层不被氧化的同时，提高可见穿透(入光),也不阻止反射穿透(出光)。
附图说明
图1为现有的PET反射片的结构视图；
图2是习知的一种的反射片的结构示意图；
图3是本发明实施例的结构示意图；
图4是本发明实施例的另一种结构视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
参考附图3,一种单层PET反射膜,它包括：
一PET基材100，PET基材100的两端面界定为入光侧001和背光侧002；实际中，PET基材可选透明、白色、黑色、灰色PET；
一底涂层200，涂布于PET基材100的入光侧；实际中,底涂层200需要使用延展性好的底涂层200,当使用裁切机将整张反射片裁切为单张反射片的过程中,底涂层200会对设与底涂层200上的反射层300进行侧边包覆,从而防止反射层300的主反射层被氧化,同时,底涂层200还有对PET基材100进行阻气阻水的功能；在本实施例中，所述底涂层200为烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS 6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层；
一金属反射层300，真空镀设于底涂层200上，在本实施例中，所述金属反射层300为纯银反射层；
一保护层400，包括设于金属反射层300上的第一保护涂层401和设于第一保护涂层401上的第二保护涂层402，所述第一保护涂层401折射率大于所述第二保护涂层402的折射率；
其中,PET基材100厚度为50～300μm,优选75μm，底涂层200厚度为0.5～1.5μm,优选1.0μm，金属反射层300厚度为120～320nm,优选230nm,第一保护涂层401厚度为3～8μm,优选5μm，其折射率n为1.50-1.55，优选折射率n为1.53，第二保护涂层402厚度为2～5μm，优选3μm，其折射率n为1.47～1.50，优选折射率n为1.5。
需要说明的是，本实施例中的第一保护涂层401和第二保护涂层402，利用第一保护涂层401和第二保护涂层402搭配组合成减反射层,有助于提高可见穿透,也不阻止反射穿透，本实施例中，将第一保护层401和第二保护层402的高低折射率差异缩小，也就是对第一保护层401和第二保护层402的反射穿透的折射率进行平衡，籍以实现第一保护层401和第二保护层402保护金属反射层300的氧化与硬化,本实施例中不强调第一保护层401和第二保护层402对反射片的光的反射或增大，但也利用了第一保护层401和第二保护层402的双层膜减反射原理,藉由两层保护层的高低折射率差异所产生入光减反射；对于第一保护涂层401和第二保护涂层402的折射率而言，当第二保护涂层402的折射率是随着第一保护涂层401的折射率变化而变化的，也就是当选择折射率小的第一保护涂层401时，第二保护涂层402的折射率也选相对较小的，实际中，选择第一保护涂层401与第二保护涂层402的折射率差为0.2-0.3。
可以理解，在本实施方式中，所述第一保护涂层401是环烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层。其中，所谓环烯烃共聚物是COC材料，本实施例中，通过在金属银反射层300上涂布为成型为一层保护膜，本实施例中，第一保护层401硬化后水气透过率(38℃,90％RH)为0.85g·100μm/(m2·day)。
可以理解，在本实施方式中，为实现第二保护层402的高硬度低收缩率性能，所述第二保护层402可选黏度为2000～4000mPa·s/25℃,分子量为1400MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.3％的UV-7600B硬质光学膜、黏度为2000～5000mPa·s/25℃,分子量为1500MW,铅笔硬度为3H～4H,固化收缩率为6.6％的UV-7640B硬质光学膜和黏度为3000～7000mPa·s/25℃,分子量为2200MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.4％的UV-7630B塑料硬涂层；上述的硬质光学膜和塑料硬涂层均为Mitsubishi SHIKOH硬质膜系列的产品，实际中，也可以满足高硬度与低收缩率的其他硬质膜。
实施例2
参考附图4,一种单层PET反射膜,它包括：
一PET基材100，PET基材100的两端面界定为入光侧001和背光侧002；实际中，PET基材可选透明、白色、黑色、灰色PET；
一底涂层200，涂布于PET基材100的入光侧；实际中,底涂层200需要使用延展性好的底涂层200,当使用裁切机将整张反射片裁切为单张反射片的过程中,底涂层200会对设与底涂层200上的反射层300进行侧边包覆,从而防止反射层300的主反射层被氧化,同时,底涂层200还有对PET基材100进行阻气阻水的功能；在本实施例中，所述底涂层200为烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS 6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层；
一金属反射层300，真空镀设于底涂层200上，所述金属反射层300为包括蒸镀或溅镀于底涂层200上的厚度补偿层301和蒸镀或溅镀于厚度补偿层301上的银反射层302；
一保护层400，包括设于金属反射层300上的第一保护涂层401和设于第一保护涂层401上的第二保护涂层402，所述第一保护涂层401折射率大于所述第二保护涂层402的折射率；
其中,PET基材100厚度为50～300μm,优选75μm，底涂层200厚度为0.5～1.5μm,优选1.0μm，所述厚度补偿层301厚度为60～200nm,优选150nm,所述银反射层302厚度为60～120nm,优选80nm,第一保护涂层401厚度为3～8μm,优选5μm，其折射率n为1.50～1.55，优选折射率n为1.53，第二保护涂层402厚度为2～5μm，优选3μm，其折射率n为1.47～1.50，优选折射率n为1.5。
需要说明的是，本实施例中的第一保护涂层401和第二保护涂层402，利用第一保护涂层401和第二保护涂层402搭配组合成减反射层,有助于提高可见穿透,也不阻止反射穿透，本实施例中，将第一保护层401和第二保护层402的高低折射率差异缩小，也就是对第一保护层401和第二保护层402的反射穿透的折射率进行平衡，籍以实现第一保护层401和第二保护层402保护金属反射层300的氧化与硬化,本实施例中不强调第一保护层401和第二保护层402对反射片的光的反射或增大，但也利用了第一保护层401和第二保护层402的双层膜减反射原理,藉由两层保护层的高低折射率差异所产生入光减反射；对于第一保护涂层401和第二保护涂层402的折射率而言，当第二保护涂层402的折射率是随着第一保护涂层401的折射率变化而变化的，也就是当选择折射率小的第一保护涂层401时，第二保护涂层402的折射率也选相对较小的，实际中，选择第一保护涂层401与第二保护涂层402的折射率差为0.2-0.3。
可以理解，在本实施方式中，所述第一保护涂层401是环烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层。其中，所谓环烯烃共聚物是COC材料，本实施例中，通过在金属银反射层300上涂布上述环烯烃共聚物为一层保护膜，本实施例中，第一保护层401硬化后水气透过率(38℃,90％RH)为0.85g·100μm/(m2·day)。
可以理解，在本实施方式中，为实现第二保护层402的高硬度低收缩率性能，所述第二保护层402可选黏度为2000～4000mPa·s/25℃,分子量为1400MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.3％的UV-7600B硬质光学膜、黏度为2000～5000mPa·s/25℃,分子量为1500MW,铅笔硬度为3H～4H,固化收缩率为6.6％的UV-7640B硬质光学膜和黏度为3000～7000mPa·s/25℃,分子量为2200MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.4％的UV-7630B塑料硬涂层；上述的硬质光学膜和塑料硬涂层均为Mitsubishi SHIKOH硬质膜系列的产品，实际中，也可以满足高硬度与低收缩率的其他硬质膜。
可以理解，在本实施方式中，藉由银的活性低于其他金属或合金的能力,能使银不至于在阳极位置较其他不会比其他金属的活性大,能抑制氧化进行，同时对银层厚度进行补偿和漏光补偿，所述厚度补偿层301为蒸镀或溅镀于底涂层200上的铝金属层，或为蒸镀或溅镀于底涂层200上的钛金属层,或为溅镀于底涂层200上的铝钛合金层。
实际中，选用本实施例中不同厚度的PET基材、厚度补偿层、银反射层、保护层的反射片在玻璃基板上利用550nm波长的光进行照射，测量反射率和辉度并与本申请之申请人量产的GF-80D2型号的反射片对比如下(表格中,coc表示第一保护层，uv表示第二保护层):
Figure BDA0002338736450000071
对上述各厚度的反射片进行高温存储测试、冷热冲击氧化测试如下：(测试A)
Figure BDA0002338736450000072
Figure BDA0002338736450000081
120h各类温湿度抵抗:“0”代表“无氧化”，“1”代表“轻微氧化”，“2”代表“严重氧化”；
测试条件为LCD背光模组之光学膜行内规范准则,并参考GB/T1740-2007或ISO4611:2010。
60℃95％RH高温高湿测试的测试过程为：采用高温炉进行高温高湿测试，在60℃、相对湿度95％RH的条件下，连续测试120小时；80℃高温存储测试,采用高温炉进行高温存储测试120小时；
冷热冲击测试氧化参考参考IEC 60068-2-14:2009Na或GB/T 2423.22-2012Na,将反射片在-40℃和80℃这两个温度间,间隔30min运行一次，连续100次测试。
其中GF-80D2是光志光电现有产品,结构为PET镀银膜(25μm)以3-5μm聚氨脂贴合50μm PET镀铝膜。铅笔硬度测试参考GB 6739—86《涂膜硬度铅笔硬度法》。
对上述各厚度的PET发射膜进行高温存储测试(测试B)：
Figure BDA0002338736450000082
Figure BDA0002338736450000091
240h各类温湿度抵抗:“0”代表“无氧化”，“1”代表“轻微氧化”，“2”代表“严重氧化”；
测试条件为LCD背光模组之光学膜行内规范准则,并参考GB/T1740-2007或ISO4611:2010。
60℃95％RH高温高湿测试的测试过程为：采用高温炉进行高温高湿测试，在60℃、相对湿度95％RH的条件下，连续测试240小时；80℃高温存储测试,采用高温炉进行高温存储测试240小时；
其中GF-80D2是光志光电现有产品,结构为PET镀银膜(25μm)以3-5μm聚氨脂贴合50μm PET镀铝膜。铅笔硬度测试参考GB 6739—86《涂膜硬度铅笔硬度法》。
测试C:
Figure BDA0002338736450000092
Figure BDA0002338736450000101
500h各类温湿度抵抗:“0”代表“无氧化”，“1”代表“轻微氧化”，“2”代表“严重氧化”；
测试条件为LCD背光模组之光学膜行内规范准则,并参考GB/T1740-2007或ISO4611:2010。
60℃95％RH高温高湿测试的测试过程为：采用高温炉进行高温高湿测试，在60℃、相对湿度95％RH的条件下，连续测试500小时；80℃高温存储测试,采用高温炉进行高温存储测试500小时；
其中GF-80D2是光志光电现有产品,结构为PET镀银膜(25μm)以3-5μm聚氨脂贴合50μm PET镀铝膜。铅笔硬度测试参考GB 6739—86《涂膜硬度铅笔硬度法》。
基于上述实施例及测试结果可知，本发明的单层反射片通过在PET基材上设置底涂层以及在底涂层上设置金属反射层，金属反射层对漏光补偿；通过在反射层上设置由第一保护层(高折射率层)和第二保护层(低折射率层)，第一保护层和第二保护层的折射率接近，在保护金属反射层不被氧化的同时，提高可见穿透(入光),也不阻止反射穿透(出光)。
本发明还提供一种实施例，一种背光模组，包括依次设置的背板(附图未显示)、光源(附图未显示)、导光板(附图未显示)和反射膜，所述反射膜为实施例1或实施例2中所述的一种单层PET反射膜。
以上并非对本发明的技术范围作任何限制,凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种单层PET反射膜，其特征在于，包括：
一PET基材，PET基材的两端面界定为入光侧和背光侧；
一底涂层，涂布于PET基材的入光侧；
一金属反射层，真空镀设于底涂层上；
一保护层，包括设于金属反射层上的第一保护涂层和设于第一保护涂层上的第二保护涂层，所述第一保护涂层折射率大于所述第二保护涂层的折射率；其中,
PET基材厚度为50～300μm,底涂层厚度为0.5～1.5μm,金属反射层厚度为160～320nm,第一保护涂层厚度为3～8μm,其折射率n为1.50～1.55，第二保护涂层厚度为2～5μm，其折射率n为1.47～1.50。
2.根据权利要求1所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述第一保护涂层是环烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS 6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层。
3.根据权利要求2所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述第二保护涂层是黏度为2000～4000mPa·s/25℃,分子量为1400MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.3％的UV-7600B硬质光学膜或黏度为2000～5000mPa·s/25℃,分子量为1500MW,铅笔硬度为3H～4H,固化收缩率为6.6％的UV-7640B硬质光学膜或黏度为3000～7000mPa·s/25℃,分子量为2200MW,铅笔硬度为3H,固化收缩率为6.4％的UV-7630B塑料硬涂层。
4.根据权利要求3所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述底涂层为环烯烃共聚物TOPAS 9506F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-04、环烯烃共聚物TOPAS 8007F-400、环烯烃共聚物TOPAS 6013F-04和环烯烃共聚物TOPAS 8007F-600其中一种的硬化涂层。
5.根据权利要求4所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述金属反射层为包括蒸镀或溅镀于底涂层上的厚度补偿层和蒸镀或溅镀于厚度补偿层上的银反射层，其中，所述厚度补偿层厚度为60～200nm,所述银反射层厚度为60～120nm。
6.根据权利要求5所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述厚度补偿层为蒸镀或溅镀于底涂层上的铝金属层，或为蒸镀或溅镀于底涂层上的钛金属层,或为溅镀于底涂层上的铝钛合金层。
7.根据权利要求6所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述PET基材的厚度为75μm,所述底涂层厚度为1μm,所述厚度补偿层厚度为150nm,所述银反射层厚度为80nm，所述第一保护涂层厚度为5μm,其折射率n为1.53，第二保护涂层厚度为3μm，其折射率n为1.5。
8.根据权利要求4所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述金属反射层为纯银反射层。
9.根据权利要求8所述的一种单层PET反射膜，其特征在于，所述PET基材的厚度为70μm,所述底涂层厚度为1μm,所述纯银反射层厚度为150nm，所述第一保护涂层厚度为5μm,其折射率n为1.53，所述第二保护涂层厚度为3μm，其折射率n为1.5。
10.一种背光模组，包括依次设置的背板、光源、导光板和反射膜，其特征在于，所述反射膜为权利要求7或9所述的一种单层PET反射膜。
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