[發明專利]具有光導、全反射特性的有機-無機雜化薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 200810222279.2
• 申請日: 2008-09-12
• 公開（公告）號: CN101672949A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 趙寧;楊曉麗;盧曉英;楊曙光;張小莉;卜詩堯;徐堅
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B6/255;G02F1/13357;B32B7/02;B32B5/16;B32B27/00;B32B37/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關 暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及一種光導、全反射特性的有機-無機雜化薄膜及其制備方法。

背景技術

薄膜產品在工業上有著廣泛的應用，特別是在光學和電子工業領域占有極其重 要的地位。可以說，光學薄膜的發展推動了整個光學設備和光學器材的發展。今天， 幾乎所有的光學或光電系統都含有各種光學薄膜。如果沒有光學薄膜，我們就不會 有高性能照相機和攝影機，就不可能有激光和液晶顯示器。

經過近十年的發展，以薄膜晶體管液晶顯示器件(TFT-LCD)和等離子體顯示 器件(PDP)為主的平板顯示器件已成為一個高速發展的巨大產業。對所有可攜式 產品而言，低耗電、能長時間使用、薄型化是一個永遠追求的目標，然而傳統導光 板的側燈式光源，LCD顯示從導光板到最終利用率不到5％，甚至更低。由此可見， 如何提高光效率，在同等背光源下提高LCD的亮度具有重要的商業價值。此外， 影響TFT-LCD薄型化的關鍵因素之一是其平面背光源和背光模組(目前厚度 >1mm)，所以開發超薄型(厚度<0.1mm)高亮度平面背光源和背光模組，對TFT-LCD 產業具有巨大的推動作用。由LCD工作原理得知，LCD的亮度取決于通過液晶盒 (LCD屏的透過率)和彩膜CF光量(CF的透過率)及背光源的亮度。從背光源 角度增加LCD亮度會導致耗電量大、體積加大，所以應用上常采用通過增加反射 膜的反射率及在導光板與下層偏光片之間加棱鏡膜和增亮膜來提高LCD的亮度。

背光模組主要由擴散膜/板、增亮膜/片、導光板、反射板、冷陰極管、燈管反 射罩及外框架所組成。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有典型光導、全反射特性的全新的有機-無機雜化薄 膜及其制備方法。

本發明所提供的有機-無機雜化薄膜，包括光反射層、光導層以及設置于所述 光導層上的光漫射層或光擴散層；所述光漫射層或光擴散層的折射率>光導層的折 射率>光反射層的折射率。

當所述光導層上為光漫射層，所述光導層設置于所述光反射層上，所述有機- 無機雜化薄膜，包括光反射層、光導層以及設置于所述光導層上的光漫射層。

含有光漫射層的所述有機-無機雜化薄膜還包括設置于所述光反射層下的基 底；所述光反射層的折射率>基底的折射率。

由光纖導出的第一光束傳到光導層，所述光導層傳導和擴散由光纖傳出的第一 光束以形成第二光束，所述光反射層反射第二光束，所述光漫射層將第二光束進行 散射以形成第三光束。

當然，所述有機-無機雜化薄膜可以只由三層或四層組成。當有機-無機雜化薄 膜為三層時，由光反射層、設置于所述光反射層上的光導層以及設置于所述光導層 上的光漫射層組成。當有機-無機雜化薄膜為四層時，由基底、設置于所述基底上 的光反射層、設置于所述光反射層上的光導層以及設置于所述光導層上的光漫射層 組成。

其中，所述基底具體由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚對苯二甲酸丁二醇 酯(PBT)構成。

當含有光漫射層的所述有機-無機雜化薄膜含有基底時，所述光反射層由至少 兩個亞層組成，所述亞層包括設置于基底上的金屬反射亞層和由聚合物組裝而成的 聚合物反射亞層。

當含有光漫射層的所述有機-無機雜化薄膜不含基底時，所述光反射層由至少 一個亞層組成，所述亞層由聚合物組裝而成。

其中，所述金屬由金屬銀、鋁或者鉑構成。組成所述聚合物層的材料具體可為 下述四種物質之一：乙烯與醋酸乙烯的共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯和硅 樹脂。

含有光漫射層的有機-無機雜化薄膜中所述光導層由至少一個亞層組成，所述 亞層由聚合物和改性的有機-無機雜化納米顆粒組裝而成。組成光導層的所述聚合 物為下述物質中的任一種：聚甲基丙烯酸甲酯、氘代聚甲基丙烯酸甲酯、以甲基丙 烯酸甲酯為主體的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯與苯乙烯的共聚物、以甲基丙 烯酸甲酯為主體的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯與苯乙烯的共聚物、聚苯乙烯 及其氟代或氘代體、聚碳酸酯、聚烷基乙烯基硅烷、聚酯、聚氨酯、甲基丙烯酸丁 酯與偏二氯乙烯的共聚物和聚砜；組成光導層的所述改性的有機-無機雜化納米顆 粒的粒徑具體可為20-600nm。