[發明專利]一種顯示用光擴散膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201510096070.6
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104730605B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 周鈺明;胡金剛;何曼;卜小海;張牧陽
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02;G02B1/04;C09K11/54;C08J7/04;C09D175/14;C09D7/12;C09D4/02;C09D4/06;C09D163/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種顯示用光擴散膜及其制備方法，屬于功能材料技術領域，可廣泛用于制備多功能光學顯示器件。

背景技術

液晶顯示(LCD)廣泛用于各種顯示裝置中，例如液晶電視、監視器、手機、電腦等。隨著人們生活所需的發展，對LCD的要求也越來越目標化。當前，國內外LCD的研發正朝著輕薄，顯示界面大，顯示畫面穩定等方向發展。在LCD結構中，其中的背光模組里光擴散膜的功能設計顯得尤為重要。擴散膜所在的部位通常在導光板的上方。光源經過導光板之后，進入擴散膜，使整體的液晶面板光源更均勻、柔和、飽滿，其主要功能是為液晶顯示器面板提供一個均勻的面光源。目前液晶顯示所提供的光源是LED點光源，呈現的柔和面光源才能讓人們愉悅地感受畫面，這其中的轉化主要靠光擴散膜來實現。此外，隨著生活質量水平的提高，人們對健康也越來越重視，讓電腦減少對人的輻射也是今后科研的方向。實現光擴散膜的多功能化是目前很多公司一直來致力于的方向。

當前，在光擴散膜的研發上走在最前列的是美國3M公司、日本Kimoto及Keiwa公司、韓國SKC、SAMSUNG與LG公司等。近年來，為適應LCD顯示屏超薄化的需要，以上美日韓大型LCD顯示用光學膜研發公司相繼生產出二合一、三合一、四合一、五合一等多功能擴散膜，它集光擴散膜、增亮膜、反射膜等功能于一體。例如韓國LG公司申請的專利US2014/0111742通過設計出以金屬網絡為基底而后在其上面涂覆一層乳液聚合物，再固化而得一種集擴散、增透、反射于一體的整合型光學膜；美國3M公司申請的專利WO2012/054319發明了一種集光擴散、增亮、防眩、反射于一體的低折射率多孔結構光擴散膜，其內部結構包括分散于膠黏聚合物中的金屬氧化物、能使霧度提高并生成內部空隙結構的聚合物、低射折率聚合物等組成；日本松下公司申請的專利US2014/8798415發明了一種高透光率新型光擴散膜，該膜集光擴散、高透光率、增亮等于一體的高質量光擴散膜，該膜具有兩層結構，其中外層結構為兩種折射率有差異的物質所組成。類似以上的發明專利還有很多，不難發現其中有個共同點，即其技術核心是依托高端精密機械儀器制造或特種物質的加入。據現有的研究而言，鮮見有雜化微球作為光擴散劑進行制備多功能光擴散的報道。

量子點雜化微球是一類具有特殊性質的材料，無機粒子的量子化使其展現出一些新奇的性質，例如在使得光發生散射作用的同時還可以將不可見的紫外光轉化成可見光，有利于光的充分利用。當前國內外的研究多集中在有機無機雜化材料的制備上，但關于量子點被固定在微球表面用作光擴散劑的研究一直來未見有報道。本發明通過原位沉淀法和溶膠凝膠包裹的方法實現了將量子點固定在微球表面，從而制得具有熒光性質的光擴散劑，由其制備的光擴散膜能實現光擴散膜的發光特點，且該光擴散劑獨特的核殼結構而具有較佳的光擴散效果。本發明制備的新型光擴散膜其工藝綠色環保簡單，成本低廉，具有較大的潛在應用價值。

發明內容

技術問題：本發明目的是提供一種顯示用光擴散膜及其制備方法，其所用光擴散劑是通過在溶膠凝膠法制備的聚硅氧烷微球上面沉淀一層包裹有機聚硅氧烷的氧化鋅量子點殼層而成。制備的該擴散劑在365nm紫外燈下具有明顯的亮綠色附近波段熒光現象，且通過紫外光固化成膜工藝便可制得該光擴散膜。

技術方案：本發明通過制備一類新穎的光擴散劑，從而得到一種新型顯示用光擴散膜，該光擴散膜是由核殼結構的光擴散劑按質量比為1：10～50：5～15：0.1～0.4分散在丙烯酸酯樹脂、稀釋劑和1-羥基環己基苯基甲酮組成的混合液中，涂布至光學聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上經紫外光固化而得到；該核殼結構光擴散劑的內核為聚硅氧烷微球，殼為有機聚硅氧烷氧化鋅量子點雜化材料，核的直徑為4～7μm，殼層厚為100～400nm。其具體制備方法為：

a)室溫下，按硅氧烷單體與蒸餾水的摩爾比為1:35～1:70，將硅氧烷單體與蒸餾水混合攪勻，用0.01～0.03M鹽酸水溶液調節pH至5.0～6.0，反應4～6h后用0.01～0.03M氨水將反應液pH調至8.5～9.5，繼續室溫反應4～6h，得含聚硅氧烷微球混合液；