[發(fā)明專利]納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710689282.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107290810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)碧健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太倉(cāng)碧奇新材料研發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/02
• 分類號(hào): G02B5/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜的制備方法。

背景技術(shù)

光擴(kuò)散材料是指能將點(diǎn)、線光源轉(zhuǎn)化成線、面光源的材料，一般通過(guò)將與基材不同折射系數(shù)的光擴(kuò)散粒子分散在透明基材中制備得到，早期多用于液晶顯示器的背光源材料，又稱為光散射材料或散光材料。將光擴(kuò)散材料用于發(fā)光二極管(LED)照明是近年來(lái)比較熱門的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)，越來(lái)越多的LED照明光電企業(yè)和用戶已經(jīng)意識(shí)到光擴(kuò)散材料作為L(zhǎng)ED照明勻光燈罩材料的重要性；日本大公司多在我國(guó)申請(qǐng)?jiān)摲矫?a title="鉆瓜專利網(wǎng)">專利，國(guó)內(nèi)塑料改性廠商也在推出類似產(chǎn)品。

聚碳酸酯(PC)是一種綜合性能優(yōu)良的非晶形熱塑性塑料，它不僅具有很高的電絕緣性、阻燃性，而且可抗紫外線、耐老化。目前使用的工程塑料中，PC的透明性能是最好的，可見(jiàn)光透過(guò)率高達(dá)90％以上。此外，PC密度低、容易加工成型，是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的工程塑料，廣泛用于汽車、電子電氣、建筑材料、機(jī)械零件、辦公自動(dòng)化設(shè)備、包裝業(yè)、運(yùn)動(dòng)器械、醫(yī)療保健、光盤(pán)和家庭用品等領(lǐng)域。近年來(lái)，對(duì)以PC為基體的光擴(kuò)散材料的研究和開(kāi)發(fā)引起了人們極大的熱情。

沈辰等在PC中加入交聯(lián)型PMMA微球光擴(kuò)散劑，研究了PC光擴(kuò)散板的光擴(kuò)散機(jī)理以及光擴(kuò)散劑粒徑大小對(duì)PC光擴(kuò)散板光透過(guò)率、霧度、有效光散射系數(shù)及力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果顯示光擴(kuò)散劑粒徑為20微米時(shí)，PC光擴(kuò)散板光透過(guò)率較高：光擴(kuò)散劑粒徑為1.8微米時(shí)，PC光擴(kuò)散板霧度較大：光擴(kuò)散劑粒徑為3微米時(shí)，PC光擴(kuò)散板有效光散射系數(shù)較大且滿足使用時(shí)力學(xué)性能要求；光擴(kuò)散劑粒徑增大，光透過(guò)率增加，霧度減小。(現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2015，27(1)：49-52)趙望沖等以PC為基材，丙烯酸類和有機(jī)硅類樹(shù)脂作光擴(kuò)散劑，研究認(rèn)為加入有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑對(duì)PC基光擴(kuò)散材料的拉伸強(qiáng)度基本無(wú)影響，對(duì)缺口沖擊強(qiáng)度有一定影響。光擴(kuò)散劑的粒徑在一定范圍內(nèi)對(duì)PC基光擴(kuò)散材料的霧度有影響，粒徑大的其霧度稍高。光擴(kuò)散劑用量對(duì)PC基光擴(kuò)散材料的透光率和霧度影響較大，添加有機(jī)硅類光擴(kuò)散劑時(shí)，PC基光擴(kuò)散材料的有效光擴(kuò)散系數(shù)達(dá)到76.7％，透光率為80.8％，霧度為94.9％(工程塑料應(yīng)用，2013，41(5)：29-33)。

光擴(kuò)散膜面臨的問(wèn)題是現(xiàn)有膜材料的開(kāi)發(fā)面對(duì)的是白光光源，液晶顯示技術(shù)是白光經(jīng)光擴(kuò)散膜擴(kuò)散后，再用濾光法分出紅、綠、藍(lán)三原色，未有針對(duì)自主發(fā)光顯示器件(如LED、OLED)發(fā)出的紅、綠、藍(lán)三原色點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成高色純度面光源的高透過(guò)率、高霧度的光擴(kuò)散膜。

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜，在確保高透過(guò)率、高霧度的同時(shí)，提高透射光的色純度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明屬于薄膜材料領(lǐng)域，涉及一種納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜的制備方法。本發(fā)明提出的制備方法是利用納米光柵結(jié)構(gòu)模板，在聚碳酸脂板表面構(gòu)筑硅烷偶聯(lián)劑圖形，加熱，紫外光照射，得聚碳酸酯/聚硅氧烷復(fù)合膜，再在聚硅氧烷層上旋涂聚乙烯醇層，高溫退火，得納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜。

本發(fā)明的制備方法具有如下特點(diǎn)：(1)首次使用納米光柵結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)控復(fù)合光擴(kuò)散膜的光透過(guò)率和霧度；(2)首次使用納米光柵結(jié)構(gòu)來(lái)提高透射光的色純度；(3)本發(fā)明制備的納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜只對(duì)藍(lán)光有高的光透過(guò)率及霧度，同時(shí)提高藍(lán)光的色純度，但對(duì)其它顏色的光，如白光、綠光、紅光等，不僅光透過(guò)率及霧度較低，而且不能提高相關(guān)顏色光的色純度，即本發(fā)明制備的復(fù)合光擴(kuò)散膜對(duì)藍(lán)光具有選擇性，所得的技術(shù)效果是不可預(yù)期的，現(xiàn)有文獻(xiàn)無(wú)法從理論或?qū)嶒?yàn)上給本發(fā)明以啟示。

本發(fā)明提出的一種納米光柵結(jié)構(gòu)復(fù)合藍(lán)光擴(kuò)散膜的制備方法，其特征在于制備工藝如下：

(1)聚碳酸酯/聚硅氧烷復(fù)合膜制備；室溫下，將1ml硅烷偶聯(lián)劑溶液滴加在面積為9cm²、厚度為0.2mm、藍(lán)光透過(guò)率為93％的聚碳酸脂板上，旋涂硅烷偶聯(lián)劑層；將線寬、間距均為90nm的壓印用納米光柵結(jié)構(gòu)模板放置在硅烷偶聯(lián)劑層上，用壓印的方法構(gòu)建納米光柵結(jié)構(gòu)圖形，再放置在烘箱中，于100℃加熱2小時(shí)，冷卻至室溫，分離模板，得圖形化聚碳酸酯復(fù)合膜；再將圖形化聚碳酸酯復(fù)合膜放入紫外箱中，用365nm波長(zhǎng)紫外光照射10分鐘，取出，得聚碳酸酯/聚硅氧烷復(fù)合膜；其中硅烷偶聯(lián)劑溶液中各組分的質(zhì)量比為環(huán)己烷：N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷∶二氯甲基三乙氧基硅烷＝100∶1∶0.5。