[发明专利]具有光导、全反射特性的有机-无机杂化薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光导、全反射特性的有机-无机杂化薄膜及其制备方法。

背景技术

薄膜产品在工业上有着广泛的应用，特别是在光学和电子工业领域占有极其重 要的地位。可以说，光学薄膜的发展推动了整个光学设备和光学器材的发展。今天， 几乎所有的光学或光电系统都含有各种光学薄膜。如果没有光学薄膜，我们就不会 有高性能照相机和摄影机，就不可能有激光和液晶显示器。

经过近十年的发展，以薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)和等离子体显示 器件(PDP)为主的平板显示器件已成为一个高速发展的巨大产业。对所有可携式 产品而言，低耗电、能长时间使用、薄型化是一个永远追求的目标，然而传统导光 板的侧灯式光源，LCD显示从导光板到最终利用率不到5％，甚至更低。由此可见， 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业价值。此外， 影响TFT-LCD薄型化的关键因素之一是其平面背光源和背光模组(目前厚度 >1mm)，所以开发超薄型(厚度<0.1mm)高亮度平面背光源和背光模组，对TFT-LCD 产业具有巨大的推动作用。由LCD工作原理得知，LCD的亮度取决于通过液晶盒 (LCD屏的透过率)和彩膜CF光量(CF的透过率)及背光源的亮度。从背光源 角度增加LCD亮度会导致耗电量大、体积加大，所以应用上常采用通过增加反射 膜的反射率及在导光板与下层偏光片之间加棱镜膜和增亮膜来提高LCD的亮度。

背光模组主要由扩散膜/板、增亮膜/片、导光板、反射板、冷阴极管、灯管反 射罩及外框架所组成。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有典型光导、全反射特性的全新的有机-无机杂化薄 膜及其制备方法。

本发明所提供的有机-无机杂化薄膜，包括光反射层、光导层以及设置于所述 光导层上的光漫射层或光扩散层；所述光漫射层或光扩散层的折射率>光导层的折 射率>光反射层的折射率。

当所述光导层上为光漫射层，所述光导层设置于所述光反射层上，所述有机- 无机杂化薄膜，包括光反射层、光导层以及设置于所述光导层上的光漫射层。

含有光漫射层的所述有机-无机杂化薄膜还包括设置于所述光反射层下的基 底；所述光反射层的折射率>基底的折射率。

由光纤导出的第一光束传到光导层，所述光导层传导和扩散由光纤传出的第一 光束以形成第二光束，所述光反射层反射第二光束，所述光漫射层将第二光束进行 散射以形成第三光束。

当然，所述有机-无机杂化薄膜可以只由三层或四层组成。当有机-无机杂化薄 膜为三层时，由光反射层、设置于所述光反射层上的光导层以及设置于所述光导层 上的光漫射层组成。当有机-无机杂化薄膜为四层时，由基底、设置于所述基底上 的光反射层、设置于所述光反射层上的光导层以及设置于所述光导层上的光漫射层 组成。

其中，所述基底具体由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇 酯(PBT)构成。

当含有光漫射层的所述有机-无机杂化薄膜含有基底时，所述光反射层由至少 两个亚层组成，所述亚层包括设置于基底上的金属反射亚层和由聚合物组装而成的 聚合物反射亚层。

当含有光漫射层的所述有机-无机杂化薄膜不含基底时，所述光反射层由至少 一个亚层组成，所述亚层由聚合物组装而成。

其中，所述金属由金属银、铝或者铂构成。组成所述聚合物层的材料具体可为 下述四种物质之一：乙烯与醋酸乙烯的共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯和硅 树脂。

含有光漫射层的有机-无机杂化薄膜中所述光导层由至少一个亚层组成，所述 亚层由聚合物和改性的有机-无机杂化纳米颗粒组装而成。组成光导层的所述聚合 物为下述物质中的任一种：聚甲基丙烯酸甲酯、氘代聚甲基丙烯酸甲酯、以甲基丙 烯酸甲酯为主体的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯与苯乙烯的共聚物、以甲基丙 烯酸甲酯为主体的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯与苯乙烯的共聚物、聚苯乙烯 及其氟代或氘代体、聚碳酸酯、聚烷基乙烯基硅烷、聚酯、聚氨酯、甲基丙烯酸丁 酯与偏二氯乙烯的共聚物和聚砜；组成光导层的所述改性的有机-无机杂化纳米颗 粒的粒径具体可为20-600nm。