[发明专利]一种显示用光扩散膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示用光扩散膜及其制备方法，属于功能材料技术领域，可广泛用于制备多功能光学显示器件。

背景技术

液晶显示(LCD)广泛用于各种显示装置中，例如液晶电视、监视器、手机、电脑等。随着人们生活所需的发展，对LCD的要求也越来越目标化。当前，国内外LCD的研发正朝着轻薄，显示界面大，显示画面稳定等方向发展。在LCD结构中，其中的背光模组里光扩散膜的功能设计显得尤为重要。扩散膜所在的部位通常在导光板的上方。光源经过导光板之后，进入扩散膜，使整体的液晶面板光源更均匀、柔和、饱满，其主要功能是为液晶显示器面板提供一个均匀的面光源。目前液晶显示所提供的光源是LED点光源，呈现的柔和面光源才能让人们愉悦地感受画面，这其中的转化主要靠光扩散膜来实现。此外，随着生活质量水平的提高，人们对健康也越来越重视，让电脑减少对人的辐射也是今后科研的方向。实现光扩散膜的多功能化是目前很多公司一直来致力于的方向。

当前，在光扩散膜的研发上走在最前列的是美国3M公司、日本Kimoto及Keiwa公司、韩国SKC、SAMSUNG与LG公司等。近年来，为适应LCD显示屏超薄化的需要，以上美日韩大型LCD显示用光学膜研发公司相继生产出二合一、三合一、四合一、五合一等多功能扩散膜，它集光扩散膜、增亮膜、反射膜等功能于一体。例如韩国LG公司申请的专利US2014/0111742通过设计出以金属网络为基底而后在其上面涂覆一层乳液聚合物，再固化而得一种集扩散、增透、反射于一体的整合型光学膜；美国3M公司申请的专利WO2012/054319发明了一种集光扩散、增亮、防眩、反射于一体的低折射率多孔结构光扩散膜，其内部结构包括分散于胶黏聚合物中的金属氧化物、能使雾度提高并生成内部空隙结构的聚合物、低射折率聚合物等组成；日本松下公司申请的专利US2014/8798415发明了一种高透光率新型光扩散膜，该膜集光扩散、高透光率、增亮等于一体的高质量光扩散膜，该膜具有两层结构，其中外层结构为两种折射率有差异的物质所组成。类似以上的发明专利还有很多，不难发现其中有个共同点，即其技术核心是依托高端精密机械仪器制造或特种物质的加入。据现有的研究而言，鲜见有杂化微球作为光扩散剂进行制备多功能光扩散的报道。

量子点杂化微球是一类具有特殊性质的材料，无机粒子的量子化使其展现出一些新奇的性质，例如在使得光发生散射作用的同时还可以将不可见的紫外光转化成可见光，有利于光的充分利用。当前国内外的研究多集中在有机无机杂化材料的制备上，但关于量子点被固定在微球表面用作光扩散剂的研究一直来未见有报道。本发明通过原位沉淀法和溶胶凝胶包裹的方法实现了将量子点固定在微球表面，从而制得具有荧光性质的光扩散剂，由其制备的光扩散膜能实现光扩散膜的发光特点，且该光扩散剂独特的核壳结构而具有较佳的光扩散效果。本发明制备的新型光扩散膜其工艺绿色环保简单，成本低廉，具有较大的潜在应用价值。

发明内容

技术问题：本发明目的是提供一种显示用光扩散膜及其制备方法，其所用光扩散剂是通过在溶胶凝胶法制备的聚硅氧烷微球上面沉淀一层包裹有机聚硅氧烷的氧化锌量子点壳层而成。制备的该扩散剂在365nm紫外灯下具有明显的亮绿色附近波段荧光现象，且通过紫外光固化成膜工艺便可制得该光扩散膜。

技术方案：本发明通过制备一类新颖的光扩散剂，从而得到一种新型显示用光扩散膜，该光扩散膜是由核壳结构的光扩散剂按质量比为1：10～50：5～15：0.1～0.4分散在丙烯酸酯树脂、稀释剂和1-羟基环己基苯基甲酮组成的混合液中，涂布至光学聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上经紫外光固化而得到；该核壳结构光扩散剂的内核为聚硅氧烷微球，壳为有机聚硅氧烷氧化锌量子点杂化材料，核的直径为4～7μm，壳层厚为100～400nm。其具体制备方法为：

a)室温下，按硅氧烷单体与蒸馏水的摩尔比为1:35～1:70，将硅氧烷单体与蒸馏水混合搅匀，用0.01～0.03M盐酸水溶液调节pH至5.0～6.0，反应4～6h后用0.01～0.03M氨水将反应液pH调至8.5～9.5，继续室温反应4～6h，得含聚硅氧烷微球混合液；