[发明专利]一种线性梯度厚度结构的聚合物多层光学膜及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物多层光学膜的技术领域，尤其涉及一种线性梯度厚度结构的聚合物多层光学膜及制作方法。

背景技术

在实际应用过程中，常用的光学膜大部分是光学镀膜，光学镀膜材料主要包括金属膜和介质膜，光学效应较好的光学薄膜对镀膜材料的纯度、膜层的厚度和均匀性的要求比较高，因此其价格也较为昂贵，制作过程复杂，工艺要求高，生产成本较高，不利于产业化、规模化生产。

聚合物光学薄膜以其性能优异、质量轻、容易加工成型、不腐蚀及价格低廉等特点，越来越广泛地应用于日常生活、工业及科研等领域。不同性能的光学薄膜被应用在包括农业塑料大棚、汽车隔热膜、建筑窗膜、液晶平板显示增亮膜诸多领域。

发明内容

本发明提出了一种线性梯度厚度结构的聚合物多层光学膜及制作方法，以两种不同折射率且厚度呈线性梯度结构的聚合物薄膜为原料，采用双向拉伸技术制得线性梯度厚度结构的聚合物多层光学膜，本发明可以对预定的宽带光谱进行反射，工艺流程易控，制作成本低，易于产业化，可以大规模应用于农业塑料大棚、汽车窗膜、建筑窗膜、液晶显示器增亮膜领域。

一种线性梯度厚度结构的聚合物多层光学膜，其特征在于，其特征在于，包括n层第一光学膜层和m层第二光学膜层，第一光学膜层由聚合物A制成，第二光学膜层由聚合物B制成，聚合物A和聚合物B具有不同的折射率，n层第一光学膜层和m层第二光学膜层逐层交替叠加，n层第一光学膜层的厚度沿叠加方向呈线性梯度逐层递增，m层第二光学膜层的厚度沿叠加方向呈线性梯度逐层递增。

优选地，n层第一光学膜层的厚度按照叠加方向分别定义为d₁、d₂、…d_n，且满足如下关系：

d_i＝d⁰+α(i-1)；

其中，d_i为第i层第一光学膜层的厚度，d⁰为满足反射目标中心波长的第一光学膜层的初始厚度，α为n层第一光学膜层厚度的线性梯度斜率，i＝1～n。

优选地，m层第二光学膜层的厚度按照叠加方向分别定义为t₁、t₂、…t_m，且满足如下关系：

t_j＝t⁰+β(j-1)；

其中，t_j为第j层第二光学膜层的厚度，t⁰为满足反射目标中心波长的第二光学膜层的初始厚度，β为m层第二光学膜层厚度的线性梯度斜率，j＝1～m。

优选地，聚合物A为高折射率聚合物，优选地聚合物A为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的一种。

优选地，聚合物B为低折射率聚合物，优选地，聚合物B为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)中的一种。

优选地，聚合物A为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚合物B为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

优选地，第一光学膜层为1/4波长层和/或第二光学膜层为1/4波长层。

优选地，根据聚合物多层光学膜的光学特性设计聚合物多层光学膜中聚合物光学膜层的厚度梯度关系和折射率。

优选地，聚合物多层光学膜的光学特性包括反射特性和透射特性。

优选地，聚合物多层膜可反射预定波长范围的光并透过其余波长范围的光。

优选地，所述预定波长范围的光包括红外光、紫外光。

优选地，任意相邻的第i层第一光学膜层和第j层第二光学膜层构成的组合膜单元可反射光的波长满足如下关系：

λ_ij＝2(n₁d_i+n₂t_j)

其中，λ_ij为第i层第一光学膜层和第j层第二光学膜层的组合膜单元可反射的光的波长，n₁为聚合物A的折射率，n₂为聚合物B的折射率，d_i为第i层第一光学膜层的厚度，i＝1～n，t_j为第j层第二光学膜层的厚度，j＝1～m；

优选地，聚合物多层光学膜可反射光的波长范围为第一光学膜层和第二光学膜层的不同组合膜单元可反射光的波长并集。