[发明专利]无机亚纳米线偏光薄膜及其应用在审
申请号: | 201910602870.9 | 申请日: | 2019-07-05 |
公开(公告)号: | CN110426770A | 公开(公告)日: | 2019-11-08 |
发明(设计)人: | 王训;张思敏 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G02B5/30 | 分类号: | G02B5/30;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 赵天月 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 亚纳米 薄膜 线偏光 氧化钆 羟基 应用 可见光 偏光薄膜 偏光器件 性能下降 紫外光 偏光片 透光性 自氧化 多酸 基底 偏光 偏振 老化 | ||
本发明公开了无机亚纳米线偏光薄膜及其应用。所述偏光薄膜是由0.8~1nm的无机亚纳米线有序排列形成的,不含高分子和基底,其中,所述无机亚纳米线包括选自氧化钒亚纳米线、羟基氧化钆亚纳米线和多酸亚纳米线中的至少一种。该无机亚纳米线偏光薄膜不仅柔性好且性能稳定,不会因为高分子老化而导致偏光性能下降或丧失,而且能够对紫外光进行偏振,其中羟基氧化钆亚纳米线薄膜对可见光的透光性更是高达90%,可以作为偏光片广泛应用于偏光器件。
技术领域
本发明属于材料领域,具体而言,涉及无机亚纳米线偏光薄膜及其应用。
背景技术
偏光片是一种重要的光学器件,在光学领域具有重要的应用。一束自然光通过偏光片后,振动方向沿偏光片偏光轴方向的光强会强于垂直于偏光轴方向的光强。目前主要应用的偏光片主要有碘系偏光片,染色系偏光片和线栅偏光片。前二者都是主要基于高分子膜的偏光片,将碘分子或者有机染料吸附在高分子膜上,再加以延伸定向,使之具有偏光性能,工艺较复杂。除此之外,在光照,潮湿,外力以及温度变化的作用下,高分子膜会发生老化,伸展的高分子链恢复卷曲状态,此时偏光片就会丧失性能。线栅偏光片广泛的应用于紫外光的偏振,通常是通过光刻技术来制造的,如紫外干涉光刻,纳米压印光刻和嵌段共聚物光刻等。此外,线栅周期必须小于入射的紫外光的三分之一,控制起来比较困难。线栅偏光片的制作成本较高,工艺繁复。除了以上用于使透射光发生偏振的偏光片外,还有一种在非偏振光照射下发射偏振荧光的偏振片。目前这类偏光片都是将荧光量子棒分散于高分子膜中,再加以延伸定向,使之具有发射偏振荧光的性能。除了前面所述的高分子膜带来的缺点之外,荧光量子棒的合成也比较困难。因而制作一种稳定性强、工艺简单的偏光片成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种无机亚纳米线偏光薄膜及其应用。该无机亚纳米线偏光薄膜由高度取向的无机亚纳米线形成,不仅柔性好且性能稳定,不会因为高分子老化而导致偏光性能下降或丧失,而且能够对紫外光进行偏振,可以作为偏光片广泛应用于偏光器件。
根据本发明的第一个方面,本发明提出一种无机亚纳米线偏光薄膜。根据本发明的实施例,所述偏光薄膜是由0.8~1nm的无机亚纳米线有序排列形成的,不含高分子和基底,其中,所述无机亚纳米线包括选自氧化钒亚纳米线、羟基氧化钆亚纳米线和多酸亚纳米线中的至少一种。
根据本发明上述实施例的无机亚纳米线偏光薄膜,发明人发现,上述种类的无机亚纳米线不仅具有各向异性,还具有较好的柔性,将其分散于小分子溶剂中还可以使分散液具有一定的粘性,可以通过湿法纺丝等工艺被加工成具有高度取向且独立,不需要任何基底和高分子物质的薄膜,加工得到的薄膜具有优良的柔性,可以弯曲和卷曲;并且由于组成薄膜的无机亚纳米线沿轴向规整致密的排列,使得薄膜具有较高的各向异性和双折射性质,能够对紫外光进行偏振,而且羟基氧化钆亚纳米线薄膜对可见光有90%的透过率,部分多酸纳米线对可见光也具有一定的透过性;此外发明人还发现,0.8~1nm的无机亚纳米线的可加工性能更好。综上,本发明上述实施例的无机亚纳米线偏光薄膜不仅柔性好且性能稳定,不会因为高分子老化而导致偏光性能下降或丧失,还可以对紫外光进行偏振,能够作为偏光片广泛应用于偏光器件。
另外,根据本发明上述实施例的无机亚纳米线偏光薄膜还可以具有如下附加的技术特征:
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