光开关微膜制造技术

制备光漫射微膜的方法，包括：　　　　ａ）提供载体基材；　　　　ｂ）将涂料流体涂覆到载体基材上；　　　　ｃ）干燥载体基材上的涂料流体，以在载体基材上形成可剥离的光漫射微膜；以及　　　　ｄ）将光漫射微膜从载体基材上分离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及制备树脂膜的方法，更具体而言，涉及用在光学设备如平板显示器和其它电子显示器中的电子-机械转换膜的改进制备方法。授予Bauer的美国专利4113360描述了一种显示装置，包括充当光导或荧光材料的第一层板，和第一层板分开一定距离放置的第二层板，以及位于这两层板之间的薄的可移动微膜。本申请书中使用的微膜，是指厚度小于500微米的薄柔性膜。该可移动微薄是柔性的，可以使其在局部接触第一层板，并使得光能够从第一层板传到微膜上。如果构建微膜是用来漫射光，那么该可移动微膜充当光开关器，当它和第一层板接触或分离时，分别在这些板上产生明区和暗区。微膜和第一层板的快速接触和分离，可以用来形成灰区。如授予Bauer的美国专利4113360所述，微膜的运动可以通过电学装置进行控制。例如，微膜可以包含非常薄的锢锡氧化物层，允许电荷施加到该微膜上。类似的导电层可以放到板上。板和微膜之间的电偏置可以用来将微膜移向或者移开光导。可替代地，授予Stern的美国专利5771321描述了控制微膜移动的电子-机械装置。典型的，这些板是刚性的，厚度为毫米级，由诸如玻璃或塑料(如，Plexiglas或聚碳酸酯)的透明材料构成。另一方面，微膜必须是柔性的，厚度为微米级。微膜可以由树脂材料，如授予Stern的美国专利5771321提到的聚碳酸酯或苯乙烯构成。采用如上所述的光开关装置制备信息显示器面板的一个缺点是需要经济而简单的方法来制造柔性微膜。授予Stern的美国专利5771321描述了将微膜片浸入含有小球的溶液以制备具有粗造表面的微膜的方法。当微膜片从溶液中移出后，小球由于表面张力的作用粘附在微膜片上。随后加热微膜片，使小球永久固定在微膜片上。形成的不规则表面就是光漫射表面。但是，授予Stern的美国专利5771321没有描述如何制备前体薄片。而且，授予Stern的美国专利5771321没有提供独立控制微膜每一侧的粗糙度的方法。另外，可能需要制备具有内部光漫射装置以及表面光漫射装置的微膜。还需要制备双折射低的微膜。关于这种用于光开关的微膜的制备，还没有报导。如上所述用于制备各种类型光学元件的树脂微膜，通常需要具有好的光漫射能力、透明度、高均匀性和低双折射。而且，根据最终应用的不同，可能需要不同厚度的微膜。通常，树脂微膜或者通过熔融挤压方法制备，或者通过流延方法制备。熔融挤压方法涉及加热树脂直至熔融(粘度大约在100000cp等级)，然后通过挤压模将熔融的热聚合物施加到高度抛光的金属带或辊上，让膜冷却，最后将膜从金属支撑物上剥下来。但是，由于许多原因，通过熔融挤压方法制备的膜通常并不适于光学应用。这些原固中的主要原因是熔融挤压的膜呈现出高度的光学双折射这个事实。对高度取代的乙酸纤维素而言，聚合物的熔融是另外一个问题。三乙酸纤维素熔融温度非常高，是270-300℃，该温度高于开始分解的温度。如授予Machell的美国专利5219510所教导的，通过将乙酸纤维素和各种增塑剂混合，已经在较低温度下通过熔融挤压制备出了薄膜。但是，在授予Machell的美国专利5219510中所述的聚合物并不是完全取代的三乙酸纤维素，而是用较少程度的烷基取代或者用丙酸基团代替乙酸基团。即便如此，如在授予Shigenmura的美国专利5753140所述，熔融挤压的乙酸纤维素薄膜的平整性很差。考虑到这些原固，对制备许多树脂薄膜包括三乙酸纤维素薄膜而言，熔融挤压方法通常并不实用。相反，流延方法通常用于制备这些薄膜。流延树脂微膜的现有技术方法如图8所示。如图8所示，粘性聚合物浓液(dope)在泵206的作用下，从压力罐204中通过进料管200输送到挤压进料斗202。浓液被流延到高度抛光的金属辊208上，该金属辊位于干燥箱212的第一干燥区210内。使得流延的微膜214在转动的辊208上部分干燥，然后从辊208上剥离。流延的微膜214随后被传送到最终干燥区216，去除剩下的溶剂。最终烘干的微膜218随后在卷曲工段220上卷成卷。现有技术流延成的微膜典型厚度为40-200微米。通常，因为湿的微膜在剥离阶段和干燥阶段的脆性，薄于40微米的薄微膜非常难以采用流延方法制备。流延的微膜可能出现不希望的皱褶或皱纹。在流延方法的剥离和干燥阶段或者微膜的后续处理中，较薄的微膜特别容易出现尺寸上的后生现象。另外，许多流延的微膜由于湿气的影响，可能在一段时间后自然变得扭曲。对光学微膜而言，良好的尺寸稳定性在贮藏以及后续组装过程中都是必需的。熔融挤压的微膜和流延的微膜有许多同样的问题。另外，只有某些聚合物材料可以用来制备熔融挤压的微膜，因为用以使聚合物液化的热量可能使该聚合物降解。所以，需要改进的方法来制备用作光开关元件的微膜。该需要通过本专利技术的一个方面得到了满足，即提供一种制备光漫射微膜的方法，包括提供载体基材；在载体基材上涂覆涂料流体；干燥载体基材上的涂料流体以在载体基材上形成可剥离的光漫射微膜；将光漫射微膜从载体基材上分离。根据本专利技术的另一方面，光学薄膜制品包括载体基材；和在该载体基材上形成的可剥离的光漫射微膜。根据本专利技术的另一方面为制备具有纹饰表面的微膜的方法，包括提供载体基材；采用形成气泡的涂料流体在载体基材上涂覆在下层(subbing layer)；干燥在下层使该在下层上出现微孔隙；在该在下层上涂覆成膜的涂料流体；干燥在下层上的成膜的涂料流体，形成可剥离的具有纹饰的微膜，其纹饰表面由在下层上的微孔隙限定；将微膜从在下层和载体基材上分离。根据本专利技术的另一方面为制备具有纹饰表面的微膜的方法，包括提供载体基材；采用相分离涂料流体在载体基材上涂覆在下层；干燥在下层使在下层中形成纹饰的表面；将成膜的涂料流体涂覆到在下层上；干燥在下层上的成膜的涂料流体，形成具有纹饰表面的可剥离微膜，其纹饰表面由在下层上的纹饰表面限定；将微膜从在下层和载体基材上分离。根据本专利技术的另一方面为微膜制品，包括载体基材；具有纹饰表面的在下层；于在下层上形成的具有纹饰表面的可剥离微膜，其纹饰表面由在下层的纹饰表面确定。根据本专利技术的另一方面为制备具有纹饰表面的微膜的方法，包括提供载体基材；于在下层上涂覆成膜的涂料流体，该成膜涂料流体含有固体粒子；干燥在下层上的成膜涂料流体，形成具有纹饰表面的可剥离微膜，其纹饰表面由固体粒子限定；将微膜从载体基材上分离。附图说明图1是在本专利技术的方法的实施中可以使用的涂覆和干燥装置的示例性示意图。图2是图1的涂覆和干燥装置的示例示意图，包括将从基材上分离的光漫射薄膜单独卷挠的工段。图3是在本专利技术的方法的实施中可以使用的多槽涂覆装置的示例性示意图。图4是单层光漫射微膜的剖面示意图，该微膜部分从载体基材上剥离，是通过本专利技术的方法形成的。图5是单层光漫射微膜的剖面示意图，该微膜部分从载体基材上剥离，是通过本专利技术的方法形成的，其中载体基材具有在其上形成的在下层。图6是多层光漫射微膜的剖面示意图，该微膜部分从载体基材上剥离，是通过本专利技术的方法形成的。图7多层光漫射微膜的剖面示意图，该微膜部分从载体基材上剥离，是通过本专利技术的方法形成的，其中载体基材具有在其上形成的在下层。图8是现有技术中用来流延树脂微膜的流延设备的示意图。根据本专利技术制备了微膜，方法是采用涂覆方法在移动的载体基材上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·贝梅尔，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：