一种具有中孔洞的光学扩散膜的制备方法技术

一种具有中孔洞的光学扩散膜的制备方法，包括下列步骤：A.将PET进行羟基化处理B.制备扩散层涂料：制备一恒温40℃水浴，依照当量比TEOS∶THF∶H2O∶HCl∶扩散粒子＝1∶30∶5∶0.1∶3调配好每一反应物的计量，在200ml四氢呋喃之中加入扩散粒子，并加入预先以去离子水配好的2当量浓度的HCl，最后滴入TEOS，搅拌2～5小时即可结束反应；接下来利用滚轮涂布的方式将其涂布在羟基化后的PET之上，进入温度约为65～75℃的烘箱之中静置，直至溶剂全面挥发为止。本发明专利技术在整个形成中孔洞材料的过程之中，溶剂可采用对于环境较为环保的极性溶剂(如四氢呋喃，水等)，对于材料操作人员以及整体大环境都相对来得健康环保。

Method for preparing optical diffusion film with hole

A method for the preparation of optical diffusion membrane has pores, which includes the following steps: A. PET hydroxylation treatment B. preparation: preparation of a diffusion layer coating a constant temperature of 40 DEG C water bath, in accordance with the equivalence ratio of TEOS: THF: H2O: HCl: diffusion particle = 1: 30: 5: 0.1: 3 deployment each of the reactant particle diffusion in 200ml measurement, adding tetrahydrofuran, and adding deionized water to pre prepared 2 equivalent concentration of HCl, the last drop of TEOS, stirring for 2 ~ 5 hours after reaction; then using the roller coating in the form of coating on the hydroxylation after PET. Enter the oven temperature is about 65 ~ 75 DEG C in static, until the solvent volatilization completely so far. The present invention in the whole process of the formation of mesoporous materials, the solvent can be used for the polar solvent environment is more environmentally friendly (such as tetrahydrofuran, water etc.), the materials for the operating personnel and the overall environment are relatively more health and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学扩散膜的制备方法。
技术介绍
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是当今最普遍的显示技术，并且在未 来的20-30年内，也将是显示的主流技术。液晶是一种介于固态与液态之间的物质，本身是 不能发光的，必须要借助背光源才能达到显示的功能。背光源性能的好坏会直接影响LCD 显像质量，特别是背光源的亮度，将直接影响到LCD表面的亮度。液晶背光源体系主要由光源、导光板、各类光学膜片组成，好的液晶背光源体系需 具备有亮度高，寿命长、发光均勻等特点。目前光源主要有EL、CCFL及LED三种背光源类 型，依光源分布位置不同则可分为侧光式和直下式两种。随着液晶模组不断向更亮、更轻、 更薄方向发展，LED背光源未来可望成为目前背光源发展的主流，目前几乎所有的笔记本背 光源皆采用LED背光源。液晶背光源体系之中的主要光学膜片有扩散膜、增亮膜和反射膜三种。扩散膜的 主要作用是将从导光板放射出的光，透过扩散粒子来达到雾化光源的效果。当光线在经过 扩散层时，会于折射率相异的介质中穿过，此不同折射率以及入射光角度不同就会使得光 发生许多折射、反射与散射的现象，可修正光线成均勻面光源以造成了光学扩散的效果。目 前的扩散膜的结构一般为双层或三层结构包括芯层和扩散层，中心为芯层，其材料为芳香 族饱和聚酯，上下两层为扩散层，其主要材料为带有丙烯酸酯的胶水，在扩散层内再均勻分 布具有可对光线进行折射、反射与散射等功能的扩散粒子，而芯层复合在所述的扩散层的 中间。高分子薄膜可应用在光电、医药，化学组件以及近年来相当热门的主动或被动式 生化分离组件之中。针对扩散膜而言，目前制作的方法主要是溶剂涂布型以及紫外光UV交 联型两种。溶剂涂布型的作法比较省成本，但是有机溶剂毕竟对环境以及从业人员还是有 一定程度的伤害。再者，紫外光交联型制程相当耗电，紫外光对于从业人员可能会引起的身 体隐患，如紫外线所起的自由基以及癌症，都是值得注意的课题。
技术实现思路
为了克服现有制备光学扩散膜涂布技术过程中，大量使用有机溶剂涂布、 使用紫外光之较不环保之现象，本专利技术提供一种新颖的、环保的、快速的制备扩散膜 的方法，这种扩散膜上面带有中孔洞的微结构，以高分子聚对苯二甲酸二乙酯(PET， Polyethylene-terephthalate)做为基材底层，加入中性的界面活性剂与TEOS作为有机模 版，在酸性的环境中，以溶胶_凝胶法合成出具有高度规则性的复合中孔洞，并置入同性质 的扩散粒子，如二氧化硅(SiO2),其粒径约为15nm左右。经由溶剂挥发诱导自组装现象之 后，扩散粒子将可均勻规则的被束缚在六角形中孔洞之中，以达到透光性好，雾度高的高功 能性扩散膜。3本专利技术解决其技术问题的技术方案是一种具有中孔洞的光学扩散膜的制备方 法，包括下列步骤A.将PET进行羟基化处理将PET薄膜表面以进行水解反应五小时，建议使用2N 氢氯酸(HCl)或者氢氧化钠(NaOH)对酯基进行水解。官能化后的PET将可与之后的硅材 做紧密的结合，使其可以与接下来要涂布的上层中孔洞复合材料有良好化学键结，达到两 层材料复合在一起的目的。B.制备扩散层涂料制备一恒温40°C水浴，依照当量比TEOS THF H2O HCl 扩散粒子=1 30 5 0. 1 3调配好每一反应物的计量，在200mL四氢呋喃(THF)之 中加入扩散粒子，并加入预先以去离子水配好的2当量浓度的HC1，最后滴入TE0S(正硅酸 乙酯)，搅拌2 5小时即可结束反应；接下来利用滚轮涂布的方式将其涂布在羟基化后 的PET之上，进入温度约为65 75°C的烘箱之中静置，直至溶剂全面挥发为止。由于溶剂 四氢呋喃(THF)会逐渐的挥发并导致溶剂挥发诱导自组装(SelfAssembly)现象，有机模 版(PET)与TEOS之间将可通过分子间作用力而变成规则状的六角柱堆积，此时无机硅材 (TEOS)中孔洞薄膜将会形成，孔径约为20nm左右，带有扩散粒子的无机硅材薄膜，将可均 勻的借由溶剂挥发诱导自组装的方式成长于PET基材之上，而扩散粒子在这过程中，将会 规则的被束缚在中孔洞之中，以形成上述纳米中孔洞扩散膜结构。由于中孔洞的粒径相当， 因此每一个中孔洞内所包覆的扩散粒子基本上相当的一致，不会有差距过多的现象，这些 中孔洞将可以有效的区隔扩散粒子，促使其规则的排列在硅材薄膜之间。推荐在步骤B中，所述的扩散粒子为直径为15nm的二氧化硅(SiO2)颗粒。推荐在步骤B中，膜片在烘箱中的静置时间为2 4小时，以让有机溶剂充分的挥 发完毕。当材料介于纳米尺寸时，其光学特性基本上与其在块材时大不相同。扩散粒子在 中孔洞硅材中所处的的三维空间结构之中，每一个扩散粒子都被均勻规则地被彼此之间的 的中孔洞隔开，将可明显的减少了分子之间的n-n吸引力，进而增强透光强度、提高量子 效率，并达到均勻一致的高雾度扩散膜。本专利技术的有益效果在于第一，大大的缩短了将薄膜置入烘箱的时间，以达到将有 机溶剂挥发的目的，将原本的48小时的制程缩短到将近4小时，更符合经济效益；第二， 在整个形成中孔洞材料的过程之中，溶剂可采用对于环境较为环保的极性溶剂(如四氢呋 喃，水等)，对于材料操作人员以及整体大环境都相对来得健康环保；第三，球状粒子在自 组装形成薄膜的过程之中，将其规则的固定在于中孔洞的六角硅材薄膜之间，且扩散粒子 与粒子之间彼此被中孔洞材质区隔开，此举将可达到更有效的将光线散射的目的，光线透 过此扩散膜之后，将可达到透光性高，雾度高的优点；第四，扩散粒子在整个架构之中，是经 由纳米硅材在形成膜材的过程，被牢固的被束缚在中孔洞，这样的化学键结将更为强韧，更 不易断裂，相较于原本溶液制成采用的胶水(如丙烯酸酯)来固定扩散粒子的方法而言，所 制备的扩散膜，将可达到不易掉粉掉粒的优点，强化了扩散膜本身的功能性。附图说明图1是本专利技术制备的光学扩散膜的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。，该种具有中孔洞的光学扩散膜以高分 子聚对苯二甲酸二乙酯(PET，Polyethylene-ter印hthalate)做为基材底层1，加入中性的 界面活性剂与TEOS作为有机模版，在酸性的环境中，以溶胶-凝胶法合成出具有高度规则 性的六角形中孔洞2，并置入同性质的扩散粒子3，如二氧化硅(SiO2),其粒径约为15nm左 右。经由溶剂挥发诱导自组装现象之后，扩散粒子3将可均勻规则的被束缚在六角形中孔 洞2之中，以达到透光性好，雾度高的高功能性扩散膜。其制备方法包括下列步骤A.将PET进行羟基化处理。B.制备扩散层涂料制备一恒温40°C水浴，依照当量比TEOS THF H2O HCl 扩散粒子=1 30 5 0. 1 3调配好每一反应物的计量，在200mL四氢呋喃(THF)之 中加入扩散粒子，并加入预先以去离子水配好的2当量浓度的HC1，后滴入硅源TE0S，搅拌 2 5小时即可结束反应。本实施例中扩散粒子为直径为15nm的二氧化硅颗粒；接下来利 用滚轮涂布的方式将其涂布在羟基化后的PET之上，进入温度约为65 75°C的烘箱之中 静置，直至溶剂全面挥发为止。膜片在烘箱中的静本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有中孔洞的光学扩散膜的制备方法，其特征在于包括下列步骤：Ａ．将ＰＥＴ进行羟基化处理Ｂ．制备扩散层涂料：制备一恒温４０℃水浴，依照当量比ＴＥＯＳ∶ＴＨＦ∶Ｈ２Ｏ∶ＨＣｌ∶扩散粒子＝１∶３０∶５∶０．１∶３调配好每一反应物的计量，在２００ｍＬ四氢呋喃之中加入扩散粒子，并加入预先以去离子水配好的２当量浓度的ＨＣｌ，最后滴入ＴＥＯＳ，搅拌２～５小时即可结束反应；接下来利用滚轮涂布的方式将其涂布在羟基化后的ＰＥＴ之上，进入温度约为６５～７５℃的烘箱之中静置，直至溶剂全面挥发为止。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨衷核，罗培栋，
申请(专利权)人：宁波东旭成化学有限公司，
类型：发明
国别省市：33