光学膜制造技术

本发明专利技术公开了一种光学膜。所述光学膜包括粘结剂、多个颗粒和多个互连空隙。所述光学膜中的所述多个互连空隙的体积分数不小于约20％。所述粘结剂与所述多个颗粒的重量比不小于约1∶2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及显示具有某些类似低折射率特性的光学膜。本专利技术还适用于光学系统，例如组装了此类光学膜的显示系统。
技术介绍
光学系统，例如回复反射系统或显示系统，利用一个或多个光学层来管理入射光。 通常，光学层要求具有所需光学透射比、光学雾度、光学清晰度和折射率。在许多应用中，会将空气层和漫射层组装到光学系统中。通常，空气层支持全内反射，漫射层提供光学漫射。
技术实现思路
一般来讲，本专利技术涉及光学膜。在一个实施例中，光学膜包括粘结剂、多个颗粒，以及多个互连的空隙。该光学膜中多个互连空隙的体积分数不小于约20%。粘结剂与多个颗粒的重量比不小于约1 2。在一些情况下，多个颗粒中的至少一些包含化学键合至粘结剂的反应基团。在一些情况下，多个颗粒中的至少一些不包含反应基团。在一些情况下，多个颗粒包括细长颗粒或球形颗粒。在一些情况下，该光学膜中多个互连空隙的体积分数不小于约50%。在一些情况下，粘结剂与多个颗粒的重量比不小于约2 1。在一些情况下，该光学膜的有效折射率不大于约1. 35、或不大于约1. 25、或不大于约1. 2、或不大于约1. 15。 在一些情况下，该光学膜的光学雾度不大于约5%、或不大于约2%、或不大于约1%。在一些情况下，该光学膜的光学雾度不小于约50%、或不小于约70%、或不小于约90%。在一些情况下，该光学膜的光学清晰度不大于约10%、或不大于约2%。在一些情况下，该光学膜的光学清晰度不小于约50%、或不小于约70%、或不小于约90%。在一些情况下，该光学膜的厚度不小于约1微米或不小于约2微米。在一些情况下，该光学膜的光学雾度不小于约80%。在此类情况下，该光学膜所散射的垂直入射光的光在零度处的亮度为L1，在10度处的亮度为L2。L1Zl2不小于约10、或不小于约20、或不小于约50、或不小于约100。在一些情况下，光学雾度不小于约90%。在另一个实施例中，光学膜包括粘结剂、多个细长颗粒和多个互连空隙。该光学膜中多个互连空隙的体积分数不小于约20%。该光学膜的厚度不小于约1微米。该光学膜的光学雾度不大于约1.5%。在一些情况下，多个细长颗粒中的细长颗粒的平均纵横比不小于约2、或不小于约3、或不小于约4。在一些情况下，该光学膜中多个互连空隙的体积分数不小于约40%。在一些情况下，该光学膜的厚度不小于约1. 5微米、或不小于约2微米、或不小于约2. 5微米。在另一个实施例中，光学膜包括多个互连多孔团簇。每个团簇包括多个颗粒、包覆多个颗粒并使其互连的粘结剂，以及分散在多个颗粒之间的第一多个空隙，以及分散在多个互连多孔团簇之间的第二多个空隙。在一些情况下，第一多个空隙中的空隙的平均尺寸小于约50nm，或小于约40nm，或小于约30nm。在一些情况下，第二多个空隙中的空隙的平均尺寸在约50nm至约700nm的范围内，或约IOOnm至约500nm的范围内。在一些情况下，多个颗粒中的颗粒的平均尺寸小于约lOOnm，或小于约50nm。在一些情况下，多个互连多孔团簇中的团簇的平均尺寸小于约1500nm，或小于约lOOOnm。在一些情况下，该光学膜的光学雾度大于约50%，并且该光学膜的光学清晰度大于约50%。在一些情况下，该光学膜的厚度大于约1微米，或大于约2微米。在另一个实施例中，光学膜包括多个互连多孔团簇。每个团簇包括多个颗粒和粘结剂。该光学膜的厚度大于约1微米，光学雾度大于约50%，并且光学清晰度大于约50%。在另一个实施例中，光学体漫射体包括分散在整个光学体漫射体中的多个颗粒， 以及分散在整个光学体漫射体中的多个空隙。该光学膜具有分别不小于约50%的光学雾度和光学清晰度。在一些情况下，多个空隙中的空隙是互连的。在一些情况下，光学雾度和光学清晰度中的每一者均不小于约70%，或不小于约90%。在另一个实施例中，光学膜包括多个团簇。每个团簇包括多个颗粒、包覆多个颗粒并使其互连的粘结剂，以及分散在多个团簇之间的多个空隙。多个团簇中的团簇的平均尺寸不小于约500nm。多个空隙中的空隙的平均尺寸不小于约500nm。在一些情况下，多个团簇中的团簇是互连的。在一些情况下，多个空隙中的空隙是互连的。在一些情况下，多个团簇中的团簇的平均尺寸不小于约700nm。在一些情况下，多个空隙中的空隙的平均尺寸不小于约700nm。在另一个实施例中，光学膜包括通过粘结剂包覆并互连的多个颗粒。互连的多个颗粒限定平均尺寸在约IOOnm至约300nm范围内的多个互连空隙。该光学膜的厚度不小于约1微米，光学雾度在约20%至约70%的范围内，并且光学清晰度不小于约80%。在一些情况下，光学清晰度不小于约90%，或不小于约95%。在另一个实施例中，光学膜包括多个细长颗粒，以及多个空隙。该光学膜的折射率不大于约1. 3，厚度不小于约5微米，并且光学雾度不大于约2%。在一些情况下，折射率不大于约1. 2。在一些情况下，厚度不小于约10微米，或不小于约15微米。在另一个实施例中，光学构造包括结构化表面，该结构化表面包括多个结构。这些结构中至少一些的高度不小于约10微米。该光学构造还包括涂布在该结构化表面上并使其大致平面化的光学膜。该光学膜的折射率不大于约1.2，光学雾度不大于约2%。在一些情况下，该光学膜还包括多个细长颗粒和多个空隙。附图说明结合附图对本专利技术的各种实施例所做的以下详细描述将有利于更完整地理解和领会本专利技术，其中图1为光学膜的示意性剖视图；图2为光学构造的示意性侧视图；图3为另一个光学构造的示意性侧视图；图4为另一个光学构造的示意性侧视图；图5为随棱镜耦合器中折射率变化而变化的光强度的图线；图6A-6C为不同放大倍率下的光学膜的示例性SEM ；图7A-7C为不同放大倍率下的另一种光学膜的示例性SEM ；图8为细长颗粒的TEM ；图9A-9C为不同放大倍率下的光学膜顶部表面的示例性SEM ；图10A-10B为图9中光学膜横截面的示例性SEM ；图11A-11C为不同放大倍率下的光学膜顶部表面的示例性SEM ；图12A-12C为图11中光学膜横截面的示例性SEM ；图13A-13D为不同放大倍率下的光学膜顶部表面的示例性SEM ；图14A-14D为图13中光学膜横截面的示例性SEM ；图15A-15D为不同放大倍率下的光学膜顶部表面的示例性SEM ；图16A-16C为图15中光学膜横截面的示例性SEM ；图17为平面化光学构造横截面的光学显微图；图18示出了具有高光学雾度和低光学清晰度的光学膜的散射特性；并且图19示出了具有高光学雾度和高光学清晰度的光学膜的散射特性。在说明书中，多个附图中使用的相同附图标号是指具有相同或类似特性和功能的相同或类似元件。具体实施例方式本专利技术整体涉及显示具有某些类似低折射率光学特性的光学膜。本专利技术所公开的一些光学膜具有低光学雾度和低有效折射率，例如光学雾度小于约5%且有效折射率小于约1. 35。本专利技术所公开的一些光学膜具有高光学雾度和/或高光学漫反射率，同时显示一些类似低折射率的光学特性，例如支持全内反射或增强内反射的能力。在一些情况下，本专利技术所公开的光学膜可组装到各种光学系统或显示系统中，例如一般照明系统、液晶显示系统或回复反射光学系统，以提高系统耐久性、降低制备成本、并减小系统的总厚度，同时提高、保本文档来自技高网...

【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：郝恩才，威廉·布雷克·科尔布，布兰特·U·科尔布，布莱恩·W·奥斯特雷，景乃勇，迈克尔·本顿·弗里，任慧，罗伯特·L·布劳特，吕菲，奥德蕾·A·舍曼，斯科特·M·塔皮奥，查尔斯·D·霍伊尔，约翰·A·惠特利，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：