光学扩散膜及其制备方法与流程

背景技术：

技术实现思路

1、本说明书总体涉及包括分散在粘结剂中的颗粒的光学扩散膜，并且涉及制备包括挤出不可混溶共混物的光学扩散膜的方法。该光学扩散膜对于沿阻挡方向偏振的光可具有更高的光学扩散性，而对于沿正交通过方向偏振的光可具有更低的光学扩散性。

2、在一些方面，本说明书提供了一种光学扩散膜，该光学扩散膜包括分散在粘结剂中的多个颗粒。该颗粒和该粘结剂具有沿着该光学扩散膜的同一平面内阻挡方向的各自的折射率n1b和n2b以及沿着与该阻挡方向正交的平面内通过方向的各自的折射率n1p和n2p，使得对于在从约400nm延伸到约1000nm的第一波长范围内的至少第一波长而言：n1b和n2b之间的差的量值大于约0.05；并且n1p和n2p之间的差的量值小于约0.05。在一些实施方案中，对于具有该第一波长的大致法向入射光而言：当该入射光沿该阻挡方向偏振时，该光学扩散膜具有扩散光学透射率tdb和扩散光学反射率rdb，其中tdb/rdb≥4；以及当该入射光沿该通过方向偏振时，该光学扩散膜具有总光学透射率ttp和扩散光学透射率tdp，其中ttp/tdp≥1.1。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，对于具有该第一波长的大致法向入射光而言：当该入射光沿该阻挡方向偏振时，该光学扩散膜具有总光学透射率ttb和总光学反射率rtb，其中ttb/rtb≥2；以及当该入射光沿该通过方向偏振时，该光学扩散膜具有总光学透射率ttp和总光学反射率rtp，其中ttp/rtp≥6。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，对于具有该第一波长的大致法向入射光而言，当该入射光沿相应的该通过方向和该阻挡方向偏振时，该光学扩散膜具有镜面光学透射率tsp和tsb，其中tsp/tsb≥2。

3、在一些方面，本说明书提供了一种挤出型光学扩散膜，该挤出型光学扩散膜沿着通过方向被挤出并且包括：分散在粘结剂中的多个颗粒，其中该颗粒大致沿着与该通过方向正交的同一平面内阻挡方向伸长并且具有大于约5的平均高宽比；以及多个大致平行的挤出模具分型线，该挤出模具分型线与该通过方向形成小于约20度的角度。在一些实施方案中，对于具有在从约400nm延伸到约1000nm的第一波长范围内的第一波长的大致法向入射光而言：当该入射光沿该阻挡方向偏振时，该光学扩散膜具有扩散光学透射率tdb和扩散光学反射率rdb，其中tdb/rdb≥4；以及当该入射光沿该通过方向偏振时，该光学扩散膜具有总光学透射率ttp和扩散光学反射率rdp，其中ttp/rdp≥10。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，对于具有该第一波长的大致法向入射光而言，当该入射光沿相应的该通过方向和该阻挡方向偏振时，该光学扩散膜具有镜面光学透射率tsp和tsb，其中tsp/tsb≥2。

4、在一些方面，本说明书提供了一种制造光学扩散膜的方法。该方法包括在比主相材料和次相材料的玻璃化转变温度高的第一温度下，通过模具并且沿着通过方向挤出该主相材料和该次相材料的不可混溶共混物，从而大致在该第一温度下得到挤出混合物，并且该挤出混合物包括多个大致球形域；在比该第一温度低的第二温度下沿着与该通过方向大致正交的阻挡方向拉伸该挤出混合物，从而得到分散在粘结剂中的多个颗粒。该粘结剂和该颗粒中的至少大部分的每一个具有沿着该阻挡方向的各自的折射率n2b和n1b以及沿着该通过方向的各自的折射率n2p和n1p，使得对于在从约400nm延伸到约1000nm的第一波长范围内的至少第一波长而言：n1b和n2b之间的差的量值大于约0.05；并且n1p和n2p之间的差的量值小于约0.05。

5、这些和其他方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是，在任何情况下，本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。

技术特征：

1.一种光学扩散膜，所述光学扩散膜包括分散在粘结剂中的多个颗粒，所述颗粒和所述粘结剂具有沿着所述光学扩散膜的同一平面内阻挡方向的各自的折射率n1b和n2b以及沿着与所述阻挡方向正交的平面内通过方向的各自的折射率n1p和n2p，使得对于在从约400nm延伸到约1000nm的第一波长范围内的至少第一波长而言：

2.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其中对于具有所述第一波长的所述大致法向入射光而言，当所述入射光沿所述通过方向偏振时，所述光学扩散膜具有扩散光学反射率rdp，ttp/rdp≥10。

3.根据权利要求1或2所述的光学扩散膜，其中对于沿所述阻挡方向偏振的大致法向入射光而言，所述光学扩散膜的总光学透射率在包括相应的所述阻挡方向和所述通过方向的第一散射平面和第二散射平面中具有第一强度分布和第二强度分布，所述第一强度分布和所述第二强度分布分别具有半高全宽值f1和f2，f2/f1≥1.5。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学扩散膜，所述光学扩散膜通过挤出工艺形成，其中所述光学扩散膜包括与所述通过方向形成小于约20度的角度的多个大致平行的挤出模具分型线。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学扩散膜，其中所述粘结剂包括双折射的第一热塑性聚合物并且所述颗粒包括大致光学各向同性的第二热塑性聚合物，所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物在比所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物的熔融温度高的温度下是不可混溶的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学扩散膜，所述光学扩散膜针对沿所述阻挡方向偏振的大致法向入射光具有光学雾度hb并且针对沿所述通过方向偏振的大致法向入射光具有光学雾度hp，hb/hp≥1.5。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学扩散膜，其中所述颗粒沿所述平面内阻挡方向伸长并且具有大于约10的平均高宽比。

8.一种光学扩散膜，所述光学扩散膜包括分散在粘结剂中的多个颗粒，所述颗粒和所述粘结剂具有沿着所述光学扩散膜的同一平面内阻挡方向的各自的折射率n1b和n2b以及沿着与所述阻挡方向正交的平面内通过方向的各自的折射率n1p和n2p，使得对于在从约400nm延伸到约1000nm的第一波长范围内的至少第一波长而言：

9.根据权利要求8所述的光学扩散膜，其中对于具有所述第一波长的所述大致法向入射光而言：

10.根据权利要求8或9所述的光学扩散膜，其中对于至少所述第一波长而言：

11.一种挤出型光学扩散膜，所述挤出型光学扩散膜沿通过方向被挤出并且包括：

12.根据权利要求11所述的挤出型光学扩散膜，所述挤出型光学扩散膜沿所述通过方向具有大于约40英寸的长度。

13.一种制备光学扩散膜的方法，包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二温度比所述主相材料和所述次相材料的所述玻璃化转变温度高约5摄氏度至约50摄氏度，并且其中，在所述第二温度下沿着所述阻挡方向拉伸所述挤出混合物，在此之前将被挤出材料的温度降低至比所述第二温度低的第三温度。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述挤出混合物中的所述大致球形域的至少大部分包含所述次相材料。

技术总结
一种光学扩散膜(200)包括分散在粘结剂(20)中的多个颗粒(10)。该颗粒(10)和该粘结剂(20)具有沿着该光学扩散膜(200)的同一平面内阻挡方向的各自的折射率n1b和n2b以及沿着与该阻挡方向正交的平面内通过方向的各自的折射率n1p和n2p，使得对于在从约400nm延伸到约1000nm的第一波长范围内的至少第一波长而言：n1b和n2b之间的差的量值大于约0.05；并且n1p和n2p之间的差的量值小于约0.05。对于大致法向入射光和对于至少该第一波长而言，该光学扩散膜(200)对于沿着阻挡方向(b)偏振的光可具有更高的光学扩散性，而对于沿着正交通过方向(p)偏振的光可具有更低的光学扩散性。

技术研发人员：卡尔·A·斯托弗,本杰明·J·福赛思,大卫·A·罗森,斯蒂芬·A·约翰逊
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15