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无双折射纳米粒子光学薄膜量产技术问世
 时间:2006-2-3  来源:中关村在线
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  先利用熔融混炼法将纳米粒子与树脂混合到一起、形成小球状,再利用熔融挤压成形法将其制成薄膜。日本庆应大学工学院教授小池康博和日本科学技术振兴机构(JST)ERATO/SORST光子聚合物项目光功能发现小组(小组负责人是多加谷明广)开发出一项新技术:先在树脂中混入通常难以进行混炼的纳米粒子、制成小球,再采用普通的薄膜制造技术,将其连续加工成基本上没有双折射的高性能光学薄膜。过去只能制作数cm见方的薄膜,而此次则成功地制出了宽40cm、长约100m的薄膜卷,一举突破了实用化障碍。

  这种光学材料将长约200nm、宽50~80nm的针状SrCO3纳米粒子分散到了聚碳酸酯中。利用纳米粒子的作用消除双折射现象的光学材料,该研究小组早在2003年就已经开发成功,并进行了学术发表。但当时只能制作长2cm、宽约3~4cm的薄膜,尚不能达到工业化水平。此次,制作纳米粒子的结晶厂商通过对纳米粒子进行镀膜处理,可避免纳米粒子出现凝聚现象,由此就能与树脂进行混炼。从而就能利用熔融挤压成形这种普通制造手法制作出较长的薄膜卷。薄膜厚度为40μm。

  利用熔融挤压成形法实现的无双折射现象的光学薄膜,可制成宽40cm的薄膜卷。

  双折射是指从透明树脂等材料中通过的偏振光发生紊乱的现象。构成树脂的链状分子不处于无规则状态时就容易发生这种现象。利用普通挤压成形法制作薄膜时,树脂分子就会沿着一定方向进行排列,从而就会产生多折射现象。目前,为保护液晶面板的偏光板表面而双面粘贴的TAC薄膜通常都使用溶液流延制膜法:为了防止这种双折射现象,先将聚合物溶入溶剂中,再薄薄地铺在一个大板子上,使溶剂慢慢地挥发,最后即可制成薄膜。但这种制造法不仅需要大型制造设备,而且需要使溶剂慢慢地挥发,因此生产效率较低。另外,还需要对溶剂进行回收。

  此次试制的光学薄膜作为TAC薄膜和视角补偿薄膜等光学特性要求非常高的薄膜替代品,有望降低生产成本。另外,多加谷认为,利用同样的手法,甚至有可能在树脂中分散尺寸约100nm的纳米粒子。

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