【摘 要】
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扩散膜是利用光线在通过不同材料时,发生反射、折射与散射的综合作用,实现出射光线均匀分布的光学薄膜,它被广泛应用在照明、显示等领域。与传统的挤出、热压等加工方式不同,本课题采用一种新型光固化微压印成型方法进行扩散膜的制备,自主设计并加工了光固化微压印设备与模具,制备出不同种类的扩散膜,并探究了物料配方和成型工艺对扩散膜性能的影响。主要工作内容如下:1.设计并加工出一套光固化微压印实验设备,主要包括压
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扩散膜是利用光线在通过不同材料时,发生反射、折射与散射的综合作用,实现出射光线均匀分布的光学薄膜,它被广泛应用在照明、显示等领域。与传统的挤出、热压等加工方式不同,本课题采用一种新型光固化微压印成型方法进行扩散膜的制备,自主设计并加工了光固化微压印设备与模具,制备出不同种类的扩散膜,并探究了物料配方和成型工艺对扩散膜性能的影响。主要工作内容如下:1.设计并加工出一套光固化微压印实验设备,主要包括压印单元、紫外光辐照系统和工作台三个部分。同时,对微结构型扩散膜进行了光学模拟,选定微结构规格,采用光刻翻印的方法,自制PDMS模具,并进行了相关工艺的探究。2.制备了微结构型扩散膜,研究了压印压力、辐照时间对扩散膜表面微结构复制度的影响、单体种类和含量的变化对扩散膜质量的影响,分别从辐照强度、保压时间和低聚物含量三个方面分析了扩散膜翘曲变形的原因。探索出适合本实验的最佳配方,并对扩散膜的性能进行了检测:表面微结构的高度和宽度复制度均达到90%以上,涂层附着力达到4B等级,可见光透过率达89%,最大雾度为60.32%。3.制备了添加粒子型扩散膜,研究了辐照时间对扩散膜表观质量的影响,探究了光扩散剂的粒径、百分含量和不同官能团低聚物比例对扩散膜光学性能的影响,分析了光扩散剂百分含量对扩散膜拉伸强度的影响。实验结果表明:辐照时间为6s时,扩散膜表观形貌良好;光扩散剂粒径为5μm,百分含量为40%时,扩散膜综合光学性能最佳;六官能团低聚物比例的提高会使降低扩散膜的透光率;光扩散剂含量的增加,会导致扩散膜拉伸强度产生下降。4.基于上述工作,制备了复合型扩散膜,探究出该膜的最佳光扩散剂含量为20%,最佳压印压力为6N,此时扩散膜具有较好的光学性能:透光率为74.45%,雾度为92.21%。同时,对制品进行了检测:表观图中微结构成型良好,断面图中光扩散剂分布均匀,扩散膜照度均匀度达90.6%,达到了良好的扩散效果。
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