乔治·伊士曼(George Eastman)或许是美国最早也是最引人注目的企业家典范之一,他从高中辍学,于1888年创办了柯达(Kodak)。在接下来的一个世纪里,柯达公司通过发明创造,让业余摄影爱好者也能接触到,从而获得了巨大的成功。到1976年,柯达在美国销售了90%的胶卷和85%的相机。柯达成功的核心是世界上一些最有才华的材料科学家和化学家。了解他们对高质量化学品的依赖,在1920年,乔治伊士曼成立了全资子公司田纳西伊士曼公司,其主要功能是为柯达的胶片产品生产化学品。到1994年,这家子公司已经分离出来,成为一个独立的公司。伊士曼化学公司已经发展成为财富500强的特种化学品公司,拥有超过14000名员工和近100亿美元的销售额。

了解了这段历史,就不会对另一家以柯达为根基的公司正在开发新一代成像技术的材料感到惊讶。2022世界杯八强水位分析Cerion Advanced Materials是一家拥有11年历史的特种材料公司,总部位于柯达的家乡纽约州罗彻斯特。该公司发现,用于光学显示涂层的特种纳米材料的需求大幅上升。这是一场主要平板电脑、智能手机和电视制造商之间在节能、图像清晰度和亮度方面的军备竞赛,在很多情况下,包含纳米材料的涂层是实现性能提升的关键。

Cerion继续投资并扩大其技术专长。该专业知识包括精确设计纳米材料的能力,在许多有机溶剂中形成稳定的纳米材料分散体,以及熟练地将这些复杂材料放大用于工业产品。

合成工艺

该公司认识到,纳米材料的设备和加工过程通常类似于用于生产卤化银颗粒的溶液工艺,卤化银颗粒是感光胶片的感光成分。调整颗粒大小和组成是最佳产品性能的要求,需要在精确条件下化学控制沉淀以产生均匀的颗粒的专业知识。如今,Cerion的科学家们将这些相同的概念应用于为那些对纳米颗粒感兴趣的公司设计定制的纳米颗粒分散体,这些纳米颗粒被涂在显示器上时可以增强光学性能。例如,添加氧化锆和二氧化钛纳米颗粒可以增加某些显示涂层的折射率(RI)。制造商们很有兴趣采用这些材料来生产更高的RI涂层,因为它们可以使显示器使用更少的光(能量)或更薄的轮廓。在透明光学涂层配方中,较大、不均匀的纳米颗粒会对透明度产生负面影响,并会在最终涂层中造成雾霾。精心设计纳米颗粒组分可以提高薄膜的透明度,在光学涂层和光学器件中具有广泛的应用前景。

粒子功能化

光学和照相复合涂层的制备依赖于胶体科学基本原理的应用。合成均匀的卤化银颗粒只是科学家和制造工程师开发照相材料方程式的一部分。有必要将卤化银表面功能化,以响应适当波长的光,并足够敏感,使良好的分辨率。然后将这些乳剂涂在诸如醋酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜或涂有烯烃聚合物的纸张等其他材料上。与薄膜乳剂一样,显示涂料的配方也需要颗粒表面功能化,以确保与其他可能在无机纳米颗粒存在时造成不利影响的涂层组分的兼容性。通常有必要对纳米颗粒进行“封盖”,以确保与其他化学物质的相容性。

超滤

光学镀膜配方要求无杂质。胶片乳剂也是如此。杂质的存在会在最终涂层中造成缺陷。在其他方法中,利用半透膜的超滤技术被用于纯化卤化银材料。类似的处理方法可用于光学显示涂层的纳米颗粒分散体的提纯和浓缩。

结论

一个多世纪以来,柯达一直是美国创新的光辉典范。虽然产品有所不同,但将纳米材料成功地融入光学显示涂层依赖于工程精细调谐的纳米颗粒的核心专业知识,分散在各种溶剂中,并将这些过程规模化到商业规模。