包含硬涂层的光特性优秀的防反射膜转让专利

申请号 : CN201380060944.1

文献号 : CN104813198B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 梁芝娟赵烘宽洪琎基金源国

申请人 : 乐金华奥斯有限公司

摘要 :

本发明提供一种防反射膜,上述防反射膜为透明基材、硬涂层、高折射层以及低折射层的层叠结构,更为具体地,上述低折射层可包含由具有氟烷基的有机硅烷(organosilane)与烷氧基硅烷进行反应而合成的硅氧烷化合物作为粘结剂。

权利要求 :

1.一种防反射膜,其特征在于,

所述防反射膜为透明基材、硬涂层、高折射层以及低折射层的层叠结构,所述低折射层包含粘结剂和中空二氧化硅粒子,其中,所述粘结剂由以下述化学式1表示的硅烷化合物与以下述化学式2表示的有机硅烷化合物聚合而成,化学式1:

R1xSi(OR2)4-x

在所述化学式1中,R1为碳数1~10的烷基、碳数6~10的芳基或者碳数3~10的烯基,R2为碳数1~6的烷基,x表示0≤x<4的整数,化学式2:

R3ySi(OR4)4-y

在所述化学式2中,R3为碳数1~12的氟烷基,R4为碳数1~6的烷基,y表示0≤y<4的整数;

所述硬涂层的折射率为1.5至1.6;

所述硬涂层的厚度为50nm至200nm;

所述低折射层的折射率为1.2至1.25;

所述高折射层的折射率为1.6至1.7

所述高折射层的厚度为100nm至500nm;

所述低折射层的厚度为50nm至150nm。

2.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,以所述化学式1表示的硅烷化合物为选自由四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷以及它们的组合构成的组中的一种以上的化合物。

3.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,以所述化学式2表示的有机硅烷化合物为选自由三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、九氟丁基乙基三甲氧基硅烷、九氟丁基乙基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷以及它们的组合构成的组中的一种以上的化合物。

4.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,所述中空二氧化硅粒子的数均直径为

1nm至1000nm。

5.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,相对于100重量份的所述中空二氧化硅粒子,包含10重量份至120重量份的所述粘结剂。

6.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,所述硬涂层包含无机物纳米粒子、紫外线固化型树脂、固化引发剂以及溶剂。

7.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,所述防反射膜的铅笔硬度为B至H。

8.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,所述防反射膜的对于水的接触角为

70°以下。

9.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,在380nm至780nm波长范围,所述防反射膜的反射率为小于0.5%。

10.根据权利要求1所述的防反射膜,其特征在于,在向所述防反射膜照射白色光时,反色光的颜色a*值以及颜色b*值为-1<a*<2,-1<b*<1。

说明书 :

包含硬涂层的光特性优秀的防反射膜

技术领域

[0001] 本发明提供包含硬涂层的光特性优秀的防反射膜。

背景技术

[0002] 在显示器暴露于各种照明及自然光等外光的情况下,由于反射光,在显示器内部形成的图像不能清晰地进入眼睛,由此导致的对比度(contrast)的下降,从而不仅导致难以观看画面并且将感到眼睛疲劳或引发头痛。由于这种理由,对防反射的要求也变得非常高。
[0003] 随着强调防反射必要性,开发了高折射层与低折射层反复的防反射膜,以寻找在可见光范围具有防反射效果的膜结构,并且持续进行了减少层的数量的研究。进而,防反射膜的发展形态为在高折射层上部涂敷低折射层,但是包括低折射层及高折射层的防反射膜在设计方面仍然存在困难。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题
[0005] 本发明的一实例提供利用硬涂层、高折射层以及低折射层来表现出卓越的防反射效果并改善强度及光学特性的防反射膜。
[0006] 技术方案
[0007] 在本发明的一实例中,提供一种防反射膜,上述防反射膜为透明基材、硬涂层、高折射层以及低折射层的层叠结构,上述低折射层包含粘结剂和中空二氧化硅粒子,其中,上述粘结剂由以下述化学式1表示的硅烷化合物与以下述化学式2表示的有机硅烷化合物聚合而成,
[0008] [化学式1]:
[0009] R1xSi(OR2)4-x
[0010] 在上述化学式1中,R1为碳数1~10的烷基、碳数6~10的芳基或者碳数3~10的烯基,R2为碳数1~6的烷基,x表示0≤x<4的整数,
[0011] [化学式2]:
[0012] R3ySi(OR4)4-y
[0013] 在上述化学式2中,R3为碳数1~12的氟烷基,R4为碳数1~6的烷基,y表示0≤y<4的整数。
[0014] 以上述化学式1表示的硅烷化合物可以是选自由四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷以及它们的组合构成的组中的一种以上的化合物。
[0015] 以上述化学式2表示的有机硅烷化合物可以是选自由三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、九氟丁基乙基三甲氧基硅烷、九氟丁基乙基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷以及它们的组合构成的组中的一种以上的化合物。
[0016] 上述中空二氧化硅粒子的数均直径可以是约1nm至约1000nm。
[0017] 相对于100重量份的上述中空二氧化硅粒子,可包含约10重量份至约120重量份的上述粘结剂。
[0018] 上述硬涂层的折射率可以是约1.5至约1.6。
[0019] 上述硬涂层的厚度可以是约50nm至约200nm。
[0020] 上述硬涂层可包含无机物纳米粒子、紫外线固化型树脂、固化引发剂以及溶剂。
[0021] 上述低折射层的折射率可以是约1.2至约1.25。
[0022] 上述高折射层的折射率可以是约1.6至约1.7。
[0023] 上述防反射膜的铅笔硬度可以是约B至约H。
[0024] 上述防反射膜的对于水的接触角可以是约70°以下。
[0025] 在约380nm至约780nm波长范围,上述防反射膜的反射率可以小于0.5%。
[0026] 在向上述防反射膜照射白色光时,反色光的颜色a*值以及颜色b*值可以是-1<a*<2,-1<b*<1。
[0027] 有益效果
[0028] 上述防反射膜可具有优秀的强度及改善的光学特性。
[0029] 并且,由于上述防反射膜的防反射效果优秀,因而可适用于触摸膜等各种显示设备。

附图说明

[0030] 图1是以图式化的方式表示本发明的一实例的防反射膜的图。
[0031] 图2是表示基于实施例的波长范围的防反射膜的反射率的曲线图。
[0032] 图3是表示基于比较例的波长范围的防反射膜的反射率的曲线图。

具体实施方式

[0033] 以下,将对本发明的实例进行详细的说明。但上述实例只是例示性的,本发明并不受其限制,本发明仅由发明要求保护范围来定义。
[0034] 本发明的一实例提供一种防反射膜,上述防反射膜为透明基材、硬涂层、高折射层以及低折射层的层叠结构,上述低折射层包含粘结剂和中空二氧化硅粒子,其中,上述粘结剂由以下述化学式1表示的硅烷化合物与以下述化学式2表示的有机硅烷化合物聚合而成,[0035] 化学式1:
[0036] R1xSi(OR2)4-x
[0037] 在上述化学式1中,R1为碳数1~10的烷基、碳数6~10的芳基或者碳数3~10的烯基,R2为碳数1~6的烷基,x表示0≤x<4的整数,
[0038] 化学式2:
[0039] R3ySi(OR4)4-y
[0040] 在上述化学式2中,R3为碳数1~12的氟烷基,R4为碳数1~6的烷基,y表示0≤y<4的整数。
[0041] 通常情况下,低折射层的折射率与高折射层的折射率之间的差异越大,防反射效果越卓越。因此,基于作为低折射材料的中空型二氧化硅粒子的开发,有关折射率非常低的低折射涂敷材料持续进行了研究,但是像利用现有的丙烯酸酯树脂来开发的低折射涂敷材料,折射率并未达到作为对于防反射的上述理论上的最佳值约1.22至约1.24。
[0042] 但是,在对上述低折射层使用包含由具有氟烷基的有机硅烷与烷氧基硅烷反应而合成的硅氧烷化合物作为粘结剂的涂敷液的情况下,可体现高透射率以及低反射率,并且通过与上述低折射层及高折射层之间的光学设计,可提供提高光特性的防反射膜。并且,同时包含硬涂层,可确保防反射膜的强度,并可在规定波长范围体现显著减少的反射率。
[0043] 以上述化学式1表示的硅烷化合物,在x为0的情况下,可表现为具有四个烷氧基的四官能团型烷氧基硅烷,在x为1的情况下,可表现为具有三个烷氧基的三官能团型烷氧基硅烷,以及在x为2的情况下,可表现为具有两个烷氧基的二官能团型烷氧基硅烷。在x为3的情况下,仅有一个作为官能团的烷氧基,因而难以与以上述化学式2表示的有机硅烷化合物发生缩合反应。
[0044] 在上述化学式1中,碳数为6~10的芳基可包含苯基或甲苯基等,碳数为3~10的烯基可包含烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或3-丁烯基等。
[0045] 作为上述硅烷化合物,可使用选自由四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷以及它们的组合构成的组中的一种以上的化合物,但并不限定于此。
[0046] 并且,以上述化学式2表示的有机硅烷化合物可使用选自由三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、九氟丁基乙基三甲氧基硅烷、九氟丁基乙基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷以及它们的组合构成的组中的一种以上的化合物,但并不限定于此,更为具体地,R3使用碳数为3~5的氟烷基,这有利于防止相分离。
[0047] 以上述化学式1表示的硅烷化合物与以上述化学式2表示的有机硅烷化合物在水解后脱水缩合聚合来形成硅氧烷化合物。另一方面,上述水解及脱水缩合反应中可使用酸催化剂,更为具体地,可使用硝酸、盐酸、硫酸或醋酸等。
[0048] 另一方面,相对于100重量份的以上述化学式1表示的硅烷化合物,可使用约0.1重量份至约50重量份的以上述化学式2表示的有机硅烷化合物,具体为约1重量份至约30重量份,更具体为约5重量份至约20重量份为好。若所使用的上述有机硅烷化合物小于约0.1重量份,则存在折射率下降效果甚微的问题,若大于约50重量份,则存在反而增加折射率的问题。
[0049] 所形成的上述硅氧烷化合物被用作有机/无机混合粘结剂,起到对中空二氧化硅粒子进行表面处理的作用。
[0050] 上述硅氧烷化合物的重均分子量在约1000至约100000,具体为约2000至约50000,更具体为约5000至约20000的范围内为好。若上述重均分子量小于约1000,则难以形成具有所希望的低折射率的涂敷层,若大于约100000,则存在使防反射膜的光透射率下降的问题。
[0051] 另一方面,中空二氧化硅粒子(hollow silica particles)作为从硅化合物或有机硅化合物汇出的二氧化硅粒子,意味着在上述二氧化硅粒子的表面和/或内部存在空的空间的形态的粒子。
[0052] 上述中空二氧化硅粒子为分散于分散溶剂(水或有机溶剂)的形态,上述中空二氧化硅粒子可以是固体成分的含量为约5重量百分比至约40重量百分比的胶体形态。在这里,作为可用作上述分散溶剂的有机溶剂为甲醇(methanol)、异丙醇(isoproply alcohol,IPA)、乙二醇(ethylene glycol)、丁醇(butanol)等醇类,甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、甲基异丁基酮(methyl iso butyl ketone,MIBK)等酮类,甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等芳香族碳氢类,二甲基甲酰胺(dimethyl formamide)、二甲基乙酰胺(dimethyl acetamide)、N-甲基吡咯烷酮(methyl pyrrolidone)等酰胺类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁内酯等酯(ester)类;四氢呋喃(tetrahydrofuran)、1,4-二氧六环等醚(ether)类或它们的混合物。只是,在如上所述地以分散于分散溶剂的胶体溶液的形态来使用的情况下,可考虑固体成分的含量等来进行调节,以使中空二氧化硅粒子的含量符合上述的范围。
[0053] 并且,上述中空二氧化硅粒子的数均直径为约1nm至约1000nm,具体为约5nm至约500nm,更具体为约10nm至约100nm的范围,这有利于在维持膜的透明性的同时产生防反射效果。
[0054] 相对于100重量份的上述中空二氧化硅粒子,使用约10重量份至约120重量份的上述硅氧烷化合物的粘结剂,具体为约20重量份至约100重量份,更具体为 约40重量份至80重量份为好。在所使用的粘结剂小于约10重量份的情况下,存在在涂敷面产生白化现象的问题,在大于约120重量份的情况下,存在防反射效果明显下降的问题。
[0055] 另一方面,上述防反射涂敷组合物可包含酸催化剂,以促进基于粘结剂对中空二氧化硅粒子进行表面处理,只要是在本领域通常使用的,上述酸催化剂并不受特殊限定,但是优选使用硝酸或盐酸。相对于100重量份的上述中空二氧化硅粒子,可使用约0.1重量份至约20重量份的上述酸催化剂。使用上述酸催化剂有利于将涂敷组合物的pH调节为约2至约4的范围。
[0056] 参考图1,上述防反射膜100可包括透明基材10、硬涂层20、高折射层30、低折射层40。
[0057] 上述透明基材10可使用透明高分子树脂等在通常的液晶显示设备等使用的各种基板,但作为上述基材可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN,polyethylenenaphthalate)、聚醚砜(PES,polyethersulfone)、聚碳酸酯(PC,poly carbonate)、聚丙烯(PP,poly propylene)、降冰片烯类树脂等。
[0058] 在使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为上述基材的材质的情况下,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的厚度可以是约10μm至约200μm,具体可以是约20μm至约100μm。若透明基材的厚度小于约10μm,则基材的机械强度存在问题,若厚度大于约200μm,则存在用于触摸面板时无法提高触点特性的情况。
[0059] 上述防反射膜100除了包括低折射层、高折射层以外,还可包括硬涂层。通过同时包括上述低折射层、高折射层和硬涂层,能够确保防反射膜的强度,并能够在规定波长范围体现明显减少的反射率。
[0060] 上述硬涂层20的厚度可以是约50nm至200nm。上述硬涂层可形成于上述透明基材上,并能够在与高折射层及低折射层之间的关系中确保上述防反射膜的强度,与不包括硬涂层的防反射层相比,可在更广的波长范围确保光学特性,并能够提高表面硬度。并且,上述硬涂层维持厚度来可抑制浑浊现象。
[0061] 上述硬涂层20的折射率可以是约1.5至约1.6。上述硬涂层的折射率可小于高折射层的折射率且大于低折射层的折射率。通过包括上述硬涂层,有利于更加提高防反射膜的光特性。
[0062] 上述硬涂层20可包括无机物纳米粒子、紫外线固化型树脂、固化引发剂以及 溶剂。上述无机物纳米粒子可使用相对于粒子表面积以丙烯酸酯化合物进行10~50%表面处理的。在使用上述范围内的无机物纳米粒子的情况下,可体现具有均匀的分散性及优秀的透明性的硬涂层。上述无机物纳米粒子并不受特殊限制,但可使用选自由SiO2、Al2O3、CaCO3、TiO2以及它们的组合构成的组中的一种以上。
[0063] 作为上述紫外线固化型树脂的例,可举乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、双酚A-二环氧甘油醚的二(甲基)丙烯酸酯、将多价醇和多价羧酸以及其无水物与丙烯酸进行酯化来得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚硅氧烷-丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯等,但并不受此限制。
[0064] 作为上述硬涂层所包含的固化引发剂,可举苯与苯醚化合物、苯偶酰缩酮化合物、α-羟烷基苯酮化合物、α,α-二烷氧基苯乙酮衍生物化合物、α-羟烷基苯酮化合物、α-氨烷基苯酮衍生物化合物、丙烯酸氧化膦化合物、卤素化合物、苯甲酰甲酸酯化合物、苯甲酮衍生物化合物、噻吨衍生物化合物、1,2-二酮化合物、水溶性芳香族酮化合物、共聚体高分子化合物、胺化合物、环戊二烯钛化合物、酸酐和过氧化物等热/光聚合引发剂。
[0065] 上述溶剂只要是通常使用的则均能使用,具体地可举甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等醇,甲基异丁基酮、甲基乙基酮等酮类,乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯类,甲苯、二甲苯、苯等芳香族化合物,二乙醚等醚类等。
[0066] 上述高折射层20的厚度为约100nm至约500nm,具体为约150nm至约450nm。通过使上述高折射层维持上述厚度范围,能够容易提高反射率及可见性的效果,并且可将由应力增加而引起的裂纹及卷曲的产生最小化。并且,能够提供在与低折射层之间的关系方面反射率光特性值优化的防反射膜。
[0067] 上述高折射层30的折射率可以是约1.6至约1.7。高折射层与低折射层之间的折射率差异越大,防反射膜的防反射效果越显著,通过使上述高折射层维持上述范围的折射率来可提高防反射膜的光学特性。
[0068] 上述低折射层40的厚度可以是约50nm至约150nm。通过使上述低折射层维持上述范围的厚度,能够带来得到改善的防反射效果,并且能够维持上述低折射层的卓越的附着性。并且,上述低折射层40的折射率可以是约1.2至约1.25,并且由于上述低折射层与上述高折射层之间的高折射率差,能够改善防反射膜的光学特性。
[0069] 在光入射某介质而折射率达到与其他介质的接口时,其一部分或全部返回原来的介质中,这被称为反射,在存在光的反射的情况下,透射的光量会损失与反射量相当的量,且作用于光源的功率不稳定,因此可将用于防止这种反射的膜称作防反射膜。
[0070] 因而,就防反射膜而言,重要的是要确保反射率小、光透射时色差计不发生变化等光学特性,上述防反射膜100,例如,可通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上部形成折射率为约1.62至约1.70且厚度为约200nm至约450nm的高折射层以及折射率为约1.22至约1.25且厚度为约90nm至约130nm的低折射层,来将反射率及光学特性优化。
[0071] 上述防反射膜的铅笔硬度可以是约B至约H。铅笔硬度是指以45°的角度及规定的载荷用铅笔划5次后产生划痕的程度,并以H、F、HB、B等来表示硬度,意味着越是高数值的H,越坚硬而硬度高,越是高数值的B,芯越软而硬度低。
[0072] 上述防反射膜除了包括高折射层及低折射层之外还包括硬涂层,从而可确保防反射膜的强度,通过使上述防反射膜维持上述范围的铅笔硬度范围,像在用作触摸屏面板用防反射膜的情况下,可体现H以上的硬度。
[0073] 上述防反射膜的对于水的接触角可以是约70°以下。将水放在水平的固体表面上,则可形成维持规定的透镜模样的水滴,此时,水的表面成为曲面,因此,固体表面与水的表面可维持规定的角度,并将从液体内侧测定的上述角度称为接触角。具体地,上述接触角是指防反射膜与水的表面形成的规定的角度。
[0074] 在上述防反射膜的对于水的接触角为约70°以下的情况下,在表面附着力优秀这方面具有有利的效果,虽然对水的接触角没有下限,但具体地,上述接触角可以是约40°至约70°。
[0075] 在约380nm至约780nm波长范围,上述防反射膜的反射率可以小于约0.5%。上述反射率是指反射光的能量与入射光的能量的比率,防反射膜的反射率越低,反射的量越少,从而可少受光的影响。因此,通过使上述反射率维持为小于约0.5%,能够充分发挥防反射功能,并且由于反射率低,反射光的颜色可能不会呈蓝光或红光。并且,在具有平坦(flat)的反射光谱并具有无色的颜色值这方面具有优点。
[0076] 具体地,上述防反射膜的反射率可在约450nm至约650nm的波长范围小于约0.3%。上述约450nm至约650nm的波长范围为小于约380nm至约780nm可见光范围的波长范围,可通过调节上述的高折射层的折射率及厚度、低折射层的折射率及 厚度,并且调节硬涂层的折射率及厚度的光学设计,来使反射率具有小于约0.3%的光特性值。
[0077] 在向上述防反射膜照射白色光时,反射光的颜色a*值及颜色b*值可以是-1<a*<2,-1<b*<1。反射光的颜色值可由CIE L*、a*、b*来表现,其中,CIE L*、a*、b*是指,根据国际照明委员会(CIE)制定的测色系统来向上述防反射膜照射白色光(D65)的情况下,在以CIE 10°标准观察者(CIE1964)为基准时,在颜色空间中两个颜色之间的距离与人所看到的颜色差异程度相一致。此时,上述L*表示亮度、上述a*表示红-绿(Red-Green)之间的值、上述b*表示黄-蓝(Yellow-Blue)之间的值,能够以a*、b*值表示在约380nm至约780nm的波长范围向防反射膜照射白色光源(D65)时得到的值。
[0078] 上述颜色值的绝对值越小意味着没有由光源引起的色差变化,将两个颜色的感觉性差异称作色差,可通过色差计来测定上述色差,并且反射色差及透射色差均可测定。
[0079] 上述防反射膜为透明基材、硬涂层、高折射层以及低折射层的层叠结构,通过调节各层的厚度及折射率,来设计防反射膜,从而反射光的颜色值的绝对值可维持规定范围。通过维持上述颜色a*值及颜色b*值的范围,能够体现防反射膜不呈现蓝光或红光而具有无色的颜色的效果。
[0080] 具体地,在通过棱镜耦合器确认硬涂层、高折射层及低折射层的折射率,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜作为基材,并利用光学设计工具来对各层进行模拟的情况下,可汇出在可见光范围内的反射率小于约0.3%且反射光的颜色值为-1<a*<2、-1<b*<1的防反射膜包含的各层的结构及厚度等。
[0081] 因此,通过上述模拟,在将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜涂敷成厚度为约50nm至约200nm的硬涂层、厚度为约200nm至约450nm的高折射层以及厚度为约50nm至约150nm的低折射层的结构时,可设计反射率小于约0.3%且反射光的颜色值为-1<a*<2、-1<b*<1的防反射膜。
[0082] 下面,提出本发明的具体实施例。只是,以下所记载的实施例仅用于具体地例示或说明本发明,而不能限制本发明。
[0083] 实施例及比较例
[0084] 实施例
[0085] 1、防反射低折射用涂敷组合物的制备
[0086] 将水100重量份、异丙醇433重量份以及0.1M硝酸(HNO3)36重量份放入反应器,并搅拌10分钟。之后,通过漏斗将四乙氧基硅烷(硅酸四乙酯,TEOS)372重量份以及(3,3,3-三氟丙基)三乙氧基硅烷29重量份慢慢投入30分钟。之后,在50℃温度下搅拌2小时后冷却到常温,并以200rpm的速度再次搅拌24小时,来得到透明的粘结剂溶液。上述溶液的固体成分为13重量%,pH为2.2。不另行经过精制过程,直接将透明的上述溶液用于之后步骤的涂敷组合物的制备。
[0087] 将所制备的上述粘结剂溶液65重量份、异丙醇100重量份以及数均直径为60nm的中空二氧化硅粒子-异丙醇分散溶胶(20%w/w,日挥触媒化成株式会社(JGC C&C),Thrylya 4110)65重量份放入反应器,并在常温下搅拌24小时,从而制备出防反射低折射用涂敷组合物。所制备的上述防反射低折射用涂敷组合物的固体成分为10重量%,pH为2.5。
[0088] 2、防反射硬涂用组合物的制备
[0089] 以100重量份的固体成分为基准,混合无机纳米粒子(商品名XBA-ST,一山化学)15重量份、紫外线固化型丙烯酸酯树脂(日本共荣社化学株式会社(KYOEISHA))35重量份、光引发剂艳佳固(IRGACURE)-184(汽巴精化有限公司(CIBA))7重量份,并以甲基乙基酮(MEK)稀释溶剂来进行稀释,从而制备出防反射硬涂用组合物。所制备的上述防反射硬涂用组合物的固体成分为45重量百分比。
[0090] 3、防反射膜的制备
[0091] 利用迈耶棒(Mayer baR)在125μm聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上涂敷所制备的上述防反射硬涂用组合物,以使硬涂层的厚度成为90nm,并以180W的高压水银灯照射300mJ的紫外线来进行固化,从而形成硬涂层。
[0092] 在上述硬涂层的上部形成厚度为200nm且折射率为1.62的高折射层,并利用迈耶棒以105nm的厚度在上述高折射层上涂敷所制备的上述防反射低折射用涂敷组合物后,在130℃温度下干燥2分钟,从而形成反射涂层。之后,在60℃的烘箱进行24小时的时效处理(aging),从而制备出最终防反射膜。
[0093] 比较例
[0094] 除了不在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上形成硬涂层之外,以与上述实施例相同的方法制备出最终防反射膜。
[0095] 表1
[0096]
[0097] 实验例:防反射膜的光学特性
[0098] 利用柯尼卡美能达(Konica Minolta)公司的CM-5分光亮度计(Cm-5spectrophotometer)来测定了上述实施例及比较例的防反射膜的透射率,并对防反射膜的背面进行黑色处理后测定了反射率。并且,指定白色光源D65和CIE1964观察者来根据上述实施例及比较例的防反射膜结构测定CIE L*、a*、b*值,具体地测定了透射a*、透射b*以及反射a*、反射b*值。
[0099] 并且,遵照JIS K 5600-5-4,来测定了防反射膜的铅笔硬度。
[0100] 表2
[0101]结构 实施例 比较例
透射率(%) 99.64 98.93
反射率(%) 0.205 0.493
铅笔硬度 H 2B
透射a* -0.28 -0.03
透射b* 0.34 0.18
反射a* 1.99 -0.05
反射b* -0.10 1.02
[0102] 参考上述表2可知,包含硬涂层的实施例的防反射膜与不包含硬涂层的比较例的防反射膜相比,测定到的铅笔硬度更大,由于硬涂层,防反射膜的强度得到改善。
[0103] 图2是表示基于实施例的波长范围的防反射膜的反射率的曲线图,图3是表示基于比较例的波长范围的防反射膜的反射率的曲线图,由图可知,在约450nm至650nm的波长范围,比较例的反射率也被测定为0.5%以下,但实施例的反射率与 上述比较例相比具有更加稳定的0.3%以下的反射率。
[0104] 并且,实施例的防反射膜的反射光颜色a*值被测定为-1至2之间,颜色b*值被测定为-1至1之间,由此确认到,微微存在由反射光引起的色差,与比较例的防反射膜相比,表现出了优秀的防反射特性。