柔性高折射率硬质涂膜制造技术

本发明专利技术公开了一种抗反射膜，所述抗反射膜包括透光性基底、设置在所述基底上的柔性高折射率层，其中所述高折射率层包含至少６０重量％的分散于交联有机材料中的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子的折射率为至少１．６０；以及连接到所述高折射率层的低折射率表面层。所述高折射率层包含可聚合树脂组合物的反应产物，所述可聚合树脂组合物包含至少一种二（甲基）丙烯酸酯单体或低聚物，所述单体或低聚物包含至少两个芳族环，并且所述无机纳米粒子包含与所述有机材料共聚合的第一表面处理剂、具有非反应性增容基团的第二表面处理剂，并且所述第一表面处理剂和第二表面处理剂的摩尔比为至少５∶１。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性高折射率硬质涂膜
技术介绍
AR膜通常由交替的具有准确光学厚度的高折射率(“RI”)和低折射率(“RI”)聚 合物的层构成。对于可见光来说，该厚度大约为被反射光的波长的四分之一。肉眼对550nm 左右的光最敏感。因此，期望以这样的方式设计低折射率和高折射率涂层的厚度，即该方式 使该光学范围内(例如，2. 5%或以下)的反射光的量最小。美国专利No. 7，264, 872描述了用于抗反射涂层的耐用高折射率纳米复合物。该 高折射率纳米复合物包含分散在交联有机材料中的表面改性的无机纳米粒子(例如氧化 ,告)。
技术实现思路
在一些实施例中，描述了抗反射膜。该抗反射膜包括高折射率层，该高折射率层包 含至少60重量％的无机纳米粒子，该分散在交联有机材料中的无机纳米粒子的折射率为 至少1. 60。在一个实施例中，描述了一种抗反射膜，其包括厚度范围为约20至200微米的透 光性基底；设置在基底上的厚度范围为约3至5微米的高折射率层，以及连接到该高折射率 层的低折射率表面层。当根据ISO 1519使用6mm的心轴尺寸进行测试时，该高折射率层不 会产生裂纹。在另一个实施例中，描述了一种抗反射膜，其包括连接到低折射率层的高折射率 层，其中高折射率层包含可聚合树脂组合物的反应产物，该可聚合树脂组合物包含固体含 量为至少11重量％的至少一种二(甲基)丙烯酸酯单体和/或低聚物，所述单体和/或低 聚物包含至少两个芳族环。在另一个实施例中，描述了一种抗反射膜，其包括连接到低折射率层的高折射率 层，其中无机纳米粒子(即高折射率层的无机纳米粒子)包括第一表面处理剂和第二表面 处理剂，其中第一表面处理剂共聚合有机材料，第二表面处理剂具有不反应的相容基，并且 第一表面处理剂和第二表面处理剂的摩尔比为至少5 1。还描述了折射率为至少1. 60的表面改性的无机纳米粒子，以及包含这种纳米粒 子的可聚合树脂组合物。该纳米粒子包括第一(甲基)丙烯酰基硅烷表面处理剂和第二不 反应硅烷表面处理剂，并且第一表面处理剂和第二表面处理剂的摩尔比为至少5 1。具体实施例方式本专利技术描述了包括柔性高折射率硬质涂膜的抗反射膜制品。该抗反射膜制品包括 连接到高折射率硬质涂膜层的低折射率(如表面)层。该高折射率层的折射率为至少约1. 60,1. 61,1. 62,1. 63,1. 64,1. 65,1. 66或1. 67。对于具有分散于交联有机材料中的高折射率无机纳米粒子的涂层来说，该高折射率 层的折射率通常不大于约1. 75。低折射率层的折射率小于高折射率层。高折射率层与低折射率层之间的折射率差值通常为至少0. 10或0. 15或0. 2或更大。低折射率层的折射率通 常小于约1. 5，更通常小于约1. 45，甚至更通常小于约1. 42。低折射率层的最小折射率通常 至少为约1.35。优选地，低折射率层的折射率约等于高折射率层的折射率的平方根。 抗反射膜在450nm至650nm处的平均反射率通常小于3 %、2 %或1 %，其由分光光 度计按实例中的描述测量。耐久性抗反射膜优选地包含与相对较薄的低折射率层结合的相对较厚的高折射 率层。高折射率层的厚度通常为至少2微米，并且通常不大于6微米。该低折射率层具有 约1/4波的光学厚度。该厚度典型地小于0. 5微米，更典型地小于约0. 2微米，并且常常为 约90nm至llOnm。当把耐久性低折射率层与耐久性高折射率层结合使用时，可以在不存在 其他硬质涂膜层的情况下提供耐久性(如两层)抗反射膜。在另一个实施例中，本文所述低折射率层和高折射率硬质涂膜层均可以相对较 薄，每一层为至少约50nm并且小于0. 5微米(如小于0. 2微米)。对于该实施例，耐久性 抗反射膜制品在基底和高折射率层之间包括附加的硬质涂膜层，如美国专利No. 7，323，514 中所述。该附加的硬质涂膜层包含分散于有机基质(如表面改性的二氧化硅)的纳米 粒子，如美国专利 No. 6，132，861(Kang 等人'861)、6，238，798B1 (Kang 等人'798)、 6，245，833Bl(Kang 等人'833)和 6，四9，799 (Craig 等人'799)中所述。本文所述的高折射率硬质涂膜和抗反射膜优选为耐久性的。在一个方面，该耐 久性抗反射膜与诸如钢丝棉的磨料反复接触后仍然耐磨。大量的刮擦会增加抗反射膜的 雾度。在一个实施例中，根据在实例中将进一步描述的钢丝棉耐久性测试，在使用直径为 3. 2cm的心轴和IOOOg重的条件下用钢丝棉擦拭25、50或100次之后，抗反射膜的雾度小于 1. 0%。抗可见划痕的表面不一定能保持其低表面能。在优选的实施例中，抗反射膜在与 诸如钢丝棉的磨料反复接触后仍能保持低表面能。在优选的实施例中，根据钢丝棉耐久性 测试，抗反射膜在经过钢丝棉(使用3. 8cm心轴以及1000克质量)5、10、15、20或25次擦 拭后优选地与十六烷呈现至少45°、50°或60°的前进接触角。在使用直径为3. 8cm的心 轴和500g质量的条件下用钢丝棉擦拭10、50、100、200或甚至300次之后，抗反射膜与水的 静态接触角通常也为至少90°、95°或100°。低折射率层和高折射率层均包含自由基聚合型材料的反应产物。本文将就(甲 基)丙烯酸酯材料来描述自由基聚合材料。然而，通过利用本领域中已知的其他可自由基 聚合基团也可以获得相似的结果。本文所述的硬质涂膜组合物包含分散于交联有机材料中的相对较高浓度的高折 射率无机纳米粒子。交联高折射率硬质涂膜中的无机纳米粒子的浓度可以为固化的高折射 率硬质涂膜的至少60、65、70、75、80重量％固体含量。从而，可自由基聚合的有机组分的浓 度(即包括纳米粒子表面处理剂)通常为至少20重量％并且不高于40重量％固体含量。 在优选实施例中，交联高折射率硬质涂膜中无机纳米粒子的浓度范围为60至70重量％。已知多种高折射率纳米粒子，包括(例如)单独或组合的氧化锆(“&02”)、二氧 化钛(“Ti02”)、氧化锑、氧化铝、氧化锡。也可采用混合的金属氧化物。这类材料的折射 率为至少 1. 60,1. 65,1. 70,1. 75,1. 80,1. 85,1. 90,1. 95,2. 00 或更高。用于高折射率层的氧化锆可以商品名“Nalco 00SS008”得自Nalco ChemicalCo.、以商品名 “Buhler zirconia Z-WO sol”(Buhler 氧化锆 Z-WO 溶胶)得自 Buhler AG Uzwil, Switzerland 和以商品名 NanoUse ZR 得自 Nissan Chemical America Corporation。氧化锆纳米粒子还可以如美国专利公布No. 2006/0148950和美国专利 No. 6，376，590中所述那样制备。包含氧化锑覆盖的氧化锡和氧化锆混合物的纳米粒子分散 体(RI 1. 9)可从Nissan Chemical America Corporation 以商品名“HX-05M5”商购获得。 氧化锡纳米粒子分散体(RI 2. 0)可从Nissan Chemicals Corp.以商品名“CX-S401M” 商本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种抗反射膜，包括：厚度范围为约２０至２００微米的透光性基底；设置在所述基底上的厚度范围为约３至５微米的高折射率层，其中所述高折射率层包含至少６０重量％的分散于交联有机材料中的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子的折射率为至少１．６０；和连接到所述高折射率层的低折射率表面层；其中当根据ＩＳＯ　１５１９使用６ｍｍ的心轴尺寸进行测试时，所述高折射率层不会产生裂纹。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰虹，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US