相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求向韓國知識產(chǎn)權(quán)局于2015年8月18日提交的韓國專利申請第10-2015-0116260號和于2016年8月17日提交的韓國專利申請第10-2016-0104409號的權(quán)益,其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。
本發(fā)明涉及低折射層以及包括低折射層和硬涂層的抗反射膜。
背景技術(shù):
通常,平板顯示裝置如pdp或lcd配備有抗反射膜以使從外部入射的光的反射最小化。
作為使光的反射最小化的方法,已知以下方法:將填料如無機細顆粒分散至樹脂并將填料涂覆在基底膜上以賦予不規(guī)則性的方法(抗眩光:ag涂層);通過在基底膜上形成折射率彼此不同的多個層來利用光的干涉的方法(抗反射:ar涂層);或者利用其組合的方法。
其中,在ag涂層的情況下,反射光的絕對量的水平等于常規(guī)的硬涂層,但是通過經(jīng)由不規(guī)則性使用光的散射減少進入眼睛的光量可以獲得低反射效果。然而,在ag涂層中,屏幕分辨率由于表面不規(guī)則性而降低。因此,近年來,已經(jīng)對ar涂層進行了許多研究。
作為使用ar涂層的膜,具有其中硬涂層(高折射率層)、低反射涂層等層合在基底膜上的多層結(jié)構(gòu)的那些已經(jīng)商業(yè)化。然而,如上所述的形成多個層的方法具有以下缺點:由于形成各個層的步驟分開進行,所以層間粘合(界面粘合)減弱,并因此耐刮擦性較差且生產(chǎn)成本較高。
因此,雖然已經(jīng)進行了許多研究以減少從外部入射的光的反射的絕對量并提高表面的耐刮擦性,但是與此相關(guān)的物理特性的改善程度不足。此外,已知添加無機添加劑等以提高施用至抗反射膜的聚合物膜的耐刮擦性的方法。然而,根據(jù)該已知方法,由于聚合物膜的耐堿性大幅降低,所以存在與用于生產(chǎn)偏光板等的過程不兼容的限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的光學特性和機械特性的低折射層。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括所述低折射層的抗反射膜。
技術(shù)方案
下文中,將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案的低折射層和包括其的抗反射膜。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案,提供了滿足下式1的低折射層。
[式1]
0.5≥δb*=|b*1-b*0|
在式1中,
b*0是低折射層在由國際照明委員會定義的l*a*b*色坐標系中的b*值;以及
b*1是如下制備的膜以與用于測量b*0的方法相同的方式測量的在l*a*b*色坐標系中的b*值:將低折射層在加熱至30℃的10重量%氫氧化鈉水溶液中浸漬2分鐘,用水洗滌經(jīng)浸漬的層,擦拭掉水分,然后將經(jīng)擦拭的層在加熱至55℃的10重量%氫氧化鈉水溶液中浸漬30秒,用水洗滌并擦拭掉水分。
如本文所使用的術(shù)語“低折射層”可以指具有低折射率的層。例如,其可以指表現(xiàn)出約1.2至1.6的折射率的層。
根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層具有優(yōu)異的特性,包括在可見光區(qū)域中的光學特性(如反射率和顏色)以及機械特性(如耐刮擦性)。因此,將該低折射層用于顯示裝置,可以大幅地防止從裝置外部入射的光引起的眩光現(xiàn)象且不會劣化圖像??梢杂行У乇Wo裝置的表面免受外部沖擊或刺激等。
此外,低折射層具有即使當暴露于堿時上述物理特性變化也很小的特性。由于這種高耐堿性,低折射層可以省略在顯示裝置的生產(chǎn)過程中必須進行以保護低折射層的貼附和脫離保護膜的過程。由此,簡化了顯示裝置的生產(chǎn)過程并且可以降低生產(chǎn)成本。特別地,預期低折射層在高溫下的耐堿性優(yōu)異并因此可以將顯示裝置的生產(chǎn)過程的條件調(diào)整成更嚴格的條件,從而大幅提高生產(chǎn)速率和生產(chǎn)力而不降低裝置的品質(zhì)。
更具體地,低折射層可以滿足上述式1。在式1中,b*0是可以評估低折射層的初始顏色的值,并且b*1是可以評估經(jīng)堿處理的低折射層的顏色的值。在這種情況下,低折射層用堿處理兩次。特別地,第二次堿處理在高溫下用氫氧化鈉水溶液進行。因此,可以根據(jù)式1通過低折射層在堿處理之前和之后的顏色變化程度來評估低折射層在高溫下的耐堿性。堿處理條件如式1中所述,并且關(guān)于堿處理的更多細節(jié)參照以下將描述的實驗例。此外,關(guān)于低折射層在堿處理之前和之后在l*a*b*色坐標系中的b*值的評估方法的更多細節(jié)參照以下將描述的實驗例。
根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層具有優(yōu)異的耐堿性,并因此根據(jù)式1的在堿處理之前和之后的顏色變化程度(△b*)可以為0.5或更小、0.45或更小、或者0.4或更小。低折射層即使在高溫下堿處理之后也可能沒有顏色變化,因此式1中的△b*可為零。
在常規(guī)折射層中,添加無機填料以在可見光范圍內(nèi)表現(xiàn)出低折射率或者改善耐刮擦性。然而,這些填料大幅降低了低折射層的耐堿性,并且這使得難以將低折射層應(yīng)用于必須伴隨著堿處理過程的顯示器生產(chǎn)過程。存在通過使低折射層著色而不利地影響顯示裝置的圖像品質(zhì)的問題。
然而,在低折射層中包含的聚合物樹脂沒有顏色變化的情況下或者顏色變化最小的同時,根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層可以表現(xiàn)出諸如優(yōu)異的耐刮擦性和耐堿性的特性。作為一個實例,低折射層在堿處理之前的b*值(式1中的b*0值)可以為1至-8或1至-5。
如果l*a*b*色坐標系中的b*值為正數(shù),則代表偏向黃色的顏色。如果b*值是負數(shù),則代表偏向藍色的顏色。因此,根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層表現(xiàn)出如上所述的色坐標值,并因此可以在原樣傳送圖像的同時有效地防止眩光現(xiàn)象,而不改變顯示裝置的圖像品質(zhì)。
此外,根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層表現(xiàn)出優(yōu)異的耐堿性并因此具有即使在高溫下暴露于堿時也不發(fā)生顏色變化的特征。作為實例,低折射層在堿處理之后的b*值(式1中的b*1)可以為1.5至-8.5、1至-8、0至-8或1.5至-5.5。
同時,根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層由于其優(yōu)異的耐堿性而可以滿足下式2:
30%≥δs=[(s0-s1)/s0]x100
在式2中,
s0是在向#0000級鋼絲絨施加負載并以24rpm的速度往復運動10次時摩擦低折射層的表面時不產(chǎn)生劃痕的最大負載;以及
s1是關(guān)于如下制備的膜以與測量s0的方法相同的方式測量的不產(chǎn)生劃痕的最大負載:將低折射層在加熱至30℃的10重量%氫氧化鈉水溶液中浸漬2分鐘,用水洗滌經(jīng)浸漬的層,擦拭掉水分,然后將經(jīng)擦拭的層在加熱至55℃的10重量%氫氧化鈉水溶液中浸漬30秒,用水洗滌并擦拭掉水分。
式2中的負載的單位為g/(2*2cm2),這意指寬度為2cm且長度為2cm的單位面積(2*2cm2)的重量(g)。
在式2中,s0為可以評估低折射層的初始耐刮擦性的值,并且s1為可以評估經(jīng)堿處理的低折射層的耐刮擦性的值。在這種情況下,堿處理條件與式1中的相同,并且低折射層在堿處理之前和之后的耐刮擦性可以如式2所述進行評估。關(guān)于耐刮擦性的評估方法的細節(jié)參照以下將描述的實驗例。
由于根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層表現(xiàn)出如上所述優(yōu)異的耐堿性,所以根據(jù)式2的在堿處理之前和之后的耐刮擦性的變化率(△s)可以為30%或更低、25%或更低、20%或更低、或者15%或更低。此外,低折射層可以表現(xiàn)出即使在高溫下堿處理之后也不改變的耐刮擦性,因此式2中的△s可為0%。
另一方面,低折射層具有優(yōu)異的機械特性,例如如上所述的耐刮擦性。作為實例,低折射層在堿處理之前的耐刮擦性(式2中的s0值)可以為約250g/(2*2cm2)至800g/(2*2cm2)或約300g/(2*2cm2)至800g/(2*2cm2)。另外,低折射層由于其優(yōu)異的耐堿性而可以表現(xiàn)出即使在堿處理之后也優(yōu)異的耐刮擦性。作為實例,低折射層在堿處理之后的耐刮擦性(式2中的s1值)可以為約200g/(2*2cm2)至800g/(2*2cm2)或約230g/(2*2cm2)至800g/(2*2cm2)。
根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層可以在可見光區(qū)域中表現(xiàn)出最小的反射率,以及上述的優(yōu)異的光學和機械特性。更具體地,低折射層可以在約480nm至680nm的波長范圍內(nèi)或在約500nm至580nm的波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出最小的反射率,從而有效地防止顯示裝置的眩光現(xiàn)象。
此外,根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層在可見光區(qū)域中可以表現(xiàn)出非常低的反射率。更具體地,對于低折射層,在380nm至780nm的波長范圍內(nèi)的光的平均反射率可以為0.9%至2.5%、0.9%至2.2%、0.9%至2.0%、0.9%至1.5%、或1%至1.3%。因此,低折射層在被引入至顯示裝置中時可以防止由從外部入射的光引起的眩光現(xiàn)象。
低折射層的平均反射率和色坐標值可以使用分光光度計測量。具體地,反射率和色坐標值可以如下測量:在室溫下設(shè)定以下測量條件:采樣間隔1nm(優(yōu)選2nm或更小,但也可調(diào)整為5nm),時間常數(shù)0.1秒,狹縫寬度20nm,以及中等掃描速度;使與在低折射層的兩個表面中照射光的表面相對的表面變暗以防止光透射;然后照射在380nm至780nm的波長范圍內(nèi)的光。此時,如果低折射層形成在基底膜上或者形成在如下所述的形成在基底膜上的硬涂層上,則可以使不是由低反射層形成的表面或者基底膜的硬涂層變暗以防止光透射。作為實例,變暗可以通過將黑膠帶貼附至膜表面來進行。
此外,如果低折射層具有無不規(guī)則性的平坦表面,則以5°的入射角照射光以測量以5°的反射角反射的光。因此,基于標準樣品物質(zhì)(baso4和95%al鏡,可得自于shimadzu)的測量值,測量根據(jù)低折射層的波長的反射率(測量模式)。然后,可以通過uv-2401pc顏色分析程序從所述反射率推導出平均反射率和色坐標值。
另一方面,如果低折射層具有不規(guī)則的表面,則使光垂直于低折射層入射,從而測量在所有方向上散射和反射的光。因此,基于標準樣品物質(zhì)(baso4,可得自于shimadzu)的測量值,測量根據(jù)低折射層的波長的反射率(100%t模式)。然后,可以通過uv-2401pc顏色分析程序從所述反射率推導出平均反射率和色坐標值。
可以表現(xiàn)出如上所述優(yōu)異的光學和機械特性的本發(fā)明一個實施方案的低折射層可以包含使可光固化的涂覆組合物固化獲得的光固化產(chǎn)物,所述可光固化的涂覆組合物包含可光聚合化合物、經(jīng)至少一個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷、含有-o-cf2cf2-o-cf3的基于氟的化合物、無機顆粒和光聚合引發(fā)劑。
本文所使用的可光聚合化合物統(tǒng)指當用光照射時(例如,當用可見光或紫外光照射時)引起聚合反應(yīng)的化合物。
可光固化的涂覆組合物可以包含作為可光聚合化合物的含有(甲基)丙烯酰基或乙烯基的單體或低聚物。所述單體或低聚物可以包含一個或更多個、兩個或更多個、或者三個或更多個(甲基)丙烯?;蛞蚁┗1疚乃褂玫?甲基)丙烯?;ū;图谆;?。
含有(甲基)丙烯?;膯误w或低聚物的具體實例可以包括季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丁二醇酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸丁酯,或其兩者或更多者的混合物;或者經(jīng)氨基甲酸酯改性的丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧化物丙烯酸酯低聚物、醚丙烯酸酯低聚物、樹枝狀丙烯酸酯低聚物,或其兩者或更多者的混合物。
含有乙烯基的單體或低聚物的具體實例可以包括通過使二乙烯基苯、苯乙烯、對甲基苯乙烯或者其一者或更多者聚合而獲得的低聚物等。本文所使用的低聚物的分子量可以調(diào)整為1,000g/mol至10,000g/mol。
考慮到最終待制備的低折射層的機械特性,基于可光固化的涂覆組合物的固體含量,可光固化的涂覆組合物中的可光聚合化合物的含量可以調(diào)整為20重量%至80重量%、30重量%至70重量%或30重量%至65重量%。
可光固化的涂覆組合物的固體含量僅指可光固化的涂覆組合物中的固體組分,不包括液體組分,例如,如下所述的可以任選地包含的組分如有機溶劑。
可光固化的涂覆組合物可以包含經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷,從而在沒有著色的情況下實現(xiàn)低反射率和高透光率,并且提供可以提高耐堿性并同時確保耐刮擦性的低折射層。
基于100重量份的可光聚合化合物,經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷可以以0.5重量份至25重量份、1重量份至20重量份、1.5重量份至19重量份或2重量份至15重量份的量包含在內(nèi)。此外,基于可光固化的涂覆組合物的固體含量,可光固化的涂覆組合物中的經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷的含量可以調(diào)整為1重量%至25重量%、1重量%至20重量%、1重量%至15重量%或1重量%至10重量%。
如果經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷的含量小于上述范圍,則可能難以充分確保在可光固化的涂覆組合物的光固化過程中形成的涂膜或聚合物樹脂的耐堿性或耐刮擦性。同時,如果經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷的含量超過上述范圍,則由可光固化的涂覆組合物制備的低折射層的透明度可能降低,并且耐刮擦性可能進一步降低。
可以在聚倍半硅氧烷中取代的反應(yīng)性官能團可以包括選自以下的一種或更多種官能團:醇、胺、羧酸、環(huán)氧化物、酰亞胺、(甲基)丙烯酸酯、腈、降冰片烯、烯烴(烯丙基、環(huán)烯基或乙烯基二甲基甲硅烷基等)、聚乙二醇、硫醇和乙烯基。優(yōu)選地,其可以包括環(huán)氧化物或(甲基)丙烯酸酯。
更具體地,當反應(yīng)性官能團是環(huán)氧化物時,可以引入2-[3,4-環(huán)氧基環(huán)己基]乙基或3-縮水甘油基氧基丙基等作為反應(yīng)性官能團。當反應(yīng)性官能團為(甲基)丙烯酸酯時,可以引入(甲基)丙烯酰氧基烷基(其中烷基可以具有1至6個碳原子)等作為反應(yīng)性官能團。
即使聚倍半硅氧烷包含與可光聚合化合物相同的官能團作為反應(yīng)性官能團,具有硅氧烷鍵(-si-o-)作為骨架的聚倍半硅氧烷也限定為不包括在可光聚合的化合物中。
另一方面,除了上述反應(yīng)性官能團之外,經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷可以進一步被選自以下的一個或更多個非反應(yīng)性官能團取代:具有1至30個碳原子的直鏈或支鏈烷基、具有6至30個碳原子的環(huán)烷基、和具有6至30個碳原子的芳基。以這種方式,在聚倍半硅氧烷的表面被反應(yīng)性官能團和非反應(yīng)性官能團取代時,經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷中的硅氧烷鍵(-si-o-)位于分子內(nèi)并因此不暴露于外部,從而進一步提高在可光固化的涂覆組合物的光固化過程中形成的涂膜或聚合物樹脂的耐堿性。特別地,當與反應(yīng)性官能團一起引入至聚倍半硅氧烷中的非反應(yīng)性官能團是具有6或更多個碳原子的直鏈或支鏈烷基、具有6至30個碳原子的直鏈或支鏈烷基、或者具有6至30個碳原子數(shù)的環(huán)烷基時,可以進一步提高低折射層的耐堿性。
聚倍半硅氧烷可以由(rsio1.5)n(其中n為4至30或8至20,r各自獨立地為反應(yīng)性官能團或者選自以下的非反應(yīng)性官能團:具有1至30個碳原子的直鏈或支鏈烷基、具有6至30個碳原子的環(huán)烷基、和具有6至30個碳原子的芳基)表示,并且可以具有各種結(jié)構(gòu),例如無規(guī)型、梯型、籠型和部分籠型。
其中,為了進一步改善上述特征,作為經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷,可以使用經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代并具有籠結(jié)構(gòu)的多面體低聚倍半硅氧烷。
更具體地,多面體低聚倍半硅氧烷可以在分子中包含8至20個硅。
經(jīng)一個或更多個反應(yīng)性官能團取代并具有籠結(jié)構(gòu)的多面體低聚倍半硅氧烷(poss)的實例可以包括:經(jīng)一個或更多個醇取代的poss,例如tmp二醇異丁基poss、環(huán)己二醇異丁基poss、1,2-丙二醇異丁基poss、八(3-羥基-3-甲基丁基二甲基甲硅烷氧基)poss;經(jīng)一個或更多個胺取代的poss,例如氨基丙基異丁基poss、氨基丙基異辛基poss、氨基乙基氨基丙基異丁基poss、n-苯基氨基丙基poss、n-甲基氨基丙基異丁基poss、八銨poss、氨基苯基環(huán)己基poss、氨基苯基異丁基poss;經(jīng)一個或更多個羧酸取代的poss,例如馬來酰胺酸-環(huán)己基poss、馬來酰胺酸-異丁基poss、八馬來酰胺酸poss;經(jīng)一個或更多個環(huán)氧化物取代的poss,例如環(huán)氧基環(huán)己基異丁基poss、環(huán)氧基環(huán)己基poss、縮水甘油基poss、縮水甘油基乙基poss、縮水甘油基異丁基poss、縮水甘油基異辛基poss;經(jīng)一個或更多個酰胺取代的poss,例如poss馬來酰亞胺環(huán)己基、poss馬來酰亞胺異丁基;經(jīng)一個或更多個(甲基)丙烯酸酯取代的poss,例如丙烯?;惗』鵳oss、(甲基)丙烯?;惗』鵳oss、(甲基)丙烯酸基環(huán)己基poss、(甲基)丙烯酸基異丁基poss、(甲基)丙烯酸基乙基poss、(甲基)丙烯?;一鵳oss、(甲基)丙烯酸基異辛酯poss、(甲基)丙烯?;愋粱鵳oss、(甲基)丙烯?;交鵳oss、(甲基)丙烯酰基poss、丙烯酰基poss;經(jīng)一個或多個腈基取代的poss,例如氰基丙基異丁基poss;經(jīng)一個或多個降冰片烯基取代的poss,例如降冰片烯基乙基乙基poss、降冰片烯基乙基異丁基poss、降冰片烯基乙基二硅烷基異丁基poss、三降冰片烯基異丁基poss;經(jīng)一個或更多個乙烯基取代的poss,例如烯丙基異丁基poss、單乙烯基異丁基poss、八環(huán)己烯基二甲基甲硅烷基poss、八乙烯基二甲基甲硅烷基poss、八乙烯基poss;經(jīng)一個或更多個烯烴取代的poss,例如烯丙基異丁基poss、單乙烯基異丁基poss、八環(huán)己烯基二甲基甲硅烷基poss、八乙烯基二甲基甲硅烷基poss、八乙烯基poss;經(jīng)具有5至30個碳原子的peg基團取代的poss;經(jīng)一個或更多個硫醇基取代的poss,例如巰基丙基異丁基poss或巰基丙基異辛基poss;等等。
此外,反應(yīng)性官能團可以被引入多面體低聚倍半硅氧烷的至少一個或更多個硅中,并且沒有引入反應(yīng)性官能團的硅可以被上述非反應(yīng)性官能團取代。
當在多面體低聚倍半硅氧烷的至少一個或更多個硅處引入反應(yīng)性官能團時,可以大幅改善在可光固化的涂覆組合物的光固化過程中形成的涂膜或聚合物樹脂的機械特性。而且,當向剩余的硅中引入非反應(yīng)性官能團時,出現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)上的空間位阻并且由此可以大幅降低硅氧烷鍵(-si-o-)暴露于外部的可能性。因此,可以大幅提高在可光固化的涂覆組合物的光固化中形成的涂膜或聚合物樹脂的耐堿性。
更具體地,當聚倍半硅氧烷經(jīng)反應(yīng)性官能團和非反應(yīng)性官能團二者取代時,聚倍半硅氧烷中取代的反應(yīng)性官能團與非反應(yīng)性官能團的摩爾比(反應(yīng)性官能團的摩爾數(shù)/非反應(yīng)性官能團的摩爾數(shù))可以為0.20或更大、或者0.30或更大,并且其可以為0.20至6.00、0.30至4.00或0.40至3.00。
當聚倍半硅氧烷中取代的反應(yīng)性官能團與非反應(yīng)性官能團之比在上述范圍內(nèi)時,可以使聚倍半硅氧烷分子中的空間位阻最大化,由此硅氧烷鍵(-si-o-)暴露于外部的可能性顯著降低,從而大幅改善在可光固化的涂覆組合物的光固化期間形成的涂膜或聚合物樹脂的機械特性或耐堿性。
可光固化的涂覆組合物包含含有-o-cf2cf2-o-cf3的基于氟的化合物。
如本文所使用的的基于氟的化合物是指重均分子量為至少2,000g/mol并且經(jīng)氟取代的化合物。這樣的化合物被限定為不包括在上述可光聚合化合物的定義中。
特別地,基于氟的化合物包含-o-cf2cf2-o-cf3,因此,由可光固化的涂覆組合物制備的低折射層可以具有較低的反射率和提高的透光率,并且還可以具有提高更多的耐堿性和耐刮擦性。
除-o-cf2cf2cf3之外,基于氟的化合物還包含-o-(cf2)no-(其中n為1至3的整數(shù))和-o-cf2cf2-o-cf3,從而更多地改善上述物理特性。
基于氟的化合物引入一個或更多個光反應(yīng)性官能團,并且光反應(yīng)性官能團是指可以通過用光照射(例如,用可見光或紫外光照射)而參與聚合反應(yīng)的官能團。光反應(yīng)性官能團可以包括已知能夠通過光照射而參與聚合反應(yīng)的各種官能團,并且其具體實例可以包括(甲基)丙烯?;h(huán)氧基、乙烯基或巰基等。
基于氟的化合物的氟含量可以為1重量%至25重量%。如果基于氟的化合物中的氟含量小于上述范圍,則氟組分不足以排列在由可光固化的涂覆組合物獲得的最終產(chǎn)物的表面上,并因此可能難以充分確保物理特性例如耐堿性。如果基于氟的化合物中的氟含量超過上述范圍,則由可光固化的涂覆組合物獲得的最終產(chǎn)物的表面特性降低,或者在用于獲得最終產(chǎn)品的后續(xù)過程中的缺陷產(chǎn)品的發(fā)生率可能增加。
基于氟的化合物還可以包含硅或者衍生自硅化合物的側(cè)鏈或重復單元。當基于氟的化合物包含硅或者衍生自硅化合物的側(cè)鏈或重復單元時,相對于基于氟的化合物,硅的含量可以為0.1重量%至20重量%?;诜幕衔镏邪墓栌糜诜乐褂杀景l(fā)明該實施方案的可光固化的涂覆組合物獲得的低折射層發(fā)生霧化,從而提高透明度。另一方面,當基于氟的化合物中硅的含量超過上述范圍時,由可光固化的涂覆組合物獲得的低折射層的耐堿性可能降低。
基于氟的化合物的重均分子量可以為2,000g/mol至200,000g/mol。如果基于氟的化合物的重均分子量過小,則由可光固化的涂覆組合物獲得的低折射層可能不具有足夠的耐堿性。此外,當基于氟的化合物的重均分子量過大時,由可光固化的涂覆組合物獲得的低折射層可能不具有足夠的耐久性和耐刮擦性。本文中所使用的重均分子量是指通過gpc(凝膠滲透色譜儀)測量的相對于標準聚苯乙烯的轉(zhuǎn)換值。
具體地,基于氟的化合物可以包括:i)經(jīng)一個或更多個光反應(yīng)性官能團取代的脂族化合物或脂環(huán)族化合物,其中至少一個氫被氟取代;ii)基于硅的化合物,其中脂族化合物或脂環(huán)族化合物的一個或更多個碳被硅取代;iii)基于硅氧烷的化合物,其中脂族化合物或脂環(huán)族化合物的一個或更多個碳被硅取代并且一個或更多個-ch2-被氧取代;iv)氟聚醚,其中脂族化合物或脂環(huán)族化合物的一個或更多個-ch2-被氧取代;或者這些化合物中兩者或更多者的混合物或共聚物。
為了使低折射層在高溫下表現(xiàn)出的耐堿性滿足上述式1,應(yīng)使足量的氟分布在低折射層的表面上以使堿溶液不滲透或吸收到低折射層中。即使堿溶液滲透或吸收到低折射層中,交聯(lián)密度也應(yīng)該高,以便耐受這種堿溶液。
基于氟的化合物的固化產(chǎn)物分布在本發(fā)明的低折射層的表面上,并因此,即使用堿處理也可以防止堿溶液滲透或吸收到低折射層中。然而,與上述可光聚合化合物相比,基于氟的化合物具有更大的分子量,并且相對于相同的體積或重量具有更少量的光反應(yīng)性官能團。因此,當可光聚合化合物的含量降低且基于氟的化合物的含量增加時,存在低折射層的交聯(lián)密度降低的傾向。
因此,當基于氟的化合物的固化產(chǎn)物在低折射層的表面至內(nèi)部以過量存在時,低折射層的交聯(lián)密度降低,并因此難以表現(xiàn)出優(yōu)異的耐堿性。
為了使低折射層在高溫下表現(xiàn)出的耐堿性滿足上述式1,基于氟的化合物的固化產(chǎn)物應(yīng)主要存在于低折射層的表面上。為了使基于氟的化合物的固化產(chǎn)物主要存在于低折射層的表面上,重要的是調(diào)整可光固化的涂覆組合物中基于氟的化合物的含量。
具體地,基于100重量份的可光聚合化合物,可光固化的涂覆組合物可以包含1重量份至75重量份、1重量份至50重量份、1重量份至30重量份、1重量份至20重量份或1重量份至15重量份的基于氟的化合物。此外,相對于可光固化的涂覆組合物的固體含量,可光固化的涂覆組合物中的基于氟的化合物的含量可以調(diào)整為0.5重量%至50重量%、0.5重量%至30重量%、0.5重量%至20重量%或1重量%至15重量%。
當基于氟的化合物相對于可光聚合化合物為過量時,可光固化的涂覆組合物的涂覆特性降低,或者由可光固化的涂覆組合物獲得的低折射層的交聯(lián)密度降低,并因此不能表現(xiàn)出足夠的耐堿性、耐久性、耐刮擦性等。此外,當基于氟的化合物相對于可光聚合化合物的量太小時,在由可光固化的涂覆組合物獲得的低折射層的表面上不會分布足夠量的氟,并因此低折射層可能不具有足夠的耐堿性。
另一方面,可光固化的涂覆組合物包含納米或微米單位的直徑的無機顆粒。
具體地,無機顆粒可以是數(shù)均粒徑為10nm至100nm的中空二氧化硅顆粒。中空二氧化硅顆粒是源于硅化合物或有機硅化合物的二氧化硅顆粒,并且是指在顆粒的表面和/或內(nèi)部存在自由空間的二氧化硅顆粒。與非中空顆粒相比,中空二氧化硅顆粒具有較低的折射率,因此表現(xiàn)出優(yōu)異的抗反射特性。
無機顆粒的數(shù)均粒徑可以為10nm至100nm、20nm至70nm或30nm至70nm,并且顆粒的形狀優(yōu)選為球狀,但是其也可以是無定形的。
此外,作為無機顆粒,經(jīng)基于氟的化合物表面涂覆的顆??梢詥为毷褂?,或者其可以與未經(jīng)基于氟的化合物表面涂覆的無機顆粒組合使用。當無機顆粒的表面涂覆有基于氟的化合物時,可以進一步降低表面能,并因此,無機顆??梢愿鶆虻胤植荚诳晒夤袒耐扛步M合物中。因此,由包含這種無機顆粒的可光固化的涂覆組合物獲得的膜可以表現(xiàn)出改善更多的耐久性和耐刮擦性。
作為用于向無機顆粒的表面涂覆基于氟的化合物的方法,可以沒有任何特別限制地使用通常已知的顆粒涂覆方法或聚合方法等。作為非限制性實例,可以使用通過溶膠-凝膠法在水和催化劑的存在下使無機顆粒和基于氟的化合物反應(yīng)并且然后通過水解和縮合反應(yīng)使基于氟的化合物貼附至無機顆粒的表面的方法等。
此外,無機顆粒可以作為分散在預定分散介質(zhì)中的膠體相包含在組合物中。包含無機顆粒的膠體相可以包含作為分散介質(zhì)的有機溶劑。
在無機顆粒的膠體相中,考慮到可光固化的涂覆組合物中的無機顆粒的含量范圍或可光固化的涂覆組合物的粘度等,可以確定無機顆粒的固體含量的量。作為實例,膠體相中的無機顆粒的固體含量的量可以為5重量%至60重量%。
在此,作為分散介質(zhì)中的有機溶劑,可以使用醇,例如甲醇、異丙醇、乙二醇、丁醇;酮,例如甲基乙基酮、甲基異丁基酮;芳族烴,例如甲苯、二甲苯;酰胺,例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮;酯,例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、γ-丁內(nèi)酯;醚,例如四氫呋喃、1,4-二
基于100重量份的可光聚合化合物,可光固化的涂覆組合物可以包含量為10重量份至320重量份、20重量份至200重量份或30重量份至200重量份的無機顆粒。此外,相對于可光固化的涂覆組合物的固體含量,可光固化的涂覆組合物中的無機顆粒的含量可以調(diào)整為10重量%至80重量%、20重量%至70重量%或20重量%至60重量%。
如果過量添加無機顆粒,則由于聚合物樹脂的含量降低,涂膜的耐刮擦性或耐磨性可能降低。
作為光聚合引發(fā)劑,可以沒有特別限制地使用任何化合物,只要已知該化合物通常用于可光固化的涂覆組合物即可。具體地,可以使用基于二苯甲酮的化合物、基于苯乙酮的化合物、基于非咪唑的化合物、基于三嗪的化合物、基于肟的化合物、或者這些化合物中兩者或更多者的混合物。
基于100重量份的可光聚合化合物,光聚合引發(fā)劑可以以1至100重量份、1至50重量份或1至20重量份的量使用。此外,相對于可光固化的涂覆組合物中的固體含量,可光固化的涂覆組合物中的光聚合引發(fā)劑的含量可以調(diào)整為0.1重量%至15重量%、1重量%至10重量%或3重量%至7重量%。
當光聚合引發(fā)劑的量太小時,在可光固化的涂覆組合物的光固化步驟期間可能產(chǎn)生未固化的涂層,從而產(chǎn)生殘留物質(zhì)。當光聚合引發(fā)劑的量太大時,未反應(yīng)的引發(fā)劑作為雜質(zhì)殘留或者交聯(lián)密度降低,因此所產(chǎn)生的膜的機械特性可能降低或者反射率可能大幅增加。
另一方面,可光固化的涂覆組合物還可以包含有機溶劑。有機溶劑的非限制性實例可以包括酮、醇、乙酸酯和醚、或者其兩者或更多者的混合物。這樣的有機溶劑的具體實例可以包括:酮,例如甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙酰丙酮或異丁基酮;醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇或叔丁醇;乙酸酯,例如乙酸乙酯、乙酸異丙酯或聚乙二醇單甲醚乙酸酯;醚,例如四氫呋喃或丙二醇單甲醚;或者其兩者或更多者的混合物。
有機溶劑在混合可光固化的涂覆組合物中包含的各組分時添加,或者其可以在以分散或混合狀態(tài)添加各組分時包含在可光固化的涂覆組合物中。當可光固化的涂覆組合物中的有機溶劑的含量太小時,可光固化的涂覆組合物的流動性降低,并因此可能發(fā)生缺陷,例如,在最終產(chǎn)生的膜中產(chǎn)生條紋圖案。此外,當過量添加有機溶劑時,固體含量降低,并且涂覆和成膜不充分。因此,膜的物理特性或表面特性可能降低,并且另外,在干燥和固化過程中可能發(fā)生缺陷。因此,可光固化的涂覆組合物可以包含使得所含組分的整體固體含量濃度變?yōu)?重量%至50重量%或2重量%至20重量%的有機溶劑。
可光固化的涂覆組合物根據(jù)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中已知的方法進行涂覆和光固化,由此提供上述低折射層。
首先,可以將可光固化的涂覆組合物涂覆在預定基底上。此時,基底的具體類型或厚度沒有特別限制,并且可以沒有任何特別限制地使用已知用于制備低折射層的基底。
可光固化的涂覆組合物可以使用本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中已知的方法和設(shè)備來涂覆。例如,可光固化的涂覆組合物可以通過棒涂法(例如,meyer棒)、凹版涂覆法、雙輥反式涂覆法、真空狹縫模涂法(vacuumslotdiecoating)或雙輥涂覆法來涂覆。
低折射層的厚度可以為1nm至300nm或50nm至200nm。因此,可以將待涂覆至預定基底上的可光固化的涂覆組合物的厚度調(diào)整為約1nm至300nm或50nm至200nm。
在如上所述地將可光固化的涂覆組合物涂覆至基底上之后,可以通過用在200nm至400nm的波長范圍內(nèi)的紫外光或可見光照射來使可光固化的涂覆組合物光固化。此時,待照射光的暴露量可以在100mj/cm2至4,000mj/cm2的范圍內(nèi)調(diào)整,并且暴露時間可以根據(jù)暴露設(shè)備、待使用的照射光的波長或暴露量適當調(diào)整。
光固化步驟可以在氮氣氣氛下進行。因此,可以在光固化步驟之前或在光固化步驟期間進一步進行氮氣吹掃。
由如上所述的可光固化的涂覆組合物制備的低折射層可以包含聚合物樹脂和分散在聚合物樹脂中的無機顆粒,所述聚合物樹脂包含可光聚合化合物、經(jīng)至少一個或更多個反應(yīng)性官能團取代的聚倍半硅氧烷和含有-o-cf2cf2-o-cf3的基于氟的化合物的交聯(lián)聚合物。
然而,本發(fā)明的低折射層不旨在僅通過上述組分和組合物形成,并且如果滿足上述式1,則可以通過參照上述內(nèi)容的各種組分和組合物來形成低折射層。
另一方面,根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案,提供了抗反射膜,其包括低折射層和形成在低折射層的一個表面上的硬涂層。先前詳細描述了低折射層,因此為了簡單起見,將省略其詳細描述。
作為上述硬涂層,可以沒有特別限制地采用公知的硬涂層。
作為實例,硬涂層可以包含粘合劑樹脂和分散在粘合劑樹脂中的有機或無機細顆粒,所述粘合劑樹脂包含可光固化樹脂和重均分子量為10,000g/mol或更大的聚合物(共聚物)的粘合劑樹脂(下文中稱為高分子量聚合物(共聚物))。在此,聚合物(共聚物)意指包括共聚物和均聚物二者。
高分子量聚合物(共聚物)可以包括選自以下的一種或更多種聚合物:纖維素聚合物、丙烯酸聚合物、苯乙烯聚合物、基于環(huán)氧化物的聚合物、基于尼龍的聚合物、基于聚氨基甲酸酯的聚合物和基于聚烯烴的聚合物。
包含在硬涂層中的可光固化樹脂是在用光例如紫外光照射時可以引起聚合反應(yīng)的可光聚合化合物的聚合物,并且可以使用本發(fā)明所屬領(lǐng)域中常規(guī)使用的那些。具體地,可光聚合化合物可以包括選自以下的一者或更多者:由氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧化物丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯組成的反應(yīng)性丙烯酸酯低聚物組;以及由二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇丙氧化物三丙烯酸酯、三甲基丙烷乙氧化物三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和乙二醇二丙烯酸酯組成的多官能丙烯酸酯單體組。
有機或無機細顆粒的粒徑可以為1μm至10μm。
有機或無機細顆粒是選自丙烯酸酯類樹脂、基于苯乙烯的樹脂、基于環(huán)氧的樹脂和基于尼龍的樹脂中的有機細顆粒,或者選自氧化硅、二氧化鈦、氧化銦、氧化錫、氧化鋯和氧化鋅中的無機細顆粒。
硬涂層可以由包含有機或無機細顆粒、可光聚合化合物、光引發(fā)劑和高分子量聚合物(共聚物)的涂覆組合物形成。包含這種硬涂層的抗反射膜具有優(yōu)異的防眩光效果。
另一方面,作為硬涂層的另一個實例,可以提及這樣的硬涂層,其包含含有可光固化樹脂的粘合劑樹脂和分散在粘合劑樹脂中的抗靜電劑。
包含在硬涂層中的可光固化樹脂是在用光例如紫外光照射時可以引起聚合反應(yīng)的可光聚合化合物的聚合物,并且可以使用本發(fā)明所屬領(lǐng)域中常規(guī)使用的那些。具體地,本文中可使用的可光聚合化合物包括:基于多官能(甲基)丙烯酸酯的單體或低聚物,其中基于(甲基)丙烯酸酯的官能團的數(shù)量可以調(diào)整為2至10、2至8或2至7,從而確保硬涂層的期望物理特性。更具體地,可光聚合化合物可以包括選自以下的一者或更多者:季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯。
抗靜電劑可以是季銨鹽化合物、導電聚合物或其混合物。在此,季銨鹽化合物可以是分子中具有至少一個季銨鹽的化合物,并且可以沒有限制地使用低分子型或聚合物型。因此,作為導電聚合物,可以沒有限制地使用低分子型或聚合物型,并且其類型可以是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中常規(guī)的,因此沒有特別限制。
包含可光固化樹脂的粘合劑樹脂和分散在粘合劑樹脂中的抗靜電劑的硬涂層還可以包含選自以下的一種或更多種化合物:基于烷氧基硅烷的低聚物和基于金屬醇鹽的低聚物。
基于烷氧基硅烷的化合物可以是本領(lǐng)域中常規(guī)的,但優(yōu)選地可以是選自以下的一種或更多種化合物:四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷和縮水甘油基氧基丙基三乙氧基硅烷。
此外,基于金屬醇鹽的低聚物可以通過包含基于金屬醇鹽的化合物和水的組合物的溶膠-凝膠反應(yīng)來制備。溶膠-凝膠反應(yīng)可以通過與如上所述的用于制備基于烷氧基硅烷的低聚物的方法相似的方法進行。
然而,基于金屬醇鹽的化合物可以與水快速反應(yīng),因此溶膠-凝膠反應(yīng)可以通過在有機溶劑中稀釋基于金屬醇鹽的化合物,然后向其中緩慢滴加水來進行。此時,考慮到反應(yīng)效率等,基于金屬醇鹽的化合物與水的摩爾比(基于金屬離子)優(yōu)選地調(diào)整在3至170的范圍內(nèi)。
在此,基于金屬醇鹽的化合物可以是選自以下的一種或更多種化合物:四異丙醇鈦、異丙醇鋯和異丙醇鋁。
另一方面,抗反射膜還可以包括與硬涂層的另一表面結(jié)合的基底。該基底可以是透光率為90%或更大且霧度值為1%或更小的透明膜。此外,基底的材料可以是三乙酰纖維素、環(huán)烯烴聚合物、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。此外,考慮到生產(chǎn)力等,基底膜的厚度可以為10μm至300μm。然而,并不旨在將本發(fā)明限制于此。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的低折射層可以同時表現(xiàn)出優(yōu)異的光學特性(例如低反射率和高透光率)以及優(yōu)異的機械特性(例如高耐磨性和耐刮擦性),并且不會不利地影響聚合物樹脂的顏色。特別地,由于優(yōu)異的耐堿性,低折射層即使在堿處理之后也可以表現(xiàn)出優(yōu)異的物理特性。因此,當向顯示裝置引入低折射層時,預期可以簡化生產(chǎn)過程,并且另外,可以顯著提高生產(chǎn)速率和生產(chǎn)力。
附圖說明
圖1是示出實施例1中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖2是示出實施例2中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖3是示出實施例3中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖4是示出比較例1中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖5是示出比較例2中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖6是示出比較例3中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖7是示出比較例4中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
圖8是示出比較例5中制備的抗反射膜的反射率根據(jù)波長的圖。
具體實施方式
下文中,將通過本發(fā)明的具體實施例詳細描述本發(fā)明的作用和效果。然而,提供實施例僅用于舉例說明本發(fā)明,并且本發(fā)明的范圍不限于此。
<制備例>
制備例1:硬涂膜1(hd1)的制備
用#10mayer棒將鹽型的抗靜電硬涂覆溶液(由kyoeishachemicalco.,ltd.制造,固體含量:50重量%,商品名:ljd-1000)涂覆至三乙酰纖維素膜上并在90℃下干燥1分鐘,然后用150mj/cm2的紫外光照射,制備厚度為5μm的硬涂膜(hd1)。
制備例2:硬涂膜2(hd2)的制備
將30g季戊四醇三丙烯酸酯、2.5g高分子量共聚物(beamset371,arakawacorporation,環(huán)氧丙烯酸酯,分子量:40,000)、20g甲基乙基酮和0.5g流平劑(tegowet270)均勻混合。然后,向混合物中添加2g作為細顆粒的折射率為1.525的丙烯酸-苯乙烯共聚物(體積平均粒徑:2μm,由sekisuiplastic制造)以制備硬涂覆組合物。用#10mayer棒將由此獲得的硬涂覆組合物涂覆至三乙酰纖維素膜上并在90℃下干燥1分鐘。用150mj/cm2的紫外光照射經(jīng)干燥的產(chǎn)物,制備厚度為5μm的硬涂膜(hd2)。
制備例3:聚倍半硅氧烷1的制備
將36.57g(0.156mol)異辛基三甲氧基硅烷、23.34g(0.094mol)3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和500ml甲醇添加至配備有氮氣入口管、冷凝器和攪拌器的1l反應(yīng)器中,并在室溫下攪拌10分鐘。然后,向其中添加四甲基氫氧化銨(280g,0.77mol,在甲醇中的25重量%),通過在氮氣氣氛下將反應(yīng)器溫度升高至60℃進行反應(yīng)8小時。反應(yīng)完成后,通過柱色譜和重結(jié)晶獲得15g經(jīng)異辛基和甲基丙烯酰氧基丙基取代的多面體低聚倍半硅氧烷(poss)。gp色譜的驗證結(jié)果表明,在聚倍半硅氧烷的硅處取代的甲基丙烯酰氧基丙基與異辛基的摩爾比(甲基丙烯酰氧基丙基的摩爾數(shù)/異辛基的摩爾數(shù))為約0.6至1.67。
制備例4:基于氟的化合物2的制備
在用氮氣充分置換之后,向配備有電子攪拌器的2.0l不銹鋼高壓釜中裝入400g乙酸乙酯、53.2g全氟(丙基乙烯基醚)、36.1g乙基乙烯基醚、44.0g羥乙基乙烯基醚、1.00g過氧化月桂酰、6.0g由下式1表示的含偶氮基的聚二甲基硅氧烷(vps1001(商品名),wakopurechemicalindustries,ltd.)和20.0g非離子型反應(yīng)性乳化劑(ne-30(商品名),由asahidenkaco.,ltd.制造),并在甲醇干冰浴中冷卻至-50℃,然后用氮氣再次移除體系內(nèi)的氧。
[式1]
然后,向其中添加120.0g六氟丙烯并開始升高溫度。當高壓釜中的溫度達到60℃時的壓力顯示為5.3×105pa。然后,在70℃下攪拌的同時使反應(yīng)繼續(xù)20小時,在壓力降低至1.7×105pa時冷卻高壓釜來停止反應(yīng)。達到室溫后,釋放未反應(yīng)的單體并打開高壓釜,獲得固體含量濃度為26.4%的聚合物溶液。將所得聚合物溶液添加至甲醇中以使聚合物沉淀,然后用甲醇洗滌并在50℃下真空干燥,獲得220g含羥基的含氟聚合物。
將50.0g先前制備的含羥基的含氟聚合物、0.01g作為阻聚劑的2,6-二叔丁基甲基苯酚和370g甲基異丁基酮(mibk)添加至配備有電子攪拌器、玻璃制冷卻管和溫度計的1l燒瓶中,然后攪拌直到含羥基的含氟聚合物在20℃下溶解于mibk中并且溶液變透明。
然后,向體系中添加13.7g2-丙烯酰氧基乙基異氰酸酯并攪拌直到溶液變得均勻。然后,向其中添加0.1g二月桂酸二丁基錫,然后在保持體系溫度為55℃至65℃的同時攪拌5小時,從而獲得含有烯鍵式不飽和基團的含氟聚合物(經(jīng)丙烯酸改性的含氟聚合物)的mibk溶液。稱取2g該溶液并滴到鋁板中,在150℃的熱板上干燥5分鐘并且重新稱重以計算固體含量的量。作為結(jié)果,固體含量的量為15.0重量%。
<實施例和比較例,抗反射膜的制備>
(1)用于產(chǎn)生低折射層的可光固化的涂覆組合物的制備
將表1所示的成分混合并稀釋,使得mibk(甲基異丁基酮)溶劑中的固體含量為3重量%。
[表1]
(單位:g;括號中的數(shù)字是指固體含量的量)
1)中空二氧化硅分散體:其中數(shù)均直徑為50nm的中空二氧化硅顆粒以20重量%分散在mibk中的thrulya4320(由catalysts&chemicalsind.co.,ltd.制造)
2)聚倍半硅氧烷1:根據(jù)制備例3制備的聚倍半硅氧烷1
3)聚倍半硅氧烷2:mac-sq-f(由toagoseico.,ltd.制造)
4)基于氟的化合物1:以30重量%稀釋在mibk中的含有光反應(yīng)性官能團、-o-cf2cf2-o-cf3、-o-(cf2)3-o-和-o-cf2cf2cf3的基于氟的化合物;rs907(由diccorporation制造)。
5)基于氟的化合物2:根據(jù)制備例4制備的基于氟的化合物2,其中15重量%的固體含量分散在mibk中。
(2)低折射層和抗反射膜的制備(實施例1至3和比較例1至5)
用#3mayer棒將表1中獲得的各可光固化的涂覆組合物涂覆至下表2中描述的硬涂膜上,并在60℃下干燥1分鐘。然后,在吹掃氮氣的同時用180mj/cm2的紫外光照射干燥產(chǎn)物,形成厚度為110nm的低折射層,由此制備期望的抗反射膜。
<實驗例:抗反射膜的物理特性的測量>
對實施例和比較例中獲得的抗反射膜進行以下項目中所給出的實驗。
1.堿預處理
將實施例1至3和比較例1至5中獲得的各抗反射膜在30℃的naoh水溶液(10重量%的naoh稀釋在蒸餾水中的溶液)中浸漬2分鐘,并用流動的水洗滌,然后擦拭掉水分。將水分已被擦拭掉的抗反射膜在55℃的naoh水溶液(10重量%的naoh稀釋在蒸餾水中的溶液)中再次浸漬30秒,并用流動的水洗滌,然后擦拭掉水分。
2.反射率(y)和色坐標值(b*)的測量
在堿預處理之前和之后使用solidspec3700(shimadzu)測量實施例和比較例中制備的抗反射膜的平均反射率和色坐標值。
具體地,將黑膠帶貼附至沒有形成基底膜的硬涂層的表面以防止光的透射,并且設(shè)定測量條件如下:采樣間隔1nm,時間常數(shù)0.1秒,狹縫寬度20nm,中等掃描速度。然后,在室溫下用在380nm至780nm的波長范圍內(nèi)的光照射抗反射膜的低折射層。
當使用hd2作為硬涂層時,應(yīng)用100%t模式。當使用hd1作為硬涂層時,應(yīng)用測量模式。然后,測量在380nm至780nm的波長范圍內(nèi)的反射率。實施例和比較例中制備的抗反射膜在380nm至780nm的波長范圍內(nèi)的反射率的測量結(jié)果示于圖1至圖8中。在圖1至圖8種,虛線(----)是示出抗反射膜在堿處理之前的反射率(y軸)根據(jù)波長(x軸)的圖,實線(—)是示出抗反射膜在堿處理之后的反射率(y軸)根據(jù)波長(x軸)的圖。
在實施例和比較例中制備的抗反射膜在380nm至780nm的波長范圍內(nèi)的平均反射率和色坐標值(b*)通過uv-2401pc顏色分析程序從上述反射率推導出,并示于下表2中。
3.耐刮擦性的測量
在向#0000級鋼絲絨施加負載并以24rpm的速度往復運動十次時摩擦實施例和比較例中獲得的低折射層的表面。測量在led50w天花板照明下用肉眼觀察到的產(chǎn)生劃痕的最大負載。負載定義為寬度為2cm且長度為2cm的單位面積(2*2cm2)的重量(g)。
[表2]
參照表2和圖1至圖8,證實實施例1和實施例2的抗反射膜在可見光范圍(480nm至680nm)內(nèi)表現(xiàn)出顯著的低反射率和高耐刮擦性,并且這些特性即使在堿處理之后也保持優(yōu)異的水平。相比之下,比較例1至3的抗反射膜表現(xiàn)出差的耐刮擦性,特別地,耐刮擦性在堿處理之后顯著降低。
另一方面,證實實施例3以及比較例4和5的抗反射膜通過降低低折射層中包含的中空二氧化硅的含量而實現(xiàn)了高的耐刮擦性,但是類似地,比較例4和5的抗反射膜即使在堿處理之后也表現(xiàn)出顯著降低的耐刮擦性。
因此,證實只有在使用滿足本發(fā)明的特定條件的低折射層時,低折射層才表現(xiàn)出優(yōu)異的耐堿性,從而提供了在堿處理之前和之后物理特性變化很小的抗反射膜。特別地,盡管根據(jù)偏光板的制備方法將這樣的低折射層暴露于堿,但是光學特性(例如反射率和透射率)或機械特性(例如耐磨性或耐刮擦性)的降低更少。因此,可以省略用于外表面保護的附加保護膜的應(yīng)用,因此簡化了生產(chǎn)過程并降低了生產(chǎn)成本。此外,由于低折射層即使在高溫下堿處理時也保持優(yōu)異的光學和機械特性,因此預期其大大有助于生產(chǎn)力和生產(chǎn)速率的改善。