用于光学产品的纹理涂层制造技术

本发明专利技术提供了一种涂料组合物，所述涂料组合物包含彼此不相容且不反应的第一聚合物和第二聚合物。所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01。所述第一聚合物和所述第二聚合物溶于载液中，所述载液是所述第一聚合物的良溶剂并且是所述第二聚合物的不良溶剂。从所述涂覆层中去除所述载液以旋节分解所述第一聚合物和所述第二聚合物的混合物，所述第一聚合物和所述第二聚合物的量足以形成具有主要量的所述第一聚合物的基本上连续的第一相与具有主要量的所述第二聚合物的基本上不连续的第二相。所述第二相的至少70％包含液滴，当从所述基板的所述表面的平面观察时，所述液滴的纵横比小于约3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、液晶显示器(LCD)面板、电视、计算机等设备中的光学显示器可具有由诸如例如玻璃或聚合物膜的基板制成的屏幕或透镜元件。在一些光学显示器中，基板上涂覆有涂层以形成散射由基板下面的背光源发出的光的哑光外观，并且能够隐藏显示器材料的缺陷。在一些光学显示器中，通过使用聚合物小珠或无机氧化物颗粒和/或结构化表面来形成哑光涂层。颗粒在涂料流体中的沉降和附聚可能会使得这些涂层难以制造成具有一致且可再现的质量。
技术实现思路
将具有小珠状颗粒的涂料组合物施加到基板并形成具有良好且一致的光学质量的均匀涂层可能是有困难的。小珠状颗粒可随时间推移从涂料组合物沉淀出来或团聚。在涂覆过程中将小珠施加至基板时，小珠可能变形，或者可能刮擦基板或以其他方式损坏基板。涂料组合物中小珠状颗粒的不均匀分布可能导致涂覆过程期间不均匀的表面张力或拉伸，这可生成具有条痕、团块和不均匀厚度的涂层。这些不规则部分使得光学质量劣化，从而导致显示器亮度的变化，引起针对显示器用户的过度眩光，或导致不期望的图案，这种图案妨碍用户界面或用户体验。在一个方面，本公开涉及一种方法，该方法包括：用涂料组合物涂覆基板的表面以在其上形成涂覆层，其中该涂料组合物包含：第一聚合物和第二聚合物，其中第一聚合物和第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中第一聚合物的折射率与第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01，以及载液，其中第一聚合物和第二聚合物溶于载液中，并且其中载液是第一聚合物的良溶剂且是第二聚合物的不良溶剂；以及从涂覆层中去除载液以旋节分解第一聚合物和第二聚合物的混合物，其中以足以形成基本上连续的第一相和基本上不连续的第二相的量去除载液，该第一相包含主要量的第一聚合物，该第二相包含主要量的第二聚合物，其中第二相的至少70％包含液滴，当从基板表面的平面观察时，该液滴具有小于约3的纵横比。在另一方面，本公开涉及光学元件，该光学元件包括：透光性基板；以及基板上的连续涂层，其中该涂层包括：第一区域，该第一区域包含选自纤维素树脂和(甲基)丙烯酸树脂的第一聚合物；以及第二区域，该第二区域包含不同于第一聚合物的第二聚合物，其中第二聚合物选自纤维素树脂和(甲基)丙烯酸树脂；其中第一聚合物和第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中第一聚合物的折射率与第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01，并且其中第一区域具有不同于第二区域的厚度。本公开所描述的涂层不包含小珠，并且可减少相邻光学表面或结构的刮擦。本公开的涂层可用在任何透光性基板上，以消除或减少像素或反射波纹、棱镜或基板彩色云纹(不规则或不均匀)、或干涉图样诸如牛顿环中的至少一者的出现。在各种实施方案中，涂层具有低粒度和小特征尺寸，并提供宽泛且平滑的观察和亮度视角。在各种实施方案中，涂层能够减少闪耀或闪光、隐藏缺陷，并且足够坚硬和有弹性，以减少或消除通过接触相邻光学表面或结构导致的刮印。本专利技术的一个或多个实施方案的细节在以下附图和具体实施方式中示出。从说明书和附图以及从权利要求中可显而易见本专利技术的其他特征、目的和优点。附图说明图1为用于形成涂覆层的方法的示意性剖视图。图2为涂覆层的示意性剖视图。图3为实施例8的涂层外形的曲线图。图4为实施例8的涂层表面的照片。图5为实施例14的表面外形的曲线图。图6为实施例14的涂层表面的照片。图7为以下实施例38所用的落球试验装置的示意图。图8A为以下实施例38中用于评估落球试验中球的冲击引起的涂层损坏的试验装置的示意图。图8B为用于确定以下实施例38和表14中报告的损坏对比度特征的涂层区域的示意图。图9为实施例38和表14的落球数据的对比度图。图10为包括本公开所述涂层的光学叠堆的透视示意性侧视图。图11为组装了具有本公开所述涂层的光学元件的显示系统的示意性侧视图。在这些附图中，类似的符号表示类似的元件。具体实施方式图1为用于在透明基板12的表面13上形成涂覆层14的示例性方法20的示意图。基板12可经由涂覆设备16涂覆有可流动的涂料组合物，从而在基板上形成涂料组合物的涂覆层。合适的涂覆设备16包括但不限于槽膜涂布机、滑动式涂布机、液压轴承涂布机、辊式涂布机、凹版式涂布机和幕帘式涂布机等。存在于涂覆层14中的载液的至少一部分可经由例如蒸发去除以在基板12上形成涂层。合适的基板材料12包括玻璃，以及热固性或热塑性聚合物，例如聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚烯烃(如聚丙烯(PP))、聚氨酯、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、环氧树脂，由不同聚合物材料的层制成的多层膜等。可部分地基于用于预期用途所需的光学和机械性能来选择基板12。此类机械性能可包括柔韧性、尺寸稳定性和抗冲击性。基板厚度也可取决于预期用途，并且合适的厚度可小于0.5mm，或为0.015mm至约0.2mm。自支承型聚合物膜可用于基板12。在一些实施方案中，基板由诸如PET的聚酯或诸如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)和PVC(聚氯乙烯)的聚烯烃制成。在一些实施方案中，基板为由具有不同折射率的不同聚合物材料的交替层形成的多层聚合物膜，这些聚合物材料中的一些可为双折射的。可使用常规的制膜技术使聚合物材料形成为基板膜，诸如通过挤出并对挤出膜进行任选的单轴或双轴取向。可处理基板以提高介于基板和硬涂料层之间的粘附力，例如化学处理、电晕处理、等离子体、火焰处理或光化辐射。如果需要，可将任选的粘结层或底漆涂覆至基板和/或硬涂层上，以增加层间粘附力。就诸如显示器面板和保护性制品的制品而言，基板为透光性的，这意味着光可以透过基板进行传播，使得人们可以观看显示的内容。透明的(如光泽的)和哑光的透光性基板均应用于显示器面板中。将装入涂覆设备16中的涂料组合物18施加至表面13时，其变为涂覆层14。涂料组合物18包含两种或更多种聚合物和载液。本申请中的术语“聚合物”应理解为包括聚合物、共聚物(例如用两种或更多种不同的单体形成的聚合物)、低聚物和它们的组合以及可通过例如共挤出或者反应(包括酯交换反应)形成为可混溶的共混物的聚合物、低聚物或共聚物。除非另外指明，否则嵌段共聚物和无规共聚物都包括在内。在一些语境中，术语“聚合物”也可包括聚合物前体，诸如能够被聚合或交联的单体。在一个实施方案中，涂料组合物包含第一聚合物和第二聚合物。第一聚合物和第二聚合物不相容，这在本申请中意指当聚合物与另一种聚合物共混或混合时形成分离的相。第一聚合物和第二聚合物也是可通过从载液进行液体旋节分解而彼此分离的相。当第一聚合物和第二聚合物彼此更相容时，在从涂料组合物中移除载液时，它们可能无法成为彼此分离的相。当在涂覆和干燥涂覆层14的过程中所用的温度下一起掺入到载液中时，第一聚合物和第二聚合物也不会彼此发生化学反应。在形成涂覆层14的涂覆和干燥过程中，第一聚合物和第二聚合物混合，但不发生能够不可逆地断裂化学键或导致化学变化的化学反应。第一聚合物和第二聚合物各自具有尽可能与另一者相似的折射率。本文中的术语“折射率”定义为材料的绝对折射率，即，应当理解为电磁辐射在自由空间中的速度与其在此材料中的速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括：用涂料组合物涂覆基板的表面以在所述表面上形成涂覆层，其中所述涂料组合物包含：第一聚合物和第二聚合物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01，以及载液，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物溶于所述载液中，并且其中所述载液是所述第一聚合物的良溶剂且是所述第二聚合物的不良溶剂；以及从所述涂覆层中去除所述载液以旋节分解所述第一聚合物和所述第二聚合物的混合物，其中以足以形成基本上连续的第一相和基本上不连续的第二相的量去除所述载液，所述第一相包含主要量的所述第一聚合物，所述第二相包含主要量的所述第二聚合物，其中所述第二相的至少70％包含液滴，当从所述基板的所述表面的平面观察时，所述液滴具有小于约3的纵横比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.25 US 61/984,4511.一种方法，所述方法包括：用涂料组合物涂覆基板的表面以在所述表面上形成涂覆层，其中所述涂料组合物包含：第一聚合物和第二聚合物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01，以及载液，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物溶于所述载液中，并且其中所述载液是所述第一聚合物的良溶剂且是所述第二聚合物的不良溶剂；以及从所述涂覆层中去除所述载液以旋节分解所述第一聚合物和所述第二聚合物的混合物，其中以足以形成基本上连续的第一相和基本上不连续的第二相的量去除所述载液，所述第一相包含主要量的所述第一聚合物，所述第二相包含主要量的所述第二聚合物，其中所述第二相的至少70％包含液滴，当从所述基板的所述表面的平面观察时，所述液滴具有小于约3的纵横比。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二相的至少70％包含纵横比小于约2的液滴。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二相的至少90％包含液滴。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括干燥所述涂覆层以形成涂层，其中所述涂层包括来源于所述第一相的第一区域以及来源于所述第二相的第二区域，并且其中所述第二区域远离所述基板的所述表面突出至比所述第一区域的高度高约0.1μm至约15μm的高度。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二区域的高度比所述第一区域的高度高约0.1μm至约10μm。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二区域的高度比所述第一区域的高度高约1.0μm至约5.0μm。7.根据权利要求4所述的方法，其中所述涂层具有约0.01μm至约2.0μm的RMS粗糙度。8.根据权利要求4所述的方法，其中所述涂层具有约0.2μm至约0.8μm的RMS粗糙度。9.根据权利要求4所述的方法，其中所述平坦化涂层的雾度在所述基板的体雾度的约1％内。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.005。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述其中所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.002。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂料组合物还包含第三聚合物，并且其中所述第三聚合物与所述第一聚合物和所述第二聚合物中的至少一者相容。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述透明基板选自玻璃和聚合物膜。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物具有高于约25℃的玻璃化转变温度(Tg)。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物具有高于约37.5℃的玻璃化转变温度(Tg)。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物具有高于约50℃的玻璃化转变温度(Tg)。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物具有高于约80℃的玻璃化转变温度(Tg)。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物具有高于约100℃的玻璃化转变温度(Tg)。19.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物包含选自以下的树脂：纤维素树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、(甲基)丙烯酸树脂和环状聚烯烃树脂。20.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物各自包含纤维素树脂。21.根据权利要求20所述的方法，其中所述纤维素树脂包括乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素或它们的组合。22.根据权利要求20所述的方法，其中纤维素树脂包括乙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述涂料组合物包含至少35重量％的乙酸丁酸纤维素。24.根据权利要求22所述的方法，其中所述涂料组合物中的乙酸纤维素与乙酸丁酸纤维素的比率为约2:1至约1:10。25.根据权利要求22所述的方法，其中所述涂料组合物中的乙酸纤维素与乙酸丁酸纤维素的比率为约1:1至约1:9。26.根据权利要求22所述的方法，其中所述涂料组合物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·J·卢德曼，杰弗里·W·哈根，大卫·T·阿斯克，克里斯蒂·A·吉勒特，埃里克·D·肖基，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US