用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液及其制备方法和应用。其中，所述用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液由硅烷、有机硅氧烷、有机胺、酸、醇、表面活性剂和去离子水制备而成，其中，元素Si、O、C、N和H之间的摩尔比为1：1.37‑3.77：8.12‑9.4：0.04‑0.46：20.2‑21.9，优选为1：1.55‑3.54：8.25‑9.33：0.08‑0.44：20.3‑21.8，更优选为1：1.8‑3.15：8.46‑9.2：0.15‑0.4：20.6‑21.6。采用本发明专利技术的光学涂膜液得到的涂层的耐磨差性能高，透过率高。

Hardened and antireflective optical coating liquid for flexible display device and its preparation method and Application

The invention relates to a hardening and antireflective optical coating solution for flexible display devices, a preparation method and application thereof. The hardened and antireflective optical coating solution for flexible display devices is prepared from silane, organosiloxane, organic amine, acid, alcohol, surfactant and deionized water, wherein the molar ratio of elements Si, O, C, N to H is 1:1.37_3.77_8.12_9.4_0.46_20.2_21.9, preferably 1:1.1. 55_3.54:8.25_9.33:0.08_0.44:20.3_21.8, preferably 1:1.8_3.15:8.46_9.2:0.15_0.4:20.6_21.6. The coating obtained by the optical coating liquid of the invention has high wear resistance and high transmission rate.

【技术实现步骤摘要】
用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液及其制备方法和应用
本专利技术涉及用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液及其制备方法和应用。
技术介绍
OLED(OrganicLight-EmittingDiode)中文名称为有机发光二极管，由美籍华裔教授邓青云在实验室中发现，与LCD(LiquidCrystalDisplay，中文全称是“液晶显示器件”)需要外光源不同，OLED具有自发光的特性，不需要外加光源，所以具有柔性、轻薄、省电、可视角度大等优点，其应用领域不断扩大，大有取代LCD之势。而量子点膜是另一种实现柔性显示的路线，与OLED处于竞争状态，不管哪种技术成功，柔性显示技术的普及将打破传统平面显示的限制，曲面屏或柔性屏将成为未来的主流趋势，VR(虚拟现实)、可穿戴设备等多领域需求有望爆发，催生巨大的市场空间。正如苹果用一块触摸屏，不但改变了智能手机的发展历史，还通过这种新型的交互方式延伸到其它电子产品和生产力工具电脑领域。这种改变不但彻底让人们的生活与交流方式脱离了原来的传统手段，催生了新型的移动互联网经济，也同时让与手机制造业相关的很多企业因此失去生存空间。实现产品电子柔性化的关键在于两点：一是体积可以缩小的功能件进行集成化，这个随着芯片技术的发展，要实现不难；另一个就是体积不能缩小，有时反而会需要扩大的器件，特别是显示屏，要实现柔性化的难度比较大，其中最难突破的，就是显示器表面的透明耐摩擦涂层材料。透明耐摩擦材料要实现柔性化，表面硬度就不能大于3H，但是硬度为3H的材料表面容易划伤，这个难题已经困扰行业二、三十年。从供应链传来的信息，行业实用的柔性透明光学材料里面，基材多数是PI(聚酰亚胺)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PU(聚脲)、丙烯类与硅胶类材料等等。目前在材料方面研发比较深入的都是日本和韩国企业，它们除了改进传统的光学膜外，正在研发透明的PI膜材，并做表面可修复的PU材料层，以图解决掉透明显示器件的防护材料难题。与国外一些企业已经积累了海量的不同分子链长度聚合物材料的配方与性能配对数据不同，国内企业在这些方面的积累还是相对薄弱。而每设计一种不同分子链长度的材料，并把它生产出来，对其进行综合光学性能与结构性能测试，就需要庞大的资金。从应用层面上来说，中国学术原理上的研究基本上能够应付消费类电子柔性化的行业需求，但从实际的材料基础配方、性能测试数据积累、生产工艺突破方面，中国企业与国际企业的差距还是很大。因此，在国内要通过合成新型聚合物光学基底材料的方法突破柔性显示面板的耐摩擦难点，投入成本实在过于庞大，必须另辟蹊径。柔性显示技术在当前电子信息领域内占有较重的地位，是电子信息工业重要的发展方向。其中柔性基底是柔性显示器的重要组成部分，其性能的好坏关系着显示器的质量和寿命。优秀的柔性基底材料应具备以下四个特点：(1)有较好的延展性；(2)卓越的热稳定性和尺寸稳定性；(3)平滑的表面形貌；(4)优异的光学性能。聚酰亚胺作为一种拥有高性能的聚合物同时具备前三种特性，所以提高聚酰亚胺薄膜的光学性能是决定聚酰亚胺被作为柔性基底材料的重要因素。目前提高聚酰亚胺薄膜的方法大多集中在改良其前驱体方面，并且已合成无色、透明的聚酰亚胺薄膜，其透过率可达90％。但作为柔性显示器的基底材料，其光学性能还需进一步改进。
技术实现思路
目前，在基材表面镀一层平滑的减反射薄膜来降低薄膜两侧的光反射及光散射还未见报道。为此，本专利技术提出一种用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液及其制备方法，本专利技术还采用一种原创的液相外延涂布技术，在PI和PET柔性基底上涂覆一种周期性介孔有机物膜，在实现减反射(AR)的同时，将PI和PET基膜的耐摩擦性大大提高。本专利技术的技术方案如下：一方面，本专利技术提供一种用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液，该涂膜液由硅烷、有机硅氧烷、有机胺、酸、醇、表面活性剂和去离子水制备而成，其中，元素Si、O、C、N和H之间的摩尔比为1：1.37-3.77：8.12-9.4：0.04-0.46：20.2-21.9，优选为1：1.55-3.54：8.25-9.33：0.08-0.44：20.3-21.8，更优选为1：1.8-3.15：8.46-9.2：0.15-0.4：20.6-21.6。优选地，所述硅烷选自正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯，正硅酸异丙酯，甲氧基硅烷，乙氧基硅烷，二甲氧基硅烷和二乙氧基硅烷中的一种或多种，优选为正硅酸乙酯。优选地，所述有机硅氧烷选自γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-磺酸基丙基三甲氧基硅烷、3-羧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，优选为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷。优选地，所述有机胺选自乙胺、正丁胺、正己胺、正辛胺、异丙胺、乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺中的一种或多种，优选为乙二胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的一种或多种。优选地，所述酸选自甲酸、乙酸、盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种，优选为盐酸。优选地，所述醇为低级烷醇，优选为甲醇、乙醇或异丙醇，更优选为乙醇。优选地，所述表面活性剂选自CTAB、P123和F127中的一种或多种，优选为F127。另一方面，本专利技术提供一种制备上述加硬减反射光学涂膜液的方法，该方法包括如下步骤：(1)将有机硅氧烷与有机胺混合，加入到醇溶剂中，在40-100℃下搅拌1-5天，以合成桥接硅倍半氧烷；(2)将硅烷(例如正硅酸乙酯)与步骤(1)制备的桥接硅倍半氧烷以摩尔比为45：1-1：5的比例进行混合，加入到醇溶剂中，在酸的催化剂下搅拌1-5小时，得溶液A；(3)将表面活性剂、酸溶于醇溶剂中搅拌1-2小时，得溶液B；(4)将步骤(2)得到的溶液A与步骤(3)得到的溶液B混合后室温下搅拌24小时，老化3-60天。优选地，在步骤(1)中，所述有机硅氧烷选自γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-磺酸基丙基三甲氧基硅烷、3-羧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，优选为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷；优选地，在步骤(1)中，所述有机胺选自乙胺、正丁胺、正己胺、正辛胺、异丙胺、乙二胺、丁二胺、己二胺和辛二胺中的一种或多种，优选为乙二胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的一种或多种；优选地，在步骤(1)中，搅拌温度为60℃，搅拌时间为3天。优选地，在步骤(2)中，所述硅烷选自正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯，正硅酸异丙酯，甲氧基硅烷，乙氧基硅烷，二甲氧基硅烷和二乙氧基硅烷中的一种或多种，优选为正硅酸乙酯。优选地，在步骤(2)中，所述硅烷与步骤(1)制备的桥接硅倍半氧烷的摩尔比为20:1-1:5，优选为9:1-1:2，更优选为9:1-1:1；优选地，在步骤(2)中，搅拌温度为40-80℃，优选为60℃；优选地，在步骤(2)中，搅拌时间为1.5小时。优选地，在步骤(3)中，所述表面活性剂选自CTAB、P123和F127中的一种或多种，优选为F127；优选地，在步骤(1)-(3)中，使用的醇溶剂相同，所述醇溶剂为低级烷醇，优选为甲醇、乙醇或异丙醇，更优选为乙醇；优选地，在步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液，该涂膜液由硅烷、有机硅氧烷、有机胺、酸、醇、表面活性剂和去离子水制备而成，其中，元素Si、O、C、N和H之间的摩尔比为1：1.37‑3.77：8.12‑9.4：0.04‑0.46：20.2‑21.9，优选为1：1.55‑3.54：8.25‑9.33：0.08‑0.44：20.3‑21.8，更优选为1：1.8‑3.15：8.46‑9.2：0.15‑0.4：20.6‑21.6。

【技术特征摘要】
2017.01.26 CN 20171006153871.一种用于柔性显示器件的加硬减反射光学涂膜液，该涂膜液由硅烷、有机硅氧烷、有机胺、酸、醇、表面活性剂和去离子水制备而成，其中，元素Si、O、C、N和H之间的摩尔比为1：1.37-3.77：8.12-9.4：0.04-0.46：20.2-21.9，优选为1：1.55-3.54：8.25-9.33：0.08-0.44：20.3-21.8，更优选为1：1.8-3.15：8.46-9.2：0.15-0.4：20.6-21.6。2.根据权利要求1所述的涂膜液，其特征在于，所述硅烷选自正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯，正硅酸异丙酯，甲氧基硅烷，乙氧基硅烷，二甲氧基硅烷和二乙氧基硅烷中的一种或多种，优选为正硅酸乙酯。3.根据权利要求1或2所述的涂膜液，其特征在于，所述有机硅氧烷选自γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-磺酸基丙基三甲氧基硅烷、3-羧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，优选为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或3-氨丙基三乙氧基硅烷。4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂膜液，其特征在于，所述有机胺选自乙胺、正丁胺、正己胺、正辛胺、异丙胺、乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺中的一种或多种，优选为乙二胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的一种或多种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂膜液，其特征在于，所述酸选自甲酸、乙酸、盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种，优选为盐酸。6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂膜液，其特征在于，所述醇为低级烷醇，优选为甲醇、乙醇或异丙醇，更优选为乙醇。7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂膜液，其特征在于，所述表面活性剂选自CTAB、P123和F127中的一种或多种，优选为F127。8.一种制备权利要求1至7中任一项所述的涂膜液的方法，该方法包括如下步骤：(1)将有机硅氧烷与有机胺混合，加入到醇溶剂中，在40-100℃下搅拌1-5天，以合成桥接硅倍半氧烷；(2)将硅烷(例如正硅酸乙酯)与步骤(1)制备的桥接硅倍半氧烷以摩尔比为45：1-1：5的比例进行混合，加入到醇溶剂中，在酸的催化剂下搅拌1-5小时，得溶液A；(3)将表面活性剂、酸溶于醇溶剂中搅拌1-2小时，得溶液B；(4)将步骤(2)得到的溶液A与步骤(3)得到的溶液B混合后室温下搅拌24小时，老化3-60天；优选地，在步骤(1)中，所述有机硅氧烷选自γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-磺酸基丙基三甲氧基硅烷、3-羧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，优选为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐耀，王晶，
申请(专利权)人：宁波甬安光科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33