抗反射膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及抗反射膜和用于制备所述抗反射膜的方法，所述抗反射膜能够在具有低反射率和高透光率的同时实现高耐刮擦性和防污性，并且还能够提高显示装置的屏幕清晰度。

Antireflective film and its preparation method

The invention relates to an anti-reflective film and a method for preparing the anti-reflective film. The anti-reflective film can achieve high scratch resistance and anti-fouling at the same time with low reflectivity and high transmittance, and can also improve the screen clarity of the display device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗反射膜及其制备方法
相关申请的交叉引用本申请要求向韩国知识产权局于2016年9月27日提交的韩国专利申请第10-2016-0124106号、于2016年10月20日提交的韩国专利申请第10-2016-0136734号和于2017年1月20日提交的韩国专利申请第10-2017-0009886号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及抗反射膜及其制备方法。更具体地，本专利技术涉及这样的抗反射膜和用于制备所述抗反射膜的方法：所述抗反射膜能够在具有低反射率和高透光率的同时实现高耐刮擦性和防污性，并且还能够提高显示装置的屏幕清晰度。
技术介绍
通常，平板显示装置如PDP或LCD配备有抗反射膜以使从外部入射的光的反射最小化。作为用于使光的反射最小化的方法，存在以下方法：将填料如陶瓷细颗粒分散在树脂中并涂覆在基底膜上以赋予不规则性的方法(防眩：AG涂覆)；通过在基底膜上形成具有不同折射率的复数个层来利用光的干涉的方法(抗反射：AR涂覆)；它们的混合方法等。其中，在AG涂覆的情况下，反射光的绝对量等于一般硬涂覆的绝对量，但是通过利用经由不规则性的光散射来减少进入眼睛的光的量可以获得低反射效果。然而，由于AG涂覆因表面不规则性而具有差的屏幕清晰度，因此近来已经进行了许多关于AR涂覆的研究。作为利用AR涂覆的膜，其中硬涂层(高折射率层)、低反射涂层等层合在基底膜上的多层结构已经商业化。然而，如上所述的形成复数个层的方法的缺点在于，由于形成各个层的过程分开进行，因此层间粘合力(界面粘合)弱并且耐刮擦性低。此外，常规地，为了改善包括在抗反射膜中的低折射率层的耐刮擦性，主要尝试了添加具有纳米尺寸的不同颗粒(例如，二氧化硅、氧化铝、沸石等颗粒)的方法。然而，当如上所述使用纳米尺寸的颗粒时，在降低低折射率层的反射率的同时在增加耐刮擦性方面存在限制，并且低折射率层表面的防污性由于具有纳米尺寸的颗粒而大大降低。因此，虽然已经进行了许多研究以减少从外部入射的光的绝对反射量并且改善表面的防污性和耐刮擦性，但是由此产生的物理特性的改善程度不足。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供这样的抗反射膜：其能够在具有低反射率和高透光率的同时实现高耐刮擦性和防污性，并且还能够提高显示装置的屏幕清晰度。本专利技术的另一个目的是提供用于制备具有上述特性的抗反射膜的方法。技术方案在本专利技术的一个实施方案中，提供了抗反射膜，其包括：硬涂层或防眩层；和低折射率层，所述低折射率层形成在所述硬涂层或所述防眩层的一侧上，并且包含粘合剂树脂以及分散在所述粘合剂树脂中的中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒，其中所述低折射率层中存在包含所述中空二氧化硅纳米颗粒的第一区域、包含所述金属氧化物纳米颗粒的第二区域和包含所述无机纳米颗粒的第三区域，以及其中所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域满足以下方程式1。[方程式1]第一区域的折射率(n1)<第三区域的折射率(n3)<第二区域的折射率(n2)在此，n1、n2和n3是通过在70°的入射角下在380nm至1000nm的波长范围内进行椭圆偏光法测量而获得的折射率。在本专利技术的另一个实施方案中，提供了用于制备抗反射膜的方法，其包括以下步骤：在硬涂层或防眩层上涂覆用于形成低折射率层的树脂组合物并将涂覆产物在35℃至100℃的温度下干燥，所述树脂组合物包含可光固化化合物或其(共聚)聚合物、含有光反应性官能团的含氟化合物、光引发剂、中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒；以及使所述树脂组合物的干燥产物光固化。下文中，将更详细地描述根据本专利技术的具体实施方案的抗反射膜和用于制备抗反射膜的方法。在本公开内容中，可光聚合化合物统指在用光照射时(例如，在用可见光或紫外光照射时)引起聚合反应的化合物。此外，含氟化合物是指在化合物中包含至少一个氟元素的化合物。此外，(甲基)丙烯酸酯基/(甲基)丙烯酰基((meth)acryl)是指包括丙烯酸酯基/丙烯酰基和甲基丙烯酸酯基/甲基丙烯酰基两者。此外，(共聚)聚合物是指包括共聚物和均聚物两者。此外，中空二氧化硅颗粒是指衍生自硅化合物或有机硅化合物的二氧化硅颗粒，其中在二氧化硅颗粒的表面上和/或内部存在空隙。根据本专利技术的一个实施方案，可以提供抗反射膜，其包括：硬涂层或防眩层；和低折射率层，所述低折射率层形成在所述硬涂层或所述防眩层的一侧上，并且包含粘合剂树脂以及分散在所述粘合剂树脂中的中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒，其中所述低折射率层中存在包含所述中空二氧化硅纳米颗粒的第一区域、包含所述金属氧化物纳米颗粒的第二区域和包含所述无机纳米颗粒的第三区域，以及其中所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域满足以下方程式1。[方程式1]第一区域的折射率(n1)<第三区域的折射率(n3)<第二区域的折射率(n2)在此，n1、n2和n3是通过在70°的入射角下在380nm至1000nm的波长范围内进行椭圆偏光法测量而获得的折射率。可以使用CompleteEASE软件将测量的椭圆偏光法数据(Ψ，Δ)拟合至以下通式1的柯西(Cauchy)模型，使得MSE变为5或更小，从而测量折射率。[通式1]常规地，为了降低抗反射膜的折射率，以过量添加具有低折射率的无机颗粒来实现反射率特性。然而，存在的限制在于，随着具有低折射率的无机颗粒的使用量增加，抗反射膜的机械特性如耐刮擦性降低。因此，本专利技术人对抗反射膜进行了深入研究，并且通过实验发现，当包含在抗反射膜中的低折射层中的满足特定直径范围的中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒分布为得以区分成具有相互不同的折射率的区域时，可以在具有低反射率和高透光率的同时实现高耐刮擦性和防污性。基于这样的发现完成了本专利技术。具体地，通过稍后描述的具体制备方法，当无机纳米颗粒主要靠近抗反射膜中的硬涂层或防眩层与低折射层之间的界面分布时，中空二氧化硅纳米颗粒主要朝向该界面的相对表面分布，并且金属氧化物颗粒主要分布在无机纳米颗粒与中空二氧化硅纳米颗粒之间，并且可以在低折射层中形成具有不同折射率的三个或更多个区域或者三个或更多个层，从而可以实现更低的反射率，并且该低折射层可以同时实现显著改善的耐刮擦性和防污性。看起来，无机纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和中空二氧化硅纳米颗粒在低折射率层中的特定分布可以通过控制包含这三种类型的具有不同直径范围的纳米颗粒(即，无机纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和中空二氧化硅纳米颗粒)的用于形成低折射层的可光固化树脂组合物的干燥温度来实现，如随后描述的具体制备方法。此外，一个实施方案的抗反射膜由包含粘合剂树脂和上述三种纳米颗粒中的至少两种颗粒的涂覆组合物来制备，并且在将该涂覆组合物干燥之后获得的最终抗反射膜上，具有不同折射率的第一区域至第三区域可以存在于单个折射率层中。因此，制备针对每种颗粒而分散有粘合剂树脂的涂覆组合物，然后顺序地涂覆，从而与其中低折射率层中存在复数个折射率层的常规抗反射膜相比，更快速且更容易地产生膜，从而改善过程效率并防止折射率层之间的剥离。下文中，将更详细地描述一个实施方案的抗反射膜。一个实施方案的抗反射膜可以包括这样的低折本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗反射膜，包括：硬涂层或防眩层；和低折射率层，所述低折射率层形成在所述硬涂层或所述防眩层的一侧上，并且包含粘合剂树脂以及分散在所述粘合剂树脂中的中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒，其中所述低折射率层中存在包含所述中空二氧化硅纳米颗粒的第一区域、包含所述金属氧化物纳米颗粒的第二区域和包含所述无机纳米颗粒的第三区域，以及所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域满足以下方程式1：[方程式1]第一区域的折射率(n1)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.27 KR 10-2016-0124106;2016.10.20 KR 10-2011.一种抗反射膜，包括：硬涂层或防眩层；和低折射率层，所述低折射率层形成在所述硬涂层或所述防眩层的一侧上，并且包含粘合剂树脂以及分散在所述粘合剂树脂中的中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒，其中所述低折射率层中存在包含所述中空二氧化硅纳米颗粒的第一区域、包含所述金属氧化物纳米颗粒的第二区域和包含所述无机纳米颗粒的第三区域，以及所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域满足以下方程式1：[方程式1]第一区域的折射率(n1)<第三区域的折射率(n3)<第二区域的折射率(n2)其中n1、n2和n3是通过在70°的入射角下在380nm至1000nm的波长范围内进行椭圆偏光法测量而获得的折射率。2.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述第一区域包含全部中空二氧化硅纳米颗粒的70体积％或更多，所述第二区域包含全部金属氧化物纳米颗粒的70体积％或更多，所述第三区域包含全部无机纳米颗粒的70体积％或更多。3.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中在所述低折射率层中，所述第三区域与所述第二区域相比更靠近所述硬涂层或所述防眩层与所述低折射率层之间的界面，以及所述第二区域与所述第一区域相比更靠近所述硬涂层或所述防眩层与所述低折射率层之间的界面。4.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述低折射率层中的所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域通过一种粘合剂树脂以连续相存在。5.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述低折射率层通过用包含粘合剂树脂、中空二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和无机纳米颗粒的树脂组合物涂覆而获得。6.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述中空二氧化硅纳米颗粒、所述金属氧化物纳米颗粒和所述无机纳米颗粒的平均直径满足以下方程式2：[方程式2]无机纳米颗粒的平均直径<金属氧化物纳米颗粒的平均直径<中空二氧化硅纳米颗粒的平均直径。7.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述无机纳米颗粒的平均直径与所述金属氧化物纳米颗粒的平均直径之比为0.5至0.9。8.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述无机纳米颗粒的平均直径与所述中空二氧化硅纳米颗粒的平均直径之比为0.01至0.5。9.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述第一区域的折射率小于1.4，所述第二区域的折射率大于1.55，所述第三区域的折射率大于1.4且小于1.55。10.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域的厚度分别为10nm至200nm。11.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述无机纳米颗粒、所述金属氧化物纳米颗粒和所述中空二氧化硅纳米颗粒各自在其表面上具有选自(甲基)丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基和硫醇基中的至少一种反应性官能团。12.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述无机纳米颗粒包括实心型二氧化硅纳米颗粒或掺杂锑的锡氧化物纳米颗粒。13.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中所述抗反射膜在380nm至780nm的可见光波段中表现出0.3％或更小的平均反射率。14.根据权利要求1所述的抗反射膜，其中包含在所述低折射率层中的所述粘合剂树脂包含可光聚合化合物的(共聚)聚合物与含有光反应性官能团的含氟化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：边真锡，金在永，张影来，申伦扜，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR