防眩触控屏显示器和其他经涂覆的制品和形成它们的方法技术

提供了展现防眩性质的触控屏显示器和其他经涂覆的制品。还提供一种在基材上形成防眩涂层的方法，且该方法可用于制备该经涂覆的制品。该方法包括：(a)加热该基材至至少100°F(37.8℃)的温度以形成经加热的基材；(b)将可固化成膜组合物施加在该经加热的基材的至少一个表面上以形成经溶胶‑凝胶层涂覆的基材；和(c)使该经涂覆的基材经受热条件持续足以实现该溶胶‑凝胶层的固化的时间。该可固化成膜组合物包含：(i)硅烷；(ii)无机酸；和(iii)溶剂；其中无机酸与硅烷的重量比大于0.008:1和该可固化成膜组合物具有小于10重量％的固体含量。

【技术实现步骤摘要】
防眩触控屏显示器和其他经涂覆的制品和形成它们的方法本申请是申请日为2015年11月25日，申请号为201580071256.4，专利技术名称为“防眩触控屏显示器和其他经涂覆的制品和形成它们的方法”的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2014年11月25日提交的临时美国专利申请序列号62/084,170的优先权，并且其名称为“ANTIGLARECOATEDARTICLESANDMETHODOFFORMINGANTIGLARETOUCHSCREENDISPLAYSANDOTHERANTIGLARECOATEDARTICLES”，其在此通过引用以其全文并入。专利
本专利技术涉及经涂覆的制品诸如触控屏显示器，其包含经防眩涂层涂覆的基材。本专利技术进一步涉及形成这些经涂覆的制品的方法和可用于这些方法中的可固化成膜组合物。专利技术背景信息显示器诸如触控屏显示器在交互式电子器件中越来越频繁地出现。期望降低屏幕眩光(由入射光反射所引起的亮度)来最大化在不同照明环境中显示器的可见度。存在各种降低透明基材表面眩光的已知方法。示例性的方法包括将光干涉涂层堆叠沉积在基材上，其通过利用在邻近薄膜中的光干涉来降低反射。这样的膜通常具有约可见光标称波长四分之一或二分之一的厚度，取决于涂层与基材的相对折射率。干涉涂层降低眩光而不降低分辨率。然而，它们的沉积是相对昂贵的，需要使用真空沉积技术诸如溅镀和精确的制造条件，或非常精确的醇盐溶液浸涂技术(具有随后的干燥和烧成步骤)。必须遵守严格的加工参数以获得期望的结果。>另一降低显示器上的眩光的方法包括在基材的表面形成光散射构件(means)，诸如通过机械或化学改变该基材的最外表面或通过在该基材上使用漫射体涂层或降低眩光的膜。一些防眩涂层导致由来自规则显示器像素矩阵的光与存在于该防眩涂层表面的不规则微结构的相互作用所引起的称为视觉闪光(visualsparkling)效果的不期望的视觉副作用。多数防眩表面诸如酸刻蚀的防眩表面在高每英寸像素(PPI)显示器上具有闪光问题。另一选择是使用填料。填料在涂料工业中被广泛用来影响光泽度且已知它们在许多情形下对基材提供眩光降低。填料通过影响所施加涂层的表面粗糙度来控制光泽度。也已尝试刻蚀基材的外表面或者以其他方式化学或机械改性沉积在基材上的涂层外表面来试图通过光的漫反射降低眩光。这样的改性技术具有许多缺陷。通过化学方式刻蚀涉及处理和储存通常高度腐蚀性的化合物(例如，氢氟酸)。鉴于越来越严格的环境法，这样的化合物产生加工和处理问题。通过非化学方式刻蚀(诸如通过喷砂)需要额外和昂贵的加工操作。对于触控屏(诸如用于智能手机和平板电脑的那些)而言，期望一种持久、抗污迹涂层以确保该触控屏表面的清洁和清晰。还期望该抗污迹涂层具有非常平滑、柔顺、和顺滑的触感。各种超疏水涂层已显示不同程度的抗污迹性质和顺滑性。然而，非常难以实现更好的磨损耐久性(如使用#0000钢丝绒在超过6000循环后所测试)，和≤0.03的摩擦系数(COF)。将期望提供在基材上形成防眩涂层同时改良或避免至少一些现有技术缺陷的替代方法，和提供显示优异性质的触控屏显示器。
技术实现思路
已令人惊讶地发现某些包含硅烷的可固化成膜组合物可用于实现这些目标。因此，本专利技术涉及一种可固化成膜组合物，其包含：(i)基于该可固化成膜组合物的总重量，以小于32％的量存在的硅烷；(ii)无机酸；和(iii)溶剂；其中该无机酸与硅烷的重量比大于0.008:1且该可固化成膜组合物具有小于10重量％的固体含量。本专利技术还提供一种在基材上形成防眩涂层的方法。该方法包括：(a)加热该基材至至少100°F(37.8℃)的温度以形成经加热的基材；(b)将如上文及下文更详细描述的根据本专利技术的可固化成膜组合物施加在该经加热的基材的至少一个表面以形成经溶胶-凝胶层涂覆的基材；和(c)使该经涂覆的基材经受热条件持续足以实现该溶胶-凝胶层的固化的时间。还提供显示防眩性质的经涂覆的制品诸如触控屏显示器，并且其可通过上文方法制备。例如，提供显示防眩性质的经涂覆的制品，其中该经涂覆的制品是通过包括以下步骤的方法来制备：(a)加热基材至至少100°F(37.8℃)的温度以形成经加热的基材；(b)将如上文及下文更详细描述的根据本专利技术的可固化成膜组合物施加至该经加热的基材的至少一个表面以形成经溶胶-凝胶层涂覆的基材；和(c)使该经涂覆的基材经受热条件持续足以实现该溶胶-凝胶层的固化的时间。本专利技术还涉及一种显示防眩性质的触控屏显示器，其包含基材和通过将包含硅烷的可固化成膜组合物(诸如上文提及的可固化成膜组合物)施加至该基材的至少一个表面并固化该可固化成膜组合物所形成的涂层。符合ASTM-D3363标准，使用获自PaulN.GardnerCompany,Inc.的HA-3363PencilScratchHardnessKit，在500g负载下，该涂层显示不大于120nm的表面粗糙度(Ra)和至少8H的铅笔硬度。具体实施方式除了在任何操作实施例中，或其中另外说明，所有表达说明书和权利要求中使用的成分的量、反应条件等的数字，应被理解为在所有情况下由术语“约”来修饰。因此，除非有相反指示，下述说明书和附加的权利要求中陈述的数字参数是近似值，其可根据本专利技术获得的期望性能而变化。最起码，并且不试图限制将等同原则应用到权利要求范围，每个数字参数应至少按照所报告的有效数字的位数并通过应用普通的四舍五入方法来解释。虽然陈述本专利技术宽广范围的数字范围和参数是近似值，但在具体实施例中称述的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值必然固有地包含在它们各自测试方法中发现的标准偏差必然造成的一定误差。同样，应当理解的是，本文中引用的任何数值范围旨在包括全部包括在其中的子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括所述的最小值1和所述的最大值10之间(并且包括端值)的全部子范围，也就是说，具有最小值等于或大于1，和最大值等于或小于10。如本说明书和所附权利要求中所使用，除非明确且毫不含糊地限于一个指示物，否则冠词“一个”、“一种”和“该”包括多个指示物。如本文中所呈现的本专利技术的各种实例各理解为对于本专利技术的范围是非限制性的。如以下描述及权利要求中所使用的，下列术语具有以下指示的含义：“聚合物”是指聚合物(包括均聚物及共聚物)以及低聚物。“复合材料”是指两种或更多种不同的材料的组合。如例如与可固化组合物结合所使用的，术语“可固化”是指所指示的组合物可经由官能团(诸如烷氧基硅烷和硅醇基)聚合或交联，例如通过包括但不限于热(包括环境固化)、催化、电子束、化学自由基引发和/或光引发(诸如通过暴露于紫外光或其他光化辐射)的方式。“环境条件”意指未调节温度、湿度或压力的周围条件。例如，在环境温度下固化的组合物不借助于热或其他能量，例如，不在烘箱中烘烤、使用强制空气(forcedair)等，而经历热固性反应。环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.显示防眩性质的触控屏显示器，其中该触控屏显示器包含基材和通过(1)将透明的和/或者光学透明的包含硅烷的可固化成膜组合物施加至该基材的至少一个表面和(2)固化该可固化成膜组合物所形成的涂层，其中固化的涂层显示不大于120nm的表面粗糙度(R

【技术特征摘要】
20141125 US 62/084,1701.显示防眩性质的触控屏显示器，其中该触控屏显示器包含基材和通过(1)将透明的和/或者光学透明的包含硅烷的可固化成膜组合物施加至该基材的至少一个表面和(2)固化该可固化成膜组合物所形成的涂层，其中固化的涂层显示不大于120nm的表面粗糙度(Ra)和至少8H的铅笔硬度，和其中该涂层通过包括以下步骤的方法形成：
(a)加热该基材至至少100°F(37.8℃)的温度以形成经加热的基材；
(b)将该可固化成膜组合物施加至该经加热的基材的至少一个表面以形成经涂覆的基材；和
(c)使该经涂覆的基材经受热条件持续足以实现该可固化成膜组合物的固化的时间。


2.权利要求1的触控屏显示器，其中该涂层包含固化的无机网络基质。


3.权利要求2的触控屏显示器，其中该可固化成膜组合物包括溶胶-凝胶组合物。


4.权利要求3的触控屏显示器，其中该硅烷包括四甲氧基硅烷和/或四乙氧基硅烷。


5.权利要求1的触控屏显示器，其中固化的涂层显示出小于10％的雾度值。


6.在基材上形成防眩涂层的方法，包括
(a)加热该基材至至少100°F(37.8℃)的温度以形成经加热的基材；
(b)将透明的和/或者光学透明的可固化成膜组合物施加至该经加热的基材的至少一个表面以形成经溶胶-凝胶层涂覆的基材；其中该可固化成膜组合物具有小于10重量％的固体含量并且包含：
(i)基于该可固化成膜组合物的总重量计，以小于32重量％的量存在的硅烷；
(ii)无机酸；和
(iii)溶剂；
其中无机酸与硅烷的重量比大于0.008:1；和
(c)使该经涂覆的基材经受热条件持续足以实现该溶胶-凝胶层的固化的时间。


7.权利要求6的方法，其中该基材包括玻璃。


8.权利要求6的方法，其中步骤(a)包括将该基材加热至200至350°F(93.3至176.7℃)的温度。


9.权利要求6的方法，其中该可固化成膜组合物中的硅烷(i)包括四甲氧基硅烷和/或四乙氧基硅烷。


10.权利要求6的方法，其中该无机酸(ii)包括硝酸。


11.权利要求6的方法，其中步骤(b)包括将该可固化成膜组合物喷涂至该经加热的基材的至少一个表面。


12.权利要求6的方法，其中步骤(c)包括将该经涂覆的基材加热至120℃至200...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆松伟，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US