光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及光电材料应用科技领域，提供了一种光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用，其采用丙烯酸树脂、经由特定硅烷偶联剂处理后无机纳米微粒、光引发剂、溶剂及其他功能助剂制备，溶液体系更稳定，制程工艺温和且固化成膜后性能优异，折射率在1.6

【技术实现步骤摘要】
光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光电材料应用科技领域，具体涉及光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用。
技术背景
[0002]OLED显示技术全称为Organic Light Emitting Diode Displays，具有厚度轻薄、低功耗、可折叠等优点，被称为“梦幻显示技术”。在移动显示产品(如手机、手表)，OLED显示器的市场份额(57％)已经超过LCD技术(43％)，成为主流显示技术；并且逐渐向笔记本电脑(Laptop)、PC Monitor、TV领域渗透。通过合理的分子设计与器件优化，OLED发光器件的内量子效率可以达到100％。由于电极薄膜和玻璃衬底的界面以及玻璃衬底和空气存在折射率差异，在一定视角下(θ)，光在界面处发生全反射，也就意味着超过θ角度的光无法出射到显示器外而被损失掉。研究表明，出射到器件外部空间的光约占有机材料薄膜发光总量的20％，其余约80％的光主要以导波形式限制在有机材料薄膜、透明电极和玻璃衬底中。较低的出光效率，增加了OLED显示器的功耗，降低了手表/手机的续航时间，成为消费者在使用OLED显示产品的痛点。
[0003]目前，提高OLED出光效率的方法有三类：在基底出光表面形成如褶皱、光子晶体、微透镜阵列等。前两种方案由于工艺不稳定，生产不可控，在光学器件中制作微透镜阵列形成光学膜，被认为是最可靠的提高出光效率的技术，已经被国内外各大面板厂以所采用。当前OLED显示器由于繁琐的生产工艺，生产良率降低，微透镜阵列作为一种新型技术需要确保材料的高效成膜同时最小程度地降低对OLED显示器的损伤。与有机光学材料相比，有机与无机杂化材料具有增强的机械、热、磁、光学、电子和光电性能。然而，有机与无机杂化材料存在因纳米粒子团聚而导致存储不稳定、纳米粒子在有机聚合物材料中的分散性和相容性差、因纳米粒子的掺入量有限而使材料折射率的提升有限、无法制备厚块状材料等问题，用该方法来提高光学树脂折射率的技术仍需进一步研究和完善。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术将提供具有高的折射率、高的透光性、优异的流动性，同时合成成本低、制备工艺温和的光学膜用有机与无机混杂组合物。
[0005]光学膜用有机与无机组合物，包含:主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物，经由式CH2＝C(R1)COOR2Si(OR3)
m
(R4)3‑
m
表示的硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒，引发剂，以及溶剂；其中，R1选自氢，C1‑
C
10
的烷基，C3‑
C
10
的环烷基，C1‑
C
10
的烷氧基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的芳基；R2选自C1‑
C
10
的亚烷基，C3‑
C
10
的亚环烷基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的C2‑
C
10
的亚烯基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的亚芳基；R3、R4分别独立的选自C1‑
C
10
的烷基；m为0至3的自然数。
[0006]作为一种优选的实施方式，主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物表示为Ar[OOCC
(R5)＝CH2]n
，n为末端丙烯酸酯的个数；其中，Ar选自：未取代的或由羟基、氟基、C1‑
C6的烷氧基取代的C2‑
C
15
的烷烃基，未取代的或由羟基、氟基、C1‑
C6的烷氧基取代的C2‑
C
15
的醚基，未取代的或由羟基、氟基、氰基、硝基、C1‑
C6的烷烃基、C1‑
C6的烷氧基取代的1至4个苯环的C6‑
C
30
的芳基；R5分别独立的选自：氢，C1‑
C
10
的烷基，C3‑
C
10
的环烷基，C1‑
C
10
的烷氧基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的芳基；n为1至8的自然数。
[0007]进一步的，所述Ar选自以下结构式中的一种：
[0008][0009][0010]*为与丙烯酸酯官能团桥接的位点，*的数量对应为n的数值。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述R1为氢或C1‑
C
10
的烷基。
[0012]进一步的，所述R1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基中的一种；
[0013]作为一种优选的实施方式，所述R2为C1‑
C
10
的亚烷基。
[0014]进一步的，所述R2为亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚新戊基、亚叔戊基中的一种；
[0015]作为一种优选的实施方式，所述R3、R4分别独立的选自：甲基、乙基、正丙基中的一种。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述无机纳米微粒粒径为1nm
‑
10nm，为锆(Zr)、钛(Ti)、锌(Zn)、锗(Ge)、铌(Nb)、钼(Mo)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、铈(Ce)、钕(Nd)、铪(Hf)、钽(Ta)、铋(Bi)中的1
‑
2种金属元素组成的金属氧化物或金属硫化物。
[0017]进一步的，所述无机纳米微粒为ZrO2、TiO2、Ti2O3、ZnO、ZnS、GeO2、Nb2O5、MoO3、SnO2、In2O3‑
SnO2(ITO)、Sb2O3、Sb2O5、CeO2、Nd2O5、HfO2、Ta2O5、Bi4Ti3O2。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述引发剂为α
‑
羟基酮类引发剂、苯偶姻类引发剂、酰基氧化膦类引发剂、苯乙酮类引发剂、吗啉基酮类引发剂中的至少一种。
[0019]进一步的，α
‑
羟基酮类引发剂选自：2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
[4
‑
(叔丁基)苯基]‑1‑
丙酮、2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光学膜用有机与无机组合物，其特征在于，包含:主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物，经由式CH2＝C(R1)COOR2Si(OR3)
m
(R4)3‑
m
表示的硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒，引发剂，以及溶剂；其中，R1选自：氢，C1‑
C
10
的烷基，C3‑
C
10
的环烷基，C1‑
C
10
的烷氧基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的芳基；R2选自：C1‑
C
10
的亚烷基，C3‑
C
10
的亚环烷基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的C2‑
C
10
的亚烯基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的亚芳基；R3、R4分别独立的选自C1‑
C
10
的烷基；m为0至3的自然数。2.根据权利要求1所述的光学膜用有机与无机组合物，其特征在于，所述主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物表示为Ar[OOCC(R5)＝CH2]
n
，n为末端丙烯酸酯的个数；其中，Ar选自：未取代的或由羟基、氟基、C1‑
C6的烷氧基取代的C2‑
C
15
的烷烃基，未取代的或由羟基、氟基、C1‑
C6的烷氧基取代的C2‑
C
15
的醚基，未取代的或由羟基、氟基、氰基、硝基、C1‑
C6的烷烃基、C1‑
C6的烷氧基取代的1至4个苯环的C6‑
C
30
的芳基；R5分别独立的选自：氢，C1‑
C
10
的烷基，C3‑
C
10
的环烷基，C1‑
C
10
的烷氧基，未取代的或由C1‑
C
10
的烷基、C3‑
C
10
的环烷基、C1‑
C
10
的烷氧基取代的芳基；n为1至8的自然数。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆广园，金江江，龚文亮，高德稳，
申请(专利权)人：武汉尚赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：