光功能性膜及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种光功能性膜及其制造方法，所述光功能性膜的光反射少，透射率的波长依赖性小。一种光功能性膜，其特征在于，前述光功能性膜的一个表面A对光的折射率n

【技术实现步骤摘要】
光功能性膜及其制造方法
[0001]本专利技术是2016年4月13日申请的专利技术名称为“光功能性膜及其制造方法”的第201680024603.2号专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种涂布型组合物以及由该涂布型组合物形成的光功能性膜，该涂布型组合物被用作提高抗反射性能和/或光取出效率等的光功能性膜的形成材料。本专利技术具体涉及一种光功能性膜以及可提高光取出效率的光功能性膜的制造方法，所述光功能性膜是使得折射率逐渐变化的膜，并且透明性、耐热性、耐光性、耐化学品性等优异。

技术介绍

[0003]近年来，随着以液晶显示器和/或有机EL(电致发光)显示器为代表的显示器的大屏幕化，人们期望开发出一种显示器，其可提供相比于以往眩光更少、更鲜明并且对眼睛而言更柔美的图像。另外，在提高太阳能电池的发电效率方面，由于从光能向电能的转换效率接近于理论值，因而必须提高太阳光的利用效率(摄入效率)。同样地，在有机EL和/或LED等发光元件的发光效率方面，相比于内部转换效率，人们也期望改良光取出效率。
[0004]关于这些玻璃表面的眩光、光摄入效率或者光取出效率的降低，起因于在折射率不同的两个层的界面上引起的反射。关于这样的反射，除了引起这些问题之外，有时也会引起因层内的多重反射而导致的透射率的波长依赖性。
[0005]由此，抗反射膜和/或抗反射功能是对于提高光的利用效率而言重要的构件。由折射率n0的材料形成的层与由折射率n1的材料形成的层的界面上的反射率R
f
可由下述的式子求出。
[0006]R
f
＝(n1‑
n0)2/(n1+n0)2[0007]例如，关于玻璃(折射率n1＝1.49)与空气层(折射率n0＝1.00)的界面上的可见光(λ＝550nm)的反射率(R
f
)，根据此式而算出为约3.89％。图1示出无碱玻璃基板(厚度0.7mm)的透射率谱图。从450nm至800nm的平均透射率为92.1％。可以说，这与根据式子而计算出的理论值(入射光的空气与玻璃基板的反射为约3.89％，玻璃基板与空气界面处的反射进一步为约3.89％，因而玻璃基板的透射率为约92.25％)大体一致。
[0008]为了防止或者抑制光的反射，一般是在两个层之间设置具有最优化的膜厚以及折射率的抗反射膜。例如，为了防止前述的玻璃与空气层的界面上的反射，在玻璃的表面形成抗反射膜。
[0009]根据该抗反射膜，可利用在低折射率层(例如空气层)与抗反射膜的界面上的反射与、在抗反射膜与高折射率层(例如玻璃)的界面上的反射之间的光学干涉，从而减低反射率。在上述条件下，最适于抗反射膜的折射率n2由n2＝(n1/n0)
1/2
表示。例如，在空气层与玻璃之间，人们要求设置折射率为1.22的非常低的折射率层。进一步，为了将低折射率层与高折射率层的各自的反射光设为反相位，因而使得低折射率层的膜厚为λ/4(此处λ为入射光波长)，在将波长设定为可见光域的中心的λ＝550nm的情况下的最优膜厚为0.14μm。
[0010]然而，不易将反射光完全地设为反相位从而相互抵消，另外，也设想了不是使用单一的波长的光而是使用多个波长的光等的情况，在使用了抗反射膜的情况下减小透射率的波长依赖性是一个课题。
[0011]另外，人们也在研讨着一种多层结构的抗反射薄膜。作为这样的薄膜的一个例子，提出了一种薄膜，其通过在透明的基材上，顺次层叠高折射率层与低折射率层，在低折射率层表面的反射光与来自高折射率层表面的反射光的干涉效果的作用下减低反射率从而施加了抗反射功能。例如，在专利文献1中公开了一种抗反射薄膜，其通过利用涂布型的材料而制成低折射率层与高折射率层的两层结构，最优地设计各层的折射率与膜厚从而使膜能够抗反射。但是，在基于此方法的抗反射方面，膜厚的偏差引起反射率的偏差。另外，最优膜厚因光的波长而不同，因此在反射不均匀与颜色不均匀等方面存在有改良的余地。
[0012]另外，有人提出了一种抗反射薄膜，其中，在透明的基材上设置了防反射层，关于所述防反射层，与基材接触的部位的折射率是与基材的折射率相等，朝向最表层而使得折射率逐渐地或阶段性地降低，使得反射率在宽广的波长范围均匀地降低。例如，在专利文献2中公开了一种硬涂层，其中，使用化学气相沉积法(CVD法)在塑料基材上分10阶段而缓慢地降低了折射率。但是，利用了真空工艺的方法昂贵，另外可利用CVD法而制成的硬涂层的折射率的范围受限，因此难以说是通用性充分。另外，在专利文献3中提出了一种具有折射率梯度并具有高抗反射性的多层薄膜，其中，利用涂布工艺将包含至少一层的使用了金属醇盐并且利用溶胶
‑
凝胶法形成出的层在内的、折射率不同的3层以上的层进行层叠而制备。但是，想要使得折射率的变化更连续地接近时，则需要形成非常多的层，使得生产率倾向于降低，另外难以适用于大屏幕显示器的制造。在专利文献4中提出了一种方法，其中，一边利用喷墨法而喷出折射率不同的两种材料，一边将多层进行层叠，从而制作折射率倾斜膜。但是，在这样的方法中，需要通过精密地控制每个喷墨喷嘴的喷出量而形成所希望的折射率的层，但是均匀地制作可适用于大屏幕显示器的膜是非常困难的。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开2000
‑
89001号公报
[0016]专利文献2：日本特开平7
‑
56002号公报
[0017]专利文献3：日本特开2007
‑
52345号公报
[0018]专利文献4：日本特开2012
‑
181293号公报

技术实现思路

[0019]专利技术想要解决的课题
[0020]鉴于这样的应当解决的课题，本专利技术提供一种能用于抗反射膜的光功能性膜，其生产率优异，可形成大面积的膜，透射率的波长依赖性小、光透射性高、且耐热性、耐光性、耐化学品性等优异。
[0021]用于解决问题的方案
[0022]本专利技术的光功能性膜的特征在于，其包含硅质材料，光功能性膜的一个表面A对光的折射率n
A
比相反侧表面B对光的折射率n
B
大，从前述表面A至前述表面B，对光的折射率逐渐减少。
[0023]本专利技术的光功能性膜的制造方法的特征在于，其包含如下的工序：
[0024]第1层形成工序，其中，在基材之上涂布包含聚硅氧烷与溶剂的组合物，进行表面的难溶化处理而形成第1层，
[0025]第2层形成工序，其中，在前述第1层的表面涂布包含与前述聚硅氧烷不同的聚硅氧烷、以及与前述溶剂相同或不同的溶剂的组合物而形成第2层，以及
[0026]加热工序，其中，将前述第1层以及前述第2层进行加热而固化；
[0027]在从前述第2层形成工序开始后至加热工序结束之间包含使得前述第1层和前述第2层的接触部分进行相容化的处理。
[0028]本专利技术的半导体元件的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光功能性膜的制造方法，其中，所述光功能性膜包含硅质材料，所述硅质材料以具有硅烷醇基的聚硅氧烷为原料而形成，所述光功能性膜的一个表面A对光的折射率n
A
比相反侧表面B对光的折射率n
B
大，从所述表面A至所述表面B，对光的折射率逐渐减少；其中，接触于所述表面A的介质X的折射率是n
X
，接触于所述表面B的介质Y的折射率为n
Y
时，满足n
Y
≤n
B
＜n
A
≤n
X
的关系；其特征在于，包含如下的工序：第1层形成工序，其中，在基材之上涂布包含聚硅氧烷与溶剂的组合物，进行表面的难溶化处理而形成第1层，其中该难溶化处理通过在100～200℃的温度下加热1～2分钟进行；第2层形成工序，其中，在所述第1层的表面涂布包含与所述聚硅氧烷不同的聚硅氧烷、以及与所述溶剂相同或不同的溶剂的组合物而形成第2层，其中涂布第2层后进行70～250℃的温度下加热10～180秒的预烘烤处理，以及加热工序，其中，将所述第1层以及所述第2层以150℃～400℃的温度进行5分钟以上的加热而固化；在从所述第2层形成工序开始后至加热工序结束之间包含使得所述第1层和所述第2层的接触部分进行相容化的处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚硅氧烷通过在酸性或者碱性催化剂的存在下将由通式(1)表示的硅烷化合物进行水解、缩合而获得：R
11n
Si(OR
12
)4‑
n
ꢀꢀꢀ
(1)式中，R
11
表示碳原子数为1～20并且任意的亚甲基可被氧取代的直链状、分支状或者环状的烷基，或者碳原子数为6～20并且任意的氢可被氟取代的芳基，R
12
...

【专利技术属性】
技术研发人员：野中敏章，吉田尚史，田代裕治，
申请(专利权)人：AZ电子材料卢森堡有限公司，
类型：发明
国别省市：