一种光学膜及其制备方法技术

本申请实施例提供一种光学膜及其制备方法，涉及屏幕保护膜领域。本申请实施例的光学膜包括依次层叠设置的10～125μm的基材、3～25μm的底涂层、20～150nm的氧化硅层、5～100nm的AF层；氧化硅层的主要材质为无机氧化硅，AF层由含有烷氧基硅烷基团的全氟化合物形成，底涂层中含有异氰酸酯基有机硅聚合物。其在具有良好的弯折性能的同时，其硬度还大于2H/500g的，对可折叠显示屏有着良好的保护作用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种光学膜及其制备方法


[0001]本申请涉及屏幕保护膜领域，具体而言，涉及一种光学膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着柔性显示技术逐步兴起，可折叠显示屏已从概念转变为实际。因此，现有的光学膜需要在具有可弯折的基础下，还要具有更高的硬度(一般要求硬度≥2H/500g)和更高的耐磨性能，这样才能防止显示屏刮伤，以起到保护可折叠显示屏的效果。
[0003]在现有技术中，光学膜一般是包括层叠设置的基材、底涂层、AF(Anti
‑
fingerprint，防指纹)层等层结构，含有这些层结构的光学膜，其硬度不能满足可折叠显示屏要求，而且现有技术中的可弯折性能和高硬度性能往往也不可兼得。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种光学膜及其制备方法，本申请实施例中的光学膜在具有良好的弯折性能的同时，其硬度还大于2H/500g，对可折叠显示屏有着良好的保护作用。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种光学膜，其包括依次层叠设置的10～125μm的基材、3～25μm的底涂层、20～150nm的氧化硅层、5～100nm的AF(Anti
‑
fingerprint，防指纹)层；氧化硅层的主要材质为无机氧化硅，AF层由含有烷氧基硅烷基团的全氟化合物形成，底涂层中含有异氰酸酯基有机硅聚合物。
[0006]在上述技术方案中，基材既能为其他层结构提供附着位点，也能和显示屏等底物进行贴合，有利于光学膜粘附在诸如可折叠显示屏之类的要保护的底物表面。底涂层能起到衔接基材和其他层结构的作用。含有无机氧化硅的氧化硅层能提升光学膜的耐磨性能。AF层既能够提高光学膜的抗水抗油和防指纹能力，也有利于增强光学膜的耐磨性。
[0007]此外，本申请实施例中，氧化硅层含有大量的Si
‑
O键，很容易吸水导致产生
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SiOH基团，由于底涂层中含有异氰酸酯基有机硅聚合物，因此在底涂层的表面会有
‑
NCO基团，其会与
‑
SiOH基团反应，从而增强底涂层与氧化硅层之间的附着力。另外，由于AF层是由含有烷氧基硅烷基团的全氟化合物形成的，AF层的表面会部分水解并与
‑
SiOH基团反应，从而增强AF层和氧化硅层之间的附着力。因此，在底涂层和AF层之间加入主要材质为无机氧化硅的氧化硅层，能增强AF层的附着力，从而提升整个光学膜的耐磨耗性能。
[0008]另外，将各个层结构设置在特定的厚度范围内，能使得光学膜兼顾耐磨性能和可弯折性能。而且氧化硅层的厚度要远小于其它层结构，这是由于无机氧化硅的拉伸性能较差，在能保证其和相邻层结构具有足够的附着力的基础上，氧化硅层要尽可能地薄。申请人发现，当氧化硅层的厚度在20～150nm范围内，其可以在保证附着力的基础上，基本不影响光学膜的拉伸性能。而且在本申请中，满足上述条件的各个层结构之间相互配合，能保证光学膜的硬度大于2H/500g，从而对可折叠显示屏有着良好的保护作用。
[0009]在一种可能的实现方式中，在氧化硅层中，氧原子与硅原子的个数的比值为1.95～2.15；可选的，氧原子与硅原子的个数的比值为1.97～2.1。
[0010]在上述技术方案中，氧化硅层中的氧原子和硅原子的个数比需要控制在合适的范围内，可以使氧化硅层部分产生的
‑
SiOH的数量较为适中，从而使氧化硅层与相邻层之间的附着力更好。
[0011]在一种可能的实现方式中，氧化硅层的厚度为20～100nm；和/或，AF层的厚度为10～80nm；和/或，底涂层的厚度为5～20μm，可选的，底涂层的厚度为5～10μm；和/或，基材的厚度为50～80μm。
[0012]在一种可能的实现方式中，基材的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、聚萘二甲酸乙二酯中的至少一种。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了上述的光学膜的制备方法，其包括以下步骤：在10～125μm的基材上表面涂布含有异氰酸酯基有机硅聚合物的底涂料，并使底涂料固化形成3～25μm的底涂层；随后在底涂层的上表面形成20～150nm的无机氧化硅层；之后使用含有烷氧基硅烷基团的全氟化合物在氧化硅层的上表面层叠5～100nm的AF层。
[0014]在上述技术方案中，使用上述制备方法制得的光学膜，具有良好的硬度和可弯折性能，可以起到很好的保护可折叠显示屏的效果。
[0015]在一种可能的实现方式中，氧化硅层是通过硅靶，在含氧气氛中反应溅射沉积得到的。
[0016]在上述技术方案中，通过溅射沉积的方式，既能很好的控制氧化硅层的厚度，又可以很好的控制氧化硅层中的氧原子和硅原子的个数比。
[0017]在一种可能的实现方式中，在溅射沉积时，硅靶为单晶硅，反应气体为氩气和氧气的混合体；可选的，单晶硅的晶向为<1,1,1>、<1,1,0>、<1,0,0>中的任一种。
[0018]在上述技术方案中，当硅靶为单晶硅，反应气体为氩气和氧气的混合体时，有利于形成高纯度的氧化硅。
[0019]在一种可能的实现方式中，在形成氧化硅层之后，形成AF层之前，还对氧化硅层进行等离子体处理或电晕处理。
[0020]在上述技术方案中，对氧化硅层进行等离子体处理或电晕处理，有利于增强氧化硅层的表面粗糙度。
[0021]在一种可能的实现方式中，底涂料的组分按照重量分数计，包括75～95份树脂基体、5～25份无机粒子填料、2～8份光引发剂、0.1～1份添加剂；且添加剂中含有50％～100％质量份的异氰酸酯基有机硅聚合物。
[0022]在一种可能的实现方式中，树脂基体为含有碳碳双键的丙烯酸树脂类聚合物，且丙烯酸树脂类聚合物的碳碳双键的官能度不小于2；可选的，碳碳双键的官能度不小于6；和/或，无机粒子填料的平均粒径不大于250nm，且无机粒子填料包括二氧化硅、金属氧化物、金属氟化物、金属硫化物、金属氮化物中的至少一种；和/或，光引发剂包括偶氮化合物、过氧化物、过硫酸盐、氧化还原引发剂中的至少一种；可选的，光引发剂包括2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮、2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦、2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双(2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2
‑
甲基
‑1‑
[4
‑
(甲基硫代)苯基]‑2‑
(4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学膜，其特征在于，其包括依次层叠设置的10～125μm的基材、3～25μm的底涂层、20～150nm的氧化硅层、5～100nm的AF层；所述氧化硅层的主要材质为无机氧化硅，所述AF层由含有烷氧基硅烷基团的全氟化合物形成，所述底涂层中含有异氰酸酯基有机硅聚合物。2.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，在所述氧化硅层中，氧原子与硅原子的个数的比值为1.95～2.15；可选地，氧原子与硅原子的个数的比值为1.97～2.1。3.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述氧化硅层的厚度为20～100nm；和/或，所述AF层的厚度为10～80nm；和/或，所述底涂层的厚度为5～20μm，可选地，所述底涂层的厚度为5～10μm；和/或，所述基材的厚度为50～80μm。4.根据权利要求1所述的光学膜，其特征在于，所述基材的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、聚萘二甲酸乙二酯中的至少一种。5.一种权利要求1～4任一项所述的光学膜的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：在10～125μm的基材上表面涂布含有异氰酸酯基有机硅聚合物的底涂料，并使所述底涂料固化形成3～25μm的底涂层；随后在所述底涂层的上表面形成20～150nm的无机氧化硅层；之后使用含有烷氧基硅烷基团的全氟化合物在所述氧化硅层的上表面形成5～100nm的AF层。6.根据权利要求5所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述氧化硅层是通过硅靶，在含氧气氛中反应溅射沉积得到。7.根据权利要求6所述的光学膜的制备方法，其特征在于，在所述溅射沉积时，所述硅靶为单晶硅，反应气体为氩气和氧气的混合体；可选的，所述单晶硅的晶向为<1,1,1>、<1,1,0>、<1,0,0>中的任一种。8.根据权利要求5所述的光学膜的制备方法，其特征在于，在形成所述氧化硅层之后，形成所述AF层之前，还对所述氧化硅层进行等离子体处理或电晕处理。9.根据权利要求5所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述底涂料的组分按照重量分数计，包括75～95份树脂基体、5～25份无机粒子填料、2～8份光引发剂、0.1～1份添加剂；且所述添加剂中含有50％～100％质量份的所述异氰酸酯基有机硅聚合物。10.根据权利要求9所述的光学膜的制备方法，其特征在于，所述树脂基体为含有碳碳双键的丙烯酸树脂类聚合物，且所述丙烯酸树脂类聚合物的碳碳双键的官能度不小于2；可选的，所述碳碳双键的官能度不小于6；和/或，所述无机粒子填料的平均粒径不大于250nm，且所述无机粒子填料包括二氧化硅、金属氧化物、金属氟化物、金属硫化物、金属氮化物中的至少一种；和/或，所述光引发剂包括偶氮化合物、过氧化物、过硫酸盐、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹清清，刘楷楷，肖定富，
申请(专利权)人：宁波惠之星新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：