雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜及其制备方法，该方法包括以下步骤：S1、制备具有蛾眼结构的蛾眼模板；S2、制备具有网格结构和蛾眼结构的蛾眼

【技术实现步骤摘要】
雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光学膜材料领域，特别涉及一种雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着显示技术的不断发展，对高清画质的需求愈发强烈。光学膜在车载显示、VR/AR、3C产品等领域扮演着重要重色。防眩膜，又称AG膜(Anti
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Glare，AG)，不仅有出色的防眩光性能，应用在显示领域还能使其画质更清晰，视觉效果也更清晰。防眩光效果是基于表面粗糙发生光线漫反射而实现，不同的粗糙度会有不同的防眩效果，通过控制防眩玻璃表面粗糙度，可带来舒适的触感。市场上的AG膜大多采用化学蚀刻工艺或者AG喷涂工艺加工制成。通常防眩膜的雾度与光泽度、清晰度、闪光点成反比，与粗糙度成正比。通过对雾度参数的调控不仅能为不同需求实现定制方案，进一步地，通过多元化功能的组合，让AG膜在拥有优质的防眩功能的前提下，还能兼具自清洁、超耐磨、优良的耐候性。在业内也能够快速的突破市场，打造技术性的尖端产品。
[0003]光学膜对其表面进行改性，可以实现多场景、多功能、多维度需求。以光学防眩膜为例，除了关注其防眩性外，还需要同时兼顾光学减反、机械特性、耐候性等。为解决表面眩光问题，通常采用在显示表面贴合有机防眩膜，但缺点是膜材硬度低不耐划伤。也可以利用化学蚀刻法，在样品表面蚀刻出有序/无序凹坑结构，让光在凹坑处发生漫反射，从而实现防眩光。但化学腐蚀液不具备环境友好特性，且大尺寸加工样品防眩性能不稳定。
[0004]目前行业内主流做法，通过将AG药液喷涂在样品表面经固化后得到一个相对粗糙的膜层，增加漫反射从而达到防眩光效果。通过尝试不同喷涂液配方，可以进一步提高AG膜光学雾度、降低表面光泽度。专利CN 109265881 A提出一种低表面光泽度的PVDF薄膜及其制备方法，将无机晶须作为降低光泽度的成分，得到光泽度10左右的AG膜。专利CN 115353658 A提供一种无需通过辊压成型且不影响膜材透光性的AG膜的生产工艺，提高了产品的良率，并且不会对其透光性造成影响。专利CN 115044087 A提出一种低雾度(～0.3％)光学膜及其制备方法，通过添加平整度调整层，有效抑制了可见光通过基材层时发生光的散射，从而降低了整个光学膜的雾度。专利CN 107739159 B制备出添加有高折射无机纳米粒子的特有防眩光药液，通过湿法喷涂在玻璃表面，在经过多道工序得到高雾度、低光泽度防眩膜。
[0005]然而，由于构建防眩光膜的主要材料二氧化硅构造的表面凹凸尺寸过小、漫散射不足等原因，更高雾度、更低光泽度的防眩光膜产业化应用还存在技术难点。
[0006]所以，现在有必要对现有技术进行改进，以提供更可靠的方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜及其制备方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、制备具有蛾眼结构的蛾眼模板；
[0010]S2、通过3D打印将网格模板复合到步骤S1制备的蛾眼模板上，得到具有网格结构和蛾眼结构的蛾眼
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网格复合结构母板；
[0011]S3、通过化学电铸工艺得到蛾眼
‑
网格复合结构母板的子版；
[0012]S4、在光学基膜上涂覆UV压印胶，以步骤S3得到的子版为模板，利用纳米压印工艺将子版上结构转移到UV压印胶上，脱模，弃子版，得到和蛾眼
‑
网格复合结构母板的结构一致的同时具有网格结构和蛾眼结构的蛾眼
‑
网格复合结构膜；
[0013]S5、在步骤S4得到的蛾眼
‑
网格复合结构膜表面镀膜，得到带有保护膜层的蛾眼
‑
网格复合结构膜，即所述雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜；
[0014]S6、对所述雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜进行光学性能测试，根据测试结果优化调整步骤S2的工艺，通过控制网格结构的表面形貌结构，获得具有不同雾度参数的复合结构光学膜产品。
[0015]优选的是，步骤S1具体为：
[0016]S1
‑
1、在硬质基底均匀涂布光刻胶；
[0017]S1
‑
2、通过电子束曝光在光刻胶上制造形成蛾眼结构所需图案；
[0018]S1
‑
3、采用显影工艺去除曝光区域的光刻胶；
[0019]S1
‑
4、对显影后的光刻胶通过刻蚀获得蛾眼结构。
[0020]优选的是，所述步骤S1具体为：
[0021]S1
‑
1、采用旋涂法在硬质基底均匀涂布厚度不大于1μm的光刻胶，其中，光刻胶为电子束正性光刻胶；
[0022]S1
‑
2、采用NBL5型号光刻机，通过电子束曝光在光刻胶上制造形成蛾眼结构所需图案；
[0023]其中，光刻机的具体工艺参数为：电子枪加速电压20kV
‑
100kV，束电流范围0.2nA
‑
120nA，束斑尺寸0.5nm
‑
5nm，图形发生器扫描频率50MHz，20bit分辨率，步距1nm曝光区域尺寸控制在100nm～200nm；
[0024]S1
‑
3、采用显影工艺去除曝光区域的光刻胶；其中，采用非离子显影液，显影时间控制在15s
‑
30s；
[0025]S1
‑
4、利用感应耦合等离子，对显影后的光刻胶通过刻蚀获得蛾眼结构；
[0026]其中，刻蚀工艺的具体参数为：刻蚀气体Cl2、Ar，气体流速为8sccm～20sccm，刻蚀功率400～800W，刻蚀偏压
‑
65V至
‑
150V，刻蚀速率50nm/min～150nm/min。
[0027]优选的是，步骤S1
‑
1中，硬质基底的材质为硅、氧化硅、氮化硅、贵金属或玻璃，光刻胶为PMMA电子束胶。
[0028]优选的是，步骤S4中，所述光学基膜选用以下材料中的一种制成的片材或卷材：聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚碳酸酯；
[0029]压印过程工艺参数为：施加压力为5bar
‑
10bar，温度控制25℃
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30℃，紫外光固化光源为395nm LED，固化能量控制在5mJ/cm2‑
30mJ/cm2。
[0030]优选的是，步骤S5具体为：
[0031]采用原子层沉积工艺以双(二乙基氨基)硅烷为前驱体A、臭氧为前驱体B，在等离子体的辅助下，在步骤S4得到的蛾眼
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网格复合结构膜表面沉积厚度为5nm
‑
10nm的氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备具有蛾眼结构的蛾眼模板；S2、通过3D打印将网格模板复合到步骤S1制备的蛾眼模板上，得到具有网格结构和蛾眼结构的蛾眼
‑
网格复合结构母板；S3、通过化学电铸工艺得到蛾眼
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网格复合结构母板的子版；S4、在光学基膜上涂覆UV压印胶，以步骤S3得到的子版为模板，利用纳米压印工艺将子版上结构转移到UV压印胶上，脱模，弃子版，得到和蛾眼
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网格复合结构母板的结构一致的同时具有网格结构和蛾眼结构的蛾眼
‑
网格复合结构膜；S5、在步骤S4得到的蛾眼
‑
网格复合结构膜表面镀膜，得到带有保护膜层的蛾眼
‑
网格复合结构膜，即所述雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜；S6、对所述雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜进行光学性能测试，根据测试结果优化调整步骤S2的工艺，通过控制网格结构的表面形貌结构，获得具有不同雾度参数的复合结构光学膜产品。2.根据权利要求1所述的雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜的制备方法，其特征在于，步骤S1具体为：S1
‑
1、在硬质基底均匀涂布光刻胶；S1
‑
2、通过电子束曝光在光刻胶上制造形成蛾眼结构所需图案；S1
‑
3、采用显影工艺去除曝光区域的光刻胶；S1
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4、对显影后的光刻胶通过刻蚀获得蛾眼结构。3.根据权利要求2所述的雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：S1
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1、采用旋涂法在硬质基底均匀涂布厚度不大于1μm的光刻胶，其中，光刻胶为电子束正性光刻胶；S1
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2、采用NBL5型号光刻机，通过电子束曝光在光刻胶上制造形成蛾眼结构所需图案；其中，光刻机的具体工艺参数为：电子枪加速电压20kV
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100kV，束电流范围0.2nA
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120nA，束斑尺寸0.5nm
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5nm，图形发生器扫描频率50MHz，20bit分辨率，步距1nm曝光区域尺寸控制在100nm～200nm；S1
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3、采用显影工艺去除曝光区域的光刻胶；其中，采用非离子显影液，显影时间控制在15s
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30s；S1
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4、利用感应耦合等离子，对显影后的光刻胶通过刻蚀获得蛾眼结构；其中，刻蚀工艺的具体参数为：刻蚀气体Cl2、Ar，气体流速为8sccm～20sccm，刻蚀功率400～800W，刻蚀偏压
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65V至
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150V，刻蚀速率50nm/min～150nm/min。4.根据权利要求3所述的雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜的制备方法，其特征在于，步骤S1
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1中，硬质基底的材质为硅、氧化硅、氮化硅、贵金属或玻璃，光刻胶为PMMA电子束胶。5.根据权利要求1所述的雾度可调、超耐磨的复合结构光学膜的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述光学基膜选用以下材料中的一种制成的片材或卷材：聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，朱晓龙，李贵鹏，
申请(专利权)人：斯迪克新型材料江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：