CN108610896A - 一种透明硬化层涂布液组合物、一种阻隔膜及一种量子点膜 - Google Patents

一种透明硬化层涂布液组合物、一种阻隔膜及一种量子点膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光学用薄膜，尤其涉及一种透明硬化层涂布液组合物、一种阻隔膜及一种量子点膜。为了解决现有阻隔膜中无机阻隔层的附着力较低的问题，为了提高阻隔膜的透光率、阻隔性，本发明提供一种透明硬化层涂布液组合物及一种阻隔膜。所述涂布液组合物包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂。所述阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层；所述的透明硬化层涂布液组合物涂布在透明基材层的上表面，经固化后形成所述透明硬化层。所述透明硬化层的表面粗糙度较低，与无机阻隔层之间的附着力较好。该阻隔膜具有较高的透光率、较好的阻隔性，从而提高了量子点膜的使用寿命。

Description

一种透明硬化层涂布液组合物、一种阻隔膜及一种量子点膜
技术领域
本发明涉及一种光学用薄膜，尤其涉及一种透明硬化层涂布液组合物、一种阻隔膜及一种量子点膜。
背景技术
现今电子设备的背光使用LED的色域只有70％NTSC，色彩表现力一般。OLED技术的引入将色域极大的提高至100％NTSC全色域，而量子点技术的发展，可将色域提高至100％NTSC以上，显示更加明亮，色彩更丰富。由于OLED与量子点对外界环境的水汽和氧气非常敏感，容易发生衰减，使用塑料薄膜封装量子点，不仅成本较低，而且能满足显示设备在使用过程中对光学性能的要求。
目前，一般的量子点膜中用于保护量子点层的阻隔膜都是在高分子薄膜上使用PVD或PECVD的方法沉积一层氧化硅或氧化铝，用来阻隔空气中的水和氧气。在高分子材料上沉积无机阻隔层，附着力较低，无机阻隔层容易脱落，且高分子薄膜的粗糙度较高也影响了无机阻隔层的附着。
发明内容
为了解决现有阻隔膜中无机阻隔层的附着力较低的问题，为了提高阻隔膜的透光率、阻隔性，本发明提供一种透明硬化层涂布液组合物及一种阻隔膜。该阻隔膜具有较高的透光率、较好的阻隔性和较高的层间附着力，从而提高了量子点膜的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明提供下述技术方案：
本发明提供一种透明硬化层涂布液组合物，所述涂布液组合物包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂；所述树脂占涂布液总质量的15-47％，所述稀释剂占涂布液总质量的10-15％，所述光引发剂占涂布液总质量的0.3-8％，所述流平剂占涂布液总质量的0.5-2％，所述溶剂占涂布液总质量的28-74％。
所述涂布液组合物简称为涂布液。
进一步的，在所述的透明硬化层涂布液组合物中，所述涂布液包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂；所述树脂占涂布液总质量的25-40％，所述稀释剂占涂布液总质量的10-15％，所述光引发剂占涂布液总质量的2-5％，所述流平剂占涂布液总质量的1-1.5％，所述溶剂占涂布液总质量的38.5-60％。前述配方对应实施例2-4。
进一步的，在所述的透明硬化层涂布液组合物中，所述涂布液包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂；所述树脂占涂布液总质量的30％，所述稀释剂占涂布液总质量的10％，所述光引发剂占涂布液总质量的3％，所述流平剂占涂布液总质量的1.5％，所述溶剂占涂布液总质量的55.5％。
进一步的，在所述的透明硬化层涂布液组合物中，所述树脂选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种。进一步的，所述树脂为环氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯。
进一步的，在所述的透明硬化层涂布液组合物中，所述稀释剂选自己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)或二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)中的一种或至少两种的组合。进一步的，所述稀释剂为HDDA和TMPTA的组合，二者的质量比是1:1。
进一步的，在所述的透明硬化层涂布液组合物中，所述流平剂为纳米改性聚丙烯酸酯流平剂；所述纳米改性聚丙烯酸酯流平剂包括聚丙烯酸酯流平剂99.9-99.95％，纳米碳化硅0.05-0.1％；所述百分含量是重量百分含量，所述纳米碳化硅的粒径为20-25nm。将纳米碳化硅加入聚丙烯酸酯流平剂，混合均匀，得到纳米改性聚丙烯酸酯流平剂。
进一步的，所述纳米改性聚丙烯酸酯流平剂包括聚丙烯酸酯流平剂99.92-99.94％，纳米碳化硅0.06-0.08％。
所述阻隔膜采用加入了纳米改性聚丙烯酸酯流平剂的透明硬化层，表面更加光滑，与无机阻隔层的附着力更好。
进一步的，在所述的透明硬化层涂布液组合物中，所述光引发剂选用邻苯甲酰苯甲酸甲酯。
进一步的，在所述的阻隔层中，所述透明硬化层的溶剂为丁酮。
本发明还提供一种阻隔膜，所述阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层；所述透明硬化层涂布在透明基材层的上表面，所述无机阻隔层沉积在透明硬化层的上表面；本发明所述的透明硬化层涂布液组合物涂布在透明基材层的上表面，经固化后形成所述透明硬化层。
本发明在透明基材层(例如PET)上涂布一层光滑的硬化层，降低了高分子薄膜的粗糙度，提高了无机阻隔层的附着力，从而可大大提高量子点膜的性能和使用寿命。
进一步的，在所述的阻隔膜中，所述无机阻隔层的材料选自SiO2或Al2O3。
进一步的，所述透明硬化层为高透明高分子薄膜。进一步的，所述透明硬化层的透光率高于89％。
进一步的，所述透明基材层为透明高分子薄膜。
进一步的，在所述的阻隔膜中，所述透明基材层的厚度为50-125μm，所述透明硬化层的厚度为2-10μm，所述无机阻隔层的厚度为10-50nm。
进一步的，在所述的阻隔膜中，所述透明基材层的厚度为50-125μm，所述透明硬化层的厚度为5-8μm，所述无机阻隔层的厚度为20-40nm。
进一步的，在所述的阻隔膜中，所述透明基材层的厚度为75μm，所述透明硬化层的厚度为6μm，所述无机阻隔层的厚度为25nm。
进一步的，在所述的阻隔膜中，所述透明基材层的材料选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的一种。
进一步的，在所述的阻隔膜中，所述无机阻隔层的材料选自SiO2或Al2O3；所述无机阻隔层采用物理气相沉积(PVD)或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术制备。进一步的，所述无机阻隔层选用氧化硅镀层或氧化铝镀层。
本发明还提供一种量子点膜，所述量子点膜包括上阻隔膜、下阻隔膜和量子点层，所述量子点层置于上阻隔膜和下阻隔膜之间；所述上阻隔膜为本发明所述的阻隔膜；所述下阻隔膜为本发明所述的阻隔膜。
本发明提供的透明硬化层涂布液组合物涂布在透明基材层上，固化后形成的透明硬化层的表面粗糙度较低，表面更加光滑，与无机阻隔层之间的附着力较好。
与现有量子点膜用阻隔膜相比，本发明提供的阻隔膜具有较高的透光率、高阻隔性、较高的层间附着力，能够更好地保护量子点膜，延长量子点膜的使用寿命，进而提高了显示设备的性能和使用寿命。本发明提供的量子点膜广泛应用于广色域液晶显示设备。
附图说明
图1为本发明提供的用于保护量子点膜的阻隔膜的结构示意图；
其中101是透明基材层，102是透明硬化层，103是无机阻隔层；
图2为本发明提供的阻隔膜应用于量子点膜的结构示意图。
其中201是量子点层，202是阻隔膜。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
如图1所示，本发明提供的阻隔膜包括了透明基材层101，透明硬化层102，无机阻隔层103。
如图2所示，本发明提供一种量子点膜，所述量子点膜包括上阻隔膜、下阻隔膜和量子点层201，所述量子点层201置于上阻隔膜和下阻隔膜之间；所述上阻隔膜为本发明所述的阻隔膜202；所述下阻隔膜为本发明所述的阻隔膜202。
本发明提供的阻隔膜的制备方法包括以下步骤：
(1)制备透明基材层101，
(2)在透明基材层101的表面涂布透明硬化层涂布液组合物，涂布液组合物固化后形成透明硬化层102，
(3)在透明硬化层的表面沉积无机阻隔层103。
实施例中阻隔膜的光学性能是通过透光率和雾度进行评价的，透光率(也称为光透过率)越高，雾度越低，表示透光性能越好。使用英国Diffusion公司的EEL 57D雾度仪进行测量。
实施例中阻隔膜的阻隔性是通过水蒸气透过率和氧气透过率进行评价的。采用MOCON公司的水氧气透过率测试仪，在23℃，90％RH的条件下测试了水蒸气透过率与氧气透过率。水蒸气透过率与氧气透过率的数值越低，表示水汽氧气阻隔膜的水氧阻隔率越高、水氧阻隔性越好。
实施例中阻隔层的透明硬化层与透明基材层之间的附着力是通过百格测试，使用百格刀，通过ASTM D3359标准测试。
实施例中阻隔层的无机阻隔层的附着力是通过瑞士CSM公司型号为Revetest的划痕仪(压头为Rockwell C锥形金刚石型,锥角为120°，球形尖端半径为200μm)进行测量的。实施例和对比例测试中的划痕长度3mm，划痕速度2mm/min，加载0～50N。读取无机阻隔层(也称涂层)出现脱落时的力度为无机阻隔层的附着力。
实施例中的表面粗糙度是通过CETR AIST-NT型原子力显微镜测试表面轮廓得到的。
实施例1
本发明提供的阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层；所述透明硬化层涂布在透明基材层的上表面，所述无机阻隔层沉积在透明硬化层的上表面。其中，透明基材层选用透明PET，厚度为50μm；透明硬化层的材料先配制成涂布液，涂布液的配方如表1，涂布固化后的厚度为2μm；无机阻隔层选用氧化硅镀层，厚度为10nm。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
表1实施例1中透明硬化层涂布液的配方
实施例2
本发明提供的阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层。其中，透明基材层选用透明PET，厚度为50μm；涂布的透明硬化层的配方如表2，涂布固化后的厚度为5μm；无机阻隔层选用氧化硅镀层，厚度为20nm。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
表2实施例2中透明硬化层涂布液的配方
实施例3
本发明提供的阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层。其中，透明基材层选用透明PET，厚度为75μm；涂布的透明硬化层的配方如表3，涂布固化后的厚度为6μm；无机阻隔层选用氧化硅镀层，厚度为25nm。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
表3实施例3中透明硬化层涂布液的配方
实施例4
本发明提供的阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层。其中，透明基材层选用透明PET，厚度为125μm；涂布的透明硬化层的配方如表1，涂布固化后的厚度为8μm；无机阻隔层选用氧化硅镀层，厚度为40nm。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
表4实施例4中透明硬化层涂布液的配方
实施例5
本发明提供的阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层。其中，透明基材层选用透明PET，厚度为125μm；涂布的透明硬化层的配方如表1，涂布固化后的厚度为10μm；无机阻隔层选用氧化硅镀层，厚度为50nm。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
表5实施例5中透明硬化层涂布液的配方
实施例6
如实施例3提供的阻隔膜。其中，透明基材层选用PP，无机阻隔层选用氧化铝镀层。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
实施例7
如实施例3提供的阻隔膜。其中，透明基材层选用PE，无机阻隔层选用氧化铝镀层。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
实施例8
如实施例3提供的阻隔膜。其中，透明基材层选用PEN，无机阻隔层选用氧化硅镀层。所得的阻隔膜的相关性能见表6、7。
实施例9
如实施例1提供的阻隔膜，其中，透明硬化层的原材料配制成的涂布液的配方如表8，
表8实施例9中透明硬化层涂布液的配方
实施例10
如实施例1提供的阻隔膜，其中，透明硬化层的原材料配制成的涂布液的配方如表9，
表9实施例10中透明硬化层涂布液的配方
实施例11
如实施例1提供的阻隔膜，其中，透明硬化层的原材料配制成的涂布液的配方如表10，
表10实施例11中透明硬化层涂布液的配方
对比例1
如实施例3提供的阻隔膜，其中，不涂布透明硬化层，直接沉积氧化硅镀层。所得水汽氧气阻隔膜的相关性能测试结果见表6、7。
对比例2
如实施例3提供的阻隔膜，其中，透明硬化层中的流平剂不使用纳米碳化硅改性丙烯酸酯流平剂，在透明硬化层的表面沉积氧化硅镀层。所得水汽氧气阻隔膜的相关性能测试结果见表6、7。
表6实施例1-11与对比例1-2提供的阻隔膜的水氧透过率、光透过率和雾度
表7实施例1-11与对比例1-2提供的阻隔膜的透明硬化层的表面粗糙度、附着力和无机阻隔层的附着力
从表6和7所示的检测结果可以得出，本发明中的阻隔膜的光透过率较高，大于88.98％，雾度较低，对水汽氧气的阻隔性较好且层间附着力较好。相对没有透明硬化层的阻隔膜和未使用纳米碳化硅改性聚丙烯酸酯流平剂的阻隔膜，本发明提供的阻隔膜的阻隔性更好，硬化层的表面粗糙度更低，附着力更好，从而延长了量子点膜的使用寿命。其中，实施例2-4提供的阻隔膜的综合性能更好，阻隔性较好且光透过率较高。而实施例3提供的水汽氧气阻隔膜的综合性能最好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种透明硬化层涂布液组合物，其特征在于，所述涂布液组合物包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂；所述树脂占涂布液总质量的15-47％，所述稀释剂占涂布液总质量的10-15％，所述光引发剂占涂布液总质量的0.3-8％，所述流平剂占涂布液总质量的0.5-2％，所述溶剂占涂布液总质量的28-74％。
2.根据权利要求1所述的透明硬化层涂布液组合物，其特征在于，所述涂布液包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂；所述树脂占涂布液总质量的25-40％，所述稀释剂占涂布液总质量的10-15％，所述光引发剂占涂布液总质量的2-5％，所述流平剂占涂布液总质量的1-1.5％，所述溶剂占涂布液总质量的38.5-60％。
3.根据权利要求1所述的透明硬化层涂布液组合物，其特征在于，所述涂布液包括树脂、稀释剂、流平剂、光引发剂和溶剂；所述树脂占涂布液总质量的30％，所述稀释剂占涂布液总质量的10％，所述光引发剂占涂布液总质量的3％，所述流平剂占涂布液总质量的1.5％，所述溶剂占涂布液总质量的55.5％。
4.根据权利要求1所述的透明硬化层涂布液组合物，其特征在于，所述树脂选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的透明硬化层涂布液组合物，其特征在于，所述流平剂为纳米改性聚丙烯酸酯流平剂；所述纳米改性聚丙烯酸酯流平剂包括聚丙烯酸酯流平剂99.9-99.95％，纳米碳化硅0.05-0.1％；所述百分含量是重量百分含量，所述纳米碳化硅的粒径为20-25nm。
6.一种阻隔膜，其特征在于，所述阻隔膜包括透明基材层、透明硬化层和无机阻隔层；所述透明硬化层涂布在透明基材层的上表面，所述无机阻隔层沉积在透明硬化层的上表面；权利要求1-5之中任一项所述的透明硬化层涂布液组合物涂布在透明基材层的上表面，经固化后形成所述透明硬化层。
7.根据权利要求6所述的阻隔膜，其特征在于，在所述的阻隔膜中，所述无机阻隔层的材料选自SiO2或Al2O3。
8.根据权利要求6所述的阻隔膜，其特征在于，在所述的阻隔膜中，所述透明基材层的厚度为50-125μm，所述透明硬化层的厚度为2-10μm，所述无机阻隔层的厚度为10-50nm。
9.根据权利要求6所述的阻隔膜，其特征在于，在所述的阻隔膜中，所述透明基材层的材料选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的一种。
10.一种量子点膜，其特征在于，所述量子点膜包括上阻隔膜、下阻隔膜和量子点层，所述量子点层置于上阻隔膜和下阻隔膜之间；所述上阻隔膜为权利要求6-9中的任一项所述的阻隔膜；所述下阻隔膜为权利要求6-9中的任一项所述的阻隔膜。
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