TW201421061A - 防反射膜 - Google Patents

防反射膜 Download PDF

Info

Publication number
TW201421061A
TW201421061A TW102139371A TW102139371A TW201421061A TW 201421061 A TW201421061 A TW 201421061A TW 102139371 A TW102139371 A TW 102139371A TW 102139371 A TW102139371 A TW 102139371A TW 201421061 A TW201421061 A TW 201421061A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
antireflection film
refractive layer
triethoxysilane
chemical formula
film according
Prior art date
Application number
TW102139371A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI585443B (zh
Inventor
Ji-Yeon Yang
Hong-Kwan Cho
Jin-Ki Hong
Won-Kook Kim
Original Assignee
Lg Hausys Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lg Hausys Ltd filed Critical Lg Hausys Ltd
Publication of TW201421061A publication Critical patent/TW201421061A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI585443B publication Critical patent/TWI585443B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/111—Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C09D183/08—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/24—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C08J2383/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C08J2483/08—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本發明關於一種防反射膜，上述防反射膜為透明基材、高折射層及低折射層的層疊結構，更詳細地，上述低折射層可包含由具有氟烷基的有機矽烷與烷氧基矽烷反應而合成的矽氧烷化合物作為粘結劑。

Description

防反射膜/ANTIREFLECTION FILM
本發明提供一種光學特性優秀的防反射膜。
在顯示器暴露於各種照明及自然光等外光的情況下，由於反射光，在顯示器內部形成的圖像不能清晰地進入眼睛，由此導致的對比度(contrast)的下降，從而不僅導致難以觀看畫面並且將感到眼睛疲勞或引發頭痛。由於這種理由，對防反射的要求也變得非常高。
隨著強調防反射必要性，開發了高折射層與低折射層反覆的防反射膜，以尋找在可見光範圍具有防反射效果的膜結構，並且持續進行了減少層的數量的研究。進而，防反射膜的發展形態為在高折射層上部塗敷低折射層，可知低折射層的折射率與高折射層的折射率之差越大，防反射效果就越卓越，但是包括低折射層及高折射層的防反射膜在設計方面仍然存在困難。
本發明的一實施例提供利用高折射層和低折射層來表現出卓越的防反射效果並改善附著力及光學特性的防反射膜。
本發明的一實施例提供防反射膜，上述防反射膜為透明基材、高折射層及低折射層的層疊結構，上述低折射層包含粘結劑和中空二 氧化矽粒子，其中，上述粘結劑通過由以下述化學式1表示的矽烷化合物與以下化學式2表示的有機矽烷化合物聚合而成，化學式1：R1 xSi(OR2)4-x
在上述化學式1中，R1為碳數1~10的烷基、碳數6~10的芳基或碳數3~10的烯基，R2為碳數1~6的烷基，x表示0x<4的整數。
化學式2：R3 ySi(OR4)4-y
在上述化學式2中，R3為碳數1~12的氟烷基(fluoroalkyl)，R4為碳數1~6的烷基，y表示0y<4的整數。
以上述化學式1表示的矽烷化合物可以為選自由四甲氧基矽烷(tetra methoxysilane)、四乙氧基矽烷(tetra ethoxysilane)、四丙氧基矽烷(tetra propoxysilane)、四異丙氧基矽烷(tetra iospropoxysilane)、四正丁氧基矽烷(tetra-n-butoxysilane)、四仲丁氧基矽烷(tetra-sec-butoxysilane)、四叔丁氧基矽烷(tetra-tert-butoxysilane)、三甲氧基矽烷(trimethoxysilane)、三乙氧基矽烷(triethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyl triethoxysilane)、乙基三甲氧基矽烷(ethyl trimethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyl triethoxysilane)、丙基三甲氧基矽烷(propyl trimethoxysilane)、丙基三乙氧基矽烷(propyl triethoxysilane)、異丁基三乙氧基矽烷(isobutyl triethoxysilane)、環己基三甲氧基矽烷(cyclohexyl trimethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyl trimethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyl triethoxysilane)、乙烯基三甲 氧基矽烷(vinyl trimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyl triethoxysilane)、烯丙基三甲氧基矽烷(allyl trimethoxysilane)、烯丙基三乙氧基矽烷(allyl triethoxysilane)、二甲基二甲氧基矽烷(dimethyl dimethoxysilane)、二甲基二乙氧基矽烷(dimethyl diethoxysilane)、二苯基二甲氧基矽烷(diphenyl dimethoxysilane)、二苯基二乙氧基矽烷(diphenyl diethoxysilane)以及它們的組合構成的組成中的一種以上的化合物。
以上述化學式2表示的有機矽烷化合物可以為選自由三氟甲基三甲氧基矽烷(trifluoro methyl trimethoxy silane)、三氟甲基三乙氧基矽烷(trifluoro methyl triethoxy silane)、三氟丙基三甲氧基矽烷(trifluoro propyl trimethoxy silane)、三氟丙基三乙氧基矽烷(trifluoro propyl triethoxy silane)、九氟丁基乙基三甲氧基矽烷(nona fluoro butyl ethyl trimethoxy silane)、九氟丁基乙基三乙氧基矽烷(nona fluoro butyl ethyl triethoxy silane)、九氟己基三甲氧基矽烷(nona fluoro hexyl trimethoxy silane)、九氟己基三乙氧基矽烷(nona fluoro hexyl triethoxy silane)、十三氟辛基三甲氧基矽烷(trideca fluoro octyl trimethoxy silane)、十三氟辛基三乙氧基矽烷(trideca fluoro octyl triethoxy silane)、十七氟癸基三甲氧基矽烷(heptadeca fluoro decyl trimethoxy silane)、十七氟癸基三乙氧基矽烷(heptadeca fluoro decyl triethoxy silane)以及它們的組合構成的組成中的一種以上的化合物。
上述中空二氧化矽粒子的數均直徑(number average diameter)可以是約1mm至約1000nm。
相對於上述中空二氧化矽粒子100重量份，可包含約10重量份至約120重量份的上述粘結劑。
上述低折射層的折射率可以是約1.2至約1.25。
上述低折射層的厚度可以是約50nm至約150nm。
上述高折射層的折射率可以是約1.6至約1.7。
上述高折射層的厚度可以是約100nm至約500nm。
上述防反射膜的對於水的接觸角可以是約70°以下。
上述防反射膜的反射率在約450nm至約650nm的波長範圍內可以小於約0.5%。
當向上述防反射膜照射白色光時，反射光的顏色a*值及顏色b*值可以是-1<a*<2及-1<b*<1。
上述防反射膜具有卓越的附著力及優秀的光學特性。
並且，由於上述防反射膜的防反射效果優秀，因而可適用於觸控膜等各種顯示裝置。
10‧‧‧透明基材
20‧‧‧高折射層
30‧‧‧低折射層
100‧‧‧防反射膜
第一圖為以圖式化的方式表示作為本發明的一實施例的防反射膜。
以下，將對本發明的實施例進行詳細的說明。但上述實施例只是例示性的，本發明並不受其限制，本發明僅由申請專利範圍來定義。
本發明的一實施例提供防反射膜，上述防反射膜為透明基材、高折射層及低折射層的層疊結構，上述低折射層包含粘結劑和中空二 氧化矽粒子，其中，上述粘結劑由以下述化學式1表示的矽烷化合物與以下述化學式2表示的有機矽烷化合物聚合而成。
化學式1：R1 xSi(OR2)4-x
在上述化學式1中，R1為碳數1~10的烷基、碳數6~10的芳基或碳數3~10的烯基，R2為碳數1~6的烷基，x表示0x<4的整數。
化學式2：R3 ySi(OR4)4-y
在上述化學式2中，R3為碳數1~12的氟烷基(fluoroalkyl)，R4為碳數1~6的烷基，y表示0y<4的整數。
通常情況下，低折射層的折射率與高折射層的折射率之間的差異越大，防反射效果越卓越。因此，基於作為低折射材料的中空型二氧化矽粒子的開發，有關折射率非常低的低折射塗敷材料持續進行了研究，但是像利用現有的丙烯酸酯樹脂來開發的低折射塗敷材料，折射率並未達到作為對於防反射的上述理論上的最佳值約1.22至約1.24。
但是，在對上述低折射層使用包含由具有氟烷基的有機矽烷與烷氧基矽烷反應而合成的矽氧烷化合物作為粘結劑的塗敷液的情況下，可實現高透射率以及低反射率，並且通過與上述低折射層及高折射層之間的光學設計，可提供提高光特性的防反射膜。
以上述化學式1表示的矽烷化合物，在x為0的情況下，可表現為具有四個烷氧基的四官能團型烷氧基矽烷，在x為1的情況下，可表現為具有三個烷氧基的三官能團型烷氧基矽烷，在x為2的情況下，可表現為 具有兩個烷氧基的二官能團型烷氧基矽烷。在x為3的情況下，僅有一個作為官能團的烷氧基，因而難以與以上述化學式2表示的有機矽烷化合物發生縮合反應。
在上述化學式1中，碳數6~10的芳基可包含苯基或甲苯基等，碳數3~10的烯基可包含烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或3-丁烯基等。
作為上述矽烷化合物，可使用選自由四甲氧基矽烷(tetra methoxysilane)、四乙氧基矽烷(tetra ethoxysilane)、四丙氧基矽烷(tetra propoxysilane)、四異丙氧基矽烷(tetra iospropoxysilane)、四正丁氧基矽烷(tetra-n-butoxysilane)、四仲丁氧基矽烷(tetra-sec-butoxysilane)、四叔丁氧基矽烷(tetra-tert-butoxysilane)、三甲氧基矽烷(trimethoxysilane)、三乙氧基矽烷(triethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyl triethoxysilane)、乙基三甲氧基矽烷(ethyl trimethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyl triethoxysilane)、丙基三甲氧基矽烷(propyl trimethoxysilane)、丙基三乙氧基矽烷(propyl triethoxysilane)、異丁基三乙氧基矽烷(isobutyl triethoxysilane)、環己基三甲氧基矽烷(cyclohexyl trimethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyl trimethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyl triethoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyl trimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyl triethoxysilane)、烯丙基三甲氧基矽烷(allyl trimethoxysilane)、烯丙基三乙氧基矽烷(allyl triethoxysilane)、二甲基二甲氧基矽烷(dimethyl dimethoxysilane)、二甲基二乙氧基矽烷(dimethyl diethoxysilane)、二苯基 二甲氧基矽烷(diphenyl dimethoxysilane)、二苯基二乙氧基矽烷(diphenyl diethoxysilane)以及它們的組合構成的組成中的一種以上的化合物，但並不限定於此。
並且，以上述化學式2表示的有機矽烷化合物可使用選自由三氟甲基三甲氧基矽烷(trifluoro methyl trimethoxy silane)、三氟甲基三乙氧基矽烷(trifluoro methyl triethoxy silane)、三氟丙基三甲氧基矽烷(trifluoro propyl trimethoxy silane)、三氟丙基三乙氧基矽烷(trifluoro propyl triethoxy silane)、九氟丁基乙基三甲氧基矽烷(nona fluoro butyl ethyl trimethoxy silane)、九氟丁基乙基三乙氧基矽烷(nona fluoro butyl ethyl triethoxy silane)、九氟己基三甲氧基矽烷(nona fluoro hexyl trimethoxy silane)、九氟己基三乙氧基矽烷(nona fluoro hexyl triethoxy silane)、十三氟辛基三甲氧基矽烷(trideca fluoro octyl trimethoxy silane)、十三氟辛基三乙氧基矽烷(trideca fluoro octyl triethoxy silane)、十七氟癸基三甲氧基矽烷(heptadeca fluoro decyl trimethoxy silane)、十七氟癸基三乙氧基矽烷(heptadeca fluoro decyl triethoxy silane)以及它們的組合構成的組成中的一種以上的化合物，但並不限定於此，更為具體地，R3使用碳數為3~5的氟烷基，這有利於防止相分離。
以上述化學式1表示的矽烷化合物與以上述化學式2表示的有機矽烷化合物在水解後脫水縮合聚合來形成矽氧烷化合物。另一方面，上述水解及脫水縮合反應中可使用酸催化劑，更為具體地，可使用硝酸、鹽酸、硫酸或醋酸等。
另一方面，相對於100重量份的以上述化學式1表示的矽烷化 合物，可使用約0.1重量份至約50重量份的以上述化學式2表示的有機矽烷化合物，具體地，可使用約1重量份至約30重量份的以上述化學式2表示的有機矽烷化合物，更具體地，使用約5重量份至約20重量份的以上述化學式2表示的有機矽烷化合物為佳。若所使用的上述有機矽烷化合物小於約0.1重量份，則存在折射率下降效果甚微的問題，若大於約50重量份，則存在反而增加折射率的問題。
所形成的上述矽氧烷化合物被用作有機/無機混合粘結劑，起到對中空二氧化矽粒子進行表面處理的作用。
較佳地，上述矽氧烷化合物的重均分子量在約1000至約100000的範圍內，具體為約2000至約50000的範圍內，更具體為約5000至約20000的範圍內為佳。若上述重均分子量小於約1000，則難以形成具有所希望的低折射率的塗敷層，若上述重均分子量大於約100000，則存在使防反射膜的透光率下降的問題。
另一方面，中空二氧化矽粒子(hollow silica particles)作為從矽化合物或有機矽化合物匯出的二氧化矽粒子，意味著在上述二氧化矽粒子的表面和/或內部存在空的空間的形態的粒子。
上述中空二氧化矽粒子為分散於分散溶劑(水或有機溶劑)的形態，上述中空二氧化矽粒子可以是固體成分的含量為約5重量%至約40重量%的膠體(colloid)形態。在這裡，作為可用作上述分散溶劑的有機溶劑為甲醇(methanol)、異丙醇(isoproply alcohol，IPA)、乙二醇(ethylene glycol)、丁醇(butanol)等醇(alcohol)類，甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、甲基異丁基酮(methyl iso butyl ketone，MIBK)等酮(ketone)類，甲苯 (toluene)、二甲苯(xylene)等芳香族碳氫類，二甲基甲醯胺(dimethyl formamide)、二甲基乙醯胺(dimethyl acetamide)、N-甲基吡咯烷酮(methyl pyrrolidone)等醯胺(amide)類，乙酸乙酯(ethyl acetate)、乙酸丁酯(butyl acetate)、γ-丁內酯(butyrolactone)等酯(ester)類，四氫呋喃(tetrahydrofuran)、1,4-二氧六環(dioxane)等醚(ether)類或它們的混合物。只是，在如上所述以分散於分散溶劑的膠體溶液的形態來使用的情況下，可考慮固體成分的含量等來進行調節，以使中空二氧化矽粒子的含量符合上述的範圍。
並且，上述中空二氧化矽粒子的數均直徑為約1nm至約1000nm，具體為約5nm至約500nm，更具體為約10nm至約100nm的範圍，這有利於在維持膜的透明性的同時產生防反射效果。
較佳地，相對於100重量份的上述中空二氧化矽粒子，使用約10重量份至約120重量份的上述矽氧烷化合物的粘結劑，具體地，使用約20重量份至約100重量份的上述矽氧烷化合物的粘結劑，更具體地，使用約40重量份至約80重量份的上述矽氧烷化合物的粘結劑。在使用小於約10重量份的粘結劑的情況下，存在塗敷面產生白化現象的問題，在使用大於約120重量份的粘結劑的情況下，存在防反射效果明顯下降的問題。
另一方面，上述防反射塗敷組合物可包含酸催化劑，以促進基於粘結劑對中空二氧化矽粒子進行表面處理，只要是在本領域通常使用的，上述酸催化劑並不受特殊限定，但是較佳使用硝酸或鹽酸。相對於100重量份的上述中空二氧化矽粒子，可使用約0.1重量份至約20重量份的上述酸催化劑。使用上述酸催化劑有利於將塗敷組合物的pH調節為約2至約4的 範圍。
參照第一圖，上述防反射膜100可包括透明基材10、高折射層20及低折射層30。
上述透明基材10可使用透明高分子樹脂等在通常的液晶顯示裝置等使用的各種基板，但作為上述基材可使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，polyethylenenaphthalate)、聚醚碸(PES，polyethersulfone)、聚碳酸酯(PC，poly carbonate)、聚丙烯(PP，poly propylene)、降冰片烯類樹脂等。
在使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)作為上述基材的材質的情況下，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的厚度可以是約10μm至約200μm，具體可以是約20μm至約100μm以內。若透明基材的厚度小於約10μm，則基材的機械強度存在問題，若厚度大於約200μm，則存在用於觸摸面板時無法提高觸點特性的情況。
上述高折射層20的厚度可以是約100nm至約500nm，具體地，上述高折射層20的厚度可以是約150nm至約450nm。上述高折射層維持上述厚度範圍，從而容易地實現反射率及可視性的提高效果，並且能夠將應力的增加導致的裂紋及捲曲的產生最小化。並且，可提供在與低折射層的關係上反射率光學特性值實現最優化的防反射膜。
上述高折射層20的折射率可以是約1.6至約1.7。高折射層與低折射層的折射率之差越大，防反射膜的防反射效果就越卓越，因此，能夠通過上述高折射層維持上述範圍的折射率，來提高防反射膜的光學特性。
上述低折射層30的厚度可以是約50nm至約150nm。上述低 折射層可維持上述範圍的厚度，以產生改善的防反射效果、維持上述低折射層的卓越的附著性。並且，上述低折射層30的折射率可以是約1.2至約1.25，上述低折射層30可借助與上述高折射層的較大的折射率之差，來改善防反射膜的光學特性。
在光入射某介質而折射率達到與其他介質的介面時，其一部分或全部返回原來的介質中，這被稱為反射，在存在光的反射的情況下，透射的光量會損失與反射量相當的量，且作用於光源的功率不穩定，因此可將用於防止這種反射的膜稱作防反射膜。
因此，就防反射膜而言，重要的是要確保反射率小、光透射時色差計(Colorimeter)不發生變化等光學特性，上述防反射膜100，例如，可通過在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上部形成折射率為約1.62至約1.70且厚度為200nm至約450nm的高折射層以及折射率為約1.22至約1.25且厚度為約90nm至約130nm的低折射層，來將反射率及光學特性最佳化。
上述防反射膜的對於水的接觸角可以是約70°以下。將水放在水準的固體表面上，則可形成維持規定的透鏡模樣的水滴，此時，水的表面成為曲面，因此，固體表面與水的表面可維持規定的角度，並將從液體內側測定的上述角度稱為接觸角。具體地，上述接觸角是指防反射膜與水的表面形成的規定的角度。
在上述防反射膜的對於水的接觸角為約70°以下的情況下，在表面附著力優秀這方面具有有利的效果，雖然對水的接觸角沒有下限，但具體地，上述接觸角可以是約40°至約70°。
在約450nm至約650nm的波長範圍內，上述防反射膜的反射 率可以小於約0.5%。上述約450nm至約650nm的波長範圍作為可見光範圍，可通過調節上述高折射層的折射率及厚度和低折射層的折射率及厚度的光學設計，使反射率具有小於約0.5%的光學特性值。
上述反射率是指反射光的能量與入射光的能量的比率，防反射膜的反射率越低，反射的量越少，從而可少受光的影響。因此，通過使上述反射率維持小於約0.5%，能夠充分地發揮防反射功能，並且由於反射率低，反射光的顏色可會呈藍光或紅光。並且，在具有平坦(flat)的反射光譜並具有無色的顏色值這方面具有優點。
在向上述防反射膜照射白色光時，反射光的顏色a*值及顏色b*值可以是-1<a*<2，-1<b*<1。反射光的顏色值可由CIE L*、a*、b*來表現，其中，CIE L*、a*、b*是指，根據國際照明委員會(CIE)制定的測色系統來向上述防反射膜照射白色光(D65)的情況下，在以CIE 10°標準觀察者(CIE1964)為基準時，在顏色空間中兩個顏色之間的距離與人所看到的顏色差異程度相一致。此時，上述L*表示亮度、上述a*表示紅-綠(Red-Green)之間的值、上述b*表示黃-藍(Yellow-Blue)之間的值，能夠以a*、b*值表示在約380nm至約780nm的波長範圍向防反射膜照射白色光源(D65)時得到的值。
上述顏色值的絕對值越小意味著沒有由光源引起的色差變化，將兩個顏色的感覺性差異稱作色差，可通過色差計來測定上述色差，並且反射色差及透射色差均可測定。
上述防反射膜為透明基材、高折射層及低折射層的層疊結構，通過調節各層的厚度及折射率，來設計防反射膜，從而反射光的顏色 值的絕對值可維持規定範圍。通過維持上述顏色a*值及顏色b*值的範圍，能夠實現防反射膜不呈現藍光或紅光而具有無色的顏色。
具體地，在通過棱鏡耦合器確認高折射層及低折射層的折射率，以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜作為基材，並利用光學設計工具來對各層進行類比的情況下，可匯出在可見光範圍內的反射率小於約0.5%且反射光的顏色值為-1<a*<2、-1<b*<1的防反射膜包含的各層的結構及厚度等。
因此，當通過上述模擬，將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜塗敷成厚度為約200nm至約450nm的高折射層及厚度為約50nm至約150nm的低折射層的結構時，可設計反射率小於約0.5%且反射光的顏色值為-1<a*<2及-1<b*<1的防反射膜。
下面，提出本發明的具體實施例。只是，以下所記載的實施例僅用於具體地例示或說明本發明，而不能限制本發明。
製備例
製備例1-1：矽氧烷化合物粘結劑的製備
將水100重量份、異丙醇(IPA，isopropanol)433重量份及0.1M硝酸(HNO3)36重量份放入反應器，並攪拌10分鐘。接著，通過漏斗將四乙氧基矽烷(矽酸四乙酯，TEOS)372重量份及3，3，3-三氟丙基三乙氧基矽烷29重量份慢慢投入30分鐘。然後，在50℃溫度下攪拌2小時之後冷卻到常溫，再以200rpm的速度攪拌24小時，來得到透明的粘結劑溶液。上述溶液的固體成分為13重量%，pH為2.2。不另行經過精製過程，直接將上述透明溶液用於之後步驟的塗敷組合物的製備。
製備例1-2：矽氧烷化合物粘結劑的製備
除了不投入3，3，3-三氟丙基三乙氧基矽烷之外，利用與上述製備例1-1相同的方法，來製備出粘結劑溶液。
製備例2-1-防反射低折射用塗敷組合物的製備
將在上述製備例1-1中製備的粘結劑溶液65重量份、異丙醇100重量份及數均直徑為60nm的中空二氧化矽粒子-異丙醇分散溶膠(20% w/w，日揮觸媒化成株式會社(JGC C&C)，Thrylya 4110)65重量份放入反應器，並在常溫下攪拌24小時，由此製備了防反射低折射用塗敷組合物。所製備的上述防反射低折射用塗敷組合物的固體成分為10重量%，pH為2.5。
製備例2-2：防反射低折射用塗敷組合物的製備
除了使用在上述製備例1-2中製備的粘結劑溶液之外，利用與上述製備例2-1相同的方法，來製備了防反射低折射用塗敷組合物。
實施例及比較例
實施例1
利用光學設計軟體來實現了防反射膜。在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上形成了折射率為1.64的高折射層，並在上述高折射層上形成了折射率為1.24的低折射層。此時，低折射層通過塗敷在上述製備例2-1中所製備的防反射低折射用塗敷組合物而成，通過棱鏡耦合器來測定了所形成的上述低折射層的折射率。
實施例2至實施例9
除了將高折射層及低折射層的厚度調節成不同之外，利用與 上述實施例1相同的方法，來實現了防反射膜。
比較例
利用光學設計軟體來實現了防反射膜。在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上形成了折射率為1.64的高折射層，並在上述高折射層上形成了折射率為1.26的低折射層。此時，低折射層通過塗敷在上述製備例2-2中所製備的防反射低折射用塗敷組合物而成，通過棱鏡耦合器來測定了上述低折射層的折射率。
實驗例：防反射膜的光學特性
利用柯尼卡美能達(Konica Minolta)公司的CM-5分光光度計(CM-5 Spectrophotometer)，來測定了上述實施例及比較例的防反射膜的透射率，並對防反射膜的後面進行黑色處理之後測定了反射率。並且，指定白色光源D65和CIE1964觀察者，並根據上述實施例及比較例的防反射膜結構，將CIE L*、a*及b*值顯示在表1，具體地，顯示了透射a*、透射b*及反射a*、反射b*結果值。
如上述表1所示，在實施例的防反射膜的情況下，確認了透射率為99%以上，反射率為0.5%以下，並呈現防反射特性。並且，測定出實施例的防反射膜的反射光的顏色a*值在-1至2之間，顏色b*值在-1至1之間，由此可知微弱地存在基於反射光的色差，並確認了呈現優秀的防反射特性。
10‧‧‧透明基材
20‧‧‧高折射層
30‧‧‧低折射層
100‧‧‧防反射膜

Claims (12)

  1. 一種防反射膜，其包括：該防反射膜為透明基材、高折射層及低折射層的層疊結構；該低折射層包含粘結劑和中空二氧化矽粒子，其中，該粘結劑由以下化學式1表示的矽烷(silane)化合物與以下化學式2表示的有機矽烷(organosilane)化合物聚合而成，化學式1：R1 xSi(OR2)4-x；在該化學式1中，R1為碳數1~10的烷基(alkyl)、碳數6~10的芳基(aryl)或碳數3~10的烯基(alkenyl)，R2為碳數1~6的烷基，x表示0x<4的整數；化學式2：R3 ySi(OR4)4-y；在該化學式2中，R3為碳數1~12的氟烷基(fluoroalkyl)，R4為碳數1~6的烷基，y表示0y<4的整數。
  2. 2、根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，以該化學式1表示的矽烷化合物為選自由四甲氧基矽烷(tetra methoxysilane)、四乙氧基矽烷(tetra ethoxysilane)、四丙氧基矽烷(tetra propoxysilane)、四異丙氧基矽烷(tetra iospropoxysilane)、四正丁氧基矽烷(tetra-n-butoxysilane)、四仲丁氧基矽烷(tetra-sec-butoxysilane)、四叔丁氧基矽烷(tetra-tert-butoxysilane)、三甲氧基矽烷(trimethoxysilane)、三乙氧基矽烷(triethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane)、甲基三乙 氧基矽烷(methyl triethoxysilane)、乙基三甲氧基矽烷(ethyl trimethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyl triethoxysilane)、丙基三甲氧基矽烷(propyl trimethoxysilane)、丙基三乙氧基矽烷(propyl triethoxysilane)、異丁基三乙氧基矽烷(isobutyl triethoxysilane)、環己基三甲氧基矽烷(cyclohexyl trimethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyl trimethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyl triethoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyl trimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyl triethoxysilane)、烯丙基三甲氧基矽烷(allyl trimethoxysilane)、烯丙基三乙氧基矽烷(allyl triethoxysilane)、二甲基二甲氧基矽烷(dimethyl dimethoxysilane)、二甲基二乙氧基矽烷(dimethyl diethoxysilane)、二苯基二甲氧基矽烷(diphenyl dimethoxysilane)、二苯基二乙氧基矽烷(diphenyl diethoxysilane)以及它們的組合構成的組成中的一種以上的化合物。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，以該化學式2表示的有機矽烷化合物為選自由三氟甲基三甲氧基矽烷(trifluoro methyl trimethoxy silane)、三氟甲基三乙氧基矽烷(trifluoro methyl triethoxy silane)、三氟丙基三甲氧基矽烷(trifluoro propyl trimethoxy silane)、三氟丙基三乙氧基矽烷(trifluoro propyl triethoxy silane)、九氟丁基乙基三甲氧基矽烷(nona fluoro butyl ethyl trimethoxy silane)、九氟丁基乙基三乙氧基矽烷(nona fluoro butyl ethyl triethoxy silane)、九氟己基三甲氧基矽烷(nona fluoro hexyl trimethoxy silane)、九氟己基三乙氧基矽烷(nona fluoro hexyl triethoxy silane)、十三氟辛基三甲氧基矽烷(trideca fluoro octyl trimethoxy silane)、十三氟辛基三乙氧基矽烷(trideca fluoro octyl triethoxy silane)、十 七氟癸基三甲氧基矽烷(heptadeca fluoro decyl trimethoxy silane)、十七氟癸基三乙氧基矽烷(heptadeca fluoro decyl triethoxy silane)以及它們的組合構成的組成中的一種以上的化合物。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該中空二氧化矽粒子的數均直徑(number average diameter)為1nm至1000nm。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，相對於該中空二氧化矽粒子100重量份，包含10重量份至120重量份的該粘結劑。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該低折射層的折射率為1.2至1.25。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該低折射層的厚度為50nm至150nm。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該高折射層的折射率為1.6至1.7。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該高折射層的厚度為100nm至500nm。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該防反射膜的對於水的接觸角為70°以下。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，該防反射膜的反射率在450nm至650nm的波長範圍內小於0.5%。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述的防反射膜，其中，當向該防反射膜照射白色光時，反射光的顏色a*值及顏色b*值為-1<a*<2及-1<b*<1。
TW102139371A 2012-11-21 2013-10-30 防反射膜 TWI585443B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120132543A KR101526650B1 (ko) 2012-11-21 2012-11-21 광학특성이 우수한 반사방지 필름

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201421061A true TW201421061A (zh) 2014-06-01
TWI585443B TWI585443B (zh) 2017-06-01

Family

ID=50776263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102139371A TWI585443B (zh) 2012-11-21 2013-10-30 防反射膜

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10107942B2 (zh)
JP (1) JP6445977B2 (zh)
KR (1) KR101526650B1 (zh)
CN (1) CN104823078B (zh)
TW (1) TWI585443B (zh)
WO (1) WO2014081120A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101526649B1 (ko) * 2012-11-21 2015-06-05 (주)엘지하우시스 하드코팅층을 포함하는 광특성이 우수한 반사방지 필름
KR102530534B1 (ko) 2016-02-17 2023-05-09 삼성전자주식회사 포토마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
US20180171154A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Anti-reflective coated articles and method of making them
JP6503128B1 (ja) 2018-02-13 2019-04-17 日本板硝子株式会社 膜、液状組成物、光学素子、及び撮像装置
KR102594548B1 (ko) * 2019-01-02 2023-10-27 삼성디스플레이 주식회사 윈도우, 윈도우의 제조 방법 및 윈도우를 포함하는 표시 장치
CN110204220B (zh) * 2019-07-02 2021-10-19 上海达巧康新材料科技有限公司 一种用于光伏玻璃的双层减反射膜的镀膜液及其制备方法
KR102498241B1 (ko) * 2020-03-16 2023-02-10 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름
EP4024091B1 (en) * 2020-03-16 2024-05-01 LG Chem, Ltd. Anti-refractive film

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW468053B (en) * 1999-12-14 2001-12-11 Nissan Chemical Ind Ltd Antireflection film, process for forming the antireflection film, and antireflection glass
JP4046921B2 (ja) * 2000-02-24 2008-02-13 触媒化成工業株式会社 シリカ系微粒子、該微粒子分散液の製造方法、および被膜付基材
JP4918743B2 (ja) * 2001-02-16 2012-04-18 凸版印刷株式会社 反射防止フィルム
JP2003057415A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Fuji Photo Film Co Ltd 光拡散フィルム、その製造方法、偏光板および液晶表示装置
JP2003202406A (ja) * 2001-10-25 2003-07-18 Matsushita Electric Works Ltd 反射防止フィルム及びディスプレイ装置
JP4378972B2 (ja) * 2003-02-25 2009-12-09 パナソニック電工株式会社 反射防止膜、反射防止膜の製造方法、反射防止部材
TWI341931B (en) * 2003-12-24 2011-05-11 Fujifilm Corp Antireflection film, polarizing plate and liquid crystal display device
JP2005201986A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Fuji Photo Film Co Ltd 反射防止フィルム、偏光板、及び画像表示装置
US20070266896A1 (en) * 2004-06-11 2007-11-22 Toray Industries, Inc. Siloxane-Based Coating Material, Optical Article, and Production Method of Siloxane-Based Coating Material
WO2006030720A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Fujifilm Corporation Anti-reflection film, polarizing plate, and liquid crystal display device
WO2006051835A1 (ja) * 2004-11-15 2006-05-18 Jsr Corporation 硬化性樹脂組成物、それからなる硬化膜及び積層体
KR100718756B1 (ko) * 2005-04-08 2007-05-15 엘에스전선 주식회사 양방향 통신을 위한 광 분기 및 결합 모듈
JP2007148201A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Asahi Glass Co Ltd 反射防止フィルムの製造方法およびディスプレイ装置
EP2017654A1 (en) * 2006-04-19 2009-01-21 Toray Industries, Inc. Filter used for display
JP2008058348A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Toray Ind Inc 偏光子保護フィルム
JP4650812B2 (ja) * 2006-09-06 2011-03-16 東レフィルム加工株式会社 ディスプレイ用フィルター及びその製造方法並びにディスプレイの製造方法
JP5170083B2 (ja) 2007-03-12 2013-03-27 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 防眩性反射防止フィルムの製造方法、防眩性反射防止フィルム、偏光板及び表示装置
JP2009211061A (ja) * 2008-02-04 2009-09-17 Nippon Zeon Co Ltd 反射防止フィルム
JP2010085579A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Toray Ind Inc 反射防止光学物品およびシロキサン系樹脂組成物の製造方法
JP2010167744A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 耐指紋性に優れた製品およびその製造方法
JP2012068271A (ja) * 2009-01-30 2012-04-05 Nippon Zeon Co Ltd 反射防止フィルム
JP5659494B2 (ja) * 2009-02-17 2015-01-28 凸版印刷株式会社 反射防止フィルム及びその製造方法、偏光板、透過型液晶ディスプレイ
JP5222273B2 (ja) * 2009-11-20 2013-06-26 グンゼ株式会社 反射防止シート

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014081120A1 (ko) 2014-05-30
KR101526650B1 (ko) 2015-06-05
CN104823078A (zh) 2015-08-05
US10107942B2 (en) 2018-10-23
JP6445977B2 (ja) 2018-12-26
JP2015535617A (ja) 2015-12-14
TWI585443B (zh) 2017-06-01
KR20140065251A (ko) 2014-05-29
CN104823078B (zh) 2016-11-09
US20150323706A1 (en) 2015-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI585443B (zh) 防反射膜
JP6642823B2 (ja) ハードコーティング層を含む光特性に優れた反射防止フィルム
JP6430940B2 (ja) シロキサン化合物を含む反射防止コーティング組成物、これを用いた反射防止フィルム
JP6360836B2 (ja) シロキサン化合物を含む反射防止コーティング組成物、それを用いて表面エネルギーが調節された反射防止フィルム
TWI597334B (zh) 包含矽氧烷化合物的超親水性抗反射塗佈組合物、超親水 性抗反射膜及其製備方法
KR101739076B1 (ko) 반사방지용 코팅조성물 및 그 제조방법
TW202111039A (zh) 塗布液、硬化膜及具備該硬化膜之積層體、以及具備該積層體之照明構件、顯示器、透鏡、太陽電池用構件、抗反射膜、照明罩以及照明器具
KR20150143974A (ko) 고굴절 조성물, 반사방지 필름 및 제조방법
KR20090060403A (ko) 고굴절 대전방지 하드코팅 조성물, 이 조성물이 코팅된 고굴절 대전방지 하드코팅 필름, 및 이 조성물을 사용한 반사방지 코팅 필름

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees