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什么是防反射膜濕法涂布技術

發布時間:2020-09-03  文章來源:http://www.trading-paper.com/news/30.html 

什么是防反射膜濕法涂布技術

當顯示器的顯示畫面被周圍環境的光線,如陽光或外界燈光照射時會產生鏡面反射而產生映入的現象,顯示屏顯示的畫面會與外界映入的光和景觀重疊,使圖像清晰性下降,影響顯示畫面的觀賞效果。

 

解決此現象的較好方法是對顯示屏進行防反射處理或在屏幕外側使用防反射膜,具有防反射膜(AR膜, Anti-Reflective)的LCD顯示器適用于飛機機艙、終端移動電話、彩屏手機、筆記本電腦和大型監視器等高性能要求的場合。

 

防反射薄膜是利用光干涉的原理來減少鏡片表面多余的反射光,提高透光率,保證屏幕畫面的觀賞效果。

 

防反射膜的生產可以采用濺射或化學氣相沉淀(CVD)工藝,即將非導電材料通過上述方法沉積在薄膜上形成具有不同折射系數的多層結構,屬于干法加工制作。

 

-----------------------濕法涂布技術-----------------------

 

據了解,用于防反射膜的薄膜基材主要是三醋酸纖維素薄膜(TAC)或聚酯薄膜(PET),CVD方法制作防反射膜要求條件復雜、成本高。為避免CVD苛刻的加工條件,當前濕法涂布技術取代干法工藝是制造防反射膜的生產方法逐漸增多并成為發展趨勢(如表1)

 

生產工藝

優點

缺點

 

干布生產工藝

光學性能精度高、可靠膜材料物理特性穩定折射率可被有效利用

生產速度慢,連續生產困難;設備要求高,大面積生產困難,價格較高

 

濕法生產工藝

材料選擇范圍大,固化體系多樣化;可實現連續化生產,效率高,價格低

涂膜機械強度差;光學性能低于干法生產

1:光學功能膜制作工藝的特點

 

-----------------------極濕法涂布反射膜關鍵技術-----------------------

 

濕法工藝防反射膜的關鍵技術主要是涂層材料折射率研究,防反射作用的原理是不同折射率的膜層界面對相應波長的光產生干擾而防止光的反射,涂膜厚度應由光的波長決定。理論上,由N層的多層防反射薄膜來防止N 個波長的光的反射率。實際應用的防反射膜一般至少由4個涂層組成,基材選用透明的TAC或PET薄膜,自下而上依次是硬質涂層、高折射率層、低折射率層和防污抗劃傷層,根據需要透明基材背面涂布壓敏膠和隔離膜(如圖1)。

 

 

1:防反射(AR)膜結構  

 

濕法生產的防反射膜的硬質涂層與光固化硬涂層相似,防污抗劃傷層也是以光固化硬涂層為基礎,涂層體系選用具有防污性能的特殊基團的樹脂材料或無機納米材料構成。

 

光聚合方法防反射膜的防反射涂層涂料體系組成由含有不飽和基團的丙烯酸樹脂預聚物,防反射膜的不同折射率涂層的實現,除聚合體系與固化膜層的光學性能相關外,需要加入不同的材料來改善和提高膜的光學參數。低折射率的涂層可通過加入低折射率的氟化物或含氟丙烯酸酯聚合物或預聚物來調整涂層涂料的折射率,例如氟化鎂、含氟(甲基)丙烯酸酯的共聚物、偏二氟乙烯與四氟乙烯的共聚物及含氟單官能(甲基)丙烯酸酯或含氟二官能(甲基)丙烯酸酯與其它多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物。

 

一般情況下,涂層的折射率與涂層材料分子結構中氟的百分含量有關,即增加氟的含量會降低涂層的折射率。這些聚合物通過調節分子結構中氟原子取代基的含量及共聚物的結構單元,可在一定范圍內調節聚合物的低折射率和其它物理性能,這類含氟聚合物的折射率一般為1.3~1.5,目前已有多種含氟聚合物用于生產。

 

一些專利描述了含氟聚合物可以實現需要的低折射率、表面硬度以及較大粘合力,下述分子結構是一種(甲基)丙烯酸酯含氟聚合物單體可用于光聚合制備防反射膜。

    

其中:X表示F,是3以上的C1~14的氟烷基、F是4以上的C3~14的氟環烷基;Y1、Y2、Y3表示H、丙烯;、甲基丙烯;,且Y1、Y2、Y3中至少2個是丙烯;、甲基丙烯;;Z表示H、C1~3的烷基;n、m是0或1,且n+m=1。

 

據了解,除含氟化合物以外,二氧化硅微粒及表面改性的二氧化硅的摻雜也可以降低涂層的折射率(表2),并可以改善涂層的附著力等性能。光聚合防反射膜的光聚合組合物還可以使用少量的聚硅氧烷丙烯酸樹脂,尤其是在低折射率層可提高涂層表面的耐磨性,得到良好的抗磨損性能。

 

 

 

高折射率層除了選擇光聚合成膜體系具有高折光率外,一般需要摻雜無機納米氧化物來提高涂層的折射率,用于提高折射率的納米氧化物有氧化鈦、氧化鋯、氧化銻、氧化銦錫等等,這些氧化物的折射率一般在1.9~2.4左右。無機納米材料在涂層體系中的分散是涂料制備的關鍵技術,市售的納米分體是納米粒子的聚積體狀態,通過研磨、高剪切等分散技術將其在涂布液中分散成需要粒徑的粒子(一般粒徑≤50nm),這個過程中需要必要的分散劑等表面活性劑。當粒徑大時尤其是大于涂層膜厚時,將會發生光線的散射,造成透光率等光學性能的降低。

 

通過將具有不同折射系數的UV固化涂料涂布并固化于塑料薄膜基材上,形成多層防反射結構,用于LCD的防反射薄膜基材除PET外,還可以是TAC和PC膜。

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