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什么是防反射膜湿法涂布技术

发布时间:2020-09-03  文章来源:http://www.jnanmt.com/news/30.html 

什么是防反射膜湿法涂布技术

当显示器的显示画面被周围环境的光线,如阳光或外界灯光照射时会产生镜面反射而产生映入的现象,显示屏显示的画面会与外界映入的光和景观重叠,使图像清晰性下降,影响显示画面的观赏效果。

 

解决此现象的较好方法是对显示屏进行防反射处理或在屏幕外侧使用防反射膜,具有防反射膜(AR膜, Anti-Reflective)的LCD显示器适用于飞机机舱、终端移动电话、彩屏手机、笔记本电脑和大型监视器等高性能要求的场合。

 

防反射薄膜是利用光干涉的原理来减少镜片表面多余的反射光,提高透光率,保证屏幕画面的观赏效果。

 

防反射膜的生产可以采用溅射或化学气相沉淀(CVD)工艺,即将非导电材料通过上述方法沉积在薄膜上形成具有不同折射系数的多层结构,属于干法加工制作。

 

-----------------------湿法涂布技术-----------------------

 

据了解,用于防反射膜的薄膜基材主要是三醋酸纤维素薄膜(TAC)或聚酯薄膜(PET),CVD方法制作防反射膜要求条件复杂、成本高。为避免CVD苛刻的加工条件,当前湿法涂布技术取代干法工艺是制造防反射膜的生产方法逐渐增多并成为发展趋势(如表1)

 

生产工艺

优点

缺点

 

干布生产工艺

光学性能精度高、可靠膜材料物理特性稳定折射率可被有效利用

生产速度慢,连续生产困难;设备要求高,大面积生产困难,价格较高

 

湿法生产工艺

材料选择范围大,固化体系多样化;可实现连续化生产,效率高,价格低

涂膜机械强度差;光学性能低于干法生产

1:光学功能膜制作工艺的特点

 

-----------------------极湿法涂布反射膜关键技术-----------------------

 

湿法工艺防反射膜的关键技术主要是涂层材料折射率研究,防反射作用的原理是不同折射率的膜层界面对相应波长的光产生干扰而防止光的反射,涂膜厚度应由光的波长决定。理论上,由N层的多层防反射薄膜来防止N 个波长的光的反射率。实际应用的防反射膜一般至少由4个涂层组成,基材选用透明的TAC或PET薄膜,自下而上依次是硬质涂层、高折射率层、低折射率层和防污抗划伤层,根据需要透明基材背面涂布压敏胶和隔离膜(如图1)。

 

 

1:防反射(AR)膜结构  

 

湿法生产的防反射膜的硬质涂层与光固化硬涂层相似,防污抗划伤层也是以光固化硬涂层为基础,涂层体系选用具有防污性能的特殊基团的树脂材料或无机纳米材料构成。

 

光聚合方法防反射膜的防反射涂层涂料体系组成由含有不饱和基团的丙烯酸树脂预聚物,防反射膜的不同折射率涂层的实现,除聚合体系与固化膜层的光学性能相关外,需要加入不同的材料来改善和提高膜的光学参数。低折射率的涂层可通过加入低折射率的氟化物或含氟丙烯酸酯聚合物或预聚物来调整涂层涂料的折射率,例如氟化镁、含氟(甲基)丙烯酸酯的共聚物、偏二氟乙烯与四氟乙烯的共聚物及含氟单官能(甲基)丙烯酸酯或含氟二官能(甲基)丙烯酸酯与其它多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物。

 

一般情况下,涂层的折射率与涂层材料分子结构中氟的百分含量有关,即增加氟的含量会降低涂层的折射率。这些聚合物通过调节分子结构中氟原子取代基的含量及共聚物的结构单元,可在一定范围内调节聚合物的低折射率和其它物理性能,这类含氟聚合物的折射率一般为1.3~1.5,目前已有多种含氟聚合物用于生产。

 

一些专利描述了含氟聚合物可以实现需要的低折射率、表面硬度以及较大粘合力,下述分子结构是一种(甲基)丙烯酸酯含氟聚合物单体可用于光聚合制备防反射膜。

    

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的氟环烷基;Y1、Y2、Y3表示H、丙烯酰基、甲基丙烯酰基,且Y1、Y2、Y3中至少2个是丙烯酰基、甲基丙烯酰基;Z表示H、C1~3的烷基;n、m是0或1,且n+m=1。

 

据了解,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掺杂也可以降低涂层的折射率(表2),并可以改善涂层的附着力等性能。光聚合防反射膜的光聚合组合物还可以使用少量的聚硅氧烷丙烯酸树脂,尤其是在低折射率层可提高涂层表面的耐磨性,得到良好的抗磨损性能。

 

 

 

高折射率层除了选择光聚合成膜体系具有高折光率外,一般需要掺杂无机纳米氧化物来提高涂层的折射率,用于提高折射率的纳米氧化物有氧化钛、氧化锆、氧化锑、氧化铟锡等等,这些氧化物的折射率一般在1.9~2.4左右。无机纳米材料在涂层体系中的分散是涂料制备的关键技术,市售的纳米分体是纳米粒子的聚积体状态,通过研磨、高剪切等分散技术将其在涂布液中分散成需要粒径的粒子(一般粒径≤50nm),这个过程中需要必要的分散剂等表面活性剂。当粒径大时尤其是大于涂层膜厚时,将会发生光线的散射,造成透光率等光学性能的降低。

 

通过将具有不同折射系数的UV固化涂料涂布并固化于塑料薄膜基材上,形成多层防反射结构,用于LCD的防反射薄膜基材除PET外,还可以是TAC和PC膜。

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