[发明专利]一种具有纳米孔的防反射薄膜,及其制备方法、用途

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种防反射薄膜，及其制备方法、用途。具体涉及一种具有纳米孔无机聚合层的防反射薄膜，及其制备方法、用途。

背景技术：

光线照射在物体表面会发生反射，透射和吸收。光线的反射有些是有益，如反射镜、光纤通讯等。然而，有时反射光却是有害的。例如在显示器表面，在无涂层情况下会有4％的反射率，这时一方面会直接影响使用者的观赏质量及降低显示器的光穿透性：不仅在显示屏上产生物体的影像，破坏屏幕图像的完整性，而且还反射周围光源的光线，造成屏幕亮度不均；另一方面，从环保的角度来讲，显示屏长时间的反射不仅会对人体视觉器官造成严重的损害，而且会对使用者造成心理上的影响。所以如何减少显示屏的反射，使其减少对人眼睛的损害成为研究者的目标。

目前抑制反射主要通过以下途径：一是将荧光屏打磨处理，使其对环境的光线形成漫反射，但反射率仍有2％；二是在屏幕表面覆盖一层特殊的防反射薄膜。防反射膜的基本原理是让反射光之间产生干涉，从而抵消反射光的能量，达到降低反射的作用(图1)。防反射薄膜的制作工艺分为湿式和干式。干式工艺如：真空蒸镀、磁控溅射、物理气沉积、化学气沉积等。干式工艺生产，设备及原材料成本高、效率低、能耗大。而湿式工艺生产，即用凹版、凸版、滚筒等涂布机把母液直接涂敷在基材上。这样的生产方式设备成本低、效率高、能耗小、原材料成本低，从而成为目前防反射膜的发展趋势。

防反射膜可以使用多层膜和单层膜技术。多层膜技术因为需要涂敷多次从而成本高。单层膜则通常折射率或机械性能较差。如现在通常使用的MgF2，折射率为1.38，在玻璃、TAC等显示器通用表面的反射高达为1.5％以上。又如一些介孔材料的纳米涂层，机械性能差且光学性能不够稳定。

中国专利申请CN1463367公开了一种防反射薄膜以及带反射层塑料基片，是采用干式工艺生产的多层膜，其生产设备及原材料成本高、效率低、能耗大。

公开号为KR20000016858、名称为“抗反射和抗静电膜”的韩国专利申请，公开了一种湿式工艺开发的单层防反射膜，在可视光的范围内反射率在1％以下，最低可达0.3％，透射率为60-80％以上，在显示屏表面可呈现清晰的图像；比起三层或四层的膜，不仅缩短生产操作时间，而且减少了厚度、节约了原料成本。但这种膜仍然具有较高的反射率。

美国专利申请公开说明书US2004058079A1(申请日2003-08-22)公开了一种多孔氧化硅膜的制备方法，是用可水解烷氧基硅烷化合物、水、醇和非离子表面活性剂涂于基材，湿式工艺制备的多孔氧化硅膜。该方法制备的防反射膜防反射性能及机械性能仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反射率低于现有技术中的防反射膜、同时机械性能提高的单层防反射膜。

本发明的另一目的在于提供上述防反射膜的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述防反射膜的用途。

为实现上述发明目的，本发明提供一种具有纳米孔的防反射薄膜，包括基材层和防反射涂层，所述基材层为透明材料，所述防反射涂层中随机分布或有序分布孔尺寸均匀的纳米孔，纳米孔直径为0.5-5纳米，孔间距为0.5-50纳米，所述防反射涂层是以分子式为M-(OR)_x的化合物为原料水解形成，

其中M为：Si、Ti、Zr、Hf、Ta、Nb或Al；

R为：CH₃、C₂H₅或C₃H₇；

当M为A1，X为3；

当M为Si、Ti、Zr、Hf，X为4；

当M为Ta、Nb，X为5。

本发明将具有直径0.5-5纳米的纳米孔的聚合材料在基材表面形成涂层，成功的发明了一种反射率低于现有技术、同时机械性能提高的单层防反射膜。

本发明的防反射薄膜优选方案中，所述纳米孔直径为0.5-2纳米。

本发明采用的基材层为透射率高于85％的玻璃片材或塑料片材，厚度为0.1-5毫米。

所述纳米孔直径更优选为0.5-1.5纳米。

所述防反射涂层优选以正硅酸四乙酯或钛酸四异丙酯为原料水解形成。

所述塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯片材、聚碳酸酯片材或聚甲基丙烯酸甲脂片材，所述玻璃包括偏光片TAC或光学玻璃。