[发明专利]可固化的高折射率油墨组合物和由油墨组合物制备的制品

说明书

本发明公开了一种可固化油墨组合物，该可固化油墨组合物包括可固化芳族单体组合物和经表面处理的金属氧化物纳米颗粒。经表面处理的金属氧化物纳米颗粒用至少两种硅烷官能表面处理剂的混合物，即至少一种含芳族硅烷官能表面处理剂和至少一种包含可共聚基团的硅烷官能表面处理剂进行表面处理。可固化油墨组合物是可喷墨打印的，在室温至60℃的温度下具有30厘泊或更小的粘度，并且不含溶剂。可固化油墨组合物在被打印并固化时具有1.55或更大的折射率，并且是光学清晰的。

技术领域

本公开涉及包含金属氧化物纳米颗粒的可固化组合物，其具有高折射率、是可打印的，并可被打印并固化形成制品。

背景技术

光学器件逐渐变得更加复杂并且包括越来越多的功能层。当光穿过光学器件的层时，光可被层以广泛多种方式改变。例如，光可被反射、折射或吸收。在许多情况下，由于非光学原因被包括在光学器件中的层不利地影响光学特性。例如，如果不是光学清晰的支撑层被包括在内，那么由非光学清晰的支撑层造成的光吸收可不利地影响整个器件的透光率。

多层光学器件的一个常见难题是当不同折射率的层彼此相邻时，可在它们的界面处发生光的折射。在一些器件中，光的这种折射是期望的，但在其他器件中折射是不期望的。另外，在高于临界角的入射角处，光可在两层之间的界面处反射。为了最小化或消除两个层之间的界面处的光的这种折射或反射，已作出努力使形成界面的两个层之间的折射率的差异最小化。然而，由于光学器件内采用了更广泛的材料，折射率的匹配变得越来越困难。常用于光学器件的有机聚合物膜和涂层具有有限范围的折射率。由于较高折射率的材料越来越多地用于光学器件中，因此越来越难以制备具有合适的光学特性(诸如期望的折射率和光学透明度)并且还保持有机聚合物的期望特征(诸如易于加工、柔性等)的有机聚合物组合物。

发明内容

本文公开了可固化油墨组合物、由可固化油墨组合物制备的制品、用可固化油墨组合物制备制品的方法以及具有用于制备可固化油墨组合物的期望特性的经表面处理的金属氧化物纳米颗粒。在一些实施方案中，可固化油墨组合物包含可固化芳族单体组合物和经表面处理的金属氧化物纳米颗粒，其中经表面处理的金属氧化物纳米颗粒包括已经用至少两种硅烷官能表面处理剂的混合物进行了表面处理的金属氧化物纳米颗粒。可固化油墨组合物是可喷墨打印的，在室温至60℃的温度下具有30厘泊或更小的粘度，并且不含溶剂。可固化油墨组合物在被打印并固化时具有1.55或更大的折射率，并且是光学清晰的。

还公开了一种制品，在一些实施方案中，该制品包括具有第一主表面和第二主表面的基底、与基底的第二主表面的至少一部分相邻的固化层、以及与固化层接触的无机阻挡层，其中固化层包括固化的有机基质，该固化的有机基质包含至少一种芳族(甲基)丙烯酸酯和经表面处理的金属氧化物纳米颗粒。经表面处理的金属氧化物纳米颗粒包括已经用至少两种硅烷官能表面处理剂的混合物进行了表面处理的金属氧化物纳米颗粒，并且固化层具有1.55或更大的折射率，并且是光学清晰的。

还公开了制备制品的方法，该方法包括：提供具有第一主表面和第二主表面的基底；提供可固化油墨组合物；将可固化油墨组合物设置在基底的第二主表面的至少一部分上以形成可固化层；使可固化层固化以形成固化层；以及将无机阻挡层沉积在固化层上。可固化油墨组合物包含可固化芳族单体组合物和经表面处理的金属氧化物纳米颗粒，其中经表面处理的金属氧化物纳米颗粒包括已经用至少两种硅烷官能表面处理剂的混合物进行了表面处理的金属氧化物纳米颗粒。可固化油墨组合物是可喷墨打印的，在室温至60℃的温度下具有30厘泊或更小的粘度，并且不含溶剂。可固化油墨组合物在被打印并固化时具有1.55或更大的折射率，并且是光学清晰的。

还公开了适用于制备上述可固化油墨组合物的经表面处理的金属氧化物纳米颗粒，其中经表面处理的金属氧化物纳米颗粒包含经过表面处理的金属氧化物纳米颗粒，该表面处理包含至少两种硅烷官能表面处理剂的混合物。至少两种硅烷官能表面处理剂包含一种具有通式I的含芳族硅烷官能表面处理剂：