光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用与流程

文档序号:28954933发布日期:2022-02-19 11:33阅读:157来源:国知局
光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于光电材料应用科技领域,具体涉及光学膜用有机与无机组合物及其制备方法和应用。
技术背景
2.oled显示技术全称为organic light emitting diode displays,具有厚度轻薄、低功耗、可折叠等优点,被称为“梦幻显示技术”。在移动显示产品(如手机、手表),oled显示器的市场份额(57%)已经超过lcd技术(43%),成为主流显示技术;并且逐渐向笔记本电脑(laptop)、pc monitor、tv领域渗透。通过合理的分子设计与器件优化,oled发光器件的内量子效率可以达到100%。由于电极薄膜和玻璃衬底的界面以及玻璃衬底和空气存在折射率差异,在一定视角下(θ),光在界面处发生全反射,也就意味着超过θ角度的光无法出射到显示器外而被损失掉。研究表明,出射到器件外部空间的光约占有机材料薄膜发光总量的20%,其余约80%的光主要以导波形式限制在有机材料薄膜、透明电极和玻璃衬底中。较低的出光效率,增加了oled显示器的功耗,降低了手表/手机的续航时间,成为消费者在使用oled显示产品的痛点。
3.目前,提高oled出光效率的方法有三类:在基底出光表面形成如褶皱、光子晶体、微透镜阵列等。前两种方案由于工艺不稳定,生产不可控,在光学器件中制作微透镜阵列形成光学膜,被认为是最可靠的提高出光效率的技术,已经被国内外各大面板厂以所采用。当前oled显示器由于繁琐的生产工艺,生产良率降低,微透镜阵列作为一种新型技术需要确保材料的高效成膜同时最小程度地降低对oled显示器的损伤。与有机光学材料相比,有机与无机杂化材料具有增强的机械、热、磁、光学、电子和光电性能。然而,有机与无机杂化材料存在因纳米粒子团聚而导致存储不稳定、纳米粒子在有机聚合物材料中的分散性和相容性差、因纳米粒子的掺入量有限而使材料折射率的提升有限、无法制备厚块状材料等问题,用该方法来提高光学树脂折射率的技术仍需进一步研究和完善。


技术实现要素:

4.为解决上述技术问题,本发明将提供具有高的折射率、高的透光性、优异的流动性,同时合成成本低、制备工艺温和的光学膜用有机与无机混杂组合物。
5.光学膜用有机与无机组合物,包含:主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物,经由式ch2=c(r1)coor2si(or3)m(r4)
3-m
表示的硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒,引发剂,以及溶剂;其中,r1选自氢,c
1-c
10
的烷基,c
3-c
10
的环烷基,c
1-c
10
的烷氧基,未取代的或由c
1-c
10
的烷基、c
3-c
10
的环烷基、c
1-c
10
的烷氧基取代的芳基;r2选自c
1-c
10
的亚烷基,c
3-c
10
的亚环烷基,未取代的或由c
1-c
10
的烷基、c
3-c
10
的环烷基、c
1-c
10
的烷氧基取代的c
2-c
10
的亚烯基,未取代的或由c
1-c
10
的烷基、c
3-c
10
的环烷基、c
1-c
10
的烷氧基取代的亚芳基;r3、r4分别独立的选自c
1-c
10
的烷基;m为0至3的自然数。
6.作为一种优选的实施方式,主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物表示为ar[oocc
(r5)=ch2]n,n为末端丙烯酸酯的个数;其中,ar选自:未取代的或由羟基、氟基、c
1-c6的烷氧基取代的c
2-c
15
的烷烃基,未取代的或由羟基、氟基、c
1-c6的烷氧基取代的c
2-c
15
的醚基,未取代的或由羟基、氟基、氰基、硝基、c
1-c6的烷烃基、c
1-c6的烷氧基取代的1至4个苯环的c
6-c
30
的芳基;r5分别独立的选自:氢,c
1-c
10
的烷基,c
3-c
10
的环烷基,c
1-c
10
的烷氧基,未取代的或由c
1-c
10
的烷基、c
3-c
10
的环烷基、c
1-c
10
的烷氧基取代的芳基;n为1至8的自然数。
[0007]
进一步的,所述ar选自以下结构式中的一种:
[0008]
[0009][0010]
*为与丙烯酸酯官能团桥接的位点,*的数量对应为n的数值。
[0011]
作为一种优选的实施方式,所述r1为氢或c
1-c
10
的烷基。
[0012]
进一步的,所述r1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基中的一种;
[0013]
作为一种优选的实施方式,所述r2为c
1-c
10
的亚烷基。
[0014]
进一步的,所述r2为亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚新戊基、亚叔戊基中的一种;
[0015]
作为一种优选的实施方式,所述r3、r4分别独立的选自:甲基、乙基、正丙基中的一种。
[0016]
作为一种优选的实施方式,所述无机纳米微粒粒径为1nm-10nm,为锆(zr)、钛(ti)、锌(zn)、锗(ge)、铌(nb)、钼(mo)、铟(in)、锡(sn)、锑(sb)、铈(ce)、钕(nd)、铪(hf)、钽(ta)、铋(bi)中的1-2种金属元素组成的金属氧化物或金属硫化物。
[0017]
进一步的,所述无机纳米微粒为zro2、tio2、ti2o3、zno、zns、geo2、nb2o5、moo3、sno2、in2o
3-sno2(ito)、sb2o3、sb2o5、ceo2、nd2o5、hfo2、ta2o5、bi4ti3o2。
[0018]
作为一种优选的实施方式,所述引发剂为α-羟基酮类引发剂、苯偶姻类引发剂、酰基氧化膦类引发剂、苯乙酮类引发剂、吗啉基酮类引发剂中的至少一种。
[0019]
进一步的,α-羟基酮类引发剂选自:2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(叔丁基)苯基]-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-羟乙氧基)苯基-1-丙酮、聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]、双官能团α-羟基酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮。
[0020]
进一步的,苯偶姻类引发剂选自:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻二甲醚、苯偶姻二乙醚。
[0021]
进一步的,酰基氧化膦类引发剂选自:(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦酸乙酯。
[0022]
进一步的,苯乙酮类光引发剂选自:2,2-二甲氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮。
[0023]
进一步的,所述溶剂为有机溶剂,选自脂类、醇类、醚类、酮类、苯类中的一种或它们的混合物。
[0024]
作为一种优选的实施方式,所述酯类溶剂选自:乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单正丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单正丁醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单乙醚乙酸酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己醇二乙酸酯、环己醇乙酸酯;醇类选自:环己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇;醚类选自:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丁醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚;酮类选自:丙酮、甲基戊基酮、甲基异丙基酮、甲基异戊基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙基戊基酮、甲基丁基酮、甲基己基酮;苯类选自:甲苯、二甲苯。
[0025]
作为一种优选的实施方式,所述溶剂为丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚乙酸酯中的一种或任意两者的混合。
[0026]
作为一种优选的实施方式,低聚物、无机纳米微粒、引发剂以及溶剂各组分的用量比按重量份计,为(0.5-1.5):(2-4):(0.5-1):(4-6)。
[0027]
作为一种优选的实施方式,所述光学膜用有机与无机组合物还包含助剂,助剂至少包括流平剂、表面活性剂、消泡剂、阻聚剂、光敏剂中的一种。
[0028]
进一步的,所述助剂按重量份计投入的量为0.1-0.5。
[0029]
进一步的,流平剂选自:聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液、聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液、聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液、聚醚聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液,例如,德国毕克市售产品byk300、byk306、byk310、byk320、byk370、byk371、byk377、byk388、byk390。
[0030]
进一步的,表面活性剂选自:氟类表面活性剂或有机硅类表面活性剂,氟类表面活性剂可以例举的,包括,1,1,2,2-四氟辛基(1,1,2,2-四氟丙基)醚、1,1,2,2-四氟辛基己基醚、六乙二醇(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、八乙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、八丙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六丙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、全氟十二烷基磺酸钠,以及3m市售产品fc-4430,杜邦市售产品fs-10、fs-22、fs-61、等,有机硅类表面活性剂可以例举的,德国毕克市售产品byk345、byk346、byk348、byk349等。
[0031]
进一步的,消泡剂选自:聚硅氧烷类消泡剂、矿物油类消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂、硅酮消泡剂,可以例举的,德国毕克市售产品byk053,byk088,byk060n,byk066n等。
[0032]
作为一种优选的实施方式,所述无机纳米微粒经由式ch2=c(r1)coor2si(or3)m(r4)
3-m
表示的硅烷偶联剂处理的过程如下:
[0033]
a、无机纳米微粒加入分散剂制成均匀悬浮液,无机纳米微粒和分散剂的重量百分比为10%-30%;
[0034]
b、向质量比为10:(1-2)的分散剂和水的混合溶剂中加入硅烷偶联剂,制备得到硅烷偶联剂溶液,硅烷偶联剂与所述混合溶剂的重量百分比为10%-30%;
[0035]
c、向步骤a)得到的所述均匀悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为20%-40%的步骤b)得到的硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至30℃-60℃继续搅拌反应1-3h,反应液用离心机离心分离,固体分散,干燥,粉碎,即可得到经由硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒。
[0036]
作为一种优选的实施方式,包括以下步骤:将引发剂充分混合溶解于溶剂中,投入低聚物后充分搅拌,加入经由硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒,在常温下持续搅拌1-2小时,得到所述的光学膜用有机与无机组合物。
[0037]
作为一种优选的实施方式,所述光学膜用有机与无机组合物是一种光固化的涂层组合物,通过涂布、喷涂、旋涂、注射、刮片、刷涂、纳米压印、喷墨打印、丝网印刷或移印法涂覆制备成型。
[0038]
本发明另外提供了所述光学膜用有机与无机组合物的应用,光学膜用有机与无机组合物通过涂布、喷涂、旋涂、喷墨打印或者丝网印刷,然后在热或者紫外光的作用下固化形成折射率在1.6-1.8的光学膜,与低折射率在1.5以下的材料层构成微透镜阵列,应用于oled,mini led,micro led显示器。
[0039]
本发明提供的光学膜用有机与无机组合物中;
[0040]
采用丙烯酸酯类硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒处理的,首先解决了无机纳米微粒亲水性、表面能高导致光学膜用有机与无机组合物易团聚、分散性差、与基体界面结合能力差的问题;
[0041]
在有机组分采用主链中具有丙烯酸酯结构的低聚物的有机与无机,硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒表面引入的丙烯酸树脂官能团在固化成膜的过程中,可以参与低聚物的聚合反应,使得无机纳米微粒在有机组分中的分布性和结合力更强。
[0042]
整体而言,体系稳定性和可存储性显著提升,由其构建而成的有机与无机组合物,兼具无机纳米微粒的高折射率特性和有机树脂的流动性、透光性和紫外光固化特性,折射率介于1.6-1.8之间,介于玻璃基板(1.55)和ito电极(1.8-2.1)之间,可以单独或者与低折射率材料共同在oled,mini led,micro led等光学器件的有机功能层和盖板之间形成微透镜阵列光学微结构,解决由于光学器件内材料层之间的折射率差异导致出光效率降低的问题。
[0043]
此外,由于组合物粘度和表面张力的精细调控,其可以通过涂布、喷涂、旋涂、喷墨打印或者丝网印刷等低温工艺制备,光固化成膜,降低了对光学器件材料层表面的影响,是一种溶液体系稳定,制程工艺温和,固化成膜后高折射、高硬度、高透光性的光学膜用有机与无机组合物,在oled,mini led,micro led等显示装置中具有优异的应用前景。
具体实施方式
[0044]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
[0045]
实施例1:
[0046]
30g 5nm左右的无机纳米微粒nb2o5加入150g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,
2.4g 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(ch2=c(ch3)coo(ch2)3si(och3)3)中加入8g的乙醇和1.6g的水制成质量分数为20%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为40%的上述12g的硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至50℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒nb2o5。
[0047]
在反应设备中,投入20g丙二醇单甲醚乙酸酯和20g二乙二醇单乙醚后,投入加热至60℃以上的10g的丙烯酸异辛酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮],充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒nb2o5,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0048]
实施例2:
[0049]
以实施例1相同的方式获得经由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒nb2o5后,在反应设备中,投入20g丙二醇甲醚乙酸酯和20g二乙二醇单乙醚后,投入加热至60℃以上的10g的丙烯酸异辛酯和5g的(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒nb2o5,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0050]
实施例3:
[0051]
30g 5nm左右的无机纳米微粒zro2加入300g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,1.4g(3-丙烯酰氧基)二甲基甲氧基硅烷(ch2=chcoo(ch2)3si(och3)(ch3)2)中加入4.1g的乙醇和0.5g的水制成质量分数为23%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为20%的上述6g硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至60℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由(3-丙烯酰氧基)二甲基甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒zro2。
[0052]
在反应设备中,投入25g丙二醇单甲醚和25g二丙二醇单甲醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的15g的新戊二醇二甲基丙烯酸酯和5g的1-羟基环己基苯基甲酮,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0053]
实施例4:
[0054]
以实施例3相同的方式处理无机纳米微粒,除了用sb2o3替换实施例3中的zro2外,即可获得经由(3-丙烯酰氧基)二甲基甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒sb2o3。
[0055]
在反应设备中,投入25g丙二醇单甲醚和25g二丙二醇单甲醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的15g的新戊二醇二甲基丙烯酸酯和5g的1-羟基环己基苯基甲酮,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒sb2o3,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0056]
实施例5:
[0057]
20g 5nm左右的无机纳米微粒ta2o5加入100g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,0.4g 3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(ch2=chcoo(ch2)3si(och3)3)中加入3.2g的乙醇和0.4g的水制成质量分数为10%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为20%的上述4g硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至60℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由3-(丙烯酰氧
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒zro2。
[0070]
在反应设备中,投入20g丙二醇单甲醚和20g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的聚二季戊四醇六丙烯酸酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮],以及2.5g毕克公司市售流平剂byk306,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0071]
实施例10:
[0072]
以实施例9相同的方式处理无机纳米微粒,获得经由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒zro2。
[0073]
在反应设备中,投入40g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的聚二季戊四醇六丙烯酸酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮],以及2.5g毕克公司市售流平剂byk306,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0074]
实施例11:
[0075]
30g 5nm左右的无机纳米微粒ceo2加入150g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,2g甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(ch2=c(ch3)coo(ch2)3si(och2ch3)3)中加入9g的乙醇和1g的水制成质量分数为16.7%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为40%的上述12g硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至60℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒ceo2。
[0076]
在反应设备中,投入30g甲基异丙基酮和30g丙二醇单甲醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的15g的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和5g的1-羟基环己基苯基甲酮,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒ceo2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0077]
实施例12:
[0078]
40g 5nm左右的无机纳米微粒ceo2加入200g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,2.7g甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(ch2=c(ch3)coo(ch2)3si(och2ch3)3)中加入12g的乙醇和1.3g的水制成质量分数为16.9%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为40%的上述16g硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至60℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒ceo2。
[0079]
在反应设备中,投入20g甲基异丙基酮和20g丙二醇单甲醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和5g的1-羟基环己基苯基甲酮,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒ceo2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0080]
实施例13:
[0081]
30g 5nm左右的无机纳米微粒zro2加入300g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,2.1g 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(ch2=c(ch3)coo(ch2)3si(och3)3)中加入5.9g的乙醇和1.0g的水制成质量分数为23%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微
粒计质量比为30%的上述9g硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至60℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒zro2。
[0082]
在反应设备中,投入20g丙二醇单甲醚和20g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的双酚a二甲基丙烯酸酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮],以及2.5g毕克公司市售流平剂byk306,充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0083]
实施例14:
[0084]
以实施例13相同的方式处理无机纳米微粒,获得经由3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒zro2。
[0085]
在反应设备中,投入20g丙二醇单甲醚和20g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的双酚a二甲基丙烯酸酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮],充分搅拌均匀后,投入上述经处理的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0086]
为了对比,还利用未经由ch2=c(r1)coor2si(or3)m(r4)
3-m
表示的硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒制备本发明提供的光学膜用有机与无机组合物。
[0087]
对比例1:
[0088]
在反应设备中,投入50g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的15g的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和5g的4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮,充分搅拌均匀后,投入20g 5nm的无机纳米微粒ta2o5,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0089]
对比例2:
[0090]
在反应设备中,投入20g丙二醇单甲醚和20g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的聚二季戊四醇六丙烯酸酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮],以及2.5g毕克公司市售流平剂byk306,充分搅拌均匀后,投入30g 5nm的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0091]
为了对比,还利用含其他官能团的硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒制备本发明提供的光学膜用有机与无机组合物。
[0092]
对比例3:
[0093]
30g 5nm左右的无机纳米微粒zro2加入300g乙醇超声分散制成均匀的悬浮液,2.1g 3-氨丙基三甲氧基硅烷(nh2(ch2)3si(och3)3)中加入5.9g的乙醇和1.0g的水制成质量分数为30%的硅烷偶联剂溶液,向悬浮液中加入以无机纳米微粒计质量比为23%的上述9g硅烷偶联剂溶液,充分搅拌均匀后,升温至60℃继续搅拌反应3h,反应液用离心机5000r/min的速度离心分离,固体分散后干燥,粉碎,即可得到经由3-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒zro2。
[0094]
在反应设备中,投入20g丙二醇单甲醚和20g二乙二醇单乙醚乙酸酯后,投入加热至60℃以上的10g的聚二季戊四醇六丙烯酸酯和5g的聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基
乙烯基)苯基]丙酮],以及2.5g毕克公司市售流平剂byk306,充分搅拌均匀后,投入30g 5nm的无机纳米微粒zro2,在常温下继续搅拌2h,使其充分混合均匀,即可获得该光学树脂组合物。
[0095]
对于实施例1至实施例14以及对比例1至对比例3制备的光学膜用有机与无机组合物,使用粘度计测量其粘度,转入25ml实施例1至实施例14以及对比例1至对比例3制备的光学膜用有机与无机组合物至相同规格的比色管中,分别在0天、5天取液面下方5mm位置1ml液体进行称重,计算放置5天与转移0天1ml液体的重量比,表征其体系的稳定性。将其利用喷墨打印技术涂覆5um的厚度至玻璃基底,将基底在真空干燥箱中干燥30分钟后,在80℃真空热平板上前烘1min,冷板上降温后,放入uv固化机中以约2000mj/cm2的强度固化,以形成光学膜,使用棱镜耦合仪测量薄膜的折射率,使用雾度计测量薄膜的透光性,使用硬度计测量薄膜的固化硬度。并将结果描述在下表1中。
[0096]
表1
[0097]
[0098]
从上表可以看出,本发明提供的光学膜用有机与无机组合物,采用丙烯酸树脂、经由特定硅烷偶联剂处理后无机纳米微粒、光引发剂、溶剂及其他功能助剂制备,一方面,有机与无机掺杂体系,赋予了组合物以无机纳米微粒所具备的高折射率特性、透光性和硬度,使其能够在玻璃基板与ito电极之间形成有效的微透镜阵列,解决由于电极薄膜和玻璃衬底的界面以及玻璃衬底和空气存在折射率差异导致器件内部光的损耗问题,另一方面,经由通过丙烯酸酯类硅烷偶联剂处理的无机纳米微粒表面引入了丙烯酸树脂官能团,在固化成膜的过程中使得无机纳米微粒在有机组分中的分布性和结合力更强,相对于未经偶联剂处理的对比例1和对比例2,以及经由其他官能团的硅烷偶联剂处理的对比例3,在体系的稳定性、折射率、透光性和硬度等方面具有显著性的提升,是一种溶液体系稳定、制程工艺温和、固化成膜后性能优异的光学膜用有机与无机组合物,在oled,mini led,micro led等显示装置中具有优异的应用前景。
[0099]
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
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