CN115093791A - 一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及显示屏技术领域，具体公开了一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液及其制备方法。阻蓝防眩光涂布液主要由以下重量百分数的原料制成：有机硅树脂35‑45%、聚硅氧烷10‑20%、无机酸1‑3%、有机分散剂1‑3%、功能添加剂10‑15%、醇10‑15%、醚醇3‑5%、水10‑20%；功能添加剂由以下重量百分数的原料制成：乙醇30‑40%、异丙醇30‑40%、甲醇3‑7%、微米二氧化硅4‑6%、蓝光吸收剂9‑11%、有机分散剂3‑5%、添加助剂4‑6。其固化形成的阻蓝防眩光层，具有高防眩光、高阻蓝光、高可见光透过性、高附着力、高耐候性的优点，使阻蓝防眩光涂布液具有优良的综合性能，满足市场需求。

Description

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示屏技术领域，更具体地说，它涉及一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液及其制备方法。

背景技术

随着社会的不断发展，电子信息产业也在飞速的进步，各式各样的电子产品应运而生。电子产品中使用的显示屏，常常使用且保留大量高能量的蓝光作为背景光源，以使显示屏更白、更亮。但是也基于蓝光的能量较高，其具有较强的穿透力，能够直接穿过角膜、晶体状而到达眼睛底部的黄斑区，加速黄斑区细胞氧化，对视网膜造成伤害，影响眼睛健康。目前，已经有人在显示屏的表面涂覆阻蓝光涂布液，阻蓝光涂布液固化形成阻蓝光层，获得阻蓝光显示屏，通过阻蓝光层来降低蓝光对眼睛的伤害。

同时，显示屏的表面为光滑的镜面，这使得显示屏在光线较强的环境中，存在较为严重的镜面反射，显示屏图像的光与周边环境的反射光叠加一起进入眼睛时，直接影响显示屏画面的清晰度，甚至看不清显示内容，不仅影响视觉效果，而且也容易使眼睛产生疲劳，损害眼睛。目前，也已经有人在显示屏的表面涂覆防眩光涂布液，防眩光涂布液固化形成防眩光层，获得防眩光显示屏，通过防眩光层来降低蓝光对眼睛的损害。

针对上述中的相关技术，发明人认为得到的阻蓝光显示屏、防眩光显示屏均无法实现阻蓝光、防眩光的双重作用。而且在阻蓝光显示屏表面涂覆防眩光涂布液，然后将防眩光涂布液固化形成防眩光层，或者在防眩光显示屏表面涂覆阻蓝光涂布液，然后将阻蓝光涂布液固化形成阻蓝光层，采用上述任何一种方式，均存在加工复杂的缺陷。同时，获得的阻蓝防眩光显示屏，其阻蓝光、防眩光效果较差，即阻蓝防眩光效果有待进一步提升。

发明内容

为了便于阻蓝防眩光层的加工，且提高其阻蓝光、防眩光的效果，本申请提供一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，采用如下的技术方案：一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其主要由以下重量百分数的原料制成：有机硅树脂35-45％、聚硅氧烷10-20％、无机酸1-3％、有机分散剂1-3％、功能添加剂10-15％、醇10-15％、醚醇3-5％、水10-20％；

所述功能添加剂由以下重量百分数的原料制成：乙醇30-40％、异丙醇30-40％、甲醇3-7％、微米二氧化硅4-6％、蓝光吸收剂9-11％、有机分散剂3-5％、添加助剂4-6。

将阻蓝防眩光涂布液涂覆于显示屏表面，固化，阻蓝防眩光涂布液形成阻蓝防眩光层，获得阻蓝防眩光显示屏。阻蓝防眩光层具有较高的雾度，雾度＞22％，表现出较高的防眩光效果。而且，其还具有较低的蓝光光谱区透过率，蓝光光谱区400nm的透过率＜19％、蓝光光谱区440nm的透过率＜7％、蓝光光谱区480nm的透过率＜71％，表现出较高的阻蓝光效果。其还具有较高的可见光谱区透过率，可见光谱区680nm的透过率＞91％，表现出较高的可见光透过性。同时，其还具有较高的附着力等级以及耐候性，附着力等级为5B，待80℃/-40℃循环60次后，表面无变化，表现出较高的使用稳定性和寿命。本申请的阻蓝防眩光层，具有高防眩光、高阻蓝光、高可见光透过性、高附着力、高耐候性的优点，使阻蓝防眩光涂布液具有优良的综合性能，满足市场需求。

在功能添加剂的原料中加入微米二氧化硅，其能够增加阻蓝防眩光层表面的粗糙度，提高雾度，增强显示屏表面对光线的漫反射，降低显示屏反射的眩光，从而获得良好的视觉效果，也降低眩光对眼睛的损害。加入蓝光吸收剂，其能够吸收蓝光，降低蓝光对眼睛的伤害。本申请中通过微米二氧化硅、蓝光吸收剂之间的协同增效，不仅便于阻蓝防眩光层的加工，而且还使其具有阻蓝光、防眩光的双重作用，同时还提高了阻蓝光、防眩光的效果，提高应用范围。

阻蓝防眩光涂布液的原料中加入有机硅树脂，有机硅树脂具有良好的粘接性，便于阻蓝防眩光层粘结在显示屏表面。加入聚硅氧烷，通过有机硅树脂、聚硅氧烷之间的协同增效，提高阻蓝防眩光层的附着力等级以及耐候性。加入有机分散剂、醚醇，能够有效的增加阻蓝防眩光涂布液的均匀性，增强阻蓝防眩光涂布液的使用效果。

可选的，所述微米二氧化硅的粒度为0.5-3μm连接级配。

通过采用上述技术方案，对微米二氧化硅的粒度进行优化，提高微米二氧化硅的使用效果，增加雾度，增强阻蓝防眩光层的防眩光效果。

可选的，所述蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P中的一种或两种。

可选的，所述蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P两种，且光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P的重量配比为(5-7):(1-3)。

通过采用上述技术方案，对蓝光吸收剂进行优化，且利用光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P之间的协同增效，降低蓝光光谱区透过率，增强阻蓝防眩光层的阻蓝光效果。

可选的，所述添加助剂为纳米折射粉，纳米折射粉的平均粒度均为10-50nm。

通过采用上述技术方案，在功能添加剂的原料中加入纳米折射粉，纳米折射粉能够对光线进行折射。且待纳米折射粉所折射的光线经过蓝光吸收剂时，蓝光吸收剂能够再次吸收蓝光，增加蓝光吸收剂对蓝光的吸收率，降低蓝光光谱区的透过率，增加阻蓝防眩光层的阻蓝光效果。

可选的，所述纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或两种。

可选的，所述纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅两种，且纳米二氧化钛、纳米二氧化硅的重量配比为(1-3):(1-3)。

通过采用上述技术方案，对纳米折射粉进行优化，纳米二氧化钛的折射率大于纳米二氧化硅，通过高折射率的纳米二氧化钛、低折射率的纳米二氧化硅之间的协同增效，增加阻蓝防眩光层的阻蓝光效果，提高阻蓝防眩光层的实用性以及应用范围。

可选的，所述纳米折射粉在使用前进行以下预处理：

在四氯化碳中加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠，搅拌且混合均匀，然后加入纳米折射粉，超声处理40-60min，搅拌处理3-5h，过滤，醇洗，烘干，获得预处理后的纳米折射粉；

其中，纳米折射粉、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠、四氯化碳的重量配比为(9-11):(1-3):(1-3):(3-5):(90-110)。

基于纳米二氧化钛、纳米二氧化硅表面带有负电荷，此时加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂，使纳米二氧化钛、纳米二氧化硅表面由负电转变为正电，然后吸附十二烷基硫酸钠，有效增加十二烷基硫酸钠的吸附量和稳定性。本申请中通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠之间的协同增效，有效降低纳米折射粉出现团聚的情况，提高纳米折射粉于阻蓝防眩光涂布液分散均匀性，增加纳米折射粉的使用效果。

进一步的，硅烷偶联剂为偶联剂KH-570；钛酸酯偶联剂为偶联剂GR-201。醇洗处理中，醇洗次数为2-5次，使用的醇为乙醇，乙醇的使用量为纳米折射粉总重的2-5倍。

可选的，所述有机硅树脂为自干有机硅树脂SH-9604；聚硅氧烷为双氨基聚二甲基硅氧烷C803；无机酸为盐酸溶液，盐酸溶液的质量分数为1-3％；有机分散剂为分散剂DISPERBYK-180；醚醇为二丙二醇二甲醚；醇为醇为乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或几种。优选的，醇为乙醇、异丙醇、正丁醇三种，且乙醇、异丙醇、正丁醇的重量配比为(3-5):(3-5):(1-3)。

通过采用上述技术方案，对有机硅树脂、聚硅氧烷、无机盐、有机分散剂、醚醇、醇进行优化，增加阻蓝防眩光层的附着力、耐候性，提高阻蓝防眩光层使用稳定性和寿命。

第二方面，本申请提供一种上述所述的显示屏用阻蓝防眩光涂布液的制备方法，采用如下的技术方案：

一种上述所述的显示屏用阻蓝防眩光涂布液的制备方法，包括如下步骤：在避光条件下，于水中加入无机酸、醇、醚醇、有机分散剂，搅拌且混合均匀，然后加入有机硅树脂、聚硅氧烷、功能添加剂，继续搅拌且混合均匀，获得阻蓝防眩光涂布液。

通过采用上述技术方案，便于阻蓝防眩光涂布液的制备。

综上所述，本申请至少具有以下有益效果：

1、本申请的阻蓝防眩光涂布液，将其固化形成阻蓝防眩光层。阻蓝防眩光层具有高防眩光、高阻蓝光、高可见光透过性、高附着力、高耐候性的优点，不仅便于阻蓝防眩光层的加工，而且提高阻蓝光、防眩光的效果，使阻蓝防眩光涂布液具有优良的综合性能，满足市场需求。

2、在阻蓝防眩光涂布液的原料中加入蓝光吸收剂、添加助剂。进一步的蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P两种，纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅两种，且利用其之间的协同增效，能够有效降低蓝光光谱区的透过率，提高阻蓝防眩光层的阻蓝光效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

制备例

表1功能添加剂的各原料含量(单位:kg)

制备例	制备例1	制备例2	制备例3	制备例4
					乙醇	35	35	30	40
异丙醇	35	30	40	30
					甲醇	5	7	7	3
微米二氧化硅	5	6	4	6
					蓝光吸收剂	10	11	11	9
有机分散剂	4	4	3	5
					添加助剂	6	7	5	7
合计	100	100	100	100

制备例1

一种功能添加剂，其原料配比见表1所示。

其中，微米二氧化硅的粒度为0.5-3μm连接级配，且微米二氧化硅选自上海乃欧纳米科技有限公司；蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47；有机分散剂为分散剂DISPERBYK-180；添加助剂为纳米折射粉，纳米折射粉的平均粒度均为30nm，纳米折射粉为纳米二氧化钛，且纳米二氧化钛选自上海乃欧纳米科技有限公司。

一种功能添加剂的制备方法，包括如下步骤：

在避光条件下，于乙醇中加入异丙醇、甲醇、有机分散剂，搅拌处理20min。然后加入蓝光吸收剂，继续搅拌处理40min。之后加入微米二氧化硅、添加助剂，搅拌处理60min，获得功能添加剂。

制备例2-4

一种功能添加剂，其和制备例1的区别之处在于，功能添加剂的原料配比不同，且制备例2-4功能添加剂的原料配比见表1所示。

制备例5

一种功能添加剂，其和制备例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中，蓝光吸收剂为光吸收剂UV-P。

制备例6

一种功能添加剂，其和制备例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中，蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P两种，光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P的重量配比为6:2。

制备例7

一种功能添加剂，其和制备例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中，纳米折射粉为纳米二氧化硅，且纳米二氧化硅选自上海乃欧纳米科技有限公司。

制备例8

一种功能添加剂，其和制备例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中，纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅两种，纳米二氧化钛、纳米二氧化硅的重量配比为2:2。

制备例9

一种功能添加剂，其和制备例8的区别之处在于，功能添加剂的原料中，纳米折射粉在使用前进行以下预处理：

在四氯化碳中加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠，搅拌处理30min。然后加入纳米折射粉，超声处理50min，搅拌处理4h。之后进行过滤，取固体物。然后对固体物进行醇洗，醇洗次数为3次，醇洗中使用的醇为乙醇，且乙醇的使用量为纳米折射粉总重的3倍。之后进行烘干，且烘干至恒重，获得预处理后的纳米折射粉。

其中，纳米折射粉、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠、四氯化碳的重量配比为10:2:2:4:100。

且，硅烷偶联剂为偶联剂KH-570；钛酸酯偶联剂为偶联剂GR-201。

实施例

表2阻蓝防眩光涂布液的各原料含量(单位:kg)

实施例	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					有机硅树脂	40	35	35	45
聚硅氧烷	15	10	20	10
					无机酸	2	3	2	1
有机分散剂	2	2	3	1
					功能添加剂	12	15	10	15
醇	12	10	15	10
					醚醇	4	5	5	3
水	13	20	10	15
					合计	100	100	100	100

实施例1

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其原料配比见表2所示。

其中，有机硅树脂为自干有机硅树脂SH-9604，且选自深圳市吉鹏硅氟材料有限公司；聚硅氧烷为双氨基聚二甲基硅氧烷C803，且选自深圳市吉鹏硅氟材料有限公司；无机酸为盐酸溶液，盐酸溶液的质量分数为2％；有机分散剂为分散剂DISPERBYK-180；醇为乙醇、异丙醇、正丁醇三种，且乙醇、异丙醇、正丁醇的重量配比为4:4:1；醚醇为二丙二醇二甲醚；功能添加剂采用制备例1制备得到。

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液的制备方法，包括如下步骤：

在避光条件下，于水中加入无机酸、醇、醚醇、有机分散剂，搅拌处理20min。然后加入有机硅树脂、聚硅氧烷、功能添加剂，搅拌处理60min，获得阻蓝防眩光涂布液。

实施例2-4

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，阻蓝防眩光涂布液的原料配比不同，且实施例2-4阻蓝防眩光涂布液的原料配比见表2所示。

实施例5-12

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，功能添加剂的来源不同，且实施例3-5中功能添加剂分别依次采用制备例2、制备例3、制备例4、制备例5、制备例6、制备例7、制备例8、制备例9制备得到。

对比例

对比例1

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中用等量的乙醇替换蓝光吸收剂、纳米二氧化钛。

对比例2

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中用等量的乙醇替换蓝光吸收剂。

对比例3

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中用等量的乙醇替换纳米二氧化钛。

对比例4

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中，微米二氧化硅的平均粒度为0.5μm。

对比例5

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，功能添加剂的原料中，微米二氧化硅的平均粒度为3μm。

对比例6

一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其和实施例1的区别之处在于，阻蓝防眩光涂布液的原料中用等量的醇替换聚硅氧烷。

性能检测试验

分别在PET基材上涂覆实施例1-12、对比例1-6得到的阻蓝防眩光涂布液，PET基材的厚度为250μm。然后于温度为200℃下，保温处理50min，阻蓝防眩光涂布液于PET基材表面固化形成阻蓝防眩光层，阻蓝防眩光层的厚度为5μm，获得试样。对试样进行以下性能检测，检测结果如表3所示。

其中，采用WGT-S透光率雾度测试仪对试样的雾度进行检测。雾度越高，表明试样的防眩光越好。

采用WGT-S透光率雾度测试仪对试样的透过率进行检测，且透过率选择蓝光光谱区400nm、440nm、480nm，以及可见光谱区680nm。蓝光光谱区透过率越小，表明试样阻蓝光效果越好，可见光谱区透过率越高，表明试样透光性越好。

依据ASTM D3359-17《通过胶带测试评定粘合力的标准测试方法》，对试样的附着力等级进行检测。附着力等级越高，表明试样中阻蓝防眩光层的粘附性越好。

耐候性采用以下方法：在湿度为50％下，将试样升温至80℃，保温处理1h，然后以40℃/h的速率降温至-40℃，保温处理1h，之后以40℃/h的速率升温至80℃，如此循环60次，取出试样，然后观察试样表面是否出现裂纹。

表3检测结果

从表3中可以看出，本申请的阻蓝防眩光涂布液，将其固化形成阻蓝防眩光层。阻蓝防眩光层具有较高的雾度、附着力等级、耐候性，雾度为23-27％、附着力等级为5B，待80℃/-40℃循环60次后表面无变化，表现出较高的防眩光效果、使用稳定性的优点。同时，其还具有较低的蓝光光谱区透过率、较高的可见光光谱区透过率，蓝光光谱区400nm的透过率为2.1-18.3％、蓝光光谱区440nm的透过率为1.5-6.7％、蓝光光谱区480nm的透过率为43.8-70.1％、可见光谱区680nm的透过率为91.1-91.5％，表现出较高的阻蓝光性、可见光透过性，具有优良的综合性能，满足市场需求。

将实施例1和对比例1-3进行比较，由此可以看出，在阻蓝防眩光涂布液的原料中加入蓝光吸收剂、纳米二氧化钛，且利用两者之间的协同增效，在保持较高可见光透过率的基础上，有效降低蓝光光谱区的透过率，提高阻蓝防眩光层的阻蓝光效果。

将实施例1和对比例4-5进行比较，由此可以看出，微米二氧化硅的粒度为0.5-3μm连接级配，有效增加雾度，提高阻蓝防眩光层的防眩光效果。再结合对比例6，在阻蓝防眩光涂布液的原料中加入聚硅氧烷，可以有效的增加阻蓝防眩光层的耐候性。

将实施例1和实施例8-9进行比较，由此可以看出，蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P，且利用其之间的协同增效，也能够明显降低蓝光光谱区透过率。尤其实施例9，蓝光光谱区400nm的透过率为2.1％、蓝光光谱区440nm的透过率为1.5％、蓝光光谱区480nm的透过率为43.8％。再结合实施例10-11，纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅，且利用其之间的协同增效，也能够降低蓝光光谱区透过率，提高阻蓝防眩光涂布液的使用效果。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：其主要由以下重量百分数的原料制成：有机硅树脂35-45%、聚硅氧烷10-20%、无机酸1-3%、有机分散剂1-3%、功能添加剂10-15%、醇10-15%、醚醇3-5%、水10-20%；

所述功能添加剂由以下重量百分数的原料制成：乙醇30-40%、异丙醇30-40%、甲醇3-7%、微米二氧化硅4-6%、蓝光吸收剂9-11%、有机分散剂3-5%、添加助剂4-6。

2.根据权利要求1所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述微米二氧化硅的粒度为0.5-3μm连接级配。

3.根据权利要求1所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述蓝光吸收剂为光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P两种，且光吸收剂欧稳德47、光吸收剂UV-P的重量配比为(5-7):(1-3)。

5.根据权利要求1所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述添加助剂为纳米折射粉，纳米折射粉的平均粒度均为10-50nm。

6.根据权利要求5所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或两种。

7.根据权利要求6所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述纳米折射粉为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅两种，且纳米二氧化钛、纳米二氧化硅的重量配比为(1-3):(1-3)。

8.根据权利要求6所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述纳米折射粉在使用前进行以下预处理：

在四氯化碳中加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠，搅拌且混合均匀，然后加入纳米折射粉，超声处理40-60min，搅拌处理3-5h，过滤，醇洗，烘干，获得预处理后的纳米折射粉；

其中，纳米折射粉、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基硫酸钠、四氯化碳的重量配比为(9-11):(1-3):(1-3):(3-5):(90-110)。

9.根据权利要求1所述的一种显示屏用阻蓝防眩光涂布液，其特征在于：所述有机硅树脂为自干有机硅树脂SH-9604；聚硅氧烷为双氨基聚二甲基硅氧烷C803；无机酸为盐酸溶液，盐酸溶液的质量分数为1-3%；有机分散剂为分散剂DISPERBYK-180；醚醇为二丙二醇二甲醚；醇为醇为乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或几种。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的显示屏用阻蓝防眩光涂布液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：在避光条件下，于水中加入无机酸、醇、醚醇、有机分散剂，搅拌且混合均匀，然后加入有机硅树脂、聚硅氧烷、功能添加剂，继续搅拌且混合均匀，获得阻蓝防眩光涂布液。