CN117447868A - 改性微球及其制备方法、涂料组合物及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种改性微球及其制备方法、涂料组合物及显示面板。所述改性微球包括有机微球以及连接在有机微球上的纳米粒子,所述纳米粒子的平均粒径小于所述有机微球的平均粒径。本申请改性微球在制成薄膜时,不仅可以有效实现防眩光的效果,而且可以通过形成表面粗糙的纳米级微结构来代替光滑的微球表面,在该薄膜表面形成LR膜时可以提高LR膜材料在薄膜表面的覆盖率,提高LR膜的成膜效果,进而提高薄膜的减反射性能,另一方面,还能起到降低内部散射的效果,有助于提高亮度对比度。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种改性微球及其制备方法、涂料组合物及显示面板。
背景技术
显示装置的屏幕在外界环境光的影响下,会产生一定程度的眩光效应,同时,当屏幕亮度较低时,环境光也会对屏幕造成一定的反射,进而影响画面质量。为改善上述问题,目前主流的方法是在屏幕上附上由防眩膜(Anti-glare,简称AG)及减反膜(Lowreflection,简称LR)组成的光学膜层。
常见的AG膜采用有机微球作为膜层材料,在这种AG膜上制备LR膜时,往往存在成膜效果差的问题,影响了光学膜层的抗反射效果。
发明内容
鉴于此,本申请提供一种改性微球及其制备方法、涂料组合物及显示面板,旨在提高现有AG-LR光学膜层的抗反射作用。
本申请实施例是这样实现的:
第一方面,本申请提供一种改性微球,所述改性微球包括有机微球以及连接在所述有机微球上的纳米粒子,所述纳米粒子的平均粒径小于所述有机微球的平均粒径。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述有机微球的平均粒径为1~5μm;和/或,
所述纳米粒子的平均粒径为5~500nm;和/或,
所述改性微球的平均粒径为1~10μm。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述纳米粒子包括碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、硅酸酯中的一种或多种;和/或,
所述有机微球的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、有机硅球、二氧化硅微球中的一种或多种;和/或,
所述改性微球中,所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为(1~30):100。
第二方面,本申请还提出一种改性微球的制备方法,包括以下步骤:
提供有机微球、纳米粒子、表面修饰剂以及第一溶剂;
将所述有机微球、所述纳米粒子、所述表面修饰剂以及所述第一溶剂混合,得到改性微球;
其中,所述纳米粒子的平均粒径小于所述有机微球的平均粒径。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述混合的方式为球磨;和/或,
所述表面修饰剂包括硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或多种;和/或,
所述表面修饰剂和所述纳米粒子的质量之比为(0.1~3):(0.1~5);和/或,
所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为(1~30):100;和/或,
所述纳米粒子包括碳酸钙、硫酸钡、金属氧化物、硅酸酯中的一种或多种;和/或,
所述有机微球的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、有机硅球、二氧化硅微球中的一种或多种;和/或,
所述有机微球的平均粒径为1~5μm;和/或,
所述纳米粒子的平均粒径为5~500nm;和/或,
所述改性微球的平均粒径为1~10μm;和/或,
所述混合在60℃~100℃温度条件下进行。
第三方面,本申请还提出一种涂料组合物,包括预聚物、光引发剂、第二溶剂,所述改性微球为上文所述的改性微球,或者,所述改性微球由上文所述的制备方法制得。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述涂料组合物中,所述改性微球的质量百分含量为2~15%;和/或,
所述涂料组合物中,所述预聚物的质量百分含量为20~40%;和/或,
所述涂料组合物中,所述光引发剂的质量百分含量为1~5%;和/或,
所述涂料组合物还包括助剂;和/或,
所述涂料组合物还包括丙烯酸酯单体。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述涂料组合物中,所述助剂的质量百分含量为0.1~5%;和/或,
所述涂料组合物中,所述丙烯酸酯单体的质量百分含量为10~30%。
第四方面,本申请还提出一种光学膜层,所述光学膜层包括:
防眩光层,所述防眩光层由上文所述的涂料组合物制得;以及,
减反射层,层叠设置在所述防眩光层的一侧。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述光学膜层中,所述纳米粒子的质量百分比为0.1%~5%;和/或,
所述光学膜层中,所述表面修饰剂的质量百分比为0.1%~3%;和/或,
所述减反射层的折射率为1.2~1.4;和/或,
所述防眩光层的折射率为1.4~1.6。
第五方面,本申请还提出一种显示面板,包括:
显示面板本体;以及,
如上文所述的光学膜层,所述光学膜层设置在所述显示面板本体的出光侧,且所述防眩光层的背离所述减反射层的一侧与所述显示面板本体的出光侧贴合。
本申请提供的改性微球,在有机微球表面连接尺寸相对较小的纳米粒子,这种改性微球在制成薄膜时,不仅可以有效实现防眩光的效果,而且由于纳米粒子附着在有机微球表面,可以通过形成表面粗糙的纳米级微结构来代替光滑的微球表面,在该薄膜表面形成LR膜时可以提高LR膜材料在薄膜表面的覆盖率,提高LR膜的成膜效果,进而提高薄膜的减反射性能,另一方面,还能起到降低内部散射的效果,有助于提高亮度对比度。此外,所述纳米粒子通过氢键、化学键等与有机微球连接,不易脱落,降低了薄膜中游离纳米粒子的量,有助于充分发挥防眩光、减反射和提高亮度对比度的作用,提高薄膜的光学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提出的一种光学膜层的结构示意图;
图2是传统的光学膜层的结构示意图;
图3是实施例1制得的防眩光层的SEM图;
图4是实施例1制得的光学膜层的SEM图;
图5是对比例1制得的防眩光层的SEM图;
图6是对比例1制得的光学膜层的SEM图;
图7是本申请实施例提出的一种改性微球的制备方法的流程示意图;
附图标记:
100-光学膜层;10-防眩光层;1-有机微球;2-纳米粒子;20-减反射层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。
在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外,在本申请说明书的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中,“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。
在本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
如图2、图5和图6所示,采用单一的有机微球1制备AR膜时,虽然有机微球1可以在膜表面形成球状凸起,进而产生雾度,实现防眩光作用,但基于该AG膜制备的AR-LR光学膜层往往存在减反射效果差,且亮度对比度下降明显的问题。经研究发现,导致上述问题的原因可能在于:由于球形凸起表面较为光滑,这样一来,当需要在AR膜表面涂布LR膜材料形成LR膜时,通常会出现LR膜材料从球形凸起表面滑落的问题,导致LR膜材料在球形凸起的顶部的覆盖率极小,从而严重影响了光学膜层100的减反射效果。此外,表面光滑的有机微球1还容易在膜内发生内部散射,导致亮度对比度明显下降,影响显示画质。可以理解,其中,亮度对比度是指显示白画面时的亮度与黑画面亮度的比值。
有鉴于此,第一方面,本申请提供一种改性微球,所述改性微球包括有机微球1以及连接在改性微球上的纳米粒子2,所述纳米粒子2的平均粒径小于所述有机微球1的平均粒径。
本申请提供的改性微球,在有机微球1表面连接尺寸相对较小的纳米粒子2,这种改性微球在制成薄膜时,不仅可以有效实现防眩光的效果,而且由于纳米粒子2附着在有机微球1表面,一方面可以通过形成表面粗糙的纳米级微结构来代替光滑的微球表面,在该薄膜表面形成LR膜时可以提高LR膜材料在薄膜表面的覆盖率,提高LR膜的成膜效果,进而提高薄膜的减反射性能,另一方面,还能起到降低内部散射的效果,有助于提高亮度对比度。此外,所述纳米粒子2通过氢键、化学键等与有机微球1连接,不易脱落,降低了薄膜中游离纳米粒子2的量,有助于充分发挥防眩光、减反射和提高亮度对比度的作用,提高薄膜的光学性能。
在一些实施例中,所述改性微球中,纳米粒子2通过表面修饰剂连接在有机微球1表面;具体的,所述表面修饰剂包括但不限于硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)中的一种或多种;其中,所述硅烷偶联剂可以是常见的任意一种硅烷偶联剂,例如可以包括但不限于KH550、KH560、KH570中的一种或多种。以硅烷偶联剂为例,硅烷偶联剂一端的硅氧基与纳米粒子2表面的羟基等活性基团连接,另一端的活性基团(例如氨基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、巯基、环氧基等有机官能团)与有机微球1连接;相较静电吸附等方式,这种连接方式牢固、不易断开,避免了纳米粒子2脱落,在提高LR膜材料在薄膜表面的覆盖率的同时,也改善了因游离纳米粒子2在膜内的内部散射导致的亮度对比度下降的问题。
在一些实施例中,所述有机微球1的平均粒径为1~5μm;例如可以是,1μm、2μm、3μm、4μm、5μm以及上述任意两个值之间的值,控制粒径在此范围内,在采用本实施例改性微球制备薄膜时,有助于形成较佳的微凸起分布,促进薄膜的防眩光作用。
在一些实施例中,所述纳米粒子2的平均粒径为5~500nm;例如可以是,5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm以及上述任意两个值之间的值,控制粒径在此范围内,可以避免纳米粒子2团聚,维持较好的分散性,促使其均匀分布,与有机微球1均匀接触,同时促使纳米粒子2可以有效附着在有机微球1表面上。在另一些实施例中,所述纳米粒子2的平均粒径为10~80nm,在此范围内可以最大限度的提高纳米粒子2的附着效果。
在一些实施例中,所述改性微球的平均粒径为1~10μm;例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm以及上述任意两个值之间的值。
在一些实施例中,所述纳米粒子2的折射率为1.4~1.6;例如可以是1.4、1.5、1.6以及上述任意两个值之间的值。
所述纳米粒子2可以是无机纳米粒子,也可以是有机纳米粒子。在一些实施例中,所述纳米粒子2包括碳酸钙、硫酸钡、金属氧化物、硅酸酯中的一种或多种;其中,金属氧化物可以是二氧化硅、二氧化钛、氧化锆中的一种或多种,所述硅酸酯可以是常见的硅酸酯类化合物中的任意一种或多种的组合,包括但不限于正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的一种或多种。
所述有机微球1的材料可以是本领域常用于制备AG膜的有机微球1材料,例如可以包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、有机硅球、二氧化硅微球中的一种或多种。此外,有机微球1的材料还可以包括苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯树脂、环氧树脂、聚硅氧树脂、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯树脂等等。
在一些实施例中,所述纳米粒子2和所述有机微球1的质量之比为(1~30):100,例如可以是1:100、2:100、3:100、5:100、6:100、7:100、9:100、10:100、20:100、30:100以及上述任意两个值之间的值。
第二方面,本申请还提出一种改性微球的制备方法,请参阅图7,所述制备方法包括以下步骤:
S10,提供有机微球1、纳米粒子2、表面修饰剂以及第一溶剂;
S20,将所述有机微球1、所述纳米粒子2、所述表面修饰剂以及所述第一溶剂混合,得到改性微球;
其中,所述纳米粒子2的平均粒径小于所述有机微球1的平均粒径。
所述步骤S10中,所述有机微球1的材料可以是本领域常用于制备AG膜的有机微球1材料,例如可以包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、有机硅球、二氧化硅微球中的一种或多种。所述纳米粒子2的折射率为1.4~1.6;例如可以是1.4、1.5、1.6以及上述任意两个值之间的值;所述纳米粒子2可以是无机纳米粒子,也可以是有机纳米粒子;在一些实施例中,所述纳米粒子2包括碳酸钙、硫酸钡、金属氧化物、硅酸酯中的一种或多种。
在一些实施例中,所述有机微球1的平均粒径为1~5μm;例如可以是,1μm、2μm、3μm、4μm、5μm以及上述任意两个值之间的值。所述纳米粒子2的平均粒径为5~500nm;例如可以是,5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm以及上述任意两个值之间的值。所述改性微球的平均粒径为1~10μm;例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm以及上述任意两个值之间的值。
在一些实施例中,所述表面修饰剂包括但不限于硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)中的一种或多种。
在一些实施例中,所述表面修饰剂和所述纳米粒子2的质量之比为(0.1~3):(0.1~5);所述纳米粒子2和所述有机微球1的质量之比为(1~30):100。
在一些实施例中,所述第一溶剂可以是醚类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂中的任意一种或多种的混合溶剂。例如:丙二醇甲醚(PGME)、异丙醇(IPA)等。
步骤S20中,所述混合的方式可以是球磨,也可以是搅拌混合。具体的,采用球磨混合的方式时,球磨转速可以为100~2000rpm;球磨时间可以是1~24h。采用搅拌混合的方式时,转速可以为500~2000rpm;搅拌时间可以为1~48h。
在一些实施例中,所述混合在60℃~100℃温度条件下进行,在此温度条件下,可以促使纳米粒子2、有机微球1以及表面修饰剂互相作用,进而形成三者相互连接的改性微球硬性团聚体。
基于上述实施例,本申请进一步提出一种涂料组合物,所述涂料组合物包括预聚物、光引发剂、改性微球以及第二溶剂,所述改性微球包括上文所述的改性微球,或者,包括上文所述的制备方法制得的改性微球。采用所述涂料组合物可以制得AG膜,所述AG膜具有较好的防眩光特性,且利于后续形成LR膜,由该AG膜和LR膜组合形成的光学膜层100具有极佳的抗反射效果,且不会导致亮度对比度明显下降。
在本申请的一些实施例中,所述涂料组合物中,所述改性微球的质量百分含量为2~15%;例如可以是2%、5%、8%、10%、12%、15%以及上述任意两个值之间的值。
在本申请的一些实施例中,所述涂料组合物中,所述预聚物的质量百分含量为20~40%;例如可以是20%、25%、30%、35%、40%以及上述任意两个值之间的值。
在本申请的一些实施例中,所述涂料组合物中,所述光引发剂的质量百分含量为1~5%;例如可以是1%、2%、3%、4%、5%以及上述任意两个值之间的值。
在一些实施例中,所述预聚物是指树脂,例如可以是醋酸乙烯酯树脂、环氧树脂、胺基树脂、丙烯树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚醚酯中的一种或多种。
在一些实施例中,所述光引发剂可以是本领域常用的光引发剂,包括但不限于1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮等。
在一些实施例中,所述第二溶剂可以是乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、丁酮、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
在一些实施例中,所述涂料组合物还包括助剂,所述助剂可以是本领域常用在AG膜涂料中的助剂,例如可以是流平助剂,例如BYK-333、BYK-3560等,通过添加流平助剂,有助于提高薄膜的流平性,避免薄膜中产生孔洞;防污助剂,例如含氟聚硅氧烷等。进一步的,在一些实施例中,所述涂料组合物中,所述助剂的质量百分含量为0.1~5%;例如可以是0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%以及上述任意两个值之间的值。
在一些实施例中,所述涂料组合物还包括丙烯酸酯单体,通过添加丙烯酸酯单体,有助于调控涂料组合物的粘度,同时起到增韧和提高固化程度的作用。所述丙烯酸酯单体可以是1,6-乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。进一步的,在一些实施例中,所述涂料组合物中,所述丙烯酸酯单体的质量百分含量为10~30%;例如可以是10%、15%、20%、25%、30%以及上述任意两个值之间的值。
所述涂料组合物可以用于制备AG膜。基于上述涂料组合物,进一步提出AG膜的制备方法:提供基底,在所述基底上涂布涂料组合物,固化成膜,即得AG膜。
其中,所述基底可以是具有良好机械强度及光穿透率的透明膜材,其可以是但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰纤维素(TAC)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)或环烯烃共聚物(COC)等的树脂膜材。
所述固化可以采用加热固化或UV固化的方式。具体的,加热固化时,加热温度为80~100℃,时间1~60min;UV固化时,UV波长为365nm或395nm,能量为100~500mj。在一些实施例中,所述AG膜的厚度可以为3~6um。
第四方面,本申请还提出一种光学膜层100,请参阅图1,所述光学膜层100包括:防眩光层10,所述防眩光层10由上文所述的涂料组合物制得;以及,减反射层20,层叠设置在所述防眩光层10的一侧。
所述防眩光层10,也即AG层,采用涂料组合物制备,具有较佳的防眩光作用,且其表面成型为粗糙的微结构来替代单一的光滑微球(如图3所示),利于后续形成LR层(即减反射层20),减反射层20可以很好的覆盖在防眩光层10上,呈现较好的成膜效果,具有较佳的减反射性能,所述光学膜层100贴附在显示面板主体上时,可以改善显示面板的亮度对比度明显下降的问题。
在一些实施例中,所述减反射层20的折射率低于所述防眩光层10的折射率。在另一些实施例中,所述防眩光层10的折射率为1.4~1.6,例如可以是1.4、1.5、1.6以及上述任意两个值之间的值;所述减反射层20的折射率为1.2~1.4;例如可以是1.2、1.3、1.4以及上述任意两个值之间的值。
在本申请的一些实施例中,所述减反射层20可以采用本领域常用的减反材料制备,所述减反材料可以是ZnS、SiO2、SiC、MgF、掺铝氧化锌AZO等等。
在本申请的一些实施例中,所述光学膜层100中,所述纳米粒子2的质量百分比为0.1%~5%;例如可以是0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%以及上述任意两个值之间的值。
在本申请的一些实施例中,所述光学膜层100中,所述表面修饰剂的质量百分比为0.1%~3%;例如可以是0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、0.9%、1%、2%、3%以及上述任意两个值之间的值。
第五方面,本申请还提出一种显示面板,所述显示面板可以是任何显示装置中具有显示功能的面板部件,所述显示装置包括但不限于是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机或电子书阅读器,其中,智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(Virtual Reality,VR)头盔等,所述显示面板可以是上述显示装置中的显示屏。所述显示面板包括显示面板主体以及光学膜层100,所述光学膜层100包括如上文所述的光学膜层100,所述光学膜层100设置在所述显示面板本体的出光侧,且所述防眩光层10的背离所述减反射层20的一侧与所述显示面板本体的出光侧贴合。
下面通过具体实施例和对比例对本申请的技术方案及技术效果进行详细说明,以下实施例仅仅是本申请的部分实施例,并非对本申请作出具体限定。
实施例1
(1)将有机微球分散在PGME中,形成微球分散液。按照有机微球:纳米粒子:表面修饰剂的质量之比=100:20:15的比例,向微球分散液中添加纳米粒子和表面修饰剂,形成混合溶液,将混合溶液加热至70℃,在1000rpm转速下恒温、高速球磨8h,得到平均粒径为7μm的改性微球。其中,有机微球为PMMA微球,平均粒径为5μm;纳米粒子为纳米CaCO3,平均粒径为80nm;表面修饰剂为PEG。
(2)将10wt%改性微球、35wt%预聚物、1wt%光引发剂、15wt%丙烯酸酯单体、1wt%助剂和38wt%溶剂混合,制成涂料组合物。然后将涂料组合物涂布在PMMA基材上,在UV照射下固化形成防眩光膜。然后在防眩光膜上涂布含有二氧化硅的胶水,固化形成减反射层。防眩光层和减反射层共同构成光学膜层。
实施例2
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中:
步骤(1)中,纳米粒子改为硫酸钡纳米颗粒。
实施例3
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中:
步骤(1)中,表面修饰剂改为PVP。
实施例4
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中:
步骤(1)中,表面修饰剂改为硅烷偶联剂。
实施例5
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中:
步骤(1)中,将所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为改为1:100;相应的,有机微球:纳米粒子:表面修饰剂的质量之比对应改为100:1:0.75。
实施例6
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中:
步骤(1)中,将所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为改为30:100;相应的,有机微球:纳米粒子:表面修饰剂的质量之比对应改为100:30:22.5。
实施例7
步骤(1)中,将所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为改为35:100;相应的,有机微球:纳米粒子:表面修饰剂的质量之比对应改为100:35:26.25。
实施例8
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中,步骤(1)中,采用平均粒径为550nm的纳米粒子。
实施例9
本实施例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本实施例中,步骤(1)中,采用平均粒径为3nm的纳米粒子。
对比例1
本对比例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本对比例为未添加无机纳米粒子的光学膜层;相应的,省略步骤(1),直接用有机微球取代步骤(2)中的改性微球。
对比例2
本对比例方案与实施例1基本相同,区别仅在于,本对比例中,未添加表面修饰剂,有机微球和纳米粒子简单混合;相应的,步骤(1)改为:
将有机微球分散在PGME中,形成微球分散液。按照有机微球:纳米粒子的质量之比=100:20的比例,向微球分散液中添加纳米粒子,形成混合溶液,得到微球混合物。其中,有机微球为PMMA微球,平均粒径为5μm;纳米粒子为纳米CaCO3,平均粒径为80nm。
实验例
(一)取上述实施例1和对比例1中制得的防眩光层,进行SEM扫描,结果如图3和图5所示,其中图3为实施例1制得的防眩光层,图5为对比例1制得的防眩光层。然后取实施例1和对比例1中制得的光学膜层进行SEM扫描,结果如图4和图6所示,其中图4为实施例1制得的光学膜层,图6为对比例1制得的光学膜层。
结果分析:对比图3和图5可以看出,实施例1制得的防眩光层具有粗糙表面,对比例1防眩光层则呈现多个较为突出的光滑球型凸起;进一步对比图4和图6可以发现,涂布减反射层后,相较图6,图4具有更好的成膜效果,减反射层的减反粒子在防眩光层上的覆盖率有明显提高,说明通过在防眩光层中添加表面修饰剂和纳米粒子,有助于提高LR膜材料在薄膜表面的覆盖率,提高LR膜的成膜效果,进而提高薄膜的减反射性能。
(二)取上述实施例1和对比例1-2中制得的光学膜层,采用反射率仪检测其反射率;采用雾度测量仪检测雾度。结果如表1所示。
将上述光学膜层粘贴在LCD液晶显示面板的出光表面上,检测其亮度对比度相较粘贴前的下降率(CR LOSS)。结果如表1所示。
表1
请参阅表1,可知:
各实施例的雾度均在1%~90%范围,反射率在1.3%~2.5%范围内,呈现出较好的防眩光和减反射效果,且相较对比例1和2,各实施例反射率明显更低,说明本申请提出的光学膜层具有较好的减反射效果,说明通过采用表面连接有纳米粒子的有机微球,有助于提高光学膜层的减反射作用;
相较对比例1和2,各实施例具有明显更低的CR loss,说明通过采用表面连接有纳米粒子的有机微球,有助于改善亮度对比度明显下降的问题;进一步地,对比实施例1、对比例1和对比例2,可以看出,对比例2相较对比例1虽然在一定程度上降低了反射率,但改善效果并不明显,相反,实施例1的反射率明显降低,这可能是因为纳米粒子和有机微球直接混合时,虽然有部分纳米粒子也可以通过静电吸附等方式附着在有机微球上,但大部分纳米粒子仍在呈游离状态,而且即便是吸附在有机微球上的纳米粒子,在涂布、固化过程中也很容易脱落,脱落的纳米粒子以及游离纳米粒子堆积在有机微球之间的区域,不仅对有机微球存在的秃顶问题没有改善作用,而且纳米粒子本身还会出现内部散射的问题,反而影响亮度对比度,导致其下降;
此外,对比实施例1、5至7可以看出,实施例7的效果有所下降,说明优化纳米粒子添加比例,控制其与有机微球的质量之比在(1~30):100范围内,有助于进一步改善膜层的光学性能;同时,实施例1具有明显优于实施例8和9的效果,也说明了优化纳米粒子粒径,可以避免纳米粒子团聚,维持较好的分散性,促使其均匀分布,与有机微球均匀接触,同时促使纳米粒子可以有效附着在有机微球表面上。
以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (11)
1.一种改性微球,其特征在于,所述改性微球包括有机微球以及连接在所述有机微球上的纳米粒子,所述纳米粒子的平均粒径小于所述有机微球的平均粒径。
2.根据权利要求1所述的改性微球,其特征在于,所述有机微球的平均粒径为1~5μm;和/或,
所述纳米粒子的平均粒径为5~500nm;和/或,
所述改性微球的平均粒径为1~10μm。
3.根据权利要求1所述的改性微球,其特征在于,所述纳米粒子包括碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、硅酸酯中的一种或多种;和/或,
所述有机微球的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、有机硅球、二氧化硅微球中的一种或多种;和/或,
所述改性微球中,所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为(1~30):100。
4.一种改性微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供有机微球、纳米粒子、表面修饰剂以及第一溶剂;
将所述有机微球、所述纳米粒子、所述表面修饰剂以及所述第一溶剂混合,得到改性微球;
其中,所述纳米粒子的平均粒径小于所述有机微球的平均粒径。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合的方式为球磨;和/或,
所述表面修饰剂包括硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或多种;和/或,
所述表面修饰剂和所述纳米粒子的质量之比为(0.1~3):(0.1~5);和/或,
所述纳米粒子和所述有机微球的质量之比为(1~30):100;和/或,
所述纳米粒子包括碳酸钙、硫酸钡、金属氧化物、硅酸酯中的一种或多种;和/或,
所述有机微球的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、有机硅球、二氧化硅微球中的一种或多种;和/或,
所述有机微球的平均粒径为1~5μm;和/或,
所述纳米粒子的平均粒径为5~500nm;和/或,
所述改性微球的平均粒径为1~10μm;和/或,
所述混合在60℃~100℃温度条件下进行。
6.一种涂料组合物,其特征在于,包括预聚物、光引发剂、改性微球以及第二溶剂,所述改性微球为权利要求1至3任一项所述的改性微球,或者,所述改性微球由权利要求4或5所述的制备方法制得。
7.根据权利要求6所述的涂料组合物,其特征在于,所述涂料组合物中,所述改性微球的质量百分含量为2~15%;和/或,
所述涂料组合物中,所述预聚物的质量百分含量为20~40%;和/或,
所述涂料组合物中,所述光引发剂的质量百分含量为1~5%;和/或,
所述涂料组合物还包括助剂;和/或,
所述涂料组合物还包括丙烯酸酯单体。
8.根据权利要求7所述的涂料组合物,其特征在于,所述涂料组合物中,所述助剂的质量百分含量为0.1~5%;和/或,
所述涂料组合物中,所述丙烯酸酯单体的质量百分含量为10~30%。
9.一种光学膜层,其特征在于,所述光学膜层包括:
防眩光层,所述防眩光层由权利要求6至8任一项所述的涂料组合物制得;以及,
减反射层,层叠设置在所述防眩光层的一侧。
10.根据权利要求9所述的光学膜层,其特征在于,所述光学膜层中,所述纳米粒子的质量百分比为0.1%~5%;和/或,
所述光学膜层中,所述表面修饰剂的质量百分比为0.1%~3%;和/或,
所述减反射层的折射率为1.2~1.4;和/或,
所述防眩光层的折射率为1.4~1.6。
11.一种显示面板,其特征在于,包括:
显示面板本体;以及,
如权利要求9或10所述的光学膜层,所述光学膜层设置在所述显示面板本体的出光侧,且所述防眩光层的背离所述减反射层的一侧与所述显示面板本体的出光侧贴合。
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