防刮減反模組及其製備方法、顯示模組與流程
2024-04-12 23:57:05
1.本發明涉及顯示設備領域，特別是一種防刮減反模組及其製備方法、顯示模組。
背景技術：
2.顯示器在使用過程中，經常會受到刮擦，圖像清晰度也會受到外部光源的影響，因此需對顯示器表面進行處理，處理目的有兩個，其一是提升顯示器的機械性能，包括硬度和耐摩擦性能，使其能耐刮擦，其二是減少外部光源的反射來提升圖像清晰度。
3.傳統減反膜組的做法是先在基底沉積一層硬化塗層，再沉積減反射塗層。其中，減反射塗層的折射率一般較低，單純的樹脂塗層很難達到，一般需要引入中空或介孔納米粒子，這種引入的中空或介孔納米粒子一方面由於密度低於樹脂本體，另一方面為了在樹脂體系進行有效分散，需要表面進行修飾，而修飾劑的表面能較低，基於此，這些納米粒子會優先沉積在表面，使得表面的樹脂無法進行有效交聯，所以即使進行了硬化處理的基底，減反射塗層的機械性能還是存在問題，一般硬度小於2h，耐磨性也小於10個周期，無法滿足顯示器的機械性能。
技術實現要素：
4.本發明的目的是提供一種防刮減反模組及其製備方法、顯示模組，以解決現有技術中反射塗層的機械性能差、耐磨性差以及硬度小等問題。
5.為實現上述目的，本發明提供一種防刮減反模組，所述防刮減反模組包括基底、設於所述基底的一表面上的折射率調控層以及設於所述折射率調控層遠離所述基底的一表面上的硬化層。其中，所述折射率調控層的製備原料包含金屬氧化物。
6.進一步地，所述硬化層的製備原料包含以下重量份的製備原料：100重量份的光固化樹脂、1-10重量份光引發劑、0.1-1重量份的交聯劑、10-40重量份的光聚合單體以及1000-10000重量份的溶劑。
7.進一步地，所述光聚合單體具有環狀結構，且所述光聚合單體的玻璃化溫度大於或等於80℃。
8.進一步地，所述光聚合單體包含丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯和三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一種。
9.進一步地，所述光固化樹脂的官能度大於或等於5。所述交聯劑的官能度大於或等於2。
10.進一步地，所述光固化樹脂包含聚酯丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、環氧丙烯酸樹脂和聚倍半矽氧烷中的至少一種。所述交聯劑包含聚氰胺類交聯劑、環氧類交聯劑和異氰酸酯類引發劑中的至少一種。
11.進一步地，所述光引發劑包含聯苯醯縮酮類光引發劑、α,α-二烷氧基苯乙酮類光引發劑、α-羥基烷基苯酮類光引發劑、α-氨基烷基苯酮類光引發劑和醯基氧化膦類光引發劑中的至少一種。
12.進一步地，所述金屬氧化物為微粒形結構，且所述微粒的粒徑為10-100納米。所述金屬氧化物的折射率大於1.5且小於3。
13.本發明中還提供一種防刮減反模組的製備方法，所述製備方法中包括以下步驟：在一基板上形成折射率調控層，且所述折射率調控層的製備原料包含金屬氧化物；調配硬化層溶液；在所述折射率調控層上塗布所述硬化層溶液，形成硬化層；
14.其中，所述硬化層溶液包含以下重量份的製備原料：100重量份的光固化樹脂、1-10重量份光引發劑、0.1-1重量份的交聯劑、10-40重量份的光聚合單體以及1000-10000重量份的溶劑。
15.本發明中還提供一種顯示模組，所述顯示模組包括一顯示面板以及如上所述的防刮減反模組，所述防刮減反模組設於所述顯示面板的顯示面上。
16.本發明的優點是：本發明的一種防刮減反模組及顯示模組，通過在折射率調控層的製備硬化層從而提高所述防刮減反模組的機械性能，提高所述顯示模組的表面硬度以及耐摩擦性，進而提高所述顯示模組的表面防刮性能，防止所述顯示模組在使用過程中出現劃痕。
附圖說明
17.為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
18.圖1為本發明實施例1中顯示模組的層狀結構示意圖；
19.圖2為本發明實施例1防刮減反模組的層狀結構示意圖；
20.圖3為本發明實施例1-2中防刮減反模組製備方法的流程示意圖；
21.圖4為本發明實施例1中防刮減反模組的全波段反射圖譜；
22.圖5為本發明實施例3中防刮減反模組製備方法的流程示意圖。
23.圖中部件表示如下：
24.顯示模組1；
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顯示面板10；
25.防刮減反模組20；
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基底21；
26.折射率調控層22；
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硬化層23。
具體實施方式
27.以下參考說明書附圖介紹本發明的優選實施例，證明本發明可以實施，所述發明實施例可以向本領域中的技術人員完整介紹本發明，使其技術內容更加清楚和便於理解。本發明可以通過許多不同形式的發明實施例來得以體現，本發明的保護範圍並非僅限於文中提到的實施例。
28.在附圖中，結構相同的部件以相同數字標號表示，各處結構或功能相似的組件以相似數字標號表示。附圖所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本發明並沒有限定每個組件的尺寸和厚度。為了使圖示更清晰，附圖中有些地方適當誇大了部件的厚度。
29.此外，以下各發明實施例的說明是參考附加的圖示，用以例示本發明可用以實施
的特定發明實施例。本發明中所提到的方向用語，例如，「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是為了更好、更清楚地說明及理解本發明，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
30.當某些部件被描述為「在」另一部件「上」時，所述部件可以直接置於所述另一部件上；也可以存在一中間部件，所述部件置於所述中間部件上，且所述中間部件置於另一部件上。當一個部件被描述為「安裝至」或「連接至」另一部件時，二者可以理解為直接「安裝」或「連接」，或者一個部件通過一中間部件間接「安裝至」、或「連接至」另一個部件。
31.實施例1
32.本發明實施例中提供一種顯示模組1，如圖1所示，所述顯示模組1包括一顯示面板10以及一防刮減反模組20，所述防刮減反模組20貼覆在所述顯示面板10的顯示面上。所述顯示面板10用於顯示畫面，所述防刮減反模組20用於保護所述顯示面板10的表面，並減少外界光線在所述顯示面板10表面上的反射。
33.如圖2所示，所述防刮減反模組20包括一基底21、一折射率調控層22以及一硬化層23。所述折射率調控層22設於所述基底21遠離所述顯示面板10的一表面上，其通過折射外界光線從而外界光線的入射角度，進而防止外界光線影響所述顯示模組1的顯示效果，提高所述顯示模組1的圖像清晰度。所述硬化層23設於所述折射率調控層22遠離所述基底21的一表面上，其用於保護所述顯示模組1的表面，防止所述顯示模組1在使用過程中由於刮擦而產生劃痕，提高所述顯示模組1的使用壽命以及畫面顯示效果。
34.其中，所述防刮減反模組20中的折射率可以通過調整各膜層的膜厚和折射率從而達到最佳的減反效果。具體的，所述防刮減反模組20中各膜層的膜厚以及折射率滿足以下關係式：
35.n1n2＝n0n3或者n
22
n0＝n
12
n3；
36.n1d1＝n2d2＝(m+1/2)λ/2；
37.其中，n0為空氣的折射率，n1為硬化層23的折射率，n2為折射率調控層22的折射率，n3為基底21的折射率。d1為硬化層23的膜厚，d2為折射率調控層22的膜厚。m為大於或等於0的整數。
38.優選的，所述折射率調控層22和所述硬化層23的厚度均小於100納米，所述硬化層23的折射率為1.5-1.55，所述折射率調控層22的折射率為1.8-1.9。
39.所述基底21為塑料基底21，其製備材料包含三醋酸纖維素(tac)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)中的至少一中。在本發明的其他實施例中，所述基底21也可以為玻璃基板、偏光片等。所述硬化層23的製備原料中包括100重量份的光固化樹脂、1-10重量份光引發劑、0.1-1重量份的交聯劑、10-40重量份的光聚合單體以及1000-10000重量份的溶劑。所述折射率調控層22可以在所述硬化層23的製備原料中添加1500-15000重量份的金屬粒子後通過輥塗工藝製備而成。
40.具體的，所述光固化樹脂的官能度大於或等於5。所述光固化樹脂的官能度越大，便具有更大的交聯密度，從而也能提高所述硬化層23的機械性能。其中，所述光固化樹脂可以為聚酯丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、環氧丙烯酸樹脂和聚倍半矽氧烷中的至少一種。
41.所述光引發劑可以為聯苯醯縮酮類光引發劑、α,α-二烷氧基苯乙酮類光引發劑、α-羥基烷基苯酮類光引發劑、α-氨基烷基苯酮類光引發劑和醯基氧化膦類光引發劑中的至少一種。同時，所述光引發劑的最大吸收波長應該與紫外(uv)光源發射頻譜相匹配。
42.所述交聯劑官能度大於或等於2。其中，所述交聯劑可以為三聚氰胺類交聯劑、環氧類交聯劑和異氰酸酯類引發劑中的至少一種。
43.所述光聚合單體具有環狀結構，且所述光聚合單體的玻璃化溫度大於或等於80℃。所述光聚合單體的玻璃化溫度越高，其分子鏈段的剛性也越大，也能提升所述硬化層23的機械性能，因此所述光聚合單體的玻璃化溫度大於或等於80℃。同時，所述光聚合單體的分子結構中具有環狀結構，具有環狀結構的光聚合單體具有更大的剛性，能夠進一步提升所述硬化層23的機械性能。其中，所述光聚合單體可以為丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯和三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一種。
44.由於低於沸點低於50℃的容易具有很強揮發性，所述硬化層23中樹脂的固含量以及所述硬化層23的膜層後度會隨著溶劑的揮發而受影響，而沸點高於150℃的溶劑，會影響膜層的烘乾速度以及難度，影響生產效率以及成本。因此，所述溶劑選用沸點為50-150℃的溶劑，例如乙酸乙酯、異丙醇、甲苯、丁酮以及水中的至少一種。
45.所述金屬粒子的折射率大於1.8，且所述金屬粒子的粒徑為10-100納米。其中，所述金屬粒子可以為氧化鋯、氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰、氧化釔和五氧化二銻等金屬氧化物中的至少一種。所述金屬氧化物機械性能優於介孔或中空納米粒子，其在具有優異折射效果的同時也可以提升所述防刮減反模組20的機械性能。
46.進一步地，本發明實施例中提供一種防刮減反模組20的製備方法，用以製備如上所述的防刮減反模組20。所述防刮減反模組20的製備方法的製備流程如圖3所示，其包括步驟s11-s14。
47.步驟s11)配製硬化層23溶液：
48.在第一容器中加入5克季戊四醇三丙烯酸酯和10克乙酸乙酯，形成第一混合液；在第二容器中加入4克異佛爾酮二異氰酸酯、10克乙酸乙酯和0.04克二月桂酸二丁基錫，形成第二混合液；將所述第二容器中的第二混合液滴入所述第一容器中，並使所述第一混合液和所述第二混合液在溫度為40℃的氮氣環境中反應6小時，形成反應液。
49.取7克六官環氧改性丙烯酸樹脂、2克所述反應液、1克丙烯酸異冰片酯、0.05克2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦光引發劑以及490克乙酸乙酯混合在一起，攪拌後形成所述硬化層23溶液。其中，所述硬化層23溶液的固含量為2％，其黏度為1.23cps。
50.步驟s12)配製折射率調控層22溶液：取上述硬化層23溶液100克，並在所述硬化層23溶液中加入10克氧化鋯分散液(粒徑為15納米，固含量為30％)和140克乙酸乙酯，攪拌後形成折射率調控層22溶液。其中，所述折射率調控層22溶液的固含量為2％，其黏度為1.67cps。
51.步驟s13)形成折射率調控層22：準備一基底21，並在所述基底21的一表面上均勻的輥塗一層折射率調控層22溶液，輥塗結束後將所述基底21上的折射率調控層22溶液固化，形成所述折射率調控層22。其中，所述折射率調控層22的厚度為73納米，其折射率為1.89。
52.步驟s14)形成硬化層23：在所述折射率調控層22遠離所述基底21的一表面上均勻
輥塗一層硬化層23溶液，輥塗結束後將所述折射率調控層22上的硬化層23溶液固化，形成所述硬化層23。其中，所述硬化層23的厚度為89納米，其折射率為1.55。
53.如圖4所示，本發明實施例中所製得的防刮減反模組通過採用具有高折射率(折射率大於1.5)的金屬氧化物材料改變外界入射光的入射角度，從而防止外界入射光影響顯示光線，從而提高顯示模組的顯示效果。同時，所述防刮減反模組對550納米光線的反射率低於0.5％，甚至可以達到0.34％，具有優異的減反射效果，從而提高所述顯示模組的圖像清晰度。同時，所述防刮減反模組中的硬化層和折射率調控層能夠大幅提高模組的機械性能，從而提高所述顯示模組的表面硬度以及耐摩擦性，進而提高所述顯示模組的表面防刮性能，防止所述顯示模組在使用過程中出現劃痕。
54.實施例2
55.本發明實施例中提供一種防刮減反模組20的製備方法，用以製備如實施例1中所述的防刮減反模組20。所述製備方法的製備流程如圖3所示，其包括步驟s11-s14。
56.步驟s11)配製硬化層23溶液：
57.在第一容器中加入5克親水性二氧化矽分散液和90克甲苯，形成第一混合液；在第二容器中加入5克單烷氧基不飽和脂肪酸鈦酸酯和10克甲苯，形成第二混合液；將所述第二容器中的第二混合液滴入所述第一容器中，並使所述第一混合液和所述第二混合液在溫度為70℃的氮氣環境中反應8小時，形成反應液。
58.取7克九官聚酯改性丙烯酸樹脂、1克所述反應液、2克甲基丙烯酸異冰片酯、0.05克1-羥基環己基苯基甲酮以及490克丁酮混合在一起，攪拌後形成所述硬化層23溶液。其中，所述硬化層23溶液的固含量為2％，其黏度為3.88cps。
59.步驟s12)配製折射率調控層22溶液：取上述硬化層23溶液100克，並在所述硬化層23溶液中加入8克氧化鋯分散液(粒徑為15納米，固含量為30％)和112克丁酮，攪拌後形成折射率調控層22溶液。其中，所述折射率調控層22溶液的固含量為2％，其黏度為2.69cps。
60.步驟s13)在一基底21上形成折射率調控層22：準備一基底21，並在所述基底21的一表面上均勻的輥塗一層氧化鋯(粒徑為15納米，固含量為30％)，形成所述折射率調控層22。其中，所述折射率調控層22的膜厚為74納米，其折射率為1.87。
61.步驟s14)在所述折射率調控層22上形成硬化層23：在所述折射率調控層22遠離所述基底21的一表面上均勻輥塗一層硬化層23溶液，輥塗結束後將所述折射率調控層22上的硬化層23溶液固化，形成所述硬化層23。其中，所述硬化層23的膜厚為90納米，其折射率為1.53。
62.本發明實施例中所製得的防刮減反模組也具有優異的減反射效果，從而提高所述顯示模組的圖像清晰度。同時，本發明實施例中所製得防刮減反模組中，其硬化層和折射率調控層也能夠大幅提高模組的機械性能，從而提高所述顯示模組的表面硬度以及耐摩擦性，進而提高所述顯示模組的表面防刮性能，防止所述顯示模組在使用過程中出現劃痕。
63.實施例3
64.本發明實施例中提供一種防刮減反模組20，所述防刮減反模組20的膜層結構與實施例1中所提供的防刮減反模組20相似，其區別僅在於本發明實施例中的折射率調控層22通過蒸鍍一層金屬氧化物形成。其中，所述金屬氧化物中金屬粒子的粒徑為10-100納米，且折射率大於1.8。所述金屬粒子可以為氧化鋯、氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰、氧化釔和五氧化二
銻中的至少一種。
65.進一步地，本發明實施例中提供一種防刮減反模組20的製備方法，用以製備如上所述的防刮減反模組20。所述防刮減反模組20的製備方法的製備流程如圖5所示，其包括步驟s21-s23。
66.步驟s21)在一基底21上形成折射率調控層22：準備一基底21，並在所述基底21的一表面上蒸鍍一層厚度為75納米的氧化鋯(粒徑為15納米)，形成所述折射率調控層22。其中，所述折射率調控層22的折射率為1.83。
67.步驟s22)配製硬化層23溶液：
68.在一反應容器中加入6克丙烯酸改性聚倍半矽氧烷、3克季戊四醇四丙烯酸酯、1克三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、0.05克1,1
』‑
(亞甲基二-4,1-亞苯基)雙[2-羥基-2-甲基-1-丙酮]光引發劑以及490克異丙醇，攪拌後形成所述硬化層23溶液。其中，所述硬化層23溶液的固含量為2％，其黏度為2.56cps。
[0069]
步驟s23)在所述折射率調控層22上形成硬化層23：在所述折射率調控層22遠離所述基底21的一表面上均勻輥塗一層硬化層23溶液，輥塗結束後將所述折射率調控層22上的硬化層23溶液固化，形成所述硬化層23。其中，所述硬化層23的厚度為92納米，其折射率為1.5。
[0070]
本發明實施例中所製得的防刮減反模組也具有優異的減反射效果，從而提高所述顯示模組的圖像清晰度。同時，本發明實施例中所製得防刮減反模組中，其硬化層和折射率調控層也能夠大幅提高模組的機械性能，從而提高所述顯示模組的表面硬度以及耐摩擦性，進而提高所述顯示模組的表面防刮性能，防止所述顯示模組在使用過程中出現劃痕。
[0071]
對比實驗
[0072]
對比例為含有介孔或中空納米粒子的減反射塗層。
[0073]
將所述對比例中的減反射塗層以及本發明中實施例1-3中所製得的防刮減反模組在相同的環境下分別進行減反效果測試、塗膜硬度鉛筆測定法以及鋼絲絨耐磨性測試，所有測試數據如表1中所示。
[0074] 550反射率(％)鉛筆硬度等級耐摩擦性實施例10.344h50周期實施例20.365h55周期實施例30.346h70周期對比例0.30hb5周期
[0075]
表1
[0076]
根據表1中的數據可知，本發明實施例1-3所提供的防刮減反模組的硬度最高可以達到6h級別，且在鋼絲絨摩擦下至少50個周期內無刮痕。而現有對比例中所提供的減反射塗層的硬度僅能達到hb級別，且在鋼絲絨摩擦下僅5個周期後便會出現刮痕。
[0077]
因此，本發明實施例1-3中所提供的防刮減反模組均具有很好的機械性能，可以有效保護面板，防止面板表面出現劃痕，從而提高顯示模組的使用壽命以及圖像的顯示效果，提高用戶體驗感。
[0078]
雖然在本文中參照了特定的實施方式來描述本發明，但是應該理解的是，這些實施例僅僅是本發明的原理和應用的示例。因此應該理解的是，可以對示例性的實施例進行
許多修改，並且可以設計出其他的布置，只要不偏離所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍。應該理解的是，可以通過不同於原始權利要求所描述的方式來結合不同的從屬權利要求和本文中所述的特徵。還可以理解的是，結合單獨實施例所描述的特徵可以使用在其他所述實施例中。