專利名稱：含有涂層的制品的制作方法
含有涂層的制品本發(fā)明涉及一種防反射涂層。更具體地，本發(fā)明涉及一種含有硅石納米粒子并且 具有良好機(jī)械性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)的涂層。現(xiàn)有技術(shù)中存在多種防反射涂層體系的實(shí)例。這些體系以多層為基礎(chǔ)，但存在附 加加工問(wèn)題和成本問(wèn)題，或者以包含納米粒子和粘合劑的單層為基礎(chǔ)。盡管出于多種原因 優(yōu)選單層體系，但是它們的性能和再現(xiàn)性可能是個(gè)問(wèn)題。對(duì)于SiO2體系來(lái)說(shuō)，當(dāng)涂層包含 60%空隙時(shí)防反射性能最佳。具有上述高空隙率的涂層通常太軟，而無(wú)法經(jīng)受日常的摩擦 和損耗。耐受性不足的問(wèn)題容易通過(guò)添加更多的粘合劑來(lái)解決。但是，在這些現(xiàn)有體系中， 添加粘合劑會(huì)造成光學(xué)性能下降，這是因?yàn)轭~外的粘合劑會(huì)降低涂層的空隙率。由兩個(gè)組分(1，2...)組成的復(fù)合層的折射率(nf)可以通過(guò)如下方程計(jì)算nf2 =Φν·ηλ2 +Φ2·η22 +….· ='nI)
Xnf:該層的折射率Φχ 組分χ的體積分?jǐn)?shù)ηχ:組分χ的折射率化合物的折射率取決于入射光的波長(zhǎng)，但是出于本發(fā)明的目的，假設(shè)所有材料的 折射率在光譜的可見(jiàn)光范圍內(nèi)(425nm-675nm)都是常數(shù)。對(duì)于包含其中含有空隙的粒子的體系來(lái)說(shuō)，體系中空氣的體積分?jǐn)?shù)可以如下計(jì) 算
f r3 1
Φ空氣=《+ -^1- .(1-ξ)φ 空氣在膜中的體積分?jǐn)?shù)ξ 填充因子(例如，對(duì)于采用六邊形密集堆積的球形粒子來(lái)說(shuō)，ξ = 0. 26)；0 ^ ξ < 1Γ 空隙半徑S:殼厚空隙半徑和殼厚可以通過(guò)利用TEM直接觀察干燥樣品來(lái)確定。不同的幾何形狀具有不同的填充因子。例如，六邊形密集堆積的填充因子具有 0.26的填充因子。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的粒子來(lái)說(shuō)，填充因子為0.6。填充因子可以通過(guò)測(cè)定不含任 何粘合劑的IOOnm的納米粒子層的折射率來(lái)計(jì)算。對(duì)于非球形粒子來(lái)說(shuō)，空隙半徑可以通過(guò)如下計(jì)算rt = ^ · (α +其中a和b是兩個(gè)特定尺寸，例如對(duì)于細(xì)長(zhǎng)粒子來(lái)說(shuō)為長(zhǎng)度和寬度。如果涂層基本上由金屬氧化物粒子和金屬氧化物粘合劑組成，那么所述金屬氧化 物的體積分?jǐn)?shù)為
3
ΦΜ0￥ = 1-Φ
權(quán)利要求
一種包含透明基材的制品，所述基材的至少一側(cè)上涂布有含有納米粒子的多孔涂層，所述納米粒子包含空隙和金屬氧化物，其中ξ填充因子ri空隙半徑s殼厚ns基材的折射率nf膜的折射率na周圍介質(zhì)的折射率(＝1空氣的折射率)；和其中0.01≤ξ＜1，2nm≤(ri+s)≤200nm，1nm＜ri＜99nm，1nm≤s≤99nm，所述單側(cè)折射率(R單側(cè))為0.05或更小，所述基材材料和所述涂層的折射率的差異大于0.1(ns nf＞0.1)。FPA00001212304600011.tif
1.一種包含透明基材的制品，所述基材的至少一側(cè)上涂布有含有納米粒子的多孔涂 層，所述納米粒子包含空隙和金屬氧化物，其中I 填充因子 空隙半徑 s 殼厚ns 基材的折射率 nf 膜的折射率na 周圍介質(zhì)的折射率(=1 空氣的折射率)；和&單側(cè)其中0. 01 彡 ξ < 1，2nm ( (rj+s) ( 200nm,Inm < Ti < 99nm,Inm ^ s ^ 99nm,所述單側(cè)折射率(RiM)為0.05或更小，所述基材材料和所述涂層的折射率的差異大 于 0. 1 (ns-nf > 0. 1)。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述基材的至少兩側(cè)被涂布。
3.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其中，0.1彡ξ <0.8和10歷<巧<9011111。
4.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其中，0.2彡ξ<0. 7和20ηπι<Α<80ηπι。
5.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其中，所述孔隙率為約10%至約70%。
6.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其中，所述金屬選自鎂、鈣、鍶、鋇、硼、鋁、 鎵、銦、鉈、硅、鍺、錫、銻、鉍、鑭系元素、錒系元素、鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、 錳、錸、鐵、釕、鈷、鎳、銅、鋅、鎘及其組合。
7.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其中，所述納米粒子包含兩種或更多種金 屬氧化物。
8.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其中，所述基材是玻璃。
9.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其包含細(xì)長(zhǎng)的納米粒子。
10.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的制品，其包含球形納米粒子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含透明基材的制品，所述基材的至少一側(cè)上涂布含有納米粒子的多孔涂層，所述納米粒子包含空隙和金屬氧化物，其中0.01≤ξ＜1，2nm≤(ti+s)≤200nm，1nm＜ri＜99nm，1nm≤s≤99nm，所述單側(cè)折射率(R單側(cè))為0.05或更小，所述基材材料和所述涂層的折射率的差異大于0.1(ns-nf＞0.1)。
文檔編號(hào)C03C17/00GK101959822SQ200980107043
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者帕斯卡·約瑟夫·保羅·布司肯斯, 延斯·克里斯托·蒂斯, 納尼·喬格·阿福斯坦, 赫曼努斯·阿德里安努·蘭格曼斯 申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司