專利名稱：用于制造抗反射薄膜的化合物以及抗反射薄膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造抗反射薄膜的化合物以及一種抗反 射薄膜的制造方法，用于制造可降低光學(xué)組件或顯示裝置的顯示器 屏幕薄膜的光反射率。
背景技術(shù)：
光反射率是影響光學(xué)組件或顯示裝置的顯示器中的屏幕顯示 效果的重要因素之一。較低的光反射率可改善顯示效果。因此，光 學(xué)組件或顯示裝置的顯示器多會(huì)使用抗反射薄膜以降低光反射率。
造成光反射的主要原因在于，當(dāng)光波行進(jìn)經(jīng)過不同介質(zhì)時(shí)，由 于不同介質(zhì)具有不同折射率，導(dǎo)致有部分光會(huì)乂人不同介質(zhì)界面射回 原介質(zhì)中。
已知的可降低光反射率的薄膜包括氟化物薄膜。其原理在于氟
化物薄膜的折射率比基材低，且所反射的光線的相位差達(dá)到180° , 兩界面的反射光線由于形成破壞性干涉而達(dá)到降低光反射的目的。 氟化物薄膜包括利用蒸鍍法形成，然而，該方法在制作壽交大面積的 基板時(shí)，難以利用蒸鍍法形成均勻的氟化物薄膜。
在中國(guó)臺(tái)灣專利第91136165號(hào)披露具有納米結(jié)構(gòu)的低反射率 薄膜。其原理是利用在薄膜表面形成雕紋等結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而使折射率產(chǎn)生變化。然而，該方法在工藝上較為繁瑣且成本較高。另外，
在美國(guó)專利US20060099407中披露，在納米粒子表面上改性使具有 反應(yīng)性的末端官能基之后，再通過納米粒子相互堆棧所形成的孔隙 而制成低反射率薄膜。這種薄膜濁度值(Haze)較高，且因結(jié)構(gòu)中 孔隙較多而容易造成結(jié)構(gòu)松散，導(dǎo)致耐磨耗等物理性質(zhì)不好。
在曰本專利特開昭61-40845及特^>平6-98703中4皮露涂布氟代 烷基硅烷或具有特定結(jié)構(gòu)的氟代聚合物的方法。然而添加過量的氟 代化合物往往導(dǎo)致潤(rùn)濕效果差以及薄膜物理性質(zhì)不良的缺點(diǎn)。在美 國(guó)專利US6472012中所披露的另一低光反射率薄膜制造方法的工 藝中需要經(jīng)過420。C的高溫處理，并不適于應(yīng)用在如偏光板等不耐 高溫的基板上。在美國(guó)專利US6773121中4皮露以常用的硅氧烷溶膠 -凝膠前體單體與含氟石圭氧烷基等單體進(jìn)行^f氐溫的溶力交-凝膠反應(yīng)， 以制成抗反射薄膜。但是這種薄膜的抗反射程度并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于制造抗反射薄膜的化合 物，使薄膜具有較低的光反射率。
本發(fā)明的另 一主要目的在于提供一種用于制造抗反射薄膜的 化合物，使薄膜具有較高的耐磨耗度與硬度的物理性質(zhì)。
本發(fā)明的另 一主要目的在于提供一種抗反射薄膜的制造方法， 使薄膜具有較低的光反射率。
本發(fā)明的另 一主要目的在于提供一種抗反射薄膜的制造方法， 4吏薄力莫具有4交高的耐磨一毛度和石更度的物理性質(zhì)。本發(fā)明的用于制造抗反射薄膜的化合物，其具有Si( OR VO-[Si (OR)2-0]n-Si(OR)3的結(jié)構(gòu)，式中，R選自C3H9-、 C2Hs-或CH3-， 并且n為1至15的整數(shù)?；衔锓肿恿繛?00至2000。
本發(fā)明的抗反射薄膜的制造方法步驟包括準(zhǔn)備第一溶液，通 過將上述化合物、氟代硅氧烷基單體、催化劑以及溶劑的混合溶液 進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)而形成；將第一溶液涂布于表面；以及進(jìn)行干燥 工序，以形成抗反射薄膜。氟代硅氧烷基單體，具有CF3(CF2) mCH2CH2-Si (OX) 3的結(jié)構(gòu)，式中，X選自C3H9-、 C2H5-i^ CH3-， m為0至10的整凄史。
方法進(jìn)一步包括準(zhǔn)備第二溶液，通過將直鏈型硅氧烷低聚物、 催化劑以及溶劑的混合溶液進(jìn)行溶膠-凝月交反應(yīng)而形成；以及以第一 溶液與第二溶液的混合溶液代替涂布步驟中的第 一溶液而涂布于 表面。催化劑包括酸性或堿性物質(zhì)。


圖1為本發(fā)明的抗反射薄膜的制造方法的實(shí)施例流程圖；以及 圖2為本發(fā)明的抗反射薄膜的制造方法的優(yōu)選實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種用于制造抗反射薄膜的化合物，以及一種抗反 射薄膜的制造方法。
本發(fā)明的用于制造抗反射薄膜的化合物為具有Si ( OR) 3-0-[Si (OR) 2-0]n-Si (OR) 3結(jié)構(gòu)的直鏈型硅氧烷低聚物，式中，R選自 C3H9-、 C2Hs-或CH3-，并且n為1至15的整數(shù)?；衔锓肿恿繛?400至2000。在優(yōu)選實(shí)施例中，上述直鏈型硅氧烷低聚物可與氟代硅氧烷基單體共同成為用于制造抗反射薄膜的化合物的組合物。其
中，氟代硅氧烷基單體具有CF3 ( CF2 ) mCH2CH2-Si ( OX ) 3的結(jié)構(gòu)， 式中，X選自C3H9-、 C2Hs-或CH3-,并且m為0至10的整數(shù)。
圖1示出本發(fā)明的抗反射薄膜的制造方法的實(shí)施例流程圖。步 驟3001為準(zhǔn)備第一溶液，通過將上述直鏈型硅氧烷低聚物、上述 氟代硅氧烷基單體、催化劑以及溶劑的混合溶液進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng) 后而形成。上述催化劑包括酸性或^5咸性物質(zhì)。在優(yōu)選實(shí)施例中，催 化劑選用氯化氫(hydrogen chloride, HC1 )。
;;容劑由異丙醇(i-propyl alcohol )、正丁酉f ( n-butanol )、異丁醇 (i畫butanol )、叔丁醇(t-butanol )、 甲乙酮(methyl ethyl ketone )、 曱基異丁酮(methyl isobutyl ketone )、乙二醇正丙醚(ethylene glycol n-propyl ether )、 乙二醇單甲醚(ethylene glycol monomethyl ether )、 乙二醇單乙醚(ethylene glycol monoethyl ether )、 二亞乙基乙二西孚 單曱醚(diethylene glycol monomethyl ether )、 二亞乙基乙二醇單乙 醚(diethylene glycol monoethyl ether )、 亞丙基乙二酉孚單曱醚 (propylene glocol monoethyl ether)或其'混合物中選4奪。在4尤選實(shí) 施例中，容劑選用異丙醇。
步驟3004為將第一溶液涂布于表面。在優(yōu)選實(shí)施例中，第二 溶液的涂布方法使用的是棒涂法。然而在不同實(shí)施例中，第二溶液 的^余布方法可〗吏用茲:〉余法、浸:余法或噴f余法等方法。
步驟3005為進(jìn)行干燥工序，以形成抗反射薄膜。在優(yōu)選實(shí)施 例中，干燥工序l吏用循環(huán)烘箱加熱烘烤。然而在不同實(shí)施例中，也 可使用自然風(fēng)干、真空干燥等千燥工序。以下舉例說明上述抗反射 薄膜的制造方法及各步驟。
實(shí)施例1取3克作為直鏈型硅氧烷低聚物的硅酸乙酯(ethyl silicate )、 2 克作為氟代硅氧烷基單體的十三氟-1,1,2,2 -四氫化辛基三甲氧硅烷 (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) trimethoxysilan 、 10克作為溶 劑的異丙醇、以及1.5克作為催化劑的0.1N氯化氫，在室溫中攪拌 30分鐘直至完全達(dá)到均相，而后在70。C的反應(yīng)溫度下進(jìn)行溶膠-凝 膠反應(yīng)2小時(shí)后，降至室溫，即形成第一〉容液。在優(yōu)選實(shí)施例中， 第一溶液可進(jìn)一步以0.45um的過濾器過濾，并冷藏備用。
取1.5克上述第一溶液、3.5克異丙醇溶劑、以及0.5克乙二醇 正丙醚溶劑，于室溫中攪拌10分鐘后，用4號(hào)棒、以涂布速率80 mm/s涂布于基板表面上，并置于100。C的循環(huán)烘箱中烘烤5分鐘， 而后以90。C恒溫烘烤20小時(shí)之后取出，即可得到附著于基板表面 的抗反射薄膜。
圖2示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例流程圖，在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā) 明的抗反射薄膜的制造方法進(jìn)一步包括步驟3002，即，準(zhǔn)備第二 溶液，通過將直鏈型硅氧烷低聚物、催化劑以及溶劑的混合溶液進(jìn) 行溶膠-凝膠反應(yīng)后而形成；以及步驟3003，即，以第一溶液與第 二溶液的混合溶液涂布于表面。以下舉例i兌明不同實(shí)施例的各步 驟。
實(shí)施例2
取3克作為直鏈型硅氧烷低聚物的硅酸乙酯、2克作為氟代硅 氧烷基單體的十三氟-l，l,2,2-四氫化辛基三甲氧硅烷、10克作為溶 劑的異丙醇、以及1.5克作為催化劑的0.1N氯化氫，于室溫中攪拌 30分鐘直至完全達(dá)到均相，而后，在7(rC的反應(yīng)溫度下進(jìn)行溶膠-凝月交反應(yīng)2小時(shí)后， 降至室溫，即形成第一溶液。在優(yōu)選實(shí)施例中， 第一溶液可進(jìn)一步以0.45 um的過濾器過濾，并冷藏備用。取2克作為直鏈型硅氧烷低聚物的硅酸乙酯、10克作為溶劑的
異丙醇、以及2克作為催化劑的O.IN氯化氫，于80。C的反應(yīng)溫度 下進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)2小時(shí)后，降至室溫，即形成第二溶液。在優(yōu) 選實(shí)施例中，第二溶液可進(jìn)一步以0.45 um的過濾器過濾，并冷藏 備用。
取1.5克上述第一卩容液、0.5克上述第二〉容液、3.5克異丙醇〉容 劑、以及0.5克乙二醇正丙醚溶劑，于室溫中攪拌10分鐘后，用4 號(hào)棒、以涂布速率80 mm/s涂布于基板表面上，并置于100。C的循 環(huán)烘箱中烘烤5分鐘，而后，以90。C恒溫烘烤20小時(shí)之后取出， 即可得到附著于基板表面的抗反射薄膜。
本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例4又為實(shí) 施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已4皮露的實(shí)施例并未限制本發(fā)明 的范圍。相反地，包含于申請(qǐng)專利范圍的精神及范圍的修改及等同 設(shè)置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
符號(hào)說明
3001步驟 3002步驟
3003步驟 3004步驟
3005步驟
權(quán)利要求
1. 一種用于制造抗反射薄膜的化合物，具有下式所示的結(jié)構(gòu)Si(OR)3-O-[Si(OR)2-O]n-Si(OR)3，其中，R選自C3H9-、C2H5-或CH3-；并且n為1至15的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，所述化合物的分子量為400 至2000。
3. —種用于制造抗反射薄膜的化合物組合物，含有直鏈型硅氧烷低聚物，具有下式所示的結(jié)構(gòu)Si (OR) 3-0-[Si (OR) 2-0]n-Si (OR) 3 , 其中，R選自C3H9-、 C2H5-或CH3-;并且n為1至15的整凄t;以及氟代硅氧烷基單體，具有下式所示的結(jié)構(gòu)CF3(CF2) mCH2CH2-Si (OX) 3 ,其中，X選自C3H9-、 〔2; 5-或CH3-; 并且m為0至10的整凄t。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的化合物組合物，其中所述直鏈型硅氧烷 4氐聚物的分子量為400至2000。
5. —種抗反射薄膜制造方法，包括以下步驟準(zhǔn)備第一溶液，通過將直鏈型硅氧烷低聚物、氟代硅氧 烷基單體、催化劑以及溶劑的混合溶液進(jìn)行溶力交-凝膠反應(yīng)而形成；將所述第一〉容液涂布于表面；以及 進(jìn)行干燥工序，以形成所述抗反射薄膜；其中，所述直鏈型硅氧烷低聚物具有下式所示的結(jié)構(gòu) Si (OR) 3畫0-[Si (OR) 2畫0]n-Si (OR) 3,其中，R選自C3H9-、 C2Hs-或CH3-， n為1至15的整凄史；所述氟代硅氧烷基單體具有下式所示的結(jié)構(gòu)CF3 (CF2) mCH2CH2-Si (OX) 3 ,其中，X選自C3H9-、 C2H5-或CH3-， m為0至10的整凄t。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括準(zhǔn)備第二溶液，通過將所迷直鏈型硅氧烷低聚物、所述 催化劑以及所述溶劑的混合溶液進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)后而形 成；以及以所述第 一溶液與所述第二溶液的混合溶液代替所述涂 布步備聚中的所述第一溶液而f余布于所述表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述催化劑包括酸性或堿性 物質(zhì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述溶劑由異丙醇、正丁醇、 異丁醇、詐又丁醇、甲乙酮、甲基異丁酮、乙二醇正丙醚、乙二 醇單曱醚、乙二醇單乙醚、二亞乙基乙二醇單曱醚、二亞乙基 乙二醇單乙醚、亞丙基乙二醇單甲醚或其混合物中選才奪。
全文摘要
一種用于制造抗反射薄膜的化合物以及抗反射薄膜的制造方法?；衔锞哂蠸i(OR)₃-O-[Si(OR)₂-O]_n-Si(OR)₃的結(jié)構(gòu)，式中，R選自C₃H₉-、C₂H₅-或CH₃-，并且n為1至15的整數(shù)。方法步驟包括準(zhǔn)備第一溶液，通過將上述化合物、氟代硅氧烷基單體、催化劑及溶劑的混合溶液進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)后而形成；將第一溶液涂布于表面；以及進(jìn)行干燥工序，以形成抗反射薄膜。氟代硅氧烷基單體，具有CF₃(CF₂)_mCH₂CH₂-Si(OX)₃的結(jié)構(gòu)，式中，X選自C₃H₉-、C₂H₅-或CH₃-，m為0至10的整數(shù)。本發(fā)明的薄膜具有較低的光反射率，并且具有較高的耐磨耗度和硬度的物理性質(zhì)。
文檔編號(hào)G02B1/10GK101434614SQ20071017035
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者翁暢健, 陳慶松 申請(qǐng)人:達(dá)信科技股份有限公司