一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是步驟為：首先用含有無機粒子的高分子涂覆液在模具上制備具有納米凹凸結構的減反射涂層，然后用硅膠在具有納米凹凸結構的減反射涂層上制模，最后待硅膠固化后脫模，即制得能連續制備塑料基材減反射結構的模板；涂覆液由二氧化硅粒子與紫外光固化涂覆液混合制成，二氧化硅粒子由粒徑較小的和粒徑較大的兩種二氧化硅粒子按質量配比為1:9～9:1混合組成。采用本發明專利技術，制得的能連續制備塑料基材減反射結構的模板經卷對卷工藝能在塑料基材表面連續制備減反射納米凹凸結構，操作簡單、效果穩定，所得產品可用于電子產品的顯示面板、太陽能光伏組件等領域，實用性強。

Preparation method of template capable of continuously preparing anti reflection structure of plastic base material

The invention discloses a preparation method for continuous preparation of plastic substrate antireflection structure template, which is characterized in that the method comprises the following steps: first with a polymer coating solution containing inorganic particles were prepared with antireflection coating nano concavo convex structure in the mold, and then use the silica nano convex structure reduction mode reflection coating on a final release, silica gel after curing, is prepared to continuous preparation of plastic substrate antireflection structure template; liquid coated by silica particles and UV curable coating liquid mixture made of silica particles with smaller grain size and larger size of the two kinds of silica particles by mass ratio of 1:9 to 9:1 mixture. The invention can prepare continuous preparation of plastic substrate antireflection structure template to roll in plastic process through substrate surface continuous preparation of antireflective nano concave convex structure, simple operation, stable effect, the product can be used in the display panel, solar photovoltaic components and other fields of electronic products, strong practicability.

【技術實現步驟摘要】
一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法
本專利技術屬于功能性軟模板的制備，涉及一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法。采用本專利技術制得的能連續制備塑料基材減反射結構的模板適用于電子產品的顯示面板、太陽能光伏組件等領域。
技術介紹
隨著電子產業的迅速發展，顯示面板的需求迅速增長，調查顯示，中國顯示產業十二五期間面板出貨量近4500萬平方米，在全球出貨量的市場占有率從3.9％提升到22％，居于全球第三名。在需求數量增長的同時，市場對顯示面板的外觀及功能性的需求也不斷增加。其中，減反射功能是一種廣受關注、極具開發價值的功能；該功能的實現主要通過對材料表面進行物理或化學處理，減少材料表面對光線的反射，進而起到削弱眩光和反射影像、提高顯示效果的作用。作為顯示面板，減反射功能的賦予可以給使用者提供更加舒適和優質的觀感體驗。當應用于太陽能面板領域時，減反射功能還可起到增透和提高電池光電轉換效率的作用?，F有技術中，減反射功能的實現主要有兩種途徑：一是采用鍍膜技術在基材表面形成多層薄膜，通過控制膜厚和膜的折射率，利用干涉原理減少不同波長的光線的反射，起到減反效果；二是在材料表面構建納米凹凸結構，在反射界面上形成漸進的折射率，起到減反的效果。國內外對減反射功能膜的研究主要集中在玻璃或硅片等無機材質的基體上，常見的制備方法有刻蝕法、溶膠-凝膠法、粒子沉積法、層層自組裝法、納米壓印法和真空蒸鍍法等。中國專利CN101508191A公開了一種在聚碳酸酯(簡稱PC)/聚甲基丙烯酸甲酯(也稱亞克力，簡稱PMMA)復合板上的減反射膜及制備方法，該辦法采用真空鍍膜的辦法，在基材上構建了氟化鎂和三氧化二鋁雙層減反射膜。中國專利CN103771728A公開了在可見光與近紅外光區域具有增透性質的涂層的制備方法及超疏水涂層，制備了含有六甲基二硅胺修飾的納米二氧化硅空心球和PMMA的乙酸乙酯懸濁液，然后將玻璃片從懸濁液中提拉出來，空氣干燥后用全氟辛基三乙氧基硅烷對玻璃片表面的涂層進行疏水化修飾，獲得了在可見光與近紅外光區域具有增透性質的超疏水涂層。中國專利CN103576448A公開了一種利用納米壓印制備多孔減反射薄膜的方法，該方法通過電子束曝光技術制備了所需結構的模板，然后用電子束蒸鍍設備在模板上蒸鍍20nm的金屬Ni，再電鍍生長一層100-300微米厚的Ni層，最后將Ni層與模板分離，以Ni層為模板壓印PMMA或聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱PET)等膜，獲得減反射結構。隨著材料科學的發展，以PC、PMMA、PC-PMMA復合材料或PET為代表的光學塑料在很多領域顯示出了傳統玻璃無法取代的優勢，特別是在顯示面板領域開始占據越來越多的市場。然而，由于現有報道的減反射結構的制備方法在應用于塑料材質的基體上時，存在膜層附著力差、不能大面積生產、工藝復雜、重復性差、成本昂貴或須高溫處理不適合塑料基材等諸多問題，實用性較差，尚無法實現大規模產業化。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法。采用本專利技術制備的能連續制備塑料基材減反射結構的模板能采用卷對卷工藝在塑料基材表面連續制備減反射納米凹凸結構，并且該模板的制作方法簡單、制作成本低廉、使用時操作簡單、效果穩定，克服了傳統納米壓印模板價格昂貴、制備難度和技術要求高、面積有限、無法連續生產以及損壞率高的缺點，適合用于減反射面板的大規模工業化生產。本專利技術的內容是：一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是步驟為：首先用含有無機粒子的高分子涂覆液在模具上制備具有納米凹凸結構的減反射涂層，然后用硅膠在具有納米凹凸結構的減反射涂層上制模，最后待硅膠固化后脫模，即制得能連續制備塑料基材減反射結構的模板。本
技術實現思路
所述的能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是具體步驟為：a、配備模具和含有無機粒子的高分子涂覆液：取環狀外套(1)和可以設置在環狀外套(1)中、與環狀外套(1)同心的柱狀內襯(2)作為模具；即：模具由環狀外套(1)和可以設置在環狀外套(1)中、與環狀外套(1)同心的柱狀內襯(2)構成；具有納米凹凸結構的減反射涂層(均勻)涂覆于環狀外套(1)內壁，環狀外套(1)和柱狀內襯(2)之間形成有一定間隙，該間隙用于填充硅膠制模，間隙的厚度(即徑向寬度)較好的是等于最終所制能連續制備塑料基材減反射結構的模板的厚度；按二氧化硅粒子5～20％、紫外光固化涂覆液80～95％的質量百分比取二氧化硅粒子和紫外光固化涂覆液，混合，配制成含有無機粒子(即二氧化硅粒子)的高分子涂覆液(即紫外光固化涂覆液)，備用；b、制備具有納米凹凸結構的減反射涂層：將含有無機粒子的高分子涂覆液(均勻)涂覆于所述模具的環狀外套(1)內壁，待含有無機粒子的高分子涂覆液流平形成涂層后，用紅外線烘干，烘干溫度為80～130℃、烘干時間為1～5min，再經紫外光固化(即經紫外光照射，使含有納米粒子的高分子涂覆液形成的涂層固化)，即在環狀外套(1)內壁上制得具有納米凹凸結構的減反射涂層(3)；所述步驟中，若烘干溫度過低，不會有足夠數量的二氧化硅粒子隨(紫外光固化涂覆液中的)溶劑的揮發擴散至涂層表面，無法獲得納米級凹凸結構，且粒子團聚現象會加重，影響最終減反射制品的透光性；烘干溫度提高有利于二氧化硅粒子向涂層表面的擴散，進而有利于獲得納米級凹凸結構，但過高的烘烤溫度和長時間的烘烤會導致有機材質的模具變形，因此以烘干溫度80～130℃、烘干時間1～5min為宜。為獲得質地良好、結構完整且分布均勻的納米凹凸結構，要求(減反射)涂層與模具之間要有足夠的結合力，不能在硅膠制模和脫模的過程中被破壞；因而，本專利技術采用將二氧化硅粒子和光固化樹脂結合的方法，一方面利用二氧化硅粒子制造納米凹凸的表面結構，另一方面利用(紫外光固化涂覆液中的)光固化樹脂將這一結構牢固鎖定在模具上，使所述具有納米凹凸結構的減反射涂層與模具[即環狀外套(1)內壁]之間能牢固結合，不會在使用硅膠制模和脫模過程中被破壞；c、制模：將柱狀內襯(2)置于環狀外套(1)中并同心放置，在柱狀內襯(2)和環狀外套(1)之間的間隙中注入(室溫固化模板)硅膠，靜置24小時使硅膠固化，得到與具有納米凹凸結構的減反射涂層貼合的硅膠；所述模具上形成的(減反射)涂層具有納米凹凸結構，這種納米凹凸結構在反射界面上能形成漸進的折射率，進而可以起到減反射的效果；硅膠制模的目的即是將該納米凹凸結構的互補結構(即陰模)轉移至硅膠模具上，然后以硅膠為模板再在塑料基材表面連續復制出這種具有減反射功能的納米凹凸結構；d、脫模：待硅膠固化后，(小心)脫模(即將與具有納米凹凸結構的減反射涂層貼合的硅膠從模具中脫出)，即制得(環狀履帶式樣的)能連續制備塑料基材減反射結構的模板(4)(或稱為履帶狀硅膠模板)；該模板(4)的尺寸可以根據實際需要通過調整模具中環狀外套(1)和柱狀內襯(2)的直徑和高度調節，特別適合用于卷對卷工藝連續大規模生產具有減反射功能的面板。本專利技術的內容中：步驟a中所述二氧化硅粒子是由粒徑較小的和粒徑較大的兩種二氧化硅粒子按質量配比為1:9～9:1混合組成，其中粒徑較小的二氧化硅粒子的粒徑為20～50nm，粒徑較大的二氧化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是步驟為：首先用含有無機粒子的高分子涂覆液在模具上制備具有納米凹凸結構的減反射涂層，然后用硅膠在具有納米凹凸結構的減反射涂層上制模，最后待硅膠固化后脫模，即制得能連續制備塑料基材減反射結構的模板。

【技術特征摘要】
1.一種能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是步驟為：首先用含有無機粒子的高分子涂覆液在模具上制備具有納米凹凸結構的減反射涂層，然后用硅膠在具有納米凹凸結構的減反射涂層上制模，最后待硅膠固化后脫模，即制得能連續制備塑料基材減反射結構的模板。2.按權利要求1所述能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是具體步驟為：a、配備模具和含有無機粒子的高分子涂覆液：取環狀外套（1）和可以設置在環狀外套（1）中、與環狀外套（1）同心的柱狀內襯（2）作為模具；環狀外套（1）和柱狀內襯（2）之間形成有一定間隙；按二氧化硅粒子5～20%、紫外光固化涂覆液80～95%的質量百分比取二氧化硅粒子和紫外光固化涂覆液，混合，配制成含有無機粒子的高分子涂覆液，備用；b、制備具有納米凹凸結構的減反射涂層：將含有無機粒子的高分子涂覆液涂覆于所述模具的環狀外套（1）內壁，待含有無機粒子的高分子涂覆液流平形成涂層后，烘干，烘干溫度為80～130℃、烘干時間為1～5min，再經紫外光固化，即在環狀外套（1）內壁上制得具有納米凹凸結構的減反射涂層（3）；c、制模：將柱狀內襯（2）置于環狀外套（1）中并同心放置，在柱狀內襯（2）和環狀外套（1）之間的間隙中注入硅膠，靜置24小時使硅膠固化，得到與具有納米凹凸結構的減反射涂層貼合的硅膠；d、脫模：待硅膠固化后，脫模，即制得能連續制備塑料基材減反射結構的模板。3.按權利要求2所述能連續制備塑料基材減反射結構的模板的制備方法，其特征是：步驟a中所述二氧化硅粒子是由粒徑較小的和粒徑較大的兩種二氧化硅粒子按質量配比為1:...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷洪，
申請(專利權)人：西南科技大學，
類型：發明
國別省市：四川,51