[发明专利]抗反射涂布材料及包含其的抗反射涂膜

说明书

技术领域

本发明是涉及一种抗反射涂布材料及包含其的抗反射涂膜，更特别涉及一种可应用于软性基材的抗反射涂布材料及包含其的抗反射涂膜。

背景技术

在显示装置的制程中(例如：光学镜片、阴极射线显示器、等离子体显示器、液晶显示器、或是发光二极管显示器)，为避免影像受眩光或反射光的干扰，会在该显示装置的最外层(例如液晶显示器的透明基板)配置一抗反射层。

分析抗反射层相关技术，不外乎利用多层膜干涉与非均质层法两种方式。

多层膜干涉是利用入射波通过涂层表面时，若控制涂层的光学厚度(涂层折射率与涂膜厚度的乘积)为入射波波长λ/4的奇数倍，让反射波形成破坏性干涉，即可达到抗反射效果，如干式制程、湿式制程与溶胶-凝胶法都是运用此一原理。干式制程(例如：真空蒸镀或溅镀)虽然可达到可见光反射率0.5以下的好品质，但由于设备昂贵加上制程缓慢，导致产品价格非常高；湿式制程则多以添加含氟单体来降低折射率进而降低反射率，但常伴随与基材附着差且涂料稳定性差等缺点；溶胶凝胶法则需制备高低不同折射率的材料并且经过多层涂布制程，粉体折射率及稳定性较不易控制且制程繁复。

另一种做法为非均质层法，即透过纳米孔隙薄膜及表面纳米结构制作来降低折射率，如纳米孔隙薄膜法及表面纳米结构法即属此类。但为了制作纳米孔隙或结构需要使组成物先产生相分离，之后将其中一个组成利用溶剂或温度等方法去除，不但制程复杂且孔洞或微结构常造成机械物性不好等问题，无法作为平面显示器的抗反射光学涂膜。

日本专利JP11-174971揭露一种抗反射薄膜，其是包含具有大量氟烷基的化合物(例如)。然而，由于该抗反射薄膜所使用的原料包含大量的氟原子，除了原料价格贵外，亦会使得化合物本身较不具接着力(adhesion)，导致所形成的抗反射薄膜与基板的附着性差，因此所使用的基板还需经特别的处理。

美国专利US2004/0157065揭露一种抗反射薄膜，其是由一包含(A)四烷氧基水解缩合物、及(B)四烷氧基硅烷/具有氟烷基的硅氧烷共缩合物的组合物所制备而成。然而，该抗反射薄膜结构为氟改性的二氧化硅粉体，成膜性差，因此所使用的基板亦需要经特别处理。

WO/2006/065320揭露一种用于半导体制程的底部抗反射涂层(bottomanti-reflective coating)，其是将一硅倍半氧烷树脂(silsesquioxane resin)成膜后，以高温烘烤固化，形成具有孔洞的膜层。然而，由于其需要在超过200℃的高温烘烤(相关文献指出需经过高温400℃烘烤)，所得的膜层才有抗反射效果(折射率由1.5降至1.4以下)，因此目前仅能用于玻璃或硅晶圆等耐热基板，无法应用于不耐热的塑料基材(如PET或TAC等都不适用)。

因此，发展出可应用于软性基材且制程简易的抗反射涂料及膜层，是目前亟需研究的重点。

发明内容

基于上述，本发明的目的是提供一种可应用于软性基材且制程简易的抗反射涂布材料及膜层。本发明提供的抗反射涂布材料是以聚硅倍半氧烷作为主体，透过分子结构设计，将聚硅倍半氧烷接枝硅氧烷基团及含氟基团，以降低折射率并提高对基材附着性，因此不需高温烘烤(可在100℃下固化)即可将折射率降至1.43以下。由于制程温度低，因此非常适用于如PET(PolyEthylene Terephthalate)、PC(Polycarbonate)、及TAC(cellulose triacetate)等不耐热的软性基材。

根据本发明一实施例，该抗反射涂布材料包括以下步骤所得的产物：提供一聚硅倍半氧烷；将该聚硅倍半氧烷与一硅氧烷化合物反应得到一中间产物；将该中间产物与一低折射率化合物反应，得到该抗反射涂布材料；

其中，所述聚硅倍半氧烷包含具有如公式(I)所示结构的化合物：

(R¹SiO_(3-x)/2(OH)_x)_n        公式(I)，

其中，X是各自独立且为1或2；n为大于或等于1的整数；R¹是各自独立且为氢、烷基、或芳香基；

所述硅氧烷化合物包含具有如公式(II)所示结构的化合物：

Si(OR²)₄   公式(II)，

其中，R²是各自独立且为烷基；

以及，所述低折射率化合物为含氟的化合物，例如氟硅氧烷、或具有反应官能基的氟烷化合物。