一种防眩光超低反射薄膜制备方法
阅读说明：本技术 一种防眩光超低反射薄膜制备方法 (Preparation method of anti-glare ultralow-reflection film ) 是由 马培婷 李廷钢 于 2021-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防眩光超低反射薄膜制备方法,包括离型膜、胶黏层、基材、防眩光层、微纳结构层、减反射层、防指纹层,所述胶黏层设在基材背面,所述离型膜贴在胶黏层上,所述基材正面通过卷对卷涂布工艺制备防眩光层,所述微纳结构层通过卷对卷UV压印工艺制备在防眩光层上,所述减反射层是通过卷对卷溅射工艺在微纳结构层上镀单层或多层不同折射率、不同厚度的膜层,所述防指纹层通过涂布方式在减反射层上制备防指纹层。本发明通过微纳结构和涂布多层膜(干法镀膜)结合表面耐磨好,本发明产品加工宽幅可达1300mm,产品性能稳定。(The invention discloses a preparation method of an anti-glare ultralow-reflection film, which comprises a release film, an adhesive layer, a substrate, an anti-glare layer, a micro-nano structure layer, an anti-reflection layer and an anti-fingerprint layer, wherein the adhesive layer is arranged on the back surface of the substrate, the release film is attached to the adhesive layer, the anti-glare layer is prepared on the front surface of the substrate through a roll-to-roll coating process, the micro-nano structure layer is prepared on the anti-glare layer through a roll-to-roll UV (ultraviolet) imprinting process, the anti-reflection layer is prepared by plating a single layer or multiple layers of film layers with different refractive indexes and different thicknesses on the micro-nano structure layer through a roll-to-roll sputtering process, and the anti-fingerprint layer is prepared on the anti-reflection layer through a coating mode. The product has good wear resistance through the combination of the micro-nano structure and the coating of the multilayer film (dry coating), the processing width of the product can reach 1300mm, and the product performance is stable.)
技术领域
：本发明涉及显示屏技术领域，特别涉及一种防眩光超低反射薄膜制备方法。
背景技术
：近年来，具有减反射效果的显示屏已逐步成为消费品电子、车载等相关产品的核心竞争力。显示屏清晰度直接影响着人们对产品性能优劣的判定，故降低屏幕表面的反射成为当前的热点问题。
发明内容
本发明提出一种防眩光超低反射薄膜的制备方法，是通过结合卷对卷UV压印仿生蛾眼结构和卷对卷溅射镀单层或多层膜系来实现。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种防眩光超低反射薄膜制备方法，包括离型膜、胶黏层、基材、防眩光层、微纳结构层、减反射层、防指纹层，所述胶黏层设在基材背面，所述离型膜贴在胶黏层上，所述基材正面通过卷对卷涂布工艺制备防眩光层，所述微纳结构层通过卷对卷UV压印工艺制备在防眩光层上，所述减反射层是通过卷对卷溅射工艺在微纳结构层上镀单层或多层不同折射率、不同厚度的膜层，所述防指纹层通过涂布方式在减反射层上制备防指纹层。
本发明的进一步技术：
优选的，所述防眩光层制备方法为，使用防眩粒子硬化液，通过设备将基材依次经过放卷、涂布、热固、UV固化、收卷操作，将硬化液均匀的涂布在基材上，使硬化液附着在基材的一面上，实现防眩层的涂布，具体工艺流程如下：
1)点胶、涂布：使用逗号辊、句号辊涂布方式通过点胶阀点胶将硬化液均匀涂布在基材上；
2)热固：用长度5-8米的IR隧道炉通过热传导、对流、辐射完成产品烘烤，将硬化液中溶剂成份挥发；
3)UV固化：经过UV光照后硬化液中光引发剂受受刺激变为自由基或阳离子，从而引发含活性官能团的高分子材料聚合成不溶不熔的固体涂膜的过程；
4)收卷：经涂布、热固、UV固化后完成在基材表面形成一层厚度4-8um具有防眩光、高硬度膜层后再经收卷完成整个工艺过程。
优选的，所述微纳结构层通过卷对卷UV压印工艺制备具有蛾眼结构的减反射层，点胶头将容器内液态的UV胶均匀旋涂到不断前进中的基材上；然后，柔性模板绕着版辊模具，模具上的微纳结构通过转印、固化、脱模转印到防眩光层上。具体工艺流程如下：
1)模具制作：通过光刻、电镀工艺制作镍模具，再结合包辊工艺将镍模具包在版辊上形成卷对卷压印使用的版辊模具；
2)点胶、压合：自动点胶系统自动将UV胶匀速涂布到模具和基材中间，基材与模具紧密压合；
3)UV固化：UV灯位于模具和基材正下方，边压合边固化；
4)脱模：模具与基材通过旋转的方式逐渐脱离开来；
5)收卷：经点胶、压合、UV固化、脱模后完成在基材防眩光层表面形成一层厚度4-8um的微纳结构后再经收卷完成整个工艺过程。
优选的，所述通过卷对卷溅射工艺在微纳结构上镀单层或多层不同折射率、不同厚度的膜层，具体工艺如下：
1)放卷：通过设备放卷模块基材传送至镀膜模块；
2)溅射：通过设置不同靶材的功率在主辊处实现不同膜层不同厚度的溅射；
3)收卷：通过设备收卷模块基材进行收卷。
本发明具有以下有益效果：
现有通过微纳结构和涂布多层膜(湿法镀膜)结合，产品表面耐磨无法达到客户要求，本发明通过微纳结构和涂布多层膜(干法镀膜)结合表面耐磨好。
现有利用不同微纳结构纵向叠加或嵌套组合方法来实现表面的减反射，此方法模具加工复杂，实现大尺寸工艺难度比较大，本发明产品加工宽幅可达1300mm，产品性能稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明产品结构示意图示意图；
图2为本发明涂布工艺示意图；
图3为本发明卷对卷UV转印工艺示意图；
图4为本发明卷对卷溅射镀膜工艺示意图；
图5为不同波长对应反射率；
图6为趋势图；
图7为反射率对比示意图。
具体实施方式
:
下面将结合本实用发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
目前对于光学表面实现减反射一般有两类方法：
1.通过单层或多层膜层结构实现减反射，这种方式主要是通过光的干涉相消现象实现表面反射光的减少，但这种方式只能实现一定波段范围内的反射率调制。减反射膜的形式受基材选材、光谱宽度、技术要求及膜系加工成本影响。
2.通过在元器件表面上加工周期或非周期微观结构，实现减反射增加透射或增加吸收。仿生蛾眼结构是将复眼上的微结构看作一层渐变折射率梯度分布的膜层，并证实这种薄膜层能够在宽视角和宽谱段实现减反射效果。但这种方式一般反射率1％左右，且表面耐磨差。
本发明提出一种防眩光超低反射薄膜的制备方法，是通过结合卷对卷UV压印仿生蛾眼结构和卷对卷溅射镀单层或多层膜系来实现。
具体的,如图1，一种防眩光超低反射薄膜制备方法，包括离型膜1、胶黏层2、基材3、防眩光层4、微纳结构层5、减反射层6、防指纹层7，所述胶黏层设在基材背面，所述离型膜贴在胶黏层上，所述基材正面通过卷对卷涂布工艺制备防眩光层，所述微纳结构层通过卷对卷UV压印工艺制备在防眩光层上，所述减反射层是通过卷对卷溅射工艺在微纳结构层上镀单层或多层不同折射率、不同厚度的膜层，所述防指纹层通过涂布方式在减反射层上制备防指纹层。
所述防眩光层制备方法为，使用防眩粒子硬化液，通过设备将基材依次经过放卷、涂布、热固、UV固化、收卷操作，将硬化液均匀的涂布在基材上，使硬化液附着在基材的一面上，实现防眩层的涂布，具体工艺流程如下，如图2：
1)点胶、涂布：使用逗号辊、句号辊涂布方式通过点胶阀点胶将硬化液均匀涂布在基材上；
2)热固：用长度5-8米的IR隧道炉通过热传导、对流、辐射完成产品烘烤，将硬化液中溶剂成份挥发；
3)UV固化：经过UV光照后硬化液中光引发剂受受刺激变为自由基或阳离子，从而引发含活性官能团的高分子材料聚合成不溶不熔的固体涂膜的过程；
4)收卷：经涂布、热固、UV固化后完成在基材表面形成一层厚度4-8um具有防眩光、高硬度膜层后再经收卷完成整个工艺过程。
所述微纳结构层通过卷对卷UV压印工艺制备具有蛾眼结构的减反射层，点胶头将容器内液态的UV胶均匀旋涂到不断前进中的基材上；然后，柔性模板绕着版辊模具，模具上的微纳结构通过转印、固化、脱模转印到防眩光层上。具体工艺流程如下，如图3：
1)模具制作：通过光刻、电镀工艺制作镍模具，再结合包辊工艺将镍模具包在版辊上形成卷对卷压印使用的版辊模具；
2)点胶、压合：自动点胶系统自动将UV胶匀速涂布到模具和基材中间，基材与模具紧密压合；
3)UV固化：UV灯位于模具和基材正下方，边压合边固化；
4)脱模：模具与基材通过旋转的方式逐渐脱离开来；
5)收卷：经点胶、压合、UV固化、脱模后完成在基材防眩光层表面形成一层厚度4-8um的微纳结构后再经收卷完成整个工艺过程。
蛾眼结构可以减少反射率，原因在于：当材料表面纳米结构尺度小于光波长时，光波无法辨认出该纳米结构，而圆锥型的蛾眼结构可以使材料表面的折射率沿深度方向呈连续变化，从而减小折射率急剧变化所造成的反射。
所述通过卷对卷溅射工艺在微纳结构上镀单层或多层不同折射率、不同厚度的膜层，具体工艺如下，如图4：
1)放卷：通过设备放卷模块基材传送至镀膜模块；
2)溅射：通过设置不同靶材的功率在主辊处实现不同膜层不同厚度的溅射；
3)收卷：通过设备收卷模块基材进行收卷。
实施例1：离型膜125微米，胶黏层50微米，基材80微米厚度TAC(三醋酸纤维素)。
防眩层：涂布厚度4微米，雾度10％～15％。
微纳结构层：涂布厚度8微米，蛾眼结构高度H＝400nm，顶部直径D1＝30nm，底面直径D2＝125nm，周期T＝125nm。
溅射镀膜层：第一低折射率SIO2膜层的厚度为80nm，第一高折射率Nb2O5膜层的厚度为105nm，第二低折射率SIO2膜层的厚度为35nm，第二高折射率Nb2O5膜层的厚度为11nm，第三低折射率SIO2膜层的厚度为40nm，第三低折射率为靠近微纳结构层一侧的膜层
防指纹(AF)层：涂布厚度约20nm。
实施例2：离型膜125微米，胶黏层50微米，基材80微米厚度TAC(三醋酸纤维素)。
防眩层(AG)：涂布厚度4微米，雾度4％～6％。
微纳结构层：涂布厚度8微米，蛾眼结构高度H＝400nm，底面直径D＝100nm，周期T＝200nm。
溅射镀膜层(AR)：第一低折射率SIO2膜层的厚度为80nm，第一高折射率Nb2O5膜层的厚度为105nm，第二低折射率SIO2膜层的厚度为35nm，第二高折射率Nb2O5膜层的厚度为11nm，第三低折射率SIO2膜层的厚度为40nm，第三低折射率为靠近微纳结构层一侧的膜层。
AF层：涂布厚度约20nm。
测试结果：
1.不同波长对应反射率，见图5；
2.趋势图，见图6；
3.反射率对比，见图7；
注：400nm-700nm之间平均反射率。
4.从反射率对比数据可明显得出以下结论：
1)蛾眼结构在380nm～740nm波长范围内反射率比较平缓，但平均反射率偏高；
2)溅射膜层平均反射率较低，但在波长380nm～400nm之间反射率偏高；
3)实施例1和实施例2在波长380nm～400nm之间较溅射膜层有明显降低，说明在此波段蛾眼结构和溅射膜层能有效改善此波段反射率
4)实施例1较实施例2在380nm-740nm波段内反射率均偏高，说明蛾眼结构对反射率的调制有影响
5)综上，本发明明显较现有技术在反射率调制上有改善。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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