减反射膜及其制备方法、显示面板与流程

1.本发明属于面板显示技术领域，具体涉及一种减反射膜及其制备方法、显示面板。


背景技术：

2.有机发光二极管(organic light-emitting diodes，oled)由于具有发光效率高、响应速度快及视角不受限制等优点被广泛应用。但是，目前常规的白光oled产品，仅有约20％的光发射到oled器件，其余均由于oled器件表面的发射而损失，这样大大降低了oled器件的出光效率。
3.使光的反射最小化的方法包括：将诸如精细无机粒子等的填料分散在树脂中，将其涂布在基膜上，并形成粗糙度的方法(防眩光：ag涂层)；通过在基膜上形成多个具有不同的折射率的层来利用光的干涉的方法(减反射：ar涂层)；将它们一起使用的方法等。
4.在ag涂层的情况下，虽然反射光的绝对量与常规硬涂层相当，但是，通过利用由粗糙度引起的光散射来减少进入眼睛的光的量，可以得到低反射效果。然而，由于表面粗糙度，ag涂层具有较低的屏幕清晰度，因此，近来，正在对ar涂层进行许多研究。
5.作为使用ar涂层的膜，基膜上堆叠硬涂层(高折射率层)、低反射涂层等的多层结构正在商业化。然而，合适的堆叠硬涂层、低反射涂层材料难以寻找，且增加多层达到调控折射率的差异使得制程工艺更加复杂，且膜厚均匀性难以保证。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种减反射膜及其制备方法、显示面板。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
7.本发明的一个方面提供了一种减反射膜的制备方法，包括：
8.制备中空二氧化硅纳米粒子；
9.配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液；
10.将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜。
11.在本发明的一个实施例中，制备中空二氧化硅纳米粒子，包括：
12.取0.5-1g的30wt％聚丙烯酸溶于5-10ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；
13.向所述第一混合溶液中每隔1-1.5h滴加0.1-1ml正硅酸乙酯或正硅酸甲酯，多次滴加并继续搅拌，形成第二混合溶液；
14.将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤4-6次，再用去离子水离心洗涤2-3次，形成固体粉末；
15.将所述固体粉末在550
±
10℃温度条件下煅烧7-8h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
16.在本发明的一个实施例中，所述。
17.在本发明的一个实施例中，配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液，包括：
18.配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，所述中空二氧化硅纳米粒子的含量为1-3wt％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的含量为1-3wt％，且所述水分散液的ph值为2-4。
19.在本发明的一个实施例中，在将所述分散液涂布在衬底表面之前，还包括：
20.对待成型减反射膜的衬底的表面进行清洗并晾干。
21.在本发明的一个实施例中，对待成型减反射膜的衬底的表面进行清洗并晾干，包括：
22.将所述衬底放入1-3mol/l的naoh水溶液中超声处理15-30min，再放入去离子水中超声清洗0.5-1.5h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将所述衬底晾干。
23.在本发明的一个实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
24.在本发明的一个实施例中，将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜，包括：
25.利用旋涂、辊涂、喷涂、涂敷或擦涂的方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，利用所述中空二氧化硅纳米粒子和所述聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程，在所述衬底表面上形成厚度为50nm的减反射膜。
26.本发明的另一方面提供了一种减反射膜，所述减反射膜采用上述实施例中任一项所述的制备方法制备。
27.本发明的又一方面提供了一种显示面板，包括衬底，并且所述衬底上涂布有上述实施例中任一项所述的减反射膜。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
29.1、本发明的减反射膜制备方法通过自组装方式制备折射率适中的减反射膜，自组装方式制备工艺简单，通常以水为溶剂，具有沉积膜结构分子级控制的优点，可形成膜厚均匀的单层膜。
30.2、本发明的减反射膜能够有效减少光在玻璃基底与空气界面的全反射，增加出射到空气中的光，以此提高显示面板的整体出光率。
31.以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
32.图1是本发明实施例提供的一种减反射膜的制备方法的流程图；
33.图2是本发明实施例提供的一种减反射膜的结构示意图；
34.图3是本发明实施例提供的一种减反射膜的扫描电镜照片；
35.图4是本发明实施例提供的一种减反射膜的反射原理示意图；
36.图5a是无减反射膜的衬底的被动光学模拟图；
37.图5b是包括单层本发明实施例提供的减反射膜的衬底的被动光学模拟图；
38.图5c是包括双层本发明实施例提供的减反射膜的衬底的被动光学模拟图。
具体实施方式
39.为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种减反射膜及其制备方法、显示面板进行详
细说明。
40.有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
41.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.实施例一
43.请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种减反射膜的制备方法的流程图。本实施例的减反射膜制备方法，包括：
44.s1：制备中空二氧化硅纳米粒子。
45.具体地，步骤s1包括：
46.s11：取0.5-1g的30wt％聚丙烯酸溶于5-10ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；这里所说的第一混合溶液即为聚丙烯酸、氨水和无水乙醇形成的混合溶液。
47.具体地，聚丙烯酸的分子量为5000左右，本实施例选用的无水乙醇的纯度≥99.7wt％。
48.s12：向所述第一混合溶液中每隔1-1.5h滴加0.1-1ml正硅酸乙酯或正硅酸甲酯，多次滴加并继续搅拌，形成第二混合溶液；
49.本实施例选用的正硅酸乙酯(teos)或正硅酸甲酯的纯度为99wt％，可以滴加3-7次。此步骤形成的第二混合溶液即为第一混合溶液和正硅酸乙酯或正硅酸甲酯反应生成的混合溶液。
50.s13：将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤4-6次，再用去离子水离心洗涤2-3次，形成固体粉末；
51.用无水乙醇离心洗涤是为了去除所述第二混合溶液中未反应的正硅酸乙酯，用去离子水离心洗涤是为了去除所述第二混合溶液中的小分子单体，以增加反应后物质的纯度。
52.s14：将所述固体粉末在550
±
10℃温度条件下煅烧7-8h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
53.具体地，将上述离心洗涤生成的固体粉末在550
±
10℃温度条件下煅烧7-8h，去除固态粉末中的聚丙烯酸，最终形成平均粒径为50nm左右的中空二氧化硅纳米粒子。进一步地，本实施例形成的中空二氧化硅纳米粒子的微孔体积和二氧化硅纳米粒子的体积占比大致为1:1～5:1。
54.s2：配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液。
55.具体地，配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，
所述中空二氧化硅纳米粒子的质量分数为1-3％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的质量分数为1-3％，且所述分散液的ph值为2-4。
56.s3：将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜。
57.需要说明的是，在将所述分散液涂布在衬底表面之前，还需要对成型减反射膜的衬底表面进行清洗并晾干。具体地，将衬底放入1-3mol/l的naoh水溶液中超声处理15-30min，再放入去离子水中超声清洗0.5-1.5h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将衬底晾干。在本实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
58.进一步地，s3具体包括：包括：
59.利用旋涂、辊涂、喷涂、涂敷或擦涂的方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，利用中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程，形成减反射膜。
60.自组装是基本结构单元(分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键(氢键、范德华力、静电力等)的相互作用下自发地组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。在本实施例中，中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐在其非共价键的相互作用下形成均匀覆盖在衬底表面的减反射膜。减反射膜的厚度取决于涂布的分散液的量，可以根据实际需要控制减反射膜的厚度。本实施例减反射膜的厚度可以为50-100nm。
61.实施例二
62.在实施例一的基础上，本实施例提供了一种减反射膜的优选制备方法。本实施例的制备方法包括：
63.步骤1：制备中空二氧化硅纳米粒子。
64.具体地，取0.5g的30wt％聚丙烯酸溶于5ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；向所述第一混合溶液中每隔1.5h滴加0.1正硅酸乙酯，多次滴加并继续搅拌8h，形成第二混合溶液；将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤4次，再用去离子水离心洗涤3次，形成固体粉末；将所述固体粉末在550℃温度条件下煅烧7h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
65.步骤2：配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液。
66.具体地，配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，所述中空二氧化硅纳米粒子的质量分数为1％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的质量分数为1％，且所述分散液的ph值为2.5。
67.步骤3：对待成型减反射膜的衬底表面进行清洗并晾干。
68.具体地，将衬底放入1mol/l的naoh水溶液中超声处理30min，再放入去离子水中超声清洗0.5h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将衬底晾干。在本实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
69.步骤4：将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜。
70.具体地，利用旋涂方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，静置10min，利用中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程即可形成厚度为50nm左右的减反射膜。
71.请参见图2和图3，图2是本发明实施例提供的一种减反射膜的结构示意图；图3是本发明实施例提供的一种减反射膜的扫描电镜照片。如图所示，该减反射膜为sio2减反射膜，包括二氧化硅纳米粒子和位于所述二氧化硅纳米粒子中间的微孔，其中，该中空二氧化硅纳米粒子的中空微孔体积和二氧化硅纳米粒子的体积占比大致为1:1～5:1，中空二氧化硅纳米粒子的平均粒径为50nm。进一步地，该减反射膜的折射率为1.0《n《1.5。
72.如上所述，oled等显示面板中光的损失主要是由于折射率差异引起的，为了减少光损失，常见的解决方式：增加折射率过渡层以减少全反射，但合适的折射率过渡层材料难以寻找，且增加多层过渡层达到调控折射率的差异使得制程工艺更加复杂，且膜厚均匀性难以保证。
73.请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种减反射膜的反射原理示意图。如图所示，本实施例在衬底与空气界面增加了由上述制备方法制备的单层减反射膜，自组装方式制备工艺简单，通常以水为溶剂，具有沉积膜结构分子级控制的优点，可形成膜厚均匀的单层膜。减反射膜的折射率计算公式为：
[0074][0075]
其中，n1表示空气的折射率，v1表示减反射膜中微孔的体积，n2表示二氧化硅纳米粒子的折射率，v2表示减反射膜中二氧化硅纳米粒子的体积。
[0076]
通过增加减反射层，能够有效减少光在玻璃衬底与空气界面的全反射，以此增加出射到空气中的光，以此提高所使用的显示面板(例如oled显示面板)的整体出光率。
[0077]
在本实施例中，通过对无减反射膜的衬底、包括单层本实施例减反射膜的衬底，以及包括双层本实施例减反射膜的衬底分别进行被动光学模拟，以进一步说明本实施例的减反射膜的效果。在本被动光学模拟实验中，扫描波长是380-780nm，入射角度为90
°
，玻璃衬底的厚度为100nm，单层减反射膜的厚度为50nm，双层减反射膜每层的厚度均为50nm。需要说明的是，这里所述的双层本实施例减反射膜是指利用上述实施例的制备方法制备的，两层膜中纳米粒子的种类可以相同，也可以不同。
[0078]
请参见图5a至5c，其中，图5a是无减反射膜的衬底的被动光学模拟图；图5b是包括单层本发明实施例提供的减反射膜的衬底的被动光学模拟图；图5c是包括双层本发明实施例提供的减反射膜的衬底的被动光学模拟图。从图中可以看出，对于无减反射膜的衬底，其在380nm-780nm波长范围内，光穿透率(出光率)均小于94％；对于包括单层本发明实施例提供的减反射膜的衬底，其在380nm-780nm波长范围内，光穿透率均大于92％，而对于包括双层本发明实施例提供的减反射膜的衬底，光穿透率均大于94％。由此可见，增加本实施例的减反射层结构使得在380nm-780nm波长范围内光穿透率显著提高，并且双层减反射层的出光率大于单层减反射层的出光率。故对于整体oled显示面板，增加本实施例的减反射层也可以有效提高整体结构透光率。在使用过程中，可以根据实际需求，选择单层减反射膜或双层减反射膜。
[0079]
本实施例的减反射膜制备方法通过自组装方式制备折射率适中的减反射膜，自组装方式制备工艺简单，通常以水为溶剂，具有沉积膜结构分子级控制的优点，可形成膜厚均匀的单层膜。本实施例的减反射膜能够有效减少光在玻璃基底与空气界面的全反射，增加出射到空气中的光，以此提高显示面板的整体出光率。
[0080]
实施例三
[0081]
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种减反射膜的制备方法。本实施例的制备方法包括：
[0082]
步骤1：制备中空二氧化硅纳米粒子。
[0083]
具体地，取1g的30wt％聚丙烯酸溶于10ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；向所述第一混合溶液中每隔1h滴加1ml正硅酸乙酯，多次滴加并继续搅拌10h，形成第二混合溶液；将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤6次，再用去离子水离心洗涤2次，形成固体粉末；将所述固体粉末在540℃温度条件下煅烧8h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
[0084]
步骤2：配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液。
[0085]
具体地，配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，所述中空二氧化硅纳米粒子的质量分数为3％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的质量分数为3％，且所述分散液的ph值为2.5。
[0086]
步骤3：对待成型减反射膜的衬底表面进行清洗并晾干。
[0087]
具体地，将衬底放入3mol/l的naoh水溶液中超声处理15min，再放入去离子水中超声清洗1.5h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将衬底晾干。在本实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
[0088]
步骤4：将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜。
[0089]
具体地，利用旋涂方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，静置10min，利用中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程即可形成厚度为100nm左右的减反射膜。
[0090]
实施例四
[0091]
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种减反射膜的制备方法。本实施例的制备方法包括：
[0092]
步骤1：制备中空二氧化硅纳米粒子。
[0093]
具体地，取0.8g的30wt％聚丙烯酸溶于8ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；向所述第一混合溶液中每隔1h滴加0.5ml正硅酸乙酯，多次滴加并继续搅拌8h，形成第二混合溶液；将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤5次，再用去离子水离心洗涤3次，形成固体粉末；将所述固体粉末在560℃温度条件下煅烧7h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
[0094]
步骤2：配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液。
[0095]
具体地，配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，所述中空二氧化硅纳米粒子的质量分数为2％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的质量分数为2％，且所述分散液的ph值为4。
[0096]
步骤3：对待成型减反射膜的衬底表面进行清洗并晾干。
[0097]
具体地，将衬底放入2mol/l的naoh水溶液中超声处理20min，再放入去离子水中超声清洗1.2h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将衬底晾干。在本实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
[0098]
步骤4：将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜。
[0099]
具体地，利用旋涂方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，静置20min，利用中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程即可形成厚度为80nm左右的减反射膜。
[0100]
实施例五
[0101]
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种减反射膜的制备方法。本实施例的制备方法包括：
[0102]
步骤1：制备中空二氧化硅纳米粒子。
[0103]
具体地，取0.6g的30wt％聚丙烯酸溶于10ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；向所述第一混合溶液中每隔1h滴加0.6ml正硅酸乙酯，多次滴加并继续搅拌9h，形成第二混合溶液；将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤6次，再用去离子水离心洗涤3次，形成固体粉末；将所述固体粉末在550℃温度条件下煅烧8h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
[0104]
步骤2：配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的分散液。
[0105]
具体地，配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，所述中空二氧化硅纳米粒子的质量分数为2.5％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的质量分数为2.5％，且所述分散液的ph值为2.5。
[0106]
步骤3：对待成型减反射膜的衬底表面进行清洗并晾干。
[0107]
具体地，将衬底放入1.5mol/l的naoh水溶液中超声处理25min，再放入去离子水中超声清洗1h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将衬底晾干。在本实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
[0108]
步骤4：将所述分散液涂布在衬底表面，利用自组装工艺在所述衬底表面形成减反射膜。
[0109]
具体地，利用旋涂方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，静置20min，利用中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程即可形成厚度为50nm左右的减反射膜。
[0110]
实施例六
[0111]
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种减反射膜，该减反射膜可以采用上述实施例中任一项所述的制备方法进行制备。
[0112]
具体地，取0.5g的30wt％聚丙烯酸溶于5ml的25wt％氨水溶液中，并倒入无水乙醇中搅拌，形成第一混合溶液；向所述第一混合溶液中每隔1.5h滴加0.1正硅酸乙酯，多次滴加并继续搅拌10h，形成第二混合溶液；将所述第二混合溶液用无水乙醇离心洗涤4次，再用去离子水离心洗涤3次，形成固体粉末；将所述固体粉末在550℃温度条件下煅烧7h，形成中空二氧化硅纳米粒子。
[0113]
配置含有中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的水分散液，其中，所述中空二氧化硅纳米粒子的质量分数为1％，所述聚丙烯基胺盐酸盐的质量分数为1％，且所述分散液的ph值为2.5。
[0114]
将衬底放入1mol/l的naoh水溶液中超声处理30min，再放入去离子水中超声清洗
0.5h，使所述衬底表面羟基化带负电荷，随后将衬底晾干。在本实施例中，所述衬底为玻璃衬底。
[0115]
利用旋涂方式将所述分散液涂布在所述衬底表面，静置10min，利用中空二氧化硅纳米粒子和聚丙烯基胺盐酸盐的自组装过程即可形成厚度为50nm左右的减反射膜。
[0116]
本发明的减反射膜能够有效减少光在玻璃基底与空气界面的全反射，增加出射到空气中的光，以此提高显示面板的整体出光率。
[0117]
实施例七
[0118]
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种显示面板，包括衬底，并且所述衬底上涂布有上述实施例所述的减反射膜。
[0119]
本实施例的显示面板为oled显示面板。通过设置减反射膜，可以使得本实施例的oled显示面板具有更高的发光效率。在使用过程中，可以根据实际需求，选择单层减反射膜或双层减反射膜。
[0120]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。