[发明专利]用于透明涂层及透明导电膜的性质增强填料

说明书

本申请涉及用于透明涂层及透明导电膜的性质增强填料。本发明涉及光学透明膜，其可包括纳米金刚石的涂层以引入所要性质，例如硬度、良好热导率及经提高的介电常数。一般来说，透明导电膜可经形成以具有包含于透明导电层及/或涂层中的所要的性质增强纳米粒子。性质增强纳米粒子可由具有大硬度参数、大热导率及/或大介电常数的材料形成。适合的聚合物作为粘合剂并入具有所述性质增强纳米粒子的层中。可溶液涂布具有性质增强纳米粒子的所述涂层且描述对应溶液。

本申请是申请日为2015年10月2日、申请号为201580060974.1、发明名称为“用于透明涂层及透明导电膜的性质增强填料”的发明专利申请的分案申请。

对相关申请案的交叉参考

本申请案要求2014年12月19日申请的威尔卡(Virkar)等人的题为“用于透明涂层及透明导电膜的性质增强填料(Property Enhancing Fillers for TransparentCoatings and Transparent Conductive Films)”的美国专利申请案第14/577,669号及2014年10月3日申请的威尔卡(Virkar)等人的题为“用于涂层及透明导电膜的性质增强填料(Property Enhancing Fillers for Coatings and Transparent Conductive Films)”的美国临时申请案第62/059,376号的优先权，所述两案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及装载有性质增强纳米粒子(例如，有助于硬度及耐磨性、热导率及/或高介电常数的纳米粒子)的薄聚合物膜。本发明进一步涉及并入有装载有性质增强纳米粒子的薄聚合物层(其可在或可不在提供电导率的层及/或与透明导电层相关联的涂层中)的透明导电膜。本发明还涉及包括纳米金刚石的透明的基于聚合物的膜。另外，本发明涉及包括经溶解的聚合物、经分散的性质增强纳米粒子、其它可选组合物(例如，加工助剂或稳定组合物)及可选金属纳米线的涂层溶液。

背景技术

透明聚合物膜用于广泛范围的产品中。虽然所述膜可用于许多用途，但所述膜通常提供对各种机械及/或环境侵袭的某种防护。由膜提供的防护可针对下伏结构以及所述薄膜自身两者，这是由于(例如)膜的有刮痕表面可通过减小透明度且增大模糊或浊度来降级膜的所要性能。表面的保护在最终产品的使用过程中以及形成产品的加工及用于装配到所述产品中的组件的输送期间皆可为重要的。

官能性膜可在一系列环境中提供重要的作用。举例来说，当静电可为非所要的或危险的时，导电膜对于耗散静电可为重要的。光学膜可用于提供各种功能，例如偏光、抗反射、相移、增亮或其它功能。高质量显示器可包括一或多个光学涂层。

透明导体可用于若干光电应用，包含例如触摸屏、液晶显示器(LCD)、平板显示器、有机发光二极管(OLED)、太阳能电池及智能窗。历史上，氧化铟锡(ITO)归因于其在高导电率下的相对高透明度已成为首选材料。然而，ITO存在若干缺点。举例来说，ITO为需要使用溅射(其为涉及高温及真空且因此可相对缓慢的制造过程)沉积的脆性陶瓷。另外，已知ITO在柔性衬底上容易开裂。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及光学结构，所述光学结构包括透明衬底及包括聚合物粘合剂及纳米金刚石的涂层。

在另一方面中，本发明涉及透明导电膜，所述透明导电膜包括透明衬底、透明导电层及包括聚合物粘合剂及纳米粒子的保护涂层。在一些实施例中，所述纳米粒子具有不超过约100nm的平均一次粒子直径且由以下材料形成：具有至少约1650HV的块体维氏硬度的材料；高热导率材料，其选自由以下各者组成的群组：金刚石、石墨烯、氮化硅、氮化硼、氮化铝、砷化镓、磷化铟或其混合物；及/或高介电常数材料，其选自由以下各者组成的群组：钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、钛酸铅锆、钛酸铜钙及其混合物。