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TWI882385B - 塗料、塗層、與發光裝置 - Google Patents

塗料、塗層、與發光裝置 Download PDF

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TWI882385B
TWI882385B TW112126660A TW112126660A TWI882385B TW I882385 B TWI882385 B TW I882385B TW 112126660 A TW112126660 A TW 112126660A TW 112126660 A TW112126660 A TW 112126660A TW I882385 B TWI882385 B TW I882385B
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silicon
zinc
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陳相睿
林志浩
黃月娟
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財團法人工業技術研究院
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Abstract

塗料包括:改質粒子,包括:核心;以及具有環氧基的矽烷耦合劑或具有雙鍵的矽烷耦合劑,接枝至核心的表面;以及反應性化合物,當具有環氧基的矽烷耦合劑接枝至核心的表面時,反應性化合物包括不含矽的多環氧化合物與含矽的多環氧化合物,當具有雙鍵的矽烷耦合劑接枝至核心的表面時,反應性化合物包括多雙鍵化合物。

Description

塗料、塗層、與發光裝置
本揭露關於塗料,更特別關於塗料所形成的塗層與其應用。
純有機高分子難以達成高折射率。無機鍍膜有高折射率,但其低可撓性與高密度(>2.5cm3)在後續應用上面臨製程上的困難。綜上所述,目前亟需設計新的膜層組成,以兼具有機材料與無機材料的優點,進而應用於高折射率的膜材上。
本發明一實施例提供之塗料,包括:改質粒子,包括:核心;以及具有環氧基的矽烷耦合劑或具有雙鍵的矽烷耦合劑,接枝至核心的表面,其中核心包括(1)鋅與鈦的氧化物,且鋅與鈦的重量比為1:0.4至1:0.9,(2)鋯與鈦的氧化物,且鋯與鈦的重量比為1:0.1至1:2,或(3)鋅與鋯的氧化物,且鋅與鋯的重量比為1:0.8至1:2;以及反應性化合物,當具有環氧基的矽烷耦合劑接枝至核 心的表面時,反應性化合物包括不含矽的多環氧化合物與含矽的多環氧化合物,當具有雙鍵的矽烷耦合劑接枝至核心的表面時,反應性化合物包括多雙鍵化合物。
本發明一實施例提供之塗層,係由上述塗料反應而成。
本發明一實施例提供之發光裝置,包括:基板;發光單元,位於基板上;以及上述塗層,覆蓋基板與發光單元。
本揭露一實施例提供之塗料,包括改質粒子與反應性化合物。改質粒子包括核心;以及具有環氧基的矽烷耦合劑或具有雙鍵的矽烷耦合劑,接枝至核心的表面。核心包括(1)鋅與鈦的氧化物、(2)鋯與鈦的氧化物、或(3)鋅與鋯的氧化物。當核心包括(1)鋅與鈦的氧化物時,鋅與鈦的重量比為1:0.4至1:0.9。若鋅的比例過高,則易產生沉澱析出,且核心不易保持晶體穩定態。若鈦的比例過高,核心容易在反應過程中快速膠化無法使用。當核心包括(2)鋯與鈦的氧化物時,鋯與鈦的重量比為1:0.1至1:2。若鈦的比例過高,則顏色偏深黃色無法保持可見光波段具高穿透度與低b*值。當 核心包括(3)鋅與鋯的氧化物時,鋅與鋯的重量比為1:0.8至1:2。在一實施例中,鋅與鋯的重量比為1:0.8至1:1.8。若鋅的比例過高,則產生沉澱析出。若鋯的比例過高,則產生過度鏈結而膠化。
當具有環氧基的矽烷耦合劑接枝至核心的表面時,反應性化合物包括不含矽的多環氧化合物與含矽的多環氧化合物。當具有雙鍵的矽烷耦合劑接枝至核心的表面時,反應性化合物包括多雙鍵化合物。
在一實施例中,核心係由鋅源水解形成氧化鋅後,與鈦源進行縮合反應以形成核心。核心主要含有鈦、鋅、與氧如鈦與鋅的氧化物,其表面具有多個羥基與烷氧基。值得注意的是,核心為鈦與鋅的氧化物,而非氧化鈦與氧化鋅的混合物(比如氧化鈦的鈦與氧化鋅的氧之間沒有鍵結,且氧化鈦的氧與氧化鋅的鋅之間沒有鍵結)。與鈦及鋅的氧化物核心相較,氧化鈦與氧化鋅的混合物核心固體沉澱析出。接著取具有環氧基的矽烷偶合劑或具有雙鍵的矽烷偶合劑與核心反應,使矽烷的Si-O-烷基與核心表面的-OR(R=H或烷基)反應形成Zn/Ti-O-Si鍵,即矽烷偶合劑接枝至核心的表面上。值得注意的是,上述反應僅為形成改質粒子的方法之一而非唯一方法。本技術領域中具有通常知識者自可採用適當的試劑形成上述改質粒子。
在一實施例中,核心係由鋯源與鈦源進行縮合反應以形成核心。核心主要含有鈦、鋯、與氧如鈦與鋯的氧化物,其表面 具有多個羥基與烷氧基。值得注意的是,核心為鈦與鋯的氧化物,而非氧化鈦與氧化鋯的混合物(比如氧化鈦的鈦與氧化鋯的氧之間沒有鍵結,且氧化鈦的氧與氧化鋯的鋯之間沒有鍵結)。與鈦及鋯的氧化物核心相較,氧化鈦與氧化鋯的混合物核心固體沉澱析出。接著取具有環氧基的矽烷偶合劑或具有雙鍵的矽烷偶合劑與核心反應,使矽烷的Si-O-烷基與核心表面的-OR(R=H或烷基)反應形成Zr/Ti-O-Si鍵,即矽烷偶合劑接枝至核心的表面上。值得注意的是,上述反應僅為形成改質粒子的方法之一而非唯一方法。
在一實施例中,核心係由鋅源水解形成氧化鋅後,與鋯源進行縮合反應以形成核心。核心主要含有鋅、鋯、與氧如鋅與鋯的氧化物,其表面具有多個羥基與烷氧基。值得注意的是,核心為鋅與鋯的氧化物,而非氧化鋅與氧化鋯的混合物(比如氧化鋅的鋅與氧化鋯的氧之間沒有鍵結,且氧化鋅的氧與氧化鋯的鋯之間沒有鍵結)。與鋅及鋯的氧化物核心相較,氧化鋅與氧化鋯的混合物核心固體沉澱析出。接著取具有環氧基的矽烷偶合劑或具有雙鍵的矽烷偶合劑與核心反應,使矽烷的Si-O-烷基與核心表面的-OR(R=H或烷基)反應形成Zn/Zr-O-Si鍵,即矽烷偶合劑接枝至核心的表面上。值得注意的是,上述反應僅為形成改質粒子的方法之一而非唯一方法。本技術領域中具有通常知識者自可採用適當的試劑形成上述改質粒子。
在一些實施例中,鋅源可為醋酸鋅、高氯酸鋅、或溴化鋅。在一些實施例中,鈦源可為異丙醇鈦、四氯化鈦、或丁醇鈦。在一些實施例中,鋯源可為正丙醇鋯、異丙醇鋯、或四氯化鋯。
在一些實施例中,核心中鋅與鈦的重量總和與具有環氧基的矽烷偶合劑或具有雙鍵的矽烷偶合劑的重量的比例為1:0.1至1:3,或1:0.1至1:1.5。在一些實施例中,核心中鋯與鈦的重量總和與具有環氧基的矽烷偶合劑或具有雙鍵的矽烷偶合劑的重量的比例為1:0.1至1:3,或1:0.1至1:1.5。在一些實施例中,核心中鋅與鋯的重量總合與具有環氧基的矽烷偶合劑或具有雙鍵的矽烷偶合劑的重量的比例為1:0.1至1:3,或1:0.1至1:1.5。若矽烷偶合劑的比例過低,則無法成膜。若矽烷耦合劑的比例過高,則形成的塗層之折射率不足(如小於1.7)。
在一些實施例中,核心的平均粒徑為10nm至120nm,或15nm至55nm。若核心的平均粒徑過小,則塗層較無法產生高折率效果。若核心的平均粒徑過大,則塗層穿透度會低於90%無法提升取光效果。
在一些實施例中,具有環氧基的矽烷耦合劑包括3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三甲氧基矽烷、或2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基矽烷。
在一些實施例中,具有雙鍵的矽烷耦合劑包括3-三甲氧基矽烷丙烯酸丙酯、3-(三乙氧基矽基)丙基異氰酸、或
Figure 112126660-A0305-12-0006-1
,其中R為甲基或乙基,且n=1-3。
在一些實施例中,核心與反應性化合物的重量比例為1:0.2至1:0.8。若反應性化合物的比例過低,則形成的塗層劈裂。若反應性化合物的比例過高,則塗層的折射率不足。
在一些實施例中,不含矽的多環氧化合物與含矽的多環氧化合物的重量比為1:0.4至1:1。若不含矽的多環氧化合物的比例過低,則形成的塗層劈裂。若不含矽的多環氧化合物的比例過高,則塗層的穿透度不足。
在一些實施例中,不含矽的多環氧化合物包括長碳鏈、苯環、或環己烷結構,且25℃下的黏度<1000cP。舉例來說,不含矽的多環氧化合物包括
Figure 112126660-A0305-12-0006-2
Figure 112126660-A0305-12-0006-3
Figure 112126660-A0305-12-0007-4
k=1~6、或上述之組合。
在一些實施例中,含矽的多環氧化合物包括長碳鏈、苯環、或環己烷結構,且25℃下的黏度<1000cP。舉例來說,含矽的多環氧化合物包括
Figure 112126660-A0305-12-0007-5
Figure 112126660-A0305-12-0007-6
,其中m=1~6,n=1~6、
Figure 112126660-A0305-12-0007-29
Figure 112126660-A0305-12-0007-8
,其中n=1~6、或上述之組合。
在一些實施例中,多雙鍵化合物包括長碳鏈、苯環、或環己烷結構,且25℃下的黏度<1000cP。舉例來說,多雙鍵化合物包括
Figure 112126660-A0305-12-0008-9
Figure 112126660-A0305-12-0008-10
,其中a=2~6且b=2~6、或上述之組合。
本發明一實施例提供之塗層,係由上述塗料反應而成。舉例來說,若塗料中的改質粒子的核心表面接枝具有環氧基的矽烷耦合劑,且對應的反應性化合物包括不含矽的多環氧化合物與含矽的多環氧化合物,則塗料可進一步包括催化量的交聯劑。交聯劑可使環氧基開環,以達交聯效果。在一些實施例中,塗料與交聯劑的重量比為1:0.09至1:0.13之間。若交聯劑的用量過低,則塗料在反應過程中無法交聯成膜。若交聯劑的用量過高,則會大幅降低折射率。在一些實施例中,交聯劑係C2-C6之胺化合物、C2-C6之醇化合物、或C2-C6之酸化合物。在一些實施例中,交聯劑係HO-(CH2)n-NH2,且n為2到4。舉例來說,若塗料中的改質粒子的核心表面接枝具有雙鍵的矽烷耦合劑,且對應的反應性化合物包括多雙鍵化合物,則塗料可進一步包括催化量的自由基起始劑。舉例來說,塗料與自由基起始劑的重量比可為1:0.09至1:0.13。自由基起始劑可為熱起始劑或光起始劑,其照光或加熱後可產生自由基使矽烷耦合劑與多雙鍵化合物的雙鍵交聯。
在一些實施例中,可由刮刀塗布或旋轉塗佈等方式將塗料塗佈於基板上,且基板之中與之上可具有任何主動單元或被動單元。接著固化塗料以形成塗層。在一些實施例中,塗層的厚度為20微米至40微米,折射率為1.70至2.4,且穿透度為90%至99.5%。若塗層的厚度過小,則無法有效保護其覆蓋的主動單元或被動單元。若折射率過小,則無法避免在覆蓋高折射率的單元如微發光二極體時,因折射率的差異而造成的光損耗。若塗層的穿透度過低,則不適於作為透光的保護層(如覆蓋發光單元的保護層)。
本揭露一實施例提供之發光裝置,包括:基板;發光單元,位於基板上;以及上述之塗層,覆蓋發光單元與基板。由於本揭露實施例的塗層具有足夠的厚度、折射率、與透光度,因此可有效保護發光單元。在一些實施例中,發光單元可為發光二極體,比如有機發光二極體、無機發光二極體、或其他合適的發光二極體。由於發光單元的材料折射率一般大於2,若覆蓋發光單元的膜材之折射率過小(比如小於1.7),則折射率差異會造成光損耗。值得注意的是,雖然本揭露的塗層主要應用於保護發光裝置中的發光單元,但應理解膜材亦可用保護發光單元以外的其他單元,而不限於發光裝置。
綜上所述,本揭露的有機-無機複合塗料可同時包含有機分子輕量、可撓曲、高耐衝擊性、與製程方便,以及無機材料高折射率、高耐化性、與高耐熱性等優點。透過複合材料設計,可 調控折射率並維持高穿透度,且可進一步增加塗層厚度。簡言之,本揭露提供的塗料可提供高穿透度、高折射率、與高膜厚的塗層以達保護單元(如高折射率的發光二極體)的效果。
為讓本揭露之上述內容和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,作詳細說明如下:
[實施例]
在以下實施例中,塗層的穿透度的量測以紫外線/可見光分光光譜儀為量測機台,波段定義450nm為基準點所得之數值,折射率的量測以薄膜分析儀(N & K analyze)為量測機台。核心粒子的粒徑量測:多檢體奈米粒徑量測系統(Otsuka nanoSAQLA),量測範圍:0.6nm~10μm,精確度:±2%以內。在以下實施例中,黏度的量測標準為ASTM D1084,機台型號:Brookfield Viscometer DV-III Ultra。
合成例1
取5g的醋酸鋅、20g的異丙醇、與1.9g的乙醇胺,加熱至80℃溶解後反應5分鐘。接著加入10g的異丙醇鈦與0.25g異戊二酮,在80℃下反應8小時以形成核心,其含有鋅與鈦的氧化物,且鋅與鈦的重量比例為1:0.6。之後添加2.2g的3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面改質。核心中鋅與鈦的重量總和與3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷之重量比例為1:0.15,使矽烷的Si-O-CH3與核心表面的-OR(R=H或CH(CH3)2)反應形成 Zn/Ti-O-Si鍵,即矽烷接枝至核心表面以形成改質粒子的分散液,且核心粒徑平均為80nm。
合成例2
取5g的酯酸鋅、20g的異丙醇、與1.9g的乙醇胺,加熱至80℃溶解後反應5分鐘。接著加入10g的異丙醇鈦與0.25g異戊二酮,在80℃下反應8小時以形成核心,其含有鋅與鈦的氧化物,且鋅與鈦的重量比例為1:0.6。之後添加2.2g的3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面改質。核心中鋅與鈦的重量總和與3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷之重量比例為1:0.15,使矽烷的Si-O-CH3與核心表面的-OR(R=H或CH(CH3)2)反應形成Zn/Ti-O-Si鍵,即矽烷接枝至核心表面以形成改質粒子的分散液,且核心粒徑平均為80nm,最終將異丙醇置換為甲苯。
合成例3
取15g的正丙醇鋯、15g的異丙醇鈦、20g的異丙醇、與0.25g異戊二酮,80℃反應8小時以形成核心,其含有鋯與鈦的氧化物,且鋯與鈦的重量比例為1:0.9。之後添加3g的3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面改質。核心中鋯與鈦的重量總和與3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷之重量比例為1:0.1,使矽烷的Si-O-CH3與核心表面的-OR(R=H或CH(CH3)2)反應形成Zr/Ti-O-Si鍵,即矽烷接枝至核心表面以形成改質粒子的分散液,且核心粒徑平均為40nm。
合成例4
取5g的醋酸鋅、20g的異丙醇、與1.9g的乙醇胺,加熱至80℃溶解後反應5分鐘。接著加入10g的異丙醇鈦與0.25g異戊二酮,在80℃下反應8小時以形成核心,其含有鋅與鈦的氧化物,且鋅與鈦的重量比例為1:0.6。之後添加2.2g的3-三甲氧基矽烷丙烯酸丙酯進行表面改質。核心中鋅與鈦的重量總和與3-三甲氧基矽烷丙烯酸丙酯之重量比例為1:0.15,使矽烷的Si-O-CH3與核心表面的-OR(R=H或CH(CH3)2)反應形成Zn/Ti-O-Si鍵,即矽烷接枝至核心表面以形成改質粒子的分散液,且核心粒徑平均為75nm。
合成例5
取5g的醋酸鋅、20g的異丙醇、與3mL的KOH(0.48M),加熱至80℃溶解後反應5分鐘。接著加入10g的正丙醇鋯,在80℃下反應8小時以形成核心,其含有鋅與鋯的氧化物,且鋅與鋯的重量比例為1:1.8。之後添加2.2g的3-三甲氧基矽烷丙烯酸丙酯進行表面改質。核心中鋅與鋯的重量總和與3-三甲氧基矽烷丙烯酸丙酯之重量比例為1:0.15,使矽烷的Si-O-CH3與核心表面的-OR(R=H或CH(CH3)2)反應形成Zn/Zr-O-Si鍵,即矽烷接枝至核心表面以形成改質粒子的分散液,且核心粒徑平均為79nm。
驗證例
取0.25g的含矽的多環氧化合物GT1250(購自廣科工業,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0013-11
,其中m=1~6且n=1~6)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述含矽的環氧化合物GT1250可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,GT1250可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的含矽的多環氧化合物ESP-EDTP0204(自行合成,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0013-12
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後產生分相或析出,取0.25g的含矽的多環氧化合物ESP-EDTP0204與合成例2的改質粒子1g混摻後產生分相或析出。由上述可知,上述含矽的環氧化合物ESP-EDTP0204與改質粒子不相容。綜上所述,ESP-EDTP0204不可作為反應性化合物。
取0.25g的含矽的多環氧化合物SIT8715.6(購自Gelest,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0014-13
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述含矽的環氧化合物SIT8715.6可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,SIT8715.6可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的含矽的多環氧化合物SIT7281.5(購自Gelest,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0014-16
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出,取0.25g的含矽的多環氧化合物SIT7281.5與含有1g的合成例2的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,含矽的環氧化合物SIT7281.5可與改質粒子相容。但兩種溶液不可塗佈 熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,SIT7281.5不可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的不含矽的多環氧化合物YX7400(三菱化學,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0015-17
k=1~6)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述不含矽的環氧化合物YX7400可與改質粒子相容。上述合成例1溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,YX7400可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的不含矽的多環氧化合物412P(購自雙鍵化工,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0015-18
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述不含矽的環氧化合物412P可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,412P可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的含矽的多環氧化合物DMS-EC13(購自Gelest,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0015-20
,其中n=1~6)與含 有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出、取0.25g的含矽的多環氧化合物DMS-EC13與含有1g的合成例2的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述含矽的環氧化合物DMS-EC13可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,DMS-EC13可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的含矽的多環氧化合物ECMS-924(購自Gelest,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0016-21
,其中m=1~6,n=1~6)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後產生分相或析出。由上述可知,上述含矽的環氧化合物ECMS-924與改質粒子不相容。綜上所述,ECMS-924不可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的含矽的多環氧化合物SIB-1110(購自Gelest,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0016-22
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述含矽的環氧化合物SIB-1110可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘) 成5微米厚的乾膜。綜上所述,SIB-1110可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的不含矽的多環氧化合物HDGE(1,6-己二醇二縮水甘油醚)(購自Aldrich,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0017-23
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述不含矽的環氧化合物HDGE可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,HDGE可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的不含矽的多環氧化合物YL983U(購自三菱化學,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0017-25
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述不含矽的環氧化合物YL983U可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,YL983U可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的不含矽的多環氧化合物YL 980(購自三菱化學,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0017-26
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由 上述可知,上述不含矽的環氧化合物YL980可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,YL 980可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的多雙鍵化合物SR238(購自Sartomer AMERICAS,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0018-27
)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述多雙鍵化合物SR238可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,SR238可作為反應性化合物的選擇之一。
取0.25g的多雙鍵化合物SR601(購自Sartomer AMERICAS,其結構為
Figure 112126660-A0305-12-0018-28
,其中a=2~6且b=2~6)與含有1g的合成例1的改質粒子的分散液混摻後仍維持無分相之液態以及無析出。由上述可知,上述多雙鍵化合物SR601可與改質粒子相容。上述溶液可塗佈熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成5微米厚的乾膜。綜上所述,SR601可作為反應性化合物的選擇之一。
實施例1
取含有8重量分的合成例1的改質粒子的分散液、1重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為30.3cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成20微米厚的塗層。塗層的穿透度為96.1%,Haze為1.91(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為2.01。
實施例2
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液、1.8重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1.2重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為35.6cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成22微米厚的塗層。塗層的穿透度為97.0%,Haze為1.03(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.85。後續再於110℃下,經500小時測試穿透度,其變化率≦1.61%。
實施例3
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液、1.5重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1.5重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為32.3cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上, 熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成21微米厚的塗層。塗層的穿透度為96.7%,Haze為1.33(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.88。
實施例4
取含有6重量分的合成例1的改質粒子的分散液、2重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與2重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為41.0cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成30微米厚的塗層。塗層的穿透度為95.6%,Haze為1.10(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.80。
實施例5
取含有7重量分的合成例3的改質粒子的分散液、1.5重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1.5重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為5.1cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成23微米厚的塗層。塗層的穿透度為96.3%,Haze為0.71(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.87。
實施例6
取含有5重量分的合成例1的改質粒子的分散液、2.5重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與2.5重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為48cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成36微米厚的塗層。塗層的穿透度為98.9%,Haze為1.54(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.77。
比較例1
取含有9重量分的合成例1的改質粒子的分散液、0.5重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與0.5重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)時塗層劈裂。
比較例2
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液與3重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成塗層。塗層的穿透度<80%。
比較例3
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液、2.4重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與0.6重量分的含矽的多環氧化合物 SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成塗層。塗層的穿透度<80%。
比較例4
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液、1.2重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1.8重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成塗層。塗層擺放於室溫一段時間後產生劈裂。
比較例5
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液、0.6重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與2.4重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成塗層。塗層擺放於室溫一段時間後產生劈裂。
比較例6
取含有7重量分的合成例1的改質粒子的分散液、3重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成塗層。塗層擺放於室溫一段時間後產生劈裂。
比較例7
取含有7重量分的合成例1的核心(未改質)的分散液、1.5重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1.5重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)時塗層劈裂。
實施例7
取含有8重量分的合成例4的改質粒子的分散液、2重量分的多雙鍵化合物SR238、與0.01重量分的起始劑偶氮二異丁腈(AIBN)混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為6.8cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,80℃烘烤10分鐘後,UV固化(1500J/cm2)1分鐘,形成21微米厚的塗層。塗層的穿透度為95.8%,Haze為1.91(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.88。
實施例8
取含有7重量分的合成例4的改質粒子的分散液、3重量分的多雙鍵化合物SR238、與0.01重量分的起始劑偶氮二異丁腈(AIBN)混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為5.9cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,80℃烘烤10分鐘後,UV固化(1500J/cm2)1分鐘,形成22微米厚的塗層。 塗層的穿透度為96.3%,Haze為1.82(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.82。
實施例9
取含有6重量分的合成例4的改質粒子的分散液、4重量分的多雙鍵化合物SR238、與0.01重量分的起始劑偶氮二異丁腈(AIBN)、並抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為6.5cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,80℃烘烤10分鐘後,UV固化(1500J/cm2)1分鐘,形成23微米厚的塗層。塗層的穿透度為96.9%,Hz為1.72(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.80。
實施例10
取含有5重量分的合成例4的改質粒子的分散液、5重量分的多雙鍵化合物SR238、與0.01重量分的起始劑偶氮二異丁腈(AIBN)混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為6.1cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,80℃烘烤10分鐘後,UV固化(1500J/cm2)1分鐘,形成23微米厚的塗層。塗層的穿透度為98.2%,Hz為1.4(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.75。
比較例8
取含有9重量分的合成例4的改質粒子的分散液、1重量分的多雙鍵化合物SR238、與0.01重量分的起始劑偶氮二異丁腈 (AIBN),抽除3重量分的溶劑以形成塗料,80℃烘烤10分鐘後,UV固化(1500J/cm2)1分鐘後塗層劈裂。
實施例11
取含有8重量分的合成例5的改質粒子的分散液、1.5重量分的不含矽的多環氧化合物HDGE、與1.5重量分的含矽的多環氧化合物SIB-1110混合後,抽除3重量分的溶劑以形成25℃下的黏度為46.7cP的溶液作為塗料,以刮刀塗佈成50微米厚的濕膜於玻璃基板上,熱烤固化(80℃烘烤10分鐘,以及120℃烘烤10分鐘)成25微米厚的塗層。塗層的穿透度為97.1%,Haze為0.47(霧度-光散射值),且對波長為550nm的光線的折射率為1.82。
雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作任意之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無。

Claims (17)

  1. 一種塗料,包括: 一改質粒子,包括: 一核心;以及 一具有環氧基的矽烷耦合劑或一具有雙鍵的矽烷耦合劑,接枝至該核心的表面; 其中該核心包括(1)鋅與鈦的氧化物,且鋅與鈦的重量比為1:0.4至1:0.9;(2) 鋯與鈦的氧化物,且鋯與鈦的重量比為1:0.1至1:2;或(3)鋅與鋯的氧化物,且鋅與鋯的重量比為1:0.8至1:2;以及 一反應性化合物; 當該具有環氧基的矽烷耦合劑接枝至該核心的表面時,該反應性化合物包括一不含矽的多環氧化合物與一含矽的多環氧化合物, 當該具有雙鍵的矽烷耦合劑接枝至該核心的表面時,該反應性化合物包括一多雙鍵化合物。
  2. 如請求項1之塗料,其中該核心中鋅與鈦的重量總和、鋯與鈦的重量總和、或鋅與鋯的重量總和,與該具有環氧基的矽烷耦合劑或該具有雙鍵的矽烷耦合劑的重量比為1:0.1至1:3。
  3. 如請求項1之塗料,其中該核心的平均粒徑為10 nm至120 nm。
  4. 如請求項1之塗料,其中該具有環氧基的矽烷耦合劑包括3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三甲氧基矽烷、或2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基矽烷。
  5. 如請求項1之塗料,其中該具有雙鍵的矽烷耦合劑包括3-三甲氧基矽烷丙烯酸丙酯、3-(三乙氧基矽基)丙基異氰酸、或 ,其中R為甲基或乙基,且n=1-3。
  6. 如請求項1之塗料,其中該核心與該反應性化合物的重量比例為1:0.2至1:0.8。
  7. 如請求項1之塗料,其中該不含矽的多環氧化合物與該含矽的多環氧化合物的重量比為1:0.4至1:1。
  8. 如請求項1之塗料,其中該不含矽的多環氧化合物包括長碳鏈、苯環、或環己烷結構,且25℃下的黏度<1000cP。
  9. 如請求項1之塗料,其中該不含矽的多環氧化合物包括 ,k=1~6、或上述之組合。
  10. 如請求項1之塗料,其中該含矽的多環氧化合物包括長碳鏈、苯環、或環己烷結構,且25℃下的黏度<1000cP。
  11. 如請求項1之塗料,其中該含矽的多環氧化合物包括 ,其中m=1~6且n=1~6、 ,其中n=1~6、或上述之組合。
  12. 如請求項1之塗料,其中該多雙鍵化合物包括長碳鏈、苯環、或環己烷結構,且25℃下的黏度<1000cP。
  13. 如請求項1之塗料,其中該多雙鍵化合物包括 ,其中a=2~6且b=2~6、或上述之組合。
  14. 一種塗層,係由請求項1之塗料反應而成。
  15. 如請求項14之塗層,其中該塗層的厚度為20微米至40微米,折射率為1.7至2.4,且穿透度為90%至99.5%。
  16. 一種發光裝置,包括: 一基板; 一發光單元,位於該基板上;以及 如請求項14之塗層,覆蓋該基板與該發光單元。
  17. 如請求項16之發光裝置,其中該塗層的厚度為20微米至40微米,折射率為1.7至2.4,且穿透度為90%至99.5%。
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