CN1776460A - 抗反射隔膜及制造、显示设备、光学存储媒体及太阳能转换装置 - Google Patents

抗反射隔膜及制造、显示设备、光学存储媒体及太阳能转换装置 Download PDF

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Abstract

气凝胶的传统薄隔膜，尽管具有低折射系数，但是当应用于显示设备等时还存在一些困难，这是由于其低强度导致的。其他方法制造的隔膜难以同时实现低折射系数和足够的强度。本发明提供了一种形成在透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，所述隔膜由无机氧化物微粒和粘合剂构成，内部包含多个孔，具有低于6nm的算术平均表面粗糙度(Ra)。本发明还提供了装有所述隔膜的显示设备的优选实施例。

Description

抗反射隔膜及制造、显示设备、 光学存储媒体及太阳能转换装置
技术领域
本发明涉及形成在板上的抗反射隔膜，使用所述抗反射隔膜的各种产品、装有所述抗反射隔膜的光学元件、以及在最外部表面上装有所述抗反射隔膜的各种显示设备，例如，个人电脑、电视机、蜂窝式电话以及PDA。
背景技术
当显示设备在高光强度的状态下(例如，在明亮照明下或在户外)工作时，外部光线被表面反射从而导致周围物体在显示屏中的反射。这导致难以看到图像，尤其是低光强度的暗色部分。为了解决这些问题已作出了各种尝试，例如，用抗反射隔膜覆盖显示屏以通过干涉减少光线反射，或者使得屏幕的最外层表面粗糙以便于通过散射减少规则反射强度。
然而，粗糙表面导致光散射，这使得图像略微模糊。对于频繁显示文字的个人电脑和频繁显示图像的电视机来说，未进行表面粗糙处理的显示屏趋向于显示更清晰的图像。监视器表面上的板通常是由透明材料制成的，所述透明材料例如，玻璃(折射系数：1.5到1.54)、丙烯酸树脂(折射系数：1.49)以及聚对苯二甲酸乙酯树脂(折射系数：1.56)。
由以下等式(1)给出这些元件的反射系数R：
R＝{(n1-n0)/(n1+n0)}2                    (1)
其中，
n0：空气的折射系数
n1：元件的折射系数
已知空气的折射系数n0通常为1.0，等式(1)可简化为等式(2)。
R＝{(n1-1)/(n1+1)}2                   (2)
通过用每种材料的折射系数替换等式(2)中的n1得出，玻璃、丙烯酸树脂或PET树脂等透明元件具有3.9到4.0、3.9或4.8％的反射系数。覆有适当厚度的单层抗反射隔膜以减少反射系数的元件具有通过等式(3)给出的反射系数R′
R′＝{(n2 2-n0×n1)/(n2 2+n0×n1)}2                       (3)
其中，
n0：空气的折射系数
n1：最外层表面板的折射系数
n2：隔膜的折射系数
已知空气的折射系数n0通常为1.0，等式(3)可简化为等式(4)。
R′＝{(n2 2-n1)/(n2 2+n1)}2                      (4)
当n2 2＝n1(或n2＝√n1)时，理论上反射系数R′应为零。
这意味着玻璃上的抗反射隔膜的适当折射系数大约为1.22。然而，因为甚至当氟化树脂和氟化镁分别具有大约1.34和1.38的折射系数时，使用单层隔膜也非常难以确保足够低的折射系数，前者已知为较低折射系数的材料，后者已知为较低折射系数的无机材料。
近年来，已提出了用于减小单层隔膜的折射系数的方法。例如，专利文献1提出了气凝胶的薄隔膜。它由内部具有孔的微粒(中空微粒)和用于支撑中空微粒的粘合剂构成。内部孔具有基本与空气相同的折射系数(折射系数n0：1.0)，其结果是甚至当中空微粒或粘合剂具有高折射系数时，作为整体的隔膜也具有接近于空气的折射系数。换句话说，通过将该隔膜形成在板上，所述元件可具有减小的折射系数。
专利文献2提出了减小不使用气凝胶的单层隔膜的折射系数的方法。它由具有暴露在空气附近的区域中并被粗糙化的表面的超细有机颗粒构成，以减小表面密度从而减小隔膜折射系数。
专利文献3提出了用于提供具有蜂窝状结构孔的低折射系数隔膜的另一种方法。这些孔被设计得穿过二氧化硅微粒并且相互平行地前进，以便于在不损坏二氧化硅微粒强度的情况下使得空隙比最大化。
该文献主张可制造出高强度的低折射系数隔膜。
专利文献1：JP-A 2003-201443
专利文献2：JP-A 7-92305
专利文献3：JP-A 2004-83307
发明内容
专利文献1所提出的薄气凝胶隔膜涉及由于其高空隙比导致的低机械强度的问题。隔膜的物理强度很大程度上取决于中空微粒的强度。减小中空微粒的折射系数需要增加其空隙比，而且难以增加包含减小的壳壁厚度的中空微粒的薄气凝胶隔膜的物理强度。
在增加其厚度的同时增加这些颗粒的空隙比是不实际的，这是由于这伴随有增加的颗粒尺寸，而且增加尺寸的颗粒易于散射可见光并且减少其透光率。而且，该方法使用超临界状态的二氧化碳，这会导致特殊的生产相关问题。
我们认为专利文献2和3所提出的低折射系数隔膜(后者具有蜂窝状结构的孔)具有高机械强度，这是由于它们是通过交联或聚合制造的。然而，它们在表面上具有不规则性，这可能吸附灰尘从而增加折射系数。而且，它们具有大约1.3到1.4的折射系数，这高于理想水平1.2。
为了解决上述问题已提出了本发明。本发明的目的是提供一种隔膜以及装有所述隔膜的光学元件和显示设备，所述隔膜同时满足高抗反射能力和物理强度的要求。
本发明的发明人在已广泛地研究了各种隔膜材料和隔膜形成方法之后，提出了这样一种方法，所述方法在粘合剂颗粒中或者在粘合剂颗粒与无机氧化物微粒之间提供5到200nm的孔。我们发现该材料的隔膜显示出比粘合剂低的折射系数，同时尽管在隔膜中存在孔但仍显示出高物理强度，这是由于它所包含的无机氧化物微粒是固态的。
所述孔不是均匀地分布在隔膜中，而是在抗反射隔膜表面附近分布得比在板表面更多。我们发现这种结构显示出其固有的抗反射能力，并且是在较宽的波长范围内，甚至当其厚度在一定程度上改变时。
我们还发现，当二氧化硅微粒用作无机颗粒并且具有水解类残余物的硅化合物(硅溶胶)用作粘合剂时，所述隔膜显示出明显低于用作粘合剂的二氧化硅的折射系数(1.33或更低)，以及尽管在隔膜中存在孔但仍显示出高物理强度。
而且，我们发现由于其非常低的表面电阻，甚至在冬季低湿度条件下所述隔膜也带来防止灰尘等沉积在其上的作用。
为了实现上述目的，本发明提供了以下方面。
(1)第一方面是抗反射隔膜，所述抗反射隔膜由无机氧化物微粒和粘合剂构成，并具有60到190nm的厚度和内有尺寸为5到200nm的孔。
(2)第二方面是第一方面的抗反射隔膜，其中无机氧化物微粒是二氧化硅。
(3)第三方面是第一方面的抗反射隔膜，其中无机氧化物微粒是二氧化硅并且粘合剂是具有水解类残余物的硅化合物。
(4)第四方面是第一方面的抗反射隔膜，所述抗反射隔膜具有1111Ω或更低的表面电阻。
(5)第五方面是第一方面的抗反射隔膜，所述抗反射隔膜具有由氟化合物构成的表面层，所述层与水具有100到180°(包含)的接触角。
(6)第六方面是第五方面的抗反射隔膜，其中氟化合物具有以下化学式。
(化学式3)
[F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)]-X-Si(OR)3  n＝6到48
{F(CF2CF2CF2O)n}-X-Si(OR)3            n＝6到48
{H(CF2)n}-Y-Si(OR)3                   n＝1到16
{F(CF2)n}-Y-Si(OR)3                   n＝1到16
其中，X为全氟代聚醚链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，Y为全氟代烷基链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，R为烷基。
(7)第七方面是第二方面的抗反射隔膜，其中二氧化硅具有链状结构。
(8)第八方面是第一方面的抗反射隔膜，其中无机氧化物微粒是二氧化硅，具有链状结构并且在隔膜中其重量在固体方面占有75％或更高的比例。
(9)第九方面是在显示部分的最外部表面上具有抗反射隔膜的显示设备，其中所述抗反射隔膜是第一方面所涉及的抗反射隔膜。
(10)第十方面是基于记录部分处的光线的差分反射工作的光学存储媒体，其中第一方面所涉及的抗反射隔膜被设在最外部表面上。
(11)第十一方面是具有至少一个透明壁的温室，其中所述壁装有第一方面所涉及的抗反射隔膜。
(12)第十二方面是具有输入部分和显示屏的可移动显示装置，其中所述显示屏包括覆有抗反射隔膜的透明板，所述抗反射隔膜是第一方面所涉及的抗反射隔膜。
(13)第十三方面是包括隔离透明板、表面电极、光子-电子转换器、中间透明电极和底部电极的太阳能转换装置，其中隔离透明板覆有第一方面所涉及的抗反射隔膜。
(14)第十四方面是用于构成内部材料的透明板，其中所述板具有第一方面所涉及的抗反射隔膜。
(15)第十五方面是用于形成抗反射隔膜的方法，包括涂布由无机氧化物微粒、粘合剂和溶剂构成的涂覆材料的步骤，以及用于加热所述涂覆材料的步骤。
(16)第十六方面是第十五方面所涉及的方法，其中在高于涂覆材料的沸点(包含)但低于沸点加150℃(包含)的温度下执行加热步骤。
(17)第十七方面是第十五方面所涉及的方法，其中无机氧化物微粒是二氧化硅。
(18)第十八方面是第十五方面所涉及的方法，其中粘合剂是具有水解类残余物的硅化合物。
(19)第十九方面是第十五方面所涉及的方法，其中用于加热涂覆材料的步骤后面是涂布溶解氟化合物的溶液并且加热所述溶液。
(20)第二十方面是第十五方面所涉及的方法，其中氟化合物由以下化学式表示：
(化学式4)
[F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)]-X-Si(OR)3    n＝6到48
{F(CF2CF2CF2O)n}-X-Si(OR)3              n＝6到48
{H(CF2)n}-Y-Si(OR)3                     n＝1到16
{F(CF2)n}-Y-Si(OR)3                     n＝1到16
其中，X为全氟代聚醚链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，Y为全氟代烷基链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，R为烷基。
(21)第二十一方面是第十五方面所涉及的方法，其中无机氧化物微粒是具有链状结构的二氧化硅。
本发明的另一个方面是形成在用于透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，所述抗反射隔膜由无机氧化物的微粒和粘合剂构成，并且在内部具有孔，其中一侧上的算术平均表面粗糙度(Ra)低于6nm。
本发明的另一个方面是形成在透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，所述抗反射隔膜由无机氧化物的微粒和粘合剂构成，并且在内部具有孔，其中粘合剂主要由与所述相同的板材料构成。
本发明的另一个方面是形成在用于透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，所述抗反射隔膜由无机氧化物的微粒和粘合剂构成，并且在内部具有孔，其中所述孔在内部比在与空气相接触的表面上分布得更致密。
本发明的另一个方面是上述抗反射隔膜，其中所述孔具有5到200nm(包含)的长轴。本发明的另一个方面是上述抗反射隔膜，其中所述隔膜具有比所述板更低的折射系数。本发明的另一个方面是上述抗反射隔膜，其中所述微粒具有190nm或更短的长轴和小于隔膜厚度的短轴。本发明的另一个方面是上述抗反射隔膜，其中所述板由玻璃制成，而且粘合剂主要由具有相互键合的硅和氧的化合物构成。
本发明的另一个方面是具有上述抗反射隔膜的光学元件。
本发明的另一个方面是液晶显示板，包括：一对板、布置在这对板之间的液晶层、用于在液晶层上施加电荷的电极、设在这对板的至少一个上的偏振板、以及上述抗反射隔膜。本发明的另一个方面是显示板，包括：一对板、布置在这对板之间的荧光元件、与荧光元件相接触的至少板的一侧上的电极、以及上述抗反射隔膜。本发明的另一个方面是上述液晶显示板，其中透明板隔着空气层被形成在偏振板上，并且上述抗反射隔膜被形成在偏振板或透明板的至少一侧上。本发明的另一个方面是上述液晶显示板，其中透明板隔着有机层被形成在偏振板上，并且上述抗反射隔膜被形成在偏振板或透明板的至少一侧上。
本发明的另一个方面是上述显示设备，其中显示板表面元件、透明板和有机层满足以下不等式：
|n1-n0|≤0.2，以及|n2-n0|≤0.2
其中，
n0：显示板表面元件的折射系数
n1：透明板的折射系数
n2：有机层的折射系数
本发明的另一个方面是显示设备，所述显示设备包括光源和用于控制从光源中发射出光线以显示图像的上述液晶显示板。本发明的另一个方面是上述显示设备，其中光源部分或全部由LED构成，并且透明板由有机树脂制成。本发明的另一个方面是上述显示设备，其中光源涂覆有上述抗反射隔膜。本发明的另一个方面是上述显示设备，其中具有与空气的分界面的至少一个元件被设在光源和液晶显示板之间，所述元件至少在一侧上涂覆有上述抗反射隔膜。本发明的另一个方面是上述显示设备，其中所述元件是从由扩散板、扩散片、在表面上具有棱镜结构的膜、光波导、反射某些偏振光的偏振板以及吸收某些偏振光的偏振板构成的组中选择出来的。
从结合附图所作出的本发明实施例的以下描述中将明白本发明的其他目的、特征和优点。
附图说明
图1示出了用于形成本发明抗反射隔膜的方法的一个示例。
图2是示出了形成在丙烯树脂上的本发明抗反射隔膜的截面图的照片。
图3(A)：存在于本发明抗反射隔膜的孔区域中的元素的强度；(B)存在于本发明抗反射隔膜的孔区域以外的区域中的元素的强度。
图4是装有抗反射隔膜的温室。
图5是装有抗反射隔膜的DVD盘。
图6示出了显示设备的顶视图。
图7示出了蜂窝式电话结构。
图8示意性地示出了太阳能转换装置结构。
图9是示出了本发明抗反射隔膜的截面图的照片。
图10示出了本发明抗反射隔膜的反射系数与厚度之间的关系。
图11示出了本发明的等离子显示器的侧视图。
图12示出了本发明的蜂窝式电话的侧视图。
图13示出了本发明的液晶显示器的一个实施例的侧视图。
图14示出了本发明的液晶显示器的另一个实施例的侧视图。
图15示出了本发明的液晶显示器的另一个实施例的侧视图。
附图标记的描述
1——板
2——涂覆溶液
3——气泡
4——孔
5、9——本发明的抗反射隔膜
6——装有本发明抗反射隔膜的温室
7——植物罐
8——番茄秧苗
10——聚碳酸酯板
11——保护层
12——记录层
13——监视器
14——隔板
15——在两侧上涂覆有抗反射隔膜的丙烯酸树脂板
16、20——偏振板
17——显示屏
18——丙烯树脂板
19——涂覆有抗反射隔膜的玻璃板
21——操作部分
22——涂覆有抗反射隔膜的玻璃板
23——表面电极
24——上部光子-电子转换器
25——中间透明电极
26——下部光子-电子转换器
27——底部电极
115——孔
116、145、147、155、156、163、165、166——抗反射隔膜
141——荧光元件
142——背面玻璃板
143——前侧玻璃板
144——前过滤器
151、161——板
145、152——氟基抗反射隔膜
153、16、174——偏振板
154——前侧板
164——丙烯树脂板
167——有机层
171——玻璃板
172——滤色器
173——液晶层
175——扩散片
176——棱镜片
177——扩散板
178——冷阴极荧光灯管
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施例和示例，所述实施例和示例决不是限制本发明，并且在不脱离本发明精神和保护范围的情况下可作出改变。
本发明的抗反射隔膜至少由无机氧化物微粒和粘合剂构成，其中粘合剂用于粘接隔膜。所述隔膜基本上是通过将包含无机氧化物微粒、粘合剂和溶剂的混合物涂布在板上之后将其加热为膜而制造的。当粘合剂为热固性材料(例如，硅溶胶，或用于环氧或三聚氰胺树脂的单体)时，它加入有少量催化剂以加速隔膜的热固。所述抗反射隔膜可通过用于形成单层或多层隔膜的工艺形成。
下面参照图1描述用于形成抗反射隔膜的方法。首先，板1被涂覆以涂覆溶液2以形成涂覆膜。之后，将其加热。这使得溶剂蒸发以便于在膜中留下气泡3。在被冷却之后，这些气泡作为孔3被保留在膜中，从而构成本发明的抗反射隔膜5。
图2是示出了本发明抗反射隔膜的一个示例的截面图的照片。它被形成在丙烯酸板上。二氧化硅微粒用作无机氧化物颗粒，而硅溶胶用作粘合剂。丙烯酸板按所述顺序涂覆有低折射系数的隔膜和碳。碳层仅用于在制备样品时保持截面完整，而对本发明抗反射隔膜的效果没有影响。
图2确认了在低折射系数的抗反射隔膜中几个孔的存在。尽管在形状上不确定，但它们具有大约5到150nm的长轴，其中长轴是指从一端到另一端所画的最长直线的长度。
为了确认隔膜中孔的存在，测量存在于被认为是孔的部分中和固体部分中的元素的强度。在图3中给出了其结果。
如图3中所示的，元素，例如，碳、氧和硅在被认为是孔的部分中具有比固体部分中低的强度。
可通过改变作为粘合剂的二氧化硅(折射系数：大约1.5)与孔(折射系数：大约1.0)的比例而控制隔膜的折射系数。
已知在热固性步骤中溶剂在隔膜中的蒸发有助于孔的形成，也可通过选择适当沸点和热固性处理温度的溶剂而控制孔的形成。
如图2中可看到的趋势，在隔膜最外层表面附近所述孔形成得更为致密。这可令人信服地得出，当被加热以便于热固时开始出现在板上的涂覆溶液中的孔会上升到表面区域。
两层或多层隔膜的叠层结构是整体形成内部孔以及表面区域中的孔的一种选择。这也有助于增强的隔膜强度。
图9示出了该隔膜的横截面图(照片)。该照片示出了分布在抗反射隔膜116内部但较少在表面上延伸的孔。由于较大的不规则性，其上分布有孔的表面整体变得更为粗糙，当用布等擦拭时所述表面易于被擦去。当表面具有更小不规则性时减少了这些问题，从而导致隔膜的物理强度得以提高。
接下来，将更详细地描述涂覆溶液和膜制造步骤。
涂覆溶液
涂覆溶液由粘合剂、无机氧化物微粒和溶剂构成。下面将描述这些成分中的每种。
(1-1)粘合剂
可从高透明性的有机或无机高分子量材料以及可聚合成具有高分子量的材料中选择用于涂覆溶液的粘合剂。有机高分子量材料包括热塑性材料。更具体地说，它们包括丙烯树脂、聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯共聚物、聚脂树脂、聚氯乙烯、乙烯/醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯和聚碳酸酯树脂。可聚合成具有高分子量的有机材料包括热固性材料。更具体地说，它们包括具有脂肪族结构的聚酰胺酸衍生物。
无机高分子量材料包括其残余物可水解的硅化合物(通常称之为硅溶胶)和残余物可水解的钛化合物(通常称之为二氧化钛溶胶)。这些是聚合成具有数千分子量的烷氧基硅烷或烷氧基钛烷的化合物，并且可溶解在乙醇基溶剂中。当被加热时，它们可形成为二氧化硅或二氧化钛的粘合剂。
可聚合得具有高分子量的无机材料包括具有变化取代基的烷氧基硅烷，例如，氨基、氯基或硫氢基。稍后当描述具有可水解残余物的硅化合物时，将具体描述它们。
硅溶胶可引证为具有可水解残余物的一种硅化合物。当被加热时，它转化为二氧化硅。下面将描述用于形成硅溶胶的一种典型方法。当在弱酸性环境下被加热时，四烷氧基硅烷聚合得具有平均为数千的分子量，这是由于烷氧基被水解为羟基，所述羟基与邻近烷氧基反应从而形成硅-氧-硅键。用于制造硅溶胶的四烷氧基硅烷包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、以及四异丁氧基硅烷。具有取代烷氧基硅烷基的氯基的硅化合物(例如四氯化硅)也是适用的。
除四烷氧基硅烷以外的具有可水解残余物的硅化合物包括具有氨基、氯基或硫氢基的那些。更具体地说，它们包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基甲硅烷、N-(2-氨乙酸)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-硫氢基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-glycidoxy丙基三甲氧基硅烷、3-glycidoxy丙基甲基二甲氧基甲硅烷以及3-甲基丙烯丙基三甲氧基甲硅烷。
(1-2)无机氧化物微粒
本发明的无机氧化物微粒是无色或白色的硅氧化物、铝氧化物、钛氧化物以及铈氧化物的微粒。当它们为球形时，它们最好具有190nm或更小的平均颗粒尺寸以防止进入隔膜的可见光散射。对于可见光中颗粒的特点，见“Industrial Science of Color”，Yoshinobu Naya，第二版，由Asakura Shoten出版，1984年1月10日，第二页。较大的颗粒可能不适用于显示器，这是因为入射光的可能散射会导致隔膜模糊不清。当它们的形状为线性时，出于与上述相同的原因，它们最好具有190nm的厚度(垂直于纵向方向的横截面的厚度)。初始颗粒的下限尺寸没有限定，只要它们被良好地分散在隔膜中就可以。
可使用不同形状尺寸的两种或多种类型的无机氧化物微粒。
应该注意的是，当不充分溶解于溶剂中时，用作粘合剂的具有可水解残余物的硅化合物可使得初始颗粒聚集成更大的次级粒子，从而导致使得隔膜模糊不清的问题。因此最好使用能够良好地分散二氧化硅微粒的溶剂。然而，取决于将使用的板而不能使用这样一种溶剂。在这样的情况下，使用分散剂以良好地分散它们。
硅胶适用于二氧化硅微粒。硅胶产品包括有机硅溶胶，例如，Snowtex(Nissan Chemical Industries)。这些微粒在表面上具有整体羟基，并且是高亲水性的。而且，包含这些颗粒的抗反射隔膜是亲水性的，同时，具有大约1×1010到10×1010Ω的低电阻。该级远低于玻璃、或丙烯、聚碳酸酯或PET树脂的电阻的大约1/10,000到1/1,000,000。因此，所述隔膜有效地防止灰尘等沉积于其上，从而使其可广泛地用于各种装置。例如，在透明表面上装有本发明抗反射隔膜的温室等被赐予更多的入射光，从而缩短植物生长时间。图像形成装置可长时间显示清晰图像，甚至当被放置在低湿度房间内时。涂覆有本发明抗反射隔膜的透明板适用于构成内部材料，例如洁净室壁和隔断墙。
而且，如稍后描述的，当用具有烷氧基硅烷基的全氟代聚醚或全氟代烷基的防水剂处理时，本发明的抗反射隔膜可具有抗液性。
除二氧化硅以外，由于其低折射系数，氧化铝也是有用材料。例如，表面上具有整体羟基的氧化铝溶胶适用于构成低电阻的隔膜。
(1-3)溶剂
用作涂覆溶液的有效溶剂将粘合剂溶解或均匀地分散在其中。乙醇基溶剂适用于包含具有可水解残余物的硅化合物作为适合的粘合剂以及适合作为无机氧化物微粒的二氧化硅微粒的涂覆溶液。更具体地说，适用于本发明的乙醇基溶剂包括乙醇、n-丙醇、iso-(异)丙醇、n-丁醇、iso-(异)丁醇、tert--(第三)丁醇、n-戊醇、iso-(异)戊醇、以及tert-(第三)戊醇。乙醇基溶剂是适用的，因为它不易于使得例如聚碳酸酯或丙烯的树脂板膨胀、变形或溶解。当其碳数增加时它趋向于具有更高沸点，当它被更多分支时趋向于具有更低沸点。
(2)膜制造方法
本发明的低折射系数隔膜是通过预处理板、涂布涂覆溶液以在其上形成膜并且加热所述膜形成的。也可通过用于形成单层或多层隔膜的工艺形成本发明的低折射系数隔膜。而且，加热步骤可伴随有后处理以提高隔膜的耐磨损性。下面将详细描述这些步骤。
(2-1)预处理
预处理步骤清洁一块板以提高其可湿性。这将均匀地将涂覆溶液沉积到板上。
(i)板清洁
在板清洁步骤中，使用可良好地溶解板上的灰尘或将所述灰尘从板上去除的溶剂、清洁剂等。当板是由树脂(例如丙烯或聚碳酸酯)制成的时，例如，乙醇基溶剂(例如，甲醇、乙醇、丙醇或丁醇)比溶解表面从而使之模糊不清的溶剂(例如，四氢呋喃或二氧杂环乙烷)更适合。当板是由玻璃制成的时，将所述板浸在基本溶液(例如，氢氧化钠水溶液)以略微蚀刻表面可去除灰尘。
(ii)板可湿性的提高
提高板可湿性容许涂覆溶液被更均匀地涂布在表面上，减小膜厚度波动并且提高板上隔膜的光学特性。还增强了隔膜与板的粘附性，导致提高的隔膜强度。可通过借助于适当的装置(例如等离子辐射体)进行的表面修正或使用酸溶液或基本溶液等进行的化学修正提高板可湿性。
·借助于装置进行的表面修正
落于该范畴的方法包括氧等离子照射、暴露于臭氧环境以及UV照射。每种方法取决于作用在板表面上以形成羟基或羧基的活性氧。这些基团是亲水性的，并且它们被形成于其上的表面将具有提高的可湿性。UV照射通过UV使得空气中的氧激发为活性状态以进行表面修正。因此，它带来与通过氧等离子照射或暴露于臭氧环境相似的效果。氩等离子照射也可用于进行表面修正。
·化学修正
当被浸在氢氧化钠水溶液中时玻璃具有提高的可湿性，这是由于表面上的硅-氧键被破坏以形成氢氧化物基团。
(2-2)涂覆方法
用于涂覆板的方法包括(但不局限于)旋涂法、浸渍涂布法、杆涂布法、通过涂抹器涂覆、喷涂以及浇涂法。为了将隔膜控制在适当厚度下，对于各种涂覆方法需要选择正确的涂覆溶液浓度和条件。影响隔膜厚度的条件是用于旋涂法的旋转速度和时间、用于浸渍涂布法的浸渍时间和拉出速度、用于杆涂布法的杆的表面上的槽深度、通过涂抹器涂覆的间隙尺寸、喷涂的喷雾移动速度、以及浇涂法下板保持的角度和所使用的涂覆溶液的质量。
最好将目标隔膜厚度设定在60到190nm下。理论上来说，在相当于λ/4n的隔膜厚度t下反射系数达到最小值，其中λ是入射光的波长，n是入射光通过其进入的媒体(透明板，或本发明的抗反射隔膜)的折射系数。
当入射光是可见光(波长：380到760nm)并且使用具有从作为媒体的空气的折射系数(折射系数：大约1.0)到较高折射系数(大约1.7)的透明玻璃板的折射系数范围内的折射系数的材料时，期望的最小隔膜厚度为380/(4×1.7)＝56nm。当入射光具有可见范围内的波长时，低于56nm的隔膜厚度可能不会充分地进行反射。考虑到实际制造工艺中出现的隔膜厚度分布，最好将目标隔膜厚度设定在略大于56nm的60nm。另一方面，期望的最大隔膜厚度为760/(4×1.0)＝190nm。基于上述考虑，本发明的隔膜厚度最好在60到190nm的范围内。发光系数在个体之间改变。在适应光的相对发光度曲线(见“IndustrialScience of Color”，Yoshinobu Naya，第二版，由Asakura Shoten出版，1984年1月10日，第4到8页)中相对谱敏感度达到最大值的波长(λ)为大约555nm。换句话说，在明亮环境下人类的发光度达到最大值的波长为大约555nm。理论上来说，抗反射隔膜的折射系数将反射系数降低到0％取决于其上形成有隔膜的板的折射系数，这是由于它是板折射系数的平方根。适用于显示设备(例如，监视器)的板的材料包括玻璃，以及丙烯和PET树脂。当分别形成在玻璃板(折射系数：1.50到1.54)、丙烯树脂板(1.49)和PET树脂板(1.56)上时，抗反射隔膜最好具有1.22到1.24，1.22和1.25的折射系数。基于上述考虑，当其形成在折射系数为1.5的板上并且光线具有555nm的波长时，抗反射隔膜理论上可将光线反射降低到0％。未涂覆的板在一侧上具有大约4％的反射系数，并且可将反射系数降至4％或更小的抗反射隔膜厚度在90到140nm的范围内。图10示出了在上述条件下反射系数与隔膜厚度之间的关系。
(2-3)加热
涂覆板被加热以通过蒸发去除溶剂，或者加速聚合作用。当热固性树脂用作粘合剂时，应在树脂的热固温度或更高的温度下执行加热。因此必须将溶剂、板和板材料选择得满足这些要求。所述板最好由与用于隔膜的材料相似的材料制成。
(2-4)后处理的描述
当其被热固时，制成了抗反射隔膜。当涂覆以具有抗液性的氟化合物时，其表面将具有提高的污垢热阻性。然而，具有抗液性的氟化合物层应充分薄以不会降低隔膜的抗反射能力。抗液层的厚度为6nm或更低以便于在人类的发光度保持在高水平的555nm的光线波长下将对隔膜反射系数的不利作用控制在1％以下。
可通过以下两种方法中之一形成具有抗液性的氟化合物的涂覆层。
·涂覆以具有抗液性的氟化合物层
该方法为抗反射隔膜涂覆以具有抗液性的氟化合物层。被涂覆的隔膜显示出抗液性。应该注意的是，为低电阻隔膜涂覆以抗液性氟化合物具有提高的表面电阻，可加速灰尘等沉积在其上。
用于形成抗液层的材料包括CYTOP(Asahi Glass)和INT304VC(INT屏幕)。这些材料中的每种都用溶剂稀释，涂布在板上并且将其加热以通过蒸发去除溶剂，以便于形成抗液层。取决于环境因素在加热步骤中可使其热固。
·使全氟代聚醚与全氟代烷化合物与隔膜键合
这种方法粘接在终端处具有烷氧基硅烷基团等的全氟代聚醚或全氟代烷基化合物，所述化合物可被粘接于抗反射隔膜。更具体地说，由化学式5表示的化合物可被粘接于抗反射隔膜。
(化学式5)
[F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)]-X-Si(OR)3    n＝6到48
{F(CF2CF2CF2O)n}-X-Si(OR)3              n＝6到48
{H(CF2)n}-Y-Si(OR)3                     n＝1到16
{F(CF2)n}-Y-Si(OR)3                     n＝1到16
其中，X为全氟代聚醚链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，Y为全氟代烷基链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，以及R为烷基。
所述化合物没有完全覆盖抗反射隔膜表面，而是像生长在地面上的草一样分布在位置中。因此，甚至当涂覆有上述化合物时，低电阻隔膜(1011Ω或更小)也可保持其低电阻。而且，在隔膜表面上形成全氟代聚醚或全氟代烷基链具有提高的润滑性，缓和了表面上由于磨损导致的物理损坏。因此，涂覆隔膜表面提高了其抗磨损性。
(2-5)用于后处理的抗液剂
下面将描述用于本发明的抗液剂和涂覆方法。
抗液剂
更具体地说，在终端处具有烷氧基硅烷基团等的全氟代聚醚或全氟代烷基化合物包括以下化合物1到12：
(化学式6)
F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)-CONH-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3
n＝6到48
化合物1
(化学式7)
F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)-CONH-(CH2)3-Si(OCH3)3
n＝6到48
化合物2
(化学式8)
F{CF2CF2CF2O}n-CF2CF2-CONH-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3
n＝6到48
化合物3
(化学式9)
F{CF2CF2CF2O}n-CF2CF2-CONH-(CH2)3-Si(OCH3)3
n＝6到48
化合物4
(化学式10)
H(CF2)6-CONH-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3
化合物5
(化学式11)
H(CF2)6-CONH-(CH2)3-Si(OCH3)3
化合物6
(化学式12)
H(CF2)8-CONH-(CH2)3-Si(OCH2CH3)3
化合物7
(化学式13)
H(CF2)8-CONH-(CH2)3-Si(OCH3)3
化合物8
(化学式14)
F(CF2)6(CH2)2-Si(OCH3)3
化合物9
(化学式15)
F(CF2)8-(CH2)2-Si(OCH3)3
化合物10
(化学式16)
F(CF2)6-(CH2)2-Si(OCH2CH3)3
化合物11
(化学式17)
F(CF2)8-(CH2)2-Si(OCH2CH3)3
化合物12
在这些化合物中，化合物1到8可通过以下所述的方法制造。化合物9到12可分别由Hydrus Chemical作为1H，1H，2H，2H-全氟代辛基三甲氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟代辛基三乙氧基硅烷、1H，1H，2H，2H-全氟代癸基三甲氧基硅烷、以及1H，1H，2H，2H-全氟代癸基三乙氧基硅烷提供。Daikin Industries’OPTOOL DSX是另一种商业产品。化合物1到4具有作为全氟代聚醚的氟链。当长时间(大约1000小时)浸入在液体(例如除水外还有机油或汽油)中时，由具有氟链的化合物构成的抗液性隔膜显示出在抗液性方面的较少降低(降低5°或更低)。这些化合物由以下通式表示：
(化学式18)
[F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)]-X-Si(OR)3    n＝6到48
{F(CF2CF2CF2O)n}-X-Si(OR)3              n＝6到48
其中，X为全氟代聚醚链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，R为烷基。
化合物5到12示出了在几乎浸入到板的机油或汽油中之前当长时间(大约1000小时)浸入时与水的接触角从大约110°下减小。
(化合物1的合成)
首先，将25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)溶解于100重量份的3M’s PF-5080中，向其中加入20重量份的亚硫酰氯。在回流下结合搅拌加热该混合物48小时，之后通过蒸发器去除亚硫酰氯和PF-5080。这产生出25重量份的Krytox157FS-L的酸性氯化物。它与100重量份的PF-5080、3重量份的Chisso’s Sila-Ace S330以及3重量份的三乙基胺相混合，并且在室温下搅拌所得到的混合物20小时。用Showa Chemical Industry’s助滤剂RADIOLITE过滤反应溶液，并且通过蒸发从滤出液中去除PF-5080。这产生出20重量份的化合物1。
(化合物2的合成)
除用3重量份的Chisso’s Sila-Ace S360取代3重量份的Chisso’sSila-Ace S330以外，以与化合物1相同的方式合成化合物2(20重量份)。
(化合物3的合成)
除用35重量份的Daikin Industries’s DEMNUM SH(平均分子量：3500)取代25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)以外，以与化合物1相同的方式合成化合物3(30重量份)。
(化合物4的合成)
除用3重量份的Chisso’s Sila-Ace S360取代3重量份的Chisso’sSila-Ace S330以及用35重量份的Daikin Industries’s DEMNUM SH(平均分子量：3500)取代25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)以外，以与化合物1相同的方式合成化合物4(30重量份)。
(化合物5的合成)
除用3.5重量份的Daikin Industries’s 7H-十二氟代庚酸(平均分子量：346.03)取代25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)以外，以与化合物1相同的方式合成化合物5(3.5重量份)。
(化合物6的合成)
除用3.5重量份的Daikin Industries’s 7H-十二氟代庚酸(平均分子量：346.03)取代25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)以及用2重量份的Chisso’s Sila-Ace S320取代2重量份的Chisso’sSila-Ace S310以外，以与化合物1相同的方式合成化合物6(3.5重量份)。
(化合物7的合成)
除用4.5重量份的Daikin Industries’s 9H-十六氟代壬酸(平均分子量：446.07)取代25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)以外，以与化合物1相同的方式合成化合物7(4.5重量份)。
(化合物8的合成)
除用4.5重量份的Daikin Industries’s 9H-十六氟代壬酸(平均分子量：446.07)取代25重量份的DuPont’s Krytox157FS-L(平均分子量：2500)以及用2重量份的Chisso’s Sila-Ace S20取代2重量份的Chisso’sSila-Ace S310以外，以与化合物1相同的方式合成化合物8(4.5重量份)。
(b)形成抗液性隔膜的方法
下面将描述用于使用在终端处具有烷氧基硅烷基团等的全氟代聚醚或全氟代烷基化合物形成抗液性隔膜的方法。首先，将在终端处具有烷氧基硅烷基团的全氟代聚醚或全氟代烷基化合物溶解在溶剂中。溶剂的浓度通常大约在重量的0.01到1.0％，尽管溶液的涂布方法不同。本发明使用的氟基溶剂包括FC-72、FC-77、PF-5060、PF-5080、HFE-7100和HFE-7200(3M)，以及Vertrel(DuPont)。这样，就制备出溶解有全氟代聚醚或全氟代烷基化合物的溶液(在下文中称之为抗液性处理溶液)。
接着，通过普通方法(例如浸渍涂覆或旋涂法)为抗反射隔膜涂覆以抗液性处理溶液。之后，对其进行加热。
(3)可应用区域
本发明的抗反射隔膜可被形成在透明板上，例如玻璃或聚碳酸酯或丙烯树脂的透明板上。
因此，它可应用于需要有效摄取阳光同时使得反射最小化的那些区域。这些区域包括用于使得植物稳定并迅速生长的温室的透明壁、以及水族箱的透明壁，这是因为它可有效地控制反射并且增强所要观察或观赏的动物、植物、昆虫、鱼类等的可视性。
相似地，它可应用于显示设备(例如，用于电视机、蜂窝式电话、汽车导航系统、流速计等的液晶显示器、等离子和有机电致发光(EL)显示器)，这是由于它可有效地控制光线的反射并且增强可视性。它适用于被布置在这些设备的显示屏的最外层表面。
它还适用于这样的区域，即，用抗反射隔膜覆盖太阳能电池板表面以增强太阳能转换效率。它仍然适用于光学存储媒体的最外层表面，这是由于它不但可有效地吸收太阳光而且还可吸收激光束等。
除其高抗反射能力以外，抗反射隔膜的特征还在于其低电阻，从而防止其上的沉积等，并且甚至当在冬季的低湿度环境下或多尘环境下工作时也可保持高透光性和可视性。而且，当赋予其抗液性时，它具有提高的防污特性，从而导致进一步提高的透光性和可视性。这些特征使得本发明的抗反射隔膜可应用于构成内部材料，例如，洁净室壁和隔断墙。
(i)控制反射
甚至当形成在透明板(例如，玻璃或聚碳酸酯或丙烯树脂的透明板)上时，本发明的抗反射隔膜可保持其透明性。因此本发明的抗反射隔膜可应用于显示设备(例如，用于电视机、蜂窝式电话、汽车导航系统、流速计等的液晶显示器、等离子和有机电致发光(EL)显示器)。它还可应用于透镜、机动车车窗、以及机动车照明装置和发光元件的最外层元件。
(ii)控制显示设备的外部和/或内部光线的反射
当形成在具有与空气的接触面的至少一个平面处时，本发明的抗反射隔膜被布置在光源与最外层板表面的最外层表面之间，并且可控制显示设备内部的光线的反射。当形成在最外层表面上时，它可控制外部光线的反射。它可应用于任何隔膜/元件组合，只要所述元件在其表面与空气之间具有分界面就可以。当形成在除最外层表面以外的表面上时它可具有比形成在最外层表面上时低的物理强度，只要其满足用于控制光线反射的目标能力就可以。
当在光线出口、光线入口和前玻璃表面的至少一个上装有本发明的抗反射隔膜时，装有隔着空气层面对前板的光线的出口侧的前过滤器的等离子显示器可控制外部和/或内部光线的反射。当在最外层表面上装有本发明的抗反射隔膜时，缺乏具有与空气层的接触面(即界面)(例如，在前板与前过滤器之间没有空气层或者没有前过滤器)的内部元件的显示设备可控制外部光线的反射。
当在具有与空气层的接触面的偏振板或透明板上装有本发明的抗反射隔膜时，其偏振板未粘接于一对之间布置有液晶层的透明板的每个上的液晶显示器可控制内部光线的反射。
(iii)提高的亮度
取决于其目的，当在一侧或两侧上部分或全部地装有本发明的抗反射隔膜时，构成背景光单元的元件可具有提高的亮度，从而增强透光性。它可应用于任何隔膜/元件组合，只要所述元件在其表面与空气之间具有分界面就可以。当在光波导上装有本发明的抗反射隔膜时，在板旁边具有光源并且通过光波导将光线指引到目标区域的显示器(例如，小到中型液晶显示器)可具有提高的亮度。当在光源上装有本发明的抗反射隔膜时，也可具有提高的亮度。
示例
下面将通过示例详细描述本发明。然而，应该理解的是，本发明的保护范围决不受示例限制。
(示例1)
首先，将描述用于在玻璃板上形成抗反射隔膜的方法。
(1)在其涂覆有用于形成抗反射隔膜的溶液之前，板的预处理
用从低电压汞灯中发射出的强度为10mW的紫外线照射玻璃板(尺寸为100×100×1.1mm，折射系数：1.50)5分钟。这将板表面与水的接触角从30到35°减小到10°或更小。
(2)用于形成抗反射隔膜的溶液的制备
通过将3重量份的硅溶胶溶液(用磷酸保持酸性，溶剂：水/乙醇(1/4)，包含2.5％重量份的烷氧基硅烷)作为粘合剂和4重量份的二氧化硅分散剂作为无机氧化物微粒(IPA-ST，Nissan ChemicalIndustries，包含30％重量份的固体)与60重量份的乙醇相混合制备用于形成抗反射隔膜的涂覆溶液(在下文中称之为抗反射隔膜形成溶液)。它具有80℃的沸点。
IPA-ST是包含具有10到15nm直径的球形硅胶作为二氧化硅的分散剂。
(3)涂布抗反射隔膜形成溶液
首先通过旋涂法在350rpm下将抗反射隔膜形成溶液涂布在步骤(1)中预处理的玻璃板上5秒钟，之后在1200rpm下涂布20秒钟。目视观察证明它已几乎被均匀涂布。
(4)加热
将已涂覆的板即刻放置在内部保持在160℃的恒温槽中，并且在其中加热10分钟。这在硅溶胶转化为二氧化硅之后完成了硅溶胶的热固，在玻璃板上制造出了抗反射隔膜。
(5)背面的处理
在将其翻转之后使得该涂覆板经历上述步骤(1)、(3)和(4)，以便于将背面相似地涂覆抗反射隔膜。
(6)评价试验结果
如通过椭圆偏振计(Mizoziri Kogaku，DHA-OLK)确定的，形成在玻璃板每侧上的抗反射隔膜具有120nm的厚度(作为整体的隔膜的平均厚度)和1.327的折射系数。与未涂覆板的8％的反射系数相比，在每侧上涂覆有抗反射隔膜的玻璃板在555nm的波长下(在该值波长下人类的发光度达到最大值)具有3.1％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
如作为TEM-分析截面图的图2中所示的，在抗反射隔膜中发现尺寸为5到150nm的孔。还可观察到当隔膜厚度朝向表面侧增加时这些孔更密集地分布，并且有限分布在板侧上。因此，示例1制造出具有接近于板侧上的固体隔膜的折射系数和表面侧上的空气的折射系数的折射系数的隔膜。因此我们认为所述隔膜防止在与板或空气的每个接触面中光线的反射，这是因为不相似材料与它们之间的接触面之间的减小的差分折射系数所导致的。在其他示例中观察到相似的孔分布。
根据ASTM D-257确定，抗反射隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
(示例2)
除用单晶体蓝宝石板(折射系数：1.768)取代玻璃板之外，以与示例1(1)到(5)中相同的方式形成抗反射隔膜。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有120nm的厚度和1.327的折射系数。
在555nm的波长下测量涂覆蓝宝石板的反射系数。与未涂覆板的16％的反射系数相比，它具有低于0.3％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
(示例3)
除用作为具有约100nm直径的包含30％重量份固体的二氧化硅的球形硅胶的分散剂的4重量份的IPA-ST-ZL(Nissan ChemicalIndustries)取代作为用于制备抗反射隔膜形成溶液的4重量份的IPA-ST的二氧化硅分散剂之外，以与示例1(1)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。该溶液具有80℃的沸点。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有190nm的厚度和1.295的折射系数。
在555nm的波长下测量涂覆玻璃板的反射系数。与未涂覆板的8％的反射系数相比，它具有2.1％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到200nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有5×1010Ω的表面电阻。
(示例4)
除用作为具有约10到15nm直径的包含30％重量份固体的二氧化硅的球形硅胶的分散剂的4重量份的MT-ST(Nissan ChemicalIndustries)取代作为用于制备抗反射隔膜形成溶液的4重量份的IPA-ST的二氧化硅分散剂之外，以与示例1(1)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。该溶液具有79℃的沸点。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有130nm的厚度和1.328的折射系数。
在555nm的波长下测量涂覆玻璃板的反射系数。与未涂覆板的8％的反射系数相比，它具有5.1％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到200nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
(示例5)
除用作为具有9到30nm厚度的包含15％重量份固体的链形硅胶的分散剂的4重量份的IPA-ST-UP(Nissan Chemical Industries)取代作为用于制备抗反射隔膜形成溶液的4重量份的IPA-ST的二氧化硅分散剂之外，以与示例1(1)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。该溶液具有80℃的沸点。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有76nm的厚度和1.241的折射系数。
在555nm的波长下测量涂覆玻璃板的反射系数。与未涂覆板的8％的反射系数相比，它具有0.3％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到200nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有3×1010Ω的表面电阻。
(示例6)
除作为用于制备抗反射隔膜形成溶液的二氧化硅分散剂的IPA-ST-UP添加比率从4重量份增加到8重量份之外，以与示例1(1)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。该溶液具有80℃的沸点。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有98nm的厚度和1.200的折射系数。
在555nm的波长下测量涂覆玻璃板的反射系数。与未涂覆板的8％的反射系数相比，它具有0.6％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有3×1010Ω的表面电阻。
在示例1、3和6的每个中，二氧化硅微粒占隔膜的94％。示例6中制备的隔膜具有比示例1和3中制备的1.327和1.255的折射系数低的折射系数1.200。示例1和3中二氧化硅微粒为球形的，而示例6中为链形的。甚至在示例6的减半的链形二氧化硅的添加比例下，示例5也获得了比示例1和3低的1.241的隔膜折射系数，这意味着链形颗粒比球形颗粒更适合。
(示例7)
除作为用于制备抗反射隔膜形成溶液的二氧化硅分散剂的IPA-ST-UP添加比率从4重量份减少到1.5或重量份之外，以与示例1(1)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。每种溶液具有80℃的沸点。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。来自于前面溶液的隔膜具有60nm的厚度和1.326的折射系数，来自于后面溶液的隔膜具有67nm的厚度和1.281的折射系数。二氧化硅微粒分别占隔膜的75和80％。在示例5中从包含4重量份的IPA-ST-UP的溶液中制备的隔膜具有76nm的厚度和1.241的折射系数，并且包含89％的二氧化硅微粒。在示例6中从包含8重量份的IPA-ST-UP的溶液中制备的隔膜具有98nm的厚度和1.200的折射系数，并且包含94％的二氧化硅微粒。
这些结果说明，当使用链形二氧化硅颗粒时，隔膜应包含75％或更多的颗粒以具有1.33或更低的折射系数。
(示例8)
接下来，将描述用于代替玻璃板在丙烯树脂板上形成抗反射隔膜的方法。
(1)在其涂覆有抗反射隔膜形成溶液之前，板的预处理
将5mm厚的丙烯树脂板(AS ONE CORP.)切割成100×100mm的板。通过以下程序为其涂覆抗反射隔膜。所述板具有1.52的折射系数。
首先，将所述板布置在保持在80℃下的热板上，用从低电压汞灯中发射出的强度为10mW的紫外线照射所述板10分钟。这将板表面与水的接触角从90到92°减小到40°或更小。
(2)抗反射隔膜形成溶液的制备
通过将3重量份的硅溶胶溶液(用磷酸保持酸性，溶剂：水/乙醇(1/4)，包含2.5％重量份的烷氧基硅烷)作为粘合剂和4重量份的二氧化硅分散剂作为无机氧化物微粒(IPA-ST-UP，Nissan ChemicalIndustries，包含15％重量份的固体)与60重量份的乙醇相混合制备抗反射隔膜形成溶液。它具有80℃的沸点。
(3)涂布抗反射隔膜形成溶液
首先通过旋涂法在350rpm下将抗反射隔膜形成溶液涂布在步骤(1)中预处理的丙烯树脂板上5秒钟，之后在1200rpm下涂布20秒钟。目视观察证明它已几乎被均匀涂布。
(4)热固
将已涂覆的板即刻放置在内部保持在95℃的恒温槽中，并且在其中加热30分钟。这在硅溶胶转化为二氧化硅之后完成了硅溶胶的热固，制造出了形成在丙烯树脂板上的抗反射隔膜。
(5)背面的处理
在将其翻转之后使得该涂覆板经历上述步骤(1)、(3)和(4)，以便于将背面相似地涂覆抗反射隔膜。
(6)评价试验结果
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有86nm的厚度和1.245的折射系数。
与未涂覆板的8％的反射系数相比，在每侧上涂覆有抗反射隔膜的丙烯树脂板在555nm的波长下具有低于0.3％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在所述隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
抗反射隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有3×1010Ω的表面电阻。
因此也证明，如同示例1到5中一样，在示例8中，无论所述板是用玻璃还是用丙烯树脂制成的，都可在板上形成抗反射隔膜。
(示例9)
接下来，将描述用于代替玻璃板在聚碳酸酯板上形成抗反射隔膜的方法。
(1)在其涂覆有抗反射隔膜形成溶液之前，板的预处理
将0.5mm厚的聚碳酸酯板(Fujimoto Kagaku)切割成200×200mm的板。通过以下程序为其涂覆抗反射隔膜。所述板具有1.54的折射系数。
首先，将所述板布置在保持在80℃下的热板上，用从低电压汞灯中发射出的强度为10mW的紫外线照射所述板10分钟。这将板表面与水的接触角从88到90°减小到30°或更小。
(2)抗反射隔膜形成溶液的制备
通过将3重量份的硅溶胶溶液(用磷酸保持酸性，溶剂：水/乙醇(1/4)，包含2.5％重量份的烷氧基硅烷)作为粘合剂和4重量份的二氧化硅分散剂作为无机氧化物微粒(IPA-ST-UP，Nissan ChemicalIndustries，包含15％重量份的固体)与60重量份的乙醇相混合制备抗反射隔膜形成溶液。它具有80℃的沸点。
(3)涂布抗反射隔膜形成溶液
首先通过旋涂法在350rpm下将抗反射隔膜形成溶液涂布在步骤(1)中预处理的聚碳酸酯板上5秒钟，之后在1200rpm下涂布20秒钟。目视观察证明它已几乎被均匀涂布。
(4)热固
将已涂覆的板即刻放置在内部保持在120℃的恒温槽中，并且在其中加热20分钟。这在硅溶胶转化为二氧化硅之后完成了硅溶胶的热固，制造出了形成在聚碳酸酯板上的抗反射隔膜。
(5)背面的处理
在将其翻转之后使得该涂覆板经历上述步骤(1)、(3)和(4)，以便于将背面相似地涂覆抗反射隔膜。
(6)评价试验结果
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有82nm的厚度和1.243的折射系数。
与未涂覆板的8.4％的反射系数相比，在每侧上涂覆有抗反射隔膜的聚碳酸酯板在555nm的波长下具有低于0.3％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
与示例1中的情况一样，通过TEM在所述隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
抗反射隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有3×1010Ω的表面电阻。
因此也证明，如同示例1到5和8中一样，在示例9中，无论所述板是用玻璃、丙烯树脂还是用聚碳酸酯制成的，都可在板上形成抗反射隔膜。
(示例10)
用抗液性溶液处理示例1到6、8和9中制备的涂覆有抗反射隔膜的每个板。
(1)抗液性溶液的制备
首先，将溶解在溶剂(Fluorinate PF-5080，3M)中的0.5％重量份的每种化合物1到12制备为抗液性溶液。还制备溶解在溶剂(Fluorinate PF-5080，3M)中的0.1％重量份的每种化合物1到12(在下文中，化合物1的溶液被称之为抗液性溶液[1]、化合物2的溶液被称之为抗液性溶液[2]、诸如此类)。
作为比较，将0.1％重量份的CYTOP CTL-107M(Asahi Glass)制备为抗液性溶液[13]。
(2)用抗液性溶液处理的方法
使用抗液性溶液[1]到[12]
将已涂覆的板浸入在每种抗液性溶液中3分钟，从溶液中取出，之后将其放置在内部保持在95℃的恒温槽中30分钟。将其从恒温槽中取出，并且用PF-5080进行表面清洗以去除过多的抗液性溶液。这完成了用抗液性溶液的处理。
使用抗液性溶液[13]
将已涂覆的板浸入在每种抗液性溶液中3分钟，从溶液中取出，之后将其放置在内部保持在95℃的恒温槽中90分钟。将其从恒温槽中取出。这完成了用抗液性溶液的处理。
(3)抗液性的评价
通过与水的接触角评价已处理的板的表面的抗液性。其结果如表1-8所示。
表1
示例1中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.327   3.1   2   2H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   90   1.327   3.1   2   3H
  [2]   90   1.327   3.1   2   3H
  [3]   108   1.327   3.1   2   3H
  [4]   108   1.327   3.1   2   3H
  [5]   82   1.327   3.1   2   3H
  [6]   82   1.327   3.1   2   3H
  [7]   84   1.327   3.1   2   3H
  [8]   84   1.327   3.1   2   3H
  [9]   86   1.327   3.1   2   3H
  [10]   88   1.327   3.1   2   3H
  [11]   86   1.327   3.1   2   3H
  [12]   88   1.327   3.1   2   3H
  [13]   105   1.327   3.1   106或更多   2H
表2
示例2中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.327   低于0.3   2   2H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   88   1.327   低于0.3   2   3H
  [2]   88   1.327   低于0.3   2   3H
  [3]   105   1.327   低于0.3   2   3H
  [4]   105   1.327   低于0.3   2   3H
  [5]   78   1.327   低于0.3   2   3H
  [6]   78   1.327   低于0.3   2   3H
  [7]   81   1.327   低于0.3   2   3H
  [8]   81   1.327   低于0.3   2   3H
  [9]   84   1.327   低于0.3   2   3H
  [10]   86   1.327   低于0.3   2   3H
  [11]   84   1.327   低于0.3   2   3H
  [12]   86   1.327   低于0.3   2   3H
  [13]   86   1.327   低于0.3   106或更多   2H
表3
示例3中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.295   2.1   5   2H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   90   1.295   2.1   5   3H
  [2]   90   1.295   2.1   5   3H
  [3]   108   1.295   2.1   5   3H
  [4]   108   1.295   2.1   5   3H
  [5]   82   1.295   2.1   5   3H
  [6]   82   1.295   2.1   5   3H
  [7]   84   1.295   2.1   5   3H
  [8]   84   1.295   2.1   5   3H
  [9]   86   1.295   2.1   5   3H
  [10]   88   1.295   2.1   5   3H
  [11]   86   1.295   2.1   5   3H
  [12]   88   1.295   2.1   5   3H
  [13]   88   1.295   2.1   106或更多   2H
表4
示例4中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.328   3.2   2   2H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   90   1.328   3.2   2   3H
  [2]   90   1.328   3.2   2   3H
  [3]   108   1.328   3.2   2   3H
  [4]   108   1.328   3.2   2   3H
  [5]   82   1.328   3.2   2   3H
  [6]   82   1.328   3.2   2   3H
  [7]   84   1.328   3.2   2   3H
  [8]   84   1.328   3.2   2   3H
  [9]   86   1.328   3.2   2   3H
  [10]   88   1.328   3.2   2   3H
  [11]   86   1.328   3.2   2   3H
  [12]   88   1.328   3.2   2   3H
  [13]   88   1.328   3.2   106或更多   2H
表5
示例5中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.241   低于0.3   3   2H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   90   1.241   低于0.3   3   3H
  [2]   90   1.241   低于0.3   3   3H
  [3]   108   1.241   低于0.3   3   3H
  [4]   108   1.241   低于0.3   3   3H
  [5]   82   1.241   低于0.3   3   3H
  [6]   82   1.241   低于0.3   3   3H
  [7]   84   1.241   低于0.3   3   3H
  [8]   84   1.241   低于0.3   3   3H
  [9]   86   1.241   低于0.3   3   3H
  [10]   88   1.241   低于0.3   3   3H
  [11]   86   1.241   低于0.3   3   3H
  [12]   88   1.241   低于0.3   3   3H
  [13]   88   1.241   低于0.3   106或更多   2H
表6
示例6中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.2   0.6   2   H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   90   1.2   0.6   2   3H
  [2]   90   1.2   0.6   2   3H
  [3]   108   1.2   0.6   2   3H
  [4]   108   1.2   0.6   2   3H
  [5]   82   1.2   0.6   2   3H
  [6]   82   1.2   0.6   2   3H
  [7]   84   1.2   0.6   2   3H
  [8]   84   1.2   0.6   2   3H
  [9]   86   1.2   0.6   2   3H
  [10]   88   1.2   0.6   2   3H
  [11]   86   1.2   0.6   2   3H
  [12]   88   1.2   0.6   2   3H
  [13]   88   1.2   0.6   106或更多   H
表7
示例7中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.245   低于0.3   3   H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   92   1.245   低于0.3   3   2H
  [2]   92   1.245   低于0.3   3   2H
  [3]   108   1.245   低于0.3   3   2H
  [4]   108   1.245   低于0.3   3   2H
  [5]   84   1.245   低于0.3   3   2H
  [6]   84   1.245   低于0.3   3   2H
  [7]   86   1.245   低于0.3   3   2H
  [8]   86   1.245   低于0.3   3   2H
  [9]   89   1.245   低于0.3   3   2H
  [10]   90   1.245   低于0.3   3   2H
  [11]   89   1.245   低于0.3   3   2H
  [12]   90   1.245   低于0.3   3   2H
  [13]   90   1.245   低于0.3   106或更多   H
表8
示例8中涂覆的板的处理
  用抗液性溶液处理的情况   接触角(°)   折射系数   555nm下的反射系数(％)   隔膜电阻(×1010Ω)   铅笔硬度
  处理之前   低于10   1.243   低于0.3   3   H
  处理之后括号[]中的数字是抗液性溶液标号   [1]   91   1.243   低于0.3   3   2H
  [2]   91   1.243   低于0.3   3   2H
  [3]   108   1.243   低于0.3   3   2H
  [4]   108   1.243   低于0.3   3   2H
  [5]   83   1.243   低于0.3   3   2H
  [6]   83   1.243   低于0.3   3   2H
  [7]   84   1.243   低于0.3   3   2H
  [8]   84   1.243   低于0.3   3   2H
  [9]   88   1.243   低于0.3   3   2H
  [10]   90   1.243   低于0.3   3   2H
  [11]   88   1.243   低于0.3   3   2H
  [12]   90   1.243   低于0.3   3   2H
  [13]   90   1.243   低于0.3   106或更多   H
在这些表中还给出了未处理板与水的接触角，以及处理之前和之后的折射系数、反射系数和铅笔硬度。
在用抗液性溶液处理之前，每个抗反射隔膜都显示出与水低于10°的接触角。所述处理增加了角度，但是被证明对折射系数或反射系数没有影响，这是由于这些特性在处理之前和之后保持不变。
然而，用0.1％重量份的CYTOP CTL-107M溶液处理增加了电阻。CYTOP CTL-107M几乎完全覆盖了抗反射隔膜，而每种化合物1到12都通过抗液性氟基链处的烷氧基硅烷基团被粘接于隔膜表面的适当位置，其结果即，没有完全地覆盖隔膜。更高电阻的隔膜将更容易带有电荷，从而增进灰尘等在其上的沉积。因此，化合物1到12是更适合的，因为它们可使得隔膜更能抵抗灰尘等的沉积。
因此证明在终端处具有烷氧基硅烷基团的氟化合物是适合的，这是由于它可赋予隔膜抗液性同时控制其电阻的增加。
而且，当用化合物1到12中的每种处理以利于抗液性时，隔膜表面显示出增加的铅笔硬度。与之相反，用CYTOP CTL-107M处理的隔膜显示出与未处理的隔膜同一水准的铅笔硬度。因此应该理解的是，抗液性处理也提高了抗磨损性。
在用于抗液性处理的化合物中，化合物1到4趋向于给出更高接触角，所观察到的最低水平为用化合物1或2处理的示例2中制备的隔膜的88°。具体地，化合物3和4给出了100以上的更高接触角。化合物1到4具有全氟代聚醚链，而其他化合物具有全氟烃基或氟代烷基链，基于此我们认为使用具有全氟代聚醚链的化合物的处理可赋予所述隔膜更高的抗液性。
(示例11)
除乙醇的添加比例从60重量份减小到30重量份并且板尺寸从100×100mm增加到500×500mm以外，以与示例8(1)到(5)相同的方式在丙烯树脂板上在两侧上形成抗反射隔膜。
以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。所述隔膜具有140nm的厚度和1.245的折射系数。
接着，在700nm的波长下测量涂覆有抗反射隔膜的丙烯树脂板的反射系数。
作为存在于叶子中的一种类型的叶绿素的P700是在植物光合作用循环中驱动电子转移循环的重要因素。大约700nm波长的光线对于叶子的照射加速了其中的光合作用循环。因此，当用大约700nm波长的更多光线照射叶子时，可更快地进行光合作用。
与未涂覆板的8.1％的反射系数相比较，涂覆有抗反射隔膜的丙烯树脂板具有低于0.3％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
接下来，制备一对丙烯酸板，每个都涂覆有抗反射隔膜，并且用于组装温室，如图4中所示的。
在温室6中，番茄秧苗8(品种：小番茄)在植物罐7中生长。未涂覆的丙烯酸板也用于组装相同尺寸的温室。在五月初，以这样一种方式将生长到几乎相同程度的番茄秧苗8放置在这些温室中，所述方式即，使得它们被太阳光照射到基本相同的程度。放置在具有涂覆有丙烯酸的板的温室中的秧苗在六月15日结出红色果实，而放置在具有未涂覆板的温室中的秧苗却在七月3日结出红色果实，证明抗反射隔膜具有加速植物生长的作用。
(示例12)
制备尺寸为500×500×5mm的两个丙烯树脂板，其中一个板在一侧上以与示例11中相同的方式涂覆有抗反射隔膜，而另一个板未被涂覆。它们在其中央布置有2张床的12垫卧室中的边缘上被设置得翘起45°。在不会撒播沉积在其上的灰尘的情况下小心地拆卸它们并且在放置30天之后称重。之后，将它们清洁并且再次称重以根据微分重量确定灰尘的质量。我们发现22mg的灰尘沉积在未涂覆板上，而5mg的灰尘沉积在涂覆板上。未涂覆板具有1×1016Ω或更多的表面电阻，而涂覆板具有3×1010Ω的表面电阻。因此证明涂覆板具有高防尘性，这是由于其上的抗反射隔膜减小了表面电阻从而控制灰尘沉积，并且证明涂覆板适用于构成内部材料，例如，用于生活空间的内部材料，以及洁净室和隔断墙。
(示例13)
除乙醇的添加比例从60重量份增加到80重量份以外，以与示例9(1)到(4)相同的方式仅在聚碳酸酯板的前侧上形成抗反射隔膜。
接下来，在405nm的波长下测量涂覆有抗反射隔膜的聚碳酸酯板的反射系数。近来波长为405nm的光线用于DVD记录的再现以增强记录目的。因此在该波长下当高反射性板用于磁盘时，必须增加光线的强度以便于记录和再现。可在相同的激光输出下通过增加每个凹点处的光线照射时间而增加光线强度。然而这在高速记录和再现上具有不利影响。因此，减小该波长的光线的反射系数是用于高速记录和再现的一项技术。
与未涂覆侧上的4.2％的反射系数相比较，示例13中涂覆有抗反射隔膜的聚碳酸酯板在涂覆侧上具有低于0.3％的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
接下来，制备另一个涂覆板。这些板被切割得具有两个圆形板(直径：120mm)，以制备具有保护层和夹在其中的记录层的DVD磁盘。
图5示意性地示出了磁盘。
DVD磁盘由聚碳酸酯板10构成。每个聚碳酸酯板10都涂覆有抗反射隔膜9，将保护层11和记录层12夹在其中。数据被记录在磁盘中并借助于强度为0.5mW的光线(为普通磁盘所需的强度的一半)再现。该磁盘正确地再现数据。与之相反，在低强度光线下普通磁盘可能会错误地再现数据，这是由于表面增加的反射会削弱读出光线到达录音重放单元的光线接收部分，尽管在1mW强度的光线下不会产生问题。另一方面，装有本发明抗反射隔膜的磁盘将反射控制到非常低的程度以允许读出光线几乎完全到达光线接收部分。这令人信服地避免了上述问题。
如上所述的，可以证明，甚至当磁盘在普通磁盘所需的强度的一半强度的光线下工作时，装有本发明抗反射隔膜的磁盘可赋予高敏感性光学储存媒体读出的能力。
(示例14)
除用尺寸为460×770×4mm并具有1.52的折射系数的玻璃板取代尺寸为100×100×1.1mm并具有1.50的折射系数的玻璃板以外，以与示例5相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板的两侧上。
接下来，涂覆的玻璃板代替最外层玻璃板被放置在32-类型的等离子TV监视器(Hitachi，W32-P5000)上。该监视器是本发明显示设备的一种。该监视器和另一个没有用涂覆的玻璃板覆盖的监视器以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，由于进入到抗反射隔膜的太阳光的受控的反射，在前一个监视器的显示屏中的环境目标的反射基本是不明显的，而后一个监视器中则不同。
因此证明，涂覆有本发明抗反射隔膜的玻璃板可赋予等离子TV监视器将其显示屏中环境目标的反射控制到基本不明显的程度并且甚至在强太阳光下显示清晰图像。
(示例15)
除用尺寸为460×770mm的丙烯树脂板取代尺寸为100×100的丙烯树脂板以外，以与示例8相同的方式将抗反射隔膜形成在丙烯树脂板的两侧上。
接下来，如图6中所示的，涂覆的丙烯树脂板被放置在32-类型的液晶TV监视器(Hitachi，W32-L5000)上。该监视器是本发明显示设备的一种。在两侧上都涂覆有抗反射隔膜的丙烯树脂板15通过1mm高的隔板14被放置在监视器13上。监视器13在最外层表面上装有偏振板16，所述偏振板16被表面粗糙化以散射反射的光线。
该监视器和另一个用未有涂覆的丙烯树脂板覆盖的监视器以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，由于进入到抗反射隔膜的太阳光的受控的反射，在前一个监视器的显示屏中的环境目标的反射基本是不明显的，而后一个监视器中则不同。
因此证明，涂覆有本发明抗反射隔膜的丙烯树脂板可赋予液晶TV监视器将其显示屏中环境目标的反射控制到基本不明显的程度并且甚至在强太阳光下显示清晰图像。
因此，如示例14和15中所论证的，本发明的抗反射隔膜用作显示设备的抗反射隔膜。
(示例16)
测试示例15中所使用的两个32-类型的液晶TV监视器中有丙烯酸板覆盖的显示屏的耐冲击性，其中一个涂覆有抗反射隔膜，而另一个未涂覆有抗反射隔膜。
以使其显示屏面对天花板的方式将这些监视器设置在地板上，在其上面铁球(直径：50mm)从1m的高度上落下。之后，将每个监视器接通以显示图像。由于铁球击打在显示屏上的偏振板并且损坏了内部的玻璃，因此由未涂覆的丙烯酸板覆盖的监视器不能正常显示图像。另一方面，由涂覆的丙烯酸板覆盖的监视器正常显示图像。铁球所击打的区域略微损坏，但是没有损坏到导致不能观看图像的问题这样一种程度。
因此，证明了涂覆有抗反射隔膜的透明板提高了其所保护的显示设备的耐冲击性。
(示例17)
除用尺寸为43×34×0.3mm并具有1.52的折射系数的玻璃板取代尺寸为100×100×1.1mm并具有1.50的折射系数的玻璃板，以及所述板涂覆有示例5中制备的抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例5(1)、(3)和(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板的一侧上。
接下来，在去除最外层显示表面上的丙烯板后，通过用聚异丁烯作为粘合剂将涂覆的玻璃板附于蜂窝式电话的偏振板上。
随后，除用从蜂窝式电话上去除的丙烯树脂板取代尺寸为100×100×5mm的丙烯树脂板之外，以与示例8(1)、(3)和(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在丙烯酸树脂板的两侧上。之后将涂覆板设置在电话上。这制备了具有抗反射隔膜的蜂窝式电话。图7示出了蜂窝式电话的一种结构。
显示屏17涂覆有偏振板20，玻璃板19在一侧上涂覆有抗反射隔膜，并且丙烯树脂板18在两侧上涂覆有抗反射隔膜，其中丙烯树脂板18用作最外层表面。蜂窝式电话通过操作区域21操作。
将上述蜂窝式电话和不具有抗反射隔膜的电话暴露于直接阳光下。在不具有抗反射隔膜的电话中难以看到图像，这是由于其显示屏中环境目标的强反射所导致的。另一方面，在具有抗反射隔膜的电话中，可容易地看到图像，这是由于即使受到太阳光直晒显示屏中的反射也较弱。因此证明在具有抗反射隔膜的电话中可容易地看到图像这是由于即使受到太阳光直晒显示屏中的反射也较弱。
在具有未由抗反射隔膜涂覆的丙烯树脂板的电话中显示屏中的反射略微明显，但是利用设置在偏振板上的由抗反射隔膜涂覆的玻璃板进行控制。
抗反射隔膜对于具有相似结构的PDA等也可显示出相同的作用。
因此证明，具有本发明抗反射隔膜的移动显示装置具有高可视性显示屏，这是由于甚至在其受到阳光直晒的户外，显示屏中环境目标的反射受到控制。
(示例18)
除用从太阳能转换装置上去除的玻璃板取代尺寸为100×100×1.1mm的玻璃板之外，以与示例5中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃上。之后将涂覆板设置在所述装置上。图8示意性地示出了太阳能转换装置的一种结构。
太阳能转换装置按所述顺序包括涂覆有抗反射隔膜的玻璃衬底22、表面电极23、上部光子-电子转换器24、中间透明电极25、下部光子-电子转换器26以及下部电极27。
以使得太阳光基本以相同程度照射它们的方式设置该装置和另一个未装有抗反射隔膜的装置，并且测量每个装置的电力输出。可观察到装有抗反射隔膜的装置产生比另一个装置多大约10％的电力。涂覆的玻璃板在400到700nm范围内的波长下具有0.5％的平均反射系数，而未涂覆的玻璃板具有10％的平均反射系数。装有抗反射隔膜的装置产生更多的电力，可以想得到是因为它通过控制反射而在光子-电子转换器中摄取了更多的太阳光。
因此证明，装有抗反射隔膜的太阳能转换装置通过由玻璃板表面控制光线反射而更有效地产生电力。
(示例19)
除用0.1重量份的氨基丙基三乙氧基硅烷(Chisso，S330)取代3重量份的硅溶胶溶液，以及用4重量份的IPA-ST-UP(Nissan ChemicalIndustries)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(NissanChemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有80nm的厚度和1.251的折射系数。它在555nm的波长下具有低于0.3％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
(示例20)
除用0.1重量份的N-(2-氨乙酸)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷(Chisso，S320)取代3重量份的硅溶胶溶液，以及用4重量份的IPA-ST-UP(Nissan Chemical Industries)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(Nissan Chemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有81nm的厚度和1.252的折射系数。它在555nm的波长下具有低于0.3％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到160nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
(示例21)
除用0.1重量份的3-氯丙基三甲氧基硅烷(Chisso，S620)取代3重量份的硅溶胶溶液，以及用4重量份的IPA-ST-UP(Nissan ChemicalIndustries)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(NissanChemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有78nm的厚度和1.246的折射系数。它在555nm的波长下具有低于0.3％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到160nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
(示例22)
除用0.1重量份的3-硫氢基丙基三乙氧基硅烷(Chisso，S810)取代3重量份的硅溶胶溶液，以及用4重量份的IPA-ST-UP(NissanChemical Industries)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(Nissan Chemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有82nm的厚度和1.252的折射系数。它在555nm的波长下具有低于0.3％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到180nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
因此证明，在示例22中，与示例19到21相同，具有水解类残余物的用作用于抗反射隔膜的粘合剂的硅化合物不局限于硅溶胶。
(示例23)
除用3重量份的二氧化钛溶胶溶液(固体含量：2.5％)取代3重量份的硅溶胶溶液，以及用4重量份的IPA-ST-UP(Nissan ChemicalIndustries)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(NissanChemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有80nm的厚度和1.263的折射系数。它在555nm的波长下具有0.5％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为7到170nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
因此证明，在示例23中，与硅化合物相同，钛化合物也可用作用于抗反射隔膜的粘合剂。
(示例24)
除用4重量份的氧化铝分散剂(Nissan Chemical Industries，Aluminasol-520，固体含量：20％)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(Nissan Chemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有102nm的厚度和1.315的折射系数。它在555nm的波长下具有2.8％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有2×1010Ω的表面电阻。
因此证明，在示例24中，用于抗反射隔膜的精细无机氧化物不局限于二氧化硅。
(示例25)
除用0.15重量份的丙烯树脂乳剂(Hitachi Chemical，HITAROIDE，SW6011，固体含量：50％)取代3重量份的硅溶胶溶液，用4重量份的Snowtex C(Nissan Chemical Industries，固体含量：20％)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(Nissan ChemicalIndustries)，以及用60重量份的水取代60重量份的乙醇之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。它具有100℃的沸点。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以及加热温度改变为120℃以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有90nm的厚度和1.320的折射系数。它在555nm的波长下具有2.9％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到80nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有8×1010Ω的表面电阻。
因此证明，在示例25中，与无机高分子量材料(例如硅化合物和钛化合物一样)，有机高分子量材料(例如丙烯树脂)也可用作用于抗反射隔膜形成溶液的粘合剂。
(示例26)
除用2重量份的IPA-ST-UP(Nissan Chemical Industries)和2重量份的IPA-ST-ZL(Nissan Chemical Industries)取代4重量份的作为二氧化硅分散剂的IPA-ST(Nissan Chemical Industries)之外，以与示例1中相同的方式制备抗反射隔膜形成溶液。
之后，除用上述溶液取代抗反射隔膜形成溶液以外，以与示例1(1)和(3)到(5)中相同的方式将抗反射隔膜形成在玻璃板上。以与示例1(6)中相同的方式评价所述隔膜。它具有102nm的厚度和1.250的折射系数。它在555nm的波长下具有0.9％的反射系数。如图2中所示的，通过TEM在隔膜的横截面中发现尺寸为5到150nm的孔。
该隔膜在20℃和50％的相对湿度下具有4×1010Ω的表面电阻。
因此证明，在示例26中，不同形状或尺寸的无机氧化物微粒也用于抗反射隔膜。
(示例27)
在示例27中通过以下程序制备抗反射隔膜形成溶液。示例28、以及比较示例1和2也以相似的方式制备抗反射隔膜形成溶液。评价这些隔膜的特征。
(抗反射隔膜形成溶液的制备)
通过将作为粘合剂的4重量份的硅溶胶溶液(COLCOAT Co.，COLCOAT N-103X)和8重量份的二氧化硅分散剂作为无机氧化物微粒(IPA-ST-UP，Nissan Chemical Industries，包含15％重量份的固体)与40重量份的丁醇相混合制备抗反射隔膜形成溶液(涂覆溶液A)。相似地，通过将作为粘合剂的4重量份的硅溶胶溶液(COLCOAT Co.，COLCOAT N-103X)和2重量份的二氧化硅分散剂作为无机氧化物微粒(IPA-ST，Nissan Chemical Industries，包含30％重量份的固体)与10重量份的丁醇相混合制备涂覆溶液B。
(在其涂覆有用于形成抗反射隔膜的溶液之前，板的预处理)
用从低电压汞灯中发射出的强度为10mW的紫外线照射玻璃板(尺寸为100×100×1.1mm，折射系数：1.50)5分钟。这将板表面与水的接触角从30到35°减小到10°或更小。
(抗反射隔膜的制备)
首先通过旋涂法在350rpm下将涂覆溶液A涂布在预处理的玻璃板上5秒钟，之后在1200rpm下涂布20秒钟。在160℃下加热涂覆板10分钟以使得硅溶胶热固。之后在室温下放置，在其已冷却到30℃之后，在相同的条件下通过旋涂法在已形成的隔膜上再次涂覆溶液B。之后再次在160℃下加热10分钟，从而在玻璃板上形成抗反射隔膜。
(评价测试结果)
从以下项目方面测量以上制备的隔膜的光学特征、物理特性和形状：隔膜厚度、折射系数、最小反射系数、总透光率、铅笔硬度、表面电阻、表面粗糙度以及耐磨损性。评价程序如下所述的。在表9中给出了测量和评价结果。
如通过椭圆偏振计(Mizoziri Kogaku，DHA-OLK)确定的，所述隔膜具有100nm的厚度和1.243的折射系数。
与未涂覆板的大约8％的反射系数相比，如由分光光度计(JASCO，V-570UV/VIS/NIR S peetrophotometer)确定的，所述隔膜在可视区域的555nm的波长下具有0.3％或更低的反射系数，证明所述隔膜显示出抗反射能力。
用两侧上涂覆有抗反射隔膜的玻璃板所使用的相同的分析器测量总透光率。与未涂覆板的91％的透光率相比较，所述隔膜具有98％的总透光率，证明所述隔膜提高了未涂覆玻璃板的总透光率。
根据JIS K-5400确定，所述隔膜具有6H的铅笔硬度。
通过以下使用表面分析器(Shinto Scientific，HEIDON-14)的耐磨损性测试评价耐磨损性测试。滑动测试片在一定载荷下在抗反射隔膜上往复移动以观察划痕的存在与否以及其程度(即使有的话)。尺寸为10×9.5×6mm的滑动测试片是由铝制成的，其上缠绕有四倍棉布(Oriex，三角绷带)。它在1000g的载荷下以100mm/秒的速度往复移动10次45mm的距离。通过目测观察测试的隔膜表面上是否留有损坏，例如，瘢疤或剥落。在表面上未观察到损坏。
通过电阻测试器(Yokogawa Electric，HI-RESISTANCETESTER MODEL-TR-3)确定所述隔膜在26℃和70％的相对湿度下具有1010Ω的表面电阻。
通过原子力显微镜(Seiko Instruments，SPI13700)确定，所述隔膜具有3nm的算术平均表面粗糙度。
(示例28)
(抗反射隔膜形成溶液的制备)
通过混合相同质量的涂覆溶液A和B制备抗反射隔膜形成溶液(涂覆溶液C)。
(在其涂覆有用于形成抗反射隔膜的溶液之前，板的预处理)
以与示例27中相同的方式预处理玻璃板。
(抗反射隔膜的制备)
首先通过旋涂法在350rpm下将涂覆溶液C涂布在预处理的玻璃板上5秒钟，之后在1200rpm下涂布20秒钟。在160℃下加热涂覆板10分钟以使得硅溶胶热固。这在玻璃板上形成抗反射隔膜。
(评价测试结果)
所述隔膜具有1.243的折射系数、100nm的厚度、0.3％或更低的反射系数、98％的总透光率、6H的铅笔硬度、1010Ω的表面电阻以及3nm的表面粗糙度。在表面上未观察到损坏。
(比较示例1)
(抗反射隔膜形成溶液的制备)
使用示例27中制备的涂覆溶液C。
(在其涂覆有用于形成抗反射隔膜的溶液之前，板的预处理)
以与示例27中相同的方式预处理玻璃板。
(抗反射隔膜的制备)
除用涂覆溶液A取代涂覆溶液C以外，以与示例28中相同的方式形成抗反射隔膜。
(评价测试结果)
所述隔膜具有1.226的折射系数、100nm的厚度、0.3％或更低的反射系数、99％的总透光率、1010Ω的表面电阻以及6nm的表面粗糙度。然而，它具有3H的铅笔硬度，并且在耐磨损性测试之后基本没有隔膜留下。
(比较示例2)
(抗反射隔膜形成溶液的制备)
通过将作为粘合剂的4重量份的硅溶胶溶液(COLCOAT Co.，COLCOAT N-103X)和3重量份的二氧化硅分散剂作为无机氧化物微粒(IPA-ST，Nissan Chemical Industries，包含30％重量份的固体)与26重量份的丁醇相混合制备抗反射隔膜形成溶液(涂覆溶液D)。
(在其涂覆有用于形成抗反射隔膜的溶液之前，板的预处理)
以与示例27中相同的方式预处理玻璃板。
(抗反射隔膜的制备)
除用涂覆溶液D取代涂覆溶液C以外，以与示例28中相同的方式形成抗反射隔膜。
(评价测试结果)
所述隔膜具有1.308的折射系数、100nm的厚度、2.0％的最小反射系数、95％的总透光率、6H的铅笔硬度、1010Ω的表面电阻以及3nm的表面粗糙度。在表面上未观察到损坏。
如通过在耐磨损性测试之后基本没有隔膜留下的观察可明白的，比较示例1中制备的隔膜具有低物理强度，即，低铅笔硬度和低耐磨损性。与之相反，比较示例2中制备的隔膜具有比比较示例1中制备的隔膜高的物理强度，6H和3H铅笔硬度相比较，并且在表面上未示出损坏。3nm和6nm相比较，它也具有低表面粗糙度。在隔膜经历物理强度测试(由铅笔硬度评价的耐划痕性以及通过滑动测试评价的耐磨损性)的同时，表面上的突出部分被施加更大比例的力，导致隔膜的物理损坏。相反，更小比例的力被施加于空穴部分。我们认为施加于突出部分的力随着表面不规则性(即，表面粗糙度)的幅度的增加而增加，从而明显降低隔膜的物理强度，反之亦然，更均匀地施加于更少不规则性的隔膜表面(即，光滑表面)上的力明显增加了其强度。这将解释上述观察结果，即，较高表面粗糙度的隔膜具有较低物理强度。
  折射系数   隔膜厚度(nm)   最小反射系数(％)   总透光率(％)   铅笔硬度   耐磨损性测试结果   表面电阻(Ω)   表面粗糙度Ra(nm)
  玻璃板   -    -   9.0   91   ＞6H   □   1012   -
  示例1   1.243   100   ＜0.3   98   6H   □   1010   3
  示例2   1.243   100   ＜0.3   98   6H   □   1010   3
  比较示例1   1.226   100   ＜0.3   99   3H   ×   1010   6
  比较示例2   1.308   100   2.0   95   6H   □   1010   3
*耐磨损性测试结果：(□)未观察到损坏(×)基本没有隔膜留下。
总结与抗反射能力相关的特征和与物理强度相关的特征：
示例27：隔膜具有0.3％或更低的最小反射系数以及高物理强度。
示例28：隔膜具有0.3％或更低的最小反射系数以及高物理强度。
比较示例1：如由铅笔硬度和耐磨损性测试结果中看出的，隔膜具有0.3％或更低的最小反射系数，但是具有低物理强度，或低耐划痕和滑动性。
比较示例2：隔膜具有2.0的最小反射系数，尽管次于示例27或28中制备的隔膜，但是具有高物理强度。
因此这些结果证明，通过在内部提供适当的孔并且降低表面粗糙度Ra可获得高抗反射能力和物理强度的抗反射隔膜。
我们还发现，与玻璃板相比较，本发明的隔膜具有低电阻，从而带来这样的优点，即，防止灰尘等沉积在其上，由于可带电荷至较低程度。
当覆以覆盖层时，包含多个微孔的低折射系数隔膜可提高抗反射能力和物理强度。
应该注意的是，当覆盖层为具有高电阻的氟化合物时，隔膜表面趋向于带电荷从而使得更多灰尘等沉积在其上。
(示例29)
用抗液性溶液处理示例27和28中制备的涂覆有抗反射隔膜的每个玻璃板。
(1)抗液性溶液的制备
首先，将溶解在溶剂(Fluorinate PF-5080，3M)中的0.5％重量份的化合物1制备为抗液性溶液。
(2)用抗液性溶液处理的方法
将已涂覆的板浸入在每种抗液性溶液中15分钟，从溶液中取出，之后将其放置在内部保持在130℃的恒温槽中15分钟。将其从恒温槽中取出，并且用PF-5080进行表面清洗以去除过多的抗液性溶液。这完成了用抗液性溶液的处理。
(3)抗液性的评价
通过与水的接触角评价已处理的板的表面的抗液性。其结果在表10中给出。
[表10]
  接触角(°)
  抗液性处理之前   抗液性处理之后
 示例1   ＜10   110
 示例2   ＜10   110
用抗液性溶液处理隔膜表面增加了其与水的接触角。因此证明所述处理减小了本发明抗反射隔膜的表面能量从而增强其防污能力。
(示例30)
参照图11[A]到[E]描述示例30、31和32每个中制备的抗反射隔膜的
具体实施例。
图11[A]示出了包含布置在背面玻璃板142和前侧玻璃板143之间的荧光元件141以及隔着空气层布置在板143上的前过滤器144的等离子显示器。
图11[B]示出了包含最外层表面(即前过滤器144的外侧)上的氟化合物(Asahi Glass，ARCTOP)的抗反射隔膜145的等离子显示器。
图11[C]示出了包含最外层表面(即前过滤器144的外侧)上的抗反射隔膜146的等离子显示器，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
这些显示器以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，反射光线沿等离子显示器[A]、[B]和[C]以递减次序增强。具体地，显示器[C]，将前过滤器处的反射控制到这样一种程度，即，使得显示屏中的环境目标的反射基本是不明显的。这些显示器[A]、[B]具有5.3和2.1％的可视反射系数，即，反射系数和作为人类目测敏感度的测量值的发光率的乘积。另一方面，显示器[C]具有降低到1.3％的水平。从而证明，装有本发明抗反射隔膜的等离子显示器(图11[C])具有比传统显示器(图11[B])更低的可视反射系数。
(示例31)
图11[D]示出了除在前过滤器144的两侧上装有两个抗反射隔膜146和147以外与示例30相同型号的等离子显示器(等离子显示器[D])，其中除被形成在不同板上以外，所述隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
等离子显示器[C]和[D]以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。等离子显示器[D]具有从等离子显示器[C]的1.3％的可视反射系数降低到0.72％的可视反射系数。
(示例32)
图11[E]示出了除在前过滤器144的两侧上装有两个抗反射隔膜146和147并且前侧玻璃板143在一侧上装有抗反射隔膜以外与示例30相同型号的等离子显示器(等离子显示器[E])，其中除被形成在不同板上以外，所述隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
等离子显示器[D]和[E]以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。等离子显示器[E]具有从等离子显示器[E]的0.72％的可视反射系数降低到0.078％的可视反射系数。
而且，通过在前玻璃板上额外提供抗反射隔膜，等离子显示器[E]降低了从荧光元件中发出的光线的反射，从而增强所述元件的输出效率，以产生更明亮的图像。
(示例33)
参照图12[A]到[C]描述示例33和34每个中制备的抗反射隔膜的具体实施例。
图12[A]示出了包含由背光单元、背面偏振板、液晶层和滤色器构成的板151；形成在前侧偏振板153上的氟化合物(Asahi Glass，ARCTOP)的抗反射隔膜152的蜂窝式电话。
图12[B]示出了在最外层表面(即前侧板154的外侧)上装有抗反射隔膜155的蜂窝式电话，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
这些电话以这样一种方式被设置在户外，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，在前侧板的外侧上未装有抗反射隔膜的蜂窝式电话[A]中难以看到图像，这是由于其显示屏中环境目标的明显反射所导致的。另一方面，在前侧板的外侧上装有抗反射隔膜的蜂窝式电话[B]中，将板处的反射控制到这样一种程度，即，使得显示屏中环境目标的反射基本不明显，从而可容易地看到图像。
(示例34)
图12[C]示出了除在前侧板154的两侧上装有两个抗反射隔膜155和156以外与示例33相同型号的蜂窝式电话，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
这些蜂窝式电话[A]、[B]和[C]以这样一种方式被设置在户外，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，反射光线以蜂窝式电话[A]、[B]和[C]的递减次序增强。换句话说，装有抗反射隔膜的电话(蜂窝式电话[C])比其他两个电话更有效地控制显示屏中环境目标的反射，从而可容易地看到图像。通过用示例27中制备的抗反射隔膜更换偏振板上的抗反射隔膜也可提高抗反射效果。
(示例35)
参照图13[A]到[H]描述示例35到41每个中制备的抗反射隔膜的具体实施例。这些电话使用相同型号的液晶显示器。
图13[A]示出了包含由背光单元、背面偏振板、液晶层和滤色器构成的板161；以及被处理得用于防闪光的偏振板162(其表面粗糙化以控制显示屏中环境目标的反射)的液晶显示器。
图13[B]示出了具有形成在偏振板162上的抗反射隔膜163的液晶显示器，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
这些显示器[A]和[B]以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，当显示暗色图像时，由于光线散射在屏幕上而导致显示器[A]产生显得苍白而不清晰的图像。另一方面，装有抗反射隔膜的显示器[B]通过干扰控制其本身的入射外部光线以产生更清晰的图像。
(示例36)
图13[C]示出了通过空气层在偏振板162的前表面上装有丙烯树脂板164的液晶显示器。
通过以下程序测试未装有丙烯树脂板的显示器[A]和装有丙烯树脂板164的显示器[C]的显示屏的抗冲击性。
首先，以使其显示屏面对天花板的方式将这些显示器设置在地板上，在其上面铁球(直径：50mm)从1m的高度上落下。之后，将每个显示器接通以显示图像。由于铁球击打在显示屏上的偏振板并且损坏了内部的玻璃，因此未装有丙烯树脂板的显示器[A]不能正常显示图像。另一方面，装有丙烯树脂板的显示器[B]正常显示图像。铁球所击打的区域略微损坏，但是没有损坏到导致不能观看图像的问题这样一种程度。
因此，我们发现，丙烯树脂板提高了其所保护的显示设备的耐冲击性。
(示例37)
图13[D]示出了装有形成在丙烯树脂板外侧上的抗反射隔膜165的液晶显示器，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
未装有抗反射隔膜的显示器[C]和显示器[D]以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，显示器[D]将前过滤器处的反射控制到这样一种程度，即，使得显示屏中的环境目标的反射基本是不明显的。
(示例38)
图13[E]示出了包括在两侧上涂覆有抗反射隔膜165和166的丙烯树脂板164的液晶显示器，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
在丙烯树脂板上未装有抗反射隔膜的显示器[C]、在板的一侧上装有抗反射隔膜的显示器[D]以及在板的两侧上装有抗反射隔膜的显示器[El以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，反射光线按照显示器[A]、[B]和[C]的递减次序增强。换句话说，示例38中装有抗反射隔膜的显示器比其他两个显示器更有效地控制显示屏中环境目标的反射。
(示例39)
图13[F]示出了包括在两侧上涂覆有抗反射隔膜165和166的丙烯树脂板164以及装有抗反射隔膜163的偏振板162的液晶显示器，其中除被形成在不同板上以外，该抗反射隔膜以与示例27中相同的方式被制备。
在丙烯树脂板上未装有抗反射隔膜的显示器[C]以及显示器[E]以这样一种方式被设置在窗户旁，所述方式即，使得它们受到同样程度的光照。可以观察到，借助于抗反射隔膜，显示器[F]将前过滤器处的反射控制到这样一种程度，即，使得显示屏中的环境目标的反射基本是不明显的。而且，由于散射在偏振板上的受控的光线，它产生更清晰的图像。
(示例40)
图13[G]示出了液晶显示器，包括：除形成在不同板上以外以与图27中相同的方式涂覆有抗反射隔膜165的丙烯树脂板164；在边缘处通过双面胶带粘接于板164的偏振板162；以及布置在偏振板162与丙烯树脂板164之间以控制板162表面上光线散射的折射系数为1.5的有机层167，所述有机层167也可作为表面的防闪光处理的结果而出现。浸渍用油(Nikon，Immersion Oil A MXA20234)用作有机层。
由于光反射在偏振板与空气之间的界面和丙烯树脂板与空气之间的界面中产生到可忽视的程度，并且还由于基本消除了来自于防闪光处理的光线散射，显示器[G]产生比丙烯树脂板上未装有抗反射隔膜的显示器[C]更清晰的图像。
而且，由于偏振板与空气之间的界面的可忽视的作用，用于防闪光处理或装有抗反射隔膜的偏振板可被省去。
(示例41)
图13[H]示出了液晶显示器，包括：除形成在不同板上以外以与图27中相同的方式涂覆有抗反射隔膜165和166的丙烯树脂板164。所述隔膜通过浸渍涂布形成，该方法通常比旋涂法耗费更少的涂覆溶液。偏振板162在边缘处通过双面胶带粘接于丙烯树脂板164。，并且折射系数为1.3的有机层167被布置在偏振板162与丙烯树脂板164之间以控制板162表面上光线散射，所述有机层167也可作为表面的防闪光处理的结果而出现。丙烯树脂板上的偏振板和抗反射隔膜分别具有1.5和1.2的折射系数。使用具有大约为1.3的折射系数的有机层将偏振板和有机层之间的界面中以及丙烯树脂与有机层之间的界面中的反射减小到约0.1％的可忽视的水平。氟油(DuPont，Krytox 143AC)用作有机层。由于光反射在偏振板与空气之间的界面和丙烯树脂板与空气之间的界面中产生到可忽视的程度，并且还由于基本消除了来自于防闪光处理的光线散射，显示器[H]产生比丙烯树脂板上未装有抗反射隔膜的显示器[C]更清晰的图像。
而且，由于偏振板与空气之间的界面的可忽视的作用，用于防闪光处理或装有抗反射隔膜的偏振板可被省去。
而且，示例41中制备的抗反射隔膜可通过浸渍涂布形成以耗费更少的涂覆溶液。
(示例42)
示例42使用除其装有发光二极管(LED)作为背景光以外具有与显示器[C]相同结构的液晶显示器。LED具有比通常用作液晶背景光的冷阴极荧光灯管节约更多能量、低运转成本、长使用寿命以及不需要水银(水银为危险物)的特征。LED所涉及的一个问题源自于其高发光效率。它仅释放有限的热量以略微增加液晶显示器周围的温度。因此，当在较低的室温下工作时所述显示器可具有不充分的反应速度。例如，使用冷阴极荧光灯管的液晶显示器具有增加到40℃的表面温度，而当使用LED时表面温度为30℃。由于液晶层的不充分的反应速度，这可扰乱移动图像的显示。在示例42中，液晶显示器由前侧上的丙烯树脂板164覆盖以便于隔离。丙烯树脂板164以与示例27中相同的方式涂覆有抗反射隔膜165和166，并且偏振板162也以相同的方式涂覆有抗反射隔膜163。该结构与液晶显示器[C]相同。
与液晶显示器[C]相比较，装有LED背景光的液晶显示器在显示移动图像的情况中是可视的。它在表面温度(℃)和显示移动图像的情况方面与液晶显示器[C]具有可比性。与玻璃相比较，有机树脂，例如，丙烯树脂具有更小的导热性和更大的隔离性。因此，我们判断液晶显示器与丙烯树脂板有效地隔离以具有与液晶显示器[C]可比的反应速度。而且，装有LED背景光的液晶显示器中的抗反射隔膜控制光反射，将显示屏中环境目标的反射降低到基本不明显的程度。
(示例43)
在示例43中测试示例35中所制备的和图13[B]中所示的两个液晶显示器。图14示出了其内部结构。图13[B]中所示的板161包括：发光侧偏振板162、玻璃板171、滤色器172、液晶层173以及入射光侧偏振板174，其中偏振板162涂覆有抗反射隔膜163。背景光单元由扩散片175、棱镜片176、扩散板177和冷阴极荧光灯管178构成。
除使用不同成分的涂覆溶液通过浸渍涂布被形成在不同形状的板上以外，在这些显示器中的一个中用作光源的冷阴极荧光灯管178以与示例27中相同的方式在玻璃表面上涂覆有抗反射隔膜163。这也在图14中示出。
这些显示器被放置在暗室中，以比较它们产生的图像。可以观察到，具有在玻璃表面上涂覆有抗反射隔膜的冷阴极荧光灯管178的图14中所示的显示器产生比图13中的显示器更明亮的图像，甚至当图像相同时。如辐射分光辉度计(PHOTORESEARCH，PR705)确定的，图14中所示的显示器产生高出1％亮度的图像，令人信服地得自于冷阴极荧光灯管表面处增加的透光性。
其结果显示出当涂覆有抗反射隔膜时，光学透镜可具有提高的透光性，甚至当使用LED时。因此证明，当其光源涂覆有本发明的抗反射隔膜时，显示设备可产生更明亮的图像。
(示例44)
测试与示例43中所制备的相同型号的另一个液晶显示器。构成背景光单元的扩散板、扩散片、棱镜片和发光侧偏振板都以与示例27相同的方式涂覆有抗反射隔膜163。图15示出了该结构。
图14中所示的显示器和图15中所示的显示器被放置在暗室中，以比较它们产生的图像。可以观察到，图15中所示的显示器产生比图14中的显示器更明亮的图像，甚至当图像相同时。如辐射分光辉度计(PHOTORESEARCH，PR705)确定的，图15中所示的显示器产生高出5％亮度的图像，令人信服地得自于背景光单元中每个元件处增加的透光性。因此证明，当其元件涂覆有本发明的抗反射隔膜时，显示设备可产生更明亮的图像。
本领域普通技术人员还应该理解的是，尽管基于本发明的实施例作出了前述描述，但是本发明不局限于此，并且在不脱离本发明精神和所附权利要求的保护范围的前提下可作出各种改变和修正。
本发明的优点
通过简单的涂布和热固涂覆溶液的程序，本发明可形成具有低折射系数和高抗反射能力的单层抗反射隔膜。光学装置和元件，例如，当装有抗反射隔膜时，显示设备和DVD磁盘可以高敏感性再现记录，同时控制显示屏中环境目标的反射。我们发现当最外层表面由涂覆有抗反射隔膜的(丙烯树脂、玻璃等的)透明板覆盖时，抗反射隔膜可获得控制显示屏中环境目标的反射以及增强液晶显示器(由于偏振板用作显示屏，因此其耐冲击性较低)的耐冲击性的效果。
我们还发现，由于较大程度地控制反射，因此抗反射隔膜可有效地利用太阳光，并且可应用于太阳能转换装置和温室，所述温室包括涂覆于其上的元件以加速植物的生长。
我们还发现，由于抗反射隔膜其电阻足够低，因此抗反射隔膜可应用于构成内部材料，从而提供高度防污板。

Claims (38)

1.一种抗反射隔膜，由无机氧化物微粒和粘合剂构成，并具有60到190nm的厚度和内有尺寸为5到200nm的孔。
2.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中无机氧化物微粒是二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中无机氧化物微粒是二氧化硅，粘合剂是具有水解类残余物的硅化合物。
4.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中所述抗反射隔膜具有1111Ω或更低的表面电阻。
5.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中所述抗反射隔膜具有由氟化合物构成的表面层，所述表面层与水具有100到180°包含的接触角，含100°和180°。
6.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中氟化合物被化学地粘接于表面，其化学式如下：
(化学式1)
[F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)]-X-Si(OR)3   n＝6到48
{F(CF2CF2CF2O)n}-X-Si(OR)3             n＝6到48
{H(CF2)n}-Y-Si(OR)3                       n＝1到16
{F(CF2)n}-Y-Si(OR)3                       n＝1到16
其中，X为全氟代聚醚链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，Y为全氟代烷基链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，R为烷基。
7.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中二氧化硅具有链状结构。
8.根据权利要求1所述的抗反射隔膜，其中无机氧化物微粒是二氧化硅，具有链状结构并且在隔膜中其重量在固体方面占有75％或更高的比例。
9.一种显示设备，在显示屏的最外部表面上具有抗反射隔膜，其中所述抗反射隔膜是根据权利要求1所述的抗反射隔膜。
10.一种光学存储媒体，基于记录部分处的光线的差分反射进行工作，其中根据权利要求1所述的抗反射隔膜被设在最外部表面上。
11.一种具有至少一个透明壁的温室，其中所述壁装有根据权利要求1所述的抗反射隔膜。
12.一种具有输入部分和显示屏的可移动显示装置，其中所述显示屏包括涂覆有抗反射隔膜的透明板，所述抗反射隔膜是根据权利要求1所述的抗反射隔膜。
13.一种包括隔离透明板、表面电极、光子-电子转换器、中间透明电极和底部电极的太阳能转换装置，其中隔离透明板涂覆有根据权利要求1所述的抗反射隔膜。
14.一种用于构建内部材料的透明板，其中所述板具有根据权利要求1所述的抗反射隔膜。
15.一种用于形成抗反射隔膜的方法，包括涂布由无机氧化物微粒、粘合剂和溶剂构成的涂覆材料的步骤，以及用于加热所述涂覆材料的步骤。
16.根据权利要求15所述的用于形成抗反射隔膜的方法，其中无机氧化物微粒是二氧化硅。
17.根据权利要求15所述的用于形成抗反射隔膜的方法，其中粘合剂是具有水解类残余物的硅化合物。
18.根据权利要求15所述的用于形成抗反射隔膜的方法，其中用于加热涂覆材料的步骤后面是涂布溶解氟化合物的溶液并且加热所述溶液。
19.根据权利要求15所述的用于形成抗反射隔膜的方法，其中氟化合物由以下化学式表示：
(化学式2)
[F{CF(CF3)-CF2O}n-CF(CF3)]-X-Si(OR)3      n＝6到48
{F(CF2CF2CF2O)n}-X-Si(OR)3                n＝6到48
{H(CF2)n}-Y-Si(OR)3                          n＝1到16
{F(CF2)n}-Y-Si(OR)3                          n＝1到16
其中，X为全氟代聚醚链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，Y为全氟代烷基链与烷氧基硅烷残余物相互键合的位点，R为烷基。
20.根据权利要求15所述的用于形成抗反射隔膜的方法，其中无机氧化物微粒是具有链状结构的二氧化硅。
21.一种形成在用于透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，由无机氧化物微粒和粘合剂构成，并且在内部具有孔，其中一侧上的算术平均表面粗糙度(Ra)低于6nm。
22.一种形成在用于透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，由无机氧化物微粒和粘合剂构成，并且在内部具有孔，其中粘合剂主要由与所述相同板的材料构成。
23.一种形成在透射可见光的板的至少一侧上的抗反射隔膜，由无机氧化物微粒和粘合剂构成，并且在内部具有孔，其中所述孔在内部比在与空气相接触的表面上分布得更致密。
24.根据权利要求21所述的抗反射隔膜，其中所述孔具有5到200nm的长轴，含5nm和200nm。
25.根据权利要求21所述的抗反射隔膜，其中所述隔膜具有比所述板更低的折射系数。
26.根据权利要求21所述的抗反射隔膜，其中所述微粒具有190nm或更短的长轴和小于隔膜厚度的短轴。
27.根据权利要求21所述的抗反射隔膜，其中所述板由玻璃制成，而且粘合剂主要由具有相互键合的硅和氧的化合物构成。
28.一种光学元件，在其表面上具有根据权利要求21所述的抗反射隔膜。
29.一种液晶显示板，包括：一对板、布置在这对板之间的液晶层、用于在液晶层上施加电荷的电极、设在这对板中的至少一个上的偏振板、以及根据权利要求21所述的抗反射隔膜。
30.一种显示板，包括：一对板、布置在这对板之间的荧光元件、与荧光元件相接触的板的至少一侧上的电极、以及根据权利要求21所述的抗反射隔膜。
31.根据权利要求29所述的液晶显示板，其中透明板隔着空气层被形成在所述偏振板上，并且所述抗反射隔膜被形成在所述偏振板或透明板的至少一侧上。
32.根据权利要求29所述的液晶显示板，其中透明板隔着有机层被形成在所述偏振板上，并且所述抗反射隔膜被形成在所述偏振板或透明板的至少一侧上。
33.根据权利要求32所述的显示板，其中显示板表面元件、透明板和有机层满足以下不等式：
|n1-n0|≤0.2，以及|n2-n0|≤0.2
其中，
n0：显示板表面元件的折射系数
n1：透明板的折射系数
n2：有机层的折射系数
34.一种显示设备，包括光源和用于控制从光源中所发射的光线以显示图像的根据权利要求29所述的液晶显示板。
35.根据权利要求34所述的显示设备，其中所述光源部分或全部由LED构成，并且所述透明板由有机树脂制成。
36.根据权利要求34所述的显示设备，其中所述光源涂覆有根据权利要求21所述的抗反射隔膜。
37.根据权利要求34所述的显示设备，其中具有与空气的分界面的至少一个元件被设在光源和液晶显示板之间，所述元件至少在一侧上涂覆有根据权利要求21所述的抗反射隔膜。
38.根据权利要求38所述的显示设备，其中所述元件是从由扩散板、扩散片、在表面上具有棱镜结构的膜、光波导、反射某些偏振光的偏振板以及吸收某些偏振光的偏振板所构成的组中选择出来的。
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