DE112016001908T5

DE112016001908T5 - Gekrümmtes Substrat mit Film, Verfahren zu dessen Herstellung und Bildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112016001908T5
Application number: DE112016001908.4T
Authority: DE
Inventors: Azusa Takai; Kazunobu Maeshige; Takaaki Murakami; Yusuke Kobayashi
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2036-11-16
Also published as: US10677963B2; TWI713631B; TWI820805B; US20180052254A1; CN111948744B; JP7168383B2; CN107533161A; TW202110543A; JP2018189996A; JP2018189995A; TW202241593A; TWI775136B; JP2023053993A; JPWO2017086316A1; CN111948744A; WO2017086316A1; JP2022009613A; DE112016001908B4; JP6399237B2; TW201728373A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gekrümmtes Substrat mit einem Film, der ein Substrat mit einer ersten Hauptoberfläche, einer zweiten Hauptoberfläche und einer Endoberfläche und einen Blendschutzfilm, der auf der ersten Hauptoberfläche bereitgestellt ist, umfasst, wobei das Substrat einen flachen Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt aufweist, und ein Wert, der durch Dividieren eines Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts durch die Summe des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts und eines Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des flachen Abschnitts erhalten wird, 0,3 oder mehr und 0,8 oder weniger beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein gekrümmtes Substrat mit einem Film, ein Verfahren zu dessen Herstellung und eine Bildanzeigevorrichtung.
Stand der Technik
In Bildanzeigevorrichtungen (z. B. Flüssigkristallanzeigen, organischen EL-Anzeigen, Plasmaanzeigen, usw.), die für verschiedene Geräte bereitgestellt werden (z. B. Fernsehgeräte, Personalcomputer, Smartphones, Mobiltelefone, usw.), wird dann, wenn externes Licht, wie z. B. Licht von Innenleuchten (z. B. Leuchtstofflampen) oder Sonnenlicht in den Bildschirmen reflektiert wird, die Sichtbarkeit durch die reflektierten Bilder vermindert. In den letzten Jahren werden Bildanzeigevorrichtungen mit einem gekrümmten oder gebogenen Bildschirm verwendet und die Hemmung der Reflexion in dem Bildschirm ist wichtiger geworden.
Als Verfahren zum Hemmen der Reflexion von externem Licht gibt es ein Verfahren, bei dem ein Blendschutzfilm, der eine Oberfläche mit einer rauen Struktur aufweist, auf einem Bildschirm einer Bildanzeigevorrichtung angeordnet ist, so dass externes Licht diffus reflektiert wird, so dass das reflektierte Bild unscharf wird.
Als Verfahren zum Bilden eines Blendschutzfilms ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Zusammensetzung, die eine Siliziumoxidvorstufe enthält, wie z. B. ein Hydrolyse- und Kondensationsprodukt eines Alkoxysilans, durch Sprühen auf ein Substrat aufgebracht und gebrannt wird (vgl. z. B. das Patentdokument 1). In dem Fall des Bildens eines Blendschutzfilms durch Sprühen wird häufig eine Zweifluid-Sprühdüse verwendet.
Zur Bildung eines homogenen Blendschutzfilms ist es jedoch erforderlich, einen Roboter zum Abfahren mit der Zweifluid-Sprühdüse zu verwenden, was zu erhöhten Kosten und einem verlängerten Beschichtungszeitraum führt. Darüber hinaus weist der so erhaltene Blendschutzfilm eine unzureichende Homogenität auf und es war schwierig, gewünschte Eigenschaften zu erhalten.
Ferner schlägt das Patentdokument 2 ein Verfahren vor, in dem ein grenzflächenaktives Mittel in eine Zusammensetzung einbezogen wird, so dass die Flüssigkeit leicht ausgebreitet werden kann, und diese Zusammensetzung auf ein gekrümmtes oder gebogenes Substrat aufgebracht wird. Es besteht ein Problem dahingehend, dass, da ein grenzflächenaktives Mittel in einer großen Menge zum Einstellen des Ansatzes der Zusammensetzung verwendet wird, so dass eine gewünschte Oberflächenspannung erreicht wird, nicht nur kein Blendschutzfilm mit gewünschten optischen Eigenschaften erhalten wird, sondern auch der so erhaltene Blendschutzfilm eine unzureichende optische Gleichmäßigkeit aufweist.
Das Patentdokument 3 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm, wobei das Verfahren Schritte des Bildens eines Blendschutzfilms auf einer flachen Glasplatte, der eine höhere Glasübergangstemperatur als die flache Glasplatte aufweist, und dann des Bildens eines gebogenen Abschnitts in der flachen Glasplatte bei einer erhöhten Temperatur zum Erzeugen eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm umfasst. Das Verfahren, bei dem die flache Glasplatte mit einem darauf ausgebildeten Blendschutzfilm zur Bildung eines gebogenen Abschnitts in einem Teil der Glasplatte geformt wird, weist ein Problem dahingehend auf, dass der flache Abschnitt und der gebogene Abschnitt ein unterschiedliches Aussehen aufweisen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Glasplatte, auf der ein Blendschutzfilm gebildet worden ist, während des Formens einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, wobei insbesondere ein Bereich, bei dem ein gebogener Abschnitt gebildet werden soll, auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher ist als diejenige des flachen Abschnitts, und dieses Erwärmen die Struktur des Blendschutzfilms beschädigt. Da ferner ein Blendschutzfilm gebildet wird, der eine Glasübergangstemperatur aufweist, die höher ist als diejenige der flachen Glasplatte, gibt es ein Problem dahingehend, dass in dem Formschritt der Blendschutzfilm selbst eine unzureichende Flexibilität aufweist und eine große Anzahl von Defekten, wie z. B. Rissen, auftritt.
Darüber hinaus besteht ein Problem dahingehend, dass die Gegenwart eines Antireflexionsfilms, der auf einem gekrümmten Substrat angeordnet ist, abhängig von der Betrachtungsrichtung zu Differenzen beim Farbton des reflektierten Lichts führt. Es bestand ein Problem dahingehend, dass in Fällen, bei denen ein Betrachter die Anzeigevorrichtung von einer Position direkt gegenüber dem Bildschirm betrachtet, der Bildschirm abhängig von den Abschnitten des gekrümmten Substrats unterschiedliche Farbtöne aufweist (vgl. z. B. das Patentdokument 4).
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2009-058640 A
Patentdokument 2: JP 2006-113145 A
Patentdokument 3: Internationale Veröffentlichung WO 2015/133346
Patentdokument 4: JP 2015-121512 A

Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, welche die Erfindung lösen soll
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gekrümmtes Substrat mit einem Film bereitzustellen, das ein sehr schönes Aussehen und eine Gleichmäßigkeit in der Ebene aufweist und eine hervorragende Sichtbarkeit ermöglicht, und ein Verfahren zur Herstellung des gekrümmten Substrats mit einem Film sowie eine Bildanzeigevorrichtung bereitzustellen.
Ein gekrümmtes Substrat mit einem Film gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat mit einer ersten Hauptoberfläche, einer zweiten Hauptoberfläche und einer Endoberfläche, und einen Blendschutzfilm, der auf der ersten Hauptoberfläche bereitgestellt ist, wobei das Substrat einen flachen Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt aufweist, und ein Wert, der durch Dividieren eines Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts durch die Summe des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts und eines Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des flachen Abschnitts erhalten wird, 0,3 oder mehr und 0,8 oder weniger beträgt.
Der Streuindexwert R eines reflektierten Bilds wird durch Bestrahlen des Substrats mit Licht von einer Richtung +45° bezogen auf die erste Hauptoberfläche des Substrats als Referenz (als 0° angenommen) zum Messen der Helligkeit eines regulär reflektierten Lichts, das durch eine Substratoberfläche reflektiert wird (als regulär reflektiertes 45°-Licht bezeichnet), anschließend entsprechendes Bestrahlen des Substrats mit dem Licht von der Richtung +45° zum Messen der Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts, das durch die Substratoberfläche reflektiert worden ist, während ein Lichtempfangswinkel in einem Bereich von 0° bis +90° verändert wird, und Berechnen des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds unter Verwendung der folgenden Gleichung (1) bestimmt. Streuindexwert R eines reflektierten Bilds = [(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) – (Helligkeit des regulär reflektierten 45°-Lichts)]/(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) (1).
Ein gekrümmtes Substrat mit einem Film gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat mit einer ersten Hauptoberfläche, einer zweiten Hauptoberfläche und einer Endoberfläche, und einen Blendschutzfilm, der auf der ersten Hauptoberfläche bereitgestellt ist, wobei das Substrat aus einem gekrümmten Abschnitt besteht, der überall eine Krümmung ungleich 0 aufweist, und der Blendschutzfilm, der auf dem gebogenen Abschnitt bereitgestellt ist, eine Standardabweichung der Trübung in der Ebene von 0% oder mehr und 10% oder weniger aufweist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Film gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Schritt des Herstellens eines gekrümmten Substrats, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endoberfläche umfasst, und das einen gebogenen Abschnitt aufweist, einen Schritt des Herstellens einer Zusammensetzung, die mindestens eines von einer Siliziumoxidvorstufe (A) und Teilchen (C) umfasst und ferner ein flüssiges Medium (B) umfasst, einen Schritt des Anordnens des gekrümmten Substrats auf einer leitfähigen Basis, so dass der gebogene Abschnitt der zweiten Hauptoberfläche mit der leitfähigen Basis in Kontakt kommt, einen Schritt des Bildens eines Beschichtungsfilms auf dem gekrümmten Substrat, das auf der leitfähigen Basis angeordnet ist, unter Verwendung einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung zum Aufladen und Sprühen der Zusammensetzung, und einen Schritt des Brennens des Beschichtungsfilms.
Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung kann ein gekrümmtes Substrat mit einem Film, das ein sehr schönes Aussehen und eine Gleichmäßigkeit in der Ebene aufweist und eine hervorragende Sichtbarkeit ermöglicht, ein Verfahren zur Herstellung des gekrümmten Substrats mit einem Film sowie eine Bildanzeigevorrichtung bereitstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A und 1B sind schematische Querschnittsansichten von Beispielen eines gekrümmten Substrats mit einem Film gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 1A zeigt ein gekrümmtes Substrat mit einem Film, das eine Form aufweist, die in einer Kombination einen gebogenen Abschnitt und einen flachen Abschnitt aufweist, und die 1B zeigt ein gekrümmtes Substrat mit einem Film, der eine Form aufweist, die nur aus einem gebogenen Abschnitt ausgebildet ist.
2A und 2B sind schematische Querschnittsansichten von Beispielen von gekrümmten Substraten. Die 2A zeigt ein gekrümmtes Substrat mit einer Form, die in einer Kombination einen gebogenen Abschnitt und einen flachen Abschnitt umfasst, und die 2B zeigt ein gekrümmtes Substrat mit einer Form, die nur aus einem gebogenen Abschnitt ausgebildet ist.
3 ist eine diagrammartige Ansicht, die ein Beispiel einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung zeigt.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht der elektrostatischen Sprühdüse 17, die für die elektrostatische Beschichtungsvorrichtung von 3 bereitgestellt ist.
5 ist eine schematische Vorderansicht, welche die elektrostatische Sprühdüse 17 von 4 von vorne betrachtet zeigt.
6 ist eine schematische Seitenansicht der elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung von 3 betrachtet von der stromaufwärtigen Seite entlang eines Kettenförderers.
7A und 7B sind Ansichten zum Veranschaulichen von Abschnitten eines gekrümmten Substrats. Die 7A ist eine schematische perspektivische Ansicht und die 7B ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Querschnitt A-A zeigt.
8A und 8B zeigen Fotografien des Aussehens eines gekrümmten Substrats mit einem Film, das im Beispiel erhalten worden ist. Die 8A ist eine Draufsicht und die 8B ist eine Seitenansicht.
9A ist eine Draufsicht eines gekrümmten Substrats mit einem Film, das im Beispiel 2 erhalten worden ist, und 9B ist eine Draufsicht eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm, das im Beispiel 3 erhalten worden ist.
10 ist eine Ansicht, die eine Düsenposition zur Verwendung beim Sprühbeschichten eines gekrümmten Substrats zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines gekrümmten Substrats mit einem Film gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Modi zur Ausführung der Erfindung
Die folgenden Definitionen von Begriffen gelten in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen.
Der Ausdruck „gebogener Abschnitt” steht für einen Abschnitt mit einer durchschnittlichen Krümmung ungleich Null.
Der Begriff „Siliziumoxidvorstufe” steht für eine Substanz, die beim Brennen eine Matrix bilden kann, die SiO₂ als eine Hauptkomponente umfasst.
Der Ausdruck „umfasst SiO₂ als eine Hauptkomponente” bedeutet, dass SiO₂ in einer Menge von 90 Massen-% oder mehr enthalten ist.
Der Ausdruck „hydrolysierbare Gruppe, die an ein Siliziumatom gebunden ist”, steht für eine Gruppe, die bei einer Hydrolyse in eine OH-Gruppe umgewandelt werden kann, die an das Siliziumatom gebunden ist.
Der Begriff „plättchenförmige Teilchen” steht für Teilchen mit einer flachen Form. Die Form von Teilchen kann mit einem Transmissionselektronenmikroskop (nachstehend auch als TEM bezeichnet) bestimmt werden.
Der „60°-Spiegeloberflächenglanz” wird durch das in JIS Z8741: 1997 (ISO2813: 1994) beschriebene Verfahren gemessen, ohne dass die Reflexion beseitigt wird, die auf der Rückfläche (der Oberfläche auf der Seite gegenüber der Seite, auf welcher der Blendschutzfilm gebildet worden ist) auftritt.
Die „Trübung” wird mit dem in JIS K7136: 2000 (ISO14782: 1999) beschriebenen Verfahren gemessen.
Die „arithmetische Mittenrauheit Ra” wird mit dem in JIS B0601: 2001 (ISO4287: 1997) beschriebenen Verfahren gemessen.
Der Ausdruck „durchschnittlicher Teilchendurchmesser” steht für einen Teilchendurchmesser an dem Punkt von 50% in einer kumulativen Volumenverteilungskurve, wobei das Gesamtvolumen der Teilchengrößenverteilung, die auf einer Volumenbasis bestimmt worden ist, als 100% angenommen wird, d. h., für den Volumen-kumulativen 50%-Durchmesser (D50). Die Teilchengrößenverteilung wird aus einer Frequenzverteilung und einer Verteilungskurve des kumulativen Volumens bestimmt, die beide durch eine Messung mit einem Teilchengrößenverteilungsanalysegerät des Laserbeugungs/streutyps bestimmt worden sind.
Die „Lagenhöhe” ist der Wert der größten Höhe z in einem Höhenverteilungshistogramm, das durch Untersuchen eines Bereichs von 101 μm × 135 μm bis 111 μm × 148 μm (nachstehend auch als „Untersuchungsbereich” bezeichnet) mit einem Lasermikroskop und Bestimmen des Histogramms aus den resultierenden xyz-Daten auf der Oberflächenform des Untersuchungsbereichs erhalten worden ist. Die Höhe z in den xyz-Daten ist die Höhe von einem niedrigsten Punkt als Bezug in dem Untersuchungsbereich (wobei die Höhe die Länge einer Senkrechten ist, die von der Position, bei der die Höhe z gemessen werden soll, zu einer Ebene gezogen wird, die parallel zu der Hauptoberfläche des Substrats in dem Untersuchungsbereich ist und die den niedrigsten Punkt umfasst). Nachstehend weist in dem Fall, bei dem eine Referenz nicht speziell festgelegt ist, der Ausdruck „Höhe in einer Oberflächenform” dieselbe Bedeutung auf. Bei der Berechnung der Lagenhöhe wurde die Klasseneinteilung („bin”) des Histogramms auf 1000 eingestellt.
Der Begriff „Seitenverhältnis” steht für das Verhältnis der maximalen Länge zur Dicke (maximale Länge/Dicke) eines Teilchens. Das „durchschnittliche Seitenverhältnis” ist der Durchschnitt von Seitenverhältnissen von 50 zufällig ausgewählten Teilchen. Die Dicke eines Teilchens wird mit einem Rasterkraftmikroskop (nachstehend auch als AFM) gemessen und die maximale Länge wird mit einem TEM gemessen.
Der „Streuindexwert R eines reflektierten Bilds” wird mit dem folgenden Verfahren berechnet. Zuerst wird das Substrat mit Licht von einer Richtung +45° bezogen auf eine Substratoberfläche als Referenz (als 0° angenommen) zum Messen der Helligkeit eines regulär reflektierten Lichts, das durch die Substratoberfläche reflektiert wird (als regulär reflektiertes 45°-Licht bezeichnet), bestrahlt. Anschließend wird das Substrat entsprechend mit dem Licht von der Richtung +45° zum Messen der Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts, das durch die Substratoberfläche reflektiert worden ist, bestrahlt, während ein Lichtempfangswinkel in einem Bereich von 0° bis +90° verändert wird. Diese Messwerte werden in die Gleichung: Streuindexwert R eines reflektierten Bilds = [(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) – (Helligkeit des regulär reflektierten 45°-Lichts)]/(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) eingesetzt. Auf diese Weise wird der Streuindexwert R eines reflektierten Bilds bestimmt.
Ein „Auflösungsindexwert T” wird mit dem folgenden Verfahren berechnet: Das zu untersuchende Substrat, das eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, wird mit einem ersten Licht von der Seite der zweiten Hauptoberfläche entlang einer Richtung parallel zur Dickenrichtung des Substrats (als „Richtung mit einem Winkel von 0°” bezeichnet) bestrahlt, um die Helligkeit des Lichts zu messen, das durch die erste Hauptoberfläche durchgelassen wird (als „durchgelassenes 0°-Licht” bezeichnet). Anschließend wird die Helligkeit des gesamten Lichts, das durch die erste Hauptoberfläche durchgelassen wird, gemessen, während der Lichtempfangswinkel in einem Bereich von –90° bis +90° bezogen auf die erste Hauptoberfläche verändert wird. Diese Messwerte werden in die Gleichung: Auflösungsindexwert T = [(Helligkeit des gesamten durchgelassenen Lichts) – (Helligkeit des durchgelassenen 0°-Lichts)]/(Helligkeit des gesamten durchgelassenen Lichts) eingesetzt. Auf diese Weise wird der Auflösungsindexwert T bestimmt.
Ein „Glitzerindexwert S” wird in der folgenden Weise bestimmt. Das zu untersuchende Substrat, das eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, wird derart in einer gewünschten Anzeigevorrichtung angeordnet, dass die zweite Hauptoberfläche auf einer Anzeigeoberflächenseite vorliegt. Als nächstes wird das Substrat von der Seite der ersten Hauptoberfläche fotografiert, um ein Bild aufzunehmen. Dieses Bild wird mit der Software EyeScale-4W (hergestellt von I System Corp.) analysiert und der dadurch ausgegebene Wert von ISC-A wurde als der Glitzerindexwert S verwendet.
Das mit dem Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhaltene gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm (nachstehend als „gekrümmtes Substrat mit einem Film” bezeichnet) umfasst jeweils ein gekrümmtes Substrat und einen auf dem gekrümmten Substrat ausgebildeten Blendschutzfilm. Die 1A und 1B sind schematische Querschnittsansichten, die Beispiele eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm zeigen, der mit einem Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten worden ist.
Das als Beispiel gezeigte gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 umfasst ein gekrümmtes Substrat 3 mit einem gebogenen Abschnitt 9 und einen Blendschutzfilm 5, der auf dem gekrümmten Substrat 3 ausgebildet ist. Die 1A zeigt eine Form, die in einer Kombination einen gebogenen Abschnitt 9 und einen flachen Abschnitt 7 aufweist und die 1B zeigt eine Form, die vollständig aus einem gebogenen Abschnitt 9 ausgebildet ist.
<Gekrümmtes Substrat>
Das gekrümmte Substrat 3 weist eine Form auf, die eine erste Hauptoberfläche 3a, eine zweite Hauptoberfläche 3b und eine Endoberfläche aufweist, und ist mit mindestens einem oder mehreren gebogenen Abschnitt(en) 9 versehen. Beispiele dafür umfassen eine Form, die in einer Kombination einen gebogenenen Abschnitt 9 und einen flachen Abschnitt 7 aufweist, wie z. B. diejenige, die in der 2A gezeigt ist, und eine Form, die vollständig aus einem gebogenen Abschnitt 9 ausgebildet ist, wie z. B. diejenige, die in der 2B gezeigt ist. Die Form des gekrümmten Substrats ist jedoch nicht speziell beschränkt, solange das gekrümmte Substrat einen gebogenen Abschnitt 9 aufweist. Verschiedene Geräte (z. B. Fernsehgeräte, Personalcomputer, Smartphones und Kraftfahrzeugnavigationssysteme), bei denen Bildanzeigevorrichtungen verwendet werden, in denen die Bildschirme eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, wurden in letzter Zeit eingesetzt, und das gekrümmte Substrat 3 kann so hergestellt werden, dass es eine Form gemäß der Form einer solchen Bildanzeigevorrichtung, der Form des Gehäuses der Bildanzeigevorrichtung, usw., aufweist.
Beispiele für eine Form des gekrümmten Substrats 3 umfassen Platten, Filme bzw. Folien, usw.
Beispiele für ein Material des gekrümmten Substrats 3 umfassen ein Glas, ein Metall, ein Harz, ein Silikon, Holz und Papier. Beispiele für das Harz umfassen Poly(ethylenterephthalat), Polycarbonat, Triacetylcellulose und Poly(methylmethacrylat). Von diesen ist ein Glas im Hinblick auf die Sicherheit und die Festigkeit bevorzugt. Zur Verwendung als Substrate, die an einem Fahrzeug montiert sind, ist ein Glas auch im Hinblick auf eine hohe Wärmebeständigkeit und eine hohe Witterungsbeständigkeit bevorzugt.
In dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat 3 ein Glas ist, ist es bevorzugt, dass das gekrümmte Substrat 3 im Hinblick auf das Sicherstellen der mechanischen Festigkeit und der Kratzfestigkeit, die für Abdeckgläser zur Verwendung als in einem Fahrzeug montierte Anzeigeelemente erforderlich sind, einer Härtungsbehandlung unterzogen worden ist. Als Härtungsbehandlung kann entweder eine physikalische Härtungsbehandlung oder eine chemische Härtungsbehandlung verwendet werden. Eine chemische Härtungsbehandlung ist jedoch bevorzugt, da dadurch auch relativ dünne Gläser gehärtet werden können.
Bezüglich der Glaszusammensetzung des gekrümmten Substrats 3 umfassen Beispiele dafür alkalifreie Gläser und Natronkalkgläser für den Fall, bei dem keine chemische Härtungsbehandlung durchgeführt wird, und umfassen Natronkalksilikatgläser, Aluminosilikatgläser, Boratgläser, Lithiumaluminosilikatgläser und Borosilikatgläser für den Fall, bei dem eine chemische Härtungsbehandlung durchgeführt wird. Aluminosilikatgläser sind im Hinblick darauf bevorzugt, dass es einfach ist, durch eine Härtungsbehandlung selbst dann eine große Spannung einzubringen, wenn die Glasdicke gering ist, und ein Glas, das dünn ist, jedoch eine große Härte bzw. Festigkeit aufweist, zu erhalten, wodurch das Glas als Gegenstand geeignet ist, der auf der Betrachtungsseite in Bildanzeigevorrichtungen angeordnet werden soll.
Das gekrümmte Substrat 3 weist einen maximalen Oberflächendruckspannungswert von 400 MPa oder höher, vorzugsweise 500 MPa oder höher, mehr bevorzugt 600 MPa oder höher auf. Die Tiefe der Druckspannungsschicht (DOL) beträgt 10 μm oder mehr. Durch Einstellen der Oberflächendruckspannung und der Tiefe der Oberflächendruckspannungsschicht, so dass sie innerhalb der Bereiche liegen, können den Hauptoberflächen des gekrümmten Substrats 3 eine hervorragende Festigkeit und Kratzfestigkeit verliehen werden.
[Glaszusammensetzungen]
Beispiele für die Glaszusammensetzung des gekrümmten Substrats 3 umfassen ein Glas, das, dargestellt durch mol-%, von 50 bis 80% SiO₂, von 0,1 bis 25% Al₂O₃, von 3 bis 30% Li₂O + Na₂O + K₂O, von 0 bis 25% MgO, von 0 bis 25% CaO und von 0 bis 5% ZrO₂ umfasst. Dessen Glaszusammensetzung ist jedoch nicht speziell beschränkt. Insbesondere werden die folgenden Glaszusammensetzungen genannt. Insbesondere umfassen Beispiele für die Glaszusammensetzung die folgenden Glaszusammensetzungen. Dabei bedeutet z. B. der Ausdruck „enthält von 0 bis 25% MgO”, dass MgO, obwohl es nicht essentiell ist, in einer Menge bis zu 25% enthalten sein kann. Das Glas (i) fällt unter die Natronkalksilikatgläser und die Gläser (ii) und (iii) fallen unter die Aluminosilikatgläser.

(i) Ein Glas, das, in mol-%, von 63 bis 73% SiO₂, von 0,1 bis 5,2% Al₂O₃, von 10 bis 16% Na₂O, von 0 bis 1,5% K₂O, von 0 bis 5,0% Li₂O, von 5 bis 13% MgO und von 4 bis 10% CaO umfasst;
(ii) Ein Glas, das, in mol-%, von 50 bis 74% SiO₂, von 1 bis 10% Al₂O₃, von 6 bis 14% Na₂O, von 3 bis 11% K₂O, von 0 bis 5,0% Li₂O, von 2 bis 15% MgO, von 0 bis 6% CaO und von 0 bis 5% ZrO₂ umfasst, wobei der Gesamtgehalt von SiO₂ und Al₂O₃ 75% oder weniger beträgt, der Gesamtgehalt von Na₂O und K₂O von 12 bis 25% beträgt und der Gesamtgehalt von MgO und CaO von 7 to 15% beträgt;
(iii) Ein Glas, das, in mol-%, von 68 bis 80% SiO₂, von 4 bis 10% Al₂O₃, von 5 bis 15% Na₂O, von 0 bis 1% K₂O, von 0 bis 5,0% Li₂O, von 4 bis 15% MgO und von 0 bis 1% ZrO₂ umfasst;
(iv) Ein Glas, das, in mol-%, von 67 bis 75% SiO₂, von 0 bis 4% Al₂O₃, von 7 bis 15% Na₂O, von 1 bis 9% K₂O, von 0 bis 5,0% Li₂O, von 6 bis 14% MgO und von 0 bis 1,5% ZrO₂ umfasst, wobei der Gesamtgehalt von SiO₂ und Al₂O₃ von 71 bis 75% beträgt, der Gesamtgehalt von Na₂O und K₂O von 12 bis 20% beträgt, und wenn CaO enthalten ist, dessen Gehalt weniger als 1% beträgt.

Es ist bevorzugt, dass der Gesamtgehalt von Li₂O und Na₂O in der Glaszusammensetzung des gekrümmten Substrats 3 im Hinblick auf eine geeignete Durchführung einer chemischen Härtungsbehandlung 12 mol-% oder höher ist. Da ferner der Glasübergangspunkt des Glases abnimmt und es leichter formbar wird, wenn der Li₂O-Gehalt in der Glaszusammensetzung zunimmt, wird der Gehalt von Li₂O vorzugsweise auf 0,5 mol-% oder mehr, mehr bevorzugt 1,0 mol-% oder mehr, noch mehr bevorzugt 2,0 mol-% oder mehr eingestellt. Darüber hinaus ist es im Hinblick auf die Erhöhung der Oberflächendruckspannung (CS) und der Tiefe der Druckspannungsschicht (Tiefe der Schicht: DOL) bevorzugt, dass die Glaszusammensetzung des gekrümmten Substrats 3 60 mol-% oder mehr SiO₂ und 8 mol-% oder mehr Al₂O₃ enthält.
[Verfahren zur Glasherstellung]
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer flachen Glasplatte zur Herstellung eines gekrümmten Substrats 3 daraus erläutert. Als erstes werden Ausgangsmaterialien für die Komponenten so gemischt, dass irgendeine der vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen erhalten wird, und das Gemisch wird in einem Glasschmelzofen erwärmt und geschmolzen. Das Glas wird durch Entgasen, Rühren, Zusetzen eines Feinungsmittels, usw., homogenisiert, durch ein bekanntes Formverfahren zu einer Glasplatte mit einer gegebenen Dicke geformt und dann langsam abgekühlt. Beispiele für ein Glasformverfahren umfassen ein Floatverfahren, ein Pressverfahren, ein Schmelzverfahren, ein Abziehverfahren („Down-draw”-Verfahren) und ein Ausrollverfahren („Rolling-out”-Verfahren). insbesondere ist das Floatverfahren geeignet, das für eine Massenproduktion geeignet ist. Es ist auch ein kontinuierliches Formverfahren geeignet, das von dem Floatverfahren verschieden ist, d. h., das Schmelzverfahren und das Abziehverfahren. Das Glaselement, das durch jedwedes gewünschte Formverfahren zu einer flachen Plattenform ausgebildet worden ist, wird langsam abgekühlt und dann zu einer gewünschten Größe geschnitten. In dem Fall, bei dem z. B. eine höhere Abmessungsgenauigkeit erforderlich ist, kann das Glaselement, das dem Schneiden unterzogen worden ist, einem Polieren oder Kantenverarbeiten unterzogen werden, das später beschrieben wird. Folglich kann bei der Handhabung des Glaselements in dem Formschritt, usw., ein Brechen oder Absplittern vermindert werden, was zu einer Verbesserung der Ausbeute führt.
(Formschritt)
Es ist bevorzugt, dass ein gekrümmtes Substrat 3 durch Formen eines Substrats mit einer flachen Plattenform zu einer gegebenen Form erhalten wird. Beispielsweise in dem Fall, bei dem eine Glasplatte als Substrat mit einer flachen Plattenform ausgewählt worden ist, kann ein gewünschtes Formverfahren, das verwendet werden soll, aus einem Schwerkraftformverfahren, einem Vakuumformverfahren und einem Formpressverfahren gemäß der Form des gekrümmten Substrats 3, die durch das Formen erhalten werden soll, ausgewählt werden.
Das Schwerkraftformverfahren ist ein Verfahren, bei dem eine Glasplatte auf einem gegebenen Formwerkzeug gemäß der Form des gekrümmten Substrats 3, die durch das Formen erhalten werden soll, angeordnet wird, und die Glasplatte danach erweicht und mittels der Schwerkraft gebogen wird und sich an das Formwerkzeug anpasst, wodurch die Glasplatte zu der gegebenen Form geformt wird.
Das Vakuumformverfahren ist ein Verfahren, bei dem eine Druckdifferenz auf die Vorder- und Rückfläche einer Glasplatte in einem erweichten Zustand ausgeübt wird, so dass sich die Platte an ein Formwerkzeug anpasst, wodurch die Glasplatte zu einer gegebenen Form geformt wird. In dem Vakuumformverfahren wird eine Glasplatte auf einem gegebenen Formwerkzeug gemäß der Form des gekrümmten Substrats 3, die durch das Formen erhalten werden soll, angeordnet, und auf der Glasplatte wird ein Klemmformwerkzeug angeordnet. Nach dem Abdichten eines Randbereichs der Glasplatte wird der Raum zwischen dem Formwerkzeug und der Glasplatte mit einer Pumpe evakuiert, wodurch auf die Vorder- und Rückfläche der Glasplatte eine Druckdifferenz ausgeübt wird. Bei diesem Vorgang kann die obere Oberflächenseite der Glasplatte zusätzlich mit Druck beaufschlagt werden.
Das Formpressen ist ein Verfahren, bei dem eine Glasplatte zwischen gegebenen Formwerkzeughälften (obere Hälfte und untere Hälfte) gemäß der Form des gekrümmten Substrats 3, die durch das Formen erhalten werden soll, angeordnet wird, und eine Pressbelastung auf die obere und untere Formwerkzeughälfte ausgeübt wird, während die Glasplatte in einem erweichten Zustand gehalten wird. Es wird folglich bewirkt, dass die Glasplatte gebogen wird und sich an die Formwerkzeughälften anpasst, wodurch die Glasplatte zu der gegebenen Form geformt wird.
Von diesen Verfahren ist das Vakuumformverfahren ein hervorragendes Verfahren zum Formen des gekrümmten Substrats 3 zu einer gewünschten Form. Da die Glasplatte geformt werden kann, während verhindert wird, dass eine der zwei Hauptoberflächen des gekrümmten Substrats 3 mit dem Formwerkzeug in Kontakt kommen, ist dieses Verfahren zum Vermindern von Ungleichmäßigkeitsdefekten, wie z. B. Kratzern und Vertiefungen, effektiv.
Ein geeignetes Formverfahren kann gemäß der Form des gekrümmten Substrats 3 ausgewählt werden, das durch das Formen erhalten werden soll. Zwei oder mehr Formverfahren können in einer Kombination verwendet werden.
Das Substrat mit einer flachen Plattenform, das verwendet werden soll, kann ein Substrat mit einer geätzten Schicht, einer Beschichtungsschicht, die durch ein Nassbeschichten oder ein Trockenbeschichten gebildet wird, usw., sein.
Polierschritt)
Mindestens eine Hauptoberfläche des Werkstücks, wie z. B. entweder das Substrat mit einer flachen Plattenform, das zu einem gekrümmten Substrat 3 geformt werden soll, oder das gekrümmte Substrat 3, das durch Formen erhalten wird, kann poliert werden.
In dem Polierschritt wird der Polierteil eines Drehpolierwerkzeugs mit dem Substrat bei einem konstanten Druck in Kontakt gebracht und zum Polieren der Oberfläche mit einer konstanten Geschwindigkeit darauf bewegt. Durch Durchführen des Polierens unter den Bedingungen eines konstanten Drucks und einer konstanten Geschwindigkeit kann die zu polierende Oberfläche bei einer konstanten Poliergeschwindigkeit gleichmäßig poliert werden. Der Druck, mit dem der Polierteil des Drehpolierwerkzeugs in Kontakt gehalten wird, beträgt im Hinblick auf die Profitabilität, die Einfachheit der Steuerung, usw., vorzugsweise 1 bis 1000000 Pa. Die Geschwindigkeit beträgt im Hinblick auf die Profitabilität, die Einfachheit der Steuerung, usw., vorzugsweise von 1 bis 10000 mm/min. Das Ausmaß der Bewegung wird gemäß der Form des Substrats, usw., in einer geeigneten Weise festgelegt. Das Drehpolierwerkzeug ist nicht speziell beschränkt, solange dessen Polierteil ein rotierender Gegenstand ist, der polieren kann. Beispiele dafür umfassen eine Spindel mit einem Werkzeugspannteil und ein Polierwerkzeug des Typs, der auf einer Oberfräse montiert ist. Bezüglich des Materials des Drehpolierwerkzeugs ist dessen Art nicht speziell beschränkt, solange mindestens dessen Polierteil aus einem Material hergestellt ist, welches das Werkstück polieren kann, wie z. B. ein Cerkissen, ein Kautschukschleifstein, eine Filzpolierscheibe oder Polyurethan, und einen Young'schen Modul von vorzugsweise 7 GPa oder weniger, mehr bevorzugt 5 GPa oder weniger, aufweist. Durch die Verwendung eines Elements mit einem Young'schen Modul von 7 GPa oder weniger als Material für das Drehpolierwerkzeug kann der Polierteil durch Druck verformt werden, so dass er sich an die Form des Werkstücks anpasst, und die Bodenoberfläche und Seitenoberflächen können bearbeitet werden, so dass die vorstehend gezeigte Oberflächenrauheit verliehen wird. Beispiele für die Form des Polierteils des Drehpolierwerkzeugs umfassen eine kreisförmige oder kreisringförmige flache Scheibe, eine zylindrische Form, eine Kanonenkugelform, eine Scheibenform und eine Faßform.
In dem Fall, bei dem ein Substrat poliert wird, während der Polierteil eines Drehpolierwerkzeugs mit dem Substrat in Kontakt gehalten wird, ist es bevorzugt, die Verarbeitung in der Gegenwart einer Aufschlämmung von abrasiven Körnern durchzuführen. In diesem Fall umfassen Beispiele für die abrasiven Körner Siliziumoxid, Ceroxid, Aluminiumoxid, weißes Aluminiumoxid (WA), körnigen Korund, Zirkoniumoxid, SiC, Diamant, Titanoxid und Germaniumoxid, und deren Korngrößen betragen vorzugsweise von 10 nm bis 10 μm. Die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen dem Drehpolierwerkzeug kann im Bereich von 1 bis 10000 mm/min ausgewählt werden, wie es vorstehend angegeben worden ist. Die Drehzahl des Polierteils des Drehpolierwerkzeugs beträgt 100 bis 10000 U/min. Zu geringe Drehzahlen können zu einer verminderten Verarbeitungsgeschwindigkeit und zu einem zu langen Zeitraum führen, der zum Erhalten einer gewünschten Oberflächenrauheit erforderlich ist. Zu hohe Drehzahlen können zu einer zu hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit und zu einem erhöhten Werkzeugverschleiß führen, was die Steuerung des Polierens schwierig macht.
Das Substrat kann poliert werden, während das Drehpolierwerkzeug und das Substrat relativ zueinander bewegt werden, so dass sich das Drehpolierwerkzeug entlang der Form des Substrats bewegt. Der Modus der Bewegung ist nicht beschränkt, und jedweder Modus, der das Ausmaß der Bewegung, die Richtung und die Geschwindigkeit so steuern kann, dass sie konstant sind, kann eingesetzt werden. Beispiele dafür umfassen einen Modus, in dem ein Mehrachsenroboter oder dergleichen verwendet wird.
(Kantenverarbeitungsschritt)
Die Endoberflächen des gekrümmten Substrats 3 können einer Verarbeitung unterzogen worden sein, wie z. B. einem Anfasen. In dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat 3 ein Glas ist, ist es allgemein bevorzugt, eine Verarbeitung, die als R-Anfasen oder C-Anfasen bezeichnet wird, durch mechanisches Schleifen durchzuführen, jedoch kann als Anfasen ein Ätzen oder eine andere Verarbeitung durchgeführt werden. Verfahren zum Anfasen sind nicht speziell beschränkt.
(Chemischer Härtungsschritt)
Dadurch, dass das gekrümmte Substrat 3 einem chemischen Härten unterzogen wird, wird eine Druckspannungsschicht in dessen Oberflächen gebildet, so dass deren Festigkeit und Kratzfestigkeit erhöht wird. Das chemische Härten ist eine Behandlung, bei der Alkalimetallionen, die einen kleinen Ionenradius aufweisen (typischerweise Li-Ionen oder Na-Ionen) und die in den Glasoberflächen vorliegen, durch Alkalimetallionen mit einem größeren Ionenradius (typischerweise K-ionen) durch einen Ionenaustausch bei einer Temperatur ersetzt werden, die mit der Glasübergangstemperatur identisch oder niedriger als diese ist, so dass dadurch eine Druckspannungsschicht in den Glasoberflächen gebildet wird. Das chemische Härten kann mit einem herkömmlich bekannten Verfahren durchgeführt werden.
(Schritt zum Bilden einer funktionellen Schicht)
Ein Schritt zum Bilden irgendeiner von verschiedenen funktionellen Schichten kann je nach Erfordernis während der Herstellung des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm 1 durchgeführt werden. Beispiele für die funktionelle Schicht umfassen einen Antireflexionsfilm, einen Antiverschmutzungsfilm, einen Infrarotsperrfilm, einen Ultraviolettsperrfilm, einen wasserabstoßenden Film und einen antistatischen Film.
[Antireflexionsfilm]
Der Begriff „Antireflexionsfilm” steht für einen Film, der den Effekt einer Verminderung der Reflexion zum Vermindern eines Blendens aufgrund einer Lichtreflexion in der Oberfläche aufweist und der, wenn er in einer Bildanzeigevorrichtung verwendet wird, den Lichtdurchlass von der Bildanzeigevorrichtung verbessern kann und dadurch die Betrachtung der Bildanzeigevorrichtung verbessert.
In dem Fall des Bildens eines Antireflexionsfilms ist es bevorzugt, den Antireflexionsfilm auf dem Blendschutzfilm 5 zu bilden. Der Aufbau des Antireflexionsfilms ist nicht speziell beschränkt, solange der Aufbau eine Lichtreflexion verhindern kann. Beispielsweise kann der Antireflexionsfilm einen Aufbau aufweisen, der aus gestapelten Schichten zusammengesetzt ist, die eine Schicht mit hohem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,9 oder höher bei einer Wellenlänge von 550 nm und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,6 oder weniger bei einer Wellenlänge von 550 nm umfassen, oder einen Aufbau, der eine Schicht umfasst, die aus einer Filmmatrix aufgebaut ist, die hohle Teilchen oder Hohlräume darin enthält oder aufweist, und die einen Brechungsindex von 1,2 bis 1,4 bei einer Wellenlänge von 550 nm aufweist.
Bezüglich des Filmaufbaus, der eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex in dem Antireflexionsfilm umfasst, kann der Antireflexionsfilm einen Aufbau aufweisen, der eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfasst, oder er kann einen Aufbau aufweisen, der zwei oder mehr Schichten mit hohem Brechungsindex und zwei oder mehr Schichten mit niedrigem Brechungsindex umfasst. In dem Fall des Aufbaus, der zwei oder mehr Schichten mit hohem Brechungsindex und zwei oder mehr Schichten mit niedrigem Brechungsindex umfasst, ist es bevorzugt, dass dieser Aufbau ein Aufbau sein sollte, in dem die Schichten mit hohem Brechungsindex abwechselnd mit den Schichten mit niedrigem Brechungsindex gestapelt sind. Der Antireflexionsfilm kann nur aus einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex aufgebaut sein.
Im Hinblick auf die Verbesserung der Antireflexionseigenschaften ist es bevorzugt, dass der Antireflexionsfilm ein Stapel ist, der aus einer Mehrzahl von gestapelten Schichten zusammengesetzt ist. Je größer die Anzahl von gestapelten Schichten ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass ein Filmaufbau mit geringeren Reflexionseigenschaften in einem breiteren Wellenlängenbereich optisch gestaltet werden kann. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass der Stapel als Ganzes aus zwei oder mehr und acht oder weniger gestapelten Schichten zusammengesetzt sein sollte, und im Hinblick auf einen reflexionsvermindernden Effekt und eine Eignung für eine Massenproduktion ist es mehr bevorzugt, dass der Stapel als Ganzes aus zwei oder mehr und sechs oder weniger gestapelten Schichten zusammengesetzt sein sollte. Dieser Stapel ist vorzugsweise ein Stapel, der aus gestapelten Schichten zusammengesetzt ist, die eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfassen, wie es vorstehend beschrieben worden ist, und es ist bevorzugt, dass die Gesamtzahl der Schicht mit hohem Brechungsindex und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegen sollte.
Die Materialien der Schichten mit hohem Brechungsindex und der Schichten mit niedrigem Brechungsindex sind nicht speziell beschränkt und können zweckmäßig ausgewählt werden, während der Grad der erforderlichen Antireflexionseigenschaften, die Herstellungseffizienz, usw., berücksichtigt werden. Zur Bildung der Schichten mit hohem Brechungsindex können in vorteilhafter Weise ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus Nioboxid (Nb₂O₅), Titanoxid (TiO₂), Zirkoniumoxid (ZrO₂), Tantaloxid (Ta₂O₅) und Siliziumnitrid (SiN) verwendet werden. Zur Bildung der Schichten mit niedrigem Brechungsindex können in vorteilhafter Weise ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus Siliziumoxid (SiO₂), einem Material, das ein Mischoxid aus Si und Sn umfasst, einem Material, das ein Mischoxid aus Si und Zr umfasst, und einem Material, das ein Mischoxid aus Si und Al umfasst, verwendet werden.
Im Hinblick auf die Herstellungseffizienz und den Brechungsindex ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem die Schichten mit hohem Brechungsindex aus einem Material aufgebaut sind, das aus Nioboxid, Tantaloxid und Siliziumnitrid ausgewählt ist, und die Schichten mit niedrigem Brechungsindex aus Siliziumoxid aufgebaut sind.
Beispiele für das Verfahren zur Bildung eines Antireflexionsfilms umfassen ein Verfahren, bei dem ein Beschichtungsfluid auf die Oberfläche einer Haftschicht, die auf dem Blendschutzfilm 5 oder auf einem anderen funktionellen Film ausgebildet ist, durch Schleuderbeschichten, Tauchbeschichten, Gießen, Schlitzbeschichten, Sprühbeschichten, ein elektrostatisches Sprühabscheidungsverfahren (ESD-Verfahren) oder dergleichen aufgebracht wird und dann je nach Erfordernis wärmebehandelt wird, und ein Verfahren, bei dem ein Antireflexionsfilm auf der Oberfläche der Haftschicht durch ein chemisches Gasphasenabscheidungsvertahren (CVD-Verfahren) oder ein physikalisches Gasphasenabscheidungsvertahren (PLD-Verfahren), wie z. B. Sputtern oder ein PLD-Verfahren, gebildet wird.
Wie es in der 11 gezeigt ist, umfasst das gekrümmte Substrat gemäß dieser Ausführungsform: ein gekrümmtes Substrat 3 mit einem flachen Abschnitt 7 und einem geneigten Abschnitt 8 (ein weiterer flacher Abschnitt, der sich bezüglich des Winkels unterscheidet), der so angeordnet ist, dass er einen Winkel θ mit dem flachen Abschnitt 7 aufweist; einen darauf angeordneten Blendschutzfilm (nicht gezeigt); und einen auf dem Blendschutzfilm angeordneten Antireflexionsfilm 6. Alternativ kann das gekrümmte Substrat mit einem Film umfassen: ein gekrümmtes Substrat 3 mit einem flachen Abschnitt 7 und einem geneigten Abschnitt 8; und einen direkt darauf angeordneten Antireflexionsfilm 6. In jedem Fall weist der Antireflexionsfilm 6 auf dem flachen Abschnitt 7 eine größere Filmdicke auf als der auf dem geneigten Abschnitt 8 ausgebildete Antireflexionsfilm 6. Ferner sind dann, wenn der flache Abschnitt 7, der geneigte Abschnitt 8 und der gebogene Abschnitt 9 von einer vertikalen Richtung zu dem flachen Abschnitt 7 betrachtet werden und bezüglich a* und b* untersucht werden, während eine Reflexion in der Hauptoberfläche des Substrats, die auf der Seite entgegengesetzt zu dem Antireflexionsfilm vorliegt, beseitigt ist, und Differenzen zwischen zwei Punkten, die sich am stärksten voneinander unterscheiden, durch Δa* bzw. Δb* ausgedrückt werden, Δa* < 5,6 und Δb* < 5,4 erfüllt. Darüber hinaus erfüllt die Farbdifferenz ΔE, die in JIS Z 8729 (2004) durch die Gleichung ΔE = [(ΔL)² + (Δa*)² + (Δb*)²]^0,5 festgelegt ist, ΔE < 18. Δa* und Δb* sind Lichtreflexionen gemäß JIS Z 8729 (2004). Insbesondere in dem Fall, wenn der Winkel θ zwischen dem flachen Abschnitt und dem geneigten Abschnitt 50° oder kleiner ist, beträgt ΔE mehr bevorzugt 5 oder weniger.
Durch Bilden des gekrümmten Substrats mit einem Film, so dass gleichzeitig die Anforderungen erfüllt sind, die Δa*, Δb* und ΔE betreffen, kann bezüglich aller des flachen Abschnitts 7, des geneigten Abschnitts 8 und des gebogenen Abschnitts 9 eine zufriedenstellende Betrachtung sichergestellt werden. Es ist bevorzugt, dass Δa* und Δb* –6,5 ≤ a* ≤ 6,5 und –8 ≤ b* ≤ 8 erfüllen. Es ist auch bevorzugt, dass der flache Abschnitt 7 und der geneigte Abschnitt 8 eine Ungleichmäßigkeit in der Ebene in a* (Absolutwert der Differenz) von 0,2 oder weniger und eine Ungleichmäßigkeit in der Ebene in b* von 0,5 oder weniger aufweisen, und zwar in der Oberfläche, bei welcher der Antireflexionsfilm 6 abgeschieden worden ist. Die Ungleichmäßigkeit in der Ebene wird durch eine Messung an beliebig ausgewählten fünf Punkten, einschließlich mindestens einem Punkt für jeden des flachen Abschnitts 7, des geneigten Abschnitts 8 und des gebogenen Abschnitts 9, bestimmt.
Die vorstehend genannte Beziehung zwischen der Filmdicke auf dem flachen Abschnitt 7 und der Filmdicke auf dem geneigten Abschnitt 8 bedeutet, dass die Gesamtfilmdicken aller Schichten auf jedem der Abschnitte diese Beziehung erfüllen. In Fällen, bei denen die zwei Abschnitte bezüglich jeder Schicht verglichen werden, kann eine Schicht vorliegen, die auf dem geneigten Abschnitt 8 eine geringere Dicke aufweist als auf dem flachen Abschnitt 7. Die Dicke jeder Schicht kann gemäß dem Winkel zwischen dem flachen Abschnitt 7 und dem geneigten Abschnitt 8 zweckmäßig eingestellt werden.
Das gekrümmte Substrat gemäß dieser Ausführungsform, die vorstehend beschrieben worden ist, kann z. B. unter Verwendung einer Sputtervorrichtung hergestellt werden, bei der die Winkel und Positionen einer Mehrzahl von Targets gemäß der Form des gekrümmten Substrats unabhängig eingestellt werden können. Es ist bevorzugt, dass diese Sputtervorrichtung eine Sputtervorrichtung ist, bei der die Abscheidungsbedingungen für die einzelnen Targets derart unabhängig eingestellt werden können, dass die Dicke jedes Films auf dem flachen Abschnitt 7 und diejenige auf dem geneigten Abschnitt 8 unabhängig eingestellt werden können (Abscheidungsleistung, usw.).
Die Dicke T des Films auf dem gebogenen Abschnitt 9, bei dem es sich um den Bereich handelt, der den flachen Abschnitt 7 mit dem geneigten Abschnitt 8 verbindet, ist derart, dass die Dicke jeder der Schichten des Antireflexionsfilms 6 zwischen der Dicke der Schicht auf dem flachen Abschnitt 7 und der Dicke der Schicht auf dem geneigten Abschnitt 8 liegt. Jede Schicht erfüllte diesen Aufbau, und war ungeachtet davon, ob deren Dicke auf dem flachen Abschnitt 7 größer ist oder auf dem geneigten Abschnitt 8 größer ist. Folglich kann das gekrümmte Substrat, obwohl es den geneigten Abschnitt 8 aufweist, so eingestellt werden, dass es als Ganzes einen natürlichen Farbton aufweist, da sich die Dicke jeder Schicht von dem flachen Abschnitt 7 zu dem geneigten Abschnitt 8 kontinuierlich ändert. Im Hinblick auf das Erhalten eines solchen Filmdickenaufbaus ist es bevorzugt, dass jede Schicht auf dem flachen Abschnitt 7 und dem geneigten Abschnitt 8 gleichzeitig und nicht getrennt abgeschieden werden sollte. In dem Fall, wenn jede Schicht separat auf dem flachen Abschnitt 7 und dem geneigten Abschnitt 8 abgeschieden wird, besteht die Befürchtung, dass eine Verminderung des Durchsatzes, eine Erhöhung der Filmdicke auf dem gebogenen Abschnitt 9, usw. verursacht werden.
Die Aufbauarten des Antireflexionsfilms 6, die vorstehend beschrieben worden sind, sind nicht auf den Antireflexionsfilm beschränkt, und es kann davon ausgegangen werden, dass solche Aufbauarten denselben Effekt erzeugen können, wenn sie auf den Infrarotsperrfilm, den Ultraviolettsperrfilm, den wasserabstoßenden Film und den antistatischen Film angewandt werden.
[Antiverschmutzungsfilm]
Der Antiverschmutzungsfilm ist ein Film, der ein Anhaften von organischem Material oder anorganischem Material an dessen Oberfläche verhindert, oder für einen Film, der einen Effekt derart aufweist, dass selbst dann, wenn ein organisches Material oder ein anorganisches Material an dessen Oberfläche anhaftet, die anhaftende Substanz durch Reinigen, wie z. B. Abwischen, einfach entfernt werden kann.
In dem Fall des Bildens eines Antiverschmutzungsfilms ist es bevorzugt, dass der Antiverschmutzungsfilm auf dem Blendschutzfilm 5 oder einem anderen funktionellen Film gebildet wird. Der Antiverschmutzungsfilm ist nicht speziell beschränkt, solange der Antiverschmutzungsfilm dem gekrümmten Substrat mit einem Blendschutzfilm 1, das erhalten werden soll, Antiverschmutzungseigenschaften verleihen kann. Es ist besonders bevorzugt, dass der Antiverschmutzungsfilm aus einem Fluor-enthaltenden Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilm aufgebaut ist, der durch Aushärten einer Fluorenthaltenden Organosiliziumverbindung durch eine hydrolytische Kondensationsreaktion erhalten wird.
Die Dicke des Antiverschmutzungsfilms ist nicht speziell beschränkt. In dem Fall, bei dem der Antiverschmutzungsfilm aus einem Fluor-enthaltenden Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilm aufgebaut ist, beträgt dessen Dicke vorzugsweise von 2 bis 20 nm, mehr bevorzugt von 2 bis 15 nm, noch mehr bevorzugt von 2 bis 10 nm. In Fällen, bei denen dessen Filmdicke 2 nm oder größer ist, liegt das gekrümmte Substrat mit einem Film in einem Zustand vor, bei dem es gleichmäßig mit der Antiverschmutzungsschicht beschichtet ist und einer praktischen Verwendung im Hinblick auf die Abriebbeständigkeit widersteht. Ferner weist in Fällen, bei denen dessen Filmdicke 20 nm oder weniger beträgt, das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 in dem Zustand, bei dem der Antiverschmutzungsfilm vorliegt, zufriedenstellende optische Eigenschaften, einschließlich Trübung, auf.
Beispiele für das Verfahren zur Bildung eines Fluor-enthaltenden Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilms umfassen ein Verfahren, in dem eine Zusammensetzung eines Silankopplungsmittels mit einer Fluoralkylgruppe, z. B. einer Perfluoralkylgruppe oder einer Fluoralkylgruppe, einschließlich einer Perfluor(polyoxyalkylen)-Kette, auf die Oberfläche einer Haftschicht, die auf dem Blendschutzfilm 5 oder auf einem anderen funktionellen Film ausgebildet ist, durch Schleuderbeschichten, Tauchbeschichten, Gießen, Schlitzbeschichten, Sprühbeschichten oder dergleichen aufgebracht wird und dann je nach Erfordernis wärmebehandelt wird; und ein Vakuumabscheidungsverfahren, in dem eine Fluor-enthaltende Organosiliziumverbindung aus einer Gasphase auf der Oberfläche der Haftschicht abgeschieden wird und dann je nach Erfordernis wärmebehandelt wird. Bezüglich der Techniken für die Beschichtungsfilmbildung gibt es keine Beschränkungen.
Die Zusammensetzung für die Beschichtungsfilmbildung ist nicht speziell beschränkt, solange die Zusammensetzung eine Fluor-enthaltende hydrolysierbare Siliziumverbindung enthält und einen Beschichtungsfilm bilden kann. Die Zusammensetzung für die Beschichtungsfilmbildung kann neben der Fluor-enthaltenden hydrolysierbaren Siliziumverbindung einen optionalen Bestandteil enthalten, oder nur aus einer oder mehreren Fluor-enthaltenden hydrolysierbaren Siliziumverbindung(en) aufgebaut sein. Beispiele für den optionalen Bestandteil umfassen eine hydrolysierbare Siliziumverbindung ohne Fluoratom (nachstehend als „nicht-fluorierte hydrolysierbare Siliziumverbindung” bezeichnet), die verwendet werden kann, solange die Effekte der Erfindung dadurch nicht vermindert werden, und einen Katalysator.
Wenn eine Fluor-enthaltende hydrolysierbare Siliziumverbindung und eine nicht-fluorierte hydrolysierbare Siliziumverbindung, die optional ist, in eine Zusammensetzung zur Beschichtungsfilmbildung einbezogen werden, können diese Verbindungen als solche einbezogen werden oder können als Produkt einer partiellen Hydrolyse und Kondensation derselben einbezogen werden. Ferner können diese Verbindungen als Gemisch dieser Verbindungen mit einem Produkt einer partiellen Hydrolyse und Kondensation derselben in eine Zusammensetzung zur Beschichtungsfilmbildung einbezogen werden.
In dem Fall der Verwendung von zwei oder mehr hydrolysierbaren Siliziumverbindungen in einer Kombination können diese Verbindungen als solche in eine Zusammensetzung zur Beschichtungsfilmbildung einbezogen werden oder können jeweils als ein Produkt einer partiellen Hydrolyse und Kondensation einbezogen werden. Ferner können zwei oder mehr dieser Verbindungen als ein Produkt einer partiellen Hydrolyse und Cokondensation davon einbezogen werden. Darüber hinaus kann die Zusammensetzung ein Gemisch aus diesen Verbindungen, den Produkten einer partiellen Hydrolyse und Kondensation und dem Produkt einer partiellen Hydrolyse und Cokondensation sein. In dem Fall einer Abscheidung durch eine Vakuumabscheidung oder dergleichen handelt es sich bei den Produkten einer partiellen Hydrolyse und Kondensation und dem Produkt einer partiellen Hydrolyse und Cokondensation um solche, die jeweils einen Polymerisationsgrad aufweisen, der eine Vakuumabscheidung ermöglicht. Nachstehend wird der Ausdruck „hydrolysierbare Siliziumverbindungen” nicht nur so verwendet, dass er für die Verbindungen als solche steht, sondern auch für jedwede derartigen Produkte einer partiellen Hydrolyse und Kondensation und Produkte einer partiellen Hydrolyse und Cokondensation.
Die Fluor-enthaltende hydrolysierbare Siliziumverbindung, die zur Bildung des Fluorenthaltenden Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilms verwendet werden soll, ist nicht speziell beschränkt, solange der daraus erhaltene Fluor-enthaltende Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilm Antiverschmutzungseigenschaften, einschließlich eine Wasserabstoßung und eine Ölabstoßung, aufweist.
Insbesondere umfassen Beispiele dafür Fluor-enthaltende hydrolysierbare Siliziumverbindungen, die jeweils eine oder mehrere Gruppe(n) aufweisen, die aus der Gruppe, bestehend aus einer Perfluorpolyethergruppe, einer Perfluoralkylengruppe und einer Perfluoralkylgruppe, ausgewählt ist oder sind. Diese Gruppen liegen jeweils als eine Fluor-enthaltende organische Gruppe vor, die entweder mittels einer Verbindungsgruppe oder direkt an das Siliziumatom einer hydrolysierbaren Silylgruppe gebunden ist. in vorteilhafter Weise verwendbare handelsübliche Produkte solcher Fluor-enthaltenden Organosiliziumverbindungen, die jeweils eine oder mehrere Gruppe(n) aufweisen, die aus der Gruppe, bestehend aus einer Perfluorpolyethergruppe, einer Perfluoralkylengruppe und einer Perfluoralkylgruppe, ausgewählt ist oder sind (Fluor-enthaltende hydrolysierbare Siliziumverbindungen), umfassen KP-801 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), X-71 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), KY-130 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), KY-178 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), KY-185 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), KY-195 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), AFLUID (eingetragene Marke) S-550 (Handelsbezeichnung; hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.), and OPTOOL (eingetragene Marke) DSX (Handelsbezeichnung; hergestellt von Daikin Industries, Ltd.). Es ist mehr bevorzugt, von diesen KY-185, KY-195, OPTOOL DSX oder S-550 zu verwenden.
Eine Zusammensetzung zur Beschichtungsfilmbildung, die eine solche Fluor-enthaltende hydrolysierbare Siliziumverbindung enthält, wird auf die Oberfläche der Haftschicht aufgebracht und zum Abscheiden eines Films umgesetzt. Folglich wird ein Fluor-enthaltender Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilm erhalten. Eine Wärmebehandlung oder eine Befeuchtungsbehandlung kann nach der Abscheidung je nach Erfordernis durchgeführt werden, um die Reaktion zu beschleunigen. Bezüglich spezifischer Abscheidungsverfahren und Reaktionsbedingungen können herkömmlich bekannte Verfahren, Bedingungen, usw., eingesetzt werden.
Die äußerste Oberfläche des gekrümmten Substrats mit einem Film 1, in der eine Antiverschmutzungsschicht gebildet worden ist, weist einen statischen Reibungskoeffizienten von vorzugsweise 1,0 oder weniger, mehr bevorzugt 0,9 oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,8 oder weniger auf. In Fällen, bei denen der statische Reibungskoeffizient 1,0 oder weniger beträgt, werden zufriedenstellende Fingergleiteigenschaften erhalten, wenn ein menschlicher Finger die äußerste Oberfläche des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm 1 berührt. Ferner weist der gebogene Abschnitt der ersten Oberfläche einen dynamischen Reibungskoeffizienten von vorzugsweise 0,02 oder weniger, mehr bevorzugt 0,015 oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,01 oder weniger auf. In Fällen, bei denen dessen dynamischer Reibungskoeffizient 0,02 oder weniger beträgt, werden zufriedenstellende Fingergleiteigenschaften erhalten, wenn ein menschlicher Finger den gebogenen Abschnitt der ersten Oberfläche berührt.
[Weitere funktionelle Schicht]
Bei dem gekrümmten Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 kann es sich um ein Substrat handeln, bei dem mindestens ein Teil davon eine weitere funktionelle Schicht aufweist.
Beispiele für die funktionelle Schicht umfassen eine Basisschicht, eine haftungsverbessernde Schicht und eine Schutzschicht.
Die Basisschicht wirkt als Alkalibarriereschicht oder als Breitbandschicht mit niedrigem Brechungsindex oder Breitbandschicht mit hohem Brechungsindex.
Darüber hinaus kann die zweite Hauptoberfläche 3b des gekrümmten Substrats 3 einer Behandlung zur Bildung eines funktionellen Films oder zum Verleihen einer Funktion, wie z. B. einer Antibeschlagbehandlung, unterzogen worden sein, oder einem Drucken unterzogen worden sein, usw.
Die vorstehend beschriebenen Schritte, einschließlich der Brennschritt, können in jedweder Reihenfolge ohne spezielle Beschränkungen durchgeführt werden, mit der Ausnahme, dass der Blendschutzfilm-Bildungsschritt, der später beschrieben wird, nach dem Formschritt durchgeführt wird. Von den vorstehend beschriebenen Schritten können die Schritte, die von dem Formschritt verschieden sind, weggelassen werden. Andere Schritte können hinzugefügt werden.
In dem Fall, bei dem ein Glas als Material des gekrümmten Substrats 3 verwendet wird, kann ein Blendschutzfilm 5 auf dem geformten gekrümmten Substrat 3 gebildet werden, das nicht gehärtet worden ist, oder auf dem geformten gekrümmten Substrat 3, das einer Härtungsbehandlung unterzogen worden ist.
In dem erstgenannten Fall kann das geformte gekrümmte Substrat 3, das nicht gehärtet worden ist, nach der Bildung eines Blendschutzfilms 5 darauf einer Härtungsbehandlung unterzogen werden. Ferner können die Hauptoberflächen des gekrümmten Substrats 3, auf denen der Blendschutzfilm 5 nicht gebildet worden ist, einem Polieren und einer Kantenbearbeitung unterzogen werden. Es gibt Fälle, bei denen das Glas, das einer chemischen Härtung durch einen Ionenaustausch unterzogen worden ist, Defekte in den Oberflächen davon aufweist oder feine Unregelmäßigkeiten von höchstens etwa 1 μm aufweist, die in den Oberflächen verbleiben. In Fällen, bei denen eine Kraft auf das gekrümmte Substrat 3 ausgeübt wird, findet eine Spannungskonzentration statt, wenn solche Defekte oder feinen Unregelmäßigkeiten vorliegen, was zu Fällen führt, bei denen das gekrümmte Substrat 3 durch eine Kraft bricht, die niedriger ist als eine theoretische Festigkeit. Folglich kann eine Schicht (Defektschicht) mit solchen Defekten und feinen Unregelmäßigkeiten, die in dem gekrümmten Substrat 3 vorliegt, das chemisch gehärtet worden ist, durch Polieren entfernt werden. Als Verfahren zum Polieren kann das vorstehend beschriebene Verfahren verwendet werden. In dem Fall, bei dem Defekte vorliegen, beträgt die Dicke der Defektschicht üblicherweise von 0,01 bis 0,5 μm, obwohl diese abhängig von den Bedingungen für das chemische Härten variiert. In dem Fall des Durchführens eines chemischen Härtungsschritts nach einem Blendschutzfilm-Bildungsschritt kann der chemische Härtungsschritt nicht nur für ein chemisches Härten des Glases verwendet werden, sondern auch zum Erwärmen des gebildeten Blendschutzfilms durch die Wärme für das chemische Härten. Folglich kann die Polykondensation oder das Sintern des Blendschutzfilms beschleunigt werden, so dass ein Film erhalten wird, der eine hohe Beständigkeit bezüglich einer Verschleißbeständigkeit, einer Witterungsbeständigkeit, usw., aufweist. In dem Fall, bei dem der Blendschutzfilm in dem chemischen Härtungsschritt erwärmt wird, ist ein Eintauchen des gekrümmten Substrats 3, auf dem der Blendschutzfilm gebildet worden ist, in ein Härtungssalz zur Erhöhung der Festigkeit effektiver als ein Erwärmen in Luft. Obwohl Details des Mechanismus dieser Festigkeitserhöhung unklar sind, wird davon ausgegangen, dass die Festigkeitserhöhung darauf zurückzuführen ist, dass Ionen von z. B. Kalium bei der chemischen Härtung in den Film eindringen, so dass eine Spannung in den Film selbst eingebracht wird und die Polykondensation des Blendschutzfilms beschleunigt wird, da das Härtungssalz schwach alkalisch ist.
Der letztgenannte Fall weist die Probleme nicht auf, die auftreten, wenn ein gekrümmtes Substrat 3 durch Schritte in der erstgenannten Reihenfolge verarbeitet wird, wie z. B. das Auftreten von Defekten in dem Blendschutzfilm und das Verziehen des gekrümmten Substrats 3 aufgrund des Vorliegens des Blendschutzfilms 5 in dem Härtungsschritt. Somit wird in dem letztgenannten Fall eine hohe Herstellungseffizienz erhalten. Ferner kann wie in dem erstgenannten Fall das gekrümmte Substrat 3 vor der Behandlung des Blendschutzfilms 5 einem Polieren und einer Kantenverarbeitung unterzogen werden.
<Gekrümmtes Substrat mit einem Blendschutzfilm>
[Blendschutzfilm]
Der Blendschutzfilm ist ein Film, der vorwiegend den Effekt des Streuens von reflektiertem Licht zum Vermindern eines Blendens durch reflektiertes Licht aufgrund einer Lichtquellenreflexion in der Oberfläche aufweist.
Der Blendschutzfilm 5 ist ein Film, der durch Brennen eines Beschichtungsfilms mit einer Zusammensetzung erhalten wird, die mindestens eines von einer Siliziumoxidvorstufe (A) und Teilchen (C) umfasst und ferner ein flüssiges Medium (B) umfasst, und die gegebenenfalls Bestandteile enthalten kann, die von der Siliziumoxidvorstufe (A) und den Teilchen (C) verschieden sind. In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung eine Siliziumoxidvorstufe (A) umfasst, umfasst die Matrix des Blendschutzfilms 5 eine Matrix, die von der Siliziumoxidvorstufe (A) abgeleitet ist und Siliziumoxid als die Hauptkomponente umfasst. Der Blendschutzfilm 5 kann aus den Teilchen (C) ausgebildet sein. Der Blendschutzfilm 5 kann ein Film sein, der die Matrix und die darin dispergierten Teilchen (C) umfasst.
Die Zusammensetzung enthält ein flüssiges Medium (B1) mit einem Siedepunkt von 150°C oder niedriger als einen Teil des flüssigen Mediums (B) oder als das gesamte flüssige Medium (B). Der Gehalt des flüssigen Mediums (B1) beträgt 86 Massen-% oder mehr, bezogen auf das gesamte flüssige Medium (B).
Die Oberfläche des Blendschutzfilms 5 weist einen 60°-Spiegeloberflächenglanz von vorzugsweise 15% oder höher und 140% oder weniger, mehr bevorzugt 40% oder höher und 130% oder weniger auf. Der 60°-Spiegeloberflächenglanz der Oberfläche des Blendschutzfilms 5 ist ein Index für den Blendschutzeffekt. In Fällen, bei denen dessen 60°-Spiegeloberflächenglanz 130% oder weniger beträgt, wird ein ausreichender Blendschutzeffekt bereitgestellt.
Die Oberfläche des Blendschutzfilms 5 weist eine arithmetische Mittenrauheit Ra von vorzugsweise 0,03 μm oder mehr, mehr bevorzugt von 0,05 bis 0,7 μm, noch mehr bevorzugt von 0,07 bis 0,5 μm auf. In Fällen, bei denen die arithmetische Mittenrauheit Ra der Oberfläche des Blendschutzfilms 5 0,03 μm oder mehr beträgt, wird ein ausreichender Blendschutzeffekt bereitgestellt. In Fällen, bei denen die arithmetische Mittenrauheit Ra der Oberfläche des Blendschutzfilms 5 0,7 μm oder weniger beträgt, wobei es sich um die Obergrenze des vorstehend genannten Bereichs handelt, kann eine Verminderung des Bildkontrasts ausreichend gehemmt werden.
Die Oberfläche des Blendschutzfilms 5 weist eine maximale Rautiefe Rz von vorzugsweise 0,2 bis 5 μm, mehr bevorzugt von 0,3 bis 4,5 μm, noch mehr bevorzugt von 0,5 bis 4,0 μm auf. In Fällen, bei denen die maximale Rautiefe Rz der Oberfläche des Blendschutzfilms 5 identisch mit der Untergrenze des Bereichs oder höher als diese ist, wird ein ausreichender Blendschutzeffekt bereitgestellt. In Fällen, bei denen die maximale Rautiefe Rz der Oberfläche des Blendschutzfilms 5 identisch mit der Obergrenze des Bereichs oder niedriger als diese ist, kann eine Verminderung des Bildkontrasts ausreichend gehemmt werden.
Der flache Abschnitt 7 des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm 1 weist eine Trübung von vorzugsweise 0,1 bis 50%, mehr bevorzugt von 0,1 bis 30%, noch mehr bevorzugt von 0,1 bis 20% auf. In Fällen, bei denen dessen Trübung 0,1% oder mehr beträgt, wird ein Blendschutzeffekt bereitgestellt. In Fällen, bei denen dessen Trübung 50% oder weniger beträgt, kann eine Verminderung des Bildkontrasts ausreichend gehemmt werden, und zwar in dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 als Schutzplatte oder irgendeiner von verschiedenen Filtern auf der Betrachtungsseite eines Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörpers angeordnet ist.
Der gebogene Abschnitt 9 des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm weist eine Trübung von vorzugsweise 0,1 bis 50%, mehr bevorzugt von 0,1 bis 30%, noch mehr bevorzugt von 0,1 bis 20% auf. In Fällen, bei denen dessen Trübung 0,1% oder mehr beträgt, wird ein Blendschutz bereitgestellt. In Fällen, bei denen dessen Trübung 50% oder weniger beträgt, kann eine Verminderung des Bildkontrasts ausreichend gehemmt werden, und zwar in dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm als Schutzplatte oder irgendeiner von verschiedenen Filtern auf der Betrachtungsseite eines Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörpers angeordnet ist.
In dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 ein gekrümmtes Substrat 3 mit einem flachen Abschnitt 7 und einem gebogenen Abschnitt 9 ist, wie z. B. dasjenige, das in der 1A gezeigt ist, beträgt das Verhältnis des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds [(Streuindexwert R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts 9/(Summe des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des flachen Abschnitts 7 und des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts 9)] vorzugsweise von 0,3 bis 0,8, mehr bevorzugt von 0,4 bis 0,7, besonders bevorzugt von 0,4 bis 0,6. In Fällen, bei denen das Verhältnis innerhalb dieses Bereichs liegt, sieht dieses gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1, wenn es von der Anwenderseite her betrachtet wird, so aus, als ob es einer homogenen Blendschutzfilmbehandlung unterzogen worden wäre und weist ein sehr schönes Aussehen auf. Ferner wird das Berührungsgefühl aufgrund der Rauheit des Blendschutzfilms nicht beeinträchtigt. Insbesondere in dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 eine starke Trübung aufweist, beträgt das Verhältnis des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds mehr bevorzugt von 0,4 bis 0,7, noch mehr bevorzugt von 0,4 bis 0,6. In dem Fall von Blendschutzfilmen mit einer starken Trübung wird die Weiße durch eine Lichtstreuung erhöht und es besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Abschattung auftritt, was zu einem Einfluss auf die visuelle Gleichmäßigkeit des Aussehens führt. In Fällen, bei denen das Verhältnis des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds innerhalb dieses Bereichs liegt, ist es weniger wahrscheinlich, dass die visuelle Gleichmäßigkeit des Aussehens dazu neigt, durch eine Abschattung beeinträchtigt zu werden, und es wird ein hervorragendes Aussehen erhalten.
Das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 weist eine Standardabweichung der Trübung in der Ebene von 0 bis 10%, mehr bevorzugt von 0 bis 6% auf. In Fällen, bei denen dessen Standardabweichung in der Ebene innerhalb dieses Bereichs liegt, sieht dieses gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1, wenn es von der Anwenderseite her betrachtet wird, so aus, als ob es einer homogenen Blendschutzfilmbehandlung unterzogen worden wäre und weist ein sehr schönes Aussehen auf. Ferner wird das Berührungsgefühl aufgrund der Rauheit des Blendschutzfilms nicht beeinträchtigt.
In dem Fall, bei dem das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 nur aus einem gebogenen Abschnitt 9 mit einer Krümmung ungleich 0 ausgebildet ist, wie z. B. dasjenige, das in der 1B gezeigt ist, weist der in dem gebogenen Abschnitt 9 angeordnete Blendschutzfilm eine Standardabweichung der Trübung in der Ebene von 0% oder mehr und 10% oder weniger auf.
Das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 weist eine Standardabweichung des Glitzerindexwerts S in der Ebene von 0 bis 10%, mehr bevorzugt von 0 bis 6% auf. In Fällen, bei denen dessen Standardabweichung in der Ebene innerhalb dieses Bereichs liegt, kann der Bildschirm z. B. einer Flüssigkristallanzeige betrachtet werden, ohne dass ein unangenehmes Gefühl hervorgerufen wird.
Das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 weist eine Standardabweichung des Auflösungsindexwerts T in der Ebene von 0 bis 10%, mehr bevorzugt von 0 bis 6% auf. In Fällen, bei denen dessen Standardabweichung in der Ebene innerhalb dieses Bereichs liegt, kann der Bildschirm z. B. einer Flüssigkristallanzeige betrachtet werden, ohne dass ein unangenehmes Gefühl hervorgerufen wird.
Das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm 1 weist eine Standardabweichung des 60°-Spiegelglanzes in der Ebene von 0 bis 20%, mehr bevorzugt von 0 bis 15% auf. In Fällen, bei denen dessen Standardabweichung in der Ebene innerhalb dieses Bereichs liegt, kann der Bildschirm z. B. einer Flüssigkristallanzeige betrachtet werden, ohne dass ein unangenehmes Gefühl hervorgerufen wird.
<Verfahren zur Herstellung des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm>
Das Verfahren zur Herstellung des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm der vorliegenden Erfindung umfasst:
einen Schritt des Herstellens einer Zusammensetzung, die mindestens eines von einer Siliziumoxidvorstufe (A) und Teilchen (C) umfasst und ferner ein flüssiges Medium (B) umfasst (nachstehend als „Zusammensetzungsherstellungsschritt” bezeichnet);
einen Schritt des Bildens eines Beschichtungsfilms auf dem gekrümmten Substrat durch die Verwendung einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung zum Aufladen und Sprühen der Zusammensetzung, wodurch das gekrümmte Substrat beschichtet wird (nachstehend auch als „Beschichtungsschritt” bezeichnet); und
einen Schritt des Brennens des Beschichtungsfilms (nachstehend auch als „Brennschritt” bezeichnet). Je nach Erfordernis kann das Verfahren einen Schritt umfassen, in dem vor der Bildung eines Blendschutzfilms eine funktionelle Schicht auf einer Oberfläche eines Substrathauptkörpers zur Herstellung eines Substrats gebildet wird, und kann einen Schritt umfassen, in dem nach der Bildung eines Blendschutzfilms mit dem gekrümmten Substrat mit einem Film eine bekannte Nachbearbeitung durchgeführt wird.
(Schritt zur Herstellung der Zusammensetzung)
Die Zusammensetzung umfasst mindestens eines von einer Siliziumoxidvorstufe (A) und Teilchen (C) und umfasst ferner ein flüssiges Medium (B).
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung keine Siliziumoxidvorstufe (A) enthält und Teilchen (C) enthält, ist es bevorzugt, dass die Teilchen (C) einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 30 nm oder weniger aufweisen.
Die Zusammensetzung kann je nach Erfordernis ein Bindemittel (D), das von der Siliziumoxidvorstufe (A) verschieden ist, andere Additive (E), usw., enthalten.
(A) Siliziumoxidvorstufe
Beispiele für die Siliziumoxidvorstufe (A) umfassen eine Silanverbindung (A1), die eine an ein Siliziumatom gebundene Kohlenwasserstoffgruppe und eine an ein Siliziumatom gebundene hydrolysierbare Gruppe aufweist, ein Hydrolyse- und Kondensationsprodukt davon, ein Alkoxysilan (ausschließlich die Silanverbindung (A1)), ein Hydrolyse- und Kondensationsprodukt davon (Sol-Gel-Siliziumoxid) und ein Silazan.
In der Silanverbindung (A1) kann die Kohlenwasserstoffgruppe, die an ein Siliziumatom gebunden ist, entweder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die an ein Siliziumatom gebunden ist, oder eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe sein, die an zwei Siliziumatome gebunden ist. Beispiele für die einwertige Kohlenwasserstoffgruppe umfassen eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe und eine Arylgruppe. Beispiele für die zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe umfassen eine Alkylengruppe, eine Alkenylengruppe und eine Arylengruppe.
Die Kohlenwasserstoffgruppe kann eine oder zwei oder mehr Gruppe(n), die aus -O-, -S-, -CO- und -NR'- (wobei R' ein Wasserstoffatom oder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist) ausgewählt ist oder sind, zwischen Kohlenstoffatomen in einer Kombination aufweisen.
Beispiele für die hydrolysierbare Gruppe, die an ein Siliziumatom gebunden ist, umfassen eine Alkoxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Ketoximgruppe, eine Alkenyloxygruppe, eine Aminogruppe, eine Aminoxygruppe, eine Amidgruppe, eine Isocyanatgruppe und ein Halogenatom. Von diesen ist im Hinblick auf eine Ausgewogenheit zwischen der Stabilität und der Hydrolysierbarkeit der Silanverbindung (A1) eine Alkoxygruppe, eine Isocyanatgruppe und ein Halogenatom (insbesondere ein Chloratom) bevorzugt.
Als Alkoxygruppe ist eine Alkoxygruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 3 bevorzugt. Eine Methoxygruppe oder Ethoxygruppe ist mehr bevorzugt.
In dem Fall, bei dem eine Mehrzahl von hydrolysierbaren Gruppen in der Silanverbindung (A1) vorliegt, können die hydrolysierbaren Gruppen dieselben oder unterschiedliche Gruppen sein. Im Hinblick auf die Verfügbarkeit ist es bevorzugt, dass diese hydrolysierbaren Gruppen dieselbe Gruppe sein sollten.
Beispiele für die Silanverbindung (A1) umfassen Verbindungen, die durch die Formel (I) dargestellt sind, die später beschrieben wird, ein Alkoxysilan mit einer Alkylgruppe (Methyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, usw.), ein Alkoxysilan mit einer Vinylgruppe (Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, usw.), ein Alkoxysilan mit einer Epoxygruppe (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan, usw.) und ein Alkoxysilan mit einer Acryloyloxygruppe (3-Acryloxyoxypropyltrimethoxysilan, usw.).
Die Silanverbindung (A1) ist im Hinblick darauf, dass diese Verbindung einen Blendschutzfilm bereitstellt, der selbst dann, wenn er dick ist, weniger zu einer Rissbildung oder zu einem Ablösen neigt, vorzugsweise eine Verbindung, die durch die folgende Formel (I) dargestellt ist. R_3-pL_pSi-Q-SiL_pR_3-p (I)
In der Formel (I) ist Q eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe (die eine oder zwei oder mehr Gruppe(n), die kombiniert aus -O-, -S-, -CO- und -NR'- (wobei R' ein Wasserstoffatom oder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist) zwischen Kohlenstoffatomen aufweisen kann) ausgewählt ist oder sind. Beispiele für die zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe umfassen diejenigen, die vorstehend erwähnt worden sind.
Im Hinblick auf die Verfügbarkeit und das Bereitstellen eines Blendschutzfilms, der selbst wenn er dick ist, weniger zu einer Rissbildung oder einem Ablösen neigt, ist Q vorzugsweise eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 2 bis 8, mehr bevorzugt eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 2 bis 6.
In der Formel (I) ist L eine hydrolysierbare Gruppe. Beispiele für die hydrolysierbare Gruppe umfassen diejenigen, die vorstehend erwähnt worden sind. Bevorzugte Beispiele dafür sind ebenfalls dieselben.
R ist ein Wasserstoffatom oder eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe. Beispiele für die einwertige Kohlenwasserstoffgruppe umfassen diejenigen, die vorstehend erwähnt worden sind.
Das Symbol p ist eine ganze Zahl von 1 bis 3. Im Hinblick auf das Vermeiden einer zu niedrigen Reaktionsgeschwindigkeit ist p vorzugsweise 2 oder 3, besonders bevorzugt 3.
Beispiele für das Alkoxysilan (ausschließlich die Silanverbindung (A1)) umfassen ein Tetraalkoxysilan (Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetrapropoxysilan, Tetrabutoxysilan, usw.), ein Alkoxysilan mit einer Perfluorpolyethergruppe((Perfluorpolyether)triethoxysilane, usw.) und ein Alkoxysilan mit einer Perfluoralkylgruppe (Perfluorethyltriethoxysilan, usw.).
Die Hydrolyse und Kondensation der Silanverbindung (A1) und des Alkoxysilans (ausschließlich die Silanverbindung (A1)) können mit einem bekannten Verfahren durchgeführt werden.
Beispielsweise können in dem Fall eines Tetraalkoxysilans die Hydrolyse und die Kondensation mit Wasser in einer Menge von mindestens dem 4-fachen, bezogen auf Mol, der Menge des Tetraalkoxysilans und durch Verwenden einer Säure oder von Alkali als Katalysator durchgeführt werden.
Beispiele für die Säure umfassen eine anorganische Säure (HNO₃, H₂SO₄, HCl, usw.) und eine organische Säure (Ameisensäure, Oxalsäure, Monochloressigsäure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, usw.). Beispiele für das Alkali umfassen Ammoniak, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Der Katalysator ist im Hinblick auf die Langzeitlagerfähigkeit des Hydrolyse- und Kondensationsprodukts der Silanverbindung (A1) vorzugsweise eine Säure.
Eine Art der Siliziumoxidvorstufe (A) kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in einer Kombination verwendet werden.
Im Hinblick auf das Verhindern einer Rissbildung oder eines Ablösens des Blendschutzfilms ist es bevorzugt, dass die Siliziumoxidvorstufe (A) eines oder beide der Silanverbindung (A1) und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon umfasst.
Im Hinblick auf die Verschleißbeständigkeit des Blendschutzfilms ist es bevorzugt, dass die Siliziumoxidvorstufe (A) eines oder beide eines Tetraalkoxysilans und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon umfasst.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Siliziumoxidvorstufe (A) eines oder beide der Silanverbindung (A1) und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon umfasst und ferner eines oder beide eines Tetraalkoxysilans und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon umfasst.
(B) Flüssiges Medium
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung die Siliziumoxidvorstufe (A) enthält, dient das flüssige Medium (B) als Medium, in dem die Siliziumoxidvorstufe (A) gelöst oder dispergiert worden ist. In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung Teilchen (C) enthält, dient das flüssige Medium (B) als Medium, in dem die Teilchen (C) dispergiert worden sind. In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung sowohl die Siliziumoxidvorstufe (A) als auch die Teilchen (C) enthält, kann es sich bei dem flüssigen Medium (B) um ein Medium handeln, das sowohl als Lösungsmittel oder Dispersionsmedium zum Lösen oder Dispergieren der Siliziumoxidvorstufe (A) darin als auch Dispersionsmedium zum Dispergieren der Teilchen (C) darin wirkt.
Das flüssige Medium (B) umfasst mindestens ein flüssiges Medium (B1) mit einem Siedepunkt von 150°C oder niedriger. Der Siedepunkt des flüssigen Mediums (B1) beträgt vorzugsweise von 50 bis 145°C, mehr bevorzugt von 55 bis 140°C.
In Fällen, bei denen der Siedepunkt des flüssigen Mediums (B1) 150°C oder weniger beträgt, ergibt diese Zusammensetzung, wenn ein Substrat mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung beschichtet wird, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, und dann gebrannt wird, einen Film, der ein mehr bevorzugtes Blendschutzvermögen aufweist. In Fällen, bei denen der Siedepunkt des flüssigen Mediums (B1) die Untergrenze des Bereichs oder höher als diese ist, kann nach dem Anhaften von Tröpfchen der Zusammensetzung auf einer Oberfläche des Substrats eine raue Struktur gebildet werden, während die Form der Tröpfchen ausreichend aufrechterhalten wird.
Beispiele für das flüssige Medium (B1) umfassen Wasser, einen Alkohol (Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, 1-Pentanol, usw.), ein Keton (Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, usw.), einen Ether (Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, usw.), eine Cellosolveverbindung (Methylcellosolve, Ethylcellosolve, usw.), einen Ester (Methylacetat, Ethylacetat, usw.) und einen Glykolether (Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, usw.).
Eine Art des flüssigen Mediums (B1) kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in einer Kombination verwendet werden.
Das flüssige Medium (B) kann je nach Erfordernis ferner ein flüssiges Medium enthalten, das von dem flüssigen Medium (B1) verschieden ist, d. h., es kann ferner ein flüssiges Medium enthalten, das einen Siedepunkt von mehr als 150°C aufweist. Der Anteil dieses flüssigen Mediums mit einem Siedepunkt von mehr als 150°C beträgt weniger als 14 Massen-%, bezogen auf das gesamte flüssige Medium (B).
Beispiele für das weitere flüssige Medium umfassen einen Alkohol, ein Keton, einen Ether, eine Cellosolveverbindung, einen Ester, einen Glykolether, eine Stickstoff-enthaltende Verbindung und eine Schwefel-enthaltende Verbindung.
Beispiele für den Alkohol umfassen Diacetonalkohol, 1-Hexanol und Ethylenglykol.
Beispiele für die Stickstoff-enthaltende Verbindung umfassen N,N-Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon.
Beispiele für den Glykolether umfassen Ethylenglykolmonobutylether.
Beispiele für die Schwefel-enthaltende Verbindung umfassen Dimethylsulfoxid.
Eine Art der weiteren flüssigen Medien kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in einer Kombination verwendet werden.
Bezogen auf die Beispiele für die Siliziumoxidvorstufe (A) ist Wasser für die Hydrolyse des Alkoxysilans erforderlich. Folglich umfasst das flüssige Medium (B) mindestens Wasser als Teil oder gesamtes flüssiges Medium (B1), solange nicht ein Ersetzen des flüssigen Mediums nach der Hydrolyse durchgeführt wird.
In diesem Fall kann das flüssige Medium (B) nur aus Wasser bestehen oder es kann ein Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und einer anderen Flüssigkeit sein. Die andere Flüssigkeit kann ein flüssiges Medium (B1) sein, das nicht Wasser ist, oder es kann ein weiteres flüssiges Medium sein. Beispiele dafür umfassen einen Alkohol, ein Keton, einen Ether, eine Cellosolveverbindung, einen Ester, einen Glykolether, eine Stickstoff-enthaltende Verbindung und eine Schwefel-enthaltende Verbindung. Von diesen ist ein Alkohol als Lösungsmittel für die Siliziumoxidvorstufe (A) bevorzugt. Besonders bevorzugt sind Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol und Butanol.
(C) Teilchen
Die Teilchen (C) bilden einen Blendschutzfilm entweder als solche oder zusammen mit einer Matrix, die von der Siliziumoxidvorstufe (A) abgeleitet ist.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung keine Siliziumoxidvorstufe (A) enthält und Teilchen (C) enthält, ist es bevorzugt, dass die Teilchen (C) einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 30 nm oder weniger aufweisen.
Beispiele für die Teilchen (C) umfassen plättchenförmige Teilchen (C1) und andere Teilchen (C2), die keine plättchenförmigen Teilchen (C1) sind.
Plättchenförmige Teilchen (C1):
Die plättchenförmigen Teilchen (C1) weisen ein durchschnittliches Seitenverhältnis von vorzugsweise 50 bis 650, mehr bevorzugt von 100 bis 350, noch mehr bevorzugt von 170 bis 240 auf. In Fällen, bei denen das durchschnittliche Seitenverhältnis der plättchenförmigen Teilchen (C1) 50 oder mehr beträgt, wird ausreichend verhindert, dass der Blendschutzfilm, selbst wenn er dick ist, Risse bildet oder sich ablöst. In Fällen, bei denen das Seitenverhältnis der plättchenförmigen Teilchen (C1) 650 oder weniger beträgt, zeigen die plättchenförmigen Teilchen (C1) eine zufriedenstellende Dispersionsstabilität in der Zusammensetzung.
Die plättchenförmigen Teilchen (C1) weisen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von vorzugsweise 0,08 bis 0,42 μm, mehr bevorzugt von 0,17 bis 0,21 μm auf. In Fällen, bei denen der durchschnittliche Teilchendurchmesser der plättchenförmigen Teilchen (C1) 0,08 μm oder mehr beträgt, wird selbst dann, wenn der Blendschutzfilm dick ist, ausreichend verhindert, dass er Risse bildet oder sich ablöst. In Fällen, bei denen der durchschnittliche Teilchendurchmesser der plättchenförmigen Teilchen (C1) 0,42 μm oder weniger beträgt, weisen die plättchenförmigen Teilchen (C1) eine zufriedenstellende Dispersionsstabilität in der Zusammensetzung auf.
Beispiele für die plättchenförmigen Teilchen (C1) umfassen plättchenförmige Siliziumoxidteilchen, plättchenförmige Aluminiumoxidteilchen, plättchenförmiges Titanoxid und plättchenförmiges Zirkoniumoxid.
Die plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen können entweder primäre Siliziumoxidteilchen mit einer dünnen Plättchenform oder sekundäre Siliziumoxidteilchen sein, die jeweils aus einer Mehrzahl von dünnen plättchenförmigen primären Siliziumoxidteilchen ausgebildet sind, die so ausgerichtet und gestapelt worden sind, dass die Ebenen parallel zueinander sind. Die sekundären Siliziumoxidteilchen weisen üblicherweise jeweils einen Stapel auf.
Die plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen können nur aus den primären Siliziumoxidteilchen oder den sekundären Siliziumoxidteilchen zusammengesetzt sein oder sie können aus beiden zusammengesetzt sein.
Die Dicke der primären Siliziumoxidteilchen beträgt vorzugsweise von 0,001 bis 0,1 μm. In Fällen, bei denen die Dicke der primären Siliziumoxidteilchen innerhalb dieses Bereichs liegt, können plättchenförmige sekundäre Siliziumoxidteilchen gebildet werden, wobei in jedem davon eine Lage oder eine Mehrzahl von Lagen gestapelt und parallel zueinander ausgerichtet ist bzw. sind.
Das Verhältnis der minimalen Länge zur Dicke der primären Siliziumoxidteilchen (minimale Länge/Dicke) beträgt vorzugsweise 2 oder mehr, mehr bevorzugt 5 oder mehr, noch mehr bevorzugt 10 oder mehr.
Die Dicke der sekundären Siliziumoxidteilchen beträgt vorzugsweise von 0,001 bis 3 μm, mehr bevorzugt von 0,005 bis 2 μm.
Das Verhältnis der minimalen Länge zur Dicke der sekundären Siliziumoxidteilchen beträgt vorzugsweise 2 oder mehr, mehr bevorzugt 5 oder mehr, noch mehr bevorzugt 10 oder mehr.
Es ist bevorzugt, dass die sekundären Siliziumoxidteilchen unabhängig voneinander vorliegen, ohne miteinander verschmolzen zu sein.
Die plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen weisen eine SiO₂-Reinheit von vorzugsweise 90 Massen-% oder mehr, mehr bevorzugt 95 Massen-% oder mehr auf.
Zur Herstellung der Zusammensetzung wird entweder ein Pulver verwendet, das eine Masse einer Mehrzahl von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen oder eine Dispersion ist, die durch Dispergieren des Pulvers in einem flüssigen Medium erhalten wird. Die Siliziumoxidkonzentration in der Dispersion beträgt vorzugsweise von 1 bis 80 Massen-%.
Es gibt Fälle, bei denen neben den plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form, die während der Herstellung der plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen erhalten worden sind, in dem Pulver oder der Dispersion enthalten sind. Plättchenförmige Siliziumoxidteilchen werden z. B. durch Deaggregieren und Dispergieren von tertiären Siliziumoxidteilchen in der Form von Aggregaten (nachstehend auch als Siliziumoxidaggregate bezeichnet) erhalten, die jeweils aus plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen ausgebildet sind, die aggregiert und unregelmäßig gestapelt sind und die Zwischenräume darin aufweisen. Die Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form sind Siliziumoxidaggregate in einem Zustand, in dem sie in einem gewissen Grad zu feineren Teilchen zerkleinert worden sind und in dem sie nicht zu einzelnen plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen zerkleinert worden sind. Insbesondere liegen diese Siliziumoxidteilchen in der Form von Aggregaten vor, die jeweils aus einer Mehrzahl von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen zusammengesetzt sind. Das Einbeziehen solcher Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form kann die Bildung eines Blendschutzfilms ermöglichen, der eine verminderte Dichte aufweist und zu einer Rissbildung und einem Ablösen neigt. Aufgrund dessen ist ein niedrigerer Gehalt von Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form in dem Pulver oder der Dispersion bevorzugt.
Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form und Siliziumoxidaggregate sind bei der Untersuchung mit einem TEM beide als schwarze Teilchen sichtbar. Dagegen sind die primären Siliziumoxidteilchen oder die sekundären Siliziumoxidteilchen, die jeweils in einer dünnen Plättchenform vorliegen, in einer Untersuchung mit einem TEM als transparente oder durchsichtige Teilchen sichtbar.
Ein handelsübliches Produkt von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen kann verwendet werden oder die zu verwendenden plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen können hergestellt werden.
Es ist bevorzugt, dass es sich bei den plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen um solche handelt, die mit dem Verfahren hergestellt worden sind, das in JP 2014-094845 A beschrieben ist. Gemäß dem darin offenbarten Herstellungsverfahren wird die Bildung von Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form während der Herstellungsschritte verglichen mit bekannten Herstellungsverfahren (z. B. dem Verfahren, das in dem japanischen Patent Nr. 4063464 beschrieben ist) unterdrückt, und ein Pulver oder eine Dispersion mit einem niedrigen Gehalt an Siliziumoxidteilchen mit einer undefinierten Form kann erhalten werden.
Teilchen (C2):
Beispiele für die Teilchen (C2), die von den plättchenförmigen Teilchen (C1) verschieden sind, umfassen Metalloxidteilchen, Metallteilchen, Teilchen auf Pigmentbasis und Harzteilchen.
Beispiele für das Material der Metalloxidteilchen umfassen Al₂O₃, SiO₂, SnO₂, TiO₂, ZrO₂, ZnO, CeO₂, Sb-enthaltendes SnO_x (ATO), Sn-enthaltendes In₂O₃ (ITO) und RuO₂. Da die Matrix in dem Blendschutzfilm gemäß der Erfindung Siliziumoxid ist, ist es bevorzugt, dass das Material der Metalloxidteilchen SiO₂ ist, das denselben Brechungsindex wie die Matrix aufweist.
Beispiele für das Material der Metallteilchen umfassen Metalle (Ag, Ru, usw.) und Legierungen (AgPd, RuAu, usw.).
Beispiele für die Teilchen auf Pigmentbasis umfassen anorganische Pigmente (Titanschwarz, Ruß, usw.) und organische Pigmente.
Beispiele für das Material der Harzteilchen umfassen ein Acrylharz, Polystyrol und ein Melaminharz.
Beispiele für die Form der Teilchen (C2) umfassen kugelförmig, elliptisch, nadelförmig, plättchenförmig, stäbchenförmig, konisch, zylindrisch, kubisch, rechteckigparallelepipedförmig, rautenförmig, sternförmig und undefinierte Formen. Solche anderen Teilchen können in einem Zustand vorliegen, bei dem die Teilchen unabhängig voneinander sind oder bei dem die Teilchen unter Bildung von Ketten verbunden sind oder aggregiert sind.
Die Teilchen (C2) können massive Teilchen oder hohle Teilchen sein oder es kann sich um perforierte Teilchen wie z. B. poröse Teilchen handeln.
Die Teilchen (C2) weisen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von vorzugsweise 0,1 bis 2 μm, mehr bevorzugt von 0,5 bis 1,5 μm auf. In Fällen, bei denen der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Teilchen (C2) 0,1 μm oder mehr beträgt, wird ein ausreichender Blendschutzeffekt bereitgestellt. In dem Fall, bei dem der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Teilchen (C2) 2 μm oder weniger beträgt, weisen die Teilchen (C2) eine ausreichende Dispersionsstabilität in der Zusammensetzung auf.
In dem Fall des Zusetzens von porösen kugelförmigen Siliziumoxidteilchen beträgt deren spezifische BET-Oberfläche vorzugsweise von 200 bis 300 m²/g.
Das Porenvolumen der porösen kugelförmigen Siliziumoxidteilchen beträgt vorzugsweise 0,5 bis 1,5 cm³/g.
Beispiele für handelsübliche Produkte solcher porösen kugelförmigen Siliziumoxidteilchen umfassen die LIGHT STAR(eingetragene Marke)-Reihe, die von Nissan Chemical Industries, Ltd., hergestellt wird.
Eine Art der Teilchen (C) kann alleine verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in einer Kombination verwendet werden.
Es ist bevorzugt, dass die Teilchen (C) die plättchenförmigen Teilchen (C1) umfassen und die Teilchen (C) können ferner die Teilchen (C2) umfassen. Das Einbeziehen der plättchenförmigen Teilchen (C1) verstärkt die Trübung des Blendschutzfilms, so dass ein besseres Blendschutzvermögen bereitgestellt wird. Ferner ist das Einbeziehen der plättchenförmigen Teilchen (C1) bezüglich des Verhinderns einer Rissbildung oder eines Ablösens des Blendschutzfilms, wenn er eine erhöhte Dicke aufweist, effektiver als mit den Teilchen (C2).
(D) Bindemittel
Beispiele für das Bindemittel (D) (ausschließlich die Siliziumoxidvorstufe (A)) umfassen eine anorganische Substanz, ein Harz und dergleichen, die oder das in dem flüssigen Medium (B) gelöst oder dispergiert werden.
Beispiele für die anorganische Substanz umfassen eine Vorstufe für ein Metalloxid, das von Siliziumoxid verschieden ist (Metall: Titan, Zirkonium, usw.).
Beispiele für das Harz umfassen ein thermoplastisches Harz, ein wärmeaushärtbares Harz und ein Ultraviolett-aushärtbares Harz.
(E) Additive
Die Zusammensetzung kann je nach Erfordernis ferner ein Additiv (E) enthalten, solange die Effekte der Erfindung dadurch nicht vermindert werden.
Beispiele für das Additiv (E) umfassen eine organische Verbindung (E1) mit einer polaren Gruppe, ein Ultraviolettabsorptionsmittel, ein Infrarotreflexionsmittel, ein Infrarotabsorptionsmittel, ein Antireflexionsmittel, ein grenzflächenaktives Mittel zur Verbesserung der Verlaufeigenschaften und eine Metallverbindung zur Verbesserung der Dauerbeständigkeit.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung die Teilchen (C) enthält, kann durch Einbeziehen einer organischen Verbindung (E1) mit einer polaren Gruppe in die Zusammensetzung eine elektrostatische Agglomeration der Teilchen (C) in der Zusammensetzung verhindert werden.
Im Hinblick auf den Effekt des Verhinderns einer Agglomeration der Teilchen (C) handelt es sich bei der organischen Verbindung (E1) mit einer polaren Gruppe vorzugsweise um eine Verbindung mit einer Hydroxygruppe und/oder einer Carbonylgruppe in dem Molekül, mehr bevorzugt um eine Verbindung, die im Molekül eine oder mehrere Art(en), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Aldehydgruppe (-CHO), einer Ketongruppe (-C(=O)-), einer Esterbindung ((-C(=O)O-) und einer Carboxylgruppe (-COOH), aufweist, und noch mehr bevorzugt um eine Verbindung, die im Molekül eine oder mehrere Art(en), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Carboxylgruppe, einer Hydroxygruppe, einer Aldehydgruppe und einer Ketongruppe, aufweist.
Beispiele für die organische Verbindung (E1) mit einer polaren Gruppe umfassen ein ungesättigtes Carbonsäurepoylmer, ein Cellulosederivat, eine organische Säure (ausschließlich ein ungesättigtes Carbonsäurepolymer) und eine Terpenverbindung. Eine Art der organischen Verbindung (E1) kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in einer Kombination verwendet werden.
Beispiele für das grenzflächenaktive Mittel zum Verbessern der Verlaufeigenschaften umfassen ein grenzflächenaktives Silikonölmittel und ein grenzflächenaktives Acrylmittel.
Als Metallverbindung zum Verbessern der Dauerbeständigkeit ist eine Zirkoniumchelatverbindung, eine Titanchelatverbindung, eine Aluminiumchelatverbindung oder dergleichen bevorzugt. Beispiele für die Zirkoniumchelatverbindung umfassen Zirkoniumtetraacetylacetonat und Zirkoniumtributoxystearat.
[Ansatz]
Der Gesamtgehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) und der Teilchen (C) in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise von 30 bis 100 Massen-%, mehr bevorzugt von 40 bis 100 Massen-%, bezogen auf die festen Komponenten (100%) der Zusammensetzung (mit der Maßgabe, dass die Menge der Siliziumoxidvorstufe (A) als SiO₂-Menge angegeben ist). In Fällen, bei denen der Gesamtgehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) und der Teilchen (C) mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, weist der Blendschutzfilm eine hervorragende Haftung an dem gekrümmten Substrat auf. In Fällen, bei denen der Gesamtgehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) und der Teilchen (C) mit der Obergrenze des Bereichs identisch oder niedriger als diese ist, wird verhindert, dass der Blendschutzfilm einer Rissbildung oder einem Ablösen unterliegt.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung die Siliziumoxidvorstufe (A) enthält, beträgt der Gehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) (als SiO₂) in der Zusammensetzung vorzugsweise von 35 bis 95 Massen-%, mehr bevorzugt von 50 bis 90 Massen-%, bezogen auf die festen Komponenten (100 Massen-%) der Zusammensetzung (mit der Maßgabe, dass die Menge der Siliziumoxidvorstufe (A) als SiO₂-Menge angegeben ist). In Fällen, bei denen der Gehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, weist der Blendschutzfilm eine ausreichende Haftfestigkeit an dem gekrümmten Substrat auf. In Fällen, bei denen der Gehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) mit der Obergrenze des Bereichs identisch oder niedriger als diese ist, wird selbst dann, wenn der Blendschutzfilm dick ist, ausreichend verhindert, dass dieser einer Rissbildung oder einem Ablösen unterliegt.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung die Siliziumoxidvorstufe (A) enthält und die Siliziumoxidvorstufe (A) eines oder beide der Silanverbindung (A1) und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon umfasst, beträgt der Anteil der Silanverbindung (A1) und des Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon in der Siliziumoxidvorstufe (A) vorzugsweise von 5 bis 100 Massen-%, bezogen auf die Siliziumoxidvorstufe (A) auf einer festen Basis in Bezug auf SiO₂ (100 Massen-%). In Fällen, bei denen der Anteil der Silanverbindung (A1) und des Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, wird selbst dann, wenn der Blendschutzfilm dick ist, ausreichend verhindert, dass dieser einer Rissbildung oder einem Ablösen unterliegt.
Der Gehalt des flüssigen Mediums (B) in der Zusammensetzung hängt von der Feststoffkonzentration der Zusammensetzung ab.
Die Feststoffkonzentration der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 50 Massen-%, mehr bevorzugt von 0,01 bis 6 Massen-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung (100 Massen-%). In Fällen, bei denen deren Feststoffkonzentration mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, kann die Flüssigkeitsmenge der Zusammensetzung vermindert werden. In Fällen, bei denen deren Feststoffkonzentration mit der Obergrenze des Bereichs identisch oder niedriger als diese ist, weist der Blendschutzfilm eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Filmdicke auf.
Die Feststoffkonzentration der Zusammensetzung ist die Summe der Gehalte aller Komponenten, die von dem flüssigen Medium (B) verschieden sind, in der Zusammensetzung. Der Gehalt der Siliziumoxidvorstufe (A) ist jedoch als SiO₂-Gehalt angegeben.
Der Gehalt des flüssigen Mediums (B1) mit einem Siedepunkt von 150°C oder weniger in der Zusammensetzung beträgt 86 Massen-% oder mehr, bezogen auf das gesamte flüssige Medium (B). Durch das Einbeziehen des flüssigen Mediums (B1) in einem Anteil von 86 Massen-% oder mehr kann aus der Zusammensetzung ein Blendschutzfilm mit einem mehr bevorzugten Leistungsvermögen gebildet werden, wenn diese auf ein gekrümmtes Substrat mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung, die mit einer elektrostatischen Sprühdüse ausgestattet ist, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, aufgebracht und dann gebrannt wird. In dem Fall, bei dem der Anteil des flüssigen Mediums (B1) weniger als 86 Massen-% beträgt, besteht die Möglichkeit, dass die aufgebrachte Zusammensetzung vor dem Verflüchtigen des Lösungsmittels und dem Trocknen geglättet wird und folglich keine raue Struktur bilden kann, was zu einem gebrannten Film führt, der kein Blendschutzfilm ist.
Der Gehalt des flüssigen Mediums (B1) beträgt vorzugsweise 90 Massen-% oder mehr auf der Basis des gesamten flüssigen Mediums (B). Der Gehalt des flüssigen Mediums (B1) kann 100 Massen-% auf der Basis des gesamten flüssigen Mediums (B) betragen.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung die Teilchen (C) enthält, beträgt der Gehalt der Teilchen (C) vorzugsweise von 1 bis 40 Massen-%, mehr bevorzugt von 5 bis 30 Massen-%, auf der Basis der festen Komponenten (100 Massen-%) der Zusammensetzung (mit der Maßgabe, dass die Menge der Siliziumoxidvorstufe (A) als SiO₂-Menge angegeben ist). In Fällen, bei denen der Gehalt der Teilchen (C) mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, weist das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm eine ausreichend starke Trübung auf und die Oberfläche des Blendschutzfilms weist einen ausreichend geringen 60°-Spiegeloberflächenglanz auf. Somit wird ein ausreichender Blendschutzeffekt bereitgestellt. In Fällen, bei denen der Gehalt der Teilchen (C) mit der Obergrenze des Bereichs identisch oder niedriger als diese ist, wird eine ausreichende Verschleißbeständigkeit erhalten.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung die Teilchen (C) enthält und die Teilchen (C) plättchenförmige Teilchen (C1) umfassen, beträgt der Gehalt der plättchenförmigen Teilchen (C1) vorzugsweise 20 Massen-% oder mehr, mehr bevorzugt 30 Massen-% oder mehr, bezogen auf die gesamten Teilchen (C) (100 Massen-%). Es gibt keine spezielle Obergrenze und deren Gehalt kann 100 Massen-% betragen. In Fällen, bei denen der Anteil der plättchenförmigen Teilchen (C1) mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, wird ein noch besserer Blendschutzeffekt erhalten. Darüber hinaus wird eine Rissbildung oder ein Ablösen des Blendschutzfilms selbst dann ausreichend verhindert, wenn er dick ist.
Die Zusammensetzung kann z. B. durch Herstellen einer Lösung einer Siliziumoxidvorstufe (A) in einem flüssigen Medium (B) und gegebenenfalls Mischen dieser Lösung mit einem zusätzlichen flüssigen Medium (B), einer Dispersion von Teilchen (C), usw., hergestellt werden.
In dem Fall, bei dem die Zusammensetzung Teilchen (C) enthält und die Siliziumoxidvorstufe (A) ein Hydrolyse- und Kondensationsprodukt eines Tetraalkoxysilans umfasst, ist es bevorzugt, dass entweder eine Lösung des Tetraalkoxysilans oder eine Lösung eines Gemischs aus dem Tetraalkoxysilan und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon mit einer Dispersion der Teilchen (C) gemischt wird und das Tetraalkoxysilan dann in der Gegenwart der Teilchen (C) hydrolysiert und kondensiert wird, und zwar im Hinblick darauf, dass Blendschutzfilme mit dem gewünschten Leistungsvermögen aus der resultierenden Zusammensetzung mit einer hohen Reproduzierbarkeit hergestellt werden können.
(Schritt des Bildens des Blendschutzfilms)
Die Zusammensetzung wird auf das Substrat durch Aufladen und Sprühen der Zusammensetzung mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung aufgebracht, insbesondere mit einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung, die mit einer elektrostatischen Sprühdüse ausgestattet ist, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist. Folglich wird ein Beschichtungsfilm aus der Zusammensetzung auf dem Substrat gebildet.
Elektrostatische Beschichtungsvorrichtung:
Die 3 ist eine diagrammartige Ansicht, die ein Beispiel für die elektrostatische Beschichtungsvorrichtung zeigt.
Die elektrostatische Beschichtungsvorrichtung 10 umfasst eine Beschichtungskabine 11, einen Kettenförderer 12, eine Mehrzahl von elektrostatischen Sprühdüsen 17, einen Hochspannungsgenerator 18 und einen Abluftkasten 20.
Der Kettenförderer 12 durchdringt die Beschichtungskabine 11 und wurde so ausgebildet, dass er eine leitfähige Basis 21 und ein darauf angeordnetes gekrümmtes Substrat 3 in einer gegebenen Richtung fördert.
Die Mehrzahl von elektrostatischen Sprühdüsen 17 wurde in einer Reihe entlang einer Richtung, welche die Förderrichtung des gekrümmten Substrats 3 kreuzt, in der Beschichtungskabine 11 über dem Kettenförderer 12 angeordnet. Ein Hochspannungskabel 13, eine Zusammensetzungszuführungsleitung 14, eine Zusammensetzungsrückführungsleitung 15 und zwei Luftzuführungsleitungen 16a und 16b wurden mit jeder der elektrostatischen Sprühdüsen 17 verbunden.
Der Hochspannungsgenerator 18 wurde mittels der Hochspannungskabel 13 mit den elektrostatischen Sprühdüsen 17 verbunden und wurde geerdet.
Der Abluftkasten 20 wurde unter den elektrostatischen Sprühdüsen 17 und dem Kettenförderer 12 angeordnet und eine Abluftleitung 19 wurde damit verbunden.
Die elektrostatischen Sprühdüsen 17 wurden an einem Düseneinstellrahmen (nicht gezeigt) angebracht. Die elektrostatische Beschichtungsvorrichtung wurde so ausgebildet, dass der Abstand von der Düsenspitze von jeder elektrostatischen Sprühdüse 17 zu dem gekrümmten Substrat 3, der Winkel jeder elektrostatischen Sprühdüse 17 mit dem gekrümmten Substrat 3, die Richtung der Reihe der Mehrzahl von elektrostatischen Sprühdüsen 17 relativ zu der Förderrichtung des gekrümmten Substrats 3, usw., mittels des Düseneinstellrahmens eingestellt werden können.
Eine Hochspannung wird an die Düsenspitzen der elektrostatischen Sprühdüsen 17 und die Zusammensetzungszuführungsleitungen 14 und -rückführungsleitungen 15 angelegt. Aufgrund dessen wurde der Verbindungsabschnitt, der jede der elektrostatischen Sprühdüsen 17, der Zuführungsleitungen 14 und der Rückführungsleitungen 15 mit einem Teil, das aus Metall hergestellt ist (z. B. einem metallischen Abschnitt des Düseneinstellrahmens, dem Seitenwanddurchgangslochteil der Beschichtungskabine 11, usw.), verbindet, mit einem Harz oder dergleichen isoliert.
Die elektrostatischen Sprühdüsen 17 können sich so bewegen, dass sie dem gekrümmten Substrat 3 entsprechen. Beispielsweise können die elektrostatischen Sprühdüsen 17 an den Enden von Armen eines Roboters oder an Bewegungseinrichtungen angebracht sein.
Der Kettenförderer 12 ist aus einer Mehrzahl von Kunststoffketten zusammengesetzt und bei einem Teil oder allen der Mehrzahl von Kunststoffketten handelt es sich um leitfähige Kunststoffketten. Jede leitfähige Kunststoffkette wurde mittels einer Metallkette (nicht gezeigt), die in die Kunststoffkette eingepasst worden ist, und mittels eines Erdungskabels (nicht gezeigt) für den Antriebsmotor für die Ketten geerdet.
Der Kettenförderer 12 kann aus Metall hergestellt sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Kettenförderer um Metallketten handeln. Das Metall ist vorzugsweise ein Material mit einer Beständigkeit gegen das Beschichtungsfluid und es ist z. B. rostfreier Stahl (SUS). Die Metallketten wurden mittels des Erdungskabels (nicht gezeigt) für den Antriebsmotor dafür geerdet.
Die leitfähige Basis 21 ist ein Sockel, auf dem das gekrümmte Substrat 3 angeordnet werden kann, und in dem mindestens eine Oberfläche eine elektrische Leitfähigkeit aufweist und der so ausgebildet ist, dass die Oberfläche eine Form aufweist, die der zweiten Hauptoberfläche 3b (Kontaktoberfläche) des gekrümmten Substrats entspricht. Die leitfähige Basis 21 wird zum ausreichenden Erden des gekrümmten Substrats mittels der leitfähigen Kunststoffketten oder Metallketten des Kettenförderers 12 und mittels des Erdungskabels des Antriebsmotors verwendet. In Fällen, bei denen die leitfähige Basis 21 geerdet worden ist, muss diese leitfähige Basis 21 nicht in einem direkten Kontakt mit dem Kettenförderer sein und kann z. B. auf rechteckigen Rohren angeordnet sein. In Fällen, bei denen die Abscheidung durchgeführt wird, während das gekrümmte Substrat 3 in einem ausreichend geerdeten Zustand gehalten wird, d. h., während die leitfähige Basis 21 und das gekrümmte Substrat 3 in einem engen Kontakt miteinander gehalten werden, ohne dass ein Raum dazwischen verbleibt, haftet die Zusammensetzung gleichmäßig an dem gekrümmten Substrat 3.
Das Material der leitfähigen Basis 21 ist nicht speziell beschränkt. Es ist jedoch im Hinblick darauf, dass dieser eine elektrische Leitfähigkeit verliehen wird und von einer Wärmequelle effektiv Wärme darauf übertragen wird, bevorzugt, dass die leitfähige Basis 21 aus einem Metall oder Kohlenstoff hergestellt ist. Um zu verhindern, dass das Glas verkratzt wird, ist Kohlenstoff bevorzugt, der eine geringere Vickers-Härte als Glas aufweist. Ferner ist als leitfähige Basis 21 ein isolierender Sockel, z. B. aus Glas, verwendbar, der mit einem Metallfilm wie z. B. einer Aluminiumfolie, bedeckt worden ist oder mit einem Metall, wie z. B. Kupfer, durch eine Gasphasenabscheidung oder dergleichen beschichtet worden ist.
Als leitfähige Basis 21 ist eine leitfähige Basis 21 bevorzugt, die eine Oberfläche aufweist, die mit der gesamten zweiten Hauptoberfläche 3b des gekrümmten Substrats 3 in Kontakt ist, da diese leitfähige Basis 21 verhindern kann, dass das gekrümmte Substrat 3 einem Temperaturabfall unterliegt, und dadurch die Temperaturverteilung gleichmäßig machen kann, und im Hinblick auf das Sicherstellen einer elektrischen Gleichmäßigkeit, so dass die Zusammensetzung gleichmäßig auf das gekrümmte Substrat aufgebracht werden kann. Obwohl diese leitfähige Basis 21 ein flexibles Filmmaterial sein kann, ist es bevorzugt, einen Sockel zu verwenden, der im Vorhinein so verarbeitet worden ist, dass er die gewünschte Oberfläche aufweist, die mit der gesamten zweiten Hauptoberfläche des gekrümmten Substrats 3 in Kontakt kommt. Es ist mehr bevorzugt, eine Materialmasse mit einer Flexibilität als leitfähige Basis 21 zu verwenden, da die Kontaktoberfläche gemäß der Form des gekrümmten Substrats eingestellt werden kann. Obwohl eine Oberfläche der leitfähigen Basis 21 nicht mit der gesamten zweiten Hauptoberfläche 3b des gekrümmten Substrats 3 in Kontakt sein muss, ist es bevorzugt, dass die zweite Hauptoberfläche 3b zumindest in dem gebogenen Abschnitt 9 in einem gleichmäßigen Kontakt mit der leitfähigen Basis 21 sein sollte, und zwar im Hinblick auf das Bilden eines gleichmäßigen Films auf der ersten Hauptoberfläche 3a. Es ist mehr bevorzugt, die leitfähige Basis 21 in einen gleichmäßigen Kontakt mit dem gebogenen Abschnitt 9 und dem geneigten Abschnitt 8 zu bringen.
Elektrostatische Sprühdüse
Die 4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer elektrostatischen Sprühdüse 17. Die 5 ist eine schematische Vorderansicht, welche die elektrostatische Sprühdüse 17 von vorne betrachtet zeigt.
Die elektrostatische Sprühdüse 17 umfasst einen Düsenkörper 30 und einen Drehzerstäubungskopf 40. Der Drehzerstäubungskopf 40 wurde an dem vorderen Ende des Düsenkörpers 30 angeordnet, wobei dessen Achse in der Vorne-hinten-Richtung ausgerichtet ist.
Die elektrostatische Sprühdüse 17 wurde so ausgebildet, dass durch Drehen des Drehzerstäubungskopfs 40 die Zusammensetzung, die dem Drehzerstäubungskopf 40 zugeführt wird, zerstäubt (d. h., versprüht) und durch die Zentrifugalkraft abgegeben wird.
Bei der Erläuterung der elektrostatischen Sprühdüse 17 gibt „vorne” in „Richtung nach vorne”, „vorderes Ende”, usw., die Sprührichtung der Zusammensetzung an, und die entgegengesetzte Richtung ist die Richtung nach hinten. In der 3 und der 4 ist die Richtung nach unten die Richtung nach vorne in der elektrostatischen Sprühdüse 17.
In dem Düsenkörper 30 wurde eine Zusammensetzungszuführungsleitung 31 angebracht und koaxial mit dem Drehzerstäubungskopf 40 angeordnet.
Ein Luftturbinenmotor (nicht gezeigt) wurde im Inneren des Düsenkörpers 30 bereitgestellt und eine Drehwelle 32 wurde für den Luftturbinenmotor bereitgestellt. Ferner wurde eine (z. B. die Zuführungsleitung 16a) der zwei Luftzuführungsleitungen 16a und 16b derart mit dem Luftturbinenmotor verbunden, dass die Drehzahl der Drehwelle 32 durch den Druck der Luft, die durch die Zuführungsleitung 16a zugeführt wird, gesteuert werden kann. Die Drehwelle 32 wurde derart koaxial mit dem Drehzerstäubungskopf 40 angeordnet, dass sie die Zusammensetzungszuführungsleitung 31 umgibt.
Hier wurde ein Beispiel gezeigt, in dem ein Luftturbinenmotor als Drehantriebsmittel für die Drehwelle 32 verwendet wird. Es kann jedoch ein Drehantriebsmittel verwendet werden, das kein Luftturbinenmotor ist.
In dem Düsenkörper 30 wurde eine Mehrzahl von Luftauslässen 33 zum Formen von Luft (auch als Formluft bezeichnet) ausgebildet und Luftzuführungskanäle 35 zum Zuführen von Formluft jeweils zu der Mehrzahl von Luftauslässen 33 wurden ausgebildet. Ferner wurde eine (z. B. die Zuführungsleitung 16b) der zwei Luftzuführungsleitungen 16a und 16b derart mit den Luftzuführungskanälen 35 verbunden, dass Luft (Formluft) den Luftauslässen 33 durch die Luftzuführungskanäle 35 zugeführt werden kann.
Die Mehrzahl von Luftauslässen 33 wurde so ausgebildet, dass sie sich in gleichen Abständen auf einem konzentrischen Kreis um die Achse in der Mitte öffnen, und zwar in einer Vorderansicht der elektrostatischen Sprühdüse 17. In einer Seitenansicht der elektrostatischen Sprühdüse 17 wurde die Mehrzahl von Luftauslässen 33 so ausgebildet, dass sie allmählich von der Achse in der Richtung der Vorderseite der elektrostatischen Sprühdüse 17 abweichen.
Der Drehzerstäubungskopf 40 umfasst ein erstes Element 41 und ein zweites Element 42. Das erste Element 41 und das zweite Element 42 sind jeweils zylindrisch.
Das erste Element 41 umfasst einen Wellenmontageteil 43, einen Halteteil 44, der von dem Wellenmontageteil 43 nach vorne ragt, eine Umfangswand 45, die von dem Halteteil 44 nach vorne ragt, einen Erweiterungsteil 47, der von der Umfangswand 45 vorragt, und eine vordere Wand 49, die das zentrale Loch des ersten Elements 41 in einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt an der Grenze zwischen der Umfangswand 45 und dem Erweiterungsteil 47 aufteilt; wobei der Wellenmontageteil 43, der Halteteil 44, die Umfangswand 45, der Erweiterungsteil 47 und die vordere Wand 49 miteinander integriert worden sind.
Der Halteteil 44 dient zum Halten des zweiten Elements 42 koaxial an dem ersten Element 41.
Die Innenumfangsoberfläche der Umfangswand 45 bildet eine kegelförmige Führungsoberfläche 46, deren Durchmesser in der Richtung der Vorderseite über dem gesamten Bereich in der axialen Richtung des Drehzerstäubungskopfs 40 zunimmt.
Der Durchmesser des Erweiterungsteils 47 nimmt in der Richtung der Vorderseite zu, so dass er eine Becherform aufweist, und die vordere Oberfläche des Erweiterungsteils 47 bildet eine Verteilungsoberfläche 48, deren Durchmesser in der Richtung der Vorderseite allmählich zunimmt.
Die Außenumfangskante 48a der Verteilungsoberfläche 48 des Erweiterungsteils 47 weist eine große Zahl von feinen Einschnitten zum Zerkleinern der Zusammensetzung zu feinen Tröpfchen auf, wobei die feinen Einschnitte in im Wesentlichen gleichen Abständen über dem gesamten Umfang angeordnet worden sind.
Die vordere Wand 49 weist Ausflusslöcher 50 auf, welche die Außenumfangskante der vorderen Wand 49 rückwärts und vorwärts durchdringen. Die Mehrzahl von Ausflusslöchern 50 ist jeweils kreisförmig und wurde mit einem konstanten Winkelabstand entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Durchdringungsrichtungen der Ausflusslöcher 50 sind parallel zu den Richtungen, entlang denen die Führungsoberfläche 46 der Umfangswand 45 geneigt ist.
Der zentrale Abschnitt der hinteren Oberfläche der vorderen Wand 49 weist eine konische Form auf, die nach hinten vorragt. Ferner weist der zentrale Abschnitt ein darin ausgebildetes Durchgangsloch 53 auf, das sich von der Mitte der vorderen Oberfläche der vorderen Wand 49 in der Richtung nach hinten erstreckt und an einer Stelle in der vorderen Wand 49 in drei Teile verzweigt ist, die sich in der Umfangsoberfläche des konischen Abschnitts öffnen.
Das zweite Element 42 umfasst einen zylindrischen Teil 51 und eine hintere Wand 52, die miteinander integriert worden sind. Die hintere Wand 52 wurde an dem vorderen Ende des zylindrischen Teils 51 angeordnet. Ein kreisförmiges Durchgangsloch wurde in der Mitte der hinteren Wand 52 derart ausgebildet, dass der vordere Endabschnitt der Zusammensetzungszuführungsleitung 31 darin eingesetzt werden kann.
In dem Drehzerstäubungskopf 40 ist der Raum, der durch die vordere Wand 49, die Umfangswand 45 und die hintere Wand 52 umgeben ist, eine Reservoirkammer S. Diese Reservoirkammer S steht mit dem Verteilungsraum 48 mittels der Mehrzahl von Ausflusslöchern 50 in Verbindung.
In der elektrostatischen Sprühdüse 17 wurde der vordere Endabschnitt der Zusammensetzungszuführungsleitung 31 in das Durchgangsloch eingesetzt, das in der Mitte der hinteren Wand 52 derart eingesetzt worden ist, dass die Abgabeöffnung 31a an dem vorderen Ende der Zusammensetzungszuführungsleitung 31 in der Reservoirkammer S offen ist. Folglich kann die Zusammensetzung der Reservoirkammer S mittels der Zusammensetzungszuführungsleitung 31 zugeführt werden.
Die elektrostatische Beschichtungsvorrichtung und die elektrostatische Sprühdüse sind nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt. Als elektrostatische Beschichtungsvorrichtung kann jedwede bekannte elektrostatische Beschichtungsvorrichtung verwendet werden, die mit einer elektrostatischen Sprühdüse ausgestattet ist, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist. Als elektrostatische Sprühdüse kann z. B. jedwede bekannte elektrostatische Sprühdüse mit einem Drehzerstäubungskopf verwendet werden. Die elektrostatische Sprühdüse kann z. B. von einem Sechs-Achsen-Beschichtungsroboter (z. B. einem Roboter, der von Kawasaki Robotics Inc. hergestellt wird) gegriffen werden, um die Zusammensetzung zu versprühen.
Beschichtungsverfahren:
In der elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung 10 wird die Zusammensetzung in der folgenden Weise auf ein gekrümmtes Substrat 3 aufgebracht.
Wie es in der 6 gezeigt ist, ist das gekrümmte Substrat 3 auf der leitfähigen Basis 21 angeordnet. Eine Hochspannung wird an die elektrostatische Sprühdüse 17 mit dem Hochspannungsgenerator 18 angelegt. Gleichzeitig wird die Zusammensetzung der elektrostatischen Sprühdüse 17 durch die Zusammensetzungszuführungsleitung 14 zugeführt und Luft wird der elektrostatischen Sprühdüse 17 durch jede der zwei Luftzuführungsleitungen 16a und 16b zugeführt.
Die durch die Zuführungsleitung 16b zugeführte Luft wird dem Luftzuführungskanal 35 innerhalb des Düsenkörpers 30 zugeführt und dann als Formluft von den Öffnungen der Luftauslässe 33 ausgestoßen.
Die durch die Luftzuführungsleitung 16a zugeführte Luft treibt den Luftturbinenmotor innerhalb des Düsenkörpers 30 an, so dass die Drehwelle 32 gedreht wird. Folglich bewegt sich die Zusammensetzung, die von der Zusammensetzungszuführungsleitung 14 der Reservoirkammer S durch die Zusammensetzungszuführungsleitung 31 zugeführt worden ist, aufgrund der Zentrifugalkraft entlang der Führungsoberfläche 46 der Umfangswand 45 vorwärts, tritt durch die Ausflusslöcher 50 hindurch und wird der Verteilungsoberfläche 48 zugeführt. Ein Teil der Zusammensetzung kann durch das Durchgangsloch 53 des zentralen Abschnitts hindurchtreten und wird dann der Verteilungsoberfläche 48 zugeführt. Da die Führungsoberfläche 46 der Umfangswand 45 eine Kegelform aufweist, deren Durchmesser in der Richtung der Ausflusslöcher 50 zunimmt, wird durch die Zentrifugalkraft zuverlässig bewirkt, dass die Zusammensetzung innerhalb der Reservoirkammer S die Ausflusslöcher 50 erreicht, ohne in der Reservoirkammer S zu verbleiben.
Die Zusammensetzung, die der Verteilungsoberfläche 48 zugeführt worden ist, bewegt sich aufgrund der Zentrifugalkraft in der Richtung der Außenumfangskante 48a, während sie entlang der Verteilungsoberfläche 48 verteilt wird, und bildet einen Flüssigkeitsfilm aus der Zusammensetzung auf der Verteilungsoberfläche 48. Der Flüssigkeitsfilm wird an der Außenumfangskante 48a der Verteilungsoberfläche 48 des Erweiterungsteils 47 in feine Tröpfchen zerteilt und die Tröpfchen werden radial verteilt.
Die Tröpfchen der Zusammensetzung, die von dem Drehzerstäubungskopf 40 verteilt worden sind, werden durch den Strom der Formluft in der Richtung des gekrümmten Substrats 3 geführt. Darüber hinaus wurden die Tröpfchen negativ aufgeladen und werden somit durch die elektrostatische Anziehungskraft in der Richtung des geerdeten gekrümmten Substrats 3 angezogen. Aufgrund dessen haftet die Zusammensetzung effizient an der Oberfläche des gekrümmten Substrats 3 und ein gleichmäßiger und homogener Blendschutzfilm kann sowohl auf dem gebogenen Abschnitt als auch auf dem flachen Abschnitt ausgebildet werden.
Ein Teil der Zusammensetzung, der nicht von der elektrostatischen Sprühdüse 17 versprüht worden ist, wird durch Leiten der verbleibenden Zusammensetzung zu einem Zusammensetzungstank (nicht gezeigt) durch die Zusammensetzungsrückführungsleitung 15 zurückgewonnen. Ferner wird ein Teil der Zusammensetzung, der von der elektrostatischen Sprühdüse 17 versprüht worden ist, jedoch nicht an dem gekrümmten Substrat 3 haftete, in den Abluftkasten 20 angesaugt und durch die Abluftleitung 19 zurückgewonnen.
Die Oberflächentemperatur des gekrümmten Substrats 3 beträgt vorzugsweise von 15 bis 50°C, mehr bevorzugt von 20 bis 40°C. In Fällen, bei denen die Oberflächentemperatur des gekrümmten Substrats 3 mit der Untergrenze des Bereichs identisch oder höher als diese ist, verdampft das flüssige Medium (B) der Zusammensetzung rasch und somit besteht eine Tendenz dahingehend, dass ausreichend Unregelmäßigkeiten gebildet werden. In Fällen, bei denen die Oberflächentemperatur des gekrümmten Substrats 3 mit der Obergrenze des Bereichs identisch oder niedriger als diese ist, wird eine zufriedenstellende Haftung zwischen dem gekrümmten Substrat 3 und dem Blendschutzfilm 5 erhalten.
Die Fördergeschwindigkeit des gekrümmten Substrats 3 beträgt vorzugsweise von 0,6 bis 20 m/min, mehr bevorzugt von 1 bis 15 m/min. In Fällen, bei denen die Fördergeschwindigkeit des gekrümmten Substrats 3 0,6 m/min oder mehr beträgt, wird die Herstellungseffizienz verbessert. In Fällen, bei denen die Fördergeschwindigkeit des gekrümmten Substrats 3 20 m/min oder weniger beträgt, kann die Filmdicke, in der die Zusammensetzung auf das gekrümmte Substrat 3 aufgebracht wird, einfach eingestellt werden.
Die Anzahl der Fördervorgänge des gekrümmten Substrats 3, d. h., die Anzahl der Aufbringvorgänge der Zusammensetzung auf das gekrümmte Substrat 3 durch Vorbeiführen des gekrümmten Substrats 3 unter der elektrostatischen Sprühdüse 17 kann gemäß der gewünschten Trübung, dem gewünschten Glanz, usw., zweckmäßig eingestellt werden. Im Hinblick auf die Blendschutzeigenschaften ist einmal oder mehr bevorzugt, und zweimal oder mehr ist mehr bevorzugt. Im Hinblick auf die Herstellungseffizienz sind 6 Mal oder weniger bevorzugt und 5 Mal oder weniger sind mehr bevorzugt.
Der Abstand von der Düsenspitze der elektrostatischen Sprühdüse 17 (d. h., dem vorderen Ende des Drehzerstäubungskopfs 40 entlang der Sprührichtung der Zusammensetzung) zu dem gekrümmten Substrat 3 wird gemäß der Breite des gekrümmten Substrats 3, der Filmdicke, in der die Zusammensetzung auf das gekrümmte Substrat 3 aufgebracht werden soll, usw., zweckmäßig eingestellt, und beträgt üblicherweise von 150 bis 450 mm. In Fällen, bei denen der Abstand zu dem gekrümmten Substrat 3 verkürzt wird, nimmt die Beschichtungseffizienz zu. In dem Fall, bei dem die Düsenspitze zu nahe an dem gekrümmten Substrat vorliegt, liegt jedoch eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für das Verursachen einer Entladung vor, was zu einem Sicherheitsproblem führt. Ferner nimmt, wenn der Abstand zu dem gekrümmten Substrat 3 größer wird, der Aufbringbereich zu. In dem Fall, bei dem die Düsenspitze zu weit von dem gekrümmten Substrat 3 entfernt ist, wird jedoch eine Verminderung der Beschichtungseffizienz ein Problem.
Die Spannung, die an die elektrostatische Sprühdüse 17 angelegt werden soll, wird gemäß der Menge der Zusammensetzung, die auf das gekrümmte Substrat 3 aufgebracht werden soll, usw., zweckmäßig eingestellt. Die Spannung liegt vorzugsweise im Bereich von –30 kV bis –90 kV, mehr bevorzugt von –40 kV bis –90 kV, noch mehr bevorzugt von –50 kV bis –90 kV. Die Erhöhung des Absolutwerts der Spannung kann zu einer Erhöhung der Beschichtungseffizienz führen.
Die Zuführungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung zu der elektrostatischen Sprühdüse 17 (nachstehend auch als Beschichtungsfluidmenge bezeichnet) wird gemäß der Menge der Zusammensetzung, die auf das gekrümmte Substrat 3 aufgebracht werden soll, usw., zweckmäßig eingestellt. Die Beschichtungsfluidmenge beträgt vorzugsweise von 3 bis 200 ml/min, mehr bevorzugt von 5 ml/min bis 100 ml/min, noch mehr bevorzugt von 10 ml/min bis 60 ml/min. Wenn die Beschichtungsfluidmenge zu gering ist, besteht die Möglichkeit, dass dies zu unbeschichteten Bereichen führt. Die maximale Beschichtungsfluidmenge kann ein optimaler Wert sein, der gemäß der Beschichtungsdicke, der Beschichtungsgeschwindigkeit, den Fluideigenschaften, usw., ausgewählt wird.
Der Druck der Luft, die der elektrostatischen Sprühdüse 17 durch jede der zwei Luftzuführungsleitungen 16a und 16b zugeführt wird, wird gemäß der Menge der Zusammensetzung, die auf das gekrümmte Substrat 3 aufgebracht werden soll, usw., zweckmäßig eingestellt, und beträgt vorzugsweise von 0,01 MPa bis 0,5 MPa.
Die Zusammensetzungsaufbringstruktur kann durch Einstellen des Drucks der Luft, die der elektrostatischen Sprühdüse 17 durch jede der zwei Luftzuführungsleitungen 16a und 16b zugeführt wird, gesteuert werden.
Der Begriff „Zusammensetzungsaufbringstruktur” steht für eine Struktur, die auf dem Substrat durch Tröpfchen der Zusammensetzung gebildet wird, die von der elektrostatischen Sprühdüse 17 versprüht worden ist.
Wenn der Druck der Luft, die dem Luftturbinenmotor innerhalb der elektrostatischen Sprühdüse 17 zugeführt wird, erhöht wird, nimmt die Drehzahl der Drehwelle 32 zu und die Drehzahl des Drehzerstäubungskopfs 40 nimmt zu. Als Ergebnis nimmt die Größe der Tröpfchen, die von dem Drehzerstäubungskopfs 40 verteilt werden, ab und dies kann zu einer Vergrößerung der Aufbringstruktur führen.
Durch Erhöhen des Drucks der Luft, die den Luftzuführungskanälen 35 innerhalb der elektrostatischen Sprühdüse 17 zugeführt wird, und dadurch Erhöhen des Drucks der Luft (Formluft), die aus den Luftauslässen 33 ausgestoßen wird, kann die Ausbreitung der Tröpfchen, die von dem Drehzerstäubungskopf 40 verteilt werden, schmäler werden, was zu einer kleineren Aufbringstruktur führt.
Es ist bevorzugt, dass der Druck der Luft, die dem Luftturbinenmotor zugeführt wird, derart ist, dass der Drehzerstäubungskopf 40 eine Drehzahl (nachstehend auch als Becherdrehzahl bezeichnet) im Bereich von 5000 bis 80000 U/min aufweist. Die Becherdrehzahl beträgt mehr bevorzugt von 7000 bis 70000 U/min, besonders bevorzugt von 10000 bis 50000 U/min. In Fällen, bei denen die Becherdrehzahl identisch mit der Untergrenze des Bereichs oder höher als diese ist, zeigt dieser Schritt ein hervorragendes Vermögen zur Bildung von Oberflächenunregelmäßigkeiten. In Fällen, bei denen die Becherdrehzahl identisch mit der Obergrenze des Bereichs oder niedriger als diese ist, zeigt dieser Schritt eine hervorragende Beschichtungseffizienz.
Die Becherdrehzahl kann mit einem Messgerät (nicht gezeigt) gemessen werden, das an der elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung 10 angebracht ist.
Es ist bevorzugt, dass der Druck der Luft, die den Luftzuführungskanälen 35 zugeführt wird, derart ist, dass der Druck der Formluft (nachstehend auch als Formdruck bezeichnet) im Bereich von 0,01 bis 0,3 MPa liegt. Der Formdruck beträgt mehr bevorzugt von 0,03 bis 0,25 MPa, besonders bevorzugt von 0,05 bis 0,2 MPa. In Fällen, bei denen der Formdruck identisch mit der Untergrenze des Bereichs oder höher als diese ist, wird aufgrund einer Verbesserung des Effekts des Verhinderns des Verteilens von Tröpfchen eine beträchtliche Verbesserung der Beschichtungseffizienz bereitgestellt. In Fällen, bei denen der Formdruck identisch mit der Obergrenze des Bereichs oder niedriger als diese ist, kann eine Beschichtungsbreite sichergestellt werden.
(Brennschritt)
In dem Brennschritt wird der Beschichtungsfilm, der auf dem Substrat in dem Beschichtungsschritt gebildet worden ist, gebrannt, so dass ein Blendschutzfilm erhalten wird.
Das Brennen kann durch Erwärmen des Substrats gleichzeitig mit dem Beschichten des Substrats mit der Zusammensetzung durchgeführt werden, oder es kann nach dem Beschichten des Substrats mit der Zusammensetzung durch Erwärmen des Beschichtungsfilms durchgeführt werden.
Die Brenntemperatur beträgt vorzugsweise 30°C oder mehr. Beispielsweise beträgt die Brenntemperatur in dem Fall, wenn das Substrat ein Glas ist, mehr bevorzugt von 100 bis 750°C, noch mehr bevorzugt von 150 bis 550°C.
[Vorteilhafte Effekte]
In dem Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutz der vorstehend beschriebenen Erfindung kann ein Blendschutzfilm unter Verwendung einer Zusammensetzung als die mit einer elektrostatischen Sprühdüse, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, zu versprühende Zusammensetzung gebildet werden, die mindestens eines von einer Siliziumoxidvorstufe (A) und von Teilchen (C) umfasst und ferner ein flüssiges Medium (B) umfasst, und wobei das flüssige Medium (B) ein flüssiges Medium (B1) mit einem Siedepunkt von 150°C oder niedriger in einer Menge von 86 Massen-% oder mehr, bezogen auf das gesamte flüssige Medium (B), umfasst. Es wird davon ausgegangen, dass der Grund dafür wie folgt ist. Nach dem Anhaften von Tröpfchen der Zusammensetzung an einem Substrat verflüchtigt sich das flüssige Medium (B1) rasch. Die Tröpfchen neigen daher weniger zu einem Ausbreiten auf dem Substrat und bilden einen Film, während die Form der Tröpfchen, die unmittelbar vorher anhafteten, ausreichend beibehalten wird (d. h., das flüssige Medium (B) wird vollständig entfernt und in dem Fall, bei dem eine Siliziumoxidvorstufe (A) enthalten ist, wird die Siliziumoxidvorstufe (A) zu einer Matrix).
In dem Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm ist die Aufbringstruktur groß (weist z. B. eine große Breite auf), da eine elektrostatische Sprühdüse mit einem Drehzerstäubungskopf verwendet wird. Beispielsweise beträgt in dem Sprühverfahren unter Verwendung einer Zweifluid-Sprühdüse, das herkömmlich üblicherweise zur Bildung von Blendschutzfilmen verwendet worden ist, die Breite der Aufbringstruktur höchstens etwa 7 mm. Im Gegensatz dazu kann in dem Fall der Verwendung einer elektrostatischen Sprühdüse mit einem Drehzerstäubungskopf die Aufbringstruktur eine Breite von z. B. 350 mm aufweisen.
Da ferner die Tröpfchen der Zusammensetzung, die von der elektrostatischen Sprühdüse versprüht werden, negativ aufgeladen wurden, werden die Tröpfchen durch die elektrostatische Anziehungskraft in der Richtung des Substrats angezogen, das geerdet worden ist. Aufgrund dessen haften die Tröpfchen verglichen mit dem Fall, bei dem die Zusammensetzung ohne Aufladen versprüht wird, effizient an dem Substrat.
Folglich ist es in dem Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm möglich, die Anzahl der Beschichtungsvorgänge und die Menge der Zusammensetzung, die aufgebracht werden soll, die für die Bildung eines Blendschutzfilms erforderlich sind, der jedwede gewünschte Trübung oder jedweden gewünschten 60°-Spiegeloberflächenglanz aufweist, zu vermindern.
Ein Vergleich zwischen dem Blendschutzvermögen des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm, das durch das Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm erhalten worden ist, und dem Blendschutzvermögen eines gekrümmten Substrats, das mit einem Blendschutzfilm unter Verwendung einer Zweifluid-Sprühdüse beschichtet worden ist, zeigt das Folgende. Selbst wenn die zwei gekrümmten Substrate mit einem Film dieselbe Trübung und denselben 60°-Spiegeloberflächenglanz aufweisen, neigt das gekrümmte Substrat mit einem Film, das durch das Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm erhalten worden ist, dazu, ein besseres Blendschutzvermögen aufzuweisen und beim Verhindern des Problems, dass Außenlicht, Innenleuchten oder dergleichen in dem Bildschirm reflektiert und die Sichtbarkeit durch die reflektierten Bilder vermindert wird, effektiver zu sein.
Es wird davon ausgegangen, dass dies auf eine Differenz bei der Form der Unregelmäßigkeiten des Blendschutzfilms zurückzuführen ist. Insbesondere zeigten Untersuchungen, die durch die vorliegenden Erfindung durchgeführt worden sind, das Folgende: In dem Sprühverfahren, bei dem eine Zweifluid-Sprühdüse verwendet wird, werden Tröpfchen auf das Substrat geschleudert und weisen somit bei der Abscheidung der Zusammensetzung auf dem Substrat die Form von Kronen auf. Gleichzeitig damit verflüchtigt sich das flüssige Medium, so dass kronenförmige Unregelmäßigkeiten gebildet werden. Dagegen fallen in dem Fall der Verwendung einer elektrostatischen Sprühdüse, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, Tröpfchen relativ langsam auf das Substrat und somit weisen die Tröpfchen bei der Abscheidung auf dem Substrat die Form von Kuppeln auf. Gleichzeitig damit verflüchtigt sich das flüssige Medium, so dass kuppelförmige Vorwölbungen gebildet werden. Es wird davon ausgegangen, dass die unterschiedlichen Formen das Blendschutzvermögen beeinflusst haben. Insbesondere können selbst in dem Fall, bei dem ein flacher Abschnitt 7 und ein gebogener Abschnitt 9 vorliegen, wie dies in dem gekrümmten Substrat der Fall ist, die Tröpfchen durch das elektrostatische Beschichtungsverfahren gleichmäßig abgeschieden werden, da die elektrostatische Kraft genutzt wird, und ein homogener und gleichmäßiger Blendschutzfilm kann erzeugt werden.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist die Oberflächenstruktur des mit einer elektrostatischen Sprühdüse, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, erzeugten Blendschutzfilms ein Merkmal auf. Wenn die Oberflächenstruktur des mit diesem Verfahren erhaltenen Blendschutzfilms mit einem Lasermikroskop oder dergleichen untersucht wird, dann werden eine „erste Vorwölbung”, die eine kuppelförmige Vorwölbung ist, und eine „zweite Vorwölbung”, die eine inselförmige Vorwölbung ist, die auf der ersten Vorwölbung ausgebildet ist, festgestellt.
Beispielsweise in dem Fall, bei dem ein Blendschutzfilm mit einer Trübung von 10% oder mehr mit einer elektrostatischen Sprühdüse, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, erzeugt wird, weist dieser Blendschutzfilm eine raue Oberflächenstruktur mit der folgenden ersten Vorwölbung und zweiten Vorwölbung auf.
Erste Vorwölbung: eine Vorwölbung, die in einem Schnitt entlang einer Höhe von [Lagenhöhe] + 0,05 μm einen Durchmesser (als vollständiger Kreis) von mehr als 10 μm und 185 μm oder weniger aufweist und die eine maximale Höhe von 0,2 bis 8,0 μm von dem niedrigsten Abschnitt in dem Untersuchungsbereich als Referenz aufweist.
Zweite Vorwölbung: eine Vorwölbung, die in einem Schnitt entlang einer Höhe von [Lagenhöhe] + 0,05 μm einen Durchmesser (als vollständiger Kreis) von mehr als 1 μm aufweist und die in einer Anzahldichte von 0,0004 bis 1,2 Vorwölbungen pro μm² vorliegt und eine durchschnittliche Höhe von 0,1 bis 8 μm von der Lagenhöhe als Referenz aufweist.
Eine entsprechende Oberflächenstruktur wird in einem Blendschutzfilm mit einer Trübung von weniger als 10% festgestellt, der mit einer elektrostatischen Sprühdüse, die einen Drehzerstäubungskopf aufweist, erzeugt wird. In diesem Blendschutzfilm werden die „erste Vorwölbung” und die „zweite Vorwölbung” festgestellt, obwohl sich diese Vorwölbungen bezüglich der Größe von denjenigen in dem Blendschutzfilm mit einer Trübung von 10% oder mehr unterscheiden, der vorstehend beschrieben worden ist.
<Anwendungen>
Die Anwendungen des gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm der Erfindung sind nicht speziell beschränkt. Beispiele dafür umfassen transparente Fahrzeugteile (Scheinwerferabdeckungen, Seitenspiegel, transparente Frontsubstrate, transparente Seitensubstrate, transparente Hecksubstrate, Armaturenbrettoberflächen, usw.), Messgeräte, Gebäudefenster, Schaufenster, Anzeigen (Notebook-PC, Monitore, LCD, PDP, ELD, CRT, PDA, usw.), LCD-Farbfilter, Substrate für Berührungsbildschirme, Aufnehmerlinsen, optische Linsen, Brillenlinsen, Kamerateile, Videoteile, CCD-Abdecksubstrate, Endflächen von Lichtleitfasern, Projektorkomponenten, Kopiererteile, transparente Substrate (Abdeckgläser, usw.) für Solarzellen, Mobiltelefongläser, Hintergrundbeleuchtungseinheitkomponenten (Lichtleitplatten, Kaltkathodenröhren, usw.), Filme, welche die Helligkeit von Flüssigkristallen verbessern, in einer Hintergrundbeleuchtungseinheitkomponente (Prismen, transparente Filme, usw.), Filme, welche die Helligkeit von Flüssigkristallen verbessern, Komponenten einer lichtemittierenden organischen EL-Vorrichtung, Komponenten einer lichtemittierenden anorganischen EL-Vorrichtung, Komponenten einer lichtemittierenden Vorrichtung mit einem Fluoreszenzmaterial, optische Filter, Endflächen von optischen Komponenten, Beleuchtungslampen, Lampenschirme, Lichtquellen mit verstärktem Laser, Antireflexionsfolien, Polarisationsfolien und landwirtschaftliche Folien.
Die Bildanzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst einen Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörper, der Bilder anzeigt, und das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm der vorliegenden Erfindung, das auf der Betrachtungsseite des Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörpers angeordnet ist.
Beispiele für den Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörper umfassen Flüssigkristalltafeln, organische EL(Elektrolumineszenz)-Tafeln und Plasmaanzeigetafeln.
Das gekrümmte Substrat mit einem Film kann integriert mit dem Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörper, als Schutzplatte für den Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörper angeordnet sein oder kann als irgendeiner von verschiedenen Filtern auf der Betrachtungsseite des Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörpers angeordnet sein. Ferner kann es sich bei der Bildanzeigevorrichtung um eine Vorrichtung handeln, in der verschiedene Bildanzeigeteile jeweils für den flachen Abschnitt und den geneigten Abschnitt des gekrümmten Substrats mit einem Film bereitgestellt worden sind.
Die vorstehend erläuterte Bildanzeigevorrichtung kann zufriedenstellend betrachtet werden, da das gekrümmte Substrat mit einem Film der Erfindung, das ein hervorragendes Blendschutzvermögen aufweist, auf der Betrachtungsseite des Bildanzeigevorrichtung-Hauptkörpers angeordnet worden ist.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele detailliert beschrieben. Die Erfindung sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die folgenden Beispiele beschränkt ist.
Von den Beispielen 1 bis 3 sind das Beispiel 1 und das Beispiel 2 Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung und das Beispiel 3 ist ein Vergleichsbeispiel.
Die Bewertungsverfahren und Materialien, die in den Beispielen verwendet worden sind, sind nachstehend angegeben.
<Bewertungsverfahren>
(Visuelle Untersuchung)
Ein gekrümmtes Substrat mit einem Blendschutzfilm wurde auf einem Tisch unter einer Leuchtstofflampe angeordnet, wobei die Antiblendschicht nach oben zeigte. Dieses gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm wurde bezüglich der Reflexion der Leuchtstofflampe in dessen Oberfläche visuell untersucht, um die Homogenität in dem flachen Abschnitt, die Homogenität über dem flachen Abschnitt und dem gebogenen Abschnitt, usw., gemäß den folgenden Kriterien zu bewerten.

O: Die Substratoberfläche weist keine Filmungleichmäßigkeit und keine Defekte auf und ist homogen.
Δ: Die Substratoberfläche ist als Ganzes gleichmäßig, obwohl sie eine geringfügige Filmungleichmäßigkeit oder geringfügige Defekte aufweist.
x: Die Substratoberfläche ist ungleichmäßig oder weist einen Abschnitt auf, der nicht mit dem Film bedeckt ist.

(Messung des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds)
Die Messung des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds wurde mit SMS-1000 Ver. 3.0, das von Display-Messtechnik & Systeme GmbH & Co. hergestellt worden ist, auf dem flachen Abschnitt und dem gebogenen Abschnitt jedes gekrümmten Substrats durchgeführt.
Das Verhältnis des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds wurde aus den Ergebnissen der Messung des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds durch Berechnen des Werts von (Streuindexwert R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts)/(Summe des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des flachen Abschnitts und des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts) bestimmt.
<Herstellung von Substraten, die mit einem Film beschichtet sind, der durch das elektrostatische Beschichtungsverfahren abgeschieden worden ist; Beispiel 1 und Beispiel 2>
[Verwendete Materialien]
(Herstellung einer Dispersion (a) von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen)
Durch die gleichen Schritte wie im Beispiel 1, das in JP 2014-094845 A beschrieben ist, wurde eine Siliziumoxiddispersion hergestellt, danach säurebehandelt, gewaschen, alkalibehandelt, nassdeaggregiert und schließlich einem Kationenaustausch unterzogen, so dass eine Siliziumoxiddispersion erzeugt wurde. Die Siliziumoxiddispersion, die dem Kationenaustausch unterzogen worden ist, wurde mit einer Ultrafiltrationsmembran (MOLSEP (eingetragene Marke), hergestellt von Daisen Membrane System; Molekulargewichtsgrenze 150000) behandelt, um die Konzentration einzustellen.
Aus der erhaltenen Siliziumoxiddispersion (Dispersion (a) von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen) wurden Siliziumoxidteilchen entnommen. Die Siliziumoxidteilchen wurden mit einem TEM untersucht und als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Siliziumoxidteilchen nur aus plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen zusammengesetzt waren, die im Wesentlichen keine Siliziumoxidteilchen mit einer unbestimmten Form enthielten.
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen, die in der Dispersion (a) von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen enthalten waren, betrug 0,182 μm, was mit dem Wert nach der Nassdeaggregierung identisch war. Deren durchschnittliches Seitenverhältnis betrug 188.
Die Dispersion (a) von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen wies eine Feststoffkonzentration von 5,0 Massen-% auf, die mit einem Infrarotfeuchtigkeitsmessgerät gemessen worden ist.
(Herstellung einer Basisflüssigkeit (b))
Während 34,3 g denaturiertes Ethanol (SOLMIX (eingetragene Marke) AP-11, hergestellt von Japan Alkohol Trading Co., Ltd.; ein Mischlösungsmittel, das Ethanol als Hauptkomponente enthält; Siedepunkt 78°C, das Gleiche gilt nachstehend) gerührt wurden, wurden diesem 4,2 g Silicate 40 (hergestellt von Tama Chemicals Co., Ltd.; ein Gemisch aus Tetraethoxysilan und eines Hydrolyse- und Kondensationsprodukts davon; Feststoffkonzentration (als SiO₂) 40 Massen-%; Lösungsmittel Ethanol (10% oder weniger); das Gleiche gilt nachstehend) und 2,0 g der Dispersion (a) von plättchenförmigen Siliziumoxidteilchen zugesetzt. Dieses Gemisch wurde für 30 Minuten gerührt. Ein flüssiges Gemisch aus 3,6 g ionenausgetauschtem Wasser und 0,06 g einer wässrigen Salpetersäurelösung (Salpetersäurekonzentration 61 Massen-%) wurde dem Gemisch zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde für 60 Minuten gerührt, so dass eine Basisflüssigkeit (b) mit einer Feststoffkonzentration (als SiO₂) von 4,0 Massen-% hergestellt wurde. Diese als SiO₂ angegebene Feststoffkonzentration ist eine Feststoffkonzentration, die unter der Annahme berechnet wird, dass das gesamte Si, das in dem Silicate 40 enthalten ist, zu SiO₂ umgewandelt worden ist.
(Herstellung einer Silanverbindungslösung (c))
Während 3,85 g denaturiertes Ethanol gerührt wurden, wurde diesem ein flüssiges Gemisch aus 0,4 g ionenausgetauschtem Wasser und 0,01 g einer wässrigen Salpetersäurelösung (Salpetersäurekonzentration 61 Massen-%) zugesetzt. Dieses Gemisch wurde für 5 Minuten gerührt. Anschließend wurden dem Gemisch 0,5 g 1,6-Bis(trimethoxysilyl)hexan (KBM-3066, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; Feststoffkonzentration (als SiO₂) 37 Massen-%) zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde in einem Wasserbad bei 60°C für 15 Minuten gerührt, so dass eine Silanverbindungslösung (c) mit einer Feststoffkonzentration (als Si0₂) von 4,3 Massen-% erhalten wurde.
(Herstellung einer Zusammensetzung (d))
Während 44,1 g der Basisflüssigkeit (b) gerührt wurden, wurden dieser 4,8 g der Silanverbindungslösung (c) zugesetzt. Dieses Gemisch wurde für 60 Minuten gerührt. Dem Gemisch wurden 146,7 g denaturiertes Ethanol zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde für 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, so dass eine Zusammensetzung (d) mit einer Feststoffkonzentration (als SiO₂) von 1,0 Massen-% erhalten wurde.
[Herstellung eines Substrats]
Als gekrümmtes Substrat wurde ein Aluminosilikatglas (DRAGONTRAIL (Handelsbezeichnung), hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.; Glassubstrat mit einer Größe von x = 150 mm, y = 100 m (Biegetiefe h = 10 mm), Dicke t = 1,1 mm) hergestellt, das eine Form aufwies, die gebogene Abschnitte und einen flachen Abschnitt aufwies, wie es in der 7A und der 7B gezeigt ist. Das gekrümmte Substrat wurde einer chemischen Härtungsbehandlung zur Bildung einer Druckspannungsschicht mit einer CS von 750 und einer DOL von 28 μm unterzogen. Die Oberflächen dieses Glases wurden mit einer wässrigen Dispersion von Ceroxid gewaschen, anschließend mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen und getrocknet.
[Elektrostatische Beschichtungsvorrichtung]
Eine elektrostatische Beschichtungsvorrichtung (elektrostatischer Flüssigkeitsbeschichter, hergestellt von Asahi Sunac Co.) mit dem gleichen Aufbau wie die in der 3 gezeigte elektrostatische Beschichtungsvorrichtung 10, wurde vorbereitet. Als elektrostatische Sprühdüsen wurden automatische elektrostatische Düsen mit Drehzerstäubung vorbereitet (Sunberu ESA120, hergestellt von Asahi Sunac Co.; 70ϕ Becher).
Als leitfähige Basen 21 wurden (I) eine leitfähige Basis 21, die aus Kohlenstoff hergestellt war, und (II) eine leitfähige Basis 21, die durch Abdecken einer Glasbasis mit einer Aluminiumfolie erhalten worden ist, hergestellt. Diese leitfähigen Basen wurden so verarbeitet, dass sie eine Form aufwiesen, die der Kontaktoberfläche des gekrümmten Substrats entsprach, auf dem ein Film abgeschieden werden soll.
[Elektrostatische Beschichtung]
(Beispiel 1)
Das Innere der Beschichtungskabine der elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung wurde so eingestellt, dass es eine Temperatur von 25 ± 1°C und eine Feuchtigkeit von 50 ± 10% aufwies.
Das gekrümmte Substrat wurde auf dem Kettenförderer der elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung angeordnet, wobei die leitfähige Basis 21, die aus Kohlenstoff hergestellt ist (I), dazwischen angeordnet wurde. Während das gekrümmte Substrat mit dem Kettenförderer mit einer konstanten Geschwindigkeit gefördert wurde, wurde die Zusammensetzung (d) auf die oberste Oberfläche des gekrümmten Substrats (die Oberfläche auf der Seite gegenüber der Oberfläche, die während der Herstellung durch ein Floatverfahren mit dem geschmolzenen Zinn in Kontakt war) durch ein elektrostatisches Beschichtungsverfahren bei den in der Tabelle 1 gezeigten Beschichtungsbedingungen aufgebracht. Danach wurde die aufgebrachte Zusammensetzung in der Luft bei 450°C für 30 Minuten gebrannt, so dass ein gekrümmtes Substrat mit einem Blendschutzfilm erhalten wurde. Fotografien des Aussehens des erhaltenen Substrats sind in der 8A und der 8B gezeigt.
(Beispiel 2)
Ein elektrostatisches Beschichten wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Basis (II) als leitfähige Basis 21 verwendet wurde. Eine Fotografie des Aussehens des erhaltenen Substrats ist in der 9A gezeigt.

Die im Beispiel 1 und im Beispiel 2 verwendeten Bedingungen sind in der Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Beispiel 1	Beispiel 2
Leitfähige Basis	(I)	(II)
Angelegte Spannung (kV)	–60	–60
Beschichtungsfluidmenge (ml/min)	25	25
Abstand von der Düsenspitze zur Glasplatte (mm)	250	250
Becherdrehzahl (U/min)	35	35
Anzahl der Substratfördervorgänge	4	4

<Herstellen eines Substrats, das mit einem Film beschichtet ist, der durch ein Sprühverfahren abgeschieden worden ist; Beispiel 3>
[Verwendete Materialien]
(Herstellung einer Basisflüssigkeit (e))
Während 34,3 g denaturiertes Ethanol gerührt wurden, wurden diesem 4,5 g Silicate 40 zugesetzt. Dieses Gemisch wurde für 30 Minuten gerührt. Ein Flüssigkeitsgemisch aus 3,6 g ionenausgetauschtem Wasser und 0,06 g einer wässrigen Salpetersäurelösung (Salpetersäurekonzentration 61 Massen-%) wurden diesem zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde für 60 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, wobei eine Basisflüssigkeit (e) mit einer Feststoffkonzentration (als SiO₂) von 4,0 Massen-% erhalten wurde. Diese Feststoffkonzentration, die als SiO₂ angegeben ist, ist eine Feststoffkonzentration, die unter der Annahme berechnet worden ist, dass das gesamte Si, das in dem Silicate 40 enthalten ist, zu SiO₂ umgewandelt worden ist.
(Herstellung einer Zusammensetzung (f))
Der Basisflüssigkeit (e) wurden 151,1 g denaturiertes Ethanol zugesetzt. Dieses Gemisch wurde für 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, wobei eine Zusammensetzung (f) mit einer Feststoffkonzentration (als SiO₂) von 1,0 Massen-% erhalten wurde.
[Sprühvorrichtung]
Als Sprühvorrichtung wurde ein Sechs-Achsen-Beschichtungsroboter (JF-5, hergestellt von Kawasaki Robotics Inc.) verwendet. Als Düse wurde eine VAU-Düse (Zweifluid-Sprühdüse, von Spraying Systems Japan hergestellt) verwendet.
[Sprühbeschichten]
(Beispiel 3)
Die Zusammensetzung (f) wurde durch Sprühbeschichten aufgebracht, während sich die Düse gemäß der in der 10 gezeigten Düsenposition 60 bewegte.
Der Luftabgabedruck der VAU-Düse wird auf 0,4 MPa eingestellt und die Düse wird über das gereinigte gekrümmte Substrat 3 in der Querrichtung mit einer Geschwindigkeit von 750 mm/min bewegt, anschließend 22 mm vorwärtsbewegt und von dort mit einer Geschwindigkeit von 750 nm/min in der Querrichtung über das gekrümmte Substrat 3 bewegt. Die VAU-Düse wird so bewegt, bis die gesamte Oberfläche des gereinigten gekrümmten Substrats 3, das im Vorhinein auf 90 ± 3°C erwärmt worden ist, mit der VAU-Düse abgefahren worden ist. Ein beschichtetes Substrat, das durch Beschichten der gesamten Oberfläche des Substrats mit der Zusammensetzung durch dieses Verfahren erhalten worden ist, wird als ein Einschicht-beschichteter Gegenstand bezeichnet. Ein beschichtetes Substrat, das durch ein weiteres Beschichten des Einschicht-beschichteten Gegenstands mit der Zusammensetzung erhalten wird, wird als Zweischicht-beschichteter Gegenstand bezeichnet. Durch wiederholtes Beschichten des Zweischicht-beschichteten Gegenstands in der gleichen Weise wird ein Gegenstand erhalten, der mit drei oder mehr Schichten beschichtet ist.
Die Zusammensetzung (f) wurde unter den in der Tabelle 2 gezeigten Aufbringbedingungen aufgebracht und dann für 30 Minuten in der Luft bei 450°C gebrannt, wobei ein gekrümmtes Substrat mit einem Blendschutzfilm erhalten wurde. Eine Fotografie des Aussehens des erhaltenen Substrats ist in der 9B gezeigt. Tabelle 2

Beispiel 3

Anzahl der Beschichtungsschichten 18

Beschichtungsfluidmenge (ml/min) 25

Abstand von der Düsenspitze zur Glasplatte (mm) 145

Temperatur der Substratoberfläche (°C) 90
<Bewertungsergebnisse>
Das jeweils in den Beispielen 1 bis 3 erhaltene gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm wurde visuell untersucht und bezüglich des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds bewertet. Die entsprechenden Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt. In dem im Beispiel 1 erhaltenen gekrümmten Substrat mit einem Blendschutzfilm wurden sowohl in dem flachen Abschnitt als auch in den gebogenen Abschnitten homogene Blendschutzeigenschaften, die kein unangenehmes Gefühl hervorriefen, visuell festgestellt. Der Blendschutzfilm war schön und es wurden darin keine Defekte oder dergleichen festgestellt. In Fällen, bei denen die gesamten flachen und gebogenen Abschnitte untersucht wurden, zeigte das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm eine sehr zufriedenstellende visuelle Homogenität und wies ein sehr schönes Aussehen auf.
In dem im Beispiel 2 erhaltenen gekrümmten Substrat mit einem Blendschutzfilm wurde in dem flachen Abschnitt und den gebogenen Abschnitten eine geringfügige Ungleichmäßigkeit des Films festgestellt. In Fällen, bei denen die gesamten flachen und gebogenen Abschnitte untersucht wurden, zeigte das gekrümmte Substrat mit einem Blendschutzfilm eine sehr zufriedenstellende visuelle Homogenität.
Im Gegensatz dazu wies in dem im Beispiel 3 erhaltenen gekrümmten Substrat mit einem Blendschutzfilm der flache Abschnitt ein homogenes Aussehen auf, jedoch wurden in den gebogenen Abschnitten vollständig unbeschichtete Bereiche festgestellt.

Bezüglich jedes gekrümmten Substrats mit einem Blendschutzfilm, das in dem Beispiel 1 bis Beispiel 3 erhalten worden ist, wurden der flache Abschnitt und die gebogenen Abschnitte bezüglich des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds gemessen. Diese Messwerte des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds wurden in die Gleichung zur Bestimmung des „Verhältnisses des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds” eingesetzt, wobei die in der Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden. Es wird davon ausgegangen, dass dieses Verhältnis die Ergebnisse der visuellen Untersuchung wiederspiegelt; je näher das Verhältnis an 0,5 liegt, desto homogener ist der Blendschutzfilm. Aus den Ergebnissen der Berechnung wurde gefunden, dass das Beispiel 1 und das Beispiel 2 Verhältnisse nahe bei 0,5 aufwiesen und homogen waren, wohingegen das Beispiel 3 inhomogen war. Tabelle 3

		Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
Visuelle Untersuchung	Nur flacher Abschnitt	O	Δ	O
	Nur gebogener Abschnitt	O	O	x
	Gesamtaussehen	O	Δ	x
Ergebnisse der Messung des Streuindexwerts R eines reflektierten Bild	Flacher Abschnitt	0,06	0,6	0,8
	Gebogener Abschnitt	0,09	0,4	0,06
Verhältnis des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds	(Gebogener Abschnitt)/ [(flacher Abschnitt) + (gebogener Abschnitt)]	0,6	0,4	0,07

Nachstehend sind weitere Beispiele erläutert. Beispiel 4 bis Beispiel 12 sind Beispiele für eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispiele. Beispiel 4 bis Beispiel 6 sind Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung und Beispiel 7 bis Beispiel 12 sind Vergleichsbeispiele. Tabelle 4 bis Tabelle 6 zeigen den Filmaufbau dieser Beispiele. Die Beispiele 4 bis 12 wurden mit einer Sputtervorrichtung hergestellt, die mit einem Target, das auf einen flachen Abschnitt gerichtet war, und einem Target, das auf einen geneigten Abschnitt gerichtet war, sowie mit einstellbaren Verteilungskorrekturplatten für die jeweiligen Targets ausgestattet war. Die Beispiele 4 bis 6, die Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung sind, wurden durch gleichzeitiges Durchführen einer Abscheidung auf dem flachen Abschnitt und dem geneigten Abschnitt hergestellt, wobei die Abscheidungsbedingungen für das Target, das auf den flachen Abschnitt gerichtet war, und das Target, das auf den geneigten Abschnitt gerichtet war, separat eingestellt wurden, und wobei die Verteilungskorrekturplatten separat eingestellt wurden. In dieser Ausführungsform wurde Nioboxid (Nb₂O₅) für die Schichten mit hohem Brechungsindex verwendet und Siliziumoxid (SiO₂) wurde für die Schichten mit niedrigem Brechungsindex verwendet.
Die optischen Eigenschaften der Beispiele sind in der Tabelle 7 gezeigt. ΔL, Δa* und Δb* in der Tabelle 7 haben die folgenden Bedeutungen. Der flache Abschnitt, der geneigte Abschnitt und der gebogene Abschnitt wurden von einer vertikalen Richtung zu dem flachen Abschnitt betrachtet und an jeweiligen Positionen bezüglich L, a* und b* untersucht, während die Reflexion in der Hauptoberfläche des Substrats, die auf der Seite gegenüber des Antireflexionsfilms vorlag, beseitigt wurde. Differenzen zwischen zwei Punkten, die sich bezüglich L, a* und b* am stärksten unterschieden, wurden jeweils durch ΔL, Δa* und Δb* ausgedrückt. Die Farbdifferenz ΔE wurde mit der Gleichung ΔE = [(ΔL)² + (Δa*)² + (Δb*)²]^0,5 berechnet. Wie es in der Tabelle 7 gezeigt ist, erfüllten die Beispiele 4 bis 6 jeweils Δa* < 5,6 und Δb* < 5,4 und wiesen ferner eine Farbdifferenz ΔE gemäß JIS Z 8729 (2004) auf, die ΔE < 18 erfüllte. Die Beispiel 4 bis 6 wiesen somit jeweils keine Ungleichmäßigkeit der Farbe auf und wiesen auf den gesamten Oberflächen ein bevorzugtes Aussehen auf. Insbesondere erfüllten die Beispiele 4 und 5, bei denen θ 50° oder weniger betrug, ΔE < 5 und wiesen ein bevorzugtes Aussehen auf.
Während die Erfindung detailliert und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung verschiedenartig verändert und modifiziert werden kann, ohne von ihrem Wesen und Umfang abzuweichen. Diese Anmeldung beruht auf einer japanischen Patentanmeldung, die am 20. November 2015 eingereicht worden ist (Anmeldung Nr. 2015-227440 ) und einer japanischen Patentanmeldung, die am 14. März 2016 eingereicht worden ist (Anmeldung Nr. 2016-049747 ), deren Inhalte unter Bezugnahme hierin einbezogen sind.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Es können ein gekrümmtes Substrat mit einem Film, der ein sehr schönes Aussehen und eine Gleichmäßigkeit in der Ebene aufweist und eine hervorragende Betrachtung ermöglicht, ein Verfahren zur Herstellung des gekrümmten Substrats mit einem Film und eine Bildanzeigevorrichtung bereitgestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Gekrümmtes Substrat mit einem Blendschutzfilm
3: Gekrümmtes Substrat
5: Blendschutzfilm
6: Antireflexionsfilm
7: Flacher Abschnitt
8: Geneigter Abschnitt
9: Gebogener Abschnitt
10: Elektrostatische Beschichtungsvorrichtung
11: Beschichtungskabine
12: Kettenförderer
13: Hochspannungskabel
14: Zusammensetzungszuführungsleitung
15: Zusammensetzungsrückführungsleitung
16: Luftzuführungsleitung
17: Elektrostatische Sprühdüse
18: Hochspannungsgenerator
19: Abluftleitung
20: Abluftkasten
21: Leitfähige Basis (Sockel)
30: Düsenkörper
31: Zusammensetzungszuführungsleitung
32: Drehwelle
33: Luftauslass
35: Luftzuführungskanal
40: Drehzerstäubungskopf
41: Erstes Element
42: Zweites Element
43: Wellenmontageteil
44: Halteteil
45: Umfangswand
46: Führungsoberfläche
47: Erweiterungsteil
48: Verteilungsoberfläche
49: Vordere Wand
50: Ausflussloch
51: Zylindrischer Teil
52: Hintere Wand
53: Durchgangsloch
60: Düsenposition
S: Reservoirkammer

Claims

Gekrümmtes Substrat mit einem Film, umfassend: ein Substrat mit einer ersten Hauptoberfläche, einer zweiten Hauptoberfläche und einer Endoberfläche; und einen Blendschutzfilm, der auf der ersten Hauptoberfläche bereitgestellt ist, wobei: das Substrat einen flachen Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt aufweist; und ein Wert, der durch Dividieren eines Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts durch die Summe des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des gebogenen Abschnitts und eines Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds des flachen Abschnitts erhalten wird, 0,3 oder mehr und 0,8 oder weniger beträgt; der Streuindexwert R eines reflektierten Bilds durch Bestrahlen des Substrats mit Licht von einer Richtung +45° bezogen auf die erste Hauptoberfläche des Substrats als Referenz (als 0° angenommen) zum Messen der Helligkeit eines regulär reflektierten Lichts, das durch eine Substratoberfläche reflektiert wird (als regulär reflektiertes 45°-Licht bezeichnet), anschließend entsprechendes Bestrahlen des Substrats mit dem Licht von der Richtung +45° zum Messen der Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts, das durch die Substratoberfläche reflektiert worden ist, während ein Lichtempfangswinkel in einem Bereich von 0° bis +90° verändert wird, und Berechnen des Streuindexwerts R eines reflektierten Bilds unter Verwendung der folgenden Gleichung (1) bestimmt wird: Streuindexwert R eines reflektierten Bilds = [(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) – (Helligkeit des regulär reflektierten 45°-Lichts)]/(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts)(1).
Gekrümmtes Substrat mit einem Film, umfassend: ein Substrat mit einer ersten Hauptoberfläche, einer zweiten Hauptoberfläche und einer Endoberfläche; und einen Blendschutzfilm, der auf der ersten Hauptoberfläche bereitgestellt ist; wobei: das Substrat aus einem gekrümmten Abschnitt besteht, der überall eine Krümmung ungleich 0 aufweist, und der Blendschutzfilm, der auf dem gebogenen Abschnitt bereitgestellt ist, eine Standardabweichung der Trübung in der Ebene von 0% oder mehr und 10% oder weniger aufweist.
Gekrümmtes Substrat mit einem Film nach Anspruch 1, das ferner einen funktionellen Film umfasst, der auf dem Blendschutzfilm bereitgestellt ist, wobei, wenn der flache Abschnitt, der gebogene Abschnitt und ein weiterer flacher Abschnitt, der sich bezüglich des Winkels von dem flachen Abschnitt unterscheidet, von einer vertikalen Richtung zu dem flachen Abschnitt betrachtet werden und bezüglich der Lichtreflexion untersucht werden, während eine Reflexion in der zweiten Hauptoberfläche beseitigt ist, und Differenzen zwischen zwei Punkten, die sich bezüglich der Lichtreflexion am stärksten unterscheiden, durch Δa* bzw. Δb* ausgedrückt werden, Δa* < 5,6 und Δb* < 5,4 erfüllt sind und die Farbdifferenz ΔE gemäß JIS Z 8729 (2004) ΔE < 18 erfüllt.
Gekrümmtes Substrat mit einem Film nach Anspruch 3, bei dem dann, wenn der flache Abschnitt einen Winkel von 50° oder weniger mit dem weiteren flachen Abschnitt bildet, ΔE < 5 erfüllt ist.
Gekrümmtes Substrat mit einem Film nach Anspruch 3 oder 4, bei dem der funktionelle Film ein Antireflexionsfilm ist.
Gekrümmtes Substrat mit einem Film nach Anspruch 3 oder 4, bei dem der funktionelle Film ein Infrarotsperrfilm ist.
Anzeigevorrichtung, die das gekrümmte Substrat mit einem Film gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Film, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Herstellens eines gekrümmten Substrats, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endoberfläche umfasst, und das einen gebogenen Abschnitt aufweist; einen Schritt des Herstellens einer Zusammensetzung, die mindestens eines von einer Siliziumoxidvorstufe (A) und Teilchen (C) umfasst und ferner ein flüssiges Medium (B) umfasst; einen Schritt des Anordnens des gekrümmten Substrats auf einer leitfähigen Basis, so dass der gebogene Abschnitt der zweiten Hauptoberfläche mit der leitfähigen Basis in Kontakt kommt; einen Schritt des Bildens eines Beschichtungsfilms auf dem gekrümmten Substrat, das auf der leitfähigen Basis angeordnet ist, unter Verwendung einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung zum Aufladen und Sprühen der Zusammensetzung; und einen Schritt des Brennens des Beschichtungsfilms.
Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Film nach Anspruch 8, bei dem in dem Schritt des Anordnens des gekrümmten Substrats auf der leitfähigen Basis das gekrümmte Substrat derart auf der leitfähigen Basis angeordnet wird, dass die gesamte zweite Hauptoberfläche mit der leitfähigen Basis in Kontakt kommt.
Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Film nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die leitfähige Basis eine flexible Materialmasse ist.
Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Substrats mit einem Film nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das ferner einen Schritt des Abscheidens eines funktionellen Films auf der Beschichtung durch Sputtern nach dem Brennen des Beschichtungsfilms umfasst, wobei in dem Abscheidungsschritt die Abscheidung gleichzeitig auf einer Mehrzahl von flachen Abschnitten, die sich bezüglich des Winkels unterscheiden, bei unabhängigen Abscheidungsbedingungen durchgeführt wird.