DE69626891T2

DE69626891T2 - Antireflex-Filter

Info

Publication number: DE69626891T2
Application number: DE69626891T
Authority: DE
Inventors: Shinsuke Nishinomiya-shi Ochiai; Yukio Ikeda-shi Yasunori; Yuji Nagaokakyo-shi Tanaka; Hitoharu Itami-shi Hachisuka
Original assignee: Daikin Industries Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2016-06-15
Also published as: US5763061A; EP0749021A2; DE69626891D1; TW373079B; CA2179141A1; KR100413714B1; EP0749021B1; EP0749021A3; SG80552A1; KR970000552A

Description

Die vorliegende Endung betrifft einen lichtdurchlässigen Antireflexionstilter, der an einem Anzeigebildschirm eines VDT, wie eines CRT-Displays, eines Displays vom Projektionstyp, eines Plasmadisplays, eines EL-Displays, eines Flüssigkristall-Displays, und so weiter haftend angebracht ist, oder als eine Frontplatte verwendet wird.
Normalerweise wird ein lichtdurchlässiger Antireflexionsfilter auf einem Anzeigebildschirm einer Anzeigevorrichtung bereitgestellt, um die Verschlechterung der Sichtbarkeit von Bildern wegen Reflexion von Beleuchtungslicht oder Spiegelung eines Hintergrundes zu verhindern.
Bei der Verwendung der Anzeigevorrichtung wird der Anzeigebildschirm mit Schmutz von Händen, Fingerabdrücken, Schweiß, Kosmetika, und so weiter verschmutzt. Wenn eine Antireflexionsbeschichtung bereitgestellt wird, weist so ein Schmutz die Neigung auf, stärker sichtbar zu werden und er kann kaum entfernt werden. Um ein Verschmutzen zu unterdrücken, oder es einfach zu machen, die Verschmutzungen abzuwischen, kam man auf die Idee zusätzlich eine schmutzabweisende Schicht auf der Oberfläche der Antireflexionsbeschichtung zu bilden.
Zum Beispiel offenbart JP-A-64-86101 einen Antireflexionsgegenstand mit Schmutzbeständigkeit und Abriebbeständigkeit, der ein Substrat und eine Antireflexionsbeschichtung umfasst, die Siliciumdioxid umfasst, und wobei eine Oberfläche davon mit einer Verbindung behandelt wird, die organische Siliciumsubstituentenreste aufweist.
JP-A-4-338901 offenbart einen CRT-Filter mit Schmutzbeständigkeit und Abriebbeständigkeit, der eine Antireflexionsbeschichtung aufweist, die mit einem organischen Polysiloxan beschichtet ist, welches einen endständigen Silanolrest aufweist.
Ferner offenbart JP-B-6-29332 einen Niedrigreflexionskunststoff mit geringem Reflexionsvermögen und Schmutzbeständigkeit, der ein Kunststoffsubstrat und eine Antireflexionsbeschichtung umfasst, die auf das Kunststoffsubstrat laminiert ist und eine Monound Disilanverbindung mit einem Polyfluoralkylrest und eine Silanverbindung mit einem Halogenatom, einem Alkylrest oder einem Alkoxyrest umfasst.
Die offenbarten Antireflexionsfilter verfügen bis zu einem bestimmten Umfang über Schmutzbeständigkeit, aber ihre Schmutzbeständigkeit ist unbefriedigend.
Insbesondere, da der einmal abgelagerte Schmutz kaum abgewischt werden kann, oder wenn er mit Wasser und/oder mit einem organischen Lösungsmittel abgewischt werden sollte, ein Material, das über Schmutzbeständigkeit verfügt, dazu neigt, durch das Wischen entfernt zu werden, so dass der Filter eine ungenügende Schmutzbeständigkeit und eine unbefriedigende Haltbarkeit aufweist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Antireflexionsfilters, der über eine bessere Schmutzbeständigkeit als die herkömmlichen Antireflexionsfilter verfügt, von dem Schmutz einfach abgewischt werden kann und bei dem solche Eigenschaften über einen langen Zeitraum erhalten bleiben.
Bereitgestellt wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Antireflexionsfilter, umfassend ein film- oder folienförmiges transparentes Substrat, eine Antireflexionsbeschichtung auf mindestens einer Oberfläche des Substrats, wobei die Beschichtung eine anorganische Verbindung umfasst, und eine schmutzabweisende Schicht auf der Antireflexionsbeschichtung, wobei die Schicht eine Silanverbindung mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5 × 10² bis 1 × 10⁵ umfasst, dargestellt durch die Formel (I):
wobei R_f ein geradkettiger oder verzweigter Perfluoralkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, X ein Iodatom oder ein Wasserstoffatom ist, Y ein Wasserstoffatom oder ein Niederalkylrest ist, Z ein Fluoratom oder eine Trifluormethylgruppe ist, R¹ ein hydrolisierbarer Rest ist, R² ein Wasserstoffatom oder ein inaktiver einwertiger organischer Rest ist, a, b, c und d gleich oder verschieden sind und jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 200 bedeuten, e 0 oder 1 ist, m und n gleich oder verschieden sind und jeweils 0, 1 oder 2 bedeuten, und p eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.
In der vorliegenden Erfindung wird das transparente Substrat bevorzugt aus jedem transparenten Material, wie Glas, transparenten Kunststoffen, und so weiter, und in der Form eines Films oder einer Folie hergestellt.
Beispiele der transparenten Kunststoffe sind Acrylharze, Polycarbonatharze, Polyesterharze, Celluloseharze (z. B. Triacetylcellulose, Diacetylcellulose, usw.), Styrolharze, und so weiter. Unter diesen sind im Hinblick auf die Lichtdurchlässigkeit und die Wetterbeständigkeit die Acrylharze geeignet.
Unter den Acrylharzen ist im Hinblick auf die Schlagzähigkeit ein Acrylharz bevorzugt, das einen Acrylkautschuk enthält, der darin dispergiert ist. Auch ist im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit ein Acrylharz bevorzugt, das Glutarsäureanhydrideinheiten und/oder Glutarimideinheiten umfasst.
Als das transparente Substrat, das in der vorliegenden Endung verwendet wird, werden auch ein/eine optischer/optische Film oder Folie mit einer Polarisationseigenschaft, zum Beispiel ein/eine Iod oder Farbstoff enthaltender/enthaltende Film oder Folie mit Lichtpolarisationseigenschaft, der/die ein Polyvinylalkoholharz umfasst, und ein Laminat eines/einer solchen Films oder Folie mit Lichtpolarisationseigenschaft und ein/eine Celluloseharzfilm oder -folie verwendet.
Das film- oder folienförmige transparente Substrat kann ein Einschichtsubstrat oder ein Mehrschichtsubstrat sein.
Die Dicke variiert, abhängig von der Endverwendung des Antireflexionsfilters, und sie beträgt normalerweise 0,01 bis 10 mm.
Die Antireflexionsbeschichtung kann direkt auf mindestens einer Oberfläche des transparenten Substrats gebildet werden, obwohl eine harte Beschichtungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des transparenten Substrats gebildet werden . kann und dann die Antireflexionsbeschichtung auf der harten Beschichtungsschicht gebildet werden kann.
Die Bildung der harten Beschichtungsschicht über der Oberfläche des transparenten Substrats erhöht nicht nur die Oberflächenhärte, sondern glättet auch die Oberfläche des transparenten Substrats, auf der die Antireflexionsbeschichtung gebildet wird, so dass die Adhäsion der Antireflexionsbeschichtung zum Substrat erhöht wird.
Als die harte Beschichtungsschicht kann jede von harten Beschichtungsschichten, die herkömmlich in diesem Bereich der Technik verwendet werden, verwendet werden. Ein Beispiel für die harte Beschichtungsschicht ist eine harte Schicht, die durch Polymerisieren und Härten eines Rohmaterials, das ein polyfunktionelles Monomer enthält, hergestellt wird.
Spezielle Beispiele der harten Beschichtungsschicht sind eine harte Schicht, die durch Polymerisieren einer polyfunktionellen polymerisierbaren Verbindung mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, ausgewählt aus einem Acryloylrest und einem Methacryloylrest (zum Beispiel ein Urethan-modifiziertes (Meth)acryloligomer, ein Ester eines mehrwertigen Alkohols und (Meth)acrylsäure, Polyether(meth)acrylat, usw.) durch die Bestrahlung mit einer aktinischen Strahlung, wie UV-Licht, Elektronenstrahlen, usw. erhalten werden kann; und eine harte Schicht, die durch thermisches Vernetzen eines zur Vernetzung fähigen Harzrohmaterials auf der Basis von Silicon, Melamin oder Epoxid erhalten wird.
Unter diesen sind im Hinblick auf die Haltbarkeit und die einfache Handhabung eine Schicht, die durch Härten eines Harzrohmaterials, das das Urethan-modifizierte (Meth)acryloligomer umfasst, durch die Bestrahlung mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen erhalten wird, und ein Film, der durch thermisches Härten eines Harzrohmaterials, das die polyfunktionelle Verbindung auf der Basis von Silicon umfasst, erhalten wird, bevorzugt.
Das Urethan-modifizierte (Meth)acryloligomer kann durch eine Urethanbindung bildende Reaktion zwischen einem Polyurethan mit endständigem Isocyanat und einem (Meth)acrylsäurederivat mit einer Hydroxylgruppe erhalten werden. Das Polyurethan mit endständigem Isocyanat kann durch Umsetzung eines Polyisocyanats (z. B. Hexamethylendüsocyanat, Isophorondüsocyanat, usw.) mit einem Oligomer mit mindestens zwei Hydroxylgruppen (z. B. Polycaprolactondiol, Polytetramethylendiol, usw.) hergestellt werden. Beispiele des (Meth)acrylsäurederivats mit einer Hydroxylgruppe sind 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxylpropyl(meth)acrylat, und so weiter.
Beispiele des mehrwertigen Alkohols des Esters mit der (Meth)acrylsäure sind zweiwertige Alkohole (z. B. Ethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Polypropylenglycol, Propandiol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, Neopentylglycol, 2-Ethyl-l,3-hexandiol, 2,2'-Thiodiethanol, 1,4-Cyclohexandimethanol, usw.) und dreiwertige oder höher mehrwertige Alkohole (z. B. Trimethylolpropan, Pentaglycerol, Glycerol, Pentaerythritol, Diglycerol, Dipentaglycerol, usw.).
Um der harten Schicht Flexibilität zu verleihen, um ein Brechen zu verhindern oder zu unterdrücken, kann eine kleine Menge einer mehrbasischen ungesättigten Carbonsäure im Laufe der Herstellung des Esters aus dem mehrwertigen Alkohol und (Meth)acrylsäure zugegeben werden, um einen gemischten Ester zu erhalten. Beispiele der mehrbasischen ungesättigten Carbonsäure sind Bernsteinsäure, Tetrahydrophthalsäure, Phthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, und so weiter.
Um die harte Beschichtungsschicht zu bilden wird das Rohmaterial auf der Oberfläche des transparenten Substrats durch ein herkömmliches Beschichtungsverfahren, wie Rotationsbeschichten („spin coating"), das das Tropfen einer Beschichtungszusammensetzung auf ein sich drehendes Substrat umfasst, um einheitlich eine Beschichtungsschicht zu bilden; Tauchbeschichten, das das Tauchen des Substrats in eine Beschichtungszusammensetzung und das Ziehen des Substrats mit einer konstanten Geschwindigkeit umfasst, um die Beschichtungsschicht zu bilden; Walzenbeschichten oder Gravurstreichbeschichten, die das Bilden eines Films aus einer Beschichtungszusammensetzung auf einer peripheren Oberfläche einer Walze und das Gleiten des Substrats zwischen Walzen umfassen, um die Beschichtungszusammensetzung auf die Substratoberfläche zu übertragen; und Gießbeschichten („curtain flow coating"), das das Fallen einer Beschichtungszusammensetzung in der Form eines dünnen Films (Fallfilm; „Curtain") und Bewegen des Substrats unter der fallenden Beschichtungszusammensetzung umfasst, um die Beschichtungsschicht zu bilden (zum Beispiel durch die in Yuji Harasaki, „COATING MANNERS", veröffentlicht von MAKI Publishing, am 30. Oktober 1979 und Aoyama et al., „COATING MACHINES AND PERIPHERAL EQUIPMENTS", veröffentlicht von KABUSHIKIKAISHA POLYMER KOGYO KENKYUSHO, KAKOGIJUTSU KENKYUKAI im Februar 1979 beschriebenen Beschichtungsverfahren), aufgetragen. Dann wird das aufgetragene Rohmaterial durch ein Verfahren, das für das verwendete Rohmaterial geeignet ist, gehärtet.
Im Hinblick auf die Filmfestigkeit, die Oberflächenfestigkeit und die optischen Eigenschaften beträgt die Dicke der harten Beschichtungsschicht bevorzugt 1 bis 20 μm.
Die Antireflexionsbeschichtung kann direkt auf mindestens einer Oberfläche des transparenten Substrats oder der harten Beschichtungsschicht, die auf mindestens einer Oberfläche des transparenten Substrats gebildet wird, gebildet werden.
Die Antireflexionsbeschichtung kann irgendeine von herkömmlich verwendeten sein und kann eine Einschichtbeschichtung oder eine Mehrschichtbeschichtung sein. Die Antireflexionsbeschichtung kann durch jedes von herkömmlichen Verfahren, wie Vakuumdampfabscheiden, Ionenplattieren, Sputtern, und so weiter gebildet werden.
Zum Beispiel wird beim Vakuumdampfabscheiden das zu beschichtende Substrat in einer Vakuumkammer platziert, ein Druck in der Kammer im Allgemeinen auf 10^-4 Torr oder niedriger erniedrigt, ein abzuscheidendes Material durch zum Beispiel Widerstandserwärmen oder Elektronenstrahlerwärmen erwärmt, um das Material zu verdampfen, und dann das verdampfte Material auf die Substratoberfläche kondensiert, um eine dünne Schicht zu bilden. Beim Sputtern wird zwischen einem Paar von Elektroden unter verringertem Druck von etwa 10^-3 Torr eine Glimmentladung hervorgerufen, und ein negatives Elektrodenmaterial, das durch die Glimmentladung freigesetzt wird, wird auf der Substratoberfläche ab geschieden (siehe JP-A-4-338901, JP-A-64-86101 und JP-A-56-113101).
Eine Struktur der Antireflexionsbeschichtung wird zum Beispiel in den US Patenten mit den Nummern 3,185,020 und 3,432,225 offenbart, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Obwohl es eine organische Antireflexionsbeschichtung, wie eine Antireflexionsbeschichtung, die eine Polystyrolschicht umfasst, wie in JP-A-6-344487 offenbart, gibt, umfasst die Antireflexionsbeschichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die anorganische Verbindungsschicht, da die Silanverbindungsschicht mit guter Haltbarkeit nicht auf der organischen Antireflexionsbeschichtung gebildet werden kann.
Beispiele der anorganischen Verbindung sind Siliciumoxide (z. B. Siliciumdioxid, Siliciummonoxid, usw.), Metalloxide (z. B. Yttriumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Thoriumoxid, Zinnoxid, Lanthanoxid, Indiumoxid, Neodymoxid, Antimonoxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid, Titanoxid, Bismutoxid, usw.), Metallhalogenide (z. B. Calciumfluorid, Natriumfluorid, Lithiumfluorid, Magnesiumfluorid, Lanthanfluorid, Neodymfluorid, Cerfluorid, Bleifluorid, usw.), Metallsulfide (z. B. Zinksulfid, Cadmiumsulfid, Antimontrisulfid, usw.), Metallselenide (z. B. Zinkselenid, usw.), Metalltelluride (z. B. Cadmiumtellurid, Zinktellurid, usw.), Silicium, Germanium, Tellur, und so weiter.
Die Schicht, die die Silanverbindung umfasst, wird auf der Antireflexionsbeschichtung gebildet und wirkt als eine schmutzabweisende Schicht. Die Silanverbindung wird durch die vorstehende Formel (1) wiedergegeben und weist ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5 × 10² bis 1 × 10⁵ auf.
R_f der Formel (1) ist ein geradkettiger oder verzweigter Perfluoralkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, und bevorzugte Beispiele des Perfluoralkylrests sind -CF₃, -C₂F₅ und -C₃F₇.
Ein Niederalkylrest Y weist normalerweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome auf.
Beispiele des hydrolisierbaren Rests R¹ sind Halogenatome (z. B. ein Chloratom, ein Bromatom, ein Iodatom, usw.) und Reste der Formeln: -OR³, -OCOR³, -OC(R³)=C(R⁴)₂, -ON=C(R³)₂, -ON=CR⁵, -N(R⁴)₂ und -NR⁴COR³, wobei R³ ein aliphatischer C_1-10 Kohlenwasserstoffrest, wie ein Alkylrest, oder ein aromatischer C_6-20 Kohlenwasserstoffrest, wie ein Phenylrest ist, R⁴ ein Wasserstoffatom oder ein aliphatischer C_1-5 Kohlenwasserstoffrest, wie ein Alkylrest ist, und R⁵ ein aliphatischer zweiwertiger C₃_₆ Kohlenwasserstoffrest, wie ein Alkylidenrest ist.
Bevorzugte Beispiele des hydrolisierbaren Rests sind ein Chloratom und die Reste der Formel_n: -OCH₃ und -OC₂H₅.
R² der Formel (1) ist ein Wasserstoffatom oder ein inaktiver einwertiger organischer Rest, bevorzugt ein einwertiger C_1-4 Kohlenwasserstoffrest, wie ein Alkylrest.
Jeder von a, b, c und d ist eine ganze Zahl von 0 bis 200, bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 50.
Jeder von m und n ist 0, 1 oder 2, bevorzugt 0 (Null).
p ist eine ganze Zahl von 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 5.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Silanverbindung der Formel (1) beträgt 5 × 10² bis 1 × 10⁵, bevorzugt 1 × 10³ bis 1 × 10⁴.
Ein bevorzugtes Beispiel der Silanverbindung ist eine Verbindung der Formel (1), in der R_f -C₃F₇ ist, a eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist, b, c und d 0 (Null) sind, e 1 (Eins) ist, Z ein Fluoratom ist und n 0 (Null) ist, das heißt eine Verbindung der Formel (2):
wobei Y, m, R¹ und p die vorstehend angegebene Bedeutung haben, und q eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist.
Die Silanverbindung der Formel (1) kann durch Behandlung eines im Handel erhältlichen Perfluorpolyethers mit einem Silan hergestellt werden, wie in JP-A-1-294709 offenbart.
Um die Silanverbindungsschicht auf der Antireflexionsbeschichtung zu bilden, wird die Silanverbindung im Wesentlichen über das selbe Verfahren, wie das vorstehend beschriebene Verfahren zur Bildung der harten Beschichtungsschicht, zum Beispiel über Spinnbeschichten, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Gravurstreichbeschichten, Curtainfließbeschichten, und so weiter, auf das transparente Substrat oder die harte Beschichtungsschicht beschichtet.
Im Hinblick auf eine einfache Kontrolle der Dicke der Silanverbindungsschicht und auf eine gute Verarbeitungsfähigkeit wird die Silanverbindung bevorzugt mit einem Lösungsmittel verdünnt und beschichtet.
Beispiele des Lösungsmittels sind ein C_5-12 Perfluorkohlenwasserstoff (z. B. Perfluorhexan, Perfluormethylcyclohexan, Perfluor-l,3-dimethylcyclohexan, usw.), aromatische Polyfluorkohlenwasserstoffe (z. B. Bis(trifluormethyl)benzol, usw.), aliphatische Polyfluorkohlenwasserstoffe, und so weiter.
Eine Konzentration der Silanverbindung in dem Lösungsmittel beim Tauchbeschichten ist bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.%.
Im Hinblick auf die schmutzabweisende Wirkung und die Antireflexionswirkung beträgt die Dicke der Silanverbindungsschicht bevorzugt 0,001 bis 0,03 μm.
Der Antireflexionsfilter der vorliegenden Erfindung wird weniger verschmutzt als die herkömmlichen Antireflexionsfilter. Wenn er verschmutzt wird, kann der Schmutz einfach von der Oberfläche des Filters entfernt werden. Zusätzlich verfügt der Antireflexionsfilter der vorliegenden Erfindung über eine ausgezeichnete Haltbarkeit. Dann wird der Antireflexionsfilter der vorliegenden Erfindung haftend angebracht auf, oder platziert vor dem Anzeigebildschirm eines VDT, wie eines CRT-Displays, eines Displays vom Projektionstyp, eines Plasmadisplays, eines EL-Displays, eines Flüssigkristall-Displays, und so weiter, wobei er die Antireflexionswirkung und auch die schmutzabweisende Wirkung erreicht.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.
In den Beispielen wurden die Eigenschaften wie folgt gemessen:
Reflexionsvermögen
Unter Verwendung eines autographischen Spektrophotometers (MPS-2000, hergestellt von SHIMADZU Corporation) wurde ein durchschnittliches Reflexionsvermögen bei einem Einfallswinkel von 15° in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 800 nm gemessen.
Kontaktwinkel zu Wasser
Unter Verwendung einer Kontaktwinkel-Messvorrichtung (Typ CA-A, hergestellt von KYOWA KAIMENKAGAKU KABUSHIKIKAISHA) wurde ein Wassertropfen mit einem Durchmesser von 1,0 mm auf einem mit einer Spitze versehenem Ende einer Nadel bei Raumtemperatur gebildet und mit einer Probenoberfläche berührt, um einen Tropfen auf der Probenoberfläche zu bilden. Dann wurde ein Winkel zwischen dem Tropfen und der Probenoberfläche als ein Kontaktwinkel gemessen.
Haltbarkeit der Silanverbindungsschicht
Eine Probenoberfläche wurde mit einer Cellulose-Vliessgewebebahn (BENCOT, hergestellt von ASAHI CHEMICAL Co., Ltd.) durch zwanzigfaches Hin- und Herbewegen der Gewebebahn auf der Probenoberfläche abgewischt, und dann wurde ein Kontaktwinkel zu Wasser gemessen, um die Haltbarkeit der Silanverbindungsschicht zu bewerten.
Verschmutzung durch Fingerabdruck
Auf eine Probenoberfläche wurde ein Daumen der rechten Hand für 3 Sekunden gepresst, um die Oberfläche mit dem Fingerabdruck zu verschmutzen. Dann wurde die Leichtigkeit der Fingerabdruckverschmutzung oder die Sichtbarkeit des aufgedruckten Fingerabdrucks nach Augenschein bewertet und gemäß den folgenden Kriterien eingestuft:
0: Die Probenoberfläche wird durch den Fingerabdruck wenig verschmutzt, und der geprägte Fingerabdruck ist nur wenig sichtbar.
X: Der aufgedruckte Fingerabdruck wird eindeutig erkannt.
Abwischen des Fingerabdruckflecks
Der aufgedruckte Fingerabdruck auf der Probenoberfläche wurde mit dem Cellulose-Vliessgewebe abgewischt, und die Leichtigkeit den aufgedruckten Fingerabdruck abzuwischen wurde nach Augenschein bewertet und gemäß den folgenden Kriterien eingestuft:
0: Der geprägte Fingerabdruck wurde vollständig abgewischt.
∆: Eine Spur des aufgedruckten Fingerabdrucks verblieb nach dem Wischen.
X: Schmutz des aufgedruckten Fingerabdrucks wurde durch das Wischen verteilt und konnte nicht entfernt werden.
Beispiel 1
(1) Herstellung einer Acrylfolie mit einer Antireflexionsbeschichtung
Eine Acrylfolie, die über Schlagzähigkeit verfügt (TECHNOLOY, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., Größe: 200 mm × 300 mm × 0,25 mm), bei welcher eine Oberfläche mit einem maskierendem Film bedeckt war, wurde in ein Urethanacrylat-Hartbeschichtungsmittel (UNIDEX 17-806, hergestellt von DAINIPPON INK CHEMICALS Co., Ltd.) getaucht, das mit Toluol auf einen Feststoffgehalt von 30 Gew.% verdünnt worden war, und mit einer Geschwindigkeit von 45 cm/Minute hochgezogen, wobei das Hartbeschichtungsmittel auf der nicht maskierten Oberfläche der Acrylfolie aufgetragen wurde. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels wurde der maskierende Film entfernt und die Oberfläche der Folie, die das beschichtete Hartbeschichtungsmittel trug, wurde mit einer 120 W Metallhalogenid-Lampe (UB 0451, hergestellt von EYE GRAPHICS) aus einer Entfernung von 20 cm für 10 Sekunden bestrahlt, um auf einer Oberfläche der Acrylfolie eine harte Beschichtungsschicht zu bilden.
Die Acrylfolie, die die gebildete harte Beschichtungsschicht trug, wurde in einer Vakuumabscheidekammer in einer Vakuumabscheidevorrichtung (BMC-700, hergestellt von KABUSHIKIKAISHA SYNCLON) platziert, und ein Druck in der Kammer wurde auf 2 × 10^-5 Torr verringert. Dann wurden Siliciumdioxid, Titandioxid, Siliciumdioxid, Titandioxid und Siliciumdioxid unter Verwendung des Elektronenstrahls aufgedampft, um fünf Schichten mit Dicken von jeweils 15, 15, 28, 107 und 90 nm zu bilden, um die Acrylfolie mit der Antireflexionsbeschichtung zu erhalten.
(2) Herstellung einer schmutzabweisenden Flüssigkeit (eine Lösung einer Silanverbindung)
Wie in Beispiel 4 von US Patent Nr. 5,081,192 und EP-B-343 526 offenbart, wurde Trichlorvinylsilan der Formel:CH₂=CHSiCl₃ mit einem fluorenthaltendem Polyether der Formel (3):C₃F₇-(OCF₂CF₂CF₂)₂₄-O(CF₂)₂I (3)der in Beispiel 6 von US Patent Nr. 5,081,192 und EP-B-343 526 offenbart wird, umgesetzt. Daraufhin wurde die erhaltene iodenthaltende Silanverbindung mit Zinkpulver und Methanol behandelt, um die Silanverbindung der Formel (4) zu erhalten:
die ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 5.000 aufwies.
Genauer, die vorstehende Silanverbindung wurde wie folgt hergestellt:
In einen 200 ml Vierhalskolben, ausgestattet mit einem Rührer, einem Tropftrichter, einer Kondensationsvorrichtung und einem Thermometer, wurden eine Lösung des ω-Fluorpoly(perfluoroxetan)iodids der vorstehenden Formel (3) (40 g) in Hexafluortetrachlorbutan (80 g) und Di-tert.-butylperoxid (1,5 g, 1 × 10^-2 Mol) eingebracht. Nachdem die Innenatmosphäre gründlich mit Stickstoff ersetzt worden war, wurde Vinyltrichlorsilan (16,1 g, 0,1 Mol) tropfenweise aus dem Tropftrichter unter Stickstoffatmosphäre zugegeben. Nach der Zugabe von Vinyltrichlorsilan wurde eine Innentemperatur des Kolbens auf 120°C erhöht, und das Gemisch wurde für 4 Stunden umgesetzt. Nach der Reaktion wurden flüchtige Materialien vollständig unter verringertem Druck abdestilliert, um eine Silanverbindung mit einem Iodatom an einem endständigen Rest des Moleküls (38,7 g) zu erhalten.
Dann wurde die erhaltene Silanverbindung mit dem endständigen Iodatom (34,4 g) in Perfluorhexan (50 g) aufgelöst und in den selben Kolben, der im vorstehenden Schritt verwendet wurde, eingebracht. In dem Kolben wurde Zinkpulver (2,1 g, 3,2 × 10^-2 Mol) zugegeben und das Gemisch wurde energisch gerührt, um das Zinkpulver zu dispergieren. Nach dem Kühlen des Kolbens in einem mit Eis versehenem Wasserbad wurde wasserfreies Methanol (10 g) tropfenweise unter Stickstoffatmosphäre zugegeben. Nach der Zugabe von Methanol wurde das mit Eis versehene Wasserbad entfernt und das Gemisch in dem Kolben wurde erwärmt und unter Rückfluss für 2 Stunden umgesetzt. Nach der Reaktion wurden unlösliche Materialien abfiltriert. Die verbleibende flüssige Phase wurde in zwei Schichten getrennt und die untere Schicht wurde mit einem Scheidetrichter zurückgewonnen. Nachdem die erhaltene Lösung dreimal mit wasserfreiem Methanol gewaschen worden war, wurden flüchtige Materialien vollständig abdestilliert, um die Silanverbindung zu erhalten, deren endständiger Rest hydriert ist, und die durch vorstehende Formel (4) (31,6 g) dargestellt wird.
Im ¹H-NMR der hergestellten Verbindung (4) erschien ein breites Signal im Bereich zwischen 1,2 ppm und 3,0 ppm, das gemäß den Wasserstoffatomen -[CH ₂CH(Si(OCH₃)₃)]_1-10-H war.
Mit der Zugabe von 5,0 Mol% ω-Fluorpoly(perfluoroxetan)hydrid, als ein interner Standard, wurde die Verbindung ¹H-NMR ausgesetzt. Über die folgende Beziehung wurde ein Polymerisationsgrad, das heißt ein durchschnittlicher Wert von „p" in der Formel (2), von 2,0 berechnet:I/Is = 0,95(3p + 1)/0,05in der I eine integrierte Absorptionsintensität im Bereich zwischen 1,2 ppm und 3,0 ppm ist, und I_s eine integrierte Absorptionsintensität der internen Standardverbindung ist.
Die erhaltene Silanverbindung (4) wurde in Perfluorhexan aufgelöst, um eine Lösung mit einer Konzentration von 1,7 g/Liter (etwa 0,1 Gew.%) zu erhalten.
(3) Beschichten der Acrylfolie, die die Antireflexionsbeschichtung aufweist, mit der schmutzabweisenden Schicht (Silanverbindungsschicht)
Nach dem Bedecken der unbeschichteten Oberfläche der Acrylfolie, die die Antireflexionsbeschichtung aufweist, die in vorstehendem Punkt (1) hergestellt wurde, mit einem maskierendem Film, wurde die Folie in die schmutzabweisende Lösung, die in vorstehendem Punkt (2) hergestellt wurde, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 15 cm/Minute hochgezogen, um die schmutzabweisende Lösung auf die Antireflexionsbeschichtung aufzutragen. Nach dem Auftragen der Lösung wurde die Folie für einen Tag bei Raumtemperatur gehalten, um das Lösungsmittel abzudampfen, um die schmutzabweisende Schicht auf der Antireflexionsbeschichtung zu bilden. Daraufhin wurde der maskierende Film entfernt, um den Antireflexionsfilter zu erhalten.
Die Eigenschaften des Filters wurden wie vorstehend beschrieben gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Die Acrylfolie mit der Antireflexionsbeschichtung, die in Schritt (1) von Beispiel 1 erhalten wurde, wurde den Bewertungen der Eigenschaften ausgesetzt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Antireflexionsfilter wurde in der selben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass als eine schmutzabweisende Lösung eine Lösung von C₈F₁₇C₂H₄Si(OCH₃)₃ (XC98-A5382 (Handelsname), hergestellt von TOSHIBA SILICONE KABUSHIKIKAISHA) aufgelöst in Isobutanol in einer Konzentration von 1,6 g/Liter verwendet wurde.
Die Eigenschaften sind in der Tabelle aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Antireflexionsfilter wurde in der selben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass als eine schmutzabweisende Lösung eine Lösung von Dimethylpolysiloxan mit Silanolresten an beiden endständigen Resten (XF3905 (Handelsname), hergestellt von TOSHIBA SILICONE KABUSHIKIKAISHA) aufgelöst in einem gemischten Lösungmittel aus Methylisobutylketon und Cyclohexanon (Volumenverhältnis 6 : 4) in einer Konzentration von 1 g/Liter verwendet wurde.
Die Eigenschaften sind in der Tabelle aufgezeigt.
Beispiel 2
Ein Antireflexionsfilter wurde in der selben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass anstelle der Acrylfolie, die über Schlagzähigkeit verfügt, ein Film mit Lichtpolarisationseigenschaft mit Abmessungen von 200 mm × 300 mm × 0,3 mm (SUMIKALAN (Handelsname), hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. mit einer Dreischichtstruktur aus Triacetylcelluloseschicht 1 Film mit Lichtpolarisationseigenschaft auf Iodbasis, der Polyvinylalkohol enthält/Triacetylcelluloseschicht) verwendet wurde.
Die Eigenschaften sind in der Tabelle aufgezeigt.
Tabelle

Claims

Antireflexionsfilter für einen Anzeigebildschirm, wobei der Filter ein film- oder folienförmiges transparentes Substrat, eine Antireflexionsbeschichtung auf mindestens einer Oberfläche des Substrats, wobei die Beschichtung eine anorganische Verbindung umfasst und eine schmutzabweisende Schicht auf der Antireflexionsbeschichtung umfaßt, wobei die Schicht eine Silanverbindung mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5 × 10² bis 1 × 10⁵ umfaßt, dargestellt durch die Formel (I):
wobei R_f ein geradkettiger oder verzweigter Perfluoralkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen ist, X ein Iodatom oder ein Wasserstoffatom ist, Y ein Wasserstoffatom oder ein Niederalkylrest ist, Z ein Fluoratom oder eine Trifluormethylgruppe ist, R¹ ein hydrolisierbarer Rest ist, R² ein Wasserstoffatom oder ein inaktiver einwertiger organischer Rest ist, a, b, c und d gleich oder verschieden sind und jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 200 bedeuten, e 0 oder 1 ist, m und n gleich oder verschieden sind und jeweils 0, 1 oder 2 bedeuten, und p eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.
Antireflexionsfilter gemäß Anspruch 1, wobei in der Formel (I) R_f -C₃F₇ darstellt, a eine ganze Zahl von 1 bis 50 ist, b, c und d 0 sind, e 1 ist, Z ein Fluoratom darstellt und n gleich 0 ist.
Antireflexionsfilter gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei p in der Formel (I) 1 ist.
Antireflexionsfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, welcher weiter eine harte Beschichtungsschicht zwischen dem Substrat und der Antireflexionsbeschichtung umfaßt.
Antireflexionsfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat eine Dicke von 0,01 bis 10 mm aufweist.
Antireflexionsfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antireflexionsbeschichtung mindestens zwei Schichten umfaßt und die Schicht der Beschichtung, die am weitesten von dem Substrat entfernt ist, ein Material, ausgewählt aus Siliciumdioxid und Metalloxiden, umfaßt.
Antireflexionsfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die schmutzabweisende Schicht eine Dicke von 0,001 bis 0,03 μm aufweist.
Verfahren zum Schmutzabweisendmachen eines Antireflexionsfilters für eine Anzeigevorrichtung, wobei der Filter ein film- oder folienförmiges transparentes Substrat und eine Antireflexionsbeschichtung auf mindestens einer Oberfläche des Substrats umfaßt, wobei die Beschichtung eine anorganische Verbindung umfaßt, umfassend die Bereitstellung einer Schicht aus einer Silanverbindung der Formel (I) wie in Anspruch 1 auf der Antireflexionsbeschichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Schicht aus einer Silanverbindung eine Dicke von 0,001 bis 0,03 μm aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Silanverbindung in Form einer Lösung mit einer Konzentration von 0,05 bis 0,5 Gew.% aufgetragen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Lösung eine Lösung in einem Perfluorkohlenwasserstoff ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Antireflexionsbeschichtung mindestens zwei Schichten umfaßt, und die Schicht der Beschichtung, die am weitesten von dem Substrat entfernt ist, ein Material, ausgewählt aus Siliciumdioxid und Metalloxiden, umfaßt.