JP2000003139A - 柔軟性ガラス基質上に抗―反射性コ―ティングを含む材料 - Google Patents
柔軟性ガラス基質上に抗―反射性コ―ティングを含む材料Info
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Abstract
抗−反射性材料ならびに柔軟性ガラス基質上に抗−反射
性コーティングを適用するための方法を提供すること。 【解決手段】 CRT、LCD、プラズマ管などの情報
ディスプレーの反射を減少させるために適しており、向
上した鉛筆硬度及び優れた光学的性質(より低い平均反
射率、より高いバンド幅)を特徴とする材料を開示す
る。本発明の抗−反射性材料は1.5mの半径を有する
円筒状芯の回りに巻くことができる柔軟性ガラス基質3
0の上に抗−反射性コーティング20及び場合によるト
ップコート10を含む。本発明の好ましい方法の場合、
ガラス基質30が接着剤層40を用いてポリマー支持体
50に積層されている間に、連続的ウェブコーティング
法を用いてそれに抗−反射性コーティング20を設け
る。
Description
られた柔軟性ガラス基質を含む材料ならびに該材料の製
造法及び情報ディスプレー装置の反射を減少させるため
の該材料の利用に関する。
ニターなどの装置により表示される情報の感知性を向上
させるために、その中のディスプレー部材、例えば陰極
線管(CRT’s)、液晶ディスプレー(LCD’s)
及びプラズマ管などのフロントパネルの外面に抗−反射
性(AR)コーティングを設けることができる。ARコ
ーティングは可視スペクトル全体、およそ約400〜約
700nmに及ぶ非常に低い反射率(反射光強度対入射
光強度の比)を特徴とする。その性能は反射率が1%以
下である波長領域の長い方の限界(λL)と短い方の限
界(λS)の比(BW=λL/λS)として定義されるい
わゆるバンド幅(bandwidth)(BW)により
定量化することができる。
あり、それはスピンコーティング又は真空蒸着法、例え
ばマグネトロンスパッタリングなどの種々のコーティン
グ法によりディスプレー面上に適用することができ、該
コーティングは直接ディスプレー面上にあるいは間接的
に行うことができる。間接的方法は典型的に、ARコー
ティングが設けられた透明な柔軟性基質を含むARシー
トをディスプレー面に積層させることを含む。
直接のコーティング)は以下の欠点の故に第2の変法
(ARシートの積層)より好ましくないと思われる:
(i)何らかの理由でコーティングが規格されている質
に従わないと、ARコーティング及びディスプレー装置
そのものが失われる;そして(ii)ディスプレー装置
の製造に用いられるダイカスト法に由来する表面きずを
除去するために、コーティングの前にディスプレー面を
磨く必要がある。CRT管上の表面きずは90〜190
μmの範囲内に典型的寸法を有するくぼみである。間接
的方法、すなわち積層法の場合、これらのきずはARシ
ートをディスプレー面に積層するために用いられる接着
剤層で充填され、接着剤の屈折率がディスプレーパネル
の屈折率と一致すれば見えない。従って後者の方法はデ
ィスプレー面磨きの段階を必要とせず、それにより高価
な過程を取り除くことができる。
て真空蒸着法が用いられると、ディスプレー面の直接コ
ーティングは以下の問題の故に実行が困難である:
(i)各ディスプレーは個別の部品なので、コーティン
グはバッチ法であり、それは生来、連続製造法よりずっ
と複雑性及び経費が高いことが特徴である(例えばバッ
チ真空系は装填ロック(load locks)を必要
とする);そして(ii)CRT’sの場合のような非
−平面状ディスプレーパネルは、曲面上の均一なコーテ
ィングを保証するために真空蒸着装置の形状の修正が必
要である。
伴う上記の問題は、柔軟性プラスチック基質及びARコ
ーティングを含むARシートをディスプレーパネルの前
面に積層する変法により解決することができる。しかし
その多くの利点にもかかわらず、先行技術から既知のA
Rシートは、特にCRT’sに用いられる場合にまだ改
良が必要である。ARシートで用いられる基質は典型的
にポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリカ
ーボネート又は三酢酸セルロースから成る非常に薄い
(<0.3mm)プラスチック基質であり、従って低い
押込硬度を特徴としており、その硬度を本明細書では鉛
筆硬度と表す。鉛筆硬度は、あらかじめ決められた力を
用いて種々の硬度の鉛筆で材料の面上に1本かそれより
多い線を引くことによって測定することができる。例え
ば3Hに等しい鉛筆硬度を有する材料とは、3Hの硬度
を有する鉛筆が材料の面を引っ掻くことができないが、
4Hの硬度の鉛筆が面上に引っ掻ききずを作ることを意
味する。本明細書で言われる鉛筆硬度値は、1kgの力
を用いて少なくとも1cmの軌跡を5本引き、次いで面
を引っ掻くためにどの鉛筆硬度が必要かを目視管理(v
isual control)により確定することによ
って測定した。鉛筆硬度の測定についてのさらなる詳細
はASTM規格D 3363に見いだすことができる。
硬度のために、典型的に脆い無機材料から成るARコー
ティングは、するどい局部的圧力で容易に損傷を受け得
る。その機械的強度(押込強度)を向上させるために、
ARコーティングの真空蒸着の前にプラスチック基質に
有機ハード−コートを設けることができる。適したハー
ド−コートはUV−硬化アクリリレートから成り、3〜
5μmの厚さを有する。この処理はPET基質の鉛筆硬
度を2〜3Hまで向上させることができる。しかしCR
Tパネル自身の鉛筆硬度はもっとずっと高く(8〜9
H)、従って柔軟性プラスチック基質、ハードコート及
びARコーティングから成るARシートをCRTパネル
に適用することは、ディスプレー面の全体的硬度を低下
させる。
機ハード−コートの使用に伴う。プラスチック基質及び
ハード−コートの屈折率はガラスの屈折率と有意に異な
り得る(PETの典型的値は約1.60であるが、ディ
スプレーパネルに用いられるガラスのそれは1.45〜
1.54の範囲である;値はすべて510nmにおける
値)。結局これらのプラスチックARシートの反射率は
直接ARコーティングにより得ることができる反射率よ
り高い。接着剤の屈折率はガラスディスプレーパネルに
好適に一致させられ、かくしてそれもプラスチック基質
の屈折率と有意に異なるので、さらに基質/接着剤界面
から反射率がいくらか追加されるであろう。プラスチッ
クARシートのこれらの性質は可視スペクトルにおける
平均反射率の得られ得る最低値を制限し、バンド幅も制
限し、明確に見ることができるニュートンリングを引き
起こし得る。
たアクリレートに接着するのが困難であり、高度に架橋
されたハード−コートはより高い硬度のために好ましい
が、そのようなハード−コートは、無機ARコーティン
グの真空蒸着の前に化学的表面官能化(Chemica
l surface functionalisati
on)としてプラズマ予備−処理を施しても、高い接着
強度と適合しない。
むARシートの使用に伴う上記の問題の故に、ガラス基
質を有するAR−シートが好ましいことがあり得る。ガ
ラス基質はディスプレーパネルの(ガラス)面と同じ鉛
筆硬度を有するので、ハード−コートは必要でない。ス
パッタ−コーティングされたガラスシートの連続生産は
例えばUS−P 3,904,506;US−P 3,
945,911及びUS−P 4,009,090に開
示されている。しかしARコーティングの蒸着のために
古典的ウェブコーティング法を用いたい場合は柔軟性基
質が好ましい。さらに、ディスプレー面の湾曲した形を
見ると、CRTディスプレー上への適用のためには柔軟
性基質が必要である。
/06626はそれぞれ、適切な(right)物理的
性質を有する薄いガラス基質がコイル上に巻かれそして
該コイルからほどかれるのに十分に柔軟性であり、かく
して連続ウェブコーティング法で種々の層をコーティン
グできることを開示している。後者の両特許出願により
開示されている解決案は実際に柔軟性ガラス基質上にコ
ーティングを得ることを可能にするが、取り扱い及びコ
ーティングの間に薄いガラス基質を破壊する可能性はま
だ有意である。生産性の損失の他に、真空蒸着法が用い
られている場合、ガラス破壊は真空ポンプに重大な損傷
を引き起こし得る。かくして該方法を工業的用途に適し
たものとするために、真空室にガラス破片が存在する可
能性を完全に取り除かなければならない。
のフロントパネルの外面に積層するのに適しており、高
い鉛筆硬度及び優れた光学的性質、例えば可視スペクト
ルにおける低い平均反射率及び高いバンド幅を特徴とす
る柔軟性抗−反射性材料を提供することである。この目
的は抗−反射性コーティング及び1.5mの半径を有す
る円筒状芯の回りに巻くことができるガラス基質を含む
ウェブ−もしくはシート−様材料により実現される。
傷を受ける危険なくして連続的真空蒸着法により柔軟性
ガラス基質上に抗−反射性コーティングを適用するため
の方法を提供することである。この目的は、 (i)1.5mの半径を有する円筒状芯の回りに巻くこ
とができるガラス基質、支持体及び場合により該基質と
支持体の間の接着剤層から成る積層物を製造し; (ii)該積層物のガラス側の上に抗−反射性コーティ
ングを真空蒸着により設け; (iii)場合により該抗−反射性コーティングの上に
トップコートを設ける段階を含む抗−反射性材料の製造
のための方法により実現される。
側面を、後述する本発明の主たる特徴及び態様に開示す
る。本発明のさらなる利点及び実施態様は以下の記載か
ら明らかになるであろう。
質上に抗−反射性コーティングが設けられる。かくして
得られる材料を、本明細書では「AR材料」と呼ぶ。本
発明のAR材料は情報ディスプレー装置のフロントパネ
ルの外面に積層するのに適している。該面を本明細書で
は簡単に「ティスプレー面」と呼び、該パネルを「ディ
スプレーパネル」と呼ぶことができる。本発明のAR材
料は、ロール上に巻かれたウェブとして与えることがで
きるかあるいはシートに切断することができる。シート
として供給する場合、保護シート又はスペーサーとして
2つの連続するARシート間にインターリーフを設ける
ことができる。ロール上で供給する場合、本発明のAR
材料と一緒にウェブインターリーフを該ロール上に巻く
ことができる。
びに優れた光学的性質、例えば可視スペクトルにおける
低い平均反射率及び高いバンド幅を有する。柔軟性ガラ
ス基質は多くの他の側面でプラスチック基質より優れて
いる。ガラスは高い熱安定性を示し、硬く、化学品に対
して非常に耐性であり、水分、溶剤及び酸素に対する有
効な障壁である。その高い透明性の他にガラスの光学的
性質は、ガラスを、AR−コーティングを設け、次いで
ディスプレー面に積層するための理想的な基質としてい
る。
P−A 716,339に記載されている。好ましいガ
ラス基質は1x107Paより高い破壊応力(引張応力
下における)、1x1011Paより低い弾性率(ヤング
率)ならびに1.2mm以下、好ましくは0.5mm未
満、より好ましくは0.3mm未満そして最も好ましく
は120μm未満の厚さを特徴とする。そのようなガラ
スは1.5mの半径を有する円筒状芯上に破壊させずに
巻くことができる。典型的CRTのフロントパネルは約
1.5mの半径を有し、従って本発明のAR部品を該パ
ネルの外面に破壊させずに積層することができる。ガラ
スの厚さがもっと低ければ柔軟性ガラス基質をもっと小
さい半径の円筒状芯の回りに巻くことができ、例えば3
0μmの厚さのガラスを10cmの半径を有する円筒状
芯の回りに破壊させずに巻くことができる。10cmの
半径を有する円筒状芯の回りに破壊させずに巻くことが
できる柔軟性ガラス基質を1.5mに等しい半径の芯の
回りにも破壊させずに巻くことができるのは熟練者にと
って自明のことである。
ottグループの会社であるDesagから30μm〜
1.1mmの範囲の厚さを有するAF45型及びD26
3型としてならびにCorningから0.7mm及び
1.1mmの厚さを有する7059F型及び1737F
型として商業的に入手可能である。柔軟性ガラス基質は
好ましくはケイ酸ナトリウム又はホウケイ酸ナトリウム
から作られるが、化学的に強化されたガラスを用いるこ
ともできる。化学的に強化されたガラスとは、両表面近
くの最初のアルカリイオンが少なくとも部分的にもっと
大きな半径を有するアルカリイオンによって置換されて
いるガラスである。強化されたナトリウム石灰シリカガ
ラス(sodium lime silica gla
ss)の表面では、ナトリウムが少なくとも部分的にカ
リウムにより置換されており、強化されたリチウム石灰
シリカガラス(lithium lime silic
aglass)の表面ではリチウムが少なくとも部分的
にナトリウムにより置換されている。ガラスの化学的強
化に関するさらなる詳細は、例えば“GlassTec
hnology”,Vol.6,No.3,page
90−97,June 1965に示されている。薄い
化学的に強化されたガラス及びその利用は、1996年
10月24日出願のヨーロッパ特許出願番号96,20
2,968に開示されており、化学的に硬化されたガラ
スの製造法は1997年4月30日出願のヨーロッパ特
許出願番号97,201,255に開示されている。
の厚さ、より好ましくは少なくとも10μmの厚さを有
するケイ酸塩ゾル/ゲルコートを設けることができる。
ガラス基質上に設けられる他の追加の層又は該ガラス基
質の処理は本明細書に記載する方法において役立つこと
ができ、例えばそれは真空蒸着の前に化学的表面官能化
としてプラズマ−処理を施すために有用であり得る。
で与えることができ、ウェブコーティング法でコーティ
ングするために該ロールからほどくことができる。本出
願の発明者等は、柔軟性ガラス基質のコーティング又は
取り扱いの間にガラス破壊の可能性が有意であり、それ
が工業的規模で真空蒸着法によりコーティングするのに
それを適さないものとしていることを確証した。本発明
の非常に好ましい実施態様に従うと、柔軟性ガラス基質
を積層物として適用することにより、ガラス破壊による
損傷の危険なく真空蒸着法によってそれにARコーティ
ングを設けることができる。ガラス基質のARコーティ
ングが設けられるべき側と反対の側が、本明細書でそれ
を柔軟性ガラス「基質」と区別するために「支持体」と
呼ばれる自立性層に積層されると、ガラス破壊の可能性
は顕著に低くなる。該支持体はガラス基質のための保護
層として働く。柔軟性ガラス基質が真空蒸着の間に破壊
した時でさえ、ガラス破片は支持体に固定されて残り、
真空ポンプ中に引っ張られ得ない。さらに、該支持体は
ガラス基質がコーテイングの間に引っ掻かれるのを妨げ
る。
ることができる支持体は、紙、金属などであることがで
きるが、好ましくは有機ポリマーであり、そのような支
持体を本明細書で「ポリマー支持体」と呼ぶことができ
る。適したポリマー支持体は、例えば、酢酸セルロース
フィルム、ポリ(ビニルアセタール)フィルム、ポリス
チレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチ
レンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロ
ニトリル、ポリブタジエン、ポリエステルもしくは塩化
ビニルポリマーである。本明細書で用いられる「ポリマ
ー」という用語は、ホモポリマーならびに1種又はそれ
以上の以下のコモノマーを含有するコポリマーを含む:
塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチ
レン、ブタジエン、クロロプレン、ジクロロブタジエ
ン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン及びトリフルオロ
クロロエチレン。本発明のAR材料における支持体とし
て用いるのに非常に好ましい有機ポリマーはポリ(エチ
レンテレフタレート)(PET)である。
施態様により本発明のAR材料を例示する。片側にAR
コーティング20が設けられた柔軟性ガラス基質30を
反対側で支持体50に積層する。好ましくはガラス基質
30と支持体50の間に接着剤層40が存在する。場合
により設けられるトップコート10はARコーティング
20を粉塵、しみ、指紋、ガラスクリーナー、溶剤など
による汚染から保護することができる。接着剤層40は
好ましくは非−永久的接着剤層であり、それは剥がすこ
とにより支持体50をガラス基質30から取り除くこと
でできることを意味する(矢印60により示す)。剥が
した後、ガラス基質30のARコーティング20と反対
の側をディスプレー面に接着することができる。本発明
のAR材料をシートとして供給する場合、好ましくはガ
ラス基質から支持体を剥がす前に切断を行う。
30(図1の右の実施態様)あるいはポリマー支持体5
0(図1の左の実施態様)に固定されて残ることができ
る。剥がされた後に接着剤層が柔軟性ガラス基質上にま
だ存在する場合、同じ接着剤層を用いてAR材料をディ
スプレー面に接着することができる。シリコーンがコー
ティングされているPET支持体のような接着剤層に対
する親和性が低いポリマー支持体を用いることによりそ
のような実施態様を得ることができる。剥がされると接
着剤層が支持体と一緒に除去される場合、例えばスピン
コーティングによるかあるいはシート形態で接着剤を適
用することによりディスプレー面に接着剤を設け、次い
でその接着剤を用いてAR材料をディスプレー面に接着
することができる。ガラス基質とディスプレー面の間の
接着剤は、好ましくはディスプレーパネルの材料に近い
屈折率の値を特徴とする。
ら剥がさないこともでき、ARコーティングされた積層
物をかくして全体としてディスプレー面に接着すること
ができる。後者の実施態様の積層物において用いるため
に適したポリマーは、AR材料の光学的性質がディスプ
レーパネルの光学的性質と適合するように、好ましくは
ガラスの屈折率に近い、すなわち約1.45〜約1.5
4の範囲内の屈折率を有する。そのようなポリマーの例
は“Polymer Handbook”,third
edition,J.Wiley & Sons(1
989),p.454−455に示されている。
は周知である。両層を接着剤層を用いずにいわゆる真空
積層により積層することができる。しかし接着剤層、テ
ープ又はグルーを用い、続いて熱又は圧力を加えるのが
好ましい。接着剤層はガラス基質、支持体のいずれか又
は両方に適用することができ、積層の直前に除去される
ストリッピング層により遮蔽することができる。積層は
手動で行うことができるが、好ましくはラミネータと呼
ばれる積層手段で行われる。典型的ラミネータは、調節
可能な圧力を有し、固定されているか又は調節可能な速
度で動く2つの加熱可能なローラーの1対を含む。ラミ
ネータを用いる積層は、ガラス基質及び支持体を互いに
密接させることにより行われる。接着剤を両者の間にサ
ンドイッチ状にはさみ、該サンドイッチを次いでラミネ
ータのローラーの間に差し通すことができる。
層、圧力−感受性接着剤(PSA)層あるいは紫外線
(UVA)によるか又は電子ビームへの暴露により硬化
可能であるかあるいは熱的に硬化可能な接着剤であるこ
とができる。典型的水−コーティング可能なTSAにお
けるポリマーは80℃未満のガラス転移温度(Tg)を
有するラテックスである。スパッタ−コーティングなど
の真空蒸着法によるコーティングの間に積層物の温度は
上昇し得るので、適したTSAは好ましくは真空蒸着の
間の積層物の最高温度より少なくとも10℃高いTgを
有するポリマーを含有する。類似の理由で120℃の温
度まで又は150℃でさえ熱的に安定なPSA又は硬化
可能な接着剤が好ましい。
は、1種もしくはそれ以上の粘着性エラストマー、例え
ば、スチレン/イソプレンのブロックコポリマー、スチ
レン/ブタジエンゴム、ブチルゴム、イソブチレンとシ
リコーンのポリマーを含む。特に好ましいのは天然ゴム
及びUS−P 3,857,731に開示されているよ
うなアクリレートコポリマーである。該アクリレートポ
リマーは好ましくは90〜99.5重量%の少なくとも
1種のアルキルアクリレートエステル及び10〜0.5
重量%の実質的に油−不溶性で水溶性のイオン性モノマ
ー及び無水マレイン酸から成る群より選ばれるモノマー
から成る。アクリレートエステル部分は好ましくは疎水
性で水乳化可能で実質的に水不溶性であり、ホモポリマ
ーとしては一般に20℃又はそれ未満のガラス転移温度
を有するモノマーから成る。そのようなモノマーの例は
アクリル酸イソオクチル、アクリル酸4−メチル−2−
ペンチル、アクリル酸2−メチルブチル及びアクリル酸
sec−ブチルである。適したモノマーの他の例は、例
えば、トリメチルアミンメタクリルアミド、トリメチル
アミンp−ビニルベンズイミド、アクリル酸アンモニウ
ム、アクリル酸ナトリウム、N,N−ジメチル−N−1
−(2−ヒドロキシプロピル)アミンメタクリルアミド
及び無水マレイン酸である。PSAは好ましくは、未処
理の紙に適用された場合、0.1〜10N/cm幅の連
続−コート(100%被覆率)剥離接着値(conti
nuous−coat(100%coverage)
peeladhesion value)を有する。
きる。適した結合剤は圧力−感受性接着剤に対して不活
性であり、すなわちそれは圧力−感受性接着剤を化学的
に攻撃しない。そのような結合剤の例はニトロセルロー
ス、ウレタン、ゼラチン、ポリビニルアルコールなどで
ある。結合剤の量は、圧力−感受性接着剤が有効に積層
されるように選ばれなければならない。好ましくは結合
剤の量は圧力−感受性接着剤に対して2.5重量部未
満、より好ましくは0.6重量部未満である。
れたもの及びカチオン重合されたものに分類することが
できる。ラジカル重合により生成するポリマーは一般に
アクリルモノマーもしくはオリゴマーに基づいており、
それは紫外線に露光すると架橋により高分子量ポリマー
に転換される。UVAは好ましくはベンゾフェノン−ア
ミン、アルファ−置換アセトフェノン又はアミノ−アセ
トフェノンなどの光−開始剤を含有する。イソプロピル
チオキサントンの添加は光−開始剤への増感効果を有
し、有用な露光を可視光に近く移動させることが知られ
ており、それは使用者の安全のために重要である。UV
Aで典型的に用いられる他の成分はアクリル材料中に溶
媒和されているか分散されている熱可塑性樹脂などの柔
軟剤、ポリエチレン又はポリプロピレンなどの接着促進
剤ならびに充填剤である。UVAについてのさらなる情
報はRadCureLetter No.5(199
6)及びTappi Journal,January
1992,p.121−125に見いだすことができ
る。電子ビーム硬化可能な接着剤は原則的にUV−硬化
可能な接着剤と同じ機構に従って働くが、光−開始剤を
必要としない。
Solucryl(UCB,Belgiumによる商品
名)、好ましくはSolucryl 355HP、38
0及び825D型;Rhodotak(Rhone−P
oulencによる商品名);Acronal(BAS
Fによる商品名);Duro−Tak 380−295
4(National Starch & Chemi
cal B.V.による商品名);PERMAprin
t PP2011型及びPERMAgardPG703
6型(Varitape N.V.,Belgiumに
よる商品名)である。
の可視光反射を減少させることができるいずれのコーテ
ィングであることもできる。好ましくは該ARコーティ
ングは層のスタックである。低い反射率及び高いバンド
幅などの最適な光学的性質を得るために、そのスタック
は非常に低い屈折率を有する材料と非常に高い屈折率を
有する材料を組み合わせていることができる。実際に
は、二酸化ケイ素を非常に低い屈折率を有する材料とし
て用い、二酸化チタンを非常に高い屈折率を有する材料
として用いる。
の適した例は、US−P 5,270,858に、例え
ば4層から成るARスタック(基質/TiO2/SiO2
/TiO2/SiO2及び基質/TiO2/SiO2/Zn
O/SiO2)ならびに5−層ARスタックの例(基質
/TiO2/SiO2/ZnO/TiO2/SiO2)が記
載されている。適した5−層ARスタックはUS−P
5,216,542にも記載されており:基質に最も近
い層はSnOx、ZrO2、ZnO、Ta2O5、NiCr
Ox、TiO2、Sb2O3、In2O3又はこれらの酸化物
の混合物から成る。次の層はTiN又はZrNである。
第3の層は層の厚さを除いて第1の層と同じである。次
の層はTiN又はZrNであり、上層はSiO2、Al2
O3、AlSi酸化物、NiSi酸化物、MgO、Mg
F2、後者の群のオキシフルオリドあるいはこれらの酸
化物又はオキシフルオリドの混合物である。
MgF2の上層及びTiNx、TiNx−W、TiN
xOy、ZrNx、ZrOxNy又はTiNxOyとZrOxN
yの混合物、インジウム−錫酸化物(ITO)もしくは
Au−ドープトITOなどのように導電性であり、吸光
性である下層(基質の隣)を有する2−層ARスタック
の例を記載している。US−P 5,523,649は
異なる老化によりその屈折率を調節することができるS
i、Al又はTiのゲルから成る層を記載している。本
発明の材料で用いるのに適した導電性であり、吸光性で
あるARスタックの他の例はWO 93/04,993
に、例えば4−層スタック、基質/TiN/SnO2又
はTiO2又はSiO2/TiN/SiO2が記載されて
いる。WO 96/18,917はディスプレーのため
のAR材料として2−層吸光性スタックを記載してい
る。下の方の吸光性層(基質の隣)はTiN、ZrN又
はHfNであり、上の方の層はSiO2である。該下の
層と上の層の間に酸素障壁としてSi3N4層を加えるこ
とができる。
好ましい例は、いわゆる広げられたV−コート(bro
adened V−coat)、平坦化V−コート(f
lattened V−coat)又はVermeul
enコートである。このARコーティングは4つの材料
の層から成るスタックを含む。ガラス基質から最も遠く
に位置する第1層は1/4波長層であり、これはそれが
0.2〜0.3λoに含まれる光学的厚さ、典型的に約
0.25λoの光学的厚さを有することを意味する。光
学的厚さはλo、可視波長領域、すなわち400nm〜
700nmを制限する境界波長の相互平均(recip
rocal mean)である約510nmに対する割
合として表される。該Vermeulenコートの第2
層は、0.4〜0.6λoに含まれる光学的厚さ、典型
的に約0.5λo(1/2波長)の光学的厚さを有する
材料から成る。ガラス基質の最も近くに位置する第3及
び第4層は、それぞれ約λo/8及びλo/16の典型的
光学的厚さを有する非常に薄い材料の層である。適した
V−コートはUS−P 5,450,238に記載され
ており:基質/In2O3又はSnO2又はZnO又はI
TO又はTiO2/SiO2/TiO2又はNb2O5/S
iO2である。
わゆる改質Vermeulenコートであることもで
き、それは上記よりずっと低い電気抵抗を有する。改質
は二酸化チタン層を(部分的に)例えばIn−もしくは
Al−ドープト酸化亜鉛、Sb−もしくはF−ドープト
酸化錫、Snドープト酸化カドミウム又はインジウム−
錫酸化物層などの導電性材料の層で置換することにより
得られる。例はUS−P5,270,858に記載され
ている。
ィングの光学的性質を悪化させ得、それはITO又は上
記の酸化物の屈折率がTiO2の屈折率よりずっと低い
からである。さらに、改質Vermeulenコーティ
ングの導電率は該コーティングを、帯電防止又はEMI
(電磁干渉(Electro−Magnetic In
terference))遮蔽用途のために、例えばC
RT’sのためのコーティングとして適したものとする
には不十分であり得る。改質Vermeulenコーテ
ィングの他の欠点は、層の光学的厚さが上記の設計規格
に正確に従わなければならないので、導電性層を調節で
きないことである。
は、1997年10月29日出願のヨーロッパ特許出願
番号97,203,335に記載されているような5つ
の材料の層のスタックを含有するARコーティングを含
む。基質から最も遠くに位置する第1層はガラス基質の
屈折率と大体等しい屈折率を有する材料から成り、0.
2〜0.3λoに含まれる光学的厚さ、典型的に約0.
25λo(1/4波長)の光学的厚さを有する。本実施
態様のコーティング中の第2層は約2.2より大きい屈
折率を有する材料から成り、0.4λo〜0.6λoに含
まれる光学的厚さ、典型的に約0.5λo(1/2波
長)の光学的厚さを有する。第3層は導電性材料から成
り、下記において詳細に特徴付ける。第4層は第1層の
屈折率と大体同じ屈折率を有する材料から成り、約0.
1λo未満、典型的に0.05λo〜0.15λoに含ま
れる光学的厚さを有する。基質に最も近い第5層は第2
層の屈折率と大体同じ屈折率を有する材料から成り、
0.025λo〜0.1λoに含まれる光学的厚さ、典型
的に約0.05λoの光学的厚さを有する。
ク中の第3の材料の層は導電性材料から成り、ARコー
ティングに所望の導電性を与えている。この層はいわゆ
る「ダミー層」であり、それはその厚さがコーティング
の光学的性質に全く影響しないか又は非常に小さくしか
影響しないことを意味する。このダミー層の厚さを変化
させることにより、コーティングの光学的性質に影響な
くコーティングの導電性を広い範囲内で調節することが
できる。該ダミー層のための好ましい材料はITO(上
記で定義した)である。ITOダミー層の厚さを5〜5
0nmの間で、好ましくは20〜40nmの間で変化さ
せることにより、コーティングの光学的性質に影響なく
コーティングの電気的シート抵抗(electrica
l sh
ティングの電気的シート
体の抵抗として定義され、コーティングの抵抗率対コー
ティングの厚さの比率として計算することができる。
ことは、後者の実施態様のコーティングの追加の利点で
ある。提案するコーティングの光学的性質はその構成層
の厚さ及び/又は材料の化学量論における小さい変化に
あまり敏感でないので、色の微調整が可能である。
り、好ましくは: (1)上記の柔軟性ガラス基質及び支持体を含む積層物
をほどき、再度巻くための部門; (2)ARコーティングを構成する材料の層を該積層物
のガラス側の上に連続的にスパッタリングするターゲッ
ト部門; (3)その表面上を積層物がターゲット部門を介して移
動する中心冷却ドラムを含む真空室を有するウェブコー
ターにおけるシングルもしくはダブルパス真空マグネト
ロンスパッタリング操作を用いてガラス基質上に適用す
ることができる。
ターゲットを用いることができる。例えばAr/O2雰
囲気中における反応性スパッタリングのために回転可能
もしくは平面状ケイ素、チタン及びIn/Sn合金(9
0/10重量%)ターゲットを用いることができる。し
かしTiOx回転可能セラミックターゲットから二酸化
チタン層をスパッタリングするのが好ましい。
iO2スタックはシングルパス操作を用いてスパッタリ
ングすることができ、その場合上記の5つの層は5つの
分離され且つ連続的なターゲット部門で基質上に蒸着さ
れる。最初に基質に最も近くなければならない材料の
層、第5層を回転可能なTiOxターゲットからスパッ
タリングする。次のターゲット部門でスタックの第4、
第3、第2及び第1層をそれぞれ回転可能なケイ素ター
ゲット、平面状インジウム/錫もしくはITOターゲッ
ト、回転可能なTiOxターゲット及び回転可能なケイ
素ターゲットから連続的にスパッタリングする。
でき、その場合はターゲット部門を最初に基質が通過す
る間に基質の最も近くに蒸着されるべき2つの材料の層
(TiO2−SiO2)をスパッタリングし、2回目に通
過する間に残る3つの材料の層(ITO−TiO2−S
iO2)をスパッタリングする。これはダブルパス操作
が3つのターゲット部門しか必要としないことを意味し
ている。
ぞれを平面状マグネトロンで置き換えることができ、逆
もできることが明らかであろう。
好ましくはトップコートを設ける。このトップコートは
好ましくは非常に薄く(2〜4nm)、それはもっと厚
い層は材料の抗−反射性に影響し得るからである。トッ
プコートは界面活性剤の有機溶液から浸漬−もしくは噴
霧−コーティング法を用いてコーティングすることがで
きる。グラビアコーティング又は真空重合などの他の方
法も適している。好ましい界面活性剤はフッ素化化合
物、例えば部分的にフッ素化されたアミンもしくはカル
ボン酸又は“Anti−smudge layer f
or AR−films on CRT’s”,Sym
posium Digest SID 1997,p.
540に記載されているようなフッ素化アルコキシシラ
ンである。該フッ素化アルコキシシランは好ましくはア
ミン、酸又はリン酸塩などの触媒と組み合わせて用いら
れる。コーティング溶液の溶媒はメタノール又はイソプ
ロピルアルコールなどのアルコールであることができる
かあるいは好ましくはフッ素化アルカン、例えばペルフ
ルオロ−オクタンである。
ド−コーティングされたPETフィルム上にコーティン
グした(比較実施例)。ハード−コートは高度に架橋さ
れたUV−硬化アクリレートから成り、約3.5μmの
厚さを有した。本発明に従う実施態様である第2の実施
例では、同じARスタックをPET支持体及びDesa
gからD263型として入手可能であり、厚さが70μ
mの柔軟性ホウケイ酸塩ガラス基質から成る積層物のガ
ラス面上にコーティングした。積層物はUCB,Bel
giumから入手可能なPSA Solucryl 3
55HP型を用いて形成した。
5%の明所視反射率(photopic reflec
tion)及び2Hの鉛筆硬度を有したが、本発明の実
施例は>1.6のバンド幅、<0.3%の明所視反射率
及び8Hの鉛筆硬度を有した。バンド幅及び鉛筆硬度は
上記で定義した。明所視反射率は目の感度(eyese
nsitivity)と反射率プロットのコンボルーシ
ョン(convolution)であり、380〜78
0nmの波長領域においてCommission In
ternationale de l’Eclaira
ge(CIE1931)により定義される標準的イルミ
ナント(standard illuminant)
D65及び2o観察者(observer)を用いて測
定される。
こで添付の特許請求の範囲に定義する本発明の範囲から
逸脱することなく多数の修正をその中で成し得ることが
当該技術分野における熟練者に明らかであろう。本発明
のARシートは情報ディスプレー装置、例えばCRT’
s、フラット−パネルディスプレー、例えばLCD’
s、エレクトロクロミックディスプレー、エレクトロル
ミネセントディスプレー及びプラズマ管のフロントパネ
ルの外面上に適用することができる。建築物のガラス、
オーブンの窓、店のウィンドウ、額縁などにそれを適用
することもでき、それらはすべて広い意味で情報ディス
プレーとみなすことができる。本発明の主たる特徴及び
態様は以下の通りである。
ガラス基質(30)を含み、1.5mの半径を有する円
筒状芯の回りに巻くことができるウェブ−もしくはシー
ト−様材料。
を有する上記1項に記載の材料。
から最も遠くに位置する層から始まってそれぞれ第1、
第2、第3及び第4層と称される4つの材料の層を含む
スタックであり、該第1及び第3層が本質的に二酸化ケ
イ素から成り、該第2及び第4層が本質的に二酸化チタ
ンから成る上記1もしくは2項に記載の材料。
から最も遠くに位置する層から始まってそれぞれ第1、
第2、第3及び第4層と称される4つの材料の層を含む
スタックであり、該第1層が約1/4波長(λo/4)
の光学的厚さを有し、該第2層が約1/2波長(λo/
2)の光学的厚さを有し、該第3層が約λo/8の光学
的厚さを有し、該第4層が約λo/16の光学的厚さを
有し、λoは約510nmである上記1〜3項のいずれ
かに記載の材料。
らに含み、該追加の層が本質的にインジウム−錫酸化物
から成る上記3もしくは4項に記載の材料。
れるトップコート(10)をさらに含む上記1〜5項の
いずれかに記載の材料。
の反対の側において積層される支持体(50)をさらに
含む上記1〜6項のいずれかに記載の材料。
から成る上記7項に記載の材料。
(40)をさらに含む上記7もしくは8項に記載の材
料。
に固定されて残ることができる上記9項に記載の材料。
定されて残ることができる上記9項に記載の材料。
状芯の回りに巻くことができるガラス基質(30)、支
持体(50)及び場合により該基質と支持体の間の接着
剤層(40)から成る積層物を製造し; (ii)該積層物のガラス側の上に抗−反射性コーティ
ング(20)を真空蒸着により設け; (iii)場合により該抗−反射性コーティングの上に
トップコート(10)を設ける段階を含む抗−反射性材
料の製造方法。
成る上記12項に記載の方法。
積層物のガラス側の上に連続的にスパッタリングするタ
ーゲット部門; (3)その表面上を積層物がターゲット部門を介して移
動する中心冷却ドラムを含む真空室における真空マグネ
トロンスパッタリングにより行う上記12もしくは13
項に記載の方法。
の外面の反射を減少させるための上記1〜11項のいず
れかに記載の材料あるいは上記12〜14項のいずれか
に記載の方法により得られる材料の使用。
材料を用いて情報ディスプレーのフロントパネルの外面
の反射を減少させるための方法であって、ガラス基質か
ら支持体を剥がし、次いで該ガラス基質を該外面に積層
する段階を含む方法。
は情報ディスプレーのフロントパネルの外面に適用し、
次いで該ガラス基質を該外面に積層する段階をさらに含
む上記16項に記載の方法。
ディスプレー部材を含む情報ディスプレー装置であっ
て、上記1〜11項のいずれかに記載の材料又は上記1
2〜14項のいずれかに記載の方法により得られる材料
が該外面に適用されている情報ディスプレー装置。
り、外面が曲面である上記18項に記載の装置。
ディスプレーであり、外面が平面である上記18項に記
載の装置。
実施態様の断面を示す略図である(層の厚さは縮尺通り
に画かれていない)。
Claims (5)
- 【請求項1】 抗−反射性コーティング(20)及びガ
ラス基質(30)を含み、1.5mの半径を有する円筒
状芯の回りに巻くことができるウェブ−もしくはシート
−様材料。 - 【請求項2】 (i)1.5mの半径を有する円筒状芯
の回りに巻くことができるガラス基質(30)、支持体
(50)及び場合により該基質と支持体の間の接着剤層
(40)から成る積層物を製造し; (ii)該積層物のガラス側の上に抗−反射性コーティ
ング(20)を真空蒸着により設け; (iii)場合により該抗−反射性コーティングの上に
トップコート(10)を設ける段階を含む抗−反射性材
料の製造法。 - 【請求項3】 情報ディスプレーのフロントパネルの外
面の反射を減少させるための請求項1に記載の材料又は
請求項2に記載の方法により得られる材料の利用。 - 【請求項4】 請求項1に記載の材料を用いて情報ディ
スプレーのフロントパネルの外面の反射を減少させるた
めの方法であって、ガラス基質から支持体を剥がし、次
いで該ガラス基質を該外面に積層する段階を含む方法。 - 【請求項5】 請求項1に記載の材料又は請求項2に記
載の方法により得られる材料がフロントパネルの外面に
適用されている外面のあるフロントパネルを有するディ
スプレー部材を含む情報ディスプレー装置。
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