KR20050016035A - 무반사성을 갖는 광학 층 시스템 - Google Patents

무반사성을 갖는 광학 층 시스템

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KR20050016035A
KR20050016035A KR1020040059861A KR20040059861A KR20050016035A KR 20050016035 A KR20050016035 A KR 20050016035A KR 1020040059861 A KR1020040059861 A KR 1020040059861A KR 20040059861 A KR20040059861 A KR 20040059861A KR 20050016035 A KR20050016035 A KR 20050016035A
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에드가르 보엠
페터(팡윤) 슈
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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 무반사성을 갖는 광학 층 시스템에 관한 것으로, 여기서 층 팩키지가 투명하고 편평한 기판의 하나 이상의 표면상에 위치하고, 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층 및 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2의 매끄러운 층을 포함하는 광학 층 시스템, 이들의 제조방법, 및 이들의 용도에 관한 것이다.

Description

무반사성을 갖는 광학 층 시스템{OPTICAL LAYER SYSTEM HAVING ANTIREFLECTION PROPERTIES}
본 발명은 광학적으로 투명한 기판상에 다수의 층을 포함하는 것으로 무반사성을 갖고, 특히 디스플레이 장치, 예를 들어 컴퓨터 및 텔레비젼 스크린용 액정 디스플레이 또는 터치-민감성 디스플레이 장치, 예를 들어 소위 터치식 패널 또는 터치식 스크린에서 유리하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 투명한 전기전도성 층, 예를 들어 지수-매칭화 인듐-주석 옥사이드(IMITO) 층의 굴절 지수 개조 및 창유리, 투명 유리 및 건축 부품, 디스플레이 캐비넷 글레이징 또는 광학 렌즈를 위해 사용될 수 있는 광학 층 시스템; 이의 제조방법; 및 그의 용도에 관한 것이다.
기판으로부터의 광의 투과도 증가를 위한 투명 기판상의 광학 층 시스템은 일부 경우에 공지되어 있다.
따라서, 예를 들어 높은 굴절 지수의 간섭 층과 낮은 굴절 지수의 간섭 층이 교대되어 서로의 상부에 위치하는 다수의 간섭층을 기판에 도포하는 것이 일반적이다. 결국에는, 이것은 특정 파장 범위에서의 반사 파장의 완전한 흡광을 유발한다.
예를 들어, 문헌[H.K. Pulker, Coatings on glass, Thin films science and technology, 6(1984), pages 401-405]에서 기술하는 이러한 유형의 다중 층은 일반적으로 증착 기법, 예를 들어 스퍼터링, CVD(화학적 증착) 또는 PVD(물질적 증착)을 통해 기판에 도포된다. 그러나, 졸-겔 공정으로 제조된 용액으로부터 습식-화학적 방법에 의해 층이 도포되는 다층화 시스템도 공지되어 있다.
다층화 시스템은 상당한 노력으로만 제조될 수 있고, 추가로 응력-부재 시스템이 수득되는 경우 구체적인 척도에 의해 상쇄되어야만 하는 시스템내 고유 기계적 응력을 갖는다. 추가로, 다층화 시스템의 투과 곡선은 일반적으로 다소 뚜렷한 "V" 또는 "W"형을 갖는다. 이러한 결과, 일반적으로 바람직하지 않은 시스템의 잔류 색상을 유발한다. 이로써 넓은 파장 범위에 걸쳐서 균일하게 높은 투과를 나타내는 투과 곡선을 갖는 무반사성 코팅이 바람직하게 요구된다.
추가로, 무반사 작용을 달성하기 위해서 단일 코팅을 갖는 투명 기판이 제공된 것이 공지되어 있다. 이러한 경우, 소위 λ/4층, 즉 광학 두께가 λ/4인 층(여기서, λ는 입사광의 파장임)이 기판에 도포되며, 이때 무반사층의 굴절 지수(n)은 이상적인 경우에 하기 수학식 1를 만족시켜야만 한다:
이러한 경우, 반사된 파장의 진폭이 제거된다. 예를 들어, n=1.5인 굴절지수를 갖는 철함량이 낮은 유리가 사용되는 경우, 무반사 층에 대해 1.22의 최적 굴절 지수가 발생한다. 이러한 경우, 파장 λ인 전자기선의 반사도는 0값을 채용한다.
사용된 단일 코팅은 원칙적으로는 다양한 증착 공정에 의해 제조된 MgF2 층이다. λ/4의 두께로 도포된 이러한 유형의 층의 굴절지수는 1.38이다. 1%보다 상당히 큰 잔류 반사도가 최소 반사시에 발생한다. 굴절 지수가 1.38 미만인 조밀하고 내구성있는 물질은 공지되어 있지 않다.
추가로, 반사 지수가 1.38 미만이고 또한 코팅된 기판의 잔류 반사를 최소화할 수 있는 다공성의 견고한 층이 현재 수득가능하다. 이러한 유형의 다공성 층은 유리의 에칭, 유리에 대한 다공성 층의 도포, 또는 다공성 층과 에칭 공정의 조합에 의해 수득될 수 있다.
마모 안전성을 갖는 다공성 층은, 예를 들어 독일특허 제 198 28 231 호 또는 독일특허 제 100 51 725 호에서 기술한 바와 같이 금속-옥사이드 졸로부터의 다공성 광학 층의 침착을 위한 방법을 사용하여 수득될 수 있다.
국제특허 공개공보 제 WO 00/10934 호에는, 다공성 층이 제공된 기판을, 후속적으로 1종 이상의 금속-옥사이드 졸 및 1종 이상의 테트라(C1-C4)알킬 오르쏘실리케이트을 1:1 내지 9:1의 비율로 포함하는 코팅액으로 처리하는 다공성 무반사 층을 갖는 층 시스템의 제조방법을 개시하고 있다. 이러한 코팅액은 다공성 무반사 층의 반사성을 상당히 손상시키지는 않는다. 이러한 시스템에서의 개별적인 층의 굴절 지수는 개시되어 있지 않다. 다공성 층의 견고성을 개선시키기 위한 것으로 후속적으로 도포된 보호 층은, 바람직하게는 20nm로 도포된 졸의 입자 크기로 인하여 거친 표면을 갖는다.
높은 광 투과를 갖는 것으로 내마모성인 SiO2 무반사성 층이, 국제특허 공개공보 제 03/027015 호에 따라 화학식 [SiOx(OH)y]n(여기서, 0<y<4 및 0<x<2임)입자를 포함하는 하이브리드 졸로부터 수득될 수 있고, 상기 하이브리드 졸은 입경이 4 내지 15nm인 제 1 입자 분획 및 입경이 20 내지 60nm인 제 2 입자 분획의 물-함유 용매내 혼합물을 포함하며, 이때 하이브리드 졸은 구체적인 단계별 과정으로 제조된다. 이러한 방법으로, 유리상에 굴절 지수가 1.20 내지 1.40인 것으로 내마모성을 갖고 광학적으로 투명한 SiO2 층을 제조할 수 있다.
그러나, 이러한 유형의 다공성 무반사성 층은, 예를 들어 이들의 거친 표면으로 인하여, 무반사 층이 사용되는 모든 분야에서 제한없이 사용할 수는 없다.
디스플레이의 무반사성은, 임의의 시야각에서 사용자가 방해받지 않기 위해서 매우 요구된다.
우수한 무반사성은 최근 폭발적으로 사용되는 터치-민감성 디스플레이, 소위 터치식 스크린 또는 터치식 패널에서 특히 중요한데, 상기 디스플레이는 이들의 작동시 사용자 친화적 방식으로 인하여, 자동차-주차 및 이동 티켓 기기 또는 포켓식 컴퓨터, 또는 예를 들어 은행 및 방문객이 종종 출입하는 기타 기관에서의 정보 및 고객용 터미널에 종종 사용된다.
터치식 패널의 개략적인 구조는 하기 도 1에 도시하였다. 터치식 패널은 스크린의 특정 위치상에 기계적 압력을 디지털방식으로 레지스터화할 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 일반적으로 유리로 구성되고 있고 투명한 전기전도성 층(4)을 갖는 안정적 비가요성 기판(5)이 일반적으로 액정 셀(6) 위에 위치한다. 이러한 층 구조는 스페이서(3)을 통해 투명한 감압성 가요성 층(1), 일반적으로 가소성 필름과 연결되며, 상기 가요성 층에 마찬가지로 투명한 전기전도성 층(2)이 제공된다. 상기 층은 전기전도성 층이 단지 스페이서에 의해서만 분리되어 있는 방식으로 배열되어 있다. 손가락, 첨필 등에 의해서 감압성 층의 한 지점에 압력을 가하는 경우, 전도성 층은 서로 접촉한다. 이러한 접촉 위치는 전기전도성 층중 하나에 적용된 전압에 의해 측정되고 터치에 의해 전압의 선형식 강하가 유발된다.
광이 디스플레이 유리를 통과하는 경우, 상이한 재료의 굴절지수의 차이로 인해서 유리판의 주변에서 반사가 발생한다. 스크린을 편평한 각도로부터 관찰하는 경우, 이러한 반사는 특히 간섭한다.
무반사층(이것은 비가요성 지지체과 상기 지지체 위의 전기전도성 층 사이, 또는 가요성 층과 그위의 전기전도성 층 사이, 또는 상기 두가지의 시스템으로 배열되어 있음)을 도포함으로써 바람직하지 않은 반사를 감소시키려는 시도에는 부족함이 없다. 시스템내의 무반사성 층의 배치는 또한 변할 수 있다.
따라서, 예를 들어 미국특허 제 6,512,512 B1 호에는 패널의 다층화 구조물 내부의 공기와 접촉된 계면 각각에서 무반사 코팅을 갖는 것으로 개선된 광학 특성을 갖는 터치식 패널을 개시하고 있다. 이러한 코팅은 SiO2 또는 MgF2의 증착 층으로 구성된다. 그러나, 이러한 재료로 달성될 수 있는 각각 1.46 및 1.38의 굴절지수로 인하여, 무반사 거동에 대해 단지 불만족스러운 결과가 달성될 수 있다. 추가로, 2개의 전도성 층 사이에 배치된 이러한 층중 하나 이상에 에칭 공정으로 인한 천공이 제공되어야만 하는데, 그렇지 않으면 어떠한 전기 접촉이 발생하지 않기 때문이다.
국제특허 공개공보 제 WO 03/45865 호에서, 유리판 및 전기전도성 층을 포함하는 층 시스템에는 유리상에 티탄/프라세오디뮴 옥사이드 층, MgF2 층, 추가로 티탄/프라세오디늄 옥사이드 층, 인듐-주석 옥사이드(ITO) 층 및 추가로 MgF2 층을 포함하는 다층화 코팅을 사용하여 무반사성을 제공한다. 이러한 층 시스템은 매우 복잡한 과정에 의해 수득가능하지만, 상기 과정은 상응하도록 비싸고 고도의 기술을 요구한다.
일본특허 공개공보 제 JP-A-08-195138 호는 굴절지수가 1.2 내지 1.5이고 층 두께가 0.2 내지 0.8㎛인 무반사 층으로 한면 또는 양면상이 코팅된 인듐-주석 옥사이드의 투명한 전도성 층을 포함하는 터치식 패널을 개시하고 있다. 이러한 층 시스템은 가요성 기판 또는 비가요성 기판상에 배치되거나, 또한 둘다에서 존재할 수 있다. 목적은, 이러한 층 구조물의 보조에 의해 목적은 구부러진 기판의 경우에 뉴튼 고리(Newton's ring)의 형성을 방지하는 것이다.
일본특허 공개공보 제 JP-A-07-257945 호에서는 굴절지수가 1.6 이하인 무반사 층이 투명한 전기전도성 층의 한면 또는 양면에 제공된 터치식 패널을 개시한다. 1100Å의 두께로 양면에 도포하고 굴절지수가 1.46인 SiO2 층에 있어서, 하나의 예에서는 550nm의 파장에서의 95.1%의 광 투과도가 수득될 수 있다.
특히 새롭게 개발된 높은 해상도의 칼라 평면 패널 디스플레이와 조합된 형태의 고품질의 터치식 패널을 위한 유리 기판의 사용에 있어서, 유리 계면당 2% 이상, 바람직하게는 3% 이상의 무반사 층에 의해 증가된 광 투과도가 필요하다. 일반적으로 투과도가 92%인 유리 기판의 통상적인 이중면 코팅의 경우에, 이는 96% 이상(스펙트럼의 가시광선 범위에 대해 통합되어 측정됨)의 투과도에 관한 요구사항을 유발한다. 유리 기판의 무반사성 코팅에서 사용되는 다공성 층이, 기판 및 전기전도성 투명 층을 포함하는 터치식 패널내 존재하는 층 시스템에 용이하게 도포될 수 있는데, 이는 전기전도성 층의 광학성이 고려되어야만 하기 때문이다. 추가로, 일반적으로 사용되는 SiO2로 구성된 다공성 층은 내알칼리성이 아니며, 이는 터치식 패널의 제조의 일반적인 공정에 있어서 문제점을 유발할 수 있다. 다공성 층의 추가의 단점은, 이들이 전기전도성 투명 층에 바로 인접해서 도포되는 경우, 이들이 제조 결과로 발생하는 이들의 거친 표면으로 인하여 전기전도성 및 이러한 층의 전기 층의 내성에 대해 부정적인 영향을 미친다는 점이다. 이는 신호 위치를 측정하는 동안 투과 오류를 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 편평하고 투명한 기판상에 배치된 무반사성을 갖는 광학 층 시스템으로서, 또한 기판에 부가적으로 도포된 투명하고 전기전도성인 층의 경우에 우수한 투과 값이 달성되고 매끄러운 표면을 가지며, 그 위에 위치한 투명한 전기전도성 층과 조합된 형태로 그 내부에 균일한 층 레지스턴스를 유발하고, 내산성 및 내알칼리성이고 기계적으로 안정하고, 가능한 최소 개수의 층으로 구성되며 간단한 공정에 의해 저렴하게 제조될 수 있는 광학 층 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 무반사성을 갖는 광학 층 시스템에 의해 달성되는데, 상기 시스템은 투명하고 편평한 기판을 포함하되, 상기 기판이 본질적으로 서로 평행한 2개의 표면을 갖고 이러한 표면의 하나 이상에 층 팩키지를 가지며, 상기 층 팩키지가 기판 표면상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층, 및 제 1 층상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2의 매끄러운 층을 포함한다.
본 발명의 목적은 (a) 본질적으로 서로에게 평행한 2개의 층을 갖는 편평한 기판이, 1.20 내지 1.37의 굴절지수를 갖는 층에 의해 하나 이상의 표면에서 코팅되고; (b) 이러한 층이 1.40 내지 1.48의 굴절 지수를 갖는 매끄러운 층으로 코팅되어 있는 광학 층 시스템의 제조 방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 창유리, 투명한 건축 및 차량 부품, 디스플레이 캐비넷 글레이징, 광학 렌즈, 디스플레이, 터치-민감성 디스플레이를 위하거나 굴절지수 개질된 투명한 전기전도성 층을 위한 무반사성 코팅된 유리 및 플라스틱의 제도를 위한 전술한 광학 층 시스템의 사용에 의해 달성된다.
추가로, 본 발명은 전술한 광학 층 시스템을 포함하는 무반사성 코팅 및 플라스틱으로서, 창유리, 투명 건축 및 차량 부품, 디스플레이 캐비넷 글레이징, 광학 렌즈, 디스플레이, 터치-민감성 디스플레이를 위하거나 굴절지수 개질된 투명한 전기전도성 층을 위한 무반사성 코팅된 유리 및 플라스틱에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광학 층 시스템은 본질적으로 서로 평행한 2개의 표면을 갖는 투명한 편평한 기판으로 구성되며, 기판 표면상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층, 및 제 1 층상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2의 매끄러운 층을 상기 기판 표면중 하나 이상에 포함한다.
본 발명에 따른 광학 층 시스템을 위한 적당한 기판은 광학 층 시스템의 제조에서 일반적으로 사용되는 것으로 태양광 스펙트럼의 넓은 범위중 특히 가시광선 영역에서 투명한 공지된 모든 편평한 기판이다.
이러한 편평한 기판은 본질적으로 서로 평행한 2개의 표면, 즉 본질적으로 균일한 두께를 갖는 것으로 창, 판, 시이트 등과 같은 층-형태의 물질을 갖는다. 여기서, 편평한 기판은 이와 같이 변형되거나 구부러질 수 있다.
본 발명에 따른 광학 층 시스템의 기판은 가요성 또는 비가요성, 즉 단단하거나 휘기 쉽지만, 일반적인 코팅 공정에 적당한 강도를 촉진하는 층 두께를 갖는다.
특히, 기판은 가요성 또는 비가요성 유리 또는 가요성 또는 비가요성 플라스틱으로 구성된다. 사용된 유리 물질은 특히 보로실리케이트 유리, 소다 석회 유리, 석영 유리 및 바람직하게는 훌로트 유리이다. 사용될 수 있는 플라스틱은, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에스터(예를 들어 듀퐁(Dupont)의 미러(MYLAR) D(등록상표)), 폴리카보네이트(예를 들어, 쥐.이 렉산(G.E.LEXAN, 등록상표)) 또는 폴리에틸렌이다.
본 발명의 가장 간단한 실시양태를 도 2에 도시하였다. 기판(7)의 하나 이상의 표면 위에 제 1 층(8) 및 제 2 매끄러운 층(9)으로 구성된 층 팩키지를 배치하되, 상기 제 1 층은 1.20 내지 1.37의 굴절지수를 갖는 것으로 상기 기판 표면의 바로 위에 위치하고, 상기 제 2 매끄러운 층은 상기 제 1 층상에 배치된 것으로 1.40 내지 1.48의 굴절 지수(9)를 갖는다. 이러한 층 팩키지는 또한 편평한 기판의 양쪽 표면에 배치될 수도 있다. 이러한 실시양태는 도 3에 도시하였다. 각각의 경우에 있어서 동일한 번호가 동일한 유형의 층을 나타낸다. 이들은 전술한 바와 같은 특성을 갖지만, 상기한 재료로 구성될 수도 있다.
그러나, 층(8) 및 층(9)를 포함하는 전술한 층 팩키지가 편평한 기판의 단지 한면에만 존재할 수 있는 반면, 층 팩키지의 단지 일부면, 즉 기판의 표면에 직접 위치한 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 단지 하나의 층 또는 선택적으로 기판의 표면에 직접 위치한 것으로 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 굴절 지수를 갖는 매끄러운 층(9)이 기판의 반대면에 위치하는 것이 가능하다. 이러한 실시양태는 도 4 및 도 5에 도시하였다.
추가로 층은 특히 부가적으로 투명한 전기전도성 층에 도포될 수 있는 전술한 광학 층 시스템에 도포될 수 있다.
이러한 투명 전기전도성 층은 공지된 바와 같고, 예를 들어 인듐 옥사이드(IO), 인듐 주석 옥사이드(ITO), 안티몬-도핑된 주석 옥사이드(ATO), 염소-도핑된 주석 옥사이드(FTO), 아연 옥사이드(ZO), 인듐-도핑된 아연 옥사이드(IZO), 카드뮴 스타네이트(CTO), 알루미늄 도핑된 아연 옥사이드(Al: ZnO), 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 전기전도성 층은 특히 바람직하게는 인듐-주석 옥사이드(ITO)를 포함한다.
도 6에 도시된 추가의 실시양태에서, 투명한 전기전도성 층(10)이 전술한 층 시스템의 상부층, 즉 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층(9)에 배치된다.
본원에서, 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층(8) 및 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 층(9)을 포함하는 층 팩키지가 부가적으로 기판의 반대면에 위치하는 것도 바람직하다(도 7 참조).
그러나, 기판의 표면에 직접 위치한 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층 및 상기 제 1 층 위에 위치한 것으로 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2 매끄러운 층(9)을 포함하는 층 팩키지가 편평한 기판(7)의 한면에 배치되고, 전술한 바와 같은 물질로 구성될 수도 있는 투명한 전기전도성 층(10)이 반대 표면에 존재하는 실시양태 또한 가능하다. 이러한 실시양태는 도 8에 도시되어 있다.
2개의 부가적인 실시양태(도 9 및 도 10 참조)에는 편평한 기판(7)이 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층(8) 및 상기 제 1 층 위에 위치한 것으로 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2 매끄러운 층(9)을 포함하는 층 팩키지상의 표면상에 배치되어 있고, 그 위에 기판의 반대편에 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층(8) 또는 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층(9)이 도포되고, 그 위에 투명한 전기전도성 층(10)이 도포된 양태이다. 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층(9) 및 그위에 도포된 것으로 투명 전기전도성 층(10)이 제 2 기판 표면에 배치된 변종 또한 바람직하다.
추가의 실시양태에서, 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층(8) 및 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2의 매끄러운 층(9)을 포함하는 층 팩키지가 편평한 기판의 한면(7)에 배치되는 반면, 높은 굴절지수(n이 1.8이상임) 및 낮은 굴절지수(n이 1.8미만임)의 층이 교대되는 다층화 무반사성 층 시스템(11)이 기판의 반대 표면에 도포되어 있다.
특히 전술한 재료를 포함하는 투명 전기전도성 코팅(10)이 이러한 다층화 무반사성 층에 배치될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 이러한 특히 바람직한 실시양태는 도 11에 도시되어 있다.
이러한 유형의 다층화 무반사성 층 시스템(11)은 종래 업계에 충분히 공지되어 있다.
사용된 높은 굴절지수의 재료는, 특히 유전체 물질, 예를 들어 TiO2, ZrO2, SnO2, SiO, In2O3, Nb2O5, 희토류 금속의 옥사이드, 및 전술한 재료와 이들의 혼합 옥사이드로 구성되고, 사용되는 낮은 굴절지수의 층은 SiO2, Al2O3, 희토류 금속의 옥사이드와 혼합된 옥사이드, 또는 MgF2로 구성된다.
본 발명의 전술한 실시양태는, 이들의 용도의 유형에 따라, 추가의 층이 제공될 수 있거나 선택적으로 다른 층 시스템과 조합되어 사용될 수도 있다. 본원에서 있어서 추가의 층 및 층 시스템용 물질로는 본 발명에 따른 광학 층 시스템의 반사-감소 특성을 손상시키지 않는 한 제한되지 않는다.
본 발명에 따라, 광학 층 시스템은 투명하고 편평한 기판의 하나 이상의 측면상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층을 포함한다.
특히, 이러한 층의 굴절지수는 1.22 내지 1.30이다.
층은 바람직하게는 50 내지 130nm의 두께, 특히 70 내지 90nm의 두께로 기판상에 존재한다.
이러한 층을 위한 적당한 물질은 전술한 굴절지수의 범위가 설정될 수 있는 임의의 재료이다.
특히, 이러한 층을 위한 적당한 재료는 SiO2이다. 전술한 범위의 굴절지수를 수득할 수 있도록, SiO2는 바람직하게는 다공성 층으로 존재한다. 1.20 내지 1.37의 굴절지수를 갖는 다공성 층은, 국제특허 공개공보 제 WO 03/027015 호에서 기술한 바와 같이 하이브리드 졸로부터 제조되는 경우 간단한 방식으로 수득될 수도 있다. 따라서, 전체적으로 참고문헌으로 본원에서 인용되는 국제특허 공개공보 제 WO 03/027015 호에서 기술하는 바와 같이 하이브리드 졸은 1.20 내지 1.37의 굴절지수를 갖는 다공성 SiO2의 제조를 위한 바람직한 개시 물질이다.
1.20 내지 1.37의 굴절 지수를 갖는 층이 다공성 SiO2 층으로 구성되는 경우, 이들은 거친 표면을 갖고 일반적으로 미세한 균열부를 갖는다.
본 발명에 따른 광학 층 시스템은 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층의 표면상에 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2 의 매끄러운 층을 부가적으로 포함한다.
제 2 층은 바람직하게는 1.40 내지 1.46의 굴절지수를 갖는다.
매끄러운 층의 층 두께는 바람직하게는 5 내지 30nm이고, 특히 바람직하게는 10 내지 20nm이다.
이러한 층을 위한 재료는 제한되지 않는다. 전술한 굴절지수 범위가 설정될 있는 임의의 재료가 원칙상 사용될 수 있다. 그러나, SiO2를 사용하는 것이 바람직하다.
굴절지수가 1.40 내지 1.48인 SiO2 층은 굴절 지수가 1.20 내지 1.37인 SiO2 층에 비해 상당히 낮은 다공도를 갖고, 균열이 없고 본질적으로 간섭하는 불균칙성이 없는 매끄러운 표면을 갖는다.
특히 바람직한 실시양태에서, 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층, 및 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2의 매끄러운 층 둘다가 SiO2로 구성되는 경우, 제 1 의 비교적 두꺼운 층의 표면상에 존재하는 공극 및 균열이, 재료의 동일성에도 불구하고, 상당히 낮은 두께의 제 2의 매끄러운 층으로 이동되지 않는다는 점이 놀랍게도 발견되었다. 이러한 제 2의 매끄러운 층은 전체적으로 매끄러운 표면을 갖는 광학 층 시스템을 제공하며, 상기 매끄러운 표면은 후속적인 얇고 균질하고 매끄러운 층의 도포를 용이하게 한다. 특히, 제 2의 매끄러운 층에 도포된 전술한 바와 같은 재료를 포함하는 투명한 전기전도성 층이 매끄럽게 도포될 수 있어서, 예를 들어 터치식 패널과 같은 용도에서, 균일하고 안정한 전기 층 레지스턴스를 가질 수 있으며, 여기서 상기 전기 층 레지스턴스는, 투명한 전도층에 직접 배치된 것으로 투명하고 편평한 기판상에 단지 1종의 다공성 SiO2층에 의한 대조적인 시험에서는 달성될 수 없는 것임이 발견되었다. 유리 기판을 사용하는 경우 유리 계면당 2% 초과, 보다 바람직하게는 3% 초과의 투과도의 증가를 달성하기 위해서, 부가적으로 도포되는 것으로 투명한 전기전도성 층을 포함한 광학 층 시스템의 요구조건은 본 발명에 따른 광학 층 시스템으로 만족될 수 있다. 동시에, 산 및 알칼리액에 대해 적당한 저항이 관찰된다. 추가로, 본 발명에 따른 광학 층 시스템이 유사한 방식으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 바와 같은 광학 층이 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다:
(a) 본질적으로 서로 평행한 2개의 표면을 갖는 투명한 편평한 기판을 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층으로 코팅하는 단계; 및
(b) 상기 층을, 상기 기판의 표면중 하나 이상에 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층으로 코팅하는 단계를 포함하는 방법.
적당한 기판은 이미 전술한 기판이다. 기판으로서는 가요성 또는 비가요성 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 마찬가지로 전술한 가요성 또는 비가요성 플라스틱 기판도 사용될 수 있다.
투명하고 편평한 기판에는 단계 (a) 및 단계 (b)의 방법에 따른 코팅이 단지 한면 또는 선택적으로는 양면에 제공된다.
그러나, 표면중 한면에 단계 (a) 및 단계 (b)가 수행되면서, 단지 단계 (a) 또는 단계 (b)가 반대면에 수행되는 것도 가능하다. 단계 (a) 및/또는 단계 (b)가 양면에서 동시에 수행되는 것이 유리하다. 투명한 전기전도성 층이 바람직하게는 단계 (b)로 도포된 하나 이상의 층에 후속적으로 도포된다. 투명한 편평한 기판이 단계 (a) 및 단계 (b)에 의해서 표면의 한면에 코팅되지만, 다른 표면에는 단지 단계 (a)에 의해서만 코팅되는 경우, 단계 (a)의 방법에 의해 수득된 코팅에 투명한 전기전도성 층이 제공될 수 있다.
추가의 실시양태에서, 단계 (a) 및 단계 (b)의 방법에 따른 2개의 층을 편평한 투명 기판의 한면에 도포하는 반면, 높은 굴절지수(n이 1.8 이상임)의 층 및 낮은 굴절지수(n이 1.8 미만임)의 층이 교대되는 통상적인 다층화 무반사 층 시스템을 기판의 반대면에 도포한다.
통상적인 다층화 무반사 층 시스템에 의해 층 팩키지의 반대면의 기판면을 코팅하는 경우, 다층화 무반사 층 시스템은 바람직하게는 추가로 투명한 전기전도성 층으로 코팅된다.
이러한 목적을 위해 사용되는 재료는 투명한 전기전도성 층 및 높은 굴절지수 및 낮은 굴절지수의 층에 대해 이미 전술한 바와 같은 층 재료에 상응한다.
이러한 경우, 투명한 전기전도성 층 또는 다층화 무반사 층 시스템은 유리하게는 스퍼터링, CVD, PVD, 전자빔 증착, 이온 플레이팅 등과 같은 당업계로부터 공지된 증착 기법에 의해 유리하게 도포된다.
그러나, 다층화 무반사 층 시스템은 스핀 코팅법, 롤러-코팅법, 프린팅 방법 등에 의해 기판에 도포될 수 있고 개별적인 층 재료는 습식-화학적 공정, 예를 들어 졸-겔 공정에 의해 제조된다. 그러나, 이러한 경우, 액체 층 재료에 의한 오염으로부터 기판의 반대면을 보호하기 위해서 부가적인 척도가 적용되어야만 한다.
본 발명에 따른 광학 층 시스템의 용도에 따라 선택된 임의의 바람직학 추가의 층이 전술한 바와 같이 코팅된 편평한 기판의 각 표면에 도포될 수도 있음은 말할 필요도 없는 일이다.
편평한 기판의 표면중 하나 이상이 단계 (a) 및 단계 (b)의 방법에 따른 층 팩키지로 코팅되고, 그다음 투명한 전기전도성 층, 매우 바람직하게는 인듐-주석 옥사이드를 포함하는 층이 코팅되는 본 발명의 실시양태가 바람직하다.
추가로 특히 바람직한 실시양태에서, 편평한 기판은 그의 한쪽 표면에서 단계 (a) 및 단계 (b)에 따른 층 팩키지에 의해 코팅되고, 반대면은 전술한 재료를 포함하는 통상적인 다층화 무반사 층 시스템에 의해 코팅되며, 후속적으로는 무반사 층 시스템상에 투명한 전기전도성 층, 매우 바람직하게는 인듐-주석 옥사이드를 포함하는 전기전도성 층으로 코팅된다.
본 발명에 따르면, 투명하고 편평한 기판의 하나 이상의 표면을 단계 (a)에 따라 굴절지수가 1.20 내지 1.37, 바람직하게는 1.22 내지 1.30의 층으로 코팅한다.
1.20 내지 1.37의 굴절지수는 일반적인 코팅 물질을 포함하는 조밀한 단층으로 수득되는 것이 불가능하기 때문에, 바람직하게는 SiO2로 구성된 다공성 층이 단계 (a)에 의해 바람직하게 도포된다.
이러한 유형의 다공성 SiO2 층의 제조가 공지되어 있다.
따라서, 예를 들어 독일특허 제 DE 198 28 231 호 또는 독일특허 제 DE 100 51 725 호에서 기술한 졸은 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층으로 기판을 코팅하기 위한 개시용 기판으로서 사용될 수 있다.
그러나, 이미 전술한 바와 같이, 국제특허 공개공보 제 WO 03/027015 호에서 기술한 하이브리드 졸은 바라직하게는 단계 (a)에 의해 본 발명에 따른 제 1 층을 제조하는데 특히 바람직하다. 화학식 [SiOx(OH)y]n(여기서, 0<y<4, 및 0<x<2)의 입자를 포함하는 것으로 물-함유 용매내 입도가 4 내지 15nm인 제 1 입자 분획 및 평균 입도가 20 내지 60nm인 제 2 입자 분획의 혼합물을 포함하는 하이브리드 졸은 수성, 용매-함유 매질내에 테트라알콕시실레인의 가수분해성 다중축합에 의해 입경이 4 내지 15nm인 규소 옥사이드 하이드록사이드 입자를 제공하고, 그다음 가수분해성 다중축합의 개시 이후의 특정 시간에 평균 입경이 20 내지 60nm이고 표준편차가 최대 20% 인 단일분산성 규소 하이드록사이드 졸을 첨가함으로써 제조된다.
이러한 하이브리드 졸을 유리에 도포하면, 유사한 방식으로 굴절지수가 1.20 내지 1.40인 것으로 실질적으로 마모-안정적이고 광학적으로 투명한 SiO2 층을 제조할 수 있다.
졸-겔 공정으로부터 습식-화학적으로 수득된 이러한 유형의 코팅액은 준비된 기판, 즉 클리닝되고 선택적으로 통상적인 방법에 의해 예비처리되고 건조된 기판에 도포된다. 본원의 층의 도포를 위한 적당한 방법은 공지된 방법, 예를 들어 침지 코팅법, 스핀-코팅법, 롤러 코팅법, 프린팅법, 예를 들어 스크린-프린팅법, 유동-코팅법, 예를 들어 커튼 코팅법, 또는 소위 메니스큐스(meniscus) 코팅법을 들 수 있다.
이러한 방법중 가장 간단한 것으로 침지 코팅법이 바람직하게 사용된다. 이것은, 기판의 양면에 단계 (a)에 따른 층으로 동시에 코팅되는 경우에 코팅법으로 특히 적당하다. 그러나, 예를 들어 2개의 기판을 결합하는 바와 같이, 제 2 층을 보호하기 위한 특정 척도가 적용되는 경우, 침치 코팅법에 의해 기판의 단지 한면만을 코팅하는 것 또한 가능하다.
바람직한 층의 두께에 따라, 코팅액의 점도와 코팅 공정의 변수, 예를 들어 코팅될 기판의 침지속도 및 권취속도를 조화시킬 필요가 있다. 따라서, 침지공정동안 일반적인 권취 속도는 0.5 내지 70cm/분이다.
전술한 바와 같은 다른 모든 도포방법은 한면 또는 양면에 단계 (a)에 따른 액체 층을 도포하는데 적당하다.
이러한 유형의 다공성 층을 도포한 후에, 필요한 경우, 선택적으로 건조 및/또는 경화시킨다. 본원에서, 층은 소결과정을 피하는 방식으로 경화되어야만 한다. 따라서, 일반적인 경화 시간은 통상적인 다공성 SiO2에 대해 약 550℃ 미만인데, 이는 소결 공정이 일반적으로 이러한 온도 이상에서 개시되기 때문이다. 전술한 하이브리드 졸로부터 제조된 다공성 SiO2 층은 특정 조건하에서 공정중의 소결과정없이 700℃ 초과의 온도에 적용될 수 있다.
기판상에서 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층을 선택적으로 건조 및/또는 경화시킨 후, 이는 단계 (b)에 따른 제 2 층으로 코팅된다.
그러나, 다공성 SiO2 층은 에칭법에 의해 도포될 수 있다.
본원에서는, 미국특허 제 4,019,884 호에서 기술한 바와 같이 에칭액을 사용하여 매트릭스내 상분리를 갖는 유리로부터 매트릭스 밖으로 상을 용해시킬 수 있다.
그러나, 미국특허 제 4,535,026 호에서 기술한 바와 같이, 액체 코팅액을 습식 화학적 방법에 의해 수득하고, 액체 코팅액을 침지 코팅법 등과 같은 전술한 공지된 공정에 의해 기판에 도포하고, 후속적으로 다공성 층을 에칭법에 의해 제조하는 것 또한 가능하다. 마찬가지로, SiO2 층이 공지된 증착법, 예를 들어 스퍼터링, CVD 또는 PVD에 의해 기판에 도포되고 후속적으로 요구되는 경우 마찬가지로 고도의 다공도를 제조하기 위해 에칭하는 것이 가능하다.
에칭 공정 이후에, 이러한 방식으로 코팅된 기판은 통상적인 방식으로 후처리된다. 즉 선택적으로 세척 및/또는 건조된다. 코팅은 본 발명의 단계 (b)의 방법에 따라 후속적으로 수행될 수 있다.
단계 (a)에 따른 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층의 도포는 바람직하게는 습식 화학적 졸-겔 방법으로 제조된 코팅액에 의해 전술한 방법에 따라 수행되는 것이 바람직하다.
건조 및 선택적으로 경화된 층은 바람직하게는 50 내지 130nm의 건조 층 두께, 구체적으로 70 내지 90nm의 건조 층 두께를 갖는다.
제 2 층으로서, 굴절지수가 1.40 내지 1.48, 바람직하게는 1.40 내지 1.46인 층은 단계 (a)에 의해 도포된 코팅에 도포된다.
이러한 층은 매끄럽고, 그의 표면상에 균열 및 간섭 불균칙성이 없다. 추가로, 이는 실질적으로 단계 (a)의 방법에 의해 도포된 제 1 층 보다 낮은 다공성을 갖는다.
단계 (b)에 따라 도포된 제 2 층은 바람직하게는 SiO2로부터 제조된다.
본원에서 금속성 규소, SiO, SiO2 또는 유기실리콘 화합물로 구성된 코팅 물질은 바람직하게는 당업계로부터 공지된 증착법, 예를 들어 스퍼터링법, CVD 법 또는 PVD 법에 의해 제 1 층에 도포된다. 이러한 방식으로 제조된 SiO2 층은 매끄럽고, 굴절지수가 1.40 내지 1.48, 특히 1.40 내지 1.46이다.
그러나, 이러한 제 2 층은 단계 (a)에서 도포된 제 1 층을 조밀화함으로써 수득될 수도 있다. 이러한 방법은, 기판상의 제 1 층 및 제 2 층이 동일한 재료로 구성되고 특히 양층 모두 SiO2로 구성되는 경우, 수행되는 것이 바람직하다.
본원에서의 제 1 다공성 SiO2 층의 조밀화는 이러한 SiO2 층의 표면에 실레인-함유 코팅용액을 도포함으로써 수행된다. 본원에서의 도포는 이미 전술한 방법, 예를 들어 딥 코팅, 스핀 코팅, 롤러 코팅, 프린팅, 커튼 코팅법, 메니스큐스 코팅법 등에 의해 수행될 수 있다. 실레인-함유 코팅액은 제 1 층의 표면상의 공극 및 균열에 침투하여 이들을 채원다. 동시에, 전체 표면은 코팅액의 박막으로 덮이고, 건조 후에는 공극 및/또는 균열이 제거된다.
본원에서 사용된 실레인 함유 코팅액은 바람직하게는 에틸 오르쏘실리케이트, 및 물을 포함하는 용매의 혼합물이고, 산에 의해 안정화된다. 이러한 코팅액에 존재하는 SiO2 올리고머는 일반적으로 작은 평균 입경을 갖는다. 이는 약 2 내지 약 10nm, 특히 약 5nm인 것이 바람직하다.
다공성 제 1 층의 표면을 조밀화시킴으로써, 굴절지수가 1.40 내지 1.48이고, 특히 1.40 내지 1.46인 매끄러운 층이 마찬가지로 이러한 표면상에서 수득된다.
단계 (b)의 코팅방법의 유형과는 무관하게, 제 2층의 건조 층 두께는, 이것이 5 내지 30nm, 특히 10 내지 20nm이도록 설정된다. 이러한 층이 제 1 다공성 층의 조밀화에 의해 수득되는 경우, 이들의 층 두께가 제 1 층의 도포 동안 관찰되어야만 하는데, 이는 실레인-함유 층의 투과 깊이에 의해 증가되는 건조 층 두께가 여기에 도포될 수 있기 때문이다.
제 1 다공성 층의 표면에 실레인-함유 코팅액을 도포한 후에, 생성된 코팅은 선택적으로 건조 및/또는 경화된다.
본 발명에 따른 광학 층 시스템은 요구사항 및 적용 분야에 따라 추가의 층으로 코팅될 수 있다. 따라서, 이미 전술한 재료를 포함하는 투명한 전기전도성 층을 상부의 매끄러운 층에 도포하는 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 광학 층 시스템의 매끄러운 표면으로 인해서 후속적인 층은 균일한 층 두께로 도포될 수 있다. 추가로, 이것은 밑에 깔린 본 발명에 따른 광학 층 시스템의 상부 층과 전체 면적에서 접촉한다. 결과적으로 이로서 투명한 전기전도성 층의 안정적인 전기 층 레지스턴스가 수득되는데, 이는 특히 터치식 패널에서의 용도에 있어서 특히 바람직한 것으로 판명된다. 층 팩키지를 유리 기판의 양면에 도포하고 후속적으로 투명한 전기전도성 층으로 한쪽 표면을 코팅하는 경우, 전기전도성 층을 비롯한 전체적인 층 시스템의 요구되는 전송값, 즉 96% 이상(전체 가시광선 스펙트럼에 대해 통합되어 계측된 것임)이 달성될 수 있다. 추가로, 본 발명에 따른 광학 층 시스템은 투과 곡선에 따라 단일 층 시스템과 같이 거동한다. 따라서, 투과는 넓은 파장 범위에 있어서 균일하게 높고, 투과 곡선에 뚜렷한 "V" 또는 "W"형태를 나타내지 않는다.
이러한 이유 때문에, 본 발명에 따른 광학 층 시스템은 당 분야의 상태(state-of-the art) 디스플레이 시스템에서의 용도, 특히 터치식 민감성 디스플레이에 적당하고, 특히 고 해상도 컬라의 편평한 패널 디스플레이와 조합된 터치식 패널에 특히 적당하다.
그러나, 본 발명에 따른 광학 층 시스템은 마찬가지로 일반적으로 창유리, 투명 건축 및 차량 부품, 디스플레이 캐비넷 글레이징, 광학 렌즈, 디스플레이를 위하거나 굴절지수가 개질된 투명 전기전도성 층을 위한 유리 및 플라스틱상에 무반사 코팅을 제조하기 위해서 특히 소위 지수 매칭화 ITO(IMITO) 층을 제조하게 위해서 사용될 수 있다.
상기 실시예는 본 발명을 제한하지 않고 본 발명을 설명하기 위한 것이다.
실시예
실시예 1
350×400mm으로 측정되고 두께가 1.8mm인 플로트-유리 시이트는 우선 세륨 옥사이드의 수성 슬러리로 클리닝하고 그다음 알칼리 세척제로 클리닝한다. SiO2의 함량이 0.9중량%인 국제특허 공개공보 제 03/027015 호에서 기술한 바와 같은 하이브리드-졸 코팅액을 약 20cm/분의 권취 속도로 침지-코팅법으로 기판의 양면에 도포하였다. 생성된 층은 550℃에서 팬-보조된 오븐에서 10분동안 경화한다. 형성된 층은 다공성이고 약 100nm의 건조 층 두께를 갖는다. 이러한 방식으로 코팅된 유리 기판은 유리-세척기에서 클리닝하고 후속적으로 스퍼티링법에 의해 각각 15nm의 층 두께로 SiO2 층으로 양면에 코팅한다. 두께가 10nm인 인듐-주석 층은 후속적으로 기판 표면의 한면에 스퍼터링하였다.
실시예 2
350×400mm으로 측정되고 두께가 1.8mm인 플로트-유리 시이트는 95℃에서 알칼리 세척제로 클리닝한다. SiO2의 함량이 1.6중량%인 국제특허 공개공보 제 03/027015 호에서 기술한 바와 같이 하이브리드-졸 코팅액을 약 7cm/분의 권취 속도로 침지-코팅법으로 기판의 양면에 도포하였다. 생성된 층은 550℃에서 팬-보조된 오븐에서 10분동안 경화된다. 형성된 층은 다공성이고 약 70nm의 건조 층 두께를 갖는다. 이러한 방식으로 코팅된 기판은 제 2 침지 공정에 적용된다. 제 2 코팅액은 2-프로판올과 혼합된 것으로 테트라에틸 오르쏘실리케이트, 에탄올, n-부탄올, n-부틸 아세테이트, 질산 및 물의 용액으로 구성된다. 권취속도는 4cm/분이다. 코팅은 100℃에서 10분간 건조되고 팬-보조 오븐에서 500℃에서 60분 동안 경화된다. 이러한 방식으로 코팅된 기판의 한면은 증착법에 의해 두께가 9nm인 인듐-주석 옥사이드 층으로 코팅된다. 이러한 층은 60분 동안 400℃의 열 처리에 적용된다.
실시예 3
350×400mm으로 측정되고 두께가 1.8mm인 플로트-유리 시이트는 95℃에서 알칼리 세척제로 클리닝한다. 이러한 경우, 이러한 세척된 시이트중 2개를 전체 면적에 걸쳐서 서로 밀접하게 결합한다. 시이트는 실시예 1과 유사하게 하이브리드 졸과 코팅하였다. 시이트를 분리하고, 팬-보조된 오븐에서 550℃에서 10분 동안 경화하였다. 약 100nm의 건조 층 두께를 갖는 다공성 SiO2 층은 각각의 유리 기판의 한면에서 수득하였다. 두께가 15nm인 SiO2 층을 이러한 다공성 층의 각각에 스퍼터링하였다. 유리 기판의 비코팅된 층은 각각의 경우 증착법에 의해 두께가 9nm인 인듐-주석 옥사이드 층으로 코팅하였다. 이러한 층은 60분 동안 400℃에서 열처리에 적용하였다.
실시예 4
350×400mm으로 측정되고 두께가 1.8mm인 플로트-유리 시이트는 표준 수평형 유리 세척 기기 라인에서 알칼리 세척제로 클리닝한다. 국제특허공개공보 제 WO 03/027015 호에서 기술한 바와 같이 SiO2-함유 하이브리드-졸 코팅액을 스핀-오프(spin off) 코팅법에 의해 클리닝된 플로트 유리 시이트의 한쪽면에 도포하였다. 그다음, 생성된 층은 650℃의 최대 퍼니스 온도에서 벨트 퍼니스에 직립형으로 경화시켰다. 형성된 층은 다공성이고 약 70nm의 건조 층 두께를 갖는다. 그다음, 이러한 방식으로 코팅된 유리 기판은 스퍼터링 방법에 의해 두께가 20nm인 층으로 SiO2 층으로 예비코팅된 층 위에 코팅하였다. 유리 기판의 비코팅 측면은, 스퍼터링 방법에 의해 일반적으로 4층의 무반사성 코팅을 위한 일반적인 층 두께를 갖도록 Nb2O5 및 SiO2의 총 4개의 교대 층으로 코팅하였다. 그다음, 이러한 4층 시스템은 스퍼터링 방법으로 보조하는 경우 15nm의 두께를 갖는 인듐-주석 옥사이드 층으로 코팅한다.
실시예 5
우선, 실시예 1에서와 동일한 치수를 갖는 플로트유리 시이트는 실시예 4에 따른 방법을 사용하여 2개의 SiO2 층으로 한면에 코팅하고, 그다음 4층 시스템 대신에 두께가 15nm인 SiO2층으로 유리 기판의 비코팅된 측면에 스퍼터링하였다. 그다음, 스퍼터링법에 의해 보조받아 실시예 4에 유사하게 15nm의 두께를 갖는 인듐-주석 옥사이드 층으로 코팅하였다.
본 발명에 따른 구성을 갖는 광학 층 시스템은 무반사성이며, 균일한 층 레지스턴스를 유발하고, 내산성 및 내알칼리성이고 기계적으로 안정하며, 가능한 최소 개수의 층으로 구성되며, 간단한 공정에 의해 저렴하게 제조될 수 있다.
도 1은 무반사성을 갖는 것으로, 본 발명에 따른 광학 층 시스템이 없는 통상적인 터치식 민감성 디스플레이(터치식 패널)의 개략적인 대표도를 나타낸다.
도 2 내지 11은 본 발명에 따른 다양한 실시양태를 도시한 것이다.

Claims (39)

  1. 투명하고 편평한 기판을 포함하되, 상기 기판이 본질적으로 서로 평행한 2개의 표면을 갖고 이러한 표면의 하나 이상에 층 팩키지를 가지며, 상기 층 팩키지가 기판 표면상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 제 1 층, 및 제 1 층상에 위치한 것으로 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 제 2의 매끄러운 층을 포함하는, 무반사성을 갖는 광학 층 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    층 팩키지가 기판의 양면에 존재하는 광학 층 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    기판의 한면이 층 팩키지를 포함하고,
    굴절지수가 1.20 내지 1.37의 범위인 층 또는 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층이 제 2 기판 표면에 배치된 광학 층 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    기판의 하나의 표면이 층 팩키지를 갖고, 전기전도성 층이 제 2 기판 표면에 위치하는 광학 층 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    기판의 하나 이상의 표면이 층 팩키지를 갖고, 전기전도성 층이 층 팩키지중 하나 이상의 상부 매끄러운 층에 배치되는 광학 층 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    기판의 한면에 층 팩키지를 보유하고,
    높은 굴절지수(n이 1.8 이상임)의 층 및 낮은 굴절지수(n이 1.8 미만임)의 층이 교대되는 다층화 무반사성 층 시스템이 제 2 기판 표면에 배치되는 광학 층 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    전기전도성 층이 다층화 무반사성 층 시스템상에 부가적으로 배치된 광학 층 시스템.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    높은 굴절지수의 층이 TiO2, ZrO2, SnO2, SiO, In2O3, Nb2O5, 희토류 금속의 옥사이드, 및 전술한 옥사이드와 이들의 혼합 옥사이드로 구성되고, 낮은 굴절지수의 층이 SiO2, Al2O3, 희토류 금속의 옥사이드와 혼합된 옥사이드, 또는 MgF 2로 구성된 광학 층 시스템.
  9. 제 3 항에 있어서,
    전기전도성 층이 층 팩키지; 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층; 또는 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층에 배치된 광학 층 시스템.
  10. 제 4 항, 제 5 항, 제 7 항 및 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    전기전도성 층이 투명하고, 인듐-주석 옥사이드, 인듐 옥사이드, 안티몬-도핑된 주석 옥사이드, 불소-도핑된 주석 옥사이드, 아연 옥사이드, 인듐-도핑된 아연 옥사이드, 카드뮴 스타네이트, 알루미늄 도핑된 아연 옥사이드, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 광학 층 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    편평한 투명 기판이 가요성 또는 비가요성 유리 또는 가요성 또는 비가요성 플라스틱으로 구성되는 광학 층 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층이 50 내지 130nm의 층 두께를 갖는 광학 층 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층이 5 내지 30nm의 층 두께를 갖는 광학 층 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층이 SiO2로 구성된 광학 층 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층이 SiO2로 구성된 광학 층 시스템.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층이 다공성인 광학 층 시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴질지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층이 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층에 비해 낮은 다공도를 갖는 광학 층 시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 광학 층 시스템의 제조방법으로서,
    (a) 본질적으로 서로 평행한 2개의 표면을 갖는 투명한 편평한 기판을 굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층으로 코팅하는 단계; 및
    (b) 상기 층을, 상기 기판의 표면중 하나 이상에 굴절지수가 1.40 내지 1.48인 매끄러운 층으로 코팅하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    SiO2 층이 단계 (a)에서 도포되는 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    SiO2층이 단계(b)에서 도포되는 방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층이 다공성이고,
    상기 층이 침지-코팅법, 스핀-코팅법, 롤러-코팅법, 프린팅법 또는 유동 코팅법에 의해 도포되고, 선택적으로 건조 및/또는 경화하고, 그다음 단계 (b)에 따라 코팅되는 방법.
  22. 제 18 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.20 내지 1.37인 층이 다공성이고,
    상기 층이 침지-코팅법, 스핀-코팅법, 롤러-코팅법, 프린팅법 또는 유동 코팅법에 의해, 또는 증착법에 의해 도포되고, 후속적으로 에칭하고, 그다음 단계 (b)에 따라 코팅되는 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.40 내지 1.48인 층이 단계 (a)로부터의 층보다 낮은 다공도를 갖고, 상기 층이 스퍼터링법, CVD법 또는 PVD 법에 의해 도포되는 방법.
  24. 제 18 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서,
    굴절지수가 1.40 내지 1.48인 층이 단계 (a)로부터의 층보다 낮은 다공도를 갖고, 상기 층이 단계 (a)로부터의 층의 표면을 조밀화함으로써 제조되는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    다공성 층의 표면에 실레인-함유 층을 도포하고 그다음 선택적으로 건조 및/또는 경화시킴으로써 조밀화가 수행되는 방법.
  26. 제 18 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서,
    기판의 양 표면이 단계 (a) 및 단계 (b)에 따라 코팅되는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    기판의 양 표면이 단계 (a) 및 단계 (b)에 따라 동시에 코팅되는 방법.
  28. 제 18 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서,
    기판의 한면이 단계 (a) 및 단계 (b)에 따라 코팅되고,
    제 2 면이 단계 (a) 또는 단계 (b)에 따라 코팅되는 방법.
  29. 제 18 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서,
    기판의 한면이 단계 (a) 및 단계 (b)에 따라 코팅되고,
    제 2 면이 높은 굴절지수(n이 1.8 이상임) 및 낮은 굴절지수(n이 1.8 미만임)의 층이 교대되는 다층화 무반사성 층 시스템 또는 전기전도성 층으로 코팅되는 방법.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    전기전도성 층이 단계 (a) 또는 단계 (b)에서 제 2 표면에 도포된 층에 추가로 도포되거나 다층화 무반사성 층 시스템에 도포되는 방법.
  31. 제 18 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 있어서,
    기판의 하나 이상의 표면이 단계 (a) 및 단계 (b)에 따라 코팅되고, 전기전도성 층이 상부 매끄러운 층에 도포되는 방법.
  32. 제 29 항 내지 제 31 항중 어느 한 항에 있어서,
    도포된 전기전도성 층이 인듐-주석 옥사이드, 인듐 옥사이드, 안티몬-도핑된 주석 옥사이드, 불소-도핑된 주석 옥사이드, 아연 옥사이드, 인듐-도핑된 아연 옥사이드, 카드뮴 스타네이트, 알루미늄-도핑된 아연 옥사이드, 또는 이들의 혼합물의 투명 층인 방법.
  33. 제 18 항 내지 제 32 항중 어느 한 항에 있어서,
    기판이 가요성 또는 비가요성 유리, 또는 가요성 또는 비가요성 플라스틱인 방법.
  34. 제 18 항 내지 제 33 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (a)에 따라 도포된 층이 50 내지 130nm의 건조 층 두께를 갖는 방법.
  35. 제 18 항 내지 제 34 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (b)에 따라 도포된 층이 5 내지 30nm의 건조 층 두께를 갖는 방법.
  36. 창유리, 투명 건축 및 차량 부품, 디스플레이 캐비넷 글레이징, 광학 렌즈, 디스플레이, 터치-민감성 디스플레이, 및 굴절지수-개질된 투명한 전기전도성 층을 위한 무반사-코팅 유리 및 플라스틱의 제조를 위한, 제 1 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 광학 층 시스템의 용도.
  37. 제 36 항에 있어서,
    터치식 패널 및 지수-매칭화 ITO 층(IMITO)에서의 용도.
  38. 제 1 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 광학 층 시스템을 포함하는 것으로,
    창유리, 투명 건축 및 차량 부품, 디스플레이 캐비넷 글레이징, 광학 렌즈, 디스플레이, 터치-민감성 디스플레이, 및 굴절지수-개질된 투명 전기전도성 층을 위한 무반사성 코팅된 유리 및 플라스틱.
  39. 제 38 항에 있어서,
    터치식 패널 및 지수-매칭화 ITO 층(IMITO)용 무반사성 코팅된 유리 및 플라스틱.
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