DE69922725T2 - Material bestehend aus einer Anti-Reflektionsbeschichtung auf einem flexiblen Glassubstrat - Google Patents

Material bestehend aus einer Anti-Reflektionsbeschichtung auf einem flexiblen Glassubstrat Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material, das ein flexibles Glassubstrat, das mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen ist, umfasst und Verfahren zur Herstellung des Materials und Verwendung des Materials zur Verringerung der Reflexion eines Informationsdisplaygerätes.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Um die Erkennbarkeit der Information, die auf Geräten wie Fernsehschirmen und Computermonitoren abgebildet wird, zu verbessern, kann die äußere Oberfläche der Frontplatte der darin befindlichen Displayelemente, wie z.B. Bildröhren (CRT's), Flüssigkristalldisplays (LCD's) und Plasmaröhren mit einer Antireflexions-(AR)-beschichtung versehen werden. AR-Beschichtungen sind durch eine sehr geringe Reflexion (Verhältnis der Intensität von reflektiertem Licht zur Intensität von eingefallenem Licht) über das gesamte sichtbare Spektrum, annähernd von ungefähr 400 bis ungefähr 700 nm, charakterisiert. Ihre Leistung kann durch die sogenannte Bandbreite (BW) quantifiziert werden, welche als das Verhältnis der längerwelligen (λL) und kürzerwelligen (λS) Grenzen des Wellenlängenbereichs, in dem die Reflexion nicht höher als 1% ist (BW = λL/λS), definiert ist.
  • Geeignete AR-Beschichtungen sind mehrlagige Schichtstrukturen, die auf eine Displayoberfläche mittels verschiedener Beschichtungstechniken wie z.B. Spin-Coating oder Vakuumaufdampfverfahren, z.B. Magnetronvakuumzerstäubung aufgetragen werden können und wobei die Beschichtung entweder direkt oder indirekt auf die Displayoberfläche aufgearbeitet werden können. Das indirekte Verfahren beinhaltet typischerweise die Laminierung einer AR-Bahn, die ein transparentes flexibles Substrat, das mit einer AR-Beschichtung bereitgestellt wird, umfasst, auf die Displayoberfläche.
  • Die oben genannte erste Alternative (direktes Beschichten auf die Displayoberfläche) wird aufgrund der folgenden Nachteile als weniger bevorzugt angesehen als die zweite (Laminierung einer AR-Bahn): (i) falls die Beschichtung aus irgendwelchen Gründen nicht der spezifizierten Qualität entspricht, dann ist sowohl die AR-Beschichtung als auch das Displaygerät selbst verloren und (ii) muss die Displayoberfläche vor der Beschichtung poliert werden, um Oberflächenkratzer zu entfernen, die von dem Farbgießverfahren, das für die Herstellung des Displaygerätes verwendet wird, herrühren. Oberflächenkratzer auf CRT-Röhren sind Hohlräume mit typischen Dimensionen im Bereich von 90 bis 190 μm. Bei dem indirekten, d.h. dem Laminierungsverfahren werden diese Kratzer mit der Klebstoffschicht, die verwendet wird, um die AR-Bahn auf die Displayoberfläche zu laminieren, ausgefüllt und sind unsichtbar, wenn der Brechungsindex des Klebstoffs mit dem Brechungsindex der Displayplatte übereinstimmt. Deshalb benötigt man für das letztgenannte Verfahren nicht den Schritt des Polierens der Displayoberfläche, wobei man dabei ein teures Verfahren vermeidet.
  • Wenn eine Vakuumaufdampftechnik als Beschichtungsverfahren gewählt wird, ist das direkte Beschichten der Displayoberflächen zusätzlich zu den beiden oben genannten Problemen, aufgrund der folgenden Schwierigkeiten schwer durchzuführen: (i) da jedes Display ein einzelnes Element ist, ist das Beschichten ein diskontinuierliches Verfahren, welches schon an sich durch eine viel höhere Komplexität und höheren Kosten als kontinuierliche Herstellungsverfahren charakterisiert ist (z.B. benötigen diskontinuierliche Vakuumsysteme eine Beladungssperre) und (ii) nicht-planare Displayplatten, wie z.B. in CRT's, benötigen geometrische Modifikationen der Aufdampfausrüstung, um eine gleichmäßige Beschichtung auf der gekrümmten Oberfläche zu garantieren.
  • Die mit direkter AR-Beschichtung von Displayoberflächen verbundenen oben genannten Probleme können durch das alternative Verfahren der Laminierung einer AR-Bahn, die ein flexibles Kunststoffsubstrat umfasst, und einer AR-Beschichtung auf die Stirnfläche einer Displayplatte gelöst werden. Im Stand der Technik bekannte AR-Bahnen bedürfen jedoch trotz ihrer vielen Vorteile weiterhin einer Verbesserung, insbesondere wenn sie für CRT's verwendet werden. Das in einer AR-Bahn verwendete Substrat ist typischerweise ein sehr dünnes Kunststoffsubstrat (< 0.3 mm), das aus Polyethylenterephtalat (PET), Polycarbonat oder Zellulosetriacetat besteht und ist deshalb durch eine geringe Eindrückhärte, welche hier als Bleistifthärte bezeichnet wird, charakterisiert. Die Bleistifthärte kann durch Zeichnen einer oder mehrerer Linien auf die Oberfläche eines Materials mit Bleistiften unterschiedlicher Härte unter Verwendung einer vorherbestimmten Kraft gemessen werden. Ein Material mit einer Bleistifthärte gleich z.B. 3H bedeutet, dass ein Bleistift mit einer Härte 3H die Oberfläche des Materials nicht zerkratzen kann, wobei ein Bleistift mit der Härte 4H Kratzer auf der Oberfläche macht. Die Werte der Bleistifthärte auf die hier Bezug genommen wird, wurden durch Zeichnen von 5 Bahnen von wenigstens 1 cm unter Verwendung einer Kraft von 1 kg und dann durch Feststellen mittels visueller Kontrolle, welche Bleistifthärte benötigt wird, um die Oberfläche zu verkratzen, gemessen. Mehr Details über das Messen von Bleistifthärte kann in der Beschreibung zu ASTM D 3363 gefunden werden.
  • Aufgrund der geringen Bleistifthärte des Kunststoffsubstrates einer AR-Bahn kann die AR-Beschichtung, welche typischerweise aus brüchigen anorganischen Materialien besteht, leicht durch einen scharfen lokalen Druck beschädigt werden. Um deren mechanische Festigkeit (Eindrückfestigkeit) zu verbessern, kann das Kunststoffsubstrat vor dem Vakuumaufdampfen der AR-Beschichtung mit einer kratzfesten organischen Beschichtung („Hard-Coat") versehen werden. Eine geeignete kratzfeste Beschichtung besteht aus einem UV-gehärteten Acrylat und hat eine Dicke von 3–5 μm. Diese Behandlung kann die Bleistifthärte eines PET-Substrats auf 2–3H verstärken. Die Bleistifthärte einer CRT-Platte selbst ist jedoch sehr viel höher (8–9H) und deshalb verringert die Anwendung einer AR-Bahn, die aus einem flexiblen Kunststoffsubstrat besteht, einer kratzfesten Beschichtung und einer AR-Beschichtung auf einer CRT-Platte die Gesamthärte der Displayoberfläche.
  • Mit der Verwendung von Kunststoffsubstraten und kratzfesten organischen Beschichtungen sind noch andere Probleme verbunden. Die Brechungsindizes eines Plastiksubstrates und einer kratzfesten Beschichtung können sich signifikant von dem Brechungsindex von Glas unterscheiden (ein typischer Wert von PET ist ungefähr 1.60, wohingegen der von Glas, das in Displayplatten verwendet wird, von 1.45 bis 1.54 reicht, wobei alle Werte bei 510 nm sind). Als Ergebnis ist die Reflexion dieser AR-Kunststoffbahnen höher als die, die durch direktes AR-Beschichten erhältlich wäre. Eine gewisse zusätzliche Reflexion wird weiter von dem Substrat/Klebstoffinterface kommen, da der Brechungsindex des Klebstoffs bevorzugt dem der Glasdisplayplatte angepasst wird und sich somit ebenfalls signifikant von dem Brechungsindex des Kunststoffsubstrates unterscheidet. Diese Charakteristika der AR-Kunststoffbahnen begrenzen den niedrigsten erreichbaren Wert der durchschnittlichen Reflexion in dem sichtbaren Spektrum und begrenzen ebenfalls die Bandbreite und können klar sichtbare Newton-Ringe verursachen.
  • Schließlich ist es schwierig die anorganische AR-Beschichtung auf ausgehärtete Acrylate aufzukleben und obwohl stark vernetzte kratzfeste Beschichtungen wegen einer besseren Härte bevorzugt sind, sind solche kratzfesten Beschichtungen nicht mit einer hohen Einbindefestigkeit vereinbar, sogar wenn vor dem Vakuumaufdampfen der anorganischen AR-Beschichtung eine Plasmavorbehandlung als eine chemische Oberflächenfunktionalisierung angewendet wird.
  • Aufgrund der oben genannten Probleme, die mit der Verwendung von AR-Bahnen, die Kunststoffsubstrate umfassen, und kratzfesten Beschichtungen verbunden sind, können AR-Bahn mit Glassubstraten bevorzugt sein. Da ein Glassubstrat die gleiche Bleistifthärte wie die (Glas-) Oberfläche einer Displayplatte hat, ist eine kratzfeste Beschichtung nicht notwendig. Die kontinuierliche Herstellung von Glasbahnen mit aufgesprühter Beschichtung ist z.B. in US-P 3,904,506, US-P 3,945,911 und US-P 4,009,090 offenbart. Ein flexibles Substrat ist jedoch bevorzugt, wenn die Verwendung eines klassischen Bahnbeschichtungsverfahrens zum Ablagern einer AR-Beschichtung bevorzugt wird. Zusätzlich wird ein flexibles Substrat für die Anwendung auf CRT-Displays im Hinblick auf die gekrümmte Geometrie der Displayoberfläche benötigt.
  • EP-A 716,339 und WO 87/06626 offenbaren beide, dass dünne Glassubstrate mit den richtigen physikalischen Eigenschaften flexibel genug sind, um auf eine Spule aufgewickelt und von der Spule abgewickelt zu werden, und somit mit verschiedenen Schichten in einem kontinuierlichen Bahnbeschichtungsverfahren beschichtet werden können. Obwohl, es die Lösungen, die bei beiden letztgenannten Patentanmeldungen offenbart sind, tatsächlich ermöglichen Beschichtungen auf einem flexiblen Glassubstrat zu erhalten, ist die Wahrscheinlichkeit des Zerbrechens des dünnen Glassubstrates während des Handhabens und des Beschichtens weiterhin erheblich. Zusätzlich zum Produktivitätsverlust kann bei Verwendung von Vakuumaufdampftechniken Glasbruch ernsthaften Schaden der Vakuumpumpen verursachen. Die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens von Glasfragmenten in der Vakuumkammer sollte somit vollständig eliminiert werden, um das Verfahren für die industrielle Anwendung geeignet zu machen.
  • EP-A 0 838 723 offenbart ein Element, das eine Schicht auf einem Glasträger umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: (i) die Dicke des Glasträger kleiner als 1.2 mm ist, (ii) der Glasträger eine Fehlerspannung (Unterzugspannung), gleich oder größer als 5 × 107 Pa hat und (iii) die Seiten in Längsrichtung eine abgerundete Kante mit einem Radius in der Größenordnung der halben Dicke des Glasträgers haben. EP-A 0838723 offenbart des Weiteren, dass Glas mit einer Dicke kleiner als 1.2 mm und einer Fehlerspannung (Unterzugspannung) gleich oder größer als 5 × 107 Pa und Seiten in Längsrichtung, die eine abgerundete Kante mit einem Radius in der Größeordnung der halben Dicke des Glasträgers, bevorzugt eine abgerundete Kante mit einem Radius nicht größer als die halbe Dicke des Glasträgers haben, die Vorteile einer hohen mechanischen Festigkeit mit der Eigenschaft, um einen kleinen Kern herumgewickelt werden zu, können, kombiniert.
  • EP-A 0 716 339 offenbart ein Verfahren zum Auftragen einer Schicht auf einem Glasträger in einer kontinuierlichen Auftragungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass: (i) die Dicke des Glasträgers kleiner als 1.2 mm ist, (ii) der Glasträger eine Fehlerspannung (Unterzugspannung) gleich oder größer als 5 × 107 Pa und ein Elastizitätsmodul (Young's Modul) gleich oder niedriger als 10 × 1010 Pa hat. EP-A 0 716 339 offenbart des Weiteren, dass wenn Glas nicht dicker als 1.2 mm ist, es in Rollenform vorliegen und somit abgewickelt werden kann und als eine Bahn in einer kontinuierlichen Beschichtungsmaschine beschichtet werden kann. Dies ist insbesondere so, wenn der Glasträger ein Elastizitätsmodul (Young's Modul) gleich oder niedriger als 7 × 1010 Pa hat. Wenn das Glas außerdem eine Fehlerspannung (Unterzugspannung) gleich oder höher als 1 × 107 Pa hat, bevorzugt höher als 4 × 107 Pa, ist es sogar leichter es in Rollenform vorzulegen. Wenn das Glas diese Anforderungen erfüllt kann es, abhängig von der Dicke, auf Rollen um einen Kern herum gewickelt vorgelegt werden, wobei der Kern einen Durchmesser zwischen 0.1 m und 3 m hat.
  • EP-A 0 669 205 offenbart eine durchsichtige Glas/Kunststofflaminierte Platte aus wenigstens einer durchsichtigen Kunststoffplatte, wenigstens einer Glasplatte und einer Zwischenschicht zwischen den Glasplatten und den Kunststoffplatten, die Klebstoff bereit stellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasplatte ein Glasfilm mit einer Dicke von 30 bis 100 μm ist.
  • US 5,270,858 offenbart eine Antireflexionsbeschichtung für ein Substrat, wobei die Beschichtung umfasst: 5 angrenzende Schichten, wobei die Schichten als erste, zweite, dritte, vierte und fünfte in aufeinanderfolgender numerischer Reihenfolge, beginnend mit der Schicht, die von dem Substrat am weitesten entfernt ist, bezeichnet werden, wobei die erste Schicht einen Brechungsindex kleiner als der Brechungsindex des Substrats und eine optische Dicke von 0.25 λ0 hat, die zweite Schicht einen Brechungsindex größer als ungefähr 2.20 und eine optische Dicke kleiner als 0.25 λ0 hat, die dritte Schicht einen Brechungsindex kleiner als die zweite Schicht und eine optische Dicke zwischen –0.25 λ0 und 0.5 λ0 hat, wobei die dritte Schicht ein durchsichtiges, elektrisch leitendes Material beinhaltet, die vierte Schicht. einen Brechungsindex kleiner als der der dritten Schicht und eine optische Dicke kleiner als 0.25 λ0 hat, die fünfte Schicht einen Brechungsindex größer als der Brechungsindex des Substrates und der vierten Schicht und eine optische Dicke kleiner als 0.25 λ0 hat und λ0 zwischen 480 nm und 560 nm liegt.
  • US 4,599,272 offenbart eine optische Komponente, die ein Substrat für die optische Komponente und. eine Antireflexionsbeschichtung, die auf dem Substrat durch Auftragen einer Mischung von 10 bis 30% SiO2 gebildet wird, und ein Verdampfungsmaterial mit einer Antireflexionswirkung für Vakuumverdampfung bei Raumtemperatur umfasst.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein flexibles Antireflexionsmaterial bereitzustellen, das geeignet ist, um auf die äußere Oberfläche der Frontplatte eines Informationsdisplaygerätes laminiert zu werden und das durch eine hohe Bleistifthärte und exzellente optische Eigenschaften, wie z.B. eine geringe durchschnittliche Reflexion im sichtbaren Spektrum und einer großen Bandbreite, gekennzeichnet ist. Dieser Gegenstand wird durch ein bahn- oder bogenähnliches Material, das ein Glassubstrat (30) umfasst, das um einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 1.5 m gewickelt werden kann, realisiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Weiteren eine Antireflexionsbeschichtung (20), ein Trägermaterial, das auf das Glassubstrat auf der zur Antireflexionsbeschichtung gegenüberliegenden Seite laminiert ist und dass das Trägermaterial aus einem organischen Polymerträgermaterial besteht, umfasst.
  • Es ist ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Auftragen einer Antireflexionsbeschichtung auf einem flexiblen Glassubstrat durch kontinuierliche Vakuumaufdampftechnik ohne das Risiko von Schäden durch Glasbruch bereitzustellen. Dieser Gegenstand wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Antireflexionsmaterials realisiert, das die Schritte umfasst:
    • (i) Herstellen eines Laminats, das aus einem Glassubstrat, einem organischen Polymerträgermaterial und einer optionalen Klebeschicht zwischen dem Substrat und dem Trägermaterial besteht, wobei das Glassubstrat um einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 1.5 m gewickelt werden kann;
    • (ii) Bereitstellen einer Antireflexionsbeschichtung auf der Glasseite des Laminats mittels Vakuumaufdampfen;
    • (iii) optional Bereitstellen eines Deckanstrichs auf der Antireflexionsbeschichtung.
  • Spezielle Merkmale für bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt schematisch einen Querschnitt von zwei bevorzugten Ausführungsformen eines Antireflexionsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung (Dicke der Schichten ist nicht maßstabsgetreu gezeichnet).
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Antireflexionsbeschichtung auf einem flexiblen Glassubstrat bereitgestellt. Das so erhaltene Material wird hier als „AR-Material" bezeichnet. Das AR-Material der vorliegenden Erfindung ist geeignet, um auf die äußere Oberfläche der Frontplatte eines Informationsdisplaygerätes laminiert zu werden. Die Oberfläche wird hier kurz als „Displayoberfläche" bezeichnet und die Platte als „Displayplatte". Das AR-Material der vorliegenden Erfindung kann als eine Bahn, die auf eine Rolle aufgewickelt ist, bereitgestellt werden oder kann in Bögen geschnitten werden. Wenn als Bögen verwendet, kann eine Einlageschicht als Schutzbogen oder Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden AR-Bögen bereitgestellt werden. Wenn als Rolle verwendet, kann eine Bahneinlageschicht zusammen mit dem AR-Material der vorliegenden Erfindung auf die Rolle aufgewickelt werden.
  • Das AR-Material der vorliegenden Erfindung hat eine verbesserte Bleistifthärte und exzellente optische Eigenschaften, wie z.B. eine geringe durchschnittliche Reflexion in dem sichtbaren Spektrum und eine hohe Bandbreite. Ein flexibles Glassubstrat ist einem Kunststoffsubstrat in vielen anderen Aspekten überlegen. Glas zeigt hohe thermische Stabilität, ist hart, sehr resistent gegenüber Chemikalien und eine effektive Barriere für Feuchtigkeit, Lösungsmittel und Sauerstoff. Zusätzlich zu dessen hohen Transparenz machen die optischen Eigenschaften von Glas es zu einem idealen Substrat, um mit einer AR-Beschichtung versehen, und dann auf eine Displayoberfläche laminiert zu werden.
  • Ein Glassubstrat, das geeignet ist, in der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden, ist in EP-A 716,339 beschrieben worden. Ein bevorzugtes Glassubstrat wird durch eine Fehlerspannung (Unterzugspannung) größer als 1 × 107 Pa, einem Elastizitätsmodul (Young's Modul) niedriger als 1 × 1011 Pa und einer Dicke nicht größer als 1.2 mm, bevorzugt niedriger als 0.5 mm, bevorzugter niedriger als 0.3 mm und am bevorzugtesten niedriger als 120 μm, charakterisiert. Ein solches Glas kann auf einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 1.5 m ohne zu brechen aufgewickelt werden. Die Frontplatte eines typischen CRT hat einen Radius von 1.5 m, so dass das AR-Element der vorliegenden Erfindung auf die äußere Oberfläche der Platte ohne zu brechen laminiert werden kann. Ein flexibles Glassubstrat kann um einen zylindrischen Kern mit einem viel kleineren Radius herumgewickelt werden, vorausgesetzt dass die Dicke des Glases kleiner ist, z.B. ein Glas mit der Dicke von 30 μm kann um einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 10 cm ohne zu brechen herumgewickelt werden. Es ist für den Durchschnittsfachmann selbstverständlich, dass ein flexibles. Glassubstrat, welches um einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 10 cm ohne zu brechen herumgewickelt werden kann, ebenfalls um einen Kern mit einem Radius gleich 1.5 m ohne zu brechen herumgewickelt werden kann.
  • Flexibles Glas gemäß den oben genannten Spezifikationen ist kommerziell von Desag, einer Firma der Schott-Gruppe, als Typen AF45 und D263 mit einer Dicke, die von 30 μm bis 1.1 mm reicht und von Corning als Typen 7059F und 1737F mit einer Dicke von 0.7 mm und 1.1 mm erhältlich. Das flexible Glassubstrat wird bevorzugt aus Natriumsilikat oder Borosilikat hergestellt, aber es kann ebenfalls chemisch verstärktes Glas verwendet werden. Chemisch verstärktes Glas ist Glas, bei dem die ursprünglichen Alkaliionen in der Nähe beider Oberflächen wenigstens teilweise durch Alkaliionen mit einem größeren Radius ersetzt wurden. An der Oberfläche von verstärktem Natriumsilikatkalkglas wird Natrium wenigstens teilweise durch Kalium ersetzt und an der Oberfläche von verstärktem Lithiumsilikatkalkglas wird Lithium wenigstens teilweise durch Natrium ersetzt. Nähere Details über chemische Verstärkung von Glas sind z.B. in „Glass Technology", Vol. 6, No. 3, Seite 90–97, Juni. 1965 gegeben. Dünnes, chemisch verstärktes Glas und dessen Verwendung sind in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 96202968, eingereicht am 24. Oktober 1996, und ein Verfahren zur Herstellung von chemisch gehärtetem Glas in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 97201255, eingereicht am 30. April 1997, offenbart worden.
  • Das Glassubstrat kann mit einer Kieselsol-/-gelbeschichtung, die bevorzugt eine Dicke von wenigstens 1 μm, bevorzugter einer Dicke von wenigstens 10 μm hat, bereitgestellt werden. Andere zusätzliche Schichten, die auf dem Glassubstrat bereitgestellt werden, oder Behandlungen des Glassubstrates können in den hier beschriebenen Verfahren hilfreich sein, z.B. kann es nützlich sein, vor der Vakuumaufdampfung eine Plasmabehandlung als chemische Oberflächenfunktionalisierung anzuwenden.
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Glassubstrat kann auf einer Rolle bereitgestellt werden und kann von der Rolle abgewickelt werden, um in einem Bahnbeschichtungsverfahren beschichtet zu werden. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben festgestellt, dass die Wahrscheinlichkeit von Glasbruch beim Beschichten oder Handhaben des flexiblen Glassubstrats erheblich ist, was es ungeeignet macht, im industriellen Maßstab durch Vakuumaufdampftechniken beschichtet zu werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein flexibles Glassubstrat mit einer AR-Beschichtung durch Vakuumaufdampftechniken ohne Risiko der Beschädigung durch Glasbruch bereitgestellt werden, indem diese als Laminat aufgetragen wird. Die Wahrscheinlichkeit von Glasbruch ist beträchtlich geringer, wenn die Seite des Glassubstrats, die der Seite gegenüberliegt, die mit einer AR-Beschichtung versehen werden soll, auf eine selbsttragende Schicht, die hier als „Trägermaterial" bezeichnet wird, laminiert wird, so dass sie von dem flexiblen Glas-„Substrat" unterscheidbar ist. Das Trägermaterial dient als Schutzschicht für das Glassubstrat. Sogar wenn das flexible Glassubstrat während des Vakuumaufdampfens brechen würde, bleiben die Glasfragmente auf dem Trägermaterial fixiert und können nicht in die Vakuumpumpe gezogen werden. Zusätzlich verhindert das Trägermaterial, dass das Glassubstrat während des Beschichtens zerkratzt wird.
  • Das Trägermaterial, welches gemäß der vorliegenden Erfindung auf das flexible Glassubstrat laminiert wird, ist ein organisches Polymer und ein solches Trägermaterial kann hier als „Polymerträgermaterial" bezeichnet werden. Geeignete polymere Trägermaterialien sind z.B. ein Zelluloseacetatfilm, ein Poly(vinylacetal)film, ein Polystyrolfilm, ein Polycarbonatfilm, ein Polyethylenfilm, ein Polypropylenfilm, Polyacrylonitril, Polybutadien, ein Polyester und ein Vinylchloridpolymer. Der hier verwendete Ausdruck „Polymer" beinhaltet sowohl das Homopolymer als auch irgendein Copolymer, das eine oder mehrere der folgenden Co-monomere enthält: Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylonitril, Styrol, Butadien, Chloropren, Dichlorobutadien, Vinylfluorid, Vinylidenfluorid und Trifluorchlorethylen. Ein besonders bevorzugtes organisches Polymer für die Verwendung als Trägermaterial in dem AR-Material der vorliegenden Erfindung ist Poly(ethylenterephtalat) (PET).
  • Das AR-Material der vorliegenden Erfindung wird nun durch zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen, die in 1 gezeigt sind, veranschaulicht. Ein flexibles Glassubstrat 30, das auf einer Seite mit einer AR-Beschichtung 20 versehen ist, wird auf der gegenüberliegende Seite auf ein Trägermaterial 50 laminiert. Bevorzugt liegt eine Klebeschicht 40 zwischen dem Glassubstrat 30 und dem Trägermaterial 50 vor. Ein optionaler Deckanstrich 10 kann die AR-Beschichtung 20 vor Kontamination mit Staub, Flecken, Fingerabdrücke, Glasreiniger, Lösungsmittel etc. schützen. Die Klebeschicht 40 ist bevorzugt eine nicht-permanente Klebeschicht, was bedeutet, dass das Trägermaterial 50 durch Delaminierung von dem Glassubstrat 30 (angezeigt durch die Pfeile 60) entfernt werden kann. Nach der Delaminierung kann die Seite des Glassubstrats 30, die der AR-Beschichtung gegenüberliegt, auf eine Displayoberfläche geklebt werden. Wenn das AR-Material der vorliegenden Erfindung als Bögen verwendet wird, wird das Schneiden bevorzugt vor der Delaminierung des Trägermaterials von dem Glassubstrat ausgeführt.
  • Nach der Delaminierung kann die Klebeschicht 40 auf dem Glassubstrat 30 (rechte Ausführungsform in 1) oder auf dem Polymerträgermaterial 50 (linke Ausführungsform in 1) fixiert bleiben. Wenn die Klebeschicht nach der Delaminierung immer noch auf dem flexiblen Glassubstrat vorhanden ist, dann kann die gleiche Klebeschicht verwendet werden, um das AR-Material auf, die Displayoberfläche aufzukleben. Eine solche Ausführungsform kann durch Verwenden eines Polymerträgermaterials mit einer geringen Affinität für die Klebeschicht, wie z.B. ein PET-Trägermaterial, das mit Silikonen beschichtet ist, erhalten werden. Wenn die Klebeschicht zusammen mit dem Trägermaterial bei der Delaminierung entfernt wird, kann die Displayoberfläche dann mit einem Klebstoff, z.B. durch Spin-Coating oder durch Auftragen des Klebstoffs in Bogenform, versehen werden und dann kann dieser Klebstoff verwendet werden, um das AR-Material auf die Displayoberfläche aufzukleben. Der Klebstoff zwischen dem Glassubstrat und der Displayoberfläche wird bevorzugt durch einen Wert des Brechungsindexes, der dem Material der Displayplatte ähnlich ist, charakterisiert.
  • Alternativ kann das Polymerträgermaterial nicht von dem Glassubstrat delaminiert werden und das AR-beschichtete Laminat kann somit auf die Displayoberfläche als ganzes aufgeklebt werden. Geeignete Polymere für die Verwendung in dem Laminat der letztgenannten Ausführungsform haben bevorzugt einen Brechungsindex in der Nähe dem des Glases, d.h. im Bereich von 1.45 bis 1.54, so dass die optischen Eigenschaften des AR-Materials mit denen der Displayplatte kompatibel sind. Beispiele solcher Polymere sind im „Polymerhandbook", dritte Edition, J. Wiley & Sons (1989), Seite 454–455, gegeben.
  • Verfahren zum Laminieren des Glassubstrates auf das Trägermaterial sind gut bekannt. Beide Schichten können ohne die Verwendung einer Klebstoffschicht durch so genannte Vakuumlaminierung laminiert werden. Die Verwendung einer/eines Klebeschicht, -tapes oder -mittels gefolgt von Anwendung von Wärme oder Druck ist jedoch bevorzugt. Die Klebeschicht kann entweder auf das Glassubstrat, auf das Trägermaterial oder auf beide aufgetragen werden und kann durch eine Abziehschicht geschützt werden, welche kurz vor der Laminierung entfernt wird. Die Laminierung kann manuell bewirkt werden, wird aber bevorzugt in einem Laminierungsmittel, das Laminator genannt wird, bewirkt. Ein typischer Laminator umfasst ein Paar von zwei erwärmbaren Rollen, die einen anpassbaren Druck haben und mit einer fixierten oder anpassbaren Geschwindigkeit bewegt werden. Die Laminierung mit einem Laminator wird durch enges in-Kontaktbringen des Glassubstrates und des Trägermaterials bewirkt. Ein Klebstoff kann zwischen beiden eingeschoben werden und dieser Einschub wird dann zwischen den Rollen des Laminators durchgeführt.
  • Die Klebeschicht kann eine temperaturempfindliche Klebeschicht (TSA), eine druckempfindliche Klebeschicht (PSA) oder ein Klebstoff, der durch ultraviolette Strahlung (WA) härtbar ist, indem er einem Elektronenstrahl ausgesetzt wird härtbar ist oder thermisch härtbar ist, sein. Polymere in typischen wasserbeschichteten TSA's sind Gitter mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) unterhalb 80°C. Da die Temperatur des Laminats während des Beschichtens mittels einer Vakuumaufdampftechnik, wie z.B. einer Sputter-Beschichtung, steigen kann, enthalten geeignete TSA's bevorzugt Polymere mit einer Tg, die wenigstens 10°C höher als die höchste Temperatur des Laminats während der Vakuumaufdampfung ist. Aus den selben Gründen ist ein PSA oder ein härtbarer Klebestoff bevorzugt, der thermisch bis zu einer Temperatur von 120°C oder sogar 150°C stabil ist.
  • Bevorzugte PSA-Schichten für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen klebrige Elastomere, z.B. Blockcopolymere von Styrol/Isopren, Styrol/Butadiengummi, Butylgummi, Polymere von Isobutylen und Silikonen. Besonders bevorzugt sind natürliche Gummi und Acrylatcopolymere, wie in US-P 3,857,731 offenbart. Die Acrylatpolymere bestehen bevorzugt aus 90 bis 99.5 Gew.-% wenigstens eines Alkylacrylatesters und 10 bis 0.5 Gew.-% eines Monomers, das aus der Gruppe, die aus im wesentlichen Öl-unlöslichen, wasserlöslichen, ionischen Monomeren und Maleinsäureanhydrid besteht, ausgewählt wird. Der Acrylatesteranteil besteht bevorzugt aus den Monomeren, die hydrophob, wasseremulgierbar und im wesentlichen wasserunlöslich sind und welche als Homopolymere im allgemeinen eine Glasübergangstemperatur von 20°C oder weniger haben. Beispiele solcher Monomere sind Isooctylacrylat, 4-Methyl-2-pentylacrylat, 2-Methylbutylacrylat und sec-Butylacrylat. Andere Beispiele von geeigneten Monomeren sind z.B. Trimethylaminmethacrylamid, Trimethylamin-p-vinylbenzimid, Ammoniumacrylat, Natriumacrylat, N,N-Dimethyl-N-1-(2-hydroxypropyl)-aminmethacrylamid und Maleinsäureanhydrid. Der PSA hat bevorzugt einen kontinuierlichen Schichthaftkraftwert (100% Bedeckung), wenn er auf. unbehandeltes Papier mit einer Breite von 0.1 und 10 N/cm aufgetragen wird.
  • Der PSA kann des Weiteren ein Bindemittel enthalten. Geeignete Bindemittel sind inert gegenüber druckempfindlichen Klebstoffen, d.h, sie greifen die druckempfindlichen Klebstoffe chemisch nicht an. Beispiele solcher Bindemittel sind Nitrozellulose, Urethane, Gelatin, Polyvinylalkohol, etc. Die Menge an Bindemittel sollte so gewählt werden, dass die druckempfindlichen Klebstoffe wirksam laminiert werden. Bevorzugt ist die Menge an Bindemittel geringer als 2.5 Gew.-Teile in Bezug auf die druckempfindlichen Klebstoffe und bevorzugter geringer als 0.6 Gew.-Teile.
  • UVA's können allgemein in zwei Kategorien klassifiziert werden: durch freie Radikale polymerisiert und kationisch polymerisiert. Polymere, die durch freie Radikalpolymerisation gebildet werden, basieren im allgemeinen auf Acrylmonomeren oder -oligomeren, die durch Vernetzen mittels Einwirkung ultravioletter Strahlung zu Polymeren mit hohem Molekulargewicht umgewandelt werden. Der UVA enthält bevorzugt einen Photoinitiator, wie z.B. ein Benzophenonamin, alpha-substituiertes Acetophenon oder Aminoacetophenon. Es ist bekannt, dass die Zugabe von Isopropylthioxanthon eine sensibilisierende Wirkung auf den Photoinitiator hat und die nützliche Einwirkung in die Nähe des sichtbaren Lichtes shiftet, was für die Sicherheit des Verwenders wichtig ist. Andere in UVA's typischerweise verwendete Inhaltsstoffe sind Flexibilisierer, wie z.B. Thermoplasten, die in dem acrylischen Material gelöst oder dispergiert sind, Klebeförderer, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylen und Füllstoffe. Zusätzliche Informationen zu UVA's können in RadCureLetter No. 5 (1996) und Tappi Journal, Januar 1992, S. 121-125 gefunden werden. Durch Elektronenstrahlung aushärtbare Klebstoffe arbeiten im Prinzip gemäß des selben Mechanismus wie W-aushärtbare Klebstoffe, jedoch ohne einen Photoinitiator zu benötigen.
  • Beispiele für geeignete Klebstoffe für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Solucryl (Handelsname von UCB, Belgien), bevorzugt die Solucryl-Arten 355 HP, 380 und 825D, Rhodotak (Handelsname von Rhône-Poulenc), Acronal (Handelsname von BASF), Duro-Tak 380-2954 (Handelsname von National Starch & Chemical B.V.), PERMAprint Typ PP2011 und PERMAgard Typ PG7036 (Handelsname von Varitape N.V., Belgien).
  • Die AR-Beschichtung des Materials der vorliegenden Erfindung kann irgendeine Beschichtung sein, die die Reflexion des sichtbaren Lichts von dem Material verringern kann. Bevorzugt ist die AR-Beschichtung eine Schichtstruktur. Um die optimalen optischen Eigenschaften wie z.B. niedrige Reflexion und hohe Bandbreite zu erhalten, kann die Schichtstruktur Materialien mit sehr kleinen und sehr großen Brechungsindizes kombinieren. Praktischerweise wird Siliziumdioxid als Material mit sehr geringem Brechungsindex verwendet und Titandioxid wird als Material mit einem sehr hohen Brechungsindex verwendet.
  • Geeignete Beispiele von AR-Schichtstrukturen für die Verwendung in dem Material der vorliegenden Erfindung sind in US-P 5,270,858 beschrieben, z.B. eine AR-Schichtstruktur, die aus vier Schichten besteht (Substrat/TiO2/SiO2/TiO2/SiO2 und Substrat/TiO2/SiO2/ZnO/SiO2) und eine Beispiel einer fünflagigen AR-Schichtstruktur (Substrat/TiO2/SiO2/ZnO/TiO2/SiO2). Geeignete fünflagige AR-Schichtstrukturen. sind ebenfalls in US-P 5,216,542 beschrieben worden: die Schicht, die dem Substrat am nächsten ist, besteht aus SnOx, ZrO2, ZnO, Ta2O5, NiCrOx, TiO2, Sb2O3, In2O3 oder einer Mischung dieser Oxide. Die nächste Schicht ist TiN oder ZrN. Die dritte Schicht ist identisch mit der ersten, mit Ausnahme der Schichtdicke. Die nächste Schicht ist TiN oder ZrN und die oberste Schicht ist SiO2, Al2O3, AlSi-Oxid, NiSi-Oxid, MgO, MgF2, den Oxyfluoriden der letztgenannten Gruppe oder einer Mischung dieser Oxide oder Oxyfluoride.
  • EP-A 753,762 beschreibt Beispiele für zweilagige AR-Schichtstrukturen mit einer obersten Schicht von SiO2 oder MgF2 und einer unteren Schicht (neben dem Substrat), die elektrisch leitend und lichtabsorbierend ist, wie z.B. TiNx, TiNx–W, TiNxOy, ZrNx, ZrOxNy oder eine Mischung von TiNxOy und ZrOxNy, Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Au-dotiertes ITO. US-P 5,523,649 beschreibt Schichten, die aus Gelen von Si, Al oder Ti bestehen, von denen der Brechungsindex durch unterschiedliches Altern angepasst werden kann. Andere Beispiele geeigneter elektrisch leitender und lichtabsorbierender AR-Schichtstrukturen für die Verwendung in dem Material der vorliegenden Erfindung sind in WO 93/04993 beschrieben worden, z.B. die vierlagige Schichtstruktur Substrat/TiN/SnO2 oder TiO2 oder SiO2/TiN/SiO2. WO 96/18917 beschreibt zweilagige lichtabsorbierende Schichtstrukturen als AR-Materialien für Displays. Die tieferliegende, lichtabsorbierende Schicht (neben dem Substrat) ist TiN, ZrN oder HfN und die oberste Schicht ist SiO2. Eine Si3N4-Schicht kann als Sauerstoffbarriere zwischen der tieferliegenden und oberen Schicht eingefügt werden.
  • Ein bevorzugtes Beispiel einer für das AR-Material der vorliegenden Erfindung geeigneten Beschichtung ist die sogenannte verbreiterte V-Beschichtung, abgeflachte V-Beschichtung oder Vermeulen-Beschichtung. Diese AR-Beschichtung umfasst eine Schichtstruktur, die aus vier Materialschichten besteht. Die erste Schicht, die am weitesten von dem Glassubstrat entfernt ist, ist eine Viertelwellenschicht, was bedeutet, dass sie eine optische Dicke hat, die zwischen 0.2 und 0.3 λ0, typischerweise 0.25 λ0 umfasst. Die optische Dicke wird als ein Bruchteil von λ0, ungefähr 510 nm, ausgedrückt, der reziproken Bedeutung der Grenzwellenlänge, die den sichtbaren Wellenlängenbereich, viz. von 400 nm bis 700 nm begrenzt. Die zweite Schicht der Vermeulen-Beschichtung besteht aus einem Material mit einer optischen Dicke, die zwischen 0.4 und 0.6 λ0, typischerweise 0.5 λ0 (eine Halbwelle) umfasst. Die dritte und vierte Schicht, die sich am nächsten zum Glassubstrat befinden, sind sehr dünne Materialschichten mit einer typischen optischen Dicke von ungefähr λ0/8 bzw. λ0/16. Eine geeignete V-Beschichtung wird in US-P 5,450,238 beschrieben: Substrat/In2O3 oder SnO2 oder ZnO oder ITO oder TiO2/SiO2/TiO2 oder Nb2O5/SiO2.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendete AR-Beschichtung kann ebenfalls eine sogenannte modifizierte Vermeulen-Beschichtung sein, die einen wesentlich niedrigeren elektrischen Wiederstand als die oben genannte hat. Die Modifikation wird durch Austauschen der Titandioxidschicht (teilweise) durch elektrisch leitende Materialschichten wie z.B. In- oder Al-dotiertes Zinkoxid, Sb- oder F-dotiertes Zinnoxid, Sn-dotiertes Cadmiumoxid oder Indium-Zinn-Oxidschichten erhalten. Ein Beispiel ist in US-P 5,270,858 beschrieben worden.
  • Dieser Austausch von Titandioxid kann jedoch die optischen Eigenschaften der AR-Beschichtung verschlechtern, da der Brechungsindex des ITO oder der oben genannten Oxide viel niedriger als der von TiO2 ist. Zusätzlich kann die elektrische Leitfähigkeit einer modifizierten Vermeulen-Beschichtung unzureichend sein, um die Beschichtung für antistatische oder EMI (elektromagnetische Interferenz) Schutzanwendungen, z.B. als Beschichtung für CRT's, brauchbar zu machen. Ein anderer Nachteil einer modifizierten Vermeulen-Beschichtung ist, dass die elektrisch leitende Schicht nicht anpassbar ist, da die optische Dicke der Schichten exakt die oben entworfenen Spezifikationen befolgen sollen.
  • Deshalb umfasst eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine AR-Beschichtung, die eine Schichtstruktur aus fünf Materialschichten, wie in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 97203335, eingereicht am 29. Oktober 1997, beschrieben wurde, umfasst. Die erste Schicht, die sich am weitesten von dem Substrat befindet, besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex, der mit dem Brechungsindex des Glassubstrates ungefähr gleich ist und hat eine optische Dicke, die zwischen 0.2 und 0.3 λ0, typischerweise 0.25 λ0 (eine Viertelwelle) umfasst. Die zweite Schicht in der Beschichtung dieser Ausführungsform besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex, der größer als 2.2 ist und eine optische Dicke hat, die zwischen 0.4 λ0 und 0.6 λ0, typischerweise 0.5 λ0 (eine Halbwelle) umfasst. Die dritte Schicht besteht aus einem elektrisch leitenden Material und wird im Detail unten charakterisiert werden. Die vierte Schicht besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex, der ungefähr derselbe wie der Brechungsindex der ersten Schicht ist und eine optische Dicke von weniger als 0.1 λ0, typischerweise zwischen 0.05 λ0 und 0.15 λ0 hat. Die fünfte Schicht, die am nächsten zum Substrat ist, besteht aus einem Material mit einem Brechungsindex, der ungefähr derselbe wie der Brechungsindex der zweiten Schicht ist und eine optische Dicke hat, die zwischen 0.025 λ0 und 0.1 λ0, typischerweise 0.05 λ0 umfasst.
  • Die dritte Materialschicht in der oben beschriebenen besonders bevorzugten Beschichtungsschichtstruktur besteht aus einem elektrisch leitenden Material, das der AR-Beschichtung die erforderliche elektrische Leitfähigkeit verleiht. Diese Schicht ist eine sogenannte „Dummy-Schicht", was bedeutet, dass ihre Dicke keinen oder einen sehr geringen Einfluss auf die optischen Eigenschaften der Beschichtung hat. Durch Verändern der Dicke dieser Dummy-Schicht kann die elektrische Leitfähigkeit der Beschichtung innerhalb eines weiten Bereiches angepasst werden, ohne die optischen Eigenschaften der Beschichtung zu beeinflussen. Ein bevorzugtes Material für die Dummy-Schicht ist ITO (wie oben definiert). Durch Variieren der Dicke der ITO-Dummyschicht zwischen 5 und 50 nm und bevorzugt zwischen 20 und 40 nm kann der elektrische Bogenwiderstand der Beschichtung zwischen 25 und 2000 Ω/sq angepasst werden, ohne die optischen Eigenschaften der Beschichtung zu beeinflussen. Für die Anwendung z.B. auf. Bildröhren ist der elektrische Bogenwiderstand der Beschichtung bevorzugt sehr niedrig, zwischen 25 und 500 Ω/sq. Der elektrische Bogenwiderstand ist definiert als der Widerstand eines Leiters, der aus der Beschichtung hergestellt ist, mit einer Oberfläche von einem Quadrat und kann als das Verhältnis des spezifischen Widerstandes der Beschichtung und der Dicke der Beschichtung berechnet werden.
  • Es ist ein zusätzlicher Vorteil der Beschichtung der letztgenannten Ausführungsform, dass ihre Farbe anpassbar und reproduzierbar ist. Da die optischen Eigenschaften der vorgeschlagenen Beschichtung nicht sehr empfindlich gegenüber kleinen Veränderungen der Dicke ihre konstituierenden Schichten und/oder in der Stöchiometrie der Materialien ist, ist die Feinabstimmung der Farbe möglich.
  • Die oben genannten AR-Beschichtungen können mittels Vakuumaufdampftechnik auf das Glassubstrat aufgetragen werden, bevorzugt mittels eines einfachen oder doppelten Magnetronvakuumzerstäubungsarbeitsganges in einem Bahnbeschichter mit einer Vakuumkammer, wobei die Vakuumaufdampftechnik umfasst:
    • (1) einen Abschnitt zum Abwickeln und Wiederaufwickeln des Laminats, das ein flexibles Glassubstrat und ein Trägermaterial wie oben beschrieben umfasst;
    • (2) Zielbereiche, bei denen Materialschichten, die die Antireflexionsbeschichtung ergeben, nacheinander auf die Glasseite des Laminats aufgesprüht werden;
    • (3) eine zentrale Kühltrommel auf der Oberfläche, auf der sich das Laminat durch die Zielbereiche bewegt.
  • Verschiedene Zieltypen können verwendet werden, um die AR-Beschichtung zu erhalten. Zum Beispiel können drehbare oder planare Silikon-, Titan- und In/Sn-Legierungs-(90/10 Gew.-%)-Ziele für das reaktive Aufsprühen in einer Ar/O2-Atmosphäre verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, die Titandioxidschichten von einem TiOx drehbaren keramischen Ziel aufzusprühen. Eine TiO2/SiO2/ITO/TiO2/SiO2-Schichtstruktur kann unter Verwendung einer „Single-pass"-Operation aufgesprüht werden, bei der die oben genannten fünf Schichten auf dem Substrat in fünf separaten und aufeinanderfolgenden Zielbereichen aufgesprüht werden. Zuerst wird die Materialschicht, die am nächsten zum Substrat sein soll, die fünfte Schicht, von einem drehbaren TiOx-Ziel aufgesprüht. In den nächsten Zielbereichen werden die vierte, dritte, zweite und erste Schicht der Schichtstruktur nacheinander in entsprechender Weise von einem drehbaren Silikonziel, einem planaren Indium/Zinn- oder ITO-Ziel, einem drehbaren TiOx-Ziel und einem drehbaren Silikonziel aufgesprüht.
  • Alternativ kann eine „Double-pass"-Operation verwendet werden, bei der die zwei Materialschichten, die am nächsten zum Substrat aufgetragen werden sollen (TiO2-SiO2), während des ersten Durchgangs des Substrats durch die Zielbereiche aufgesprüht werden und die restlichen drei Materialschichten (ITO-TiO2-SiO2) während des zweiten Durchgangs aufgesprüht werden. Dies setzt voraus, dass eine „Double-pass"-Operation nur drei Zielbereiche benötigt.
  • Es wird aus der obigen Beschreibung deutlich, dass jedes der drehbaren Magnetrone durch ein planares Magnetron und umgekehrt ersetzt werden kann.
  • Nach dem Auftragen der AR-Schicht(en) wird das AR-Material der vorliegenden Erfindung bevorzugt mit einem Deckanstrich versehen. Dieser Deckanstrich ist bevorzugt sehr dünn (2–4 nm), da eine dickere Schicht die Antireflexionseigenschaften des Materials beeinflussen kann. Der Deckanstrich kann durch eine organische Lösung oberflächenaktiver Agenzien unter Verwendung eines Tauch- oder Sprühbeschichtungsverfahrens beschichtet werden. Andere Verfahren wie z.B. das Gravurbeschichten oder die Vakuumpolymerisation sind ebenfalls geeignet. Bevorzugte oberflächeaktive Agenzien sind fluorierte Verbindungen, wie z.B. teilweise fluorierte Amine oder Carbonsäuren oder ein fluoriertes Alkoxysilan, wie in „Anti-smudge layer for AR-films on CRT's", Symposium Digest SID 1997, S. 540 beschrieben. Das fluorierte Alkoxysilan wird bevorzugt zusammen mit einem Katalysator wie z B. ein Amin, eine Säure oder ein Phosphat verwendet. Das Lösungsmittel der Beschichtungslösung kann ein Alkohol wie z.B. Methanol oder Isopropylalkohol sein oder ist bevorzugt ein fluoriertes Alkan, wie z.B. Perfluoroctan.
  • Beispiele
  • Die in Tabelle 1 angegebene AR-Schichtstruktur wurde auf einem kratzfesten Beschichtungsfilm aus PET als Substrat beschichtet (Vergleichsbeispiel). Die kratzfeste Beschichtung bestand aus einem stark vernetzten UV ausgehärtetem Acrylat und hatte eine Dicke von 3.5 μm. In einem zweiten Beispiel, das eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wurde dieselbe AR-Schichtstruktur auf die Glasoberfläche eines Laminats beschichtet, das aus einem PET-Trägermaterial und einem flexiblen Borosilikat-Glassubstrat, das von Desag als Typ D263 mit einer Dicke von 70 μm erhältlich ist, besteht. Das Laminat wurde unter Verwendung eines PSA-Solucryl Typ 355 HP, erhältlich von UCB, Belgien, gebildet.
  • Das Vergleichsbeispiel hatte eine Bandbreite von 1.57, eine photopische Reflexion von 0.35 und eine Bleistifthärte von 2H, wohingegen das Beispiel gemäß der Erfindung eine Bandbreite von >1.6, eine photopische Reflexion von <0.3% und eine Bleistifthärte von 8H hatte. Die Bandbreite und die Bleistifthärte sind oben definiert worden. Die photopische Reflexion ist die Konvulsion der Augenempfindlichkeit und der Reflexionsdarstellung und wird in dem Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm unter Verwendung einer Standardlichtquelle D65 und des 2° Observers, definiert von der Commission Internationale de l'Eclairage (CIE1931), gemessen.
  • Tabelle 1
    Figure 00270001
  • Indem im Detail bevorzugten Ausführungsformen der gegenwärtigen Erfindung beschrieben worden sind, wird es dem Durchschnittsfachmann ersichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen darin durchgeführt werden können, ohne sich von dem Umfang der Erfindung wie in den anschließenden Ansprüchen definiert, zu entfernen. Die AR-Bögen der vorliegenden Erfindung können auf die äußere Oberfläche der Frontplatte eines Informationsdisplaygerätes, z.B. CRT's, Flachdisplays wie z.B. LCD's, elektrochromische Displays, elektroluminiszente Displays und Plasmaröhren, aufgetragen werden. Sie sind ebenfalls auf Strukturglas, Ofenfenster, Ladenfenster, Bilderrahmen etc. anwendbar, welche alle als Informationsdisplay im weitesten Sinne angesehen werden können.

Claims (17)

  1. Ein bahn- oder bogenähnliches Material, das ein Glassubstrat (30) umfasst, das um einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 1.5 m gewickelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Weiteren eine Anti-Reflexionsbeschichtung (20), ein Trägermaterial, das auf das Glassubstrat auf der zur Anti-Reflexionsbeschichtung gegenüberliegenden Seite laminiert ist, und dass das Trägermaterial aus einem organischen Polymerträger besteht, umfasst.
  2. Material gemäß Anspruch 1, wobei das Glassubstrat eine Dicke von weniger als 0.5 mm hat.
  3. Material gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Anti-Reflexionsbeschichtung eine Schichtstruktur hat, die vier Materialschichten umfasst, die entsprechend als erste, zweite, dritte und vierte Schicht bezeichnet werden, beginnend mit der Schicht, die am weitesten von dem Glassubstrat entfernt ist, und wobei die erste und dritte Schicht im Wesentlichen aus Siliziumdioxid besteht und die zweite und vierte Schicht im Wesentlichen aus Titandioxid besteht.
  4. Material gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anti-Reflexionsbeschichtung eine Schichtstruktur hat, die vier Materialschichten umfasst, die entsprechend als erste, zweite, dritte und vierte Schicht bezeichnet werden, beginnend von der Schicht, die am weitesten von dem Glassubstrat entfernt ist, und wobei die erste Schicht eine optische Dicke von einer Viertelwelle (λ0/4) hat und wobei die zweite Schicht eine optische Dicke von einer Halbwelle (λ0/2) hat und wobei die dritte Schicht eine optische Dicke von (λ0/8) hat und wobei die vierte Schicht eine optische Dicke von (λ0/16) hat, wobei λ0 510 nm ist.
  5. Material gemäß Anspruch 3 oder 4, das weiter eine zusätzliche Schicht zwischen der zweiten und dritten Schicht umfasst, wobei die zusätzliche Schicht im wesentlichen aus einem Indium-Zinnoxid besteht.
  6. Material gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, das weiter einen Deckanstrich (10) umfasst, der auf die Anti-Reflexionsbeschichtung aufgebracht ist.
  7. Material gemäß Anspruch 1, das weiter eine Klebeschicht (40) zwischen dem Glassubstrat und dem Trägermaterial umfasst.
  8. Material gemäß Anspruch 7, wobei die Klebeschicht in der Lage ist, nach Delaminierung auf dem Glassubstrat fixiert zu verbleiben.
  9. Material gemäß Anspruch 7, wobei die Klebeschicht in der Lage ist, nach Delaminierung auf dem Trägermaterial fixiert zu verbleiben.
  10. Ein Verfahren zur Herstellung eines Anti-Reflexionsmaterials, das die Schritte umfasst: (i) Herstellen eines Laminats, das aus einem Glassubstrat (30), einem organischen Polymerträgermaterial (50) und einer optionalen Klebeschicht (40) zwischen dem Substrat und dem Trägermaterial besteht, wobei das Glassubstrat um einen zylindrischen Kern mit einem Radius von 1.5 m gewickelt werden kann; (ii) Bereitstellen einer Anti-Reflexionsbeschichtung (20) auf der Glasseite des Laminats mittels Vakuumaufdampfen; (iii) optional Bereitstellen eines Deckanstrichs (10) auf der Anti-Reflexionsbeschichtung.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Vakuumaufdampfen mittels Magnetronvakuumzerstäubung in einer Vakuumkammer durchgeführt wird, die umfasst: (1) einen Abschnitt zum Abwickeln und Wiederaufwickeln des Laminats; (2) Zielbereiche, bei denen Materialschichten, die die Anti-Reflexionsbeschichtung ergeben, nacheinander auf die Glasseite des Laminats aufgesprüht werden; (3) eine zentrale Kühltrommel auf der Oberfläche, auf der sich das Laminat durch die Zielbereiche bewegt.
  12. Die Verwendung eines Materials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 oder erhalten mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 10 und 11 zur Verringerung der Reflexion der äußeren Oberfläche der Frontscheibe eines Informationsdisplays.
  13. Ein verfahren zur Verringerung der Reflexion der äußeren Oberfläche der Frontplatte eines Informationsdisplays, wobei ein Material gemäß einem der Ansprüche 1, 8 und 9 verwendet wird, wobei das Verfahren die Schritte der Delaminierung des Trägermaterials von dem Glassubstrat und dann der Laminierung des Glassubstrats auf die äußere Oberfläche umfasst.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, das weiter den Schritt des Aufbringens eines Klebstoffs auf das Glassubstrat oder auf die äußere Oberfläche der Frontplatte eines Informationsdisplays nach der Delaminierung und dann die Laminierung des Glassubstrats auf die äußere Oberfläche umfasst.
  15. Ein Informationsdisplaygerät, das ein Displayelement umfasst, wobei das Displayelement eine Frontplatte mit einer äußeren Oberfläche hat, wobei ein Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 oder erhalten mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 10 und 11 auf die äußere Oberfläche aufgebracht wird.
  16. Gerät gemäß Anspruch 15, wobei das Displayelement eine Bildröhre ist und die äußere Oberfläche eine gekrümmte Fläche ist.
  17. Gerät gemäß Anspruch 15, wobei das Displayelement ein Flachdisplay ist und die äußere Oberfläche eine flache Oberfläche ist.
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