[發明專利]具有抗反射涂層的基板以及提供該抗反射涂層的方法

無效

• 申請號: 01800438.5
• 申請日: 2001-02-21
• 公開（公告）號: CN1364236A
• 公開（公告）日: 2002-08-14
• 發明（設計）人: A·W·龐杰;J·H·拉默斯;P·P·J·范埃爾德;T·N·M·貝爾納斯;C·穆特;J·W·J·M·范德海登;M·J·M·索默斯;L·T·M·范豪特
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G02B1/11
• 分類號: G02B1/11
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳大建,楊九昌

本發明涉及一種具有抗反射涂層的基板，該涂層包括一層低折射率的介質的空腔且該空腔分散在高折射率的材料的基體中。

本發明進一步涉及一種在基板上生產抗反射涂層的方法，一種生產用于顯示器件或顯示器件的顯示屏的方法，以及一種生產顯示器件的方法，其中在該顯示器件的顯示屏上提供抗反射涂層，該涂層包括一層低折射率的介質的空腔且該空腔分散在高折射率的材料的基體中。

本發明對于用于顯示器件或顯示器件的顯示屏特別重要。

在基板上提供抗反射涂層是公知的。這種抗反射涂層能降低被基板反射的光強度。具體地說，這種涂層用于增加透過透明基板的光強度對反射光強度之比值。這對于顯示器件是特別重要的，例如LCD(液晶顯示器件)、PDP(等離子體顯示板)和CRT(陰極射線管)。這種設備包括透明的顯示屏，并通過在顯示屏內側產生光來形成影像。所述光透過顯示屏。當來自其它光源(包括陽光)的光在顯示屏的外側被反射時，所述反射加合到影像上，結果降低了影像質量。來自其它光源的光還可以反射在顯示屏的后側(內側)。在這種內側反射的光也降低了影像質量。

降低光反射的負面影響的一種方法是在基板上提供抗反射涂層。這種涂層在基板上形成一層或幾層，這形成干涉涂層。光反射強度被光線之間的破壞性干涉所降低。

這種抗反射涂層理想地必須滿足幾個要求。

反射應該被適宜地降低，成本不能太高，生產方法應該簡單可靠，涂層本身應該是不可見的，即使當設備關閉時也應該如此，并且涂層應該是耐磨和抗撕裂的。

已經提出許多不同的抗反射涂層。盡管其中大多數解決了一個或多個上述問題，但在減少反射和成本之間的平衡仍然多加需要。提供大幅度降低反射的涂層通常是(非常)昂貴的。較價廉的涂層不能使反射降低到足夠的程度，并通常是清晰可見的(如藍色調)，特別是在設備的拐角處。大多數消費者認為藍色調不吸引人，這降低了設備的固有價值。

日本專利申請3-238740描述了一種具有降低反射的涂層的顯示器件，其外膜包括直徑為45納米的中空SiO₂顆粒，其中空氣泡的平均直徑是30納米。但是這種涂層難以生產，這將增加成本，且如果生產，該涂層將表現出較大的表面不平整性，導致較差的抗反射性能。

本發明的目的是提供一種具有抗反射涂層的基板和一種在基板上提供抗反射涂層的方法，其中在成本和有利效應之間的較好的權衡是可能的。

為此，本發明的基板的特征在于所述層包括封閉在基體內和/或在基體頂部上形成凹陷、但不僅是獨立的球形的氣體或真空的空腔，該空腔的平均尺寸是5-200納米。

在公知的設備中，空腔被引入獨立的SiO₂球體中，該SiO₂球體混合在用于CRT顯示屏上的TEOS溶液中。干燥后，得到一層，它包括在SiO₂基體中的所述球體。但在該層內，球體能夠并將很可能在局部聚集，有時形成兩或三個球體的聚集物，有時只有一個球體或完全沒有。球體的直徑(45納米)與層的厚度(通常為50-100納米)相當。因此，層的厚度將表現出較大的不均勻性。此外，中空的球體將必須分別制備和與TEOS溶液混合。這增加了生產成本，并使混合步驟成為必要，以及在溶液中混合添加劑以防止球體的早期聚集。基本上，在專家術語中，該層可以與包括中空顆粒的漆層相當，顆粒的直徑與層的厚度是同一數量級的。當空腔，例如可以是氣體或真空泡、但不僅僅是獨立的球形，被封閉在基體內或在基體頂部上形成凹陷時，厚度的變化減少。提供了層的較光滑表面，從而得到更均勻的厚度。

本發明方法的特征在于在基板上涂覆一種溶膠-凝膠溶液，它包括在溶劑混合物中的有機金屬化合物，該溶劑混合物包括溶劑和高沸點組分；降低溶劑含量，從而增加高沸點組分的含量，以使高沸點組分相從溶液中分離出來，形成尺寸為5-200納米的相，有機金屬化合物在所述相的周圍和/或下面形成基體，然后除去高沸點組分，留下具有被封閉在基體內和/或在基體頂部上形成凹陷的空氣或真空的空腔的層。在形成期間，基體的表面由于表面張力而變光滑。

在高沸點物質從剩余的溶液或基體中分離出來的情況下，此處所用的詞語“相”指獨立的“島”或物質的體積。詞語“高沸點”表示一種沸點高于(其余)的溶劑(組分)或溶劑的主要組分的組分。