눈부심방지 코팅 및 용품 document_id A220623051464

미국 특허 제5,725,957호에 설명된 바와 같이, 유리 기판의 표면과 관련하여 눈부심을 감소시키는 주로 2가지의 방법이 있다. 제1 방법은 얇은 필름 내에서 광학 간섭을 이용함으로써 눈부심을 제어하는, 유리 기판 상에 "간섭" 코팅 스택(stack)을 부착시키는 것을 포함한다. 이러한 필름은 코팅 및 유리의 상대 굴절율에 따라, 일반적으로 가시광의 공칭 파장의 대략 1/4 또는 1/2의 두께를 갖는다. 제2 방법은 일반적으로 유리 기판의 최외곽 표면의 특성을 변경함으로써 또는 유리 기판 상의 확산체 코팅을 통해, 유리 표면에 광 산란, 즉 확산 수단을 형성하는 것을 포함한다. 간섭 코팅은 해상도를 감소시키지 않고서 눈부심을 감소시킨다. 그러나, 이들은 비교적 고비용의 증착 기술, 예를 들면 스퍼터링 및 정밀 제작 조건, 또는 매우 정밀한 알콕시드 용액 침지 코팅 기술에 이어 후속되는 건조 및 연소(firing)를 필요로 하여 부착시키는 것이 비교적 값비싸다. 엄격한 두께 제어 및 균일성이 요구된다. 빛의 확산에 의해 눈부심을 감소하기 위한 시도로, 한 접근법은 유리 기판의 외부 표면을 에칭하거나 또는 유리 기판 상에 부착된 코팅의 외부 표면을 다른 방식으로 변형시켜왔다. 에칭, 또는 기판 또는 코팅된 기판의 표면 특성의 다른 방식의 변형에는 많은 단점들이 있다. 화학적 수단에 의한 에칭은 일반적으로 매우 부식성인 화합물(예를 들면, 불화수소산)의 취급 및 보관을 포함한다. 이러한 화합물은 점점 더 엄격해지는 환경법의 면에서 볼 때 가공 및 폐기 문제를 발생시킨다. 비-화학적 수단에 의한, 예를 들면 샌드블라스팅(sandblasting)에 의한 에칭은 추가적이고 비용이 많이 드는 가공 작업을 필요로 한다. 미국 특허 제5,725,957호에서는, 투명한 기판에 유기 용매 중에 무기 금속 산화물의 전구체를 용해시켜 형성된 전구체 용액을 분무 코팅하였다. 대안으로서, 다른 접근법은 다양한 재료(예를 들면, 상이한 굴절률을 갖는 혼합 산화물)를 코팅 조성물 내에 혼입시켰다. 눈부심을 감소시키는 다양한 접근법들을 설명하였지만, 산업은 눈부심방지 표면을 제공하기 위한 새로운 접근법에서 이점을 찾을 것이다. 003c#발명의 요약003e# 한 면에서, 본 발명은 유리 기판, 터치 스크린 상의 터치를 검출하기 위한 능동 소자, 및 눈부심방지 층을 포함하는 터치 스크린과 같은 용품에 관한 것이다. 눈부심방지 층은 경화된 무기 중합체 매트릭스 내에 실리카 입자 응집체를 포함하며, 여기서 응집체는 0.1 마이크로미터 내지 2 마이크로미터 크기 범위의 표면 구조를 형성한다. 능동 소자는 유리 기판과 눈부심방지 층 사이에 배치된 투명한 전도성 층(예를 들면, 투명 전도체 산화물로 구성됨)을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, (예를 들면, 터치 스크린) 용품은 바람직하게는 투명한 전도성 층 및 눈부심방지 층 및(또는) 액정 실란 표면 층 사이에 배치된 산화규소 층을 포함한다. (예를 들면, 터치 스크린) 용품은 대표적으로는 150 이상의 반사 흐림도, 10% 미만의 반사율 및 80% 이상의 투과율을 포함하는 광학 특성들 중의 임의의 하나 또는 이들의 조합을 갖는다. (예를 들면, 터치 스크린) 용품은 대표적으로는 10 mN 이상의 나노스크래치 시험으로 측정된 스크래치 저항, 100 사이클 이상의 테이버 마모 저항, 및 1 마이크로미터의 눈부심방지 층에 대해 연마 시험으로 측정된 2 시간 이상의 파손 시간을 포함하는 내구성 특성들 중의 임의의 하나 또는 이들의 조합을 갖는다. 실리카 입자는 대표적으로는 약 0.05 마이크로미터 내지 약 0.15 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는다. 표면 구조는 대표적으로는 0.20 마이크로미터 또는 0.30 마이크로미터 이상의 치수를 갖는다. 표면층은 총 표면적을 갖고, 표면 구조는 총 표면적의 20% 이상, 30% 이상, 또는 40% 이상을 구성한다. 경화된 무기 중합체 매트릭스는 대표적으로는 유기실란, 예를 들면 규소 알콕시드로부터 유도된다. 경화된 유기실란은 대표적으로는 졸-겔 공정으로부터 유도된다. 다른 실시태양에서, 본 발명은 0.2 마이크로미터 내지 2 마이크로미터 크기 범위의 유기실란 및 응집된 실리카 입자들을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 실리카 입자들은 대표적으로는 10 중량% 미만의 농도로 존재한다. 다른 실시태양에서, 본 발명은 코팅 조성물을 갖는 눈부심방지 용품의 제조 방법에 관한 것이다. 다른 실시태양에서, 본 발명은 0.05 마이크로미터 내지 0.15 마이크로미터의 평균 입자 크기 범위를 갖는 무기 중합체 전구체 및 콜로이드성 실리카 입자를 제공하는 단계; 및 2 마이크로미터 이하의 평균 입자 크기를 갖는 콜로이드성 실리카 응집체를 응집시킴과 동시에 무기 중합체 용액을 형성하는 단계를 포함하는 눈부심방지 코팅 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.