JP5814346B2 - 防眩表面処理方法およびその物品 - Google Patents
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Description
「防眩」または類似の用語は、ディスプレイなどの本開示の物品の処理表面に接触する光の物理的変化、または物品の表面から反射した光を正反射ではなく乱反射に変える性質を称する。実施の形態において、表面処理は、機械的または化学的エッチングにより行うことができる。防眩は、表面から反射した光の量を減少させず、反射光の特徴を変えるだけである。防眩表面により反射した像には、はっきりした境界がない。防眩表面とは反対に、反射防止表面は、典型的に、屈折率変動およびある場合には、相殺的干渉技法の使用により、表面からの光の反射を減少させる薄膜被覆である。
1. ガラス物品の表面に犠牲粒子を堆積させ、粒状化された表面をエッチング液に接触させることによって、ガラス物品を製造する方法;
2. ここに定義されたヘイズ、像の鮮明度、表面粗さ、および均一性の特性を有する防眩表面を有するガラス物品;または
3. ここに定義された、ガラス物品を備えたディスプレイシステム;
を称する。
1. その物品の少なくとも1つの表面上に粒子を堆積させる工程、および
2. 粒子が堆積した、物品の少なくとも1つの表面をエッチング液と接触させて、防眩表面を形成する工程、
を有してなる方法を提供する。
1. 粒子の濃縮懸濁液を調製する工程、
2. 濃縮懸濁液を希釈剤で希釈する工程、および
3. 少なくとも1つの表面を希釈された懸濁液に接触させる工程、
を含み得る。
1. 少なくとも1つの防眩表面であって、
i. 中間値および中間範囲を含む、例えば、約0.1から約25、約0.1から約20、約0.1から約10、および約1から約10などの約0.1から約30のヘイズ、および約0.1から約5、および約1から約5までの低ヘイズ;
ii. 中間値および中間範囲を含む、例えば、約25から約85、約40から約80、約45から約75、および約50から約70の像の鮮明度(DOI20°);
iii. 中間値および中間範囲を含む、例えば、約50から約500nm、および約100から約300nmの表面粗さ(Ra);および
iv. 中間値および中間範囲を含む、約0.1から約10マイクロメートルの平均粗さの山谷(peak-to-valley)プロファイル;
を有する少なくとも1つの防眩表面、
を含むガラス物品を提供する。
1. 少なくとも1つの粗くされた防眩表面を有するガラスパネルであって、防眩表面が、
i. 中間値および中間範囲を含む、約0.1から約30未満のヘイズ;
ii. 中間値および中間範囲を含む、約40から約80の像の鮮明度(DOI20°);
iii. 中間値および中間範囲を含む、約100から約300nmの表面粗さ(Ra);および
iv. 中間値および中間範囲を含む、約0.1から約10マイクロメートルの平均粗さの山谷差プロファイル;
を有するものであるガラスパネルと、
2. ガラスパネルに隣接したピクセル化された画像表示パネルと、
を備えたディスプレイシステムを提供する。
1. ガラス表面をガラス粒子の懸濁液と接触させる工程、および
2. その結果得られた粒状化ガラス表面およびエッチング液を接触させて、防眩表面を形成する工程、
を含む方法を提供する。
が成り立つアルカリアルミノケイ酸塩ガラスであり得る。実施の形態において、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板は、例えば、61〜75モル%のSiO2、7〜15モル%のAl2O3、0〜12モル%のB2O3、9〜21モル%のNa2O、0〜4モル%のK2O、0〜7モル%のMgO、および0〜3モル%のCaOであり得る。実施の形態において、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板は、例えば、60〜70モル%のSiO2、6〜14モル%のAl2O3、0〜15モル%のB2O3、0〜15モル%のLi2O、0〜20モル%のNa2O、0〜10モル%のK2O、0〜8モル%のMgO、0〜10モル%のCaO、0〜5モル%のZrO2、0〜1モル%のSnO2、0〜1モル%のCeO2、50ppm未満のAs2O3、および50ppm未満のSb2O3であり得、ここで、12モル%≦Li2O+Na2O+K2O≦20モル%および0モル%≦MgO+CaO≦10モル%である。実施の形態において、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板は、例えば、64〜68モル%のSiO2、12〜16モル%のNa2O、8〜12モル%のAl2O3、0〜3モル%のB2O3、2〜5モル%のK2O、4〜6モル%のMgO、および0〜5モル%のCaOであり得、66モル%≦SiO2+B2O3+CaO≦69モル%、Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10モル%、5モル%≦MgO+CaO+SrO≦8モル%、(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2モル%、2モル%≦Na2O−Al2O3≦6モル%、および4モル≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10モル%である。実施の形態において、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、例えば、50〜80質量%のSiO2、2〜20質量%のAl2O3、0〜15質量%のB2O3、1〜20質量%のNa2O、0〜10質量%のLi2O、0〜10質量%のK2O、および0〜5質量%の(MgO+CaO+SrO+BaO)、0〜3質量%の(SrO+BaO)、および0〜5質量%の(ZrO2+TiO2)であり得、(Li2O+K2O)/Na2O≦0.5である。実施の形態において、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、例えば、リチウムを実質的に含まなくて差し支えない。実施の形態において、前記アルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、例えば、ヒ素、アンチモン、バリウム、またはそれらの組合せの少なくとも1つを実質的に含まなくて差し支えない。実施の形態において、前記ガラスには、必要に応じて、Na2SO4、NaCl、NaF、NaBr、K2SO4、KCl、KF、KBr、SnO2および類似の物質、またはそれらの組合せなどの、少なくとも1種類の清澄剤が0から2モル%バッチ配合され得る。
m」と題するBarefoot等への米国仮特許出願第61/235767号;および2009年8月21日に出願された、「Zircon Compatible Glasses for Down Draw」と題するDejneka等への米国仮特許出願第61/235762号に記載されている。
実施例1
粒子懸濁液の調製. 粒子懸濁液マスクを、随意的な添加剤を含有する揮発性液体または溶媒中に約10質量%未満のガラス粉末を分散させることによって調製した。実施例は、ガラス粉末微粒子について実証した。類似の所望の効果を達成するために、無機または類似の微粒子などの他の代替または補助微粒子を選択しても差し支えない。粒径と溶解度の関係を含む、微粒子シリカ材料および関連する金属酸化物材料の追加の定義、説明、および方法について、例えば、R.K.Iler, The Chemistry of Silica, Wiley-Interscience, 1979を参照のこと。
粒子懸濁液の調製−一段階調製. 粒子懸濁液濃度が高く、選択した分散装置がより高いエネルギーのものであったことを除いて、実施例1を繰り返した。調製し、使用した粒子懸濁液は濃縮液であった。すなわち、懸濁液は、第2の希釈工程において希釈(低下)されなかった。選択した粒子懸濁液濃度は、例えば、約10から約25質量%であった場合(実施例1におけるより大きい)、またはより小さい平均粒径を選択した場合、もしくはその両方であった場合、ビーズミルを使用して、懸濁液をより効率的に調製し、結果として安定性がより大きい懸濁液が得られた。表2には、調製された、優れた安定性または表面粒状化特性を有することが分かったガラス粒子懸濁配合物が要約されている。表3には、調製された他の代表的なガラス粒子懸濁配合物が要約されている。
表面上の粒子懸濁液の吹付け堆積. 実施例1および2の粒子懸濁液を、添付の表に列記された条件と設定にしたがってガラス板の片面または両面に吹付け塗布することによって、選択したガラスの表面に堆積させた。
表面上の粒子懸濁液の浸漬堆積. 実施例1および2の粒子懸濁液を、添付の表に列記された条件と設定にしたがってガラス板の片面または両面に浸漬塗布することによって、選択したガラスの表面に堆積させた。
実施例5
粒状化表面の浸漬エッチング. エッチング時間と温度を制御して変えながら、様々な酸配合物を使用して、例えば、5分間のエッチング時間で、3MのHFと3.6MのH2SO4の酸濃度で、周囲(25℃)温度で、および類似の条件で、実施例3または4で調製した粒状化ガラス表面を有するガラス板をエッチングした。
実施例6
随意的なイオン交換. エッチングしたサンプルと対照サンプルの両方を、ガラス強化イオン交換(IOX)工程(上述したイオン交換の文献を参照)により処理した。図8は、8インチ(約20cm)の正方形(8インチ×8インチ(約20cm×約20cm))のガラス板についての反りの研究結果を示している。板番号の2から10は、Flat Masterシステムへのエッチング工程の前後に測定した(それぞれ、大きい正方形のデータ点はエッチング前;小さい正方形のデータ点はエッチングから8分後;「+」符号のデータ点はイオン交換後)。板番号の11から16は、対照(エッチングなし)であった(ドットと「*」のデータ点は、それぞれ、FM#1および#2と称されるFlat Masterサンプルに関する)。このプロットは、エッチング工程後の反りには大きい変化がないことを示している。一般に、反りのレベルは、イオン交換後にわずかに上昇した。しかしながら、エッチングしたサンプルと対照サンプルの両方とも、それでも300マイクロメートル未満の同等の反りレベルを示した。このことは、開示したプロセスにより、板に比較的小さい反りしか生じないことを示す。
随意的なきずの減少. 所望であれば、エッチングした表面を必要に応じてさらに処理して、表面から欠陥または表面きずを除去し、表面の強度、靭性または耐引掻性、および外観特性を向上させても差し支えない(例えば、「Impact-Damage-Resistance Glass Sheet」と題する、2010年1月7日に出願された同一出願人の米国仮特許出願第61/283032号(SP10−003P)を参照)。それゆえ、ここに開示された少なくとも1つの酸エッチング済み表面を、単独で、または焼き戻し表面圧縮層と組み合わせて、含むガラス板に、表面焼き戻し処理と、次いで、追加の酸エッチング処理の組合せを施す。結果として得られるガラス板は、高強度(ボール落下)を示し、損傷抵抗性の民生用表示装置の有用な構成部材である。
プロセスの変形1. 以下の手法にしたがって、防眩表面を調製する。ガラス表面にガラス粒子を含有する懸濁液を吹き付けることによって、その表面を粒状化させる。あるいは、例えば、スートガンを使用して、ガラス表面にガラス粒子を吹き付けることによって、その表面を粒状化させる。粒状化した表面を、フッ化物イオンを含有するものなどの適切なエッチング液によりエッチングする。エッチングした表面を流体浴中でイオン交換する。イオン交換した表面に、必要に応じて、きずを減少させるための、化学または機械的接触などのさらに別に処理を施す。
プロセスの変形2. 防眩表面を調製するための代わりのプロセスを以下にように行うことができる。ガラス表面に、最初にイオン交換し、次いで、上述したまたは好ましい技法のいずれかにしたがって粒子で粒状化することができる。粒状化された表面を適切なエッチング液によりエッチングし、次いで、得られたエッチング済み表面を、表面きずを減少させるために、必要に応じてさらに処理する。
実施例12
粒状化された表面の浸漬エッチング. 実施例10または11で調製された粒状化されたガラス表面を有するガラス板を、エッチング時間と温度を制御しながら変えて、様々な酸配合物を使用してエッチングした。以下の表は、エッチング条件および光学的性質を示している。
105 ガラス粒子
110 ガラス基板
120 エッチング
130 テキスチャー付き表面
Claims (4)
- 防眩表面を有する物品であるディスプレイを製造する方法であって、
前記物品の少なくとも1つの表面に粒子を堆積させる工程、
前記粒子が堆積した前記表面とエッチング液を接触させる工程、および
前記エッチング液による前記粒子の周りのエッチングにより前記粒子で覆われている区域の下が切り取られるように前記表面をエッチングして前記防眩表面を形成する工程、を有し、
前記防眩表面を形成する際に前記表面から前記粒子を遊離させるものである方法。 - 堆積した前記粒子が、ガラス、セラミック、金属、塩、粘土、ポリマー、コポリマー、ナノ粒子、架橋ポリマー粒子、紫外線硬化粒子、複合体、またはそれらの組合せの内の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記物品の少なくとも1つの表面がガラスを含み、堆積した前記粒子がガラスを含み、前記エッチング液が少なくとも1種類の酸を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記物品の少なくとも1つの表面に粒子を堆積させる工程が、
前記粒子の濃縮懸濁液を調製し、
前記濃縮懸濁液を希釈剤で希釈し、
前記少なくとも1つの表面と希釈された前記懸濁液を接触させる、
各工程を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
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