DE102017008996A1 - Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands und ein Glasgegenstand - Google Patents

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Takanori Fukushi
Satoshi KANASUGI
Makoto Fujii
Toru Ikeda
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Glasgegenstand, der in der Sichtbarkeit, wie blendfreie Eigenschaft, überlegen und in der Verschleißbeständigkeit hoch ist, und ein Verfahren zur Herstellung des Glasgegenstands bereit. Das Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands aus einem Glasbauteil, das ein eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endfläche enthaltendes Glassubstrat enthält, und einer unregelmäßigen Schicht, ausgebildet auf mindestens einer der Hauptoberflächen, umfasst Bilden einer unregelmäßigen Schicht mit einem Glasübergangspunkt Tg, der gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt in einem mittigen Teil des Glasbauteils in einer Schnittansicht in Dickenrichtung ist und Durchführen einer Wärmebehandlung mit dem Glasbauteil, sodass eine Gleichgewichtsviskosität in dem mittigen Teil des Glasbauteils in Schnittansicht in Dickenrichtung von 1017 Pa·s oder geringer vorliegt

Description

  • Hinweis auf zugehörige Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-188758 , eingereicht am 27. September 2016 und der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-168596 , deren gesamter Gegenstand hierin durch diesen Hinweis einbezogen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands und einen Glasgegenstand.
  • Technischer Hintergrund
  • Im Stand der Technik wird eine Glasplatte (hierin anschließend als vordere Oberflächenplatte bezeichnet) mit einem blendfreien Film oder einem Antireflexionsfilm in einem Berührungssensor, einer Flüssigkristallanzeige usw. (siehe Patent-Literatur 1 oder 2) verwendet. Verbesserung in der Sichtbarkeit durch den blendfreien Film oder den Antireflexionsfilm und Erhöhung in der Festigkeit durch Verwendung der Glasplatte kann mit der vorderen Oberflächenplatte kompatibel gestaltet werden. Daher kann die vordere Oberflächenplatte auf einer Anzeigetafel eines Kraftfahrzeugs angebracht werden.
  • Zitaten-Liste
  • Patent-Literatur
    • Patent-Literatur 1: WO 2009/025289
    • Patent-Literatur 2: WO 2015/133346
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Wenn die vordere Oberflächenplatte auf der Anzeigetafel an dem Kraftfahrzeug angebracht ist, wird ein auf der hinteren Oberfläche der vorderen Oberflächenplatte angeordneter Berührungssensor durch die vordere Oberflächenplatte durch einen Anwender bedient. Dabei verwendet der Anwender seinen/ihren eigenen Finger oder einen Schreibstift zum Berühren der vorderen Oberflächenplatte. In einer anfänglichen Stufe der Verwendung der vorderen Oberflächenplatte weist die vordere Oberflächenplatte hohe Sichtbarkeit auf Grund des blendfreien Films, des Antireflexionsfilms usw. auf. Es wird jedoch festgestellt, dass eine Langzeit-Verwendung der vorderen Oberflächenplatte ein Problem bei der Verschleißbeständigkeit verursachen kann, indem der blendfreie Film oder dergleichen sich unter Vermindern der Sichtbarkeit trennt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Glasgegenstand, der in der Sichtbarkeit, wie blendfreie Eigenschaft, und in der Verschleißbeständigkeit sehr überlegen ist, und ein Verfahren zur Herstellung des Glasgegenstands bereitzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Nachstehende.
    1. (1) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands aus einem Glasbauteil, umfassend ein Glassubstrat, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endfläche enthält, und eine unregelmäßige Schicht, die auf mindestens einer der Hauptoberflächen ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfasst:
      • Bilden der unregelmäßigen Schicht mit einem Glasübergangspunkt Tg, der gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt ist, in einem mittigen Teil des Glasbauteils in einer Schnittansicht in Dickenrichtung; und
      • Durchführen einer Wärmebehandlung auf dem Glasbauteil, sodass die Gleichgewichtsviskosität in dem mittigen Teil des Glasbauteils in der Schnittansicht in Dickenrichtung 1017 Pa·s oder weniger aufweist.
    2. (2) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach (1), wobei die unregelmäßige Schicht durch Ätzbehandlung gebildet wird.
    3. (3) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach (1), wobei die unregelmäßige Schicht durch Sandstrahlen gebildet wird.
    4. (4) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem von (1) bis (3), wobei die Wärmebehandlung in einem Formungsschritt durchgeführt wird.
    5. (5) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach (4), wobei bei dem Formungsschritt das Glasbauteil so auf einer Form befestigt ist, dass eine der Hauptoberflächen oder die Endoberfläche des Glasbauteils mit der Form in Kontakt sein kann, und dann das Glasbauteil verformt wird.
    6. (6) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach (5), wobei bei dem Formungsschritt eine Temperatursteuerung auf einer Oberfläche des Glasbauteils, die nicht mit der Form in Kontakt ist, durchgeführt wird.
    7. (7) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach (6), wobei die Oberfläche des Glasbauteils, die mit der Form nicht in Kontakt ist, die unregelmäßige Schicht enthält.
    8. (8) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem von (1) bis (3), wobei die Wärmebehandlung in einem Temperschritt durchgeführt wird.
    9. (9) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem von (1) bis (8), wobei die Wärmebehandlung durch Strahlungsheizung durchgeführt wird.
    10. (10) Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem von (1) bis (9), wobei die Wärmebehandlung durch Konvektionsheizung durchgeführt wird.
    11. (11) Glasgegenstand, umfassend:
      • eine erste Hauptoberfläche;
      • eine zweite Hauptoberfläche; und
      • eine Endfläche;
      • wobei:
        • eine blendfreie Schicht in mindestens einer der Hauptoberflächen bereitgestellt wird;
        • ein Glasübergangspunkt Tg der blendfreien Schicht gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt Tg0 in einem mittigen Teil des Glasgegenstands in einer Schnittansicht in Dickenrichtung ist;
        • eine Standardabweichung von einem Haze-Wert in einer Oberfläche des Glasgegenstands von 0 bis 10% ist; und
        • mindestens eine der Hauptoberflächen einen gekrümmten Teil enthält.
    12. (12) Glasgegenstand, umfassend:
      • eine erste Hauptoberfläche;
      • eine zweite Hauptoberfläche; und
      • eine Endfläche;
      • wobei:
        • eine blendfreie Schicht auf mindestens einer der Hauptoberflächen bereitgestellt wird;
        • ein Glasübergangspunkt Tg der blendfreien Schicht gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt Tg0 in einem mittigen Teil des Glasgegenstands in einer Schnittansicht in Dickenrichtung ist;
        • die blendfreie Schicht einen arithmetischen Mittenrauwert Sa in einer Oberfläche von 0,06 µm oder weniger und Oberflächen-Asymmetrie Ssk von weniger als 0 in einer Oberflächenform, erhalten durch Messen einer Region von (101 µm×135 µm) bis (111 µm×148 µm) in der blendfreien Schicht mit einem Lasermikroskop, aufweist; und
        • der Glasgegenstand einen konvexen Teil mit einem mittleren Durchmesser (in Bezug auf einen echten Kreis) bei einer Höhe von +0,01 µm von der Bezugshöhe in einer bildverarbeiteten Oberfläche von 0,4 µm oder mehr und 1,1 µm oder weniger mit Bezug auf die Bezugshöhe enthält, wenn ein Bild, erhalten aus XYZ-Daten der Oberflächenform, gemessen mit dem Lasermikroskop, durch Bildverarbeitungssoftware SPIP (hergestellt von Image Metrology A/S) zum Gewinnen eines geglätteten Bilds gefiltert wird, und XYZ-Daten von dem geglätteten Bild von XYZ-Daten der Oberflächenform zum Gewinnen der bildverarbeiteten Oberfläche subtrahiert werden.
    13. (13) Glasgegenstand nach (12), wobei mindestens eine der Hauptoberflächen einen gekrümmten Teil enthält.
    14. (14) Glasgegenstand nach einem von (11) bis (13), wobei
      • ein Verhältnis Z1/Z0 von einem atomaren Zusammensetzungs-Verhältnis Z1 in der blendfreien Schicht zu einem atomaren Zusammensetzungs-Verhältnis Z0 in dem mittigen Teil des Glasgegenstands in der Schnittansicht in Dickenrichtung von 0,9 bis 1,1 ist, wenn ein atomares Zusammensetzungs-Verhältnis Z zwischen Si und einem Element X, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Al, B, Zr und Ti, als X/Si definiert wird.
    15. (15) Glasgegenstand nach einem von (11) bis (14), wobei
      • ein Alkalimetall-Zusammensetzungs-Verhältnis, ausgedrückt durch {K/(Li+Na+K)}, in der blendfreien Schicht größer als in dem mittigen Teil des Glasgegenstands in der Schnittansicht in Dickenrichtung ist.
    16. (16) Glasgegenstand nach einem von (11) bis (15), wobei
      • ein Fluoratom (F) oder ein Chloratom (Cl) in der blendfreien Schicht enthalten ist.
  • Vorteil der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung ist es möglich, einen Glasgegenstand, der in der Sichtbarkeit, wie blendfreie Eigenschaft, und in der Verschleißbeständigkeit sehr überlegen ist und ein Verfahren zur Herstellung des Glasgegenstands bereitzustellen.
  • Figurenliste
    • 1A und 1B sind schematische Schnittdarstellungen von gekrümmten Platten (Glassubstrat mit einem gekrümmten Teil). 1A zeigt eine Form, bereitgestellt mit einem gekrümmten Teil und einem ebenen Teil, und 1B zeigt eine Form, gebildet in einem gekrümmten Teil als ein Ganzes.
    • 2A und 2B sind Ansichten zum Erläutern der Biegetiefe der gekrümmten Platte.
    • 3 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel von einem Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands durch Wärmebehandlung (S2) zeigt.
    • 4A und 4B sind schematische Schnittdarstellungen von Glasbauteilen, die eine unregelmäßige Schicht in jeder ersten Hauptoberfläche enthalten. 4A zeigt eine Form, gebildet in einen ebenen Teil als ein Ganzes, und 4B zeigt eine Form, bereitgestellt mit einem gekrümmten Teil und einem ebenen Teil.
    • 5 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel von einem Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands durch einen Formungsschritt (S2A) zeigt.
    • 6 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel von dem Formungsschritt (S2A) zeigt.
    • 7 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand des Formungsschritts unter Verwendung einer Formeinrichtung zeigt.
    • 8 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel von einem Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands durch einen Temperschritt (S2B) zeigt.
    • 9 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel des Temperschritts (S2B). zeigt
    • 10A und 10B sind schematische Schnittansichten von Glasgegenständen. 10A zeigt eine Form, die nur aus einem ebenen Teil besteht, und 10B zeigt eine Form, bereitgestellt mit einem gekrümmten Teil und einem ebenen Teil.
    • 11 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einem mittleren Durchmesser von konvexen Teilen und einer Änderungsgeschwindigkeit im Glanzwert nach einem Verschleißbeständigkeitstest unter jedem Glasgegenstand und jedem Glasbauteil zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN
  • Ausführungsform der Erfindung
  • Die nachstehenden Begriffsdefinitionen können auf die vorliegende Beschreibung und den Umfang der Ansprüche angewendet werden.
  • Ein „ebener Teil“ bedeutet einen Teil mit einem mittleren Krümmungsradius von mehr als 5 000 mm.
  • Ein „gekrümmter Teil“ bedeutet einen Teil mit einem mittleren Krümmungsradius von 5 000 mm oder weniger.
  • Eine „gekrümmte Platte (ein Glassubstrat 3, das einen gekrümmten Teil 9 enthält)“ bedeutet eine Form, die eine erste Hauptoberfläche 3a, eine zweite Hauptoberfläche 3b und Endflächen 3c enthält und mit mindestens einem gekrümmten Teil 9 bereitgestellt wird, wie in jeder von den schematischen Schnittansichten von 1A und 1B gezeigt. Beispiele der Form können eine Form beinhalten, in der ein gekrümmter Teil 9 und ein ebener Teil 7 vereinigt wurden, wie in 1A gezeigt, und eine Form, die zu einem gekrümmten Teil 9 als Ganzes gebildet wurde, wie in 1B gezeigt. Jedoch ist die Form nicht besonders begrenzt, solange wie sie einen gekrümmten Teil 9 enthält.
  • „Biegetiefe“ bedeutet einen Abstand zwischen einer geraden Linie, die zwei Endteile auf einer der Hauptoberflächen in einer Schnittansicht in Dickenrichtung von einem mit einem gekrümmten Teil versehenen Glassubstrat verbindet, und von geraden Linien parallel zu der vorstehend erwähnten gerade Linie, einer tangentialen Linie in Kontakt mit dem gekrümmten Teil. In der gekrümmten Platte, wie in 2A und 2B gezeigt, entspricht die Biegetiefe einem Abstand h zwischen entgegengesetzten Enden der gekrümmten Platte in Biegerichtung (eine Z-Richtung in 2A oder 2B). In 2A wird eine ebene Fläche als X-Y-Ebene definiert. In 1B wird eine Ebene rechtwinklig zu der Biegerichtung (Z-Richtung) als X-Y-Ebene definiert.
  • „Linien-arithmetischer Mittenrauwert Ra“ wird gemäß JIS B0601:2001 (ISO 4287:1997) gemessen.
  • „Gleichgewichtsviskosität“ bedeutet die Viskosität in einer Zusammensetzung bei einem mittigen Teil der Glasplatte in der Schnittansicht in Dickenrichtung. Die Gleichgewichtsviskosität kann durch ein Balkenbiegungs-Verfahren (ISO 7884-4; 1987), ein Fadenzieh-Verfahren (ISO 7884-3; 1987), ein Parallelplattenviskosimeter (ASTMC 338-93; 2003) oder ein Stabeinsinkviskosimeter (ISO 7884-5; 1987) gemessen werden, in Abhängigkeit von dem zu messenden Viskositätsbereich. In der Ausführungsform wird die Gleichgewichtsviskosität durch das Balkenbiegungsverfahren (ISO 7884-3; 1987) gemessen.
  • Ein „Haze-Wert" wird durch Verwendung von einem Haze-Messgerät (HR-100 Modell, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) gemäß JIS K 7136:2000 gemessen.
  • „Bezugshöhe“ [bearing height] bedeutet einen Wert von einer am meisten vorherrschenden Höhe Z in einem Höhenverteilungshistogramm, erhalten aus XYZ-Daten von einer Oberflächenform einer Region (hierin anschließend auch als „zu beobachtende Region“ bezeichnet) (Messung 101 µm×135 µm) bis (Messung 111 µm×148 µm). Die XYZ-Daten werden durch Messen der zu beobachtenden Region mit einem Lasermikroskop (VK-X100, hergestellt von Keyence Corporation), und Analysieren der Messdaten mit Bildverarbeitungssoftware (Handelsname: SPIP, hergestellt von Bild Metrology A/S) erhalten. Die Höhe Z in den XYZ-Daten ist eine Höhe, basierend auf einem niedrigsten Punkt der zu beobachtenden Region (Länge einer rechtwinkligen Linie, gefällt aus einer Position, wo die Höhe Z zu einer Ebene gemessen wird, die zu einer Hauptoberfläche von einem zu messenden Material in der zu beobachtenden Region parallel ist und die den niedrigsten Punkt enthält). In der nachstehenden Beschreibung kann der gleiche Gegenstand auch auf die Höhe in jeder Oberflächenform angewendet werden, solange kein spezieller Bezug definiert ist. Ein Intervall (Bin) des Histogramms zum Berechnen der Bezugshöhe wird auf 1 000 eingestellt.
  • Eine „Bild-verarbeitete Oberfläche“ bedeutet eine wie nachstehend erhaltene Oberfläche. Das heißt, ein aus XYZ-Daten, die durch Messung von einer Oberflächenform mit einem Lasermikroskop wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, erhaltenes Bild wird durch Bildverarbeitungssoftware (Handelsname: SPIP, hergestellt von Bild Metrology A/S) gefiltert, um dabei ein geglättetes Bild zu erlangen. XYZ-Daten von dem geglätteten Bild werden von den XYZ-Daten der Oberflächenform subtrahiert, um dabei die Bild-verarbeitete Oberfläche zu erhalten. Im Übrigen wird, wenn ein Substrat als ein zu messendes Material einen gekrümmten Teil enthält, die Peripherie des Substrats mit Druck beaufschlagt und durch eine Vorrichtung (jig) geglättet, und das Substrat wird in diesem Zustand beobachtet und mit dem Lasermikroskop zum Gewinnen der vorstehend erwähnten XYZ-Daten der Oberflächenform gemessen.
  • Der Vorgang zum Gewinnen der vorstehend erwähnten „Bild-verarbeiteten Oberfläche“ kann in den nachstehenden Schritten (i) bis (iv) durchgeführt werden.
    1. (i) Eine Neigung von von einer Oberflächenform einer blendfreien Schicht tatsächlich gemessenen XYZ-Daten wird in einer benutzerdefinierten Weise korrigiert, sodass ein mit einer Bezugshöhe, eingestellt als 0, korrigiertes Oberflächenformbild erhalten wird.
    2. (ii) Das mit der Bezugshöhe, eingestellt als 0, korrigierte Oberflächenformbild wird bei Bedingungen von „Biegung: Glättung: Einstellung als Durchschnitt“ und „Kerngröße: X=Y=31, Einstellung als Kreis“ gefiltert, um damit Z als eine Einheit von einem Kreis von 31 Stücken der XYZ-Daten zu mitteln. Somit wird ein glattes konkav-konvexes Oberflächenformbild (hierin anschließend auch als „geglättetes Bild“ bezeichnet) erhalten.
    3. (iii) „Teilchen“ werden mit einem Schwellenwert von 0,01 µm von dem Oberflächenformbild, korrigiert mit der Bezugshöhe als 0, nachgewiesen. Danach wird „Filterdifferenz [filter difference]“ an einem Messpunkt von einem Bildfenster ausgewählt, „Sichern der Löcher in der Form [saving holes in the shape]“ wird ausgewählt, Nachbearbeiten zur „Glättung des Formumrisses [smoothing the shape contour]“ wird mit der Filtergröße von 51 Punkt [point] zum Gewinnen eines nachverarbeiteten Oberflächenformbildes durchgeführt (hierin anschließend auch als „Oberflächenform“ bezeichnet).
    4. (iv) Eine „Bild-verarbeitete Oberfläche“ wird als Differenz zwischen dem geglätteten Bild und der Oberflächenform erhalten.
  • Der „benutzerdefinierte Modus“ in dem Schritt (i) ist ein Modus, der anzuzeigen ist, wenn eine Neigungskorrektur (Abflachung [flattening]) durch die SPIP ausgeführt wird. Insbesondere werden die nachstehenden vier Vorgänge automatisch durchgeführt.
    • (i-1) Ein „Durchschnittsprofil-Anpassungs-Verfahren [average profile fit method]“ wird als ein „Gesamt-Oberflächenkorrektur-Verfahren [whole surface correcting method]“ ausgewählt und ein Grad von 3 wird eingestellt.
    • (i-2) „Verarbeitungsschritt [processing step]“ wird nicht ausgewählt.
    • (i-3) „Kein [none]“ wird als „Korrektur für jede Linie [correction for each line]“ ausgewählt.
    • (i-4) „Einstellung der Bezugshöhe als null [setting bearing height as zero]“ wird als „Z-Offset-Verfahren“ ausgewählt.
  • Wenn die Neigungskorrektur durchgeführt wird, wird eine an die XYZ-Daten der durch das Lasermikroskop erhaltenen Oberflächenform angepasste Oberfläche aus den Durchschnittsprofilen von X und Y berechnet, und von dem Bild subtrahiert. Somit werden die Fliese [tile] des Bildes als ein Ganzes und unnötige Krümmungen entfernt.
  • Wenn die Kerngröße als X=Y=31 eingestellt wird und ein Kreis in dem Schritt (ii) eingestellt wird, wird ein Rahmen (Kern), der ein in ein 31×31 Quadrat eingeschriebenes Oktagon ist und als Ersatz für einen Kreis dient, eingestellt. Beim Filtern werden ursprüngliche Daten durch einen einfachen Durchschnittswert von allen Punkten innerhalb des Kerns unabhängig von der Form des Kerns ersetzt. Zusätzlich wird auf Grund des Filterns ein geglättetes Bild erhalten, aus welchem feine Unregelmäßigkeiten entfernt (gemittelt) wurden.
  • Ein mittelnder Filter des SPIP wird durch den nachstehenden Matrixvorgang ausgedrückt, wenn er ein 31×31 Filter ist.
  • Hinsichtlich eines Punkts werden 961 Punkte aus den XYZ-Daten kreisförmig (in der Reihenfolge von einem Punkt am nächsten zu dem Punkt) um den einen Punkt extrahiert. Z-Werte für die jeweiligen Punkte XY werden summiert, und der Gesamtwert wird durch 961 geteilt. Ein somit erhaltener Wert wird als ein Z-Wert in den Koordinaten XY eingesetzt. Eine solche Berechnung wird an allen Punkten durchgeführt. Intervalle zwischen Messpunkten in der X-Richtung bzw. in der Y-Richtung sind 71 nm. Da dabei die Durchschnitte für alle Punkte erhalten werden, während der Mittelpunkt Punkt für Punkt zu einem benachbarten Punkt verschoben wird, besteht nicht die Gefahr, dass sich die Auflösung verschlechtert.
  • Der Schwellenwert von 0,01 µm im Schritt (iii) bedeutet, dass Teilchen (konvexe Teile) mit einer Höhe von 0,01 µm oder mehr nachgewiesen werden. Die Höhe basiert auf der Bezugshöhe.
  • Beim Nachbearbeiten steht „Sichern der Löcher in der Form“ für einen Vorgang, bei dem, wenn es einen konkaven Teil mit einer Höhe von 0,01 µm oder weniger in einer Region gibt, an der ein Teilchen nachgewiesen wurde, das Gebiet des konkaven Teils nicht als das Gebiet des Teilchens gezählt wird.
  • „Glättung des Formumrisses“ bedeutet einen Vorgang zum Entfernen von Rauschen aus dem Formumriss des Teilchens.
  • Die Filtergröße bestimmt einen Grad, mit dem der Formumriss des Teilchens geglättet wird. Wenn die Filtergröße erhöht wird, wird der geglättete Formumriss näher zu einem Kreis.
  • Das heißt, in einer durch das Nachbearbeiten in dem Schritt (iii) erhaltenen Oberflächenform wurde Rauschen aus den tatsächlichen Messdaten entfernt, und der Formumriss der konvexen Teile wurde eingestellt. Die erhaltene Oberflächenform kann als eine konkav-konvexe Oberflächenform, die aktuelle erste konvexe Teile enthält, angesehen werden.
  • In dem Schritt (iv) wird die in dem Schritt (iii) erhaltene Oberflächenform von dem in dem Schritt (ii) erhaltenen geglätteten Bild subtrahiert. Somit wird eine „Bild-verarbeitete Oberfläche“ erhalten.
  • Im Allgemeinen ist es schwierig, wenn konvexe Teile auf einer welligen Oberfläche verteilt werden, die Anzahl oder Formen der konvexen Teile korrekt zu messen. Bei der vorstehend erwähnten Formanalyse werden, wenn das geglättete Bild und die Oberflächenform übereinander gelegt werden, oberhalb der Oberfläche des geglätteten Bildes angeordnete konvexe Teile als auf der Oberfläche, wo Welligkeit aus der welligen Oberfläche entfernt wurde, verteilte konvexe Teile bestimmt.
  • „Oberflächen-Asymmetrie-(Koeffizient) (Ssk)“ ist ein Wert, erhalten aus den vorstehend erwähnten Lasermikroskop-Messdaten, analysiert durch Bildverarbeitungssoftware (Handelsname: SPIP, hergestellt von Image Metrology A/S), und der die Symmetrie in der Höhenverteilung ausdrückt. Eine Oberfläche mit Ssk von weniger als 0 bedeutet eine Oberfläche mit einer großen Anzahl von kleinen Tälern. Das Berechnungs-Verfahren genügt ISO 25178: 2010.
  • „Oberflächen-arithmetische Mittelrauigkeit (Sa)“ wird durch die vorstehend erwähnten Lasermikroskop-Messdaten, analysiert durch Bildverarbeitungssoftware (Handelsname: SPIP, hergestellt von Image Metrology A/S), in der gleichen Weise erhalten. Die Oberflächen-arithmetische Mittelrauigkeit (Sa) ist ein Parameter, bei dem Ra (arithmetische Linien-Mittelrauigkeit) auf eine Oberfläche ausgedehnt wurde, zu einem Mittel von absoluten Werten von Höhen-Differenzen von jeweiligen Punkten aus einer Durchschnittsebene der Oberfläche. Das Berechnungs-Verfahren genügt ISO 25178: 2010.
  • Ein „Reflexions-Bilddiffusionsindex-Wert R“ wird durch das nachstehende Verfahren berechnet. Zuerst wird ein zu messendes Material mit Licht aus einer Richtung von +45°, basierend auf einer Oberfläche des zu messenden Materials (als 0° betrachtet) bestrahlt, und Luminanz von normal reflektiertem Licht reflektiert auf der Oberfläche des zu messenden Materials (bezeichnet als 45° normal reflektiertes Licht) wird gemessen. Nun wird in der gleichen Weise das zu messende Material mit Licht aus der Richtung von +45° bestrahlt und Luminanz von gesamtem reflektiertem Licht, reflektiert auf die Oberfläche des zu messenden Materials, wird mit einem Licht-Empfangswinkel, der in einem Bereich von 0° bis +90° variiert, gemessen. Diese gemessenen Werte werden in eine Gleichung von „Reflexions-Bilddiffusionsindex-Wert R = (Luminanz von gesamtem reflektiertem Licht - Luminanz von 45° normal reflektiertem Licht) / (Luminanz von gesamtem reflektiertem Licht)“ eingesetzt. Somit wird der „Reflexions-Bilddiffusionsindex-Wert R erhalten.
  • Ein „Auflösungsindexwert T“ wird durch das nachstehende Verfahren berechnet. Ein zu messendes Material, das eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche enthält, wird von der zweiten Hauptoberflächenseite mit erstem Licht in einer parallelen Richtung (als Richtung von Winkel 0° bezeichnet) zu einer Dickenrichtung des zu messenden Materials bestrahlt, und die Luminanz von übertragenem Licht (als 0° übertragenes Licht bezeichnet), übertragen von der ersten Hauptoberfläche, wird gemessen. Nun wird die Luminanz vom gesamten übertragenen Licht des von der ersten Hauptoberflächenseite übertragenen ersten Lichts mit einem Licht-Empfangswinkel zu der ersten Hauptoberfläche gemessen, die in einem Bereich von aus -90° bis +90° variiert. Diese gemessenen Werte werden in eine Gleichung von „Auflösungsindexwert T = (Luminanz von gesamtem übertragenem Licht - Luminanz von 0° übertragenem Licht) / (Luminanz von gesamtem übertragenem Licht)“ eingesetzt. Somit wird der Auflösungsindexwert T erhalten.
  • Ein „Funkelindexwert S“ wird wie nachstehend erhalten. Von einem eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche enthaltenden, zu messenden Material wird die zweite Hauptoberfläche auf der Anzeigeoberflächenseite von einem iPhone 4 (eingetragene Handelsmarke) (Pixeldichte 326 ppi), hergestellt von Apple Incorporated, angeordnet. Nun wird ein Bild durch Photographieren von der ersten Hauptoberflächenseite des zu messenden Materials aufgenommen. Das Bild wird durch Software (Handelsname: EyeScale-4W, hergestellt von i-System Co., Ltd.) analysiert. Ein Wert von ISC-A, ausgegeben durch die Analyse, wird als der Funkelindexwert S angesehen.
  • „60° Spiegeloberflächenglanz (Glanzwert)“ wird durch Verwendung von einem Glanzmessgerät (MULTI GLOSS 268Plus, hergestellt von Konica Minolta, Inc.) ohne Abschalten von Reflexion auf der Rückseite (eine entgegengesetzte Oberfläche auf der Seite, wo eine unregelmäßige Struktur gebildet wurde) gemäß einem Verfahren, festgelegt in JIS Z8741:1997 (ISO 2813:1994), gemessen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend genauer mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands gemäß der Ausführungsform wird ein Glasbauteil als ein zu erhitzender Körper einer Wärmebehandlung zum Beispiel auf eine Temperatur von 600°C oder höher unterzogen, sodass eine Gleichgewichtsviskosität von etwa 106,5 bis 1012,5 Pa·s vorliegt. Insbesondere wird die Wärmebehandlung durch einen Formungsschritt oder einen Temperschritt durchgeführt. Durch die Wärmebehandlung kann eine Oberflächenform des Glasbauteils zu einer gewünschten Form ausgebildet werden und ein somit erhaltener Glasgegenstand zeigt eine gewünschte Haltbarkeit und gewünschte optische Eigenschaften.
  • In der nachstehenden Beschreibung wird der zu erhitzende Körper, der keiner Wärmebehandlung unterzogen wurde, noch als Glasbauteil bezeichnet, und ein Glasbauteil, das einer Wärmebehandlung unterzogen wurde, wird als Glasgegenstand bezeichnet.
  • 3 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel von einem Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands durch eine Wärmebehandlung zeigt.
  • Bei dem Herstellungsverfahren von einem Glasgegenstand wird ein Glasbauteil hergestellt (Glasbauteil-Herstellung; S1). Nach der Glasbauteil-Herstellung (S1) wird eine Wärmebehandlung, wie ein Formungsschritt oder ein Temperschritt, mit dem Glasbauteil (Wärmebehandlung; S2) durchgeführt, und der Glasgegenstand wird schließlich extrahiert (Extraktion des Glasgegenstands; S3).
  • <Glasbauteil-Herstellung; S1>
  • Wie in 4A oder 4B gezeigt, weist ein Glasbauteil 1 ein Glassubstrat 3, das eine erste Hauptoberfläche 3a, eine zweite Hauptoberfläche 3b und Endflächen 3c enthält, und eine unregelmäßige Schicht 5, gebildet auf mindestens einer der Hauptoberflächen, auf. Die Form des Glasbauteils ist nicht besonders begrenzt. Das Glasbauteil kann entweder eine Form mit gleichmäßiger Dicke, wie eine Platte, oder eine Form mit ungleichmäßiger Dicke aufweisen.
  • (Glasbasismaterial 3)
  • Als das Glassubstrat 3 kann zum Beispiel Alkali-freies Glas, Sodakalkglas, Sodakalksilikatglas, Aluminosilikatglas, Boronsilikatglas, Lithiumaluminosilikatglas und Borosilikatglas verwendet werden. Unter diesen ist Aluminosilikatglas bevorzugt, da hohe Spannung auf das Glas durch eine Behandlung zur Erhöhung der Festigkeit, was später beschrieben wird, leicht angewendet werden kann, unter Gewinnen eines Glases mit hoher Festigkeit trotz seiner geringen Dicke und das erhaltene Glas ist für einen auf der visuellen Erkennungsseite von einer Bildanzeigeeinrichtung anzuordnenden Gegenstand geeignet.
  • [Glaszusammensetzung]
  • Spezielle Beispiele der Glaszusammensetzung können als Zusammensetzung, wiedergegeben in Mol-%, basierend auf Oxiden, ein Glas enthalten, umfassend von 50 bis 80% SiO2, von 0,1 bis 25% Al2O3, von 3 bis 30% Li2O+Na2O+K2O, von 0% bis 25% MgO, von 0 bis 25% CaO und von 0 bis 5% ZrO2, jedoch ist die Glaszusammensetzung nicht besonders begrenzt. Insbesondere können Beispiele der Glaszusammensetzung die nachstehenden Glaszusammensetzungen enthalten. Hier bedeutet zum Beispiel die Formulierung „enthaltend von 0 bis 25% MgO“, dass MgO nicht wesentlich ist, sondern bis zu 25% enthalten kann. Das Glas (i) wird von Sodakalksilikatglas erfasst und die Gläser (ii) und (iii) werden von Aluminosilikatglas erfasst.
    1. (i) Ein Glas, enthaltend als eine Zusammensetzung, wiedergegeben durch Mol-%, basierend auf Oxiden, von 63 bis 73% SiO2, von 0,1 bis 5,2% Al2O3, von 10 bis 16% Na2O, von 0 bis 1,5% K2O, von 0 bis 5% Li2O, von 5 bis 13% MgO und von 4 bis 10% CaO.
    2. (ii) Glas, enthaltend als eine Zusammensetzung, wiedergegeben durch Mol-%, basierend auf Oxiden, von 50 bis 74% SiO2, von 1 bis 10 Al2O3, von 6 bis 14% Na2O, von 3 bis 11% K2O, von 0 bis 5% Li2O, von 2 bis 15% MgO, von 0 bis 6% CaO und von 0 bis 5% ZrO2, wobei ein Gesamtinhalt von SiO2 und Al2O3 75% oder weniger ist, ein Gesamtinhalt von Na2O und K2O von 12 bis 25% ist und ein Gesamtinhalt von MgO und CaO von 7 bis 15% ist.
    3. (iii) Ein Glas, enthaltend als eine Zusammensetzung, wiedergegeben durch Mol-%, basierend auf Oxiden, von 68 bis 80% SiO2, von 4 bis 10% Al2O3, von 5 bis 15% Na2O, von 0 bis 1% K2O, von 0 bis 5% Li2O, von 4 bis 15% MgO und von 0 bis 1% ZrO2.
    4. (iv) Ein Glas, enthaltend als eine Zusammensetzung, wiedergegeben durch Mol-%, basierend auf Oxiden, von 67 bis 75% SiO2, von 0 bis 4% Al2O3, von 7 bis 15% Na2O, von 1 bis 9% K2O, von 0 bis 5% Li2O, von 6 bis 14% MgO und von 0 bis 1,5% ZrO2, wobei ein Gesamtinhalt von SiO2 und Al2O3 von 71 bis 75% ist, ein Gesamtinhalt von Na2O und K2O von 12 bis 20% ist, und in dem Fall von enthaltenem CaO der Gehalt davon weniger als 1% ist.
  • Um chemische Behandlung zur Erhöhung der Festigkeit geeignet auszuführen, was später beschrieben wird, ist es bevorzugt, dass in der Glaszusammensetzung ein Gesamtgehalt von Li2O und Na2O 12 Mol-% oder mehr ist. Da zudem der Glasübergangspunkt zum Erleichtern des Formens sinkt, wenn sich der Gehalt von Li2O in der Glaszusammensetzung erhöht, ist der Gehalt von Li2O vorzugsweise 0,5 Mol-% oder mehr, bevorzugter 1 Mol-% oder mehr, und stärker bevorzugt 2 Mol-% oder mehr. Um ferner eine Oberflächendruckspannungs-(hierin anschließend auch als CS bezeichnet) Schicht und Oberflächendruckspannungs-Schichttiefe (Tiefe einer Schicht; hierin anschließend auch als DOL bezeichnet) zu erhöhen, ist es bevorzugt, dass die Glaszusammensetzung 60 Mol-% oder mehr SiO2 und 8 Mol-% oder mehr Al2O3 enthält.
  • Wenn das Glassubstrat 3 farbig ist und verwendet wird, kann ein Färbungsmittel (färbende Komponente) zugegeben werden, solange wie dies nicht das Erreichen der gewünschten chemischen Verfestigungseigenschaften hemmt. Beispiele des Färbungsmittels können CO3O4, MnO, MnO2, Fe2O3, NiO, CuO, CU2O, Cr2O3, V2O5, Bi2O3, SeO2, TiO2, CeO2, Er2O3, Nd2O3, die entsprechende Metalloxide von Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V, Bi, Se, Ti, Ce, Er und Nd sind, die in dem sichtbaren Bereich Absorption aufweisen, enthalten.
  • Wenn farbiges Glas als das Glassubstrat 3 verwendet wird, kann das Glas, wie durch den Molprozentsatz, basierend auf Oxiden, wiedergegeben, 7% oder weniger von einer färbenden Komponente (mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus jedem Metalloxid von Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V, Bi, Se, Ti, Ce, Er und Nd) enthalten. Wenn der Gehalt der färbenden Komponente 7% übersteigt, wird das Glas wahrscheinlich leicht devitrifizieren. Der Gehalt der färbenden Komponente ist vorzugsweise 5% oder weniger, bevorzugter 3% oder weniger, stärker bevorzugt 1% oder weniger. Zusätzlich kann das Glassubstrat 3 ungefähr SO3, Chlorid, Fluorid usw. als ein Läuterungsmittel während des Schmelzens enthalten.
  • [Herstellungsverfahren von Glas]
  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung von ebenem plattenartigem Glas beschrieben, das als das Glassubstrat 3 verwendet werden kann. Zuerst werden Rohmaterialien von Komponenten zum Gewinnen der vorstehend erwähnten Zusammensetzung vermengt, und in einem Glasschmelzer erhitzt und geschmolzen. Das Glas wird durch Durchperlen von Gas, Rühren, Zugabe von einem Läuterungsmittel usw. homogenisiert, und eine Glasplatte mit vorbestimmter Dicke wird durch ein gut bekanntes Form-Verfahren erzeugt und schrittweise gekühlt. Beispiele des FormVerfahrens können ein Float-Verfahren, ein Press-Verfahren, ein Fusions-Verfahren, ein Tiefzieh-Verfahren und ein Auszieh-Verfahren enthalten. Unter diesen ist das Float-Verfahren, das zur Massenherstellung geeignet ist, bevorzugt. Ein kontinuierliches Herstellungsverfahren, das von dem Float-Verfahren verschieden ist, das heißt, das Fusions-Verfahren oder das Tiefzieh-Verfahren ist auch bevorzugt. Die durch ein gewünschtes Herstellungsverfahren erzeugte Glasplatte, wie eine ebene Platte, wird schrittweise herunter gekühlt und dann zu einer vorbestimmten Größe geschnitten. Somit wird ein ebenes plattenartiges Glas erhalten. Wenn zudem zum Beispiel präzisere Formgenauigkeit gefordert ist, kann Polieren oder Abschleifen, Kantenbearbeiten oder Locherzeugung, wie später beschrieben wird, an der geschnittenen Glasplatte durchgeführt werden. Somit kann Rissbildung oder Abplatzen beim Handhaben während eines Heizschritts oder dergleichen vermindert werden, sodass die Ausbeute verbessert werden kann. Weiterhin ist das Glassubstrat 3 nicht auf die ebene plattenartige Form begrenzt, sondern kann teilweise einen gekrümmten Teil aufweisen.
  • (Unregelmäßige Schicht 5)
  • Die unregelmäßige Schicht 5 ist eine Schicht, die reflektiertes Licht zum Gewinnen eines Effekts zum Vermindern von Blenden des reflektierten Lichts auf Grund von Reflexion einer Lichtquelle streuen kann. Die unregelmäßige Schicht 5 kann durch Bearbeiten mindestens einer der Hauptoberflächen des Glassubstrats 3 selbst gebildet werden. Alternativ kann die unregelmäßige Schicht 5 auf mindestens einer der Hauptoberflächen durch ein anderes Abscheidungsbehandlungs-Verfahren gebildet werden. Als ein Verfahren zum Bilden der unregelmäßigen Schicht ist es zum Beispiel möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem Oberflächenbehandlung auf mindestens einem Teil des Glassubstrats 3 durch eine chemische Behandlung oder eine physikalische Behandlung durchgeführt wird, um dabei eine unregelmäßige Form mit gewünschter Oberflächenrauigkeit zu bilden. Alternativ kann eine unregelmäßige Form in mindestens einem Teil der mindestens einen der Hauptoberflächen von Glassubstrat 3 durch ein Abscheidungsbehandlungs-Verfahren zum Auftragen oder Sprühen von Behandlungsflüssigkeit oder ein Wärmebehandlungs-Verfahren zum Formen oder dergleichen gebildet werden.
  • Insbesondere kann ein Verfahren zum Durchführen einer Ätzbehandlung (erste Ätzbehandlung) als die chemische Behandlung verwendet werden. Bei der Ätzbehandlung wird das als ein Körper zu behandelnde Glassubstrat 3 zum Beispiel in eine gemischte Lösung von Fluorwasserstoff und Ammoniumfluorid, eine gemischte Lösung von Fluorwasserstoff und Kaliumfluorid, eine gemischte Lösung von Fluorwasserstoff und Chlorwasserstoff oder dergleichen getaucht und geätzt.
  • Die physikalische Behandlung wird zum Beispiel durch ein sogenanntes Sandstrahlen ausgeführt, bei dem kristallines Siliziumdioxidpulver oder dergleichen gegen mindestens eine der Hauptoberflächen des Glassubstrats 3 durch Druckluft gestrahlt wird, oder ein Verfahren, bei dem kristallines Siliziumdioxidpulver oder dergleichen an einer Bürste befestigt ist, und mindestens eine der Hauptoberflächen des Glassubstrats 3 mit der mit Wasser befeuchteten Bürste poliert wird.
  • Von diesen kann die Ätzbehandlung als die chemische Behandlung günstig verwendet werden, weil Mikrorisse in der behandelten Oberfläche des Glassubstrats 3 kaum erzeugt werden, sodass die Verminderung in der Festigkeit nicht so leicht vorkommen kann.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zweite Ätzbehandlung zum Einstellen der Oberflächenform der unregelmäßigen Schicht 5 des Glassubstrats 3, die der ersten Ätzbehandlung unterzogen wird, durchgeführt wird. Als zweite Ätzbehandlung ist es möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem das Glassubstrat 3 in eine Ätzlösung, zum Beispiel eine Lösung von Fluorwasserstoff, getaucht wird. Die Ätzlösung kann zusätzlich zu dem Fluorwasserstoff Säure, wie Salzsäure, Salpetersäure oder Zitronensäure, enthalten. Wenn eine solche Säure in der Ätzlösung enthalten ist, kann örtliches, durch eine Reaktion zwischen Kationen, wie in dem Glas enthaltenen Na-Ionen oder K-Ionen und Fluorwasserstoff verursachtes Auftreten von Ausfällungen unterdrückt werden und das Ätzen kann gleichförmig auf der zu behandelnden Oberfläche fortschreiten.
  • Wenn die ersten und zweiten Ätzbehandlungen durchgeführt werden, werden die Konzentration in jeder Ätzlösung, Eintauchzeit des Glassubstrats 3 in die Ätzlösung usw. zum Steuern des Ätzgrades gesteuert. Somit kann die unregelmäßige Form der unregelmäßigen Schicht 5 des Glassubstrats 3 mit gewünschter Oberflächenrauigkeit gebildet und eingestellt werden. Außerdem können Risse, die vorkommen können, wenn die unregelmäßige Form durch physikalische Oberflächenbehandlung, wie Sandstrahlen, gebildet wird, durch eine solche Ätzbehandlung entfernt werden.
  • Bei den ersten und zweiten Ätzbehandlungen ist es bevorzugt, dass das Ätzen so durchgeführt wird, dass anorganisches Fluorid oder anorganisches Chlorid hinten auf der Oberfläche des Glassubstrats 3 bleiben kann, um dabei insbesondere anorganisches Fluorid von mehrwertigen Kationen, wie Si, AI, Ca, Mg, usw. zu bilden.
  • Als Abscheidungsbehandlungs-Verfahren ist es möglich, ein gut bekanntes Nassbeschichtungs-Verfahren (wie ein Sprühbeschichtungs-Verfahren, ein elektrostatisches Beschichtungs-Verfahren, ein Schleuderbeschichtungs-Verfahren, ein Tauchbeschichtungs-Verfahren, ein Düsenbeschichtungs-Verfahren, ein Vorhangbeschichtungs-Verfahren, ein Siebbeschichtungs-Verfahren, ein Tintenstrahl-Verfahren, ein Fließbeschichtungs-Verfahren, ein Gravurbeschichtungs-Verfahren, ein Stabbeschichtungs-Verfahren, ein flexographisches Beschichtungs-Verfahren, ein Schlitzbeschichtungs-Verfahren oder ein Walzenbeschichtungs-Verfahren) usw. zu verwenden
  • Der Glasübergangspunkt (Tg) der unregelmäßigen Schicht 5 ist gleich oder geringer als der Glasübergangspunkt in einem mittigen Teil des Glasbauteils 1 in einer Schnittansicht in Dickenrichtung. Rissbildung kommt in der unregelmäßigen Schicht 5 während der Wärmebehandlung (S2), was später noch beschrieben wird, kaum vor. Somit kann ein Glasgegenstand 10 erhalten werden, der eine ausgezeichnete optische Eigenschaft aufweist und der Verschleißbeständigkeit zeigt. Insbesondere in einem Formungsschritt (S2A), der später beschrieben wird, kann auf Grund der Flexibilität der unregelmäßigen Schicht 5 die unregelmäßige Schicht 5 gemäß einer Last verformt werden, selbst wenn die Last während des Formens angewendet wird. Somit kann Unebenheit in der unregelmäßigen Schicht unterdrückt werden, und ein im Aussehen überlegener Glasgegenstand 10 kann erhalten werden.
  • <Wärmebehandlung; S2>
  • Wärmebehandlung, wie ein Formungsschritt (S2A) oder ein Temperschritt (S2B), wird an dem Glasbauteil 1 durchgeführt.
  • (Formungsschritt; S2A)
  • 5 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel des Herstellungsverfahrens zeigt, bei dem die Wärmebehandlung bei dem Formungsschritt (S2A) durchgeführt wird. Bei dem Formungsschritt (S2A) werden, wie in 6 gezeigt, Vorheizen (S2A1), Befestigen des Glasbauteils auf einer Form oder dergleichen (S2A2), Umformung zum Bereitstellen einer gewünschten Form in dem Glasbauteil (S2A3) und Kühlen des mit der gewünschten Form (S2A4) bereitgestellten Glasbauteils durchgeführt. Die Reihenfolge der Schritte ist nicht besonders begrenzt. Zum Beispiel kann Vorheizen nach Befestigen des Glasbauteils durchgeführt werden. Das Glasbauteil 1 kann, getragen durch ein geeignetes Trägerbauteil, wie eine Trägerbasis, eine untere Form, ein Arm usw., vorher beweglich gemacht werden.
  • [Vorheizen; S2A1]
  • Das Glasbauteil 1 wird zum Beispiel auf etwa 500°C erhitzt, was geringer als der Erweichungspunkt ist, bis die Gleichgewichtsviskosität davon etwa 1012,5 Pa·s oder höher und 1017 Pa·s oder weniger erreicht. Somit können Schädigungen, wie Risse, in dem Glasbauteil 1 am Auftreten gehindert werden, wenn das Glasbauteil 1 auf die Nähe des Erweichungspunkts schnell erhitzt wird.
  • [Befestigen; S2A2]
  • Das Glasbauteil 1, das vorerhitzt wurde (S2A1), wird zu einer Form-Einrichtung 2, wie in 7 gezeigt, transportiert. Die Form-Einrichtung 2 enthält eine Heizvorrichtung 21, eine Form 22, eine Abdeckung 23, eine äußere Form 24 und eine Basis 25. Das Glasbauteil 1 wird auf die Form 22 bewegt oder befördert, und auf der Form 22 befestigt, sodass die Form 22 mit einer der Hauptoberflächen oder einer Endfläche des Glasbauteils 1 in Kontakt sein kann. Danach wird die Peripherie der Form 22, falls erforderlich, mit der Abdeckung 23 abgedeckt. Damit ist die Herstellung abgeschlossen. Im Übrigen kann das Glasbauteil 1 vor dem Vorheizen in der Form-Einrichtung 2 befestigt werden. Es gibt keine besondere Begrenzung.
  • Die Heizvorrichtung 21 wird zum Beispiel oberhalb der Abdeckung 23 und bei einem vorbestimmten Abstand davon angeordnet. Eine Strahlungsheizvorrichtung, wie eine ummantelte Heizvorrichtung, kann als Heizvorrichtung 21 verwendet werden, es gibt jedoch keine besondere Begrenzung. Die Heizvorrichtung 21 strahlt Strahlungswärme aus dem Äußeren der Abdeckung 23 aus, um die Abdeckung 23 zu erwärmen. Somit wird das Glasbauteil 1, angeordnet innerhalb der Abdeckung 23, durch in der Abdeckung 23 akkumulierte Wärme indirekt erhitzt. Das Glasbauteil 1 wird auf eine Temperatur gleich oder höher als der Erweichungspunkt oder bis die Gleichgewichtsviskosität 1012,5 Pa·s oder höher und 1017 Pa·s oder weniger erreicht ist, erhitzt.
  • Die Form 22 weist eine Formoberfläche zum Formen der zweiten Hauptoberfläche 3b des Glasbauteils 1 zu einer vorbestimmten Form auf. Das heißt, die Formoberfläche der Form 22 weist eine Gestaltungsoberfläche auf, um den Glasgegenstand 10 mit einem gewünschten Design zu versehen. Eine oxidationsbeständige Metallplatte, wie Edelstahl, Glas, wie Quarzglas, Keramik, und Kohlenstoff, sind als Material der Form 22 bevorzugt. Glas, wie Quarzglas und Kohlenstoff, sind bevorzugter. Quarzglas weist hohe Beständigkeit gegen hohe Temperatur und oxidierende Atmosphäre auf. Zusätzlich bildet Quarzglas in Kontakt damit kaum einen Defekt in dem Glasbauteil 1. Somit kann der Glasgegenstand 10 mit einer wenig geschädigten Oberfläche erhalten werden. Kohlenstoff weist eine so hohe Wärmeleitfähigkeit auf, dass der Glasgegenstand 10 effizient erzeugt werden kann. Im Übrigen kann eine Beschichtung aus Metall, Oxid, Kohlenstoff oder dergleichen auf der Formoberfläche der Form 22 gebildet werden.
  • Die Abdeckung 23 der Form 22 hält die Umgebung der Form 22 wirksam sauber. Zum Beispiel kann die Abdeckung 23 aus einer Metallplatte aus Edelstahl oder dergleichen hergestellt werden. Alternativ kann ein Material, wie Glas oder Glaskeramik, verwendet werden oder ein Material der gleichen Zusammensetzung wie das Material der Form 22, kann verwendet werden.
  • Die äußere Form 24 kann so angeordnet werden, dass die Peripherie der Form 22 umgeben wird oder als Auflager zum Positionieren des Glasbauteils 1 verwendet werden kann. Das Material der äußeren Form 24 kann ein Material der gleichen Zusammensetzung wie die Form 22 oder die Abdeckung 23 sein.
  • Die Form 22 ist auf einer Deck-Oberfläche der Basis 25 befestigt. In der Basis 25 kann ein Saugweg zum Ansaugen des auf der Form 22 auf der Formoberfläche befestigten Glasbauteils 1 gebildet werden. Eine Metallplatte aus Edelstahl, Glas, Keramik usw. kann als Material der Basis 25 verwendet werden. Ein Material der gleichen Zusammensetzung, wie für Form 22 oder Abdeckung 23, kann verwendet werden.
  • [Umformung; S2A3]
  • Nachdem das Glasbauteil 1 auf der Form 22 oder dergleichen (S2A2) befestigt ist, wird das auf der Abdeckung 23 angeordnete Glasbauteil 1 durch die Heizvorrichtung 21 zum Beispiel auf eine Temperatur gleich oder höher als der Erweichungspunkt von 700 bis 750°C erhitzt, sodass eine Gleichgewichtsviskosität von etwa 106,5 bis 1012,5 Pa·s erhalten wird. Das so erhitzte Glasbauteil 1 wird durch ein Umformmittel verformt, das später beschrieben wird. Somit wird eine gewünschte Form zum Formen eines gebogenen Glases mit einem gekrümmten Teil oder dergleichen bereitgestellt. Wenn die Gleichgewichtsviskosität des Glasbauteils 1 während der Umformung geringer als 106,5 Pa·s ist, kann die in dem Glasbauteil 1 gebildete unregelmäßige Schicht 5 nicht leicht bei ihrer gewünschten Form gehalten werden. Somit kann die optische Eigenschaft von einem schließlich erhaltenen Glasgegenstand nicht leicht gesteuert werden. Im Übrigen ist es bevorzugter, dass die Gleichgewichtsviskosität von 107 bis 1010 Pa·s ist, um die Formabweichung des Glasgegenstands 10 von seinen gewünschten Designabmessungen zu vermindern. Außerdem wird die Temperatursteuerung auf der Oberfläche des Glasbauteils 1 durchgeführt, das heißt nicht in Kontakt mit der Form 22. Weiterhin ist es bevorzugt, dass in dem Temperatur-gesteuerten Glasbauteil 1 die Oberfläche des Glasbauteils 1, die nicht in Kontakt mit der Form 22 ist, die unregelmäßige Schicht 5 aufweist. Wenn die Temperatur der unregelmäßigen Schicht 5, die einen geringen Glasübergangspunkt Tg aufweist, gesteuert wird, kann eine gewünschte blendfreie Schicht 50 leicht gebildet werden.
  • Als das Umformmittel kann ein gewünschtes Form-Verfahren aus einem Schwerkraftformverfahren, einem Differenzial-Druck-Form-Verfahren (Vakuum-Formverfahren), einem Druck-Formverfahren usw. gemäß der Form des schließlich zu erhaltenden Glasgegenstands 10 ausgewählt werden.
  • Das Schwerkraftformverfahren ist ein Verfahren, bei dem das Glasbauteil 1, das der Form des Glasgegenstands 10 folgt, auf einer vorbestimmten Form 22 befestigt ist, und das Glasbauteil 1 wird dann erweicht und durch Schwerkraft gebogen, um der Form 22 zu folgen, um dabei zu einer vorbestimmten Form geformt zu werden.
  • Das Differenzial-Druck-Form-Verfahren ist ein Verfahren, bei dem Differenzial-Druck zwischen den vorderen und hinteren Oberflächen des Glasbauteils 1, das erweicht wurde, angelegt wird und das Glasbauteil 1 wird der Form folgend gebogen und zu einer vorbestimmten Form geformt. Bei dem Vakuum-Formverfahren, das eine Art des Differenzial-Druck-Formverfahrens ist, wird das Glasbauteil 1, das der Form des Glasgegenstands 10 folgt, auf einer vorbestimmten Form 22 angeordnet und eine obere Form, wie eine Klammerpressform, wird auf dem Glasbauteil 1 angeordnet, während die Peripherie des Glasbauteils 1 verschlossen wird. Danach wird der Raum zwischen der Form 22 und dem Glasbauteil 1 durch eine Pumpe dekomprimiert zum Anlegen von Differenzial-Druck zwischen den vorderen und hinteren Oberflächen des Glasbauteils 1. Dabei kann zusätzlich Druck an die obere Oberflächenseite des Glasbauteils 1 angelegt werden.
  • Das Druck-Form-Verfahren ist ein Verfahren, bei dem das Glasbauteil 1 zwischen vorbestimmten Formen (eine Form 22 und eine obere Form) der Form des Glasgegenstands 10 folgend angeordnet wird, und das Glasbauteil 1 erweicht wird. In diesem Zustand wird eine mit Druck beaufschlagte Last zwischen den oberen und unteren Formen angewendet, sodass das Glasbauteil 1 den Formen folgend gebogen werden kann, um dabei zu einer vorbestimmte Form geformt zu werden.
  • Von den vorstehend erwähnten Formverfahren sind das Vakuum-Form-Verfahren und das Schwerkraftformverfahren als Verfahren zum Formen des Glasgegenstands 10 zu einer vorbestimmten Form ausgezeichnet. Der Glasgegenstand 10 kann so geformt werden, dass von den zwei Hauptoberflächen des Glasgegenstands 10 eine Hauptoberfläche keinen Kontakt mit der Form aufweist. Es ist deshalb möglich, konkave/konvexe Defekte, wie Schädigungen, Dellen usw., zu vermindern. Weiterhin kann in dem letzten Verfahren die Behandlungstemperatur während der Umformung vergleichsweise gering gehalten werden. Somit können Schädigungen unter Blockieren der Funktion der unregelmäßigen Schicht 5 auf dem Glasbauteil 1 unterdrückt werden.
  • Im Übrigen kann ein örtliches Heiz-Form-Verfahren oder ein anderes Differenzial-Druck-Form-Verfahren als das Vakuum-Form-Verfahren verwendet werden. Ein geeignetes Form-Verfahren kann gemäß der Form des Glasgegenstands 10 nach Formen ausgewählt werden. Zwei oder mehrere Arten von Formverfahren können zusammen verwendet werden.
  • Es ist bevorzugt, dass während der Umformung Strahlungsheizung oder Konvektionsheizung als ein Heizverfahren verwendet wird.
  • Die Strahlungsheizung ist eine Vorgehensweise, bei der ein zu erhitzender Körper durch Absorption von aus einer Heizquelle, wie einer Heizvorrichtung, gestrahlter Energie erhitzt wird. Auf diese Weise kann ein Heiz-Kühl-Zyklus zur Massenherstellung von Glasgegenständen 10 verkürzt werden, sodass die Taktzeit der Umformung verkürzt werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, die Herstellungseffizienz des Glasgegenstands 10 zu verbessern.
  • Das Konvektionsheizen ist eine Vorgehensweise, bei der ein zu erhitzender Körper durch Konvektion von Gas in der Atmosphäre erhitzt wird. Auf diese Weise kann die Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Glasbauteils 1 so gleichförmig gestaltet werden, dass die Struktur der blendfreien Schicht 50 auf dem erhaltenen Glasgegenstand 10 schließlich leicht gesteuert werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, die Herstellungseffizienz des Glasgegenstands 10 zu verbessern.
  • Die Biegetiefe des erhaltenen Glasgegenstands 10 ist somit vorzugsweise 1 000 mm oder weniger, bevorzugter 500 mm oder weniger und stärker bevorzugt 300 mm oder weniger. Somit kann ein Glasgegenstand mit der blendfreien Schicht 50 mit gewünschten Eigenschaften als Endprodukt ohne Erzeugen von einem Riss in der unregelmäßigen Schicht 5 erhalten werden.
  • Der mittlere Krümmungsradius des gekrümmten Teils des erhaltenen Glasgegenstands 10 ist somit vorzugsweise 5 mm oder mehr und 5 000 mm oder weniger, und bevorzugter 100 mm oder mehr und 3 000 mm oder weniger. Auch wenn der Formungsschritt (S2A), bei dem eine hohe Last auf die unregelmäßige Schicht 5 angewendet werden kann, durchgeführt wird, kann der im Aussehen ohne Unebenheit in der unregelmäßigen Schicht 5 überlegene Glasgegenstand 10 erhalten werden.
  • [Kühlen; S2A4]
  • Nachdem das Glasbauteil 1 verformt ist (S2A3), wird das Glasbauteil 1 auf eine Temperatur herunter gekühlt, die zum Handhaben gering genug ist, zum Beispiel Raumtemperatur, um den Glasgegenstand 10 mit der blendfreien Schicht 50, erhalten von der unregelmäßigen Schicht 5, wobei die Oberflächenform davon verändert wurde, herauszunehmen.
  • Auf diese Weise wird der Formungsschritt (S2A) beendet und das Extrahieren bzw. Herausnehmen des Glasgegenstands (S3) wird ausgeführt. Somit wird der Glasgegenstand 10 mit einer vorbestimmten Form gemäß der Ausführungsform erhalten. Durch Ätzen gebildete Mikroporen oder nach dem Verbrennen bei Verwendung eines Lösungsmittels oder einer organischen Substanz, wenn die unregelmäßige Schicht 5 bei der Abscheidungsbehandlung gebildet wird, zurückbleibende Hohlräume, werden bei dem Formungsschritt (S2A) so verdichtet, dass der Glasgegenstand 10 ausgezeichnete Abschürfbeständigkeit zeigen kann. Im Allgemeinen, wird festgestellt, dass Ätzen durchgeführt wird, nachdem das Glassubstrat 3 verformt ist, aber die Abschürfbeständigkeit kann aus dem vorstehend erwähnten Grund nicht auftreten. Wenn zudem Ätzen, nachdem das Glassubstrat 3 verformt ist, durchgeführt wird, kann die unregelmäßige Schicht 5 auf Grund der Komplexität des Basismaterials nicht gleichförmig gebildet werden. Somit können keine gleichförmigen optischen Eigenschaften erhalten werden. Das gemäß der Erfindung erhaltene Glasbauteil 1 weist nicht nur Abschürfbeständigkeit, sondern auch ausgezeichnete gleichförmige optische Eigenschaften auf.
  • Im Übrigen kann der Temperschritt (S2B), der später beschrieben wird, mit dem Glasgegenstand 10 durchgeführt werden. Dabei wird der Glasgegenstand 10 als Glasbauteil 1 verwendet. Zusätzlich kann bei der Gelegenheit der Temperschritt (S2B), der später beschrieben wird, ohne Kühlen (S2A4) nach einer Umformung (S2A3) durchgeführt werden.
  • (Temperschritt; S2B)
  • 8 ist ein Funktionsschema von einem schematischen Verfahren, das ein Beispiel des Herstellungsverfahrens zeigt, bei dem die Wärmebehandlung im Temperschritt (S2B) durchgeführt wird. Beim Temperschritt (S2B) werden, wie in 9 gezeigt, Ansteigen der Temperatur auf eine gewünschte Temperatur (S2B1), Halten des Glasbauteils bei der gewünschten Temperatur (S2B2) und schrittweises Kühlen des Glasbauteils (S2B3), dessen Temperatur gehalten wurde (S2B2), durchgeführt. Das Glasbauteil 1 kann, getragen durch ein geeignetes Trägerbauteil, wie eine Trägerbasis, eine Form, einen Arm usw., vorher unter den jeweiligen Behandlungsstufen von Temperaturerhöhen (S2B1), Temperaturhalten (S2B2) und schrittweisem Kühlen (S2B3) beweglich gehalten werden.
  • Im Übrigen weist Tempern eine zum Entfernen von Restdehnung oder Restspannung in dem Glasbauteil 1 befähigte Wirkung auf. Wenn dem Glasbauteil 1 bei dem Formungsschritt (S2A) eine vorbestimmte Form gegeben wird, kann hohe Restspannung auftreten. In dem Glasbauteil 1 mit Restspannung entsteht hier das Problem, dass eine Behandlung zur Erhöhung der Festigkeit ungleichmäßig erfolgt. Insbesondere bei einem großen und dünnen Glas oder einem Glas mit komplizierter Form, das zu einer für einen Kraftfahrzeuginnenraum geeigneten Form verformt wurde, wie eine vordere Oberflächenplatte zur Verwendung in einer Anzeigetafel an dem Kraftfahrzeug, bleibt Restspannung leicht innen hinter dem Glas. Auf Grund des Einflusses der Restspannung ist die Behandlung zur Erhöhung der Festigkeit so ungleichmäßig, dass eine Variation in der Festigkeit vorkommen kann, wobei auch auf Grund der Variation in der Festigkeit leicht optische Verzerrung auftreten kann. Wenn das Glasbauteil 1 getempert wird, kann Restdehnung vermieden werden und homogenes Glas kann erhalten werden.
  • Es ist bevorzugt, dass Strahlungsheizung oder Konvektionsheizung als ein Heizverfahren im Temperschritt verwendet wird. Wenn die Strahlungsheizung verwendet wird, kann der Heiz-Kühl-Zyklus zur Massenherstellung von Glasgegenständen 10 so verkürzt werden, dass die Taktzeit des Temperschritts verkürzt werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, die Herstellungseffizienz der Glasgegenstände 10 zu verbessern. Wenn Konvektionsheizung verwendet wird, kann die Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Glasbauteils 1 gleichförmig gestaltet werden und die Spannung in der Oberfläche des erhaltenen Glasgegenstands 10 kann schließlich gleichmäßig entfernt werden. Im Ergebnis ist es möglich, Glasgegenstände 10 mit weniger individueller Differenz herzustellen. Im Übrigen können sowohl Strahlungsheizung als auch Konvektionsheizung zusammen verwendet werden.
  • [Temperatur-Erhöhung; S2B1]
  • Bei der Temperatur-Erhöhung wird das Glasbauteil 1 so erhitzt, dass es die Gleichgewichtsviskosität von 1012,5 bis 1017 Pa·s aufweist. Eine gewünschte Temper-Temperatur beim Temperschritt ist zum Beispiel vorzugsweise etwa 550°C.
  • [Halten der Temperatur; S2B2]
  • Beim Halten der Temperatur wird das auf die Temper-Temperatur erhitzte Glasbauteil 1 zum Beispiel für 10 bis 60 Minuten gehalten. Auf diese Weise kann das Glasbauteil 1 auf die Raumtemperatur herunter gekühlt werden, während Kriech-Umformung zurückgedrängt wird. Manchmal kann das Halten der Temperatur mit einer Temperatur-Einstellung zum Halten auf weniger als die Heiz-Temperatur bei der Temperatur-Erhöhung durchgeführt werden. Im Übrigen bedeutet die „Kriech-Umformung“ ein Phänomen, bei dem das Glasbauteil 1, das zum Beispiel erhitzt und gehalten wurde, bis die Gleichgewichtsviskosität von 1012,5 bis 1017 Pa·s erreicht ist, sich mit der Zeit in der Form verformt.
  • [Schrittweises Kühlen; S2B3]
  • Bei dem schrittweisen Kühlen wird das Glasbauteil zum Beispiel vorzugsweise bei einer Kühlrate von 0,3 bis 10°C/min und bevorzugter bei einer Kühlrate von 0,3 bis 5°C/min gekühlt. Auf diese Weise ist es möglich, im Glasbauteil eine Temperaturverteilung zu verhindern, sodass es möglich ist, das Auftreten von Restspannung auf Grund der Temperaturverteilung zu verhindern. Das schrittweise Kühlen ist bei dem Punkt beendet, an dem das Glasbauteil die Raumtemperatur erreicht, in der die Gleichgewichtsviskosität 1017,8 Pa·s oder höher erreicht.
  • Auf diese Weise wird der Temperschritt (S2B) beendet und die Extraktion bzw. Entnahme des Glasgegenstands (S3) wird durchgeführt. Somit kann der mit einer gewünschten Form gemäß der Ausführungsform bereitgestellte Glasgegenstand 10 erhalten werden.
  • Durch die vorstehend erwähnte Wärmebehandlung (S2) ändert sich die unregelmäßige Schicht 5 etwas, sodass die blendfreie Schicht 50, die in der Dichte hoch ist, erhalten werden kann. Typischerweise ist die unregelmäßige Schicht 5 in der Dichte geringer, wenn die unregelmäßige Schicht 5 bei der Glasbauteil-Herstellung (S1) gebildet wird. Dies erfolgt daher, weil durch Ätzen gebildete Mikroporen oder nach Verbrennen bei Verwendung eines Lösungsmittels oder einer organischen Substanz zurückgebliebene restliche Hohlräume gebildet werden, wenn die unregelmäßige Schicht 5 bei der Abscheidungsbehandlung gebildet wird. Wenn ein Glas mit einer solchen unregelmäßigen Schicht mit geringer Dichte 5 verwendet wird, neigt die unregelmäßige Schicht 5 zu Verschleiß, unter Verschlechtern von Haltbarkeit, wie Verschleißbeständigkeit. Wenn die Wärmebehandlung (S2) bei der Ausführungsform durchgeführt wird, ist die Dichte der unregelmäßigen Schicht 5 verbessert, sodass eine blendfreie Schicht 50 mit Haltbarkeit, wie Verschleißbeständigkeit, erhalten werden kann.
  • <Glasgegenstand 10>
  • 10A und 10B zeigen schematische Schnittansichten des Glasgegenstands 10 gemäß der Ausführungsform. Der Glasgegenstand 10 enthält eine erste Hauptoberfläche 10a, eine zweite Hauptoberfläche 10b, Endflächen 10c und eine blendfreie Schicht 50 auf mindestens einer der Hauptoberflächen. Der Glasgegenstand 10 kann eine blendfreie Schicht 50 auf mindestens einem Teil der mindestens einen der Hauptoberflächen enthalten. Die blendfreie Schicht 50 wird später beschrieben. Der Glasgegenstand 10 kann einen gekrümmten Teil auf mindestens einer der Hauptoberflächen enthalten.
  • [Blendfreie Schicht 50]
  • Die blendfreie Schicht 50 wird mittels Durchführen der Wärmebehandlung (S2) auf dem Glasbauteil 1 erhalten, wobei die unregelmäßige Schicht 5, wie vorstehend beschrieben, gebildet wurde.
  • Die blendfreie Schicht 50 weist auf ihrer Oberfläche konvexe Teile auf. Die konvexen Teile weisen einen mittleren Durchmesser (in Bezug auf einen echten Kreis) von 0,4 µm oder mehr und 1,1 µm oder weniger in einem Abschnitt bei einer Höhe von +0,01 µm von der Bezugshöhe in der Bild-verarbeiteten Oberfläche auf. Im Ergebnis zeigt auf Grund der konvexen Teile, die in der Festigkeit hoch sind, die blendfreie Schicht 50 hohe Verschleißbeständigkeit. Der mittlere Durchmesser (in Bezug auf einen echten Kreis) der konvexen Teile ist bevorzugter 0,4 µm oder mehr und 1 µm oder weniger.
  • Die blendfreie Schicht 50 weist eine Oberflächenasymmetrie Ssk von weniger als 0 auf. Wenn die Ssk weniger als 0 ist, weist die blendfreie Schicht 50 Unregelmäßigkeiten, wie eine Löffel-Schnitt-Form [spoon-cut] in der Oberfläche, auf. In dem Bereich weniger als 0 sind die Unregelmäßigkeiten schwächer, wenn die Ssk größer ist (näher an 0). Folglich ist die Verschleißbeständigkeit der blendfreien Schicht 50 verbessert. Es ist bevorzugt, dass die Oberflächenasymmetrie Ssk -1,2 oder mehr und weniger als 0 ist. Auf diese Weise können optische Eigenschaften und Abschürfbeständigkeit passend erzielt werden.
  • Das arithmetische Mittel der Oberflächenhöhe (Sa) der blendfreien Schicht 50 ist 0,06 µm oder weniger. Wenn das Sa in diesen Bereich eingestellt wird, ist die Verschleißbeständigkeit der blendfreien Schicht 50 verbessert. Das arithmetische Mittel der Oberflächenhöhe (Sa) der blendfreien Schicht 50 ist bevorzugter 0,01 µm oder mehr und 0,06 µm oder weniger und stärker bevorzugt 0,02 µm oder mehr und 0,06 µm oder weniger. Wenn das Sa ein größerer Wert als der Vorstehende ist, erhöhen sich örtlich hoch konvexe Teile zum Erleichtern des Verschleißes örtlich während der Reibung. Somit verschlechtert sich die Abschürfbeständigkeit extrem. Das Sa erhöht sich in der Regel, wenn der Glanzwert vermindert ist. Jedoch ist bei dem gleichen Glanzwert in Bezug auf die Abschürfbeständigkeit Sa vorteilhafterweise kleiner.
  • Der Glasübergangspunkt Tg der blendfreien Schicht 50 ist gleich oder geringer als der Glasübergangspunkt Tg0 in einem mittigen Teil des Glasgegenstands 10 in Schnittansicht in Dickenrichtung. Es ist möglich, einen Glasgegenstand 10 zu erhalten, bei dem Rissbildung in der blendfreien Schicht 50 während der Wärmebehandlung (S2) nicht leicht auftreten kann, und der ausgezeichnete optische Eigenschaften aufweist und Verschleißbeständigkeit zeigt. Die Differenz zwischen den Glasübergangspunkten (Tg0-Tg) ist vorzugsweise 3°C oder mehr, bevorzugter 5°C oder mehr und stärker bevorzugt 7°C oder mehr. Der obere Grenzwert der Differenz ist nicht besonders begrenzt. Jedoch ist die Differenz vorzugsweise 20°C oder weniger und bevorzugter 15°C oder weniger.
  • Es ist bevorzugt, dass der Erweichungspunkt Tm (softening point) der blendfreien Schicht 50 gleich oder geringer als der Erweichungspunkt Tmo in dem mittigen Teil des Glasgegenstands 10 in Schnittansicht in Dickenrichtung ist. Es ist möglich, einen Glasgegenstand 10 zu erhalten, bei dem Rissbildung in der blendfreien Schicht 50 während der Wärmebehandlung (S2) nicht leicht auftreten kann und der ausgezeichnete optische Eigenschaften aufweist und Verschleißbeständigkeit zeigt. Die Differenz zwischen den Erweichungspunkten (Tmo-Tm) ist vorzugsweise 3°C oder mehr, bevorzugter 10°C oder mehr und stärker bevorzugt 20°C oder mehr. Der obere Grenzwert der Differenz ist nicht besonders begrenzt. Jedoch ist die Differenz vorzugsweise 100°C oder weniger und bevorzugter 60°C oder weniger.
  • Im Übrigen wird der Glasübergangspunkt Tg durch JIS-R3103-3 (Mess-Verfahren der Übergangstemperatur, basierend auf Wärmeausdehnungs-Verfahren) gemessen und der Erweichungspunkt Tm wird durch JIS-R3103-1 (Test-Verfahren zum Glaserweichungspunkt) gemessen werden. Zum Beispiel kann ein Wärmeausdehnungsmessgerät vom vertikalen Typ (DL-9500 Modell, Druckstangen-Typ), hergestellt von Shinku-Riko Inc., zum Messen des Glasübergangspunkts Tg verwendet werden.
  • Angenommen, dass ein atomares Zusammensetzungs-Verhältnis Z zwischen Si und einem Element X, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Al, B, Zr und Ti, als X/Si definiert ist, ist es bevorzugt, dass ein Verhältnis Z1/Z0 von einem atomaren Zusammensetzungs-Verhältnis Z1 in der blendfreien Schicht 50 zu einem atomaren Zusammensetzungs-Verhältnis Z0 in dem mittigen Teil des Glasgegenstands 10 in Schnittansicht in Dickenrichtung von 0,9 bis 1,1 ist. Auch wenn eine Antireflexionsschicht, die später beschrieben wird, oder dergleichen abgeschieden wird, wird somit die Schicht kaum zu einer heterogenen Schicht. Ein ausgezeichneter Glasgegenstand 10 kann erhalten werden.
  • Es ist bevorzugt, dass ein Alkalimetall-Zusammensetzungs-Verhältnis {K/(Li+Na+K)} (ein Atomverhältnis der Zusammensetzung) in der blendfreien Schicht 50 größer als in dem mittigen Teil des Glasgegenstands 10 in Schnittansicht in Dickenrichtung ist. Auf diese Weise kann die Verschleißbeständigkeit der blendfreien Schicht 50 erhöht werden, und der Brechungsindex kann in der blendfreien Schicht 50 im Vergleich mit jenem in dem mittigen Teil des Glasgegenstands 10 in Schnittansicht in Dickenrichtung vermindert sein, sodass ein Antireflexionseffekt erhalten werden kann.
  • Es ist bevorzugt, dass die blendfreie Schicht 50 anorganisches Fluorid, anorganisches Chlorid usw. enthält, das heißt, ein Fluoratom (F) oder ein Chloratom (Cl). Somit kann die Tg der blendfreien Schicht 50 vermindert werden. Zusätzlich kann Hydrophilie erhalten werden. Somit kann die blendfreie Schicht 50 mit Wasser gewaschen werden, auch wenn die äußerste Oberfläche der blendfreien Schicht 50 schmutzig wird. Insbesondere ist anorganisches Fluorid bevorzugt, weil es hohe Hydrophilie aufweist, und anorganisches Fluorid von mehrwertigen Kationen, wie Si, Al, Ca, Mg usw., ist besonders bevorzugt.
  • Aus Vorstehendem ist es möglich, einen Glasgegenstand 10 mit der blendfreien Schicht 50 mit konvexen Teilen zu gewinnen, der eine gewünschte blendfreie Eigenschaft zeigt und ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit aufweist.
  • <Anwendungen>
  • Anwendungen der Glasgegenstände 10 gemäß der Erfindung sind nicht besonders begrenzt. Insbesondere können die Glasgegenstände 10 auf Komponenten am Kraftfahrzeug (Scheinwerferabdeckungen, Seitenspiegel, transparente Vorder-Substrate, transparente Seiten-Substrate, transparente Rück-Substrate, Instrumentenanzeige-Oberflächen, Vorder-Oberflächenplatten auf Kraftfahrzeuganzeige usw.), Zähler, Gebäudefenster, Schaufenster, Architekturinnenbauteile, Architekturaußenbauteile, vordere Oberflächenplatten (Personalcomputer vom Notebook-Typ, Monitore, LCDs, PDPs, LEDs, CRTs, PDAs, usw.), LCD-Farbfilter, Bildschirm-Tastfeld-Substrate, Pickuplinsen, CCD-Abdeckungssubstrate, transparente Solarzellensubstrate (Abdeckungsgläser usw.), Mobiltelefonfenster, organische EL-Licht emittierende Element-Komponenten, Fluoreszenzlicht emittierende Element-Komponenten, optische Filter, Notbeleuchtungslampen, Beleuchtungsabdeckungen, Antireflexionsfilme, polarisierende Filme usw. aufgetragen bzw. angebracht werden.
  • <Modifizierungen>
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform begrenzt, sondern es können verschiedene Verbesserungen, Designänderungen usw. bezüglich der Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können spezielle Verfahren, Strukturen usw. zum Ausführen der Erfindung durch andere Strukturen usw. ersetzt werden, solange die Aufgabe der Erfindung gelöst werden kann.
  • Der 60°-Spiegeloberflächenglanz auf der äußersten Oberfläche der blendfreien Schicht 50 des Glasgegenstands 10 ist vorzugsweise 15% oder mehr und 140% oder weniger und bevorzugter 40% oder mehr und 130% oder weniger. Der 60°-Spiegeloberflächenglanz in der äußersten Oberfläche der blendfreien Schicht des Glasgegenstands ist ein Index von einem blendfreien Effekt. Der blendfreie Effekt kann sich befriedigend zeigen, solange der 60°-Spiegeloberflächenglanz 130% oder weniger ist.
  • Die arithmetische Linien-Mittelrauigkeit Ra in der äußersten Oberfläche der blendfreien Schicht 50 des Glasgegenstands 10 ist vorzugsweise 0,03 µm oder mehr, bevorzugter 0,05 µm oder mehr und 0,7 µm oder weniger und stärker bevorzugt 0,07 µm oder mehr und 0,5 µm oder weniger. Der blendfreie Effekt kann sich ausreichend zeigen, solange die arithmetische Mittelrauigkeit Ra 0,03 µm oder mehr ist. Verminderung im Kontrast von einem Bild kann befriedigend unterdrückt werden, solange die arithmetische Mittelrauigkeit Ra 0,7 µm oder weniger ist.
  • Die maximale Höhenrauhigkeit Rz in der äußersten Oberfläche der blendfreien Schicht 50 des Glasgegenstands 10 ist vorzugsweise 0,2 µm oder mehr und 5 µm oder weniger, bevorzugter 0,3 µm oder mehr und 4,5 µm oder weniger und stärker bevorzugt 0,5 µm oder mehr und 4 µm oder weniger. Der blendfreie Effekt kann sich ausreichend zeigen, solange die maximale Höhenrauhigkeit Rz 0,2 µm oder mehr ist. Verminderung im Kontrast von einem Bild kann befriedigend unterdrückt werden, solange die maximale Höhenrauhigkeit Rz 5 µm oder weniger ist.
  • Ein Haze-Wert des ebenen Teils des Glasgegenstands 10 ist vorzugsweise 0,1% oder mehr und 50% oder weniger, bevorzugter 0,1% oder mehr und 30% oder weniger und stärker bevorzugt 0,1% oder mehr und 20% oder weniger. Der blendfreie Effekt kann sich befriedigend zeigen, solange der Haze-Wert 0,1% oder mehr ist. Verminderung im Kontrast von einem Bild kann befriedigend unterdrückt werden, solange der Haze-Wert 50% oder weniger ist, wenn der Glasgegenstand 10 als eine vordere Oberflächenplatte oder einer von verschiedenen Filtern auf der visuellen Erkennungsseite von einem Bildanzeige-Einrichtungskörper bereitgestellt wird.
  • Ein Haze-Wert des gekrümmten Teils des Glasgegenstands 10 ist vorzugsweise 0,1% oder mehr und 50% oder weniger, bevorzugter 0,1% oder mehr und 30% oder weniger und stärker bevorzugt 0,1% oder mehr und 20% oder weniger. Der blendfreie Effekt kann befriedigend gezeigt werden, solange der Haze-Wert 0,1% oder mehr ist. Verminderung im Kontrast von einem Bild kann befriedigend unterdrückt werden, solange der Haze-Wert 50% oder weniger ist, wenn der Glasgegenstand 10 als eine vordere Oberflächenplatte oder einer von verschiedenen Filtern auf der visuellen Erkennungsseite von einem Bildanzeigeeinrichtungskörper bereitgestellt wird.
  • Wenn der Glasgegenstand 10 einen ebenen Teil und einen gekrümmten Teil, wie in 10B gezeigt, enthält, ist ein Verhältnis zwischen Reflexions-Bilddiffusionsindex-Wert R (Reflexions-Bilddiffusionsindex-Wert R von gekrümmtem Teil / Summe von Reflexions-Bilddiffusionsindex-Werten R von ebenem Teil und gekrümmtem Teil) vorzugsweise von 0,3 bis 0,8, bevorzugter von 0,4 bis 0,7 und stärker bevorzugt von 0,4 bis 0,6. Wenn der Haze-Wert hoch ist, ist das Weiß-Werden auf Grund der Lichtstreuung verstärkt, um dabei die Schattierung zu verstärken. Somit wird die Gleichmäßigkeit im visuellen Aussehen durch die verstärkte Schattierung beeinflusst. Wenn das Verhältnis zwischen den Reflexions-Bilddiffusionsindex-Werten R in dem vorstehend erwähnten Bereich liegt, wird die Gleichmäßigkeit im visuellen Aussehen durch Schattierung kaum beeinflusst. Somit kann ausgezeichnetes Aussehen erhalten werden.
  • Die Standardabweichung des Haze-Werts in der Oberfläche in dem Glasgegenstand 10 ist vorzugsweise von 0 bis 10% und bevorzugter von 0 bis 6%. In diesem Bereich kann die blendfreie Schicht visuell als homogen erkannt werden, wenn ein Anwender den Glasgegenstand visuell erkennt. Somit kann ausgezeichnetes Aussehen verstärkt werden. Zusätzlich gibt es hier keine Befürchtung, dass das Berührungsgefühl durch die Unregelmäßigkeiten der blendfreien Schicht beeinträchtigt wird. Auch wenn der Glasgegenstand 10 als eine vordere Oberflächenplatte von einer Anzeigetafel auf dem Kraftfahrzeug verwendet wird, kann in einem Bild, visuell von einem Fahrersitz erkannt, Homogenität erhalten werden. Somit kann eine angenehme Bedienung gesichert werden.
  • Die Standardabweichung des Funkelindexwerts S auf der Oberfläche in dem Glasgegenstand 10 ist vorzugsweise von 0 bis 10% und bevorzugter von 0 bis 6%. In diesem Bereich kann eine Bildanzeige von einer Flüssigkristallanzeige oder dergleichen ohne unangenehmes Gefühl visuell erkannt werden. Wenn der Glasgegenstand 10 zudem als eine vordere Oberflächenplatte von einer Anzeigetafel auf dem Kraftfahrzeug verwendet wird, kann in einem Bild, visuell erkannt von einem Fahrersitz, Homogenität erhalten werden. Somit kann eine angenehme Bedienung gesichert werden.
  • Die Standardabweichung des Auflösungsindexwerts T auf der Oberfläche in dem Glasgegenstand 10 ist vorzugsweise von 0 bis 10% und bevorzugter von 0 bis 6%. In diesem Bereich kann eine Bildanzeige von einer Flüssigkristallanzeige oder dergleichen ohne unangenehmes Gefühl visuell erkannt werden. Wenn der Glasgegenstand 10 zudem als eine vordere Oberflächenplatte von einer Anzeigetafel auf dem Kraftfahrzeug verwendet wird, kann in einem Bild, visuell erkannt von einem Fahrersitz, Homogenität erhalten werden. Somit kann eine angenehme Bedienung gesichert werden.
  • Die nachstehenden Schritte oder Behandlungen können an dem Glasbauteil 1 oder dem Glasgegenstand 10 (hierin anschließend als zu bearbeitendes Material bezeichnet) durchgeführt werden.
  • (Abschleifen oder Polieren)
  • Mindestens eine der Hauptoberflächen des bearbeitenden Materials kann einer Abschleif- oder Polier-Behandlung unterzogen werden.
  • (Locherzeugung)
  • Ein Loch kann in mindestens einem Teil des zu bearbeitenden Materials gebildet werden. Das Loch kann das zu bearbeitende Material penetrieren oder das zu bearbeitende Material nicht penetrieren. Die Locherzeugung kann durch mechanisches Bearbeiten mit einem Bohrer, einem Schneidgerät oder dergleichen oder durch Ätzen unter Verwendung von Fluorwasserstoffsäure durchgeführt werden, obwohl dies nicht darauf begrenzt ist.
  • (Kantenbearbeiten)
  • Bearbeiten, wie Entgraten, kann an den Endflächen des zu bearbeitenden Materials durchgeführt werden. Wenn das zu bearbeitende Material aus Glas ist, ist es bevorzugt, dass so genanntes R-Entgraten oder C-Entgraten durch mechanisches Abschleifen durchgeführt wird. Jedoch kann Ätzen verwendet werden und es gibt keine besondere Begrenzung. Das Kantenbearbeiten kann vorher an dem Glasbauteil durchgeführt werden und danach kann das Glasbauteil durch Wärmebehandlung zu dem Glasgegenstand geformt werden.
  • (Verfestigung)
  • Ein physikalisches Verfestigungs-Verfahren oder ein chemisches Verfestigungs-Verfahren kann als ein Verfestigungs-Verfahren zum Bilden einer Oberflächendruckspannungsschicht auf dem zu bearbeitenden Material verwendet werden. Das zu bearbeitende Material, dessen Glashauptoberfläche verfestigt wurde, weist eine höhere mechanische Festigkeit auf. In dieser Konfiguration kann jedes der Verfestigungs-Verfahren verwendet werden. Um ein Glas mit einem geringen Dicken- und einem hohen Oberflächendruckspannungs (CS)-Wert zu gewinnen, ist es bevorzugt, dass das Glas durch das chemische Verfestigungs-Verfahren verfestigt wird.
  • Es ist bevorzugt, dass der Verfestigungsschritt nach der Extraktion des Glasgegenstands (S3) durchgeführt wird.
  • [Chemisches Verfestigungs-Verfahren]
  • Das chemische Verfestigungs-Verfahren ist eine Behandlung, bei der in geschmolzenem Salz knapp unter 450°C, Alkalimetall-Ionen (typischerweise Li-Ionen oder Na-Ionen), die in der Hauptoberfläche des Glases als das zu bearbeitende Material vorliegen und jeder einen kleinen lonenradius aufweist, gegen Alkali-Ionen (typischerweise Na-Ionen gegen die Li-Ionen, oder K-Ionen gegen die Na-Ionen), wobei jedes einen großen lonenradius aufweist, ausgetauscht werden, sodass eine Druckspannungsschicht in der Oberfläche des Glases gebildet werden kann. Die chemische Verfestigung kann durch ein auf dem Fachgebiet bekanntes Verfahren durchgeführt werden. Typischerweise wird das Glas in geschmolzenes Kaliumnitratsalz getaucht. Etwa 10 Masse-% Kaliumcarbonat können zu dem geschmolzenen Salz gegeben und verwendet werden. Auf diese Weise kann Rissbildung von der Oberflächenschicht des Glases entfernt werden, sodass Glas mit hoher Festigkeit erhalten werden kann. Wenn eine Silber-Komponente, wie Silbernitrat, in das Kaliumnitrat während der chemischen Verfestigung vermischt wird, kann das Glas Silber-Ionen in seiner Oberfläche auf Grund von lonenaustausch aufweisen, sodass eine antibakterielle Eigenschaft bereitgestellt werden kann. Die chemische Verfestigung ist nicht auf einmal begrenzt, sondern kann zum Beispiel zwei- oder mehrmals bei verschiedenen Bedingungen durchgeführt werden.
  • Eine Oberflächendruckspannungsschicht wird auf mindestens einer der Hauptoberflächen des zu bearbeitenden Materials gebildet. Ein Oberflächendruckspannungs-Wert (CS) der Druckspannungsschicht ist vorzugsweise 500 MPa oder höher, bevorzugter 550 MPA oder höher, weiter bevorzugt 600 MPa oder höher, und besonders bevorzugt 700 MPa oder höher. Wenn die Oberflächendruckspannung (CS) höher ist, ist die mechanische Festigkeit des verfestigten Glases höher. Wenn die Oberflächendruckspannung (CS) andererseits zu hoch ist, besteht die Befürchtung, dass die Zugspannung in dem Glas extrem hoch sein kann. Deshalb ist die Oberflächendruckspannung (CS) vorzugsweise 1 800 MPa oder geringer, bevorzugter 1 500 MPa oder geringer und weiter bevorzugt 1 200 MPa oder geringer.
  • Die Tiefe (DOL) der in der Hauptoberfläche des Glases gebildeten Oberflächendruckspannungsschicht ist vorzugsweise 5 µm oder mehr, bevorzugter 8 µm oder mehr und weiter bevorzugt 10 µm oder mehr. Wenn die DOL andererseits zu groß ist, besteht hier die Befürchtung, dass die Zugspannung in dem Glas extrem erhöht sein kann. Somit ist die Tiefe (DOL) der Druckspannungsschicht vorzugsweise 70 µm oder weniger, bevorzugter 50 µm oder weniger, stärker bevorzugt 40 µm oder weniger und typischerweise 30 µm oder weniger.
  • Der Oberflächendruckspannungs (CS)-Wert der in der Hauptoberfläche des zu bearbeitenden Materials gebildeten Oberflächendruckspannungsschicht und die Tiefe (DOL) der Oberflächendruckspannungsschicht kann aus der Anzahl von Interferenzmustern und Intervallen davon, beobachtet mit einem Messgerät für die Spannung der Oberfläche (FSM-6000, hergestellt von ORIHARA Industrial Co., Ltd.), erhalten werden. Zum Beispiel kann eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 589 nm oder 790 nm als eine Mess-Lichtquelle für FSM-6000 verwendet werden. Im Übrigen kann die Oberflächendruckspannung unter Verwendung von Doppelbrechung gemessen werden. Wenn optische Bewertung schwierig ist, kann die Einschätzung unter Verwendung mechanischer Festigkeitsbewertung von DreiPunkt-Biegen oder dergleichen ausgeführt werden. Andererseits kann die Zugspannung (CT: in MPa), gebildet in dem zu bearbeitenden Material, durch den nachstehenden Ausdruck unter Verwendung der vorstehend erwähnten gemessenen Oberflächendruckspannung (CS: durch MPa) und der vorstehend erwähnten gemessenen Tiefe (DOL: in µm) der Oberflächendruckspannungsschicht berechnet werden. CT = { CS × ( DOL × 10 − 3 ) } / { t − 2 × ( DOL × 10 − 3 ) }
    Figure DE102017008996A1_0002
  • Im Übrigen bedeutet t (in mm) die Schichtdicke des Glases.
  • Im Übrigen kann das zu bearbeitende Material nach der Behandlung zur Erhöhung der Festigkeit gereinigt werden. Als Reinigung kann zum Beispiel SäureBehandlung, Alkali-Behandlung oder alkalisches Bürstenwaschen zusätzlich zu Waschen mit Wasser durchgeführt werden.
  • (Funktionelle Schichtbehandlung)
  • Verschiedene funktionelle Schichten können, falls erforderlich, auf dem zu bearbeitenden Material gebildet werden. Beispiele der funktionellen Schichten können eine Antireflexions-Behandlungsschicht, eine bewuchshemmende Behandlungsschicht usw. enthalten und jene Schichten können zusammen verwendet werden. Die Schichten können auf entweder der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des zu bearbeitenden Material gebildet werden. Die Schichten werden vorzugsweise auf dem erhaltenen Glasgegenstand 10 gebildet und bevorzugter nach der Behandlung zur Erhöhung der Festigkeits-Schritt gebildet.
  • [Antireflexions-Behandlungsschicht]
  • Die Antireflexions-Behandlungsschicht ist eine Schicht, die eine Wirkung zur Verminderung des Reflexionsvermögens erzeugt, Blendung, verursacht durch Reflexion von Licht, vermindert und im Fall der Verwendung derselben für eine Bildschirmeinheit die Transmittanz von Licht aus der Anzeigevorrichtung erhöhen und die Sichtbarkeit der Bildschirmeinheit verbessern kann.
  • Wenn die Antireflexions-Behandlungsschicht ein Antireflexionenfilm ist, wird der Film vorzugsweise auf der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des zu bearbeitenden Materials ohne Einschränkung gebildet. Die Konfiguration des Antireflexionenfilms ist nicht begrenzt, solange wie die Reflexion von Licht gehemmt werden kann und der Film kann zum Beispiel eine Konfiguration aufweisen, die ein Laminat von einer Schicht mit hohem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,9 oder mehr bei einer Wellenlänge von 550 nm und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,6 oder weniger bei der gleichen Wellenlänge enthält oder eine Konfiguration, die eine Schicht mit einem Brechungsindex von 1,2 bis 1,4 bei einer Wellenlänge von 550 nm enthält und eine Filmmatrix, in der Hohlteilchen oder Poren vermischt wurden, enthält.
  • [Bewuchshemmende Behandlungsschicht]
  • Die bewuchshemmende Behandlungsschicht ist eine Schicht zum Hemmen des Anhaftens organischer Substanz und anorganischer Substanz auf der Oberfläche oder falls eine organische Substanz oder eine anorganische Substanz an der Oberfläche haftet, zum Erleichtern der Entfernung der anhaftenden Substanz durch Reinigen, wie Abwischen.
  • Wenn die bewuchshemmende Behandlungsschicht als bewuchshemmender Film ausgebildet wird, wird der Film vorzugsweise auf der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche des zu bearbeitenden Materials oder auf einer anderen Oberflächenbehandlungsschicht gebildet. Die bewuchshemmende Behandlung ist nicht begrenzt, solange eine bewuchshemmende Eigenschaft verliehen werden kann. Der Film besteht insbesondere vorzugsweise aus einer Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindungsbeschichtung, die durch eine Hydrolyse- und Kondensations-Reaktion von einer Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung erhalten wird.
  • (Bildung einer gedruckten Schicht)
  • Eine gedruckte Schicht kann durch verschiedene Arten von Druckverfahren und Tinten (Druckmaterial) in Abhängigkeit von deren Anwendungen gebildet werden. Als Druckverfahren können Beispiele davon Spritzdruck, Tintenstrahldruck und Siebdruck umfassen. Durch diese Verfahren kann gutes Drucken auch auf einem zu bearbeitenden Material durchgeführt werden, das eine große Fläche aufweist. Insbesondere wird durch Verwendung des Spritzdrucks das Drucken auf einem zu bearbeitenden Material leicht durchgeführt, das einen gekrümmten Teil aufweist, und die Oberflächenrauigkeit von einer bedruckten Oberfläche wird leicht gesteuert. Andererseits wird durch Verwendung des Siebdrucks leicht ein gewünschtes Druckmuster gebildet, sodass eine gleichförmige Durchschnittsdicke in einem Großteil des zu bearbeitenden Material vorliegt. Außerdem kann eine Vielzahl von Tinten verwendet werden. Vom Standpunkt der Haftfestigkeit einer bedruckten Schicht ist es bevorzugt, dass eine Art von Tinte verwendet wird. Die Tinten, die die bedruckte Schicht bilden, können organisch oder anorganisch sein.
  • Beispiele
  • Beispiele der vorliegenden Erfindung werden beschrieben. Beispiele 1 bis 4 sind Beispiele der vorliegenden Erfindung und Beispiele 5 und 6 sind VergleichsBeispiele. Die Erfindung ist auf die nachstehenden Beispiele nicht begrenzt.
  • [Herstellung der Platte]
  • Eine Glasplatte (DRAGONTRAIL (eingetragene Handelsmarke), hergestellt von Asahi Glas Co., Ltd.) mit rechtwinkligen Hauptoberflächen, die jeweils 300 mm×300 mm bemessen sind und eine Dicke von 0,7 mm aufweist, wurde als Glassubstrat verwendet. In der nachstehenden Beschreibung wird eine der Hauptoberflächen des Glassubstrats als eine erste Hauptoberfläche bezeichnet und die andere Hauptoberfläche wird als eine zweite Oberfläche bezeichnet.
  • (1) Bildung einer unregelmäßigen Schicht und (2) Abschleifen der Endflächen wurden auf dem Glassubstrat durchgeführt, um ein Glasbauteil herzustellen.
  • [Glasbauteil]
  • Bildung einer unregelmäßigen Schicht
  • Eine unregelmäßige Schicht wurde auf der ersten Hauptoberfläche des Glassubstrats durch eine Frost-Behandlung in dem nachstehenden Verfahren gebildet.
  • Zuerst wurde ein Säure-beständiger Schutzfilm (hierin anschließend einfach als „Schutzfilm“ bezeichnet) auf die Hauptoberfläche (zweite Hauptoberfläche) des Glassubstrats geklebt, wo keine unregelmäßige Schicht gebildet werden sollte. Das Glassubstrat wurde in eine 3 Masse-% Fluorwasserstoff-Lösung getaucht, und das Glassubstrat so geätzt, dass an der ersten Hauptoberfläche befestigter Schmutz entfernt werden konnte. Anschließend wurde das Glassubstrat in eine gemischte Lösung von 15 Masse-% Fluorwasserstoff und 15 Masse-% Kaliumfluorid getaucht und Frost-Behandlung wurde auf der ersten Hauptoberfläche durchgeführt. Danach wurde das Glassubstrat in eine 10 Masse-% Fluorwasserstoff-Lösung getaucht, um eine unregelmäßige Schicht zu bilden, sodass Fluorid hinter der ersten Hauptoberfläche bleiben konnte. Somit wurde ein Glasbauteil mit der unregelmäßigen Schicht gebildet. Im Übrigen war der Glasübergangspunkt Tg 593°C in dem mittigen Teil des Glasbauteils in Schnittansicht in Dickenrichtung, und von 583 bis 586°C in der unregelmäßigen Schicht. Das Glasbauteil wurde so eingestellt, dass der Haze-Wert bei etwa 7,1% und der 60° Spiegeloberflächenglanz (Glanzwert) bei 107% in Beispielen 1 bis 6 lag.
  • Abschleif-Behandlung von Endflächen
  • Das Glasbauteil wurde zu einem Stück mit den Abmessungen 100 mm×100 mm geschnitten. Danach wurde C-Entgraten mit einer Tiefe von 0,2 mm von einer Endfläche des Glases über die gesamte Peripherie des Glassubstrats durchgeführt. Das Entgraten wurde unter Verwendung eines Schleifsteins Nr. 600 (hergestellt von Tokyo Dia Co.) durchgeführt, welcher mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 6 500 U/min und bei einer Bewegungsgeschwindigkeit von 5 000 mm/min betrieben wurde. Somit war die Oberflächenrauigkeit der Endfläche 450 nm.
  • Das erhaltene Glasbauteil wurde (3) auf einer Form befestigt, (4) vorerhitzt, verformt und gekühlt, um einen Glasgegenstand herzustellen.
  • [Glasgegenstand]
  • Befestigen
  • Eine wie in 7 gezeigte Form 22 wurde verwendet, in der eine Designoberfläche mit einem Krümmungsradius von 500 mm in einer Z-Achsenrichtung von einer einzelnen gekrümmten Struktur gebildet wurde. Kohlenstoff wurde als das Material der Form 22 verwendet. Wie in 7 gezeigt, wurde jedes Glasbauteil von Beispielen 1 bis 4, gezeigt in Tabelle 1, auf der Form 22 mit der zweiten Oberfläche nach unten befestigt.
  • Vorheizen/Verformen/Kühlen
  • Nach dem Befestigen wurden Vorheizen, Verformen und Kühlen an dem Glasbauteil und der Form insgesamt durchgeführt. Bei dem Vorheizen wurde die Temperatur von Raumtemperatur auf die gewünschte Temperatur erhöht. Bei dem Verformen wurde die gewünschte Temperatur gehalten. Bei dem Kühlen wurde die Temperatur auf den Temperpunkt (annealing point) gesenkt und dann durch Strahlung auf Raumtemperatur herunter gekühlt. Temperatur-Bedingungen und Zeit-Bedingungen in den jeweiligen Beispielen werden in Tabelle 1 gezeigt. Das Verformen wurde bei 680°C und mit einer Gleichgewichtsviskosität von etwa 109 Pa·s durchgeführt. Danach wurden das Glasbauteil und die Form auf Raumtemperatur herunter gekühlt. Die Glasbauteile von Beispielen 1 bis 4 wurden bei den Bedingungen, gezeigt in Tabelle 1, behandelt und Glasgegenstände jeweils mit einer blendfreien Schicht wurden erzeugt. Die Temperatur-Bedingungen wurden auf der ersten Hauptoberfläche gesteuert. Beispiele 5 und 6 sind nicht-erhitzte Gläser, die nicht vorerhitzt, verformt und gekühlt wurden.
  • [Tabelle 1]
  • Tabelle 1
    vor Verformen Verformungs-Bedingungen
    Haze-Wert Glanzwert Heizverfahren Temperatur Zeit
    % % - °C s
    Beispiel 1 7,1 107 Strahlungsheizung 680 3600
    Beispiel 2 7,1 107 Strahlungsheizung 680 3600
    Beispiel 3 7,1 107 Strahlungsheizung 680 600
    Beispiel 4 7,1 107 Strahlungsheizung 680 600
    Beispiel 5 7,1 107 Verformungs-Schritt nicht durchgeführt
    Beispiel 6 7,1 107 Verformungs -Schritt nicht durchgeführt
  • [Verschleißbeständigkeitstest mit Sandpapier]
  • Sandpapier wurde an einem ebenen Metallreibungsstück mit einer Boden-Oberflächen-Abmessung 10 mm×10 mm befestigt, um ein Reibungselement zum Reiben gegen jede Probe zu bilden. Nun wurde ein Verschleißbeständigkeitstest unter Verwendung des Reibungsstücks mit einem Ebenenabriebtester vom Triple-Typ (hergestellt von Daiei Kagaku Seiki Mfg. Co., Ltd.) durchgeführt. Insbesondere wurde das vorstehend erwähnte Reibungsstück so an dem Abriebtester befestigt, dass die Boden-Oberfläche des Reibungsstücks die unregelmäßige Schicht oder die blendfreie Schicht der Probe kontaktieren könnte. Ein Gewicht wurde so angeordnet, dass auf dem Reibungsstück eine Last von 1 000g erreicht werden kann. Das Reibungsstück fuhr bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 3 200 mm/min hin und her und glitt mit einem Weg von 40 mm Länge. Der Test wurde durchgeführt, wobei die Anzahl von Reibungen als zweimal pro zwei Wege gezählt wurde. Ein Haze-Wert und ein Glanzwert wurden an jeder getesteten Probe gemessen, bei der die Reibung 100 mal durchgeführt worden war. Glasgegenstände wurden als Proben in Beispielen 1 bis 4 verwendet, und nicht-erhitzte Gläser wurden als Proben in Beispielen 5 und 6 verwendet.
  • Tabelle 2 zeigt für jedem Glasgegenstand von Beispielen 1 bis 4 einen Haze-Wert und einen Glanzwert nach Verformen, einen Glanzwert und einen Haze-Wert vor und nach dem Verschleißbeständigkeitstest auf dem Glasgegenstand, einen Änderungsgrad und eine Änderungsrate zwischen den Glanzwerten und zwischen den Haze-Werten vor und nach dem Verschleißbeständigkeitstest auf dem Glasgegenstand, und ein Ergebnis der Beobachtung einer Oberflächenform vor dem Verschleißbeständigkeitstest, und für jedes nicht-erhitzte Glas von Beispielen 5 und 6 einen Glanzwert und einen Haze-Wert vor und nach dem Verschleißbeständigkeitstest, und ein Ergebnis der Beobachtung einer Oberflächenform vor dem Verschleißbeständigkeitstest.
  • Ein mittlerer Durchmesser von konvexen Teilen Sa und Ssk wurde als Analysenpunkte der Oberflächenform von jeder Probe erhalten. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt. Außerdem werden der mittlere Durchmesser der konvexen Teile und eine Glanzänderungsrate vor und nach dem Verschleißbeständigkeitstest in 11 gezeigt
    nach Verformen Oberflächenform vor und nach Verschleißbeständig keitstest Änderungsgrad nach Verschleißbeständigkeitstest N=100 Änderungsrate nach Verschleißbeständig keitstest N=100
    Haze-Wert Glanzwert Durchmesser von konvexem Teil Sa Ssk Δ(Haze-Wert) Δ(Glanzwert) Haze-Wert Glanzwert
    % % µm µm - % % % %
    Beispiel 1 5,6 114 0,79 0,051 -0,65 4,9 10,4 -12% 9%
    Beispiel 2 5,7 114 0,87 0,052 -0,07 5,0 10,1 -13% 9%
    Beispiel 3 7,2 107 1,02 0,059 -1,07 6,1 10,8 -16% 10%
    Beispiel 4 7,3 106 1,06 0,055 -0,96 5,7 11,9 -22% 11%
    Beispiel 5 - - 1,11 0,063 -0,55 4,1 17,4 42% 16%
    Beispiel 6 - - 1,14 0,066 -1,20 4,2 17,1 -40% 16%
  • In jedem Beispiel 1 bis 4 lag die Änderung des Glanzwerts nach dem Heizen innerhalb +12% als Änderungsgrad relativ zu dem Glanzwert des Glasgegenstands vor dem Erhitzen und innerhalb +11% als Änderungsrate relativ zu demselben.
  • Wie in 11 gezeigt, ist es verständlich, dass die Änderungsrate des Glanzwerts des Glasgegenstands vor und nach dem Verschleißbeständigkeitstest mit der Verminderung im mittleren Durchmesser der konvexen Teile sinkt und die Verschleißbeständigkeit plötzlich verbessert ist, wenn die Änderungsrate des Glanzwerts 1,1 µm oder weniger ist.
  • Der konvexe Teil des mittleren Durchmessers ist ein mittlerer Durchmesser, ausgedrückt in Bezug auf einen Kreis von einem konvexen Teilabschnitt bei einer Höhe von +0,01 µm von der Bezugshöhe auf einer „bildverarbeiteten Oberfläche“. Es wird festgestellt, dass die Verminderung im konvexen Teil des mittleren Durchmessers bedeutet, dass die Steilheit in einem feinen konvexen Teil auf der Oberfläche vermindert war, und die unregelmäßige Form in der Oberfläche des Glasgegenstands durch Wärmebehandlung zum Vermindern der Steilheit der unregelmäßigen Form auf Grund der Wärme verformt wurde, um dadurch die Verschleißbeständigkeit zu verbessern.
  • Wie beschrieben, wurde gemäß der Erfindung ein Glasgegenstand erhalten, der in der visuellen Wahrnehmung, wie blendfreie Eigenschaft, ausgezeichnet ist und eine hohe Verschleißbeständigkeit aufweist.
  • Während die vorliegende Erfindung im Einzelnen und mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen davon genauer beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen darin ohne Abweichen von Gedanken und Umfang davon vorgenommen werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Glasbauteil
    10
    Glasgegenstand
    2
    Formeinrichtung
    3
    Glassubstrat
    5
    unregelmäßige Schicht
    50
    blendfreie Schicht
    7
    ebener Teil
    9
    gekrümmter Teil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016188758 [0001]
    • JP 2017168596 [0001]
    • WO 2009/025289 [0003]
    • WO 2015/133346 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ISO 7884-4 [0014]
    • ISO 7884-3 [0014]
    • ISO 7884-5 [0014]
    • „Haze-Wert“ wird durch Verwendung von einem Haze-Messgerät (HR-100 Modell, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) gemäß JIS K 7136:2000 [0015]
    • ISO 25178 [0031, 0032]

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands aus einem Glasbauteil, umfassend ein Glassubstrat, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endfläche enthält, und eine unregelmäßige Schicht, die auf mindestens einer der Hauptoberflächen ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfasst: Bilden der unregelmäßigen Schicht mit einem Glasübergangspunkt Tg, der gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt ist, in einem mittigen Teil des Glasbauteils in einer Schnittansicht in Dickenrichtung; und Durchführen einer Wärmebehandlung auf dem Glasbauteil, sodass die Gleichgewichtsviskosität in dem mittigen Teil des Glasbauteils in der Schnittansicht in Dickenrichtung 1017 Pa·s oder weniger aufweist.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach Anspruch 1, wobei die unregelmäßige Schicht durch Ätzbehandlung gebildet wird.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach Anspruch 1, wobei die unregelmäßige Schicht durch Sandstrahlen gebildet wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wärmebehandlung in einem Formungsschritt durchgeführt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach Anspruch 4, wobei bei dem Formungsschritt das Glasbauteil so auf einer Form befestigt ist, dass eine der Hauptoberflächen oder die Endoberfläche des Glasbauteils mit der Form in Kontakt sein kann, und das Glasbauteil dann verformt wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach Anspruch 5, wobei bei dem Formungsschritt eine Temperatursteuerung auf einer Oberfläche des Glasbauteils, die nicht mit der Form in Kontakt ist, durchgeführt wird.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach Anspruch 6, wobei die Oberfläche des Glasbauteils, die mit der Form nicht in Kontakt ist, die unregelmäßige Schicht enthält.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wärmebehandlung in einem Temperschritt durchgeführt wird.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Wärmebehandlung durch Strahlungsheizung durchgeführt wird.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Wärmebehandlung durch Konvektionsheizung durchgeführt wird.
  11. Glasgegenstand, umfassend: eine erste Hauptoberfläche; eine zweite Hauptoberfläche; und eine Endfläche; wobei: eine blendfreie Schicht auf mindestens einer der Hauptoberflächen bereitgestellt wird; ein Glasübergangspunkt Tg der blendfreien Schicht gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt Tg0 in einem mittigen Teil des Glasgegenstands in einer Schnittansicht in Dickenrichtung ist; eine Standardabweichung von einem Haze-Wert in einer Oberfläche des Glasgegenstands von 0 bis 10% ist; und mindestens eine der Hauptoberflächen einen gekrümmten Teil enthält.
  12. Glasgegenstand, umfassend: eine erste Hauptoberfläche; eine zweite Hauptoberfläche; und eine Endfläche; wobei: eine blendfreie Schicht auf mindestens einer der Hauptoberflächen bereitgestellt wird; ein Glasübergangspunkt Tg der blendfreien Schicht gleich oder geringer als ein Glasübergangspunkt Tg0 in einem mittigen Teil des Glasgegenstands in einer Schnittansicht in Dickenrichtung ist; die blendfreie Schicht einen arithmetischen Mittenrauwert Sa in einer Oberfläche von 0,06 µm oder weniger und Oberflächen-Asymmetrie Ssk von weniger als 0 in einer Oberflächenform, erhalten durch Messen einer Region von (101 µm×135 µm) bis (111 µm×148 µm) in der blendfreien Schicht mit einem Lasermikroskop, aufweist; und der Glasgegenstand einen konvexen Teil mit einem mittleren Durchmesser (in Bezug auf einen echten Kreis) bei einer Höhe von +0,01 µm von der Bezugshöhe auf einer bildverarbeiteten Oberfläche von 0,4 µm oder mehr und 1,1 µm oder weniger mit Bezug auf die Bezugshöhe enthält, wenn ein Bild, erhalten aus XYZ-Daten der Oberflächenform, gemessen mit dem Lasermikroskop, durch Bildverarbeitungssoftware SPIP (hergestellt von Image Metrology A/S) zum Gewinnen eines geglätteten Bilds gefiltert wird, und XYZ-Daten von dem geglätteten Bild von XYZ-Daten der Oberflächenform zum Gewinnen der bildverarbeiteten Oberfläche subtrahiert werden.
  13. Glasgegenstand nach Anspruch 12, wobei mindestens eine der Hauptoberflächen einen gekrümmten Teil enthält.
  14. Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei ein Verhältnis Z1/Z0 von einem atomaren Zusammensetzungs-Verhältnis Z1 in der blendfreien Schicht zu einem atomaren Zusammensetzungs-Verhältnis Z0 in dem mittigen Teil des Glasgegenstands in der Schnittansicht in Dickenrichtung von 0,9 bis 1,1 ist, wenn ein atomares ZusammensetzungsVerhältnis Z zwischen Si und einem Element X, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Al, B, Zr und Ti, als X/Si definiert wird.
  15. Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei ein Alkalimetall-Zusammensetzungs-Verhältnis, ausgedrückt durch {K/(Li+Na+K)}, in der blendfreien Schicht größer als in dem mittigen Teil des Glasgegenstands in der Schnittansicht in Dickenrichtung ist.
  16. Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei ein Fluoratom (F) oder ein Chloratom (Cl) in der blendfreien Schicht enthalten ist.
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„Haze-Wert" wird durch Verwendung von einem Haze-Messgerät (HR-100 Modell, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) gemäß JIS K 7136:2000
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