DE102018112039A1

DE102018112039A1 - Glasgegenstand und anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102018112039A1
Application number: DE102018112039.7A
Authority: DE
Inventors: Kyohei HASHIMOTO; Tomohiro Takano; Hitoshi Mishiro; Minoru Tamada
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2018-11-29
Also published as: US20180339939A1; JP2018197183A; CN108947235A

Abstract

Ein Glasgegenstand umfasst eine Glasplatte, die eine raue Oberfläche umfasst, die zum Streuen und Reflektieren von externem Licht ausgebildet ist und auf mindestens einer von Hauptoberflächen ausgebildet ist; und einen funktionellen Film, der auf der rauen Oberfläche ausgebildet ist. Die Durchlasstrübung des Glasgegenstands beträgt 28 % oder weniger. Auf einer Oberfläche des funktionellen Films gegenüber der Glasplatte innerhalb eines Bereichs mit einer Sichtfeldfläche von 60000 µm, der unter Verwendung eines Lasermikroskops untersucht wird, beträgt der repräsentative Porendurchmesser weniger als 12 µm. Das Flächenverhältnis einer Oberflächenfläche A (µm) der Oberfläche des funktionellen Films innerhalb des Bereichs zu der Sichtfeldfläche (A/60000) beträgt 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein einen Glasgegenstand und eine Anzeigevorrichtung, bei der dieser eingesetzt wird.
In letzter Zeit werden insbesondere in mobilen Vorrichtungen oder Vorrichtungen in oder an einem Fahrzeug verschiedene Bildanzeigevorrichtungen, wie z.B. Flüssigkristallanzeige (LCD)-Vorrichtungen, häufig verwendet. Herkömmlich ist eine solche Bildanzeigevorrichtung aus einer Glasplatte aufgebaut, die als Abdeckungselement ausgebildet ist. Darüber hinaus ist auch ein Aufbau eines Substrats bekannt, in dem ein Berührungsfeld mit einer transparenten Elektrode und ein Abdeckglas integriert sind.
In einer solchen Bildanzeigevorrichtung kommen die Finger einer Person häufig mit einer Oberfläche einer Glasplatte in Kontakt. Wenn die Finger einer Person mit der Oberfläche in Kontakt kommen, neigt Fett oder dergleichen dazu, an der Oberfläche der Glasplatte zu haften. Wenn Fett oder dergleichen an der Oberfläche haftet, wird die Sichtbarkeit durch das Fett oder dergleichen beeinträchtigt. Folglich wurde häufig eine Bildanzeigevorrichtung mit einer Glasplatte verwendet, mit der ein Antiverschmutzungsverfahren durchgeführt worden ist.
Beispielsweise umfasst eine Glasplatte mit einem Antiverschmutzungsfilm, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-52992 offenbart ist, eine Glasplatte und einen Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Film, der ein Antiverschmutzungsfilm ist, der auf einer Hauptoberfläche der Glasplatte angeordnet ist. Die Hauptoberfläche der Glasplatte, auf welcher der Antiverschmutzungsfilm ausgebildet ist, wird einer Blendschutzverarbeitung unterzogen. Gemäß der Blendschutzverarbeitung wird eine raue Oberfläche gebildet. Die raue Oberfläche streut und reflektiert externes Licht, wie z.B. Sonnenlicht oder Beleuchtungslicht, und verstärkt eine Blendschutzeigenschaft zum Einstellen bzw. Vermindern der Reflexion von externem Licht.
Glasgegenstände mit Glasplatten und funktionellen Filmen, wie z.B. Antiverschmutzungsfilmen, die auf den Glasplatten ausgebildet sind, wurden entwickelt und untersucht. Die Glasgegenstände werden z.B. für Abdeckgläser von Bildanzeigevorrichtungen, wie z.B. Flüssigkristallanzeigevorrichtungen oder organischen Elektrolumineszenz (EL)-Anzeigevorrichtungen, verwendet.
Die Glasplatte ist mit einer rauen Oberfläche versehen, die externes Licht auf mindestens einer von Hauptoberflächen streut und reflektiert. Ein funktioneller Film wird auf der rauen Oberfläche gebildet. Da der funktionelle Film ausreichend dünn ist, ist eine raue Form einer Oberfläche des funktionellen Films gegenüber der Glasplatte nahezu identisch mit der Form der rauen Form der rauen Oberfläche der Glasplatte.
In letzter Zeit werden einhergehend mit der Erhöhung der Auflösungen von Bildanzeigevorrichtungen die Breiten von Pixeln geringer. Demgemäß können die Breiten von Pixeln geringer werden als ein repräsentativer Porendurchmesser der rauen Oberfläche der Glasplatte. Dabei bezieht sich das Pixel auf ein Pixel mit einer einfachen Farbe (ein sogenanntes Sub- oder Teilpixel), wie z.B. ein rotes Pixel, ein blaues Pixel oder ein grünes Pixel.
Die 1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Porendurchmesser einer rauen Oberfläche einer Glasplatte und einer Größe von Pixeln (eines roten Pixels 101R, eines grünen Pixels 101G und eines blauen Pixels 101B) gemäß dem Stand der Technik zeigt. Die raue Oberfläche 121 der Glasplatte ist mit einer Mehrzahl von Poren versehen und jede Pore wirkt als Linse. Eine Grenze zwischen den benachbarten Poren weist die Form einer scharfen Vorwölbung auf, die insbesondere als Rippe bezeichnet wird. Beispielsweise tritt, wie es in der 1 gezeigt ist, wenn eine Breite A101 des grünen Pixels 101G ausreichend geringer ist als ein Porendurchmesser A102 der rauen Oberfläche 121, Licht von der Mehrzahl von Pixeln 101G, die Licht mit derselben Farbe (derselben Wellenlänge) emittieren, durch eine Linse 122 hindurch und es tritt eine Interferenz dazwischen auf. Dann tritt eine Ungleichmäßigkeit der Helligkeit auf und ein Bild erscheint für die Augen 102 eines Nutzers als glitzernder Gegenstand. Es sollte beachtet werden, dass in der 1 die Pixel in der Reihenfolge des roten Pixels 101R, des grünen Pixels 101G und des blauen Pixels 101B angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Reihenfolge beschränkt.
Zum Verhindern des Glitzerns eines Bilds ist es ausreichend, dass der Porendurchmesser A102 der rauen Oberfläche 102 kleiner gemacht wird als viermal die Breite A101 des Pixels. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine Breite des Anzeigebereichs 101, der aus den Pixeln (dem roten Pixel 101R, dem grünen Pixel 101G und dem blauen Pixel 101B) und einer Lücke 101I ausgebildet ist, größer wird als der Porendurchmesser A102 der rauen Oberfläche 121, und es wird möglich, zu verhindern, dass eine Mehrzahl von Licht mit derselben Farbe (derselben Wellenlänge) durch dieselbe Linse 122 hindurchtritt. Darüber hinaus ist es, da dann, wenn der Porendurchmesser A102 gering ist, die Anzahl von scharfen Rippen, welche die Linsen 122 umgeben, groß ist, wahrscheinlich, dass externes Licht an Rippen gestreut und reflektiert wird, und eine hervorragende Blendschutzeigenschaft wird erhalten.
Wenn jedoch der Porendurchmesser A102 zu gering ist, wird die Anzahl der Rippen zu groß und die Rippen werden zu scharf. Folglich wird der Glasgegenstand leicht verkratzt und die Antiverkratzungseigenschaft verschlechtert sich. Darüber hinaus neigt Licht von dem Anzeigebereich 101 dazu, gestreut zu werden, wenn das Licht durch die raue Oberfläche 101 hindurchtritt, es besteht eine Tendenz dahingehend, dass ein Bild als unscharfer Gegenstand wahrgenommen wird, und die Bildqualität verschlechtert sich.
Unter Berücksichtigung des vorstehend beschriebenen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Glasgegenstand, der jeweils bezüglich des Leistungsvermögens des Verhinderns eines Bildglitzerns, einer Blendschutzeigenschaft, einer Antiverkratzungseigenschaft und der Bildqualität hervorragend ist, und eine Anzeigevorrichtung, bei welcher der Glasgegenstand verwendet wird, bereitzustellen.
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Glasgegenstand bereitgestellt, der

eine Glasplatte, die eine raue Oberfläche umfasst, die zum Streuen und Reflektieren von externem Licht ausgebildet ist und auf mindestens einer von Hauptoberflächen ausgebildet ist; und
einen funktionellen Film, der auf der rauen Oberfläche ausgebildet ist, umfasst,
wobei eine Durchlasstrübung des Glasgegenstands 28 % oder weniger beträgt,
auf einer Oberfläche des funktionellen Films gegenüber der Glasplatte innerhalb eines Bereichs mit einer Sichtfeldfläche von 60000 µm², der unter Verwendung eines Lasermikroskops untersucht wird, ein repräsentativer Porendurchmesser weniger als 12 µm beträgt, und
ein Flächenverhältnis einer Oberflächenfläche A (µm²) der Oberfläche des funktionellen Films innerhalb des Bereichs zu der Sichtfeldfläche (A/60000) 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger beträgt.

Gemäß des Aspekts der vorliegenden Erfindung werden ein Glasgegenstand, der jeweils bezüglich des Leistungsvermögens des Verhinderns eines Bildglitzerns, einer Blendschutzeigenschaft, einer Antiverkratzungseigenschaft und der Bildqualität hervorragend ist, und eine Anzeigevorrichtung, bei welcher der Glasgegenstand verwendet wird, bereitgestellt.
Andere Aufgaben und weitere Merkmale von Ausführungsformen ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, worin:

1 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem Porendurchmesser einer rauen Oberfläche einer Glasplatte und einer Größe von Pixeln gemäß des Standes der Technik zeigt;
2 ein Diagramm ist, das ein Beispiel für einen Aufbau eines Glasgegenstands gemäß einer Ausführungsform zeigt;
3 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem Porendurchmesser einer rauen Oberfläche einer Glasplatte und einer Größe von Pixeln gemäß der Ausführungsform zeigt;
4 eine Mikroskopfotografie ist, die eine Glasoberfläche zeigt, die einer Mattierungsbehandlung gemäß der Ausführungsform unterzogen worden ist;
5 eine Mikroskopfotografie ist, die eine Glasoberfläche zeigt, die einer Mattierungsbehandlung gemäß dem Stand der Technik unterzogen worden ist;
6 eine Mikroskopfotografie ist, die eine Glasoberfläche zeigt, die einer Sekundärätzbehandlung nach der in der 4 gezeigten Mattierungsbehandlung unterzogen worden ist;
7 eine Mikroskopfotografie ist, die eine Glasoberfläche zeigt, die einer Sekundärätzbehandlung nach der in der 5 gezeigten Mattierungsbehandlung unterzogen worden ist;
8 eine Draufsicht ist, die Messpunkte zeigt, an denen Eigenschaftswerte der in den Beispielen 1 bis 15 hergestellten Glasgegenstände gemessen werden; und
9 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen Flächenverhältnissen (A/60000) der in den Beispielen 1 bis 15 hergestellten Glasgegenstände und der Bleistifthärte zeigt.

Nachstehend werden Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In jeder Zeichnung wird dasselbe oder ein entsprechendes Bezugszeichen demselben oder entsprechenden Element zugeordnet und eine Erläuterung wird weggelassen.
<Glasgegenstand>
Die 2 ist eine Seitenansicht, die einen Glasgegenstand gemäß einer Ausführungsform zeigt. Es sollte beachtet werden, dass in der 2, da eine raue Form der rauen Oberfläche 21 der Glasplatte 20 klein ist, eine Darstellung der rauen Form weggelassen ist. Entsprechend ist, da eine raue Form der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 klein ist, eine Darstellung der rauen Form weggelassen.
Der Glasgegenstand 10 wird als Abdeckglas einer Bildanzeigevorrichtung verwendet, wie z.B. einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder einer organischen EL (Elektrolumineszenz)-Anzeige. Das Abdeckglas kann einen Berührungssensor umfassen. Der Berührungssensor erfasst einen Kontakt oder eine Annäherung eines Gegenstands, wie z.B. eines Fingers mit oder an eine(r) Anzeige. Die Bildanzeigevorrichtung kann eine Vorrichtung in oder an einem Fahrzeug sein.
Der Glasgegenstand 10 umfasst eine Glasplatte 20 und einen vorgegebenen funktionellen Film 30, der auf der Glasplatte 20 ausgebildet ist. Nachstehend werden Konfigurationen der Glasplatte 20 und des funktionellen Films 30 beschrieben.
<Glasplatte>
Die Glasplatte 20 weist eine raue Oberfläche 21 auf, die externes Licht, wie z.B. Sonnenlicht oder Beleuchtungslicht, auf mindestens einer von Hauptoberflächen streut und reflektiert. Die raue Oberfläche 21 streut und reflektiert externes Licht und verbessert dadurch die Blendschutzeigenschaft zum Verhindern eines Blendens durch das externe Licht. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann die Sichtbarkeit eines Bilds, das auf der Bildanzeigevorrichtung angezeigt wird, verbessert werden. Es sollte beachtet werden, dass eine raue Form-Herstellungsverarbeitung zur Bildung der rauen Oberfläche 21 später beschrieben wird.
Die Glasplatte 20 ist aus einem alkalifreien Glas, einem Natronkalkglas, einem Aluminosilikatglas oder dergleichen ausgebildet. Wenn die Glasplatte 20 ein chemisch gehärtetes Glas ist, das später beschrieben wird, ist die Glasplatte 20 aus einem Glas ausgebildet, das Alkalimetall umfasst, insbesondere einem Natronkalkglas, einem Aluminosilikatglas oder dergleichen.
Die Glasplatte 20 umfasst z.B. Gläser mit Zusammensetzungen, die eine der folgenden Anforderungen der Gläser (i) bis (vii) erfüllen. Es sollte beachtet werden, dass die Zusammensetzungen der Gläser (i) bis (v) in Molprozent bezogen auf das Oxid angegeben sind, und die Zusammensetzungen der Gläser (vi) und (vii) in Massenprozent bezogen auf das Oxid angegeben sind. Die Zusammensetzung der Glasplatte 20 kann durch Analysieren der Zusammensetzung eines zentralen Abschnitts des Glases in der Plattendickenrichtung unter Verwendung eines bekannten Verfahrens erhalten werden, wie z.B. EDX (energiedispersive Röntgenspektroskopie) oder ICP (induktiv gekoppeltes Plasma).

(i) Ein Glas, das 50 % bis 80 % SiO₂, 2 % bis 25 % Al₂O₃, 0 % bis 10 % Li₂O, 0 % bis 18 % Na₂O, 0 % bis 10 % K₂O, 0 % bis 15 % MgO, 0 % bis 5 % CaO und 0 % bis 5 % ZrO₂ umfasst;
(ii) ein Glas, das 50 % bis 74 % SiO₂, 1 % bis 10 % Al₂O₃, 6 % bis 14 % Na₂O, 3 % bis 11 % K₂O, 2 % bis 15 % MgO, 0 % bis 6 % CaO und 0 % bis 5 % ZrO₂ umfasst, wobei die Summe der enthaltenen Mengen von SiO₂ und Al₂O₃ 75 % oder weniger beträgt, die Summe der enthaltenen Mengen von Na₂O und K₂O 12 % bis 25 % beträgt und die Summe der enthaltenen Mengen von MgO und CaO 7 % bis 15 % beträgt;
(iii) ein Glas, das 68 % bis 80 % SiO₂, 4 % bis 10 % Al₂O₃, 5 % bis 15 % Na₂O, 0 % bis 1 % K₂O, 4 % bis 15 % MgO und 0 % bis 1 % ZrO₂ umfasst, wobei die Summe der enthaltenen Mengen von SiO₂ und Al₂O₃ 80 % oder weniger beträgt;
(iv) ein Glas, das 67 % bis 75 % SiO₂, 0 % bis 4 % Al₂O₃, 7 % bis 15 % Na₂O, 1 % bis 9 % K₂O, 6 % bis 14 % MgO, 0 % bis 1 % CaO und 0 % bis 1,5 % ZrO₂ umfasst, wobei die Summe der enthaltenen Mengen von SiO₂ und Al₂O₃ 71 % bis 75 % beträgt und die Summe der enthaltenen Mengen von Na₂O und K₂O 12 % bis 20 % beträgt;
(v) ein Glas, das 60 % bis 75 % SiO₂, 0,5 % bis 8 % Al₂O₃, 10 % bis 18 % Na₂O, 0 % bis 5 % K₂O, 6 % bis 15 % MgO und 0 % bis 8 % CaO umfasst;
(vi) ein Glas, das 63 % bis 75 % SiO₂, 3 % bis 12 % Al₂O₃, 3 % bis 10 % MgO, 0,5 % bis 10 % CaO, 0 % bis 3 % SrO, 0 % bis 3 % BaO, 10 % bis 18 % Na₂O, 0 % bis 8 % K₂O, 0 % bis 3 % ZrO₂ und 0,005 % bis 0,25 % Fe₂O₃ umfasst, wobei das Verhältnis von enthaltenen Mengen R₂O/Al₂O₃ (in der Formel stellt R₂O Na₂O und K₂O dar) 2,0 oder mehr und 4,6 oder weniger beträgt; und
(vii) ein Glas, das 66 % bis 75 % SiO₂, 0 % bis 3 % Al₂O₃, 1 % bis 9 % MgO, 1 % bis 12 % CaO, 10 % bis 16 % Na₂O und 0 % bis 5 % K₂O umfasst.

Im Hinblick auf die Erhöhung der Festigkeit ist die Glasplatte 20 vorzugsweise ein chemisch gehärtetes Glas, das einer chemischen Härtungsverarbeitung unterzogen worden ist. Die chemische Härtungsverarbeitung wird nach der raue Form-Herstellungsverarbeitung zur Bildung der rauen Oberfläche 21 durchgeführt. Bei der chemischen Härtungsverarbeitung wird ein Alkalimetallion mit einem kleineren lonenradius (z.B. ein Natriumion) auf einer Oberfläche eines Glases durch ein Alkalimetallion mit einem größeren lonenradius (z.B. ein K-Ion) ersetzt. Gemäß der Verarbeitung wird eine Druckspannungsschicht auf der Oberfläche gebildet.
Das chemisch gehärtete Glas weist eine Druckspannungsschicht auf einer Oberfläche, wie z.B. der rauen Oberfläche 21, auf. Die Oberflächendruckspannung der Druckspannungsschicht kann z.B. 600 MPa oder mehr betragen. Obwohl sich die Zusammensetzung der Druckspannungsschicht geringfügig von der Zusammensetzung vor der chemischen Härtungsverarbeitung unterscheidet, ist eine Zusammensetzung eines Abschnitts tiefer als die Druckspannungsschicht nahezu mit der Zusammensetzung vor der chemischen Härtungsverarbeitung identisch.
Die chemische Härtungsverarbeitung wird durch Eintauchen der Glasplatte 20, die Alkalimetallionen mit kleineren Ionenradien (z.B. Na-Ionen) umfasst, in ein geschmolzenes Salz durchgeführt, das Alkalimetallionen mit größeren Ionenradien (z.B. K-Ionen) umfasst. Das geschmolzene Salz wird gemäß einem Typ des Glases der Glasplatte 20 ausgewählt. Beispielsweise umfasst das geschmolzene Salz Kaliumnitrid, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Natriumchlorid und Kaliumchlorid. Das vorstehend genannte geschmolzene Salz kann allein verwendet werden oder eine Mehrzahl von Typen von geschmolzenen Salzen kann zur Verwendung kombiniert werden.
Die Erwärmungstemperatur für das geschmolzene Salz ist vorzugsweise 350 °C oder höher und mehr bevorzugt 380 °C oder höher. Darüber hinaus ist die Erwärmungstemperatur vorzugsweise 500 °C oder niedriger und mehr bevorzugt 480 °C oder niedriger. Durch Einstellen der Erwärmungstemperatur für das geschmolzene Salz auf 350 °C oder höher kann verhindert werden, dass die chemische Härtungsverarbeitung durch eine verminderte Ionenaustauschgeschwindigkeit gehemmt wird. Darüber hinaus kann durch Einstellen der Erwärmungstemperatur für das geschmolzene Salz auf 500 °C oder niedriger verhindert werden, dass das geschmolzene Salz zerfällt oder sich zersetzt.
Die Zeitdauer des Inkontaktbringens der Glasplatte 20 mit dem geschmolzenen Salz beträgt vorzugsweise 1 Stunde oder mehr, um eine ausreichende Druckspannung zu verleihen, und mehr bevorzugt 2 Stunden oder mehr. Da darüber hinaus ein verlängerter lonenaustausch die Produktivität vermindert und den Druckspannungswert aufgrund einer Relaxation vermindert, beträgt die Länge vorzugsweise 24 Stunden oder weniger und mehr bevorzugt 20 Stunden oder weniger.
Es sollte beachtet werden, dass die Bedingungen für die chemische Härtungsverarbeitung nicht speziell beschränkt sind, jedoch gemäß dem Typ des Glases für die chemische Härtungsverarbeitung, der erforderlichen Oberflächendruckspannung oder dergleichen ausgewählt werden können.
Die Glasplatte 20 weist eine ebene Plattenform auf, wie es in der 2 gezeigt ist, kann jedoch eine gekrümmte Plattenform aufweisen. Die Form der Glasplatte 20 ist nicht speziell beschränkt.
<Funktioneller Film>
Der funktionelle Film 30 ist auf der rauen Oberfläche 21 der Glasplatte 20 ausgebildet. Die Summe der Dicke des funktionellen Films 30 beträgt 100 nm bis 500 nm. Da der funktionelle Film 30 ausreichend dünn ist, ist die raue Form einer Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 gegenüber der Glasplatte 20 (nachstehend als eine „Oberfläche 31 des funktionellen Films 30“ bezeichnet) nahezu mit der rauen Form der rauen Oberfläche 21 identisch. Es sollte beachtet werden, dass die raue Form der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 später beschrieben wird.
Der funktionelle Film 30 kann mindestens einen Film mit niedriger Reflexion 40 aufweisen, der die Reflexion von externem Licht vermindert. Gemäß dem Aufbau kann die Reflexion einer Oberfläche der Glasplatte vermindert werden, die Blendschutzeigenschaft zum Vermindern der Reflexion von externem Licht kann weiter verbessert werden und die Sichtbarkeit eines Bilds kann weiter verbessert werden.
Der funktionelle Film 30 kann einen Antiverschmutzungsfilm 50 zum Vermindern einer Verschmutzung einer Oberfläche des Glasgegenstands 10 zusätzlich zu dem Film mit niedriger Reflexion 40 aufweisen. In dem Fall, bei dem die Bildanzeigevorrichtung ein Berührungsfeld ist, kann die Haftung eines Fingerabdrucks eines Fingers, der eine Anzeige berührt, vermindert werden.
<Film mit niedriger Reflexion>
Der Film mit niedriger Reflexion 40 ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann der Film mit niedriger Reflexion 40 eine Struktur aufweisen, in der eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex laminiert sind. Eine Schicht der Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht der Schicht mit niedrigem Brechungsindex können angeordnet sein. Darüber hinaus können zwei Schichten der Schicht mit hohem Brechungsindex und zwei Schichten der Schicht mit niedrigem Brechungsindex angeordnet sein. In diesem Fall können die Schichten mit hohem Brechungsindex und die Schichten mit niedrigem Brechungsindex abwechselnd laminiert sein.
Der Film mit niedriger Reflexion 40 weist vorzugsweise eine Mehrschichtstruktur auf, in der eine Mehrzahl von Schichten laminiert ist, so dass ein ausreichendes Antireflexionsvermögen erhalten wird. Die Anzahl von Schichten, die den Film mit niedriger Reflexion 40 bilden, beträgt z.B. 2 oder mehr und 6 oder weniger und vorzugsweise 2 oder mehr und 4 oder weniger.
Materialien der Schicht mit hohem Brechungsindex und der Schicht mit niedrigem Brechungsindex sind nicht speziell beschränkt. Die Materialien können unter Berücksichtigung eines erforderlichen Grads der Verminderung einer Reflexion, einer erforderlichen Produktivität oder dergleichen ausgewählt werden. Als Material, das die Schicht mit hohem Brechungsindex bildet, kann oder können vorzugsweise z.B. ein oder mehrere Typ(en) von Materialien verwendet werden, die aus Nioboxid (Nb₂O₅), Titanoxid (TiO₂), Zirkoniumoxid (ZrO₂), Siliziumnitrid (SiN) und Tantaloxid (Ta₂O₅) ausgewählt sind. Darüber hinaus kann als Material, das die Schicht mit niedrigem Brechungsindex bildet, Siliziumoxid (SiO₂) bevorzugt verwendet werden.
Für die Schicht mit hohem Brechungsindex wird gemäß der Produktivität und dem Grad eines Brechungsindex insbesondere Nioboxid bevorzugt verwendet. Folglich ist der Film mit niedriger Reflexion 40 vorzugsweise aus einem laminierten Körper einer Nioboxidschicht und einer Siliziumoxidschicht ausgebildet.
Es sollte beachtet werden, dass zur Erhöhung des Haftvermögens zwischen dem Film mit niedriger Reflexion 40 und der Glasplatte 20 eine Oberflächenmodifizierungsschicht zum Modifizieren einer Oberfläche der Glasplatte 20 zwischen dem Film mit niedriger Reflexion 40 und der Glasplatte 20 ausgebildet sein kann.
<Antiverschm utzungsfilm>
Der Antiverschmutzungsfilm 50 vermindert ein Verschmutzen auf einer Oberfläche des Glasgegenstands 10. Der Antiverschmutzungsfilm 50 ist auf einer Oberfläche gegenüber der Glasplatte 20 in Bezug auf den Film mit niedriger Reflexion 40 angeordnet. Der Antiverschmutzungsfilm 50 ist z.B. aus einer Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung ausgebildet.
Die Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung wird beschrieben. Als Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung, die in der Ausführungsform verwendet wird, kann eine Verbindung ohne spezielle Beschränkung verwendet werden, solange die Verbindung eine Antiverschmutzungseigenschaft, eine Wasserabstoßung und eine Ölabstoßung verleiht.
Eine solche Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung umfasst z.B. eine Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung mit einer oder mehreren Gruppe(n), ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend eine Polyfluorpolyethergruppe, eine Polyfluoralkylengruppe und eine Polyfluoralkylgruppe. Es sollte beachtet werden, dass die Polyfluorpolyethergruppe eine zweiwertige Gruppe mit einer Struktur ist, in der eine Polyfluoralkylengruppe und ein Sauerstoffatom des Ethertyps abwechselnd gekoppelt sind.
Ein spezifisches Beispiel der Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung mit einer oder mehreren Gruppe(n), ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend eine Polyfluorpolyethergruppe, eine Polyfluoralkylengruppe und eine Polyfluoralkylgruppe, umfasst Verbindungen, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (I) bis (V) dargestellt sind, oder dergleichen.
In der Formel (I) ist Rf eine geradkettige Polyfluoralkylgruppe mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen (eine Alkylgruppe umfasst z.B. eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe und eine n-Butylgruppe), X ist ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen (die z.B. eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe und eine n-Butylgruppe umfasst), R1 ist eine hydrolysierbare Gruppe (die z.B. eine Aminogruppe oder eine Alkoxygruppe umfasst) oder ein Halogenatom (das z.B. Fluor, Chlor, Brom oder Iod umfasst), m ist eine ganze Zahl von 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 30, n ist eine ganze Zahl von 0 bis 2, vorzugsweise 1 bis 2, p ist eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 8.
[Chemische Struktur 2] C_qF_2q+1CH₂CH₂Si(NH₂)₃ (II)
In der Formel (II) ist q eine ganze Zahl größer als oder gleich 1, vorzugsweise 2 bis 20.
Die durch die allgemeine Formel (II) dargestellte Verbindung umfasst z.B. n-Trifluor-(1,1,2,2-tetrahydro)propylsilazan (n-CF₃CH₂CH₂Si(NH₂)₃) und n-Heptafluor-(1,1,2,2-tetrahydro)pentylsilazan (n-C₃F₇CH₂CH₂Si(NH₂)₃).
[Chemische Struktur 3] C_qF_2q+1CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ (III)
In der Formel (III) ist q eine ganze Zahl größer als oder gleich 1, vorzugsweise 1 bis 20.
Die durch die allgemeine Formel (III) dargestellte Verbindung umfasst z.B. 2-(Perfluoroctyl)ethyltrimethoxysilan (n-C₈F₁₇CH₂CH₂Si(OCH₃)₃).
In der Formel (IV) ist R^f2 eine zweiwertige geradkettige Polyfluorpolyethergruppe, die durch -(OC₃F₆)_s-(OC₂F₄)_t-(OCF₂)u- dargestellt ist (s, t und u sind ganze Zahlen von 0 bis 200 und unabhängig voneinander). R² und R³ sind unabhängig voneinander und einwertige Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z.B. eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe oder eine n-Butylgruppe). X² und X³ sind unabhängig voneinander und sind hydrolysierbare Gruppen (z.B. eine Aminogruppe, eine Alkoxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Alkenyloxygruppe oder eine Isocyanatgruppe) oder Halogenatome (z.B. ein Fluoratom, ein Chloratom, ein Bromatom oder ein lodatom), d und e sind unabhängig ganze Zahlen von 1 oder 2, c und f sind unabhängig voneinander ganze Zahlen von 1 bis 5 (vorzugsweise 1 oder 2) und a und b sind unabhängig voneinander ganze Zahlen von 2 oder 3.
In R^f2 in der Formel (IV) liegt die Summe der ganzen Zahlen s + t + u vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 300 und mehr bevorzugt in einem Bereich von 25 bis 100. Darüber hinaus sind R² und R³ vorzugsweise Methylgruppen, Ethylgruppen oder Butylgruppen. Die hydrolysierbaren Gruppen, die durch X² und X³ angegeben sind, sind mehr bevorzugt Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und sind besonders bevorzugt Methoxygruppen oder Ethoxygruppen. Darüber hinaus sind a und b vorzugsweise jeweils 3.
[Chemische Struktur 5] F-(CF₂)_v—(OC₃F₆)_w—(OC₂F₄)_y—(OCF₂)_z(CH₂)_hO(CH₂)_i-Si(X⁴)_3–k(R⁴)_k (v)
In der Formel (V) ist v eine ganze Zahl von 1 bis 3, x, y und z sind unabhängig voneinander und ganze Zahlen von 0 bis 200, h ist eine ganze Zahl von 1 oder 2, I ist eine ganze Zahl von 2 bis 20, X⁴ ist eine hydrolysierbare Gruppe, R⁴ ist eine geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, k ist eine ganze Zahl von 0 bis 2, die Summe von ganzen Zahlen w + y + z liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 20 bis 300 und liegt mehr bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 25 bis 100. Darüber hinaus liegt i vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 2 bis 10. X⁴ ist vorzugsweise eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und ist mehr bevorzugt eine Methoxygruppe oder eine Ethoxygruppe. R⁴ ist mehr bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Darüber hinaus werden als Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung mit einer oder mehreren Gruppe(n), ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend eine Polyfluorpolyethergruppe, eine Polyfluoralkylengruppe und eine Polyfluoralkylgruppe, KP-801 (Handelsbezeichnung, von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KY178 (Handelsbezeichnung, von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KY-130 (Handelsbezeichnung, von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KY-185 (Handelsbezeichnung, von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Optool (eingetragene Marke) DSX und Optool AES (beides Handelsbezeichnungen, von Daikin Industries, Ltd.) bevorzugt verwendet.
Es sollte beachtet werden, dass eine Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung im Allgemeinen durch Mischen mit einem Lösungsmittel, wie z.B. einem Lösungsmittel des Fluortyps, gelagert wird, um eine Zersetzung aufgrund einer Reaktion mit Wasser aus der Luft zu verhindern. Wenn die Verbindung für eine Filmabscheidungsverarbeitung in einem Zustand bereitgestellt wird, bei dem die Verbindung das Lösungsmittel enthält, kann das Lösungsmittel einen ungünstigen Effekt auf die Dauerbeständigkeit des erhaltenen Dünnfilms oder dergleichen aufweisen.
Demgemäß wird in der Ausführungsform vorzugsweise eine Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung, in der ein Lösungsmittel im Vorhinein vor dem Erwärmen in einem Erwärmungsbehälter entfernt wird, oder eine Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung verwendet, die nicht mit einem Lösungsmittel verdünnt worden ist (ein Lösungsmittel nicht zugesetzt wurde). Beispielsweise beträgt die Konzentration eines Lösungsmittels, das in einer Lösung einer Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung enthalten ist, vorzugsweise 1 mol % oder weniger und beträgt mehr bevorzugt 0,2 mol % oder weniger. Eine Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung, die kein Lösungsmittel enthält, ist besonders bevorzugt.
Es sollte beachtet werden, dass das Lösungsmittel, das verwendet wird, wenn die Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung gelagert wird, z.B. Perfluorhexan, meta-Xylolhexafluorid (C₆H₄(CF₃)₂), einen Hydrofluorpolyether, HFE7200/7100 (Handelsbezeichnung, von Sumitomo 3M Limited, HFE7200 wird als C₄F₉OC₂H₅ dargestellt und HFE7100 wird als C₄F₉OCH₃ dargestellt) umfasst.
Das Entfernungsverfahren für das Lösungsmittel (Verdünnungsmittel) von der Lösung der Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung, die ein Lösungsmittel des Fluortyps umfasst, kann z.B. durch Durchführen einer Vakuumabsaugung für einen Behälter durchgeführt werden, der die Lösung der Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung enthält.
Die Zeitdauer zur Durchführung der Vakuumabsaugung ist nicht beschränkt, da die Zeitdauer gemäß einer Absaugkapazität einer Absaugleitung und einer Vakuumpumpe, der Menge der Lösung und dergleichen variiert. Die Zeitdauer kann jedoch z.B. mehr als oder gleich 10 Stunden betragen.
Ein Verfahren zum Abscheiden des Antiverschmutzungsfilms 50 ist nicht speziell beschränkt. Der Antiverschmutzungsfilm 50 wird jedoch vorzugsweise durch ein Vakuumverdampfungsverfahren unter Verwendung des vorstehend genannten Materials abgeschieden.
Darüber hinaus kann das vorstehend genannte Lösungsmittelentfernungsverfahren durch Einbringen der Lösung der Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung in den Erwärmungsbehälter einer Abscheidungsvorrichtung zum Abscheiden des Antiverschmutzungsfilms 50 und dann Durchführen einer Vakuumabsaugung innerhalb des Erwärmungsbehälters bei Raumtemperatur vor dem Erhöhen der Temperatur durchgeführt werden. Darüber hinaus kann ein Lösungsmittel im Vorhinein vor dem Einführen der Lösung in den Erwärmungsbehälter unter Verwendung eines Verdampfers oder dergleichen entfernt werden.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, neigt jedoch die Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung, die eine geringe Menge an Lösungsmittel enthält, oder die kein Lösungsmittel enthält, zu einer Zersetzung durch einen Kontakt mit Luft, und zwar verglichen mit der Verbindung, die ein Lösungsmittel enthält.
Demgemäß ist es bezüglich eines Lagerbehälters für die Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung, die eine geringe Menge an Lösungsmittel enthält, oder die kein Lösungsmittel enthält, bevorzugt, einen Behälter zu verwenden, in dem ein Gas im Inneren durch ein Inertgas, wie z.B. Stickstoffgas, ersetzt wird, und der abgedichtet werden kann, und die Zeitdauer des Aussetzens gegenüber Luft oder die Zeitdauer des Kontakts mit Luft so kurz wie möglich zu machen.
Insbesondere ist es bevorzugt, die Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung in den Erwärmungsbehälter der Abscheidungsvorrichtung zum Abscheiden des Antiverschmutzungsfilms 50 sofort nach dem Öffnen des Lagerbehälters einzubringen. Dann ist es nach dem Einbringen der Verbindung bevorzugt, Luft, die in dem Erwärmungsbehälter enthalten ist, durch Evakuieren eines Inneren des Erwärmungsbehälters oder durch Ersetzen der Luft durch ein Inertgas, wie z.B. Stickstoffgas oder ein Edelgas, zu entfernen. Ferner wird ein Lagerungsbehälter (Lagerbehälter) vorzugsweise mittels einer Leitung mit einem Ventil mit dem Erwärmungsbehälter verbunden, so dass die Verbindung von dem Lagerbehälter in den Erwärmungsbehälter der Herstellungsvorrichtung ohne Kontaktieren der Luft eingeführt werden kann.
Dann ist es nach dem Einbringen der Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung in den Erwärmungsbehälter und nach dem Evakuieren eines Inneren des Erwärmungsbehälters oder dem Ersetzen der Luft innerhalb des Behälters durch ein Inertgas bevorzugt, sofort mit dem Erwärmen zum Abscheiden zu beginnen.
In der Beschreibung der Ausführungsform wurde als Abscheidungsverfahren für den Antiverschmutzungsfilm 50 ein Beispiel der Verwendung der Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung als Lösung oder Vorratsflüssigkeit beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das andere Verfahren umfasst z.B. ein Verfahren des Verwendens eines handelsüblichen sogenannten Verdampfungspellets (z.B. SURFCLEAR von Canon Optron, Inc.), bei dem eine bestimmte Menge einer Fluor-enthaltenden organischen Siliziumverbindung im Vorhinein in ein poröses Metall (z.B. Zinn oder Kupfer) imprägniert wird. In diesem Fall kann ein Antiverschmutzungsfilm 50 einfach mit einer Abscheidungsquelle des Pellets mit einer Menge abgeschieden werden, die der Kapazität der Abscheidungsvorrichtung oder einer erforderlichen Filmdicke entspricht.
<Eigenschaften des Glasgegenstands>
Die Martens-Härte des Glasgegenstands 10 wird durch Anordnen des Glasgegenstands 10, so dass der funktionelle Film 30 nach oben zeigt, und Drücken eines Eindruckkörpers in den funktionellen Film 30 von oberhalb des Glasgegenstands 10 gemessen. Die Martens-Härte des Glasgegenstands 10 wird gemäß ISO 14577-1:2002 gemessen.
Die Martens-Härte des Glasgegenstands 10 beträgt vorzugsweise 2,0 GPa oder mehr. Wenn die Martens-Härte 2,0 GPa oder mehr beträgt, wird eine ausreichende Kratzfestigkeit erhalten und der funktionelle Film 30 neigt nicht zu einem Verkratzen.
Die Bleistifthärte des Glasgegenstands 10 wird gemäß JIS K5600-5-4:1999 (ISO 15184:1996) „Verkratzungshärte (Bleistiftverfahren)“ gemessen.
Die Bleistifthärte des Glasgegenstands 10 beträgt vorzugsweise 7H oder mehr, mehr bevorzugt 8H oder mehr und beträgt noch mehr bevorzugt 10H. Wenn die Bleistifthärte des Glasgegenstands 10 7H oder mehr beträgt, wird eine ausreichende Kratzfestigkeit erhalten, und der funktionelle Film 30 neigt nicht zu einem Brechen. Es sollte beachtet werden, dass ein Bleistift, der bei der Messung verwendet wird, nicht speziell beschränkt ist und z.B. die UNI-Reihe (eingetragene Marke) von Mitsubishi Pencil Co., Ltd. verwendet werden kann.
Die Durchlasstrübung des Glasgegenstands 10 ist ein Anteil (Prozentsatz) von durchgelassenem Licht, der von einem einfallenden Licht um einen Winkel von 0,044 rad (2,5°) oder mehr aufgrund einer Vorwärtsstreuung von durchgelassenem Licht, das durch den Glasgegenstand 10 von der Glasplatte 20 in die Richtung des funktionellen Films 30 durchgelassen wird, abweicht. Die Durchlasstrübung wird gemäß JIS K7136:2000 (ISO 14782:1999) gemessen.
Die Durchlasstrübung des Glasgegenstands 10 beträgt 28 % oder weniger. Wenn die Durchlasstrübung des Glasgegenstands 10 28 % oder weniger beträgt, kann die Streuung von Licht von den Pixeln (rotes Pixel 1R, grünes Pixel 1G, blaues Pixel 1B) (vgl. die 3), die den Anzeigebereich 1 bilden, an der rauen Oberfläche 21, wenn das Licht durch die raue Oberfläche 21 hindurchtritt, vermindert werden, die Unschärfe eines Bilds kann vermindert werden und ein Bild mit einer hervorragenden Bildqualität ist sichtbar. Die Durchlasstrübung des Glasgegenstands 10 beträgt vorzugsweise 25 % oder weniger und beträgt mehr bevorzugt 20 % oder weniger. Es sollte beachtet werden, dass in der 3 Pixel in der Reihenfolge des roten Pixels 1R, des grünen Pixels 1G und des blauen Pixels 1B angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die raue Form der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 wird mittels eines Lasermikroskops gemessen. Ein Bereich für die Messung ist ein Bereich einer Sichtfeldfläche von 60000 µm² (300 µm × 200 µm). Dabei steht die Sichtfeldfläche für eine projizierte Fläche, wenn die Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 auf eine ebene Oberfläche projiziert wird, die orthogonal zu einer senkrechten Linie einer ebenen kleinste Fehlerquadrate-Oberfläche (ebene Oberfläche, die durch ein Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate genähert ist) der Oberfläche 31 ist.
Ein repräsentativer Porendurchmesser der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 wird gemäß dem folgenden Verfahren auf der Basis der Ergebnisse der Messung durch das Lasermikroskop berechnet. Zuerst wird die Höhe von einem Bezugsniveau bei jedem Messpunkt der Oberfläche 31 erhalten. Das Bezugsniveau wurde einer Neigungskorrektur unterzogen und ist parallel zur ebenen kleinste Fehlerquadrate-Oberfläche der Oberfläche 31. Als nächstes wird in einer kumulativen Verteilung der Höhe (Anzahlkriterium) eine Höhe, die der kumulativen Anzahl von 90 % entspricht, als eine Bezugshöhe festgelegt. Die Bezugshöhe ist eine Höhe, wenn Messpunkte in der Reihenfolge der Höhe angeordnet werden, eine kumulative Anzahl von Messpunkten in der Reihenfolge der Höhe vom niedrigsten zum höchsten gezählt wird, und die kumulative Anzahl wird 90 % der Gesamtzahl der Messpunkte.
Als nächstes wird ein Bild des Lasermikroskops zu einem Teil, in dem die Höhe die Bezugshöhe überschreitet, und einem Teil binärisiert, in dem die Höhe kleiner als die oder gleich der Bezugshöhe ist. Dann wird der Teil, in dem die Höhe kleiner als die oder gleich der Bezugshöhe ist, als eine Pore festgelegt. Für jede Pore werden eine Größe in der Längsrichtung (langer Durchmesser) und eine Größe in der Richtung orthogonal zu der Längsrichtung (kurzer Durchmesser) erhalten und der quadratische Mittelwert des langen Durchmessers und des kurzen Durchmessers (die Quadratwurzel des Durchschnitts eines Quadrats des langen Durchmessers und eines Quadrats des kurzen Durchmessers) wird berechnet. Der berechnete quadratische Mittelwert wird als Porendurchmesser jeder Pore festgelegt.
Dann wird in einer kumulativen Verteilung eines Porendurchmessers (Anzahlkriterium) eine Porenverteilung, die der kumulativen Anzahl von 90 % entspricht, als repräsentativer Porendurchmesser festgelegt. Der repräsentative Porendurchmesser ist ein Porendurchmesser, wenn Poren in der Reihenfolge des Porendurchmessers angeordnet werden, die kumulative Anzahl von Poren in der Reihenfolge eines Porendurchmessers vom kleinsten zum größten gezählt wird, und die kumulative Anzahl 90 % der Gesamtzahl der Poren wird.
Die 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Porendurchmesser einer rauen Oberfläche der Glasplatte gemäß der Ausführungsform und der Größe von Pixeln zeigt. Wie es in der 3 gezeigt ist, ist die raue Oberfläche 21 so ausgebildet, dass der Porendurchmesser A2 der rauen Oberfläche 21 kleiner ist als das Vierfache der Breite A1 des Pixels (z.B. des grünen Pixels 1G). Auf der rauen Oberfläche 21 ist ein funktioneller Film 30 ausgebildet. Da der funktionelle Film 30 ausreichend dünn ist, ist die raue Form einer Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 etwa dieselbe wie die raue Form der rauen Oberfläche 21 der Glasplatte 20.
Der repräsentative Porendurchmesser der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 ist kleiner als 12 µm. Wenn der repräsentative Porendurchmesser einer Oberfläche des funktionellen Films 30 kleiner als 12 µm ist, kann in dem Fall, bei dem die Breite A1 des Pixels (z.B. des grünen Pixels 1G) 3 µm oder mehr beträgt, d.h., wenn die Breite des Anzeigebereichs 1 12 µm oder mehr beträgt, das Glitzern eines Bilds vermindert werden. Die Untergrenze des repräsentativen Porendurchmessers der Oberfläche des funktionellen Films 30 ist nicht speziell beschränkt und beträgt z.B. vorzugsweise 3 µm oder mehr und mehr bevorzugt 6 µm oder mehr.
Es sollte beachtet werden, dass der repräsentative Porendurchmesser der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 weniger als das Vierfache der Breite A1 des Pixels (z.B. des grünen Pixels 1G) betragen kann und weniger als die Breite des Anzeigebereichs 1 betragen kann.
Der repräsentative Porendurchmesser der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 kann im Hinblick auf die Bearbeitbarkeit der rauen Oberfläche 21 der Glasplatte 20 z.B. 5 µm oder mehr betragen.
In der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 beträgt das Flächenverhältnis einer Oberflächenfläche A (µm²) zu einer Sichtfeldfläche (A/60000) 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger. Die Oberflächenfläche A ist eine Fläche, der Effekte der rauen Form der Oberfläche hinzugefügt werden. Das Flächenverhältnis (A/60000) stellt die Anzahl von Rippen, die Poren umgeben, und die Schärfe von Rippen dar. Bei einem zunehmenden Flächenverhältnis (A/60000) nehmen entsprechend sowohl die Anzahl als auch die Schärfe der Rippen zu.
Wenn das Flächenverhältnis (A/60000) der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 1,07 oder weniger beträgt, werden die Anzahl der Rippen und die Schärfe der Rippen vermindert und das Auftreten eines Kratzers kann verhindert werden, und eine Antiverkratzungseigenschaft einer Bleistifthärte von 7H oder mehr kann erhalten werden.
Wenn das Flächenverhältnis (A/60000) der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 1,06 oder weniger beträgt, werden die Anzahl der Rippen und die Schärfe der Rippen weiter vermindert und das Auftreten eines Kratzers kann noch besser verhindert werden, und eine Antiverkratzungseigenschaft einer Bleistifthärte von 9H oder mehr kann erhalten werden.
Im Gegensatz dazu wird dann, wenn das Flächenverhältnis (A/60000) der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 1,02 oder mehr beträgt, durch die Rippen der Oberfläche 31 externes Licht gestreut und reflektiert. Folglich kann der Glanz des externen Lichts vermindert werden und die Sichtbarkeit eines Bilds kann verbessert werden.
In der Oberfläche 31 des funktionellen Film 30 beträgt, wie es vorstehend beschrieben worden ist, der repräsentative Porendurchmesser weniger als 12 µm und das Flächenverhältnis (A/60000) beträgt 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger. Darüber hinaus ist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die raue Form der Oberfläche 31 des funktionellen Films 30 etwa mit der rauen Form der rauen Oberfläche 21 der Glasplatte 20 identisch. Daher beträgt in der rauen Oberfläche 21 der Glasplatte 20 der repräsentative Porendurchmesser weniger als 12 µm und das Flächenverhältnis (A/60000) beträgt 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger.
Die raue Oberfläche 21 der Glasplatte 20 wird durch eine Aufrauverarbeitungsbehandlung gebildet. Die Aufrauverarbeitungsbehandlung umfasst z.B. eine Primärätzbehandlung (nachstehend auch als „Mattierungsbehandlung“ bezeichnet) und eine Sekundärätzbehandlung.
Bei der Mattierungsbehandlung wird im Unterschied zu der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-52992 eine Mischlösung aus Fluorwasserstoff und Kaliumfluorid als Ätzflüssigkeit für die Glasplatte 20 verwendet.
Fluorwasserstoff reagiert mit einer SiO₂-Komponente eines Glases, wie es in der folgenden Reaktionsformel (VI) gezeigt ist, und eluiert ein SiF₆-Ion in die Ätzflüssigkeit.
[Chemische Reaktion 6] SiO₂+6HF→H₂SiF₆+2H₂O (VI)
Im Gegensatz dazu wird Kaliumfluorid an ein SiF₆-Ion gekoppelt, das in die Ätzflüssigkeit eluiert worden ist, wie es in der folgenden Reaktionsformel (VII) gezeigt ist, und scheidet K₂SiF₆ auf einer Glasoberfläche ab.
[Chemische Reaktion 7] H₂SiF₆+2KF→K₂SiF₆+4HF (VII)
Da K₂SiF₆, das auf der Glasoberfläche abgeschieden ist, durch Fluorwasserstoff schlecht löslich ist, wirkt K₂SiF₆ als Maske, die ein Glas vor einem Ätzen durch Fluorwasserstoff schützt. Ein Teil der Glasoberfläche, der nicht mit der Maske bedeckt ist, wird selektiv geätzt. Als Ergebnis wird auf der Glasoberfläche eine raue Form gebildet.
Es sollte beachtet werden, dass die japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-52992 eine Mattierungsbehandlung offenbart, bei der eine Mischlösung aus Fluorwasserstoff und Ammoniumfluorid als Ätzflüssigkeit für die Glasplatte verwendet wird.
Ammoniumfluorid wird an ein SiF₆-Ion gekoppelt, das in die Ätzflüssigkeit eluiert worden ist, wie es in der folgenden Reaktionsformel (VIII) gezeigt ist, und scheidet (NH₄)₂SiF₆ auf einer Glasoberfläche ab.
[Chemische Reaktion 8] H₂SiF₆+2NH₄HF₂→(NH₄)₂SiF₆+4HF (VIII)
Da (NH₄)₂SiF₆, das auf der Glasoberfläche abgeschieden ist, durch Fluorwasserstoff schlecht löslich ist, wirkt (NH₄)₂SiF₆ als Maske, die ein Glas vor einem Ätzen durch Fluorwasserstoff schützt. Ein Teil der Glasoberfläche, der nicht mit der Maske bedeckt ist, wird selektiv geätzt. Als Ergebnis wird auf der Glasoberfläche eine raue Form gebildet.
In dem Fall der Verwendung von Kaliumfluorid als Maskierungsmittel wie in der Ausführungsform ist verglichen mit dem Fall der Verwendung von Ammoniumfluorid als Maskierungsmittel, wie es in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-52992 offenbart ist, die Abscheidungsgeschwindigkeit höher.
Folglich bedeckt eine Maske schnell die Glasoberfläche und es ist wahrscheinlich, dass auf der Glasoberfläche feine Poren gebildet werden.
Die 4 ist eine Mikroskopfotografie, die eine Glasoberfläche zeigt, die durch die Mattierungsbehandlung gemäß der Ausführungsform erhalten worden ist. Bei der Mattierungsbehandlung gemäß der 4 wurde eine Ätzflüssigkeit verwendet, die Kaliumfluorid als Maskierungsmittel enthält. Die 5 ist eine Mikroskopfotografie, die eine Glasoberfläche zeigt, die durch die Mattierungsbehandlung gemäß dem Stand der Technik erhalten worden ist. Bei der Mattierungsbehandlung gemäß der 5 wurde eine Ätzflüssigkeit, die Ammoniumfluorid als Maskierungsmittel enthält, verwendet.
Bei einem Vergleich von 4 und 5 ist ersichtlich, dass durch die Verwendung von Kaliumfluorid als Maskierungsmittel die durch die Mattierungsbehandlung erhaltenen Poren verglichen mit dem Fall, bei dem Ammoniumfluorid als Maskierungsmittel verwendet wird, feiner gemacht werden können.
Es sollte beachtet werden, dass die Abscheidungsgeschwindigkeit für Abscheidungen auch durch das Konzentrationsverhältnis zwischen Kaliumfluorid und Fluorwasserstoff eingestellt werden kann.
Bei der Sekundärätzbehandlung wird in der gleichen Weise wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-52992 eine Lösung, die Fluorwasserstoff als Hauptbestandteil enthält, als Ätzflüssigkeit für die Glasplatte 20 verwendet. Die Ätzflüssigkeit kann zusätzlich zu Fluorwasserstoff Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Zitronensäure oder dergleichen enthalten. Dadurch, dass sie die vorstehend genannten Säuren enthält, kann das Auftreten einer lokalen Abscheidungsreaktion verhindert werden, bei der eine alkalische Komponente in der Glasplatte 20 mit Fluorwasserstoff reagiert, und der Ätzvorgang kann einheitlich in einer Ebene ablaufen.
Die 6 ist eine Mikroskopfotografie, die eine Glasoberfläche zeigt, die durch eine Sekundärätzbehandlung nach der in der 4 gezeigten Mattierungsbehandlung erhalten worden ist. Die 7 ist eine Mikroskopfotografie, die eine Glasoberfläche zeigt, die durch eine Sekundärätzbehandlung nach der in der 5 gezeigten Mattierungsbehandlung erhalten worden ist. Bei der in der 6 gezeigten Sekundärätzbehandlung und der in der 7 gezeigten Sekundärätzbehandlung wurde die gleiche Ätzflüssigkeit verwendet.
Bei einem Vergleich von 6 und 7 ist ersichtlich, dass die raue Form der Glasoberfläche, die durch die Sekundärätzbehandlung erhalten wird, stark von der rauen Form der durch die Mattierungsbehandlung erhaltenen Glasoberfläche abhängt.
Gemäß der Ausführungsform können durch die Verwendung einer Ätzflüssigkeit, die Kaliumfluorid als Maskierungsmittel enthält, in der Mattierungsbehandlung die Poren, die durch die Mattierungsbehandlung erhalten werden, feiner gemacht werden. Da der repräsentative Porendurchmesser weniger als das Vierfache der Breite A1 des grünen Pixels 1G beträgt, kann ein hervorragendes Vermögen zum Vermindern eines Bildglitzerns erhalten werden. Da die Anzahl von Rippen, die Poren umgeben, groß ist, und die Rippen scharf sind, wird darüber hinaus externes Licht an der Rippe gestreut und reflektiert, und eine hervorragende Blendschutzeigenschaft kann erhalten werden.
Auf der Glasoberfläche, die durch die Mattierungsbehandlung erhalten worden ist, ist der repräsentative Porendurchmesser ausreichend kleiner als das Vierfache der Breite A1 des grünen Pixels 1G. Selbst wenn der repräsentative Durchmesser etwas größer ist, besteht kein Problem. Im Gegensatz dazu kann in der Glasoberfläche, die durch die Mattierungsbehandlung erhalten wird, die Anzahl der Rippen zu groß sein oder die Rippen können zu scharf sein. Folglich wird nach der Mattierungsbehandlung die Sekundärätzbehandlung durchgeführt.
Da in der Sekundärätzbehandlung die Anzahl der Rippen abnimmt oder die Schärfe der Rippen vermindert wird, kann die Streuung von Licht, das von einem grünen Pixel 1G emittiert wird und durch die raue Oberfläche 21 hindurchtritt (Durchlasstrübung), vermindert werden. Folglich kann die Unschärfe eines Bilds vermindert werden und eine hervorragende Bildqualität wird erhalten. Darüber hinaus kann eine hervorragende Antiverkratzungseigenschaft erhalten werden, wenn die Anzahl der Rippen vermindert wird oder die Schärfe der Rippen vermindert wird.
Auf diese Weise wird die raue Oberfläche 21, bei der die Durchlasstrübung 28 % oder weniger beträgt, der repräsentative Porendurchmesser weniger als 12 µm beträgt und das Flächenverhältnis (A/60000) 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger beträgt, gebildet. Gemäß den vorstehend genannten Konfigurationen kann für jedes des Verminderns des Bildglitzerns, der Blendschutzeigenschaft, der Antiverkratzungseigenschaft und der Bildqualität ein hervorragendes Leistungsvermögen erhalten werden.
BEISPIELE
In den Beispielen 1 bis 15 wurden Glasgegenstände unter denselben Bedingungen hergestellt, ausgenommen die Bedingungen für eine Mattierungsbehandlung, die Verarbeitungszeit für eine Sekundärätzbehandlung, das Vorliegen oder Fehlen einer chemischen Härtungsverarbeitung und das Vorliegen oder Fehlen eines Antiverschmutzungsfilms, und bewertet. Die Beispiele 1 bis 8 sind Praxisbeispiele und die Beispiele 9 bis 15 sind Vergleichsbeispiele.
Herstellung von Glasgegenständen
[Beispiel 1]
Auf einer von Hauptoberflächen einer Glasplatte, die aus einem Aluminosilikatglas ausgebildet ist, wurde eine raue Oberfläche durch eine Mattierungsbehandlung und eine Sekundärätzbehandlung gebildet. Bei der Mattierungsbehandlung wurde die gesamte Glasplatte in eine wässrige Mischlösung eingetaucht, in der Fluorwasserstoff und Kaliumfluorid in einem Massenverhältnis von 1:1,25 gemischt waren. In der anschließenden Sekundärätzbehandlung wurde die gesamte Glasplatte in eine wässrige Lösung mit Fluorwasserstoff als Hauptbestandteil eingetaucht. Ein Teil der Glasplatte, bei dem die Mattierungsbehandlung und die Sekundärätzbehandlung nicht durchgeführt worden sind, wurde im Vorhinein mit einem Schutzfilm bedeckt. Danach wurde der Schutzfilm entfernt, die Glasplatte wurde gewaschen und die Glasplatte wurde einer chemischen Härtungsverabeitung zugeführt.
Die chemische Härtungsverarbeitung wurde durch Eintauchen der gesamten Glasplatte in ein geschmolzenes Salz, das Kalium (K)-Ionen umfasste, bei 450 °C für 80 Minuten durchgeführt. Nach der chemischen Härtungsverarbeitung wurden auf einer rauen Oberfläche der Glasplatte als funktioneller Film ein Film mit niedriger Reflexion und ein Antiverschmutzungsfilm in dieser Reihenfolge abgeschieden.
Der Film mit niedriger Reflexion wird auf der rauen Oberfläche der Glasplatte wie folgt ausgebildet. Zuerst wurde durch Einführen eines Mischgases, bei dem 10 Volumen-% Sauerstoffgas mit Argongas gemischt waren, unter Verwendung eines Nioboxidtargets (Handelsbezeichnung: NBO-Target von AGC Ceramics Co., Ltd.) bei den Bedingungen eines Drucks von 0,3 Pa, einer Frequenz von 20 kHz, einer Leistungsdichte von 3,8 W/cm² und einer Inversionspulsbreite von 5 µs ein Pulssputtern durchgeführt, so dass eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die Nioboxid umfasst, mit einer Dicke von 13 nm auf der rauen Oberfläche der Glasplatte gebildet wurde.
Als nächstes wurde durch Einführen eines Mischgases, bei dem 40 Volumen-% Sauerstoffgas mit Argongas gemischt waren, unter Verwendung eines Siliziumtargets bei den Bedingungen eines Drucks von 0,3 Pa, einer Frequenz von 20 kHz, einer Leistungsdichte von 3,8 W/cm² und einer Inversionspulsbreite von 5 µ5 ein Pulssputtern durchgeführt, so dass eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die Siliziumoxid (Silica) umfasst, mit einer Dicke von 30 nm auf der Schicht mit hohem Brechungsindex gebildet wurde.
Dann wurde durch Einführen eines Mischgases, bei dem 10 Volumen-% Sauerstoffgas mit Argongas gemischt waren, unter Verwendung eines Nioboxidtargets (Handelsbezeichnung: NBO-Target von AGC Ceramics Co., Ltd.) bei den Bedingungen eines Drucks von 0,3 Pa, einer Frequenz von 20 kHz, einer Leistungsdichte von 3,8 W/cm² und einer Inversionspulsbreite von 5 µs ein Pulssputtern durchgeführt, so dass eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die Nioboxid umfasst, mit einer Dicke von 110 nm auf der Schicht mit niedrigem Brechungsindex gebildet wurde.
Als nächstes wurde durch Einführen eines Mischgases, bei dem 40 Volumen-% Sauerstoffgas mit Argongas gemischt waren, unter Verwendung eines Siliziumtargets bei den Bedingungen eines Drucks von 0,3 Pa, einer Frequenz von 20 kHz, einer Leistungsdichte von 3,8 W/cm² und einer Inversionspulsbreite von 5 µs ein Pulssputtern durchgeführt, so dass eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die Siliziumoxid (Silica) umfasst, mit einer Dicke von 90 nm gebildet wurde.
Auf diese Weise wurde der Film mit niedriger Reflexion, bei dem Nioboxid-Schichten und Siliziumoxid (Silica)-Schichten laminiert waren (insgesamt vier Schichten), gebildet.
Der Antiverschmutzungsfilm wurde in der folgenden Weise auf dem Film mit niedriger Reflexion gebildet. Zuerst wurde als Verdampfungsmaterial eine Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung (Handelsbezeichnung: KY-185 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in einen Erwärmungsbehälter eingebracht. Danach wurde das Innere des Erwärmungsbehälters durch eine Vakuumpumpe für 10 Stunden oder mehr entgast, um ein Lösungsmittel in einer Lösung zu entfernen, und dadurch wurde eine Zusammensetzung zur Bildung eines Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Films erhalten.
Als nächstes wurde der Erwärmungsbehälter, der die Zusammensetzung zur Bildung eines Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Films enthielt, auf 270 °C erwärmt. Nach dem Erreichen von 270 °C wurde der Zustand für 10 Minuten gehalten, bis die Temperatur stabil wurde.
Dann wurde die Zusammensetzung zur Bildung eines Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Films von einer Düse, die mit dem Erwärmungsbehälter verbunden war, der die Zusammensetzung zur Bildung eines Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Films enthält, der rauen Oberfläche der Glasplatte, die in einer Vakuumkammer angeordnet war, zugeführt, und eine Abscheidung wurde durchgeführt.
Die Abscheidung wurde durchgeführt, wobei die Filmdicke durch einen Kristalloszillator gemessen wurde, der in der Vakuumkammer angeordnet war. Die Abscheidung wurde durchgeführt, bis die Filmdicke des auf der Glasplatte gebildeten Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Films 10 nm betrug.
Wenn die Filmdicke des Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Films 10 nm betrug, wurde die Zuführung des Ausgangsmaterials von der Düse gestoppt und die Glasplatte, auf welcher der Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Film ausgebildet war, wurde entnommen.
Die entnommene Glasplatte, auf welcher der Fluor-enthaltende organische Siliziumverbindung-Film ausgebildet war, wurde auf einer Heizplatte angeordnet, wobei die Filmoberfläche nach oben gerichtet war, und wurde einer Wärmebehandlung an der Luft bei 150 °C für 60 Minuten unterzogen.
[Beispiel 2]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass als der funktionelle Film nur der Film mit niedriger Reflexion gebildet wurde und der Antiverschmutzungsfilm nicht gebildet wurde.
[Beispiel 3]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass nach dem Verarbeiten der rauen Oberfläche der funktionelle Film ohne Durchführen der chemischen Härtungsverarbeitung gebildet wurde.
[Beispiel 4]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass bei der Mattierungsbehandlung das Massenverhältnis des Maskierungsmittels (Kaliumfluorid) zu Fluorwasserstoff, d.h., Maskierungsmittel/Fluorwasserstoff, auf 1,20 vermindert wurde.
[Beispiel 5]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass bei der Mattierungsbehandlung das Massenverhältnis des Maskierungsmittels (Kaliumfluorid) zu Fluorwasserstoff, d.h., Maskierungsmittel/Fluorwasserstoff, auf 1,15 vermindert wurde.
[Beispiel 6]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit bei der Sekundärätzbehandlung länger eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands auf 16,9 vermindert wurde.
[Beispiel 7]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 6, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit bei der Sekundärätzbehandlung noch länger eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands noch weiter auf 5,4 vermindert wurde.
[Beispiel 8]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 7, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit bei der Sekundärätzbehandlung noch länger eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands noch weiter auf 2,2 vermindert wurde.
[Beispiel 9]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass bei der Mattierungsbehandlung Ammoniumfluorid als Maskierungsmittel anstelle von Kaliumfluorid verwendet wurde.
[Beispiel 10]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 9, mit der Ausnahme, dass als der funktionelle Film nur der Film mit niedriger Reflexion gebildet wurde und der Antiverschmutzungsfilm nicht gebildet wurde.
[Beispiel 11]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 9, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit der Sekundärätzbehandlung kürzer eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands auf 3,7 erhöht wurde.
[Beispiel 12]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass bei der Mattierungsbehandlung das Massenverhältnis des Maskierungsmittels (Kaliumfluorid) zu Fluorwasserstoff, d.h., Maskierungsmittel/Fluorwasserstoff, auf 2,00 erhöht wurde.
[Beispiel 13]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 12, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit der Sekundärätzbehandlung kürzer eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands auf 39,7 zunahm.
[Beispiel 14]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 13, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit der Sekundärätzbehandlung noch kürzer eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands auf 54,3 zunahm.
[Beispiel 15]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 14, mit der Ausnahme, dass die Verarbeitungszeit der Sekundärätzbehandlung noch kürzer eingestellt wurde, so dass die Durchlasstrübung des Glasgegenstands auf 74,1 zunahm.
[Beispiel 16]
Ein Glasgegenstand wurde in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Mattierungsbehandlung und die Sekundärätzbehandlung mit der Glasplatte nicht durchgeführt wurden.
Bewertungsverfahren
Ein Verfahren zur Bewertung von Eigenschaften der in den Beispielen 1 bis 16 hergestellten Glasgegenstände wird beschrieben.
[Messpunkte]
Die 8 ist eine Draufsicht, die Messpunkte zeigt, an denen charakteristische Eigenschaftswerte der in den Beispielen 1 bis 16 hergestellten Glasgegenstände gemessen wurden. Wie es in der 8 gezeigt ist, wurden die charakteristischen Werte der Glasgegenstände an den vier Messpunkten P1 bis P4 auf einer Oberfläche des funktionellen Films gemessen. Durchschnittswerte von Messwerten sind in der TABELLE 1 gezeigt. Die vier Messpunkte P1 bis P4 wurden als Schnittpunkte von zwei Linien, die den Glasgegenstand in der Längsrichtung (X-Richtung) dreiteilen, mit zwei Linien festgelegt, die den Glasgegenstand in der Breitenrichtung dreiteilen, die orthogonal zur Längsrichtung ist (Y-Richtung).
[Durchlasstrübung]
Die Durchlasstrübung wurde mit einem Trübungsmessgerät (MODEL HZ-V3 von Suga Test Instruments Co., Ltd.) gemessen und die Messung wurde gemäß JIS K 7136:2000 (ISO 14782:1999) durchgeführt.
[Messung der rauen Form der Oberfläche des funktionellen Films]
Die raue Form der Oberfläche des funktionellen Films wurde unter Verwendung eines Lasermikroskops (Handelsbezeichnung: VK-9700 von Keyence Corporation) bei 50-facher Vergrößerung gemessen. Auf der Basis der Messergebnisse wurden die repräsentativen Porendurchmesser und die Flächenverhältnisse (A/60000) berechnet.
[Bildglitzern]
Das Glitzern einer Bilds wurde für den Glasgegenstand, der auf einer Bildanzeigevorrichtung angeordnet worden ist, bei der bewirkt wird, dass der gesamte Bildschirm grün anzeigt, visuell bewertet. Für die Bildanzeigevorrichtung wurde eine LCD (Flüssigkristallanzeige)-Vorrichtung mit einer Pixelauflösung von 264 ppi verwendet. Die Breite eines grünen Pixels betrug 3,2 µm.
Es sollte beachtet werden, dass in der nachstehenden TABELLE 1, die das Ergebnis der Bewertung zeigt, „gering“ bedeutet, dass das Glitzern eines Bilds visuell als gering erkannt wurde, und „stark“ bedeutet, dass das Glitzern eines Bilds visuell als stark erkannt wurde.
[Bildqualität (Bildunschärfe)]
Die Bildqualität wurde durch horizontales Anordnen des Glasgegenstands, der ein Messgegenstand ist, mittels eines Abstandshalters mit einer Dicke von 3 cm auf einer oberen Oberfläche eines Balkendiagramms (hochauflösender Diagramtyp I von Dai Nippon Printing Co., Ltd.), das horizontal angeordnet ist, Untersuchen eines Musters des Balkendiagramms durch den Glasgegenstand und Bestimmen, ob schwarze Linien mit einer Auflösung von 2000 TVL einzeln unterschieden werden konnten, bewertet. Es sollte beachtet werden, dass in der nachstehenden TABELLE 1, die das Ergebnis der Bewertung zeigt, „gut“ bedeutet, dass schwarze Linien einzeln unterschieden werden konnten, „mäßig“ bedeutet, dass schwarze Linien unterschieden werden konnten, jedoch Konturen undeutlich waren, und „schlecht“ bedeutet, dass schwarze Linien nicht unterschieden werden konnten.
[Blendschutzeigenschaft]
Die Blendschutzeigenschaft wurde durch horizontales Anordnen eines Glasgegenstands auf einer horizontal angeordneten LCD mit einer Pixelauflösung von 264 ppi und Bestimmen, ob ein Bild, das auf der LCD angezeigt wird, durch den Glasgegenstand erkannt werden konnte, wenn der Glasgegenstand mit Licht mit einer Intensität von 1500 Ix von einer Leuchtstofflampe bestrahlt wurde, die oberhalb des Glasgegenstands angeordnet war, bewertet. Es sollte beachtet werden, dass in der nachstehenden TABELLE 1, die das Ergebnis der Bewertung zeigt, „gut“ bedeutet, dass ein angezeigtes Bild erkannt werden konnte, und „schlecht“ bedeutet, dass das angezeigte Bild nur schwer erkannt werden konnte.
[Bleistifthärte]
Die Bleistifthärte wurde gemäß JIS K5600-5-4:1999 (ISO 15184:1996) „Verkratzungshärte (Bleistiftverfahren)“ gemessen.
[Martens-Härte]
Die Martens-Härte wurde unter Verwendung eines Eindruckmessgeräts (PICODENTOR HM500 von Fischer Instruments K.K.) gemessen. Der Glasgegenstand wurde so angeordnet, dass der funktionelle Film nach oben zeigte, und ein Eindruckkörper wurde von oberhalb in den Glasgegenstand gedrückt. Die Messbelastung wurde auf 0,03 mN/5 s eingestellt, d.h., die Messbelastung wurde für 5 Sekunden von 0 auf 0,03 mN erhöht, dann wurde die Messbelastung bei 0,03 mN gehalten und schließlich wurde die Messbelastung von 0,03 mN auf 0 vermindert.
Bewertungsergebnis
Bewertungsergebnisse für die in den Beispielen 1 bis 16 hergestellten Glasgegenstände sind in der TABELLE 1 zusammen mit den Herstellungsbedingungen gezeigt. Darüber hinaus ist die Beziehung zwischen den Flächenverhältnissen (A/60000) der in den Beispielen 1 bis 15 hergestellten Glasgegenstände und der Bleistifthärte in der 9 gezeigt.
Wie es in der TABELLE 1 gezeigt ist, wurden in den Beispielen 1 bis 8 durch die Verwendung von Kaliumfluorid für ein Maskierungsmittel in der Mattierungsbehandlung Poren, die durch die Mattierungsbehandlung erhalten worden sind, feiner gemacht, und danach wurden die Anzahl von Rippen und die Schärfe der Rippen durch die Sekundärätzbehandlung in einer geeigneten Weise eingestellt. Als Ergebnis betrug die Durchlasstrübung 28 % oder weniger, die Unschärfe eines Bilds konnte vermindert werden und die Bildqualität war hervorragend. Der repräsentative Porendurchmesser betrug weniger als 12 µm, was weniger als das Vierfache der Breite des grünen Pixels von 3,2 µm war, und das Glitzern eines Bilds war gering. Darüber hinaus betrug das Flächenverhältnis (A/60000) 1,02 oder mehr und die Blendschutzeigenschaft war hervorragend. Da ferner das Flächenverhältnis (A/60000) 1,07 oder weniger betrug, betrug die Bleistifthärte 7H oder mehr und die Antiverkratzungseigenschaft war hervorragend.
Im Gegensatz dazu wurde in den Beispielen 9 bis 11 im Unterschied zu den Beispielen 1 bis 8 Ammoniumfluorid für das Maskierungsmittel in der Mattierungsbehandlung verwendet. Als Ergebnis betrug der repräsentative Porendurchmesser 12 µm oder mehr, was mehr als das Vierfache der Breite des grünen Pixels von 3,2 µm war, und das Glitzern eines Bilds war stark. Darüber hinaus betrug das Flächenverhältnis (A/60000) weniger als 1,02 und die Blendschutzeigenschaft war schlecht.
Im Gegensatz dazu wurde in den Beispielen 12 bis 15 in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 8 Kaliumfluorid für das Maskierungsmittel in der Mattierungsbehandlung verwendet. Bei der Sekundärätzbehandlung wurden jedoch die Anzahl von Rippen und die Schärfe der Rippen nicht in einer geeigneten Weise eingestellt. Als Ergebnis übersteigt die Durchlasstrübung 28 %, ein Bild wurde verglichen mit denjenigen in den Beispielen 1 bis 8 unscharf und schlecht, und die Bildqualität war schlecht. Darüber hinaus übersteigt das Flächenverhältnis (A/60000) 1,07, die Bleistifthärte betrug weniger als 7H und die Antiverkratzungseigenschaft war schlecht.
Darüber hinaus wurde gemäß der 16, da die Mattierungsbehandlung und die Sekundärätzbehandlung nicht mit der Glasplatte durchgeführt worden sind, Licht von einer Leuchtstofflampe auf der Glasplatte reflektiert, ein auf der LCD angezeigtes Bild war schlecht erkennbar und die Blendschutzeigenschaft war schlecht.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wurden Ausführungsformen und dergleichen von Glasgegenständen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsformen oder dergleichen beschränkt. Verschiedene Variationen und Verbesserungen können durchgeführt werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Prioritätsanmeldung Nr. 2017-102054 , die am 23. Mai 2017 eingereicht worden ist, wobei deren gesamter Inhalt unter Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Bezugszeichenliste

10: Glasgegenstand
20: Glasplatte
21: Raue Oberfläche
30: Funktioneller Film
31: Oberfläche
40: Film mit niedriger Reflexion
50: Antiverschmutzungsfilm

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 2017102054 [0146]

Claims

Glasgegenstand, umfassend: eine Glasplatte, die eine raue Oberfläche umfasst, die zum Streuen und Reflektieren von externem Licht ausgebildet ist und auf mindestens einer von Hauptoberflächen ausgebildet ist; und einen funktionellen Film, der auf der rauen Oberfläche ausgebildet ist, wobei eine Durchlasstrübung des Glasgegenstands 28 % oder weniger beträgt, wobei auf einer Oberfläche des funktionellen Films gegenüber der Glasplatte innerhalb eines Bereichs mit einer Sichtfeldfläche von 60000 µm², der unter Verwendung eines Lasermikroskops untersucht wird, ein repräsentativer Porendurchmesser weniger als 12 µm beträgt, und wobei ein Flächenverhältnis einer Oberflächenfläche A (µm²) der Oberfläche des funktionellen Films innerhalb des Bereichs zu der Sichtfeldfläche (A/60000) 1,02 oder mehr und 1,07 oder weniger beträgt.
Glasgegenstand nach Anspruch 1, bei dem das Flächenverhältnis (A/60000) 1,02 oder mehr und 1,06 oder weniger beträgt.
Glasgegenstand nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Durchlasstrübung des Glasgegenstands 20 % oder weniger beträgt.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Martens-Härte des Glasgegenstands 2,0 GPa oder mehr beträgt.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der funktionelle Film einen Film mit niedriger Reflexion umfasst, der zum Vermindern einer Reflexion von externem Licht ausgebildet ist.
Glasgegenstand nach Anspruch 5, bei dem der funktionelle Film ferner einen Antiverschmutzungsfilm umfasst, der zum Vermindern eines Verschmutzens des Glasgegenstands ausgebildet ist, und bei dem der Antiverschmutzungsfilm auf einer Oberfläche des Films mit niedriger Reflexion gegenüber der Glasplatte ausgebildet ist.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Glasplatte aus einem Natronkalkglas oder einem Aluminosilikatglas ausgebildet ist.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Glasplatte eine Druckspannungsschicht auf der Hauptoberfläche umfasst und bei dem eine Oberflächendruckspannung der Druckspannungsschicht 600 MPa oder mehr beträgt.
Anzeigevorrichtung, die den Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Anzeigevorrichtung eine Vorrichtung für ein Fahrzeug ist.