DE102019002102A1

DE102019002102A1 - Glasgegenstand

Info

Publication number: DE102019002102A1
Application number: DE102019002102.9A
Authority: DE
Inventors: Takanori Fukushi; Satoshi KANASUGI; Toru Ikeda
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2019-09-26
Also published as: US11299420B2; JP2019167262A; JP6977642B2; CN116253500A; CN110294590B; US20190292095A1; CN110294590A

Abstract

Ein Glasgegenstand, der eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endfläche umfasst, wobei: der Glasgegenstand eine Blendschutzschicht auf der Seite der ersten Hauptoberfläche umfasst; die Blendschutzschicht einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, der mit einem Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands an einem zentralen Abschnitt in einem Querschnitt entlang einer Dickenrichtung identisch oder kleiner als dieser ist; und die erste Hauptoberfläche einen Vorwölbungsdurchmesser y (µm) aufweist, welcher der Beziehung (1) in Bezug auf einen 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) der ersten Hauptoberfläche genügt, y > -0,0245x + 3,65 (1).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Glasgegenstand.
STAND DER TECHNIK
Herkömmliche Berührungssensoren, Flüssigkristallfelder und dergleichen nutzen Glasplatten mit einem Blendschutzfilm oder einem Antireflexionsfilm (solche Glasplatten werden nachstehend als Frontplatten bezeichnet) (vgl. die Patentdokumente 1 und 2). Die Frontplatte kann sowohl eine Verbesserung der Sichtbarkeit aufgrund des Blendschutz- oder Antireflexionsfilms als auch eine erhöhte Festigkeit aufgrund der Verwendung der Glasplatte erreichen. Aus diesem Grund wird erwartet, dass solche Frontplatten in Anzeigefeldern verwendet werden, die in Fahrzeugen montiert werden.

Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung WO 2009/025289
Patentdokument 2: Internationale Veröffentlichung WO 2015/133346

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In dem Fall eines in einem Fahrzeug montierten Anzeigefelds, bei dem eine Frontplatte eingesetzt wird, bedient der Nutzer den Berührungssensor, der hinter der Frontplatte angeordnet ist, durch die Frontplatte. Während der Bedienung berührt der Nutzer die Frontplatte mit einem Finger, einem Stift oder dergleichen. Zu Beginn des Gebrauchs erreicht die Frontplatte aufgrund des Blendschutzfilms, des Antireflexionsfilms oder dergleichen eine sehr gute Sichtbarkeit. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass ein Problem bezüglich der Verschleißfestigkeit auftritt, bei dem sich der Blendschutzfilm oder dergleichen ablöst, wenn das Anzeigefeld kontinuierlich verwendet wird, was zu einer Verminderung der Sichtbarkeit führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Glasgegenstands, der eine hervorragende Sichtbarkeit, wie z.B. Blendschutzeigenschaften, sowie eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
Die vorliegende Erfindung umfasst die folgenden Konfigurationen.

[1] Glasgegenstand, der eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endfläche umfasst, wobei:
- der Glasgegenstand eine Blendschutzschicht auf der Seite der ersten Hauptoberfläche umfasst;
- die Blendschutzschicht einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, der mit einem Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands an einem zentralen Abschnitt in einem Querschnitt entlang einer Dickenrichtung identisch oder kleiner als dieser ist; und
- die erste Hauptoberfläche einen Vorwölbungsdurchmesser y (µm) aufweist, welcher der Beziehung (1) in Bezug auf einen 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) der ersten Hauptoberfläche genügt, $y > - 0,0245 x + 3,65$
- wobei der Vorwölbungsdurchmesser y (µm) durch Untersuchen der ersten Hauptoberfläche mit einem Lasermikroskop zum Erhalten von XYZ-Daten einer Oberflächenform, Erhalten eines Bilds aus den XYZ-Daten, Filtern des erhaltenen Bilds mit einer Bildverarbeitungssoftware zum Erhalten eines geglätteten Bilds, Subtrahieren von XYZ-Daten des geglätteten Bilds von den XYZ-Daten der Oberflächenform zum Erhalten eines Profils, Schneiden des Profils bei einer Höhe einer Bezugshöhe +0,01 µm, Umwandeln eines resultierenden Vorwölbungsschnitts in einen Kreis und Verwenden des Durchmessers des Kreises als Vorwölbungsdurchmesser y erhalten wird, und
- der 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) ein Wert ist, der durch das Verfahren gemessen wird, das in JIS Z8741:1997 (ISO 2813:1994) beschrieben ist.
[2] Glasgegenstand nach [1], bei dem mindestens eine der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche einen gekrümmten Abschnitt umfasst.
[3] Glasgegenstand nach [1] oder [2], der ein Verhältnis Z₁/Z₀ von 0,9 bis 1,1 aufweist, wobei Z das Atomzusammensetzungsverhältnis von X/Si zwischen Si und einem Element X, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Al, B, Zr und Ti, ist, Z₁ das Atomzusammensetzungsverhältnis Z in der Blendschutzschicht ist und Z₀ das Atomzusammensetzungsverhältnis Z in dem Glasgegenstand an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung ist.
[4] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [3], der ein Alkalimetall-Zusammensetzungsverhältnis, das durch K/(Li + Na + K) dargestellt ist, in der Blendschutzschicht aufweist, das größer ist als das Alkalimetall-Zusammensetzungsverhältnis in dem Glasgegenstand an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung.
[5] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [4], bei dem die Blendschutzschicht ein Fluoratom (F) oder ein Chloratom (Cl) umfasst.
[6] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [5], bei dem der 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) 15 % oder mehr und 130 % oder weniger beträgt.
[7] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [6], der ein Aluminosilikatglas umfasst.
[8] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [7], bei dem der Vorwölbungsdurchmesser y (µm) 1,5 µm oder mehr und 3,0 µm oder weniger beträgt.
[9] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [8], bei dem die erste Hauptoberfläche eine Oberflächenschiefe Ssk von weniger als 0 aufweist.
[10] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [9], der einen Trübungswert von 0,1 % oder mehr und 50 % oder weniger aufweist.
[11] Glasgegenstand nach [10], der eine Standardabweichung des Trübungswerts in der Ebene von 0 bis 10 % aufweist.
[12] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [11], bei dem mindestens eine der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche eine Oberflächendruckspannungsschicht mit einer Oberflächendruckspannung (CS) von 500 MPa oder höher aufweist.
[13] Glasgegenstand nach einem von [1] bis [12], bei dem die erste Hauptoberfläche ferner eine funktionelle Schicht umfasst.
[14] Glasgegenstand nach [13], bei dem die funktionelle Schicht eine Antireflexionsbehandlungsschicht ist.
[15] Glasgegenstand nach [13], bei dem die funktionelle Schicht eine Antiverschmutzungsbehandlungsschicht ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Glasgegenstand mit einer hervorragenden Sichtbarkeit, wie z.B. Blendschutzeigenschaften, sowie einer hohen Verschleißfestigkeit bereitgestellt werden.
Figurenliste

1A und 1B sind schematische Querschnittsansichten von gekrümmten Platten (Glassubstraten mit einem gekrümmten Abschnitt); 1A zeigt eine Form, bei der ein Glassubstrat einen gekrümmten Abschnitt und einen flachen Abschnitt umfasst, und 1B zeigt eine Form, bei der ein Glassubstrat aus einem gekrümmten Abschnitt ausgebildet ist.
2A und 2B sind Ansichten, welche die Biegungstiefe einer gekrümmten Platte zeigen. Die 2B ist eine Querschnittsansicht von 2A bei der gestrichelten Linie von A bis A'.
3A und 3B sind schematische Querschnittsansichten von Glasgegenständen; 3A zeigt eine Form, bei welcher der Glasgegenstand nur aus einem flachen Abschnitt ausgebildet ist, und 3B zeigt eine Form, bei welcher der Glasgegenstand einen gekrümmten Abschnitt und einen flachen Abschnitt umfasst.
4 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel für Schritte zur Herstellung eines Glasgegenstands durch eine Wärmebehandlung zeigt (S2).
5A und 5B sind schematische Querschnittsansichten von Glaselementen, wobei in jedem davon die erste Hauptoberfläche eine raue Schicht aufweist; 5A zeigt eine Form, bei der die Gesamtheit eines Glaselements aus einem flachen Abschnitt ausgebildet ist, und 5B zeigt eine Form, bei der ein Glaselement einen gekrümmten Abschnitt und einen flachen Abschnitt umfasst.
6 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel für Schritte zur Herstellung eines Glasgegenstands durch einen Formschritt zeigt (S2A).
7 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel des Formschritts zeigt (S2A).
8 ist eine schematische Ansicht, die einen Formschritt zeigt, in dem eine Formvorrichtung verwendet wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel für Schritte zur Herstellung eines Glasgegenstands durch einen Temperschritt zeigt (S2B).
10 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel des Temperschritts zeigt (S2B).
11 ist eine schematische Ansicht, die eine Erwärmungsvorrichtung zum Durchführen eines Formens oder Temperns zeigt.
12 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Glanzwert (%) vor einem Verschleißfestigkeitstest und dem Vorwölbungsdurchmesser (µm) in Glasgegenständen und Glaselementen zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Beschreibung gelten die folgenden Definitionen von Begriffen bzw. Ausdrücken.
Der Ausdruck „flacher Abschnitt“ steht für einen Abschnitt mit einem durchschnittlichen Krümmungsradius von mehr als 5000 mm.
Der Ausdruck „gekrümmter Abschnitt“ steht für einen Abschnitt mit einem durchschnittlichen Krümmungsradius von 5000 mm oder weniger.
Der Ausdruck „ein Glasgegenstand bei einem zentralen Abschnitt in einem Querschnitt entlang einer Dickenrichtung“ steht für einen zentralen Bereich im Querschnitt des Glasgegenstands entlang der Dickenrichtung, und der zentrale Bereich ist so festgelegt, dass er einen Bereich von 20 % der Dicke des Glasgegenstands von der Mitte des Glasgegenstands in der Dickenrichtung aufweist. Das Gleiche kann für eine Glasplatte und ein Glaselement angewandt werden.
„Eine gekrümmte Platte (Glassubstrat 3 mit einem gekrümmten Abschnitt 9)“ ist eine Form, die, wie es durch die schematischen Querschnittsansichten der 1A und 1B gezeigt ist, eine erste Hauptoberfläche 3a, eine zweite Hauptoberfläche 3b und eine Endfläche 3c aufweist und mindestens einen gekrümmten Abschnitt 9 umfasst. Beispiele dafür umfassen eine Form, die in einer Kombination aus einem gekrümmten Abschnitt 9 und flachen Abschnitten 7 ausgebildet ist, wie es in der 1A gezeigt ist, und eine Form, die als Ganzes einen gekrümmten Abschnitt 9 bildet, wie es in der 1B gezeigt ist. Deren Form ist nicht speziell beschränkt, solange die gekrümmte Platte einen gekrümmten Abschnitt 9 umfasst.
Der Begriff „Biegungstiefe“, der für eine gekrümmte Platte verwendet wird, steht für die Distanz, in einem Querschnitt der gekrümmten Platte in der Dickenrichtung, zwischen einer Geraden, welche die zwei Enden einer Hauptoberfläche verbindet, und einer Geraden, die parallel zu der Geraden ist und die eine Tangente zu der anderen Hauptoberfläche der gekrümmten Platte ist. In einer gekrümmten Platte, wie sie in den 2A und 2B gezeigt ist, ist die Distanz h zwischen beiden Enden der gekrümmten Platte entlang der Biegerichtung (Z-Richtung in den 2A und 2B) die Biegungstiefe. In der 2A wird jede flache Oberfläche als eine XY-Oberfläche bezeichnet. In der 2B wird jede Oberfläche senkrecht zu der Biegerichtung (Z-Richtung) als eine XY-Oberfläche bezeichnet.
Der „arithmetische Mittenrauwert Ra einer Linie“ wird gemäß JIS B0601:2001 (ISO 4287:1997) bestimmt.
Die „Gleichgewichtsviskosität“ für eine Glasplatte gibt die Viskosität der Zusammensetzung einer Glasplatte an einem zentralen Abschnitt in einem Querschnitt entlang einer Dickenrichtung an. Die Gleichgewichtsviskosität wird durch ein Trägerbiegeverfahren (ISO 7884-4:1987) oder ein Faserziehverfahren (ISO 7884-3:1987) gemessen oder mit einem parallele Platte-Viskosimeter (ASTM C 338-93:2003) oder einem Stabsedimentationsviskosimeter (ISO 7884-5:1987) gemäß dem zu messenden Bereich von Viskositäten gemessen. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die Gleichgewichtsviskosität durch das Trägerbiegeverfahren gemessen (ISO 7884-4:1987).
Der „Trübungswert“ wird gemäß JIS K 7136:2000 mit einem Trübungsmessgerät (Typ HR-100, hergestellt durch Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) gemessen.
Die „Bezugshöhe“ wird durch Untersuchen eines Bereichs von 101 µm × 135 µm bis 111 µm × 148 µm (nachstehend auch als untersuchter Bereich bezeichnet) mit einem Lasermikroskop, Analysieren der resultierenden Daten mit einer Bildverarbeitungssoftware zum Erhalten von XYZ-Daten der Oberflächenform des untersuchten Bereichs, Bestimmen eines Höhenverteilungshistogramms aus den XYZ-Daten und Verwenden der größten Höhe Z in dem Höhenverteilungshistogramm als die Bezugshöhe bestimmt. Als Lasermikroskop kann ein VK-X100, hergestellt durch Keyence Corp., verwendet werden. Als Bildverarbeitungssoftware wird SPIP, hergestellt durch Image Metrology A/S, verwendet. Die Höhe Z in den XYZ-Daten ist eine Höhe von einem niedrigsten Punkt, als Basis, in dem untersuchten Bereich (die Höhe Z ist die Länge einer Senkrechten, die von der Position, bei der die Höhe gemessen werden soll, zu einer Ebene gezogen wird, die parallel zur Hauptoberfläche des zu untersuchenden Gegenstands innerhalb des untersuchten Bereichs ist und die den niedrigsten Punkt umfasst). Nachstehend hat die Höhe in einer Oberflächenform in dem Fall, bei dem jedwede Basis nicht speziell festgelegt ist, dieselbe Bedeutung. Zum Berechnen der Bezugshöhe wird die Anzahl der Klassen des Histogramms auf 1000 eingestellt.
Der Ausdruck „Oberfläche, die durch die Bildverarbeitung erhalten wird“, steht für eine Oberfläche, die, wie es vorstehend beschrieben worden ist, durch Untersuchen einer Oberfläche mit einem Lasermikroskop zum Erhalten von XYZ-Daten einer Oberflächenform, Erhalten eines Bilds aus den XYZ-Daten, Filtern des erhaltenen Bilds mit einer Bildverarbeitungssoftware zum Erhalten eines geglätteten Bilds und Subtrahieren der XYZ-Daten des geglätteten Bilds von den XYZ-Daten der Oberflächenform erhalten worden ist. Als Bildverarbeitungssoftware wird SPIP, hergestellt durch Image Metrology A/S, verwendet. In dem Fall, bei dem das mit einem Lasermikroskop zu untersuchende und prüfende Substrat einen gekrümmten Abschnitt aufweist, können Umfangsabschnitte dieses Substrats mit einer Vorrichtung niedergehalten werden, um dieses Substrat im abgeflachten Zustand mit dem Lasermikroskop zu untersuchen und zu prüfen und die XYZ-Daten einer Oberflächenform zu erhalten.
Das Arbeiten mit der Bildverarbeitungssoftware SPIP zum Erhalten der „Oberfläche, die durch die Bildverarbeitung erhalten wird“, kann insbesondere durch die folgenden Schritte (i) bis (iv) durchgeführt werden.

(i) Die XYZ-Daten einer Oberflächenform der gegenwärtig untersuchten Blendschutzschicht werden einer Neigungskorrektur im Custom-Modus unterzogen, so dass ein Oberflächenformbild erhalten wird, in dem die Bezugshöhe auf 0 korrigiert worden ist.
(ii) Das Oberflächenformbild, in dem die Bezugshöhe auf 0 korrigiert worden ist, wird unter den Bedingungen von: „Faltung, Glättungsintensität, auf den Durchschnitt eingestellt“; und „Korngröße, auf X = Y = 31 und Kreis eingestellt“ einem Filtern unterzogen. Folglich werden einunddreißig XY-Datenteile einem Filtern zum Bilden eines Z-Durchschnitts eines Kreises als Kreiseinheit unterzogen, wodurch ein Oberflächenformbild mit geringfügigen Vertiefungen und Vorwölbungen erhalten wird (nachstehend auch als „geglättetes Bild“ bezeichnet).
(iii) „Teilchen“ werden bei einem Schwellenniveau von 0,01 µm von dem Oberflächenformbild erfasst, in dem die Bezugshöhe auf 0 korrigiert worden ist. Danach wird eine Bildfenstermessung durchgeführt, in der „Filterdifferenz“ ausgewählt wird, „Speichere Löcher in der Form“ durchgeführt wird und eine Nachbearbeitung zum „Glätten des Umrisses“ bei einer Filtergröße von 51 Punkten durchgeführt wird, so dass ein nachbearbeitetes Oberflächenformbild erhalten wird (nachstehend auch als „Oberflächenform“ bezeichnet).
(iv) Eine „Oberfläche, die durch die Bildverarbeitung erhalten wird“, wird als die Differenz zwischen dem geglätteten Bild und der Oberflächenform erhalten.

Der „Custom-Modus“ in (i) ist der Modus, der angezeigt wird, wenn eine Neigungskorrektur (Einebnung) mit SPIP durchgeführt wird, und insbesondere werden die folgenden vier Vorgänge automatisch durchgeführt.

(i-1) „Durchschnittliches Profil-Anpassungsverfahren“ wird als ein „vollständige Oberfläche-Korrekturverfahren“ ausgewählt, wobei der Grad 3 beträgt.
(i-2) „Verfahrensschritt“ wird nicht ausgewählt.
(i-3) Bezüglich „Korrektur jeder Linie“ wird „nicht durchgeführt“ ausgewählt.
(i-4) Als „Z-Versetzungsverfahren“ wird „Einstellen der Bezugshöhe auf Null“ ausgewählt.

Durch die Neigungskorrektur wird eine angepasste Oberfläche für die XYZ-Daten einer Oberflächenform, die mit dem Lasermikroskop erhalten worden sind, aus durchschnittlichen Profilen von X und Y berechnet. Durch Subtrahieren der angepassten Oberfläche von dem Bild werden die Gesamtneigung des Bilds und unnötige Biegungen entfernt.
Wenn die Korngröße auf X = Y = 31 und Kreis in (ii) eingestellt wird, wird ein Korn, das ein Ersatz für den Kreis ist und ein Achteck ist, das in ein Quadrat von 31 × 31 einbeschrieben ist, eingestellt. Beim Filtern ersetzt ein einfacher Durchschnitt aller Punkte innerhalb des Korns die ursprünglichen Daten ungeachtet der Kornform. Ferner ergibt das Filtern ein geglättetes Bild, von dem feine Vertiefungen und Vorwölbungen entfernt (gemittelt) worden sind.
Der Durchschnittsbildungsfilter von SPIP wird in dem Fall eines 31 × 31-Filters durch die folgende Matrixoperation angegeben.
Bezüglich XYZ für einen bestimmten Punkt werden 961 Punkte, die diesen Punkt umgeben, kreisförmig extrahiert (in der Reihenfolge einer abnehmenden Distanz davon). Die Werte von Z für die jeweiligen XY-Punkte werden aufsummiert und die Summe wird durch 961 dividiert, wobei der resultierende Quotient ein neuer Wert von Z in den XY-Koordinaten ist. Diese Berechnung wird für jeden aller Punkte innerhalb der Oberfläche durchgeführt. Der Abstand zwischen angrenzenden Messpunkten in jeder der X- und Y-Richtung beträgt 71 nm. Da dieser Vorgang Durchschnitte für alle Punkte bestimmt, während er angrenzend den Messpunkt einen nach dem anderen verschiebt, resultiert keine Verminderung der Auflösungsleistung.
$C= \frac{1}{961} \begin{matrix} [\begin{matrix} 1 & 1 & \dots & 1 \\ ⋮ & ⋮ & ⋮ \\ 1 & 1 & \dots & 1 \\ 1 & 1 & \dots & 1 \end{matrix}] \\ ^{X - Richtung: 31 Punkte} \end{matrix} \begin{array}{l} Y-Richtung: \\ 31 Punkte \end{array}$
Das Schwellenniveau von 0,01 µm in (iii) gibt an, dass Teilchen (Vorwölbungen) mit einer Höhe von 0,01 µm oder größer erfasst werden. Die Höhe basiert auf der Bezugshöhe.
In der Nachbearbeitung steht der Ausdruck „speichere Löcher in der Form“ für einen Vorgang, in dem die Fläche von jedweder Vertiefung mit einer Höhe von 0,01 µm oder weniger, die in dem Bereich eines erfassten Teilchens vorliegt, bei der Bestimmung der Fläche des Teilchens nicht berücksichtigt wird.
Der Ausdruck „Glätten des Umrisses“ steht für einen Vorgang des Entfernens von Rauschen von dem Umriss eines Teilchens.
Die Filtergröße gibt den Grad der Teilchenumrissglättung an; je größer deren Wert ist, desto stärker ähnelt der geglättete Umriss einem Kreis.
Insbesondere ist die Oberflächenform, die durch die Nachbearbeitung in (iii) erhalten wird, eine Oberflächenform, in der ein Rauschen von den Daten entfernt worden ist, die durch eine tatsächliche Messung erfasst worden sind, und der Umriss der Vorwölbungen folglich eingestellt worden ist. Diese Oberflächenform kann als die Form einer rauen Oberfläche betrachtet werden, die tatsächliche erste Vorwölbungen umfasst.
In (iv) wird das geglättete Bild, das in (ii) erhalten worden ist, von dem Oberflächenformbild subtrahiert, das in (i) erhalten worden ist, wodurch eine „Oberfläche, die durch die Bildverarbeitung erhalten wird“, erhalten wird.
Im Allgemeinen ist es in dem Fall einer welligen Oberfläche, auf der Vorwölbungen verteilt sind, schwierig, die Anzahl und die Formen der Vorwölbungen genau zu bestimmen. In der vorstehend beschriebenen Formanalyse werden das geglättete Bild und die Oberflächenform einander überlagert und die Vorwölbungen, die oberhalb der Oberfläche des geglätteten Bilds liegen, werden als Vorwölbungen betrachtet, die auf einer Oberfläche verteilt sind, die durch Beseitigen der Welligkeit von der welligen Oberfläche erhalten wird.
Der „Vorwölbungsdurchmesser“ ist ein Durchmesser, der durch Schneiden der „Oberfläche, die durch die Bildverarbeitung erhalten wird“, bei einer Höhe von [Bezugshöhe] + 0,01 µm zum Erhalten von Schnitten der Vorwölbungen, Umwandeln der Schnitte in vollständige Kreise und Bestimmen eines durchschnittlichen Durchmessers davon erhalten wird.
Die „Oberflächenschiefe (Ssk)“ ist ein Wert, der durch Analysieren, mit der Bildverarbeitungssoftware SPIP, der Daten erhalten wird, die durch die Untersuchung mit einem Lasermikroskop erhalten worden sind und die den Grad der Symmetrie der Höhenverteilung angeben. Eine Ssk von weniger als 0 gibt an, dass die Oberfläche viele kleine Täler darin aufweist. Die Ssk wird durch ein Verfahren gemäß ISO 25178:2010 berechnet.
Der „arithmetische Mittenrauwert (Sa) einer Oberfläche“ wird durch Analysieren, mit der Bildverarbeitungssoftware SPIP, der Daten erhalten, die durch die Untersuchung mit einem Lasermikroskop erhalten worden sind. Dieser arithmetische Mittenrauwert ist ein Parameter, der durch Erweitern von Ra (arithmetischer Mittenrauwert einer Linie) zu einer Oberfläche erhalten wird und stellt einen Durchschnitt der absoluten Werte von Höhendifferenzen zwischen Punkten auf der Oberfläche und den entsprechenden Punkten auf einer mittleren Oberfläche dar. Der arithmetische Mittenrauwert wird durch ein Verfahren gemäß ISO 25178:2010 berechnet.
Der „Reflexionsbildverteilungsindex R“ wird mit dem folgenden Verfahren berechnet. Zuerst wird die Oberfläche eines zu untersuchenden Gegenstands als Referenz verwendet (mit einem Winkel von 0°) und der zu untersuchende Gegenstand wird mit Licht von einer Richtung von +45° bestrahlt, um die Helligkeit des regulär reflektierten Lichts (reguläres 45°-Reflexionslicht) zu messen, das auf der Oberfläche des Gegenstands reflektiert worden ist. Anschließend wird der untersuchte Gegenstand entsprechend mit Licht von einer Richtung von +45° bestrahlt und die Helligkeit des gesamten Lichts, das auf der Oberfläche des Gegenstands reflektiert worden ist, wird gemessen, während der Lichtempfangswinkel im Bereich von 0° bis +90° geändert wird. Diese gemessenen Werte werden in die folgende Gleichung eingesetzt, um den Reflexionsbildverteilungsindex R zu bestimmen. $\begin{array}{l} Reflexionsbildverteilungsindex R = [(Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) - \\ (Helligkeit von regulärem 45 ° - Reflexionslicht)] / (Helligkeit des gesamten reflektierten Lichts) \end{array}$
Der „Auflösungsindex T“ wird mit dem folgenden Verfahren berechnet. Ein zu untersuchender Gegenstand, der eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, wird mit einem ersten Licht von der Seite der zweiten Hauptoberfläche entlang einer Richtung parallel zur Dickenrichtung des untersuchten Gegenstands bestrahlt (wobei die parallele Richtung als „Winkel-0°“-Richtung bezeichnet wird), und die Helligkeit des durchgelassenen Lichts, das durch die erste Hauptoberfläche hindurchtritt und sich in der Winkel-0°-Richtung ausbreitet (wobei das durchgelassene Licht als „0°-durchgelassenes Licht“ bezeichnet wird), wird gemessen. Anschließend wird der Lichtempfangswinkel mit der ersten Hauptoberfläche im Bereich von -90° bis +90° geändert, um die Helligkeit des gesamten durchgelassenen Lichts zu messen, wobei es sich um das erste Licht handelt, das durch die erste Hauptoberfläche hindurchgetreten ist. Diese gemessenen Werte werden in die folgende Gleichung eingesetzt, um den Auflösungsindex T zu bestimmen. $\begin{array}{l} Auflösungsindex T = [(Helligkeit des gesamten durchgelassenen Lichts) - (Helligkeit \\ des 0 ° - durchgelassenen Lichts)] / (Helligkeit des gesamten durchgelassenen Lichts) \end{array}$
Der „Glitzerindex S“ wird in der folgenden Weise bestimmt. Ein zu untersuchender Gegenstand, der eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche aufweist, wird so auf einem iPhone4 (eingetragene Marke) (hergestellt durch Apple Inc.) mit einer Pixeldichte von 326 ppi angeordnet, dass die zweite Hauptoberfläche auf der Seite liegt, die auf die Anzeigefläche des iPhone4 gerichtet ist. Als nächstes wird der Bildschirm von der Seite der ersten Hauptoberfläche des zu untersuchenden Gegenstands fotografiert, wodurch ein Bild aufgenommen wird. Dieses Bild wird mit einer Software (Handelsbezeichnung, EyeScale-4W; hergestellt durch I System Corp.) analysiert, und der Wert von ISC-A, der durch diese ausgegeben wird, wird als der Glitzerindex S verwendet.
Der „60°-Spiegelglanz (Glanzwert)“ wird durch das Verfahren, das in JIS Z8741:1997 (ISO 2813:1994) beschrieben ist, mittels eines Glanzmessgeräts (MULTI GLOSS 268Plus, hergestellt durch Konica Minolta Inc.) gemessen, ohne dass die Reflexion beseitigt wird, die auf der Rückoberfläche (der Oberfläche auf der Seite gegenüber der Seite, auf der eine raue Struktur ausgebildet worden ist) auftritt.
Nachstehend werden Beispiele für die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
Glasgegenstand 10:
Die 3A und 3B zeigen schematische Schnittansichten von Glasgegenständen 10 als Beispiele der vorliegenden Ausführungsformen. Die Glasgegenstände 10 umfassen jeweils eine erste Hauptoberfläche 10a, eine zweite Hauptoberfläche 10b und eine Endfläche 10c, wobei die Glasgegenstände 10 jeweils eine Blendschutzschicht 50 auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 10a umfassen, wobei die Blendschutzschicht 50 einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, der mit einem Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands 10 an einem zentralen Abschnitt in einem Querschnitt entlang einer Dickenrichtung identisch oder kleiner als dieser ist; und die erste Hauptoberfläche 10a einen Vorwölbungsdurchmesser y (µm) aufweist, welcher der Beziehung (1) in Bezug auf einen 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) der ersten Hauptoberfläche genügt. $y > - 0,0245 x + 3,65$
Die Blendschutzschicht 50 ist eine Schicht, in der die Oberfläche eine raue Form aufweist, um externes Licht zu streuen und zu reflektieren, wodurch die reflektierten Bilder undeutlich werden und Effekte wie z.B. Blendschutzeigenschaften erhalten werden. Die Glasgegenstände, welche die Blendschutzschicht 50 aufweisen, werden beispielsweise durch die Durchführung einer Wärmebehandlung mit einem Glaselement mit einer darauf ausgebildeten rauen Schicht in der Weise, wie sie später beschrieben wird, erhalten.
Der Glasübergangspunkt Tg der Blendschutzschicht 50 ist nicht höher als der Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung. Aufgrund dessen neigt in Fällen, wenn beispielsweise ein Glaselement mit einer darauf ausgebildeten rauen Schicht wärmebehandelt wird, die Blendschutzschicht 50 weniger zu einer Rissbildung und ein Glasgegenstand 10 mit hervorragenden optischen Eigenschaften und einer Verschleißfestigkeit kann erhalten werden. Die Differenz des Glasübergangspunkts (Tg₀ - Tg) ist vorzugsweise größer als 0 °C, mehr bevorzugt 3 °C oder größer, noch mehr bevorzugt 5 °C oder größer, besonders bevorzugt 7 °C oder größer. Obwohl es keine spezielle Obergrenze der Differenz des Glasübergangspunkts (Tg₀ - Tg) gibt, beträgt die Differenz vorzugsweise 20 °C oder weniger, mehr bevorzugt 15 °C oder weniger.
Die Blendschutzschicht 50 weist vorzugsweise einen Erweichungspunkt Tm auf, der nicht höher ist als der Erweichungspunkt Tmo des Glasgegenstands 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung. Aufgrund dessen neigt in Fällen, wenn beispielsweise ein Glaselement mit einer darauf ausgebildeten rauen Schicht wärmebehandelt wird, die Blendschutzschicht 50 weniger zu einer Rissbildung und ein Glasgegenstand 10 mit hervorragenden optischen Eigenschaften und einer Verschleißfestigkeit kann erhalten werden. Die Differenz des Erweichungspunkts (Tm₀ - Tm) ist vorzugsweise 3 °C oder größer, mehr bevorzugt 10 °C oder größer, noch mehr bevorzugt 20 °C oder größer. Obwohl es keine spezielle Obergrenze der Differenz des Erweichungspunkts (Tm₀ - Tm) gibt, beträgt die Differenz vorzugsweise 100 °C oder weniger, mehr bevorzugt 60 °C oder weniger.
Der Glasübergangspunkt Tg wird gemäß JIS-R3103-3:2001 (Verfahren zur Übergangstemperaturmessung durch ein Wärmeausdehnungsverfahren) gemessen und der Erweichungspunkt Tm wird gemäß JIS-R3103-1:2001 (Testverfahren für den Erweichungspunkt von Glas) gemessen. Zum Messen des Glasübergangspunkts Tg kann beispielsweise ein vertikales Thermodilatometer (Typ DL-9500 (Schubstangentyp), hergestellt durch Shinku-Riko Inc.) verwendet werden.
Mindestens eine der Hauptoberflächen des Glasgegenstands 10 kann einen gekrümmten Abschnitt aufweisen. Bei verschiedenen Geräten (z.B. Fernsehgeräten, Personalcomputern, Smartphones und in einem Fahrzeug montierten Anzeigen) werden seit kurzem Bildanzeigevorrichtungen verwendet, bei denen der Anzeigeschirm und das Abdeckglas dafür eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, und Glasgegenstände 10, die einen gekrümmten Abschnitt umfassen, sind im Hinblick auf das Aussehen erwünscht. Da die Berührungsfelder und dergleichen ebenfalls so ausgebildet sind, dass sie eine gekrümmte Oberfläche gemäß den Anzeigebildschirmen solcher Bildanzeigevorrichtungen aufweisen, gibt es darüber hinaus ein Erfordernis für Glasgegenstände 10, die einen gekrümmten Abschnitt umfassen, und zwar auch im Hinblick auf das Aufrechterhalten einer homogenen Empfindlichkeit. In dem Fall, bei dem bei einem Glasgegenstand 10 ein gekrümmter Abschnitt ausgebildet wird, kann dieser Glasgegenstand 10 gemäß der Form der Bildanzeigevorrichtung, der Form des Gehäuses der Bildanzeigevorrichtung, usw., hergestellt werden.
In dem Glasgegenstand 10 erfüllt der Vorwölbungsdurchmesser y (µm) der ersten Hauptoberfläche 10a die Beziehung (1) in Bezug auf eine Beziehung mit dem 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) der ersten Hauptoberfläche 10a. $y > - 0,0245 x + 3,65$
(In der Beziehung (1) stellt × den 60°-Spiegelglanz [Einheit %] der ersten Hauptoberfläche 10a dar und y stellt den Vorwölbungsdurchmesser y [µm] der ersten Hauptoberfläche 10 dar.)
Der Glasgegenstand 10, der die Beziehung (1) erfüllt, weist verglichen mit jedem Glanzwert einen relativ großen Vorwölbungsdurchmesser auf. Dieser Glasgegenstand neigt somit weniger dazu, eine Spannungskonzentration aufgrund einer Reibung aufzuweisen, wenn die Oberfläche des Glasgegenstands gerieben wird, und weist eine erhöhte Abriebbeständigkeit auf.
Die Steigung a der Beziehung (1) beträgt -0,0245 und gibt eine Änderungsrate des Vorwölbungsdurchmessers mit einer Änderung des fluktuierenden Glanzwerts an. Dies zeigt, dass sich der Vorwölbungsdurchmesser und die Abriebbeständigkeit des Glasgegenstands 10 ändern, wenn sich der Glanzwert ändert. Im Allgemeinen weist die Steigung einen negativen Wert auf und die Steigung a der Beziehung (1) beträgt vorzugsweise -0,0268 oder mehr. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Vorwölbungsdurchmesser in einem Bereich groß gehalten werden kann, bei dem der Glanzwert hoch ist (Bereich mit starkem Glanz), und da dies folglich für die Abriebbeständigkeit vorteilhaft ist.
Der Schnittpunkt b der Beziehung (1) beträgt 3,65 und gibt einen virtuellen Wert des Vorwölbungsdurchmessers in dem Glasgegenstand 10 an, bei dem der Glanzwert der ideale Wert von 0 ist. Da ferner der Glasgegenstand 10 jedwede einer breiten Vielfalt von zufälligen Oberflächenstrukturen aufweist, wird der virtuelle Wert (Schnittpunkt b) des Vorwölbungsdurchmessers in dem Glasgegenstand 10, bei dem der Glanzwert der ideale Wert von 0 ist, nicht ohne Bedingungen festgelegt. Der Schnittpunkt b der Beziehung (1) ist vorzugsweise 3,78 oder größer, mehr bevorzugt 3,88 oder größer. Dies ist darauf zurückzuführen, dass je größer der Schnittpunkt ist, desto stärker der Vorwölbungsdurchmesser in einem Bereich mit geringem Glanz gehalten werden kann, und da ein größerer Schnittpunkt für die Abriebbeständigkeit vorteilhaft ist.
Der Vorwölbungsdurchmesser y (µm) der ersten Hauptoberfläche 10a des Glasgegenstands 10 erfüllt vorzugsweise die Beziehung (1a) und erfüllt mehr bevorzugt die Beziehung (1b). $y > - 0,0268 x + 3,78$
$y > - 0,0268 x + 3,88$
Der 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x der äußersten Oberfläche (der ersten Hauptoberfläche 10a) der Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 beträgt vorzugsweise 15 % oder mehr und 130 % oder weniger, mehr bevorzugt 40 % oder mehr und 110 % oder weniger. Das Symbol x ist ein Index für den Blendschutzeffekt und in Fällen, bei denen x nicht größer als die Obergrenze ist, wird ein ausreichender Blendschutzeffekt erhalten. In Fällen, bei denen x nicht kleiner als die Untergrenze ist, kann eine zufriedenstellende Transparenz erhalten werden, so dass eine Verbesserung der Sichtbarkeit aufgrund der Transparenz erreicht wird.
Der Glasgegenstand 10 erfüllt vorzugsweise das Folgende: Wenn das Atomzusammensetzungsverhältnis X/Si zwischen Si und einem Element X, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Al, B, Zr und Ti, durch Z ausgedrückt wird, dann beträgt das Verhältnis Z₁/Z₀ zwischen dem Atomzusammensetzungsverhältnis Z₁ in der Blendschutzschicht 50 und dem Atomzusammensetzungsverhältnis Z₀ in dem Glasgegenstand 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung 0,9 -1,1. In dem Fall, bei dem das Verhältnis Z₁/Z₀ außerhalb des Bereichs liegt, gibt es eine große Differenz zwischen der Atomzusammensetzung in der Blendschutzschicht 50 und der Atomzusammensetzung in dem Glasgegenstand 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung, was zu unterschiedlichen Brechungsindizes führt. Diese Blendschutzschicht neigt dazu, eine optisch unterschiedliche Schicht zu sein, wodurch der Glasgegenstand 10 heterogen zu sein scheint. In Fällen, bei denen das Verhältnis Z₁/Z₀ auf einen Wert innerhalb dieses Bereichs eingestellt ist, neigt die Blendschutzschicht 50 weniger dazu, zu einer optisch unterschiedlichen Schicht zu werden, und zwar selbst nach der Abscheidung z.B. der Antireflexionsschicht, die später beschrieben wird, und ein hervorragender Glasgegenstand 10 wird erhalten. Das Verhältnis Z₁/Z₀ beträgt mehr bevorzugt 0,95 -1,05, noch mehr bevorzugt 0,95 -1,03.
Der Glasgegenstand 10 erfüllt vorzugsweise das Folgende: Das Alkalimetall-Zusammensetzungsverhältnis K/(Li + Na + K) (Atomzusammensetzungsverhältnis) ist in der Blendschutzschicht 50 größer als in dem Glasgegenstand 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung. Aufgrund dessen weist nicht nur die Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 eine erhöhte Verschleißfestigkeit auf, sondern es kann auch bewirkt werden, dass die Blendschutzschicht 50 einen niedrigeren Brechungsindex aufweist als der Glasgegenstand 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung, wodurch der Glasgegenstand 10 einen Antireflexionseffekt aufweisen kann.
Die Blendschutzschicht 50 enthält vorzugsweise ein Fluoratom (F) oder ein Chloratom (CI), wie z.B. ein anorganisches Fluoirid oder ein anorganisches Chlorid. Aufgrund dessen kann die Blendschutzschicht 50 eine verminderte Tg aufweisen. Darüber hinaus wird dadurch, dass dieses einbezogen wird, eine Hydrophilie erhalten, und somit neigen verschmutzende Substanzen, die an der äußersten Oberfläche der Blendschutzschicht 50 anhaften, dazu, durch ein Waschen mit Wasser entfernt zu werden. Insbesondere sind anorganische Fluorid aufgrund deren hoher Hydrophilie bevorzugt. Besonders bevorzugt sind anorganische Fluorid von mehrwertigen Kationen, wie z.B. Si, Al, Ca oder Mg.
Als Gläser, die für den Glasgegenstand 10 geeignet sind, sind beispielsweise alkalifreie Gläser, Natron-Kalk-Gläser, Natron-Kalk-Silikat-Gläser, Aluminosilikatgläser, Bor-Silikatgläser, Lithium-Aluminosilikatgläser und Borosilikatgläser verwendbar. Aluminosilikatgläser und Lithium-Aluminosilikatgläser sind dahingehend bevorzugt, dass ein solches Glas, selbst wenn es dünn ist, dazu neigt, durch eine Härtungsbehandlung eine hohe Spannung aufzuweisen, was später beschrieben wird, so dass ein hochfestes Glas erhalten wird, das zur Verwendung als Gegenstand geeignet ist, der auf der Betrachtungsseite einer Bildanzeigevorrichtung angeordnet werden soll.
Beispiele für Glaszusammensetzungen umfassen ein Glas, das, als Oxidmenge in Mol-%, 50 - 80 % SiO₂, 0,1 - 25 % Al₂O₃, insgesamt 3 - 30 % Li₂O + Na₂O + K₂O, 0 - 25 % MgO, 0 - 25 % CaO und 0 - 5 ZrO₂ umfasst. Die Glaszusammensetzungen sind jedoch nicht speziell beschränkt. Spezifischere Beispiele umfassen die folgenden Glaszusammensetzungen. Beispielsweise bedeutet der Ausdruck „umfasst 0 - 25 % MgO“, dass MgO, obwohl es nicht essentiell ist, in einer Menge bis zu 25 % enthalten sein kann. Die Zusammensetzung eines Glasgegenstands 10 ist die Zusammensetzung des Glasgegenstands 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung.

(i) Ein Glas, das als Oxidmenge in Mol-% 63 - 73 % SiO₂, 0,1 - 5,2 % Al₂O₃, 10 - 16 % Na₂O, 0 - 1,5 % K₂O, 0 - 5 % Li₂O, 5 -13 % MgO und 4 -10 % CaO umfasst.
(ii) Ein Glas, das als Oxidmenge in Mol-% 50 - 74 % SiO₂, 1 - 10 % Al₂O₃, 6 - 14 % Na₂O, 3 - 11 % K₂O, 0 - 5 % Li₂O, 2 - 15 % MgO, 0 - 6 % CaO und 0 - 5 % ZrO₂ umfasst und bei dem der Gesamtgehalt von SiO₂ und Al₂O₃ 75 % oder weniger beträgt, der Gesamtgehalt von Na₂O und K₂O 12 - 25 % beträgt und der Gesamtgehalt von MgO und CaO 7 - 15 % beträgt.
(iii) Ein Glas, das als Oxidmenge in Mol-% 68 - 80 % SiO₂, 4 - 10 % Al₂O₃, 5 - 15 % Na₂O, 0 - 1 % K₂O, 0 - 5 % Li₂O, 4 - 15 % MgO und 0 - 1 % ZrO₂ umfasst.
(iv) Ein Glas, das als Oxidmenge in Mol-% 67 - 75 % SiO₂, 0 - 4 % Al₂O₃, 7 - 15 % Na₂O, 1 - 9 % K₂O, 0 - 5 % Li₂O, 6 - 14 % MgO und 0 - 1,5 % ZrO₂ umfasst und bei dem der Gesamtgehalt von SiO₂ und Al₂O₃ 71 - 75 % beträgt, der Gesamtgehalt von Na₂O und K₂O 12 - 20 % beträgt und der Gehalt von CaO, wenn CaO enthalten ist, weniger als 1 % beträgt.
(v) Ein Glas, das als Oxidmenge in Mol-% 56 - 73 % SiO₂, 10 - 24 % Al₂O₃, 0 - 6 % B₂O₃, 0 - 6 % P₂O₅, 2 - 7 % Li₂O, 3 - 11 % Na₂O, 0 - 5 % K₂O, 0 - 8 % MgO, 0 - 2 % CaO, 0 - 5 % SrO, 0 - 5 % BaO, 0 - 5 % ZnO, 0 - 2 % TiO₂ und 0 - 4 % ZrO₂ umfasst.

Im Hinblick auf ein geeignetes Durchführen des chemischen Härtens, das später beschrieben wird, weist der Glasgegenstand 10 vorzugsweise eine Glaszusammensetzung auf, in welcher der Gesamtgehalt von Li₂O und Na₂O 12 Mol-% oder höher ist. Wenn der Gehalt von Li₂O in der Glaszusammensetzung zunimmt, nimmt der Glasübergangspunkt ab, so dass das Formen erleichtert wird. Der Gehalt von Li₂O ist somit vorzugsweise 0,5 Mol-% oder höher, mehr bevorzugt 1 Mol-% oder höher, noch mehr bevorzugt 2 Mol-% oder höher. Ferner ist es im Hinblick auf die Erhöhung der Oberflächendruckspannung (Druckspannung; nachstehend häufig als „CS“ abgekürzt) und der Tiefe der Oberflächendruckspannungsschicht (Tiefe der Schicht; nachstehend häufig als „DOL“ abgekürzt) bevorzugt, dass die Glaszusammensetzung 60 Mol-% oder mehr SiO₂ und 8 Mol-% oder mehr Al₂O₃ umfasst.
In Fällen, bei denen der Glasgegenstand 10 gefärbt verwendet werden soll, kann ein Farbmittel (Farbgebungsbestandteil) zugesetzt werden, solange die gewünschte chemische Härtungseigenschaft dadurch nicht gehemmt wird. Beispiele für das Farbmittel umfassen Oxide von Metallen, die eine Absorption im Bereich von sichtbarem Licht zeigen, wie z.B. Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V, Bi, Se, Ti, Ce, Er und Nd. Spezifische Beispiele umfassen Co₃O₄, MnO, MnO₂, Fe₂O₃, NiO, CuO, Cu₂O, Cr₂O₃, V₂O₃, Bi₂O₃, SeO₂, TiO₂, CeO₂, Er₂O₃ und Nd₂O₃.
In dem Fall der Verwendung eines gefärbten Glases als Glasgegenstand 10 kann das Glas einen Farbgebungsbestandteil (mindestens einen Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Oxiden von Metallen, wobei es sich um Co, Mn, Fe, Ni, Cu, Cr, V, Bi, Se, Ti, Ce, Er und Nd handelt) in einer Gesamtmenge bis zu 7 % bezogen auf die Oxidmenge in Mol-% enthalten. In einem Fall, bei dem der Gehalt des Farbgebungsbestandteils 7 % übersteigt, neigt das Glas zu einer Entglasung. Dessen Gehalt beträgt vorzugsweise 5 % oder weniger, mehr bevorzugt 3 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 1 % oder weniger. Das Glassubstrat 3 kann zweckmäßig SO₃, ein Chlorid, ein Fluorid oder dergleichen als Feinungsmittel während des Schmelzens enthalten.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats erläutert, das für einen Glasgegenstand 10 verwendbar ist. Zuerst werden Ausgangsmaterialien für die jeweiligen Komponenten gemischt, so dass die vorstehend beschriebene Zusammensetzung erhalten wird, und das Gemisch wird mit einem Glasschmelzofen erwärmt und geschmolzen. Das Glas wird durch eine Blasenbildung, ein Rühren, den Zusatz eines Feinungsmittels, usw., homogenisiert, und eine Glasplatte mit einer gegebenen Dicke wird durch ein bekanntes Formverfahren daraus ausgebildet und dann getempert. Beispiele für das Glasformverfahren umfassen ein Floatverfahren, ein Pressverfahren, ein Verschmelzungsverfahren, ein Downdraw-Verfahren und ein Walzverfahren. Besonders bevorzugt ist ein Floatverfahren, das für eine Massenproduktion geeignet ist. Kontinuierliche Formverfahren, die von dem Floatverfahren verschieden sind, sind ebenfalls bevorzugt, d.h., das Verschmelzungsverfahren und das Downdraw-Verfahren. Die Glasplatte, die durch jedwedes gewünschte Formverfahren zu einer flachen Form ausgebildet worden ist, wird getempert und dann zu einer gewünschten Größe geschnitten, wodurch eine flache Glasplatte erhalten wird. In dem Fall, bei dem beispielsweise eine höhere Abmessungsgenauigkeit erforderlich ist, kann die durch das Schneiden erhaltene Glasplatte einem Schleifen/Polieren, einer Endflächenverarbeitung und einem Bohren unterzogen werden, die später beschrieben werden. Diese Verarbeitung kann verhindern, dass die Glasplatte einer Rissbildung oder einem Absplittern unterliegt, wenn sie in einem Erwärmungsschritt, usw., gehandhabt wird, wodurch die Ausbeute verbessert wird. Die Form des Glassubstrats ist nicht auf flache Plattenformen beschränkt und das Glassubstrat kann teilweise einen gekrümmten Abschnitt aufweisen.
Folglich wird ein Glasgegenstand 10 mit einer Blendschutzschicht 50, die Vorwölbungen umfasst und gewünschte Blendschutzeigenschaften und eine hervorragende Verschleißfestigkeit aufweist, erhalten.
Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands 10:
In einem Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstands gemäß dieser Ausführungsform wird ein Glaselement, das eine raue Schicht umfasst und ein zu erwärmender Gegenstand ist, einer Wärmebehandlung unterzogen, in der das Glaselement auf eine Temperatur von beispielsweise 600 °C oder höher erwärmt wird, so dass eine Gleichgewichtsviskosität von etwa 10^6,5- 10^12,5 Pa · s erhalten wird. Insbesondere wird die Wärmebehandlung in einem Formschritt oder einem Temperschritt durchgeführt. Durch die Wärmebehandlung kann die raue Schicht des Glaselements zu einer gewünschten Oberflächenform ausgebildet werden, so dass ein Glasgegenstand erhalten wird, der eine hervorragende Dauerbeständigkeit und hervorragende optische Eigenschaften zeigt.
In der folgenden Erläuterung wird der durch eine Wärmebehandlung zu erwärmende Gegenstand als ein „Glaselement“ bezeichnet und das Glaselement, das der Wärmebehandlung unterzogen worden ist, wird als „Glasgegenstand“ bezeichnet.
Die 4 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel für Schritte zur Herstellung eines Glasgegenstands durch eine Wärmebehandlung zeigt.
In den Schritten zur Herstellung eines Glasgegenstands wird zuerst ein Glaselement hergestellt (Glaselementherstellung; S1). Nach der Glaselementherstellung (S1) wird mit dem Glaselement eine Wärmebehandlung durchgeführt, wie z.B. ein Formschritt oder ein Temperschritt (Wärmebehandlung; S2), und schließlich wird ein Glasgegenstand entnommen (Glasgegenstandentnahme; S3).
Glaselementherstellung; S1:
Das Glaselement 1, wie es in den 5A und 5B gezeigt ist, umfasst: ein Glassubstrat 3 mit einer ersten Hauptoberfläche 3a, einer zweiten Hauptoberfläche 3b und einer Endfläche 3c; und eine raue Schicht 5, die auf mindestens einer der Hauptoberflächen ausgebildet ist. Die Form des Glaselements 1 ist nicht speziell beschränkt und das Glaselement 1 kann eine Form mit einer gleichmäßigen Dicke, wie z.B. eine Plattenform, aufweisen, oder es kann eine Form mit einer ungleichmäßigen Dicke aufweisen. Als Glassubstrat 3 kann jedwedes der vorstehend genannten Gläser, die für den Glasgegenstand 10 geeignet sind, verwendet werden. Eine detaillierte Beschreibung derselben wird weggelassen.
Raue Schicht 5:
Die raue Schicht 5 ist eine Schicht, die durch die Wärmebehandlung in eine Blendschutzschicht 50 mit einer gewünschten Form umgewandelt werden kann und die dadurch den Effekt des Streuens von reflektiertem Licht aufweist, so dass die Blendung durch das reflektierte Licht aufgrund der Lichtquellenreflexion in der Oberfläche vermindert wird. Die raue Schicht 5 kann durch Verarbeiten mindestens einer Hauptoberfläche des Glassubstrats 3 selbst gebildet werden, oder sie kann getrennt auf mindestens einer Hauptoberfläche durch ein Abscheidungsverfahren gebildet werden. Zur Bildung der rauen Schicht kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, bei dem mindestens ein Teil des Glassubstrats 3 einer Oberflächenbehandlung durch eine chemische oder physikalische Behandlung unterzogen wird, so dass eine raue Form mit der gewünschten Oberflächenrauheit gebildet wird. Alternativ kann eine raue Form teilweise oder vollständig auf mindestens einer Hauptoberfläche des Glassubstrats 3 durch ein Abscheidungsverfahren, bei dem eine Verarbeitungsflüssigkeit aufgebracht oder in sonstiger Weise gespritzt wird, oder durch ein Wärmebehandlungsverfahren, wie z.B. Formen, gebildet werden.
Beispiele für die chemische Behandlung umfassen ein Verfahren, bei dem ein Ätzen (erste Ätzbehandlung) durchgeführt wird. Das Ätzen wird beispielsweise durch Eintauchen des Glassubstrats 3, das ein zu behandelnder Gegenstand ist, in eine Mischlösung von sowohl Fluorwasserstoff als auch Ammoniumfluorid, eine Mischlösung von sowohl Fluorwasserstoff als auch Kaliumfluorid, eine Mischlösung von sowohl Fluorwasserstoff als auch Chlorwasserstoff, usw., durchgeführt.
Beispiele für die physikalische Behandlung umfassen ein sogenanntes Strahlen, bei dem ein Pulver aus kristallinem Siliziumdioxid oder dergleichen mit Druckluft gegen mindestens eine Hauptoberfläche des Glassubstrats 3 geblasen wird, und ein Verfahren, in dem eine Bürste, auf die ein Pulver aus kristallinem Siliziumdioxid oder dergleichen aufgebracht worden ist, mit Wasser befeuchtet wird und dann zum Polieren mindestens einer Hauptoberfläche des Glassubstrats 3 verwendet wird.
Von diesen ist ein Ätzen bevorzugt, wobei es sich um eine chemische Behandlung handelt, da es weniger wahrscheinlich ist, dass Mikrorisse in der behandelten Oberfläche in dem Glassubstrat 3 erzeugt werden, und eine Verminderung der Festigkeit weniger wahrscheinlich ist.
Es ist bevorzugt, dass das Glassubstrat 3, das der ersten Ätzbehandlung unterzogen worden ist, ferner einer zweiten Ätzbehandlung zum Einstellen der Oberflächenform der rauen Schicht 5 des Glassubstrats 3 unterzogen wird. Als zweite Ätzbehandlung kann beispielsweise ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem das Glassubstrat 3 in eine Ätzlösung eingetaucht wird, die eine wässrige Lösung von Fluorwasserstoff ist. Die Ätzlösung kann eine Säure, wie z.B. Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure oder Zitronensäure, neben Fluorwasserstoff enthalten. Das Einbeziehen von jedweder dieser Säuren in die Ätzlösung kann nicht nur verhindern, dass der Fluorwasserstoff mit einer kationischen Komponente, wie z.B. Na-Ionen oder K-Ionen, reagiert, die in dem Glas enthalten ist, und dadurch lokal ein Niederschlag entsteht, sondern es ermöglicht auch ein gleichmäßiges Ablaufen des Ätzens in der gesamten behandelten Oberfläche.
In dem Fall des Durchführens der ersten und der zweiten Ätzbehandlung werden Bedingungen wie z.B. die Konzentration jeder Ätzlösung und der Zeitraum des Eintauchens des Glassubstrats 3 in jede Ätzlösung eingestellt. Folglich wird die Menge des Glases, die durch das Ätzen von dem Glassubstrat 3 entfernt werden soll, eingestellt, wodurch eine raue Form einer rauen Schicht 5 auf dem Glassubstrat 3 gebildet wird und die Oberflächenrauheit auf einen gewünschten Wert eingestellt wird. Darüber hinaus kann, obwohl das Bilden einer rauen Form durch eine physikalische Oberflächenbehandlung, wie z.B. ein Strahlen, zu einer Rissbildung führen kann, das Ätzen solche Risse entfernen.
Es ist bevorzugt, dass die erste und die zweite Ätzbehandlung so durchgeführt werden, dass ein anorganisches Fluorid oder ein anorganisches Chlorid auf der Oberfläche des Glassubstrats 3 zurückbleiben, insbesondere derart, dass ein anorganisches Fluorid von mehrwertigen Kationen, wie z.B. Si, AI, Ca oder Mg, gebildet wird.
Als Abscheidungsverfahren kann z.B. ein bekanntes Nassbeschichtungsverfahren (Sprühbeschichten, elektrostatisches Beschichten, Schleuderbeschichten, Tauchbeschichten, Düsenbeschichten, Vorhangbeschichten, Siebdrucken, Tintenstrahldrucken, Fließbeschichten, Gravurstreichen, Rakelbeschichten, flexographisches Drucken, Schlitzbeschichten oder Walzenbeschichten) verwendet werden.
Die raue Schicht 5 weist einen Glasübergangspunkt (Tg) auf, der nicht höher ist als der Glasübergangspunkt (Tgo) des Glaselements 1 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung. Aufgrund dessen ist es weniger wahrscheinlich, dass in der rauen Schicht 5 bei der Wärmebehandlung (S2), die später beschrieben wird, Risse erzeugt werden, wodurch ein Glasgegenstand 10 erhalten wird, der hervorragende optische Eigenschaften und eine Verschleißfestigkeit aufweist. Insbesondere selbst wenn eine Belastung auf die raue Schicht 5 während des Erwärmens zum Formen, usw., in dem Formschritt (S2A) ausgeübt wird, der später beschrieben wird, kann sich die raue Schicht 5 aufgrund von deren Flexibilität entsprechend verformen und kann somit daran gehindert werden, uneben zu werden. Als Ergebnis wird ein Glasgegenstand 10 mit einem hervorragenden Aussehen erhalten.
Wärmebehandlung; S2:
Die Wärmebehandlung (S2) wird durchgeführt, um einen Glasgegenstand 10 aus dem Glaselement 1 herzustellen und Beispiele dafür umfassen einen Formschritt (S2A) und einen Temperschritt (S2B).
Formschritt; S2A:
Die 6 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel für Herstellungsschritte zeigt, in denen die Wärmebehandlung in einem Formschritt durchgeführt wird (S2A). In dem Formschritt (S2A) werden durchgeführt: ein Vorwärmen (S2A1), ein Anordnen (S2A2), in dem das Glaselement 1 auf einem Formwerkzeug oder dergleichen angeordnet wird, ein Verformen (S2A3), in welchem dem Glaselement 1 eine gewünschte Form verliehen wird, und ein Kühlen (S2A4), in dem das Glaselement 1, dem die gewünschte Form verliehen worden ist, gekühlt wird, wie es in der 7 gezeigt ist. Die Reihenfolge dieser Schritte ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann das Vorwärmen nach dem Anordnen des Glaselements 1 durchgeführt werden. Das Glaselement 1 kann im Vorhinein durch eine geeignete Stützeinrichtung gestützt werden, wie z.B. einen Stütztisch, ein unteres Formwerkzeug, einen Arm, usw., und dadurch in einen bewegbaren Zustand gebracht werden.
Vorwärmen; S2A1:
Beim Vorwärmen (S2A1) wird das Glaselement 1 auf eine Temperatur von z.B. etwa 500 °C erwärmt, die niedriger ist als der Erweichungspunkt, so dass eine Gleichgewichtsviskosität von 10^12.5 Pa · s oder mehr und 10¹⁷ Pa · s oder weniger erhalten wird. Folglich kann das Auftreten der Beschädigungen, wie z.B. von Rissen, die auftreten können, wenn das Glaselement 1 schnell etwa auf den Erweichungspunkt erwärmt wird, verhindert werden.
Anordnen; S2A2:
Beim Anordnen (S2A2) wird das Glaselement 1, das dem Vorwärmen (S2A1) unterzogen worden ist, in eine Formvorrichtung 2 überführt, wie es in der 8 gezeigt ist. Die Formvorrichtung 2 umfasst eine Heizeinrichtung 21, ein Formwerkzeug 22, eine Abdeckung 23, ein äußeres Formwerkzeug 24 und einen Basistisch 25. Das Glaselement 1 wird über das Formwerkzeug 22 bewegt oder gefördert und darauf angeordnet, so dass das Formwerkzeug mit einer der Hauptoberflächen des Glaselements 1 oder mit einer Endfläche davon in Kontakt kommt. Danach wird je nach Erfordernis eine Vorbereitung zum Formen durchgeführt, beispielsweise durch Umgeben des Formwerkzeugs 22 mit der Abdeckung 23. Ferner kann das Glaselement 1 in der Formvorrichtung 2 vor dem Vorwärmen angeordnet werden, jedoch ist diese Reihenfolge nicht speziell beschränkt.
Die Heizeinrichtung 21 ist beispielsweise über der Abdeckung 23 in einer gegebenen Distanz davon angeordnet. Als Heizeinrichtung 21 kann beispielsweise eine Strahlungsheizeinrichtung, wie z.B. eine umhüllte Heizeinrichtung, verwendet werden, jedoch ist die Heizeinrichtung 21 nicht speziell darauf beschränkt. Die Heizeinrichtung 21 emittiert Strahlungswärme von außerhalb der Abdeckung 23 zum Erwärmen der Abdeckung 23, und das Glaselement 1, das innerhalb der Abdeckung 23 angeordnet ist, wird durch die Wärmeakkumulation in der Abdeckung 23 indirekt erwärmt, bis die Temperatur des Glaselements 1 auf oder über den Erweichungspunkt steigt oder bis das Glaselement 1 eine Gleichgewichtsviskosität von 10^12,5 Pa · s oder mehr und 10¹⁷ Pa · s oder weniger aufweist.
Das Formwerkzeug 22 weist eine Formgebungsoberfläche zum Formen der zweiten Hauptoberfläche 3b des Glaselements 1 zu einer gewünschten Form auf. Insbesondere weist die Formgebungsoberfläche des Formwerkzeugs 22 eine Gestaltung-aufweisende Oberfläche zum Erhalten eines Glasgegenstands 10 mit einer gewünschten Gestaltung auf. Das Material des Formwerkzeugs 22 ist vorzugsweise eine oxidationsbeständige Metallplatte, wie z.B. aus rostfreiem Stahl, oder es ist ein Glas, wie z.B. Quarzglas, eine Keramik oder Kohlenstoff. Mehr bevorzugt sind Gläser, wie z.B. Quarzglas, und Kohlenstoff. Quarzglas weist eine hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und oxidierende Atmosphären auf und neigt weniger dazu, Defekte bei dem Glaselement 1 zu verursachen, das in Kontakt damit ist, wodurch ein Glasgegenstand 10 mit einer Oberfläche mit wenigen Fehlstellen erhalten wird. Kohlenstoff weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, so dass eine effiziente Erzeugung des Glasgegenstands 10 möglich wird. Die Formgebungsoberfläche des Formwerkzeugs 22 kann einen Beschichtungsfilm aus einem Metall, einem Oxid, Kohlenstoff, usw., aufweisen.
Die Abdeckung 23 zum Abdecken des Formwerkzeug 22 ist dahingehend effektiv, dass sie die Umgebung des Formwerkzeugs 22 sauber hält. Die Abdeckung 23 kann beispielsweise eine Metallplatte, wie z.B. rostfreier Stahl, sein. Das Material der Abdeckung 23 kann ein Glas, eine Glaskeramik, usw., sein und es kann mit demjenigen des Formwerkzeugs 22 identisch sein.
Das äußere Formwerkzeug 24 kann so angeordnet sein, dass es den Rand des Formwerkzeugs 22 umgibt und es kann beispielsweise als Element verwendet werden, mit dem das Glaselement 1 zum Positionieren in Kontakt gebracht wird. Das Material des äußeren Formwerkzeugs 24 kann mit demjenigen des Formwerkzeugs 22 oder der Abdeckung 23 identisch sein.
Der Basistisch 25 dient zum Anordnen des Formwerkzeugs 22 auf der oberen Oberfläche davon. Im Inneren des Basistischs 25 kann ein Absaugkanal ausgebildet sein, wodurch das Glaselement 1, das auf dem Formwerkzeug 22 angeordnet ist, mittels Vakuum an der Formgebungsoberfläche gehalten wird. Das Material des Basistischs 25 kann eine Metallplatte, z.B. aus rostfreiem Stahl, ein Glas, eine Keramik, usw., sein, und es kann mit demjenigen des Formwerkzeugs 22 oder der Abdeckung 23 identisch sein.
Verformung; S2A3:
Bei der Verformung (S2A3) wird das Glaselement 1, das auf dem Formwerkzeug 22, usw., angeordnet worden ist (S2A2) und innerhalb der Abdeckung 23 angeordnet ist, mit der Heizeinrichtung 21 auf eine Temperatur von z.B. 700 - 750 °C, d.h., nicht niedriger als der Erweichungspunkt, erwärmt, so dass eine Gleichgewichtsviskosität von 10^6,5- 10^12,5 Pa · s resultiert. Das so erwärmte Glaselement 1 wird durch das Verformungsmittel verformt, das später beschrieben wird, und wird dadurch in eine gewünschte Form gebracht. Folglich wird beispielsweise ein gekrümmtes Glas mit einem gekrümmten Abschnitt erhalten. In dem Fall, bei dem die Gleichgewichtsviskosität des Glaselements 1 während der Verformung weniger als 10^6,5 Pa · s beträgt, neigt die raue Schicht 5, die auf dem Glaselement 1 ausgebildet ist, weniger zum Beibehalten des gewünschten Form, was es schwierig macht, die optischen Eigenschaften des schließlich erhaltenen Glasgegenstands einzustellen. Im Hinblick auf das schließliche Erhalten eines Glasgegenstands 10 mit einer zufriedenstellenden optischen Qualität und einer verminderten Abweichung der Form von gewünschten Gestaltungsabmessungen ist es mehr bevorzugt, dass die Gleichgewichtsviskosität 10⁷- 10¹⁰ Pa · s beträgt. Die Temperatureinstellung wird bezüglich der Oberfläche des Glaselements 1 durchgeführt, die nicht mit dem Formwerkzeug 22 in Kontakt ist. Es ist bevorzugt, dass das Glaselement 1 die raue Schicht 5 in deren Oberfläche aufweist, die nicht mit dem Formwerkzeug 22 in Kontakt ist, und für welche die Temperatureinstellung durchgeführt wird. Die Einstellung der Temperatur der rauen Schicht 5, die einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, erleichtert die Bildung einer hervorragenden Blendschutzschicht 50.
Das Verformungsmittel kann aus einem Eigengewicht-Verformungsverfahren, einem Druckdifferenz-Verformungsverfahren (Vakuumformverfahren), einem Formpressverfahren, usw., gemäß der Form eines Glasgegenstands 10, der schließlich erhalten werden soll, ausgewählt werden.
Das Eigengewicht-Verformungsverfahren ist ein Verfahren, bei dem das Glaselement 1 auf einem gegebenen Formwerkzeug 22 gemäß der Form des Glasgegenstands 10 angeordnet wird und dann zum Biegen mittels Schwerkraft und zum Anpassen an das Formwerkzeug 22 erweicht wird, wodurch das Glaselement 1 zu einer gegebenen Form ausgebildet wird.
Das Druckdifferenz-Formverfahren ist ein Verfahren, bei dem das Glaselement 1 erweicht wird und auf die vordere und hintere Oberfläche des Glaselements 1 im erweichten Zustand eine Druckdifferenz ausgeübt wird, wodurch ein Biegen und ein Anpassen des Glaselements 1 an das Formwerkzeug bewirkt wird und folglich das Glaselement 1 zu einer gegebenen Form geformt wird. In einem Vakuumformverfahren, bei dem es sich um einen Modus des Druckdifferenz-Formverfahrens handelt, wird das Glaselement 1 auf einem Formwerkzeug 22 mit einer Gestaltung-aufweisenden Oberfläche gemäß der Form des Glasgegenstands 10 angeordnet und ein oberes Formwerkzeug, wie z.B. ein Klemmformwerkzeug, wird auf dem Glaselement 1 angeordnet. Dann wird die Umgebung des Glaselement 1 abgedichtet. Danach wird der Raum zwischen dem Formwerkzeug 22 und dem Glaselement 1 mit einer Pumpe evakuiert, wodurch auf die vordere und die hintere Oberfläche des Glaselements 1 eine Druckdifferenz ausgeübt wird. Bei diesem Vorgang kann die obere Oberflächenseite des Glaselements 1 mit Druck beaufschlagt werden, um beim Ausüben der Druckdifferenz zu unterstützen.
Das Formpressverfahren ist ein Verfahren, bei dem das Glaselement 1 zwischen zwei Formwerkzeugen angeordnet wird (einem Formwerkzeug 22 und einem oberen Formwerkzeug), die Gestaltung-aufweisende Oberflächen gemäß der Form des Glasgegenstands 10 aufweisen, und eine Druckbelastung wird zwischen dem oberen und dem unteren Formwerkzeug ausgeübt, während das Glaselement 1 in einem erweichten Zustand gehalten wird, wodurch bewirkt wird, dass das Glaselement 1 gebogen wird und sich an die Formwerkzeuge anpasst und folglich das Glaselement 1 zu der gegebenen Form geformt wird.
Von diesen Verfahren sind das Vakuumformverfahren und das Eigengewicht-Formverfahren hervorragende Verfahren zum Formen des Glaselements 1 zu einer gegebenen Form des Glasgegenstands 10 und sind zum Vermindern von vertieften/vorragenden Defekten, wie z.B. Kratzern und Grübchen, effektiv, da das Formen durchgeführt werden kann, während eine der zwei Hauptoberflächen des Glasgegenstands 10 nicht in Kontakt mit dem Formwerkzeug gehalten wird. Darüber hinaus kann das Eigengewicht-Formverfahren verhindern, dass die raue Schicht 5 in dem Glaselement 1 beschädigt wird, was ein Funktionieren der rauen Schicht 5 verhindert, da das Glaselement 1 bei einer relativ niedrigen Temperatur geformt werden kann.
Neben diesen können auch ein lokales Erwärmen-Formverfahren, ein Druckdifferenz-Formverfahren, das von dem Vakuumformverfahren verschieden ist, usw., verwendet werden. Ein geeignetes Formverfahren kann gemäß der Form des Glasgegenstands 10 ausgewählt werden, der durch das Formen erhalten werden soll. Zwei oder mehr Formverfahren können in einer Kombination verwendet werden.
Das Erwärmen beim Verformen ist vorzugsweise ein Strahlungserwärmen oder ein Konvektionserwärmen.
Das Strahlungserwärmen ist eine Technik, bei der ein zu erwärmender Gegenstand Energie absorbiert, die von einer Wärmequelle emittiert wird, wie z.B. einer Heizeinrichtung, und dadurch erwärmt wird. Diese Erwärmungstechnik kann eine Verminderung der Erwärmung-Kühlung-Zykluszeit bei der Massenherstellung des Glasgegenstands 10 erreichen und kann folglich eine Verminderung der Verformungstaktzeit erreichen, was zu einer Verbesserung der Effizienz der Erzeugung des Glasgegenstands 10 führt.
Ein Konvektionserwärmen ist eine Technik, bei der ein zu erwärmender Gegenstand durch die Zirkulation des umgebenden Gases erwärmt wird. Aufgrund dessen kann das Glaselement 1 eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Ebene aufweisen, so dass eine strukturelle Einstellung der Blendschutzschicht 50 in dem schließlich zu erhaltenden Glasgegenstand 10 erleichtert wird, was zu einer Verbesserung der Effizienz der Herstellung des Glasgegenstands 10 führt.
Der so erhaltene Glasgegenstand 10 weist eine Biegungstiefe von vorzugsweise 1000 mm oder weniger, mehr bevorzugt 500 mm oder weniger, noch mehr bevorzugt 300 mm oder weniger auf. Aufgrund dessen wird ein Reißen der rauen Schicht 5 verhindert und ein Glasgegenstand, der eine Blendschutzschicht 50 mit gewünschten Eigenschaften umfasst, wird als Endprodukt erhalten.
Der gekrümmte Abschnitt des so erhaltenen Glasgegenstands 10 weist einen durchschnittlichen Krümmungsradius von vorzugsweise 5 mm oder mehr und 5000 mm oder weniger, mehr bevorzugt 100 mm oder mehr und 3000 mm oder weniger auf. Aufgrund dessen wird selbst dann, wenn der Formschritt (S2A) so durchgeführt wird, dass eine Belastung auf die raue Schicht 5 ausgeübt wird, ein Glasgegenstand 10 mit einem hervorragenden Aussehen erhalten, bei dem die Blendschutzschicht 50 keine Ungleichmäßigkeit aufweist.
Kühlen; S2A4:
Beim Kühlen (S2A4) wird nach dem Verformen des Glaselements 1 (S2A3) ein Kühlen auf eine Temperatur durchgeführt, bei der ein Handhaben möglich ist, wie z.B. Raumtemperatur, um den Glasgegenstand 10 zu entnehmen, der eine Blendschutzschicht 50 aufweist, die durch Ändern der Oberflächenform der rauen Schicht 5 erhalten worden ist.
Nach dem Formschritt (S2A) wird die Entnahme des Glasgegenstands (S3) durchgeführt. Folglich wird ein Glasgegenstand 10 mit einer gewünschten Form gemäß dieser Ausführungsform erhalten. Die raue Schicht 5 weist feine Löcher auf, die durch Ätzen gebildet worden sind, oder weist Poren auf, die nach dem Brennen zum Entfernen des Lösungsmittels oder der organischen Substanz zurückbleiben, das oder die zur Bildung der rauen Schicht 5 durch Abscheiden verwendet worden ist. Diese feinen Löcher und Poren werden durch den Formschritt (S2A) verdichtet, da die raue Schicht 5 einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, der nicht höher ist als der Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung und somit leicht verformbar ist. Die raue Schicht 5 weist folglich eine hervorragende Abriebbeständigkeit auf.
Ein allgemeines Verfahren kann ein Verfahren sein, in dem ein Glassubstrat 3 verformt wird und das resultierende Glassubstrat, das einen gekrümmten Abschnitt aufweist, geätzt wird. Das so erhaltene Glassubstrat weist jedoch aus dem vorstehend gezeigten Grund keine Abriebbeständigkeit auf. Darüber hinaus kann in dem Fall, bei dem das Glassubstrat 3, das verformt worden ist und einen gekrümmten Abschnitt aufweist, geätzt wird, eine gleichmäßige raue Schicht 5 aufgrund der komplizierten Form des Basismaterials nicht gebildet werden und optische Eigenschaften werden nicht erhalten. Der durch die vorliegende Erfindung erhaltene Glasgegenstand 10 weist nicht nur eine Abriebbeständigkeit, sondern auch hervorragende und homogene optische Eigenschaften auf.
Dieser Glasgegenstand 10 kann dem Temperschritt (S2B) unterzogen werden, der nachstehend beschrieben wird. In diesem Fall ist es nur erforderlich, dass dieser Glasgegenstand 10 als Glaselement 1 verwendet wird. In diesem Fall kann nach der Verformung (S2A3) der Temperschritt (S2B) durchgeführt werden, der nachstehend beschrieben ist, ohne das Kühlen (S2A4) durchzuführen.
Temperschritt; S2B:
Die 9 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel für Herstellungsschritte zeigt, in dem die Wärmebehandlung in einem Temperschritt (S2B) durchgeführt wird. In dem Temperschritt (S2B) werden durchgeführt: ein Erwärmen (S2B1) auf eine gewünschte Temperatur, ein Wärmehalten (S2B2), bei dem das Glaselement 1 bei der gewünschten Temperatur gehalten wird, und ein allmähliches Kühlen (S2B3), bei dem das Glaselement 1, das dem Wärmehalten unterzogen worden ist (S2B2), allmählich gekühlt wird, wie es in der 10 gezeigt ist. Das Glaselement 1 kann im Vorhinein durch eine geeignete Trägervorrichtung gestützt werden, wie z.B. einen Trägertisch, ein Formwerkzeug oder einen Arm, und zu einem Verarbeitungstisch für jedes des Erwärmens (S2B1), des Wärmehaltens (S2B2) und des allmählichen Kühlens (S2B3) bewegt werden.
Das Tempern hat den Effekt des Beseitigens von jedweder Dehnung und Spannung, die in dem Glaselement 1 verblieben sind. In dem Fall, bei dem das Glaselement 1 in dem Formschritt (S2A) zu einer gewünschten Form ausgebildet worden ist, verbleibt eine große Spannung. In dem Fall, bei dem das Glaselement 1 eine Restspannung aufweist, können Schwierigkeiten auftreten, wie z.B. ein ungleichmäßiges Härten. Es besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Spannung insbesondere in großen und dünnen Gläsern oder in Gläsern verbleibt, die eine komplizierte Form aufweisen, die zu Formen verformt worden sind, die für die Räume in Fahrzeugen geeignet sind, wie z.B. die Frontplatten zur Verwendung in Anzeigefeldern, die in einem Fahrzeug montiert sind. Die Restspannung macht nicht nur das Härten ungleichmäßig, was zu einer ungleichmäßigen Festigkeit führt, sondern neigt auch dazu, eine optische Belastung zu verursachen. Das Tempern des Glaselements 1 kann die Restspannung beseitigen, so dass ein homogenes Glas erhalten wird.
Als Verfahren zum Erwärmen in dem Temperschritt ist es bevorzugt, ein Strahlungserwärmen oder Konvektionserwärmen durchzuführen. In Fällen, bei denen ein Strahlungserwärmen verwendet wird, kann eine Verminderung der Erwärmung-Kühlung-Zykluszeit bei einer Massenherstellung des Glasgegenstands 10 erreicht werden und somit kann eine Verminderung der Taktzeit in dem Temperschritt erreicht werden, was zu einer Verbesserung der Effizienz der Herstellung des Glasgegenstands 10 führt. In Fällen, bei denen ein Konvektionserwärmen verwendet wird, kann bewirkt werden, dass das Glaselement 1 eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Ebene aufweist, so dass schließlich ein Glasgegenstand 10 erhalten wird, von dem die Spannung in der Ebene gleichmäßig entfernt worden ist. Als Ergebnis wird die Herstellung von Glasgegenständen 10 ermöglicht, die sich nur wenig voneinander unterscheiden. Das Strahlungserwärmen und das Konvektionserwärmen können gleichzeitig verwendet werden.
In dem Temperschritt (S2B) wird das Glaselement 1 auf eine Erwärmungsvorrichtung 2A überführt, wie es in der 11 gezeigt ist. Die Erwärmungsvorrichtung 2A umfasst eine Heizeinrichtung 21, ein unteres Formwerkzeug 22A, eine Abdeckung 23, ein äußeres Formwerkzeug 24 und einen Basistisch 25. Das Glaselement 1 wird so bewegt oder gefördert, dass es sich über dem unteren Formwerkzeug 22A befindet, und darauf angeordnet, so dass das untere Formwerkzeug 22A mit einer der Hauptoberflächen des Glaselements 1 oder mit einer Endfläche davon in Kontakt kommt. Danach wird je nach Erfordernis eine Vorbereitung zum Tempern durchgeführt, beispielsweise durch Umgeben des unteren Formwerkzeugs 22A mit der Abdeckung 23. Ferner kann das Glaselement 1 vor dem Vorwärmen in der Erwärmungsvorrichtung 2A angeordnet werden, jedoch ist die Reihenfolge davon nicht speziell beschränkt.
Das untere Formwerkzeug 22A dient als Basis zum Tempern des Glaselements 1. Insbesondere weist die äußerste Oberfläche des unteren Formwerkzeugs 22A eine Form auf, die das Glaselement 1 stützen kann. Das Material des unteren Formwerkzeugs 22A ist vorzugsweise eine oxidationsbeständige Metallplatte, wie z.B. aus rostfreiem Stahl, oder es ist ein Glas, wie z.B. Quarzglas, eine Keramik oder Kohlenstoff. Mehr bevorzugt sind Gläser, wie z.B. Quarzglas, und Kohlenstoff. Quarzglas weist eine hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und oxidierende Atmosphären auf und neigt weniger dazu, Defekte bei dem Glaselement 1 zu verursachen, das in Kontakt damit ist, wodurch ein Glasgegenstand 10 mit einer Oberfläche mit wenigen Fehlstellen erhalten wird. Kohlenstoff weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, so dass eine effiziente Erzeugung des Glasgegenstands 10 möglich wird. Die Formgebungsoberfläche des unteren Formwerkzeugs 22A kann einen Beschichtungsfilm aus einem Metall, einem Oxid, Kohlenstoff, usw., aufweisen. Eine Vorrichtung kann beim Anordnen des Glaselements 1 auf dem unteren Formwerkzeug 22A verwendet werden. In diesem Fall kann das Material der Vorrichtung mit demjenigen des unteren Formwerkzeugs 22A identisch sein.
Die Abdeckung 23, das äußere Formwerkzeug 24 und der Basistisch 25 können dieselben Konfigurationen wie in der vorstehend beschriebenen Formvorrichtung 2 aufweisen und Erläuterungen davon sind weggelassen. Neben der Verwendung in dem Temperschritt (S2B) kann die Erwärmungsvorrichtung 2A als Formvorrichtung zum Durchführen eines Formschritts (S2A) verwendet werden, in dem ein Glaselement 1 auf dem unteren Formwerkzeug 22A angeordnet wird, das beispielsweise geringfügig gekrümmt ist oder eine darauf ausgebildete Struktur aufweist.
Erwärmen; S2B1:
Beim Erwärmen wird das Glaselement 1 vorzugsweise so erwärmt, dass es eine Gleichgewichtsviskosität von 10^12,5-10¹⁷ Pa · s aufweist. Eine gewünschte Tempertemperatur in dem Temperschritt beträgt beispielsweise bevorzugt etwa 550 °C.
Wärmehalten; S2B2:
Beim Wärmehalten wird das Glaselement 1, das auf die Tempertemperatur erwärmt worden ist, vorzugsweise für beispielsweise 10 - 60 Minuten gehalten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das so gehaltene Glaselement 1 auf Raumtemperatur gekühlt werden kann, während ein Kriechen desselben verhindert wird. Gemäß den Umständen kann das Wärmehalten bei einer Wärmehaltetemperatur durchgeführt werden, die auf eine Temperatur eingestellt ist, die niedriger ist als die Temperatur, auf die das Glaselement 1 beim Erwärmen erwärmt worden ist. Der Begriff „Kriechen“ steht für ein Phänomen, bei dem beispielsweise das Glaselement 1, das erwärmt worden ist und so gehalten wird, dass es eine Gleichgewichtsviskosität von 10^12,5- 10¹⁷ Pa · s aufweist, im Laufe der Zeit die Form ändert.
Allmähliches Kühlen; S2B3:
Beim allmählichen Kühlen wird die Temperatur des Glaselements mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise bevorzugt 0,3 - 10 °C/min, mehr bevorzugt 0,3 - 5 °C/min vermindert. Diese Abkühlungsgeschwindigkeit verhindert, dass das Glaselement eine Temperaturverteilung darin aufweist, wodurch verhindert wird, dass eine Spannung aufgrund einer Temperaturverteilung verbleibt. Das allmähliche Kühlen wird beispielsweise zu dem Zeitpunkt beendet, bei dem das Glaselement auf Raumtemperatur gekühlt worden ist, so dass eine Gleichgewichtsviskosität von 10^17,8 Pa · s oder höher erhalten wird.
Nachdem der Temperschritt (S2B) auf diese Weise durchgeführt worden ist, wird die Entnahme des Glasgegenstands durchgeführt (S3), wodurch ein Glasgegenstand 10 gemäß dieser Ausführungsform erhalten wird, dem eine gewünschte Form verliehen worden ist.
Gemäß der Wärmebehandlung (S2) verändert sich die raue Schicht 5 des Glaselements geringfügig, wodurch eine Blendschutzschicht 50 mit einer hohen Dichte erhalten wird. Üblicherweise weist die raue Schicht 5, die bei der Herstellung des Glaselements (S1) gebildet wird, eine niedrige Dichte auf. Dies ist auf die feinen Löcher zurückzuführen, die durch das Ätzen gebildet worden sind, oder auf die Poren zurückzuführen, die nach dem Brennen zum Entfernen des Lösungsmittel oder der organischen Substanz verbleiben, das oder die zur Bildung der rauen Schicht 5 durch Abscheiden verwendet worden ist. In Fällen, bei denen das Glas mit einer solchen rauen Schicht 5 mit niedriger Dichte verwendet wird, zeigt dieses Glas eine unzureichende Dauerbeständigkeit bezüglich der Verschleißfestigkeit, da die raue Schicht 5 zu einem Verschleiß neigt. In Fällen, bei denen die Wärmebehandlung (S2) gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird, wird die Dichte der rauen Schicht 5 verbessert, da die raue Schicht 5 einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, der nicht höher ist als der Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands 10 an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung und somit einfach verformbar ist. Als Ergebnis wird eine Blendschutzschicht 50 mit einer Dauerbeständigkeit der Verschleißfestigkeit, usw., erhalten.
Anwendungen:
Die Anwendungen des Glasgegenstands 10 der vorliegenden Erfindung sind nicht speziell beschränkt. Beispiele dafür umfassen Komponenten zum Montieren an Fahrzeugen (Scheinwerferabdeckungen, Seitenspiegel, transparente Frontplatten, transparente Seitenplatten, transparente Heckplatten, Armaturenbrettoberflächen, die Frontplatten von Anzeigen zum Montieren an Fahrzeugen, usw.), Anzeigeinstrumente, Gebäudefenster, Schaufenster, Innenelemente für Gebäude, Außenelemente für Gebäude, Frontplatten (Personalcomputer des Notebook-Typs, Monitore, LCDs, PDPs, ELDs, CRTs, PDAs, usw.), LCD-Farbfilter, Substrate für Berührungsfelder, Aufnahmelinsen, Abdeckungssubstrate für CCDs, transparente Substrate (z.B. Abdeckgläser) für Solarzellen, Mobiltelefonfenster, Komponenten für organische EL-Elemente, Komponenten für anorganische EL-Elemente, Komponenten für fluoreszierende Substanz-Lumineszenzelemente, optische Filter, Beleuchtungslampen, die Abdeckungen von Beleuchtungseinrichtungen, Antireflexionsfilme, und Polarisationsfilme.
Modifizierungsbeispiele:
Die vorliegende Erfindung sollte nicht so aufgefasst werden, dass sie auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Verbesserungen, Gestaltungsänderungen, usw., sind möglich, solange solche Modifizierungen nicht von dem Wesen der vorliegenden Erfindung abweichen. Spezifische Verfahren zum Ausführen der vorliegenden Erfindung, Strukturen, usw., können geändert werden, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann.
Der Vorwölbungsdurchmesser (bezogen auf den Durchmesser eines vollständigen Kreises) der äußersten Oberfläche (der ersten Hauptoberfläche 10a) der Blendschutzschicht 50 beträgt vorzugsweise 1,5 µm oder mehr und 3,0 µm oder weniger. Folglich weisen die Vorwölbungen eine hohe Festigkeit auf und somit kann die Blendschutzschicht 50 eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen. Der Vorwölbungsdurchmesser (bezogen auf den Durchmesser eines vollständigen Kreises) davon beträgt mehr bevorzugt 1,7 µm oder mehr und 2,8 µm oder weniger.
Die äußerste Oberfläche (die erste Hauptoberfläche 10a) der Blendschutzschicht 50 weist vorzugsweise eine Oberflächenschiefe Ssk von weniger als 0 auf. Dass die Ssk weniger als 0 beträgt, gibt an, dass die Oberfläche der Blendschutzschicht 50 Vertiefungen und Vorwölbungen mit einer Löffelschnittform aufweist. In Fällen, bei denen die Ssk innerhalb des Bereichs unter 0 so groß wie möglich ist (so nahe bei 0 wie möglich), gibt dies an, dass die Vertiefungen und Vorwölbungen gering sind und die Blendschutzschicht 50 somit eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist. Die Oberflächenschiefe Ssk ist vorzugsweise -1,2 oder größer, jedoch kleiner als 0. Dieser Bereich der Oberflächenschiefe Ssk ist sowohl zum Erreichen der optischen Eigenschaften als auch der Abriebbeständigkeit effektiver.
Die äußerste Oberfläche (die erste Hauptoberfläche 10a) der Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 weist einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von vorzugsweise 0,03 µm oder höher, mehr bevorzugt 0,05 µm oder höher und 0,7 µm oder niedriger, noch mehr bevorzugt 0,07 µm oder höher und 0,5 µm oder niedriger auf. In Fällen, bei denen der arithmetische Mittenrauwert Ra der äußersten Oberfläche der Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 nicht weniger als die Untergrenze beträgt, zeigt sich ein ausreichender Blendschutzeffekt. In einem Fall, bei dem der Ra nicht höher als die Obergrenze ist, kann eine Abnahme der Bildkontraste ausreichend gehemmt werden.
Die äußerste Oberfläche (die erste Hauptoberfläche 10a) der Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 weist einen arithmetischen Oberflächenmittenrauwert Sa von vorzugsweise 0,09 µm oder weniger, mehr bevorzugt 0,06 µm oder weniger auf. Durch Einstellen des Sa auf einen Wert nicht höher als die Obergrenze, wird bewirkt, dass die Blendschutzschicht 50 eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist. Der arithmetische Oberflächenmittenrauwert Sa der äußersten Oberfläche der Blendschutzschicht 50 beträgt mehr bevorzugt 0,01 µm oder mehr und 0,09 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,02 µm oder mehr und 0,06 µm oder weniger. In einem Fall, bei dem der Sa ein großer Wert ist, weist die äußerste Oberfläche lokal eine erhöhte Anzahl von hohen Vorwölbungen auf und neigt zu einem lokalen Verschleiß beim Reiben. Diese Blendschutzschicht 50 weist folglich eine beträchtlich schlechte Abriebbeständigkeit auf. Je niedriger der Glanzwert ist, desto stärker neigt der Sa zu einer Zunahme. In Fällen, bei denen der Glanzwert identisch ist, sind kleinere Wert von Sa für die Abriebbeständigkeit vorteilhaft.
Die äußerste Oberfläche (die erste Hauptoberfläche 10a) der Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 weist eine maximale Höhe der Rauheit Rz von vorzugsweise 0,2 µm oder mehr und 5 µm oder weniger, mehr bevorzugt 0,3 µm oder mehr und 4,5 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,5 µm oder mehr und 4 µm oder weniger auf. In Fällen, bei denen die maximale Höhe der Rauheit Rz der äußersten Oberfläche der Blendschutzschicht 50 des Glasgegenstands 10 nicht weniger als die Untergrenze beträgt, zeigt sich ein ausreichender Blendschutzeffekt. In Fällen, bei denen die Rz nicht höher als die Obergrenze ist, kann eine Verminderung der Bildkontraste ausreichend verhindert werden.
Der Glasgegenstand 10 weist einen Trübungswert von vorzugsweise 0,1 % oder mehr und 50 % oder weniger, mehr bevorzugt 0,1 % oder mehr und 30 % oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,1 % oder mehr und 20 % oder weniger auf. In Fällen, bei denen der Trübungswert des Glasgegenstands 10 nicht weniger als die Untergrenze ist, zeigt sich ein Blendschutzeffekt. In Fällen, bei denen der Trübungswert davon nicht höher als die Obergrenze ist, kann eine Verminderung der Bildkontraste in einer Bildanzeigevorrichtung, in welcher der Glasgegenstand 10 als Frontplatten oder als irgendeiner von verschiedenen Filtern auf der Betrachtungsseite der Anzeige angeordnet ist, verhindert werden.
In dem Fall, bei dem der Glasgegenstand 10 einen flachen Abschnitt und einen gekrümmten Abschnitt aufweist, wie z.B. diejenigen, die in der 3B gezeigt sind, beträgt das Verhältnis der Reflexionsbildverteilungsindizes R [(Reflexionsbildverteilungsindex R des gekrümmten Abschnitts)/(Summe des Reflexionsbildverteilungsindex R des flachen Abschnitts und des Reflexionsbildverteilungsindex R des gekrümmten Abschnitts)] vorzugsweise 0,3 - 0,8, mehr bevorzugt 0,4 - 0,7, noch mehr bevorzugt 0,4 - 0,6. In dem Fall, bei dem der Glasgegenstand 10 einen hohen Trübungswert aufweist, sieht dieser Glasgegenstand 10 aufgrund der Lichtstreuung weißlicher aus und es besteht eine Tendenz dahingehend, dass dieser Schattierungen oder Schatten zeigt, welche die Gleichmäßigkeit in der visuellen Erscheinung beeinträchtigen. In Fällen, bei denen das Verhältnis der Reflexionsbildverteilungsindizes R innerhalb dieses Bereichs liegt, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Gleichmäßigkeit der visuellen Erscheinung durch Schattierungen oder Schatten beeinträchtigt wird, und ein hervorragendes Aussehen wird erhalten.
Der Glasgegenstand 10 weist eine Standardabweichung des Trübungswerts in der Ebene von vorzugsweise 0 - 10 %, mehr bevorzugt 0 - 6 % auf. In Fällen, bei denen die Standardabweichung des Trübungswerts in der Ebene davon innerhalb dieses Bereichs liegt, kann die Blendschutzschicht, wenn dieser Glasgegenstand von der Nutzerseite betrachtet wird, homogen aussehen, so dass ein hervorragendes Aussehen bereitgestellt wird. Darüber hinaus wird das Berührungsgefühl aufgrund der rauen Oberfläche der Blendschutzschicht nicht beeinträchtigt. Ferner wird in Fällen, bei denen dieser Glasgegenstand 10 als die Frontplatte eines Anzeigefelds verwendet wird, das in einem Fahrzeug montiert werden soll, eine Bildhomogenität erhalten, wenn das Anzeigefeld vom Fahrersitz aus betrachtet wird, und das Anzeigefeld kann problemlos betrieben werden.
Der Glasgegenstand 10 weist eine Standardabweichung des Glitzerindex S in der Ebene von vorzugsweise 0 - 10 %, mehr bevorzugt 0 - 6 % auf. In Fällen, bei denen die Standardabweichung des Glitzerindex S in der Ebene innerhalb dieses Bereichs liegt, ermöglicht die Verwendung dieses Glasgegenstands 10 als die Frontplatte eines Anzeigefelds, das an einem Fahrzeug montiert werden soll, die Betrachtung des Anzeigeschirms, wie z.B. eines Flüssigkristalls, ohne unangenehmes Gefühl. Folglich wird eine Bildhomogenität erhalten, wenn das Anzeigefeld vom Fahrersitz aus betrachtet wird, und das Anzeigefeld kann problemlos betrieben werden.
Der Glasgegenstand 10 weist eine Standardabweichung des Auflösungsindex T in der Ebene von vorzugsweise 0 - 10 %, mehr bevorzugt 0 - 6 % auf. In Fällen, bei denen die Standardabweichung des Auflösungsindex T in der Ebene innerhalb dieses Bereichs liegt, ermöglicht die Verwendung dieses Glasgegenstands 10 als die Frontplatte eines Anzeigefelds, das an einem Fahrzeug montiert werden soll, die Betrachtung des Anzeigeschirms, wie z.B. eines Flüssigkristalls, ohne unangenehmes Gefühl. Folglich wird eine Bildhomogenität erhalten, wenn das Anzeigefeld vom Fahrersitz aus betrachtet wird, und das Anzeigefeld kann problemlos betrieben werden.
Das Glaselement 1 und der Glasgegenstand 10 (nachstehend jeweils als „Werkstück“ bezeichnet) können den folgenden Schritten und der folgenden Verarbeitung unterzogen werden.
Schleifen/Polieren
Mindestens eine Hauptoberfläche des Werkstücks kann geschliffen und/oder poliert werden.
Bohren:
Ein Loch kann in mindestens einem Teil des Werkstücks ausgebildet werden. Das Loch kann das Werkstück durchdringen oder nicht. Das Bohren kann durch Bearbeiten unter Verwendung eines Bohrers, eines Fräsers, usw., oder durch Ätzen unter Verwendung von Fluorwasserstoffsäure oder dergleichen durchgeführt werden, jedoch ist das Verfahren nicht speziell darauf beschränkt.
Endflächenbearbeitung:
Die Endflächen des Werkstücks können einer Bearbeitung, wie z.B. einem Anfasen, unterzogen worden sein. In dem Fall, bei dem das Werkstück Glas ist, ist es bevorzugt, dass die Bearbeitung, die allgemein als R-Anfasen oder C-Anfasen bezeichnet wird, durch ein mechanisches Schleifen durchgeführt wird. Die Bearbeitung kann jedoch durch Ätzen oder eine andere Technik durchgeführt werden, und die Endflächenbearbeitung ist nicht speziell beschränkt. Ein Glaselement kann im Vorhinein einer Endflächenbearbeitung und dann einer Wärmebehandlung unterzogen werden, so dass ein Glasgegenstand erhalten wird.
Härtung:
Als Verfahren zur Bildung einer Oberflächendruckspannungsschicht in dem Werkstück kann ein physikalisches Härten oder chemisches Härten verwendet werden. Das Werkstück, bei dem die Hauptglasoberfläche gehärtet worden ist, weist eine erhöhte mechanische Festigkeit auf. Bei diesem Aufbau kann jedes der Härtungsverfahren verwendet werden. Ein chemisches Härten ist jedoch in dem Fall des Erhaltens eines Glases mit einer geringen Dicke und einem großen Wert der Oberflächendruckspannung (CS) bevorzugt.
Es ist bevorzugt, einen Härtungsschritt nach dem Entnehmen des Glasgegenstands durchzuführen (S3).
Chemisches Härten:
Das chemische Härten ist eine Behandlung, in der Alkalimetallionen mit einem kleinen lonenradius (typischerweise Li-Ionen oder Na-Ionen), die in mindestens einer Hauptoberfläche des Glases als Werkstück vorliegen, durch Alkaliionen mit einem größeren lonenradius (typischerweise Na-Ionen zum Ersetzen von Li-Ionen oder K-Ionen zum Ersetzen von Na-Ionen) unter Verwendung eines geschmolzenen Salzes mit einer Temperatur von etwas niedriger als 450 °C ersetzt werden, wodurch eine Oberflächendruckspannungsschicht in der Glasoberfläche gebildet wird. Das chemische Härten kann durch ein herkömmlich bekanntes Verfahren durchgeführt werden und ein allgemeines Verfahren ist das Eintauchen des Glases in geschmolzenes Kaliumnitrat. Kaliumnitrat kann in einer Menge von etwa 10 Massen-% dem zu verwendenden geschmolzenen Salz zugesetzt werden. Die Verwendung des geschmolzenen Salzes kann Risse und andere Defekte entfernen, die in den Oberflächenschichten des Glases vorliegen, wodurch eine hohe Glasfestigkeit verliehen wird. In Fällen, bei denen ein Silberbestandteil, wie z.B. Silbernitrat, dem Kaliumnitrat für das chemische Härten zugesetzt wird, unterliegt das Glas einem lonenaustausch, so dass Silberionen in den Oberflächen vorliegen. Folglich können antibakterielle Eigenschaften verliehen werden. Neben der einmaligen Durchführung kann das chemische Härten zweimal oder häufiger durchgeführt werden, beispielsweise bei verschiedenen Sätzen von Bedingungen.
Eine Oberflächendruckspannungsschicht ist auf mindestens einer Hauptoberfläche des Werkstücks ausgebildet und deren Oberflächendruckspannung (CS) beträgt vorzugsweise 500 MPa oder mehr, mehr bevorzugt 550 MPa oder mehr, noch mehr bevorzugt 600 MPa oder mehr, besonders bevorzugt 700 MPa oder mehr. Wenn deren Oberflächendruckspannung (CS) zunimmt, nimmt die mechanische Festigkeit des gehärteten Glases zu. Ferner weist in einem Fall, bei dem deren Oberflächendruckspannung (CS) zu hoch ist, das Glas eine übermäßig hohe innere Zugspannung auf. Folglich beträgt deren Oberflächendruckspannung (CS) vorzugsweise 1800 MPa oder weniger, mehr bevorzugt 1500 MPa oder weniger, noch mehr bevorzugt 1200 MPa oder weniger.
Die Tiefe der Oberflächendruckspannungsschicht (DOL), die auf der Hauptoberfläche des Werkstücks ausgebildet ist, beträgt vorzugsweise 5 µm oder mehr, mehr bevorzugt 8 µm oder mehr, noch mehr bevorzugt 10 µm oder mehr. Ferner führen zu große Werte der DOL zu einer übermäßig hohen Zugspannung in dem Glas. Die Tiefe der Oberflächendruckspannungsschicht (DOL) beträgt somit vorzugsweise 70 µm oder weniger, mehr bevorzugt 50 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt 40 µm oder weniger, typischerweise 30 µm oder weniger.
Die Oberflächendruckspannung (CS) der Oberflächendruckspannungsschicht, die auf mindestens einer Hauptoberfläche des Werkstücks ausgebildet ist, und deren Tiefe (DOL) werden durch Untersuchen der Oberfläche mit einem Oberflächenspannungsmessgerät (FSM-6000, hergestellt durch Orihara Industrial Co., Ltd.) und Bestimmen der Anzahl der Interferenzstreifen und der Abstände dazwischen bestimmt. Als Beleuchtungsmittel für das FSM-6000 wird beispielsweise eines mit einer Wellenlänge von 589 nm oder 790 nm verwendet. Die Oberflächendruckspannung kann auch durch die Verwendung einer Doppelbrechung bestimmt werden. In dem Fall, bei dem eine optische Bewertung schwierig ist, kann eine Abschätzung durch die Verwendung einer Bewertung von mechanischen Eigenschaften, wie z.B. ein Dreipunktbiegen, durchgeführt werden. Ferner kann die Zugspannung (CT; Einheit MPa), die in dem Werkstück vorliegt, unter Verwendung der folgenden Gleichung aus der Oberflächendruckspannung (CS; Einheit MPa) und der Tiefe der Oberflächendruckspannungsschicht (DOL; Einheit µm), die vorstehend bestimmt worden sind, berechnet werden. $CT = {CS \times (DOL \times 10^{- 3})} / {t - 2 \times (DOL \times 10^{- 3})}$
Das Symbol t (Einheit mm) ist die Plattendicke des Glases.
Nach der Härtungsbehandlung kann das Werkstück gereinigt werden. Beispielsweise können nicht nur ein Waschen mit Wasser, sondern auch eine Säurebehandlung, eine Alkalibehandlung und ein Alkalibürstenwaschen als Reinigen durchgeführt werden.
Funktionelle Schicht-Behandlung:
Verschiedene funktionelle Schichten können auf dem Werkstück je nach Erfordernis ausgebildet werden. Beispiele für die funktionellen Schichten umfassen eine Antireflexionsbehandlungsschicht und eine Antiverschmutzungsbehandlungsschicht. Diese Schichten können in einer Kombination ausgebildet werden. Solche funktionellen Schichten können auf entweder der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Werkstücks ausgebildet werden. Es ist bevorzugt, dass solche funktionellen Schichten auf dem erhaltenen Glasgegenstand 10, mehr bevorzugt nach dem Härtungsschritt, ausgebildet werden. In dem Fall eines Glasgegenstands 10, der eine funktionelle Schicht aufweist, können der Vorwölbungsdurchmesser, die Oberflächenrauheit, wie z.B. Ssk und Ra, der 60°-Spiegelglanz und dergleichen Werte sein, die durch Untersuchen der äußersten Schicht des Glasgegenstands 10 gemessen werden.
Antireflexionsbehandlungsschicht:
Die Antireflexionsbehandlungsschicht ist eine Schicht, die den Effekt des Verminderns der Reflexion zum Vermindern der Blendung aufgrund einer Lichtreflexion in der Oberfläche aufweist und die, wenn sie in einer Anzeigevorrichtung verwendet wird, die Durchlässigkeit für Licht, das von der Anzeigevorrichtung emittiert wird, verbessern kann, wodurch die Sichtbarkeit des Bilds und der Anzeigevorrichtung verbessert wird.
In dem Fall, bei dem die Antireflexionsbehandlungsschicht ein Antireflexionsfilm ist, ist es bevorzugt, den Antireflexionsfilm auf der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Werkstücks auszubilden. Wo der Film ausgebildet ist, ist jedoch nicht beschränkt. Die Konfiguration des Antireflexionsfilms ist nicht beschränkt, solange eine Lichtreflexion gehemmt werden kann. Beispielsweise kann der Antireflexionsfilm aus überlagerten Schichten ausgebildet sein, die eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfassen, die Brechungsindizes bei einer Wellenlänge von 550 nm von jeweils 1,9 oder höher und 1,6 oder niedriger aufweisen, oder er kann eine Konfiguration aufweisen, die eine Schicht umfasst, die hohle Teilchen oder Hohlräume aufweist, die in der Filmmatrix dispergiert sind, und die einen Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 550 nm von 1,2 bis 1,4 aufweist.
Antiverschmutzungsbehandlungsschicht:
Die Antiverschmutzungsbehandlungsschicht ist eine Schicht, die ein Haften von organischen Substanzen und anorganischen Substanzen verhindert oder die, wenn organische oder anorganische Substanzen angehaftet sind, den Effekt zeigt, dass die anhaftenden Substanzen leicht durch Reinigen, wie z.B. Abwischen, entfernt werden können.
In dem Fall, bei dem die Antiverschmutzungsbehandlungsschicht als Antiverschmutzungsfilm ausgebildet ist, ist es bevorzugt, den Antiverschmutzungsfilm auf der obersten Oberflächenbehandlungschicht zu bilden, die auf der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Werkstücks ausgebildet ist. Die Antiverschmutzungsbehandlungsschicht ist nicht beschränkt, solange Antiverschmutzungseigenschaften verliehen werden können. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Antiverschmutzungsbehandlungsschicht ein Fluor-enthaltender Organosiliziumverbindung-Beschichtungsfilm ist, der dadurch erhalten wird, dass eine Fluor-enthaltende Organosiliziumverbindung einer hydrolytischen Kondensationsreaktion unterzogen wird.
Bildung einer bedruckten Schicht:
Eine bedruckte Schicht kann aus verschiedenen Druckfarben (Druckmaterialien) durch jedwedes Druckverfahren gemäß Anwendungen ausgebildet werden. Verwendbare Druckverfahren sind beispielsweise ein Sprühdrucken, Tintenstrahldrucken und Siebdrucken. Mit diesen Druckverfahren kann selbst ein Werkstück mit einer großen Fläche zufriedenstellend bedruckt werden. Insbesondere weist ein Tintenstrahldrucken die Vorteile auf, dass das Drucken auf Werkstücken mit einem gekrümmten Abschnitt einfach ist und es einfach ist, die Oberflächenrauheit der bedruckten Oberfläche einzustellen. Ferner weist das Siebdrucken den Vorteil auf, dass es einfach ist, ein gewünschtes Druckmuster auf einem großen Werkstück so auszubilden, dass eine gleichmäßige Dicke resultiert. Obwohl eine Mehrzahl von Druckfarben verwendet werden kann, ist es bevorzugt, im Hinblick auf die Haftung der gedruckten Schichten dieselben Druckfarben zu verwenden. Die zur Bildung der gedruckten Schichten zu verwendende Druckfarbe kann eine anorganische Druckfarbe oder eine organische Druckfarbe sein.
Beispiele:
Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung sind nachstehend angegeben. A-1, A-2, B-1, B-2, C-1 und C-2 sind Arbeitsbeispiele und A-3, B-3 und C-3 sind Vergleichsbeispiele. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
Herstellung einer Platte:
Als Glassubstrat wurde ein quadratisches Flachglas (Dragontrail (eingetragene Marke), hergestellt durch AGC Inc.) mit einer Dicke von 0,7 mm und Hauptoberflächenabmessungen von 300 mm × 300 mm verwendet. Nachstehend wird eine der Hauptoberflächen dieses Glassubstrats als „erste Hauptoberfläche“ bezeichnet und die andere wird als „zweite Hauptoberfläche“ bezeichnet.
Das Glassubstrat wurde (1) einer Bildung der rauen Schicht und (2) einem Schleifen der Endflächen unterzogen, wodurch ein Glaselement erzeugt wurde.
Glaselement:
Bildung der rauen Schicht
Eine raue Schicht wurde in der ersten Hauptoberfläche des Glassubstrats durch Mattieren in der folgenden Weise gebildet.
Zuerst wurde ein säurebeständiger Schutzfilm (nachstehend einfach als „Schutzfilm“ bezeichnet) auf die Hauptoberfläche (zweite Hauptoberfläche) des Glassubstrats aufgebracht, die auf der Seite vorlag, bei der die raue Schicht nicht gebildet werden soll. Dieses Glassubstrat wurde in eine 3 Massen-%ige wässrige Fluorwasserstofflösung zum Ätzen des Glassubstrats eingetaucht, wodurch verschmutzende Substanzen entfernt wurden, die an der ersten Hauptoberfläche haften. Anschließend wurde das Glassubstrat in eine wässrige Mischlösung aus 15 Massen-% Fluorwasserstoff und 15 Massen-% Kaliumfluorid eingetaucht, um die erste Hauptoberfläche zu mattieren. Danach wurde das Glassubstrat in eine 10 Massen-%ige wässrige Fluorwasserstofflösung eingetaucht, um dadurch eine raue Schicht zu bilden, so dass die Fluoride auf der ersten Hauptoberfläche verblieben. Folglich wurde ein Glaselement mit der rauen Schicht erhalten, in dem das Glaselement an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung einen Glasübergangspunkt Tg von 593 °C aufwies und die raue Schicht einen Glasübergangspunkt Tg von 583 - 586 °C aufwies. Das Glaselement für jedes von A-1 bis C-3 wurde so hergestellt, dass es den Trübungswert und den Glanzwert aufwies, wie sie in der Tabelle 1 gezeigt sind.
Schleifen der Endflächen
Das Glaselement wurde zu einer Größe von 50 mm × 50 mm geschnitten. Danach wurde der gesamte Umfang jedes Glaselements einem C-Anfasen mit einer Anordnung von 0,2 mm von der Endfläche unterzogen. Das Anfasen wurde unter Verwendung einer #600-Schleifscheibe (hergestellt durch Tokyo Diamond Co., Ltd.) unter den Bedingungen einer Schleifscheibendrehzahl von 6500 U/min und einer Schleifscheibenbewegungsgeschwindigkeit von 5000 mm/min durchgeführt. Dieses Anfasen führt zu einer Endflächenrauheit von 450 nm.
Die erhaltenen Glaselemente wurden jeweils (3) auf einem Formwerkzeug angeordnet und (4) einem Vorwärmen, einem Verformen und einem Kühlen zum Erzeugen eines Glasgegenstands unterzogen.
Glasgegenstände:
Anordnung
Eine Erwärmungsvorrichtung 2A, wie sie in der 11 gezeigt ist, wurde verwendet. Das untere Formwerkzeug 22A wies eine Gestaltung-aufweisende Oberfläche zum Bilden eines flachen Abschnitts mit einem Krümmungsradius von 10000 mm oder größer auf. Das Material des unteren Formwerkzeugs 22A war Kohlenstoff. Wie es in der 11 gezeigt ist, wurde jedes der Glaselemente von A-1 bis C-3, das in der Tabelle 1 gezeigt ist, so angeordnet, dass die zweite Hauptoberfläche nach unten zeigte. A-1 bis A-3 wurden als Serie A bezeichnet, B-1 bis B-3 wurden als Serie B bezeichnet und C-1 bis C-3 wurden als Serie C bezeichnet. In dem Test, der später beschrieben wird, wurden die Arbeitsbeispiele in jeder Serie mit dem Vergleichsbeispiel darin verglichen.
Vorwärmen/Verformen/Kühlen

Nach dem Anordnen wurden jedes Glaselement und das Formwerkzeug zusammen einem Vorwärmen, einem Verformen und einem Kühlen unterzogen. Bei dem Vorwärmen wurde das Glaselement von Raumtemperatur auf eine gewünschte Temperatur erwärmt. Beim Verformen wurde das Glaselement bei der gewünschten Temperatur gehalten. Beim Kühlen wurde das Glaselement auf eine Tempertemperatur gekühlt und dann auf Raumtemperatur kühlen gelassen. Die Temperaturbedingungen und die Zeitbedingungen für jedes Glaselement waren so, wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist. Der Schritt des Verformens wurde bei 680 °C durchgeführt, so dass eine Gleichgewichtsviskosität von etwa 10⁹ Pa · s resultierte. Danach wurde das Glaselement auf Raumtemperatur gekühlt. Die Glaselemente von A-1 bis C-3 wurden unter den in der Tabelle 1 gezeigten Bedingungen bearbeitet und Glasgegenstände, die jeweils eine Blendschutzschicht aufweisen, wurden aus den Glaselementen von A-1, A-2, B-1, B-2, C-1 und C-2 hergestellt. Die Temperaturbedingungen wurden in Bezug auf die erste Hauptoberfläche eingestellt. Tabelle 1

Nr.	Vor dem Verformungsschritt		Bedingungen des Verformungsschritts
	Trübungswert	Glanzwert	Erwärmunqsverfahren	Temperatur	Zeit
	%	%	-	°C	s
A-1	41,3	31,2	Strahlungserwärmen	680	3600
A-2	41,3	31,2	Strahlungserwärmen	680	7200
A-3	41,3	31,2	Verformungsschritt wurde weggelassen
B-1	7,3	107	Strahlungserwärmen	680	3600
B-2	7,3	107	Strahlungserwärmen	680	7200
B-3	7,3	107	Verformungsschritt wurde weggelassen
C-1	28,1	53	Strahlungserwärmen	680	3600
C-2	27,9	53,1	Strahlungserwärmen	680	7200
C-3	28,4	52,6	Verformungsschritt wurde weggelassen

Verschleißfestigkeitstest mit einem Schleifpapier:
Ein Schleifpapier wurde an flachen metallischen Eindruckkörpern mit unteren Abmessungen von 10 mm × 10 mm angebracht, wodurch Reibungsblöcke zum Reiben von Proben damit hergestellt wurden. Als nächstes wurden die Reibungsblöcke zum Durchführen eines Verschleißfestigkeittests mit einem Ebene-Abriebtestgerät eines Dreifachtyps (hergestellt durch Daiei Kagaku Seiki Mfg., Co., Ltd.) verwendet. Insbesondere wurden die Eindruckkörper so an dem Abriebtestgerät angebracht, dass die unteren Oberflächen davon mit den rauen Schichten oder Blendschutzschichten von Proben in Kontakt waren. Ein Gewicht wurde so angeordnet, dass eine Belastung von 3000 g auf jeden der Reibungsblöcke ausgeübt wurde, die dann gleitend auf den Proben unter den Bedingungen einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 4800 mm/min und einem Hub von 40 mm hin- und herbewegt wurden. Eine Hin- und Herbewegung wurde als zwei Reibbewegungen betrachtet und der Test wurde durchgeführt, bis die Anzahl von Reibbewegungen 100 erreichte. Die so getesteten Proben wurden bezüglich des Trübungswerts und des Glanzwerts untersucht. Die verwendeten Proben waren die Glasgegenstände von A-1, A-2, B-1, B-2, C-1 und C-2 und die Gläser von A-3, B-3 und C-3, die nicht dem Erwärmen unterzogen worden sind.

Der Trübungswert, der Glanzwert und die Oberflächenform nach der Verformung; der Trübungswert und der Glanzwert nach dem Verschleißfestigkeitstest und die Änderungen des Trübungswerts und des Glanzwerts durch den Verschleißfestigkeitstest sind in der Tabelle 2 bezüglich jedes der Glasgegenstände von A-1, A-2, B-1, B-2, C-1 und C-2 und der Gläser von A-3, B-3 und C-3 gezeigt. Die analytischen Gegenstände für die Oberflächenform waren der durchschnittliche Vorwölbungsdurchmesser, Sa und Ssk. In der 12 sind die Vorwölbungsdurchmesser und der Glanzwert vor dem Verschleißfestigkeitstest gezeigt. In den 12 geben die Auftragungen eines Kreises die Serie A an, Auftragungen eines Quadrats geben die Serie B an und Auftragungen eines Dreiecks geben die Serie C an. Die gefüllten Auftragungen geben die Vergleichsbeispiele A-3, B-3 und C-3 jeder Serie an.
Tabelle 2

Nr.	Nach dem Verformunqsschritt		Oberflächenform nach dem Verformungsschritt			Nach dem Verschleißfestigkeitstest		Veränderungen durch den Verschleißfestigkeitstest
	Trübungswert	Glanzwert	Vorwölbunqsdurchmesser	Sa	Ssk	Trübungswert	Glanzwert	Trübungswert	Glanzwert
	%	%	µm	nm	-	%	%	%	%
A-1	35	42,3	2,77	116.6	-0,55	17,3	85,7	-50,7	102,6
A-2	26,7	63,4	2,19	89,1	-0,35	13,3	99,6	-50,3	57,1
A-3	-	-	2,84	121,3	-0,28	13,6	100,1	-67,1	220,8
B-1	7	112,6	0,94	54	-0,45	6,9	113,8	-0,7	1,1
B-2	5,9	115	0,84	50,6	-0,13	5,8	120,8	-1,9	5
B-3	-	-	0,9	54,4	-0,39	5,9	116,7	-18,6	9
C-1	22	67,1	2,46	87,6	-0,38	12,8	98,7	-41,7	47,1
C-2	18,1	77,2	2,06	80	-0,23	11,8	100,1	-34,6	29,7
C-3	-	-	2,36	90	-0,53	12,1	105,9	-57,3	101,3

Bei A-1 und A-2 in der Serie A, B-1 und B-2 in der Serie B und C-1 und C-2 in der Serie C konnte eine Veränderung des Trübungswerts oder des Glanzwerts durch den Verschleißfestigkeitstest verhindert werden und sie zeigten eine hervorragende Verschleißfestigkeit. Dagegen zeigten A-3, B-3 und C-3 jeweils beträchtlich große Veränderungen des Trübungswerts und des Glanzwerts durch den Verschleißfestigkeitstest verglichen mit den anderen Glasgegenständen in derselben Serie und zeigten folglich eine schlechte Verschleißfestigkeit.
In Fällen, bei denen der Vorwölbungsdurchmesser durch y (µm) ausgedrückt wird und der Glanzwert vor dem Verschleißfestigkeitstest durch x (%) ausgedrückt wird, werden Glasgegenstände, welche die Beziehung von y > -0,0245x + 3,65 erfüllen, so betrachtet, dass sie eine hervorragende Verschleißfestigkeit aufweisen.
Ferner werden A-3, B-3 und C-3, wenn sie der Wärmebehandlung unterzogen werden, zu Glasgegenständen wie z.B. A-1, A-2, B-1, B-2, C-1 und C-2, so dass sie einen verminderten Vorwölbungsdurchmesser aufweisen. Der Vorwölbungsdurchmesser ist ein Durchmesser, der durch Schneiden der „Oberfläche, die durch die Bildverarbeitung erhalten wird“ bei einer Höhe von [Bezugshöhe] + 0,01 µm, Umwandeln der resultierenden Schnitte der Vorwölbungen in Kreise und Bilden der Durchschnitte der Durchmesser davon bestimmt wird. Dass der durchschnittliche Vorwölbungsdurchmesser abgenommen hat, bedeutet, dass die Steilheit der feinen Oberflächenvorwölbungen vermindert worden ist. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Oberflächenvertiefungen und -vorwölbungen des Glasgegenstands aufgrund der Wärmebehandlung wärmeverformt worden sind, so dass die Steilheit der rauen Oberflächenform vermindert wird. Als Ergebnis wird davon ausgegangen, dass die raue Form der Oberfläche des Glasgegenstands verdichtet geworden ist, so dass sie eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist.
Wie es vorstehend gezeigt worden ist, wurden gemäß der vorliegenden Erfindung Glasgegenstände erhalten, die bezüglich der Sichtbarkeit, wie z.B. der Blendschutzeigenschaften, hervorragend waren und eine hohe Verschleißfestigkeit aufwiesen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen detailliert beschrieben, jedoch ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Veränderungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne von dem Wesen und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-055900 , die am 23. März 2018 eingereicht worden ist und deren Gesamtheit hierin unter Bezugnahme einbezogen ist.
Bezugszeichenliste

1: Glaselement
10: Glasgegenstand
2: Formvorrichtung
3: Glassubstrat
5: Raue Schicht
50: Blendschutzschicht
7: Flacher Abschnitt
9: Gekrümmter Abschnitt

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

WO 2009/025289 [0002]
WO 2015/133346 [0002]
JP 2018055900 [0156]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 7884-4:1987 [0014]
ISO 7884-3:1987 [0014]
ISO 7884-5:1987 [0014]

Claims

Glasgegenstand, der eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche und eine Endfläche umfasst, wobei: der Glasgegenstand eine Blendschutzschicht auf der Seite der ersten Hauptoberfläche umfasst; die Blendschutzschicht einen Glasübergangspunkt Tg aufweist, der mit einem Glasübergangspunkt Tg₀ des Glasgegenstands an einem zentralen Abschnitt in einem Querschnitt entlang einer Dickenrichtung identisch oder kleiner als dieser ist; und die erste Hauptoberfläche einen Vorwölbungsdurchmesser y (µm) aufweist, welcher der Beziehung (1) in Bezug auf einen 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) der ersten Hauptoberfläche genügt, $y > - 0,0245 x + 3,65$
wobei der Vorwölbungsdurchmesser y (µm) durch Untersuchen der ersten Hauptoberfläche mit einem Lasermikroskop zum Erhalten von XYZ-Daten einer Oberflächenform, Erhalten eines Bilds aus den XYZ-Daten, Filtern des erhaltenen Bilds mit einer Bildverarbeitungssoftware zum Erhalten eines geglätteten Bilds, Subtrahieren von XYZ-Daten des geglätteten Bilds von den XYZ-Daten der Oberflächenform zum Erhalten eines Profils, Schneiden des Profils bei einer Höhe einer Bezugshöhe +0,01 µm, Umwandeln eines resultierenden Vorwölbungsschnitts in einen Kreis und Verwenden des Durchmessers des Kreises als Vorwölbungsdurchmesser y erhalten wird, und der 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) ein Wert ist, der durch das Verfahren gemessen wird, das in JIS Z8741:1997 (ISO 2813:1994) beschrieben ist.
Glasgegenstand nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche einen gekrümmten Abschnitt umfasst.
Glasgegenstand nach Anspruch 1 oder 2, der ein Verhältnis Z₁/Z₀ von 0,9 bis 1,1 aufweist, wobei Z das Atomzusammensetzungsverhältnis von X/Si zwischen Si und einem Element X, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus AI, B, Zr und Ti, ist, Z₁ das Atomzusammensetzungsverhältnis Z in der Blendschutzschicht ist und Z₀ das Atomzusammensetzungsverhältnis Z in dem Glasgegenstand an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung ist.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ein Alkalimetall-Zusammensetzungsverhältnis, das durch K/(Li + Na + K) dargestellt ist, in der Blendschutzschicht aufweist, das größer ist als das Alkalimetall-Zusammensetzungsverhältnis in dem Glasgegenstand an dem zentralen Abschnitt in dem Querschnitt entlang der Dickenrichtung.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Blendschutzschicht ein Fluoratom (F) oder ein Chloratom (Cl) umfasst.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der 60°-Spiegelglanz (Glanzwert) x (%) 15 % oder mehr und 130 % oder weniger beträgt.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der ein Aluminosilikatglas umfasst.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Vorwölbungsdurchmesser y (µm) 1,5 µm oder mehr und 3,0 µm oder weniger beträgt.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die erste Hauptoberfläche eine Oberflächenschiefe Ssk von weniger als 0 aufweist.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der einen Trübungswert von 0,1 % oder mehr und 50 % oder weniger aufweist.
Glasgegenstand nach Anspruch 10, der eine Standardabweichung des Trübungswerts in der Ebene von 0 bis 10 % aufweist.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem mindestens eine der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche eine Oberflächendruckspannungsschicht mit einer Oberflächendruckspannung (CS) von 500 MPa oder höher aufweist.
Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die erste Hauptoberfläche ferner eine funktionelle Schicht umfasst.
Glasgegenstand nach Anspruch 13, bei dem die funktionelle Schicht eine Antireflexionsbehandlungsschicht ist.
Glasgegenstand nach Anspruch 13, bei dem die funktionelle Schicht eine Antiverschmutzungsbehandlungsschicht ist.