DE112017006201T5

DE112017006201T5 - Transparentes Substrat mit lichtblockierendem Bereich und Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112017006201T5
Application number: DE112017006201.2T
Authority: DE
Inventors: Kensuke Fujii
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2019-08-29
Also published as: CN110073254A; CN110073254B; US20190285934A1; US10928667B2; JP6874774B2; WO2018105602A1; JPWO2018105602A1

Abstract

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, als transparentes Substrat mit einem lichtblockierenden Bereich und Verwendung als Frontplatte ein transparentes Substrat bereitzustellen, das mit einem Infrarot-Lichtdurchlässigkeitsbereich und einem Infrarot-Lichtausstrahlungsbereich in einem lichtblockierenden Bereich versehen ist und den lichtblockierenden Bereich aufweist, in dem eine Grenze zwischen diesen Bereichen nicht optisch erkennbar ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Substrat mit einem lichtblockierenden Bereich am Umfang einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats und dadurch gekennzeichnet, dass der lichtblockierende Bereich einen ersten lichtblockierenden Bereich und einen zweiten lichtblockierenden Bereich beinhaltet, die Lichtdurchlässigkeit des ersten lichtblockierenden Bereichs 0,1-40% ist, eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 800-1000 nm 65% oder mehr ist und die optische Dichte des zweiten lichtblockierenden Bereichs 4 oder mehr ist, gemessen von der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats, und die Lichtreflexion des zweiten lichtblockierenden Bereichs ist 0,1-1 % ist und eine mittlere Reflexion R₁ bei einer Wellenlänge von 600-700 nm 1,5 mal oder mehr einer mittleren Reflexion R₂ bei einer Wellenlänge von 400-600 nm ist, gemessen von der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats und mit Ausnahme der Oberflächenreflexion, die an der anderen Hauptoberfläche gefunden wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich und eine Anzeigevorrichtung mit dem transparenten Substrat mit einem Lichtabschirmbereich.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In einer Anzeigevorrichtung mit hoher Funktionalität ist eine Frontplatte zum Schutz einer Anzeigeoberfläche vorgesehen. Die Frontplatte beinhaltet einen Bereich, der Licht von der Anzeigeoberfläche durchlässt, und einen Lichtabschirmbereich, der kein Licht in einem Bereich um die Anzeigeoberfläche herum durchlässt.
Eine Art von Anzeigevorrichtung hat eine Anzeigetafel und einen Sensor, der Betriebslicht, wie Infrarotstrahlen von einer Fernbedienung, empfängt. In einer solchen Anzeigevorrichtung ist der Sensor in einer Rückseite des Lichtabschirmbereichs angeordnet. Es ist daher notwendig, dass ein Teil des Lichtabschirmbereichs das Betriebslicht, wie z.B. Infrarotstrahlen, durchlässt.
Wenn jedoch ein Bereich, der Infrarotstrahlen durchlässt, und ein Bereich, der keine Infrarotstrahlen durchlässt, aus verschiedenen Materialien besteht, um einem Teil des Lichtabschirmbereichs das Durchlassen des Betriebslichts, wie Infrarotstrahlen, zu ermöglichen, wird im einzelnen Lichtabschirmbereich eine Grenze gebildet. Es besteht also das Problem, dass die Anzeigevorrichtung bei auffälliger Grenze in der Designfähigkeit nachlässt.
ZITATENLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP-A-2014-99159
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG TECHNISCHES PROBLEM
In den letzten Jahren wird von jeder Anzeigevorrichtung eine hohe Designfähigkeit gefordert. Das heißt, die Anzeigevorrichtung muss eine hohe Designfähigkeit zusammen mit der Funktionalität in einer Frontplatte der Anzeigevorrichtung aufweisen. Zu diesem Zweck muss ein transparentes Substrat, das als Frontplatte verwendet wird und einen Lichtabschirmbereich aufweist, einen Infrarot- Übertragungsbereich und einen Infrarot-Nicht-Übertragungsbereich im Lichtabschirmbereich aufweisen und verhindern, dass die Grenze zwischen diesen Bereichen optisch erkannt wird. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich wie vorstehend beschrieben bereitzustellen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Das transparente Substrat mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Erfindung ist ein transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich, umfassend ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmbereich auf einem Umfangsabschnitt einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats, wobei:

der Lichtabschirmbereich einen ersten Lichtabschirmbereich und einen zweiten Lichtabschirmbereich einschließt;
der erste Lichtabschirmbereich eine Lichtdurchlässigkeit von 0,1 bis 40% und eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 800 bis 1000 nm von 65% oder mehr aufweist, wobei die Lichtdurchlässigkeit und die durchschnittliche Durchlässigkeit durch Messung von der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats bestimmt werden;
der zweite Lichtabschirmbereich eine optische Dichte von 4 oder mehr aufweist; und
der zweite Lichtabschirmbereich eine Lichtreflexion von 0,1 bis 1% und eine mittlere Reflexion R₁ bei einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm aufweist, die das 1,5-fache oder mehr einer mittleren Reflexion R₂ bei einer Wellenlänge von 400 bis 600 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs beträgt, wobei die Lichtreflexion, die mittlere Reflexion R₁ und die mittlere Reflexion R₂ durch Messung von der anderen HauptOberfläche des transparenten Substrats bestimmt werden und nach Ausschließen der Oberflächenreflexion auf der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats bestimmt werden.

VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
In dem transparenten Substrat mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Erfindung sind ein erster Lichtabschirmbereich und ein zweiter Lichtabschirmbereich enthalten, aber die Grenze zwischen diesen Bereichen kann unklar gemacht werden, wenn das transparente Substrat als Frontplatte verwendet wird. Dadurch ist es möglich, eine Anzeigevorrichtung mit hoher Designfähigkeit zu versehen.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Draufsicht auf ein transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform.
[2] 2 ist eine Schnittansicht des transparenten Substrats mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform, aufgenommen auf Linie A-A.
[3] 3 ist eine Schnittdarstellung einer Anzeigevorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. In der folgenden Beschreibung bedeutet ein Bereich für sichtbares Licht, dessen Wellenlänge in einem Bereich von 380 nm bis 780 nm liegt, und ein Infrarotbereich Licht, dessen Wellenlänge 800 nm oder mehr beträgt, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht und der Reflexionsgrad von sichtbarem Licht bedeuten durchschnittliche Durchlässigkeit und mittlere Reflexion, gewichtet durch Sichtbarkeit und Lichtintensität einer Lichtquelle bei einem gemessenen Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm. Die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht und der Reflexionsgrad von sichtbarem Licht können gemäß JIS Z 8701 (1999) gemessen werden. Durchschnittliche Durchlässigkeit und mittlere Reflexion bedeuten Mittelwerte der Durchlässigkeit bzw. des Reflexionsgrades, bestimmt bei einem gemessenen Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm. Die durchschnittliche Durchlässigkeit und die mittlere Reflexion können gemäß JIS Z 8722 (2009) gemessen werden. Ein Trübungswert ist ein in JIS K 7136 (2000) definierter Wert. In der Beschreibung eines transparenten Substrats mit einer Lichtabschirmschicht wird eine Hauptoberfläche des transparenten Substrats, in der ein Lichtabschirmbereich bereitgestellt wird, als Rückseite bezeichnet und eine Hauptoberfläche des transparenten Substrats, in der der Lichtabschirmbereich nicht bereitgestellt wird, als Vorderseite bezeichnet.
(Transparentes Substrat mit Lichtabschirmbereich)
Ein transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein transparentes Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine Schnittansicht des transparenten Substrats 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform, aufgenommen auf Linie A-A in 1. Wie in 1 und 2 dargestellt, beinhaltet das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform einen Lichtdurchlässigkeitsbereich 7 und einen Lichtabschirmbereich 3. Der Lichtabschirmbereich 3 ist auf einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats 4 so angeordnet, dass er den Lichtdurchlässigkeitsbereich 7 umgibt. Der Lichtabschirmbereich 3 beinhaltet einen ersten Lichtabschirmbereich 1 und einen zweiten Lichtabschirmbereich 2.
(Lichtabschirmbereich 3)
In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Lichtabschirmbereich 3 den ersten Lichtabschirmbereich 1 und den zweiten Lichtabschirmbereich 2. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der erste Lichtabschirmbereich 1 einen ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweite Lichtabschirmbereich 2 beinhaltet einen Stapel der ersten Lichtabschirmschicht 5 und einer zweiten Lichtabschirmschicht 6.
In der vorliegenden Ausführungsform lässt der erste Lichtabschirmbereich 1 Licht durch, dessen Wellenlänge im Infrarotbereich liegt, aber der zweite Lichtabschirmbereich 2 lässt kein Licht durch, dessen Wellenlänge im Infrarotbereich liegt, wie nachfolgend beschrieben. Wird das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich als Frontplatte einer Anzeigetafel und als Sensor zum Empfangen von Infrarotstrahlen (nachfolgend einfach Sensor genannt) verwendet, kann der Sensor somit Infrarotstrahlen durchlassen, die durch den ersten Lichtabschirmbereich 1 des transparenten Substrats in einer Position auf der Rückseite des ersten Lichtabschirmbereichs 1 im Lichtabschirmbereich 3 gesendet werden. Andererseits können sichtbares Licht und Infrarotstrahlen im zweiten Lichtabschirmbereich 2 ausreichend abgeschirmt werden. So kann Licht beliebiger Wellenlänge, das ein Rauschen für den Sensor verursacht, abgeschirmt werden. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „nicht durchgelassen“ eine Lichtschutzeigenschaft mit einer optischen Dichte von 3,5 oder mehr, die im Folgenden beschrieben wird. Es gibt einen Fall, in dem das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform als Frontplatte einer Anzeigevorrichtung und eine Flüssigkristallanzeige als Anzeigetafel verwendet wird, die ein Bestandteil der Anzeigevorrichtung ist. In diesem Fall wird eine Hintergrundbeleuchtung auf einer Rückseite der Flüssigkristallanzeige montiert. Wenn die optische Dichte 3,5 oder mehr beträgt, kann eine ausreichende Lichtschirmeigenschaft gewährleistet werden, um ein Austreten von Licht aus der Hintergrundbeleuchtung zu verhindern. Dadurch kann die Sichtbarkeit in der Anzeigevorrichtung gewährleistet werden.
Der Lichtabschirmbereich 3 wird in einem Umfangsabschnitt einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats 4 gebildet, um den Lichtdurchlässigkeitsbereich 7 im transparenten Substrat 4 zu bilden. Der Lichtabschirmbereich 3 ist vorzugsweise in einem Bereich mit einer Breite von mehr als 0 mm und weniger als 30 mm von einem Außenumfang der Hauptoberfläche des transparenten Substrats 4 vorgesehen. Auf diese Weise kann der Lichtdurchlässigkeitsbereich 7 im transparenten Substrat 4 erweitert werden. Darüber hinaus wird der Lichtabschirmbereich 3 eingeengt, so dass die Designfähigkeit verbessert werden kann.
Darüber hinaus ist es in der vorliegenden Ausführungsform vorzuziehen, dass ein Verhältnis der Fläche des ersten Lichtabschirmbereichs 1 zur Fläche des Lichtabschirmbereichs 3 5 bis 40% beträgt, wobei die Flächen des ersten Lichtabschirmbereichs 1 und des Lichtabschirmbereichs 3 durch Messung von der Hauptoberflächenseite, auf der der Lichtabschirmbereich 3 bereitgestellt wird, bestimmt werden. Wenn das Verhältnis nicht unter der unteren Grenze liegt, kann eine ausgezeichnete Sensorempfindlichkeit erreicht werden. Wenn das Verhältnis nicht mehr als die Obergrenze beträgt, kann eine Fehlfunktion des Sensors durch Streulicht oder dergleichen verhindert werden.
(Erster Lichtabschirmbereich 1)
In der vorliegenden Ausführungsform weist der erste Lichtabschirmbereich 1 eine Durchlässigkeit von sichtbarem Licht von 0,1 bis 40% und eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 800 bis 1000 nm von 65% oder mehr auf, wobei die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht und die durchschnittliche Durchlässigkeit durch Messung aus einer Hauptoberfläche (der anderen Hauptoberfläche) des transparenten Substrats bestimmt werden, in dem der Lichtabschirmbereich nicht vorgesehen ist.
Da die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht des ersten Lichtabschirmbereichs 1 ein niedriger Wert im Bereich von 0,1% bis 40% ist, wird auch im ersten Lichtabschirmbereich 1 ein gewisser Grad an Lichtabschirmleistung erreicht. So kann Licht, das Rauschen verursacht, d.h. anderes Licht als der Infrarotbereich, abgeschirmt werden. Die vorgenannte Durchlässigkeit von sichtbarem Licht beträgt vorzugsweise 0,2 bis 40%, stärker bevorzugt 10 bis 30% und weiter bevorzugt 15 bis 20%. Es ist bevorzugt, dass die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht 30% oder weniger beträgt, um die Lichtabschirmleistung des ersten Lichtabschirmbereichs 1 zu verbessern. Aus dem gleichen Blickwinkel ist es bevorzugt, dass die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht 20% oder weniger beträgt. Aus Sicht der Lichtabschirmungsleistung gibt es kein Problem, solange die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht 0,1% oder mehr beträgt. Es ist bevorzugt, dass die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht 10% oder mehr beträgt, um Brechungsindizes und Extinktionskoeffizienten einer Hauptoberfläche (Rückseite) des transparenten Substrats 4 und der ersten Lichtabschirmschicht 5 einander anzunähern, um den Reflexionsgrad aus dem ersten Lichtabschirmbereich 1 zu vermindern, insbesondere den Reflexionsgrad R_D, der nachfolgend beschrieben wird.
Die durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 800 bis 1000 nm des ersten Lichtabschirmbereichs 1 beträgt 65 % oder mehr. Wenn die durchschnittliche Durchlässigkeit 65 % oder mehr beträgt, kann im ersten Lichtabschirmbereich 1 Licht in einem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm ausreichend durchgelassen werden. Ein typischer Sensor reagiert auf Licht im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm. Daher ist es erforderlich, Licht in dem Wellenlängenbereich zu übertragen. Die durchschnittliche Durchlässigkeit ist vorzugsweise 75% oder mehr, bevorzugter 80% oder mehr und weiter bevorzugter 85% oder mehr. Vorzugsweise ist die durchschnittliche Durchlässigkeit höher, um den Lichtverlust im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm zu vermindern, also Licht in der Wellenlänge, die der Sensor im ersten Lichtabschirmbereich 1 empfangen kann. Andererseits ist die Obergrenze der durchschnittlichen Durchlässigkeit bei der Wellenlänge von 800 bis 1000 nm des ersten Lichtabschirmbereichs 1 nicht besonders begrenzt, aber die durchschnittliche Durchlässigkeit beträgt vorzugsweise 95% oder weniger.
(Erste Lichtabschirmschicht)
In der vorliegenden Ausführungsform enthält die erste Lichtabschirmschicht 5, die den ersten Lichtabschirmbereich 1 bildet, ein Material, das Infrarotstrahlen durchlässt (nachfolgend als infrarot durchlassendes Material bezeichnet). So wird beispielsweise die erste Lichtabschirmschicht 5 durch Aushärten einer Harzzusammensetzung gebildet, die ein infrarotdurchlässiges Material enthält. In der folgenden Beschreibung wird die Harzzusammensetzung zur Bildung der ersten Lichtabschirmschicht 5 als erste Harzzusammensetzung bezeichnet.
Ein Pigment mit einer infrarotdurchlässigen Eigenschaft kann als infrarotdurchlässiges Material verwendet werden. Das Pigment kann entweder ein anorganisches Pigment oder ein organisches Pigment sein. Beispiele für solche anorganischen Pigmente sind Eisenoxid, Titanoxid, ein Verbundpigment auf Oxidbasis und dergleichen. Beispiele für solche organischen Pigmente sind ein Pigment auf Metallkomplexbasis, wie beispielsweise ein Pigment auf Phthalocyaninbasis, ein Pigment auf Anthrachinonbasis, ein Pigment auf Azobasis und dergleichen.
Das Inhaltsverhältnis des infrarotdurchlässigen Materials im ersten Lichtabschirmschicht 5 kann je nach gewünschten optischen Eigenschaften wünschenswert verändert werden. Das Inhaltsverhältnis beträgt vorzugsweise 0,01 bis 20 Massen-% als Verhältnis des Inhalts des infrarotdurchlässigen Materials zur Gesamtmasse der ersten Lichtabschirmschicht 5. Das Inhaltsverhältnis kann durch Einstellen des Inhaltsverhältnisses des infrarotdurchlässigen Materials auf die Gesamtmasse der ersten Harzzusammensetzung erreicht werden.
Was das Härten der ersten Harzzusammensetzung betrifft, so sind Beispiele für das Härten die Lichthärtung, die Thermohärtung, das Härten durch Mischen von zwei oder mehr Arten von Flüssigkeiten, das Härten durch Trocknen eines Lösungsmittels und dergleichen.
Beispiele für Harzkomponenten in der ersten Harzzusammensetzung sind Lack (Öllack und/oder Spirituslack), Lackharz, Massenkunststoff, technischer Kunststoff und dergleichen. Als Harzzusammensetzung wird ein Material mit geringer Infrarotabsorption bevorzugt. Beispiele für solche Lackharze sind Acrylharz, Polyurethanharz, Acrylsilikonharz, Silikonharz, Fluorharz und dergleichen. Beispiele für solche Standardkunststoffe oder technische Kunststoffe sind ABS-Harz, Polycarbonatharz, ungesättigtes Polyesterharz, Polypropylenharz, modifiziertes PPO-Harz, Polyamidharz und dergleichen.
Die erste Harzzusammensetzung kann ein Lösungsmittel oder ein Dispersionsmedium enthalten. Diese Materialien werden in der Harzzusammensetzung entsprechend gemischt, um die Verarbeitbarkeit bei der Beschichtung des transparenten Substrats mit der Harzzusammensetzung zu verbessern.
Die Dicke der ersten Lichtabschirmschicht 5 beträgt vorzugsweise 1 bis 10 µm und bevorzugter 2 bis 5 µm. Wenn die Dicke der ersten Lichtabschirmschicht 5 1 µm oder mehr beträgt, kann verhindert werden, dass die Durchlässigkeit zu einer Abweichung der Dicke der ersten Lichtabschirmschicht 5 sensibilisiert wird. Dadurch kann eine Ungleichmäßigkeit der Durchlässigkeit verhindert werden. Andererseits, wenn die Dicke der ersten Lichtabschirmschicht 5 10 µm oder weniger beträgt, kann ein spannungsbedingtes Zwischenschichtschälen verhindert werden. So kann beim Laminieren des transparenten Substrats auf eine Flüssigkristallanzeige verhindert werden, dass durch Restluft in einem Schrittabschnitt eine Luftleitung entsteht.
Es ist bevorzugt, dass der Brechungsindex der ersten Lichtabschirmschicht 5 ein Wert ist, der dem Brechungsindex des transparenten Substrats 4 nahe kommt. Eine Differenz |n1-n2| zwischen dem Brechungsindex n1 des transparenten Substrats 4 und dem Brechungsindex n2 der ersten Lichtabschirmschicht 5 ist vorzugsweise 0,3 oder weniger und bevorzugter 0,2 oder weniger. Wenn die Differenz in den Bereich fällt, kann der Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs 2 ausreichend vermindert werden. Der Brechungsindex gibt einen realen Teil des Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 550 nm an. So kann beispielsweise Glas als transparentes Substrat verwendet werden.
(Zweiter Lichtabschirmbereich 2)
In der vorliegenden Ausführungsform weist der zweite Lichtabschirmbereich 2 eine optische Dichte von 4 oder mehr auf. Dementsprechend hoch ist die Lichtabschirmleistung des zweiten Lichtabschirmbereichs 2 im Lichtabschirmbereich 3. Es gibt einen Fall, in dem das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform als Frontplatte einer Anzeigevorrichtung und eine Flüssigkristallanzeige als Anzeigetafel verwendet wird, die ein Bestandteil der Anzeigevorrichtung ist. In diesem Fall wird eine Hintergrundbeleuchtung auf der Rückseite der Flüssigkristallanzeige montiert. Bei einer optischen Dichte von 4 oder mehr kann eine ausreichende Lichtschirmeigenschaft gewährleistet werden, so dass das Licht der Hintergrundbeleuchtung ausreichend abgeschirmt werden kann, ohne auszulaufen. Dadurch kann die Sichtbarkeit in der Anzeigevorrichtung gewährleistet werden. Um die Lichtabschirmleistung des Lichtabschirmbereichs 3 im transparenten Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich zu verbessern, beträgt die optische Dichte vorzugsweise 4,2 oder mehr und bevorzugter 4,5 oder mehr.
Die optische Dichte ist ein Absolutwert eines Wertes, bei dem ein Verhältnis einer durchgelassenen Lichtmenge Ta von durch ein Messziel durchgelassenem Licht zu einer einfallenden Lichtmenge I von einfallendem Licht durch den Logarithmus zur Basis 10 ausgedrückt wird und den Grad der Versteifungsleistung anzeigt. Wenn beispielsweise die einfallende Lichtmenge I des sichtbaren Lichts mit einer Wellenlänge von 360 bis 830 nm 1000 und die durchgelassene Lichtmenge Ta 1 ist, wird die optische Dichte zu diesem Zeitpunkt durch |Log₁₀(1/1000)| = 3 ausgedrückt. Dies kann mit einem Schwarzweiß-Densitometer (Handelsname: lhac-T5, hergestellt von Ihara Electronic Industries Co., Ltd.) oder einem Glassubstrat Durchlässigkeit/Reflexionsmesseinheit (Handelsname: LV-RTM, hergestellt von Lambda Vision Inc.) gemessen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform hat der zweite Lichtabschirmbereich 2 einen sichtbareren Reflexionsgrad von 0,1 bis 1%, wobei der sichtbare Reflexionsgrad durch Messung von der anderen Hauptoberfläche (Vorderseite) des transparenten Substrats 4 bestimmt wird. Der sichtbarere Reflexionsgrad ist ein Wert, bei dem die Oberflächenreflexion auf der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats 4 ausgeschlossen wurde. Der sichtbare Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs 2 kann nach dem unter Beispiele beschriebenen Verfahren bestimmt werden.
Das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform ist vor einer Anzeigeoberfläche einer Anzeigetafel angeordnet, und die Anzeigetafel oder ein Sensor ist auf der Rückseite des Lichtabschirmbereichs (die mit der Lichtabschirmschicht versehene Oberflächenseite) vorgesehen. Die Anzeigeoberfläche der Anzeigetafel oder des Sensors ist typischerweise schwarz, und die mittlere Reflexion bei einer Wellenlänge von 350 nm bis 700nm in diesen Oberflächen beträgt etwa 1%.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Großteil des Lichts im Bereich des sichtbaren Lichts, das von der Vorderseite des transparenten Substrats in den ersten Lichtabschirmbereich eintritt, von der ersten Lichtabschirmschicht 5 absorbiert. Vom Bereich des sichtbaren Lichts wird Licht mit einer langen Wellenlänge durch die erste Lichtabschirmschicht 5 gelassen. Das durch die erste Lichtabschirmschicht 5 durchgelassene Licht wird von der Anzeigeoberfläche der Anzeigetafel oder der Oberfläche des Sensors reflektiert, und das reflektierte Licht wird wieder durch die erste Lichtabschirmschicht 5 durchgelassen. So ist der erste Lichtabschirmbereich 1 für das menschliche Auge visuell erkennbar. Andererseits kann im zweiten Lichtabschirmbereich 2 aufgrund der Existenz der ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweiten Lichtabschirmschicht 6 kein Licht im Bereich des sichtbaren Lichts die Anzeigeoberfläche der Anzeigetafel oder des Sensors erreichen. Stattdessen wird Licht mit einer langen Wellenlänge durch die erste Lichtabschirmschicht 5 gelassen und von der Grenze zwischen der ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweiten Lichtabschirmschicht 6 reflektiert. Wenn der Reflexionsgrad des Lichts mit der langen Wellenlänge des sichtbaren Lichtbereichs im zweiten Lichtabschirmbereich 2 wesentlich geringer ist als der Reflexionsgrad der Sensorfläche oder dergleichen des ersten Lichtabschirmbereichs 1, tritt eine Farbtondifferenz (im Folgenden Farbdifferenz genannt) zwischen dem ersten Lichtabschirmbereich 1 und dem zweiten Lichtabschirmbereich 2 im Lichtabschirmbereich 3 auf.
Im transparenten Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform gibt es eine klare Grenze zwischen der ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweiten Lichtabschirmschicht 6. Dementsprechend findet eine Reflexion zwischen der ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweiten Lichtabschirmschicht 6 statt. Daher kann im zweiten Lichtabschirmbereich 2 im Lichtabschirmbereich 3 kein anderes Licht als das Licht mit der langen Wellenlänge des sichtbaren Lichtbereichs die Anzeigeoberfläche der Anzeigetafel oder die Sensorfläche erreichen, während das Licht mit der langen Wellenlänge des sichtbaren Lichtbereichs zwischen der ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweiten Lichtabschirmschicht 6 reflektiert und durch die erste Lichtabschirmschicht 5 durchgelassen wird.
Wenn das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich auf der Vorderoberfläche der Anzeigetafel angeordnet ist, kann die Farbdifferenz zwischen dem ersten Lichtabschirmbereich 1 und dem zweiten Lichtabschirmbereich 2 im Lichtabschirmbereich 3 vermindert werden, wenn der Reflexionsgrad des Lichts mit der langen Wellenlänge des sichtbaren Lichtbereichs zwischen der ersten Lichtabschirmschicht 5 und der zweiten Lichtabschirmschicht 6 im zweiten Lichtabschirmbereich 2 gleich oder ähnlich dem Reflexionsgrad des Lichts mit der langen Wellenlänge des sichtbaren Lichtbereichs im Lichtabschirmbereich 3 ist. Somit ist die Grenze zwischen diesen Bereichen nicht visuell erkennbar.
Aus der vorstehend genannten Sicht beträgt der sichtbarere Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs 2, bestimmt durch Messung von der Vorderseite des transparenten Substrats 4, bevorzugter 0,1 bis 0,8% und weiter bevorzugt 0,1 bis 0,6%.
Darüber hinaus ist aus der vorstehend genannten Sicht in der vorliegenden Ausführungsform die mittlere Reflexion R₁ bei einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm, bestimmt durch Messung von der Vorderseite des transparenten Substrats 4 des zweiten Lichtabschirmbereichs 2, das 1,5-fache oder mehr der mittleren Reflexion R2 bei einer ebenfalls bestimmten Wellenlänge von 400 bis 600 nm. Die mittlere Reflexion des zweiten Lichtabschirmbereichs 2 ist ein Wert, bei dem die Oberflächenreflexion auf dem transparenten Substrat 4 ausgeschlossen wurde.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Lichtabschirmschicht 5 hoch in der Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer langen Wellenlänge des Bereichs des sichtbaren Lichts und niedrig in der Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer kurzen Wellenlänge des gleichen Bereichs. Wenn die mittlere Reflexion R₁ bei der Wellenlänge von 600 bis 700 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs 2 das 1,5-fache der mittleren Reflexion R₂ bei der Wellenlänge von 400 bis 600 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs 2 nicht erreicht, wird die von der zweiten Lichtabschirmschicht 6 reflektierte und durch den ersten Lichtabschirmschicht 5 durchgelassene Lichtmenge vermindert. So wird im Lichtabschirmbereich 3 die Farbdifferenz zwischen dem ersten Lichtabschirmbereich 1 und dem zweiten Lichtabschirmbereich 2 erhöht. Daher ist die mittlere Reflexion R₁ vorzugsweise das 2-fache oder mehr der mittleren Reflexion R₂ und stärker bevorzugt das 2 bis 10-fache der mittleren Reflexion R₂. Wenn die mittlere Reflexion R₁ das 10-fache oder mehr erreicht, kann der Druck selbst rot gefärbt sein, so dass es zu einem Problem in der Designfähigkeit kommen kann.
(Zweite Lichtabschirmschicht)
In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Lichtabschirmschicht 6 eine Schicht, in der die optische Dichte ihres gestapelten Bereichs (zweiter Lichtabschirmbereich), der ein Stapel der zweiten Lichtabschirmschicht 6 und der ersten Lichtabschirmschicht 5 ist, 4 oder mehr beträgt.
Damit die zweite Lichtabschirmschicht 6 die vorstehend genannten Eigenschaften erfüllen kann, ist es wünschenswert, dass die zweite Lichtabschirmschicht 6 eine optische Dichte (OD-Wert) von 2 oder mehr aufweist, wenn es sich um eine einzelne Schicht handelt. Darüber hinaus wird eine Schicht, die keine Infrarotstrahlen durchlässt, als zweite Lichtabschirmschicht 6 bevorzugt.
Die zweite Lichtabschirmschicht 6 entsteht durch Aushärten einer Harzzusammensetzung, die ein Farbpigment enthält, das Licht im Bereich des sichtbaren Lichts absorbieren kann. In der folgenden Beschreibung wird die Harzzusammensetzung zur Bildung der zweiten Lichtabschirmschicht 6 als zweite Harzzusammensetzung bezeichnet.
Beispiele für solche Farbpigmente, die Licht im Bereich des sichtbaren Lichts absorbieren können, sind ein schwarzes Material, wie Ruß und Titanruß, und ein weißes Material, wie Titanoxid und Zinkoxid. Darüber hinaus ist das Färbematerial nicht auf das vorgenannte schwarze oder weiße Material beschränkt, sondern es kann ein Material mit einer gewünschten Farbe verwendet werden.
Das Inhaltsverhältnis des Farbpigments, das in der zweiten Lichtabschirmschicht 6 im Bereich des sichtbaren Lichts Licht absorbieren kann, kann je nach gewünschten optischen Eigenschaften wünschenswert verändert werden. Das Gehaltsverhältnis, das ein Verhältnis des Gehalts des Farbpigments ist, das Licht im Bereich des sichtbaren Lichts absorbieren kann, zur Gesamtmasse der zweiten Lichtabschirmschicht 6 beträgt vorzugsweise 0,01 bis 20 Masse-%. Das vorgenannte Gehaltsverhältnis kann erreicht werden, indem das Gehaltsverhältnis des Farbpigments, das Licht im Bereich des sichtbaren Lichts absorbieren kann, auf die Gesamtmasse der zweiten Harzzusammensetzung eingestellt wird.
Als Harzkomponente in der zweiten Harzzusammensetzung kann eine Harzkomponente ähnlich der Harzkomponente in der Harzzusammensetzung zur Bildung der ersten Lichtabschirmschicht 5 verwendet werden.
Die Harzzusammensetzung zur Bildung der zweiten Lichtabschirmschicht 6 kann ein Lösungsmittel oder ein Dispersionsmedium enthalten. Diese Materialien werden in der Harzzusammensetzung entsprechend gemischt, um die Verarbeitbarkeit bei der Beschichtung des transparenten Substrats mit der Harzzusammensetzung zu verbessern.
Die Dicke der zweiten Lichtabschirmschicht 6 beträgt vorzugsweise 1 bis 10 µm und vorzugsweise 2 bis 5 µm. Wenn die Dicke der zweiten Lichtabschirmschicht 6 1 µm oder mehr beträgt, kann verhindert werden, dass die Durchlässigkeit auf eine Abweichung der Dicke der zweiten Lichtabschirmschicht 6 sensibilisiert wird. Dadurch kann eine Ungleichmäßigkeit der Durchlässigkeit verhindert werden. Wenn andererseits die Dicke der zweiten Lichtabschirmschicht 6 10 µm oder weniger beträgt, können stressbedingte Zwischenschichtschälen vermieden werden. So kann beim Laminieren des transparenten Substrats auf eine Flüssigkristallanzeige verhindert werden, dass in einem Schrittabschnitt durch Restluft eine Luftleitung entsteht.
(Transparentes Substrat)
In der vorliegenden Ausführungsform dient das transparente Substrat 4 als Frontplatte zum Schutz der Anzeigetafel und des Sensors. Eine Glasplatte, eine Harzplatte, ein Verbundglas aus Glasplatten, eine Verbundplatte aus einer Glasplatte und einer Harzplatte und dergleichen können als transparentes Substrat 4 verwendet werden. Von ihnen wird die Glasplatte oder das Verbundglas im Sinne einer hervorragenden Designfähigkeit bevorzugt. Darüber hinaus wird die Glasplatte bevorzugt, da das transparente Substrat 4 leicht oder dünn gemacht werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Glasplatte ein gehärtetes Glas sein, das durch eine Verfestigungsbehandlung von transparentem und farblosem Kalk-Natronglas oder Alumosilikatglas (SiO₂-Al₂O₃-Na₂O-basiertes Glas) erhalten wird.
So kann beispielsweise die Glasplatte aus einem Glasmaterial hergestellt sein, das, ausgedrückt in Mol-% in Form von Oxid, 50 bis 80 % SiO₂, 1 bis 20 % Al₂O₃, 6 bis 20 % Na₂O, 0 bis 11 % K₂O, 0 bis 15 % MgO, 0 bis 6 % CaO und 0 bis 5 % ZrO₂ enthält, Insbesondere gehärtetes Glas, bei dem Alumosilikatglas einer Verstärkungsbehandlung (z.B. „Dragontrail®“) unterzogen wurde, kann vorzugsweise verwendet werden.
Es ist bevorzugt, dass in der Oberfläche der Glasplatte eine Druckspannungsschicht gebildet wurde. Die Dicke der Druckspannungsschicht beträgt vorzugsweise 10 µm oder mehr, bevorzugter 15 µm oder mehr, weiter bevorzugt 25 µm oder mehr und besonders bevorzugt 30 µm oder mehr. Darüber hinaus beträgt die Oberflächendruckspannung in der Druckspannungsschicht vorzugsweise 650 MPa oder mehr und vorzugsweise 750 MPa oder mehr.
Als Verfahren zum Bilden der Druckspannungsschicht in der Glasplatte kann das folgende Verfahren verwendet werden. Das heißt, eine Glasplatte wird in KNO₃ geschmolzenes Salz getaucht, wodurch sie einem lonenaustauschverfahren unterworfen wird, und danach wird die Glasplatte auf die Nähe der Raumtemperatur abgekühlt. Die Behandlungsbedingungen wie die Temperatur der KNO₃-Salzschmelze und die Tauchzeit können so eingestellt werden, dass die Oberflächendruckspannung und die Dicke der Druckspannungsschicht die gewünschten Werte erreichen können.
Die Dicke des transparenten Substrats 4 beträgt vorzugsweise 0,3 bis 2,5 mm. Wenn die Dicke 0,3 mm oder mehr beträgt, ist die Festigkeit des transparenten Substrats 4 ausreichend, um die Stoßfestigkeit zu verbessern. Andererseits, wenn die Dicke 2,5 mm oder weniger beträgt, ist das transparente Substrat 4 nicht zu dick. So kann beispielsweise bei der Anordnung eines Touchpanels zwischen dem transparenten Substrat 4 und der Anzeigetafel verhindert werden, dass die Empfindlichkeit des Touchpanels absinkt. Die Dicke des transparenten Substrats 4 beträgt bevorzugter 0,7 bis 2,3 mm und weiter bevorzugt 1 bis 2 mm.
Die Umrissform und Größe des transparenten Substrats 4 wird in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Umrissform der Anzeigetafel bestimmt. Die Umrissform der Anzeigetafel ist typischerweise länglich, z.B. ein Rechteck. Daher ist die Umrissform des transparenten Substrats 4 typischerweise auch eine längliche Form. Die Größe des transparenten Substrats 4 ist größer als ein Anzeigeabschnitt der Anzeigetafel. Die Größe des transparenten Substrats 4 beträgt beispielsweise 100 bis 800 mm in seiner längeren Seitenrichtung und 40 bis 300 mm in seiner kürzeren Seitenrichtung, wenn es sich um ein längliches Substrat handelt.
Die Querschnittsform des transparenten Substrats 4 kann länglich oder teilweise gekrümmt sein.
(Oberflächenfunktionsschicht)
In der vorliegenden Ausführungsform kann auf/über einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats 4 eine Funktionsschicht vorgesehen werden. Beispiele für solche Funktionsschichten sind eine Antireflexionsschicht, eine Antifouling-Schicht, eine antibakterielle Schicht, eine Blendschutzschicht und dergleichen. Die Funktionsschichten können auf/über den beiden Hauptoberflächen des transparenten Substrats 4 oder auf/über nur einer der Hauptoberflächen angeordnet sein. Vorzugsweise werden die Funktionsschichten auf der Vorderseite des transparenten Substrats 4 bereitgestellt, um die Anzeigeleistung zu erhöhen.
<Antireflexionsschicht>
Die Antireflexionsschicht ist eine Schicht, die gebildet wird, um die Reflexion von Fremdlicht zu verhindern und dadurch die Darstellungsqualität eines angezeigten Bildes zu verbessern.
Wenn eine Blendschutzschicht auf einer Oberfläche des transparenten Substrats 4 vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass auf der Blendschutzschicht eine Antireflexionsschicht gebildet wird. Wenn eine Antifouling-Schicht und eine Antireflexionsschicht auf/über einer Oberfläche des transparenten Substrats 4 vorgesehen sind, ist es bevorzugt, dass die Antireflexionsschicht und die Antifouling-Schicht in dieser Reihenfolge von der transparenten Substrat 4-Seite gebildet werden.
Die Konfiguration der Antireflexionsschicht ist nicht besonders begrenzt, solange es sich um eine Konfiguration handelt, mit der die Reflexion von Licht in einem vorgegebenen Bereich gesteuert werden kann. So kann beispielsweise die Antireflexionsschicht eine Konfiguration aufweisen, bei der eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex gestapelt werden. Hier ist beispielsweise die Schicht mit hohem Brechungsindex eine Schicht mit einem Brechungsindex von 1,9 oder höher in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm, und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex ist eine Schicht mit einem Brechungsindex von 1,6 oder niedriger in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 550 nm.
Was die Anzahl der Schichten mit hohem Brechungsindex und die Anzahl der Schichten mit niedrigem Brechungsindex in der Antireflexionsschicht betrifft, so kann die Antirexionsschicht eine Konfiguration aufweisen, die eine Schicht mit hohem Brechungsindex und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex beinhaltet, und die Antireflexionsschicht kann eine Konfiguration aufweisen, die zwei oder mehr Schichten mit hohem Brechungsindex und zwei oder mehr Schichten mit niedrigem Brechungsindex beinhaltet. Bei der Konfiguration mit einer Schicht mit hohem Brechungsindex und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex ist es bevorzugt, dass die Schicht mit hohem Brechungsindex und die Schicht mit niedrigem Brechungsindex in dieser Reihenfolge von der transparenten Substratseite auf/über einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats gestapelt werden. Andererseits ist es bei einer Konfiguration mit zwei oder mehr Schichten mit hohem Brechungsindex und zwei oder mehr Schichten mit niedrigem Brechungsindex bevorzugt, einen Stapel zu bilden, bei der die Schichten mit hohem Brechungsindex und die Schichten mit niedrigem Brechungsindex in dieser Reihenfolge abwechselnd gestapelt werden. Die Gesamtzahl der Schichten im Stapel ist vorzugsweise 2 oder mehr und 8 oder weniger, bevorzugter 2 oder mehr und 6 oder weniger und noch bevorzugter 2 oder mehr und 4 oder weniger. Darüber hinaus kann eine weitere Schicht hinzugefügt werden, solange sie die optische Eigenschaft nicht beeinträchtigt. So kann beispielsweise ein SiO₂-Film zwischen dem Glas und der ersten Schicht vorgesehen werden, um die Diffusion von Na aus der Glasplatte zu verhindern.
Die Materialien jeder Schicht mit hohem Brechungsindex und jeder Schicht mit niedrigem Brechungsindex sind nicht besonders begrenzt und können in Abhängigkeit von einem erforderlichen Antireflexionsgrad oder der erforderlichen Produktivität ausgewählt werden. Beispiele für die Materialien der Schicht mit hohem Brechungsindex umfassen Nioboxid (Nb₂O₅), Titanoxid (TiO₂), Zirkoniumoxid (ZrO₂), Tantaloxid (Ta₂O₅), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Siliziumnitrid (SiN) und dergleichen. Es kann vorzugsweise mindestens eine aus diesen Materialien ausgewählte Art verwendet werden. Beispiele für die Materialien der Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfassen Siliziumoxid (insbesondere Siliziumdioxid SiO₂), ein Material mit einem Mischoxid aus Si und Sn, ein Material mit einem Mischoxid aus Si und Zr, ein Material mit einem Mischoxid aus Si und AI und dergleichen. Es kann vorzugsweise mindestens eine aus diesen Materialien ausgewählte Art verwendet werden.
Die Antireflexionsschicht kann vorzugsweise durch ein Verfahren zur Bildung eines anorganischen Dünnfilms direkt auf der Oberfläche, ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung durch Ätzen oder dergleichen, ein Trockenverfahren wie ein Verfahren zur chemischen Dampfabscheidung (CVD) oder ein Verfahren zur physikalischen Dampfabscheidung (PVD), insbesondere durch ein Vakuumabscheidungsverfahren oder ein Sputterverfahren, das eine Art Verfahren zur physikalischen Dampfabscheidung ist, gebildet werden.
Die Dicke der Antireflexionsschicht beträgt vorzugsweise 100 bis 500 nm. Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Antireflexionsschicht nicht kleiner als 100 nm ist, so dass die Reflexion von Fremdlicht wirksam verhindert werden kann.
<Antifouling-Schicht>
Die Antifouling-Schicht hat mindestens eine Eigenschaft von Oleophobizität und Oleophilizität. Die Antifouling-Schicht hat die Funktion, neben einem Fingerabdruck das Anhaften von verschiedenen Verunreinigungen, wie Schweiß oder Staub, zu verhindern, den Schmutz leicht abwischbar oder den Schmutz unauffällig zu machen, und die Oberfläche des transparenten Substrats kann sauber gehalten werden. Darüber hinaus kann eine Fingerschiebefähigkeit erreicht werden, so dass ein Finger sanft gleiten kann, wenn ein Touchpanel mit dem Finger bedient wird.
Als Verfahren zur Bildung der Antifouling-Schicht ist es möglich, ein Vakuumabscheidungsverfahren (Trockenverfahren) zu verwenden, bei dem eine fluorhaltige organische Verbindung oder dergleichen in einem Vakuumtank verdampft wird, der an der Oberfläche der Antireflexionsschicht befestigt wird, ein Verfahren (Nassverfahren), bei dem eine fluorhaltige organische Verbindung oder dergleichen in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird und deren Konzentration auf eine vorgegebene Zusammensetzung eingestellt wird, gefolgt vom Aufbringen auf die Oberfläche der Antireflexionsschicht und dergleichen.
Beispiele für das Trockenverfahren sind ein lonenstrahl-Assistenzverfahren, ein lonenplattierungsverfahren, ein Sputterverfahren, ein Plasma-CVD-Verfahren und dergleichen. Beispiele für das Nassverfahren sind ein Spin-Coat-Verfahren, ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Gießverfahren, ein Schlitzverfahren, ein Spritzbeschichtungsverfahren und dergleichen. Sowohl das Trockenverfahren als auch das Nassverfahren können geeignet eingesetzt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Abriebfestigkeit ist die Verwendung eines Trockenabscheidungsverfahrens bevorzugt.
Ein Material der Antifouling-Schicht kann passend ausgewählt werden aus fluorhaltigen organischen Verbindungen und dergleichen, die eine Antifouling-Eigenschaft, Wasserabweisung oder Oleophobizität bewirken können. Insbesondere kann eine fluorhaltige organische Siliziumverbindung oder eine fluorhaltige hydrolysierbare Verbindung verwendet werden. Jede fluorhaltige organische Verbindung kann ohne besondere Einschränkung verwendet werden, sofern sie die Antifouling-Eigenschaft, die Wasserabweisung oder Oleophobizität gewährleisten kann.
Wenn auf einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats oder einer behandelten Oberfläche einer Blendschutzschicht eine Antireflexionsschicht gebildet wird, ist es bevorzugt, dass auf der Oberfläche der Antireflexionsschicht ein Beschichtungsfilm der fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung zur Bildung der Antifouling-Schicht gebildet wird. Wenn als transparentes Substrat eine Glasplatte verwendet wird, die einer Oberflächenbehandlung wie Blendschutzbehandlung oder chemischer Verstärkungsbehandlung unterzogen wird und auf der die Antireflexionsschicht nicht gebildet wird, ist es bevorzugt, dass der Beschichtungsfilm der fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung direkt auf der der Oberflächenbehandlung unterzogenen Oberfläche gebildet wird.
Beispiele für ein Verfahren zum Bilden eines Beschichtungsfilms aus einer fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung sind: ein Verfahren, bei dem eine Zusammensetzung, die ein Silankopplungsmittel mit einer Fluoralkylgruppe, wie beispielsweise einer Perfluoralkylgruppe oder einer Fluoralkylgruppe, die eine Perfluor(polyoxyalkylen)-Kette beinhaltet, enthält, durch ein Spin-Coat-Verfahren, ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Gießverfahren, ein Schlitzbeschichtungsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren oder dergleichen aufgebracht und anschließend eine Erhitzungsbehandlung durchgeführt wird; ein Vakuumabscheidungsverfahren, bei dem eine fluorhaltige organische Siliziumverbindung aufgedampft wird, und dann eine Erhitzungsbehandlung durchgeführt wird; und dergleichen. Um einen Beschichtungsfilm aus der fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung mit hoher Adhäsion zu erhalten, ist es bevorzugt, den Beschichtungsfilm im Vakuumabscheidungsverfahren zu bilden. Wenn der Beschichtungsfilm der fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung durch das Vakuumabscheidungsverfahren gebildet wird, ist es bevorzugt, eine Zusammensetzung zur Bildung eines Beschichtungsfilms zu verwenden, der eine fluorhaltige hydrolysierbare Siliziumverbindung enthält.
In der Antifouling-Schicht ist die fluorhaltige hydrolysierbare Siliziumverbindung, die zur Bildung des Beschichtungsfilms der fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung verwendet wird, nicht besonders begrenzt, solange der erhaltene Beschichtungsfilm der fluorhaltigen organischen Siliziumverbindung eine Antifoulingeigenschaft wie Wasserabweisung oder Oleophobizität aufweist. Insbesondere kann beispielsweise eine fluorhaltige hydrolysierbare Siliziumverbindung verwendet werden, die mindestens eine Gruppe enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Perfluorpolyethergruppen, Perfluoralkylengruppen und Perfluoralkylgruppen.
Die Dicke der Antifouling-Schicht ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 2 bis 20 nm, bevorzugter 2 bis 15 nm und noch bevorzugter 3 bis 10 nm. Ab einer Dicke von 2 nm oder mehr kann die Oberfläche der Antireflexionsschicht gleichmäßig mit der Antifouling-Schicht abgedeckt werden, so dass die Abriebfestigkeit im praktischen Einsatz leicht gewährleistet ist. Wenn andererseits die Dicke 20 nm oder weniger beträgt, sind optische Eigenschaften, wie sichtbarer Reflexionsgrad und ein Trübungswert im Zustand, in dem die Antifouling-Schicht gestapelt wurde, hervorragend.
<Blendschutzschicht>
Auf/über einer Oberfläche des transparenten Substrats 4 kann eine Blendschutzschicht vorgesehen werden, um dem transparenten Substrat 4 eine Blendeigenschaft zu verleihen. Die Blendeigenschaft ist eine Funktion der Hauptstreuung von reflektiertem Licht, um dadurch die Blendung des reflektierten Lichts durch Reflexion einer Lichtquelle zu vermindern. Um die Blendeigenschaft zu verleihen, kann in der Oberfläche des transparenten Substrats 4 eine konkav-konvexe Form gebildet werden.
Ein gemeinsames Verfahren kann auf das Verfahren zur Bildung der konkavkonvexen Form angewendet werden. Wenn ein Glassubstrat als transparentes Substrat 4 verwendet wird, ist es möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem eine Oberflächenbehandlung chemisch oder physikalisch auf die Oberfläche des Glassubstrats aufgebracht wird, um dadurch eine konkav-konvexe Form mit gewünschter Oberflächenrauheit, ein Nassbeschichtungsverfahren und dergleichen zu bilden.
Die Mattierung kann als Verfahren zur chemischen Durchführung einer Blendschutzbehandlung verwendet werden. Die Mattierung kann so durchgeführt werden, dass das Glassubstrat als zu behandelnder Gegenstand in eine Mischlösung aus Fluorwasserstoff und Ammoniumfluorid getaucht wird. Als Verfahren zur physikalischen Durchführung einer Blendschutzbehandlung ist es beispielsweise möglich, ein Sandstrahlverfahren anzuwenden, bei dem kristallines Siliziumdioxidpulver, Siliziumkarbidpulver oder dergleichen durch Druckluft in Richtung Hauptoberfläche des Glassubstrats geblasen wird, ein Verfahren, bei dem die Hauptoberfläche des Glassubstrats mit einer mit kristallinem Siliziumdioxidpulver, Siliziumkarbidpulver oder dergleichen befestigten Bürste gerieben und mit Wasser oder dergleichen getränkt wird.
In der Oberfläche des transparenten Substrats 4 mit der Blendschutzschicht beträgt die Oberflächenrauheit (Root Mean Square, RMS) vorzugsweise 0,01 bis 0,5 µm. Die Oberflächenrauheit (RMS) beträgt bevorzugter 0,01 bis 0,3 µm und noch bevorzugter 0,02 bis 0,2 µm. Wenn die Oberflächenrauheit (RMS) in den vorstehend genannten Bereich fällt, kann ein Trübungswert des transparenten Substrats mit der Blendschutzschicht auf 1% bis 30% eingestellt werden.
(Andere Formen)
In der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Lichtabschirmschichten im ersten Lichtabschirmbereich und im zweiten Lichtabschirmbereich nicht begrenzt. Anstelle der vorgenannten Form kann der erste Lichtabschirmbereich zwei oder mehr Lichtabschirmschichten haben und der zweite Lichtabschirmbereich kann drei oder mehr Lichtabschirmbereiche haben. Mit zunehmender Anzahl der Schichten kann die Dicke erhöht werden. Stiftlöcher (lochartige Bereiche, in denen in einem Teil des transparenten Substrats keine Lichtabschirmschicht gebildet wird), die bei der Bereitstellung einer einzelnen Schicht entstehen können, können vermindert werden. Dadurch kann die Lichtabschirmleistung verbessert werden.
Andererseits kann aus Sicht der Fertigungseffizienz, wenn die Anzahl der Schichten steigt, die Fertigungseffizienz gesenkt werden. Daher ist die Gesamtzahl der Lichtabschirmschichten vorzugsweise 2 bis 4, bevorzugter 2 bis 3 und besonders bevorzugt 2.
Wenn die Anzahl der Schichten im ersten Lichtabschirmbereich erhöht wird, ist es bevorzugt, das gleiche Material zu verwenden, um jede der ersten Lichtabschirmschichten zu bilden. Wenn die Anzahl der Schichten im zweiten Lichtabschirmbereich erhöht wird, ist es bevorzugt, das gleiche Material zu verwenden, um jede der zweiten Lichtabschirmschichten zu bilden.
Darüber hinaus kann in der vorliegenden Erfindung neben dem zweiten Lichtabschirmbereich ein dritter Lichtabschirmbereich mit einer anderen Lichtschirmeigenschaft und ein weiterer Lichtabschirmbereich vorgesehen sein.
(Verfahren zur Herstellung von transparentem Substrat mit Lichtabschirmschicht)
Ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Substrats mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines transparenten Substrats mit einem Lichtabschirmbereich beinhaltet einen Schritt zur Herstellung eines transparenten Substrats, einen Schritt zur Bildung einer ersten Lichtabschirmschicht auf einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats, und einen Schritt zum Bilden einer zweiten Lichtabschirmschicht auf einem vorbestimmten Teil der ersten Lichtabschirmschicht, um dadurch einen Lichtabschirmbereich zu bilden, und der Lichtabschirmbereich beinhaltet einen ersten Lichtabschirmbereich, der aus der ersten Lichtabschirmschicht besteht, und einen zweiten Lichtabschirmbereich, in dem die erste Lichtabschirmschicht und ein zweiter Lichtabschirmschicht gestapelt sind.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die erste Lichtabschirmschicht und die zweite Lichtabschirmschicht durch ein Verfahren zum Drucken einer ersten bzw. zweiten Harzzusammensetzung gebildet. Beispiele für das Druckverfahren sind ein Stabbeschichtungsverfahren, ein Umkehrbeschichtungsverfahren, ein Tiefdruckbeschichtungsverfahren, ein Düsenbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Rasterverfahren und ein Tintenstrahlverfahren. Das Rasterverfahren wird bevorzugt, da der Druck einfach und unkompliziert durchgeführt werden kann, der Druck auf verschiedene Arten von Basismaterialien erfolgen kann und der Druck abhängig von der Größe eines Basismaterials erfolgen kann.
(Schritt der Bildung der ersten Lichtabschirmschicht auf einer Hauptoberfläche aus transparentem Substrat)
In diesem Schritt wird die erste Harzzusammensetzung nach dem vorstehend genannten Druckverfahren auf das transparente Substrat aufgebracht, gefolgt von der Trocknung zur Bildung der ersten Lichtabschirmschicht. In der vorliegenden Ausführungsform ist es bevorzugt, die erste Lichtabschirmschicht ausreichend zu trocknen. Der Ausdruck „ausreichend trocken“ bezeichnet hier einen Zustand, in dem die erste Lichtabschirmschicht und die zweite Lichtabschirmschicht eine optisch klare Grenze gebildet haben, ohne ihre Druckfarben nach dem Auftragen der ersten Harzzusammensetzung miteinander zu vermischen.
Im Stand der Technik wird zur Verbesserung der Zwischenschichthaftung typischerweise die zweite Lichtabschirmschicht aufgetragen, bevor die erste Lichtabschirmschicht ausreichend getrocknet wird. Da in diesem Fall die zweite Lichtabschirmschicht aufgebracht wird, bevor die erste Lichtabschirmschicht ausreichend getrocknet ist, werden Materialien der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht in der Nähe der Grenze zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht gemischt, um dadurch die Grenze zu verundeutlichen. Somit weist der Brechungsindex eine kontinuierliche Variation in der Stapelrichtung auf. Daher besteht die Befürchtung, dass Reflexion verhindert werden kann. Andererseits wurde in diesem Schritt festgestellt, dass bei ausreichender Trocknung der ersten Lichtabschirmschicht die Reflexion von Licht mit einer langen Wellenlänge im Bereich des sichtbaren Lichts an der Schnittstelle zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht stattfindet.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die erste Lichtabschirmschicht gebildet wird, wird die erste Harzzusammensetzung so ausgewählt, dass sie einen ersten Lichtabschirmbereich mit einer Durchlässigkeit von sichtbarem Licht von 0,1 bis 40% und eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 800 bis 1000 nm von 65% oder mehr bildet.
(Schritt der Bildung der zweiten Lichtabschirmschicht)
Anschließend wird die zweite Harzzusammensetzung mit dem vorgenannten Druckverfahren auf einen vorbestimmten Bereich der ersten Lichtabschirmschicht aufgebracht, gefolgt von der Trocknung zur Bildung der zweiten Lichtabschirmschicht. Bis dahin ist die erste Lichtabschirmschicht ausreichend getrocknet und somit im gestapelten Bereich, wodurch die erste Harzzusammensetzung und die zweite Harzzusammensetzung kaum von einer Schicht auf die andere übertragen werden. Da die Harzzusammensetzung in jeder Schicht nicht auf die andere Schicht übertragen wird, wird die Grenze zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht deutlich. Dadurch kann der sichtbarere Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs, in dem die erste Lichtabschirmschicht und die zweite Lichtabschirmschicht gestapelt wurden, auf 0,1 bis 1% und die mittlere Reflexion R₁ bei einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm auf das 1,5-fache oder mehr der mittleren Reflexion R₂ bei einer Wellenlänge von 400 bis 600 nm eingestellt werden, wobei der sichtbare Reflexionsgrad, die mittlere Reflexion R₁ und die mittlere Reflexion R₂ durch Messung von der anderen Hauptoberfläche (Vorderseite) des transparenten Substrats bestimmt und nach Ausschluss der Oberflächenreflexion auf der anderen Hauptoberfläche bestimmt werden.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Lichtabschirmschicht gebildet wird, wird die zweite Harzzusammensetzung so ausgewählt, dass sie den zweiten Lichtabschirmbereich mit einer optischen Dichte von 4 oder mehr bildet.
(Schritt zur Bildung einer weiteren Lichtabschirmschicht)
Wenn das transparente Substrat mit einem Lichtabschirmbereich hergestellt wird, kann ein weiterer Schritt zur Bildung einer weiteren Lichtabschirmschicht auf der zweiten Lichtabschirmschicht vorgesehen sein. Dadurch kann die Lichtabschirmleistung der Lichtabschirmschichten verbessert werden.
(Schritt der Bildung von Oberflächenfunktionsschicht)
Wenn das transparente Substrat mit einem Lichtabschirmbereich hergestellt wird, kann ein Schritt zur Bildung einer Oberflächenfunktionsschicht vor oder nach dem Schritt zur Herstellung des transparenten Substrats oder nach dem Schritt zur Bildung der Lichtabschirmschicht auf einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats vorgesehen werden.
Durch diesen Schritt kann das transparente Substrat mit einer Lichtabschirmschicht, einschließlich der Oberflächenfunktionsschicht, erhalten werden.
(Anzeigevorrichtung einschließlich transparenten Substrats mit Lichtabschirmbereich)
Das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der vorliegenden Erfindung kann als Frontplatte (oder Abdeckelement) einer Anzeigetafel verwendet werden.
Eine Anzeigevorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf die Schnittansicht von 3 beschrieben. Die Anzeigevorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Anzeigetafel 11, einen Sensor 12 zum Empfangen von Infrarotstrahlen und ein Gehäuse 14 zum Halten der Anzeigetafel. In der Anzeigevorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform sind das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich und einer Anzeigeoberfläche der Anzeigetafel 11 durch eine Klebeschicht 13 miteinander verbunden. Die Klebeschicht 13 ist in der Anzeigevorrichtung nicht unbedingt erforderlich.
In der Anzeigevorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich einen Bereich, der im ersten Lichtabschirmbereich 1 des Lichtabschirmbereichs 3 Infrarotstrahlen durchlassen kann. Dementsprechend ist der Sensor 12, der Infrarotstrahlen empfängt, auf der Rückseite des ersten Lichtabschirmbereichs des transparenten Substrats 10 mit einem Lichtabschirmbereich angeordnet.
Beispiele für die Anzeigetafel 11 sind eine Flüssigkristallanzeigetafel, eine organische EL-Anzeigetafel und dergleichen. Darüber hinaus kann in der Anzeigevorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform das transparente Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich im Gehäuse 14 montiert werden.
Beispiele für die Klebeschicht 13 zur Befestigung des transparenten Substrats 10 mit einem Lichtabschirmbereich an der Anzeigeoberfläche der Anzeigetafel 11 sind ein optisch transparenter Klebstoff, ein optischer Klebefilm und dergleichen. Beispiele für den transparenten Klebstoff oder Klebefilm sind eine wärmehärtende Harzzusammensetzung und eine lichthärtende Harzzusammensetzung. Darüber hinaus beinhalten Beispiele für diese Harzzusammensetzungen ein Acrylmaterial, ein Silikonmaterial, ein Epoxidmaterial und dergleichen.
Die Dicke des Klebefilms oder des ausgehärteten transparenten Klebstoffs beträgt vorzugsweise 5 µm oder mehr und 400 µm oder weniger und vorzugsweise 50 µm oder mehr und 200 µm oder weniger. Darüber hinaus beträgt der Speicher-Elastizitätsmodul des Klebefilms oder des ausgehärteten transparenten Klebstoffs vorzugsweise 5 kPa oder mehr und 5 MPa oder weniger und vorzugsweise 1 MPa oder mehr und 5 MPa oder weniger.
Obwohl zwischen dem Sensor 12 und dem transparenten Substrat 10 mit einem Lichtabschirmbereich in der Konfiguration in 3 ein Abstand besteht, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. So kann beispielsweise der Sensor 12 wie die Anzeigetafel 11 durch eine Klebeschicht hindurchgeführt werden. In diesem Fall kann ein Material mit den vorstehend genannten Eigenschaften als Klebeschicht verwendet werden.
Wenn die Anzeigetafel 11 eine Flüssigkristallanzeige ist, ist im Gehäuse 14 zusätzlich ein Hintergrundbeleuchtungsmodul vorgesehen. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul beinhaltet eine Hintergrundbeleuchtung und falls erforderlich eine Diffusorplatte oder eine Lichtleitplatte, um die Hintergrundbeleuchtung ausreichend funktionsfähig zu machen.
Die Anzeigevorrichtung 20 in der vorliegenden Ausführungsform kann einen Berührungssensor (nicht dargestellt) oder dergleichen auf der Anzeigeoberfläche-Seite der Anzeigetafel 11 beinhalten. Der Tastsensor wird durch einen optisch transparenten Klebstoff oder einen optischen Klebefilm gestapelt, um auf der Hauptoberfläche des transparenten Substrats 10 mit einem Lichtabschirmbereich angeordnet zu werden, wobei sich die Hauptoberfläche auf der Seite befindet, auf der der Lichtabschirmbereich vorgesehen ist. Darüber hinaus kann eine Anzeigetafel (z.B. In-Cell-Typ genannt) mit einem Tastsensor in der Anzeigetafel selbst als Anzeigetafel 11 verwendet werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden speziell mit Bezug auf Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht so interpretiert werden, dass sie sich auf diese Beispiele beschränkt.
Jedes transparente Substrat mit einem Lichtabschirmbereich wurde im folgenden Verfahren hergestellt. Als transparentes Substrat wurde eine Glasplatte (Handelsname: Dragontrail (eingetragene Handelsmarke), hergestellt von AGC Inc.) verwendet.
<Beispiel 1 >
Schritt 1: Schritt der ersten Lichtabschirmschicht
Eine erste Harzzusammensetzung (Handelsname: HF GV3 RX01 IR-Ink, hergestellt von Seiko advance Ltd.) wurde auf einen Außenumfangsabschnitt einer Hauptoberfläche der Glasplatte mit einer rechteckigen Form mit einer Größe von 15 cm x 25 cm und einer Dicke von 1 mm unter Verwendung einer Siebdruckplatte aufgebracht. Die erste Harzzusammensetzung wurde 60 Minuten lang bei 150°C getrocknet, um so eine erste Lichtabschirmschicht zu bilden. Die Dicke der ersten Lichtabschirmschicht betrug 3 µm.
Schritt 2: Schritt zur Bildung einer zweiten Lichtabschirmschicht
Eine zweite Harzzusammensetzung (Handelsname: HF GV3 RX01 710, hergestellt von Seiko advance Ltd.) wurde auf die erste Lichtabschirmschicht mittels einer Siebdruckplatte aufgebracht. Die zweite Harzzusammensetzung wurde 60 Minuten lang bei 150°C getrocknet, um so eine zweite Lichtabschirmschicht zu bilden. Die zweite Harzzusammensetzung wurde so aufgebracht, dass ein Bereich, in dem die zweite Lichtabschirmschicht nicht vorgesehen war, auf der ersten Lichtabschirmschicht gebildet werden konnte, wie in 1 dargestellt. Die Dicke der zweiten Lichtabschirmschicht betrug 3 µm.
Aufgrund dieser Schritte wurde eine Glasplatte mit einem Lichtabschirmbereich mit einem ersten Lichtabschirmbereich aus der ersten Lichtabschirmschicht und einem zweiten Lichtabschirmbereich, in dem die erste Lichtabschirmschicht und die zweite Lichtabschirmschicht auf einer Hauptoberfläche der Glasplatte gestapelt waren, erhalten, wie in 2 dargestellt.
<Beispiel 2>
Eine Glasplatte mit einem Lichtabschirmbereich wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in Schritt 1 eine erste Harzzusammensetzung (Handelsname: IRX HF 40512, hergestellt von Teikoku Printing Inks Mfg. Co., Ltd.) verwendet wurde.
<Beispiel 3>
Eine Glasplatte mit einem Lichtabschirmbereich wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in Schritt 1 eine erste Harzzusammensetzung (Handelsname: IRX-HF 40552, hergestellt von Teikoku Printing Inks Mfg. Co., Ltd.) verwendet wurde.
<Vergleich 1 >
Eine Glasplatte mit einem Lichtabschirmbereich wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, nur dass die Trocknungszeit nach dem Auftragen der ersten Harzzusammensetzung auf 10 Minuten vermindert wurde.
Jede Glasplatte mit einem hergestellten Lichtabschirmbereich wurde hinsichtlich der folgenden Punkte bewertet. Die Ergebnisse der Auswertung sind in Tabelle 1 dargestellt.
(Durchlässigkeit von sichtbarem Licht von erstem Lichtabschirmbereich)
Die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht wurde in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm gemessen, bezogen auf den ersten Lichtabschirmbereich aus der ersten Lichtabschirmschicht. Die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht wurde mit einem Ultraviolett/sichtbar/Nahinfrarot-Spektrophotometer (Handelsname: Solid Spec 3700, hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen. Die Messung wurde in einem Wellenlängenintervall von 5 nm durchgeführt.
(Durchschnittliche Durchlässigkeit im Infrarotbereich von erstem Lichtabschirmbereich)
Die durchschnittliche Durchlässigkeit in einem Wellenlähgenbereich von 800 nm bis 1000 nm des ersten Lichtabschirmbereichs wurde gemessen. Die durchschnittliche Durchlässigkeit wurde mit dem Ultraviolett/sichtbar/Nahinfrarot-Spektrophotometer (Handelsname: Solid Spec 3700, hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen. Die Messung wurde in einem Wellenlängenintervall von 5 nm durchgeführt.
(Optische Dichte des zweiten Lichtabschirmbereichs)
Die optische Dichte des zweiten Lichtabschirmbereichs, in dem die erste Lichtabschirmschicht und die zweite Lichtabschirmschicht gestapelt waren, wurde gemessen. Die optische Dichte wurde mit einem Schwarzweiß-Densitometer (Handelsname: Ihac-T5, Hersteller: IHARA Corporation) gemessen.
(Sichtbarer Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs)
Der sichtbare Reflexionsgrad in einem Wellenlängenbereich von 360 nm bis 740 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs wurde gemessen. Die spektrale Reflexion des zweiten Lichtabschirmbereichs auf der Hauptoberfläche der Glasplatte, auf der die Lichtabschirmschicht bereitgestellt wurde, wurde im SCI-Modus (Specular Component Include) mit einem Spektralkolorimeter (Handelsname: CM-2600d, hergestellt von Konica Minolta Japan, Inc.) gemessen. Aus dem gemessenen spektralen Reflexionsgrad wurde der sichtbare Reflexionsgrad [ein Reizwert Y der Reflexion gemäß JIS Z 8701 (1999)] erhalten. Dieser Wert wurde als sichtbarer Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs eingestellt. Der sichtbare Reflexionsgrad wurde aus dem Wellenlängenintervall von 10 nm und einer Lichtquelle der D65-Lichtquelle berechnet. Der sichtbare Reflexionsgrad wird in der Regel in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm gemessen. Die Messergebnisse im Wellenlängenbereich von 360 nm bis 740 nm wurden jedoch verwendet, da bestätigt wurde, dass es keinen Unterschied gibt.
(Reflexionsverhältnis des zweiten Lichtabschirmbereichs)
Die mittlere Reflexion R₂ in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 600 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs und die mittlere Reflexion R₁ in einem Wellenlängenbereich von 600 nm bis 700 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs wurden gemessen. Ein Reflexionsverhältnis wurde als Verhältnis von R₁ zu R₂ berechnet. Jedes Reflexionsvermögen wurde im SCI-Modus unter Verwendung des Spektralkolorimeters (Handelsname: CM-2600d, hergestellt von Konica Minolta Japan, Inc.) auf die gleiche Weise gemessen wie bei der Messung des sichtbareren Reflexionsgrades. Das Wellenlängenintervall betrug 10 nm.
Der sichtbare Reflexionsgrad und die mittlere Reflexion des zweiten Lichtabschirmbereichs wurden unter Verwendung der folgenden Ansätze (1) und (2) berechnet.

(1) Die in einem Lichtdurchlässigkeitsbereich in der anderen Hauptoberfläche (Vorderseite) des transparenten Substrats gemessene Reflexion wird als Reflexionsgrad RA betrachtet. Das als Reflexionsgrad R_A bestimmte Licht beinhaltet Licht, das von der Oberfläche des transparenten Substrats reflektiert wird, und Licht, das durch die Innenseite des transparenten Substrats hindurchgeht, wird zwischen dem transparenten Substrat und Luft auf der Rückseite reflektiert und von der Oberfläche des transparenten Substrats wieder abgegeben. Wenn kein Entspiegelungsfilm auf der Oberfläche des transparenten Substrats vorgesehen ist, ist der Reflexionsgrad in der Oberfläche des transparenten Substrats gleich dem Reflexionsgrad zwischen dem transparenten Substrat und der Luft auf der Rückseite, und der Wert dieser Reflexionsgrade wird als Reflexionsgrad R_B betrachtet. In diesem Fall wird die folgende Beziehung zwischen dem Reflexionsgrad R_A und dem Reflexionsgrad R_B erfüllt. Der Reflexionsgrad R_B wird aus einem Wert des Reflexionsgrades R_A, der als Analysewert erhalten wird, und der folgenden Gleichung berechnet. ${Reflexionsgrad R}_{A} = {Reflexionsgrad R}_{B} + {Reflexionsgrad R}_{B} (1 - {Reflexionsgrad R}_{B}) 2$
(2) Weiterhin wird der Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs, bestimmt durch Messung von der vorgenannten anderen Hauptoberfläche-Seite des transparenten Substrats, auf der keine Lichtabschirmschicht gebildet wird, als Reflexionsgrad R_C betrachtet. Darüber hinaus wird der Reflexionsgrad an der Schnittstelle zwischen der Lichtabschirmschicht und dem transparenten Substrat im zweiten Lichtabschirmbereich als Reflexionsgrad R_D betrachtet. Licht bezüglich des Reflexionsgrades R_D beinhaltet Licht, das von der Grenzoberfläche zwischen dem transparenten Substrat und der ersten Lichtabschirmschicht reflektiert wird, und Licht, das von der Grenzfläche zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht reflektiert wird. Der Reflexionsgrad R_B, der Reflexionsgrad Rc und der Reflexionsgrad R_D erfüllen die folgende Beziehung. Der Reflexionsgrad R_D wird aus dem auf die vorgenannte Weise erhaltenen Reflexionsgrad D_B und dem erhaltenen Reflexionsgrad Rc als Analysewert berechnet. Der Reflexionsgrad R_D wird als Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs bezeichnet.

{Reflexionsgrad R}_{C} = {Reflexionsgrad R}_{B} + {Reflexionsgrad R}_{D} (1 - {Reflexionsgrad R}_{D}) 2

(Sichtbarkeit des Grenzabschnitts)
Die Sichtbarkeit eines Grenzabschnitts zwischen dem ersten Lichtabschirmbereich und dem zweiten Lichtabschirmbereich in der Lichtabschirmschicht wurde untersucht. Eine Glasplatte mit einer Lichtabschirmschicht wurde auf einer schwarzen Platte angeordnet. Wenn die Grenze zwischen den Regionen in der Lichtabschirmschicht optisch nicht klar erkennbar war, wurde die Glasplatte mit einer Lichtabschirmschicht als gut bewertet. Wenn die Grenze optisch deutlich erkennbar war, wurde die Glasplatte mit einer Lichtabschirmschicht als nicht gut bewertet.

Tabelle 1

	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 1
Durchlässigkeit von sichtbarem Licht des ersten Lichtabschirmbereichs	25%	30%	1.2%	25%
Durchschnittliche Durchlässigkeit von Infrarotstrahlen des ersten Lichtabschirmbereichs	82%	85%	76%	82%
Optische Dichte des zweiten Lichtabschirmbereichs	4,2	4,4	4,3	4,2
Sichtbarer Reflexionsgrad des zweiten Lichtabschirmbereichs	0,15%	0,6%	0,3%	0,15%
Reflexionsverhältnis von zweitem Lichtabschirmbereich	2,1	3,5	6,4	1,2
Sichtbarkeit des Grenzabschnitts (Farbunterschied)	gut	gut	gut	Nicht gut

In den Beispielen 1 bis 3, wo das Reflexionsverhältnis des zweiten Lichtabschirmbereichs 1,5 oder mehr betrug, war der Farbunterschied zwischen dem ersten Lichtabschirmbereich und dem zweiten Lichtabschirmbereich gering, und somit war die Sichtbarkeit des Grenzabschnitts gering. Im Vergleich 1, wo das Reflexionsverhältnis des zweiten Lichtabschirmbereichs kleiner als 1,5 war, wurde dagegen der Grenzabschnitt klar unterschieden.
Im Lichtabschirmbereich gibt es eine Grenze zwischen dem ersten Lichtabschirmbereich und dem zweiten Lichtabschirmbereich. Hier hat die erste Lichtabschirmschicht in jedem der Beispiele 1 und 2 und Vergleich 1 eine Durchlässigkeit von etwa 30% im sichtbaren Bereich. Die Durchlässigkeit steigt bei einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm an, und Licht wird im Infrarotbereich mit einer Wellenlänge von 800 nm oder mehr weiter durchgelassen. Im ersten Lichtabschirmbereich wird ein Teil des durch die erste Lichtabschirmschicht durchgelassenen Lichts von der Oberfläche der schwarzen Platte reflektiert, auf der sich die Glasplatte mit einem Lichtabschirmbereich befindet.
In den Beispielen 1 bis 3 wurde die Trocknungszeit lange genug nach dem Auftragen der ersten Harzzusammensetzung erreicht. Dementsprechend konnte der Brechungsindex zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht diskontinuierlich eingestellt werden. Im zweiten Lichtabschirmbereich wurde ein Teil des durch die erste Lichtabschirmschicht durchgelassenen Lichts an der Schnittstelle zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht reflektiert. Infolgedessen kann man davon ausgehen, dass die Reflexion von Fremdlicht aus dem ersten Lichtabschirmbereich derjenigen aus dem zweiten Lichtabschirmbereich entspricht, als die Glasplatte mit einer Lichtabschirmschicht auf die schwarze Platte gelegt wurde. Somit kann man davon ausgehen, dass die Grenze aufgrund des fehlenden Farbtonunterschieds zwischen diesen Regionen kaum visuell erkannt wurde.
Andererseits war in Vergleich 1 die Trocknungszeit nach dem Auftragen der ersten Harzzusammensetzung kurz, wie im Stand der Technik. Daher kann in einem Bereich, der dem zweiten Lichtabschirmbereich entspricht, berücksichtigt werden, dass die erste Harzzusammensetzung und die zweite Harzzusammensetzung von einer Schicht auf die andere Schicht übertragen wurden, wodurch eine Mischung zwischen den Schichten entsteht. So kann man davon ausgehen, dass an der Grenze zwischen der ersten Lichtabschirmschicht und der zweiten Lichtabschirmschicht kein Unterschied im Brechungsindex auftrat und der Brechungsindex kontinuierlich geändert wurde, um eine Reflexion an der Grenzfläche zwischen diesen Schichten zu verhindern. Daher kann man davon ausgehen, dass bei der Platzierung der Glasplatte mit einem Lichtabschirmbereich auf der schwarzen Platte die Reflexion von Fremdlicht aus einem Bereich ist, der dem ersten Lichtabschirmbereich entspricht, nicht gleich derjenigen aus dem Bereich, der dem zweiten Lichtabschirmbereich entspricht, so dass die Grenze optisch leicht erkennbar war.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf ihre speziellen Ausführungsformen ausführlich beschrieben wird, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 8. Dezember 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-238840 , deren Inhalt durch Hinweis hierin aufgenommen wurde. Darüber hinaus werden alle hier genannten Hinweise als Ganzes aufgenommen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist als Deckglas einer Anzeigetafel anwendbar.
Bezugszeichenliste

1: Erster Lichtabschirmbereich
2: Zweiter Lichtabschirmbereich
3: Lichtabschirmbereich
4: Transparentes Substrat
5: Erste Lichtabschirmschicht
6: Zweite Lichtabschirmschicht
7: Lichtdurchlässigkeitsbereich
10: Transparentes Substrat mit Lichtabschirmbereich
11: Anzeigetafel
12: Sensor
14: Gehäuse
20: Anzeigevorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014099159 A [0005]
JP 2016238840 [0117]

Claims

Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich, umfassend ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmbereich auf einem Umfangsabschnitt einer Hauptoberfläche des transparenten Substrats, wobei: der Lichtabschirmbereich einen ersten Lichtabschirmbereich und einen zweiten Lichtabschirmbereich einschließt; der erste Lichtabschirmbereich eine Lichtdurchlässigkeit von 0,1 bis 40% und eine durchschnittliche Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 800 bis 1000 nm von 65% oder mehr aufweist, wobei die Lichtdurchlässigkeit und die durchschnittliche Durchlässigkeit durch Messung von der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats bestimmt werden; der zweite Lichtabschirmbereich eine optische Dichte von 4 oder mehr aufweist; und der zweite Lichtabschirmbereich eine Lichtreflexion von 0,1 bis 1% und eine mittlere Reflexion R₁ bei einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm aufweist, die das 1,5-fache oder mehr einer mittleren Reflexion R₂ bei einer Wellenlänge von 400 bis 600 nm des zweiten Lichtabschirmbereichs beträgt, wobei die Lichtreflexion, die mittlere Reflexion R₁ und die mittlere Reflexion R₂ durch Messung von der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats bestimmt werden und nach Ausschließen der Oberflächenreflexion auf der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats bestimmt werden.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach Anspruch 1, wobei der erste Lichtabschirmbereich eine erste Lichtabschirmschicht einschließt.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach Anspruch 2, wobei der zweite Lichtabschirmbereich einen Stapel der ersten Lichtabschirmschicht und einer zweiten Lichtabschirmschicht einschließt.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Lichtabschirmschicht ein Pigment enthält, durch das Infrarotstrahlen gelassen werden.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Verhältnis einer Fläche des ersten Lichtabschirmbereichs zu einer Fläche des Lichtabschirmbereichs 5 bis 40 % beträgt, wobei die Fläche des ersten Lichtabschirmbereichs und die Fläche des Lichtabschirmbereichs durch Messung von der Hauptoberflächenseite, auf der der Lichtabschirmbereich vorgesehen ist, bestimmt werden.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das eine Oberflächenfunktionsschicht auf/über der anderen Hauptoberfläche des transparenten Substrats beinhaltet.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach Anspruch 6, wobei die Oberflächenfunktionsschicht mindestens eine Schicht ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Antireflexionsschichten, Blendschutzschichten und Antifouling-Schichten.
Transparentes Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das transparente Substrat eine Glasplatte ist.
Anzeigevorrichtung, umfassend das transparente Substrat mit einem Lichtabschirmbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 8, eine Anzeigetafel, einen Sensor, der Infrarotstrahlen empfängt, und ein Gehäuse, wobei der Sensor, der Infrarotstrahlen empfängt, in einer Position enthalten ist, die dem ersten Lichtabschirmbereich des transparenten Substrats entspricht.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Anzeigetafel eine Flüssigkristallanzeige ist.