JP2018197183A - ガラス物品、および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像のぎらつき抑止、防眩性、耐スクラッチ性および画質のそれぞれについて良好な性能を得ることができる、ガラス物品の提供。
【解決手段】外光を拡散反射する凹凸面を少なくとも一方の主表面に有するガラス板と、前記凹凸面上に形成される所定の機能膜とを有するガラス物品であって、前記ガラス物品の透過ヘイズが28%以下であり、前記機能膜の前記ガラス板とは反対側の表面は、レーザ顕微鏡で見たときの視野面積が60000μm2の範囲において、ポア代表径が12μm未満であり、且つ、視野面積に対する表面積A(μm2)の面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である、ガラス物品。
【選択図】図2
【解決手段】外光を拡散反射する凹凸面を少なくとも一方の主表面に有するガラス板と、前記凹凸面上に形成される所定の機能膜とを有するガラス物品であって、前記ガラス物品の透過ヘイズが28%以下であり、前記機能膜の前記ガラス板とは反対側の表面は、レーザ顕微鏡で見たときの視野面積が60000μm2の範囲において、ポア代表径が12μm未満であり、且つ、視野面積に対する表面積A(μm2)の面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である、ガラス物品。
【選択図】図2
Description
本発明は、ガラス物品、および表示装置に関する。
近年特に携帯デバイスや、車載用機器において液晶ディスプレイ(LCD)等の各種画像表示装置が多く用いられるようになってきている。このような画像表示装置においては、そのカバー部材として従来からガラス板を配置した構成がとられている。また、透明電極つきタッチパネルとカバーガラスとが一体化した基板構成も知られている。
このような画像表示装置においては、ガラス板表面に人の指等が触れる機会が多く、人の指等が触れた場合に、ガラス板表面に脂等が付着し易い。そして、脂等が付着した場合には視認性に影響を及ぼすことから、ガラス板の表面に防汚処理が施されたものが用いられている。
例えば特許文献1に記載の防汚膜付きガラス板は、ガラス板と、ガラス板の主表面に設けられた防汚膜であるフッ素含有有機ケイ素化合物皮膜とを有する。ガラス板の防汚膜が形成される主表面は、防眩加工が施されている。防眩加工によって凹凸面が形成される。凹凸面は、太陽光や照明光などの外光を拡散反射し、外光の映り込みを防止する防眩性を向上できる。
ガラス板と、ガラス板上に形成される防汚膜などの機能膜とを有するガラス物品が開発、検討されている。このガラス物品は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの画像表示装置のカバーガラスとして用いられる。
ガラス板は、少なくとも一方の主表面に、外光を拡散反射する凹凸面を有する。この凹凸面上に機能膜が形成される。機能膜は十分に薄いため、機能膜のガラス板とは反対側の表面の凹凸形状と、ガラス板の凹凸面の凹凸形状とは略等しい。
近年、画像表示装置の解像度の向上に伴い、画素の幅が小さくなっている。そのため、画素の幅がガラス板の凹凸面のポア代表径よりも小さくなる恐れがある。ここで、画素とは、例えば赤色画素、青色画素、緑色画素などの単色の画素(所謂、サブピクセル)のことである。
図1は、従来例によるガラス板の凹凸面のポア径と、画素(赤色画素101R、緑色画素101G、青色画素101B)の大きさとの関係を示す図である。ガラス板の凹凸面121は複数のポアを有し、各ポアはレンズになる。各ポアの境界は特に鋭利なリッジと呼称される突起形状となる。例えば、図1に示すように緑色画素101Gの幅A101が凹凸面121のポア径A102よりも十分に小さくなると、同じ色(同じ波長)の光を発する複数の画素101Gからの光が同じ1つのレンズ122を透過して互いに干渉する。そうすると、輝度ムラが生じ、ユーザの目102には画像がぎらついて見える。なお、図1では画素の並びが、赤色画素101R、緑色画素101G、青色画素101Bであるが、これに限られない。
画像のぎらつきを抑制するには、凹凸面121のポア径A102を画素の幅A101の4倍よりも小さくすればよい。これは、画素(赤色画素101R、緑色画素101G、青色画素101B)と隙間101Iとで形成される表示領域101の幅が、凹凸面121のポア径A102より大きくなり、同じ色(同じ波長)の複数の光線が同じ1つのレンズ122を透過するのを防ぐことができるためである。また、ポア径A102が小さいと、ポアを囲むリッジが多くて鋭いため、リッジで外光が拡散反射されやすく、良好な防眩性が得られる。
但し、ポア径A102が小さ過ぎると、リッジの数が多過ぎ、リッジの鋭さが鋭過ぎる。そのため、引っ掻き傷が付きやすくなり、耐スクラッチ性が低下してしまう。また、表示領域101からの光が凹凸面121を透過する際に散乱されやすく、画像がぼやけて見えやすく、画質が低下してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、画像のぎらつき抑止、防眩性、耐スクラッチ性および画質のそれぞれについて良好な性能を得ることができる、ガラス物品の提供を主な目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
外光を拡散反射する凹凸面を少なくとも一方の主表面に有するガラス板と、前記凹凸面上に形成される所定の機能膜とを有するガラス物品であって、
前記ガラス物品の透過ヘイズが28%以下であり、
前記機能膜の前記ガラス板とは反対側の表面は、レーザ顕微鏡で見たときの視野面積が60000μm2の範囲において、ポア代表径が12μm未満であり、且つ、視野面積に対する表面積A(μm2)の面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である、ガラス物品が提供される。
外光を拡散反射する凹凸面を少なくとも一方の主表面に有するガラス板と、前記凹凸面上に形成される所定の機能膜とを有するガラス物品であって、
前記ガラス物品の透過ヘイズが28%以下であり、
前記機能膜の前記ガラス板とは反対側の表面は、レーザ顕微鏡で見たときの視野面積が60000μm2の範囲において、ポア代表径が12μm未満であり、且つ、視野面積に対する表面積A(μm2)の面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である、ガラス物品が提供される。
本発明の一態様によれば、画像のぎらつき抑止、防眩性、耐スクラッチ性および画質のそれぞれについて良好な性能を得ることができる、ガラス物品が提供される。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
<ガラス物品>
図2は、本実施形態のガラス物品を示す側面図である。尚、図2において、ガラス板20の凹凸面21の凹凸は、微小であるので、図示を省略する。同様に、機能膜30の表面31の凹凸は、微小であるので、図示を省略する。
図2は、本実施形態のガラス物品を示す側面図である。尚、図2において、ガラス板20の凹凸面21の凹凸は、微小であるので、図示を省略する。同様に、機能膜30の表面31の凹凸は、微小であるので、図示を省略する。
ガラス物品10は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの画像表示装置のカバーガラスとして用いられる。カバーガラスはタッチセンサを含むものでもよい。タッチセンサは、画面に対する指などの物体の接触または接近を検出する。画像表示装置は、車載用機器であってよい。
ガラス物品10は、ガラス板20と、ガラス板20上に形成される所定の機能膜30とを有する。以下、ガラス板20や機能膜30の構成について説明する。
<ガラス板>
ガラス板20は、少なくとも一方の主表面に、太陽光や照明光などの外光を拡散反射する凹凸面21を有する。凹凸面21は、外光を拡散反射することにより、外光の映り込みを防止する防眩性を向上する。これにより、画像表示装置で表示される画像の視認性を向上できる。尚、凹凸面21を形成するための凹凸加工処理については、後述する。
ガラス板20は、少なくとも一方の主表面に、太陽光や照明光などの外光を拡散反射する凹凸面21を有する。凹凸面21は、外光を拡散反射することにより、外光の映り込みを防止する防眩性を向上する。これにより、画像表示装置で表示される画像の視認性を向上できる。尚、凹凸面21を形成するための凹凸加工処理については、後述する。
ガラス板20は、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどで形成される。ガラス板20は、後述の化学強化ガラスである場合、アルカリ金属を含むガラス、具体的には、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどで形成される。
ガラス板20の組成は、例えば、以下の(i)〜(vii)のいずれか一つの要件を満たすガラスが挙げられる。なお、以下の(i)〜(v)のガラス組成は、酸化物基準のモル%で表示した組成であり、(vi)〜(vii)のガラス組成は、酸化物基準の質量%で表示した組成である。ガラス板20の組成は、ガラスの板厚方向中央の組成をEDX、ICP等の公知の方法で分析すればよい。
(i)SiO2を50〜80%、Al2O3を2〜25%、Li2Oを0〜10%、Na2Oを0〜18%、K2Oを0〜10%、MgOを0〜15%、CaOを0〜5%およびZrO2を0〜5%を含むガラス。
(ii)SiO2を50〜74%、Al2O3を1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、MgOを2〜15%、CaOを0〜6%およびZrO2を0〜5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7〜15%であるガラス。
(iii)SiO2を68〜80%、Al2O3を4〜10%、Na2Oを5〜15%、K2Oを0〜1%、MgOを4〜15%およびZrO2を0〜1%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が80%以下であるガラス。
(iv)SiO2を67〜75%、Al2O3を0〜4%、Na2Oを7〜15%、K2Oを1〜9%、MgOを6〜14%、CaOを0〜1%およびZrO2を0〜1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71〜75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜20%であるガラス。
(v)SiO2を60〜75%、Al2O3を0.5〜8%、Na2Oを10〜18%、K2Oを0〜5%、MgOを6〜15%、CaOを0〜8%含むガラス。
(vi)SiO2を63〜75%、Al2O3を3〜12%、MgOを3〜10%、CaOを0.5〜10%、SrOを0〜3%、BaOを0〜3%、Na2Oを10〜18%、K2Oを0〜8%、ZrO2を0〜3%、Fe2O3を0.005〜0.25%含有し、R2O/Al2O3(式中、R2OはNa2O+K2Oである)が2.0以上4.6以下であるガラス。
(vii)SiO2を66〜75%、Al2O3を0〜3%、MgOを1〜9%、CaOを1〜12%、Na2Oを10〜16%、K2Oを0〜5%含有するガラス。
(i)SiO2を50〜80%、Al2O3を2〜25%、Li2Oを0〜10%、Na2Oを0〜18%、K2Oを0〜10%、MgOを0〜15%、CaOを0〜5%およびZrO2を0〜5%を含むガラス。
(ii)SiO2を50〜74%、Al2O3を1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、MgOを2〜15%、CaOを0〜6%およびZrO2を0〜5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7〜15%であるガラス。
(iii)SiO2を68〜80%、Al2O3を4〜10%、Na2Oを5〜15%、K2Oを0〜1%、MgOを4〜15%およびZrO2を0〜1%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が80%以下であるガラス。
(iv)SiO2を67〜75%、Al2O3を0〜4%、Na2Oを7〜15%、K2Oを1〜9%、MgOを6〜14%、CaOを0〜1%およびZrO2を0〜1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71〜75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜20%であるガラス。
(v)SiO2を60〜75%、Al2O3を0.5〜8%、Na2Oを10〜18%、K2Oを0〜5%、MgOを6〜15%、CaOを0〜8%含むガラス。
(vi)SiO2を63〜75%、Al2O3を3〜12%、MgOを3〜10%、CaOを0.5〜10%、SrOを0〜3%、BaOを0〜3%、Na2Oを10〜18%、K2Oを0〜8%、ZrO2を0〜3%、Fe2O3を0.005〜0.25%含有し、R2O/Al2O3(式中、R2OはNa2O+K2Oである)が2.0以上4.6以下であるガラス。
(vii)SiO2を66〜75%、Al2O3を0〜3%、MgOを1〜9%、CaOを1〜12%、Na2Oを10〜16%、K2Oを0〜5%含有するガラス。
ガラス板20は、強度向上の観点から、好ましくは、化学強化処理した化学強化ガラスである。化学強化処理は、凹凸面21を形成するための凹凸加工処理の後に行われる。化学強化処理とは、ガラスの表面のイオン半径が小さいアルカリ金属イオン(例えばNaイオン)をイオン半径の大きなアルカリ金属イオン(例えばKイオン)に置換する処理をいう。この処理によって、表面に圧縮応力層が形成される。
化学強化ガラスは、凹凸面21などの表面に圧縮応力層を有する。圧縮応力層の表面圧縮応力は、例えば600MPa以上であってよい。圧縮応力層の組成は化学強化処理前の組成と若干異なるが、圧縮応力層よりも深い部分の組成は化学強化処理前の組成とほぼ同じである。
化学強化処理は、イオン半径が小さいアルカリ金属イオン(例えばNaイオン)を含むガラス板20を、イオン半径が大きいアルカリ金属イオン(例えばKイオン)を含む溶融塩に浸漬して行われる。溶融塩としては、ガラス板20のガラスの種類に応じて選択される。例えば、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウムおよび塩化カリウム等のアルカリ硫酸塩およびアルカリ塩化塩などが挙げられる。これらの溶融塩は単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
溶融塩の加熱温度は、350℃以上が好ましく、380℃以上がより好ましい。また、500℃以下が好ましく、480℃以下がより好ましい。溶融塩の加熱温度を350℃以上とすることにより、イオン交換速度の低下により化学強化が入りにくくなるのを防ぐ。また、500℃以下とすることにより溶融塩の分解・劣化を抑制できる。
ガラス板20を溶融塩に接触させる時間は、十分な圧縮応力を付与するためには、1時間以上が好ましく、2時間以上がより好ましい。また、長時間のイオン交換では、生産性が落ちるとともに、緩和により圧縮応力値が低下するため、24時間以下が好ましく、20時間以下がより好ましい。
尚、化学強化処理の条件は、特に限定されるものではなく、化学強化処理に供するガラスの種類、求められる表面圧縮応力等に応じて選択できる。
ガラス板20は、図2では平板状であるが、湾曲板状などでもよい。ガラス板20の形状は、特に限定されない。
<機能膜>
機能膜30は、ガラス板20の凹凸面21に形成される。機能膜30の合計厚さは100〜500nmであり、機能膜30は十分薄いため、機能膜30のガラス板20とは反対側の表面31(以下、単に「機能膜30の表面31」とも呼ぶ。)の凹凸形状と、凹凸面21の凹凸形状とは略等しい。尚、機能膜30の表面31の凹凸形状については後述する。
機能膜30は、ガラス板20の凹凸面21に形成される。機能膜30の合計厚さは100〜500nmであり、機能膜30は十分薄いため、機能膜30のガラス板20とは反対側の表面31(以下、単に「機能膜30の表面31」とも呼ぶ。)の凹凸形状と、凹凸面21の凹凸形状とは略等しい。尚、機能膜30の表面31の凹凸形状については後述する。
機能膜30は、少なくとも、外光の反射を抑制する低反射膜40を有してよい。これにより、ガラス板表面の反射率を低減でき、外光の映り込みを防止する防眩性をより向上でき、画像の視認性をより向上できる。
機能膜30は、低反射膜40に加えて、ガラス物品10の表面の汚れを防止する防汚膜50を有してよい。画像表示装置がタッチパネルである場合、画面をタッチする指の指紋の付着を防止できる。
<低反射膜>
低反射膜40は、特に限定されないが、例えば高屈折率層と低屈折率層とを積層した構造を有してよい。高屈折率層と低屈折率層とは、それぞれ1層ずつ設けられてもよいが、それぞれ2層以上ずつ設けられてもよい。後者の場合、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されてよい。
低反射膜40は、特に限定されないが、例えば高屈折率層と低屈折率層とを積層した構造を有してよい。高屈折率層と低屈折率層とは、それぞれ1層ずつ設けられてもよいが、それぞれ2層以上ずつ設けられてもよい。後者の場合、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されてよい。
低反射膜40は、十分な反射防止性能を得るため、複数の層が積層された多層構造を有することが好ましい。低反射膜40を構成する層の数は、例えば2以上6以下であり、好ましくは2以上4以下である。
高屈折率層、低屈折率層の材料は特に限定されるものではなく、要求される反射防止の程度や生産性等を考慮して選択できる。高屈折率層を構成する材料としては、例えば酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、窒化ケイ素(SiN)、酸化タンタル(Ta2O5)から選択された1種以上を好ましく利用できる。一方、低屈折率層を構成する材料としては、酸化ケイ素(SiO2)を好ましく利用できる。
高屈折率層としては生産性や、屈折率の程度から、特に酸化ニオブを好ましく利用できる。このため、低反射膜40は、酸化ニオブ層と酸化ケイ素層との積層体がより好ましい。
尚、低反射膜40とガラス板20との密着性を高めるため、低反射膜40とガラス板20との間に、ガラス板20の表面を改質する表面改質層が形成されてもよい。
<防汚膜>
防汚膜50は、ガラス物品10の表面に汚れが付くことを防止する。防汚膜50は、低反射膜40を基準として、ガラス板20とは反対側に設けられる。防汚膜50は、例えばフッ素含有有機ケイ素化合物により形成される。
防汚膜50は、ガラス物品10の表面に汚れが付くことを防止する。防汚膜50は、低反射膜40を基準として、ガラス板20とは反対側に設けられる。防汚膜50は、例えばフッ素含有有機ケイ素化合物により形成される。
ここで、フッ素含有有機ケイ素化合物について説明する。本実施形態で用いるフッ素含有有機ケイ素化合物としては、防汚性、撥水性、撥油性を付与するものであれば特に限定されず使用できる。
このようなフッ素含有有機ケイ素化合物としては例えば、ポリフルオロポリエーテル基、ポリフルオロアルキレン基及びポリフルオロアルキル基からなる群から選ばれる1つ以上の基を有するフッ素含有有機ケイ素化合物が挙げられる。なお、ポリフルオロポリエーテル基とは、ポリフルオロアルキレン基とエーテル性酸素原子とが交互に結合した構造を有する2価の基のことである。
このポリフルオロポリエーテル基、ポリフルオロアルキレン基及びポリフルオロアルキル基からなる群から選ばれる1つ以上の基を有するフッ素含有有機ケイ素化合物の具体例としては、下記一般式(I)〜(V)で表される化合物等が挙げられる。
一般式(II)で表される化合物としては例えば、n−トリフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)プロピルシラザン(n−CF3CH2CH2Si(NH2)3)、n−ヘプタフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)ペンチルシラザン(n−C3F7CH2CH2Si(NH2)3)等を例示できる。
一般式(III)で表される化合物としては、2−(パーフルオロオクチル)エチルトリメトキシシラン(n−C8F17CH2CH2Si(OCH3)3)等を例示できる。
式(IV)のRf2においてs+t+uは、20〜300が好ましく、25〜100がより好ましい。また、R2、R3としては、メチル基、エチル基、ブチル基がより好ましい。X2、X3で示される加水分解性基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。また、aおよびbはそれぞれ3が好ましい。
また、市販されているポリフルオロポリエーテル基、ポリフルオロアルキレン基及びポリフルオロアルキル基からなる群から選ばれる1つ以上の基を有するフッ素含有有機ケイ素化合物として、KP−801(商品名、信越化学社製)、KY178(商品名、信越化学社製)、KY−130(商品名、信越化学社製)、KY−185(商品名、信越化学社製)オプツール(登録商標)DSXおよびオプツールAES(いずれも商品名、ダイキン社製)などが好ましく使用できる。
なお、フッ素含有有機ケイ素化合物は、大気中の水分との反応による劣化抑制などのためにフッ素系溶媒等の溶媒と混合して保存されているのが一般的であるが、これらの溶媒を含んだまま成膜工程に供すると、得られた薄膜の耐久性等に悪影響を及ぼすことがある。
このため、本実施形態においては、加熱容器で加熱を行う前に予め溶媒除去処理を行ったフッ素含有有機ケイ素化合物、または、溶媒で希釈されていない(溶媒を添加していない)フッ素含有有機ケイ素化合物を用いることが好ましい。例えば、フッ素含有有機ケイ素化合物溶液中に含まれる溶媒の濃度として1mol%以下が好ましく、0.2mol%以下がより好ましい。溶媒を含まないフッ素含有有機ケイ素化合物が特に好ましい。
なお、上記フッ素含有有機ケイ素化合物を保存する際に用いられている溶媒としては、例えば、パーフルオロヘキサン、メタキシレンヘキサフルオライド(C6H4(CF3)2)、ハイドロフロオロポリエーテル、HFE7200/7100(商品名、住友スリーエム社製、HFE7200はC4F9OC2H5、HFE7100はC4F9OCH3で表わされる)等が挙げられる。
フッ素系溶媒を含むフッ素含有有機ケイ素化合物溶液からの溶媒(溶剤)の除去処理は、例えばフッ素含有有機ケイ素化合物溶液を入れた容器を真空排気により実施できる。
真空排気を行う時間については、排気ライン、真空ポンプ等の排気能力、溶液の量等により変化するため限定されるものではないが、例えば10時間程度以上でもよい。
防汚膜50の成膜方法は、特に限定されるものではないが、上記のような材料を用いて真空蒸着により成膜することが好ましい。
また、上記溶媒の除去処理は、防汚膜50を成膜する成膜装置の加熱容器にフッ素含有有機ケイ素化合物溶液を導入後、昇温する前に室温で加熱容器内を真空排気で実施できる。また、加熱容器に導入する前に予めエバポレーター等により溶媒除去を実施してもよい。
ただし、前述の通り溶媒含有量が少ない、または含まないフッ素含有有機ケイ素化合物は溶媒を含んでいるものと比較して、大気と接触することにより劣化しやすい。
このため、溶媒含有量の少ない(または含まない)フッ素含有有機ケイ素化合物の保管容器は容器中を窒素等の不活性ガスで置換、密閉したものを使用し、取り扱う際には大気への暴露、接触時間が短くなるようにすることが好ましい。
具体的には、保管容器を開封後は直ちに防汚膜50を成膜する成膜装置の加熱容器にフッ素含有有機ケイ素化合物を導入することが好ましい。そして、導入後は、加熱容器内を真空にするか、窒素、希ガス等の不活性ガスにより置換することにより、加熱容器内に含まれる大気(空気)を除去することが好ましい。大気と接触することなく保管容器(貯蔵容器)から本製造装置の加熱容器に導入できるように、例えば貯蔵容器と加熱容器とが、バルブ付きの配管により接続されていることがより好ましい。
そして、加熱容器にフッ素含有有機ケイ素化合物を導入後、容器内を真空または不活性ガスで置換した後には、直ちに成膜のための加熱を開始することが好ましい。
防汚膜50の成膜方法として、本実施形態の説明では溶液または原液のフッ素含有有機ケイ素化合物を用いた例を述べたが、これには限定されない。他の方法として例えば、予めポーラスな金属(例えば、錫や銅)や繊維状金属(例えば、ステンレススチール)にフッ素含有有機ケイ素化合物を一定量含侵させた、いわゆる蒸着用ペレットが、市販されており(一例として、キャノンオプトロン社製のサーフクリア)、これを使用する方法がある。この場合、蒸着装置の容量や必要膜厚に応じた量のペレットを蒸着源として、簡便に防汚膜50を成膜できる。
<ガラス物品の特性>
ガラス物品10のマルテンス硬さは、ガラス物品10の機能膜30を上に向け、ガラス物品10の上方から圧子を機能膜30に押し込んで測定する。ガラス物品10のマルテンス硬さは、ISO14577−1:2002に準拠して測定する。
ガラス物品10のマルテンス硬さは、ガラス物品10の機能膜30を上に向け、ガラス物品10の上方から圧子を機能膜30に押し込んで測定する。ガラス物品10のマルテンス硬さは、ISO14577−1:2002に準拠して測定する。
ガラス物品10のマルテンス硬さは、好ましくは2.0GPa以上である。ガラス物品10のマルテンス硬さが2.0GPa以上であると、十分な耐擦傷性が得られ、機能膜30に擦り傷が付きにくい。
ガラス物品10の鉛筆硬度は、JIS K5600−5−4:1999(ISO 15184:1996)「引っかき硬度(鉛筆法)」に準じて測定する。
ガラス物品10の鉛筆硬度は、好ましくは7H以上であり、より好ましくは8H以上であり、さらに好ましくは10Hである。ガラス物品10の鉛筆硬度が7H以上であると、十分な耐スクラッチ性(耐ひっかき性)が得られ、機能膜30が破れにくい。なお、使用する鉛筆は、特に制限なく、例えば、三菱鉛筆株式会社製ユニ(登録商標)シリーズを使用できる。
ガラス物品10の透過ヘイズは、ガラス物品10をガラス板20から機能膜30に向けて透過する透過光のうち、前方散乱によって入射光から0.044rad(2.5°)以上それた透過光の割合(百分率)である。透過ヘイズは、JIS K 7136:2000(ISO 14782:1999)に準拠して測定される。
ガラス物品10の透過ヘイズは、28%以下である。ガラス物品10の透過ヘイズが28%以下であると、表示領域1を構成する画素(赤色画素1R、緑色画素1G、青色画素1B)(図3参照)からの光が凹凸面21を透過する際に凹凸面21での散乱を抑制でき、画像のぼやけを抑制でき、画質の良好な画像を見ることができる。ガラス物品10の透過ヘイズは、好ましくは25%以下であり、より好ましくは20%以下である。なお、図3では画素の並びが、赤色画素1R、緑色画素1G、青色画素1Bであるが、これに限られない。
機能膜30の表面31の凹凸形状は、レーザ顕微鏡を用いて測定する。測定する範囲は、視野面積が60000μm2(300μm×200μm)の範囲である。ここで、視野面積とは、機能膜30の表面31を、その表面31の最小二乗平面(最小二乗法で近似した平面)の法線に直交する平面に投影したときの投影面積を意味する。
機能膜30の表面31のポア代表径は、レーザ顕微鏡の測定結果に基づき、以下の手順で算出する。先ず、表面31の各測定点の基準面からの高さを求める。基準面は、傾き補正がなされたものであり、表面31の最小二乗平面に対し平行なものである。次いで、高さの累積分布(数基準)において累積数90%に対応する高さを基準高さとする。基準高さは、測定点を高さの順番で並べ、高さの低いものから高さの高いものへ順番に測定点の累積数を数えたときに、その累積数が測定点の総数の90%になるときの高さのことである。
次いで、レーザ顕微鏡の画像を、高さが基準高さを超える部分と、高さが基準高さ以下である部分とに二値化する。そうして、高さが基準高さ以下である部分をポアとする。ボアごとに、長手方向寸法(長径)および長手方向寸法に直交する方向の寸法(短径)を求め、長径および短径の二乗平均平方根(長径の二乗と短径の二乗との平均値の平方根)を算出する。算出した二乗平均平方根を、各ポアのポア径とする。
次いで、ポア径の累積分布(数基準)において累積数90%に対応するポア径をポア代表径とする。ポア代表径は、ポアをポア径の順番で並べ、ポア径の小さいものからポア径の大きいものへ順番にポアの累積数を数えたときに、その累積数がポアの総数の90%になるときのポア径のことである。
図3は、一実施形態によるガラス板の凹凸面のポア径と、画素の大きさとの関係を示す図である。図3に示すように、凹凸面21のポア径A2が画素(例えば緑色画素1G)の幅A1の4倍よりも小さくなるように、凹凸面21が形成される。この凹凸面21上に機能膜30が形成される。機能膜30は十分に薄いため、機能膜30の表面31の凹凸形状とガラス板20の凹凸面21の凹凸形状とは略等しい。
機能膜30の表面31のポア代表径は、12μm未満である。機能膜30の表面のポア代表径が12μm未満であると、画素(例えば緑色画素1G)の幅A1が3μm以上である場合に、つまり、表示領域1の幅が12μm以上である場合に、画像のぎらつきを抑制できる。機能膜30の表面のポア代表径の下限値は特に制限はないが、例えば、3μm以上が好ましく、6μm以上がより好ましい。
尚、機能膜30の表面31のポア代表径は、画素(例えば緑色画素1G)の幅A1の4倍よりも小さければよく、表示領域1の幅よりも小さければよい。
機能膜30の表面31のポア代表径は、ガラス板20の凹凸面21の加工性の観点から、例えば5μm以上であってよい。
機能膜30の表面31は、視野面積に対する表面積A(μm2)の面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である。表面積Aは表面の凹凸形状を加味した面積のことであり、面積比(A/60000)はポアを囲むリッジの数や鋭さを表す。面積比(A/60000)が大きいほど、リッジが多く鋭くなる。
機能膜30の表面31の面積比(A/60000)が1.07以下であると、表面31のリッジの数や鋭さが緩和され、引っ掻き傷の発生が抑制でき、鉛筆硬度で7H以上の耐スクラッチ性が得られる。
機能膜30の表面31の面積比(A/60000)が1.06以下であると、表面31のリッジの数や鋭さがさらに緩和され、引っ掻き傷の発生がさらに抑制でき、鉛筆硬度で9H以上の耐スクラッチ性が得られる。
一方、機能膜30の表面31の面積比(A/60000)が1.02以上であると、表面31のリッジによって、外光が十分に拡散反射される。よって、外光の映り込みを抑制でき、画像の視認性を向上できる。
機能膜30の表面31は、上述の如く、ポア代表径が12μm未満であって、且つ、面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である。また、上述の如く、機能膜30の表面31の凹凸形状と、ガラス板20の凹凸面21の凹凸形状とは略等しい。従って、ガラス板20の凹凸面21は、ポア代表径が12μm未満であって、且つ、面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である。
ガラス板20の凹凸面21は、凹凸加工処理によって形成される。凹凸加工処理としては、例えば、1次エッチング処理(以下、「フロスト処理」とも呼ぶ。)と、2次エッチング処理とが行われる。
フロスト処理では、特許文献1とは異なり、フッ化水素とフッ化カリウムの混合溶液を、ガラス板20のエッチング液として用いる。
フッ化水素は、下記反応式(VI)に示すように、ガラスのSiO2成分と反応し、エッチング液中にSiF6イオンを溶出させる。
尚、特許文献1では、フロスト処理において、フッ化水素とフッ化アンモニウムの混合溶液を、ガラス板のエッチング液として用いる。
フッ化アンモニウムは、下記反応式(VIII)に示すように、エッチング液中に溶出したSiF6イオンと結合し、ガラス表面に(NH4)2SiF6を析出させる。
本実施形態のようにフッ化カリウムをマスク剤として用いる場合、特許文献1のようにフッ化アンモニウムをマスク剤として用いる場合に比べて、マスクの析出速度が速い。そのため、マスクがガラス表面を素早く覆うため、ガラス表面に微細なポアが形成されやすい。
図4は、一実施形態によるフロスト処理で得られたガラス表面を示す顕微鏡写真である。図4のフロスト処理には、フッ化カリウムをマスク剤として含むエッチング液を用いた。図5は、従来例によるフロスト処理で得られたガラス表面を示す顕微鏡写真である。図5のフロスト処理には、フッ化アンモニウムをマスク剤として含むエッチング液を用いた。
図4および図5を対比すれば明らかなように、フッ化カリウムをマスク剤として用いることで、フッ化アンモニウムをマスク剤として用いる場合に比べて、フロスト処理で得られるポアを微細化できることがわかる。
尚、析出物の析出速度は、フッ化カリウムとフッ化水素の濃度比でも調整可能である。
2次エッチングでは、特許文献1と同様に、フッ化水素を主成分とする溶液を、ガラス板20のエッチング液として用いる。このエッチング液は、フッ化水素以外の成分として、塩酸・硝酸・クエン酸などを含有してもよい。これらの酸を含有することで、ガラス板20のアルカリ成分とフッ化水素とが反応して析出反応が局所的におきることを抑えることができ、エッチングを面内で均一に進行させることができる。
図6は、図4のフロスト処理に続く2次エッチング処理で得られたガラス表面を示す顕微鏡写真である。図7は、図5のフロスト処理に続く2次エッチング処理で得られたガラス表面を示す顕微鏡写真である。図6の2次エッチング処理と図7の2次エッチング処理とでは、同じエッチング液を用いた。
図6および図7を対比すれば明らかなように、2次エッチング処理で得られるガラス表面の凹凸形状は、フロスト処理で得られるガラス表面の凹凸形状に大きく依存することがわかる。
本実施形態では、フロスト処理においてフッ化カリウムをマスク剤として含むエッチング液を用いることで、フロスト処理で得られるポアを微細化できる。そのポア代表径は緑色画素1Gの幅A1の4倍よりも小さいため、良好な画像のぎらつき抑止性が得られる。また、ポアを囲むリッジが多くて鋭いため、リッジで外光が拡散反射され、良好な防眩性が得られる。
フロスト処理で得られたガラス表面は、ポア代表径が緑色画素1Gの幅A1の4倍よりも十分に小さく、ポア代表径はもう少し大きくても問題ない。一方で、フロスト処理で得られたガラス表面は、リッジが多過ぎたり鋭過ぎたりする。そこで、フロスト処理に続いて、2次エッチング処理が行われる。
2次エッチング処理では、リッジの数が減ったりリッジの鋭さが鈍くなったりするため、緑色画素1Gの光が凹凸面21を透過するときの散乱(透過ヘイズ)を低減でき、画像のぼやけを低減でき、良好な画質が得られる。また、リッジの数が減ったりリッジの鋭さが鈍くなったりすることで、良好な耐スクラッチ性が得られる。
このようにして、透過ヘイズが28%以下であり、ポア代表径が12μm未満であり、且つ面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である凹凸面21が形成される。これにより、画像のぎらつき抑止、防眩性、耐スクラッチ性および画質のそれぞれについて良好な性能を得ることができる。
例1〜例15では、フロスト処理の条件、2次エッチング処理の処理時間、化学強化処理の有無、防汚膜の有無以外、同じ条件で、ガラス板と機能膜とからなるガラス物品を製造し、評価を行った。例1〜例8は実施例、例9〜例15は比較例である。
(1)ガラス物品の製造
[例1]アルミノシリケートガラスで形成されるガラス板の一方の主表面に、フロスト処理および2次エッチング処理によって凹凸面を形成した。フロスト処理では、フッ化水素とフッ化カリウムを1:1.25の質量比で混合した混合水溶液に、ガラス板の全体を浸漬した。続く2次エッチング処理では、フッ化水素を主成分とする水溶液にガラス板の全体を浸漬した。ガラス板のフロスト処理および2次エッチング処理を施さない部分には、予め保護フィルムで被覆した。その後、保護フィルムの剥離や洗浄を行い、化学強化処理にガラス板を供した。
[例1]アルミノシリケートガラスで形成されるガラス板の一方の主表面に、フロスト処理および2次エッチング処理によって凹凸面を形成した。フロスト処理では、フッ化水素とフッ化カリウムを1:1.25の質量比で混合した混合水溶液に、ガラス板の全体を浸漬した。続く2次エッチング処理では、フッ化水素を主成分とする水溶液にガラス板の全体を浸漬した。ガラス板のフロスト処理および2次エッチング処理を施さない部分には、予め保護フィルムで被覆した。その後、保護フィルムの剥離や洗浄を行い、化学強化処理にガラス板を供した。
化学強化処理は、ガラス板の全体を、Kイオンを含む溶融塩に450℃で80分間浸漬することにより行った。化学強化処理の後、ガラス板の凹凸面には、機能膜として、低反射膜と防汚膜をこの順で成膜した。
低反射膜は、ガラス板の凹凸面に以下のように形成した。まず、アルゴンガスに10体積%の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しながら、酸化ニオブターゲット(AGCセラミックス社製、商品名NBOターゲット)を用いて、圧力0.3Pa、周波数20kHz、電力密度3.8W/cm2、反転パルス幅5μsecの条件でパルススパッタリングを行い、ガラス板の凹凸面上に、厚さ13nmの酸化ニオブ(ニオビア)からなる高屈折率層を形成した。
次いで、アルゴンガスに40体積%の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しながら、シリコンターゲットを用いて、圧力0.3Pa、周波数20kHz、電力密度3.8W/cm2、反転パルス幅5μsecの条件でパルス幅5μsecの条件でパルススパッタリングを行い、前記高屈折率層上に厚さ30nmの酸化ケイ素(シリカ)からなる低屈折率層を形成した。
次いでアルゴンガスに10体積%の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しながら、酸化ニオブターゲット(AGCセラミックス社製、商品名NBOターゲット)を用いて、圧力0.3Pa、周波数20kHz、電力密度3.8W/cm2、反転パルス幅5μsecの条件でパルススパッタリングを行い、前記低屈折率層上に厚さ110nmの酸化ニオブ(ニオビア)からなる高屈折率層を形成した。
次いで、アルゴンガスに40体積%の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しながら、シリコンターゲットを用いて、圧力0.3Pa、周波数20kHz、電力密度3.8W/cm2、反転パルス幅5μsecの条件でパルス幅5μsecの条件でパルススパッタリングを行い、厚さ90nmの酸化ケイ素(シリカ)からなる低屈折率層を形成した。
このようにして、酸化ニオブ(ニオビア)と酸化ケイ素(シリカ)が総計4層積層された低反射膜を形成した。
防汚膜は、低反射膜上に以下のように形成した。まず、蒸着材料として、フッ素含有有機ケイ素化合物(信越化学社製、商品名:KY−185)を加熱容器内に導入した。その後、加熱容器内を真空ポンプで10時間以上脱気して溶液中の溶媒除去を行ってフッ素含有有機ケイ素化合物被膜形成用の組成物とした。
次いで、上記フッ素含有有機ケイ素化合物膜形成用の組成物が入った加熱容器を270℃まで加熱した。270℃に到達した後、温度が安定するまで10分間その状態を保持した。
そして、真空チャンバ内に設置したガラス板の凹凸面に対して、前記フッ素含有有機ケイ素化合物膜形成用の組成物が入った加熱容器と接続されたノズルから、フッ素含有有機ケイ素化合物膜形成用の組成物を供給し、成膜を行った。
成膜の際には、真空チャンバ内に設置した水晶振動子モニタにより膜厚を測定しながら行い、ガラス板上に形成したフッ素含有有機ケイ素化合物膜の膜厚が10nmになるまで成膜を行った。
フッ素含有有機ケイ素化合物膜が10nmになった時点でノズルから原料の供給を停止し、真空チャンバからフッ素含有有機ケイ素化合物膜が形成されたガラス板を取り出した。
取り出されたフッ素含有有機ケイ素化合物膜が形成されたガラス板は、ホットプレートに膜面を上向きにして設置し、大気中で150℃、60分間熱処理を行った。
[例2]
機能膜として、低反射膜のみを形成し、防汚膜を形成しなかった以外、例1と同様にして、ガラス物品を製造した。
機能膜として、低反射膜のみを形成し、防汚膜を形成しなかった以外、例1と同様にして、ガラス物品を製造した。
[例3]
凹凸加工処理後に、化学強化処理を行わずに、機能膜を形成した以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
凹凸加工処理後に、化学強化処理を行わずに、機能膜を形成した以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
[例4]
フロスト処理においてマスク剤(フッ化カリウム)とフッ化水素の質量比(マスク剤/フッ化水素)を1.20に低下させた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
フロスト処理においてマスク剤(フッ化カリウム)とフッ化水素の質量比(マスク剤/フッ化水素)を1.20に低下させた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
[例5]
フロスト処理においてマスク剤(フッ化カリウム)とフッ化水素の質量比(マスク剤/フッ化水素)を1.15に低下させた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
フロスト処理においてマスク剤(フッ化カリウム)とフッ化水素の質量比(マスク剤/フッ化水素)を1.15に低下させた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
[例6]
ガラス物品の透過ヘイズが16.9に下がるように、2次エッチング処理の処理時間を長くした以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが16.9に下がるように、2次エッチング処理の処理時間を長くした以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
[例7]
ガラス物品の透過ヘイズが5.4にさらに下がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに長くした以外、例6と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが5.4にさらに下がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに長くした以外、例6と同様にしてガラス物品を製造した。
[例8]
ガラス物品の透過ヘイズが2.2にさらに下がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに長くした以外、例7と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが2.2にさらに下がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに長くした以外、例7と同様にしてガラス物品を製造した。
[例9]
フロスト処理においてマスク剤として、フッ化カリウムではなく、フッ化アンモニウムを用いた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
フロスト処理においてマスク剤として、フッ化カリウムではなく、フッ化アンモニウムを用いた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
[例10]
機能膜として、低反射膜のみを形成し、防汚膜を形成しなかった以外、例9と同様にして、ガラス物品を製造した。
機能膜として、低反射膜のみを形成し、防汚膜を形成しなかった以外、例9と同様にして、ガラス物品を製造した。
[例11]
ガラス物品の透過ヘイズが3.7に上がるように、2次エッチング処理の処理時間を短くした以外、例9と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが3.7に上がるように、2次エッチング処理の処理時間を短くした以外、例9と同様にしてガラス物品を製造した。
[例12]
フロスト処理においてマスク剤(フッ化カリウム)とフッ化水素の質量比(マスク剤/フッ化水素)を2.00に上昇させた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
フロスト処理においてマスク剤(フッ化カリウム)とフッ化水素の質量比(マスク剤/フッ化水素)を2.00に上昇させた以外、例1と同様にしてガラス物品を製造した。
[例13]
ガラス物品の透過ヘイズが39.7に上がるように、2次エッチング処理の処理時間を短くした以外、例12と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが39.7に上がるように、2次エッチング処理の処理時間を短くした以外、例12と同様にしてガラス物品を製造した。
[例14]
ガラス物品の透過ヘイズが54.3に上がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに短くした以外、例13と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが54.3に上がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに短くした以外、例13と同様にしてガラス物品を製造した。
[例15]
ガラス物品の透過ヘイズが74.1に上がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに短くした以外、例14と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス物品の透過ヘイズが74.1に上がるように、2次エッチング処理の処理時間をさらに短くした以外、例14と同様にしてガラス物品を製造した。
[例16]
ガラス板にフロスト処理および2次エッチング処理をせず、それ以外は例1と同様にしてガラス物品を製造した。
ガラス板にフロスト処理および2次エッチング処理をせず、それ以外は例1と同様にしてガラス物品を製造した。
(2)評価方法
例1〜例16で製造したガラス物品の特性の評価方法について説明する。
例1〜例16で製造したガラス物品の特性の評価方法について説明する。
[測定点]
図8は、例1〜例16で製造したガラス物品の特性を測定する測定点を示す平面図である。図8に示すように、ガラス物品の特性は、機能膜の表面上の4つの測定点P1〜P4で測定し、それらの測定値の平均値を表1に示した。4つの測定点P1〜P4は、ガラス物品を長手方向(X方向)に3等分する2つの線と、ガラス物品を長手方向に直交する幅方向(Y方向)に3等分する2つの線との交点とした。
図8は、例1〜例16で製造したガラス物品の特性を測定する測定点を示す平面図である。図8に示すように、ガラス物品の特性は、機能膜の表面上の4つの測定点P1〜P4で測定し、それらの測定値の平均値を表1に示した。4つの測定点P1〜P4は、ガラス物品を長手方向(X方向)に3等分する2つの線と、ガラス物品を長手方向に直交する幅方向(Y方向)に3等分する2つの線との交点とした。
[透過ヘイズ]
透過へイズは、ヘイズメーター(スガ試験機株式会社製、型式:HZ−V3)を用いてJIS K 7136:2000(ISO 14782:1999)に準拠して測定した。
透過へイズは、ヘイズメーター(スガ試験機株式会社製、型式:HZ−V3)を用いてJIS K 7136:2000(ISO 14782:1999)に準拠して測定した。
[機能膜の表面の凹凸形状の測定]
機能膜の表面の凹凸形状は、レーザ顕微鏡(キーエンス社製、商品名:VK−9700)を用いて50倍の倍率で測定した。測定結果に基づき、ポア代表径と、面積比(A/60000)とを算出した。
機能膜の表面の凹凸形状は、レーザ顕微鏡(キーエンス社製、商品名:VK−9700)を用いて50倍の倍率で測定した。測定結果に基づき、ポア代表径と、面積比(A/60000)とを算出した。
[画像のぎらつき]
画像のぎらつきは、画面全体を緑色表示させた画像表示装置の上にガラス物品を設置し、目視で評価した。画像表示装置としては、ピクセル解像度が264ppiのLCDを用いた。緑色画素の幅は3.2μmであった。
画像のぎらつきは、画面全体を緑色表示させた画像表示装置の上にガラス物品を設置し、目視で評価した。画像表示装置としては、ピクセル解像度が264ppiのLCDを用いた。緑色画素の幅は3.2μmであった。
尚、評価結果を示す下記の表1において、「少」とは画像のぎらつきが少ないと目視で認められたことを意味し、「多」とは画像のぎらつきが多いと目視で認められたことを意味する。
[画質(画像のぼやけ)]
画質は、水平に配置したバーチャート(大日本印刷社製、高精細度解像度チャートI型)の上面に厚さ3cmのスペーサを介して測定対象のガラス物品を水平に設置し、ガラス物品を介してバーチャートのパターンを観察し、2000TV本の黒色線が個々に判別可能かどうかで評価した。尚、評価結果を示す下記の表1において、「良」とは黒色線が個々に判別可能であったことを意味し、「可」とは黒色線が個々に判別可能ではあったが、輪郭が不明瞭であったことを意味し、「不可」とは黒色線が個々に判別不可能であったことを意味する。
画質は、水平に配置したバーチャート(大日本印刷社製、高精細度解像度チャートI型)の上面に厚さ3cmのスペーサを介して測定対象のガラス物品を水平に設置し、ガラス物品を介してバーチャートのパターンを観察し、2000TV本の黒色線が個々に判別可能かどうかで評価した。尚、評価結果を示す下記の表1において、「良」とは黒色線が個々に判別可能であったことを意味し、「可」とは黒色線が個々に判別可能ではあったが、輪郭が不明瞭であったことを意味し、「不可」とは黒色線が個々に判別不可能であったことを意味する。
[防眩性]
防眩性は、水平に配置したピクセル解像度が264ppiのLCDの上にガラス物品を水平に設置し、ガラス物品の上方に設置した蛍光灯から1500lxの強さの光をガラス物品に照射した際に、LCDに表示された画像をガラス物品を介して認識可能かで評価した。尚、評価結果を示す下記の表1において、「可」とは表示された画像が認識可能であったことを意味し、「不可」とは表示された画像を認識するのが難しかったことを意味する。
防眩性は、水平に配置したピクセル解像度が264ppiのLCDの上にガラス物品を水平に設置し、ガラス物品の上方に設置した蛍光灯から1500lxの強さの光をガラス物品に照射した際に、LCDに表示された画像をガラス物品を介して認識可能かで評価した。尚、評価結果を示す下記の表1において、「可」とは表示された画像が認識可能であったことを意味し、「不可」とは表示された画像を認識するのが難しかったことを意味する。
[鉛筆硬度]
鉛筆硬度は、JIS K5600−5−4:1999(ISO 15184:1996)「引っかき硬度(鉛筆法)」に準じて測定した。
鉛筆硬度は、JIS K5600−5−4:1999(ISO 15184:1996)「引っかき硬度(鉛筆法)」に準じて測定した。
[マルテンス硬さ]
マルテンス硬さは、ピコデンター(フィッシャーインストルメンツ社製、型式:Hm500)を用いて測定した。ガラス物品は機能膜を上に向けてセットし、圧子はガラス物品の上方から押し込んだ。測定荷重は0.03mN/5secとした。つまり、5秒かけて測定荷重をゼロから0.03mNまで増加させ、次いで測定荷重を0.03mNで5秒間保持し、最後に測定荷重を0.03mNからゼロまで減少させた。
マルテンス硬さは、ピコデンター(フィッシャーインストルメンツ社製、型式:Hm500)を用いて測定した。ガラス物品は機能膜を上に向けてセットし、圧子はガラス物品の上方から押し込んだ。測定荷重は0.03mN/5secとした。つまり、5秒かけて測定荷重をゼロから0.03mNまで増加させ、次いで測定荷重を0.03mNで5秒間保持し、最後に測定荷重を0.03mNからゼロまで減少させた。
(3)評価結果
例1〜例16で製造したガラス物品の評価結果を、製造条件と共に表1に示す。また、例1〜例15で製造したガラス物品の面積比(A/60000)と鉛筆硬度との関係を図9に示す。
例1〜例16で製造したガラス物品の評価結果を、製造条件と共に表1に示す。また、例1〜例15で製造したガラス物品の面積比(A/60000)と鉛筆硬度との関係を図9に示す。
一方、例9〜例11では、例1〜例8とは異なり、フロスト処理のマスク剤としてフッ化アンモニウムを用いた。その結果、ポア代表径は12μm以上であって緑色画素の幅3.2μmの4倍よりも大きく、画像ぎらつきが多かった。また、面積比(A/60000)は1.02未満であって、防眩性が不良であった。
一方、例12〜例15では、例1〜例8と同様にフロスト処理のマスク剤としてフッ化カリウムを用いたが、2次エッチング処理でリッジの数や鋭さを適正化が十分でなかった。その結果、透過ヘイズは28%を超え、画像が例1〜例8に比較してぼやけており、画質が不良であった。また、面積比(A/60000)は1.07を超え、鉛筆硬度が7H未満であり、耐スクラッチ性が不良であった。
また、例16では、ガラス板にフロスト処理および2次エッチング処理をしていないので、蛍光灯の光が映り込み、LCDに表示された画像を認識することが困難であり、防眩性が不良であった。
以上、ガラス物品の実施形態などを説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
10 ガラス物品
20 ガラス板
21 凹凸面
30 機能膜
31 表面
40 低反射膜
50 防汚膜
20 ガラス板
21 凹凸面
30 機能膜
31 表面
40 低反射膜
50 防汚膜
Claims (10)
- 外光を拡散反射する凹凸面を少なくとも一方の主表面に有するガラス板と、前記凹凸面上に形成される所定の機能膜とを有するガラス物品であって、
前記ガラス物品の透過ヘイズが28%以下であり、
前記機能膜の前記ガラス板とは反対側の表面は、レーザ顕微鏡で見たときの視野面積が60000μm2の範囲において、ポア代表径が12μm未満であり、且つ、視野面積に対する表面積A(μm2)の面積比(A/60000)が1.02以上1.07以下である、ガラス物品。 - 前記面積比(A/60000)が1.02以上1.06以下である、請求項1に記載のガラス物品。
- 前記ガラス物品の前記透過ヘイズが20%以下である、請求項1または2に記載のガラス物品。
- 前記ガラス物品のマルテンス硬さが2.0GPa以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記機能膜は、少なくとも、外光の反射を抑制する低反射膜を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記機能膜は、少なくとも、前記低反射膜と、前記ガラス物品の汚れを抑制する防汚膜とを含み、
前記防汚膜は、前記低反射膜を基準として、前記ガラス板とは反対側に形成される、請求項5に記載のガラス物品。 - 前記ガラス板は、ソーダライムガラスまたはアルミノシリケートガラスで形成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記ガラス板は、前記主表面に圧縮応力層を有し、
前記圧縮応力層の表面圧縮応力が600MPa以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラス物品。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のガラス物品を備える、表示装置。
- 車載用機器である、請求項9に記載の表示装置。
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