JP2019070857A - 透明基体 - Google Patents
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Abstract
Description
前記第1および第2の表面には、凹凸形状が形成されており、
前記第1および第2のそれぞれの表面において、以下の方法で得られる20°実質反射像拡散性指標値Rb20°および45°実質反射像拡散性指標値Rb45°を用いて評価した場合、
Rb20°−Rb45°≧0.05 (1)式
を満たすことを特徴とする透明基体が提供される。
当該透明基体の前記第1および第2の表面のうち、非評価対象となる非対象表面に、光の反射を防止する処理を施した状態で、
当該透明基体の前記対象表面側から、当該透明基体の厚さ方向に対してx°傾斜した方向に光を照射し、前記対象表面で反射する正反射光(x°実質正反射光という)の輝度を測定し、
前記対象表面で反射する反射光の受光角度をx−30°〜x+30°の範囲で変化させ、前記対象表面で反射する全反射光(x°実質全反射光という)の輝度を測定することにより、
以下の(2)式
x°実質反射像拡散性指標値Rbx°=
(x°実質全反射光の輝度−x°実質正反射光の輝度)/
(x°実質全反射光の輝度) (2)式
から算出される。ここでは受光角度をx−30°〜x+30°としたが、これよりも広い角度範囲を測定しても、その範囲では観測される光量がほぼゼロなので結果は変わらない。
粗さ曲線要素の平均長さRSmは、25μm以下であり、
二乗平均平方根粗さRqは、0.3μm以下であっても良い。
当該透明基体の前記第2の表面側から、当該透明基体の厚さ方向と平行な方向に第2の光を照射し、前記第1の表面から当該透明基体の厚さ方向と平行な方向に透過する透過光(0°透過光という)の輝度を測定し、
前記第2の光の前記第1の表面に対する受光角度を−30°〜+30°の範囲で変化させ、前記第1の表面側から透過する全透過光の輝度を測定し、
以下の(3)式から
解像度指標値T1=
(全透過光の輝度−0°透過光の輝度)/(全透過光の輝度) (3)式
前記第1の表面における解像度指標値T1を算定し、
同様の測定を前記第2の表面に対して実施し、前記第2の表面における解像度指標値T2を算定し、
T1とT2のうち、大きい方の値を解像度指標値Tとして採用することにより得られる。
前記第1および第2の表面には、凹凸形状が形成されており、
前記第1および第2のそれぞれの表面において、以下の方法で得られる20°実質反射像拡散性指標値Rb20°および45°実質反射像拡散性指標値Rb45°を用いて評価した場合、
Rb20°−Rb45°≧0.05 (1)式
を満たすことを特徴とする透明基体が提供される。
当該透明基体の非評価対象となる非対象表面に、光の反射を防止する処理を施した状態で、
当該透明基体の前記対象表面側から、当該透明基体の厚さ方向に対してx°傾斜した方向に光を照射し、前記対象表面で反射する正反射光(x°実質正反射光という)の輝度を測定し、
前記対象表面で反射する反射光の受光角度をx−30°〜x+30°の範囲で変化させ、前記対象表面で反射する全反射光(x°実質全反射光という)の輝度を測定することにより、
以下の(2)式
x°実質反射像拡散性指標値Rbx°=
(x°実質全反射光の輝度−x°実質正反射光の輝度)/
(x°実質全反射光の輝度) (2)式
から算出される。ここでは受光角度をx−30°〜x+30°としたが、これよりも広い角度範囲を測定しても、その範囲では観測される光量がほぼゼロなので結果は変わらない。
Rb20°−Rb45°≧0.05 (1)式
が満たされるような凹凸形状が形成されることを特徴とする。
第1の表面側から、透明基体の厚さ方向に対して20°傾斜した方向に光を照射し、第1の表面で反射する正反射光(20°実質正反射光)の輝度を測定するとともに、
第1の表面で反射する反射光の受光角度を−10°〜+50°の範囲で変化させ、第1の表面で反射する全反射光(20°実質全反射光)の輝度を測定することにより、
以下の(4)式
20°実質反射像拡散性指標値Rb20°=
(20°実質全反射光の輝度−20°実質正反射光の輝度)/
(20°実質全反射光の輝度) (4)式
から算出される。ここでは受光角度を−10°〜+50°としたが、これよりも広い角度範囲を測定しても、その範囲では観測される光量がほぼゼロなので結果は変わらない。
第1の表面側から、透明基体の厚さ方向に対して45°傾斜した方向に光を照射し、第1の表面で反射する正反射光(45°実質正反射光)の輝度を測定するとともに、
第1の表面で反射する反射光の受光角度を+15°〜+75°の範囲で変化させ、第1の表面で反射する全反射光(45°実質全反射光)の輝度を測定することにより、
以下の(5)式
45°実質反射像拡散性指標値Rb45°=
(45°実質全反射光の輝度−45°実質正反射光の輝度)/
(45°実質全反射光の輝度) (5)式
から算出される。ここでは受光角度を+15°〜+75°としたが、これよりも広い角度範囲を測定しても、その範囲では観測される光量がほぼゼロなので結果は変わらない。
次に、図面を参照して、本発明の一実施例による透明基体について説明する。
Rb20°−Rb45°≧0.05 (1)式
を満たすように形成される。第2の表面132の凹凸形状も、同様に形成される。
次に、透明基体の透過像鮮明性を表す指標について説明する。
(a)第1および第2の表面を有する透明基体の前記第2の表面側から、前記透明基体の厚さ方向と平行な方向に第1の光を照射し、前記第1の表面から前記透明基体の厚さ方向と平行な方向に透過する透過光(以下、「0°透過光」ともいう)の輝度を測定するステップ(ステップS110)と、
(b)前記第1の表面から透過する透過光の受光角度θを、−30°〜+30°の範囲で変化させ、透明基体を透過して、第1の表面から出射される第1の光(以下、「全透過光」ともいう)の輝度を測定するステップ(ステップS120)と、
(c)以下の(6)式から
解像度指標値T=
(全透過光の輝度−0°透過光の輝度)/(全透過光の輝度) (6)式
解像度指標値Tを算定するステップ(ステップS130)と、
を有する。
まず、相互に対向する第1および第2の表面を有する透明基体が準備される。前述のように、透明基体は、透明である限り、いかなる材料で構成されても良い。本発明の透明基体の第1および第2の表面は、いずれも凹凸形状を有する。
次に、第1の表面から出射された光を受光する角度θを、−30°〜+30°の範囲で変化させ、同様の操作を実施する。これにより、透明基体を透過して、第1の表面から出射される光の輝度分布を測定して合計し、「全透過光の輝度」とする。
次に、以下の(6)式から、解像度指標値Tを算定する:
解像度指標値T=
(全透過光の輝度−0°透過光の輝度)/(全透過光の輝度) (6)式
この解像度指標値Tは、後述するように、観察者の目視による透過像鮮明性の判断結果と相関し、人の視感に近い挙動を示すことが確認されている。例えば、解像度指標値Tが大きな(1に近い)値を示す透明基体は、透過像鮮明性が劣り、逆に解像度指標値Tが小さな値を示す透明基体は、良好な透過像鮮明性を有する。従って、この解像度指標値Tは、透明基体の透過像鮮明性を判断する際の定量的指標として、使用できる。
以上説明した解像度指標値Tの透過像鮮明性の指標としての妥当性を確認するため、各種透明基体の透過像鮮明性を、以下のような方法で評価した。
次に、透明基体の反射像拡散性を表す指標について説明する。
(A)第1および第2の表面を有する透明基体の前記第1の表面側から、前記透明基体の厚さ方向に対して20°の方向に第2の光を照射し、前記第1の表面で正反射する光(以下、「20°正反射光」ともいう)の輝度を測定するステップ(ステップS210)と、
(B)前記第1の表面により反射される反射光の受光角度を−10°〜+50°の範囲で変化させ、前記第1の表面で反射される第2の光(以下、「全反射光」ともいう)の輝度を測定するステップ(ステップS220)と、
(C)以下の(7)式から
反射像拡散性指標値R=
(全反射光の輝度−20°正反射光の輝度)/(全反射光の輝度) (7)式
反射像拡散性指標値Rを算定するステップ(ステップS230)と、
を有する。
まず、相互に対向する第1および第2の表面を有する透明基体が準備される。
次に、第1の表面により反射される反射光の受光角度を−10°〜+50°の範囲で変化させ、同様の操作を実施する。この際に、透明基体の第1の表面で反射して、第1の表面から出射される第2の光の輝度分布を測定して合計し、「全反射光の輝度」とする。
次に、以下の(7)式から、反射像拡散性指標値Rを算定する:
反射像拡散性指標値R=
(全反射光の輝度−20°正反射光の輝度)/(全反射光の輝度) (7)式
この反射像拡散性指標値Rは、観察者の目視による反射像拡散性の判断結果と相関し、人の視感に近い挙動を示すことが確認されている。例えば、反射像拡散性指標値Rが大きな値(1に近い値)を示す透明基体は、反射像拡散性に優れ、逆に反射像拡散性指標値Rが小さな値を示す透明基体は、反射像拡散性が劣る傾向にある。従って、この反射像拡散性指標値Rは、透明基体の反射像拡散性を判断する際の定量的指標として、使用することができる。
次に、図7を参照して、透明基体のそれぞれの表面における凹凸形状に関係する重要な指標値となる、x°実質反射像拡散性指標値Rbx°(ここで、xは20または45である)の具体的な算出方法について説明する。
(i)第1および第2の表面を有する透明基体の第2の表面に、光の反射を防止する処理を実施するステップ(ステップS310)と、
(ii)透明基体の第1の表面側から、前記透明基体の厚さ方向に対してx°の方向に第3の光を照射し、前記第1の表面で正反射する光(以下、「x°実質正反射光」ともいう)の輝度を測定するステップ(ステップS320)と、
(iii)前記第1の表面により反射される反射光の受光角度をx−30°〜x+30°の範囲で変化させ、前記第1の表面で反射される第3の光(以下、「x°実質全反射光」ともいう)の輝度を測定するステップ(ステップS330)と、
(iv)以下の(2)式から
x°実質反射像拡散性指標値Rbx°=
(x°実質全反射光の輝度−x°実質正反射光の輝度)/
(x°実質全反射光の輝度) (2)式
x°実質反射像拡散性指標値Rbx°を算定するステップ(ステップS340)と、
を有する。
まず、透明基体の第2の表面に、光の反射を防止する処理が実施される。この処理は、以降のステップで実施される各測定において、非対象表面からの反射の影響を排除するために実施される。
次に、透明基体の評価対象表面、すなわち第1の表面の側から、前記透明基体の厚さ方向に対してx°(xは20または45)の方向に第3の光を照射し、前記第1の表面で正反射する光(以下、「x°実質正反射光」ともいう)の輝度が測定される。
次に、第1の表面で反射される反射光の受光角度を、x−30°〜x+30°の範囲で変化させ、前記第1の表面で反射される第3の光(以下、「x°実質全反射光」ともいう)の輝度を測定する。
次に、得られた結果を用いて、以下の(2)式から
x°実質反射像拡散性指標値Rbx°=
(x°実質全反射光の輝度−x°実質正反射光の輝度)/
(x°実質全反射光の輝度) (2)式
第1の表面におけるx°実質反射像拡散性指標値Rbx°が算定される。
20°実質反射像拡散性指標値Rb20°=
(20°実質全反射光の輝度−20°実質正反射光の輝度)/
(20°実質全反射光の輝度) (8)式
第1の表面における20°実質反射像拡散性指標値Rb20°が得られ、以下の(9)式から
45°実質反射像拡散性指標値Rb45°=
(45°実質全反射光の輝度−45°実質正反射光の輝度)/
(45°実質全反射光の輝度) (9)式
第1の表面における45°実質反射像拡散性指標値Rb45°が得られる。
Rb20°−Rb45°≧0.05 (1)式
が成立する場合、45°で見た反射像拡散性よりも20°で見た反射像拡散性が高いことを意味する。同じ透過像鮮明性で同じRb45°のサンプルがあった場合、(1)式を満たせば、Rb20°がより高くなるので、実際に画面を見る角度(厚さ方向に対して0°付近)では、良好な反射像拡散性(高い反射像拡散性指標値R)と良好な透過像鮮明性(低い解像度指標値T)とを兼ね備える透明基体を提供することができる。評価対象である対象表面の反射面の凹凸形状が大きいと(1)式を満たさず、小さいと(1)式を満たす傾向があり、前述したとおり、(1)式は表面形状の相違を反映するものと言える。
以下の手順により、ガラス基板の両表面に凹凸形状を形成した。
例1と同様の方法で、両表面に凹凸形状を有するガラス基体(例2〜例12に係るガラス基体)を製造した。ただし、例2〜例12では、予備エッチング処理および/または本エッチング処理における条件を変化させることにより、例1の場合とは表面凹凸形態が異なる11種類のガラス基体を製造した。
前述の方法で製造した各ガラス基体を用いて、以下の評価を行った。
表面粗さ計(PF−60:三鷹光器社製)を用いて、例1〜例12に係るガラス基体の表面粗さを測定した。測定指標は、二乗平均平方根粗さRq、表面の粗さ曲線要素の平均長さRSm、および算術平均粗さRaとした。これらの測定にあたっては、JIS B0601:2001に準拠して実施した。
前述の図2に示したような方法で、各例に係るガラス基体における解像度指標値Tを測定した。測定には、変角光度計(GC5000L:日本電色工業社製)を使用した。
前述の図7に示したような方法で、例1〜例12に係るガラス基体におけるx°実質反射像拡散性指標値Rbx°(ここで、xは20または45である)を測定した。測定には、変角光度計(GC5000L:日本電色工業社製)を使用した。
Rb20°−Rb45°≧0.05 (1)式
を満たす領域に対応する。
前述の例1と同様の方法で、両表面に凹凸形状を有するガラス基体(例21〜例23に係るガラス基体)を製造した。
(表面粗さ測定および解像度指標値Tの測定)
前述の例1〜例12の場合と同様の方法で、例21〜例23に係るガラス基体の表面粗さ測定、および解像度指標値Tの測定を実施した。なお、例23に係るガラス基体においては、第1の表面を対象表面として、表面粗さ測定および解像度指標値Tの測定を実施した。
前述の例1〜例12の場合と同様の方法で、例21および例22に係るガラス基体におけるRb20°−Rb45°の値を算出した。
前述の図5に示したような方法で、例21〜例23に係るガラス基板における反射像拡散性指標値Rを測定した。測定には、変角光度計(GC5000L:日本電色工業社製)を使用した。
112 第1の表面
132 第2の表面
200 測定装置
210 透明基体
212 第1の表面
232 第2の表面
250 光源
262 第1の光
264 透過光
270 検出器
300 測定装置
350 光源
362 第2の光
364 反射光
370 検出器
Claims (5)
- 相互に対向する第1および第2の表面を有する透明基体であって、
前記第1および第2の表面には、凹凸形状が形成されており、
前記第1および第2のそれぞれの表面において、以下の方法で得られる20°実質反射像拡散性指標値Rb20°が0.64以上であって、
以下の方法で得られる解像度指標値Tが0.2未満である、透明基体:
ここで、前記第1および第2の表面のうち、評価対象となる対象表面における20°実質反射像拡散性指標値Rb20°は、
当該透明基体の前記第1および第2の表面のうち、非評価対象となる非対象表面に、光の反射を防止する処理を施した状態で、
当該透明基体の前記対象表面側から、当該透明基体の厚さ方向に対して20°傾斜した方向に光を照射し、前記対象表面で反射する正反射光(20°実質正反射光という)の輝度を測定し、
前記対象表面で反射する反射光の受光角度を−10°〜+50°の範囲で変化させ、前記対象表面で反射する全反射光(20°実質全反射光という)の輝度を測定することにより、
以下の(4)式
20°実質反射像拡散性指標値Rb20°=
(20°実質全反射光の輝度−20°実質正反射光の輝度)/
(20°実質全反射光の輝度) (4)式
から算出される。
また、前記解像度指標値Tは、
当該透明基体の前記第2の表面側から、当該透明基体の厚さ方向と平行な方向に第2の光を照射し、前記第1の表面から当該透明基体の厚さ方向と平行な方向に透過する透過光(0°透過光という)の輝度を測定し、
前記第2の光の前記第1の表面に対する受光角度を−30°〜+30°の範囲で変化させ、前記第1の表面側から透過する全透過光の輝度を測定し、
以下の(3)式から
解像度指標値T1=
(全透過光の輝度−0°透過光の輝度)/(全透過光の輝度) (3)式
前記第1の表面における解像度指標値T1を算定し、
同様の測定を前記第2の表面に対して実施し、前記第2の表面における解像度指標値T2を算定し、
T1とT2のうち、大きい方の値を解像度指標値Tとして採用することにより得られる。 - 前記第1および/または前記第2の表面において、
粗さ曲線要素の平均長さRSmは、25μm以下であり、
二乗平均平方根粗さRqは、0.3μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の透明基体。 - 当該透明基体は、前記解像度指標値Tが0.1未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の透明基体。
- 当該透明基体は、ガラスであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の透明基体。
- 当該透明基体の少なくとも一方の表面の少なくとも一部に黒色インクが塗布されている、請求項1乃至4のいずれか一つに記載の透明基体。
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