JP2022054700A - カバーガラス - Google Patents
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Abstract
【課題】視認性及び抗菌性の双方に優れる、カバーガラスを提供する。【解決手段】ガラス基板２と、ガラス基板２上に設けられている、反射防止膜４と、反射防止膜４上に設けられており、凹凸構造を有する、アンチグレア層３と、を備え、アンチグレア層３が、抗菌性金属を含む、カバーガラス１。【選択図】図１
Description
本発明は、アンチグレア機能を有するカバーガラスに関する。
カバーガラスは、携帯電話機、タブレット端末、テレビ、車載ディスプレイ等の各種機器に広く用いられている。このようなカバーガラスは、各種機器に備え付けられた液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置の前面に設けられている。
画像表示装置の視認性は、太陽光や室内照明光の表示面への映り込みにより低下することがある。ディスプレイへの映り込みを低減し、視認性を向上させる方法として、ガラス基板の表面に凹凸構造を有するアンチグレア層を設ける方法が知られている。
例えば、下記の特許文献１には、ガラス素板に防眩層を形成する防眩層形成工程と、防眩層が形成されたガラス素板を切断したガラス基材を得る寸法調整工程と、得られたガラス基材を強化する強化処理工程とを有する、ガラス製造方法が開示されている。特許文献１では、上記強化処理工程の一例として、化学強化法が記載されている。また、化学強化時には、硝酸カリウムに硝酸銀を混合することで、ガラス基材がイオン交換されて、銀イオンを有するようになり、それによって抗菌性を付与できることが記載されている。
近年、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置の前面に設けられるカバーガラスにおいては、表面に高い抗菌性が求められる傾向がある。しかしながら、特許文献１のカバーガラスにおいても、抗菌性をなお十分に高められない場合がある。特に、防眩効果やコントラストを向上させることを目的として、カバーガラスの表面に反射防止膜などの膜を設けた場合、視認性をより向上させることができる一方で、抗菌性が低下し、視認性と抗菌性を高いレベルで両立することが難しいという問題がある。
本発明の目的は、視認性及び抗菌性の双方に優れる、カバーガラスを提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、従来のカバーガラスにおいて、視認性を向上させることを目的として、表面に反射防止膜などの膜を設けた場合、抗菌性が低下する傾向にあることを見出し、ガラス基板上に反射防止膜やアンチグレア層を形成するとともに、これらの層の最外層に抗菌性金属を含有させることにより、上記課題を解決できる発明に到達した。
すなわち、本発明に係るカバーガラスの広い局面では、ガラス基板と、前記ガラス基板上に設けられている、反射防止膜と、前記反射防止膜上に設けられており、凹凸構造を有する、アンチグレア層と、を備え、前記アンチグレア層が、抗菌性金属を含むことを特徴としている。
本発明に係るカバーガラスの他の広い局面では、ガラス基板と、前記ガラス基板又は前記ガラス基板上に構成されている、アンチグレア機構と、前記アンチグレア機構上に設けられている、反射防止膜と、を備え、前記反射防止膜における最表層が、抗菌性金属を含むことを特徴としている。
本発明においては、前記抗菌性金属が、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属であることが好ましい。前記抗菌性金属が、Ａｇであることがより好ましい。
本発明においては、前記抗菌性金属を含む層が、さらにＡｌを含むことが好ましい。
本発明においては、前記抗菌性金属を含む層が、ゾル－ゲル法により作製された層であることが好ましい。
本発明においては、前記アンチグレア機構が、前記ガラス基板上に、凹凸構造を有するアンチグレア層が設けられることにより構成されていることが好ましい。
本発明においては、前記反射防止膜が、相対的に屈折率が低い低屈折率膜と、相対的に屈折率が高い高屈折率膜とを含む、多層膜であり、前記反射防止膜における前記最表層が、前記低屈折率膜であることが好ましい。
本発明によれば、視認性及び抗菌性の双方に優れる、カバーガラスを提供することができる。
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカバーガラスを示す模式的正面断面図である。図１に示すように、カバーガラス１は、ガラス基板２と、反射防止膜４と、アンチグレア層３とを備える。ガラス基板２上には、反射防止膜４が設けられている。また、反射防止膜４上には、アンチグレア層３が設けられている。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカバーガラスを示す模式的正面断面図である。図１に示すように、カバーガラス１は、ガラス基板２と、反射防止膜４と、アンチグレア層３とを備える。ガラス基板２上には、反射防止膜４が設けられている。また、反射防止膜４上には、アンチグレア層３が設けられている。
本実施形態において、ガラス基板２は、略矩形板状の形状を有する。もっとも、ガラス基板２は、例えば、略円板状等の形状を有していてもよく、その形状は特に限定されない。
ガラス基板２の厚みは、特に限定されず、光透過率などに応じて適宜設定することができる。ガラス基板２の厚みは、例えば、０．１ｍｍ～３ｍｍ程度とすることができる。
ガラス基板２に用いられるガラスとしては、特に限定されず、例えば、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、化学強化ガラス等を用いることができる。
また、ガラス基板２は、第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂは、対向し合っている。ガラス基板２の第１の主面２ａ上に、反射防止膜４が設けられている。
反射防止膜４は、誘電体多層膜であることが好ましい。この場合、ディスプレイ等における画像鮮明度をより一層向上させることができる。本実施形態において、反射防止膜４は、相対的に屈折率が高い高屈折率膜５と、相対的に屈折率が低い低屈折率膜６とが、この順に交互に積層された誘電体多層膜である。なお、反射防止膜４は、相対的に屈折率が低い低屈折率膜６と、相対的に屈折率が高い高屈折率膜５とが、この順に交互に積層された誘電体多層膜であってもよい。
高屈折率膜５の材料としては、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。
低屈折率膜６の材料としては、例えば、酸化ケイ素や、酸化アルミニウム等が挙げられる。
反射防止膜４を構成する各層の厚みは、１ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
本実施形態において、反射防止膜４を構成する層の総数は、４層である。もっとも、本発明において、反射防止膜４を構成する層の総数は、特に限定されない。反射防止膜４を構成する層の総数は、好ましくは２層以上、好ましくは７層以下である。このような範囲内にすることにより、効果的で、かつ簡易に形成可能な膜にすることができる。
反射防止膜４の全体の厚みは、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、７５ｎｍ以上、７５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
反射防止膜４は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、又は真空蒸着法等により形成することができる。
反射防止膜４上に、アンチグレア層３が設けられている。また、アンチグレア層３は、凹凸構造を有する。アンチグレア層３は、外光の映り込み等を抑制する、いわゆる防眩効果を付与するために設けられている。
本実施形態において、アンチグレア層３は、抗菌性金属を含んでいる。抗菌性金属としては、特に限定されないが、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｒ等が挙げられる。なかでも、抗菌性金属は、Ａｇであることが好ましい。抗菌性金属がＡｇである場合、抗菌性をより一層高め、かつ安全性（無害性）をより一層高めることができる。なお、これらの抗菌性金属は、１種の金属を単独で用いてもよく、複数種の金属を併用してもよい。
なお、本発明においては、抗菌性金属が、抗菌性金属化合物としてアンチグレア層３に含まれていてもよい。抗菌性金属化合物としては、例えば、硝酸銀、リン酸銀、硝酸銅（Ｉ）、硝酸亜鉛等を用いることができる。
アンチグレア層３中における抗菌性金属の含有量は、カチオン％で、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．２％以上、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。抗菌性金属の含有量が上記下限値以上である場合、カバーガラス１の抗菌性をより一層高めることができる。また、抗菌性金属の含有量が上記上限値以下である場合、抗菌性金属として例えばＡｇを用いたときに生じる着色をより一層抑制することができる。
また、アンチグレア層３は、さらにＡｌを含んでいることが好ましい。この場合、抗菌性金属として例えばＡｇを用いたときに生じる着色をより一層抑制することができる。従って、アンチグレア層３には、抗菌性金属としてのＡｇと、Ａｌとを組み合わせて用いることがより好ましい。
なお、本発明においては、Ａｌが、Ａｌを含む化合物としてアンチグレア層３に含まれていてもよい。Ａｌを含む化合物としては、例えば、硝酸アルミニウム９水和物、アルミニウムトリイソプロポキシド等を用いることができる。
アンチグレア層３中におけるＡｌの含有量は、例えば、カチオン％で、０．１％以上、３０％以下とすることができる。
アンチグレア層３中において、抗菌性金属に対するＡｌの含有量の比（Ａｌ／抗菌性金属（カチオンのモル比））は、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．９以上、好ましくは５以下、より好ましくは３以下である。比（Ａｌ／抗菌性金属）が上記範囲内にある場合、抗菌性をより一層高めつつ、抗菌性金属として例えばＡｇを用いたときに生じる着色をより一層抑制することができる。
また、本実施形態において、アンチグレア層３は、抗菌性金属を含む無機膜である。このようなアンチグレア層３は、反射防止膜４上に、無機塗料を塗布し、乾燥させることにより形成することができる。本実施形態において、アンチグレア層３は、無機塗料をスプレーコート法によって塗布し、乾燥させることにより形成されている。なお、無機塗料の塗布方法は、スプレーコート法に限定されず、他の塗布方法により塗布してもよい。
本実施形態において、無機塗料は、シリカ前駆体により構成されている。もっとも、無機塗料は、例えば、アルミナ前駆体、ジルコニア前駆体、チタニア前駆体等により構成されていてもよい。これらの前駆体は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。また、無機塗料の溶媒としては、例えば、水、アルコール等を用いることができる。
シリカ前駆体としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等のアルコキシシラン、アルコキシシランの加水分解縮合物（ゾルゲルシリカ）、シラザン等が挙げられる。防眩効果をより一層高める観点からは、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等のアルコキシシラン、それらの加水分解縮合物であることが好ましく、テトラエトキシシランの加水分解縮合物であることがより好ましい。
アルミナ前駆体としては、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドの加水分解縮合物、水溶性アルミニウム塩、アルミニウムキレート等が挙げられる。
ジルコニア前駆体としては、ジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシドの加水分解縮合物等が挙げられる。
チタニア前駆体としては、チタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解縮合物等が挙げられる。
なお、無機塗料は、上述した抗菌性金属又は抗菌性金属化合物を含んでいる。無機塗料は、上述したＡｌを含んでいてもよい。
また、無機塗料は、抗菌性金属やＡｌ以外の無機粒子を含んでいてもよい。無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子、ハフニア粒子、イットリア粒子等が挙げられる。
アンチグレア層３の平均厚みは、特に限定されない。もっとも、防眩効果をより一層高める観点からは、アンチグレア層３の平均厚みは、０．１μｍ以上、２μｍ以下であることが好ましく、０．１５μｍ以上、１．７５μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上、１μｍ以下であることがさらに好ましい。
本実施形態のカバーガラス１では、ガラス基板２上に、反射防止膜４及びアンチグレア層３がこの順に設けられており、反射防止膜４より表面側に設けられるアンチグレア層３に抗菌性金属が含まれている。このため、カバーガラス１では、抗菌性が高められるとともに、外光の映り込みを効果的に抑制することができ、ディスプレイ等における視認性を効果的に向上させることができる。
なお、本実施形態においては、ガラス基板２の第２の主面２ｂ上に他の膜が設けられていないが、本発明においては、ガラス基板２の第２の主面２ｂ上には、反射防止膜などの他の膜が設けられていてもよい。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスを示す模式的正面断面図である。図２に示すように、カバーガラス２１は、ガラス基板２と、アンチグレア層２３と、反射防止膜２４とを備える。ガラス基板２上には、アンチグレア層２３が設けられている。また、アンチグレア層２３上には、反射防止膜２４が設けられている。
図２は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスを示す模式的正面断面図である。図２に示すように、カバーガラス２１は、ガラス基板２と、アンチグレア層２３と、反射防止膜２４とを備える。ガラス基板２上には、アンチグレア層２３が設けられている。また、アンチグレア層２３上には、反射防止膜２４が設けられている。
ガラス基板２としては、第１の実施形態と同じものを用いることができる。
本実施形態においては、ガラス基板２の第１の主面２ａ上に、アンチグレア層２３が設けられている。アンチグレア層２３は、凹凸構造を有しており、それによってアンチグレア機構が構成されている。アンチグレア層２３は、外光の映り込み等を抑制する、いわゆる防眩効果を付与するために設けられている。
本実施形態において、アンチグレア層２３は、無機膜である。このようなアンチグレア層２３は、ガラス基板２上に、無機塗料を塗布し、乾燥させることにより形成することができる。本実施形態において、アンチグレア層２３は、ゾル状の無機塗料をスプレーコート法やスピンコート法などのコーティング法によって塗布し、乾燥させることによりゾル－ゲル法によって作製された膜となっている。なお、無機塗料の塗布方法は、上記コーティング法に限定されず、他の塗布方法により塗布してもよい。
本実施形態において、ゾル状の無機塗料は、シリカ前駆体により構成されている。もっとも、無機塗料は、例えば、アルミナ前駆体、ジルコニア前駆体、チタニア前駆体等により構成されていてもよい。これらの前駆体は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。また、無機塗料の溶媒としては、例えば、水、アルコール等を用いることができる。
シリカ前駆体としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等のアルコキシシラン、アルコキシシランの加水分解縮合物（ゾルゲルシリカ）、シラザン等が挙げられる。防眩効果をより一層高める観点からは、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等のアルコキシシラン、それらの加水分解縮合物であることが好ましく、テトラエトキシシランの加水分解縮合物であることがより好ましい。
アルミナ前駆体としては、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドの加水分解縮合物、水溶性アルミニウム塩、アルミニウムキレート等が挙げられる。
ジルコニア前駆体としては、ジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシドの加水分解縮合物等が挙げられる。
チタニア前駆体としては、チタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解縮合物等が挙げられる。
また、無機塗料は、他の無機粒子を含んでいてもよい。無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子、ハフニア粒子、イットリア粒子等が挙げられる。
アンチグレア層２３の平均厚みは、特に限定されない。もっとも、防眩効果をより一層高める観点からは、アンチグレア層２３の平均厚みは、０．１μｍ以上、２μｍ以下であることが好ましく、０．１５μｍ以上、１．７５μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上、１μｍ以下であることがさらに好ましい。
また、アンチグレア層２３上には、反射防止膜２４が設けられている。反射防止膜２４は、誘電体多層膜であることが好ましい。この場合、ディスプレイ等における画像鮮明度をより一層向上させることができる。本実施形態において、反射防止膜２４は相対的に屈折率が低い低屈折率膜６と相対的に屈折率が高い高屈折率膜５とが、この順に交互に積層された誘電体多層膜である。なお、反射防止膜２４は、相対的に屈折率が高い高屈折率膜５と、相対的に屈折率が低い低屈折率膜６とが、この順に交互に積層された誘電体多層膜であってもよい。
また、本実施形態においては、反射防止膜２４を構成する誘電体多層膜における最表層の低屈折率膜が、抗菌性金属を含む、抗菌性金属含有低屈折率膜２６である。
高屈折率膜５の材料としては、例えば、本実施形態のような酸化ニオブ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。
低屈折率膜６の材料としては、例えば、酸化ケイ素や、酸化アルミニウム等が挙げられる。
抗菌性金属含有低屈折率膜２６は、低屈折率膜６の材料と、抗菌性金属とを含んでいる。
抗菌性金属としては、特に限定されないが、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｒ等が挙げられる。なかでも、抗菌性金属は、Ａｇであることが好ましい。抗菌性金属がＡｇである場合、抗菌性をより一層高め、かつ安全性（無害性）をより一層高めることができる。なお、これらの抗菌性金属は、１種の金属を単独で用いてもよく、複数種の金属を併用してもよい。
なお、本発明においては、抗菌性金属が、抗菌性金属化合物として抗菌性金属含有低屈折率膜２６に含まれていてもよい。抗菌性金属化合物としては、例えば、硝酸銀、リン酸銀、硝酸銅（Ｉ）、硝酸亜鉛等を用いることができる。
抗菌性金属含有低屈折率膜２６中における抗菌性金属の含有量は、カチオン％で、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．２％以上、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。抗菌性金属の含有量が上記下限値以上である場合、カバーガラス２１の抗菌性をより一層高めることができる。また、抗菌性金属の含有量が上記上限値以下である場合、抗菌性金属として例えばＡｇを用いたときに生じる着色をより一層抑制することができる。
また、抗菌性金属含有低屈折率膜２６は、さらにＡｌを含んでいることが好ましい。この場合、抗菌性金属として例えばＡｇを用いたときに生じる着色をより一層抑制することができる。従って、抗菌性金属含有低屈折率膜２６には、抗菌性金属としてのＡｇと、Ａｌとを組み合わせて用いることがより好ましい。
なお、本発明においては、Ａｌが、Ａｌを含む化合物として抗菌性金属含有低屈折率膜２６に含まれていてもよい。Ａｌを含む化合物としては、例えば、硝酸アルミニウム９水和物、アルミニウムトリイソプロポキシド等を用いることができる。
抗菌性金属含有低屈折率膜２６中におけるＡｌの含有量は、例えば、カチオン％で、０．１％以上、３０％以下とすることができる。
抗菌性金属含有低屈折率膜２６中において、抗菌性金属に対するＡｌの含有量の比（Ａｌ／抗菌性金属（カチオンのモル比））は、好ましくは０．５％以上、より好ましくは０．９％以上、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。比（Ａｌ／抗菌性金属）が上記範囲内にある場合、抗菌性をより一層高めつつ、抗菌性金属として例えばＡｇを用いたときに生じる着色をより一層抑制することができる。
反射防止膜２４を構成する各層の厚みは、１ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
本実施形態において、反射防止膜２４を構成する層の総数は、５層である。もっとも、本発明において、反射防止膜２４を構成する層の総数は、特に限定されない。反射防止膜２４を構成する層の総数は、２層以上、７層以下であることが好ましい。このような範囲内にすることにより、効果的で、かつ簡易に形成可能な膜にすることができる。
反射防止膜２４の全体の厚みは、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、７５ｎｍ以上、７５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
反射防止膜２４を構成する各層は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、又は真空蒸着法等により形成することができる。もっとも、最表層の抗菌性金属含有低屈折率膜２６が、ゾル－ゲル法により作製された膜である場合には、ゾル状の無機塗料をスピンコート法、スプレーコート法などのコーティング法により最表層に形成することが好ましい。このように、ゾル－ゲル法により作製された膜は、カバーガラス２１における視認性及び抗菌性の双方をより一層向上させることができる。
本実施形態のカバーガラス２１では、ガラス基板２上に、アンチグレア層２３及び反射防止膜２４がこの順に設けられており、反射防止膜２４の最表層に設けられている抗菌性金属含有低屈折率膜２６に抗菌性金属が含まれている。このため、カバーガラス２１では、抗菌性が高められるとともに、外光の映り込みを効果的に抑制することができ、ディスプレイ等における視認性を効果的に向上させることができる。
なお、本実施形態においては、反射防止膜２４における最表層が低屈折率膜６の材料と抗菌性金属を含む構成となっているが、反射防止膜２４における最表層が高屈折率膜５の材料と抗菌性金属を含む構成(抗菌性金属含有高屈折率膜)となっていてもよい。
また、本実施形態においては、ガラス基板２の第２の主面２ｂ上に他の膜が設けられていないが、本発明において、ガラス基板２の第２の主面２ｂ上には、反射防止膜などの他の膜が設けられていてもよい。
（変形例）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスの変形例を示す模式的正面断面図である。図３に示すように、カバーガラス３１では、ガラス基板３２の第１の主面３２ａが、凹凸面とされており、アンチグレア層が設けられていない。従って、カバーガラス３１では、ガラス基板３２の第１の主面３２ａが凹凸面とされており、それによってアンチグレア機構が構成されている。そして、ガラス基板３２の第１の主面３２ａ上には、反射防止膜２４が設けられている。反射防止膜２４は、第２の実施形態と同様のものを用いることができる。
図３は、本発明の第２の実施形態に係るカバーガラスの変形例を示す模式的正面断面図である。図３に示すように、カバーガラス３１では、ガラス基板３２の第１の主面３２ａが、凹凸面とされており、アンチグレア層が設けられていない。従って、カバーガラス３１では、ガラス基板３２の第１の主面３２ａが凹凸面とされており、それによってアンチグレア機構が構成されている。そして、ガラス基板３２の第１の主面３２ａ上には、反射防止膜２４が設けられている。反射防止膜２４は、第２の実施形態と同様のものを用いることができる。
ガラス基板３２の第１の主面３２ａを凹凸面とする方法としては、フロスト処理、サンドブラスト処理、ウェットブラスト処理等の表面処理を施し、所望の凹凸を形成する方法が挙げられる。
フロスト処理は、例えば、フッ化水素とフッ化アンモニウムの混合溶液に、ガラス基板３２を浸漬し、浸漬面を化学的に表面処理することにより、ガラス基板３２の主面３２ａに凹凸を形成する処理である。特に、フッ化水素等の薬液を用いたフロスト処理は、被処理体表面におけるマイクロクラックが生じ難く、機械的強度の低下が生じにくいため、好ましい。
サンドブラスト処理は、例えば、結晶質二酸化ケイ素粉、炭化ケイ素粉等を加圧空気でガラス基板３２の表面に吹きつけることにより、ガラス基板３２の第１の主面３２ａに凹凸を形成する処理である。また、このようにして凹凸を形成した後に、表面形状を整えるために、ガラス基板３２の表面を化学的にエッチングすることが一般的に行われている。こうすることで、サンドブラスト処理等で生じたクラックを除去できる。エッチングとしては、フッ化水素を主成分とする溶液に、被処理体である透明基体を浸漬する方法が好ましく用いられる。
ウェットブラスト処理は、アルミナなどの個体粒子にて構成される砥粒と、水などの液体とを均一に撹拌してスラリーとしたものを、圧縮エアーを用いて噴射ノズルからガラス基板３２の表面に高速で噴射することにより、ガラス基板３２の主面３２ａに凹凸を形成する処理である。ウェットブラスト処理によりガラス基板３２の主面３２ａに形成される凹凸面の表面粗さは、主にスラリーに含まれる砥粒の粒度分布と、スラリーをガラス基板３２に噴射する際の噴射圧力とにより調整可能である。ウェットブラスト処理においては、スラリーをガラス基板３２に噴射した場合、液体が砥粒をガラス基板３２まで運ぶため、サンドブラスト処理に比べて微細な砥粒を使用することができるとともに、砥粒がワークに衝突する際の衝撃が小さくなり、精密な加工を行うことが可能である。
カバーガラス３１においても、アンチグレア機構が構成されたガラス基板３２上に、反射防止膜２４が設けられており、最表層となる抗菌性金属含有低屈折率膜２６に抗菌性金属が含有されているので、カバーガラス３１における視認性及び抗菌性の双方を高めることができる。
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
（実施例１）
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、スパッタリング法により、厚み１６．８ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み４５．４ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み２７．０ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。これにより、高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に合計３層積層されてなる誘電体多層膜により構成される反射防止膜を作製した。次に、反射防止膜上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み１０８ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成し、カバーガラスを得た。なお、コーティング剤は、硝酸アルミニウム９水和物、硝酸銀、硝酸、水を混合した後、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）及びエタノールを添加し、撹拌することにより作製した。また、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。なお、アンチグレア層中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、スパッタリング法により、厚み１６．８ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み４５．４ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み２７．０ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。これにより、高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に合計３層積層されてなる誘電体多層膜により構成される反射防止膜を作製した。次に、反射防止膜上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み１０８ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成し、カバーガラスを得た。なお、コーティング剤は、硝酸アルミニウム９水和物、硝酸銀、硝酸、水を混合した後、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）及びエタノールを添加し、撹拌することにより作製した。また、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。なお、アンチグレア層中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。
（実施例２）
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み５４ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成した。なお、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。次に、アンチグレア層上に、スパッタリング法により、厚み４５．０ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み１０．４ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み３５．１ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み１１２ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スピンコート法により塗布し、乾燥させ、厚み９０ｎｍのＡｇ及びＡｌ含有酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなるゾル－ゲル法により作製された抗菌性金属含有低屈折率膜を形成した。なお、抗菌性金属含有低屈折率膜中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。以上のようにして、低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に合計５層積層されてなる誘電体多層膜により構成され、最表層がＡｇ及びＡｌを含む反射防止膜を作製し、カバーガラスを得た。
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み５４ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成した。なお、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。次に、アンチグレア層上に、スパッタリング法により、厚み４５．０ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み１０．４ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み３５．１ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み１１２ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スピンコート法により塗布し、乾燥させ、厚み９０ｎｍのＡｇ及びＡｌ含有酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなるゾル－ゲル法により作製された抗菌性金属含有低屈折率膜を形成した。なお、抗菌性金属含有低屈折率膜中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。以上のようにして、低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に合計５層積層されてなる誘電体多層膜により構成され、最表層がＡｇ及びＡｌを含む反射防止膜を作製し、カバーガラスを得た。
（比較例１）
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み１０８ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成し、カバーガラスを得た。なお、アンチグレア層中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。また、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み１０８ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成し、カバーガラスを得た。なお、アンチグレア層中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。また、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。
（比較例２）
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み５４ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成し、カバーガラスを得た。なお、アンチグレア層中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。また、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。
まず、ガラス基板（日本電気硝子株式会社製、品番「Ｔ２Ｘ－１」、屈折率：１．５０）を用意した。次に、ガラス基板上に、シリカ前駆体としてのテトラエトキシシランと、抗菌性金属化合物である硝酸銀と、硝酸アルミニウム９水和物とを含むコーティング剤（ゾル状の無機塗料）を、スプレーコート法により塗布し、乾燥させ、厚み５４ｎｍのゾル－ゲル法により作製されたアンチグレア層（屈折率：１．４４）を形成し、カバーガラスを得た。なお、アンチグレア層中の抗菌性金属（Ａｇ）及びＡｌの含有量は、カチオン％で、それぞれ２％であった。また、コーティング剤の塗布量は、３５ｍｌ／ｍ２とした。
次に、スパッタリング法により、厚み４５．０ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み１０．４ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み３５．１ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み１１２ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる高屈折率膜を形成した。次に、スパッタリング法により、厚み８６．１ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる低屈折率膜を形成した。これにより、低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に合計５層積層されてなる誘電体多層膜により構成される反射防止膜を作製し、カバーガラスを得た。
＜評価＞
（抗菌性）
ＪＩＳ Ｚ２８０１に準拠して、抗菌性を評価した。菌種としては、大腸菌を用いた。具体的には、膜を設けていないガラス基板の２４時間後の生菌数Ａと、実施例及び比較例で得られたカバーガラスの２４時間後の生菌数Ｂとを求め、対数ｌｏｇ１０（Ａ／Ｂ）が２．０より大きい場合に抗菌効果が「有」と評価し、対数ｌｏｇ１０（Ａ／Ｂ）が２．０以下の場合に抗菌効果が「無」と評価した。
（抗菌性）
ＪＩＳ Ｚ２８０１に準拠して、抗菌性を評価した。菌種としては、大腸菌を用いた。具体的には、膜を設けていないガラス基板の２４時間後の生菌数Ａと、実施例及び比較例で得られたカバーガラスの２４時間後の生菌数Ｂとを求め、対数ｌｏｇ１０（Ａ／Ｂ）が２．０より大きい場合に抗菌効果が「有」と評価し、対数ｌｏｇ１０（Ａ／Ｂ）が２．０以下の場合に抗菌効果が「無」と評価した。
（光沢度）
ＪＩＳ Ｚ ８７４１：１９９７に基づいて、実施例及び比較例で得られたカバーガラスにおける入射角６０°の光沢度Ｇを、Ｍｉｃｒｏｇｌｏｓｓ（６０°）（ＢＹＫ社製）を用いて測定した。
ＪＩＳ Ｚ ８７４１：１９９７に基づいて、実施例及び比較例で得られたカバーガラスにおける入射角６０°の光沢度Ｇを、Ｍｉｃｒｏｇｌｏｓｓ（６０°）（ＢＹＫ社製）を用いて測定した。
（映り込み指標値）
映り込み指標値Ｃ：Ｃｌａｒｉｔｙは、ＳＭＳ－１０００（Ｄｉｓｐｌａｙ－Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ＆Ｓｙｓｔｅｍｅ社製）を用いて、反射分布測定モードにより測定した。なお、焦点距離１６ｍｍのレンズを用い、入射光の入射角を３°、実施例及び比較例で得られたカバーガラス上の照射位置からレンズまでの距離を４１０ｍｍに設定し、実施例及び比較例のカバーガラスの裏面に屈折率１．５３の浸液を付けた状態で黒板ガラスと貼り付けて測定した。
映り込み指標値Ｃ：Ｃｌａｒｉｔｙは、ＳＭＳ－１０００（Ｄｉｓｐｌａｙ－Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ＆Ｓｙｓｔｅｍｅ社製）を用いて、反射分布測定モードにより測定した。なお、焦点距離１６ｍｍのレンズを用い、入射光の入射角を３°、実施例及び比較例で得られたカバーガラス上の照射位置からレンズまでの距離を４１０ｍｍに設定し、実施例及び比較例のカバーガラスの裏面に屈折率１．５３の浸液を付けた状態で黒板ガラスと貼り付けて測定した。
（視認性）
視認性については、ライン光源を映り込ませた状態で、映り込んだライン光源の輪郭が認識できないものを「〇」とし、輪郭を認識できるものを「×」として評価した。
視認性については、ライン光源を映り込ませた状態で、映り込んだライン光源の輪郭が認識できないものを「〇」とし、輪郭を認識できるものを「×」として評価した。
結果を下記の表１に示す。
表１より、実施例１～２のカバーガラスでは、視認性及び抗菌性の双方が向上されていることが確認できた。一方、比較例１では、視認性が十分ではなく、比較例２では、抗菌性が十分でなかった。
１，２１，３１…カバーガラス
２，３２…ガラス基板
２ａ，３２ａ…第１の主面
２ｂ，３２ｂ…第２の主面
３，２３…アンチグレア層
４，２４…反射防止膜
５…高屈折率膜
６…低屈折率膜
２６…抗菌性金属含有低屈折率膜
２，３２…ガラス基板
２ａ，３２ａ…第１の主面
２ｂ，３２ｂ…第２の主面
３，２３…アンチグレア層
４，２４…反射防止膜
５…高屈折率膜
６…低屈折率膜
２６…抗菌性金属含有低屈折率膜
Claims (8)
- ガラス基板と、
前記ガラス基板上に設けられている、反射防止膜と、
前記反射防止膜上に設けられており、凹凸構造を有する、アンチグレア層と、
を備え、
前記アンチグレア層が、抗菌性金属を含む、カバーガラス。 - ガラス基板と、
前記ガラス基板又は前記ガラス基板上に構成されている、アンチグレア機構と、
前記アンチグレア機構上に設けられている、反射防止膜と、
を備え、
前記反射防止膜における最表層が、抗菌性金属を含む、カバーガラス。 - 前記抗菌性金属が、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属である、請求項１又は２に記載のカバーガラス。
- 前記抗菌性金属が、Ａｇである、請求項１～３のいずれか１項に記載のカバーガラス。
- 前記抗菌性金属を含む層が、さらにＡｌを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のカバーガラス。
- 前記抗菌性金属を含む層が、ゾル－ゲル法により作製された層である、請求項１～５のいずれか１項に記載のカバーガラス。
- 前記アンチグレア機構が、前記ガラス基板上に、凹凸構造を有するアンチグレア層が設けられることにより構成されている、請求項２～６のいずれか１項に記載のカバーガラス。
- 前記反射防止膜が、相対的に屈折率が低い低屈折率膜と、相対的に屈折率が高い高屈折率膜とを含む、多層膜であり、
前記反射防止膜における前記最表層が、前記低屈折率膜である、請求項２～７のいずれか１項に記載のカバーガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020161871A JP2022054700A (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | カバーガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020161871A JP2022054700A (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | カバーガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022054700A true JP2022054700A (ja) | 2022-04-07 |
Family
ID=80997954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020161871A Pending JP2022054700A (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | カバーガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022054700A (ja) |
-
2020
- 2020-09-28 JP JP2020161871A patent/JP2022054700A/ja active Pending
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