JP6939573B2 - 透光性構造体 - Google Patents
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Description
外光の映り込みを抑制するために、画像表示装置の表示面を構成する基材(ガラス板等)の表面に防眩処理を施すことが行われている。防眩処理は、表面に凹凸を設け、この凹凸によって入射光を散乱させる処理である。入射光が拡散反射することで、反射像が不鮮明になり、外光の映り込みが抑制される。防眩処理としては、基材の表面をエッチングする方法や、表面に凹凸のある防眩層を設ける方法が知られている。防眩層の形成方法としては、アルコキシシランの加水分解縮合物等のシリカ前駆体を含む塗布液をスプレー法にて基材上に塗布し、焼成する方法が知られている(例えば特許文献1)。
(1)表層に凹凸構造を有する防眩層が設けられた基材と、前記防眩層の上に設けられた反射防止層と、を備える防眩・反射防止部材(特許文献2)。
(2)防眩層を備え、前記防眩層が、硬化した無機ポリマーマトリックス中に凝集体無機酸化物粒子を含み、該無機酸化物粒子が2μm超約100μm以下のサイズの表面構造を形成しているタッチスクリーン(特許文献3)。
(3)透明基板と、透明基板上に形成された防眩コーティングとを備え、前記防眩コーティングが、複数の板状シリカ粒子を含み、該板状シリカ粒子の少なくとも一部が複数の花状構造(三次粒子)を形成している防眩パネル(特許文献4)。
ぎらつきを抑制できる防眩コートとして、以下の(4)が提案されている。
(4)基材上に分離した複数の領域を有する防眩層を備えた防眩コートであって、前記領域と基材との間が凹凸状に形成され、凸部領域内の表面は平滑または少なくとも1つの凹凸部が形成されている防眩コート(特許文献5)。
特許文献5の防眩コートは、ある程度ぎらつきを抑制できるものの、その効果は充分ではない。近年、液晶ディスプレイのピクセル密度が増大しており、ピクセル密度が高くなると、凹凸構造が同じでもぎらつきが強くなる。そのため、ぎらつきのさらなる低減が求められる。
凹凸構造を表面に有する透光性構造体であって、前記凹凸構造が、前記凹凸構造の(101μm×135μm)〜(111μm×148μm)の領域をレーザ顕微鏡で測定して得られる表面形状のベアリング高さ+0.05μmの高さでの直径(真円換算)が1μm以上の第一の凸部を含み、前記第一の凸部の直径(真円換算)の平均値が1.000〜16.000μmであり、
画像処理ソフトウェアSPIP(イメージメトロロジー社製)により前記表面形状をフィルタリングすることによりスムージング像を得て、前記表面形状のXYZデータから前記スムージング像のXYZデータを差し引いて得られた像において、ベアリング高さを0としたとき、前記複数の凸部が、高さ0.01μmでの直径(真円換算)が0.4μm以上の第二の凸部を含み、前記第二の凸部の密度が0.023〜7.210個/μm2、高さ0.01μmでの前記第二の凸部の断面の合計面積が、前記領域の総面積に対して0.900〜90.000%である透光性構造体。
本発明の透光性構造体は、防眩性を有するため、本発明の透光性構造体を画像表示装置の表示面に配置すると、透光性構造体表面の凹凸構造によって外光が拡散反射され、反射像が不鮮明になり、外光が表示面に映り込むことによる画像の視認性の低下を抑制できる。また、本発明の透光性構造体は、ヘイズ率が低く、凹凸構造の表面でぎらつきが発生しにくいため、透光性構造体を配置することによる画像の解像度やコントラスト、光の透過率の低下、表示面でのぎらつきによる画像の視認性の低下が生じにくい。
「透光性」とは、可視光を透過可能であることを意味する。
「ベアリング高さ」は、レーザ顕微鏡で(101μm×135μm)〜(111μm×148μm)の領域(以下、「観察領域」ともいう。)を測定して得られる、観察領域の表面形状のXYZデータから求められる高さ分布ヒストグラムにて、最も優勢な高さZの値である。XYZデータにおける高さZは、特に基準を規定しない場合、観察領域の最低点(Zの値が最小値をとる位置)を基準とした高さ(高さZを測定する位置から、観察領域における透光性構造体の主面に平行な平面であって最低点を含む平面に下した垂線の長さ)であり、以下において特に基準を規定しない場合の表面形状における高さの意味も同様である。高さ分布ヒストグラムにおける各区間の幅(bin)は1000に設定した。
XYZデータにおいて、Z方向は、凹凸構造の高さ方向(透光性構造体の厚さ方向)であり、XY平面は、Z方向と直交する面である。
数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
{第一実施形態}
図1において、本実施形態の透光性構造体1は、透光性基材3と、その第一の表面3A上に形成された防眩層5とを備える。防眩層5は、表面に凹凸構造を有する。防眩層5の表面は、透光性構造体1の表面を構成している。そのため、透光性構造体1は、表面に凹凸構造を有する。なお、図1中、透光性基材3の厚みに対する防眩層5の厚みの比率は、便宜上、実際の比率よりも大きくしている。
透光性基材3としては、可視光を透過可能なものであればよく、透明であるものが好ましい。透光性基材3における透明とは、400〜1100nmの波長領域の光を平均して80%以上透過する(平均透過率が80%以上である)ことを意味する。400〜1100nmの波長領域の光の平均透過率は、積分球を用いて測定される。
透光性基材3の第一の表面3Aは、平滑であってもよく、凹凸を有してもよい。防眩層5を設けることの有用性の点では、平滑であることが好ましい。第一の表面3Aの算術平均粗さRaは、10nm以下であることが好ましく、5nm以下がより好ましく、2nm以下がさらに好ましく、1nm以下が特に好ましい。ここで言うRaは、エスアイアイナノテクノロジー社製走査型プローブ顕微鏡多機能ユニットSPA−400の原子間力顕微鏡(AFM)モードで測定した値である。
透光性基材3が曲面を有する場合、透光性基材3の表面は、全体が曲面で構成されてもよく、曲面である部分と平坦である部分とから構成されてもよい。表面全体が曲面で構成される場合の例として、たとえば、透光性基材の断面が円弧状である場合が挙げられる。なお、ここでの曲面は、レーザ顕微鏡で観察される観察領域では無視できる程度のマクロ的な曲面である。
透光性基材3が曲面を有する場合、該曲面の曲率半径(以下、「R」ともいう。)は、透光性構造体1の用途、透光性基材3の種類等に応じて適宜設定でき、特に限定されないが、25000mm以下が好ましく、10〜5000mmがより好ましく、50〜3000mmが特に好ましい。Rが前記の上限値以下であれば、平板に比較し、意匠性に優れる。Rが前記の下限値以上であれば、曲面表面へも均一に防眩層を形成できる。
透光性基材3の厚みは特に限定されない。例えば厚み10mm以下、好ましくは0.5〜3mmのガラス板を使用することができる。厚みが薄いほど光の吸収を低く抑えられるため、透過率向上を目的とする用途にとって好ましい。また、厚みが薄いほど透光性構造体1の軽量化に寄与する。
防眩層5は、表面に凹凸構造を有する。
防眩層5の表面(つまり透光性構造体1の表面)の凹凸構造は、図2、図3(a)に示すように、防眩層5の表面形状(つまり透光性構造体1の表面形状)におけるベアリング高さ+0.05μmの高さでの直径(真円換算)が1μm以上の第一の凸部5aを含む。図2中の符号「BH」はベアリング高さを示す。第一の凸部5aは複数存在し、複数の第一の凸部5aによって防眩層5の表面にうねりが形成されている。
また、防眩層5の表面形状にあっては、画像処理ソフトウェアSPIP(イメージメトロロジー社製)により前記表面形状をフィルタリングして図3(b)に示すようなスムージング像を得て、前記表面形状のXYZデータから前記スムージング像のXYZデータを差し引いたときに、図3(c)に示すような複数の凸部が散らばった像が得られる。この複数の凸部が散らばった像において前記複数の凸部は、高さ0.01μmでの直径(真円換算)が0.4μm以上の第二の凸部5bを含む。第二の凸部5bは複数存在する。本実施形態において第二の凸部5bは、典型的には、複数の第一の凸部5aによって形成されたうねりの上に島状に分布している。
防眩層5には局所的に、透光性基材3が露出している部分があってもよい。
観察領域は、短辺101〜111μm×長辺135〜148μmの矩形の範囲内である。つまり観察領域は、最小で101μm×135μm、最大で111μm×148μmの矩形の範囲内である。また、縦×横の比率(長辺の長さ/短辺の長さ)は通常、約1.21〜1.46の範囲内とされている。
ここで、観察領域を範囲で記載したのは、同じ倍率の対物レンズを用いても、レンズの個体差により観察領域が異なるためである。測定結果は観察領域内の最大、最小、および平均値で表されるため、わずかに観察領域が異なっても、同じ倍率の対物レンズを選定すれば、結果にはほとんど違いは無い。
レーザ顕微鏡で測定される観察領域は、防眩層5の表面(透光性構造体1の表面)から無作為に選択される1箇所である。レーザ顕微鏡での詳しい測定条件は後述する実施例に示すとおりである。
(i)カスタムモードで、実際に測定された防眩層5の表面形状のXYZデータの傾き補正を行い、ベアリング高さを0と補正した表面形状イメージを得る。
(ii)前記ベアリング高さを0と補正した表面形状イメージについて、「コンボリューション:スムージング:平均に設定」、「カーネルサイズ:X=Y=31、円形に設定」の条件で、XYデータ31個を円形単位でZを平均化するフィルタリングを行い、図3(b)に示すような、なだらかな凹凸表面形状イメージ(以下、「スムージング像(b)」ともいう。)を得る。
(iii)前記ベアリング高さを0と補正した表面形状イメージから、閾値レベル:0.01μmにて「粒子」を検出する。その後、イメージウィンドウの測定にて「フィルタ差分」を選択し、「形状のホールを保存」し、フィルタサイズ51ポイントで「形状輪郭をスムージング」する後処理を行い、図3(a)に示すような、後処理された表面形状イメージ(以下、「表面形状(a)」ともいう。)を得る。
(iv)前記スムージング像(b)と前記表面形状(a)との差分として、図3(c)に示すような、複数の凸部が散らばった形状イメージ(以下、「像(c)」ともいう。)を得る。
(i−1)「全体面補正法」として「平均プロファイルフィット法」が選択され、次数は3とされる。
(i−2)「ステップを処理」は選択しない。
(i−3)「ラインごとの補正」について「なし」が選択される。
(i−4)「Zオフセット法」として「ベアリング高さをゼロにする」が選択される。
上記傾き補正を行うと、レーザ顕微鏡で得られた表面形状のXYZデータについてフィット面がXおよびYの平均プロファイルから計算され、イメージから差し引くことによって、イメージ全体の傾きや不要な湾曲が取り除かれる。
フィルタリングを行うと、図3(b)に示すような、微細な凹凸が除去(平均化)されたスムージング像(b)が得られる。
ある1点:XYZに対してこの点を中心に円形に(距離が近い順)で961点が抽出され、それぞれの点XYに対するZの値が合計され、その合計値を961で割った値が座標XYの新たなZ値とされる。この計算が面内すべての点について行われる。
X方向、Y方向の測定点の間隔はそれぞれ71nmである。
このとき、1点ずつ隣に移動しながら全点に対して平均が求められるので、分解能が下がることは無い。
後処理において、「形状のホールを保存」は、検出した粒子の領域内に高さ0.01μm以下の凹部があった場合、この凹部部分の面積を粒子の面積としてカウントしない操作を示す。
「形状輪郭をスムージング」は、粒子の形状輪郭のノイズをとる操作を示す。
フィルタサイズは、粒子の形状輪郭のスムージングの程度を表すもので、値が大きい程、スムージング後の形状輪郭が円に近付く。
つまり(iii)の後処理により得られる表面形状(a)は、実際の測定データからノイズを除去し、凸部の形状輪郭を整えたものであり、実際の第一の凸部を含む凹凸表面形状とみなすことができる。
一般に、うねりのある表面上に凸部が分布している場合、該凸部の数や形状を正確に測定することは難しい。上記形状解析では、スムージング像(b)と表面形状(a)とを重ねたときに、スムージング像(b)の表面より上側にある凸部を、うねりのある表面のうねりをなくしたときの、該表面上に分布する凸部と定義している。
第一の凸部5aの前記直径(真円換算)の上限値は、後述の平均直径が特定の範囲内となる限り特に限定されないが、典型的には16μm以下である。
観測領域の総面積は、前記表面形状のベアリング高さ+0.05μmの高さでの、空間部分も含めた断面の総面積に等しい。
第二の凸部5bの前記直径(真円換算)の上限値は、後述する密度および面積率が特定の範囲内となる限り特に限定されないが、典型的には2.000μm以下である。
防眩層5は、シリカを主成分とする膜であることが好ましい。「シリカを主成分とする」とは、SiO2を90質量%以上含むことを意味する。シリカを主成分とすれば、防眩層5の屈折率(反射率)が低くなりやすい。また、防眩層5の化学的安定性等も良好である。また、透光性基材3の材質がガラスの場合、透光性基材3との密着性が良好である。また、所定の凹凸構造を、光硬化樹脂と微粒子を用いて形成した場合には、凹凸表面の鉛筆硬度は2H程度であるのに対して、シリカを主成分とする材質を用いて形成した場合には、凹凸表面の鉛筆硬度を5H以上とすることができる。該鉛筆硬度、つまり透光性構造体1の凹凸表面の鉛筆硬度が5H以上であれば、耐擦傷性に優れる。鉛筆硬度は、JIS K5600−5−4に準拠して測定される。評価は、透光性構造体の凹凸構造を有する表面において実施した。
シリカを主成分とする場合、防眩層5は、シリカのみから構成されてもよく、シリカ以外の成分を少量含んでもよい。
透光性構造体1のヘイズ率は、0.1〜15.0%が好ましく、0.2〜10.0%がより好ましく、0.5〜5.0%が特に好ましい。ヘイズ率が前記範囲の下限値以上であれば、防眩性がより優れる。ヘイズ率が前記範囲の上限値以下であれば、画像表示装置の表示面に配置されたときに画像の視認性を損ないにくい。
ヘイズ率は、JIS K7136:2000(ISO14782:1999)に記載された方法にしたがって、ヘイズメーター(村上色彩研究所社製HR−100型)を用いて測定される。
透光性構造体1の凹凸構造を有する表面(防眩層5の表面)における60゜鏡面光沢度は、140%以下が好ましく、135%以下がより好ましく、130%以下がさらに好ましい。凹凸構造を有する表面における60゜鏡面光沢度は、防眩効果の指標である。該鏡面光沢度が前記の上限値以下であれば、充分な防眩効果が発揮される。
60゜鏡面光沢度(%)は、JIS Z8741:1997(ISO2813:1994)に記載された方法によって、光沢度計(コニカミノルタ社製、MULTI GLOSS 268 Plus)を用い、透光性構造体の裏面反射(凹凸構造が形成された側とは反対側の面)は消さず、防眩層のほぼ中央部で測定される。
透光性構造体1は、アイシステム社製アイスケールISC−Aを用いて、アップルインコーポレイテッド社製iPhone4(ピクセル密度326ppi)の上に、凹凸構造を有する表面(防眩層5側の表面)が上になるように透光性構造体1を置いて測定されるぎらつき(Sparkle)指標値Sが、36以下であることが好ましく、30以下がより好ましく、25以下が特に好ましい。ぎらつき指標値Sが小さいほど、ぎらつきが抑制されていることを示す。
透光性構造体1において、第一の凸部5aは主に、外光を拡散反射させることで防眩性に寄与し、第二の凸部5bは主に、ぎらつきの抑制に寄与すると考えられる。凹凸構造が第二の凸部5bを一定以上の密度および面積率で含まない場合、透光性基材3側から防眩層5に入射した光が第一の凸部5aの表面で屈折し、屈折した光同士が第一の凸部5aの表面近傍で干渉してぎらつきの原因になると推測される。第二の凸部5bは、屈折した光同士が干渉することを阻害してぎらつきを抑制すると推測される。
透光性構造体1は、たとえば、透光性基材3上に塗料組成物を塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を焼成することにより防眩層5を形成して製造することができる。塗料組成物は、例えば、シリカ前駆体(A)および粒子(C)の少なくとも一方と、液状媒体(B)とを含む。
「シリカ前駆体」とは、シリカを主成分とするマトリックスを形成し得る物質を意味する。シリカ前駆体(A)としては、適宜公知のアルコキシシラン等のシラン化合物やその加水分解縮合物等を使用可能である。シリカ前駆体(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
液状媒体(B)は、シリカ前駆体(A)を溶解または分散するものであり、粒子(C)を分散するものが好ましく用いられる。液状媒体(B)は、シリカ前駆体(A)を溶解または分散する機能と、粒子(C)を分散する分散媒としての機能の両方を有するものであってもよい。
シリカ前駆体(A)におけるアルコキシシラン等の加水分解に水が必要となるため、加水分解後に液状媒体の置換を行わない限り、液状媒体(B)は液状媒体(B1)として少なくとも水を含む。液状媒体(B)は、必要に応じて、液状媒体(B1)以外の他の液状媒体、すなわち沸点が150℃超の液状媒体をさらに含んでいてもよい。
粒子(C)の材質としては、金属酸化物、金属、顔料、樹脂等が挙げられる。金属酸化物としては、Al2O3、SiO2、SnO2、TiO2、ZrO2、ZnO、CeO2、Sb含有SnOX(ATO)、Sn含有In2O3(ITO)、RuO2等が挙げられる。防眩膜5のマトリクスがシリカを主成分とする場合、屈折率がマトリクスと同等であるため、SiO2が好ましい。金属としては、金属単体(Ag、Ru等)、合金(AgPd、RuAu等)等が挙げられる。顔料としては、無機顔料(チタンブラック、カーボンブラック等)、有機顔料等が挙げられる。樹脂としては、アクリル樹脂、ポリスチレン、メラニン樹脂等が挙げられる。
粒子(C)は、中実粒子でもよく、中空粒子でもよく、多孔質粒子等の穴あき粒子でもよい。「中実」は、内部に空洞を有しないことを示す。「中空」は、内部に空洞を有することを示す。粒子(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
球状シリカ粒子の平均粒子径は、体積基準で求めた粒度分布の全体積を100%とした累積体積分布曲線において50%となる点の粒子径、すなわち体積基準累積50%径(D50)を意味する。粒度分布は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置で測定した頻度分布および累積体積分布曲線で求められる。
「アスペクト比」は、粒子の厚さに対する最長長さの比(最長長さ/厚さ)を意味し、「平均アスペクト比」は、無作為に選択された50個の粒子のアスペクト比の平均値である。粒子の厚さは原子間力顕微鏡(AFM)によって測定され、最長長さは、透過型電子顕微鏡(TEM)によって測定される。
球状シリカ粒子の平均粒子径は、球状シリカ粒子の平均粒子径と同様に測定される。
不定形シリカ粒子およびシリカ凝集体は、いずれも、TEM観察において黒色状に観察される。一方、薄片状のシリカ1次粒子またはシリカ2次粒子は、TEM観察においてうすい黒色または半透明状に観察される。
鱗片状シリカ粒子の市販品としては、たとえばAGCエスアイテック社製のサンラブリー(登録商標)シリーズが挙げられる。
バインダ(D)(ただしシリカ前駆体(A)を除く。)としては、液体媒体(B)に溶解または分散する無機物や樹脂等が挙げられる。無機物としては、たとえばシリカ以外の金属酸化物前駆体(金属:チタン、ジルコニウム、等)が挙げられる。樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
添加剤(E)としては、たとえば、極性基を有する有機化合物(E1)、紫外線吸収剤、赤外線反射/赤外線吸収剤、反射防止剤、レベリング性向上のための界面活性剤、耐久性向上のための金属化合物等が挙げられる。
極性基を有する有機化合物(E1)としては、不飽和カルボン酸重合体、セルロース誘導体、有機酸(ただし、不飽和カルボン酸重合体を除く。)、テルペン化合物等が挙げられる。有機化合物(E1)は、1種を単独でも、2種以上を併用してもよい。
塗料組成物中のシリカ前駆体(A)と粒子(C)との合計の含有量は、塗料組成物中の固形分(100質量%)(ただし、シリカ前駆体(A)はSiO2換算とする。)のうち、30〜100質量%が好ましく、40〜100質量%がより好ましい。上記合計の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、透光性基材3との密着性に優れる。上記合計の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、防眩層5のクラックや膜はがれが抑えられる。
塗料組成物の固形分は、塗料組成物中の、液状媒体(B)以外の全成分の含有量の合計である。ただしシリカ前駆体(A)の含有量はSiO2換算である。
粒子(C)が鱗片状シリカ粒子である場合、シリカ前駆体(A)と粒子(C)との合計質量(100質量%)に対する粒子(C)の比率は、0.5〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましい。
粒子(C)の比率が上記範囲の下限値以上であれば、低ぎらつき性がより優れる。粒子(C)の比率が上記範囲の上限値以下であれば、より低いヘイズ率が得られやすい。また、シリカ前駆体(A)を一定以上の比率で含むことで、防眩層5と透光性基材3との密着強度がより優れる。
液状媒体(B1)の含有量は、液状媒体(B)の全量に対して90質量%以上が好ましい。液状媒体(B1)の含有量は、液状媒体(B)の全量に対して100質量%であっても構わない。
塗料組成物の塗布温度における粘度(以下、「液粘度」ともいう。)は、0.003Pa・s以下が好ましく、0.001〜0.003Pa・sが特に好ましい。液粘度が前記の上限値以下であれば、塗料組成物を噴霧したときに形成される液滴がより微細になり、所望の表面形状の防眩層が形成されやすい。液粘度が前記の下限値以上であれば、防眩層の表面凹凸形状が均一となる。塗料組成物の粘度は、B型粘度計により測定される値である。
透光性基材上への前記塗料組成物の塗布は、例えば、回転霧化頭を備える静電塗装ガンを備える静電塗装装置を用いて、前記塗料組成物を帯電させ噴霧することにより行うことが出来る。この時、回転霧化頭から透光性基材までの間の雰囲気を20℃以上かつ相対湿度40%以下とすると防眩膜5の膜特性が向上するため好ましい。
静電塗装装置は、回転霧化頭を備える静電塗装ガンを備えるものであれば、公知の静電塗装装置を採用できる。静電塗装ガンは、回転霧化頭を備えるものであれば、公知の静電塗装ガンを採用できる。ただし、塗料組成物の塗布手段は上記の静電塗装装置に限らず、公知の塗布手段を使用することが出来る。
焼成工程では、塗布工程で透光性基材上に形成された、塗料組成物の塗膜を焼成して防眩層とする。焼成は、塗料組成物を透光性基材に塗布する際に透光性基材を加熱することによって塗布と同時に行ってもよく、塗料組成物を透光性基材に塗布した後、塗膜を加熱することによって行ってもよい。焼成温度は、30℃以上が好ましく、たとえば透光性基材がガラスである場合は100〜750℃がより好ましく、150〜550℃がさらに好ましい。
図4は、本発明の第二実施形態の透光性構造体2を示す模式断面図である。図5は、透光性構造体2の表面形状、そのスムージング像、およびそれらのXYZデータの差分として得られる像の関係を説明する図である。
本実施形態の透光性構造体2は、透光性基材4を備える。透光性基材4は、第一の表面4Aに凹凸構造を有する。透光性基材4の第一の表面4Aは、透光性構造体2の表面を構成している。そのため、透光性構造体2は、表面に凹凸構造を有する。
透光性基材4は、第一の表面に凹凸構造を有すること以外は、第一実施形態の透光性基材3と同様であり、好ましい態様も同様である。
また、透光性基材4の表面形状にあっては、画像処理ソフトウェアSPIP(イメージメトロロジー社製)により前記表面形状をフィルタリングして図5(b)に示すようなスムージング像を得て、前記表面形状のXYZデータから前記スムージング像のXYZデータを差し引いたときに、図5(c)に示すような平面に複数の凸部が散らばった像が得られる。この平面に複数の凸部が散らばった像において前記複数の凸部は、高さ0.01μmでの直径(真円換算)が0.4μm以上の第二の凸部4bを含む。第二の凸部4bは複数存在する。
本実施形態においては、断面略三角形状の第一の凸部4aの頂部が第二の凸部4bとして検出される。そのため、図5に一点鎖線で示すように、第一の凸部4aの頂部の位置と第二の凸部4bの頂部の位置はほぼ一致している。表面形状の測定および解析は第一実施形態と同様にして行われる。
透光性構造体2は、たとえば、前記凹凸構造を有さない透光性基材の表面をエッチング処理することにより凹凸構造を形成して製造することができる。
フッ素化剤を接触させる以外のガラス基材のエッチング方法や、ガラス以外の材質の透光性基材の場合にも適用できるエッチング方法として、たとえばブラスト処理、イオンエッチング処理等が挙げられる。
前記の処理液を用いてエッチング処理を行う場合、1回目と2回目とで処理液中の粒子の含有量を変えてもよい。たとえば2回目に使用する処理液中の粒子の含有量を1回目より少なくすると、2回目のエッチング処理の際、1回目のエッチング処理で形成された凹凸がなだらかになる。
図6は、本発明の第三実施形態の透光性構造体6を模式的に示す断面図である。図7は、透光性構造体6の表面付近の構造を模式的に説明する断面図である。なお、以下に示す実施形態において、既出の実施形態に対応する構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態の透光性構造体6は、透光性基材3と、透光性基材3の第一の表面3A上に形成された防眩層5と、防眩層5上に形成された反射防止層7(機能層)と、反射防止層層7上に形成された撥水撥油層9(機能層)と、を備える。反射防止層層7、撥水撥油層9はそれぞれ、防眩層5と同様に、表面に凹凸構造を有する。
撥水撥油層層9の表面は、透光性構造体6の表面を構成している。そのため、透光性構造体6は、表面に前記凹凸構造を有する。なお、図6中、透光性基材3の厚みに対する防眩層5、反射防止層層7および撥水撥油層9それぞれの厚みの比率は、便宜上、実際の比率よりも大きくしている。
反射防止層7は、反射率を低減する機能を有する。反射防止層層7を有することで、反射防止層7を有さない場合に比べて、透光性構造体6の反射率が低くなる。
反射防止層7としては、たとえば以下の(1)、(2)が挙げられる。
(1)相対的に屈折率が低い低屈折率層と相対的に屈折率が高い高屈折率層とが交互に積層した多層構造の反射防止層。
(2)透光性基材3よりも屈折率が低い低屈折率層からなる反射防止層。
高屈折率層と低屈折率層とは、それぞれ1層ずつ含む形態であってもよいが、それぞれ2層以上含む構成であってもよい。高屈折率層と低屈折率層とをそれぞれ2層以上含む場合には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した形態であることが好ましい。
特に反射防止性能を高めるためには、(1)の反射防止層は、複数の層が積層された積層体であることが好ましく、例えば該積層体は全体で2層以上6層以下の層が積層されていることが好ましい。
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種以上を好ましく使用できる。低屈折率層を構成する材料としては、酸化ケイ素(SiO2)を好ましく使用できる。
高屈折率層としては、生産性や屈折率の程度から、前記高屈折率層が酸化ニオブ層、酸化タンタル層、酸化チタン層から選択されたいずれか一つからなり、前記低屈折率層が酸化ケイ素層であることがより好ましい。
シリカ系多孔質膜としては、たとえば粒子内部に空孔を有する中空粒子とマトリックスとを含むもの等が挙げられる。上記(2)の反射防止層の厚さは、50〜300nmが好ましく、80〜160nmがより好ましい。
撥水撥油層9は、撥水撥油性を有する層である。撥水撥油層9が透光性構造体の視認側の最表層に存在することで、指滑り性が良好となる。
「撥水撥油性を有する」とは、水の接触角が90度以上、オレイン酸の接触角が70°以上であることを意味する。接触角は、接触角計(たとえば協和界面科学社製のDM−701)を用い、20±10℃の範囲内の条件下、1μLの液滴で測定する。撥水撥油層表面における異なる5ヶ所で測定を行い、その平均値を算出し、その値を撥水撥油層の接触角とする。撥水撥油層9としては、AFP(Anti Finger Print)層等が挙げられる。
撥水撥油層9の厚さは、例えば薄膜解析用X線回折計ATX−G(RIGAKU社製)を用いて、X線反射率法により反射X線の干渉パターンを得て、該干渉パターンの振動周期から算出することができる。あるいは、予め反射分光スペクトルを測定した反射防止膜を用意し、その上に撥水撥油層9の厚さを測定するサンプルと同条件下で撥水撥油層9を形成した後の反射分光スペクトルと撥水撥油剤の屈折率から算出することにより求められる。
また、透光性基材3の視認側に反射防止層7を備えるため、優れた反射防止性を有する。また、最表層に撥水撥油層9を備えるため、指滑り性が良好である。指滑り性が良好であることは、たとえばタッチパネルの操作性の点で好ましい。
透光性構造体6は、たとえば、第一実施形態で挙げた製造方法により透光性基材3の第一の表面3A上に防眩層5を形成した後、この防眩層5上に反射防止層7を形成する工程(反射防止層形成工程)と、この反射防止層7の表面を撥水撥油剤で処理して撥水撥油層9を形成する工程(撥水撥油層形成工程)とを行うことにより製造できる。
防眩層5の表面が前記凹凸構造を有することから、反射防止層形成工程で反射防止層7を防眩層5の表面形状に沿って形成することで、表面に前記凹凸構造を有する反射防止層7を形成できる。
反射防止層7の形成方法としては、反射防止性の点では、乾式法が好ましく、その中でも、生産性の観点からスパッタ法がより好ましい。
撥水撥油剤による処理方法(撥水撥油層9の形成方法)としては、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、スキージコーティング法、ワイプコーティング法、フローコーティング法等のウェットコーティング法;蒸着法等のドライコーティング法;等が挙げられる。撥水撥油層9の形成方法としては、ウェットコーティング法およびドライコーティング法のどちらを用いてもよい。
図8は、本発明の第四実施形態の透光性構造体8を模式的に示す断面図である。
本実施形態の透光性構造体8は、透光性基材4と、透光性基材4の第一の表面4A上に形成された反射防止層7と、反射防止層7上に形成された撥水撥油層9と、を備える。透光性基材4、反射防止層7および撥水撥油層9はそれぞれ、表面に凹凸構造を有する。撥水撥油層9の表面は、透光性構造体8の表面を構成している。そのため、透光性構造体8は、表面に前記凹凸構造を有する。
反射防止層7および撥水撥油層9それぞれの表面の凹凸は、透光性基材4の第一の表面4Aの凹凸に追従していることが好ましい。なお、図8中、透光性基材4の厚みに対する反射防止層7および撥水撥油層9それぞれの厚みの比率は、便宜上、実際の比率よりも大きくしている。
また、透光性基材4の視認側に反射防止層7を備えるため、優れた反射防止性を有する。また、最表層に撥水撥油層9を備えるため、指滑り性が良好である。
透光性構造体8は、たとえば、第二実施形態で挙げた製造方法により透光性基材4を製造した後、この透光性基材4の第一の表面4A上に反射防止層7を形成する工程(反射防止層形成工程)と、この反射防止層7の表面を撥水撥油剤で処理して撥水撥油層9を形成する工程(撥水撥油層形成工程)とを行うことにより製造できる。
反射防止層形成工程、撥水撥油層形成工程はそれぞれ、第三実施形態と同様にして行うことができる。
第二、第四実施形態では、透光性基材4の片面(第一の表面4A)のみに凹凸構造が設けられた例を示したが、透光性基材4の両面に凹凸構造が設けられてもよい。また、凹凸構造は、透光性基材4の片面または両面の全面に設けられてもよく、部分的に設けられてもよい。
本発明の透光性構造体の用途の具体例としては、車両用透明部品(ヘッドライトカバー等)、車両用透明部品(インスツルメントパネル表面等)、メータ、建築窓、ショーウインドウ、ディスプレイ(ノート型パソコン、モニタ、LCD、PDP 、ELD、CRT、PDA等)、LCDカラーフィルタ、タッチパネル用基板、カメラ部品、プロジェクタ部品、太陽電池用透明基板(カバーガラス等。)、携帯電話窓、バックライトユニット部品液晶輝度向上フィルム(プリズム、半透過フィルム等)、液晶輝度向上フィルム、有機EL発光素子部品、無機EL発光素子部品、蛍光体発光素子部品、光学フィルタ、光学部品の端面、照明ランプ、照明器具のカバー、偏光フィルム、農業用フィルム等が挙げられる。
(表面形状測定)
透光性構造体の凹凸構造を有する表面の表面形状は、キーエンス社製レーザ顕微鏡VK−X100を用いて測定した。対物レンズは「×100」を使用した(観察領域:109×145μm、倍率:1000倍)。測定モードは「表面形状」、測定品質は「高精細」(Xドット間隔71nm、Yドット間隔71nm、Zドット間隔10nm)とした。Xドット間隔、Yドット間隔、Zドット間隔はそれぞれ、X方向、Y方向、Z方向の測定刻み値を示す。
表面形状測定で得られた表面形状のXYZデータを、イメージメトロロジー社製画像処理ソフトウエアSPIP(バージョン.6.4.3)を用いて解析し、第一の凸部、第二の凸部それぞれの特性(Z範囲、観察領域における個数、密度、面積率、最大直径、最小直径、平均直径、最大高さ、最小高さおよび平均高さ)を求めた。解析に際しては、以下のようにパラメータを設定して平坦化処理、第一の凸部の測定および第二の凸部の測定を行った。
1.最頻値(モード):カスタムモードを選択。
2.三次平均プロファイルフィット法を選択。
3.「ステップを処理」機能は使わない。
4.Zオフセット法:ベアリング高さをゼロにする。
〈(2)−1:検出〉
1.「粒子検出」を選択。
2.閾値レベル:0.05μm。
〈(2)−2:後処理〉
3.「検出イメージウインドウ」選択。
4.「形状のホールを保存」を選択。
5.形状輪郭をスムージング:フィルタサイズ:51ポイント。
6.「イメージ端の形状を含む」を選択。
7.最小直径:1μm。
〈(3)−1:フィルタリング〉
1.「コンボリューション」選択。
2.「スムージング」選択。
3.カーネルサイズ:X=Y=31、「円形」を選択。
〈(3)−2:検出〉
4.検出イメージ:「フィルタ差分」を選択。
5.「粒子検出」を選択。
6.閾値レベル:0.01μm。
〈(3)−3:後処理〉
7.イメージウインドウの測定: 「フィルタ差分」を選択。
8.「形状のホールを保存」を選択。
9.形状輪郭をスムージング:フィルタサイズ:51ポイント。
10.「イメージ端の形状を含む」を使用。
11.最小直径:0.4μm。
Diffusionの測定は、日本電色工業社製変角光度計、GC5000Lを用いて、以下の手順で行った。
透光性構造体の第1の表面側から、透光性構造体の厚さ方向と平行な方向を角度θ=0゜としたときに、角度θ=−45゜±0.5゜の方向(以下、「角度−45°の方向」ともいう)に、第1の光を照射する。第1の光は、透光性構造体に反射される。第1の表面から角度45°の方向に反射された45゜反射光を受光し、その輝度を測定して、「45゜反射光の輝度」とする。
次に、第1の表面から出射された光を受光する角度θを、5゜〜85゜の範囲で変化させ、同様の操作を実施する。これにより、透光性構造体を透過して、第2の表面から出射される光の輝度分布を測定して合計し、「全反射光の輝度」とする。
次に、以下の式(1)から、Diffusion(防眩性指標値D)を算定する:
Diffusion(防眩性指標値D)=
{(全反射光の輝度−45゜反射光の輝度)/(全反射光の輝度)}・・式(1)
このDiffusionは、観察者の目視による防眩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、防眩性指標値Dが小さな(0に近い)値を示す透光性構造体は防眩性が劣り、逆に防眩性指標値Dが大きな値を示す透光性構造体は、良好な防眩性を有する。従って、この防眩性指標値Dは、透光性構造体の防眩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。
前記した測定法に従って得られたぎらつき指標値Sに基づき、以下の基準でぎらつきを評価した。
◎◎:ぎらつき指標Sが25以下(ぎらつきが全く見えないレベル)。
◎:ぎらつき指標Sが25超〜30以下(ぎらつきがわずかに見えるレベル)。
○:ぎらつき指標Sが30超〜37以下(ぎらつきが見えるが実用上問題ないレベル)。
×:ぎらつき指標Sが37超(顕著なぎらつきが見える)。
前述のレーザー顕微鏡を使用し、倍率1000倍にて、透光性構造体の凹凸構造を有する表面の109μm×145μmの領域についてスキャンを実施し、表面プロファイルを得た。得られた表面プロファイルから、Histogram Plotにより、横軸に突起高さ(単位:nm)、縦軸に頻度(単位:Counts)をプロットした突起分布を得た。
得られた突起分布の、ピーク高さの半分の高さの位置における突起分布の幅を半値幅(単位:nm)とした。
(粒子分散液)
ST−OZL:日産化学工業社製、スノーテックスOZL、球状の中実シリカ粒子の分散液、分散媒:水、粒子径:70〜100nm。
SLV:サンラブリーLFS HN150(AGCエスアイテック社製)を解砕・分散させた鱗片状のシリカ粒子の分散液、分散媒:水、平均粒子径:185nm、平均アスペクト比(平均粒子径/平均厚み):80。
ST−OL:スノーテックスOL(日産化学工業社製)、球状の中実シリカ粒子の分散液、分散媒:水、粒子径:40〜50nm。
ST−O:スノーテックスO(日産化学工業社製)、球状の中実シリカ粒子の分散液、分散媒:水、平均粒子径:10〜15nm。
以下の手順で粒子含有シリカ前駆体溶液を調製した。
A液:主溶剤としてのソルミックスAP−11(日本アルコール販売社商品名)を用い、AP−11をマグネチックスターラーを用いて撹拌しながら、純水、テトラエトキシシラン、KBM3066(信越シリコーン社製)を、それぞれA液の総質量に対して11wt%、10wt%、0.59wt%となるように添加し、25℃にて10分間混合することでA液を得た(シラン化合物のSiO2換算濃度3.12wt%)。
B液:上記市販の粒子分散液を固形分濃度が3.12wt%となるようにAP−11で希釈することでB液を得た(粒子固形分濃度3.12wt%)。
粒子含有シリカ前駆体溶液:A液とB液を所望の粒子濃度比率 となるように混合し、25℃にて30分間撹拌した後、10wt%硝酸水溶液を粒子含有シリカ前駆体溶液の総質量に対して0.54wt%となるように添加し、60℃にて60分間混合することで粒子含有シリカ前駆体溶液を得た(総固形分濃度(=シラン化合物のSiO2換算濃度+粒子固形分濃度)3.11wt%)。
(透光性基材の洗浄)
透光性基材として、ソーダライムガラス(旭硝子社製。FL1.1。サイズ:縦100mm×横100mm、厚さ:1.1mmのガラス基板。400〜1100nmの波長領域の光の平均透過率:90.6%、表面の算術平均粗さRa:0.5nm)を用意した。該ガラスの表面を炭酸水素ナトリウム水で洗浄後、イオン交換水でリンスし、乾燥させた。
上記で得られた粒子含有シリカ前駆体溶液をAP−11で総固形分濃度0.215wt%に希釈することで塗布液を得た。
静電塗装ガンを備える静電塗装装置(液体静電コーター、旭サナック社製)を用意した。静電塗装ガンとしては、回転霧化式自動静電ガン(旭サナック社製、サンベル、ESA120、カップ径70mm)を使用した。透光性基材の接地をより取りやすくするために導電性基板として金属メッシュトレイを用意した。
静電塗装装置のコーティングブース内の温度を25±1℃の範囲内、湿度を50%±10%の範囲内に調節した。
静電塗装装置のチェーンコンベア上に、予め30℃±3℃に加熱しておいた洗浄済みの透光性基材を、導電性基板を介して置いた。チェーンコンベアで等速搬送しながら、透光性基材のT面(フロート法による製造時に溶融スズに接した面の反対側の面)に、静電塗装法によって、25±1℃の範囲内の温度の塗布液を塗布した後、大気中、450℃で30分間焼成して防眩層を形成し、透光性構造体を得た。塗布液の塗布条件は、コート液量18mL/分、カップ回転数35krpm、ノズル高さ245mm、電圧60kV、塗布回数1回とした。ここで、コート液量は静電塗装ガンへの塗料組成物の供給量を示す。カップ回転数は回転霧化頭の回転速度を示す。ノズル高さは静電塗装ガンのノズル先端(塗料組成物の噴霧方向における回転霧化頭の前端)から透光性基材までの距離を示す。電圧は静電塗装ガンに印加した電圧を示す。塗布回数は、透光性基材の搬送回数、すなわち透光性基材に静電塗装ガンの下を通過させて塗料組成物を塗布した回数を示す。
塗布液の調製に用いる粒子分散液の種類、塗布液の固形分中の粒子濃度、塗布液の固形分濃度、塗布液の塗布回数を表1に示すようにした以外は例1と同様にして例2〜11、13〜30、34〜39の透光性構造体を作製した。
(透光性基材の用意)
化学強化用特殊ガラスDragontrail(旭硝子社登録商標)(サイズ:100mm×100mm、厚さ:1.1mm、波長550nmでの透過率:91.4%、表面の算術平均粗さRa:0.13nm(エスアイアイナノテクノロジー社製SPA400−AFMで測定))に対して、KNO3溶融塩を用いて、410℃で2.5時間の化学強化処理を実施した。化学強化処理を実施した結果、DOL(Depth Of Layer)が25μm、CS(Compressive Stress)が750MPaであった。この化学強化処理した基材を透光性基材とした。この透光性基材の表面を中性洗剤で洗浄し、純水で洗浄し乾燥させた。
透光性基材として上記の化学強化処理したものを用いた以外は例6と同様にして、透光性基材上に防眩層を形成した。
上記のようにして防眩層を形成した透光性基材を薄膜形成装置の基板ホルダーにセットした。
真空引きを行い、設定温度200℃程度で基板加熱した状態で保持した後、薄膜形成装置にアルゴンガスと酸素ガスを導入しながら、0.03Pa程度の圧力にて、電子ビーム蒸着により第1層目の高屈折率層のTa2O5をおよそ14nmの膜厚で形成した。この際、成膜装置に付帯しているイオン源にArとO2ガスを流し、電圧1000V、電流1000mAを印加し、アルゴンイオンや酸素イオンを基板上にアシストしながら成膜を行った。以下、2〜4層目でも同様にして、アルゴンイオンや酸素イオンを基板上にアシストしながら成膜を行った。
次いで、0.03Pa程度の圧力にて、電子ビーム蒸着により第2層目の低屈折率層のSiO2をおよそ33nmの膜厚で形成した。その後、第1層目と同様にして、第3層目の高屈折率層のTa2O5をおよそ121nmの膜厚で形成した。次に、第2層目と同様にして、第4層目の低屈折率層のSiO2をおよそ81nmの膜厚で形成し、蒸着の反射防止層を得た。これにより、透光性基材と防眩層と4層構造の反射防止層とが積層した積層体を得た。
前記反射防止層の表面をプラズマ処理装置を用いてクリーニング処理した後、最表面の層の上に、フッ素系撥油剤(Afluid:旭硝子社登録商標) S−550」)を、蒸着法により、蒸着前真空度:1×10−3Pa、蒸着源加熱温度:290℃、基材温度:無加熱条件で成膜し厚さ約10nmのAFP層を形成した。これにより、透光性基材と防眩層とAFP層、もしくは、透光性基材と防眩層と反射防止層とAFP層とが積層した透光性構造体を得た。なお、この例においてAFP層の膜厚は、薄膜解析用X線回折計ATX−G(RIGAKU社製)を用いて、X線反射率法により反射X線の干渉パターンを得て、該干渉パターンの振動周期から算出した。
以下の手順により、透明基材であるガラス基板の表面に微細な凹凸形状を形成した。
(1)50wt%のフッ化水素水溶液1000mLに、500gのフッ化アンモニウムと、平均粒径が4μmのガラスビーズ175gとを加えて攪拌し、フロスト処理液を調製した。(2)厚さ1.3mm、5cm角のアルミノシリケートガラス基板を前記フロスト溶液に8分間浸漬して、プリエッチング処理を行った。(3)前記アルミノシリケートガラス基板を前記フロスト溶液から取り出し、10分間流水で洗浄した後、20wt%のフッ化水素水溶液に16分間浸漬することによりエッチング処理を行い、透明基材であるアルミノシリケートガラス基板表面に微細な凹凸を形成した。この透光性基材を例31の透光性構造体とした。
フロスト処理液を50wt%のフッ化水素水溶液1000mLに、500gのフッ化アンモニウムと、平均粒径が4μmのガラスビーズ355gとを加えたものに変更した以外は例31と同様にして、表面に凹凸構造を有する透光性基材を得た。この透光性基材に対し、例12と同様にして化学強化処理を実施した後、その表面を中性洗剤で洗浄し、純水で洗浄し、乾燥させた。
この透光性基材の凹凸構造を有する表面上に、例12と同様にして反射防止層およびAFP層を形成した。AFP層の成膜後に、大気中、120℃で20分熱処理を行った。これにより、透光性基材と反射防止層とAFP層とが積層した透光性構造体を得た。
フロスト処理液を50wt%のフッ化水素水溶液1000mLに、500gのフッ化アンモニウムと、平均粒径が4μmのガラスビーズ350gとを加えたものに変更した以外は例31と同様にして、表面に凹凸構造を有する透光性基材を得た。この透光性基材に対し、例12と同様にして化学強化処理を実施した後、その表面を中性洗剤で洗浄し、純水で洗浄し、乾燥させた。
この透光性基材の凹凸構造を有する表面上に、例12と同様にして反射防止層およびAFP層を形成した。AFP層の成膜後に、大気中、120℃で20分熱処理を行った。これにより、透光性基材と反射防止層とAFP層とが積層した透光性構造体を得た。
図9、10に、例1の透光性構造体の防眩層側の表面のレーザ顕微鏡像、該表面を斜め上方60度から観察した走査型顕微鏡(SEM)像を示す。また、図11、12に、例1の透光性構造体の防眩層側の表面形状をSPIPにより解析した像を示す。
図13に、例21の透光性構造体の防眩層側の表面のレーザ顕微鏡像を示す。また、図14、15に、例21の透光性構造体の防眩層側の表面形状をSPIPにより解析した像を示す。
図16に、例34の透光性構造体の防眩層側の表面のレーザ顕微鏡像を示す。また、図17、18に、例34の透光性構造体の防眩層側の表面形状をSPIPにより解析した像を示す。
図11、14、17はそれぞれ、表面形状のベアリング高さ+0.05μmの高さでの断面を示し、図12、15、18はそれぞれ、表面形状のXYZデータと、そのフィルタリングにより得たスムージング像のXYZデータとの差分として得られる像(平面に複数の凸部が散らばった像)の0.01μmの高さでの断面を示す。各図中、色の明るい部分が凸部の断面を示す。
また、例1〜39の評価結果から、第一の凸部の平均直径、第二の凸部の密度、第二の凸部の面積率それぞれとぎらつき指標値Sとの関係を示すグラフを作成した。これらのグラフを図19〜21に示す。
なお、2016年2月1日に出願された日本特許出願2016−017083号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
4:透光性基材 5:防眩層 5a:第一の凸部
5b:第二の凸部 6:透光性構造体 7:反射防止層(機能層)
8:透光性構造体 9:撥水撥油層(機能層) BH:ベアリング高さ
Claims (16)
- 凹凸構造を表面に有する透光性構造体であって、
前記凹凸構造が、該凹凸構造の無作為に選択される(短辺101μm×長辺135μm)〜(短辺111μm×長辺148μm)の矩形領域をレーザ顕微鏡で測定して得られる「表面形状のベアリング高さ+0.05μmの高さ」での直径(真円換算)が1μm以上の第一の凸部を含み、該第一の凸部の直径(真円換算)の平均値が1.000〜16.000μmであり、
画像処理ソフトウェアSPIP(イメージメトロロジー社製)により前記表面形状をフィルタリングすることによりスムージング像を得て、前記表面形状のXYZデータから前記スムージング像のXYZデータを差し引いて得られた複数の凸部を持つ像において、ベアリング高さを0としたとき、前記複数の凸部が、高さ0.01μmでの直径(真円換算)が0.4μm以上の第二の凸部を含み、該第二の凸部の密度が0.023〜7.210個/μm2であり、高さ0.01μmでの前記第二の凸部の断面の合計面積が、前記領域の総面積に対して0.900〜90.000%であり、
ヘイズ率が0.1〜15%であり、
表面が前記凹凸構造となっている透光性基材を備えることを特徴とする透光性構造体。 - 前記第一の凸部の直径(真円換算)の平均値が1.000〜12.000μmであり、前記第二の凸部の密度が0.023〜0.180個/μm2であり、前記第二の凸部の断面の合計面積が、前記領域の総面積に対して1.000〜22.400%である請求項1に記載の透光性構造体。
- 前記第一の凸部の直径(真円換算)の平均値が1.000〜8.000μmであり、前記第二の凸部の密度が0.033〜0.180個/μm2であり、前記第二の凸部の断面の合計面積が、前記領域の総面積に対して1.270〜16.000%である請求項2に記載の透光性構造体。
- 前記透光性基材が、板状若しくはフィルム状の無機ガラスまたは樹脂材料である請求項1〜3のいずれか一項に記載の透光性構造体。
- 前記凹凸構造上に、さらに、機能層を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の透光性構造体。
- 前記機能層が、反射防止層または撥水撥油層である請求項5に記載の透光性構造体。
- 全体が曲面で構成されているか、または少なくとも一部が曲面で構成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の透光性構造体。
- 曲面である部分と平坦である部分とから構成されている、請求項7に記載の透光性構造体。
- 前記曲面の有する曲率半径が25000mm以下である請求項7または8に記載の透光性構造体。
- 前記曲面の有する曲率半径は30〜3000mmである請求項7または8に記載の透光性構造体。
- 凹凸構造を表面に有する透光性構造体であって、
前記凹凸構造が、該凹凸構造の無作為に選択される(短辺101μm×長辺135μm)〜(短辺111μm×長辺148μm)の矩形領域をレーザ顕微鏡で測定して得られる「表面形状のベアリング高さ+0.05μmの高さ」での直径(真円換算)が1μm以上の第一の凸部を含み、該第一の凸部の直径(真円換算)の平均値が1.000〜16.000μmであり、
画像処理ソフトウェアSPIP(イメージメトロロジー社製)により前記表面形状をフィルタリングすることによりスムージング像を得て、前記表面形状のXYZデータから前記スムージング像のXYZデータを差し引いて得られた複数の凸部を持つ像において、ベアリング高さを0としたとき、前記複数の凸部が、高さ0.01μmでの直径(真円換算)が0.4μm以上の第二の凸部を含み、該第二の凸部の密度が0.023〜7.210個/μm2であり、高さ0.01μmでの前記第二の凸部の断面の合計面積が、前記領域の総面積に対して0.900〜90.000%であり、
ヘイズ率が0.1〜15%であり、
透光性基材と、前記透光性基材上に形成された防眩層と、を備え、
前記防眩層がシリカを主成分とする膜であり、該膜のJISK5600−5−4に準拠した鉛筆硬度が5H以上であることを特徴とする透光性構造体。 - 前記防眩層上に、さらに、機能層を備える請求項11に記載の透光性構造体。
- 前記機能層が、反射防止層または撥水撥油層である請求項12に記載の透光性構造体。
- 前記第一の凸部の密度は0.001〜1.15個/μm2である請求項1〜10のいずれか一項に記載の透光性構造体。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の透光性構造体が表示面に配置された画像表示装置。
- 車両に備え付けられた請求項15に記載の画像表示装置。
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