JP7097997B2 - 細長微細構造および光抽出機構を備えるガラス物品 - Google Patents
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Description
隣接するガラス細長微細構造70が、ある間隔だけ離隔しているとき、ゼロでない間隔Sは、H/2における細長微細構造幅Wの約4倍未満であり得る。加えて、複数のチャネルの各チャネル60は、H/2において(最大深さHの半分において)距離Sだけ複数のチャネルのうちの隣接するチャネルから離隔している。H/2における隣接するチャネル間の距離Sは、様々な実施形態において、バックライトユニットの局所調光ゾーンの幅に対応してよい。距離Sは、ガラス板の厚さTおよびチャネル60の幾何形状に応じて、例えば、約10μm以上、約25μm以上、約75μm以上、約100μm以上、約150μm以上、約300μm以上、約450μm以上、約600μm以上、約750μm以上、約900μm以上、約1200μm以上、約1350μm以上、約1500μm以上、約1650μm以上、約1800μm以上、例えば約75μm~約1800μmの範囲内であり得る。
第1のサンプルにはESTS-3000(Sun Chemical(www.sunchemical.comから入手可能)をエッチングレジストとして使用し、これをスクリーン印刷した。IRIS(商標)ガラスのベアガラス基板を200℃でプリベークし、室温まで冷却し、スクリーン印刷機内に置き、Sun Chemicalから入手可能な芳香族溶媒(ER-Solv18)で5%(質量)に希釈したESTS-3000スクリーンインクを使用し、スキージ速度5~50cm/sおよびスクリーン-基板間隙2mmを使用して印刷した。パターンを140℃で1時間ポストベークした後、浴エッチャーに供し、ここでは基板を水平に置き、その後、穏やかに撹拌した(30~70分間)。10% HF-30% H2SO4酸溶液をエッチングマスク上でスプレーエッチングすることによりエッチングを実施し、脱イオン水ですすぎ、マスクを除去した
実施例2
第2のサンプルにはSun Chemicalから入手可能なCGSN-XG77インクを使用し、これを以下の通りスクリーン印刷した。IRIS(商標)ガラスのベアガラス基板を200℃でプリベークし、室温まで冷却し、スクリーン印刷機内に置き、CGSN-XG77インクを使用し、スキージ速度10cm/sおよびスクリーン-基板間隙2mmを使用して印刷した。パターンを140℃で1時間ポストベークした後、浴エッチャーにかけ、ここでは基板を水平に置き、その後、穏やかに撹拌した(30~70分間)。10% HF-30% H2SO4酸溶液をエッチングマスク上でスプレーエッチングすることによりエッチングを実施し、脱イオン水ですすぎ、マスクを除去した
KLA-Tencor P011触針式表面形状測定器により、約2μmの触針および先端角60°を有するダイヤモンド触針、一定力2mg、サンプリングレート100Hz、走査速度50μm/秒ならびに走査距離最大8mmを使用して、ESTS-3000インクを使用したプロセスによるエッチングされたレンズ形の列を測定した。表面形状測定器により、基板上のエッチングされたレンズ形の列の深さは58μmと測定された。CGSN-XG77インクを使用して形成されたサンプルから得られたエッチングされたレンズ形の列の測定は深さ80μmを示した。
ガラス板を備えたガラス物品であって、前記ガラス板は、第1の主面を含み、前記第1の主面は、その中に形成された複数のチャネルを備え、前記複数のチャネルのうちの隣接するチャネルは、ゼロでない距離Wだけ離隔しており、前記複数のチャネルのうちの少なくとも1つのチャネルは、最大深さH、および前記最大深さの半分(H/2)において測定される幅Sを有し、かつ約1~約15の範囲内の比W/Hを有し、
前記ガラス板は、前記第1の主面とは反対側の第2の主面をさらに備え、前記第1の主面および前記第2の主面のうちの少なくとも1つは、その中に形成された光抽出機構を備える、ガラス物品。
W/Hが、約2~約10の範囲内である、実施形態1記載のガラス物品。
W/Hが、約2.5~約10の範囲内である、実施形態1記載のガラス物品。
W/Sが、約0.1~約5の範囲内である、実施形態2記載のガラス物品。
W/Sが、約0.2~約3の範囲内である、実施形態2記載のガラス物品。
W/Sが、約0.3~約1の範囲内である、実施形態3記載のガラス物品。
前記ガラス板の最大厚さTが、約0.1mm~約2.5mmの範囲内である、実施形態1から6までのいずれか1つ記載のガラス物品。
Tが、約0.6~約2.1mmの範囲内である、実施形態7記載のガラス物品。
前記光抽出機構が、複数のエッチングされた離散微細構造を備える、実施形態1から8までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記ガラス板が、約60モル%~約80モル%の範囲内のSiO2、約0モル%~約20モル%の範囲内のAl2O3、約0モル%~約15モル%の範囲内のB2O3を含み、かつ約50ppm未満のFe濃度を有する、実施形態1から9までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記ガラス板の最大厚さTに対する前記複数のチャネル中の前記少なくとも1つのチャネルの前記最大深さHの比(H/T)が、約0.01~約0.9の範囲である、実施形態1から10までのいずれか1つ記載のガラス物品。
H/Tが、約0.01~約0.5の範囲である、実施形態11記載のガラス物品。
H/Tが、約0.0125~約0.3の範囲である、実施形態11記載のガラス物品。
H/Sが、約0.02~約0.1の範囲である、実施形態11記載のガラス物品。
前記ガラス板が、前記第1の主面とは反対側の第2の主面をさらに備え、前記第2の主面が、複数のチャネルを備え、前記複数のチャネル中の隣接するチャネルが、ゼロでない間隔S’だけ離隔している、実施形態1から14までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記複数のチャネル中の少なくとも1つのチャネルが、前記ガラス板の屈折率よりも少なくとも約10%低い屈折率を有する材料で少なくとも部分的に満たされている、実施形態1から15までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記複数のチャネル中の前記少なくとも1つのチャネルが、矩形、弧形または台形の断面形状を有する、実施形態1から16までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記少なくとも1つのチャネルが、約90°超約160°未満の範囲の壁角度Θを含む台形の断面形状を有する、実施形態17記載のガラス物品。
前記光抽出機構が、あるパターンで配置された複数の離散凹形微細構造を備える、実施形態1から18までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記光抽出機構が、ランダムな配置をとる、実施形態1から18までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記離散凹形微細構造が、前記ガラス板内に一体形成されている、実施形態19または20記載のガラス物品。
前記離散凹形微細構造が、エッチングされた微細構造である、実施形態21記載のガラス物品。
前記複数の離散凹形微細構造が、球形、楕円形、円柱形、角柱形、円錐形または角錐形からなる群から選択される形状を含む、実施形態19から22までのいずれか1つ記載のガラス物品。
各離散凹形微細構造が、深さH2および幅W2を有し、H2に対するW2の比が、約1~約150の範囲内である、実施形態19から23までのいずれか1つ記載のガラス物品。
各離散凹形微細構造が、深さH2および幅W2を有し、H2に対するW2の比が、約2~約100の範囲内である、実施形態19から23までのいずれか1つ記載のガラス物品。
隣接する離散凹形微細構造が、中心、および中心間の間隔S2を有し、S2に対するW2の比が、約0.002~25の範囲内である、実施形態19から23までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記チャネルが、前記第1の主面上にあり、前記光抽出機構が、前記第2の主面上にある、実施形態1から26までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記チャネルが、前記第1の主面上または前記第2の主面上にあり、前記光抽出機構が、前記チャネルを備える主面上にある、実施形態1から26までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記チャネルが、前記第1の主面上および前記第2の主面上にあり、前記光抽出機構が、前記第1の主面上および前記第2の主面上にある、実施形態1から26までのいずれか1つ記載のガラス物品。
前記光抽出機構が、前記ガラス板の前記第1の主面全体にわたって実質的に均一な光出力強度を発生するパターンで配置されている、実施形態1から29までのいずれか1つ記載のガラス物品。
導光板を備える、実施形態1から30までのいずれか1つ記載のガラス物品。
バックライトユニットを備える、実施形態1から30までのいずれか1つ記載のガラス物品。
表示装置を備える、実施形態1から32までのいずれか1つ記載のガラス物品。
実施形態1から31までのいずれか1つ記載のガラス物品、および
前記ガラス板の少なくとも1つの端面に沿ってアレイ状に配置された複数の発光ダイオード
を備える、バックライトユニット。
実施形態34記載のバックライトユニットを備える、LCD表示装置。
導光板の製造方法において、
第1の主面とは反対側の第2の主面をさらに備えるガラス板の前記第1の主面内に複数のチャネルを形成するステップであって、前記複数のチャネルのうちの隣接するチャネルは、ゼロでない距離Wだけ離隔しており、前記複数のチャネルのうちの少なくとも1つのチャネルは、最大深さH、および前記最大深さの半分(H/2)において測定される幅Sを有し、かつ約1~約15の範囲内の比W/Hを有するステップ、ならびに
前記第1の主面内および前記第2の主面内のうちの少なくとも1つに複数の光抽出機構を形成するステップ
を含む、方法。
前記複数のチャネルを形成するステップおよび前記光抽出機構を形成するステップが、前記第1の主面および前記第2の主面のうちの少なくとも1つをマスキングおよびエッチングするステップを含む、実施形態36記載の方法。
前記複数のチャネルおよび前記複数の光抽出機構を同時に形成するステップをさらに含む、実施形態36または37記載の方法。
エッチングが、酸エッチング、HF酸エッチング、反応性イオンエッチングおよびウェットエッチングからなる群から選択される、実施形態37または38記載の方法。
前記複数のチャネルのうちの少なくとも1つを形成するステップおよび前記光抽出機構を形成するステップが、マスキングするステップ、ならびにサンドブラスト加工、エアブラシ加工、エンボス加工およびウォータージェット加工からなる群から選択されるプロセスを含む、実施形態36から39までのいずれか1つ記載の方法。
W/Hが、約1~約15の範囲内である、実施形態36から40までのいずれか1つ記載の方法。
W/Sが、約0.1~約30の範囲内である、実施形態36から40までのいずれか1つ記載の方法。
前記ガラス板の最大厚さTが、約0.1mm~約2.5mmの範囲内である、実施形態36から42までのいずれか1つ記載の方法。
前記ガラス板の最大厚さTに対する前記複数のチャネル中の前記少なくとも1つのチャネルの前記最大深さHの比(H/T)が、約0.01~約0.9の範囲である、実施形態43記載の方法。
H/Tが、約0.01~約0.5の範囲である、実施形態44記載の方法。
H/Tが、約0.0125~約0.3の範囲である、実施形態44記載の方法。
H/Tが、約0.02~約0.1の範囲である、実施形態44記載の方法。
前記ガラス板が、約60モル%~約80モル%の範囲内のSiO2、約0モル%~約20モル%の範囲内のAl2O3、約0モル%~約15モル%の範囲内のB2O3を含み、かつ約50ppm未満のFe濃度を有する、実施形態36から47までのいずれか1つ記載の方法。
Claims (13)
- ガラス板を備えたガラス物品であって、前記ガラス板は、第1の主面を含み、前記第1の主面は、その中に形成された複数のチャネルを備え、前記複数のチャネルのうちの隣接するチャネルは、ゼロでない距離Wだけ離隔しており、前記複数のチャネルのうちの少なくとも1つのチャネルは、最大深さH、および前記最大深さの半分(H/2)において測定される幅Sを有し、かつ1~15の範囲内の比W/Hを有し、
前記ガラス板は、前記第1の主面とは反対側の第2の主面をさらに備え、前記第1の主面および前記第2の主面のうちの少なくとも1つは、前記ガラス板内に一体形成されている複数の離散凹形微細構造を具備する光抽出機構を備える、ガラス物品。 - W/Hが、2~10の範囲内である、請求項1記載のガラス物品。
- W/Sが、0.1~5の範囲内である、請求項2記載のガラス物品。
- 前記光抽出機構が、複数のエッチングされた離散微細構造を備える、請求項1から3までのいずれか1項記載のガラス物品。
- 前記ガラス板が、60モル%~80モル%の範囲内のSiO2、0モル%~20モル%の範囲内のAl2O3、0モル%~15モル%の範囲内のB2O3を含み、かつ50ppm未満のFe濃度を有する、請求項1から4までのいずれか1項記載のガラス物品。
- 前記ガラス板の最大厚さTに対する前記複数のチャネル中の前記少なくとも1つのチャネルの前記最大深さHの比(H/T)が、0.01~0.9の範囲である、請求項1から5までのいずれか1項記載のガラス物品。
- H/Sが、0.02~0.1の範囲である、請求項6記載のガラス物品。
- 前記ガラス板が、前記第1の主面とは反対側の第2の主面をさらに備え、前記第2の主面が、複数のチャネルを備え、前記複数のチャネル中の隣接するチャネルが、ゼロでない間隔S’だけ離隔している、請求項1から7までのいずれか1項記載のガラス物品。
- 前記複数のチャネル中の少なくとも1つのチャネルが、前記ガラス板の屈折率よりも少なくとも10%低い屈折率を有する材料で少なくとも部分的に満たされている、請求項1から8までのいずれか1項記載のガラス物品。
- 前記複数のチャネル中の前記少なくとも1つのチャネルが、矩形、弧形または台形の断面形状を有する、請求項1から9までのいずれか1項記載のガラス物品。
- 前記少なくとも1つのチャネルが、90°超160°未満の範囲の壁角度Θを含む台形の断面形状を有する、請求項10記載のガラス物品。
- 各離散凹形微細構造が、深さH2および幅W2を有し、H2に対するW2の比が、1~150の範囲内である、請求項1から11までのいずれか1項記載のガラス物品。
- 隣接する離散凹形微細構造が、中心、および中心間の間隔S2を有し、S2に対するW2の比が、0.002~25の範囲内である、請求項12記載のガラス物品。
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