JPS6077150A - ディスプレイの製造方法及びそれに用いるガラス板の製造方法 - Google Patents

ディスプレイの製造方法及びそれに用いるガラス板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明のオＵ用分野〕 本発明は、ディスプレイ用ガラス板及びその製造方法に
関する。
〔発明の背景〕
陰極線管、プラズマディスプレイ、液晶表示素子、エレ
クトロクロミック表示素子などのダイスプレイの表示面
にガラスが用いられているが、このガラス面が室内灯な
どの光を反射して利用者の眼に映るという好ましくない
現象を示す。
この光の反射は、第１図に示すようにガラスＢに外米光
１が入射すると、表面反射光２と内面反射光４とが生じ
る。このうち表面反射光２を減少させる方法としては、
ガラス表面をＭｇＦ２や透明な高分子化合物などの層で
１層又は多層に被覆し、この被覆膜の厚みを所望の厚み
とすることによって、これらの被覆層の表面からの反射
光と前記カラスからの表面反射光２とを干渉ちせ、反射
光を弱める方法がある。
しかし、この方法全内面反射光４の減少に用いることは
できない。なぜならは、陰極線管のフェースプレート内
面は、けい光体が塗布されている。
けい光体の塗布は、通常感光性組成物中にけい一光体を
分散した塗料をフェースプレート内面に塗布し、所望部
に露光し、現像して露光部以外の部分の塗料を除き、焼
付けてけい光体のみをフェースプレートに付着させる。
それ故、前記の被覆膜をあらかじめフェースプレート内
面に設けておいても焼付けの工程で焼去されたシ、変質
したシ、形状が変化したりして反射光を減少させること
ができなくなる。表面反射光の場合は、上記焼付は後に
ガラス表面に被覆層を設けることが可能であるので前述
の如く表面反射光２を減少させることができる。
また、液晶表示素子やエレクトロクロミック表示素子は
、透明電極をガラス内面に形成する必要がある。この際
あらかじめ被覆膜を設けておいても、電極形成のための
薬液によシ、また加熱によって同様に被覆膜が反射光減
少の効果を示芒なくなる。
これとは別にガラス板内面をフッ酸などで粗面とし、反
射光を乱反射させることも提案されている。しかしこの
場合凹凸の高さが低いのＣあまシ効来がない。また物理
的力を加えてガラス板に傷をつけ、反射光を乱反射させ
る案もある。この場合も凹凸の高さを十分大きくすると
、ガラス板の強度が低下し、製品を組立てる際の障害と
なる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、反射光を低減させたディスプレイ用ガ
ラス板及びその製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明のディスプレイ用ガラス板は、少なくともその一
面に上記ガラスに近い屈折率をもち、凹凸を有する無機
物質の層を設けたことを！待機とする。これらの無機物
質は、実質的に無色透明であることが好ましい。このよ
うな物質は多くは誘電体である。これらの無機物質の層
は、第２図に示すように一面はカラスの内面と苦着させ
、他方の面に凸凹全形成せしめる。このような凹凸を有
することによシ内面反射光が減少することｔ説明する。
第１図において、入射光３に対する内面反射光４の強度
の割合Ｒは、Ｒ＝（（ｎＢｎｃ）／（ｎｉ＋＋ｎｃ））
”で表わされる。（入射角が０°のとき）ここでｎＢ　
、ｎｃは、それぞれガラス、真空中又は空気の屈折率で
ある。通常のガラスの屈折率は１．５、真空中又は空気
の屈折率は１．０であるから、Ｒ＝０．０４となる。こ
のことは、入射光３の４チ・が、内面反射されることを
意味している。
、第２図にガラスに近い屈折率をもつ無機物質を、ガラ
スの界面上に凹凸状薄層として形成したガラス面板に、
入射した光の経路を示した。第２図において、入射光３
に対する内面反射光４の強度の割合Ｒ′は、１％’＝（
（ｎｉ＋　ｎｏ）／（ｎｉ＋ｎｎ））”で表わされる。
ここでｎＢ　、ｎｐはそれぞれガラス、無機物質の屈折
率である。この関係式から１ｎＢ−ｎＤｌが小さいほど
内面反射光４の入射光３に対する強度の割合は小さくな
シ、凹凸状膜への入射光８が増加することになる。入射
光８は、透過光５と散乱光７に分かれるため、内面反射
光が低減できる。以上が本発明の原理である。
以上述べた本発明の原理から、ガラスの内面反射を低減
するには、ガラスに近い屈折率をもつ無機物質を選択す
ること及びこれを凹凸状薄層として、ガラス界面上に形
成することが不可欠である。
以下に無機物質の選択について述べる。内面反射を低減
するためには、少なくともｌｎＢ　ｎｏｌく１ｎＢ−ｎ
ｃｌを満たすことが必要である。実用的には、ガラスの
内面反射（Ｉｌ−５０％以下にすることが好ましく、２
５チ以下にすることがよシ好ましい。このためには、前
記の弐Ｒ’＝（（ｎ＋＋　ｎｏ）／（ｎ＋＋＋ｎ’ｏ）
Ｊ２から計算して、ガラス自体の屈折率の値にもよるが
、無機物質の屈折率がガラスの屈折率に対して−０，４
から＋０．６の範囲にあることが好ましく、−０，３か
ら＋０．４の範囲にあることがより好ましい。
このような物質で、かつ水に実質的に不浴のものとして
、Ｓ　ｉ＋　ｚｎ、　Ａｔ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ。
Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれた少なくとも一種の
元素の酸化物又は水酸化物がある。もちろん酸化物と水
酸化物の混付物でもよい。これらの物質の中で、５ｊ０
２は屈折率が１．４６でおシ、ガラスの屈折率１．５〜
１．７と近いのでもつとも好ましい。
これらの物質からなる層は、前述のように凹凸状の薄層
であることが必要である。もしこの層が平坦であれば、
この層と空気又は真空中との界面から内面反射が生じ、
内面反射光減少の効果がなくなる。これを第３図を用い
て説明する。後述する実施例に示すように、水ガラスと
ポリビニルアルコールと水との混合物をガラス板上に回
転塗布し、熱風乾燥、水洗して凹凸状薄層を形成した。
この際、回転塗布の速度、時間を制御することによって
、形成された塗膜の厚みを制御できる。それによって凹
凸の深憾も徨々のものを製造することができる。もちろ
ん、全部の凹凸が完全に同じ深さをもつものでなく平均
した値である。内面反射率は、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用い
、Ｑ１定の角度の反射光の強度を測定すれば、表面反射
光の影響をほとんど受けず、内面反射光の強度のみを測
定できる。第３図にみられるように、凹凸の深さが大き
い程内面反射光の強度はｌＪ＼さくなる。凹凸の深さを
約０．０７μｍ以上とすると、内面反射光の強直の凹凸
のないガラス板のそれに対する比率（以下内面反射率と
いう）は５０％以下となシ好ましい。さらに約０．２μ
ｍ以上とする２内面反射惠は２５チ以下となるのでよシ
好ましい。
凹凸の深さはいかに大きくても内面反射率減少の点から
はさしつかえないが、けい光体塗料の塗布、電極形成な
どの点からあ′ｉシ大きくない方が好ましい。この点か
ら、凹凸の深さが１．５μｍ月を越えると、内面反射率
はそれ以上あ゛まシ低下しない。それ故凹凸の深さは１
．５μ゛ｌ】１以下が好ましい。
また、約１．ｌｚｍ−、ｉ、ｓμｍのＩ”、ＪＪでは、
内面反射率低減の効果はわずかであるので、凹凸の深さ
が１．０μｍ以下がより好ましい。
本発明は、上記凹凸を有する無機物質Ｎ紫、ガラスの表
面反射光減少に用いることも含１れる。
それ故、上記物質層をカラス板の外側の面及び／又は内
側の而に設けることができる。しかし、後述の実施例か
ら明らかなように内面反射光減少に用いる方がよシ効果
が太きい。
次に、凹凸状薄層の形成方法について述べる。
凹凸状薄層は、水溶性高分子化合物と水ガラスまたは、
水溶性金属塩化物との混合水溶液を、ガラス面板上に塗
布し、加熱またはアルカリ土類金属すことによって形成
できる。この場合、原料として用いる無機物質は最初透
明でなくとも、加熱などの処理によシ最終的に実質的に
透明になるものならさしつかえない。
とくにポリビニルアルコールと、水ガラスを用いた系に
おいては、ガラス板上に塗布後、加熱乾燥−ノるだけで
凹凸状薄層が形成芒れた。これは、乾燥過程においてポ
リビニルアルコールと水ガラスの相分離が起こシ、ガラ
ス板上に８ｉ（ｈの凹凸状助層カニ形成されたものと考
えられる。このようにして形成した５ｉ０２の凹凸状薄
層は、水に対して不溶性であシ、機械的強度も実用的に
耐えるものである。水に対プ゛る不溶化の機構の詳細は
不明であるが、加熱乾燥によシ水７ｊラスのＳｉ（ＯＨ
）４が脱水縮合し、５ｉ０２が数分子結合した構造をと
るためと考えられる。上に述べた凹凸状薄層を形成した
ガラス面板の内面反射率を、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光を用い
て測定したところ、著しく低減していることが判った。
ポリビニルアルコールの代わシに、メチルセルローズ、
アルギン酸プロピレンクリコールエステル、インブチレ
ン／無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル／
無水マレイン酸共合体などの水溶性高分子化合物を用い
てもポリビニルアルコールを用いたときと同様に、ガラ
スの内面反射率を低減でき次。しかしポリビニルアルコ
ールを用いたときは、凹凸状薄層が透明であるのに対し
、その他の水溶性高分子では凹凸状薄層がわずかに白濁
する場合がある。このため、ブラウン管等のガラス・パ
ネルの内面反射光低減には、水溶性高分子としては、ポ
リビニルアルコールが適している。
ポリビニルアルコールとＺｎｌ　Ａｔ、ｌ：ｎ、Ｓｎ、
ｐｂ＋’Ｉ’ｉ、Ｚｒの塩化物を用いた系においては、
ガラス面板上に塗布後、アンモニア蒸気に数分間曝し、
水洗することによシ凹凸状誘電体層が形成できた。
これは、金属塩化物とアンモニア蒸気との反応によシ、
金属水酸化物が形成されたことによシ、ガラス板上に凹
凸状薄層が形成されたものと考えられる。このようにし
て形成した凹凸状薄層は、内面反射率低減に効果はおる
が、凹凸膜がわずかに白色となる場合がある。
次に水溶性高分子化合物と水ガラスと混合重量比と、内
面反射率との関係を、第４図を用いて説明する。
第４図は、水溶性高分子化合物と水ガラス（固形分、以
Ｆ同じ）の混合重量比と、内面反射率との関係を示した
図である。第４図から内面反射率は、高分子化合物の種
類にもよ諷が、水溶性高分子化合物と水ガラスの混合重
量比が３：９７ないし７５　：２５の範囲において、凹
凸状薄層のないガラスの内面反射率の約１／２となシ、
効果のあることが判る。また水溶性高分子化合物と水ガ
ラスの混合重量比が８：９２から５５：４５の範囲にお
いては、内面反射率が約２５−以下となシ、さらに好ま
しいことが判る。この傾向は、水溶性金属塩化物を用い
る場合もほぼ同じである。
本発明が、ブラウン管フェースプレートの反射率低減等
に応用された場合、凹凸状薄層が均一に形成されなかっ
たときには、容易に再生できることが望まれる。従来性
なわれている方法では、再生が困難であったが、本発明
では、凹凸状薄層が、フッ化水素酸に溶解するものが多
いため再生が容易にできるものが多い。
水ガラス、水溶性高分子化合物及び水からなる組成物に
おいて、水溶性高分子化付物の種類を変えると、凹凸状
薄層のある程夏形状が変わり、反射率もある程度は変化
する。これは、水溶性高分子化合物の種類によって、水
ガラスとの相浴性が異なるために起こるものと考えられ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例を用いて説明する。
実施例１ 水ガラス（東京応化製、登録商標オーカシールＡ）１０
ｇと、ポリビニルアルコール（１ｏｗｔチ水溶液）１０
ｇと水３０ｇから成る組成物をガラス板上に１０　Ｏｒ
　ｐｍで回転塗布し、熱風乾燥後、水洗することによっ
て、深さ約１．０μｍの凹凸状薄層を形成した。凹凸状
薄層を形成したガラス板の内面反射率を、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ光を用いて測定したところ、凹凸状薄層のないガラ
スの反射率のｌ／２０に低減していた。
実施例２ 塩化亜鉛２．．５ｇとポリビニルアルコール（１０ｗｔ
％水溶液）ｓｇと水４０ｇから成る組成物を、ガラス板
上に実施例１と同条件で塗布、乾燥後、アンモニア蒸気
に２分間曝し、次いで水洗することによって、深さ約０
．５μｍの凹凸状薄層を形成した。実施例１と同様の方
法で、内面反射率を測定したところ、凹凸状薄層のない
ガラス板の内面反射率の１７１０に低減していた。
実施例３ 塩化第２スズ２水塩２．５ｇとポリビニルアルコール（
１０ｗｔ％水溶液）５ｇと水４２．５　ｇから成る組成
物を、ガラス板上に、実施例１と同条件で塗布後、実施
例２と同条件でアンモニア蒸気に曝し深さ約０．２５μ
ｍの凹凸状薄層を形成した。
実施例１と同様の方法で、内面反射率を測定したところ
、凹凸状薄層のないガラス板の内面反射率の１／３のに
低減していた。
実施例４ 塩化アルミニウム２．５ｇとポリビニルアルコール（１
０Ｗｔチ水溶液）５ｇと水４２．５　ｇから成る組成物
を、実施例１と同条件で塗布後、実施例２ど同条件でア
ンモニア蒸気にＬすし深さ約０．２μｎＩの凹凸状薄層
を形成し、実施例１と同様の方法で、内面反射率を同定
したところ、凹凸状薄層のないガラス板の同曲゛反射率
の２１５に低減していた。
実施例５ 塩化鉛１ｇとポリビニルアルコール（１０ｗｔチ水鹸液
）２．５ｇと水４６．５ｇから成る組成物を用いて、実
施例２と同条件で、ガラス板上に深さ約０．２μｍの凹
凸状Ｎ一層を形成し、内面反射率全測定したところ、凹
凸状薄層のないときの内面反射率の２１５に低減してい
た。
実施列６ 水ガラス５ｇとメチルセルローズ（１ｗｔ％水溶ａ）ｚ
ｓｇと、水３０ｇから成る組成物を用いて、実施例１と
同条件で、深さ約０．５μｍの凹凸状薄層の形成及び内
面反射率測定を行なったところ、凹凸状薄層のないとき
の内面反射率の１／１０に低減していた。
実施例７ 水ガラス５ｇとアルギン酸プロピレンタルコールエステ
ル（１ｗｔ％水浴液）２５ｇと、水２０ｇから成る組成
物を用いて、実施例１と同条件で、深さ約Ｏ１３μｍの
凹凸状薄層の形成及び内面反射率測定を行なったところ
凹凸状Ｗｊ層のないときの内面反射率の１／２に低減し
ていた。
実施例８ 水ガラス５ｇとインブチレン／無水マレイン酸共重合体
（１ｗｔチ水溶液）２５ｇと水２０ｇから成る組成物を
用いて、実施例１と同条件で、深さ約０．２μｍの凹凸
状薄層の形成及び内面反射率測定を行なったところ、凹
凸状薄層のないときの内面反射率の１／２に低減してい
た。
実施例９ 水ガラス５ｇとメチルビニルエーテル／無水マレイン酸
共ｌ付体（１ｗｔチ水浴液）２５ｇと、水２０ｇから成
る組成物音用いて、実施例１と同条件で、深さ約０．２
μｍの凹凸状薄層の形成及び内面反射率測定を行なった
ところ、凹凸状薄層のないときの内面反射率の２１５に
低減していた。
実施例１０ 水力ラス８ｇとポリビニルアルコール（１０Ｗｔチ水溶
液）７．５ｇ、と水３４．５ｇから成る組成物をガラス
版上に１１００ｒｐで回転塗布し、加熱乾燥後、水洗す
ることによって約０．８μｎＩの深さの凹凸状薄層を形
成した。凹凸状薄層ケ形成したガラス板の表面反射率を
、ＨｅＮｅレーザを用いて測定したところ、凹凸状薄層
のないガラスの表面反射率の１２チに低減していた。
〔発明の効果〕
な工程（塗布−乾燥−水洗）で、低減できるのでガラス
の内面反射が問題となっている陰極線管、プラズマディ
スプレイ管、液晶表示素子等の製品の品質向上に効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来のガラス板の部分断面図、第２図は、本
発明のガラス板の部分断面図、第３図及び第４図は、本
発明を説明するための図である。 ｌ・・・外来光、２・・・表面反射光、３・・・入射光
、４・・・内面反射光、５・・・透過光、６・・・反射
光、７・・・散乱秦　／　口 第２囚 り 秦　３　口 凹凸の深さくμｆｒＬ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス板の少なくとも一面に、該ガラス板の屈折率
    に近い屈折率を持ち、凹凸を有する無機物質の層を有す
    ることを特徴とするディスプレイ用ガラス板。 ２、上記無機物の凹凸が平均して深さ０．０７μｍ以上
    である特許請求の範囲第１項記載のディスプレイ用ガラ
    ス板。 ３、上記無機物質の屈折率が、上記ガラスの屈折率に対
    して−０，４から＋０．６の範囲の値である特許請求の
    範囲第１項又は第２項記載のディスプレイ用ガラス板。 ４、上記無機物質が、Ｓ　ｉ、Ｚｎ、Ａｔ＋　Ｉ”＋Ｓ
    ｎ、Ｐｂ、Ｔ　ｉ及び７．ｒからなる群から選ばれた少
    なくとも一種の元素の酸化物又は水酸化物からなるもの
    である特許請求の範囲第１項。 第２項又は第３項記載のディスプレイ用ガラス板。 ５、上記無機物質が５ｉＯｚである特許請求の範囲第４
    項記載のディスプレイ用ガラス板。 ６、ガラス板を準備する工程、水ガラス又は水溶性金属
    塩化物であってこれらを水に不溶化させたときに上記ガ
    ラス板の屈折率に近い屈折率を有する無機物質に変化す
    る物置と、水溶性高分子化合物との水溶液を上記ガラス
    板上に塗布して塗膜とする工程、上記水ガラス又は水浴
    性金属塩化物を水に不溶の無機物質に変化きせるニスプ
    レイ用ガラス板の製造方法。 ７・水に不溶の無機物質に変化させる工程を、加熱する
    ことによって行なうものである４！許請求の範囲第６項
    記載のディスプレイ用ガラス板の製造方法。 う、水に不溶の無機物質に変化させる工程を、アルカリ
    蒸気にきらすことによって行なうものである特許請求の
    範囲第６項記載のディスプレイ用ガラス板の製造方法。 ９．水に不溶の無機物質に変、化する無機物質が水ガラ
    スである特許請求の範囲第６項記載のディスプレイ用ガ
    ラス板の製造方法。 １０、水溶性高分子化合物がポリビニルアルコールであ
    る特許請求の範囲第６項から第９項までのいずれかの項
    に記載のディスプレイ用ガラス板の製造方法。 １１、水溶性高分子化合物と、水ガラスの固形分又は水
    溶性金属塩化物との比が、重重比で３対９７から７５対
    ２５の範囲である特許請求の範囲第６項から第１０項ま
    でのいずれかの項に記載のディスプレイ用ガラス板の製
    造方法。
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