KR101848219B1

KR101848219B1 - 방현 특성을 갖는 유리 및 디스플레이

Info

Publication number: KR101848219B1
Application number: KR1020177013332A
Authority: KR
Inventors: 크리스타 엘. 칼슨; 샨돈 디. 하트; 켈빈 엔규엔; 루 장
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2018-05-24
Also published as: TW201124353A; WO2011034898A1; JP5784610B2; CN102548922B; JP2013504514A; US20110062849A1; TWI496751B; KR20170059014A; EP2477954A1; KR101739605B1; CN102548922A; US8598771B2; KR20120081146A; EP2477954B1

Abstract

이온 교환 가능하고 적어도 하나의 거칠어진 표면을 갖는 유리가 제공된다. 상기 거칠어진 표면은 20°의 입사각(incidence angle)에서 측정시 90 미만의 반사 이미지 선명도(distinctness-of-reflected image)를 갖는다. 이러한 유리 제품을 포함하는 픽셀화된 디스플레이 시스템이 또한 제공된다.

Description

방현 특성을 갖는 유리 및 디스플레이{Glass and display having anti-glare properties}

본 출원은 2009년 9월 15일자에 출원된 미국 가출원 제61/242,529호의 우선권을 주장한다.

본 발명은 방현 특성을 갖는 유리 및 디스플레이에 관한 것이다.

화학적 강화 유리는 기계적인 손상에 대한 저항성이 제품의 시각적인 외관 및 기능에 중요한 디스플레이 윈도우 및 커버 플레이트와 같은 손에 많이 들고 사용하며 터치에 민감한 장치에 사용된다.

상기 디스플레이의 표면으로부터의 경면 반사(specular reflection)의 감소가 종종 바람직하며, 특히 야외에서 사용되는 제품에 고안된다. 글로스(gloss)으로부터 측정된 경면 반사의 민감도를 감소시키는 방법 중 하나는 유리 표면을 거칠게 하는 것이다.

상기 유리 표면을 거칠게 한 결과 중 하나는 외견적으로 선명하지 못한 외관인 "반짝거림(Sparkle)"의 형성이다. 반짝거림은 대략 픽셀-레벨 크기에서 밝고 어둡거나 색깔이 있는 점의 외관에 의해 드러난다. 반짝거림의 존재는 픽셀단위로 보이는 디스플레이의 가시 가능한 상태, 특히, 매우 밝은 주변 조건하에서 감소한다.

유리 제품은 제공된다. 상기 유리 제품은 적어도 하나의 거친 표면을 갖는다. 상기 거친 표면은 90 미만의 반사 이미지 선명도(distinctness-of-reflected image (DOI)) 및 50% 미만의 투과 헤이즈(transmission haze)를 갖는다. 이러한 유리 제품을 포함하는 픽셀화된 디스플레이 시스템 또한 제공된다.

따라서, 본 발명의 양상은 적어도 하나의 거친 표면을 갖는 유리 제품을 제공하는 데 있다. 상기 유리 제품은 90 미만의 반사 이미지의 선명도 DOI 및 40% 미만의 투과 헤이즈를 갖는다.

본 발명의 제 2 양상은 디스플레이 시스템을 제공한다. 상기 디스플레이 시스템은 유리 패널 및 상기 유리 패널에 인접한 픽셀화된 이미지-디스플레이 패널을 포함한다. 상기 유리 패널은 복수의 토포그래피 피처(topographical feature)를 포함하는 적어도 하나의 거친 표면을 가지며, 여기서 상기 복수의 토포그래피 피처는 평균 특성 최대 피처 크기(average characteristic largest feature size)를 갖는다. 상기 이미지-디스플레이 패널은 최소 네이티브 픽셀 핏치 치수(minimum native pixel pitch dimension)를 가지며, 여기서 상기 평균 특성 최대 피처 크기는 상기 최소 네이티브 픽셀 핏치 치수 미만이다.

본 발명의 제 3 양상은 적어도 2 mol% Al₂O₃을 포함하고 이온교환가능한 알루미노실리케이트 유리 제품을 제공하는 것이다. 상기 알루미노실리케이트 유리 제품은 적어도 하나의 거칠어진 표면, 90 미만의 이미지의 선명도(distinctness of image), 및 40% 미만의 투과 헤이즈(transmission haze)를 갖는다.

이들 및 그 외 양상, 장점, 및 내재된 기술적 특징은 후술하는 발명의 상세한 설명, 첨부된 도면, 및 첨부된 청구항으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 경면 방향(specular direction)으로부터 각의 함수로 상대 반사도를 나타낸 플롯이다.
도 2는 평균 특성 최대 피처 크기의 함수로서 LCD 스크린이 배치된 거칠어진 유리 샘플에 대한 가시가능한 반짝거림 평가의 플롯이다.

다음의 후술할 설명에서, 참조 문자는 도면에서 나타나는 수 개의 뷰를 통하여 유사 또는 상응하는 부분을 나타낸다. 또한, 특별히 상술하지 않더라도 "상부", "바닥부", "외부", "내부" 등과 같은 용어는 편의를 위하여 사용한 것이며, 제한된 용어로 추론되지는 않는다. 이에 더하여, 군이 적어도 하나의 이들 구성요소 및 이들의 조합으로 이루어진 군을 포함하는 것으로 표현되는 경우 상기 군은 상기 언급된 구성요소 각각 또는 서로의 조합의 임의의 수를 포함하거나 필수적으로 이루어지거나 구성된 것일 수 있다. 이와 유사하게, 군이 적어도 하나의 군의 구성 요소 또는 이들의 조합으로 이루어진 것으로 표현되는 경우 이들 구성요소 각각 또는 서로의 조합으로 이루어질 수 있다. 달리 상술하지 않더라도, 값의 범위는 언급된 경우 상한값 및 하한값을 포함한다.

일반적으로 도면에 대하여, 위 도시는 특정한 구체예를 기술하기 위한 목적이고, 위 기술 또는 여기에 첨부된 청구항에 제한할 의도는 아니다. 도면은 반드시 축적(scale)하지 않을 수 있으며, 도면의 어떤 특징 및 어떤 뷰는 선명도 및 간결성의 관점에서 축적 또는 구조적으로 과장하여 보일 수 있다.

유리 제품이 제공된다. 일부 구체예에서, 상기 유리 제품은 4 mol% 미만의 CaO을 포함한다. 다른 구체예에서, 상기 유리 제품은 5 mol % 미만의 Na₂O을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 유리 제품은 적어도 2 mol% B₂O₃을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 유리 제품은 소다 라임(soda lime) 유리를 포함한다.

일부 구체예에서 유리 제품은 적어도 2 mol% Al₂O₃을 포함하고 이온 교환가능한 알루미노 실리켈이트 유리를 포함한다. 일 구체예에서, 유리에서 더 작은 금속 이온은 층내 더 작은 이온이 유리의 외부 표면에 가까워지는 경우 동일한 원자가를 갖는 더 큰 금속 이온으로 대체 또는 "교환"된다. 예를 들면, 유리내의 나트륨 이온은 포타슘 이온을 함유하는 용해 염 배스내에서 유리를 함침시켜 더 큰 포타슘 이온과 대체될 수 있다. 더 작은 이온을 더 큰 이온으로 대체하는 것은 층내에서 압축 응력(compressive stress)을 생성한다. 또 다른 구체예에서, 유리내의 더 큰 이온은 유리의 변형점 이상의 온도까지 유리를 가열하는 경우 더 작은 이온으로 대체될 수 있다. 변형점 아래로 온도를 냉각시키자마자 압축 응력은 유리의 외부층에 생성되고, 압축 응력 균형을 맞추기 위하여 유리의 내부 영역에서 중심 장력(central tension)이 생성된다. 일부 구체예에서, 외부층은 적어도 350 MPa의 압축 응력 및 적어도 15 μm의 깊이(또는 "층깊이"로 언금됨)을 갖는다. 또 다른 구체예에서, 외부 층은 적어도 400 MPa의 압축 응력을 갖는다. 일부 구체예에서, 중심 장력은 적어도 10 MPa이다.

유리 제품은 그 외의 형상과 같은 예를 들면 3차원 형상으로 형성될 수 있다고 하더라도 유리 제품은 일반적으로 적어도 하나의 가장자리에 의해 주변에 연결된 두 개의 주 표면(표면들)을 갖는 평면 유리이다. 상기 표면 중 적어도 하나는 위상적/형태학적 피처(피처들)를 포함하는 거칠어진 표면이다. 이러한 특징은 분출(projections), 돌출(protrusions), 오목부(depressions), 피트(pits), 폐쇄 또는 개방된 셀 구조, 입자, 이들의 조합 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 일부 구체예에서, 주 표면들은 거칠어진 표면이다. 또 다른 구체예에서, 하나의 주 표면(major surface)은 거칠어진 표면이고, 그 외 또는 반대편 표면은 선택적으로 부드럽다(예컨데, 저 수준의 거칠기로 연마됨).

상기 유리 제품은 95 미만의 이미지의 선명도(distinctness-of-reflected image, DOI)를 가지고, 일부 구체예에서, 90 미만; 또 다른 구체예에서 85 미만; 또 다른 구체예에서 80 미만; 다른 구체예에서 75 미만; 및 다른 구체예에서 50 미만이다. 달리 상술하지 않더라도, 본 명세서에 기재된 DOI 값은 하기 기술된 바와 같이 2-면 측정법(2-side measurement method)을 이용하여 20° 입사각으로 측정된다. 또 다른 구체예에서, 유리 제품은 상기 2-면 법을 이용하여 측정하는 경우 80 미만의 DOI, 또 다른 구체예에서, 40 미만, 또 다른 구체예에서 20 미만을 갖는다. 더 낮은 DOI는 일반적으로 방현(anti-glare) 기능에 바람직하다. 그러나, 특정한 어플리케이션에 따라, DOI가 낮은 경우 성능 트레이드-오프(performance trade-offs)가 발생할 수 있다. 예를 들면, DOI가 너무 낮은 경우 헤이즈가 허용 한계를 넘어 증가될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 하기 기술된 바와 같이 1-면 샘플 준비(1-side sample preparation)를 이용하여 경면 방향으로부터 20°의 각에서 측정하는 경우, 상기 유리 제품은 90 미만의 DOI를 갖는다. 용어 "경면 방향"은 반사된 이미지가 보이거나 관찰되는 유리 제품의 표면으로부터의 각을 나타내고, 또한 "특정한 시야각"으로 언급된다. DOI는 “Standard Test Methods for Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss of Coating Surfaces,”에 기재된 ASTM 절차 D5767 (ASTM 5767)의 A의 방법에 의해 정의되며, 상기 문헌에 기재된 모든 내용은 본 명세서에 포함된다. ASTM 5767의 A법을 따라서, 유리 반사율 계수 측정은 반사 시야각 및 반사 시야각의 약간 오프 각에서 유리의 적어도 하나의 거칠어진 표면에서 이루어진다. 이들 측정으로부터 얻은 값은 DOI 값을 제공하도록 조합된다. 특히, DOI는 하기 식에 따라 계산된다.

여기서, Rs는 경면 방향에서 반사도의 상대 진폭(relative amplitude of reflectance)이고, Ros는 오프-경면 방향(off-specular direction)에서 반사도의 상대 진폭이다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 달리 상술하지 않더라도, Ros는 경면 방향으로부터 0.2°에서부터 0.4°까지 떨어진 범위 내에서 반사도의 평균으로 계산된다. Rs는 경면 방향을 중심으로 ± 0.05 °의 각도 범위에 걸쳐 반사도의 평균으로 계산된다. Rs 및 Ros는 ASTM 절차 D523 및 D5767의 내용은 본 명세서에 모두 혼입되고 여기에 기술된 바와 같이, 공인된 블랙 유리 표준으로 보정되는 고니오포토미터(goniophotometer) (Novo-gloss IQ, Rhopoint Instruments)을 이용하여 측정되었다. 노보-글로스 장치는 반사 각이 검출기 어레이에서 가장 높은 값에 조정된 검출기 어레이를 사용한다. 또한, DOI는 1-면(유리의 후면에 결합된 블랙 업소버) 및 2-면(유리에 결합되지 않은 양쪽 유리 표면으로부터 허용된 반사) 법을 이용하여 평가되었다. 상기 1-면 측정은 유리 제품의 단일 표면(예컨데, 단일 거칠어진 표면)에 대하여 글로스, 반사율 및 DOI을 측정하도록 하는 반면, 2-면 측정은 유리 제품 전체에 대하여 글로스, 반사율 및 DOI을 측정하도록 한다. Ros/Rs 비는 상기 기술된 바와 같이 Rs 및 Ros에 대하여 얻은 평균값으로부터 계산된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "20° DOI"은 달리 상술하지 않더라도 ASTM D5767에서 기술된 바와 같이, 빛이 유리 표면에서 정상 20° 오프에서 샘플에 대하여 입사하는 DOI 측정을 말한다. 2-면 법을 이용하여 DOI 또는 일반 글로스(common gloss)의 측정은 바람직하게 어두운 방 또는 샘플이 존재하지 않는 경우 이들 속성의 측정값이 영(zero)인 인클로저(enclosure)에서 수행된다.

방현 표면에 대하여, 일반적으로 DOI는 상대적으로 낮고, Ros/Rs 반사율 (식 (1))은 상대적으로 높은 것이 바람직하다. 이것은 흐린 또는 불분명한 반사된 이미지의 시 지각(visual perception)의 결과가 나타난다. 일 구체예에서, 상기 기술된 1-면 샘플 준비를 이용하여 경면 방향으로부터 20°의 각에서 측정하는 경우, 유리 제품의 적어도 하나의 강화된 표면은 0.1 초과의 Ros/Rs 반사율, 일부 구체예에서, 0.4 초과, 다른 구체예에서, 0.8 초과를 갖는다. 상기 기술된 2-면 법을 이용하여 측정하는 경우, 경면 방향으로부터 20°의 각에서 유리 제품의 Ros/Rs 반사율 비는 0.05보다 크다. 또 다른 구체예에서, 유리 제품에 대한 2-면 법에 의하여 측정된 Ros/Rs 반사율 비는 0.2 초과이고, 세 번째 구체예에서, Ros/Rs > 0.4이다. ASTM D523에 의하여 측정된 일반 글로스는 강한 반사 반사율 구성요소(뚜렷한 반사 이미지)을 갖는 표면과 약한 반사 구성요소 (흐린 반사 이미지)을 구별하는 것이 충분하지 않다. 이는 ASTM D523에 따라 설계된 일반 글로스 미터를 사용하여 측정할 수 없는 상기 언급된 작은 각 산란 효과 때문이다.

도1은 방현(anti-glare) 표면의 시각적 수용을 측정하는 작은 각 산란의 중요성을 나타낸다. 일반 ASTM D523 글로스 측정에 의하여 측정된 바와 같이, 도 1은 실질적으로 동일한 글로스 값을 갖는 두 표면에 대한 20° 입사에서 측정된 경면 방향으로부터 각 함수로서 상대 반사율의 플롯이다. 샘플 1은 각각 60° 및 20°에서 62 및 17의 일반 1-면 글로스 값을 갖는 반면, 샘플 2는 각각 60° 및 20°에서 60 및 14의 일반 1-면 글로스 값을 갖는다. 상기 ASTM D523법은 도 1에서 표시된 전체 각 범위에 걸쳐 모든 빛을 거의 수집한다. 그러나, 큰 반사 피크를 갖는 샘플(도 1의 샘플 1)은 사람의 눈으로 보는 훨씬 더 뚜렷한 반사된 이미지를 가질 것이다.

일 구체예에서, 적어도 하나의 거칠어진 표면의 위상/형태 피처는 약 1 μm에서부터 약 50 μm범위까지의 평균 특성 최대 피처 (average characteristic largest feature, ALF) 크기를 갖는다. 두 번째 구체예에서, ALF 크기는 약 5 μm에서부터 약 40 μm범위; 세 번째 구체예에서, 약 10 μm에서부터 약 30 μm범위; 네 번째 구체예에서, 약 14 μm에서부터 약 28 μm범위이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 평균 특성 최대 피처 크기는 거칠어진 표면에 보이는 범위내에서 최대 20 반복 피처의 평균 교차-면 선형 치수이다. 표준 보정된 광학 현미경은 일반적으로 피처 크기를 측정하는데 사용된다. 보이는 영역은 피처 크기에 비례하고, 일반적으로 대략 30(ALF) x 30(ALF)의 면적을 가진다. 예를 들면, ALF가 대략 10 μm인 경우, 20 최대 피처가 선택된 것으로부터 보이는 영역은 대략 300 μm x 300 μm이다. 보이는 영역의 크기의 작은 변화는 ALF에서 크게 영향을 미치지 않는다. ALF를 결정하는데 사용되는 20 최대 피처의 표준 편차는 일반적으로 40% 미만의 평균값일 수 있다(예를 들면, 이들이 "특징" 피처로 간주되지 않는 경우 주요 아웃라이너(outlier)는 무시한다.).

ALF를 계산하는데 사용되는 피처는 "특성(characteristic)"이고, 예를 들면, 적어도 20 유사 피처는 비례하는 보이는 영역에 위치될 수 있다. 서로 다른 피처 또는 표면 구조는 ALF를 이용하여 특징을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 첫 번째 표면 구조는 폐쇄된-셀 반복 구조로 나타날 수 있고, 두 번째 표면 구조는 큰 플래토(plateaus)에 의하여 분리된 작은 피트(pit)들로 나타날 수 있고, 세 번째는 간헐적인 넓은 매끈한 영역에 의하여 끊긴 작은 입자들의 영역으로 나타날 수 있다. 각 경우에서, ALF는 실질적으로 광학적으로 매끈한(smooth) 최대 20 반복 표면 영역을 측정하여 측정된다. 반복 폐쇄된 셀 표면 구조의 경우, 측정될 피처들은 폐쇄된-셀 매트릭스에 가장 큰 셀들이다. 큰 플래토에 의하여 분리된 작은 피트를 포함한 표면 구조는 피드 사이에 큰 플래토를 측정한다. 간헐적인 큰 매끈한 영역에 의하여 끊긴 작은 입자의 영역을 포함하는 표면은 간헐적인 큰 매끈한 영역을 측정한다. 그러므로 실질적으로 피처가 변화하는 모든 표면은 ALF를 이용하여 측정될 수 있다.

ALF는 거칠어진 유리 표면의 평면(즉, 평행하게)에서 측정되므로, ALF는 거칠기에 따라서 독립적이며, 이는 Z-방향 또는 두께 방향-거칠어진 유리 표면의 수직에서 피처 변화의 측정이다. 최대 특성 피처를 선택하는 것은 더 전반적인 평균 피처 크기를 결정하는 다른 방법과의 중요한 차이이다. 최대 피처는 가장 용이하게 사람의 눈으로 볼 수 있으므로 유리 제품의 시각적 수용(visual acceptance)을 결정하는데 가장 중요하다.

디스플레이 "반짝거림"은 일반적으로 픽셀화된 디스플레이에 인접하여 배치된 물질을 사람의 육안 검사에 의하여 평가된다. ALF와 디스플레이 "반짝거림"의 상관식은 다양한 조성의 유리 및 입자 코팅된 폴리머 물질을 포함하는 서로 다른 표면 모노폴리지를 갖는 서로 다른 물질에 대한 유효한 계량(valid metric)임을 알게 되었다. 평균 최대 특성 피처 크기(ALF)와 디스플레이 반짝거림 가혹도(severity)의 시각 평가 사이의 강한 상관관계는 복수의 서로 다른 샘플 물질과 표면 모노폴리지에 걸쳐서 존재한다.

다양한 거칠어진 유리 제품의 디스플레이 반짝거림 가혹도는 두 개의 서로 다른 상업용 LCD 스트림의 어느 한쪽 상부의 거칠어진 표면을 갖는 유리 제품을 배치하여 평가되었다. 유리 샘플과 LCD 스크린 정면 사이의 갭(gap)은 조절되었고, 0.625 mm이었다. 이 후 이들 시각 평가(visual rankings)은 이전에 기술된 절차에 따라 광학 현미경으로 수행한 ALF의 측정과 상호관련이 있었다. ALF와 반짝거림간의 상호관련은 도 2에 나타내며, 이는 두 LCD 디스플레이 스크린의 어느 한 쪽에 배치된 거칠어진 유리 샘플에 대한 평균 특성 최대 피처 크기의 함류로서 시각 반짝거림 평가의 플롯이다. 반짝거림 평가는 반짝거림의 정도를 가장 좋은 정도 또는 가장 나쁜 정도로 나타낸 1에서 부터 10까지의 스케일 범위였다. 반짝거림 값은 평균 3 명의 시청자가 측정하였다. 하나의 LCD 디스플레이 스크린(도 2에서 LCD A)은 60㎛ x 180 ㎛의 네이티브 픽셀 피치(native pixel pitch)(즉, 인접한 픽셀들에 대하여 동등한 점간 반복 거리)를 갖는다. LCD A를 이용하여 얻은 반짝거림 값은 도 2에 플롯되고, 데이터의 선형 최소 제곱 라인은 도면의 "A"로 표시된다. 다른 LCD 디스플레이 스크린(LCD B)은 84 ㎛ x 252 ㎛의 네이티브 픽셀 피치를 갖는다. LCD B를 이용하여 얻은 반짝거림 값은 도 2에 플롯되고, 데이터의 선형 최소 제곱 라인은 도면의 "B"로 표시된다.

또한, 적어도 하나의 거칠어진 유리 표면의 ALF에 가까운 픽셀 피치(즉, 인접한 픽셀들에 대하여 동등한 점간 반복 거리)를 갖는 픽셀화된 디스플레이들은 시각가능한 반짝거림 가혹도에서 증가를 나타냄을 알았다. 이는 디스플레이 반짝거림의 가혹도가 ALF를 최소화하거나 또는 네이티브 픽셀 피치와는 실질적으로 다른 ALF를 제조함으로서 최소화될 수 있다는 것을 제안한다. 이들 두 접근법은 가능한 부정적인 효과와 비교하여 평가되어야 한다. 예를 들면, ALF의 과도한 축소(shrinking) 또는 감소는 바람직하거나 증가하는 DOI과 달리 샘플 헤이즈가 증가하는 것과 같은 부정적인 결과를 가져올 수 있다. 그러므로, 본 명세서에 기술된 ALF의 범위는 반짝거림의 관점 뿐만 아니라 방현 표면의 다른 중요한 속성과 비교하여서도 허용가능하다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "픽셀 피치"는 서로 서로가 물질적으로 인접한 픽셀에서 동등한 점들 사이의 고유 반복 거리를 나타낸다. 예를 들면, 일반적인 LCD는 레드-그린-블루 픽셀 구성을 갖는다. 픽셀 피치는 바로 인접한 픽셀, 예를 들면, 레드와 그린 픽셀 사이 또는 그린과 블루 픽셀 사이에서 동등한 점들 사이에 거리이다. 픽셀 피치는 두 점들이 동증하고 반복된 점을 선택하는 한 두 개의 인접한 픽셀에 대한 임의의 두 동등한 점(예를 들면, 블랙 메트릭스의 가장자리) 을 측정함으로써 보정된 광학 현미경을 사용하여 측정될 수 있다. 직사각형 픽셀에 대하여, 픽셀 피치는 픽셀의 직사각형을 한정하는 큰 치수 및 작은 치수를 가질 것이다.

디스플레이 반짝거림에 대하여, 적어도 하나의 거칠어진 유리 표면에 대한 피처들의 크기와 픽셀 피치- 특히 가장 최소 픽셀 피치-사이의 상관 관계에 관심이 있다. 일 구체예에서, 유리 제품은 디스플레이 시스켐의 일부분을 형성하는 유리 패널이다. 디스플레이 시스템은 유리 패널에 인접하여 배치된 픽셀화된 이미지 디스플레이 패널을 포함한다. 상기 디스플레이 패널의 가장 최소 픽섹 피치는 ALF보다 크다.

일 구체예에서, 유리 제품의 적어도 하나의 거칠어진 표면은 약 10nm 에서부터 약 800nm까지 범위의 평균 RMS 거칠기를 갖는다. 또 다른 구체예에서, 평균 RMS 거칠기는 약 40nm에서부터 약 500nm범위이다. 세 번째 구체예에서, 평균 RMS 거칠기는 약 50nm에서부터 약 500nm범위이고, 또 다른 구체예에서, 약 40nm에서부터 약 300nm범위이다. 일 구체예에서, 평균 RMS 거칠기는 약 10nm 초과이고, 평균 최대 피처 크기는 약 10% 미만이다. 또 다른 구체예에서, 평균 RMS 거칠기는 약 10nm 초과이고, ALF는 약 5% 미만이고, 또 다른 구체예에서, 평균 RMS 거칠기는 약 10nm 초과이고, ALF는 약 3% 미만이다.

낮은 DOI 및 높은 Ros/Rs의 요건사항은 특성 피처 크기 및 ALF에 대한 제한사항을 제공한다. 주어진 거칠기 수준에 대하여, 최대 피처 크기는 더 낮은 DOI 및 더 높은 Ros/Rs를 초래한다는 것을 알았다. 그러므로, 디스플레이 반짝거림과 DOI 요구 사항 사이의 최적 균형을 맞추기 위하여는 표면이 너무 크지도 너무 작지도 않은 중간 특성 피처 크기를 갖도록 방현 표면을 최적화하는 것이 필요하다. 또한, 반사되거나 투과된 헤이즈를 최소화하는 것이 바람직하며, 여기서, 투과된 헤이즈는 주변 빛 하에서 거칠어진 제품의 유백(milky white) 외간을 일으킬 수 있는 매우 높은 각도에서 분산되는 것이 바람직하다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "투과 헤이즈"는 및 "헤이즈"는 ASTM 절차 D1003에 따라서 ±4.0°의 각 콘(angular con) 외부로 분산된 투과광의 퍼센트를 나타낸다. 광학적으로 매끈한 표면에 대하여, 일반적으로 투과 헤이즈는 영(zero)에 가깝다. 두 면이 거칠어진 유리 시트의 투과 헤이즈(Haze_2-side)는 단지 하나의 면만 거칠어진 동등한 표면을 갖는 유리 시트의 투과 헤이즈(Haze_1-side)는 다음과 같은 연관식을 가질 수 있다.

헤이즈 값은 대게 퍼센트 헤이즈로 나타낸다. 그러므로, 상기 식 (2)로부터 얻어진 Haze₂ _- _side 의 값은 100%을 곱해야만 한다. 일부 구체예에서, 본 명세서에 기술된 유리 제품은 약 50% 미만의 투과 헤이즈를 가지고, 다른 구체예에서, 약 40% 미만, 또 다른 구체예에서, 약 30% 미만, 또 다른 구체예에서, 약 20% 미만, 또 다른 구체예에서 약 10% 미만, 또 다른 구체예에서 약 5% 미만, 또 다른 구체예에서, 약 3% 미만, 또 다른 구체예에서, 약 1% 미만을 갖는다.

일부 어플리케이션에서, 방현 표면을 낮은 DOI를 유지하는 동안 헤이즈를 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 디스플레이 어플리케이션에서, 예를 들면, 최소한 헤이즈는 낮은 DOI(작은-각-분산에 의하여 운영됨)를 유지하는 것이 반사된 이미지의 경계를 흐리게 하는 방현 효과를 보존할 동안, 반사가 덜 날카롭거나 덜 인식가능하거나 덜 불쾌하도록 시청자를 향하여 임의적으로 배치된 주위 광 소스 분산된 미광(stray light)으로부터 가장 최소 양의 디스플레이 대조 감소에 이른다.

일부 구체예에서, 거칠어진 표면은 약 50 ㎚에서부터 약 500 ㎚까지 범위의 RMS 거칠기, 약 85 미만의 이미지 선명도(DOI), 및 40% 미만의 투과 헤이즈를 갖는다. 일 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 20% 미만이고, DOI는 약 80미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 10% 미만이고, DOI는 약 75 미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 10% 미만이고, DOI는 약 50미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 5% 미만이고, DOI는 약 85미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 5% 미만이고, DOI는 약 75미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 5% 미만이고, DOI는 약 50% 미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 3% 미만이고, DOI는 약 85 미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 3% 미만이고, DOI는 약 75이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 3%이고, DOI는 약 50 미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 1% 미만이고, DOI는 약 85 미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 1% 미만이고, DOI는 약 75 미만이다. 또 다른 구체예에서, 투과 헤이즈는 약 1% 미만이고, DOI는 약 50 미만이다.

"일반 글로스" 및 "글로스"는 ASTM 절차 D523에 따라서 표준(예를 들면, 공인 블랙 유리 표준)으로 보정된 경면 반사의 측정을 나타낸다. 일반 글로스 측정은 일반적으로, 20°, 60°, 및 85°의 입사각에서 가장 일반적으로 사용되는 60°에서 글로스 측정이 수행된다. 그러나, 이러한 측정의 넓은 수용각때문에, 종종 일반 글로스는 높고 낮은 이미지의 선명도(DOI)값을 갖는 표면들간에 구별할 수 없다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "1-면 글로스" 방법은 유리 제품의 후면(즉, 거칠어진 표면 반대쪽 유리 제품의 표면)에 적용되는 광 흡수 블랙 테이프에서 글로스 측정 방법을 말한다. 1-면 DOI법과 유사하게, 1-면 글로스 방법은 단일 유리 표면을 분석하고, 유리 제품의 후면의 거칠기 프로파일에서의 변화 및 유리 두께 변화 때문에 글로스 측정에서 가변성을 제거한다. 1-면 글로스법은 두께 변화에 대하여 독립적이기 때문에 바람직하고, 두 개의 거칠어진 표면을 갖는 유리 제품과 하나의 거칠어진 표면을 갖는 유리 제품을 직접 비교할 수 있어 바람직하다. 용어 "2-면 글로스"는 측정될 유리의 앞면 및 두 면으로부터 반사하도록 블랙 흡수 테이프없이 수행된 측정이다. 용어 "60 도 글로스" 및 "20 도 글로스"는 ASTM D523에 기술된 대로 유리 표면의 정상으로부터 떨어진 각각 60°및 20°에서 샘플에 대한 입사각으로 글로스 측정을 말한다.

일 구체예에서, 본 명세서에 기술된 유리 제품 및 거칠어진 표면은 적어도 30의 1-면 60° 글로스를 가진다. 일 구체예에서, 유리 제품은 약 1 ㎛에서부터 약 50 ㎛까지 범위의 평균 특성 최대 피처 크기, 적어도 30의 1-면 60° 글로스, 및 약 30% 미만의 투과 헤이즈를 갖는 하나의 거칠어진 표면을 갖는다. 일 구체예에서, 1-면 샘플 준비법을 이용하여 ASTM D5767에 따라 20°에서 측정된, 거칠어진 표면의 DOI는 1-면 60° 글로스 값 미만이다. 또 다른 구체예에서, 2-면 샘플 준비법을 이용하여 ASTM D5767에 따라 20°에서 측정된,유리 제품의 DOI는 2-면 60° 글로스 값 미만이다.

일부 구체예에서, 유리 제품은 적어도 2 mol% Al₂O₃을 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트 유리를 포함한다. 일 구체예에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리는 60-70 mol% SiO₂; 6-14 mol% Al₂O₃; 0-15 mol% B₂O₃; 0-15 mol% Li₂O; 0-20 mol% Na₂O; 0-10 mol% K₂O; 0-8 mol% MgO; 0-10 mol% CaO; 0-5 mol% ZrO₂; 0-1 mol% SnO₂; 0-1 mol% CeO₂; 50 ppm 미만의 As₂O₃; 및 50 ppm 미만의 Sb₂O₃;포함하거나, 필수적으로 이루어지거나, 구성되고, 여기서, 12 mol% ≤Li₂O + Na₂O + K₂O ≤20 mol% 및 0 mol% ≤MgO + CaO ≤10 mol%이다. 또 다른 구체예에서, 유리는 적어도 58 mol% SiO₂를 포함하고, 일부 구체예에서, 적어도 60 mol% SiO₂,를 포함하며, 적어도 하나의 알칼리 금속 개질제(modifier)를 포함한다. 여기서, 몰% 단위로 표현된 비 (Al₂O₃ + B₂O₃)/ ∑(개질제) > 1이고, 상기 개질제는 알칼리 금속 산화물 및 알칼리 토 금속 산화물로 이루어진 군으로 부터 선택되고, 일부 구체예에서, 60-72 mol% SiO₂; 9-16 mol% Al₂O₃; 5-12 mol% B₂O₃; 8-16 mol% Na₂O; 및 0-4 mol % K₂O을 포함하거나, 필수적으로 이루어지거나, 구성된다. 또 다른 구체예에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리는 61-75 mol% SiO₂; 7-15 mol% Al₂O₃; 0-12 mol% B₂O₃; 9-21 mol% Na₂O; 0-4 mol% K₂O; 0-7 mol% MgO; 및 0-3 mol% CaO을 포함하거나, 필수적으로 이루어지거나, 구성된다. 일부 구체예에서, 유리는 Na₂SO₄, NaCl, NaF, NaBr, K₂SO₄, KCl, KF, KBr, 및 SnO₂을 포함하는 군으로부터 선택된 0-2 mol%의 적어도 하나의 청징제로 배치된다. 일부 구체예에서, 알루미노실리케이트 유리는 실질적으로 리튬이 없고, 또 다른 구체예에서, 알루미노실리케이트 유리는 비소, 안티몬, 및 바륨 중 적어도 하나가 실질적으로 없다. 또 다른 구체예에서, 알루미노실리케이트 유리는 당업계에 공지된, 슬롯-드로우잉(slot-drawing), 퓨젼 드로우잉(fusion drawing), 리-드로우잉(re-drawing) 등과 같은 당업계에 공지된 다운-드로우가능한 방법으로 제조되고, 적어도 130 킬로포이즈의 액상 점도(liquidus viscosity)를 갖는다.

본 명세서에 이미 기술된 바와 같이, 알루미노실리케이트 유리 제품은 이온교환가능하다. 일 구체예에서, 알루미노실리케이트 유리 제품은 이온 교환가능하여 유리 제품의 적어도 일면상에 압축 응력 층을 형성한다. 이온 교환된 유리 제품은 적어도 의 15 ㎛의 층깊이를 갖는 압축 응력층으로 적어도 350 MPa의 압축 응력을 가진다. 일 구체예에서, 압축 응력은 적어도 400 MPa이고, 층 깊이는 적어도 15 ㎛이다. 또 다른 구체예에서, 압축 응력은 적어도 350 MPa이고, 층 깊이는 적어도 20 ㎛이다. 또한, 이온 교환에 의하여 형성된 압축 응력층은 유리 제품의 내부 영역에 중심 인장을 생성한다. 일 구체예에서, 중심 인장은 적어도 10 MPa이다.

일 구체예에 있어서, 성기 적어도 하나의 거칠어진(roughened) 표면은 에칭 공정에 의하여 생성된다. 다단 처리 공정은 일반적으로 거친 유리 표면을 형성하는 사용된다. 그러나, 몇몇 경우에 있어서, 단일 에칭 단계 후 물 세정(water rinse)만이 요구된다. 이러한 공정의 비제한적 예는 크리스타 엘 칼슨 등(Krista L Carlson et al.)의 미국 가출원번호 제61/165,154호(2009. 3. 31.자 출원; 명칭: 방현 표면을 갖는 유리 및 제조방법) 및 크리스타 엘 칼슨 등(Krista L Carlson et al.)의 미국 특허출원번호 제12/730,502호(2010. 3. 24.자 출원; 명칭: 미국 가출원번호 제61/165,154호와 동일한 명칭이며 이의 우선권을 주장함)에 기재되어 있다. 상기 출원 내용은 본 명세서의 참고자료로서 포함되며, 유리 표면이 제1 에칭제(etchant)로 처리되어 표면 상에 결정들을 형성한다. 그 다음, 결정들 각각에 인접하는 표면 영역은 원하는 거칠기(또는 조도; roughness)로 에칭되고, 이후 유리 표면으로부터 결정들을 제거하고 유리 제품의 표면 거칠기를 감소시켜 원하는 헤이즈 및 글로스(gloss)을 갖는 표면을 제공한다.

일 비제한적인 예에 있어서, 다단 처리는 유리 제품이 제1 배스(bath) 내에서 함침(또는 침적; immersion)되거나, 또는 다른 방법으로 암모늄 바이플루오라이드(NH₄HF₂) 5∼20 중량%, 플루오로화되거나(fluorinated) 또는 플루오로화되지 않은 알칼리 또는 알칼리 토금속 염(예를 들면, NaHF₂ or CaCl₂) 0∼5 중량% 및 이소프로필 알코올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 유기 용매 10∼40 중량%를 포함하는 용액, 겔 또는 페이스트와 접촉시키는 제1 거칠기(또는 조도화; roughning) 단계를 포함한다. 잔탄 검(xanthan gum) 또는 메틸 셀룰로오스와 같은 점도 조절제(또는 개질제; modifier)가 선택적으로 제1 배스로 0∼3 중량% 첨가될 수 있다. 이러한 점도 조절제는 부분적으로 또는 완전히 유기 용매를 대체할 수 있고, 몇몇 에칭 형상(geometries)을 위하여는 보다 바람직한, 겔 또는 페이스트의 형성을 가능케 할 수 있다. 또한, 유기 용매를 부분적으로 또는 완전히 대체하기 위하여 플루오로화된 계면활성제와 같은 다양한 계면활성제가 제1 배스에 첨가될 수 있다. 플루오로화된 계면활성제의 비 제한적 예는 듀퐁사에서 제조된 Zonyl™ 및 Capstone™, 그리고 3M에서 제조된 Novec™을 포함한다. 이러한 제1 단계는 유리 표면 상에 불화 결정 층을 형성할 수 있다. 이러한 결정들은 후에 물로 세정(rinsing)함으로써 또는 후속 화학 처리 단계에 의하여 제거된다.

에칭/거칠기화 공정에서 선택적 제2 단계는 황산, 염산, 질산, 인산 등의 비플루오로화된 광산(mineral acid)을 포함하는 제2 용액 내에서의 함침(immersion) 또는 기타 처리를 포함할 수 있다. 산 농도는 0.1에서 3몰/리터 범위일 수 있다. 제2 용액은 가열되거나 비가열될 수 있다. 택일적으로, 제2 용액은 오직 물일 수 있다. 이러한 선택적 제2 단계는 제1 에칭 단계에서 형성된 플루오로화된 결정들을 부분적으로 용해시키는 역할을 할 수 있다. 이러한 부분적 용해(dissolution)는 유리 표면으로부터 결정들을 부분적으로 또는 완전히 제거한다. 부분적 용해 또는 제거는 다음 단계에서의 최종 제거(세정 또는 추가 산 에칭을 포함함)를 보조할 수 있다.

선택적 제3 단계(또는 전술한 제2 단계가 생략되는 경우에는 제2 단계)는 플루오로화수소산(hydrofluoric acid) 2∼10 중량%, 염산, 황산, 질산, 인산 등과 같은 광산 2∼30 중량%를 함유하는 산 용액으로 함침(침적) 또는 기타 처리하는 것을 수반할 수 있다. 유리 표면은 3분에서 60분까지의 시간 동안 용액 내에서 에칭될 수 있는 바, 이때 일반적으로 보다 긴 시간은 표면 거칠기를 크게 감소시키도록 한다. 이러한 선택적 제3 단계는 또한 산 용액 대신에 염기 용액(예를 들면, NaOH 및 EDTA 함유 용액)으로 처리하는 것을 수반할 수 있다..

상기에서 언급된 농도 범위 및 에칭 시간(회수)은 바람직한 범위의 예이다. 당업자라면 상술한 범위를 벗어나는 농도 및 에칭 시간이 유리 제품의 거칠어진(조도화된) 표면을 얻는데 사용될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.

일 구체예에 있어서, 일 표면 상에서 또는 표면의 일 영역(region)에서 거칠어진 유리 제품은 에칭 과정 중 표면의 적어도 일부분을 마스킹함으로써 얻어질 수 있다. 이러한 마스킹 방법의 비제한적 예는 앞서 언급된 미국 가출원번호 제61/165,154호에 기재되어 있다. 적당한 마스킹 필름의 비제한적 예는 세일 하이-테크사(Seil Hi-Tech)에서 제조된 ANT™ 필름이다. 유리 제품의 단일 표면의 에칭/거칠기(조도화)를 위한 다른 방법은 유리 제품의 표면 상에 에칭 용액, 페이스트 또는 겔을 롤링, 스프레이, 또는 당업계에서 알려진 기타 방법에 의하여 도포하는 것을 포함한다. 일 구체예에 있어서, 유리 제품의 평활한(smooth) 또는 거칠어진 표면에서 만들어질 디자인의 양(positive) 또는 음(negative)의 이미지를 갖는 마스킹 필름을 제공함으로써 유리 제품의 표면 내에 공간적 변화(spatial variations) 또는 표시(indicia)가 생성될 수 있다.

또 다른 구체예에 있어서, 거칠어진 표면은 다이안 길포일 등(Diane K. Guilfoyle et al.)에 의하여 출원된 미국 가출원번호 제61/329,936호(2010. 4. 30.자 출원; 명칭: 방현 표면 처리법 및 이의 제품)에 기재된 바와 같이, 먼저 유리 제품의 적어도 일 면 상에 희생 입자(sacrificial particles) 층이 부착(deposition)되고, 입자-처리된 표면을 에칭제와 접촉시켜 거칠어진 표면을 형성하도록 하는, 에칭 공정에 의하여 생성될 수 있다. 상기 문헌의 내용은 전체적으로 본 명세서의 참고자료로 포함된다.

또 다른 구체예에 있어서, 제프리 콜리 등(Jeffrey T. Kohli et al.)의 미국 가출원번호 제61/329,951호(2010. 4. 30.자 출원; 명칭: 방현 표면 및 제조방법)에 기재된 바와 같이, 거칠어진 표면은 제품의 적어도 일 표면의 선택된 부위에 보호 필름(기공-형성(pore-forming) 고분자 또는 랜덤 스팟(random spots)의 보호 물질을 포함할 수 있음)을 형성하고 상기 적어도 일 표면을 액상 에칭제와 접촉시키며, 그리고 제품의 표면으로부터 보호 필름을 제거하여 방현 표면을 형성함으로써 생성될 수 있다. 상기 문헌의 전체 내용은 본 명세서의 참고자료로 포함된다..

몇몇 구체예에 있어서, 낮은 헤이즈 및 낮은 DOI는 풀루오로화 암모늄 (NH₄F), 프로필렌글리콜, HCl, 및 HF를 함유하는 고정 용액(static solution) 내에 유리 제품을 디핑한 다음, 탈이온수로 세정함으로써 얻어질 수 있다. 유리는 선택적으로 세정용 H₂SO₄ 배스 및/또는 HF-함유 배스 내에 함침될 수 있다.

본 명세서에 기술된 표면 및 광학 특성은 또한 다른 화학 물질을 이용한 에칭, 기계적 연마(abrasion) 후 에칭, 레이저 제거(laser ablation), 입자 또는 프릿(frit) 코팅 및 소성, 졸-겔 코팅 및 소성, 유리 연화점 이상에서 몰드에 대하여 유리를 프레싱하거나 엠보싱하는 등의 대체(alternate) 거칠기(조도화) 방법에 의하여 제공될 수 있으며, 본 발명이 상기 예시된 종류에 한정되는 것은 아니다.

디스플레이 시스템이 또한 제공된다. 디스플레이 시스템은 전술한 바와 같은, 적어도 하나의 알루미노실리케이트 유리 패널, 및 알루미노실리케이트 유리 패널의 표면에 인접한 픽셀화된 이미지-디스플레이 패널을 포함한다. 픽셀화된 이미지 디스플레이 패널은 예를 들면 LCD 디스플레이, OLED 디스플레이 등에서 어느 하나일 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 터치-감지 부재 또는 표면을 포함할 수 있다. 알루미노실리케이트 유리는 이온교환되고, 앞서 기술한 바와 같이 평균 최대 피처(feature) 크기 또는 ALF를 갖는 복수의 특징들(features)을 포함하는 적어도 하나의 거칠어진 표면을 갖고, 이미지-디스플레이 패널은 최소 네이티브 픽셀 피치(native pixel pitch)를 갖는다. 최소 네이티브 픽셀 피치는 알루미노실리케이트 유리 패널의 거칠어진 표면의 ALF보다 크다.

실시예

하기의 실시예는 본 개시내용의 특지 및 장점을 예시하기 위한 것으로, 결코 본 명세서 기재 또는 첨부된 청구항을 한정하도록 의도되지 않는다.

하기 실시예에 기재된 모든 알루미노실리케이트 유리 시트는 하기의 조성을 가졌다: 66 몰% SiO₂; 10 몰% Al₂O₃; 0.6 몰% B₂O₃; 14.0 몰% Na₂O; 2.5 몰% K₂O; 5.7 몰% MgO; 0.6 몰% CaO; 0.01 몰% ZrO₂; 0.21 몰% SnO₂; 및0.008 몰% Fe₂O₃. 실시예 5를 제외한 모든 유리 시트는 마스킹 없이 에칭되어 유리 시트의 양 표면이 에칭되었다. 일 면 에칭 및 양 면 에칭을 비교하면, 2-면 글로스 및 2-면 DOI 뿐만 아니라 측정된 투과 헤이즈에 영향을 미치나, 유리의 단일 표면으로부터 반사되는 빛을 실질적으로 고립시키는 1-면 글로스 및 1-면 DOI의 측정 결과에는 영향을 미치지 않아야 한다. 하기 실시예에 기재된 모든 유리는 0.7 mm의 초기 두께를 가졌다.

실시예 1

알루미노실리케이트 유리 시트는 6 중량% NH₄HF₂ 및 10% 프로필렌 글리콜로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 5분 동안 디핑되었다. 그 다음, 유리 샘플은 탈이온수 내에서 1분 동안 세정(rinsing)되었으며, 이후 1 몰 농도(Molar) H₂SO₄ 내에서 5분 동안 함침되었다. 상기 샘플은 수직 운동(vertical motion)을 이용하여 H₂SO₄ 배스(bath) 내에 함침되는 동안 표면 위에서 유체 이동(fluid travel)이 용이하도록 수직으로 유지되었으며 기계적으로 교반되었다. 교반 속도는 약 2 Hz이었고 이동 거리(travel distance)는 약 2 인치였다. 그 다음, 샘플은 1분 동안 탈이온수(DI water) 내에서 다시 세정된 후, 4 중량% HF + 4 중량% HCl 용액 내에서 10분 동안 함침되었다. 상기 샘플은 H₂SO₄ 배스 내에서 사용된 방법과 동일한 교반 방법을 이용하여 HF + HCl 배스 내에서 교반되었다. 최종 단계로서, 상기 샘플은 탈이온수 내에서 다시 세정되었고 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 샘플에 대하여 얻어진 광학 및 표면 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2

알루미노실리케이트 유리 시트는 10 중량% NH₄HF₂ 및 10% 프로필렌 글리콜로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 10분 동안 디핑되었다. 그 다음, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 유리 샘플은 탈이온수 내에서 세정(rinsing)되었으며, 수직 교반(vertical agitation)을 이용하여 H₂SO₄ 배스 내에서 함침되었고, 탈이온수로 세정되었으며, 수직 교반을 이용하여 4 중량% HF + 4 중량% HCl 용액 내에서 함침되었고, 탈이온수 내에서 다시 세정되었으며, 그리고 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 샘플에 대하여 얻어진 광학 및 표면 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 3

알루미노실리케이트 유리 시트는 10 중량% NH₄HF₂ 및 20% 프로필렌 글리콜로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 5분 동안 디핑되었다. 그 다음, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 유리 샘플은 탈이온수 내에서 세정(rinsing)되었으며, 수직 교반을 이용하여 H₂SO₄ 배스 내에서 함침되었고, 탈이온수로 다시 세정되었으며, 수직 교반을 이용하여 4 중량% HF + 4 중량% HCl 용액 내에서 함침되었고, 탈이온수 내에서 다시 세정되었으며, 그리고 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 샘플에 대하여 얻어진 광학 및 표면 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 4

알루미노실리케이트 유리 시트는 10 중량% NH₄HF₂, 2% NaHF₂, 및 20% 프로필렌 글리콜로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 5분 동안 디핑되었다. 그 다음, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 유리 샘플은 탈이온수 내에서 세정(rinsing)되었으며, 수직 교반을 이용하여 H₂SO₄ 배스 내에서 함침되었고, 탈이온수로 다시 세정되었으며, 수직 교반을 이용하여 4 중량% HF + 4 중량% HCl 용액 내에서 함침되었고, 탈이온수 내에서 다시 세정되었으며, 그리고 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 샘플에 대하여 얻어진 광학 및 표면 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 5

본 유리 샘플은 실시예 1 내지 4 및 6에 기재된 모든 다른 샘플과 달리, 오직 일 면 상에만 에칭되었다. 상기 샘플은 에칭에 앞서 제조된 ANT™ 필름으로 일 면 상에서 마스킹되었다. 알루미노실리케이트 유리 시트는 8 중량% NH₄HF₂ 및 20% 프로필렌 글리콜로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 10분 동안 디핑되었다. 그 다음, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 유리 샘플은 탈이온수 내에서 세정(rinsing)되었으며, 수직 교반을 이용하여 H₂SO₄ 배스 내에서 함침되었고, 탈이온수로 다시 세정되었으며, 수직 교반을 이용하여 4 중량% HF + 4 중량% HCl 용액 내에서 함침되었고, 탈이온수 내에서 다시 세정되었으며, 그리고 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 샘플에 대하여 얻어진 광학 및 표면 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 6

알루미노실리케이트 유리 시트는 7 중량% NH₄HF₂, 및 20% 프로필렌 글리콜로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 15분 동안 디핑되었다. 그 다음, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 유리 샘플은 탈이온수 내에서 세정(rinsing)되었으며, 수직 교반을 이용하여 H₂SO₄ 배스 내에서 함침되었고, 탈이온수로 다시 세정되었으며, 수직 교반을 이용하여 4 중량% HF + 4 중량% HCl 용액 내에서 함침되었고, 탈이온수 내에서 다시 세정되었으며, 그리고 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 샘플에 대하여 얻어진 광학 및 표면 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

실시예 1 내지 6에 기재된 유리 샘플의 광학 및 표면 특성의 요약

실시예 7 내지 9

실시예 7 내지 9는 낮은 헤이즈 및 낮은 DOI를 갖는 유리 표면을 제공하는데 특히 적합한 공정을 예시한다. 상기 실시예에 있어서, 알루미노실리케이트 유리(코닝 2318) 시트는 0.9 M 암모늄 플루오라이드(NH₄F), 2.4 M 프로필렌 글리콜, 0.5 M HCl 및 0.6 M HF로 이루어진 고정 용액(static solution) 내에서 8∼12분 동안 디핑되었다. 그 다음, 상기 유리 샘플은 탈이온수에서 세정되었고, 선택적으로 세정(cleaning)을 위하여 H₂SO₄ 배스 내에서 함침되었으며, 그리고 최종적으로 탈이온수에서 세정되었고, 질소 공기 흐름을 이용하여 건조되었다. 상기 유리는 선택적으로 HF-함유 배스 내에서 추가적으로 에칭될 수 있다(앞의 실시예에서와 같이). 실시예 7에서, 유리 시트의 양 표면은 에칭 배스에 노출되어 샘플의 양면 상에 방현(반사 방지) 표면을 생성하였다. 실시예 8에서, 에칭 배스내에 놓여질 때, 유리의 일 표면은 희생 고분자 필름에 의하여 보호되어 유리 시트의 단일 면 상에 방현 표면을 얻었다. 실시예 9에서는, 낮은 헤이즈 및 낮은 DOI 특성을 유지하는 동안, 고분자 스프린터-방지(anti-splinter) 또는 반사 방지(anti-reflection) 필름이 유리 시트의 일 표면에 적층되었다. 실시예 7 내지 9에 대한 광학적 데이터를 표 2에 나타내었다.

실시예 7 내지 9에 기재된 유리 샘플의 광학 및 표면 특성의 요약

샘플	1-면 또는 2-면 AG 처리	투과 헤이즈	20°DOI (2-면)	60°글로스 (2-면)
실시예 7	1	0.19	71	144
실시예 8	2	0.3	37	131
실시예 9(유리+필름)	1	0.25	68	141

예시 목적으로 전형적인 구체예가 설명되었으나, 앞선 기재는 본 개시 내용 또는 첨부된 청구항의 범위를 한정하는 것으로 고려되어서는 안된다. 따라서, 다양한 변형, 변경 및 개변이 본 명세서 기재 또는 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 당업자에 의하여 이루어질 수 있다.

Claims

a. 유리 패널, 여기서 상기 유리 패널은 4 몰% 미만의 CaO 및 적어도 2 몰%의 Al₂O₃을 포함하며, 90 미만의 반사 이미지 선명도(distinctness-of-reflected image), 40% 미만의 투과 헤이즈 및 적어도 하나의 거칠어진 표면을 가지며, 여기서 상기 적어도 하나의 거칠어진 표면은 10 ㎚부터 800nm까지 범위의 평균 RMS 거칠기를 가지며, 평균 특성 최대 피처 크기를 갖는 복수의 토포그래피 특징을 포함함; 및
b. 상기 유리 패널에 인접한 픽셀화된 이미지 디스플레이 패널;
을 포함하며,
상기 이미지 디스플레이 패널은 최소 네이티브 픽셀 피치 치수를 가지며, 상기 평균 특성 최대 피처 크기는 상기 최소 네이티브 픽셀 피치 치수보다 작은 디스플레이 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 거칠어진 표면은 상기 평균 특성 최대 피처 크기의 10% 미만인 평균 RMS 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 적어도 하나의 거칠어진 표면은 반사율(reflectance ratio) R_os/R_s을 가지며, 여기서 R_os은 경면 방향(specular direction)으로부터 0.2° 내지 0.4° 떨어진 범위 내에서 평균화된 상대 반사도(reflectance)이고, R_s는 경면 방향으로 중심을 두고(centered) ±0.05° 범위 내에서 평균화된 상대 반사도이고, R_os/R_s는 0.1보다 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 유리 패널은 알칼리 알루미노실리케이트 유리 패널이며, 여기서 상기 알칼리 알루미노실리케이트 유리 패널은 유리 패널의 적어도 일 표면 상에 압축 응력 층을 형성하기 위하여 이온 교환되며, 여기서 상기 압축 응력 층은 적어도 350 MPa의 압축 응력 및 적어도 15 마이크론인 층의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 이온 교환된 유리 패널는 적어도 10 MPa의 중앙 인장(central tension)을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
알루미노실리케이트 유리 제품으로서,
적어도 2 몰% Al₂O₃를 포함하고, 이온 교환가능하며, 여기서 상기 유리 제품은 90 미만의 반사 이미지 선명도(distinctness-of-reflected image), 40% 미만의 투과 헤이즈 및 적어도 하나의 거칠어진 표면을 가지며,
여기서, 상기 적어도 하나의 거칠어진 표면은 1 ㎛부터 50 ㎛까지 범위의 평균 특성 최대 피처(average characteristic largest feature) 크기를 갖는 복수의 토포그래피 특징을 포함하는 유리 제품.
삭제
청구항 6에 있어서,
상기 적어도 하나의 거칠어진 표면은 10 ㎚부터 800 nm까지 범위의 평균 RMS 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
청구항 6에 있어서,
상기 유리 제품은 디스플레이 시스템 및 터치-감지 입력 디바이스 중 하나의 일 부분을 형성하는 유리 패널이며,
여기서 상기 디스플레이 시스템은 유리 패널에 인접하는 픽셀화된 이미지 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 이미지 디스플레이 패널은 평균 특성 최대 피처 크기보다 큰 최소 네이티브 픽셀 피치 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
청구항 6에 있어서,
상기 알루미노실리케이트 유리 제품은 60-70 몰% SiO₂; 6-14 몰% Al₂O₃; 0-15 몰% B₂O₃; 0-15 몰% Li₂O; 0-20 몰% Na₂O; 0-10 몰% K₂O; 0-8 몰% MgO; 0-10 몰% CaO; 0-5 몰% ZrO₂; 0-1 몰% SnO₂; 0-1 몰% CeO₂; 50 ppm 미만의 As₂O₃; 및 50 ppm 미만의 Sb₂O₃을 포함하고;
여기서, 12 몰% ≤ Li₂O + Na₂O + K₂O ≤ 20 몰%, 그리고 0 몰% ≤ MgO + CaO ≤ 10 몰%인 것을 특징으로 하는 유리 제품.