KR20220151695A - 방현막을 갖는 투명 기재 - Google Patents
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Abstract
화상 표시 장치의 화상 표시 측에 대한 배치에 적합한 방현막을 갖는 투명 기재(基材)를 제공한다. 방현막을 갖는 투명 기재(100)는, 투명 기재(10)와 그 위에 형성된 방현막(20)을 구비하고, 방현막(20)은 입자와 매트릭스(2)를 포함한다. 입자는, 예를 들면, 두께가 0.3nm~3nm의 범위에 있으며, 또한 주면의 평균 지름이 10nm~1000nm의 범위에 있는 평판형 입자(1)이다. 매트릭스(2)는 실리콘 산화물을 포함한다. 방현막(20)에 있어서, 평판형 입자(1)는 주면이 투명 기재(10)의 주면과 대략 평행하게 배치되어 있어도 된다.
Description
본 발명은, 방현막을 갖는 투명 기재(基材), 특히 화상 표시 장치와 조합하여 사용하는 것에 적합한 방현막을 갖는 투명 기재에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 화상 표시 측에 배치되는 유리판 등의 투명 기재에는, 환경광의 경면 반사를 억제하기 위해 방현(안티 글레어) 기능이 부여되는 경우가 있다. 방현 기능은 미소 요철에 의해 발현시킬 수 있다. 방현 기능은, 글로스를 지표로 하여 그 값이 작을수록 우수하다고 평가된다. 한편, 미소 요철에 의해 생기는 광의 확산은 헤이즈에 의해 평가된다. 표시되는 화상의 선명함을 저해하지 않기 위해서는 작은 헤이즈가 바람직하다.
투명 기재 상에, 표면에 미소 요철을 갖는 막을 형성하여 방현 기능을 부여하는 기술이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 2종류의 입자와 실리카계 매트릭스를 포함하는 방현막을 유리판 상에 형성한 방현막을 갖는 기재가 개시되어 있다. 방현막에는, 제1 입자 및 제2 입자가 포함되며, 제1 입자에 대한 제2 입자의 질량비는 0.5~4의 범위에 있다(단락 0038). 제1 입자의 평균 애스펙트비는 10~80으로서 전형적으로는 판형(板形)이며, 제2 입자의 평균 애스펙트비는 1~5로서 전형적으로는 구형(球形)이다. 이 막에서는, 제2 입자의 존재에 의해 제1 입자의 특이적인 배향이 저해되고, 제1 입자는 유리판의 주면에 대해 랜덤으로 배향하고 있다(도 2).
특허문헌 1의 기술은, 화상 표시 장치뿐만 아니라 태양 전지 모듈 등에 사용하는 것을 전제로 하고 있다. 이 때문에, 화상 표시 장치와의 조합에 대해 최적화되어 있는 것은 아니다. 본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 화상 표시 장치의 화상 표시 측에 있어서의 사용에 적합한 새로운 방현막을 갖는 투명 기재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
방현막을 갖는 투명 기재로서,
투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 방현막을 구비하고,
상기 방현막은, 입자와 매트릭스를 포함하며,
상기 매트릭스는, 산화 실리콘을 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재를 제공한다.
본 발명의 제1 실시 형태는,
방현막을 갖는 투명 기재로서,
투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 방현막을 구비하고,
상기 방현막은, 입자와 매트릭스를 포함하며,
상기 입자는, 평판형 입자에 의해 실질적으로 구성되고,
상기 평판형 입자는, 두께가 0.3nm~3nm의 범위에 있으며, 또한 주면의 평균 지름이 10nm~1000nm의 범위에 있고,
상기 매트릭스는, 산화 실리콘을 포함하며,
상기 방현막에 있어서, 상기 평판형 입자의 주면이 상기 투명 기재의 주면과 대략 평행하게 배치되어 있는, 방현막을 갖는 투명 기재이다.
본 발명의 제2 실시 형태는,
방현막을 갖는 투명 기재로서,
투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 방현막을 구비하고,
상기 방현막은, 입자와 매트릭스를 포함하며,
상기 입자는, 필로규산염(phyllosilicate) 광물 입자에 의해 실질적으로 구성되고,
상기 매트릭스는, 산화 실리콘을 포함하며,
상기 방현막에 있어서, 상기 필로규산염 광물 입자에 포함되는 필로규산염 광물은,
상기 투명 기재의 주면을 따라 배향하고 있는 결정면이 (001)면인, 방현막을 갖는 투명 기재이다.
본 발명의 제3 실시 형태는,
방현막을 갖는 투명 기재로서,
투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 방현막을 구비하고,
상기 방현막은, 입자와 매트릭스를 포함하며,
상기 매트릭스는, 산화 실리콘과 질소 원자를 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재이다.
본 발명의 제4 실시 형태는,
방현막을 갖는 투명 기재로서,
투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 방현막을 구비하고,
상기 방현막은, 입자와 매트릭스를 포함하며,
상기 매트릭스는, 산화 실리콘을 포함하고,
상기 방현막에, 당해 막의 두께 방향으로 상기 입자가 적층되어 있는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 둘러싸거나 또는 상기 제1 영역에 의해 둘러싸이는 골짜기형의 제2 영역이 존재하는, 방현막을 갖는 투명 기재이다.
본 발명에 의하면, 화상 표시 장치에 의한 화상 표시의 양호한 시인(視認)에 적합한 방현막을 갖는 투명 기재를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 및 제2 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 2는, 평판형 입자의 일례의 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 막의 볼록부의 단면을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 실시예 1(제1 및 제2 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진이다.
도 9는, 실시예 4(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 10은, 실시예 5(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 11은, 실시예 6(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 12는, 실시예 7(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 13은, 실시예 8(제4 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 14는, 실시예 8(제4 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 확대된 SEM 사진이다.
도 15는, 실시예 8(제4 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 레이저 현미경 사진이다.
도 2는, 평판형 입자의 일례의 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 막의 볼록부의 단면을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 실시예 1(제1 및 제2 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진이다.
도 9는, 실시예 4(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 10은, 실시예 5(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 11은, 실시예 6(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 12는, 실시예 7(제3 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 13은, 실시예 8(제4 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 SEM 사진이다.
도 14는, 실시예 8(제4 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 확대된 SEM 사진이다.
도 15는, 실시예 8(제4 실시 형태)에 의한 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 레이저 현미경 사진이다.
이하, 본 발명의 각 실시 형태를 설명하는데, 이하의 설명은 본 발명을 특정의 실시 형태로 제한하는 취지는 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「대략 평행」이란, 대상으로 하는 2개의 면이 이루는 각도가 30° 이하, 나아가서는 20° 이하, 특히 10° 이하인 것을 의미한다. 또, 「주성분」이란, 질량 기준으로 함유율이 50% 이상, 나아가서는 80% 이상을 차지하는 성분을 의미한다. 또, 「실질적으로 구성되어 있다」는, 질량 기준으로 함유율이 80% 이상, 나아가서는 90% 이상, 특히 95% 이상을 차지하고 있는 것을 의미한다. 기재의 「주면」은, 측면을 제외한 표면 측 및 이면 측의 면이며, 보다 구체적으로는 그 위에 막이 형성되는 면을 가리킨다. 평판형 입자의 「주면」도 이에 준하여, 당해 평판형 입자의 표리 한 쌍의 면을 가리킨다. 「대지형(臺地形)」의 정의는, 도 7을 참조하면서 후술한다.
[제1 및 제2 실시 형태]
도 1에 본 실시 형태의 방현막을 갖는 투명 기재의 단면을 나타낸다. 방현막을 갖는 투명 기재(100)는, 투명 기재(10)와, 투명 기재(10) 상에 형성된 방현막(20)을 구비하고 있다. 도 1에서는, 투명 기재(10)의 주면(10s)에 방현막(20)이 직접 형성되어 있는데, 투명 기재(10)와 방현막(20) 사이에 다른 막이 개재되어 있어도 상관없다. 방현막(20)은, 입자(1)와 매트릭스(2)를 포함하고 있다. 방현막(20)에는 공극이 포함되어 있어도 된다. 공극은, 매트릭스(2) 중에, 또는 입자(1) 및 매트릭스(2)에 접하도록 존재하고 있어도 된다.
(입자)
입자(1)는 평판형 입자여도 된다. 입자(1)는 평판형 입자에 의해 실질적으로 구성되어 있어도 된다. 단, 입자(1)의 일부는, 평판형 이외의 형상, 예를 들면 구형의 형상을 갖고 있어도 된다. 또한, 구형 입자의 형상, 바람직한 평균 입경 및 재료에 대해서는, 제3 실시 형태의 란에서 서술하는 바와 같다. 구형 입자 등을 포함하지 않고, 입자(1)는 평판형 입자만으로 구성되어 있어도 상관없다. 도 2에, 평판형 입자인 입자(1)의 일례를 나타낸다. 입자(1)는 한 쌍의 주면(1s)을 갖는다. 한 쌍의 주면(1s)은 서로 대략 평행하다. 주면(1s)은 실질적으로 평탄할 수 있다. 단, 주면(1s)에는 단차나 미소한 요철이 존재하고 있어도 된다. 또한, 구형의 산화 실리콘 입자가 연속된 입자는, 그 외형이 쇄상이며 평판형이 아니고, 평판형 입자에는 해당하지 않는다.
입자(1)의 두께 1t는, 한 쌍의 주면(1s) 사이의 거리에 상당하고, 0.3nm~3nm의 범위에 있다. 두께 1t는, 바람직하게는 0.5nm 이상, 또한 0.7nm 이상이며, 바람직하게는 2nm 이하, 또한 1.5nm 이하이다. 부위에 따라 두께 1t에 변동이 있는 경우는, 최대 두께와 최소 두께의 평균에 의해 두께 1t를 결정하면 된다.
입자(1)의 주면(1s)의 평균 지름 d는, 10nm~1000nm의 범위에 있다. 주면의 평균 지름 d는, 20nm 이상, 또한 30nm 이상이 바람직하다. 또, 평균 지름 d는, 700nm 이하, 또한 500nm 이하가 바람직하다. 주면(1s)의 평균 지름 d는, 주면(1s)의 무게 중심을 통과하는 지름의 최소값과 최대값의 평균에 의해 결정할 수 있다.
입자(1)의 평균 애스펙트비는 d/t에 의해 산출할 수 있다. 평균 애스펙트비는, 특별히 제한되지 않지만, 30 이상, 또한 50 이상이 바람직하다. 평균 애스펙트비는, 1000 이하, 또한 700 이하여도 된다.
입자(1)는, 필로규산염 광물 입자여도 된다. 필로규산염 광물 입자에 포함되는 필로규산염 광물은, 층상 규산염 광물이라고도 불린다. 필로규산염 광물로서는, 예를 들면 카올리나이트, 디카이트, 나크라이트, 할로이사이트 등의 카올린 광물, 크리소타일, 리잘다이트, 에임자이트 등의 서펜타인, 몬모릴로나이트, 바이델라이트 등의 2팔면체형 스멕타이트, 사포나이트, 헥토라이트, 소코나이트 등의 3팔면체형 스멕타이트, 백운모, 팔라고나이트, 일라이트, 셀라도나이트 등의 2팔면체형 운모, 금운모, 안나이트, 레피도라이트 등의 3팔면체형 운모, 마거라이트 등의 2팔면체형 취운모, 클린토나이트, 아난다이트 등의 3팔면체형 취운모, 돈바스사이트 등의 2팔면체형 클로라이트, 쿠크아이트, 수도아이트 등의 2·3팔면체형 클로라이트, 클리노클로어, 샤모사이트 등의 3팔면체형 클로라이트, 파이로필라이트, 탈크, 2팔면체형 버미큘라이트, 3팔면체형 버미큘라이트를 들 수 있다. 필로규산염 광물 입자는, 스멕타이트, 카올린, 또는 탈크에 속하는 광물을 포함하는 것이 바람직하다. 스멕타이트에 속하는 광물로서는, 몬모릴로나이트가 적합하다. 또한, 몬모릴로나이트는 단사정계에 속하고, 카올린은 삼사정계에 속하며, 탈크는 단사정계 또는 삼사정계에 속한다.
방현막(10)에 있어서, 입자(1)는, 주면(1s)이 투명 기재(10)의 주면(10s)과 대략 평행하게 배치되어 있다. 입자(1)는, 개수 기준으로 그 80% 이상, 나아가서는 85% 이상, 특히 90% 이상이 대략 평행하게 배치되어 있으면, 그 나머지가 대략 평행하게 배치되어 있지 않아도, 전체적으로 대략 평행하게 배치되어 있다고 간주하는 것으로 한다. 이를 판단하는 경우에는, 30개, 바람직하게는 50개의 평판형 입자의 배치를 확인하는 것이 바람직하다.
입자(1)가 필로규산염 광물 입자인 경우, 투명 기재(10)의 주면(10s)을 따라 배향하고 있는 필로규산염 광물의 결정면은 (001)면이어도 된다. 이러한 면배향은, X선 회절 분석에 의해 확인할 수 있다.
(매트릭스)
매트릭스(2)는, Si의 산화물인 산화 실리콘을 포함하며, 산화 실리콘을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 산화 실리콘을 주성분으로 하는 매트릭스(2)는, 막의 굴절률을 저하시켜, 막의 반사율을 억제하는 것에 적합하다. 매트릭스(2)는, 산화 실리콘 이외의 성분을 포함하고 있어도 되고, 산화 실리콘을 부분적으로 포함하는 성분을 포함하고 있어도 된다.
산화 실리콘을 부분적으로 포함하는 성분은, 예를 들면, 규소 원자 및 산소 원자에 의해 구성된 부분을 포함하며, 이 부분의 규소 원자 또는 산소 원자에, 두 원자 이외의 원자, 관능기 그 외가 결합된 성분이다. 규소 원자 및 산소 원자 이외의 원자로서는, 예를 들면, 질소 원자, 탄소 원자, 수소 원자, 다음 단락에 기술하는 금속 원소를 예시할 수 있다. 관능기로서는, 예를 들면 다음 단락에 R로서 기술하는 유기기를 예시할 수 있다. 이러한 성분은, 규소 원자 및 산소 원자만으로 구성되어 있지 않은 점에서, 엄밀하게는 산화 실리콘은 아니다. 그러나, 매트릭스(2)의 특성을 기술하는데 있어서는, 규소 원자 및 산소 원자에 의해 구성되어 있는 산화 실리콘 부분도 「산화 실리콘」으로서 취급하는 것이 적당하고, 당해 분야의 관용에도 일치한다. 본 명세서에서는, 산화 실리콘 부분도 산화 실리콘으로서 취급하는 것으로 한다. 이상의 설명으로부터도 명백하듯이, 산화 실리콘에 있어서의 실리콘 원자와 산소 원자의 원자비는 화학량론적(1：2)이 아니어도 된다.
매트릭스(2)는, 산화 실리콘 이외의 금속 산화물, 구체적으로는 규소 이외를 포함하는 금속 산화물 성분 또는 금속 산화물 부분을 포함할 수 있다. 매트릭스(2)가 포함할 수 있는 금속 산화물은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, Ti, Zr, Ta, Nb, Nd, La, Ce 및 Sn으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 원소의 산화물이다. 매트릭스(2)는, 산화물 이외의 무기 화합물 성분, 예를 들면, 질화물, 탄화물, 할로겐화물 등을 포함하고 있어도 되고, 유기 화합물 성분을 포함하고 있어도 된다.
산화 실리콘 등의 금속 산화물은, 가수분해 가능한 유기 금속 화합물로 형성할 수 있다. 가수분해 가능한 실리콘 화합물로서는, 식 (1)로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.
RnSiY4-n (1)
R은, 알킬기, 비닐기, 에폭시기, 스티릴기, 메타크릴로일기 및 아크릴로일기에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 유기기이다. Y는, 알콕시기, 아세톡시기, 알케닐옥시기 및 아미노기에서 선택되는 적어도 1종인 가수분해 가능한 유기기, 또는 할로겐 원자이다. 할로겐 원자는, 바람직하게는 Cl이다. N은, 0에서 3까지의 정수이며, 바람직하게는 0 또는 1이다.
R로서는, 알킬기, 예를 들면 탄소수 1~3의 알킬기, 특히 메틸기가 적합하다. Y로서는, 알콕시기, 예를 들면 탄소수 1~4의 알콕시기, 특히 메톡시기 및 에톡시기가 적합하다. 상기의 식으로 나타내어지는 화합물을 2종 이상 조합하여 이용해도 된다. 이러한 조합으로서는, 예를 들면 n이 0인 테트라알콕시실란과, n이 1인 모노알킬트리알콕시실란의 병용을 들 수 있다.
식 (1)로 나타내어지는 화합물은, 가수분해 및 중축합 후, 실리콘 원자가 산소 원자를 개재하여 서로 결합된 네트워크 구조를 형성한다. 이 구조에 있어서, R로 나타내어지는 유기기는, 실리콘 원자에 직접 결합된 상태로 포함된다.
(방현막)
방현막(20)에 있어서의 매트릭스(2)에 대한 입자(1)의 비는, 질량 기준으로, 예를 들면 0.05~10, 또한 0.05~7이며, 바람직하게는 0.05~5이다. 방현막(20)에 있어서의 공극의 체적 비율은, 특별히 제한되지 않지만, 10% 이상, 또한 10~20%여도 된다. 단, 공극은 존재하지 않아도 상관없다.
방현막(20)의 막 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 방현성이 적절하게 얻어지기 쉬운 등의 관점에서는, 예를 들면 50nm~1000nm, 또한 100nm~700nm, 특히 100nm~500nm가 적절하다. 평판형 입자의 주면을 기재에 대략 평행해지도록 배향시키기 위해서는, 방현막(20)의 막 두께를 상술한 상한 이하로 하는 것이 바람직하다. 두꺼운 막에서는, 평판형 입자가 랜덤으로 배향하는 경향이 강해진다.
방현막(20)의 표면(20s)에는 미소한 요철이 존재하는 것이 바람직하다. 단, 표면(20s)의 요철은, 투명 기재(10)의 주면(10s)을 따른 입자(1)의 배향에 의해 그 발달이 억제되고 있다. 표면(20s)의 제1의 바람직한 표면 조도는, Ra에 의해 표시하여, 20nm~120nm, 또한 30nm~110nm, 바람직하게는 40nm~100nm이다. 또한, 제2의 바람직한 표면 조도는, Ra에 의해 표시하여, 80nm~500nm, 또한 100nm~400nm, 바람직하게는 100nm~300nm이다. Ra는, JIS B0601：2001에 의해 결정된 조도 곡선의 산술 평균 조도이다. 특허문헌 1과 같이 입자가 랜덤으로 배향하고 있으면, Ra는 상술한 범위보다 커진다.
표면(20s)의 Rsm은, 0μm를 초과하고 35μm 이하, 또한 1μm~30μm, 바람직하게는 2μm~20μm이다. Rsm은, JIS B0601：2001에 의해 결정된 조도 곡선 요소의 평균 길이이다. 너무 크지 않은 Rsm은, 이른바 스파클의 억제에 적합하다.
스파클은, 방현 기능을 부여하기 위한 미소 요철과 화상 표시 장치의 화소 사이즈의 관계에 의존하여 발생하는 휘점이다. 스파클은, 화상 표시 장치와 유저의 시점(視點)의 상대적인 위치의 변동에 따라 불규칙한 광의 흔들림으로서 관찰된다. 스파클은, 화상 표시 장치의 고정세화(高精細化)에 따라 현재화(顯在化)되어 오고 있다. Ra 및 Rsm이 상술한 범위에 있는 방현막(20)은, 스파클을 억제하면서, 글로스 및 헤이즈를 균형있게 저하시키는 것에 특히 적합하다.
(투명 기재)
투명 기재(10)는, 수지판 또는 유리판이 적합하다. 유리판을 구성하는 유리는, 범용 소다라임 유리여도 상관없고, 붕규산 유리, 알루미노실리케이트 유리, 무알칼리 유리 등 그 외의 유리여도 상관없다. 유리판은, 플로트법, 다운드로법 등의 공지의 제법에 의해 성형한 것이어도 된다. 이들 제법에 의하면 평활한 표면을 갖는 유리판을 얻을 수 있다. 유리판은, 주면에 요철을 갖고 있어도 되고, 예를 들면 형판 유리여도 된다. 형판 유리는, 롤 아웃법으로 불리는 제법에 의해 성형할 수 있다. 이 제법에 의한 형판 유리는, 통상, 유리판의 주면을 따른 일 방향에 대해서 주기적인 요철을 갖는다.
수지판으로서는, 폴리메틸메타크릴레이트판으로 대표되는 아크릴수지판, 폴리카보네이트판 등이 적합하다. 유리판과 마찬가지로, 수지판도, 평활한 주면을 갖고 있어도 되고 요철이 존재하는 주면을 갖고 있어도 된다. 요철을 부여하기 위해, 수지판에는 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리로서는, 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 크롬산 처리(습식), 화염 처리, 열풍 처리, 오존·자외선 조사 처리 등의 산화 처리, 샌드 블러스트, 용제 처리 등을 들 수 있다.
투명 기재(10)의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 경량화를 위해서는 얇은 편이 좋다. 투명 기재(10)의 두께는, 예를 들면 0.4mm~5mm, 0.3mm~5mm, 나아가서는 0.5~3mm, 0.4~3mm, 특히 0.6~2.5mm, 0.5~2.5mm이다. 투명 기재(10)의 주면(10s)의 Ra는, 10nm 이하, 5nm 이하, 또한 2nm 이하, 특히 1nm 이하여도 된다. 이 경우는, 방현막(20)에 의한 방현 효과가 현저하게 드러난다.
투명 기재(10)는, 통상, 평판이면 되는데, 곡판(曲板)이어도 된다. 특히, 조합해야 할 화상 표시 장치의 화상 표시면이 곡면 등의 비평면인 경우, 투명 기재(10)는 그에 적합한 비평면 형상의 주면을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 투명 기재(10)는, 그 전체가 일정한 곡률을 가지도록 굽어져 있어도 되고, 국부적으로 굽어져 있어도 된다. 투명 기재(10)의 주면(10s)은, 예를 들면 복수의 평면이 곡면에서 서로 접속되어 구성되어 있어도 된다. 투명 기재(10)의 곡률 반경은, 예를 들면 5000mm 이하이다. 이 곡률 반경은, 예를 들면 10mm 이상인데, 특히 국부적으로 굽어져 있는 부위에서는 더 작아도 되고, 예를 들면 1mm 이상이다.
방현막(20)은, 투명 기재(10)의 주면(10s)의 전면을 덮도록 형성되어 있어도 되고, 표면(10s)의 일부를 덮도록 형성되어 있어도 된다. 후자의 경우, 방현막(20)은, 주면(10s) 중, 적어도 화상 표시 장치의 화상 표시면을 덮는 부분에 형성하면 된다.
투명 기재(10)가 유리판인 경우, 유리판은 강화 유리인 것이 바람직하다. 유리판의 강화 처리에는, 풍랭 강화와 화학 강화가 있으며, 얇은 유리판에는 화학 강화 처리가 적합하다. 화학 강화 처리에서는, 유리판을 구성하는 유리의 왜곡점 이하의 온도에서 알칼리 금속 이온을 포함하는 용융염에 유리판을 침지하고, 유리판의 표층의 알칼리 금속 이온(예를 들면 나트륨 이온)을 이온 반경이 상대적으로 큰 알칼리 금속 이온(예를 들면 칼륨 이온)과 교환하여, 유리판의 표층에 압축 응력을 발생시킨다. 유리판에 대한 화학 강화 처리는, 방현막을 형성하기 전후의 어느 쪽에서 실시해도 된다. 풍랭 강화 처리도, 공지의 수법에 의해 실시할 수 있다.
(광학 특성)
글로스는, 경면 광택도에 의해 평가할 수 있다. 투명 기재(10)의 60° 경면 광택도는, 예를 들면 60~130%, 또한 70~120%, 특히 80~110%, 85~100%이다. 또한, 이후, 글로스의 값에서 「%」를 생략하는 경우가 있다. 이들 경면 광택도는, 방현막(20)을 형성한 면(10s)에 대해서 측정된 값이다. 투명 기재의 헤이즈율은, 예를 들면 20% 이하, 또한 15% 이하, 특히 10% 이하이며, 경우에 따라서는 1~8%, 또한 1~6%, 특히 1~5%여도 된다.
60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에는, 관계식 (a)가 성립하는 것이 바람직하고, 관계식 (b)가 성립하는 것이 더 바람직하며, 관계식 (c)가 성립하는 것이 더 바람직하다. G 및 H는 관계식 (d)를 만족하는 것이어도 된다.
H≤-0.2G＋25 (a)
H≤-0.2G＋24.5 (b)
H≤-0.2G＋24 (c)
H≤-0.15G＋18 (d)
또한, 글로스는 JIS Z8741-1997의 「경면 광택도 측정 방법」의 「방법 3(60도 경면 광택)」에 따라, 헤이즈는 JIS K7136：2000에 따라 각각 측정할 수 있다.
[제3 실시 형태]
도 3에 본 실시 형태의 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면을 나타낸다. 도 4에 본 실시 형태의 방현막을 갖는 투명 기재의 다른 일례의 단면을 나타낸다. 방현막을 갖는 투명 기재(200 및 300)는, 투명 기재(10)와, 투명 기재(10) 상에 형성된 방현막(30 및 40)을 구비하고 있다. 도 3 및 4에서는, 투명 기재(10)의 주면(10s)에 방현막(30 및 40)이 직접 형성되어 있는데, 투명 기재(10)와 방현막(30 및 40) 사이에 다른 막이 개재되어 있어도 상관없다. 방현막(30 및 40)은, 입자(5)와 매트릭스(2)를 포함하고 있다. 방현막(30 및 40)에는 공극이 포함되어 있어도 된다. 공극은, 매트릭스(2) 중에, 또는 입자(5) 및 매트릭스(2)에 접하도록 존재하고 있어도 된다.
방현막(30)에서는 모든 영역에 있어서 막의 두께 방향으로 입자(5)가 적층되어 있는데 반해, 방현막(40)에서는 막의 두께 방향으로 입자(5)가 적층되어 있는 영역(40a)과, 입자(5)가 동일 방향으로 적층되어 있지 않거나 또는 입자(5)가 존재하지 않는 영역(40b)이 존재한다. 영역(40b)은, 입자(5)가 동일 방향으로 적층되어 있지 않거나 또는 입자(5)가 존재하지 않는 영역이 아니라, 투명 기재(10)의 주면(10s)에 대략 평행하고 입자(5)가 노출되지 않은 표면(40s)을 갖는 영역이어도 된다. 영역(40b)은, 예를 들면 0.25μm2 이상, 또한 0.5μm2 이상, 특히 1μm2 이상에 걸쳐 펼쳐지는 영역이어도 된다. 또한, 방현막(30 및 40)의 영역(40a)의 적어도 일부에 있어서, 입자(5)는, 입자(5)의 평균 입경의 5배 이상, 나아가서는 7배 이상의 높이에까지 적층되어 있다.
(입자)
입자(5)의 형상은, 특별히 제한되지 않지만, 구형인 것이 바람직하다. 입자(5)는 구형 입자에 의해 실질적으로 구성되어 있어도 된다. 단, 입자(5)의 일부는, 구형 이외의 형상, 예를 들면 평판형의 형상을 갖고 있어도 된다. 입자(5)는 구형 입자만으로 구성되어 있어도 상관없다. 여기서, 구형 입자란, 무게 중심을 통과하는 최단 지름에 대한 최장 지름의 비가 1 이상 1.8 이하, 특히 1 이상 1.5 이하이며, 표면이 곡면에 의해 구성되어 있는 입자를 말한다. 구형 입자의 평균 입경은, 5nm~200nm, 또한 10nm~100nm, 특히 20nm~60nm여도 된다. 구형 입자의 평균 입경은, 개개의 입경, 구체적으로는 상술한 최단 지름과 최장 지름의 평균값의 평균에 의해 결정되는데, 그 측정은, SEM상에 의거하여, 30개, 바람직하게는 50개의 입자를 대상으로 하여 실시하는 것이 바람직하다.
입자(5)의 일부에 포함되어 있어도 되는 평판형 입자의 두께 t, 주면의 평균 지름 d, 및 애스펙트비 d/t의 바람직한 범위는, 제1 및 제2 실시 형태의 란에서 서술한 바와 같다.
입자(5)를 구성하는 재료는, 특별히 제한되지 않지만, 금속 산화물, 특히 산화 실리콘을 포함하는 것이 바람직하다. 단, 금속 산화물은, 예를 들면, Ti, Zr, Ta, Nb, Nd, La, Ce 및 Sn으로부터 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 원소의 산화물을 포함하고 있어도 된다.
입자(5)는, 입자(5)의 분산액으로부터 방현막(30 및 40)으로 공급할 수 있다. 이 경우는, 입자(5)가 개개로 독립적으로 분산되어 있는 분산액을 이용하는 것이 바람직하다. 입자가 쇄상으로 연속되어 있는 분산액과 비교하여, 입자가 응집되지 않은 분산액의 사용은, 방현막(30 및 40)에 있어서의 입자의 바람직한 응집 상태의 실현에 적합하다. 서로 독립된 입자(5)는, 분산매 등의 액체의 휘발에 따라 이동하기 쉽고, 막 중에 있어서 양호한 특성의 달성에 적합한 응집 상태가 되기 쉽기 때문이다.
(매트릭스)
매트릭스(2)는, 제1 및 제2 실시 형태에서 서술한 바와 같다. 단, 제3 실시 형태에서는, 매트릭스(2)가 질소 원자를 포함하는 것이 바람직하다. 질소 원자는, 유기 화합물 성분 또는 관능기, 특히 질소 원자 함유 관능기의 일부로서 포함되어 있는 것이 바람직하다. 질소 원자 함유 관능기는, 바람직하게는 아미노기이다. 질소 원자는, 특히 산화 실리콘 등의 금속 산화물을 주성분으로 하는 매트릭스를 형성하기 위한 원료에 있어서 반응성이 높은 관능기의 일부가 될 수 있다. 이러한 관능기는, 성막 시에 입자(5)의 응집을 촉진하여, 입자(5)의 응집 상태를 바람직한 형태로 하는 역할을 할 수 있다.
산화 실리콘 등의 금속 산화물은, 가수분해 가능한 유기 금속 화합물로 형성할 수 있다. 가수분해 가능한 실리콘 화합물로서는, 식 (1)로 나타낸 화합물을 들 수 있다.
질소 원자도, 규소 원자를 포함하는 화합물, 구체적으로는 아미노기 함유 실란 커플링제로부터 방현막(30 및 40)에 공급할 수 있다. 이 화합물은, 예를 들면, 식 (2)에 의해 나타낼 수 있다.
AkBmSiY4-k-m (2)
A는, 아미노기를 함유하는 유기기이다. 아미노기는, 1급, 2급 및 3급 아미노기 중 어느 하나여도 된다. A는, 예를 들면 아미노기 함유 탄화수소이며, 바람직하게는 아미노기에 의해 일부의 원자가 치환된 알킬기 또는 알케닐기, 더 바람직하게는 아미노기에 의해 수소 원자가 치환된 알킬기 또는 알케닐기, 특히 바람직하게는 말단에 아미노기를 갖는 알킬기 또는 알케닐기이다. 알킬기 및 알케닐기는, 직쇄여도 상관없고 분기를 갖고 있어도 상관없다. 바람직한 A의 구체예는, 알킬기의 말단에 아미노기를 갖는 ω-아미노알킬기, 및 그 아미노기의 수소 원자가 다른 아미노알킬기로 치환된 N-ω＇-(아미노알킬)-ω-아미노알킬기이다. A는, 규소 원자에 접속하는 원자로서 탄소 원자를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 질소 원자와 규소 원자 사이에는, 알킬기 및 알케닐기로 대표되는 탄화수소기가 개재할 수 있다. 바꾸어 말하면, 질소 원자는, 탄화수소기를 개재하여, 산화 실리콘을 구성하는 규소 원자와 결합하고 있어도 된다. 특히 바람직한 A는, γ-아미노프로필기, 혹은 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필기이다.
B는, R로서 상술한 유기기여도 되고, 알킬기 또는 알케닐기여도 된다. 알킬기 또는 알케닐기는, 분기를 가져도 되고, 그 수소 원자의 일부가 치환되어 있어도 된다. B는, 바람직하게는 무치환의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 직쇄 알킬기이며, 그 탄소쇄의 탄소수는 1~3이고, 더 바람직하게는 메틸기이다. Y는 상술한 바와 같다. k는 1~3의 정수이고, m는 0~2의 정수이며, k＋m은 1~3의 정수이다. k는 1, m는 0 또는 1이다. 또한, A가 γ-아미노프로필기인 경우는 k=1, m=0이 바람직하고, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필기인 경우는 k=1, m=0 또는 1이 바람직하다.
식 (2)로 나타내어지는 화합물은, 가수분해 및 중축합 후, 실리콘 원자가 산소 원자를 개재하여 서로 결합된 네트워크 구조를 형성한다. 식 (1)로 나타내어지는 화합물과 함께 이용한 경우, 식 (2)로 나타내어지는 화합물은 네트워크 구조의 일부를 형성한다. 이 구조에 있어서, A로 나타내어지는 유기기는, 실리콘 원자에 직접 결합된 상태로 포함된다.
A로 나타내어지는 유기기는, 코팅액의 용매가 휘발되는 과정에 있어서, 입자를 끌어당겨 입자의 응집을 촉진한다고 생각된다.
(방현막)
방현막(30 및 40)에 있어서의 매트릭스(2)에 대한 입자(5)의 비, 방현막(30 및 40)의 막 두께, 표면(30s 및 40s)의 Ra, 표면(30s 및 40s)의 Rsm은, 특별히 한정되지 않지만, 제1 및 제2 실시 형태에서 서술한 범위여도 된다.
방현막(30 및 40)에 있어서는, 입자(5)가 응집되어, 국소적으로 서로 겹쳐 그 부위에서 막의 높이를 증가시키는 한편, 다른 부위에서는 입자(5)가 서로 겹치지 않고 막이 국소적으로 얇게 되어 있다. 투명 기재(10)의 주면(10s)으로부터 측정한 방현막(30 및 40)의 최고부와 최저부의 차분은, 입자(5)의 평균 입경의 3배 이상, 또한 4배 이상이어도 된다.
방현막(40)의 영역(40b)에서는, 입자가 막의 두께 방향으로 적층되어 있지 않거나, 혹은 입자 자체가 존재하지 않는다. 후자의 경우, 영역(40b)에서는, 방현막(40)은 매트릭스(2)만으로 구성되어 있어도 된다. 방현막(40)이 형성된 영역의 면적에서 차지하는 영역(40b)의 비율은, 예를 들면 5~90%, 또한 10~70%, 특히 20~50%여도 된다.
(투명 기재)
투명 기재(10)는, 그 적합한 재료, 양태를 포함하여, 상술한 바와 같다.
방현막(30 및 40)은, 투명 기재(10)의 주면(10s)의 전면을 덮도록 형성되어 있어도 되고, 주면(10s)의 일부를 덮도록 형성되어 있어도 된다. 후자의 경우, 방현막(30 및 40)은, 주면(10s) 중, 적어도 화상 표시 장치의 화상 표시면을 덮는 부분에 형성하면 된다.
(광학 특성)
글로스는, 경면 광택도에 의해 평가할 수 있다. 투명 기재(10)의 60° 경면 광택도는, 예를 들면 60~130%, 또한 70~120%, 특히 80~110%, 85~100%이다. 이들 경면 광택도는, 방현막(20)을 형성한 면(10s)에 대해서 측정된 값이다. 투명 기재의 헤이즈율은, 예를 들면 20% 이하, 또한 15% 이하, 특히 10% 이하이며, 경우에 따라서는 1~8%, 또한 1~6%, 특히 1~5%여도 된다.
60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에는, 관계식 (a)가 성립하는 것이 바람직하고, 관계식 (b)가 성립하는 것이 더 바람직하다.
H≤-0.2G＋25 (a)
H≤-0.2G＋24.5 (b)
글로스 및 헤이즈의 측정에 대해서 참조되는 일본 산업 규격의 번호는 상술한 바와 같다.
(부하 곡선에 따른 파라미터)
방현막을 갖는 투명 기재(200 및 300)는, ISO25178에 준거한 부하 곡선에 따른 파라미터에 관하여, 이하의 특징을 가질 수 있다. 또한, ISO25178에 규정되어 있는 바와 같이, 부하 곡선은, 어느 높이에 있어서의 빈도를 높은 측에서부터 누적하고, 전체 높이 데이터의 총수를 백으로 하여 백분율로 표시한 것이다. 부하 곡선에 의거하여, 어느 높이 C에 있어서의 부하 면적률은 Smr(C)로 주어진다. 어느 높이 2점에 있어서의 Smr의 값의 차가 40%가 되는 직선 중 가장 기울기가 작아지는 직선을 등가 직선으로 하여, 등가 직선이 부하 면적률 0% 및 100% 시에 있어서의 높이의 차가 코어부의 레벨차(Sk)이다. 코어부의 높이 이상의 돌출 산부(山部)와 코어부를 나누는 부하 면적률이 Smr1, 반대로 코어부의 높이 이하의 돌출 골부와 코어부를 나누는 부하 면적률이 Smr2이다. 부하 면적률 20, 40, 60, 80%에 있어서의 표면 높이가 BH20, BH40, BH60, BH80이다.
Smr1은, 1~40%, 또한 3~35%, 경우에 따라서는 10~30%여도 된다. BH20은, 예를 들면 0.04μm~0.5μm, 또한 0.06μm~0.5μm, 바람직하게는 0.12μm~0.3μm이다. BH80은, 예를 들면 -0.3μm~0μm, 또한 -0.3μm~-0.05μm, 바람직하게는 -0.25μm~-0.12μm이다.
[제4 실시 형태]
도 5에 본 실시 형태의 방현막을 갖는 투명 기재의 일례의 단면을 나타낸다. 도 6에 본 실시 형태의 방현막을 갖는 투명 기재의 다른 일례의 단면을 나타낸다. 방현막을 갖는 투명 기재(400 및 500)는, 투명 기재(10)와, 투명 기재(10) 상에 형성된 방현막(50 및 60)을 구비하고 있다. 도 5 및 6에서는, 투명 기재(10)의 주면(10s)에 방현막(50 및 60)이 직접 형성되어 있는데, 투명 기재(10)와 방현막(50 및 60) 사이에 다른 막이 개재되어 있어도 상관없다. 방현막(50 및 60)은, 입자(5)와 매트릭스(2)를 포함하고 있다. 방현막(50 및 60)에는 공극이 포함되어 있어도 된다. 공극은, 매트릭스(2) 중에, 또는 입자(5) 및 매트릭스(2)에 접하도록 존재하고 있어도 된다.
방현막(50 및 60)에는, 제1 영역(50p 및 60p)과 제2 영역(50v 및 60v)이 존재한다. 제1 영역(50p 및 60p)에서는, 방현막(50 및 60)의 두께 방향으로 입자(5)가 적층되어 있다. 제2 영역(50v 및 60v)은, 방현막(50 및 60)을 그 표면 측으로부터 두께 방향을 따라 관찰하면, 제1 영역(50p 및 60p)를 둘러싸고 있다. 단, 제2 영역(50v 및 60v)은, 제1 영역(50p 및 60p)에 의해 둘러싸여 있어도 된다. 제1 영역(50p 및 60p)과 제2 영역(50v 및 60v)은, 예를 들면, 어느 한쪽의 영역이, 서로 이격되어 존재하는 다른 쪽의 복수의 영역 사이에 개재된다. 이 구조는 해도(海島) 구조로 불리는 경우가 있다. 제2 영역(50v 및 60v)은, 그 표면이 주위의 제1 영역으로부터 후퇴한 골짜기형 영역이다. 따라서, 해도 구조의 섬부는, 당해 섬부가 제1 영역(50p 및 60p)인 경우는 바다부로부터 돌출되고, 당해 섬부가 제2 영역(50v 및 60v)인 경우는 바다부로부터 함몰되어 있다. 제2 영역(50v 및 60v)에서는, 제1 영역(50p 및 60p)보다 입자(5)의 적층이 적다. 제2 영역(50v 및 60v)은, 입자(5)가 적층된 부분(50t)을 포함하고 있어도 된다(도 5 참조). 제2 영역(50v 및 60v)은, 입자(5)가 적층되어 있지 않거나 또는 입자(5)가 존재하지 않는 부분을 포함하고 있어도 된다(도 5 및 6 참조). 적어도 일부의 제2 영역(50v 및 60v)은, 입자(5)가 적층되어 있지 않거나 또는 입자(5)가 존재하지 않는 부분에 의해 구성되어 있어도 된다. 제1 영역(50p 및 60p)은, 그 적어도 일부, 나아가서는 개수 기준으로 50% 이상, 경우에 따라서는 전부가, 대지형 영역이어도 된다.
「대지형」은, SEM 등에 의해 막을 관찰했을 때에, 방현막(50 및 60)의 볼록부의 상부가 대지형으로 보이는 것을 의미하는데, 엄밀하게는, 막의 단면에 있어서, L2/L1≥0.75, 특히 L2/L1≥0.8이 성립하는 것을 말한다. 여기서, 도 7에 나타내는 바와 같이, L1은, 각 볼록부의 높이 H의 50% 상당 부분의 길이이고, L2는, 높이 H의 70% 상당 부분, 바람직하게는 75% 상당 부분의 길이이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 1개의 L1에 대해, L2는, 2 이상의 부분으로 나누어져 존재하는 경우가 있다. 이 경우, L2는, 2 이상의 부분의 합계 길이에 의해 결정한다.
제1 영역(50p 및 60p)과 제2 영역(50v 및 60v)의 경계(50b 및 60b)는, 방현막(50 및 60)의 평균 두께 T에 의해 결정할 수 있다(도 6 참조). 평균 두께 T는, 후술하는 바와 같이, 레이저 현미경을 이용하여 측정할 수 있다. 경계(50b 및 60b)의 간격에 의해, 제1 영역(50p 및 60p)의 폭 Wp와 제2 영역(50v 및 60v)의 폭 Wv가 결정된다.
폭 Wp는, 5μm 이상, 또한 7.7μm 이상, 바람직하게는 10μm 이상이어도 된다. 폭 Wv는, 3.5μm 이상, 7μm 이상, 바람직하게는 10μm 이상이어도 된다. BR>B 폭 Wp가 큰 경우, 방현막에 입사한 가시광을 직접 투과시키기 쉬워져 헤이즈율이 낮아지는 경향이 있다. 폭 Wv가 큰 경우, 방현막에 입사한 가시광을 적절히 산란하기 때문에, 글로스가 낮아지는 경향이 있다. 폭 Wp 및 폭 Wv가 모두 10μm 이상인 막은, 낮은 헤이즈율과 글로스의 양립에 특히 적합하다.
제1 영역(50p 및 60p) 및 제2 영역(50v 및 60v)은, 각각, 예를 들면 0.25μm2 이상, 또한 0.5μm2 이상, 특히 1μm2 이상, 경우에 따라서는 5μm2 이상, 또한 10μm2 이상에 걸쳐 펼쳐지는 영역이어도 된다.
방현막(50 및 60)에는, 제1 영역(50p 및 60p)과 제2 영역(50v 및 60v)이 존재한다. 방현막(40)이 형성된 영역의 면적에서 차지하는 제2 영역(50v 및 60v)의 비율은, 예를 들면 5~90%, 또한 10~70%, 특히 20~50%여도 된다. 방현막(50 및 60)은, 제1 영역(50p 및 60p) 및 제2 영역(50v 및 60v)만으로 구성되어 있어도 된다.
(입자)
입자(5)는, 제3 실시 형태에서 서술한 바와 같다.
(매트릭스)
매트릭스(2)는, 제1~제3 실시 형태에서 서술한 바와 같다. 단 제3 실시 형태와는 달리, 본 형태에서는, 질소 원자의 첨가에 의한 입자(5)의 응집을 촉진할 필요성은 낮다. 따라서, 매트릭스(2)를 형성하는 산화 실리콘 등의 금속 산화물은, 가수분해 가능한 유기 금속 화합물, 특히 식 (1)로 나타낸 화합물로 형성하는 것이 바람직하다. 매트릭스(2)는, 산화 실리콘으로 실질적으로 구성되어 있어도 된다.
(방현막)
방현막(50 및 60)에 있어서, 매트릭스(2)에 대한 입자(5)의 비, 막 두께, 표면(50s 및 60s)의 Ra, 표면(50s 및 60s)의 Rsm은, 특별히 한정되지 않지만, 제1 및 제2 실시 형태에서 서술한 범위여도 된다. 투명 기재(10)의 주면(10s)으로부터 측정한 방현막(50 및 60)의 최고부와 최저부의 차분은, 입자(5)의 평균 입경의 3배 이상, 또한 4배 이상이어도 된다.
(투명 기재)
투명 기재(10)는, 그 적합한 재료, 양태를 포함하여, 상술한 바와 같다.
(광학 특성)
글로스는, 경면 광택도에 의해 평가할 수 있다. 투명 기재(10)의 60° 경면 광택도는, 예를 들면 60~130%, 또한 70~120%, 특히 80~110%, 85~100%이다. 이들 경면 광택도는, 방현막(20)을 형성한 면(10s)에 대해서 측정된 값이다. 투명 기재의 헤이즈율은, 예를 들면 20% 이하, 또한 15% 이하, 특히 10% 이하이며, 경우에 따라서는 1~8%, 또한 1~6%, 특히 1~5%여도 된다.
60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에는, 관계식 (a)가 성립하는 것이 바람직하고, 관계식 (b)가 성립하는 것이 더 바람직하며, 관계식 (c)가 성립하는 것이 더 바람직하다. G 및 H는 관계식 (d)를 만족하는 것이어도 된다.
H≤-0.2G＋25 (a)
H≤-0.2G＋24.5 (b)
H≤-0.2G＋24 (c)
H≤-0.15G＋18 (d)
글로스 및 헤이즈의 측정에 대해서 참조되는 일본 산업 규격의 번호는 상술한 바와 같다.
[실시예]
(실시예 1；배향한 평판형 입자)
스멕타이트 분산액(BYK사 제조 「LAPONITE」) 1g과, 분산 조제(BYK사 제조 「BYK-102」를 공업용 에탄올(P-7)로 0.15wt%로 희석한 액) 120g을 유리 용기에 투입하고, 초음파 세정기에 넣어 미립자 분산액을 조제했다. 또한, 스멕타이트 분산액에 포함되는 평판형 입자의 평균 지름은 0.05μm, 평균 두께는 1nm였다. 또, 스멕타이트 분산액의 분산매는 물, 분산질 함유율은 1wt%였다.
프로필렌글리콜모노메틸에테르 2.149g, 프로필렌글리콜 0.537g, 정제수 0.05g, 질산 용액(60wt% 농질산을 공업용 에탄올(P-7)로 0.025wt%로 희석한 액) 0.125g, 테트라에톡시실란 0.139g, 상기 분산 조제 1.5g을 혼합하고, 실온에서 하룻밤 에이징하여 매트릭스 전구체액을 조제했다. 이 매트릭스 전구체액에 미립자 분산액 40g을 혼합하고, 초음파 세정기에 넣어 코팅액을 조제했다.
유리판(100×100mm；두께 3mm의 플로트 판유리)를 pH13의 KOH 수용액에 침지하고 초음파 세정기에 넣어 세정하여, 건조시켰다. 이 유리판의 주면에, 코팅액 3g을 스포이드로 취해, 유리판의 주면에 흘러내리게 하는 플로우 코트법으로 도포했다. 그 후, 200℃로 설정한 오븐 내에서 건조시켜, 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다.
방현막을 갖는 투명 기재를 목시(目視)에 의해 관찰한 결과, 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 글로스 체커(HORIBA, Ltd. 제조 「글로스 체커 IG-320」)를 이용하여 방현막을 형성한 측으로부터 측정한 60° 글로스값은 100.9이고, 헤이즈 미터(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD. 제조 「헤이즈 미터 NDH-200」)를 이용하여 측정한 헤이즈율은 6.2%였다. 또한, 방현막의 표면에 대해서 레이저 현미경을 이용하여 측정한 조도 곡선의 산술 평균 조도(Ra)는 40nm, 조도 곡선 요소의 평균 길이 Rsm은 15μm였다. SEM을 이용하여 방현막을 갖는 투명 기재면을 관찰한 결과를 도 5에 나타낸다.
(실시예 2；배향한 평판형 입자)
프로필렌글리콜모노메틸에테르 1.707g, 프로필렌글리콜 0.427g, 정제수 0.03g, 질산 용액(60wt% 농질산을 공업용 에탄올(AP-7)로 0.025wt%로 희석한 액) 0.3g, 테트라에톡시실란 0.417g, 카올린 분산액(Imerys Minerals Japan K. K. 제조 「카올린 TS90」) 0.12g을 혼합하고, 초음파 세정기에 넣어 코팅액을 조제했다. 또한, 카올린 분산액에 포함되는 평판형 입자의 평균 입경은 0.2μm, 평균 두께는 1nm였다. 또, 카올린 분산액의 분산매는 공업용 에탄올(P-7), 분산질 함유율은 10wt%였다.
계속해서, 실시예 1과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 92.6, 헤이즈율은 4.1%, Ra는 60nm, Rsm은 25μm였다.
(실시예 3；질소 원자 함유 매트릭스)
프로필렌글리콜모노메틸에테르 1.254g, 프로필렌글리콜 0.45g, 공업용 에탄올(P-7) 0.225g, 질산 용액(60wt% 농질산을 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 1wt%로 희석한 액) 0.101g, 콜로이달 실리카 분산액(Nissan Chemical Corporation 제조 「PGM-AC-4130Y」)을 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 10wt%로 희석한 액) 0.8g, 테트라에톡시실란 0.125g, γ-아미노프로필트리메톡시실란(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조 「KBM-903」)을 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 1wt%로 희석한 액) 0.045g을 스터러로 3시간 혼합하여 코팅액을 조제했다. 또한, 「PGM-AC-4130Y」는, 평균 입경 40~50nm의 구형 실리카 입자를 고형분 농도 30wt%로 포함하고, 개개의 입자는 응집되지 않고 분산되어 있다.
실시예 1과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 목시에 의한 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 99.2, 헤이즈율은 5.5%, Ra는 81nm, Rsm은 13.8μm였다.
(실시예 4~7；입자의 편재, 질소 원자 함유 매트릭스의 사용)
실시예 4~7은, 코팅액을, 질산 용액, 콜로이달 실리카 분산액, 테트라에톡시실란(TEOS), γ-아미노프로필트리메톡시실란(아미노실란)의 배합량에 대해서 표 1로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 이들 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 목시에 의한 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 각각 99.0, 98.2, 110.4, 86.6, 헤이즈율(%)은 각각 4.3, 7.1, 4.4, 7.1, Ra(nm)는 각각 92, 80, 92, 89, Rsm(μm)은 각각 9.8, 12.0, 17.0, 13.2였다. 이 결과를 실시예 1~3의 측정값과 함께 표 2에 나타낸다.
다음에, ISO25178에 준거한 부하 곡선에 따른 파라미터를 검토했다. 레이저 현미경(Lasertec Corporation 제조 「LMeye7」)으로 취득한 관찰 시야 내에 있어서의 높이 데이터에 의거하여, 부하 곡선을 산출하고, 그 부하 곡선에 의거하여, 높이 방향의 코어부의 레벨차(Sk), 코어부와 돌출 산부를 나누는 부하 면적률 Smr1, 코어부와 돌출 골부를 나누는 부하 면적률 Smr2, 부하 면적률 20, 40, 60, 80%에 있어서의 표면 높이 BH20, BH40, BH60, BH80을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 2, 4 및 7에서는, 60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에 있어서, H≤-0.2G＋24.5가 성립했다.
또한 SEM 사진을 이용한 분석을 실시함으로써, 실시예 1 및 2에 있어서는, 평판형 입자의 주면이 유리판의 주면에 대략 평행하게 되어 있음을 확인할 수 있었다. 또, 실시예 1 및 2의 방현막을 갖는 투명 기재에 대해서, X선 회절 분석에 의해, 투명 기재의 주면을 따라 배향하고 있는 스멕타이트 및 카올린의 결정면을 확인한 결과, 모두 (001)면인 것이 확인되었다.
(실시예 8；입자의 편재, 제1/제2 영역의 존재)
공업용 에탄올(P-7) 1.960g, 정제수를 상기 P-7로 10wt%로 희석한 액 0.266g, 질산 용액(60wt% 농질산을 상기 P-7로 1wt%로 희석한 액) 0.101g, 콜로이달 실리카 분산액(Nissan Chemical Corporation 제조 「MEK-ST-L」) 0.150g, 테트라에톡시실란 0.156g을 스터러로 3시간 혼합하여 코팅액을 조제했다. 또한, 「MEK-ST-L」은, 평균 입경 40~50nm의 구형 실리카 입자를 고형분 농도 30wt%로 포함하고, 개개의 입자는 응집되지 않고 분산되어 있으며, 분산매는 메틸에틸케톤이다.
이후는 실시예 1과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 목시에 의한 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 82.8, 헤이즈율은 4.1%였다. 또 SEM을 이용하여 방현막을 갖는 투명 기재면을 관찰한 결과를 도 13 및 14에 나타낸다.
상술한 레이저 현미경을 이용하여 막 표면의 현미경 관찰을 행했다. 그로 인해, 막 표면의 형상을 구성하는 높이 데이터를 포함하는 3차원 화상 데이터를 취득했다. 그 때, 광학 배율은 50배로 설정했다. 취득한 화상의 시야 범위는 300μm×300μm의 정방형에 상당하고, 해상도는 1024픽셀×1024픽셀이었다. 그 현미경 사진을 도 15에 나타낸다. 또한, 도 15에서는, 골짜기형으로 함몰된 제2 영역이 대지형으로 돌출된 복수의 제1 영역을 둘러싸고 있다.
이 3차원 화상 데이터로부터, 제1 영역(대지형 영역)의 폭과 제2 영역(골짜기형 영역)의 폭을 이하와 같이 구했다. 높이 데이터를 평가하는 평가 대상선을 결정하고, 화상 데이터를 관찰하면서, 그 평가 대상선에 있어서의 대지형 영역과 골짜기형 영역을 결정하고, 각각의 대지형 영역의 폭과 골짜기형 영역의 폭을 측정했다. 또한, 화상 데이터의 관찰로는 대지형 영역과 골짜기형 영역을 구별할 수 없는 경우는, 그 평가 대상선에 있어서의 단면 높이 프로파일을 취득하여, 그 기준선보다 높은 부분을 대지형 영역, 낮은 부분을 골짜기형 영역으로 결정하고, 그들의 길이를 측정하는 것으로 했다. 그 기준선은, 그 단면 높이 프로파일의 길이 방향의 적어도 1/4의 범위의 높이 데이터의 산술 평균의 높이로 하는 것으로 했다. 그 기준선에 의해 평균 두께 T(도 7 참조)가 결정되게 된다. 어느 경우에서도, 평가 대상선은 현미경 관찰의 1 시야당 등간격의 직선으로서 9개를 결정하고, 얻어진 제1 영역의 폭 Wp, 제2 영역의 폭 Wv를 각각 산술 평균하여, 피측정막의 Wp, Wv로 했다. 결과, Wp는 13.7μm, Wv는 17.3μm였다.
(실시예 9；입자의 편재, 제1/제2 영역의 존재)
공업용 에탄올(P-7) 2.319g, 정제수를 상기 P-7로 10wt%로 희석한 액 0.158g, 질산 용액(60wt% 농질산을 상기 P-7로 1wt%로 희석한 액) 0.101g, 콜로이달 실리카 분산액(Nissan Chemical Corporation 제조 「MEK-ST-L」) 0.090g, 테트라에톡시실란 0.094g을 스터러로 3시간 혼합하여 코팅액을 조제했다.
이후는 실시예 1과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 목시에 의한 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 94.1, 헤이즈율은 4.7%였다. 실시예 8과 마찬가지로 제1 영역의 폭 Wp와 제2 영역의 폭 Wv를 구한 결과, Wp는 9.6μm, Wv는 20.3μm였다.
(실시예 10；입자의 편재, 제1/제2 영역의 존재)
프로필렌글리콜모노메틸에테르 1.776g, 프로필렌글리콜 0.45g, 질산 용액(60wt% 농질산을 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 1wt%로 희석한 액) 0.101g, 콜로이달 실리카 분산액(Nissan Chemical Corporation 제조 「MEK-ST-L」) 0.150g, 테트라에톡시실란 0.150g을 스터러로 3시간 혼합하여 코팅액을 조제했다.
이후는 실시예 1과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 목시에 의한 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 98.4, 헤이즈율은 4.9%였다. 실시예 8과 마찬가지로 제1 영역의 폭 Wp와 제2 영역의 폭 Wv를 구한 결과, Wp는 6.8μm, Wv는 4.8μm였다.
(실시예 11；입자의 편재, 제1/제2 영역의 존재)
프로필렌글리콜모노메틸에테르 1.776g, 프로필렌글리콜 0.45g, 공업용 에탄올(P-7) 0.225g, 질산 용액(60wt% 농질산을 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 1wt%로 희석한 액) 0.127g, 콜로이달 실리카 분산액(Nissan Chemical Corporation 제조 「PGM-AC-4130Y」)을 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 10wt%로 희석한 액) 0.800g, 테트라에톡시실란 0.125g을 스터러로 3시간 혼합하여 코팅액을 조제했다.
이후는 실시예 1과 동일하게 하여 방현막을 갖는 투명 기재를 얻었다. 방현막을 갖는 투명 기재를 목시에 의해 관찰한 결과, 목시에 의한 외관상의 결점은 확인되지 않았다. 또, 실시예 1과 동일하게 하여 특성을 측정한 결과, 60° 글로스값은 106.6, 헤이즈율은 4.4%였다. 실시예 8과 마찬가지로 제1 영역의 폭 Wp와 제2 영역의 폭 Wv를 구한 결과, Wp는 5.0μm, Wv는 1.7μm였다.
실시예 8~11의 결과를 표 4에 정리하여 나타낸다.
실시예 8, 9에서는, 60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에 있어서, H≤-0.2G＋24가 성립했다. 실시예 8에서는, H≤-0.15G＋18의 관계도 성립했다.
Claims (27)
- 방현막을 갖는 투명 기재(基材)로서,
투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 방현막을 구비하고,
상기 방현막은, 입자와 매트릭스를 포함하며,
상기 매트릭스는, 산화 실리콘을 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1에 있어서,
상기 방현막에, 당해 막의 두께 방향으로 상기 입자가 적층되어 있는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 둘러싸거나 또는 상기 제1 영역에 의해 둘러싸이는 골짜기형의 제2 영역이 존재하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 영역은 대지형(臺地形) 영역인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 제2 영역은, 상기 입자가 적층되어 있지 않거나 또는 상기 입자가 존재하지 않는 부분을 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 영역의 폭이 7.7μm 이상,
상기 제2 영역의 폭이 7μm 이상인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 5에 있어서,
상기 제1 영역의 폭이 10μm 이상,
상기 제2 영역의 폭이 10μm 이상인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1에 있어서,
상기 입자는, 평판형 입자에 의해 실질적으로 구성되고,
상기 평판형 입자는, 두께가 0.3nm~3nm의 범위에 있으며, 또한 주면의 평균 지름이 10nm~1000nm의 범위에 있고,
상기 평판형 입자의 주면이 상기 투명 기재의 주면과 대략 평행하게 배치되어 있는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 7에 있어서,
상기 평판형 입자는, 필로규산염(phyllosilicate) 광물 입자인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1에 있어서,
상기 입자는, 필로규산염 광물 입자에 의해 실질적으로 구성되고,
상기 필로규산염 광물 입자에 포함되는 필로규산염 광물은, 상기 투명 기재의 주면을 따라 배향하고 있는 결정면이 (001)면인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 필로규산염 광물 입자는, 스멕타이트, 카올린 또는 탈크에 속하는 광물을 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1에 있어서,
상기 매트릭스는, 질소 원자를 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 11에 있어서,
상기 방현막에, 당해 막의 두께 방향으로 상기 입자가 적층되어 있는 영역과, 상기 입자가 적층되어 있지 않거나 또는 상기 입자가 존재하지 않는 영역이 존재하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 투명 기재의 주면으로부터 측정한 상기 방현막의 최고부와 최저부의 차분이 상기 입자의 평균 입경의 3배 이상인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
ISO25178에서 규정하는 Smr1이 10~30%인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 11 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
ISO25178에서 규정하는 부하 면적 비율 20%에 있어서의 표면 높이 BH20이 0.04μm~0.5μm의 범위에 있는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
ISO25178에서 규정하는 부하 면적 비율 80%에 있어서의 표면 높이 BH80이 -0.3μm~0μm의 범위에 있는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 2 내지 청구항 6 및 청구항 11 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자를 구성하는 재료는 산화 실리콘을 포함하는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 2 내지 청구항 6 및 청구항 11 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자는, 구형(球形) 입자에 의해 실질적으로 구성되어 있는, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방현막의 표면의 Rsm이 0μm를 초과하고 35μm 이하인, 방현막을 갖는 투명 기재.
단, 상기 Rsm은, JIS B0601：2001에 규정된 조도 곡선 요소의 평균 길이이다. - 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방현막의 표면의 Ra가 20nm~120nm의 범위에 있는, 방현막을 갖는 투명 기재.
단, 상기 Ra는, JIS B0601：2001에 규정된 조도 곡선의 산술 평균 조도이다. - 청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기재의 주면의 Ra가 10nm 이하인, 방현막을 갖는 투명 기재.
단, 상기 Ra는, JIS B0601：2001에 규정된 조도 곡선의 산술 평균 조도이다. - 청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
60° 경면 광택도가 60~130%인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
헤이즈율이 20% 이하인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 23에 있어서,
헤이즈율이 8% 이하인, 방현막을 갖는 투명 기재. - 청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에 이하의 관계가 성립하는, 방현막을 갖는 투명 기재.
H≤-0.2G＋25 - 청구항 25에 있어서,
60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에 이하의 관계가 성립하는, 방현막을 갖는 투명 기재.
H≤-0.2G＋24 - 청구항 26에 있어서,
60° 경면 광택도 G와 헤이즈율 H(%) 사이에 이하의 관계가 성립하는, 방현막을 갖는 투명 기재.
H≤-0.15G＋18
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