TW201913060A - 評價透明基體之光學特性之方法及透明基體 - Google Patents
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Abstract
本發明是一種評價透明基體之光學特性的方法,是以任意順序具有以下步驟的方法,前述步驟是:把握經防光眩處理之透明基體的經定量化之防眩性指標值R的步驟、以及把握前述透明基體的經定量化之眩光指標值G的步驟。
Description
本發明是一種有關於評價透明基體之光學特性的方法。
一般而言,在像具有像素之LCD(Liquid Crystal Display)裝置這樣的顯示裝置上,為了保護該顯示裝置,會配置以透明基體構成的保護罩。
然而,當在顯示裝置上設置了這樣的透明基體的情況下,在想要隔著透明基體目視辨認顯示裝置之顯示圖像時,常常會反光而使發生放在旁邊的東西映在顯示裝置的情形。當於透明基體產生像這樣的反光時,目視辨認顯示圖像的人會難以對顯示圖像進行目視辨認,而且還會有不太舒服的感覺。
因此,為了抑制像這樣的反光,有時會對於透明基體的表面使用防光眩處理。
另外,專利文獻1中,顯示了使用特殊的裝置,來將顯示裝置上的反光進行評價的方法。
【專利文獻1】日本專利公開公報特開2007-147343號
如前所述,為了抑制周圍光之反光,經常會在透明基體上實施防光眩處理。
不過,在實際的透明基體上,除了抑制周圍光之反光的效果之外,有時會想要同時把握防眩性及眩光等特性。
然而,到目前為止,評價透明基體之防眩性與眩光兩者的方法,還不太為人所知。特別是關於透明基體的眩光,至今仍未充分確立評價手法,存在著定量評價本身即難以達成的問題。
另外,作為透明基體之眩光評價裝置,最近有SMS-1000裝置(Display-Messtechnik & Systeme公司製)受到注目。此SMS-1000裝置,是藉由分析透過固態攝像裝置所攝影的透明基體之一部分圖像(亮度),而可評價透明基體之眩光。
然而,根據本發明人的知識見解,認為:SMS-1000裝置的評價,常常無法得到適當的眩光測定結果。亦即,存在有如下之情況:儘管在目視觀察之下,無法辨識出有意義的眩光,但在SMS-1000裝置之評價中,卻被 判斷為透明基體顯示出顯著的眩光;以及產生與上述相反結果的情況。
如此,現在也依然需要可適當地把握透明基體之防眩性及眩光兩者的技術。
本發明是有鑑於如此之背景而做成者,在本發明中,目的是提供一種可以適當地評價經防光眩處理的透明基體之防眩性及眩光兩者的評價方法。
在本發明中,提供一種評價透明基體之光學特性之方法,其特徵在於:以任意順序具有如下之步驟:取得具有第1及第2表面、且前述第1表面已進行了防光眩處理之透明基體的經定量化之防眩性指標值;及取得前述透明基體的經定量化之眩光指標值,並且,前述經定量化之防眩性指標值是藉由如下之步驟而得到的:(a)步驟,從具有第1及第2表面的透明基體之前述第1表面側,朝相對於前述透明基體之厚度方向為20°的方向照射第1光,測定在前述第1表面反射之20°正反射光的亮度;(b)步驟,使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在-20°~+60°之範圍內變化,測定在前述第1表面被反射之全反射光的亮度;及(c)步驟,由以下的式(1),計算防眩性指標值R, 防眩性指標值R=(全反射光的亮度-20°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(1),又,前述經定量化之眩光指標值則是藉由如下之步驟而得到的:(A)步驟,使前述第2表面成為顯示裝置之側,將前述透明基體配置在前述顯示裝置之上;(B)步驟,在已使前述顯示裝置為ON的狀態下,使用固態攝像裝置將前述透明基體攝影,取得第1圖像,並且,在以前述固態攝像裝置與前述透明基體之間的距離為d、以前述固態攝像裝置之焦點距離為f時,攝影時的距離指數r(=d/f)為8以上;(C)步驟,從前述所取得的第1圖像,形成第1亮度分布;(D)步驟,將前述透明基體朝與前述第2表面大略平行的方向移動,使前述透明基體相對於前述顯示裝置移動;(E)步驟,反覆前述(B)及(C)之步驟,從所取得的第2圖像,形成第2亮度分布;(F)步驟,從前述第1亮度分布與前述第2亮度分布的差分,求出差分亮度分布△S;(G)步驟,從前述差分亮度分布△S,計算平均亮度分布△Save及標準差σ,並且由以下的式(2),得到輸出值A, 輸出值A=標準差σ/平均亮度分布△Save 式(2);(H)步驟,以基準用之經防光眩處理的透明基體,實施前述(A)~(G)之步驟,得到參考輸出值Q,以代替輸出值A,並且,該(H)步驟,是在前述(A)~(G)步驟之前、或是與前述(A)~(G)步驟並行地實施的步驟;及(I)步驟,由以下的式(3),求出眩光指標值G,眩光指標值G=(輸出值A)/(參考輸出值Q)式(3)。
又,在本發明中,提供一種透明基體,是具有第1及第2表面,且前述第1表面進行了防光眩處理的透明基體,其特徵在於:在以前述本發明之方法進行評價時,前述防眩性指標值R為0.4以上,前述眩光指標值G為0.6以下。
本發明可提供一種可以適當地評價經防光眩處理之透明基體的防眩性及眩光兩者的評價方法。
210‧‧‧透明基體
212‧‧‧第1表面
214‧‧‧第2表面
300‧‧‧測定裝置
350‧‧‧光源
362‧‧‧第1光
364‧‧‧反射光
370‧‧‧檢測器
410‧‧‧第1圖像
420-1~420-9‧‧‧對應區域
430‧‧‧第1亮度分布
900‧‧‧透明基體
902‧‧‧第1表面
904‧‧‧第2表面
C、D‧‧‧區域
qi‧‧‧亮度分布成分
S110~S130、S210~S290‧‧‧步驟
φ‧‧‧受光角度
【圖1】概略地顯示了本發明之一實施形態的評價透明基體之防眩性的方法流程的圖。
【圖2】示意地顯示了使用於取得防眩性指標值之際的測定裝置之一例的圖。
【圖3】概略地顯示了本發明之一實施形態的評價透明 基體之眩光的方法流程的圖。
【圖4】示意地顯示了在評價透明基體之眩光的方法之一過程中所得到的第1圖像的圖。
【圖5】示意地顯示了在評價透明基體之眩光的方法之一過程中所得到的第1亮度分布的圖。
【圖6】把在各種透明基體中所得到的防眩性指標值R(橫軸)與眩光指標值G(縱軸)間的關係之一例描點而成的圖。
【圖7】示意地顯示了本發明之一實施形態的透明基體的圖。
【圖8】顯示了在各透明基體中所得到的目視之防眩性等級(縱軸)與防眩性指標值R(橫軸)間的關係之一例的圖表。
【圖9】顯示了在各透明基體中所得到的眩光指標值G(縱軸)與目視之眩光等級(橫軸)間的關係之一例的圖表。
以下,詳細說明本發明。
如前所述,在經過防光眩處理的透明基體中,有時會想要把握防眩性與眩光之兩特性。然而,現狀是幾乎沒有可以客觀評價透明基體之防眩性與眩光兩者的方法。
特別是對於透明基體施行防光眩處理的手段,由於存在有各種方法,所以經防光眩處理之透明基體表面,也存在有各種形態。要以相同的指標一律地評價像這樣具 有各種表面的透明基體之防眩性及眩光,是極為困難之事。
例如最近,透明基體之眩光評價裝置,有SMS-1000裝置受到注目。然而,根據本發明人的知識見解,SMS-1000裝置所進行的評價,常常無法得到適當的眩光測定結果。亦即,存在有如下之情況:即使是在目視觀察之下,無法辨識出有意義之眩光的透明基體,在SMS-1000裝置之評價中,卻被判斷為透明基體顯示出很大的眩光;以及產生與上述相反結果的情況。
如此,即使僅著眼於透明基體的眩光,也很難說已經確立了充分有效的測定手法。此外,實際上,關於著眼於透明基體之防眩性與眩光兩者的評價手法,也幾乎不存在。
相對於此,本發明提供一種評價透明基體之光學特性之方法,其特徵在於:以任意順序具有如下之步驟:取得具有第1及第2表面、且前述第1表面已進行了防光眩處理之透明基體的經定量化之防眩性指標值;及取得前述透明基體的經定量化之眩光指標值,並且,前述經定量化之防眩性指標值是藉由如下之步驟而得到的:(a)步驟,從具有第1及第2表面的透明基體之前述第1表面側,朝相對於前述透明基體之厚度方向為20°的方向照射第1光,測定在前述第1表面反射之20°正反射光的亮度; (b)步驟,使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在-20°~+60°之範圍內變化,測定在前述第1表面被反射之全反射光的亮度;及(c)步驟,由以下的式(1),計算防眩性指標值R,防眩性指標值R=(全反射光的亮度-20°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(1),又,前述經定量化之眩光指標值則是藉由如下之步驟而得到的:(A)步驟,使前述第2表面成為顯示裝置之側,將前述透明基體配置在前述顯示裝置之上;(B)步驟,在已使前述顯示裝置為ON的狀態下,使用固態攝像裝置將前述透明基體攝影,取得第1圖像,並且,在以前述固態攝像裝置與前述透明基體之間的距離為d、以前述固態攝像裝置之焦點距離為f時,攝影時的距離指數r(=d/f)為8以上;(C)步驟,從前述所取得的第1圖像,形成第1亮度分布;(D)步驟,將前述透明基體朝與前述第2表面大略平行的方向移動,使前述透明基體相對於前述顯示裝置移動;(E)步驟,反複前述(B)及(C)之步驟,從所取得的第2圖像,形成第2亮度分布;(F)步驟,從前述第1亮度分布與前述第2亮度分布的 差分,求出差分亮度分布△S;(G)步驟,從前述差分亮度分布△S,計算平均亮度分布△Save及標準差σ,並且由以下的式(2),得到輸出值A,輸出值A=標準差σ/平均亮度分布△Save 式(2);(H)步驟,以基準用之經防光眩處理的透明基體,實施前述(A)~(G)之步驟,得到參考輸出值Q,以代替輸出值A,並且,該(H)步驟,是在前述(A)~(G)步驟之前、或是與前述(A)~(G)步驟並行地實施的步驟;及(I)步驟,由以下的式(3),求出眩光指標值G,眩光指標值G=(輸出值A)/(參考輸出值Q)式(3)。
本發明之評價透明基體之光學特性的方法,如以下詳細所示,可以不限於防光眩處理的方法,而可適當地評價經防光眩處理的透明基體之防眩性及眩光兩者。
又,在本發明之方法中,是使用經數值化之值,來作為透明基體之防眩性及眩光。因此,關於防眩性及眩光,不會被觀察者的主觀或先入為主的觀念影響,而可客觀且定量地判斷該等光學特性。
(關於本發明之評價透明基體之光學特性的方法之一實施形態)
接著,參照圖示,說明可使用於本發明之方法的分別評價透明基體之防眩性及眩光的方法之一實施形態。
(防眩性評價方法)
圖1中,概略地顯示本發明之一實施形態的評價透明基體之防眩性的方法之流程。
如圖1所示,評價此透明基體之防眩性的方法(以下,也稱為「第1方法」)具有如下之步驟:(a)步驟(步驟S110),從具有第1及第2表面的透明基體之前述第1表面側,朝相對於前述透明基體之厚度方向為20°的方向照射第1光,測定在前述第1表面正反射之光(以下,也稱為「20°正反射光」)的亮度;(b)步驟(步驟S120),使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在-20°~+60°之範圍內變化,測定在前述第1表面被反射之第1光(以下,也稱為「全反射光」)的亮度;及(c)步驟(步驟S130),由以下的式(1),計算防眩性指標值R,防眩性指標值R=(全反射光的亮度-20°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(1)。
以下,說明各步驟。
(步驟S110)
首先,準備具有彼此相對向之第1及第2表面的透明基體。
透明基體只要是透明的,可以由任何材料構成。透明基體例如可以是玻璃或是塑膠等。
以玻璃構成透明基體時,玻璃的組成沒有特別限制。玻璃例如可以是鈉鈣玻璃或是鋁矽玻璃。
又,以玻璃構成透明基體時,第1及/或是第2表面也可進行化學強化處理。
在此,化學強化處理指的是如下技術的總稱:將玻璃基板浸漬於含有鹼金屬的熔鹽中,把存在於玻璃基板最表面的離子半徑較小的鹼金屬(離子),置換成存在於熔鹽中的離子半徑較大的鹼金屬(離子)。在化學強化處理法中,在處理過的玻璃基板表面,配置有離子半徑較原來的原子大的鹼金屬(離子)。因此,可賦予玻璃基板表面壓縮應力,藉此來提升玻璃基板的強度(特別是破裂強度)。
例如,在玻璃基板包含鈉離子(Na+)的情況下,藉由化學強化處理,將此鈉離子例如置換成鉀離子(K+)。或者,例如,在玻璃基板包含鋰離子(Li+)的情況下,也可藉由化學強化處理,將此鋰離子例如置換成鈉離子(Na+)及/或鉀離子(K+)。
另一方面,當以塑膠構成透明基體時,塑膠的組成沒有特別限制。透明基體例如可為聚碳酸酯基板。
另外,在步驟S110之前,也可實施將透明基體之第1表面進行防光眩處理的步驟。防光眩處理的方法沒有特別限制。防光眩處理例如可為:磨砂處理、蝕刻處理、噴砂處理、拋光處理、或二氧化矽塗佈處理等。
在本發明之一實施形態的防眩性測定方法中,可以使用顯示透明基體之防眩性的定量的指標值(防眩性指 標值R),一律地評價各種透明基體。因此,防光眩處理的方法,可以採用各種方法。
防光眩處理後的透明基體之第1表面,例如可具有0.05μm~1.0μm範圍的表面粗度(算術平均粗度Ra)。
接著,從所準備的透明基體之第1表面側,朝向相對於透明基體之厚度方向為20°±0.5°的方向,照射第1光。第1光是在透明基體之第1表面反射。在此反射光之中,將20°正反射光受光,測定其亮度,作為「20°正反射光的亮度」。
(步驟S120)
接著,使第1表面所反射的反射光之受光角度在-20°~+60°之範圍內變化,實施同樣的操作。此時,把在透明基體之第1表面反射而從第1表面出射的第1光之亮度分布進行測定並合計,作為「全反射光的亮度」。
(步驟S130)
接著,由以下的式(1),計算防眩性指標值R:防眩性指標值R=(全反射光的亮度-20°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(1)。
此防眩性指標值R,如後所述,已確認與因觀察者之目視而來的防眩性判斷結果相關,可表示出接近人的視覺的舉動。例如,防眩性指標值R顯示為較大之值(接近1的值)的透明基體,防眩性優異;相反地防眩性指標值R顯示為較小之值的透明基體,防眩性則傾向為較差。因此,此 防眩性指標值R可使用為判斷透明基體防眩性之時的定量的指標。
圖2中,示意地顯示:在取得前述之式(1)所表示之防眩性指標值R時所使用的測定裝置之一例。
如圖2所示,測定裝置300具有光源350及檢測器370,並在測定裝置300內,配置透明基體210。透明基體210具有第1表面212及第2表面214。光源350朝向透明基體210,放射第1光362。檢測器370把在第1表面212中反射的反射光364受光,檢測其亮度。
另外,透明基體210是配置成:第1表面212會成為光源350及檢測器370之側。因此,檢測器370所檢測的第1光,是在透明基體210反射的反射光364。又,當透明基體210之一表面進行了防光眩處理時,此進行了防光眩處理的表面,是透明基體210之第1表面212。亦即,此時,使進行了防光眩處理的表面成為光源350及檢測器370之側,將透明基體210配置於測定裝置300內。
又,第1光362是相對於透明基體210之厚度方向,以傾斜了20°的角度進行照射。另外,在本發明中,考慮測定裝置的誤差,把20°±0.5°的範圍,定義為角度20°。
在如此之測定裝置300中,從光源350朝向透明基體210照射第1光362,使用被配置成受光角度φ為20°的檢測器370,來檢測在透明基體210之第1表面212被反射的正反射光364。藉此,檢測出「20°正反射光」。
接著,在檢測器370中,使測定反射光364的受光 角度φ,在-20°~+60°之範圍內變化,實施同樣的操作。
然後,把在受光角度φ=-20°~+60°之範圍內,在透明基體210之第1表面212被反射出之反射光364(稱為全反射光)的亮度分布,進行檢測並合計。
在此,受光角度φ的負(-),表示:該受光角度比起成為評價對象的對象表面(在上述例中為第1表面)之法線,較位於入射光側;而受光角度φ的正(+)則表示:該受光角度和對象表面之法線相比,並不位於入射光側。
從所得到的20°正反射光的亮度及全反射光的亮度,藉由前述之式(1),可以取得透明基體210的防眩性指標值R。另外,如此之測定,藉由使用市售的測角計(變角光度計),可輕易地實施。
另外,第1光的照射角度可以從60°~5°的範圍內適當地選擇。不過,在本發明中,從顯示以目視觀察之防眩性評價與定量評價為良好相關的觀點來看,選擇20°來作為第1光的照射角度。
(關於眩光指標值)
在圖3,概略地顯示本發明之一實施形態的評價透明基體之眩光的方法之流程。
如圖3所示,此評價透明基體之眩光的方法(以下,也稱為「第2方法」)具有如下之步驟:(A)步驟(步驟S210),把具有第1及第2表面的透明基體,使其第2表面成為顯示裝置之側,將之配置在前述顯示裝 置之上;(B)步驟(步驟S220),在已使前述顯示裝置為ON的狀態下,使用固態攝像裝置將前述透明基體攝影,取得第1圖像,並且,在以前述固態攝像裝置與前述透明基體之間的距離為d、以前述固態攝像裝置之焦點距離為f時,攝影時的距離指數r(=d/f)為8以上;(C)步驟(步驟S230),從前述所取得的第1圖像,形成第1亮度分布;(D)步驟(步驟S240),將前述透明基體朝與前述第2表面大略平行的方向移動,使前述透明基體相對於前述顯示裝置移動;(E)步驟(步驟S250),反覆前述(B)及(C)之步驟,從所取得的第2圖像,形成第2亮度分布;(F)步驟(步驟S260),從前述第1亮度分布與前述第2亮度分布的差分,求出差分亮度分布△S;(G)步驟(步驟S270),從前述差分亮度分布△S,計算平均亮度分布△Save及標準差σ,並且由以下的式(2),得到輸出值A,輸出值A=標準差σ/平均亮度分布△Save 式(2);(H)步驟(步驟S280),以基準用之經防光眩處理的透明基體,實施前述(A)~(G)之步驟,得到參考輸出值Q,以代替輸出值A;及(I)步驟(步驟S290),由以下的式(3),求出眩光指標值G, 眩光指標值G=(輸出值A)/(參考輸出值Q)式(3)。
以下,詳細說明各步驟。
(步驟S210)
首先,準備具有彼此相對向之第1及第2表面的透明基體。透明基體之第1表面進行了防光眩處理。
另外,透明基體的材質、組成等,與前述之步驟S110中所示者相同,所以在此不再多加說明。
不過,如前所述,至今,對於例如在蝕刻處理內之條件變更這般,不僅是單一的防光眩處理方法間,還會因複數存在之防光眩處理方法而具有各種不同表面的透明基體之眩光,難以以相同指標一律地進行評價。
然而,在本發明之一實施形態的眩光評價方法中,如以下所示,可以使用顯示透明基體之眩光的定量的指標值(眩光指標值G),來將各種透明基體一律地進行評價。因此,必須留意:本發明之一實施形態的眩光評價方法,也可用於作為一種選擇防光眩處理之處理方法的手段。
接著,準備顯示裝置。顯示裝置只要是具有像素(pixel)者,即無特別限制。顯示裝置例如可為:LCD裝置、OLED(Organic Light Emitting Diode:有機發光二極體)裝置、PDP(Plasma Display Panel:電漿顯示面板)裝置、或是平板型顯示裝置等。顯示裝置的解析度,例如宜為132ppi以上,以186ppi以上為較佳,以264ppi以上為更佳。
然後,將透明基體配置於顯示裝置之上。此時, 使第2表面成為顯示裝置之側,將透明基體配置於顯示裝置之上。
(步驟S220)
接著,在已使顯示裝置為ON的狀態(亦即顯示出圖像的狀態)下,使用固態攝像裝置,將透明基體從第1表面側進行攝影,取得被配置在顯示裝置上的透明基體之圖像(第1圖像)。
固態攝像裝置與透明基體之間的距離d,是設定為預定的值。
另外,在本發明中,使用距離指數r,來作為對應於固態攝像裝置與透明基體間之距離d的指標。在此,距離指數r使用固態攝像裝置之焦點距離f、以及固態攝像裝置與透明基體之間的距離d,以以下之式(4)來表示:距離指數r=(固態攝像裝置與透明基體之間的距離d)/(固態攝像裝置之焦點距離f) 式(4)
另外,在本發明中,距離指數r為8以上。
這是由於:當距離指數r小於8,則固態攝像裝置與透明基體之間的距離d會變小,容易受到透明基體經防光眩處理之第1表面形態的影響。因此,藉由使距離指數r為8以上,在有意地抑制因所使用的防光眩處理方法不同所導致的第1表面形態差異之影響的狀態下,可以對於以各種方法進行了防光眩處理的透明基體之眩光,一律地進行評價。
距離指數r宜為9以上,以10以上為更佳。
顯示於顯示裝置的像,宜為單一色(例如綠色)的像,並且顯示於顯示裝置之顯示圖面全體。這是為了盡量減少因為不同顯示色而導致看起來有所不同等影響。
固態攝像裝置例如可利用電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化膜半導體(CMOS)。在採用任一者之情形下,皆宜使用具有高像素數的數位相機等。
藉由此步驟,可得到例如示意地顯示於圖4的第1圖像410。於圖4所示之例中,在第1圖像410中,可明亮地目視辨認出與顯示裝置一部分之配列成3行×3列的9個像素相對應的區域(以下,稱為對應區域420-1~420-9)。
另外,在圖4中,為了使之明確化,是以各對應區域420-1~420-9間充分分離的狀態進行顯示。然而,必須留意:在實際的圖像上,各對應區域420-1~420-9間之距離較窄,鄰接的對應區域間,有時明亮的部分會有一部分重疊。
(步驟S230)
接著,將步驟S220中所攝影之第1圖像410進行圖像分析,形成第1亮度分布。第1亮度分布,會在XY平面上,形成立體的映像(map)。
圖5中,示意地顯示在此步驟得到的第1亮度分布之一例。
如圖5所示,第1亮度分布430在與第1圖像410之各對應區域420-1~420-9相對應的各區域,具有略常態分布形狀的亮度分布成分q1~q9。更一般而言,第1亮度分 布430,是以i個的複數個亮度分布成分qi之集合來表示(i為2以上的整數)。
須留意:在圖5中,為了避免描繪變得複雜,亮度分布成分q1~q9是以二維地(亦即非立體地)顯示。
另外,為了提高第1亮度分布430之精度,也可增加在步驟S220中攝影的第1圖像410之張數,在此步驟S230中,對於各個第1圖像410,實施同樣的圖像分析。此時,之後藉由使各圖像分析結果平均化,可得到精度更高的第1亮度分布430。
(步驟S240)
接著,將透明基體朝與第2表面平行的方向滑動,使透明基體相對於顯示裝置相對移動。移動距離宜為小於10mm,例如可為數mm。
(步驟S250)
接著,反覆前述步驟S220~步驟S230。亦即,在已使顯示裝置為ON的狀態下,藉由固態攝像裝置取得第2圖像,並且,從第2圖像,形成第2亮度分布。
在此步驟中,為了提高第2亮度分布的精度,也可以增加以固態攝像裝置攝影的第2圖像之張數。然後,對於各個第2圖像實施圖像分析,使各圖像分析結果平均化,藉此,得到精度更高的第2亮度分布。
藉此,可得到以複數個亮度分布成分si(在此i為2以上的整數)之集合所表示的第2亮度分布。另外,亮度分布成分si是以與亮度分布成分qi相同的數所構成。
(步驟S260)
接著,從第1亮度分布與第2亮度分布的差分,計算差分亮度分布△S。差分亮度分布△S與第1亮度分布及第2亮度分布一樣,是以略常態分布形狀的亮度分布成分t(在此i為2以上的整數)之集合來表示。
(步驟S270)
接著,使用在步驟S260得到的差分亮度分布△S,計算平均亮度分布△Save及標準差σ。
在此,平均亮度分布△Save,可以藉由使差分亮度分布△S所含的i個亮度分布成分ti的絕對值平均化來求出。又,標準差σ,可以使用差分亮度分布△S所含的i個亮度分布成分ti、與平均亮度分布△Save,由以下之式(5)求出。
從得出的平均亮度分布△Save及標準差σ,藉由以下之式(2),計算輸出值A。
輸出值A=標準差σ/平均亮度分布△Save 式(2)
(步驟S280)
接著,使用基準(參考(reference))用之經防光眩處理的透明基體,實施前述之步驟S210~步驟S270為止之步驟。藉此,取得參考輸出值Q,以代替前述式(2)之輸出值A。
由於眩光指標值是如後述之(3)式般,以與所得到的參考輸出值Q間的比率來表示的,所以參考輸出值Q需要很好的測定再現性,必須充分地比每次測定之誤差來得大。要簡便地準備好可給予適當參考輸出值Q的基準(參考)用之經防光眩處理的透明基體,只要選定如下者即可:將鈉鈣玻璃進行了磨砂、蝕刻之防光眩處理的平板狀玻璃,60度光澤值盡可能地較大,且粗度曲線要素的平均長度RSm為70μm以上、小於120μm,並可在市售品中獲得的透明基體。
在此,60度光澤值可藉由依據JIS-Z8741的方法,作為鏡面光澤度而進行測定。60度光澤值例如為110以上,以120以上為較佳。粗度曲線要素之平均長度RSm可藉由依據JIS B0601(2001)的方法來進行測定。粗度曲線要素之平均長度RSm例如為70μm以上,以80μm以上為較佳,並且小於120μm,以小於110μm為佳。
在本發明之一實施形態中,滿足上述條件的基準用之經防光眩處理的透明基體,是選定了60度光澤值為140%、且表面粗度曲線要素之平均長度RSm為85μm的VRD140防光眩處理玻璃(旭硝子股份有限公司製)。
另外,此步驟S280可在使用評價用之經防光眩處理的透明基體而實施前述步驟S210~步驟S270之前實施。或是,此步驟S280也可與評價用之經防光眩處理的透明基體中的步驟S210~步驟S270並行地實施。
(步驟S290)
接著,使用輸出值A及參考輸出值Q,從以下之式(3),求出眩光指標值G:眩光指標值G=(輸出值A)/(參考輸出值Q)式(3)。
此眩光指標值G如後所述,已確認與因觀察者之目視而來的眩光判斷結果相關,並且可表示接近人的視覺的舉動。例如,眩光指標值G較大的透明基體,眩光較為明顯,相反地,眩光指標值G較小的透明基體,則有較為抑制眩光的傾向。因此,此眩光指標值G可使用為判斷透明基體之眩光時的定量的指標。
以上,參照圖3~圖5,說明了評價透明基體之眩光的方法之一例。不過,在本發明中,評價透明基體之眩光的方法,並不限於此。
例如,在前述之流程中,在步驟S260與步驟S270之間,也可實施如下之步驟:從差分亮度分布△S,將來自於前述顯示裝置之成分濾除的步驟(步驟S265)。使用由此操作而得的實效差分亮度分布△Se,來代替差分亮度分布△S,實施步驟S270,藉此,可更加地提升所得到的眩光指標值G的精度。
不過,此步驟S265在需要的時候進行即可,並不一定必須實施。
另外,例如藉由使用SMS-1000裝置(Display-Messtechnik & Systeme公司製),可輕易地實施評價以上已說明之透明基體之眩光的方法。
藉由使用如以上說明之防眩性指標值R、及眩光指標值G,可以定量地評價經防光眩處理的透明基體之光學特性。
(2個指標的評價)
接著,說明同時評價透明基體之2個光學特性的方法及其效果。
圖6中,顯示把在以各種方法進行了防光眩處理之透明基體中得到的防眩性指標值R(橫軸)與眩光指標值G(縱軸)之關係描點而成的圖之一例。在此,用以取得本資料之眩光評價的攝影時之距離指數r=10.8。
在圖6中,橫軸之防眩性指標值R越大,或縱軸之眩光指標值越小,則透明基體之防眩性越佳,更可抑制透明基體之眩光。
另外,在圖6,為了作為參考,以顯示為ideal的○印表示:兼具良好防眩性與良好眩光防止性之理想的透明基體的區域。
在此,若只考慮單一的光學特性,例如眩光防止性,而從各種透明基體之中選定了候補透明基體時,包含在圖6之陰影線所示的區域C中的透明基體會同樣地被選定 出。亦即,在這樣的方法中,防眩性較差的透明基體,也會被含在選定候補透明基體中。同樣地,在只考慮防眩性而選定透明基體時,包含在圖6之陰影線所示的區域D中的透明基體會同樣地被選定出,眩光防止性較差的透明基體也會被含在選定候補透明基體中。
相對於此,在使用了如圖6般的眩光指標值G與防眩性R的相關圖時,可以一次考慮兩方的光學特性,而可選定適當的透明基體。亦即,在這樣的選定方法中,可因應目的及用途等,而適當地選定透明基體,也就是說,可以選定出關於眩光防止性與防眩性性,可以發揮最良好特性的透明基體。
如此,在本發明之一實施例的方法中,由於可以一次定量地考慮2個光學特性,所以可以因應使用目的或用途等,更適當地選定透明基體。
又,在本發明的方法中,是使用經數值化之值,來作為透明基體之防眩性指標值R、及眩光指標值G。因此,關於防眩性及眩光,不會被觀察者的主觀或先入為主的觀念影響,而可客觀且定量地判斷該等光學特性。
(本發明之一實施形態的透明基體)
接著,參照圖7,說明本發明之一實施形態的透明基體。
圖7中,示意地顯示本發明之一實施形態的透明基體(以下,僅稱為「透明基體」)900。
透明基體900是以玻璃構成。玻璃之組成無特別限制,玻璃例如可以是鈉鈣玻璃或是鋁矽玻璃。
透明基體900具有第1表面902及第2表面904,第1表面902進行了防光眩處理。
防光眩處理的方法,無特別限制。防光眩處理例如可以是磨砂處理、蝕刻處理、噴砂處理、拋光處理、或是二氧化矽塗佈處理等。透明基體之第1表面902例如具有0.05μm~1.0μm範圍之表面粗度(算術平均粗度Ra)。
又,透明基體900的第1表面902及/或第2表面904也可進行化學強化處理。
透明基體900之尺寸及形狀無特別限制。例如,透明基體900可以是正方形狀、矩形狀、圓形狀、或是楕圓形狀等。
另外,當使用透明基體900作為顯示裝置之保護罩時,透明基體900的厚度宜為較薄。例如,透明基體900的厚度可為0.2mm~2.0mm的範圍。
在此,透明基體900具有如下之特徵:使用前述之第1方法(步驟S110~步驟S130)測定的防眩性指標值R為0.4以上。又,此透明基體900具有如下之特徵:使用前述之第2方法(步驟S210~步驟S290。包含步驟S265),距離指數r=8而進行測定的眩光指標值G為0.6以下。
防眩性指標值R宜為0.6以上,以0.8以上為較佳。
又,眩光指標值G宜為0.5以下,以0.4以下為較 佳,以0.3以下為更佳。
實施例
接著,說明使用各種透明基體而實施的防眩性評價及眩光評價的結果。
(關於防眩性評價)
以以下之方法評價了以各種方法將第1表面進行了防光眩處理的透明基體之防眩性。
防光眩處理是採用:磨砂處理、蝕刻處理、噴砂處理、拋光處理、或是二氧化矽塗佈處理。又,使用鋁矽玻璃作為透明基體。
首先,從第1表面(亦即經防光眩處理的表面)之側目視觀察各透明基體,以等級1~等級12的12階段評價了防眩性。另外,觀察方向是相對於透明基體之厚度方向為20°的方向。
接著,使用變角光度計(GC5000L:日本電色工業公司製),實施如前述之步驟S110~步驟S130所示的操作,由式(1),計算出各透明基體的防眩性指標值R。
在圖8,顯示在各透明基體中所得到的目視之防眩性的評價等級(縱軸)、與防眩性指標值R(橫軸)間的關係之一例。
從圖8,可知:在兩者之間,有正相關關係。
此結果暗示著:防眩性指標值R與觀察者目視之反射像擴散性的評價等級傾向相對應,因此可使用防眩性指標值R,來判斷透明基體之反射像擴散性。換言之, 可以說:藉由使用防眩性指標值R,可以客觀且定量地判斷透明基體之反射像擴散性。
(關於眩光的評價)
接著,使用在前述之防眩性評價所使用的各種透明基體,以以下之方法評價該等透明基體之眩光。
首先,將各透明基體直接配置於顯示裝置(iPad(登錄商標),解析度264ppi)之上。此時,使各透明基體的第1表面(亦即經防光眩處理的表面)為觀察者側,將透明基體配置於顯示裝置上。另外,使從顯示裝置所顯示的像,為綠色單色的像,像的尺寸為19.6cm×14.6cm。
接著,在此狀態下,從第1表面側以目視觀察各透明基體,以等級0~等級10的11階段來評價眩光。等級0表示幾乎無法辨識眩光,等級10表示眩光極為明顯。又,之間的等級值,是數值越大、眩光越大的傾向。
接著,使用SMS-1000裝置(Display-Messtechnik & Systeme公司製),實施如前述之步驟S210~步驟S290(包含步驟S265)所示的操作,由式(3),計算出各透明基體之眩光指標值G。另外,基準用之經防光眩處理的透明基體,是使用VRD140防光眩處理玻璃(旭硝子股份有限公司製)。
顯示裝置是使用前述之iPad(登錄商標),而固態攝像裝置與透明基體之間的距離d,是540mm。此距離d若以距離指數r來表示,則相當於r=10.8。
圖9中,顯示在各透明基體中所得到的眩光指標 值G(縱軸)、與目視之眩光等級(橫軸)間的關係之一例。
從圖9,可知:在兩者之間,有正相關關係。
此結果暗示著:眩光指標值G與觀察者的目視之眩光判定結果的傾向相對應,因此可以使用眩光指標值G,來判斷透明基體之眩光。換言之,可以說:藉由使用眩光指標值G,可以客觀且定量地判斷透明基體的眩光。
如此,已確認:可以將防眩性指標值R及眩光指標值G,分別使用作為透明基體的防眩性及眩光之定量的指標。
產業上之可利用性
本發明可利用在評價設置於例如LCD裝置、OLED裝置、PDP裝置、及平板型顯示裝置之各種顯示裝置等的透明基體之光學特性。
又,本發明是根據2014年5月14日所申請之日本專利申請案2014-100343號而主張優先權,參考同日本申請案之全部內容而援用於本發明。
Claims (8)
- 一種透明基體,是具有第1及第2表面,且前述第1表面進行了防光眩處理的透明基體,其特徵在於:前述透明基體是玻璃,前述透明基體之防眩性指標值R為0.4以上,眩光指標值G為0.6以下,又,前述防眩性指標值R與前述眩光指標值G為如下之以任意順序步驟求出:取得前述透明基體的經定量化之防眩性指標值;及取得前述透明基體的經定量化之眩光指標值,並且,前述經定量化之防眩性指標值是藉由如下之步驟而得到的:(a)步驟,從具有第1及第2表面的透明基體之前述第1表面側,朝相對於前述透明基體之厚度方向為20°的方向照射第1光,測定在前述第1表面反射之20°正反射光的亮度;(b)步驟,使藉由前述第1表面所反射的反射光之受光角度在-20°~+60°之範圍內變化,測定在前述第1表面被反射之全反射光的亮度;及(c)步驟,由以下的式(1),計算防眩性指標值R,防眩性指標值R=(全反射光的亮度-20°正反射光的亮度)/(全反射光的亮度) 式(1), 又,前述經定量化之眩光指標值則是藉由如下之步驟而得到的:(A)步驟,使前述第2表面成為顯示裝置之側,將前述透明基體配置在前述顯示裝置之上;(B)步驟,在已使前述顯示裝置為ON的狀態下,使用固態攝像裝置將前述透明基體攝影,取得第1圖像,並且,在以前述固態攝像裝置與前述透明基體之間的距離為d、以前述固態攝像裝置之焦點距離為f時,攝影時的距離指數r(=d/f)為8以上;(C)步驟,從前述所取得的第1圖像,形成第1亮度分布;(D)步驟,將前述透明基體朝與前述第2表面大略平行的方向移動,使前述透明基體相對於前述顯示裝置移動;(E)步驟,反覆前述(B)及(C)之步驟,從所取得的第2圖像,形成第2亮度分布;(F)步驟,從前述第1亮度分布與前述第2亮度分布的差分,求出差分亮度分布△S;(G)步驟,從前述差分亮度分布△S,計算平均亮度分布△S ave及標準差σ,並且由以下的式(2),得到輸出值A,輸出值A=標準差σ/平均亮度分布△S ave 式(2);(H)步驟,以基準用之經防光眩處理的透明基體, 實施前述(A)~(G)之步驟,得到參考輸出值Q,以代替輸出值A,並且,該(H)步驟,是在前述(A)~(G)步驟之前、或是與前述(A)~(G)步驟並行地實施的步驟;及(I)步驟,由以下的式(3),求出眩光指標值G,眩光指標值G=(輸出值A)/(參考輸出值Q)式(3)。
- 如請求項1之透明基體,其中前述玻璃的厚度是0.2mm~2.0mm。
- 如請求項1或2之透明基體,其中前述玻璃進行了化學強化處理。
- 如請求項1之透明基體,其中前述玻璃是鈉鈣玻璃或鋁矽玻璃。
- 如請求項1之透明基體,其中前述經防光眩處理的透明基體之第1表面,具有算術平均粗度Ra為0.05μm~1.0μm的表面粗度。
- 如請求項1之透明基體,其中前述防光眩處理是磨砂處理或蝕刻處理。
- 如請求項1之透明基體,其中前述眩光指標值G為0.4以下。
- 如請求項1之透明基體,其中前述防眩性指標值R為0.6以上。
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