TW202243881A - 覆蓋構件 - Google Patents
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Abstract
有關本發明之覆蓋構件，是覆蓋顯示裝置之覆蓋構件，其具備：具有第1面及第2面之玻璃板、與形成在前述第1面之單一的機能膜；前述機能膜含有：構成三維網絡結合之無機氧化物、含有和前述無機氧化物相同元素之無機氧化物微粒子、及抗菌性金屬離子；並且，利用前述無機氧化物微粒子而在前述機能膜之表面形成凹凸。
Description
本發明有關於覆蓋物品且可自外部視覺辨認該物品之覆蓋構件及其製造方法。
在顯示器等顯示裝置會配置覆蓋構件，並藉由覆蓋構件保護顯示裝置。為了使顯示裝置容易視覺辨認，而要求所述覆蓋構件有抗反射機能。具有如此抗反射機能之玻璃板有例如專利文獻1所示者。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2008/81837號公報
[發明欲解決之課題]
然而，近年來，常對覆蓋構件要求抗菌性能，但仍未提案出一兼備抗反射機能與抗菌性能的覆蓋構件。本發明是為了解決該問題而成者，且目的在於提供一兼備抗反射機能與抗菌性能的覆蓋構件及其製造方法。
[用以解決課題之手段]
項1.一種覆蓋構件，是覆蓋物品且可自外部視覺辨認該物品之覆蓋構件，其具備：
具有第1面及第2面之玻璃板、與
形成在前述第1面之單一的機能膜；
前述機能膜含有：
構成三維網絡結合之無機氧化物、
含有和前述無機氧化物含有相同元素之無機氧化物微粒子、及
抗菌性金屬離子；並且
利用前述無機氧化物微粒子而在前述機能膜之表面形成凹凸。
項2.如項1記載之覆蓋構件，其中前述機能膜之折射率為1.3~1.48。
項3.如項1或2記載之覆蓋構件，其中前述機能膜在550nm下之反射率為3%以下。
項4.如項1至3中任一項記載之覆蓋構件，其中前述機能膜之鏡面光澤度為90~140%。
項5.如項1至4中任一項記載之覆蓋構件，其在L＊a＊b＊表色系中，來自前述機能膜側之反射色調之a＊值為-2~＋2，且
在L＊a＊b＊表色系中，來自前述機能膜側之反射色調之b＊值為-2~＋2。
項6.如項1至5中任一項記載之覆蓋構件，其中前述金屬離子為銅離子。
項7.如項1至6中任一項記載之覆蓋構件，其中前述機能層之膜厚為50~500nm。
項8.一種覆蓋構件之製造方法，具備如下步驟：
塗敷液形成步驟，該塗敷液是對矽烷氧化物添加了無機微粒子及抗菌性金屬離子而形成；
塗布步驟，是將前述塗敷液塗布於玻璃板；及
加熱步驟，是將塗布了前述塗敷液之玻璃板進行加熱。
[發明效果]
依據本發明，可提供一兼備抗反射機能與抗菌性能的覆蓋構件。
以下將邊參照圖式邊說明有關本發明覆蓋構件之一實施形態。有關本實施形態之覆蓋構件可用在覆蓋物品的用途上，且構成可隔著該覆蓋構件自外部視覺辨認物品。此外，所謂物品，除了一般的顯示器之外，下述各種機器亦為對象：行動PC、平板PC、汽車導航等車載機器、在至少一部分藉由電子部件而具有顯示機能的裝置、雖不具有電子顯示機能但用以對外部進行某種顯示的顯示裝置等。又，即便不是機器，例如，像商品般用以讓外部看見者也會是對象。此時，本發明之覆蓋構件可用作例如展示櫥窗的一部分。
圖1是覆蓋構件之剖面圖。如圖1所示，有關本實施形態之覆蓋構件10具備：具有第1面及第2面之玻璃板1、與積層於該玻璃板1之第1面的機能膜2。然後，該覆蓋構件10是以覆蓋上述顯示裝置100的方式來配置。此時，是以玻璃板1之第2面與顯示裝置100呈對向的方式來配置，且使機能膜2朝向外部來配置。以下將詳細說明。
＜1.玻璃板＞
玻璃板1，可利用例如汎用之鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、無鹼玻璃等其他玻璃來形成。又，玻璃板1可利用浮式法來成形。若利用該製法，可獲得具有平滑表面的玻璃板1。但，玻璃板10亦可在主面具有凹凸，例如亦可為花紋玻璃。花紋玻璃可利用稱為滾壓法(roll out method)之製法來成形。利用該製法之花紋玻璃通常在沿著玻璃板主面之一方向上具有周期性凹凸。
浮式法是藉由在熔融錫等熔融金屬之上連續供給熔融玻璃，使供給之熔融玻璃在熔融金屬之上流動，以成形成帶板狀。如此成形之玻璃稱為玻璃帶。
玻璃帶隨著朝向下游側會被冷卻，並在冷卻固化後透過輥從熔融金屬拉起來。然後，利用輥運送到徐冷爐，並在徐冷後切斷。如此可獲得浮式玻璃板。
玻璃板1之厚度並無特別限制，為了輕量化宜為薄者。例如，宜為0.3~5mm，且以0.6~2.5mm更佳。這是因為，若玻璃板10過薄，則強度會降低；若過厚，則在隔著覆蓋構件10而被視覺辨認之被保護構件100會有產生歪曲之虞。
玻璃板1通常可為平板，亦可為曲板。特別是，在應保護之被保護構件之表面形狀為曲面等非平面時，玻璃板1宜具有適合其之非平面形狀的主面。此時，玻璃板1可被彎曲成其整體有固定曲率，亦可局部被彎曲。玻璃板1之主面亦可例如是複數個平面以曲面來互相接續所構成。玻璃板1之曲率半徑可例如設為5000mm以下。該曲率半徑之下限值可例如設為10mm以上，然特別在局部被彎曲之部位上亦可更小，可例如設為1mm以上。
亦可使用如下組成之玻璃板。以下，表示玻璃板1之成分的%標示，除非另有說明，全部意指mol%。又，本說明書中，所謂「實質上...所構成」，意指所列舉成分之含有率的合計占99.5質量%以上，且宜為99.9質量%以上、以99.95質量%以上為佳。所謂「實質上不含有」，意指該成分之含有質為0.1質量%以下，且宜為0.05質量%以下。
本發明人以浮式板玻璃之組成(以下有時稱為「狹義SL」或單純稱為「SL」)為基礎，其作為適合利用浮式法製造玻璃板的玻璃組成而被廣泛使用，並在習於此藝者認為適合浮式法之鈉鈣矽酸鹽玻璃(以下有時稱為「廣義SL」)的組成範圍內，具體而言是在如下質量%之範圍內，探討一可使T
2、T
4等特性盡可能近似於狹義SL、且同時可使狹義SL之化學強化特性提升的組成物。
| SiO 2 | 65~80% |
| Al 2O 3 | 0~16% |
| MgO | 0~20% |
| CaO | 0~20% |
| Na 2O | 10~20% |
| K 2O | 0~5% |
以下將針對構成玻璃板1之玻璃組成的各成分進行說明。
(SiO
2)
SiO
2是構成玻璃板1之主要成分，若其含有率過低，則玻璃之耐水性等化學耐久性及耐熱性會降低。另一方面，若SiO
2之含有率過高，則在高溫下之玻璃板1之黏性會變高，溶解及成形會變困難。因此，SiO
2之含有率在66~72mol%之範圍為適切，且宜為67~70mol%。
(Al
2O
3)
Al
2O
3此成分用以使玻璃板1之耐水性等化學耐久性提升，進一步透過使玻璃中之鹼金屬離子容易移動來提高化學強化後之表面壓縮應力，且使應力層深度變深。另一方面，若Al
2O
3之含有率過高，則會使玻璃熔液之黏度增加，且在使T
2、T
4增加之同時，玻璃熔液之澄清性會惡化，而變得難以製造高品質玻璃板。
因此，Al
2O
3之含有率以1~12mol%之範圍為適切。Al
2O
3之含有率宜為10mol%以下，且宜為2mol%以上。
(MgO)
MgO是使玻璃之溶解性提升的必須成分。從充分獲得該效果之觀點來看，在該玻璃板1宜有添加MgO。又，若MgO之含有率低於8mol%之下，則會有化學強化後之表面壓縮應力降低、應力層深度變淺的傾向。另一方面，若超過適量增加含有率，則藉由化學強化所獲得之強化性能會降低，特別是表面壓縮應力層之深度會急遽變淺。該不良影響在鹼土類金屬氧化物之中以MgO為最少，在該玻璃板1中，MgO之含有率為15mol%以下。又，若MgO之含有率一高，則在使T
2、T
4增加之同時，玻璃熔液之澄清性會惡化，而變得難以製造高品質的玻璃板。
因此，在該玻璃板1中，MgO之含有率為1~15mol%之範圍，且宜為8mol%以上、12mol%以下。
(CaO)
CaO具有在高溫下使黏性降低的效果，然若超過適度範圍使含有率過高，則玻璃板1會變得容易失透，且同時玻璃板1中鈉離子之移動會受到阻礙。在不含有CaO時，化學強化後之表面壓縮應力會有降低的傾向。另一方面，若超過8mol%來含有CaO，則化學強化後之表面壓縮應力會顯著降低，壓縮應力層深度會顯著變淺，且同時玻璃板1會變得容易失透。
因此，CaO之含有率以1~8mol%之範圍為適切。CaO之含有率宜為7mol%以下，且宜為3mol%以上。
(SrO、BaO)
SrO、BaO會使玻璃板1之黏性大幅度降低，在含有少量時，使液相溫度T
L降低的效果比CaO顯著。但，SrO、BaO即便添加極少量，也會顯著妨礙玻璃板1中鈉離子的移動，使表面壓縮應力大幅度降低，且壓縮應力層之深度會變得頗淺。
因此，在該玻璃板1中，宜實質不含有SrO、BaO。
(Na
2O)
Na
2O此成分用來讓鈉離子與鉀離子進行取代，藉此使表面壓縮應力變大，並使表面壓縮應力層之深度變深。但，若超過適量增加含有率，則化學強化處理下之利用離子交換所發生之表面壓縮應力會被化學強化處理中之應力緩和超越，結果便是表面壓縮應力有降低的傾向。
又，Na
2O是用以使溶解性提升，並使T
4、T
2降低的成分，另一方面，若Na
2O之含有率過高，則玻璃之耐水性會顯著降低。玻璃板1中，Na
2O之含有率若為10mol%以上，則可充分獲得使T
4、T
2降低的效果；若超過16mol%，則因應力緩和所致表面壓縮應力的降低會變得顯著。
因此，本實施形態之玻璃板1中，Na
2O之含有率以10~16mol%之範圍為適切。Na
2O之含有率宜為12mol%以上，且以15mol%以下為佳。
(K
2O)
K
2O與Na
2O同樣，是使玻璃之溶解性提升的成分。又，K
2O之含有率在低範圍時，在化學強化當中離子交換速度會增加，表面壓縮應力層之深度會變深，另一方面，會使玻璃板1之液相溫度T
L降低。因此，宜以低含有率來含有K
2O。
另一方面，相較於Na
2O，K
2O使T
4、T
2降低的效果小，然多量含有K
2O會阻礙玻璃熔液之澄清。又，K
2O之含有率越高，化學強化後之表面壓縮應力會越低。因此，K
2O之含有率以0~1mol%之範圍為適切。
(Li
2O)
Li
2O即便僅少量含有，也會使壓縮應力層之深度顯著降低。又，在將含有Li
2O之玻璃物品以單獨硝酸鉀之熔融鹽進行化學強化處理時，與不含Li
2O之玻璃物品的情況相比較，該熔融鹽之劣化速度是顯著加快。具體而言，在以相同熔融鹽反覆進行化學強化處理時，因為進行次數較少，以致形成在玻璃表面之表面壓縮應力會降低。因此，本實施形態之玻璃板1中，可含有1mol%以下之Li
2O，然宜實質上不含有Li
2O。
(B
2O
3)
B
2O
3是降低玻璃平板1之黏性，並改善溶解性之成分。但，若B
2O
3之含有率過高，則玻璃板1會變得容易分相，玻璃板1之耐水性會降低。又，有可能發生B
2O
3與鹼金屬氧化物所形成的化合物揮發，損壞玻璃熔解室的耐火物。進一步，含有B
2O
3會使化學強化時壓縮應力層之深度變淺。因此，B
2O
3之含有率以0.5mol%以下為適切。在本發明，較佳為實質上不含有B
2O
3之玻璃板1。
(Fe
2O
3)
通常Fe是以Fe
2+或Fe
3+之狀態存在於玻璃中，並作用為著色劑。Fe
3+是提高玻璃之紫外線吸收性能的成分，Fe
2+是提高熱線吸收性能的成分。使用玻璃板1作為顯示器之覆蓋玻璃時，因要求著色不引人注目，Fe之含有率宜少。然而，Fe常會自工業材料不可避免的混入。因此，換算成Fe
2O
3後之氧化鐵含有率，以玻璃板1整體為100質量%來表示，宜設為0.15質量%以下，且以0.1質量%以下為佳、以0.02質量%以下更佳。
(TiO
2)
TiO
2是降低玻璃板1之黏性之同時，透過化學強化來提高表面壓縮應力的成分，然有時會賦予玻璃板1黃色的著色。因此，TiO
2之含有率以0~0.2質量%為適切。又，會自通常所使用之工業原料不可避免的混入，有時會在玻璃板1中含有0.05質量%左右。若是該程度之含有率，不會賦予玻璃著色，故亦可包含在本實施形態之玻璃板1當中。
(ZrO
2)
已知，ZrO
2，特別是在以浮式法製造玻璃板時，有時會從構成玻璃熔融窯之耐火磚混入玻璃板1，其含有率是0.01質量%左右。另一方面，ZrO
2是使玻璃之耐水性提升，又，透過化學強化來提高表面壓縮應力的成分。但，ZrO
2之高含有率有時會引起作業溫度T
4之上升、液相溫度T
L之急遽上升，又，在利用浮式法製造玻璃板時，所析出之含有Zr之結晶容易在製造出之玻璃中以異物的形式殘留。因此，ZrO
2之含有率以0~0.1質量%為適切。
(SO
3)
在浮式法當中，硫酸鈉(Na
2SO
4)等硫酸鹽是作為澄清劑而被廣泛使用。硫酸鹽會在熔融玻璃中分解產生氣體成分，藉此可促進玻璃熔液之脫泡，然一部分氣體成分會以SO
3的形式溶解並殘留在玻璃板1中。本發明之玻璃板1中，SO
3宜為0~0.3質量%。
(CeO
2)
CeO
2可使用作為澄清劑。因CeO
2會在熔融玻璃中產生O
2氣體，故CeO
2有助於脫泡。另一方面，若CeO
2過多，則玻璃會著色成黃色。因此，CeO
2之含量宜為0~0.5質量%，且以0~0.3質量%為佳、以0~0.1質量%更佳。
(SnO
2)
已知，在利用浮式法成形之玻璃板中，在成型時接觸錫浴之面，錫會從錫浴擴散，該錫會以SnO
2之形式存在。又，混合在玻璃原料中之SnO
2有助於脫泡。本發明之玻璃板1中，SnO
2宜為0~0.3質量%。
(其他成分)
依據本實施形態之玻璃板1宜實質上由上述列舉之各成分構成。惟，依據本實施形態之玻璃板1亦可含有上述列舉成分之外的成分，且宜以各成分之含有率小於0.1質量%之範圍來含有。
可容許含有之成分，可例示除上述SO
3與SnO
2之外的以熔融玻璃之脫泡為目的而添加的As
2O
5、Sb
2O
5、Cl、F。惟，因As
2O
5、Sb
2O
5、Cl、F對環境之不良影響大等理由，故不添加為宜。又，可容許含有之別的例子是ZnO、P
2O
5、GeO
2、Ga
2O
3、Y
2O
3、La
2O
3。即便是源自工業上所使用之原料的上述之外成分，只要不超過0.1質量%之範圍，便可容許。該等成分是可視需要適宜添加、不可避免的混入者，故本實施形態之玻璃板1實質上不含有該等成分亦無妨。
(密度(比重)：d)
依據上述組成，在本實施形態可使玻璃板1之密度減少到2.53g・cm
-3以下、進一步是2.51g・cm
-3以下，視情況，可減少到2.50g・cm
-3以下。
在浮式法等，若玻璃品種間之密度差異大，有時在切換製造之玻璃品種時，密度高之熔融玻璃會滯留在熔融窯之底部，而會在品種切換時發生干擾。現在，利用浮式法所量產之鈉鈣玻璃之密度為約2.50g・cm
-3。因此，若考慮到利用浮式法之量產，玻璃板1之密度為接近上述值，具體而言為2.45~2.55g・cm
-3，且以2.47~2.53g・cm
-3特別佳、以2.47~2.50g・cm
-3更佳。
(彈性率：E)
若進行伴隨離子交換之化學強化，則有時會在玻璃基板產生翹曲。為了抑制該翹曲，玻璃板1之彈性率宜高。若依本發明，可使玻璃板1之彈性率(楊氏模數：E)增加至70GPa以上、進一步可增加至72GPa以上。
以下將針對玻璃板1之化學強化進行說明。
(化學強化之條件與壓縮應力層)
藉由進行離子交換處理，可實施本發明之玻璃板1的化學強化，該離子交換處理是使含有鈉之玻璃板1接觸含有離子半徑比鈉離子還大之一價陽離子、宜為鉀離子的熔融鹽，而將玻璃板1中之鈉離子以上述一價陽離子來取代。藉此，可形成表面有賦予壓縮應力的壓縮應力層。
熔融鹽典型上可舉硝酸鉀。可使用硝酸鉀與硝酸鈉之混合熔融鹽，然混合熔融鹽之濃度管理難，故宜為硝酸鉀單獨之熔融鹽。
所謂強化玻璃物品中之表面壓縮應力與壓縮應力層深度，不僅可藉由該物品之玻璃組成，還可藉由離子交換處理時熔融鹽之溫度與處理時間來控制。
透過使以上之玻璃板1與硝酸鉀熔融鹽接觸，可獲得表面壓縮應力非常高，且壓縮應力層之深度非常深的強化玻璃物品。具體而言，可獲得表面壓縮應力為700MPa以上且壓縮應力層之深度為20μm以上的強化玻璃物品，進一步亦獲得壓縮應力層之深度為20μm以上且表面壓縮應力為750MPa以上的強化玻璃物品。
此外，在使用厚度3mm以上之玻璃板1時，可使用風冷強化而非化學強化來作為一般的強化方法。
＜2.機能膜＞
接著，關於機能膜2，邊參照圖2邊說明。圖2是概略顯示機能膜表面附近之擴大剖面圖。機能膜2具備：構成三維網絡結合之無機氧化物、被該無機氧化物保持之無機氧化物微粒子、及被無機氧化物保持之抗菌性金屬離子。以下將針對該等進行說明。
＜2-1.無機氧化物＞
無機氧化物是作為達成保持無機氧化物微粒子及金屬離子之黏結劑的角色。無機氧化物是含有例如Si之氧化物的氧化矽，且宜以氧化矽作為主成分。以氧化矽作為主成分，藉此可使膜之折射率降低，而適於抑制膜的反射率。機能膜可含有氧化矽之外的成分，亦可含有部分含有氧化矽的成分。
部分含有氧化矽的成分形成了例如矽原子及氧原子交替接續且三維擴張之矽氧烷鍵結(Si-O-Si)之三維網絡結構。並且該部分含有氧化矽的成分是一於該部分之矽原子或氧原子鍵結有兩原子以外之原子、官能基及其他的成分。矽原子及氧原子以外之原子可例示如氮原子、碳原子、氫原子、下段記載之金屬元素。官能基可例示如下段記載為R之有機基。如此成分並非僅由矽原子及氧原子所構成，因此嚴格上來說並非氧化矽。但，在描述機能膜2之特性時，將由矽原子及氧原子構成之部分氧化矽亦作為「氧化矽」來操作是適當的，亦與該領域之慣用一致。在本說明書，亦將部分氧化矽作為氧化矽來操作。如自以上之說明可知，氧化矽中之矽原子與氧原子之原子比亦可不是化學計量性的(1:2)。
機能膜2可含有氧化矽之外的金屬氧化物，具體而言是含有矽之外的金屬氧化物成分或部分金屬氧化物。機能膜2可含有之金屬氧化物並無特別限制，例如為選自於由Al、Ti、Zr、Ta、Nb、Nd、La、Ce及Sn所構成群組之至少1種金屬元素的氧化物。機能膜2除了氧化物之外的無機化合物成分，還可含有例如氮化物、碳化物、鹵化物等，亦可含有有機化合物成分。
氧化矽等金屬氧化物可自能水解之有機金屬化合物形成。能水解之矽化合物可舉式(1)所示化合物。
R
nSiY
4-n(1)
R為包含選自於烷基、乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯醯基及丙烯醯基之至少1種的有機基。Y為選自於烷氧基、乙醯氧基、烯基氧基及胺基之至少1種的能水解有機基、或鹵素原子。鹵素原子宜為Cl。n為0至3之整數，且宜為0或1。
R為烷基，例如是碳數1~3之烷基，且以甲基特別合適。Y為烷氧基，例如是碳數1~4之烷氧基，且以甲氧基及乙氧基特別合適。亦可組合使用2種以上的上述式所示化合物。如此組合可舉例如n為0之四烷氧基矽烷與n為1之單烷基三烷氧基矽烷之併用。
以式(I)表示之具有水解性基之矽化合物的適當具體例為式(I)中X為烷氧基的矽烷氧化物。又，矽烷氧化物較佳是包含相當於式(I)中m＝0之化合物(SiX
4)的4官能矽烷氧化物。4官能矽烷氧化物之具體例可舉四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷。矽烷氧化物可單獨使用亦可2種以上併用，在併用2種以上時，較佳是矽烷氧化物之主成分為4官能矽烷氧化物。
式(1)所示化合物在水解及聚縮合後，會形成矽原子透過氧原子而相互結合的網絡結構。在該結構中，R所示有機基是以直接結合到矽原子的狀態下而被包含。
＜2-2.無機氧化物微粒子＞
機能膜2進一步含有無機氧化物微粒子作為無機氧化物之至少一部分。構成無機氧化物微粒子之無機氧化物可以與在＜2-1＞項說明之無機氧化物相同的素構成，例如選自於Si、Al、Ti、Zr、Ta、Nb、Nd、La、Ce及Sn之至少1種元素的氧化物，且宜為二氧化矽微粒子。二氧化矽微粒子可例如藉由添加膠體二氧化矽來導入到機能膜2。無機氧化物微粒子具有優異之將施加於機能膜2之應力傳達到支持機能膜2之玻璃板1的作用，且硬度亦高。因此，從使機能膜2之耐磨耗性提升的觀點來看，無機氧化物微粒子之添加是有利的。無機氧化物微粒子可透過在用以形成機能膜2之塗工液中添加預先形成之無機氧化物微粒子來供給到機能膜2。
若無機氧化物微粒子之平均粒徑過大，則機能膜2有時會白濁；若過小，則凝集並均一分散會有困難。從該觀點來看，無機氧化物微粒子一次粒子之平均粒徑宜為1~100nm，且以5~50nm為佳。此外，在此將無機氧化物微粒子之平均粒徑以一次粒子的狀態來記載。又，無機氧化物微粒子之平均粒徑是透過使用了掃描型電子顯微鏡之觀察，來測定任意選擇之50個微粒子之粒徑，並採用其平均值來確定。無機氧化物微粒子若其含量過多，則機能膜2會有白濁之虞。相對於無機氧化物100重量份，無機氧化物微粒子宜添加到10~200重量份，且以20~180重量份為佳、以5~25重量份更佳、以50~160重量份特別佳。
＜2-3.金屬離子＞
金屬離子是具有抗菌性者，能以1價或2價銅離子、銀離子等形成。相對於構成網絡結合之無機氧化物中重量比最大的主成分，機能膜2之金屬離子含量以莫耳比計宜為2~50%，且以5~25%為佳。
＜2-4.機能膜之物性及光學特性＞
機能膜2之厚度宜為例如50nm以上500nm以下，且以100nm以上450nm以下更佳、以200nm以上400nm以下特別佳。若厚度過厚，則或許霧度率會變高、產生過度著色。另一方面，若厚度過薄，則有無法保持無機氧化物微粒子、金屬離子，而自機能膜2脫離之虞。又，亦有耐久性變低之虞。
機能膜2之折射率宜為1.3~1.48，且以1.35~1.45更佳。如圖2所示，在有關本發明之機能膜2因無機氧化物微粒子凝集而在表面形成凹凸，藉此光會散射，故可降低折射率。特別是無機氧化物微粒子本身的折射率許多是例如1.4~1.55，而在機能膜2中，在接觸或接近無機氧化物微粒子的部位會形成細微空隙，故可降低機能膜2本身之表觀折射率。折射率可根據例如以JIS B-7071-1:2015為基準之方法來測定。
機能膜2之反射率在550nm下宜為3%以下，且以2%以下更佳。反射率可根據例如JIS R-3106:2019來測定。
機能膜2之凹凸的表面粗度Ra，若依據使用了雷射顯微鏡之測定，可設為例如0.03~0.3μm，且宜為0.05~0.2μm。藉此可實現如上述之折射率，位於機能膜2表面之無機氧化物微粒子一次粒子之平均粒徑是如上述之1~100nm左右，故特徵是遠小於凹凸之表面粗度。亦即，機能膜2之表面凹凸不是無機氧化物微粒子凝集成球狀所形成者，而是如圖2所示，大略均一積層之無機氧化物微粒子的表面粗糙而形成凹凸。例如透過調製機能膜用之塗敷液來調整無機氧化物微粒子之分散凝集，便可形成如此之凹凸。此外，圖2是無機氧化物微粒子之示意圖，而非顯現正確的圖。又，比圖2所示線A還下方之處是同樣積層有無機氧化物微粒子，然主要是要說明機能膜2之表面性狀，故僅顯示比線A還上方之處。
＜2-5.機能膜之形成方法＞
機能膜2之形成方法並無特別限定，例如可如下形成。首先，將構成上述三維網絡結構之材料，例如四乙氧基矽烷等矽烷氧化物，在酸性條件下做成溶液，生成前驅物液。又，將含有上述抗菌性金屬離子之液，例如含有氯化銅水溶液與膠體二氧化矽等無機氧化物微粒子的分散液，混合到前驅物中，生成機能膜用塗布液。
接著，對已洗淨之玻璃板1的第1面塗布塗敷液。塗布方法並無特別限定，可採用例如流動塗布法、噴霧塗布法、旋轉塗布法等。之後，將塗布好之塗敷液利用烘箱等，為了例如使溶液中之醇成分揮發而在預定溫度(例如80~200℃)下乾燥，之後，為了例如水解及有機鏈之分解而在預定溫度(例如200~500℃)下燒結，便可獲得機能膜2。
＜3.覆蓋構件之光學特性＞
作為覆蓋構件10之光學特性，例如，可見光穿透率宜為85%以上，且以90%以上更佳。又，覆蓋構件10之霧度率例如為20%以下，且以15%以下更佳、以10%以下特別佳，視情況，可為0.1~8.0%，且以0.1~6.0%更佳。
又，光澤度(gloss)可透過鏡面光澤度來評價。覆蓋構件10之60°鏡面光澤度例如為90~140%，且以95~140%更佳、以100~140%特別佳。該等鏡面光澤度是對形成有機能膜2之面進行測定之值。另外，關於汽車導航等車載機器之顯示器的覆蓋構件，一般可使用顯示120~140%之光澤度者。
此外，光澤度可依照JIS Z8741-1997之「鏡面光澤度測定方法」之「方法3(60度鏡面光澤)」來測定；霧度可依照JIS K7136:2000來測定。
又，有覆蓋構件10之色澤若會變化是不佳的情況。因此，在L＊,a＊,b＊表色系中，來自半穿透反射膜2側之反射色調宜為a＊及b＊都是±2以內，且以±1.5以下更佳、以±1以下特別佳。該等a＊及b＊可藉由變更構成機能膜2之材料、膜厚，玻璃板1之材料、厚度來調整。若a＊及b＊為±2以下，則可正確看到穿透像之色調。又，一般而言，若a＊及b＊是-2.5~+2.5，則可說是「在印象層面上可視為相同顏色來操作的範圍」。進一步，一般而言，若a＊及b＊是±2以下，就顏色之分辨比較而言，可說是幾乎不會察覺的色調程度。
＜4.特徴＞
有關本實施形態之覆蓋構件10，在機能膜2會因無機氧化物微粒子而形成凹凸，故可獲得抗反射機能。又，因含有抗菌性金屬離子，故亦可獲得抗菌機能。然後因可在單一之機能膜2實現該等抗反射機能與抗菌機能，故可容易的進行製造。
又，如上述之機能膜2之折射率是同等於脂肪、油之折射率，故可獲得即便脂肪、油附著在機能膜2上也難以視覺辨認的效果。進一步，因機能膜2之表面有形成凹凸，因此具有即便附著了像是脂肪、油般的汙染物也能容易擦掉的效果。
[實施例]
以下將針對本發明之實施例進行說明。但，本發明並不受限於以下之實施例。
(1)實施例之準備
準備50mmx50mm、厚度1.1mm之浮法玻璃板，並對其表面進行鹼性超音波清洗。接著，調製以下所示組成之機能膜用塗敷液。
[表1]
・KBM-903(信越Silicone製)
・KP-112(信越Silicone製)
・MEK-ST-UP(日產化學製有機二氧化矽溶膠)
・PGM-ST-UP(日產化學製有機二氧化矽溶膠)
接著，利用流動塗布在玻璃板表面塗布有關實施例1之塗敷液，之後，在烘箱中以180℃加熱15分，之後以300℃加熱20分鐘。又，利用噴霧塗布在玻璃板表面塗布有關實施例2~7之塗敷液，之後，在烘箱以300℃加熱30分鐘。如此一來，獲得有關實施例1~7之覆蓋構件。
(2)評價
對實施例1~7之覆蓋構件進行以下試驗。結果如表2所示。
(2-1) 光學特性
測定霧度、光澤度、穿透率。霧度是利用日本電色工業股份有限公司製霧度儀NDH2000來進行。此時，令機能膜2為入射面，在試料的3點測定霧度率，並令其平均值為霧度率。光澤度是依照JIS Z8741-1997之「鏡面光澤度測定方法」之「方法3(60度鏡面光澤)」來進行測定。穿透率是利用日立製作所製分光光度計U-4100來測定。
(2-2) 表面硬度
對各機能膜，進行JIS-K5600-5-1(1999)規定的表面鉛筆硬度試驗。
(2-3) 溶出試驗
將有關實施例1~7之覆蓋構件浸漬在25ml、25℃的純水中，算出24小時後之銅之溶出率的關係。該溶出率之計算如下進行。首先，將利用pack test銅(共立理化學研究所製)顯色後之檢水以digital pack test銅(同上)測定，求出液體中所含銅離子濃度，之後，將其換算成相對於原本膜中所含有之銅的重量比。
[表2]
| 光澤度(%) | 霧度(%) | 穿透率(%) | 鉛筆硬度 | Cu溶出率(%) | |
| 實施例1 | 110.0 | 1.2 | 94.0 | － | 60 |
| 實施例2 | 138.3 | 0.8 | 93.7 | 9H | 65 |
| 實施例3 | 141.8 | 0.6 | 93.2 | 9H | 70 |
| 實施例4 | 144.8 | 0.4 | 92.6 | 9H | 75 |
| 實施例5 | 140.8 | 0.3 | 93.5 | 6H | 65 |
| 實施例6 | 145.3 | 0.2 | 92.7 | 9H | 75 |
| 實施例7 | 141.1 | 0.7 | 93.6 | 9H | 45 |
圖3是利用SEM拍攝實施例1機能膜之表面。如該相片所示，可知在機能膜表面有由無機氧化物微粒子所形成之凹凸，且在該凹凸內部有形成空隙。此外，也確認在實施例2~7中有形成相同的凹凸。
根據表2所示結果可知，有關實施例1~7之覆蓋構件獲得充分的穿透率，故有表現抗反射機能。又，本案發明人確認了，表2中的全部試料在JIS Z2801:2012中的抗菌試驗中，對大腸菌之抗菌活性獲得2.0以上的結果。因此可知，有關實施例1~7之覆蓋構件可用單一的膜就獲得充分的抗反射機能與抗菌機能。
1:玻璃板
2:機能膜
10:覆蓋構件
100:被保護構件
A:線
圖1是顯示有關本發明覆蓋構件一實施形態的剖面圖。
圖2是圖1的放大剖面圖。
圖3是實施例1機能膜之表面性狀。
Claims (8)
- 一種覆蓋構件，是覆蓋物品且可自外部視覺辨認該物品之覆蓋構件，其具備： 具有第1面及第2面之玻璃板、與 形成在前述第1面之單一的機能膜； 前述機能膜含有： 構成三維網絡結合之無機氧化物、 含有和前述無機氧化物相同元素之無機氧化物微粒子、及 抗菌性金屬離子；且 利用前述無機氧化物微粒子在前述機能膜之表面形成凹凸。
- 如請求項1之覆蓋構件，其中前述機能膜之折射率為1.3~1.48。
- 如請求項1或2之覆蓋構件，其中前述機能膜在550nm下之反射率為3%以下。
- 如請求項1至3中任一項之覆蓋構件，其中前述機能膜之鏡面光澤度為90~140%。
- 如請求項1至4中任一項之覆蓋構件，其在L＊a＊b＊表色系中，來自前述機能膜側之反射色調之a＊值為-2~＋2，且 在L＊a＊b＊表色系中，來自前述機能膜側之反射色調之b＊值為-2~＋2。
- 如請求項1至5中任一項之覆蓋構件，其中前述金屬離子為銅離子。
- 如請求項1至6中任一項記載之覆蓋構件，其中前述機能層之膜厚為50~500nm。
- 一種覆蓋構件之製造方法，具備如下步驟： 塗敷液形成步驟，該塗敷液是對矽烷氧化物添加了無機微粒子及抗菌性金屬離子而形成； 塗布步驟，是將前述塗敷液塗布於玻璃板；及 加熱步驟，是將塗布了前述塗敷液之玻璃板進行加熱。
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