TWI570429B - 具有抗眩表面的透明玻璃基板 - Google Patents

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Description

具有抗眩表面的透明玻璃基板 【相關申請案之交互參照】
本申請案根據專利法主張西元2011年5月27日申請的美國專利臨時申請案第61/490,678號的優先權權益，本申請案依賴該申請案全文內容且該申請案全文內容以引用方式併入本文中。
本發明係關於具有抗眩性質的透明基板。更特別地，本發明係關於具有抗眩表面的透明玻璃基板。
抗眩表面常用於顯示器應用，例如液晶顯示器(LCD)螢幕或有機發光二極體(OLED)，以避免或減少環境光的鏡面反射。該等抗眩表面通常係藉由提供某種程度的粗糙度來散播一定角度的表面反射光而形成。用於顯示器應用的抗眩表面通常包含塗覆或結構化聚合物膜(通常係偏光膜)，聚合物膜直接層疊於形成LCD或OLED的正面玻璃片表面。
透過此抗眩表面觀看影像可能因表面過度粗糙或形成在粗糙表面的特徵結構形狀，以致產生無規雜訊。此類雜訊通常稱為「閃光」，且特徵在於稱作像素功率偏差(PPD)的數字。此外，抗眩表面的粗糙度會產生其他 影像假影，例如影像解析度劣化或黑色影像對比降低。
本發明提供具有抗眩表面的透明玻璃基板，抗眩表面可最小化閃光和其他形式的透射影像劣化。茲描述可最小化對透射影像的負面影響，同時保持有益抗眩模糊反射影像的各種抗眩表面參數和顯示器組合。抗眩表面具有粗糙部，粗糙部的均方根(RMS)振幅為至少約80 nm。抗眩表面亦可包括未粗糙化或平坦的部分。粗糙化抗眩表面(粗糙部)的分率為至少約0.9，未粗糙化表面的分率小於約0.10。抗眩表面的像素功率偏差小於約7%。
故本發明的一態樣提供具有抗眩表面的透明玻璃基板。抗眩表面包含粗糙表面。粗糙表面的RMS振幅為至少約80 nm；截止頻率小於約[1/(0.081×RMS)]，其中截止頻率以微米表示，RMS係粗糙表面的RMS振幅且以奈米表示。
本發明的另一態樣提供顯示組件。顯示組件包含：像素化顯示器，像素化顯示器包含複數個具像素節距的像素；以及具有抗眩表面的透明玻璃基板。透明玻璃基板置於像素化顯示器前面且相隔像素化顯示器一預定距離。抗眩表面在透明玻璃基板面對像素化顯示器的表面對面。抗眩表面具有粗糙表面。粗糙表面的RMS振幅為至少約80 nm，截止頻率大於[(280/P)×(0.098×RMS- 5.55)]，其中P係像素節距P且以微米表示，RMS係粗糙表面的RMS振幅且以奈米表示。
本發明的上述和其他態樣、優點和顯著特徵在參閱以下詳細實施方式說明、附圖和後附申請專利範圍後，將變得更清楚易懂。
在以下描述中，以相同的元件符號代表各圖中相仿或對應的零件。亦應理解除非具體指明，否則諸如「頂部」、「底部」、「向外」、「向內」等用語僅為便於說明，而非視為限定用語。此外，當描述某一群組包含至少一組元件和元件組合物時，應理解該群組可包含、實質由或由個別或結合任何數量的提及元件組成。同樣地，當描述某一群組由至少一組元件或元件組合物組成時，應理解該群組可由個別或結合任何數量的提及元件組成。除非具體指明，否則所述數值範圍包括範圍的上限與下限和介於二者間的任何子範圍。除非具體指明，否則在此所用不定冠詞「一」和對應定冠詞「該」係指「至少一個」或「一或更多」。
大體參照圖式且特別參照第1圖，應理解圖式說明係為描述特定實施例，而無意限定本發明或後附申請專利範圍。圖式不必然按比例繪製，為清楚簡潔呈現，某些特徵結構和某些視圖當可放大或概要圖示。
如前所述，抗眩表面通常包含塗覆或結構化聚合物膜，聚合物膜直接層疊於LCD或OLED的正面玻璃片表面。用於該等抗眩聚合物塗層的參數和製程不必然和用於保護抗眩蓋玻璃或基板的參數一樣，因為保護蓋玻璃或基板上的抗眩表面通常放置在離顯示裝置的成像平面較大的光學距離。
故在此提供及描述具有抗眩表面的透明玻璃基板。第1圖概略地圖示透明玻璃基板100(在此亦稱為「玻璃基板」或「基板」)的截面圖。基板100具有抗眩表面110和相對抗眩表面110的第二表面120。抗眩表面110可整合於基板，或者抗眩表面110可塗鋪成基板100表面上的獨立膜或沉積層。
透明玻璃基板100的抗眩表面110的基本目標為當透過玻璃基板100觀看時，消除蓋玻璃及/或像素化顯示器(例如LCD顯示器)的弗芮耳(Fresnel)反射。抗眩表面110以漫反射代替弗芮耳反射，漫反射使得顯示器中的物體影像變模糊。故抗眩表面110的粗糙度振幅夠高來消除鏡面弗芮耳反射。對實質無規的表面而言，鏡面反射衰減因子只隨粗糙度的RMS振幅變化，且和粗糙度形狀無顯著關係。衰減因子可以下式表示：R=R0 exp(-(2Πδ．△n．cos(θ)/λ)2)，其中δ係粗糙度的RMS振幅，θ係波長λ的光入射表面的角度，n係折射率，其中反射時，△n=2，透射時，△n=1-n。
傅立葉(Fourier)光學應用模型可用於決定正向入射(即θ=0)時的鏡面反射衰減因子。第2圖為鏡面反射衰減因子隨RMS波單位(以2π的倍數表示)變化的作圖。衰減因子可計算得到正弦粗糙度(第2圖的a)、無規表面粗糙度(第2圖的b)及利用近似式(c)。依據第1圖所示衰減因子，為消除鏡面反射，δ△n/λ=>0.3，粗糙度的RMS振幅δ大於約80 nm。
為消除較大入射角的鏡面反射，上述關係式將變成δ．cos(θ)。為消除如照射角度高達60°的鏡面反射，粗糙度的RMS振幅δ應大於約160 nm。抗眩表面的「理想」RMS粗糙度視應用類型而不同。例如，用於電腦螢幕(大多從正向入射觀看)的抗眩表面的粗糙度為約80 nm，用於手持電子裝置或電視(從大角度觀看)的抗眩表面的RMS粗糙度則為約160 nm。
故抗眩表面110包含RMS振幅至少約80 nm的粗糙表面部112(第1圖)。RMS粗糙度振幅或「粗糙度振幅」可以下式表示： 其中R(x,y)係粗糙度函數，S係計算積分的表面。可直接或利用耐酸或耐鹼遮罩來化學蝕刻透明玻璃基板100的表面，以形成粗糙表面部112。
視用於形成抗眩表面110的製程而定，在一些情況下，表面上不整個覆蓋AG粗糙特徵結構，即抗眩表面不均勻。如利用放在表面上的遮罩蝕刻透明玻璃基板表 面時，將於表面上存在遮罩開口的位置產生孔洞。因此，大部分的表面不會被蝕刻(即「未蝕刻」或「未粗糙化」)，因而形成抗眩表面110實質平坦的區域114。故在一些情況下，抗眩表面110的粗糙度非均勻分佈。
第3圖為就不均勻表面(第3圖的a)和均勻表面(第3圖的b)而言，當應用傅立葉光學應用模型時，鏡面反射振幅隨粗糙度的RMS振幅δ變化的作圖。就均勻表面(第3圖的b)計算的鏡面反射降為零，就不均勻表面(第3圖的a)計算的鏡面反射則於非零值達飽和。未覆蓋比率(τ)係未覆蓋抗眩特徵結構之表面積(即未粗糙化或平坦表面)與覆蓋抗眩特徵結構之表面積(即粗糙表面)的比率。鏡面反射的飽和值等於未覆蓋比率τ的平方。未覆蓋比率τ應小於約0.1，以使鏡面反射小於或等於約1%。
故抗眩表面110可不均勻且進一步包括未粗糙化或實質平坦表面部114。平坦表面部114通常係因利用遮罩蝕刻玻璃基板100的表面所致。第4a圖及第4b圖分別為均勻粗糙化抗眩表面的影像和輪廓圖。第4c圖及第4d圖分別為利用遮罩蝕刻玻璃基板表面而得之抗眩表面的影像和輪廓圖。第4c圖及第4d圖所示不均勻抗眩表面包括未蝕刻的實質平坦表面部114和粗糙表面部112，各平坦表面部114的最小表面積為約1 μm2。在一些實施例中，未覆蓋比率τ或包含平坦表面部114之抗眩表面110的分率小於約0.1，即平坦表面部114包含小於約10%的 具有粗糙表面之抗眩表面110，該粗糙表面包含抗眩表面110的其餘部分。在一些實施例中，未覆蓋比率τ小於約0.2。
一旦抗眩表面110的粗糙度RMS振幅δ設成適當值來消除鏡面反射，即決定通過抗眩表面110的光於反射時散射的理想漫射角。可最大化抗眩表面的漫射角，以當觀看從透明玻璃基板100和抗眩表面110反射的影像時，使圍繞像素化顯示器的物體反射影像盡可能模糊。為達此目的，抗眩表面110應有盡量大的RMS粗糙度振幅和頻率成分。然應權衡粗糙度振幅與頻率成分和其他考量，才不會劣化從像素化顯示器上觀看的影像。
在正常環境下，係在光源很亮的小型光源(例如燈泡)加上非常大尺寸的來源(例如使燈泡光散射的周圍白牆)照射的房間中觀看像素化顯示器。由於此類來源極亮，故應避免房間內的點光源直接反射及由觀測者眼睛收集。第5圖圖示像素化顯示器140螢幕經小型光源510照射而從具抗眩表面110的基板100反射的情況。光512散射到孔徑角為θ的錐體514內。當觀測者眼睛520位於錐體514外側(第5圖的位置a)時，觀測者看不到光源510。當觀測者眼睛520位於錐體514內側(第5圖的位置b)時，觀測者將可看到光源510。
假設光源510任意分佈像素化顯示器140四周，則反射時看見光源510的概率會隨角度θ增加而提高。此概率P可以第一近似法P(θ)=sin2θ表示。可依下列計算抗眩表面110的最大散射角：(a)假設散射時有近高斯 (Gaussian)角能量分佈；(b)按1/e2值界定漫射錐體514；(c)假設光源510任意分佈像素化顯示器四周；以及(d)計算觀測者眼睛520於漫射錐體內的概率。
在一實施例中，反射角能量分佈的半高寬(FWHM)小於約7°，在其他實施例中為小於約7.5°。第6圖為觀測者眼睛520於漫射錐體514內的概率隨FWHM(以度表示)變化的作圖。依據第6圖所繪資料，漫射角能量分佈的FWHM應小於約7.5°，以維持概率小於1%。或者，反射能量小於約25%的反射角能量分佈的一維(截面)限幅(slice)應在7.5°外。此相當於高斯分佈情況的FWHM條件，但一般說來也與非高斯分佈有關。又或者，此係更穩健的非高斯分佈時，反射能量小於約5%的反射角能量分佈的一維(截面)限幅應在12.5°錐體外(12.5°為約對應7.5°FWHM的1/e2角度)。
反射時漫射角隨兩個參數變化：粗糙度的RMS振幅和截止頻率，截止頻率界定為粗糙度的功率頻譜密度降至1/e2以下時的頻率。第7圖為百分比霧度(線1，左軸)與漫射能量分佈的FWHM(線2，右軸)在250 nm的固定RMS振幅下隨粗糙度截止頻率變化的作圖。在此特定粗糙度振幅下，截止頻率應小於約1/18微米-1(相當於18 μm的截止週期(第7圖的點b))，以達小於約7.5°的FWHM(第7圖的線a)。在此所用「霧度」一詞係指約±2.5°的角錐外散射的透射光百分比，係依據名稱為「用於透明塑膠的霧度和光透射比的標準測試法 (Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics)」的ASTM程序D1003，該程序全文內容以引用方式併入本文中。在一些實施例中，本文所述透明基板和抗眩表面依據ASTM程序D1003測量的透射霧度小於約20%，在其他實施例中為小於約5%。
反射角能量分佈的FWHM與截止頻率的相依性亦可以截止週期表示，其中週期(1/v)界定為頻率v的倒數。第8圖為截止週期隨粗糙度的RMS振幅變化的作圖。故反射角能量分佈的FWHM小於約7°(在一些實施例中為小於約7.5°)的條件可以截止頻率表示，其中在一些實施例中，截止頻率小於約1/(0.081RMS)，其中RMS以nm表示，截止頻率以微米-1表示
影像解析度不應因抗眩表面而劣化或降低。藉由考量可製造像素化顯示器的最高空間頻率(稱為奈奎斯(Nyquist)頻率，奈奎斯頻率為兩倍(2×)像素節距的倒數)及計算在該頻率下抗眩表面相關的調變轉移函數(MTF)劣化，可量化抗眩表面劣化影像的程度。第9圖為以奈奎斯頻率計算的MTF演變隨粗糙度截止頻率變化的作圖。在此特定情況下，假設像素節距為280 μm，LCD顯示器的整體堆疊厚度(從像素到抗眩表面的光學距離)為3 mm。抗眩表面的粗糙度RMS振幅固定為250 nm。依據第9圖所繪資料，本文所述抗眩表面的截止頻率應小於1/18微米-1(或截止週期大於18 μm)，以達7.5 °的FWHM或1%的MTF劣化(第9圖的點a)。光學距離例如可利用顯微鏡測量，顯微鏡沿著光軸移動。顯微鏡先調整成第一距離，粗糙表面的影像在此處聚焦。顯微鏡接著在第二距離聚焦，像素的影像在此處聚焦。光學距離為第一距離與第二距離的差值。
最大截止頻率(相當於在奈奎斯頻率下MTF劣化1%)亦可計算成粗糙度之RMS振幅的函數。例如，第10圖圖示滿足截止頻率應小於1/(0.081RMS)的限制所需的最小截止週期(第10圖的a)和奈奎斯條件(第10圖的b)，其中像素節距固定為280 μm。由於截止週期與像素節距呈反比，故第10圖所示結果可擴展到其他像素節距。因此，本文所述基板和抗眩表面的截止週期(以微米表示)大於(280/Pixel)．(0.098RMS-5.55)，其中Pixel係LCD像素節距(以微米表示)，RMS係粗糙度的RMS振幅(以nm表示)。上述截止週期、像素節距P與RMS振幅間的關係只有在光學距離為3 mm時成立。在第一近似法中，最大截止週期預期與光學距離成比例關係。更大體而言，截止週期(以微米表示)大於(280/Pixel)．(0.098RMS-5.55)．D/3，其中D係光學距離(以mm表示)。
抗眩表面有較低空間頻率時，粗糙度開始像複數個透鏡般運作而產生稱為「閃光」的影像假影。顯示「閃光」或「眩光」通常係不良副作用，將抗眩表面或光散射表面引入像素化顯示器系統(例如LCD、OLED、觸控螢幕等)時，可能會發生此不良副作用，又類型不同且源自 投影系統或雷射系統中已觀察到及描繪特徵的「閃光」或「斑點」。閃光與顯示器的極細粒外觀有關，且顆粒圖案似乎會隨顯示器的視角改變而偏移。顯示閃光可表現成約像素級尺度的發亮黑斑或色斑。
在此所用「像素功率偏差」和「PPD」等用語係指顯示閃光的量化測量值。依據下列程序，影像分析顯示像素，以計算PPD。在各LCD像素周圍繪製網格箱。接著從CCD照相機資料計算各網格箱內的總功率，及指派為各像素的總功率。是以各LCD像素的總功率變成數字陣列，由此可計算平均和標準差。PPD值界定為每像素總功率除以每像素平均功率的標準差(乘上100)。測量眼睛模擬照相機收集各LCD像素的總功率，及計算測量區域各處的總像素功率標準差(PPD)，測量區域通常包含約30×30個LCD像素。
用於獲得PPD值的測量系統和影像處理計算細節描述於Jacques Gollier等人於西元2011年2月28日申請、名稱為「測定閃光的設備和方法(Apparatus and Method for Determining Sparkle)」的美國專利臨時申請案第61/447,285號，該申請案全文內容以引用方式併入本文中。測量系統包括：包含複數個像素的像素化源，其中複數個像素的各者的參考指數分別為i和j；以及影像系統，影像系統沿著源自像素化源的光徑光學設置。影像系統包含：影像裝置，影像裝置沿著光徑設置且具有像素化敏感區域，像素化敏感區域包含複數個第二像素， 其中複數個第二像素的各者的參考指數分別為m和n；以及光圈，光圈設在像素化源與影像裝置間的光徑上，其中光圈具有針對像素化產生影像的可調收集角度。影像處理計算包括：取得透明樣品的像素化影像，像素化影像包含複數個像素；決定像素化影像中相鄰像素間的邊界；求得邊界內的積分，以獲得像素化影像中各源像素的積分能量；以及計算各源像素的積分能量的標準差，其中標準差係每像素分散功率。
第11圖為就RMS粗糙度振幅為250 nm(第11圖的曲線a、b、c)和100 nm(第11圖的曲線d、e、f)的粗糙表面而言，在固定光學距離3 mm下，閃光振幅隨粗糙度週期變化的作圖。就各粗糙度，測量像素節距為140 μm(第11圖的曲線a、b)、220 μm(第11圖的曲線b、e)和280 μm(第11圖的曲線c、f)時的閃光。
第11圖所繪曲線顯示兩個不同的粗糙度截止頻率存在，此可最小化閃光振幅。產生很少量閃光的第一截止頻率位於超低頻(即大週期)。在200 μm至300 μm的截止週期範圍內，反射時漫射發散角很小，以致抗眩表面無法有效地使反射影像變模糊。另外，在很大的空間週期下，抗眩表面具有稱為「柳橙皮」的粗糙紋理外觀，粗糙紋理外觀會分散人眼的注意力。
第二截止頻率位於高頻(即小週期)。在大於約1/25微米-1的頻率下，閃光振幅下降很快。於第二截止頻率/週期轄域中，寄生反射在更大角度時變得模糊。故在一 些實施例中，本文所述抗眩表面的粗糙度截止頻率大於約1/50微米-1，在一些實施例中為大於約1/25微米-1。
抗眩表面參數受各種顯示器設計元件影響。除顯示像素尺寸和影像平面與前述抗眩表面間的光學距離外，附接蓋玻璃與顯示器的方法也會影響最終抗眩表面參數。通常，上述80 nm至160 nm範圍的RMS表面粗糙度最適合應用到「直接接合」顯示器設計，其中具抗眩表面的蓋玻璃/透明玻璃基板利用光學黏著劑直接接合至顯示器成像層正面。直接接合構造可最小化玻璃背面反射。最小粗糙度亦可最小化閃光。故抗眩表面應有「最小」可接受RMS粗糙度，即RMS粗糙度應足以於裝置的預期視角範圍提供抗眩作用。蓋玻璃與顯示器成像層間採用「氣隙」的裝置需有較大粗糙度級(例如120 nm至300 nm的RMS)，此係因為玻璃的平坦背面(或塗鋪於玻璃背部之膜的平坦表面)會造成反射，當玻璃的正面抗眩表面採取較大粗糙度時，該反射將只會漫射。或者，可直接於玻璃表面或利用附接膜於玻璃背面(即玻璃基板面對抗眩表面的表面)提供抗眩表面。儘管基於機械或電子理由，顯示組件較佳包括氣隙設計，但直接接合設計仍最適合配合透明玻璃基板和所述顯示組件，因為直接接合設計容許使用具最小粗糙度級的抗眩表面，如此可就特定鏡面反射目標最小化閃光。
可以各種蝕刻製程獲得具所述性質的抗眩表面。非限定此等製程實例描述於Krista L.Carlson等人於西元 2010年8月18日申請、名稱為「具抗眩性質的玻璃和顯示器(Glass and Display Having Antiglare Properties)」的美國專利申請案第12/858,544號、Krista L.Carlson等人於西元2010年9月30日申請、名稱為「具抗眩表面的玻璃和製造方法(Glass Having Antiglare Surface and Method of Making)」的美國專利申請案第12/730,502號、Diane K.Guilfoyle等人於西元2010年4月30日申請、名稱為「抗眩處理方法和其物件(Antiglare Treatment Method and Articles Thereof)」的美國專利臨時申請案第61/329,936號、Diane K.Guilfoyle等人於西元2010年8月11日申請、名稱為「抗眩處理方法和其物件(Antiglare Treatment Method and Articles Thereof)」的美國專利臨時申請案第61/372,655號和Jeffrey T.Kohli等人於西元2010年4月30日申請、名稱為「抗眩表面和製造方法(Antiglare Surface and Method of Making)」的美國專利臨時申請案第61/329,951號，該等申請案全文內容以引用方式併入本文中。
美國專利申請案第12/858,544號和第12/730,502號描述方法，其中玻璃表面經第一蝕刻劑處理而於表面形成晶體。接著蝕刻鄰接各晶體的表面區域而得預定粗糙度，然後移除玻璃表面的晶體，及降低玻璃基板表面粗糙度，以提供具預定霧度和光澤度的表面。
在一非限定實例中，美國專利申請案第12/858,544號和第12/730,502號所述的多步驟處理包含第一粗糙化步 驟，其中把玻璃基板浸入第一浴或以其他方式接觸溶液、凝膠或漿糊，第一浴包含5-20重量%之二氟化銨(NH4HF2)、0-5重量%之氟化或非氟化鹼金屬或鹼土金屬鹽(例如NaHF2或CaCl2)和10-40%之有機溶劑(例如異丙醇或丙二醇)。隨後用水沖洗或以後續化學處理步驟移除該等晶體。選擇性第二步驟包括於第二溶液中浸入或其他處理，第二溶液包含非氟化無機酸，例如硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸等。或者，第二溶液可僅為水。此選擇性第二步驟可用於部分或完全移除玻璃表面的晶體。選擇性第三步驟(或若省略上述第二步驟，則為第二步驟)涉及以酸性溶液浸入或其他處理，酸性溶液含有2-10重量%之氫氟酸和2-30重量%之無機酸，例如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸等。此選擇性第三步驟亦可涉及以鹼性溶液取代酸性溶液來處理，例如含NaOH與EDTA的溶液。
美國專利臨時申請案第61/329,936號、第61/372,655號和第61/329,951號描述酸性蝕刻製程和鹼性蝕刻製程及使用包含聚合物或蠟塗層、微粒與上述物質組合物的遮罩來控制玻璃表面的蝕刻程度。美國專利臨時申請案第61/329,936號和第61/372,655號描述用以產生抗眩表面的濕蝕刻法，其中微粒沉積於玻璃的至少一個表面。使具沉積微粒的至少一個物件表面接觸蝕刻劑(例如包含HF與H2SO4的蝕刻劑)，以形成抗眩表面。沉積微粒的D50直徑例如為約0.1 μm至約10 μm、約0.1 μm至約 50 μm、約1 μm至約10微米或約1 μm至約5 μm。例如，可藉由形成微粒的濃縮液態懸浮液、以稀釋劑稀釋濃縮懸浮液及使表面接觸稀釋懸浮液，而於玻璃表面沉積微粒。沉積微粒例如包含玻璃、複合物、陶瓷、塑膠或樹脂系材料、上述物質組合物等。在一些實施例中，蝕刻劑包含適於蝕刻沉積微粒底下表面的至少一個酸。非限定此等蝕刻劑實例描述於上述參考文獻，例如HF/H2SO4蝕刻劑。
美國專利臨時申請案第61/329,951號描述製造具抗眩表面之物件的方法，其中保護膜形成於物件的至少一個表面的至少一部分。使具保護膜的表面接觸液態蝕刻劑，以粗糙化表面。在一些實施例中，保護膜可為成孔聚合物，例如磺胺甲醛樹脂、硝化纖維素、包括丙烯酸酯或丙烯酸單體或丙烯酸酯或丙烯酸單體之鹽類的聚合物或共聚物、漆、釉、蠟、上述物質組合物等的至少一者。在一些實施例中，保護膜或成孔聚合物可包含任何適合塗料，例如至少一個聚合物或如天然或合成材料的聚合物組合物或上述物質組合物。可提供持久又可移除的多孔塗層的適合成孔劑組成可包括任何具成膜與成孔性質的聚合物或聚合物調配物或類似材料或混合物，例如TSO-3100 DOD墨水(取自Diagraph的乙醇異丙基系可噴射墨水)、丙酮系鄰/對甲苯磺胺甲醛樹脂、硝化纖維素、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、漆(溶於揮發性有機化合物的聚合物)調配物、釉、蠟、上述物質 組合物等，但不以此為限。
在一些實施例中，可結合以上提及與併入參考文獻的教示來形成所述抗眩表面。在特定實施例中，可結合如美國專利臨時申請案第61/329,936號和第61/372,655號所述沉積微粒至透明玻璃基板表面及如美國專利臨時申請案第61/329,951號所述沉積保護聚合物膜，隨後蝕刻表面而形成上述抗眩表面之一者，以形成抗眩表面。
在一些實施例中，所述透明玻璃基板和抗眩表面具有小於約90的20°反射影像清晰度(DOI)。在一些實施例中，透明玻璃片的DOI小於約80；在其他實施例中為小於約60；在其他實施例中為小於約40。在此所用「反射影像清晰度」一詞係由名稱為「用於儀器測量塗層表面之影像光澤清晰度的標準測試法(Standard Test Methods for Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss of Coating Surfaces)」的ASTM程序D5767(ASTM 5767)的方法界定，該程序全文內容以引用方式併入本文中。
在一些實施例中，透明玻璃基板包含離子可交換玻璃，並以此領域已知的化學手段或熱手段強化玻璃基板。在一實施例中，利用離子交換，化學強化透明玻璃基板。在此製程中，玻璃表面或附近的金屬離子經交換成原子價和玻璃中的金屬離子一樣的較大金屬離子。交換通常係藉由使玻璃接觸離子交換媒介(例如含有較大金屬離子的熔融鹽浴)而進行。金屬離子通常係單價金 屬離子，例如鹼金屬離子。在一非限定實例中，把玻璃基板浸入包含熔融鉀鹽(例如硝酸鉀(KNO3)等)的離子交換浴，以利用離子交換來化學強化含鈉離子的玻璃基板。
在離子交換製程中，以較大金屬離子取代小金屬離子會在玻璃中形成從表面延伸一深度(稱為「層深度」)的區域，該區域受到壓縮應力作用。透明玻璃基板表面的此壓縮應力由玻璃基板內部的拉伸應力(亦稱為「中央張力」)平衡。在一些實施例中，以離子交換強化時，所述透明玻璃基板表面的壓縮應力為至少350 MPa，受壓縮應力作用的區域延伸到表面下方至少15 μm的層深度。
在一些實施例中，透明玻璃基板包含鹼石灰玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃或鹼金屬硼鋁矽酸鹽玻璃。在一實施例中，透明玻璃基板包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃包含氧化鋁、至少一個鹼金屬和在一些實施例中大於50莫耳%之SiO2，SiO2在其他實施例中為至少58莫耳%，在其他實施例中為至少60莫耳%，其中，其中改質劑為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃包含、實質由或由約58莫耳%至約72莫耳%之SiO2、約9莫耳%至約17莫耳%之Al2O3、約2莫耳%至約12莫耳%之B2O3、約8莫耳%至約16莫耳%之Na2O和0莫耳%至約4莫耳%之K2O組 成，其中，其中改質劑為鹼金屬氧化物。
在另一實施例中，透明玻璃基板包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃包含、實質由或由約61莫耳%至約75莫耳%之SiO2、約7莫耳%至約15莫耳%之Al2O3、0莫耳%至約12莫耳%之B2O3、約9莫耳%至約21莫耳%之Na2O、0莫耳%至約4莫耳%之K2O、0莫耳%至約7莫耳%之MgO和0莫耳%至約3莫耳%之CaO組成。
在又一實施例中，透明玻璃基板包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃包含、實質由或由約60莫耳%至約70莫耳%之SiO2、約6莫耳%至約14莫耳%之Al2O3、0莫耳%至約15莫耳%之B2O3、0莫耳%至約15莫耳%之Li2O、0莫耳%至約20莫耳%之Na2O、0莫耳%至約10莫耳%之K2O、0莫耳%至約8莫耳%之MgO、0莫耳%至約10莫耳%之CaO、0莫耳%至約5莫耳%之ZrO2、0莫耳%至約1莫耳%之SnO2、0莫耳%至約1莫耳%之CeO2、少於約50 ppm之As2O3和少於約50 ppm之Sb2O3組成，其中12莫耳%≦Li2O+Na2O+K2O≦20莫耳%，0莫耳%≦MgO+CaO≦10莫耳%。
在再一實施例中，透明玻璃基板包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃，該玻璃包含、實質由或由約64莫耳%至約68莫耳%之SiO2、約12莫耳%至約16莫耳%之Na2O、約8莫耳%至約12莫耳%之Al2O3、0莫耳%至約3莫耳%之 B2O3、約2莫耳%至約5莫耳%之K2O、約4莫耳%至約6莫耳%之MgO和0莫耳%至約5莫耳%之CaO組成，其中：66莫耳%≦SiO2+B2O3+CaO≦69莫耳%；Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10莫耳%；5莫耳%≦MgO+CaO+SrO≦8莫耳%；(Na2O+B2O3)-Al2O3≦2莫耳%；2莫耳%≦Na2O-Al2O3≦6莫耳%；且4莫耳%≦(Na2O+K2O)-Al2O3≦10莫耳%。
在其他實施例中，透明玻璃基板包含SiO2、Al2O3、P2O5和至少一個鹼金屬氧化物(R2O)，其中0.75≦[(P2O5(莫耳%)+R2O(莫耳%))/M2O3(莫耳%)]≦1.2，其中M2O3=Al2O3+B2O3。在一些實施例中，[(P2O5(莫耳%)+R2O(莫耳%))/M2O3(莫耳%)]=1，在一些實施例中，玻璃不包括B2O3，且M2O3=Al2O3。在一些實施例中，玻璃包含約40至約70莫耳%之SiO2、0至約28莫耳%之B2O3、約0至約28莫耳%之Al2O3、約1至約14莫耳%之P2O5和約12至約16莫耳%之R2O。在一些實施例中，玻璃包含約40至約64莫耳%之SiO2、0至約8莫耳%之B2O3、約16至約28莫耳%之Al2O3、約2至約12莫耳%之P2O5和約12至約16莫耳%之R2O。玻璃可進一步包含至少一個鹼土金屬氧化物，例如MgO或CaO，但不以此為限。
在一些實施例中，包含透明玻璃基板的玻璃無鋰，即玻璃包含少於1莫耳%之Li2O，在其他實施例中為少於 0.1莫耳%之Li2O，在其他實施例中為0莫耳%之Li2O。在一些實施例中，此類玻璃無砷、銻和鋇的至少一者，即玻璃包含少於1莫耳%、在其他實施例中為少於0.1莫耳%之As2O3、Sb2O3及/或BaO。
雖然本發明已以典型實施例揭露如上，然以上描述不應視為限定本發明或後附申請專利範圍的範圍。因此，熟請此技術者在不脫離本發明或後附申請專利範圍的精神和範圍內，當可作各種潤飾、修改與更動。
100‧‧‧基板
110‧‧‧抗眩表面
112‧‧‧粗糙表面部
114‧‧‧平坦表面部
120‧‧‧第二表面
140‧‧‧像素化顯示器
510‧‧‧光源
512‧‧‧光
514‧‧‧錐體
520‧‧‧眼睛
第1圖為具有抗眩表面的透明基板的概略截面圖；第2圖為鏡面反射衰減因子隨RMS波單位變化的作圖；第3圖為就不均勻表面和均勻表面而言，鏡面反射振幅隨RMS粗糙度振幅變化的作圖；第4a圖為均勻粗糙表面的干涉影像；第4b圖為第4a圖所示均勻粗糙表面的輪廓；第4c圖為不均勻表面的干涉影像；第4d圖為第4c圖所示不均勻粗糙表面的輪廓；第5圖為像素化顯示器經小型光源照射通過具有抗眩表面的基板後的示意圖；第6圖為觀測者眼睛於漫射錐體內的概率隨反射角能量分佈的半高寬(FWHM)變化的作圖； 第7圖為百分比霧度與漫射能量分佈的FWHM隨粗糙度截止週期變化的作圖；第8圖為截止週期隨粗糙度的RMS振幅變化的作圖；第9圖為以奈奎斯頻率計算的調變轉移函數(MTF)演變隨粗糙度截止週期變化的作圖；第10圖為截止週期隨RMS粗糙度振幅變化的作圖；以及第11圖為閃光振幅隨粗糙度週期變化的作圖。
100‧‧‧基板
110‧‧‧抗眩表面
112‧‧‧粗糙表面部
114‧‧‧平坦表面部
120‧‧‧第二表面

Claims (10)

  1. 一種具有一抗眩表面的透明玻璃基板，該抗眩表面包含：一未粗糙化表面部，其中該未粗糙化表面部構成該抗眩表面的一分率，該分率至多達約0.2，以及一粗糙表面，該粗糙表面構成該抗眩表面的一其餘分率，該粗糙表面的一均方根(RMS)振幅為至少約80nm；以及一截止頻率，該截止頻率小於約[1/(0.081．RMS)]，其中該截止頻率係粗糙度的功率頻譜密度降至1/e2以下時的頻率，且以微米-1表示，而RMS係該粗糙表面的該RMS振幅且以奈米表示。
  2. 如請求項1所述之透明玻璃基板，其中該抗眩表面整合於該透明玻璃基板。
  3. 如請求項1所述之透明玻璃基板，其中當該抗眩表面置於一像素化顯示器前面一光學距離D，該光學距離D以毫米表示，該像素化顯示器具有複數個像素，各像素具有以微米表示之一像素節距P時，該抗眩表面的一截止週期大於[(280/P)．(0.098．RMS-5.55)．D/3]，該截止週期以微米表示。
  4. 如請求項1所述之透明玻璃基板，其中當該抗眩表面 置於具有複數個像素之一像素化顯示器前面時，該抗眩表面的一像素功率偏差小於約7%。
  5. 如請求項1所述之透明玻璃基板，其中該抗眩表面具有小於約90%的一反射影像清晰度和小於約20%的一透射霧度。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之透明玻璃基板，其中該透明玻璃基板包含一鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。
  7. 一種顯示組件，該顯示組件包含：一像素化顯示器，該像素化顯示器包含複數個像素，各像素具有以微米表示之一像素節距P；以及具有一抗眩表面的一透明玻璃基板，該抗眩表面的一像素功率偏差小於約7%，其中該透明玻璃基板置於該像素化顯示器前面且相隔該像素化顯示器一光學距離D，該光學距離D以毫米表示，其中該抗眩表面與該透明玻璃基板面對該像素化顯示器的一表面相對，其中該抗眩表面具有一粗糙表面及一未粗糙化表面部，該粗糙表面的一RMS振幅為至少約80nm，且其中該粗糙表面的一截止頻率大於[(280/P)．(0.098．RMS-5.55)．D/3]，該截止頻率以微米表示，其中RMS係該粗糙表面的該RMS振幅且以奈米表示，且其中該未粗糙化表面部構成該抗眩表面的一分率，該分率小於約0.2，且其中該粗糙表面 構成該抗眩表面的一其餘分率。
  8. 如請求項7所述之顯示組件，其中該抗眩表面具有小於約90%的一影像清晰度和小於約20%的一透射霧度。
  9. 如請求項7所述之顯示組件，其中該透明玻璃基板包含一鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃。
  10. 如請求項7至9中任一項所述之顯示組件，其中該抗眩表面整合於該透明玻璃基板。
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