(57)【要約】      （修正有）【課題】導光体の表面上加工によって表面全体に均一な光出力を提供する。【解決手段】起伏加工表面を有する基板は、導光体を備える発光体１４、例えばディスプレイデバイス１０中での使用のためのバックライト素子であってよく、導光体、例えばガラス基板１８の表面は、所定のＲＭＳ粗度及び起伏の所定の相関長を有する起伏加工表面を有する。複数の光散乱抑制特徴部分を起伏加工表面上に設ける。起伏加工表面は、基板表面の静電帯電を低減するために効果的である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体であって：
第１の縁部及び前記第１の縁部の反対側にある第２の縁部を備える基板であって、前記基板は更に、表面起伏を備える少なくとも１つの主表面を含み、前記表面起伏を備える前記主表面のＲＭＳ粗度は５〜７５ｎｍであり、前記表面起伏の相関長は５〜１５０ｎｍである、基板；並びに
前記第１の縁部の付近に配設された１つ以上の光源
を備える、発光体。
【請求項２】
前記表面起伏を備える前記主表面に堆積させた複数の光散乱抑制特徴部分を更に備える、請求項１に記載の発光体。
【請求項３】
前記複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、前記第１の縁部から前記第２の縁部までの距離に応じて変化する、請求項２に記載の発光体。
【請求項４】
前記複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、前記第１の縁部から前記第２の縁部までの距離に応じて減少する、請求項３に記載の発光体。
【請求項５】
前記複数の光散乱抑制特徴部分の屈折率は、前記基板の屈折率に実質的に等しい、請求項２又は請求項３に記載の発光体。
【請求項６】
前記基板のＢＰ値は約０．１６〜約０．２２である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項７】
前記発光体は、ディスプレイデバイスバックライト素子である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項８】
前記基板はガラス基板である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項９】
前記基板の体積弾性率は、１０ギガパスカル以上４５０ギガパスカル未満である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項１０】
前記基板の光減衰は、４００〜７００ｎｍの波長において２６ｄＢ／メートル以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項１１】
拡散透過率を全透過率で除算したものとして定義される前記基板の散乱比は０．５以上である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項１２】
前記基板のＶＡＧパラメータは１．０以上である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項１３】
前記発光体の明度変動は、前記発光体の発光面にわたって２０％以下である、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発光体。
【請求項１４】
ディスプレイデバイスであって：
ディスプレイパネル；
前記ディスプレイデバイスに隣接して位置決めされた発光体であって、前記発光体は：
第１の縁部及び前記第１の縁部の反対側にある第２の縁部を含む基板であって、前記基板は更に、少なくとも１つの起伏加工表面を備え、前記起伏加工表面のＲＭＳ粗度は約５〜約７５ナノメートルであり、前記表面起伏の相関長は約５〜約１５０ｎｍである、基板；並びに
前記起伏加工表面に堆積させた複数の光散乱抑制特徴部分
を備える、発光体；
前記第１の縁部に隣接して配設された光源
を備え、
前記光散乱抑制特徴部分の空間密度は、前記第１の縁部から前記第２の縁部への方向において変化する、ディスプレイデバイス。
【請求項１５】
前記ディスプレイパネルは液晶ディスプレイパネルである、請求項１４に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１６】
前記光散乱抑制特徴部分の空間密度は、減少性の空間密度である、請求項１５に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１７】
前記基板のＢＰ値は約０．１６〜約０．２２である、請求項１４〜１６のいずれか１つに記載のディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は米国特許法第１の１９条に基づき、２０１３年１２月１９日出願の米国仮特許出願第６の１／９１８２７６号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼に値するものであり、その全体が参照により本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は概して、ディスプレイ用途のための起伏加工表面に関する。例えば、本明細書に開示される起伏加工表面は発光体（例えば、特定のディスプレイデバイス用バックライト）において使用してよく、当該発光体は基板を備え、この基板は、上記基板の一方又は両方の主表面に、導光体として操作できる起伏加工表面を有する。発光体を作製するためのプロセスである。導光体は、その上に堆積した材料の分散したドットのパターンを有してよく、これによって発光体の光出力を制御する。本明細書に開示された起伏加工表面は投影画像源からの画像を視認するための投影面としても使用してよい。特定の実施形態では、起伏加工表面を効率的かつ経済的に製造するためにマイクロ複製（ナノ複製）技術を利用してよい。本明細書に開示された起伏加工表面は更に、特定の製造プロセス中にディスプレイ用ガラス基板の静電帯電を緩和するために使用してよい。
【背景技術】
【０００３】
散光を生成するために使用される従来の部材には、ディスプレイ産業における多数の用途で使用されているポリマー導光体及び散光フィルムを含む散光構造体が挙げられる。これらの用途には、ベゼルの無いテレビシステム、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、微小電気機械構造体（ＭＥＭＳ）ディスプレイ、電子書籍リーダ（ｅ‐リーダ）デバイス等が挙げられる。
【０００４】
より薄く、より軽く、よりエネルギ効率の高いディスプレイを追求していくと、いわゆる透明ディスプレイの開発に行き着く。サイエンスフィクションでは長い間不可欠な要素であったが、透明ディスプレイは現在、自動販売機のドア、冷凍庫のドア、小売広告、拡張現実スクリーン、自動車業界における注意喚起表示、オフィス用スマートウィンドウ、携帯型家庭用電化製品及びセキュリティ監視等、複数の変形例において商業的に実装されつつある。
【０００５】
不都合にも、透明ディスプレイはいくつかの不十分な性能特性の影響を受けやすい。実際、現在利用可能なディスプレイは、部分的にしか光を透過及び反射せず、従ってディスプレイのコントラスト比が大幅に制限される。市販の透明ディスプレイは通常、わずか約１５％の透過率しか示さず、その性能は反射モードでは更に低い。
【０００６】
多くの実用的用途では、透明ディスプレイは、（透明なバックライト素子による）バックプレーン照明の支援を必要とする。透明度を維持するために、バックライトはオフ状態では完全に透明である必要があり、オン状態では完全に照明する必要がある。つや消し外観を有するバックライトは通常、許容されない。また、透明なバックライトを使用すれば、従来の反射媒体の使用は必然的に不要になる。バックプレーン照明を提供するための既存の技術は、透明ディスプレイの市場における特定のコスト及び性能の要件を十分には満たしていない。
【０００７】
ディスプレイデバイスの他の部材、特にディスプレイパネル自体を形成する基板は、少なくとも１つの基板上に形成された薄膜デバイスの製造中に問題を発生させる可能性がある。例えば摩擦帯電は、基板と接触している表面から基板を取り外す能力を妨げる場合があり、これは基板の破損、及び場合によっては粒子形成につながり得る。このことは、基板上に非常に滑らかな表面をもたらすプロセスを経て製造されるガラス基板等の基板にとって特に懸念材料となる。
【発明の概要】
【０００８】
透明及び半透明のＬＣＤテレビ等の従来の透明ディスプレイシステムは、電子看板や広告用途で市販されている。これらのディスプレイシステムは、オフ状態（即ち、ＬＣＤ素子を駆動する関連電子デバイスによって画像表示が命令されていない場合）では半透明である。半透明特性を維持するために、これらの従来のディスプレイシステムは、光を生成するために不透明な光学発光体は使用しない。代わりにこれらのディスプレイシステムは、背景周囲光を使用してオン状態（即ち、関連電子デバイスが画像表示を命令している場合）のＬＣＤを照明する、いわゆる「ホワイトボックス」法を行う。ホワイトボックス法では、食品販売機等の大型の「ボックス」は１つ以上の反射内部面、例えば白色塗料で被覆した面を含み、ボックスは内部から明るく照明される。ボックスに向いた窓、例えばドアは、透明なディスプレイパネルを含み、明るく照明された上記ボックスはディスプレイウインドウの光源として機能する。従って、ディスプレイを通して見ることや、ディスプレイパネルの背後にある物体（商品等）を視認することが可能となる。同時に、視認者はまた、商業的用途でディスプレイパネルの背後の商品に関連するディスプレイパネルの特定の部分又は全体についての視覚的情報を受け取ることもできる。
【０００９】
上述したように、現在の「透明」ディスプレイシステムで重要な問題は、それらは特に透明ではないということである。実際、測定により、これらはわずか約１５％の透過比しか示さないことが分かっている。従って、ディスプレイパネルの近傍には比較的高レベルの周囲光が必要な場合もあるが、これはいくつかの理由から、常に適切である、又は望ましいわけではない。結果として、色、コントラスト比等の不均一性等、ディスプレイ全体にわたる画像品質の均一性に関わる一連の問題が発生する。
【００１０】
従って、本明細書に示した１つ以上の実施形態に従って、発光体について説明する。本明細書において使用される場合、用語「発光体」は通常、照明を提供するように構成されたデバイスを指す。発光体としては例えば、ディスプレイデバイスに使用するためのバックライト素子が挙げられ、又は発光体は、室内用若しくは車両用照明等、一般的な照明を提供するように構成してよい。発光体は導光体を含み、この導光体には１つ以上の光源による光を結合でき、またこの導光体を通して、上記結合した光が伝搬する。導光体は通常、互いに対向する主表面を有する基板である。本明細書において使用される場合、用語「基板」は通常、プレート様基板を指し、いくつかの実施形態では、導光体として使用するのに適している。基板は平面であってよく、又は基板はいくつかの例では、くさび状の形状であってよい。それでも基板は通常、縁面に囲まれた対向する２つの主表面を有している。主表面は平面でありかつ互いに平行であってよく、又は主表面は平面でありかつ非平行であってよい。いくつかの実施形態では、例えば湾曲したディスプレイデバイス内で使用する場合のように、基板を湾曲させてよい。発光体用途では、対向する主表面の少なくとも１つは、導光体内で伝搬する光の少なくとも一部を散乱させるように構成された表面起伏を含む。表面起伏は特に、導光体を、感知できる程のヘイズなしに視覚的に透明とし、それにより導光体を、透明ディスプレイデバイス内で使用するためのバックライト素子の構成に特に有用とするように構成される。表面起伏の構成はまた、優れた視角性能も提供する。
【００１１】
発光体、例えば導光体を備えるバックライト素子は、透明ディスプレイパネルの視認者から見て上記ディスプレイパネルの背後に配置してよい。光は基板の１つ以上の縁面に沿って、及び／又は上記縁面の１つ以上の境界線に沿って、導光体内へと結合させてよく、ここでは境界線とは縁面近傍の主表面の一部を指す。光は導波方式で、例えば全内部反射により導光体内を伝搬し、少なくとも１つの主表面の光散乱部位に入射する。従って、導光体を通って伝搬して基板の起伏面に入射し得る光は、導光体から外部へ散乱し、ＬＣＤディスプレイパネル等のディスプレイデバイスのディスプレイパネルを照明できる。従来のバックライト素子からの光出力を低下させる複雑な散乱及び回転フィルムの必要性を排除することにより、本明細書に記載の発光体は、現在使用されている代替手段と比較して、透明ディスプレイシステムのＬＣＤ素子のための改良された光源として機能できる。また、ディスプレイシステムの一部がオフ状態にあるとき、表面起伏は高レベルのバックライト素子の透明度を達成するために十分に低いヘイズレベルを達成する。実施例では、ヘイズは６％以下、４％以下、２％以下、又は１％以下とすることができ、ここでヘイズはその下限が０％であることを理解されたい。ほとんどの場合、１％以下のヘイズが望ましい。本明細書において使用される場合、用語「透明」又はその派生語は、（例えば約４００〜約７００ｎｍの波長範囲にわたる）視覚的な透明度を伝達することを意図しており、ここでは透明素子の背後に配置された対象物は透明素子の反対側から視認者によりはっきりと視認でき、上記透明素子は視認者と対象物との間の視線上に配置されている。
【００１２】
バックライト素子としての使用時、発光体は従来のバックライト素子に比べて更なる照明出力を提供することにより、透明ディスプレイシステムの明度、機能性及び視角を増加させることができる。他の用途では、導光体の散乱構造体及び発光体内でのその使用は、限定するものではないが建築照明、自動車照明、装飾照明等の光源としての多様な用途で採用できる。従って、本明細書に記載の様々な態様の発光体はディスプレイバックライト素子に限定されず、光源が必要となり得る多様な異なる用途に使用でき、上述の列挙はごく一例である。また、ディスプレイ用途としては、テレビ、コンピュータディスプレイ、ラップトップ、タブレット及び電話ディスプレイの範囲を超えるデバイスが挙げられ、例えばスカイライト、仮想現実ゴーグル又は他の装着型ディスプレイデバイスが挙げられる。
【００１３】
ディスプレイデバイスの文脈では、視覚的に透明なバックライト素子の追加は、透明ディスプレイの反射媒体の必要性を排除でき、このことは反射型ディスプレイの主な欠点を排除する。従って、透明ディスプレイは透過においてのみ作用し、グレア及び反射により画像の歪曲を排除する。反射媒体の排除に対する別の利点は、改善されたカラーバランスが提供されることである。透過専用モードで動作することにより、透明ディスプレイデバイスは、改善された画像レンダリング品質を有することができる。
【００１４】
更に、本明細書中に記載の発光体は、光源から導光体へと結合された光の調整を可能とすることにより、色の忠実性を向上させることができる。このような調整工程が、透明な表示デバイスの自然な色合いと混合するための色を選択する工程を含むと、ディスプレイデバイスの色忠実性は向上する。また、１つ以上の更なる実施形態では、瞬間的な純色量に基づいてシーンの色合いを向上させるために、導光体内へと結合された光を（光源を調整し、例えば異なる色のＬＥＤを制御することにより）適合させることができる。
【００１５】
ディスプレイ用途の起伏加工表面等の起伏加工表面を形成するための、本開示によるエッチング法の主な利点は、特に基板がガラスである場合、このエッチング法が工業量で通常利用可能な化学物質を使用して湿潤溶液だけで達成できることである。通常利用可能な化学物質を使用すると、研磨エッチング、エッチング粒子及び／又は水性エッチングクリームプロセス等の他の技術と比較して、プロセスのコストを大幅に抑えることができる。また、本明細書に開示されるエッチング技術に必要な溶液は、一般的ではあるが非常に危険なフッ化水素酸成分を含まないものとすることができ、結果として、作業者の安全及び環境品質の両面に関して遥かに安全な製造用エッチング混合物が得られる。当該プロセスにより、いくつかの他のプロセスと比較して、特徴部分側面サイズの分布が縮小する。
【００１６】
建築及び審美的用途では、本明細書に記載の発光体は、機能及び装飾の両方を目的とした屋内及び屋外両方の照明のために使用できる。例えば発光体は、スカイライトとして使用してよく、この場合起伏加工したガラスは、気象条件による影響が比較的少ない。スカイライトとしてほぼ透明な発光体を使用することの利点には、風化による変色への高い耐性、及び夜間又は曇天等の微光条件で人工的な光（単なる導入太陽光とは異なる）を提供することによって更なる照明を提供できることが挙げられる。スカイライトとして用いる発光体の透明度は日中に頭上の空を見ることを可能にし、しかも微光時又は夜間時には、その下の空間の照明を提供する。更に、本明細書の特定の例で説明する発光体の利点は、必要であれば導光体の起伏加工表面上に光散乱抑制特徴部分を付与することにより、その表面全体に均一な光出力を提供できることである。その名称が示すように、このような光散乱抑制特徴部分は、特徴部分位置における入射光の散乱を抑制又は完全に排除するように機能する。装飾用途等のいくつかの実施形態では、発光体からの光出力は、光散乱抑制形状物の排除によって、又は光散乱抑制特徴部分のパターンの意図的な配置によって、不均一になるように意図的に構成してよく、これによって所望の効果を得ることができる。このように設計されるパターンの範囲は、設計者の創意力のみによって限定される。
【００１７】
更に別の用途では、特定の透明基板は投影モードで利用でき、投影システムは画像を視覚的に透明な基板に投影し、それにより透明基板は投影画面として機能する。このような用途では、投影された画像は透明基板上で容易に視認可能となり、しかも同時に基板はほぼ透明であり、それによりスクリーン裏の背景が鮮明に視認できる。通常、透明基板、例えば光を散乱させるように構成されていないガラスプレートに投影されたこのような画像は、その透明基板において容易には視認できなくなる。代わりに、投影システムからの光線は基板をほぼ透過し、基板上で投影画像を視認することは不可能ではないとしても困難となる。しかし本明細書に記載の起伏加工した基板は入射光を十分に散乱させ、画像を視認可能にしながら、基板を、感知できるヘイズのない、視認者にとって基本的に透明な状態に維持する。当技術分野で公知の方式でタッチ機能層を投影画面に付与することによって、タッチ機能を投影画面に付加できる。このようなタッチ機能性は、投影画面の透明度に大幅な影響を与えることのない透明な酸化物材料を使用することによって達成できる。
【００１８】
更に他の用途では、本明細書に開示された起伏を利用した基板は画像デバイス、例えば大画面テレビデバイス又はコンピュータモニタの正面に、しかし離間させて配置できる。ここでもまた、表示された画像に電子的に合わせられる基板を用いて、タッチ機能を組み込むことができ、これにより、これまでになかった画像デバイスへのタッチ機能が付加される。基板は構造的に画像デバイスから完全に切断できるが、電気通信が必要となる場合もある。従って、コントローラを使用して、上層のパネル上のタッチ（接触）部位と、そのタッチ部位の直ぐ後ろに表示されるディスプレイパネル画像上の特定の部位とを関連付け、所定の動作を開始できる。
【００１９】
従って、これらの使用及び他の使用のための発光体、並びにより具体的には発光体を備える導光体は、透明である（例えばヘイズが最小限である）だけでなく、好適な剛性を有するように構築でき、いくつかの例によると、１０ギガパスカル（ＧＰａ）以上の体積弾性率を有してよい。例えば、体積弾性率は約１０〜約４４５ＧＰａ、例えば約３０〜約２５０ＧＰａ、又は約３０〜約１００ＧＰａとすることもできる。例えばガラスの体積弾性率は約３５〜約５５ＧＰａである。対照的に、サファイアの体積弾性率は約２５０ＧＰａである。
【００２０】
導光体内部の適切な透過率を保証するため、導光体の光損失は、約４００〜約７００ナノメートルの波長において、１メートル当たり２６ｄＢ以下であってよい。いくつかの例では、光損失は１メートル当たり１７ｄＢ以下であるが、特定の他の例では光損失は１０ｄＢ／メートル以下とすることもできる。導光体から放射された光の品質は、バルク材料ではなく表面特性に左右されることから、好適な材料としては、シリカベースのガラス等のガラス材料、サファイア若しくはダイヤモンド及びダイヤモンド様材料等の結晶材料、又はフッ化カルシウム等の他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２１】
拡散透過率を全透過率で除算したものとして定義される導光体の散乱比は、０．５であってよい。更に、均一な照明を必要とする用途では、導光体の放射面全体にわたる導光体の明度変動を２０％以下とすることができる。本明細書において後に記載する視角良好度パラメータ（ＶＡＧ）は、１．０以上としてよい。
【００２２】
また更に、本明細書に記載のガラス導光体を製造するための特定のプロセスは、プロセスの前後のイオン交換処理と適合できる。イオン交換による化学強化ガラスを用いて、ディスプレイデバイス内のＬＣＤパネル等、他の繊細な構造に保護を提供してよい。
【００２３】
他の技術と比較して、本明細書に記載の発光体を使用する照明は非常に均一とすることができ、光透過率が高く、またガラスの場合、調製可能な基板のサイズは特に制限されない。
【００２４】
従って本明細書では、少なくとも１つの起伏加工した主表面を備える基板を開示し、そのＲＭＳ粗度Ｒｑは５≦Ｒｑ≦７５ナノメートルであり、例えば約５〜約４０ナノメートルである。また、起伏加工した主表面の起伏の相関長Ｔは、０＜Ｔ≦１５０ナノメートルであってよく、例えばゼロ超かつ１００ナノメートル以下であってよい。更に基板のヘイズ値は６．０％以下であってよく、少なくとも１つの主表面に垂直な透過率は、４００〜７００ｎｍの波長範囲において９０％超であってよい。基板はガラス層を備えてよい。基板はポリマー層を備えてよい。例えば、基板は、ガラス層上に配置されたポリマー層を含むガラス‐ポリマー積層体を備えてよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、起伏加工した主表面はポリマー層の表面である。
【００２６】
特定の例では、基板は第１の基板を備えることができ、更に第１の基板に連結された第２の基板を備えてよく、これによって基板組立体の内部に位置決めされた起伏加工表面を有する基板組立体が形成される。例えば起伏加工表面は、第１の基板上に配置されたポリマー材料の表面とすることができ、第２の基板は、起伏加工表面を有するポリマー層が第１の基板と第２の基板との間に挟まれるように位置決めされる。両基板はガラス層を含んでよい。例えばいくつかの実施形態では、第１の基板はガラスプレートであってよく、また第２の基板はガラスプレートであってよい。ポリマー層は例えば、事前に起伏加工されたフィルムであってよく、これは複製プロセス、例えばマイクロ又はナノ複製プロセスにおいて製造され、第１及び第２のガラスプレートの間に位置決めされる。
【００２７】
基板は化学強化基板、例えばイオン交換ガラス基板であってよい。いくつかの実施形態では、基板は、第１の熱膨張係数を有する第１の層、及び第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する第２の層を備える積層基板であってよい。例えば積層体はガラス積層体であってよく、この場合、２つの異なる組成及び２つの異なる熱膨張係数を有するガラスの２つの層を一体に融合して、積層体を形成してよい。ガラス積層体は例えばフュージョンプロセスにより製造でき、この場合、異なる組成の溶融ガラスの複数の流れが形成体の表面上を流動し、合流して単一のガラス流を形成し、これを冷却して、個々のガラスシートへと切断できる。異なる熱膨張係数によりガラスシートの表面上に圧縮応力を生成できる。
【００２８】
いくつかの実施形態によるポリマー層は、複数の別個の光散乱抑制特徴部分を備えてよく、これらはガラス層の屈折率にほぼ等しい屈折率を有する。例えば、光散乱抑制特徴部分の屈折率は、基板の屈折率の±１０％以内とすることができる。複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、基板の縁部からの距離に応じて変化するように構成でき、これにより基板表面上の位置に応じて所定の光出力を得ることができる。例えば、複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、表示デバイス用のバックライトとして使用するためのほぼ均一な光出力が得られるように構成できる。
【００２９】
他の実施形態では、ポリマー層は、ガラス層、例えば第１のガラス基板に付着させたポリマーフィルム等の連続的な層であってよい。第２の基板は化学強化基板であってよい。例えば、２つのガラス基板を備える実施形態では、両ガラス基板を化学強化基板とすることができる。あるいは、第２の基板は、第１の熱膨張係数を有する第１の層、及び第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する第２の層を備える積層基板である。第１及び第２の基板の両方を、異なる熱膨張係数を有する複数のガラス組成物から構成された積層基板とすることができる。
【００３０】
好ましくは、基板は体積弾性率Ｍを有し、ここで１０≦Ｍ≦４５０ギガパスカルである。基板は、拡散透過率を全透過率で除算したものとして定義される散乱比が０．５以上であることが好ましい。基板の光減衰は、約４００〜約７００ｎｍの波長において２６ｄＢ／メートル以下であることが好ましい。
【００３１】
発光体として使用する場合、例えばバックライト素子内の導光体である基板は更に、基板の縁面に隣接して位置決めされた単一又は複数の光源を備えてよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、基板は更に、基板の外周を巡って配置されたフレームを備えてよい。例えば基板は、投影画面又はディスプレイ上層として構成してよい。
【００３３】
別の実施形態では、第１の縁部及び第１の縁部の反対側にある第２の縁部を備える導光基板を備える、発光体が開示されており、上記基板は更に、ＲＭＳ粗度が約５〜約７５ナノメートル、例えば約５〜約４０ナノメートルである少なくとも１つの起伏加工表面を備える。起伏の相関長は、ゼロ超〜約１５０ナノメートル、例えば約５〜約１００ナノメートルであってよい。基板は例えばガラス基板であってよく、より具体的にはガラス基板はシリカ系ガラス基板であってよい。基板は、光散乱抑制特徴部分として機能する起伏加工表面上の複数の別個の堆積特徴部分を有していてよい。堆積特徴部分の空間密度は、第１の縁部から第２の縁部への方向の距離に応じて変化してよい。例えば、堆積特徴部分の空間密度は、第１の縁部から第２の縁部への方向における距離に応じて減少させてよい。一例では、堆積特徴部分の空間密度は、第１の縁部から第２の縁部への方向において約９５〜約５％変化してよく、ここで空間密度は単位面積の被覆割合として決定される。堆積特徴部分の空間密度は、第１の縁部に平行な線に沿ってほぼ一定である。堆積特徴部分は位置的にランダムに分散させてよい。
【００３４】
好ましくは、堆積特徴部分は透明である。堆積特徴部分は、例えばポリマー樹脂から構成されることがある。堆積特徴部分の屈折率は基板の屈折率に近似させるか、又は一致させてよい。例えば、堆積特徴部分の屈折率は、基板の屈折率の１０％以内としてよい。典型的には、基板の屈折率は、２５〜３００℃において約２５×１０−７〜約３００×１０−７／℃である。発光体は、オフ状態のときに発光体を透視できるようになり、オン状態のときに発光体が光を放射するように、透明にすることもできる。
【００３５】
以下の説明から明らかになるように、バックライト素子として構成した場合、発光体は、ディスプレイパネルから最も離れた導光体の背面側に反射板を用いることにより、不透明な発光体として機能することもできる。従って、本明細書に開示された発光体は、透明度が要求されず、より高い光出力が必要とされる場合に使用してよい。
【００３６】
基板の表面多孔性は、約０．１６〜約０．２２の二峰性パラメータ（ＢＰ）値を特徴とし得る。
【００３７】
別の態様では、ディスプレイデバイスが開示されており、これは：ディスプレイパネルと、発光体、例えばディスプレイパネルに隣接して位置決めされたバックライト素子とを備え、上記バックライト素子は、第１の縁部及び第１の縁部の反対側にある第２の縁部を有する基板を有する導光体を備える。基板は更に、ＲＭＳ粗度が約５〜約７５ナノメートル、例えば約５〜約４０ナノメートルである少なくとも１つの起伏加工表面を備える。表面起伏の相関長はゼロ超〜約１５０ナノメートル、例えば５〜約１００ナノメートルとしてよい。起伏加工表面は、導光体からの光散乱を制御するためにそこに堆積させた複数の分散堆積特徴部分を含んでよい。堆積特徴部分は、光散乱抑制特徴部分として機能する。例えば、堆積特徴部分を使用して、基板の起伏加工表面からの光の散乱を選択的に制御してよい。従って、堆積特徴部分は、発光体からの照明を均一にするように構成してよい。このように、堆積特徴部分の空間密度は、第１の縁部から第２の縁部までの距離に応じて減少させてよい。他の例では、堆積特徴部分は照明の意図的なパターン、例えば装飾用照明等の不均一なパターンを形成するように配設してよい。ディスプレイ用途では、導光体の起伏加工表面をディスプレイパネルから外側に向かって位置決めしてよい。他の例では、起伏加工表面はディスプレイパネルに対面するように配設できる。更に他の例では、導光体の両主表面を起伏加工してよい。透明度が利点ではない用途での使用では、発光体は不透明であってよく、発光体の光出力を増加させるために、例えば導光体の主表面に隣接して配置した反射素子を組み込んでよい。
【００３８】
導光体による光散乱、ひいては光抽出の適切な制御を保証するため、堆積特徴部分の屈折率は基板の屈折率に近似させるか、又は同一としてよい。例えば、堆積特徴部分の屈折率は、下層の導光基板の屈折率の１０％以内としてよく、屈折率が一致したと見なしてよい。堆積特徴部分は、例えばポリマー樹脂であってよい。他の例では、堆積特徴部分は、半導体デバイスの製造に用いられる透明な導電性酸化物（ＴＣＯ）等の、透明な金属酸化物層を含んでよい。
【００３９】
堆積特徴部分の空間密度は、第１の縁部から第２の縁部の方向において約９５〜約５％、例えば約７５〜約２５％変化でき、ここで上記空間密度は単位面積の被覆割合として決定される。従って空間密度は、１つの縁部から他の縁部に向かう方向に、又は１つの縁部から２つの平行な縁部間のガラス基板の中間に向かって勾配を付けてよい。本明細書において使用される場合、縁部は、基板の縁部面と主表面との間の境界線を表しているという点で、縁部表面と区別できる。例えば添付図面に図示されているいくつかの実施形態では、導光体は、基板の１つの縁部面を介して光源（単数又は複数）から結合した光と共に示されており、図示していない他の実施形態では、光は基板の２つ以上の縁部面から結合してよい。好適な光源には発光ダイオード（ＬＥＤ）が挙げられる。いくつかの例では、光は主表面の縁部（外周）に近接した主表面の境界領域から結合してよい。従って、堆積特徴部分のパターン、ひいてはその空間密度を調整して、所望の光出力の均一性を得てよい。しかし、局所的規模では、堆積特徴部分はランダムに分散させてよい。
【００４０】
更に別の実施形態には、導光体を形成する方法が記載されており、この方法は、約９２〜約９８重量％の酢酸、例えば氷酢酸と、約０．５〜約５．５重量％のフッ化アンモニウムと、６重量％未満の水とを含むエッチング液でガラス基板の表面を処理する工程を有してなる。いずれの特定の理論によって束縛されるものではないが、いくつかの実施形態では、水分量が少ない程、フッ化アンモニウムの解離速度は低く、ＨＦの放出低下につながると考えられている。ＨＦの濃度低下はまた、ガラス基板からのガラス剥離の低減をもたらすことができ、これによりガラス基板のエッチング面のくぼみがより浅くなり、これは低いヘイズ（例えば高い透明度）のために必要である。また、水分量減少により、エッチング液中に析出する結晶マスクの溶解度を低下させることができる。このことは、ガラス基板表面上にマスクがより長く留まることを意味する。核形成した結晶がガラス表面上において未溶解のままである場合、エッチング液のエッチング速度は低くなり、結晶横寸法は未変化のままとなり、これは望ましい小さい相関長につながる。
【００４１】
上記方法は、ガラス基板の起伏加工面上に透明な材料の複数のドット（堆積特徴部分）を堆積させる工程を更に含んでよい。堆積特徴部分は光散乱抑制特徴部分として機能する。例えば、堆積特徴部分を用いて基板の起伏加工表面からの光の散乱を選択的に制御できる。堆積特徴部分からなるドットの屈折率は、例えば±１０％以内でガラス基板の屈折率に近似させるか、又は一致させてよい。堆積特徴部分の空間密度は、ガラス基板の第１の縁部から第１の縁部と平行なガラス基板の第２の縁部までの距離に応じて減少し、これによって勾配を有する空間密度を提供することが好ましい。堆積したドットは例えばポリマー樹脂を含むことができる。勾配を有する空間密度は、線形勾配又は非線形勾配を含んでよい。
【００４２】
堆積特徴部分の空間密度は、ガラス基板の第１の縁部からガラス基板の第２の縁部への方向において約９５〜約５％、例えば約７５〜約２５％変化でき、上記空間密度は単位面積当たりの被覆割合として決定される。堆積特徴部分（ドット）の空間密度は、第１の縁部と平行な線に沿ってほぼ一定とすることができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、導光体は、その上に堆積したポリマー層を含む好適な下層の基板を含んでよい。下層基板はポリマー層に剛性を付与し、ポリマー層は必要な表面粗さ特性を付与する。下層基板はガラスを含む上述した材料のいずれを含んでよい。いくつかの例では、ポリマー層の厚さは１００マイクロメートル未満であってよい。その後、種型（例えば本明細書に開示した方法により製造したエッチングガラスプレート）で押す（型押しする）等してポリマー層の露出面に表面起伏を形成してよい。いくつかの実施形態では、ポリマー層はフィルムであってよく、起伏は、ガラス層への付着にポリマー層上に形成してよい。
【００４４】
ガラス基板が静電帯電を最小限にすることを必要とする態様では、エッチング液を調整してよい。例えばいくつかの実施形態では、エッチング液は、約１０〜約９０重量％、例えば約１０〜約８０重量％、約２０〜約７０重量％、約２０〜約３０重量％、又は約４０〜約６０重量％の酢酸（ＨＣ２Ｈ３Ｏ２）を含む。エッチング液は更に、約１〜約５０重量％、例えば約５〜約４０重量％、約１０〜約３０重量％のＮＨ４Ｆを含んでよい。特定の実施形態では、ポリエチレングリコール又は他の有機溶媒で酢酸を置換してよい。目的の起伏に応じて、エッチング時間は約３０秒〜２分、いくつかの例では最大４分とすることができる。エッチングが完了すると、ガラス基板を１ＭのＨ２ＳＯ４に１分間浸漬して、ガラス基板の表面上に堆積した結晶残留物を除去できる。しかし、いくつかの実施形態では、Ｈ２ＳＯ４を他の無機酸、例えばＨＣｌ又はＨＮＯ３で置換してよい。いくつかの例では、温水で十分であり得る。低ｐＨ値及び／又は高温は、結晶の溶解度を上昇させることができる。最後に、ガラス基板を水（例えば脱イオン水）ですすぎ、乾燥させてよい。高温エッチングに関連する生産コストの上昇を避けるため、エッチングプロセスは室温で行うが、必要に応じて高温エッチングも本方法の範囲内であることを理解されたい。
【００４５】
本明細書に記載の実施形態の更なる特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載されており、上記更なる特徴及び利点の一部は以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになるか、又は以下の詳細な説明を含む本明細書、請求項及び添付図面に記載の実施形態を実施することにより理解されるであろう。
【００４６】
以上の概説及び以下の詳細な説明の両方は、本開示の実施形態を提示し、これら実施形態の性質及び特徴を請求されているとおりに理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、実施形態を更に理解するために含まれているものであり、本明細書中に組み込まれ、本明細書の一部を構成している。図面は本開示の様々な実施形態を図示し、説明と併せて、実施形態の原理及び操作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本明細書に記載の実施形態によるディスプレイデバイスの側断面図
【図２】粗面上の堆積した材料のドットの分布を示す、図１によるディスプレイデバイスの上面図
【図３】図１のディスプレイデバイスを備える照明装置（バックライト）の側断面図
【図４】５０ｎｍのＲＭＳ粗度及びいくつかの相関長を有する起伏加工表面についての、散乱角に対する正規化された出力のモデルデータを示すプロット
【図５】バックライトを備えるガラス基板の少なくとも１つの縁部に角度が付いている、バックライトの別の実施形態の側断面図
【図６】照明装置が光ファイバ光源を備える、別のディスプレイデバイスの側断面図である。
【図７】異なる波長の光を光ファイバ光源に結合できる、図６のディスプレイデバイスを備える照明装置の側断面図
【図８】本開示の実施形態による照明装置を製造する方法のプロセスフロー図
【図９】保護積層体がガラス基板の表面に取り付けられる、本明細書に開示されたバックライトにおいて使用するためのガラス基板の側断面図
【図１０】起伏加工表面を有するポリマーフィルムを製造するために使用可能なナノ複製プロセスの一例の概略図
【図１１】図１０に示すプロセスにおいて起伏加工表面を製造するために使用するドラム
【図１２】透明な投影画面に画像を投影するための投影システムの斜視図
【図１３Ａ】図１２の投影システムと共に利用可能な投影画面のある実施形態の縁視図
【図１３Ｂ】図１２の投影システムと共に利用可能な投影画面の別の実施形態の縁視図
【図１３Ｃ】図１２の投影システムと共に利用可能な投影画面の更に別の実施形態の縁視図
【図１４】本明細書に記載の異なるエッチング条件下でエッチングしたバックライトの一例についての、視角に対する輝度のプロット
【図１５】１２個の異なるバックライトの視角の関数として輝度を示すプロット
【図１６】ガラス基板の表面起伏の相関長と視角良好度パラメータとの間の相関関係を示すプロット
【図１７】ガラス基板の表面起伏を特徴付ける無単位多孔性双峰性パラメータと、視角良好度パラメータとの間の相関関係を示すプロット
【図１８】ガラス基板の起伏加工表面に堆積させた１つのドット（堆積特徴部分）の顕微鏡写真
【図１９】ガラス基板の起伏加工表面に堆積させた別のドット（堆積特徴部分）の別の顕微鏡写真
【図２０】図１４の堆積特徴部分の寸法を示すプロット
【図２１】ドットのない表面起伏を含む領域、並びに起伏及びドットを含む領域における、ガラス基板の表面を通って散乱した出力として測定した明度を示すプロット
【図２２】別個の２日の、本明細書に記載のエッチングプロセスの実施形態中のガラス基板温度と、視角良好度パラメータとの間の関係性を示すプロット
【図２３Ａ】ガラス基板表面に対するエッチングプロセスに起因する、堆積した結晶性沈殿物を示すガラス基板表面の顕微鏡写真
【図２３Ｂ】ガラス基板表面に対するエッチングプロセスに起因する、堆積した結晶性沈殿物を示すガラス基板表面の顕微鏡写真
【図２３Ｃ】ガラス基板表面に対するエッチングプロセスに起因する、堆積した結晶性沈殿物を示すガラス基板表面の顕微鏡写真
【図２４】いくつかの異なるガラスに対する従来のエッチングプロセスの効果を示すプロット
【図２５】異なる化学的性質によりエッチングしたガラス試料の表面電圧低下を、平均粗度Ｒａの関数として示すプロット
【図２６Ａ】酢酸／フッ化アンモニウムエッチング液が静止している場合と、そのエッチング液を撹拌している場合とで、ガラス試料のエッチング時間の関数として表面粗度を比較するプロット
【図２６Ｂ】ポリエチレングリコール／フッ化水素アンモニウムエッチング液が静止している場合と、そのエッチング液を撹拌している場合とで、ガラス試料のエッチング時間の関数として表面粗度を比較するプロット
【図２７Ａ】２０重量％のＮＨ４Ｆ及び５０重量％の酢酸を含む溶液を使用するインシチュマスクエッチング法により得られたＲａの関数としてのヘイズ
【図２７Ｂ】１１重量％のＮＨ４ＦＨＦ及び２５重量％のポリエチレングリコールの溶液中でエッチングしたガラスに関するＲａの関数としてのヘイズのプロット
【図２８Ａ】表面の表面起伏を示す、対照試料である試料Ｃ０についての表面のＡＦＭプロット
【図２８Ｂ】表面の表面起伏を示す、様々なエッチング液でエッチングした試料である試料Ｃ１についての表面のＡＦＭプロット
【図２８Ｃ】表面の表面起伏を示す、様々なエッチング液でエッチングした試料である試料Ｃ２についての表面のＡＦＭプロット
【図２８Ｄ】表面の表面起伏を示す、様々なエッチング液でエッチングした試料である試料Ｃ３についての表面のＡＦＭプロット
【図２８Ｅ】表面の表面起伏を示す、様々なエッチング液でエッチングした試料である試料Ｃ４についての表面のＡＦＭプロット
【図２８Ｆ】表面の表面起伏を示す、様々なエッチング液でエッチングした試料である試料Ｃ５についての表面のＡＦＭプロット
【図２９】試料Ｃ１〜Ｃ５及び対照試料Ｃ０に対して、４種の異なるエッチング液での剥離試験を行ったことに起因するピーク表面電圧を示すプロット
【図３０Ａ】様々な組織分布実施形態Ｃ０〜Ｃ５に関して、ＦＯＭ（ｍ＝２）と静電帯電誘導ガラス表面電圧との相関度を示すプロット
【図３０Ｂ】様々な組織分布実施形態Ｃ０〜Ｃ５に関して、ＦＯＭ（ｍ＝６）と静電帯電誘導ガラス表面電圧との相関度を示すプロット
【図３１Ａ】相関係数Ｒ２に対するＦＯＭ算出パラメータの効果、即ち静電帯電電圧応答と最も相関する能力を示す等高線図
【図３１Ｂ】相関係数Ｒ２に対するＦＯＭ算出パラメータの効果、即ち静電帯電電圧応答と最も相関する能力を示す等高線図
【図３２Ａ】ＦＯＭとＲａ（Ｒｑ）とが乖離する独自の空間の説明を容易にする、理想化した表面組織分布（任意単位）
【図３２Ｂ】ＦＯＭとＲａ（Ｒｑ）とが乖離する独自の空間の説明を容易にする、それぞれ理想化した表面組織分布のプロファイル（任意単位）
【図３３Ａ】ＦＯＭとＲａ（Ｒｑ）とが乖離する独自の空間の説明を容易にする、理想化した別の表面組織分布（任意単位）
【図３３Ｂ】ＦＯＭとＲａ（Ｒｑ）とが乖離する独自の空間の説明を容易にする、理想化した別の表面組織分布のプロファイル（任意単位）
【図３４Ａ】ＦＯＭとＲａ（Ｒｑ）とが乖離する独自の空間の説明を容易にする、理想化した更に別の表面組織分布（任意単位）
【図３４Ｂ】ＦＯＭとＲａ（Ｒｑ）とが乖離する独自の空間の説明を容易にする、理想化した更に別の表面組織分布のプロファイル（任意単位）
【図３５】図３２Ａ〜３４Ｂの理想化した表面組織分布のデューティサイクルに対するＦＯＭのグラフ説明図であり、ここで表面の粗度Ｒａ（又はＲｑ）は一定であり、この図は、ＦＯＭが表面積に相対的に依存し、粗度には依存していないことを示している
【図３６】ＦＯＭが粗度に依存していないことを示す、粗度（Ｒａ）の関数としてのＦＯＭのグラフ説明図
【図３７】ＦＯＭの関数としての静電帯電応答を示す概略図。この図では、粗度（Ｒａ又はＲｑ）が不十分である、及び／又は接触面積／静電帯電減少を一意に説明しない例を強調している。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
視覚的ディスプレイデバイスを照明するための従来のバックライト素子は典型的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）又はポリカーボネート等のポリマーを使用して作製される。このような材料は比較的安価であり、良好な光透過をもたらす。しかし、ディスプレイデバイスが薄くなる程、バックライトを備える導光体も薄くしなければならない。例えば、いくつかのハンドヘルドデバイスでは、これらの導光体の厚さは１ミリメートル未満である。薄いポリマー導光体は製作コストが高くなる。また、非常に薄いポリマー導光体は、特にＬＥＤが配列された光結合領域の近傍において、デバイス使用中にＬＥＤ光源から放出される光及び熱に継続的に曝露されると、急速に劣化する（例えば光老化）。また、薄くたわみのないポリマーシートを製造することは難しく、ディスプレイ操作中の不均一な温度領域への曝露はポリマー導光体のたわみを引き起こす場合があり、これは「プーリングムラ（ｐｏｏｌｉｎｇ  ｍｕｒａ）」と呼ばれる欠陥につながる。またポリマーの熱伝導率は低く、ＰＭＭＡでは１ケルビン当り１メートルにつき約０．１８ワット（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ポリカーボネートでは０．１９Ｗ／ｍ・Ｋである。従ってポリマー導光体は、光結合領域の近傍の発熱を放散する能力が低く、変色して脆くなる場合がある。更に、ポリマー導光体は典型的には、輝度の角度均一性も不十分であり、それによりＰＭＭＡ及びポリカーボネート等の材料から製造された導光体から放射された光は、導光体表面に対して直角の角度から測定して約７０度の角度に近づくとピーク強度に達し得る。従って、これらの導光体の前面において光学フィルムを利用して散乱を発生させ、直角方向に光を方向転換させることが多い。不都合にもそのような光学フィルムは典型的には透明度が乏しく、透明ディスプレイでの使用には適さないものとなっている。本明細書において使用される場合、「前面」は、照明目的で導光体から光が放射される表面を指す。液晶ディスプレイでは、本明細書で使用されているような導光体の前面は、ＬＣＤパネルに対向する面である。従って、裏面はディスプレイパネルとは反対側を向いた面である。
【００４９】
少なくとも以上の理由で、剛性がより高く、たわみがより少なく、変色がより少なく、また実行可能な発光体を製造するために十分に低い光損失を呈する代替品は、魅力的な代替品である。材料の選択肢としてはガラス、サファイア、特定のダイヤモンド様材料、又は更にフッ化カルシウムが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５０】
ガラスは特に、ディスプレイデバイスに典型的な長時間露光条件下でも光老化及び変色し難い。また、ガラス、特にシリカ系ガラスは、厚さの均一性が非常に高く、かつ格別に透明なシートの形態で、好適であると思われる他の材料と比べて低コストで製造できる。その結果、ガラスは発光体内の理想的な導光体とすることができ、ディスプレイデバイス用のバックライト素子における用途に特に良く適している。従って、以下の説明及び実施例はガラスをベースとする方法及び物品を提示しているが、本明細書に開示した特徴、例えば表面起伏を有する、起伏加工した基板の製造に、他の材料も使用できることは理解されているものとする。
【００５１】
本明細書に開示された１つ以上の実施形態によると、「マスク非使用（ｍａｓｋｌｅｓｓ）」エッチング技術を用いて、透明又は非透明ディスプレイ用途におけるバックライト素子用の導光体として等の多数の用途に使用可能なガラス導光体を製造できる。当該方法は、ガラス基板内及び／又はその表面上に分散したナノメートルサイズの特徴部分を含む光散乱部分を製造するための、低コストかつ高度に制御可能なプロセスを含む。また、マイクロメートルサイズの光散乱抑制特徴部分を、ガラス表面上のナノメートルサイズの特徴部分上に堆積させてよい。エッチングしたナノメートルサイズの特徴部分と、堆積したマイクロメートルサイズの光散乱抑制特徴部分とを組み合わせると、導光体の発光特性が大幅に向上する。動作中、光は導波方式で、ガラス基板内へと結合して、ガラス基板を通って伝搬し、光散乱面部分に入射する。それに応じて光は、所望の光学特性に応じてその表面全体にわたってガラス構造体の外部へ散乱する。しかし、ガラス基板を通って伝搬した光が光散乱抑制特徴部分に出会う場所では、全内部反射を回復でき、光は外部に散乱されずに、ガラス基板を通って伝搬し続ける。従って、散乱によるガラス基板からの光抽出が抑制され、これにより、ガラス基板の表面上の光散乱抑制特徴部分（ドット）の分散を制御することによって、光出力を制御できる。
【００５２】
図１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイによってその縁部から照明された誘電スラブ導波路としての起伏加工導光体基板の断面図を示す。図１の光線光学図では、光線はＬＥＤから発し、ジグザグに誘電スラブ導波路内を伝搬し、各光線はガラス基板の２つの主表面から交互に反射する。スラブ導波路と周囲環境との接触面が完全に平滑であり、各光線と光線が入射する接触面とが形成する角度が接触面への垂線に対する臨界角φｃより大きい場合、光線は入射角と同じ角度で接触面から跳ね返り、導波路内に閉じ込められて留まる。この現象は、全内部反射と呼ばれる。
【００５３】
しかし、入射点における導光体の接触面の起伏特徴部分が入射光の波長より小さい場合、全内部反射は崩壊する。即ち、入射点における導光体の表面が粗面化され、起伏を備える特徴部分が微細である場合、導光体の起伏加工接触面上での光線の各跳ね返りにおいて、で光の一部が散乱する。散乱により、入射角とは異なる角度の光線が生成される。これらの光線の一部は全内部反射基準を満たさず、スラブ導波路の起伏加工接触面から脱出し、多様な角度でＬＣＤパネルを照明できる。臨界角又はそれ以上の角度で反射し続ける光線もある。
【００５４】
本明細書に記載の方法論は、照明用途のガラス基板を起伏加工する湿式化学エッチングプロセス、及びこのプロセスにより作製された、上述したディスプレイ用途等の後段のデバイスに組み込んでよい物品に関わる。更にこのような処理は、このような基板の加工中に基板の静電帯電を抑制する等の他の目的のために、ガラス基板に適用してよい。
【００５５】
非晶質の均質なケイ酸塩ガラスは、マスクを使用しなければ、分子レベルより大きいスケールで均一にエッチングされる傾向があり、ガラスの厚さが薄くなるが起伏を形成できないことから、フッ化物含有溶液を用いたガラス表面に起伏を形成する工程にはエッチングマスクが必要である。多様な用途のためのパターン化された起伏を提供するため、ガラスエッチングのマスキング用に多くの方法が提案されてきた。このような方法は、エッチングに先立って別個のマスキングプロセスを必要とする方法と、エッチング中にマスクをインシチュで形成する方法とに分割でき、後者はエッチングの開始前にマスクが存在しないため、いわゆる「マスク非使用」エッチングである。本開示の目的では、マスクとしては、エッチングに対するバリアを提供し、ガラス表面に付着可能であり、多様な特徴部分側面サイズ並びに多様なレベルの耐久性及びガラスへの接着性を有するものであれば、いかなる材料でよいと考えられる。
【００５６】
インクジェット印刷等の多くのマスク塗布方法は、塗付可能なマスクのスケールに関して、小型のナノメートルサイズの特徴部分の堆積が不可能であるという限界がある。実際、ほとんどの方法は、特徴部分側面サイズ及びエッチング深さの両方がマイクロメートルスケールである起伏を生成し、それによりガラスに視認可能な「つや消し」外観を形成し、これは透明度を低下させ、ヘイズを増強し、グレア及び表面反射を低下させる。
【００５７】
インシチュマスキング及びガラスエッチングは、ガラス溶解の副産物及びエッチング液からのマスク形成という複雑なプロセスを含む。形成される堆積物（結晶である場合もある）はエッチング液にやや可溶性であることが多く、これがこのプロセスのモデリングを困難にしている。更に、マスク非使用エッチングを用いて特定のエッチングを形成する工程は、つや消し溶液又はゲルと接触させることによりマスクを形成する複数の工程、並びにその後のマスク及びエッチング液を除去する工程を含んでよい。インシチュエッチングマスクはまた、基板への接着性及び湿式エッチング液中での耐久性によって多様な起伏を形成でき、また、マスクの耐久性が低いと、起伏が浅くなるという結果が見られる。エッチングの深さもマスク特徴部分のサイズにより決まり、特徴部分を小さめにするとマスクのアンダーカットがより容易に起こるため、エッチング外形を深くすることができなくなる。従って、ナノメートルスケールの起伏を形成するとき、マスクの化学的性質、ガラスの化学的性質及びエッチングの化学的性質全てを考えなければならない。
【００５８】
輝度の分散が広角である発光体用の導光板として好適な起伏加工表面を有するガラス基板、及び修正されたマスク非使用エッチング方法を利用する、上記基板を作製するプロセスを、本明細書に開示している。この方法は、ディスプレイ導光体用途、制御された照明が望まれる任意の他の用途、特に透明な光源に有用なガラス表面上に起伏を形成する。本明細書に開示した方法を用いて、ヘイズの顕著な形成がなく静電帯電を低減する起伏加工表面を形成することもできる。
【００５９】
本開示は、熱安定性を向上させ、比較的低い熱膨張係数及び熱的絶縁破壊への抵抗性を有し、高明度で広い視角範囲全体に均一な輝度を生成でき、低ヘイズで透過性を示す、基板及び導光体を記載している。これらの望ましい光学特性の原因となり得る、観察された表面起伏特性は、１５０ｎｍ以下の起伏特徴部分の相関長、約５〜約７５ナノメートル、例えば約５〜約４０ナノメートル、約５〜約３０ナノメートル及び約５〜約２０ナノメートルの起伏加工表面の二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗度（Ｒｑ）を含み得る。物理量に対する粗度の影響は、特に表面上に存在する相関特性及び／又は空間頻度に左右され得るため、一般的に、その散乱特性の観点から、ＲＭＳ粗度の値が低い程、導光体の性能は高い。相関長は一次関数ｚ（ｘ）として表される表面の自己相関関数Ｇｘ（τｘ）に関連している、という、相関長の概念を導入する。
【００６０】
【数１】
2020017529.tif 000003
【００６１】
式中、Ｌは試料走査のプロファイル長の２分の１（自己相関関数が決定される距離）を表し、ｚは平均高さに対する表面の高さであり、ｘはｘ方向の表面上の位置を表し、τは２つの位置ｘ１とｘ２との間の距離である。表面のサンプリングから、Δｘだけ離間したＭ個の位置を横切る高さｚ（ｊ）のアレイが得られる。ここではｋは０〜Ｍ−１の整数である。τｘ＝ｋΔｘに近似させるため、式（１）は以下の式（２）：
【００６２】
【数２】
2020017529.tif 000004
【００６３】
に縮小できる。
【００６４】
自己相関関数は、表面が、距離τｘでの表面自身とどのように相関しているかを説明するものである。自己相関関数はτｘが大きくなるとゼロに近づき、これにより表面特徴部分の高さは独立したものとなる。従って、自己相関長Ｔ又は単に相関長を参照することにより表面の特徴的な特徴部分側面サイズを表すことができる。測定データから相関長を得るために、例えば、
【００６５】
【数３】
2020017529.tif 000005
【００６６】
の形態のＧｘ（τｘ）のガウスモデルを選択し、測定データから（例えば高速フーリエ変換を用いて）離散化Ｇｋを計算し、上記モデルを離散化自己相関関数にフィッティングしてよい。代替的なアプローチでは指数関数モデルを使用してよい。本明細書で使用した計算はガウスモデルを採用し、特に明記しない限り、全ての相関長はガウス相関長として表されている。他の実施形態では、上記計算式を、一次元的アプローチではなく表面の二次元的考察を含むように改変してよい。走査プローブ顕微鏡技術により得られる最高電界の分析によって自己相関関数を計算することを目的としてチェコ計量標準研究所のナノ計測局により開発されサポートされているオープンソースソフトウェアプラットフォームであるＧｗｙｄｄｉｏｎ等のソフトウェアプログラムを利用でき、これは測定データに基づいて相関長を演算できる。
【００６７】
これらの化学エッチング法は、導光体光学特性を良好にする特定の起伏を作製するために必要な３つの領域：１）エッチング液の化学的性質、２）ガラスの化学的性質、及び３）プロセス工程に分けることができる。
【００６８】
上述のように、化学的エッチングプロセスは、酢酸（ＡＡ）等の有機溶媒とフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）等の無機溶媒との混合物を含む、エッチング液、例えばエッチング浴中で、ガラス基板をエッチングする工程を含む。エッチング液への曝露によって得られるガラス構造体は、起伏加工したガラス基板である。照明用途では、起伏加工したガラス基板は、プロセスのパラメータを制御することにより最適化してよく、上記パラメータとしてはエッチング液の組成、エッチング時間、エッチング温度及びガラス温度が挙げられるが、これらに限定されない。マスクを除去するためにアルカリ又はアルカリ土類塩を添加する必要はない。
【００６９】
他の添加剤も同様に利点を提供することができる。これらの添加剤には：エッチング液に色を付与して、すすぎの視覚的補助を可能にする染料（一般的な食品グレードの色素で十分である）、及び酸を濃厚化して、ディッピング法とは対照的にガラスへのエッチング液の塗装又は噴霧を可能にする粘度調整成分が挙げられる。濃厚化された酸はまた、蒸気圧を低下させる傾向があり、それにより基板と接触している酸蒸気に起因する欠陥を低減するため、有利であると言える。例えば適切な濃縮剤は、ワックスエッチング液を作製するために使用できる、６０℃で溶融する合成ポリエステルである、ポリカプロラクトンである。ポリカプロラクトンは酢酸可溶性であり水不溶性である。
【００７０】
いくつかの実施形態では、少なくとも一方の表面にエッチング起伏のあるガラス基板を修飾するためのプロセスは、少なくとも６工程を含んでよく、その全工程は約１８〜約２２℃の温度範囲内で行うことができる（なお、酢酸は約１７℃より低い温度で凍結し始めるため、最小温度は１７℃を超えていなければならないことに留意されたい）。
【００７１】
例示的プロセスの第１の工程では、エッチングされることになるガラス基板を、洗浄剤を用いて洗浄して、全ての無機汚染物質を除去し、次いで十分にすすいで洗浄剤残留物を除去する。約２０°未満の水面接触角度を得るために十分な清掃レベルを達成する必要がある。例えばＫｒｕｓｓ社製のＤＳＡ１００液滴形状分析器を使用し、液滴法を採用して接触角度を評価でき、本明細書に記載の実験にはこの評価法を実施したが、他の好適な方法も利用できる。この例示的プロセスの任意の第２の工程では、ガラス基板の１つの面だけをエッチングする場合、ガラス基板の背面に好適な接着性ポリマーフィルム（又は他の酸バリア）を積層できる。エッチング処理完了後、ポリマーフィルムをガラス基板から除去できる。なお、基板の反対側（裏面）をエッチングする場合、類似のプロセスを使用でき、ここではポリマーフィルムを基板の前面に付着させることに留意されたい。
【００７２】
上記例示的プロセスの第３の工程では、所望の起伏を形成するために十分な時間（通常約０．５〜６分）、ガラス基板をエッチング液と接触させる。浸漬処理では、高速挿入及び好適な環境制御、例えばエッチングを行うエンクロージャ内において１分間に少なくとも０．８２立方メートルの周囲空気流を用いて、挿入前及び／又は挿入中にガラス基板の酸蒸気への曝露を制限してよい。エッチングした表面に形成される不具合を防止するため、ガラス基板は、滑らかな動きを利用して酸浴中に挿入する必要がある。ガラス基板はエッチング液との接触前に乾燥している必要がある。
【００７３】
第４の工程では、ガラス基板をエッチング液から取り出し、排水し、次いで水、例えば脱イオン水で、又は沈殿物が溶解可能な溶液で、１回以上すすぐ。ガラス基板に付着しているフッ化物含有酸の均一な拡散を保証するために、ガラス基板又はすすぎ液のいずれかを十分に撹拌してよい。すすぎ工程は撹拌を利用して不具合を防止もできる。毎分約３００振動、例えば毎分約２５０〜３５０振動の小さな振動で十分である。いくつかの例では、層化や枯渇を防ぐためにエッチング液浴を再循環させてよい。
【００７４】
上記例示的プロセスの第５の工程では、ガラス基板の裏面に事前に付着させたいずれのエッチング液ブロックフィルムを、剥離等によって除去してよい。
【００７５】
上記例示的プロセスの第６の工程では、水の染み又は他のすすぎ液の染みがガラス基板上に形成されることを防止するために、付勢された清浄な（濾過した）空気を使用して、ガラス基板を乾燥させることができる。
【００７６】
上記で簡単に概説した例示的プロセスにより、本明細書に記載の特定の起伏及び光学的特性を提供でき、また以下の詳細な説明からの特徴と組み合わせると、各試料のエッチングの均一性を高めることができる。
【００７７】
図１を参照すると、ディスプレイデバイス１０の縁視図が正確でない縮尺で示されており、これは、ＬＣＤディスプレイパネル等のディスプレイパネル１２、及び本明細書に記載の１つ以上の実施形態による発光体１４を備える。発光体１４はディスプレイシステム又は他の用途のために光を加工するために使用してよい。
【００７８】
図１及び図２を参照すると、発光体１４は、光源１６及び導光体として機能するガラス基板１８を備える。光源１６からガラス基板１８内へと結合した光はガラス基板内を伝搬し、ガラス基板１８の主表面において散乱し、この図では、矢印２０が示すように、ガラス基板１８の反対側の面を通過する方向に向かう。ガラス基板１８は離間した第１の主表面２２及び第２の主表面２４を備える。第１の主表面２２及び第２の主表面２４は互いに平行である例もある。ガラス基板１８は、第１の縁部２６と、第１の縁部２６の反対側の、第１の縁部２６と平行な第２の縁部２８とを有する長方形である。第１の主表面２２及び第２の主表面２４は、第１の縁部２６と第２の縁部２８との間に延在する。
【００７９】
限定ではなく説明を目的として、図２によって最もよく分かるように、第１の縁部２６と第２の縁部２と８の間の距離を、ガラス基板１８の長さＬと称することとする。従って、ガラス基板１８は第３の縁部３０と第４の縁部３２との間に延在する幅Ｗを更に有し、第３の縁部３０は第４の縁部３２と平行であり、第３の縁部３０及び第４の縁部３２の両方は概して、第１の縁部２６及び第２の縁部２８に対して垂直であり、これらと交差している。
【００８０】
ガラス基板１８は、本明細書に明示的に又は本質的に開示された処理パラメータに耐えられ、ガラス基板１８として用いることができるいずれの好適なガラス、例えばケイ酸アルカリガラス、アルミノケイ酸ガラス又はアルミノホウケイ酸ガラスであってよい。ガラス材料は、シリカ系ガラス、例えばコード２３１８ガラス、コード２３１９ガラス、コード２３２０ガラス、Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラス、Ｌｏｔｕｓ（商標）、及びソーダ石灰ガラス等であってよく、これらは全てＣｏｒｎｉｎｇ社から購入できる。他のディスプレイタイプのガラスもまた、本明細書に記載のプロセスから利益を得ることができる。従って、ガラス基板１８は上述したコーニング社製ガラスに限定されるものではない。例えば、ガラスの１つの選択要素は、後続のイオン交換プロセスが実行可能であるか否かである場合もあり、この場合一般的に、ガラスはアルカリ含有ガラスであることが望ましい。
【００８１】
ディスプレイガラス基板は様々な組成を有することができ、異なるプロセスにより形成できる。好適な形成プロセスとしては、フロート法、並びにスロットドロー及びフュージョンドロー法等のダウンドロー法が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、米国特許第３，３３８，６９６号明細書、及び米国特許第３，６８２，６０９号明細書を参照されたい。スロットドロー及びフュージョンドロー法では、新たに形成されたガラスシートは垂直方向に配向される。あるガラス基板、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製Ｌｏｔｕｓは熱膨張係数が小さく、比較的高い加工温度での寸法安定性及び加工性に優れている。Ｌｏｔｕｓガラスは、ガラス中にアルカリ成分を含有する場合であってもその含有量はごくわずかである。
【００８２】
好適なガラスディスプレイ基板には、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製の高性能ガラス基板が挙げられる。ガラス基板は、フラットパネルディスプレイの製造に使用するために特に設計されており、密度は２．４５ｇ／ｃｍ３未満であり、液相粘度（液相線温度でのガラスの粘度と定義される）は約２００，０００ポアズ（２０，０００Ｐａ・ｓ）超、又は約４００，０００ポアズ（４０，０００Ｐａ・ｓ）超、又は約６００，０００ポアズ（６０，０００Ｐａ・ｓ）超、又は約８００，０００ポアズ（８０，０００Ｐａ・ｓ）超である。また、好適なガラス基板は、０〜３００℃の温度範囲にわたってほぼ線形の熱膨張係数、２８〜３５×１０−７／℃又は２８〜３３×１０−７／℃を示し、約６５０℃超の歪み点を示す。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、用語「ほぼ線形」とは、特定の範囲にわたるデータ点の線形回帰が約０．９以上、又は約０．９５以上、又は約０．９８以上、又は約０．９９以上、又は約０．９９５以上の決定係数を有することを意味する。好適なガラス基板としては１７００℃未満の融点を有するものが挙げられる。また、好適なガラス基板は、１部のＨＦ（５０重量％）及び１０部のＮＨ４Ｆ（４０重量％）の溶液中に３０℃で５分間浸漬した後、０．５ｍｇ／ｃｍ２未満の重量損失を示し得る。
【００８３】
記載されたプロセスの一実施形態では、ガラス基板は、ガラスの主成分がＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３及び少なくとも２種のアルカリ土類酸化物である組成物を含む。好適なアルカリ土類酸化物としてはＭｇＯ、ＢａＯ及びＣａＯが挙げられるが、これらに限定されない。ＳｉＯ２はガラスの基礎的なガラス形成剤として機能し、約６４モルパーセント以上の濃度であり、これにより、以下で詳述されているように、フラットパネルディスプレイガラス、例えばアクティブマトリクス液晶ディスプレイパネル（ＡＭＬＣＤ）での使用に好適なガラスに適した密度及び耐化学性、並びに、ダウンドロー法（例えば融合法）によるガラスの形成を可能とする液相線温度（液相粘度）を有するガラスが提供される。好適なガラス基板の密度は約２．４５グラム／ｃｍ３以下、又は約２．４１グラム／ｃｍ３以下であり、重量損失は、研磨した試料を５％ＨＣｌ溶液に９５℃で２４時間曝露した場合は約０．８ミリグラム／ｃｍ２以下であり、５０重量％のＨＦを１容量、及び４０％重量のＮＨ４Ｆを１０容量含む溶液に３０℃で５分間曝露した場合は１．５ミリグラム／ｃｍ２未満である。
【００８４】
本開示の実施形態で使用するための好適なガラスは約７１モルパーセント以下の濃度のＳｉＯ２を含み、これにより、通常の大規模溶融技術、例えば耐火性溶融器内でのジュール溶融を用いてバッチ材料を溶融させることができる。詳細な実施形態では、ＳｉＯ２濃度は約６６．０〜約７０．５モルパーセント、又は約６６．５〜約７０．０モルパーセント、又は約６７．０〜約６９．５モルパーセントである。上記ＳｉＯ２量の結果として、好適なガラスは約１６００℃以上の融点を有してよい。
【００８５】
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、本開示の実施形態での使用に適した別のガラス形成剤である。いずれの特定の動作の理論によって束縛されるものではないが、約９．０モルパーセント以上のＡｌ２Ｏ３濃度により、低い液相線温度及びそれに対応する高い液相粘度を有するガラスが提供されると考えられている。少なくとも約９．０モルパーセントのＡｌ２Ｏ３を使用すると、ガラスの歪み点及び弾性率を向上させることもできる。詳細な実施形態では、Ａｌ２Ｏ３濃度は、約９．５〜約１１．５モルパーセントであってよい。
【００８６】
酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）は、ガラス形成剤であり、また溶融を補助して融点を下げる融剤でもある。これらの効果を達成するため、本開示の実施形態で使用するためのガラスは、約７．０モルパーセント以上の濃度のＢ２Ｏ３を含むことができる。しかし大量のＢ２Ｏ３は、歪み点（Ｂ２Ｏ３が７．０モルパーセントを超えて１モルパーセント増加する毎に約１０℃）、弾性率及び耐化学性の低下につながる。
【００８７】
好適なガラス基板は、約６５０℃以上、約６５５℃以上又は約６６０℃以上の歪み点と、１０．０×１０６ｐｓｉ（６．９×１０５ＭＰａ）以上のヤング率と、上述のようにガラスのＳｉＯ２含有量に関係する耐化学性とを有してよい。いずれの特定の動作の理論によって束縛されるものではないが、高い歪み点は、ガラスの製造に続く熱処理中の圧縮／収縮によるパネル歪みの防止に役立つと考えられている。従って、高いヤング率により輸送及び取扱い中に大きなガラスシートが弛む量を抑えられるとも考えられている。
【００８８】
ガラス形成剤（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＢ２Ｏ３）に加えて、好適なガラス基板としては、少なくとも２種のアルカリ土類酸化物、即ち少なくともＭｇＯ及びＣａＯ、また任意にＳｒＯ及び／又はＢａＯも挙げられる。いずれの特定の動作の理論によって束縛されるものではないが、アルカリ土類酸化物は、溶融、清澄、成形及び最終用途に重要な様々な特性を有するガラスを提供すると考えられている。いくつかの実施形態では、ＭｇＯ濃度は約１．０モルパーセント以上である。詳細な実施形態では、ＭｇＯ濃度は約１．６〜約２．４モルパーセントである。
【００８９】
アルカリ土類酸化物のうち、ガラス基板のいくつかの実施形態のＣａＯ濃度が最も大きい。いずれの特定の動作の理論によって束縛されるものではないが、ＣａＯは、低い液相線温度（高い液相粘度）、高い歪み点及び弾性率、並びにフラットパネル用途、特にＡＭＬＣＤ用途のために最も望ましい範囲の熱膨張係数（ＣＴＥ）を生成すると考えられている。また、ＣａＯは耐化学性に望ましく寄与し、他のアルカリ土類酸化物と比較してＣａＯはバッチ材料として比較的安価であると考えられている。従って、いくつかの実施形態では、ＣａＯ濃度は約６．０モルパーセント以上である。特定の実施形態では、ディスプレイガラス中のＣａＯ濃度は約１１．５モルパーセント以下、又は約６．５〜約１０．５モルパーセントである。
【００９０】
いくつかの例では、ガラスは６０〜７０モル％のＳｉＯ２；６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３；０〜１５モル％のＢ２Ｏ３；０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ；０〜２０モル％のＮａ２Ｏ；０〜１０モル％のＫ２Ｏ；０〜８モル％のＭｇＯ；０〜１０モル％のＣａＯ；０〜５モル％のＺｒＯ２；０〜１モル％のＳｎＯ２；０〜１モル％のＣｅＯ２；５５ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３；及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含んでよく；ここで１２モル％≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≦２０モル％であり、０モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ≦１０モル％であり、ケイ酸塩ガラスはリチウムをほぼ含まない。
【００９１】
本明細書に記載の特定のガラス基板は、当技術分野では合わせガラスと称されるガラスであってよい。一態様では、ディスプレイガラス基板を、ガラスコアの少なくとも１つの露出面にガラス皮膜をフュージョンドローすることにより製造する。一般的に、ガラス皮膜の歪み点は６５０℃以上である。いくつかの実施形態では、皮膜ガラス組成物の歪み点は６７０℃以上、６９０℃以上、７１０℃以上、７３０℃以上、７５０℃以上、７７０℃以上、又は７９０℃以上である。本開示の組成物の歪み点は、既知の技術を用いて当業者によって決定できる。例えば、歪み点は、ＡＳＴＭ法Ｃ３３６を用いて決定できる。
【００９２】
いくつかの実施形態では、ガラス皮膜はフュージョンプロセスによってガラスコアの露出表面に付着させることができる。好適なフュージョンプロセスの例は、米国特許第４，２１４，８８６号明細書に開示されており、上記特許文献の全体が参照により本出願に援用される。融合ガラス基板形成プロセスは以下のように要約できる。異なる組成の少なくとも２種のガラス（例えばベース又はコアガラスシート及び皮膜）を別個に溶融する。その後、適当な送達システムを通して個々のオーバーフロー分散器に各ガラスを送達する。これらの分散器は上下に重ねて設置され、これにより、各分散器から出たガラスは分散器の最上縁部を流れ、少なくとも一方の面に流れ落ち、適当な厚さの均一な流動層を分散器の１面又は両面に形成する。下方の分散器に溢れ出る溶融ガラスは分散器の壁に沿って下方に流れ、一番下の分散器の合流外表面に隣接する初期ガラス流動層を形成する。同様に、上方の分散器から溢れ出る溶融ガラスは上方の分散器の壁を下方に向かって流れ、初期ガラス流動層の外表面を流れる。２つの分散器からのガラスの２つの別個の層は合わさり、形成されたドローラインで融合し、ここで下方の分散器の合流面が合わさって、ガラスの単一の連続した積層リボンが形成される。２つのガラスによる積層体の中心のガラスはコアガラスと称し、コアガラスの外表面に位置決めされたガラスは皮膜ガラスと称する。皮膜ガラスは、コアガラスの各面に位置決めでき、又はコアガラスの片面に位置決めされた１つの皮膜ガラス層のみが存在してよい。皮膜ガラスを１枚のみコアに直接融合するとき、皮膜はコアに「隣接している」。
【００９３】
このオーバーフロー分散プロセスにより、上記のように形成されたガラスリボンに先縁熱加工した表面が付与され、分散器（単数又は複数）を制御することによって提供されたガラスリボン及びこのガラスリボンから切断されたガラスシートの均一に分散した厚さにより、優れた光学品質のガラスシートが提供される。ディスプレイガラス基板として用いられるガラスシートの厚さは、１００マイクロメートル（μｍ）〜約０．７μｍとすることができるが、本明細書に記載の方法から利益を得ることができる他のガラスシートの厚さは約１０μｍ〜約５ｍｍであってよい。本明細書に開示された方法において使用可能な他のフュージョンプロセスは、米国特許第３，３３８，６９６号明細書、米国特許第３，６８２，６０９号明細書、米国特許第４，２１４，８８６号明細書、米国特許第４，１０２，６６４号明細書、米国特許第４，８８０，４５３号明細書及び米国特許出願公開第２００５／０００１２０１号明細書に記載されており、これらの特許文献はその全体が参照により本出願に援用される。フュージョン製造プロセスは、優れた厚さ制御による平坦なガラス、並びに欠陥のない表面品質及び拡張性を有するガラス等、ディスプレイ産業に利益をもたらす。平坦状態からのいずれの偏向は視覚的な歪曲をもたらすため、ガラス基板の平坦度は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）テレビ用パネルの製造において重要となり得る。
【００９４】
いくつかの実施形態では、ガラス基板の歪み点は６４０℃以上であり、熱膨張係数は約３１×１０−７／℃〜約５７×１０−７／℃であり、５重量％ＨＣｌ水溶液中に約９５℃で２４時間浸漬した後の重量損失は２０ｍｇ／ｃｍ２未満であり、このガラス基板はアルカリ金属酸化物を名目上含まず、酸化物基準の重量パーセントで計算して約４９〜６７％のＳｉＯ２、少なくとも約６％のＡｌ２Ｏ３、６８％を超えるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３、約０〜約１５％のＢ２Ｏ３、及び少なくとも１種のアルカリ土類金属酸化物を含む組成を有し、上記アルカリ土類金属酸化物は、示された調製物中で約０〜２１％のＢａＯ、約０〜１５％のＳｒＯ、約０〜１８％のＣａＯ、約０〜８％のＭｇＯ及び約１２〜３０％のＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯからなる群より選択される。
【００９５】
本明細書に開示され、図３の拡大図に示されている実施形態によると、ガラス基板１８の少なくとも１面、例えば第１の主表面２２は、ナノメートルスケールの光散乱素子３４を複数含むように処理される。以下に示すように、複数の光散乱素子３４は第１の主表面２２上に起伏を形成し、その起伏は、上述のとおりエッチング液でのエッチングの作用による第１の主表面２２の修飾により形成でき、このことは以下により詳細に説明されている。
【００９６】
第１の縁部２６を通過してガラス基板１８に入射する光線３６は、全内部反射条件下でガラス基板を通過して、軸３８に概ね沿った方向に、光線が散乱素子３４にぶつかるまで伝搬する。例えばガラス基板の表面に対する垂線４０との間の角度φが臨界角φｃより大きければ、φｃは以下の式（４）
【００９７】
【数４】
2020017529.tif 000006
【００９８】
に従って計算でき、式中、ｎ１はガラス基板１８の屈折率であり、ｎ２は空気の屈折率であり、ガラス基板１８内を伝搬してガラス‐空気接触面で入射する光は全内部反射する。
【００９９】
しかし、伝搬光が起伏加工表面に入射すると、矢印２０（図１）に示すように入射光の少なくとも一部は散乱する。散乱光の少なくとも一部はガラス基板の外に向けることができる。ガラス基板をＬＣＤディスプレイデバイスの光源（例えばバックライト素子）として使用する場合、放射光が隣接するＬＣＤパネル１２を通過するような方向に向くように、ガラス基板１８を位置決めできる。起伏加工表面は、ディスプレイパネル１２から最も離れた第１の主表面２２であるか、又はディスプレイパネル１２から最も近い第２の主表面２４であってよい。いくつかの例では、第１及び第２の表面の両方を起伏加工してよい。ガラス基板１８の光学特性は、特に散乱素子３４を製造するためのプロセスによって制御できる。図４は、表面、例えばＲＭＳ粗度（Ｒｑ）が約５０ナノメートル（ｎｍ）の第１の主表面２２に対する散乱角の関数として、正規化された出力を示す、モデル化データを表している。曲線５０は散乱素子の相関長が２００ナノメートルである表面を表し、曲線５２は相関長１５０ナノメートルを表し、曲線５４は相関長１００ナノメートルを表す。このデータは、相関長の減少に伴い前方への散乱が増加する（散乱角が減少する）傾向を示す。本開示に従って製造した起伏加工表面により、視認できるつや消し外観をガラスに生成しないガラス基板を提供できる。このようなつや消し外観は透明度を減少させ、ヘイズを増加させる。本明細書に記載の処理から生じる表面は、９０％以上の画像鮮明度（ＤＯＩ）値をもたらすことが分かっている。
【０１００】
複数の光散乱素子３４のサイズは発光体１４の光散乱特性に影響を与えることが分かっている。例えば、光散乱素子３４を含む起伏加工した第１の主表面２２は、約５〜約７５ナノメートル、例えば約２０〜約６０ナノメートル、他の例では約２０〜約３５ナノメートル、又は約２０〜約から約３０ナノメートルの二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗度Ｒ（ｑ）を有することができる。他の例では、約５〜約２０ナノメートル、又は約５〜約１５ナノメートルの二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗度Ｒ（ｑ）を得ることができる。散乱素子の相関長Ｔは約２５２ｎｍ以下、例えば２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下とすることができる。先に述べたように、本明細書でより詳細に説明された視角良好度パラメータの観点で考えると、約１００ｎｍ以下の相関長が特に有利であることが分かっている。例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等の走査型プローブ顕微鏡技術によって処理面の粗度を測定し、Ｇｗｙｄｄｉｏｎのようなソフトウェアコンピュータパッケージを使用することによって、相関長を求めてよい。
【０１０１】
光源１６は１つ若しくは複数のＬＥＤ、又は他の好適な発光素子であってよい。更に、図２はガラス基板１８の１つの縁部又は縁面のみに沿った光源１６を示しているが、光源１６はガラス基板１８の１つ以上の縁面又は１つ以上の境界線に沿って配置してよい。１つ以上の実施形態では、図５に示すように、ガラス基板１８の１つ以上の縁面は面取りしてよく、金属化反射面を含んでよい。ガラス基板１８内に伝搬する光を１つ以上の方向に方向転換させ、少なくとも１つの縁面から光が漏れることを抑えるように、面取り角度γを選択する。発光体１４は任意に、ガラス基板１８の縁部近傍の光学的外観を改善するために光方向転換（又は遮断）境界線４０を備えてよい。
【０１０２】
１つ以上の代替的な実施形態では、２０１２年３月３日出願の国際公開第１２／０５８０８０４号明細書に開示されたタイプ（単数又は複数）の１つ以上の光源１６及び関連する構造体を採用してよく、上記特許文献はその開示全体が参照により本出願に援用される。
【０１０３】
図６は発光体１４を示し、ここで光源１６は、ガラス基板１８の第１の縁部２６に沿って延在する少なくとも１つの散光ファイバ１６ａを備える。散光ファイバ１６ａの直径は約２５０〜３００マイクロメートルであってよい。散乱等により散光ファイバ１６ａから抽出された光は、基板１８内へと結合させることができる。
【０１０４】
図７に示す別の実施形態では、１つ以上のレーザ光源は白色（又はやや白色）光を形成してよく、その光は散光ファイバ１６ａ内へ、及びその後基板１８内へと結合する。１つ以上の代替的な実施形態では、上述したように、赤色レーザ光源（ＲＥＤ）、緑色レーザ光源（ＧＲＥＥＮ）及び青色レーザ光源（ＢＬＵＥ）等の１つ以上のレーザ光源は、異なる波長の光エネルギを、このような光をガラス基板１８内で結合させて分散及び散乱させるような方法で、単一の散光ファイバ１６ａ又は複数の散光ファイバ内へと結合させることができる。複数のレーザ光源を使用すると、各レーザ光源の出力レベルを調整することにより無数の色を生成できる。
【０１０５】
望ましいカラー画像機能性を達成するためのレーザ光源の変調（例えば時系列変調）に関する様々な構造及び方法についての更なる詳細、並びに散光ファイバ１６ａの使用についての他の詳細は：２０１２年１１月１日公開の米国特許出願公開第２０１２／０２７５７４５号明細書；２０１３年１０月１７日公開の米国特許出願公開第２０１３／０２７２０１４号明細書；及び２０１４年４月３日公開の米国特許出願公開第２０１４／００９２６２３号明細書で閲覧でき、これらの開示全体は参照により本出願に援用される。
【０１０６】
ここで、本明細書に開示された実施形態による発光体１４及びその変形例の製造に関するプロセス工程を示すフローチャートである、図８を参照する。
【０１０７】
工程１００では、ガラス基板１８を必要に応じて加工し、後続のエッチング工程のために準備ができているガラス基板を作製できる。特に、所望の厚さ及び／若しくは平坦度を達成する、並びに／又はその他のサイズ設定を行うために、ガラス基板１８を必要に応じて研削及び研磨し、その後工程１０２において清掃及び洗浄してよい。工程１００は、基板１８の縁装飾、例えば縁／縁表面の面取りの工程を含んでよい。洗浄は例えば、第１の主表面２２、あるいは第２の主表面２４、又は第１の主表面２２及び第２の主表面２４の両方を、超音波撹拌の存在下又は非存在下でＳｅｍｉｃｌｅａｎ  ＫＧ等の好適な洗浄剤溶液に曝露する工程、複数の脱イオンすすぎ工程、その後のガラス基板の乾燥工程により実施してよい。例えば洗浄溶液を含む浴にガラス基板を入れた後、水中に浸漬する又は水を噴霧することによりすすいでよい。エッチングする表面に対する水の接触角度が約２０度以下となるように、ガラス基板を十分に清掃する必要がある。
【０１０８】
工程１０４では、ガラス基板１８の主表面をエッチングしない場合、例えば第２の主表面２４等、エッチングしない主表面に、エッチング耐性があるか又はエッチングを防止する保護フィルム４２を（好ましくは全面に）任意に積層してよい（図９参照）。エッチング液を用いてガラス基板の両主表面をエッチングする必要がある場合、保護積層フィルムは必要ないことは明らかである。別の任意の次工程１０６では、エッチングする１つ又は複数の主表面、例えば第１の主表面２２を、吸着されたた有機汚染物質等の汚染物質を除去するプロセスに供してよい。このようなプロセスには、少なくとも第１の主表面２２を、当技術分野で公知のプラズマ清掃プロセスに供する工程が含まれてよい。
【０１０９】
工程１０８では、エッチングするガラス基板１８の主表面を、必要な粗度及び相関長を得るために十分な時間及び温度で、有機溶媒、例えば酢酸（ＡＡ）、フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）等の無機酸を含むエッチング液に上記表面を曝露することにより、エッチングする。エッチング液は有機溶媒、例えば約１０〜約９８重量％の酢酸を含んでよい。更なる例では、有機溶媒は約１０〜８０重量％、約２０〜約７０重量％、又は約３０〜６０重量％であってよい。更に他の例では、有機溶媒は約８０〜約９８重量％、例えば約９０〜約９８重量％、又は約９２〜約９８重量％であってよい。
【０１１０】
エッチング液は更に、約０．５〜約５０重量％の無機酸を含んでよい。例えばエッチング液は、約１０〜約４０重量％、約１５〜約３０重量％の無機酸を含んでよい。他の例では、エッチング液は約０．５〜約１０重量％、又は約０．５〜約６重量％の無機酸を含んでよい。特定の実施形態では、エッチング液は、８重量％以下、例えば約０．５〜約６．０重量％、約０．５〜約４．０重量％、又は約０．５〜約２．０重量％の水（例えば脱イオン水）を含んでよい。最適な濃度はガラス組成、露点等の環境条件に応じて変化し得、上記環境条件は、ガラス表面に物理的に吸着された水分及び結果として得られる所望の起伏に影響を与え得る。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、特定の他の添加剤をエッチング液に組み込んでよい。例えば、色を付与して、すすぎの視覚的補助を形成するために、染料をエッチング液に添加してよい。また上述のように、粘度調整成分を添加し、スロット塗装、スライド塗装又はカーテン塗装でエッチング液をガラスに接触させ、ディッピング法と比較してエッチング液の粘度を増加させ、均一な外観の発光体を提供してよい。あるいは、不均一な光抽出を必要とする場合に、エッチング液を噴霧又は塗装技術により塗付することにより、芸術的効果を得ることができる。高粘度エッチング液は蒸気圧を低下させることによって、蒸気が誘起する不具合を低減できる。エッチング液の粘度は必要に応じて選択された塗布方法に適合できるように調整できる。エッチング液の流動性を修正するために、酢酸に可溶であるポリカプロラクトン等の好適なポリマーを使用してよい。
【０１１２】
エッチング時間は約３０秒〜約１０分であってよいが、他の時間でも望ましい結果をもたらすのであれば他の時間でよい。例えば、約１〜約４分の曝露時間は多くのガラス組成物に有用であることが分かっている。エッチング液の温度は、約１８〜約９０℃、例えば約１８〜約４０℃、約１８〜約３５℃、約１８〜約３０℃、約１８〜約２５℃、更に約１８〜約２２℃であってよい。より低い範囲のエッチング液の温度、例えば１８〜３０℃は、蒸気圧を低下させ、蒸気に関連するガラス上の不具合の生成が少なくなるため好ましい。ここでもまた、エッチング時間及びエッチング液温度は、得られる光散乱素子３４の特徴部分サイズ、形状及び分散度に影響を与える。この光散乱素子３４は、エッチングプロセスにより形成される、ガラス基板のエッチング表面から延在するナノメートルスケールの突出部である。エッチング起伏はガラス組成物によって変化し得る。従って、あるガラス組成物のために最適化されたエッチング液の配合は、他の組成物にとって有効なままとするために修正する必要がある。このような修正は典型的には、実験を通して達成される。
【０１１３】
図９に最もよく示されているように、いくつかの実施形態では、表面、例えば第２の主表面２４がエッチングされない場合、上記表面にエッチング液耐性保護フィルム４２を付着させることにより上記表面を保護してよい。エッチング液耐性保護フィルム４２はエッチング工程（単数又は複数）後に除去してよい。以下の表１は、いくつかの好適なエッチング液及びエッチング時間の非限定的な例を示している。
【０１１４】
【表１】
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【０１１５】
このように、エッチング液は有機溶媒、例えば、約９０．０〜約９６重量パーセントの濃度の酢酸、及び約１．０〜約８．０重量パーセントの濃度のフッ化アンモニウムを含む必要がある。エッチング液は、約８．０重量パーセント以下、例えば約１．０〜約６．０重量パーセントの水を含んでよい。また、ガラス基板をエッチング液に曝露する際のガラス基板自体の温度もまた、場合によりエッチングの結果に影響を与え得ることが分かっている。従って、エッチング液に曝露したときのガラス基板の温度は、約２０〜約６０℃、例えば約２０〜約５０℃、又は約３０〜約４０℃であってよい（実施例３参照）。最適な温度は、ガラスの種類、環境条件及び所望の起伏に左右される。エッチング時間は約１〜約１０分に延長してよいが、所望の表面起伏を得るために必要に応じて、他のエッチング時間も使用してよい。更に後述するように、上記の化学的性質を調整して、異なる用途及び異なるガラス組成を包含してよい。
【０１１６】
工程１１０では、ガラス基板１８は、１回以上のすすぎ（脱酸性化）作業においてすすぎ液、例えば水ですすぐことができる。あるいは、いくつかの実施形態では、ガラス基板は、ガラス基板の表面上に析出した結晶残渣を除去するのに最大１分間、１ＭのＨ２ＳＯ４に浸漬できる。しかし、他の無機酸で、Ｈ２ＳＯ４や、例えばＨＣｌ又はＨＮＯ３を置換してよい。すすぎ液は、すすぎ作業のうちの１回以上において加熱してよい。いくつかの実施形態では、すすぎ液には、エッチングプロセスからの沈殿剤を溶解できる他の液体が含まれてよい。
【０１１７】
任意の工程１１２では、ガラス基板をイオン交換プロセスに供してよい。このようなプロセスが必要な場合、上記プロセスは工程１００でイオン交換可能なガラス基板１８を調製することから開始できる。例えば、本明細書に記載の実施形態で使用するために好適なイオン交換可能ガラスとしては、アルカリアルミノケイ酸ガラス又はアルカリアルミノホウケイ酸ガラスが挙げられるが、これらに限定されず、他のガラス組成物で置換してよい。本明細書において使用される場合、「イオン交換可能である」ということは、ガラス基板１８の表面上、又はその近傍にあるカチオンを、サイズが大きい又は小さい同じ価数のカチオンと交換できるガラスを意味する。
【０１１８】
イオン交換プロセスは、溶融塩浴にガラス基板１８を所定の時間浸漬することにより実行され、ここではガラス基板内のイオンは、ガラス基板の表面又はその近傍において、例えば塩浴からの比較的大きい金属イオンと交換される。一例として、溶融塩浴は硝酸カリウム（ＫＮＯ３）を含んでよく、溶融塩浴の温度は約４００〜約５００℃であってよく、所定の時間は、約４〜２４時間、例えば約４〜１０時間であってよい。ガラス基板１８に比較的大きいイオンを組み込むと、表面近傍領域での圧縮応力の発生によりガラス基板の表面が強化される。対応する引張応力がガラス基板１８の中央領域内に誘起され、これによって圧縮応力を平衡化する。
【０１１９】
更なる例として、ガラス基板１８内のナトリウムイオンを、溶融塩浴からのカリウムイオンで置換してよいが、ルビジウム又はセシウム等の大きい原子半径を有する他のアルカリ金属イオンでガラス中の小さいアルカリ金属イオンを置換してよい。特定の実施形態によると、ガラス基板１８中の小さいアルカリ金属イオンをＡｇ＋イオンで置換してよい。同様に、限定するものではないが硫酸塩、ハロゲン化物等の他のアルカリ金属塩をイオン交換プロセスで使用してよい。ガラスネットワークを弛緩させることができる温度より低い温度で、小さいイオンを大きいイオンで置換すると、ガラス基板１８の表面全体にイオンが分散し、応力プロファイルが生じる。入るイオンの体積の方が大きければ、ガラス基板１８の表面上で圧縮応力（ＣＳ）、及び中央領域で張力（中央張力又はＣＴ）が生じる。任意の工程１１４では、イオン交換後のガラス基板を最終的に水ですすぎ、その後乾燥させる。
【０１２０】
図１から明らかなように、例えば、光は軸３８に概ね沿って伝搬することから、伝搬距離に応じた散乱光の強度は少なくとも「跳ね返り」の数に左右されることになる。従って、光源１６近傍に散乱している光の強度は典型的には、光源１６から離れて散乱した光より強い。更に、導光体内での本来的な減衰により伝搬光の強度が減少する。従って、これらの光損失の主要因である散乱を制御する方法を適用できる。一例では、エッチング後のマイクロメートルサイズの特徴部分の堆積を用いて、ガラス基板表面上の距離に応じて光散乱を制御できる。この堆積プロセスは、例えばインクジェット印刷、シルクスクリーン又は他の好適な堆積プロセスによって実施できる。
【０１２１】
図１、２及び６に最もよく示されているように、工程１１６において、エッチングした第１の主表面２２に、別個の層を構成する堆積材料のパターン４４を設けることができ、以降これを「ドット」４４と呼ぶこととする。ドット４４は、第１の主表面２２における散乱を抑制する。図２に示すように、ドット４４は、局所的にランダムに配置される場合、マクロスケールで勾配を有する構成で配設され、それにより、ドットの材料による単位表面積のパーセント被覆率で定義されたドットの空間密度は、軸４６に沿って光源１６から離れるにつれて減少する。例えば、第１の縁部２６近傍のドットの空間密度は被覆率パーセントで７５％とすることができ、一方、第２の縁部２８近傍のドットの空間密度は被覆率パーセントで２５％とすることができる。しかし、ドットの空間密度は所望の効果に基づいて異なる割合で構成できることを理解されたい。他の例では、空間密度は約９０〜約１０％、約６０〜約４０％の範囲で変動し得る。ドットの空間密度の変動は、最大空間密度と最小空間密度との間の光減衰又は所望の光学効果に適合するよう、必要に応じて直線的又は非直線的に変更できる。比較すると、第１の縁部２６と平行な線に沿った空間密度はほぼ均一であり、よって、軸４３に沿った勾配はほぼ存在しない。複数のドット４４を、重複しないように構成してよい。観察者に明らかに視認されることを回避するため、複数のドット４４は透明であってよく、また下層にある基板の屈折率の±１０％以内である屈折率を有する必要がある。屈折率の一致が高い程、ドットの散乱抑制は効果的になる。従って、いくつかの実施形態では、ドットの屈折率は下層基板の屈折率の±５％以内とすることができる。ドットの空間密度は、好適な光源からの光を結合することによって照明される基板縁部の数に従って変えることができる。例えば、上述の例を参照すると、第１の縁部２６及び第２の縁部２８の両方からガラス基板が照明される場合、ドットの密度は第１の縁部２６及び第２の縁部２８の両方において高い。何故なら（例えば各縁部の光強度は同じであると仮定すると）光強度は光源の近傍で最も強く、１光源としての各縁部から、両縁間の中間部であるガラス基板の中央へと低下するためである。導光体の中央部分内で散乱の抑制が最も低くなるように４つの縁部全てを照明させれば、同様の原理が当てはまるが、それにもかかわらず、ガラス基板の表面全体でほぼ均一な量の光が抽出され、ほぼ均一な照明が形成される。
【０１２２】
各ドット４４は、ガラス基板１８のエッチング面の所定位置に、所定量の好適な材料、例えばポリマー樹脂を堆積させることにより形成してよく、上記材料は、ドットを付与するガラス基板の屈折率とほぼ等しい屈折率（例えば１０％以内）を有する。いずれの数の好適な樹脂を採用してよい。例えば、１つの好適な樹脂はＨｏｎｅｙｗｅｌｌ社製Ａｃｃｕｇｌａｓｓ（登録商標）  Ｔ‐１１である。Ａｃｃｕｇｌａｓｓ  Ｔ‐１１は、特に集積回路の分野で媒体の平坦化に有用な熱硬化メチルシロキサンポリマー樹脂のファミリーである。Ａｃｃｕｇｌａｓｓ  Ｔ‐１１の屈折率は、波長６３３ｎｍにおいて１．３９である。なお、ドット４４はポリマー樹脂である必要はない。例えばドット４４は、屈折率が類似している透明な導電性酸化物材料、又は下層の基板の屈折率にかなり一致する屈折率を有すると同時に好適に透明である任意の他の材料とすることもできる。ドット４４の堆積は、堆積させる材料の性質と適合する任意の好適な堆積技術により行う。例えば、ポリマー樹脂はインクジェットプリンタ又はシルクスクリーン印刷により堆積できる。例えば、１ピコリットルのプリントヘッドを備えるＦｕｊｉＦｉｌｍ（登録商標）Ｄｉｍａｔｉｘ（商標）２８３１インクジェットプリンタがこの目的のために良好に使用されている。インクジェット堆積の場合、所望のドット構成をデジタルビットマップとして組み立てて、プリンタに提供できる。各ドットの直径は、約１５〜約３０マイクロメートル、例えば約２０〜約２８マイクロメートル、又は約２２〜約２６マイクロメートルであってよい。各ドットの最大厚さｔは、約４〜約１０ｎｍ、例えば約４〜約８ｎｍであってよい。ドットをインクジェットプリンタによって堆積させる場合、ポリマー樹脂の量は約１〜約１５ピコリットル（ｐＬ）とすることができる。インクジェット印刷は現在のところ、ドットを堆積させる最も制御可能かつ着実な方法であることが分かっている。更に、堆積パターンを容易にプログラムでき、必要な場合はこれに変更を加えることができる点は、特に有利である。堆積プロセスが完了した後、堆積した樹脂はその後、樹脂の硬度を高めるために高温で硬化させてよい。その代わりに樹脂が紫外線によって硬化できる場合、樹脂は、必要な波長の光に曝露することによって硬化させることもできる。なお、ドットの堆積中に使用されるインクの量は、インクが堆積している基板の表面の上方に大幅に突出しないように制御する。
【０１２３】
上述したように、ドット４４が被覆したエッチング面の領域では、全内部反射を促進することにより（逆に言うと、散乱を抑制することにより）散乱を介した光は、非被覆領域より少なく抽出される。従って、起伏加工表面上にドットを堆積させると、起伏加工表面上の位置の関数としてのドット４４に被覆された表面積の割合を制御することによって起伏加工表面上の特定の位置の明度を制御するための手段がもたらされる。一旦ドットが堆積すれば、ガラス基板のエッチングされていない表面に付着させた保護フィルム４２は、必要であれば除去してよい。
【０１２４】
更に別の態様では、表面が起伏加工してある基板の製造は、個々の基板の煩雑な湿式化学エッチングを大幅に省略できる、製造が容易な方式で製造できる。
【０１２５】
第１の工程では、例えば湿式化学エッチングによって上述の工程に従って種型を形成し、表面が起伏加工された基板を得ることができ、上記起伏加工表面のＲＭＳ表面粗度は７５ｎｍ以下、例えば約５〜約７５ナノメートルであり、上記表面起伏の相関長は１５０ナノメートル以下、例えば０〜１５０ナノメートル以下、又は０〜１００ナノメートル以下である。
【０１２６】
第２の工程では、未硬化エラストマは種型の起伏加工表面に付着させ、起伏加工表面を被覆できる。一旦起伏加工表面が未硬化エラストマで被覆されれば、エラストマを、特定のエラストマの硬化方法に従って硬化させることができる。例えばエラストマが紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂である場合、被覆された起伏加工表面をＵＶ光源からの好適なＵＶ光に曝露して、エラストマを硬化させることができる。他の実施形態では、未硬化エラストマは、熱への曝露で硬化する熱可塑性材料であってよい。硬化完了時、硬化したエラストマ塗膜を種型の起伏加工表面から取り外し、第３の工程でのエラストマ製造鋳型を形成する。
【０１２７】
種型の表面起伏と同一の表面粗度及び相関長を有する起伏加工表面を備えた追加の基板を製造するために、１つ以上の基板、例えばガラス基板は、上記１つ以上の基板の少なくとも１つの主表面において、好適なＵＶ硬化性樹脂で被覆できる。硬化時にＵＶ硬化性樹脂が基板の屈折率と一致又はほぼ一致する屈折率（例えば基板の屈折率の±１０％以内）を得られるように、ＵＶ硬化性樹脂を選択しなければならない。その後、上述のプロセスで製造した製造鋳型はＵＶ硬化性樹脂に押圧し、その後、特定の樹脂の硬化要件に従ってＵＶ光にＵＶ硬化樹脂を曝露することによりＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。ＵＶ硬化性樹脂の硬化後、エラストマ製造鋳型を取り外すと、基板の少なくとも１つの起伏加工主表面は７５ナノメートル以下、例えば約５〜約７５ナノメートルのＲＭＳ表面粗度を有することになり、ここで表面起伏の相関長は１５０ナノメートル以下、例えば０〜１５０ナノメートル、又は０〜１００ナノメートル以下となる。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、基板はガラス基板であってよい。ガラス基板の厚さは例えば３ミリメートル以下、例えば約０．０１〜約３ミリメートル、約０．０１〜約２ミリメートル、約０．０１〜約１ミリメートル、約０．０１〜約０．０７ミリメートルとすることができる。いくつかの実施形態では、ガラス基板は、約０．０１〜約０．３ミリメートル、約０．０１〜約０．２ミリメートル、又は約０．０１〜約０．１ミリメートルの厚さを有する可撓性ガラス基板とすることができる。可撓性ガラス基板は可撓性ガラスリボンであってよい。いくつかの実施形態では、可撓性ガラスリボンはロールの形態とすることができ、ＵＶ硬化性樹脂は、可撓性ガラスリボンがロールから分配されるときに、又はその後に、可撓性ガラスリボンの少なくとも一方の主表面に付着させる。
【０１２９】
図１０は、可撓性ガラスリボンの少なくとも一方の主表面を加工して、連続的に少なくとも１つの起伏加工した主表面を形成できるプロセスを示している。図１０に示すように、可撓性ガラスリボン１２０は、放出ステーション１２４におけるロール１２２の形態で構成されている。可撓性ガラスリボンは、可撓性ガラスリボンの長さに沿って延在する２つの長軸方向縁部を有し、上記２つの長軸方向縁部により、可撓性ガラスリボンの２つの主表面１２６及び１２８の横方向の幅が決まる。可撓性ガラスリボン１２０は所定の運搬経路に沿って運搬方向１３０にロール１２２から放出され、好適で屈折率が適合したＵＶ硬化性樹脂の塗膜１３２を可撓性ガラスリボンの少なくとも一方の主表面、例えば主表面１２６に付着させる。その後、可撓性ガラスリボンの少なくとも一方の主表面を、起伏加工表面１３６を持つエンボス加工ドラム１３４と接触させ、接触と同時に、屈折率が適合した樹脂をＵＶ光源１３８からのＵＶ光に曝露して硬化させる。ＵＶ硬化性樹脂と接触するエンボス加工ドラム表面は例えば、上述のプロセスに従って製造した製造鋳型を含み、その製造鋳型はエンボス加工ドラム１３４の外周面に取り付けられる。エンボス加工ドラムが回転し、可撓性ガラスリボンが所定の運搬経路に沿って前進し続けるにつれ、製造金型は連続的に、硬化したＵＶ硬化性樹脂との接触を離し、未硬化のＵＶ硬化性樹脂と接触していく。その後、表面が起伏加工されたポリマー表面層を有する可撓性ガラスリボンの上流（先導）部は巻取りステーション１４２の回収ロール１４０により巻き取ることもできる。
【０１３０】
別の実施形態では、エンボス加工ドラム１３４はその外周面に直接形成された適切な起伏を有することができる。例えば、レーザエッチング（彫版）又は焼灼等によってエンボス加工の外周面上に直接起伏を形成するためにレーザを使用してよい。レーザは、表面を加熱し、次いでエンボス加工ドラムの表面を蒸発させ、又は表面を焼灼してよい。いくつかの例では、レーザコントローラにプログラミングしたパターンで表面にくぼみを形成するため、パルス化した短期レーザ光を使用でき、上記パターンは本明細書に記載の表面粗度及び相関長等の所定の表面粗度に合致している。
【０１３１】
上記のような方法で製造され、その表面に起伏が付与されているポリマーフィルムは、様々な用途に使用できる。例えばこのような用途の一例では、起伏のあるポリマーフィルムを備える透明ガラス基板は、投影観察システムで使用できる。このようなシステムでは、画像画面は、上述したような起伏加工表面を持つガラス基板を有するように製造する。起伏加工表面は、エッチング等によりガラス基板自体の第１の表面上に形成してよく、又は起伏加工表面を、第１のガラス基板の表面上に堆積させたポリマー層上に形成してよい。その後、ガラス画面を設置し、例えばフレーム又はスタンドに位置決めしてよい。その後、投影機はガラス画面に画像を投影できる。画像を形成する光は起伏加工表面上の起伏によって散乱し、これにより画像はガラス画面上で視認可能となる。いくつかの実施形態では、起伏加工表面が第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に挟まれるように、第２のガラス基板を第１のガラス基板に連結してよい。ガラス画面の表面粗度は１００ナノメートル以下、例えばＲＭＳ表面粗度（Ｒｑ）は約５〜７５ナノメートルであり、相関長は１５０ナノメートル以下、例えば０ナノメートルを超えるが１５０ナノメートル以下である。いくつかの例では、相関長は０ナノメートルを超えるが１００ナノメートル以下である。
【０１３２】
図１２は、起伏加工した基板２０４を含む投影画面２０２を備える投影システム２００を示す。投影画面２０２は、基部２０７により直立姿勢で支持された自由起立構造体として示されている。以下で詳細に説明するように、起伏加工した基板はガラス基板、ポリマー基板又はポリマーとガラスとの組み合わせとすることができる。画像２０８は投影デバイス２１０から投影画面２０２上に投影してよい。被覆ガラス２１８は、起伏加工した基板２０４に隣接させて位置決めしてよい。
【０１３３】
図１３Ａに示す一実施形態では、投影画面２０２は、上述のような表面起伏を含む起伏加工ガラス基板２０４を備える。ガラス基板の少なくとも一方の面に必要な表面粗度（と、該当する場合には相関長と）を形成するために、起伏加工したガラス基板２０４は例えば、上述したようなエッチング液でエッチングした表面２１４を備えてよい。表面２１６としてここで示されている反対側の表面は、望ましい起伏を形成するためにエッチングしてもしなくてもよい。起伏加工表面２１４を損傷から保護するために、必要に応じて被覆基板２１８をガラス基板２０４の起伏加工表面２１４に接合してよい。
【０１３４】
図１３Ｂに示す別の実施形態では、投影画面２０２はガラス層、例えば起伏加工されていないガラス基板２０５と、ガラス層上に配置したポリマー層２１２とを備えてよい。ポリマー層２１２は、上述した表面粗度特性を有する表面起伏を含む。例えば表面起伏は、上述のようなマイクロ若しくはナノ複製技術、又は他の好適な複製プロセスにより形成できる。表面起伏は、ガラス基板にポリマー層を堆積させた後にポリマー層に付与でき、又はポリマー層を例えば予め起伏加工したフィルムとしてガラス基板に付加してよい。図１２及び図１３Ｃに示すように、被覆ガラス基板２１８はポリマー層２１２上に配置してよい。被覆ガラス２１８はタッチ機能を有するように構成してよい。あるいは、起伏加工されていない表面２１６にタッチ機能を付与してよい。
【０１３５】
別の態様では、接触分離中に発生し得る摩擦帯電等によるガラス基板の静電帯電を最小化するように構成された起伏加工ガラス基板が開示されている。
【０１３６】
ディスプレイパネル、特にその一部が薄膜トランジスタを備えるディスプレイパネルを構築するために使用されるフラットパネルディスプレイガラスは、２つの面、即ち薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構築できる機能的な面（「バックプレーン」）（Ａ面）及び非機能的なＢ面からなる。処理中、Ｂ面は多様な材料（即ち、紙、金属、プラスチック、ゴム、セラミック等）と接触し、摩擦帯電を介して静電荷を蓄積できる。例えば、ガラス基板を生産ライン及び間紙材料に導入すると、例えば積層した紙はガラス基板から剥がれ、ガラス基板は正電荷を蓄積できる。更に、半導体堆積のための製造プロセス中、ガラス基板は通常、チャックテーブルに配置し、Ｂ面はチャックテーブルと接触しており、ここで堆積が行われる。チャックテーブルは例えば、処理中にチャックテーブルにある１つ以上の真空ポートを介してガラスを固定することもできる。ガラス基板をチャックテーブルから外すと、ガラス基板のＢ面は摩擦帯電及び／又は接触帯電を介して静電的に充電できる。このような静電荷は多くの問題を引き起こす可能性がある。例えば、ガラス基板は静電荷によりチャックテーブルに接着されるが、その後、チャックテーブルからガラス基板を取り外すそうとするときに粉々に破損する可能性がある。更に、静電荷により粒子及び塵がガラス表面に付着し、表面を汚染する可能性がある。Ｂ面からＡ面への静電荷の放出（いわゆる静電放電、ＥＤＳ）はＡ面上にＴＦＴゲートの不具合及び／又はライン損傷を招き、製品収率を低下させる。
【０１３７】
本明細書に記載の方法を使用して、摩擦帯電及び／又は接触帯電中に接触の緊密さを効果的に低下させる方法で、接触面積を減少させることによりガラス表面を細かく起伏加工してよい。その結果としてガラスの透明度の顕著な低下はなく、例えばヘイズは最小限に抑制され、ガラス電圧又は表面帯電が低下する。上述のように、有機溶媒を無機酸に導入し、ガラス基板表面に結晶性特徴部分を形成する急速な局所的堆積を行う。これらの堆積物はエッチング副生成物、通常フルオロケイ酸塩であり、これは下層にあるガラス表面をマスクし、その場所でエッチングを妨げる。残留結晶性堆積物はその後の熱水洗浄又は酸洗浄中に溶解させ、エッチングの結果としてガラス表面上に起伏特徴部分が残る。エッチング液に対する有機溶媒比率、エッチング時間又はエッチング温度を調整することにより、ナノメートル〜マイクロメートル範囲の広範な起伏粗度が求められる。
【０１３８】
本明細書に記載の方法は、ガラス工業において使用される通常のエッチング液のほぼ全てに適用できる。例えば無機酸は、フッ化水素酸、緩衝フッ化水素酸（又はフッ化アンモニウム及びフッ化水素の混合物）、フッ化ナトリウム、並びに塩化水素、硫酸、リン酸及び硝酸を含む鉱酸とのこれらの混合物としてよい。有機溶媒は、エッチング液と混和性でなければならない。好適な有機溶媒としては、酢酸、ポリエチレングリコール、イソプロパノールアルコール、エタノール、メタノール等が挙げられるがこれらに限定されない。
【０１３９】
従って、いくつかの実施形態では、本明細書に記載のプロセスを必要に応じて変更してよい。例えば、静電帯電を低減し、導光体を形成しないように意図するのであれば、視角等の性状は重要な検討事項ではない。また、ガラスの種類及び／又は組成の変更により、エッチングプロセスに関与する化学的性質に対する調整が更に必要になる場合もある。
【０１４０】
ある例示的なプロセスでは、ガラス表面上に突起部（起伏特徴部分）を均一に分散させるため、欠陥のないガラス表面が必要であることから、ガラス基板は初めにＫＯＨ溶液で洗浄し、表面の有機汚染物質及び塵を除去する。必要に応じて他の洗浄溶液で置換してよい。表面上の汚染物質又は塵の存在は核形成種子として作用し得る。これらの核生成種子はその周囲において結晶化を誘起し、不均一な表面起伏を生じさせる場合がある。
【０１４１】
次に、約１０〜約９０重量％、例えば約１０〜約８０重量％、約２０〜約７０重量％、約２０〜約３０重量％、又は約４０〜約６０重量％の有機溶媒を含む溶液にガラス基板を浸漬する。エッチング液は、約１〜約５０重量％、例えば約５〜約４０重量％、又は約１０〜約３０重量％の無機酸を更に含んでよい。例えばいくつかの実施形態では、約１〜２０重量％のＮＨ４Ｆ、５〜約５０重量％の酢酸又はポリエチレングリコールを含有する溶液を選択できる。目的の起伏粗度に応じて、エッチング時間は約３０秒〜数分、例えば約３０秒〜約４分、約３０秒〜約３分、又は約３０秒〜約２分とすることができる。いくつかの例では溶液は静止状態であるが、他の例では溶液をかき混ぜるか、又はその他の方法で撹拌してよい。例えばエッチング液は再利用してよい。記載のエッチング液濃度及びエッチング時間内のエッチング液撹拌に基づいて、実験からは表面起伏に認識可能な差は見られなかった。
【０１４２】
エッチングが完了した後、ガラス基板を１ＭのＨ２ＳＯ４中に最大１分間浸漬し、表面上の結晶残留物を除去できる。しかし、Ｈ２ＳＯ４酸洗浄は、ＨＣｌ又はＨＮＯ３等の他の鉱酸で置換できる。あるいは、又は更に、温水洗浄も適用できる。低いｐＨ値（又は高温）は堆積した結晶の溶解度を上昇させることができる。従って、７超のｐＨ、例えば８超のｐＨが望ましい。洗浄後、ガラス基板を水ですすいで酸残留物を除去してよく、その後乾燥させる。
【０１４３】
得られた平均粗度は表面電圧（例えば静電帯電）を減少させることに効果があることが分かっており、平均粗度（Ｒａ）として表され、典型的には約０．４〜約１０ナノメートルである。典型的なヘイズ値は１％以下であるが、いくつかの例では６％にまで上昇し得る。従って上記のように、上記制約の範囲内で表面を得るために、特定の溶液の配合を必要に応じて、本開示の範囲内で変更できる。
【０１４４】
本明細書に記載の処理方法を用いると、本開示の剥離試験で試験したときの未処理の基板表面と比較して、ガラス基板表面によって示された表面電位を約２０〜約７０％、例えば約２３〜約６７％低下させることができる。静電放電の危険性や高感度電子部品の損傷を低減するという文脈において、得られた静電荷のこのような変化は有意であり、有用である。
【０１４５】
しかし、更なる開示は、静電帯電挙動に最も影響のある表面組織分布の有利な構成要素を特徴付けるために、接触面積をベースとする測定基準を使用できることを明示しており、また、ＥＳＤ促進性表面組織分布の型は平均粗度（Ｒａ）等の単純なパラメータにより把握又は予測し得ないことを説明している。
【０１４６】
多様な長さ基準を網羅する多様な測定基準を使用して表面組織分布を定量的に定義又は説明することはできるものの、異なるデータ収集及び定量的方法にはそれぞれの利点及び欠点があることは公知である。本明細書の他の箇所に記載の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）又は光学的形状測定等の技術により、ｘ及びｙ次元で測定された各画素に関する高さ（ｚ）を有する画像が提供される。ｘ‐ｙ画素のサイズにより、小さい特徴部分を解像する技術の能力が決定され、一方でｘ‐ｙ視野は大きい特徴部分（又はより大きい尺度で発生する組織分布の変化）を捉える能力を制限する。この点で、表面起伏の本質的な特性はいくつかの測定基準を使用して十分に説明できるものの、他の測定基準では全体的に不十分な説明となることは、重要な留意点である。例えば、もし高さ１００ナノメートル、直径１ミリメートルのドットを規則的に整列させることにより被覆された表面起伏があるとしても、サイズが５０×５０ナノメートルの画像を収集し、相関長のみを用いてパターンを定量するのであれば、組織分布の突出形状を捉えることは完全に失敗することになるであろう。これが現実に発生する蓋然性の程度は、ユーザが理解しようとする姿勢による。
【０１４７】
このことを考慮に入れると、平均粗度（Ｒａ）又は二乗平均平方根粗度（Ｒｑ）は表面組織分布を説明するための最も一般的に使用されているパラメータの一部であり、表面上の高さの変化（「粗度」の通常の意味と一致する）についての情報を提供する。しかし実際には、この定義は、記載された組織分布がその表面の高さに多少の「ランダムな」変動を有しているときにのみ、真に適切である。Ｒａ及びＲｑでは画像中に視認できる表面上の「特徴部分」の存在を捕捉又は適切に定量できず、むしろ視野全体での特徴部分の平均値を求める補助となるものである。従って、表面がランダムな粗度以外の組織分布を有する場合、それは接触分離の観点から表面起伏の利点を定量するための最適な測定基準とはならない。
【０１４８】
歪度又は尖度等の他のパラメータでも、平均表面レベルについての表面高さプロファイルの非対称性を定量化しようと試みられている。例えば上述したように、負の歪みは「谷」が優勢であることを示し、正の歪みは表面で「山」が優勢であることを示す。尖度は「ランダムな」高さ変動からの逸脱を測定し、その数値３は、高さの正規／ガウス分布を表す。しかし、これらの個々の値も、接触分離に重要と考えられる表面上のナノメートルスケール特徴部分の分散度の高さを十分には説明できず、例えば特徴部分同士を離して表面に分散させるときには表面の特徴部分の寄与を過小評価する傾向にある。
【０１４９】
従って、接触分離の促進によりその本質的な利益を得る方法で、ＥＳＤ促進性表面組織分布を決定できる測定基準を使用する。以下、本発明者らは、以下の式：
【０１５０】
【数５】
2020017529.tif 000008
【０１５１】
及び
【０１５２】
【数６】
2020017529.tif 000009
【０１５３】
によって接触分離に特異的な性能指数（ＦＯＭ）としてこの測定基準を定義し、式中、パラメータｈｔは「閾値高さ」であり、これは接触時に第２の表面と接触する表面における最上部高さの寄与を効果的に定義する。例えば、ｈｔ＝０．９５は、「接触状態」の画素を表す画像中の高さ値の上部５％に相当し、一方ｈｔ＝０．５０は、画像中の高さ値の上部５０％が「接触状態」の画素を表す。
【０１５４】
このパラメータについて考える別の方法は、接触時に表面特徴部分が弾性的に押圧する「深さ」であり、ここでは複数の画素が特徴部分の山において「接触状態」になるため、各山の最上部における単一の最上部画素に人為的に制限されなくなる。
【０１５５】
パラメータδは、接触時に接触面積と仮想平面との間の最短距離を表す「スタンドオフ（ｓｔａｎｄ‐ｏｆｆ）」であり、Δは「接触状態」ではない画素について、接触時の仮想接触平面から離れている程度を効果的に説明しており、ＣＡはｈｉ≧ｈｔである画素数により求められる接触面積であり、ｍは分母の指数であり、「接触状態」ではない画素同士の離間距離の重要性を推測する。ＦＯＭの評価では、ｍは、それぞれクーロン（〜ｒ２）又はレナードジョーンズ（〜ｒ６）相互作用長依存性の物理特性を表す２（「ＦＯＭ２」）又は６（「ＦＯＭ６」）になるように選択する。個々の画素についての表面高さデータはｈｉであり、ｈｉデータ中には全表面高さ要素Ｎがある。
【０１５６】
簡潔に述べると、式（５）中の第１項は、第２の表面と「直接」接触している表面の面積を表し、この場合、接触時の仮想平面と数学的に等価である。式中の第２項は、「直接」接触していない表面の領域について、接触表面からどのように離れているかを説明している。向上させたＥＳＤ挙動の制限では、（ａ）効果的な表面‐表面接触面積が減少し（ＣＡ→０）、（ｂ）直接接触していない領域は可能な限り第２の表面から離しているため（Δ→∞）、ＦＯＭはゼロに近づく。従って、いくつかの例では、ガラス基板等の基板は少なくとも１つの起伏加工表面を備え、その表面のＦＯＭは０〜０．８、例えば０〜約０．７８、約０．０１〜約０．７、約０．０５〜約０．６、又は約０．０１〜約０．５であり、ｍは２〜６であり、式中、０．１≦δ≦１０ｎｍ、例えば０．１≦δ≦２ｎｍであり、また、０．５≦ｈｔ≦０．９９９、例えば０．７５≦ｈｔ≦０．９９である。
【０１５７】
なお、静電帯電についての上述の議論は、それ自体が基板の光学的品質を対象とするものではなく、光学特性が関心の対象となっていることに留意されたい。即ち、ＦＯＭは例えば、接触分離に基づいて基板の静電帯電を最小限にすることを意図しており、透明又は不透明な基板（例えばガラス基板）に等しく適用できる。従って、基板の透明度に注意を払うべき例では、ＥＳＤ特性は光学品質とバランスを取る必要がある。即ち、静電帯電について最適な表面特性を有する基板は依然として最適な光学特性はあまり示さないままである。従って、許容可能なＦＯＭ及び許容可能な透明度を兼ね備えた基板を得るには、２つの要件の間に妥協が必要となる場合があり、ＦＯＭは通常、粗度（Ｒａ又はＲｑ）に影響されないことは分かっているものの、それでもこれらの属性は透明度に関して重要であり得る。更なる例では、ＦＯＭが０〜０．８、例えば０〜約０．７８、約０．０１〜約０．７、約０．０５〜約０．６、又は約０．０１〜約０．５である基板のＲＭＳ粗度Ｒｑは、５ナノメートル≦Ｒｑ≦７５ナノメートルとなり得、ここで起伏加工した主表面の起伏は相関長Ｔで表され、０ナノメートル＜Ｔ≦１５０ナノメートルである。
【実施例】
【０１５８】
本開示は以下の実施例により更に明らかになる。
【０１５９】
実施例１
表１の溶液１〜６中で、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）社のコード２３２０ガラス試料をエッチングした。明度及びヘイズを測定し、データは以下の表２に示した。コード２３２０ガラスはアルミノケイ酸ナトリウムガラスである。
【０１６０】
【表２】
2020017529.tif 000010
【０１６１】
データが示すように、エッチング液１〜５に曝露した試料は光減衰の点で類似している。２つの条件の明度均一性を比較するための優れた測定基準は、明度データの指数関数フィッティング（例えばフィッティング式はｙ＝Ａｅｂｘの形式である）における指数ｂである。表２のデータは、明度減衰指数ｂが約０．００９〜約０．０１３ｍｍ−１であり、エッチング液２の明度減衰が最も低いことを説明している。エッチング液６で処理した試料は初め他の試料より明度が高かったが、λ＝０．２１ｍｍ−１の急勾配減衰曲線を示した。溶液１〜５で調製された試料のヘイズは１％未満であり、可視波長範囲の光に対して透明度が非常に高いことと、散乱が最小限であることを示している。エッチング液６のヘイズが最も高いが（４．２６％）、透明なバックライト素子ではまだ使用可能であった。
【０１６２】
−８０〜８０度の視角について、上記溶液１〜６でエッチングしたガラス試料の視角角度（それぞれ曲線６０、６２、６４、６６、６８、７０）の関数として１平方メートル当たりのカンデラの輝度を測定し、図１４のプロットに示した。このプロットは、エッチング液２（曲線６２）でエッチングしたガラス試料において輝度が最も均一であり、エッチング液１、３、４及び５を使用した場合には中程度の均一性が得られることを示す。エッチング液１及び３の結果はほぼ同じであった。エッチング液６を使用して処理した試料では輝度の不均一性が大幅に上昇した。
【０１６３】
また、エッチング液１、２、及び６〜９で処理した試料の相関長等の粗度パラメータを測定し、ＲＭＳ粗度Ｒｑと共に以下の表３に示した。表の縦列は左から右へ、試料識別番号（７〜１７）、使用した特定のエッチング条件（ガラス摂氏温度、及び表１に記載のエッチング液識別番号等）、ナノメートル単位のＲａ、ナノメートル単位のＲｑ、歪み（Ｒｓｋ）、尖度（Ｒｋｕ）及びガウス相関長（Ｔ）等の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した粗度パラメータ、並びに「視角良好度」（ＶＡＧ）パラメータである。Ｒａは算術平均粗度値であり、Ｒｑは二次平均粗度値（ＲＭＳ粗度）であり、歪みは確率分布の非対称性の尺度である。歪みが＜０の場合は谷を有する表面であり、Ｒｓｋ＞０の場合は山を有する平坦面である可能性がある。計算上１．０を超える数値は、表面に極端な谷又は山があることを示し得る。尖度は高さのランダム性及び表面の鋭度の尺度である。完全にランダムな表面の値は３であり；結果が３から離れているほど、表面のランダム性は低く、表面はより反復パターン化している。スパイク（ｓｐｉｋｅ）を有する表面はより高い尖度値を示し、凹凸のある表面はより低い尖度値を示す。
【０１６４】
ほとんどの場合、ディスプレイ（例えばテレビ）は、垂直からディスプレイパネル面まで測定した中の約−３０〜約＋３０度の視角から見られるため、輝度（カンデラ／平方メートルで測定）は低角度でも高くなければならない。しかし、ディスプレイは高い角度から見られる場合もあるため、約−８０〜＋８０度における高い輝度も切望されている。従って、−８０〜＋８０度の角度での均一な輝度を有するディスプレイは高視角均一性を有すると言われている。バックライト素子で点灯したディスプレイは、主にバックライト素子の光散乱特性を介して視角均一性を得る。
【０１６５】
様々な視角での測定が可能なデバイスで輝度を測定する場合、球体領域「レーダ」プロットとして、又は半球体領域データセット全体を通した９０度スライス面における輝度に対する視角のＸ／Ｙプロットとして、結果を表示でき、図１５に示すように、輝度は１２個の異なるバックライトの視角Ｌ（θ）の関数として示されている。視角輝度を求めるためのツールは、Ｒａｄｉａｎｔ  Ｚｅｍａｘ社のＩｍａｇｉｎｇ  Ｓｐｈｅｒｅ及びＥＬＤＩＭ社のＥＺ  Ｃｏｎｔｒａｓｔであってよい。視角プロットの良好性を比較することは困難であるため、視角良好度（ＶＡＧ）という測定基準を開発した。ＶＡＧを計算するには、初めに輝度曲線Ｌ（θ）に視角θの余弦を乗じ、低視角θで散乱した光を優先的に重み付けする。次いで、０〜３０度の視角θで平均輝度を、３０〜８０度の視角θでの平均輝度で除算する（以下の式７参照）。
【０１６６】
【数７】
2020017529.tif 000011
【０１６７】
ＶＡＧは、視認者、例えばバックライト素子により照明されたディスプレイの視認者に知覚された輝度の「良好度」を考慮した定量的測定基準である。ＶＡＧ値が高いほど、知覚された照明の良好度（許容度）は大きい。
【０１６８】
表３のデータから、概してエッチング液♯１及び♯２で処理した試料（特に試料８〜１１及び１４）のＶＡＧ値は、エッチング液６〜９で処理した試料のものより大きく（例えば１．５を超える）、またそのガウス相関長（Ｔ）はやや小さいことが分かる。一般的に相関長が小さいほど良好であり、１００ｎｍ未満の相関長が最も望ましいと考えられる。特に、溶液２で処理した試料１１のＶＡＧ値が最も高い。相関長とＶＡＧとの関係のグラフを図１６に示す。
【０１６９】
【表３】
2020017529.tif 000012
【０１７０】
エッチングしたガラスの表面形態をよりよく理解するため、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ（登録商標）社のＡＳＡＰ（商標）２４２０高機能比表面積及び細孔分布測定システムを使用し、アルゴン収着測定により、ガラス試料上で多孔率測定を行った。試料は全て、酸溶液中、手動で浸漬エッチングして脱イオン水ですすいだ、Ｃｏｒｎｉｎｇ社のコード２３２０ガラス（１５０×１５０×０．７ｍｍ）であった。全試料を測定前に２４時間、３００℃で脱気した。細孔径測定は全て、４．７２〜７３４．１２ミリメートル水銀絶対圧力の圧力において８７Ｋの温度で、Ｂａｒｒｅｔｔ‐Ｊｏｙｎｅｒ‐Ｈａｌｅｎｄａ（ＢＪＨ）モデルによって吸着されたアルゴンの量に基づくものであった。全ての細孔径分布フィッティングは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｃｅｌ  Ｓｏｌｖｅｒ関数によりＲｏｓｉｎ‐Ｒａｍｍｌｅｒモデルを使用して行い、それぞれの形式で細孔径分布を抽出した。
【０１７１】
本研究の目的のために、上述の方法を採用し、全体の細孔径分布に存在することが明らかになっている２種類の細孔、即ち１０００オングストローム（Ａ）のアルファ（α）値だけ上又は下にセンタリングされた細孔の体積分率を測定する。ここではアルファはワイブル分布の６３番目の百分位数を表し、通常はピーク値に相当する。データを以下の表４に示す。各試料では、１０００オングストロームにセンタリングされた、解析した細孔体積分率をパラメータＸ１として示し、対を成すピーク値の群は１−Ｘ１として計算する。
【０１７２】
【表４】
2020017529.tif 000013
【０１７３】
これらの分率を計算した後、これら２つの体積分率の積［Ｘ１＊（１−Ｘ１）］を求めることにより「二峰性」パラメータＢＰが得られる。次に、データにフィッティングさせた二次多項式を使用して二峰性をＶＡＧパラメータと相関させ、経験的な相関性を求める。図１６に示すこのフィッティングはＶＡＧパラメータとの経験的な相関を示す。データでは、無単位二峰性パラメータ（ＢＰ）は高い（≧１．０）ＶＡＧ値の散乱導光体を形成する好ましい表面多孔性を適切に表現できることが示唆されている。図１７は、約０．１６〜０．２２のＢＰ値がこの目的に適していることを示唆している。
【０１７４】
実施例２
一連の実験では、寸法１５０×１５０ｍｍの０．７ｍｍ厚のＣｏｒｎｉｎｇ社コード２３１８ガラス試料を、氷酢酸及び水性フッ化アンモニウムの混合物中に浸漬してエッチングした。Ｃｏｒｎｉｎｇ社コード２３１８はアルカリアルミノケイ酸ガラスである。氷酢酸、水及びフッ化アンモニウムを成分比でそれぞれ１５：６：４含む浴中で試料をエッチングした。エッチング液浴の浸漬時間は３分間であり、その後、試料を脱イオン水ですすぎ、空気乾燥した。試料は、ＬＥＤ片を使用して１つの縁面に沿って照明し、その主表面での試料出力の明度を、ＬＥＤ片に最も近い縁から開始して反対側の縁部まで測定した。
【０１７５】
その後、試料のエッチングした表面は、１ピコリットルのプリントヘッドを備えるＦｕｊｉＦｉｌｍ社のＤｉｍａｔｉｘ２８３１インクジェットプリンタを使用し、選択した領域において透明樹脂で印刷し、樹脂の液滴を堆積させた。各樹脂液滴は約１ピコリットルのポリマー樹脂が含まれていた。ポリマー樹脂はＡｃｃｕｇｌａｓｓ社のＴ‐１１であった。ポリマー樹脂を印刷するために使用される勾配パターンをＡｄｏｂｅ（登録商標）社のＩｌｌｕｓｔｒａｔｏｒソフトウェアを用いて設計し、プリンタドライバと互換性のあるビットマップ形式に変換した。印刷パターンは、各ガラス試料の１つの縁部、即ちＬＥＤ片に近接した縁部の近傍の単位面積当たりのドットの被覆率が反対側の縁部の近傍の単位面積当たりのドットの被覆率より大きくなるように構成されたポリマー樹脂ドットの（局所的に）ランダムな分布になっていた。このように形成した勾配は第１の縁部から第２の縁部までほぼ直線の勾配であった。印刷により直径約１５〜４７マイクロメートルのドットが作られた。図１８は、ガラス基板の荒仕上げした表面に堆積させた１つのドットの上面図の写真であり、約１８マイクロメートル（μｍ）の直径のほぼ円形であるドットを示している。図１９は別のドット（より楕円形に近いか、又は卵型形状を有する）の第２の写真である。図２０は、図１９のドットに関するプロファイルのプロットであり、図１９ではドット高さは左（ｙ）軸であり、幅はライン１に沿った底（ｘ）軸である。
【０１７６】
図２１中のプロットは、エッチング後の試料の明度、曲線５６と（両方ともドットは無い）、エッチングしてからＴ‐１１樹脂で印刷した同じ試料の明度、曲線５８とを比較している。試料明度は、光源からの距離の関数として、エッチングされた面と反対側の面に隣接する光強度を測定することによって判定した。印刷前にエッチングした試料の明度減衰指数ｂは０．００９ｍｍ−１であり、エッチングしてからＴ‐１１で印刷した試料の明度減衰指数ｂは０．００５ｍｍ−１であった。エッチングした試料上にＴ‐１１樹脂を印刷すると明度減衰指数大幅に減少し、それによりエッチング及び印刷した試料全体にわたって照明の均一性が向上した。
【０１７７】
エッチングしたが印刷していない領域の粗度により、１００Ｘレンズを備え２Ｘズーム機能を有するＺｙｇｏ社のＮｅｗｖｉｅｗ（商標）モデル７３００白色光干渉計を用いて４ナノメートルのＲＭＳ粗度を測定した。樹脂堆積に起因するドットにより表面ＲＭＳ粗度（Ｒｑ）が約８ｎｍまで増加した。
【０１７８】
実施例３
ある実験室内実験では、ガラス基板試料を冷凍庫で約−１９℃の温度まで冷却し、冷蔵庫にて約−４℃の温度にし、オーブン中で様々な温度に加熱し、その直後に、調製したばかりの溶液♯２中でエッチングし（表１に示す）、すすいだ。約１週間離した２つの別の日に、ガラス温度実験を行い、図２２に示すように、エッチング前のガラス温度とＶＡＧパラメータとの間に強い正の対数相関（Ｒ２＞０．９５）が見られた。しかし、この関連性は、１日目から次の日まで同一ではなかった。２つの日付の間の相対湿度、室温及び露点の変化は、図示されたＶＡＧ曲線に対するガラス温度の違いの原因になる場合もあり、エッチング環境を安定化させればこの変化を排除することもできる。
【０１７９】
実施例４
Ｃｏｒｎｉｎｇ社のコード２３２０ガラスの試料を、以下の表５に示す時間及び温度で、表１のエッチング液♯２でエッチングした。各試料は、Ｐａｕｌ  Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製ＢＹＫ  Ｈａｚｅ‐Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓデバイスを使用し、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３及びＡＳＴＭ  Ｄ１０４４に準拠してヘイズ及び透過率について測定した。Ｈａｚｅ‐Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓは、全透過率、ヘイズ及び透明度を直接判定できる。そのデバイスは相関色温度６７７４Ｋの平均的な太陽光を表す発光性Ｃ光源を利用している。結果は以下の表５に提供され、非常に低いヘイズ（例えば２％未満）及び高透過率（９４％超；最大透過率は１００％を限度としていることは理解されているものとする）を示し、本明細書に記載のエッチング液での処理後に高透明度のガラス基板が提供される。
【０１８０】
【表５】
2020017529.tif 000014
【０１８１】
実施例５
エッチングワックスの性能を知るため、２．５グラムのポリカプロラクトン（Ｓｉｇｍａ社、ａ７０４１０５、ＭＷ４５ｋ）を１００ミリリットル丸底ガラスフラスコ内の５０ミリリットルの酢酸に添加し、温水浴中で４５分間かき混ぜてポリカプロラクトンを溶解させ、５％ポリカプロラクトン混合液を調製した。その後、水浴からフラスコを取り出し、０．９ミリリットルの脱イオン水をかき混ぜながら徐々に添加した。混合液をＮａｌｇｅｎｅ（商標）ボトルに移し、その後、２．１グラムのフッ化アンモニウムを添加し、混合液を１時間かき混ぜた。冷却すると、当該混合液は５％ポリカプロラクトンエッチングワックスを形成した。
【０１８２】
１０．１６ｃｍの幅を有し、間隙を＜０．０２５４ｃｍに設定した高さ調整可能なＧａｒｄｃｏ  Ｔｅｆｌｏｎ被覆ドローダウンバーを用い、Ｃｏｒｎｉｎｇ社のコード４３１８ガラスの洗浄済み１５０×１５０×２ミリメートル試料に手動でエッチングワックスを塗付した。コード４３１８は、アルカリアルミノケイ酸ガラスである。試料の１つの主表面をエッチング液から保護するためにポリマーフィルムを試料に積層した。エッチングワックス皮膜をガラス上で３．５分間放置し、次いで撹拌して３回の水浴ですすいだ。
【０１８３】
次いで、エッチングしていない側の試料主表面を被覆している保護フィルム層を剥離することでガラス試料を離層し、試料を乾燥させた。
【０１８４】
更に、１０％及び１５％のポリカプロラクトンエッチングワックスも同様のプロセスで調製した。これらは、数日静置させた後に相当な粘性を帯びる（流動しなくなる）ことから、初めにかき混ぜた後に遊星型ミキサーを使用して再混合することが必要であった。このことから溶液は揺変性であることが分かる。再混合後、それらはドローダウン用途には良好であった。上述のように、その後、３つの用途全ての試料を、ＶＡＧ、％ヘイズ及び平均輝度について試験した。データを以下の表６に示す。
【０１８５】
【表６】
2020017529.tif 000015
【０１８６】
本明細書に記載のエッチングプロセスはガラス基板、例えば、ディスプレイパネルを含む他のディスプレイ部品の製造に使用するガラス基板の静電帯電及びその後の放電を大幅に減少させる表面起伏を形成できる。
【０１８７】
実施例６
ガラス基板の静電荷特性に対する起伏加工ガラス表面の効果を調査する例では、１重量％及び５重量％の濃度のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び約１０〜９０重量％の濃度範囲の酢酸を含む溶液中でガラス基板をエッチングした。結果は、Ｍｉｎｉｔａｂソフトウェアを使用して開発した２要素フラクタル設計を利用し、ガラス粗度に対する酸濃度及びエッチング時間の影響を説明している。表７に、上記異なる酸濃度並びに３０秒及び１２０秒のエッチング時間でエッチングしたＣｏｒｎｉｎｇ社のＬｏｔｕｓガラスの試料の平均ガラス粗度Ｒａを収載している。Ｌｏｔｕｓは、焼鈍点が高く（例えば７６５℃超）、ほぼ無アルカリのアルミノケイ酸ガラスのファミリーの代表である。焼鈍点が高いと、弛緩率が低く、従って寸法変化量が比較的少なくなり、低温ポリシリコンプロセスにおけるバックプレーン基板としての使用に理想的なガラスが作製される。ガラス表面粗度は１３０×１８０マイクロメートルの走査領域にわたってＺｙｇｏ社のデバイスを用いて測定した。データから、広範な溶液の化学的性質を利用して非常に低い表面粗度が得られることが分かる。
【０１８８】
【表７】
2020017529.tif 000016
【０１８９】
実施例７
２０重量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び５０重量％の酢酸からなる溶液を使用し、Ｃｏｒｎｉｎｇ社のＬｏｔｕｓディスプレイガラス試料をエッチングした。上記ガラスを以下の時間：３０秒、６０秒、９０秒、１２０秒及び１８０秒、溶液に浸漬した。平均ガラス粗度（Ｒａ）、基本的に各試料の長さの最も高い山と最も低い谷との間の平均距離の尺度であるガラス表面上の凸状部の最大高さ（Ｒｚ）、ガラスヘイズ、及び異なるエッチング時間で得られたガラス透明度等のいくつかのガラス特性を以下の表８にまとめた。表８から、本溶液を使用し、エッチング時間を若干変更するとＲａ及びＲｚの両方が劇的に増加することが分かる。エッチング時間を１２０秒及び１８０秒に延長すると、ガラス粗度値はそれぞれ１７．８５ナノメートル及び４６．８０ナノメートルに増加した。視認可能なヘイズは１８０秒でガラス表面上に観察され、ガラスの透明度は、いくつかのディスプレイ用途には受容不能であった。しかし、ヘイズがある場合でさえこのような表面粗度は、ノングレア表面又は反射防止表面等の他の可能性ある用途に使用可能であり、また、標準的な不透明ディスプレイのバックライト素子等、透明度を必要としないバックライト用途にも使用してよい。それは高度の透明度は必要としない一般的な照明目的に使用することもできる。
【０１９０】
【表８】
2020017529.tif 000017
【０１９１】
表面形態に対するエッチング時間の影響を、１００×１００マイクロメートルの走査領域の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により調査した。ガラス粗度はエッチング時間が増加するにつれほぼ指数関数的に増加し、その粗度は本明細書に開示された方法によってナノメートルからマイクロメートルの範囲内で調整できることが分かった。エッチング時間が延長されるにつれ、堆積剤結晶が成長し、より多くの核形成種子が形成される。その結果、エッチング時間を３０秒から６０秒に延長し、その後１２０秒に延長するにつれ、図２３Ａ〜２３Ｃに示すＡＦＭ画像上に、より高密度でより大きい結晶パターンが観察された。図２３Ａ〜２３Ｃは、１００×１００マイクロメートルのマッピング領域における、５０％の酢酸及び２０％のフッ化アンモニウム中で３０秒、６０秒及び１２０秒エッチングしたＬｏｔｕｓガラス表面の組織分布を示している。同時にガラス粗度はエッチング時間の範囲にわたって０．７９〜１９．５ナノメートルに増加したことが観察された。従来のエッチング（表７に示された有機溶媒を使用しない標準液）と比較して、本明細書に記載のインシチュマスキング法で得られた表面は、少なくとも２つの理由からガラス表面上に蓄積された電荷を減少させるのに効果的である。第１に、広範な表面粗度が達成されるが、従来のエッチングでは図２４に示すように１ナノメートル強で停滞期に入る傾向にある。図２４はＣｏｒｎｉｎｇ社のＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラス及びＣｏｒｎｉｎｇ社のＬｏｔｕｓガラスの試料について、エッチング深さの関数として平均粗度Ｒａを示している。図２４のＲａは２×２マイクロメートルの走査領域でＡＦＭにより測定した。第２に、この方法はガラス表面上に突出部（山）を形成し、溶液中に有機成分が存在しない従来のエッチングで得られる陥凹と比較して接触表面積が比較的小さくなる。なお現在の用途では、得られる効果は静電気への配慮及び光学的配慮の両面から制限されていることに留意されたい。ガラスは静電帯電を低減しながらも、最小限のヘイズで高度に光学的に透明でなければならない。ガラス基板上の蓄積された電荷をより効果的に低減するには、接触表面積が少ないことが好ましい。
【０１９２】
実施例８
静電帯電に対する表面起伏の効果を詳細に理解するため、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｌｏｔｕｓガラス試料（１８０×２３０×０．５ｎｍ）を上述のＮＨ４Ｆ／酢酸溶液（５０％の酢酸及び２０％のフッ化アンモニウム、２５℃）中で、表７に示すように時間を変えてエッチングし、表面電圧を、接地した３０４ステンレス鋼チャック板を使用して原田産業社製の市販昇降試験機で測定した。標準試料は、０．２ＭのＮａＦ及び１ＭのＨ３ＰＯ４エッチング液中でエッチングした。チャックテーブル内の単一の真空ポートを介してガラス試料に対して−３６ｋＰａの真空を形成し、絶縁性のベスペルピン（半径５ｍｍ）を使用してチャック板からガラス基板試料を持ち上げた。リフトピン速度は１０ｍｍ／秒であった。エッチング時間毎に３つの試料を採取し、ランダムな順序で進めた。試料毎に６回の昇降サイクルを実行し、昇降サイクル間でイオン化を利用し、試料を中和した。数値は８０ｍｍピンの高さで報告した。電圧プローブはリフトピン動作中にガラス基板でトラッキングするように構成した。ガラス試料を、４％ＳｅｍｉＣｌｅａｎ  ＫＧによる洗浄で清掃し、試験実施前の１時間、クラス１００のクリーンルームにおいて約１３％相対湿度で試料を調整した。チャック及びピンをＨＥＰＡ吸引し、試験１時間前にＤＩクリーンルームワイプでしっかりと拭いた。Ｂ面、次にＡ面を試験する開始時に、犠牲ガラス試料を使用してチャック及びピンを接触清掃した。報告された電圧変化を生じさせるために個々の測定値の平均を求めた。
【０１９３】
以下の式（８）により電圧の減少百分率を計算した：
【０１９４】
【数８】
2020017529.tif 000018
【０１９５】
式中、Ｖ０は処理前にガラスシートを接触分離した後に測定した平均電圧であり、Ｖは処理後にガラスシートを接触分離した後に測定した平均電圧である。
【０１９６】
ＡＦＭにより測定したガラス粗度の関数としての百分率で表したガラス電圧低下をプロットし、図２５に示した。標準エッチング液でエッチングした（０．２ＭのＮａＦ／１ＭのＨ３ＰＯ４で４０℃９０秒間）ガラスを丸で示す。酢酸／フッ化アンモニウムでエッチングした試料は四角形のデータ点で示す。三角形は表面処理を行わなかった試料を示す。結果から、従来の無機酸エッチング液と比較して、インシチュマスクエッチング法を利用するとガラス粗度が０．７９ナノメートルから５４ナノメートルに変化するにつれ、ガラス電圧は約２３〜約６７％の範囲で有意に減少することが示されている。
【０１９７】
実施例９
製造では、ガラスは従来から、ディッピング、噴霧、ブラシ、接触等の多様な手段を利用して湿式エッチングしている。従って、別の実験を行い、開示した方法が異なる撹拌条件に利用できることを実証した。図２６Ａ及び２６Ｂに示すように、Ｌｏｔｕｓガラス試料を１１％の重フッ化アンモニウム（ＮＨ４ＦＨＦ）、２５％のポリエチレングリコール、２０％のＰＧを含む溶液（図２６Ａ）、並びに２０％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び５０％の酢酸ＡＡからなる溶液中でエッチングした。粗度は１８０×１３０マイクロメートルの走査領域でＺｙｇｏ社のデバイスにより測定した。処理後のガラス基板上に視認可能なヘイズを有する試料は丸で囲んである。ガラス試料は静止溶液（記号：ダイヤモンド）に浸漬し、他の試料はかき混ぜた溶液（記号：四角）中に浸漬した。得られたガラス粗度に関する有意な差はデータから示されていない。
【０１９８】
更に比較するため、エッチング液を重フッ化アンモニウムＡＢＦ（ＮＨ４ＦＨＦ）及び有機溶媒成分としてポリエチレングリコール（ＰＧ）に変更し、Ｃｏｒｎｉｎｇ社のＬｏｔｕｓガラスをエッチングするために再度使用した（図２６Ｂ）。同様に、静止溶液及びかき混ぜた溶液の両方で実験を行なった。予想通り、両条件でガラス粗度は同じ程度であった。この例は、当該方法は静的又は動的のいずれかのエッチング条件に適用可能であり、フッ酸又は塩と有機溶媒（即ち酢酸、ポリエチレングリコール）との任意の組み合わせに適用できることを意味している。
【０１９９】
実施例１０
上述したように、ディスプレイ用途では、静電荷促進ガラスは静電的にも光学的にも十分に機能しなければならない。一般に、ガラスの表面を粗面化することによりガラス基板上の蓄積された静電荷の減少が促進できるが、同時に、それは粗面での光の散乱に起因する光学的問題を引き起こす可能性がある。ディスプレイ用途では、通常ガラスは透明でなければならないが、不透明な基板の場合でさえ静電荷を考慮する場合がある。従って、ガラス透明度はその縁面からガラス試料を点灯することによる目視検査、及び指定された透明度値により評価した。このアプローチは明らかに主観的であるが、相対ベースで透明度を評価するには十分であった。ガラス基板試料は２０重量％のＮＨ４Ｆ及び５０重量％の酢酸の第１の溶液中でエッチングした。他のガラス試料は１１重量％のＮＨ４Ｆ及び２５重量％のポリエチレングリコールの第２の溶液中でエッチングした。エッチング液へ９０秒曝露では、得られた平均ガラス粗度（Ｒａ）は６．９８であり、ヘイズは０．９４％であり（表８参照）、ガラス透明度は劣化していることが観察された。各試料でヘイズを測定し、ガラス粗度の関数としてプロットし、図２７Ａ及び図２７Ｂに示した。図２７Ａは、２０重量％のＮＨ４Ｆ及び５０重量％の酢酸の第１の溶液で、インシチュマスクエッチングアプローチにより得たＲａの関数としてヘイズを示している。ガラス表面粗度は１００×１００マイクロメートルの走査領域でＡＦＭにより測定した。図２７Ｂは、１１重量％のＮＨ４ＦＨＦ及び２５重量％のポリエチレングリコールの第２の溶液でエッチングしたガラスのＲａの関数としてヘイズをプロットしている。１８０×１３０マイクロメートルの走査領域でＺｙｇｏ社のデバイスによりガラス表面粗度を測定した。破線は、いくつかの用途で最適な最大ヘイズと考えられている１％に等しいヘイズ値を表す。いくつかの異常値の例を除いて、データから、ガラス表面ヘイズは許容範囲内、例えば６％以下に制御できることが示されている。結果から更に、最適な透明度を維持すると同時に静電帯電の減少を促進するには、ガラス粗度を約０．４〜約１０ナノメートルに制御し、ヘイズを約１％以下にする必要があることが示唆されている。
【０２００】
その後、走査電子顕微鏡電子分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ‐ＥＤＸ）により、試料のガラス表面組成を分析した。表面突出部（山）の組成はガラス基板の組成と同一であることが見出された。ガラス表面に見られるエッチング副生成物残留物（ＮＨ４）２ＳｉＦ６はなく、このことはエッチング工程後に酸すすぎ液が効率的にインシチュマスク材料をガラス表面から除去したことを意味する。この結果は、エッチング液への有機溶剤の添加がガラス上の結晶の核形成及びエッチング副生成物を促進するという結論を支持している。これらの結晶は、下層のガラス表面をマスキングし、これらの場所のエッチングを妨げる。その後、残留結晶性堆積物は、後工程の酸洗浄又は熱水洗浄において溶解させ、ガラス表面上の起伏加工した特徴部分から除去する。
【０２０１】
実施例１１
別の実験では、ＦＯＭ測定基準の性能、及びＥＳＤ応答とのその相関性を評価した。ガラス基板試料を様々なエッチング液でエッチングした。試料は全て１８０×２３０×０．５ミリメートルのＣｏｒｎｉｎｇ社のＬｏｔｕｓガラスであった。その後、ガラス基板は昇降試験を行い、表面電圧を測定した。
【０２０２】
第１のエッチング液は１．５ＭのＨＣｌ及び１．５ＭのＨＦを含み、これは８６２ミリリットルのＨＣｌ、３８１ミリリットルのＨＦ及び５７５７ミリリットルの脱イオンＨ２Ｏを混合することにより、７リットルのバッチで生成したものである。試料を全て一緒にキャリッジに設置し、３０℃で６０秒間、第１のエッチング液浴に入れ、その後、室温で３０秒間、脱イオン水中ですすいだ。
【０２０３】
第２のエッチング液は１ＭのＨ３ＰＯ４及び０．３５ＭのＮａＦを含み、これは４７９ｍｌのＨ３ＰＯ４、１０３グラムのＮａＦ及び６５２１ｍｌの脱イオンＨ２Ｏを混合することにより、７リットルのバッチで生成したものである。試料を全て一緒にキャリッジに設置し、４０℃で８１秒間、第２のエッチング液浴に入れ、その後、室温で３０秒間、脱イオン水中ですすいだ。
【０２０４】
第３のエッチング液は２０重量％のＮＨ４Ｆ及び５０体積％の酢酸を含み、これは２００グラムのＮＨ４Ｆ、５００ｍｌの酢酸及び３００ミリリットルの脱イオンＨ２Ｏを混合することにより、１リットルのバッチで生成したものである。試料を全て一緒にキャリッジに設置し、室温で４０秒間、第３のエッチング液浴に入れ、その後、５６．１ミリリットルのＨ２ＳＯ４及び９４３．９ミリリットルの脱イオン水を混合して生成した酸溶液１リットル中、室温で３０秒間すすいだ。この酸によるすすぎの後、脱イオン水で更にすすいだ。
【０２０５】
第４のエッチング液は２０重量％のＮＨ４Ｆ及び５０体積％の酢酸を含み、これは２００グラムのＮＨ４Ｆ、５００ｍｌの酢酸及び３００ミリリットルの脱イオンＨ２Ｏを混合することにより、１リットルのバッチで生成したものである。試料を全て一緒にキャリッジに設置し、室温で８０秒間、第４のエッチング液浴に入れ、その後、５６．１ミリリットルのＨ２ＳＯ４及び９４３．９ミリリットルの脱イオン水を混合して生成した酸溶液１リットル中、室温で３０秒間すすいだ。この酸によるすすぎの後、脱イオン水で更にすすいだ。
【０２０６】
第５のエッチング液は４．１重量％のＮＨ４Ｆ及び９４．１重量％の酢酸を含み、これは４１グラムのＮＨ４Ｆ、８９６ミリリットルの酢酸及び１８ミリリットルの脱イオンＨ２Ｏを混合することにより、１０００グラムのバッチで生成したものである。試料を全て一緒にキャリッジに設置し、室温で２１０秒間、第５のエッチング液浴に入れ、その後、室温で３０秒間、脱イオン水中ですすいだ。
【０２０７】
図２８Ａ〜２８Ｆには、特徴部分に適合したＸ／Ｙ／ＺスケールでのＡＦＭ画像が示され、異なる条件での静電帯電の結果（図２９）は表面処理の関数として静電誘導電圧低下が進行している箇所を強調表示しており、「ランダムな」粗度を表す組織分布を含み、また一部は明確な組織分布特性を含んでいる。
【０２０８】
エッチング後、接地した３０４ステンレス鋼チャック板を使用して原田産業社製の市販昇降試験機による昇降試験にガラス基板を供した。昇降試験中に表面電圧を測定した。チャックテーブル内の単一の真空ポートを介してガラス試料に対して−３６ｋＰａの真空を形成し、絶縁性のベスペルピン（半径５ｍｍ）を使用してチャック板からガラス基板試料を持ち上げた。リフトピン速度は１０ｍｍ／秒であった。エッチング時間毎に４つの試料を採取し、ランダムな順序で進めた。試料毎に６回の昇降サイクルを実行し、昇降サイクル間でイオン化を利用し、試料を中和した。数値は８０ｍｍピンの高さで報告した。電圧プローブはリフトピン動作中にガラス基板でトラッキングするように構成した。ガラス試料を、４％ＳｅｍｉＣｌｅａｎ  ＫＧによる洗浄で清掃し、試験実施前の１時間、クラス１００のクリーンルームにおいて約１２〜１３％相対湿度で試料を調整した。チャック及びピンをＨＥＰＡ吸引し、試験１時間前にＤＩクリーンルームワイプでしっかりと拭いた。Ｂ面、次にＡ面を試験する開始時に、犠牲ガラス試料を使用してチャック及びピンを接触清掃した。報告されたピーク電圧変化を生じさせるために個々の測定値の平均を求めた。
【０２０９】
キロボルトで表した試料のピーク表面電圧を図２９に示し、これは９５％信頼限界をもって示されている。試料はＣ０〜Ｃ５としてボトム（ｘ軸）に沿って参照し、Ｃ０はエッチングを行わない対照試料を意味し、Ｃ１〜Ｃ５は第１の〜第５のエッチング液を意味する。図２９から、５種のエッチング液全ては静電帯電に対して顕著な効果を示したことが明らかに分かる。しかし、無機酸及び有機溶媒（それぞれフッ化アンモニウム及び酢酸）でエッチングした試料はエッチング液１〜３の結果より大幅に良好な結果をもたらしたことにも留意するべきである。
【０２１０】
電圧試験に加えて、エッチングしたガラスの５０×５０ミリメートル試料を、Ｈａｚｅ‐Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓデバイスを用いてヘイズ及び透過率について試験し、データを以下の表９に示した。この例では、透明度はＨａｚｅ‐Ｇａｒｄデバイスから直接得られる測定量であり、事前に行った主観的な階級ではない。試料はＲａ、Ｒｑ、相関長Ｔについても測定した。またデータを利用し、ｍ＝２でＦＯＭを計算した。
【０２１１】
【表９】
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【０２１２】
表９から明らかなように、試料セット全ては、試料セットＣ５を除いて良好なヘイズ性能を示した。表面に欠陥がなく、未処理であったことから、対照試料Ｃ０からの良好なヘイズ性能が予想された。対照試料セットＣ０と比較して低下したピーク電圧でよく表されているように、試料セットＣ１〜Ｃ４はやや改善された静電帯電性能を示している。しかし、試料セットＣ５は、ピーク電圧低下が最も改善したことを示しながら、高いヘイズ値も示している。Ｃ５試料の目視検査から、顕著にヘイズが見て取れた。導光体基板に使用される同等の溶液での初期表面処理に起因する結果と比較して高いＣ５のヘイズ値はガラス組成の違いに起因している可能性があり、ガラス組成の違いの主原因である化学的性質を適合させる必要性が更に高まる。
【０２１３】
図２８Ａ〜Ｆ及び図２９に示されたこれらのデータについて、一連のプロットが図３０Ａ、３０Ｂ、３１Ａ及び３１Ｂに示され、静電誘導電圧と、ｍ、ｈｔ（「ｔｈｒ」）及びスタンドオフδ（「オフセット」）の特定の数値のＦＯＭとの間の相関性を説明している
所与の組織分布測定基準の相関値を最適化するため、その計算に代入する多様な数学的パラメータ、例えばｍ、ｈｔ及びδの影響を調査することは有益である。図３１Ａ及び３１Ｂに示す等高線図では、ｍの２つの値（ＦＯＭ２、ＦＯＭ６）についてのｈ１及びδの関数として相関係数の変動が強調されている。このプロットでは、ｘ軸「１‐閾値」は（１‐ｈｔ）に等しく、ｙ軸「オフセット」はδに等しい。これらの特定の組織分布では、網掛け領域は、相関の強さを最大化する傾向にあるｈｔ及びδ値の選択を表している。黒い点は、特に相関が強い点の例を示している。
【０２１４】
上記の分析から、正しいｈｔを選択することは、ＦＯＭと相関しているδより強い関数となり、静電帯電応答が予測されることが分かる。ｈｔの標準値は０．７〜０．９であり、δは０．５〜２．０であり、ｍ＝２の場合はｍ＝６の場合よりＲ２値が高いが、静電荷データに対するＦＯＭ２のフィッティングはやや偏心している。組織分布測定基準と同様に、閾値高さ等の「最良のフィッティング」パラメータの選択は特定の組織分布的な特徴部分規模に影響され、それにより、いくつかの判断により所与の表面起伏に対して適切な数値が選択される。この作業は、特徴部分を含む表面のＲａを計算する場合にも行うことができる。何故なら、計算の基になるパラメータは好適な画像サイズを選択することにあるからである（例えば、Ｒａが有意義であると思われる場合、対象の特徴部分を把握することに適した画像が必要となる）。即ち、山の範囲の粗度を計算しようとする場合、山腹の１つにクローズアップしたデータを使用することは適当でない。
【０２１５】
ＦＯＭ及びＲａ（Ｒｑ）が乖離する固有の空間は、図３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ、３４Ａ及び３４Ｂに示す理想化された組織分布を使用して容易に説明できる。図３２Ａ〜３４Ｂは、表面平面（ｘ‐ｙ平面）内の表面特徴部分のペアと、ｘ軸（ｚ軸上の高さプロファイル）に沿った垂直（高さ）平面における対応するスライス面とを交互に示している。
【０２１６】
一定に保たれている所与のＲａに関して、ＦＯＭは、単に特徴部分の側面サイズを変えることにより、下限の「ピンホール（ｐｉｎｈｏｌｅ）」から「スパイク」まで、ほぼ独立して変更できる。同様に、所与のＦＯＭ（即ち接触面積）において、Ｒａは、単にピンホールの深さ（又はスパイクの高さ）を増加させることにより、ほぼ独立して変更できる。短く狭いスパイクとランダムな粗度とを併用すると、Ｒａの計算ではスパイクの寄与が検出され難い状況になる可能性もある。しかし全ての状況において、接触分離をもたらす鋭利なスパイクを多数有する表面では、ピンホール又はランダムな粗度のみを備えた表面よりはるかに優れた静電帯電応答が予測される。
【０２１７】
これは図３５及び３６のグラフに示されている。図３５は、図３２ｂ、３３Ｂ及び３４Ｂに示された理想的な特徴（波形）の「デューティサイクル」の変化に応じた（本質的には山の広がりに応じた）、ＦＯＭ（ｍ＝２）を示している。上の曲線は、１から中間点０．５まで変化する高ＦＯＭ（ｍ＝２）の推移を示し、一方、下の曲線はゼロから中間点０．５まで変化する低ＦＯＭ（ｍ＝２）の推移を示す。プロットから、一定の山‐谷間高さ（粗度）では、山が広がるにつれて（従って基板と接触面との間の接触面積が増加するにつれて）、ＦＯＭが変化することが分かる。他方、図３６は、広範な粗度において、図３５の各条件（可変のデューティサイクル）に関してＦＯＭ（ｍ＝２）が一定であることを示しており、これはＦＯＭが粗度とは独立していることを示す。
【０２１８】
全体として、図３７は多様なＦＯＭ及びＲａ（Ｒｑ）応答を概略的に示しており、この図は、ＦＯＭ及びＲａ（Ｒｑ）が最も相関している態様をよく示しているが、Ｒａが静電帯電応答とは相関していない組織分布を強調してもいる。
【０２１９】
上記の実施形態では、Ｒａ（Ｒｑ）の両方は実際にはまだ静電帯電応答と相関しており、ＦＯＭと交差相関している。これは、これらの特定の実施形態においては、表面組織分布に関して偶然に発生する。しかし通常はこれは起こらず、ＦＯＭ及びＲａ（Ｒｑ）が乖離する組織分布が明らかに存在する。これらの例では、ＦＯＭは接触面積減少によく相関した記述子として機能する。
【０２２０】
本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態に多様な修正及び変更を加えることは当業者に明白なことである。従って本開示は、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内であれば、これらの実施形態の修正及び変更にまで及ぶことが意図されている。
【０２２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０２２２】
実施形態１
少なくとも１つの起伏加工した主表面を備える基板であって、
上記起伏加工した主表面のＲＭＳ粗度Ｒｑは５≦Ｒｑ≦７５ｎｍであり、
上記起伏加工した主表面の起伏の相関長Ｔは、０＜Ｔ≦１５０ｎｍであり、
更に、上記基板のヘイズ値は６．０％以下であり、少なくとも１つの主表面に垂直な透過率は、４００〜７００ｎｍの波長範囲において９０％超である、基板。
【０２２３】
実施形態２
上記基板はガラス層を備える、実施形態１に記載の基板。
【０２２４】
実施形態３
上記基板は、上記ガラス層上に配置されたポリマー層を備える、実施形態２に記載の基板。
【０２２５】
実施形態４
上記起伏加工した主表面は上記ポリマー層の表面である、実施形態３に記載の基板。
【０２２６】
実施形態５
上記基板は第１の基板を備え、上記第１の基板に連結された第２の基板を更に備え、これによって基板組立体が、上記基板組立体の内部に上記起伏加工表面が位置決めされるように形成される、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の基板。
【０２２７】
実施形態６
上記基板は化学強化基板である、実施形態１に記載の基板。
【０２２８】
実施形態７
上記基板は、第１の熱膨張係数を有する第１のガラス層、及び上記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、上記第１のガラス層に融合した第２のガラス層を備える、積層基板である、実施形態１に記載の基板。
【０２２９】
実施形態８
上記第１及び第２の層はガラスから構成される、実施形態７に記載の基板。
【０２３０】
実施形態９
上記ポリマー層は、複数の別個の光散乱抑制特徴部分を備え、これらはガラス層の屈折率にほぼ等しい屈折率を有する、実施形態３に記載の基板。
【０２３１】
実施形態１０
上記複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、基板の縁部からの距離に応じて変化する、実施形態９に記載の基板。
【０２３２】
実施形態１１
上記ポリマー層は連続ポリマー層である、実施形態４に記載の基板。
【０２３３】
実施形態１２
上記連続ポリマー基板は、上記ガラス層に付着させたポリマーフィルムである、実施形態１１に記載の基板。
【０２３４】
実施形態１３
上記第２の基板は化学強化基板である、実施形態５に記載の基板。
【０２３５】
実施形態１４
上記第２の基板は、第１の熱膨張係数を有する第１の層、及び第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する第２の層を備える、積層基板である、実施形態５に記載の基板。
【０２３６】
実施形態１５
上記第１及び第２の層はガラスから構成される、実施形態１４に記載の基板。
【０２３７】
実施形態１６
上記基板は体積弾性率Ｍを有し、ここで１０≦Ｍ≦４５０ギガパスカルである、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載の基板。
【０２３８】
実施形態１７
上記基板は、拡散透過率を全透過率で除算したものとして定義される散乱比が０．５以上である、実施形態１〜１６のいずれか１つに記載の基板。
【０２３９】
実施形態１８
上記基板の光減衰は、４００〜７００ｎｍの波長において２６ｄＢ／メートル以下である、実施形態１〜１７のいずれか１つに記載の基板。
【０２４０】
実施形態１９
上記基板は導光体を備える、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の基板。
【０２４１】
実施形態２０
上記基板の縁面に隣接して位置決めされた光源を更に備える、実施形態１〜１９のいずれか１つに記載の基板。
【０２４２】
実施形態２１
上記光源は複数の光源を備える、実施形態２０に記載の基板。
【０２４３】
実施形態２２
上記基板は、上記基板の外周を巡って配置されたフレームを更に備える、実施形態１〜２１のいずれか１つに記載の基板。
【０２４４】
実施形態２３
少なくとも１つの起伏加工した主表面を含む基板を備える導光体であって、
上記起伏加工した主表面のＲＭＳ粗度Ｒｑは５≦Ｒｑ≦７５ｎｍであり、
上記起伏加工した主表面の起伏の相関長Ｔは、０＜Ｔ≦１５０ｎｍであり、
更に、上記導光体のヘイズ値は６．０％以下であり、少なくとも１つの主表面に垂直な透過率は、４００〜７００ｎｍの波長範囲において９０％超である、導光体。
【０２４５】
実施形態２４
５≦Ｒｑ≦４０ｎｍである、実施形態２３に記載の導光体。
【０２４６】
実施形態２５
０＜Ｔ≦１００ｎｍである、実施形態２４に記載の導光体。
【０２４７】
実施形態２６
上記導光体の、上記少なくとも１つの主表面に垂直な透過率は、９４％以上である実施形態２３〜２５のいずれか１つに記載の導光体。
【０２４８】
実施形態２７
上記導光体のヘイズ値は６．０％以下である、実施形態２３〜２６のいずれか１つに記載の導光体。
【０２４９】
実施形態２８
上記起伏加工された主表面上に堆積した複数の光散乱抑制特徴部分を更に備える、実施形態２３〜２７のいずれか１つに記載の導光体。
【０２５０】
実施形態２９
上記複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、基板の縁部からの距離に応じて変化する、実施形態２８に記載の導光体。
【０２５１】
実施形態３０
上記基板はガラス基板である、実施形態２３〜２９のいずれか１つに記載の導光体。
【０２５２】
実施形態３１
発光体であって：
第１の縁部及び上記第１の縁部の反対側にある第２の縁部を備える基板であって、上記基板は更に、表面起伏を備える少なくとも１つの主表面を含み、上記起伏加工表面のＲＭＳ粗度は５〜７５ｎｍであり、上記表面起伏の相関長は５〜１５０ｎｍである、基板；並びに
上記第１の縁部の付近に配設された１つ以上の光源
を備える、発光体。
【０２５３】
実施形態３２
上記起伏加工表面に堆積させた複数の光散乱抑制特徴部分を更に備える、実施形態３１に記載の発光体。
【０２５４】
実施形態３３
上記複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、上記第１の縁部から上記第２の縁部までの距離に応じて変化する、実施形態３２に記載の発光体。
【０２５５】
実施形態３４
上記複数の光散乱抑制特徴部分の空間密度は、上記第１の縁部から上記第２の縁部までの距離に応じて減少する、実施形態３３に記載の発光体。
【０２５６】
実施形態３５
上記複数の光散乱抑制特徴部分の屈折率は、上記基板の屈折率に略等しい、実施形態３２又は３３に記載の発光体。
【０２５７】
実施形態３６
上記基板のＢＰ値は約０．１６〜約０．２２である、実施形態３１〜３５のいずれか１つに記載の発光体。
【０２５８】
実施形態３７
上記発光体は、ディスプレイデバイスバックライト素子である、実施形態３１〜３６のいずれか１つに記載の発光体。
【０２５９】
実施形態３８
上記基板はガラス基板である、実施形態３１〜３７のいずれか１つに記載の発光体。
【０２６０】
実施形態３９
上記基板の体積弾性率は、１０ギガパスカル以上４５０ギガパスカル未満である、実施形態３１〜３８のいずれか１つに記載の発光体。
【０２６１】
実施形態４０
上記基板の光減衰は、４００〜７００ｎｍの波長において２６ｄＢ／メートル以下である、実施形態３１〜３９のいずれか１つに記載の発光体。
【０２６２】
実施形態４１
拡散透過率を全透過率で除算したものとして定義される上記基板の散乱比は０．５以上である、実施形態３１〜４０に記載の発光体。
【０２６３】
実施形態４２
上記基板のＶＡＧパラメータは１．０以上である、実施形態３１〜４１のいずれか１つに記載の発光体。
【０２６４】
実施形態４３
上記発光体の明度変動は、上記発光体の発光面にわたって２０％以下である、実施形態３２〜３５のいずれか１つに記載の発光体。
【０２６５】
実施形態４４
ディスプレイデバイスであって：
ディスプレイパネル；
上記ディスプレイデバイスに隣接して位置決めされた発光体であって、上記発光体は：
第１の縁部及び上記第１の縁部の反対側にある第２の縁部を含む基板であって、上記基板は更に、少なくとも１つの起伏加工表面を備え、上記起伏加工表面のＲＭＳ粗度は約５〜約７５ナノメートルであり、上記表面起伏の相関長は約５〜約１５０ｎｍである、基板；並びに
上記起伏加工表面に堆積させた複数の光散乱抑制特徴部分
を備える、発光体；
上記第１の縁部に隣接して配設された光源
を備え、
上記光散乱抑制特徴部分の空間密度は、上記第１の縁部から上記第２の縁部への方向において変化する、ディスプレイデバイス。
【０２６６】
実施形態４５
上記ディスプレイパネルは液晶ディスプレイパネルである、実施形態４４に記載のディスプレイデバイス。
【０２６７】
実施形態４６
上記光散乱抑制特徴部分の空間密度は、減少性の空間密度である、実施形態４５に記載のディスプレイデバイス。
【０２６８】
実施形態４７
上記基板のＢＰ値は約０．１６〜約０．２２である、実施形態４４〜４６のいずれか１つに記載のディスプレイデバイス。
【０２６９】
実施形態４８
起伏加工基板を形成する方法であって：
約９２〜約９８重量％の酢酸と、約０．５〜約５．５重量％のフッ化アンモニウムと、６重量％未満の水とを含むエッチング液で、ガラス基板の表面を、上記ガラス基板の上記表面上に相関長１５０ｎｍ以下の起伏を形成するために十分な時間及び温度で処理する工程であって、上記起伏加工表面のＲＭＳ粗度は約５〜約７５ナノメートルとなる、工程
を有してなる、方法。
【０２７０】
実施形態４９
上記ガラス基板の上記表面は、上記処理中、約１〜約１０分の時間にわたって上記エッチング液に曝露される、実施形態４８に記載の方法。
【０２７１】
実施形態５０
上記エッチング液は、上記処理中、約１８〜約２２°の温度である、実施形態４８又は４９に記載の方法。
【０２７２】
実施形態５１
上記ガラス基板を上記エッチング液で処理する際、上記ガラス基板は約２０〜約６０℃の温度である、実施形態４８〜５０のいずれか１つに記載の方法。
【０２７３】
実施形態５２
上記ガラス基板の上記起伏加工表面上に、複数の光散乱抑制特徴部分を堆積させる工程を更に有する、実施形態４８〜５１のいずれか１つに記載の方法。
【０２７４】
実施形態５３
上記光散乱抑制特徴部分の空間密度は、上記ガラス基板の第１の縁部から上記ガラス基板の第２の縁部への方向において変化し、
上記第２の縁部は上記第１の縁部の反対側にある、実施形態５２に記載の方法。
【０２７５】
実施形態５４
上記空間密度は減少性の空間密度である、実施形態５３に記載の方法。
【０２７６】
実施形態５５
上記処理後、上記ガラス基板のＢＰ値は約０．１６〜約０．２２となる、実施形態４８〜５４のいずれか１つに記載の方法。
【０２７７】
実施形態５６
発光体であって：
発光面を含む導光体を備え、
上記導光体は：
１０ギガパスカル以上の体積弾性率；
３００×１０−７以下の熱膨張率；
４００〜７００ｎｍの波長において２６ｄＢ／メートル以下の光減衰；
０．５以上の、拡散透過率を全透過率で除算したものとして定義される散乱比；
１．０以上のＶＡＧパラメータ；及び
上記発光面にわたって２０％以下の明度変動
を更に備える、発光体。
【０２７８】
実施形態５７
上記発光面は、相関長１５０ｎｍ以下の表面起伏を備え、
上記起伏加工表面のＲＭＳ粗度は５〜７５ｎｍである、実施形態５６に記載の発光体。
【０２７９】
実施形態５８
上記発光面は、上記発光面上に堆積させた複数の光散乱抑制特徴部分を備える、実施形態５７に記載の発光体。
【０２８０】
実施形態５９
性能指数ＦＯＭがゼロ超〜約０．７８である少なくとも１つの起伏加工された主表面を備える、基板であって、
ＦＯＭは以下：
【０２８１】
【数９】
2020017529.tif 000020
【０２８２】
及び
【０２８３】
【数１０】
2020017529.tif 000021
【０２８４】
のように計算される、基板。
【０２８５】
実施形態６０
ｍは２〜６の整数である、実施形態５９に記載の基板。
【０２８６】
実施形態６１
０．１≦δ≦１０ｎｍである、実施形態５９又は６０に記載の基板。
【０２８７】
実施形態６２
０．５≦ｈｔ≦０．９９９である、実施形態５９〜６１のいずれか１つに記載の基板。
【０２８８】
実施形態６３
上記起伏加工された主表面の透過率は９４％以上である、実施形態５９〜６２のいずれか１つに記載の基板。
【０２８９】
実施形態６４
上記基板のヘイズは６％以下である、実施形態５９〜６３のいずれか１つに記載の基板。
【０２９０】
実施形態６５
上記ヘイズは１％以下である、実施形態６４に記載の基板。
【０２９１】
実施形態６６
上記起伏加工表面の平均粗度Ｒａは０．４≦Ｒａ≦１０ｎｍである、実施形態５９〜６５のいずれか１つに記載の基板。
【０２９２】
実施形態６７
上記表面起伏の相関長Ｔは１５０ｎｍ以下である、実施形態５９〜６６のいずれか１つに記載の基板。
【０２９３】
実施形態６８
上記起伏加工表面のＲＭＳ粗度Ｒｑは５≦Ｒｑ≦７５ｎｍである、実施形態６７に記載の基板。
【０２９４】
実施形態６９
上記基板はガラス基板である、実施形態５９〜６８のいずれか１つに記載の基板。
【符号の説明】
【０２９５】
１０    ディスプレイデバイス
１２    ディスプレイパネル
１４    発光体
１６    光源
１６ａ  散光ファイバ
１８    ガラス基板
２０    矢印
２２    第１の主表面
２４    第２の主表面
２６    第１の縁部
２８    第２の縁部
３０    第３の縁部
３２    第４の縁部
３４    散乱素子
３６    光線
３８    軸
４０    ガラス基板の表面に対する垂線
４２    保護フィルム
４３    軸
４４    ドット
４６    軸
１２０  可撓性ガラスリボン
１２２  ロール
１２４  放出ステーション
１２６  可撓性ガラスリボンの主表面
１２８  可撓性ガラスリボンの主表面
１３０  運搬方向
１３２  塗膜
１３４  エンボス加工ドラム
１３６  起伏加工表面
１３８  ＵＶ光源
１４０  回収ロール
１４２  巻取りステーション
２００  投影システム
２０２  投影画面
２０４  起伏加工した基板
２０５  起伏加工されていないガラス基板
２０７  基部
２０８  画像
２１０  投影デバイス
２１２  ポリマー層
２１４  起伏加工表面
２１６  起伏加工されていない表面
２１８  被覆ガラス、被覆基板、被覆ガラス基板
【図１】
2020017529.tif 000022
【図２】
2020017529.tif 000023
【図３】
2020017529.tif 000024
【図４】
2020017529.tif 000025
【図５】
2020017529.tif 000026
【図６】
2020017529.tif 000027
【図７】
2020017529.tif 000028
【図８】
2020017529.tif 000029
【図９】
2020017529.tif 000030
【図１０】
2020017529.tif 000031
【図１１】
2020017529.tif 000032
【図１２】
2020017529.tif 000033
【図１３Ａ】
2020017529.tif 000034
【図１３Ｂ】
2020017529.tif 000035
【図１３Ｃ】
2020017529.tif 000036
【図１４】
2020017529.tif 000037
【図１５】
2020017529.tif 000038
【図１６】
2020017529.tif 000039
【図１７】
2020017529.tif 000040
【図１８】
2020017529.tif 000041
【図１９】
2020017529.tif 000042
【図２０】
2020017529.tif 000043
【図２１】
2020017529.tif 000044
【図２２】
2020017529.tif 000045
【図２３Ａ】
2020017529.tif 000046
【図２３Ｂ】
2020017529.tif 000047
【図２３Ｃ】
2020017529.tif 000048
【図２４】
2020017529.tif 000049
【図２５】
2020017529.tif 000050
【図２６Ａ】
2020017529.tif 000051
【図２６Ｂ】
2020017529.tif 000052
【図２７Ａ】
2020017529.tif 000053
【図２７Ｂ】
2020017529.tif 000054
【図２８Ａ】
2020017529.tif 000055
【図２８Ｂ】
2020017529.tif 000056
【図２８Ｃ】
2020017529.tif 000057
【図２８Ｄ】
2020017529.tif 000058
【図２８Ｅ】
2020017529.tif 000059
【図２８Ｆ】
2020017529.tif 000060
【図２９】
2020017529.tif 000061
【図３０Ａ】
2020017529.tif 000062
【図３０Ｂ】
2020017529.tif 000063
【図３１Ａ】
2020017529.tif 000064
【図３１Ｂ】
2020017529.tif 000065
【図３２Ａ】
2020017529.tif 000066
【図３２Ｂ】
2020017529.tif 000067
【図３３Ａ】
2020017529.tif 000068
【図３３Ｂ】
2020017529.tif 000069
【図３４Ａ】
2020017529.tif 000070
【図３４Ｂ】
2020017529.tif 000071
【図３５】
2020017529.tif 000072
【図３６】
2020017529.tif 000073
【図３７】
2020017529.tif 000074