(57)【要約】【課題】所望の凹凸形状を再現性よく形成することが容易なガラスの製造方法等を提供する。【解決手段】ガラス１０の表面１０ａに網２０を接触させた状態で、ガラス１０の表面１０ａをエッチング液によりエッチングする工程を備える、表面に凹凸１０ｂが形成されたガラス１０の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスの表面に網を接触させた状態で、前記ガラスの表面をエッチング液によりエッチングする工程を備える、表面に凹凸が形成されたガラスの製造方法。
【請求項２】
前記網の糸の径が１２〜７０μｍ、目開きが２０〜２５０μｍである請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記エッチング液は、フッ化水素塩、及び、酸を含む水溶液である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
表面に網の形状に基づく凹凸が形成されたガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹凸が形成されたガラス、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラスの表面に微細な凹凸を形成することによりガラスの表面における光の反射挙動を平滑な表面とは異ならせることが行なわれている。この工程は、ガラス表面のマット処理や、フロスト加工とも言われる（例えば、特許文献参照）。
【０００３】
そして、ガラスの表面に微細な凹凸を形成する方法として、例えば、６５％フッ酸及び９８％硫酸を希釈することなく混合し、さらに、ガラス材料（ホウ砂、ケイ砂等）を溶かしたエッチング液をガラスの表面に接触させる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ００／６４８２８号パンフレット
【特許文献２】特開２００２−２４９３４４号公報
【特許文献３】特開２００３−７３１４５号公報
【特許文献４】特開２００８−２４５４３号公報
【特許文献５】特開平２−８０３５１号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ２００２／０５３５０８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法では、ガラス表面に形成される凹凸形状自体が、エッチング液における酸やガラス材料の濃度や、エッチング液の温度や、エッチング液との接触時間等の種々の条件の影響をきわめて強く受け、よほどの熟練をつまないかぎり凹凸形状を再現性よく形成することが困難であった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、凹凸形状を再現性よく形成することが容易なガラスの製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る製造方法は、ガラスの表面に網を接触させた状態で、このガラスの表面をエッチング液によりエッチングする工程を備える、表面に凹凸が形成されたガラスの製造方法である。
【０００８】
本発明によれば、ガラスの表面に網が接触した状態でガラスの表面がエッチングされるため、ガラスの表面に、網の形態に対応する微細な凹凸を再現性よく容易に形成することができる。また、網を用いるために、フッ酸や硫酸等を高濃度に含むエッチング液を用いなくても、再現性よく微細な凹凸を形成可能である。さらに、網を構成する糸の配置や、網の目の大きさを変えることにより、凹凸形状の制御が容易である。さらに、網は、エッチング工程後にガラス表面から除去することが容易であり、網の再利用も容易である。
【０００９】
ここで、網のメッシュ数が５０〜３５０（糸の径は１２〜７０μｍ、目開きは２０〜２５０μｍ）であることが好ましい。
【００１０】
これにより、特にガラスの表面での可視光の反射防止効果が高くなる。
また、エッチング液は、フッ化水素塩、及び、酸を含む水溶液であることが好ましい。
【００１１】
この液は、取り扱いが容易であり、廃液処理負荷も小さく好適である。
【００１２】
本発明に係るガラスは、表面に網の形状に基づく凹凸が形成されたガラスである。このガラスは、上述の製造方法により容易に製造される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、凹凸形状を再現性よく形成することが容易なガラスの製造方法等が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる製造方法を（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に説明する概略断面図である。
【図２】実施例により製造された網の形状に基づく凹凸が形成されたガラス板である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を場合により図面を参照しながら詳細に説明する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１６】
まず、図１（ａ）に示す、ガラス１０、網２０、及び、図示しないエッチング液を用意する。
【００１７】
（ガラス）
本発明に用いられるガラスは特に限定されない。たとえ、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、パイレックスガラス、石英、水晶ガラス、シリコン、サファイアなどを例示できる。
【００１８】
また、ガラス１０の形状も特に限定されず、板状、レンズ状、曲面状等種々の形状のものに適用可能である。なお、図１では、一例としてガラス板を示している。ガラス１０における、エッチングが行なわれる表面１０ａは予め、アルカリ水溶液や、ガス噴きつけ等により洗浄され、十分に乾燥されていることが好ましい。また、裏面１０ｃをエッチングしない場合には、裏面１０ｃを、エッチング液によりエッチングされにくい材料、例えば、樹脂フィルム、レジスト等からなるマスクにより保護しておくことが好ましい。なお、表面１０ａの一部のみに凹凸を設けたい場合には、同様にその部分のみが露出するマスクをガラス表面に形成すればよい。
【００１９】
（網）
本実施形態に用いられる網２０も特に限定されず、一の方向に延びる複数の糸（例えば縦糸２０ａ）と、他の方向に延びる複数の糸（例えば横糸２０ｂ）とを組み合わせることにより形成されたものであればよい。縦糸２０ａと横糸２０ｂとを、例えば、平織、綾織等により編みこんだものが好ましいが、縦糸と横糸とを一体に形成（押出成形）したものでも実施は可能である。また、網２０は、３軸織、４軸織でも構わない。
【００２０】
網２０の各糸２０ａ、２０ｂの径や、糸２０ａ間、２０ｂ間の開口幅である目開きは、形成したい凹凸の形状に合わせて適宜設定すればよい。例えば、可視光の反射防止のための凹凸を形成したい場合、メッシュ数が５０〜３５０程度（糸の径が１２〜７０μｍ、目開きが２０〜２５０μｍ程度）の網を用いることが好ましい。
【００２１】
網２０の各糸２０ａ，２０ｂの材料も特に限定されないが、エッチング液によりエッチングされにくい材料が好ましい。好ましい材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル（ＰＥＴ等）、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））等の樹脂である。ステンレス等の金属糸でも実施は可能であり、この場合には表面に樹脂をコーティングすることが好ましい。
【００２２】
また、網２０は、ガラス１０の表面１０ａよりも大きな径の枠（不図示、例えば、円形、矩形等）に四方を固定して縦方向及び横方向にそれぞれ張力をかけ、シワが生じないようにして平面性を高めることが好ましい。枠の材料は特に限定されないが、例えば、網と同様の樹脂や、ステンレス、鋳物、アルミ等の金属材料が挙げられる。なお、枠に金属材料を使用する場合には、その表面を樹脂等によりコーティングすることが好ましい。
【００２３】
（エッチング液）
エッチング液はガラスの表面をエッチングできるものであれば特に限定されない。例えば、フッ化水素を含む水溶液や、フッ化水素塩を含む水溶液が挙げられる。
【００２４】
特に、エッチング液として、フッ化水素塩、及び、酸を含む水溶液（以下、フッ化水素塩−酸水溶液と呼ぶことがある）が好ましい。このようなフッ化水素塩−酸水溶液は、酸性ガスの発生が少なく取り扱いが容易であると共に、廃液処理も低コストで行なえて好ましい。
【００２５】
フッ化水素塩としては、フッ化水素アンモニウム（酸性フッ化アンモニウム）、フッ化水素カリウム（酸性フッ化カリウム）、フッ化水素ナトリウム等が挙げられる。フッ化水素塩の濃度は１〜４質量％が好適である。
【００２６】
また、酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、カルボン酸等が挙げられる。酸の濃度は、３〜６０質量％が好適である。
【００２７】
さらに、フッ化水素塩−酸水溶液は、種々の添加剤、例えば、水混和性の有機溶媒等のレベリング剤、ｐＨ調整効果を発揮するフッ化アンモニウム等の中性塩、洗浄効果を発揮するカチオン性、非イオン性、両性等の界面活性剤等を、必要に応じて、好ましくは３質量％以下、より好ましくは０．５〜３質量％以下添加してもよい。
【００２８】
水としては、純水、イオン交換水、軟水等を利用できる。水は、例えば、３８〜７０質量％とすることができる。
【００２９】
上述のフッ化水素塩−酸水溶液は、ｐＨを例えば４〜６程度とすることができる。ｐＨは、フッ化アンモニウム等により調節できる。
【００３０】
続いて、図１（ａ）に示すように、ガラス１０の表面１０ａに網２０を接触させ、この状態で、ガラス１０の表面１０ａに上述のエッチング液を接触させる。具体的な接触方法は特に限定されない。例えば、エッチング溶液を貯留する容器内に、網２０を接触させたガラス１０を沈めてもよいし、網２０を接触させたガラスに対してエッチング液を上から注いでもよい。
【００３１】
これにより、図１（ｂ）に示すように、ガラス１０の表面１０ａがエッチングされる。具体的には、表面１０ａのうち網２０の糸２０ａ，２０ｂと接触している部分はエッチングされにくいのに対し、表面１０ａのうち網２０の糸２０ａ，２０ｂと接触していない部分はエッチングされやすく、特に、表面１０ａのうち糸２０ａ，２０ｂから離れているところほどエッチングがされやすい。これにより、ガラス１０の表面１０ａに、網２０の表面の凹凸に応じた凹凸が形成される。
【００３２】
ガラス１０とエッチング液との接触時間は例えば、３０秒〜５分とすることができ、エッチング液の温度は１０〜３５℃程度とすることができる。このとき、ガラス１０とエッチング液とを接触させる時間、及び、エッチング液の温度等は、エッチングの深さに応じて任意好適に調整すればよい。これにより、０．１〜５μｍの深さのエッチングを、数分で処理することも可能である。
【００３３】
その後、ガラス１０とエッチング液との接触を終了させ、ガラス１０の表面１０ａから網２０を除去し、ガラスの表面１０ａを十分洗浄することにより、図１（ｃ）に示すような、表面１０ａに網２０の形状に基づく凹凸１０ｂが形成されたガラス１０が得られる。
【００３４】
本発明によれば、ガラス１０の表面に網２０を接触させた状態で、エッチング液によりガラス１０の表面１０ａをエッチングするので、網２０の表面形状に対応する凹凸がガラス１０の表面１０ａに再現性よく形成される。しかも、従来のように、フッ酸及び硫酸を高濃度に含むエッチング液を使用する必要がなく、作業も簡単となる。
【００３５】
また、網２０を替えることにより、容易に種々の形態の凹凸１０ｂを形成できる。さらに、網２０はガラスと接触させること及びガラスから除去することが容易であり、再利用も容易である。したがって、十分な低コスト化が可能となる。
【００３６】
また、網２０により形成された凹凸１０ｂを有するガラス１０の表面１０ａは、光の反射挙動が、凹凸形成前の平滑な表面とは異なることとなる。
これにより、例えば、メッシュ数が２００〜３５０、（糸の径が１２〜３０μｍ、目開きが２０〜５０μｍ）程度の目の比較的細かい網を用いた場合には、ガラス表面に例えば深さ５〜５００μｍ程度）の周期的な凹凸構造をガラス表面に形成でき、これにより光の反射を抑制する（ノングレア処理）ことが可能である。そしてこのようなガラスは、液晶ディスプレイやタッチパネルのガラス、建材ガラス等の光を透過させつつ反射防止性能が求められるガラスとして使用可能である。この場合、透過率は平滑な表面に比べそれほど下がることはなく、逆に上がることもある。
また、網内の各単位格子は完全に同一のサイズの繰り返しではなく、微細なズレがあるので、同一の網を用いて凹凸を形成したガラスを重ね合わせても、モアレがでにくい。したがって、液晶ディスプレイやタッチパネルに好適である。
【００３７】
一方、メッシュ数が５０〜２００、（糸の径が３０〜７０μｍ、目開きが５０〜２５０μｍ）程度の比較的目の粗い網を用いた場合には、乱反射により表面での反射率を上げることができ、曇りガラスや、スリガラスとして利用することも可能である。いずれにしろ、反射率や透過率は、網の形状やエッチング量により適宜調節できる。
【００３８】
本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形態様が可能である。ガラス表面への装飾デザインの作成も可能である。
【実施例】
【００３９】
ガラスとして、ソーダガラスを用意した。波長５５０ｎｍの光の光反射率は６％、光透過率は９４％であった。
【００４０】
エッチング液として、フッ化水素アンモニウムを７質量％、硫酸を１４質量％含む液を用意した。
【００４１】
網として、ポリエステル繊維製で、繊維径３５μｍ、目開き１２０μｍの平織りの網を用意した。
【００４２】
そして、ガラスの表面に網を密着させた状態で、エッチング液を２５℃、５分接触させ、その後、ガラス表面からの網の除去、洗浄、乾燥を行った。このようにして得られたガラスの表面の顕微鏡写真を図２に示す。図２に示すように、ガラスの表面に、網の形状に基づく、凹凸が形成された。このガラスの５５０ｎｍの光の反射率は８％、光透過率は９２％であった。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ガラス、１０ａ…表面、１０ｂ…凹凸、２０…網。
【図１】
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【図２】
2011063490.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
表面に、糸を編んでなる網の形状に基づく凹凸が形成されたガラス。