(57)【要約】【課題】ＬＣＤの各画素での光の散乱状態にバラツキに起因する干渉によって生じる部分的な光彩が観察されることを抑制することに適した防眩性ガラス基板を提供する。【解決手段】液晶表示素子の防眩のために使用されるガラス基板について、該基板の略平面の表面上に触針式表面走査計又は顕微鏡で表面状態を観測したときに正面視で平均面積が８０〜４００μｍ2の円状である小丘体状の凸状体を配置、該凸状体が液晶表示素子の画素面積に相当するサイズでガラス基板表面を区画した場合に、配置度合いは各区画にランダムに５個以上配置、該凸状体が配置された表面の表面粗さを０．１〜０．４μｍとすること。【選択図】図１
2008107756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子の防眩のために使用されるガラス基板であり、該基板の略平面の表面上に、触針式表面走査計で表面状態を観察したときに、正面視で平均面積が８０〜４００μｍ2の円状である小丘体状の凸状体が配置され、該凸状体が液晶表示素子の画素面積に相当するサイズでガラス基板表面を区画した場合に、配置度合いは各区画にランダムに５個以上配置され、該凸状体が配置された表面の表面粗さが０．１〜０．４μｍであることを特徴とする防眩性ガラス基板。
【請求項２】
前記凸状小丘体の正面視での平均直径が、前記表面粗さに対して２５〜５００倍であるにあるドーム形状の凸状体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の防眩性ガラス基板。
【請求項３】
前記基板は略平面の表面を有する薄膜を有し、前記凸状体が該薄膜上に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防眩性ガラス基板。
【請求項４】
液晶表示素子のカバーガラスとして使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の防眩性ガラス基板。
【請求項５】
液晶表示素子がペン入力装置に組み込まれたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の防眩性ガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に防眩性をもたらすための防眩性ガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子（ＬＣＤ）は、薄型テレビジョン、タッチパネルの表示パネル、タブレット板を設けることで、文字、パターン等を入力ペン等のデータ入力装置で手書き入力できるようにするとともに、その入力内容を表示パネルに表示するようにした表示装置（ペン入力装置）に使用される表示パネル等に用いられている。
【０００３】
そして、ＬＣＤの視認性を向上させるために観察者側面に防眩性（ＡＧ）の機能が要求されている。該防眩機能は、ガラス基板に適当な凹凸形状を設けることによって得られる。そして、非特許文献１では、防眩機能を得る凹凸形状についてＬＣＤのギラツキ、像鮮明性、白ボケの観点から、該凹凸の表面粗さと凹凸間距離との適正関係について紹介している。
【０００４】
また、特許文献１では、ペン入力装置への適用を考慮し、ペンによる書き味の良い防眩機能を有する凹凸パターンについて開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２４０５４８号公報
【非特許文献１】北川篤、松永卓也、“高精細ＬＣＤ用表面処理技術の開発”、日東技法４０巻１号May、2002、29-31頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
凹凸構造で防眩機能を発揮させるためには、例えば特許文献１によれば、表面粗さ（Ｒａ）は、０．０１〜０．５μｍ必要となる。防眩性とＬＣＤ素子の像鮮明性について論じた非特許文献１によれば、「表面粗さ／凸状体間距離≦０．００８」の関係を満たす必要がある。これより、前記表面粗さ値から適切な凸状体の距離を導き出すと、凸状体距離は、１．２５〜６２．５μｍ以上必要となる。
【０００６】
しかしながら、従来の表面の防眩処理は、表面を粗い状態にするという技術思想のみでなされたものなので、凹凸形状の各場所での高さ、各深さはランダムである。又、光の反射の波長依存性を低減させるために、凹凸構造は、非周期的とされなければならない。
【０００７】
防眩機能は、表面の凹凸構造により達成されるが、該凹凸はＬＣＤからの表示光をも散乱する。ＬＣＤを表示する各画素の面積は、４０〜８０×１５０〜２５０μｍ２程度であり、前記凸状体距離の制御だけでは、非周期的に配列される凹凸構造の配列状況によっては、各画素上に配列された凸状体の数にバラツキが生じる。これは、各画素での光の散乱状態にバラツキを生じせしめるもので、結果、干渉によって生じる部分的な光彩が観察者に観察されるようになる。
【０００８】
本発明は、上記を考慮し、各画素での光の散乱状態にバラツキに起因する干渉によって生じる部分的な光彩が観察されることを抑制することに適した防眩性ガラス基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明の防眩性ガラス基板は、液晶表示素子（ＬＣＤ）の防眩のために使用されるガラス基板であり、該基板の略平面の表面上に、触針式表面走査計で表面状態を観察したときに、正面視で平均面積が８０〜４００μｍ2の円状である小丘体状の凸状体が配置され、該凸状体が液晶表示素子の画素面積に相当するサイズでガラス基板表面を区画した場合に、配置度合いは各区画にランダムに５個以上配置され、該凸状体が配置された表面の表面粗さが０．１〜０．４μｍであることを特徴とする。
【００１０】
尚、本発明での防眩性とは、ＪＩＳ−Ｚ８７４１（１９９７年）に準拠して測定される６０°鏡面光沢度が７５以下の場合を指すものである。ここで、「正面視」とは、ガラス基板を、凸状体が配置された面に対して、垂直方向から観察したときに得られる２次元的な観察結果のことを指す。また、本発明の防眩性ガラス基板では、「略平面の表面」とは、凸状体が配置された面において、「平坦面」として現れ、該平坦面は、ガラス基板の対向する面と略平行な関係を形成するものである。
【００１１】
本発明では、従来のように表面を粗い状態にするという技術思想ではなく、略平面の表面上に上記形状の小丘体状の凸状体を配置するという新たな表面の構造設計を見出した。結果、ＬＣＤの観察者にもたらす部分的な光彩が観察されることを抑制するガラス基板表面の設計を提供できるに至った。ここでの小丘体状の凸状体とは、平面から盛り上がった形状のもので、正面視において中央部が頂上となる滑らかに盛り上がったドーム形状、又はカルデラ火山のように中央部が陥没部となった形状のことである。
【００１２】
前記光彩抑制の観点から、前記凸状体は、略平面の表面上に触針式表面走査計で表面状態を観測したときに正面視で平均面積が８０〜４００μｍ2、好ましくは、１００〜２００μｍ2の断面円形である凸状体が配置され、円状である凸状体が配置され、且つ該凸状体が液晶表示素子の画素面積に相当するサイズでガラス基板表面を区画した場合に、配置度合いは各区画にランダムに５個以上配置されなければならない。
【００１３】
本発明では、表面粗さ値に加え、凸状体の面積、及び配列度合いを前記ように設定することで、防眩性と前記のような部分的な光彩の抑制を達成できる。例えば、各区画に配置される凸状体の数を４個以下として、防眩性を有する基板を得ようとすると、凸状体の面積を大きくせざるを得なくなる。この場合、基板は、防眩性を有するようになるが、各区画での散乱度合いにバラツキが生じ、結果、部分的な光彩が生じるようになる。他方、表面粗さ値を前記範囲外とした場合、基板に防眩性が得られなくなるか、基板の透視性が悪いものとなる。
【００１４】
本発明の防眩性ガラス基板の表面を、触針式表面走査計により１００×１００μｍ２の面内の形状を測定し、実測した高さの数値データを２次元面に対してプロットすると、例えば、図１に示すような形状が描画される。本発明の防眩性ガラス基板の防眩機能は発揮せしめている表面は、このような形状が表面の全域に形成されている。そして本発明の防眩性ガラス基板を白表示されたＬＣＤパネル上に設置すると、表示光の干渉が生じ難くなり、部分的な光彩が観察者に観測されないようになる。加えて、ＬＣＤパネルの表示も観察者に問題なく観察される。
【００１５】
尚、前記平均面積の「平均」とは、画素面積に相当するサイズでガラス基板表面を区画した場合の区画内に観察される凸状体の全部のデータを算術平均して得られるものとして定義される。小丘体状の凸状体が、正面視において中央部が陥没した形状の場合、該陥没部についても計測される面積として加えられる。
【００１６】
また、前記表面粗さは、触針式表面走査計等で測定された表面の高さデータを「ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年）」に準拠して得られた算術平均の表面粗さとして定義されるものである。又、該表面粗さは、凸状体が略平面上に配置されていることから、凸状体の高さのデータと同義のものと考えてもよい。
【００１７】
さらには、前記区画、すなわち液晶表示素子の画素面積に相当するサイズでガラス基板表面を区画したときの各区画サイズは、ＬＣＤの画素面積の相当する面積であり、４０〜８０×１５０〜２５０μｍ２程度の面積が区画のサイズとして認識され、好適には、１００×１００μｍ２サイズで議論される。
【００１８】
本発明では、前記凸状体が、各区画内にランダムに５個以上配置させられるが、前記部分的な光彩を抑制する観点から１０個以上とすることが好ましい。さらには、表面粗さが０．１〜０．４μｍ、好ましくは、０．１〜０．３μｍのものを作製するときの容易性を考慮すると、該配置は、各区画内に１００個以下、好ましくは、５０個以下、より好ましくは２５個以下、さらに好ましくは２０個以下とすることが好ましい。
【００１９】
前記ランダムとは、次のようなものとして定義される。任意の凸状体を１点選択し、該選択された凸状体を中心に前記区画を形成する。そして、該区画を中心区画とし、中心区画と同一面積を持って中心区画の周囲に配置される周辺区画を８個設定する。中心区画の正面視画像と周辺区画の正面視画像とを重ね合わせたときに８個の組み合わせとも凸状体部の重なりに不一致部があるものをランダムに配置されているものとする。
【００２０】
そして、本発明の防眩性ガラス基板をペン入力装置に組み込まれたＬＣＤのカバーガラスとして使用される場合、ペンの書き具合に引っかかり感がなく滑らかな書き具合感が得られることが好ましい。これを考慮すると、前記凸状体は、正面視したときの円状体の平均直径を、前記表面粗さに対して２５〜５００倍、好ましくは、５０〜２００倍とすることで、小丘状体の凸状体は、ドーム形状のようにすることが好ましい。該形状とすることで、凸状体が平面から滑らかに盛り上がるドーム形状（図１）を有したものとなるので、本発明でのより好適な防眩性ガラス基板をペン入力装置のカバーガラスとして使用した場合、ペンの書き具合に引っかかり感がなく滑らかな書き具合感が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の防眩性ガラス基板では、微細な小丘体状の形状を有する凸状体が防眩効果をもたらす。そして、該凸状体による散乱がＬＣＤの画素面積の相当する面積毎で均一なので、ＬＣＤの防眩のために使用すると干渉によって生じる部分的な光彩がなく優れた視認性が得られる。又、本発明で好適な形態の防眩性ガラス基板をペン入力装置のカバーガラスとして使用した場合にペンの書き具合に引っかかり感がなく滑らかな書き具合感が得られる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明で規定された形状を有する防眩性ガラス基板は、ガラス基板の金型成型、又は、ガラス板をアブレーションすることで作製されうるが、作製の容易性を考慮すると、ガラス板に塗布液を塗布、乾燥し、好ましくは、これを加熱して作製し、略平面の表面を有する薄膜を有し、凸状体が該薄膜上に配置されてなる防眩性ガラス基板とすることが好ましい。
【００２３】
上記のような形状を有する防眩性ガラス基板は、酸化ケイ素が架橋の構造単位であるオリゴマーを有するシリカゾルを複種混合して塗布液を得る工程、及び該塗布液をスピンコートでガラス基板に塗布する工程、塗布後の膜を加熱硬化させる工程により作製することができる。
【００２４】
前記シリカゾルは、アルコキシシラン等の酸化ケイ素前駆体物質、有機溶媒、及び酸性触媒、水等を所定量混合、攪拌することで得られる。前記攪拌のための時間は、１０分から２０日が好ましく、特に１時間から４日が好ましいが、室温以外で攪拌する場合はこれに限定されるわけではない。また、加熱することで、反応を促進させ、攪拌時間を短くすることが可能である。
【００２５】
以上のように酸化ケイ素前駆体物質の加水分解は、少量の水と酸触媒を添加し行うことができ、その加水分解物を室温、又は加熱しながら攪拌することにより重縮合させ、シリカゾルを得ることができる。尚、水の添加量については、Ｈ２Ｏ／酸化ケイ素前駆体物質のモル比が０．１〜２０、好ましくは、４〜８となるように調整されることが好ましい。この水の添加量を調整することにより、シリカゾル中のオリゴマーの分子量を調整でき、水の添加量が多くなると、オリゴマーの分子量が小さくなる傾向がある。
【００２６】
０．１未満では、オリゴマーの平均分子量が大きくなりやすく、白濁化したシリカゾルが得られやすくなり、不均質な薄膜となりやすい。  従って、均一な防眩性薄膜を得るためには、該モル比は０．１〜２０となるように調整されることが好ましい。
【００２７】
尚、シリカゾルの調製方法としては、上記の方法に限定されるものではないが、上記のような酸化ケイ素前駆体物質を溶媒で希釈したものと、溶媒で希釈した酸性水溶液を徐々に混合する方法は、急激な反応を避けることができ、より均質な反応が得られるので好ましい。酸触媒には、用いられるアルコキシシランのアルコキシ基の加水分解速度に応じて、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸、酢酸、フタル酸、コハク酸などの有機酸等を使用することができる。そして、シリカゾル溶液中でのｐＨ値が０乃至５となるように酸触媒が添加されることが好ましい。
【００２８】
前記有機溶媒は、原料液を構成するアルコキシシラン、およびアルコキシシランの加水分解後に生成するシラノール基、水に相溶性を有するものが好ましく用いられる。使用可能な有機溶媒としては、炭素数１〜４の一価アルコール、炭素数１〜４の二価アルコール、グリセリンやペンタエリスリトールなどの多価アルコール等のアルコール類；ジエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、２−エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等、前記アルコール類のエーテルまたはエステル化物；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ, Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ, Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ, Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ, Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−アセチルモルホリン、Ｎ−ホルミルピペリジン、Ｎ−アセチルピペリジン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−アセチルピロリジン、Ｎ, Ｎ’−ジホルミルピペラジン、Ｎ, Ｎ’−ジアセチルピペラジンなどのアミド類；γ−ブチロラクトンのようなラクトン類；テトラメチルウレア、Ｎ, Ｎ’−ジメチルイミダゾリジンなどのウレア類；ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。
【００２９】
これらの有機溶媒を、単独または混合物として用いても良い。この中で、防眩性に必須な相分離現象を際立たせるために好ましい有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、炭素数１〜４の一価アルコールなどが挙げられる。中でも、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、アセトンが更に好ましく、メタノールまたはエタノールが最も好ましい。
【００３０】
そして、複種のシリカゾルを混合する工程としては、［SiO4/2］を架橋単位として架橋が形成されてなるシリカゾル（以下、シリカゾル（Ａ）と表記する場合有り）と、さらにアリール基とケイ素の結合を有する酸化ケイ素が架橋単位として架橋が形成されてなることで、適度な疎水性を帯びたシリカゾル（以下、シリカゾル（Ｂ）と表記する場合有り）とを混合して得られるものとすることが好ましい。
【００３１】
この混合シリカゾルからなる塗布液を基板上に塗布すると、溶媒の乾燥に伴い、親水的な［SiO4/2］を主成分とするシリカ構造体とアリール基とケイ素の結合を有する疎水的なシリカ構造体との相分離が生じる。その際SiO4/2を主成分とするシリカゾルとアリール基とケイ素の結合を有し疎水性を帯びたシリカゾルの混合比を適切に設定することにより、バイノーダル的に分相したような薄膜となる。結果、本発明の防眩性ガラス基板を形成できるようになる。尚、ここで言う［SiO4/2］とは、一つのケイ素原子に４つの酸素原子が結合したシロキサンの基本構成単位のことである。
【００３２】
さらに分相を形成した後の熱処理時に薄膜内の亀裂の発生を抑制するための成分として、アルキル基とケイ素との結合を有する酸化ケイ素が架橋構造単位として架橋が形成されてなるシリカゾル（以下、シリカゾル（Ｃ）と表記する場合有り）をも混合して混合シリカゾルを形成して塗布液を得てもよい。
【００３３】
シリカゾル（Ａ）は、シリカ架橋によるオリゴマーがポリスチレン換算での数平均分子量が３００〜１０００、好ましくは、５００〜９００の範囲となるように加水分解・重縮合反応して得ることが好ましい。そして、シリカゾル（Ａ）の好ましい原料としては、テトラクロロシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ(ｎ−プロポキシ)シラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ(ｎ−ブトキシ)シラン等が挙げられる。
【００３４】
また、シリカゾル（Ｂ）は、シリカ架橋によるオリゴマーがポリスチレン換算での数平均分子量が５００〜１０００、好ましくは、７００〜９００の範囲となるように加水分解・重縮合反応して得ることが好ましい。そして、シリカゾル（Ｂ）の好ましい原料としては、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ナフチルトリクロロシラン、ナフチルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジナフチルジクロロシラン、ジナフチルジメトキシシラン、ジナフチルジエトキシシラン等のケイ素原子１つに対しアリール基を１つないし２つ有するシラン類等を加水分解・重縮合させることにより得ることができる。
【００３５】
またさらには、シリカゾル（Ｃ）は、シリカ架橋によるオリゴマーがポリスチレン換算での数平均分子量が５００〜１０００、好ましくは、７００〜９００の範囲となるように加水分解・重縮合反応して得ることが好ましい。そして、シリカゾル（Ｃ）の好ましい原料としては、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジクロロシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等のケイ素原子１つに対しアルキル基を１つないし２つ有するシラン類等を加水分解・重縮合させることにより得ることができる。
【００３６】
本発明で使用されるガラス板は、ソーダライム珪酸塩ガラス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、バリウム硼珪酸ガラス、石英ガラス等の板状のガラス基板で特にはフロート法で製造されたものが好ましい。さらには、これらガラス板は、クリアガラス品、グリーン、ブロンズ等の着色ガラス品、ＵＶ、ＩＲカットガラス等の機能性ガラス品、強化ガラス、半強化ガラス、合せガラス等の安全ガラス品等も使用されうる。又これら無機系のガラス以外にも、有機系ガラスとして使用されうるポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスティックガラス種も使用されうる。使用されるガラス板の厚みは、防眩性ガラス基板の用途により選択される。例えば、０．１〜１０．０ｍｍの厚みを有するガラス板が使用され得る。特にガラスの強度および重量のバランスの観点から、タブレットＰＣ等のＬＣＤ用途としては０．１〜１．３ｍｍの板厚を有するガラス板が好ましい。
【００３７】
そして塗布液は、スピンコートでガラス基板に塗布される。この塗布時のスピンの回転速度を制御することで、凸状体の平均高さ等を調整することができる。回転速度と該平均高さとは、逆比例する傾向がある。さらに、塗布液に導入されるシリカゾルのうち、アリール基とケイ素の結合を有する適度な疎水性を帯びたシリカゾルの割合の増加によって凸状体の平均高さは大きくなる傾向がある。
【００３８】
従って、凸状体が前項で述べたような所望な大きさ、配置度合いとなるように制御することを容易とするために、塗布液の塗布時の回転速度を１００〜２０００ｒｐｍ、好ましくは、１００〜１０００ｒｐｍとすることが好ましい。また、同様の観点から、塗布液を得る工程にて、塗布液に導入される固形分である総オリゴマー量が、塗布液中の濃度として１〜３０重量％、好ましくは、５〜１０重量％の範囲に調整されることが好ましい。さらには、塗布液の塗布後に塗布された液がレベリングされるようにレベリング工程が設けられることが好ましい。該レベリング工程では、スピンの回転速度を０(回転停止)〜１００ｒｐｍとすることが好ましい。そして、これら工程が終了後に乾燥を促進させ、膜を加熱硬化するための加熱工程が好適に行われ、防眩性ガラス基板が得られる。
【００３９】
前記加熱工程では、ガラス基板を１００〜７００℃で加熱することが好ましい。加熱温度が１００℃未満では、薄膜の緻密化が不十分となりやすく、７００℃以上では、薄膜の緻密化が促進されすぎて薄膜の凸状体を本発明で規定したような形状及び配置度合いとすることが難しくなるからである。
【００４０】
また、小丘体状の凸状体は、ガラス基板に塗布液を塗布した後の乾燥工程での加熱温度が低温の場合、図１に示すような凸状体の中央部が頂上付近となる。また、加熱温度が高温の場合、アリール基の脱離が生じることがあり、図２に示すように中央部が陥没した状態になる。どちらの形状であっても、防眩機能、及び部分的な光彩の抑制効果に対して大きな機能的な差を生じさせないが、膜にアリール基由来の凸状体があると、ペンの書き具合が良好となる。そしてさらに、膜が易洗浄性を有するようになる。これらを考慮すると、前記凸状体の構造は、中央に陥没部のないドーム形状の小丘体状の凸状体が好ましい。従って、前記加熱温度は、１００〜６００℃とすることが好ましい。
【００４１】
好ましい形態である薄膜を使用した場合の防眩性ガラス基板では、該薄膜の厚みは、平坦面を基準として、好ましくは、０．２〜５μｍ、より好ましくは、０．５〜２μｍである。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明の実施例について説明する。防眩性ガラス基板の評価方法を以下に示す。
【００４３】
１．薄膜表面の観察
薄膜の表面形状は触針式表面走査計（ＳＵＲＦＣＯＲＤＥＲ  ＥＴ４０００Ａ；小坂研究所製）により１００μｍ×１００μｍの面内の形状を測定した。高さデータは１μｍ刻みで取得し、１００μｍ×１００μｍ面内で合計１００００ポイントの高さデータを取得した。実測した高さの数値データを２次元面に対してプロットし、表面形状を３次元的に描画した。これを図１〜５に示す。凸状体の平均面積はこの観察結果をもとに行った。
【００４４】
２．表面粗さの測定
前記１の薄膜表面観察による１００μｍ×１００μｍ面内の合計１００００ポイントの高さデータから「ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年）」に準拠して得られる算術平均の表面粗さＲａ値を表面粗さ値とした。
【００４５】
３．単位面積当たりでの凸状体の数
前記１の薄膜表面観察による１００μｍ×１００μｍの面内の高さデータから、平均面よりも高い部分を凸部とし、凸部を正面視した場合に観測される円の同面内に配置される凸状体の数を数えた。
【００４６】
４．凸状体の平均直径
前記１の薄膜表面観察による１００μｍ×１００μｍの面内の高さデータから、平坦面よりも高い部分を凸部とし、凸部を正面視した場合に観測される円の直径を一つの凸状体の直径とし、同面内に観察されるすべての凸状体の直径を合計し、これを同面内に観察される凸状体の数で除すことにより、凸状体の平均直径とした。
【００４７】
５．凸状体の平均面積
前記１の薄膜表面観察による１００μｍ×１００μｍの面内の高さデータから、平坦面よりも高い部分を凸部とし、凸部を正面視した場合に観測される円の面積を一つの凸状体の面積とし、同面内に観察されるすべての凸状体の面積を合計し、これを同面内に観察される凸状体の数で除すことにより、凸状体の平均面積とした。
【００４８】
６．６０°鏡面光沢度
ＪＩＳ−Ｚ８７４１（１９９７年）に記載の方法により、日本電色製鏡面光沢度測定機（Σ８０ＣＯＬＯＲ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＶＧＳ）を用いて、ガラス基板の裏面に黒色塗料を塗り裏面の反射防止処理を行った上で、試料の中心点の６０°鏡面光沢度を測定した。
【００４９】
７．干渉によって生じる部分的な光彩の評価
干渉によって生じる部分的な光彩は次に示す官能試験により評価した。防眩性ガラス基板の防眩のための凸状体が形成されていない面側を、ＬＣＤパネル上に接触させ、ＬＣＤパネルが白表示時の干渉によって生じる部分的な光彩の程度を５段階（１〜５点）で評価した。評価は、１０人の被験者の平均値が１．５未満であれば良（○）とし、１．５以上３未満であれば可（△）とし、３以上であれば不合格（×）とした。尚、本試験でのＬＣＤパネルには、富士通株式会社製のノートパソコン(型式：FMV-830NU/L)に搭載されたＬ
ＣＤパネルを使用し、評価は、照度が１０００ルックスの室内にて行った。
【００５０】
８．ＬＣＤの表示像の見え方評価
防眩性ガラス基板の防眩のための凸状体が形成されていない面側を、ＬＣＤパネル上に接触させ、ＬＣＤパネル上に接触させ、表示像の見栄えを５段階（１〜５点）で評価した。評価は、防眩性ガラス基板がない場合を３点とし、これとの比較で評価付けを行い、１０人の被験者の平均値が１．５未満であれば良（○）とし、１．５以上３未満であれば可（△）とし、３以上であれば不合格（×）とした。尚、本試験でのＬＣＤパネルには、富士通株式会社製のノートパソコン(型式：FMV-830NU/L)に搭載されたＬＣＤパネルを使用し、評価は、照度が１０００ルックスの室内にて行った。
【００５１】
９．易洗浄性の評価
汚れとして、ほこりや指紋などの有機汚れを意図的に付着させた後、(1)濡れ雑巾で軽く払拭(５往復)→(2)濡れ雑巾で強く払拭(１０往復)→(3)硬いスポンジで強く払拭(１００往復)→(4)スチールウール研磨(1分)→(5)セリア研磨(2分)の順で表面を洗浄し、汚れを完全に除去できる作業レベルにより易洗浄性と定義し、本防眩膜の評価としては(1)の場合に優（○）とし、それ以外を可（△）とした。
【００５２】
１０．膜硬度の評価
「ＪＩＳ Ｋ５４００（１９９０年）」に準じて、鉛筆芯の硬さによる傷の有無を評価した。なお、傷の付かない一番硬い鉛筆芯を鉛筆硬度とし、６Ｈ以上を優（○）、５Ｈ以上を可（△）とした。
【００５３】
１１．薄膜の厚み評価
薄膜形成後に膜表面をカッターナイフで傷付けることにより、薄膜からガラス板表面が露出する部分を形成した。触針式表面走査計(SURFCORDER ET4000A;小坂研究所製)で該露出する部分を含めて薄膜を走査することにより、薄膜の平坦面を基準とする薄膜の厚みを測定した。
【００５４】
実施例１
１．防眩性薄膜を得るための塗布液の調製
シリカゾル（Ａ）の調製：テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）を出発アルコキシドとし、加水分解用の水を水/アルコキシドのモル比が８となるよう加え、さらに酸触媒としての硝酸を硝酸/水のモル比が０．０１となるよう加え、さらに加水分解後のSiO2換算の固形分濃度が９ｗｔ％となるように溶媒としてのエタノールを加えた。この混合液を室温で２４時間攪拌することにより加水分解・重縮合反応させることでシリカゾル（Ａ）を得た。得られたシリカゾル（Ａ）の数平均分子量は６１３であった。
【００５５】
シリカゾル（Ｂ）の調製：フェニルトリエトキシシラン（Ｃ6Ｈ5Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）を出発アルコキシドとし、加水分解用の水を水/アルコキシドのモル比が８となるよう加え、さらに酸触媒としての硝酸を硝酸/水のモル比が０．０１となるよう加え、さらに加水分解後のＣ6Ｈ5SiO3/2換算の固形分濃度が９ｗｔ％となるように溶媒としてのエタノールを加えた。この混合液を６０℃で２４時間攪拌することにより加水分解・重縮合反応させることでシリカゾル（Ｂ）を得た。得られたシリカゾル（Ｂ）の数平均分子量は８６１であった。
【００５６】
シリカゾル（Ｃ）の調製：メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）を出発アルコキシドとし、加水分解用の水を水/アルコキシドのモル比が８となるよう加え、さらに酸触媒としての酢酸を硝酸/水のモル比が０．０１となるよう加え、さらに加水分解後のＣＨ3SiO3/2換算の固形分濃度が９ｗｔ％となるように溶媒としてのエタノールを加えた。この混合液を６５℃で２４時間攪拌することにより加水分解・重縮合反応させることでシリカゾル（Ｃ）を得た。得られたシリカゾル（Ｃ）の数平均分子量は８１２であった。
【００５７】
前記でえられたシリカゾル（Ａ）、シリカゾル（Ｂ）、シリカゾル（Ｃ）の数平均分子量を表１にも示す。そして、前記のシリカゾル（Ａ）、シリカゾル（Ｂ）、シリカゾル（Ｃ）を、重量比率でシリカゾル（Ａ）：シリカゾル（Ｂ）：シリカゾル（Ｃ）＝４：３：２となるように混合し１０分間攪拌を行い、防眩薄膜を形成するための塗布液を得た。
【００５８】
尚、シリカゾル（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）中のオリゴマーの平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(ＧＰＣ)により、ポリスチレン換算の数平均分子量として測定を行って得られたものである。ＧＰＣ測定は東ソー製高速ＧＰＣ装置ＨＬＣ−８０２０を用いた。カラムは東ソー製ＴＳＫgel Ｇ４０００Ｈ−ＨＲ、Ｇ３０００Ｈ−ＨＲ、Ｇ２０００Ｈ−ＨＲおよびＧ２０００Ｈ−ＨＲの４つのカラム(各３０ｃｍ)を直列に繋いだものを用い、検出器は示差屈折計を用いた。また、カラムおよび検出器の温度を４０．０℃および３８．０℃に保持した。溶出液はテトラヒドロフラン(ＴＨＦ)で流量を１ｍｌ／分とした。得られたＧＰＣチャートからポリスチレン換算の数平均分子量としての値を求めた。これら分子量も表１に合わせて表記する。
【００５９】
【表１】
2008107756.tif 000003
【００６０】
２．防眩性ガラス基板の作製
縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚み０．７ｍｍの長方形のフロート法によるソーダ石灰ケイ酸塩ガラスからなるガラス物品をガラス板とし、該ガラス板の中央部に前記１で得た塗布液を３０ｍｌ滴下した後、３００ｒｐｍで１００秒間の条件で基板を回転させるスピンコートにより塗布を行った。塗布後、３００℃で１０分間加熱し、防眩性ガラス基板を得た。
【００６１】
このようにして得た防眩性ガラス基板の薄膜について薄膜表面の観察、表面粗さの測定、単位面積あたりでの凸状体の配置度合い、６０°鏡面光沢度、干渉によって生じる部分的な光彩、ＬＣＤパネルの表示像の見え方、膜硬度、薄膜の厚み等についてそれぞれ評価を行った。
【００６２】
薄膜表面を観察した結果を図１に、その他の結果を表１に示す。本実施例で得られた防眩性ガラス基板は、略平面上に小丘体状の凸状体が形成され、防眩性能(６０°鏡面光沢度)、干渉によって生じる部分的な光彩、ＬＣＤパネルの表示像の見え方、膜硬度等について良好な性能を有し、ペン入力装置等ＬＣＤ表示素子用の防眩性ガラス基板として好適に使用できるものであった。尚、本実施例での薄膜の厚みは、１．７μｍであった。
【００６３】
実施例２
塗布後の加熱温度を６５０℃とする以外はすべて実施例１と同じ手順により防眩性ガラス基板を作製した。得られた防眩性薄膜の表面を観察した結果を図２に示す。略平面上に凸状体が観測されたが、実施例１でみられたような中央部付近が頂上となる小丘体状の凸状体では無く、中央部にくぼみを有する小丘体状の凸状体が観察された。上記手順により得られた防眩性薄膜について表面粗さの測定、単位面積あたりでのくぼみの配置度合い、６０°鏡面光沢度、干渉によって生じる部分的な光彩、ＬＣＤパネルの表示像の見え方、膜硬度等についてそれぞれ評価を行い、その結果を表１に示した。易洗浄性が△とはなったが、ＬＣＤ表示素子用の防眩性ガラス基板として使用できる十分な光学特性等を有していた。尚、本実施例での薄膜の厚みは、１．５μｍであった。
【００６４】
実施例３
実施例１と同様の手順で調製したシリカゾル（Ａ）とシリカゾル（Ｂ）を重量比率でシリカゾル（Ａ）：シリカゾル（Ｂ）＝２：１となるよう混合し、シリカゾル（Ｃ）を加えないこと以外はすべて実施例１と同じ手順により防眩性ガラス基板を作製した。上記手順により作製した防眩性薄膜を観察した結果を、図３に示した。凸状体と凸状体の間の膜部分に微細な亀裂が生じているものの、バイノーダル状の分相に起因した略平面上に形成された凸状体のパターンが観察された。
【００６５】
また上記手順により作製した防眩性薄膜について、表面粗さの測定、単位面積あたりでの凸状体の配置度合い、６０°鏡面光沢度、干渉によって生じる部分的な光彩、膜硬度等についてそれぞれ評価を行った。それらの結果を表１に示した。その結果、膜硬度が５Hで△となったが、６０°鏡面光沢度、干渉によって生じる部分的な光彩、ＬＣＤパネルの表示像の見え方等については合格であり、ＬＣＤ表示素子用の防眩性ガラス基板としては、十分な光学特性を有していた。尚、本実施例での薄膜の厚みは、１．７μｍであった。
【００６６】
比較例１
シリカゾル（Ｂ）の調製時の攪拌温度を室温とする以外はすべて実施例１と同じ手順により防眩性ガラス基板を作製した。得られたシリカゾル（Ｂ）の数平均分子量は４８０であった。また得られた膜について薄膜表面の観察、表面粗さの測定、単位面積あたりでの凸状体の配置度合い、６０°鏡面光沢度、干渉によって生じる部分的な光彩、ＬＣＤパネルの表示像の見え方、膜硬度等についてそれぞれ評価を行った。薄膜表面を観察した結果を図４に、その他の結果を表１に示した。上記手順により得た膜については凸状体が小さく、結果として防眩機能を有しないものであり、ＬＣＤ表示素子用の防眩性ガラス基板としては適用し難いものであった。尚、本比較例での薄膜の厚みは、１．８μｍであった。
【００６７】
比較例２
シリカゾル（Ｂ）の調製時の攪拌時間を３時間とする以外はすべて実施例１と同じ手順により防眩性ガラス基板を作製した。得られたシリカゾル（Ｂ）の数平均分子量は４５５であった。また得られた膜について薄膜表面の観察、表面粗さの測定、単位面積あたりでの凸状体の配置度合い、６０°鏡面光沢度、干渉によって生じる部分的な光彩、ＬＣＤパネルの表示像の見え方、膜硬度等についてそれぞれ評価を行った。薄膜表面を観察した結果を図５に、その他の結果を表１に示した。上記手順により得た膜については１００μｍ×１００μｍの単位面積あたりでの凸状体の数は３つであった。その結果、防眩機能自体は有していたが、ＬＣＤパネル上に設置し白表示時に干渉によって生じる部分的な光彩が見られ、ＬＣＤ表示素子用の防眩性ガラス基板としては適用し難いものであった。尚、本実施例での薄膜の厚みは、１．６μｍであった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１の防眩性ガラス基板について、小丘体状の凸状体を有する面を、触針式表面走査計で測定したときの高さの数値データを２次元面に対してプロットして得られる形状を３次元的に描画したときの描画像を示す図面である。
【図２】本発明の実施例２の防眩性ガラス基板について、小丘体状の凸状体を有する面を、触針式表面走査計で測定したときの高さの数値データを２次元面に対してプロットして得られる形状を３次元的に描画したときの描画像を示す図面である。
【図３】本発明の実施例３の防眩性ガラス基板について、小丘体状の凸状体を有する面を、触針式表面走査計で測定したときの高さの数値データを２次元面に対してプロットして得られる形状を３次元的に描画したときの描画像を示す図面である。
【図４】本発明の比較例１の防眩性ガラス基板について、小丘体状の凸状体を有する面を、触針式表面走査計で測定したときの高さの数値データを２次元面対してプロットして得られる形状を３次元的に描画したときの描画像を示す図面である。
【図５】本発明の比較例２の防眩性ガラス基板について、小丘体状の凸状体を有する面を、触針式表面走査計で測定したときの高さの数値データを２次元面対してプロットして得られる形状を３次元的に描画したときの描画像を示す図面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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