(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テキスチャー加工したガラス表面を有する物品を製造する方法であって、
前記物品のガラス表面の一部に、コア及びシェルを有する単核の粒子を含むマイクロカプセル化した粒子を付着させる工程であって、前記マイクロカプセル化した粒子を前記ガラス表面に静電気的に付加し、前記ガラス表面上のマイクロカプセル化した粒子を熱平衡化することによって、付着させる工程と、
前記マイクロカプセル化した粒子を付着させた前記ガラス表面をエッチング液と接触させて、前記テキスチャー加工した表面を形成する工程と、
を含み、
前記マイクロカプセル化した粒子の前記コアは前記シェルと比較して、より高い温度で溶融し、且つ、より高い耐酸性を有するものである、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記付加したマイクロカプセル化した粒子を前記熱平衡化することは、前記シェルの溶融温度以上の、且つ、前記コアの溶融温度未満の温度を提供することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱平衡化の後に、前記マイクロカプセル化した粒子の前記シェルは、溶融して部分的又は完全に前記コアから離れ、任意選択で、前記ガラス表面上の隣接するコアの間、前記コアと前記ガラス表面との間、又はそれらの組合せの位置で固化し、前記コアにおける前記シェルの厚さは、実質的に減少するか、またはなくなり、且つ、再分配されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
得られた前記テキスチャー加工した表面を洗浄する工程、前記テキスチャー加工した表面を化学強化する工程、又はそれらの組合せを更に含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連同時係属出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１２年５月２９日付けで出願された米国仮特許出願第６１／６５２，４９８号明細書の優先権の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下において主張するものであり、当該出願のすべての開示内容は、参照により本明細書により依拠され援用される。
【０００２】
本出願は、一般的に、「Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｒｔｉｃｌｅｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」と題する、２０１１年４月２０日に出願された同一出願人の同時係属出願である米国特許出願第１３／０９０，５６１号明細書、及び、「ＡＮＴＩ−ＧＬＡＲＥ  ＧＬＡＳＳ  ＡＲＴＩＣＬＥＳ  ＡＮＤ  ＤＲＹ−ＭＡＳＫ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＭＡＫＩＮＧ」と題する、２０１１年５月１９日に出願された、現在失効している米国仮特許出願第６１／４８４，３２６号明細書に関連するが、その優先権を主張するものではない。
【技術分野】
【０００３】
本開示は、一般的に、防眩表面特性を有するなどの、テキスチャー加工したガラス表面を製造及び使用する方法、並びに、その物品に関する。
【０００４】
本明細書において記載される任意の刊行物又は特許文献の全開示が参照により組み込まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、テキスチャーを得るための酸エッチング粒子マスクの施用のための、及び、ガラス表面の光学特性の改質のための方法を提供する。本開示は、防眩（ＡＧ）表面テキスチャーを製造する方法、この方法によって製造される物品、及び防眩表面テキスチャーを有する物品を組み込むディスプレイシステムも提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、加熱又は放射の前（左）及び後（右）の、基板上におけるワックスシェルを有する例示的な単核のマイクロカプセル化したビーズ又は粒子の概略図を示す。
【図２】図２Ａから２Ｃは、耐性マスク（２Ｂ）及び非耐性マスク（２Ｃ）を使用するエッチングテキスチャーのモデルの結果を示す。
【図３】図３Ａおよび３Ｂは、倍率２００における、エッチングする前（図３Ａ）及びエッチングした後（図３Ｂ）のガラスの同一領域の光学顕微鏡写真を示す。
【図４】図４Ａおよび４Ｂは、耐久性のないレジスト（４Ａ、左）を耐久性のあるレジスト（４Ｂ、右）と比較するエッチングのプロファイルの図を示す。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは、固体の比較用のワックス粒子を粉末被覆（即ち、非マイクロカプセル化した）、加熱、及びエッチングした後の、付加加熱温度の、テキスチャーに対する効果及びガラスの３つの光学特性（ＤＯＩ、ヘイズ、及びＰＰＤ）に対する効果をそれぞれ示す。
【図６】図６Ａから６Ｂは、特定の積載量を超える表面塗布されたシリカ流動剤は、ワックス粒子のガラスへの付着を確実に改質できることを示す。
【図７】図７Ａから７Ｄは、ポリマーのコア、及びより低溶融のポリマーのシェルを有する、本開示のマイクロカプセル化したビーズを使用して生成したエッチングした表面の光学結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の様々な実施形態を、ある場合は図面を参照して、詳しく説明する。様々な実施形態への言及は、本発明の範囲を限定するものではなく、これは、特許請求の範囲によってしか限定されない。更に、本明細書に述べられた任意の実施例は、限定の意味ではなく、請求項に記載された発明の多くの可能な実施形態のいくつかを単に述べただけである。
【０００８】
実施形態においては、開示された物品、及び開示された製造方法及び使用方法は、例えば、以下に論じるようなものを含む、１つ以上の有利な特徴又は態様を提供する。請求項のいずれに列挙された特徴又は態様も、一般的に、本発明の全ての様相に適用できる。いずれか１つの請求項における任意の列挙された１つの又は複数の特徴又は態様は、任意のその他の請求項における任意のその他の列挙された特徴又は態様と組合せること、又はそれらと順序を変えることができる。
【０００９】
定義
「マイクロカプセル化した」、「マイクロカプセル」、「マイクロカプセル化した粒子」、「マイクロカプセル化したビーズ」、又は類似の用語は、規則的又は不規則的な形状を有し、約０．１マイクロメートル〜１００マイクロメートルの寸法を有し、且つ、単核、多核、マトリックス、又はそれらの組合せ、又はそれらの混合物などの形態を有する、粒子又は粒子群を意味する（例えば、Ｇｈｏｓｈ，Ｓ．Ｋ．（２００６）Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ：Ａ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ，ｉｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ：ｂｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ（ｅｄ．，Ｓ．Ｋ．Ｇｈｏｓｈ），Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧａＡ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，ＦＲＧを参照されたい）。更に、マイクロカプセルは、１つ以上のシェルを有することができ、且つ、マイクロカプセル粒子のクラスターを形成することができる。実施形態においては、マイクロカプセルは、非溶融相及び溶融相を含む少なくとも２つの相を含むことを特徴とすることができ、溶融相は、例えば、２つの相の総重量の約１〜約３０重量％であることができ、且つ、非溶融相は、例えば、２つの相の総重量の約９９〜約７０重量％であることができる。
【００１０】
「特徴」は、例えば、差別的にエッチングされた（例えば、くぼみ）、又は、相対的に小高い領域（例えば、マウンド、台地、又は「陸地」）の、ガラスの連続領域を意味する。
【００１１】
「防眩（Ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ）」、「ＡＧ」、又は類似の用語は、ディスプレイなどの本開示の物品の処理表面と接触する光の、変化する物理的変換、又は物品の表面から、正反射ではなく拡散反射へと反射する変化する光の特性を意味する。実施形態においては、表面処理は、機械的、化学的、電気的、及び類似のエッチング方法、又はそれらの組合せにより行うことができる。防眩は、表面から反射する光の量を減少させず、反射光の特徴を変えるだけである。防眩表面で反射した像には、はっきりした境界がない。防眩表面とは対照的に、反射防止表面は、通常、屈折率変動の使用により、いくつかの例では、相殺的干渉方法により、表面からの光の反射を減少させる薄膜被覆である。通常の反射防止被覆は、光を拡散させず、反射防止被覆から依然として反射される光量は、強度は低下しているが、正反射性であり、且つ、反射された像は、依然はっきりとしている。
【００１２】
「接触」又は類似の用語は、少なくとも１つの触れた実体に物理的変化、化学的変化、又はその両方を生じ得る密接な物理的タッチを意味する。本開示においては、スプレー被覆、浸漬被覆、スロット被覆、及び類似の方法などの、様々な微粒子を付加する方法によって、本明細書において例示され、且つ、実証されるように、粒子で粒状化する際に粒状化表面を提供することができる。これに加えて又はこの代わりに、本明細書において例示され、且つ、実証されるように、スプレー、液浸、浸漬、及び類似の方法、又はそれらの組合せなどの、粒状化表面の様々な化学処理によって、１つ以上のエッチング組成物と接触する際に、エッチングされた表面を提供することができる。
【００１３】
「反射像の鮮明度」、「像の鮮明度」、「ＤＯＩ」、又は類似の用語は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｏｆ  Ｄｉｓｔｉｎｃｔｎｅｓｓ−ｏｆ−Ｉｍａｇｅ  Ｇｌｏｓｓ  ｏｆ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ」と題する、ＡＳＴＭ手順Ｄ５７６７（ＡＳＴＭ  ５７６７）の方法Ａにより定義されている。ＡＳＴＭ  ５７６７の方法Ａによると、ガラスの反射率係数測定は、正視角で、及び正視角からわずかにずれた角度で、ガラス物品の少なくとも１つの粗面に対して行われる。これらの測定から得られた値を組合せて、ＤＯＩ値を得る。詳しくは、ＤＯＩは、式（１）
【００１４】
【数１】
0006272840.tif 000002
【００１５】
（式中、Ｒｓは、正方向の反射率の相対的振幅であり、且つ、Ｒｏｓは、正方向からずれた反射率の相対的振幅である）に従って計算される。本明細書において記載されるように、Ｒｏｓは、別記しない限り、正方向から０．２°から０．４°離れた角度範囲に渡る反射率を平均することによって計算される。Ｒｓは、正方向を中心とした±０．０５°の角度範囲に渡る反射率を平均することによって計算することができる。Ｒｓ及びＲｏｓはともに、ＡＳＴＭ手順Ｄ５２３及びＤ５７６７に指定されたように、認定された黒色ガラス標準に対して校正された配光測定器（Ｎｏｖｏ−ｇｌｏｓｓ  ＩＱ、Ｒｈｏｐｏｉｎｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を使用して測定した。このＮｏｖｏ−ｇｌｏｓｓ装置では、正角が検出器アレイの最高値を中心とした検出器アレイを使用する。又、ＤＯＩは、片面（ガラスの背面に結合された黒色吸収体）法及び両面（ガラスに何も結合させずに、ガラスの両表面から生じた反射）法を使用して評価した。片面測定により、ガラス物品の片面（例えば、１つの粗面）について、光沢、反射率、及びＤＯＩを求めることができるのに対して、両面測定により、ガラス物品全体として、光沢、反射率、及びＤＯＩを求めることができる。Ｒｏｓ／Ｒｓ比は、前述のようにＲｓ及びＲｏｓについて得られた平均値から計算できる。「２０°ＤＯＩ」又は「ＤＯＩ２０°」は、ＡＳＴＭ  Ｄ５７６７に記載されているように、光がガラス表面に対して垂直から２０°ずれてサンプルに入射しているＤＯＩ測定値を意味し、この場合に、「正方向」は−２０°として定義される。両面法を使用したＤＯＩ又は一般光沢いずれかの測定は、サンプルがないときに、これらの特性の測定値がゼロとなるように、暗室又は囲いの中で最も良好に実施することができる。
【００１６】
防眩表面については、ＤＯＩが比較的低く、且つ、式（１）の反射率比（Ｒｏｓ／Ｒｓ）が比較的高いことが一般的に望ましい。これにより、ぼやけた又ははっきりしない反射像の視覚が生じる。実施形態においては、ガラス物品の少なくとも１つの粗面は、片面法の測定を使用して、正方向から２０°の角度で測定した場合、約０．１超、約０．４超、及び約０．８超のＲｏｓ／Ｒｓを有する。両面法を使用すると、正方向から２０°の角度でのガラス物品のＲｏｓ／Ｒｓは、約０．０５を超える。実施形態においては、ガラス物品について両面法により測定されたＲｏｓ／Ｒｓは、約０．２超、及び約０．４超である。ＡＳＴＭ  Ｄ５２３により測定される、一般光沢は、強い正反射成分を有する表面（はっきりした反射像）を、弱い正反射成分を有する表面（ぼやけた反射像）から識別するのには不十分である。これは、ＡＳＴＭ  Ｄ５２３に従って設計された一般光沢メーターを使用して測定することができない小角散乱効果に起因し得る。
【００１７】
「透過ヘイズ」、「ヘイズ」、又は類似の用語は、表面粗さに関連する特定の表面光散乱特性を意味する。ヘイズ測定は、以下により詳細に述べられる。
【００１８】
「粗さ」、「表面粗さ（Ｒａ）」、又は類似の用語は、顕微鏡レベル以下で、以下に記載される、平均した二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗さ又はＲＭＳ粗さなどの、平坦でない又は不規則な表面状態を意味する。
【００１９】
「光沢」、「光沢レベル」、又は類似の用語は、例えば、表面の艶、鮮やかさ、又は輝きを意味し、より詳しくは、ＡＳＴＭ手順Ｄ５２３に従う標準（例えば、認定された黒色ガラス標準など）に対して校正された正反射率の測定を意味し、その全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。一般光沢測定は、通常、２０°、６０°、及び８５°の入射光角度で実施され、最も一般的に使用される光沢測定は６０°で実施される。しかしながら、この測定の広い受光角のために、一般光沢は、多くの場合、高い反射像の鮮明度（ＤＯＩ）値を有する表面と低いＤＯＩ値を有する表面とを区別することができない。ガラス物品の防眩表面は、ＡＳＴＭ標準Ｄ５２３に従って測定される、９０ＳＧＵ（標準光沢単位）までの片面の光沢（即ち、特定の角度で標準に対してサンプルの前表面のみから正反射した光の量）を有し、実施形態においては、約６０ＳＧＵから約８０ＳＧＵまでの範囲の光沢を有することができる。前述のＤＯＩの定義も参照されたい。
【００２０】
「付着する」、「付着」、「アニールする」、「アニール」、又は類似の用語は、変形させられ、その後、処理されているガラス表面にしっかりとくっつき、結合し、貼り付き、且つ、類似の結合状態にあるとき、粒子と表面の引力又は結合（付着）、粒子と粒子の引力又は結合（凝集）、及び類似の相互作用を含む、堆積した粒子の状態又は作用を、個別に又は集合的に意味する。
【００２１】
「変形する」、「変形可能な」、「変形」、又は類似の用語は、例えば、熱的手段、機械的手段、放射的手段、又は類似の手段などの、熱平衡化により、状態又は形状の変化によって、又は、その他の粒子によってなど、ガラス表面に付着させられたときの、堆積した粒子の状態又は作用を、一般的に意味する。
【００２２】
「ＡＬＦ」又は「平均の特有の最大特徴サイズ」、又は類似の用語は、以下に更に説明されるように、ｘ方向とｙ方向における、即ち、基板の平面における表面特徴の変動の尺度を意味する。
【００２３】
「均一性」、「均一」、又は類似の用語は、エッチングされたサンプルの表面品質を意味する。表面均一性は、様々な角度での人による目視検査によって一般的に評価される。例えば、ガラス物品サンプルは、ほぼ目のレベルに保持され、次いで、標準の白色蛍光灯条件下で、０度から９０度までゆっくりと回転させられる。ピンホール、亀裂、波むら、粗さ、又はその他の類似の欠陥が、観察者により検出することができなかった場合、その表面品質は「均一」と考えられ、そうでなければ、サンプルは均一ではないと考えられる。「良好」又は「ＯＫ」の評価は、均一性が許容できる又は満足であることを意味し、前者が後者よりも主観的に良好である。
【００２４】
「含む」又は類似の用語は、包含するが限定されない、即ち、包括的であって排他的ではないことを意味する。
【００２５】
本開示の実施形態の説明に使用される、例えば、組成物中の成分の量、濃度、容量、処理温度、処理時間、収率、流速、圧力等の数値、及びそれらの範囲を修飾する「約」は、例えば、材料、組成物、複合材料、濃縮物、又は使用配合物を調製するために使用される通常の測定及び取扱手順を通して、これらの手順における不注意による誤りを通して、方法を実施するために使用される出発材料又は成分の製造、供給源、又は純度における違いを通して、且つ、同様の検討材料を通して、起こり得る数量の変動を意味する。又、「約」という用語は、特定の開始濃度又は混合物を有する組成物又は配合物のエージングにより異なる量、及び、特定の開始濃度又は混合物を有する組成物又は配合物の混合又は処理により異なる量を包含する。本明細書に添付された特許請求の範囲は、これらの「約」の数量の同等なものを含む。
【００２６】
実施形態における「から実質的になる」は、本明細書において定義されるように、例えば、物品のガラス表面の一部にマイクロカプセル化した粒子を付加する工程と、付加したマイクロカプセル化した粒子を有するガラス表面をエッチング液と接触させて、テキスチャー加工した表面を形成する工程とを含む、テキスチャー加工したガラス表面を有する物品を製造する方法、前述のプロセスによって調製されたガラス物品、又は、調製されたガラス物品を組み込むディスプレイシステムを意味することができる。
【００２７】
物品を製造する方法、物品、ディスプレイシステム、組成物、配合物、又は本開示の任意の装置は、請求項に列挙された構成部材又は工程に加え、特定の反応体、特定の添加剤又は成分、特定の作用物質、特定の表面改質剤又は条件、又は類似の構造、材料、又は選択されるプロセス変量などの、本開示の組成物、物品、装置、又は製造方法及び使用方法の基本的特性及び新規の特性に実質的に影響しないその他の構成部材又は工程を含むことができる。本開示の構成部材又は工程の基本的な特性に実質的に影響し得る項目、又は、本開示に望ましくない特徴を与え得る項目としては、例えば、中間値及び中間範囲を含む、本明細書において定義され規定された値を超えた、例えば、ヘイズ、像の鮮明度、表面粗さ、均一性、又はそれらの組合せを有する好ましくない高いグレア又は高い光沢の特性を有する表面が挙げられる。
【００２８】
本明細書において使用される場合、単数の名詞は、別記しない限り、少なくとも１つ、即ち１つ以上を意味する。
【００２９】
当業者に周知の省略形を使用してもよい（例えば、時間の「ｈ」又は「ｈｒ」、グラムの「ｇ」又は「ｇｍ」、ミリリットルの「ｍＬ」、室温の「ｒｔ」、ナノメートルの「ｎｍ」などの省略形）。
【００３０】
構成部材、成分、添加剤、及び類似の態様について開示された特定の値と好ましい値、及びそれらの範囲は、説明のためだけであり、それらは、その他の定義された値又は定義された範囲内のその他の値を排除するものではない。本開示の組成物、装置、及び方法は、任意の値又は本明細書において記載された値、特有の値、より特有の値、及び好ましい値の任意の組合せを含むことができる。
【００３１】
滑らかなガラス表面を有するディスプレイは、光がその表面から反射される場合、生じたグレアのために見ることが難しい場合がある。正反射（鏡のような）の量が低減されることから、防眩（ＡＧ）表面が、多くのディスプレイ用途（例えば、コンピューターモニター、携帯用デバイス、ワークパッド（ｗｏｒｋ  ｐａｄ）、ラップトップ、及び類似のデバイス）にとって好ましい。
【００３２】
ディスプレイ用のＡＧガラス表面は、例えば、ポリマーフィルムをガラスに付加すること、ＡＧ特性を有する被覆でガラスを被覆することによって、又は、光散乱テキスチャーをガラス表面に面する相手に付加することによって、生成可能である。こうした例の中で、ポリマー被覆より耐傷性であることから、テキスチャー加工したイオン交換ガラスが好ましい。テキスチャーをガラスに付加する方法の一つは、マスクを介して酸エッチングして選択的にガラスの領域を除去することである。
【００３３】
前述の同時係属出願において、米国仮特許出願第６１／４８４，３２６号明細書では、エッチングマスクは、２０マイクロメートル未満の平均粒径を有する粒子を含むことが開示された。粒子は、様々な方法によってガラスに付着されることができ、且つ、付着の種類及び化学的性質に応じて、エッチングマスクの耐酸性相を提供することができる。酸エッチングを用いてＡＧガラス表面を製造するプロセスは、例えば、清浄なガラスを提供する工程、マスク層を施す工程、マスキングされた表面をエッチングする工程、及び、任意選択で、得られたテキスチャー加工したガラス表面を濯いで乾燥させる工程を含むことができる。
【００３４】
化学強化ガラスは、機械的損傷に対する抵抗性が、製品の外観と機能にとって重要であり得るディスプレイウィンドウ及びカバープレートとして多くの携帯用デバイス及びタッチセンシティブ（ｔｏｕｃｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）デバイスに使用される。化学強化の際、溶融塩の浴におけるより大きいアルカリイオンが、ガラス表面からある距離内に位置するより小さい移動性アルカリイオンと交換される。このイオン交換プロセスにより、ガラスの表面が圧縮状態にされ、使用の際に一般的に供される任意の機械的損傷に対してより耐性になる。
【００３５】
特に、グレアが日光により増幅され得る屋外での使用に設計されている製品の製造業者によって、多くのディスプレイ表面からの、グレアの重大な要因である、正反射の低減が望まれる場合が多い。正反射の強度を低減させる方法の１つは、ガラス表面を粗くすること、又はその表面をテキスチャー加工されたフィルムで覆うことである。粗さ又はテキスチャーの寸法は、わずかにぼやけた表面又は艶消し表面を生じる、可視光を散乱させるのに十分な大きさであるべきであるが、ガラスの透明度に著しく影響を与えるほど大きすぎるべきではない。ガラス基板の特性（例えば、耐傷性）を維持することが重要ではない場合、テキスチャー加工された又は粒子含有のポリマーフィルムを使用することができる。これらのフィルムは、施用するのが安価であり、且つ、容易であり得るが、それらには、デバイスのディスプレイ機能を減少させ得る磨耗のし易さがある。フィルム又は被覆を使用することの別の欠点は、それらが、特定のタッチセンシティブデバイスの動作に干渉したり、その性能を低減させたりし得ることである。ガラス表面を粗くする別の手法は、化学エッチングである。米国特許第４，９２１，６２６号明細書、同第６，８０７，８２４号明細書、及び同第５，９８９，４５０号明細書、及び国際公開第２００２／０５３５０８号には、ガラスエッチング組成物、及びその組成物によりガラスをエッチングする方法が記載されている。湿式エッチングは、固有の機械的表面特性を維持しながら、ガラス上の防眩表面を生成する方法である。このプロセスの際、ガラス表面は、その表面を、可視光の散乱のために正確な粗さ寸法まで劣化させる化学物質に曝露される。ソーダ石灰ケイ酸塩ガラスにおけるように、溶解度に差のある複数の微細構造領域が存在する場合、ガラスを（通常、フッ化物イオンを含有する）鉱酸溶液中に置くことによって、粗面を形成することができる。一般的に、このような選択的浸出又はエッチングは、アルカリ土類アルミノケイ酸塩及び混合アルカリホウケイ酸塩、及び、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムを含有するアルカリアルミノホウケイ酸塩及び混合アルカリアルミノケイ酸塩、及び類似の組成物、又はそれらの組合せなどの、このような溶解度に差のある複数の微細構造領域を持たないその他のディスプレイ用ガラス上に均一な防眩表面を生成するのに効果的ではない。
【００３６】
実施形態においては、本開示は、例えば、
物品のガラス表面の一部にマイクロカプセル化した粒子を付加する工程と、
付加したマイクロカプセル化した粒子を有するガラス表面をエッチング液と接触させて、防眩表面を形成する工程と、
を含む、防眩表面を有する物品を製造する方法を提供する。
【００３７】
マイクロカプセル化した粉末粒子は、付加する前に、例えば、コア及びシェルを有する粒子であることができ、コアは、シェルと比較して、より高い温度で溶融し、且つ、より高い耐酸性を有する。シェルは、コアと比較して、より低い溶融温度（例えば、Ｔｇ）及びより低い耐酸性を有する。シェルは、例えば、５０℃〜２００℃、好ましくは６０℃〜１６０℃などの、４０℃からガラス基板のＴｇまでのＴｇを有することができる。コアは、例えば、シェルのＴｇを１０℃〜１００℃超える、好ましくは２０〜５０℃超えるなどの、シェル材料のＴｇを少なくとも１０℃超えるＴｇを有することができる。
【００３８】
実施形態においては、マイクロカプセル化した粒子を付加することは、例えば、ガラス表面に粒子を堆積させ、その後、付加した粒子を熱平衡化（即ち、加熱又は放射）することによって実現可能である。熱平衡化は、例えば、堆積した粒子の成形性及び付加を最大にするための、堆積した粒子の熱処理を意味する。成形性は、例えば、ブリッジングなどの粒子の間に、及び、粒子とエッチングされる表面との間に、マイクロカプセル化した粒子の外面におけるシェル材料を再分配することを意味する。付加したマイクロカプセル化した粒子の熱平衡化は、シェルの溶融温度以上の、且つ、コアの溶融温度未満の温度を提供する。
【００３９】
実施形態においては、コア及びシェルはそれぞれ独立して、例えば、ポリマー、ワックス、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つであることができる。コアは、ポリマー、ワックス、及び類似の材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含むことができ、且つ、シェルは、ポリマー、ワックス、及び類似の材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む。実施形態においては、コアは、この代わりに又はこれに加えて、例えば、ガラス、セラミック、鉱物、ゾル−ゲル、及び類似の材料、又はそれらの組合せなどの、無機材料又はハイブリッド（例えば、無機−有機）材料であること、又は、含むことができる。
【００４０】
実施形態においては、信頼性のある静電表層荷電特性を保証し、且つ、高温及び高湿などの、保存安定性を低下させ、又は、付加プロセスに悪影響を与える場合がある変化する環境条件に対する耐性を提供するために、マイクロカプセル化した粒子は、例えば、表面又はバルク荷電制御添加物、又は類似の材料などの表面荷電改質成分を更に含むことができる。
【００４１】
実施形態においては、付加した後、マイクロカプセル化した粒子は、例えば、コア及び、任意選択でシェルを含む粒子を含むことができ、堆積した粒子の間、堆積した粒子と表面との間、又はそれらの組合せへの付加の結果として、存在する場合、コアにおけるシェルの厚さは、実質的に減少する又はなくなる、且つ、再分配される。
【００４２】
実施形態においては、粒子をガラス表面に付加することは、静電的に実現可能である。
【００４３】
実施形態においては、粒子を物品のガラス表面の一部に静電的に付加することは、例えば、粒子を荷電すること、ガラス表面を荷電すること、又は、それらの組合せによって実現可能である。
【００４４】
実施形態においては、ガラス表面は、例えば、ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、アルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、ボロアルミノシリケートガラス、及び類似の材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つであることができる。実施形態においては、例えば、マイクロカプセル化した粒子は、ワックス、ポリマー、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含むことができ、且つ、エッチング液は、例えば、ＨＦ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、及び類似のエッチング液、又はそれらの組合せから選択される少なくとも１つの酸を含むことができる。
【００４５】
実施形態においては、エッチング液と接触させることは、例えば、約１０秒から約１０分、約２０秒〜約１分、及び類似の曝露又は間隔などの、中間値及び中間範囲を含む、約１秒から約３０分間、付加したマイクロカプセル化した粒子を有するガラス表面をエッチング液に曝露させることであることができる。
【００４６】
実施形態においては、開示されたマイクロカプセル化した粒子としては、例えば、シェルのＴｇを超えるＴｇを有するコアを含むコア−シェル粒子を挙げることができる。コア又はシェルは、例えば、ポリマー、コポリマー、高分子ナノ粒子、架橋ポリマー粒子、紫外線硬化ポリマー粒子、ワックス、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つであることができる。
【００４７】
実施形態においては、付加したマイクロカプセル化した粒子は、例えば、約１から約３０マイクロメートルのＤ５０直径、中間値及び中間範囲を含む、約２５から約２００℃、約３５から約１５０℃、約４０から約１３０℃、約５０から約１００℃、約５５から約８０℃のシェルのガラス転移温度（Ｔｇ）、及びシェルのＴｇを超えるコアのＴｇを有することができる。
【００４８】
実施形態においては、表面上の付加したマイクロカプセル化した粒子は、例えば、粒子の単層から多層であることができ、この層は、例えば、約１から約２００マイクロメートルの乾燥厚を有する。
【００４９】
実施形態においては、方法は、得られた粗面を、例えば、フッ素化化合物などの、低表面エネルギー被覆で処理して、湿潤性を減少させ、清浄化を容易にできる工程を更に含むことができる。
【００５０】
実施形態においては、方法は、得られた防眩表面を洗浄する工程、防眩表面を化学強化する工程、及び類似の処理、又はそれらの組合せを更に含むことができる。
【００５１】
実施形態においては、方法は、エッチング前に、物品の少なくとも別の表面を、保護領域においてエッチングを防止する任意選択で除去できる耐エッチング性保護層と接触させる工程を更に含むことができる。
【００５２】
実施形態においては、本開示は、開示された製造方法のいずれかによって調製されたガラス物品を提供する。ガラス物品は、例えば、ディスプレイ装置の保護カバーガラス板であることができる。実施形態においては、本開示は、開示された製造方法のいずれかによって調製された少なくとも１つのガラス物品を含むディスプレイシステムを提供する。
【００５３】
静電粒子の塗布は、マイクロカプセル化したポリマー粒子又は類似の粒子の、ガラス表面上における被覆又は堆積を伴う。静電塗布の後、堆積したマイクロカプセル化した粒子、ガラス物品、又はその両方は、熱平衡化可能であり、エネルギー的に処理されて（例えば、熱的に又は光学的に）、マイクロカプセル化した粒子の互いの凝集の促進、ガラス表面に対するマイクロカプセル化した粒子の付着の促進、又はその両方を行う。次いで、熱平衡化した粒状化表面は、ＨＦ、又は多成分酸性溶液などの適切なエッチング液を用いてエッチングされる。ＨＦ溶液は、ガラス表面上の熱平衡化した粒子の周辺に、優先的なエッチングを施してＡＧ粗面層を形成する。
【００５４】
物品のガラス表面の一部へのマイクロカプセル化した粒子の静電付加は、例えば、粒子を荷電すること、ガラス表面を荷電すること、又は、それらの組合せによって実現可能である。
【００５５】
例えば、物品のガラス表面の一部へのマイクロカプセル化した粒子の静電付加は、例えば、ポリマー、ポリマー粒子、ワックス及びポリマーの混合物を含む粒子、ワックス粒子及びポリマー粒子の混合物、又はそれらの組合せを含むコアを含むマイクロカプセル化した粒子の荷電したエアロゾルと、ガラス表面を接触させることであることができる。前述のＴｇの差別的条件が満たされる限り、シェルは、例えば、同様に含まれる又は構成されることができる。
【００５６】
物品のガラス表面の一部へのマイクロカプセル化した粒子の静電付加は、例えば、静電粒子スプレー、コロナ電極、スートガン、回転ブラシ又は類似のデバイスなどの摩擦荷電要素、及び、類似の粒子又は表面荷電デバイス、及び、例えば、電子写真、イオノグラフィーの分野において周知の方法、又は、無溶剤系又は粉体塗料系、又はそれらの組合せによって実現可能である。
【００５７】
例えば、マイクロカプセル化した粒子の静電付加は、例えば、結合剤、流動性改質剤、又はそれらの組合せを含まない乾燥粒子によって実現可能である。或いは例えば、マイクロカプセル化した粒子の静電付加は、例えば、様々な周知の液体浸漬開発方法を適用することによって、例えば、非溶解性の無極性液体において懸濁され、ガラス基板上に静電的に堆積されたマイクロカプセル化した粒子によって実現可能である。
【００５８】
ガラス表面は、例えば、ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、アルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、ボロアルミノシリケートガラス、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つであることができ、粒子は、少なくとも１つのワックス、ポリマー、又はそれらの組合せを含み、且つ、エッチング液は、ＨＦ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、又はそれらの組合せから選択される少なくとも１つの酸を含む。
【００５９】
熱平衡化によって変換されていない又はされた、表面上の付加したマイクロカプセル化した粒子は、例えば、狭い（例えば、１０マイクロメートル未満の粒径変動）、広い（例えば、数百から数千マイクロメートルの粒径変動）、又は中間の粒径分布を有することができる。
【００６０】
実施形態においては、例えば、方法は、エッチング工程後、ガラス表面からいかなる残留粒子も除去する工程、いかなる保護膜層も除去する工程、又はそれらの組合せを、任意選択で更に含むことができる。又、例えば、方法は、粒子及びいかなる保護膜もガラスから除去した後に、後続のエッチング工程を、任意選択で更に含むことができる。これらの後続のエッチング工程は、更に、ガラスの表面粗さプロファイル、又はガラス表面の化学的性質を改質してもしなくてもよい。
【００６１】
実施形態においては、本開示は、前述のプロセス又は任意のプロセス順序によって調製される表面テキスチャー加工したガラス物品を提供する。
【００６２】
得られた表面テキスチャー加工したガラス物品は、例えば、約１から約１００マイクロメートルの特有の横方向の周期を有する地形的特徴（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ  ｆｅａｔｕｒｅ）の分布であることができる。横方向の周期は、同意語として、平均の特有の最大特徴サイズ（ＡＬＦ）を意味する。ＡＬＦは、粗面上の視野内の最大の２０個の反復特徴の平均の断面長さ寸法であり、下記に更に記載される通りである。
【００６３】
実施形態においては、堆積した変形可能な粒子を熱処理又は変形することなどの熱平衡化は、例えば、加熱した又は非加熱の加圧ローラー、又は類似のデバイス、又はそれらの組合せなどの、熱的手段、放射的手段、機械的手段によって実現可能である。加熱は、熱的手段、放射的手段、圧力手段、及び類似の方法、又はそれらの組合せなどの、任意の適切な手段によって実現可能である。このような加熱手段としては、例えば、熱線銃、ホットガスナイフ、対流式オーブン、加熱ランプ、放射放熱器、プレスプレート、加熱したアイロン、マイクロ波源、及び類似の手段、又はそれらの組合せを挙げることができる。
【００６４】
実施形態においては、マイクロカプセル化した粒子を物品の少なくとも１つのガラス表面の少なくとも一部に静電的に付加することは、例えば、少なくとも１つのガラス表面を、ワックス粒子、ポリマー粒子、又はそれらの組合せと接触させることによって、実現可能である。少なくとも１つのガラス表面を、マイクロカプセル化した粒子と接触させることは、例えば、グラビティー（ｇｒａｖｉｔｙ）コーター、エアロゾルスプレー、粉末コーター、静電スプレー、及び類似のデバイス、又はそれらの組合せによって実現可能である。
【００６５】
実施形態においては、マイクロカプセル化した粒子の堆積、又は、マイクロカプセル化した粒子の付加は、例えば、結合剤、流動性改質剤、溶媒、キャリアー液、及び類似の材料、又はそれらの組合せを含まずに実現可能である。実施形態においては、マイクロカプセル化した粒子の堆積、又は、マイクロカプセル化した粒子の付加は、例えば、荷電制御剤を含むことによって実現可能である。
【００６６】
実施形態においては、堆積した変形可能なマイクロカプセル化した粒子は、例えば、粒子の単層、粒子の規則正しい単層、粒子の複層、粒子の規則正しい複層、及びそれらの組合せであることができる。
【００６７】
実施形態においては、方法は、エッチング前に、物品の少なくとも別の表面を、任意選択で除去できる耐エッチング性保護層と接触させる工程を更に含むことができる。
【００６８】
実施形態においては、方法は、エッチング後に、得られたテキスチャー加工した表面を洗浄する工程、テキスチャー加工した表面を化学強化する工程、又はそれらの組合せを更に含むことができる。
【００６９】
実施形態においては、本開示は、それらの組合せ又は順序を含む前述のプロセスのいずれかによって調製されたガラス物品を提供する。
【００７０】
実施形態においては、例えば、ガラス物品は、例えば、約１から約１００マイクロメートルの平均直径を有する地形的特徴の分布を有する防眩表面を有することができる。地形的特徴の好ましい直径は、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約０．１から約２０マイクロメートルであることができる。
【００７１】
実施形態においては、本開示は、酸エッチングによってくぼみ及びマウンドなどの特徴を得るために、選択的にガラス表面をエッチングする方法を提供し、耐酸性エッチングマスクは、最初にガラスに施用されることができる。このマスクは、エッチングの差のある領域を提供するために、酸耐久性において変動する空間的特徴を有することができる。
【００７２】
実施形態においては、ガラス物品は、例えば、ディスプレイ装置の保護カバーガラス板であることができる。
【００７３】
実施形態においては、例えば、ディスプレイ−カバー用途のための好ましいヘイズは、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約１０未満であることができ、更により好ましいヘイズは、例えば、約６から約９であることができ、更により好ましいヘイズは、例えば、約５から約６、又はそれ未満であることができる。実施形態においては、例えば、電気製品、マウスパッド、光拡散体、飾り窓、及び類似の物品などの、非ディスプレイ−カバー用途のための好ましいヘイズは、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約３０超であることができ、更により好ましいヘイズは、例えば、約３５から約６０であることができ、更により好ましい高いヘイズは、例えば、約４０から約８０であることができる。
【００７４】
実施形態においては、本開示は、ケイ酸塩ガラスなどのガラス表面上にナノ規模からマイクロ規模のテキスチャー加工した表面を形成するための被覆及び湿式エッチングプロセスを提供する。実施形態においては、このプロセスは、ガラス表面上に、マイクロカプセル化した粒子を、堆積又は被覆によって付加し、その後、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約３０から約１４０℃、約３５から約１３５℃、約４０から約１３０℃、約４５から約１００℃、約５０から約９０℃、約５５から約８５℃、約６０から約８０℃、及び類似の温度の比較的低温で、且つ、ガラス表面に対する粒子の変形及び付着を促進するのに十分な時間、熱処理することを伴う。次いで、熱平衡化されたマイクロカプセル化した粒状化表面は、例えば、ＨＦ又は多成分酸性溶液においてエッチングされる。エッチング液は、ガラス表面上の変形粒子の周りを優先的にエッチングして、処理されたガラス物品上にＡＧ粗面層を形成する。実施形態においては、このプロセスは、ガラス表面上の荷電されたマイクロカプセル化した粒子の堆積を伴う場合がある。粒子は、荷電されて、電子写真印刷インキ及び方法で使用されるなどの、無極性液体配合物において、任意選択で含まれる又は懸濁されることができる。
【００７５】
ガラス表面上に防眩層を生成するための周知のエッチングプロセスは、少なくとも３つの浴を伴うことができる。例えば、第１の浴は、ガラス表面上に重フッ化アンモニウム（ＡＢＦ）結晶を成長させるために、ＡＢＦを含むことができる。第２の浴は、結晶を除去するために、Ｈ２ＳＯ４酸を含むことができる。第３の浴は、ガラス表面を滑らかにするためにＨ２ＳＯ４／ＨＦの混合物であることができる。３つの浴プロセスの始めから終わりまでの通常の処理時間は、例えば、約６０から約８０分であることができる。
【００７６】
コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．）は、粒子懸濁液の使用を伴う、同一出願人の米国特許出願第１３／０９０，５６１号明細書に開示されている、代替プロセスを開発した。この粒子懸濁液は、ガラス表面に施され、その後エッチングされる場合、差別化したエッチングマスクを形成するために使用することができる。このプロセスは、著しく速いが、本明細書において開示されたプロセスと比較して、依然としてより複雑であり、且つ、より費用がかかる。この開示されたプロセスは、その他のプロセスと比較して、非常に大きな利益を有することができる。実施形態においては、マイクロカプセル化した粒子の乾式粉末被覆又は堆積、及びエッチングを使用して、テキスチャー加工したガラス表面を製造する開示された方法は、例えば、以下を含む、その他の方法（湿式スプレー、湿式スロットダイ被覆、及び類似の方法など）に勝るいくつかの利点を提供する。
【００７７】
被覆均一性
粒子のガラスに対する静電引力は、粒子被膜層の例外的な均一性を提供する。静電的に堆積した粒子層の均一性は、ディウェッティング及び「斑点」（スプレーにおいて観察される）及び線条（スロットダイ被覆において観察される）などの欠陥を除去する。欠陥の減少は、より高い厳選率及びより費用効果的なプロセスを可能にすることができる。一般的に、欠陥が粒子被膜層において観察される場合、このような欠陥は、酸エッチングの後、ガラス表面に移転される場合がある。静電的にスプレーされた微粒子は、静電荷によってガラスに十分に結合されて、粉末被覆されたガラス物品の取扱いを可能にすることができる。粒子がガラスに静電的に引きつけられることができることから、粒子のブリッジング（湿式スプレーにおいて観察される場合があるように）は不都合である。緊密な粒子−ガラスの接触は、粒子被覆及び得られたエッチングされたガラス表面の優れた均一性をもたらす。流動剤及び静電荷電などの２つの要因は、ガラス表面上の粒子の凝集を防止することに役立つ。静電スプレー被覆方法は、曲がった、又は垂直に実装された、又は配向したガラス表面に対して、マスクの漏れがない塗布を提供することができる。
【００７８】
拡張性
実験サンプルを、アルミニウム製などの、より大きな接地プレートを提供することによって、例えば、２×２’’（５．０８×５０．８センチ）から１０×１４’’（２５．４×３５．５６センチ）まで容易にスケーリングした。パイロットラインの設定において、複数のスプレーノズルを使用して、より大きい領域を覆うことができる。静電被覆は、明白なスプレーパターンを有するスプレーよりも、ガラスに引きつけられる比較的柔らかい雲状の粉末を生成することから、スプレーノズルの配列は、湿式被覆方法と比較して、粉末被覆方法では負担がより少ない。
【００７９】
材料簡易性
結合剤は、粒子のガラスへの付着に必要とされない。従って、単一成分のマスクが実現可能である。堆積した微粒子が乾燥していることから、湿潤分散物の長時間に渡る成長は回避される。溶媒の除去は必要とされず、これより、時間及び処理費用が節約可能である。
【００８０】
費用及び環境対応
例えば、費用のかかる新たなダイを追加することに比較して、都合のよいことに、更なるスプレーガンが、追加可能であることから、粉末被覆方法のためのスケールアップ費用は、スロットダイ被覆のものより、低くなる傾向がある。開示されたプロセスは、結合剤がエッチングプロセスの速度を遅延することができる結合剤材料を含まない多孔質粒子マスクを提供することから、より低い酸エッチング液濃度が使用可能である。このプロセスは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回避する。このプロセスは、マスキング材料の高い移転効率を提供し、マスクの再生を可能にする。
【００８１】
材料選択の適応性
様々な、硬いワックス、軟らかいワックス、中間の硬度を有するワックス、又はそれらの組合せが、開示された静電粉末被覆プロセスにおいて、粒子コア、粒子シェル、又はそれらの組合せにおいて選択及び使用可能である。静電荷電は、表面上の堆積した粒子を保持する。これに対して、硬いワックスが使用された湿式スプレー法では、粒子は、ガラス基板から跳ね返される傾向があった。
【００８２】
実施形態においては、物品の少なくとも１つの表面は、例えば、ガラス、複合体、セラミック、プラスチック又は樹脂系材料、及び類似の材料、又はそれらの組合せであることができる。実施形態においては、堆積した変形可能なマイクロカプセル化した粒子は、ポリマー粒子であることができ、且つ、これに加えて又はこの代わりに、例えば、任意の適切な低融点物質：ガラス、複合体、セラミック、プラスチック又は樹脂系材料、金属、塩、粘土、ポリマー、コポリマー、ガラス、又はポリマー状のナノ粒子、架橋ポリマー粒子、紫外線硬化粒子、ワックス粒子、及び類似の材料、又はそれらの組合せを含むことができる。実施形態においては、エッチング液は、堆積した粒子の下の表面をエッチングするのに適した少なくとも１つの酸を含むことができる。
【００８３】
これに加えて又はこの代わりに、少なくとも１つの表面をマイクロカプセル化した粒子と接触させることは、例えば、キャリアー液を含む濃縮粒子懸濁液、又は中間濃度の粒子懸濁液によって実現可能である。好ましくは、粒子と表面との接触は、任意の適切な方法、例えば、スロットダイ被覆、スクリーン印刷、ロール式ナイフ被覆（ギャップ被覆）、ロッド被覆、スプレー被覆、カーテン被覆、及び類似の施用方法、又はそれらの組合せを使用して実現可能である。堆積した粒子は、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約０．１から約３０マイクロメートル、約１から約３０マイクロメートル、約１から約２５マイクロメートルのＤ５０直径を有することができる。実施形態においては、粒径範囲は、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約０．１から約５０マイクロメートル、約１から約３０マイクロメートル、約２から約２０マイクロメートル、及び類似の粒子直径であることができる。実施形態においては、マイクロカプセル化した粒径特性は、例えば、単分散、少分散（ｏｌｉｇｏｄｉｓｐｅｒｓｅ）、多分散、並びに類似の粒径及び粒子特性、又はそれらの組合せを含む、単峰性、二峰性、三峰性、及び類似の峰性であることができる。
【００８４】
実施形態においては、粒状化表面のエッチング液との接触は、例えば、堆積したマイクロカプセル化した粒子を有する表面を、エッチング液に、例えば、約１０秒間から約１０分間、約２０秒間から約１分間、及び類似の曝露又は間隔などの、中間値及び中間範囲を含む、約１秒間から約３０分間、曝露することによって実現可能である。
【００８５】
実施形態においては、調製方法は、例えば、得られたエッチングされたテキスチャー加工した表面又は防眩表面を洗浄する工程、テキスチャー加工した表面又は防眩表面を化学強化する工程、機能性被覆又はフィルム（例えば、感光性又は偏光フィルム）、又は、保護表面被覆又はフィルム、及び類似の被覆又はフィルムを施す工程、又はそれらの組合せを、任意選択で更に含むことができる。
【００８６】
実施形態においては、ガラス板において、片面酸エッチング、又は類似の改質が望ましい場合、ガラスの片面を、エッチング液から保護することができる。保護は、例えば、アクリルワックスなどの不溶性非多孔質被覆、又は、例えば、アクリル、シリコーン、及び類似の接着剤材料などの、接着層を有するラミネートフィルム、又はそれらの組合せを施すことによって実現可能である。被覆施用方法としては、例えば、はけ塗り、ロール塗り、スプレー塗り、ラミネート加工、及び類似の方法を挙げることができる。酸エッチングに曝露される不溶性非多孔質保護被覆は、エッチングプロセスに耐え、エッチング後に容易に除去できる。物品の表面から保護フィルムを除去する工程は、保護フィルムを溶解液と接触させる工程、フィルムを加熱して液化させ排出する工程、及び類似の方法と材料、又はそれらの組合せなどの、いかなる適切な方法を使用しても実現可能である。従って、調製方法は、任意選択で、エッチング前に、物品の少なくとも別の表面、例えば、ガラス板の背面などの第２の表面を、任意選択で除去できる耐エッチング性保護層と接触させる工程を更に含むことができる。
【００８７】
実施形態においては、本開示は、前述の粒子堆積工程、粒子変形工程、粒子表面付着工程、及びエッチング工程によって調製されるガラス物品などの、本明細書において開示された調製プロセスのいずれかによって調製される物品を提供する。実施形態においては、この調製プロセスは、順次に、同時に、連続的に、半連続的に、バッチ式に、及び類似の順序で、又はそれらの組合せで実現可能である。
【００８８】
実施形態においては、この方法は、いかなる保護膜層も除去して、エッチング工程の後、ガラス表面からいかなる残留粒子も除去することを任意選択で更に含むことができ、又、粒子及び保護膜がガラスから除去された後に起こる、その後のエッチング工程を伴うことができる。これらのその後のエッチング工程は、ガラスの表面粗さプロファイル又はガラス表面の化学的性質を更に改質することができる。
【００８９】
実施形態においては、物品の少なくとも１つの表面は、ガラスであることができ、堆積した粒子は、ワックスで被覆した又はワックスでカプセル化したマイクロカプセル化した粒子であることができ、且つ、エッチング液は少なくとも１つの酸であることができる。
【００９０】
実施形態においては、本開示の防眩表面を有するガラス物品は、中間値及び中間範囲を含む、約０．１から約１００マイクロメートル、約０．１から約５０マイクロメートル、約０．１から約３０マイクロメートル、及び類似の範囲の平均直径を有する地形的特徴の分布を含むことができる。
【００９１】
実施形態においては、本開示は、開示された製造方法によって調製されるテキスチャー加工した表面を有する少なくとも１つのガラス物品を含むディスプレイシステムを提供する。
【００９２】
実施形態においては、本開示は、ガラスの化学強化能力に著しい影響を与えることなく、ほとんどのケイ酸塩ガラス上に均一なナノ規模からマイクロ規模のテキスチャー加工した表面を形成するための湿式エッチングプロセスを提供する。このプロセスは、ガラス表面上に、マイクロカプセル化した粒子などの変形可能な粒子を堆積させるか、又は別の方法で被覆させ、その後、粒子の変形又は表面付着を行って、ＨＦ、又は多成分酸溶液においてなどで、粒状化表面を酸エッチングすることを含む。実施形態においては、ＨＦ溶液は、ガラス表面上に付着した又はアニールされた粒子の周りを優先的にエッチングすることができ、次いで、任意選択で、条件及び期間に応じて、エッチングされた表面から付着した又はアニールされた粒子をその後腐食させることができ、又、表面粗さを減少させることができる。
【００９３】
実施形態においては、所望の減少した光沢又はグレアのレベルは、例えば、以下のパラメーター：堆積された粒子のレベル又は濃度又は量、酸エッチング液の濃度、使用する粒子の粒径分布（ＰＤＳ）、及びガラスサンプルの粒子担持表面が酸エッチング液と接触している曝露間隔又は時間、のうちの少なくとも１つ以上を調整することによって得ることができる。乾式被覆方法が使用される場合、被覆チャンバーにおける環境湿度などのその他のプロセスパラメーターは、調整可能である。実施形態においては、マスキングされた表面をエッチングすることができ、マスキング材料をその後に除去することができ、且つ、マスクが除去されたエッチング表面を１回以上の更なる回数エッチングして、例えば、マスクが除去されたエッチング表面に少なくともある程度の滑らかさを与えることができる。本開示の乾式粉末被覆及び方法は、湿式スプレー、及び湿式スロットダイ被覆などのその他の方法に勝るいくつかの利点を提供する。こうした利点としては、例えば、被覆の均一性、結合剤又は溶媒の不要性が挙げられ、且つ、被覆プロセスは、揮発性有機化合物を含まない。
【００９４】
実施形態においては、テキスチャー加工した表面のガラス物品が提供される。テキスチャー加工した表面のガラス物品は、イオン交換可能であることができ、且つ、少なくとも１つの粗面を有することができる。この粗面は、２０°の入射角（２０°でのＤＯＩ）で測定した場合に、９０未満の反射像の鮮明度（ＤＯＩ）を有する。又、この防眩ガラス物品を含む画素化ディスプレイシステムが提供される。このガラス物品は、例えば、少なくとも１つの縁によって周囲で接合された２つの主面を有する平面板又はパネルであることができるが、ガラス物品は、例えば、三次元形状などのその他の形状に形成されることができる。表面のうちの少なくとも１つは、例えば、突起、凸部、凹部、くぼみ、閉じた又は開いたセル構造、粒子、島、陸地、溝、割れ目、裂け目、及び類似の外形又は特徴、又はそれらの組合せなどの地形的又は形態的特徴を含む粗面である。
【００９５】
実施形態においては、本開示は、
マイクロカプセル化した粒子を静電的に堆積させる工程であって、この粒子が、例えば、湿式又は乾式の被覆方法を使用して、物品のガラス表面の一部において、Ｔｇに関連した温度において軟化挙動を有する工程と、
堆積したマイクロカプセル化した粒子を有する物品を加熱して、マイクロカプセル化した粒子のシェルを軟化させて、付加挙動を促進し、且つ、粒子のガラス表面への付着、及び、粒子の互いの凝集を強化する工程であって、加熱した物品は、任意選択で、冷却可能である工程と、
堆積した粒子を有する加熱した又は任意選択で冷却した物品を、エッチング液と接触させて、ガラス上に表面粗さを形成する工程と、
粒子又はそのいかなる残部も、ガラス表面から除去する工程と、
粒子を除去した後に、任意選択でガラス表面を更にエッチングして、丸みを帯びた特徴を形成する、又は別の方法で、目標表面粗さプロファイルを形成する工程と、
を含む、テキスチャー加工した表面を有する物品を製造する方法を提供する。
【００９６】
実施形態においては、本開示は、アルミノケイ酸塩ガラス物品を提供する。アルミノケイ酸塩ガラス物品は、例えば、少なくとも２モル％のＡｌ２Ｏ３を含むことができ、イオン交換可能であることができ、且つ、少なくとも１つの粗面を有することができる。アルミノケイ酸塩ガラス物品は、複数の地形的特徴を含む少なくとも１つの粗面を有することができる。これら複数の地形的特徴は、約１マイクロメートルから約５０マイクロメートルの平均の特有の最大特徴サイズ（ＡＬＦ）を有することができる。
【００９７】
実施形態においては、本開示は、ディスプレイシステムを提供する。ディスプレイシステムは、例えば、少なくとも１つのガラスパネル及びそのガラスパネルに隣接した画素化画像表示パネルを含むことができる。画像表示パネルは、最小の元々の画素ピッチ寸法を有することができる。ガラスパネルの平均の特有の最大特徴サイズ（ＡＬＦ）は、表示パネルの最小の元々の画素ピッチ寸法未満であることができる。画素化画像表示パネルは、例えば、ＬＣＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、又は類似のディスプレイ装置のうちの１つであることができる。又、ディスプレイシステムは、タッチセンシティブ要素又は表面を含むことができる。このガラスは、例えば、ＡＬＦを有する複数の特徴を含む粗面を少なくとも１つ有するアルミノケイ酸塩イオン交換ガラスなどの前述のガラスのうちのいずれかであることができ、且つ、画像表示パネルは最小の元々の画素ピッチを有する。最小の元々の画素ピッチは、例えば、ガラスパネルの粗面のＡＬＦを超えることができる。
【００９８】
ＡＬＦは、ガラスの粗面の面内（即ち、粗面に対して平行に）において測定され、従って、粗さには関係ない。ＡＬＦは、ｘ方向とｙ方向における、即ち、ガラスの粗面の面内における特徴の変動の尺度である。最大の特有の特徴を選択することは、よりグローバルな平均特徴サイズを決定するその他の方法からの有用な区別である。最大の特徴は、人の目で最も見易く、従って、ガラス物品の見た目のうけを決定する上で最も重要である。実施形態においては、少なくとも１つの粗面の地形的又は形態的特徴は、中間値及び中間範囲を含む、約１マイクロメートルから約５０マイクロメートル、約５マイクロメートルから約４０マイクロメートル、約１０マイクロメートルから約３０マイクロメートル、及び約１４マイクロメートルから約２８マイクロメートルの平均の特有の最大特徴（ＡＬＦ）サイズを有する。平均の特有の最大特徴サイズは、粗面上の視野内の２０個の最大の反復特徴の平均の断面長さ寸法である。特徴サイズを測定するために、標準の較正された光学顕微鏡が通常使用可能である。視野は、特徴サイズに比例し、通常、約３０（ＡＬＦ）×３０（ＡＬＦ）の面積を有する。例えば、ＡＬＦが約１０マイクロメートルである場合、２０個の最大特徴が選択される視野は、約３００マイクロメートル×３００マイクロメートルである。視野のサイズにおける小さな変化は、ＡＬＦに著しく影響することはない。ＡＬＦを決定するために使用される２０個の最大特徴の標準偏差は、一般的に、平均値の約４０％未満であるべきである、即ち、主な異常値は、これらは「特有の」特徴と考えられないので、無視すべきである。
【００９９】
開示されたテキスチャー加工した表面又は防眩表面の地形としては、例えば、約１０００ｎｍ未満の最大粗さ（面外）寸法を有する、凸部又は突起、凹部などの特徴、及び類似の特徴を挙げることができる。その結果として生じた防眩表面は、約２マイクロメートル未満の表面上の山谷差（ＰＶ）の寸法を有することができる。実施形態においては、防眩表面は、中間値及び中間範囲を含む、約８００ｎｍ未満の、約５００ｎｍ未満の、及び約１５０ｎｍ未満のＲＭＳ粗さを有することができる。
【０１００】
ＡＬＦを計算するために使用される特徴は、「特有である」、即ち、少なくとも２０個の類似の特徴が、比例する視野に位置することができる。異なる形態又は表面構造を、ＡＬＦを使用して特徴付けることができる。例えば、ある表面構造は、閉じたセルの反復構造であるように見え、且つ、別の構造は、大きな平坦域によって隔てられた小さいくぼみであるように見え、第３の構造は、断続的な大きい平滑領域によって中断される小さな粒子の領域のように見えることができる。各場合において、ＡＬＦは、実質的に光学的に平滑な２０個の最大の反復表面領域を測定することによって決定される。反復する閉じたセル表面構造の場合には、測定すべき特徴は、閉じたセルのマトリクスにおけるセルの最大のものである。大きい平坦域によって隔てられた小さいくぼみを含む表面構造については、くぼみ間の最大の平坦域を測定すべきである。断続的な大きい平滑領域によって中断される小さい粒子の領域を含む表面については、断続的な大きい平滑領域を測定すべきである。従って、実質的に様々な形態を有する表面は、ＡＬＦを使用して特徴付けることができる。
【０１０１】
実施形態においては、ガラス物品の少なくとも１つの粗面は、約１０ｎｍから約８００ｎｍ、約４０ｎｍから約５００ｎｍ、及び約４０ｎｍから約３００ｎｍであることができる平均ＲＭＳ粗さを有する。実施形態においては、平均ＲＭＳ粗さは、約１０ｎｍ超及びＡＬＦの約１０％未満、約１０ｎｍ超及びＡＬＦの約５％未満、及び約１０ｎｍ超及びＡＬＦの約３％未満であることができる。
【０１０２】
低ＤＯＩ及び高Ｒｏｓ／Ｒｓの仕様により、特有の特徴サイズ及びＡＬＦに制約が与えられる。所定の粗さレベルについては、より大きい特徴サイズによって、より低いＤＯＩ及びより高いＲｏｓ／Ｒｓがもたらされる。従って、実施形態においては、ＤＯＩ標的と粗さ標的のバランスをとるために、小さすぎもせず、大きすぎもしない中間の特有の特徴サイズを有する防眩表面を形成することができる。ディスプレイ−カバーの用途においては、透過ヘイズが非常に高角度に散乱し、それにより、周囲照明下で粗くされた物品が乳白色の外観になり得る場合、反射ヘイズ又は透過ヘイズを最小にすることができる。
【０１０３】
「透過ヘイズ」、「ヘイズ」、又は類似の用語は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に従う±４．０°の角度の円錐の外側に散乱された透過光の割合を意味する。光学的に平滑な表面については、透過ヘイズは一般的にゼロに近い。両面が粗くされたガラス板の透過ヘイズ（ヘイズ両面）は、式（２）
【０１０４】
【数２】
0006272840.tif 000003
【０１０５】
の近似に従う、片面のみが粗くされた同等な表面を有するガラス板の透過ヘイズ（ヘイズ片面）に関連付けられることができる。
【０１０６】
ヘイズ値は、通常、ヘイズパーセントで報告される。式（２）からのヘイズ両面の値は、１００で乗じなければならない。実施形態においては、開示されたガラス物品は、約５０％未満、更には約３０％未満の透過ヘイズを有することができる。
【０１０７】
多段階表面処理プロセスを使用して、ガラスの粗面を形成してきた。「Ｇｌａｓｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ」と題する、２０１０年３月２４日に出願された、Ｃａｒｌｓｏｎ等への同一出願人の同時係属出願である米国特許出願第１２／７３０，５０２号明細書に、多段階エッチングプロセスの例が開示されており、ここでは、ガラス表面を第１のエッチング液で処理して、表面に結晶を形成し、次いで、各結晶に隣接する表面の領域を所望の粗さまでエッチングし、その後、ガラス表面から結晶を除去し、ガラス物品の表面の粗さを減少させて、その表面に所望のヘイズと光沢を与えている。
【０１０８】
実施形態においては、例えば、界面活性剤、補助溶媒、希釈剤、潤滑剤、ゲル化剤、荷電制御剤、及び類似の添加剤、又はそれらの組合せを含む、様々な性能向上添加剤を、乾燥した又は液状のマイクロカプセル化した粒子配合物、エッチング液、又はその両方に含ませることができる。実施形態においては、好ましくは、界面活性剤は、Ｔｏｍａｍｉｎ（登録商標）界面活性剤などの、パーフルオロ化した界面活性剤であることができる。
【０１０９】
粒状化表面をエッチング液と接触させる工程は、例えば、２から１０重量％のフッ化水素酸、及び塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、及び類似の酸、又はそれらの組合せなどの、２から３０重量％の鉱酸を含む酸性エッチング液を用いる、例えば、選択的な部分的又は完全な浸漬、スプレー、液浸、及び類似の処理、又は処理の組合せを伴うことができる。ガラス表面は、中間値及び中間範囲を含む、約１秒間から約１０分の期間にわたり溶液中でエッチング可能である。開示された濃度及びエッチング時間は、適切な例を表す。又、場合によりそれほど効率的ではないこともあるが、開示された範囲から外れた濃度及びエッチング時間を使用して、ガラス物品の粗面を得ることができる。その他のエッチング濃度は、例えば、中間値及び中間範囲、並びに組成を含む、３ＭのＨＦ／３．６ＭのＨ２ＳＯ４、５．５ＭのＨＦ／６．５ＭのＨ２ＳＯ４、６ＭのＨＦ／７ＭのＨ２ＳＯ４、及び類似のエッチング組成及び濃度であることができる。
【０１１０】
化学強化においては、ガラス表面近くのより小さい移動性アルカリイオンが、より大きいアルカリ金属イオンと交換される。このイオン交換プロセスは、ガラスの表面を圧縮下に置き、その表面を任意の機械的損傷に対してより耐性にする。実施形態においては、ガラス物品の外面は、任意選択でイオン交換されることができ、この任意選択で小さい金属イオンが、このより小さいイオンと同じ価数を有するより大きい金属イオンによって置換、即ち交換される。例えば、ガラス中のナトリウムイオンは、カリウムイオンを含む溶融塩浴中にそのガラスを浸漬することによって、より大きいカリウムイオンで置換することができる。より小さいイオンのより大きいイオンによる置換によって、層内に圧縮応力が生じる。或いは、実施形態においては、ガラスの外面近くのより大きいイオンは、例えば、ガラスの歪み点より高い温度までそのガラスを加熱することによって、より小さいイオンで置換することができる。歪み点より低い温度に冷却した際に、ガラスの外層に圧縮応力が生じる。ガラスの化学強化は、任意選択で、粗面化処理後に行うことができ、ガラス物品の強度又はイオン交換挙動にはほとんど悪影響はない。
【０１１１】
実施形態においては、本開示は、防眩表面を製造する方法であって、例えば、液体を含まない粒子分散物又はスートガンなどによって、表面を粒子で「粒状化」（即ち、装着）する工程と、任意選択で微粒子を表面に変形又は付着させる工程と、付着した粒状化表面を適切なエッチング液でエッチングする工程と、任意選択でエッチングされた表面をイオン交換する工程と、任意選択で好ましくない表面傷を減少させる更なる処理（即ち、傷の低減）を行う工程と、を含む方法を提供する。この代わりに又はこれに加えて、表面をイオン交換し、粒子で粒状化させ、表面に粒子を付着させ、エッチング液でエッチングし、任意選択で更に酸研磨されて表面の傷の効果を低減することができる。
【０１１２】
図を参照すると、図１は、熱平衡化前（左）のガラス基板（１００）上のワックスシェル（１１０）及びより高溶融のコア（１２０）を有する例示的なマイクロカプセル化したビーズ又は粒子の概略図を示している。熱平衡化後（右）に、例えば、固化したワックスパドル（１３０）、部分的又は完全にシェルが取られたコア粒子（１４０）、及び、任意選択で、隣接するコア粒子の間で固化したワックスブリッジ（１５０）構造が結果として生じる。熱平衡化（熱又はｈν）、即ち、シェルの溶融及び再分配は、加熱、光学的、又はその両方によってなどの、任意の適切な手段によって実現可能である。薄いシェルは、基板への粒子コアの制限された「点」付加を確実にし、且つ、熱平衡化の際、大きなワックス又はポリマーのプールをほとんど又はまったく提供することはない。シェル溶融粘度が、コア粒子溶融粘度から独立して選択されることができるため、選択された粒子の溶融温度と粘度との関係は、特に重要ではない。
【０１１３】
図２Ａ〜２Ｃは、マスキング−エッチング現象及び得られたガラス基板テキスチャーのモデルの結果を示す。モデルの結果は、エッチング後のガラス表面プロファイルを制御することに関して、マスクの付着の度合い又は程度、及び耐酸性を制御することの重要性を実証している。図２Ａは、エッチングの前（点線（４４０）の右側、△ｔ＝０）の、及びエッチングの間又は後（点線（４４０）の左側、△ｔ＝ｔ）のマスキングされたサンプルの一部を示し、この場合に、△ｔは時間の矢を表す。エッチングの前のガラス基板（４００）は、マスク層（４２０）で覆われている。マスキングされた基板を酸（４３０）と接触させることによって、残留の又は残存するエッチングされたガラス（４１０）を生成する進行するエッチング前部（４５０）を提供する。図２Ｂは、図２Ｃにおける結果と比較して、より顕著な特徴を有する得られたガラス表面輪郭構造（４６０）を生成する高い耐酸性の結合特性又は付着特性を有するマスクのマスキング−エッチングモデルを示す。図２Ｃは、図２Ｂにおける結果と比較して、より顕著でない特徴を有する得られたガラス表面輪郭構造（４７０）を生成する弱い耐酸性の結合特性又は付着特性を有するマスクのマスキング−エッチングモデルを示す。「より弱い」マスクの場合、酸はガラスをエッチングし、マスクとガラスの間の結合を壊す。これは、より大きな程度で、横方向への酸の浸透を促進させる傾向があり、比較的より滑らかなエッチングされたガラス表面をもたらす。低いスパークル（ｓｐａｒｋｌｅ）が必須要件ではなく、且つ、高いヘイズが望まれるテキスチャーの場合、高い付着力及び高い耐酸性を有する粒子（即ち、非マイクロカプセル化した）が、好ましい代替手段であることができる。
【０１１４】
粒子を静電的に堆積させる前に、ガラス基板は、任意選択で、調製されて、例えば、表面処理又は静電荷電によって粒子を受け取ることができる。ガラス表面に対して粒子を静電的に堆積することは、直接的に、及び、粒子を液体に懸濁することなく、実現可能である。例えば、粒子が互いに反発して、例えば、細かい、自由に流動する粒子分散を生じるように、互いに類似の荷電を有し、しかし、粒子がガラス表面に引きつけられるように、ガラス表面に対して反対の荷電を有する（又は、例えば、ガラス板の背後に荷電プレートを有する）ように、粒子自身を処理することができる。例えば、粒状化したガラス表面の任意選択の熱処理は、粒子をともに溶解させ、粒子をガラス表面に付着させるが、連続した膜の形成を回避するために、約３０秒などの短い時間、及び、比較的低い温度（例えば、１１５℃）で、実現可能である。熱処理された粒状化したガラス表面をエッチングすることは、防眩表面を生成するために、ＨＦ／Ｈ２ＳＯ４溶液などの適切なエッチング液によって実現可能である。
【０１１５】
本開示の実施形態においては、粒子は、ガラス基板又は表面に対して、直接堆積されて、ガラス表面上に１つ以上の粒子の層を形成する。次いで、サンプルは、例えば、ＨＦ／Ｈ２ＳＯ４浴に浸漬することによってエッチングされることができる。酸は、粒子の周りの領域を攻撃して、次第に粒子の領域をアンダーカットする。開示された製造方法の実施形態においては、好ましくは、溶媒、結合剤、流動性改質剤、又は分散剤は関与しない。粒子は、溶液において懸濁される必要はない。これによって、著しいコストの節約及びプロセスの複雑さのレベルの著しい削減が可能になる。
【０１１６】
開示されたエッチング方法は、ガラス表面上に防眩層を形成するために、例えば、約２秒間から約４分間などの、中間値及び中間範囲を含む、約１秒間から約１０分間、約１秒間から約５分間で、迅速に実現可能である。従来の多浴方法は、約６０分間以上かかる場合がある。開示されたエッチング方法では、従来のプロセスに使用される３つ以上の浴の代わりに、１つの化学エッチング液の浴（例えば、ＨＦ及びＨ２ＳＯ４）を使うことができる。
【０１１７】
実施形態においては、開示された方法は、所望の防眩層を形成するために、例えば、中間値及び中間範囲を含む、エッチングされている基板の約１から約５０マイクロメートル（即ち、基板の面の中、又はｚ方向）、基板の約１から約３０マイクロメートル、基板の約１から約２０マイクロメートル、基板の約１から約１０マイクロメートル、エッチングで除去ことができる。対照的に、従来のエッチングプロセスは、通常、ガラス表面の約１００から約２００マイクロメートルを除去することができる。
【０１１８】
開示のプロセスによって調製されたサンプルは、従来のプロセスによってエッチングしたサンプルと比較した場合、類似の光学特性（例えば、ヘイズ、光沢、及び像の鮮明度（ＤＯＩ））を示すが、本発明の方法及びサンプルには、プロセス時間及び費用を相当削減するという利点がある。開示されたプロセスは、１平方メートル以上のガラス板などの大型部品に容易にスケールアップされるのに対し、従来の浸漬プロセスは、大きなユニットにはそれほど容易に拡張できない。
【０１１９】
その他のプロセスと比較して、開示されたプロセスのいくつかの著しい利益又は利点が、以下に説明される。
【０１２０】
ヘイズは、非常に低い値から非常に高い値まで調整可能であることができる。低いヘイズは、高い表示コントラストが必要な用途にとって望ましいのに対し、高いヘイズは、散乱（エッジ照明などの）を必要とする光学設計にとって、又はオフ状態のディスプレイの「ブラックホール」の外観を低減させるなどの審美的理由にとって、有用である。消費者すなわちエンドユーザの好み、及びそれらの最終用途と使用モードにより、低ヘイズ対高ヘイズの好み（及び性能のトレードオフの容認）が通常動かされる。
【０１２１】
粗さは、例えば、非常に低い値から非常に高い値まで調整されることができる。小角散乱を作り出し、低ヘイズ及び対応する高い表示コントラストを備えた低ＤＯＩをもたらすために、一般的に、低い粗さが使用される。しかしながら、粗面が、ユーザの指に対して「滑走感触」を提供するある種のタッチ式ディスプレイ装置などのいくつかの用途には、高い粗さが望ましい。又、高い粗さのこの効果は、マウスパッド表面などの非ディスプレイ用途において有用である。又、これらのタッチ用途については、粗面をフルオロシランなどの低表面エネルギー被覆で後処理することが望ましく、その理由は、様々な防眩（ＡＧ）タイプの表面についての個別の実験において実証されてきたからである。この低表面エネルギー被覆によって、面摩擦が低減し、「滑走感触」効果を改善し、又、その表面を油及び水により濡れにくくし、クリーニングをより容易にする。
【０１２２】
前述の先の防眩プロセスと比較して、短いエッチング時間（例えば、約３０秒）及び非常にわずかなガラス厚さ損失（例えば、約５マイクロメートル未満）を使用して、幅広く調整されるヘイズ値及び粗さ値が実現された。
【０１２３】
開示されたプロセスは、同一出願人の米国特許出願第１３／０９０，５６１号明細書における前述のプロセスと比較して、高いヘイズ値と高い粗さ値を実現するのに著しくより低い酸濃度又はより短いエッチング時間を特に使用する。
【０１２４】
粒子アニール温度により、ヘイズ、ＤＯＩ、又は粗さを調整する能力は、多数のヘイズレベルに同じ酸を使用する更なる適応性、或いは、所定のヘイズレベルを実現するために使用される酸濃度を低減させる更なる適応性を提供する。エッチング前の粒子のアニールにより表面プロファイルをこうして制御することは、被覆方法（湿式又は乾式）とは独立している。
【０１２５】
粒子をガラス表面に塗布するために使用される乾式又は静電的堆積方法は、例えば、空気を吹き込むこと、真空、及び類似の方法によって、過剰な又は不要な粒子を容易に除去することを可能にし、表面上に、１から２層のみなどの、粒子の非常に薄い層、又は場合によっては、粒子の単層未満を残留させる。
【０１２６】
同一出願人による米国特許出願第１３／０９０，５６１号明細書における前述のプロセスにおいては、防眩層を形成するために、粒子は、液体中で懸濁され、次いで、ガラス表面に対してスプレーされる、又は別の方法で、ガラス表面に対して塗布される。懸濁液からの粒子の堆積の後に、エッチングが続く。粒子の混合／懸濁プロセスは、溶媒（例えば、ＶＯＣを有する）、流動性改質剤、分散剤、結合剤、及び類似の成分を含むことができることから、複雑な操作である場合がある。開示されたプロセスは、これらの成分、又は類似の成分のいずれも、又は、混合工程を必要とせず、且つ、すべてのＶＯＣ、及びその他の添加剤を削除することができる。これらの簡素化は、プロセスの複雑さ及び費用を低減する。
【０１２７】
適切な設計を選択することによって、開示されたプロセスは、片面サンプルを製造するための背面保護を必要としない。片面サンプルは、例えば、片面浸漬法、スプレー法、スクリーン印刷法、又はスピン被覆法などを使用して調製することができる。多浴の従来のプロセスでは、背面保護フィルムが必要であり、これによって、更に製造費用が増加する場合がある。
【０１２８】
実施形態においては、ガラス物品は、ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、アルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、及びそれらの組合せのうちの１つを含むことができる、から実質的になることができる、又はからなることができる。実施形態においては、ガラス物品は、例えば、６０〜７２モル％のＳｉＯ２、９〜１６モル％のＡｌ２Ｏ３、５〜１２モル％のＢ２Ｏ３、８〜１６モル％のＮａ２Ｏ、及び０〜４モル％のＫ２Ｏの組成を有する、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスであることができ、この場合に、その比は
0006272840.tif 000004
【０１２９】
であり、この場合に、アルカリ金属改質剤はアルカリ金属酸化物である。実施形態においては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板は、例えば、６１〜７５モル％のＳｉＯ２、７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１２モル％のＢ２Ｏ３、９〜２１モル％のＮａ２Ｏ、０〜４モル％のＫ２Ｏ、０〜７モル％のＭｇＯ、及び０〜３モル％のＣａＯであることができる。実施形態においては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板は、例えば、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、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３であることができ、この場合に、１２モル％≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≦２０モル％、及び、０モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ≦１０モル％である。実施形態においては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板は、例えば、６４〜６８モル％のＳｉＯ２、１２〜１６モル％のＮａ２Ｏ、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、２〜５モル％のＫ２Ｏ、４〜６モル％のＭｇＯ、及び０〜５モル％のＣａＯであることでき、この場合に、６６モル％≦ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３）−Ａｌ２Ｏ３≦２モル％、２モル％≦Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３≦６モル％、及び４モル％≦（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）−Ａｌ２Ｏ３≦１０モル％である。実施形態においては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、例えば、５０〜８０重量％のＳｉＯ２、２〜２０重量％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５重量％のＢ２Ｏ３、１〜２０重量％のＮａ２Ｏ、０〜１０重量％のＬｉ２Ｏ、０〜１０重量％のＫ２Ｏ、及び０〜５重量％の（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）、０〜３重量％の（ＳｒＯ＋ＢａＯ）、及び０〜５重量％の（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）であることができ、この場合に、０≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ｎａ２Ｏ≦０．５である。
【０１３０】
実施形態においては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、例えば、リチウムを実質的に含まなくてもよい。実施形態においては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラスは、例えば、ヒ素、アンチモン、バリウム、又はそれらの組合せのうちのうちの少なくとも１つを実質的に含まなくてもよい。実施形態においては、ガラスは、任意選択で、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＢｒ、Ｋ２ＳＯ４、ＫＣｌ、ＫＦ、ＫＢｒ、ＳｎＯ２、及び類似の物質、又はそれらの組合せなどの少なくとも１つの清澄剤を０から２モル％バッチ配合することができる。
【０１３１】
実施形態においては、選択されるガラスは、例えば、ダウンドロー可能である、即ち、スロットドロー又はフュージョンドローなどの方法によって形成可能である。これらの場合においては、ガラスは、少なくとも１３０キロポアズ（１３ｋＰａ・ｓ）の液相線粘度を有することができる。アルカリアルミノケイ酸塩ガラスの例が、現在、２０１０年２月２３日に発行された米国特許第７，６６６，５１１号明細書である、米国仮特許出願第６０／９３０，８０８号明細書の優先権を主張する、「Ｄｏｗｎ−Ｄｒａｗａｂｌｅ，Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ  Ｇｌａｓｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｖｅｒ  Ｐｌａｔｅ」と題するＥｌｌｉｓｏｎ等への同一出願人の米国特許出願第１１／８８８，２１３号明細書、米国仮特許出願第６１／００４，６７７号明細書の優先権を主張する、「Ｇｌａｓｓｅｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ  ａｎｄ  Ｓｃｒａｔｃｈ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ」と題するＤｅｊｎｅｋａ等への米国特許出願第１２／２７７，５７３号明細書、現在、２０１２年４月１７日に発行された米国特許第８，１５８，５６３号明細書である、米国仮特許出願第６１／０６７，１３０号明細書の優先権を主張する、「Ｆｉｎｉｎｇ  Ａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓｅｓ」と題するＤｅｊｎｅｋａ等への米国特許出願第１２／３９２，５７７号明細書、現在、２０１２年７月３１日に発行された米国特許第８，２３２，２１８号明細書である、米国仮特許出願第６１／０６７，７３２号明細書の優先権を主張する、「Ｉｏｎ−Ｅｘｃｈａｎｇｅｄ，Ｆａｓｔ  Ｃｏｏｌｅｄ  Ｇｌａｓｓｅｓ」と題するＤｅｊｎｅｋａ等への米国特許出願第１２／３９３，２４１号明細書、現在、２０１１年１２月１３日に発行された米国特許第８，０７５，９９９号明細書である、米国仮特許出願第６１／０８７，３２４号明細書の優先権を有する、「Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ  Ｇｌａｓｓ  Ａｒｔｉｃｌｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ」と題するＢａｒｅｆｏｏｔ等への米国特許出願第１２／５３７，３９３号明細書、２０１０年８月１８日に出願された、「Ｃｒａｃｋ  ａｎｄ  Ｓｃｒａｔｃｈ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇｌａｓｓ  ａｎｄ  Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅｓ  Ｍａｄｅ  Ｔｈｅｒｅｆｒｏｍ」と題するＢａｒｅｆｏｏｔ等への米国特許出願第１２／８５８，４９０号明細書、及び、２０１０年８月１６日に出願された、「Ｚｉｒｃｏｎ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｇｌａｓｓｅｓ  ｆｏｒ  Ｄｏｗｎ  Ｄｒａｗ」と題するＤｅｊｎｅｋａ等への米国特許出願第１２／８５６，８４０号明細書に記載されている。
【０１３２】
以下の実施例に記載されたガラス表面及び板は、任意の適切な粒子被覆可能な、且つ、エッチング可能なガラス基板又は類似の基板であることができ、且つ、例えば、表１に列挙されたガラス組成１から１１、又はそれらの組合せを含むことができる。
改質された粉末静電被覆
本開示は、ガラス表面をマスキング及びエッチングするための方法及び材料を提供する。フッ化水素酸でエッチングされる場合、マスキングされたガラス表面は、例えば、ガラス上のマイクロテキスチャー加工した表面の形成から生じるグレア特性が低減した、ディスプレイ用途のためのガラス表面を提供する。開示された方法は、ガラスに対して微粒子を静電的にスプレーする工程（粉末被覆としても知られる）、又は、電磁ブラシ（ＥＭＢ）技術による粉末の塗布を含む。後続のプロセス工程は、例えば、被覆したガラス物品を加熱することによって、ガラスに微粒子を付着させる工程と、微粒子を互いに部分的に溶解させる工程（しかし、連続膜を形成することではなく）と、ガラスをエッチングして表面を差別的にエッチングする工程と、を含む。
【０１３３】
【表１】
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【０１３４】
マスキング材料
微粒子材料は、例えば、２０マイクロメートル未満、好ましくは５から１５マイクロメートルの平均直径を有することができる。いかなる粒子形状も、有用であることができる。しかしながら、球状粒子が、例えば、優れた流動性のため、スプレー塗布において好ましい場合がある。微粒子材料は、特定の光学特性を調整する又は得るのに使用される、様々な平均直径又は溶融温度を有する粒子の混合物であることができる。選択される粒子組成物は、例えば、フッ化水素酸、及び硫酸などのその他の類似の酸エッチング液とフッ化水素酸との混合物による分解に耐性でなければならない。選択される粒子組成物は、ガラス表面への粒子の付着を可能にするために熱変形可能でなければならない。粒子の変形は、ガラスの歪み点未満の温度範囲で生じることが好ましい。例えば、選択される粒子組成物は、例えば、低分子量ポリエチレン、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び類似の材料、又はそれらの組合せを含むワックスを含む粒子を、含むことができる。市販の粉末被覆組成物が、例えば、アニールされた又は溶融された被覆の多孔性を減少させる傾向がある場合がある流動剤として機能することがある添加剤を含まない場合、選択可能である。実施形態においては、選択される粒子は、スプレーの際の流動性特性を改善するために、且つ、ガラス表面への粒子の粘着を改質するために、改質可能である。粒子に対する流動／付着剤の量又は種類の変更を用いて、得られるエッチングされたガラスの光学特性を調整することができる。
【０１３５】
塗布プロセス
静電スプレー又は粉末スプレーは、市販の装置を使用して実現可能であり、且つ、例えば、スプレーブースにおいて実行可能である。ガラス表面は、接地されなければならず、或いは、例えば、ガラスの背後の金属プレートを用いて、反対に荷電されなければならない。この態様は、荷電粒子をガラスに引き付けるために重要である場合がある。プレートは、ガラスのサイズ及び形状に合うように特別に製造可能である。プレート及びガラスを組合せることで、粒子の引き付けを低減できるガラスと金属グラウンドとの間の空隙を削除することができる。金属プレート及びガラス表面は、平坦な外形、曲がった外形、中間の外形、及び類似の外形、又はそれらの組合せを有することができる。実施形態においては、接地プレートは、被覆工程とエッチング工程の間の中間加熱工程の必要性をなくすために、加熱手段などにより予熱することができる。空隙は、粒子被覆において、且つ、得られたエッチングされたガラス物品においてパターンを提供するために、設計又は操作可能である。
【０１３６】
溶融粒子
実施形態においては、低溶融粒子の軟化又は溶融は、例えば、対流、赤外線、伝導、及び類似の方法、又はそれらの組合せを含む様々な方式で、実行可能である。粒子被覆したガラス物品は、粒子が、静電荷によってガラスに付着可能であることから、任意の方向に配向可能である。静電スプレー粒子堆積は、静電的に荷電した粒子が、開示された方法において特定の利益及び利点を提供することができることから、特に有用であり得る。
【０１３７】
マスキング材料及び付着
実施形態においては、酸エッチングマスクは、コア及びシェルを有するマイクロカプセル化した微粒子を含むことができる。コア及びシェルは、所望のマスク形成を促進し、マスクの酸エッチング挙動を制御し、且つ、所望のガラス表面特性を実現するために、異なる特性を有する。シェルは、コア材料と比較して、より低い溶融温度及びより低い耐酸性を有する。
【０１３８】
マイクロカプセル化した微粒子マスクは、差別的な酸エッチングを提供する。シェル材料の調整可能な特性を使用して、特定のエッチングされたガラス特性を得るために使用可能なマスクに特有の粒子マスクフットプリント及び耐酸性を決定し制御することができる。
【０１３９】
シェル材料の調整可能な特性としては、例えば、溶融温度、溶融粘度、耐酸性、及び摩擦帯電性が挙げられる。例示的なシェル材料は、例えば、低溶融ポリマー又はワックスであることができる。シェル材料は、溶融流動性シェル材料（例えば、Ｙａｎｇ，ｅｔ  ａｌ．，Ｄｒｙ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｃｏａｔｉｎｇ  ｆｏｒ  ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  ｔｈｅ  ｆｌｏｗａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｃｏｈｅｓｉｖｅ  ｐｏｗｄｅｒｓ，ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１５８（２００５）２１−３３を参照されたい）、又は、コア−シェル粒子の粉末流動性特性を改質するための充填剤又は類似の材料を更に含むことができる。疎水的に改質したナノ微粒子シリカ（例えば、ＤｅＧｕｓｓａのＡｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ９７２）、及び類似の材料などの、流動助剤を使用して、粒子粉末の流動及び荷電特性を改質することが知られている（例えば、米国特許第７，７４９，６７０号明細書を参照されたい）。粒子粉末組成物の表面に加えられることができる表面添加剤としては、例えば、金属塩、脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカ、金属酸化物、及び類似の材料、及びそれらの混合物が挙げられ、これらの添加剤は、例えば、約０．１から約２重量パーセントの量で、存在することができる。適切な添加剤の例としては、コア−シェルの形成又は組合せの際に添加可能である、又は、コア−シェル粒子の表面に対してブレンド可能である、約０．１から約２パーセントの量の、ステアリン酸亜鉛及びＡｅｒｏｓｉｌ  Ｒ９７２（登録商標）が挙げられる。又、粒子粉末組成物は、アルキルハロゲン化ピリジニウム、重硫酸、及び類似の周知の材料などの、約０．１から約５重量パーセントなどの効果的な量の、周知の荷電添加剤を含むことができる。
【０１４０】
実施形態においては、シェル材料は、例えば、ポリエチレンワックスであることができ、且つ、コア粒子材料の重量に基づいて、中間値及び中間範囲を含む、約１から約２５重量パーセント、約２から約２０重量パーセント、及び約３から約１５重量パーセントの量で、コアの表面に存在することができる。コア−シェル粒子は、コア−シェル粒子材料の重量に基づいて、例えば、約０．１から約１５重量パーセントの量で、ヒュームドシリカ、又は類似の材料などの、流動助剤などの充填剤材料又は表面改質材料を、任意選択で有することができる。
【０１４１】
シェル材料は、ガラス基板に対して変換された粒子の適切な付着を提供することができる、様々な厚さのいずれかにおいてコア粒子上に存在することができる。コア上におけるシェル材料の適切な厚さは、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約０．０１から約２５マイクロメートル、０．０５から２５マイクロメートル、０．０５から２０マイクロメートル、０．１から２０マイクロメートル、０．１から１５マイクロメートル、０．１から１０マイクロメートル、０．１から１マイクロメートル、０．１から０．５マイクロメートルであることができる。選択されたシェル材料の厚さは、溶融したシェルの選択されたフットプリント（即ち、シェルの得られたパドルパターン）、及び、ガラス表面への粒子マスクの付着の程度を可能にする。実施形態においては、シェルの厚さは、例えば、中間値及び中間範囲を含む、約０．０５マイクロメートルから約０．５マイクロメートルであることができる。６重量％のポリエチレンなどのポリマーを含むシェルは、約０．１１マイクロメートルの名目の厚さを有することができ、且つ、１２重量％のポリエチレンなどのポリマーを含むシェルは、約０．２２マイクロメートルの名目の厚さを有することができる。
【０１４２】
限定された粒子フットプリントが望まれる場合、マイクロカプセル化した微粒子マスクは特に有用であることができる。同一又はより大きいコアにおけるより少ないシェル質量は、シェルが溶融される場合、より小さいフットプリントを提供する。
【０１４３】
シェル被覆は、コア粒子を溶融粘度未満の温度まで加熱することを制御する代わりに、単に溶融温度粘度まで加熱される必要があることから、開示されたマイクロカプセル化した微粒子マスク組成物及び方法は、簡便な製造などの操作上の利点も提供する。
【０１４４】
図３Ａ及び３Ｂは、付加された粒子を示すエッチング前（図３Ａ）の、且つ、差別的にエッチングされた表面を示すエッチング後（図３Ｂ）の、ガラスの同一領域の光学顕微鏡写真（倍率２００における）を示す。重ね合わせた黒い線は、エッチング前に粒子によって当初に覆われた、保護された又は比較的エッチングされていない島の領域の位置に、エッチング前に付加された粒子の当初の位置を描く。
【０１４５】
好ましくは、マスクは、酸の攻撃に耐性であり、且つ、ある程度、ガラス表面に付着する材料によって調製される。材料があまりに急速に分解する、又は、酸への曝露の際、直ちに剥離する場合、差別的なエッチングは生じることはない。対照的に、マスク及びマスク−ガラスの界面が、一定の酸性条件において不浸透性である場合、図４Ｂに示すように、得られる特徴は、アンダーカッティング又はアンダーエッチング（７２０）のため、急勾配の壁部を有することとなる。酸耐性マスキング材料は、マスクの特徴の高い再現性をもたらすが、高いヘイズを有する場合もある。ガラス表面のおける平坦表面を有さない浅いマウンド及びくぼみは、エッチングの際、段階的及び完全な剥離を受けるマスクから生じる場合がある。しかしながら、ガラスが、完全な剥離の前に急冷される場合、マウンドの上部は平坦であることができる。しかしながら、特に剪断及び重力が機能している場合、マスクの剥離（７１０）は、液浸又はスプレーエッチングの際などの、製造における困難な制御課題をもたらす場合がある。実施形態においては、特定のガラス表面をテキスチャー加工する塗布は、図４Ａに示すように、好ましくは、ある程度のマスクの剥離を有する。これによって、アンダーエッチング又はアンダーカッティングと比較して、より浅い表面くぼみが実現可能になる。
【０１４６】
評価された多くのマスクタイプは、剥離を受ける。一般的に、これらのマスキング材料は、ＰＭＭＡビーズ及びより弱い酸耐性結合剤などの、微粒子材料を組み込む。このような「ビーズと結合剤」マスク組成物において、結合剤（例えば、セルロース誘導体）は、ガラスへのビーズの付着、及び、ビーズへのビーズの凝集を提供する。ビーズと結合剤のマスクは、通常、例えば、ＨＦ／Ｈ２ＳＯ４酸におけるエッチングの際、剥離に対する制御が無いために、不十分な再現性を有する場合がある。
【０１４７】
ワックス材料は、マスキング材料としても調査された。実施形態においては、本開示における「ワックス」は、２００℃未満のガラス遷移温度を有するポリマーを含む任意の炭化水素系有機材料を意味することができる。溶融する場合、ワックス粒子マスクは、ガラスに対する優れた付着性を提供可能であり、且つ、ビーズと結合剤のマスクと比較して、より耐酸性である。ワックスマスクのより高い酸耐久性及び付着は、アンダーカッティングのより大きな深さを有することにおそらく起因するであろう、より高いヘイズをもたらすことができる。
【０１４８】
或いは、松やにをシェル材料として使用することができ、アルコールに可溶であるという利点がある。
【０１４９】
目標光学特性を、表２に列挙する。像の鮮明度（ＤＯＩ）は、正反射の尺度であり、且つ、実施形態においては、５０％未満である。ヘイズは、実施形態においては、１０％未満であり、良好なコントラストを可能にすることができる。しかしながら、２５％までのヘイズ値が、その他の用途において望まれる場合がある。画素電力偏差（ＰＰＤ）装置による測定で、スパークルが７％未満である場合、画素電力偏差は、スパークルに類似する、光学特性を意味し、視野は最良である。画素電力偏差装置置及び測定方法は、同一出願人の同時係属の米国特許出願第１３／３５４，８２７号明細書に開示されている。
【０１５０】
【表２】
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【０１５１】
所望の特性を得るために、防眩特性を有する予め強化された（例えば、イオン交換された）ガラスのための許容できる光学特性を得るために、特定の耐酸性及びガラス付着特性を有するマスキングのための材料が、慎重に選択されなければならない。又、処理したガラス表面の光学特性、特にヘイズを制御可能に調整する能力が、非常に望ましい。
【０１５２】
静電気を使用する粉末被覆、及び、被覆をより薄くすることの課題
乾燥粉末の静電スプレーを使用する粉末被覆は、ガーデン家具及び自動車部品などの、金属部品を塗装する一般的な工業プロセスである。使用する通常の粉末又は樹脂は、３０〜３５マイクロメートルの平均直径を有することができる。粉末被覆工業は、より微細な表面テキスチャーを有するより薄い被覆の方向に向かって進んでいる。より薄い被覆は、より微細な粒径を必要とする。微細な（例えば、２０〜３０マイクロメートル）及び超微細な（例えば、２０マイクロメートル未満）粉末は、強い粒子間力（ファンデルワールス力）のため、粉末被覆と互換性がなく、このことは、流動床における凝集及びケーキング、並びに粉末を移送するために使用される空気ラインをもたらす。
【０１５３】
２つの特許は、流動性を改善するための超微細な粉末の改質について記載している（米国特許第５，６３５，５４８号明細書及び米国特許第６，８３３，１８５号明細書）。両方の特許は、粉末を、潤滑用の無機粉末と乾燥ブレンドすることによって、流動が改善することについて記載している。本開示においては、無機粉末が、対象となるマイクロカプセル化した粉末に施される場合、改質した粒子マスクを使用する、堆積工程、固定工程、及びエッチング工程が、非常に効果的であった。
【実施例】
【０１５４】
以下の実施例は、前述の開示を使用する様式をより十分に説明し、且つ、本開示の様々な態様を実施するために考えられる最良の形態を更に述べる働きをする。これらの実施例は、本開示の範囲を限定するものではなく、むしろ、説明の目的で提示されていることが理解されよう。実施例は、本開示の物品をどのようにして調製するかを更に説明する。
【０１５５】
実施例１
粒子マスクを調製するための一般的な手順
粒子堆積のために使用する手順は、すべての実験において同一であった。具体的には、選択されたマイクロカプセル化した粉末又は比較用の粉末を、静電ガン（ＲｅｄＬｉｎｅ  ＥＺ１００）のホッパーの中に投入し、ガラス試料を、１００ｋＶでの電圧、及び３０ｐｓｉ（３Ｐａ・ｓ）での空気圧において、手動でスプレーした。０．７ｍｍの厚さ、及び、２×２’’（５．０８×５．０８センチ）、４×４’’（１０．１６×１０．１６センチ）、６×６’’（１５．２４×１５．２４センチ）、及び１０×１４’’（２５．４×３５．５６センチ）のサイズの、Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．，Ｃｏｄｅ  ２３１８のガラス部品を、被覆の際、逆気流のスプレーブースの中で、接地したアルミニウムプレートにテープで貼り付けた。携帯用コロナ静電ガンによって、粉末の雲が形成し、この雲を接地したガラス物品に向ける。個々の粒子球体は、ノズルで荷電されて、接地したガラス物品に引き寄せられる。スプレーした後、被覆したガラス物品サンプルは、１）対流式オーブンにおいて、様々な溶融温度で１分間、被覆したサンプルを予め加熱したアルミニウムプレート上に置くことによる、又は、コンベヤーが取り付けられたＥｃｏｎｏｍａｘ  Ｄ  ｔｅｘｔｉｌｅ  ｄｒｙｅｒ（Ｍ＆Ｒ  Ｓａｌｅｓ  ａｎｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｉｎｃ．）を通して、約３０秒間、赤外線放射に曝露させることによる、２つの方法のうちの１つで加熱された。２００℃未満の温度で溶融することできる粉末を赤外線加熱し、且つ、最大温度を、両方の加熱方法において表面熱電対を使用して測定した。最大加熱温度は、８０から２６０℃の範囲であった。次に、サンプルを、垂直液浸によってフッ化水素酸及び硫酸の混合物においてエッチングし、濯いだ後に乾燥させた。酸混合物を、「モルＨＦ／モルＨ２ＳＯ４」の比として記録し、常時、溶媒である水中で、約２２℃の室温で、エッチングした。すべてのサンプルを、５ＭのＨＦ／６ＭのＨ２ＳＯ４の溶液においてエッチングした。マイクロカプセル化した粉末被覆サンプルを、０．３％のＴｏｍａｍｉｎｅフッ素系界面活性剤（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を含む酸でエッチングして、湿潤性を改善した。
【０１５６】
エッチング及び乾燥したサンプルの光学特性は、任意の好適な方法によって測定可能である。開示されたサンプルは、２０度（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ６０１５、Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ）での像の鮮明度（ＤＯＩ）パーセントと、透過でのヘイズパーセント（Ｈａｚｅ−ｇａｒｄ，ＢＹＫ  Ｇａｒｄｅｎｅｒ）と、前述の同時係属の米国特許出願第１３／３５４，８２７号明細書に開示されている画素電力偏差（ＰＰＤ）パーセントと、を含む、以下の方法によって測定された。この同時係属の米国特許出願は、「スパークル」、即ち、画素化した画像が透明なサンプルの粗面によって見られる場合に発生するランダムノイズを決定し、定量化するための装置及び方法を開示している。装置は、画素化した源、及び、画素化した源から生じる光路に位置する結像システムを含み、この場合に、透明なサンプルを、画素化した源と光学システムとの間の光路に置くことができる。スパークルの程度は、画素化した画像のための統合画像を得ること、及び統合した画素電力の標準偏差を算出することによって決定される。スパークルの客観的なレベルは、装置によって提供されるスパークルの量を視覚の印象と関連させることによって定義可能である。
【０１５７】
下記の表３に、静電的にスプレーされた粉末を列挙する。非カプセル化した粉末は、Ｍｉｃｒｏｐｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃ．より入手し、且つ、カプセル化した粉末は、ウェスタンオンタリオ大学（ＵＷＯ）によって提供された。シェル材料は、粉末被覆工業（即ち、ポリエステル及びポリエステルエポキシハイブリッド）に共通している。ポリエステルエポキシハイブリッドは、エステル官能基及びエポキシ官能基をともに有するポリマーである。これらのシェル材料を、８マイクロメートル（ＳｅｋｅｓｕｉのＥＸＭ  ８）の平均直径（Ｄ５０）を有したポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）コア粒子に塗布した。シェル材料を、コアの重量に対して、６及び１２重量％で塗布した。シリカ流動剤を、マイクロカプセル化した粉末重量の１％未満で、マイクロカプセル化した粉末の表面に塗布した。
【０１５８】
結果
開示された表面改質粉末は、攪拌される（例えば、振動される）ことなくスプレーされることができ、且つ、凝集しない被覆を形成することができる。手動によりスプレーされた粉末被覆は、目視検査によって同一であった。このことは、オートメーション、高度なレベルのオペレーターの専門知識、又はその両方が、均一性を得るために必要とされる場合がある湿式スプレーと比較して、静電スプレーサンプルにおけるプロセスの簡素化の利点を実証した。粉末の堆積は、携帯用スプレーガンを使用して基板にわたりいくつかの通路を製造することによって制御され、且つ、被覆が約４０〜５５マイクロメートルの厚さに到達したときに、堆積速度は、劇的に減少し、このことは、堆積した被覆が厚くなるにつれて、自己制御式の膜の厚さは、静電荷電が減少することを示している。
【０１５９】
粒径及び熱特性は、目標光学特性を得る上で意味がある。
【０１６０】
図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、比較用の固体ワックス粒子（即ち、非マイクロカプセル化した）を粉末被覆、加熱、及びエッチングした後の、テキスチャー及びガラスの３つの光学特性（ＤＯＩ、ヘイズ、及びＰＰＤ）に対する加熱温度の効果を示す。図５Ａは、固体のポリエチレン粉末ＭＰＰ−６４５Ｆの場合の、加熱及びエッチングに対してのテキスチャー特性におけるごくわずかな変化を示している。これは、加熱の際、連続した耐酸性被覆が形成したことに起因する。図５Ｂのデータは、固体ポリエチレン粉末ＭＰＰ−６１５ＶＦを、１００〜１３０℃でエッチングすることで得られた表面テキスチャーによる温度における変化に対しての光学特性の急速な変化を示している。１３０℃を超えては、被覆における孔の閉鎖のため、テキスチャーは明白ではなかった。更に、１００〜１３０℃（エッチングによってテキスチャーを形成するための熱操作窓）における光学特性の急速な変化は、特定の光学特性を有するガラスを製造することを、困難にするであろう。ＭＰＰ−６４５Ｆは、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃから入手可能である、８〜１０マイクロメートルの平均粒径、及び１２３〜１２５℃の溶融点を有するポリエチレン粒子からなる微粒状にされた合成ワックスである。ＭＰＰ−６１５ＶＦは、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃから入手可能である、５〜７マイクロメートルの平均粒径、及び１１４〜１１６℃の溶融点を有するポリエチレン粒子からなる微粒状にされた合成ワックスである。
【０１６１】
実施例２
シリカ流動剤を有する固体ワックス粒子の表面処理
図６Ａ及び６Ｂは、特定の積載量を超える、Ａｅｒｏｓｉｌなどの、表面塗布されたシリカ流動剤は、ワックス粒子のガラスへの付着を確実に改質できることを実証している。比較用のワックス粒子配合物（ＭＰ２２Ｃ、６Ａ、及び、ＭＰＰ６１５Ｆ、６Ｂ）において、ワックス粒子の表面に塗布される２重量％（実線）のシリカ流動剤を加えることによって、より高い差別的なエッチングが観察された１重量％（点線）におけるシリカと比較して、差別的なエッチングが減少した（減少したＤＯＩによって分かるように）。ＭＰ２２Ｃは、Ｆｌｏｒｉｄｉｅｎｎｅ、ブリュッセル、ベルギーから入手可能である、７〜１０マイクロメートルの平均粒径、及び１０１〜１０６℃の溶融点を有するポリエチレン粒子からなる微粒状にされた完全飽和した合成炭化水素ワックスである。ＭＰＰ−６１５Ｆは、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒｓ，Ｉｎｃから入手可能である、７〜９マイクロメートルの平均粒径、及び１１４〜１１６℃の溶融点を有するポリエチレン粒子からなる微粒状にされた合成ワックスである。シリカ流動剤は、ボールミル粉砕、コーンミル粉砕、又は類似の方法などの、従来の手段によって施用可能である。
【０１６２】
実施例３
マイクロカプセル化した粒子
図７Ａ〜７Ｄは、ポリマーコア及びより低溶融のポリマーシェルを有する、実施例１のマイクロカプセル化したビーズを使用して生じたエッチングした表面の光学結果を示す。図７Ａでは、ＰＭＭＡコアを覆う６重量％のポリエステル（Ｐ）シェルを使用した。図７Ｂでは、ＰＭＭＡコアを覆う１２重量％のポリエステル（Ｐ）シェルを使用した。図７Ｃでは、ＰＭＭＡコアを覆う６重量％のポリエステルエポキシハイブリッド（ＰＥＨ）シェルを使用した。図７Ｄでは、ＰＭＭＡコアを覆う１２重量％のポリエステルエポキシハイブリッド（ＰＥＨ）シェルを使用した。これらのデータは、最高温度での被覆多孔性を損失することなく（ＤＯＩは最高温度において上昇することはない）、非カプセル化した粒子（１５０〜２５０℃）より著しく広い、マイクロカプセル化した粒子の熱処理窓を示している。１２％のシェル対６％のシェルを有する粉末は、より低いＤＯＩ値を示し、このことは、シェルのコアに対する比の変更は、光学特性を制御するための実行可能な方法であることを示している。この実験では、大きなシェル重量パーセントは、加熱において、より大きいフットプリント（即ち、図１、１３０）を残し、且つ、ＤＯＩのより大きな減少をもたらすであろう。
【０１６３】
４つの粉末配合物すべてにおいて、ヘイズは、温度とともに増加し、図７を参照されたく、且つ、１５０℃を超える温度においては、ヘイズは、１２％のカプセル化したビーズの場合、約２０から約３０％であり、且つ、６％のカプセル化したビーズの場合、約１０から約２０％であった。より少ないシェルを含むマイクロカプセル化した粒子から形成されるマスクは、より高い重量のシェルポリマーを有するシェルマスクより、ヘイズにおいて著しく低く、このことは、シェルの厚さを使用して、ＤＯＩ及びヘイズをともに制御することができることを示している。
【０１６４】
ヘイズ及びＤＯＩと比較して、ＰＰＤは、温度に対して容易に予測できるものではなく、図７Ｂを参照されたい。しかしながら、ＰＰＤ値はすべて、８％未満で比較的小さく、このことは、小さい特徴が、小さいフットプリント及び小さいＰＭＭＡビーズに起因するマイクロカプセル化によって実現されたことを示している。いくらかより大きい％のＰＰＤは、シェルの量に関係なく、ポリエステルエポキシハイブリッド材料と比較して、ポリエステルの場合に見られ、このことは、ポリエステルが、ポリエステルエポキシハイブリッドと比較して、より耐酸性である、又は、より大きいフットプリントを形成することを示している。より小さいコアの直径及びシェルを有する粒子の場合、より低いＰＰＤ値が予測される。マイクロカプセル化した（ＭＥ）ビーズの場合の、温度対光学特性のデータを、表３に列挙する。
【０１６５】
実施例４（予測）
表面処理したマイクロカプセル化した粒子
マイクロカプセル化した粒子が、マイクロカプセル化した粉末の重量に基づいて、中間値及び中間範囲を含む、０．１〜５重量％、０．５〜３重量％、及び類似の実施形態の量で、実施例２におけるシリカ流動剤で処理されるだけの例外を伴い、実施例３を繰り返すことができる。得られたエッチングされたガラス表面は、本明細書において開示され実証されるように、改善した光学特性を有することができる。
【０１６６】
本開示は、様々な特定の実施形態及び方法を参照して記載されてきた。しかしながら、多くの改変形態及び変更形態が、本開示の範囲内にありながら可能である。
【０１６７】
【表３】
0006272840.tif 000007
【図１】
0006272840.tif 000008
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0006272840.tif 000010
【図２Ｃ】
0006272840.tif 000011
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
0006272840.tif 000015
【図６】
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【図７】
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