(57)【要約】  例えば電子装置上のディスプレイのようなディスプレイを視るためのディスプレイ素子（１００）。ディスプレイ素子（１００）はディスプレイ素子の前面（１１０）と背面（１４０）の間に配置された透明基板（１３０）及び散乱性防眩層（１２０）を有し、散乱性防眩層（１２０）は複数の散乱素子を含む。散乱性防眩素子（１２０）は低反射率を有し、ディスプレイ素子内の界面で反射される光に対する防眩効果を提供する。
2015534096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ素子において、前記ディスプレイ素子が、
ａ．防眩面、反射防止面またはこれらの組合せを有する前面、
ｂ．背面、
ｃ．前記前面と前記背面の間に配置された散乱性防眩層であって、透明であり、それぞれが５０μｍより小さい平均横方向形状寸法を有する複数の散乱素子を有する散乱性防眩層、
及び
ｄ．前記前面と前記背面の間に配置された透明基板であって、プラスチックまたはガラスを含む透明基板、
を有することを特徴とするディスプレイ素子。
【請求項２】
前記散乱性防眩層が回折格子及び多角柱構造の一方を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ素子。
【請求項３】
前記散乱性防眩層が、前記前面と前記透明基板の間及び前記透明基板と前記背面の間の一方に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ素子。
【請求項４】
前記散乱性防眩層が２％より小さい総合反射率を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【請求項５】
前記散乱性防眩層が粗化面を有し、前記粗化面が５０ｎｍより大きいＲＭＳ粗さを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【請求項６】
前記散乱性防眩層を透過する光の２％未満が、入射角から５°より大きい角度で散乱されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【請求項７】
前記ディスプレイ素子が５％より小さい透過ヘイズ及び１％より小さい反射ヘイズを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【請求項８】
前記透明基板と前記前面の間に配された偏光板フィルタをさらに有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【請求項９】
前記透明基板及び前記防眩層の少なくとも一方がアルカリアルミノケイ酸ガラスを含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【請求項１０】
前記散乱性防眩層が０.１ｍｍより薄い厚さを有し、前記散乱性防眩層が０.１から２ｍｍの範囲の距離で前記背面から隔てられることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のディスプレイ素子。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２０１２年８月１７日に出願された米国仮特許出願第６１/６８４２２６号の米国特許法第１１９条の下の優先権の恩典を主張する。本明細書は上記出願の明細書の内容に依存し、上記出願の明細書の内容はその全体が本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は視るためのディスプレイウインドウまたは素子に関する。さらに詳しくは、本開示は防眩特性を有するガラスディスプレイ素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に「眩光」と称される、周囲光の反射は民生用電子装置におけるディスプレイに対して問題となる。そのような用途において、眩光はディスプレイ表示の視コントラスト及び易読性を低下させる。
【０００４】
一般に空気と接触している粗表面の形態にある防眩（ＡＧ）処理は、それだけで、または反射率が減じられているコーティングの形態にある反射防止（ＡＲ）処理と組み合わされていて、プラスチックカバーを有するディスプレイにおいて普通である。しかし、そのような装置における強靱で耐損傷性のガラスの使用が益々広がっているため、ＡＧ層及び／またはＡＲ層の包含は益々問題になってきている。ＡＧ特性を達成するに必要な程度の粗さをもつガラス表面を提供することはさらに困難であり、反射防止コーティングまたは反射防止膜だけでは眩光は必ずしも低減されない。理由の１つは、ガラスカバー装置における反射がカバーガラスの外表面によるだけでなく、液晶層の表面、透明導電体、偏光板、カラーフィルタ、等のような、ディスプレイの「スタック」内の他の界面によっても生じることである。
【０００５】
４〜１５％の総合反射率（すなわち、拡散反射率と鏡面反射率）を生じ得る内部反射の全てを除去することは困難であろう。ディスプレイには複数の層が存在するが、カバーガラスの前面でしか作用せず、その反射率を、例えば４％から１％未満しか、低減できなければ、ユーザにとっての利益は部分的でしかない。ＡＧは、例えば、ガラスにある表面粗さパターンをエッチングでつくり込んで、それをマグネトロンスパッタリングによって単層または複層のＡＲ層で一様に被覆することにより、前面上でＡＲと組み合わせることができる。そのような処理は反射ではうまくはたらくが、ＡＧ散乱がディスプレイの鮮明度も劣化させるほど大きくない限り、一般に、下側表面によって反射された透過光に対してはそれほど有効ではないであろう。下側表面で反射された像を消し去るに十分に透過光を散乱させるように、粗構造の平均横寸法が比較的大きくつくられれば、そのような構造はかなりのレベルの「輝光」（隣接画像ピクセル間のクロストーク）も生じさせるであろう。他方で、粗構造の平均横寸法が輝光を最小限に抑えるに十分に小さければ、生じる散乱は大きな角度範囲にわたり、周囲光の下でディスプレイのコントラスト比を低下させる、「ヘイズ」を発生させるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、例えば、電子装置内または電子装置上での使用のような、ディスプレイ表示を視るためのディスプレイ素子を提供することにより、上記及びその他の要求を満たす。ディスプレイ素子は透明基板及び、ディスプレイ素子の前面と背面の間に配された、複数の散乱素子を含む散乱性防眩層を有する。散乱性防眩層は低反射率を有し、ディスプレイ素子内の界面によって反射される光に対する防眩効果を提供する。
【０００７】
したがって、本開示の一態様は、
前面、
背面、
前面と背面の間に配置された散乱性防眩層であって、透明であり、複数の散乱素子を含む散乱性防眩層、
及び
前面と背面の間に配置された透明基板、
を有するディスプレイ素子を提供することである。
【０００８】
別の態様は、ディスプレイ素子のための散乱性埋込防眩層を提供することである。散乱性埋込防眩層は透明であり、ディスプレイ素子の前面と背面の間に配置することができ、約５０μｍより小さい平均横寸法を有する、複数の散乱素子を含む。散乱性埋込防眩層は約２％より小さい総合反射率を有する。散乱性埋込防眩層を透過する光の５％未満が、透過光の入射角から約５°より大きい角度で散乱される。
【０００９】
本開示のまた別の態様は、
防眩面、反射防止面またはこれらの組合せを有する前面、
背面、
前面と背面の間に配置された散乱性防眩層、及び
前面と背面の間に配置された透明基板、
を有するディスプレイ素子を提供することである。散乱層は透明であり、約５０μｍより小さい平均横寸法を有する、複数の散乱素子を含む。散乱性埋込防眩層は約２％より小さい総合反射率を有し、散乱性埋込防眩層を透過する光の５％未満が透過光の入射角から約５°より大きい角度で散乱される。
【００１０】
上記及びその他の態様、利点及び特徴は、以下の詳細な説明、添付図面及び添付される特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はディスプレイ素子の簡略な断面図である。
【図２ａ】図２ａはマトリックス材料内に埋め込まれた粗化面層または波打面層を含む散乱性防眩層の簡略な断面図である。
【図２ｂ】図２ｂはマトリックス材料内に埋め込まれた複数の粒子を含む散乱性防眩層の簡略な断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、マトリックス材料内に埋め込まれた複数の粒子を含み、それぞれの粒子がその厚さにかけて屈折率勾配を有する、散乱性防眩層の簡略な断面図である。
【図３】図３は、ディスプレイ素子の前面上のシミュレートされた粗さのＲＭＳ深さに対する、ディスプレイ素子の前面で反射された光、並びに前面及び平滑な背面の両者で反射された光についての、鏡面反射のプロットである。
【図４】図４は様々な勾配厚さに対する空気−固体間屈折率勾配界面における反射率のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明において、同様の参照数字は、図面に示されるいくつかの図を通して、同様であるかまたは対応する要素を指す。別途に指定されない限り、「上」、「下」、「外向き」、「内向き」、等のような述語は便宜語であり、限定語として解されるべきではないことも了解される。さらに、ある群が要素及びそれらの組合せの群の少なくとも１つを含むとして述べられる場合は必ず、その群がいかなる数の挙げられた要素も、個々にまたは相互の組合せで、含み得るか、それらから基本的になり得るか、またはそれらからなり得ることが了解される。同様に、ある群が要素及びそれらの組合せの群の少なくとも１つからなるとして述べられる場合は必ず、その群がいかなる数の挙げられた要素からも、個々にまたは相互の組合せで、なり得ることが了解される。別途に指定されない限り、値の範囲は、挙げられた場合、その範囲の上限及び下限のいずれも、また上限と下限の間のいかなる範囲も、含む。本明細書に用いられるように、単数形の名詞は、別途に指定されない限り、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味する。本明細書に開示される様々な特徴が、いかなる組合せでも全ての組合せでも、用いられ得ることも了解される。
【００１３】
本明細書に用いられるように、術語「ガラス」はガラス及びガラス−セラミックのいずれも含む。術語「ガラス品」は、それらの広い意味において、全てまたは一部がガラス及び／またはガラス−セラミックでつくられている、いかなる物体も含めるために用いられる。
【００１４】
述語「実質的に」及び「約」は、いかなる量的比較、値、測定値またはその他の表現に帰因され得る本質的な不確定さの度合いを表すために、本明細書で用いられ得ることに注意されたい。これらの述語は、量的表現が当該主題の基本機能に変化を生じさせずに言及された基準から変わり得る度合いを表すためにも、本明細書で用いられ得る。
【００１５】
術語「ＲＭＳ粗さ」は、評価長さまたは領域内でとられるかまたは測定され、平均線形面から測定される、高さ測定値偏差の二乗平均平方根を指す。
【００１６】
全般的に図面を、及び特に図１を参照すれば、図が特定の実施形態を説明する目的のためであり、本開示及び本開示に添付される特許請求の範囲を限定することは目的とされていないことが了解されるであろう。図面は必ずしも比例尺で描かれておらず、図面のいくつかの特徴及びいくつかの図は、明解さ及び簡潔さのため、スケールが誇張されるかまたは簡略に示されることがあり得る。
【００１７】
眩光、すなわち周囲光の反射は、視コントラスト及び易読性を低下させるため、ディスプレイをもつ民生用電子装置に対して常に問題であったし、問題であり続けている。一般に空気に触れる粗表面の形態の防眩（ＡＧ）処理は、それだけで、または反射率が減じられたコーティングの形態の反射防止（ＡＲ）処理との組合せで、プラスチックカバーまたは表示ウインドウを有するディスプレイにおいて一般的である。最近、ガラス−特に化学的強化ガラス−がそのような装置、特に携帯型装置について普通に選ばれるようになっている。しかし、これらの携帯型装置の大半はＡＧ処理またはＡＲ処理が施されずに提供されている。化学的強化ガラスに表面粗さをつくり込むことは容易ではなく、被覆散乱層はガラスの耐スクラッチ性及び／または強度を低下させ得る。単層または多層の反射防止処理は、マグネトロンスパッタリングまたはゾル−ゲル法を用いてガラス表面に施すことが比較的容易である。しかし、ＡＲコーティングだけでは必ずしも眩光の問題を排除しない。この理由の１つは、ガラスカバー装置で見られる反射が、カバーガラスの一方または両方の表面だけでなく、ディスプレイスタック及び接触センサ層内の他の界面によっても生じることである。そのような層には、液晶層、ＩＴＯのような透明導電体、偏光板、カラーフィルタ、等の表面がある。これらの反射の全ての和は。合計で４〜１５％の大きさになり得る。カバーガラスの表面だけではたらき、例えば４％から１％未満に反射率を減じても、ユーザにとっては部分的な利益しか得られない。カバーガラスの背後の層からの（すなわち、ディスプレイまたは接触センサ構造内の埋込層における）反射の排除が困難であるかまたは費用がかかる場合には、反射物体像の形状を消し去り、よってディスプレイの易読性を向上させるため、比較的小角度散乱素子をディスプレイ素子に加えることができる。
【００１８】
ＡＧは前面上で、例えばある表面粗さパターンをガラスにエッチングでつくり込んで、それを単ＡＲ層または複ＡＲ層で一様に被覆することで、ＡＲと組み合わせることができる。そのような処理は、反射では非常にうまくはたらくが、一般に透過光に対してはそれほど有効ではないであろうし、ディスプレイから発せられる画像の視認性を歪め得る。粗さ構造の平均横寸法が比較的大きければかなりのレベルの「輝光」（隣接画像ピクセル間のクロストーク）が生じるであろう。しかし、粗さ構造の平均横寸法が輝光を排除するに十分に小さければ、生じる散乱が広い角度範囲にわたり、周囲光の下でディスプレイのコントラスト比を低下させる「ヘイズ」を発生させるであろう（例えば、そのような場合、黒が灰色に見えるであろう）。
【００１９】
比較的低い反射率及び反射性散乱を有するディスプレイ素子が本明細書に説明される。ディスプレイ素子は、ディスプレイ素子内またはディスプレイ素子の前面の背後に配置された「スタック」内の界面によって反射された光に対する防眩効果を生じさせるに十分に強い透過における小角度散乱を提供する。ディスプレイ素子は前面及び背面を有する。光は背面にまたは背面の背後に配置されたディスプレイからディスプレイ素子を透過し、前面を通ってディスプレイ素子を出る。ディスプレイ素子は前面と背面の間に配置された「埋込」または表面下散乱性防眩層及び透明基板も有する。
【００２０】
本明細書に説明されるディスプレイ素子１００の一実施形態の断面図が図１に示される。（本明細書では単に「散乱層」とも称される）光散乱性埋込防眩層１２０が、前面１１０の背後または下の少なくとも約０.０１μｍの深さに配置されるかまたは「埋め込まれる」。透明基板１３０も前面１１０の下または背後に配置される。いくつかの実施形態において、散乱性防眩層１２０は前面１１０と透明基板１３０の間に配置される。図１に示されるように、散乱性防眩層１２０は、いくつかの実施形態において、前面１１０の直ぐ後に、または前面１１０に隣接して、透明基板１３０の前に配置される。別の実施形態（図示せず）において、散乱性防眩層１２０は透明基板１３０の背後で背面１４０の前に配置することができる。外部周囲光１５０はディスプレイ素子１００内の様々な層によって散乱または反射される。いくつかの実施形態において、ディスプレイ素子１００を透過する光の約５％未満が入射角から５°より大きい角度で散乱される。いくつかの実施形態において、ディスプレイ素子１００は約３ｍｍまでの厚さを有する。
【００２１】
いくつかの実施形態において、ディスプレイ素子１００は、背面１４０上に配置された、エレクトロニクス層、トランジスタ、金属層、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層、画像形成層、発光層、接触センサ層、空隙層、等を含むことができるがこれらには限定されない、ディスプレイ層１４５をさらに有することができる。ディスプレイ層１４５は、特定の実施形態において、接触センサ層、ＬＣＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、またはこれらの組合せの少なくとも１つを含むことができる。ディスプレイを含む画像形成層は、例えば、ＬＣＤディスプレイにおけるカラーフィルタ面またはＯＬＥＤディスプレイにおける発光層を含むことができる。いくつかの実施形態において散乱性埋込防眩層１２０と画像形成層は約２ｍｍ未満の距離で隔てられる。ディスプレイ１４５をディスプレイ素子１００の残余領域に接合するため、ディスプレイ１４５と透明基板１３０または散乱性防眩層１２０の間に配置される、接着剤層１４２を用いることができる。いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層は、約０.１ｍｍから約２ｍｍの範囲にある距離で背面１４０から隔てられる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、前面１１０は、技術上既知の、防眩層または防眩面、反射防眩層または反射防止面、あるいは防眩層、防眩膜及び／または防眩面と反射防止層、反射防止膜及び／または反射防止面のいずれかの組合せの少なくとも１つを有するかまたは含むことができる。前面１１０が防眩層または−さらに、ディスプレイ素子の前面の実効摩擦を減じるかまたはつくり込んで、タッチスクリーンの効用を高めることができる−粗面を有する、これらの実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０は防眩機能と等しいかまたはそれより高い防輝機能を提供することができる。そのような場合、散乱性埋込防眩層を「散乱性埋込防輝層」と等価であると説明することが適切になり得る。散乱性埋込防輝層は透明であり、約５０μｍより小さい平均横寸法を有する複数の散乱素子を含み、ディスプレイ素子１００の前面１１０と背面１４０の間に配置することができる。埋込層の高空間周波数散乱成分は、これがなければ前面１１０に付与された表面粗さによって生じる、輝光を減じることができる。粗い前面１１０は防眩及び／または、減じられているかまたはつくり込まれている実効摩擦を、タッチまたはスタイラスベースの入力に与えることができる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０は約０.１ｍｍより薄い厚さを有する。散乱性埋込防眩層１２０は、ディスプレイ素子１００の前外表面１１０の下に、（エレクトロニクス層、トランジスタ、金属層、ＩＴＯ層、画像形成層、発光層、接触センサ層、空隙層、等のような）ディスプレイ内のいくつかの反射性内部界面の上にまたは内部界面と一致して配置される。さらに、ディスプレイ素子１００の外表面は反射低減処理または眩光低減勝利を含むことができる。
【００２４】
上述したように、散乱性埋込防眩層１２０は、いくつかの実施形態において、散乱層がピクセル構成ディスプレイにかけて配置されたときにおこり得る「ディスプレイ輝光」を低減するかまたは最小限に抑えるように設計される。ディスプレイ輝光は、人間の眼に見える、ディスプレイピクセル強度の歪である。ディスプレイ輝光は、人間の眼を模擬する測定システムを用いてそれぞれのピクセルから検出される総パワーの標準偏差として、測定することができる。ジャック・ゴリア(Jacques Gollier)等の、２０１１年２月２８日に出願された、名称を「ディスプレイ輝光が小さい防眩表面を有するガラス(Glass Having Antiglare Surface with Low Display Sparkle)」とする、米国仮特許出願第６１/４４７２４２号の優先権を主張する、２０１２年２月２７日に出願された、同じ名称の米国特許出願第１３/４０５７８７号は、化学エッチングまたは機械加工（例えば、研削、研磨、等）プロセス、等を用いることでつくられた粗化防眩面を教示している。得られる防眩面は、約８０μｍから約６４０μｍの（時に表面波長と称される）横方向空間周期の範囲内で測定される約３００ｎｍまでの第１のＲＭＳ粗さ，Ｒ長、約２０μｍより短い横方向空間周期で測定される第２のＲＭＳ表面粗さ，Ｒ短、及び表面波長フィルタリング無しで測定される、約６０ｎｍから約６００ｎｍまでの、第３のＲＭＳ粗さ，Ｒ総を有し、比(Ｒ長/Ｒ短)は約３.９より小さい。ジャック・ゴリア等の、２０１１年２月２８日に出願された、名称を「輝光を決定するための装置及び方法(Apparatus and Method for Determining Sparkle)」とする、米国仮特許出願第６１/４４７２８５号の優先権を主張する、２０１２年１月２０日に出願された、同じ名称の米国特許出願第１３/３５４８２７号は、輝光の尺度である、ピクセルパワー偏差（ＰＰＤ）を測定するための方法及び装置を教示している。この方法は、
ピクセル構成光源と組み合わされた透明サンプルの画像であって、複数の光源ピクセルを含む画像を取り込む工程、
画像内の隣接する光源ピクセル間の境界を決定する工程、
画像内の複数の光源ピクセルのそれぞれについて積分総パワーを得るため、境界内を積分する工程、及び
ピクセル毎の積分総パワーの分散を計算する工程、
を含み、この分散がピクセルパワー偏差である。ジャック・ゴリア等の、２０１１年５月２７日に出願された、名称を「防眩面を有する透明ガラス基板(Transparent Glass Substrate Having Antiglare Surface)」とする、米国仮特許出願第６１/４９０６７８号の優先権を主張する、２０１２年５月８日に出願された、同じ名称の米国特許出願第１３/４６６３９０号は、輝光及び他の形態の透過画像劣化を最小限に抑える防眩面を有する透明ガラス基板を教示し、反射像の有益な眩光ぼけ防止を維持しながら透過画像への負の効果を最小限に抑える、様々な防眩面パラメータとディスプレイの組合せを説明している。防眩面は少なくとも約８０ｎｍのＲＭＳ振幅を有する粗化領域を有し、粗化されていないかまたは平坦な領域も有することができる。粗化されている防眩面（粗化領域）の画分は少なくとも約０.９であり、粗化されていない表面の画分は約０.１０より小さい。防眩面は約７％より小さいピクセルパワー偏差を有する。上述した米国仮特許出願及び米国特許出願の明細書の内容はそれぞれの全体が本明細書に参照として含められる。
【００２５】
一実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０は輝光を低減及び／または最小化し、非常に小さい反射散乱を有する（か、または全く有していない）。いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層は約２％より小さい総合反射率（すなわち拡散反射率及び鏡面反射率）を有する。同時に、散乱性防眩層１２０は有意な前方散乱特性を維持し、前方散乱は、概ねまたは完全に狭い、元の光の入力角からの偏角内に入る。
【００２６】
後方反射または反射性散乱が少ないかまたは無く、前方散乱角が本質的に狭い、散乱性埋込防眩層を組み込むことにより、いくつかの望ましい属性を同時に達成することができる。例えば、表面下ディスプレイ層（例えば、ＩＴＯ層、エレクトロニクス層、等）１４５からの内部反射が、散乱性埋込防眩層１２０の前方散乱特性により、見え難くなるか、またはぼやける。外部周囲光１５０は（１つまたは複数の）表面下ディスプレイ層１４５から反射される前に散乱性埋込防眩層１２０を通過し、表面下ディスプレイ層１４５から反射された後に散乱性埋込防眩層１２０を再び通過する。そのような２回の前方散乱事象は、視る人によって見られるこれらの表面下ディスプレイ層１４５からの反射像を拡散させるかまたは「ぼやけさせる」ようにはたらく。
【００２７】
散乱性埋込防眩層１２０からの反射性後方散乱がないことは２つの目的に役立つ。第１に、ディスプレイの総合知覚反射率が散乱性埋込防眩層によって高くなることはない。第２に、散乱性埋込素子または構造は、外部周囲光反射によるディスプレイ表示の「霞がかった」または「消し去られた」見え方を生じさせずに、小さくつくることができる−平均横構造寸法は、ディスプレイピクセル寸法に依存して、いくつかの実施形態においては約５０μｍより小さく、別の実施形態においては、約１５μｍより小さい。反射ヘイズは外部周囲光の下で実効ディスプレイ表示コントラストを低下させることが示されている。本明細書に説明されるディスプレイ素子１００は、散乱性埋込防眩層１００におけるかなりの強さの前方散乱を維持しながら、反射ヘイズを最小限に抑えるかまたは排除する。表面下ディスプレイ層１４５，１４２から反射される光におけるヘイズ（広角散乱）の発生を有効に回避するためには、この前方散乱が、概ねまたは完全に、狭い散乱角内に入るべきである。そのような挟角散乱は、周囲光内でのディスプレイ表示の視ヘイズの度合いまたはコントラストにほとんどまたは全く影響しない。本明細書に用いられるように、「横」構造寸法または間隔は、ｘ−ｙ平面における、すなわち、ディスプレイ１４５内のピクセル平面に平行でディスプレイ１４５からディスプレイ素子１００を通って視る人に向かう光透過方向に直交する、そのようなパラメータの測定値を指す。したがって、横構造寸法は、一般にｚ方向に、すなわち、ディスプレイ１４５からディスプレイ素子１００を通って視る人に向かう光透過方向に平行に、測定される「粗さ」と区別される。
【００２８】
いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層はいかなる微視的固体−空気界面も有していない。そのような実施形態において、散乱は一般に屈折率変化が小さいかまたは屈折率が漸変する界面で生じる。これらの小さい屈折率変化により、防眩構造の設計に新しい自由度が生じ、したがって、外部界面（例えば、少なくとも１つの微視的固体−空気界面）では達成できない特性の組合せが可能になる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、図２ａに簡略に示されるように、散乱性埋込防眩層１２０内の複数の散乱素子は、屈折率がｎ１のマトリクス材料１２３内に埋め込まれた、表面が粗化されているかまたは波打っている層１２２の構造を有する。表面が粗化されているかまたは波打っている層１２２の構造は、約１０μｍから約２０μｍの範囲にある周期性または横方向空間周波数、振幅及び屈折率ｎ２を有する。図２ａに示される実施形態においては、ｎ１＜ｎ２である。図２ｂに簡略に示される、別の実施形態において、散乱性埋込防眩層内の複数の散乱素子は、選ばれた粒径、間隔及び屈折率を有する複数の粒子１２４を含む。複数の粒子１２４は、いくつかの実施形態において、複数の粒子１２４の屈折率に等しくするかまたは複数の粒子１２４の屈折率とは異ならせることができる屈折率を有する、マトリクス材料１２５内に埋め込まれる。あるいは、複数の粒子１２４は基板表面上に配するかまたは基板表面に埋め込むことができる（図示せず）。
【００３０】
図２ｂに示される粒子は球対称であるが、粒子が例えば楕円形のような他の形状をとることができ、散乱素子として用いられ得ることは容易に了解されるであろう。粒子が楕円形であるような実施形態においては、より大きな横方向間隔及びより小さな実効粗さを有する散乱構造をつくるため、粒子の長軸は透明基板１３０の表面に平行に揃えられるべきである。横方向間隔または形状間隔が粗さより大きい関係により、挟角散乱が促進される。
【００３１】
別の実施形態において、散乱素子は回折格子またはその他の多角柱構造を含む。図２ｃに簡略に示される、また別の実施形態において、散乱素子は、断面にわたる屈折率勾配及びコア屈折率を有する粒子１２７があらかじめ定められた間隔または距離をおいて、粒子１２７のコア屈折率と異ならせるかまたはコア屈折率と等しくすることができる屈折率を有するマトリクス材料１２６内に埋め込まれる。いくつかの実施形態において、散乱性埋込層は、粒子を含んでいてもいなくても差し支えない、屈折率勾配を有する界面及び／または粗表面を有することができる。いくつかの実施形態において、散乱素子は、作製を容易にするためまたは欠陥を隠すため、不規則な構造を有することができる。別の実施形態において、複数の粒子１２４とマトリクス材料１２５の間の屈折率関係は逆転させることもできる。
【００３２】
ディスプレイ輝光は、上に挙げた参考文献に説明されているように、散乱構造の横寸法に依存する。いくつかの実施形態において、埋込散乱材料／素子の横方向最小寸法が小さいと、外部反射ヘイズを強めずにディスプレイ輝光を低減することが可能になる。外表面上の散乱構造の寸法縮小は一般に反射ヘイズを強め、ディスプレイコントラストを低下させるから、外部反射ヘイズを強めない輝光低減／排除の上記組合せを空気に触れる従来の外部粗表面を用いて達成することは一般に困難である。
【００３３】
散乱性埋込防眩層１２０の前方散乱角は、（１つまたは複数の）表面下ディスプレイ層１４５から反射される光の像ぼけの、この表面下反射光の過剰な広角散乱を生じさせない、最適な組合せを達成するために、調整することもできる。散乱性埋込防眩層の前方散乱角が広すぎれば、そのような広角散乱はコントラストを低下させる反射ヘイズとして知覚され得る。いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０における前方散乱は透過光の５％より多くを約±４５°角円錐の外側に、いくつかの実施形態においては±２０°角円錐の外側に、散乱させるべきではない。また別の実施形態においては、散乱性埋込防眩層１２０における前方散乱は透過光の５％より多くを±２.５°より大きくはない角円錐の外側に散乱させるべきではなく、これは、散乱性埋込防眩層によってつくられる、約５％より小さい透過ヘイズに対応する。散乱性埋込防眩層１２０だけの反射ヘイズは一般に透過ヘイズより小さく（例えば、１％より小さく、またはいくつかの実施形態においては０.２％より小さく）なるべきである。いくつかの場合、散乱性埋込防眩層１２０は、表面下ディスプレイ総１４２，１４５からのはっきりした反射ヘイズを回避するため、いずれもが約１％より小さい透過ヘイズ及び反射ヘイズを有することができる。
【００３４】
本明細書に説明されるディスプレイ素子においては、散乱性埋込防眩層の優勢横方向空間周波数の大きさを減じると同時に、散乱性埋込防眩層の反射ヘイズ及び透過ヘイズを最小限に抑えることができる。横方向空間周波数の大きさのこの減少−これはディスプレイ輝光を減じるかまたは最小限に抑える−は、いくつかの実施形態において、約５０μｍ未満まで、別の実施形態においては約１５μｍ未満まで、とすることができる。横方向空間周波数のこの減少は、外表面上に空気に接して配置される従来の単一の粗散乱面では達成することが不能な、新しい光学設計自由度を提供する。しかし、ディスプレイの設計及び用途の詳細に依存して、いくつかの実施形態においては、広い角度範囲にわたって表面下の反射性ディスプレイ層から光を拡散させることが望ましいことがあり得る。
【００３５】
いくつかの実施形態において、防眩（ＡＧ）層またはコーティングあるいは反射防止（ＡＲ）層またはコーティングを、散乱性埋込防眩層１２０の上の前面１１０上に配することができる。散乱性埋込防眩層１２０はいかなる外部ＡＲコーティングよりも下に置くかまたは配することができる。そのような場合、散乱性埋込防眩層１２０は反射性表面下ディスプレイ層１４２，１４５によって生成された反射像をぼかすようにはたらく。従来のＡＧ面によって発生されるディスプレイ輝光を強い反射ヘイズを生じさせずに低減するために、外部散乱粗面（すなわち、従来の「防眩」面または「ＡＧ」面）の下に散乱性埋込防眩層１２０を配置することもできる。同様に、外部防眩面の粗さを小さくすることができ、よって輝光を低減し（図３）、同時にディスプレイ素子１００の前面からの外部鏡面反射は抑制したままとすることができよう。同時に、散乱性埋込防眩層１２０はディスプレイ素子１００内からの内部鏡面反射を低減する。これにより、防眩特性（輝光、反射ヘイズ）を単一の空気−固体界面の一般的な挙動から切り離すことが可能になり、よって、従来の空気−固体外部ＡＧ面では達成不能である特性の組合せ（低輝光、低ヘイズ、低像鮮明性（ＤＯＩ）の連立）が可能になる。さらに、散乱性埋込防眩層１２０は、そのような実施形態において、先に上述したように、防眩機能よりも多めに防輝機能を果たす。
【００３６】
外部ＡＲ及び／またはＡＧ層またはコーティングと散乱性埋込防眩層１２０の間の距離は特に限定されない。散乱性埋込防眩層は、いくつかの実施形態において、外部ＡＧ及び／またはＡＲ層と前面１１０の直下に配置することができる。あるいは、散乱性埋込防眩層１２０は外部ＡＧ及び／またはＡＲ層またはコーティングと全面１１０の下数ｍｍに配置することができる。いくつかの実施形態において、例えば、散乱性埋込防眩層１２０は、（例えば、透明基板１３０のような）保護カバーガラスの背面上に、あるいは内部背面１４０に隣接して、配置され、一方外部ＡＧ及び／またはＡＲ層またはコーティングは前面１１０上に配置される。
【００３７】
表面下ディスプレイ層１４５，１４２からの光の前方散乱を有効に達成するため、散乱性埋込防眩層１２０は表面下ディスプレイ層１４５，１４２から少なくとも約０.１μｍ、いくつかの実施形態においては約５ｍｍまで、隔てられるべきである。最大離隔距離は特に限定されず、散乱性埋込防眩層１２０に設計で仕込められた前方散乱の大きさに依存する。いくつかの実施形態において、表面下ディスプレイ層１４５，１４２の１つ以上は少なくとも１つの粗化面を有するか、そうではなくとも散乱素子を含み、よって散乱性埋込防眩層１２０と同じ機能を強化するかまたは達成する。
【００３８】
散乱性埋込防眩層１２０は、いくつかの実施形態において、散乱素子材料と隣接封入マトリクス材料の間に小さいがゼロではない屈折率差を有する、粒子（図２ｂ）あるいは波打つかまたは粗い表面（図２ａ）のような、ただしこれらには限定されない、埋込散乱素子を含むことができる。散乱素子とマトリクス材料の間の屈折率差は小さく、大量の反射性散乱を生じさせない程度である。いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０は約０.５μｍより大きい空気界面または空気ポケットを、そのような界面及びインターフェースは大きな屈折率差を生じさせ、反射性後方散乱を強めるから、含んでいない。
【００３９】
複数の散乱素子が封入マトリクスと光学的に接触している粗化面または粗面である場合（例えば図２ａ）、粗さのＲＭＳ深さは、空気との界面に施される「従来の」防眩処理の粗さ深さよりも実質的に大きくなければならないであろう。いくつかの実施形態において、粗化面のＲＭＳ粗さは約５０ｎｍより大きく、別の実施形態においては２００ｎｍより大きい。図３は、粗化された前面だけで反射された光（線１）及び粗化された前面と平滑な背面の両者で反射された光（線３）についてシミュレーションされたガラス板の、鏡面反射対前面粗さのＲＭＳ深さのプロットである。図３に見られるように、屈折率ｎｇが１.５のガラス板の前面反射をほぼ完全に排除するには、１００ｎｍのＲＭＳ粗さで十分である。平滑な背面からの反射を十分に「消し去る」には、前面上の同じ粗さが少なくとも２００ｎｍのＲＭＳ粗さを有していなければならないであろう。（例えば、偏光板と、カバーガラスを接合するために用いられる、接着剤の間の）「埋込」面に対し、所要のＲＭＳ粗さはさらに大きくなり、いずれの場合にも、屈折率差の比に比例する。例えば、接着剤がガラス（ｎｇ＝１.５）に屈折率整合されていて、偏光板材料の屈折率がｎｐ＝１.６であれば、屈折率差が小さい、すなわち、Δｎ＝０.１であるから、接着剤−偏光板界面の屈折率は無視できるであろう（約０.１％でしかない）。接着剤−偏光板界面より下の他の界面からの反射を「消し去る」に必要な粗さのＲＭＳ深さは２００×０.５/Δｎ、すなわち、２００×０.５/０.１＝１０００ｎｍ、すなわち１μｍより大きくなければならないであろう。これは、散乱性埋込防眩層内の屈折率変化が約０.１である場合に有効な前方散乱防眩特性を提供するために散乱性埋込防眩層１２０内に必要な−波打面または粒子のような−散乱素子前部の寸法スケールに対する概略の下限を与える。
【００４０】
散乱性埋込防眩層１２０内の散乱素子の形状は限定されず、球形または非球形の粒子、回折格子、多角柱、正弦波形、半球形、円錐形、角錐形、立方体系、コーナーキューブ形、等を含むことができる。散乱性埋込防眩層１２０内の散乱層の許容される界面角及び数は、散乱素子とこれらの素子に隣接するマトリクス材料の間の屈折率差によって制限されるであろう。例えば球のような、界面角が大きい形状は小さい、散乱素子と隣接マトリクスの間の、許容屈折率差を有するであろう。したがって、いくつかの場合には大きな角度をとらない浅い波打ちが好ましいことがあり得る。いくつかの場合、散乱素子は、欠陥をより良く隠すため及び作製の容易さのため、不規則な構造を有することができる。
【００４１】
一実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０内の散乱素子は屈折率が異なる材料間の界面を有する。いくつかの実施形態において、そのような材料の屈折率は約１.３から約１.７の範囲にある。散乱性埋込防眩層１２０は、例えば、散乱素子と隣接マトリクス材料の間の屈折率勾配を利用することができる（図２ｃ）。そのような実施形態においては、散乱性埋込防眩層１２０内の屈折率の急激な不連続性は少ししか無いかまたは全く無い。これは前方散乱を維持しながら後方散乱を低減するに有効な方法であり、散乱性埋込防眩層１２０内の屈折界面角への制約を緩和する。いくつかの実施形態において、そのような形面にかけての屈折率変化は約０.４以下であり、別の実施形態においては約０.２以下である。いくつかの実施形態において、屈折率勾配は少なくとも５０ｎｍの勾配距離にわたって約０.４の最大屈折率変化を示し、別の実施形態において、屈折率勾配は少なくとも１０００ｎｍの勾配距離にわたって約０.２の最大屈折率変化を示す。
【００４２】
散乱素子と隣接マトリクス材料の間の界面に屈折率勾配が用いられる場合には、屈折率勾配層の厚さまたは遷移長（すなわち、屈折率がｎ１からｎ２まで漸変する距離）が考慮されなければならない。そのような界面における反射を低減するには、遷移長（ｔ）を、光波長の値Ｌで表して、一般に少なくとも０.１Ｌ以上とすべきである。
【００４３】
図４は、空気と固体の間の屈折率差が０.４である場合の、様々な勾配プロファイル及び勾配厚さ（ｔ）についての、空気−固体間勾配屈折率界面における反射率のプロットである。屈折率差Ｄｎ＝０.４の様々な屈折率勾配プロファイルについて、反射率（対数スケール）が入射角（ＡＯＩ）の関数として図４にプロットされている。線ａ，ｂ及びｃは、様々な勾配プロファイル形状に対して、勾配厚がｔ＝３Ｌ（３×波長）の場合に広い入射角範囲にわたって反射が強く抑制されることを示す。
【００４４】
空気はスタック内の材料の１つとして含まれるから、図４は「最悪の場合」の状況を表す。いくつかの実施形態において、散乱性埋込防眩層１２０は、約０.１より小さく、いくつかの場合には０.０２以下の、屈折率差を有するべきである。それにもかかわらず。図４は、最悪の場合の空気−固体界面状況においてさえ、反射を実質的に排除するに必要な遷移長（ｔ）の定量的計算値を与える。図４に見られるように、厚さｔ＝３Ｌの反射性屈折率勾配は、屈折率差Ｄｎ＝０.４の空気−固体界面に対してさえ、０°と６０°の間の全ての角度において反射を約Ｒ＝０.０００１以下に抑制するに有効である。反射率は一般に屈折率差の二乗，Ｄｎ２に比例するから、この性能は、本明細書に説明される散乱性埋込防眩層によって想定されるような、Ｄｎが０.１以下のシステムを用いることで劇的に改善されるであろう。界面に屈折率勾配をもつ粒子が埋込散乱素子として用いられれば、粒子の表面における屈折率勾配厚さｔ＝３Ｌは広い角度範囲にわたって反射を有効に排除するに十分以上であり、したがって散乱素子と隣接マトリクスの間に広い界面角度範囲をもつ不規則または半不規則な形状の散乱素子の使用が可能になるはずである。散乱素子として粒子が用いられれば、粒子表面の屈折率は隣接マトリクスと整合し、屈折率は粒子のコアに向けて漸次態様で変化すべきである。一実施形態において、粒子は５〜２０μｍの範囲の直径及び勾配厚さｔ＝１.５μｍ（〜３Ｌ）の屈折率勾配を有する。
【００４５】
Ｄｎ＝０.４ではなくＤｎ＝０.１の系における大きく低められた反射率により、屈折率勾配厚さ（ｔ）は、勾配事例において、散乱素子と隣接マトリクスの組合せに対してｎ最大−ｎ最小を表す、Ｄｎの特定のレベルに依存して、３Ｌより小さくすることができる。例えば、０.５Ｌ（〜３００ｎｍ）の屈折率勾配厚さが、多くの場合に、散乱性埋込防眩層の横方向変化屈折率プロファイルは適切な前方散乱を提供するままで、後方反射を抑制するに十分なはずである。
【００４６】
本明細書で上述したような、勾配屈折率散乱素子、粒子及び／または表面を作製する、限定ではない方法を次に説明する。いくつかの実施形態において、波打つかまたは粗化された表面（図２ａ）あるいは粒子において屈折率勾配を確立するため、個々の散乱素子における原子の拡散を用いることができる。屈折率勾配は透明なガラスまたはポリマーの粒子の表面に、粒子内に拡散する原子が豊富であるか、あるいは粒子内の原子の外方拡散を促進する、媒質（一般には気体または液体）内に粒子を入れることで形成することができる。この拡散は粒子表面において屈折率を改変し、粒子のコアに向かう−原子の拡散速度によって決定される−屈折率勾配を形成する。限定ではない一例において、制御されているかまたはあらかじめ定められた量のＡｇＮＯ３を含む溶融ＫＮＯ３塩浴にアルカリ含有ガラスビーズを入れることができる。Ａｇ＋イオン及びＫ＋イオンはガラスビーズ内に拡散してガラス内のＮａ＋またはＫ＋を置換し、粒子表面で屈折率を高めることができる。波打ち／粗化面に屈折率勾配を形成するため、同様のイオン交換プロセスを用いることができる。
【００４７】
別の実施形態において、粒子、波打／粗化面、等のような散乱素子に、様々な手段によってナノ細孔を導入することができる。例えば、シロキサン、ポリイミド、シルセスキオキサン、ゾル−ゲル材料、等のような、モノマーまたはポリマーを含有する液体懸濁液または溶液を、溶液内に分子ミセルを形成する、例えば、ＢＡＳＦ Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標） Ｐ１０３、Ｐ１２８，Ｆ６８，等のような、ブロック共重合体界面活性剤を含む溶液内に溶解させることができる。この溶液を粗面に注ぎ込むか、または別の手段で粒子の形にして、乾燥させると、ブロック共重合体のナノスケールドメインで満たされた固体ポリマーマトリクスが後に残る。次いで、制御された加熱または溶剤リンスを用いてブロック共重合体を除去することができ、ナノ細孔をもつ表面が後に残り、ナノ細孔は、細孔径は一般に１０ｎｍ以下であるから、光を散乱させずに表面の実効屈折率を低める。制御された加熱または溶剤リンスは、ブロック共重合体が粒子または層の表面近傍領域からしか除去されず、よって屈折率勾配を形成するような態様で行うことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態において、ガラス及びポリマーの屈折率はレーザまたはＵＶ光への曝露によって改変することができる。そのような方法は基板内に勾配屈折率ディフューザー、構造または回折格子を形成するために用いることができる。この一例は、光ファイバに「ファイバブラッグ格子」を形成するために用いられる手法である。多光子照射法を用いて、ガラスまたはポリマーに複雑な三次元で変化する屈折率プロファイルを形成することもできる。
【００４９】
いくつかの実施形態において、表面上に屈折率が相異なる複数の層を順次に被着することで屈折率勾配効果を生じさせることができる。そのような実施形態の１つにおいて、カバーガラスの裏面に配置するための粗化（防眩）面が形成される。輝光を最小限に抑えるため、表面の横方向空間周波数が制御される。すなわち、優勢横方向空間周波数は５０μｍ未満に、いくつかの実施形態では１５μｍ未満にするべきである。層の平均粗さは、埋込鏡面反射を有効に「消し去る」ために、上述したように、約０.５μｍから約２μｍの範囲とすることができる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、ガラス基板の粗面の上に一連の５〜１０ｎｍ厚の層が被着される。最初の層（すなわち、表面に隣接するかまたは近い層）はガラスの屈折率（例えば１.５１）に非常に近くするべきである。例えば、ガラス上に被着される第１の層は１０ｎｍ厚として屈折率１.５１を有することができ、第２の層は１０ｎｍ厚として屈折率１.５１５を有することができ、第３の層は１０ｎｍ厚として屈折率１.５２を有することができ、以下同様である。このシーケンスは、例えば、１.５６または１.６の屈折率を有する最終層まで続けることができる。
【００５１】
個々の層厚及び１つの層から次の層への屈折率変化の最適化には様々な方法を利用することができる。上述よりも屈折率ステップを小さくするほど、また層を多くするほど、益々高い性能（すなわち、益々小さい反射）が得られるが、コストが増える。層は技術上既知の方法を用いて被着することができる。例えば、ＴｉＯ２-ＳｉＯ２混合物、Ｎｂ２Ｏ５-ＳｉＯ２混合物、Ｔａ２Ｏ５-ＳｉＯ２混合物、ＧｅＯ２-ＳｉＯ２混合物、等の共堆積膜を、電子ビーム蒸着、スパッタリングまたは化学的気相成長（ＣＶＤ）法を用いて被着することができる。同様に、スピンコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、等によって層が順次に被着されるゾル−ゲル法を用いて、多層屈折率変化複合膜を形成することができる。得られる層は透明ガラス基板１３０の粗面と準同形になるべきである。
【００５２】
例えば１.６の終端屈折率を有する、完成勾配屈折率多層構造は、ガラスの被覆粗面に約１.６の整合屈折率をもつ接着剤でガラスの被覆粗面に接合され、被覆粗面をカバーガラスの裏側（すなわち、視る人から遠い側）すなわち背面１４０（図１）上において、ディスプレイ素子の取付アセンブリの一部として用いられる。カバーガラスは、先に上述したように、個々のＡＲ処理またはＡＧ処理を（あるいは、複合ＡＲ＋ＡＧ処理を）前側（視る人の側）すなわち前面１１０（図１）上に有することができる。
【００５３】
いくつかの実施形態においては、勾配屈折率構造は必要とされない。散乱性埋込防眩層１２０は、例えば、封入マトリクスで囲まれた粒子または表面で形成することができる（図２ｂ）。散乱素子／粒子間の屈折率の変化は漸次ではなく、急激であり、例えば、屈折率は２０ｎｍより短い距離にかけてｎ１からｎ２に変化する。いくつかの実施形態において、この屈折率変化は小さく−例えば、０.３未満に、いくつかの実施形態においては０.１未満に−することができる。
【００５４】
散乱性埋込防眩層１２０をなす粒状表面または波打ち層は、型押し、エッチング、微細複製、スロットコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティング、インクジェットプリント、表面結晶化、相分離、等のような、ただしこれらには限定されない、技術上既知の手段によって形成することができる。これらの散乱素子は、上述した方法または同様の方法を用いて封入媒体または接着剤層と光学接触させることができる。
【００５５】
透明基板はプラスチック基板またはガラス基板とすることができる。プラスチック基板の限定ではない例には、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、等がある。いくつかの実施形態において、ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスまたはアルカリアルミノケイ酸ガラスであるか、あるいはホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスまたはアルカリアルミノケイ酸ガラスを含む。いくつかの実施形態において、上述したガラスは、スロットドロー、フュージョンドロー、リドロー、等のような、技術上既知のプロセスによるダウンドローが可能であり、いくつかの実施形態において、少なくとも１３０キロポアズ（１３ｋＰａ・秒）の液相粘度を有する。
【００５６】
いくつかの実施形態において、透明ガラス基板は、少なくとも２モル％のＡｌ２Ｏ３及び／またはＺｒＯ２を含み、いくつかの実施形態において、約６４モル％〜約６８モル％のＳｉＯ２，約１２モル％〜約１６モル％のＮａ２Ｏ，約８モル％〜約１２モル％のＡｌ２Ｏ３，０モル％〜約３モル％のＢ２Ｏ３，約２モル％〜約５モル％のＫ２Ｏ，約４モル％〜約６モル％のＭｇＯ，及び０モル％〜約５モル％のＣａＯを含有し、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、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。このガラスは、２００７年７月２７日に出願され、２００７年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６０/９３０８０８号の優先権を主張している、アダム・ジェイ・エリスン(Adam J. Ellison)等の、名称を「カバープレート用ダウンドロー可能化学的強化ガラス(Down-Drawable, Chemically Strengthened Glass for Cover Plate)」とする、米国特許第７６６６５１１号明細書に説明されている。上記仮特許出願及び特許の明細書の内容はそれぞれの全体が参照として本明細書に含められる。
【００５７】
別の実施形態において、透明ガラス基板は、アルミナ及び酸化ホウ素の少なくとも１つ並びに酸化アルカリ金属及び酸化アルカリ土類の少なくとも１つを含み、−１５モル％≦(Ｒ２Ｏ＋Ｒ'Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２)−Ｂ２Ｏ３≦４モル％であり、ＲがＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ及びＣｓの１つであって、Ｒ'がＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＢａの１つである、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。いくつかの実施形態において、本アルミノケイ酸ガラスは、約６２モル％〜約７０モル％のＳｉＯ２，０モル％〜約１８モル％のＡｌ２Ｏ３，０モル％〜約１０モル％のＢ２Ｏ３，０モル％〜約１５モル％のＬｉ２Ｏ，０モル％〜約２０モル％のＮａ２Ｏ，０モル％〜約１８モル％のＫ２Ｏ，０モル％〜約１７モル％のＭｇＯ，０モル％〜約１８モル％のＣａＯ，及び０モル％〜約５モル％のＺｒＯ２を含む。このガラスは、２００８年１１月２５日に出願され、２００７年１１月２９日に出願された米国仮特許出願第６１/００４６７７号の優先権を主張している、マシュー・ジェイ・デイネカ(Matthew J. Dejneka)等の、名称を「改善された靱性及び耐スクラッチ性を有するガラス(Glasses Having Improved Toughness and Scratch Resistance)」とする、米国特許出願第１２/２７７５７３号明細書に説明されている。上記仮特許出願及び特許出願の明細書の内容はそれぞれの全体が参照として本明細書に含められる。
【００５８】
また別の実施形態において、透明ガラス基板は、約６０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ２，約６モル％〜約１４モル％のＡｌ２Ｏ３，０モル％〜約１５モル％のＢ２Ｏ３，０モル％〜約１５モル％のＬｉ２Ｏ，０モル％〜約２０モル％のＮａ２Ｏ，０モル％〜約１０モル％のＫ２Ｏ，０モル％〜約８モル％のＭｇＯ，０モル％〜約１０モル％のＣａＯ，０モル％〜約５モル％のＺｒＯ２，約５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３，及び約５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、１２モル％≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≦２０モル％及び０モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ≦１０モル％である、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。本ガラスは、２００９年２３月２５日に出願され、２００８年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６１/０６７１３０号の優先権を主張している、シヌー・ゴメス(Sinue Gomez)等の、名称を「ケイ酸ガラスのための清澄剤(Fining Agents for Silicate Glasses)」とする、米国特許出願第１２/３９２５７７号明細書に説明されている。上記仮特許出願及び特許出願の明細書の内容はそれぞれの全体が参照として本明細書に含められる。
【００５９】
別の実施形態において、透明ガラス基板は、ＳｉＯ２及びＮａ２Ｏを含み、ガラスの粘度が３５キロポアズ（３.５ｋＰａ・秒）になる温度Ｔ３５ｋｐをガラスが有し、ジルコンが分解してＺｒＯ２及びＳｉＯ２になる温度Ｔ分解がＴ３５ｋｐより高い、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。いくつかの実施形態において、本アルカリアルミノケイ酸ガラスは、約６１モル％〜約７８モル％のＳｉＯ２，約７モル％〜約１５モル％のＡｌ２Ｏ３，０モル％〜約１２モル％のＢ２Ｏ３，約９モル％〜約２１モル％のＮａ２Ｏ，０モル％〜約４モル％のＫ２Ｏ，０モル％〜約７モル％のＭｇＯ，及び０モル％〜約３モル％のＣａＯを含む。このガラスは、２０１０年８月１０日に出願され、２００９年８月２９日に出願された米国仮特許出願第６１/２３５７６２号の優先権を主張している、マシュー・ジェイ・デイネカ等の、名称を「ダウンドローのためのジルコン相溶性ガラス(Zircon Compatible Glasses for Down Draw)」とする、米国特許出願第１２/８５６８４０号明細書に説明されている。上記仮特許出願及び特許出願の明細書の内容はそれぞれの全体が参照として本明細書に含められる。
【００６０】
別の実施形態において、透明ガラス基板は、少なくとも５０モル％のＳｉＯ２及び、酸化アルカリ金属及び酸化アルカリ土類金属からなる群から選ばれる、少なくとも１つの改質剤を含み、[(Ａｌ２Ｏ３(モル％)＋Ｂ２Ｏ３(モル％))/(Σアルカリ金属改質剤(モル％))]＞１である、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。いくつかの実施形態において、本アルカリアルミノケイ酸ガラスは、約５０モル％〜約７２モル％のＳｉＯ２，約９モル％〜約１７モル％のＡｌ２Ｏ３，約２モル％〜約１２モル％のＢ２Ｏ３，約８モル％〜約１６モル％のＮａ２Ｏ，及び０モル％〜約４モル％のＫ２Ｏを含む。このガラスは、２０１０年８月１８日に出願され、２００９年８月２１日に出願された米国仮特許出願第６１/２３５７６７号の優先権を主張している、クリステン・エル・ベアフット(Kristen L. Barefoot)等の、名称を「耐クラック／スクラッチ性ガラス及びこれでつくられたエンクロージャ(Crack and Scratch Resistant Glass and Enclosure Made Therefrom)」とする、米国特許出願第１２/８５８４９０号明細書に説明されている。上記仮特許出願及び特許出願の明細書の内容はそれぞれの全体が参照として本明細書に含められる。
【００６１】
別の実施形態において、透明ガラス基板は、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５及び少なくとも１つの酸化アルカリ金属（Ｒ２Ｏ）を含み、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３として、０.７５≦[(Ｐ２Ｏ５(モル％)＋Ｒ２Ｏ(モル％))/Ｍ２Ｏ３(モル％)]≦１.２である、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。いくつかの実施形態において、本アルカリアルミノケイ酸ガラスは、約４０モル％〜約７０モル％のＳｉＯ２，０モル％〜約２８モル％のＢ２Ｏ３，０モル％〜約２８モル％のＡｌ２Ｏ３，約１モル％から約１４モル％のＰ２Ｏ５，及び約１２モル％〜約１６モル％のＲ２Ｏを含み、いくつかの実施形態においては、約４０モル％〜約６４モル％のＳｉＯ２，０モル％〜約８モル％のＢ２Ｏ３，約１６モル％〜約２８モル％のＡｌ２Ｏ３，約２モル％から約１２モル％のＰ２Ｏ５，及び約１２モル％〜約１６モル％のＲ２Ｏを含む。このガラスは、２０１１年１１月２８日に出願され、２０１０年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１/４１７９４１号の優先権を主張している、ダナ・シー・ブックバインダー(Dana C. Bookbinder)等の、名称を「深い圧縮層及び高い損傷閾をもつイオン交換可能ガラス(Ion Exchangeable Glass with Deep Compressive Layer and High Damage Threshold)」とする、米国特許出願第１３/３０５２７１号明細書に説明されている。上記仮特許出願及び特許出願の明細書の内容はそれぞれの全体が参照として本明細書に含められる。
【００６２】
また別の実施形態において、透明ガラス基板は少なくとも４モル％のＰ２Ｏ５を含み、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３とし、ＲｘＯをアルカリアルミノケイ酸ガラス内に存在する一価及び二価のカチオン酸化物の和として、(Ｍ２Ｏ３(モル％)/ＲｘＯ(モル％))＜１である、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。いくつかの実施形態において、一価及び二価のカチオン酸化物は、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｒｂ２Ｏ，Ｒｂ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ，ＭｇＯ，ＣａＯ．ＳｒＯ，ＢａＯ及びＺｎＯからなる群から選ばれる。このガラスは、２０１１年１１月１６日に出願された、ティモシー・エム・グロス(Timothy M. Gross)の、名称を「高いクラック発生閾をもつイオン交換可能ガラス(Ion Exchangeable Glass with High Crack Initiation Threshold)」とする、米国仮特許出願第６１/５６０４３４号明細書に説明されている。上記仮特許出願の明細書の内容はその全体が参照として本明細書に含められる。
【００６３】
また別の実施形態において、透明基板は、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２及び少なくとも約１１モル％のＮａ２Ｏを含み、圧縮応力が少なくとも約９００ＭＰａの、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むかまたはそのようなアルカリアルミノケイ酸ガラスからなる。いくつかの実施形態において、本ガラスはさらに、Ａｌ２Ｏ３並びにＢ２Ｏ３，Ｋ２Ｏ，ＭｇＯ及びＺｎＯの内の少なくとも１つを含み、−３４０＋２７.１・Ａｌ２Ｏ３−２８.７・Ｂ２Ｏ３＋１５.６・Ｎａ２Ｏ−６１.４・Ｋ２Ｏ＋８.１・(ＭｇＯ＋ＺｎＯ)≧０モル％である。特定の実施形態において、このガラスは、約７モル％〜約２６モル％のＡｌ２Ｏ３，０モル％〜約９モル％のＢ２Ｏ３，約１１モル％〜約２５モル％のＮａ２Ｏ，０モル％〜約２.５モル％のＫ２Ｏ，０モル％〜約８.５モル％のＭｇＯ，及び０モル％〜約１.５モル％のＣａＯを含む。このガラスは、２０１１年７月１日に出願された、マシュー・ジェイ・デイネカ等の、名称を「高い圧縮応力をもつイオン交換可能ガラス(Ion Exchangeable Glass with High Compressive Stress)」とする、米国仮特許出願第６１/５０３７３４号明細書に説明されている。上記仮特許出願の明細書の内容はその全体が参照として本明細書に含められる。
【００６４】
いくつかの実施形態において、上述したガラスは、リチウム、ホウ素、バリウム、ストロンチウム、ビスマス、アンチモン及びヒ素の内の少なくとも１つを実質的に含んでいない（すなわち、含有量が０モル％である）。
【００６５】
例証の目的のため、代表的な実施形態を述べたが、上述は本開示の範囲または添付される特許請求の範囲への限定と見なされるべきではない。したがって、当業者には、本開示または添付される特許請求項の精神及び範囲を逸脱しない、様々な改変、翻案及び代替が思い浮かび得る。
【符号の説明】
【００６６】
１００    ディスプレイ素子
１１０    前面
１２０    散乱性埋込防眩層（散乱層）
１２２    粗化面／波打ち面層
１２３，１２５，１２６    マトリクス材料
１２４，１２７    粒子
１３０    透明基板
１４０    背面
１４２    接着剤層
１４５    ディスプレイ層
１５０    外部周囲光
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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