(57)【要約】【課題】ヘーズ値、全光線透過率が共に高い光拡散性薄膜を提供することを課題とする。【解決手段】透光性基材上に形成された光拡散性薄膜であり、該薄膜をドーム状又は球状の凸部が透光性基材上に点在させ、該凸部は平均粒径０．４〜１０μｍのガラス粉末が該ガラス粉末を形成するガラスの軟化点温度よりも０〜３０℃高い温度で焼成してなるものとし、薄ヘーズ値、全光線透過率が共に高い透光性基材上に形成された光拡散性薄膜とする。【選択図】図１
2009042499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基材上に形成された光拡散性薄膜であり、該薄膜はドーム状又は球状の凸部が透光性基材上に点在してなり、該凸部は平均粒径が０．４〜１０μｍのガラス粉末が該ガラス粉末を形成するガラスの軟化点温度よりも０〜３０℃高い温度で焼成してなるものであることを特徴とする透光性基材上に形成された光拡散性薄膜。
【請求項２】
平均粒径が０．４〜１０μｍのガラス粉末を１〜３５重量％含有する請求項１に記載の透光性基材上に形成された光拡散性薄膜を形成するためのペースト。
【請求項３】
透光性基材上に形成する光拡散性薄膜の製法であり、該製法は平均粒径が０．４〜１０μｍのガラス粉末を１〜３５重量％含有するペーストを調整する工程、該ペーストを透光性基材に塗布する工程、及びペーストが塗布された透光性基材を、ガラス粉末を形成するガラスの軟化点温度よりも０〜３０℃高い温度で加熱する工程を有することを特徴とするドーム状又は球状の凸部が点在してなる透光性基材上に形成された光拡散性薄膜の製法。
【請求項４】
ペーストの塗布厚みをガラス粉末の平均粒径と同等とすることを特徴とする請求項３に記載の透光性基材上に形成された光拡散性薄膜の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性基材上に形成された光拡散性薄膜光拡散性を有する薄膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面の形状に微細な凹凸構造を有する透光性基材は、該凹凸構造に起因して光拡散させるので、表示素子への防眩性の付与、透過する又は反射する光の拡散を活用するスクリーン、透視像の認視性を下げるため用途等に光拡散材として使用される。
【０００３】
透光性基材に光拡散性の機能を持たせるために、特許文献１では、低融点ガラス粉と平均粒径２μｍ以下の無機フィラーとを含むペーストを基材に塗布し、これを焼成することで、表面粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ以下の光拡散性薄膜を形成している。
【０００４】
また、特許文献２は、低融点ガラス粉末を含んで形成される誘電体グリーンシートをガラスの軟化点より１０℃高い温度で焼成したときに、Ｒａが０．２μｍ以下のガラス膜となる誘電体形成用ガラス粉末を開示している。
【特許文献１】特開平１０−８１５４５号公報
【特許文献２】特開２００６−８９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光拡散性薄膜を、表示素子に使用する場合、例えば、ディスプレに防眩性を付与するための薄膜、プロジェクターからの像を反映させるスクリーンとして使用する場合、光拡散性だけでなく、透過する光、特に可視光線の透過が高いことが望まれる。本発明は、ヘーズ値、全光線透過率が共に高い光拡散性薄膜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】
【０００６】
本発明の透光性基材上に形成された光拡散性薄膜は、透光性基材上に形成された光拡散性薄膜であり、該薄膜はドーム状又は球状の凸部が透光性基材上に点在してなり、該凸部は平均粒径が０．４〜１０μｍ、好適には２〜８μｍのガラス粉末が、該ガラス粉末を形成するガラスの軟化点温度よりも０〜３０℃、好適には５〜３０℃高い温度で焼成してなるものであることを特徴とする。
【０００７】
該薄膜は、可視光線を拡散しうる凸部が透光性基材上に点在して形成されている。凸部がない部分は、所謂空位の状態であり、光の透過を妨げることがない。従って、凸部の形状をドーム状又は球状の形状のものとし、該凸部を、平均粒径が０．４〜１０μｍ、好適には２〜８μｍのガラス粉末が、該ガラス粉末を形成するガラスの軟化点温度よりも０〜３０℃、好適には５〜３０℃高い温度で焼成してなるものとすることで、ヘーズ値、全光線透過率が共に高い光拡散性薄膜を達成せしめる。
【０００８】
前記凸部の形状については、透光性基材との密着性を考慮すると、ドーム状の形状のものがより好ましい。
【０００９】
尚、本発明の平均粒径は、レーザー回折散乱法によって求められるメジアン径（５０％体積度数分布での粒径）のものとして定義される。
【００１０】
前記薄膜を得るための好適なペーストは、平均粒径が０．４〜１０μｍ、好適には２〜８μｍのガラス粉末を１〜３５重量％、好適には、７〜３３重量％含有するものとすることが好ましい。
【００１１】
また、前記光拡散性薄膜の好適な製法は平均粒径が０．４〜１０μｍ、好適には２〜８μｍのガラス粉末を１〜３５重量％、好適には７〜３３重量％含有するペーストを調整する工程、該ペーストを透光性基材に塗布する工程、及びペーストが塗布された透光性基材をガラス粉末を形成するガラスの軟化点温度よりも０〜３０℃、好適には５〜３０℃高い温度で加熱する工程を有することが好ましい。
【００１２】
そして、ペーストの塗布厚みをガラス粉末の平均粒径と同等とすることが好ましい。ここで、同等とは、ガラス粉末が、透光性基材面を基準面としたときに、ガラス粉末が基材面とは反対方向に積み重なることがないように塗布された状態のことを指している。
【００１３】
ペーストの塗布厚みをガラス粉末の平均粒径と同等とすることで、ペーストのガラス粉末以外の他成分が気散するだけで、薄膜部に前記したような空位部を容易に形成でき好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光拡散性薄膜は、表面粗さにおいて好適には０．１〜０．６μｍ、より好適には０．２〜０．５μｍのものが得られる。そして、ヘーズ値においては好適には３５〜７０％、より好適には４５〜６５％、全光線透過率においては好適には８０〜９５％、より好適には８５％〜９５％と、ヘーズ値、全光線透過率が共に高く、そして６０°鏡面光沢度が４５〜６０という値を有するので、光拡散性薄膜を、表示素子に使用する場合、例えば、ディスプレに防眩性を付与するための薄膜、プロジェクターからの像を反映させるスクリーンとして使用する場合に特に効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の透光性基材上に形成された光拡散性薄膜の好適な例を、図面を用いて説明する。図１は、ドーム状の凸部３１が形成されてなる薄膜の断面の要部を説明する図、図２は、球状の凸部３２が形成されてなる薄膜の断面の要部を説明する図である。図１及び２中で、透光性基材２と一点鎖線間が、本発明の光拡散性薄膜１である。尚、前記一点鎖線間は、理解の助けのために図中に描かれたもので、実際の薄膜には存在しない。
【００１６】
図３は、ペースト６が透光性基材２に塗布されたときの状態を説明する図である。ペースト７は、ガラス粉末７及び溶媒７を有している。溶媒７が気散することで、空位４が形成される。ガラス粉末５は、ガラス粉末５を形成するガラスの軟化点温度以上で加熱されると、ガラスが軟化された状態となり、ガラス粉末７は透光性基材２に接合されるとともに、ガラス粉末５の形状に変形が生じ、結果、凸部３１又は３２が形成される。
【００１７】
透光性基材２には、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材が使用されることが好ましい。そして特には、フロート法で製造されたガラス基材が好ましい。さらには、これらガラス基材は、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。
【００１８】
基材の厚みは、例えば、０．１〜１０ｍｍの厚みを有するガラス基材が使用され得る。特にガラスの強度および重量のバランスの観点から、表示装置用途としては０．１〜３ｍｍの板厚を有するガラス基材が好ましい。
【００１９】
ガラス粉末５を形成するガラスは、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化亜鉛、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化リンのいずれか一種を基礎として形成されるガラス組成物が好ましい。該ガラスは、その軟化点温度が３００〜７００℃、好適には３５０〜６５０℃の範囲にあるものとすることが好ましい。一般的に軟化点温度が低いガラスは、強度が低いものとなりやすい。他方、軟化点温度が高いと、光拡散性薄膜の製造コストが高いものとなりやすい。また、透光性基材の変形も起こることがある。
【００２０】
尚、本発明で軟化点温度とは、ガラスの粘度が１０７．６ポイズとなる温度のことを指す。
【００２１】
ガラス粉末５は、塊状体のガラスを、湿式、乾式粉砕等の方法により粉末状され、所定の平均粒径を有するように加工される。そして、溶媒７と混合されることによって、ペースト６とされる。溶媒７は、汎用のペースト溶液を使用でき、例えば、αテルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ポリエチレングリコール、シリコーンオイル等から選ばれる少なくとも一種を有するペースト溶液を使用してもよい。
【００２２】
また、溶媒７は、ガラス粉末５のバインダーとなりうる成分として、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロースを有することが好ましい。
【００２３】
ペースト６は、公知の塗布方法で透光性基材２に塗布される。該方法には、スクリーン印刷、刷毛塗り、フローコート、スピンコート等があり、ペーストの粘度、生産性を考慮して適宜選択されうるものである。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
１．ペーストの調製
ＳiＯ２源として微粉珪砂を、Ｂ２Ｏ３源としてほう酸を、ＺｎＯ源として酸化亜鉛を、Ｌi２Ｏ源として炭酸リチウムを、Ｎａ２Ｏ源として炭酸ナトリウムを、Ｋ２Ｏ源として炭酸カリウムを、ＣｕＯ源として酸化第二銅を、ＭｎＯ２源として二酸化マンガンを、ＭｇＯ源として炭酸マグネシウムを、ＣａＯ源として炭酸カルシウムを、ＳｒＯ源として炭酸ストロンチウムを、ＢａＯ源として炭酸バリウムを、Ｂi２Ｏ３源として酸化ビスマスを要した。これらを所望のガラス組成となるべく調合したうえで、白金ルツボに投入し、電気加熱炉内で１０００〜１３００℃、１〜２時間で加熱溶融してガラスＡ、Ｂ、及びＣを得た。各ガラスの組成及び軟化点温度を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2009042499.tif 000003
【００２６】
ガラスをロール成形機にてカレット状とし、粉砕装置で平均粒径０．４〜１０μｍの粉末となるように整粒した。ガラスの平均粒径はレーザー回折法により測定した。
【００２７】
次いで、α-テルピネオールとブチルカルビトールアセテートからなるペースト溶液、とエチルセルロースとからなる溶媒と上記ガラス粉を混合し、ペーストを調製した。
【００２８】
各実施例で使用されたガラス種、ガラス粉末の平均粒径、及びペースト中のガラス粉末の含有量を表２に示す。
【００２９】
【表２】
2009042499.tif 000004
【００３０】
２．光拡散性薄膜が形成された透光性基材の作製
縦３７０ｍｍ、横４７０ｍｍ、厚み０．７ｍｍの矩形のフロート法によるソーダ石灰ケイ酸塩ガラスを基材とし、該基材に前記ペーストをスクリーン印刷した後、表３の温度で３分間加熱し、光拡散性薄膜が形成された透光性基材を得た。
【００３１】
【表３】
2009042499.tif 000005
【００３２】
３．光拡散性薄膜が形成された透光性基材の評価
各実施例、比較例の試料に対して、下記の評価を行った。評価結果を表４に示す。本発明で得られた光拡散性薄膜は、異常突起もなく、ヘーズ値、全光線透過率とも優れたものであった。
【００３３】
３．１．薄膜表面の観察
薄膜に対して目視、及び人手による触診を行い、薄膜に異常突起があるかどうかを調べた。
【００３４】
３．２．表面粗さの測定
薄膜の表面形状を触針式表面走査計（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。この取得データから「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。
【００３５】
３．３．６０°鏡面光沢度
ＪＩＳ−Ｚ８７４１（１９９７年）に記載の方法に準拠し、日本電色製鏡面光沢度測定機（Σ８０ ＣＯＬＯＲ 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なった上で、試料の中心点の６０°鏡面光沢度を測定した。
【００３６】
３．４．ヘーズ値の測定
ＪＩＳ−Ｒ３２１２（１９９８年）に準拠して、日本電色製ＮＤＨ２０００を用いて測定した。
【００３７】
３．５．全光線透過率の測定
分光光度計［Ｕ−４０００；日立製作所］を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１（１９９７年）の規定に準拠して全光線透過率を測定した。
【００３８】
【表４】
2009042499.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ドーム状の凸部３１が形成されてなる薄膜の断面の要部を説明する図。
【図２】球状の凸部３２が形成されてなる薄膜の断面の要部を説明する図である。
【図３】ペースト６が透光性基材２に塗布されたときの状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    光拡散性薄膜
２    透光性基材
３１  ドーム状の凸部
３２  球状の凸部
４    薄膜中の空位
５    ガラス粉末
６    ペースト
７    溶媒
【図１】
2009042499.tif 000007
【図２】
2009042499.tif 000008
【図３】
2009042499.tif 000009