(57)【要約】  ガラス成形品、例えば複数の溝と山を含む少なくとも１つの構造化面を含むガラス製導光板の製造方法。ガラス成形品は、液晶表示装置のための照明器として使用されるバックライトユニットの中で使用されたときに、１次元ディミングを可能にするのに適しているかもしれない。
2020507551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス成形品の製造方法において、
ガラスシートの第一の主要面にエッチマスクを堆積させるステップであって、前記エッチマスクは前記第一の主要面上に複数の平行な列を形成するステップと、
前記ガラスシートをエッチャントにさらし、前記ガラスシートの前記第一の主要面の、前記複数の平行な列間からガラスを除去するステップであって、前記ガラスを除去するステップは、前記ガラスシートの前記第一の主要面に複数の溝を形成するステップと、
前記エッチマスクを除去するステップと、を含み、
その結果として得られる前記ガラス成形品は、前記第一の主要面に形成された複数の溝を有するガラスシートを含み、前記複数の溝の少なくとも１つの溝は、約５μｍ〜約３００μｍの範囲の深さＨと、Ｈ／２で画定される幅Ｓを含み、比Ｓ／Ｈは約１〜約１５の範囲であることを特徴とする、ガラス成形品の製造方法。
【請求項２】
前記エッチマスクを堆積させる前に、前記第一の主要面に接着層を堆積させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記接着層はシラン層又はシロキサン層を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記エッチマスクはスクリーン印刷工程により塗布されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記エッチャントはＨＦを含むことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記エッチャントは、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、又はＨＣｌをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エッチャントは、１０体積％のＨＦと、約１０体積％〜約３０体積％の量のＨ２ＳＯ４の水溶液を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ガラスシートの、前記エッチマスクの下のアンダーカットを、前記ガラスシートへの前記エッチマスクの接着を制御することによって制御するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
最大アンダーカットＭと前記溝深さＨの比Ｍ／Ｈは約１．２〜約１．８の範囲内に制御されることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの溝の側壁のＲＭＳ粗さは、白色干渉法で測定したときに約５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガラスシートの最大厚さＴは約０．１ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記エッチマスクは熱可塑性材料を含むことを特徴とする、請求項１〜１１の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１７年２月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／４５９，６４１号及び２０１７年１０月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／５７９，５２５号及び２０１８年２月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／６２９，３６２号の優先権の利益を主張するものであり、その内容の全体に依拠し、これを参照によって本願に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に、ガラス成形品、例えば液晶表示装置を照明するためのバックライトユニットの中に含めることのできるガラス導光板、特に１次元ディミングのために構成された構造化ガラス面を含むガラス製導光板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
有機発光ダイオード表示装置に対する人気は高まりつつあるものの、コストは依然として高く、特にテレビジョンセット等の大型パネル装置や商業用看板等のその他の大型フォーマット装置において、販売される表示装置の大部分はいまだに液晶表示（ＬＣＤ）装置が占めている。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示パネルとは異なり、ＬＣＤパネルはそれ自体が発光しないため、ＬＣＤパネルの背後に設置され、ＬＣＤパネルに透過光を提供するバックライトユニット（ＢＬＵ）に依存する。ＢＬＵからの光はＬＣＤパネルを照明し、ＬＣＤパネルはライトバルブとして機能して、ＬＣＤパネルのピクセルを通じて光を選択的に通過させ、又はブロックすることによって、閲覧可能な画像を形成する。
【０００４】
増強しないと、ＬＣＤディスプレイにより実現可能な本来のコントラスト比は、画像の最も明るい部分とその画像の最も暗い部分との比である。最も単純なコントラスト増強は、明るい画像のためには全体的な照明を増大させ、暗い画像のためには全体的な照明を減少させることにより行われる。残念ながら、これは暗い画像の中の明るい部分が弱まり、明るい画像の中の暗い部分が褪せることにつながる。この限界を克服するために、製造者は画像の能動的なローカルディミングを取り入れることができ、表示されている画像に応じて、ディスプレイパネルの所定の領域内の照明をディスプレイパネルのそれ以外の領域に関して局所的に制御できる。このようなローカルディミングは、光源がＬＣＤパネルの真後ろに位置付けられている、例えばＬＥＤの２次元アレイの場合は比較的簡単に取り入れことができる。しかしながら、ローカルディミングは、エッジ型ＢＬＵでは取り入れることがより難しく、この場合、ＬＥＤアレイはＢＬＵに組み込まれた導光板の縁に沿って配置される。
【０００５】
典型的なＢＬＵは導光板（ＬＧＰ）を含み、光はその中に光源（例えば、光源のアレイ）を介して入射し、ＬＧＰ内で案内され、その後、例えば散乱によってＬＣＤパネルに向かって外へと向けられる。ＬＧＰは一般に、ポリマライトガイド、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を内蔵する。ＰＭＭＡは形成が容易であり、ローカルディミングを容易にするように成形又は機械加工できる。しかしながら、ＰＭＭＡには熱による劣化が生じるという欠点があり、比較的大きい熱膨張係数を有し、吸湿という欠点があり、変形しやすい。他方で、ガラスは寸法的に安定し（熱膨張係数が比較的低い）、大型薄型テレビの人気の高まりに適した大型で薄いシート状に製造できる。したがって、ローカルディミングを容易にすることのできるガラス製導光板を含むＢＬＵを製造することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１Ｄディミング用に構成されたプラスチック製導光板は典型的に、溝と山の交互の列を含み、光がそこに入射する特定のゾーンに光を制限する波型面を含む。しかしながら、少なくとも前述の理由により、プラスチック製導光板には様々な欠点がある。ローカルディミング機能を有する表示装置内のプラスチック製（例えば、ＰＭＭＡ）導光板の限界を克服するために、少なくとも１つの構造化ガラス面を有するガラスシートを含む導光板を説明する。
【０００７】
ＬＣＤにとって非常に望ましい一次元（１Ｄ）ローカルディミングを提供する表面特徴は、プラスチックの場合よりガラスの方が製造が難しい。一次元ローカルディミングにより、高いダイナミックレンジ（コントラスト）、高いフレッシュレート、及び省エネルギー等、非常に望ましい各種のＬＣＤ属性が得られる。エッジ型ＢＬＵの場合、この機能はプラスチック製（例えば、ＰＭＭＡ）ＬＧＰの片面に、最も一般的にはレンチキュラレンズアレイの形状の表面構造を製造することによって可能となる。ＰＭＭＡのガラス転移温度はわずか１６０℃であるため、これは熱エンボス加工、射出成型、又は押出し加工を使って比較的容易に実現できる。代替的方法は、プラスチック製のレンチキュラレンズアレイフィルムをガラスＬＧＰの片面に積層することである。しかしながら、この方法では少なくとも２つの問題が発生する。１つの問題は、プラスチック材料の光減衰がより高いことによって大きな色ずれがもたらされることである。ガラス、例えば本明細書に記載されているガラスの光減衰は、可視波長範囲（約３９０ｎｍ〜約７００ｎｍ）にわたり約２ｄＢ／メートル未満、例えば約０．５ｄＢ／メートル以下であり得る。他の問題は信頼性である。ＰＭＭＡの熱膨張係数（ＣＴＥ）は各種のガラスのそれよりはるかに高いため、温度及び湿度の変化によってプラスチック製レンテチキュラレンズアレイフィルムとガラスとの間の剥離が生じる可能性がある。他の代替的方法は、レンチキュラレンズアレイを、例えばマイクロレプリケーションによってガラスの表面上の非常に薄いプラスチックコーティングの中に直接形成することである。レンチキュラレンズアレイのベース厚さは数十マイクロメートルまで（第一の方法の数百マイクロメートルから）大幅に縮小されるため、レンチキュラレンズアレイにより導入される色ずれが低減化される。しかしながら、これは信頼性の問題を排除せず、小さい色ずれを実現するために、プラスチック材料の慎重な選択が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、ガラスシートの第一の主要面上にエッチマスクを堆積させるステップであって、エッチマスクは第一の主要面上に複数の平行な列を形成するステップと、ガラスシートをエッチャントにさらして、ガラスシートの第一の主要面の複数の平行な列間からガラスを除去するステップであって、ガラスシートの第一の主要面内に複数の溝を形成するガラスを除去するステップと、エッチマスクを取り除くステップと、を含み、結果として得られるガラス成形品は、第一の主要面内に形成された複数の溝を有するガラスシートを含み、複数の溝の少なくとも１つの溝は約５μｍ〜約３００μｍの範囲の深さＨ、Ｈ／２で画定される幅Ｓを含み、比Ｓ／Ｈは約１〜約１５の範囲であるガラス成形品の製造方法が開示される。
【０００９】
方法は、エッチスクリーンを堆積させる前に、第一の主要面上に接着剤層を堆積させるステップをさらに含んでいてもよい。幾つかの実施形態において、接着層はシラン層又はシロキサン層を含むことができる。幾つかの実施形態において、接着層はエポキシシラン層を含む。
【００１０】
接着層は、例えばスピンコーティング又はディップコーティングにより塗布できる。
【００１１】
幾つかの実施形態において、エッチマスクはスクリーン印刷工程により塗布される。スクリーン印刷工程は、織物スクリーンの表面に硬化したエマルジョンパターンを形成するステップを含むことができ、硬化したエマルジョンパターンに関する織物スクリーンのストリング角は約２０°〜約４５°の範囲である。
【００１２】
幾つかの実施形態において、織物スクリーンはステンレススチールワイヤを含む。
【００１３】
幾つかの実施形態において、エッチャントはＨＦを含む。エッチャントは、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、又はＨＣｌをさらに含んでいてもよい。エッチャントは、１０体積％のＨＦと、約１０％〜約３０％の量のＨ２ＳＯ４、例えば約１０％〜約２０％の量のＨ２ＳＯ４との水溶液であってもよい。
【００１４】
幾つかの実施形態において、さらすステップはエッチャントをガラスシートに噴霧するステップを含む。
【００１５】
他の実施形態において、さらすステップは、ガラスシートをエッチャント浴の中に入れるステップを含む。さらすステップは、さらすステップ中にエッチャントを攪拌するステップを含んでいてもよい。
【００１６】
実施形態において、方法は、エッチマスクの下のガラスシートのアンダーカットを、ガラスシートへのエッチマスクの接着を制御することによって制御するステップを含むことができる。例えば、最大アンダーカットＭと溝深さＨの比は約１．２〜約１．８の範囲内に制御できる。
【００１７】
この方法から得られるガラス成形品は、導光板を含むことができる。
【００１８】
幾つかの実施形態において、ガラスシートの最大厚さＴは約０．１〜約２．１ｍｍの範囲、例えば０．６ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲である。
【００１９】
幾つかの実施形態において、エッチマスクは熱可塑性材料を含むことができ、熱可塑性材料は、加熱ノズルを通じてガラスシートに塗布される。熱可塑性材料の熱膨張率は、ガラスシートの熱膨張率の約１０％以内とすべきである。
【００２０】
他の実施形態において、ガラスシートの第一の主要面上にエッチマスクを堆積させるステップであって、エッチマスクは第一の主要面上に複数の平行な列を形成するステップと、ガラスシートを研磨材のストリームにさらし、それによってガラスシートの第一の主要面の、複数の平行な列間からガラスを除去するステップであって、ガラスを除去するステップは、ガラスシートの第一の主要面内に複数の溝を形成するステップと、エッチマスクを取り除くステップと、を含むガラス成形品の製造方法において、その結果得られるガラス成形品は、第一の主要面内に形成された複数の溝を有するガラスシートを含み、複数の溝の少なくとも１つの溝は、約５μｍ〜約３００μｍの範囲の深さＨ、Ｈ／２で画定される幅Ｓを含み、比Ｓ／Ｈは約１〜約１５の範囲であるガラス成形品の製造方法が開示される。
【００２１】
方法は、複数の溝の表面を、例えば火炎研磨又は研磨材による研磨によりスムージングするステップをさらに含んでいてもよい。
【００２２】
研削により形成される少なくとも１つの溝の側壁のＲＭＳ粗さは、白色干渉法で測定したときに約５μｍ以下とすることができる。
【００２３】
本明細書で開示される実施形態のその他の特徴と利点は、以下の詳細な説明の中に記載され、一部は、当業者にとってその説明から容易に明らかとなるか、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付図面を含む本明細書に記載の本発明を実施することにより認識されるであろう。
【００２４】
上記の全体的な説明と以下の詳細な説明はどちらも、開示されている実施形態の性質及び性格を理解するための概要又はフレームワークを提供することが意図された実施形態を提示していると理解されたい。添付の図面は、さらに理解を深めるために含められており、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、開示の各種の実施形態を示しており、説明と共にその原理と動作を明白にする役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】例示的なＬＣＤ表示装置の断面図である。
【図２】例示的な導光板の上面図である。
【図３Ａ】その表面に複数の溝を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適したガラスシートの断面図である。
【図３Ｂ】その表面に複数の溝を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適した他のガラスシートの断面図である。
【図３Ｃ】その表面に複数の溝を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適したまた別のガラスシートの断面図である。
【図４Ａ】その表面に複数の山を含み、山は谷で分離され、図２のガラス製導光板に使用するのに適した他のガラスシートの断面図である。
【図４Ｂ】その表面に溝により分離された複数の山を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適したまた別のガラスシートの断面図である。
【図４Ｃ】その表面に溝により分離された複数の山を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適したさらに別のガラスシートの断面図である。
【図５Ａ】その両方の主要面内に溝により分離された複数の山を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適した他のガラスシートの断面図である。
【図５Ｂ】その両方の主要面内に溝により分離された複数の山を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適したまた別のガラスシートの断面図である。
【図５Ｃ】その両方の主要面内に溝により分離された複数の山を含み、図２のガラス製導光板に使用するのに適したさらに別のガラスシートの断面図である。
【図６Ａ】ガラスシートの主要面内に形成された溝の断面図であり、溝は円弧状の面を含み、円弧状の面は山６２を画定する。
【図６Ｂ】ガラスシートの主要面内に形成された溝の他の断面図であり、溝は円弧状の面を含み、円弧状の面は弧状の上面を有する山６２を画定する。
【図７Ａ】ガラスシートの主要面内に形成された台形の溝の断面図である。
【図７Ｂ】ガラスシートの両方の主要面内に形成された台形の溝の断面図である。
【図８Ａ】エッチマスク堆積前のガラスシートの断面図である。
【図８Ｂ】その上に堆積された任意選択による接着促進剤を含む、図８Ａのガラスシートの断面図である。
【図８Ｃ】その上に堆積されたエッチマスクを含む図８Ｂのガラスシートの断面図である。
【図８Ｄ】エッチング後の図８Ｃのガラスシートの断面図である。
【図８Ｅ】エッチング後に残ったエッチマスクを除去した後の図８Ｄのガラスシートの断面図である。
【図９】エッチマスクのスクリーン印刷用の金属ワイヤメッシュのＳＥＭ画像であり、スクリーン上の硬化済みエマルジョンパターンを示す。
【図１０】エッチング中に生じ得るエッチマスクのアンダーカットを示す概略図である。
【図１１】アブレーションによるガラス内の溝形成の断面図である。
【図１２】形成装置から引き出されているガラスリボンの正面図であり、溝を含む構造化面がエンボスロールにより形成されている。
【図１３】成形装置から引き出されているガラスリボンの正面図であり、溝を含む構造化面は、リボンの幅に沿って配置された局所加熱及び／又は冷却素子により形成される。
【図１４】ローカルディミングインデックスＬＤＩと真直度インデックスＳＩを計算するためのパラメータを示すＬＧＰの概略図である。
【図１５】例えば台形の溝のための、壁角度に応じたＬＤＩを示すグラフである。
【図１６Ａ】１つの構造化面を有するＬＧＰの光入射縁からの２つの異なる距離における溝幅Ｓに応じたＬＤＩを示すグラフである。
【図１６Ｂ】１つの構造化面を有するＬＧＰの光入射縁からの２つの異なる距離における溝幅Ｓに応じた真直度インデックスＳＩを示すグラフである。
【図１７Ａ】２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの光入射縁からの２つの異なる距離における溝幅Ｓに応じたＬＤＩを示すグラフである。
【図１７Ｂ】２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの光入射縁からの２つの異なる距離における溝幅Ｓに応じたＳＩを示すグラフである。
【図１８】溝と山の交互の列を有する２つの反対側の構造化面を含むガラスシートの他の実施形態の断面図である。
【図１９Ａ】１つの構造化面を有するＬＧＰ及び２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの、ＬＧＰの入射縁から４５０ｍｍの距離における山幅Ｗに応じたＬＤＩを示すグラフである。
【図１９Ｂ】１つの構造化面を有するＬＧＰ及び２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの、ＬＧＰの入射縁から４５０ｍｍの距離における山幅Ｗに応じたＳＩを示すグラフである。
【図２０Ａ】１つの構造化面を有するＬＧＰ及び２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの、ＬＧＰの入射縁から３００ｍｍの距離における山幅Ｗに応じたＬＤＩを示すグラフである。
【図２０Ｂ】１つの構造化面を有するＬＧＰ及び２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの、ＬＧＰの入射縁から３００ｍｍの距離における山幅Ｗに応じたＳＩを示すグラフである。
【図２１Ａ】１つの構造化面を有するＬＧＰ及び２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの、ＬＧＰの入射縁から４５０ｍｍの距離における溝深さＨに応じたＬＤＩを示すグラフである。
【図２１Ｂ】１つの構造化面を有するＬＧＰ及び２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰの、ＬＧＰの入射縁から４５０ｍｍの距離における溝深さＨに応じたＳＩを示すグラフである。
【図２２】１つのＬＥＤからＬＧＰに入射する光の伝搬を示し、構造化面の数が０から２に増えるのに伴う光入射ゾーンによる光制限の増大を示すグラフである。
【図２３】ガラスシート内に形成された平滑な溝（左）及び粗い溝（右）を示す図であり、光パターンはＬＥＤからの光が入射したときに形成される。
【図２４】ガラスシートに形成される溝の、溝壁の粗さを特定するためにスキャニングされた領域を示すグラフである。
【図２５】ガラスシートに形成された溝の、溝壁の粗さを特定するためにスキャニングされた領域を示す他のグラフである。
【図２６】エッチング工程中に使用されるエッチングマスク材料に応じた溝壁の粗さを示すグラフである。
【図２７】溝がガラスシート内にエッチングされる際のガラスシートの表面からの化学元素の減損を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ここで、本開示の実施形態を詳細に参照するが、その例が添付の図面に示されている。可能なかぎり、図面全体を通じて、同じ参照番号は同じ又は同様の部品を指すために使用される。しかしながら、本開示は多くの異なる形態で実施されてよく、本明細書に示される実施形態に限定されないと解釈すべきである。
【００２７】
範囲は、本明細書において、「約」１つの特定の値から、及び／又は「約」他の特定の値まで、として表現できる。このような範囲が表現された場合、他の実施形態は、その１つの特定の値から、及び／又はその、他の特定の値までを含む。同様に、値が先行する「約」の使用により概数で表現された場合、その特定の値は他の実施形態を形成すると理解されたい。さらに、範囲の各々の終端点は、反対の終端点に関しても、反対の終端点とは独立しても有意であると理解されたい。
【００２８】
本明細書で使用される方向を示す用語、例えば上方、下方、右、左、前、後、上、下等は、描かれている図に関しているにすぎず、絶対的な方位を黙示しようとしているのではない。
【００２９】
別段の明記がないかぎり、本明細書に記載の何れの方法も、そのステップが特定の順序で実行される必要があるとも、また、何れの装置も、特定の向きにする必要があるとも解釈されないものとする。したがって、方法に関する特許請求項に実際にはそのステップが従うべき順序が明記されていない場合、又は何れかの装置に関する特許請求項に実際には個々の構成要素の順序又は向きが明記されていない場合、或いはそれ以外に特許請求項又は説明文の中でステップが特定の順序に限定されると明記されていない場合、又は装置の構成要素の特定の順序若しくは向きが明記されていない場合、何れの点においても順序又は向きが暗示されることは意図されていない。これは、あらゆる考え得る解釈のための非明示的な根拠についても同様であり、これには、ステップの配置に関するロジックの問題、動作の流れ、構成要素の順序若しくは構成要素の向き、文法構成若しくは句読法からの推測される平易な意味、及び明細書に記載されている実施形態の数若しくは種類が含まれる。
【００３０】
本明細書で使用されるかぎり、単数形の冠詞「ａ）、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈上、明らかに他の解釈が必要でないかぎり、複数形を含む。それゆえ、例えば、「ある」構成要素への言及は、文脈上明らかに他の解釈が必要でないかぎり、２つ又はそれ以上のそのような構成要素を有する態様を含む。
【００３１】
ＬＣＤバックライトの用途で使用されている現在の導光板は典型的に、ＰＭＭＡから形成されるが、これは、ＰＭＭＡは他の多くの材料と比較して少ない光吸収を示すからである。しかしながら、ＰＭＭＡは、大型（例えば、対角サイズ３２インチ（８１．２８ｃｍ）以上）ディスプレイの設計が困難となるような特定の機械的欠点を示し得る。こうした欠点には、低い剛性、高い吸湿性、及び比較的大きい熱膨張係数（ＣＴＥ）が含まれる。
【００３２】
例えば、従来のＬＣＤパネルは２枚の薄いガラス（例えば、カラーフィルタ基板とＴＦＴバックプレーン）から製作され、ＢＬＵは、ＰＭＭＡライトガイドと、ＬＣＤパネルの背後に位置付けられた複数の薄いプラスチックフィルム（光拡散板、ＤＢＥＦ（ｄｕａｌ  ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｆｉｌｍ）フィルム等）を含む。ＰＭＭＡは弾性率が低いため、ＬＣＤパネルの全体的な構造は低い剛性を示し、ＬＣＤパネルに硬さを提供するために追加の機械的構造が必要となるかもしれず、それによって表示装置の質量が増大する。留意すべき点として、ＰＭＭＡのヤング率は一般的に約２ギガパスカル（ＧＰａ）より大きく、その一方で、特定の例示的なガラスのヤング率は約６０ＧＰａ〜９０ＧＰａ又はそれ以上の範囲であり得る。
【００３３】
湿度試験の結果、ＰＭＭＡが水分の影響を受けやすく、最大で約０．５％の寸法変化が生じる可能性があることがわかった。それゆえ、長さ１メートルのＰＭＭＡ製パネルの場合、０．５％の変化によってパネルの長さは最大５ｍｍ長くなる可能性があり、これは有意であり、対応するＢＬＵの機械的設計が困難となる。この問題を解決するための従来の方式には、ＬＥＤとＰＭＭＡ  ＬＧＰとの間にエアギャップを設けて、ＰＭＭＡ  ＬＧＰが膨張できるようにすることが含まれる。しかしながら、ＬＥＤとＬＧＰとの間の光結合は、ＬＥＤからＬＧＰまでの距離の影響をきわめて受けやすく、距離が増大すると、ディスプレイの明るさは湿度に応じて変化することになり得る。さらに、ＬＥＤとＬＧＰとの間の距離が大きくなるほど、これら２つの間の光結合の効率は低下する。
【００３４】
さらに、ＰＭＭＡのＣＴＥは約７５×１０−６℃であり、比較的低い熱膨張率（約０．２ワット／メートル／ケルビン、Ｗ／ｍ／Ｋ）を含む。対照的に、ＬＧＰとしての使用に適した幾つかのガラスのＣＴＥは約８×１０−６℃より低く、熱膨張率は０．８Ｗ／ｍ／Ｋ又はそれ以上である可能性がある。したがって、ＢＬＵ用の導光媒質としてのガラスは、ポリマ（例えば、ＰＭＭＡ）ＬＧＰには見られない優れた品質を提供する。
【００３５】
それに加えて、オールガラスのライトガイドは本来的に色ずれが低く、高い光束の下でもポリマのような経年劣化、すなわち「黄変」を示さず、レンチキュラデザインと均一な全内反射（ＴＩＲ）の方向転換を取り入れることができ、それによってディスプレイ内の光学構成要素の数を減らすことができる。これらの属性は顧客により非常に望まれる。
【００３６】
図１は例示的なＬＣＤ表示装置１０を示し、これは第一の基板１４及び第二の基板１６から形成されるＬＣＤ表示パネル１２を含み、これらは第一及び第二の基板の周辺縁部分間及びその周囲に位置付けられた接着材料１８により結合される。第一及び第二の基板１４、１６は典型的に、ガラス基板である。第一及び第二の基板１４、１６及び接着材料１８は、それらの間にギャップ２０を形成し、そこに液晶材料が収容される。スペーサ（図示せず）もまた、ギャップ内の様々な箇所で使用されてよく、これによってギャップの間隔が一貫して保持される。第一の基板１４は、カラーフィルタ材料を含んでいてもよい。したがって、第一の基板１４はカラーフィルタ基板とも呼ばれてよい。これに対して、第二の基板１６は液晶材料の偏光状態を制御するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含み、それゆえ、バックプレーン基板、又は単純にバックプレーンとも呼ばれてよい。ＬＣＤパネル１２は、その表面上に位置付けられた１つ又は複数の偏光フィルタ２２をさらに含んでいてもよい。
【００３７】
ＬＣＤ表示装置１０は、ＬＣＤパネル１２を背後から、すなわちＬＣＤパネルのバックプレーン側から照明するように配置されたＢＬＵ  ２４をさらに含む。幾つかの実施形態において、ＢＬＵはＬＣＤパネルから離間されていてもよいが、別の実施形態では、ＢＬＵはＬＣＤパネルと接触しているか、例えば透明接着剤（例えば、ＣＴＥ−適合接着剤）で結合されていてもよい。ＢＬＵ  ２４は、ガラスシート２８をライトガイドとして形成されたガラス製導光板ＬＧＰ  ２６を含み、ガラスシート２８は、第一の主要面３０（すなわち、第一のガラス面３０）と、第二の主要面３２（すなわち、第二のガラス面３２）と、第一及び第二の主要面間に延びる複数の縁面と、を含む。実施形態において、ガラスシート２８は、図２に示されているように平行四辺形、例えば正方形又は長方形であってもよく、第一及び第二の主要面間に延びる４つの縁面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、及び３４ｄを含む。例えば、縁面３４ａは縁面３４ｃの反対側であってよく、縁面３４ｂは縁面３４ｄの反対に位置付けられてもよい。縁面３４ａは反対側の縁面３４ｃと平行であってもよく、縁面３４ｂは反対側の縁面３４ｄと平行であってもよい。縁面３４ａ及び３４ｃは、縁面３４ｂ及び３４ｄと直交していてもよい。縁面３４ａ〜３４ｄは、平坦で、主要面３０、３２と直交するか、又は実質的に直交（例えば、９０＋／−１度、例えば９０＋／−０．１度）であってもよいが、別の実施形態では、縁面は面取り部、例えば主要面３０、３２に直交し、又は実質的に直交し、第一及び第二の主要面に２つの隣接する傾斜面部分により結合される平坦な中央部分を含んでいてもよい。
【００３８】
第一及び／又は第二の主要面３０、３２は、約０．１ナノメートル（ｎｍ）〜約０．６ｎｍの範囲、例えば約０．６ｎｍ未満、約０．５ｎｍ未満、約０．４ｎｍ未満、約０．３ｎｍ未満、約０．２ｎｍ未満、又は幾つかの実施形態において、約０．１ｎｍ未満の平均粗さ（Ｒａ）を含んでいてもよい。縁面の平均粗さ（Ｒａ）は、約０．０５マイクロメートル（μｍ）以下、例えば約０．００５マイクロメートル〜約０．０５マイクロメートルの範囲であってもよい。
【００３９】
主要面の上記の粗さは、例えばフュージョンドロー工程、又はフロートガラス工程とそれに続く研磨によって実現できる。表面粗さは、例えば、原子間力顕微鏡、Ｚｙｇｏ（登録商標）社製品のような市販のシステムを用いる白色干渉法、又はキーエンス社により提供されるもののような市販のシステムを用いるレーザ共焦点顕微鏡により測定されてよい。表面からの散乱は、表面粗さ以外は同じ複数のサンプルを用意し、その後、各々の内部透過度を測定することによって測定されてよい。サンプル間の内部透過度の差は、粗面に起因する散乱損失による。縁粗さは、研削及び／又は研磨により実現できる。
【００４０】
ガラスシート２８は、第一の主要面３０及び第二の主要面３２に直交する方向に、それらの間に延びる最大厚さＴをさらに含む。幾つかの実施形態において、厚さＴは約３ｍｍ以下、例えば約２ｍｍ以下、又は約１ｍｍ以下であってよいが、別の実施形態において、厚さＴは約０．１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲、例えば約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲、約０．３ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲、約０．５ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲、約０．６ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲、又は約０．６ｍｍ〜約１．１ｍｍの範囲であってもよく、それらの間のすべての範囲と部分範囲が含まれる。
【００４１】
各種の実施形態において、ガラスシート２８のガラス組成は、６０〜８０モル％のＳｉＯ２、０〜２０モル％のＡｌ２Ｏ３、及び０〜１５モル％のＢ２Ｏ３を含むことができ、約５０ｐｐｍ未満の鉄（Ｆｅ）濃度を含む。幾つかの実施形態において、２５ｐｐｍ未満のＦｅがあってもよく、又は幾つかの実施形態において、Ｆｅ濃度は約２０ｐｐｍ以下であってよい。各種の実施形態において、ガラスシート２８の熱伝導率は０．５ワット／メートル／ケルビン（Ｗ／ｍ／Ｋ）より大きく、例えば、約０．５〜約０．８Ｗ／ｍ／Ｋの範囲であってよい。その他の実施形態において、ガラスシート２８は、フロートガラス工程、フュージョンドロー工程、スロットドロー工程、リドロー工程、又は他の適当なガラスシート形成工程により形成できる。
【００４２】
幾つかの実施形態において、ガラスシート２８は、約６５．７９モル％〜約７８．１７モル％の範囲のＳｉＯ２、約２．９４モル％〜約１２．１２モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３、０モル％〜約１１．１６モル％の範囲のＢ２Ｏ３、０モル％〜約２．０６モル％の範囲のＬｉ２Ｏ、約３．５２モル％〜約１３．２５モル％の範囲のＮａ２Ｏ、０モル％〜約４．８３モル％の範囲のＫ２Ｏ、０モル％〜約３．０１モル％の範囲のＺｎＯ、約０モル％〜約８．７２モル％の範囲のＭｇＯ、約０モル％〜約４．２４モル％の範囲のＣａＯ、約０モル％〜約６．１７モル％の範囲のＳｒＯ、約０モル％〜約４．３モル％の範囲のＢａＯ、及び約０．０７モル％〜約０．１１モル％の範囲のＳｎＯ２を含む。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約０．００８未満な、例えば約０．００５未満の色ずれを示す可能性がある。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約０．９５〜約３．２３の範囲のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３を含み、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓのうちの何れか１つ又は複数であり、ｘは２である。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、１．１８〜５．６８の範囲のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を含み、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの何れか１つ又は複数であり、ｘは２であるか、又はＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａのうちの何れか１つ又は複数であり、ｘは１である。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約−４．２５〜約４．０の範囲のＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯを含み、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓのうちの何れか１つまた複数であり、ｘは２である。
【００４３】
別の実施形態において、ガラスシートは、約０．１モル％〜約３．０モル％のＺｎＯ、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＴｉＯ２、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＶ２Ｏ３、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＮｂ２Ｏ５、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＭｎＯ、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＺｒＯ２、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＡｓ２Ｏ３、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＳｎＯ２、約０．１モル％〜約１．０％モル％の範囲のＭｏＯ３、約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＳｂ２Ｏ３、又は約０．１モル％〜約１．０モル％の範囲のＣｅＯ２を含んでいてもよい。また別の実施形態おいて、ガラスシートは、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｎＯ、ＺｒＯ２、Ａｓ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｏＯ３、Ｓｂ２Ｏ３、及びＣｅＯ２のうちの１つ又は何れかの組合せを０．１モル％と約３．０モル％以下の間で含んでいてもよい。
【００４４】
幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約５２２℃〜約５９０℃の範囲のひずみ温度を含む。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約５６６℃〜約６４１℃の範囲のアニーリング温度を含む。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約８００℃〜約９１４℃の範囲の軟化温度を含む。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、約４９．６×１０−７／℃〜約８０×１０−７／℃の範囲のＣＴＥを含む。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、２０℃で約２．３４グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｍ）〜２０℃で約２．５３ｇ／ｃｃとの間の密度を含む。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｒの各々を１ｐｐｍ未満含む。幾つかの実施形態において、Ｆｅ濃度は約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、又は約１０ｐｐｍ未満である。幾つかの実施形態において、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉは約６０ｐｐｍ以下、約４０ｐｐｍ以下、約２０ｐｐｍ以下、又は約１０ｐｐｍ以下である。幾つかの実施形態おいて、少なくとも５００ｍｍ距離にわたる４５０ｎｍでのガラスシートの透過率は、８５％以上とすることができ、少なくとも５００ｍｍの距離にわたる５５０ｎｍでの透過率は９０％以上とすることができ、又は少なくとも５００ｍｍの距離にわたる６３０ｎｍでの透過率は８５％以上とすることができる。幾つかの実施形態において、ガラスシートは、化学的に強化されたガラスシートとすることができるが、別の実施形態では、ガラスシートは熱により強化又は機械的に強化することができる。例えば、幾つかの実施形態において、ガラスシートは、コアガラスと、コアグラスの上に堆積された少なくとも１つのクラッドガラス層を含む積層ガラスシートとすることができ、クラッドガラスのＣＴＥはクラッドガラスのＣＴＥとは異なる。
【００４５】
しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、ガラス組成に限定されず、上記の組成の実施形態はそれに関して限定的ではないと理解されたい。
【００４６】
本明細書に記載の実施形態によれば、ＢＬＵ  ２４は、ガラスシート２８の少なくとも１つの縁面（光入射縁面）、例えば縁面３４ａに沿って配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）３６のアレイをさらに含む。留意すべき点として、図１に示される実施形態は１つの縁面３４ａにＬＥＤ  ３６による光が入射するように示されているが、特許請求される主旨はそのように限定されるべきではなく、例示的なガラスシート２８の縁のうちの何れの１つ又は複数にもＬＥＤ  ３６により光を入射させることができるからである。例えば、幾つかの実施形態おいて、縁面３４ａ及びその反対側の縁面３４ｃの両方にＬＥＤ  ３６により光が入射してよい。また別の実施形態は、光を縁面３４ａ及び／又はその反対側の縁面３４ｃではなく、又はそれに加えて縁面３４ｂ及びその反対側の縁面３４ｄに入射させてもよい。光入射面は、光を透過率の半値全幅（ＦＷＨＭ）１２．８度未満の角度内で散乱させるように構成されてよい。
【００４７】
幾つかの実施形態において、ＬＥＤ  ３６は光入射縁面、例えば縁面３４ａから約０．５ｍｍ未満の距離ｄに配置されてよい。１つ又は複数の実施形態によれば、ＬＥＤ  ３６は、ガラスシート２８の厚さＴ以下の厚さ（高さ）を含み、ガラスシートへの効率的な光結合を提供してもよい。
【００４８】
ＬＥＤのアレイから発せられる光は、少なくとも１つの縁面３４ａを通じて入射し、全内反射によりガラスシート内を案内され、例えばガラスシート２８の１つ又は両方の主要面３０、３２上に、又はガラスシートのバルク（本体）内の光取出し特徴物により取り出されて、ＬＣＤパネル１２を照明する。このような取出し特徴物は、全内反射を攪乱して光がガラスシート２８で伝搬して主要面３０、３２の一方又は両方を通じてガラスシートから射出させる。したがって、ＢＬＵ  ２４、ＬＧＰ  ２６の背後に、ＬＣＤパネル１２の反対側に位置付けられた反射板３８をさらに含み、ガラスシート２８の裏面、例えば主要面３２から取り出された光を第一の主要面３０を通じてＬＣＤパネル１２に向かう順方向に向けさせてもよい。適当な光取出し特徴物は、ガラスシート上の粗面を含むことができ、これはガラスシートの表面を直接粗くすること、又はシートを適当なコーティング、例えば拡散フィルムで被覆することによって生成される。光取出し特徴物は、幾つかの実施形態において、例えば反射特徴物（例えば、白いドット）をＵＶ硬化インク等の適当なインクで印刷し、インクを乾燥させ、及び／又は硬化させることによって得ることができる。幾つかの実施形態において、上記の取出し特徴物の組合せが使用されてよく、又は当技術分野で知られているその他の取出し特徴物が利用されてもよい。
【００４９】
ＢＬＵは、幾つかの実施形態において、ガラスシート２８の主要面上に堆積された１つ又は複数のフィルム又はコーティング（図示せず）、例えば量子ドットフィルム、拡散フィルム、反射偏光フィルム、又はそれらの組合せをさらに含んでいてよい。
【００５０】
ローカルディミング、例えば１次元（１Ｄ）ディミングは、ガラスシート２８の少なくとも１つの縁面３４ａに沿った第一の領域を照明する選択されたＬＥＤ  ３６をオンにし、その一方で、隣接する領域を照明するその他のＬＥＤをオフにすることによって実現できる。反対に、１Ｄローカルディミングは、第一の領域を照明する選択されたＬＥＤをオフにして、隣接する領域を照明するＬＥＤをオンにすることによって、又はその逆によって実現できる。図２は、ガラスシート２８の縁面３４ａに沿って配置されたＬＥＤ  ３６の第一のサブアレイ４０ａ、ガラスシート２８の縁面３４ａに沿って配置されたＬＥＤ  ３６の第二のサブアレイ４０ｂ、及びガラスシート２８の縁面３４ａに沿って配置されたＬＥＤ３６の第三のサブアレイ４０ｃを含む例示的なＬＧＰ  ２６の一部を示す。ガラスシートの、３つのサブアレイにより照明される３つの異なる領域をＡ、Ｂ、Ｃとし、Ａ領域は中央領域、Ｂ及びＣ領域はＡ領域に隣接する。領域Ａ、Ｂ、及びＣは、それぞれＬＥＤサブアレイ４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃにより照明される。サブアレイ４０ａのＬＥＤが「オン」状態で、他のサブアレイ、例えばサブアレイ４０ｂ及び４０ｃのその他のＬＥＤがすべて「オフ」状態のとき、ローカルディミングインデックスＬＤＩは１−［（Ｂ、Ｃ領域の平均輝度）／（Ａ領域の輝度）］と定義できる。ＬＤＩを特定するより詳しい説明は、例えば、“Ｌｏｃａｌ  Ｄｉｍｍｉｎｇ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｅｄｇｅ−Ｔｙｐｅ  ＬＥＤ  Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ”：Ｊｕｎｇ，  ｅｔ  ａｌ．，ＳＩＤ  ２０１１  Ｄｉｇｅｓｔ，２０１１，ｐｐ．１４３０−１４３２に記載されており、その内容の全体を参照によって本願に援用する。留意すべき点として、何れの１つのアレイ又はサブアレイのＬＥＤの数も、さらにはサブアレイの数も、少なくとも表示装置の大きさに応じており、図２に示されるＬＥＤ、アレイ、及びゾーンの数は例示のためにすぎず、限定的とされない。したがって、各サブアレイは１つのＬＥＤ又は複数のＬＥＤを含むことができ、又は複数のサブアレイが特定のＬＣＤパネルを照明するのに必要な数で、例えば３つのサブアレイ、４つのサブアレイ、５つのサブアレイさらにそれより多数と提供できる。例えば、典型的な１Ｄローカルディミング機能付きの５５インチ（１３９．７ｃｍ）ＬＣＤ  ＴＶは、８〜１２のゾーンを有していてもよく、各ゾーンは１つ又は複数のＬＥＤを含むＬＥＤの１つ又は複数のサブアレイにより照明される。ゾーン幅は典型的に、約１００ｍｍ〜約１５０ｍｍの範囲であるが、幾つかの実施形態において、ゾーン幅はそれより小さくすることができる。ゾーン長さはガラスシート２８の長さとほぼ同じである。１Ｄディミングの基本的テナントは、ＬＧＰの１つのゾーンに入射する光ができるだけそのゾーン内に限定されることである。入射光ら適当なゾーンに適切に限定できないと、光が制約されるべきゾーンに入り込む可能性がある。それゆえ、暗くしようとするゾーンがむしろ明るくなってしまい、画像品質（例えば、コントラスト）が損なわれる。
【００５１】
そこで、図３Ａ〜３Ｃを参照すると、ガラスシート２８は、特定のゾーンに入射した光をそのゾーン内にとどまらせるようによりよく限定するための構造化面を含むように処理されてよい。本明細書で使用されるかぎり、「構造化面」という用語は、特に別段の明示がないかぎり、複数の構造、すなわち複数の交互の山と谷（溝）を含む表面を指す。「山」とは、本明細書で使用されるかぎり、平面、弧状面、又は斜面、例えばプリズム面を含むことができ、尖った先端又は尾根に限定されない。交互の山と溝は典型的に、列、例えば平行な列に配置される。山と溝の列は、列の長さ方向に垂直な断面で見たときに、様々な形状の波形の外観を有していてもよい。例えば、これらの山と溝の断面図は、長方形の波形、三角形の波形、弧状の波形（例えば、正弦波形）、台形の波形等の外観を有していてもよく、これには上記のものの組合せも含まれ、後述の説明からより明らかとなるであろう。
【００５２】
図３Ａ〜３Ｃは、ガラスシートの表面、例えば第一の主要面３０に形成された複数の溝６０を含むガラスシート２８を含むＬＧＰを示しており、溝は山６２によって分離され、それと交互であり、これは図３Ａにおいてはプラト又はメサであるが、別の実施形態では、山はまた別の形状を有することができる。幾つかの実施形態において、複数の溝は、後でより広く説明するように、第二の面３２に、又は第一及び第二の面３０、３２の両方に形成されてもよい。実施形態において、複数の溝のうちの溝は、複数の山のうちの隣接する山に平行に形成することができ、溝が形成された表面（例えば、第一の面３０）に関して最大深さＨを含むことができる。溝６０は、図３Ａ〜Ｃにおいて破線で示される、深さＨの半分（すなわち、Ｈ／２）で溝を横切る位置に画定される幅Ｓをさらに含む。「ｔ」という参照文字は、ガラスシート２８の最小厚さを示し、これは、１つの構造面のみを有するガラスシートの場合、溝の最も低い点から反対側の主要面、例えば主要面３２までの距離である。
【００５３】
ここで、図４Ａ〜４Ｃを参照すると、他の実施形態において、ガラスシート２８はまた別の形状の山と溝を含むように処理されてよい。例えば、図４Ａは、溝６０により分離された円弧（例えば半円弧）等の弧状の山を示しており、前述のように、各山の幅Ｗと各溝の幅Ｓは、Ｈ／２で画定され、溝と山の周期はＷとＳの和である（すなわち、Ｐ＝Ｗ＋Ｓ）。図４Ｂは、角度のある（プリズム形の）山を含むガラスシートの構造化面を示し、図４Ｃは、交互の弧状の山と弧状の溝のアレイを有する波状面を含むガラスシート２８の構造化面を示す。幾つかの実施形態において、構造化面は正弦波面を含んでいてもよい。留意すべき点として、個別の山（正弦波のような連続的な「波形」と対照的）は、ギャップＵにより分離でき、これは山の基部間の距離である。このようなギャップは典型的に、ガラスシートの平面（例えば、第二の主要面３２等の非構造化面の平面）と実質的に平行な平坦な底面（床）により形成される。
【００５４】
幾つかの実施形態において、図５Ａ〜５Ｃに示されるように、ガラスシート２８の両方の主要面は、山と溝の複数の交互の列を含む構造化面であってもよく、両側の面の山幅と溝幅はそれぞれＷ’とＳ’で示され、両側の面の山と谷の周期はＰ’＝Ｗ’＋Ｓ’である。２つの反対側の構造化面の最小厚さｔはガラスシート２８の両面の溝の最低点間に画定され、最大厚さはガラスシートの両主要面上の最高点間に画定されることが明らかであるはずである。
【００５５】
本明細書において開示されているように、溝深さＨ（又はＨ’）は、約５μｍ以上〜約３００μｍの範囲、例えば約５μｍ〜約２５０μの範囲、約５μｍ〜約２００μｍの範囲、約５μｍ〜約１５０μｍの範囲、約５μｍ〜約１００μｍの範囲、約５μｍ〜約８０μｍの範囲、約５μｍ〜約７０μｍの範囲、約５μｍ〜約６０μｍの範囲、約５μｍ〜約５０μｍの範囲、約５μｍ〜約４５μｍの範囲、約５μｍ〜約４０μｍの範囲、約５μｍ〜約３５μｍの範囲、約５μｍ〜約３０μｍの範囲、約５μｍ〜約２５μｍの範囲、約５μｍ〜約２０μｍの範囲、約５μｍ〜約１５μｍの範囲、約１０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２０μｍ〜約３００μｍの範囲、約３０μｍ〜約３００μｍの範囲、約４０μｍ〜約３００μｍの範囲、約５０μｍ〜約３００μｍの範囲、約６０μｍ〜約３００μｍの範囲、約７０μｍ〜約３００μｍの範囲、約８０μｍ〜約３００μｍの範囲、約９０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１００μｍ〜約３００μｍの範囲、約１５０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２００μｍ〜約３００μｍの範囲、約２５０μｍ〜約３００μｍの範囲とすることができるが、ガラスシートの最大厚さＴ及び溝の断面形状に応じてその他の深さも想定され、上記の範囲のすべての部分範囲も含まれる。溝深さは山高さ同じであることが容易にわかるはずである。実際に、山は隣接する溝により画定され、その逆でもある。したがって、Ｈは、本明細書においては、溝深さ又は山高さの何れを指すために使用されてもよく、用途は文脈から容易に明らかである。
【００５６】
幾つかの実施形態において、Ｈ／２で画定される溝幅Ｓは、約１０μｍ〜約３ｍｍの範囲、例えば約１０μｍ〜約２ｍｍの範囲、約１０μｍ〜約１ｍｍの範囲、約１０μｍ〜約５００μｍの範囲、約１０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１０μｍ〜約１００μｍの範囲、約１０μｍ〜約５０μｍの範囲、約８０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１２０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１４０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１６０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１８０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２２０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２４０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２６０μｍ〜約３００μｍの範囲とすることができ、上記の範囲のすべての部分範囲が含まれるが、例えばガラスシートの寸法、溝の断面形状、及び所望の照明ゾーンの数に応じて、その他の溝幅も想定される。
【００５７】
溝６０、例えば複数の溝のうちの少なくとも１つの溝、又は複数の溝の各溝の溝幅Ｓと溝深さＨの比（Ｓ／Ｈ）は、約１〜約１５の範囲、例えば約１〜約１２の範囲、約１〜約１０の範囲、約１〜約８の範囲、約１〜約６の範囲、約１〜約４の範囲、約２〜約１５の範囲、約４〜約１５の範囲、約６〜約１５の範囲、約８〜約１５の範囲、約１０〜約１５の範囲、約１２〜約１５の範囲とすることができ、すべての範囲及びその範囲の部分範囲が含まれる。
【００５８】
溝６０及び山６２は、幾つかの実施形態において、周期的であり、周期Ｐは山幅Ｗプラス隣接する溝の幅Ｓに等しく、すなわちＰ＝Ｗ＋Ｓであるが、別の実施形態では溝と山は非周期的であってもよい。すなわち、幾つかの実施形態において、ガラスシートのある表面上の１つの溝の幅は、ガラスシートのその表面の他の溝の幅とは異なっていてもよい。同様に、ガラスシートのその表面上の１つの溝の深さは、ガラスシートのその表面上の他の溝の深さとは異なっていてもよい。これらの違いは、山についても言え、ガラスシートのある表面上の１つの山幅は、ガラスシートのその表面上の他の山幅とは異なっていてもよい。同様に、ガラスシート上のその表面上の１つの山高さは、ガラスシートのその表面上の他の山高さとは異なっていてもよい。
【００５９】
溝６０は、様々な断面形状を有していてもよい。例えば、図３Ａの実施形態において、溝６０は各溝の長さ方向軸に垂直な断面において段差形状であってもよい（長方形、例えば正方形、波形が想起される）。図３Ｂの実施形態では、各溝６０は弧状の断面形状、例えば円弧等の凹状の弧の間に上部が平坦な山（例えば、メサ）が挟まれ、それによってガラスシートの構造化面はメサと弧状の溝の交互の列を含む。図３Ｃの実施形態において、各溝６０は、溝の平坦な底（床）に関して斜めの側壁を有する台形を含む。しかしながら、図３Ａ〜３Ｃの断面形状は限定的ではなく、溝６０は、後述のような断面形状を含むその他の断面形状、又は断面形状の組合せを有していてもよい。実際に、別の実施形態において、構造化面は、混合形状の山と溝、例えば弧状の溝と斜めの形状（例えば台形の）溝の組合せを有することができる。同様に、構造化面は、異なる山の組合せ、例えば段差、弧、及び／又は斜めの形状の組合せを有することができる。これは、異なる形状の個々の溝及び／又は山、又は１つの溝又は山が異なる形状の部分を含む場合を含む。例えば、溝及び／又は山は段差部分と弧状部分を有することができる。
【００６０】
円弧状の溝断面の具体的な実施形態は、図６Ａ及び６Ｂに示される。図６Ａの実施形態は、図６Ａが各メサ形の山６２に隣接する、円弧を含む断面形状の溝６０を含むガラスシート２８を示しているという点で、図３Ｂの実施形態と似ている。円弧は、山６２の側壁を画定し、約０．５μｍ〜約１ｃｍの範囲、例えば約０．５μｍ〜約０．５ｃｍの範囲、約０．５μｍ〜約０．１ｃｍの範囲、約０．５μｍ〜約５０ｍｍの範囲、約０．５μｍ〜約１ｍｍの範囲、約０．５μｍ〜約５００μｍの範囲、約０．５μｍ〜約１００μｍの範囲、約０．５μｍ〜約５０μｍの範囲、又は約０．５μｍ〜約５μｍの範囲の曲率半径を有することができる。
【００６１】
図６Ｂは、円弧状の山６２と、弧状の断面を有する溝６０とを含む他の構造化面を示す。より具体的には、断面図である図６Ｂの山６２は半径ｒの円弧を含み、それらの間の溝６０は半径Ｒの円弧を含む。特定の実施形態において、半径ｒは半径Ｒより小さい。各山６２は半径Ｒの円弧間に位置付けられ、山の側壁は少なくとも一部に、半径Ｒの円弧により画定される。図６Ａ〜６Ｂの実施形態において、溝６０は平坦な床により分離される２つの円弧を含む。
【００６２】
前述のように、複数の溝のうちの溝６０は、２つの溝間の高い地点に対応する山６２により分離される。特にメサに関して、隣接する溝間の平坦な上部は、幾つかの実施形態において、バックライトユニットのためのローカルディミングゾーンの幅に対応してもよい。
【００６３】
Ｈ／２で画定される山幅Ｗは、例えば、約１０μｍ以上、約２５μｍ以上、約７５μｍ以上、約１００μｍ以上、約１５０μｍ以上、約３００μｍ以上、約４５０μｍ以上、約６００μｍ以上、約７５０μｍ以上、約９００μｍ以上、約１２００μｍ以上、約１３５０μｍ以上、約１５００μｍ以上、約１６５０μｍ以上、約１８００μｍ以上、例えば約７５μｍ〜約１８００μｍの範囲とすることができる。他の実施形態において、山幅Ｗは、約１０μｍ〜約３ｍｍの範囲、例えば約１０μｍ〜約２．５ｍｍの範囲、約１０μｍ〜約２．０ｍｍの範囲、約１０μｍ〜約１．５ｍｍの範囲、約１０μｍ〜約１．０ｍｍの範囲、約１０μｍ〜約８００μｍの範囲、約１０μｍ〜約５００μｍの範囲、約１０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１０μｍ〜約２００μｍの範囲、約１０μｍ〜約１００μｍの範囲、約１０μｍ〜約８０μｍの範囲、約１０μｍ〜約５０μｍの範囲、約２０μｍ〜約８００μｍの範囲、約３０μｍ〜約５００μｍの範囲、約４０μｍ〜約３００μｍの範囲、約５０μｍ〜約２５０μｍの範囲、約６０μｍ〜約２００μｍの範囲、又は約７０μｍ〜約１５０μｍの範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００６４】
山高さは隣接する溝の深さと等しいことが容易にわかるはずである。したがって、Ｈは、溝深さ又は山高さの何れを指すために使用されてもよい。実際に、山は隣接する溝により画定され、その逆でもある。山か溝か、その使用は文脈から容易に明らかとなる。実施形態において、山高さＨは約５μｍ以上〜約３００μｍの範囲、例えば約５μｍ〜約２５０μｍの範囲、約５μｍ〜約２００μｍの範囲、約５μｍ〜約１５０μｍの範囲、約５μｍ〜約１００μｍの範囲、約５μｍ〜約８０μｍの範囲、約５μｍ〜約７０μｍの範囲、約５μｍ〜約６０μｍの範囲、約５μｍ〜約５０μｍの範囲、約５μｍ〜約４５μｍの範囲、約５μｍ〜約４０μｍの範囲、約５μｍ〜約３５μｍの範囲、約５μｍ〜約３０μｍの範囲、約５μｍ〜約２５μｍの範囲、約５μｍ〜約２０μｍの範囲、約５μｍ〜約１５μｍの範囲、約１０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２０μｍ〜約３００μｍの範囲、約３０μｍ〜約３００μｍの範囲、約４０μｍ〜約３００μｍの範囲、約５０μｍ〜約３００μｍの範囲、約６０μｍ〜約３００μｍの範囲、約７０μｍ〜約３００μｍの範囲、約８０μｍ〜約３００μｍの範囲、約９０μｍ〜約３００μｍの範囲、約１００μｍ〜約３００μｍの範囲、約１５０μｍ〜約３００μｍの範囲、約２００μｍ〜約３００μｍの範囲、又は約２５０μｍ〜約３００μｍの範囲とすることができるが、ガラスシートの最大厚さＴに応じてその他の山高さも想定される。２つの反対側の構造化面が示されている場合、山高さは一方の構造化面についてはＨ、反対側の構造化面については、山高さを意味し、区別するためにＨ’で示すものとする。本明細書で使用されるＨの実現値はＨ’の実現値を含むことがわかる。
【００６５】
幾つかの実施形態において、山６２の比Ｗ／Ｈは約１〜１５の範囲、例えば約１〜約１２の範囲、約１〜約１０の範囲、約１〜約８の範囲、約１〜約６の範囲、約１〜約４の範囲、約２〜約１５の範囲、約４〜約１５の範囲、約６〜約１５の範囲、約８〜約１５の範囲、約１０〜約１５の範囲、及び約１２〜約１５の範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００６６】
本明細書で開示される構造化面に関して、ガラスシート２８の１つの主要面だけが構造化面である実施形態において、溝幅Ｓは山幅Ｗの約１０倍未満、例えば、Ｓ≦１０Ｗ、例えばＳ≦８Ｗ、約Ｓ≦６Ｗ、Ｓ≦４Ｗ、Ｓ≦２Ｗ、Ｓ≦Ｗ、Ｓ≦０．５Ｗ、Ｓ≦０．３Ｗ、Ｓ≦０．２Ｗ、例えば約０．２〜約１０の範囲、約０．２〜約８の範囲、約０．２〜約６の範囲、約０．２〜約４の範囲、約０．２〜約３の範囲、約０．２〜約２の範囲、約０．２〜約１の範囲、約０．３〜約１０の範囲、約０．４〜約１０の範囲、約０．５〜約１０の範囲、約１〜約１０の範囲、約２〜約１０の範囲、約４〜約１０の範囲、約６〜約１０の範囲、又は約８〜約１０の範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００６７】
第一及び第二の主要面がどちらも構造化面である場合、溝幅Ｓは山幅Ｗの約２０倍未満、例えば、Ｓ≦２０Ｗ、例えばＳ≦１８Ｗ、Ｓ≦１６Ｗ、Ｓ≦１４Ｗ、Ｓ≦１２Ｗ、Ｓ≦１０Ｗ、Ｓ≦８Ｗ、Ｓ≦６Ｗ、Ｓ≦４Ｗ、Ｓ≦３Ｗ、Ｓ≦２Ｗ、Ｓ≦Ｗ、Ｓ≦０．５Ｗ、Ｓ≦０．３Ｗ、Ｓ≦０．２Ｗ、例えば約０．２〜約２０の範囲、約０．２〜約１８の範囲、約０．２〜約１６の範囲、約０．２〜約１４の範囲、約０．２〜約１２の範囲、約０．２〜約１０の範囲、約０．２〜約８の範囲、約０．２〜約６の範囲、約０．２〜約４の範囲、約０．２〜約３の範囲、約０．２〜約２の範囲、約０．２〜約１の範囲、約０．２〜約２０の範囲、約０．３〜約２０の範囲、約０．４〜約２０の範囲、約０．５〜約２０の範囲、約１〜約２０の範囲、約２〜約２０の範囲、約２〜約２０の範囲、約６〜約２０の範囲、約８〜約２０の範囲、約１０〜約２０の範囲、約１２〜約２０の範囲、約１４〜約２０の範囲、約１６〜約２０の範囲、又は約１８〜約２０の範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。（上記の比はＷ’及びＳ’にも当てはまる。）
溝深さＨ、或いは山高さは、幾つかの実施形態において、ガラスシートの厚さＴの約５％〜約９０％の範囲とすることができる。例えば、一方の主要面のみに溝が形成されたガラスシートの場合、溝深さＨは、ガラスシートの最大厚さＴの約１０％〜約９０％（０．１≦Ｈ／Ｔ≦０．９）、例えばＨ／Ｔ≦０．９、Ｈ／Ｔ≦０．８、Ｈ／Ｔ≦０．７、Ｈ／Ｔ≦０．６、Ｈ／Ｔ≦０．５、Ｈ／Ｔ≦０．４、Ｈ／Ｔ≦０．３、Ｈ／Ｔ≦０．２、又はＨ／Ｔ≦０．１の範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。２つの反対側の主要面に溝が形成されたガラスシートの場合、溝深さＨ（又は、反対側の面についてはＨ’）は、ガラスシートの最大厚さＴの約５％〜約４５％（０．０５≦Ｈ／Ｔ≦０．４５）、例えばＨ／Ｔ≦０．４５、Ｈ／Ｔ≦０．４、Ｈ／Ｔ≦０．３５、Ｈ／Ｔ≦０．３、Ｈ／Ｔ≦０．２５、Ｈ／Ｔ≦０．２、Ｈ／Ｔ≦０．１５、Ｈ／Ｔ≦０．１、又はＨ／Ｔ≦０．０５の範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。上記の範囲は、前述のように比Ｈ／Ｔ及びＨ’／Ｔの両方に同様に当てはまると理解されたい。したがって、溝深さＨ’は、ガラスシートの最大厚さＴの約５％〜約４５％（０．０５≦Ｈ’／Ｔ≦０．４５）、例えばＨ’／Ｔ≦０．４５、Ｈ’／Ｔ≦０．４、Ｈ’／Ｔ≦０．３５、Ｈ’／Ｔ≦０．３、Ｈ’／Ｔ≦０．２５、Ｈ’／Ｔ≦０．２、Ｈ’／Ｔ≦０．１５、Ｈ’／Ｔ≦０．１、又はＨ’／Ｔ≦０．０５の範囲とすることができ、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。さらに、前述のように、第二の主要面の溝深さＨ’も溝幅Ｓ’も、第一の主要面の溝深さＨ及び溝幅Ｓと同じ大きさを有する必要はない。したがって、Ｈ’はＨと同じであり得、又はＨ’はＨとは異なることもあり得る。同様に、Ｓ’はＳと同じてあり得、又はＳ’はＳとは異なることもあり得る。それに加えて、反対側の溝及び／又は山は整列されていてもよく、又は図５Ａ〜５Ｃに示すように、他の実施形態では整列していなくてもよい。
【００６８】
図７Ａに示されるように、溝の底面と溝の、台形の溝において見られるような傾斜側面との間の壁角度θは、所望のローカルディミング効果を実現するために変化させることができる。壁角度θは、例えば９０°超〜１８０°未満の範囲、例えば約９５°〜約１６０°、約１００°〜約１５０°、約１１０°〜約１４０°、又は約１２０°〜約１３０°の範囲であってもよく、すべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００６９】
各種の実施形態において、１つ又は複数の溝６０は、例えば図７Ｂに示されるように、完全に、又は部分的に少なくとも１種の低屈折率材料６１で満たすことができる。低屈折率材料６１は、ガラスシートの屈折率より少なくとも１０％低い屈折率を有する光学的に透明な材料とすることができる。例示的な低屈折率材料は、ポリマ、ガラス、無機酸化物、及びその他同様の材料から選択できる。低屈折率材料は、本明細書において示される実施形態を含め、何れの形状及び／又は大きさの溝６０を満たす、又は少なくとも部分的に満たすために使用できる。
【００７０】
溝６０は、例えばエッチングにより形成でき、第一及び／又は第二の主要面３０、３２は部分的に、例えば印刷（例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷）によりパターン付きの耐酸性材料で被覆され、第一の主要面３０及び／又は第二の主要面３２のうちのガラス材料が除去されることになる部分は、耐酸性材料がないままとされる。このように被覆された表面はその後、適正な酸溶液（例えば、エッチャント）に、ガラスシートの表面のエッチングを所望の深さＨ及び幅Ｓの溝を形成するのに適した時間と温度で、例えばガラスシートを酸溶液に浸漬させるか、又はエッチャトをガラスシートに噴霧することによってさらされてよい。ガラスシートの１つの主要面だけがエッチングされる実施形態において、反対側の主要面は全体が耐酸性材料で覆われてもよい。それに加えて、ガラスシートの縁面もまた、耐酸性材料で被覆して、縁面のエッチングを防止してもよい。幾つかの実施形態において、ガラスシートが非常に薄く、例えばＴが約０．３ｍｍ以下である場合、ガラスシートはキャリアプレート、例えばより厚いガラス板又は他の適当な材料のプレートに当技術分野で知られている方法を使って取り付けてよい。例えば、ガラスシート２８は、接着剤でキャリアプレートに取り付けてよい。
【００７１】
エッチング溶液は、例えばＨＦ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌのうちの１つ又は複数を含んでいてもよく、それらの組合せも含まれる。エッチング方法は、特定の実施形態において、粘度η、弾性ヤング係数Ｅを有し、η／Ｅ＜０．５秒のガラス組成物に適用可能であってよい。エッチング方法は、本明細書に記載された溝６０の何れを作るためにも使用できる。
【００７２】
ガラスシートの主要面のエッチング方法は典型的に、清浄なシート状のガラスから開始されるが、これは、埃、油、又はその他の汚染物質が均一なエッチングを阻止してエッチング工程に不利な影響を与える可能性があるからである。したがって、ある例示的なエッチング工程では、エッチングされるガラスシート２８（図８Ａ参照）を洗浄液、例えば水と、任意選択により洗剤を使ってクリーニングして汚染物質を取り除き、その後水で十分にすすぎ、洗剤の残留物を除去する。１つの例において、ガラスシートは当初、ＫＯＨ溶液で洗浄して、ガラス表面の有機汚染物質と埃を除去することができる。必要に応じて他の洗浄液に置き換えてもよい。約２０℃未満の水接触角を得るのに十分な程度の清浄度を実現すべきである。接触角度は、例えば、Ｋｒｕｅｓｓ  ＧｍｂＨの製造するＤＳＡ  １００接触角計測器を使い、液滴法を用いて評価できる。クリーンニング後、ガラスシートは任意選択により、例えば純粋ですすいでもよい。それに加えて、エッチングすべき表面は、洗浄後、エアプラズマを使ってプラズマ処理し、ガラスシートの表面上に有機汚染物質があればそれを除去してもよい。例えば、ガラスシート表面はエアプラズマ（５０ワット）に約２分〜約４分の範囲の時間にわたってさらされるが、所望の清浄度とガラスシートの初期清浄度に応じて、その他の時間が使用されてもよい。代替的に、又はそれに加えて、ガラスシートを乾燥させて、ガラス表面から物理吸収されたものがあれば、それを除去することができる。界面吸収（物理吸収）された水は、その後のバスエッチングとスプレイエッチングの両方を含むエッチング中のガラス表面へのエッチマスクの接着に大きな影響を与えかねない。例えば、ガラスシートは、約２００℃以上、例えば約２００℃〜約２５０℃の範囲の温度の炉で、少なくとも約１６時間、例えば約１６時間〜約２０時間の範囲の期間にわたり焼き固めることができる。炉から出した後、ガラスシートはその後の処理の前に約４０％〜約６０％の範囲の相対湿度の乾燥機内に保管して、水分の再吸収を防止することができる。
【００７３】
方法は、ガラスシートのエッチングすべき表面にエッチマスク材料を塗布する前に接着促進剤を塗布する任意選択のステップをさらに含んでいてもよい。例えば、図８Ｂは、ガラスシート２８の第一の主要面３０に塗布される接着促進層７２を示しているが、別の実施形態では、第一の主要面３０と第二の主要面３２の両方とも、エッチマスク７４をガラスシートの両主要面に塗布する場合は接着促進剤で被覆してもよい。接着促進剤は、耐酸性（レジスト）材料の十分な接着を確実にするために使用できる。接着促進剤は、シラン層、エポキシシラン層、又は自己組織化シロキサン層とすることができる。接着促進剤は、例えば、ＨａｒｄＳｉｌ（商標）ＡＭ（ＨＡＭ）と称する、Ｇｅｌｅｓｔ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄの製造するアクリレート系ポリシルセスキオキサン樹脂溶液を２メトキシプロパノールで希釈したものとすることができる。幾つかの実施形態において、接着促進剤は、ＨＡＭポリシルセスキオキサン保存溶液を２メトキシプロパノールで１０体積％〜５０体積％に希釈したものであってもよい。ＨＡＭ溶液は、２体積％〜１０体積％のポリマ濃度まで希釈されてもよい。使用に適したその他の接着促進剤には、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシルシリルプロピル）アンモニウム塩の水溶液及び／又は酢酸３−ｇｌｙｃｉｄｙｏｘｉｐｒｏｐｙｌ）ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｘｉｌａｎｅのイソプロピルアルコール溶液が含まれる。
【００７４】
幾つかの実施形態において、接触促進剤は、ペインティング（ローリング）により塗布されてよい。しかしながら、他の実施形態では、接着促進剤はスピンコーティング又は浸漬法により塗布されてもよい。例えば、スピンコーティングは、第一の低い、例えば約５００〜約１０００ｒｐｍの範囲の回転速度、その後の第二の、より速い、例えば約２５００ｒｐｍ〜約３５００ｒｐｍの範囲の回転速度等、複数の速度で行うことができる。表面エネルギー及び原子間力表面粗さ測定によると、１０％を超えるＨＡＭ溶液により良好に被覆された表面が得られることがわかった。しかしながら、留意すべき点として、幾つかの実施形態では、選択されてガラスに塗布された酸レジスト材料が十分な接着を示す場合、接着促進剤は不要となりうる。
【００７５】
接着促進剤層の塗布の後、接着促進剤は任意選択により空気乾燥し、材料に応じて約１２０℃〜約３００℃、例えば約１５０℃〜２００℃の範囲の温度で、約５分〜１時間の範囲、例えば２０分〜約３０分の時間にわたり焼き固めることにより硬化させることができる。その後、被覆されたガラスシートを、例えばイソプロピルアルコールですすぎ、窒素ガス（Ｎ２）でブロー乾燥させることができる。
【００７６】
図８Ｃに示されるその後のステップで、酸レジスト材料、すなわちエッチマスク７４はガラスシートに、接着促進剤があればその上に、所望のパターンで塗布され、その際、ガラス主要面（例えば、接着促進剤）の、レジスト材料で覆われた部分はエッチング工程中にエッチングされず、エッチング及びエッチングマスクが除去された後に山６２を形成することが念頭に置かれる。エッチマスクの塗布パターンは、ガラスシート２８の主要面を横切って延びる複数の列、例えば複数の平行な列とすることができるが、その他のパターンも可能である。ガラスシートの、レジスト材料で覆われていない部分は、露出面より低いレベルまでエッチングされ、溝を形成する。前述のように、酸レジスト材料は印刷工程、例えばスクリーン印刷又はインクジェット印刷により塗布できる。また、パターン分解能、すなわちエッチング後に残る山と溝の大きさ（例えば、幅）と空間密度（例えば、周期性）には少なくとも、エッチング工程中に生じるアンダーカットの量の制御がかかわることに留意すべきであり、これについては後述する。
【００７７】
スクリーン印刷工程の典型的なスクリーンメッシュサイズは、約３００〜５００ワイヤ毎平方インチ（４６．５〜７７．５ワイヤ毎平方センチメートル）の範囲とすることができ、スクリーンワイヤはステンレススチールで形成される。感光エマルジョン（フォトレジスト）をスクリーンに約５μｍ〜約１０μｍ、例えば約５μｍ〜約９μｍの範囲、例えば７μｍの深さに均一に塗布し、エマルジョンに、エッチマスクのための透明と不透明の交互の列のパターンのネガを含むフォトマスクを通して、紫外線等の光を照明することにより硬化させる。露光後にスクリーンとフォトレジストを洗浄し、フォトレジストの硬化されていない部分を取り除き、硬化したエマルジョンの縞を残し、それによってパターンニングされたスクリーンが生成される。
【００７８】
スクリーン印刷によるエッチマスクは、パターニングされたスクリーンをガラスシート表面の上に浮かせて設置し、スクリーンにエッチマスク材料をフラッディングし、スクリーンをスキージで拭くことにより塗布される。スクリーンは、ガラス表面から約２ｍｍ〜約５ｍｍの範囲、例えば約４ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の距離で浮かせてよい。スキージでのパターニングされたスクリーン全体の拭き取りは、実質的に一定の速度とエッチマスク材料への圧力で、例えば約７５ｍｍ／秒〜約１２５ｍｍ／秒の範囲、例えば約９０ｍｍ／秒〜約１１０ｍｍ／秒の範囲及び、約２７ポンド／インチ２（０．１８６メガパスカル）〜約３０ポンド／インチ２（０．２０７メガパスカル）の範囲の圧力で行うべきである。エッチマスク材料をガラスシートの表面上に堆積させた後、エッチマスク材料は材料にとって適切に硬化させられる。例えば、熱硬化性エッチマスク材料は、約１２０℃〜約１４０℃の範囲、例えば約１３０℃〜約１４０℃の範囲の温度の炉内で、約５分〜約７５分の範囲の時間にわたり加熱することによって硬化させてよいが、これらの条件は材料の選択に応じて変えてもよい。ＵＶ硬化性エッチマスク材料は、ＵＶ光で硬化させられる。硬化後、ガラスシートは次の処理まで乾燥機内に保管しておくことができる。
【００７９】
幾つかの実施形態において、接着促進剤は、別の層として塗布するのではなく、エッチマスクの中に含めることができる。様々なエッチマスク材料を、材料組成の中に含められる接着促進剤の程度により、又はより簡単には特定のエッチマスク材料が提供する接着度合いにより選択できる。マスク印刷とエッチング方法により製作されるオールガラスの表面構造化ＬＧＰの詳細な表面トポロジは、エッチマスクと基板との接着度合いに強く依存する。
【００８０】
エッチマスク材料は、様々な両立性から選択できる。幾つかの実施形態において、エッチマスク材料はインクとして塗布できる。適当なインクは典型的に、有機ポリマ、分散剤、乳化剤、架橋剤、顔料、酸化防止剤、溶剤、接着促進剤、及び無機材料（例えば、フィラ材料）を含む多成分組成物である。典型的なポリマには、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及びポリシロキサンが含まれる。エッチング後のガラスシート表面トポロジは、様々な程度の弧（例えば、波状又は正弦波状）の形態から様々な程度の「平坦上部」の形態まで、ガラス表面とエッチマスクの接着を変えることによって各種の形状が得られるという点で調整可能である。光閉じ込めインデックス（ＬＤＩ）等、光学性能に影響を与える各種のＬＧＰ光学パラメータは、ガラスシート表面トポロジにより影響を受け得る。例示的なエッチマスク材料は、米国テキサス州シーブルックのＫｉｗｏから入手可能なＫｉｗｏｍａｓｋ  １４０（「Ｋｉｗｏ」）、何れもサンケミカル社から入手可能なＣＧＳＮ  ＸＧ７７（「ＣＧＳＮ」）及びＥＳＴＳ  ３０００（「ＥＳＴＳ」）である。エッチマスク材料は、適当な粘度を得るために必要に応じて希釈できる。これらの例示的なエッチマスク材料には、様々な量の接着促進剤が含められ、ガラス表面との様々な程度の接着を示す。
【００８１】
幾つかの実施形態において、エッチマスクは熱可塑性材料を含むことができる。適当な熱可塑性材料の例には、エチレンビニルアセテート材料、プロピレン材料、ポリオール材料、ポリアミド材料、ポリウレタン材料、プルロニック材料、ポリアクリルアミドその他が含まれる。このような熱可塑性材料は、揮発性媒質を使わずに製造でき、それによって熱可塑性材料がガラスシート表面に塗布された後の乾燥ステップが不要となる。熱可塑性材料はガラス表面との良好な接着を示し、それによって接着促進層（又はエッチマスク組成物に接着促進剤を含めること）がさらに不要となり、その後のエッチングステップ中の剥離の可能性が低下し、又は排除される。しかしながら、熱可塑性材料は、ガラスのＣＴＥと実質的に同じＣＴＥを有するように選択すべきである。例えば、熱可塑性材料は、ＣＴＥ不適合による剥離の可能性を回避するために、ガラスのＣＴＥの約１０％以内のＣＴＥを有するように選択すべきである。
【００８２】
熱可塑性材料は、低粘度（「液体」）状態でガラス表面に塗布されるが、熱可塑性材料は、それがガラス表面と接触すると事実上瞬時に固化し、堆積されたパターンの広がり（「ウェッティング」）が排除され、ガラス表面上に、制御可能な形状と間隔の、クリーンで一貫した、正確なパターンが生成される。
【００８３】
熱可塑性材料の塗布は、例えば熱可塑性材料を１つ又は複数のノズル、例えば加熱ノズルから吐出させることによって実現できる。１つ又は複数のノズルは、それ自体がコンピュータ制御塗布装置、例えば塗布ヘッドを少なくとも２次元、好ましくは３次元に移動させることのできる２又は３次元カンドリに取り付けられる塗布ヘッドに組み込むことができる。例えば、熱可塑性材料は、容易に店頭で入手可能な熱可塑性材料の３Ｄ印刷装置等の、又はこれに類するインクジェット印刷工程で塗布できる。
【００８４】
代替的に、熱可塑性材料はスクリーン印刷工程で塗布でき、この場合、熱可塑性材料は適当なメッシュスクリーン、例えば金属（例えば、ステンレススチール）メッシュスクリーンの上から塗布し、炉、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）ヒータ、又はＣＯ２レーザ等のレーザで加熱できる。その後、メッシュスクリーンをガラス表面に押し付け、熱可塑性材料がガラス表面に転写されるようにする。実施形態において、塗布装置の部分を加熱して、転写中は熱可塑性材料を低粘度の状態のままにすることができる。例えば、メッシュスクリーンは、スクリーンのワイヤに電流を通すことによって直接加熱されるように構成でき、この場合、電流は抵抗熱を通じてメッシュスクリーンを加熱する。メッシュスクリーンの温度は、選択された熱可塑性材料に応じて約３０℃〜約１５０℃の範囲の温度に保持すべきである。メッシュスクリーンをガラスの上に置いたら、熱可塑性材料をヒータ、例えば加熱プレートを使って、又はスキージによってメッシュスクリーンから押し出すことができ、又はロータリスクリーン印刷方式を使用するスクリーン印刷法を利用できる。
【００８５】
有利な点として、熱可塑性材料は再使用可能であり、その後のエッチング工程の後に、熱可塑性材料の回収と再使用が可能となる。例えば、熱可塑性エッチマスク材料は、適当な溶剤（熱可塑性材料によって異なる）で、熱湯で、又はその他の方法（例えば、ＩＲヒータ）による加熱により除去できる。
【００８６】
エッチマスクの組成にかかわらず、エッチングマスクが塗布され、ガラスがガラスシートから除去されて溝６０が形成されると、残ったエッチマスク（及び、ある場合は接着促進剤層）が除去され、交互の溝６０及び山６２の列を有するＬＧＰが残る（図８Ｅ）。幾つかの実施形態において、ガラスはガラスシートをエッチャント（エッチング溶液）にさらすことによって除去される。
【００８７】
高分解能のスクリーン印刷は、ステンレススチールベースのスクリーンに用いられるような硬質壁メッシュに有利であるが、エッチングされた溝の側壁の平滑さは、スクリーンのエマルジョン−パターンギャップを通じた印刷中の粘弾性スクリーンインクのレオロジとスクリーン開口との間の相互作用にも依存する。示される固有のずり流動化力はスクリーンのスキージ速度（例えば、５ｃｍ／ｓ）と加えられる圧力（例えば、周囲圧力より３ｐｓｉ、すなわち２０．７キロパスカル高い）、スクリーン−ガラス表面ギャップ（例えば、２ｍｍ〜５ｍｍ）、エマルジョンの厚さ（例えば、５μｍ〜３０μｍ）、スクリーンの厚さ、及びストリング角（０°〜３０°）に関係する。図９は、高いＬＤＩ値を有するオールガラス表面構造化ＬＧＰを製造するために使用可能なスクリーンフォーマットのＳＥＭ画像（倍率１００％）である。図のパターニングされたスクリーン７６は、開口５６μｍ、ストリング角２２°のステンレススチール３６０メッシュスクリーン７８と、１５０μｍ幅のストリップ８０を有する１５μｍの厚さのスクリーンエマルジョンパターンとを含む。ストリング角は、金属スクリーンメッシュの個々のワイヤの、パターニングされたスクリーンを形成する硬化されたエマルジョン列（ストリップ８０）の縁に関する角度を指す。
【００８８】
スクリーンメッシュは、硬化されたエマルジョンストリップに関して、直線を印刷するときに印刷媒体（例えば、エッチマスク材料）がスクリーンワイヤ（「ストリング」）の縁に沿わないような角度とされる。これによって「線飛び」が生じやすく、所定のまっすぐの縁は沿うのではなくスクリーンワイヤを前後に飛び越え（エマルジョンの縁がそのすぐ脇に延びているため）、したがって、直線が印刷されない。２２．５°のストリング角は、線飛びをなくすのに役立つ一般に最適なストリング角であることがわかったが、エッチマスク材料（例えば、マスク材料の粘度）に応じてその他の角度も有利であり得る。例えば、幾つかの例では、２２．５°で線印刷の問題が生じたが、３０°では問題は生じなかった。幾つかの実施形態において、直線パターンのためのストリング角４５°では印刷上の問題が生じ、これは、繰返しパターン上でワイヤが相互に交差するところでマスクインクが落ちる可能性があるからである。しかしながら、その他のパターンには４５°のストリング角が有利であった。したがって、ストリング角は約２０°〜約４５°の範囲とすることができるが、その他のストリング角も受け入れられるかもしれない。
【００８９】
エッチャントの調合がガラス除去に与える影響をよりよく理解するために、１２種類のエッチング溶液を試験した：１０％ＨＦ−１０ＨＮＯ３溶液、１０％ＨＦ−２０ＨＮＯ３溶液、１０％ＨＦ−３０ＨＮＯ３溶液、１０％ＨＦ−２０％Ｈ２ＳＯ４溶液、１０％ＨＦ−２０％Ｈ２ＳＯ４溶液、１０％ＨＦ−３０％Ｈ２ＳＯ４溶液、１０％ＨＦ−１０％ＨＣｌ溶液、１０％ＨＦ−２０％ＨＣｌ溶液、１０％ＨＦ−３０％ＨＣｌ溶液、及び１０％、２０％、及び３０％ＨＦの３種類の濃度のＨＦエッチング溶液。エッチングの条件と結果を下の表１に示す。エッチングは、２１℃のエッチング溶液温度、暴露時間３０分で行った。表１は、左から右に、エッチング溶液の組成、エッチャントの温度、エッチ速度、エッチング後のヘイズの有無、ガラスシートのエッチングされない主要面の（裏面）の粗さを示す。データは、ＨＦにＨ２ＳＯ４を混合すると、商業的工程とって望ましい、より速いエッチング速度となるが、その他の溶液でも容認可能な結果が得られたことを示している。
【００９０】
【表１】
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【００９１】
表１のエッチャント調合はすべてガラス基板２８に溝を形成できるが、１０％ＨＦ−２０％Ｈ２ＳＯ４溶液で最速のエッチ速度が得られ、エッチング完了後にエッチング面上に成長縞がほとんど見られなかったが、１０％ＨＦ−３０％Ｈ２ＳＯ４溶液では認識可能な成長縞が生じた。これらの成長縞は、エッチングガラス表面上に波線状の残留物として現れる。溝高さの測定は、Ｚｙｇｏ装置を使った白色干渉法によって行われた。
【００９２】
その後の試験により、攪拌（例えば、「ライス」攪拌棒を用いた４００ｒｐｍでの攪拌）が成長縞を減少させるのに役立つことがわかった。攪拌は、１０％ＨＦ−２０ＨＮＯ３溶液の成長縞を低減化させるのに特に有効であった。
【００９３】
表１によれば、適当なエッチャントには、体積で、約１０％ＨＦと、約１０％〜約３０％、例えば約１２％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約１４％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約１６％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約１８％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約２０％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約２２％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約２４％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約２６％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約２８％ＨＮＯ３〜約３０％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約２８％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約２６％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約２４％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約２２％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約２０％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約３０１８ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約１６％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約１４％ＨＮＯ３、約１０％ＨＮＯ３〜約１２％ＨＮＯ３の量のＨＮＯ３の組合せの水溶液を含むことができ、これらすべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００９４】
適当なエッチャントには、体積で、約１０％ＨＦと、約１０％〜約３０％、例えば約１２％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約１４％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約１６％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約１８％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約２０％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約２２％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約２４％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約２６％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約２８％Ｈ２ＳＯ４〜約３０％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約２８％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約２６％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約２４％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約２２％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約２０％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約１８％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約１６％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約１４％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約１４％Ｈ２ＳＯ４、約１０％Ｈ２ＳＯ４〜約１２％Ｈ２ＳＯ４の量のＨ２ＳＯ４の組合せの水溶液を含むことができ、これらすべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００９５】
適当なエッチャントにはまた、体積で、約１０％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、例えば約１２％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約１４％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約１６％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約１８％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約２０％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約２２％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約２４％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約２６％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約２８％ＨＦ〜約３０％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約２８％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約２６％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約２４％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約２２％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約２０％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約１８％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約１６％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約１４％ＨＦ、約１０％ＨＦ〜約１２％ＨＦの水溶液を含むことができ、これらすべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００９６】
適当なエッチャントにはさらに、体積で、約１０％ＨＦと、約１０％〜約３０％、例えば約１２％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約１５％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約１８％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約２０％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約２２％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約２４％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約２６％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約２８％ＨＣＬ〜約３０％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約２８％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約２６％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約２４％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約２２％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約２０％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約１８％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約１６％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約１４％ＨＣＬ、約１０％ＨＣＬ〜約１２％ＨＣＬの量のＨＣＬの組合せの水溶液を含むことができ、これらすべての範囲とそれらの間の部分範囲が含まれる。
【００９７】
次に、図１０を参照すると、エッチング工程中、エッチャントは、ガラスシートの主要面と直交する法線方向の方向Ｎと、ガラスシート主要面の一方又は両方に平行な方向、すなわちガラスシートの平面に平行な横方向の距離Ｍの両方に沿ってガラスシートを溶融させ、アンダーカット領域７５を形成する。距離Ｍは酸レジスト材料の縁（例えば、ストリップの縁）からガラス主要面と酸レジスト材料（又は接着促進剤）との交差点まで延びる。この横方向のアンダーカットは、表面構造の分解能（例えば、山と溝）を限定することによって、すなわち、これらの構造物をどれだけ密接に位置付けることができるか（例えば、構造物の狭さ）を限定することによって、ＬＧＰの性能に不利な影響を与える可能性がある。したがって、幾つかの実施形態において、横方向のガラス溶融を最小化し、その一方で、法線方向の溶融を最大化することが望ましい。実験を通じて、横方向と法線方向の距離の比Ｍ／Ｈ（Ｈはエッチングされた溝深さ）が約１．２〜約１．８であることが、約５０マイクロメートルの山幅を実現するために最適であると判断されたが、その他の比、例えば約１／１〜３０／１の範囲、例えば３．５／１、５／１、又は７／１も実現可能である。あるＭ／Ｈ比に到達するために、２ミリメートルの厚さＴのＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＩＲＩＳ（商標）のガラスシート２８の５ｃｍ×５ｃｍの複数のサンプルを上記の手順により、レジスト材料のパターンを細かくしながら（線幅を縮小しながら）、その後、様々なエッチング溶液でエッチングすることによって準備した。レジスト材料は、スクリーン印刷により塗布し、すなわち、スクリーンをレジスト材料でフラッディングしてスクリーンを湿潤状態にし、その後、印刷を開始した。レジスト材料のパターンをガラスサンプルの主要面、例えばガラスシート２８の第一及び／又は第二の主要面３０、３２に印刷した後、レジスト材料のパターンを含むガラスシートを１２０℃で３０分間焼き固め、レジスト材料を硬化させた。
【００９８】
具体的な形状の構造、すなわち溝と山は、アンダーカットの大きさを制御することによって生成できることも明らかであるはずである。例えば、より急峻なアンダーカット（大きいＭ）は、よりシャープな、よりくっきりとした山を得るために使用できる。アンダーカットは、エッチング溶液の温度、ガラス基板をエッチング溶液にさらす時間、及び酸溶液の侵襲性（酸及びその濃度の選択）を変えることによって制御できる。
【００９９】
さらに、アンダーカットの大きさは、ガラス表面へのマスク材料の接着を変化させることによって制御できることもわかった。すなわち、別の層７２として、又はエッチマスク材料、例えばインクジェットインク又はスクリーン印刷インク内に調合された接着促進剤の接着特性を変化させることによって、構造化面の特性を変えることができる。前述のように、これは、異なる度合いの接着を生じさせる異なるエッチマスク材料を使用することにより実現できる。
【０１００】
本明細書において開示されるエッチング方法を使い、非常に小さい山及び／又は谷の幅を得ることができる。例えば、１つの実験で、１７５μｍの酸レジスト材料の列の幅（縁から縁）を使用し、レジスト材料の列を５０μｍのギャップで離間させた。その後、基板を１０体積％のＨＦと２０体積％のＨ２ＳＯ４（残りはＨ２Ｏ）とを含む酸溶液浴にさらした。その結果得られた、高い部分の山のパターンの幅は、１つの溝の床から高い部分の山と隣接する反対側の溝の床まで測定して約１２５μｍであった。約１．５のＭ／Ｈ比が得られると、約１２５μｍ以下、例えば５０μｍ以下と小さい山幅が実現可能である。
【０１０１】
エッチングには幾つかの方法を利用でき、これにはバスエッチング及びスプレイエッチングが含まれる。バスエッチング工程では、パターニングされたエッチマスクを有するガラスシートを選択されたエッチャント浴の中に入れる。エッチャントは循環させることができ、又は他の実施形態では、エッチャントは、例えばゆっくり揺らすことによって攪拌できる。エッチング中、エッチャントを適温、例えば約２１℃以上、例えば約２３℃以上に保持する。ガラスシートをエッチャント浴に、所望の構造化面（例えば、山と谷の形態）を形成するのに十分な時間、例えば約３０分〜約１時間の範囲にわたりさらし、その後、取り出してすすぐ。すすぎは、まずガラスシートを純（ＤＩ）水浴に約１分間入れ、取り出し、高温の流水（例えば、水道水）でさらに１分間すすぎ、その後、Ｎ２ガスで乾燥させる。エッチャントは、例えばエッチングされるガラスシートの枚数に応じて定期的に交換できる。必要に応じて、すすぎ工程で取り除かれなかった残りのエッチマスク材料は、Ｐａｒｋｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから入手可能なＰａｒｋｅｒ  Ｔｒａｎｓｅｐｔｉｃ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  ＳｏｌｕｔｉｏｎをＤＩ水で約４％に希釈したもの、又はその他の適当な洗浄溶液（例えば、Ｓｅｍｉｃｌｅａｎ  ＫＧ、ＮａＯＨ）を使って除去できる。
【０１０２】
代替的に、スプレイエッチングが実行されてもよい。エッチマスクでパターニングされたガラスシートをＤＩ水で洗浄し、エッチャントスプレイに、所望のエッチング（溝）深さに応じて例えば３０分〜４０分にわたりさらし、その後ＤＩ水ですすぐ。残りのエッチマスク材料は、必要に応じてＮａＯＨで取り除き、その後ＤＩ水で洗浄することができる。
【０１０３】
他の実施形態において、例えば図１１に示すように、溝は、吹き付け加工（例えば、サンドプラスト、ウェットブラスト（例えば、ウォータジェット）、ドライアイスブラスト、又は同様の工程）を使ってガラスシート内に生成でき、それによれば、ガラスシートの表面を研削させて材料を除去することによって溝が形成される。有利な点として、ガラスの研削による除去は、高速で（除去速度は約５０μｍ／秒）行うことができ、スケーラブルで、自動化可能である。さらに、ウェットエッチングにより実現可能なものより急峻な溝側壁が実現可能である。研削による溝をスムージングするための形成後加工には、火炎研磨及びアブレシブウォータジェットを含むことができる。これら及びその他の態様を以下により詳しく説明する。
【０１０４】
１つ又は複数の実施形態によれば、耐摩耗材料（マスク）をガラスシートの少なくとも１つの主要面に所定のパターンで（必要に応じて、任意選択による接着促進剤層７２があってもなくてもよい）、製造者が推奨する慣行にしたがって、例えばインクジェット又はスクリーン印刷により塗布する。中程度の摩耗期間に抵抗できる適当なレジスト材料は、Ｋｉｗｏである。マスクの堆積の次に、堆積後加熱（焼き固め）工程を行って揮発性成分を除去し、マスク材料を硬化させることができる。堆積後加熱は、例えば約６０℃〜約９０℃の温度で約６０分〜約９０分の時間にわたり行うことができるが、より高い温度、例えば１２０℃で３０分間実行できる（Ｋｉｗｏの硬化温度は１５０℃を超えるべきではない）。エッチマスク材料の最適な脱泡を容易にするために、エッチマスク材料を塗布したのち、何れかの強制乾燥手段を使用する前に、ガラスシートを例えば１〜２分の時間にわたり周囲温度で放置すべきである。
【０１０５】
エッチマスク材料を堆積させ、焼き固めた後、研磨材アプリケータ（８２）（サンドプラスタ）を使って、流体（例えば、空気又は水）ストリーム８４に混入された研磨材、例えばアルミナ粒子によりガラスシートのマスクされていない（保護されていない）領域から材料を削り取り、溝６０を形成できる。グリットの大きさがより小さいと、より平滑な表面仕上げが得られ、所望の表面粗さを実現するために必要となるかもしれないアブレーション後のスムージングの量が減るが、その分、加工時間は長くなる。約１０μｍ〜約２０μｍの範囲のグリットサイズは容認可能な結果を生むことがわかっているが、その他のグリットサイズを使用してもよい。研磨材アプリケータは、混入研磨材を方向付けるためのノズル８６を含んでいてもよい。例えば、実施形態において、ノズル８６はスロットノズルとすることができ、これは、実験では、ガラスシートの主要面に関するノズルの移動経路に沿って研磨材粒子を比較的幅広く均一に広げ、ガラスシート表面の、エッチマスク７４により保護されていない領域にわたるガラスシート表面の均一な研削を実現させた。
【０１０６】
実施形態において、ノズル８６は次の経路に移動する前に同じ経路上で複数回移動させることができる。例えば、実験的なトライアル中、研磨材供給装置（Ｃｏｍｃｏ  Ａｃｃｕｆｌｏｗ  Ｍｉｃｒｏｂｌａｓｔｅｒ）をガラスシート上で第一の経路に沿って約２０ｍｍ／秒の速度で合計６回移動させ、その際、装置のノズルをガラスシートの表面から約０．８５ｃｍに位置付けた。次に、直径約０．５ｍｍのノズルを、第一の経路と直交する方向に約１ｍｍ進め、第一の経路に平行な（ただし、１ｍｍ刻みでずらした）第二の経路に沿ってさらに６回移動させた。研磨材供給装置の背圧（例えば、供給ガスの圧力）は約０．５５メガパスカル（ＭＰａ）であった。この工程を、所望の研削が完了するまで１ｍｍ刻みで繰り返した。
【０１０７】
上記のアブレーション工程を使い、エッチマスクストリップ間に線形の溝をガラスシートに素早く生成できることがわかり、これらの溝はマスクの下の山間に位置付けられ、山を画定する。これらの溝は線形の列状に延びる。これらの溝深さＨ（すなわち、ガラスシートの平面に垂直な方向）は約３７μｍであり、約３８５μｍの周期Ｐで生成された。
【０１０８】
留意すべき点として、エッチマスク材料、例えば上述のＫｉｗｏは耐摩耗性であるかもしれないが、それでも、研磨材粒子のストリームに十分な時間さらされると研削する。それゆえ、研磨材粒子がガラスシート上の何れか１つの地点に向けられる最小レジデンス時間を使用するように注意すべきである。これは、研磨材粒子の大きさと性質（例えば、硬さと「鋭さ」）、粒子を推進させるために使用されるガスの圧力、粒子の衝突面積の大きさ、衝突面積の移動速さ、及びノズルと被加工物（例えば、ガラスシート）との間の距離に依存する。
【０１０９】
ガラスシートの研削が完了し、所望の深さの溝が生成されると、研削された溝を平滑化して研削部分の表面粗さを減少させてもよい。ＨＦ−（ＮＨ４）ＨＦ２緩衝溶液にＨＣｌを混和させたものを試したが、過剰に侵襲的であることがわかり、マスクを置いた場合はマスクされた領域にも容認できないアンダーカットができ、マスクを除去すると、ガラスシート表面に形成されたばかりの山を含め、ガラスシートの表面全体から材料が取り除かれた。
【０１１０】
湿式化学スムージングに代わる方法は研磨液噴射工程であり、この場合、十分に小さいグリットサイズの研磨材が液体（例えば、水）に混入され、ガラスシートの研削済み表面に高圧で向けられる。
【０１１１】
ガラスシートの研磨表面のための他の代替的なスムージング方法は、研磨表面をガラスが流れるのに十分に加熱することによる火炎又はプラズマ研磨を含むが、過熱しすぎてガラス面がゆがむことがないように注意すべきである。
【０１１２】
ガラスシート、より詳しくは溝の表面、さらにより詳しくは溝の側壁は、側壁のＲＭＳ粗さが、白色干渉法で測定したときに約５μｍ以下、例えば約１μｍ以下となるように平滑化すべきである。研削ステップ及び、任意選択によりスムージングステップが完了した後、ガラスシートを例えばＮａＯＨで洗浄し、マスク材料と研磨材の残留物をすべて取り除くことができる。それ以上の洗浄と乾燥は、それぞれ例えば水及び乾燥窒素（Ｎ２）により必要に応じて実行できる。
【０１１３】
また別の実施形態において、溝６０（又は山６２）は、ガラス形成工程中、例えばガラスリボン８８を成形本体８９から引き出した後、リボンを冷却してガラスシートを形成する前に形成してもよい。ガラスリボンは、フロート工程、ダウンドロー工程（例えば、フュージョンダウンドロー工程）、スロットドロー工程、又はガラスリボンを形成できる他の何れの工程により形成されてもよい。冷却前のガラスリボンは、所望の特徴物を作るように扱えるような粘度を有しているかもしれない。例えば、溝６０（又は山）は、例えば型押しロール９０、例えば図１２に示されるような対向する反対回転の型押しロールを使用して直接接触力を操作することによって形成できる。型押しロール９０は、ガラスリボン８８に押し付けられたときに所望の構造物を生成するように機械加工できる。ガラス形成工程の粘性のある段階で、ガラスリボンはロール間に引き出され、所望の溝又は山が生成されてよい。機械加工された構造物とその結果として得られるガラスパターンとの間の比は、接触力、引張力、及び粘性伸長、又は熱膨張を考慮して変換関数で説明することができる。接触方式は、各種の実施形態において、粘度ηと弾性ヤング係数Ｅを有し、０．０００５秒＜η／Ｅ＜０．２秒のガラス組成物に適用可能であってよい。接触方式は、例えば図３Ａ〜７Ｂに示される何れの溝又は山の形状を作るためにも使用できる。
【０１１４】
溝６０及び山６２は、それに加えて、図１３に示されるように、リボンの他の部分に関して局部加熱及び／又は冷却領域を提供することにより、ガラスリボンの表面に形成されてよい。このような領域は、局部加熱及び／又は冷却素子９２により、例えばガラスリボンに高温及び／又は低温ガス、例えば空気を、ガラスリボン８８の幅にわたって配置された一連のチューブと衝突させることによって生成されてよい。山のアスペクト比（Ｈ／Ｗ）又は溝のアスペクト比（Ｈ／Ｓ）は、加熱及び／又は冷却方法によって、例えば直接又は間接に、ガスが流れるオリフィスの大きさを変えることによって、及び／又はガスの流速を変えることによって制御できる。ガラスリボンを局部加熱及び／又は冷却するための例示的な方法は、例えば、ヒートシンクとして伝導により動作するツール、ガラスリボンに直接加熱及び／又は冷却流体（例えば、空気）を吹き付けるように配置された１つ又は複数のチューブ、加熱及び／又は冷却流体をチューブとガラスリボンとの間に配置されたプレート又はその他の構造物の表面に吹き付けるように配置された複数のチューブを含むシステム、又はその他同様の設備を用いてもよい。局部加熱及び／又は冷却方法は、特定の実施形態において、粘度ηと弾性ヤング係数Ｅを有し、３．３×１０−７秒＜η／Ｅ＜１．６×１０−５秒のガラス組成物に適用可能であってよい。
【０１１５】
１Ｄ光閉じ込めのためのローカルディミングの性能は、幾つかのパラメータ、例えばどちらもパーセントで表現されるＬＤＩ及び真直度インデックス（ＳＩ）により評価できる。図１４に示されるように、ＬＥＤ入射縁Ｅｉからの距離ＺにおけるＬＤＩとＳＩはそれぞれ、以下のように定義できる：
【０１１６】
【数１】
2020507551.tif 000004
【０１１７】
【数２】
2020507551.tif 000005
【０１１８】
式中、ＬｍはＬＥＤ入射縁からの距離Ｚにおける領域ｍの面積Ａｍ（ｍ＝ｎ−２，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２）の輝度である。各面積Ａｍは、幅ＷＡと高さＨＡにより定義できる。ＬＤＩとＳＩは、ＬＧＰのゾーンの輝度の関数であり、好都合の性能尺度となる。実際には、ＬＤＩはＬＧＰのあるゾーンに入射した光の閉じ込め程度、すなわち、そのゾーン内にどれだけ多くの光が保持されるかの尺度である。ＬＤＩの大きさが大きいほど、ＬＧＰの光閉じ込め性能は良好である（より多くの光が光入射ゾーン内に閉じ込められる）。反対に、真直度インデックスＳＩは、光入射ゾーンからその他のゾーンへと漏れる光の量の尺度である。したがって、真直度インデックスＳＩが低いほど、ＬＧＰの性能は良好である。
【０１１９】
表２Ａ〜５Ｂは、厚さ１．１ｍｍ及び２．１ｍｍの２枚のガラスシートの様々な形状の各種の構成の溝のモデルに関するＬＤＩ値の計算結果を示す。Ｈ、Ｗ、及びＳの値はすべてマイクロメートル（μｍ）の単位である。ＬＤＩが０．７０より大きいガラスシートを合格（容認可能）と考え、ＬＤＩが０．７０以下のガラスシートを不合格と考える。しかしながら、合格と不合格との間の境目である０．７０は主観的であり、合格／不合格の基準は特定の用途とニーズによって異なっていてもよい。例えば、幾つかの用途において、容認可能なＬＤＩは０．７０より低い可能性がある。
【０１２０】
段差状の断面形状（例えば、図３Ａ）に関するデータを表２Ａに示し、弧状の断面形状（例えば、図３Ｂ）に関するデータを表２Ｂに示す。データから、溝深さ（Ｈ）が深くなると、ＬＤＩも増大することがわかる。データから、ガラスシートの厚さが薄くなると、より小さいＨ／Ｓを有する溝はＩＤローカルディミングにとって十分に有効となり（ＬＤＩ≧０．７）、同じＨ／Ｓ比で、より厚いガラスに形成された溝は、１Ｄローカルディミングに十分に有効ではないかもしれない。この利点は、ＰＭＭＡ又はその他のプラスチック系ライトガイドでは容易に得られず、それは、薄いＰＭＭＡは、大型テレビ用としては機械的強度が低く、熱膨張率が高いからである。表２Ａ〜５ＢのＨ、Ｓ、及びＷの個々の値はすべてマイクロメートル単位である。
【０１２１】
【表２Ａ】
2020507551.tif 000006
【０１２２】
【表２Ｂ】
2020507551.tif 000007
【０１２３】
下の表３Ａ（段差状）及び３Ｂ（弧状）は、厚さ１．１ｍｍ及び２．１ｍｍのガラスシートに関する、溝間の山幅Ｗを変えることによって得られる、Ｗ／Ｓ比は異なるが、Ｈ／Ｓ比が同じ溝を含むガラスシートのＬＤＩの計算結果を示す。溝自体は変化しないままである。深さと幅の比Ｈ／Ｓは同じであるが、山幅Ｗが異なる、したがってＷ／Ｓ比が異なる溝について、厚さ１．１ｍｍのガラスシートは、厚さ２．１ｍｍのガラスシートよりよいＬＤＩを示している。データからはさらに、ガラスシートの厚さが薄くなると、より大きいＷ／Ｓ比の溝が１Ｄローカルディミングにとって有効（ＬＤＩ≧０．７）となることがわかる。
【０１２４】
【表３Ａ】
2020507551.tif 000008
【０１２５】
【表３Ｂ】
2020507551.tif 000009
【０１２６】
下の表４Ａ（段差状）及び表４Ｂ（弧状）並びに表５Ａ（段差状）及び表５Ｂ（弧状）は、厚さ０．６ｍｍのガラスシートに関する溝を有するガラスシートの、溝深さを変えたことによるＬＤＩの計算結果を示す。Ｗ／Ｓ比は同じであるが、溝深さＨを変えることによってＨ／Ｓ比が異なる溝について、厚さ０．６ｍｍのガラスシートは、Ｈ、Ｓ、及びＷが同じ、表２Ａ、２Ｂ及び３Ａ、３Ｂに示される厚さ１．１ｍｍ又は２．１ｍｍのガラスシートの何れよりも良好なＬＤＩを示している。
【０１２７】
表５Ａ及び５Ｂは、表４Ａ、４Ｂと同じガラスシートに関するモデル化されたデータを示すが、山幅Ｗと溝幅Ｓが表４Ａ及び４Ｂにおいて仮定される山幅Ｗ及び溝幅Ｓの半分であると仮定されている。表４Ａ、４Ｂを表５Ａ、５Ｂと比較すると、短縮された周期Ｐは同様の挙動を示している。Ｈ、Ｓ、及びＷの値はすべてマイクロメートル単位である。
【０１２８】
【表４Ａ】
2020507551.tif 000010
【０１２９】
【表４Ｂ】
2020507551.tif 000011
【０１３０】
【表５Ａ】
2020507551.tif 000012
【０１３１】
【表５Ｂ】
2020507551.tif 000013
【０１３２】
図１５は、溝壁角度θ（図７Ａ参照）に関する光入射縁から３００ｍｍの距離におけるＬＤＩを示すグラフであり、台形の溝形状の上から下への溝深さが異なる：０．８００１ｍｍ、０．７００１ｍｍ、０．６００１ｍｍ、０．５００１ｍｍ、０．４００１ｍｍ、０．３００１ｍｍ、０．２００１ｍｍ、０．１００１ｍｍ、０．０００１ｍｍ。グラフに示されるように、ＬＤＩは溝深さの増加と共に増大する。ＬＤＩはまた、壁角度θの増加と共に増大する。壁角度θの影響は、溝深さの増大と共に強くなる。上記のパラメータについて、７５％以上のＬＤＩは、少なくとも約０．４ｍｍの溝深さと少なくとも約１５０°の壁角度で実現できる。同様のＬＤＩ値は、より大きな壁深さを使い、より大きい壁角度でも実現できる。
【０１３３】
下の表６は、図４Ａに示される構造化主要面を有するガラスシートを含むバックライトユニットのＬＧＰ、ＬＥＤ、及び構造化面のパラメータを示す。
【０１３４】
【表６】
2020507551.tif 000014
【０１３５】
図１６Ａ〜１６Ｂは、表６に示されるＬＧＰに関する溝幅Ｓに関する光入射縁からの距離ｄ、それぞれ３００及び４５０ｍｍにおけるＬＤＩ及びＳＩのモデルを示す。図１６Ａに示されるように、ＬＤＩは溝幅Ｓの増加と共に減少する。反対に、図１６Ｂに示されるように、ＳＩは溝幅Ｓの増加と共に増大する。上記のパラメータに関して、８０％を超えるＬＤＩ及び０．２％未満の真直度により示される良好なローカルディミング性能は、隣接する山間に０．２ｍｍ又はそれ未満のギャップ幅Ｕが使用されたときに、入射縁から４５０ｍｍの距離において実現できる。
【０１３６】
図１７Ａ〜１７Ｂは、表６に関して説明したものと同じであるが、第一の構造化面の反対側の、第一の構造化面と同じ第二の構造化面を有するバックライトユニット（例えば、図５Ａ）に関する、それぞれＬＤＩ及びＳＩのモデルを示す。ＬＤＩ及びＳＩは再び、隣接する溝間の溝幅Ｓに関するＬＥＤ入射縁から３００及び４５０ｍｍの距離について計算されている。ＬＤＩ及びＳＩはどちらも、１つの構造化主要面しか持たないガラスシート（図１６Ａ〜１６Ｂ参照）と比べて、２つの反対側の構造化面を有するガラスシートの方が改善されている。光入射縁からの距離が４５０ｍｍ、ギャップＵが０．２２ｍｍのとき、ＬＤＩは９１％と高く、ＳＩは０．１％と低く、これは、優れたローカルディミング性能を示している。それに加えて、１つの構造化主要面しか持たないガラスシートと比較して、８０％を超えるＬＤＩは、２つの反対側の構造化主要面を含むガラスシートでははるかに広いギャップ幅Ｕの範囲（約０〜約０．９ｍｍ）で実現でき、より大きい製造裕度が得られる。
【０１３７】
下の表７は、図１８に示される構造化主要面を有するガラスシートを含む別のバックライトユニットのＬＧＰ、ＬＥＤ、及び構造化面のパラメータを示す。
【０１３８】
【表７】
2020507551.tif 000015
【０１３９】
図１９Ａは山幅Ｗに関する、図３Ｂに示される１つの構造化面を有する（曲線１００）、及び２つの反対側の構造化面を有する（曲線１０２）ガラスＬＧＰの、光入射縁から４５０ｍｍの距離において計算されたＬＤＩモデルのグラフである。溝幅Ｓは１１２．５μｍであり、溝深さＨは５０μｍであった。データから、１つ及び２つの構造化面の場合の何れについても、山幅Ｗが増加するとＬＤＩは減少し、２つの反対側の構造化面の場合に関するＬＤＩの方が１つの構造化面の場合より若干よいことを示している。しかしながら、データはさらに、２つの反対側の構造化面を有するガラスシートを含むＬＧＰの、よりよいＬＤＩ性能は、同じＬＤＩの値に対する山幅のほぼ２倍の変化を許容できることも示している。これによって、ＬＧＰ製造に必要な公差が緩和され、ＬＧＰの製造可能性が増大する。
【０１４０】
図１９Ｂは、再び１つ（図３Ｂ）及び２つ（図１８）の構造化面の両方の（それぞれ曲線１０４、１０６）、図１９Ａと同じＬＤＰの溝幅に関するＳＩモデルのグラフである。データは、山幅Ｗが増加すると、ＳＩも増大することを示している。すなわち、山幅が増加すると、より多くの光入射ゾーンから隣接するゾーンに漏れる。データから、ある山幅について、１つの構造化面の場合の方が２つの構造化面の場合よりかなり多くの光が光入射ゾーンから漏れることが明らかである。
【０１４１】
図１９Ａ及び１９Ｂは合わせて、８０％より高いＬＤＩと約１％未満、例えば約０．６８％以下の真直度インデックスは、約１．１ｍｍ未満の溝幅で実現できることを示しており、これは優れた光閉じ込め（すなわちローカルディミング）性能が広い範囲の山幅で実現できることを示唆する。それゆえ、２つの反対側の構造化主要面を有するガラスシートを取り入れたＬＧＰは、ＬＧＰ製造のためのより広い操作範囲を提供でき、これは製造工程の選択と工程コストの両方に有利である。
【０１４２】
図２０Ａは、再び表７に関して、２つの反対側の構造化面を含むガラスシート（図１８）を取り入れたＬＧＰについて、ＬＧＰの光入射縁から３００ｍｍの距離における、山幅に関するＬＤＩモデルのグラフである。図２０Ａは、測定距離が図１９Ａの４５０ｍｍから図２０Ａの３００ｍｍへと変化すると、ＬＤＩで示される光閉じ込めが増大することを示している。反対に、図２０ＢにおけるＳＩで表される光入射ゾーンからの光の漏れの程度は減少する。
【０１４３】
図２１Ａは、１つの構造化面を有する（曲線１０８）（図３Ｂ参照）、及び２つの反対側の構造化面を有する（曲線１１０）（図１８参照）ガラスシートの、溝深さ（山高さ）に関する入射縁からの距離４５０ｍｍにおけるＬＤＩモデルを示す。１つの構造化面の場合の山と溝はどちらも１１２．５μｍである。２つの反対側の構造化面は同じであり、再び、溝と山幅は１１２．５μｍである。その他のＬＧＰパラメータはすべて、表７に開示されているとおりである。
【０１４４】
図２１Ｂは、１つの構造化面（１１２）及び２つの反対側の構造化面（曲線１１４）を有する、図２１Ａと同じＬＧＰについてのＳＩを示している。前述のように、山と溝の幅、それぞれＷ、Ｓは、１つの構造化面の場合はどちらも１１２．５μｍである。２つの反対側の構造化面も１１２．５μｍの溝及び山幅を有すると仮定される。その他のＬＧＰパラメータはすべて、表７に開示されているとおりである。
【０１４５】
１つの構造化面を有するＬＧＰを２つの構造化面を有するＬＧＰと比較すると、図２１Ａ〜２１Ｂは、ＬＤＩとＳＩがどちらも２つの反対側の構造化面の場合の方が優位に改善されていることを示している。データは、８０％より大きいＬＤＩと約１％未満、例えば約０．５％以下、例えば約０．３６％以下のＳＩは、０．０１５ｍｍより大きい溝幅（山高さ）Ｈについて、２つの反対側の構造化面で実現できることを示しており、これは同等の性能の、片側にレンチキュラ特徴を有するＬＧＰのそれ（Ｈ＞０．０３ｍｍ）よりはるかに小さい。再び、これは、２つの反対側の構造化面を有するＬＧＰが、製造のためのはるかに広い操作範囲を、製造工程とプロセス費用の面での潜在的利益と共に提供することを示唆している。
【０１４６】
図２２は、１つのＬＥＤがガラスシートの入射縁の付近に位置付けられている３つのケースの正規化された明るさと測定された明るさを、ＬＥＤからガラスシート内の特定の距離における横方向の位置に関して示すグラフである。第一の例では、ＬＥＤは構造化面を持たないガラスシート（例えば、エッチングされていないガラスシート）に光を入射させる。第一の例の明るさの曲線は広い分散パターンを示し、これは光の閉じ込めがほとんど行われないことを示唆している。明るさは、ガラスシートの入射縁から１８０ｍｍの距離で測定された。
【０１４７】
第二の例では、ＬＥＤは、１つの構造化面を含むガラスシート（図３Ｂ参照）の入射縁に光を入射させるために使用した。溝深さＨは４１μｍであり、溝幅Ｓ及び山幅Ｗは等しかった（１１２．５μｍ）。明るさは、ガラスシートの入射縁から２８５ｍｍの位置で測定した。予想通り、測定された明るさは、より狭い分散を示し、明るさが測定された距離は第一の例よりほぼ６０％大きいにも関わらず、構造化面を持たないガラスシートよりよい光閉じ込めを示している。
【０１４８】
第三の例では、２つの反対側の構造化面を含むガラスシート（図１８参照）にＬＥＤから光を入射させ、明るさをガラスシートの入射縁から２８５ｍｍの距離で測定した。再び、明るさの分散は狭小化を示している。溝深さＨは４５μｍ、溝幅Ｓ及び山幅Ｗは等しかった（１１２．５μｍ）。
【０１４９】
図２２からのデータは、山と谷の交互の列を含む２つの反対側の構造化面を有するガラスシートを使用すると、入射縁に直交する狭い経路に沿ったよりよい入射光の閉じ込めを得られるという点で、図１９Ａ〜２１Ｂからのデータを裏付けている。すなわち、典型的な１５０ｍｍのゾーン幅は、本明細書に記載のＬＧＰの実施形態の使用により、約５０ｍｍに縮小できる。
【０１５０】
本明細書に開示される表面構造を使用した光閉じ込めは、長さ方向の側壁の平滑さに大きく依存する可能性がある。８０％未満のＬＤＩ値は、側壁の「扇形の切欠き」、又は「波型」が存在する場合に多いことがわかった。これは、光学損失として現れ、ＬＤＩメトリクスを８０％未満に低下させる全内反射（ＴＩＲ）の状態を妨害する局所的なざらつきに閉じ込め光子が衝突することによると考えられる。
【０１５１】
図２３は、異なる側壁の平滑さを有する２つのサンプルの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の画像を示す。左上のＳＥＭ画像（倍率１００×で示される）は、右上のＳＥＭ画像（倍率１５０×で示される）と比較した、第一のサンプルの相対的な壁の平滑さを示す。より平滑な壁の左側のサンプルは、ＥＳＴＳエッチマスク材料を芳香性溶媒ＥＲ−Ｓｏｖ１８で５重量％希釈し、接着促進剤を添加せずに製作した。このエッチマスク塗布に使用したスクリーンは、５６μｍの開口、２２°のストリング角、及び幅１５０μｍのエマルジョンストリップ８０を持つ厚さ１５μｍのスクリーンエマルジョン（図９参照）を有するステンレススチール３６０メッシュスクリーンを使用した。右側のサンプルの「ねじれたチューブ」の形態は、ＣＧＳＮにより、接着促進剤を追加して製作され、ガラスサンプルは、ＣＧＳＮエッチマスクを塗布する前に、プラズマ加速化学蒸着で前処理した。スクリーンは、３２μｍの開口、１０°のストリング角、幅２００μｍの硬化したエマルジョンパターン８０（ストリップ）を持つ厚さ１５μｍのエマルジョンを有するポリエステル３８０メッシュスクリーンであった。各ＳＥＭ画像の下に、ＬＤＩを測定するために使用した、関係する輝度画像がある。左側の「平滑」な壁のサンプルのＬＤＩの値は約８５％であり、その一方で右側の「ねじれたチューブ」の形状の構造のＬＤＩの値は８０％よりかなり低かった。左側の平滑な壁の構造の高い光閉じ込め程度は、画像のＬＥＤ入射端（下）の付近での低い散乱、ＬＧＰの長さに沿った光伝搬、及び入射縁と反対の先端縁がより明るいこととして現れる。この伝搬と、先端縁が明るいことは、右側の「ねじれたチューブ」の輝度画像では見られず、事実上、劣った光閉じ込め、低いＬＤＩを視覚的に示し、ＬＥＤエッジ照明付近での大きな散乱損失で容易に明らかとなり、大きい飽和した明るさとして現れている。ＬＤＩ値は、スクリーン印刷のためにステンレススチール（ＳＳ）メッシュを使用することによって右側の条件で製作される表面構造化ＬＧＰで、８０％より高くすることができる。
【０１５２】
スタイラス平坦度測定器とＺｙｇｏ（商標）（白色干渉分光計）の両方の計測を行って、壁の平滑さ特性を特定した。低いＬＤＩ値を有するサンプル（ＣＧＳＮエッチマスクを使って製作される）の側壁は、「ねじれたチューブ」の形態により、平坦度測定法及びＺｙｇｏ（商標）白色干渉法により測定した。高いＬＤＩ値を有するサンプル（ＥＳＴＳ又はＫｉｗｏエッチマスクを使って製作された）の側壁は、「平滑な」形態により、Ｚｙｇｏ（商標）白色干渉計により測定した。ＥＳＴＳにより製作されたサンプルはそれに加えて、平坦度測定法によって測定した。側壁の測定を行うために使用された平坦度測定器は、ダイヤモンドのスタイラスを備えるＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ  Ｐ１１であった。すべてのスキャンは次のように行った：５，８７７μｍのスキャン長さ、５０μｍ／ｓのスキャン速さ、１００Ｈｚのサンプリングレート、２ミリグラムのスタイラス力、２μｍのスタイラス半径。スキャンフィルタは使用しなかった。２μｍのスタイラスで側壁をサンプリングするために、スキャン軌道は多数の山と谷をカバーするようにした。
【０１５３】
側壁のＲＭＳ粗さの計算に使用されるＣＧＳＮサンプルの具体的な領域の図が図２４に示されている。ＣＧＳＮの側壁の粗さのＲＭＳの値は１０．２７６μｍであった。側壁のＲＭＳ粗さの計算に使用されるＥＳＴＳサンプルの具体的な領域の図が図２５に示されている。ＥＳＴＳの側壁の粗さのＲＭＳの値は０．６０４μｍであった。したがって、白色干渉法の測定により約１２μｍ以下のＲＭＳ粗さの値を実現できると考えられる。
【０１５４】
Ｚｙｇｏ（商標）白色干渉法はまた、前述の３つすべてのサンプル（ＣＧＳＮ、ＥＳＴＳ、及びＫｉｗｏ）の山−谷の側壁粗さを測定するために使用された。側壁粗さの測定された山−谷を図２６にまとめる。
【０１５５】
ＣＧＳＮで製作された側壁のＺｙｇｏ（商標）による山−谷の側壁粗さの測定は、白色干渉法による測定で、予想通りにＫｉｗｏの側壁の粗さより大きい、明白な統計的に有意な粗さを示している。ＥＳＴＳ側壁粗さは、ＣＧＳＮ側壁粗さよりはるかに小さいが、統計的に顕著ではない。
【０１５６】
データは、白色干渉法での測定により約５μｍ以下、例えば約１μｍ以下、約０．７μｍ以下、約０．５μｍ以下、約０．３μｍ以下、例えば約０．２μｍ以下のＲＭＳ粗さを含む溝側壁が得られることを示している。それに加えて、白色干渉法による、約５μｍ以下、例えば約１μｍ以下、約０．７μｍ以下、約０．５μｍ以下、約０．３μｍ以下、例えば０．２μｍ以下の谷−山粗さを実現できる。
【０１５７】
本明細書で開示される様々なマスク及びエッチ工程を使用して、１５０ｍｍのゾーン幅について約５０％以上、例えば６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、例えば９０％以上のＬＤＩ値を生成する、小さいざらつきと小さい粗さを含む平滑な溝側壁を持つＬＧＰを得ることができる。それに加えて、１５０ｍｍのゾーンについて５％以下、例えば約１％以下、例えば約０．５％以下、例えば約０．１％以下の真直度インデックスＳＩを有するＬＧＰを本明細書に記載の方法で得ることができる。
【０１５８】
ＨＦ化学エッチングされたアルミノケイ酸ガラス表面は、文献中で、優先的な浸出、汚染、及び／又は粗面化を生じさせることが示されている［Ｍｅｌｌｏｔｔ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｕｒｆａｃｅ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，“Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｇｌａｓｓ”，３１，ｐｐ３６２−３６８，２００１］。本明細書において開示されたエッチング工程の結果、蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ）により明らかとなるように、ガラス表面で組成変化が起こることがわかっている。Ｘ線光電子分光計のデータ（ＸＰＳ）により、ナトリウムとアルミニウムのどちらも大きく消耗することが明らかとなった。図２７のグラフは、３つのガラス板サンプル（Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＩＲＩＳ（商標）ガラス）、すなわち処理されていないサンプル（中央）、１０体積％のＨＦと３０体積％のＨ２ＳＯ４とを含むエッチャント浴でエッチングされたサンプル（上）、及び１０体積％のＨＦと２０体積％のＨ２ＳＯ４とを含むエッチャントでスプレイエッチングされたサンプル（下）について行われた蛍光Ｘ線分析の正規化された結果を示す。ＸＲＦデータにより、スプレイエッチングされたＩＲＩＳガラス表面では、ガラスサンプルの表面から約１μｍの深さ以内で有意にアルミニウムが消耗し、バスエッチングによるサンプルではアルミニウムとマグネシウムがどちらも消耗したことが明らかとなった。特にスプレイエッチング工程でのエッチング工程中に示されるシリコンの見かけの増加は異常であり、エッチングとその後のＸＲＦ測定のアーチファクトである。エッチングが表面化学に与える影響の特徴付けは、エッチングされていない、及びエッチングされたガラスサンプルに対して蛍光Ｘ線分析を行い、元素の濃度を比較することである。
【０１５９】
当業者にとっては、本開示の実施形態には、本開示の主旨及び範囲から逸脱せずに、様々な改造及び変更を加えることができることが明らかであろう。それゆえ、本開示はこれらの改造及び変更を、それらが付属の特許請求の範囲及びその均等物の中に含まれるかぎり、包含するものとする。
【０１６０】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１６１】
実施形態１
ガラス成形品の製造方法において、
ガラスシートの第一の主要面にエッチマスクを堆積させるステップであって、前記エッチマスクは前記第一の主要面上に複数の平行な列を形成するステップと、
前記ガラスシートをエッチャントにさらし、前記ガラスシートの前記第一の主要面の、前記複数の平行な列間からガラスを除去するステップであって、前記ガラスを除去するステップは、前記ガラスシートの前記第一の主要面に複数の溝を形成するステップと、
前記エッチマスクを除去するステップと、を含み、
その結果として得られる前記ガラス成形品は、前記第一の主要面に形成された複数の溝を有するガラスシートを含み、前記複数の溝の少なくとも１つの溝は、約５μｍ〜約３００μｍの範囲の深さＨと、Ｈ／２で画定される幅Ｓを含み、比Ｓ／Ｈは約１〜約１５の範囲であることを特徴とする、ガラス成形品の製造方法。
【０１６２】
実施形態２
前記エッチマスクを堆積させる前に、前記第一の主要面に接着層を堆積させるステップをさらに含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１６３】
実施形態３
前記接着層はシラン層又はシロキサン層を含むことを特徴とする、実施形態２に記載の方法。
【０１６４】
実施形態４
前記接着層はエポキシシラン層を含むことを特徴とする、実施形態３に記載の方法。
【０１６５】
実施形態５
前記接着層はスピンコーティングにより塗布されることを特徴とする、実施形態２に記載の方法。
【０１６６】
実施形態６
前記接着層はディップコーティングにより塗布されることを特徴とする、実施形態２に記載の方法。
【０１６７】
実施形態７
前記エッチマスクはスクリーン印刷工程により塗布されることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１６８】
実施形態８
前記スクリーン印刷工程は、織物スクリーンの表面に硬化したエマルジョンパターンを含み、前記硬化したエマルジョンパターンに関する前記織物スクリーンのストリング角は約２０°〜約４５°の範囲であることを特徴とする、実施形態７に記載の方法。
【０１６９】
実施形態９
前記織物スクリーンはステンレススチールワイヤを含むことを特徴とする、実施形態８に記載の方法。
【０１７０】
実施形態１０
前記エッチャントはＨＦを含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１７１】
実施形態１１
前記エッチャントは、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、又はＨＣｌをさらに含むことを特徴とする、実施形態１０に記載の方法。
【０１７２】
実施形態１２
前記エッチャントは、１０体積％のＨＦと、約１０体積％〜約３０体積％の量のＨ２ＳＯ４の水溶液を含むことを特徴とする、実施形態１１に記載の方法。
【０１７３】
実施形態１３
前記エッチャントは、約１０体積％〜約２０体積％の量のＨ２ＳＯ４を含むことを特徴とする、実施形態１２に記載の方法。
【０１７４】
実施形態１４
前記さらすステップは、前記エッチャントを前記ガラスシートに噴霧するステップを含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１７５】
実施形態１５
前記さらすステップは、前記ガラスシートを前記エッチャント浴の中に入れるステップを含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１７６】
実施形態１６
前記さらすステップは、前記さらすステップ中に前記エッチャントを攪拌するステップを含むことを特徴とする、実施形態１５に記載の方法。
【０１７７】
実施形態１７
前記エッチマスクの下の前記ガラスシートのアンダーカットを、前記ガラスシートへの前記エッチマスクの接着を制御することによって制御するステップをさらに含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１７８】
実施形態１８
最大アンダーカットＭと前記溝深さＨの比Ｍ／Ｈは約１．２〜約１．８の範囲内に制御されることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１７９】
実施形態１９
前記少なくとも１つの溝の側壁のＲＭＳ粗さは、白色干渉法で測定したときに約５μｍ以下であることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１８０】
実施形態２０
前記ＲＭＳ粗さは約１μｍ以下であることを特徴とする、実施形態１９に記載の方法。
【０１８１】
実施形態２１
前記ガラス成形品は、導光板であることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１８２】
実施形態２２
前記ガラスシートの最大厚さＴは約０．１〜約２．１ｍｍの範囲であることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１８３】
実施形態２３
Ｔは約０．６ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲であることを特徴とする、実施形態２２に記載の方法。
【０１８４】
実施形態２４
前記エッチマスクは熱可塑性材料を含むことを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
【０１８５】
実施形態２５
前記熱可塑性材料は、加熱ノズルを通じて前記ガラスシートに塗布されることを特徴とする、実施形態２４に記載の方法。
【０１８６】
実施形態２６
前記熱可塑性材料の熱膨張率は、前記ガラスシートの熱膨張率の約１０％以内であることを特徴とする、実施形態２４に記載の方法。
【０１８７】
実施形態２７
ガラス成形品の製造方法において、
ガラスシートの第一の主要面上にエッチマスクを堆積させるステップであって、前記エッチマスクは前記第一の主要面上に複数の平行な列を形成するステップと、
前記ガラスシートを研磨材のストリームにさらし、それによって前記ガラスシートの前記第一の主要面の、前記複数の平行な列間からガラスを除去するステップであって、前記ガラスを除去するステップは、前記ガラスシートの前記第一の主要面内に複数の溝を形成するステップと、
前記エッチマスクを取り除くステップと、を含み、
その結果として得られる前記ガラス成形品は、前記第一の主要面に形成された複数の溝を有するガラスシートを含み、前記複数の溝の少なくとも１つの溝は、約５μｍ〜約３００μｍの範囲の深さＨ、Ｈ／２で画定される幅Ｓを含み、比Ｓ／Ｈは約１〜約１５の範囲であることを特徴とする方法。
【０１８８】
実施形態２８
前記複数の溝の表面をスムージングするステップをさらに含む、実施形態２７に記載の方法。
【０１８９】
実施形態２９
前記スムージングするステップは火炎研磨を含むことを特徴とする、実施形態２８に記載の方法。
【０１９０】
実施形態３０
前記スムージングするステップは研磨材による研磨を含むことを特徴とする、実施形態２８に記載の方法。
【０１９１】
実施形態３１
前記少なくとも１つの溝の側壁のＲＭＳ粗さは、白色干渉法で測定したときに約５μｍ以下であることを特徴とする、実施形態３０に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2020507551.tif 000027
【図６Ｂ】
2020507551.tif 000028
【図７Ａ】
2020507551.tif 000029
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2020507551.tif 000031
【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
2020507551.tif 000033
【図８Ｄ】
2020507551.tif 000034
【図８Ｅ】
2020507551.tif 000035
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
2020507551.tif 000043
【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2020507551.tif 000058
【図２７】
2020507551.tif 000059
【国際調査報告】
2020507551.tif 000060
2020507551.tif 000061
2020507551.tif 000062