專利名稱:防眩光表面及其制備方法
防眩光表面及其制備方法要求在先申請(qǐng)權(quán)益的聲明本申請(qǐng)要求2010年4月30日提交的美國專利臨時(shí)申請(qǐng)第61/329,951號(hào)的優(yōu)先權(quán)。背景本發(fā)明一般涉及防眩光表面和包含所述防眩光表面的防眩光制品,以及制備和使用所述防眩光表面的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了防眩光玻璃表面和包含所述防眩光表面的防眩光制品。本發(fā)明還提供了制備和使用上述防眩光表面的方法。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中圖Ia-Ic顯示了所揭示的制備防眩光玻璃表面和防眩光制品的方法的各個(gè)方面。圖2a_2h顯示了以遞減的表面覆蓋率施涂聚合物,形成遞增的孔區(qū)域或暴露區(qū)域之后的玻璃表面的一系列示例性顯微圖像。圖3顯示了酸蝕刻之后玻璃表面上未受聚合物膜掩蔽的未覆蓋多孔區(qū)域的百分率與鮮映度(distinctness-of-image) [D0I (20° )]之間的關(guān)系。圖4a顯示了酸蝕刻之后未受聚合物掩蔽的未覆蓋多孔區(qū)域的百分率與霧度之間的關(guān)系。圖4b顯示了霧度與DOI之間的相關(guān)性。圖5顯示了經(jīng)過酸蝕刻的多孔聚合物掩蔽表面的表面粗糙度(Ra)百分率與DOI (20° )之間的關(guān)系。圖6a和6b顯示了蝕刻和除去掩模之后的玻璃表面的顯微圖像的兩個(gè)例子;各掩蔽前體具有不同的表面覆蓋率或孔隙率,產(chǎn)生不同的外觀性質(zhì)。圖7a和7b顯示了對(duì)具有多孔聚合物掩模的表面進(jìn)行酸蝕刻得到的代表性表面形貌。圖8a_8d顯示了一系列模擬圖像,表示具有不同量的沉積斑點(diǎn)的表面,所述不同量的沉積斑點(diǎn)能給被掩蔽的表面區(qū)域覆蓋率和孔尺寸或暴露區(qū)域帶來有益的變化。圖9顯示了一系列模擬的圖像,表示在5x10陣列中沉積的聚合物斑點(diǎn)的數(shù)量呈現(xiàn)變化的涂覆表面,所述數(shù)量變化能給被掩蔽的表面區(qū)域覆蓋率帶來變化,并給包括孔的幾何結(jié)構(gòu)在內(nèi)的孔尺寸或暴露區(qū)域帶來變化。圖9a_9f顯示了一系列模擬的圖像,表示在5x10陣列中沉積的聚合物斑點(diǎn)的數(shù)量呈現(xiàn)變化的涂覆表面,所述數(shù)量變化能給被掩蔽的表面區(qū)域覆蓋率帶來變化,并給包括孔的幾何結(jié)構(gòu)在內(nèi)的孔尺寸或暴露區(qū)域帶來變化。圖IOa-IOf顯示了另一個(gè)系列的涂覆表面的模擬圖像,顯示了斑點(diǎn)數(shù)量的變化,斑點(diǎn)的相對(duì)取向,相對(duì)空間排布,或者陣列中的斑點(diǎn)間隔(即間距),它們能給斑點(diǎn)表面區(qū)域覆蓋率和所得孔尺寸或暴露區(qū)域(包括孔的幾何形狀)進(jìn)一步帶來有益的變化。圖Ila-Ilf顯示了另一個(gè)系列的基于圖10的模擬圖像,它們進(jìn)一步包括第二系列的斑點(diǎn)(用灰色表示),說明所產(chǎn)生的合并或聚集斑點(diǎn)變化能給斑點(diǎn)表面區(qū)域覆蓋率和包括孔的幾何特性在內(nèi)的孔尺寸或暴露區(qū)域進(jìn)一步帶來有益的變化。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式;若有附圖,則參考附圖描述。對(duì)各種實(shí)施方式的參考不限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明范圍僅受所附權(quán)利要求書的范圍的限制。此外,在本說明書中列出的任何實(shí)施例都不是限制性的,且僅列出要求保護(hù)的本發(fā)明的諸多可能實(shí)施方式中的一些實(shí)施方式。定義 “防眩光”或類似術(shù)語是指光接觸本發(fā)明經(jīng)過處理的制品表面(如顯示器表面)時(shí)變成漫反射而不是鏡面反射的物理轉(zhuǎn)變,或者指將制品表面反射的光變成漫反射而不是鏡面反射的性質(zhì)。在一些實(shí)施方式中,所述表面處理可以通過機(jī)械或化學(xué)蝕刻進(jìn)行。防眩光無法減少從所述表面反射的光的量,而僅僅會(huì)改變反射的光的特性。從防眩光表面反射的圖像不具有清晰的邊界。與防眩光表面不同,減反射表面通常是利用折射率變化以及(在一些情況下)相消干涉技術(shù)減少從表面反射的光的薄膜涂層。“孔”、“多孔的”或類似術(shù)語是指例如微米級(jí)或亞微米級(jí)孔洞、間隙、非涂覆區(qū)域、未涂覆區(qū)域或類似的開口,或者排除在臨時(shí)性保護(hù)膜或聚合物層以外的區(qū)域。孔或未涂覆區(qū)域允許局部施加的蝕刻劑穿透聚合物涂層,并接觸涂覆層下面的表面。孔的開口大小或者孔直徑(即任何橫跨開口的直線的長度)可以是例如約O. 1-50 μ m,包括中間數(shù)值和范圍。涂覆層中的孔、間隙或類似的開口可通過例如以下步驟形成在待蝕刻表面上有選擇地沉積聚合物液滴,形成斑點(diǎn)陣列,其中蝕刻劑可到達(dá)斑點(diǎn)之間的間隙或開口 ;控制待蝕刻表面和/或成孔涂料組合物的相對(duì)濕潤特性;在聚合物中包括發(fā)泡劑,然后通過加熱、光照或其組合活化發(fā)泡劑或者使發(fā)泡劑“發(fā)泡”;在聚合物制劑中包含具有不同溶解性的粒子,在制品表面上沉積涂層之后,在酸蝕刻或類似方法進(jìn)行之前或者在進(jìn)行酸蝕刻或類似方法的同時(shí),自聚合物表面膜溶解所述粒子,形成多孔表面層。“反射圖像清晰度(di stinctness-of-ref lected image )”、“ 鮮映度”、“D0I ” 或類似術(shù)語由名為“涂層表面鮮映性光澤度儀器測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法”(Standard Test Methodsfor Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss of CoatingSurfaces)的ASTM規(guī)程D5767 (ASTM 5767)中的方法A定義。根據(jù)ASTM 5767的方法A,在玻璃制品的至少一個(gè)糙化表面上,在鏡面觀察角和略微偏離鏡面觀察角的角度進(jìn)行玻璃反射因子的測(cè)量。將這些測(cè)量得到的數(shù)值合并,以提供DOI值。具體地,DOI按照方程式(I)計(jì)算DOI =xlOO(I)
L Rs」在此式中,Rs是鏡面方向上的反射率的相對(duì)大小,Ros是偏離鏡面方向上的反射率的相對(duì)大小。在本文中,除非另外說明,通過對(duì)在偏離鏡面方向0. 2°至0.4°的角度范圍內(nèi)獲得的反射率進(jìn)行取平均值來計(jì)算Ros。Rs可通過對(duì)以鏡面方向?yàn)橹行?,在?.05°的角度范圍內(nèi)得到的反射率取平均值而計(jì)算得到。Rs和Ros用測(cè)角光度計(jì)[Novo-GlossIQ,羅點(diǎn)儀器公司(Rhopoint Instruments)]按照ASTM規(guī)程D523和D5767的規(guī)定測(cè)量,該測(cè)角光度計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)的黑玻璃標(biāo)樣進(jìn)行校準(zhǔn)。所述Novo-Gloss儀器使用檢測(cè)器陣列,在此陣列中,在檢測(cè)器陣列的最大值的附近設(shè)定鏡面角中心。還使用單側(cè)法(玻璃背面連有黑色吸收體)和雙側(cè)法(可以從玻璃的兩個(gè)表面發(fā)生反射,沒有任何東西與玻璃相連)測(cè)量D0I。所述單側(cè)測(cè)量可以測(cè)定玻璃制品單個(gè)表面(例如單個(gè)糙化表面)的光澤度、反射率和D0I,而雙側(cè)測(cè)量可以將玻璃制品作為整體測(cè)定光澤度、反射率和D0I。由上文所述的Rs和Ros得到的平均值計(jì)算Ros/Rs之比。“20° D0I”或“D0I 20° ”是指光從偏離玻璃法線20°的角度入射到樣品上的DOI測(cè)量值,如ASTM D5767所述。兩側(cè)法對(duì)DOI或普通光澤度進(jìn)行測(cè)量的操作最好在暗室或封閉罩子內(nèi)進(jìn)行,使得在沒有樣品的情況下,測(cè)得的這些性質(zhì)的數(shù)值為零。 對(duì)于防眩光表面,通常希望DOI較低而且反射率之比Ros/Rs (公式(I))較高。這會(huì)導(dǎo)致觀察到模糊的或者不清楚的反射圖像。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)使用單側(cè)測(cè)量法,從偏離鏡面方向20°的角度測(cè)量時(shí),所述玻璃制品的至少一個(gè)糙化表面的Ros/Rs約大于O. 1,約大于O. 4,約大于O. 8。使用兩側(cè)法,玻璃制品在偏離鏡面方向20°的角度上的Ros/Rs約大于O. 05。在一些實(shí)施方式中,通過兩側(cè)法測(cè)得的玻璃制品的Ros/Rs約大于O. 2,約大于0.4。通過ASTM D523測(cè)得的普通光澤度不足以將具有強(qiáng)鏡面反射分量的表面(清晰的反射圖像)與具有弱鏡面反射分量(模糊的反射圖像)的表面區(qū)別開來。這是因?yàn)闊o法使用根據(jù)ASTM D523設(shè)計(jì)的普通光澤計(jì)測(cè)量上述小角散射效應(yīng)。“透射霧度”、”霧度”或類似術(shù)語是指與表面粗糙度有關(guān)的特定表面光散射特性。霧度測(cè)量將在下文更詳細(xì)地說明。在微米水平或更低的水平上,“粗糙度”、“表面粗糙度(Ra) ”或類似術(shù)語是指不平或不規(guī)則的表面條件,如平均均方根(RMS)粗糙度或者下文所述的RMS粗糙度?!肮鉂啥取薄ⅰ肮鉂啥人健被蝾愃菩g(shù)語是指例如表面亮澤度、亮度或光亮度,更具體地指根據(jù)ASTM規(guī)程D523用標(biāo)樣校準(zhǔn)(例如標(biāo)準(zhǔn)的黑玻璃標(biāo)樣)的鏡面反射測(cè)量值,該規(guī)程的內(nèi)容通過參考完整地結(jié)合于此。普通光澤度測(cè)量通常在20°、60°和85°的入射光角度進(jìn)行,最常用的光澤度測(cè)量角度為60°。但是,由于該測(cè)量有很寬的接受角,因此具有高的反射圖像清晰度(DOI)值和低的反射圖像清晰度值的表面的普通光澤度之間通常不會(huì)有區(qū)別。根據(jù)ASTM規(guī)程D523測(cè)得,所述玻璃制品的防眩光表面的光澤度(即在特定角度,相對(duì)于標(biāo)樣,從樣品鏡面反射的光的量)最高達(dá)90SGU (標(biāo)準(zhǔn)光澤度單位),在一個(gè)實(shí)施方式中,光澤度約為60S⑶至最高達(dá)約80S⑶。也可參見上面的DOI定義?!癆LF”或“平均特性最大特征結(jié)構(gòu)尺寸”或類似術(shù)語是指X和J方向的表面特征結(jié)構(gòu)變化的度量方式,下文將進(jìn)一步討論?!伴W光”、”顯示器閃光”或類似術(shù)語是指至少一個(gè)糙化玻璃表面上的特征結(jié)構(gòu)的尺寸與所關(guān)注的像素間距,特別是最小像素間距之間的關(guān)系。顯示器的“閃光”通常是將某種材料放置在與像素化的顯示器相鄰的位置,并對(duì)該材料進(jìn)行目視觀察來進(jìn)行評(píng)價(jià)的。發(fā)現(xiàn)ALF及其與顯示器“閃光”的關(guān)系是具有不同表面形貌的不同材料的有效度量,所述不同材料包括具有各種組成的玻璃以及涂敷粒子的聚合物材料。在很多種不同的樣品材料和表面形貌中,在平均最大特性特征結(jié)構(gòu)尺寸(ALF)和顯示器閃光嚴(yán)重程度的目視等級(jí)之間有很密切的聯(lián)系。在一些實(shí)施方式中,所述玻璃制品可以是形成顯示器系統(tǒng)的一部分的玻璃面板。所述顯示器系統(tǒng)可包括設(shè)置在與所述玻璃面板相鄰位置的像素化的圖像顯示器面板。所述顯示器面板的最小像素間距可大于ALF?!熬鶆蛐浴薄ⅰ熬鶆颉被蝾愃菩g(shù)語是指例如化學(xué)蝕刻表面看上去均一,沒有可檢測(cè)到的條紋、針眼、疙瘩及類似缺陷。或者,均勻性可以是霧度、DOI和光澤度的一種度量方式。在一些實(shí)施方式中,在片材內(nèi)測(cè)得的數(shù)值變化可約小于平均值的10%。目測(cè)法基于觀察者的裸眼。通常將樣品置于500+/-200勒克斯熒光燈下,背景為黑色,觀察者的眼睛與樣品之間的距離是30+/-5cm。在檢查過程中,通常將樣品從起始位置旋轉(zhuǎn)約±45°?!鞍ā薄ⅰ鞍被蝾愃菩g(shù)語意為包括但不限于,即內(nèi)含而非排它。在描述本發(fā)明實(shí)施方式時(shí)用來修飾例如組合物中成分的量、濃度、體積、處理溫度、處理時(shí)間、產(chǎn)率、流速、壓力等數(shù)值及它們的范圍的“約”是指數(shù)量的變化,可例如通過以下方式產(chǎn)生在制備化合物、組合物、復(fù)合物、濃縮物或應(yīng)用制劑的典型測(cè)定和處理步驟中 產(chǎn)生;這些步驟中的無意誤差;來源于制造、來源或用來實(shí)施所述方法的原料或成分的純度方面的差異;以及類似考慮因素?!凹s”字還包括由于組合物或制劑的陳化而與特定的初始濃度或混合物不同的量,以及由于混合或加工組合物或制劑而與特定的初始濃度或混合物不同的量。本發(fā)明所附的權(quán)利要求書包括這些“約”等于的量值的等價(jià)形式。在一些實(shí)施方式中,“基本上由……組成”是指例如具有防眩光表面的制品,防眩光制品,制備具有防眩光表面的防眩光制品及其前體的方法,含有具有防眩光表面的制品的設(shè)備,或者本發(fā)明的任何裝置,可包括權(quán)利要求中列出的組分或步驟,再加上對(duì)本發(fā)明的組合物、制品、裝置或制備和使用方法的基本性質(zhì)和新穎性質(zhì)沒有實(shí)質(zhì)性影響的其他組分或步驟,如特定的反應(yīng)物、特定的添加劑或成分、特定的試劑、特定的表面改性劑或條件,或者所選的類似結(jié)構(gòu)、材料或工藝變量??蓪?duì)本發(fā)明的組分或步驟的基本性質(zhì)造成實(shí)質(zhì)影響或者可給本發(fā)明帶來不利特性的項(xiàng)目包括例如具有不可接受的高眩光或高光澤性質(zhì)的表面,例如具有超出本文所定義和規(guī)定的數(shù)值(包括中間值和范圍)的霧度、鮮映度、表面粗糙度、均勻性或其組合。除非另外說明,否則,本文所用的不定冠詞“一個(gè)”或“一種”及其相應(yīng)的定冠詞“該”表示至少一(個(gè)/種),或者一(個(gè)/種)或多(個(gè)/種)??刹捎帽绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的縮寫(例如,表示小時(shí)的“h ”或“hr ”,表示克的“g”或“gm”,表示毫升的“mL”,表示室溫的“rt”,表示納米的“nm”以及類似縮寫)。組分、成分、添加劑和類似方面的公開的具體和優(yōu)選數(shù)值及其范圍僅用于說明,它們不排除其他定義數(shù)值或定義范圍內(nèi)的其他數(shù)值。本發(fā)明的組成、設(shè)備和方法可包括本文所述的任何數(shù)值或數(shù)值的任何組合、具體數(shù)值、更具體的數(shù)值和優(yōu)選數(shù)值?;瘜W(xué)強(qiáng)化玻璃在許多的手持式觸敏裝置中用作顯示窗和蓋板,在這些用途中,抗機(jī)械損傷性對(duì)于產(chǎn)品的外觀和功能性來說是很重要的。往往需要減少這些顯示器表面的鏡面反射(眩光的重要因素),對(duì)設(shè)計(jì)室外用產(chǎn)品的制造商來說尤其如此,這是因?yàn)槭彝馊展鈺?huì)加劇眩光。一種用來減少鏡面反射強(qiáng)度(用光澤度定量)的方法是使得玻璃表面變粗糙或者用有紋理的膜覆蓋玻璃表面。該粗糙度或紋理的尺寸應(yīng)當(dāng)足夠大,以便對(duì)可見光進(jìn)行散射,由此形成輕度模糊或消光的表面,但是又不能過大,以免顯著影響玻璃的透明度。當(dāng)保持玻璃基板的性質(zhì)(例如抗刮擦性)不重要時(shí),可使用有紋理或含粒子的聚合物膜。雖然這些膜可能便宜且容易應(yīng)用,但它們易磨損,這會(huì)削弱裝置的顯示功能。使玻璃表面變粗糙的一個(gè)結(jié)果是產(chǎn)生“閃光”,它看上去是粒狀外觀。由于大致在像素級(jí)尺寸范圍出現(xiàn)明暗點(diǎn)或者彩色點(diǎn),從而顯現(xiàn)出閃光。閃光的存在會(huì)降低像素化顯示器的可視性,在高環(huán)境照明條件下尤其如此。移動(dòng)電話、膝上型電腦及其他電子設(shè)備的制造商選擇玻璃,特別是離子強(qiáng)化玻璃作為用于其平板顯示器的頂蓋玻璃片的精選材料。為了在使用中減少周圍環(huán)境對(duì)玻璃表面的眩光/反光,主要有兩種方法減反射(AR)涂層或防眩光(AG)處理。AR涂層減小顯示器與環(huán)境之間的折射率差,從而達(dá)到上述效果。AG處理通過使表面變粗糙導(dǎo)致反射光散射到不同方向。為了實(shí)現(xiàn)差不多的性能,AR涂層的成本一般比AG處理的成本更高。AG表面可通過使顯示表面變粗糙來產(chǎn)生。所述表面可通過多種方法實(shí)現(xiàn),如通過AG涂層或者對(duì)表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻。對(duì)于AG涂層,可用無機(jī)或非無機(jī)液滴或粒子涂覆表 面。這種涂層可提供散射性質(zhì),但通常不是很耐刮擦。所述涂層還會(huì)產(chǎn)生高閃光現(xiàn)象,特別是對(duì)于高分辨率(小像素)設(shè)備?;瘜W(xué)蝕刻表面能滿足所有的光學(xué)要求,包括鮮映度(D0I)、霧度、光澤度和閃光。例如,可在HF或緩沖HF溶液中蝕刻玻璃,以使表面變粗糙。然而,對(duì)于許多玻璃組合物,這種直接蝕刻不能形成滿足所有光學(xué)和視覺要求的表面。一般地,必須采用更復(fù)雜的方法。美國專利第4,921,626號(hào)、第6,807,824號(hào)、第5,989,450號(hào)和W02002053508提到了玻璃蝕刻組合物以及用所述組合物蝕刻玻璃的方法。一個(gè)例子使用二氟氫銨(NH4HF2)和濕潤劑如丙二醇在表面上生長晶體薄層(使表面霜化),然后用無機(jī)酸除去晶體,留下非常霧濁的表面。最后一步是將玻璃浸入蝕刻劑,如HF和無機(jī)酸的某種組合,以降低霧度,實(shí)現(xiàn)所需的表面性質(zhì)。通過這種方法產(chǎn)生的玻璃表面可提供令人愉悅的表面紋理,滿足光學(xué)性質(zhì)規(guī)范。然而,現(xiàn)有方法的幾個(gè)缺點(diǎn)包括例如蝕刻結(jié)果對(duì)化學(xué)試劑的濃度、溫度和蝕刻溶液的純度敏感;化學(xué)材料成本高;表面玻璃厚度損失通常較高,例如約50-300 μ mD在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種制備具有防眩光表面的制品的方法,包括在制品的至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜;使所述至少一個(gè)表面接觸液體蝕刻劑;以及從所述制品的表面除去保護(hù)膜,形成防眩光表面。在一些實(shí)施方式中,在至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜的步驟可包括例如選擇性噴涂沉積、掩蔽噴涂沉積、噴墨沉積、絲網(wǎng)印刷、浸涂、氣溶膠噴涂或其組合。在一些實(shí)施方式中,在至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜的步驟可包括例如形成隨機(jī)斑點(diǎn)陣列。在一些實(shí)施方式中,所述斑點(diǎn)可以是例如基本上隨機(jī)的、部分隨機(jī)的、完全隨機(jī)的或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述斑點(diǎn)可保護(hù)所述至少一個(gè)表面的例如約70-99%的下表面區(qū)域。所述斑點(diǎn)可以是例如基本上隨機(jī)的、部分隨機(jī)的或其組合。所述斑點(diǎn)的平均直徑可以例如約為O. 1-1000 μ m,所述至少一個(gè)表面上未被所述斑點(diǎn)覆蓋的區(qū)域的平均直徑約為1-50 μ m。
在一些實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)表面可以是例如玻璃、塑料、復(fù)合物、離子交換強(qiáng)化玻璃片、熱鋼化強(qiáng)化玻璃或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)表面可以基本上是平坦的。在一些實(shí)施方式中,液體蝕刻劑可以是例如氟離子源、無機(jī)酸、緩沖液或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述與液體蝕刻劑接觸的步驟可在例如約O. 1-15分鐘、約1-10分鐘、約5-10分鐘和約1-5分鐘(包括中間數(shù)值和范圍)的時(shí)間內(nèi)完成。在一些實(shí)施方式中,從所述制品表面上除去保護(hù)膜或成孔聚合物的方法可以是例如以下方法中的至少一種方法使膜接觸溶解液;加熱膜,使其液化并將其排干;機(jī)械摩擦;超聲攪拌;以及類似的清除技術(shù);或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述方法還可包括例如選擇表面粗糙度(Ra)、表面霧度和鮮映度中的至少一種性質(zhì);按照一組確定的條件(即確定性差別化蝕刻)蝕刻表面,使防眩 光表面獲得所選定的表面粗糙度、表面霧度和鮮映度中的至少一種性質(zhì)。對(duì)區(qū)別性蝕刻可能有顯著影響的條件或因素包括例如聚合物在蝕刻劑中的溶解性、聚合物膜的厚度、質(zhì)子酸/氟離子酸之比、蝕刻時(shí)間、溫度(例如升高溫度通常會(huì)促進(jìn)膜的溶解和基片蝕刻)。單側(cè)DOI值可以是例如約40-70 (對(duì)于DOI 20° ),霧度約小于10%。表面霧度可以例如小于或等于50%,表面粗糖度約小于800nm,反射鮮映度(distinctness-of-image reflected)約小于95。在一些實(shí)施方式中,所述制備方法還可包括在所述形成、接觸或除去步驟中的任何步驟加入濕潤劑,所述濕潤劑可以是例如乙二醇、甘油、醇、表面活性劑和類似材料或其組合中的至少一種。在一些實(shí)施方式中,玻璃制品可以是例如鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿土金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬硼硅酸鹽玻璃、硼鋁硅酸鹽玻璃和類似材料或其組合中的至少一種。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種制備具有防眩光表面的制品的方法,包括使所述制品的至少一個(gè)表面接觸成孔聚合物,在接觸表面上形成多孔層;使所述多孔層接觸液體蝕刻劑;以及從所述制品的表面上除去與蝕刻劑接觸過的多孔聚合物層,形成防眩光表面。在一些實(shí)施方式中,在接觸蝕刻劑之前的總聚合物表面區(qū)域覆蓋率中,多孔表面區(qū)域的百分率可以是例如約O. 1-30%、約O. 1-25%、約O. 1-5%、約O. 3_3%和約1_3%,包括中間數(shù)值和范圍。在一些實(shí)施方式中,成孔聚合物可以是例如以下材料中的至少一種磺酰胺甲醛樹脂,硝基纖維素,包含丙烯酸酯或丙烯酸類單體或其鹽的聚合物或共聚物,清漆,琺瑯,蠟,以及類似材料,或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述使多孔聚合物層接觸液體蝕刻劑的步驟可以在例如約O. 1-5分鐘的時(shí)間內(nèi)完成。在一些實(shí)施方式中,所述從制品表面除去與蝕刻劑接觸過的多孔聚合物層的步驟可以例如采用以下至少一種方法完成使聚合物層接觸溶解液;加熱聚合物,使其液化并將其排干;以及類似的清除方法;或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)表面可以是例如玻璃、塑料、復(fù)合物、離子交換強(qiáng)化玻璃、熱鋼化強(qiáng)化玻璃和類似材料或其組合。所述至少一個(gè)表面可以是例如在宏觀上基本平坦的玻璃片。在一些實(shí)施方式中,保護(hù)膜或成孔聚合物可以是任何合適的涂料,例如至少一種聚合物,或者聚合物的組合,以及類似的天然或合成材料,或其組合。能提供既有耐久性又可除去的多孔涂層的合適成孔劑組合物可以是例如具有成膜和成孔性質(zhì)的任何聚合物或聚合物制劑或者類似材料或混合物,如TS0-3100D0D油墨[購自戴阿格拉夫公司(Diagraph)的乙醇異丙基基(ethanol isopropyl-based)噴墨油墨]、丙酮基鄰/對(duì)甲苯磺酰胺甲醛樹脂、硝基纖維素、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、清漆(溶解于揮發(fā)性有機(jī)化合物的聚合物)制劑、琺瑯、蠟、類似材料或其組合。在一些實(shí)施方式中,若需要,可通過與本發(fā)明的全部方法和制品相適應(yīng)的任何方法調(diào)節(jié)或改變涂覆了中間膜的基片或制品的光澤度、霧度、DOI、均勻性或類似的外觀性質(zhì)。合適的丙烯酸酯聚合物或共聚物(即具有兩種或更多種不同的單體)可包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、它們的酯之一和類似的單體,或者它們的組合,以及它們的鹽。丙烯酸及其鹽(如鈉、鈣、鎂、鋅、銨及類似離子)與另一種單體的其他聚合物和共聚物可包括例如 丙烯酸銨共聚物、乙烯醇(va)丙烯酸銨共聚物、丙烯酸鈉共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸_va共聚物、丙烯酸酯乙烯基吡啶(vp)共聚物、丙烯酸酯_va共聚物、硬脂醇聚醚-10烯丙基醚丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯硬脂醇聚醚-50丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯硬脂醇聚醚-20甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯甲基丙烯酸銨共聚物、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸酯甲基丙烯酸銨共聚物、苯乙烯丙烯酸銨共聚物、苯乙烯丙烯酸鈉共聚物、丙烯酸酯羥基酯丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯?;一鸩藟A丙烯酸酯共聚物、丙烯酸月桂酯_va共聚物、va-馬來酸丁酯丙烯酸異冰片酯共聚物、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯基己內(nèi)酰胺-VP甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、丙烯酸鈉丙烯醛共聚物、VP-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物和類似的共聚物及其混合物。丙烯酸及其鹽的聚合物可以是例如聚丙烯酸、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鉀鋁、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉和類似的聚合物及其混合物,包括與共聚物或另一種成膜劑的混合物。作為附加方式或替代方式,成膜劑組合物可包括或者可選自能形成透過性膜的材料,也就是說,膜能透過例如氧氣或類似氣體,以及液體如蝕刻劑或剝離液,所述剝離液是例如能在蝕刻后從表面上除去多孔聚合物涂層或透過性膜的水或其他合適的溶劑。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了通過蝕刻具有多孔涂層(包括例如選擇性施涂的涂層)的表面來制備防眩光表面的方法。與光刻領(lǐng)域通過掩模蝕刻法(例如,可參見美國專利第 7, 517, 466 號(hào);P. Mansky 等,Appl. Phys. Lett.,第 68 卷,第 18 期,第 2586-2588 頁;M-Park等,Science,第276卷,第1401-1406頁)制備的高度規(guī)則的多孔圖案不同,本發(fā)明有利于形成多孔掩蔽表面或斑點(diǎn)化表面,所述表面上不規(guī)則地或者隨機(jī)地分布有斑點(diǎn)、孔、開放區(qū)域、掩蔽區(qū)域中的任何一種,以及斑點(diǎn)和孔的類似布局,或其組合。在一些實(shí)施方式中,形成表面掩蔽斑點(diǎn)或成孔的步驟可這樣形成利用任何合適的涂覆方法,使制品的至少一個(gè)表面接觸任何合適的涂料,例如,利用噴涂機(jī)或者類似的設(shè)備或方法,在例如微米級(jí)或亞微米級(jí)尺度上進(jìn)行選擇性施涂。液體蝕刻劑可以是例如氟離子源、無機(jī)酸、緩沖液或其組合。氟離子源可以是例如選自下面的鹽氟化銨、二氟氫化銨、氟化鈉、二氟氫化鈉、氟化鉀、二氟氫化鉀和類似的鹽或其組合。無機(jī)酸可以是例如下面的酸中的一種硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸以及類似的酸或其組合。所述使多孔聚合物層接觸液體蝕刻劑的步驟可以在例如約O. 1-5分鐘的時(shí)間內(nèi)完成。所述從制品表面除去與蝕刻劑接觸過的多孔聚合物層的步驟可以是例如以下至少一個(gè)步驟使聚合物層接觸溶解液;加熱聚合物層,使其液化并將其排干;或其組合。選擇表面粗糙度(Ra)、表面霧度和鮮映度中的至少一種性質(zhì),或其組合;按照一組確定的條件蝕刻表面,例如,用2M HF和2. 4M H2SO4的混合物蝕刻I分鐘,獲得所選定的表面粗糙度、表面霧度和鮮映度中的至少一種性質(zhì)。在一些實(shí)施方式中,單側(cè)DOI值可以是例如約40-70(對(duì)于DOI 20° ),霧度約小于10%。表面霧度可以例如小于或等于50%,表面粗糙度約小于SOOnm,反射鮮映度約小于95。所述方法還可加入濕潤劑,所述濕潤劑包括乙二醇、甘油、醇、表面活性劑或其組合中的至少一種。玻璃制品可以是例如鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿土金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬硼硅酸鹽玻璃和類似的玻璃或其組合中的至少一種。玻璃制品可以是包含以下組分的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃60-70mol%Si02;6-14mol%Al2O3; 0_15mol%B203; 0_15mol%Li20; 0_20mol%Na20; 0_10mol%K20; 0_8mol%Mg0; 0_10mol%Ca0; 0-5mol%Zr02;0-lmol%Sn02;0-lmol%Ce02;小于 50ppm 的 As2O3;以及小于 50ppm 的 Sb2O3;其中 12mol% ( Li20+Na20+K20 ( 20mol%,0mol% ( MgO+CaO ( 10mol%。堿金屬鋁硅酸鹽玻璃可以是例如:61-75mol%Si02; 7_15mol%Al203; 0_12mol%B203; 9_21mol%Na20; 0_4mol%K20; 0_7mol%MgO;以及 0-3mol%Ca0 ;或者例如 60_72mol%Si02; 9_16mol%Al203; 5_12mol%B203; 8_16mol%Na20和0-4mol%K20,其中比例
Al2O3 (oto/%) + B20,{mo!%)、,
賴金 Jfli 改 f f-:劑(wo/%)a在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種玻璃制品,所述玻璃制品包含至少一個(gè)防眩光表面,該表面具有i.約小于10%的霧度;ii.約 40-75 的鮮映度(D0I 20。);iii.約 100_300nm 的表面粗糙度(Ra)。在一些實(shí)施方式中,所述玻璃制品可具有良好至優(yōu)異的均勻性,也就是沒有可檢測(cè)到的條紋、針眼、疙瘩和類似的缺陷。所述玻璃制品可以是例如玻璃片,為手持式電子設(shè)備、與信息有關(guān)的終端或觸感設(shè)備中的至少一種提供防護(hù)蓋板。玻璃制品的防眩光表面可以例如分布有平均直徑約為1-50 μ m的表面形貌特征結(jié)構(gòu)。防眩光表面可以是例如用于顯示設(shè)備,如信息顯示設(shè)備、媒體顯示設(shè)備和類似設(shè)備的防護(hù)蓋玻璃。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了顯示系統(tǒng),所述顯示系統(tǒng)包括例如具有至少一個(gè)糙化表面的玻璃面板,其霧度約小于10% ;鮮映度(D0I20。)約為40-75 ;表面粗糙度(Ra)約為100-300nm,這些性質(zhì)提供了防眩光表面;以及鄰近所述玻璃面板的像素化圖像顯示面板。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了制備具有防眩光表面的玻璃制品的方法,以及在玻璃制品表面上形成防眩光表面的方法。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了濕蝕刻方法,用于在玻璃上產(chǎn)生防眩光表面,同時(shí)保持其固有的機(jī)械表面性質(zhì)。在此方法中,具有多孔聚合物層的玻璃表面受化學(xué)試劑作用,所述化學(xué)試劑優(yōu)先腐蝕玻璃表面,改變表面粗糙度水平,所述粗糙度水平影響可見光的散射。當(dāng)玻璃(如鈉鈣硅酸鹽玻璃)中存在顯著量的可移動(dòng)堿金屬離子時(shí),糙化表面可例如這樣形成使玻璃表面、玻璃表面的一部分或者玻璃表面上嚴(yán)格限制進(jìn)入的部分接觸酸蝕刻劑溶液,或者在酸蝕刻劑溶液內(nèi)接觸,如含氟離子的溶液。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了制備防眩光(AG)玻璃表面的方法,所述方法包括在玻璃表面上施涂有機(jī)涂料,主要是聚合物;使涂覆玻璃接觸HF或HF與其他酸蝕刻劑的組合,形成AG表面。在蝕刻過程中,聚合物在玻璃表面上起非均勻的臨時(shí)性掩模的作用。所施涂的聚合物在玻璃上形成多孔膜。在酸中,未覆蓋的區(qū)域或多孔膜區(qū)域?qū)⒈晃g刻,而被聚合物膜覆蓋的區(qū)域?qū)⑹艿奖Wo(hù),從而發(fā)生區(qū)別性蝕刻。這種區(qū)別性蝕刻帶來糙化的非均勻表面。聚合物可通過各種方法施涂到表面上,只要多孔開口的尺寸和百分比能受到控制即可。施涂聚合物的方法可包括例如噴涂、噴墨印刷、浸涂和類似的方法或其組合。本發(fā)明用多孔聚合物掩模形成AG表面的特別有價(jià)值的方面包括例如
光學(xué)性質(zhì)良好容易得到良好的DOI值(20° DOI約小于70)。霧度可約小于10%,閃光現(xiàn)象類似于或優(yōu)于化學(xué)蝕刻樣品。對(duì)于單側(cè)蝕刻玻璃,DOI 20°通??衫缂s小于100,如約為50-70,霧度可約小于10%,一般希望閃光現(xiàn)象較少。處理時(shí)間短(高產(chǎn)出)將聚合物施涂到玻璃表面上之后,在酸中的蝕刻時(shí)間約短于10分鐘,在許多情況下可采用僅約為I分鐘的時(shí)間。蝕刻時(shí)間可比多浴化學(xué)蝕刻系統(tǒng)短得多,該簡(jiǎn)化的蝕刻方法可提供更高的產(chǎn)出。可放大所述方法,如將聚合物施涂到玻璃片上的噴涂法或噴墨法,很容易從小玻璃片放大到大玻璃片。蝕刻方法,例如使用立式或臥式浸潰或者噴涂酸的方法,也可放大??伸`活地獲得不同水平的光學(xué)性質(zhì)利用不同的工藝條件,或者單獨(dú)采用例如不同的酸濃度或蝕刻時(shí)間,可以調(diào)節(jié)AG表面的光學(xué)性質(zhì),特別是D0I。此方法不需要大的調(diào)整即可應(yīng)用于不同類型的玻璃組成。對(duì)于蝕刻方法,可根據(jù)玻璃組成改變蝕刻的化學(xué)條件。玻璃厚度損失小由于在酸中的蝕刻時(shí)間通常僅約為I分鐘,玻璃厚度損失可約小于20 μ m,約小于10 μ m,約小于5 μ m,約小于2 μ m,包括中間數(shù)值和范圍。工藝簡(jiǎn)單,成本低所揭示的方法可在施涂聚合物之后僅使用簡(jiǎn)單的蝕刻浴,這比多步化學(xué)蝕刻系統(tǒng)更簡(jiǎn)單。所揭示的方法可顯著降低所消耗的蝕刻化學(xué)試劑的總成本。聚合物選擇范圍寬用于所揭示的方法的聚合物可選自較寬的范圍,包括例如聚合物油墨和可UV固化油墨。本說明書通過圖示和文字說明了本發(fā)明的上述及其他方面。在一些實(shí)施方式中,所述制品包含以下玻璃、主要由以下玻璃組成,或者由以下玻璃組成鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿土金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬硼硅酸鹽玻璃中的一種,以及它們的組合。本文描述了這種玻璃的例子。對(duì)于二氧化娃材料和相關(guān)的金屬氧化物材料的其他定義、描述和方法,可參見例如R. K. Iler, The Chemistry ofSilica (二氧化娃化學(xué)),Wiley-Interscience, 1979。在一些實(shí)施方式中,玻璃制品可以是透明或半透明玻璃片,如用作顯示器和觸屏應(yīng)用(例如,便攜式通信和娛樂設(shè)備,如電話、音樂播放機(jī)、視頻播放機(jī)或類似的設(shè)備)的蓋板和窗口的那些玻璃,用作信息終端(IT)(例如便攜式或膝上型電腦)的顯示屏的那些玻璃片,以及用于類似應(yīng)用的那些玻璃。玻璃制品或基片的厚度最多可達(dá)約3毫米(_)。在一些實(shí)施方式中,所述厚度可約為O. 2-3mm。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述玻璃制品的至少一個(gè)表面是未拋光的。在一些實(shí)施方式中,涂覆制品或基片表面的步驟可包括附加的任選制備、預(yù)處理或后處理程序,例如用本領(lǐng)域已知的方法,包括例如用肥皂或洗滌劑洗滌、超聲清潔、用表面活性劑處理和類似的方法,從所述至少一個(gè)表面上清除油、外來物質(zhì)或其他碎屑,這些物質(zhì)可能抑制蝕刻。當(dāng)玻璃片上需要單側(cè)酸蝕刻時(shí),可對(duì)玻璃一側(cè)加以保護(hù),防止其接觸蝕刻溶液。所述保護(hù)可這樣實(shí)現(xiàn)施涂不可溶非多孔性涂層如丙烯酸蠟,或者具有黏合劑層的層壓膜,所述黏合劑層是例如丙烯酸酯、硅樹脂和類似的黏合劑材料,或其組合。涂層施涂方法可包括例如刷涂、輥涂、噴涂、層壓及類似方法。經(jīng)歷酸蝕刻的不可溶非多孔性保護(hù)涂層在酸蝕刻過程中保持完好,并且在蝕刻之后容易除去,如與保護(hù)膜或多孔聚合物層同時(shí)除去或分別除去。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了玻璃制品。所述玻璃制品可經(jīng)過離子交換,并且
可具有至少一個(gè)糙化表面。在20°的入射角測(cè)得,所述糙化表面的反射圖像清晰度(DOI)小于90。本發(fā)明還提供了包括所述玻璃制品的像素化的顯示系統(tǒng)。所述玻璃制品可以是例如平面片材或面板,它具有兩個(gè)主表面,這兩個(gè)主表面在周邊通過至少一個(gè)邊緣連接,但是所述玻璃制品也可以成形為其他的形狀,例如成形為一種三維形狀。至少一個(gè)表面是糙化表面,所述糙化表面包括例如拓?fù)涮卣鹘Y(jié)構(gòu)(topological feature)或形態(tài)特征結(jié)構(gòu)(morphological feature),如凸起、隆起、凹陷、凹坑、閉孔或開孔結(jié)構(gòu)、粒子以及類似的結(jié)構(gòu)或幾何形狀,或其組合。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了鋁硅酸鹽玻璃制品。所述鋁硅酸鹽玻璃制品包含至少2mol%的Al2O3,可離子交換,具有至少一個(gè)糙化表面。鋁硅酸鹽玻璃制品可具有至少一個(gè)包含多個(gè)表面形貌(topographical)特征結(jié)構(gòu)的糙化表面。所述多個(gè)表面形貌特征結(jié)構(gòu)可具有約1-50 μ m的平均特性最大特征結(jié)構(gòu)尺寸(ALF)。在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種顯示系統(tǒng)。所述顯示系統(tǒng)可包括至少一個(gè)鋁硅酸鹽玻璃面板和靠近所述鋁硅酸鹽玻璃面板的像素化圖像顯示面板。圖像顯示面板可具有最小本征像素間距尺寸。玻璃面板的平均特性最大特征結(jié)構(gòu)尺寸(ALF)可小于顯示面板的最小本征像素間距尺寸。像素化圖像顯示面板可以是例如IXD顯示器、OLED顯示器或類似顯示器之一。所述顯示系統(tǒng)還可以包括觸敏元件或表面。所述鋁硅酸鹽玻璃可以是進(jìn)行過離子交換的,并包括至少一個(gè)糙化表面,該糙化表面包括大量的具有平均最大特征結(jié)構(gòu)尺寸(即ALF)的特征結(jié)構(gòu),所述圖像顯示面板具有最小本征像素間距。最小本征像素間距可例如大于鋁硅酸鹽玻璃面板的糙化表面的ALF。ALF是在糙化玻璃表面的平面(即在X和y方向或平行于糙化玻璃表面)中測(cè)量的,因此獨(dú)立于粗糙度。粗糙度度量的是垂直于糙化玻璃表面的z方向(厚度方向)上的特征結(jié)構(gòu)變化。與測(cè)量更具整體性的平均特征結(jié)構(gòu)尺寸的其他方法的重要的區(qū)別是對(duì)最大的特性特征結(jié)構(gòu)的選擇。最大特征結(jié)構(gòu)是肉眼最容易看到的特征結(jié)構(gòu),因此對(duì)確定玻璃制品的視覺接受性來說是最重要的。在一些實(shí)施方式中,所述至少一個(gè)糙化表面的拓?fù)浠蛐螒B(tài)特征結(jié)構(gòu)的平均特性最大特征結(jié)構(gòu)(ALF)尺寸約為1-50 μ m,約為5-40 μ m,約為μ m至30 μ m,約為14-28 μ m。平均特性最大特征結(jié)構(gòu)尺寸是糙化表面上的視場(chǎng)中20個(gè)最大重復(fù)特征結(jié)構(gòu)的平均截面線性尺寸。通常用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的光學(xué)顯微鏡來測(cè)量特征結(jié)構(gòu)尺寸。視場(chǎng)與特征結(jié)構(gòu)尺寸成正比,通常其面積約為30 (ALF) X 30 (ALF)。例如,如果ALF約為10 μ m,則選出20個(gè)最大特征結(jié)構(gòu)的視場(chǎng)約為300 μ mX 300 μ m。視場(chǎng)尺寸的少許變化不會(huì)對(duì)ALF造成顯著影響。用來測(cè)定ALF的20個(gè)最大特征結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)偏差通常應(yīng)小于平均值的40%,即應(yīng)當(dāng)忽略掉較大的離群值,不應(yīng)將其看作“特性”特征結(jié)構(gòu)。所述防眩光表面的表面狀況可以包括例如凸起或隆起、凹陷等特征結(jié)構(gòu),最大尺寸約小于400nm。在一些實(shí)施方式中,這些表面形貌特征結(jié)構(gòu)相互分隔或間隔的平均距離約為IOnm至最大約200nm。所得防眩光表面可具有通過峰谷差(PV)測(cè)量法在表面上測(cè)得的平均粗糙度。在一些實(shí)施方式中,防眩光表面的RMS粗糙度約為800nm,約為500nm,以及約為 lOOnm。用來計(jì)算ALF的特征結(jié)構(gòu)是“特性的”,也就是說,至少有20個(gè)類似的特征結(jié)構(gòu)能位于所述成比例的視場(chǎng)之內(nèi)??梢杂肁LF對(duì)不同的形貌或者表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。例如,一種表面結(jié)構(gòu)看上去可能是閉孔重復(fù)結(jié)構(gòu),另一種表面結(jié)構(gòu)看上去可能是被大的平坦區(qū)域分隔的小凹坑,第三種表面結(jié)構(gòu)看上去可能是被間斷的大平滑區(qū)域隔斷的小粒子場(chǎng)。在每種 情況下,通過對(duì)最大的20個(gè)基本光學(xué)平滑的重復(fù)表面區(qū)域進(jìn)行測(cè)量來測(cè)定ALF。對(duì)于重復(fù)的閉孔表面結(jié)構(gòu),要測(cè)量的特征結(jié)構(gòu)是閉孔矩陣中最大的孔。對(duì)于包含被大平坦區(qū)域分隔的小凹坑的表面結(jié)構(gòu),要對(duì)凹坑之間的大平坦區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于包括被間斷的大平滑區(qū)域隔斷的小粒子場(chǎng)的表面,要對(duì)所述間斷的大平滑區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。因此,所有的具有顯著變化形貌的表面都可以用ALF進(jìn)行表征。在一些實(shí)施方式中,所述玻璃制品的至少一個(gè)糙化表面的平均RMS粗糙度約為IOnm至最高約800nm。在一些實(shí)施方式中,所述平均RMS粗糙度約為40_500nm。在一些實(shí)施方式中,所述平均RMS粗糙度約為40-300nm。在一些實(shí)施方式中,所述平均RMS粗糙度可約大于10nm,約小于ALF的10%。在一些實(shí)施方式中,所述平均RMS粗糙度可約大于10nm,約小于ALF的5%,以及約大于IOnm且約小于ALF的3%。所述低DOI和高Ros/Rs的要求對(duì)特性特征結(jié)構(gòu)尺寸和ALF提供了限制。對(duì)于給定的粗糙度水平,發(fā)現(xiàn)較大的特征結(jié)構(gòu)尺寸會(huì)導(dǎo)致較低的DOI和較高的Ros/Rs。因此,為了平衡顯示器閃光和DOI目標(biāo),在一些實(shí)施方式中,可能需要形成具有既不太小也不太大的中等特性特征結(jié)構(gòu)尺寸的防眩光表面。當(dāng)透射霧度被散射到非常高的角度,在環(huán)境照明條件下可能使糙化制品出現(xiàn)乳白色的外觀時(shí),還希望使反射霧度或透射霧度最小。根據(jù)ASTM D1003, “透射霧度”、“霧度”或類似術(shù)語是指被散射到±4. 0°角錐外面的透射光的百分?jǐn)?shù)。對(duì)于光學(xué)平滑的表面,透射霧度通常接近于零。在兩側(cè)變粗糙的玻璃片的透射霧度(霧度ΜΜ)可以根據(jù)以下近似式(2)與具有僅在一側(cè)變粗糙的相同表面的玻璃片的透射霧度(霧度iM)相關(guān)聯(lián)霧度卿產(chǎn)[(1_霧度單側(cè)) 霧度單側(cè)]+霧度單偵I] (2) ·霧度值通常用霧度百分?jǐn)?shù)表示。由方程式(2)得到的霧度 ^的數(shù)值必須乘以100。在一些實(shí)施方式中,所揭示的玻璃制品的透射霧度約小于50%,甚至約小于30%。已經(jīng)利用多步表面處理法形成了糙化玻璃表面。Carlson等在2009年3月31日提交的題為“具有防眩光表面的玻璃及其制備方法”(Glass Having Anti-Glare Surfaceand Method of Making)的共同擁有、同時(shí)待審美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/165,154號(hào)中揭示了多步蝕刻法的一個(gè)例子,其中玻璃表面用第一蝕刻劑處理,在表面上形成晶體,然后在靠近每粒晶體的表面區(qū)域進(jìn)行蝕刻,得到所需的粗糙度,接著從玻璃表面除去晶體,減小玻璃制品表面的粗糙度,得到具有所需霧度和光澤度的表面。接觸蝕刻劑的步驟可涉及例如用酸性蝕刻溶液進(jìn)行選擇性的部分或完全浸蘸、噴涂、浸潰和類似處理或者多種處理的組合,所述酸性蝕刻溶液包括例如2-10重量%的氫氟酸和2-30重量%的無機(jī)酸如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸和類似的酸,或其組合。在一些實(shí)施方式中,總的蝕刻趨勢(shì)似乎是,氟離子濃度傾向于影響玻璃基片的蝕刻程度,而質(zhì)子酸濃度傾向于影響蝕刻基片的過程中保護(hù)涂層受腐蝕的程度。玻璃表面可以在溶液中蝕刻約ι- ο分鐘的時(shí)間,更長的時(shí)間通常會(huì)導(dǎo)致更大的表面粗糙度。所揭示的濃度和蝕刻時(shí)間是代表性的合適例子。超出所揭示的范圍的濃度和蝕刻時(shí)間雖然可能效果沒有那么好,但也可用來獲得玻璃制品的糙化表面。在化學(xué)強(qiáng)化過程中,較大的堿金屬離子交換玻璃表面附近較小的可移動(dòng)堿金屬離子。此離子交換過程將玻璃表面置于壓縮狀態(tài),使其對(duì)任何機(jī)械損傷具有更高的抗性。在 一些實(shí)施方式中,玻璃制品外表面可任選進(jìn)行離子交換,其中較小的金屬離子被價(jià)態(tài)與較小的離子相同的較大金屬離子置換或交換。例如,可以通過將玻璃浸沒在包含鉀離子的熔鹽浴中,用較大的鉀離子置換玻璃中的鈉離子。通過用較大的離子置換較小的離子,在層內(nèi)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。在一些實(shí)施方式中,玻璃外表面附近較大的離子可被較小的離子置換,例如通過將玻璃加熱到高于玻璃應(yīng)變點(diǎn)的溫度。通過將溫度冷卻到應(yīng)變點(diǎn)以下,在玻璃外層產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。玻璃的化學(xué)強(qiáng)化可任選在表面糙化處理之后進(jìn)行,對(duì)玻璃制品的離子交換性質(zhì)或強(qiáng)度很少有負(fù)面影響。通過選擇合適的設(shè)計(jì),所揭示的方法不需要通過保護(hù)背面來制備單側(cè)樣品。單側(cè)樣品可利用例如單側(cè)浸涂、噴涂或旋涂的方法制備。常規(guī)多浴法需要背面保護(hù)膜,這進(jìn)一步增加了制造成本。在一些實(shí)施方式中,所述堿金屬招娃酸鹽玻璃例如包含以下成分、主要由以下成分組成或由以下成分組成60-70mol%Si02、6-14mol%Al203、0-15mol%B203、0-15mol%Li20、0-20mol%Na20>0-10mol%K20>0-8mol%Mg0>0-10mol%Ca0>0-5mol%Zr02>0-lmol%Sn02>0-lmol%Ce02、小于 50ppm As2O3和小于 50ppm Sb2O3,其中 12mol%彡 Li20+Na20+K20 彡 20mol%,Omo 1% ^ MgO+CaO ^ 10mol%。在一些實(shí)施方式中,所述堿金屬鋁硅酸鹽玻璃例如可包含以下成分、主要由以下成分組成或由以下成分組成60-72mol%Si02;9-16mol%Al203;5-12mol%B203;8-16mol%Na20;以及0_4mol%K20。在一些實(shí)施方式中,所述堿金屬鋁硅酸鹽玻璃例如可包含以下成分、主要由以下成分組成或由以下成分組成61-75mol%Si02;7-15mol%Al203;0-12mol%B203;9-21mol%Na20;0-4mol%K20;0-7mol%Mg0;以及 0_3mol%Ca0。在一些實(shí)施方式中,玻璃可用0-2mol%的至少一種澄清劑配料,所述澄清劑是例如Na2S04、NaCl、NaF、NaBr、K2S04、KCl、KF、KBr、Sn02等物質(zhì)或其組合。在一些實(shí)施方式中,所述鋁硅酸鹽玻璃可基本上不含鋰。在一些實(shí)施方式中,所述鋁硅酸鹽玻璃可基本上不含砷、銻、鋇或其組合中的至少一種。在一些實(shí)施方式中,所選玻璃可以例如進(jìn)行下拉,即可通過本領(lǐng)域已知的如狹縫拉制法或熔合拉制法成形。在這些情況下,所述玻璃的液相線黏度至少為130千泊。堿金屬鋁硅酸鹽玻璃的例子在以下專利申請(qǐng)中有描述=Ellison等在2007年7月31日提交的題為“用于蓋板的可下拉化學(xué)強(qiáng)化玻璃”(Down-Drawable, Chemically Strengthened Glassfor Cover Plate)的共同擁有和轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)第11/888,213號(hào),它要求2007年5月22日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第60/930,808號(hào)的優(yōu)先權(quán);Dejneka等在2008年11月25日提交的題為“具有改進(jìn)的韌性和抗刮擦性的玻璃”(Glasses Having Improved Toughnessand Scratch Resistance)的美國專利申請(qǐng)第12/277,573號(hào),它要求2007年11月29日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/004,677號(hào)的優(yōu)先權(quán);Dejneka等在2009年2月25日提交的題為“用于娃酸鹽玻璃的澄清劑”(Fining Agents for Silicate Glasses)的美國專利申請(qǐng)第12/392,577號(hào),它要求2008年2月26日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/067,130號(hào)的優(yōu)先權(quán);Dejneka等在2009年2月26日提交的題為“經(jīng)過離子交換的快速冷卻玻璃”(Ion-Exchanged, Fast Cooled Glasses)的美國專利申請(qǐng)第 12/393, 241 號(hào),它要求 2008 年2月29日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/067,732號(hào)的優(yōu)先權(quán);Barefoot等在2009年8月7日提交的題為“強(qiáng)化玻璃制品及其制備方法”(Strengthened Glass Articles and Methodsof Making)的美國專利申請(qǐng)第12/537,393號(hào),它要求2008年8月8日提交的題為“化學(xué)鋼化防護(hù)玻璃”(Chemically Tempered Cover Glass)的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/087,324號(hào)的 優(yōu)先權(quán);Baref00t等在2009年8月21日提交的題為“抗裂和抗刮擦玻璃及由其制備的罩殼,,(Crack and Scratch Resistant Glass and Enclosures Made Therefrom)的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/235,767號(hào);以及Dejneka等在2009年8月21日提交的題為“用于下拉法的錯(cuò)石相容性玻璃”(Zircon Compatible Glasses for Down Draw)的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第 61/235,762 號(hào)。以下實(shí)施例中描述的玻璃表面和玻璃片可采用任何合適的可涂覆和可蝕刻玻璃基片或類似基片,包括例如表I所列的玻璃組合物ι-ii。表I.代表性玻璃組合物。
權(quán)利要求
1.一種制備具有防眩光表面的制品的方法,所述方法包括 在所述制品的至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜; 使所述至少一個(gè)表面接觸液體蝕刻劑;以及 從所述制品的表面除去保護(hù)膜,形成防眩光表面。
2.如權(quán)利要求I所述的方法,其 特征在于,在所述至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜的步驟包括選擇性噴涂沉積、掩蔽噴涂沉積、噴墨沉積或其組合。
3.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,在所述至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜的步驟包括形成隨機(jī)斑點(diǎn)陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述斑點(diǎn)對(duì)所述至少一個(gè)表面上約70-99%的下表面區(qū)域加以保護(hù)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述斑點(diǎn)的平均直徑約為O.1-1000 μ m,所述至少一個(gè)表面上未被所述斑點(diǎn)覆蓋的區(qū)域的平均直徑約為1-50 μ m。
6.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述保護(hù)膜包含以下材料中的至少一種磺酰胺甲醛樹脂,硝基纖維素,包含丙烯酸酯或丙烯酸類單體或其鹽的聚合物或共聚物,成孔聚合物,清漆,琺瑯,蠟,或其組合。
7.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述方法還包括用非多孔涂料涂覆所述制品的背面。
8.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)表面包含玻璃、塑料、復(fù)合物、離子交換強(qiáng)化玻璃、熱鋼化強(qiáng)化玻璃或其組合。
9.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述至少一個(gè)表面基本上是平坦的。
10.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述液體蝕刻劑包含氟離子源、無機(jī)酸、緩沖液或其組合。
11.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述與液體蝕刻劑接觸的步驟在約O.1-5分鐘內(nèi)完成。
12.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,從所述制品表面除去保護(hù)膜的步驟包括以下至少一種操作使所述膜接觸溶解液;加熱膜,使其液化并將其排干;或者上述操作的組口 ο
13.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述方法還包括從表面粗糙度(Ra)、表面霧度和鮮映度中選擇至少一種性質(zhì);按照一組確定的條件蝕刻所述表面,使防眩光表面獲得選定的表面粗糙度、表面霧度和鮮映度中的至少一種性質(zhì)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,所述單側(cè)DOI值約為40-70%(D0I20° ),所述霧度約小于10%。
15.如權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,所述表面霧度約小于50%,所述表面粗糙度約小于800nm,反射鮮映度約小于95。
16.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述方法還包括在所述形成保護(hù)膜、接觸液體蝕刻劑或除去保護(hù)膜的任何步驟中加入濕潤劑,所述濕潤劑包含乙二醇、甘油、醇、表面活性劑或其組合中的至少一種。
17.如權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述玻璃制品包含以下玻璃中的至少一種鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿土金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬鋁硅酸鹽玻璃、堿金屬硼硅酸鹽玻璃、硼鋁硅酸鹽玻璃或其組合。
18.—種玻璃制品,它包括 至少一個(gè)防眩光表面,該表面具有 約小于10的霧度; 約40-75的鮮映度(DOI 20° );以及 約100-300nm的表面粗糙度(Ra)。
19.如權(quán)利要求18所述的玻璃制品,其特征在于,所述防眩光表面是用于顯示設(shè)備的保護(hù)性蓋板玻璃。
20.如權(quán)利要求18所述的玻璃制品,其特征在于,所述防眩光表面分布有平均直徑約為1-50 μ m的表面形貌特征。
21.—種顯不系統(tǒng),它包含 具有至少一個(gè)通過如權(quán)利要求I所述的方法制備的糙化表面的玻璃面板,它具有 約小于10的霧度; 約40-75的鮮映度(D0I 20° );以及 約100-300nm的表面粗糙度(Ra),所述性質(zhì)提供了防眩光表面;以及 鄰近所述玻璃面板的像素化圖像顯示面板。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng),其特征在于,所述玻璃面板表面具有優(yōu)異的均勻性。
全文摘要
一種玻璃制品,包括至少一個(gè)防眩光表面,所述表面具有本文所定義的霧度、鮮映度、表面粗糙度和均勻性。一種制備具有防眩光表面的制品的方法,包括例如在所述制品的至少一個(gè)表面的選定部分上形成保護(hù)膜;使所述至少一個(gè)表面接觸液體蝕刻劑;從所述制品表面上除去保護(hù)膜,形成防眩光表面。本發(fā)明還揭示了一種結(jié)合了如本文所定義的玻璃制品的顯示系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C03C17/00GK102858705SQ201180021608
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者J·T·科利, K·恩古耶, 張魯 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司