防眩光表面處理方法及其制品的制作方法
【專利摘要】一種玻璃制品，其包含：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。一種制造玻璃制品的方法，該方法包括例如：在制品的至少一部分玻璃表面上沉積可變形顆粒；使表面上沉積的可變形顆粒變形并與表面粘附；并使粘附有顆粒的表面與蝕刻劑接觸以形成防眩光表面。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)。
【專利說(shuō)明】防眩光表面處理方法及其制品
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉參考
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§ 119，要求2010年11月29日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列第61/417674號(hào)的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請(qǐng)為基礎(chǔ)并將其全文通過(guò)引用結(jié)合于此。
[0003]共同在審申請(qǐng)的交叉參考
[0004]本申請(qǐng)涉及共同擁有和轉(zhuǎn)讓的2010年4月30日提交的題為“防眩光表面處理方法及其制品”的USSN61/329，936，以及2010年8月11日提交的題為“防眩光表面處理方法及其制品”的USSN61/372655。
[0005]直量
[0006]本發(fā)明一般涉及制備和使用防眩光表面及其制品的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了制備防眩光表面的方法，通過(guò)該方法制備的制品，以及結(jié)合了該具有防眩光表面的制品的顯不系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，制造方法包括:在制品的至少一個(gè)表面上沉積犧牲可變形顆粒，對(duì)結(jié)合了可變形顆粒的表面(即顆?；砻?進(jìn)行處理，至少使得顆粒粘附到表面上，并將得到的粘附的顆粒化表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光粗糙化表面。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]在本發(fā)明的實(shí)施方式中:
[0009]圖1顯示了在玻璃表面 上制備防眩光層的方法的示意圖。
[0010]圖2顯示了通過(guò)狹縫模頭涂覆在Gorilla?玻璃表面上的蠟顆粒的示例性顯微圖。
[0011]圖3顯示了圖2所示的Gorilla.?玻璃表面接著在75°C熱處理30秒之后的示例性顯微圖。
[0012]圖4A和4B分別顯示了玻璃樣品在通過(guò)狹縫模頭涂覆了聚合物顆粒制劑然后在106°C熱處理30秒之后的示例性蝕刻表面在兩個(gè)不同放大倍數(shù)下的顯微圖。
[0013]圖5A和5B分別顯示蝕刻試樣在涂覆和106 °C熱處理30秒，然后蝕刻30秒之后的高放大倍數(shù)(圖5A)和低放大倍數(shù)(圖5B)的表面粗糙度表面分析圖。
[0014]圖6A和6B分別顯示通過(guò)狹縫模頭涂覆在Gorilla ?玻璃表面上的顆粒在80°C熱處理40秒之前和之后的示例性顯微圖。
[0015]圖7A和7B分別顯示通過(guò)狹縫模頭涂覆在Gorilla?玻璃表面上的顆粒在105°C熱處理30秒之前和之后的示例性顯微圖。
[0016]圖8A和SB顯示通過(guò)激光散射測(cè)得的代表示例性顆粒懸浮制劑的示例性粒度分布的柱狀圖。
【具體實(shí)施方式】[0017]在一些實(shí)施方式中，所揭示的制品以及制造方法及其用途提供了一個(gè)或多個(gè)優(yōu)勢(shì)特征或方面，包括例如，如下文所述。任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的特征或方面一般在本發(fā)明的所有方面適用。在任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的任意單個(gè)或多個(gè)特征或方面可以結(jié)合或與任一項(xiàng)或多項(xiàng)其它權(quán)利要求中所述的任意特征或方面置換。
[0018] 定義
[0019]“防眩光”或類似術(shù)語(yǔ)是指光接觸本發(fā)明經(jīng)過(guò)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，可以通過(guò)機(jī)械蝕刻、化學(xué)蝕刻以及電蝕刻等方法，或者它們的組合來(lái)進(jìn)行表面處理。防眩光沒(méi)有減少?gòu)乃霰砻娣瓷涞墓獾牧浚鴥H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?gòu)谋砻娣瓷涞墓獾谋∧ね繉印?br> [0020]“接觸”或類似術(shù)語(yǔ)是指能導(dǎo)致至少一個(gè)被觸碰的實(shí)體發(fā)生物理和/或化學(xué)變化的密切物理觸碰。在本發(fā)明中，各種顆粒沉積或接觸技術(shù)，如噴涂、浸涂、縫式涂布等技術(shù)，當(dāng)如本發(fā)明所圖示和描述的那樣使表面發(fā)生接觸時(shí)，能提供顆?；砻?。作為附加或替代方式，如本發(fā)明所圖示和描述的那樣，對(duì)顆粒化表面的各種化學(xué)處理，如噴霧、浸潰、浸涂等技術(shù)，或其組合，當(dāng)使表面接觸一種或多種蝕刻劑組合物時(shí)，能夠提供蝕刻表面。
[0021]“反射圖像清晰度”、“鮮映度”、“D0I”或類似術(shù)語(yǔ)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 Methods for Instrumental Measurements ofDistinctness-of-1mage Gloss of Coating Surfaces)的 ASTM 規(guī)程 D5767 (ASTM5767)中的方法A定義。根據(jù)ASTM5767的方法A，在玻璃制品的至少一個(gè)粗糙化表面上，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:
[0022]= 1 -j X 丨 00
L ".、」⑴
[0023]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(shuō)明，通過(guò)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(lái)計(jì)算Ros。Rs可通過(guò)對(duì)以鏡面方向?yàn)橹行模凇?.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都用測(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)校正到經(jīng)過(guò)認(rèn)證的黑玻璃標(biāo)準(zhǔn)條件。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(méi)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)粗糙化表面)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?！?0° D0I”或“D0I20?！笔侵腹鈴钠x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(méi)有樣品的情況下，測(cè)得的這些性質(zhì)的數(shù)值為零。
[0024]對(duì)于防眩光表面，通常希望DOI較低而公式(I)的反射率之比(Ros/Rs)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)粗糙化表面的Ros/Rs約大于0.1，約大于0.4，約大于0.8。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0.05。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)兩側(cè)法測(cè)得的玻璃制品的Ros/Rs約大于0.2，約大于0.4。通過(guò)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(kāi)來(lái)。這是因?yàn)闊o(wú)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)。
[0025]“透射霧度”、“霧度”或類似術(shù)語(yǔ)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(shuō)明。[0026]在顯微水平或更低的水平上，“粗糙度”、“表面粗糙度(Ra) ”或類似術(shù)語(yǔ)是指不平或不規(guī)則的表面狀況，如平均均方根(RMS)粗糙度或者下文所述的RMS粗糙度。
[0027]“光澤度”、“光澤度水平”或類似術(shù)語(yǔ)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校正到標(biāo)準(zhǔn)(例如經(jīng)過(guò)認(rèn)證的黑玻璃標(biāo)準(zhǔn))情況下的鏡面反射測(cè)量值，該規(guī)程的內(nèi)容通過(guò)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之間的普通光澤度通常不會(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80S⑶。也可參見(jiàn)上面的DOI定義。
[0028]“粘附”、“粘合”、“退火”、“燜火”或者類似術(shù)語(yǔ)單獨(dú)或者共同地表示沉積的顆粒發(fā)生變形并隨后與要處理的玻璃表面進(jìn)一步牢固地保持在一起、相互連接、相互粘合以及類似的相關(guān)描述的狀態(tài)或行為，包括顆粒-表面吸引或結(jié)合(粘合)、顆粒-顆粒吸引或結(jié)合(內(nèi)聚)以及類似相互作用。
[0029]“變形的”、“可變形”或者“變形”等類似術(shù)語(yǔ)指的是通過(guò)例如熱方法、機(jī)械法或者輻射法等，導(dǎo)致沉積顆粒與玻璃表面粘附的狀態(tài)或行為。
[0030]“ALF”或“平均特性最大特征尺寸”或類似術(shù)語(yǔ)是指表面特征在X方向和y方向(即基片平面內(nèi))的變化的測(cè)量值，這將在下文進(jìn)一步討論。
[0031]“閃光”、“顯示器閃光”或類似術(shù)語(yǔ)是指至少一個(gè)粗糙化玻璃表面上的特征的尺寸與所關(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(lái)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顆粒的聚合物材料。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大于ALF。
[0032]“均勻性”、“均勻的”或類似術(shù)語(yǔ)是指蝕刻樣品的表面質(zhì)量。表面均勻性通常通過(guò)人在各個(gè)角度上進(jìn)行的視覺(jué)檢查來(lái)評(píng)價(jià)。例如，將玻璃制品樣品大致保持在人眼的高度，然后在標(biāo)準(zhǔn)的白色熒光條件下緩慢地從0°轉(zhuǎn)到90°。當(dāng)觀察者沒(méi)有檢查出針眼、裂紋、波紋、粗糙度或其他類似瑕疵時(shí)，表面質(zhì)量被認(rèn)定為“均勻”;否則，該樣品被認(rèn)定為不均勻。“良好”或“好”的等級(jí)是指均勻性可接受或令人滿意，前者在主觀上優(yōu)于后者。
[0033]“包括”、“包含”或類似術(shù)語(yǔ)意為包括但不限于，即內(nèi)含而非排它。
[0034]實(shí)施方式中“基本上由......組成”可以指例如:
[0035]如文中所定義，通過(guò)將顆粒沉積到制品表面上；將顆粒粘附到制品表面上；以及將顆?；砻媾c蝕刻劑接觸來(lái)制造玻璃制品的方法；或者
[0036]具有防眩光表面的玻璃制品，所述防眩光表面具有本文所定義的霧度、鮮映度、表面粗糙度和均勻性質(zhì)；或者
[0037]如本文所定義的結(jié)合了玻璃制品的顯示系統(tǒng)。
[0038]本發(fā)明的制備方法、制品、顯示系統(tǒng)、組合物、制劑或任何設(shè)備可包括權(quán)利要求書(shū)中所列的組分或步驟，再加上對(duì)組合物、制品、設(shè)備或者本發(fā)明的制備和使用方法的基本性質(zhì)和新穎性質(zhì)沒(méi)有實(shí)質(zhì)影響的組分或步驟，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，或者類似的結(jié)構(gòu)、材料，或者所選的工藝變量?？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(lái)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。
[0039]除非另外說(shuō)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)。
[0040]可采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的縮寫(xiě)(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(xiě))。
[0041]組分、成分、添加劑和類似方面所公開(kāi)的具體和優(yōu)選數(shù)值及其范圍僅用于說(shuō)明，它們不排除其他限定數(shù)值或限定范圍內(nèi)的其他數(shù)值。本發(fā)明的組合物、設(shè)備和方法可包括本文所述的任何數(shù)值或數(shù)值、具體數(shù)值、更具體的數(shù)值和優(yōu)選數(shù)值的任何組合。
[0042]化學(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(lái)說(shuō)是很重要的。在化學(xué)強(qiáng)化過(guò)程中，熔鹽浴中的較大堿性離子與位于距離玻璃表面一定距離內(nèi)的較小可移動(dòng)堿性離子進(jìn)行交換。離子交換過(guò)程將玻璃表面置于壓縮狀態(tài)，使其更能抵抗任何其在使用過(guò)程中經(jīng)常遭受的機(jī)械損傷。
[0043]對(duì)于許多顯示器表面，往往需要減少鏡面反射(眩光的重要因素)，對(duì)設(shè)計(jì)室外用產(chǎn)品的制造商來(lái)說(shuō)尤其如此，室外日光會(huì)加劇眩光。一種用來(lái)減少鏡面反射強(qiáng)度(通常用光澤度定量)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(jiàn)光進(jìn)行散射，由此形成略微模糊或消光的表面，但是又不能過(guò)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)，可使用有紋理或含顆粒的聚合物膜。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。使用膜或涂層的另一個(gè)不足之處在于它們會(huì)妨礙某些觸敏裝置的操作或者降低它們的性能。使玻璃表面變粗糙的另一種方法是化學(xué)蝕刻。美國(guó)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。濕蝕刻法是一種能夠在玻璃上形成防眩光表面、同時(shí)能夠保持玻璃本身具有的表面機(jī)械性質(zhì)的方法。在該方法中，玻璃表面受化學(xué)試劑作用，所述化學(xué)試劑能侵蝕表面，校正表面粗糙度水平，導(dǎo)致可見(jiàn)光發(fā)生散射。當(dāng)存在具有不同溶解度的微結(jié)構(gòu)區(qū)域時(shí)，例如在鈉鈣硅酸鹽玻璃中，可以通過(guò)將玻璃放入(通常含有氟離子的)無(wú)機(jī)酸溶液中，來(lái)形成粗糙化表面。此類選擇性溶浸或蝕刻對(duì)于在缺乏此類不同溶解性微結(jié)構(gòu)區(qū)域的其他顯示玻璃(例如堿土鋁硅酸鹽和混合的堿性硼硅酸鹽，以及含例如鋰、鈉、鉀等組分或其組合的堿性和混合堿性鋁硅酸鹽)上產(chǎn)生均勻、防眩光表面是效率低下的。
[0044]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。
[0045]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:
[0046]在制品的至少一個(gè)表面上沉積可變形顆粒；
[0047]使得表面上沉積的可變形顆粒變形并與表面粘附；以及
[0048]使具有變形和粘附顆粒的表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光表面。
[0049]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:
[0050]在制品的至少一個(gè)表面上沉積顆粒；
[0051]使得表面上沉積的顆粒變形并與表面粘附；以及
[0052]使具有粘附顆粒的 表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光表面。
[0053]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:
[0054]在制品的至少一個(gè)玻璃表面的一部分上沉積顆粒；
[0055]加熱顆粒表面，使得沉積顆粒與玻璃表面粘附；以及
[0056]使具有粘附顆粒的玻璃表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光表面。
[0057]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:
[0058]在制品的至少一個(gè)玻璃表面的一部分上沉積可變形顆粒；
[0059]使得表面上沉積的可變形顆粒變形并使得顆粒與玻璃表面粘附；以及
[0060]使具有粘附顆粒的玻璃表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光表面。
[0061]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:
[0062]在制品的至少一個(gè)玻璃表面的一部分上沉積聚合物顆粒；
[0063]加熱聚合物顆粒表面，使得沉積的聚合物顆粒與玻璃表面粘附；以及
[0064]使具有粘附顆粒的玻璃表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光表面。
[0065]在一些實(shí)施方式中，玻璃表面可以是，例如鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿土鋁硅酸鹽玻璃、堿性鋁硅酸鹽玻璃、堿性硼硅酸鹽玻璃、硼鋁硅酸鹽玻璃或其組合中的至少一種，所述可變形顆?？梢允?，例如聚合物、蠟或其組合中的至少一種，所述蝕刻劑包含選自HF、H2SO4或其組合中的至少一種酸。聚合物顆?？梢园ǎ缇酆衔?、共聚物、聚合納米顆粒、交聯(lián)聚合物顆粒、UV固化聚合物顆粒、芯聚合物的Tg低于殼聚合物的Tg的芯-殼顆粒、蠟，或者它們的組合。
[0066]在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)例如加熱來(lái)完成沉積的可變形顆粒的變形?？梢酝ㄟ^(guò)任意合適的方法來(lái)完成加熱，例如熱方法、輻射法、壓力法等方法，或者它們的組合。此類加熱裝置可以包括，例如加熱槍、熱氣刀、對(duì)流烘箱、加熱燈、輻射加熱器、壓板、熱鐵等裝置，或者它們的組合。
[0067]在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)例如，使至少一個(gè)玻璃表面與蠟顆粒懸浮液、聚合物顆粒懸浮液或者它們的組合發(fā)生接觸，來(lái)完成在制品的至少一個(gè)玻璃表面的至少一部分上沉積可變形顆粒?？梢酝ㄟ^(guò)例如縫式涂布機(jī)來(lái)完成所述使至少一個(gè)玻璃表面與蠟顆粒懸浮液、聚合物顆粒懸浮液或者它們的組合發(fā)生接觸。在一些實(shí)施方式中，可以例如無(wú)需粘合劑、流變改性劑或者它們的組合來(lái)完成沉積。
[0068]在一些實(shí)施方式中，沉積的可變形顆?？梢允抢?，單層顆粒、有序單層顆粒、雙層顆粒、有序雙層顆粒，以及它們的組合。
[0069]在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)例如，使具有沉積的可變形顆粒的玻璃表面與蝕刻劑接觸約I秒至約30分鐘，來(lái)完成與蝕刻劑的接觸 。
[0070]在一些實(shí)施方式中，沉積顆粒的D5tl直徑可以是，例如約1-30 μ m，包括中間值和范圍。
[0071]在一些實(shí)施方式中，沉積的顆?？梢允前鐭崴苄运芰?、蠟或其組合的聚合物顆粒。在一些實(shí)施方式中，沉積的顆粒的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)是例如，約25-95°C，約25-85°C，約30-80°C以及約35_50°C等，所述玻璃轉(zhuǎn)化溫度包括中間值和范圍。
[0072]在一些實(shí)施方式中，可以用狹縫模頭涂覆機(jī)以及類似涂覆設(shè)備和方法來(lái)完成在制品的表面上沉積聚合物顆粒、蠟顆?；蛘呔酆衔镱w粒與蠟顆粒的混合物。
[0073]在一些實(shí)施方式中，表面上的沉積顆?？梢允抢?，濕厚度是例如約1-200 μ m，例如約2-100 μ m (包括中間值和范圍)并且干厚度是例如約0.1-50 μ m，例如約1-25 μ m (包括中間值和范圍)的單層至多層。
[0074]在一些實(shí)施方式中，所述方法還可以包括用低表面能涂料，例如含氟化合物處理所得粗糙化表面，以降低潤(rùn)濕并便于清理。
[0075]在一些實(shí)施方式中，所述方法還可包括，在蝕刻之后，洗滌所得的防眩光表面，對(duì)所述防眩光表面進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化，或其組合。
[0076]在一些實(shí)施方式中，所述方法還可包括，在蝕刻之前，使制品的至少另一表面接觸可任選除去的抗蝕刻保護(hù)層。
[0077]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了通過(guò)前述任意方法(包括組合或排列)所制備的玻璃制品。
[0078]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:
[0079]至少一個(gè)防眩光表面,該表面具有:
[0080]約0.1-30 的霧度；
[0081]約25-85 的鮮映度(D0120。)；
[0082]約50_500nm的表面粗糙度(Ra)；以及
[0083]約0.1-10 μ m的平均粗糙度峰谷差輪廓。
[0084]在一些實(shí)施方式中，玻璃制品的防眩光表面可以具有例如平均直徑約為1-100 μ m的形貌特征分布。形貌特征的優(yōu)選直徑可以是例如，約0.1-20μπι，包括中間值和范圍。
[0085]在一些實(shí)施方式中，玻璃制品可以是例如，顯示裝置的保護(hù)玻璃蓋片。
[0086]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:
[0087]具有至少一個(gè)由上述任意方法制備的粗糙化防眩光表面的玻璃面板，其具有:
[0088]約小于30的霧度；
[0089]約25-85 的鮮映度(D0120。)；
[0090]約50_500nm的表面粗糙度(Ra)；以及
[0091 ] 約0.1-10 μ m的平均粗糙度峰谷差輪廓；以及
[0092]鄰近所述玻璃面板的像素化圖像顯示面板。
[0093]在一些實(shí)施方式中，霧度可以優(yōu)選是例如約小于10，甚至更優(yōu)選是例如約6-9，甚至更優(yōu)選是例如約5-6或者更低，包括中間值和范圍。
[0094]在一些實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種涂料和一種濕蝕刻方法，在玻璃表面，例如硅酸鹽玻璃上形成納米至微米規(guī)格的織構(gòu)化表面。在一些實(shí)施方式中，所述方法涉及在玻璃表面上涂覆例如低分子量聚合物顆粒、蠟顆粒或者它們的組合，之后在較低溫度，例如約30-140°C，約 35-135°C，約 40_130°C，約 45-100°C，約 50_90°C，約 55-85° 以及約 60_80°C等溫度(包括中間值和范圍)進(jìn) 行熱處理，熱處理的時(shí)間足以促進(jìn)顆粒的變形并粘附到玻璃表面上。然后在例如HF或者多組分酸溶液中蝕刻顆粒化表面。蝕刻溶液優(yōu)選在玻璃表面上的變形顆粒周圍產(chǎn)生蝕刻，在經(jīng)加工的玻璃制品上形成AG粗糙化表面層。
[0095]在玻璃表面上產(chǎn)生防眩光層的一種已知蝕刻方法可能涉及至少三個(gè)浴。例如，第一浴可以含有二氟化銨(ABF)，從而在玻璃表面上生長(zhǎng)ABF晶體。第二浴可以含有硫酸，以去除晶體。第三浴可以是H2S04/HF的混合物，以平滑玻璃表面。通常來(lái)說(shuō)，三浴法從開(kāi)始到結(jié)束的加工時(shí)間可以是例如約60-80分鐘。
[0096]如共同擁有和轉(zhuǎn)讓的USSN61/329, 936所述,康寧有限公司(Corning, Inc)已經(jīng)建立了一種替代方法，該替代方法涉及使用顆粒懸浮液。當(dāng)將所述顆粒懸浮液施涂到玻璃表面然后進(jìn)行蝕刻時(shí)，所述顆粒懸浮液可用于產(chǎn)生不同蝕刻掩模。該方法明顯更快，但是相比于本發(fā)明所揭示的方法仍然較為復(fù)雜且成本較高。相比于其他方法，本發(fā)明所揭示的方法可以具有明顯益處，包括例如如下特征。
[0097]該方法可重現(xiàn)地提供防眩光玻璃板，其具有明顯改善的外觀性質(zhì)，包括例如，非常低的閃光(如約4-6)，相比較而言，現(xiàn)有技術(shù)方法可獲得的閃光約為7-12。
[0098]根據(jù)本發(fā)明方法加工的玻璃制品的霧度特性可以在非常低至非常高的數(shù)值范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。對(duì)于要求高顯示對(duì)比度的應(yīng)用會(huì)需要低霧度，而高霧度可用于具有散射例如邊緣照明的光學(xué)設(shè)計(jì)，或者出于美觀原因，例如降低顯示器在關(guān)閉狀態(tài)下的“黑洞”外觀。可以根據(jù)消費(fèi)者或者終端用戶的偏好以及它們的最終應(yīng)用和使用模式來(lái)有動(dòng)機(jī)地對(duì)低霧度和高霧度(以及性能權(quán)衡的接受度)進(jìn)行一般選擇。
[0099]本發(fā)明所揭示的方法使得玻璃板的一側(cè)或兩側(cè)的表面粗糙度可以在非常低至非常高的粗糙度數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。低粗糙度通常用于產(chǎn)生小角散射，導(dǎo)致低DOI和低霧度，以及相應(yīng)的高顯示對(duì)比度。但是，某些應(yīng)用可能需要高粗糙度，例如在粗糙表面能為用戶的接觸點(diǎn)，例如手指、關(guān)節(jié)、趾或者鼻子提供所需的“滑移感覺(jué)”的某些觸敏顯示裝置中。高粗糙度的效果對(duì)于非顯示器應(yīng)用，例如鼠標(biāo)墊表面也是有用的。對(duì)于這些觸摸應(yīng)用，可能還希望用低表面能涂料，例如氟硅烷對(duì)粗糙表面進(jìn)行后處理。這可以降低表面摩擦，改善“滑移感覺(jué)”的效果，還使得表面較難以被油和水潤(rùn)濕，并易于清潔。
[0100]可以通過(guò)采用短蝕刻時(shí)間，例如約30秒，來(lái)實(shí)現(xiàn)可在寬范圍調(diào)節(jié)的霧度值和粗糙度值，并且相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)防眩目工藝，玻璃厚度損失非常小，例如小于約5微米。
[0101]相對(duì)于共同擁有和轉(zhuǎn)讓的USSN61372655同時(shí)在審申請(qǐng)，本發(fā)明所揭示的方法可以采用較低酸濃度或較短蝕刻時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)高霧度值和粗糙度值。
[0102]通過(guò)顆粒退火溫度來(lái)調(diào)節(jié)霧度、D01、粗糙度或其組合的能力，為將相同的酸組合物用于多霧度水平，或者降低所用酸的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)給定的霧度水平提供了新的靈活性。在蝕刻前通過(guò)顆粒變形來(lái)控制玻璃表面輪廓的能力可以獨(dú)立于涂覆方法(濕法或干法)。
[0103]用于向玻璃施涂顆粒的狹縫模頭涂覆法實(shí)現(xiàn)了表面上非常薄層的顆粒，例如1-2層顆粒，或者在一些情況下，少于單層的顆粒。這改善了酸滲入掩模中的空間的能力，實(shí)現(xiàn)更高效的蝕刻、較少的酸消耗以及較少的顆粒消耗。
[0104]在共同擁有和轉(zhuǎn)讓的USSN61/329，936同時(shí)在審申請(qǐng)中，將顆粒懸浮在具有其他組分，例如流變改性劑、消泡劑、粘合劑等的液體載劑中，然后施涂例如噴涂到玻璃表面上，之后干燥并蝕刻，由此產(chǎn)生防眩光表面。在液體中結(jié)合顆粒粘合劑、流變改性劑以及其他組分增加了復(fù)雜性，并可能有損酸的強(qiáng)度，例如由于與一種或多種其他成分反應(yīng)使得酸弱化?？梢栽诓挥眠@些添加劑的情況下完成本發(fā)明，這可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝復(fù)雜性并降低工藝成本。
[0105]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，使顆?；ＡП砻媸芑瘜W(xué)試劑作用，所述化學(xué)試劑能侵蝕表面，改變表面粗糙度水平，導(dǎo)致可見(jiàn)光發(fā)生散射。當(dāng)玻璃如鈉鈣硅酸鹽玻璃中存在顯著量的可移動(dòng)堿離子時(shí)，可通過(guò)例如使玻璃表面接觸酸蝕刻溶液如含氟離子的溶液來(lái)形成粗糙化表面。
[0106]在一些實(shí)施方式中，所述制品的所述至少一個(gè)表面可以是例如玻璃、復(fù)合物、陶瓷、塑料或樹(shù)脂基材料以及類似材料或其組合。在一些實(shí)施方式中，沉積的可變形顆?？梢允蔷酆衔镱w粒，并且可額外地或替代地包括，例如任意合適的低熔點(diǎn)物質(zhì):玻璃、復(fù)合物、陶瓷、塑料或樹(shù)脂基材料、金屬、鹽、黏土、聚合物、共聚物、納米顆粒、交聯(lián)聚合物顆粒、UV固化顆粒、蠟顆粒和類似材料或其組合。在一些實(shí)施方式中，蝕刻劑可由適合蝕刻沉積顆粒下面的表面的至少一種酸組成。
[0107]在一些實(shí)施方式中，玻璃表面可選自例如鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、硼硅酸鹽玻璃、二氧化硅玻璃和類似的玻璃或其組合中的至少一種，蝕刻劑可包含選自HF、H2SO4或其組合的至少一種酸。
[0108]作為附加或替代方式，使所述至少一個(gè)表面接觸顆粒的步驟可用濃顆粒懸浮液或者中等濃度的顆粒懸浮液完成。優(yōu)選可以采用任意合適的方法來(lái)完成顆粒-表面接觸，例如狹縫模頭涂覆、絲網(wǎng)印刷、刮輥涂覆(間隙涂覆)、棒涂、噴涂以及幕簾式涂覆等施涂方法或者它們的組合。沉積顆粒的D5tl直徑可約為0.1-30 μ m,約1-30 μ m,約1-25 μ m,包括中間值和范圍。在一些實(shí)施方式中，粒度范圍可以是例如約0.1-50 μ m、I μ m至約30 μ m，2 μ m至約20μπι，以及類似顆粒直徑，包括中間值和范圍。在一些實(shí)施方式中，粒度性質(zhì)可以是，例如單峰、雙峰、三峰以及類似形態(tài)，包括單分散、低分散、多分散以及類似的粒度和顆粒性質(zhì)，或者它們的組合。
[0109]在一些實(shí)施方式中，使顆粒化表面接觸蝕刻劑的步驟可通過(guò)例如使具有沉積顆粒的表面與蝕刻劑接觸，例如約I秒至約30分鐘(包括中間值和范圍)，例如約10秒至約10分鐘，約20秒至約I分鐘，或者類似的接觸或間隔來(lái)完成。
[0110]在一些實(shí)施方式中，所述制備方法還可任選包括例如洗滌所得的蝕刻防眩光表面，對(duì)防眩光表面進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化，施加功能性涂層或膜(例如光敏膜或偏振光膜)或者保護(hù)性表面涂層或膜以及類似的涂層或膜，或其組合。
[0111]在一些實(shí)施方式中，當(dāng)玻璃片上需要單側(cè)酸蝕刻或類似的改性時(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)，例如施涂不可溶非多孔性涂層如丙烯酸石蠟，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(shù)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(guò)程中保持完好，并且在蝕刻之后容易除去。從制品表面除去保護(hù)膜可利用任何合適的方法完成，如使保護(hù)膜接觸溶解液，將膜加熱至液化并排干，以及類似的方法和材料，或其組合。因此，所述制備方法還可任選包括在蝕刻之前，使制品的至少另一個(gè)表面，例如第二表面，如玻璃片的背面，接觸任選可除去的抗蝕刻保護(hù)層。
[0112]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了通過(guò)本文所揭示的任意制備方法制備的制品，如通過(guò)上文所述顆粒沉積、顆粒變形、顆粒表面粘附以及蝕刻步驟制備的玻璃制品。在一些實(shí)施方式中，可以依次地、同時(shí)地、連續(xù)地、半連續(xù)地、分批地及其類似的排列或者組合來(lái)實(shí)現(xiàn)制備過(guò)程。
[0113]在一些實(shí)施方式中，所述制品的至少一個(gè)表面可以是玻璃，沉積顆?？梢允窍?，蝕刻劑可以是至少一種酸。
[0114]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:
[0115]至少一個(gè)防眩光表面,該表面具有:
[0116]例如約0.1-30，如約0.1-25、約0.1-20、約0.1-10以及約1-10的霧度，例如約0.1-5以及約1-5的低霧度，包括中間值和范圍；
[0117]例如約25-85、約40-80、約45-75以及約50-70的鮮映度(D0I20。)，包括中間值和范圍；
[0118]例如約50-500nm以及約80_300nm的表面粗糙度(Ra)，包括中間值和范圍；以及
[0119]約0.1-10 μ m的平均粗糙度峰谷輪廓，包括中間值和范圍。
[0120]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的具有防眩光表面的玻璃制品可包含平均直徑約為0.1-100 μ m、約0.1-50 μ m、約0.1_30 μ m以及類似范圍的形貌特征分布，包括中間值和范圍。
[0121]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:
[0122]具有至少一個(gè)粗糙化防眩光表面的玻璃面板，所述粗糙化防眩光表面具有:
[0123]約0.1至約小于30的霧度，包括中間值和范圍；
[0124]約40-80的鮮映度(D0I20。)，包括中間值和范圍；
[0125]約100_300nm的表面粗糙度(Ra)，包括中間值和范圍；以及
[0126]約0.1-ΙΟμπι的平均粗糙度峰谷差輪廓，包括中間值和范圍；以及鄰近所述玻璃面板的像素化圖像顯示面板。
[0127]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了濕蝕刻方法，用來(lái)在多數(shù)硅酸鹽玻璃上形成均勻的納米級(jí)至微米級(jí)紋理化表面，而不會(huì)對(duì)玻璃的化學(xué)強(qiáng)化能力造成顯著影響。所述方法包括沉積或以其他方式在玻璃表面上涂覆可變形顆粒，如聚合物、玻璃或復(fù)合顆粒，然后發(fā)生顆粒變形或者表面粘附，并在例如HF或多組分酸溶液中對(duì)顆?；砻孢M(jìn)行酸蝕刻。在一些實(shí)施方式中，HF溶液可優(yōu)先在玻璃表面上的粘附顆粒或退火顆粒周圍進(jìn)行蝕刻，然后根據(jù)條件和持續(xù)時(shí)間，可任選地從蝕刻表面上腐蝕粘附顆粒或退火顆粒，還可減小表面粗糙度。
[0128]在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)例如調(diào)節(jié)以下至少一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)獲得所需降低的光澤度或眩光水平:顆粒懸浮液的黏度，懸浮液中顆粒的水平或濃度，酸蝕刻劑的濃度，顆粒在表面上的沉積量，所用顆粒的粒度分布(PDS)，以及玻璃樣品的含顆粒表面與酸蝕刻劑接觸的間隔或時(shí)間。在一些實(shí)施方式中，可以蝕刻掩模表面，可以去除掩模表面，并且未加掩模的蝕刻表面可以蝕刻一次或多次，以使例如未加掩模的蝕刻表面至少變得有些光滑。
[0129]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種防眩光玻璃制品。所述玻璃制品可經(jīng)過(guò)離子交換，并且可具有至少一個(gè)粗糙化表面。在20°的入射角測(cè)得，所述粗糙化表面的反射圖像清晰度(DOI)小于90 (20°的D0I)。本發(fā)明還提供了包括所述防眩光玻璃制品的像素化顯示系統(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(guò)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)表面是粗糙化表面，所述粗糙化表面包括例如拓?fù)涮卣?topographical feature)或形貌特征，如凸起、隆起、凹陷、凹坑、閉孔或開(kāi)孔結(jié)構(gòu)、顆粒、島、平地、溝、裂隙、裂縫以及類似的幾何形狀和特征，或其組合。
[0130]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了鋁硅酸鹽玻璃制品。鋁硅酸鹽玻璃制品可包括例如至少2摩爾％的Al2O3，可進(jìn)行離子交換，并且可具有至少一個(gè)粗糙化表面。鋁硅酸鹽玻璃制品可具有至少一個(gè)包含`多種形貌特征的粗糙化表面。所述多個(gè)形貌特征可具有約1-50 μ m的平均特性最大特征尺寸(ALF)。
[0131]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)可包括例如至少一個(gè)玻璃面板和靠近所述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。玻璃可以是例如前述任何玻璃，如鋁硅酸鹽離子交換玻璃，它具有至少一個(gè)粗糙化表面，所述粗糙化表面包含多個(gè)具有ALF的特征，并且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玻璃面板的粗糙化表面的ALF。
[0132]ALF是在粗糙化玻璃表面的平面(即平行于粗糙化玻璃表面)中測(cè)量的，因此獨(dú)立于粗糙度。ALF是在X方向和y方向上，即在粗糙化玻璃表面的平面中的特征變化的度量。選擇最大的特性特征是與測(cè)量更具整體性的平均特征尺寸的其他方法的有用區(qū)別。最大特征是肉眼最容易看到的特征，因此對(duì)確定玻璃制品的視覺(jué)接受性來(lái)說(shuō)是最重要的。在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)粗糙化表面的拓?fù)浠蛐蚊矊W(xué)特征的平均特性最大特征(ALF)尺寸約為1-50 μ m，約為5-40 μ m，約為10-30 μ m，約為14-28 μ m，包括中間值和范圍。平均特性最大特征尺寸是粗糙化表面上的視場(chǎng)中20個(gè)最大重復(fù)特征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(lái)測(cè)量特征尺寸。視場(chǎng)與特征尺寸成正比，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)最大特征的視場(chǎng)約為300 μ mX300 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(lái)測(cè)定ALF的20個(gè)最大特征的標(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，因?yàn)椴粦?yīng)將其看作“特性”特征。
[0133] 所述防眩光表面的形貌可以包括但不限于以下的特征，例如凸起或隆起、凹陷等特征，最大尺寸約小于400nm。在一些實(shí)施方式中，這些形貌特征可以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(guò)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。
[0134]用來(lái)計(jì)算ALF的特征是“特性的”，也就是說(shuō)，至少有20個(gè)類似的特征能位于所述成比例的視場(chǎng)之內(nèi)。可以用ALF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)域隔斷的小顆粒場(chǎng)。在每種情況下，通過(guò)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(lái)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)域隔斷的小顆粒場(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。
[0135]在一些實(shí)施方式中，所述玻璃制品的至少一個(gè)粗糙化表面的平均RMS粗糙度可約為10-800nm，約為40_500nm，以及約為40_300nm。在一些實(shí)施方式中，平均RMS粗糙度可約大于IOnm而約小于ALF的10%,約大于IOnm而約小于ALF的5%,約大于IOnm而約小于ALF 的 3% ο
[0136]所述低DOI和高Ros/Rs的要求對(duì)特性特征尺寸和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粗糙化制品出現(xiàn)乳白色的外觀時(shí)，還希望使反射霧度或透射霧度最小。
[0137]根據(jù)ASTM D1003, “透射霧度”、“霧度”或類似術(shù)語(yǔ)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):
[0138]霧度卿產(chǎn)[(1_霧度單側(cè))?霧度單側(cè)]+霧度單偵I] (2).[0139]霧度值通常用霧度百分?jǐn)?shù)表示。由方程式(2)得到的霧度胃^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%。
[0140]已經(jīng)利用多步表面處理法形成了粗糙化玻璃表面。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 Ant1-Glare Surfaceand Method of Making)的共同擁有、同時(shí)待審美國(guó)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。
[0141]在一些實(shí)施方式中，可在顆粒懸浮液和/或蝕刻溶液中加入各種性能促進(jìn)劑，包括例如表面活性劑、助溶劑、稀釋劑、潤(rùn)滑劑、膠凝劑和類似的添加劑，或其組合。
[0142]用蝕刻劑接觸顆?；砻婵缮婕袄缬盟嵝晕g刻溶液進(jìn)行選擇性的部分或完全浸蘸、噴霧、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(wú)機(jī)酸如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸和類似的酸，或其組合。玻璃表面可以在溶液中蝕刻約I秒至約10分鐘的時(shí)間(包括中間值和范圍)，較長(zhǎng)的時(shí)間通常會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度減小較多。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(méi)有那么好，但也可用來(lái)獲得玻璃制品的粗糙化表面。其他蝕刻濃度可以是，例如3M的HF/3.6M的H2SO4, 5.5M的HF/6.5M的H2SO4,6M的HF/7M的H2SO4,以及類似蝕刻濃度和組成，包括中間值和范圍。
[0143]在化學(xué)強(qiáng)化過(guò)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(guò)程將玻璃表面置于壓縮狀態(tài)，使其更能抵抗任何機(jī)械損傷。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(guò)將玻璃浸沒(méi)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(guò)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(guò)將玻璃加熱到高于玻璃應(yīng)變點(diǎn)的溫度。通過(guò)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)化可任選在表面粗糙化處理之后進(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。
[0144]在一些實(shí)施方式中 ，本發(fā)明提供了制備防眩光表面的方法，所述方法包括例如用顆粒對(duì)表面進(jìn)行“顆粒化”(即移植)，如使用懸浮液或煙炱槍；使顆粒變形或與表面粘附；用合適的蝕刻劑蝕刻粘附的顆?；砻妫粚?duì)蝕刻表面進(jìn)行離子交換；以及任選進(jìn)行進(jìn)一步處理，以減少不可接受的表面瑕疵(即減少瑕疵)。作為替代形式或附加形式，可對(duì)表面進(jìn)行離子交換，用顆粒進(jìn)行顆?；?，使顆粒與表面粘附，用蝕刻劑蝕刻，任選進(jìn)行減少瑕疵的處理。
[0145]參考附圖，圖1示意性地顯示了在GORILLA19玻璃表面上形成防眩光層的過(guò)程步驟。將平均粒度約為0.1-20 μ m的蠟顆粒或者類似的可變形顆粒懸浮在合適的液體中(例如異丙醇)，所得懸浮液可沉積(100)(例如狹縫涂覆)到玻璃基片上，除去溶劑，留下蠟顆粒殘余層(105)較弱地附著在玻璃基片(110)上。然后將樣品浸入或者浸沒(méi)在酸蝕刻(120)浴中。HF/H2S0di刻劑侵蝕蠟顆粒周圍的區(qū)域，并最終掏蝕被單個(gè)顆粒覆蓋的區(qū)域。在清洗步驟(120)過(guò)程中或者之后，蠟顆?？梢宰曰砻驷尫?，從而在玻璃基片上形成具有防眩光性質(zhì)的織構(gòu)化表面(130)。圖1顯示如何使用狹縫模頭法，在例如Gorilla ?玻璃表面上形成防眩光層的一般方法。首先，將顆粒懸浮在液體中(例如異丙醇或者類似液體)，然后將懸浮液通過(guò)狹縫模頭涂覆到玻璃基片上?？梢酝ㄟ^(guò)任意合適的方法，例如蒸發(fā)、真空以及熱空氣等方法去除溶劑，在玻璃表面上留下顆粒薄層。用熱空氣或者類似方法可足夠充分有效地去除溶劑，使得可變形顆粒與玻璃表面發(fā)生小規(guī)模、中等規(guī)?；蛘叽笠?guī)模的粘附。然后可以將樣品浸入hf/h2so4蝕刻劑浴中。酸侵蝕顆粒周圍區(qū)域，并最終掏蝕部分或全部的顆粒區(qū)域。在清洗過(guò)程中，部分或者全部顆粒離開(kāi)玻璃表面，留下經(jīng)過(guò)蝕刻的表面，在制品上提供防眩光層或者防眩光表面。
[0146]圖2顯示了狹縫模頭涂覆在Gorilla ?玻璃表面上的蠟顆粒的示例性顯微圖。許多實(shí)驗(yàn)證實(shí)蠟顆粒均勻沉積在玻璃表面上,提供微小開(kāi)口、空穴或者顆粒之間的間隙。
[0147]圖3顯示了圖2所示的Gorilla?玻璃表面接下來(lái)在75°C熱處理60秒之后的示
例性顯微圖。顆粒變形并熔合在一起，與玻璃表面良好粘附。在淺色區(qū)域可以看見(jiàn)大量明顯的微開(kāi)口。
[0148]圖4A和4B分別顯示了玻璃樣品在通過(guò)狹縫模頭涂覆了蠟顆粒制劑然后在106°C熱處理(退火)30秒之后的示例性蝕刻表面在兩個(gè)不同放大倍數(shù)下的顯微圖。圖4A顯示的是200 μ m尺度，圖4B顯示的是100 μ m尺度。所使用的蝕刻溶液是5.5M的HF/6.5M的H2SO4，樣品蝕刻30秒。所得表面測(cè)得的光學(xué)性質(zhì)如下:霧度=39，D0I=44,閃光=5.1。
[0149]圖5A和5B分別顯示蝕刻試樣在涂覆和106 °C熱處理30秒，然后蝕刻30秒之后的高放大倍數(shù)(圖5A)和低放大倍數(shù)(圖5B)的表面粗糙度表面分析圖。用兩種不同的光學(xué)目鏡(20X和10X)俘獲同一區(qū)域。20X俘獲的Ra=82nm (2X放大)，IOX俘獲的Ra=245nm (IX放大)。用“6/7”酸溶液(即酸的摩爾比為6M的HF/7M的H2SO4)處理30秒，得到經(jīng)蝕刻的表面。
[0150]圖6A和6B分別顯示通過(guò)狹縫模頭涂覆在Gorilla ?玻璃表面上的微粒在75°C熱處理30秒之前和之后的示例性顯微圖。圖6A和6B中俘獲的圖像位置是相同的位置，顯示了具有微小開(kāi)口的蠟顆粒表面在75°C熱處理30秒之前(上圖6A)和之后(下圖6B)的表面。
`[0151]圖7A和7B分別顯示通過(guò)狹縫模頭涂覆在Gorilla.?玻璃表面上的微粒在85°C熱處理30秒之前和之后的示例性顯微圖。圖7A和7B中俘獲的圖像位置是相同的位置，顯示了通過(guò)115°C加熱使顆粒表面變形30秒之前(上圖7A)和之后(下圖7B)的表面外觀和狀況。
[0152]圖8A顯示通過(guò)激光散射測(cè)得的實(shí)施例1的示例性顆粒懸浮制劑的示例性粒度分布的柱狀圖。圖8B顯示由DEUREX MM8015蠟顆粒構(gòu)成的示例性單峰顆粒懸浮制劑的另一示例性粒度分布的柱狀圖?！埃HAN”指的是平均粒度通道或統(tǒng)計(jì)單元(例如6.0+/-0.5 μ m)里的粒度分布的相對(duì)數(shù)量百分比。聚合物顆粒分布曲線的雙峰特性基本在約2-20μπι之間，粒度中心約為8-10 μ m。其他合適的粒度可以是，例如0.5 μ m至約20 μ m，包括中間值和范圍。使用大于約20 μ m的粒度會(huì)導(dǎo)致蝕刻表面的閃光增加。
[0153]所揭示的蝕刻方法可在例如約I秒至約10分鐘、約I秒至約5分鐘，如約2秒至約4分鐘內(nèi)快速完成(包括中間值和范圍)，在玻璃表面上形成防眩光層。常規(guī)多浴法可能要花大約60分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間。所揭示的蝕刻方法采用單一化學(xué)蝕刻劑浴(例如HF和H2SO4)代替常規(guī)方法中使用的三種或更多種蝕刻劑浴。
[0154]在一些實(shí)施方式中，所揭示的方法可蝕刻掉例如約1-50 μ m的在蝕基片(即進(jìn)入基片的平面或者z方向)，約1-30 μ m的基片，約1-20 μ m的基片，約1-10 μ m的基片(包括中間值和范圍)，形成所需的防眩光層。相比之下，常規(guī)蝕刻方法通常會(huì)除去約100-200 μ m的玻璃表面。由于采用所揭示的方法時(shí)，玻璃基片失去的玻璃較少，所以玻璃的最大翹曲值約小于250 μ m。常規(guī)玻璃蝕刻方法可產(chǎn)生翹曲值例如大于或等于約300 μ m的玻璃表面。
[0155]與用常規(guī)方法蝕刻的樣品相比，用所揭示的方法制備的樣品顯示了類似的光學(xué)性質(zhì)(例如霧度、光澤度和鮮映度(DOI))，但本發(fā)明的方法和樣品的優(yōu)點(diǎn)在于工藝時(shí)間和成本顯著減少。所揭示的工藝容易放大用于大部件，如等于或大于一平方米的玻璃片，而常規(guī)浸蘸法不易放大用于較大的單元。
[0156]通過(guò)選擇合適的設(shè)計(jì)，所揭示的方法不需要通過(guò)保護(hù)背面來(lái)制備單側(cè)樣品。單側(cè)樣品可利用例如單側(cè)浸涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或旋涂的方法制備。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。
[0157]在一些實(shí)施方式中，所述玻璃制品包含以下玻璃，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、堿土鋁硅酸鹽玻璃、堿性鋁硅酸鹽玻璃、堿性硼硅酸鹽玻璃中的一種，以及它們的組合。在一些實(shí)施方式中，玻璃制品可以是例如具有以下組成的堿性鋁硅酸鹽玻璃:60-72mol%的SiO2 ;9_16摩爾％的Al2O3 ;5_12摩爾％的B2O3 ;8_16摩爾％的Na2O ；以及0-4摩爾％的K2O,其中
【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: 在制品的至少一個(gè)玻璃表面的一部分上沉積可變形顆粒； 使得表面上沉積的可變形顆粒變形并使得顆粒與玻璃表面粘附；以及 使具有粘附顆粒的玻璃表面與蝕刻劑接觸，以形成防眩光表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃表面包括鈉鈣硅酸鹽玻璃、堿土鋁硅酸鹽玻璃、堿性鋁硅酸鹽玻璃、堿性硼硅酸鹽玻璃、硼鋁硅酸鹽玻璃或其組合中的至少一種，所述顆粒由蠟、聚合物或其組合中的至少一種構(gòu)成，所述蝕刻劑包括選自HF、H2SO4或其組合中的至少一種酸。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)加熱完成沉積的可變形顆粒的變形。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述在制品的至少一個(gè)玻璃表面的一部分上沉積可變形顆粒包括使玻璃表面與蠟顆粒、聚合物顆?；蛘咚鼈兊慕M合的懸浮液接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，用狹縫涂覆機(jī)完成至少一個(gè)玻璃表面與顆粒懸浮液的接觸。
6.如權(quán)利要求4-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用不含粘合劑、流變改性劑或者它們的組合的顆粒懸浮液完成沉積。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述接觸包括使粘附有顆粒的玻璃表面與蝕刻劑接觸約I秒至約30分鐘。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述沉積的可變形顆粒的D5tl直徑約為1-30 μ m。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述可變形顆粒包含熱塑性塑料、蠟或者它們的組合。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述可變形顆粒的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)約為 25-95°C。
11.如權(quán)利要求ι-?ο中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用顆粒懸浮液在制品表面上沉積可變形顆粒為表面提供了有序顆粒。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述在表面上沉積的可變形顆粒包括濕厚度約為1-200 μ m，并且干厚度約為0.1-50 μ m的單層至多層。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括用低表面能涂料處理所得到的粗糙化表面。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括洗滌所得到的防眩光表面，化學(xué)強(qiáng)化所述防眩光表面，或其組合。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括在蝕刻之前，使所述制品的至少另一表面接觸任選可除去的抗蝕刻保護(hù)層。
16.通過(guò)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述方法制備的玻璃制品。
17.如權(quán)利要求16所述的玻璃制品，該玻璃制品包含: 至少一個(gè)防眩光表面，該表面具有: 約0.1-30的霧度；約25-85的鮮映度(D0I20。)； 約50-500nm的表面粗糙度(Ra)；以及 約0.1-10 μ m的平均粗糙度峰谷差輪廓。
18.如權(quán)利要求17所述的玻璃制品，其特征在于，所述防眩光表面包含平均直徑約為1-100 μ m的形貌特征分布。
19.如權(quán)利要求17-18中任一項(xiàng)所述的玻璃制品，其特征在于，所述制品是顯示裝置的保護(hù)覆蓋玻璃板。
20.—種顯不系統(tǒng),它包含: 具有至少一個(gè)由權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述方法制備的粗糙化防眩光表面的玻璃面板，其具有: 約小于30的霧度； 約25-85的鮮映度(D0I20。)； 約50-500nm的表面粗糙度(Ra);以及 約0.1-10 μ m的平均粗 糙度峰谷差輪廓；以及 鄰近所述玻璃面板的像素化圖像顯示面板。
【文檔編號(hào)】C03C3/087GK103534219SQ201180065546
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月29日
【發(fā)明者】C·W·蘭德?tīng)? T·E·邁爾斯, K·恩古耶, A·T·斯蒂芬斯二世 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司