专利名称：透光性构件的制作方法
技术领域：
本发明是关于透光性构件，且更明确地说，是关于由光学透明材料(举例来说，玻璃、石英或是透明树脂(例如，丙烯酸系和聚碳酸酯(PC))、...等)所构成的透光性构件； 并且是关于以表面结构能够抑制表面镜面反射同时保持透明板(举例来说，玻璃板)的透明度为特点的透光性构件。
背景技术：
为消除干扰或降低因在一物体表面处被反射而进入观察者的视场中的光所造成的可见度(visibility)下降，在各种领域中都会实施防眩光处理，以便通过扩散反射入射在该物体表面的光来抑制该物体表面处的眩光。以此种防眩光处理为主题的文章范畴包含电视屏幕；计算机的显示屏幕；以及构建在各种便携式电子设备(例如，数码相机、数码摄影机、移动电话、汽车导航系统、… 等)之中作为监视器的液晶显示器。在这些类型的液晶显示器中，会在其表面产生眩光的室内照明、太阳光、…等都会造成可见度显著的下降。明确地说，在被构建在户外使用的便携式电子设备之中的液晶显示器中，为在非常明亮的光线(例如，太阳光)下保持可见度，必须使用高亮度背光，其会导致大量的电池消耗。所以，为防止上述眩光并保持图像可见度，主要的方式是在液晶显示器的情况中使用所谓的半透明显示装置。这些半透明显示装置具有一半透明的防反射膜，举例来说，通过在一透明膜(其是被贴附至其间拥有液晶的玻璃衬底的表面或是被贴附至这些玻璃衬底的内侧)的表面上形成微小的凹陷部和突出部，并且利用被形成在该防反射膜表面上的微小凹陷部和突出部来扩散反射入射光以防止在该屏幕处发生眩光。为控制光的反射方向而不使用这种防反射膜，有人提出透光性光学元件，其是一种由可以让光穿透的透明树脂所构成的光学元件而且在其多个光入射表面中的至少其中一个表面中具有纳米等级的凹陷部和突出部(参见日本待审专利申请公开案第 2009-204706号的权利要求第1项)。即使在经过上述防眩光处理的液晶显示器中，倘若被形成在该防反射膜之中的微小凹陷部和突出部被规律形成的话，利用一呈现平行性的光源(例如，太阳光)，仍然会因为这些凹陷部和突出部处的干涉现象的关系而在表面处出现类似彩虹的干涉颜色。产生这些干涉颜色会导致可见度下降。已经有人提出解决此干涉现象的方法，其包含在该防反射膜的反射表面形成不平坦的表面轮廓或者让该防反射膜本身的表面轮廓为任意形状，从而利用被设置在该反射表面前面的扩散片将干涉光扩散成不规律的光，诸如此类。为通过在一由玻璃、石英、丙烯酸系、聚碳酸酯或类似物所构成的透明板的表面贴附一在其表面中具有微小凹陷部和突出部的防反射膜或是通过直接在该透明板表面上形成微小凹陷部和突出部来造成扩散反射以产生防眩光的特性，由被形成在该防反射膜表面之中的这些凹陷部和突出部所造成的扩散反射不仅会减少照明或太阳光的镜面反射，还会导致通过该透明板的光发生扩散反射。所以，当在液晶显示器及类似装置中运用此结构时，被显示的图像的外形会变模糊，而且能够被该显示装置显示的图像的质量会变差。此外，当如上面所述通过在表面贴附一其中形成微小凹陷部和突出部的防反射膜来达到形成这些凹陷部和突出部以便造成扩散反射的目的时，必须将该防反射膜贴附在该透明板以使得在它们之间不会陷落任何空气。该工作不仅复杂；在某些情况中，图像还会因该防反射膜和该透明板有不同的材料所导致的折射率差异的关系而变得更模糊，其会导致能够被该显示装置显示的图像的质量进一步下降。本发明已经被设计成用以消除上述相关技术的问题，而且本发明的目的便是提供一种透光性构件的表面结构，其能够显示具有鲜明外形的透射图像同时呈现高防眩光特性，并且因而能够保有该透射图像的鲜明度。
发明内容
为达到上面所述的目的，本发明提供一种透光性构件，其中，会在由光学透明材料所构成的该透光性构件的反射表面中形成包含多个凹陷部和多个突出部的微小不平坦表面轮廓，该反射表面中的这些凹陷部和突出部会被形成而使得当该反射表面被分割成具有规定尺寸的多个微小分隔部并且以测量每一个分隔部的高度所取得的测量数值为基础构建出一统计关系图时(该高度参考的零点是被定义为出现在具有这些凹陷部和突出部的表面中的凹谷的最深部分的高度)，该统计关系图中的众数(mode)的概率密度是10至 30%，而且以这些高度为基础所算出的该统计关系图中的变异数(σ2)会小于0.4(μπι2)。该分隔部会被定义为对应于在对该反射表面进行成像所取得的1000倍放大图像中的其中一个像素的分隔部，举例来说，在实际的反射表面中每边长度为0. ^13μπι的正方形。该反射表面中以Ra来表示的表面粗糙度为0. 5 μ m或更小，优选的是，0. 3 μ m或更小，且更优选的是，0. 23 μ m或更小。该反射表面中以Rz来表示的表面粗糙度为3 μ m或更小，优选的是，2 μ m或更小， 且更优选的是，1.6μπι或更小。此处，表面粗糙度Ra和Rz是由JIS Β0601-1994来定义。这些范例中所使用的测量装置为「Surfcom 1400J (Tokyo Seimitsu Co.，Ltd.)，其测量规格如下笔尖直径(stylus diameter)为 5 μ m ；截止值(cut-off)为 0. 8mm。该透光性构件可能是一透明板，在此情况中，该反射表面优选的是被形成在该透明板的其中一个表面上。然而，这并不排除在其两个表面上形成该反射表面。上面所述的其上会形成反射表面的透光性构件的平行透射系数为20%或更大，雾度值(haze value)为20至70%，所有波长处的反射系数为7%或更小。为了使用圆形环板(circular zone plate)来确认可见度，利用上面所述的本发明的结构可以达成一透光性构件，其确保有充分的透明度，从而可以在所有实验情况中看见七个或更多个完整的暗环，而且由于较低反射系数以及改良的雾度值的关系，其还具备防眩光特性。
从上面配合随附附图所提供的本发明的优选实施例的详细说明中便会明白本发明的目的和优点，其中图1所示的是本发明的透光性构件的表面轮廓的概略剖视图；图2所示的是本发明的透光性构件的表面轮廓的概略剖视图；图3所示的是本发明的透光性构件的表面轮廓的概略剖视图；图4所示的是通过对穿过范例1的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图5所示的是通过对穿过范例2的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图6所示的是通过对穿过范例3的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图7所示的是通过对穿过范例4的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图8所示的是通过对穿过范例5的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图9所示的是通过对穿过范例6的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图10所示的是通过对穿过范例7的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图11所示的是通过对穿过范例8的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图12所示的是通过对穿过范例9的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图13所示的是通过对穿过范例10的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图14所示的是通过对穿过范例11的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图15所示的是通过对穿过范例12的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图16所示的是通过对穿过对照范例1的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图17所示的是通过对穿过对照范例2的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图18所示的是通过对穿过对照范例3的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图19所示的是通过对穿过对照范例4的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图20所示的是通过对穿过对照范例5的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图21所示的是通过对穿过对照范例6的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图22所示的是通过对穿过对照范例7的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图23所示的是通过对穿过对照范例8的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图M所示的是通过对穿过对照范例9的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图25所示的是通过对穿过对照范例10的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图沈所示的是通过对穿过对照范例11的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图27所示的是通过对穿过对照范例12的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图观所示的是通过对穿过对照范例13的测试件的圆形环板进行成像所取得的图像的视图；图29A所示的是范例1至4的测试件的高度分布的统计关系图；图29B所示的是范例5以及对照范例2与3的测试件的高度分布的统计关系图；图29C所示的是对照范例4与5的测试件的高度分布的统计关系图；图30A所示的是范例6至9的测试件的高度分布的统计关系图；图30B所示的是对照范例6至9的测试件的高度分布的统计关系图；图31A所示的是对照范例13的测试件的高度分布的统计关系图；图31B所示的是对照范例10至12的测试件的高度分布的统计关系图；图32A所示的是范例10至12的测试件的高度分布的统计关系图；图32B所示的是对照范例1的测试件的高度分布的统计关系图；图33所示的是这些测试件的高度的变异数(σ 2)的关系图；图34所示的是这些测试件的表面粗糙度(Ra)的关系图；图35所示的是这些测试件的表面粗糙度(Rz)的关系图；图36所示的是这些测试件的平行透射系数和雾度值的关系图；以及图37所示的是具有30度倾斜光的测试件的反射系数的关系图。
具体实施例方式接着，下面将参考随附附图来说明本发明的优选实施例。商品的材料和本发明有关的构件是一种光学透明的构件并且，举例来说，其是由以玻璃、石英或是呈现透明的树脂(丙烯酸系、聚碳酸酯、...等)作为原始材料所构成。表面轮廓在上面所述构件的反射表面处会形成微小不平坦的表面轮廓，其包含多个凹陷部和多个突出部，此反射表面会被分割成多个微小的分隔部，每一个分隔部都有规定的尺寸 (在此实施例中，分隔部的每一侧为0. 2913 μ m)，并且会在该反射表面中形成一不平坦的轮廓以使得当以测量每一个分隔部中的高度所取得的测量数值为基础构建出一统计关系图时(该高度参考的零点被定义为最小高度值Hmin，其是在具有这些凹陷部和突出部的表面中的凹谷的最深部分)，此统计关系图中该众数的概率密度会是10至30%，而且以这些高度为基础所算出的该统计关系图的变异数(variance) ( σ 2)会小于0.4(μπι2)。不平坦表面轮廓的测量在经过如上面所述的防眩光处理的透光性构件中，会造成透射图像有模糊外形的可能原因是该透射图像(透射光)被该不平坦表面轮廓扩散反射。因此，在平坦部分被形成在尖峰处的情况中(如图1中的剖面形状概略显示)、在平坦部分被形成在尖峰之间(凹谷之中)的情况中(如图2中所示)、在使用前述的组合的情况中、...诸如此类(它们都是该反射表面的不平坦表面轮廓的范例)，本发明的发明人推断出，该透光性构件可能会有防眩光特性，倘若以固定比例来提供这些平坦部分的话，则同时会有要保持该透射图像的鲜明度的冲突特性，因此，该透射图像(透射光)的扩散反射会在此平坦部分处被禁止，以便使得可以在该透射图像中保持特定程度的鲜明外形。再者，本发明的发明人还推断出，为降低该反射表面处的反射系数，必须在该不平坦表面轮廓中提供大幅的高度差(例如，所形成的凹陷部和突出部)，只要它们可在该反射表面处产生扩散反射即可；反之，倘若形成高度差大于必要尺寸的凹陷部和突出部的话，此大幅的高度差则会反向降低该透射图像的图像质量。考虑上面所述的预测，针对这些平坦部分被形成的范围以及高度分布在该反射表面之中的方式，本发明已实施下面测量，以便确认是否能够达成鲜明的透射图像并且以数值方式来定义此形状。测量方法假设类似图1中所示的平坦部分被形成在该透光性构件的反射表面之中，倘若该反射表面被分割成多个小型分隔部并且测量每一个分隔部中的高度(该高度参考的零点被定义为在具有这些凹陷部和突出部的表面中的最小高度值^lin(凹谷的最深部分))的话，位于这些平坦部分处的分隔部的高度应该被测得具有实际上相同的高度。所以，当以此测量资料为基础构建出一统计关系图时，倘若这些平坦部分以规定的比例被形成在该反射表面之中的话，对应于这些平坦部分的高度便会呈现该众数，而且此众数的概率密度会被视为对应于这些平坦部分的面积和整个反射表面面积的比例。在上面的假设下，该反射表面会被切割成多个微小分隔部(0. 2913 μ m平方的矩形点)，每一个分隔部的高度都会被测量，并且会取得该众数的概率密度。然而，在上面所述的测量方法中，这些微小分隔部(0. ^13μπι平方的矩形点)的高度都要被测量以便取得该众数的概率密度，而且其并没有判断具有相同高度的微小分隔部是否连续或接续存在。因此，图1至3中所示的「平坦部分」的宽度会在它们为最小值的情况中被视为是上面分隔部的宽度。从上面所述的预测中，对一保持透射图像的良好可见度的透光性构件来说，该统计关系图中的资料会以某种收敛程度以该众数为中心来分布，而且此表面轮廓可以变异数 (O来数值表示。
测量方法(众数概率密度和变异数)在上面所述的假设下，定义一分隔部为在各种条件下以1000倍放大倍数来对一经过处理的测试件(0. m平方(实际维度)的测试件表面)进行成像所取得的图像中其中一个像素的区域，该图像会被分割成1，024行乘以768列，总共有786，432个分隔部， 而且每一个分隔部中的高度都会被测量以构建一统计关系图。每一个分隔部的经测得的高度是以[μ m]为测量单位并且会测量至两个小数字。本发明中构建一统计关系图，χ轴所示的是具有0. 1 μ m间距的高度类目，而y轴所示的是落在每一个类目中的样本发生数除以总资料数所取得的概率密度，并且会取得此统计关系图中该众数的概率密度。变异数σ2(μπι2)是以每一个分隔部的高度Χ(μπι)为基础利用下面的等式来给定。等式m 平均高度(μ m) ； ο 2 变异数(m2) ；X 高度(μ m)
权利要求
1.一种透光性构件，其特征在于，会在由光学透明材料所构成的该透光性构件的反射表面中形成包含多个凹陷部和多个突出部的微小不平坦表面轮廓，该反射表面中的该不平坦表面轮廓会被形成，而使得当该反射表面被分割成具有规定尺寸的多个微小分隔部；并且以测量每一个分隔部的高度所取得的测量数值为基础构建出一统计关系图时，该统计关系图中的众数的概率密度是10至30 %，而且以这些高度为基础所算出的该统计关系图中的变异数小于0. 4μ m2。
2.根据权利要求1所述的透光性构件，其特征在于，该分隔部为对应于在对该反射表面进行成像所取得的1000倍放大图像中的其中一个像素的分隔部。
3.根据权利要求1或2所述的透光性构件，其特征在于，该反射表面中以Ra来表示的表面粗糙度为0.5μπι或更小。
4.根据权利要求1或2所述的透光性构件，其特征在于，该反射表面中以Rz来表示的表面粗糙度为3μπι或更小。
5.根据权利要求1所述的透光性构件，其特征在于，该透光性构件是一透明板，而且该反射表面会被形成在该透明板的其中一个表面上。
6.根据权利要求1所述的透光性构件，其特征在于，平行透射系数为20%或更大，雾度值为20至70 %，反射系数为7 %或更小。
7.根据权利要求1所述的透光性构件，其特征在于，多个平坦部分会被形成在尖峰处， 及/或倘若以固定比例来提供这些平坦部分的话则会被形成在尖峰之间，其会使得该透射图像的扩散反射会在此平坦部分处被禁止，以便使得在该透射图像中保持特定程度的鲜明外形。
8.根据权利要求7所述的透光性构件，其特征在于，仅被形成在其中一个表面上的不平坦表面轮廓，例如，凹陷部和突出部，以及如上面所述的被形成在反射表面上的不平坦轮廓之中的平坦部分会平行于该透明板的另一表面。
全文摘要
本发明提供一种透光性构件，其不仅呈现高防眩光特性，而且还会显示具有鲜明外形的透射图像。由光学透明材料所构成的透光性构件的一反射表面，举例来说，一玻璃板，会通过研磨料或类似物喷吹该反射表面来磨蚀该表面而在其中形成微小不平坦表面轮廓。该反射表面中的该微小不平坦表面轮廓会被形成而使得当该反射表面被分割成具有规定尺寸的多个微小分隔部并且以测量每一个分隔部之中的高度所取得的测量数值为基础构建出一统计关系图时，该统计关系图中的众数的概率密度是10至30％，而且以这些高度为基础所算出的该统计关系图中的变异数(σ2)会小于0.4(μm2)。
文档编号G02B5/02GK102338897SQ201110189339
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年7月2日
发明者间濑惠二 申请人:不二制作所股份有限公司