JP2017181146A - Translucent member, timekeeper, and translucent member manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透光性部材、該透光性部材をカバーガラスとして用いた時計、および透光性部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a translucent member, a timepiece using the translucent member as a cover glass, and a method for manufacturing the translucent member.
従来、腕時計や懐中時計等のカバーガラスに反射防止膜を成膜し、表示時刻の視認性を向上させた時計が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1のカバーガラスは、サファイアガラスで構成されたガラス基材と、ガラス基材の表面および裏面に設けられた反射防止膜とを備えている。反射防止膜は、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜が積層された多層膜である。また、反射防止膜は、スパッタリングで成膜されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a timepiece in which an antireflection film is formed on a cover glass of a wristwatch or a pocket watch and the visibility of display time is improved is known (for example, see Patent Document 1).
The cover glass of
ところで、ガラス基材の表面や裏面は、ガラス基材の厚さ方向から見た平面視において中央に位置する中央面と、前記平面視において中央面の周辺に位置し、中央面に対して傾斜した周辺面とを有する場合がある。また、前述の中央面と周辺面とを接続する曲面を有する場合がある。これらの場合、ガラス基材にスパッタリングや蒸着等の成膜方法を用いて反射防止膜を形成すると、周辺面や曲面における成膜スピードが中央面よりも遅くなる変化が生じ、周辺面や曲面に成膜された箇所の膜厚が、中央面に成膜された箇所の膜厚よりも薄くなる場合がある。
図7は、従来の反射防止膜における波長毎の反射率の一例を示す説明図である。図7において、縦軸は反射防止膜を機械で測定した反射率(%)であり、横軸は波長(nm)である。図7に示すように、従来の反射防止膜は、人が視認できる波長帯(可視波長域)に合わせて製造されており、例えば、図中の実線R−T2で示したように、400nmから700nmの範囲の波長帯にて反射率が1%以下となるように形成されている。ここで、上述したように、ガラス基材の周辺面や曲面の反射防止膜の膜厚は中央面よりも薄くなるため、図中の破線R−T3で示したように、分光特性が短波長側にずれてしまい、赤外放射側の反射率が上昇してカバーガラスの周辺部(周辺面)が赤く着色することがある。このため、時計の美観や表示時刻の視認性が損なわれる虞があるという課題があった。
By the way, the front and back surfaces of the glass substrate are located at the center in the plan view as viewed from the thickness direction of the glass substrate, and are located around the center surface in the plan view and are inclined with respect to the center surface. And may have a peripheral surface. Moreover, there may be a curved surface that connects the above-described central surface and peripheral surface. In these cases, when an antireflection film is formed on a glass substrate using a film formation method such as sputtering or vapor deposition, the film formation speed on the peripheral surface or curved surface changes slower than the central surface, and the peripheral surface or curved surface is changed. In some cases, the film thickness of the deposited part is thinner than the film thickness of the part deposited on the center surface.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the reflectance for each wavelength in the conventional antireflection film. In FIG. 7, the vertical axis represents the reflectance (%) of the antireflection film measured by a machine, and the horizontal axis represents the wavelength (nm). As shown in FIG. 7, the conventional antireflection film is manufactured in accordance with a wavelength band (visible wavelength range) that can be visually recognized by humans. For example, as shown by a solid line RT2 in FIG. The reflectance is 1% or less in a wavelength band in the range of 700 nm. Here, as described above, since the film thickness of the peripheral surface of the glass substrate or the curved antireflection film is thinner than the center surface, the spectral characteristic has a short wavelength as indicated by the broken line RT3 in the figure. May be shifted to the side, the reflectance on the infrared radiation side increases, and the peripheral portion (peripheral surface) of the cover glass may be colored red. For this reason, there existed a subject that the beauty | look of a timepiece and the visibility of a display time may be impaired.
本発明の目的は、美観や視認性を向上できる透光性部材、該透光性部材をカバーガラスとして用いた時計、および透光性部材の製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the translucent member which can improve aesthetics and visibility, the timepiece using this translucent member as a cover glass, and the manufacturing method of a translucent member.
[適用例1] 本適用例にかかる透光性部材は、透光性を有する基材と、前記基材の少なくとも一方の面に形成された反射防止膜と、を含み、前記基材の一方の面は、前記基材の厚さ方向から見た平面視において中央に位置する中央面、および、前記平面視において前記中央面の周辺に位置し且つ側面視において前記中央面に対して傾斜した周辺面を有し、前記反射防止膜は、最も膜厚が薄い部分において、可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域における反射率が0%以上、1%以下であることを特徴とする。 Application Example 1 A translucent member according to this application example includes a translucent base material and an antireflection film formed on at least one surface of the base material. The center surface is located in the center in the plan view as viewed from the thickness direction of the base material, and is located around the center surface in the plan view and inclined with respect to the center surface in the side view. It has a peripheral surface, and the antireflection film has a reflectance of 0% or more and 1% or less in the visible wavelength region and a part of the visible region side of the near infrared ray in the thinnest portion. Features.
本適用例によれば、反射防止膜が、基材の中央面、周辺面、および曲面における最も膜厚が薄い部分において、可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域における反射率が0%以上、1%以下にて成膜されている。これにより、成膜スピードの違いに起因する中央面と周辺面及び曲面の膜厚違いによる、可視波長域の赤外放射側の反射率上昇を抑えながら、透光性部材全体の反射率を1%以下に抑制することができる。
したがって、カバーガラス周辺部の着色の発生が抑えられ、美観や視認性に優れた反射防止機能付きの透光性部材を提供することができる。
According to this application example, the antireflection film has a reflectance in a part of the visible wavelength side and the near-infrared visible band side in the thinnest part of the central surface, the peripheral surface, and the curved surface of the base material. Is formed at 0% or more and 1% or less. As a result, the reflectance of the entire translucent member is reduced to 1 while suppressing an increase in reflectance on the infrared radiation side in the visible wavelength region due to the difference in film thickness between the central surface, the peripheral surface, and the curved surface due to the difference in film formation speed. % Or less.
Therefore, generation | occurrence | production of coloring of a cover glass periphery part is suppressed, and the translucent member with the antireflection function excellent in the beauty | look and visibility can be provided.
[適用例2] 上記適用例にかかる透光性部材において、前記反射防止膜は、光波長380nmから780nmの範囲において、反射率が0%以上、1%以下であることを特徴とする。 Application Example 2 In the translucent member according to the application example, the antireflection film has a reflectance of 0% to 1% in a light wavelength range of 380 nm to 780 nm.
本適用例によれば、反射防止膜が、一般的な可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域を含む光波長である380nmから780nmの範囲において、反射率が1%以下に抑えられているので、反射防止膜の着色が抑えられ、美観や視認性に優れた透光性部材を提供できる。 According to this application example, the antireflection film has a reflectance of 1% or less in a range of 380 nm to 780 nm, which is a light wavelength including a general visible wavelength region and a part of the near infrared visible region side. Since it is suppressed, coloring of an antireflection film can be suppressed and a translucent member excellent in aesthetics and visibility can be provided.
[適用例3] 上記適用例にかかる透光性部材において、前記反射防止膜は、酸化ケイ素(SiO2)からなる低屈折率層と、窒化ケイ素(SiN)からなる高屈折率層とが、交互に積層してなる多層膜からなることを特徴とする。 Application Example 3 In the light transmissive member according to the application example, the antireflection film includes a low refractive index layer made of silicon oxide (SiO 2 ) and a high refractive index layer made of silicon nitride (SiN). It is characterized by comprising a multilayer film formed by alternately laminating.
本適用例によれば、窒化ケイ素からなる高屈折率層は硬度が極めて高く、酸化ケイ素からなる低屈折率層は硬度が比較的高いため、反射防止膜の耐傷性を向上させることができるとともに、比較的低コストにて入手し易い材料であり、汎用の設備で成膜が容易であるという特長を有する。
したがって、美観や視認性が向上されるとともに耐傷性に優れた透光性部材を、低コストにて比較的容易に提供することができる。
また、耐傷性に優れていることから、透光性部材を例えば時計のカバーガラスなどのカバー部材として用いた場合に、反射防止膜を、カバー部材の外側(外部に曝される側)の面に設けることもできる。
According to this application example, the high refractive index layer made of silicon nitride has extremely high hardness, and the low refractive index layer made of silicon oxide has relatively high hardness, so that the scratch resistance of the antireflection film can be improved. It is a material that is easily available at a relatively low cost, and has the feature that film formation is easy with general-purpose equipment.
Therefore, a translucent member with improved aesthetics and visibility and excellent scratch resistance can be provided relatively easily at a low cost.
In addition, since it has excellent scratch resistance, when the translucent member is used as a cover member such as a cover glass of a watch, for example, the antireflection film is provided on the outer surface (side exposed to the outside) of the cover member. It can also be provided.
[適用例4] 上記適用例にかかる透光性部材において、前記反射防止膜の上には、フッ素含有有機ケイ素化合物からなる防汚層が形成されていることを特徴とする。 Application Example 4 In the translucent member according to the application example described above, an antifouling layer made of a fluorine-containing organosilicon compound is formed on the antireflection film.
本適用例によれば、基材の一方の面に形成された反射防止膜の上には、フッ素含有有機ケイ素化合物からなる防汚層が形成されている。この防汚層は、フッ素含有有機ケイ素化合物からなるため、撥水・撥油作用を発揮して汚れを抑えるだけでなく、表面の滑り性にも非常に優れる。それ故、透光性部材に外部からの衝撃が加わっても、防汚層表面の滑り性によりその衝撃をやわらげることができるので耐擦傷性に優れる。すなわち、反射防止膜の剥離を効果的に防ぐことが可能となる。
また、フッ素含有有機ケイ素化合物としては、撥水性や撥油性があり防汚性を発現できる化合物であればよい。
According to this application example, an antifouling layer made of a fluorine-containing organosilicon compound is formed on the antireflection film formed on one surface of the substrate. Since this antifouling layer is made of a fluorine-containing organosilicon compound, it not only exhibits water and oil repellency to suppress dirt, but also has excellent surface slipperiness. Therefore, even if an impact from the outside is applied to the translucent member, the impact can be reduced by the slipperiness of the surface of the antifouling layer, so that the scratch resistance is excellent. That is, it becomes possible to effectively prevent peeling of the antireflection film.
The fluorine-containing organosilicon compound may be any compound that has water repellency and oil repellency and can exhibit antifouling properties.
[適用例5] 上記適用例にかかる透光性部材において、前記基材は、サファイアからなることを特徴とする。 Application Example 5 In the translucent member according to the application example, the base material is made of sapphire.
本適用例によれば、サファイア(サファイアガラス)は、高い透明度を有し、硬く頑丈で傷がつきにくい特長を有するとともに、比較的高い透明性および反射率を有しているので、本発明の反射防止膜を備えることにより、優れた視認性および反射防止性を有するとともに、耐傷性を含めた機械的強度の高い透光性部材を提供することができる。 According to this application example, sapphire (sapphire glass) has high transparency, has characteristics of being hard, sturdy, and not easily scratched, and has relatively high transparency and reflectance. By providing the antireflection film, it is possible to provide a translucent member having excellent visibility and antireflection properties and high mechanical strength including scratch resistance.
[適用例6] 上記適用例にかかる透光性部材において、前記透光性部材は、カバー部材とされ、前記反射防止膜は、前記カバー部材の内側の部分および外側の部分のうち、外側の部分に形成されることを特徴とする。 Application Example 6 In the translucent member according to the above application example, the translucent member is a cover member, and the antireflection film is formed on the outer side of the inner part and the outer part of the cover member. It is formed in a part.
本適用例によれば、カバー部材の外側から入射する光の反射を入射側で防止できるため、カバー部材の内側である射出側の部分に反射防止膜が形成された場合よりも良好な反射防止効果が得られるという効果を奏する。 According to this application example, since light incident from the outside of the cover member can be prevented from being reflected on the incident side, the antireflection film is better than the case where an antireflection film is formed on the exit side portion inside the cover member. There is an effect that an effect is obtained.
[適用例7] 上記適用例にかかる透光性部材において、前記透光性部材は、カバー部材とされ、前記反射防止膜は、前記カバー部材の内側の部分および外側の部分のうち、内側の部分に形成されることを特徴とする。 Application Example 7 In the light transmissive member according to the application example described above, the light transmissive member is a cover member, and the antireflection film is formed on the inner side and the outer side of the cover member. It is formed in a part.
本適用例によれば、反射防止膜が、カバー部材において外部との接触のない内側の部分に形成されているため、耐傷性などの機械的強度や耐候性などを過度に具備させる必要がないので、反射防止膜の形成材料の選択肢が広がるという効果が得られる。 According to this application example, since the antireflection film is formed on the inner portion of the cover member that is not in contact with the outside, it is not necessary to excessively provide mechanical strength such as scratch resistance and weather resistance. Therefore, the effect that the choice of the formation material of an antireflection film spreads is acquired.
[適用例8] 本適用例にかかる時計は、前記透光性部材が、時計体を収容するケースに設けられることを特徴とする。 Application Example 8 A timepiece according to this application example is characterized in that the translucent member is provided in a case that houses a timepiece.
本適用例において、透光性部材は、例えばカバーガラス(風防)としてケースに設けられる。本適用例によれば、上述の適用例に係る透光性部材を備えているので、上述と同様な作用および効果を享受でき、美観や表示時刻の視認性の優れた時計を提供することができる。 In this application example, the translucent member is provided in the case as a cover glass (windshield), for example. According to this application example, since the translucent member according to the application example described above is provided, it is possible to enjoy the same operations and effects as described above, and to provide a watch with excellent aesthetics and visibility of display time. it can.
[適用例9] 本適用例にかかる透光性部材の製造方法は、前記反射防止膜を形成する成膜工程を含み、前記成膜工程において、成膜粒子の放出方向と、前記基材の成膜面の法線との角度が複数ある場合に、前記反射防止膜を、可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域において反射率が0%以上、1%以下となる膜厚で形成することを特徴とする。 Application Example 9 A method for manufacturing a light-transmitting member according to this application example includes a film forming process for forming the antireflection film, and in the film forming process, a direction in which film forming particles are released, When there are a plurality of angles with the normal line of the film formation surface, the antireflection film is a film having a reflectance of 0% or more and 1% or less in the visible wavelength region and in some bands on the near infrared visible region side. It is characterized by being formed with a thickness.
本適用例によれば、反射防止膜が、可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域において、0%以上、1%以下の反射率を有して成膜されているので、例えば、可視波長域の赤外放射側の反射率が1%を超えてしまった場合に起こる赤味などの着色の発生を抑えながら、反射率を1%以下に抑制することができる。
したがって、美観や視認性に優れた反射防止機能付きの透光性部材を製造することができる。
According to this application example, the antireflection film is formed to have a reflectance of 0% or more and 1% or less in the visible wavelength region as well as in a part of the near infrared visible region side, For example, the reflectance can be suppressed to 1% or less while suppressing the occurrence of coloring such as redness that occurs when the reflectance on the infrared radiation side in the visible wavelength region exceeds 1%.
Therefore, a translucent member with an antireflection function that is excellent in aesthetics and visibility can be manufactured.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材について実際とは異なる尺度で示している場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following drawings, each layer and each member may be shown on a different scale from the actual scale in order to make each layer and each member recognizable.
(第1実施形態)
<GPS付き腕時計>
まず、本発明の時計としてのGPS付き腕時計について説明する。
図1は、本発明に係る時計としてのGPS(Global Positioning System)時刻修正装置付き腕時計(以下、GPS付き腕時計と称す)1を示す概略断面図である。
図1に示すように、GPS付き腕時計1は、文字板2および指針3からなる時刻表示部を備える。指針3は、秒針、分針、時針等を備えて構成される。
そして、GPS付き腕時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。
また、GPS付き腕時計1には、外部操作用のリュウズ6やボタン(図示せず)が設けられている。
(First embodiment)
<Watch with GPS>
First, a GPS wristwatch as a timepiece according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a wristwatch with a GPS (Global Positioning System) time correction device (hereinafter referred to as a GPS wristwatch) 1 as a timepiece according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the
The
The
GPS付き腕時計1は、指針3を駆動する時計体としてのムーブメント110と、ムーブメント110を収容するケース10と、カバー部材としてケース10に設けられた透光性部材としてのカバーガラス130と、を備えている。
ケース10は、円筒状の外装ケース101と、この外装ケース101の一方の開口(図1下側)を塞ぐ裏蓋102とを備えている。ケース10内には、外装ケース101の他方の開口(図1上側)に開口面103を有するキャビティ104が形成され、このキャビティ104にムーブメント110が収容される。
ムーブメント110は、前述した指針3による時刻表示を行うとともにGPS衛星からの信号受信を行うためのものであり、時刻表示およびGPS機能を処理する回路素子(ICなど)が実装された回路基板25、指針3を駆動するステップモーターおよび歯車列を含む駆動機構19、これらに電力を供給する二次電池24を備えている。
回路基板25に実装された回路素子としては、GPS衛星から受信した信号を処理する受信部18、駆動機構19の制御を行う制御部20が含まれている。
The
The case 10 includes a cylindrical outer case 101 and a back cover 102 that closes one opening (lower side in FIG. 1) of the outer case 101. In the case 10, a
The
The circuit elements mounted on the
GPS付き腕時計1は、キャビティ104の開口面103には、ソーラーパネル支持基板120が配置され、このソーラーパネル支持基板120の表面側に、ソーラーパネル120Aおよび文字板2が設けられている。
また、ソーラーパネル支持基板120の表面側には、ソーラーパネル120Aが固定され、カバーガラス130側から入射する光により発電が実施される。発電により得られる電力は、適宜二次電池24に蓄電される。
さらに、ソーラーパネル120Aの表面には、文字板2が張られている。ここで、文字板2およびソーラーパネル120Aは、各々の外周径がダイヤルリング140の内周径に合わせて形成され、各々の外周はダイヤルリング140の内周に隙間なく密着され、ソーラーパネル支持基板120が外部から視認されることはない。
文字板2は、例えばポリカーボネートなどの非導電性の合成樹脂材料にて形成され、透光性を有し、ソーラーパネル120Aへの入射光の透過を妨げることがない。
そして、前述した指針3は、文字板2の表面側に配置され、ムーブメント110はソーラーパネル支持基板120の裏面側に配置される。
なお、腕時計の腕に接触する面側を裏面側または下側といい、その反対側を表面側または上側という。
In the
Further, the
Further, a
The
The
In addition, the surface side which contacts the wrist of the wristwatch is referred to as the back surface side or the lower side, and the opposite side is referred to as the front surface side or the upper side.
GPS付き腕時計1は、ソーラーパネル支持基板120の外周に沿って配置されたGPSアンテナ11を備えている。
GPSアンテナ11は、前述したGPS衛星からの信号を受信するものであり、ソーラーパネル支持基板120の表面側に配置され、ソーラーパネル支持基板120の外周縁と、GPSアンテナ11の外周縁とが略一致する状態に形成されている。
GPS付き腕時計1は、GPSアンテナ11を収容するダイヤルリング140を備えている。
ダイヤルリング140は、外周径が文字板2に一致した円環状に形成され、外周にGPSアンテナ11を収容する凹みを有する。ダイヤルリング140は、内周が文字板2へと向かう傾斜面(円錐面)とされ、この傾斜面には60分割で指示目盛が印刷されている。
The
The
The
The
<カバーガラス(カバー部材)>
[カバーガラスの構成]
GPS付き腕時計1のカバー部材として用いた透光性部材としてのカバーガラス130は、文字板2の表面側および指針3を覆ってケース10に配置されている。
図2は、第1実施形態のGPS付き腕時計における透光性部材としてのカバーガラス130を模式的に示す断面図である。
<Cover glass (cover member)>
[Composition of cover glass]
A
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a
図2に示されるように、カバーガラス130は、サファイア(屈折率:1.7以上、1.8以下)を材料とする基材としてのガラス基材150と、ガラス基材150の裏面151に設けられた反射防止膜160とを備えている。即ち、本実施形態においてGPS付き腕時計1のカバー部材とされる透光性部材としてのカバーガラス130において、反射防止膜160は、カバーガラス130の内側の部分(裏面151)および外側の部分(表面152)のうち、内側の部分(裏面151)に形成されている。
ガラス基材150は、例えば板状のガラスを切削・研磨などすることにより、ガラス基材150の厚み方向から見た平面視(以下、ガラス基材平面視と称す)において中央に位置する中央部150Aと、中央部150Aの周辺に位置し、中央部150Aの外周縁に沿って設けられる筒状の周辺部150Bと、これら中央部150Aおよび周辺部150Bを接続する所定の曲率の曲面である曲面部150Cとを備えた器状に加工することで製造される。
As shown in FIG. 2, the
The
図1に示すように、ガラス基材150は、外装ケース101に圧入により嵌め込まれる。ガラス基材150の中央部150Aは、ガラス基材平面視において文字板2と重なる部分である。換言すると、中央部150Aは、ガラス基材平面視において時刻表示部と重なる部分である。さらに換言すると、中央部150Aは、ガラス基材平面視においてダイヤルリング140の傾斜面よりも中央側に位置している部分である。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ガラス基材150の中央部150Aの裏面(中央面)151Aは、中央が裏面側に向かって凹む湾曲面を構成し、周辺部150Bの裏面151B(周辺面)は、側面視(ガラス基材150の厚み方向と直交する方向から見た側面視)で裏面151Aに対して傾斜する傾斜面を構成する。
なお、ガラス基材150の裏面151を中央から周辺に向けて辿った際、曲率の増加率が変化する位置が、裏面151Aと裏面151Bとの境界(裏面151Aと裏面151Bとの接続部分)、すなわち、中央部150Aと周辺部150Bとの境界である曲面部150Cとなる。
As shown in FIG. 2, the back surface (center surface) 151A of the
When the
[反射防止膜の構成]
図2において、カバーガラス130の反射防止膜160は、二酸化ケイ素(SiO2)を材料とする単層膜である。
本実施形態では、反射防止膜160が、GPS付き腕時計におけるカバー部材であるカバーガラス130の内側の部分および外側の部分のうち、内側の部分に形成されている。即ち、反射防止膜160は、ガラス基材150の裏面151A、裏面151Cおよび裏面151Bに、裏面151A、裏面151Cおよび裏面151Bを覆うように設けられている。
[Configuration of antireflection film]
In FIG. 2, the
In the present embodiment, the
[反射防止膜の成膜方法]
次に、カバーガラス130の製造方法における反射防止膜160の成膜方法(成膜工程)の一例について説明する。
反射防止膜160の成膜方法では、まず、ガラス基材150を、120℃の熱硫酸に10分間浸漬する。次に、ガラス基材150を純水で洗浄し、オーブンにより120℃で30分間加熱して乾燥させる。そして、ガラス基材150を、スパッタリング装置の処理室に収容し、処理室の温度を120℃、圧力を10−6Torr(133×10−6Pa)とする。
[Method of forming antireflection film]
Next, an example of a film formation method (film formation process) of the
In the method of forming the
次に、処理室にArガスを導入し、処理室の圧力を0.8mTorr(106.4mPa)とし、逆スパッタリングを行って、ガラス基材150の裏面151(裏面151Aおよび裏面151B)をクリーニングする。
Next, Ar gas is introduced into the processing chamber, the pressure in the processing chamber is set to 0.8 mTorr (106.4 mPa), and reverse sputtering is performed to clean the back surface 151 (the
次に、シリコンをターゲットとして、O2ガスの流量:10.0sccm(10.0cm3/min,1atm,0℃)、Arガスの流量:10.0sccm(10.0cm3/min,1atm,0℃)、スパッタリングパワー:1.5kWの条件で、スパッタリングを行い、ガラス基材150の裏面151(裏面151A、裏面151B、および裏面151C)に二酸化ケイ素からなる反射防止膜160を成膜する。
ここで、成膜粒子の放出方向と、ガラス基材150の成膜面(本実施形態では裏面151)の法線との角度が、中央部150A、周辺部150B、および曲面部150Cが異なる(成膜粒子の放出方向と成膜面の法線との角度が複数ある)ことにより、各部の成膜スピードに差異が生じる。即ち、ガラス基材150の周辺部150Bの裏面151Bは傾斜面であるため、ガラス基材150の中央部150Aの裏面151Aと比べて成膜スピードが遅い。同様に、ガラス基材150の曲面部150Cの裏面151Cは曲面であるため、ガラス基材150の中央部150Aの裏面151Aと比べて成膜スピードが遅い。このため、周辺部150Bおよび曲面部150Cにおける反射防止膜160の膜厚は、中央部150Aにおける反射防止膜160の膜厚と比べて薄くなる。
Next, using silicon as a target, the flow rate of O 2 gas: 10.0 sccm (10.0 cm 3 / min, 1 atm, 0 ° C.), the flow rate of Ar gas: 10.0 sccm (10.0 cm 3 / min, 1 atm, 0) And sputtering power: 1.5 kW, sputtering is performed to form an
Here, the
図3は、上述の成膜方法により成膜した本実施形態の反射防止膜160の波長毎の反射率の一例を示す説明図である。
図3において、縦軸が反射防止膜160を機械で測定した反射率(%)、横軸が波長(nm)であり、実線R−T2は反射防止膜160の最厚箇所の膜厚T2の波長毎の反射率を示し、破線R−T1は反射防止膜160の最薄箇所の波長毎の反射率を示す。なお、本実施形態では、反射防止膜160の最も薄い部分は最薄箇所の膜厚T1としたが、ガラス基材150の曲面部150Cの膜厚T3は、少なくとも最厚箇所の膜厚T2よりは膜厚が薄くなり、曲面の曲率によっては反射防止膜160の膜厚が最薄部T1よりも薄く形成される場合もあるので、図3において、膜厚が最も薄い部分は最薄部T1もしくはT3として、最薄箇所の波長毎の反射率を破線R−T1,T3として示した。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the reflectance for each wavelength of the
In FIG. 3, the vertical axis represents the reflectance (%) of the
図3に示したように、本実施形態のカバーガラス130の反射防止膜160では、最薄箇所の反射率R−T1(R−T3)から、最厚部T2の反射率R−T2の全域にわたって、可視波長域(可視光領域)において、反射率が0%以上、1%以下となっている。本実施形態では、一般的な可視波長域並びに近赤外線の可視領域側の一部の帯域を含む光波長である光の波長380nmから780nmの範囲において、反射防止膜160の反射率が、約0.1%から約0.8%の範囲に抑えられている。
これにより、反射防止膜160の厚みのばらつきによって、例えば、可視波長域の赤外放射側(例えば、光の波長が610nmから750nmの範囲)の反射率が1%を超えてしまった場合に起こる赤味などの着色の発生を抑えながら、カバーガラス130の反射率を1%以下に抑制することができる。
As shown in FIG. 3, in the
Thereby, for example, when the reflectance on the infrared radiation side in the visible wavelength range (for example, the wavelength of light is in the range of 610 nm to 750 nm) exceeds 1% due to the variation in the thickness of the
以上述べたように、本実施形態に係るGPS付き腕時計1、そのカバーガラス130、および、それらの製造方法(成膜方法)によれば、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to the
例えば、本実施形態に係るGPS付き腕時計1において、カバー部材として設けられた透光性部材としてのカバーガラス130は、透光性を有するガラス基材150と、そのガラス基材150の少なくとも一方の面(裏面151A,151B,151C)に形成された反射防止膜160と、を備え、反射防止膜160の膜厚は、図3に示すように、可視波長域並びに近赤外線の可視領域側の一部の帯域において、反射率が0%以上、1%以下となるように形成されている。
具体的には、反射防止膜160は、光波長380nmから780nmの領域において、反射率が0%以上、1%以下となるように形成されている。
これにより、反射防止膜160が、可視波長域並びに近赤外線の可視領域側の一部の帯域において、0%以上、1%以下の反射率を有して成膜されているので、反射防止膜160の厚みのばらつきによる着色の発生を抑えながら、カバーガラスの反射率を1%以下に抑制することができる。
したがって、GPS付き腕時計1の美観や表示時刻等の視認性を向上させることができる。
For example, in the
Specifically, the
As a result, the
Therefore, the visibility of the
また、本実施形態におけるカバーガラス130は、GPS付き腕時計1のカバー部材とされ、反射防止膜160は、カバーガラス130の内側の部分である裏面151A,151B,151Cに形成されている。
これにより、反射防止膜160が、カバーガラス130において外部との接触のない内側の部分(裏面151A,151B,151C)に形成されているため、耐傷性などの機械的強度や耐候性などを過度に具備させる必要がないので、反射防止膜160の形成材料の選択肢が広がるという効果が得られる。
In addition, the
As a result, since the
また、本実施形態に係るカバーガラス130において、ガラス基材150として、サファイアを用いた。
サファイア(サファイアガラス)は、高い透明度を有し、硬く頑丈で傷がつきにくい特長を有するとともに、比較的高い透明性および反射率を有しているので、本発明の反射防止膜を備えることにより、優れた視認性および反射防止性を有するとともに、耐傷性を含めた機械的強度の高いカバーガラス130を提供することができる。したがって、GPS付き腕時計1の美観や表示時刻等の視認性をより向上させることができる。
In the
Since sapphire (sapphire glass) has high transparency, has characteristics of being hard, sturdy, and hardly scratched, and has relatively high transparency and reflectance, it is provided with the antireflection film of the present invention. The
また、本実施形態では、ガラス基材150の裏面151Bが、ガラス基材150の裏面151Aに対して傾斜する傾斜面を構成し、さらに、裏面151Aと裏面151Bとを接続する所定の曲率の曲面部150Cの裏面151Cを含むため、周辺部150Bを外装ケース101に近づけることができる。このため、周辺部150Bと外装ケース101とをベゼルを用いることなく接合することもできる。これにより、ベゼルを用いている場合と比べて、GPS付き腕時計1におけるガラス基材150の面積を広くできる。ガラス基材150は高級感を与えるため、ガラス基材150の面積を広げることで、GPS付き腕時計1の美観を向上できる。
In the present embodiment, the
また、成膜は、通常、最厚箇所の膜厚T2を基準にして行われる。このため、反射防止膜160の最厚箇所の膜厚T2が裏面151Aに位置することで、裏面151Aにおける反射防止膜160の膜厚精度を向上できる。裏面151Aは、表示時刻の表示領域と重なるため、裏面151Aにおける膜厚精度が向上することで、表示時刻の視認性をより向上できる。
Further, the film formation is usually performed with reference to the film thickness T2 at the thickest portion. For this reason, the film thickness accuracy of the
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態に係るカバーガラス130Aを模式的に示す断面図である。また、図5は、第2実施形態における反射防止膜160Aを模式的に示す部分断面図である。
以下、透光性部材としてのカバーガラスの第2実施形態について、これらの図を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a
Hereinafter, 2nd Embodiment of the cover glass as a translucent member is described with reference to these figures. In addition, about the component same as 1st Embodiment, the same number is used and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図4に示されるように、第2実施形態のカバーガラス130Aは、上記第1実施形態のカバーガラス130において反射防止膜160がガラス基材150の裏面151に形成されている(図2参照)のに対して、ガラス基材150の表面152に反射防止膜160Aが形成されている。即ち、本実施形態のカバーガラス130Aを、GPS付き腕時計1(図1参照)のカバー部材(透光性部材)として用いたとき、反射防止膜160Aは、カバーガラス130Aの内側の部分(裏面151)および外側の部分(表面152)のうち、外側の部分(表面152)に形成されている。
As shown in FIG. 4, in the
また本実施形態のカバーガラス130Aにおける反射防止膜160Aは、上記第1実施形態のカバーガラス130における反射防止膜160が二酸化ケイ素を材料とする単層膜であったのに対して、屈折率の異なる無機薄膜を交互に積層して得られる多層膜である。図5に示す本実施形態の反射防止膜160Aは、高屈折率層161、低屈折率層162、高屈折率層161、低屈折率層162の7層から形成されている。
ここで、高屈折率層161は、主として窒化ケイ素(SiNX)により形成され、低屈折率層162は、主として酸化ケイ素(SiO2)により形成されている。
Further, the
Here, the high
このような多層膜からなる反射防止膜160Aは、上記第1実施形態と同様に、図4に示す最薄箇所の反射率R−T1(R−T3)から、最厚部T2の反射率R−T2の全域にわたって、可視波長域(可視光領域)並びに近赤外線の可視領域側の一部の帯域において、反射率が0%以上、1%以下となる膜厚で各層が形成されている。
Similar to the first embodiment, the
なお、反射防止膜160Aにおける高屈折率層161は、上述した窒化ケイ素に限らず、酸化ケイ素よりも高い屈折率を有する他の材料により形成された構成としてもよい。
また、反射防止膜160Aは、7層である必要はなく、可視波長域並びに近赤外線の可視領域側の一部の帯域において反射率が0%以上、1%以下となる範囲であれば、8層以上でもよい。反射防止効果を高める観点からは積層数が多い方が好ましい。ただし、あまり積層数が多くなると、製造ばらつきによる反射率特性のばらつきが増す虞があるため、上述の可視波長域並びに近赤外線の可視領域側の一部の帯域における反射率の確保や生産性の観点から、好ましくは13層までの範囲である。
Note that the high
Further, the
以上述べたように、本実施形態に係る透光性部材としてのカバーガラス130Aによれば、第1実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本実施形態のカバーガラス130Aは、例えば、上記第1実施形態のGPS付き腕時計1のカバー部材として用いたとき、反射防止膜160Aは、カバーガラス130Aの内側の部分(裏面151)および外側の部分(表面152)のうち、外側の部分となる表面152側に形成した。
この構成によれば、GPS付き腕時計1において、カバーガラス130Aの外側から入射する光の反射を入射側で防止できるため、カバーガラス130Aの内側である射出側の部分(裏面151側)に反射防止膜が形成された場合よりも良好な反射防止効果が得られるという効果を奏する。
As described above, according to the
For example, when the
According to this configuration, in the
また、本実施形態では、反射防止膜160Aを、窒化ケイ素(SiNX)からなる高屈折率層161と、酸化ケイ素(SiO2)からなる低屈折率層162とが、交互に積層してなる多層膜として形成する構成とした。
この構成によれば、窒化ケイ素からなる高屈折率層161は硬度が極めて高く、酸化ケイ素からなる低屈折率層162は硬度が比較的高いため、反射防止膜160Aの耐傷性を向上させることができるとともに、比較的低コストにて入手し易い材料であり、汎用の設備で成膜が容易であるという特長を有する。
したがって、美観や視認性が向上されるとともに耐傷性に優れたカバーガラス(透光性部材)130Aを、低コストにて比較的容易に製造することができる。
また、耐傷性に優れていることから、カバーガラス130Aを例えばGPS付き腕時計1のカバーガラスなどのカバー部材として用いた場合に、反射防止膜160Aを、カバー部材の外側(外部に曝される側)の面(ガラス基材150の表面152)に設ける本実施形態の構成に有利となる。
In this embodiment, the
According to this configuration, the high
Therefore, the cover glass (translucent member) 130A having improved aesthetics and visibility and excellent scratch resistance can be manufactured relatively easily at a low cost.
Moreover, since it is excellent in scratch resistance, when the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.
(変形例)
図6は、本発明の透光性部材としてのカバーガラスの変形例を模式的に示す部分断面図である。
以下、変形例に係るカバーガラス130Bについて説明する。なお、図6では、図5に示す第2実施形態のカバーガラス130Aの変形例について説明するが、本変形例の構成は、図2に示す第1実施形態のカバーガラス130においても適用することが可能である。また、以下の図6に沿った本変形例の説明において上記実施形態と同一の構成部位については同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 6 is a partial cross-sectional view schematically showing a modified example of the cover glass as the translucent member of the present invention.
Hereinafter, the
図6に示されるように、本変形例に係るカバーガラス130Bは、上記第2実施形態のカバーガラス130A(図5を参照)と同様に、ガラス基材150の一方の面に多層膜からなる反射防止膜160Aが形成されている。そして、反射防止膜160Aの最上層である低屈折率層162の上に、防汚層165が形成されている。
As shown in FIG. 6, the
〔防汚層の構成〕
防汚層165は、いわゆる撥水剤・撥油剤として知られる化合物から構成される。このような化合物としては、アルコキシシラン等のフッ素含有有機ケイ素化合物が好ましい。
また、フッ素含有有機ケイ素化合物としては、アミノ基を含有する化合物も好適である。
[Configuration of antifouling layer]
The
As the fluorine-containing organosilicon compound, a compound containing an amino group is also suitable.
前記したフッ素含有有機ケイ素化合物を、前記した反射防止膜160Aの上に防汚層165として形成することで、優れた撥水・撥油効果を有し、耐擦傷性に優れたカバーガラス130Bを得ることができる。これらのフッ素含有有機ケイ素化合物は、単独で用いてもよいが混合して用いてもよい。
上述したフッ素含有有機ケイ素化合物の具体例としては、GE東芝シリコーン株式会社製TSL8233、TSL8257、ダイキン工業株式会社製オプツールDSX、信越化学工業株式会社製KY−130、KP−801などが挙げられる。
By forming the fluorine-containing organosilicon compound as the
Specific examples of the fluorine-containing organosilicon compound described above include TSL8233 and TSL8257 manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., OPTOOL DSX manufactured by Daikin Industries, Ltd., KY-130 and KP-801 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like.
防汚層165を形成する方法としては、乾式法と湿式法のいずれも用いることができる。乾式法としては、上述のフッ素含有有機ケイ素化合物を真空槽内で蒸発させてガラス基材150(反射防止膜160A)の表面に付着させる真空蒸着法を採用することができる。例えば、特開平6−340966号公報や特開2005−301208号公報に記載された蒸着装置が好適に利用可能である。
湿式法により、防汚層165を、ガラス基材150(反射防止膜160A)の上に形成するには、上述したいずれかのフッ素含有有機ケイ素化合物を有機溶剤に溶解させ、所定の濃度となるように調整し、ガラス基材150の表面に塗布する方法を採用することができる。塗布方法としては、ディッピング(浸漬)法、スピンコート法、スプレー法、フロー法、ドクターブレード法、ロールコート塗装、グラビアコート塗装、カーテンフロー塗装、刷毛塗り等が用いられる。防汚層165の層厚は、特に限定されないが、0.001〜0.05μmが好ましく、0.001〜0.03μmであることがより好ましく、0.001〜0.02μmであることがさらに好ましい。
防汚層165の厚みが0.001μm未満であると、十分な撥水・撥油性能を発揮できず、滑り性にも劣るので、耐擦傷性や耐薬品性が低下するおそれがある。また、防汚層165の厚みが0.05μmを超えると、カバーガラス130Bの表面硬度を低下させるおそれがあり、さらに防汚層165による表面光散乱が大きくなるため、ガラス基材150の透明性を阻害するおそれがある。
As a method of forming the
In order to form the
If the thickness of the
以上の本変形例によれば、上記実施形態の効果に加えて、次のような効果が得られる。
本変形例のカバーガラス130Bにおいて、反射防止膜160Aの上には、フッ素含有有機ケイ素化合物からなる防汚層165が形成されている。これにより、この防汚層165は、撥水・撥油作用を発揮するだけでなく、表面の滑り性に非常に優れる。それ故、カバーガラス130Bに外部からの衝撃が加わっても、防汚層165表面の滑り性によりその衝撃をやわらげることができるので耐擦傷性に非常に優れる。したがって、カバーガラス130Bの視認性を長期に渡って維持することができる。
According to the present modification described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the above embodiment.
In the
また、防汚層165に用いられるフッ素含有有機ケイ素化合物として、上述した化合物を用いることで、カバーガラス130Bに高い滑り性を付与することができ、結果として優れた耐擦傷性を発揮することができる。
Further, by using the above-described compound as the fluorine-containing organosilicon compound used for the
また、防汚層165の厚みを0.001〜0.05μmの範囲に設定することで、十分な撥水・撥油性能を発揮できるとともに、耐擦傷性やさらに耐薬品性にも優れたカバーガラス130Bを提供できる。
また、カバーガラスにおける反射防止膜160A側の表面、すなわち、カバーガラス130Bを例えばGPS付き腕時計1(図1参照)のカバー部材として用いたときに、カバー部材の内側の部分および外側の部分のうち、外側の部分となる側の表面硬度が、24000N/mm2以上であるので、カバーガラス130BをGPS付き腕時計1や携帯情報機器などのカバー部材として適用した場合に十分な耐擦傷性が得られる。
Moreover, by setting the thickness of the
Further, when the surface of the cover glass on the
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。 The embodiment of the present invention made by the inventor has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.
例えば、上述した本発明の透光性部材としてのカバーガラス130,130A,130B、および時計としてのGPS付き腕時計1では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
For example, in the
例えば、透光性部材としてのカバーガラス130,130A,130Bは、ガラス基材150と反射防止膜160,160Aとの間に、下地層を有するものであってもよい。
For example, the
また、本発明に係る透光性部材としてのカバーガラス130,130A,130Bにおいて、反射防止膜160,160Aは、中間層を介し、複数の反射防止膜が積層された構成のものであってもよい。
Further, in the
また、上記実施形態及び変形例では、透光性部材としてのカバーガラス130,130A,130Bを、時計の一例として、GPS付き腕時計1のカバー部材として用いた例を説明したが、これに限定されない。本発明は、例えばソーラー電波時計などの腕時計(携帯時計)はもちろんのこと、腕時計以外の携帯時計、置時計、掛け時計等の他の種類の時計にも同様に適用することができる。また、本発明は、ソーラー電波時計を除くソーラー時計や、ソーラー電波時計を除く電波時計等、いかなる時計にも適用することができる。
また、本発明の透光性部材は、時計の他に、例えば、プロジェクタレンズ、カメラレンズ、眼鏡用レンズ等の各種レンズ(マイクロレンズ、レンチキュラレンズ、フレネルレンズ等を含む)、フィルター(カメラローパスフィルター、エッジフィルター、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター等)、透光板、防塵ガラス、放熱板等に用いることができる。
Moreover, although the said embodiment and the modification demonstrated the example which used the cover glass 130,130A, 130B as a translucent member as a cover member of the
In addition to the watch, the translucent member of the present invention includes, for example, various lenses (including micro lenses, lenticular lenses, Fresnel lenses, etc.) such as projector lenses, camera lenses, and eyeglass lenses, filters (camera low-pass filters). , Edge filters, ultraviolet cut filters, infrared cut filters, etc.), translucent plates, dustproof glass, heat sinks and the like.
1…時計としてのGPS付き腕時計、2…文字板、3…指針、6…リュウズ、10…ケース、11…GPSアンテナ、18…受信部、19…駆動機構、20…制御部、24…二次電池、25…回路基板、101…外装ケース、102…裏蓋、103…開口面、104…キャビティ、110…時計体としてのムーブメント、120…ソーラーパネル支持基板、120A…ソーラーパネル、130,130A,130B…透光性部材としてのカバーガラス、140…ダイヤルリング、150…ガラス基材、150A…中央部、150B…周辺部、150C…曲面部、151…裏面、151A…中央部の裏面、151B…周辺部の裏面、151C…曲面部の裏面、152…表面、160,160A…反射防止膜、161…高屈折率層、162…低屈折率層、165…防汚層、T1…最薄箇所の膜厚、T2…最厚箇所の膜厚。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記基材の少なくとも一方の面に形成された反射防止膜と、を含み、
前記基材の一方の面は、前記基材の厚さ方向から見た平面視において中央に位置する中央面、および、前記平面視において前記中央面の周辺に位置し且つ側面視において前記中央面に対して傾斜した周辺面を有し、
前記反射防止膜は、最も膜厚が薄い部分において、可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域における反射率が0%以上、1%以下であることを特徴とする透光性部材。 A substrate having translucency,
An antireflection film formed on at least one surface of the substrate,
One surface of the base material is a central surface located in the center in a plan view as viewed from the thickness direction of the base material, and the central surface located in the periphery of the central surface in the plan view and in the side view A peripheral surface inclined with respect to
The antireflection film has a light-transmitting property in which the reflectance is 0% or more and 1% or less in a part of the visible wavelength region and a part of the visible region of the near infrared region in the thinnest part. Element.
前記反射防止膜は、光波長380nmから780nmの範囲において、反射率が0%以上、1%以下であることを特徴とする透光性部材。 The translucent member according to claim 1,
The antireflection film has a reflectance of 0% or more and 1% or less in a light wavelength range of 380 nm to 780 nm.
前記反射防止膜は、酸化ケイ素(SiO2)からなる低屈折率層と、窒化ケイ素(SiN)からなる高屈折率層とが、交互に積層してなる多層膜からなることを特徴とする透光性部材。 The translucent member according to claim 1 or 2,
The antireflection film comprises a multilayer film in which a low refractive index layer made of silicon oxide (SiO 2 ) and a high refractive index layer made of silicon nitride (SiN) are alternately laminated. Optical member.
前記反射防止膜の上には、フッ素含有有機ケイ素化合物からなる防汚層が形成されていることを特徴とする透光性部材。 In the translucent member as described in any one of Claims 1-3,
An antifouling layer made of a fluorine-containing organosilicon compound is formed on the antireflection film.
前記基材は、サファイアからなることを特徴とする透光性部材。 In the translucent member as described in any one of Claims 1-4,
The said base material consists of sapphire, The translucent member characterized by the above-mentioned.
前記透光性部材は、カバー部材とされ、
前記反射防止膜は、前記カバー部材の内側の部分および外側の部分のうち、外側の部分に形成されることを特徴とする透光性部材。 In the translucent member as described in any one of Claims 1-5,
The translucent member is a cover member;
The translucent member, wherein the antireflection film is formed on an outer portion of an inner portion and an outer portion of the cover member.
前記透光性部材は、カバー部材とされ、
前記反射防止膜は、前記カバー部材の内側の部分および外側の部分のうち、内側の部分に形成されることを特徴とする透光性部材。 In the translucent member as described in any one of Claims 1-5,
The translucent member is a cover member;
The translucent member, wherein the antireflection film is formed on an inner portion of an inner portion and an outer portion of the cover member.
前記透光性部材は、時計体を収容するケースに設けられることを特徴とする時計。 The translucent member according to claim 6 or 7,
The timepiece, wherein the translucent member is provided in a case that houses a timepiece.
前記反射防止膜を形成する成膜工程を含み、
前記成膜工程において、成膜粒子の放出方向と、前記基材の成膜面の法線との角度が複数ある場合に、前記反射防止膜を、可視波長域並びに近赤外線の可視域側の一部の帯域における反射率が0%以上1%以下となる膜厚で形成することを特徴とする透光性部材の製造方法。 It is a manufacturing method of the translucent member as described in any one of Claims 1-7,
Including a film forming step of forming the antireflection film,
In the film formation step, when there are a plurality of angles between the emission direction of the film formation particles and the normal line of the film formation surface of the base material, the antireflection film is formed on the visible wavelength side and the near infrared visible side. A method for producing a translucent member, characterized in that the film is formed with a film thickness such that the reflectance in a part of the band is 0% or more and 1% or less.
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