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透明板、触摸板、以及触摸屏

阅读:763发布:2020-05-11

专利汇可以提供透明板、触摸板、以及触摸屏专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种透明板,其是具有透明 基板 、防污层的透明板,在上述透明基板的表面上具有表面粗糙度Ra为0.3~300nm的微小凹凸结构,上述防污层含有氟,上述防污层的至少一部分形成于上述微小凹凸结构的 位置 处,上述微小凹凸结构的位置上的上述透明板的雾度为2%以下、下式(1)所表示的X为0.5以上。X=(S1‑S2)/(S3‑S2)…(1),下面是透明板、触摸板、以及触摸屏专利的具体信息内容。

1.一种透明板,其是具有透明基板、防污层的透明板,其特征在于,在所述透明基板的表面上具有表面粗糙度Ra为2.0~30nm的微小凹凸结构,所述防污层含有氟,所述防污层的至少一部分形成于所述微小凹凸结构的位置处,所述微小凹凸结构的位置上的所述透明板的雾度在2%以下,
所述防污层的成膜量的值以X表示,下式(1)所表示的X在0.5以上;
X=(S1-S2)/(S3-S2)…(1)
S1;所述微小凹凸结构的位置上的、所述透明板的用荧光X射线测定装置从所述防污层侧测定的F-Kα射线强度
S2;实质上不含有氟的玻璃板的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度S3;含有2wt%氟的酸盐玻璃板(标准样品)的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度。
2.如权利要求1所述的透明板,其特征在于,
所述透明板在所述透明基板和所述防污层之间还具有防反射层,
所述防反射层是将折射率不同的层交替层叠而成的多层膜或对波长550nm的光的折射率在1.6以下的单层膜。
3.如权利要求1所述的透明板,其特征在于,所述透明基板为玻璃基板。
4.一种透明板,其是具有透明基板、防污层的透明板,其特征在于,在所述透明基板的表面上具有表面粗糙度Ra为2.0~30nm的微小凹凸结构,所述防污层含有氟,所述防污层的至少一部分形成于所述微小凹凸结构的位置处,如果将所述微小凹凸结构的位置上的所述透明板的雾度设为Y(%),则满足下式(2)以及式(3);
Y≤a×X+b…(2)
Y≤2·······(3)
X=(S1-S2)/(S3-S2)
a=0.67(%)
b=-0.33(%)
X:所述防污层的成膜量,
S1;所述微小凹凸结构的位置上的、所述防污层的用荧光X射线测定装置从所述防污层侧测定的F-Kα射线强度
S2;实质上不含有氟的玻璃板的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度S3;含有2wt%氟的铝硅酸盐玻璃板(标准样品)的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度。
5.如权利要求4所述的透明板,其特征在于,
所述透明板在所述透明基板和所述防污层之间还具有防反射层,
所述防反射层是将折射率不同的层交替层叠而成的多层膜或对波长550nm的光的折射率在1.6以下的单层膜。
6.如权利要求4所述的透明板,其特征在于,所述透明基板为玻璃基板。
7.一种触摸板,其特征在于,具备
权利要求1所述的透明板、和
检出所述透明板中的手指触摸位置的位置检出器。
8.一种触摸屏,其特征在于,具备
权利要求1所述的透明板、
检出所述透明板中的手指触摸位置的位置检出器、和
显示对应于所述位置检出器的检出结果的图像的图像显示装置。
9.一种触摸板,其特征在于,具备
权利要求4所述的透明板、和
检出所述透明板中的手指触摸位置的位置检出器。
10.一种触摸屏,其特征在于,具备
权利要求4所述的透明板、
检出所述透明板中的手指触摸位置的位置检出器、和
显示对应于所述位置检出器的检出结果的图像的图像显示装置。

说明书全文

透明板、触摸板、以及触摸屏

技术领域

[0001] 本发明涉及透明板、触摸板、以及触摸屏。

背景技术

[0002] 针对触摸板或触摸屏,开发了将各种功能层形成于透明基板而成的透明板(例如,参照专利文献1)。根据专利文献1,作为功能层,用含有平均粒径1~100μm的微粒的聚合性组合物的固化物来形成硬质涂层。藉此,可得到硬度高且不挂住手指(指の引っ掛かりがない)的产品。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:国际公开第2012/160894号

发明内容

[0006] 发明所要解决的技术问题
[0007] 如果采用专利文献1,则由于功能层含有平均粒径1~100μm的微粒,而存在雾度变高的问题。
[0008] 本发明的主要目的在于,提供在保持低雾度的条件下,可得到与以往不同的触感的透明板。
[0009] 解决技术问题所采用的技术方案
[0010] 为了解决上述问题,本发明的一实施方式提供一种透明板,
[0011] 其是具有透明基板、防污层的透明板,
[0012] 在上述透明基板的表面上具有表面粗糙度Ra为0.3~300nm的微小凹凸结构,[0013] 上述防污层含有氟,上述防污层的至少一部分形成于上述微小凹凸结构的位置处,
[0014] 上述微小凹凸结构的位置上的上述透明板的雾度为2%以下、下式(1)所表示的X为0.5以上。
[0015] X=(S1-S2)/(S3-S2)…(1)
[0016] S1;上述微小凹凸结构的位置上的、上述透明板的用荧光X射线测定装置从上述防污层侧测定的F-Kα射线强度
[0017] S2;实质上不含有氟的玻璃板的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度[0018] S3;含有2wt%氟的酸盐玻璃板(标准样品)的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度
[0019] 发明的效果
[0020] 本发明的一实施方式可提供在保持低雾度的条件下,可得到与以往不同的触感的透明板。附图说明
[0021] 图1是表示本发明的一实施方式的透明板的图。
[0022] 图2是表示使用了本发明的一实施方式的透明板的触摸板的图。
[0023] 图3是表示使用了本发明的一实施方式的透明板的触摸屏的图。
[0024] 图4是表示本发明的一实施方式的透明板的制造方法的流程图
[0025] 图5是表示本发明的一实施方式的玻璃基板的蚀刻处理所使用的处理装置的图。
[0026] 图6是例14的玻璃基板的蚀刻处理后的剖面照片。
[0027] 图7是例14的玻璃基板的蚀刻处理后的表面照片。
[0028] 图8是表示例1~43的透明板的“X”和“Y”的关系的图。

具体实施方式

[0029] 以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各图中,对于相同或对应的结构给予相同或对应的符号,并省略说明。本说明书中,表示数值范围的“~”是指包括其前后的数值的范围。
[0030] 图1是表示本发明的一实施方式的透明板的图。透明板10具有作为透明基板的玻璃基板11、和防污层12。另外,也可使用树脂基板来代替玻璃基板11。
[0031] 玻璃基板11的厚度优选3mm以下,例如可在0.2~2.0mm的范围。玻璃基板11的厚度更优选0.3~1.5mm的范围。在玻璃基板11的厚度为3mm以上的情况下,重量上升,难以轻量化,且原材料成本上升。
[0032] 玻璃基板11的氏硬度例如可为2000以上且低于4500N/mm2,更优选2000~4000N/mm2。在马氏硬度为2000N/mm2以上的情况下,耐久性良好。此外,如果马氏硬度低于
4500N/mm2,则能够进行切割等加工,在低于4000N/mm2的情况下,用手指接触时可得到适度的凹陷感。马氏硬度进一步优选2000~3500N/mm2。另外,马氏硬度是表示覆盖玻璃的表面的柔软度的指标,能够用ISO 14577规定的方法进行测定。
[0033] 玻璃基板11优选在400~700nm的波长区域内具有高透射率,例如具有80%以上的透射率。此外,理想的是玻璃基板11具有足够的绝缘性、化学·物理的耐久性高。
[0034] 玻璃基板11通过浮法、或熔融法等成形。玻璃基板11用钠硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、或无玻璃等构成。玻璃基板11可以是经化学强化处理的化学强化玻璃,也可以是未强化玻璃。在为化学强化玻璃的情况下,玻璃基板11含有碱金属。
[0035] 玻璃基板11例如以摩尔%表示,含有61~77%的SiO2、1~18%的Al2O3、8~18%的Na2O、0~6%的K2O、0~15%的MgO、0~8%的B2O3、0~9%的CaO、0~1%的SrO、0~1%的BaO、以及0~4%的ZrO2。
[0036] SiO2是形成玻璃骨架的成分,是必需成分。由于低于61摩尔%则会发生在玻璃表面上产生损伤时容易产生裂纹、耐候性下降、比重变大、或液相温度上升、玻璃变得不稳定等情况,因此优选63摩尔%以上。由于SiO2超过77摩尔%则使粘度达到102dPa·s的温度T2或使粘度达到104dPa·s的温度T4上升、玻璃难以熔解或成形,或耐候性容易下降,因此优选70摩尔%以下。
[0037] Al2O3是提高离子交换性能以及耐候性的成分,是必需成分。如果低于1摩尔%则由于难以通过离子交换得到所希望的表面压缩应和压缩应力层厚度、或耐候性容易下降等,优选5摩尔%以上。如果超过18摩尔%,则T2或T4上升、玻璃难以熔解或成形,或液相温度变高,变得容易失透。
[0038] Na2O是缩小离子交换时的表面压缩应力的不均匀、通过离子交换形成表面压缩应力层、或提高玻璃的熔融性的成分,是必需成分。由于如果低于8摩尔%则难以通过离子交换形成所希望的表面压缩应力层,或T2或T4上升、玻璃难以熔解或成形,因此优选10摩尔%以上。如果Na2O超过18摩尔%则耐候性下降,或容易由于压痕而产生裂纹。
[0039] K2O不是必需成分,但是加快离子交换速度的成分,可以以6摩尔%为止的量含有。如果超过6摩尔%则离子交换时的表面压缩应力的不均匀变大,由于压痕而产生裂纹,或耐候性下降。
[0040] MgO是提高熔融性的成分,也可以含有。由于如果MgO超过15摩尔%则离子交换时的表面压缩应力的不均匀变大,液相温度上升、变得容易失透,或离子交换速度下降,因此优选12摩尔%以下。
[0041] 为了提高熔融性,B2O3优选8摩尔%以下。如果超过8摩尔%,则难以获得均质的玻璃,玻璃的成形也可能变得困难。
[0042] 由于CaO可提高高温下的熔融性、或不易引起失透而可以以9摩尔%为止的量含有,但有离子交换时的表面压缩应力的不均匀变大、或者离子交换速度或裂纹产生的耐性下降之虞。
[0043] 由于SrO可提高高温下的熔融性、或不易引起失透而可以以1摩尔%以下的量含有,但有离子交换时的表面压缩应力的不均匀变大、或者离子交换速度或对裂纹产生的耐性下降之虞。
[0044] 由于BaO可提高高温下的熔融性、或不易引起失透而可以以1摩尔%以下的量含有,但有离子交换时的表面压缩应力的不均匀变大、或者离子交换速度或裂纹产生的耐性下降之虞。
[0045] ZrO2不是必需成分,但为了增大表面压缩应力、或提高耐候性等,也可以以4摩尔%为止的量含有。如果超过4摩尔%则离子交换时的表面压缩应力的不均匀变大,或对裂纹产生的耐性下降。
[0046] 防污层12用于防止指纹或油脂等污染附着、或使这样的污染容易去除。防污层12具有防止指纹附着以及促进指纹去除中的至少一种作用。防污层12例如由从玻璃基板11的表面垂直或倾斜伸出的树脂毛的集合体构成。
[0047] 防污层12由含有氟的树脂形成。作为防污层12的材料,例如使用下式(A)所表示的树脂、下式(B)所表示的树脂等。
[0048] [化1]
[0049]
[0050] 其中,L1是例如由C、H、O、N、F等形成的例如酯键、酰胺键等构成的键结构。k是重复次数,为1以上1000以下的自然数。L0是可与玻璃的末端OH基交换的解性基团。
[0051] L0优选氟以外的卤素或烷基(-OR),其中,R为1~6的原子的直链或支链,例如可例举-CH3、-C2H5、-CH(CH3)2的烃。优选的卤素是氯。优选的烷氧基硅烷是三甲氧基硅烷,Si(OMe)3。
[0052] [化2]
[0053]
[0054] 其中,L2是例如由C、H、O、N、F等形成的例如酯键、酰胺键等构成的键结构。m以及n是重复次数,分别为1以上1000以下的自然数。L0与式(A)的L0意义相同。
[0055] 作为防污层的材料,可优选使用S600(商品名,旭硝子株式会社(旭硝子社)制)、S550(商品名,旭硝子株式会社制)、KY-178(商品名,信越化学工业株式会社(信越化学工業社)制)、KY-185(商品名,信越化学工业株式会社制)、X-71-186(商品名,信越化学工业株式会社制)、X-71-190(商品名,信越化学工业株式会社制)、Optool(注册商标)DSX(商品名,大金工业株式会社(ダイキン工業社)制)以及Optool(注册商标)AES(商品名,大金工业株式会社制)等。
[0056] 另外,在防污层12的成膜量超过与成膜部位的表面粗糙度相应的阈值的情况下,形成与其超过量相应的量的凝集体。因此,上述成膜量存在极限,以不产生凝集体为条件来设定上述成膜量。另外,如果形成凝集体,则透明板10的雾度(散射、浑浊)变大,在将透明板10组装在触摸屏中时,商品性显著下降。此外,由于触感依赖于成膜量,因此如果对成膜量进行限制,则能够设计的触感也可被限制在一定范围内。
[0057] 玻璃基板11在其表面具有表面粗糙度Ra为0.3~300nm的微小凹凸结构11a。此处,表面粗糙度Ra是指日本工业标准(JIS B 0601)中记载的算术平均粗糙度。在表面粗糙度Ra为0.3nm以上的情况下,玻璃基板11的表面积变大,防污层12的材料与玻璃基板11的表面进行反应的概率上升,因此可抑制防污层12的材料的凝集,可抑制该凝集所导致的雾度的增大。此外,可增大防污层12的成膜量,在用手指接触时可得到与以往不同的触感。而且,与防污层形成于不具有微小凹凸结构11a的玻璃基板的情况相比,由于玻璃基板和更多防污层12的材料结合,因此可更长期地维持规定的触感。另一方面,在表面粗糙度Ra为300nm以下的情况下,可得到与表面粗糙度Ra为0.2nm以下的情况相同程度的低雾度,可确保透明度。
表面粗糙度Ra优选0.3~200nm,更优选0.3~100nm。
[0058] 防污层12的至少一部分形成于微小凹凸结构11a的位置处。因此,可维持低雾度,且可增大可防污层12的成膜量。此处,作为表示防污层12的成膜量的值,采用下式(1)所表示的X。
[0059] X=(S1-S2)/(S3-S2)…(1)
[0060] S1;微小凹凸结构11a的位置上的、透明板10的用荧光X射线测定装置从防污层12侧测定的F-Kα射线强度
[0061] S2;实质上不含有氟的玻璃板的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度[0062] S3;含有2wt%氟的铝硅酸盐玻璃板(标准样品)的用荧光X射线测定装置测定的F-Kα射线强度
[0063] 此处,“实质上不含有氟的玻璃板”是指通过二次离子质量分析法(SIMS)测定的氟的含量低于100ppm的玻璃板,例如可以是市售的钠钙玻璃等。在玻璃基板11实质上不含有氟的情况下,也可对防污层12的成膜前的玻璃基板11进行测定。如上式(1)所示通过分别从S1以及S3中减去S2来进行荧光X射线测定装置的零点补偿。防污层12中含有氟原子。通过测定上式(1)所表示的X,可对防污层12的成膜量进行定量。
[0064] 根据一观点,提供微小凹凸结构11a的位置上的透明板10的雾度为2%以下、上式(1)所表示的X为0.5以上的透明板10。细节在实施例一栏中进行说明,但这样的结构的透明板10是以往没有的,可得到与以往不同的触感。雾度优选1.5%以下。X优选0.5~10,更优选0.5~7。
[0065] 根据另一观点,提供将微小凹凸结构11a的位置上的透明板10的雾度设为Y(%)时满足下式(2)以及(3)的透明板10。
[0066] Y≤a×X+b···(2)
[0067] Y≤2·······(3)
[0068] a=0.67(%)
[0069] b=-0.33(%)
[0070] 细节在实施例一栏中进行说明,但这样的结构的透明板10是以往没有的,在保持低雾度的条件下可得到与以往不同的触感。另外,式(2)中a以及b分别基于后述的例1~43的评价结果算出。X优选0.5~10,更优选0.5~7。
[0071] 防污层12的厚度例如为1~100nm。
[0072] 防污层12的表面粗糙度可与玻璃基板11的表面粗糙度为相同程度。
[0073] 另外,透明板10也可在玻璃基板11和防污层12之间具有作为功能层的无机层。无机层是氧化膜、氮化膜、氧氮化物膜、金属膜中的1层或由任意2层以上的组合构成的多层膜,是在以下说明的基底层、防反射层之外,能够发挥高反射层(也称镜面层)、低放射层等中的1种以上功能的功能层。
[0074] 透明板10也可在玻璃基板11和防污层12之间具有基底层。有改善玻璃基板11和防污层12的密合性的效果等。基底层例如由氧化硅等无机层形成。
[0075] 此外,透明板10也可在玻璃基板11和防污层12之间具有防反射层等无机层。防反射层可由公知的方法形成,例如可以是折射率不同的层(例如氧化硅和氧化)交替层叠而成的多层膜。防反射层例如也可以是折射率1.6以下的单层膜。作为这样的单层膜,例如可例举二氧化硅膜、掺氟二氧化硅膜、氟化镁膜等。此外,防反射层也可以通过溶胶凝胶法形成。此处,“折射率”是指对波长550nm的光的折射率,在室温下测定。
[0076] 透明板10也可在玻璃基板11和防污层12之间具有基底层和防反射层两者。在该情况下,透明板10可从玻璃基板11侧起依次具有防反射层、基底层、防污层。
[0077] 图2是表示使用了本发明的一实施方式的透明板的触摸板的图。图2中,省略图1所示的微小凹凸结构11a的图示。
[0078] 触摸板20具有透明板10和位置检出器21。位置检出器21可以是通常的检测器,例如利用静电容量的变化等,检出透明板10中的手指触摸位置。
[0079] 由于触摸板20具备透明板10,因此在保持低雾度的条件下可得到与以往不同的触感。触摸板20例如组装在笔记本电脑等中。
[0080] 图3是表示使用了本发明的一实施方式的透明板的触摸屏的图。图3中,省略图1所示的微小凹凸结构11a的图示。
[0081] 触摸屏30具有透明板10、位置检出器31、和图像显示装置32。位置检出器31可以是通常的检测器,例如利用静电容量的变化等,检出透明板10中的手指触摸位置。图像显示装置32可以是通常的显示装置,例如由液晶显示器等构成,对应于位置检出器31的检出结果显示图像。
[0082] 由于触摸屏30具备透明板10,因此在保持低雾度的条件下可得到与以往不同的触感。触摸屏30例如组装在数字信息设备等中。作为数字信息设备,可例举移动电话(包括智能手机)、计算机(包括平板电脑)、复印机、传真机等。
[0083] 另外,本实施方式的透明板10在图2中组装在触摸板20中,在图3中组装在触摸屏30中,但也可组装在其他产品中。例如,透明板10也可用于设备的筐体、图像显示装置的盖板等。
[0084] 此外,透明板10也可不用手指接触,而用笔接触。在保持低雾度的条件下可得到与以往不同的书写感觉。
[0085] 此外,位置检出器31和图像显示装置32的配置也可以相反,可以以图像显示装置32为基准,将位置检出器31配置在透明板10的反对侧。
[0086] 图4是表示本发明的一实施方式的透明板的制造方法的流程图。如图4所示,透明板的制造方法具备表面粗糙化工序S11、化学强化工序S12、和涂覆工序S13。另外,化学强化工序S12是任意的工序,可根据需要设置。
[0087] 表面粗糙化工序S11中,通过对玻璃基板的表面进行粗糙化,形成表面粗糙度Ra为0.3~300nm的微小凹凸结构。例如,表面粗糙化工序S11中,对玻璃基板11的表面进行蚀刻处理。蚀刻可以是化学蚀刻、物理蚀刻的任一种。在为化学蚀刻的情况下,可以是干蚀刻、湿蚀刻的任一种。干蚀刻中,例如可使用含有氟化氢(HF)气体的处理气体。
[0088] 蚀刻处理的温度没有特别限制,通常为400~800℃的范围。蚀刻处理的温度优选500~700℃的范围,更优选500~650℃的范围。
[0089] 处理气体也可在氟化氢气体以外,含有载体气体以及稀释气体。作为载体气体、稀释气体,没有特别限定,例如使用氮以及/或氩等。此外,也可以加入水。
[0090] 处理气体中的氟化氢气体的浓度只要在适合对玻璃基板的表面进行蚀刻处理的范围内则没有特别限制。处理气体中的氟化氢气体的浓度例如为0.1~10vol%的范围,优选0.3~5vol%的范围,更优选0.5~4vol%的范围。此时,处理气体中的氟化氢气体的浓度(vol%)通过氟气体流量/(氟气体流量+载体气体流量+稀释气体流量)求出。
[0091] 玻璃基板的蚀刻处理可在反应容器中实施,但在玻璃基板较大的情况下等,在需要的情况下,玻璃基板的蚀刻处理也可在搬运玻璃基板的状态下实施。在该情况下,与在反应容器中的处理相比,能够进行更迅速且高效率的处理。
[0092] 此处,对蚀刻处理可使用的装置的一例进行简单说明。
[0093] 图5表示本发明的一实施方式的玻璃基板的蚀刻处理所使用的处理装置。图5所示的处理装置可在搬运玻璃基板的状态下实施玻璃基板的蚀刻处理。
[0094] 如图5所示,该处理装置300具备喷射器310和搬运单元350。
[0095] 搬运单元350可如箭头F301所示在水平方向(x轴方向)上对载放于上部的玻璃基板380进行搬运。
[0096] 喷射器310配置于搬运单元350以及玻璃基板380的上方。
[0097] 喷射器310具有作为处理气体的流路的多个狭缝315、320、以及325。即,喷射器310具备:沿着竖直方向(z轴方向)设置于中央部分的第一狭缝315,和沿着竖直方向(z轴方向)以包围该第一狭缝315的方式设置的第二狭缝320,和沿着竖直方向(z轴方向)以包围该第二狭缝320的方式设置的第三狭缝325。
[0098] 第一狭缝315的一端(上部)与氟化氢气体源(没有图示)和载体气体源(没有图示)连接,第一狭缝315的另一端(下部)向玻璃基板380一方进行取向。相同地,第二狭缝320的一端(上部)与稀释气体源(没有图示)连接,第二狭缝320的另一端(下部)向玻璃基板380一方进行取向。第三狭缝325的一端(上部)与排气系统(没有图示)连接,第三狭缝325的另一端(下部)向玻璃基板380一方进行取向。
[0099] 在使用这样构成的处理装置300来实施玻璃基板380的蚀刻处理的情况下,首先,藉由第一狭缝315,从氟化氢气体源(没有图示)向箭头F305的方向供给氟化氢气体。此外,藉由第二狭缝320,从稀释气体源(没有图示)向箭头F310的方向供给氮等稀释气体。这些气体通过排气系统沿着箭头F315在水平方向(x轴方向)上移动后,藉由第三狭缝325,被排出到处理装置300的外部。
[0100] 另外,第一狭缝315中,在氟化氢气体以外,也可同时供给氮等载体气体。
[0101] 接着,运行搬运单元350。藉此,玻璃基板380向箭头F301的方向移动。
[0102] 玻璃基板380在通过喷射器310的下侧时,与由第一狭缝315以及第二狭缝320供给的处理气体(氟化氢气体+载体气体+稀释气体)接触。藉此,对玻璃基板380的上表面进行蚀刻处理。
[0103] 另外,供至玻璃基板380的上表面的处理气体如箭头F315所示移动、用于蚀刻处理后,如箭头F320所示移动,藉由与排气系统连接的第三狭缝325被排出到处理装置300的外部。
[0104] 通过使用这样的处理装置300,可在搬运玻璃基板的同时,实施利用处理气体的蚀刻处理。该情况与使用反应容器实施蚀刻处理的方法相比,可提高处理效率。此外,在使用这样的处理装置300的情况下,还可对大型的玻璃基板实施蚀刻处理。
[0105] 此处,处理气体向玻璃基板380的供给速度没有特别限制。处理气体的供给速度例如可在0.1~1000SLM的范围内。此处,SLM是Standard Litter per Minute(标准状态下的流量)的简写。此外,玻璃基板380的喷射器310的通过时间(通过图5的距离S的时间)为1~120秒的范围,优选2~60秒的范围,更优选3~30秒的范围。通过将玻璃基板380的喷射器
310的通过时间设为320秒以下,能够实现迅速的蚀刻处理。以下,将玻璃基板380的喷射器
310的通过时间称为“蚀刻处理时间”。
[0106] 这样,通过使用处理装置300,可对搬运状态的玻璃基板实施蚀刻处理。
[0107] 另外,图5所示的处理装置300仅为一例,也可使用其他装置,实施利用含有氟化氢气体的处理气体的玻璃基板的蚀刻处理。例如,在图5的处理装置300中,使玻璃基板380相对于静止的喷射器310进行移动。但是,与此相反,也可以相对于静止的玻璃基板,在水平方向上移动喷射器。或者,也可使玻璃基板和喷射器两者相互向相反方向移动。此外,也可在搬运单元350以及玻璃基板的下方设置喷射器,对玻璃下表面进行蚀刻处理。
[0108] 此外,图5的处理装置300中,喷射器310具有合计3个狭缝315、320、325。但是,对狭缝的数量没有特别限制。例如,狭缝的数量也可以是2个。在该情况下,可以一个狭缝用于供给处理气体(载体气体和氟化氢气体和稀释气体的混合气体),另一个狭缝用于排气。此外,也可以在狭缝320和排气用狭缝325之间设置1个以上狭缝,来供给蚀刻气体、载体气体、稀释气体。
[0109] 而且,在图5的处理装置300中,喷射器310的第二狭缝320以包围第一狭缝315的方式配置,第三狭缝325以包围第一狭缝315以及第二狭缝320的方式设置。但是,也可沿着水平方向(x轴方向)将第一狭缝、第二狭缝、以及第三狭缝排列为一列来代替上述设置方式。在该情况下,处理气体沿着一个方向在玻璃基板的上表面上移动,之后,藉由第三狭缝进行排气。
[0110] 而且,也可将多个喷射器310沿水平方向(x轴方向)配置在搬运单元350之上。
[0111] 而且,也可通过其他装置等,在与经蚀刻处理的面相同的面上层叠以氧化硅为主要成分的层。通过层叠该层,可提高经蚀刻处理的面的化学耐久性。
[0112] 此外,可通过在玻璃基板上进行预先实施掩盖的蚀刻处理,对玻璃基板表面的所希望的区域进行部分蚀刻处理,或采用根据区域而不同的蚀刻条件。
[0113] 化学强化工序S12中,对玻璃基板进行化学强化处理。此处,“化学强化处理(法)”是指将玻璃基板浸渍于含有碱金属的熔融盐中,使存在于玻璃基板的最外表面的原子径小的碱金属(离子)与存在于熔融盐中的原子径大的碱金属(离子)进行置换的技术的总称。“化学强化处理(法)”中,在经处理的玻璃基板的表面上配置比处理前的原先的原子的原子径大的碱金属(离子)。因此,可在玻璃基板的表面上形成压缩应力层,藉此提高玻璃基板的强度。
[0114] 例如,在玻璃基板含有钠(Na)的情况下,在化学强化处理时,使该钠在熔融盐(例如硝酸盐)中例如与(K)置换。或者,也可例如在玻璃板含有锂(Li)的情况下,在化学强化处理时,使该锂在熔融盐(例如硝酸盐)中例如与钠(Na)及/或钾(K)置换。
[0115] 对玻璃基板实施的化学强化处理的条件没有特别限制。
[0116] 作为熔融盐的种类,例如可例举硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾氯化钠、以及氯化钾等的碱金属硝酸盐、碱金属硫酸盐、以及碱金属氯化物盐等。这些熔融盐可单独使用,也可将多种组合起来使用。
[0117] 处理温度(熔融盐的温度)根据使用的熔融盐的种类而不同,例如可在350~550℃的范围内。
[0118] 化学强化处理例如可通过将玻璃基板浸渍在350~550℃的熔融硝酸钾盐中2分钟~20小时左右来实施。从经济且实用的观点出发,优选在350~500℃、1~10小时的条件下实施。
[0119] 藉此,可得到表面上形成有压缩应力层的玻璃基板。
[0120] 如前所述,化学强化工序S12不是必需的工序。但是,通过对玻璃基板实施化学强化处理,可提高玻璃基板的强度。
[0121] 涂覆工序S13中,对玻璃基板的微小凹凸结构涂覆防污层的材料。以下,将该处理称为“AFP(Anti-Finger Print,防指纹)处理”。
[0122] 涂覆工序中可包括清洗处理、基底层成膜、防反射层成膜等。
[0123] AFP处理中使用的防污层的材料是含有与玻璃基板等的表面的Si-OH基键合的官能团以及氟的氟类硅烷偶联剂。防污层的材料通过与存在于玻璃基板等的表面的Si-OH缩合,来确保与基板的密合性。
[0124] 作为防污层的材料,可利用公知的材料,例如可使用上述的化学式(A)或(B)的化合物。
[0125] 这些材料可以单独使用,也可以混合使用。此外,也可预先用酸或碱等制作部分水解缩合物后使用。
[0126] AFP处理可通过干式法实施,也可通过湿式法实施。干式法中,通过蒸法等成膜工艺,使防污层的材料在玻璃基板上成膜。另一方面,在湿式法中,将含有防污层的材料的溶液涂布在玻璃基板上后,对玻璃基板进行干燥。
[0127] AFP处理之前,也可根据需要,对玻璃基板实施清洗处理或基底处理。此外,在AFP处理之后,为了提高防污层的密合力,也可实施加热处理以及加湿处理等。
[0128] 实施例
[0129] 以下,对透明板的制造方法及其评价结果进行说明。另外,例1~29为实施例,例30~41为比较例,例42为实施例,例43为比较例。
[0130] (玻璃基板的种类)
[0131] 准备用浮法成形的厚度0.7mm的玻璃基板。作为玻璃基板的玻璃的种类,设为下述的玻璃A和玻璃B这2种中的任一种。
[0132] 玻璃A是铝硅酸盐玻璃(旭硝子株式会社制Dragontrail(注册商标))。玻璃B是钠钙玻璃(旭硝子株式会社制AS)。
[0133] (表面粗糙化工序)
[0134] 在例1~29以及例42中实施图4所示的表面粗糙化工序S11,在例30~41以及例43中不实施图4所示的表面粗糙化工序S11。
[0135] 表面粗糙化工序S11中,对准备的玻璃基板实施利用HF气体的蚀刻处理。蚀刻处理中,使用前述的图5所示的处理装置300。
[0136] 处理装置300中,在第一狭缝315中供给氟化氢气体和氮气,在第二狭缝320中供给氮气,HF气体的浓度在例1~6中为0.35vol%,在例7~13、42中为0.48vol%,在例14~21中为0.60vol%,在例22~24中为0.71vol%,在例25、26中为0.60vol%,在例27、28中为0.90vol%,在例29中为1.2vol%。
[0137] 从第三狭缝325的排气量设为全部供给气体量的2倍。
[0138] 玻璃基板在例1~24、42中以加热到580℃的状态进行搬运,在例25~29中以加热到700℃的状态进行搬运。另外,玻璃基板的温度是在相同的热处理条件下一边搬运配置有热电偶的同种玻璃基板一边测定而得的值。其中,玻璃基板的表面温度也可使用直接辐射温度计进行测定。
[0139] 蚀刻处理时间设为10秒。
[0140] (表面粗糙度)
[0141] 蚀刻处理后的表面粗糙度Ra通过扫描型探针显微镜(SPI3800N:精工电子纳米科技株式会社(エスアイアイ·ナノテクノロジー社)制)测定。测定以针对玻璃基板的2μm见方区域、将取得数据数量设为1024×1024的方式实施。
[0142] 作为一例,图6以及图7示出了例14的玻璃基板的蚀刻处理后的剖面照片和表面照片。由这些照片,可知通过对玻璃基板的表面进行蚀刻处理,形成了微小凹凸结构。
[0143] (化学强化工序)
[0144] 在例7~10、例17、例18、例22~24、例30~34、例42~43中,实施图4所示的化学强化工序S12。在化学强化工序中,实施将蚀刻处理后的玻璃基板在450℃的100%硝酸钾熔融盐中浸渍1小时的化学强化处理。通过化学强化处理,在玻璃基板的表面形成压缩应力层。
[0145] 另外,在例1~6、例11~16、例19~21、例25~29、例35~41中,不实施图4所示的化学强化工序S12。
[0146] (涂覆工序)
[0147] 在例1~43中,实施图4所示的涂覆工序S13。
[0148] 在例1~29中,对玻璃基板的表面的由蚀刻处理而得的微小凹凸结构进行下述处理。例4、例6中,对于玻璃基板的表面的由蚀刻处理而得的微小凹凸结构,直接通过蒸镀法对AFP剂(AGC株式会社(AGC社)制,S550或S600)进行成膜。在例1~3、例5、例7~29中,对于玻璃基板的表面的由蚀刻处理而得的微小凹凸结构,对氧化硅的底涂进行溅射成膜后,通过蒸镀法对AFP剂进行成膜。AFP剂的成膜量在每个例中进行变更。在例2、例20中,在AFP处理后,对玻璃基板实施在100℃下加热60分钟的加热处理(下文中也称为后加热)。另外,后加热在例1、例3~19、例21~29中没有实施。
[0149] 在例30~41中,对于没有经过蚀刻处理的玻璃基板的表面,对氧化硅的底涂进行溅射成膜后,通过蒸镀法对AFP剂进行成膜。此外,在例31中,在AFP处理后,对玻璃基板实施在100℃下加热60分钟的后加热。另外,后加热在例30、例32~41中没有实施。
[0150] 在例42中,对于玻璃基板的表面的由蚀刻处理而得的微小凹凸结构,在形成下述的防反射层后,通过蒸镀法对AFP剂进行成膜。另外,在例42中,在AFP处理后,不实施后加热。
[0151] 防反射层通过将高折射率层和低折射率层交替层叠而形成。作为高折射率层,使用氧化铌层,作为低折射率层,使用氧化硅层。
[0152] 具体而言,首先,在真空腔内一边导入将氩气和氧气以1比3的sccm(standard cc/min)流量比混合而得的混合气体,一边使用铌靶在压力0.3Pa、电密度3.8W/cm2的条件下进行磁控溅射,在玻璃基板的实施了蚀刻处理一侧的面上形成由厚度13nm的氧化铌构成的高折射率层。
[0153] 接着,一边导入将氩气和氧气以1比3的比例混合而得的混合气体,一边使用硅靶,在压力0.3Pa、电密度3.8W/cm2的条件下进行磁控溅射,在上述高折射率层上形成厚度35nm的由氧化硅构成的低折射率层。
[0154] 接着,一边导入将氩气和氧气以1比3的比例混合而得的混合气体,一边使用铌靶,在压力0.3Pa、电密度3.8W/cm2的条件下进行磁控溅射,在上述低折射率层上形成厚度115nm的由氧化铌构成的高折射率层。
[0155] 接着,一边导入将氩气和氧气以1比3的比例混合而得的混合气体,一边使用硅靶,在压力0.3Pa、电密度3.8W/cm2的条件下进行磁控溅射,形成厚度80nm的由氧化硅构成的低折射率层。
[0156] 这样,形成氧化铌和氧化硅总计4层层叠的防反射层。另外,即使构成防反射层的层的数量在4层以外,也可得到相同倾向的结果。
[0157] 在例43中,对于没有经过蚀刻处理的玻璃基板的表面,以与例42相同的方式形成防反射层后,通过蒸镀法对AFP剂进行成膜。另外,在例43中,在AFP处理后,不实施后加热。
[0158] 在AFP处理后,使用荧光X射线分析装置(理学株式会社(リガク社)制,ZSX PrimusII)测定上式(1)所表示的X。X如上所述是表示AFP剂的成膜量的值。
[0159] 荧光X射线测定装置中,使用ZSX PrimusII(理学株式会社((株)リガク社)制:输出Rh50kV-72mA)。
[0160] 此外,在AFP处理后,测定透明板的雾度。雾度的测定中使用雾度计(HZ-2:须贺试验机),根据JIS K7361-1实施。光源使用C光源。
[0161] 而且,在AFP处理后,通过感官试验对用手指接触防污层时的触摸感觉、即触感进行评价。此处,“黏滑”是指虽然手指滑动良好,但带给人表面发黏的印象的触感。“光滑”是指带给人手指滑动良好、表面平整且坚硬的印象的触感。“溜滑”是指手指滑动良好、比“光滑”更没有阻力感、无压力的触感。“润滑”是指手指容易滑动、感到柔软度或舒适的触感。“柔滑”是指带给人手指的动作轻、表面纹理纤细的印象的触感。“爽滑”是指带给人手指的动作轻、表面存在凹凸的印象的触感。“干巴巴”是指存在适度的阻力感、表面发干的触感。
这些触感由玻璃基板的表面粗糙度、以及防污层的材料的成膜量等决定。
[0162] 评价结果示于表1及图8。图8是表示例1~43的透明板的“X”和“Y”的关系的图。图8中,白圈表示例1~29以及例42(表面粗糙度Ra为0.3以上的例),黑圈表示例30~41以及例43(表面粗糙度Ra低于0.3的例)。
[0163] [表1]
[0164]玻璃 Ra[nm] 化学强化 AFP剂 后加热 X Y[%] 触感
例1 玻璃A 0.3 无 S550 无 1.46 0.07 溜滑
例2 玻璃A 0.3 无 S550 有 1.34 0.06 溜滑
例3 玻璃A 0.3 无 S550 无 1.54 0.03 溜滑
例4 玻璃A 0.3 无 S550 无 1.58 0.04 溜滑
例5 玻璃A 0.3 无 S600 无 1.22 0.31 溜滑
例6 玻璃A 0.3 无 S600 无 1.50 0.48 溜滑
例7 玻璃A 2.0 有 S550 无 2.75 0.10 润滑
例8 玻璃B 2.0 有 S550 无 1.21 0.05 润滑
例9 玻璃B 2.0 有 S550 无 0.89 0.08 润滑
例10 玻璃B 2.0 有 S550 无 1.61 0.14 润滑
例11 玻璃A 2.0 无 S600 无 4.29 0.06 柔滑
例12 玻璃A 2.0 无 S600 无 4.33 0.12 柔滑
例13 玻璃A 2.0 无 S600 无 4.59 0.16 柔滑
例14 玻璃A 5.0 无 S600 无 4.58 0.07 柔滑
例15 玻璃A 5.0 无 S600 无 5.04 0.16 柔滑
例16 玻璃A 5.0 无 S600 无 4.81 0.11 柔滑
例17 玻璃B 5.0 有 S550 无 1.07 0.12 干巴巴
例18 玻璃B 5.0 有 S550 无 0.97 0.10 干巴巴
例19 玻璃A 5.0 无 S550 无 1.50 0.03 润滑
例20 玻璃A 5.0 无 S550 有 1.47 0.04 润滑
例21 玻璃A 5.0 无 S550 无 1.77 0.02 润滑
例22 玻璃B 20 有 S550 无 2.26 0.06 爽滑
例23 玻璃B 20 有 S550 无 1.73 0.06 爽滑
例24 玻璃B 20 有 S550 无 3.21 0.07 爽滑
例25 玻璃A 5.0 无 S600 无 1.82 0.19 柔滑
例26 玻璃A 5.0 无 S600 无 3.98 0.37 柔滑
例27 玻璃A 10 无 S600 无 2.12 0.39 干巴巴
例28 玻璃A 10 无 S600 无 4.50 0.44 爽滑
例29 玻璃A 30 无 S600 无 4.81 0.82 干巴巴
例30 玻璃A 0.1 有 S550 无 0.85 0.55 光滑
例31 玻璃A 0.1 有 S550 有 0.80 0.44 光滑
例32 玻璃A 0.1 有 S550 无 1.16 0.71 光滑
例33 玻璃A 0.1 有 S550 无 1.69 1.45 黏滑
例34 玻璃A 0.1 有 S550 无 2.78 2.75 黏滑
例35 玻璃A 0.1 无 S550 无 0.66 0.23 光滑
例36 玻璃A 0.1 无 S550 无 1.31 0.77 光滑
例37 玻璃A 0.1 无 S550 无 0.72 0.36 光滑
例38 玻璃A 0.1 无 S550 无 2.40 2.21 黏滑
例39 玻璃A 0.1 无 S550 无 1.38 1.09 光滑
例40 玻璃A 0.1 无 S550 无 1.56 0.9 光滑
例41 玻璃A 0.2 无 S550 无 1.12 0.54 光滑
例42 玻璃A 2.0 有 S550 无 1.92 0.10 润滑
例43 玻璃A 0.2 有 S550 无 1.79 0.96 黏滑
[0165] 由表1以及图8可知,由于例1~29以及例42中在玻璃基板的表面上形成了表面粗糙度Ra为0.3以上的微小凹凸结构,因此可在保持低雾度的条件下增加防污层的材料的成膜量,可得到与例30~41以及例43所得到的触感不同的触感。此外,显示出涂覆工序中的基底处理和防反射层的有无、后加热处理的有无对雾度和触感没有什么影响。
[0166] 以上,对透明板、触摸板以及触摸屏的实施方式等进行了说明,但本发明不受上述实施方式等所限定,能够在专利申请的范围中记载的本发明的技术思想的范围内进行各种变形、改良。
[0167] 例如,也可以将透明板的表面分隔为多个区域,使玻璃基板11的表面粗糙度Ra、以及防污层12的成膜量X中的至少一个在每个区域中不同。由于每个区域触感不同,因此能够识别位置。
[0168] 本申请主张基于2014年11月20日向日本国专利厅申请的日本专利特愿2014-236007号、以及2015年7月14日向日本国专利厅申请的日本专利特愿2015-140171号的优先权,并在本申请中援引日本专利特愿2014-236007号、以及日本专利特愿2015-140171号的全部内容。
[0169] 符号说明
[0170] 10 透明板
[0171] 11 玻璃基板
[0172] 11a 微小凹凸结构
[0173] 12 防污层
[0174] 20 触摸板
[0175] 21 位置检出器
[0176] 30 触摸屏
[0177] 31 位置检出器
[0178] 32 图像显示装置
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