JP2021077033A - 入力装置用ガラスフィルム - Google Patents

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直樹 藤田
晋作 西田
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晋作 西田
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Abstract

【課題】入力装置に対する入力ペンなどの入力手段による書き味が優れ、高い耐傷性を有し、ヘイズを低く抑えた入力装置用ガラスフィルムを提供する。【解決手段】入力装置10は、入力ペン(入力デバイス)60によってポインティング操作を行う操作面(例えば、ディスプレイ素子40における映像表示面40a)を有し、操作面上に配置される入力装置用ガラスフィルム20を有する。入力装置用ガラスフィルム20は、少なくとも一方の主面20aに凹凸を有し、凹凸を有する主面20aにおける三次元算術平均高さが、1nm〜300nmである。【選択図】図1

Description

本発明は、入力装置用ガラスフィルムに関する。
従来より、入力ペンや指先などの入力手段を用いて文字及び図形等の入力操作(ポインティング操作)を行うことができるペン入力装置が知られている。
このようなペン入力装置においては、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置の前面側にガラス基板等で構成される透明なカバー部材が配置されており、このカバー部材に対して入力ペンの先端部(ペン先)を接触及び移動させることで、様々な入力操作を行うことが可能となっている。
ここで、ペン入力装置のカバー部材としてガラス基板を用いた場合、一般的にガラス基板の表面は凹凸が小さく滑らかに形成されているため、ガラス基板の表面に入力ペンを接触させて移動させた場合にペン先が滑ってしまい、書き心地が悪いという問題が生じていた。
そこで、ペン入力装置における入力ペンの書き味を向上させるべく、ペン入力デバイスの表面に貼り付けるフィルムが開示されている(例えば、「特許文献1」及び「特許文献2」を参照)。
これにより、ペン入力装置によらず、ユーザーの好みに合わせて入力ペンの書き味を向上させることが可能となる。
特開2018−81482号公報 特開2009−151476号公報
しかしながら、前述のような樹脂フィルムをカバー部材の表面に貼り付けることとした場合、当該樹脂フィルムは、耐傷性が低いために傷が付き易く、また、摩擦を向上させるための凹凸によってヘイズが高くなり易いために画面が白く濁るという問題等がある。
そこで、本発明においては、入力ペンなどの入力手段による書き味が優れ、高い耐傷性を有し、ヘイズを低く抑えた入力装置用ガラスフィルムを提供するものである。
上記課題を解決する入力装置用ガラスフィルムは、以下の特徴を有する。
即ち、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムは、入力デバイスによってポインティング操作を行う操作面を有する入力装置において、前記操作面上に配置される入力装置用ガラスフィルムであって、少なくとも一方の主面に凹凸を有し、前記凹凸を有する主面における三次元算術平均高さが、1nm〜300nmであることを特徴とする。
このような構成により、入力装置に対する入力ペンなどの入力デバイス(入力手段)の操作を滑り易過ぎないようにすることができ、入力ペンなどの入力デバイスの書き味を優れたものとすることができる。
また、ガラス基材を素材とするため、高い耐傷性を有するとともに、透光性にも優れ、ヘイズを低く抑えることができる。
また、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムは、前記凹凸を有する主面において、高域フィルタλcのカットオフ値を、測定断面曲線の凹凸の間隔幅の1.6倍の値とし、且つ低域フィルタλsのカットオフ値を、25μmとしたときに、凹凸の最大高さ幅が3〜1000nm、且つ凹凸の間隔幅が50〜3000μmであり、及び高域フィルタλcのカットオフ値を25μmとしたときに、凹凸の三次元算術平均高さSaが1〜50nm、且つ凹凸の間隔幅が0.01〜10μmであることが好ましい。
このような構成により、入力装置に対する入力ペンなどの入力デバイスの操作を滑りにく過ぎず、且つ、滑り易すぎないようにすることができ、入力ペンなどの入力デバイスの書き味を優れたものとすることができる。
また、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムにおいて、前記入力装置はディスプレイ装置を備え、前記ディスプレイ装置の映像表示面によって前記操作面が形成されることが好ましい。
このような構成により、映像表示面に表示される映像を目視しながら、入力デバイスによってより正確にポインティング操作を行うことができる。
また、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムは、可視光の波長域において、曇度を表すヘイズが10%未満であることが好ましい。
このような構成により、入力装置用ガラスフィルムの透明度をより確実に保持することができ、例えば、ディスプレイ装置の画像表示面側に入力装置用ガラスフィルムを配置する場合などにおいては、当該ディスプレイ装置の視認性を保持することができる。
また、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムにおいては、前記凹凸を有する主面が位置する側と反対側の面に、粘着剤層を備えることが好ましい。
このような構成により、容易に入力装置の表面に適用することができる。
本発明によれば、入力装置に対する入力ペンなどの入力手段(入力デバイス)の書き味を優れたものとすることができる。
入力装置を示す概略側面断面図である。 主面の測定断面曲線、大きな間隔幅の凹凸、及び小さな間隔幅の凹凸を示す図である。 高域フィルタλc及び低域フィルタλsのカットオフ値を示す図である。 凹凸の間隔幅が異なる大小2種類の凹凸が形成されたガラス基材の主面に、入力ペンのペン先が接する様子を示す図である。 表面にSiOコート処理を施したガラス基材の主面に、入力ペンのペン先が接する様子を示す図である。
次に、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムの形態について、図1乃至図5を用いて説明する。
先ず、入力装置10の全体構成について、図1を用いて説明する。
入力装置10は、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムを備えた入力装置の一実施形態である。
入力装置10は、映像を表示するディスプレイ装置の一例であるディスプレイ素子40と、ディスプレイ素子40の前面側に配置されるカバー部材としてのガラス基板30と、ディスプレイ素子40の背面側に配置されるデジタイザ回路50と、入力手段(入力デバイス)の一例である入力ペン60とを備える。
また、ガラスフィルム20は、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムの一例であり、保護フィルムとしてガラス基板30上(ディスプレイ素子40側との反対側の平面上)に貼り付けて、入力装置10を保護フィルム付き入力装置1の形態として使用する一例である。
なお、ディスプレイ素子40の「前面側」とは、映像が表示される側をいい、ディスプレイ素子40の「背面側」とは、映像が表示される側の反対側をいう。
即ち、図1において、ディスプレイ素子40の「前面側」は、紙面上方、「背面側」は、紙面下方となる。
保護フィルム付き入力装置1は、ガラスフィルム20に対して、主に入力ペン60の先端部(ペン先61)を接触させて移動させることにより、文字及び図形などを入力するポインティング操作を行うことが可能となっている。
ここで、保護フィルム付き入力装置1に対する入力は、入力ペン60以外の入力デバイスによっても行うことができる。
例えば、ユーザーの指先をガラスフィルム20に接触させて移動させることにより、文字及び図形などを入力するポインティング操作を行うことが可能である。
入力装置10は、例えばタブレット端末である。
このタブレット端末は、表示機能とペン入力機能とを備えたペン入力用表示装置を広く意味する。
タブレット端末は、タブレットPC、モバイルPC、スマートフォン、及びゲーム機などの機器を含む。
そして、本実施形態においては、ディスプレイ素子40の前面側、即ち映像表示面40aによって、入力デバイス(入力ペン60)によるポインティング操作が行われる操作面が形成されており、ガラス基板30を介在しつつ、当該操作面(映像表示面40a)上にガラスフィルム20が配置される。
なお、入力装置10の構成については、本実施形態に限定されることはなく、例えば、ディスプレイ素子40が設けられていない所謂ペンタブレットによって構成されていてもよい。
ガラスフィルム20は、少なくとも一方の主面20a(ガラス基板30側との反対側の面)に凹凸が形成された透明なガラス基材により形成されている。
ガラスフィルム20のガラス基材としては、例えばソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、またはホウケイ酸ガラスからなるガラス板を用いることができる。
ここで、ガラスフィルム20がアルカリ含有アルミノシリケートガラスからなるガラス基材である場合、ガラスフィルム20は、表面に化学強化層を有していても良い。
なお、ガラスフィルム20の詳細については後述する。
そして、ガラスフィルム20は、凹凸が形成された主面20aに入力ペン60が接触する側の面となるように配置されている。
デジタイザ回路50は、入力ペン60や指先などの入力デバイスによる入力操作(ポインティング操作)を検出する検出センサを備えている。
ここで、入力ペン60は、鉛筆やボールペンなどの筆記具に似た形状の入力具であり、ガラスフィルム20と接触するペン先61は、エラストマー、ポリアセタール樹脂などの合成樹脂材、又はフェルトなどで構成されている。
これらの部材により構成されたペン先61は、凹凸に対して引っかかりやすい。
従って、入力ペン60のペン先61を、凹凸が形成されたガラスフィルム20の主面20aに接触させて移動させた場合の書き味が特に優れる。
次に、ガラスフィルム20について、図2及び図3を用いて詳細に説明する。
ガラスフィルム20は、本発明に係る入力装置用ガラスフィルムの一実施形態である。
ガラスフィルム20の主面20a(図1を参照)には、凹凸が形成されている。
ここで、前記凹凸を有する主面20aにおける三次元算術平均高さは、1nm〜300nmとなるように構成されている。
具体的には、図2に示すように、ガラスフィルム20の主面20aに形成される凹凸は、凹凸の間隔幅が異なる大小2種類の凹凸により構成されている。
大きな間隔幅の凹凸は、最大高さ幅Rzが3nm〜1000nmであり、且つ凹凸の間隔幅RSmが50μm〜3000μmである。
また、小さな間隔幅の凹凸は、三次元算術平均高さSaが1nm〜50nmであり、且つ凹凸の間隔幅RSmが0.01μm〜10μmである。
なお、大きな間隔幅の凹凸における最大高さ幅Rzは、小さな間隔幅の凹凸における三次元算術平均高さSaよりも大きいことが好ましい。
また、大きな間隔幅の凹凸における最大高さ幅Rzは、小さな間隔幅の凹凸における三次元算術平均高さSaの1.1〜500倍であることがより好ましい。
ここで、大きな間隔幅の凹凸において、最大高さ幅Rzは、当該凹凸における最も高い山の高さと最も深い谷の深さの和であり、凹凸の間隔幅RSmは、所定の基準長さにおける凹凸の各周期長さXsの平均である(RSm=(Xs+Xs+・・・+Xs)/n)。
また、小さな間隔幅の凹凸において、三次元算術平均高さSaは、所定の三次元領域における凹凸の山の高さZ1及び谷の深さZ2の絶対値の平均であり(Sa=(|Z1|+|Z2|)/2)、当該凹凸の間隔幅RSmは、所定の基準長さにおける当該凹凸の各周期長さXsの平均である(RSm=(Xs+Xs+・・・+Xs)/n)。
図2及び図3に示すように、上述した大きな間隔幅の凹凸における最大高さ幅Rz、及び当該凹凸の間隔幅RSmの値は、主面20aの測定断面曲線から長波長成分を遮断するための高域フィルタλcのカットオフ値λc1を、測定断面曲線の凹凸の間隔幅の1.6倍の値に設定し、且つ主面20aの測定断面曲線から短波長成分を遮断するための低域フィルタλsのカットオフ値λs1を、25μmに設定した場合に得られる値である。
また、上述した小さな間隔幅の凹凸における三次元算術平均高さSa及び当該凹凸の間隔幅RSmの値は、主面20aの測定断面曲線から長波長成分を遮断するための高域フィルタλcのカットオフ値λc2を25μmに設定した場合に得られる値である。
なお、主面20aの測定断面曲線においては、カットオフ値λc2を有する高域フィルタλcを適用することで、主面20aが有しているうねり成分、及び大きな間隔幅の凹凸の成分が除去されて、小さな間隔幅の凹凸の曲線が得られる。
ガラスフィルム20の主面20aにおける大きな間隔幅の凹凸の形状、及び小さな間隔幅の凹凸の形状が、このような範囲であることにより、保護フィルム付き入力装置1においては、ディスプレイ素子40(図1を参照)の視認性を保持することができ、入力ペン60の書き味を向上させることが可能となっている。
また、形成された凹凸による散乱光の干渉による、スパークリングと呼ばれるギラつきの発生を、抑えることができる。
さらに、ガラスフィルム20の主面20aには樹脂層が形成されておらず、直接凹凸形状が形成されていることから耐傷性が高く傷が付きにくいため、ディスプレイ素子40の視認性を低下させることがない。
大きな間隔幅の凹凸は、主面20aと入力ペン60のペン先61との接触状態に影響する。
ペン先61は、ガラスフィルム20の主面20aに対して、大きな間隔幅の凹凸の凸部で接触するが、大きな間隔幅の凹凸の凹部では接触しない。
これにより、ペン先61と主面20aとの間において、摩擦力の適度な上昇と低下の組み合わせが生じることとなり、ペン先61と主面20aとの間の摩擦力の過度な上昇、過度な低下を防止することができ、入力ペン60による書き味を優れたものにすることができる。
大きな間隔幅の凹凸における最大高さ幅Rzの上限値は、1000nmに設定されているが、500nmに設定することが好ましく、200nmに設定することがさらに好ましい。
また、大きな間隔幅の凹凸における最大高さ幅Rzの下限値は、3nmに設定されているが、4nmに設定することが好ましく、5nmに設定することがさらに好ましい。
一方、大きな間隔幅の凹凸における間隔幅RSmの上限値は、3000μmに設定されているが、2500μmに設定することが好ましく、1500μmに設定することがさらに好ましい。
小さな間隔幅の凹凸は、ガラスフィルム20の主面20aとペン先61との間の摩擦力上昇に寄与する。
これにより、ペン先61がガラスフィルム20の主面20a上で滑ることを抑制することができ、入力ペン60による書き味を優れたものにすることができる。
小さな間隔幅の凹凸における三次元算術平均高さSaの上限値は、50nmに設定されているが、40nmに設定することが好ましく、30nmに設定することがさらに好ましい。
一方、小さな間隔幅の凹凸における間隔幅RSmの上限値は、10μmに設定されているが、5μmに設定することが好ましく、3μmに設定することがさらに好ましい。
また、小さな間隔幅の凹凸における間隔幅RSmの下限値は、0.01μmに設定されているが、0.1μmに設定することが好ましく、0.5μmに設定することがさらに好ましい。
そして、ガラスフィルム20の主面20aは、上述のエラストマー、ポリアセタール樹脂などの樹脂材、及びフェルトなどのような、凹凸に対して引っかかりを生じやすい部材で構成されているペン先61に対して、書き味が特に優れたものとなっている。
ガラスフィルム20は、ディスプレイ素子40の映像を、ガラスフィルム20を介して見たときの映像の視認性の観点から、透明性に関する指標で曇度を表すヘイズが、可視光の波長域(380nm〜780nm)において10%未満となるように形成されている。
ガラスフィルム20のヘイズを10%未満とすることで、ガラスフィルム20の透明度を保持することができ、ディスプレイ素子40の視認性を保持することができる。
本実施形態の場合、ガラスフィルム20のヘイズは10%未満に設定されているが、7%未満であることが好ましく、5%未満であることがより好ましく、4%未満であることがさらに好ましい。
また、ガラスフィルム20の主面20aには、入力ペンが接触する側(ガラス基板30側との反対側)の反射率を低下させるための反射防止膜、または指紋の付着を防止し、撥水性、撥油性を付与するための防汚膜を形成することができる。
反射防止膜は、ガラスフィルム20を入力装置10のカバー部材として使用する場合には、少なくともガラスフィルム20の表側(入力ペン60が接触する側)の主面20aに形成する。
反射防止膜としては、例えばガラスフィルム20よりも屈折率が低い低屈折率膜、または相対的に屈折率が低い低屈折率膜と相対的に屈折率が高い高屈折率膜とが交互に積層された誘電体多層膜が用いられる。
また、反射防止膜は、スパッタリング法、またはCVD法などにより形成することができる。
ガラスフィルム20の主面20aに反射防止膜を有する場合、反射防止膜の表面の凹凸が上述の表面粗さ(大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rz及び当該凹凸の間隔幅RSm、並びに小さな間隔幅の凹凸の三次元算術表面高さSa及び当該凹凸の間隔幅RSm)の範囲となるように、ガラスフィルム20の主面20aの凹凸が形成される。
また、ガラスフィルム20の主面20aに反射防止膜を有する場合、反射防止膜を有するガラスフィルム20のヘイズが上述の範囲となるように、ガラスフィルム20の主面20aの凹凸が形成される。
なお、反射防止膜を形成した後において、凹凸の間隔幅RSm、及び凹凸の三次元算術平均高さSaを測定する場合は、10nmのAu膜を形成し、その後これらの値を測定する。
防汚膜は、ガラスフィルム20を入力装置10のカバー部材として使用する場合には、ガラスフィルム20の表側(入力ペン60が接触する側)の主面20aに形成する。
防汚膜は、主鎖中にケイ素を含む含フッ素重合体を含むことが好ましい。
含フッ素重合体としては、例えば、主鎖中に、−Si−O−Si−ユニットを有し、且つ、フッ素を含む撥水性の官能基を側鎖に有する重合体を用いることができる。
含フッ素重合体は、例えばシラノールを脱水縮合することにより合成することができる。
ガラスフィルム20の表側の主面20aに反射防止膜と防汚膜とを形成する場合には、ガラスフィルム20の主面20a上に反射防止膜を形成し、反射防止膜上に防汚膜が形成される。
ガラスフィルム20の主面20aに防汚膜を有する場合、またはガラスフィルム20の主面20aに反射防止膜と防汚膜とを有する場合、防汚膜の表面の凹凸が上述の表面粗さ(大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rz及び当該凹凸の間隔幅RSm、並びに小さな間隔幅の凹凸の三次元算術表面高さSa及び当該凹凸の間隔幅RSm)の範囲となるように、ガラスフィルム20の主面20aの凹凸が形成される。
また、ガラスフィルム20の主面20aに防汚膜を有する場合、またはガラスフィルム20の主面20aに反射防止膜と防汚膜とを有する場合、防汚膜を形成した後のガラスフィルム20のヘイズ、又は反射防止膜と防汚膜とを形成した後のガラスフィルム20のヘイズが上述の範囲となるように、ガラスフィルム20の主面20aの凹凸が形成される。
ガラスフィルム20の厚みは、0.03〜1mmの範囲内とすることが好ましい。
また、ガラスフィルム20の厚みは、0.05〜0.8mmの範囲であることがより好ましく、0.1〜0.5mmの範囲であることがさらに好ましい。
ガラスフィルム20の厚みが薄すぎると割れやすくなる。
一方、ガラスフィルム20の厚みが厚すぎると、入力ペン60の入力感度が低くなる。
次に、ガラスフィルム20の製造方法について、図1を用いて説明する。
ガラスフィルム20の少なくとも一方の主面20a(ガラス基板30側との反対側の面)に形成される凹凸は、当該主面20aにウェットブラスト処理、化学エッチング処理、シリカコーティング処理などの処理方法を、少なくとも1種類以上組み合わせることにより形成される。
ウェットブラスト処理は、アルミナなどの個体粒子によって構成される砥粒と、水などの液体とを均一に攪拌してスラリーとしたものを、ガラスからなるワークに対して、圧縮エアを用いて噴射ノズルから高速で噴射することにより、前記ワークに微細な凹凸を形成する処理である。
なお、ウェットブラスト処理においては、スラリーを噴射するノズルとして、スラリーの噴射口の面積をワークの面積に対して小さく絞った丸ノズルを用い、この丸ノズルをワークに対して相対運動させることによって、様々な表面形状を形成させることができる。
ウェットブラスト処理においては、高速に噴射されたスラリーがワークに衝突した際に、スラリー内の砥粒がワークの表面を削ったり、叩いたり、こすったりすることにより、ワークの表面に微細な凹凸が形成されることとなる。
この場合、ワークに噴射された砥粒や砥粒により削られたワークの破片は、ワークに噴射された液体により洗い流されるため、ワークに残留する粒子が少なくなる。
また、ノズルをワークに対して任意に走査させて、ワークの表面に部分的にスラリーを噴射することによって、小さな間隔幅の凹凸に加え、大きな間隔幅の凹凸を作ることができる。
ガラスフィルム20は、表面に凹凸の間隔幅が異なる大小2種類の凹凸が形成されたワークを、切断すること等により所望の大きさや形状に調製することにより得られる。
ウェットブラスト処理によりワークの主面に形成される小さな間隔幅の凹凸の表面粗さは、主にスラリーに含まれる砥粒の粒度分布と、スラリーをワークに噴射する際の噴射圧力とにより調整可能である。
また、大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rz及び当該凹凸の間隔幅RSmは、スラリーを噴射するノズルのサイズ、送りピッチ幅、噴射圧により調整可能である。
ウェットブラスト処理においては、スラリーをワークに噴射した場合、液体が砥粒をワークまで運ぶため、乾式ブラスト処理に比べて微細な砥粒を使用することができるとともに、砥粒がワークに衝突する際の衝撃が小さくなり、精密な加工を行うことが可能である。
このように、ワークに対してウェットブラスト処理を施すことで、ガラスフィルム20の主面20aに適度な大きさの凹凸の間隔幅が異なる大小2種類の凹凸を形成しやすく、ガラスフィルム20の透明度を損なうことなく、入力ペン60の書き味を優れたものとすることが可能となる。
なお、乾式ブラスト処理においては、噴射された砥粒がワークに衝突した際の摩擦によりワークに加工熱が発生するが、ウェットブラスト処理においては、処理中は液体がワークの表面を常に冷却しているため、ワークがブラスト処理により加熱されることがない。
また、乾式ブラスト処理を施すことにより、ガラスフィルム20の主面20aに凹凸を形成することも可能であるが、乾式ブラスト処理では砥粒がガラスフィルム20の主面20aに衝突する際の衝撃が大きすぎて、凹凸が形成された主面20aの表面粗さが大きくなりやすく、ガラスフィルム20の透明度が損なわれやすい。
一方、化学エッチング処理は、ガラスフィルム20の主面20aをフッ化水素(HF)ガスまたはフッ化水素酸により化学エッチングする処理である。
また、シリカコーティング処理は、ガラスフィルム20の主面20aにシリカ前駆体等のマトリックス前駆体、及びマトリックス前駆体を溶解する液状媒体を含むコーティング剤をガラスフィルム20の主面20aに塗布し、加熱する処理である。
ところで、ガラスフィルム20の主面20aが位置する側と反対側の面には、粘着剤層を備えることが好ましい。粘着剤層を構成する接着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤層、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の粘着剤を使用することができる。
次に、主面20aに凹凸の間隔幅が異なる大小2種類の凹凸を形成したガラスフィルム20の実施例について、図4及び図5を用いて説明する。但し、ガラスフィルム20はこれに限定されるものではない。
[試料の作製]
本実施例においては、ガラスフィルム20の実施例として試料1〜7を作製し、比較例として試料8〜9を作製した。
試料1、2に用いたガラスフィルム20としては、厚さが0.3mmの無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラスフィルムを使用した。
また、試料3〜9に用いたガラスフィルム20としては、厚みが0.3mmのアルカリ含有アルミノシリケートガラスからなるガラスフィルムを使用した。
実施例となる試料1〜7のガラスフィルム20に対しては、ウェットブラスト処理を施すことにより、一方の主面20aに凹凸の間隔幅が異なる大小2種類の凹凸を形成した。
具体的には、試料1〜7のガラスフィルム20に対して、粒度が♯4000、♯6000、または#8000のアルミナにて構成される砥粒と水とを均一に攪拌することにより調製したスラリーを、ガラスフィルム20を処理台に載置して、処理圧力0.1〜0.3MPaのエアを用いてガラスフィルム20の一方の主面20aの全体に対して丸ノズルを0.5mm/sの速度で移動させながら走査させて噴射するウェットブラストを施した。
ウェットブラストを施す丸ノズルについては、スラリーの噴射口の断面積を主面20aの面積に対して小さく絞り、スラリーを主面20aに対して部分的に噴射可能なノズルを用いた。
そして、大きな間隔幅の凹凸の間隔幅は、丸ノズルの走査ピッチを変えることで可変させた。
また、大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rzは、走査回数を増やすことで可変させた。
一方、小さな間隔幅の凹凸の三次元算術平均高さSaは、アルミナの粒度を変更、または処理圧力を変更することで可変させた。
なお、前記砥粒としては、多角形状を有する砥粒を用いた。
試料2〜7において、大きな間隔幅の凹凸の間隔幅は、丸ノズルの走査ピッチを50〜1300μmと可変させることでサンプルを作製した。
また、大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rzは、丸ノズルの走査回数を試料7の2〜15倍と可変させることでサンプルを作製した。
一方、小さな間隔幅の凹凸の三次元算術平均高さSaはアルミナの粒度を#4000〜8000に変更し、処理圧力を0.1から0.3MPaの範囲で増加させることでサンプルを作製した。
比較例となる試料8のガラスフィルム20の主面20aには、処理を施していない。つまり試料8のガラスフィルム20は未処理である。
比較例となる試料9のガラスフィルム20に対しては、一方の主面20aにSiO成分を含む液体を乾燥させることにより、当該主面にSiOコーティング膜を形成した。
[表面粗さの測定]
試料1〜9のガラスフィルム20における主面20aの表面粗さを測定した。
表面粗さの測定は、試料1〜7についてはウェットブラスト処理を施した主面20aに対して行い、試料8については一方の主面20aに対して行い、試料9についてはSiOコーティング膜を形成した主面に対して行った。
測定した表面粗さのパラメータは、大きな間隔幅の凹凸に関しては最大高さ幅Rz及び凹凸の間隔幅RSmであり、小さな間隔幅の凹凸に関しては三次元算術表面高さSa及び凹凸の間隔幅RSmであり、表面粗さの測定は白色干渉顕微鏡を用いて行った。
用いた白色干渉顕微鏡は、Zygo社製の白色干渉顕微鏡(New View 7300)であり、JIS B0601‐2013に基づいて測定を実施した。
大きな間隔幅の凹凸の測定条件は、対物レンズ2.5倍、ズームレンズ1倍を使用し、測定エリア2827×2120μmの領域に対して、カメラ画素数が640×480、積算回数1回となるように実施した。
大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rz及び凹凸の間隔幅RSmを測定する際の、高域フィルタλcのカットオフ値λc1は、凹凸の間隔幅RSmの1.6倍程度となるように設定し、低域フィルタλsのカットオフ値λs1は、25μmに設定した。
また、小さな間隔幅の凹凸の測定条件は、対物レンズ50倍、ズームレンズ2倍を使用し、測定エリア74×55μmの領域に対して、カメラ画素数が640×480、積算回数8回となるように実施した。
小さな間隔幅の凹凸の三次元算術平均高さSa及び凹凸の間隔幅RSmを測定する際の、高域フィルタλcのカットオフ値λc2は、25μmに設定した。
一方、試料9については、対物レンズ50倍、ズームレンズ0.5倍を使用し、測定エリア280×210μmの領域に対して、カメラ画素数が640×480、積算回数8回となるように実施した。
大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rz及び凹凸の間隔幅RSmを測定する際の、高域フィルタλcのカットオフ値λc1は53μm、低域フィルタλsのカットオフ値λs1は1.3μmに設定した。
[表面粗さの測定結果]
試料1〜9について行った表面粗さの測定結果について説明する。
表1に測定結果を示す。
Figure 2021077033
表1に示すように、大きな間隔幅の凹凸の最大高さ幅Rzは、実施例となる試料1〜7については10nm〜151nmの範囲にあり、ウェットブラスト処理の走査回数が増えるに従って、最大高さ幅Rzが大きくなる傾向にある。
SiOコート処理を施した比較例である試料9の最大高さ幅Rzは、12250nmであり、未処理の比較例である試料8については、大きな間隔幅の凹凸は確認できなかった。
大きな間隔幅の凹凸における当該凹凸の間隔幅RSmは、実施例となる試料1〜7については、50μm〜1300μmの範囲にある。
SiOコート処理を施した比較例である試料9の凹凸の間隔幅RSmは24μmであり、未処理の比較例である試料8については、大きな間隔の凹凸は確認できなかった。
小さな間隔幅の凹凸における三次元算術表面高さSaは、実施例となる試料1〜7については、4.8nm〜7.5nmの範囲にある。
未処理の比較例である試料8については、試料1〜7よりも小さな0.2nmであり、SiOコート処理を施した比較例である試料9については、試料1〜7よりも大きな1225.0nmであった。
[ヘイズの測定]
試料1〜9についてヘイズの測定を行った。
ヘイズの測定は、島津製作所社製紫外可視近赤外分析光度計(UV−3100PC)を用い、JIS K7361−1-1997に基づいて測定した。
[ヘイズの測定結果]
表1に示すように、ヘイズは、実施例となる試料1〜7については0.7%〜3.6%の範囲にあり、未処理の試料8と大きな差は無かった。
一方、SiOコート処理を施した試料9は、34%と試料1〜7より大きかった。
[視認性の評価]
入力装置10におけるガラス基板30の前面側に、試料1〜9のガラスフィルム20を各々載置した場合の、ディスプレイ素子40に表示される映像の視認性について評価を行った。
評価方法としては、ディスプレイ素子40に表示される映像に滲みが見られるか否かを、以下に示す3段階で評価を行った。
◎:鮮明な映像が見え、像に滲みが見られない、○:映像が十分に視認できるが、僅かに像の滲みが見られる、×:映像が不鮮明であり、且つ像の滲みが目立つ。
[視認性の評価結果]
表1に示すように、映像の視認性は、実施例となる試料1〜7については◎となった。
未処理の比較例である試料8については◎となり、SiOコート処理を施した比較例である試料9については×となった。
[書き味の評価]
ガラスフィルム20に対して、入力ペン60により文字及び図形等の入力を行った際の書き味を、官能試験により評価した。
評価方法としては、入力ペン60としてワコム社製極細スタイラスペン(Bamboo Tip)を使用し、ガラスフィルム20上での書き味を、20代〜50代の男女の合計20人に対して「非常に書き心地が良い」から「非常に書き心地が悪い」までの7段階で採点してもらい、その平均点で評価した。
[書き味の評価結果]
表1に示すように、書き味は、実施例となる試料1〜7については4.2以上となり、未処理の比較例である試料8、及びSiOコート処理を施した比較例である試料9については3.5以下となった。
[各試料の総合評価]
表1、図4に示すように、実施例となる試料1〜7については、入力ペン60のペン先61が接する主面20aに、異なる大小2種類の凹凸による適切な凹凸の間隔幅が形成されていることから、ペン先61がガラスフィルム20の主面20a上で滑ることが抑制されるとともに、ペン先61と主面20aとの間の摩擦力の適度な上昇と低下が組み合わさることによって、書き味が良好であり、且つ視認性も◎といったような良好な評価結果が得られた。
一方、未処理の比較例である試料8については、入力ペン60が接する主面20aの凹凸が小さく、滑り易いために書き味が悪かった。
また、図5に示すように、SiOコート処理を施した比較例である試料9については、入力ペン60のペン先61が接する主面20aに、異なる大小2種類の凹凸によって凹凸の間隔幅が形成されていないため、ペン先61とガラスフィルム20上の摩擦力を程度な範囲に調整できず、書き味が悪かった。
10 入力装置
20 ガラスフィルム
20a 主面
30 ガラス基板
40 ディスプレイ素子
40a 映像表示面(操作面)
50 デジタイザ回路
60 入力ペン

Claims (5)

  1. 入力デバイスによってポインティング操作を行う操作面を有する入力装置において、前記操作面上に配置される入力装置用ガラスフィルムであって、
    少なくとも一方の主面に凹凸を有し、
    前記凹凸を有する主面における三次元算術平均高さが、1nm〜300nmである、
    ことを特徴とする入力装置用ガラスフィルム。
  2. 前記凹凸を有する主面において、
    高域フィルタλcのカットオフ値を、測定断面曲線の凹凸の間隔幅の1.6倍の値とし、且つ低域フィルタλsのカットオフ値を、25μmとしたときに、
    凹凸の最大高さ幅が3〜1000nm、且つ凹凸の間隔幅が50〜3000μmであり、及び
    高域フィルタλcのカットオフ値を25μmとしたときに、
    凹凸の三次元算術平均高さSaが1〜50nm、且つ凹凸の間隔幅が0.01〜10μmである、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の入力装置用ガラスフィルム。
  3. 前記入力装置はディスプレイ装置を備え、
    前記ディスプレイ装置の映像表示面によって前記操作面が形成される、
    ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の入力装置用ガラスフィルム。
  4. 可視光の波長域において、
    曇度を表すヘイズが10%未満である、
    ことを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の入力装置用ガラスフィルム。
  5. 前記凹凸を有する主面が位置する側と反対側の面に、粘着剤層を備える、
    ことを特徴とする、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の入力装置用ガラスフィルム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023027016A1 (ja) * 2021-08-25 2023-03-02 日本電気硝子株式会社 ガラス部材、及びガラス部材積層体、入力装置、入力表示装置、外装用ガラス部材、筐体、扉体、容器、並びにガラス部材の製造方法
WO2024005014A1 (ja) * 2022-06-29 2024-01-04 三菱マテリアル株式会社 滑り止め部材

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