JP7191320B2 - カバーガラス - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に設けられる板状のカバーガラスおよびそれを用いた表示装置に関する。

現在、液晶パネルや有機ＥＬパネル等のフラットパネルディスプレイを有する表示装置が多く利用されている。表示装置を有するスマートフォン等の携帯用電子機器を屋外で利用した場合、外光が表示領域において反射されることにより、視認性が低下するおそれがある。また、屋内においても、蛍光灯の反射による表示領域への映り込みにより、視認性が低下することがあった。

そこで、従来技術の中には、表示領域に微細な凹凸を有するフィルムを貼り付けることにより、ディスプレイの反射光を散乱させるＡＧ（アンチグレア）処理が施されることがあった（例えば、特許文献１参照）。特に、凹凸の間隔を可視光の波長以下に制御することにより、表示装置の反射光を散乱させるものはモスアイ構造と呼ばれている。モスアイ構造のフィルムを表示領域に貼り付けることにより、光の反射率が低減され、視認性が向上するとされていた。

特開２０１２－０２２４８４号公報

しかしながら、モスアイフィルムは、圧力がかかるとモスアイ構造が変形し、その結果、所望の効果が得られなくなることがある。また、従来技術のようにハードコート層を使用して凹凸構造を保護する場合においても、スマートフォン等の携帯用電子機器は、タッチパネルにて操作する構成であるため、使用者がモスアイフィルムに触れた箇所が汚損するおそれがある。さらに、フィルムは耐久性が低く、清掃にも不便であった。

本発明の目的は、光学特性の低下を防止することができるカバーガラスを提供することである。

本発明に関わるカバーガラスは、表示装置に設けられる板状のカバーガラスである。カバーガラスは、表示装置に対向する第１の主面および第１の主面の反対に位置する第２の主面を有する。第１の主面は、表示装置の表示画面に対応する位置に凹部が形成されている。また、第１の主面における凹部にモスアイ構造のフィルムが設けられている。第２の主面は、その表面に防眩処理面を有している。防眩処理面は、反射防止フィルム等を使用せずに、ガラス基板の表面に直接凹凸形状が形成された領域のことをいう。

凹部内にモスアイ構造のフィルムが設けられることにより、フィルムに形成された凹凸を変形させずにカバーガラスを装着することが可能になる。また、第２の主面の防眩処理面は、ガラス基板上に直接形成されているため、使用者が触れた場合でも、凹凸形状が変形するおそれが少ない。さらに、防眩処理面が汚れた場合でも、簡易に清掃することが可能になる。

また、第１の主面は、前記フィルムよりも突出していることが好ましい。これにより、表示装置に貼り付けた際も、カバーガラスと表示装置にフィルムが圧迫されて、モスアイ構造が変形するおそれを防止することが可能になる。

この発明によれば、光学特性の低下が防止することができるカバーガラスを提供することが可能になる。

表示装置およびカバーガラスの構成を示す図である。 カバーガラスのパターニング方法を示す図である。 カバーガラスをエッチングするためのエッチング装置を示す図である。 カバーガラスの製造方法を示す図である。 カバーガラスに防眩処理面を形成する方法を示す図である。

ここから、図面を用いて本発明の一実施形態に関わるカバーガラスについて説明する。図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本実施形態に係るカバーガラス１０および表示装置１００を示している。表示装置１００は、表示領域１０２および額縁部１０４を備えている。額縁部１０４は、表示領域１０２の周縁部に設けられている。カバーガラス１０は、少なくとも表示領域１０２を覆うように表示装置１００に貼り付けられる。

カバーガラス１０は、第１の主面１２および第２の主面１４を有する板状ガラス基板である。第１の主面１２は、表示装置１００と対向する主面であり、第２の主面１４は、第１の主面１２と反対側の主面である。カバーガラス１０の厚みは、０．３～１．５ｍｍ程度であり、無アルカリガラス、ソーダガラス等の各種ガラス基板を使用することが可能であるが、化学強化処理を効率的に行うことが可能なアルミノシリケートガラスを使用することが好ましい。

カバーガラス１０は、第１の主面１２に凹部１６を有している。凹部１６は、表示領域１０２に対応する形状に形成される。また、カバーガラス１０は、凹部１６の周縁部に額縁部１８を有している。

凹部１６は、額縁部１８よりも板厚が薄くなっている領域である。また、凹部１６内には、表面にモスアイ構造をもつ反射防止フィルム２０が設けられている。モスアイ構造とは、可視光の波長以下の大きさを有する微細な凹凸構造であり、例えば、ピッチ２５０ｎｍ以下でありアスペクト比１以上の多数の凹凸構造を表面に有する。反射防止フィルム２０としては、市販の製品があり、例えば三菱ケミカル（株）製の商品名「モスマイト」（登録商標）を使用することができる。

凹部１６の深さは、反射防止フィルム２０の凹凸の高さが、カバーガラス１０の第１の主面１２よりも高くならないように形成される。これは、カバーガラス１０を表示装置１００に装着した際に、反射防止フィルム２０の凹凸が表示領域１０２と接触することにより、凹凸の形状が変形して、所望の光学特性が発揮できないおそれがあるからである。つまり、凹部１６が形成されることにより、反射防止フィルム２０の変形を防止しつつ、カバーガラス１０を装着することが可能になる。

さらに、凹部１６の側面部は、外側方向に向かって傾斜している。これは、後述するエッチング処理によって形成することが可能である。凹部１６の側面部が傾斜していることにより、反射防止フィルム２０の貼り付け作業が容易になる。

額縁部１８は、カバーガラス１０の周縁部に形成され、第１の主面１２側には、接着層が形成されている。接着層は、カバーガラス１０を表示装置１０に装着するためのものであり、透明接着剤や粘着テープ等を使用することが可能である。また、第２の主面１４において額縁部１８に対応する領域は、加飾層が設けられていても良い。本実施形態では、額縁部１８を表示装置１００の額縁部１０４に貼り付けることによって、カバーガラス１０を表示装置１００に装着している。

また、カバーガラス１０の第２の主面１４は、粗面化部２２を備えている。粗面化部２２は、少なくとも表示領域１０２に対応する領域であり、微細な凹凸がカバーガラスの主面に直接形成された領域である。粗面化部２２は、表示装置１００への入射光および表示装置１００の反射光を散乱させるように構成される。粗面化部２２は、算術平均粗さ（Ｒａ）を０．１～０．８μｍにすることが好ましい。なお、算術平均粗さは、ＪＩＳ B ０６０１に基づいて測定されるものである。

続いて、カバーガラス１０の凹部１６の形成方法を図２～図４を用いて説明する。通常、カバーガラスを製造する場合は、複数のカバーガラスが面取りされた大型のガラス母材を用いて行われる。ガラス母材は、所定の加工が行われた後に、カバーガラスの形状に切断される。

凹部１６の形成工程は、保護ステップ、パターニングステップ、エッチングステップが含まれる。保護ステップは、カバーガラス１０の第１の主面１２に保護フィルム３０を貼り付ける工程である。保護フィルム３０は、フッ酸を含むエッチング液に耐性を有する自己粘着型フィルムである。保護フィルム３０としては、例えば、ポリプロピレン、塩化ビニルまたはフッ素系樹脂等からなる保護フィルムを使用することが可能である。

パターニングステップは、凹部１６に相当する領域から保護フィルム３０を除去する工程である。本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、凹部１６の輪郭に沿ってレーザビームを照射し、レーザビームが照射された領域よりも内側に位置する保護フィルム３０を除去する。レーザビームは、ピコ秒またはフェムト秒のパルスレーザを使用することが好ましく、カバーガラス１０に過度にダメージを与えないように出力等が調整される。パターニング処理されたカバーガラス１０は、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、額縁部１８に相当する領域にのみ保護フィルム３０が貼り付けられた状態となる。

エッチングステップは、パターニング処理が行われたカバーガラス１０をエッチング液と接触させることにより、凹部１６を形成する工程である。本実施形態では、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すエッチング装置３２を用いて、カバーガラス１０をエッチングした。エッチング装置３２は、搬送ローラ３４および複数のエッチングチャンバ３６を備えている。エッチング装置３２は、カバーガラス１０を搬送ローラ３４で搬送しながら、エッチングチャンバ３６内でエッチング処理を行うように構成される。エッチングチャンバ３６は、カバーガラス１０の上下方向からエッチング液を噴射するように構成される。エッチング液は、少なくともフッ酸を含んでおり、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸や界面活性剤が含まれていても良い。

エッチング装置３２でエッチング処理されることにより、図４（Ａ）に示すように、カバーガラス１０は、保護フィルム３０で保護されていない領域が薄型化され、凹部１６が形成される。エッチング処理は、凹部１６の深さが反射防止フィルム２０の厚さよりも深くなるように行われる。なお、第２の主面１４は、保護フィルム３０で被覆されていないため、全面が均一に薄型化されるが、必要に応じて、保護フィルム３０を貼り付けても良い。エッチング処理が完了すると、図４（Ｂ）に示すように、保護フィルム３０をカバーガラス１０から取り除く。

エッチング処理により形成される凹部１６の側面部は、図４（Ｃ）に示すように、側面部が外側に向かって傾斜するように形成される。これは、エッチング液による等方性エッチングにより形成されるものであるが、傾斜面を有することにより、反射防止フィルム２０の貼り付けや位置決めが容易になる。

続いて、図４（Ｄ）に示すように、凹部１６が形成されたカバーガラス１０に反射防止フィルム２０を貼り付ける。反射防止フィルム２０は、透明接着剤を用いて凹部１６に貼り付けられる。また、反射防止フィルム２０が接着層を有するものであれば、接着剤等は不要である。

ここから、図５（Ａ）～（Ｄ）を用いて、カバーガラス１０の第２の主面１４に粗面化部２２を形成する方法について説明する。粗面化部２２の形成工程は、保護ステップ、ブラストステップおよびエッチングステップを含んでいる。保護ステップは、カバーガラス１０の第１の主面１２に保護フィルム４０を貼り付ける工程である。保護フィルム４０は、ブラストステップおよびエッチングステップにおいて、第１の主面１２を保護するためのフィルムである。なお、本実施形態では、第１の主面１２に凹部１６が既に形成されているため、額縁部１８のみに保護フィルム４０が貼り付けられる。

保護フィルム４０が貼り付けられたカバーガラス１０は、ブラストステップにて、微小な砥粒が第２の主面１４に噴射される（図５（Ｂ）参照）。ブラスト処理は、砥粒をエアとともに吐出するドライブラスト方式、または砥粒、エアおよび水を同時に吐出するウェットブラスト方式とがあるが、所望の光学特性に応じてブラスト方式は適宜選択される。

エッチングステップは、ブラスト処理が行われたカバーガラス１０をエッチング処理する工程である。エッチング処理は、エッチング装置３２を使用して行うことが好ましい。ブラスト処理のみでは、凹凸の形状や間隔が不均一で、視認性に影響を及ぼすおそれがあるため、エッチング処理により凹凸形状の調整を行う。ブラストステップで形成された凹凸がエッチング処理により変形し、所望の光学特性を有する粗面化部２２が形成される。粗面化部２２は、図５（Ｄ）に示すように、均一な凹凸が形成された領域である。

粗面化部２２が形成されたカバーガラス１０は、保護フィルム４０が剥離される。また、ガラス母材をカバーガラス１０の形状に沿って切断し、適宜後工程において処理が行われる。なお、本実施形態では、凹部１６を形成した後に、粗面化部２２を形成しているが、粗面化部２２を形成した後に凹部１６を形成しても良い。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０－カバーガラス
１２－第１の主面
１４－第２の主面
１６－凹部
１８－額縁部
２０－反射防止フィルム
２２－粗面化部
１００－表示装置

Claims (1)

1. 表示装置に設けられる板状のカバーガラスであって、
   前記表示装置に対向する第１の主面であって、前記表示装置の表示画面に対応する位置に凹部を有する第１の主面と、
   前記第１の主面の反対に位置する第２の主面であって、その表面に防眩処理面を有する第２の主面と、
   を有し、
   前記第１の主面における前記凹部にモスアイ構造のフィルムが設けられ、かつ
   前記第１の主面は、前記フィルムよりも突出していることを特徴とするカバーガラス。

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