KR20160085251A

KR20160085251A - 펜 입력 장치용의 커버 유리 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20160085251A
Application number: KR1020167011124A
Authority: KR
Inventors: 나오키 스기모토; 다카시 시부야; 게이스케 하나시마; 오사무 홈마; 가츠미 스즈키; 기요히사 나카무라; 노부히코 다케시타
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-07-15
Also published as: CN105765499A; TWI638289B; US20160236975A1; JP6383985B2; WO2015072297A1; TW201523351A; JPWO2015072297A1

Abstract

펜 입력 장치용의 커버 유리로서, 헤이즈치가 1 ％ 미만이고, 마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고, 당해 커버 유리의 표면에 있어서, 150 gf (1.47 N) 의 하중을 받은 이동 부재를, 실온에서 10 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 는, 0.14 이상 0.50 이하이고, 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ(N) 는, 0.03 이하이고, 상기 이동 부재는, 로크웰 경도가 M90 인 폴리아세탈계 수지제의 펜 끝을 갖고, 그 펜 끝이 700 ㎛ 의 곡률 반경을 갖는 펜인 것을 특징으로 하는 커버 유리.

Description

펜 입력 장치용의 커버 유리 및 그 제조 방법{COVER GLASS FOR PEN INPUT DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 펜 입력 장치용의 커버 유리 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

펜 입력 장치는, 입력 펜을 사용하여, 종이 위에 문자 및 도형 등을 묘사하는 감각으로 입력 조작을 실시할 수 있다는 특징을 갖고, 태블릿형 휴대 정보 단말, 전자 수첩, 화상 묘화용 펜 태블릿, 및 태블릿형 퍼스널 컴퓨터 등에, 폭넓게 사용되고 있다.

이와 같은 펜 입력 장치는, 예를 들어 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 장치의 전면에, 예를 들어 유리나 수지와 같은 커버 부재를 배치함으로써 구성된다. 이 커버 부재에 대하여 입력 펜을 접촉, 이동시킴으로써, 다양한 입력 조작을 직감적으로 실시할 수 있다.

특허문헌 1 에는, 펜 입력 장치의 커버 부재로서, 표면에 방현층을 갖는 수지 시트를 사용하는 것이 기재되어 있다. 이와 같은 커버 부재를 사용함으로써, 펜 입력시의 필기감 (「펜의 감촉」) 이 높아지고 또한, 표면에 부착된 지문이 잘 눈에 띄지 않게 되는 것이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-151476호

전술한 특허문헌 1 에 기재된 펜 입력 장치용 커버 부재에서는, 입력 펜의 필기감 (「펜의 감촉」) 을 높이기 위해서, 수지 시트의 표면에 방현층이 배치된다.

그러나, 이와 같은 방현층은, 그 안티글레어 특성으로 인하여, 커버 부재의 투명성을 저하시키는 요인이 된다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 펜 입력 장치용 커버 부재의 경우, 헤이즈치는 6 ％ 이상으로, 비교적 투명성이 낮다는 문제가 있다.

특히, 최근에는 디스플레이 장치의 고정세화가 진행되고 있어, 향후, 펜 입력 장치에 대해서도, 고정세성에 관한 요구가 높아질 것으로 생각된다. 따라서, 이와 같은 방현층을 갖는 커버 부재로는, 펜 입력 장치의 고정세화의 요구에 대응하는 것이 어려워질 것으로 예상된다.

본 발명은, 이와 같은 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명에서는, 필기감 (「펜의 감촉」) 이 우수함과 함께, 고정세의 펜 입력 장치용의 커버 유리를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명에서는, 그러한 펜 입력 장치용의 커버 유리의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 펜 입력 장치용의 커버 유리로서,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

당해 커버 유리의 표면에 있어서, 150 gf (1.47 N) 의 하중을 받은 이동 부재를, 실온에서 10 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 는, 0.14 이상 0.50 이하이고, 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ(N) 는, 0.03 이하이고,

상기 이동 부재는, 로크웰 경도가 M90 인 폴리아세탈계 수지제의 펜 끝을 갖고, 그 펜 끝이 700 ㎛ 의 곡률 반경을 갖는 펜인 것을 특징으로 하는 커버 유리가 제공된다.

또한, 본 발명에서는, 펜 입력 장치용의 커버 유리로서,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

당해 커버 유리의 표면에 있어서, 이동 부재를 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 커버 유리가 제공된다.

또한, 본 발명에서는, 사용자에 의해 정보가 입력되는 입력 장치용의 커버 유리로서,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, 당해 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이고, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 커버 유리가 제공된다.

또한, 본 발명에서는, 펜 입력 장치용의 커버 유리의 제조 방법으로서,

(a) 유리 기판의 표면에 불화수소 (HF) 가스를 포함하는 처리 가스를 접촉시키는 공정이고,

상기 (a) 의 공정 후에,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

이동 부재를 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 상기 유리 기판이 얻어지는 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법이 제공된다.

(a) 유리 기판의 표면에 불화수소 (HF) 가스를 포함하는 처리 가스를 접촉시키는 공정으로서,

상기 (a) 의 공정 후에,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

로크웰 경도가 M90 인 폴리아세탈계 수지제의 펜 끝을 갖고, 그 펜 끝이 700 ㎛ 의 곡률 반경을 갖는 펜을, 150 gf (1.47 N) 의 하중으로, 실온에서 10 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 는, 0.14 이상 0.50 이하이고, 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ(N) 는, 0.03 이하가 되는 상기 유리 기판이 얻어지는 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법이 제공된다.

본 발명에서는, 필기감 (「펜의 감촉」) 이 우수함과 함께, 고정세의 펜 입력 장치용의 커버 유리를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 그러한 펜 입력 장치용의 커버 유리의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은 일정 하중 P 를 받은 물체가 어느 표면을 일정한 속도로 이동할 때의 시간 t 와 마찰력 F (동마찰력) 의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2 는 이동 표면이 제 1 상태를 갖는 경우의 동마찰력 F_k(N)와 시간 t 의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3 은 이동 표면이 제 2 상태를 갖는 경우의 동마찰력 F_k(N)와 시간 t 의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4 는 이동 표면이 제 3 상태를 갖는 경우의 동마찰력 F_k(N)와 시간 t 의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리를 구비한 펜 입력 장치의 일례의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리의 제조 방법의 플로우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7 은 유리 기판을 반송시킨 상태에서, 유리 기판의 에칭 처리를 실시하기 위한 처리 장치의 일 구성예를 나타낸 도면이다.
도 8 은 예 1-1 에 관련된 커버 유리의 단면 사진의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9 는 예 1-1 에 관련된 커버 유리의 표면 사진의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10 은 예 3-1 에 관련된 커버 유리의 단면 사진의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11 은 예 3-1 에 관련된 커버 유리의 표면 사진의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12 는 예 1-2 에 관련된 커버 유리의 표면 사진의 일례를 나타낸 도면이다.
도 13 은 예 3-2 에 관련된 커버 유리의 표면 사진의 일례를 나타낸 도면이다.
도 14 는 예 1-3 및 예 3-3 에 관련된 커버 유리에 있어서의 마찰 거동의 평가 시험 결과를, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리만을 실시한 유리 기판에 있어서의 결과와 비교하여 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

(본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리 (「제 1 커버 유리」 라고도 한다) 에 대하여)

전술한 바와 같이, 특허문헌 1 에 기재된 펜 입력 장치용 커버 부재에서는, 입력 펜의 필기감 (「펜의 감촉」) 을 높이기 위해서, 수지 시트의 표면에 방현층이 배치된다.

그러나, 이와 같은 방현층의 설치는, 그 안티글레어 특성으로 인하여, 커버 부재의 투명성을 저하시키는 요인이 된다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 펜 입력 장치용 커버 부재의 경우, 헤이즈치는 6 ％ 이상이다. 이와 같은 비교적 높은 헤이즈치를 갖는 커버 부재로는, 장래의 펜 입력 장치의 고정세화의 요구에 대응하는 것은 어려운 것으로 생각된다.

이에 반하여, 본 발명의 일 실시예에서는,

펜 입력 장치용의 커버 유리로서,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

당해 커버 유리의 표면에 있어서, 이동 부재 (합성 피혁) 를 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 커버 유리가 제공된다.

또한, 당해 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이어도 된다.

여기서, 헤이즈치는, 커버 유리의 불투명성을 나타내는 지표로서, 헤이즈치가 낮을 수록, 커버 유리의 투명성은 높아진다. 본원에서는, 헤이즈치는, JIS K 7361-1 에 준거한 방법으로 측정된다.

본 발명의 일 실시예에서는, 커버 유리는, 안티글레어 구조를 갖지 않기 때문에, 1 ％ 미만의 낮은 헤이즈치를 나타낸다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리는, 투명성이 높다는 특징을 갖는다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리는, 향후의 디스플레이 장치의 고정세화에 의한, 펜 입력 장치의 고정세성에 대한 요구에도 충분히 대응하는 것이 가능해진다.

또한, 마텐스 경도는, 커버 유리의 표면의 부드러움을 나타내는 지표로서, 본원에서는, ISO 14577 에 준거한 방법으로 측정된다.

커버 유리의 표면에 있어서, 마텐스 경도는, 입력 펜의 조작시의 「패임」 에 기여한다. 즉, 마텐스 경도가 지나치게 작으면, 내찰상성이 저하하게 된다. 한편, 마텐스 경도가 지나치게 커지면, 커버 유리의 「패임」 이 적어 경도를 느끼게 되어, 입력 펜 조작시의 위화감이 높아지거나, 쉽게 피로하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버 유리는, 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위의 마텐스 경도를 갖는다. 이 경우, 입력 펜 조작시에, 감각적으로 적당한 「패임」 이 얻어지고, 필기감이 향상된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리는, 2000 N/㎟ 이상의 마텐스 경도를 갖기 때문에, 커버 유리의 내구성이 향상된다는 부수의 효과도 얻어진다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 마텐스 경도는, 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위인 것이 바람직하고, 2000 N/㎟ ∼ 3500 N/㎟ 의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이고, 상기 영역에 있어서의 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하라고 하는 특징을 갖는다.

Y 치는, 0.05 이하인 것이 바람직하고, 0.04 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 동마찰 계수 μ_k 는 0.9 ∼ 4.0 의 범위인 것이 바람직하고, 0.9 ∼ 3.5 의 범위인 것이 더욱 바람직하다. Y 치가 0.05 이상이면 입력 펜에 가해지는 저항이 불규칙해지기 때문에, 입력 펜의 걸리는 (위축) 느낌이 커져 펜의 감촉을 해친다. 한편, Y 치가 0.04 이하이면 펜의 감촉이 더욱 향상된다. 또한, Y 치의 하한으로 특별히 제한은 없지만, Y 치가 작은 것이, 걸리는 느낌이 작아져 「펜의 감촉」 이 스무스해진다.

또한, Y 치가 0.05 이하인 경우, 입력 펜의 조작시의 소리의 울림이 유의하게 억제되어, 사용자의 불쾌감을 해소 또는 경감시킬 수 있다.

동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이하가 되면 펜의 감촉이 가벼워지고, 4.0 이상이 되면 무거워진다. 동마찰 계수 μ_k 치는, 용도에 따라 적절히 설정 가능하지만, 본 실시 양태에 있어서는, 상기의 범위여도 된다.

이와 같은 특징에 의해, 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리에서는, 필기감 (「펜의 감촉」) 을 유의하게 향상시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 이 효과에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 에는, 일정 하중 P 를 받은 물체가 어느 표면 (이하, 「이동 표면」 이라고 한다) 을 일정한 속도로 이동할 때의 시간 t (또는 이동 거리) 와 마찰력 F 의 관계를 모식적으로 나타낸다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 일반적으로, 물체가 정상적으로 움직이기 시작한 이후 (시간 t = t₁ 이후) 에는, 마찰력 F (동마찰력 F_k) 와 시간 t 의 사이에는, 직선적인 관계가 얻어진다. 특히, 이 시간 영역에서는, 동마찰력 F_k 는, 시간에 상관없이 비교적 일정한 값이 되는 경우가 많다.

또한, 일반적으로, 동마찰력 F_k(N)와 하중 P(N) 사이에는 이하의 관계가 성립된다 :

F_k = μ_k × P (1) 식

여기서, μ_k 는 동마찰 계수이고, 이동 표면의 상태 등에 따라 변화한다.

도 2 ∼ 도 4 에는, 이동 표면의 상태가 상이한 경우의 동마찰력 F_k(N)와 시간 t 의 관계를 모식적으로 나타낸다.

도 2 에는, 이동 표면이 매우 평활한 경우에 얻어지는 거동을 나타낸다. 이와 같은 이동 표면에서는, 동마찰 계수 μ_k 가 작기 때문에 Y 치가 커지기 쉬워 걸림을 느끼기 쉬워진다. 또한, 동마찰 계수 μ_k 가 작아지고, 따라서, 동마찰력 F_k 도 작아진다.

이와 같은 표면을 갖는 커버 유리에 대하여 입력 펜을 사용한 경우, 입력 펜이 지나치게 미끄러져, 의도하는 입력 조작을 실시하는 것이 어려워진다.

다음으로, 도 3 에는, 이동 표면이 격렬한 요철을 갖는 경우에 얻어지는 거동을 나타낸다. 이와 같은 이동 표면에서는, 물체의 이동 중의 동마찰 계수 μ_k 의 변동이 커지고, 따라서, 동마찰력 F_k 의 변동도 커진다. 그 결과, Y 치가 커져, 걸림을 보다 느끼기 쉬워진다.

이와 같은 표면을 갖는 커버 유리에 대하여 입력 펜을 사용한 경우, 입력 펜이 「걸리는」 감각이 발생하여, 펜의 감촉이 나빠짐과 함께, 사용자의 스트레스가 높아진다.

이에 반하여, 이동 표면이 양자의 중간의 상태를 갖는 경우, 동마찰력 F_k(N) 와 시간 t 사이에는, 도 4 에 나타내는 것과 같은 관계가 얻어진다.

즉, 그러한 이동 표면에서는, Y 치가 작아짐과 함께, 동마찰력 F_k 및 동마찰 계수 μ_k 가 적당히 큰 값을 나타내고, 또한 동마찰력 F_k 및 동마찰 계수 μ_k 의 변동이 유의하게 억제된다.

이와 같은 표면을 갖는 커버 유리에 대하여 입력 펜을 사용한 경우, 입력 펜을 커버 유리에 대하여 이동할 때에, 적당한 저항력이 얻어지기 때문에, 입력 펜의 의도하지 않은 미끄러짐이 잘 발생하지 않게 된다. 또한, 동마찰 계수 μ_k 의 변동이 유의하게 억제되기 때문에, 입력 펜의 이동 중의 「걸림」 도 잘 느껴지지 않게 된다. 따라서, 이와 같은 표면에서는, 입력 펜을 커버 유리에 접촉, 이동시켰을 때에, 필기감 (「펜의 감촉」) 이 향상된다.

여기서 본 발명의 일 실시예는, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역 (도 1 ∼ 도 4 의 t₁ 이후의 시간 참조) 에 있어서의 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하라는 특징을 갖는다.

이 경우, 동마찰력 F_k(N)와 시간 t 사이에 도 3 에 나타내는 관계가 얻어지는 것과 같은 이동 표면에서 일어날 수 있는, 전술한 입력 펜의 「걸림」 이 잘 발생하지 않게 된다. 따라서, 입력 펜의 조작에 대한 위화감이 적어져, 입력 펜을 의도한 바와 같이 이동시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는, 커버 유리의 표면이, 동마찰력 F_k(N) 와 시간 t 사이에 도 4 에 나타내는 것과 같은 관계가 얻어지도록 조정되어 있고, 이에 의해, 필기감 (「펜의 감촉」) 을 높일 수 있다.

상기 펜의 감촉이 얻어지는 영역은, 커버 유리의 적어도 일부에 형성되면 된다. 또한, 커버 유리의 표면은, 서로 상이한 σ／F_k 의 값 Y 를 갖는 복수의 영역으로 구성되어도 된다. 이에 의해, 커버 유리 상의 소정의 위치가, 필기감의 상이에 의해 인식 가능해진다.

여기서, 본 발명의 일 실시예는, 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역 (도 1 ∼ 도 4 의 t₁ 이후의 시간 참조) 에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이라는 특징을 갖는다.

이 경우, 입력 펜을 커버 유리에 대하여 이동할 때에, 적당한 저항력이 얻어진다. 따라서, 동마찰력 F_k(N)와 시간 t 사이에 도 2 에 나타내는 것과 같은 관계가 얻어지는 것과 같은 이동 표면에서 일어날 수 있는, 입력 펜의 의도하지 않은 미끄러짐이 잘 발생하지 않게 된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버 유리의 표면 조도 Ra (산술 평균 조도) 는, 0.2 ㎚ ∼ 20 ㎚ 의 범위이고, 표면 조도 Rz (최대 높이 조도) 는, 3.5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하다. 표면 조도 Ra 는, 예를 들어, 1 ㎚ ∼ 15 ㎚ 의 범위이다. 또한, 표면 조도 Rz 는, 예를 들어, 20 ㎚ ∼ 150 ㎚ 의 범위이다.

또한, 본원에 있어서, 표면 조도 Ra 및 표면 조도 Rz 는, JIS B 0601 (2001년) 에 준거하여 얻어진 값을 의미하는 것으로 한다.

또한, 커버 유리의 표면은, 물방울에 대한 접촉각이 100°이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 지문이 잘 부착되지 않는 커버 유리를 얻을 수 있다. 물방울에 대한 접촉각은, 예를 들어, 110°이상이어도 된다. 또한, 그러한 효과는, 예를 들어, 커버 유리의 표면에, 지문 부착 방지재를 코팅함으로써 발현시켜도 된다.

이 코팅은, 커버 유리의 표면의 적어도 일부에 적용되면 된다. 이에 의해, 커버 유리 상의 소정의 위치가, 필기감의 상이에 의해 인식 가능해진다.

(본 발명의 일 실시예에 의한 다른 커버 유리 (「제 2 커버 유리」 라고도 한다) 에 대하여)

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 제 2 커버 유리에 대하여 설명한다.

제 2 커버 유리는,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

상기 이동 부재는, 로크웰 고도가 M90 인 폴리아세탈계 수지제의 펜 끝을 갖고, 그 펜 끝이 700 ㎛ 의 곡률 반경을 갖는 펜인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 제 2 커버 유리에 있어서도, 이하에 상세하게 나타내는 바와 같이, 전술한 제 1 커버 유리와 동일한 효과, 즉,

펜 입력 장치의 고정세성에 대한 요구에도 대응 가능한 높은 투명성；

감각적으로 적당한 「패임」 및 유의하게 양호한 내구성；그리고

유의하게 양호한 필기감 (펜의 감촉)；

을 얻을 수 있다.

여기서, 상기 펜의 감촉이 얻어지는 영역은, 커버 유리의 적어도 일부에 형성되면 된다. 또한, 커버 유리의 표면은, 서로 상이한 동마찰 계수수 μ_k 및 동마찰력의 표준 편차 σ 를 갖는 복수의 영역으로 구성되어도 된다. 이에 의해, 커버 유리 상의 소정의 위치가, 필기감의 상이에 의해 인식 가능해진다.

(본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리의 다른 특징에 대하여)

(커버 유리의 조성)

본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버 유리의 조성은, 특별히 한정되지 않는다. 커버 유리는, 예를 들어, 소다라임 실리케이트 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 및 무알칼리 유리 등으로 구성되어도 된다.

커버 유리의 유리 조성으로는, 몰％ 농도로 61 ∼ 77 ％ 의 SiO₂, 1 ∼ 18 ％ 의 Al₂O₃, 8 ∼ 18 ％ 의 Na₂O, 0 ∼ 6 ％ 의 K₂O, 0 ∼ 15 ％ 의 MgO, 0 ∼ 8 ％ 의 B₂O₃, 0 ∼ 9 ％ 의 CaO, 0 ∼ 1 ％ 의 SrO, 0 ∼ 1 ％ 의 BaO, 및 0 ∼ 4 몰％ 의 ZrO₂ 를 포함한다.

SiO₂ 는 유리의 골격을 구성하는 성분이며 필수이다. 61 몰％ 미만에서는, 유리 표면에 흠집이 발생했을 때에 크랙이 발생하기 쉬워지거나, 내후성이 저하하거나, 비중이 커지거나, 또는 액상 온도가 상승하여 유리가 불안정해지는 등이 일어나기 쉽기 때문에, 바람직하게는 63 몰％ 이상이다. SiO₂ 가 77 몰％ 초과에서는 점도가 10² dPa·s 가 되는 온도 T2 또는 점도가 10⁴ dPa·s 가 되는 온도 T4 가 상승하여 유리의 용해 또는 성형이 곤란해지거나, 또는 내후성이 저하하기 쉽기 때문에, 바람직하게는 70 몰％ 이하이다.

Al₂O₃ 은 이온 교환 성능 및 내후성을 향상시키는 성분이며 필수이다. 1 몰％ 미만에서는 이온 교환에 의해 원하는 표면 압축 응력이나 압축 응력층 두께가 잘 얻어지지 않거나, 또는 내후성이 저하하기 쉬운 점 등으로부터, 바람직하게는 5 몰％ 이상이다. 18 몰％ 초과에서는, T2 혹은 T4 가 상승하여 유리의 용해 혹은 성형이 곤란해지거나, 또는 액상 온도가 높아져 실투 (失透) 하기 쉬워진다.

Na₂O 는 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차를 작게 하거나, 이온 교환에 의해 표면 압축 응력층을 형성시키거나, 또는 유리의 용융성을 향상시키는 성분으로서, 필수이다. 8 몰％ 미만에서는 이온 교환에 의해 원하는 표면 압축 응력층을 형성하는 것이 곤란해지거나, 또는, T2 혹은 T4 가 상승하여 유리의 용해 혹은 성형이 곤란해지기 때문에, 바람직하게는 10 몰％ 이상이다. Na₂O 가 18 몰％ 초과에서는 내후성이 저하하거나, 또는 압흔으로부터 크랙이 발생하기 쉬워진다.

K₂O 는 필수는 아니지만 이온 교환 속도를 증대시키는 성분으로서, 6 몰％ 까지 함유해도 된다. 6 몰％ 초과에서는 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차가 커지거나, 압흔으로부터 크랙이 발생하기 쉬워지거나, 또는 내후성이 저하한다.

MgO 는 용융성을 향상시키는 성분이며 함유해도 된다. MgO 가 15 몰％ 초과에서는 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차가 커지거나, 액상 온도가 상승하여 실투하기 쉬워지거나, 또는 이온 교환 속도가 저하하기 때문에, 바람직하게는 12 몰％ 이하이다.

B₂O₃ 은 용융성 향상을 위해서 8 몰％ 이하인 것이 바람직하다. 8 몰％ 초과에서는 균질의 유리를 얻기 어려워져, 유리의 성형이 곤란해질 우려가 있다.

CaO 는 고온에서의 용융성을 향상시키거나, 또는 실투가 잘 일어나지 않게 하기 위해서 9 몰％ 까지 함유해도 되지만, 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차가 커지거나, 또는 이온 교환 속도 혹은 크랙 발생에 대한 내성이 저하할 우려가 있다.

SrO 는 고온에서의 용융성을 향상시키거나, 또는 실투가 잘 일어나지 않게 하기 위해서 1 몰％ 이하로 함유해도 되지만, 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차가 커지거나, 또는, 이온 교환 속도 혹은 크랙 발생에 대한 내성이 저하할 우려가 있다.

BaO 는 고온에서의 용융성을 향상시키거나, 또는 실투가 잘 일어나지 않게 하기 위해서 1 몰％ 이하로 함유해도 되지만, 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차가 커지거나, 또는 이온 교환 속도 혹은 크랙 발생에 대한 내성이 저하할 우려가 있다.

ZrO₂ 는 필수 성분은 아니지만, 표면 압축 응력을 크게 하거나, 또는 내후성을 향상시키는 등을 위하여, 4 몰％ 까지 함유해도 된다. 4 몰％ 초과에서는 이온 교환시의 표면 압축 응력의 편차가 커지거나, 또는 크랙 발생에 대한 내성이 저하한다.

(치수)

커버 유리의 치수 및 형상은, 특별히 한정되지 않는다. 커버 유리는, 예를 들어, 0.3 ㎜ ∼ 2.0 ㎜ 의 두께를 가져도 된다. 또한, 커버 유리의 형상은, 대략 사각형 외에, 대략 원형, 및 대략 타원형 등이어도 된다. 또한, 커버 유리는, 평탄해도 되고, 약간 만곡되어 있어도 된다.

(화학 강화 처리)

커버 유리는, 화학 강화 처리되어 있어도 된다. 이에 의해, 커버 유리의 강도를 높일 수 있다.

(펜 입력 장치에 대하여)

다음으로, 도 5 를 참조하여, 전술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리의 적용예에 대하여 설명한다.

또한, 여기서는, 전술한 제 1 커버 유리를 예로, 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리의 적용예에 대하여 설명한다. 단, 전술한 제 2 커버 유리에 있어서도, 동일한 설명을 적용할 수 있는 것은, 당업자에게는 분명할 것이다.

도 5 에는, 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 커버 유리를 구비한 펜 입력 장치의 일례의 단면을 개략적으로 나타낸다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 이 펜 입력 장치 (100) 는, 커버 유리 (110) 와, 디스플레이 장치 (120) 와, 디지타이저 회로 (130) 를 갖는다.

커버 유리 (110) 는, 전술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 커버 유리로, 디스플레이 장치 (120) 의 전면 (前面) 에 배치된다.

디스플레이 장치 (120) 는, 화상을 표시할 수 있는 장치이면 특별히 한정되지 않는다. 디스플레이 장치 (120) 는, 예를 들어, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 (PDP), 일렉트로 루미네선스 (EL) 디스플레이, 또는 브라운관 (CRT) 디스플레이 등으로 구성되어도 된다.

디지타이저 회로 (130) 는, 디스플레이 장치 (120) 의 후면에 배치되고, 전극 (140), 스페이서 (150), 그리드 (160), 및 검출 회로 (170) 를 갖는다.

이와 같은 펜 입력 장치 (100) 에 입력 조작을 실시할 때에는, 입력 펜 (180) 이 사용된다.

입력 펜 (180) 은, 연필 또는 볼펜 등의 필기 용구를 모의한 형상으로 되어 있고, 입력 펜 (180) 을 커버 유리 (110) 의 표면에 접촉시켜, 묘화하는 동작을 실시함으로써, 입력 조작이 가능해진다. 예를 들어, 입력 펜 (180) 은, 그 입력 펜 (180) 자체에 회로를 가져도 되고, 이 경우, 입력 펜 (180) 과 펜 입력 장치 (100) 에 의해, 전자 유도를 이용한 입력 시스템이 구축된다.

전술한 바와 같이, 커버 유리 (110) 는, 안티글레어 구조를 갖지 않고, 투명성이 높다는 특징을 갖는다. 이 때문에, 디스플레이 장치 (120) 에 고정세의 장치가 사용된 경우에도, 커버 유리 (110) 에 의해, 디스플레이 장치 (120) 의 고정세성이 손상된다는 문제가 유의하게 억제된다.

따라서, 펜 입력 장치 (100) 에서는, 종래에 비하여, 고정세의 묘화 및 보다 섬세한 입력 조작이 가능해진다. 예를 들어, 펜 입력 장치 (100) 가 태블릿식 화상 묘화 장치인 경우, 보다 섬세하고 풍부한 표현을 실시할 수 있게 된다.

또한, 커버 유리 (110) 는, 전술한 바와 같이, 마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위로 조정되어 있다. 이 때문에, 입력 펜 (180) 에 의한 조작시에, 커버 유리 (110) 에는 감각적으로 적당한 「패임」 이 얻어지고, 입력 펜 (180) 에 의한 필기감이 향상된다.

또한, 커버 유리 (110) 의 내구성이 향상되고, 그 결과, 내구성이 우수한 펜 입력 장치 (100) 를 제공할 수 있다.

또한, 커버 유리 (110) 는, 전술한 바와 같이, 커버 유리 (110) 의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이고, 상기 영역에 있어서의 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하라는 특징을 갖는다.

이 때문에, 펜 입력 장치 (100) 에 대하여 입력 펜 (180) 을 사용했을 때에, 커버 유리 (110) 에 대하여 입력 펜 (180) 이 지나치게 미끄러지거나, 반대로 미끄ㅈ러짐이 나빠져, 입력 펜 (180) 의 경쾌한 움직임이 손상된다는 문제가 잘 발생하지 않게 된다.

따라서, 펜 입력 장치 (100) 에서는, 입력 펜 (180) 의 조작성이 높아져, 양호한 펜의 감촉을 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 도 5 에 나타낸 펜 입력 장치 (100) 는, 단순한 일례에 지나지 않고, 본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리는, 어떠한 구조의 펜 입력 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 펜 입력 장치는, 태블릿형 휴대 정보 단말, 전자 수첩, 화상 묘화용 펜 태블릿, 및 태블릿형 퍼스널 컴퓨터 등이어도 된다.

(본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리의 제조 방법)

다음으로, 도 6 을 참조하여, 전술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 커버 유리의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 6 에는, 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 커버 유리의 제조 방법 (이하, 「제 1 제조 방법」 이라고 칭한다) 의 개략적인 플로우를 나타낸다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 제조 방법은,

(a) 유리 기판의 표면에, 불화수소 (HF) 가스를 포함하는 처리 가스를 접촉시키는 공정 (스텝 S110) 과,

(b) 상기 유리 기판을 화학 강화 처리하는 공정 (스텝 S120) 과,

(c) 상기 유리 기판에 지문 부착 방지재를 코팅하는 공정 (스텝 S130) 과,

를 갖는다. 단, 스텝 S120 및 스텝 S130 은, 임의로 실시되는 스텝으로, 어느 일방 또는 양방은, 생략되어도 된다.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다.

(스텝 S110)

먼저, 유리 기판이 준비된다.

유리 기판의 종류는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유리 기판은, 소다 라임 실리케이트 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 또는 무알칼리 유리여도 된다. 단, 다음 공정 (스텝 S120) 에 있어서 화학 강화 처리를 실시하는 경우, 유리 기판은, 알칼리 금속 원소를 포함할 필요가 있다.

또한, 유리 기판에, 알칼리 금속 원소, 알칼리 토금속 원소, 및/또는 알루미늄이 포함되는 경우, 불화수소 (HF) 가스에 의한 처리시에, 유리 기판의 표면 근방에 불소 화합물이 잔류하기 쉬워진다.

이와 같은 잔류 불소 화합물은, 유리 기판의 광 투과율의 향상에 기여한다. 즉, 잔류 불소 화합물의 굴절률 (n₁) 은, 통상적으로, 유리 기판의 굴절률 (n₂) 과, 공기의 굴절률 (n₀) 사이의 굴절률을 갖는다. 이 때문에, 유리 기판, 불소 화합물, 및 공기가 이 순서로 배치됨으로써, 유리 기판의 광 투과율이 향상된다.

유리 기판은, 350 ㎚ ∼ 800 ㎚ 의 파장 영역에 높은 투과율, 예를 들어 80 ％ 이상의 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 유리 기판은, 충분한 절연성을 갖고, 화학적 물리적 내구성이 높은 것이 바람직하다.

유리 기판의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 유리 기판은, 예를 들어 플로트법으로 제조해도 된다.

유리 기판의 두께는, 2 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 예를 들어, 0.3 ㎜ ∼ 1.5 ㎜ 의 범위여도 된다. 유리 기판의 두께는, 0.5 ㎜ ∼ 1.1 ㎜ 의 범위인 것이 보다 바람직하다. 유리 기판의 두께가 2 ㎜ 이상인 경우, 중량이 상승하여 경량화가 어려워지고, 또한 원재료 비용이 상승하게 된다.

다음으로, 준비된 유리 기판이 불화수소 (HF) 가스를 포함하는 처리 가스에 노출되어, 유리 기판의 「에칭 처리」 가 실시된다.

또한, 본원에 있어서, 「에칭 처리」 란, 실제의 에칭량에 관계없이, 불화수소를 포함하는 처리 가스를, 유리 기판의 표면에 접촉시키는 처리를 의미한다. 따라서, 실제로는, 에칭량이 매우 적은 처리 (예를 들어, 1 ㎚ ∼ 200 ㎚ 오더의 요철이 형성되는 레벨의 처리) 여도, 그러한 처리는, 「에칭 처리」 에 포함된다.

이 공정은, 유리 기판의 표면에, 예를 들어 1 ㎚ ∼ 200 ㎚ 오더의 미세한 요철로 이루어지는 처리층을 형성하기 위해서 실시된다. 이들 미세한 요철의 존재에 의해, 유리 기판에 반사 방지성이 발현하고, 투과성이 높은 유리 기판을 얻을 수 있다.

에칭 처리의 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 에칭 처리는, 400 ℃ ∼ 800 ℃ 의 범위에서 실시된다. 에칭 처리의 온도는, 500 ℃ ∼ 700 ℃ 의 범위인 것이 바람직하고, 550 ℃ ∼ 650 ℃ 의 범위인 것이 보다 바람직하다.

여기서, 처리 가스는, 불화수소 가스 외에, 캐리어 가스 및 희석 가스를 포함해도 된다. 캐리어 가스, 희석 가스로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 질소 및/또는 아르곤 등이 사용된다. 또한, 물을 첨가해도 상관없다.

처리 가스 중의 불화수소 가스의 농도는, 유리 기판의 표면이 적정하게 에칭 처리되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 처리 가스 중의 불화수소 가스의 농도는, 예를 들어, 0.1 vol％ ∼ 10 vol％ 의 범위이고, 0.3 vol％ ∼ 5 vol％ 의 범위인 것이 바람직하고, 0.5 vol％ ∼ 4 vol％ 의 범위인 것이 보다 바람직하다. 이 때, 처리 가스 중의 불화수소 가스의 농도 (vol％) 는, 불소 가스 유량/(불소 가스 유량 ＋ 캐리어 가스 유량 ＋ 희석 가스 유량) 으로부터 구해진다.

유리 기판의 에칭 처리는, 반응 용기 중에서 실시해도 되지만, 유리 기판이 큰 경우 등, 필요한 경우, 유리 기판의 에칭 처리는, 유리 기판을 반송시킨 상태에서 실시해도 된다. 이 경우, 반응 용기 중에서의 처리에 비하여, 보다 신속하고 또한 고효율의 처리가 가능해진다.

여기서, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 의한 제 1 제조 방법에 있어서, 에칭 처리는, 유리 기판이 과도하게 에칭되지 않는 조건으로 실시되는 것이 바람직하다. 유리 기판에 대하여, 과도한 에칭 처리를 실시한 경우, 얻어지는 커버 유리의 펜의 감촉이 저하하기 때문이다.

또한, 유리 기판의 에칭의 정도는, 처리 온도, 불화수소 가스의 농도, 및 처리 시간 등에 큰 영향을 받기 때문에, 본원에서는, 이들 조건을 조합한 상대적인 지표로서, 「에칭 강도」 라는 용어를 사용하기로 한다.

예를 들어, 처리 온도, 불화수소 가스의 농도, 및 처리 시간의 적어도 1 개가 비교적 작은 값을 나타내는 조건에서는, 이들이 「표준적인」 값을 갖는 조건에 비하여, 「에칭 강도」 가 작다고 표현할 수 있다. 이 경우, 유리 기판에 대한 에칭의 정도는, 「표준적인」 값을 갖는 조건에 비하여 작아진다.

또한, 예를 들어, 처리 온도, 불화수소 가스의 농도, 및 처리 시간의 적어도 1 개가 비교적 큰 값을 나타내는 조건에서는, 이들이 「표준적인」 값을 갖는 조건에 비하여, 「에칭 강도」 가 크다고 표현할 수 있다. 이 경우, 유리 기판에 대한 에칭의 정도는, 「표준적인」 값을 갖는 조건에 비하여 커진다.

이와 같은 표현을 사용한 경우, 제 1 제조 방법에서는, 「에칭 강도」 가 작은 것이 바람직하다고 할 수 있다.

(에칭 처리에 사용되는 장치에 대하여)

여기서, 스텝 S110 에 있어서의 에칭 처리에 사용될 수 있는 장치의 일례에 대하여 간단하게 설명한다.

도 7 에는, 유리 기판의 에칭 처리를 실시할 때에 사용되는 처리 장치의 일 구성예를 나타낸다. 도 7 에 나타내는 처리 장치는, 유리 기판을 반송시킨 상태에서, 유리 기판의 에칭 처리를 실시할 수 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 이 처리 장치 (300) 는, 인젝터 (310) 와, 반송 수단 (350) 을 구비한다.

반송 수단 (350) 은, 상부에 치재 (置載) 된 유리 기판 (380) 을, 화살표 (F301) 에 나타내는 바와 같이, 수평 방향 (X 방향) 으로 반송할 수 있다.

인젝터 (310) 는, 반송 수단 (350) 및 유리 기판 (380) 의 상방에 배치된다.

인젝터 (310) 는, 처리 가스의 유통로가 되는 복수의 슬릿 (315, 320 및 325) 을 갖는다. 즉, 인젝터 (310) 는, 중앙 부분에 연직 방향 (Z 방향) 을 따라 형성된 제 1 슬릿 (315) 과, 그 제 1 슬릿을 둘러싸도록, 연직 방향 (Z 방향) 을 따라 형성된 제 2 슬릿 (320) 과, 그 제 2 슬릿 (320) 을 둘러싸도록, 연직 방향 (Z 방향) 을 따라 형성된 제 3 슬릿 (325) 을 구비한다.

제 1 슬릿 (315) 의 일단 (상부) 은, 불화수소 가스원 (도시되지 않음) 과 캐리어 가스원 (도시되지 않음) 에 접속되어 있고, 제 1 슬릿 (315) 의 타단 (하부) 은, 유리 기판 (380) 쪽으로 배향된다. 동일하게, 제 2 슬릿 (320) 의 일단 (상부) 은, 희석 가스원 (도시되지 않음) 에 접속되어 있고, 제 2 슬릿 (320) 의 타단 (하부) 은, 유리 기판 (380) 쪽으로 배향된다. 제 3 슬릿 (325) 의 일단 (상부) 은, 배기계 (도시되지 않음) 에 접속되어 있고, 제 3 슬릿 (325) 의 타단 (하부) 은, 유리 기판 (380) 쪽으로 배향된다.

이와 같이 구성된 처리 장치 (300) 를 사용하여, 유리 기판 (380) 의 에칭 처리를 실시하는 경우, 먼저, 불화수소 가스원 (도시되지 않음) 으로부터, 제 1 슬릿 (315) 을 개재하여, 화살표 (F305) 의 방향으로, 불화수소 가스가 공급된다. 또한, 희석 가스원 (도시되지 않음) 으로부터, 제 2 슬릿 (320) 을 개재하여, 화살표 (F310) 의 방향으로, 질소 등의 희석 가스가 공급된다. 이들 가스는, 배기계에 의해, 화살표 (F315) 를 따라 수평 방향 (X 방향) 으로 이동한 후, 제 3 슬릿 (325) 을 통하여, 처리 장치 (300) 의 외부로 배출된다.

또한, 제 1 슬릿 (315) 에는, 불화수소 가스에 더하여, 질소 등의 캐리어 가스를 동시에 공급해도 된다.

다음으로, 반송 수단 (350) 이 가동된다. 이에 의해, 유리 기판 (380) 이 화살표 (F301) 의 방향으로 이동한다.

유리 기판 (380) 은, 인젝터 (310) 의 하측을 통과할 때에, 제 1 슬릿 (315) 및 제 2 슬릿 (320) 으로부터 공급된 처리 가스 (불화수소 가스 ＋ 캐리어 가스 ＋ 희석 가스) 에 접촉한다. 이에 의해, 유리 기판 (380) 의 표면이 에칭 처리된다.

또한, 유리 기판 (380) 의 표면에 공급된 처리 가스는, 화살표 (F315) 와 같이 이동하여 에칭 처리에 사용된 후, 화살표 (F320) 와 같이 이동하여, 배기계에 접속된 제 3 슬릿 (325) 을 통하여, 처리 장치 (300) 의 외부로 배출된다.

이와 같은 처리 장치 (300) 를 사용함으로써, 유리 기판을 반송하면서, 처리 가스에 의한 표면의 에칭 처리를 실시할 수 있다. 이 경우, 반응 용기를 사용하여 에칭 처리를 실시하는 방법에 비하여, 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 처리 장치 (300) 를 사용한 경우, 대형의 유리 기판에 대해서도 에칭 처리를 실시할 수 있다.

여기서, 유리 기판 (380) 에 대한 처리 가스의 공급 속도는, 특별히 한정되지 않는다. 처리 가스의 공급 속도는, 예를 들어, 5 SLM ∼ 1000 SLM 의 범위여도 된다. 여기서, SLM 이란, Standard Litter per Minute (표준 상태에 있어서의 유량) 의 약칭이다. 또한, 유리 기판 (380) 의 인젝터 (310) 의 통과 시간 (도 7 의 거리 S 를 통과하는 시간) 은, 1 초 ∼ 120 초의 범위이고, 2 초 ∼ 60 초의 범위인 것이 바람직하고, 3 초 ∼ 30 초의 범위인 것이 보다 바람직하다. 유리 기판 (380) 의 인젝터 (310) 의 통과 시간을 320 초 이하로 함으로써, 신속한 에칭 처리를 실시할 수 있다.

이와 같이, 처리 장치 (300) 를 사용함으로써, 반송 상태의 유리 기판에 대하여, 에칭 처리를 실시할 수 있다.

또한, 도 7 에 나타낸 처리 장치 (300) 는, 단순한 일례에 지나지 않고, 그 밖의 장치를 사용하여, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스에 의한 유리 기판의 에칭 처리를 실시해도 된다. 예를 들어, 도 7 의 처리 장치 (300) 에서는, 정지하고 있는 인젝터 (310) 에 대하여, 유리 기판 (380) 이 상대적으로 이동한다. 그러나, 이것과는 반대로, 정지하고 있는 유리 기판에 대하여, 인젝터를 수평 방향으로 이동시켜도 된다. 혹은, 유리 기판과 인젝터의 양자를, 서로 반대 방향으로 이동시켜도 된다.

또한, 도 7 의 처리 장치 (300) 에서는, 인젝터 (310) 는, 합계 3 개의 슬릿 (315, 320, 325) 을 갖는다. 그러나, 슬릿의 수는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 슬릿의 수는, 2 개여도 된다. 이 경우, 1 개의 슬릿이 처리 가스 (캐리어 가스와 불화수소 가스와 희석 가스의 혼합 가스) 공급용으로 이용되고, 다른 슬릿이 배기용으로 이용되어도 된다. 또한, 슬릿 (320) 과 배기용 슬릿 (325) 사이에 1 개 이상의 슬릿을 형성하여, 에칭 가스, 캐리어 가스, 희석 가스를 공급시켜도 된다.

또한, 도 7 의 처리 장치 (300) 에서는, 인젝터 (310) 의 제 2 슬릿 (320) 은, 제 1 슬릿 (315) 을 둘러싸도록 배치되고, 제 3 슬릿 (325) 은, 제 1 슬릿 (315) 및 제 2 슬릿 (320) 을 둘러싸도록 형성되어 있다. 그러나, 이 대신에, 제 1 슬릿, 제 2 슬릿, 및 제 3 슬릿을, 수평 방향 (X 방향) 을 따라 일렬로 배열해도 된다. 이 경우, 처리 가스는, 유리 기판의 표면을, 일 방향을 따라 이동하고, 그 후, 제 3 슬릿을 통하여 배기된다.

또한, 복수개의 인젝터 (310) 를 반송 수단 (350) 상에, 수평 방향 (X 방향) 을 따라 배치시켜도 된다.

또한, 다른 장치 등에 의해, 에칭 처리한 면과 동일한 면에 산화규소를 주성분으로 하는 층을 적층시켜도 된다. 그 층을 적층시킴으로써, 에칭 처리한 면의 화학적 내구성을 향상시킬 수 있다.

이상의 공정에 의해, 유리 기판의 적어도 일방의 표면이 에칭된다.

또한, 유리 기판 상에 미리 마스크를 실시한 후에 에칭 처리를 실시하는 것에 의해, 유리 기판 표면의 원하는 영역을 부분적으로 에칭 처리하거나, 영역에 따라 상이한 에칭 조건을 적용하는 것이 가능하다.

(스텝 S120)

다음으로, 필요한 경우, 에칭 처리된 유리 기판에 대하여, 화학 강화 처리가 실시된다.

여기서, 「화학 강화 처리 (법)」 란, 알칼리 금속을 포함하는 용융염 중에 유리 기판을 침지시켜, 유리 기판의 최표면에 존재하는 원자 직경이 작은 알칼리 금속 (이온) 을, 용융염 중에 존재하는 원자 직경이 큰 알칼리 금속 (이온) 과 치환하는 기술의 총칭을 말한다. 「화학 강화 처리 (법)」 에서는, 처리된 유리 기판의 표면에는, 처리 전의 원래의 원자보다 원자 직경이 큰 알칼리 금속 (이온) 이 배치된다. 이 때문에, 유리 기판의 표면에 압축 응력층을 형성할 수 있고, 이에 의해 유리 기판의 강도가 향상된다.

예를 들어, 유리 기판이 나트륨 (Na) 을 포함하는 경우, 화학 강화 처리 시, 이 나트륨은, 용융염 (예를 들어 질산염) 중에서, 예를 들어 칼륨 (K) 과 치환된다. 혹은, 예를 들어, 유리 기판이 리튬 (Li) 을 포함하는 경우, 화학 강화 처리 시, 이 리튬은, 용융염 (예를 들어 질산염) 중에서, 예를 들어 나트륨 (Na) 및/또는 칼륨 (K) 과 치환되어도 된다.

유리 기판에 대하여 실시되는 화학 강화 처리의 조건은, 특별히 한정되지 않는다.

용융염의 종류로는, 예를 들어, 질산나트륨, 질산칼륨, 황산나트륨, 황산칼륨, 염화나트륨, 및 염화칼륨 등의, 알칼리 금속 질산염, 알칼리 금속 황산염, 및 알칼리 금속 염화물염 등을 들 수 있다. 이들 용융염은, 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 조합하여 사용해도 된다.

처리 온도 (용융염의 온도) 는, 사용되는 용융염의 종류에 따라서도 상이하지만, 예를 들어, 350 ℃ ∼ 550 ℃ 의 범위여도 된다.

화학 강화 처리는, 예를 들어, 350 ℃ ∼ 550 ℃ 의 용융 질산칼륨염 중에, 유리 기판을 2 분 ∼ 20 시간 정도 침연함으로써, 실시해도 된다. 경제적이고 또한 실용적인 관점에서는, 350 ∼ 500 ℃, 1 ∼ 10 시간 동안 실시되는 것이 바람직하다.

이에 의해, 표면에 압축 응력층이 형성된 유리 기판을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 이 스텝 S120 은, 필수 공정은 아니다. 그러나, 유리 기판에 대하여 화학 강화 처리를 실시함으로써, 유리 기판의 굽힘 강도를 높일 수 있다. 이 경우, 입력 펜의 당접에 대한 커버 유리의 내파쇄성이 향상된다. 또한, 커버 유리 전체의 강도가 향상된다.

(스텝 S130)

다음으로, 필요한 경우, 유리 기판의 에칭 처리 표면에 대하여, 지문 부착 방지재가 코팅된다. 이 처리를, 이하, 「AFP 코팅 처리」 라고 칭한다.

여기서, AFP 코팅 처리는, 커버 유리의 표면에 지문이나 유지 등의 오염이 부착되는 것을 방지하거나, 그와 같은 오염의 제거를 용이하게 하기 위해서 실시된다.

AFP 코팅 처리는, 유리 기판과 결합하는 관능기 및 불소를 포함하는 불소계 실란 커플링제를 사용하여, 유리 표면을 처리함으로써 실시된다.

또한, 지문 부착 방지재는, 유리 기판의 말단 OH 기의 수소를 불소계 부분과 교환함으로써 형성된다. 이 교환은, 예를 들어, 하기의 반응에 따라 실시된다 :

[화학식 1]

여기서, R_F 는, C₁ - C₂₂ 알킬퍼플루오로카본 또는 C₁ - C₂₂ 알킬퍼플루오로폴리에테르, 바람직하게는 C₁ - C₁₀ 알킬퍼플루오로카본, 더욱 바람직하게는 C₁ - C₁₀ 알킬퍼플루오로폴리에테르이고, n 은 1 ∼ 3 의 범위의 정수이고, X 는 유리의 말단 OH 기와 교환할 수 있는 가수 분해성기이다.

X 는, 불소 이외의 할로겐 또는 알콕시기 (-OR) 인 것이 바람직하고, 여기서, R 은 1 ∼ 6 의 탄소 원자의 직사슬 또는 분기 사슬 탄화수소이고, 예를 들어, -CH₃, -C₂H₅, -CH(CH₃)₂ 의 탄화수소를 들 수 있다. 일부의 실시형태에서는, n = 2 또는 3 이다. 바람직한 할로겐은, 염소이다. 바람직한 알콕시실란은, 트리메톡시실란, RFSi(OMe)₃ 이다.

추가의 퍼플루오로카본 부분으로는, (RF)₃SiCl, RF-C(O)-Cl, RF-C(O)-NH₂, 및 유리의 하이드록실 (OH) 기와 교환 가능한 말단기를 갖는 다른 퍼플루오로카본 부분을 들 수 있다.

본원에서는, 「퍼플루오로카본」, 「불화탄소」 및 퍼플루오로폴리에테르란, 본 명세서에 기재되는 탄화수소기를 갖는 화합물을 의미하고, 여기서, 실질적으로 모든 C-H 결합은 CF 결합으로 전환되어 있다.

이들은, 단독으로 사용해도 되고, 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 미리, 산 또는 알칼리 등으로 부분적으로 가수 분해 축합물을 제작한 후, 사용해도 된다.

AFP 코팅 처리는, 건식법으로 실시되어도 되고, 습식법으로 실시되어도 된다.

이 중 건식법으로는, 증착법 등의 성막 프로세스에 의해, 유리 기판 상에 불소계 실란 커플링제가 성막된다. 이 처리 전에는, 필요에 따라, 유리 기판에 대하여 하지 처리를 실시해도 된다. 또한, 코팅의 밀착력 향상을 위해서, 가열 처리 및 가습 처리 등을 실시해도 된다.

한편, 습식법으로는, 불소계 실란 커플링제를 포함하는 용액을 유리 기판에 도포한 후, 유리 기판을 건조시킴으로써, 지문 부착 방지재를 코팅할 수 있다. 이 처리 전에는, 필요에 따라, 유리 기판에 대하여 하지 처리를 실시해도 된다. 또한, 코팅의 밀착력 향상을 위해서, 가열 처리 및 가습 처리 등을 실시해도 된다.

AFP 코팅 처리에 의해, 커버 유리의 표면이 개질되어, 액체에 대한 젖음성이 변화한다. 예를 들어, 물방울에 대한 접촉각이 100°를 초과하는 표면을 얻을 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 이 스텝 S130 은, 필수의 공정은 아니다.

그러나, 유리 기판에 대하여 AFP 코팅 처리를 실시함으로써, 커버 유리의 표면에 지문 등의 오염이 부착되는 것을 억제하거나, 오염의 제거를 용이화할 수 있다. 이 때, 유리 기판 상에 미리 마스킹을 실시한 후에 AFP 코팅 처리를 실시함으로써, 유리 기판의 표면의 원하는 영역을 부분적으로 AFP 코팅하는 것도 가능하다. 이에 의해, 커버 유리 상의 소정의 위치가, 필기감의 상이에 의해 인식 가능해진다.

또한, 스텝 S130 을 실시함으로써, 전술한 특징, 즉, 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이고, 상기 영역에 있어서의 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하라는 특징을 갖는 표면을, 비교적 용이하게 얻는 것이 가능해진다.

이상의 공정을 거쳐, 전술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 커버 유리를 제조할 수 있다.

또한, 상기의 제조 방법은, 단순한 일례로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 제 1 커버 유리는, 다른 방법으로 제조되어도 된다.

(본 발명의 일 실시예에 의한 제 2 커버 유리의 제조 방법)

본 발명의 일 실시예에 의한 제 2 커버 유리는, 전술한 바와 같은 제 1 커버 유리의 제조 방법과 동일한 제조 방법에 의해, 제조할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 의한 펜 입력 장치용의 커버 유리의 구성 및 그 제조 방법에 대하여, 구체적으로 설명하였다. 단, 본 발명의 일 실시예에 의한 펜 입력 장치용의 커버 유리는, 입력 수단이 반드시 펜에 한정되는 것은 아니다. 특히, 최근에는, 입력 수단으로서, 펜에 의한 입력에 더하여, 손가락에 의한 터치 입력이 가능한 입력 장치가 많이 확인되고 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 커버 유리는, 그러한 손가락을 사용하여 입력하는 것이 가능한 장치용의 커버 유리로서도 적용이 가능하다. 예를 들어,

헤이즈치가 1 ％ 미만이고,

마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,

동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, 당해 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이고, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 커버 유리는, 손가락을 사용한 경우에도, 펜과 동일하게 위축감을 억제하면서, 필기감을 유의하게 높일 수 있다.

실시예

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

(예 1-1)

이하의 방법에 의해, 유리 기판에 대하여 에칭 처리를 실시하여, 커버 유리를 제조하였다. 또한, 얻어진 커버 유리의 특성을 평가하였다.

(에칭 처리)

먼저, 플로트법으로 제조한 두께 1.1 ㎜ 의 알루미노 실리케이트 유리 기판을 준비하였다.

다음으로, 이 유리 기판에 대하여, HF 가스에 의한 에칭 처리를 실시하였다. 에칭 처리에는, 전술한 도 7 에 나타낸 처리 장치 (300) 를 사용하였다.

처리 장치 (300) 에 있어서, 제 1 슬릿 (315) 에는, 불화수소 가스와 질소 가스를, 제 2 슬릿 (320) 에는 질소 가스를 공급하여, HF 가스의 농도가 1.4 vol％ 가 되도록 하였다.

제 3 슬릿 (325) 으로부터의 배기량은, 전체 공급 가스량의 2 배로 하였다.

유리 기판은, 제 1 표면 (피에칭 처리면) 을 상측 (인젝터 (310) 에 가까운 쪽 : 즉 처리면) 으로 하고, 580 ℃ 로 가열한 상태에서 반송하였다. 또한, 유리 기판의 온도는, 열전쌍을 배치한 동종의 유리 기판을, 동일한 열처리 조건으로 반송하면서 측정한 값이다. 단, 유리 기판의 표면 온도는, 직접 방사 온도계를 사용하여 측정해도 된다.

에칭 처리 시간 (도 7 에 있어서, 유리 기판이 거리 S 를 통과하는 시간) 은, 약 5 초로 하였다.

이 처리에 의해, 유리 기판의 제 1 표면이 에칭 처리되었다. 이하, 얻어진 유리 기판을 「예 1-1 에 관련된 유리」 라고 칭한다.

(예 2-1, 예 3-1 및 예 4-1)

예 1-1 과 동일한 방법에 의해, 예 2-1, 예 3-1 및 예 4-1 에 관련된 커버 유리를 각각 제조하였다. 단, 이들 예에서는, 에칭 처리 시의 HF 가스의 농도를 바꾸어, 커버 유리를 제조하였다.

즉, 예 2-1 에서는, HF 가스의 농도를 1.9 vol％ 로 하였다. 또한, 예 3-1 에서는, HF 가스의 농도를 2.4 vol％ 로 하였다. 또한, 예 4-1 에서는, HF 가스의 농도를 2.9 vol％ 로 하였다.

그 밖의 조건은, 예 1-1 의 경우와 동일하다.

(평가)

예 1-1, 2-1, 3-1, 및 4-1 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 이하의 각 값을 측정하였다.

(헤이즈치)

헤이즈치의 측정에는, 헤이즈미터 (HZ-2 : 스가 시험기) 를 사용하여, JIS K 7361-1 에 기초하여 실시하였다. 광원에는, C 광원을 사용하였다.

(마텐스 경도)

마텐스 경도의 측정에는, (Picodenter HM500 : Fisher 사 제조) 를 사용하여, ISO 14577 에 기초하여 실시하였다. 압자에는, 비커스 압자를 사용하였다.

(표면 조도)

표면 조도 Ra 및 Rz 의 측정에는, 주사형 프로브 현미경 (SPI3800N : 에스아이아이·나노테크놀로지사 제조) 을 사용하여, JIS B 0601 (2001년) 에 기초하여 실시하였다. 측정은, 커버 유리의 2 ㎛ 사방의 영역에 대하여, 취득 데이터수 1024 × 1024 로서 실시하였다.

이하의 표 1 에는, 각 예에 관련된 커버 유리의 에칭 처리 조건 및 측정 결과를 정리하여 나타낸다.

또한, 표 1 에는, 참고를 위해서, 에칭 처리를 실시하기 전의 유리 기판에 있어서 얻어진 각 측정 결과를 동시에 나타냈다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 헤이즈치의 측정 결과로부터, 예 1-1 에 관련된 커버 유리에서는, 헤이즈치는 1 ％ 미만인 데에 반하여, 예 2-1, 예 3-1 및 예 4-1 에 관련된 커버 유리에서는, 헤이즈치는 1 ％ 를 초과하는 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 헤이즈치가 커지고, 커버 유리의 투명성이 저하하는 것을 알 수 있었다.

본 실험 조건에서는, 1 ％ 이하의 헤이즈치를 얻기 위해서는, HF 농도는, 1.9 vol％ 미만일 필요가 있다고 할 수 있다.

한편, 마텐스 경도의 측정 결과로부터, 예 1-1 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는 2850 N/㎟ 인 데에 반하여, 예 2-1, 예 3-1 및 예 4-1 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는, 최대에서도 1060 N/㎟ 정도로, 그다지 크지 않은 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 마텐스 경도가 저하하고, 커버 유리의 경도가 저하하는 것을 알 수 있었다.

본 실험 조건에서는, 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위의 마텐스 경도를 얻기 위해서는, HF 농도는, 1.9 vol％ 미만일 필요가 있다고 할 수 있다.

또한, 표면 조도의 측정 결과로부터, 예 1-1 에 관련된 커버 유리에서는, 표면 조도 Ra 는 0.2 ㎚ ∼ 20 ㎚ 의 범위에 있고, 표면 조도 Rz 는 3.5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위에 있는 것을 알 수 있었다. 이에 반하여, 예 2-1, 예 3-1 및 예 4-1 에 관련된 커버 유리에서는, 표면 조도 Ra 는 최소에서도 30 ㎚ 를 초과하고, 표면 조도 Rz 는 최소에서도 220 ㎚ 를 초과하는 것을 알 수 있었다.

이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 표면 조도 Ra, Rz 가 증가하고, 커버 유리의 표면의 요철이 격렬해지는 경향이 있는 것을 알 수 있었다.

도 8 및 도 9 에는, 각각, 예 1-1 에 관련된 커버 유리의 단면 사진 및 표면 사진을 나타낸다. 또한, 도 10 및 도 11 에는, 각각, 예 3-1 에 관련된 커버 유리의 단면 사진 및 표면 사진을 나타낸다.

이들 사진으로부터, 예 3-1 에 관련된 커버 유리의 표면은, 요철이 격렬하고, 다수의 미세한 돌기 및 구멍이 3 차원적으로 분포되어 구성되어 있는 것을 알 수 있다. 이에 반하여, 예 1-1 에 관련된 커버 유리의 표면은, 다수의 미세한 구멍을 포함하지만, 비교적 평면적이고 평활한 표면 형태를 갖는 것을 알 수 있다. 따라서, 이 표면 형태의 차이가, 예 1-1 에 관련된 커버 유리와 예 2-1 ∼ 예 4-1 에 관련된 커버 유리에 있어서의 특성 평가 결과에서 기인하고 있는 것으로 예상된다.

즉, 예 1-1 에 관련된 커버 유리에서는, 에칭 강도가 비교적 작고, 비교적 평활한 표면이 얻어지기 때문에, 표면 조도 Ra, Rz 가 작게 억제된다. 또한, 동일한 이유에 의해, 에칭 처리 전의 유리에 비하여 마텐스 경도의 저하가 억제됨과 함께, 헤이즈치의 상승이 억제되어, 투명성이 높아지는 것으로 생각된다.

(예 5-1)

(에칭 처리)

먼저, 플로트법으로 제조한 두께 0.7 ㎜ 의 알루미노 실리케이트 유리 기판을 준비하였다.

처리 장치 (300) 에 있어서, 제 1 슬릿 (315) 에는, 불화수소 가스와 질소 가스를, 제 2 슬릿 (320) 에는 질소 가스를 공급하여, HF 가스의 농도가 1.2 vol％ 가 되도록 하였다.

유리 기판은, 제 1 표면 (피에칭 처리면) 을 상측 (인젝터 (310) 에 가까운 쪽 : 즉 처리면) 으로 하여, 580 ℃ 로 가열한 상태에서 반송하였다. 또한, 유리 기판의 온도는, 열전쌍을 배치한 동종의 유리 기판을, 동일한 열처리 조건으로 반송하면서 측정한 값이다. 단, 유리 기판의 표면 온도는, 직접 방사 온도계를 사용하여 측정해도 된다.

이 처리에 의해, 유리 기판의 제 1 표면이 에칭 처리되었다. 이하, 얻어진 유리 기판을 「예 5-1 에 관련된 유리」 라고 칭한다.

(예 6-1)

예 5-1 과 동일한 방법에 의해, 예 6-1 에 관련된 커버 유리를 제조하였다. 단, 이 예 6-1 에서는, HF 가스의 농도를 0.5 vol％ 로 하였다. 그 밖의 에칭 처리 조건은, 예 5-1 의 경우와 동일하다.

(평가)

예 5-1 및 6-1 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 전술한 방법에 의해, 헤이즈치, 마텐스 경도, 및 표면 조도의 각 값을 측정하였다.

이하의 표 2 에는, 각 예에 관련된 커버 유리의 에칭 처리 조건 및 측정 결과를 정리하여 나타낸다.

또한, 표 2 에는, 참고를 위해서, 에칭 처리를 실시하기 전의 유리 기판에 있어서 얻어진 각 측정 결과를 동시에 나타냈다.

(예 1-2)

이하의 방법에 의해, 커버 유리를 제조하였다. 또한, 얻어진 커버 유리의 특성을 평가하였다.

커버 유리는, 예 1-1 에 있어서 사용한 유리 기판에 대하여 에칭 처리를 실시한 후, 화학 강화 처리를 실시함으로써 제조하였다. 얻어진 커버 유리를, 예 1-2 에 관련된 커버 유리라고 칭한다.

에칭 처리의 조건은, 전술한 예 1-1 의 경우와 동일하다. 또한, 화학 강화 처리는, 450 ℃ 의 100 ％ 질산칼륨 용융염 중에, 유리 기판을 2 시간 침지시킴으로써, 실시하였다.

화학 강화 처리에 의해, 유리 기판의 표면에, 압축 응력층이 형성되었다.

유리 표면 응력계 (FSM-6000LE : 오리하라 제작소 제조) 를 사용하여, 예 1-2 에 관련된 커버 유리의 표면 압축 응력을 측정하였다. 측정 결과, 제 1 표면 (에칭 처리한 표면) 에 있어서의 표면 압축 응력은, 약 835 ㎫ 였다. 또한, 제 2 표면 (제 1 표면과는 반대측의 표면) 에 있어서의 표면 압축 응력도, 동일하게 약 835 ㎫ 였다.

또한, 동일 장치를 사용하여, 화학 강화 처리 후의 커버 유리의 표면의 압축 응력층의 두께 (깊이) 를 측정하였다. 측정 결과, 제 1 표면 및 제 2 표면에 있어서의 압축 응력층의 두께는, 모두 약 36 ㎛ 였다.

(예 2-2, 예 3-2 및 예 4-2)

전술한 예 1-2 와 동일한 방법에 의해, 예 2-2, 예 3-2 및 예 4-2 에 관련된 커버 유리를 각각 제조하였다. 단, 이들 예에서는, 에칭 처리 시의 HF 가스의 농도를 바꾸어, 커버 유리를 제조하였다.

즉, 예 2-2 에서는, HF 가스의 농도를 1.9 vol％ 로 하였다. 또한, 예 3-2 에서는, HF 가스의 농도를 2.4 vol％ 로 하였다. 또한, 예 4-2 에서는, HF 가스의 농도를 2.9 vol％ 로 하였다.

그 밖의 조건은, 예 1-2 의 경우와 동일하다.

(평가)

예 1-2, 2-2, 3-2, 및 4-2 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 전술한 방법에 의해, 헤이즈치, 마텐스 경도, 및 표면 조도 Ra, Rz 의 각 측정을 실시하였다.

이하의 표 3 에는, 각 예에 관련된 커버 유리의 에칭 처리 조건 및 측정 결과를 정리하여 나타낸다.

또한, 표 3 에는, 참고를 위해서, 에칭 처리를 실시하지 않고, 화학 강화 처리만을 실시한 유리 기판 (두께 1.1 ㎜) 에 있어서 얻어진 각 측정 결과를 동시에 나타냈다.

표 3 에 나타내는 바와 같이, 헤이즈치의 측정 결과로부터, 예 1-2 및 예 2-2 에 관련된 커버 유리에서는, 헤이즈치는 1 ％ 미만인 데에 반하여, 예 3-2 및 예 4-2 에 관련된 커버 유리에서는, 헤이즈치는 2 ％ 를 초과하는 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 헤이즈치가 커지고, 커버 유리의 투명성이 저하하는 것을 알 수 있었다.

본 실험 조건에서는, 1 ％ 이하의 헤이즈치를 얻기 위해서는, HF 농도는, 2.4 vol％ 미만일 필요가 있다고 할 수 있다.

한편, 마텐스 경도의 측정 결과로부터, 예 1-2 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는 2950 N/㎟ 인 데에 반하여, 예 2-2, 예 3-2 및 예 4-2 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는, 최대에서도 1390 N/㎟ 정도로, 그다지 크지 않은 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 마텐스 경도가 저하하고, 커버 유리의 경도가 저하하는 것을 알 수 있었다.

또한, 표면 조도의 측정 결과로부터, 예 1-2 에 관련된 커버 유리에서는, 표면 조도 Ra 는 0.2 ㎚ ∼ 20 ㎚ 의 범위에 있고, 표면 조도 Rz 는 3.5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위에 있는 것을 알 수 있었다. 이에 반하여, 예 2-2, 예 3-2 및 예 4-2 에 관련된 커버 유리에서는, 표면 조도 Ra 는 최소에서도 25 ㎚ 를 초과하고, 표면 조도 Rz 는 최소에서도 230 ㎚ 를 초과하는 것을 알 수 있었다.

이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 표면 조도 Ra, Rz 가 증가하여, 커버 유리의 표면의 요철이 격렬해지는 경향이 있는 것을 알 수 있었다.

도 12 에는, 예 1-2 에 관련된 커버 유리의 표면 사진을 나타낸다. 또한, 도 13 에는, 예 3-2 에 관련된 커버 유리의 표면 사진을 나타낸다.

도 12 및 도 9 의 비교, 그리고 도 13 과 도 11 의 비교로부터, 화학 강화 처리 전후로, 커버 유리의 표면 형태는, 거의 변화하지 않는 것을 알 수 있다.

즉, 예 3-2 에 관련된 커버 유리의 표면은, 요철이 격렬하고, 다수의 미세한 돌기 및 구멍이 3 차원적으로 분포되어 구성되어 있는 것을 알 수 있다. 이에 반하여, 예 1-2 에 관련된 커버 유리의 표면은, 다수의 미세한 구멍을 포함하지만, 비교적 평면적이고 평활한 표면 형태를 갖는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 예 1-2 에 관련된 커버 유리에서는, 에칭 강도가 비교적 작고, 비교적 평활한 표면이 얻어지기 때문에, 표면 조도 Ra, Rz 가 작게 억제된다. 또한, 동일한 이유에 의해, 에칭 처리 전의 유리에 비하여 마텐스 경도의 저하가 억제됨과 함께, 헤이즈치의 상승이 억제되어, 투명성이 높아지는 것으로 생각된다.

(예 1-3)

커버 유리는, 예 1-2 에서 얻어진 커버 유리의 표면에, AFP 코팅 처리를 실시함으로써 제조하였다. 얻어진 커버 유리를, 「예 1-3 에 관련된 커버 유리」 라고 칭한다.

AFP 코팅 처리는, 증착법에 의해, 예 1-2 에 관련된 커버 유리의 제 1 표면에, KY185 (신에츠 화학사 제조) 를 성막함으로써 실시하였다.

(예 2-3, 예 3-3 및 예 4-3)

전술한 예 1-3 과 동일한 방법에 의해, 예 2-3, 예 3-3 및 예 4-3 에 관련된 커버 유리를 각각 제조하였다. 단, 이들 예에서는, AFP 코팅 처리에 제공되는 화학 강화 처리 후의 유리 기판으로서, 예 1-3 의 경우와는 상이한 유리 기판을 사용하여, 커버 유리를 제조하였다.

즉, 예 2-3 에서는, 예 2-2 에서 얻어진 커버 유리의 제 1 표면에, AFP 코팅 처리를 실시함으로써, 예 2-3 에 관련된 커버 유리를 제조하였다. 또한, 예 3-3 에서는, 예 3-2 에서 얻어진 커버 유리의 제 1 표면에, AFP 코팅 처리를 실시함으로써, 예 3-3 에 관련된 커버 유리를 제조하였다. 또한, 예 4-3 에서는, 예 4-2 에서 얻어진 커버 유리의 제 1 표면에, AFP 코팅 처리를 실시함으로써, 예 4-3 에 관련된 커버 유리를 제조하였다.

또한, 이들 예에 있어서, AFP 코팅 처리의 조건은, 예 1-3 의 경우와 동일하다.

(예 5-3)

이하의 방법에 의해, 전술한 예 5-1 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리를 실시하였다. 얻어진 커버 유리를 「예 5-3 에 관련된 커버 유리」 라고 칭한다.

화학 강화 처리는, 450 ℃ 의 100 ％ 질산칼륨 용융염 중에, 예 5-1 에 관련된 커버 유리를 1 시간 침지시킴으로써 실시하였다. 화학 강화 처리에 의해, 커버 유리의 표면에, 압축 응력층이 형성되었다.

화학 강화 처리 후의 커버 유리에 있어서, 전술한 방법에 의해, 제 1 표면 (에칭 처리한 표면) 에 있어서의 표면 압축 응력을 측정하였다. 측정 결과, 표면 압축 응력은, 약 760 ㎫ 이고, 압축 응력층의 두께는, 약 25 ㎛ 였다.

다음으로, 화학 강화 처리 후의 커버 유리를 사용하여, AFP 코팅 처리를 실시하였다.

AFP 코팅 처리의 조건은, 예 1-3 의 경우와 동일하다.

(평가)

예 1-3, 2-3, 3-3, 4-3, 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 전술한 방법에 의해, 헤이즈치, 마텐스 경도, 및 표면 조도 Ra, Rz 의 각 측정을 실시하였다.

또한, 예 1-3, 2-3, 3-3, 4-3, 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 이하의 방법에 의해, 접촉각의 측정, 마찰 거동의 평가, 및 펜의 감촉의 평가 시험을 실시하였다.

(접촉각의 측정)

접촉각은, 커버 유리의 표면에 순수 1 ㎕ 를 적하한 후 3 초 후의 물방울로 측정하였다. 측정에는, 접촉각계 (CA-X : 쿄와 계면 과학사 제조) 를 사용하였다.

(마찰 거동의 평가)

이하의 방법에 의해, 각 예에 관련된 커버 유리의 동마찰 계수 μ_k 및 Y 치 (= σ／F_k) 를 측정하였다.

먼저, 각 커버 유리의 제 1 표면에, 로드 셀이 형성된 평면형 압자를 50 gf (0.49 N) 의 하중으로 배치한다. 압자의 적어도 커버 유리와 접촉하는 면 (면적 1 ㎠) 에는, 합성 피혁 (두께 0.6 ㎜, 표면 조도 Ra = 15 ㎛) 을 배치하였다.

다음으로, 압자를 수평 방향으로 일정한 이동 속도 (1 ㎜/초) 로 이동시킨다. 이동 거리는, 20 ㎜ 이다. 그리고, 압자의 이동 중에 발생하는 동마찰력 F_k(N)및 동마찰 계수 μ_k 를, 표면성 시험기 (트라이포기어 TYPE38 : 신토 과학사 제조) 를 사용하여 측정하였다.

동마찰 계수 μ_k 는, 동마찰력 F_k(N)와 이동 시간 t (초) 사이에, 근사적으로 직선 관계가 성립하는 영역 (이하, 「직선 영역」 이라고 한다) 에 있어서 산출하였다.

또한, Y 치는, 직선 영역에 있어서의 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ(N) 를, 동마찰력 F_k(N)로 나눔으로써 산정하였다.

또한, 이 실험은, 실온 (25 ℃) 에서 실시하였다.

(펜의 감촉의 평가 시험)

예 1-3, 2-3, 3-3, 4-3, 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 펜의 감촉의 평가 시험 (관능 시험) 을 실시하였다 (○× 평가).

시험에서는, 입력 펜 (와콤사 제조 프로펜 KP-503E) 을 사용하여, 실제로 커버 유리 상에 묘화했을 때에, HB 의 연필로 보통지에 썼을 때의 감각과 가까운 것을 ○ 라고 하고, 쓰기 힘든 경우를 × 로 하여, 펜의 감촉을 판정하였다.

이하의 표 4 에는, 각 예에 관련된 커버 유리의 에칭 처리 조건 및 측정 결과를 정리하여 나타낸다.

또한, 표 4 에는, 참고를 위해서, 에칭 처리를 실시하지 않고, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리만을 실시한 유리 기판 (판두께 1.1 ㎜) 에 있어서 얻어진 각 측정 결과를 동시에 나타냈다.

표 4 에 나타내는 바와 같이, 헤이즈치의 측정 결과로부터, 예 1-3 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리에서는, 헤이즈치는 1 ％ 미만인 데에 반하여, 예 2-3, 예 3-3, 및 4-3 에 관련된 커버 유리에서는, 헤이즈치는 1 ％ 를 초과하는 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 헤이즈치가 커지고, 커버 유리의 투명성이 저하하는 것을 알 수 있었다.

한편, 마텐스 경도의 측정 결과로부터, 예 1-3 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는 3300 N/㎟ 이고, 예 5-3 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는 3850 N/㎟ 이다. 이에 반하여, 예 2-3, 예 3-3 및 예 4-3 에 관련된 커버 유리에서는, 마텐스 경도는, 최대에서도 920 N/㎟ 정도로, 그다지 크지 않은 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 에칭 처리 시의 HF 농도, 즉 「에칭 강도」 가 클수록, 마텐스 경도가 저하하여, 커버 유리의 경도가 저하하는 것을 알 수 있었다.

또한, 표면 조도의 측정 결과로부터, 예 1-3 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리에서는, 표면 조도 Ra 는 0.2 ㎚ ∼ 20 ㎚ 의 범위에 있고, 표면 조도 Rz 는 3.5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위에 있는 것을 알 수 있었다. 이에 반하여, 예 2-3, 예 3-3 및 예 4-3 에 관련된 커버 유리에서는, 표면 조도 Ra 는 최소에서도 24 ㎚ 를 초과하고, 표면 조도 Rz 는 최소에서도 230 ㎚ 를 초과하는 것을 알 수 있었다.

또한, 현미경 관찰의 결과, 예 1-3 에 관련된 커버 유리의 표면은, 예 1-1 및 예 1-2 에 관련된 커버 유리와 동일하였다. 또한, 예 3-3 에 관련된 커버 유리의 표면은, 예 3-1 및 예 3-2 에 관련된 커버 유리와 대략 동일하였다. 이것으로부터, AFP 코팅 처리를 실시해도, 표면 형태는 거의 변화하지 않는 것을 알 수 있었다.

또한, 접촉각의 측정 결과, 어느 커버 유리에 있어서도, 접촉각은, 100°이상인 것을 알 수 있었다.

또한, 마찰 거동의 평가 결과, 예 1-3 에 관련된 커버 유리는, 동마찰 계수 μ_k =1.49 이고, 예 5-3 에 관련된 커버 유리는, 동마찰 계수 μ_k =1.523 인 것을 알 수 있었다. 한편, 예 2-3, 예 3-3 및 예 4-4 에 관련된 커버 유리에서는, 동마찰 계수 μ_k 는, 최대에서도 0.869 정도 (예 3-3) 로, 그다지 크지 않은 것을 알 수 있었다. 참고로, AFP 코팅 처리 후의 유리 기판의 동마찰 계수 μ_k 는, 0.105 로, 매우 작은 것을 알 수 있었다.

또한, 예 1-3 에 관련된 커버 유리에서는, Y 치 = 0.018 이고, 예 5-3 에 관련된 커버 유리는, Y 치 = 0.010 인 것을 알 수 있었다. 이에 반하여, 예 2-3, 예 3-3 및 예 4-4 에 관련된 커버 유리에서는, Y 치는, 최소에서도 0.065 정도 (예 3-3) 로, 그다지 작지 않은 것을 알 수 있었다. 참고로, AFP 코팅 처리 후의 유리 기판의 Y 치는, 0.115 였다.

본 실험 조건에서는, 0.9 이상의 동마찰 계수 μ_k 및 0.05 이하의 Y 치를 얻기 위해서는, HF 농도는, 1.9 vol％ 미만일 필요가 있다고 할 수 있다.

도 14 에는, 예 1-3 및 예 3-3 에 관련된 커버 유리에 있어서의 마찰 거동의 평가 시험 결과를 함께 나타낸다. 또한, 이 도면에는, 참고를 위해서, 에칭 처리를 실시하지 않고, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리만을 실시한 유리 기판 (두께 1.1 ㎜) 에 있어서 얻어진 결과가 동시에 나타나 있다.

도 14 로부터, 예 3-3 에 관련된 커버 유리는, 동마찰 계수 μ_k 와 시간 t 의 관계가, 전술한 도 3 에 나타낸 것에 가깝고, 이 때문에, 입력 펜의 펜의 감촉이 열등한 것으로 예상된다. 이에 반하여, 예 1-3 에 관련된 커버 유리는, 동마찰 계수 μ_k 와 시간 t 의 관계가, 전술한 도 4 에 나타낸 것에 가깝고, 이 때문에 양호한 펜의 감촉이 얻어지는 것으로 예상된다.

펜의 감촉의 평가 시험의 결과, 예 2-3 ∼ 예 4-3 에 관련된 커버 유리에서는, 입력 펜의 이동 시에, 입력 펜이 걸리는 감각을 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리만을 실시한 유리 기판에서는, 입력 펜이 지나치게 미끄러져, 이 경우에도 쓰기 어려운 것을 알 수 있었다. 이에 반하여, 예 1-3 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리에서는, 입력 펜의 걸림이나 미끄러짐이 없고, 양호한 필기감이 얻어지는 것이 확인되었다.

또한, 손가락에 의한 입력 (이하, 손가락 입력이라고도 한다) 에 의해, 동일하게 마찰감을 평가한 결과, 예 1-3 및 예 5-3 에 관련된 커버 유리에서는, 손가락 입력 시에 적당한 마찰감이 얻어지고, 양호한 필기감이 얻어지는 것이 확인되었다. 한편, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리만을 실시한 유리 기판에서는, 손가락이 지나치게 미끄러지고, 예 2-3 ∼ 예 4-3 에 관련된 커버 유리에서는, 손가락 입력 시에, 위축감이 발생하였다.

(예 5-4)

다음으로, 이하의 방법에 의해, 전술한 예 5-1 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리를 실시하였다. 얻어진 커버 유리를 「예 5-4 에 관련된 커버 유리」 라고 칭한다.

AFP 코팅 처리는, 증착법에 의해, 커버 유리의 제 1 표면에, optool DSX (다이킨사 제조) 를 성막함으로써 실시하였다.

AFP 코팅 처리 후에, 형광 X 선 분석 장치를 사용하여, 불소의 선 강도 (F-Kα) 를 분석함으로써, AFP 코팅의 도포량을 파악하였다. 즉, AFP 코팅은, 불소를 함유하기 때문에, 불소의 평가에 의해, AFP 코팅의 도포량을 평가할 수 있다.

형광 X 선 측정 장치에는, ZSX PrimusII ((주) 리가쿠사 제조 : 출력 : Rh 50 ㎸-72 ㎃) 를 사용하였다.

AFP 코팅 부착량 W 의 평가 시에는, 이하의 식을 사용하였다 :

AFP 코팅 부착량 W = {(AFP 코팅 처리 후의 커버 유리의 F-Kα 선 강도) - (AFP 코팅 시공 전의 커버 유리의 F-Kα 선 강도)}/(표준 시료의 F-Kα 선 강도 - AFP 코팅 시공 전의 커버 유리의 F-Kα 선 강도)

또한, 표준 시료에는, 불소를 2 wt％ 함유하는 알루미노 실리케이트 유리를 사용하였다.

평가의 결과, AFP 코팅 처리된 커버 유리, 즉 예 5-4 에 관련된 커버 유리에 있어서, AFP 코팅 부착량 W = 0.8 이었다.

(예 5-5, 예 5-6, 및 예 5-7)

전술한 예 5-4 와 동일한 방법에 의해, 예 5-5, 예 5-6 및 예 5-7 에 관련된 커버 유리를 각각 제조하였다. 단, 이들 예에서는, AFP 코팅 처리에 의한 AFP 코팅 부착량 W 를 변화시켜, 커버 유리를 제조하였다.

즉, 예 5-5 에 관련된 커버 유리에서는, AFP 코팅 부착량 W = 1.3 으로 하고, 예 5-6 에 관련된 커버 유리에서는, AFP 코팅 부착량 W = 0.6 으로 하고, 예 5-7 에 관련된 커버 유리에서는, AFP 코팅 부착량 W = 2.8 로 하였다. 그 밖의 제조 조건은, 예 5-4 의 경우와 동일하다.

(예 6-4)

전술한 예 5-4 와 동일한 방법에 의해, 예 6-4 에 관련된 커버 유리를 제조하였다. 단, 이 예 6-4 에서는, 전술한 예 6-1 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 화학 강화 처리 및 AFP 코팅 처리를 실시하였다. 또한, AFP 코팅 처리에 의한 AFP 코팅 부착량 W = 0.2 였다. 그 밖의 제조 조건은, 예 5-4 의 경우와 동일하다.

(평가)

예 5-4, 5-5, 5-6, 5-7 및 6-4 에 관련된 커버 유리를 사용하여, 전술한 방법에 의해, 헤이즈치, 마텐스 경도, 표면 조도 Ra, Rz, 및 접촉각의 각 측정을 실시하였다.

또한, 이들 커버 유리를 사용하여, 이하의 방법에 의해, 입력 펜에 의한 마찰 거동의 평가 시험을 실시하였다.

입력 펜에는, 펜 끝이 폴리아세탈계 수지 (로크웰 경도 M90) 로 구성되어 있는 것을 사용하였다. 펜 끝의 곡률 반경은, 약 700 ㎛ 이다.

마찰 거동의 평가는, 각 커버 유리의 제 1 표면에, 로드 셀이 형성된 평면형 압자를 150 gf (1.47 N) 의 하중으로 배치한다. 압자의 커버 유리와 접촉하는 면 (면적 1 ㎠) 에, 입력 펜을 수직으로 배치하였다.

다음으로, 압자 (즉 입력 펜) 를 수평 방향으로 일정한 이동 속도 (10 ㎜/초) 로 이동시킨다. 이동 거리는, 20 ㎜ 이다. 그리고, 압자의 이동 중에 발생하는 동마찰력 F_k(N)및 동마찰 계수 μ_k 를, 표면성 시험기 (트라이포기어 TYPE38 : 신토 과학사 제조) 를 사용하여 측정하였다.

또한, 직선 영역에 있어서의 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 를 산정하였다.

또한, 이 평가 시험은, 실온 (25 ℃) 에서 실시하였다.

또한, 마찰 거동의 평가 시험에 사용한 것과 동일한 입력 펜을 사용하여, 각 커버 유리에 있어서의 펜의 감촉의 관능 시험을 실시하였다.

이하의 표 5 에는, 각 예에 관련된 커버 유리의 측정 결과를 정리하여 나타낸다.

표 5 에 나타내는 바와 같이, 각 예에 관련된 커버 유리에 있어서, 헤이즈치는, 모두 1 ％ 미만이었다. 또한, 각 예에 관련된 커버 유리에 있어서, 마텐스 경도는, 모두 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위였다.

그러나, 펜의 감촉의 관능 시험의 결과, 예 5-6 에 관련된 커버 유리에서는, 입력 펜에 의한 조작 시에, 큰 걸리는 (위축) 느낌이 느껴져, 그다지 좋은 펜의 감촉은 얻어지지 않았다. 또한, 예 5-7 에 관련된 커버 유리에서는, 입력 펜이 지나치게 미끄러져, 자주, 의도한 입력 조작을 실시하는 것이 어려워지는 것을 알 수 있었다.

이에 반하여, 예 5-4, 5-5, 6-4 에 관련된 커버 유리에서는, 입력 펜의 걸림이나, 의도하지 않은 입력 펜의 미끄러짐이 잘 발생하지 않아, 양호한 펜의 감촉이 얻어졌다.

여기서, 동마찰 계수 μ_k 및 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 의 측정 결과를 참조하면, 예 5-6 에 관련된 커버 유리에서는, 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 가 0.04 로 커져 있고, 예 5-7 에 관련된 커버 유리에서는, 동마찰 계수 μ_k 가 0.13 으로 작아져 있다. 이에 반하여, 예 5-4, 5-5, 6-4 에 관련된 커버 유리에서는, 모두 동마찰 계수 μ_k 가 0.14 ∼ 0.50 의 범위에 있고, 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 는, 0.03 이하의 값이 되어 있다.

따라서, 예 5-6 및 예 5-7 에 관련된 커버 유리의 펜의 감촉의 저하는, 동마찰 계수 μ_k, 및 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 의 영향에 의한 것으로 생각된다. 즉, 예 5-6 및 예 5-7 에 관련된 커버 유리에서는, 동마찰 계수 μ_k 가 비교적 작거나, 혹은 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 가 비교적 커져 있다. 이에 반하여, 예 5-4, 5-5, 6-4 에 관련된 커버 유리에서는, 동마찰 계수 μ_k 가 소정 범위에 들어가 있고 또한, 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ 가 유의하게 작게 억제되어 있고, 이 결과, 양호한 펜의 감촉이 얻어진 것으로 생각된다.

본원은, 2013년 11월 14일에 출원한 일본 특허 출원 2013-235870호, 및 2014년 4월 16일에 출원한 일본 특허 출원 2014-084254호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로 동 일본 출원의 전체 내용을 본원에 참조에 의해 원용한다.

100 ; 펜 입력 장치
110 ; 커버 유리
120 ; 디스플레이 장치
130 ; 디지타이저 회로
140 ; 전극
150 ; 스페이서
160 ; 그리드
170 ; 검출 회로
180 ; 입력 펜
300 ; 처리 장치
310 ; 인젝터
315 ; 제 1 슬릿
320 ; 제 2 슬릿
325 ; 제 3 슬릿
350 ; 반송 수단
380 ; 유리 기판

Claims

펜 입력 장치용의 커버 유리로서,
헤이즈치가 1 ％ 미만이고,
마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,
당해 커버 유리의 표면에 있어서, 150 gf (1.47 N) 의 하중을 받은 이동 부재를, 실온에서 10 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 는, 0.14 이상 0.50 이하이고, 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ(N) 는, 0.03 이하이고,
상기 이동 부재는, 로크웰 경도가 M90 인 폴리아세탈계 수지제의 펜 끝을 갖고, 그 펜 끝이 700 ㎛ 의 곡률 반경을 갖는 펜인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 1 항에 있어서,
당해 커버 유리의 상기 표면은, 복수의 영역을 갖고, 그 복수의 영역은, 서로 상이한 동마찰 계수 μ_k 및 동마찰력의 표준 편차 σ 를 갖는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
펜 입력 장치용의 커버 유리로서,
헤이즈치가 1 ％ 미만이고,
마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,
당해 커버 유리의 표면에 있어서, 이동 부재를 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 3 항에 있어서,
당해 커버 유리의 상기 표면은, 복수의 영역을 갖고, 그 복수의 영역은, 서로 상이한 동마찰 계수 μ_k 및 동마찰력의 표준 편차 σ 를 갖는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 마텐스 경도는, 2000 N/㎟ ∼ 3500 N/㎟ 의 범위인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 부재는 합성 피혁이고,
당해 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 상기 이동 부재를, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
표면 조도 Ra (산술 평균 조도) 가 0.2 ㎚ ∼ 20 ㎚ 의 범위이고,
표면 조도 Rz (최대 높이 조도) 가 3.5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면에는, 지문 부착 방지재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 8 항에 있어서,
상기 지문 부착 방지재는, 상기 표면의 적어도 일부의 영역에 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
당해 커버 유리의 유리 조성으로서, 몰％ 농도로
SiO₂ 61 ∼ 77 ％,
Al₂O₃ 1 ∼ 18 ％,
Na₂O 8 ∼ 18 ％,
K₂O 0 ∼ 6 ％,
MgO 0 ∼ 15 ％,
B₂O₃ 0 ∼ 8 ％,
CaO 0 ∼ 9 ％,
SrO 0 ∼ 1 ％,
BaO 0 ∼ 1 ％,
ZrO₂ 0 ∼ 4 ％,
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 커버 유리.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
화학 강화 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
물방울에 대한 접촉각이 100°이상인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
사용자에 의해 정보가 입력되는 입력 장치용의 커버 유리로서,
헤이즈치가 1 ％ 미만이고,
마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,
동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, 당해 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 합성 피혁을, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력 F_k(N) 와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상이고, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 13 항에 있어서,
당해 입력 장치용의 커버 유리는, 사용자가 손가락으로 접촉하여 입력하는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
제 13 항에 있어서,
당해 입력 장치용의 커버 유리는, 펜으로 접촉하여 입력하는 것을 특징으로 하는 커버 유리.
펜 입력 장치용의 커버 유리의 제조 방법으로서,
(a) 유리 기판의 표면에 불화수소 (HF) 가스를 포함하는 처리 가스를 접촉시키는 공정으로서,
상기 (a) 의 공정 후에,
헤이즈치가 1 ％ 미만이고,
마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,
이동 부재를 일 방향으로 이동시켰을 때에, 동마찰력을 F_k(N)라고 하고, 그 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차를 σ(N) 라고 했을 때, σ／F_k 의 값 Y 가 0.05 이하인 상기 유리 기판이 얻어지는 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 마텐스 경도는, 2000 N/㎟ ∼ 3500 N/㎟ 의 범위인 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 이동 부재는 합성 피혁이고,
상기 커버 유리의 표면에 있어서, 50 gf (0.49 N) 의 하중을 받은 상기 이동 부재를, 실온에서 1 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 가 0.9 이상인 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.
펜 입력 장치용의 커버 유리의 제조 방법으로서,
(a) 유리 기판의 표면에 불화수소 (HF) 가스를 포함하는 처리 가스를 접촉시키는 공정으로서,
상기 (a) 의 공정 후에,
헤이즈치가 1 ％ 미만이고,
마텐스 경도가 2000 N/㎟ ∼ 4000 N/㎟ 의 범위이고,
로크웰 경도가 M90 인 폴리아세탈계 수지제의 펜 끝을 갖고, 그 펜 끝이 700 ㎛ 의 곡률 반경을 갖는 펜을, 150 gf (1.47 N) 의 하중으로, 실온에서 10 ㎜/초의 속도로 일 방향으로 이동시켰을 때, 동마찰력 F_k(N)와 시간의 관계가 직선으로 근사되는 영역에 있어서의 동마찰 계수 μ_k 는, 0.14 이상 0.50 이하이고, 상기 동마찰력 F_k(N)의 표준 편차 σ(N) 는, 0.03 이하가 되는 상기 유리 기판이 얻어지는 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.
제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a) 의 공정 후의 상기 유리 기판의 표면 조도 Ra 는, 0.2 ㎚ ∼ 20 ㎚ 의 범위이고,
상기 (a) 의 공정 후의 상기 유리 기판의 표면 조도 Rz 는, 3.5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위인 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.
제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로, 상기 (a) 의 공정 후에,
(c) 상기 유리 기판에 지문 부착 방지재를 코팅하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.
제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 의 공정이 존재하지 않는 경우,
추가로, 상기 (a) 의 공정 후에,
(b) 상기 유리 기판을 화학 강화 처리하는 공정을 갖고,
상기 (c) 의 공정이 존재하는 경우,
추가로, 상기 (a) 의 공정 후이고, 상기 (c) 의 공정 전에,
(b) 상기 유리 기판을 화학 강화 처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 커버 유리의 제조 방법.