KR20180128859A

KR20180128859A - 커버 부재, 커버 부재의 제조 방법 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20180128859A
Application number: KR1020180058550A
Authority: KR
Inventors: 겐스케 후지이
Original assignee: 에이지씨 가부시키가이샤
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2018-12-04
Also published as: JP6805966B2; CN108929052B; JP2018197176A; TW201900405A; CN108929052A; TWI757490B

Abstract

본 발명은, 투명 기체를 포함하는 커버 부재로서, 상기 투명 기체는, 피커버 부재에 대향하는 제 1 주면과, 상기 제 1 주면과는 반대측의 제 2 주면을 갖고, 상기 제 1 주면에, F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있고, 상기 제 1 주면의 접촉각이 50 °이하인, 커버 부재에 관한 것이다.

Description

커버 부재, 커버 부재의 제조 방법 및 표시 장치{COVER MEMBER, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 커버 부재, 커버 부재의 제조 방법 및 표시 장치에 관한 것이다.

종래부터, 표시 장치의 표시 패널을 보호하기 위해, 유리판 등의 투명 기체를 갖는 커버 부재가 사용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).

투명 기체의 표시 패널측의 주면의 가장자리에는, 배선 등을 은폐하기 위한 프레임부가 프레임상으로 인쇄되어 있는 경우가 있다.

국제 공개 제2011/148990호

커버 부재의 주면은, 통상적으로 광학 점착 필름 등의 점착층을 사용하여 표시 패널의 표시면에 첩합 (貼合) 된다.

이 때, 커버 부재 (투명 기체) 의 주면과 점착층 사이에 공기 등의 가스가 들어가, 기포가 발생하는 경우가 있다. 특히, 표시 패널측의 주면에 프레임부를 갖는 커버 부재를 표시 패널의 표시면에 첩합하는 경우에는, 프레임부와 투명 기체 사이의 단차 부분에 있어서, 커버 부재와 점착층 사이에 기포가 발생하기 쉽다.

커버 부재와 점착층 사이에 발생한 기포는, 커버 부재너머로 표시 패널의 표시면을 보았을 때의 표시 화상의 시인성을 열화시킨다.

이 때문에, 커버 부재와 점착층 사이에 기포가 많이 발생한 경우에는, 오토클레이브를 사용하여 기포를 소실시키는 등의 작업이 필요해져 번잡하다.

본 발명은, 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 표시 패널의 표시면측에 배치되는 커버 부재로서, 커버 부재와 표시 패널의 표시면을 점착층을 개재하여 첩합하였을 때에, 커버 부재와 점착층 사이의 기포 발생을 억제할 수 있는 커버 부재, 상기 커버 부재의 제조 방법, 및 상기 커버 부재를 사용한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 하기 구성을 채용함으로써, 상기 목적이 달성되는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명의 일 양태에 관련된 커버 부재는, 투명 기체를 포함하는 커버 부재로서, 상기 투명 기체는, 피커버 부재에 대향하는 제 1 주면과, 상기 제 1 주면과는 반대측의 제 2 주면을 갖고, 상기 제 1 주면에, F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있고, 상기 제 1 주면의 접촉각이 50 °이하인, 커버 부재이다.

본 발명의 일 양태에 관련된 커버 부재의 제조 방법은, 투명 기체를 포함하는 커버 부재를 제조하는 방법으로서, 피커버 부재에 대향하는 제 1 주면과, 상기 제 1 주면과는 반대측의 제 2 주면을 갖는 투명 기체를 준비하고, 함불소 화합물이 일면에 부착된 전사용 기체를 준비하고, 상기 투명 기체의 상기 제 1 주면과, 상기 전사용 기체에 있어서의 상기 함불소 화합물이 부착된 면을 접촉시켜, 상기 함불소 화합물을 상기 투명 기체의 상기 제 1 주면에 전사하고, 상기 전사에 의해, 상기 제 1 주면에 F 원자를 함유하는 화합물을 부착시켜, 상기 제 1 주면의 접촉각을 50 °이하로 하는, 커버 부재의 제조 방법이다.

본 발명의 일 양태에 관련된 표시 장치는, 상기 커버 부재, 점착층 및 표시 패널을 구비하는 표시 장치로서, 상기 커버 부재는, 상기 투명 기체의 상기 제 1 주면이 상기 표시 패널과 대향하는 방향에서, 상기 점착층을 개재하여 상기 표시 패널과 첩합되는, 표시 장치이다.

본 발명에 의하면, 커버 부재와 표시 패널의 표시면을 점착층을 개재하여 첩합하였을 때에, 커버 부재와 점착층 사이의 기포 발생을 억제할 수 있는 커버 부재, 상기 커버 부재의 제조 방법, 및 상기 커버 부재를 사용한 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 실시형태의 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 커버 부재, 점착층 및 표시 패널을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 종래의 커버 부재를 점착층에 의해 표시 패널에 첩합한 상태를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 실시형태의 커버 부재를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

〈본 실시형태의 표시 장치의 구성〉

도 1 은, 본 실시형태의 표시 장치 (100) 를 나타내는 단면도이다.

표시 장치 (100) 로는, 예를 들어, 스마트폰, 태블릿 단말 등의 표시 장치 ; 카네비게이션 장치, 리어 시트의 승객이 영상 등을 시청하기 위한 RSE 리어 시트 엔터테인먼트) 장치 등의 차재 표시 장치 ; 냉장고, 세탁기, 전자 레인지 등의 가전 제품의 개폐문에 부착되는 표시 장치 ; 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.

표시 장치 (100) 는, 표시 패널 (104) 및 커버 부재 (11) 를 갖고, 표시 패널 (104) 과 커버 부재 (11) 가 점착층 (14) 을 개재하여 첩합되어 있다.

표시 장치 (100) 는, 각 부를 수납하는 케이싱 (106) 을 갖고, 케이싱 (106) 에는 개구부가 형성되어 있다. 케이싱 (106) 중에는, 상기 표시 패널 (104) 과 백라이트 유닛 (102) 이 재치 (載置) 되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (106) 의 바닥판인 케이싱 바닥판 (107) 상에 백라이트 유닛 (102) 이 재치되고, 백라이트 유닛 (102) 상에 표시 패널 (104) 이 재치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 표시 패널 (104) 은 액정 패널이다. 케이싱 (106) 의 내부이며, 표시 패널 (104) 의 외측에는, 표시 패널 (104) 에 접속되는 배선 (141) 이 배치되어 있다.

백라이트 유닛 (102) 및 표시 패널 (104) 의 구성은 특별히 한정되지 않고, 공지된 구성을 채용할 수 있다. 케이싱 (106) (케이싱 바닥판 (107) 을 포함한다) 의 재질 등에 대해서도 마찬가지로 특별히 한정되지 않는다.

표시 장치 (100) 로는, 표시 패널 (104) 로서 액정 패널을 갖는 표시 장치에 한정되지 않고, 예를 들어, 유기 EL 패널, PDP, 전자 잉크형 패널 등을 갖는 표시 장치여도 된다. 표시 장치 (100) 는, 표시 패널 (104) 의 종류에 따라서는, 백라이트 유닛 (102) 을 갖지 않는 경우도 있다. 표시 장치 (100) 는, 터치 패널 등을 갖고 있어도 된다. 터치 패널로는, 정전 용량식의 터치 패널이나, 저항막방식의 터치 패널 등을 들 수 있다.

표시 장치 (100) 의 일부를 구성하는 커버 부재 (11) 는, 투명 기체 (12) 를 갖는다. 투명 기체 (12) 는, 점착층 (14) 에 의해, 표시 패널 (104) 에 첩합된다. 이렇게 하여, 투명 기체 (12) 는, 표시 패널 (104) 을 덮는 커버 부재로서 기능한다.

본 실시형태에서는, 투명 기체 (12) 의 단부는, 접착층 (131) 에 의해 케이싱 (106) 에 접착되어 있다.

도 2 는, 커버 부재 (11), 점착층 (14) 및 표시 패널 (104) 을 확대하여 나타내는 단면도이다.

커버 부재 (11) 를 구성하는 투명 기체 (12) 는 주면을 갖는다. 즉, 투명 기체 (12) 는, 피커버 부재로서의 표시 패널 (104) 과 대향하는 제 1 주면 (12a), 및 제 1 주면 (12a) 과는 반대측의, 표시 패널 (104) 과 대향하지 않는 제 2 주면 (12b) 을 갖는다. 본 실시형태에서는, 피커버 부재로서 표시 패널 (104) 을 예로 들어 설명하지만, 피커버 부재는 표시 패널에 한정되지 않는다.

투명 기체 (12) 에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 제 1 주면 (12a) 에 F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있고, 또한, 제 1 주면 (12a) 의 접촉각이 50 ° 이하이다.

본 실시형태에서는, 투명 기체 (12) 에 있어서의 제 1 주면 (12a) 의 가장자리에, 제 2 주면 (12b) 측에서 배선 (141) (도 1 참조) 을 시인할 수 없도록 은폐하는 프레임부 (132) 가 프레임상으로 형성되어 있다.

프레임부 (132) 가 형성된 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 은, 점착층 (14) 에 의해 표시 패널 (104) 의 표시면 (104a) 에 첩합된다.

점착층 (14) 은, 투명 기체 (12) 와 동일하게 투명하고, 투명 기체 (12) 와 점착층 (14) 의 굴절률차는 작은 것이 바람직하다.

점착층 (14) 으로는, 예를 들어, 액상의 경화성 수지 조성물을 경화시켜 얻어지는 투명 수지로 이루어지는 층을 들 수 있는 것 외에, 광학 점착 필름 또는 광학 점착 테이프여도 된다.

점착층 (14) 의 두께는, 예를 들어 5 ∼ 1000 ㎛ 이며, 50 ∼ 500 ㎛ 가 바람직하다.

〈종래의 커버 부재〉

도 3 은, 종래의 커버 부재 (511) 를 점착층 (14) 에 의해 표시 패널 (104) 에 첩합한 상태를 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2 에 기초하여 설명한 본 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하고, 설명을 생략한다.

종래의 커버 부재 (511) 를 구성하는 투명 기체 (512) 는, 점착층 (14) 을 사용하여 표시 패널 (104) 의 표시면 (104a) 에 첩합된다.

이 때, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 투명 기체 (512) 와 점착층 (14) 사이에 공기 등의 가스가 들어가, 기포 (551) 가 발생하는 경우가 있다. 특히, 투명 기체 (512) 의 표시 패널 (104) 측의 제 1 주면 (512a) 에 프레임부 (132) 가 인쇄되어 있는 경우에는, 프레임부 (132) 에 의해 형성되는 단차 부분 (561) 에 기포 (551) 가 발생하기 쉽다.

기포 (551) 는, 투명 기체 (512) 너머로 표시 패널 (104) 을 보았을 때에, 표시면 (104a) 에 표시되는 화상 (표시 화상) 의 시인성을 열화시킨다.

이 때문에, 기포 (551) 가 많이 발생한 경우에는, 오토클레이브를 사용하여 기포 (551) 를 소실시키는 작업이 필요해지는 등, 매우 번잡하다.

〈본 실시형태의 커버 부재의 구성〉

도 4 는, 본 실시형태의 커버 부재 (11) 를 나타내는 단면도이다.

커버 부재 (11) 는, 제 1 주면 (12a) 및 제 2 주면 (12b) 을 갖는 투명 기체 (12) 를 갖는다. 커버 부재 (11) 는, 필요에 따라, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 에 프레임부 (132) 를 갖고, 제 1 주면 (12a) 또는 제 2 주면 (12b) 에 도시되지 않은 기능층을 갖는다.

이하에, 커버 부재 (11) 를 구성하는 각 부에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

《투명 기체》

투명 기체 (12) 는, 제 1 주면 (12a) 에 F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있고, 또한, 제 1 주면 (12a) 의 접촉각이 50 °이하이다.

이로써, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 을, 점착층 (14) 을 사용하여 표시 패널 (104) 의 표시면 (104a) 에 첩합하였을 때에, 투명 기체 (12) 와 점착층 (14) 사이에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, F 원자를 함유하는 화합물은, 소량으로 제 1 주면 (12a) 의 접촉각을 제어할 수 있기 때문에, 유기계 화합물이 바람직하다.

상기 효과가 얻어지는 이유는 분명하지 않지만, 다음과 같이 추측된다.

투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 접촉각을 50 °이하로 함으로써, 제 1 주면 (12a) 과 점착층 (14) 이 젖기 쉬워져, 밀착성을 높일 수 있다.

또한, 투명 기체 (12) (예를 들어, Si 를 함유하는 유리판) 의 제 1 주면 (12a) 상에, F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있다. 이로써, 제 1 주면 (12a) 에 미소한 발수부가 형성된다. 그리고, 발수부끼리가 형성되는 패스는 표면 에너지가 저하되는 것으로 생각되며, 이들 발수부를 통하여, 투명 기체 (12) 와 점착층 (14) 사이로부터 기포가 되는 가스가 누출된다. 이 때문에, 기포의 발생이 억제되는 것으로 추측된다.

기포의 발생이 보다 억제된다는 이유로부터, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 접촉각은 25 ∼ 45 °가 바람직하고, 28 ∼ 40 °가 보다 바람직하고, 30 ∼ 38 °가 더욱 바람직하다.

투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 접촉각은, 다음과 같이 구한다.

먼저, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) (프레임부 (132) 가 프레임상으로 인쇄되어 있는 경우에는, 프레임부 (132) 가 인쇄되어 있지 않은 영역) 을 4 × 4 등분한다. 등분할 때에 그은 선 (3 개 ＋ 3 개) 끼리의 교점 (합계 9 점) 에 있어서의 물의 접촉각을 측정한다. 구체적으로는, 측정 온도 23 ℃ 에서, 순수 5 ㎕ 를 적하하고 나서 5 초 후의 접촉각을, 접촉각계 (쿄와 계면 과학사 제조, PCA-11) 를 사용하여 측정한다. 측정한 합계 9 점의 접촉각의 평균값을, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 접촉각으로 한다. 또한, 접촉각의 측정은, θ/2 법 (A half angle method) 으로 측정할 수 있다.

투명 기체 (12) (예를 들어, Si 를 함유하는 유리판) 의 제 1 주면 (12a) 에 있어서의 Si 원자의 수에 대한 F 원자의 수의 비 (F/Si) (이하, 「원자비 (F/Si)」라고도 한다) 는, 기포의 발생이 보다 억제된다는 이유로부터, 0.005 ∼ 0.13 이 바람직하고, 0.015 ∼ 0.1 이 보다 바람직하고, 0.02 ∼ 0.08 이 더욱 바람직하다. 또한, 원자비 (F/Si) 가 큰 경우, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 은, 표면 에너지가 낮아지는 영역이 커지고, 점착층 (14) 과의 점착성이 저하되는 영역이 많아진다. 이 때문에, 원자비 (F/Si) 의 상한값을 초과하면, 제 1 주면 (1a) 과 점착층 (14) 의 점착성이 낮은 부위에 기포가 남기 쉬워진다.

투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 원자비 (F/Si) 가 0 초과이면, 투명 기체 (12) (예를 들어, Si 를 함유하는 유리판) 의 제 1 주면 (12a) 상에, F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있는 것으로 간주할 수 있다.

투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 원자비 (F/Si) 는, 다음과 같이 구한다.

먼저, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) (프레임부 (132) 가 프레임상으로 인쇄되어 있는 경우에는, 프레임부 (132) 가 인쇄되어 있지 않은 영역) 에 대하여, X 선 광전자 분광 장치 (니혼 전자사 제조, JPS-9000MC) 를 사용하여 F 원자 농도 (단위 : 원자 ％) 및 Si 원자 농도 (단위 : 원자 ％) 를 구한다. 구한 F 원자 농도와 Si 원자 농도의 비를, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 원자비 (F/Si) 로 한다.

보다 상세하게는, X 선의 선원은 MgKα 선, 가속 전압 12 ㎸, 25 ㎃ 의 조건에서 측정한다. 스폿 직경은 6 ㎜φ 로 측정한다. 시료의 경사는 없다. 패스 에너지는 50 eV, 측정 스텝은 0.5 eV, Dwell Time 은 100 msec, 스캔수는 30 회로 측정한다. 측정 결과, 얻어진 결합 에너지 피크에 대하여, 셜리법에 의해 백그라운드를 제거한 후, F1s 피크 강도와, Si2p3/2 의 피크 강도로부터, F/Si 의 원자 농도비를 산출한다.

투명 기체 (12) 는, 투명한 재료로 이루어지는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 유리, 또는 유리와 수지의 조합 (복합 재료, 적층 재료 등) 으로 이루어지는 것 등이 바람직하게 사용된다. 투명 기체 (12) 의 형상에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 강성을 갖는 판상을 들 수 있다. 또, 투명 기체 (12) 는 평판상일 필요는 없고, 전체가 만곡된 형상, 일부에 굴곡부를 구비하는 형상이어도 된다.

투명 기체 (12) 로서 사용되는 유리판으로는, 이산화규소를 주성분으로 하는 일반적인 유리, 예를 들어, 소다라임 실리케이트 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리, 석영 유리 등의 유리로 이루어지는 유리판을 들 수 있다.

투명 기체 (12) 로서 유리판을 사용하는 경우, 유리의 조성은, 성형이나 화학 강화 처리에 의한 강화가 가능한 조성이 바람직하고, 나트륨을 함유하고 있는 것이 바람직하다.

유리의 조성은 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 조성을 갖는 유리를 이용할 수 있다. 예를 들어, 산화물 기준의 몰％ 표기로, 이하의 조성을 갖는 알루미노 실리케이트 유리를 들 수 있다.

(ⅰ) SiO₂ 를 50 ∼ 80 ％, Al₂O₃ 을 2 ∼ 25 ％, Li₂O 를 0 ∼ 10 ％, Na₂O 를 0 ∼ 18 ％, K₂O 를 0 ∼ 10 ％, MgO 를 0 ∼ 15 ％, CaO 를 0 ∼ 5 ％ 및 ZrO₂ 를 0 ∼ 5 ％ 함유하는 유리.

(ⅱ) SiO₂ 를 50 ∼ 74 ％, Al₂O₃ 을 1 ∼ 10 ％, Na₂O 를 6 ∼ 14 ％, K₂O 를 3 ∼ 11 ％, MgO 를 2 ∼ 15 ％, CaO 를 0 ∼ 6 ％ 및 ZrO₂ 를 0 ∼ 5 ％ 함유하고, SiO₂ 및 Al₂O₃ 의 함유량의 합계가 75 ％ 이하, Na₂O 및 K₂O 의 함유량의 합계가 12 ∼ 25 ％, MgO 및 CaO 의 함유량의 합계가 7 ∼ 15 ％ 인 유리.

(ⅲ) SiO₂ 를 68 ∼ 80 ％, Al₂O₃ 을 4 ∼ 10 ％, Na₂O 를 5 ∼ 15 ％, K₂O 를 0 ∼ 1 ％, MgO 를 4 ∼ 15 ％ 및 ZrO₂ 를 0 ∼ 1 ％ 함유하는 유리.

(ⅳ) SiO₂ 를 67 ∼ 75 ％, Al₂O₃ 을 0 ∼ 4 ％, Na₂O 를 7 ∼ 15 ％, K₂O 를 1 ∼ 9 ％, MgO 를 6 ∼ 14 ％ 및 ZrO₂ 를 0 ∼ 1.5 ％ 함유하고, SiO₂ 및 Al₂O₃ 의 함유량의 합계가 71 ∼ 75 ％, Na₂O 및 K₂O 의 함유량의 합계가 12 ∼ 20 ％ 이고, CaO 를 함유하는 경우 그 함유량이 1 ％ 미만인 유리.

(ⅴ) SiO₂ 를 60 ∼ 75 ％, Al₂O₃ 을 0.5 ∼ 8 ％, Na₂O 를 10 ∼ 18 ％, K₂O 를 0 ∼ 5 ％, MgO 를 6 ∼ 15 ％, CaO 를 0 ∼ 8 ％ 함유하는 유리.

(ⅵ) SiO₂ 를 63 ∼ 75 ％, Al₂O₃ 을 3 ∼ 12 ％, MgO 를 3 ∼ 10 ％, CaO 를 0.5 ∼ 10 ％, SrO 를 0 ∼ 3 ％, BaO 를 0 ∼ 3 ％, Na₂O 를 10 ∼ 18 ％, K₂O 를 0 ∼ 8 ％, ZrO₂ 를 0 ∼ 3 ％, Fe₂O₃ 을 0.005 ∼ 0.25 ％ 함유하고, R₂O/Al₂O₃ (식 중, R₂O 는 Na₂O ＋ K₂O 이다) 이 2.0 이상 4.6 이하인 유리.

(ⅶ) SiO₂ 를 66 ∼ 75 ％, Al₂O₃ 을 0 ∼ 3 ％, MgO 를 1 ∼ 9 ％, CaO 를 1 ∼ 12 ％, Na₂O 를 10 ∼ 16 ％, K₂O 를 0 ∼ 5 ％ 함유하는 유리.

투명 기체 (12) 로서 유리판이 바람직하다.

유리판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 원하는 유리 원료를 용융로에 투입하고, 1500 ∼ 1600 ℃ 에서 가열 용융하고 청징한 후, 성형 장치에 공급하여 용융 유리를 판상으로 성형하고, 서랭시킴으로써 제조할 수 있다.

유리판의 성형 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 다운드로법 (예를 들어, 오버플로 다운드로법, 슬롯다운법, 리드로법 등), 플로트법, 롤아웃법, 프레스법 등을 이용 가능하다.

투명 기체 (12) 로서 유리판을 사용하는 경우에는, 강도를 높이기 위해, 유리판에 화학 강화 처리 또는 물리 강화 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

화학 강화 처리 방법은 특별히 한정되지 않고, 유리판의 주면을 이온 교환하여, 압축 응력이 잔류하는 표면층을 형성한다. 구체적으로는, 유리 전이점 이하의 온도에서, 유리판의 주면 근방의 유리에 함유되는 이온 반경이 작은 알칼리 금속 이온 (예를 들어, Li 이온, Na 이온) 을, 이온 반경이 보다 큰 알칼리 금속 이온 (예를 들어, Li 이온에 대해서는 Na 이온 또는 K 이온이며, Na 이온에 대해서는 K 이온) 으로 치환한다. 이로써, 유리판의 주면에 압축 응력이 잔류하여, 유리판의 강도가 향상된다.

투명 기체 (12) 로서의 유리판은, 이하에 나타내는 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 상기 서술한 화학 강화 처리를 함으로써, 이와 같은 조건을 만족시킬 수 있다.

유리판의 압축 응력 (이하, 「CS」라고 한다) 은 400 ㎫ 이상 1200 ㎫ 이하가 바람직하고, 700 ㎫ 이상 900 ㎫ 이하가 보다 바람직하다. CS 가 400 ㎩ 이상이면, 실용상의 강도로서 충분하다. 한편, CS 가 1200 ㎫ 이하이면, 자체적인 압축 응력에 견딜 수 있어, 자연스럽게 파괴될 우려가 없다.

유리판의 응력층의 깊이 (이하, 「DOL」이라고 한다) 는 15 ∼ 50 ㎛ 가 바람직하고, 20 ∼ 40 ㎛ 가 보다 바람직하다. DOL 이 15 ㎛ 이상이면, 유리 커터 등의 예리한 도구를 사용해도, 용이하게 스크래치가 생겨 파괴될 우려가 없다. 한편, DOL 이 40 ㎛ 이하이면, 자체의 압축 응력에 견딜 수 있어, 자연스럽게 파괴될 우려가 없다.

투명 기체 (12) 의 두께는, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 유리판의 경우에는, 두께는 0.1 ∼ 5 ㎜ 가 바람직하고, 0.2 ∼ 2 ㎜ 가 보다 바람직하다.

투명 기체 (12) 로서 유리판을 사용하여 상기 화학 강화 처리를 하는 경우에는, 이것을 보다 유효하게 하기 위해, 유리판의 두께는 통상적으로 5 ㎜ 이하가 바람직하고, 3 ㎜ 이하가 보다 바람직하다.

투명 기체 (12) 의 치수는, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.

《프레임부》

프레임부 (132) 는, 착색 잉크를 투명 기체 (12) 에 인쇄하여 형성된다. 프레임부 (132) 는, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 의 주연부에 형성되는 것이 바람직하다.

인쇄법으로는, 예를 들어, 바 코트법, 리버스 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법, 롤 코트법, 스크린법, 잉크젯법 등이 있지만, 간편하게 인쇄할 수 있고, 여러 가지 투명 기체 프레임부에 인쇄할 수 있으며, 투명 기체 프레임부의 사이즈에 맞춰 인쇄할 수 있는 등의 이유로부터, 스크린 인쇄법이 바람직하다.

착색 잉크로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 세라믹스 소성체 등을 포함하는 무기계 잉크 ; 염료 또는 안료 등의 색료와 유기 수지를 포함하는 유기계 잉크 ; 등을 사용할 수 있다. 프레임부 (132) 의 형성에 사용되는 착색 잉크는, 흑색 또는 백색인 것이 많지만, 그 색은 특별히 한정되지 않는다. 또, 적외선의 파장 영역만 투과시키는 착색 잉크여도 된다.

무기계 잉크에 함유되는 세라믹스로는, 예를 들어, 산화크롬, 산화철 등의 산화물 ; 탄화크롬, 탄화텅스텐 등의 탄화물 ; 카본 블랙 ; 운모 ; 등이 있다.

유기계 잉크는, 염료 또는 안료와 유기 수지를 함유하는 조성물이다. 염료 또는 안료는, 특별히 한정없이 사용할 수 있다.

유기 수지로는, 예를 들어, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트, 투명 ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 폴리우레탄, 폴리메타크릴산메틸, 폴리비닐, 폴리비닐부티랄, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리이미드 등의 호모폴리머 ; 이들 수지의 모노머와 공중합 가능한 모노머의 코폴리머 ; 등을 들 수 있다.

무기계 잉크와 유기계 잉크는, 소성 온도가 낮기 때문에, 유기계 잉크의 사용이 바람직하고, 내약품성의 관점에서, 안료를 함유하는 유기계 잉크가 보다 바람직하다.

《기능층》

커버 부재 (11) 는, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 또는 제 2 주면 (12b) 에, 도시되지 않은 기능층을 갖는 것이 바람직하고, 특히, 투명 기체 (12) 의 제 2 주면 (12b) 에 기능층을 갖는 것이 보다 바람직하다.

기능층은, 투명 기체 (12) 에 구비되지 않은 특성을 발현시키는 층이다. 기능층으로는, 예를 들어, 방현층, 반사 방지층, 방오층 등을 들 수 있다.

(방현층)

커버 부재 (11) 는, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 또는 제 2 주면 (12b) 에, 방현층을 갖는 것이 바람직하다. 방현층을 형성함으로써, 주위의 광이 비쳐 들어오는 것을 저감시킬 수 있어, 표시 화상의 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 투명 기체 (12) 의 제 2 주면 (12b) 에 방현층을 형성하는 것이 보다 바람직하다.

방현층은, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 또는 제 2 주면 (12b) 에 요철 형상을 형성하는 처리, 이른바 방현 처리를 함으로써 형성할 수 있다.

방현 처리로는, 공지된 방법을 적용 가능하고, 예를 들어, 투명 기체 (12) 로서 유리판을 사용하는 경우, 유리판의 주면에 화학적 또는 물리적으로 표면 처리를 실시하여, 원하는 표면 조도의 요철 형상을 형성하는 방법이나, 웨트 코트 등을 이용할 수 있다.

화학적으로 방현 처리를 하는 방법으로서, 구체적으로는, 프로스트 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 프로스트 처리는, 예를 들어, 불화수소와 불화암모늄의 혼합 용액에, 피처리체인 유리판을 침지함으로써 실시할 수 있다.

물리적으로 방현 처리를 하는 방법으로는, 예를 들어, 결정질 이산화규소 분말, 탄화규소 분말 등을 가압 공기로 유리판의 주면에 분사하는, 이른바 샌드 블라스트 처리나, 결정질 이산화규소 분말, 탄화규소 분말 등을 부착시킨 브러쉬를 물에 적신 것을 사용하여 문지르는 방법 등을 이용할 수 있다.

이들 중, 프로스트 처리는, 피처리체 표면에 있어서의 마이크로 크랙이 발생하기 어렵고, 기계적 강도의 저하가 발생하기 어렵기 때문에, 유리판에 방현 처리를 하는 방법으로서 바람직하다.

이와 같이 하여 화학적 또는 물리적으로 방현 처리를 실시한 유리판의 주면은, 표면 형상을 정리하기 위해, 에칭 처리를 하는 것이 바람직하다. 에칭 처리로는, 예를 들어, 유리판을, 불화수소의 수용액인 에칭 용액에 침지하여, 화학적으로 에칭하는 방법을 이용할 수 있다. 에칭 용액은, 불화수소 이외에도, 염산, 질산, 시트르산 등의 산을 함유해도 된다. 이들 산을 함유함으로써, 유리판에 함유되는 Na 이온, K 이온 등의 양이온과 불화수소의 반응에 의한, 석출물의 국소적인 발생을 억제할 수 있는 데다가, 에칭을 처리면 내에서 균일하게 진행시킨다.

에칭 처리하는 경우, 에칭 용액의 농도나, 에칭 용액에 대한 유리판의 침지 시간 등을 조절함으로써, 에칭량을 조절하고, 이로써 유리판의 방현 처리면의 헤이즈값을 원하는 값으로 조정할 수 있다. 방현 처리로서, 샌드 블라스트 등의 물리적 표면 처리를 한 경우, 크랙이 발생하는 경우가 있지만, 에칭 처리에 의해 이와 같은 크랙을 제거할 수 있다. 에칭 처리에 의해, 번쩍임을 억제한다는 효과도 얻어진다. 여기서, 번쩍임이란 투명 기체 (12) 를 픽셀 매트릭스 타입의 표시 장치용 커버 부재에 사용하는 경우, 커버 부재 표면에, 픽셀 매트릭스보다 큰 주기를 갖는 많은 광의 입이 관찰되는 현상을 나타낸다.

방현 처리 및 에칭 처리 후의 유리판의 주면은, 표면 조도 (제곱 평균 조도, RMS) 가 0.01 ∼ 0.5 ㎛ 인 것이 바람직하다. 표면 조도 (RMS) 는, 0.01 ∼ 0.3 ㎛ 가 보다 바람직하고, 0.01 ∼ 0.2 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 표면 조도 (RMS) 를 상기 범위로 함으로써, 방현 처리 후의 유리판의 헤이즈값을 1 ∼ 30 ％ 로 조정할 수 있다. 헤이즈값은, JIS K 7136 : (2000) 으로 규정되는 값이다.

표면 조도 (RMS) 는, JIS B 0601 : (2001) 로 규정되는 방법에 준거하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 레이저 현미경 (상품명 : VK-9700, 키엔스사 제조) 에 의해, 시료인 방현 처리 후의 유리판의 측정면에 대해, 300 ㎛ × 200 ㎛ 의 시야 범위를 설정하고, 유리판의 높이 정보를 측정한다. 측정값에 대해, 컷 오프 보정하고, 얻어진 높이의 제곱 평균을 구함으로써 표면 조도 (RMS) 를 산출할 수 있다. 컷오프값으로는, 0.08 ㎜ 를 사용하는 것이 바람직하다.

방현 처리 및 에칭 처리가 실시된 후의 유리판의 표면은, 요철 형상을 갖고 있으며, 그것을 유리판 표면의 상방에서 관찰하면, 원 형상의 구멍으로 보인다. 이와 같이 관찰되는 원 형상의 구멍의 크기 (직경) 는, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하가 바람직하다. 이 범위에 있음으로써, 번쩍임의 방지와 방현성을 양립시킬 수 있다.

(반사 방지층)

투명 기체 (12) 의 주면에 기능층으로서 반사 방지층을 형성하면, 외광이 비쳐 드는 것을 저감시킬 수 있어, 표시 화상의 시인성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 투명 기체 (12) 의 주면에 방현층이 형성되어 있는 경우, 방현층 위에 반사 방지층을 형성하는 것이 바람직하다.

반사 방지층의 구성으로는, 광의 반사를 소정 범위로 억제할 수 있는 구성이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 고굴절률층과 저굴절률층을 적층한 구성으로 할 수 있다. 여기서, 고굴절률층은, 예를 들어, 파장 550 ㎚ 의 광의 굴절률이 1.9 이상인 층을 말하며, 저굴절률층은, 파장 550 ㎚ 의 광의 굴절률이 1.6 이하인 층을 말한다.

반사 방지층에 있어서의 고굴절률층과 저굴절률층의 층수는, 각각을 1 층씩 포함하는 양태여도 되고, 각각을 2 층 이상 포함하는 구성이어도 된다. 고굴절률층과 저굴절률층을 각각 1 층 포함하는 구성인 경우에는, 투명 기체 (12) 의 주면에 고굴절률층, 저굴절률층의 순으로 적층한 것이 바람직하다. 고굴절률층과 저굴절률층을 각각 2 층 이상 포함하는 구성인 경우에는, 고굴절률층, 저굴절률층의 순으로 교대로 적층한 양태가 바람직하다.

반사 방지 성능을 높이기 위해, 반사 방지층은, 복수의 층이 적층된 적층체가 바람직하다. 이 적층체는, 예를 들어, 전체가 2 층 이상 8 층 이하의 적층체가 바람직하고, 2 층 이상 6 층 이하의 적층체가 보다 바람직하고, 2 층 이상 4 층 이하의 적층체가 더욱 바람직하다. 여기서의 적층체는, 상기와 같이, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 것이 바람직하다. 고굴절률층과 저굴절률층의 층수의 합계는, 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 광학 특성을 저해하지 않는 범위에서 층을 추가해도 된다. 예를 들어, 유리 기체로부터의 Na 확산을 방지하기 위해, 유리와 제 1 층 사이에 SiO₂ 층을 삽입해도 된다.

고굴절률층의 층 두께 및 저굴절률층의 층 두께는 적절히 조정된다.

고굴절률층, 저굴절률층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않고, 요구되는 반사 방지 성능의 정도나 생산성 등을 고려하여 선택할 수 있다.

고굴절률층을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 산화니오브 (Nb₂O₅), 산화티탄 (TiO₂), 산화지르코늄 (ZrO₂), 산화탄탈 (Ta₂O₅), 산화알루미늄 (Al₂O₃), 질화규소 (Si₃N₄) 등을 들 수 있다. 이들 재료에서 선택되는 1 종 이상을 바람직하게 사용할 수 있다.

저굴률층을 구성하는 재료로는, 산화규소 (특히, 이산화규소 Si2₂), Si 와 Sn 의 혼합 산화물을 함유하는 재료, Si 와 Zr 의 혼합 산화물을 함유하는 재료, Si 와 Al 의 혼합 산화물을 함유하는 재료 등을 들 수 있다. 이들 재료에서 선택되는 1 종 이상을 바람직하게 사용할 수 있다.

생산성이나 굴절률의 관점에서, 고굴절률층이, 산화니오브, 산화탄탈, 질화규소에서 선택되는 1 종으로 이루어지고, 저굴절률층이 산화규소로 이루어지는 층인 구성이 바람직하다.

반사 방지층을 구성하는 각 층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 각종 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 진공 증착법, 이온 빔 어시스트 증착법, 이온 플레이트법, 스퍼터링법, 플라즈마 CVD 법 등을 사용할 수 있다. 이들 방법 중에서, 스퍼터링법을 사용함으로써, 치밀하고 내구성이 높은 층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 특히, 펄스 스퍼터링법, AC 스퍼터링법, 디지털 스퍼터링법 등의 스퍼터링법이 바람직하다.

예를 들어, 펄스 스퍼터링법의 경우에는, 불활성 가스와 산소 가스의 혼합 가스 분위기의 챔버 내에, 유리판 등의 투명 기체 (12) 를 배치하고, 원하는 조성이 되도록 타깃을 선택한다. 이 때, 챔버 내의 불활성 가스의 가스종은 특별히 한정되지 않고, 아르곤이나 헬륨 등, 각종 불활성 가스를 사용할 수 있다.

불활성 가스와 산소 가스의 혼합 가스에 의한 챔버 내의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 0.5 ㎩ 이하의 범위로 함으로써, 형성되는 층의 표면 조도를 바람직한 범위로 하는 것이 용이해진다.

불활성 가스와 산소 가스의 혼합 가스에 의한 챔버 내의 압력의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 0.1 ㎩ 이상이 바람직하다.

펄스 스퍼터링법에 의해 고굴절률층 및 저굴절률층을 형성하는 경우, 각 층의 층 두께의 조정은, 예를 들어, 방전 전력의 조정이나 각 층을 형성하는 시간의 조정 등에 의해 가능하다.

(방오층)

투명 기체 (12) 의 주면에 기능층으로서 방오층을 형성하는 것이 바람직하다. 방오층을 형성하면, 투명 기체 (12) 에 부착된 오염 (사람의 지문 등) 을 제거하기 쉬워진다. 방오층은, 그 기능을 충분히 발휘하기 위해, 기능층의 최표면을 구성하는 층인 것이 바람직하다.

방오층의 형성 방법으로는, 진공 증착법, 이온 빔 어시스트 증착법, 이온 플레이트법, 스퍼터법, 플라즈마 CVD 법 등의 건식법, 스핀 코트법, 딥 코트법, 캐스트법, 슬릿 코트법, 스프레이법 등의 습식법 중 어느 것도 사용할 수 있다. 내찰상성의 관점에서, 건식법이 바람직하다.

방오층의 구성 재료는, 방오성, 발수성, 발유성을 부여할 수 있는 재료에서 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 함불소 유기 규소 화합물을 들 수 있다. 함불소 유기 규소 화합물은, 방오성, 발수성 및 발유성을 부여할 수 있으면, 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다.

함불소 유기 규소 화합물로는, 예를 들어, 폴리플루오로폴리에테르기, 폴리플루오로알킬렌기, 및 폴리플루오알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 이상의 기를 갖는 유기 규소 화합물을, 바람직하게 사용할 수 있다. 폴리플루오로폴리에테르기란, 폴리플루오로알킬렌기와 에테르성 산소 원자가 교대로 결합된 구조를 갖는 2 가의 기이다.

폴리플루오로폴리에테르기, 폴리플루오로알킬렌기, 및 퍼플루오로알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 이상의 기를 갖는 불소 함유 유기 규소 화합물의 시판품으로는, 예를 들어, KP-801, KY-178, KY-130, KY-185 (모두 상품명, 신에츠 화학사 제조), 옵툴 DSX 및 옵툴 AES (모두 상품명, 다이킨사 제조), S550 (상품명, 아사히 유리사 제조) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

함불소 유기 규소 화합물은, 대기 중의 수분과의 반응에 의한 열화 억제 등을 위해, 불소계 등의 용매와 혼합하여 보존되어 있는 것이 일반적이지만, 이들 용매를 함유한 채로 사용되면, 얻어지는 방오층의 내구성 등에 악영향을 미치는 경우가 있다.

그 때문에, 후술하는 순서에 따라, 진공 증착법에 의해 방오층을 형성하는 경우에는, 가열 용기로 가열하기 전에, 미리 용매 제거 처리한 불소 함유 유기 규소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 함불소 유기 규소 화합물을 보존할 때에 사용되고 있는 용매로는, 예를 들어, 폴리플루오로헥산, 메타자일렌헥사플루오라이드 (C₆H₄(CF₃)₂), 하이드로플루오로폴리에테르, HFE7200/7100 (상품명, 스미토모 쓰리엠사 제조, HFE7200 은 식 : C₄F₉OC₂H₅ 로 나타내고, HFE7100 은 식 : C₄F₉OCH₃ 으로 나타낸다) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 함불소 유기 규소 화합물의 용액 중에 함유되는 용매의 농도는 1 ㏖％ 이하가 바람직하고, 0.2 ㏖％ 이하가 보다 바람직하다. 용매를 함유하지 않는 함불소 유기 규소 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

상기 불소계 용매를 함유하는 함불소 유기 규소 화합물의 용액으로부터의 용매의 제거 처리는, 예를 들어, 함불소 유기 규소 화합물의 용액을 넣은 용기를, 진공 배기함으로써 실시할 수 있다. 진공 배기하는 시간은, 배기 라인, 진공 펌프 등의 배기 능력, 용액의 양 등에 따라 변화하기 때문에 한정되지 않지만, 예를 들어, 10 시간 이상 진공 배기하면 된다.

상기한 함불소 유기 규소 화합물로 이루어지는 방오층을 형성하는 경우, 진공 증착법의 사용이 바람직하다. 진공 증착법을 사용하는 경우, 상기 용매의 제거 처리는, 방오층의 형성에 사용하는 성막 장치의 가열 용기에, 함불소 유기 규소 화합물의 용액을 도입 후, 승온시키기 전에, 실온에서 가열 용기 내를 진공 배기해도 가능하다. 가열 용기에 도입하기 전에, 미리 이배퍼레이터 등에 의해 용매 제거해 둘 수도 있다.

상기 용매의 함유량이 적거나, 또는 용매를 함유하지 않은 함불소 유기 규소 화합물은, 용매를 함유하고 있는 것과 비교하여, 대기와 접촉함으로써 열화되기 쉽다. 그 때문에, 용매 함유량이 적은 (또는 함유하지 않은) 함불소 유기 규소 화합물의 보관 용기는, 용기 중을 질소 등의 불활성 가스로 치환, 밀폐한 것을 사용하고, 취급할 때에는 대기에 대한 노출 시간이 짧아지도록 하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 보관 용기를 개봉한 후에는, 즉시 성막 장치의 가열 용기에, 함불소 유기 규소 화합물을 도입하는 것이 바람직하다. 그리고, 도입한 후에는, 가열 용기 내를 진공으로 하거나, 질소, 희가스 등의 불활성 가스에 의해 치환하고, 가열 용기 내에 함유되는 대기 (공기) 를 제거하는 것이 바람직하다. 대기와 접촉하지 않고 보관 용기 (저장 용기) 로부터 성막 장치의 가열 용기에 도입할 수 있도록, 예를 들어, 보관 용기와 가열 용기가 밸브가 부착된 배관에 의해 접속되어 있는 것이 보다 바람직하다.

그리고, 가열 용기에 함불소 유기 규소 화합물을 도입한 후, 용기 내를 진공 또는 불활성 가스로 치환한 후에는, 즉시 성막을 위한 가열을 개시하는 것이 바람직하다.

방오층의 두께는, 일반적으로는 2 ∼ 20 ㎚ 가 바람직하고, 2 ∼ 15 ㎚ 가 보다 바람직하고, 2 ∼ 10 ㎚ 가 더욱 바람직하다.

〈커버 부재의 제조 방법〉

커버 부재 (11) 의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 제 1 주면 (12a) 및 제 2 주면 (12b) 을 갖는 투명 기체 (12) 를 준비하고, 함불소 화합물 (도시 생략) 이 일면에 부착된 전사용 기체 (도시 생략) 를 준비하고, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 과 전사용 기체에 있어서의 함불소 화합물이 부착된 면 (이하, 「전사면」이라고도 한다) 을 접촉시켜, 함불소 화합물을 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 에 전사하고, 이 전사에 의해, 제 1 주면 (12a) 에 F 원자를 함유하는 화합물을 부착시켜, 제 1 주면 (12a) 의 접촉각을 50 °이하로 하는 방법을 들 수 있다.

커버 부재 (11) 의 제조 방법으로는, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 과, 전사용 기체 상의 함불소 화합물층의 표면을, 소정 거리 (예를 들어, 1 ∼ 10 ㎜) 만큼 이간된 상태에서 대면시켜, 1 ∼ 48 시간 정치 (靜置) 하는 방법 등도 들 수 있다.

제 1 주면 (12a) 의 접촉각의 값의 조정, 및 함불소 화합물의 부착량을 제어하기 쉬운 점에서, 커버 부재 (11) 의 제조 방법은, 상기 서술한 전사에 의한 방법이 바람직하다.

투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 또는 제 2 주면 (12b) 의 적어도 일면에는, 필요에 따라, 상기 서술한 프레임부 (132) 또는 기능층을 형성한다.

투명 기체 (12) 가 유리판인 경우에는, 전사용 기체도 유리판이 바람직하다. 전사용 기체의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 전사용 기체의 치수는, 투명 기체 (12) 와 동일하거나, 또는 투명 기체 (12) 보다 큰 것이 바람직하다.

전사용 기체의 전사면에 부착된 함불소 화합물은, 어느 정도의 두께를 갖는 층상이 바람직하다.

층상의 함불소 화합물 (이하, 「전사용 함불소 화합물층」이라고도 한다) 은, 단분자의 두께보다 충분히 많은 양으로, 전사용 기체 상에 형성된 상태가 바람직하다.

전사용 함불소 화합물층은, 커버 부재 (11) 의 방오층과 동일한 순서에 따라 형성된다. 단, 전사용 함불소 화합물층의 두께는, 커버 부재 (11) 의 방오층보다 두껍게 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어, 50 ∼ 180 ㎚ 이며, 60 ∼ 170 ㎚ 가 바람직하다.

전사용 함불소 화합물층은, 전사용 기체의 주면 방향으로 연속된 연속층이 아니어도 되고, 불연속층 (간헐층) 이어도 된다.

전사용 함불소 화합물층을 구성하는 함불소 화합물 (예 : 함불소 유기 규소 화합물) 중, 유리판 등의 투명 기체 (12) 와 반응 (예 : 실란 커플링 반응) 에 의해 강고하게 화학 결합되는 것은, 일반적으로 유리판 등의 투명 기체 (12) 와 접하는 분자뿐이다. 이 때문에, 투명 기체 (12) 와 접하는 분자 상에 존재하는 분자 (불소 사슬) 는, 물리적으로 응집되어 있는 것에 지나지 않아, 용이하게 유리 하여, 다른 부재에 전사할 수 있다.

투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) (프레임부 (132) 가 형성되어 있어도 된다) 과, 전사용 기체의 전사면을 접촉시켜, 소정 시간의 경과 후에, 양자를 박리한다. 이렇게 하여, 투명 기체 (12) 의 제 1 주면 (12a) 에, 전사용 기체에 부착된 함불소 화합물 (전사용 함불소 화합물층) 을 전사한다.

이 때, 투명 기체 (12) 와 전사용 기체의 접촉 시간 (「전사 시간」이라고도 한다) 은, 0.5 분간 이상 60 분간 미만이 바람직하고, 0.5 분간 이상 30 분간 이하가 보다 바람직하고, 0.5 분간 이상 15 분간 이하가 더욱 바람직하다.

실시예

이하에, 실시예 등에 의해 본 발명의 실시형태를 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 예에 한정되지 않는다. 예 1 ∼ 6 이 실시예이고, 예 7 ∼ 8 이 비교예이다.

〈예 1〉

이하에 설명하는 바와 같이 하여, 예 1 의 커버 부재를 제조하였다.

《투명 기체 (유리판) 의 준비》

각 예에서는, 커버 부재가 되는 투명 기체로서 유리판을 사용하였다.

보다 상세하게는, 먼저, 화학 강화용 유리판인 드래곤트래일 (상품명, 아사히 유리사 제조, 두께 1.3 ㎜) 을 준비하였다.

이것을 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 치수로 재단한 후, 화학 강화 처리하였다. 즉, 화학 강화용 유리판을, 450 ℃ 로 가열하여 용융시킨 질산칼륨 (용융염) 에 2시간 침지한 후, 용융염으로부터 들어올려 실온까지 1 시간동안 서랭시켰다. 이렇게 하여, 표면 압축 응력 (CS) 이 730 ㎫, 응력층의 깊이 (DOL) 가 30 ㎛ 인 화학 강화 처리가 실시된 유리판을 얻었다.

《프레임부의 형성》

커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면의 외측 주변부에, 스크린 인쇄에 의해, 외프레임상의 프레임부를 형성하였다.

구체적으로는, 이하의 순서로, 유리판의 제 1 주면의 외측 주변부의 네변에, 10 ㎜ 폭의 흑색 프레임상으로 인쇄를 실시하여, 프레임부를 형성하였다.

먼저, 스크린 인쇄기에 의해, 흑색 잉크를 5 ㎛ 의 두께로 도포한 후, 150 ℃ 에서 10 분간 유지하고 건조시켜, 제 1 인쇄층을 형성하였다. 이어서, 제 1 인쇄층 상에, 상기와 동일한 순서로, 흑색 잉크를 5 ㎛ 의 두께로 도포한 후, 150 ℃ 에서 40 분간 유지하고 건조시켜, 제 2 인쇄층을 형성하였다. 이렇게 하여, 제 1 인쇄층과 제 2 인쇄층이 적층된 프레임부를 형성하였다.

흑색 잉크로는, HFGV3RX01 (상품명, 세이코사 제조) 을 사용하였다.

《방오층의 형성》

커버 부재가 되는 유리판의 제 2 주면 상에, 이하의 순서로 방오층을 형성하였다.

먼저, 방오층의 재료로서, 함불소 유기 규소 화합물의 용액을, 가열 용기 내에 도입하였다. 그 후, 가열 용기 내를 진공 펌프로 10 시간 이상 탈기하여 용액 중의 용매를 제거하고, 이것을 방오층 형성용 조성물로 하였다.

예 1 에서는, 방오층의 재료로서, KY185 (상품명, 신에츠 화학사 제조) 를 사용하였다.

이어서, 방오층 형성용 조성물이 들어있는 가열 용기를, 270 ℃ 까지 가열하고, 270 ℃ 에 도달한 후에는, 온도가 안정될 때까지 10 분간 그 상태를 유지하였다. 다음으로, 유리판을 진공 챔버 내에 설치한 후, 방오층 형성용 조성물이 들어있는 가열 용기와 접속된 노즐로부터, 유리판의 제 2 주면을 향하여 방오층 형성용 조성물을 공급하여, 방오층을 형성하였다.

방오층은, 진공 챔버 내에 설치한 수정 진동자 모니터에 의해 방오층의 두께를 측정하면서, 방오층의 두께가 4 ㎚ 가 될 때까지 형성하였다.

이어서, 진공 챔버로부터 꺼내어진 유리판을, 방오층을 위를 향하게 하여 핫 플레이트에 설치하고, 대기 중 150 ℃ 에서 60 분간 가열 처리하였다.

이렇게 하여, 유리판의 제 2 주면 상의 전체면에, 방오층을 형성하였다.

《전사》

커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면 (프레임부가 형성되어 있는 측의 주면) 에, 전사용 기체를 사용하여 전사용 함불소 화합물층을 전사하였다.

구체적으로는, 먼저, 커버 부재가 되는 유리판과 동일한 유리판을, 동일한 치수 (100 ㎜ × 100 ㎜) 로 1 장 더 준비하고, 이것을 전사용 기체로 하였다. 전사용 기체의 일방의 주면 (전사면) 상에, 상기 「방오층의 형성」에 기재한 순서와 동일한 순서에 따라, 전사용 함불소 화합물층을 형성하였다. 전사용 함불소 화합물층의 두께는 70 ㎚ 로 하였다.

이어서, 커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면 (프레임부가 형성되어 있는 측의 주면) 과, 전사용 기체 상에 형성된 전사용 함불소 화합물층의 표면 (전사용 기체측의 면과는 반대측의 면) 을 접촉시켰다. 이 접촉 시간 (전사 시간) 은 10 분간으로 하였다. 전사 후, 양자를 박리하였다.

〈예 2〉

커버 부재가 되는 유리판의 제 2 주면 상에 반사 방지층을 형성하고, 이 반사 방지층 상에 방오층을 형성한 것, 및 전사용 함불소 화합물층의 두께를 70 ㎚ 에서 150 ㎚ 로 변경한 것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 2 의 커버 부재를 제조하였다.

《반사 방지층의 형성》

유리판의 제 2 주면의 전체면에, 고굴절률층과 저굴절률층이 교대로 적층된 구조의 반사 방지층을 형성하였다.

보다 상세하게는, 예 2 에서는, 산화니오브로 이루어지는 고굴절률층과, 산화 규소로 이루어지는 저굴절률층을 순서대로 형성하여, 적층수가 2 층이 되는 반사 방지층을 형성하였다. 각 층의 두께는, 1 층째의 고굴절률층을 13 ㎚, 2 층째의 저굴절률층을 120 ㎚ 로 하였다.

이하에, 고굴절률층 및 저굴절률층의 형성 방법을 각각 기재한다.

(고굴절률층의 형성)

진공 챔버 내에서, 아르곤 가스에 산소 가스를 10 체적％ 가 되도록 혼합한 혼합 가스를 도입하면서, 압력 0.3 ㎩, 주파수 20 ㎑, 전력 밀도 3.8 W/㎠, 반전 펄스 폭 5 μsec 의 조건에서, 산화니오브 타깃 (상품명 : NBO 타깃, AGC 세라믹스 주식회사 제조) 을 사용하여 펄스 스퍼터링하고, 유리판의 고굴절률층을 형성해야 하는 면의 전체면에, 산화니오브로 이루어지는 고굴절률층을 형성하였다.

(저굴절률층의 형성)

진공 챔버 내에서, 아르곤 가스에 산소 가스를 40 체적％ 가 되도록 혼합한 혼합 가스를 도입하면서, 압력 0.3 ㎩, 주파수 20 ㎑, 전력 밀도 3.8 W/㎠, 반전 펄스 폭 5 μsec 의 조건에서, 실리콘 타깃을 사용하여 펄스 스퍼터링하고, 저굴절률층을 형성해야 하는 면의 전체면에, 산화규소로 이루어지는 저굴절률층을 형성하였다.

〈예 3〉

커버 부재가 되는 유리판의 제 2 주면 상에 반사 방지층을 형성하고, 이 반사 방지층 상에 방오층을 형성한 것, 방오층 및 전사용 함불소 화합물층의 재료를, KY185 에서 옵툴 DSX (상품명, 다이킨사 제조) 로 변경한 것, 및 전사 시간을 10 분간에서 1 분간으로 변경한 것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 3 의 커버 부재를 제조하였다. 반사 방지층은, 예 2 와 동일한 순서에 따라 형성하였다.

〈예 4〉

커버 부재가 되는 유리판의 제 2 주면 상에 반사 방지층을 형성하고, 이 반사 방지층 상에 방오층을 형성한 것, 방오층 및 전사용 함불소 화합물층의 재료를, KY185 에서 S550 (상품명, 아사히 유리사 제조) 으로 변경한 것, 및 전사 시간을 10 분간에서 1 분간으로 변경한 것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 4 의 커버 부재를 제조하였다. 반사 방지층은, 예 2 와 동일한 순서에 따라 형성하였다.

〈예 5〉

커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면에, 전사용 함불소 화합물층을 접촉하지 않은 것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 5 의 커버 부재를 제조하였다.

구체적으로는, 예 5 에서는, 먼저, 예 1 과 동일하게 하여, 전사용 기체의 전사면 상에, 전사용 함불소 화합물층 (두께 : 70 ㎚) 을 형성하였다. 이어서, 커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면 (프레임부가 형성되어 있는 측의 주면) 과, 전사용 기체 상에 형성된 전사용 함불소 화합물층의 표면 (전사용 기체측의 면과는 반대측의 면) 을, 5 ㎜ 이간된 상태에서 대면시켜, 24 시간 정치하였다.

〈예 6〉

커버 부재가 되는 유리판의 제 2 주면 상에 반사 방지층을 형성하고, 이 반사 방지층 상에 방오층을 형성한 것, 및 전사 시간을 10 분간에서 60 분간으로 변경한 것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 6 의 커버 부재를 제조하였다. 반사 방지층은, 예 2 와 동일한 순서에 따라 형성하였다.

〈예 7〉

전사용 함불소 화합물층의 두께를 70 ㎚ 에서 200 ㎚ 로 변경한 것, 및 전사 시간을 10 분간에서 60 분간으로 변경한 것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 7 의 커버 부재를 제조하였다.

〈예 8〉

커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면에, 전사용 함불소 화합물층을 전사하지 않았다. 그 대신에, 커버 부재가 되는 유리판의 제 1 주면에, 실리콘계 점착제가 도포된 폴리이미드 테이프 (캡톤 테이프 650S, 테라오카 제작소 제조) 를 붙이고, 그 후 즉시 떼어내었다. 이것 이외에는, 예 1 과 동일한 순서에 따라, 예 8 의 커버 부재를 제조하였다.

〈접촉각〉

유리판의 제 1 주면의 접촉각은, 다음과 같이 구하였다.

먼저, 유리판의 제 1 주면에 있어서의 프레임상의 프레임부가 인쇄되어 있지 않은 영역을 4 × 4 등분하였다. 등분할 때에 유리판의 제 2 주면에 그은 선 (3 개 ＋ 3 개) 끼리의 교점 (합계 9 점) 에 있어서의 물의 접촉각을 측정하였다. 구체적으로는, 측정 온도 23 ℃ 에서, 순수 5 ㎕ 적하하고 나서 5 초 후의 접촉각을, 접촉각계 (쿄와 계면 과학사 제조, PCA-11) 를 사용하여 측정하였다. 측정한 합계 9 점의 접촉각의 평균값을, 유리판의 제 1 주면의 접촉각으로 하였다.

〈원자비 (F/Si)〉

유리판의 제 1 주면의 원자비 (F/Si) 는, 다음과 같이 구하였다.

먼저, 유리판의 제 1 주면에 있어서의 프레임상의 프레임부가 인쇄되어 있지 않은 영역에 대해, X 선 광전자 분광 장치 (니혼 전자사 제조, JPS-9000MC) 를 사용하여 F 원자 농도 (단위 : 원자 ％) 및 Si 원자 농도 (단위 : 원자 ％) 를 구하였다. 구한 F 원자 농도와 Si 원자 농도의 비를, 유리판의 제 1 주면에 있어서의 Si 원자의 수에 대한 F 원자의 수의 비 (F/Si) 로 하였다.

보다 상세하게는, X 선의 선원은 MgKα 선, 가속 전압 12 ㎸, 25 ㎃ 의 조건에서 측정하였다. 스폿 직경은 6 ㎜φ 로 측정하였다. 시료의 경사는, 없는 것으로 하였다. 패스 에너지는 50 eV, 측정 스텝은 0.5 eV, Dwell Time 은 100 msec, 스캔수는 30 회로 측정하였다. 측정 결과, 얻어진 결합 에너지 피크에 대하여, 셜리법에 의해 백그라운드를 제거한 후, F1s 피크 강도와, Si2p3/2 의 피크 강도로부터, F/Si 의 원자 농도비를 산출하였다.

〈평가〉

각 예의 커버 부재에 대하여, 이하와 같이 하여 평가하였다.

《시험체의 제조》

소다라임 유리 (판두께 : 0.7 ㎜, 치수 : 100 ㎜ × 100 ㎜) 를 준비하고, 이것을 표시 패널 대체품으로 하였다.

각 예에 있어서의 커버 부재의 유리판의 제 1 주면 (프레임부를 포함한다) 을, 점착층 (토메가와 제지소사 제조, MK64) 을 사용하여 표시 패널 대체품의 일방의 주면에 첩합하였다. 이렇게 하여 시험체를 제조하였다. 첩합에는 첩합 장치 (프라임 프로덕트사 제조) 를 사용하였다.

각 예에서, 300 개의 시험체를 제조하였다.

《기포 발포율》

각 시험체에 있어서, 유리판과 점착층 사이에, 30 ㎛ 이상의 크기의 기포가 발생하였는지의 여부를 확인하였다.

각 예에서, 전체 시험체의 개수 (300 개) 에 대한 30 ㎛ 이상의 기포가 발생한 시험체의 개수의 비율 (％) 을 구하였다.

이 비율이 작을수록, 유리판과 점착층 사이의 기포 발생이 억제되어 있는 것으로서 평가할 수 있고, 6 ％ 이하가 바람직하다.

이상의 결과에 대하여, 하기 표 1 에 정리하였다. 하기 표 1 중의 「방오층의 재료」는, 「전사용 함불소 화합물층의 재료」도 의미한다.

상기 표 1 에 나타내는 바와 같이, 유리판의 제 1 주면에 F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있고 (원자비 (F/Si) 가 0 초과이며), 또한, 제 1 주면의 접촉각이 50 °이하인 예 1 ∼ 6 은, 이들 조건을 만족하지 않는 예 7 ∼ 8 보다, 유리판과 점착층 사이의 기포 발생이 억제되어 있었다.

원자비 (F/Si) 가 0.005 ∼ 0.13 의 범위 내인 예 1 ∼ 4 는, 이 범위 밖인 예 5 ∼ 6 보다, 유리판과 점착층 사이의 기포 발생이 억제되어 있었다.

예 1 ∼ 4 를 대비하면, 유리판의 제 1 주면의 원자비 (F/Si) 가 0.012 인 예 3 보다, 이 원자비 (F/Si) 가 0.023 ∼ 0.075 인 예 1, 2 및 4 쪽이, 기포 발생이 더욱 억제되어 있었다. 또한, 예 7 은, 원자비 (F/Si) 가 크고, 표면 에너지가 낮은 영역이 많았기 때문에, 반대로 기포의 발생률이 높았던 것으로 생각된다.

본 출원은 2017년 5월 24일 출원된 일본 특허출원 2017-102481에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

11 : 커버 부재
12 : 투명 기체
12a : 제 1 주면
12b : 제 2 주면
14 : 점착층
100 : 표시 장치
102 : 백라이트 유닛
104 : 표시 패널 (피커버 부재)
104a : 표시면
106 : 케이싱
107 : 케이싱 바닥판
131 : 접착층
132 : 프레임부
141 : 배선
511 : 커버 부재
512 : 투명 기체
512a : 제 1 주면
551 : 기포
561 : 단차 부분

Claims

투명 기체를 포함하는 커버 부재로서,
상기 투명 기체는, 피커버 부재에 대향하는 제 1 주면과, 상기 제 1 주면과는 반대측의 제 2 주면을 갖고,
상기 제 1 주면에, F 원자를 함유하는 화합물이 부착되어 있고,
상기 제 1 주면의 접촉각이 50 °이하인, 커버 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 주면에 있어서의 Si 원자의 수에 대한 F 원자의 수의 비 (F/Si) 가 0.005 ∼ 0.13 인, 커버 부재.
제 2 항에 있어서,
상기 비 (F/Si) 가 0.015 ∼ 0.1 인, 커버 부재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉각이 25 ∼ 45 °인, 커버 부재.
제 4 항에 있어서,
상기 접촉각이 28 ∼ 40 °인, 커버 부재.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기체의 두께가 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인, 커버 부재.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 F 원자를 함유하는 화합물이 유기계 화합물인, 커버 부재.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기체가 유리판인, 커버 부재.
제 8 항에 있어서,
상기 유리판이 화학 강화 유리판인, 커버 부재.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 유리판 중 어느 것의 주면은, 압축 응력 (CS) 이 400 ㎫ 이상 1200 ㎫ 이하인, 커버 부재.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리판 중 어느 것의 주면은, 응력층의 깊이 (DOL) 가 15 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인, 커버 부재.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 주면에, 프레임부를 갖는, 커버 부재.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기체의 상기 제 2 주면 상에 배치된 기능층을 추가로 구비하는, 커버 부재.
제 13 항에 있어서,
상기 기능층이 방오층을 포함하는, 커버 부재.
제 14 항에 있어서,
상기 방오층의 두께가 2 ㎚ 이상 20 ㎚ 이하인, 커버 부재.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기능층이 반사 방지층을 포함하는, 커버 부재.
투명 기체를 포함하는 커버 부재를 제조하는 방법으로서,
피커버 부재에 대향하는 제 1 주면과, 상기 제 1 주면과는 반대측의 제 2 주면을 갖는 투명 기체를 준비하고,
함불소 화합물이 일면에 부착된 전사용 기체를 준비하고,
상기 투명 기체의 상기 제 1 주면과, 상기 전사용 기체에 있어서의 상기 함불소 화합물이 부착된 면을 접촉시켜, 상기 함불소 화합물을 상기 투명 기체의 상기 제 1 주면에 전사하고,
상기 전사에 의해, 상기 제 1 주면에 F 원자를 함유하는 화합물을 부착시켜, 상기 제 1 주면의 접촉각을 50 °이하로 하는, 커버 부재의 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 전사에 의해, 상기 제 1 주면의 접촉각을 25 ∼ 45 °로 하고, 상기 제 1 주면에 있어서의 Si 원자의 수에 대한 F 원자의 수의 비 (F/Si) 를 0.005 ∼ 0.13 으로 하는, 커버 부재의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 커버 부재, 점착층 및 표시 패널을 구비하는 표시 장치로서,
상기 커버 부재는, 상기 투명 기체의 상기 제 1 주면이 상기 표시 패널과 대향하는 방향에서, 상기 점착층을 개재하여 상기 표시 패널과 첩합되는, 표시 장치.