KR20190110558A - 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

필기성 부재의 제품 설계, 품질 관리를 효율적으로 할 수 있는 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법을 제공한다. 하기 조건 A1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법. <조건 A1-1> 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다. 또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다. 상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.

Description

터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치
본 발명은, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치에 관한 것이다.
근년, 터치 패널은 많은 휴대 정보 단말기에 탑재되도록 된 것도 있어, 유통량이 증가하고 있다. 터치 패널의 표면에는, 여러 가지 목적을 위해 표면 보호 시트가 접착되는 경우가 있다.
종래 주류였던 저항막식 터치 패널은, 손가락이나 펜으로 반복하여 타점하는 조작을 행한다는 점에서, 표면 보호 시트에는 고도의 내찰상성이 요구되고 있었다.
한편, 현재의 주류인 정전 용량식 터치 패널의 표면 보호 시트에는, 손가락으로 조작할 때의 미끄럼성이 요구되고 있다. 종래의 저항막식은, 복수 개소를 동시에 검지할 수 없기 때문에, 화면 상에서 손가락을 움직일 일이 없었지만, 정전 용량식 터치 패널은, 복수 개소를 동시에 검지 가능하여, 화면 상에서 손가락을 움직이게 하는 조작이 많기 때문이다.
또한, 저항막식 및 정전 용량식에 공통적으로, 터치 패널용의 표면 보호 시트에는, 손가락으로 조작했을 때의 지문의 부착을 억제하거나, 부착된 지문을 닦아 내기 쉽게 하는 성능이 요구되고 있다.
상기와 같은 터치 패널용의 표면 보호 시트로서는, 예를 들어 특허문헌 1 내지 2가 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제2015-114939호 공보 일본 특허 공개 제2014-109712호 공보
정전 용량식 터치 패널은, 정전 용량의 변화를 계측하여 접촉한 개소를 인식한다는 점에서, 접촉물에는 일정한 도전성이 필요하다. 이 때문에, 정전 용량식 터치 패널의 출현 당초에는, 손가락으로의 조작성만이 검토되어 있고, 터치 패널 펜에 의해 문자나 그림을 그리는 등의 필기성은 검토되어 있지 않았다. 저항막식 터치 패널에 있어서도, 터치 패널 펜을 사용했을 때의 조작은 타점이 주류이고, 문자나 그림을 그릴 때의 필기성은 중시되어 있지 않았다.
그러나, 근년, 정전 용량식 터치 패널이나 전자기 유도형 터치 패널에 입력 가능한 터치 패널 펜이 제안되기 시작한 점, 터치 패널 펜에 의한 문자 입력이나 묘화에 대응한 애플리케이션이 증가해 왔다는 점에서, 터치 패널용의 표면 보호 시트에는, 터치 패널 펜에서의 양호한 필기감이 요구되고 있다.
그러나, 종래 제안된 특허문헌 1 내지 2의 터치 패널용의 표면 보호 시트는, 터치 패널 펜에서의 필기감에 대해서 하등 검토하고 있지 않다.
본 발명은, 고레벨의 필기감을 얻을 수 있는 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 이하 [1] 내지 [15]의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치를 제공한다.
[1] 하기 조건 A1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
<조건 A1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
[2] 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 상기 조건 A1-1을 만족시키는 터치 패널 시스템.
[3] 상기 조건 A1-1을 만족시키는 표면을 갖는 터치 패널 펜용 필기성 부재.
[4] 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 상기 [3]에 기재된 터치 패널 펜용 필기성 부재의 상기 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 터치 패널.
[5] 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 상기 [4]에 기재된 터치 패널인, 터치 패널이 구비된 표시 장치.
[6] 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
<조건 B1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 2.0gf 이상 15.0gf 이하.
<조건 B1-2>
동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
[7] 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 상기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 터치 패널 시스템.
[8] 상기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 표면을 갖는 터치 패널 펜용 필기성 부재.
[9] 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 상기 [8]에 기재된 터치 패널 펜용 필기성 부재의 상기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 터치 패널.
[10] 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 상기 [9]에 기재된 터치 패널인, 터치 패널이 구비된 표시 장치.
[11] 하기 조건 C1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
<조건 C1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
[12] 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 상기 조건 C1-1을 만족시키는 터치 패널 시스템.
[13] 상기 조건 C1-1을 만족시키는 표면을 갖는 터치 패널 펜용 필기성 부재.
[14] 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 상기 [13]에 기재된 터치 패널 펜용 필기성 부재의 상기 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 터치 패널.
[15] 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 상기 [14]에 기재된 터치 패널인, 터치 패널이 구비된 표시 장치.
본 발명의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 터치 패널 펜에 의한 필기 시험을 행하지 않아도, 고레벨의 필기감이 얻어지는 필기성 부재를 선별할 수 있고, 필기성 부재의 제품 설계, 품질 관리를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치는, 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 3은, 마찰력의 측정 방법을 설명하는 개략도이다.
도 4는, 터치 패널 펜의 직경 D의 산출 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는, 평균 경사각 θa의 산출 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 터치 패널의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 터치 패널의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 종이에 연필로 필기했을 때의 20m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는, 종이에 연필로 필기했을 때의 1m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은, 실시 형태 C의 실시예 C1의 터치 패널 펜용 필기성 부재에 터치 패널 펜으로 필기했을 때의 1m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은, 실시 형태 C의 실시예 C2의 터치 패널 펜용 필기성 부재에 터치 패널 펜으로 필기했을 때의 1m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는, 실시 형태 C의 비교예 C1의 터치 패널 펜용 필기성 부재에 터치 패널 펜으로 필기했을 때의 1m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은, 실시 형태 C의 비교예 C2의 터치 패널 펜용 필기성 부재에 터치 패널 펜으로 필기했을 때의 1m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는, 실시 형태 C의 비교예 C3의 터치 패널 펜용 필기성 부재에 터치 패널 펜으로 필기했을 때의 1m초마다의 마찰력의 변화의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치에 관하여, 실시 형태 A, 실시 형태 B 및 실시 형태 C를 예로서 설명한다.
<실시 형태 A>
[터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법]
실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 A1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이다.
<조건 A1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
또한, 60도란, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면과 평행한 방향을 0도로 하여, 표면에 대해서 60도 기울어 있는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2는, 실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)는, 기재(1)의 한쪽의 면에 수지층(2)을 가지고 있다.
실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 한쪽의 표면이 조건 A1-1을 만족시키고 있어도 되고, 양쪽의 표면이 조건 A1-1을 만족시키고 있어도 된다.
이하, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 「필기성 부재」, 조건 A1-1을 만족시키는 표면을 「필기면 A」라 칭하는 경우가 있다.
<필기면 A>
실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 상기 조건 A1-1을 만족시키는 표면을 갖는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이다. 이하, 조건 A1-1의 설계의 기술 사상에 대해서 설명한다.
문자를 쓰거나, 도형을 그리거나 할 때는, 일순 필기를 정지한 후에 재시동하는 경우가 많다. 예를 들어, 필기 방향을 전환할 때는, 통상은 일순 필기를 정지하고 나서 필기 방향을 전환한다. 필기를 일순 정지한 후에 재시동할 때의 필기감에는 정지 마찰력이 크게 관련되어 있다고 생각되지만, 본 발명자들의 검토에서는, 양자에 충분한 상관관계가 보이지 않는 경우가 산견되었다.
조건 A1-1의 「잔류 마찰력의 평균(이하, 「Fre」라 칭하는 경우가 있다.)」은, 필기성 부재의 이동이 완료된 후에, 터치 패널 펜의 하중 조건 및 필기성 부재에의 터치 패널에 대한 접촉 조건을 유지한 상태에 있어서, 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 나타내고 있다. Fre는, 일순 필기를 정지할 때의 펜촉의 멈추기 쉬움이나, 터치 패널 펜을 재시동할 때 요하는 임계적인 힘을 나타내고 있다고 생각된다. 즉, Fre는, 일순 필기를 정지하는 동작 및 재시동하는 동작에 있어서의 필기감(이하, 「재시동 시의 필기감」이라 칭하는 경우가 있다.)에 크게 영향을 미친다고 생각된다. 그러나, Fre를 조정한 것만으로는, 재시동 시의 필기감을 충분히 할 수 없는 경우가 있었다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 인간은 일련의 동작 시에 직전의 감각을 남기고 있어, 그로 인해, 일순 필기를 정지하여 재시동할 때의 필기감에는 직전의 동마찰력이 크게 영향을 미치고 있다는 것을 알아냈다. 그리고, Fre와 동마찰력을 관련지음으로써, 재시동 시의 필기감을 양호하게 할 수 있고, 나아가서는 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다는 것을 알아냈다.
조건 A1-1에서는, Fre와, 동마찰력의 평균(이하, 「Fk」라 칭하는 경우가 있다.)의 관계식 「Fre/Fk」가 0.45초일 것을 요구하고 있다.
Fre/Fk가 0.45 이하인 것은, Fk에 비해서 Fre가 지나치게 작다는 것을 의미한다. 이 경우, 필기를 정지할 때 펜의 구동력을 0 근방으로 조정하는 동작이 매우 곤란해져, 펜촉이 멈추기 어려워지거나, 펜이 미끄러진다고 느껴지게 되어, 생각대로의 위치와 방향으로 필기 방향을 전환하기 어려워진다. 따라서, Fre/Fk가 0.45 이하인 경우, 재시동 시의 필기감을 양호하게 할 수 없어, 고레벨의 필기감을 부여할 수 없다.
또한, Fre/Fk가 지나치게 크면, 필기를 일순 정지하여 재시동할 때의 부하가 무겁게 느껴지는 경우가 있다. 이 때문에, 재시동 시의 필기감을 보다 양호하게 한다는 관점에서, 조건 A1-1에 있어서, Fre/Fk는, 0.60 이상 1.50 이하인 것이 바람직하고, 0.65 이상 1.40 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.90 이상 1.35 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 A의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 A1-2를 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다. 조건 A1-2를 만족시킴으로써, 조건 A1-1을 만족시킴으로써 얻어지는 재시동 시의 필기감을 보다 양호하게 할 수 있다.
<조건 A1-2>
잔류 마찰력의 평균이 1.0gf 이상 25.0gf 이하.
잔류 마찰력의 평균(Fre)은, 1.5gf 이상 23.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.0gf 이상 20.0gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 A의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 A1-3을 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다. 조건 A1-3을 만족시킴으로써, 연속해서 필기할 때의 필기감을 양호하게 하기 쉽게 할 수 있음과 함께, 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 A1-3>
동마찰력의 평균이 1.0gf 이상 32.0gf 이하.
동마찰력의 평균(Fk)은, 2.0gf 이상 25.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.5gf 이상 15.0gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 A의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 A1-4를 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다. 조건 A1-4를 만족시킴으로써, 연속해서 필기할 때의 필기감을 양호하게 하기 쉽게 할 수 있음과 함께, 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 A1-4>
동마찰력의 표준 편차가 0.5gf 이상 18.0gf 이하.
동마찰력의 표준 편차(이하, 「σFk」라 칭하는 경우가 있다.)는, 0.001초마다 측정한 동마찰력으로부터 산출한 것이다. σFk는, 0.7gf 이상 10.0gf 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.0gf 이상 5.0gf 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 A에 있어서, Fk 및 Fre는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 한다. 또한, 실시 형태 A에 있어서, Fre/Fk는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정하여 각 샘플의 Fre/Fk를 산출하고, 20샘플의 Fre/Fk를 평균한 값으로 한다. 또한, 실시 형태 A에 있어서, σFk는, 60개의 샘플의 Fk를 각 1회씩 측정했을 때의 표준 편차로 한다.
도 3은, 동마찰력 및 잔류 마찰력의 측정 방법을 설명하는 개략도이다.
도 3에서는, 터치 패널 펜(200)은 필기성 부재(10)에 접촉한 상태로 보유 지지구(84)에 의해 고정되어 있다. 또한, 보유 지지구(84)의 상부에는 추(83)를 두기 위한 토대(85)가 부속되어 있다. 토대(85) 상에는 추(83)가 태워져 있고, 해당 추에 의해 터치 패널 펜에 수직 하중이 가해져 있다. 필기성 부재(10)는 가동대(82) 상에 고정되어 있다.
마찰력의 측정 시에는, 터치 패널 펜이 상기와 같이 고정된 상태로, 필기성 부재(10)가 고정된 가동대(82)를, 필기성 부재와 터치 패널 펜이 이루는 각의 예각 방향측(도 3의 우측)으로 소정의 속도로 이동한다. 이때, 터치 패널 펜(200)에는, 가동대(82)의 이동 방향으로 동마찰력이 발생하여, 각 시간의 동마찰력을 산출할 수 있다. 또한, 필기성 부재(10)의 이동을 완료한 후의 마찰력인 잔류 마찰력을 측정할 수 있다.
도 3에 나타내는 측정이 가능한 장치로서는, 신토 카가쿠사제의 상품명 HEIDON-18L, HEIDON-14DR을 들 수 있다.
또한, 실시 형태 A 및 후술하는 실시 형태 B에 있어서, Fk, σFk, Fre 등의 마찰력에 관한 파라미터는, 하기 (A) 내지 (E)와 같이 측정하는 것이 바람직하다.
(A) 0점 보정
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가한다. 이 상태인 채로(필기성 부재는 움직이게 하지 않는다), 100m초 정치하고, 터치 패널 펜의 예각 방향에 발생한 마찰력을 0.001초 간격으로 측정한다. 계측 시간 1m초 내지 100m초 사이의 마찰력의 최댓값을, 마찰력의 전 계측값(1m초의 마찰력 내지 잔류 마찰력의 측정 종료의 마찰력까지 모든 마찰력의 측정값)에서 뺀 값을 각 시간의 마찰력으로 하여, 0점 보정한다. 후술하는 (C) 내지 (E)는 0점 보정한 마찰력에 기초하여 산출하고 있다.
(B) 실측 시간
0점 보정하기 전의 계측 시간 1m초 내지 100m초의 마찰력의 표준 편차의 3배를 「역치」로 한다. 상기 (A)의 100m초 정치 후, 500m초 더 정치한 후에, 필기성 부재를 고정한 가동대를 14mm/초의 속도로, 필기성 부재와 터치 패널 펜이 이루는 각의 예각 방향측으로 이동시키고, 터치 패널 펜의 둔각 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정한다. 필기성 부재의 이동 개시 후에 역치를 최초로 초과한 시간을 「실측 개시」의 시간이라 한다.
(C) 최대 마찰력 Fmax
실측 개시로부터 1500m초 이내의 최대 마찰력으로부터 최대 마찰력 Fmax를 산출한다.
(D) 동마찰력
최대 마찰력 Fmax가 발생한 시간을 제1 피크 시간이라 한다.
실측을 개시한 시간으로부터, 필기성 부재의 40mm의 길이의 이동이 완료되는 시간까지의 마찰력의 평균을 잠정 평균 마찰력이라 한다. 제1 피크 시간으로부터 30m초 경과 후에, [잠정 평균 마찰력＋(최대 마찰력×0.1)]을 초과하는 마찰력이 최초로 발생한 시간을 제2 피크 시간이라 한다.
제2 피크 시간으로부터 500m초 경과한 시간을 동마찰력의 측정 개시 시간, 필기성 부재의 40mm의 길이의 이동이 완료되는 시간을 동마찰력의 측정 종료 시간으로 하여, 각 시간의 동마찰력을 측정하고, 동마찰력의 평균(Fk), 동마찰력의 표준 편차(σFk)를 산출할 수 있다.
(E) 잔류 마찰력
필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 터치 패널 펜에 가해지는 예각 방향의 마찰력(잔류 마찰력)을 측정한다. 잔류 마찰력의 측정 시간은, 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료되고 나서 500m초 경과 후를 측정 개시 시간으로 하고, 그로부터 400m초 후를 측정 종료 시간으로 한다. 각 시간의 잔류 마찰력으로부터, 잔류 마찰력의 평균(Fre)을 산출한다.
또한, 필기성 부재의 표면 및 터치 패널 펜의 펜촉에 유지(예를 들어, 인간의 손가락으로부터 필기성 부재의 표면에 전사한 지문 성분)가 부착되어 있으면, 마찰력에 영향을 줄 가능성이 있다. 이 때문에, 실시 형태 A 내지 C에 있어서의 마찰력의 측정은, 필기성 부재의 표면 및 터치 패널 펜의 펜촉에 유지가 부착되지 않도록 하여 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 실시 형태 A 내지 C에 있어서, 필기성 부재의 표면 및 터치 패널 펜의 펜촉에 유지가 부착된 경우에는, 필기성 부재의 표면 및 터치 패널 펜의 펜촉의 형상, 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 탈지 처리를 행한 후에 마찰력을 측정하는 것이 바람직하다.
조건 A1-1 및 기타의 조건의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은 특별히 한정되지 않고, 시판되는 터치 패널 펜 중에서 적절히 선택할 수 있다.
또한, 터치 패널 펜의 펜촉의 재료가 필기성 부재의 표면 요철에 끼워 넣어지지 않는 경우, 조건 A1-1을 만족시키는 필기성 부재를 설계하기 어려워진다. 이 때문에, 조건 A1-1 등의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은, 펜촉이 일정한 유연성을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 펜촉에 유연성을 갖는 재료만으로 형성한 경우, 필름의 볼록 형상부의 물려 들어감 부분에서 펜촉이 마모되기 때문에 수명이 짧아지거나, 펜촉이 필기성 부재의 표면 요철로부터 떨어지기 어려워지는 경우가 있다. 따라서, 조건 A1-1 등의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은, 펜의 선단 영역이, 적어도 2개의 영역을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 펜의 선단 영역이, 적어도, 변형을 촉진하는 영역 (i)과, 경도를 부여하는 영역 (ii)를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 변형을 촉진하는 영역 (i)과, 경도를 부여하는 영역 (ii)는, 규칙적 또는 랜덤하게 혼재되어 있는 것이 바람직하다. 영역 (i)과, 영역 (ii)가 혼재된 구성으로서는, 예를 들어 다공질의 구성(공기 구멍이 변형을 촉진하는 영역 (i)로 된다), 단단한 소재 안에 부드러운 소재가 혼재되어 있는 구성 등을 들 수 있다.
변형을 촉진하는 영역 (i)로서는, 예를 들어 공기 구멍, 공동부, 부드러운 소재 등을 들 수 있다. 부드러운 소재의 영률은 1.0GPa 이하인 것이 바람직하고, 0.6GPa 이하인 것이 보다 바람직하다.
경도를 부여하는 영역 (ii)로서는, 영률 1.2GPa 이상의 소재를 들 수 있다. 경도를 부여하는 영역 (ii)의 소재의 영률은 2.0GPa 이상인 것이 바람직하고, 2.5GPa 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 필기성 부재의 마모를 억제한다는 관점에서는, 경도를 부여하는 영역 (ii)의 소재의 영률은 5.0GPa 이하인 것이 바람직하고, 4.0GPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.5GPa 이하인 것이 더욱 바람직하다.
영역 (i)과 영역 (ii)의 체적비는, 98:2 내지 70:30인 것이 바람직하고, 95:5 내지 75:25인 것이 보다 바람직하고, 90:10 내지 80:20인 것이 더욱 바람직하다.
영률 E의 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 한다. 또한, 영률 E의 측정 개시 전에, 측정 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하는 것으로 한다.
선단 영역이란, 터치 패널 펜의 펜촉으로부터 1.5mm 이내의 범위를 말하는 것으로 한다.
또한, 조건 A1-1 등의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은, 펜촉의 직경이 0.3 내지 2.5mm인 것이 바람직하고, 0.5 내지 2.0mm인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 1.7mm인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 A 내지 C에 있어서 펜촉의 직경 D는, 펜 축에 대해서 수직 방향측으로부터 터치 패널 펜을 촬상한 사진을 기준으로 하여 산출한다. 도 4는, 펜 축에 대해서 수직 방향측으로부터 터치 패널 펜을 촬상했을 때의 터치 패널 펜의 외형을 점선으로 표시한 것이다. 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 해당 사진에 대해서, 해당 사진의 정점을 통과하고, 또한 해당 사진으로부터 비어져 나오지 않는 원을 중첩시켰을 때, 최대로 되는 원의 직경을 펜촉의 직경 D로 한다. 단, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 해당 사진이 경사면을 가지고, 또한 해당 경사면의 펜 축에 대한 각도가 40 내지 90도라면, 해당 경사면을 비어져 나와서 해당 원을 중첩시켜도 된다.
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 A2-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 A2-1>
헤이즈가 25.0％ 이상
헤이즈를 25.0％ 이상으로 함으로써, 반짝임(영상광에 미세한 휘도의 변동이 보이는 현상)을 억제하기 쉽게 할 수 있다.
반짝임 억제의 관점에서, 헤이즈는 35.0％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 45.0％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 표시 소자의 해상성의 저하의 억제의 관점에서, 헤이즈는 90.0％ 이하인 것이 바람직하고, 70.0％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 67.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 60.0％ 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
헤이즈 및 후술하는 전체 광선 투과율을 측정할 때는, 필기성 부재의 필기면 A(상기 조건 A1-1을 만족시키는 면)와는 반대측의 표면으로부터 광을 입사하는 것으로 한다. 필기성 부재의 양면이 필기면 A인 경우, 광 입사면은 어느 쪽의 면이어도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 헤이즈 및 전체 광선 투과율은, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 한다.
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 A2-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 A2-2>
JIS K7361-1:1997의 전체 광선 투과율이 87.0％ 이상
전체 광선 투과율을 87.0％ 이상으로 함으로써, 표시 소자의 휘도의 저하를 억제할 수 있다.
전체 광선 투과율은 88.0％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 89.0％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 전체 광선 투과율이 지나치게 높으면, 조건 A1-1을 만족시키기 어려운 경향이 있다. 이 때문에, 전체 광선 투과율은 92.0％ 이하인 것이 바람직하고, 91.5％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 91.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법을 응용하면, 임의의 필기성 부재에 적합한 터치 패널 펜을 선정할 수도 있다.
[터치 패널 펜용 필기성 부재]
실시 형태 A의 터치 패널용 필기성 부재는, 하기 조건 A1-1을 만족시키는 표면을 갖는 것이다.
<조건 A1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
실시 형태 A의 필기성 부재는, 필기면 A에 대해서 터치 패널 펜을 60도 이외의 각도(예를 들어 30 내지 75도의 범위 중 어느 각도)로 접촉시킨 상태로 고정했을 때도, 조건 A1-1 등을 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 조건 A1-1 등은, 이동 속도를 14mm/초 이외의 속도(예를 들어 0.1 내지 100mm/초의 범위 중 어느 속도)로 했을 때도, 상기 범위인 것이 바람직하다.
실시 형태 A의 필기성 부재는, 하기 조건 A1-2를 만족시키는 것이 바람직하다. 조건 A1-2를 만족시킴으로써, 조건 A1-1을 만족시킴으로써 얻어지는 재시동 시의 필기감을 보다 양호하게 할 수 있다.
<조건 A1-2>
잔류 마찰력의 평균이 1.0gf 이상 25.0gf 이하.
실시 형태 A의 필기성 부재는, 하기 조건 A1-3을 만족시키는 것이 바람직하다. 조건 A1-3을 만족시킴으로써, 연속해서 필기할 때의 필기감을 양호하게 하기 쉽게 할 수 있음과 함께, 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 A1-3>
동마찰력의 평균이 1.0gf 이상 32.0gf 이하.
실시 형태 A의 필기성 부재는, 하기 조건 A1-4를 만족시키는 것이 바람직하다. 조건 A1-4를 만족시킴으로써, 연속해서 필기할 때의 필기감을 양호하게 하기 쉽게 할 수 있음과 함께, 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 A1-4>
동마찰력의 표준 편차가 0.5gf 이상 15.0gf 이하.
실시 형태 A의 필기성 부재의 조건 A1-1 내지 A1-4의 적합한 범위는, 상술한 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법의 조건 A1-1 내지 A1-4의 적합한 범위와 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재는, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 하기 위해서, 펜의 선단 영역이, 적어도, 변형을 촉진하는 영역 (i)과, 경도를 부여하는 영역 (ii)를 갖는 터치 패널 펜용의 필기성 부재로서 사용하는 것이 바람직하다. 변형을 촉진하는 영역 (i) 및 경도를 부여하는 영역 (ii)의 구체적인 실시 형태는 상술한 바와 같다.
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재는, 펜촉의 직경이 상술한 범위의 터치 패널 펜용의 필기성 부재로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재는, 하기 조건 A2-1을 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 A2-1>
필기성 부재의 JIS K7136:2000의 헤이즈가 25.0％ 이상
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재는, 하기 조건 A2-2를 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 A2-2>
JIS K7361-1:1997의 전체 광선 투과율이 87.0％ 이상
실시 형태 A의 필기성 부재의 조건 A2-1 및 A2-2의 적합한 범위는, 상술한 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법의 조건 A2-1 및 A2-2의 적합한 범위와 마찬가지이다.
<필기성 부재 전체의 구성>
실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 적어도 한쪽의 표면이 조건 A1-1을 만족시키고 있으면, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 구성으로서는, 도 1 및 도 2와 같이, 기재(1) 상에 수지층(2)을 갖고, 해당 수지층(2)의 한쪽의 표면이 조건 A1-1을 만족시키는 것을 들 수 있다. 수지층(2)은, 도 2와 같이, 제1 수지층(2a), 제2 수지층(2b)의 다층 구조여도 된다.
또한, 도시하지 않지만, 실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 구성은, 기재를 갖지 않는 수지층 단층이어도 되고, 혹은, 기재 및 수지층 이외의 다른 층을 갖고, 해당 다른 층의 표면이 조건 A1-1을 만족시키고 있어도 된다. 다른 층으로서는, 대전 방지층, 방오층 등을 들 수 있다.
실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재 그리고 후술하는 실시 형태 B 및 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 매엽상의 형태여도 되고, 긴 시트를 롤상으로 권취한 롤상의 형태여도 된다. 또한, 매엽의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 크기는 대각으로 2 내지 500인치 정도이다. 롤상의 폭 및 길이는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 폭은 500 내지 3000mm, 길이는 500 내지 5000m 정도이다.
또한, 매엽의 형상도 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 다각형(삼각형, 사각형, 오각형 등)이나 원형이어도 되고, 랜덤한 부정형이어도 된다.
필기면 A는, 「엠보싱, 샌드블라스트, 에칭 등의 물리적 또는 화학적 처리」, 「형에 따른 성형」, 「코팅」 등에 의해 형성할 수 있다. 이들 방법 중에서는, 표면 형상의 재현성의 관점에서는 「형에 따른 성형」이 적합하고, 생산성 및 다품종 대응의 관점에서는 「코팅」이 적합하다.
필기성 부재가 조건 A1-1 등을 만족시키기 위해서는, 필기성 부재의 필기면 A가 이하의 물성 (a) 내지 (f)를 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 후술하는 Rt, θa, λa를 산출할 때의 컷오프값은 모두 0.8mm이다. 컷오프의 값은, 상정하는 펜촉의 직경이, 바람직하게는 0.3 내지 2.5mm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.0mm, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.7mm인 것을 감안하여, JIS에 규정되어 있는 컷오프값 중에서 상기 직경의 사이즈를 망라하는 컷오프값을 선택한 것이다.
(a) 필기면 A의 JIS B0601:2001의 조도 곡선의 최대 단면 높이 Rt가 2.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하.
(b) 필기면 A의 평균 경사각 θa가 2.0도 이상 10.0도 이하.
(c) 평균 경사각 θa 및 JIS B0601:2001의 산술 평균 조도 Ra로부터, 식 [λa＝2π×(Ra/tan(θa))]에 기초하여 산출되는 평균 파장 λa가, 10㎛ 이상 75㎛ 이하.
(d) 필기면 A의 입자의 면적 비율이 15.0％ 이상 35.0％ 이하.
(e) 상기 λa(㎛)와, 필기면 A의 100㎛평방의 입자 밀도(개/100㎛평방)의 몫 [λa(㎛)÷입자 밀도(개/100㎛평방)]이, 14 이상 1000 이하.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 (a) 내지 (e)는, 15개의 필기성 부재의 샘플로부터 얻어진 값의 평균값으로 한다.
상기 물성 (a) 내지 (e)는, 필기면 A의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 A의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것을 의미하고 있다. 필기면 A가 상기 물성 (a) 내지 (e)를 만족시킴으로써, 동마찰력 및 잔류 마찰력의 밸런스가 적절해져, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 할 수 있다.
또한, 상기 물성 (a) 내지 (e)를 만족시키는 것(필기면 A의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 A의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것)은, 반짝임의 억제로 이어진다는 점에서 바람직하다.
또한, (a)의 Rt를 8.0㎛ 이하로 하는 것, (b)의 θa를 10.0도 이하로 하는 것, (c)의 λa를 75㎛ 이하로 하는 것, (d)의 면적 비율을 15.0％ 이상으로 하는 것, (e)의 몫을 1000 이하로 하는 것은, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모의 억제로도 이어진다는 점에서 바람직하다. 특히, (c)의 λa를 75㎛ 이하로 하는 것, (e)의 몫을 1000 이하로 함으로써, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모를 대폭으로 억제할 수 있다.
상기 (a)의 Rt는, 2.8㎛ 이상 6.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0㎛ 이상 4.5㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (b)의 θa는, 3.0도 이상 8.0도 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.0도 이상 7.0도 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 (c)의 λa는, 15㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이상 35㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (d)의 면적 비율은, 18.0％ 이상 32.0％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20.0％ 이상 30.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (e)의 몫은, 16 이상 200 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 이상 50 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 A 내지 C에 있어서, 「평균 경사각 θa」는, 고사카 겡큐쇼사제의 표면 조도 측정기(상품명: SE-3400)의 취급 설명서(1995.07.20 개정)에 정의되어 있는 값이며, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기준 길이 L 내에서의 높이 방향의 변화량의 총합(h1＋h2＋h3＋…＋hn)을 기준 길이 L로 나누기는 했지만 아크탄젠트 θa＝tan-1{(h1＋h2＋h3＋…＋hn)/L}로 구할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는, 기준 길이를 1500분할하여, 1500점의 높이 데이터를 얻고, 해당 1500점의 높이 데이터를 바탕으로 평균 경사각 θa를 산출하는 것으로 한다.
상기 (d)의 입자의 면적 비율은, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 필기면 A의 평면 사진으로부터, 화상 해석 소프트웨어에 의해 그레이스케일화한 화상을 2치화하여, 입자 부분을 선택함으로써 산출할 수 있다. 또한, 상기 (e)를 산출하는 본래로 되는 필기면 A의 100㎛평방의 입자 밀도(개/100㎛평방)는, 전술한 바와 같이 2치화한 화상의 입자 부분이 독립되어 있는 영역의 수를 카운트함으로써 산출할 수 있다. 화상 해석 소프트웨어로서는, 예를 들어 미따니 쇼지 가부시키가이샤제의 상품명 Win Roof를 들 수 있다.
실시 형태 B의 「입자의 면적 비율」 및 「필기면 B의 100㎛평방의 입자 밀도(개/100㎛평방)」도 마찬가지의 방법에 의해 산출할 수 있다.
또한, 실시 형태 A의 필기성 부재는, 필기면 A의 내찰상성을 향상시키면서, 터치 패널 펜의 마모를 억제한다는 관점에서, 필기면 A의 JIS K5600-5-4:1999의 연필 경도가 2H 이상 9H 이하인 것이 바람직하고, 3H 이상 7H 이하인 것이 보다 바람직하고, 5H 이상 6H 이하인 것이 더욱 바람직하다.
코팅에 의한 수지층의 형성은, 수지 성분, 입자 및 용제를 함유하여 이루어지는 수지층 형성 도포액을, 그라비아 코팅, 바 코팅 등의 공지의 도포 방법에 의해 기재 상에 도포, 건조, 경화함으로써 형성할 수 있다. 코팅에 의해 형성한 수지층이 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 하기 위해서는, 입자의 평균 입자경, 입자의 함유량, 및 수지층의 두께 등을 후술의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2와 같이, 수지층이 2층 이상으로 형성되는 경우는, 적어도 어느 수지층에 입자를 함유하고 있으면 되지만, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서는, 최표면의 수지층에 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 최표면의 수지층이 입자를 포함하고, 하층의 수지층이 입자를 포함하지 않는 구성으로 함으로써, 필기면 A의 연필 경도를 향상시키기 쉽게 할 수 있다.
수지층의 입자는, 유기 입자 및 무기 입자 모두 사용할 수 있다. 유기 입자로서는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴-스티렌 공중합체, 멜라민 수지, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 벤조구아나민-멜라민-포름알데히드 축합물, 실리콘, 불소계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 무기 입자로서는, 실리카, 알루미나, 안티몬, 지르코니아 및 티타니아 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 이들 입자 중에서도, 유기 입자는, 입자의 응집을 억제하기 쉽고, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽다는 점에서 적합하다.
또한, 입자는, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모 억제의 관점에서, 구형 입자인 것이 바람직하다.
수지층 중의 입자의 평균 입자경은, 수지층의 두께에 따라 상이하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, 1.0 내지 10.0㎛가 바람직하고, 1.5 내지 5.0㎛인 것이 보다 바람직하고, 1.8 내지 3.5㎛인 것이 더욱 바람직하다. 입자가 응집되어 있는 경우, 응집 입자의 평균 입자경이 상기 범위를 만족시키는 것이 바람직하다.
입자의 평균 입자경은, 이하의 (y1) 내지 (y3)의 작업에 의해 산출할 수 있다.
(y1) 필기성 부재를 광학 현미경으로 투과 관찰 화상을 촬상한다. 배율은 500 내지 2000배가 바람직하다.
(y2) 관찰 화상으로부터 임의의 10개의 입자를 추출하여, 개개의 입자의 입자경을 산출한다. 입자경은, 입자의 단면을 임의의 평행한 2개의 직선 사이에 두었을 때, 해당 2개의 직선 간 거리가 최대로 되는 2개의 직선의 조합에 있어서의 직선 간 거리로서 측정된다.
(y3) 동일한 샘플의 다른 화면의 관찰 화상에 있어서 같은 작업을 5회 행하고, 합계 50개분의 입자경의 수 평균으로부터 얻어지는 값을 수지층 중의 입자의 평균 입자경으로 한다.
입자는, 입자경 분포가 넓은 것(단일 입자로 입자경 분포가 넓은 것, 혹은, 입자경 분포가 상이한 2종류 이상의 입자를 혼합한 혼합 입자의 입자경 분포가 넓은 것)이어도 되지만, 반짝임을 억제한다는 관점에서, 입자경 분포가 좁은 편이 바람직하다. 구체적으로는, 입자의 입자경 분포의 변동 계수는, 25％ 이하인 것이 바람직하고, 20％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
수지층 중의 입자의 함유량은, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, 수지 성분 100질량부에 대해서, 10 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 12 내지 25질량부인 것이 보다 바람직하고, 15 내지 20질량부인 것이 더욱 바람직하다.
수지층의 막 두께의 적합한 범위는, 수지층의 실시 형태에 따라 약간 상이하다. 예를 들어, 입자를 포함하는 수지층의 두께는, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점, 필기면 A의 연필 경도를 향상시킨다는 관점 및 컬을 억제한다는 관점에서, 2.0 내지 8.0㎛가 바람직하고, 2.2 내지 6.0㎛가 보다 바람직하고, 2.5 내지 4.0㎛가 더욱 바람직하다.
또한, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, [입자의 평균 입자경]/[입자를 포함하는 수지층의 막 두께]의 비는, 0.7 내지 1.3인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2인 것이 보다 바람직하고, 0.8 내지 1.0인 것이 더욱 바람직하다.
입자를 포함하지 않는 수지층은, 입자를 포함하는 수지층보다도 기재측에 위치하는 것이 바람직하고, 그 두께는, 필기면 A의 연필 경도를 향상시킨다는 관점 및 컬을 억제한다는 관점에서, 3.0 내지 15.0㎛로 하는 것이 바람직하고, 6.0 내지 10.0㎛로 하는 것이 보다 바람직하다.
실시 형태 A 내지 C에 있어서, 수지층의 막 두께는, 예를 들어 수지층의 막 두께는, 주사형 투과 전자 현미경(STEM)을 사용하여 촬영한 단면의 화상으로부터 20개소의 두께를 측정하여, 20개소의 값의 평균값으로부터 산출할 수 있다. STEM의 가속전압은 10kv 내지 30kv, STEM의 배율은 1000 내지 7000배로 하는 것이 바람직하다.
수지층의 수지 성분은, 열경화성 수지 조성물 또는 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 바람직하고, 필기면 A의 연필 경도를 향상시킨다는 관점에서, 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 그중에서도 자외선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
열경화성 수지 조성물은, 적어도 열경화성 수지를 포함하는 조성물이며, 가열에 의해, 경화하는 수지 조성물이다.
열경화성 수지로서는, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 요소 멜라민 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지 조성물에는, 이들 경화성 수지에, 필요에 따라 경화제가 첨가된다.
전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 전리 방사선 경화성 관능기를 갖는 화합물(이하, 「전리 방사선 경화성 화합물」이라고도 한다)을 포함하는 조성물이다. 전리 방사선 경화성 관능기로서는, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화 결합기, 및 에폭시기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 전리 방사선 경화성 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합기를 갖는 화합물이 바람직하고, 에틸렌성 불포화 결합기를 2개 이상 갖는 화합물이 보다 바람직하고, 그중에서도, 에틸렌성 불포화 결합기를 2개 이상 갖는 다관능성 (메트)아크릴레이트계 화합물이 더욱 바람직하다. 다관능성 (메트)아크릴레이트계 화합물로서는, 모노머 및 올리고머 모두 사용할 수 있다.
또한, 전리 방사선이란, 전자파 또는 하전 입자 선 중, 분자를 중합 혹은 가교할 수 있는 에너지 양자를 갖는다는 것을 의미하고, 통상, 자외선(UV) 또는 전자선(EB)이 사용되지만, 기타, X선, γ선 등의 전자파, α선, 이온선 등의 하전 입자 선도 사용 가능하다.
다관능성 (메트)아크릴레이트계 화합물 중, 2관능 (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 테트라에톡시디아크릴레이트, 비스페놀 A 테트라프로폭시디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 등을 들 수 있다.
3관능 이상의 (메트)아크릴레이트계 모노머로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 변성 트리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기 (메트)아크릴레이트계 모노머는, 분자 골격의 일부를 변성하고 있는 것이어도 되고, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 카프로락톤, 이소시아누르산, 알킬, 환상 알킬, 방향족, 비스페놀 등에 의한 변성이 이루어진 것도 사용할 수 있다.
또한, 다관능성 (메트)아크릴레이트계 올리고머로서는, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 폴리에테르(메트)아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 중합체 등을 들 수 있다.
우레탄(메트)아크릴레이트는, 예를 들어 다가 알코올 및 유기 디이소시아네이트와 히드록시(메트)아크릴레이트의 반응에 의해 얻어진다.
또한, 바람직한 에폭시(메트)아크릴레이트는, 3관능 이상의 방향족 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등과 (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 (메트)아크릴레이트, 2관능 이상의 방향족 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등과 다염기산과 (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 (메트)아크릴레이트, 및 2관능 이상의 방향족 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등과 페놀류와 (메트)아크릴산을 반응시켜서 얻어지는 (메트)아크릴레이트이다.
상기 전리 방사선 경화성 화합물은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
전리 방사선 경화성 화합물이 자외선 경화성 화합물인 경우에는, 전리 방사선 경화성 조성물은, 광중합 개시제나 광중합 촉진제 등의 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
광중합 개시제로서는, 아세토페논, 벤조페논, α-히드록시알킬페논, 미힐러케톤, 벤조인, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르, 티오크산톤류 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
이들 광중합 개시제는, 융점이 100℃ 이상인 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 융점을 100℃ 이상으로 함으로써, 필기성 부재의 제조 과정이나, 터치 패널의 투명 도전막의 형성 과정에서, 잔류한 광중합 개시제가 승화되어, 제조 장치나 투명 도전막의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 광중합 촉진제는, 경화 시의 공기에 의한 중합 저해를 경감시켜 경화 속도를 빠르게 할 수 있는 것이며, 예를 들어 p-디메틸아미노벤조산 이소아밀에스테르, p-디메틸아미노벤조산 에틸에스테르 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
수지층 형성 도포액에는, 통상, 점도를 조절하거나, 각 성분을 용해 또는 분산 가능하게 하기 위해서 용제를 사용한다. 용제의 종류에 따라, 도포, 건조 과정한 후의 수지층의 표면 상태가 상이하기 때문에, 용제의 포화 증기압, 투명 기재에의 용제의 침투성 등을 고려하여 용제를 선정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 용제는, 예를 들어 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등), 에테르류(디옥산, 테트라히드로푸란 등), 지방족 탄화수소류(헥산 등), 지환식 탄화수소류(시클로헥산 등), 방향족 탄화수소류(톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화 탄소류(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 에스테르류(아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등), 알코올류(부탄올, 시클로헥산올 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브 아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 아미드류(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등) 등을 예시할 수 있고, 이들의 혼합물이어도 된다.
용제의 건조가 지나치게 늦는 경우, 수지층의 레벨링성이 과도해짐으로써, 조건 A1-1 등을 만족시키기 쉬운 표면 형상을 형성하기 어려워진다. 따라서, 용제로서는, 증발 속도(n-아세트산 부틸의 증발 속도를 100으로 했을 때의 상대 증발 속도)가 180 이상인 용제를, 전체 용제 중의 70질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 80질량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상대 증발 속도가 180 이상인 용제로서는, 톨루엔을 들 수 있다. 톨루엔의 상대 증발 속도는 195이다. 한편, 상대 증발 속도가 180 미만인 용제로서는, 메틸이소부틸케톤(MIBK), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PMA), 이소프로필알코올(IPA) 등을 들 수 있다.
또한, 표면 형상을 적절하게 매끄럽게 하여, 필기성 부재의 표면 형상을 상술한 범위로 하기 쉽게 한다는 관점에서는, 수지층 형성 도포액에는, 레벨링제를 함유시키는 것이 바람직하다. 레벨링제는, 불소계 레벨링제, 실리콘계 레벨링제, 불소 실리콘 공중합체계 레벨링제 등을 들 수 있다. 레벨링제의 첨가량으로서는, 수지층 형성 도포액의 전체 고형분에 대해서 0.01 내지 0.50 중량％가 바람직하고, 0.10 내지 0.40중량％가 보다 바람직하고, 0.20 내지 0.30 질량％가 더욱 바람직하다.
기재로서는, 광투과성을 갖는 기재가 바람직하고, 플라스틱 필름, 유리 등을 들 수 있고, 플라스틱 필름이 적합하다.
플라스틱 필름은, 폴리에스테르, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리카르보네이트, 폴리우레탄 및 비정질 올레핀(Cyclo-Olefin-Polymer: COP) 등의 수지로 형성할 수 있다.
이들 플라스틱 필름 중에서도, 기계적 강도, 치수 안정성 및 상기 물성 (f)를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서는, 연신 가공, 특히 2축 연신 가공된 폴리에스테르 필름이 바람직하다. 폴리에스테르 필름 중에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다.
기재의 두께는, 5 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 150㎛인 것이 보다 바람직하다.
[터치 패널]
실시 형태 A의 터치 패널은, 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 것이다.
터치 패널로서는, 저항막식 터치 패널, 정전 용량식 터치 패널, 인셀 터치 패널, 광학식 터치 패널, 초음파식 터치 패널 및 전자기 유도식 터치 패널 등을 들 수 있다.
저항막식 터치 패널(100)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도전막(30)을 갖는 상하 한 쌍의 투명 기판(20)의 도전막(30)끼리가 대향하도록 스페이서(40)를 개재시켜 배치되어 이루어지는 기본 구성에, 도시하지 않은 회로가 접속되어 이루어지는 것이다.
저항막식 터치 패널의 경우, 예를 들어 상부 투명 기판(20)으로서 실시 형태 A의 필기성 부재(10)를 사용하고, 해당 필기성 부재(10)의 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널(100)의 표면을 향하도록 하여 사용하는 구성을 들 수 있다. 또한, 도시하지 않지만, 저항막식 터치 패널은, 상부 투명 기판 상에, 실시 형태 A의 필기성 부재를, 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 접합시킨 구성이나, 상부 투명 기판 상에, 실시 형태 A의 필기성 부재를, 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 적재하여, 프레임 등으로 고정한 구성이어도 된다.
정전 용량식 터치 패널은, 표면형 및 투영형 등을 들 수 있고, 투영형이 많이 사용되고 있다. 투영형의 정전 용량식 터치 패널은, X축 전극과, 해당 X축 전극과 직교하는 Y축 전극을 절연체를 개재시켜 배치한 기본 구성에, 회로가 접속되어 이루어지는 것이다. 해당 기본 구성을 보다 구체적으로 설명하면 1매의 투명 기판 상의 별도의 면에 X축 전극 및 Y축 전극을 형성하는 양태, 투명 기판 상에 X축 전극, 절연체층, Y축 전극을 이 순으로 형성하는 양태, 도 7에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(20) 상에 X축 전극(50)을 형성하고, 다른 투명 기판(20) 상에 Y축 전극(60)을 형성하고, 접착제층 등의 절연체층(70)을 개재시켜 적층하는 양태 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기본 양태에, 또 다른 투명 기판을 적층하는 양태를 들 수 있다.
정전 용량식 터치 패널의 경우, 예를 들어 표면측의 투명 기판(20)으로서 실시 형태 A의 필기성 부재(10)를 사용하고, 해당 필기성 부재(10)의 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널(100)의 표면을 향하도록 하여 사용하는 구성을 들 수 있다. 또한, 도시하지 않지만, 정전 용량식 터치 패널은, 표면측의 투명 기판 상에, 실시 형태 A의 필기성 부재를, 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 접합시킨 구성이나, 표면측의 투명 기판 상에, 실시 형태 A의 필기성 부재를, 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 적재하여, 프레임 등으로 고정한 구성이어도 된다.
전자기 유도식 터치 패널은, 자계를 발생시키는 전용 펜을 사용하는 터치 패널이다. 전자기 유도식 터치 패널은, 펜으로부터 발생하는 전자 에너지를 검출하는 센서부를 적어도 갖고, 또한 센서부 상에 투명 기판을 갖는다. 해당 투명 기판은 다층 구성이어도 된다.
전자기 유도식 터치 패널의 경우, 예를 들어 센서부 상에 위치하는 투명 기판 중, 최표면의 투명 기판으로서, 실시 형태 A의 필기성 부재를 사용하고, 해당 필기성 부재의 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 하여 사용하는 구성을 들 수 있다. 혹은, 전자기 유도식 터치 패널의 경우, 센서부 상에 위치하는 투명 기판 중, 최표면의 투명 기판 상에, 실시 형태 A의 필기성 부재를, 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 접합시킨 구성이나, 해당 최표면의 투명 기판 상에, 실시 형태 A의 필기성 부재를, 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 적재하여, 프레임 등으로 고정한 구성이어도 된다.
인셀 터치 패널은, 2매의 유리 기판에 액정을 끼워서 이루어지는 액정 소자의 내부에, 저항막식, 정전 용량식, 광학식 등의 터치 패널 기능을 내장한 것이다.
인셀 터치 패널의 경우, 표면측의 유리 기판 상에 실시 형태 A의 필기성 부재의 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치하여 사용한다. 또한, 인셀 터치 패널의 표면측의 유리 기판과, 실시 형태 A의 필기성 부재의 사이에는, 편광판 등의 다른 층을 가지고 있어도 된다.
[터치 패널 시스템]
실시 형태 A의 터치 패널 시스템은, 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 하기 조건 A1-1을 만족시키는 것이다.
<조건 A1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
실시 형태 A의 터치 패널 시스템에 있어서의, 터치 패널, 터치 패널 펜용 필기성 부재 및 터치 패널 펜의 실시 형태는, 예를 들어 상술한 실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 및 터치 패널에 있어서 나타낸 실시 형태와 마찬가지인 것을 들 수 있다.
실시 형태 A의 터치 패널 시스템에 따르면, 재시동 시의 필기감을 양호하게 할 수 있고, 나아가서는 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다.
[터치 패널이 구비된 표시 장치]
실시 형태 A의 터치 패널이 구비된 표시 장치는, 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 실시 형태 A의 터치 패널인 것이다.
표시 소자로서는, 액정 표시 소자, EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전자 페이퍼 소자 등을 들 수 있다. 표시 소자가 액정 표시 소자, EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전자 페이퍼 소자인 경우, 이들 표시 소자 상에 실시 형태 A의 터치 패널을 적재한다.
실시 형태 A의 터치 패널이 구비된 표시 장치는, 재시동 시의 필기감을 양호하게 할 수 있고, 나아가서는 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다.
실시 형태 A의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 터치 패널 펜에 의한 필기 시험을 행하지 않아도, 고레벨의 필기감이 얻어지는 필기성 부재를 선별할 수 있고, 필기성 부재의 제품 설계, 품질 관리를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 실시 형태 A의 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치는, 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다.
<실시 형태 B>
[터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법]
실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이다.
<조건 B1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 2.0gf 이상 15.0gf 이하.
<조건 B1-2>
동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
또한, 60도란, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면과 평행한 방향을 0도로 하여, 표면에 대해서 60도 기울어 있는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2는, 실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)는, 기재(1)의 한쪽의 면에 수지층(2)을 가지고 있다.
실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 한쪽의 표면이 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키고 있어도 되고, 양쪽의 표면이 조건 B1-1을 만족시키고 있어도 된다.
이하, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 「필기성 부재」, 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 표면을 「필기면 B」라 칭하는 경우가 있다.
<필기면 B>
실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 상기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 표면을 갖는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이다. 이하, 조건 B1-1 및 조건 B1-2의 설계의 기술 사상에 대해서 설명한다.
먼저, 조건 B1-1의 설계의 기술 사상에 대해서 설명한다.
조건 B1-1은, 동마찰력에 관한 파라미터이다. 동마찰력이 작은 경우, 필기 시에 미끄러진 듯한 감촉으로 되어, 고레벨의 필기감을 얻을 수 없다. 즉, 고레벨의 필기감을 얻기 위해서는, 소정의 레벨의 동마찰력이 중요해진다고 생각할 수 있다.
본 발명자들은, 필기감과 동마찰력의 관계에 대해서 더 검토한 결과, 소정의 레벨의 동마찰력이 있었다고 해도, 시간마다의 동마찰력의 변화가 없는 경우, 인간은 미끄러지고 있는 듯한 감각을 받는다는 것을 알아냈다. 그리고, 본 발명자들은 더 검토한 결과, 인간은, 놀라울 정도로 짧은 간격에 마찰의 변화를 느낀다는 것을 알아냈다.
도 8 및 도 9는 종이에 연필로 필기했을 때의 시간마다의 동마찰력을 나타낸 일례이고, 도 8은 동마찰력을 20m초마다 측정한 도면, 도 9는 동마찰력을 1m초마다 측정한 도면이다. 도 8 및 도 9의 종축은 동마찰력, 횡축은 시간(m초)을 나타낸다. 또한, 도 8 및 도 9의 동마찰력의 측정 조건은, 하중 100gf이며, 필기 속도 14mm/s이다.
도 8과 도 9의 비교로부터, 측정 간격의 차이에 의해, 동마찰력의 흔들림 폭이 크게 상이하다는 것을 확인할 수 있다. 이 이유는, 종이의 표면의 섬유의 피치가 영향을 미치고 있다고 생각할 수 있다. 구체적으로는, 1m초(0.001초) 간격에서는, 측정 회마다 연필이 종이의 섬유를 극복하는 횟수의 변동이 큰 한편, 20m초(0.02초) 간격에서는, 측정 회마다 연필이 종이의 섬유를 극복하는 횟수의 변동이 작아지기 때문이라고 생각된다. 바꾸어 말하면, 1m초 간격은 평균화된 값이 아니기 때문에 변동이 큰 한편, 20m초 간격은 평균화된 값이기 때문에 변동이 작아진다고 생각된다.
본 발명자들은, 여러 가지 필기성 부재를 제작하여 같은 측정을 행하고, 관능 평가(인간이 느끼는 필기감)와 대비한바, 놀랍게도, 인간은 1m초 간격이라는 극히 짧은 간격의 마찰력의 변동을 필기감으로서 인식 할 수 있다는 것을 알아냈다.
조건 B1-1은, 소정의 조건에서 0.001초 간격의 마찰력을 측정하고, 측정 결과로부터 산출한 동마찰력의 표준 편차(σFk)가 2.0gf 이상 15.0gf 이하일 것을 요구하고 있다.
σFk가 2.0gf 미만인 경우, 시간마다의 동마찰력의 변화가 작기 때문에 인간은 미끄러진 듯한 감촉을 받아 버려, 고레벨의 필기감을 얻을 수 없다.
또한, σFk가 15.0gf를 초과하는 경우, 터치 패널 펜의 움직임이 무겁게 느껴지거나, 펜촉이 걸린 듯이 느껴져, 고레벨의 필기감을 얻을 수 없다. 또한, σFk가 15.0gf를 초과하는 경우, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모가 심해지는 경향이 있다.
조건 B1-1에 있어서, σFk는, 2.0gf 이상 10.0gf 이하인 것이 바람직하고, 2.1gf 이상 7.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.2gf 이상 5.0gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
이어서, 조건 B1-2의 설계의 기술 사상에 대해서 설명한다.
상기 조건 B1-1을 만족시킴으로써, 종이에 연필로 필기할 때의 필기감을 얻기 쉽게 할 수 있다. 그러나, 종이에 연필로 필기할 때의 필기감을 뛰어넘는 「고레벨의 필기감」을 얻기 위해서는, 조건 B1-1만으로는 불충분하였다.
본 발명자들은, 필기감에 대해서 검토를 더 행하였다. 그 결과, 조건 B1-1을 만족시키는 경우에도, 장시간 필기했을 때 손이 피로해져 버리는 사례가 산견된다는 것을 알아냈다. 그리고, 본 발명자들은, 손이 피로해지기 쉬운 필기성 부재와, 손이 피로해지기 어려운 필기성 부재를 대비한바, 양자의 시간마다의 동마찰력의 변동 패턴에 차이가 있다는 것을 알아냈다. 구체적으로는, 손이 피로해지기 쉬운 필기성 부재의 시간마다의 동마찰력은, 도 9와 같이, 동마찰력이 0gf에 가까운 값까지 떨어지기 전에 상승으로 전환되는 것을 반복하고 있는 한편, 손이 피로해지기 어려운 필기성 부재의 시간마다의 동마찰력은, 동마찰력이 0gf에 가까운 값까지 떨어진 후에 상승으로 전환되는 것을 반복하고 있다는 것을 알아냈다.
이상의 지견에 의해, 본 발명자들은, 동마찰력이 순간적으로 3.0gf 이하까지 내려감으로써, 장시간 필기했을 때도 손이 피로해지지 않고, 종이에 연필로 필기할 때의 필기감을 뛰어넘는 「고레벨의 필기감」을 얻을 수 있다는 것을 알아냈다.
조건 B1-2는, 동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율(T)이 15％ 이상 90％ 이하일 것을 요구하고 있다.
상기 시간 비율이 15％ 미만이면, 필기 중에 마찰을 느끼는 시간 비율이 많아져, 장시간 필기했을 때 손이 피로해지기 쉬워져 버린다. 또한, 상기 시간 비율이 90％ 초과이면, 필기 중에 미끄러진 듯한 감촉을 받기 쉬워져, 고레벨의 필기감을 얻을 수 없다.
조건 B1-2에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율은, 20％ 이상 85％ 이하인 것이 바람직하고, 30％ 이상 80％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 50％ 이상 75％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 B의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 B1-3을 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다. 조건 B1-3을 만족시킴으로써, 필기감을 보다 양호하게 하기 쉽게 할 수 있음과 함께, 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 B1-3>
동마찰력의 평균이 2.2gf 이상 20.0gf 이하.
동마찰력의 평균(Fk)은, 2.3gf 이상 10.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.5gf 이상 7.5gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 B의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 B1-4를 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다. 조건 B1-3을 만족시킴으로써, 필기감을 보다 양호하게 하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 B1-4>
동마찰력의 최댓값이 35.0gf 이하.
동마찰력의 최댓값(Fkmax)은, 25.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 20.0gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 B에 있어서, 상기 σFk, 상기 시간 비율, Fk, Fkmax 및 기타 마찰에 관한 파라미터는, 15개의 필기성 부재의 샘플로부터 얻어진 값의 평균값으로 한다.
도 3은, 마찰력의 측정 방법을 설명하는 개략도이다.
도 3에서는, 터치 패널 펜(200)은 필기성 부재(10)에 접촉한 상태에서 보유 지지구(84)에 의해 고정되어 있다. 또한, 보유 지지구(84)의 상부에는 추(83)를 두기 위한 토대(85)가 부속되어 있다. 토대(85) 상에는 추(83)가 태워져 있어, 해당 추에 의해 터치 패널 펜에 수직 하중이 가해져 있다. 필기성 부재(10)는 가동대(82) 상에 고정되어 있다.
마찰력의 측정 시에는, 터치 패널 펜이 상기와 같이 고정된 상태에서, 필기성 부재(10)가 고정된 가동대(82)를, 필기성 부재와 터치 패널 펜이 이루는 각의 둔각 방향측(도 3의 좌측)으로 소정의 속도로 이동한다. 이때, 터치 패널 펜(200)에는, 필기성 부재(10)의 이동 방향으로 동마찰력이 발생하여, 각 시간의 동마찰력을 산출할 수 있다.
도 3에 나타내는 측정이 가능한 장치로서는, 신토 카가쿠사제의 상품명 HEIDON-14DR을 들 수 있다.
또한, 실시 형태 B에 있어서, Fk, σFk 등의 마찰력에 관한 파라미터는, 실시 형태 A에서 설명한 방법과 마찬가지의 방법으로 측정할 수 있다.
조건 B1-1 및 조건 B1-2, 및 기타의 조건의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은 특별히 한정되지 않고 시판되는 터치 패널 펜 중에서 적절히 선택할 수 있다.
또한, 터치 패널 펜의 선단 영역의 재료가 지나치게 단단한 경우, 필기 시의 압력에 의해 필기성 부재가 변형되어, 보다 넓은 범위의 펜촉이 필기성 부재의 볼록부에 접촉하기 쉬워진다. 그 때문에, 펜의 이동 시에, 필기성 부재의 변형 에너지 및, 접촉하는 볼록부의 수의 증가에 의해, 펜촉에 마찰력이 발생하는 시간 비율이 증가하여, 상기 조건 B1-2를 만족시키기 어려워진다. 한편, 터치 패널 펜의 선단 영역의 재료가 지나치게 부드러운 경우, 필기성 부재의 볼록부가 펜촉으로 들어가서, 펜촉의 마모를 유발하여, 마모 수명이 짧아짐과 함께, 펜촉이 필기성 부재의 오목부에 접촉하여, 펜촉에 마찰력이 발생하는 시간 비율을 증가시켜 조건 B1-2를 만족시킬 수 없게 된다.
또한, 터치 패널 펜의 선단 영역의 재료가 지나치게 단단한 경우 또는 지나치게 부드러운 경우, 필기 시에 펜촉에 가해지는 힘과, 펜촉이 필기성 부재의 표면 요철로부터 떨어질 때 펜촉에 가해지는 힘이 크게 상이하여, 의도하지 않는 필기를 유발한다. 무엇보다도 이들 일련의 현상에 의해 펜의 마찰력이 크게 변동하여, 안정적인 필기감은 이루어질 수 없다.
이 때문에, 터치 패널 펜은, 「(A) 터치 패널 펜의 선단 영역을 구성하는 소재의 주성분을 소정의 경도로 하는」, 혹은 「(B) 터치 패널 펜의 선단 영역을, 경도를 부여하는 영역 (i)과, 경도를 억제하는 영역 (ii)가 혼재된 구성으로 하는」 것이 바람직하다.
선단 영역이란, 터치 패널 펜의 펜촉으로부터 1.5mm 이내의 범위를 말하는 것으로 한다.
(A)의 소정의 경도의 소재는, 영률이, 0.5 내지 5.0GPa인 것이 바람직하고, 0.5 내지 2.0GPa인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 1.0GPa인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 선단 영역을 구성하는 전체 체적중에, 소정의 경도의 소재를 80체적％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 90체적％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다.
(B)의 경도를 부여하는 영역 (i)과, 경도를 억제하는 영역 (ii)가 혼재된 구성으로서는, 다공질의 구성(공기 구멍이 경도를 억제하는 영역 (ii)로 된다), 단단한 소재와 부드러운 소재가 혼재되어 있는 구성을 들 수 있다. 혼재의 방법은, 규칙적이어도 되고, 랜덤이어도 된다.
경도를 부여하는 영역 (ii)의 소재의 영률은 1.0GPa 이상인 것이 바람직하고, 1.5GPa 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 필기성 부재의 마모를 억제한다는 관점에서는, 경도를 부여하는 영역 (ii)의 소재의 영률은 5.0GPa 이하인 것이 바람직하고, 4.0GPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0GPa 이하인 것이 더욱 바람직하다.
영역 (i)과 영역 (ii)의 체적비는, 2:98 내지 30:70인 것이 바람직하고, 5:95 내지 25:75인 것이 보다 바람직하고, 10:90 내지 20:80인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 터치 패널 펜의 펜촉의 표면 형상도 조건 B1-1 및 조건 B1-2에 영향을 준다. 구체적으로는, 터치 패널 펜의 펜촉의 표면 형상이 거친 경우, 필기성 부재의 볼록부에 대해서 터치 패널 펜의 펜촉이 접촉하는 빈도가 감소하고, σFk가 작아지는 경향이 있음과 함께, 시간 비율(T)이 커지는 경향이 있다. 한편, 터치 패널 펜의 펜촉의 표면 형상이 평활한 경우, 필기성 부재의 볼록부에 대해서 터치 패널 펜의 펜촉이 접촉하는 빈도가 증가하고, σFk가 커지는 경향이 있음과 함께, 시간 비율(T)이 작아지는 경향이 있다.
펜촉의 조도의 정도는, 예를 들어 하기 (1) 내지 (4)와 같이 측정할 수 있다. 하기에서 산출한 σΔhn이 클수록, 펜촉의 형상이 거칠다고 간주할 수 있다.
(1) 펜촉의 표면 형상을, 급속 경화형 실리콘 고무(마루혼스톨어스사제, 상품명: 리프리셋)로 전사한다.
(2) 펜촉의 표면 형상을 전사한 실리콘 고무면을 디지털 현미경으로 촬상한다. 디지털 현미경으로서는, 예를 들어 키엔스사의 상품명 VHX-5000 등을 사용할 수 있다.
(3) 촬상한 실리콘 고무면의 윤곽을 펜촉의 표면의 단면 곡선과 의제하고, 해당 단면 곡선으로부터 펜촉의 정점을 중심으로 한 폭 100㎛의 구간의 단면 곡선을 발취한다.
(4) 폭 100㎛의 단면 곡선의 높이 데이터를 1㎛마다 산출하여, 100개의 높이 데이터를 얻는다. n번째의 높이 데이터를 hn이라 한 경우의, 「|hn-((hn-1＋hn＋1)/2)|」로 표시되는 높이를, 각 높이 데이터의 전후로부터의 어긋남(Δhn)으로 한다. 98개의 Δhn의 표준 편차 (σΔhn)을 산출한다.
또한, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은, 펜촉의 직경이 0.3 내지 2.5mm인 것이 바람직하고, 0.5 내지 2.0mm인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 1.7mm인 것이 더욱 바람직하다. 펜촉의 직경이 작으면, σFk가 커지는 경향이 있음과 함께, 시간 비율(T)이 작아지는 경향이 있다. 펜촉의 직경이 크면, σFk가 작아지는 경향이 있음과 함께, 시간 비율(T)이 작아지는 경향이 있다.
또한, 실시 형태 B의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 B2-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 B2-1>
헤이즈가 25.0％ 이상
헤이즈를 25.0％ 이상으로 함으로써, 반짝임(영상광에 미세한 휘도의 변동이 보이는 현상)을 억제하기 쉽게 할 수 있다.
반짝임 억제의 관점에서, 헤이즈는 35.0％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 45.0％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 표시 소자의 해상성의 저하의 억제의 관점에서, 헤이즈는 90.0％ 이하인 것이 바람직하고, 70.0％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 67.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 60.0％ 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
헤이즈 및 후술하는 전체 광선 투과율을 측정할 때는, 필기성 부재의 필기면 B(상기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 면)와는 반대측의 표면으로부터 광을 입사하는 것으로 한다. 필기성 부재의 양면이 필기면 B인 경우, 광 입사면은 어느 쪽의 면이어도 된다. 또한, 헤이즈 및 전체 광선 투과율은, 15개의 필기성 부재의 샘플로부터 얻어진 값의 평균값으로 한다.
또한, 실시 형태 B의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 B2-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 B2-2>
JIS K7361-1:1997의 전체 광선 투과율이 87.0％ 이상
전체 광선 투과율을 87.0％ 이상으로 함으로써, 표시 소자의 휘도의 저하를 억제할 수 있다.
전체 광선 투과율은 88.0％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 89.0％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 전체 광선 투과율이 지나치게 높으면, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 어려운 경향이 있다. 이 때문에, 전체 광선 투과율은 92.0％ 이하인 것이 바람직하고, 91.5％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 91.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법을 응용하면, 임의의 필기성 부재에 적합한 터치 패널 펜을 선정할 수도 있다.
[터치 패널 펜용 필기성 부재]
실시 형태 B의 터치 패널용 필기성 부재는, 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 표면을 갖는 것이다.
<조건 B1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 3.0gf 이상 11.0gf 이하.
<조건 B1-2>
동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
실시 형태 B의 필기성 부재는, 필기면 B에 대해서 터치 패널 펜을 60도 이외의 각도(예를 들어 30 내지 75도의 범위 중 어느 각도)로 접촉시킨 상태로 고정했을 때도, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등은, 이동 속도를 14mm/초 이외의 속도(예를 들어 0.1 내지 100mm/초의 범위 중 어느 속도)로 했을 때도, 상기 범위인 것이 바람직하다.
실시 형태 B의 필기성 부재는, 또한 하기 조건 B1-3을 만족시키는 것이 바람직하다. 조건 B1-3을 만족시킴으로써, 필기감을 보다 양호하게 하기 쉽게 할 수 있음과 함께, 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 B1-3>
동마찰력의 평균이 2.2gf 이상 20.0gf 이하.
실시 형태 B의 필기성 부재는, 또한 하기 조건 B1-4를 만족시키는 것이 바람직하다. 조건 B1-4를 만족시킴으로써, 필기감을 보다 양호하게 하기 쉽게 할 수 있다.
<조건 B1-4>
동마찰력의 최댓값이 35.0gf 이하.
실시 형태 B의 필기성 부재의 조건 B1-1 내지 B1-4의 적합한 범위는, 상술한 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법의 조건 B1-1 내지 B1-4의 적합한 범위와 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 B의 필기성 부재는, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 하기 위해서, 펜의 선단 영역의 조성이, 상기 (A) 또는 (B)인 터치 패널 펜용의 필기성 부재로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 실시 형태 B의 필기성 부재는, 펜촉의 직경이 상술한 범위의 터치 패널 펜용의 필기성 부재로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 실시 형태 B의 필기성 부재는, 하기 조건 B2-1을 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 B2-1>
필기성 부재의 JIS K7136:2000의 헤이즈가 25.0％ 이상
또한, 실시 형태 B의 필기성 부재는, 하기 조건 B2-2를 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 B2-2>
JIS K7361-1:1997의 전체 광선 투과율이 87.0％ 이상
실시 형태 B의 필기성 부재의 조건 B2-1 및 B2-2의 적합한 범위는, 상술한 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법의 조건 B2-1 및 B2-2의 적합한 범위와 마찬가지이다.
<필기성 부재 전체의 구성>
실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 적어도 한쪽의 표면이 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키고 있으면, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 구성으로서는, 도 1 및 도 2와 같이, 기재(1) 상에 수지층(2)을 갖고, 해당 수지층(2)의 한쪽의 표면이 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 것을 들 수 있다. 수지층(2)은, 도 2와 같이, 제1 수지층(2a), 제2 수지층(2b)의 다층 구조여도 된다.
또한, 도시하지 않지만, 실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 구성은, 기재를 갖지 않고 수지층 단층이어도 되고, 혹은 기재 및 수지층 이외의 다른 층을 갖고, 해당 다른 층의 표면이 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키고 있어도 된다. 다른 층으로서는, 대전 방지층, 방오층 등을 들 수 있다.
필기면 B는, 「엠보싱, 샌드블라스트, 에칭 등의 물리적 또는 화학적 처리」, 「형에 따른 성형」, 「코팅」 등에 의해 형성할 수 있다. 이들 방법 중에서는, 표면 형상의 재현성의 관점에서는 「형에 따른 성형」이 적합하고, 생산성 및 다품종 대응의 관점에서는 「코팅」이 적합하다.
필기성 부재가 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 위해서는, 필기성 부재의 필기면 B가 이하의 물성 (a) 내지 (e)를 만족시키는 것이 바람직하다. 물성 (a) 내지 (e)는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 한다.
또한, 후술하는 Rt, θa, λa를 산출할 때의 컷오프값은 모두 0.8mm이다. 컷오프의 값은, 상정하는 펜촉의 직경이, 바람직하게는 0.3 내지 2.5mm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.0mm, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.7mm인 것을 감안하여, JIS에 규정되어 있는 컷오프값 중에서 상기 직경의 사이즈를 망라하는 컷오프값을 선택한 것이다.
(a) 필기면 B의 JIS B0601:2001의 조도 곡선의 최대 단면 높이 Rt가 2.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하.
(b) 필기면 B의 평균 경사각 θa가 2.0도 이상 10.0도 이하.
(c) 평균 경사각 θa 및 JIS B0601:2001의 산술 평균 조도 Ra로부터, 식 [λa＝2π×(Ra/tan(θa))]에 기초하여 산출되는 평균 파장 λa가, 10㎛ 이상 75㎛ 이하.
(d) 필기면 B의 입자의 면적 비율이 15.0％ 이상 35.0％ 이하.
(e) 상기 λa(㎛)와, 필기면 B의 입자 밀도(개/100㎛평방)의 몫 [λa(㎛)÷입자 밀도(개/100㎛평방)]이, 14 이상 1000 이하.
상기 물성 (a) 내지 (e)는, 필기면 B의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 B의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것을 의미하고 있다. 필기면 B가 상기 물성 (a) 내지 (e)를 만족시킴으로써, 매우 짧은 주기(0.001초)의 동마찰력의 변화가 적절해져, 조건 B1-1을 만족시키기 쉽게 할 수 있다. 또한, 상기 물성 (a) 내지 (e)를 만족시킴으로써, 조건 B1-3 내지 B1-4를 만족시키기 쉬워진다.
또한, 상기 물성 (a) 내지 (e)를 만족시키는 것(필기면 B의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 B의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것)에 의해, 펜촉이 요철의 산 정상 간을 미끄럼마찰이 발생하지 않는 순간을 적절하게 발생시키는 것이 가능해져, 조건 B1-2를 만족시키기 쉽게 할 수 있다.
또한, 상기 물성 (a) 내지 (e)를 만족시키는 것(필기면 B의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 B의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것)은, 반짝임의 억제로 이어진다는 점에서 바람직하다.
또한, (a)의 Rt를 8.0㎛ 이하로 하는 것, (b)의 θa를 10.0도 이하로 하는 것, (c)의 λa를 75㎛ 이하로 하는 것, (d)의 면적 비율을 15.0％ 이상으로 하는 것, (e)의 몫을 1000 이하로 하는 것은, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모의 억제로도 이어진다는 점에서 바람직하다. 특히, (c)의 λa를 75㎛ 이하로 하는 것, (e)의 몫을 1000 이하로 함으로써, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모를 대폭으로 억제할 수 있다.
상기 (a)의 Rt는, 2.8㎛ 이상 5.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0㎛ 이상 4.5㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (b)의 θa는, 2.1도 이상 6.0도 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.2도 이상 4.5도 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 (c)의 λa는, 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 24㎛ 이상 35㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (d)의 면적 비율은, 18.0％ 이상 32.0％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20.0％ 이상 30.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (e)의 몫은, 16 이상 200 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 이상 50 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 실시 형태 B의 필기성 부재는, 필기면 B의 내찰상성을 향상시키면서, 터치 패널 펜의 마모를 억제한다는 관점에서, 필기면 B의 JIS K5600-5-4:1999의 연필 경도가 2H 이상 9H 이하인 것이 바람직하고, 5H 이상 7H 이하인 것이 보다 바람직하고, 5H 이상 6H 이하인 것이 더욱 바람직하다.
코팅에 의한 수지층의 형성은, 수지 성분, 입자 및 용제를 함유하여 이루어지는 수지층 형성 도포액을, 그라비아 코팅, 바 코팅 등의 공지의 도포 방법에 의해 기재 상에 도포, 건조, 경화함으로써 형성할 수 있다. 코팅에 의해 형성한 수지층이 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 하기 위해서는, 입자의 평균 입자경, 입자의 함유량, 및 수지층의 두께 등을 후술의 범위로 하는 것이 바람직하다.
도 2와 같이, 수지층이 2층 이상으로 형성되는 경우는, 적어도 어느 수지층에 마이크로미터 오더의 입자를 함유시키고 있으면 되지만, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서는, 하기 (i) 또는 (ii)의 구성으로 하는 것이 바람직하다.
(i) 최표면의 수지층이 마이크로미터 오더의 입자를 포함하도록 구성한다.
(ii) 하층의 수지층에 마이크로미터 오더의 입자를 포함하는 경우, 해당 수지층의 상측의 층의 두께를 박막(0.3㎛ 이하)으로 한다.
또한, (i)에 있어서, 하층의 수지층이 수지층보다 부드러운 입자를 포함하지 않는 구성으로 함으로써, 필기면 B의 연필 경도를 향상시키기 쉽게 할 수 있다. 또한, (ii)에 있어서, 상층의 수지층에 나노 오더의 입자를 함유시킨 경우에는, 굴절률을 제어하여 반사율을 억제할 수도 있다.
수지층의 입자는, 유기 입자 및 무기 입자 모두 사용할 수 있다. 유기 입자로서는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴-스티렌 공중합체, 멜라민 수지, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 벤조구아나민-멜라민-포름알데히드 축합물, 실리콘, 불소계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 무기 입자로서는, 실리카, 알루미나, 안티몬, 지르코니아 및 티타니아 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 이들 입자 중에서도, 유기 입자는, 입자의 응집을 억제하기 쉽고, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽다는 점에서 적합하다.
또한, 입자는, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모 억제의 관점에서, 구형 입자인 것이 바람직하다.
수지층 중의 입자의 평균 입자경은, 수지층의 두께에 따라 상이하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, 마이크로미터 오더인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 입자의 평균 입자경은, 1.0 내지 10.0㎛가 바람직하고, 2.0 내지 5.0㎛인 것이 보다 바람직하고, 2.5 내지 3.5㎛인 것이 더욱 바람직하다. 입자가 응집하고 있을 경우, 응집 입자의 평균 입자경이 상기 범위를 만족시키는 것이 바람직하다.
실시 형태 B의 입자의 평균 입자경은 실시 형태 A와 마찬가지의 방법으로 산출할 수 있다.
입자는, 입자경 분포가 넓은 것(단일 입자에서 입자경 분포가 넓은 것, 혹은, 입자경 분포가 상이한 2종류 이상의 입자를 혼합한 혼합 입자의 입자경 분포가 넓은 것)이어도 되지만, 반짝임을 억제한다는 관점에서, 입자경 분포가 좁은 편이 바람직하다. 구체적으로는, 입자의 입자경 분포의 변동 계수는, 25％ 이하인 것이 바람직하고, 20％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
수지층 중의 마이크로미터 오더의 입자의 함유량은, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, 수지 성분 100질량부에 대해서, 10 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 12 내지 28질량부인 것이 보다 바람직하고, 15 내지 25질량부인 것이 더욱 바람직하다.
수지층의 막 두께의 적합한 범위는, 수지층의 실시 형태에 따라 약간 상이하다. 예를 들어, 마이크로미터 오더의 입자를 포함하는 수지층의 두께는, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점, 필기면 B의 연필 경도를 향상시킨다는 관점 및 컬을 억제한다는 관점에서, 2.0 내지 8.0㎛가 바람직하고, 2.2 내지 6.0㎛가 보다 바람직하고, 2.7 내지 4.0㎛가 더욱 바람직하다.
또한, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, [마이크로미터 오더의 입자의 평균 입자경]/[마이크로미터 오더의 입자를 포함하는 수지층의 막 두께]의 비는, 수지층의 실시 형태에 따라 소정의 범위를 만족시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 최표면의 수지층이 마이크로미터 오더의 입자를 포함하는 경우, 상기 비는, 0.7 내지 1.3인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2인 것이 보다 바람직하고, 0.9 내지 1.1인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 하층의 수지층에 마이크로미터 오더의 입자를 포함하는 경우, 상기 비는, 1.0 내지 1.6인 것이 바람직하고, 1.0 내지 1.5인 것이 보다 바람직하고, 1.1 내지 1.4인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (i)의 구성에 있어서, 하층의 수지층은 입자를 포함하지 않는 것이 바람직하고, 그 두께는, 필기면 B의 연필 경도를 향상시킨다는 관점 및 컬을 억제한다는 관점에서, 3.0 내지 15.0㎛로 하는 것이 바람직하고, 6.0 내지 10.0㎛로 하는 것이 보다 바람직하다.
수지층의 수지 성분은, 열경화성 수지 조성물 또는 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 바람직하고, 필기면 B의 연필 경도를 향상시킨다는 관점에서, 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 그중에서도 자외선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 B의 열경화성 수지 조성물 및 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 실시 형태 A에서 예시한 열경화성 수지 조성물 및 전리 방사선 경화성 수지 조성물과 마찬가지인 것을 들 수 있다.
수지층 형성 도포액에는, 통상, 점도를 조절하거나, 각 성분을 용해 또는 분산 가능하게 하기 위해서 용제를 사용한다. 용제의 종류에 따라, 도포, 건조 과정한 후의 수지층의 표면 상태가 상이하기 때문에, 용제의 포화 증기압, 투명 기재에의 용제의 침투성 등을 고려하여 용제를 선정하는 것이 바람직하다. 실시 형태 B의 용제는, 실시 형태 A에서 예시한 용제와 마찬가지인 것을 들 수 있다.
용제의 건조가 지나치게 느린 경우, 수지층의 레벨링성이 과도해짐으로써, 조건 B1-1 및 조건 B1-2 등을 만족시키기 쉬운 표면 형상을 형성하기 어려워진다. 따라서, 용제로서는, 증발 속도(n-아세트산 부틸의 증발 속도를 100으로 했을 때의 상대 증발 속도)가 180 이상인 용제를, 전 용제 중의 60질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 75질량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상대 증발 속도가 180 이상인 용제로서는, 톨루엔을 들 수 있다. 톨루엔의 상대 증발 속도는 195이다. 한편, 상대 증발 속도가 180 미만인 용제로서는, 메틸이소부틸케톤(MIBK), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PMA), 이소프로필알코올(IPA), 시클로헥사논 등을 들 수 있다.
또한, 표면 형상을 적절하게 매끄럽게 하여, 필기성 부재의 표면 형상을 상술한 범위로 하기 쉽게 한다는 관점에서는, 수지층 형성 도포액에는, 레벨링제를 함유시키는 것이 바람직하다. 레벨링제는, 불소계 레벨링제, 실리콘계 레벨링제, 불소 실리콘 공중합체계 레벨링제 등을 들 수 있다. 레벨링제의 첨가량으로서는, 수지층 형성 도포액의 전체 고형분에 대해서 0.01 내지 0.50 중량％가 바람직하고, 0.10 내지 0.40중량％가 보다 바람직하고, 0.20 내지 0.30 질량％가 더욱 바람직하다.
기재로서는, 플라스틱 필름이 적합하다.
플라스틱 필름은, 폴리에스테르, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리카르보네이트, 폴리우레탄 및 비정질 올레핀(Cyclo-Olefin-Polymer: COP) 등의 수지로 형성할 수 있다.
이들 플라스틱 필름 중에서도, 기계적 강도, 치수 안정성 및 상기 물성 (f)를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서는, 연신 가공, 특히 2축 연신 가공된 폴리에스테르 필름이 바람직하다. 폴리에스테르 필름 중에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다.
기재의 두께는, 5 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 150㎛인 것이 보다 바람직하다.
[터치 패널]
실시 형태 B의 터치 패널은, 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 것이다.
터치 패널로서는, 저항막식 터치 패널, 정전 용량식 터치 패널, 인셀 터치 패널, 광학식 터치 패널, 초음파식 터치 패널 및 전자기 유도식 터치 패널 등을 들 수 있다.
저항막식 터치 패널(100)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도전막(30)을 갖는 상하 한 쌍의 투명 기판(20)의 도전막(30)끼리가 대향하도록 스페이서(40)를 개재시켜 배치되어 이루어지는 기본 구성에, 도시하지 않은 회로가 접속되어 이루어지는 것이다. 저항막식 터치 패널의 경우, 상부 투명 기판(20)으로서 실시 형태 B의 필기성 부재(10)를 사용하고, 해당 필기성 부재(10)의 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널(100)의 표면을 향하도록 하여 사용한다. 또한, 상부 투명 기판(20)은, 필기성 부재에 다른 기재를 접합한 구성이어도 된다.
정전 용량식 터치 패널은, 표면형 및 투영형 등을 들 수 있고, 투영형이 많이 사용되고 있다. 투영형의 정전 용량식 터치 패널은, X축 전극과, 해당 X축 전극과 직교하는 Y축 전극을 절연체를 개재시켜 배치한 기본 구성에, 회로가 접속되어 이루어지는 것이다. 해당 기본 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 1매의 투명 기판 상의 별도의 면에 X축 전극 및 Y축 전극을 형성하는 양태, 투명 기판 상에 X축 전극, 절연체층, Y축 전극을 이 순으로 형성하는 양태, 도 7에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(20) 상에 X축 전극(50)을 형성하고, 다른 투명 기판(20) 상에 Y축 전극(60)을 형성하고, 접착제층 등의 절연체층(70)을 개재시켜 적층하는 양태 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기본 양태에, 또 다른 투명 기판을 적층하는 양태를 들 수 있다.
정전 용량식 터치 패널의 경우, 표면측의 투명 기판(20)으로서 실시 형태 B의 필기성 부재(10)를 사용하고, 해당 필기성 부재(10)의 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널(100)의 표면을 향하도록 하여 사용한다. 또한, 표면측의 투명 기판(20)은, 필기성 부재에 다른 기재를 접합한 구성이어도 된다.
전자기 유도식 터치 패널은, 자계를 발생시키는 전용 펜을 사용하는 터치 패널이다. 전자기 유도식 터치 패널은, 펜으로부터 발생하는 전자 에너지를 검출하는 센서부를 적어도 갖고, 또한 센서부 상에 투명 기판을 갖는다. 해당 투명 기판은 다층 구성이어도 된다. 전자기 유도식 터치 패널의 경우, 센서부 상에 위치하는 투명 기판 중, 최표면의 투명 기판으로서, 실시 형태 B의 필기성 부재를 사용하고, 해당 필기성 부재의 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 하여 사용한다.
인셀 터치 패널은, 2매의 유리 기판에 액정을 끼워서 이루어지는 액정 소자의 내부에, 저항막식, 정전 용량식, 광학식 등의 터치 패널 기능을 내장한 것이다.
인셀 터치 패널의 경우, 표면측의 유리 기판 상에, 실시 형태 B의 필기성 부재의 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치하여 사용한다. 또한, 인셀 터치 패널의 표면측의 유리 기판과, 실시 형태 B의 필기성 부재의 사이에는, 편광판 등의 다른 층을 가지고 있어도 된다.
[터치 패널 시스템]
실시 형태 B의 터치 패널 시스템은, 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 것이다.
<조건 B1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 2.0gf 이상 15.0gf 이하.
<조건 B1-2>
동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
실시 형태 B의 터치 패널 시스템에 있어서의, 터치 패널, 터치 패널 펜용 필기성 부재 및 터치 패널 펜의 실시 형태는, 예를 들어 상술한 실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 및 터치 패널에 있어서 나타낸 실시 형태와 마찬가지인 것을 들 수 있다.
실시 형태 B의 터치 패널 시스템에 따르면, 종이에 연필로 필기할 때의 필기감을 뛰어넘는 「고레벨의 필기감」을 부여할 수 있다.
[터치 패널이 구비된 표시 장치]
실시 형태 B의 터치 패널이 구비된 표시 장치는, 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 실시 형태 B의 터치 패널인 것이다.
표시 소자로서는, 액정 표시 소자, EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전자 페이퍼 소자 등을 들 수 있다. 표시 소자가 액정 표시 소자, EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전자 페이퍼 소자인 경우, 이들 표시 소자 상에 실시 형태 B의 터치 패널을 적재한다.
실시 형태 B의 터치 패널이 구비된 표시 장치는, 종이에 연필로 필기할 때의 필기감을 뛰어넘는 「고레벨의 필기감」을 부여할 수 있다.
실시 형태 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 종이에 연필로 필기할 때의 필기감을 뛰어넘는 「고레벨의 필기감」이 얻어지는 필기성 부재를 선별할 수 있고, 필기성 부재의 제품 설계, 품질 관리를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 실시 형태 B의 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치는, 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다.
<실시 형태 C>
[터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법]
실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 C1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이다.
<조건 C1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
또한, 60도란, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면과 평행한 방향을 0도로 하여, 표면에 대해서 60도 기울어 있는 것을 의미한다.
또한, 이산 푸리에 변환한 후의 횡축(주파수)의 최소 분해능은, 8Hz(1/0.125)이다.
도 1 및 도 2는, 실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)는, 기재(1)의 한쪽의 면에 수지층(2)을 가지고 있다. 또한, 도 2의 수지층(2)은, 제1 수지층(2a), 제2 수지층(2b)의 2층 구조로 되어 있다.
실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 한쪽의 표면이 조건 C1-1을 만족시키고 있어도 되고, 양쪽의 표면이 조건 C1-1을 만족시키고 있어도 된다.
이하, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 「필기성 부재」, 조건 C1-1을 만족시키는 표면을 「필기면 C」라 칭하는 경우가 있다.
<조건 C1-1>
실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 상기 조건 C1-1을 만족시키는 표면을 갖는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이다.
본 발명자들은, 필기 시의 손의 피로감을 검토하기 위해서, 여러 가지 터치 패널 펜 및 필기 시트를 사용하여, 여러 가지 문자종을 필기하여 검증을 행한바, 손의 피로감과 동마찰력의 절댓값은 반드시 상관되지는 않는다는 것을 알아냈다. 그리고, 본 발명자들은, 동마찰력의 절댓값이 아닌, 동마찰력의 주파수에 착안하였다. 보다 구체적으로는, 시간마다의 동마찰력을 이산 푸리에 변환하여 얻어지는 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도에 착안하였다.
그리고, 본 발명자들은, 손의 피로감과 파워 스펙트럼 밀도의 관계에 대해서 검증을 행한바, 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값이, 장시간 필기했을 때의 손의 피로감과 관련되는 경향이 있다는 것을 알아냈다. 보다 구체적으로는, 본 발명자들은, 스톱 앤드 고의 동작(가속하는 동작)이 많은 한자 등의 문자종을 장시간 필기한 경우, 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값과, 손의 피로감이 관련되는 경향이 있다는 것을 알아냈다.
상술한 경향으로부터, 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값은, 필기 시의 가속도의 검지에 관련된다고 생각된다.
조건 C1-1에 있어서 M100-200이 0.400[(gf)2]을 초과하는 경우, 인간이 필기 시의 가속도를 과도하게 느껴, 장시간 필기했을 때의 손의 피로감을 경감시킬 수 없다. 한편, 조건 C1-1에 있어서 M100-200이 0.030[(gf)2] 이하인 경우, 손의 피로감은 거의 없지만, 필기 시의 가속도를 느끼기 어려워져, 필기감을 양호하게 할 수 없다.
M100-200은 0.100[(gf)2] 이상 0.350[(gf)2] 이하인 것이 바람직하고, 0.150[(gf)2] 이상 0.300[(gf)2] 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 조건 C1-1 및 후술하는 조건 C1-2에 있어서, 필기성 부재의 이동이 개시되고 나서 1000m초 이하의 데이터를 제외하고 M100-200 및 M8-100을 산출하고 있는 이유는, 필기 개시 직후는 수치가 불안정해지기 쉬운 것을 고려한 것이다.
또한, 조건 C1-1 및 후술하는 조건 C1-2에 있어서, 복수의 구간으로 분할하여 이산 푸리에 변환하고 있는 이유는, 복수의 구간으로 분할하여, 이산 푸리에 변환한 후에 평균화한 편이 노이즈의 영향을 받기 어렵기 때문이다.
실시 형태 C의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 C1-2를 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다. 조건 C1-2를 만족시킴으로써, 장시간 필기했을 때의 손의 피로감을 보다 경감시킬 수 있다.
<조건 C1-2>
상기 조건 C1-1에 있어서 산출한 주파수마다 파워 스펙트럼 밀도를 이용하여, 구간마다 8Hz 초과 100Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출한다. 8구간의 상기 적분값의 평균값 M8-100을 산출했을 때, 상기 M8-100이 0.100[(gf)2] 이상 0.230[(gf)2] 이하를 나타낸다.
본 발명자들은, 여러 가지 터치 패널 펜 및 필기 시트를 사용하여, 여러 가지 문자종을 필기하여 검증을 행한바, 8Hz 초과 100Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값이, 장시간 필기했을 때의 손의 피로감에 관련되는 경향이 있다는 것을 알아냈다. 또한, 8Hz 초과 100Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값과, 손의 피로감은, 필기하는 문자종에 관련되지 않은 경향이었다.
상술한 경향으로부터, 8Hz 초과 100Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값은, 필기 시에 받는 힘(필기 시의 저항)의 검지에 관련되어 있다고 생각된다.
또한, 조건 C1-2에 있어서 8Hz 이하의 데이터를 제외하고 있는 것은, 8Hz는 해닝창의 주기 성분이며, 8Hz 이하의 주파수 성분은 본래의 신호와는 크게 상이한 것이 되어 있다고 생각되기 때문이다.
조건 C1-2에 있어서 M8-100을 0.230[(gf)2] 이하로 함으로써, 필기 시에 과도한 저항을 느끼지 않고, 장시간 필기했을 때의 손의 피로감을 경감시킬 수 있다. 또한, 조건 C1-2에 있어서 M8-100을 0.100[(gf)2] 이상으로 함으로써, 필기 시의 저항을 적절하게 느낄 수 있어, 필기감을 양호하게 할 수 있다.
M8-100은 0.150[(gf)2] 이상 0.230[(gf)2] 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.170[(gf)2] 이상 0.225 [(gf)2] 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 C의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 C1-3을 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 C1-3>
1m초마다의 동마찰력의 평균이 15.0gf 이상 45.0gf 이하.
동마찰력의 평균(이하, 「Fk」라 칭하는 경우가 있다.)를 15.0gf 이상으로 함으로써, 필기 시에 미끄러지는 감각을 억제하여, 필기감을 양호하게 할 수 있다. 또한, 동마찰력의 평균을 45.0gf 이하로 함으로써, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모를 억제하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 동마찰력의 평균은, 필기성 부재의 이동이 개시되고 나서 1001m초 내지 2000m초의 동마찰력을 평균한 것이다.
Fk는, 20.0gf 이상 43.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 25.0gf 이상 40.0gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 C의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 C1-4를 만족시키는 것을 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 C1-4>
상기 조건 C1-1에 있어서, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출했을 때, 상기 잔류 마찰력의 평균이 10.0gf 이상 45.0gf 이하를 나타낸다.
잔류 마찰력의 평균(이하, 「Fre」라 칭하는 경우가 있다.)은, 일순 필기를 정지할 때의 펜촉의 멈추기의 용이함, 및 터치 패널 펜을 재시동할 때 요하는 임계적인 힘을 나타내고 있다고 생각된다.
Fre의 평균을 10.0gf 이상으로 함으로써, 일순 필기를 정지할 때 펜촉을 멈추기 쉽게 할 수 있음과 함께, 필기를 일순 정지하여 재시동할 때 펜촉이 미끄러지는 것을 억제하고, 생각대로의 방향으로 필기 방향을 전환할 수 있어, 필기감을 양호하게 할 수 있다. 또한, Fre의 평균을 45.0gf 이하로 함으로써, 필기를 일순 정지하여 재시동할 때의 부하가 작아져, 장시간 필기했을 때의 손의 피로감을 경감시킴과 함께, 생각대로의 방향으로 필기 방향을 전환시키기 쉽게 할 수 있어, 필기감을 양호하게 할 수 있다.
Fre는, 15.0gf 이상 35.0gf 이하인 것이 보다 바람직하고, 20.0gf 이상 30.0gf 이하인 것이 더욱 바람직하다.
잔류 마찰력의 측정 시간은, 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료되고 나서 500m초 경과 후를 측정 개시 시간으로 하여, 그로부터 400m초 후를 측정 종료 시간으로 한다. 각 시간의 잔류 마찰력으로부터, 잔류 마찰력의 평균(Fre)을 산출한다.
본 명세서에 있어서, M100-200, M8-100, Fk 및 Fre는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 한다.
도 3은, 동마찰력 및 잔류 마찰력의 측정 방법을 설명하는 개략도이다.
도 3에서는, 터치 패널 펜(200)은 필기성 부재(10)에 접촉한 상태로 보유 지지구(84)에 의해 고정되어 있다. 또한, 보유 지지구(84)의 상부에는 추(83)를 두기 위한 토대(85)가 부속되어 있다. 토대(85) 상에는 추(83)가 태워져 있고, 해당 추에 의해 터치 패널 펜에 수직 하중이 가해져 있다. 필기성 부재(10)는 가동대(82) 상에 고정되어 있다.
마찰력의 측정 시에는, 터치 패널 펜이 상기와 같이 고정된 상태에서, 필기성 부재(10)가 고정된 가동대(82)를, 필기성 부재와 터치 패널 펜이 이루는 각의 예각 방향측(도 3의 우측)으로 소정의 속도로 이동한다. 이때, 터치 패널 펜(200)에는, 가동대(82)의 이동 방향으로 동마찰력이 발생하여, 각 시간의 동마찰력을 산출할 수 있다. 또한, 필기성 부재(10)의 이동을 완료한 후의 마찰력인 잔류 마찰력을 측정할 수 있다.
도 3에 나타내는 측정이 가능한 장치로서는, 신토 카가쿠사제의 상품명 HEIDON-18L, HEIDON-14DR을 들 수 있다.
또한, 실시 형태 C에 있어서, Fk, Fre 등의 마찰력에 관한 파라미터는, 하기 (A) 내지 (E)과 같이 측정하는 것이 바람직하다.
(A) 0점 보정
터치 패널 펜을 도 3에 나타내는 장치에 세트하고, 균형을 잡아(이때 수직 하중 0gf), 터치 패널 펜이 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 접촉하지 않고 있는 상태에서의 마찰력이 0gf로 되도록, 장치로 0점 보정을 한다. 후술하는 (C) 내지 (E)는 0점 보정한 마찰력에 기초하여 산출하고 있다.
(B) 실측 시간
장치의 START 버튼을 눌러서, 필기성 부재의 이동을 개시하고, 계측을 시작한 시점을 「실측 개시」의 시간으로 한다.
(C) 파워 스펙트럼 밀도
이산 푸리에 변환되는 구간에 있어서의 측정 점수를 N으로 한다. 측정 간격을 Δt로 하면 m번째(m＝0, 1, …, N-1)의 시각은 mΔt로 표시되고, 그때의 동마찰력 f를 f(mΔt)로 표시할 수 있다. 이산 푸리에 변환된 후의 주파수의 최소 분해능을 Δh라 하고, 이산 푸리에 변환된 함수를 F(kΔh)라 한다.(k＝0, 1, …, N-1)
이때 F(kΔh)는 하기 식 (i)로 정의된다.
Figure pct00001
상기 식 (i)에 있어서, 「Δh＝1/(NΔt)」이다.
또한, 상기 식 (i)에 있어서, 「w(mΔt)」는 창함수이다. 본 명세서에 있어서, 창함수는 해닝창이며, 하기 식 (ii)로 정의된다.
Figure pct00002
그리고, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도 P(kΔh)는 하기 식 (iii)으로 정의된다.
Figure pct00003
또한, A[Hz] 초과 B[Hz] 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값은 하기 식 (iv)로 산출할 수 있다.
Figure pct00004
상기 식 (iv)에 있어서, k는 A<kΔh≤B를 만족시킨다.
(D) 동마찰력
측정 개시 후, 1001 내지 2000m초의 동마찰력의 평균값을 동마찰력의 평균(Fk)으로 한다.
(E) 잔류 마찰력
필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 터치 패널 펜에 가해지는 예각 방향의 마찰력(잔류 마찰력)을 측정한다. 잔류 마찰력의 측정 시간은, 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료되고 나서 500m초 경과 후를 측정 개시 시간으로 하고, 그로부터 400m초 후를 측정 종료 시간으로 한다. 각 시간의 잔류 마찰력으로부터, 잔류 마찰력의 평균(Fre)을 산출한다.
조건 C1-1 내지 조건 C1~4의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은 특별히 한정되지 않고, 시판되는 터치 패널 펜 중에서 적절히 선택할 수 있다.
또한, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4의 판정에 사용하는 터치 패널 펜은, 펜촉의 직경이 0.3 내지 2.5mm인 것이 바람직하고, 0.5 내지 2.0mm인 것이 보다 바람직하고, 0.7 내지 1.7mm인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 실시 형태 C의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 C2-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 C2-1>
헤이즈가 20.0％ 이상
헤이즈를 20.0％ 이상으로 함으로써, 반짝임(영상광에 미세한 휘도의 변동이 보이는 현상)을 억제하기 쉽게 할 수 있다.
반짝임 억제의 관점에서, 헤이즈는 25.0％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 30.0％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 35.0％ 이상인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 표시 소자의 해상성의 저하의 억제의 관점에서, 헤이즈는 80.0％ 이하인 것이 바람직하고, 70.0％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 60.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50.0％ 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
헤이즈 및 후술하는 전체 광선 투과율을 측정할 때는, 필기성 부재의 필기면 C(상기 조건 C1-1을 만족시키는 면)와는 반대측의 표면으로부터 광을 입사하는 것으로 한다. 필기성 부재의 양면이 필기면인 경우, 광 입사면은 어느 쪽의 면이어도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 헤이즈 및 전체 광선 투과율은, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 한다.
또한, 실시 형태 C의 필기성 부재의 선별 방법은, 하기 조건 C2-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는 것이 바람직하다.
<조건 C2-2>
JIS K7361-1:1997의 전체 광선 투과율이 87.0％ 이상
전체 광선 투과율을 87.0％ 이상으로 함으로써, 표시 소자의 휘도의 저하를 억제할 수 있다.
전체 광선 투과율은 88.0％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 89.0％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법을 응용하면, 임의의 필기성 부재에 적합한 터치 패널 펜을 선정할 수도 있다.
[터치 패널 펜용 필기성 부재]
실시 형태 C의 터치 패널용 필기성 부재는, 하기 조건 C1-1을 만족시키는 표면을 갖는 것이다.
<조건 C1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
실시 형태 C의 필기성 부재는, 필기면 C에 대해서 터치 패널 펜을 60도 이외의 각도(예를 들어 30 내지 75도의 범위 중 어느 각도)로 접촉시킨 상태로 고정했을 때도, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4는, 이동 속도를 14mm/초 이외의 속도(예를 들어 0.1 내지 100mm/초의 범위 중 어느 속도)로 했을 때도, 상기 범위인 것이 바람직하다.
실시 형태 C의 필기성 부재는, 또한 하기 조건 C1-2를 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 C1-2>
상기 조건 C1-1에 있어서 산출한 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도를 이용하여, 구간마다 8Hz 초과 100Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출한다. 8구간의 상기 적분값의 평균값 M8-100을 산출했을 때, 상기 M8-100이 0.100[(gf)2] 이상 0.230[(gf)2] 이하를 나타낸다.
실시 형태 C의 필기성 부재는, 또한 하기 조건 C1-3을 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 C1-3>
1m초마다의 동마찰력의 평균이 15.0gf 이상 45.0gf 이하.
실시 형태 C의 필기성 부재는, 또한 하기 조건 C1-4를 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 C1-4>
상기 조건 C1-1에 있어서, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출했을 때, 상기 잔류 마찰력의 평균이 10.0gf 이상 45.0gf 이하를 나타낸다.
실시 형태 C의 필기성 부재의 조건 C1-1 내지 C1-4의 적합한 범위는, 상술한 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법의 조건 C1-1 내지 C1-4의 적합한 범위와 마찬가지이다.
또한, 실시 형태 C의 필기성 부재는, 펜촉의 직경이 상술한 범위의 터치 패널 펜용의 필기성 부재로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 실시 형태 C의 필기성 부재는, 하기 조건 C2-1을 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 C2-1>
필기성 부재의 JIS K7136:2000의 헤이즈가 20.0％ 이상
또한, 실시 형태 C의 필기성 부재는, 하기 조건 C2-2를 만족시키는 것이 바람직하다.
<조건 C2-2>
JIS K7361-1:1997의 전체 광선 투과율이 87.0％ 이상
실시 형태 C의 필기성 부재의 조건 C2-1 및 C2-2의 적합한 범위는, 상술한 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법의 조건 C2-1 및 C2-2의 적합한 범위와 마찬가지이다.
<필기성 부재 전체의 구성>
실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재는, 적어도 한쪽의 표면이 조건 C1-1을 만족시키고 있으면, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 구성으로서는, 도 1 및 도 2와 같이, 기재(1) 상에 수지층(2)을 갖고, 해당 수지층(2)의 한쪽의 표면이 조건 C1-1을 만족시키는 것을 들 수 있다. 수지층(2)은, 도 2와 같이, 제1 수지층(2a), 제2 수지층(2b)의 다층 구조여도 된다.
또한, 도시하지 않지만, 실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재(10)의 구성은, 기재를 갖지 않는 수지층 단층이어도 되고, 혹은, 기재 및 수지층 이외의 다른 층을 갖고, 해당 다른 층의 표면이 조건 C1-1을 만족시키고 있어도 된다. 다른 층으로서는, 대전 방지층, 방오층 등을 들 수 있다.
필기면 C는, 「엠보싱, 샌드블라스트, 에칭 등의 물리적 또는 화학적 처리」, 「형에 따른 성형」, 「코팅」 등에 의해 형성할 수 있다. 이들 방법 중에서는, 표면 형상의 재현성의 관점에서는 「형에 따른 성형」이 적합하고, 생산성 및 다품종 대응의 관점에서는 「코팅」이 적합하다.
필기성 부재가 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 위해서는, 필기성 부재의 필기면 C가 이하의 물성 (a) 내지 (d)를 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 후술하는 Rt, θa, Ra를 측정할 때의 컷오프값은 모두 0.8mm이다. 컷오프의 값은, 상정하는 펜촉의 직경이, 바람직하게는 0.3 내지 2.5mm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.0mm, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.7mm인 것을 감안하여, JIS에 규정되어 있는 컷오프값 중에서, 상기 직경의 사이즈를 망라하는 컷오프값을 선택한 것이다.
또한, 최대 단면 높이 Rt는, 컷오프값 0.8mm의 JISB0601:1994에 기초하여 산출된 조도 곡선의, 평가 길이에 있어서의 산 높이(평균선으로부터 산 정상(조도 곡선의 산에 있어서의 가장 높은 표고점)까지의 높이)의 최댓값과, 골 깊이(평균선으로부터 골 바닥(조도 곡선의 골에 있어서의 가장 낮은 표고점)까지의 깊이)의 최댓값의 합을 의미한다.
(a) 필기면 C의 최대 단면 높이 Rt가 0.7㎛ 이상 7.0㎛ 이하.
(b) 필기면 C의 평균 경사각 θa가 1.0도 이상 10.0도 이하.
(c) 평균 경사각 θa와 산술 평균 조도 Ra의 비인 [평균 경사각 θa(도)/산술 평균 조도 Ra(㎛)]가, 8.0 이상 20.0 이하.
(d) 산술 평균 조도 Ra가 0.10㎛ 이상 1.00㎛ 이하.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 (a) 내지 (d)는, 15개의 필기성 부재의 샘플로부터 얻어진 값의 평균값으로 한다.
상기 물성 (a) 내지 (d)를 만족시키는 것은, 필기면 C의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 C의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것을 의미하고 있다. 필기면 C가 상기 물성 (a) 내지 (d)를 만족시킴으로써, 조건 C1-1 및 조건 C1-2를 만족시키기 쉽게 할 수 있다. 특히, 상기 물성 (c)를 만족시키는 것이, 조건 C1-1 및 조건 C1-2를 만족시키기 위한 중요한 팩터라고 생각된다. 또한, 필기면 C가 상기 물성 (b) 및 (d)를 만족시킴으로써, 동마찰력 및 잔류 마찰력의 밸런스가 적절해져, 조건 C1-3 및 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 할 수 있다.
또한, 상기 물성 (a) 내지 (d)를 만족시키는 것(필기면 C의 요철에 극단적으로 높은 산이나 극단적으로 낮은 골이 수많이 존재하지 않고, 적당한 크기의 요철이 존재한다는 것, 및 필기면 C의 볼록부가 적절하게 밀집해 있다는 것)은, 반짝임의 억제로 이어진다는 점에서 바람직하다.
또한, (a)의 Rt를 7.0㎛ 이하로 하는 것, (b)의 θa를 10.0도 이하로 하는 것, 및 (d)의 Ra를 1.00㎛ 이하로 하는 것은, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모의 억제로도 이어진다는 점에서 바람직하다.
상기 (a)의 Rt는, 1.0㎛ 이상 6.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.2㎛ 이상 5.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (b)의 θa는, 1.2도 이상 8.0도 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5도 이상 6.0도 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 (c)의 [θa(도)/Ra(㎛)]는, 9.0 이상 17.0 이하인 것이 보다 바람직하고, 10.0 이상 15.0 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 (d)의 Ra는, 0.12㎛ 이상 0.80㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.13㎛ 이상 0.60㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 실시 형태 C의 필기성 부재는, 필기면 C의 내찰상성을 향상시키면서, 터치 패널 펜의 마모를 억제한다는 관점에서, 필기면 C의 JIS K5600-5-4:1999의 연필 경도가 2H 이상 9H 이하인 것이 바람직하고, 3H 이상 7H 이하인 것이 보다 바람직하고, 5H 이상 6H 이하인 것이 더욱 바람직하다.
코팅에 의한 수지층의 형성은, 수지 성분, 입자 및 용제를 함유하여 이루어지는 수지층 형성 도포액을, 그라비아 코팅, 바 코팅 등의 공지의 도포 방법에 의해 기재 상에 도포, 건조, 경화함으로써 형성할 수 있다. 코팅에 의해 형성한 수지층이 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 하기 위해서는, 입자의 평균 입자경, 입자의 함유량 및 수지층의 두께 등을 후술의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2와 같이, 수지층이 2층 이상으로 형성되는 경우는, 적어도 어느 수지층에 입자를 함유하고 있으면 되지만, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서는, 최표면의 수지층에 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 최표면의 수지층이 입자를 포함하고, 하층의 수지층이 입자를 포함하지 않는 구성으로 함으로써, 필기면 C의 연필 경도를 향상하기 쉽게 할 수 있다.
수지층의 입자는, 유기 입자 및 무기 입자의 모두 사용할 수 있다. 유기 입자로서는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴-스티렌 공중합체, 멜라민 수지, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 벤조구아나민-멜라민-포름알데히드 축합물, 실리콘, 불소계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 무기 입자로서는, 실리카, 알루미나, 안티몬, 지르코니아 및 티타니아 등으로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 이들 입자 중에서도, 유기 입자는, 입자의 응집을 억제하기 쉽고, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽다는 점에서 적합하다.
또한, 입자는, 터치 패널 펜의 펜촉의 마모 억제의 관점에서, 구형 입자인 것이 바람직하다.
수지층 중의 입자의 평균 입자경은, 수지층의 두께에 따라 상이하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, 1.0 내지 10.0㎛가 바람직하고, 2.0 내지 8.0㎛인 것이 보다 바람직하고, 3.0 내지 6.0㎛인 것이 더욱 바람직하다. 입자가 응집하고 있을 경우, 응집 입자의 평균 입자경이 상기 범위를 만족시키는 것이 바람직하다.
실시 형태 C의 입자의 평균 입자경은 실시 형태 A와 마찬가지의 방법으로 산출할 수 있다.
입자는, 입자경 분포가 넓은 것(단일 입자에서 입자경 분포가 넓은 것, 혹은, 입자경 분포가 상이한 2종류 이상의 입자를 혼합한 혼합 입자의 입자경 분포가 넓은 것)이어도 되지만, 반짝임을 억제한다는 관점에서, 입자경 분포가 좁은 편이 바람직하다. 구체적으로는, 입자의 입자경 분포의 변동 계수는, 25％ 이하인 것이 바람직하고, 20％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
수지층 중의 입자의 함유량은, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, 수지 성분 100질량부에 대해서, 10 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 12 내지 25질량부인 것이 보다 바람직하고, 15 내지 20질량부인 것이 더욱 바람직하다.
수지층의 막 두께의 적합한 범위는, 수지층의 실시 형태에 따라 약간 상이하다. 예를 들어, 입자를 포함하는 수지층의 두께는, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 한다는 관점, 필기면 C의 연필 경도를 향상시킨다는 관점 및 컬을 억제한다는 관점에서, 2.0 내지 12.0㎛가 바람직하고, 3.0 내지 10.0㎛가 보다 바람직하고, 4.0 내지 9.0㎛가 더욱 바람직하다.
또한, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서, [입자의 평균 입자경]/[입자를 포함하는 수지층의 막 두께]의 비는, 0.3 내지 1.3인 것이 바람직하고, 0.4 내지 1.2인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 1.0인 것이 더욱 바람직하다.
입자를 포함하지 않는 수지층은, 입자를 포함하는 수지층보다도 기재측에 위치하는 것이 바람직하고, 그 두께는, 필기면 C의 연필 경도를 향상시킨다는 관점 및 컬을 억제한다는 관점에서, 3.0 내지 15.0㎛로 하는 것이 바람직하고, 6.0 내지 10.0㎛로 하는 것이 보다 바람직하다.
수지층의 수지 성분은, 열경화성 수지 조성물 또는 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 바람직하고, 필기면 C의 연필 경도를 향상시킨다는 관점에서, 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 그중에서도 자외선 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
실시 형태 C의 열경화성 수지 조성물 및 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 실시 형태 A에서 예시한 열경화성 수지 조성물 및 전리 방사선 경화성 수지 조성물과 마찬가지인 것을 들 수 있다.
수지층 형성 도포액에는, 통상, 점도를 조절하거나, 각 성분을 용해 또는 분산 가능하게 하기 위해서 용제를 사용한다. 용제의 종류에 따라, 도포, 건조 과정한 후의 수지층의 표면 상태가 상이하기 때문에, 용제의 포화 증기압, 투명 기재에의 용제의 침투성 등을 고려하여 용제를 선정하는 것이 바람직하다. 실시 형태 C의 용제는, 실시 형태 A에서 예시한 용제와 마찬가지인 것을 들 수 있다.
용제의 건조가 지나치게 늦는 경우, 수지층의 레벨링성이 과도해짐으로써, 조건 C1-1 내지 조건 C1-4를 만족시키기 쉬운 표면 형상을 형성하기 어려워진다. 따라서, 용제로서는, 증발 속도(n-아세트산 부틸의 증발 속도를 100으로 했을 때의 상대 증발 속도)가 180 이상인 용제를, 전 용제 중의 60질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 70질량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 수지층을 적절하게 레벨링시킨다는 관점에서는, 증발 속도가 180 이상인 용제의 비율은, 전 용제 중의 90질량％ 이하인 것이 바람직하고, 85질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상대 증발 속도가 180 이상인 용제로서는, 톨루엔을 들 수 있다. 톨루엔의 상대 증발 속도는 195이다. 한편, 상대 증발 속도가 180 미만인 용제로서는, 메틸이소부틸케톤(MIBK), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PMA), 이소프로필알코올(IPA) 등을 들 수 있다.
또한, 표면 형상을 적절하게 매끄럽게 하여, 필기성 부재의 표면 형상을 상술한 범위로 하기 쉽게 한다는 관점에서는, 수지층 형성 도포액에는, 레벨링제를 함유시키는 것이 바람직하다. 레벨링제는, 불소계 레벨링제, 실리콘계 레벨링제, 불소 실리콘 공중합체계 레벨링제 등을 들 수 있다. 레벨링제의 첨가량으로서는, 수지층 형성 도포액의 전체 고형분에 대해서 0.01 내지 0.50 중량％가 바람직하고, 0.05 내지 0.40중량％가 보다 바람직하고, 0.07 내지 0.30 질량％가 더욱 바람직하다.
기재로서는, 광투과성을 갖는 기재가 바람직하고, 플라스틱 필름, 유리 등을 들 수 있고, 플라스틱 필름이 적합하다.
플라스틱 필름은, 폴리에스테르, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리카르보네이트, 폴리우레탄 및 비정질 올레핀(Cyclo-Olefin-Polymer: COP) 등의 수지로 형성할 수 있다.
이들 플라스틱 필름 중에서도, 기계적 강도, 치수 안정성 및 상기 물성 (f)를 만족시키기 쉽게 한다는 관점에서는, 연신 가공, 특히 2축 연신 가공된 폴리에스테르 필름이 바람직하다. 폴리에스테르 필름 중에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다.
기재의 두께는, 5 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 150㎛인 것이 보다 바람직하다.
[터치 패널]
실시 형태 C의 터치 패널은, 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 것이다.
터치 패널로서는, 저항막식 터치 패널, 정전 용량식 터치 패널, 인셀 터치 패널, 광학식 터치 패널, 초음파식 터치 패널 및 전자기 유도식 터치 패널 등을 들 수 있다.
저항막식 터치 패널(100)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도전막(30)을 갖는 상하 한 쌍의 투명 기판(20)의 도전막(30)끼리가 대향하도록 스페이서(40)를 개재시켜 배치되어 이루어지는 기본 구성에, 도시하지 않은 회로가 접속되어 이루어지는 것이다.
저항막식 터치 패널의 경우, 예를 들어 상부 투명 기판(20)으로서 실시 형태 C의 필기성 부재(10)를 사용하고, 해당 필기성 부재(10)의 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널(100)의 표면을 향하도록 하여 사용하는 구성을 들 수 있다. 또한, 도시하지 않지만, 저항막식 터치 패널은, 상부 투명 기판 상에, 실시 형태 C의 필기성 부재를, 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 접합한 구성이나, 상부 투명 기판 상에, 실시 형태 C의 필기성 부재를, 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 적재하여, 프레임 등으로 고정한 구성이어도 된다.
정전 용량식 터치 패널은, 표면형 및 투영형 등을 들 수 있고, 투영형이 많이 사용되고 있다. 투영형의 정전 용량식 터치 패널은, X축 전극과, 해당 X축 전극과 직교하는 Y축 전극을 절연체를 개재시켜 배치한 기본 구성에, 회로가 접속되어 이루어지는 것이다. 해당 기본 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 1매의 투명 기판 상의 별도의 면에 X축 전극 및 Y축 전극을 형성하는 양태, 투명 기판 상에 X축 전극, 절연체층, Y축 전극을 이 순으로 형성하는 양태, 도 7에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(20) 상에 X축 전극(50)을 형성하고, 다른 투명 기판(20) 상에 Y축 전극(60)을 형성하고, 접착제층 등의 절연체층(70)을 개재시켜 적층하는 양태 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기본 양태에, 또 다른 투명 기판을 적층하는 양태를 들 수 있다.
정전 용량식 터치 패널의 경우, 예를 들어 표면측의 투명 기판(20)으로서 실시 형태 C의 필기성 부재(10)를 사용하고, 해당 필기성 부재(10)의 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널(100)의 표면을 향하도록 하여 사용하는 구성을 들 수 있다. 또한, 도시하지 않지만, 정전 용량식 터치 패널은, 표면측의 투명 기판 상에, 실시 형태 C의 필기성 부재를, 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 접합한 구성이나, 표면측의 투명 기판 상에, 실시 형태 C의 필기성 부재를, 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 적재하여, 프레임 등으로 고정한 구성이어도 된다.
전자기 유도식 터치 패널은, 자계를 발생시키는 전용 펜을 사용하는 터치 패널이다. 전자기 유도식 터치 패널은, 펜으로부터 발생하는 전자 에너지를 검출하는 센서부를 적어도 갖고, 또한 센서부 상에 투명 기판을 갖는다. 해당 투명 기판은 다층 구성이어도 된다.
전자기 유도식 터치 패널의 경우, 예를 들어 센서부 상에 위치하는 투명 기판 중, 최표면의 투명 기판으로서, 실시 형태 C의 필기성 부재를 사용하고, 해당 필기성 부재의 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 하여 사용하는 구성을 들 수 있다. 혹은, 전자기 유도식 터치 패널의 경우, 센서부 상에 위치하는 투명 기판 중, 최표면의 투명 기판 상에, 실시 형태 C의 필기성 부재를, 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 접합한 구성이나, 해당 최표면의 투명 기판 상에, 실시 형태 C의 필기성 부재를, 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 표면을 향하도록 하여 적재하여, 프레임 등으로 고정한 구성이어도 된다.
인셀 터치 패널은, 2매의 유리 기판에 액정을 끼워서 이루어지는 액정 소자의 내부에, 저항막식, 정전 용량식, 광학식 등의 터치 패널 기능을 내장한 것이다.
인셀 터치 패널의 경우, 표면측의 유리 기판 상에 실시 형태 C의 필기성 부재의 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치하여 사용한다. 또한, 인셀 터치 패널의 표면측의 유리 기판과, 실시 형태 C의 필기성 부재의 사이에는, 편광판 등의 다른 층을 가지고 있어도 된다.
[터치 패널 시스템]
실시 형태 C의 터치 패널 시스템은, 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 하기 조건 C1-1을 만족시키는 것이다.
<조건 C1-1>
터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
실시 형태 C의 터치 패널 시스템은, 또한, 상기 조건 C1-2 내지 1-4를 만족시키는 것이 바람직하다.
실시 형태 C의 터치 패널 시스템에 있어서의, 터치 패널, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 및 터치 패널 펜의 실시 형태는, 예를 들어 상술한 실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 및 터치 패널에 있어서 나타낸 실시 형태와 마찬가지인 것을 들 수 있다.
실시 형태 C의 터치 패널 시스템에 따르면, 장시간의 조작으로도 손에 피로감을 받기 어렵게 할 수 있다.
[터치 패널이 구비된 표시 장치]
실시 형태 C의 터치 패널이 구비된 표시 장치는, 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 실시 형태 C의 터치 패널인 것이다.
표시 소자로서는, 액정 표시 소자, EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전자 페이퍼 소자 등을 들 수 있다. 표시 소자가 액정 표시 소자, EL 표시 소자, 플라스마 표시 소자, 전자 페이퍼 소자인 경우, 이들 표시 소자 상에 실시 형태 C의 터치 패널을 적재한다.
실시 형태 C의 터치 패널이 구비된 표시 장치는, 장시간의 조작으로도 손에 피로감을 받기 어렵게 할 수 있다.
실시 형태 C의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법은, 터치 패널 펜에 의한 필기 시험을 행하지 않아도, 장시간의 조작으로도 손에 피로감을 받기 어려운 필기성 부재를 선별할 수 있고, 필기성 부재의 제품 설계, 품질 관리를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 실시 형태 C의 터치 패널 시스템, 터치 패널 펜용 필기성 부재, 터치 패널 및 표시 장치는, 장시간의 조작으로도 손의 피로감을 받기 어렵게 할 수 있다.
실시예
이어서, 본 발명을 실시예에 따라, 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이 예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다. 또한, 「부」는 질량 기준이다.
<실시 형태 A의 실시예>
A1. 측정 및 평가
실험예에서 제작 또는 준비한 터치 패널 펜용 필기성 부재에 대해서, 이하의 측정 및 평가를 행하였다.
A1-1. 마찰력
측정 장치로서 신토 카가쿠사제의 상품명 「HEIDON-14DR」을 사용하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면에, 하기의 터치 패널 펜 A1 내지 A2를 60도의 각도로 접촉시켜, 보유 지지구로 고정하였다. 보유 지지구 상부의 토대에 100g의 추를 올려, 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf가 가해지도록 하였다. 하중을 가한 채로, 필기성 부재를 고정한 가동대를, 가동대와 터치 패널 펜이 이루는 각의 예각 방향측(도 3의 우측)으로 14mm/초의 속도로 이동시켰다. 편도 40mm의 길이를 이동했을 때의 해당 펜에 가해지는 가동대의 이동 방향(펜의 예각 방향)의 마찰력을 측정하였다. 또한, 가동대의 이동 종료 후, 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채로, 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중을 해제하고, 이 상태에 있어서 터치 패널 펜에 가해지는 가동대의 이동 방향(펜의 예각 방향)의 잔류 마찰력 Fre를 측정하였다.
샘플링 시간(측정 간격)은 0.001초로 하고, 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 기타의 해석 조건을 이하에 나타낸다.
계측된 결과를 바탕으로, 상술한 (A) 내지 (E)의 수순에 따라서, 잔류 마찰력의 평균(Fre), 동마찰력의 평균(Fk), 및 동마찰력의 표준 편차(σFk)를 산출하였다. 또한, 얻어진 Fre 및 Fk로부터, 조건 A1-1의 「Fre/Fk」를 산출하였다.
또한, 각 실험예의 Fre 및 Fk는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 하였다. 또한, 각 실험예의 σFk는, 60개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 표준 편차로 한다. 또한, 각 실험예의 Fre/Fk는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정하여 각 샘플의 Fre/Fk를 산출하여, 15샘플의 Fre/Fk의 평균값으로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<기타의 해석 조건>
·계측 소프트명: TriboSoft35(버전: Tribosoft3.59)
·모드: 일정 하중 측정
·하중 변환기 용량: 2000gf
·DAS 앰플 레인지: 50％
·수직 하중: 100g
·샘플링 용량: 5500개
·단위계: CGS
·편도 측정 모드
·FEED SCALE 40mm
·POLARITY: OFF
·FILTER: PASS
·RANGE: 50％FS
·로드셀의 캘리브레이션(제로와 스판값의 입력): 아날로그 다이얼 설정
<터치 패널 펜 A1>
·도시바사제의 상품명 「Dynabook Tab S68」에 부속된 터치 패널 펜
·선단 영역의 구성: 폴리에스테르계 섬유(경도를 부여하는 영역 (ii))의 집합체 중에 공기 구멍(변형을 촉진하는 영역 (i))이 혼재된 복합체
·영역 (ii)의 영률: 3.0GPa
·영역 (i)과 영역 (ii)의 체적 비율이 약 95:5
·펜촉의 직경: 1.5mm
<터치 패널 펜 A2>
·킹짐사제의 상품명 「Boogie Board」에 부속된 BB-2 펜
·선단 영역의 구성: 폴리에스테르아세테이트 수지의 벌크
·펜촉의 직경: 1.6mm
A1-2. 필기감
터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 면과 반대측의 면을, 도레이사제의 광학 투명 점착 시트(두께 100㎛)를 개재시켜, 유리판에 접합시키고, 상기 터치 패널 펜 A1 내지 A2를 사용하여, 필기감을 평가하였다. 필기감을 평가할 때의 동작은, 일순 필기를 정지한 후에 방향 전환하는 동작을 많이 포함하는 동작으로 하였다. 전체적으로 필기감이 양호한 것을 2점, 전체적으로 필기감이 보통인 것을 1점, 전체적으로 필기감이 양호하지 않았던 것을 0점으로 하고, 20명이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.8점 이상인 것을 AA, 1.6점 이상 1.8점 미만인 것을 A, 1.2점 이상 1.6점 미만인 것을 B, 1.0점 이상 1.2점 미만인 것을 C, 1.0점 미만인 것을 D라 하였다.
평가 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 평가 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다.
A1-3. 펜촉의 마모
측정 장치로서 신토 카가쿠사제의 상품명 「HEIDON-14DR」을 사용하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면에, 터치 패널 펜 A1 내지 A2를 60도의 각도로 접촉시켜, 보유 지지구로 고정하였다. 보유 지지구 상부의 토대에 200g의 추를 올려, 터치 패널 펜에 수직 하중 200gf가 가해지도록 하였다. 하중을 가한 채로, 필기성 부재를 고정한 가동대를 14mm/초의 속도로, 편도 40mm의 길이를 왕복 이동하는 동작을 200회 반복하였다. 평가 시의 온도는 23±5℃ 상대 습도는 40 내지 65％로 하였다.
평가 기준은, (i) 초기의 동마찰력에 비해서 측정 중의 동마찰력의 변화가 40％ 이하인 것, (ii) 터치 패널 펜의 펜촉의 마모가 눈으로 봐서 용이하게 확인되지 않는 것으로 하여, (i) 및 (ii)를 만족시키는 것을 「A」, (i) 및 (ii)의 어느 것을 만족시키지 않는 것을 「B」, (i) 및 (ii)의 어느 것도 만족시키지 않는 것을 「C」라 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
A1-4. 표면 형상의 측정
실험예의 터치 패널용 필기성 부재를 한 변이 10cm인 정사각형으로 절단하였다. 절단 개소는, 눈으로 봐서 티끌이나 흠집 등의 이상점이 없다는 것을 확인한 후, 랜덤의 부위로부터 선택하였다. 절단한 필기성 부재를 도레이사제의 광학 투명 점착 시트(굴절률: 1.47, 두께 100㎛)를 개재시켜, 세로 10cm×가로 10cm의 크기의 흑색판(쿠라레사제, 상품명: 코모글래스 품번: DFA502K, 두께 2.0mm)을 접합시킨 샘플을 각각 15개 준비하였다.
표면 조도 측정기(형번: SE-3400/고사카 겡큐쇼 가부시키가이샤제)를 사용하여, 계측 스테이지에 샘플이 고정 및 밀착된 상태로 되도록 세트한 뒤, 하기의 측정 조건에 의해, 하기의 측정 항목에 대해서, 각 샘플의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면 형상을 측정하였다. 그리고, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실험예의 Rt, θa 및 λa로 하였다. 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<측정 조건>
[표면 조도 검출부의 촉침]
고사카 겡큐쇼사제의 상품명 SE2555N(선단 곡률 반경: 2㎛, 꼭지각: 90도, 재질: 다이아몬드)
[표면 조도 측정기의 측정 조건]
·평가 길이: 컷오프값 λc의 5배
·예비 길이: 컷오프값 λc의 0.5배
·촉침의 이송 속도: 0.5mm/s
·세로 배율: 2000배
·스키드: 사용하지 않음(측정면에 접촉 없음)
·컷오프 필터 종류: 가우스
·레벨링: 올 데이터
·샘플링 모드: c＝1500
·불감대 레벨: 10％
·tp/PC 곡선: 노멀
<측정 항목>
·컷오프값 0.8mm의 JIS B0601:2001의 조도 곡선의 최대 단면 높이 Rt
·컷오프값 0.8mm의 평균 경사각 θa
·컷오프값 0.8mm의 평균 파장 λa
A1-5. 입자의 면적 비율, 입자의 밀도
실험예의 터치 패널용 필기성 부재를 한 변이 5cm인 정사각형으로 절단한 샘플을 각각 15개 준비하였다. 15개의 부위는, 눈으로 봐서 티끌이나 흠집 등의 이상점이 없다는 것을 확인한 후, 랜덤의 부위로부터 선택하였다. 하기 (1), (2)의 수순으로, 입자의 면적 비율 및 입자의 밀도를 산출하고, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실험예의 입자의 면적 비율 및 입자의 밀도로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(1) SEM의 평면 사진의 촬상
히타치쿄와 엔지니어링 가부시키가이샤제의 디지털 주사형 전자 현미경(형번: S-4800)을 사용하여, 배율 50000배(가속전압 30.0kV, 에미션 전류 10㎂)로, 필기성 부재 표면의 SEM 평면 사진을 촬상하였다.
(2) 면적 비율 및 입자 밀도의 산출
SEM 사진의 디지털 데이터로부터, 화상 해석 소프트웨어(상품명: Win Roof, 미따니 쇼지 가부시키가이샤제)를 사용하여 화상의 2치화를 행하여, 입자 부분을 선택하고, 입자의 면적 비율(％) 및 입자 밀도(개/100㎛평방)를 산출하였다.
A1-6. 헤이즈, 전체 광선 투과율
헤이즈 미터(HM-150, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)를 사용하여, 상기 「1-5」로 제작한 각 샘플의, 헤이즈(JIS K-7136:2000), 및 전체 광선 투과율(JIS K7361-1:1997)을 측정하였다. 그리고, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실험예의 헤이즈 및 전체 광선 투과율로 하였다. 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 광 입사면은 기재측으로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
A1-7. 반짝임
실험예 A1 내지 A4의 터치 패널 펜용 필기성 부재를, 시판되고 있는 초고정밀 액정 표시 장치(샤프제의 스마트폰, 상품명: SH-03G, 화소 밀도 480ppi) 상에 적재하여, 반짝임의 상태를 눈으로 봐서 평가하였다. 반짝임이 눈으로 봐서 시인할 수 없는 레벨인 것을 2점, 반짝임이 약간 관찰되지만 신경쓰이지 않는 것을 1점, 반짝임이 심하게 관찰되는 것을 0점」으로 하여, 20명이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.8점 이상인 것을 A, 1.6점 이상 1.8점 미만인 것을 B, 1.0 이상 1.6점 미만인 것을 C, 1.0점 미만인 것을 D라 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
A2. 터치 패널 펜용 필기성 부재의 제작
[실험예 A1]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 제1 수지층 도포액 A1을 건조 후의 두께가 8㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 제1 수지층을 형성하고, 이어서, 제1 수지층 상에 하기 처방의 제2 수지층 도포액 A2를 건조 후의 두께가 3㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 제2 수지층을 형성하여, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<제1 수지층 도포액 A1>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60부
·디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40부
·광중합 개시제 4부
(BASF사제, 상품명: 이르가큐어 184)
·용제 1(메틸이소부틸케톤) 90부
·용제 2(메틸에틸케톤) 10부
<제2 수지층 도포액 A2>
·아크릴 모노머 100부
·유기 입자 20부
(구상 폴리스티렌 입자, 평균 입자경 3.0㎛)
·광중합 개시제 5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
실리콘계 레벨링제 0.3부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·용제 1(톨루엔) 90부
·용제 2(MIBK) 10부
[실험예 A2]
기재로서 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름(두께 80㎛, 후지필름사제, TD80UL)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 A3을 건조 후의 두께가 2.5㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 A3>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 100부
(닛본 가야꾸사제, KAYARAD-PET-30)
·무기 입자 15부
(후지 시리시아 가가꾸사제, 부정형 실리카)
(소수 처리: 실란 커플링제, 평균 응집 입자경 2㎛)
·광중합 개시제 5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.2부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제 TSF4460)
·이형제 2부
(다이킨 고교(주)제, 옵툴 DAC)
·용제 1(톨루엔) 90부
·용제 2(MIBK) 10부
[실험예 A3]
기재로서 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 A4를 건조 후의 두께가 7㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 A4>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 100부
(닛본 가야꾸사제, KAYARAD-PET-30)
·유기 입자 11부
(구상 폴리스티렌, 평균 입자경 3.5㎛)
·퓸드 실리카 7부
(평균 1차 입자경 10nm)
·광중합 개시제 3부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.125부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·용제 1(톨루엔) 65부
·용제 2(PMA) 10부
·용제 3(이소프로필알코올) 25부
[실험예 A4]
실험예 A4의 터치 패널 펜용 필기성 부재로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 입자(입자경 약 7 내지 13㎛)를 함유하는 수지층을 갖는 시판되고 있는 터치 패널의 표면 필름(소니사제, 상품명: Friction Sheet DPTA-OSF1)을 준비하였다.
Figure pct00005
Figure pct00006
표 1에 나타내는 바와 같이, 조건 A1-1을 만족시키는 필기성 부재는, 필기감의 평가가 A 이상으로 되어 있다. 이것은, 조건 A1-1을 만족시키는 필기성 부재를 선택하는 것은, 필기감이 양호한 필기성 부재의 선택으로 이어진다는 것을 나타내고 있다. 또한, 펜 A1은 공극을 갖는 한편, 펜 2는 공극을 갖지 않는 벌크이며, 펜 A1과 펜 A2는 종별이 완전히 상이한 것이다. 따라서, 표 1의 결과는, 터치 패널 펜의 종류가 상이한 경우라도, 조건 A1-1을 만족시키는 필기성 부재를 선택하는 것은, 필기감이 양호한 필기성 부재의 선택으로 이어진다는 것을 나타내고 있다.
또한, 표 1의 결과로부터, 펜의 선단 영역이, 변형을 촉진하는 영역 (i)과, 경도를 부여하는 영역 (ii)를 갖는 터치 패널 펜(펜 A1)과, λa 등의 제 물성이 명세서 중의 적합한 범위인 필기성 부재의 조합은, 필기감을 양호하게 하기 위해서 유효한 조합이라는 것을 확인할 수 있다.
또한, 표 1의 결과로부터, 조건 A1-4를 만족시키고, 또한 필기성 부재의 제 물성(λa 등)이 명세서 중의 적합한 범위인 경우에는, 필기감을 양호하게 하면서 펜촉의 마모의 억제가 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 표 1 및 표 2의 결과로부터, λa, 입자의 면적 비율, λa÷입자 밀도 및 헤이즈가 명세서 중의 적합한 범위인 필기성 부재(실험예 A1 및 A2의 필기성 부재)는, 필기감을 양호하게 하기 쉽고, 또한 반짝임의 억제가 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
A3. 터치 패널의 제작
실험예 A1 내지 A4의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 기재측의 면에, 두께 20nm의 ITO의 도전성 막을 스퍼터링법으로 형성하여, 상부 전극판으로 하였다. 이어서, 두께 1mm의 강화 유리판의 한쪽의 면에, 두께 약 20nm의 ITO의 도전성 막을 스퍼터링법으로 형성하여, 하부 전극판으로 하였다. 이어서, 하부 전극판의 도전성 막을 갖는 면에, 스페이서용 도포액으로서 전리 방사선 경화형 수지(Dot Cure TR5903: 타이요 잉크사)를 스크린 인쇄법에 의해 도트상으로 인쇄한 후, 고압 수은등으로 자외선을 조사하여, 직경 50㎛, 높이 8㎛의 스페이서를 1mm의 간격으로 배열시켰다.
이어서, 상부 전극판과 하부 전극판을, 도전성 막끼리를 대향하도록 배치시켜, 두께 30㎛, 폭 3mm의 양쪽면 접착 테이프로 에지를 접착하여, 실험예 A1 내지 A4의 저항막식 터치 패널을 제작하였다.
실험예 A1 내지 A4의 저항막식 터치 패널에 상기 터치 패널 펜 A1 내지 A2로 필기한바, 각 터치 패널 펜의 재시동 시의 필기감의 평가는, 표 1과 마찬가지였다. 이 결과는, 터치 패널과, 터치 패널 펜의 조합으로 이루어지는 터치 패널 시스템에 있어서, 조건 A1-1을 만족시키는 터치 패널 시스템은, 재시동 시의 필기감이 양호하다는 것을 나타내고 있다.
A. 표시 장치의 제작
실험예 A1 내지 A4의 터치 패널 펜용 필기성 부재와, 시판되고 있는 초고정밀 액정 표시 장치(샤프제의 스마트폰, 상품명: SH-03G, 화소 밀도 480ppi)를, 투명 점착제를 개재시켜 접합시켜, 실험예 A1 내지 A4의 표시 장치를 제작하였다. 또한, 접합 시에는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 기재측의 면이 표시 소자측을 향하도록 하였다.
실험예 A1 내지 A4의 표시 장치에 상기 터치 패널 펜 A1 내지 A2로 필기한바, 각 터치 패널 펜의 필기감의 평가는, 표 1과 마찬가지였다.
<실시 형태 B의 실시예>
B1. 측정 및 평가
실험예에서 제작 또는 준비한 터치 패널 펜용 필기성 부재에 대해서, 이하의 측정 및 평가를 행하였다.
B1-1. 마찰력
측정 장치로서 신토 카가쿠사제의 상품명 「HEIDON-14DR」을 사용하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면에, 하기의 터치 패널 펜 B1 내지 B4를 60도의 각도로 접촉시켜, 보유 지지구로 고정하였다. 보유 지지구 상부의 토대에 100g의 추를 올려, 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf가 가해지도록 하였다. 하중을 가한 채로, 필기성 부재를 고정한 가동대를, 가동대와 터치 패널 펜이 이루는 각의 예각 방향측(도 3의 우측)으로 14mm/초의 속도로 이동시켰다. 편도 40mm의 길이를 이동했을 때의 해당 펜에 가해지는 가동대의 이동 방향(펜의 예각 방향)의 마찰력을 측정하였다. 샘플링 시간(측정 간격)은 0.001초로 하고, 측정 시의 온도는 23±5℃, 상대 습도 40 내지 65％로 하였다. 기타의 해석 조건을 이하에 나타낸다. 계측된 결과를 바탕으로, 상술한 (A) 내지 (D)의 수순에 따라서, 동마찰력의 표준 편차(σFk), 동마찰력의 평균(Fk), 동마찰력의 최댓값(Fkmax), 및 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율(T)을 산출하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
<기타의 해석 조건>
·계측 소프트명: TriboSoft35(버전: Tribosoft3.59)
·모드: 일정 하중 측정
·하중 변환기 용량: 2000gf
·DAS 앰플 레인지: 50％
·수직 하중: 100g
·샘플링 용량: 5500개
·단위계: CGS
·편도 측정 모드
·FEED SCALE 40mm
·POLARITY: OFF
·FILTER: PASS
·RANGE: 50％FS
·로드셀의 캘리브레이션(제로와 스판값의 입력): 아날로그 다이얼 설정
<터치 패널 펜 B1>
·소니사제의 디지털 페이퍼(상품명: DPT-S1)의 스타일러스 펜용의 펠트 교환 심(DPTA-PTF1)을 사용한 펜
·선단 영역의 구성: 폴리에스테르계 섬유(경도를 부여하는 영역 (i))의 집합체 중에 공기 구멍(변형을 촉진하는 영역 (ii))이 혼재된 복합체
·영역 (i)의 영률: 2GPa
·펜촉의 직경: 1.3mm
·펜촉의 조도의 정도: σΔhn＝0.014㎛
<터치 패널 펜 B2>
·마이크로소프트사제의 상품명 「SurfacePro3」에 부속된 터치 패널 펜
·선단 영역의 구성: 폴리아세탈 수지(POM)의 벌크
·펜촉의 조성(POM)의 영률: 1GPa 초과
·펜촉의 직경: 2.0mm
·펜촉의 조도의 정도: σΔhn＝0.006㎛
<터치 패널 펜 B3>
·애플사제의 상품명 「Apple Pencil」에 부속된 터치 패널 펜
·선단 영역의 구성: 나일론 수지의 벌크
·펜촉의 조성(나일론 수지)의 영률: 2GPa
·펜촉의 직경: 1.9mm
·펜촉의 조도의 정도: σΔhn＝0.006㎛
B1-2. 필기감
터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 면과 반대측의 면을, 도레이사제의 광학 투명 점착 시트(두께 100㎛)를 개재시켜, 유리판에 접합시키고, 상기 터치 패널 펜 B1 내지 B3을 사용하여, 필기감을 평가하였다. 필기감을 평가할 때의 포인트는 이하의 2개로 나누었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
평가 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 평가 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다.
<필기 시의 감촉>
필기 시의 감촉이 양호한 것을 2점, 보통인 것을 1점, 양호하지 않았던 것을 0점으로 하여, 20명이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.8점 이상인 것을 AA, 1.6점 이상 1.8점 미만인 것을 A, 1.0 이상 1.6점 미만인 것을 B, 1.0점 미만인 것을 C라 하였다.
<손의 피로>
3분간 연속해서 필기(순간적으로도 정지하지 않고 필기)한 후의 손의 피로를 평가하였다. 손에 피로를 느끼지 않은 것을 2점, 어느 쪽이라고도 할 수 없는 것을 1점, 손에 피로를 느낀 것을 0점으로 하여, 20명이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.8점 이상인 것을 AA, 1.6점 이상 1.8점 미만인 것을 A, 1.0 이상 1.6점 미만인 것을 B, 1.0점 미만인 것을 C라 하였다.
B1-3. 표면 형상의 측정
실험예의 터치 패널용 필기성 부재를 한 변이 10cm인 정사각형으로 절단하였다. 절단 개소는, 눈으로 봐서 티끌이나 흠집 등의 이상점이 없다는 것을 확인한 후, 랜덤의 부위로부터 선택하였다. 절단한 필기성 부재를 도레이사제의 광학 투명 점착 시트(굴절률: 1.47, 두께 100㎛)를 개재시켜, 세로 10cm×가로 10cm의 크기의 흑색판(쿠라레사제, 상품명: 코모글래스 품번: DFA502K, 두께 2.0mm)을 접합시킨 샘플을 각각 15개 준비하였다.
표면 조도 측정기(형번: SE-3400/고사카 겡큐쇼 가부시키가이샤제)를 사용하여, 계측 스테이지에 샘플이 고정 및 밀착된 상태로 되도록 세트한 뒤, 실시 형태 A의 실시예의 표면 형상의 측정과 같은 측정 조건에 의해, 하기의 측정 항목에 대해서, 각 샘플의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면 형상을 측정하였다. 그리고, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실험예의 Rt, θa 및 λa로 하였다. 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
<측정 항목>
·컷오프값 0.8mm의 JIS B0601:2001의 조도 곡선의 최대 단면 높이 Rt
·컷오프값 0.8mm의 평균 경사각 θa
·컷오프값 0.8mm의 평균 파장 λa
B1-4. 입자의 면적 비율, 입자의 밀도
실험예의 터치 패널용 필기성 부재를 한 변이 5cm인 정사각형으로 절단한 샘플을 각각 15개 준비하였다. 15개의 부위는, 눈으로 봐서 티끌이나 흠집 등의 이상점이 없다는 것을 확인한 후, 랜덤의 부위로부터 선택하였다. 하기 (1), (2)의 수순으로, 입자의 면적 비율 및 입자의 밀도를 산출하여, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실험예의 입자의 면적 비율 및 입자의 밀도로 하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
(1) SEM의 평면 사진의 촬상
히타치쿄와 엔지니어링 가부시키가이샤제의 디지털 주사형 전자 현미경(형번: S-4800)을 사용하여, 배율 50000배(가속전압 30.0kV, 에미션 전류 10㎂)로, 필기성 부재 표면의 SEM 평면 사진을 촬상하였다.
(2) 면적 비율 및 입자 밀도의 산출
SEM 사진의 디지털 데이터로부터, 화상 해석 소프트웨어(상품명: Win Roof, 미따니 쇼지 가부시키가이샤제)를 사용하여 화상의 2치화를 행하여, 입자 부분을 선택하고, 입자의 면적 비율(％) 및 입자 밀도(개/100㎛평방)를 산출하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
B1-5. 헤이즈, 전체 광선 투과율
헤이즈 미터(HM-150, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)를 사용하여, 상기 「1-4」에서 제작한 각 샘플의, 헤이즈(JIS K-7136:2000), 및 전체 광선 투과율(JIS K7361-1:1997)을 측정하였다. 그리고, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실험예의 헤이즈 및 전체 광선 투과율로 하였다. 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 광 입사면은 기재측으로 하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
B1-6. 펜촉의 마모
측정 장치로서 신토 카가쿠사제의 상품명 「HEIDON-14DR」을 사용하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면에, 터치 패널 펜 B1 내지 B3을 60도의 각도로 접촉시켜, 보유 지지구로 고정하였다. 보유 지지구 상부의 토대에 200g의 추를 올려, 터치 패널 펜에 수직 하중 200gf가 가해지도록 하였다. 하중을 가한 채로, 필기성 부재를 고정한 가동대를 14mm/초의 속도로, 편도 40mm의 길이를 왕복 이동하는 동작을 200회 반복하였다. 평가 시의 온도는 23±5℃ 상대 습도는 40 내지 65％로 하였다.
평가 기준은, (i) 초기의 동마찰력에 비해서 측정 중의 동마찰력의 변화가 40％ 이하인 것, (ii) 터치 패널 펜의 펜촉의 마모가 눈으로 봐서 용이하게 확인되지 않는 것으로 하여, (i) 및 (ii)를 만족시키는 것을 「A」, (i) 및 (ii)의 어느 것을 만족시키지 않는 것을 「B」, (i) 및 (ii)의 어느 것도 만족시키지 않는 것을 「C」라 하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
B1-7. 반짝임
실험예 B1 내지 B4의 터치 패널 펜용 필기성 부재를, 시판되고 있는 초고정밀 액정 표시 장치(샤프제의 스마트폰, 상품명: SH-03G, 화소 밀도 480ppi) 상에 적재하고, 반짝임의 상태를 눈으로 봐서 평가하였다. 반짝임이 눈으로 봐서 시인할 수 없는 레벨인 것을 2점, 반짝임이 약간 관찰되지만 신경쓰이지 않는 것을 1점, 반짝임이 심하게 관찰되는 것을 0점」으로 하여, 20명이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.8점 이상인 것을 A, 1.6점 이상 1.8점 미만인 것을 B, 1.0 이상 1.6점 미만인 것을 C, 1.0점 미만인 것을 D라 하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
2. 터치 패널 펜용 필기성 부재의 제작 및 준비
[실험예 B1]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 제1 수지층 도포액 B1을 건조 후의 두께가 8㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 제1 수지층을 형성하고, 이어서, 제1 수지층 상에 하기 처방의 제2 수지층 도포액 B2를 건조 후의 두께가 3㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 제2 수지층을 형성하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<제1 수지층 도포액 B1>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60부
·디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40부
·광중합 개시제 4부
(BASF사제, 상품명: 이르가큐어 184)
·용제 1(메틸이소부틸케톤) 90부
·용제 2(메틸에틸케톤) 10부
<제2 수지층 도포액 B2>
·아크릴 모노머 100부
·유기 입자 20부
(구상 폴리스티렌 입자, 평균 입자경 3.0㎛)
·광중합 개시제 5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·불소계 레벨링제 0.3부
(DIC사제, 메가팍 RS-75)
·용제 1(톨루엔) 90부
·용제 2(메틸이소부틸케톤)10부
[실험예 B2]
기재로서 두께 100㎛의 PET 필름을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 제1 수지층 도포액 B3을 건조 후의 두께가 4㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 제1 수지층을 형성하였다. 이어서, 제1 수지층 상에 하기 처방의 제2 수지층 도포액 B4를 건조 후의 두께가 200nm로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 제2 수지층을 형성하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다. 또한, 제1 수지층을 형성하는 단계에서는 제1 수지층의 전리 방사선 경화성 수지 조성물은 반경화의 상태로 하고, 그 후, 제2 수지층을 형성하는 단계에서, 제1 수지층 및 제2 수지층의 전리 방사선 경화성 수지 조성물을 완전 경화시켰다.
<제1 수지층 도포액 B3>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60부
·디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40부
·유기 입자 2부
(구상 폴리스티렌 입자, 평균 입자경 5.0㎛)
·무기 입자 15부
(소수화 처리된 부정형 실리카, 평균 입자경 4.0㎛)
·광중합 개시제 3.5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·불소계 레벨링제 0.1부
(DIC사제, 메가팍 RS-75)
·용제 1(톨루엔) 120부
·용제 2(시클로헥사논) 50부
<제2 수지층 도포액 B4>
·다관능 아크릴레이트
(닛본 가야꾸사제, KAYARAD PET-30) 100부
·중공 실리카 입자 90부
(평균 1차 입자경 60nm)
·하기의 방오제 A 5부
·광중합 개시제 7부
(BASF사제, 이르가큐어 127)
·용제 1(메틸이소부틸케톤) 7500부
·용제 2 830부
(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트)
[실험예 B3]
기재로서 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 B5를 건조 후의 두께가 7㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 B5>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 100부
(닛본 가야꾸사제, KAYARAD-PET-30)
·유기 입자 11부
(구상 폴리스티렌, 평균 입자경 3.5㎛)
·퓸드 실리카 7부
(평균 1차 입자경 10nm)
·광중합 개시제 3부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.125부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·용제 1(톨루엔) 65부
·용제 2(아논) 10부
·용제 3(이소프로필알코올) 25부
[실험예 B4]
실험예 B4의 터치 패널 펜용 필기성 부재로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 입자(입자경 약 7 내지 13㎛)를 함유하는 수지층을 갖는 시판되고 있는 터치 패널의 표면 필름(소니사제, 상품명: Friction Sheet DPTA-OSF1)을 준비하였다.
Figure pct00007
Figure pct00008
표 3의 결과로부터, 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 필기성 부재는, 필기감을 양호하게 할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 이것은, 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 필기성 부재를 선택하는 것은, 고레벨의 필기감이 얻어지는 필기성 부재의 선택으로 이어진다는 것을 나타내고 있다. 또한, 펜 B1 내지 B3은 모두 종류가 상이한 것이라는 점에서, 표 3의 결과는, 어떤 터치 패널 펜을 사용한 경우라도, 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 필기성 부재를 선택하는 것은, 고레벨의 필기감이 얻어지는 필기성 부재의 선택으로 이어진다는 것을 나타내고 있다.
또한, 표 3의 결과로부터, 조건 B1-1을 만족시키는 필기성 부재를 선택하는 것은, 펜촉의 마모를 억제할 수 있는 경향이 있다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표 3 및 표 4의 결과로부터, 조건 B1-1을 만족하고, 또한 필기성 부재의 제 물성(λa 등)이 명세서 중의 적합한 범위인 경우에는, 펜촉의 마모의 억제가 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 표 4의 결과로부터, λa, 입자의 면적 비율, λa÷입자 밀도 및 헤이즈가 명세서 중의 적합한 범위인 필기성 부재(실험예 B1 및 B2의 필기성 부재)는, 반짝임의 억제가 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
B3. 터치 패널의 제작
실험예 B1 내지 B4의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 기재측의 면에, 두께 20nm의 ITO의 도전성 막을 스퍼터링법으로 형성하여, 상부 전극판으로 하였다. 이어서, 두께 1mm의 강화 유리판의 한쪽의 면에, 두께 약 20nm의 ITO의 도전성 막을 스퍼터링법으로 형성하여, 하부 전극판으로 하였다. 이어서, 하부 전극판의 도전성 막을 갖는 면에, 스페이서용 도포액으로서 전리 방사선 경화형 수지(Dot Cure TR5903: 타이요 잉크사)를 스크린 인쇄법에 의해 도트상으로 인쇄한 후, 고압 수은등으로 자외선을 조사하여, 직경 50㎛, 높이 8㎛의 스페이서를 1mm의 간격으로 배열시켰다.
이어서, 상부 전극판과 하부 전극판을, 도전성 막끼리를 대향하도록 배치시켜, 두께 30㎛, 폭 3mm의 양쪽면 접착 테이프로 에지를 접착하여, 실험예 B1 내지 B4의 저항막식 터치 패널을 제작하였다.
실험예 B1 내지 B4의 저항막식 터치 패널에 상기 터치 패널 펜 B1 내지 B3으로 필기한바, 각 터치 패널 펜의 필기감의 평가는, 표 3과 마찬가지였다. 이 결과는, 터치 패널과, 터치 패널 펜의 조합으로 이루어지는 터치 패널 시스템에 있어서, 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 터치 패널 시스템은, 고레벨의 필기감을 부여할 수 있다는 것을 나타내고 있다.
B4. 표시 장치의 제작
실험예 B1 내지 B4의 터치 패널 펜용 필기성 부재와, 시판되고 있는 초고정밀 액정 표시 장치(샤프제의 스마트폰, 상품명: SH-03G, 화소 밀도 480ppi)를, 투명 점착제를 개재시켜 접합시켜, 실험예 B1 내지 B4의 표시 장치를 제작하였다. 또한, 접합 시에는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 기재측의 면이 표시 소자측을 향하도록 하였다.
실험예 B1 내지 B4의 표시 장치에 상기 터치 패널 펜 B1 내지 B3으로 필기한바, 각 터치 패널 펜의 필기감의 평가는, 표 3과 마찬가지였다.
B5. 기타의 터치 패널 펜과, 기타의 필기성 부재의 조합
하기의 터치 패널 펜 B4와, 하기의 실험예 B5의 필기성 부재를 사용하여, 마찰력을 측정함과 함께, 필기감을 평가하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.
<터치 패널 펜 B4>
·도시바사제의 상품명 「Dynabook Tab S68」에 부속된 터치 패널 펜
·선단 영역의 구성: 폴리에스테르계 섬유(경도를 부여하는 영역 (i))의 집합체 중에 공기 구멍(변형을 촉진하는 영역 (ii))이 혼재된 복합체
·영역 (i)의 영률: 3.0GPa
·영역 (i)과 영역 (ii)의 체적 비율이 약 95:5
·펜촉의 직경: 1.4mm
·펜촉의 조도의 정도: σΔhn＝0.009㎛
[실험예 B5]
기재로서, 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 수지 필름을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 B6을 건조 후의 두께가 3㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 터치 패널 펜용 필기 시트를 얻었다.
<수지층 도포액 B6>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 93부
(닛본 가야꾸사제, KAYARAD-PET-30)
·무기 미립자 5부
(후지 시리시아 가가꾸사제, 겔법 부정형 실리카)
(소수 처리, 평균 입자경(레이저 회절 산란법) 4.1㎛)
·광중합 개시제 5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.001부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제 TSF4460)
·용제 1(메틸이소부틸케톤) 30부
·용제 2(메틸에틸케톤) 30부
·용제 3(이소프로필알코올) 30부
·용제 4(N-부탄올) 30부
Figure pct00009
표 5의 결과로부터, 조건 B1-1의 상한값을 초과하는 경우, 필기감을 양호하게 할 수 없다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표 5에서는, 조건 B1-2를 만족시키기는 하지만, 「필기감(손의 피로)」의 평가가 나쁘게 되어 있다. 이것은, 표 5의 사례에서는, 순간적으로 마찰력이 낮은 시간대가 있기는 하지만, 원래의 필기가 무겁기 때문이라고 생각할 수 있다.
또한, 실험예 B5의 필기성 부재의 표면 형상은, Rt가 5.8㎛, θa가 3.8도, λa가 36㎛, 입자의 면적 비율이 11.2％, 입자 밀도가 0.46(개/100㎛평방), λa÷입자 밀도가 78개/100㎛평방, 헤이즈가 23％, 전체 광선 투과율이 90.5％이고, 반짝임의 평가가 C였다.
<실시 형태 C의 실시예>
C1. 측정 및 평가
실시예 및 비교예의 터치 패널 펜용 필기성 부재에 대해서, 이하의 측정 및 평가를 행하였다.
C1-1. 마찰력
측정 장치로서 신토 카가쿠사제의 상품명 「HEIDON-18L」을 사용하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 및 비교예의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면에, 하기의 터치 패널 펜 C1을 60도의 각도로 접촉시켜, 보유 지지구로 고정하였다. 보유 지지구 상부의 토대에 100g의 추를 올려, 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf가 가해지도록 하였다. 하중을 가한 채로, 필기성 부재를 고정한 가동대를, 가동대와 터치 패널 펜이 이루는 각의 예각 방향측(도 3의 우측)으로 14mm/초의 속도로 이동시켰다. 편도 40mm의 길이를 이동했을 때의 해당 펜에 가해지는 가동대의 이동 방향(펜의 예각 방향)의 마찰력을 측정하였다. 또한, 가동대의 이동 종료 후, 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채로, 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중을 해제하고, 이 상태에 있어서 터치 패널 펜에 가해지는 가동대의 이동 방향(펜의 예각 방향)의 잔류 마찰력 Fre를 측정하였다.
샘플링 시간(측정 간격)은 0.001초로 하고, 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 기타의 해석 조건 등을 이하에 나타낸다.
계측된 결과를 바탕으로, 상술한 (A) 내지 (E)의 수순에 따라서, 조건 C1-1의 M100-200, 조건 C1-2의 M8-100, 조건 C1-3의 동마찰력의 평균(Fk), 조건 C1-4의 잔류 마찰력의 평균(Fre)을 산출하였다. 파워 스펙트럼 밀도의 적분값의 산출(특히 이산 푸리에 변환의 계산)에는 프리 소프트웨어 「R」(version3.3.3)을 사용하였다.
또한, 각 실시예 및 비교예의 M100-200, M8-100, Fk, Fre는, 15개의 샘플을 각 1회씩 측정했을 때의 평균값으로 하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
<장치 설정>
·RANGE: 100％FS
·FILTER: PASS
·POLARITY: OFF
·로드셀의 캘리브레이션(제로와 스판값의 입력): 아날로그 다이얼 설정
<해석 조건 등>
·계측 소프트명: Surface Track Version 3,00D
·Load: 100gf
·Scale: 100％
·Sample Rate: 1ms
·Samples: 4000
·Max Inst Load: 1000gf
<터치 패널 펜 C1>
·마이크로소프트사제의 상품명 「서피스 프로 4」에 부속된 터치 패널 펜(펜촉: HB)
·펜촉의 구성: 우레탄 수지 바인더 및 폴리에스테르 섬유와의 혼합물과, 공기 구멍이 혼재된 복합체
·펜촉의 직경: 1.2mm
C1-2. 필기 시험
<(1) 장시간 필기 시의 손의 피로감>
실시예 및 비교예의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 면과 반대측의 면을, 도레이사제의 광학 투명 점착 시트(두께 100㎛)를 개재시켜 유리판에 접합한 샘플 A를 제작하였다. 상기 터치 패널 펜 C1을 사용하고, 상기 샘플 A의 필기성 부재측의 면에 대해서 10분간 쉬지 않고 필기하였다. 필기 시에는 시판되고 있는 일본어 소설을 복사하는 작업을 행하였다.
10분 경과하여 필기를 종료한 후, 손에 피로감을 느끼지 않는 것을 2점, 어느 쪽이라고도 할 수 없는 것을 1점, 손에 피로감을 느낀 것을 0점으로 하여, 20명(20세대가 5명, 30세대가 5명, 40세대가 5명, 50세대가 5명)이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.6점 이상인 것을 A, 1.2점 이상 1.6점 미만인 것을 B, 1.0점 이상 1.2점 미만인 것을 C, 1.0점 미만인 것을 D라 하였다.
피로감 및 후술하는 필기감의 평가 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 평가 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다.
<(2) 필기감>
상기 터치 패널 펜 C1을 사용하고, 상기 샘플 A의 필기성 부재측의 면에 대해서 20초간 시험 기입을 행하였다.
필기 시의 감촉이 양호한 것을 2점, 어느 쪽이라고도 할 수 없는 것을 1점, 필기 시의 감촉이 마음에 들지 않는 것을 0점으로 하여, 20명(20세대가 5명, 30세대가 5명, 40세대가 5명, 50세대가 5명)이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.6점 이상인 것을 A, 1.2점 이상 1.6점 미만인 것을 B, 1.0점 이상 1.2점 미만인 것을 C, 1.0점 미만인 것을 D라 하였다.
C1-3. 펜촉의 마모
측정 장치로서 신토 카가쿠사제의 상품명 「HEIDON-14DR」을 사용하고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면에, 터치 패널 펜 C1을 60도의 각도로 접촉시켜, 보유 지지구로 고정하였다. 보유 지지구 상부의 토대에 200g의 추를 올려, 터치 패널 펜에 수직 하중 200gf가 가해지도록 하였다. 하중을 가한 채로, 필기성 부재를 고정한 가동대를 14mm/초의 속도로, 편도 40mm의 길이를 왕복 이동하는 동작을 200회 반복하였다. 평가 시의 온도는 23±5℃ 상대 습도는 40 내지 65％로 하였다.
평가 기준은, (i) 초기의 동마찰력에 비해서 측정 중의 동마찰력의 변화가 40％ 이하인 것, (ii) 터치 패널 펜의 펜촉의 마모가 눈으로 봐서 용이하게 확인되지 않는 것으로 하여, (i) 및 (ii)를 만족시키는 것을 「A」, (i) 및 (ii)의 어느 것을 만족시키지 않는 것을 「B」, (i) 및 (ii)의 어느 것도 만족시키지 않는 것을 「C」라 하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
C1-4. 표면 형상의 측정
실시예 및 비교예의 터치 패널용 필기성 부재를 한 변이 10cm인 정사각형으로 절단하였다. 절단 개소는, 눈으로 봐서 티끌이나 흠집 등의 이상점이 없다는 것을 확인한 후, 랜덤의 부위로부터 선택하였다. 절단한 필기성 부재를 도레이사제의 광학 투명 점착 시트(굴절률: 1.47, 두께 100㎛)를 개재시켜, 세로 10cm×가로 10cm의 크기의 흑색판(쿠라레사제, 상품명: 코모글래스 품번: DFA502K, 두께 2.0mm)을 접합한 샘플 B를 각각 15개 준비하였다.
표면 조도 측정기(형번: SE-3400/고사카 겡큐쇼 가부시키가이샤제)를 사용하여, 계측 스테이지에 샘플 B가 고정 및 밀착된 상태로 되도록 세트한 뒤, 실시 형태 A의 실시예의 표면 형상의 측정과 같은 측정 조건에 의해, 하기의 측정 항목에 대해서, 샘플 B의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 수지층측의 표면 형상을 측정하였다. 그리고, 15개의 샘플 B의 평균값을, 각 실시예 및 비교예의 Ra, Rt 및 θa로 하였다. 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
<측정 항목>
·컷오프값 0.8mm의 JIS B0601:1994의 산술 평균 조도 Ra
·컷오프값 0.8mm의 JISB0601:1994에 기초하여 산출된 조도 곡선의, 평가 길이에 있어서의 산 높이(평균선으로부터 산 정상(조도 곡선의 산에 있어서의 가장 높은 표고점)까지의 높이)의 최댓값과, 골 깊이(평균선으로부터 골 바닥(조도 곡선의 골에 있어서의 가장 낮은 표고점)까지의 깊이)의 최댓값의 합(최대 단면 높이 Rt)
·컷오프값 0.8mm의 평균 경사각 θa
C1-5. 헤이즈, 전체 광선 투과율
실시예 및 비교예의 터치 패널용 필기성 부재를 한 변이 10cm인 정사각형으로 절단한 샘플을 15개 제작하였다. 헤이즈 미터(HM-150, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)를 사용하여, 헤이즈(JIS K-7136:2000), 및 전체 광선 투과율(JIS K7361-1:1997)을 측정하였다. 그리고, 15개의 샘플의 평균값을, 각 실시예 및 비교예의 헤이즈 및 전체 광선 투과율로 하였다. 측정 시의 분위기는, 온도는 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％로 하였다. 또한, 측정 개시 전에, 각 샘플을 23℃±5℃, 상대 습도 40 내지 65％의 분위기에 10분 이상 방치하였다. 광 입사면은 기재측으로 하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
C1-6. 반짝임
실시예 및 비교예의 터치 패널 펜용 필기성 부재를, 시판되고 있는 초고정밀 액정 표시 장치(샤프제의 스마트폰, 상품명: SH-03G, 화소 밀도 480ppi) 상에 적재하고, 반짝임의 상태를 눈으로 봐서 평가하였다. 반짝임이 눈으로 봐서 시인할 수 없는 레벨인 것을 2점, 반짝임이 약간 관찰되지만 신경쓰이지 않는 것을 1점, 반짝임이 심하게 관찰되는 것을 0점」으로 하여, 20명이 평가를 행하였다. 20명의 평균점이 1.8점 이상인 것을 A, 1.6점 이상 1.8점 미만인 것을 B, 1.0 이상 1.6점 미만인 것을 C, 1.0점 미만인 것을 D라 하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
C2. 터치 패널 펜용 필기성 부재의 제작
[실시예 C1]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 C1을 건조 후의 두께가 8㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 실시예 C1의 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 C1>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60부
·디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40부
·유기 입자 2부
(구상 폴리스티렌 입자, 평균 입자경 5.0㎛)
·무기 입자 15부
(겔법 부정형 실리카, 소수화 처리, 평균 입자경 4.0㎛)
·광중합 개시제 3.5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.1부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·용제 1(톨루엔) 120부
·용제 2(시클로헥사논) 50부
[실시예 C2]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 C2를 건조 후의 두께가 5㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 실시예 C2의 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 C2>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 38부
·이소시아누르산 EO 변성 트리아크릴레이트 22부
·광중합 개시제 4부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.1부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·투광성 입자 10부
(구상 폴리아크릴-스티렌 공중합체(평균 입경 5㎛, 굴절률 1.525)
·퓸드 실리카 5부)
(평균 1차 입자경 12nm)
·용제 1(톨루엔) 80부
·용제 2(시클로헥사논) 20부
[비교예 C1]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 C3을 건조 후의 두께가 10㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 비교예 C1의 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 C3>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 100부
·셀룰로오스 유도체(아세트산 프로피온산 셀룰로오스) 1부
·유기 입자 3부
(구상 아크릴 입자, 평균 입자경 25㎛)
·무기 입자 14부
(겔법 부정형 실리카, 소수화 처리, 평균 입자경 4.0㎛)
·광중합 개시제 5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.1부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·용제 1(톨루엔) 170부
·용제 2(메틸이소부틸케톤) 45부
[비교예 C2]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 C4를 건조 후의 두께가 5㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 비교예 C2의 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 C4>
·펜타에리트리톨트리아크릴레이트 90부
·아크릴 수지 10부
(PMMA; 평균 분자량 75,000)
·유기 입자 30부
(구상 아크릴, 평균 입자경 14.0㎛)
·광중합 개시제 3부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·실리콘계 레벨링제 0.2부
(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제, TSF4460)
·용제 1(톨루엔) 173부
·용제 2(시클로헥사논) 24부
[비교예 C3]
기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 100㎛, 도요보사제, 상품명 A4300)을 사용하고, 해당 기재 상에, 하기 처방의 수지층 도포액 C5를 건조 후의 두께가 20㎛로 되도록 도포, 건조, 자외선 조사하여, 수지층을 형성하고, 비교예 C3의 터치 패널 펜용 필기성 부재를 얻었다.
<수지층 도포액 C5>
·폴리에스테르아크릴레이트 50부
·우레탄 아크릴레이트 110부
·광중합 개시제 5부
(BASF사제, 이르가큐어 184)
·불소 실리콘 공중합계 레벨링제 0.2부
(신에쯔 가가꾸 고교사제, X-71-1203M)
·용제 1(메틸에틸케톤) 50부
·용제 2(메틸이소부틸케톤) 150부
Figure pct00010
표 6에 나타내는 바와 같이, 조건 C1-1을 만족시키는 실시예의 필기성 부재는, 피로감의 평가가 A 이상으로 되어 있다. 이것은, 조건 C1-1을 만족시키는 필기성 부재를 선택하는 것은, 장시간의 필기에도 손에 피로감을 받기 어려운 필기성 부재의 선택으로 이어진다는 것을 나타내고 있다.
또한, 표 6의 결과로부터, 필기성 부재의 제 물성(θa/Ra 등)이 명세서 중의 적합한 범위인 경우에는, 펜촉의 마모의 억제가 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표 6의 결과로부터, θa/Ra 및 헤이즈가 명세서 중의 적합한 범위인 실시예의 필기성 부재는, 반짝임의 억제가 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
C3. 터치 패널의 제작
실시예 및 비교예의 터치 패널 펜용 필기성 부재의 기재측의 면에, 두께 20nm의 ITO의 도전성 막을 스퍼터링법으로 형성하여, 상부 전극판으로 하였다. 이어서, 두께 1mm의 강화 유리판의 한쪽의 면에, 두께 약 20nm의 ITO의 도전성 막을 스퍼터링법으로 형성하여, 하부 전극판으로 하였다. 이어서, 하부 전극판의 도전성 막을 갖는 면에, 스페이서용 도포액으로서 전리 방사선 경화형 수지(Dot Cure TR5903: 타이요 잉크사)를 스크린 인쇄법에 의해 도트상으로 인쇄한 후, 고압 수은등으로 자외선을 조사하고, 직경 50㎛, 높이 8㎛의 스페이서를 1mm의 간격으로 배열시켰다.
이어서, 상부 전극판과 하부 전극판을, 도전성 막끼리를 대향하도록 배치시켜, 두께 30㎛, 폭 3mm의 양쪽면 접착 테이프로 에지를 접착하여, 실시예 C1 내지 C2 및 비교예 C1 내지 C3의 저항막식 터치 패널을 제작하였다.
실시예 C1 내지 C2 및 비교예 C1 내지 C3의 저항막식 터치 패널에 상기 터치 패널 펜 C1로 필기한바, 필기성에 관한 평가(피로감, 필기감)는, 표 6의 평가와 마찬가지였다. 이 결과는, 터치 패널과, 터치 패널 펜의 조합으로 이루어지는 터치 패널 시스템에 있어서, 조건 C1-1을 만족시키는 터치 패널 시스템은, 장시간 필기했을 때 손에 피로감을 받기 어렵게 할 수 있다는 것을 나타내고 있다.
C4. 표시 장치의 제작
실시예 C1 내지 C2 및 비교예 C1 내지 C3의 터치 패널 펜용 필기성 부재와, 시판되고 있는 초고정밀 액정 표시 장치(샤프제의 스마트폰, 상품명: SH-03G, 화소 밀도 480ppi)를, 투명 점착제를 개재시켜 접합시켜, 실시예 C1 내지 C2 및 비교예 C1 내지 C3의 표시 장치를 제작하였다. 또한, 접합 시에는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 기재측의 면이 표시 소자측을 향하도록 하였다.
실시예 C1 내지 C2 및 비교예 C1 내지 C3의 표시 장치에 상기 터치 패널 펜 C1로 필기한바, 각 터치 패널 펜의 필기성에 관한 평가(피로감, 필기감)는, 표 6의 평가와 마찬가지였다.
1: 기재
2: 수지층
10: 터치 패널 펜용 필기성 부재
20: 투명 기판
30: 도전막
40: 스페이서
50: X축 전극
60: Y축 전극
70: 절연체층
82: 가동대
83: 추
84: 보유 지지구
85: 토대
100: 터치 패널
200: 터치 패널 펜

Claims (20)

  1. 하기 조건 A1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 A1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
    또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
    상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서,
    또한, 하기 조건 A1-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 A1-2>
    상기 잔류 마찰력의 평균이 1.0gf 이상 25.0gf 이하.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    또한, 하기 조건 A1-3을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 A1-3>
    상기 동마찰력의 평균이 1.0gf 이상 32.0gf 이하.
  4. 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 하기 조건 A1-1을 만족시키는 터치 패널 시스템.
    <조건 A1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
    또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
    상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
  5. 하기 조건 A1-1을 만족시키는 표면을 갖는 터치 패널 펜용 필기성 부재.
    <조건 A1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력의 평균을 산출한다.
    또한, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출한다.
    상기 동마찰력의 평균과 상기 잔류 마찰력의 평균이 「0.45<잔류 마찰력의 평균/동마찰력의 평균」의 관계를 나타낸다.
  6. 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 제5항에 기재된 터치 패널 펜용 필기성 부재의 상기 조건 A1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 터치 패널.
  7. 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 제6항에 기재된 터치 패널인, 터치 패널이 구비된 표시 장치.
  8. 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 B1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 2.0gf 이상 15.0gf 이하.
    <조건 B1-2>
    동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
  9. 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 터치 패널 시스템.
    <조건 B1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 2.0gf 이상 15.0gf 이하.
    <조건 B1-2>
    동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
  10. 하기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 표면을 갖는 터치 패널 펜용 필기성 부재.
    <조건 B1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 동마찰력을 산출한다. 상기 동마찰력의 표준 편차를 산출했을 때, 상기 표준 편차가 2.0gf 이상 15.0gf 이하.
    <조건 B1-2>
    동마찰력의 전 측정 시간에 있어서, 동마찰력이 3.0gf 이하인 시간 비율이 15％ 이상 90％ 이하.
  11. 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 제10항에 기재된 터치 패널 펜용 필기성 부재의 상기 조건 B1-1 및 조건 B1-2를 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 터치 패널.
  12. 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 제11항에 기재된 터치 패널인, 터치 패널이 구비된 표시 장치.
  13. 하기 조건 C1-1을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 C1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
    상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
    구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
  14. 제13항에 있어서,
    또한, 하기 조건 C1-2를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 C1-2>
    상기 조건 C1-1에 있어서 산출한 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도를 이용하여, 구간마다 8Hz 초과 100Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출한다. 8구간의 상기 적분값의 평균값 M8-100을 산출했을 때, 상기 M8-100이 0.100[(gf)2] 이상 0.230[(gf)2] 이하를 나타낸다.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    또한, 하기 조건 C1-3을 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 C1-3>
    1m초마다의 동마찰력의 평균이 15.0gf 이상 45.0gf 이하.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    또한, 하기 조건 C1-4를 만족시키는 것을 터치 패널 펜용 필기성 부재로서 선별하는, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 선별 방법.
    <조건 C1-4>
    상기 조건 C1-1에 있어서, 터치 패널 펜용 필기성 부재의 편도 40mm의 길이의 이동이 완료된 후에, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 수직 하중 100gf를 유지하고, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 상기 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 채의 상태로 한다. 이 상태에 있어서, 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 잔류 마찰력을 0.001초 간격으로 측정하고, 0.001초마다의 잔류 마찰력의 평균을 산출했을 때, 상기 잔류 마찰력의 평균이 10.0gf 이상 45.0gf 이하를 나타낸다.
  17. 표면에 터치 패널 펜용 필기성 부재를 갖는 터치 패널과, 터치 패널 펜으로 이루어지는 터치 패널 시스템이며, 하기 조건 C1-1을 만족시키는 터치 패널 시스템.
    <조건 C1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
    상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
    구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
  18. 하기 조건 C1-1을 만족시키는 표면을 갖는 터치 패널 펜용 필기성 부재.
    <조건 C1-1>
    터치 패널 펜용 필기성 부재의 표면에 대해서 터치 패널 펜을 60도의 각도로 접촉시킨 상태로 고정하고, 상기 터치 패널 펜에 수직 하중 100gf를 가하면서, 상기 터치 패널 펜용 필기성 부재를 14mm/초의 속도로 편도 40mm의 길이를 이동시켰을 때의 상기 터치 패널 펜에 가해지는 상기 이동 방향의 동마찰력 f[gf]를 1m초 간격으로 측정한다.
    상기 터치 패널 펜용 필기성 부재의 이동이 개시된 후의 1001m초 내지 2000m초를 125m초마다의 8구간으로 분할한다. 상기 동마찰력을, 구간마다, 창함수를 해닝창으로 해서 이산 푸리에 변환하여, 주파수마다의 파워 스펙트럼 밀도[(gf)2/Hz]를 산출한다.
    구간마다 100Hz 초과 200Hz 이하의 파워 스펙트럼 밀도의 적분값을 산출하고, 8구간의 상기 적분값의 평균값 M100-200을 산출했을 때, 상기 M100-200이 0.030[(gf)2] 초과 0.400[(gf)2] 이하를 나타낸다.
  19. 표면에 필기성 부재를 갖는 터치 패널이며, 상기 필기성 부재로서, 제18항에 기재된 터치 패널 펜용 필기성 부재의 상기 조건 C1-1을 만족시키는 측의 면이 터치 패널의 표면을 향하도록 배치되어 이루어지는 터치 패널.
  20. 표시 소자 상에 터치 패널을 갖는 표시 장치이며, 상기 터치 패널이 제19항에 기재된 터치 패널인, 터치 패널이 구비된 표시 장치.
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