KR20200056417A - 입력 장치용 커버 부재, 및 입력 장치 - Google Patents

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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 입력 장치에 대한 입력 펜 등의 입력 수단의 필기감을 우수하게 할 수 있는 입력 장치용 커버 부재 등을 제공한다. 입력 장치(10)에 있어서의 디스플레이 장치(30)의 전면(前面)측에 배치되는 유리 기판(20)으로서, 적어도 일방(一方)의 주면(主面)(20a)에 요철을 갖고, 요철을 갖는 주면(20a)에 있어서, 고역 필터(λc)의 컷오프값(cutoff value)을, 측정 단면 곡선의 요철의 간격 폭의 1.6배의 값으로 하고, 또한 저역 필터(λs)의 컷오프값을, 25㎛로 하였을 때에, 요철의 최대 높이 폭(Rz)이 3∼1000㎚ 또한 요철의 간격 폭(RSm)이 50∼1000㎛이며, 고역 필터(λc)의 컷오프값을 25㎛로 하였을 때에, 요철의 삼차원 산술 평균 조도(Sa)가 1∼50㎚ 또한 요철의 간격 폭(RSm)이 0.01∼10㎛이다.

Description

입력 장치용 커버 부재, 및 입력 장치
[0001] 본 발명은, 입력 장치용 커버 부재, 및 입력 장치에 관한 것이다.
[0002] 종래부터, 입력 펜을 이용하여 문자 및 도형 등의 입력이 가능한 펜 입력 장치가 알려져 있다.
이러한 펜 입력 장치에 있어서는, 액정 디스플레이 등의 디스플레이 장치의 전면(前面)측에 유리 기판 등으로 구성되는 투명한 커버 부재가 배치되어 있으며, 이 커버 부재에 대해 입력 펜을 접촉 및 이동시킴으로써, 다양한 입력 조작을 행하는 것이 가능하도록 되어 있다. 펜 입력 장치의 커버 부재로서 유리 기판을 이용한 경우, 일반적으로 유리 기판의 표면은 요철(凹凸)이 작고 매끄럽게 형성되어 있기 때문에, 유리 기판의 표면에 입력 펜을 접촉시켜 이동시켰을 경우에 펜촉이 미끄러져 버려, 필기감이 나쁘다는 문제가 발생하였다.
[0003] 예컨대 특허문헌 1에는, 펜 입력 장치에 있어서의 입력 펜의 필기감을 향상시키기 위해, 활성 에너지선(線) 경화형 수지 조성물로 이루어지며, 커버 부재의 표면에 요철을 갖는 수지층(방현층(防眩層))을 형성하는 것이 개시(開示)되어 있다. 그리고, 요철의 평균 간격이 5∼500㎛로 되어 있다.
일본 특허공개공보 제2009-151476호
[0005] 그러나, 전술한 커버 부재의 표면에 형성되는 수지층은, 커버 부재의 표면에 입력 펜을 접촉시켜 이동시켰을 경우, 펜촉이 지나치게 걸려서 잘 미끄러지지 않게 되므로, 좋은 필기감을 얻는 것이 곤란하였다.
[0006] 따라서, 본 발명에서는, 입력 펜 등의 입력 수단의 필기감이 우수한 입력 장치용 커버 부재, 및 입력 장치를 제공하는 것이다.
[0007] 상기 과제를 해결하는 입력 장치용 커버 부재, 및 입력 장치는, 이하의 특징을 가진다.
즉, 본 발명에 따른 입력 장치용 커버 부재는, 입력 장치에 있어서의 디스플레이 장치의 전면(前面)측에 배치되는 입력 장치용 커버 부재로서, 적어도 일방(一方)의 주면(主面)에 요철(凹凸)을 갖고, 상기 요철을 갖는 주면에 있어서, 고역 필터(λc)의 컷오프값(cutoff value)을, 측정 단면(斷面) 곡선의 요철의 간격 폭의 1.6배의 값으로 하고, 또한 저역 필터(λs)의 컷오프값을, 25㎛로 하였을 때에, 요철의 최대 높이 폭이 3∼1000㎚ 또한 요철의 간격 폭이 50∼1000㎛이며, 고역 필터(λc)의 컷오프값을 25㎛로 하였을 때에, 요철의 면 조도(삼차원) 산술 평균 높이(Sa)가 1∼50㎚ 또한 요철의 간격 폭이 0.01∼10㎛이다.
이러한 구성에 의해, 입력 장치에 대한 입력 펜 등의 입력 수단의 조작을 지나치게 미끄러지기 어렵거나, 지나치게 미끄러지기 쉽지 않도록 할 수가 있어, 입력 펜 등의 입력 수단의 필기감을 우수하게 할 수 있다.
[0008] 또한, 헤이즈가, 가시광의 파장역(域)에 있어서 10％ 미만이다.
이에 의해, 입력 장치용 커버 부재의 투명도를 유지할 수 있어, 디스플레이 장치의 시인성(視認性)을 유지할 수 있다.
[0009] 또한, 입력 장치는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재되는 입력 장치용 커버 부재, 디스플레이 장치, 및 입력을 검출하는 검출 회로를 구비한다.
이에 의해, 입력 장치에 대한 입력을 행하는 입력 펜 등의 입력 수단의 필기감을 우수하게 할 수가 있다.
[0010] 또한, 입력 장치는, 상기 입력 장치용 커버 부재의 주면에 접촉하면서 이동함으로써, 입력 장치에 대한 입력을 행하는 입력 펜을 구비한다.
이러한 구성에 의해, 입력 장치에 대한 입력 펜의 필기감을 우수하게 할 수가 있다.
[0011] 본 발명에 의하면, 입력 장치에 대한 입력을 행하는 입력 펜 등의 입력 수단의 필기감을 우수하게 할 수가 있다.
[0012] 도 1은, 입력 장치를 나타낸 개략적인 측면 단면도이다.
도 2는, 주면의 측정 단면 곡선, 커다란 간격 폭의 요철, 및 작은 간격 폭의 요철을 나타낸 도면이다.
도 3은, 고역 필터(λc) 및 저역 필터(λs)의 컷오프값을 나타낸 도면이다.
도 4는, 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철이 형성된 유리 기판의 주면에 펜촉이 접하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는, 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철을 갖지 않는 유리 기판의 주면에 펜촉이 접하는 모습을 나타낸 도면이다.
[0013] 다음으로, 본 발명에 따른 입력 장치용 커버 부재, 및 입력 장치를 실시하기 위한 형태를, 첨부의 도면을 이용하여 설명한다.
[0014] 도 1에 나타낸 입력 장치(10)는, 본 발명에 따른 입력 장치용 커버 부재를 구비한 입력 장치의 하나의 실시형태이다.
입력 장치(10)는, 영상을 표시하는 디스플레이 소자(30)와, 디스플레이 소자(30)의 전면(前面)측에 배치되는 커버 부재로서의 유리 기판(20)과, 디스플레이 소자(30)의 배면(背面)측에 배치되는 디지타이저(digitizer) 회로(40)와, 입력 펜(50)을 구비한다. 유리 기판(20)은, 본 발명에 따른 입력 장치용 커버 부재의 일례이며, 디지타이저 회로(40)는, 본 발명에 따른 입력을 검출하는 검출 회로의 일례이다.
또한, 디스플레이 소자(30)의 「전면측」이란, 영상이 표시되는 측을 말하며, 디스플레이 소자(30)의 「배면측」이란, 영상이 표시되는 측의 반대측을 말한다. 도 1에 있어서, 디스플레이 소자(30)의 「전면측」은, 지면(紙面) 상방(上方)이 되며, 「배면측」은, 지면 하방(下方)이 된다.
[0015] 입력 장치(10)는, 유리 기판(20)에 대해 입력 펜(50)을 접촉시킨 상태로 이동시킴으로써, 문자 및 도형 등의 입력을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 입력 장치(10)에 대한 입력은, 입력 펜(50) 이외의 입력 수단에 의해서도 행할 수가 있다. 예컨대, 사용자의 손가락을 유리 기판(20)에 접촉시킨 상태로 이동시킴으로써, 문자 및 도형 등의 입력을 행하는 것이 가능하다.
입력 장치(10)는, 예컨대 태블릿 단말이다. 이 태블릿 단말은, 표시 기능과 입력 기능을 구비한 입력용 표시 장치를 폭넓게 의미한다. 태블릿 단말은, 태블릿 PC, 모바일 PC, 스마트폰, 및 게임기 등의 기기를 포함한다.
[0016] 유리 기판(20)은, 적어도 일방의 주면(20a)에 요철이 형성된 투명한 유리판에 의해 형성되어 있다. 유리 기판(20)으로서는, 예컨대 알루미노실리케이트 유리, 또는 붕규산(硼硅酸) 유리로 이루어진 유리판을 이용할 수 있다. 유리 기판(20)이 알칼리 함유 알루미노실리케이트 유리로 이루어진 유리판인 경우, 유리 기판(20)은, 표면에 화학강화층을 갖고 있어도 된다. 또한, 유리 기판(20)의 상세에 대해서는 후술한다.
[0017] 유리 기판(20)은, 요철이 형성된 주면(20a)에 입력 펜(50)이 접촉하는 측의 면이 되도록 배치되어 있다.
[0018] 디지타이저 회로(40)는, 입력 펜(50) 등의 입력 수단에 의한 입력을 검출하는 검출 센서를 구비하고 있다.
입력 펜(50)은, 연필이나 볼펜 등의 필기구를 닮은 형상의 입력도구이며, 유리 기판(20)과 접촉하는 펜촉(51)은, 엘라스토머, 폴리아세탈 수지 등의 합성수지재(材), 또는 펠트 등으로 구성되어 있다. 이들 부재에 의해 구성된 펜촉(51)은, 요철에 대해 걸리기 쉽다. 따라서, 입력 펜(50)의 펜촉(51)을, 요철이 형성된 유리 기판(20)의 주면(20a)에 접촉시켜 이동시켰을 경우의 필기감이 특별히 우수하다.
[0019] 본 실시형태에 있어서는, 입력 장치용 커버 부재로서 유리 기판(20)을 이용하고 있지만, 이에 한정하는 것이 아니며, 합성수지에 의해 형성되고, 적어도 일방의 주면에 요철이 형성된 수지 기판을 커버 부재로서 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 수지 기판의 요철은, 예컨대 수지 기판의 주면에 습식 블라스트 등의 블라스트 가공을 실시하거나, 수지 기판의 주면에 엠보싱 가공을 실시하거나 함으로써 형성하는 것이 가능하다.
[0020] 또한, 요철이 표면에 형성된 수지층을, 유리 기판의 적어도 일방의 주면에 형성한 것을 커버 부재로서 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 커버 부재는, 요철이 표면에 형성된 수지 시트를 유리 기판의 주면에 붙임으로써 구성할 수 있다. 수지 시트의 요철은, 예컨대 수지 시트의 표면에 엠보싱 가공을 실시하거나, 분립체(粉粒體)를 혼입시킨 합성수지를 시트 형상(狀)으로 형성하거나 함으로써 형성할 수 있다. 나아가, 수지층은, 합성수지를 유리 기판의 주면에 스프레이로 분사하여 형성하는 것도 가능하다.
[0021] 단, 커버 부재로서 유리 기판(20)을 이용한 경우는, 수지 기판이나 유리 기판의 주면에 수지층을 형성한 것을 이용한 경우에 비해 표면의 경도가 높아지기 때문에, 표면에 상처가 나기 어렵다는 점에서 유리하다.
[0022] 다음으로, 유리 기판(20)에 대해 설명한다.
유리 기판(20)은 본 발명에 따른 입력 장치용 커버 부재의 하나의 실시형태이다.
유리 기판(20)의 주면(20a)에는, 요철이 형성되어 있다.
[0023] 도 2에 나타낸 바와 같이, 요철은, 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철에 의해 구성되어 있다. 커다란 간격 폭의 요철은, 최대 높이 폭(Rz)이 3㎚∼1000㎚이며, 또한 요철의 간격 폭(RSm)이 50㎛∼1000㎛이다. 또한, 작은 간격 폭의 요철은, 삼차원 산술 평균 높이(Sa)가 1㎚∼50㎚이며, 또한 요철의 간격 폭(RSm)이 0.01㎛∼10㎛이다.
최대 높이 폭(Rz)은, 삼차원 산술 평균 높이(Sa)보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 최대 높이 폭(Rz)은, 삼차원 산술 평균 높이(Sa)의 1.1∼500배인 것이 보다 바람직하다.
[0024] 여기서, 커다란 간격 폭의 요철에 있어서, 최대 높이 폭(Rz)은, 요철에 있어서의 가장 높은 산(山)의 높이와 가장 깊은 골짜기(谷)의 깊이의 합이며, 요철의 간격 폭(RSm)은, 소정의 기준 길이에 있어서의 요철의 각 주기 길이(Xs)의 평균이다.
또한, 작은 간격 폭의 요철에 있어서, 삼차원 산술 평균 높이(Sa)는, 소정의 삼차원 영역에 있어서의 요철의 산의 높이(Z1) 및 골짜기의 깊이(Z2)의 절대치의 평균이며, 요철의 간격 폭(RSm)은, 소정의 기준 길이에 있어서의 요철의 각 주기 길이(Xs)의 평균이다.
[0025] 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상술한 커다란 간격 폭의 요철에 있어서의 최대 높이 폭(Rz) 및 요철의 간격 폭(RSm)의 값은, 주면(20a)의 측정 단면 곡선으로부터 장파장 성분을 차단하기 위한 고역 필터(λc)의 컷오프값(λc1)을, 측정 단면 곡선의 요철의 간격 폭의 1.6배의 값으로 설정하고, 또한 주면(20a)의 측정 단면 곡선으로부터 단파장 성분을 차단하기 위한 저역 필터(λs)의 컷오프값(λs1)을, 25㎛로 설정한 경우에 얻어지는 값이다.
[0026] 또한, 상술한 작은 간격 폭의 요철에 있어서의 삼차원 산술 평균 높이(Sa) 및 요철의 간격 폭(RSm)의 값은, 주면(20a)의 측정 단면 곡선으로부터 장파장 성분을 차단하기 위한 고역 필터(λc)의 컷오프값(λc2)을 25㎛로 설정한 경우에 얻어지는 값이다.
또한, 주면(20a)의 측정 단면 곡선에 있어서는, 컷오프값(λc2)을 갖는 고역 필터(λc)를 적용함으로써 주면(20a)이 갖고 있는 파형 성분 및 커다란 간격 폭의 요철 성분이 제거되어, 작은 간격 폭의 요철 곡선이 얻어진다.
[0027] 유리 기판(20)의 주면(20a)에 있어서의 커다란 간격 폭의 요철 형상 및 작은 간격 폭의 요철 형상이, 이러한 범위임에 따라, 입력 장치(10)에서는, 디스플레이 소자(30)의 시인성을 유지할 수 있고, 입력 펜(50) 등의 입력 수단의 필기감을 향상시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 형성된 요철에 의한 산란광의 간섭에 따른, 스파클링이라 불리는 반짝거림의 발생을 억제할 수 있다. 나아가, 유리 기판(20)의 주면(20a)에는 수지층이 형성되지 않고, 직접 요철 형상이 형성되어 있으면 상처에 대한 내성(耐傷性)이 높아서 상처가 나기 어렵기 때문에, 디스플레이 소자(30)의 시인성을 저하시키는 일이 없다.
[0028] 커다란 간격 폭의 요철은 주면(20a)과 입력 펜(50)의 펜촉(51) 간의 접촉에 영향을 미친다. 펜촉(51)은, 유리 기판(20)의 주면(20a)과 커다란 간격 폭의 요철의 볼록부(凸部)에서 접촉하지만, 커다란 간격 폭의 요철의 오목부(凹部)에서는 접촉하지 않는다. 이에 따라, 펜촉(51)과 주면(20a) 간의 마찰력의 적당한 상승과 저하의 조합에 의해, 펜촉(51)과 주면(20a) 간의 마찰력의 과도한 상승, 과도한 저하를 방지할 수 있어, 입력 펜(50)에 의한 필기감을 우수하게 할 수가 있다. 또한, 사용자의 손가락을 유리 기판(20)에 접촉시킨 상태로 이동시킨 경우에도, 손가락을 적당히 매끄럽게 이동시킬 수가 있어, 손가락에 의한 입력을 행할 때의 필기감을 우수하게 할 수 있다. 이와 같이, 입력 펜(50)이나 손가락 등의 입력 수단의 필기감을 향상시키는 것이 가능하게 되어 있다.
[0029] 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz)의 상한치는 1000㎚로 설정되어 있지만, 500㎚로 설정하는 것이 바람직하며, 200㎚로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz)의 하한치는 3㎚로 설정되어 있지만, 4㎚로 설정하는 것이 바람직하고, 5㎚로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
커다란 간격 폭의 요철의 간격 폭(RSm)의 상한치는 1000㎛로 설정되어 있지만, 900㎛로 설정하는 것이 바람직하고, 800㎛로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
[0030] 작은 간격 폭의 요철은 유리 기판(20)의 주면(20a)과 펜촉(51) 간의 마찰력 상승에 기여한다. 이에 의해, 펜촉(51)이 유리 기판(20)의 주면(20a) 상에서 미끄러지는 것을 억제할 수 있어, 입력 펜(50)에 의한 필기감을 우수하게 할 수가 있다. 또한, 사용자의 손가락을 유리 기판(20)에 접촉시킨 상태로 이동시킨 경우에 있어서도, 손가락을 적당히 매끄럽게 이동시킬 수 있어, 손가락에 의한 입력을 행할 때의 필기감을 우수하게 할 수가 있다. 이와 같이, 입력 펜(50)이나 손가락 등의 입력 수단의 필기감을 향상시키는 것이 가능하게 되어 있다.
작은 간격 폭의 요철의 삼차원 산술 평균 높이(Sa)의 상한치는 50㎚로 설정되어 있지만, 40㎚로 설정하는 것이 바람직하고, 30㎚로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
작은 간격 폭의 요철의 간격 폭(RSm)의 상한치는 10㎛로 설정되어 있지만, 7㎛로 설정하는 것이 바람직하고, 5㎛로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
작은 간격 폭의 요철의 간격 폭(RSm)의 하한치는 0.01㎛로 설정되어 있지만, 0.1㎛로 설정하는 것이 바람직하고, 0.5㎛로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
[0031] 또한, 유리 기판(20)의 주면(20a)은, 상술한 엘라스토머, 폴리아세탈 수지 등의 수지재, 및 펠트 등과 같은 요철에 대해 걸림을 발생시키기 쉬운 부재로 구성되어 있는 펜촉(51)에 대해 필기감이 특히 우수한 것으로 되어 있다.
[0032] 유리 기판(20)은, 디스플레이 소자(30)의 영상을 유리 기판(20)을 통해 보았을 때의 영상의 시인성의 관점에서, 투명성에 관한 지표로 불투명도(曇度)를 나타내는 헤이즈(haze)가, 가시광의 파장역(380㎚∼780㎚)에 있어서 10％ 미만이 되도록 형성되어 있다.
유리 기판(20)의 헤이즈를 10％ 미만으로 함으로써, 유리 기판(20)의 투명도를 유지할 수 있어, 디스플레이 소자(30)의 시인성을 유지할 수 있다.
[0033] 본 실시형태의 경우, 유리 기판(20)의 헤이즈는 10％ 미만으로 설정되어 있지만, 7％ 미만인 것이 바람직하고, 5％ 미만인 것이 보다 바람직하며, 4％ 미만인 것이 더욱 바람직하다.
[0034] 또한, 유리 기판(20)의 주면(20a)에는, 입력 펜이 접촉하는 측의 반사율을 저하시키기 위한 반사 방지막, 또는 지문의 부착을 방지하고, 발수성(撥水性), 발유성(撥油性)을 부여하기 위한 방오막(防汚膜)을 형성할 수 있다.
[0035] 반사 방지막은, 유리 기판(20)을 입력 장치(10)의 커버 부재로서 사용하는 경우에는, 적어도 유리 기판(20)의 표면측(입력 펜(50)이 접촉하는 측)의 주면(20a)에 가진다. 또한, 유리 기판(20)과 디스플레이 소자(30)와의 사이에 틈새가 있는 경우에는, 유리 기판(20)의 이면측(디스플레이 소자(30)측)의 주면(20a)에도 반사 방지막을 갖는 것이 바람직하다.
반사 방지막으로서는, 예컨대 유리 기판(20)보다 굴절률이 낮은 저(低)굴절률막, 또는 상대적으로 굴절률이 낮은 저굴절률막과 상대적으로 굴절률이 높은 고(高)굴절률막이 번갈아 적층된 유전체 다층막이 이용된다. 반사 방지막은, 스퍼터링(sputtering)법, 또는 CVD법 등에 의해 형성할 수 있다.
[0036] 유리 기판(20)의 주면(20a)에 반사 방지막을 갖는 경우, 반사 방지막의 표면의 요철이 상술한 표면 조도(커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz) 및 요철의 간격 폭(RSm), 및 작은 간격 폭의 요철의 삼차원 산술 표면 높이(Sa) 및 요철의 간격 폭(RSm))의 범위가 되도록, 유리 기판(20)의 주면(20a)의 요철이 형성된다.
또한, 유리 기판(20)의 주면(20a)에 반사 방지막을 갖는 경우, 반사 방지막을 갖는 유리 기판(20)의 헤이즈가 상술한 범위가 되도록, 유리 기판(20)의 주면(20a)의 요철이 형성된다. 또한, 반사 방지막을 형성한 후에 있어서, 요철의 간격 폭(RSm), 및 요철의 삼차원 산술 평균 높이(Sa)를 측정하는 경우는, 10㎚의 Au막을 형성하고, 이후 이들의 값을 측정한다.
[0037] 방오막은, 유리 기판(20)을 입력 장치(10)의 커버 부재로서 사용하는 경우에는, 유리 기판(20)의 표면측(입력 펜(50)이 접촉하는 측)의 주면(20a)에 가진다.
방오막은, 주쇄(主鎖) 중에 규소를 포함하는 불소 함유 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 불소 함유 중합체로서는, 예컨대, 주쇄 중에, -Si-O-Si- 유닛을 가지며, 또한, 불소를 포함하는 발수성의 관능기를 측쇄(側鎖)에 갖는 중합체를 이용할 수 있다. 불소 함유 중합체는, 예컨대 실라놀(silanol)을 탈수축합(脫水縮合)함으로써 합성할 수 있다.
유리 기판(20)의 표면측의 주면(20a)에 반사 방지막과 방오막을 갖는 경우에는, 유리 기판(20)의 주면(20a) 상에 반사 방지막을 형성하고, 반사 방지막 상에 방오막이 형성된다.
[0038] 유리 기판(20)의 주면(20a)에 방오막을 갖는 경우, 또는 유리 기판(20)의 주면(20a)에 반사 방지막과 방오막을 갖는 경우, 방오막의 표면의 요철이 상술한 표면 조도(커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz) 및 요철의 간격 폭(RSm), 및 작은 간격 폭의 요철의 삼차원 산술 표면 높이(Sa) 및 요철의 간격 폭(RSm))의 범위가 되도록, 유리 기판(20)의 주면(20a)의 요철이 형성된다.
또한, 유리 기판(20)의 주면(20a)에 방오막을 갖는 경우, 또는 유리 기판(20)의 주면(20a)에 반사 방지막과 방오막을 갖는 경우, 방오막을 형성한 후의 유리 기판(20)의 헤이즈, 또는 반사 방지막과 방오막을 형성한 후의 유리 기판(20)의 헤이즈가 상술한 범위가 되도록, 유리 기판(20)의 주면(20a)의 요철이 형성된다.
[0039] 다음으로, 유리 기판(20)의 제조 방법에 대해 설명한다.
유리 기판(20)의 적어도 일방의 주면(20a)에 형성되는 요철은, 해당 주면(20a)에 습식 블라스트 처리, 화학 에칭 처리, 실리카 코팅 처리 등의 처리 방법을 적어도 1 종류 이상 조합함에 의해 형성된다.
습식 블라스트 처리는, 알루미나 등의 개체 입자로 구성되는 연마용 입자(砥粒, abrasive grain)와, 물 등의 액체를 균일하게 교반하여 슬러리로 만든 것을, 압축 에어를 이용하여 분사 노즐로부터 유리로 이루어진 가공물(workpiece)에 대해 고속으로 분사함으로써, 상기 가공물에 미세한 요철을 형성하는 처리이다. 나아가, 슬러리를 분사하는 노즐로서, 슬러리의 분사구(噴射口)의 면적을 가공물의 면적에 대해 작게 좁힌 둥근 노즐을 이용하고, 이 둥근 노즐을 가공물에 대해 상대운동시킴으로써 다양한 표면 형상을 형성시킬 수 있다.
[0040] 습식 블라스트 처리에 있어서는, 고속으로 분사된 슬러리가 가공물에 충돌하였을 때에, 슬러리 내의 연마용 입자가 가공물의 표면을 깎거나, 두드리거나, 비비거나 함으로써, 가공물의 표면에 미세한 요철이 형성되게 된다. 이 경우, 가공물에 분사된 연마용 입자나 연마용 입자에 의해 깎인 가공물의 파편은, 가공물에 분사된 액체에 의해 씻겨져 제거되므로, 가공물에 잔류하는 입자가 적어진다. 또한, 노즐을 가공물에 대해 임의로 주사(走査)시켜, 가공물의 표면에 부분적으로 슬러리를 분사함으로써, 작은 간격 폭의 요철에 더하여, 커다란 간격 폭의 요철을 만들 수가 있다. 유리 기판(20)은, 표면에 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철이 형성된 가공물을, 절단 등에 의해 원하는 크기나 형상으로 조제함으로써 얻을 수 있다.
[0041] 습식 블라스트 처리에 의해 가공물의 주면에 형성되는 작은 간격 폭의 요철의 표면 조도는, 주로 슬러리에 포함되는 연마용 입자의 입도(粒度) 분포와, 슬러리를 가공물에 분사할 때의 분사 압력에 의해 조정이 가능하다. 또한, 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz) 및 요철의 간격 폭(RSm)은, 슬러리를 분사하는 노즐의 사이즈, 이송 피치 폭, 분사압에 의해 조정이 가능하다.
[0042] 습식 블라스트 처리에 있어서는, 슬러리를 가공물에 분사한 경우, 액체가 연마용 입자를 가공물까지 운반하기 때문에, 건식 블라스트 처리에 비해 미세한 연마용 입자를 사용할 수 있는 동시에, 연마용 입자가 가공물에 충돌할 때의 충격이 작아져서, 정밀한 가공을 행하는 것이 가능하다. 이와 같이, 가공물에 대해 습식 블라스트 처리를 실시함으로써, 유리 기판(20)의 주면(20a)에 적당한 크기의 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철을 형성하기가 용이하여, 유리 기판(20)의 투명도를 손상시키는 일 없이, 입력 펜(50) 등의 입력 수단의 필기감을 우수하게 하는 것이 가능해진다.
[0043] 또한, 건식 블라스트 처리에 있어서는, 분사된 연마용 입자가 가공물에 충돌하였을 때의 마찰에 의해 가공물에 가공열이 발생하는데, 습식 블라스트 처리에 있어서는, 처리 중에는 액체가 가공물의 표면을 항상 냉각하고 있기 때문에, 가공물이 블라스트 처리에 의해 가열될 일이 없다. 또한, 건식 블라스트 처리를 실시함으로써, 유리 기판(20)의 주면(20a)에 요철을 형성하는 것도 가능하지만, 건식 블라스트 처리에서는 연마용 입자가 유리 기판(20)의 주면(20a)에 충돌할 때의 충격이 너무 커서, 요철이 형성된 주면(20a)의 표면 조도가 커지기 쉬워, 유리 기판(20)의 투명도가 손상되기 쉽다.
[0044] 또한, 화학 에칭 처리는, 유리 기판(20)의 주면(20a)을 불화수소(HF) 가스 또는 불화수소산에 의해 화학 에칭하는 처리이다.
[0045] 또한, 실리카 코팅 처리는, 유리 기판(20)의 주면(20a)에 실리카 전구체 등의 매트릭스 전구체, 및 매트릭스 전구체를 용해하는 액상 매체를 포함하는 코팅제를 유리 기판(20)의 주면(20a)에 도포하여, 가열하는 처리이다.
실시예
[0046] 다음으로, 주면(20a)에 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철을 형성한 유리 기판(20)의 실시예에 대해 설명한다. 단, 유리 기판(20)은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
[0047] [시료의 제작]
본 실시예에 있어서는, 유리 기판(20)의 실시예로서 시료 1∼7을 제작하고, 비교예로서 시료 8∼9를 제작하였다. 시료 1∼9에 이용한 유리 기판(20)으로서는, 두께가 1.1mm인 알칼리 함유 알루미노실리케이트 유리를 사용하였다.
[0048] 실시예가 되는 시료 1∼7의 유리 기판(20)에 대해서는, 습식 블라스트 처리를 실시함으로써, 일방의 주면(20a)에 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철을 형성하였다. 구체적으로는, 시료 1∼7의 유리 기판(20)에 대해, 입도가 #4000 또는, #6000인 알루미나로 구성되는 연마용 입자와 물을 균일하게 교반함으로써 조제한 슬러리를, 유리 기판(20)을 처리대에 올려 놓고, 처리 압력 0.1∼0.2MPa의 에어를 이용하여 유리 기판(20)의 일방의 주면(20a) 전체에 대해 둥근 노즐을 0.5mm/s의 속도로 이동시키면서 주사시켜 분사하는 습식 블라스트를 실시하였다. 습식 블라스트를 실시하는 둥근 노즐은, 슬러리의 분사구의 단면적을 주면(20a)의 면적에 대해 작게 좁혀, 슬러리를 주면(20a)에 대해 부분적으로 분사하는 노즐이다. 커다란 간격 폭의 요철의 간격 폭은 둥근 노즐의 주사 거리를 바꿈으로써 가변(可變)시켰다. 또한, 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz)은 주사 횟수를 늘림으로써 가변시켰다. 작은 간격 폭의 요철의 삼차원 산술 평균 높이(Sa)는 알루미나의 입도를 변경하거나, 또는 처리 압력을 변경함으로써 가변시켰다. 상기 연마용 입자로서는, 다각(多角) 형상을 갖는 연마용 입자를 이용하였다.
[0049] 시료 2∼7에 있어서, 커다란 간격 폭의 요철의 간격 폭은 둥근 노즐의 주사 거리를 50∼500㎛로 가변시킴으로써 샘플을 제작하였다. 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz)은 둥근 노즐의 주사 횟수를 시료 7의 2∼15배로 가변시킴으로써 샘플을 제작하였다. 작은 간격 폭의 요철의 삼차원 산술 평균 높이(Sa)는 알루미나의 입도를 #4000∼6000으로 변경하고, 처리 압력을 0.1 내지 0.2MPa의 범위에서 증가시킴으로써 샘플을 제작하였다.
[0050] 비교예가 되는 시료 8의 유리 기판(20)의 주면(20a)에는 처리를 실시하지 않았다. 즉, 시료 8의 유리 기판(20)은 미처리 상태이다.
비교예가 되는 시료 9의 유리 기판(20)에 대해서는, 일방의 주면(20a)에 광폭 노즐에 의해 0.25MPa의 처리압으로 주면(20a) 전체면(全面)에 대해 슬러리를 균일하게 분사하는 습식 블라스트를 실시하였다. 습식 블라스트를 실시하는 광폭 노즐은, 슬러리의 분사구의 폭 길이를 크게 형성하여, 슬러리를 주면(20a)의 전체면에 대해 균일하게 분사할 수 있는 노즐이다.
[0051] [표면 조도의 측정]
시료 1∼9의 유리 기판(20)에 있어서의 주면(20a)의 표면 조도를 측정하였다. 표면 조도의 측정은, 시료 1∼7, 9에 대해서는 습식 블라스트 처리를 실시한 주면에 대해 행하고, 시료 8에 대해서는 일방의 주면(20a)에 대해 행하였다.
[0052] 측정한 표면 조도의 파라미터는, 커다란 간격 폭의 요철에 관해서는 최대 높이 폭(Rz) 및 요철의 간격 폭(RSm)이며, 작은 간격 폭의 요철에 관해서는 삼차원 산술 표면 높이(Sa) 및 요철의 간격 폭(RSm)이며, 표면 조도의 측정은 백색 간섭 현미경을 이용하여 행하였다.
[0053] 이용한 백색 간섭 현미경은, 자이고 코포레이션(Zygo Corporation)에서 제작된 백색 간섭 현미경(New View 7300)이며, JIS B0601-2013에 근거하여 측정을 실시하였다.
커다란 간격 폭의 요철의 측정 조건은, 대물렌즈 2.5배, 줌 렌즈 1배를 사용하여, 측정 에리어 2827×2120㎛의 영역에 대해, 카메라 화소수가 640×480, 적산(積算) 횟수 1회가 되도록 실시하였다. 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz) 및 요철의 간격 폭(RSm)을 측정할 때의, 고역 필터(λc)의 컷오프값(λc1)은 요철의 간격 폭(RSm)의 1.6배 정도가 되도록 설정하고, 저역 필터(λs)의 컷오프값(λs1)은 25㎛로 설정하였다.
작은 간격 폭의 요철의 측정 조건은, 대물렌즈 50배, 줌 렌즈 2배를 사용하여, 측정 에리어 74×55㎛의 영역에 대해, 카메라 화소수가 640×480, 적산 횟수 8회가 되도록 실시하였다. 작은 간격 폭의 요철의 삼차원 산술 평균 조도(Sa) 및 요철의 간격 폭(RSm)을 측정할 때의, 고역 필터(λc)의 컷오프값(λc2)은 25㎛로 설정하였다.
[0054] [표면 조도의 측정 결과]
시료 1∼9에 대해 행한 표면 조도의 측정 결과에 대해 설명한다.
표 1에 측정 결과를 나타낸다.
Figure pct00001
[0056] 표 1에 나타낸 바와 같이, 커다란 간격 폭의 요철의 최대 높이 폭(Rz)은, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는 10㎚∼151㎚의 범위에 있으며, 습식 블라스트 처리의 주사 횟수가 증가함에 따라 최대 높이 폭(Rz)이 커지는 경향이 있다. 미처리 상태의 비교예인 시료 8 및 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 비교예인 시료 9에 대해서는, 커다란 간격 폭의 요철은 형성되어 있지 않았다.
[0057] 커다란 간격 폭의 요철에 있어서의 요철의 간격 폭(RSm)은, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는 51㎛∼520㎛의 범위에 있다. 미처리 상태의 비교예인 시료 8 및 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 비교예인 시료 9에 대해서는, 커다란 간격의 요철은 형성되어 있지 않았다.
[0058] 작은 간격 폭의 요철에 있어서의 삼차원 산술 표면 높이(Sa)는, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는 4.0㎚∼7.5㎚의 범위에 있다. 미처리 상태의 비교예인 시료 8에 대해서는 시료 1∼7보다 작은 0.2㎚이며, 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 비교예인 시료 9에 대해서는, 7.0㎚였다.
[0059] [헤이즈의 측정]
시료 1∼9에 대해 헤이즈의 측정을 행하였다. 헤이즈의 측정은, 시마즈 세이사쿠쇼(SHIMADZU CORPORATION)에서 제작된 자외(紫外) 가시(可視) 근적외 분석 광도계(UV-3100PC)를 이용하고, JIS K7361-1-1997에 근거하여 측정하였다.
[0060] [헤이즈의 측정 결과]
표 1에 나타낸 바와 같이, 헤이즈는, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는 0.7％∼3.6％의 범위에 있어, 미처리 상태의 시료 8 및 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 시료 9와 큰 차이는 없었다.
[0061] [시인성의 평가]
입력 장치(10)에 있어서의 디스플레이 소자(30)의 전면측에 시료 1∼9의 유리 기판(20)을 올려 놓은 경우의, 디스플레이 소자(30)에 표시되는 영상의 시인성에 대해 평가를 하였다. 평가 방법으로서는, 디스플레이 소자(30)에 표시되는 영상에 번짐이 보이는지의 여부를 이하에 나타낸 3 단계로 평가하였다.
◎：선명한 영상이 보이며, 상(像)에 번짐이 보이지 않는다,
○：영상을 충분히 시인할 수 있지만, 근소하게 상의 번짐이 보인다,
X：영상이 선명하지 않고, 또한 상의 번짐이 눈에 띈다.
[0062] [시인성의 평가 결과]
표 1에 나타낸 바와 같이, 영상의 시인성은, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는 ◎이 되었다. 미처리 상태의 비교예인 시료 8에 대해서는 ◎이 되고, 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 비교예인 시료 9에 대해서는 ◎이 되었다.
[0063] [필기감의 평가]
유리 기판(20)에 대해 입력 펜(50)에 의해 문자 및 도형 등의 입력을 행하였을 때의 필기감을 관능 시험에 의해 평가하였다. 평가 방법으로서는, 입력 펜(50)으로서 가부시키가이샤 와콤(Wacom Co., Ltd.)에서 제작된 프로펜(KP-503E)을 사용하여, 유리 기판(20) 상에서의 필기감을, 20대∼50대의 남녀 합계 20명에 대해 「필기감이 매우 좋음」부터 「필기감이 매우 나쁨」까지의 7단계로 채점을 받아, 그 평균점으로 평가하였다.
[0064] [필기감의 평가 결과]
표 1에 나타낸 바와 같이, 필기감은, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는 4.1 이상이 되었고, 미처리 상태의 비교예인 시료 8, 및 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 비교예인 시료 9에 대해서는 3.9 이하가 되었다.
[0065] [각 시료의 종합 평가]
표 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 실시예가 되는 시료 1∼7에 대해서는, 입력 펜(50)의 펜촉(51)이 접하는 주면(20a)에 형성된 적절한 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철에 의해, 펜촉(51)이 유리 기판(20)의 주면(20a) 상에서 미끄러지는 것이 억제되는 동시에, 펜촉(51)과 주면(20a) 간의 마찰력의 적당한 상승과 저하가 조합됨으로써, 필기감이 양호하고, 또한 시인성도 ◎와 같은 양호한 평가 결과가 얻어졌다.
한편, 미처리 상태의 비교예인 시료 8에 대해서는, 입력 펜(50)이 접하는 주면(20a)의 요철이 작아, 미끄러지기 쉽기 때문에 필기감이 나빴다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 광폭 노즐에 의한 습식 블라스트 처리를 실시한 비교예인 시료 9에 대해서는, 요철의 간격 폭이 상이한 대소 2 종류의 요철이 없기 때문에, 펜촉(51)이 지나치게 미끄러지기 어려워서 걸림이 발생하여, 필기감이 나빴다.
[0066] 본 발명은, 입력 펜 등의 입력 수단을 이용하여 문자 및 도형 등의 입력을 행하는 것이 가능한 입력 장치, 및 해당 입력 장치가 구비하는 입력 장치용 커버 부재에 이용이 가능하며, 특히, 입력 장치에 있어서의 디스플레이 장치의 전면측에 배치되어, 적어도 일방의 주면에 요철을 갖는 입력 장치용 커버 부재, 및 그 입력 장치용 커버 부재를 구비하는 입력 장치에 이용이 가능하다.
10 입력 장치
20 유리 기판
20a 주면
30 디스플레이 소자
40 디지타이저 회로
50 입력 펜

Claims (4)

  1. 입력 장치에 있어서의 디스플레이 장치의 전면(前面)측에 배치되는 입력 장치용 커버 부재로서,
    적어도 일방(一方)의 주면(主面)에 요철을 갖고,
    상기 요철을 갖는 주면에 있어서,
    고역 필터(λc)의 컷오프값(cutoff value)을, 측정 단면(斷面) 곡선의 요철의 간격 폭의 1.6배의 값으로 하고, 또한 저역 필터(λs)의 컷오프값을, 25㎛로 하였을 때에, 요철의 최대 높이 폭이 3∼1000㎚ 또한 요철의 간격 폭이 50∼1000㎛이며, 고역 필터(λc)의 컷오프값을 25㎛로 하였을 때에, 요철의 삼차원 산술 평균 조도(Sa)가 1∼50㎚ 또한 요철의 간격 폭이 0.01∼10㎛인,
    것을 특징으로 하는 입력 장치용 커버 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    헤이즈(haze)가, 가시광의 파장역에 있어서 10％ 미만인,
    것을 특징으로 하는 입력 장치용 커버 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재되는 입력 장치용 커버 부재, 디스플레이 장치, 및 입력을 검출하는 검출 회로를 구비하는,
    것을 특징으로 하는 입력 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력 장치용 커버 부재의 주면에 접촉하면서 이동함으로써, 입력 장치에 대한 입력을 행하는 입력 펜을 구비하는,
    것을 특징으로 하는 입력 장치.
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