TW201632481A - 透明板、觸控板及觸控面板 - Google Patents

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Abstract

本發明之解決手段是一種透明板，其具有透明基板及防污層，該透明板之特徵在於：前述透明基板表面具有表面粗度Ra為0.3~300nm之微小凹凸構造；前述防污層含氟，且前述防污層之至少一部分形成於前述微小凹凸構造之位置上；並且，在前述微小凹凸構造之位置上的前述透明板之霧度在2%以下，且下述式(1)所示之X在0.5以上；X=(S1-S2)/(S3-S2)．．．(1)。

Description

透明板、觸控板及觸控面板 發明領域
本發明係有關於透明板、觸控板及觸控面板。
發明背景
供於觸控板及觸控面板，已開發有將各種機能層形成於透明基板上之透明板(例如，參閱專利文獻1)。依據專利文獻1，其是以含平均粒徑1~100μm之微粒子之聚合性組成物的硬化物來形成硬塗層作為機能層。藉此，可製得硬度高且無觸控受阻情況之製品。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：國際公開第2012/160894號
發明概要
依據專利文獻1，因機能層含有平均粒徑1~100μm之微粒子，故有霧度變高的問題。
本發明之主要目的在於提供一種可於仍為低霧 度之狀態下獲得與過去不同之觸感的透明板。
為了解決前述課題，依據本發明之一態樣，係提供如下之透明板：一種透明板，具有透明基板及防污層，其特徵在於：前述透明基板表面具有表面粗度Ra為0.3~300nm之微小凹凸構造；前述防污層含氟，且前述防污層之至少一部分形成於前述微小凹凸構造之位置上；並且，在前述微小凹凸構造之位置上的前述透明板之霧度在2%以下，且下述式(1)所示之X在0.5以上；X=(S1-S2)/(S3-S2)．．．(1)
S1：前述微小凹凸構造之位置上的前述透明板利用螢光X射線測定裝置自前述防污層側測出之F-Kα線強度；S2：實質上不含氟之玻璃板利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度；S3：含有2wt%之氟的鋁矽酸鹽玻璃板(標準試樣)利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度。
依據本發明之一態樣，係提供一種可於仍為低霧度之狀態下獲得與過去不同之觸感的透明板。
10‧‧‧透明板
11‧‧‧玻璃基板
11a‧‧‧微小凹凸構造
12‧‧‧防污層
20‧‧‧觸控板
21‧‧‧位置檢測器
30‧‧‧觸控面板
31‧‧‧位置檢測器
32‧‧‧影像顯示裝置
300‧‧‧處理裝置
310‧‧‧注射器
315‧‧‧第1狹縫
320‧‧‧第2狹縫
325‧‧‧第3狹縫
350‧‧‧輸送設備
380‧‧‧玻璃基板
圖1所示者係根據本發明之一實施形態所得之透明板。
圖2所示者係使用了根據本發明之一實施形態所得之透明板的觸控板。
圖3所示者係使用了根據本發明之一實施形態所得之透明板的觸控面板。
圖4係顯示根據本發明之一實施形態所得之透明板之製造方法的流程圖。
圖5所示者係使用於根據本發明之一實施形態所得之玻璃基板之蝕刻處理的處理裝置。
圖6係根據例14所得之玻璃基板之蝕刻處理後之截面照片。
圖7係根據例14所得之玻璃基板之蝕刻處理後之表面照片。
圖8所示者係根據例1~43所得之透明板之「X」與「Y」之關係。
用以實施發明之形態
以下，將參照圖式就用以實施本發明之形態予以說明。於各圖式中，對於相同或相對應之構造係附上相同或相對應之符號並省略其說明。於本說明書中，表示數值範圍之「~」係指包含其前後之數值之範圍。
圖1所示者係本發明之一實施形態之透明板。透明板10具有作為透明基板之玻璃基板11及防污層12。另外，亦可使用樹脂基板取代玻璃基板11。
玻璃基板11之厚度宜在3mm以下，舉例來說可在 0.2~2.0mm之範圍。玻璃基板11之厚度較佳在0.3~1.5mm之範圍。玻璃基板11之厚度在3mm以上時，重量會上升而變得難以輕量化，並且造成原材料成本上升。
玻璃基板11之馬氏硬度可在例如2000以上且小於4500N/mm2，較佳為2000~4000N/mm2。馬氏硬度在2000N/mm2以上時耐久性良好。又，只要馬氏硬度小於4500N/mm2，則可進行切割等之加工，而在4000N/mm2以下時，經以手指觸摸時可得到適度的凹下感。馬氏硬度更佳為2000~3500N/mm2。另外，馬氏硬度係表示蓋玻璃表面之柔軟度的指標，可以依據ISO 14577之方法測定。
玻璃基板11宜於400~700nm之波長區域具有高穿透率，例如具有80%以上之穿透率。又，玻璃基板11宜具有充分之絕緣性，且化學上物理上之耐久性高。
玻璃基板11可利用浮製玻板法或是熔融法等成形。且玻璃基板11可由鈉鈣矽酸鹽玻璃、鋁矽酸鹽玻璃或是無鹼玻璃等構成。玻璃基板11可為施行過化學強化處理之化學強化玻璃，亦可為未強化玻璃。為化學強化玻璃時，玻璃基板11係含有鹼金屬。
玻璃基板11，舉例而言，以莫耳%表示含有61~77%之SiO2、1~18%之Al2O3、8~18%之Na2O、0~6%之K2O、0~15%之MgO、0~8%之B2O3、0~9%之CaO、0~1%之SrO、0~1%之BaO、及0~4%之ZrO2。
SiO2係構成玻璃骨架之成分而是必要的。若小於61莫耳%的話，因會容易發生：玻璃表面上有傷痕時會變 得容易發生裂痕；耐氣候性降低；比重變大；或是液相溫度上升使玻璃變得不穩定等，故宜在63莫耳%以上。SiO2超過77莫耳%的話，因其黏度成為102dPa．s之溫度T2或是黏度成為104dPa．s之溫度T4會上升，造成玻璃熔解或成形變得困難，或是耐氣候性會容易降低，故宜在70莫耳%以下。
Al2O3係使離子交換性能及耐氣候性提升之成分而是必要的。若小於1莫耳%的話，因會難以藉由離子交換獲得所欲之表面壓縮應力及壓縮應力層厚度，或是耐氣候性會容易降低等，而宜在5莫耳%以上。若超過18莫耳%的話，則T2或T4會上升，造成玻璃熔解或成形變得困難，或是液相溫度會變高而變得容易失透。
Na2O係可將離子交換時之表面壓縮應力之不均縮小；或藉由離子交換使表面壓縮應力層形成；或使玻璃之熔融性提升的一種成分，而是必要的。若小於8莫耳%的話，因藉由離子交換形成所欲之表面壓縮應力層會變得困難，或是，T2或T4會上升，造成玻璃熔解或成形變得困難，故宜在10莫耳%以上。Na2O若超過18莫耳%的話，則耐氣候性會降低或變得容易自壓痕發生裂痕。
K2O雖非必要，然為可使離子交換速度增高之成分，故亦可含有至6莫耳%。若超過6莫耳%的話則離子交換時之表面壓縮應力之不均會變大，或變得容易自壓痕發生裂痕，或是耐氣候性會降低。
MgO係可使熔融性提升之成分故亦可含有。MgO若超過15莫耳%的話，因離子交換時之表面壓縮應力之不 均會變大，或液相溫度上升而變得容易失透，或是離子交換速度會降低，故宜在12莫耳%以下。
B2O3為了提升熔融性宜在8莫耳%以下。若超過8莫耳%的話則恐有變得難製得均質之玻璃，且玻璃之成型變得困難之虞。
CaO雖用以使高溫下之熔融性提升，或難發生失透而亦可含有至9莫耳%，然而卻有離子交換時之表面壓縮應力之不均變大，或是離子交換速度或對裂痕發生之耐性降低之虞。
SrO雖用以使高溫下之熔融性提升，或難發生失透而亦可含有1莫耳%以下，然而卻有離子交換時之表面壓縮應力之不均變大，或是，離子交換速度或對裂痕發生之耐性降低之虞。
BaO雖用以使高溫下之熔融性提升，或難發生失透而亦可含有1莫耳%以下，然而卻有離子交換時之表面壓縮應力之不均變大，或是離子交換速度或對裂痕發生之耐性降低之虞。
ZrO2雖非必要成分，但為了增大表面壓縮應力、或是使耐氣候性提升等，而亦可含有至4莫耳%。若超過4莫耳%的話則離子交換時之表面壓縮應力之不均會變大，或是對裂痕發生之耐性會降低。
防污層12係用以防止指紋或油脂等之髒污附著，或使所述之髒污容易去除的層。防污層12具有防止指紋附著及促進指紋去除中之至少一種作用。防污層12，係用例 如從玻璃基板11之表面垂直或傾斜延伸之樹脂毛之聚集體所構成。
防污層12係以含氟之樹脂形成。而作為防污層12之材料，舉例來說可用下述式(A)所示之樹脂及下述式(B)所示之樹脂等。
於此處，L1係由例如C、H、O、N、F等形成，舉例來說為由醚鍵、醯胺鍵等構成之鍵結構。k係重複次數，並且為1以上且1000以下之自然數。L0係可與玻璃末端OH基交換之水解基。
L0宜為氟以外之鹵素或烷氧基(-OR)，於此處，R為1~6之碳原子之直鏈或支鏈烴，可舉例如-CH3、-C2H5、-CH(CH3)2的烴。理想的鹵素為氯。而理想的烷氧矽烷為三甲氧矽烷及Si(OMe)3。
於此處，L2係由例如C、H、O、N、F等形成，舉例來說為由醚鍵、醯胺鍵等構成之鍵結構。m及n係重複次數，且分別各為1以上且1000以下之自然數。L0與式(A)之L0同義。
作為防污層之材料，可適宜使用S600(商品名，旭硝子公司製)、S550(商品名，旭硝子公司製)、KY-178(商品名，信越化學工業公司製)、KY-185(商品名，信越化學工業公司製)、X-71-186(商品名，信越化學工業公司製)、X-71-190(商品名，信越化學工業公司製)、OPTOOL(註冊商標)DSX(商品名，DAIKIN INDUSTRIES,LTD.製)及OPTOOL(註冊商標)AES(商品名，DAIKIN INDUSTRIES,LTD.製)等。
然而，當防污層12之成膜量超過對應成膜部位之表面粗度的閾值時，會形成反映其超過量之量的凝集體。因此，前述成膜量會有界限，且前述成膜量是設定成不致產生凝集體。另外，一旦凝集體形成的話，透明板10之霧度(散射、曇度)即會變高，而於將透明板10裝入觸控面板時，會使商品性顯著地降低。而且，因觸感依存於成膜量，故一旦成膜量受到限制，可設計之觸感亦會被限制在一定範圍內。
玻璃基板11於其表面上具有表面粗度Ra為0.3~300nm之微小凹凸構造11a。於此處，「表面粗度Ra」係日本工業標準(JIS B 0601)所載之算術平均粗度。表面粗度Ra在0.3nm以上時，因玻璃基板11之表面積大，防污層12 之材料與玻璃基板11表面發生反應之可能性會上升，故可抑制防污層12之材料的凝集，從而可抑制因該凝集所致之霧度之增高。而且，可增大防污層12之成膜量，而於以手指觸摸時可獲得與過去不同之觸感。並且，由於有更多防污層12之材料與玻璃基板作結合，故相較於在不具有微小凹凸構造11a之玻璃基板上形成有防污層時，可更長時間維持預定之觸感。另一方面，表面粗度Ra在300nm以下時，可獲得與表面粗度Ra在0.2nm以下時相同程度之低霧度，而可確保透明度。表面粗度Ra宜為0.3~200nm，更佳為0.3~100nm。
防污層12之至少一部分係形成於微小凹凸構造11a之位置上。因此，霧度可維持得低，並且，可增大防污層12之成膜量。在此，採用下述式(1)所示之X，作為表示防污層12之成膜量的值。
X=(S1-S2)/(S3-S2)．．．(1)S1：微小凹凸構造11a之位置上的透明板10利用螢光X射線測定裝置自防污層12側測出之F-Kα線強度；S2：實質上不含氟之玻璃板利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度；S3：含有2wt%之氟的鋁矽酸鹽玻璃板(標準試樣)利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度。於此處，「實質上不含氟之玻璃板」係指經二次離子質譜法(SIMS)測出之氟的含量小於100ppm之玻璃板，舉例來說可為市售之鈉鈣玻璃等。玻璃基板11實質上不含氟時，亦可 測定防污層12成膜前之玻璃基板11。如前述式(1)所示藉由分別自S1及S3扣除S2，來進行螢光X射線測定裝置之零點調整。防污層12中係含有氟原子。藉由測定式(1)所示之X，可令防污層12之成膜量為定量。
依一觀點，可提供如下之透明板10：在微小凹凸構造11a之位置上的透明板10之霧度在2%以下，且下述式(1)所示之X在0.5以上。詳細內容將會於實施例之欄中作說明，而所述構造之透明板10可獲得前所未有且與過去不同之觸感。霧度宜在1.5%以下。X則宜為0.5~10，更佳為0.5~7。
依另一觀點，可提供如下之透明板10：令微小凹凸構造11a之位置上的透明板10之霧度為Y(%)時，滿足下述式(2)及(3)。
Y≦a×X+b．．．(2)
Y≦2．．．．．．．(3)
a=0.67(%)
b=-0.33(%)詳細內容將會於實施例之欄中作說明，而所述構造之透明板10可獲得前所未有且於仍為低霧度之狀態下與過去不同之觸感。另外，式(2)中之a及b係各根據後述之例1~43之評價結果而算出。X宜為0.5~10，更佳為0.5~7。
防污層12之厚度，例如為1~100nm。
防污層12之表面粗度亦可與玻璃基板11之表面粗度同等。
另外，透明板10於玻璃基板11與防污層12之間亦 可具有作為機能層之無機層。無機層係由氧化膜、氮化膜、氧氮化膜及金屬膜中之任1層或是任2層以上之組合所構成之多層膜，而且是一種除了可發揮以下說明之基底層、抗反射層之外，尚可發揮高反射層(亦稱「鏡面層」)及低反射層等中之1層以上之機能的機能層。
透明板10於玻璃基板11與防污層12之間亦可具有基底層。其具有改善玻璃基板11與防污層12之密著性的效果等。基底層係由例如氧化矽等之無機層形成。
又，透明板10於玻璃基板11與防污層12之間亦可具有抗反射層等之無機層。抗反射層可為經以眾所周知之方法形成者，亦可為例如將折射率相異的層(例如氧化矽與氧化鈦)予以交互積層而成之多層膜。抗反射層亦可為例如折射率在1.6以下之單層膜。而作為所述之單層膜可列舉例如氧化矽膜、氟摻雜氧化矽膜及氟化鎂膜等。又，抗反射層亦可為經溶膠凝膠法形成而成者。於此處，「折射率」係指對波長550nm的光之折射率，且是於室溫下進行測定。
透明板10於玻璃基板11與防污層12之間亦可具有基底層與抗反射層二者。此時，透明板10可自玻璃基板11側起依序具有抗反射層、基底層、防污層。
圖2所示者係使用了根據本發明之一實施形態所得之透明板的觸控板。且於圖2中省略圖1所示微小凹凸構造11a之圖示。
觸控板20具有透明板10及位置檢測器21。位置檢測器21為一般的位置檢測器即可，譬如可利用靜電容量之 變化等來檢測透明板10上手指的觸控位置。
觸控板20因具有透明板10，故可於仍為低霧度之狀態下獲得與過去不同之觸感。觸控板20，舉例來說係組裝於筆記型電腦等之中。
圖3所示者係使用了根據本發明之一實施形態所得之透明板的觸控面板。且於圖3中省略圖1所示微小凹凸構造11a之圖示。
觸控面板30具有透明板10、位置檢測器31及影像顯示裝置32。位置檢測器31為一般的位置檢測器即可，譬如可利用靜電容量之變化等來檢測透明板10上手指的觸控位置。影像顯示裝置32為一般的影像顯示裝置即可，譬如由液晶顯示器等構成，可顯示反映位置檢測器31所得檢測結果之影像。
觸控面板30因具有透明板10，故可於仍為低霧度之狀態下獲得與過去不同之觸感。觸控面板30，舉例來說係組裝於數位資訊機器等中。而作為數位資訊機器可列舉行動電話(含智慧型手機)、電腦(含輸入板)、複印機及傳真機等。
另外，本實施形態之透明板10，於圖2中係被組裝於觸控板20，於圖3則被組裝於觸控面板30，然亦可組裝於其他之製品中。舉例來說，透明板10亦可用於機器之框體或影像顯示裝置之蓋子等上。
又，透明板10並非僅以手指來觸控者，亦可為用筆來觸控者。且可於仍為低霧度之狀態下獲得與過去不同 之書寫感。
又，位置檢測器31與影像顯示裝置32之配置可反過來，而可以影像顯示裝置32為基準將位置檢測器31配置於與透明板10相反之側。
圖4係顯示根據本發明之一實施形態所得之透明板之製造方法的流程圖。如圖4所示，透明板之製造方法具有：表面粗化步驟S11、化學強化步驟S12及塗布步驟S13。另外，化學強化步驟S12為任擇之步驟，只要依所需設置即可。
於表面粗化步驟S11中，係藉由粗化玻璃基板之表面，來形成表面粗度Ra為0.3~300nm之微小凹凸構造。舉例來說，於表面粗化步驟S11中，係對玻璃基板11之表面進行蝕刻處理。而蝕刻為化學蝕刻及物理蝕刻中之任一者皆可。為化學蝕刻時，則為乾式蝕刻及濕式蝕刻中之任一者皆可。為乾式蝕刻的話，舉例來說亦可使用含氟化氫(HF)氣體之處理氣體。
蝕刻處理之溫度雖然並無特別限制，但通常在400~800℃之範圍。蝕刻處理之溫度宜在500~700℃之範圍，更佳在500~650℃之範圍。
處理氣體除氟化氫氣體之外，亦可含載體氣體及稀釋氣體。作為載體氣體及稀釋氣體，雖然並無特別限制，然而舉例來說可使用氮及/或氬等。又，添加水亦無妨。
處理氣體中之氟化氫氣體之濃度，只要玻璃基板表面可適當地作蝕刻處理，則並無特別限制。處理氣體中 之氟化氫氣體之濃度，舉例來說係在0.1~10vol%之範圍，且宜在0.3~5vol%之範圍，更佳在0.5~4vol%之範圍。此時，處理氣體中之氟化氫氣體之濃度(vol%)可自氟氣體流量/(氟氣體流量+載體氣體流量+稀釋氣體流量)求得。
玻璃基板之蝕刻處理雖然亦可於反應容器中實施，但在玻璃基板大等必要的情況下，玻璃基板之蝕刻處理亦可於已使玻璃基板在輸送狀態下實施。此時，相較於在反應容器中之處理，可更迅速且高效率地處理。
於此處，將簡單就可使用於蝕刻處理之裝置之一例作說明。
圖5係顯示使用於根據本發明之一實施形態所得之玻璃基板之蝕刻處理的處理裝置。圖5所示之處理裝置可於已使玻璃基板在輸送狀態下實施玻璃基板之蝕刻處理。
如圖5所示，該處理裝置300具有注射器310及輸送設備350。
輸送設備350可將已載置於上部之玻璃基板380，如箭頭F301所示般朝水平方向(x軸向)輸送。
注射器310係配置於輸送設備350及玻璃基板380之上方。
注射器310具有成為處理氣體之流通路徑的多條狹縫315、320及325。即，注射器310具有：第1狹縫315，係於中央部分沿垂直方向(z軸向)設置；第2狹縫320，係以包圍該第1狹縫315之方式沿垂直方向(z軸向)設置；及第3狹縫325，係以包圍該第2狹縫320之方式沿垂直方向(z軸向) 設置。
第1狹縫315之一端(上部)係連接於氟化氫氣體源(未作圖示)及載體氣體源(未作圖示)，而第1狹縫315之另一端(下部)則係導向玻璃基板380方向。同樣地，第2狹縫320之一端(上部)係連接於稀釋氣體源(未作圖示)，而第2狹縫320之另一端(下部)則係導向玻璃基板380方向。第3狹縫325之一端(上部)係連接於排氣系統(未作圖示)，而第3狹縫325之另一端(下部)則係導向玻璃基板380方向。
使用依所述方式構成之處理裝置300來實施玻璃基板380之蝕刻處理時，首先，氟化氫氣體是自氟化氫氣體源(未作圖示)透過第1狹縫315，朝箭頭F305方向作供給。又，氮等之稀釋氣體是自稀釋氣體源(未作圖示)透過第2狹縫320，朝箭頭F310方向作供給。該等氣體於藉由排氣系統沿著箭頭F315朝水平方向(x軸向)移動之後，會透過第3狹縫325而排出處理裝置300之外部。
另外，對第1狹縫315除了供給氟化氫氣體之外，亦可同時供給氮等之載體氣體。
接著，輸送設備350會運轉。藉此，玻璃基板380會朝箭頭F301方向移動。
玻璃基板380於通過注射器310下側時，會與自第1狹縫315及第2狹縫320供出之處理氣體(氟化氫氣體+載體氣體+稀釋氣體)接觸。藉此，玻璃基板380之上面即會作蝕刻處理。
另外，經供給至玻璃基板380之上面的處理氣體， 於如箭頭F315般移動而經使用於蝕刻處理之後，會如箭頭F320般移動而透過連接於排氣系統之第3狹縫325而被排出至處理裝置300之外部。
藉由使用所述之處理裝置300，可在輸送玻璃基板的同時實施利用處理氣體之蝕刻處理。此時，相較於使用反應容器來實施蝕刻處理之方法，可提升處理效率。又，使用所述之處理裝置300時，即便對於大型之玻璃基板亦可實施蝕刻處理。
於此處，對玻璃基板380之處理氣體之供給速度並無特別限制。處理氣體之供給速度，舉例來說可在0.1~1000SLM之範圍。於此處，「SLM」為Standard Litter per Minute(標準狀態下之流量)之簡稱。又，玻璃基板380通過注射器310之時間(通過圖5之距離S之時間)，係在1~120秒之範圍，宜在2~60秒之範圍，更佳在3~30秒之範圍。藉由將玻璃基板380通過注射器310之時間設在320秒以下，可實施迅速的蝕刻處理。以下，亦將玻璃基板380通過注射器310之時間稱「蝕刻處理時間」。
如所述，藉由使用處理裝置300，可對輸送狀態之玻璃基板實施蝕刻處理。
另外，圖5所示之處理裝置300只不過為一例，而亦可使用其他裝置，利用含氟化氫氣體之處理氣體實施對玻璃基板之蝕刻處理。舉例來說，以圖5之處理裝置300來說，玻璃基板380係對靜止之注射器310作相對移動。然反之，亦可使注射器對靜止之玻璃基板作水平方向移動。或 是，亦可使玻璃基板與注射器兩者相互往反方向作移動。又，亦可於輸送設備350及玻璃基板之下方設置注射器，將玻璃下面予以蝕刻處理。
又，以圖5之處理裝置300來說，注射器310具有315、320及325合計3個狹縫。然，狹縫之數量並無特別限制。舉例來說，狹縫之數量亦可為2個。此時，可一狹縫利用於處理氣體(載體氣體與氟化氫氣體及稀釋氣體之混合氣體)供給用，而另一狹縫則利用於排氣用。又，亦可於狹縫320與排氣用狹縫325之間設置1個以上之狹縫，且使其供給蝕刻氣體、載體氣體及稀釋氣體。
進而言之，於圖5之處理裝置300中，注射器310之第2狹縫320，係以包圍第1狹縫315之方式作配置；第3狹縫325，則係以包圍第1狹縫315及第2狹縫320之方式作設置。然，亦可以將第1狹縫、第2狹縫及第3狹縫沿著水平方向(x軸向)配置成一列來替代之。而此時，處理氣體係於玻璃基板之上面沿著單向移動，之後，透過第3狹縫排氣。
並且，亦可使多個注射器310於輸送設備350上沿著水平方向(x軸向)配置。
再者，亦可藉由其他裝置等，使其與已作蝕刻處理的面相同之面上積層以氧化矽為主成分的層。藉由積層該層，可使已作蝕刻處理的面之化學耐久性提升。
又，藉由預先於玻璃基板上施作光罩再予以進行蝕刻處理，則可將玻璃基板表面所欲之區域局部作蝕刻處理，或依區域適用不同之蝕刻條件。
於化學強化步驟S12中，係將玻璃基板予以化學強化處理。於此處，「化學強化處理(法)」係指下述技術之總稱：使玻璃基板浸漬於含鹼金屬之熔融鹽中，並將存在於玻璃基板最表面之原子徑小的鹼金屬(離子)置換成存在於熔融鹽中之原子徑大的鹼金屬(離子)。而以「化學強化處理(法)」來說，經處理過之玻璃基板表面會配置有原子徑較處理前之原來的原子大的鹼金屬(離子)。因此，可於玻璃基板表面形成壓縮應力層，藉此使玻璃基板之強度提升。
舉例來說，玻璃基板含有鈉(Na)時，於化學強化處理之際，該鈉於熔融鹽(例如硝酸鹽)中會置換成譬如鉀(K)。或是，例如玻璃基板含有鋰(Li)時，於化學強化處理之際，該鋰於熔融鹽(例如硝酸鹽)中亦可置換成譬如鈉(Na)及/或鉀(K)。
對玻璃基板所實施之化學強化處理之條件並無特別限制。
作為熔融鹽之種類，可列舉例如硝酸鈉、硝酸鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、氯化鈉及氯化鉀等之鹼金屬硝酸鹽；鹼金屬硫酸鹽；及鹼金屬氯化物鹽等。該等之熔融鹽可單獨使用，亦可搭配數種來使用。
處理溫度(熔融鹽之溫度)雖亦會因所使用之熔融鹽之種類而異，然可在例如350~550℃之範圍。
化學強化處理，舉例來說，亦可藉由將玻璃基板浸漬於350~550℃之熔融硝酸鉀鹽中2分鐘~20小時左右來實施。而從經濟上且實用上之觀點來看，則宜於350~500℃ 下實施1~10小時。
藉此，可製得表面形成有壓縮應力層之玻璃基板。
如前述，化學強化步驟S12並非必要之步驟。然藉由對玻璃基板實施化學強化處理可提高玻璃基板之強度。
於塗布步驟S13中，係對玻璃基板之微小凹凸構造塗布防污層之材料。以下，將該處理稱為「AFP(Anti-Finger Print)處理」。
於塗布步驟中亦可含洗淨處理、基底層成膜及抗反射層成膜等。
用於AFP處理之防污層之材料係含有可與玻璃基板等之表面的Si-OH基鍵結之官能基及氟的氟系矽烷耦合劑。防污層之材料藉由與存在於玻璃基板等之表面的Si-OH發生縮合反應，可確保與基板之密者性。
防污層之材料可利用眾所周知之材料，例如可使用前述化學式(A)或(B)之化合物。
該等可單獨使用亦可混合使用。又，亦可預先以酸或鹼等製作部分加水分解縮合物之後再作使用。
AFP處理可以乾式法來實施亦可以濕式法來實施。以乾式法來說，係藉由蒸鍍法等之成膜製程使防污層之材料成膜於玻璃基板上。另一方面，濕式法則係於將含防污層之材料的溶液塗布於玻璃基板上之後，將玻璃基板予以乾燥。
在AFP處理之前，亦可依所需對玻璃基板實施洗淨處理及基底層處理。又，於AFP處理之後，亦可為了提升防污層之密著力而實施加熱處理及加濕處理等。
實施例
以下，就透明板之製造方法及其評價結果進行說明。另外，例1~29為實施例，例30~41為比較例，例42為實施例，例43為比較例。
(玻璃基板之種類)
準備經以浮製玻板法成形之厚度0.7mm之玻璃基板。玻璃基板之玻璃的種類係採用下述玻璃A及玻璃B兩種中任一種。
玻璃A為鋁矽酸鹽玻璃(旭硝子公司製Dragontrail(註冊商標))。玻璃B為鈉鈣玻璃(旭硝子公司製AS)。
(表面粗化步驟)
在例1~29及例42中係實施圖4所示之表面粗化步驟S11，而於例30~41及例43則未實施圖4所示之表面粗化步驟S11。
於表面粗化步驟S11中係對準備好之玻璃基板實施利用HF氣體之蝕刻處理。蝕刻處理係使用前述圖5所示之處理裝置300。
在處理裝置300，對第1狹縫315係供給氟化氫氣體及氮氣體，對第2狹縫320係供給氮氣體，且令HF氣體之濃度為如下所述：於例1~6為0.35vol%，於例7~13及42為 0.48vol%，於例14~21為0.60vol%，於例22~24為0.71vol%，於例25及26為0.60vol%，於例27及28為0.90vol%，於例29為1.2vol%。
自第3狹縫325之排氣量係設為總供給氣體量之2倍。
玻璃基板於例1~24及42係於已加熱至580℃之狀態下輸送，而於例25~29則係於已加熱至700℃之狀態下輸送。另外，玻璃基板之溫度係將已配置熱電偶之同種的玻璃基板於同樣之熱處理條件下一邊輸送一邊測出的值。惟，玻璃基板之表面溫度亦可直接使用輻射溫度計作測定。
蝕刻處理時間係設為10秒。
(表面粗度)
蝕刻處理後之表面粗度Ra係利用掃描探針顯微鏡(SPI3800N：SII NanoTechnology Inc.製)測出。測定係對玻璃基板之2μm正方之區域，以取得數據數為1024×1024作實施。
作為一例，將根據例14所得之玻璃基板之蝕刻處理後之截面照片及表面照片示於圖6及圖7。從該等照片可知玻璃基板之表面上有利用蝕刻處理形成之微小凹凸構造。
(化學強化步驟)
在例7~10、例17、例18、例22~24、例30~34及例42~43有實施圖4所示之化學強化步驟S12。於化學強化步驟中，係實施了如下之化學強化處理：將蝕刻處理後之玻璃基板 浸漬於450℃之100%硝酸鉀熔融鹽中1小時。藉由化學強化處理，而於玻璃基板表面形成有壓縮應力層。
另外，在例1~6、例11~16、例19~21、例25~29及例35~41，並未實施圖4所示之化學強化步驟S12。
(塗布步驟)
於例1~43有實施圖4所示之塗布步驟S13。
於例1~29中，係對玻璃基板表面利用蝕刻處理形成之微小凹凸構造進行了下述處理。於例4及例6中，係對玻璃基板表面利用蝕刻處理形成之微小凹凸構造直接以蒸鍍法將AFP劑(AGC公司製，S550或S600)成膜。而於例1~3、例5及例7~29中，係對玻璃基板表面利用蝕刻處理形成之微小凹凸構造，於將氧化矽之底塗層予以濺鍍成膜之後，利用蒸鍍法將AFP劑成膜。AFP劑之成膜量是每例作變更。於例2及例20中則係於AFP處理後，實施100℃且60分鐘將玻璃基板加熱之加熱處理(以下，亦稱「後加熱」)。另外，後加熱於例1、例3~19及例21~29並未實施。
於例30~41係對未作蝕刻處理之玻璃基板表面，於將氧化矽之底塗層予以濺鍍成膜之後，利用蒸鍍法將AFP劑成膜。又，於例31中，係於AFP處理後，實施100℃且60分鐘將玻璃基板加熱之後加熱。另外，後加熱於例30及例32~41並未實施。
於例42係對玻璃基板表面利用蝕刻處理形成之微小凹凸構造，於形成了下述抗反射層之後，利用蒸鍍法將AFP劑予以成膜。另外，例42在AFP處理後並未實施後加 熱。
抗反射層係藉由交互積層高折射率層與低折射率層而形成。高折射率層係使用氧化鈮層，而低折射率層係使用氧化矽層。
具體而言，首先，於真空腔室內，一邊導入經將氬氣與氧氣以1比3之sccm(standard cc/min)流量比予以混合而成之混合氣體，一邊使用氧化鈮靶材，於壓力0.3Pa且功率密度3.8W/cm2之條件下進行磁控濺鍍，而於玻璃基板之已施有蝕刻處理之側的面上形成厚度13nm之由氧化鈮(niobia)構成之高折射率層。
其次，一邊導入經將氬氣與氧氣以1比3之比例予以混合而成之混合氣體，一邊使用氧化矽靶材，於壓力0.3Pa且功率密度3.8W/cm2之條件下進行磁控脈衝濺鍍，而於前述高折射率層上形成厚度35nm之由氧化矽(silica)構成之低折射率層。
繼而，一邊導入經將氬氣與氧氣以1比3之比例予以混合而成之混合氣體，一邊使用氧化鈮靶材，於壓力0.3Pa且功率密度3.8W/cm2之條件下進行磁控濺鍍，而於前述低折射率層上形成厚度115nm之由氧化鈮(niobia)構成之高折射率層。
接著，一邊導入經將氬氣與氧氣以1比3之比例予以混合而成之混合氣體，一邊使用矽靶材，於壓力0.3Pa且功率密度3.8W/cm2之條件下，進行磁控濺鍍而形成厚度80nm之由氧化矽(silica)構成之低折射率層。
如此一來，即形成了氧化鈮(niobia)與氧化矽(silica)合計積層有4層之抗反射膜。另外，構成抗反射層之層數即便在4層以外，亦可獲得相同傾向之結果。
於例43係對未作蝕刻處理之玻璃基板表面，於依與例42同樣方式形成了抗反射層之後，利用蒸鍍法將AFP劑予以成膜。另外，於例43在AFP處理後未實施後加熱。
於AFP處理後，使用X射線螢光光譜儀(Rigaku Corporation製，ZSX PrimusII))測出前述式(1)所示之X。如前述，X係表示AFP劑之成膜量的值。
X射線螢光光譜儀係使用ZSX PrimusII(Rigaku股份有限公司製，輸出：Rh50kV-72mA)。
又，於AFP處理後測出透明板之霧度。霧度之測定係使用霧度計(HZ-2：Suga Test Instruments Co.,Ltd.)，並根據JIS K7361-1實施。光源係使用C光源。
進而，於AFP處理後，經由官能試驗來評價以手指觸摸防污層時之觸摸感覺，即觸感。於此處，「滑膩」係指雖然手指滑動良好，然卻予人表面黏膩之印象的觸感。「光滑」係指手指滑動良好，且予人表面平坦且硬之印象的觸感。「滑順」係指手指滑動良好，且較「光滑」更無阻力感且無負擔之觸感。「滑潤」係指手指容易滑動，且感到柔軟、舒適之觸感。「滑溜」係指手指之動作輕盈，且予人表面紋理細緻之印象的觸感。「乾爽」係指手指之動作輕盈，且予人表面有凹凸之印象的觸感。「乾燥」係指具有適度之阻力感且表面乾燥之觸感。該等之觸感係以玻璃基板之表 面粗度及防污層之材料的成膜量等而決定。
將評價結果示於表1及圖8。圖8所示者係根據例1~43所得之透明板之「X」與「Y」之關係。於圖8中，白色圓圈表示例1~29及例42(表面粗度Ra在0.3以上的例子)，黑色圓圈則表示例30~41及例43(表面粗度Ra小於0.3的例子)。
從表1及圖8可清楚得知，於例1~29及例42中因為玻璃基板表面形成有表面粗度Ra在0.3以上之微小凹凸構造，故可於仍為低霧度之狀態下增加防污層之材料的成膜量，且可獲得與於例30~41及例43中所得觸感不同之觸感。並且還顯示有無塗布步驟中之基底層處理及抗反射層，以及有無後加熱處理並不會給予霧度及觸感帶來任何影響。
以上，將透明板、觸控板及觸控面板之實施形態等予以說明，但本發明並不受限於前述實施形態等，可於申請專利範圍所載之本發明要旨之範圍內作各種變形及改良。
舉例來說，透明板之表面亦可分割成多個區域，且玻璃基板11之表面粗度Ra及防污層12之成膜量X中之至少一者於每區域不同。因每區域觸感不同故可辨識位置。
本申請案係主張基於已於2014年11月20日向日本專利局提出申請之日本特願2014-236007號及於2015年7月14日向日本專利局提出申請之日本特願2015-140171號之優先權，並將日本特願2014-236007號及日本特願2015-140171號之全部內容援用至本申請案中。
10‧‧‧透明板
11‧‧‧玻璃基板
11a‧‧‧微小凹凸構造
12‧‧‧防污層

Claims (6)

  1. 一種透明板，具有透明基板及防污層，其特徵在於：前述透明基板表面具有表面粗度Ra為0.3~300nm之微小凹凸構造；前述防污層含氟，且前述防污層之至少一部分形成於前述微小凹凸構造之位置上；並且，在前述微小凹凸構造之位置上的前述透明板之霧度在2%以下，且下述式(1)所示之X在0.5以上；X=(S1-S2)/(S3-S2)．．．(1)S1：前述微小凹凸構造之位置上的前述透明板利用螢光X射線測定裝置自前述防污層側測出之F-Kα線強度；S2：實質上不含氟之玻璃板利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度；S3：含有2wt%之氟的鋁矽酸鹽玻璃板(標準試樣)利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度。
  2. 一種透明板，具有透明基板及防污層，其特徵在於：前述透明基板之表面具有表面粗度Ra為0.3~300nm之微小凹凸構造；前述防污層含氟，且前述防污層之至少一部分形成於前述微小凹凸構造之位置上；並且，令前述微小凹凸構造之位置上的前述透明板之霧度為Y(%)時，滿足下述式(2)及式(3)； Y≦a×X+b．．．(2) Y≦2．．．．．．．(3)X=(S1-S2)/(S3-S2)a=0.67(%)b=-0.33(%)S1：前述微小凹凸構造之位置上的前述防污層利用螢光X射線測定裝置自前述防污層側測出之F-Kα線強度；S2：實質上不含氟之玻璃板利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度；S3：含有2wt%之氟的鋁矽酸鹽玻璃板(標準試樣)利用螢光X射線測定裝置測出之F-Kα線強度。
  3. 如請求項1或2項之透明板，其中前述透明板於前述透明基板與前述防污層之間更具有抗反射層；且前述抗反射層係一將折射率相異的層予以交互積層而成之多層膜，或是一對於波長550nm之光的折射率在1.6以下的單層膜。
  4. 如請求項1至3項中任一項之透明板，其中前述透明基板為玻璃基板。
  5. 一種觸控板，具有：如請求項1至4項中任一項之透明板；及位置檢測器，用以檢測前述透明板上手指的觸控位置。
  6. 一種觸控面板，具有： 如請求項1至4項中任一項之透明板；位置檢測器，用以檢測前述透明板上手指的觸控位置；及影像顯示裝置，係顯示反映前述位置檢測器所得檢測結果之影像。
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