JP2016053568A - 基材の操作感を評価する方法および基材 - Google Patents

Abstract

【課題】多くのユーザに受け入れられる操作感が得られる基材。【解決手段】第１の表面を有する基材を準備するステップと、前記基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定された少なくとも１種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定された少なくとも２種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、複数個の動摩擦係数μ（μ１，・・・，μＮ：ここでＮは２以上の整数）を測定するステップと、得られた複数の動摩擦係数μの標準偏差σおよび前記動摩擦係数μの平均値μａｖｅを求めるステップと、前記標準偏差σがσ＜０．５を満たすかどうかを判定するステップ、または前記平均値μａｖｅがμａｖｅ＜１．４を満たすかどうかの少なくとも一方を判定するステップと、を有することを特徴とする基材の操作感を評価する方法。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、タッチパネルの保護カバー等に適用される基材に関する。

一般に、タッチパネルのような、ユーザが指で操作することが可能な電子装置は、透明基板で構成された保護カバーを有する。

保護カバーは、ユーザが直接指でタッチする部材であるため、保護カバーには、透明性および防眩性のような光学的特性に加えて、指でタッチする際の操作感が要求される場合がある。

この点に関し、特許文献１には、指でタッチする際の触感に優れたタッチパネル用のフィルムが提案されている。

特開２０１０−１５３２９８号公報

前述のように、保護カバーには、指でタッチする際の「操作感」が要求される場合がある。このため、最近は、特許文献１のように、指でタッチする際の触感を考慮した基材が提案されるようになってきた。

しかしながら、保護カバーを構成する基材の「操作感」は、ユーザによって印象が様々に変化する。従って、例えば、あるユーザにとっては適正な「操作感」が感じられる基材であっても、同じ基材の「操作感」が必ずしも他の人にも同様に受け入れられるとは言えない。

このため、より多くのユーザにとって満足な「操作感」が得られる基材に対しては、現在も依然として高い要望がある。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、多くのユーザに受け入れられる「操作感」が得られる基材を提供することを目的とする。また、本発明では、基材の「操作感」を評価する方法を提供することを目的とする。

本発明では、基材の操作感を評価する方法であって、
（ｉ）第１の表面を有する基材を準備するステップと、
（ｉｉ）前記基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定された少なくとも１種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定された少なくとも２種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、複数個の動摩擦係数μ（μ_１，・・・，μ_Ｎ：ここでＮは２以上の整数）を測定するステップと、
（ｉｉｉ）得られた複数の動摩擦係数μの標準偏差σ、および前記動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅを求めるステップと、
（ｉｖ）前記標準偏差σがσ＜０．５を満たすかどうか、または前記平均値μ_ａｖｅがμ_ａｖｅ＜１．４を満たすかどうかの少なくとも一方を判定するステップと、
を有することを特徴とする基材の操作感を評価する方法が提供される。

また、本発明では、第１の表面を有する基材であって、
当該基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒、および１００ｍｍ／秒の３種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ、０．１９６Ｎ、０．４９０Ｎ、０．９８０Ｎ、および１．９６０Ｎの５種類の荷重のそれぞれの組み合わせで、合計１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５を測定したとき、
得られる動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σが０．５未満であり、
前記動摩擦係数μ_１〜μ_１５の平均値μ_ａｖｅが１．４未満であることを特徴とする基材が提供される。

本発明では、多くのユーザに受け入れられる「操作感」が得られる基材を提供することができる。また、本発明では、基材の「操作感」を評価する方法を提供することができる。

本発明の一実施形態による基材の操作感を評価する第１の方法のフローを概略的に示した図である。 本発明の一実施形態による方法に使用され得るガラス板の一例を概略的に示した図である。 第１の方法における摩擦速度および荷重の条件と、測定される動摩擦係数μ_１〜μ_１５の関係を示した図である。 一定荷重Ｐを受けた接触子が、ある表面を一定の摩擦速度で移動する際の時間ｔと摩擦力Ｆの関係を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態による基材を模式的に示した図である。 サンプルＤの第１の表面で得られた時間ｔと摩擦力Ｆの関係を示したチャートである。 サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μの標準偏差σと、触り心地の評価結果との関係を示した図である。 サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μの標準偏差σと、滑りやすさの評価結果との関係を示した図である。 サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μの標準偏差σと、さらさら感の評価結果との関係を示した図である。 サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅと、触り心地の評価結果との関係を示した図である。 サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅと、滑りやすさの評価結果との関係を示した図である。 サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅと、さらさら感の評価結果との関係を示した図である。

以下、本発明について詳しく説明する。

前述のように、保護カバーとなる基材には、指でタッチする際の「操作感」が要求される場合がある。

しかしながら、基材の「操作感」は、主観的なものであり、ユーザによって感じ方が様々である。例えば、あるユーザにとっては適正な操作感が感じられる基材であっても、同じ基材の「操作感」が他のユーザにとっては、不満足に感じるものとなる場合も考えられる。

このように、基材の「操作感」にはユーザ間でのばらつきがあり、多数のユーザにとって満足な「操作感」が得られる基材を提供することは容易ではない。

本願発明者らは、このような「操作感」のばらつきの問題に対処するため、鋭意研究開発を行ってきた。その結果、基材上での指の移動速度、基材に加える荷重、および指の保湿性などがユーザ毎に大きく異なっており、これらに起因してユーザ間における「操作感」の感じ方にばらつきが生じることを見出した。

また、本願発明者らは、この結果に基づき、「操作感」につながる代表的な３つの主観的な触感指標（「触り心地」、「滑りやすさ」、および「さらさら感」）を、動摩擦係数の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅという物理的パラメータと対応づけることにより、より多くのユーザにとって満足な「操作感」が得られる基材が提供できることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明では、基材の操作感を評価する方法であって、
（ｉ）第１の表面を有する基材を準備するステップと、
（ｉｉ）前記基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定された少なくとも１種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定された少なくとも２種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、複数個の動摩擦係数μ（μ_１，・・・，μ_Ｎ：ここでＮは２以上の整数）を測定するステップと、
（ｉｉｉ）得られた複数の動摩擦係数μの標準偏差σ、前記動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅを求めるステップと、
（ｉｖ）前記標準偏差σがσ＜０．５を満たすかどうか、または前記平均値μ_ａｖｅがμ_ａｖｅ＜１．４を満たすかどうかの少なくとも一方を判定するステップと、
を有することを特徴とする方法が提供される。

本発明では、動摩擦係数μの測定の際の触覚接触子の摩擦速度条件は、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定される。本発明における摩擦速度とは、基板の触覚接触子に対する相対的な移動速度を表す。また、動摩擦係数μの測定の際の触覚接触子の荷重条件は、０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定される。これらの範囲は、ユーザがタッチパネル等の保護カバーに対してタッチ操作する際の典型的な指の移動速度および指の荷重を網羅する。

なお、前述の３つの主観的な触感指標のうち、「触り心地」とは、基材上で指を操作する際に感じる気持ち良さ（好き／嫌い）を意味する。また、「滑りやすさ」とは、基材上で指を滑らせた際に感じる感覚であって、例えば、スムーズに移動する感触／引っかかる感触を意味する。さらに、「さらさら感」とは、基材上で指が受ける湿潤感覚であって、さらさら感／しっとり感／べたつき感などを意味する。

本願発明者らの実験によれば、これらの３つの触感指標は、前述のように測定される複数個の動摩擦係数μの標準偏差σおよび動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅと良い相関にあることが見出されている。特に、σ＜０．５の場合、あるいはμ_ａｖｅ＜１．４の場合、３つの触感指標がいずれも良好な基材、すなわち良好な「操作感」を有する基材を得ることができる。

このように、本発明では、ユーザの主観的な触感指標を、動摩擦係数の標準偏差σまたは平均値μ_ａｖｅという物理的パラメータと対応づけて整理することができる。また、このパラメータを、基材の「操作感」の判定指標に使用することにより、より多くのユーザに受け入れられる「操作感」に優れた基材を選定、提供することが可能となる。

（本発明の一実施形態による基材の操作感を評価する方法について）
次に図面を参照して、本発明の一実施形態による基材の操作感を評価する方法の一例について説明する。

図１には、本発明の一実施形態による基材の操作感を評価する方法（以下、「第１の方法」と称する）のフローを概略的に示す。

図１に示すように、この第１の方法は、
（ｉ）第１の表面を有する基材を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、
（ｉｉ）前記基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒、および１００ｍ／秒の３種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ、０．１９６Ｎ、０．４９０Ｎ、０．９８０Ｎ、および１．９６０Ｎの５種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、合計１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５を測定するステップ（ステップＳ１２０）と、
（ｉｉｉ）得られた１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅを求めるステップ（ステップＳ１３０）と、
（ｉｖ）前記標準偏差σがσ＜０．５を満たすかどうか、または前記平均値μ_ａｖｅがμ_ａｖｅ＜１．４を満たすかどうかの少なくとも一方を判定するステップ（ステップＳ１４０）と、
を有する。

以下、図２〜図４も参照して、各ステップについて詳しく説明する。

なお、ここでは、一例として、基材がガラスで構成される場合を例に、各ステップについて説明する。ただし、以下の説明は、基材がガラス以外の材料、例えば樹脂またはプラスチック等で構成される場合も、そのまま、または一部を修正して、同様に適用できることは当業者には明らかである。また、パソコン等に搭載されているタッチパッド等の不透明な基板で構成される場合でも、そのまま、または一部を修正して、同様に適用できることは当業者には明らかである。

（ステップＳ１１０）
まず、ガラス板が準備される。

図２には、ガラス板１１０の一例を概略的に示す。

図２に示すように、ガラス板１１０は、第１の表面１１２と、該第１の表面１１２と対向する第２の表面１１４とを有する。

ガラス板１１０の組成は、特に限られない。ガラス板１１０は、例えば、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、および無アルカリガラス等で構成されても良い。

また、ガラス板１１０は、強化処理されていても良い。これにより、ガラス板１１０の強度を高めることができる。強化処理の手段としては、化学強化処理（法）、物理強化処理（法）の何れでも良い。

ここで、「化学強化処理（法）」とは、アルカリ金属を含む溶融塩中にガラス板を浸漬させ、ガラス板の最表面に存在する原子径の小さなアルカリ金属（イオン）を、溶融塩中に存在する原子径の大きなアルカリ金属（イオン）と置換する技術の総称を言う。「化学強化処理（法）」では、処理されたガラス板の表面には、処理前の元の原子よりも原子径の大きなアルカリ金属（イオン）が配置される。このため、ガラス板の表面に圧縮応力層を形成することができ、これによりガラス板の強度が向上する。

例えば、ガラス板１１０がナトリウム（Ｎａ）を含む場合、化学強化処理の際、このナトリウムは、溶融塩（例えば硝酸塩）中で、例えばカリウム（Ｋ）と置換される。あるいは、例えば、ガラス板１１０がリチウム（Ｌｉ）を含む場合、化学強化処理の際、このリチウムは、溶融塩（例えば硝酸塩）中で、例えばナトリウム（Ｎａ）および／またはカリウム（Ｋ）と置換されても良い。

「物理強化処理（法）」とは、ガラス板を軟化点付近に加熱後、圧縮空気などを吹き付けてガラス板を急冷し表面圧縮応力を高める技術の総称である。

また、ガラス板１１０の少なくとも一方の表面（例えば第１の表面１１２）は、アンチグレア処理されても良い。

本願において、「アンチグレア処理」とは、ガラス板１１０の表面に凹凸を形成して、ガラス板１１０に外光からの映り込みを抑制する防眩機能を付与することを意味する。

アンチグレア処理は、例えば、ガラス板１１０の第１の表面１１２を、フッ化水素（ＨＦ）ガスを含む処理ガスでエッチングすることにより、実施されても良い。このようなエッチングにより、第１の表面１１２に、多数の微細な凹凸構造を形成することができる。

アンチグレア処理の方法は、フッ化水素ガスによるエッチング処理に限られるものではなく、例えば、フロスト処理、エッチング処理、サンドブラスト処理、ラッピング処理、またはシリカコート処理等により、実施されても良い。

また、ガラス板１１０の少なくとも一方の表面（例えば第１の表面１１２）に、反射防止層が形成されても良い。反射防止層としては既知の構成が利用でき、単層でも多層でも良い。単層反射防止層は、ガラス板１１０の屈折率（１．５程度）よりも低い屈折率材料、たとえば、ＭｇＦ_２の成膜や中空シリカによるコート等により形成できる。また、多層反射防止層は、高屈折材料（ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５等）と低屈折材料（ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２等）を交互に、例えば２〜４層繰り返し積層したものを、蒸着、スパッタ、ウエットコート等の方法により形成できる。

上記のような反射防止層は、アンチグレア処理された上記ガラス板１１０の少なくとも一方の表面（例えば第１の表面１１２）上に形成されてもよい。

また、ガラス板１１０の少なくとも一方の表面（例えば第１の表面１１２）には、指紋付着防止層（以下、「ＡＦＰ層」と称する）が形成されても良い。第１の表面１１２にＡＦＰ層を形成することにより、第１の表面１１２に、撥水性および撥油性などを発現させることが可能となる。また、これにより、ガラス板１１０の防汚性が向上する。

ＡＦＰ層は、例えば、ガラス板１１０の第１の表面１１２上で、フッ素およびケイ素を含む化合物（含フッ素ケイ素化合物）を、加水分解縮合反応させることにより、形成しても良い。

そのような加水分解性の含フッ素ケイ素化合物としては、例えば、信越化学工業社製のＫＰ−８０１（商品名）、ＫＹ−１３０（商品名）、ＫＹ−１７８（商品名）、ＫＹ−１８５（商品名）、Ｘ−７１−１８６（商品名）、Ｘ−７１−１９０（商品名）、およびダイキン工業社製のオプツ−ル（登録商標）ＤＳＸ（商品名）等が挙げられる。

防眩、反射防止、防汚の各機能層は、ガラス板を加工して形成することに限定されず、コーティング、またはこれらのうち少なくとも１つの機能を付与したフィルムをガラス板に貼付して実現しても良い。

ガラス板１１０の寸法および形状は、特に限られない。ガラス板１１０は、例えば、０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さを有しても良い。また、ガラス板１１０の形状は、略矩形状の他、略円形、略楕円形、異形状等であっても良い。また、ガラス板１１０の形状は、平板状に限定されず、３次元形状でも良い。

以下、以降のステップ１２０に供されるガラス板１１０（すなわち、化学強化処理されおよび／またはアンチグレア処理されおよび／またはＡＦＰ層が設置されたガラス板）を、特に「ガラス基板」と称する。

（ステップＳ１２０）
次に、ステップＳ１１０で準備したガラス基板を、摩擦速度および接触子への荷重を変更した各種条件下で、第１の表面１１２の動摩擦係数μを測定する。

より具体的には、図３に示すように、３種類の摩擦速度（１ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒および１００ｍｍ／秒）ならびに５種類の荷重（０．０９８Ｎ、０．１９６Ｎ、０．４９０Ｎ、０．９８０Ｎおよび１．９６０Ｎ）のそれぞれの組み合わせ条件下で、第１の表面１１２を接触子に対して相対的に移動させ、合計１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５を室温（例えば２０℃）にて測定する。

なお、接触子には、指を模擬するため、触覚接触子を使用する。

ここで、図４を用いて、動摩擦係数μの測定方法について説明する。

図４には、一定荷重Ｐを受けた物体が、ある表面（以下、「移動表面」という）を一定の速度で移動する際の時間ｔ（または移動距離）と摩擦力Ｆの関係を模式的に示す。

図４に示すように、一般に、物体が定常的に動き始めた以降（時間ｔ＝ｔ_１以降）は、摩擦力Ｆ（動摩擦力Ｆ_ｋ）と時間ｔの間には、直線的な関係が得られる。特に、この時間領域では、動摩擦力Ｆ_ｋは、時間によらず比較的一定の値となる場合が多い。

また、一般に、動摩擦力Ｆ_ｋ（Ｎ）と荷重Ｐ（Ｎ）の間には以下の関係が成り立つ：

Ｆ_ｋ＝μ×Ｐ （１）式

この（１）式から、既知の荷重Ｐ（Ｎ）下で、時間に対して一定となった動摩擦力Ｆ_ｋ（Ｎ）を測定することにより、その条件における動摩擦係数μを算出することができる。

なお、動摩擦力Ｆ_ｋが時間ｔに対して一定の値を示さない場合（例えば、Ｆ_ｋが時間ｔとともに単調増加する場合など）には、物体の移動距離が１５ｍｍに達した時点での動摩擦力の値を、その条件における動摩擦力Ｆ_ｋとして採用し、前述の（１）式から動摩擦係数μを算定するものとする。

これにより、ガラス基板の第１の表面１１２における、各条件下での動摩擦係数μ_１〜μ_１５が得られる。

（ステップＳ１３０）
次に、ステップＳ１２０で得られた合計１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅが算定される。

標準偏差σは、以下の（２）式から求められる：

ここで、Ｎはデータ数（すなわち第１の方法では１５）であり、μ_ａｖｅは１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５の平均値である。

（ステップＳ１４０）
次に、ステップＳ１３０で得られた標準偏差σを用いて、該標準偏差σが

σ＜０．５ （３）式

を満たすかどうか、または、ステップＳ１３０で得られた平均値μ_ａｖｅを用いて、該平均値μ_ａｖｅが

μ_ａｖｅ＜１．４ （４）式

を満たすかどうかの少なくとも一方が判定される。

後に詳しく示すように、本願発明者らの実験結果では、「触り心地」、「滑りやすさ」および「さらさら感」の、３つの主観的な触感指標は、動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅと良い相関にあることが見出されている。

すなわち、（３）式または（４）式を満たすような第１の表面１１２を有するガラス基板では、「触り心地」、「滑りやすさ」および「さらさら感」のいずれの触感指標においても、ユーザが満足する結果が得られることが示されている。

従って、標準偏差σが（３）式を満たすかどうか、あるいは平均値μ_ａｖｅが（４）式を満たすかどうか、を判定することにより、ガラス基板の「操作感」を評価することができる。換言すれば、（３）式および（４）式を満たすような表面を有するガラス基板を選定することにより、より多くのユーザに受け入れられる「操作感」を有するガラス基板を提供することができる。

以上、図１を参照して、本発明による基材の「操作性」の評価方法の一実施形態について説明した。しかしながら、本発明による基材の「操作性」の評価方法は、これに限られるものではないことは当業者には明らかである。

例えば、ステップＳ１２０において、触覚接触子の摩擦速度の値は、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から、自由に選定することができ、摩擦速度の条件数も、１以上の数から，自由に選択することができる。同様に、ステップＳ１２０において、触覚接触子の荷重の値は、０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から、自由に選定することができ、その条件数も、２以上の範囲から、自由に選択することができる。

また、ステップＳ１２０において、触覚接触子の摩擦速度の値は、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から、自由に選定することができ、摩擦速度の条件数も、２以上の数から，自由に選択することができる。同様に、ステップＳ１２０において、触覚接触子の荷重の値は、０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から、自由に選定することができ、その条件数も、１以上の範囲から、自由に選択することができる。

従って、ステップＳ１２０において測定される動摩擦係数μの数は、２以上である限り、特に限られず、例えば、２、３、４、５、６、８、９、１０、１２、および１６等であっても良い。

特に、測定される動摩擦係数μの数が多いほど、標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅの確度が上昇する。従って、測定される動摩擦係数μの数は、６以上であることが好ましく、１５以上であることがより好ましい。

また、上記第１の方法では、ステップＳ１４０において、（３）式または（４）式のいずれかが、基材の「操作性」の判断指標として利用される。しかしながら、この代わりに、（３）式および（４）式の両方を、判断指標に使用しても良い。

（本発明の一実施形態による基材について）
次に、図５を参照して、本発明の一実施形態による基材について説明する。

図５には、本発明の一実施形態による基材５００を模式的に示す。

図５に示すように、基材５００は、第１の表面５０２および第２の表面５０４を有する。また、基材５００は、第１の表面５１２および第２の表面５１４を有する透明板５１０を有する。透明板５１０は、第１の表面５１２がアンチグレア処理されている。

また、図５に示した例では、基材５００は、透明板５１０の第１の表面５１２に、ＡＦＰ層５３０を有する。ただし、ＡＦＰ層５３０は、任意に設置される部材であり、必ずしも必要ではない。

ここで、基材５００は、第１の表面５０２に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒、および１００ｍ／秒の３種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ、０．１９６Ｎ、０．４９０Ｎ、０．９８０Ｎ、および１．９６０Ｎの５種類の荷重のそれぞれの組み合わせで、合計１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５を測定したとき、得られる動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σが

σ＜０．５ （３）式

を満たし、
前記動摩擦係数μ_１〜μ_１５の平均値μ_ａｖｅが

μ_ａｖｅ＜１．４ （４）式

を満たすという特徴を有する。

前述のように、動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅは、「触り心地」、「滑りやすさ」および「さらさら感」の、３つの主観的な触感指標と良い相関にあり、標準偏差σが（３）式を満たす場合、あるいは平均値μ_ａｖｅが（４）式を満たす場合、３つの触感指標に関して、多くのユーザが満足する結果が得られる。

従って、（３）式および（４）式を満たすような第１の表面５０２を有する基材５００では、多くのユーザに受け入れられる「操作感」を提供することができる。

（基材５００の詳細について）
以下、図５に示した基材５００を構成する各部材について、より詳しく説明する。以下では基材５００が透明な板状である場合についてその詳細を説明するが、基材５００は、非透明の基材であってもよい。

（透明板５１０）
透明板５１０は、透明である限り、その材質は、特に限られない。透明板５１０は、例えば、ガラス、樹脂またはプラスチック等で構成されても良い。

透明板５１０がガラスで構成される場合、ガラスの組成は、特に限られず、ガラスは、例えば、ソーダライムガラスまたはアルミノシリケートガラスであっても良い。また、透明板５１０がガラスで構成される場合、透明板５１０は、化学強化処理されていても良い。

透明板５１０は、第１の表面５１２がアンチグレア処理されていても良い。アンチグレア処理の方法は、特に限られない。アンチグレア処理の方法は、例えば、フロスト処理、エッチング処理、サンドブラスト処理、ラッピング処理、およびシリカコート処理等から選定されても良い。

透明板５１０の第１の表面５１２は、例えば、算術平均粗さＲａが１０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲であっても良く、３０ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましく、５０ｎｍ〜３００ｎｍが最も好ましい。また、透明板５１０の第１の表面５１２は、例えば、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが１０μｍ〜３００μｍの範囲であっても良く、１５μｍ〜３００μｍがより好ましく、２０μｍ〜３００μｍが最も好ましい。

（ＡＦＰ層５３０）
透明板５１０の第１の表面５１２には、必要に応じて、ＡＦＰ層５３０が設置される。

ＡＦＰ層５３０を設置することにより、基材５００の第１の表面５０２に、撥水性および撥油性などを発現させることが可能となる。また、これにより、基材５００の防汚性が向上する。

ＡＦＰ層５３０の種類は、特に限られない。ＡＦＰ層５３０は、例えば、フッ素およびケイ素を含む化合物（含フッ素ケイ素化合物）で構成されても良い。

そのような含フッ素ケイ素化合物は、例えば、透明板５１０の第１の表面５１２上で、加水分解性含フッ素ケイ素化合物を加水分解縮合反応させることにより、形成しても良い。

そのような加水分解性含フッ素ケイ素化合物としては、例えば、信越化学工業社製のＫＰ−８０１（商品名）、ＫＹ−１３０（商品名）、ＫＹ−１７８（商品名）、ＫＹ−１８５（商品名）、Ｘ−７１−１８６（商品名）、Ｘ−７１−１９０（商品名）、およびダイキン工業社製のオプツ−ル（登録商標）ＤＳＸ（商品名）等が挙げられる。

ＡＦＰ層５３０の厚さは、特に限られないが、例えば、単分子層の厚さから３０ｎｍまでの範囲である。ＡＦＰ層５３０の厚さは、例えば、１ｎｍ以上であっても良く、３ｎｍ以上がより好ましい。ＡＦＰ層５３０の厚さは、５ｎｍ〜２０ｎｍが最も好ましい。

（基材５００）
基材５００の寸法および形状は、特に限られない。例えば、基材５００は、正方形状、矩形状、円形状、楕円形状または異形状等であっても良い。また、基材５００の形状は、平板状に限らず、３次元形状でも良い。

なお、基材５００をタッチパネルの保護カバーとして使用する場合、基材５００の厚さは、薄いことが好ましい。例えば、基材５００の厚さは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲であっても良い。基材５００の厚さは２．０ｍｍ以下がより好ましく、１．０ｍｍ以下が最も好ましい。

以下、本発明の実施例について説明する。

（ガラス基板の操作感の評価）
以下のように、第１の表面の状態が異なる６種類のガラス基板を準備し、各ガラス基板の第１の表面の操作感について評価した。

（ガラス基板の製造）
まず、第１の表面の状態が異なる６種類のガラス基板（以下、それぞれ、サンプルＡ〜サンプルＦと称する）を製造した。

サンプルＡは、以下に示す方法で製造した。すなわち、まず縦１００ｍｍ×横８０ｍｍ×厚さ１ｍｍの寸法を有するガラス板（ドラゴントレイル（登録商標）：旭硝子社製）を準備する。

次に、ガラス板の第１の表面（１００ｍｍ×８０ｍｍの寸法を有する一方の表面）を、フッ化水素ガスでエッチング処理し、第１の表面に微細な凹凸構造を形成する。このエッチング処理条件を「ＨＦ処理条件１」と称する。これにより、第１の表面がアンチグレア処理される。

次に、ガラス板に対して化学強化処理を実施する。

次に、ガラス板の第１の表面に、ＡＦＰ層（ＫＹ−１７８：信越化学工業株式会社製）を形成する。これにより第１の表面にＡＦＰ層を有するサンプルＡが得られた。

同様の方法により、サンプルＢ〜サンプルＥを製造した。

ただし、サンプルＢでは、サンプルＡの場合とは異なるエッチング条件（「ＨＦ処理条件２」と称する）で、第１の表面をエッチングした。また、サンプルＣでは、サンプルＡおよびサンプルＢの場合とは異なるエッチング条件（「ＨＦ処理条件３」と称する）で第１の表面をエッチングするとともに、ＡＦＰ層を形成しなかった。また、サンプルＤでは、サンプルＡ〜サンプルＣの場合とは異なるエッチング条件（「ＨＦ処理条件４」と称する）で第１の表面をエッチングするとともに、ＡＦＰ層を形成しなかった。また、サンプルＥでは、第１の表面のエッチング処理を実施せず、ＡＦＰ層の形成のみを実施した。さらに、比較のため、エッチング処理およびＡＦＰ層形成等の処理を一切実施していないガラス板（ドラゴントレイル（登録商標：旭硝子社製）を、サンプルＦとして準備した。

得られたサンプルＡ〜サンプルＤに対して、レーザーマイクロスコープ（ＶＫ−９７００：キーエンス社製）を用いて、第１の表面の表面粗さ（ＲａおよびＲＳｍ）を測定した。ここで、Ｒａは、算術平均粗さを表し、ＲＳｍは、粗さ曲線要素の平均長さを表す。

以下の表１に、各サンプルの製造条件および表面粗さの測定結果をまとめて示した。

（モニター評価）
次に、ランダムに選定したモニター２９名に、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれの第１の表面で、指によるタッチ操作を実施してもらい、その結果を評価点として集計した。モニターの内訳は、成人男性２１人および成人女性８人であった。

なお、調査は、以下のように実施した：
（１）各モニターは、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれの第１の表面で、スマートフォンでの操作をイメージして、指によるタッチ操作を実施する。

（２）各モニターは、タッチ操作の結果を、各サンプルの「触り心地」、「滑りやすさ」および「さらさら感」の３つの項目について、７点満点で点数付けする。

ここで、おおよその目安として、０点〜３点は、その特性が「受け入れ難い」場合に相当し、４点から７点は、その特性が「受け入れ易い」場合に相当し、３点〜４点前後は、その特性が受け入れ易い／難いの「どちらでもない」場合に相当する。また、０点は、その特性が「全く受け入れられない」場合に相当し、７点は、その特性が「極めて気に入った」場合に相当する。

（３）各サンプルＡ〜Ｆについて、それぞれの項目で得られた点数を平均化し、評価点とする。

各サンプルＡ〜Ｆについて得られた結果をまとめて、表２に示す。

（摩擦挙動の評価）
次に、各サンプルＡ〜Ｆを用いて、第１の表面における動摩擦係数を評価した。測定には、動摩擦測定機（株式会社トリニティーラボ社製）を使用し、接触子としては、装置に付随の触覚接触子を使用した。

サンプルＡ〜Ｆのうちいずれか１つのサンプルを動摩擦測定機の移動ステージに取り付け、移動ステージの移動速度、すなわち摩擦速度、および接触子への荷重を後述の測定条件から各々１つずつ選択して設定し、第１の表面１１２における動摩擦係数μを測定した。移動ステージの移動距離、すなわち摩擦距離は３０ｍｍとした。

測定条件は、３種類の摩擦速度（１００ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒および１ｍｍ／秒）ならびに５種類の荷重（０．０９８Ｎ、０．１９６Ｎ、０．４９０Ｎ、０．９８０Ｎ、および１．９６０Ｎ）を組み合わせた合計１５条件とした。各測定条件下で３回繰り返して測定を行い、その平均値を当該測定条件における動摩擦係数μ_ｉ（ｉ＝１〜１５のいずれか）として採用した。なお、測定は２３℃４０％ＲＨの環境下で実施した。

各サンプルＡ〜Ｆに対して、それぞれの測定条件において、前述のように、時間ｔと摩擦力Ｆの関係を測定した。また、得られた関係から、前述の（１）式を用いて、動摩擦係数μを計算した。

これにより、各サンプルＡ〜Ｆにおいて、それぞれの測定条件に対応した、１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５が得られた（図３参照）。

図６には、一例として、サンプルＤの第１の表面で得られた時間ｔと動摩擦力Ｆ_ｋの関係を示す。この測定は、摩擦速度１ｍｍ／秒および荷重０．９８Ｎの条件で得られたものである。

なお、煩雑化をさけるため省略するが、サンプルＤのその他の条件、およびその他のサンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆにおいても、動摩擦力Ｆ_ｋ値は異なるが、時間ｔと動摩擦力Ｆ_ｋの関係は、ほぼ同様の挙動を示した。

図６からわかるように、移動ステージが移動を開始してからの摩擦力Ｆ（すなわち動摩擦力Ｆ_ｋ）は、時間ｔに対して、ほぼ一定であるものの、小さな増減（振幅）を繰り返している。本実施例では、このような傾向が得られた場合、動摩擦力Ｆ_ｋとして、摩擦力Ｆの振幅の中心の値（図６の破線参照）を採用した。

表３には、それぞれの条件において得られた、サンプルＡ〜サンプルＦにおける動摩擦係数μ_１〜μ_１５の値がまとめて示されている。また、表３には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおける、動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび動摩擦係数μ_１〜μ_１５の平均値μ_ａｖｅについても示されている。

（動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅについて）
図７には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σ（以下、単に「標準偏差σ」と称する）と、触り心地の評価結果との関係を示す。図７において、横軸は標準偏差σであり、縦軸は触り心地の評価点である。

同様に、図８には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた標準偏差σと、滑りやすさの評価結果との関係を示し、図９には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた標準偏差σと、さらさら感の評価結果との関係を示す。図８において、横軸は標準偏差σであり、縦軸は滑りやすさの評価点である。また、図９において、横軸は標準偏差σであり、縦軸はさらさら感の評価点である。

図７〜図９から、各サンプルにおいて得られた標準偏差σと、触り心地、滑りやすさおよびさらさら感の３指標の間には、良い相関があることがわかる。すなわち、標準偏差σが小さいほど、触り心地が良く、滑りやすく、さらさら感のある表面が得られる傾向にあることがわかる。

参考のため、図７〜図９には、それぞれ、標準偏差σと、３つの触感指標の評価点との間の近似的な相関直線（Ｌ１〜Ｌ３）を示した。

ここで、各サンプルＡ〜Ｆの触り心地の合否判定閾値として、満点（７点）の半分程度およびそれを中心とする若干の領域幅を含めた３．３点〜３．７点の範囲を仮定する。この場合、図７の相関直線Ｌ１から、触り心地が合格となる標準偏差σの範囲は、おおよそσ＜０．５となる。

同様に、各サンプルＡ〜Ｆの滑りやすさの合否判定閾値として、３．３点〜３．７点の範囲を仮定する。この場合、図８の相関直線Ｌ２から、滑りやすさが合格となる標準偏差σの範囲は、おおよそσ＜０．５となる。

さらに、触り心地および滑りやすさの合否判定閾値と同様に、各サンプルＡ〜Ｆのさらさら感の合否判定閾値として、３．３点〜３．７点の範囲を仮定する。この場合、図９の相関直線Ｌ３から、さらさら感が合格となる標準偏差σの範囲は、おおよそσ＜０．５となる。

以上のことから、標準偏差σがσ＜０．５を満たす場合、触り心地、滑りやすさおよびさらさら感のいずれの触感指標も、合否判定閾値を超えるようになることがわかる。従って、σ＜０．５を満たす第１の表面を有する基材を選択することにより、多くのユーザにとって満足な「操作感」を有する基材を得ることができる。

なお、この判断指標（σ＜０．５）に従えば、実験に使用した６種類のサンプルＡ〜Ｆの中では、触り心地の観点では、サンプルＦは合格に至らず、サンプルＥはボーダーラインにある。また、滑りやすさの観点では、サンプルＦは合格に至らず、サンプルＥはボーダーラインにあり、さらさら感の観点では、サンプルＥおよびサンプルＦは合格に至らないと言える。

図１０には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた動摩擦係数μ_１〜μ_１５の平均値μ_ａｖｅ（以下、単に「平均値μ_ａｖｅ」とも称する）と、触り心地の評価結果との関係を示す。図１０において、横軸は平均値μ_ａｖｅであり、縦軸は触り心地の評価点である。

同様に、図１１には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた平均値μ_ａｖｅと、滑りやすさの評価結果との関係を示し、図１２には、サンプルＡ〜サンプルＦのそれぞれにおいて得られた平均値μ_ａｖｅと、さらさら感の評価結果との関係を示す。図１１において、横軸は平均値μ_ａｖｅであり、縦軸は滑りやすさの評価点である。また、図１２において、横軸は平均値μ_ａｖｅであり、縦軸はさらさら感の評価点である。

図１０〜図１２から、各サンプルにおいて得られた平均値μ_ａｖｅと、触り心地、滑りやすさおよびさらさら感の３指標の間には、良い相関があることがわかる。すなわち、平均値μ_ａｖｅが小さいほど、触り心地が良く、滑りやすく、さらさら感のある表面が得られる傾向にあることがわかる。

参考のため、図１０〜図１２には、それぞれ、標準偏差σと、３つの触感指標の評価点との間の近似的な相関直線（Ｌ４〜Ｌ６）を示した。

ここで、各サンプルＡ〜Ｆの触り心地の合否判定閾値として、前述の３．３点〜３．７点の範囲を仮定する。この場合、図１０の相関直線Ｌ４から、触り心地が合格となる平均値μ_ａｖｅの範囲は、おおよそ平均値μ_ａｖｅ＜１．４となる。

同様に、各サンプルＡ〜Ｆの滑りやすさの合否判定閾値として、３．３点〜３．７点の範囲を仮定すると、図１１の相関直線Ｌ５から、滑りやすさが合格となる平均値μ_ａｖｅの範囲は、おおよそ平均値μ_ａｖｅ＜１．４となる。

さらに、各サンプルＡ〜Ｆのさらさら感の合否判定閾値として、３．３点〜３．７点の範囲を仮定すると、図１２の相関直線Ｌ６から、さらさら感が合格となる平均値μ_ａｖｅの範囲は、おおよそ平均値μ_ａｖｅ＜１．４となる。

以上のことから、平均値μ_ａｖｅがμ_ａｖｅ＜１．４を満たす場合、触り心地、滑りやすさおよびさらさら感のいずれの触感指標も、合否判定閾値を超えるようになることがわかる。従って、μ_ａｖｅ＜１．４を満たす第１の表面を有する基材を選択することにより、多くのユーザにとって満足な「操作感」を有する基材を得ることができる。

なお、この判断指標（平均値μ_ａｖｅ＜１．４）に従えば、今回の６種類のサンプルの中では、触り心地、滑りやすさ、およびさらさら感のいずれの観点においても、サンプルＦは合格に至らないと言える。

また、サンプルＥ（ＡＦＰ処理のみ）は、μ_ａｖｅ＜１．４であるにも関わらず、３つの触感指標のうちの、さらさら感が若干合格値に至っていないが、他の２つの触感指標が合否判定閾値を満たしている。さらさら感が合格に至らない理由は、サンプルＥは、エッチング処理を実施していないため、表面の凹凸構造がないことに起因しているものと考えられる。

このように、基材に対するユーザの主観的な３つの触感指標を、動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび平均値μ_ａｖｅという物理的パラメータを用いて、定量的に評価することができることがわかった。換言すれば、動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σおよび／または平均値μ_ａｖｅを、基材の「操作感」の判定の指標に使用でき、この指標を使用することにより、より多くのユーザに受け入れられる「操作感」が得られる基材を選定、提供することができる。

なお、標準偏差σを判断指標にした場合と、平均値μ_ａｖｅを判断指標にした場合とでは、両者の間に、顕著な結果の差異は認められなかった。従って、実際に基材の「操作感」を評価する際には、標準偏差σと平均値μ_ａｖｅのうちの少なくとも一方を採用すれば良いと言える。

本発明は、例えば、ＬＣＤ装置、ＯＬＥＤ装置、およびタブレット型表示装置のような、各種表示装置の保護カバー等に適用される基材の特性評価に利用することができる。

１１０ ガラス板
１１２ 第１の表面
１１４ 第２の表面
５００ 基材
５０２ 第１の表面
５０４ 第２の表面
５１０ 透明板
５１２ 第１の表面
５１４ 第２の表面
５３０ ＡＦＰ層

Claims (15)

1. 基材の操作感を評価する方法であって、
   （ｉ）第１の表面を有する基材を準備するステップと、
   （ｉｉ）前記基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定された少なくとも１種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定された少なくとも２種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、複数個の動摩擦係数μ（μ_１，・・・，μ_Ｎ：ここでＮは２以上の整数）を測定するステップと、
   （ｉｉｉ）得られた複数の動摩擦係数μの標準偏差σ、および前記動摩擦係数μの平均値μ_ａｖｅを求めるステップと、
   （ｉｖ）前記標準偏差σがσ＜０．５を満たすかどうか、または前記平均値μ_ａｖｅがμ_ａｖｅ＜１．４を満たすかどうかの少なくとも一方を判定するステップと、
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記（ｉ）のステップは、前記第１の表面をアンチグレア処理するステップを有する、請求項１に記載の方法。
3. 当該基材は、ガラスで構成される透明板を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ガラスは、ソーダライムガラスまたはアルミノシリケートガラスである、請求項３に記載の方法。
5. 前記透明板は、化学強化処理されている、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記（ｉ）のステップは、前記第１の表面に、指紋付着防止層を形成するステップを有する、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の方法。
7. 前記（ｉｉ）のステップでは、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定された少なくとも２種類の摩擦速度、および０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定された少なくとも３種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、最低６個の動摩擦係数μが測定される、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の方法。
8. 前記（ｉｉ）のステップでは、１ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒の範囲から選定された少なくとも３種類の摩擦速度、および０．０９８Ｎ〜１．９６０Ｎの範囲から選定された少なくとも５種類の荷重のそれぞれの組み合わせ条件下で、最低１５個の動摩擦係数μが測定される、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の方法。
9. 第１の表面を有する基材であって、
   当該基材の第１の表面に対して、触覚接触子を用いて、１ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒、および１００ｍｍ／秒の３種類の摩擦速度、ならびに０．０９８Ｎ、０．１９６Ｎ、０．４９０Ｎ、０．９８０Ｎ、および１．９６０Ｎの５種類の荷重のそれぞれの組み合わせで、合計１５個の動摩擦係数μ_１〜μ_１５を測定したとき、
   得られる動摩擦係数μ_１〜μ_１５の標準偏差σが０．５未満であり、
   前記動摩擦係数μ_１〜μ_１５の平均値μ_ａｖｅが１．４未満であることを特徴とする基材。
10. 前記第１の表面は、指紋付着防止層を有する、請求項９に記載の基材。
11. 前記第１の表面は、算術平均粗さＲａが１０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲であり、および／または
    前記第１の表面は、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが１０μｍ〜３００μｍの範囲である、請求項９または１０に記載の基材。
12. 当該基材は、ガラスで構成される透明板を含む、請求項９乃至１１のいずれか一つに記載の基材。
13. 前記ガラスは、ソーダライムガラスまたはアルミノシリケートガラスである、請求項１２に記載の基材。
14. 前記透明板は、化学強化処理されている、請求項１２または１３に記載の基材。
15. 当該基材は、タッチパネルの保護カバーに適用される、請求項９乃至１４のいずれか一つに記載の基材。

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