JP6372649B2

JP6372649B2 - ディスプレイ用保護部材及びこれを用いた携帯端末

Info

Publication number: JP6372649B2
Application number: JP2014080949A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　史雄; 史雄佐藤; 佳雅松下
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-04-10
Also published as: JP2015200843A

Description

本発明は、ディスプレイ用保護部材及びこれを用いた携帯端末に関し、具体的には、赤外線センサーを動作させるための貫通孔を有するディスプレイ用保護部材及びこれを用いた携帯端末に関する。

携帯電話、デジタルカメラ、携帯端末等のデバイスは、広く使用されており、ますます普及する傾向にある。従来、これらの用途では、ディスプレイを保護するための保護部材として、アクリル等の樹脂基板が用いられていた。しかし、アクリル樹脂基板は、ヤング率が低いため、ペンや人の指等でディスプレイの表示面が押された場合に撓み易く、樹脂基板が内部のディスプレイに接触して表示不良が発生することがあった。またアクリル樹脂基板は、表面に傷が付き易く、視認性が低下し易いという問題もあった。これらの問題を解決する一つの方法は、保護部材としてガラス板を用いることである。このガラス板（カバーガラス）には、（１）高い機械的強度を有すること、（２）低密度で軽量であること、（３）安価で多量に供給できること、（４）泡品位に優れること、（５）可視域において高い光透過率を有すること、（６）ペンや指等で表面を押した際に撓み難いように高いヤング率を有すること、が要求される。特に（１）の要件を満たさない場合は、保護部材としての用をなさなくなるため、従来からイオン交換処理等で強化処理したガラス板（所謂、強化ガラス板）が好適に用いられている。

特開２００６−８３０４５号公報

近年、人の動きを検知してＯＮ／ＯＦＦを制御する赤外線センサーが研究開発されている。このような赤外線センサーでは、人体から発せられる僅かな赤外線の有無を検知することでＯＮ／ＯＦＦの制御が可能になる。この検知技術の応用として、デバイスの消費電力を低下させるために、画面の前に人が居る／居ないを赤外線センサーで判定し、この判定に基づきデバイスの電源のＯＮ／ＯＦＦを自動制御することが検討されている。

しかし、この赤外線センサーを携帯端末に用いると、波長５〜２０μｍの赤外線の検知が問題になる。具体的には、携帯端末のディスプレイを保護するために、強化ガラスからなる保護部材を使用した場合、この保護部材は、波長５〜２０μｍの赤外線を透過させないため、赤外線の検知の障害となる。

そこで、保護部材の表面に赤外線透過部を設けることが考えられる。具体的には、保護部材を構成する透光性基板において、赤外線センサーに対応する位置に貫通孔を形成し、当該貫通孔に赤外線透過部材を配置することが考えられる。しかしながら、この場合、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分が外部から目立ち、外観上の美しさに劣るという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、表面に貫通孔を有する透光性基板と、貫通孔内に接着剤により固定された赤外線透過部材と、を備えたディスプレイ用保護部材であって、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分が外部から目立ちにくく、外観上の美しさを備えたディスプレイ用保護部材を創案することである。

表面に貫通孔を有する透光性基板と、前記貫通孔内に固定された赤外線透過部材と、を備えたディスプレイ用保護部材であって、前記透光性基板と前記赤外線透過部材とが、直接または間接的に着色層を介して固定されていることを特徴とする。

ディスプレイ用保護部材において、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分が目立つ理由は、両部材の屈折率の相違が原因であると考えられる。例えば、透光性基板としてＳｉＯ_２を主成分として含有する強化ガラス基板、赤外線透過部材としてＴｅＯ_２を主成分として含有するガラス部材を用いた場合、各部材の屈折率（ｎｄ）はそれぞれ約１．４〜１．６（より具体的には約１．４５〜１．５５）及び約１．８以上（より具体的には１．９以上、さらには２以上）と大きく異なるため、境界部分が外部から目立ちやすくなる。

本発明者らが鋭意検討した結果、透光性基板の貫通孔に赤外線透過部材を、直接または間接的に着色層を介して固定することで上記の問題を解消できることを見出した。その詳細なメカニズムについては後述する。

なお、「透光性基板」とは、画像表示装置のディスプレイの前面に配置され、画像を十分に視認できる程度の可視光透過性を有する基板をいう。また、「赤外線透過部材」とは、波長５〜２０μｍにおける透過率（厚み方向）が１０％以上の部材を指す。

本発明のディスプレイ用保護部材において、透光性基板と赤外線透過部材とが、着色した接着剤層を介して固定されていることが好ましい。

本発明のディスプレイ用保護部材において、接着剤が顔料を含有していることが好ましい。

本発明のディスプレイ用保護部材において、接着剤が有機系樹脂であることが好ましい。

本発明のディスプレイ用保護部材において、透光性基板が、強化ガラス、無アルカリガラス、サファイアの何れかからなることが好ましい。

本発明のディスプレイ用保護部材において、赤外線透過部材が、酸化物系ガラス、カルコゲナイド系ガラス、ハロゲン系ガラス、シリコン、ゲルマニウム、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ポリエチレンの何れかであることが好ましい。

本発明のディスプレイ用保護部材において、貫通孔が赤外線センサーを動作させるために形成されていることが好ましい。

透光性基板の表面に貫通孔を形成し、その貫通孔の下方に赤外線センサーを配置すると、人体から発せられる僅かな赤外線が貫通孔を透過して、赤外線センサーで検知可能になり、結果として、画面の前に人が居る／居ないを赤外線センサーで判定し、この判定に基づきデバイスの電源のＯＮ／ＯＦＦを自動制御することが可能になる。

本発明のディスプレイ用保護部材において、前記透光性基板の視認側とは逆側になるべき表面の貫通孔周辺に遮蔽層が形成されていることが好ましい。

本発明のディスプレイ用保護部材において、遮蔽層が、赤外線センサーの周辺部材を遮蔽するために形成されていることが好ましい。

本発明の携帯端末は、前記ディスプレイ用保護部材を備えることを特徴とする。

本発明の携帯端末において、貫通孔の位置に対応するように、赤外線センサーが配置されていることが好ましい。

（ａ）は本発明の第一の実施形態に係るディスプレイ用保護部材の表面を上方から見た模式的平面図である。（ｂ）は（ａ）で示されるディスプレイ用保護部材の模式的断面図である。本発明の第一の実施形態に係るディスプレイ用保護部材において、遮蔽層を、透光性基板の視認側とは逆側になるべき表面の少なくとも貫通孔周辺に形成した場合の模式的断面図である。本発明の第二の実施形態に係るディスプレイ用保護部材を示す模式的断面図である。本発明の第三の実施形態に係るディスプレイ用保護部材を示す模式的断面図である。本発明の変形例に係るディスプレイ用保護部材を示す模式的断面図である。

以下に、本発明のディスプレイ用保護部材の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明のディスプレイ用保護部材は、以下の実施形態に何ら限定されるものではない。

（本発明の第一の実施形態に係るディスプレイ用保護部材）
図１（ａ）は本発明の第一の実施形態に係るディスプレイ用保護部材の表面を上方から見た模式的平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）で示されるディスプレイ用保護部材の模式的断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ディスプレイ用保護部材１において、透光性基板２の表面には貫通孔３が形成されており、貫通孔３内に赤外線透過部材４が接着剤５により固定されている（図１（ａ）では接着剤５を図示せず）。貫通孔３の位置に対応するように赤外線センサー６が下方に配置されている。透光性基板２の視認側とは逆側になるべき表面の少なくとも貫通孔３周辺には遮蔽部材７が配置されている。具体的には、本実施形態では、遮蔽部材７は画面Ｄの周囲を覆うように形成されている。遮蔽部材７は、赤外線センサーの周辺部材（図示せず）が視認側から透視されることを防止するために設けられている。

ここで、接着剤５が無色透明である場合、透光性基板２及び赤外線透過部材４の屈折率差に起因して（すなわち、透光性基板２及び赤外線透過部材４の境界部分で可視光が反射しやすくなって）、両者の境界部分が外部から目立ちやすくなる。特に、貫通孔３を斜め上方から観察した場合、上記境界部分は、着色した遮蔽部材７が背景になって、外部から視認されやすくなる。一方、本実施形態では、接着剤５が着色しているため、貫通孔３を斜め上方から観察した場合であっても、上記境界部分は、同じく着色している遮蔽部材７を背景とするため、外部から目立ちにくくなる。

以下、各構成部材について説明する。

透光性基板２としては、画像表示装置のディスプレイの前面に配置され、画像を十分に視認できる程度の可視光透過性を有する基板であれば特に限定されない。例えば、透光性基板２の可視光波長域（約４００〜８００ｎｍ）における直線透過率は８０％以上、８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。具体的には、強化ガラス、無アルカリガラス等のガラスや、サファイア等からなる基板が挙げられる。

強化ガラスは、表面に圧縮応力を有する。表面に圧縮応力を形成する方法には、物理強化法と化学強化法がある。本発明の強化ガラスは、化学強化法で表面に圧縮応力を形成することが好ましい。化学強化法として、歪点以下の温度で、イオン交換により表面にイオン半径の大きいアルカリイオンを導入する方法、つまりイオン交換処理が好ましい。イオン交換処理であれば、ガラスの厚みが薄くても、表面に圧縮応力を適正に形成することができ、結果として、所望の機械的強度を確保することができる。さらに、表面に圧縮応力を形成した後に強化ガラスを切断しても、風冷強化法等の物理強化法のように、強化ガラスが容易に破壊しない。

イオン交換処理の条件は、ガラスの粘度特性、用途、厚み、内部の引っ張り応力等を考慮して、最適な条件を選択すればよい。特に、ＫＮＯ_３溶融塩中のＫイオンをガラス中のＮａ成分とイオン交換すると、ガラスの表面に圧縮応力を効率良く形成することができる。

強化ガラスとしては、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２４０〜７１％、Ａｌ_２Ｏ_３３〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ７〜２０％、Ｋ_２Ｏ０〜１５％を含有するものが挙げられる。上記成分以外にも、アルカリ土類金属酸化物Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる１種以上）０〜９．９％、ＭｇＯ０〜６％、ＣａＯ０〜６％、ＳｒＯ３％以下、ＢａＯ３％以下、ＺｎＯ８％以下、ＳｎＯ_２０．０１〜３％、ＺｒＯ_２０〜１０％、Ｂ_２Ｏ_３０〜６％、ＴｉＯ_２１０％以下、Ｐ_２Ｏ_５５％以下、清澄剤（Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、Ｆ、ＳＯ_３、Ｃｌ等）０．００１〜３％、希土類酸化物（Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３等）３％以下、遷移金属元素（ＣｏＯ_３、ＮｉＯ等）０．５％以下、ＰｂＯ０．１％未満、Ｂｉ_２Ｏ_３０．１％未満の範囲で含有させることができる。

無アルカリガラスの一例としては、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２５５〜７５％（好ましくは６０〜７０％）、Ａｌ_２Ｏ_３７〜１５％（好ましくは９〜１２％）、Ｂ_２Ｏ_３７〜１２％（好ましくは８〜１０％）、ＭｇＯ０〜３％（好ましくは０〜２％）、ＣａＯ７〜１５％（好ましくは９〜１２％）、ＳｒＯ０〜５％（好ましくは１〜４％）、ＢａＯ０〜２％（好ましくは０〜１％）、ＺｎＯ０〜５％（好ましくは０〜２％）、ＳｎＯ_２０．０１〜１％（好ましくは０．０５〜０．５％）を含有し、アルカリ金属酸化物、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３を実質的に含有しないものが挙げられる。

無アルカリガラスの別の例としては、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２６０〜７０％（好ましくは６２〜６８％）、Ａｌ_２Ｏ_３９．５〜１７％（好ましくは１０〜１５％）、Ｂ_２Ｏ_３０〜９％（好ましくは１〜８％）、ＭｇＯ０〜８％（好ましくは０〜６％）、ＣａＯ２〜１５％（好ましくは２〜１３％）、ＳｒＯ０．１〜１０％（好ましくは０．１〜８％）、ＢａＯ０．５〜４％（好ましくは０．６〜４％）を含有し、モル比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ_２Ｏ_３が０．６〜１（好ましくは０．６〜０．９）であり、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないものが挙げられる。

透光性基板２の板厚は、好ましくは２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、０．９ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、特に０．０５〜０．３ｍｍである。板厚が小さい程、ディスプレイ用保護部材１を軽量化することできる。

貫通孔３は、一つである場合に限られず、赤外線の透過性を高める目的等のために、複数であってもよい。以下において、「貫通孔の総面積」は、貫通孔が複数である場合は、その面積の合計を指す。なお、貫通孔の面積は、視認側またはその逆側の開口部面積の少なくともいずれかが下記範囲を満たすことが好ましい。

透光性基板２の一方の表面における貫通孔３の総面積は、好ましくは２００ｍｍ^２以下、１５０ｍｍ^２以下、１００ｍｍ^２以下、５０ｍｍ^２以下、３０ｍｍ^２以下、２０ｍｍ^２以下、１５ｍｍ^２以下、１０ｍｍ^２以下、５ｍｍ^２以下、２ｍｍ^２以下、１ｍｍ^２以下、特に０．５ｍｍ^２以下である。貫通孔３の総面積が小さい程、貫通孔３が視認され難くなるため、携帯端末等のデザイン性が損なわれ難くなるとともに、埃や水分等が貫通孔３からデバイス内に入り込み難くなるため、携帯端末等の信頼性が向上する。一方、貫通孔３の総面積が小さ過ぎると、赤外線が透過し難くなる。よって、貫通孔３の総面積は、好ましくは０．１ｍｍ^２以上、０．２ｍｍ^２以上、特に０．３ｍｍ^２以上である。

一方の表面における貫通孔３の総面積は、他方の表面における貫通孔３の総面積と異なっていてもよい。例えば、貫通孔３の厚み方向の断面をテーパー状にして、総面積が大きくなる方を赤外線センサー６側とし、総面積が小さくなる方を視認側（外側）としてもよい。このようにすれば、携帯端末等のデザイン性が損なわれ難くなるとともに、埃や水分等が貫通孔３からデバイス内に入り込み難くなる。また、貫通孔３の厚み方向の断面をテーパー状にして、総面積が小さくなる方を赤外線センサー６側とし、総面積が大きくなる方を視認側としてもよい。このようにすれば、貫通孔３内に赤外線を効率良く透過させることができる。なお、テーパー角（９０°からのズレ角度）は、好ましくは０．１〜２０°、０．５〜１５°、特に１〜１０°である。

透光性基板２において、[一方の表面における貫通孔の総面積（ｍｍ^２）]／[厚み（ｍｍ）]の比率は、好ましくは０．５以上、１以上、３以上、５以上、１０以上、特に１５以上である。[一方の表面における貫通孔の総面積（ｍｍ^２）]／[厚み（ｍｍ）]の比率が小さ過ぎると、赤外線が貫通孔３を透過し難くなる。一方、[一方の表面における貫通孔の総面積（ｍｍ^２）]／[厚み（ｍｍ）]の比率は、好ましくは８００以下、６００以下、５００以下、３００以下、２００以下、特に１００以下である。[一方の表面における貫通孔の総面積（ｍｍ^２）]／[厚み（ｍｍ）]の比率が大き過ぎると、貫通孔３が視認され易くなるため、携帯端末等のデザイン性が損なわれ易くなる。さらに埃や水分等が貫通孔３からデバイス内に入り込み易くなるため、携帯端末等の信頼性が低下し易くなる。

赤外線透過部材４として、酸化物系ガラス、カルコゲナイド系ガラス、ハロゲン系ガラス等のガラス、シリコン、ゲルマニウム等の金属、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等の結晶、ポリエチレン等の樹脂を用いることができる。その中でも、酸化物系ガラスは、外観と機械的強度の観点から好ましい。酸化物系ガラスは、ガラス組成として、ＴｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２の一種または二種以上を主要成分とすることが好ましく、上記成分の合量は２０モル％以上、特に３０モル％以上が好ましい。上記成分以外にも、ガラス化を促進するためにアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、希土類酸化物等を添加することができる。なお、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５は、ガラス化を促進するが、赤外線透過率を低下させる成分である。よって、これらの成分の合量は５モル％未満、特に１モル％未満が好ましい。

赤外線透過部材４は、透光性基板２の視認側になるべき表面と同一の高さ位置で配置することが好ましく、また赤外線透過部材４の破損を防止するために、透光性基板２の視認側になるべき表面よりも低い高さ位置（望ましくは１０μｍ以上下方、特に１００μｍ以上下方）で配置することも好ましい。

接着剤５としては、２液混合系、ＵＶ硬化系等の有機系樹脂や、低融点ガラス、セラミック等の無機系材料を用いることが好ましい。有機系樹脂の具体例としては、アクリル系、シリコン系、ウレタン系、ポリアミド系、酢酸ビニル系、エステル系、スチレン系、シリコン系、シアノアクリレート系、ＰＶＡ系、ＰＰ系、ＰＣ系、ＰＥＴ系、ＰＭＭＡ系、ＰＥＳ系、ＰＥＮ系、セルロース系が挙げられる。これらは２種以上を混合して用いてもよい。なお、有機系樹脂を用いると、接着作業が容易になる。無機系材料を用いると、気密性が向上するため、水分等が貫通孔からデバイス内に入り込み難くなる。

接着剤５は着色している。例えば、接着剤５は顔料等を含有することにより着色していることが好ましい。顔料としては公知のものが使用でき、例えばカーボンブラック、アニリンブラック、ペリレンブラック等の有機黒顔料、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ等を含有した無機系ブラック、チタンブラック等の顔料が挙げられる。

接着剤５の色は特に限定されないが、遮蔽部材７と略同一であることが好ましい。例えば、遮蔽部材７が黒色である場合は、接着剤５も黒色であることが好ましく、遮蔽部材７が白色である場合は、接着剤５も白色であることが好ましい。

遮蔽部材７の材質は特に限定されず、樹脂、金属、セラミックス等が挙げられる。

図１（ｂ）では、遮蔽部材７は透光性基板２と接触していないが、遮蔽部材７を透光性基板２に密着させるように形成しても構わない。具体的には、図２に示すように、透光性基板２の視認側とは逆側になるべき表面の少なくとも貫通孔３周辺に、遮蔽部材７となる遮蔽層が形成されていてもよい。上記遮蔽層により、少なくとも赤外線センサーの周辺部材を遮蔽することができる。この場合、遮蔽層は例えば接着剤５の具体例として挙げた材料を用いて、公知の印刷法（例えばスクリーン印刷法）により形成することができる。

（本発明の第一の実施形態に係るディスプレイ用保護部材の製造方法）
次に、ディスプレイ用保護部材１の製造方法の一例について説明する。以下の例では、透光性基板２が強化ガラスからなる場合の製造方法について説明する。
まず、所望のガラス組成になるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入し、１５００〜１６００℃で加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で板状に成形し、徐冷する。

成形には、オーバーフローダウンドロー法を採択することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法で成形すれば、表面を研磨、エッチングしなくても、ガラス板の薄肉化、平滑化を達成することができる。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラス板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。ここで、オーバーフローダウンドロー法は、溶融状態のガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを桶状構造物の下頂端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス板を製造する方法である。桶状構造物の構造や材質は、ガラス板の寸法や表面精度を所望の状態とし、ガラス板に使用できる品位を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方へ延伸成形する方法は特に制限されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスリボンに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採択してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスリボンの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採択してもよい。

高い表面品位が要求されない場合には、オーバーフローダウンドロー法以外の成形方法を採択することができる。例えば、ダウンドロー法（スロットダウン法、リドロー法等）、フロート法、ロールアウト法、プレス法等の成形方法を採択することができる。例えば、プレス法でガラス板を成形すれば、小型のガラス板を効率良く作製することができる。

次に、得られたガラス板の表面に貫通孔を形成するとともに、強化処理を行う。ガラス板を所定サイズに切断する時期は、強化処理前でもよいが、強化処理後であれば、製造コストを低減することができる。強化処理は、イオン交換処理が好ましく、イオン交換処理は、例えば４００〜５５０℃のＫＮＯ_３溶融塩中にガラス板を１〜８時間浸漬することにより行うことができる。イオン交換処理の条件は、ガラスの粘度特性、用途、厚み、内部の引っ張り応力等を考慮して、最適な条件を選択すればよい。表面に貫通孔を形成する時期は、強化処理後でもよいが、強化処理前であれば、強化処理により、貫通孔の内周面にも圧縮応力を形成することができ、結果として貫通孔の機械的強度を高めることができる。

ガラス板の表面に貫通孔を形成する方法として、種々の方法を採択することができる。例えば、所望の貫通孔の表面形状になるように、レーザーによりガラス板の表面に初期クラックを形成した後、急冷して、この初期クラックをガラスの厚み方向に進展させて、ガラス板の厚み方向に貫通させる方法を採択することができる。また、所望の貫通孔の表面形状になるように、短パルスのレーザー（例えばフェムト秒レーザー）をガラス板の表面に照射して、照射部分について厚み方向に成分揮発を促進し、最終的に貫通孔を形成する方法を採択することもできる。このようにすれば、微小な貫通孔を効率良く形成することができる。また、貫通孔を形成すべき部分以外の表面部分について、マスキング処理を行った後、ガラスをエッチング液に浸漬して、マスキング処理を行っていない部分をエッチングにより溶解させることにより、貫通孔を形成する方法を採択することもできる。このようにすれば、貫通孔の内周面が滑らかになり、貫通孔からクラックが進展し難くなる。さらに、所定形状のドリルによりガラスの表面に貫通孔を形成する方法を採択することもできる。例えば、治具または樹脂によりガラスをステージに固定した上で、ドリルを装着した孔開けマシンを用いて、所定の回転数でドリルを回転させながら、ガラス板の表面に貫通孔を形成する方法を採択することもできる。このようにすれば、ガラス板の表面に容易に貫通孔を形成することができる。なお、必要に応じて、ステージを運動させると、貫通孔の形状を調整することができる。

機械的手段により貫通孔を形成する場合、貫通孔の内周面に対して、エッチング、ファイアポリッシュ、研磨等を行うことが好ましい。このようにすれば、貫通孔の内周面に存在するクラックソースを低減することができ、貫通孔からクラックが進展し難くなる。

ガラス板の表面に貫通孔を形成するとともに、イオン交換処理により圧縮応力を形成した後に、貫通孔内に赤外線透過部材を配置し、接着剤を介して、赤外線透過部材を貫通孔内に接着固定する。

（本発明の一実施形態に係る携帯端末）
本発明の携帯端末は、上記のディスプレイ用保護部材を備えることを特徴とする。本発明の携帯端末の技術的特徴の一部は、本発明のディスプレイ用保護部材の説明欄に記載済みであり、ここでは、その説明を省略する。

本発明の携帯端末は、透光性基板の表面に形成された貫通孔の位置に対応するように、赤外線センサーが配置されていることが好ましい。このようにすれば、人体から発せられる僅かな赤外線が貫通孔を透過して、赤外線センサーで検知可能になる。

（本発明の第二の実施形態に係るディスプレイ用保護部材）
図３は、本発明の第二の実施形態に係るディスプレイ用保護部材を示す模式的断面図である。本実施形態に係るディスプレイ用保護部材１では、貫通孔３の内壁に着色層８が形成されている。この場合、貫通孔３を斜め上方から観察した場合であっても、着色層８は、同じく着色している遮蔽部材１７を背景とするため、目立ちにくくなる。

着色層８の色は特に限定されないが、遮蔽部材７と略同一であることが好ましい。例えば、遮蔽部材７が黒色である場合は、着色層８も黒色であることが好ましく、遮蔽部材７が白色である場合は、着色層８も白色であることが好ましい。着色層８は例えば上記実施形態における接着剤５の具体例として挙げた材料を用いて、公知の印刷法により形成することができる。

なお、本実施形態においては、接着剤５は必ずしも着色している必要はなく、無色透明のものを使用することができる。また、赤外線透過部材４及び／または透光性基板２を軟化変形させることにより、貫通孔３内に赤外線透過部材４を固定してもよい。このようにすれば、接着剤５が不要になる。

（本発明の第三の実施形態に係るディスプレイ用保護部材）
図４は、本発明の第三の実施形態に係るディスプレイ用保護部材を示す模式的断面図である。図３に示される第二の実施形態では、貫通孔３の内壁に着色層８が形成されているが、本実施形態に係るディスプレイ用保護部材１では、赤外線透過部材４の側面に着色層８が形成されている点で、第二の実施形態に係るディスプレイ用保護部材と異なる。本実施形態においても、貫通孔３を斜め上方から観察した場合に、着色層８は、同じく着色している遮蔽部材７を背景とするため、目立ちにくくなる。

（本発明の変形例に係るディスプレイ用保護部材）
図５は、本発明の変形例に係るディスプレイ用保護部材を示す模式的断面図である。本変形例に係るディスプレイ用保護部材１１では、接着剤１５として、（ｉ）無色透明であり、かつ、（ｉｉ）屈折率（ｎｄ）が、透光性基板１２の屈折率（ｎｄ）より大きく、赤外線透過部材１４の屈折率（ｎｄ）より小さい、あるいは、ディスプレイ用保護部材１２の屈折率（ｎｄ）より小さく、赤外線透過部材１４の屈折率（ｎｄ）より大きいものを用いることを特徴とする。

このようにすれば、透光性基板１２と赤外線透過部材１４の間に、両者の屈折率の間の屈折率を有する接着剤１５が存在するため、透光性基板１２と赤外線透過部材１４の境界部分における可視光の反射が緩和される。結果として、透光性基板１２と赤外線透過部材１４の境界部分が外部から目立ちにくくなる。

例えば、透光性基板１２としてＳｉＯ_２を主成分として含有する強化ガラス基板、赤外線透過部材１４としてＴｅＯ_２を主成分として含有するガラス部材を用いた場合、接着剤１５としては、屈折率（ｎｄ）が例えば１．６〜１．８程度の無色透明の接着剤を使用することが好ましい。接着剤１５の具体例としては、既述のものが挙げられる。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。以下の実施例は単なる例示である。

（実施例１）
質量％でＳｉＯ_２６１．６％、Ａｌ_２Ｏ_３１８％、Ｂ_２Ｏ_３０．５％、Ｎａ_２Ｏ１４．５％、Ｋ_２Ｏ２％、ＭｇＯ３％、ＳｎＯ_２０．４％のガラス組成になるようにガラス原料を調合し、１５８０℃で８時間溶融し、清澄した後、オーバーフローダウンドロー法により成形、切断し、０．７ｍｍのガラス板を得た。このガラス板について、所定のドリルを用いて、表面にφ５ｍｍの貫通孔を形成した後、貫通孔の内周面について研磨加工を行うとともに、ガラス板の切断面についてコーナーカット（表面方向）、面取り加工（厚み方向）を行った。このガラス板を４３０℃に保持されたＫＮＯ_３槽に４時間浸漬し、イオン交換処理を行い、強化ガラス板（屈折率ｎｄ＝１．５）を得た。

次に、強化ガラス板の赤外線センサー側になるべき表面に黒色の印刷処理を行った後、貫通孔の下方に赤外線センサーを配置するとともに、貫通孔内にＴｅＯ_２系ガラス部材を取り付けた。印刷処理は黒色顔料を含有するＵＶ硬化系樹脂を用いて行った。ＴｅＯ_２系ガラス部材としては、ガラス組成として、ＴｅＯ_２８０モル％、ＺｎＯ２０モル％となるように調合した原料を、８００〜１０００℃で３０分〜２時間撹拌しながら溶融し、溶融ガラスをカーボン板上に流し出すことにより板状に成形した後、直径φ４．９ｍｍ、厚み０．５ｍｍの円盤形状を有し、両表面が鏡面仕上げしたものを用いた。ＴｅＯ_２系ガラス部材の取り付けに際しては、円盤状のＴｅＯ_２系ガラス部材を強化ガラス板の貫通孔の中心位置に配置した後、貫通孔内におけるＴｅＯ_２系ガラス部材と強化ガラス板の隙間に、接着剤として上記と同様の黒色顔料を含有するＵＶ硬化系樹脂を注入し、ＵＶ光（波長３６０ｎｍ、３分間照射）によりＵＶ硬化系樹脂を硬化させることにより、ＴｅＯ_２系ガラス部材を貫通孔内に接着固定した。なお、接着剤が貫通孔から食み出した場合は、ＵＶ硬化前に取り除くか、あるいはＵＶ硬化後に機械研磨によって取り除くことが好ましい。

上記のようにして作製されたディスプレイ用保護部材において、透光性基板（強化ガラス板）の貫通孔部分を観察したところ、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分はほとんど視認できなかった。

（実施例２）
強化ガラス板の代わりにサファイア基板（屈折率ｎｄ＝１．７７）を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法にてディスプレイ用保護部材を作製した。作製されたディスプレイ用保護部材において、透光性基板（サファイア基板）の貫通孔部分を観察したところ、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分はほとんど視認できなかった。

（実施例３）
モル％で、ＳｉＯ_２６６．２％、Ａｌ_２Ｏ_３１０．８％、Ｂ_２Ｏ_３９．８％、ＭｇＯ０．５％、ＣａＯ９．５％、ＳｒＯ２．９％、ＢａＯ０．２％、ＳｎＯ_２０．１％のガラス組成になるようにガラス原料を調合し、１６００℃で２４時間溶融し、清澄した後、オーバーフローダウンドロー法により成形、切断し、０．７ｍｍの無アルカリガラス板（屈折率ｎｄ＝１．５２）を得た。得られた無アルカリガラス板を用い、強化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の方法にてディスプレイ用保護部材を作製した。作製されたディスプレイ用保護部材において、透光性基板（無アルカリガラス基板）の貫通孔部分を観察したところ、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分はほとんど視認できなかった。

（実施例４）
接着剤として、無色透明のＵＶ硬化系樹脂（屈折率ｎｄ＝１．５）用い、ＴｅＯ_２系ガラス部材の側面に上記の黒色顔料を含有するＵＶ硬化系樹脂を用いて着色処理を行ったこと以外は、実施例１と同様の方法にてディスプレイ用保護部材を作製した。作製されたディスプレイ用保護部材において、透光性基板（強化ガラス板）の貫通孔部分を観察したところ、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分はほとんど視認されなかった。

（比較例）
接着剤として、無色透明のＵＶ硬化系樹脂（屈折率ｎｄ＝１．５）用いたこと以外は、実施例１と同様の方法にてディスプレイ用保護部材を作製した。作製されたディスプレイ用保護部材において、透光性基板（強化ガラス板）の貫通孔部分を観察したところ、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分がはっきりと視認された。

（参考例）
接着剤として、無色透明のＵＶ硬化系樹脂（屈折率ｎｄ＝１．７）用いたこと以外は、実施例１と同様の方法にてディスプレイ用保護部材を作製した。作製されたディスプレイ用保護部材において、透光性基板（強化ガラス板）の貫通孔部分を観察したところ、透光性基板と赤外線透過部材の境界部分はわずかに視認されたが、実用上支障のない程度であった。

本発明のディスプレイ用保護部材は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等の携帯端末の他、パソコン等のディスプレイの保護部材として好適である。

１、１１ディスプレイ用保護部材
２、１２透光性基板
３、１３貫通孔
４、１４赤外線透過部材
５、１５接着剤
６、１６赤外線センサー
７、１７遮蔽部材
１８着色層

Claims

表面に貫通孔を有する透光性基板と、前記貫通孔内に固定された赤外線透過部材と、前記透光性基板の視認側とは逆になるべき表面の前記貫通孔周辺に配置された遮蔽部材と、を備えたディスプレイ用保護部材であって、
前記透光性基板と前記赤外線透過部材とが、着色層を介して固定されており、
前記着色層の色が前記遮蔽部材と略同一であることを特徴とするディスプレイ用保護部材。
前記透光性基板と前記赤外線透過部材とが、着色した接着剤層を介して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用保護部材。
前記接着剤層が顔料を含有していることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ用保護部材。
前記接着剤層が有機系樹脂からなることを特徴とする請求項２または３に記載のディスプレイ用保護部材。
前記透光性基板が、強化ガラス、無アルカリガラスまたはサファイアからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のディスプレイ用保護部材。
前記赤外線透過部材が、酸化物系ガラス、カルコゲナイド系ガラス、ハロゲン系ガラス、シリコン、ゲルマニウム、ＺｎＳｅ、ＺｎＳまたはポリエチレンからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のディスプレイ用保護部材。
前記貫通孔が赤外線センサーを動作させるために形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のディスプレイ用保護部材。
前記遮蔽部材が、前記透光性基板の視認側とは逆側になるべき表面の貫通孔周辺に形成された遮蔽層であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のディスプレイ用保護部材。
前記遮蔽層が、赤外線センサーの周辺部材を遮蔽するために形成されていることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ用保護部材。
請求項１〜９のいずれかに記載のディスプレイ用保護部材を備えることを特徴とする携帯端末。
前記貫通孔の位置に対応するように、赤外線センサーが配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の携帯端末。