JP5541623B2 - Manufacturing method of glass substrate - Google Patents

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Description

本発明は、化学強化処理が施されるとともに電極が形成されたガラス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate on which an electrode is formed while being subjected to a chemical strengthening treatment.

近年、タッチスイッチなどの入力装置は、液晶表示パネルなどの表示装置と一体化されたタッチパネルとして、携帯電話、ＰＤＡ、ノートＰＣ、産業用ディスプレイなどに用いられている（例えば、特許文献１参照）。   In recent years, an input device such as a touch switch has been used as a touch panel integrated with a display device such as a liquid crystal display panel in a mobile phone, a PDA, a notebook PC, an industrial display, or the like (for example, see Patent Document 1). .

前記タッチスイッチの一例として、静電容量方式のタッチスイッチは、ガラス基板などの透明基板の表面に電極となる導電膜パターン層が形成されており、指などが接触した位置座標を静電容量の変化により検出するものである。   As an example of the touch switch, a capacitive touch switch has a conductive film pattern layer that serves as an electrode on the surface of a transparent substrate such as a glass substrate. It detects by change.

一般に、このようなタッチスイッチに用いられるガラス基板には、イオン交換法などを用いた化学強化処理が施され、ガラスの強度が強化されている。前記イオン交換法は、ガラスをガラス転移点以下の温度域でアルカリ溶融塩に浸漬することにより、ガラス表面においてイオン半径の小さいアルカリイオン（例えば、ＬｉイオンやＮａイオン）をイオン半径の大きなイオン（例えば、Ｋイオン）に交換するものである。その結果、ガラス表面に所定の厚さの圧縮応力層を形成して、ガラス表面に存在する引張応力を圧縮応力に替えることにより、ガラスの強度を強化することができる。   In general, a glass substrate used in such a touch switch is subjected to a chemical strengthening treatment using an ion exchange method or the like, thereby strengthening the strength of the glass. In the ion exchange method, by immersing glass in an alkali molten salt at a temperature range below the glass transition point, alkali ions (for example, Li ions and Na ions) having a small ion radius on the glass surface are converted to ions having a large ion radius ( For example, K ions are exchanged. As a result, the strength of the glass can be strengthened by forming a compressive stress layer having a predetermined thickness on the glass surface and replacing the tensile stress existing on the glass surface with the compressive stress.

また、従来の前記ガラス基板の製造工程においては、通常、一枚の大きいガラス基板（以下、マザー基板という。）を切断して複数の個片のガラス基板を形成する。   Moreover, in the conventional manufacturing process of the said glass substrate, normally a large glass substrate (henceforth a mother substrate) is cut | disconnected, and a several piece glass substrate is formed.

ここで、一枚の大きいマザー基板から、化学強化処理が施されるとともに導電膜のパターン層が形成されたガラス基板を一連の工程により製造する場合、従来においては、まず、マザー基板を個片のガラス基板に切断した後、各ガラス基板について、それぞれ化学強化処理を施し、導電膜パターン層の形成を行うという手順がとられていた。   Here, when manufacturing a glass substrate on which a chemical strengthening process is performed and a pattern layer of a conductive film is formed from a single large mother substrate by a series of steps, conventionally, the mother substrate is first separated into individual pieces. After being cut into glass substrates, each glass substrate was subjected to a chemical strengthening treatment to form a conductive film pattern layer.

特開２００１−１９２２４０号公報JP 2001-192240 A

しかしながら、前記手順の場合、各ガラス基板について、それぞれ個別に化学強化処理を施し、導電膜のパターン層の形成を行う必要があるため、生産効率が悪いという問題があった。   However, in the case of the above procedure, there is a problem in that the production efficiency is poor because it is necessary to perform chemical strengthening treatment individually on each glass substrate and form a pattern layer of the conductive film.

そこで、生産効率を上げるためには、一枚の大きいマザー基板のままで、化学強化処理を施し、導電膜のパターン層の形成を行った後、個片のガラス基板に切断するという手順が考えられる。しかし、化学強化処理が施されたマザー基板を切断するには、ガラス表面の圧縮応力を取り除く力も必要となるため、切断が困難である。そのため、ガラス基板の切断面に傷や欠けが生じ、その傷や欠けが生じた部分をきっかけにガラスの破壊が生じやすくなり、結果的に、化学強化処理を施していないガラスよりも強度が低下してしまったり、ガラス基板の周縁部の直線性が得られず、均一な形状のガラス基板が形成されず、品質が低下してしまうなどの新たな問題が生じるおそれがある。   Therefore, in order to increase the production efficiency, a procedure is considered in which a large mother substrate is left as it is, and after chemical strengthening treatment is performed and a conductive film pattern layer is formed, it is cut into individual glass substrates. It is done. However, in order to cut the mother substrate that has been subjected to the chemical strengthening treatment, it is necessary to remove the compressive stress on the glass surface. Therefore, the cut surface of the glass substrate is scratched or chipped, and the glass is more likely to break due to the scratched or chipped portion, resulting in lower strength than the glass not subjected to chemical strengthening treatment. Or the linearity of the peripheral edge of the glass substrate may not be obtained, and a glass substrate having a uniform shape may not be formed, resulting in new problems such as deterioration in quality.

また、ガラス基板は、最終的には装置のケースへ組み込まれて使用されるが、その組み込みについては位置合わせも確実かつ容易にできることが望まれている。   In addition, the glass substrate is finally used by being incorporated into the case of the apparatus. However, it is desired that the glass substrate can be aligned reliably and easily.

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、生産効率の向上を図ることができ、かつ、均一な形状であってガラスの強度が強化されたガラス基板を製造することが可能なガラス基板の製造方法を提供することを第１の目的とし、さらには、ケースへの組み込みが容易なガラス基板の製造方法を提供することを第２の目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and is capable of improving the production efficiency and capable of producing a glass substrate having a uniform shape and enhanced glass strength. A first object is to provide a method for manufacturing a substrate, and a second object is to provide a method for manufacturing a glass substrate that can be easily incorporated into a case.

前記の目的を解決するため、本発明のガラス基板の製造方法においては、マザー基板に化学強化処理を施すことにより、表面に１５〜５０μｍの厚さの圧縮応力層を形成し、前記マザー基板の少なくとも一方の面に所望の加工処理を行った後、前記マザー基板を仮想の切断線に沿って個片のガラス基板に切断する。 To solve the above object, in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, by performing chemical strengthening treatment on the mother substrate, the surface to form a compressive stress layer having a thickness of 15 to 50 m, the mother board after the desired processing on at least one side, cut the glass substrate of pieces along the mother board to the virtual cutting line.

ガラス表面に化学強化処理を所定の程度で施し、ガラス表面に付与する圧縮応力を適当な大きさにすることにより、化学強化処理後のマザー基板であっても、切断が容易となる。そのため、一枚の大きいマザー基板のままで、化学強化処理を施し、所望の加工処理を行った後、個片のガラス基板に切断するという手順をとることが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。 Subjected to chemical strengthening treatment by a predetermined extent glass surface, by a compressive stress applied to the glass surface into an appropriate size, even the mother substrate after the chemical strengthening treatment, cutting becomes easy. For this reason, it is possible to take a procedure in which a single large mother substrate is left as it is, and a chemical strengthening process is performed, a desired processing process is performed, and then a piece of glass substrate is cut, thereby improving production efficiency. be able to.

また、ガラス基板の切断面には欠けや傷が発生することなく、滑らかな切断面が得られるため、従来のように、切断面に発生した欠けや傷によってガラスが割れやすくなることがなく、化学強化処理により強化されたガラスの強度を保つことができる。さらに、ガラス基板の周縁部の直線性が得られるため、均一な形状であって、ガラスの強度が強化されたガラス基板を製造することが可能である。   In addition, since the cut surface of the glass substrate is not chipped or scratched and a smooth cut surface is obtained, the glass does not easily break due to the chipped or scratched on the cut surface, as in the past, The strength of the glass strengthened by the chemical strengthening treatment can be maintained. Furthermore, since the linearity of the peripheral part of a glass substrate is obtained, it is possible to manufacture a glass substrate having a uniform shape and enhanced glass strength.

そして、本発明の請求項１に記載のガラス基板の製造方法は、前記マザー基板に化学強化処理を施す前に、マザー基板の少なくとも一方の面に、前記仮想の切断線を位置させる溝部を形成することを特徴とする。And the manufacturing method of the glass substrate of Claim 1 of this invention forms the groove part which positions the said virtual cutting line in the at least one surface of a mother board | substrate before performing a chemical strengthening process to the said mother board | substrate. It is characterized by doing.

マザー基板に前記溝部を形成することで、その部分の板厚は薄くなる。したがって、前記溝部から切断することで、マザー基板をより容易に切断することができる。By forming the groove on the mother substrate, the thickness of that portion is reduced. Therefore, the mother substrate can be more easily cut by cutting from the groove.

また、請求項２に記載のガラス基板の製造方法は、請求項１に記載のガラス基板の製造方法において、前記溝部は断面を矩形状に形成されており、その平底部の幅方向中央を前記仮想の切断線として切断されることを特徴とする。Moreover, the manufacturing method of the glass substrate of Claim 2 WHEREIN: The manufacturing method of the glass substrate of Claim 1 WHEREIN: The said groove part is formed in the rectangular shape in the cross section, and the width direction center of the flat bottom part is the said center. It is characterized by being cut as a virtual cutting line.

後述するように、マザー基板の表面上に形成された前記溝部の中央に沿って切断することにより、得られたガラス基板の外周部には、厚さ方向の段差部を形成することができる。このように段差部が形成されたガラス基板は、このガラス基板を配設する凹部が形成された装置のケースに、前記段差部を係止させることにより、ガラス基板をきちんと位置決めして配置させることができるため、ケースへの組み込みが容易となる。As described later, by cutting along the center of the groove formed on the surface of the mother substrate, a step portion in the thickness direction can be formed on the outer peripheral portion of the obtained glass substrate. The glass substrate on which the stepped portion is formed in this way is positioned and arranged properly by locking the stepped portion to the case of the apparatus in which the recess for arranging the glass substrate is formed. Can be easily incorporated into the case.

また、請求項３に記載のガラス基板の製造方法は、請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法において、前記所望の加工処理が前記マザー基板の一方の面に形成される透明導電膜のパターニングであり、前記マザー基板の他方の面に前記溝部が形成されることを特徴とする。装置のケースに段差部を係止させてガラス基板を組み込むとともに、ガラス基板に形成される透明電極を適切に保護することができる。The glass substrate manufacturing method according to claim 3 is the glass substrate manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the desired processing is formed on one surface of the mother substrate. The groove portion is formed on the other surface of the mother substrate. While the step portion is locked to the case of the apparatus and the glass substrate is incorporated, the transparent electrode formed on the glass substrate can be appropriately protected.

そして、請求項４に記載のガラス基板の製造方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法において、前記圧縮応力層を１５〜２５μｍに形成し、前記マザー基板をレーザーを用いて個片のガラス基板に切断することを特徴とする。 And the manufacturing method of the glass substrate of Claim 4 forms the said compression stress layer in 15-25 micrometers in the manufacturing method of the glass substrate of any one of Claim 1 thru | or 3, The said The mother substrate is cut into individual glass substrates using a laser .

特に、マザー基板をレーザーを用いて個片のガラス基板に切断する場合には、前記圧縮応力層の厚さを１５〜２５μｍとすることが好ましい。In particular, when the mother substrate is cut into individual glass substrates using a laser, the thickness of the compressive stress layer is preferably 15 to 25 μm.

本発明のガラス基板の製造方法によれば、一枚の大きいマザー基板のままで、化学強化処理を施し、所望の加工処理を行うことができるため、従来のように、各ガラス基板について、それぞれ個別に処理する必要がなく、生産効率を向上させることができる。   According to the method for producing a glass substrate of the present invention, it is possible to perform a chemical strengthening process and perform a desired processing process while maintaining a single large mother substrate. There is no need to process them individually, and production efficiency can be improved.

また、ガラス基板の切断面には欠けや傷が発生することなく、滑らかな切断面が得られるため、従来のように、切断面に発生した欠けや傷によってガラスが割れやすくなることがなく、化学強化処理により強化されたガラスの強度を保つことができる。さらに、ガラス基板の周縁部の直線性が得られるため、均一な形状であって、ガラスの強度が強化されたガラス基板を形成することが可能である。   In addition, since the cut surface of the glass substrate is not chipped or scratched and a smooth cut surface is obtained, the glass does not easily break due to the chipped or scratched on the cut surface, as in the past, The strength of the glass strengthened by the chemical strengthening treatment can be maintained. Furthermore, since the linearity of the peripheral part of a glass substrate is obtained, it is possible to form a glass substrate having a uniform shape and enhanced glass strength.

さらに、本発明のガラス基板の製造方法によれば、外周部に厚さ方向の段差部が形成された複数の個片のガラス基板が得られる。このように段差部が形成されたガラス基板は、このガラス基板を配設する凹部が形成された装置のケースに、段差部を係止させることにより、ガラス基板をきちんと位置決めして配置させることができるため、ケースへの組み込みが容易となる。   Furthermore, according to the manufacturing method of the glass substrate of this invention, the glass substrate of the several piece by which the level | step difference part of the thickness direction was formed in the outer peripheral part is obtained. The glass substrate with the stepped portion formed in this way can be positioned and placed properly by locking the stepped portion in the case of the device in which the concave portion for arranging the glass substrate is formed. This makes it easy to incorporate it into the case.

本発明のガラス基板の製造方法により製造されたガラス基板を備えたタッチスイッチの一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the touch switch provided with the glass substrate manufactured by the manufacturing method of the glass substrate of this invention 本発明のガラス基板の製造方法の実施形態を示す工程図Process drawing which shows embodiment of the manufacturing method of the glass substrate of this invention マザー基板に形成された溝部のパターンを示す平面図The top view which shows the pattern of the groove part formed in the mother board | substrate マザー基板の仮想切断線およびケースとの係止状態を示す断面図Sectional drawing which shows the locked state with the virtual cutting line and case of a motherboard （ａ）はマザー基板に形成されたレジストのパターンを示す平面図、（ｂ）は断面図とその拡大断面図(A) is a plan view showing a resist pattern formed on a mother substrate, (b) is a sectional view and an enlarged sectional view thereof.

以下、本発明のガラス基板の製造方法について、図面に示す実施形態により説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the glass substrate of this invention is demonstrated by embodiment shown on drawing.

本発明の製造方法により製造されるガラス基板１は、静電容量方式のタッチスイッチ２を構成し、例えば、図１に示すように、開口となる凸部３ａが形成された入力装置のケース３の最上面に面一となるように配設されている。具体的には、ガラス基板１の上面における４辺には、タッチスイッチ２として用いられる面内よりも肉薄とされたフランジ状の段差部４が形成されている。そして、ガラス基板１は、前記タッチスイッチ２として用いられる上面（図１における上面）を凸部３ａに嵌合させるとともに、前記段差部４をケース３に係止することにより、ケース３の最上面と面一に位置決めして配置されるようになっている。また、ガラス基板１の背面（図１における下面）には、指などが接触した位置座標を静電容量の変化により検出するための電極となる導電膜パターン層５が形成されている。また、必要に応じて、ケース３内に液晶パネルやバックライトユニットなどを収容し、タッチパネルとして用いてもよい。   A glass substrate 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention constitutes a capacitive touch switch 2 and, for example, as shown in FIG. 1, a case 3 of an input device in which a convex portion 3a serving as an opening is formed. It is arrange | positioned so that it may become flush | level with the uppermost surface. Specifically, flange-shaped step portions 4 that are thinner than the surface used as the touch switch 2 are formed on the four sides of the upper surface of the glass substrate 1. The glass substrate 1 has an upper surface used as the touch switch 2 (upper surface in FIG. 1) fitted to the convex portion 3 a and the step portion 4 is locked to the case 3, thereby It is arranged so as to be positioned flush with each other. In addition, a conductive film pattern layer 5 is formed on the back surface (the lower surface in FIG. 1) of the glass substrate 1 and serves as an electrode for detecting a position coordinate with which a finger or the like is in contact with a change in capacitance. Further, if necessary, a liquid crystal panel, a backlight unit, or the like may be housed in the case 3 and used as a touch panel.

なお、本発明の製造方法により製造されるガラス基板１としては、上記のようなタッチスイッチ２に限らず、例えば、ガラス基板１の両面に導電膜からなる複数本のＸ電極およびＹ電極が設けられ、指と導電膜との間の静電容量の変化を捉えて位置を検出するものや、その他、抵抗膜方式のタッチスイッチ２などにも使用することができる。   The glass substrate 1 manufactured by the manufacturing method of the present invention is not limited to the touch switch 2 as described above. For example, a plurality of X electrodes and Y electrodes made of a conductive film are provided on both surfaces of the glass substrate 1. In addition, it can be used for detecting a position by detecting a change in capacitance between a finger and a conductive film, or for a resistive film type touch switch 2.

以下、本実施形態のガラス基板１の製造方法について、図２の工程図を用いて説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the glass substrate 1 of this embodiment is demonstrated using the process drawing of FIG.

まず、マザー基板６の一方の面に、外周部に段差部４が形成された個片のガラス基板１を複数枚切り出すための溝部７を形成する（ステップＳＴ１）。なお、本実施形態においては、マザー基板６上に各ガラス基板１の導電膜のパターン層５を一括して形成し、その後、図３に示すように、格子状とされた縦横４本の仮想切断線１０に沿ってマザー基板６を分断することで、一枚の大きいマザー基板６から縦横３×３に配列された計９枚のガラス基板１を分断することを想定している。   First, on one surface of the mother substrate 6, a groove portion 7 is formed for cutting out a plurality of pieces of glass substrates 1 each having a stepped portion 4 formed on the outer peripheral portion (step ST1). In the present embodiment, the conductive film pattern layer 5 of each glass substrate 1 is collectively formed on the mother substrate 6, and then, as shown in FIG. It is assumed that by dividing the mother substrate 6 along the cutting line 10, a total of nine glass substrates 1 arranged in a 3 × 3 vertical and horizontal direction are divided from one large mother substrate 6.

前記溝部７の断面は、図４に示すように、所定の幅を有する矩形状となっている。また、溝部７の幅は、最終的なガラス基板１の外周部に形成される段差部４の幅の２倍となっている。すなわち、溝部７の断面形状は、後述するマザー基板６の仮想切断線１０を対称軸として、左右対称形となっている。また、溝部７の深さは、マザー基板６自体の板厚の１／２以下となっている。本実施形態においては、例えば、板厚が０．３〜１．１ｍｍのマザー基板６を用いており、溝部７の深さは０．１〜０．５ｍｍとなっている。したがって、溝部７が形成された部分の板厚は、マザー基板６自体の板厚の１／２以上となっているため、ガラスの強度を確保することができる。また、溝部７の板厚はケース３の凸部３ａの厚さ寸法より大きな数値とすることが好ましい。ケース３の凸部３ａより小さな値とすると、ケース３の最上面とガラス基板１の上面とが面一の関係とならないことがある。   As shown in FIG. 4, the cross section of the groove portion 7 has a rectangular shape having a predetermined width. Further, the width of the groove portion 7 is twice the width of the step portion 4 formed on the outer peripheral portion of the final glass substrate 1. That is, the cross-sectional shape of the groove 7 is symmetrical with respect to a virtual cutting line 10 of the mother substrate 6 to be described later as an axis of symmetry. Further, the depth of the groove 7 is equal to or less than ½ of the thickness of the mother substrate 6 itself. In the present embodiment, for example, a mother substrate 6 having a plate thickness of 0.3 to 1.1 mm is used, and the depth of the groove portion 7 is 0.1 to 0.5 mm. Therefore, the plate thickness of the portion where the groove 7 is formed is 1/2 or more of the plate thickness of the mother substrate 6 itself, so that the strength of the glass can be ensured. The plate thickness of the groove portion 7 is preferably a numerical value larger than the thickness dimension of the convex portion 3 a of the case 3. If the value is smaller than the convex portion 3a of the case 3, the uppermost surface of the case 3 and the upper surface of the glass substrate 1 may not be flush with each other.

このような溝部７の形成方法としては、研削ブレードやレーザーなどを用いた研削法、フォトリソグラフィー法によりマスキングを施した後に化学エッチングを行う方法、またはこれらの組み合わせを用いることができる。化学エッチングを用いる場合には、後述するように、マスキング手段を組み合わせて行う。   As a method of forming such a groove portion 7, a grinding method using a grinding blade or a laser, a method of performing chemical etching after masking by a photolithography method, or a combination thereof can be used. When chemical etching is used, it is performed in combination with masking means as described later.

また、溝部７の板厚はケース３の凸部３ａの厚さ寸法より大きな数値とすることが好ましい。ケース３の凸部３ａより小さな値とすると、ケース３の最上面とガラス基板の上面とが面一の関係とならないことがある。   The plate thickness of the groove portion 7 is preferably a numerical value larger than the thickness dimension of the convex portion 3 a of the case 3. If the value is smaller than the convex portion 3a of the case 3, the uppermost surface of the case 3 and the upper surface of the glass substrate may not be flush with each other.

なお、溝部７の断面形状は、上記のような矩形に限定されず、例えば、化学エッチングを行った場合、等方性のエッチングにより、矩形の角部分が面取りされたような略Ｕ字状となるが、このような形状も本発明の一態様に含まれる。   In addition, the cross-sectional shape of the groove part 7 is not limited to the rectangular shape as described above. For example, when chemical etching is performed, a substantially U-shaped shape in which a rectangular corner portion is chamfered by isotropic etching. However, such a shape is also included in one embodiment of the present invention.

次に、溝部７を形成したマザー基板６にイオン交換法を用いた化学強化処理を施す（ステップＳＴ２）。具体的には、前記マザー基板６を所定の温度域でアルカリ溶融塩に浸漬することにより、ガラス表面に所定の厚さの圧縮応力層を形成する。これにより、ガラス表面に存在する引張応力を圧縮応力に替えることにより、ガラスの強度を強化することができる。このとき、本実施形態においては、アルカリ溶融塩の温度や浸漬させる時間を調整することで、圧縮応力層の厚さが１５〜５０μｍとなるように処理する。また、特に、後述するマザー基板６の切断をレーザーを用いて行う場合には、圧縮応力層の厚さが１５〜２５μｍとなるように処理する。この処理によって、溝部７を含め、マザー基板６の表・裏面が化学強化される。   Next, a chemical strengthening process using an ion exchange method is performed on the mother substrate 6 on which the groove portion 7 is formed (step ST2). Specifically, the mother substrate 6 is immersed in an alkali molten salt in a predetermined temperature range to form a compressive stress layer having a predetermined thickness on the glass surface. Thereby, the intensity | strength of glass can be strengthened by changing the tensile stress which exists in the glass surface into a compressive stress. At this time, in this embodiment, the thickness of the compressive stress layer is adjusted to 15 to 50 μm by adjusting the temperature of the alkali molten salt and the dipping time. In particular, when the mother substrate 6 described later is cut using a laser, the thickness of the compressive stress layer is processed to be 15 to 25 μm. By this treatment, the front and back surfaces of the mother substrate 6 including the groove portions 7 are chemically strengthened.

次いで、化学強化処理を行ったマザー基板６を洗浄後、マザー基板６の溝部７が形成されている反対の面に、指などの接触位置を静電容量の変化により検出するための電極となる導電膜パターン層５を形成する。具体的には、まず、マザー基板６の表面にスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などを用いて、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などからなる透明導電膜を成膜する。その後、透明導電膜の表面にフォトレジストで所定のパターンを形成し、その露出部分に対して透明導電膜のエッチングを行うことで、パターニングを行う（ステップＳＴ３）。   Next, after cleaning the mother substrate 6 subjected to the chemical strengthening treatment, an electrode for detecting a contact position of a finger or the like by a change in capacitance is provided on the opposite surface of the mother substrate 6 where the groove portion 7 is formed. The conductive film pattern layer 5 is formed. Specifically, first, a transparent conductive film made of, for example, ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide) is formed on the surface of the mother substrate 6 by using a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, or the like. To do. Thereafter, a predetermined pattern is formed with a photoresist on the surface of the transparent conductive film, and patterning is performed by etching the transparent conductive film on the exposed portion (step ST3).

次に、マザー基板６の溝部７が形成された面と反対側の面（図４における下面）から、溝部７の平底部の幅方向中央である仮想切断線１０に超硬ホイールカッターを挿入し、格子状とされた縦横４本の仮想切断線１０に沿ってマザー基板６を分断する（ステップＳＴ４）。なお、切断方法としては、超硬ホイールカッターの他、レーザーなどを用いることができる。これにより、その外周部に厚さ方向の段差部４が形成された、所望の形状のガラス基板１が複数枚得られる。なお、レーザー切断はエキシマレーザ、ＣＯ２レーザー等を挙げられる。 Next, a carbide wheel cutter is inserted into a virtual cutting line 10 that is the center in the width direction of the flat bottom portion of the groove portion 7 from the surface (the lower surface in FIG. 4) opposite to the surface on which the groove portion 7 of the mother substrate 6 is formed. Then, the mother substrate 6 is divided along the four vertical and horizontal virtual cutting lines 10 in a lattice shape (step ST4). As a cutting method, a laser or the like can be used in addition to the carbide wheel cutter. As a result, a plurality of glass substrates 1 having a desired shape, in which the step portions 4 in the thickness direction are formed on the outer peripheral portion, are obtained. Examples of laser cutting include excimer laser and CO 2 laser.

なお、マザー基板６の切断処理の後に、必要に応じて、得られたガラス基板１の面取り加工を行ってもよい。   In addition, you may chamfer the obtained glass substrate 1 after the cutting process of the mother substrate 6 as needed.

以上の工程により、化学強化処理によりガラス表面に所定の厚さの圧縮応力層が形成され、一方の面に電極となる導電膜パターン層５が形成されるとともに、外周部に厚さ方向の段差部４が形成された、所望の形状のガラス基板１を得ることができる。このガラス基板１を入力装置のケース３に組み込んで使用する場合には、図１に示すように、ガラス基板１のタッチスイッチ２として用いられる上面（図１における上面）をケース３の凸部３ａに嵌合させるとともに、段差部４をケース３に係止することにより、ケース３の最上面と面一に位置決めして配置する。   Through the above steps, a compressive stress layer having a predetermined thickness is formed on the glass surface by the chemical strengthening treatment, and the conductive film pattern layer 5 serving as an electrode is formed on one surface, and a step in the thickness direction is formed on the outer peripheral portion. A glass substrate 1 having a desired shape in which the portion 4 is formed can be obtained. When the glass substrate 1 is used by being incorporated in the case 3 of the input device, as shown in FIG. 1, the upper surface (upper surface in FIG. 1) used as the touch switch 2 of the glass substrate 1 is the convex portion 3a of the case 3. And the stepped portion 4 is locked to the case 3 so as to be positioned flush with the uppermost surface of the case 3.

本実施形態のガラス基板１の製造方法においては、化学強化処理により形成する圧縮応力層の厚さを１５〜５０μｍとし、特に、マザー基板６の切断処理をレーザーを用いて行う場合には１５〜２５μｍとして、ガラス表面に付与する圧縮応力を適当な大きさにすることにより、化学強化処理後のマザー基板６であっても、切断が容易となる。そのため、一枚の大きいマザー基板６のままで、化学強化処理を施し、導電膜パターン層５の形成を行うことが可能となり、従来のように、各ガラス基板１について、それぞれ個別に処理する必要がなく、生産効率を向上させることができる。   In the manufacturing method of the glass substrate 1 of this embodiment, the thickness of the compressive stress layer formed by the chemical strengthening process is set to 15 to 50 μm, and in particular, when the cutting process of the mother substrate 6 is performed using a laser, the thickness is 15 to 50 μm. Even if it is the mother board | substrate 6 after a chemical strengthening process, it becomes easy to cut | disconnect by making compressive stress given to a glass surface into a suitable magnitude | size as 25 micrometers. Therefore, it becomes possible to perform the chemical strengthening process and form the conductive film pattern layer 5 with the single large mother substrate 6 as it is, and it is necessary to process each glass substrate 1 individually as in the past. Production efficiency can be improved.

また、ガラス基板１の切断面には欠けや傷が発生することなく、滑らかな切断面が得られるため、従来のように、切断面に発生した欠けや傷によってガラスが割れやすくなることがなく、化学強化処理により強化されたガラスの強度を保つことができる。さらに、ガラス基板１の周縁部の直線性が得られるため、均一な形状であって、ガラスの強度が強化されたガラス基板１を製造することが可能である。   In addition, since the cut surface of the glass substrate 1 is not chipped or scratched, and a smooth cut surface is obtained, the glass is not easily broken by the chipped or scratched surface generated in the conventional manner. The strength of the glass strengthened by the chemical strengthening treatment can be maintained. Furthermore, since the linearity of the peripheral part of the glass substrate 1 is obtained, it is possible to manufacture the glass substrate 1 having a uniform shape and enhanced glass strength.

また、本実施形態のガラス基板１の製造方法によれば、その上面における４辺に、厚さ方向においてタッチスイッチ２として用いられる面内よりも肉薄とされたフランジ状の段差部４が形成された個片のガラス基板１を得ることができる。したがって、ガラス基板１は、この段差部４を凸部３ａが形成された入力装置のケース３の係止部に係止させることにより、入力装置のケース３の最上面に面一に位置決めして配置させることができるため、組み立てが容易となる。   Moreover, according to the manufacturing method of the glass substrate 1 of this embodiment, the flange-shaped level | step-difference part 4 made thinner than the surface used as the touch switch 2 in the thickness direction is formed in four sides in the upper surface. A piece of glass substrate 1 can be obtained. Therefore, the glass substrate 1 is positioned flush with the uppermost surface of the case 3 of the input device by locking the stepped portion 4 with the locking portion of the case 3 of the input device where the convex portion 3a is formed. Since it can arrange | position, an assembly becomes easy.

まず、１．１ｍｍの厚さのソーダライムガラスからなるマザー基板６上に、外周部に段差部４が形成された個片のガラス基板１を複数枚切り出すための溝部７を化学エッチングによって形成する。これに先だって、各ガラス基板１のタッチスイッチ２として用いる面内を保護するため、マザー基板６上にレジスト８のパターンを形成する。なお、本実施例においては、図５（ａ）に示すように、格子状とされた縦横４本の仮想切断線１０に沿ってマザー基板６を分断することで、一枚の大きいマザー基板６から縦横３×３に配列された計９枚のガラス基板１を分断することを想定している。   First, on a mother substrate 6 made of soda lime glass having a thickness of 1.1 mm, a groove portion 7 for cutting out a plurality of individual glass substrates 1 having step portions 4 formed on the outer peripheral portion is formed by chemical etching. . Prior to this, a resist 8 pattern is formed on the mother substrate 6 in order to protect the surface of each glass substrate 1 used as the touch switch 2. In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the mother substrate 6 is divided along four vertical and horizontal virtual cutting lines 10 in a lattice shape, so that one large mother substrate 6 is obtained. It is assumed that a total of nine glass substrates 1 arranged vertically and horizontally are divided.

前記レジスト８には、図５（ｂ）に示すように、断面視において開口部９が形成されている。ここで、本実施例においては、最終的なガラス基板１の外周部に形成する段差部４の幅をＬ、深さを０．５ｍｍに設定する。したがって、前記開口部９の幅は、前記段差部４の幅Ｌの２倍（２Ｌ）よりも、段差部４の深さ０．５ｍｍの２倍（１．０ｍｍ）だけ短い長さ、すなわち（Ｌ−１．０）ｍｍとなっている。   As shown in FIG. 5B, the resist 8 has an opening 9 in a sectional view. Here, in this embodiment, the width of the stepped portion 4 formed on the outer peripheral portion of the final glass substrate 1 is set to L and the depth is set to 0.5 mm. Accordingly, the width of the opening 9 is shorter than twice the width L of the stepped portion 4 (2L) by twice the depth of the stepped portion 4 (1.0 mm), ie, ( L-1.0) mm.

このようにレジスト８のパターンを形成した後、フッ酸エッチング液を用いてその深さが０．５ｍｍとなるまで化学エッチングを行い、溝部７を形成する。その後、マザー基板６からレジスト８を剥離し、洗浄する。   After the pattern of the resist 8 is formed in this way, chemical etching is performed using a hydrofluoric acid etching solution until the depth becomes 0.5 mm, thereby forming the groove 7. Thereafter, the resist 8 is peeled off from the mother substrate 6 and washed.

次に、マザー基板６を所定の温度域で硝酸カリウムの溶融塩に浸漬し、ガラス表面においてソーダライムガラスに含まれるＮａイオンを溶融塩中のＫイオンに交換することにより、ガラス表面に圧縮応力層を形成する。このとき、硝酸カリウムの溶融塩の温度と、マザー基板６を浸漬する時間を調整することにより、前記圧縮応力層の厚さが３０μｍとなるように処理する。   Next, the mother substrate 6 is immersed in a molten salt of potassium nitrate in a predetermined temperature range, and Na ions contained in soda lime glass are exchanged with K ions in the molten salt on the glass surface, whereby a compressive stress layer is formed on the glass surface. Form. At this time, the temperature of the molten salt of potassium nitrate and the time during which the mother substrate 6 is immersed are adjusted so that the thickness of the compressive stress layer becomes 30 μm.

次に、公知の方法にて、マザー基板６の溝部７が形成された面と反対の面に、ＩＴＯからなる透明導電膜を成膜し、フォトリソ法にて電極となる導電膜パターン層５をパターニングする。   Next, a transparent conductive film made of ITO is formed on the surface of the mother substrate 6 opposite to the surface on which the groove portion 7 is formed by a known method, and the conductive film pattern layer 5 to be an electrode is formed by photolithography. Pattern.

その後、マザー基板６の溝部７が形成された面と反対の面から、溝部７の幅方向の中央に超硬ホイールカッターを挿入し、マザー基板６の平面視における仮想切断線１０のパターン形状に沿って切断する。これにより、外周部に段差部４が形成された、所望の形状の個片のガラス基板１を複数枚得る。   Thereafter, a carbide wheel cutter is inserted into the center of the groove portion 7 in the width direction from the surface opposite to the surface on which the groove portion 7 of the mother substrate 6 is formed, so that the pattern shape of the virtual cutting line 10 in the plan view of the mother substrate 6 is obtained. Cut along. As a result, a plurality of pieces of glass substrates 1 each having a desired shape and having stepped portions 4 formed on the outer peripheral portion are obtained.

次に、このガラス基板１の強度を測定した。具体的には、ガラス基板１を下方から四辺のみを支持するような台の上に載せ、ガラス基板１の中央の一点を押え付け、ガラス基板１が割れたときに加えた荷重を測定した。   Next, the strength of the glass substrate 1 was measured. Specifically, the glass substrate 1 was placed on a table that supports only four sides from below, a central point of the glass substrate 1 was pressed, and the load applied when the glass substrate 1 was broken was measured.

その際、比較例（以下、「比較例１」という。）として、上記のような化学強化処理を行わず、それ以外の処理については実施例１と同様に行ったものを用意し、このガラス基板１の強度を基準として相対値を求めた。   At that time, as a comparative example (hereinafter referred to as “Comparative Example 1”), the above-described chemical strengthening treatment was not performed, and the other treatments were performed in the same manner as in Example 1, and this glass A relative value was obtained based on the strength of the substrate 1.

その結果、表１に示すように、実施例１のガラス基板１の強度は、化学強化処理を行っていないガラス基板１（比較例１）と比べて２倍の強度となった。これにより、マザー基板６のままで、化学強化処理を施し、導電膜パターン層５の形成を行った後、個片のガラス基板１に切断した場合であっても、化学強化処理を行っていないガラス基板１よりも、ガラスの強度の向上させることができることが分かった。   As a result, as shown in Table 1, the strength of the glass substrate 1 of Example 1 was twice that of the glass substrate 1 (Comparative Example 1) not subjected to chemical strengthening treatment. Thereby, even if it is a case where it cut | disconnects to the glass substrate 1 of a piece after performing the chemical strengthening process and forming the electrically conductive film pattern layer 5 with the mother substrate 6 still, the chemical strengthening process is not performed. It was found that the strength of the glass can be improved as compared with the glass substrate 1.

溝部７の加工方法として、実施例１のような化学エッチングの代わりに、必要な幅を持った研削ブレードを用いた研削法により行い、それ以外の処理については実施例１と同様に行った。その結果、マザー基板６を容易に切断することができ、各ガラス基板１の周縁部には直線性が得られた。また、複数のガラス基板１について再現性が得られた。   As a processing method of the groove portion 7, instead of chemical etching as in Example 1, it was performed by a grinding method using a grinding blade having a necessary width, and other processing was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the mother substrate 6 could be easily cut, and linearity was obtained at the peripheral edge of each glass substrate 1. Moreover, reproducibility was obtained for a plurality of glass substrates 1.

溝部７の加工方法として、実施例１のような化学エッチングの代わりに、まず、必要な幅を持った研磨ブレードを用いた研削法により深さが０．４ｍｍの溝部７を形成した後、さらに、レジスト形成および化学エッチングを行い、最終的に深さが０．５ｍｍの溝部７を形成した。その結果、マザー基板６を容易に切断することができ、各ガラス基板１の周縁部の直線性が得られた。また、複数のガラス基板１について再現性が得られた。   As a processing method of the groove portion 7, instead of chemical etching as in Example 1, first, after forming the groove portion 7 having a depth of 0.4 mm by a grinding method using a polishing blade having a necessary width, Then, resist formation and chemical etching were performed to finally form a groove 7 having a depth of 0.5 mm. As a result, the mother substrate 6 could be easily cut, and the linearity of the peripheral edge of each glass substrate 1 was obtained. Moreover, reproducibility was obtained for a plurality of glass substrates 1.

また、他の実施例として、前述した実施例１と同様の処理において、圧縮応力層の厚さを変更したもの（実施例４：５０μｍ、実施例５：２０μｍ）や、マザー基板６の切断処理を超硬ホイールカッターの代わりにレーザーを用いて行い、圧縮応力層の厚さを変更したもの（実施例６：２５μｍ、実施例７：１５μｍ）を形成し、実施例１と同様にガラスの強度を測定した。表１にこれらの結果をまとめる。   Further, as other examples, in the same process as the above-described example 1, the thickness of the compressive stress layer is changed (example 4: 50 μm, example 5: 20 μm), and the mother substrate 6 is cut. Is performed using a laser instead of the carbide wheel cutter, and the thickness of the compressive stress layer is changed (Example 6: 25 μm, Example 7: 15 μm), and the strength of the glass is the same as in Example 1. Was measured. Table 1 summarizes these results.

Figure 0005541623
Figure 0005541623

表１に示すように、化学強化処理により形成する圧縮応力層の厚さを１５〜５０μｍとした場合については、ガラス基板１の周縁部の直線性が得られ、複数のガラス基板１について再現性が得られた。また、レーザーを用いてマザー基板６の切断を行った場合については、圧縮応力層の厚さを１５〜２５μｍとしたときには、ガラス基板１の周縁部の直線性が得られ、複数のガラス基板１について再現性が得られた。また、これらのガラス基板は、化学強化処理を行わないもの（比較例１）と比べて、ガラスの強度が強化された。   As shown in Table 1, in the case where the thickness of the compressive stress layer formed by the chemical strengthening treatment is 15 to 50 μm, the linearity of the peripheral portion of the glass substrate 1 is obtained, and the reproducibility for the plurality of glass substrates 1 is obtained. was gotten. When the mother substrate 6 is cut using a laser, when the thickness of the compressive stress layer is 15 to 25 μm, the linearity of the peripheral edge of the glass substrate 1 is obtained, and a plurality of glass substrates 1 are obtained. Reproducibility was obtained. Moreover, these glass substrates strengthened the strength of the glass as compared with those not subjected to chemical strengthening treatment (Comparative Example 1).

なお、レーザーを用いて切断処理を行った場合の比較例（以下、「比較例２」という。）として、圧縮応力層の厚さを３０μｍとしてガラス基板１を形成した。この場合、マザー基板６を切断することは可能であるが、ガラス基板１の外周面の直線性は得られず、再現性も得られなかった。   In addition, the glass substrate 1 was formed by setting the thickness of the compressive stress layer to 30 μm as a comparative example (hereinafter referred to as “comparative example 2”) in the case of performing the cutting process using a laser. In this case, the mother substrate 6 can be cut, but the linearity of the outer peripheral surface of the glass substrate 1 cannot be obtained, and the reproducibility cannot be obtained.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed as necessary.

例えば、上記実施形態においては、上面における４辺に段差部４が形成されたガラス基板１を複数枚得るようにしたが、図２のステップＳＴ１において、マザー基板１の一方の面に形成する溝部７のパターン形状を縦方向（横方向に）並列した複数のライン状とすることで、上面における２辺に段差部４が形成されたガラス基板１を複数枚得るようにしてもよい。この場合、ガラス基板１は、ガラス基板１のタッチスイッチ２として用いられる上面をケース３の凸部３ａに嵌合させるとともに、背面における２辺に形成された段差部４をケース３に係止することにより、ケース３の最上面に面一に位置決めして配置させる。   For example, in the above embodiment, a plurality of glass substrates 1 having stepped portions 4 formed on the four sides of the upper surface are obtained. However, in step ST1 of FIG. 2, a groove portion formed on one surface of the mother substrate 1 A plurality of glass substrates 1 in which stepped portions 4 are formed on two sides on the upper surface may be obtained by making the pattern shape 7 into a plurality of line shapes arranged in parallel in the vertical direction (horizontal direction). In this case, the glass substrate 1 engages the upper surface used as the touch switch 2 of the glass substrate 1 with the convex portion 3 a of the case 3 and locks the step portions 4 formed on the two sides on the back surface to the case 3. Thus, the case 3 is positioned and arranged flush with the uppermost surface of the case 3.

また、マザー基板６の一方または両方の面に形成する電極としては、上述したような導電膜のパターン層５に限定されない。さらに、図２のステップＳＴ３において、導電膜の成膜およびパターニングを行い、導電膜のパターン層５を形成する代わりに、別の処理を行ってもよい。   Further, the electrodes formed on one or both surfaces of the mother substrate 6 are not limited to the conductive film pattern layer 5 as described above. Further, in step ST3 of FIG. 2, instead of forming and patterning the conductive film and forming the pattern layer 5 of the conductive film, another process may be performed.

また、前記溝部７は、マザー基板６を切断するためのいわゆるスクライブ溝として利用してもよい。すなわち、溝部７を形成することで、その部分のマザー基板６の板厚を薄くし、切断を容易にすることができる。この場合には、溝部７の断面形状は、前述したような矩形の代わりに、例えば、Ｖ字状であってもよい。   The groove 7 may be used as a so-called scribe groove for cutting the mother substrate 6. That is, by forming the groove portion 7, the thickness of the mother substrate 6 at that portion can be reduced and cutting can be facilitated. In this case, the cross-sectional shape of the groove portion 7 may be, for example, a V-shape instead of the rectangle as described above.

１ ガラス基板
２ タッチスイッチ
３ ケース
３ａ 凹部
４ 段差部
５ 導電膜パターン層
６ マザー基板
７ 溝部
８ レジスト
９ 開口部
１０ 仮想切断線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Touch switch 3 Case 3a Concave part 4 Step part 5 Conductive film pattern layer 6 Mother board 7 Groove part 8 Resist 9 Opening part 10 Virtual cutting line

Claims (4)

マザー基板に化学強化処理を施すことにより、表面に１５〜５０μｍの厚さの圧縮応力層を形成し、前記マザー基板の少なくとも一方の面に所望の加工処理を行った後、前記マザー基板を仮想の切断線に沿って個片のガラス基板に切断するガラス基板の製造方法であって、前記マザー基板に化学強化処理を施す前に、マザー基板の少なくとも一方の面に、前記仮想の切断線を位置させる溝部を形成することを特徴とするガラス基板の製造方法。 By performing chemical strengthening treatment on the mother substrate, a compressive stress layer having a thickness of 15 to 50 μm is formed on the surface, and after performing desired processing on at least one surface of the mother substrate, the mother substrate is virtually a method along the cutting line of the glass substrate you cut the glass substrate of pieces produced, before subjected to chemical strengthening treatment on the mother board, on at least one surface of the mother board, the imaginary cutting line A method for producing a glass substrate, comprising forming a groove portion for positioning the substrate. 前記溝部は断面を矩形状に形成されており、その平底部の幅方向中央を前記仮想の切断線として切断されることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の製造方法。The method for producing a glass substrate according to claim 1, wherein the groove has a rectangular cross section and is cut with the center in the width direction of the flat bottom as the virtual cutting line. 前記所望の加工処理が前記マザー基板の一方の面に形成される透明導電膜のパターニングであり、前記マザー基板の他方の面に前記溝部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the desired processing is patterning of a transparent conductive film formed on one surface of the mother substrate, and the groove is formed on the other surface of the mother substrate. The manufacturing method of the glass substrate of description. 前記圧縮応力層を１５〜２５μｍに形成し、前記マザー基板をレーザーを用いて個片のガラス基板に切断することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。4. The glass substrate according to claim 1, wherein the compressive stress layer is formed to have a thickness of 15 to 25 μm, and the mother substrate is cut into individual glass substrates using a laser. 5. Manufacturing method.
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