CN106892571A

CN106892571A - 玻璃基板的制造方法和玻璃基板

Info

Publication number: CN106892571A
Application number: CN201611186149.9A
Authority: CN
Inventors: 鸟井秀晴; 中岛伸郎; 森伦; 森一伦
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2017-06-27
Also published as: DE102016015231A1; JP2017116573A; US10081569B2; TW201726307A; US20170174562A1

Abstract

本发明的目的在于提供生产性优良的具有防眩功能的玻璃基板的制造方法以及玻璃基板。玻璃基板的制造方法的特征为，包括在玻璃板的至少一方的主面上形成防眩区域的工序、切割所述玻璃板的工序、和将所述防眩区域的一部分除去的工序。

Description

玻璃基板的制造方法和玻璃基板

技术领域

本发明的实施方式涉及玻璃基板的制造方法和玻璃基板，特别涉及具有防眩功能的玻璃基板的制造方法和玻璃基板。

背景技术

近年来，为了保护例如LCD(液晶显示，Liquid Crystal Display)装置等显示装置，在该显示装置的显示面侧配置有由透明基体构成的罩体。从外观角度考虑，该透明基体多使用玻璃基板。但是，在显示装置上设置了这种玻璃基板的情况下，在透过玻璃基板识别显示装置的显示画面时，经常会发生放置在周边的物品被映入的情况。玻璃基板上如果产生这种映入，显示画面的观察者不仅难以识别显示画面，而且会产生不快的印象。

此时，为了抑制这种映入，尝试了例如在玻璃基板的表面实施形成凹凸形状的防眩处理的方法等。

防眩处理中例如有对玻璃基板表面进行蚀刻(例如参照专利文献1)、在玻璃基板表面形成具有凹凸形状的膜(例如参照专利文献2)等手段，但是从提高生产效率的角度考虑，较好是均在实施形成大型玻璃基板的凹凸形状的防眩处理后分别根据制品形状进行切割和加工。

一旦实施了防眩处理，则极难将防眩处理过的区域精确除去。因此，提出了在不希望实施防眩处理的区域(以下称作非防眩区域)预先实施遮蔽来分别制作非防眩区域和防眩区域的技术(例如参照专利文献3)。

但是，通过遮蔽来形成非防眩区域的情况下，在防眩处理实施后无法对防眩区域和非防眩区域的位置进行变更，因此存在各自区域的位置发生偏移时产生残次品(日文：無駄)的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2014/119453号

专利文献2：美国专利8003194号

专利文献3：日本专利特表2013-529316号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供生产性优良的具有防眩功能的玻璃基板的制造方法以及玻璃基板。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一种实施方式的玻璃基板的制造方法的特征为，包括在玻璃板的至少一方的主面上形成防眩区域的工序、切割所述玻璃板的工序、和将所述防眩区域的一部分除去的工序。

另外，本发明的一种实施方式的玻璃基板包括玻璃板、设置在所述玻璃板的至少一方的主面上的防眩区域、和设置在所述防眩区域的同一主面上的非防眩区域，所述非防眩区域是将防眩区域的一部分除去后的非平坦面，该非平坦面内的最大高低差在0.6μm以下。

发明效果

通过本发明的实施方式，则能够提供生产性优良的具有防眩功能的玻璃基板的制造方法以及玻璃基板。

附图说明

图1是示意性地表示本发明第一实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。

图2是表示本发明第一实施方式的除去工序中能够使用的抛光磨石的一个示例的截面图。

图3是表示除去工序S3的抛光磨石1的轨迹的一个示例的俯视图。

图4是通过显微镜观察的使抛光磨石沿圆周方向移动情况下的非防眩区域的一个示例的俯视图。

图5是表示本发明第一实施方式的精抛光工序的抛光磨石的轨迹的一个示例的俯视图。

图6是表示本发明第一实施方式的精抛光工序的抛光磨石的轨迹的一个示例的俯视图。

图7是示意性地表示本发明第二实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。

图8是例1的非防眩区域的高度分布和通过显微镜观察的俯视图。

图9是例2的非防眩区域的高度分布和通过显微镜观察的俯视图。

图10是例3的非防眩区域的高度分布和通过显微镜观察的俯视图。

图11是例4的非防眩区域的高度分布和通过显微镜观察的俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行更详细的说明。

(第一实施方式)

图1是示意性地表示本发明第一实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。参照图1对本发明第一实施方式的玻璃基板的制造方法进行简单说明。

如图1所示，本发明的第一实施方式的玻璃基板的制造方法包括在玻璃板的至少一方的主面上形成防眩区域的工序(防眩工序)S1、切割玻璃板的工序(切割工序)S2、和将防眩区域的一部分除去的工序(除去工序)S3。

S1是在至少一方的主面上形成防眩区域的工序，其加工方法无特别限定，能够利用对玻璃板的主面实施表面处理来形成所需的凹凸的方法。本实施方式的玻璃基板中，防眩区域例如是可见光范围的透射光的雾度为0.5％～70％的区域，非防眩区域是未形成上述凹凸的玻璃表面区域，例如，可见光范围的透射光的雾度低于0.5％的区域。

具体可例举对玻璃板的主面实施霜面处理(日文：フロスト処理)的方法。霜面处理例如可通过在氟化氢和氟化铵混合溶液中浸渍作为被处理体的玻璃板而对浸渍面进行化学表面处理的方式来实施。

另外，除了借助这种化学处理的方法之外，还可利用例如通过加压空气将结晶质二氧化硅粉、碳化硅粉等吹附于玻璃板表面的所谓的喷砂处理、使用被水润湿的附着有结晶质二氧化硅粉、碳化硅粉等的刷进行研磨等物理处理的方法。

特别地，使用氟化氢等的药液进行化学表面处理来实施霜面处理的方法中，被处理体表面不易产生微小龟裂，机械强度不易降低，因此优选作为对透明基体实施表面处理的方法进行利用。

照此制作了凹凸之后，为了使表面形状整齐，通常对玻璃表面进行化学蚀刻。藉此，能够通过蚀刻量将雾度调整为所需的值，能够除去由喷砂处理等形成的龟裂或能够抑制闪耀。

作为蚀刻，优选使用在以氟化氢为主成分的溶液中浸渍作为被处理体的玻璃板的方法。作为氟化氢以外的成分，也可含有盐酸·硝酸·柠檬酸等。通过含有这些成分，玻璃中的碱成分与氟化氢反应而能够抑制在局部发生析出反应，能够在面内均匀地进行蚀刻。

另外，也可通过在玻璃板的主面设置防眩膜来形成防眩区域。能通过防眩膜的基质材质、防眩膜的孔隙率、向基质中添加任意的具有折射率的物质等来调整防眩膜的折射率。例如，通过提高防眩膜的孔隙率能够降低折射率。另外，通过在基质中添加折射率低的物质(实心二氧化硅粒子、中空二氧化硅粒子等)能够降低防眩膜的折射率。

防眩膜优选以二氧化硅为主成分，但是不限于此。通过使二氧化硅为主成分，容易降低防眩膜的折射率(反射率)。另外，防眩膜的化学稳定性等也良好。而且，与玻璃板的密合性良好。本说明书中，以二氧化硅为主成分是指，SiO₂的含量在50质量％以上，优选为含量在90质量％以上的膜。

以二氧化硅为主成分的情况下，防眩膜既可仅由二氧化硅构成，也可少量含有二氧化硅以外的成分。作为该成分，可例举选自Li、B、C、N、F、Na、Mg、Al、P、S、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Pd、Ag、In、Sn、Hf、Ta、W、Pt、Au、Bi及镧系元素中的1个或多个离子和/或它们的氧化物等化合物。

作为防眩膜，例如可例举由含有二氧化硅前体和粒子的至少一方和液态介质的涂料组合物形成的防眩膜。该涂料组合物中也可根据需要含有二氧化硅前体以外的其他粘接剂和其他添加剂等。涂料组合物含有二氧化硅前体的情况下，防眩膜的基质以来源于二氧化硅前体的二氧化硅为主成分。防眩膜也可由粒子构成，这种情况下粒子优选为二氧化硅粒子。另外，防眩膜也可以是粒子分散在所述基质中而得的防眩膜。本说明书中出于便利考虑而使用“防眩膜”进行表示，实际上也可不在玻璃板整个面上作为膜连续设置，不是通过玻璃板表面蚀刻而直接改性、而是使玻璃板面上呈现新的防眩功能。

如上所述，作为以二氧化硅为主成分的防眩膜，可例举由含有二氧化硅前体的涂布组合物形成的防眩膜、由含有二氧化硅粒子的涂布组合物形成的防眩膜、由其他不以二氧化硅为主成分的树脂膜等形成的防眩膜。

S2是切割玻璃板的工序(切割工序)，作为切割方法，例如可使用通过刀轮在大型玻璃板上划出线条来折断的方法、用激光照射玻璃板来切割的方法等。针对切割后的玻璃板也可实施对端面进行倒角加工的倒角加工工序。

S2中，能从大型玻璃板分别切割出与使用方式相应大小的玻璃板。此时，不需要全都分割为相同大小的玻璃板，可分别切割成多块适当必要大小的玻璃板。如果通过遮蔽而将非防眩区域的位置固定，则必须与非防眩区域的位置相匹配来分割玻璃板。但是，本实施方式中，由于不预先形成非防眩区域，因此能够效率良好地从大型玻璃板切割出可分割的最大块数。

S3是将防眩区域的一部分除去的工序(除去工序)，是将作为防眩区域的面的一部分的防眩功能除去后即形成非防眩区域的工序。例如在本实施方式的玻璃基板用作便携式电子设备的罩玻璃的情况下，非防眩区域是设置于摄像头正面的区域或设置有指纹传感器的区域，在用作其他传感器用保护构件的情况下，是设置在用于传感的可见光和电波所透过的区域。

作为防眩区域的具体除去手段，可例举对防眩区域进行抛光的方法。在进行抛光的情况下，玻璃板自身的表面形成有凹凸时能够通过将该形成有凹凸的部分的一部分除去来完成，在玻璃板表面形成有膜时能够通过将该膜的一部分除去来完成。另外，也可考虑通过使用激光和蚀刻液来将防眩区域的一部分除去。使用激光的情况下，能够通过用激光将玻璃板表面直接改性或用激光使设置在玻璃板表面的膜蒸发的方式来实施除去工序。另外，使用蚀刻液的情况下，可适当使用能够直接蚀刻玻璃板表面的氢氟酸等的蚀刻液和能够蚀刻设置在玻璃板表面的膜的蚀刻液。

通过蚀刻液将防眩区域的一部分除去的情况下，虽然有向所要除去的区域选择性地供给蚀刻液的方法和对不需要作为非防眩区域的区域进行遮蔽的方法，但是抛光和激光等方法精度优良而容易进行加工，因此优选。

作为S3的除去工序的一个示例，在以下针对利用抛光来除去的工序进行详细描述。

图2是表示本发明第一实施方式的除去工序中能够使用的抛光磨石的一个示例的截面图。该抛光磨石1包括支持部2和磨石部3。支持部2包含不锈钢等构件，磨石部3通常具有抛光磨粒和固定该抛光磨粒的结合材。支持部2和磨石部3通常为圆柱形状，但是不限于此。但是，如果考虑使抛光磨石1旋转来进行抛光，则从均匀性的角度考虑优选圆柱形状。

作为能够用于磨石部3的抛光颗粒的种类，例如可使用努氏硬度(HK)在4000以下的氧化铈、绿色碳化硅磨石(日文：グリーンカーボナイト)、氧化铝等。磨粒的粒度无特别限定，但是从对玻璃板的划伤性的角度考虑，在使用氧化铈以外的磨粒时优选使用#3000以上(例如，平均粒径4～8μm左右以下)的磨粒。另外，可用于磨石部3的结合材的种类无特别限定，例如可使用玻璃化结合材、金属结合材、树脂结合材、将磨粒固定而形成的电沉积磨石(日文：電着砥石)等。

磨石部3为圆柱形状的情况下，可根据非防眩区域的大小对其径进行适当调整，通常为0.5～100mm左右。与玻璃板接合、作为抛光面的下部端面4的外周设置有倒角部5。倒角部5通常沿着磨石3的下部端面的整个外周进行设置。倒角部5与下部端面4所成角度α为20～60°。通过设置倒角部5，下部端面4被按压至玻璃板时能够对被抛光面施加均匀的力，能够精确形成高低差小的非防眩区域。

防眩区域为玻璃板自身表面形成有凹凸的区域的情况下，使用努氏硬度(HK)为2000～4000的磨粒、或者、防眩区域为通过防眩膜形成的区域的情况下使用努氏硬度(HK)在2000以下的磨粒，则能够更有效地精确形成高低差小的非防眩区域，因此优选。

除去工序S3的抛光磨石1的旋转数无特别限定，通常为20～60000rpm。防眩区域为玻璃板自身表面形成有凹凸的区域的情况下，优选以30000rpm以上的旋转数、更优选以40000rpm以上的旋转数进行除去。增加旋转数则能够更有效地抑制非防眩区域内的高低差。另一方面，防眩区域为通过防眩膜形成的区域的情况下，5000rpm以下的旋转数能够精确形成高低差更小的非防眩区域，优选以1000rpm以下、特别是200rpm以下的旋转数进行除去。减少旋转数则能够更有效地抑制非防眩区域内的高低差。

除去工序S3中抛光磨石1的轨迹例如能够沿着图3中作为箭头方向的圆周方向移动，以按照图3所示的方式移动来使非防眩区域6成为圆形状。抛光磨石1的轨迹无特别限定，优选进行调整以使非防眩区域6内与磨石接触的时间尽可能地均匀。抛光磨石1的移动速度无特别限定，能够进行适当变更来实施。

除去工序S3中抛光磨石1的轨迹不限于一种，也可以多个轨迹组合的方式来移动。图4是通过显微镜观察的使所述抛光磨石沿圆周方向移动情况下的非防眩区域的一个示例的俯视图。如图4所示，抛光磨石为圆柱形状，因此与作为抛光面的下部端面的中心部接触的部位和与外周部接触的部位的抛光量存在不同的情况。为了精确形成无透射光不均或散乱偏差的外观良好的非防眩区域，需要将非防眩区域内的最大高低差抑制在0.6μm以下。更优选在0.4μm以下。

因此，更优选将不同的抛光磨石的轨迹组合，使得抛光磨石的抛光面的中心部和外周部之间不存在加工会聚差(日文：加工収束差)。例如，可考虑如下抛光轨迹：如图5所示，使抛光磨石沿半径方向移动，使得抛光磨石的中心多次通过非防眩区域的圆的中心，缓慢改变其方向的抛光轨迹；如图6所示，使抛光磨石移动，使得英文字母的N的形状的中心与圆的中心重合，缓慢改变其角度的抛光轨迹。

作为优选示例，可考虑以下工序的组合：使抛光磨石沿圆周方向移动的主抛光工序；描绘出圆的中心与抛光磨石的中心多次重叠的轨迹以消除该主抛光工序中在圆周方向产生的加工会聚差的精抛光工序。

作为玻璃板，可例举例如钠钙玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱玻璃等。玻璃板是由浮法和下拉法等形成的玻璃板。此外，不仅可以是平坦形状的玻璃板，也可以是具有曲面形状的玻璃。玻璃板的厚度无特别限定，例如可使用厚度在10mm以下的玻璃板。厚度越薄则光的吸收抑制得越低，因此针对以提高透射率为目的的用途是优选的。

玻璃板优选为强化玻璃板。强化玻璃板是实施了强化处理的玻璃板。通过强化处理，在提高玻璃强度的同时、例如维持强度的同时，能够减少板厚度。作为强化处理，通常已知有在玻璃板表面形成压缩应力层的处理。作为在玻璃板表面形成压缩应力层的手段，代表性的有风冷强化法(物理强化法)和化学强化法。

实施了化学强化处理的玻璃板只要是具有能够化学强化的组成的玻璃板则无特别限定，可使用各种组成的玻璃板，例如钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、硼酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、其他各种玻璃。从容易进行化学强化的角度考虑，作为玻璃组成，以氧化物基准的摩尔百分比表示，优选含有56～75％的SiO₂、1～20％的Al₂O₃、8～22％的Na₂O、0～10％的K₂O、0～14％的MgO、0～5％的ZrO₂、0～10％的CaO。其中，优选铝硅酸盐玻璃。

实施了化学强化处理的玻璃板的板厚优选为0.1～3.0mm、特别优选为0.5～1.5mm。玻璃板的物理强化处理和/或化学强化处理可在玻璃板主面形成防眩区域之前进行，也可在形成之后进行。

由本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板包括玻璃基板、在所述玻璃板的至少一方的主面上形成的防眩区域、和在所述防眩区域的同一主面上形成的非防眩区域，所述非防眩区域是将防眩区域的一部分除去后的非平坦面，该非平坦面内的最大高低差在0.6μm以下。非防眩区域是先经防眩处理、然后通过抛光、激光照射、与蚀刻液接触等手段将防眩区域的一部分除去的非平坦面。本说明书中非平坦面是指，玻璃板成形时未经铸造(日文：火造り)的面。是因为防眩区域被除去时玻璃板表面被刮削为任意形状。

非防眩区域为铸造面，如果在其周围邻接设置防眩区域则可能由于边界处的反差而产生干涉条纹。但是，本实施方式的玻璃基板的非防眩区域不是铸造面，由于是非平坦面而使与邻接的防眩区域的边界部的反差得到抑制，且该非平坦面内的最大高低差在0.6μm以下，从而能够得到透射光不均和散射得到抑制的良好的外观品质。

(第二实施方式)

图7是示意性地表示本发明第二实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。参照图7对本发明第二实施方式的玻璃基板的制造方法进行简单说明。

如图7所示，本发明的第二实施方式的玻璃基板的制造方法包括在玻璃板的至少一方的主面上形成防眩区域的工序(防眩工序)S1、将防眩区域的一部分除去的工序(除去工序)S2、和切割玻璃板的工序(切割工序)S3。

第二实施方式与所述第一实施方式的差异在于，在切割工序之前实施除去工序。除此以外与所述第一实施方式相同，因此省略详细说明。如第一实施方式和第二实施方式所示，先实施切割工序或先实施除去工序均可，能够适当替换来实施。

实施例

以下示出本发明的实施例。例1～3、15是实施例，例4～14是比较例。例1～12使用在玻璃板的主面设置有以二氧化硅为主成分的二氧化硅类防眩膜的示例，例13～15是使用通过霜面处理在玻璃板自身表面形成有凹凸的示例。抛光磨粒在例1～4、8～10、13、14中为白色氧化铝质抛光材料(WA)，在例5和12中为金刚石，在例6中为氧化铈，在例1、11、15中为绿色碳化硅(GC)。

抛光磨石的结合材在例5和12中为金属结合材，除此以外的示例中为树脂结合材，但是仅在例1中使用比其他示例弹性模量更低的树脂结合材。抛光磨石的移动速度在所有示例中均为2500mm/分钟，加工时间为150秒。所有示例表面的除去量均为1μm左右。例1～4、10～15中还实施精抛光处理，该精抛光工序是使抛光磨石沿半径方向移动、使得抛光磨石的中心经常通过非防眩区域的圆的中心并缓慢改变其方向的抛光轨迹。

另外，例1～15的抛光磨石的作为抛光面的下部端面的外周均设置有倒角部，倒角部与下部端面所成角度为45°。使用未设置倒角的抛光磨石进行了同样的试验，但是无论怎样改变条件，也无法精加工出无透射光不均和散射的良好的非防眩区域。在除去工序的结果中，将能够精加工出无透射光不均和散射的良好的非防眩区域的示例的结果的项目记为○。

在以下表1中示出所有结果。由例1～12的结果可知，在防眩区域为在玻璃板的主面设置以二氧化硅为主成分的二氧化硅类防眩膜而得的防眩区域的情况下，如果抛光磨石的旋转数低、结合材柔软则存在得到良好结果的倾向。另外，由13～15的结果可知，防眩区域为通过霜面处理在玻璃板自身表面形成凹凸而得的防眩区域的情况下，优选使用比除去防眩膜时努氏硬度更高的抛光磨粒的方法，抛光磨石的旋转数高则存在得到良好结果的倾向。

[表1]

图8～图11分别是例1～4的非防眩区域的高度分布和通过显微镜观察的俯视图。图8与例1对应，图9与例2对应，图10与例3对应，图11与例4对应。由图8～图11可知，结果的项目为○的例1～3在非防眩区域的非平坦面内的最大高低差在0.6μm以下。进一步，得到了非常良好的特性的例1中非防眩区域的非平坦面内的最大高低差在0.4μm以下。另外，图中未示出但结果项目为×的例4～14在非防眩区域的非平坦面内的最大高低差超过0.6μm。

虽然对本发明进行了详细说明且参照特定实施方式对本发明进行了说明，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的技术思想和范围的情况下可进行各种变更和修改。

本申请基于2015年12月21日提交的日本专利申请2015-248356，将其内容作为参照纳入本文。

符号说明

1 抛光磨石

2 支持部

3 磨石部

4 下部端面

5 倒角部

6 非防眩区域

Claims

1.玻璃基板的制造方法，其特征在于，包括：

在玻璃板的至少一方的主面上形成防眩区域的工序，

切割所述玻璃板的切割工序，

将所述防眩区域的一部分除去的除去工序。

2.如权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述除去工序在所述切割工序之前实施。

3.如权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述切割工序在所述除去工序之前实施。

4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述除去工序中以圆形状除去防眩区域的一部分。

5.如权利要求4所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，使用圆柱形状的磨石来实施所述除去工序。

6.如权利要求5所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，在所述除去工序中所述圆柱形状的磨石与所述玻璃板的主面接触的面的外周形成角度为20～60°的倒角。

7.如权利要求5所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，通过对所述玻璃板进行蚀刻而形成所述防眩区域，所述圆柱形状的磨石所含的磨粒的努氏硬度(HK)为2000～4000。

8.如权利要求6所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，通过对所述玻璃板进行蚀刻而形成所述防眩区域，所述圆柱形状的磨石所含的磨粒的努氏硬度(HK)为2000～4000。

9.如权利要求5所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，通过设置于所述玻璃板上的防眩膜而形成所述防眩区域，所述圆柱形状的磨石所含的磨粒的努氏硬度(HK)在2000以下。

10.如权利要求6所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，通过设置于所述玻璃板上的防眩膜而形成所述防眩区域，所述圆柱形状的磨石所含的磨粒的努氏硬度(HK)在2000以下。

11.如权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述除去工序包括至少两种抛光工序，所述至少两种抛光工序包括磨石轨迹不同的主抛光工序和精抛光工序。

12.玻璃基板，其特征在于，包括：

玻璃板、

在所述玻璃板的至少一方的主面上形成的防眩区域、和

在所述防眩区域的同一主面上形成的非防眩区域，

所述非防眩区域是将防眩区域的一部分除去后的非平坦面，该非平坦面内的最大高低差在0.6μm以下。

13.如权利要求12所述的玻璃基板，其特征在于，所述非平坦面的面内的最大高低差在0.4μm以下。

14.如权利要求12或13所述的玻璃基板，其特征在于，所述非防眩区域为圆形状。