JP2011231008A - Glass base material of cover glass for portable equipment and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末装置の表示画面の保護に用いられるカバーガラスや携帯機器の本体に用いられるガラス基材及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cover glass used for protecting a display screen of a mobile terminal device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant), a glass substrate used for a main body of a mobile device, and a manufacturing method thereof.
携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末装置やその他の携帯機器において、ディスプレイに衝撃や外力が加わることを防止するために、保護板が配設されている（例えば、特許文献１）。近年、携帯端末装置や携帯機器の薄型化に伴い、撓みを抑えつつ、しかも薄板であっても強度のある化学強化ガラスを使った保護板が提案されている（例えば、特許文献２）。 In mobile terminal devices such as mobile phones and PDAs, and other mobile devices, a protective plate is provided in order to prevent an impact or external force from being applied to the display (for example, Patent Document 1). 2. Description of the Related Art In recent years, a protective plate using chemically strengthened glass that has strength even if it is a thin plate has been proposed with a reduction in thickness of portable terminal devices and portable devices (for example, Patent Document 2).
特許文献２に記載された従来の加工方法では、ガラス端面の表面粗さが粗く、ガラス端面の面取り加工した面に数十μｍ〜数百μｍ程度のマイクロクラックが存在することによって、ガラス基材に求められる機械的強度が得られないという問題がある。 In the conventional processing method described in Patent Document 2, the glass end surface has a rough surface roughness, and the glass end surface is chamfered to have a microcrack of about several tens μm to several hundreds μm. However, there is a problem that the mechanical strength required for the above cannot be obtained.
この問題を解決するために、本出願人は、先行出願（特願２００７−３２５５４２号）において、ガラス基板上に所望形状のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにしてガラス基板をエッチングすることにより、所望形状のガラス基板を得ることを提供している。 In order to solve this problem, in the prior application (Japanese Patent Application No. 2007-325542), the present applicant forms a resist pattern of a desired shape on a glass substrate, and etches the glass substrate using the resist pattern as a mask. Thus, it is provided to obtain a glass substrate having a desired shape.
しかしながら、この方法においては、図６に示すように、エッチングがガラス基板６１の対向する両主表面６１ａ，６１ｂから等方的に進行するために、主表面６１ａ，６１ｂと、端面６１ｄとで構成されるエッジ部６１ｃが鋭利な形状となる。このような鋭利なエッジ部６１ｃは、ガラス基板６１に曲げ応力が加わったときに、エッジ部６１ｃに応力が集中して機械的強度が低下するという問題もある。
However, in this method, as shown in FIG. 6, since etching proceeds isotropically from both
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、主表面と、端面とで構成されるエッジ部が鋭利な形状とならず、しかも機械的強度が高い携帯機器用カバーガラスのガラス基材及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and the glass substrate of the cover glass for a portable device having a high mechanical strength and an edge portion constituted by the main surface and the end surface does not have a sharp shape, and It aims at providing the manufacturing method.
本発明の携帯機器用カバーガラスのガラス基材の製造方法は、板状のガラス基板の主表面に、前記主表面側が最も重合度が小さくなるように厚さ方向に重合度勾配を持つレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記ガラス基板のエッチングが可能なエッチャントで前記ガラス基板をエッチングすることにより所望の形状に切り抜くと共に、前記主表面と端面とで構成されるエッジ部を、ＵＬ（Underwriters Laboratories）−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジにする工程と、を具備することを特徴とする。 The method for producing a glass substrate of a cover glass for a portable device according to the present invention includes a resist pattern having a polymerization degree gradient in a thickness direction on the main surface of a plate-like glass substrate so that the main surface side has the smallest degree of polymerization. And using the resist pattern as a mask, the glass substrate is etched with an etchant capable of etching the glass substrate, and cut into a desired shape, and an edge portion composed of the main surface and the end surface And a step of making an edge where two layers are not cut from the surface by a sharp edge test according to UL (Underwriters Laboratories) -1439.
この方法によれば、厚さ方向に重合度勾配を持つレジストパターンを形成した状態でエッチングを行うので、レジストとガラスとの間にエッチング液が浸み込んでエッジ部がエッチングされてＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジを持つガラス基材を得ることができる。 According to this method, etching is performed in a state in which a resist pattern having a polymerization degree gradient in the thickness direction is formed. Therefore, the etching solution penetrates between the resist and the glass, and the edge portion is etched, so that UL-1439 is obtained. It is possible to obtain a glass substrate having an edge where two layers are not cut from the surface by a sharp edge test conforming to the above.
本発明の携帯機器用カバーガラスのガラス基材の製造方法においては、前記所望の形状に切り抜いた後、イオン交換処理により化学強化することが好ましい。この方法によれば、ガラス基材の主表面や端面に圧縮応力層が形成されるので、さらに機械的強度を高めることができる。 In the manufacturing method of the glass substrate of the cover glass for portable devices of this invention, after cutting out to the said desired shape, it is preferable to chemically strengthen by an ion exchange process. According to this method, since the compressive stress layer is formed on the main surface and end face of the glass substrate, the mechanical strength can be further increased.
本発明の携帯機器用カバーガラスのガラス基材の製造方法においては、前記エッチングをすることにより、前記ガラス基材の前記主表面における端面近傍に前記ガラス基材の厚さ方向外側に凸となるように湾曲する湾曲面を形成するとともに、前記ガラス基材の前記端面に前記湾曲面から前記ガラス基材の面方向外側へ向けて突出する頂部を形成することが好ましい。 In the manufacturing method of the glass substrate of the cover glass for portable devices of the present invention, by performing the etching, the glass substrate becomes convex outward in the thickness direction of the glass substrate in the vicinity of the end surface of the main surface. It is preferable to form a curved surface that curves in this manner, and to form a top portion that projects from the curved surface toward the outside in the surface direction of the glass substrate on the end surface of the glass substrate.
本発明の携帯機器用カバーガラスのガラス基材は、板状のガラス基板の主表面にレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層に対して前記主表面が最も重合度が小さくなるように厚さ方向に重合度勾配を持つように露光してレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記ガラス基板のエッチングが可能なエッチャントで前記ガラス基板をエッチングすることにより所望の形状に切り抜くと共に、前記主表面と端面とで構成されるエッジ部を、ＵＬ（Underwriters Laboratories）−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジにする工程と、を具備する方法により得られたことを特徴とする。 The glass substrate of the cover glass for portable devices of the present invention includes a step of forming a resist layer on the main surface of a plate-like glass substrate, and a thickness such that the main surface has the smallest degree of polymerization with respect to the resist layer. A step of forming a resist pattern by exposing so as to have a polymerization degree gradient in the vertical direction, and using the resist pattern as a mask, etching the glass substrate with an etchant capable of etching the glass substrate into a desired shape And a step of cutting out and forming an edge portion composed of the main surface and the end surface into an edge in which two layers are not cut from the surface by a sharp edge test according to UL (Underwriters Laboratories) -1439. It is characterized by that.
本発明の携帯機器用カバーガラスのガラス基材は、板状のガラス基板をエッチングすることにより所望の形状に切り抜かれてなり、主表面及び端面を持つガラス基材であって、前記主表面と前記端面とで構成されるエッジ部は、ＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジであるので、主表面と、端面とで構成されるエッジ部が鋭利な形状とならず、しかも機械的強度が高いものである。 The glass substrate of the cover glass for portable devices of the present invention is a glass substrate having a main surface and an end surface, which is cut into a desired shape by etching a plate-like glass substrate, and the main surface and Since the edge portion constituted by the end face is an edge in which two layers are not cut from the surface in the sharp edge test according to UL-1439, the edge portion constituted by the main surface and the end face has a sharp shape. Moreover, it has high mechanical strength.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るガラス基材の一部を示す図である。図１に示すガラス基材１は、対向する一対の主表面１１，１２と、端面１３とを有する。主表面１１，１２と端面１３とで構成されるエッジ部１４は、ＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジである。このようなエッジ部１４は、主表面１１，１２における湾曲面の開始点から端面１３までの距離（Ｙ）が１０μｍ〜１００μｍであり、端面１３における外側に凸となる湾曲面の開始点から主表面１１，１２までの距離（Ｘ）が１０μｍ〜１００μｍである。なお、このエッジ部１４の形状については、ＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表層から２層が切断されない状態になっていれば良く、必ずしも湾曲形状である必要はなく、面取り形状に近い形状となっていても良い。なお、より好ましくは、エッジ部１４の形状は、ＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで全層が切断されないエッジが望ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a view showing a part of a glass substrate according to an embodiment of the present invention. A
このようなエッジ部１４は、ＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表層から２層が切断されないエッジであるので、鋭利な形状となっていない。このため、本発明に係るガラス基材は、ユーザが取り扱い易いものとなる。また、本発明に係るガラス基材は、板状のガラス基板の主表面にレジストパターンを形成した後、前記レジストパターンをマスクとして、前記ガラス基板のエッチングが可能なエッチャントで前記ガラス基板をエッチングすることにより所望の形状に切り抜かれたものであり、かつ、ガラス基材１の端面１３は、溶解ガラス面で構成されてなり、該端面１３における表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１０ｎｍ以下となっている。このように、本発明に係るガラス基材は、エッチングにより外形を形成しているので、端面１３が非常に高い平滑性を有し、溶解ガラス面で構成されており、機械加工で形成された端面に必ず存在するマイクロクラックのない状態となり、高い機械的強度を発揮する。
Such an
なお、ガラス基材の機械的強度は、３点抗折強度（３点曲げ強さ）で５０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上が好ましく、さらに好ましくは、７０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、最も好ましくは、１００００ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることが望ましい。 The mechanical strength of the glass substrate is preferably 5000 kgf / cm 2 or more, more preferably 7000 kgf / cm 2 or more, and most preferably 10000 kgf / cm 2 in terms of three-point bending strength (three-point bending strength). The above is desirable.
上記エッジ部１４を持つガラス基材１を製造するためには、図２に示すように、板状のガラス基材１の主表面に、前記主表面側が最も重合度が小さくなるように厚さ方向に重合度勾配を持つレジストパターン１５を形成し、前記レジストパターン１５をマスクとして、前記ガラス基板のエッチングが可能なエッチャントで前記ガラス基材１をエッチングすることにより所望の形状に切り抜くと共に、前記主表面と端面とで構成されるエッジ部を、ＵＬ−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジにする。このエッチングにおいては、ガラス基材１を切断する際に、エッチング液がガラス基材１とレジストパターン１５との間に浸み込んで、ガラス基材１のエッジ領域１ａもエッチングされる。これにより、上記エッジ部１４が形成されることになる。
In order to manufacture the
このように、ガラス基材１のエッジ領域１ａもエッチングされるようにするためには、図３に示すように、ガラス基材１の主表面１１，１２側が最も重合度が小さく（低く）なるように厚さ方向に重合度勾配を持つレジストパターン１５を形成する必要がある。このように、レジストパターン１５において厚さ方向に重合度勾配を持つようにするためには、レジストパターン形成時にガラスとレジストとの間の密着を弱くする必要がある。ガラスとレジストとの間の密着を弱くするためには、レジスト厚、露光量、ポストベーク条件をコントロールする。これらの条件のコントロールは、使用するレジストの種類や露光光源（エネルギー）により適宜変更して行う。このようにコントロールすることにより、レジストとガラス（主表面）との間の界面にエッチング液が浸み込み易いレジストパターンを形成することができる。
Thus, in order to etch the
厚さ方向に重合度勾配を持つためのレジスト膜厚としては、２０μｍ〜１５０μｍであることが好ましく、露光エネルギーは、２００ｍＪ／ｃｍ2〜５００ｍＪ／ｃｍ2であることが好ましく、ポストベーク温度は、１１０℃〜２００℃であることが好ましい。 The resist film thickness for having the degree of polymerization gradient in the thickness direction is preferably 20Myuemu～150myuemu, exposure energy is preferably 200mJ / cm 2 ~500mJ / cm 2 , post-baking temperature, It is preferable that it is 110 to 200 degreeC.
なお、厚さ方向に重合度勾配を持つレジストパターンは、未露光レジストの感度波長における透過率、及び透過率の時間変化を測定することで、重合度勾配を間接的に確認することが可能であると思われる。また、この重合度勾配は、ラマン分光測定装置などにより確認することもできる。 Note that a resist pattern having a polymerization degree gradient in the thickness direction can be indirectly checked by measuring the transmittance at the sensitivity wavelength of the unexposed resist and the temporal change in the transmittance. It appears to be. Moreover, this polymerization degree gradient can also be confirmed with a Raman spectroscopic measuring device or the like.
ガラス基材１としては、溶融ガラスから直接シート状に成形したもの、あるいは、ある厚さに成形されたガラス体を所定の厚さに切り出し、主表面を研磨して所定の厚さに仕上げたものなどを使用することができる。好ましくは、溶融ガラスから直接シート状に成形したものを使用することが好ましい。なぜなら、溶融ガラスから直接シート状に成形したガラス基板の主表面は、熱間成形された表面であり、極めて高い平滑性を有し、マイクロクラックのない表面状態を有するからである。溶融ガラスから直接シート状に成形する方法としては、ダウンドロー法、フロート法などが挙げられる。中でも、ダウンドロー法が好ましい。上述の高平滑性等の効果に加え、エッチング工程による外形加工を行う場合、ガラス基板の両主表面に形成されたレジストパターンをマスクにして、ガラス基材を両主表面からエッチングする際に、両主表面から均等にエッチングすることができるので、寸法精度もよく、ガラス基材の端面の断面形状も良好となるからである。
As the
ダウンドロー法によるガラス板成形が可能なガラスとしては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ及び／又はＮａ２Ｏを含有したアルミノシリケートガラスが挙げられる。特に、アルミノシリケートガラスは、６２重量％〜７５重量％のＳｉＯ２、５重量％〜１５重量％のＡｌ２Ｏ３、４重量％〜１０重量％のＬｉ２Ｏ、４重量％〜１２重量％のＮａ２Ｏ、及び５．５重量％〜１５重量％のＺｒＯ２を含有することが好ましく、さらに、Ｎａ２Ｏ／ＺｒＯ２の重量比が０．５〜２．０であり、さらにＡｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２の重量比が０．４〜２．５である組成とすることが好ましい。 Examples of the glass that can be formed into a glass plate by the downdraw method include aluminosilicate glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , Li 2 O and / or Na 2 O. In particular, the aluminosilicate glass is composed of 62 wt% to 75 wt% SiO 2 , 5 wt% to 15 wt% Al 2 O 3 , 4 wt% to 10 wt% Li 2 O, 4 wt% to 12 wt%. of Na 2 O, and 5.5 wt% preferably contains ZrO 2 of 15 wt%, further, the weight ratio of Na 2 O / ZrO 2 is 0.5 to 2.0, further Al 2 O 3 / weight ratio of ZrO 2 it is preferred that the composition is 0.4 to 2.5.
ＳｉＯ２は、ガラス骨格を形成する主要成分である。携帯端末、特に携帯電話用カバーガラスは、人肌に触れたり、水や雨水などが接触したりするなど非常に厳しい環境下で使用されるが、このような環境化においても十分な化学的耐久性を要する必要がある。ＳｉＯ２の割合は、前記化学的耐久性や、溶融温度を考慮すると、６２重量％〜７５重量％であることが好ましい。 SiO 2 is a main component that forms a glass skeleton. Mobile devices, especially cover glasses for mobile phones, are used in extremely harsh environments such as touching human skin and contact with water and rainwater. It is necessary to have sex. The ratio of SiO 2 is preferably 62% by weight to 75% by weight in consideration of the chemical durability and the melting temperature.
Ａｌ２Ｏ３は、ガラス表面のイオン交換性能を向上させるため含有される。Ａｌ２Ｏ３の割合は、化学的耐久性や、耐失透性を考慮して、５重量％〜１５重量％であることが好ましい。 Al 2 O 3 is contained in order to improve the ion exchange performance on the glass surface. The proportion of Al 2 O 3 is preferably 5% by weight to 15% by weight in view of chemical durability and devitrification resistance.
Ｌｉ２Ｏは、ガラス表層部でイオン交換処理浴中の主としてＮａイオンとイオン交換されることにより、ガラスを化学強化する際の必須成分である。Ｌｉ２Ｏの割合は、イオン交換性能や、耐失透性と化学的耐久性を考慮して、４重量％〜１０重量％であることが好ましい。 Li 2 O is an essential component for chemically strengthening glass by being ion-exchanged mainly with Na ions in the ion-exchange treatment bath at the glass surface layer. The ratio of Li 2 O is preferably 4% by weight to 10% by weight in consideration of ion exchange performance, devitrification resistance and chemical durability.
Ｎａ２Ｏは、ガラス表層部でイオン交換処理浴中のＫイオンとイオン交換されることにより、ガラスを化学強化する際の必須成分である。Ｎａ２Ｏの割合は、前記機械的強度や、耐失透性、化学的耐久性を考慮して、４重量％〜１２重量％であることが好ましい。 Na 2 O is an essential component when the glass is chemically strengthened by ion exchange with K ions in the ion exchange treatment bath at the glass surface layer. The ratio of Na 2 O is preferably 4% by weight to 12% by weight in consideration of the mechanical strength, devitrification resistance, and chemical durability.
ＺｒＯ２は、機械的強度を高める効果がある。ＺｒＯ２の割合は、化学的耐久性や、均質なガラスを安定して製造することを考慮して、５．５重量％〜１５重量％であることが好ましい。 ZrO 2 has the effect of increasing the mechanical strength. The ratio of ZrO 2 is preferably 5.5% by weight to 15% by weight in consideration of chemical durability and stable production of homogeneous glass.
また、上述のアルミノシリケートガラスは、イオン交換処理により化学強化してガラス表面に圧縮応力層を形成することで機械的強度をさらに高めることが可能である。化学強化されたガラスとは、ガラスを構成するアルカリ金属イオンを、それよりもサイズが大きいアルカリ金属イオンで、イオン交換により置換することで強化されたガラスをいう。なお、アルミノシリケートガラスの代わりに、他の多成分系ガラスを用いても良い。また、ガラス基材として必要な透明性が確保されるのであれば、結晶化ガラスを用いても良い。 Further, the above-described aluminosilicate glass can be further enhanced in mechanical strength by chemical strengthening by ion exchange treatment to form a compressive stress layer on the glass surface. Chemically strengthened glass refers to glass strengthened by replacing alkali metal ions constituting the glass with alkali metal ions having a size larger than that by ion exchange. Note that other multicomponent glass may be used instead of aluminosilicate glass. Further, crystallized glass may be used as long as the transparency necessary for the glass substrate is ensured.
また、イオン交換処理条件としては、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）の単塩、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）の単塩、及び硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを任意の重量比で混合した混合塩を使用しても良く、温度は３５０℃〜４５０℃、時間は１時間〜２０時間の範囲で選択すれば良い。 In addition, as ion exchange treatment conditions, a single salt of potassium nitrate (KNO 3 ), a single salt of sodium nitrate (NaNO 3 ), and a mixed salt obtained by mixing potassium nitrate and sodium nitrate at an arbitrary weight ratio may be used. The temperature may be selected in the range of 350 ° C. to 450 ° C. and the time in the range of 1 hour to 20 hours.
エッチング工程において用いるレジスト材料としては、レジストパターンをマスクにしてガラスをエッチングする際に使用するエッチャントに対して耐性を有する材料であればよい。ガラスは大抵、フッ酸を含む水溶液のウェットエッチングや、フッ素系ガスのドライエッチングにより食刻されるので、例えば、フッ酸耐性に優れたレジスト材料などを用いることができる。また、レジスト材をガラス基材から剥離するための剥離液としては、ＫＯＨやＮａＯＨなどのアルカリ溶液を用いることが好ましい。なお、レジスト材、エッチャント、剥離液の種類は、被エッチング材料であるガラス基板の材料に応じて適宜選択することができる。 The resist material used in the etching process may be any material having resistance to an etchant used when etching glass using a resist pattern as a mask. Since glass is usually etched by wet etching of an aqueous solution containing hydrofluoric acid or dry etching of a fluorine-based gas, for example, a resist material having excellent resistance to hydrofluoric acid can be used. In addition, as a stripping solution for stripping the resist material from the glass substrate, an alkaline solution such as KOH or NaOH is preferably used. Note that the types of the resist material, the etchant, and the stripping solution can be appropriately selected according to the material of the glass substrate that is the material to be etched.
ガラス基材をエッチングするエッチング方法は、湿式エッチング（ウェットエッチング）、乾式エッチング（ドライエッチング）どちらでも構わない。加工コストを低くする点からは、ウェットエッチングが好ましい。ウェットエッチングに使用するエッチャントは、ガラス基材を食刻できるものであれば、何でも良い。好ましくは、フッ酸を主成分とする酸性溶液や、フッ酸に、硫酸、硝酸、塩酸、ケイフッ酸のうち少なくとも一つの酸を含む混酸などを用いることができる。また、ドライエッチングに使用するエッチャントは、ガラス基材を食刻できるものであれば何でも良いが、例えばフッ素系ガスを使用することができる。 The etching method for etching the glass substrate may be either wet etching (wet etching) or dry etching (dry etching). Wet etching is preferable from the viewpoint of reducing the processing cost. The etchant used for wet etching may be anything as long as it can etch a glass substrate. Preferably, an acidic solution mainly containing hydrofluoric acid or a mixed acid containing at least one acid among sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and silicic hydrofluoric acid can be used. The etchant used for dry etching is not particularly limited as long as it can etch a glass substrate. For example, a fluorine-based gas can be used.
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例１）
まず、ＳｉＯ２を６３．５重量％、Ａｌ２Ｏ３を８．２重量％、Ｌｉ２Ｏを８．０重量％、Ｎａ２Ｏを１０．４重量％、ＺｒＯ２を１１．９重量％含むアルミノシリケートガラスをダウンドロー法により、板厚０．５ｍｍの板状のガラス基板（シート状ガラス）に成形した。このダウンドロー法により形成されたシート状ガラスの主表面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を、原子間力顕微鏡により調べたところ０．２ｎｍであった。
Next, examples performed for clarifying the effects of the present invention will be described.
Example 1
First, SiO 2 is 63.5% by weight, Al 2 O 3 is 8.2% by weight, Li 2 O is 8.0% by weight, Na 2 O is 10.4% by weight, and ZrO 2 is 11.9% by weight. The aluminosilicate glass contained was formed into a plate-like glass substrate (sheet-like glass) having a plate thickness of 0.5 mm by the downdraw method. The surface roughness (arithmetic mean roughness Ra) of the main surface of the sheet-like glass formed by this downdraw method was 0.2 nm when examined by an atomic force microscope.
次いで、シート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ１０３μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対し両面から３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを、現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。さらに、レジストパターンが形成されたシート状ガラスに対して１３０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。 Next, a negative-type hydrofluoric acid resistant resist was coated at a thickness of 103 μm on both main surfaces of the sheet-like glass, and this hydrofluoric acid resistant resist was baked (prebaked) at 100 ° C. for 30 minutes. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after the exposure is used with a developer (Na 2 CO 3 solution). Development was performed to form a resist pattern in which the hydrofluoric acid resistant resist remained in a region other than the region to be etched on the sheet-like glass. Furthermore, the baking process (post baking) for 30 minutes was performed at 130 degreeC with respect to the sheet-like glass in which the resist pattern was formed.
次いで、エッチャントとしてフッ酸（５％）と硫酸（８％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして実施例１のガラス基材を得た。また、このガラス基材に対して、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）と硝酸カリウム（ＫＮＯ３）の比率（ＮａＮＯ３：ＫＮＯ３）を、重量比４：６で混合した熔融塩中で、３８０℃、２時間浸漬して、イオン交換処理して化学強化を行った。 Next, using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (5%) and sulfuric acid (8%) as an etchant, using the resist pattern as a mask, etching the etched region from both main surface sides of the sheet glass. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. Thus, the glass substrate of Example 1 was obtained. Further, in this molten salt, a ratio of sodium nitrate (NaNO 3 ) and potassium nitrate (KNO 3 ) (NaNO 3 : KNO 3 ) mixed at a weight ratio of 4: 6 is 380 ° C., 2 It was immersed for a period of time and subjected to ion exchange treatment for chemical strengthening.
得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に示す。 The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are shown in Table 1 below.
なお、抗折強度測定は、図４（ａ）に示すように、ガラス基材１を一定距離に配置された２支持体（支点）２１，２２上に置き、支持体２１，２２間の中央の１点に荷重体２３を介して荷重を加えて、破壊したときの最大曲げ応力を測定することにより行った。この３点曲げ強さは、支点間距離、基板幅、基板厚さに依存するため、次式により規格化を行った。
σ＝（３ＰＬ）／（２ｗｔ2）
ここで、σは３点曲げ強さ（ｋｇｆ／ｃｍ2）を示し、Ｐはガラス基材が破壊したときの最大荷重（ｋｇｆ）を示し、Ｌは支持体２１，２２間距離（ｃｍ）を示し、ｗは図４（ｂ）に示すようにガラス基材幅（ｃｍ）を示し、ｔは図４（ｂ）に示すようにガラス基材の厚さ（ｃｍ）を示す。
In addition, as shown in FIG. 4A, the bending strength measurement is performed by placing the
σ = (3PL) / (2 wt 2 )
Here, σ indicates a three-point bending strength (kgf / cm 2 ), P indicates a maximum load (kgf) when the glass substrate breaks, and L indicates a distance (cm) between the
シャープエッジテストは、エクセル株式会社製シャープエッジテスターＳＥＴ−５０とテープキットＴＣ−３を用い、ＵＬ−１４３９（機器の縁の鋭さの判定）に準拠した方法により行った。なお、テープキットＴＣ−３は、図５に示すように、直径１２．７ｍｍのヘッド３４に積層された、指の柔らかさを想定した３層のテープ３１〜３３を持つキットであり、シャープエッジテスターＳＥＴ−５０はそれを被測定エッジに一定荷重で押し付けるためのツールである。具体的には、シャープエッジテスターＳＥＴ−５０に取り付けられたテープキットＴＣ−３を一定荷重（図５における矢印方向：６．６７Ｎ）で被測定エッジ（ガラス基材のエッジ部）に接触させる。その荷重を保ったまま、エッジ部に沿ってテープキットＴＣ−３を往復１００ｍｍ（片道５０ｍｍ）移動させる。
The sharp edge test was conducted by using a sharp edge tester SET-50 manufactured by Excel Corporation and a tape kit TC-3 by a method based on UL-1439 (determination of the sharpness of the edge of the device). As shown in FIG. 5, the tape kit TC-3 is a kit having three layers of
（実施例２）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ５８μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対し両面から３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。更に、レジストパターンが形成されたシート状ガラスを、１３０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。次いで、エッチャントとしてフッ酸（１５％）と硫酸（２５％）の混酸水溶液（３０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして実施例２のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
(Example 2)
On both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1, a negative type hydrofluoric acid resistant resist was coated at a thickness of 58 μm, and this hydrofluoric acid resistant resist was baked (prebaked) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after the exposure is used with a developer (Na 2 CO 3 solution). Development was performed to form a resist pattern in which the hydrofluoric acid resistant resist remained in the region other than the region to be etched on the sheet-like glass. Further, the sheet-like glass on which the resist pattern was formed was baked (post-baked) at 130 ° C. for 30 minutes. Next, using a mixed acid aqueous solution (30 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and sulfuric acid (25%) as an etchant, using the resist pattern as a mask, etching the etched region from both main surface sides of the sheet glass. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Example 2 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
（実施例３）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ３２μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対し両面から３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。更に、レジストパターンが形成されたシート状ガラスを、１５０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。次いで、エッチャントとしてフッ酸（１５％）と硫酸（２５％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして実施例３のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
(Example 3)
On both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1, a negative acid-resistant acid resist is coated at a thickness of 32 μm, and this acid-resistant resist is baked (pre-baked) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after the exposure is used with a developer (Na 2 CO 3 solution). Development was performed to form a resist pattern in which the hydrofluoric acid resistant resist remained in the region other than the region to be etched on the sheet-like glass. Further, the sheet-like glass on which the resist pattern was formed was baked (post-baked) at 150 ° C. for 30 minutes. Next, using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and sulfuric acid (25%) as an etchant, using the resist pattern as a mask, etching the etched region from both main surface sides of the sheet glass. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Example 3 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
（実施例４）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ２０μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対して両面から３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを、現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。さらに、レジストパターンが形成されたシート状ガラスに対して、１７０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。次いで、エッチャントとしてフッ酸（１５％）と硫酸（２５％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして実施例４のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
Example 4
On both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1, a negative acid-resistant acid resist is coated at a thickness of 20 μm, and this acid-resistant resist is baked (pre-baked) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after the exposure is developed with a developer (Na 2 CO 3 solution). The resist pattern which left the hydrofluoric acid resistant resist in the area | regions other than the to-be-etched area | region on a sheet-like glass was developed by using. Furthermore, the baking process (post baking) for 30 minutes was performed at 170 degreeC with respect to the sheet-like glass in which the resist pattern was formed. Next, using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and sulfuric acid (25%) as an etchant, using the resist pattern as a mask, etching the etched region from both main surface sides of the sheet glass. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Example 4 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
（実施例５）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ５８μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対して両面から３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを、現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。さらに、レジストパターンが形成されたシート状ガラスに対して、１３０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。次いで、エッチャントとしてフッ酸（１５％）と塩酸（１５％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして実施例５のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
(Example 5)
On both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1, a negative type hydrofluoric acid resistant resist was coated at a thickness of 58 μm, and this hydrofluoric acid resistant resist was baked (prebaked) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after exposure is subjected to a developer (Na 2 CO 3 solution) The resist pattern which left the hydrofluoric acid resistant resist in the area | regions other than the to-be-etched area | region on a sheet-like glass was developed by using. Furthermore, the baking process (post baking) for 30 minutes was performed at 130 degreeC with respect to the sheet-like glass in which the resist pattern was formed. Next, using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and hydrochloric acid (15%) as an etchant, the etched region is etched from both main surface sides of the sheet glass using the resist pattern as a mask. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Example 5 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
（実施例６）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ５８μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対して両面から３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを、現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。さらに、レジストパターンが形成されたシート状ガラスに対して、１３０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。エッチャントとしてフッ酸（１５％）と硝酸（１５％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして実施例６のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
(Example 6)
On both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1, a negative type hydrofluoric acid resistant resist was coated at a thickness of 58 μm, and this hydrofluoric acid resistant resist was baked (prebaked) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after exposure is subjected to a developer (Na 2 CO 3 solution) The resist pattern which left the hydrofluoric acid resistant resist in the area | regions other than the to-be-etched area | region on a sheet-like glass was developed by using. Furthermore, the baking process (post baking) for 30 minutes was performed at 130 degreeC with respect to the sheet-like glass in which the resist pattern was formed. Using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and nitric acid (15%) as an etchant, using a resist pattern as a mask, the etched region is etched from both main surface sides of the sheet glass to a predetermined region. Cut into shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Example 6 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
（比較例１）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ３２μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対し両面から３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。さらに、レジストパターンが形成されたシート状ガラスを、２５０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。次いで、エッチャントとしてフッ酸（１５％）と硫酸（２５％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして比較例１のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
(Comparative Example 1)
On both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1, a negative acid-resistant acid resist is coated at a thickness of 32 μm, and this acid-resistant resist is baked (pre-baked) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed to energy of 300 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after the exposure is used with a developer (Na 2 CO 3 solution). Development was performed to form a resist pattern in which the hydrofluoric acid resistant resist remained in the region other than the region to be etched on the sheet-like glass. Further, the sheet-like glass on which the resist pattern was formed was baked (post-baked) at 250 ° C. for 30 minutes. Next, using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and sulfuric acid (25%) as an etchant, using the resist pattern as a mask, etching the etched region from both main surface sides of the sheet glass. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Comparative Example 1 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
（比較例２）
実施例１と同じシート状ガラスの両主表面上にネガ型の耐フッ酸性レジストを厚さ１７μｍでコーティングし、この耐フッ酸性レジストに対して１００℃で３０分のベーキング処理（プリベーク）を施した。次いで、所定のパターンを有するフォトマスクを介して耐フッ酸性レジストに対し両面から７００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで露光し、露光後の耐フッ酸性レジストを現像液（Ｎａ２ＣＯ３溶液）を用いて現像してシート状ガラス上の被エッチング領域以外の領域に耐フッ酸性レジストを残存させたレジストパターンを形成した。さらに、レジストパターンが形成されたシート状ガラスを、２５０℃で３０分のベーキング処理（ポストベーク）を施した。次いで、エッチャントとしてフッ酸（１５％）と硫酸（２５％）の混酸水溶液（４０℃）を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして所定の形状に切り抜いた。その後、ＮａＯＨ溶液を用いてガラス上に残存した耐フッ酸性レジストを膨潤させてガラスから剥離し、リンス処理を行った。このようにして比較例２のガラス基材を得た。また、実施例１と同様にしてガラス基材に対して化学強化を行った。得られたガラス基材について、化学強化前後の抗折強度測定及びシャープエッジテストを行った。その結果を下記表１に併記する。
A negative hydrofluoric acid resist is coated on both main surfaces of the same sheet-like glass as in Example 1 to a thickness of 17 μm, and this hydrofluoric acid resist is subjected to a baking process (pre-baking) at 100 ° C. for 30 minutes. did. Next, the hydrofluoric acid resistant resist is exposed with energy of 700 mJ / cm 2 from both sides through a photomask having a predetermined pattern, and the hydrofluoric acid resistant resist after the exposure is used with a developer (Na 2 CO 3 solution). Development was performed to form a resist pattern in which the hydrofluoric acid resistant resist remained in the region other than the region to be etched on the sheet-like glass. Further, the sheet-like glass on which the resist pattern was formed was baked (post-baked) at 250 ° C. for 30 minutes. Next, using a mixed acid aqueous solution (40 ° C.) of hydrofluoric acid (15%) and sulfuric acid (25%) as an etchant, using the resist pattern as a mask, etching the etched region from both main surface sides of the sheet glass. Cut out to a predetermined shape. Thereafter, the hydrofluoric acid resistant resist remaining on the glass was swollen using a NaOH solution, peeled off from the glass, and rinsed. In this way, a glass substrate of Comparative Example 2 was obtained. Further, the glass substrate was chemically strengthened in the same manner as in Example 1. The obtained glass substrate was subjected to bending strength measurement and sharp edge test before and after chemical strengthening. The results are also shown in Table 1 below.
表１から分かるように、実施例１〜実施例６のガラス基材は、エッジ部が鋭利でなく、しかも３点抗折強度（３点曲げ強さ）が５０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上で機械的強度が高いものであった。これは、厚さ方向に重合度勾配を持つレジストパターンを形成した状態でエッチングがなされため、レジストとガラスとの間にエッチング液が浸み込んでエッジ部もエッチングされたためであると考えられる。エッジ部が鋭利でないと、エッジ部での応力集中が緩和され、３点抗折強度（３点曲げ強さ）が高くなると考えられる。特に、実施例１、実施例２、実施例５、実施例６のガラス基材は、３点抗折強度（３点曲げ強さ）が７０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上と非常に機械的強度が高く良好なガラス基材が得られた。一方、比較例１，２のガラス基材は、エッジ部が鋭利であり、シャープエッジテストで不合格であった。また、３点抗折強度（３点曲げ強さ）も５０００ｋｇｆ／ｃｍ２を遥かに下回るものであった。これは、レジストとガラスとの間の密着性が高く、エッチング液が浸み込まずにエッジ部がエッチングされなかったためであると考えられる。また、これら比較例１、比較例２のガラス基材はのエッジ部が鋭利であるため、エッジ部での応力集中が起こり、３点抗折強度（３点曲げ強さ）が低くなったと考えられる。また、表１に記載しているように、面取り寸法を見ても実施例１〜実施例６のガラス基材の面取り寸法が相対的に大きく、エッジ部が鋭利でないことが分る。 As can be seen from Table 1, in the glass substrates of Examples 1 to 6, the edge portion is not sharp, and the three-point bending strength (three-point bending strength) is 5000 kgf / cm 2 or more and the mechanical strength. Was expensive. This is presumably because the etching was performed in a state where a resist pattern having a polymerization degree gradient in the thickness direction was formed, so that the etching solution soaked between the resist and the glass and the edge portion was also etched. If the edge portion is not sharp, it is considered that stress concentration at the edge portion is relaxed and the three-point bending strength (three-point bending strength) is increased. In particular, the glass substrates of Example 1, Example 2, Example 5, and Example 6 have a high three-point bending strength (three-point bending strength) of 7000 kgf / cm 2 or more, which is very high and good. A glass substrate was obtained. On the other hand, the glass substrates of Comparative Examples 1 and 2 had sharp edges and failed the sharp edge test. Also, the three-point bending strength (three-point bending strength) was far below 5000 kgf / cm 2 . This is presumably because the adhesion between the resist and the glass was high, and the edge portion was not etched because the etching solution did not penetrate. Moreover, since the edge part of the glass base material of these comparative examples 1 and 2 is sharp, the stress concentration in an edge part occurred, and it was thought that 3 point bending strength (3 point bending strength) became low. It is done. Moreover, as described in Table 1, it can be seen that the chamfer dimensions of the glass substrates of Examples 1 to 6 are relatively large and the edge portion is not sharp even when the chamfer dimensions are viewed.
本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における材料や処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications. For example, the materials, processing procedures, and the like in the above-described embodiment are merely examples, and various modifications can be made within the scope of the effects of the present invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
１ ガラス基材
１１，１２ 主表面
１３ 端面
１４ エッジ部
１５ レジストパターン
２１，２２ 支持体
２３ 荷重体
３１〜３３ テープ
３４ ヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記レジストパターンをマスクとして、前記ガラス基板のエッチングが可能なエッチャントで前記ガラス基板をエッチングすることにより所望の形状に切り抜くと共に、前記主表面と端面とで構成されるエッジ部を、ＵＬ（Underwriters Laboratories）−１４３９に準拠するシャープエッジテストで表面から２層が切断されないエッジにする工程と、を具備することを特徴とする携帯機器用カバーガラスのガラス基材の製造方法。 Forming a resist pattern having a polymerization degree gradient in the thickness direction so that the main surface side has the smallest polymerization degree on the main surface of the plate-like glass substrate;
Using the resist pattern as a mask, the glass substrate is etched with an etchant capable of etching the glass substrate to be cut into a desired shape, and an edge portion composed of the main surface and the end surface is formed with UL (Underwriters Laboratories). And a step of forming an edge in which the two layers are not cut from the surface by a sharp edge test according to -1439, and a method for producing a glass substrate of a cover glass for portable devices.
Forming a resist layer on the main surface of the plate-like glass substrate; and exposing the resist layer so as to have a polymerization degree gradient in the thickness direction so that the main surface has the smallest degree of polymerization with respect to the resist layer. A step of forming a pattern, and using the resist pattern as a mask, the glass substrate is etched with an etchant capable of etching the glass substrate to be cut out into a desired shape, and an edge constituted by the main surface and an end face A glass of a cover glass for a portable device obtained by a method comprising: forming a part into an edge in which two layers are not cut from a surface by a sharp edge test in accordance with UL (Underwriters Laboratories) -1439 Base material.
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5422A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-05 | Hitachi Ltd | Glass substrate for use as indicator |
| JPS5734049A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-24 | Hitachi Ltd | Chamfering of glass base plate |
| JP2007099557A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Tempered glass article and method for producing the same |
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