JP2019151534A - Cover glass and production method thereof - Google Patents

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山元 英嗣
Hidetsugu Yamamoto
英嗣 山元
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Abstract

To provide a cover glass comprising a curved region on a peripheral part, and a production method thereof.SOLUTION: A production method of the cover glass comprises at least, a protection step, a patterning step, an etching step and a chemical strengthening step. The protection step is a step for covering both principal surfaces of a glass preform 30 on which, a plurality of cover glasses 10 are formed with a protective film 32 having at least, etching resistance. The patterning step is a step for removing the protective film 32 on a region corresponding to at least a part of the peripheral part, on the second principal surface 36 of the glass preform 30. The etching step is a step for bringing the glass preform 30 into contact with an etchant, for forming a recess 38 on a region from which the protective film 32 is removed. The chemical strengthening step is a step for, after removing the protective film 32, performing chemical strengthening processing to whole region of the cover glass 10, for forming a chemical strengthening layer 40.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、周縁部に湾曲領域を備えたカバーガラスおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a cover glass having a curved region at a peripheral edge and a method for manufacturing the same.

近年、タッチパネルは直感的な操作が可能になるという利点により、使用者が機器を操作する際のインターフェースとして幅広い分野に採用されている。タッチパネル用のカバーガラスは、タッチパネルが使用者に露出する側に配置されており、アイコン等が表示されているタッチ操作領域を使用者が視認しながら行うタッチ操作を受け付けるように構成されている。カバーガラスの平坦性や高い透明度によるデザイン性の向上により、従来ならば、物理的なボタンやキーボードが用いられていた機器にも、タッチパネルへ置き換える動きが広がっている。例えば、スマートフォン等の携帯用電子端末では、ほとんどの操作をタッチパネルによって行うことができる。   In recent years, a touch panel has been adopted in a wide range of fields as an interface when a user operates a device because of an advantage that an intuitive operation is possible. The cover glass for the touch panel is arranged on the side where the touch panel is exposed to the user, and is configured to accept a touch operation performed while the user visually recognizes a touch operation area where icons and the like are displayed. Due to the improved design due to the flatness of the cover glass and high transparency, the movement to replace with a touch panel has spread to devices that conventionally used physical buttons and keyboards. For example, in a portable electronic terminal such as a smartphone, most operations can be performed with a touch panel.

通常、カバーガラスは大型のガラス母材から所望の個片ガラス基板に分断することによって製造されており、分断処理は、一般的にはスクライブブレーク処理等の機械加工によって行われるのが一般的である。近年では、デザイン面での差別化のために、輪郭部に曲線領域や切欠き領域を含むカバーガラスが要求されることがあったが、曲線領域や切欠き領域は、スクライブ装置を用いて分断することは困難であった。   Usually, the cover glass is manufactured by dividing into a desired individual glass substrate from a large glass base material, and the dividing process is generally performed by machining such as a scribe break process. is there. In recent years, there has been a demand for a cover glass that includes a curved region or a notch region in the contour portion for differentiation in terms of design, but the curved region or the notch region is divided using a scribing device. It was difficult to do.

そこで、従来技術のなかには、エッチング処理でガラス基板を分断することによって曲線領域等を含むカバーガラスを製造する技術があった(例えば、特許文献1参照)。さらに、スクライブブレーク等の機械加工を行わずにエッチング処理で分断することによって、端面の細かな傷を除去することができるので、カバーガラスの強度が向上するとされている。   Thus, among the prior arts, there has been a technique for manufacturing a cover glass including a curved region or the like by dividing the glass substrate by etching (for example, see Patent Document 1). Furthermore, since it is possible to remove fine scratches on the end face by dividing by etching without performing machining such as scribe break, it is said that the strength of the cover glass is improved.

特許第5654072号公報Japanese Patent No. 5654072

エッチング処理は、カバーガラスの外形形状を容易にコントロールすることができるが、カバーガラスの端面において、板厚方向の中心部に凸状の突起部が形成されてしまう。突起部は、先細りした形状であり、端面の中でも強度が低く、わずかな衝撃でも破損したり欠けたりすることがある。このため、分断処理後も追加でエッチング処理や端面研磨を行い、突起部の突出距離を短くする必要がある場合があった。   The etching process can easily control the outer shape of the cover glass, but a convex protrusion is formed at the center in the thickness direction on the end surface of the cover glass. The protruding portion has a tapered shape, has low strength even in the end face, and may be damaged or chipped even with a slight impact. For this reason, it may be necessary to additionally perform an etching process or end face polishing after the dividing process to shorten the protruding distance of the protruding portion.

さらに、近年のスマートフォンやタブレット等の携帯情報端末は、デザイン面での差別化を目的として湾曲領域を有するものがある。このため、カバーガラスも湾曲領域に追従する形状に形成しなければならないが、カバーガラスに湾曲領域を形成することによって生産性の低下を引き起こすことがあった。ガラス基板の湾曲加工の一例としては、熱処理工程や機械研磨等が挙げられる。熱処理加工は、カバーガラスを軟化点まで加熱した後に、金型等で加工しなければならず、生産性が低い。機械研磨工程は、スピンドル等の研磨装置を使用するが、ガラス基板に細かい傷がついたり、研磨量が多くなると生産性が低下したりするといった問題点があった。また、エッチング処理で湾曲形状を形成することも考えられるが、エッチング処理は等方性に加工が進行するという性質上、形成可能な形状に制限がある。   Furthermore, some recent portable information terminals such as smartphones and tablets have a curved region for the purpose of design differentiation. For this reason, the cover glass must also be formed in a shape that follows the curved region, but productivity may be reduced by forming the curved region in the cover glass. An example of the bending process of the glass substrate includes a heat treatment process and mechanical polishing. In the heat treatment, the cover glass must be heated to the softening point and then processed with a mold or the like, and the productivity is low. The mechanical polishing process uses a polishing device such as a spindle. However, there are problems such as fine scratches on the glass substrate and a decrease in productivity when the polishing amount increases. Although it is conceivable to form a curved shape by an etching process, the shape that can be formed is limited due to the property that the etching process isotropically proceeds.

本発明の目的は、周縁部に湾曲領域を備えたカバーガラスの簡易な製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the simple manufacturing method of the cover glass provided with the curved area | region in the peripheral part.

本発明は、単一のガラス部材で構成されたカバーガラスであって、平坦状の中央部と、中央部の周囲に配置された周縁部であって第1の主面から第2の主面側に湾曲している湾曲領域を有する周縁部とを備えたカバーガラス製造方法に係り、少なくとも保護ステップ、パターニングステップ、エッチングステップおよび化学強化ステップを含んでいる。保護ステップは、少なくとも耐エッチング性を有する保護層でカバーガラスを多面取りするためのガラス基板の両主面を被覆する工程である。パターニングステップは、ガラス基板の第2の主面において、少なくとも周縁部の一部に対応する領域の保護層を除去する工程である。エッチングステップは、ガラス基板をエッチング液に接触させることで、保護層が除去された領域に凹部を形成する工程である。化学強化ステップは、保護層を除去した後に、カバーガラスの全域に化学強化層を形成する工程である。   The present invention is a cover glass composed of a single glass member, which is a flat central portion and a peripheral portion disposed around the central portion, from the first main surface to the second main surface. A cover glass manufacturing method including a peripheral portion having a curved region that is curved to the side, and includes at least a protection step, a patterning step, an etching step, and a chemical strengthening step. The protection step is a step of covering both main surfaces of the glass substrate for multi-faceting the cover glass with a protective layer having at least etching resistance. The patterning step is a step of removing the protective layer in a region corresponding to at least a part of the peripheral portion on the second main surface of the glass substrate. The etching step is a step of forming a recess in the region where the protective layer has been removed by bringing the glass substrate into contact with an etching solution. The chemical strengthening step is a process of forming a chemical strengthening layer over the entire area of the cover glass after removing the protective layer.

凹部が形成された状態で化学強化層を形成することにより、周縁部において第1の主面側と第2の主面側で圧縮応力層の総体積に差異が生じる。つまり、凹部が形成されている第2の主面の方が、圧縮応力が大きくなる。このため、圧縮応力の差により周縁部のみが第2の主面側に向かって湾曲する湾曲領域が形成される。   By forming the chemical strengthening layer in a state where the concave portion is formed, a difference occurs in the total volume of the compressive stress layer on the first main surface side and the second main surface side in the peripheral portion. That is, the compressive stress is larger on the second main surface where the recess is formed. For this reason, the curved area | region where only a peripheral part curves toward the 2nd main surface side by the difference in compressive stress is formed.

また、化学強化ステップの後に、凹部に対して透明材料を充填する充填ステップをさらに含むことが好ましい。凹部が形成された状態でカバーガラスを装着した場合、凹部における屈折等の影響により、表示画像の視認性が低下するおそれがある。カバーガラスと同様の光学特性を有する透明材料を凹部に充填することにより、周縁部における不具合を抑制することが可能になる。   In addition, it is preferable that the method further includes a filling step of filling the concave portion with a transparent material after the chemical strengthening step. When the cover glass is attached in a state where the recess is formed, the visibility of the display image may be reduced due to the influence of refraction or the like in the recess. By filling the recess with a transparent material having the same optical characteristics as the cover glass, it is possible to suppress defects at the periphery.

また、パターニングステップは、所望の領域の保護層を除去することが可能であり、例えば、中央部と周縁部の境界領域のみをパターニングしたり、中央部の外縁部を囲むようにパターニングしたりすることも可能である。パターニング処理は、エッチング処理により形成される凹部で両主面の圧縮応力に有意差を設けることができる範囲で行うことができる。   In the patterning step, the protective layer in a desired region can be removed. For example, only the boundary region between the central portion and the peripheral portion is patterned, or the outer peripheral portion of the central portion is patterned. It is also possible. The patterning process can be performed within a range in which a significant difference can be provided between the compressive stresses of the two main surfaces in the recess formed by the etching process.

本発明によれば、周縁部に湾曲領域を備えたカバーガラスを簡易に製造することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to easily manufacture a cover glass having a curved region at the peripheral edge.

本発明の一実施形態に係るカバーガラスの概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the cover glass which concerns on one Embodiment of this invention. 携帯情報端末上に配置されたカバーガラスについて示す図である。It is a figure shown about the cover glass arrange | positioned on a portable information terminal. ガラス母材への保護フィルムの被覆およびパターニングについて示す図である。It is a figure shown about covering and patterning of the protective film to a glass base material. ガラス母材へのエッチングによる凹部の形成について示す図である。It is a figure shown about formation of the recessed part by the etching to a glass base material. カバーガラスへの圧縮応力層の形成について示す図である。It is a figure shown about formation of the compressive-stress layer to a cover glass. 凹部に透明樹脂が充填されたカバーガラスについて示す図である。It is a figure shown about the cover glass with which the recessed part was filled with transparent resin. ガラス母材に被覆された保護フィルムの他のパターニングについて示す図である。It is a figure shown about other patterning of the protective film coat | covered with the glass base material. カバーガラスのエッチング処理及び圧縮応力層の形成されたカバーガラスの形態を示す図である。It is a figure which shows the form of the cover glass in which the etching process of the cover glass and the compressive-stress layer were formed. カバーガラスの他のパターニングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the other patterning of a cover glass. 凹部の形状についての別の実施形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment about the shape of a recessed part.

ここから、図面を用いて本発明の一実施形態に係るカバーガラスについて説明する。図1は、本発明の一実施形態によって製造されたカバーガラス10を示す図である。カバーガラス10は、第1の主面12および第2の主面14を有する単一のガラス部材で構成されたガラス基板である。また、カバーガラス10は、カバーガラス10の中央部分を占める平坦状の中央部16と、中央部16の周囲に配置された周縁部18を備えている。周縁部18は、カバーガラス10の長手方向の全域が湾曲する湾曲領域を有している。   From here, the cover glass which concerns on one Embodiment of this invention using drawing is demonstrated. FIG. 1 is a view showing a cover glass 10 manufactured according to an embodiment of the present invention. The cover glass 10 is a glass substrate made of a single glass member having a first main surface 12 and a second main surface 14. The cover glass 10 includes a flat central portion 16 that occupies the central portion of the cover glass 10 and a peripheral edge portion 18 that is disposed around the central portion 16. The peripheral edge 18 has a curved region where the entire length of the cover glass 10 in the longitudinal direction is curved.

カバーガラス10に使用されるガラス基板としてはアルミノシリケートガラスが好ましいが、特に限定はされず、ソーダガラスや無アルカリガラスを使用しても良い。カバーガラス10の板厚は、0.1〜1.5mm程度あることが好ましい。また、カバーガラス10は、圧縮応力層40が形成されている。圧縮応力層40は公知のイオン交換法によって形成することができ、形成される圧縮応力層40の厚みは5〜100μmの範囲で調整される。圧縮応力層40は、カバーガラス10の第1の主面12、第2の主面14およびカバーガラス10の端面の全域にほとんど同じ厚さで形成されている。   The glass substrate used for the cover glass 10 is preferably aluminosilicate glass, but is not particularly limited, and soda glass or non-alkali glass may be used. The cover glass 10 preferably has a thickness of about 0.1 to 1.5 mm. The cover glass 10 has a compressive stress layer 40 formed thereon. The compressive stress layer 40 can be formed by a known ion exchange method, and the thickness of the formed compressive stress layer 40 is adjusted in the range of 5 to 100 μm. The compressive stress layer 40 is formed with almost the same thickness over the first main surface 12, the second main surface 14, and the end surface of the cover glass 10 of the cover glass 10.

中央部16は、カバーガラス10の中央部に存在する平坦な領域である。中央部16の板厚は、0.1〜0.9mm程度に形成されることが好ましいが、これには限定されない。周縁部18は、カバーガラス10の周縁部に形成された領域である。周縁部18は、中央部16と隣接する領域において、第1の主面12側から第2の主面14側に向かって傾斜する湾曲領域を有している。また、周縁部18は、第1の主面12側が外側に向かって凸状に湾曲するように構成される。中央部16と周縁部18の境界部は、丸みを帯びた形状になるように構成される。周縁部18の傾斜角度は、カバーガラス10が装着される機器に応じて適宜調整される。   The central portion 16 is a flat region existing in the central portion of the cover glass 10. The thickness of the central portion 16 is preferably about 0.1 to 0.9 mm, but is not limited thereto. The peripheral edge 18 is an area formed on the peripheral edge of the cover glass 10. The peripheral edge portion 18 has a curved region that is inclined from the first main surface 12 side toward the second main surface 14 side in a region adjacent to the central portion 16. Moreover, the peripheral part 18 is comprised so that the 1st main surface 12 side may curve in convex shape toward the outer side. A boundary portion between the central portion 16 and the peripheral portion 18 is configured to have a rounded shape. The inclination angle of the peripheral edge 18 is appropriately adjusted according to the device to which the cover glass 10 is attached.

周縁部18は、中央部16よりも板厚が薄くなるように構成される。周縁部18の板厚としては、0.05〜0.7mm程度であることが好ましく、0.4mm以下であることがさらに好ましい。板厚を薄くすることにより、湾曲領域の形成が容易になる。また、周縁部18の面積は、中央部18の面積と比較して相対的に小さくなるように形成される。具体的には、周縁部18の面積は、中央部16の面積の2分の1以下であることが好ましい。   The peripheral edge portion 18 is configured to be thinner than the central portion 16. As a plate | board thickness of the peripheral part 18, it is preferable that it is about 0.05-0.7 mm, and it is still more preferable that it is 0.4 mm or less. By reducing the plate thickness, the curved region can be easily formed. Further, the area of the peripheral edge portion 18 is formed to be relatively smaller than the area of the central portion 18. Specifically, the area of the peripheral portion 18 is preferably less than or equal to one half of the area of the central portion 16.

カバーガラス10は、例えば、図2(A)に示す携帯情報端末50に使用することができる。携帯情報端末50は、中央部に情報表示領域52を有している。情報表示領域52は、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイによりアイコン等の情報を表示する領域である。また、情報表示領域52の周縁部は、断面視において湾曲形状を呈している。   Cover glass 10 can be used for portable information terminal 50 shown in Drawing 2 (A), for example. The portable information terminal 50 has an information display area 52 in the center. The information display area 52 is an area for displaying information such as icons on a flat panel display such as a liquid crystal display. Moreover, the peripheral part of the information display area 52 has a curved shape in a cross-sectional view.

カバーガラス10は、図2(B)に示すように、情報表示領域52が配置された領域に中央部16が対応するように配置されている。さらに、カバーガラス10は、周縁部18が携帯情報端末50の端部の湾曲形状に対応するように湾曲しているため、携帯情報端末50の端部も確実に保護することができる。フラットな形状のカバーガラス101では、図2(C)に示すように携帯情報端末50の端部が露出してしまう。   As shown in FIG. 2B, the cover glass 10 is arranged so that the central portion 16 corresponds to an area where the information display area 52 is arranged. Furthermore, since the cover glass 10 is curved so that the peripheral edge portion 18 corresponds to the curved shape of the end portion of the portable information terminal 50, the end portion of the portable information terminal 50 can be reliably protected. In the cover glass 101 having a flat shape, the end of the portable information terminal 50 is exposed as shown in FIG.

ここから、図3〜図6を用いてカバーガラス10の製造方法を説明する。カバーガラス10を製造する場合は、通常、図3(A)において示すように、複数のカバーガラス10が面取りされた大型のガラス母材30が使用される。カバーガラス10は、ガラス母材30から個片に分断されることによって、所望の形状に形成される。本実施形態では、便宜上、9つのカバーガラス10が3行3列のマトリクス状に配置されたガラス母材30に対する処理について説明するが、ガラス母材30に含まれるカバーガラス10の数は適宜増減することが可能である。また、本実施形態では、矩形形状のカバーガラス10を用いて説明するが、カバーガラスの形状は、エッチング処理によって所望の形状に形成することが可能である。   From here, the manufacturing method of the cover glass 10 is demonstrated using FIGS. When manufacturing the cover glass 10, the large-sized glass base material 30 by which the several cover glass 10 was chamfered is normally used as shown in FIG. 3 (A). The cover glass 10 is formed into a desired shape by being divided into individual pieces from the glass base material 30. In the present embodiment, for the sake of convenience, processing for the glass base material 30 in which nine cover glasses 10 are arranged in a matrix of 3 rows and 3 columns will be described. However, the number of cover glasses 10 included in the glass base material 30 is increased or decreased as appropriate. Is possible. Moreover, although this embodiment demonstrates using the rectangular-shaped cover glass 10, the shape of a cover glass can be formed in a desired shape by an etching process.

まず、ガラス母材30の第1の主面34および第2の主面36の全域に耐エッチング性を有する保護フィルム32を被覆する。本実施形態では、保護フィルム32として、少なくともフッ酸に対する耐性を有する自己粘着型フィルムを使用した。なお、フィルム以外にもフッ酸に対する耐性を有しているものであれば、樹脂剤やレジスト剤を使用しても良い。   First, the protective film 32 having etching resistance is coated on the entire area of the first main surface 34 and the second main surface 36 of the glass base material 30. In the present embodiment, a self-adhesive film having at least resistance to hydrofluoric acid is used as the protective film 32. In addition to the film, a resin agent or a resist agent may be used as long as it has resistance to hydrofluoric acid.

保護フィルム32でガラス母材30の両主面を被覆した後に、図3(B)および図3(C)に示すように、第2の主面34において、周縁部18に対応する領域から保護フィルム32を除去するパターニング処理が行われる。パターニング処理の一例としては、レーザ装置を用いて保護フィルム32を除去する方法が挙げられる。パターニング処理に使用するレーザ装置はガラス母材30に過度にダメージを与えないものであれば、特に制限はない。なお、感光性レジスト材を利用してガラス母材30を被覆する場合は、フォトリソグラフィを利用してパターニングを行うことも可能である。また、カバーガラス10がガラス母材30においてそれぞれ距離を空けて配置されている場合は、カバーガラス10が形成されていない非製品領域からも保護フィルム32を除去しても良い。   After covering both main surfaces of the glass base material 30 with the protective film 32, as shown in FIG. 3 (B) and FIG. 3 (C), the second main surface 34 is protected from the region corresponding to the peripheral portion 18. A patterning process for removing the film 32 is performed. An example of the patterning process includes a method of removing the protective film 32 using a laser device. The laser device used for the patterning process is not particularly limited as long as the glass base material 30 is not excessively damaged. When the glass base material 30 is coated using a photosensitive resist material, patterning can also be performed using photolithography. Moreover, when the cover glass 10 is arrange | positioned in the glass base material 30 at intervals, you may remove the protective film 32 also from the non-product area | region in which the cover glass 10 is not formed.

続いて、ガラス母材30をエッチング液に接触させることによりエッチング処理を行う。エッチング処理としては、エッチング液中にガラス母材30を浸漬させるディップ式エッチング方法やガラス母材30に対してエッチング液を噴射するスプレイ式エッチング方法が挙げられる。エッチング液は、少なくともフッ酸を含んでおり、必要に応じて塩酸等の無機酸や界面活性剤等のエッチング補助剤を添加することも可能である。   Subsequently, an etching process is performed by bringing the glass base material 30 into contact with an etching solution. Examples of the etching treatment include a dip type etching method in which the glass base material 30 is immersed in the etching liquid and a spray type etching method in which the etching liquid is sprayed onto the glass base material 30. The etching solution contains at least hydrofluoric acid, and it is possible to add an inorganic acid such as hydrochloric acid or an etching aid such as a surfactant as necessary.

エッチング処理により、保護フィルム32で保護されていない領域において凹部38が形成される(図4(A)および図4(B)参照)。エッチング処理により形成された凹部38は、緩やかに湾曲した側面部381を有している(図5(B)参照)。側面部381は、凹部38の底面から第2の主面36に向かう傾斜面である。側面部381の傾斜面は、湾曲形状を呈しているが、傾斜面の形状は、エッチング液の組成やエッチング方法によって適宜調整可能であり、カバーガラス10が配置される物品の形状に応じて変更される。   By the etching process, a recess 38 is formed in a region not protected by the protective film 32 (see FIGS. 4A and 4B). The concave portion 38 formed by the etching process has a side portion 381 that is gently curved (see FIG. 5B). The side surface portion 381 is an inclined surface that extends from the bottom surface of the recess 38 toward the second main surface 36. Although the inclined surface of the side surface portion 381 has a curved shape, the shape of the inclined surface can be appropriately adjusted depending on the composition of the etching solution and the etching method, and is changed according to the shape of the article on which the cover glass 10 is disposed. Is done.

複数の凹部38が形成されたガラス母材30は、保護フィルム32を剥離した後に、カバーガラス10の外形形状に沿って切断される。保護フィルム32は、物理的な力を保護フィルム32に加えることによって剥離することができる。切断処理は公知のスクライブ装置やレーザ装置の使用や、エッチング処理によって行うことが可能であり、これらの処理を組み合わせることによって実行されても良い。本実施形態では、破線46に沿ってガラス母材30が切断される。なお、切断領域は、エッチング処理により薄型化されているので、切断処理も比較的容易に行うことができる。切断処理が行われたカバーガラス10は、図5(A)に示すように、第2の主面34の周縁部において凹部38が形成されている。凹部38は、カバーガラス10の中央部16と周縁部18の境界部からカバーガラス10の端面まで形成されているため、周縁部18の板厚が中央部16よりも薄くなるように構成される。   The glass base material 30 in which the plurality of recesses 38 are formed is cut along the outer shape of the cover glass 10 after the protective film 32 is peeled off. The protective film 32 can be peeled off by applying a physical force to the protective film 32. The cutting process can be performed by using a known scribing device or laser device, or by an etching process, and may be executed by combining these processes. In the present embodiment, the glass base material 30 is cut along the broken line 46. Note that since the cutting region is thinned by the etching process, the cutting process can be performed relatively easily. As shown in FIG. 5A, the cover glass 10 that has been subjected to the cutting process has a recess 38 formed at the peripheral edge of the second main surface 34. Since the recess 38 is formed from the boundary between the central portion 16 and the peripheral portion 18 of the cover glass 10 to the end surface of the cover glass 10, the thickness of the peripheral portion 18 is configured to be thinner than that of the central portion 16. .

続いて、カバーガラス10に対して化学強化処理を行う。化学強化処理は、カバーガラス10に圧縮応力層40を形成する工程である。化学強化処理は、アルカリイオンを含む溶融塩にガラス基板を浸漬する公知の方法によって行われる。本実施形態では、400℃に加熱した硝酸カリウム溶液にガラス基板を4時間浸漬することによって化学強化処理を行った。なお、硝酸カリウムの加熱温度は、350〜450℃に調整されることが好ましく、ガラス基板の浸漬時間は、2〜20時間程度が好ましい。圧縮応力層24の深さとしては、5〜50μmに調整されることが好ましい。また、第1の主面34、第2の主面36およびカバーガラス10の端面は、同条件で化学強化処理が行われており、圧縮応力層40の深さは実質的に同一である。   Subsequently, a chemical strengthening process is performed on the cover glass 10. The chemical strengthening process is a process of forming the compressive stress layer 40 on the cover glass 10. A chemical strengthening process is performed by the well-known method of immersing a glass substrate in the molten salt containing an alkali ion. In this embodiment, the chemical strengthening treatment was performed by immersing the glass substrate in a potassium nitrate solution heated to 400 ° C. for 4 hours. The heating temperature of potassium nitrate is preferably adjusted to 350 to 450 ° C., and the immersion time of the glass substrate is preferably about 2 to 20 hours. The depth of the compressive stress layer 24 is preferably adjusted to 5 to 50 μm. Further, the first main surface 34, the second main surface 36, and the end surface of the cover glass 10 are subjected to chemical strengthening treatment under the same conditions, and the depth of the compressive stress layer 40 is substantially the same.

この場合、第2の主面36に形成された凹部38によって、カバーガラス10の周縁部において、両主面における圧縮応力の総体積に差が生じる。つまり、凹部38や側面部381の分だけ、第2の主面36側が第1主面34側よりも表面積が大きくなることにより、第2の主面36に形成された圧縮応力層40の総体積が第1の主面34側の圧縮応力層40の総体積よりも大きくなる。このため、第2の主面36に対してより大きな圧縮応力が加わり、凹部38と対向する領域が第2の主面36側に湾曲する。特に、圧縮応力の差は、側面部381に対応する領域において最も大きくなるので、側面部381に対応する領域において湾曲領域が形成される。この場合、湾曲領域は、周縁部18において、中央部16に隣接する領域において形成される。   In this case, due to the recess 38 formed in the second main surface 36, a difference occurs in the total volume of compressive stress in both main surfaces at the peripheral edge of the cover glass 10. That is, since the surface area of the second main surface 36 is larger than that of the first main surface 34 by the amount of the recess 38 and the side surface 381, the total compression stress layer 40 formed on the second main surface 36 is increased. The volume is larger than the total volume of the compressive stress layer 40 on the first main surface 34 side. For this reason, a larger compressive stress is applied to the second main surface 36, and the region facing the recess 38 is curved toward the second main surface 36. In particular, since the difference in compressive stress is greatest in the region corresponding to the side surface portion 381, a curved region is formed in the region corresponding to the side surface portion 381. In this case, the curved region is formed in a region adjacent to the central portion 16 in the peripheral edge portion 18.

カバーガラス10をこのまま携帯情報端末50等にセットすることも可能であるが、凹部38が形成されることによって表示画像の視認性が低下するおそれがある。これを防止するために、図6に示すように、凹部38に対して透明樹脂48を充填することが好ましい。透明樹脂48は、カバーガラス10と同等の光学特性を有するものであれば特に制限はないが、一例としては、ポリエチレン、ポリプロピレンやシリコン系樹脂等を使用することができる。また、凹部38に対応する領域において、タッチ操作が要求される場合には、透明導電材料が含まれていても良い。透明樹脂48を充填することにより、光の屈折等による視認性の低下が生じない。また、カバーガラス10を装着する際も、段差が生じることなく、安定して装着面に固定することが可能となる。なお、カバーガラス10を携帯情報端末50等の機器に装着する際は、透明シリコンテープ等の視認性に悪影響を及ぼさない接着方法を用いれば良い。なお、このような接着剤を利用して凹部38を充填することも可能である。接着剤を利用することで、光学特性の差異による不具合を抑制することができる。   Although it is possible to set the cover glass 10 to the portable information terminal 50 or the like as it is, the visibility of the display image may be reduced by forming the recess 38. In order to prevent this, it is preferable to fill the recess 38 with a transparent resin 48 as shown in FIG. The transparent resin 48 is not particularly limited as long as it has an optical characteristic equivalent to that of the cover glass 10. For example, polyethylene, polypropylene, silicon resin, or the like can be used. Moreover, in the area | region corresponding to the recessed part 38, when a touch operation is requested | required, the transparent conductive material may be contained. By filling the transparent resin 48, visibility is not deteriorated due to light refraction or the like. Further, when the cover glass 10 is mounted, it is possible to stably fix the cover glass 10 on the mounting surface without causing a step. When the cover glass 10 is attached to a device such as the portable information terminal 50, an adhesive method that does not adversely affect the visibility such as a transparent silicon tape may be used. It is also possible to fill the recess 38 using such an adhesive. By using an adhesive, it is possible to suppress problems caused by differences in optical characteristics.

なお、湾曲領域を形成するためには、凹部38の面積を一定以上確保し、第1の主面34と第2の主面36に形成される圧縮応力層40の総体積に有意差を設ける必要がある。本実施形態では、周縁部18の全域に形成された凹部38によって、湾曲性の向上および表面積の有意差を作り出したが、凹部38の形状には特に限定はない。凹部38の他の実施形態について、図7〜図9を用いて説明する。   In order to form the curved region, the area of the recess 38 is secured to a certain level or more, and a significant difference is provided in the total volume of the compressive stress layer 40 formed on the first main surface 34 and the second main surface 36. There is a need. In the present embodiment, the concave portions 38 formed in the entire area of the peripheral edge portion 18 improve the curvature and create a significant difference in surface area. However, the shape of the concave portion 38 is not particularly limited. Another embodiment of the recess 38 will be described with reference to FIGS.

図7(A)および図7(B)は、保護フィルム32の他のパターニング形状を示す図である。本実施形態では、カバーガラス10の長辺方向において中央部16と周縁部18の境界部のみにおいて保護フィルム32が除去されている。保護フィルム32の除去は、上記パターニング方法により行うことが可能である。パターニング処理が行われたガラス母材30は、エッチング処理、切断処理が順次行われ、カバーガラス10が製造される。続いて、カバーガラス10に化学強化処理を行うことにより、圧縮応力層40が形成される。この場合、図8(C)に示すように、凹部38が形成された領域において、カバーガラス10が第2の主面36側に湾曲する。本実施形態では、周縁部の全域が湾曲されているわけではないが、凹部38を形成することにより、第2の主面36の表面積を有意に増大させているので、湾曲領域を形成することが可能である。また、本実施形態においても、図8(D)に示すように、必要に応じて、凹部38に透明樹脂48を充填することが可能である。   FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing other patterning shapes of the protective film 32. In the present embodiment, the protective film 32 is removed only at the boundary between the central portion 16 and the peripheral edge 18 in the long side direction of the cover glass 10. The protective film 32 can be removed by the patterning method. The glass base material 30 subjected to the patterning process is sequentially subjected to an etching process and a cutting process, and the cover glass 10 is manufactured. Subsequently, the compressive stress layer 40 is formed by performing chemical strengthening treatment on the cover glass 10. In this case, as shown in FIG. 8C, the cover glass 10 is curved toward the second main surface 36 in the region where the recess 38 is formed. In the present embodiment, the entire area of the peripheral edge is not curved, but the surface area of the second main surface 36 is significantly increased by forming the recess 38, so that a curved region is formed. Is possible. Also in this embodiment, as shown in FIG. 8D, it is possible to fill the recess 38 with a transparent resin 48 as necessary.

また、カバーガラス10の長辺方向だけでなく、短辺方向も同時に湾曲させる場合には、図9に示すように、中央部16の外縁部を囲むようにパターニング処理を行い、保護フィルム32を除去すれば良い。中央部16を囲むように凹部38を形成することにより、カバーガラス10の長辺および短辺において、湾曲領域を形成することが可能になる。   Further, when the cover glass 10 is curved not only in the long side direction but also in the short side direction, patterning is performed so as to surround the outer edge portion of the central portion 16 as shown in FIG. Remove it. By forming the concave portion 38 so as to surround the central portion 16, it is possible to form a curved region on the long side and the short side of the cover glass 10.

湾曲領域の曲率等の形状は、凹部38の形状や、圧縮応力層40の深さによって制御することが可能である。このため、湾曲領域の形状に応じて、エッチング処理や化学強化処理の条件を調整することにより、所望の形状を形成することができる。また、第2の主面26と側面部381の接続部は、エッチング処理により丸みを帯びた形状を呈しているので、湾曲領域が形成される際も、破損するおそれが抑制される。   The shape such as the curvature of the curved region can be controlled by the shape of the recess 38 and the depth of the compressive stress layer 40. For this reason, a desired shape can be formed by adjusting the conditions of the etching treatment and the chemical strengthening treatment according to the shape of the curved region. Moreover, since the connection part of the 2nd main surface 26 and the side part 381 is exhibiting the rounded shape by an etching process, when a curved area | region is formed, possibility that it will be damaged is suppressed.

また、複数の凹部を形成することによって湾曲領域の形状を調整することも可能である。図10(A)は、カバーガラス10の周縁部に相当する領域に第1の凹部60および第2の凹部62が形成されている。複数の凹部を形成することにより、湾曲領域の曲率をより大きくすることが可能になる。本実施形態では、凹部60および凹部62の形状は、同一であるが、例えば深さが異なる複数の凹部を形成したり、凹部の幅等の形状を変更したりすることにより、周縁部の形状を調整することも可能である。   It is also possible to adjust the shape of the curved region by forming a plurality of recesses. In FIG. 10A, a first recess 60 and a second recess 62 are formed in a region corresponding to the peripheral edge of the cover glass 10. By forming the plurality of concave portions, it is possible to further increase the curvature of the curved region. In the present embodiment, the concave portions 60 and the concave portions 62 have the same shape, but the shape of the peripheral portion is obtained by, for example, forming a plurality of concave portions having different depths, or changing the shape such as the width of the concave portions. It is also possible to adjust.

また、凹部38の形状の一例としては、図10(B)に示す凹部が挙げられる。この実施形態では、凹部38に第1の側面部641および第2の側面部642が形成されている。第1の側面部641は、第2の主面36に接続される傾斜面であり、第2の側面部641は凹部38の底面に接続される傾斜面である。第1の傾斜面641と第2の傾斜面642は、接続されており、凹部38の側面を形成している。第1の側面部641と第2の側面部642は、傾斜角度が異なっており、2つの傾斜面を有することにより、凹部38の表面積をさらに増大させることが可能になる。なお、このような傾斜角度の異なる側面部は、パターニング処理とエッチング処理を複数回行うことによって形成することができる。つまり、第1のパターニング処理および第1のエッチング処理を行い、第2の側面部642に相当する領域を形成した後に、第2のパターニング処理および第2のエッチング処理を行うことにより、第1の側面部641が形成される。第2のエッチング処理の際に、第2の側面部642も同時にエッチングされることになるので、傾斜角度が異なる2つの側面部を形成することが可能になる。   Moreover, as an example of the shape of the recessed part 38, the recessed part shown to FIG. 10 (B) is mentioned. In this embodiment, a first side surface portion 641 and a second side surface portion 642 are formed in the recess 38. The first side surface portion 641 is an inclined surface connected to the second main surface 36, and the second side surface portion 641 is an inclined surface connected to the bottom surface of the recess 38. The first inclined surface 641 and the second inclined surface 642 are connected and form the side surface of the recess 38. The first side surface portion 641 and the second side surface portion 642 have different inclination angles, and by having two inclined surfaces, the surface area of the recess 38 can be further increased. Note that such side portions having different inclination angles can be formed by performing the patterning process and the etching process a plurality of times. That is, after the first patterning process and the first etching process are performed and the region corresponding to the second side surface portion 642 is formed, the second patterning process and the second etching process are performed, whereby the first patterning process and the first etching process are performed. A side surface portion 641 is formed. In the second etching process, the second side surface portion 642 is also etched at the same time, so that it is possible to form two side surface portions having different inclination angles.

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

10‐カバーガラス
12‐第1の主面
14‐第2の主面
16‐中央部
18‐周縁部
30‐ガラス母材
32‐保護フィルム
34‐第1の主面
36‐第2の主面
38‐凹部
40‐圧縮応力層
48‐透明樹脂
50‐携帯情報端末
10-cover glass 12-first main surface 14-second main surface 16-central portion 18-peripheral portion 30-glass base material 32-protective film 34-first main surface 36-second main surface 38 -Recess 40-Compression stress layer 48-Transparent resin 50-Personal digital assistant

Claims (5)

単一のガラス部材で構成されたカバーガラスであって、平坦状の中央部と、前記中央部の周囲に配置された周縁部であって第1の主面から第2の主面側に湾曲している湾曲領域を有する周縁部とを備えたカバーガラス製造方法であって、
少なくとも耐エッチング性を有する保護層でガラス部材の両主面を被覆する保護ステップと、
前記ガラス基板の第2の主面において、少なくとも前記周縁部の一部に対応する領域の前記保護層を除去するパターニングステップと、
前記ガラス基板をエッチング液に接触させることで、前記保護層が除去された領域に凹部を形成するエッチングステップと、
前記保護層を除去した後に、前記カバーガラスの全域に化学強化層を形成する化学強化ステップと、
を含むことを特徴とするカバーガラス製造方法。
A cover glass composed of a single glass member, which is a flat central portion and a peripheral portion disposed around the central portion, and is curved from the first main surface to the second main surface side. A cover glass manufacturing method comprising a peripheral portion having a curved region,
A protective step of covering both main surfaces of the glass member with a protective layer having at least etching resistance;
A patterning step of removing the protective layer in a region corresponding to at least a part of the peripheral edge on the second main surface of the glass substrate;
An etching step of forming a recess in a region where the protective layer is removed by bringing the glass substrate into contact with an etching solution;
A chemical strengthening step of forming a chemically strengthened layer over the entire area of the cover glass after removing the protective layer;
The cover glass manufacturing method characterized by including.
前記化学強化ステップの後に、前記凹部に対して透明材料を充填するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のカバーガラス製造方法。   The cover glass manufacturing method according to claim 1, further comprising a step of filling the concave portion with a transparent material after the chemical strengthening step. 前記パターニングステップにおいて、前記中央部と前記周縁部の境界部における前記保護層を除去することを特徴とする請求項1または2に記載のカバーガラス製造方法。   3. The cover glass manufacturing method according to claim 1, wherein in the patterning step, the protective layer at a boundary portion between the central portion and the peripheral portion is removed. 前記パターニングステップにおいて、前記中央部の外縁部を囲むように前記保護層を除去することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカバーガラス製造方法。   The said patterning step WHEREIN: The said protective layer is removed so that the outer edge part of the said center part may be enclosed, The cover glass manufacturing method of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 単一のガラス部材で構成されたカバーガラスであって、
平坦状の中央部と、
前記中央部の周囲に配置された周縁部であって第1の主面から第2の主面側に湾曲している湾曲領域を有する周縁部と、
前記中央部および前記周縁部の全域に形成された圧縮応力層と、
を少なくとも備えており、
前記周縁部は、前記中央部よりも板厚が薄い領域を有していることを特徴とするカバーガラス。
A cover glass composed of a single glass member,
A flat central portion;
A peripheral portion disposed around the central portion and having a curved region that is curved from the first main surface to the second main surface side; and
A compressive stress layer formed in the entire region of the central portion and the peripheral portion;
At least,
The peripheral edge portion has a region where the plate thickness is thinner than that of the central portion.
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