JP5351364B2 - Cover glass for portable device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯機器の表示画面の保護に用いられる携帯機器用カバーガラス及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cover glass for a mobile device used for protecting a display screen of a mobile device such as a mobile phone, a smartphone, or a PDA (Personal Digital Assistant), and a method for manufacturing the same.
携帯電話やスマートフォン、PDAなどの携帯機器においては、液晶パネルなどの表示装置を保護するために、表示装置の外側に透明な保護板が配置される。保護板としてはアクリルなどの樹脂が多く用いられているが、樹脂の保護板はたわみやすいため、板厚を厚くしたり、表示装置との間隙を多く取ったりする必要がある。そこで、上記の表示装置の保護板として、ガラス素材からなるカバーガラスが普及し始めている。ガラスは硬度が高いためにたわみが少なく、薄型化に寄与することができる。 In portable devices such as mobile phones, smartphones, and PDAs, a transparent protective plate is disposed outside the display device in order to protect the display device such as a liquid crystal panel. A resin such as acrylic is often used as the protective plate. However, since the protective plate made of resin is easily bent, it is necessary to increase the thickness of the plate or to leave a large gap with the display device. Therefore, cover glasses made of a glass material have begun to spread as protective plates for the above display devices. Since glass has high hardness, there is little deflection and it can contribute to thickness reduction.
しかしながら、ガラスは、割れるという特性を有しているため、高い強度が要求されている携帯機器用カバーガラスでは、薄型化によって不足しがちな強度を向上させる必要がある。強度を向上させるための手法としては、カバーガラスの外形に切り抜かれたガラス基板を化学強化することが提案されている(化学強化処理)。この化学強化処理によって、表面に圧縮応力が作用するイオン交換層を形成することで、撓みが抑えられ、また十分な強度が得られるため破損しにくくなる。 However, since glass has the property of breaking, it is necessary to improve the strength that tends to be insufficient due to the reduction in thickness of the cover glass for portable devices that is required to have high strength. As a technique for improving the strength, it has been proposed to chemically strengthen a glass substrate cut out in the outer shape of a cover glass (chemical strengthening treatment). By this chemical strengthening treatment, by forming an ion exchange layer in which a compressive stress acts on the surface, bending is suppressed and sufficient strength is obtained, so that it is difficult to break.
上記の化学強化処理を行うためには、カバーガラスとなるガラス基板は、その処理を実施可能な組成である必要がある。具体的には、化学強化処理として、ガラス中のアルカリ金属イオンを、そのアルカリ金属イオンよりもイオン半径の大きいイオンと交換するイオン交換処理を行う。したがって化学強化を行う場合には、その対象となるガラス基板は、アルカリ金属イオンを含有する組成である必要がある。 In order to perform the above-described chemical strengthening treatment, the glass substrate serving as the cover glass needs to have a composition capable of performing the treatment. Specifically, as the chemical strengthening treatment, an ion exchange treatment is performed in which alkali metal ions in the glass are exchanged with ions having a larger ion radius than the alkali metal ions. Therefore, when performing chemical strengthening, the glass substrate used as the object needs to be the composition containing an alkali metal ion.
ところで、一般に、カバーガラスは、大きい一枚の板状ガラスから任意の形状のガラス基板を複数枚抜き出し、この抜き出されたガラス基板を加工することにより製造される。これにより、カバーガラスを1枚1枚製造する場合よりも高い生産性が得られる。そして、板状ガラスから抜き出されたガラス基板は、上述した化学強化処理等の工程が行われた後に、その表面に所望の文字または模様等の印刷が施されてカバーガラスとなる。例えば特許文献1では、強化ガラス板(ガラス基板)の表面に、文字または模様の印刷を施したフィルムを貼付したり、文字または模様を焼付け塗装したりしている。 By the way, in general, a cover glass is manufactured by extracting a plurality of glass substrates having an arbitrary shape from a large sheet of glass and processing the extracted glass substrates. Thereby, productivity higher than the case where one cover glass is manufactured one by one is obtained. The glass substrate extracted from the plate-like glass is subjected to a process such as the above-described chemical strengthening process, and then a desired character or pattern is printed on its surface to become a cover glass. For example, in patent document 1, the film which printed the character or the pattern was stuck on the surface of the tempered glass board (glass substrate), or the character or the pattern was baked and painted.
上述したように、携帯機器用カバーガラスはユーザに最も目視される表示画面の保護に用いられるため、極めて高い品質が求められ、且つ要求されている印刷パターンを正確に印刷する必要がある。印刷パターンとしては、特許文献1に例示される文字や模様に加えて、表示領域の周囲を縁取る枠も印刷されることがある。近年の携帯機器用カバーガラスでは、印刷品質もより高いレベルが求められており、インクの僅かな弾き等による印刷不良が発生すると不良品となる場合があった。 As described above, since the cover glass for portable devices is used for protecting the display screen that is most visually recognized by the user, extremely high quality is required, and the required print pattern must be printed accurately. As a print pattern, in addition to characters and patterns exemplified in Patent Document 1, a frame bordering the periphery of the display area may be printed. In recent years, cover glass for portable devices is required to have a higher level of printing quality, and if a printing defect occurs due to slight ink repelling or the like, it may be a defective product.
本発明はこのような課題に鑑み、印刷不良を防ぎ、歩留まりを向上することが可能な携帯機器用カバーガラスの製造方法を提供することを目的としている。 In view of such problems, the present invention has an object to provide a method for manufacturing a cover glass for a portable device that can prevent defective printing and improve the yield.
上記課題を解決するために発明者が精査したところ、ガラス基板を製造してから印刷処理工程までの保管が印刷不良の発生に影響することがわかった。これは保管中の、周囲環境からの汚染物のガラス基板への付着、梱包材から発生した異物のガラス基板表面への移着、またはガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンと大気中の水(湿気)や二酸化炭素との反応によるいわゆるヤケ生成物の発生等により、ガラス基板表面が変質したことが原因と推察された。そこで、発明者は鋭意検討し、変質してしまったガラス基板の表面を改質することで印刷不良を解消することができると考えた。 When the inventor scrutinized to solve the above problems, it was found that storage from the production of the glass substrate to the printing processing step affects the occurrence of printing defects. During storage, contaminants from the surrounding environment adhere to the glass substrate, foreign substances generated from the packing material move to the glass substrate surface, or alkali metal ions contained in the glass substrate and atmospheric water (humidity). ) And the generation of so-called burn products due to the reaction with carbon dioxide, and so on. Therefore, the inventor diligently studied and thought that it was possible to eliminate printing defects by modifying the surface of the glass substrate that had deteriorated.
しかしながら、保管されたガラス基板のすべてにおいて印刷不良が生じるわけではないため、すべてのガラス基板に対して改質する処理を施すことは、非効率的であり且つ製造コストの増大を招くこととなる。故に好ましくは、それらのガラス基板のうち、印刷処理時に不具合が生じうるガラス基板を選別し、そのガラス基板にのみ改質する処理を施すべきである。このため、発明者は更なる検討を重ねた結果、意外にも、ガラス基板表面における水の接触角と印刷不良の間に相関関係があることを見出した。 However, printing defects do not occur in all stored glass substrates. Therefore, it is inefficient and causes an increase in manufacturing cost to perform a modification process on all glass substrates. . Therefore, it is preferable to select a glass substrate that may cause problems during the printing process from among the glass substrates, and perform a process of modifying only the glass substrate. For this reason, as a result of further studies, the inventor has surprisingly found that there is a correlation between the contact angle of water on the surface of the glass substrate and poor printing.
詳細には、印刷処理工程前までの工程を終えて保管されたガラス基板であっても、表面状態が変化しなければ、換言すれば表面に変質が生じていなければ、印刷処理工程前までの工程を終えたときの水の接触角とほぼ同じ接触角になり、一方、保管時においてガラス基板の表面に変質が生じていたら、その変質によって表面における水の接触角が増大すると考えられる。そして、印刷すべき領域におけるガラス基板の水の接触角を管理することで、印刷不良を低減させることができることに想到し、更に研究を重ねることにより本発明を完成するに至った。 Specifically, even if the glass substrate is stored after finishing the process before the printing process, if the surface state does not change, in other words, if the surface has not changed, If the contact angle of water is almost the same as the contact angle of water when the process is completed, and the surface of the glass substrate is altered during storage, it is considered that the contact angle of water on the surface increases due to the alteration. The inventors have conceived that printing defects can be reduced by managing the water contact angle of the glass substrate in the area to be printed, and the present invention has been completed by further research.
すなわち、本発明にかかる携帯機器用カバーガラスの製造方法の代表的な構成は、アルカリ金属イオンを含有するガラス基板の表面に印刷処理を施す印刷処理工程を含む携帯機器用カバーガラスの製造方法であって、ガラス基板の表面のうち印刷処理工程において印刷処理を施される印刷領域における水の接触角と、印刷されたガラス基板における印刷品質とが相関関係を有することを利用し、当該携帯機器用カバーガラスにおいて求められる印刷品質を満たす水の接触角を有するガラス基板に対して印刷処理工程を行うことを特徴とする。 That is, the typical structure of the manufacturing method of the cover glass for portable devices concerning this invention is a manufacturing method of the cover glass for portable devices including the printing process process which performs a printing process on the surface of the glass substrate containing an alkali metal ion. Then, using the fact that the contact angle of water in the printing region subjected to the printing process in the printing process step on the surface of the glass substrate has a correlation with the print quality on the printed glass substrate, the portable device A printing process step is performed on a glass substrate having a contact angle of water that satisfies the printing quality required for the cover glass.
上記構成では、上述した相関関係を利用して、水の接触角が、求められる印刷品質を満たす範囲であったガラス基板にのみ印刷処理工程を行っている。すなわち、水の接触角によって、良好に印刷可能なガラス基板と、印刷不良が生じ得るガラス基板とを選別し、良好に印刷可能なガラス基板のみに印刷処理工程を行っている。このような構成により、印刷不良となるカバーガラスを発生させることなく、良好に印刷されたカバーガラスを得ることができ、携帯機器用カバーガラスの歩留まり、ひいては生産効率の向上を図り、製造コストを抑制することが可能となる。 In the above configuration, the print processing step is performed only on the glass substrate in which the contact angle of water is in a range satisfying the required print quality by using the above-described correlation. That is, a glass substrate that can be printed favorably and a glass substrate that can cause printing defects are selected based on the contact angle of water, and the printing process is performed only on the glass substrate that can be printed favorably. With this configuration, it is possible to obtain a well-printed cover glass without generating a cover glass that causes defective printing, improve the yield of the cover glass for portable devices, and thus improve the production efficiency, thereby reducing the manufacturing cost. It becomes possible to suppress.
当該携帯機器用カバーガラスにおいて求められる印刷品質を満たさない水の接触角を有するガラス基板に対して、印刷処理工程を行う直前にガラス基板をと接触させる水の接触角を調整する調整工程後、印刷処理工程を行うとよい。かかる酸性溶液に接触させる処理により、上述したように、水の接触角によって印刷不良が生じ得ると判断されたガラス基板の表面を改質することができる。したがって、そのようなガラス基板においても不具合なく印刷処理を施すことができ、良好に印刷されたカバーガラスとすることが可能となる。 For the glass substrate having a water contact angle that does not satisfy the print quality required in the cover glass for the portable device, after the adjustment step of adjusting the water contact angle to contact the glass substrate immediately before performing the printing process step, A print processing step may be performed. As described above, the surface of the glass substrate that has been determined to be defective in printing due to the contact angle of water can be modified by the treatment in contact with the acidic solution. Therefore, even such a glass substrate can be subjected to a printing process without any trouble, and a well-printed cover glass can be obtained.
本発明にかかる携帯機器用カバーガラスの製造方法の他の構成は、アルカリ金属イオンを含有するガラス基板の表面に対して印刷処理が施される携帯機器用カバーガラスの製造方法であって、ガラス基板の表面のうち印刷処理を施される印刷領域における水の接触角と、印刷されたガラス基板における印刷品質とが相関関係を有することを利用し、当該携帯機器用カバーガラスにおいて求められる印刷品質を満たすべく、印刷処理を行う直前に、ガラス基板表面の水の接触角を調整する調整工程を行うことを特徴とする。 Another structure of the method for producing a cover glass for a portable device according to the present invention is a method for producing a cover glass for a portable device in which a printing process is performed on the surface of a glass substrate containing alkali metal ions, Print quality required for the cover glass for portable devices by utilizing the correlation between the contact angle of water in the print region of the surface of the substrate and the print quality on the printed glass substrate In order to satisfy the requirements, an adjustment step of adjusting the contact angle of water on the surface of the glass substrate is performed immediately before performing the printing process.
上記構成によれば、印刷領域での水の接触角と、印刷されたガラス基板における印刷品質との相関関係を利用して、印刷処理を行う前のガラス基板への水の接触角が、当該携帯機器用カバーガラスにおいて求められる印刷品質を満たす範囲内であるか否か、すなわちかかるガラス基板において印刷処理時の不具合が生じる可能性があるか否かを判断することができる。そして、その相関関係に基づいて、印刷処理前にガラス基板表面の水の接触角を調整することによりガラス基板表面の変質に起因する印刷不良を防ぐことができる。したがって、携帯機器用カバーガラス製造時の歩留まりの向上を図ることができる。 According to the above configuration, using the correlation between the contact angle of water in the printing region and the print quality in the printed glass substrate, the contact angle of water to the glass substrate before performing the printing process is It can be determined whether or not the print quality required for the cover glass for a portable device is within a range that satisfies the print quality, that is, whether or not there is a possibility that a problem occurs during the printing process on the glass substrate. And based on the correlation, by adjusting the contact angle of water on the glass substrate surface before the printing process, it is possible to prevent printing defects due to the alteration of the glass substrate surface. Therefore, the yield at the time of manufacturing the cover glass for portable devices can be improved.
上記の調整工程の後、ガラス基板表面に印刷処理を施す印刷処理工程を行うとよい。上述したように調整工程においてガラス基板表面に対する水の接触角を調整すれば、その後の印刷処理工程時における印刷不良の発生を回避することが可能である。 After the adjustment step, a print processing step for performing a printing process on the glass substrate surface may be performed. As described above, if the contact angle of water with respect to the glass substrate surface is adjusted in the adjusting step, it is possible to avoid the occurrence of printing defects during the subsequent printing process.
上記の調整工程は、ガラス基板を酸性溶液に接触させるものであるとよい。水の接触角が、求められる印刷品質を満たさない、換言すれば上記範囲外であったガラス基板にこのような酸性溶液に接触させる処理を行うと、ガラス基板表面が改質される。これにより、ガラス基板の接触角が低下し、求められる印刷品質を満たす範囲内となるため、ガラス基板を、良好に印刷されたカバーガラスとすることが可能となる。 Said adjustment process is good in making a glass substrate contact an acidic solution. When the contact angle of water does not satisfy the required print quality, in other words, when the glass substrate that has been out of the above range is subjected to such an acid solution, the surface of the glass substrate is modified. Thereby, since the contact angle of a glass substrate falls and it becomes in the range with which the required printing quality is satisfy | filled, it becomes possible to make a glass substrate into the cover glass printed favorably.
上記のガラス基板は、化学強化可能なガラス組成であるとよい。これによりカバーガラスにおいて高い強度を得ることができる。 Said glass substrate is good in the glass composition which can be chemically strengthened. Thereby, high intensity | strength can be obtained in a cover glass.
また、本発明にかかる携帯機器用カバーガラスの製造方法は、アルカリ金属イオンを含有するガラス基板からなる、携帯機器用カバーガラスの製造方法であって、ガラス基板に印刷処理を施す印刷処理工程を少なくとも含み、印刷処理工程を行う直前にガラス基板の印刷を行う領域に対して水の接触角を低下させる処理を施すことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the cover glass for portable devices concerning this invention is a manufacturing method of the cover glass for portable devices which consists of a glass substrate containing an alkali metal ion, Comprising: The printing process process which performs a printing process to a glass substrate It includes at least a process of reducing the contact angle of water with respect to the area where the glass substrate is printed immediately before performing the printing process.
本発明にかかる携帯機器用カバーガラスの製造方法は、アルカリ金属イオンを含有するガラス基板からなる、携帯機器用カバーガラスの製造方法であって、ガラス基板に印刷処理を施す印刷処理工程を少なくとも含み、印刷処理工程を行う直前にガラス基板を酸性溶液と接触させることを特徴とする。 A method for producing a cover glass for a portable device according to the present invention is a method for producing a cover glass for a portable device comprising a glass substrate containing alkali metal ions, and includes at least a printing process step of performing a printing process on the glass substrate. The glass substrate is brought into contact with an acidic solution immediately before performing the printing process.
上記構成によれば、印刷処理工程前のガラス基板表面を酸性溶液に接触させることによりガラス基板表面が改質され水の接触角を上述した範囲内に調整可能となる。これにより、印刷処理工程前に表面が変質したガラス基板における、インク弾き等の印刷処理工程時の不具合を解消することができるため、携帯機器用カバーガラスの歩留まりを向上することが可能となる。 According to the said structure, the glass substrate surface is modified by making the glass substrate surface before a printing process process contact an acidic solution, and it becomes possible to adjust the contact angle of water in the range mentioned above. Thereby, since the trouble at the time of the printing process such as ink splashing in the glass substrate whose surface has been modified before the printing process can be solved, the yield of the cover glass for portable devices can be improved.
本発明にかかる携帯機器用カバーガラスの代表的な構成は、化学強化可能なガラス組成であり、主表面の少なくとも一方に印刷が施される携帯機器用カバーガラスであって、ガラス基板の主表面の印刷が施される領域の水の接触角が、30度以下であることを特徴とする。 A representative configuration of a cover glass for a portable device according to the present invention is a glass composition that can be chemically strengthened, and is a cover glass for a portable device in which printing is performed on at least one of the main surfaces, and the main surface of the glass substrate The contact angle of water in the area where printing is performed is 30 degrees or less.
携帯機器用カバーガラスとなるガラス基板において、主表面の印刷が施される領域の水の接触角を上記範囲内とすることにより、ガラス基板表面の変質に起因する印刷不良を抑制することができる。したがって、印刷後の携帯機器用カバーガラスを良好なものとすることができ、製造時の歩留まりを向上させることが可能となる。 In the glass substrate used as the cover glass for portable devices, by setting the contact angle of water in the region where the printing of the main surface is performed within the above range, it is possible to suppress printing defects due to the alteration of the glass substrate surface. . Therefore, the cover glass for portable devices after printing can be made favorable, and the yield at the time of manufacture can be improved.
本発明によれば、印刷不良を防ぎ、歩留まりを向上することが可能な携帯機器用カバーガラス及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cover glass for portable devices which can prevent a printing defect and can improve a yield, and its manufacturing method can be provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、携帯機器用カバーガラスを備える携帯機器の一例を示す分解図である。なお、図1では、携帯機器の一例として携帯端末100(携帯電話)を示すが、これに限定するものではない。後に詳述する本実施形態の製造方法によって製造された携帯機器用カバーガラス(以下、カバーガラス120と称する)は、PDA、携帯用ゲーム機、携帯用カメラ機等の携帯機器、すなわち携帯可能な機器であれば如何なるものにも適用可能である。また本実施形態では、タッチパネル式の携帯端末100の例を示すが、表示部と操作部とが別構成の携帯端末であってもよい。
FIG. 1 is an exploded view showing an example of a portable device provided with a cover glass for a portable device. In FIG. 1, a mobile terminal 100 (mobile phone) is shown as an example of the mobile device, but the present invention is not limited to this. A cover glass for a portable device (hereinafter, referred to as a cover glass 120) manufactured by the manufacturing method of this embodiment described in detail later is a portable device such as a PDA, a portable game machine, a portable camera machine, that is, portable. The present invention can be applied to any device. In the present embodiment, an example of the touch panel type
図1に示す携帯端末100は、タッチパネル機であり、筐体102の正面部の全体を覆う大型のカバーガラス120を備えている。携帯端末100の筐体102には、主基板104、液晶パネルや有機ELパネルなどの表示画面106をなす表示装置、スピーカー108、ボタン110等が収容されている。またカバーガラス120の内側(表示画面106側)には、タッチパネル機能を実現するための透明電極114を有するフィルム112が配置されている。透明電極114には、フレキシブルケーブルからなる配線116が取り付けられており、透明電極114は、コネクタ(不図示)を介して主基板104と電気的に接続されている。なお、透明電極114として静電容量式の透明電極を用いる場合には、透明電極114は、フィルム112におけるカバーガラス120側の面に配置される。他方、透明電極114として感圧式の透明電極を用いる場合には、フィルム112における表示画面106側の面に配置される。
A
カバーガラス120は、携帯端末100の表示画面106を保護するために取り付けられている。また、カバーガラス120の形状は、略矩形状である。カバーガラス120の長手方向の一端部には、スピーカー用孔部132が形成されている。カバーガラス120の長手方向の他端部には、複数のボタン用孔部134が形成されている。なお、本実施形態においては、表示画面106を保護するカバーガラス120を例示するが、カバーガラス120は、例えばカメラのレンズ部を保護するカバーガラスや、携帯機器の筐体を保護するカバーガラス等であってもよい。
The
図2は、カバーガラス120およびガラス基板の一例を示す平面図であり、図2Aは図1に示すカバーガラス120の平面図であり、図2Bは図2Aのカバーガラス120となるガラス基板の平面図である。なお、理解を容易にするために、図1においてカバーガラス120に施されている枠塗装122を図2Aでは黒塗りで示し、その枠塗装122が施される印刷領域130aを図2Bではハッチングで示している。
2 is a plan view showing an example of the
図2Aに示すように、カバーガラス120は全体的にほぼ矩形の板状であり、図2Bに示すように、このカバーガラス120となるガラス基板130は、かかるカバーガラス120と略同一の形状である。カバーガラス120は、図2Bに示すガラス基板130の外周部の印刷領域130aに、後述する印刷処理によって枠塗装122を施すことによって構成される。携帯端末100に内蔵される表示画面106は縁部に非表示領域があり、また表示装置の側面と筐体102の側壁との間には間隙が設けられている。更に、透明電極114の配線116がカバーガラス120の内側の外周縁に設けられている。ここで、枠塗装122は、これらの非表示領域や隙間、配線などを隠すために設けられている。また、枠塗装122は、例えば黒や白などの塗料が塗布されて形成される。
As shown in FIG. 2A, the
上述したようにカバーガラス120は、携帯端末100においてユーザに最も目視される表示画面106を保護する。このため、枠塗装122においてインクの弾き等の印刷不良が発生すると、その枠塗装122は外観不良品となる。故に、カバーガラス120は、ガラス基板130上の印刷領域130a(枠塗装122)を目視で観察したときにインクの弾き等がない状態、換言すれば印刷品質が満たされた状態であることが求められる。そこで本実施形態では、印刷不良を防ぎ、歩留まりを向上することが可能な携帯機器用カバーガラスの製造方法を提供することを目的としている。
As described above, the
次に、本実施形態の携帯機器用カバーガラスの製造方法について説明する。かかる製造方法では、まず板状ガラス(不図示)を個片化してガラス基板130を成形する。板状ガラスは、溶融ガラスから直接シート状に成型したもの、あるいは、ある厚さに成型されたガラス体を所定の厚さに成型し、主表面を研磨して所定の厚さに仕上げたものを使用することができる。特に、溶融ガラスから直接シート状に成型した場合には、板状ガラスの主表面がマイクロクラックのない表面状態を有するため好ましい。溶融ガラスから直接シート状に成型する方法としては、ダウンドロー法、フロート法などが挙げられる。
Next, the manufacturing method of the cover glass for portable devices of this embodiment is demonstrated. In such a manufacturing method, first, a
板状ガラスは、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、結晶化ガラスなどで構成されていることが好ましい。中でも、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であることが好ましい。Al2O3は、後述する化学強化においてイオン交換性能を向上させるため有用である。Li2Oは、化学強化においてNa+イオンとイオン交換させるための成分である。Na2Oは、化学強化においてK+イオンとイオン交換させるための成分である。The plate glass is preferably composed of aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, crystallized glass, or the like. Among them, it is preferred that the aluminosilicate glass containing SiO 2, Al 2 O 3, Li 2 O and / or Na 2 O. Al 2 O 3 is useful because it improves ion exchange performance in chemical strengthening described later. Li 2 O is a component for ion exchange with Na + ions in chemical strengthening. Na 2 O is a component for ion exchange with K + ions in chemical strengthening.
アルミノシリケートガラスとして、その組成成分は、SiO2:50〜75重量%、Al2O3:5〜20重量%、Li2O、Na2O、K2Oから選ばれるアルカリ金属酸化物のうち少なくとも一種を含有するガラスであることが好ましい。さらに、本発明に係るアルミノシリケートガラスは、Na2O:8重量%以上、MgO:6重量%以下(0を含む)、CaO:7重量%以下(0を含む)、ZrO2:10重量%以下(0を含む)含有することが好ましい。As aluminosilicate glass, the composition components, SiO 2: 50 to 75 wt%, Al 2 O 3: 5~20 wt%, Li 2 O, Na 2 O, among the alkali metal oxide selected from K 2 O It is preferable that the glass contains at least one kind. Further, the aluminosilicate glass according to the present invention is Na 2 O: 8 wt% or more, MgO: 6 wt% or less (including 0), CaO: 7 wt% or less (including 0), ZrO 2: 10 wt% or less. It is preferable to contain (including 0).
すなわち、本実施形態の板状ガラス、ひいてはそれを個片化して成形されるガラス基板130は、化学強化可能なアルカリ金属イオンを含有するガラス素材である。このようにガラス基板130が化学強化可能なガラス組成であることにより、化学強化によって高い強度を得ることができる。ここで、アルカリ金属イオンを含有するガラス素材では、化学強化後から印刷処理までの保管状態によっては印刷不良が生じることが発明者の研究により明らかになっているが、本実施形態にかかる製造方法であれば、後述するようにガラス基板130への水の接触角を利用することにより、枠塗装122が良好に印刷されたカバーガラス120を製造することができる。
That is, the plate-like glass of this embodiment, and by extension, the
本実施形態では、上記のガラス基板130の成形をエッチングによって行う。詳細には、板状ガラスの主表面にレジストパターンを形成し、エッチャントでエッチングすることによりガラス基板130を切り抜いて成形する。このようにエッチングによって成形することにより、端面はエッチング処理面となって非常に高い平滑性を有し、機械加工では必ず生じるマイクロクラックが生じないため、携帯端末用カバーガラスに求められる高い強度を得ることができる。また、機械加工では困難な複雑な形状であっても、容易に加工することができる。
In the present embodiment, the
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)のいずれであってもよい。ウェットエッチングに使用するエッチャントは、板状ガラスを食刻できるものであればよい。例えば、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。ドライエッチングに使用するエッチャントは、板状ガラスを食刻できるものであればよいが、例えばフッ素系ガスを使用することができる。 The etching method may be either wet etching (wet etching) or dry etching (dry etching). The etchant used for wet etching may be any material that can etch plate glass. For example, an acidic solution containing hydrofluoric acid as a main component or a mixed acid containing at least one of sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and silicic hydrofluoric acid in hydrofluoric acid can be used. The etchant used for the dry etching is not particularly limited as long as it can etch the plate-like glass. For example, a fluorine-based gas can be used.
なお、上記説明ではエッチングによってガラス基板130を成形する(個片化する)場合を例示したが、これに限定するものではなく、機械加工等、他の方法を用いて成形することも当然にして可能である。ただし、機械加工を用いる場合はマイクロクラックが生じやすい傾向があるため、その対策を施すことが好ましい。
In the above description, the case where the
続いて、成形されたガラス基板130に対して、イオン交換処理により化学強化を行う。化学強化は、ガラスの表層面のイオンをイオン半径の大きな他のイオンと交換することにより、ガラス表面に圧縮応力層を形成し、機械的強度をさらに高める処理である。化学強化は、例えば、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどの溶融塩を用い、温度300℃〜450℃、1時間〜30時間の処理を行うことにより、ガラス中のLi+イオンを溶融塩中のNa+イオンと、ガラス中のNa+イオンを溶融塩中のK+イオンと交換する。化学強化により形成する圧縮応力層は5μm以上あればよい。圧縮応力層の厚みは、好ましくは50μm以上、さらに好ましくは100μmが望ましい。
Subsequently, the strengthened
また、ガラス基板130(カバーガラス120)に含有されるアルカリ金属イオンは、酸化物換算したときのLi、NaおよびKの合計量が全体に対して12〜18.5重量%の範囲内であるとよい。ただし、このような組成のカバーガラスは化学強化処理に起因するヤケ、ひいてはそれによる表面状態の変化が生じやすい。このため、本発明が特に有効である。 Moreover, as for the alkali metal ion contained in the glass substrate 130 (cover glass 120), the total amount of Li, Na, and K when converted to an oxide is within a range of 12 to 18.5% by weight based on the whole. Good. However, the cover glass having such a composition is likely to be burned due to the chemical strengthening treatment, and thus the surface state is easily changed. Therefore, the present invention is particularly effective.
なお、化学強化は、本実施形態のようにガラス基板130を切り抜いた後に行うことが好ましい。これにより、ガラス基板130の端面も化学強化されるため、カバーガラス120(ガラス基板130)を携帯端末100に装着する際、欠けや割れが生じることを防止できるからである。ただし、これに限定するものではなく、個片化する前の板状ガラスの状態において化学強化を行うことも可能である。
In addition, it is preferable to perform chemical strengthening after cutting out the
化学強化を終えたら、ガラス基板130に付着している溶融塩やその他の付着物を取り除くために、ガラス基板130を洗浄する。洗浄方法としては、水などの洗浄液で洗い流す方法や、洗浄液に浸漬する浸漬法、洗浄液を流しながら回転するロール体をガラス基板130に接触させるスクラブ洗浄法などを利用することができる。浸漬法では、洗浄液に超音波を印加した状態で実施してもよい。
After the chemical strengthening is finished, the
成形から化学強化後の洗浄までを終えたガラス基板130は、印刷処理工程での印刷処理によって表面に枠塗装122が印刷されてカバーガラス120となる。ここで、化学強化後の洗浄を終えたガラス基板130は、そのまま次の印刷処理工程に進むこともあり、他方で、保管された後に印刷処理工程に進むこともある。このうち、洗浄後にすぐに印刷処理が行われる場合には然程問題はないが、保管した後に印刷処理が行われる場合、ガラス基板130は、汚染物の付着やヤケ等によるガラス基板表面の変質による印刷不良が発生することがある。
The
そこで、本実施形態では、カバーガラス120において求められる印刷品質を満たすべく、印刷処理を行う直前に、ガラス基板130の表面の水の接触角を測定し、印刷品質を満たす水の接触角を有するガラス基板130に対して印刷処理工程を行う。また、印刷品質を満たさない水の接触角を有するガラス基板に対しては、印刷処理工程を行う直前に水の接触角を調整する調整工程を行う。このとき、以下に詳述するように、ガラス基板130の表面のうち印刷領域130a(印刷処理工程において印刷処理を施される領域)における水の接触角と、印刷されたガラス基板130(カバーガラス120)における印刷品質とが相関関係を有することを利用する。
Therefore, in this embodiment, in order to satisfy the print quality required for the
ここで、接触角とは、固体表面に滴下された液滴の表面張力によって、固体表面と液滴の接線とがなす角のことである。接触角は、固体表面への液滴の濡れ性を評価する指標であり、接触角が大きい場合、固体表面での液滴の濡れ性が悪い、すなわち弾きが生じ易い傾向があるとされる。一方、接触角が小さい場合、固体表面での液滴の濡れ性が良い、すなわち弾きが生じにくい傾向があると評価することができる。 Here, the contact angle is an angle formed between the solid surface and the tangent of the droplet by the surface tension of the droplet dropped on the solid surface. The contact angle is an index for evaluating the wettability of the liquid droplet on the solid surface. When the contact angle is large, the wettability of the liquid droplet on the solid surface is poor, that is, it tends to be repelled. On the other hand, when the contact angle is small, it can be evaluated that the wettability of the droplet on the solid surface is good, that is, it tends to be difficult to play.
成形から化学強化後の洗浄までを終えたガラス基板130すなわちカバーガラス120は、印刷処理工程での印刷処理によって表面に枠塗装122が印刷される。上述した調整工程を行った後、ガラス基板130の表面のうち印刷領域130aに印刷処理を施す印刷処理工程を行う。これにより、ガラス基板130の印刷領域130aに枠塗装122が施されたカバーガラス120が製造される。印刷用インキとしては、樹脂成分として、エポキシ、フェノール、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリビニルブチラール、アクリロニトリルブタジエンスチレンの一種類以上を含有する熱硬化型またはUV硬化型を使用できる。
The
ここで、化学強化後の洗浄を終えたカバーガラス120はそのまま次の印刷処理工程に進みこともある一方、様々な条件で保管された後に印刷処理工程が行われることもある。このうち、洗浄後にすぐに印刷処理が行われる場合には然程問題はないが、保管した後に印刷処理が行われる場合、ガラス基板130は、汚染物の付着やヤケ等によるガラス基板表面の変質による印刷不良が発生することがある。
Here, the
そこで本実施形態では、カバーガラス120において求められる印刷品質を満たすべく、カバーガラス120となるガラス基板130(ガラス)において、印刷が施される主表面(本実施形態においては、枠塗装122が印刷される印刷領域130aを有する側の主表面)の水の接触角を管理する。具体的には、かかる主表面の水の接触角を30度以下の範囲内とする。
Therefore, in the present embodiment, in order to satisfy the print quality required for the
図3は、ガラス基板130における水の接触角について説明する模式図である。接触角の測定方法としては、液滴法を好適に用いることができる。図3に示すように、本実施形態では、ガラス基板130の印刷領域130a(図2B参照)の表面(固体表面)と、それに滴下した水滴150(液滴)の接線152とがなす接触角θを求める。なお測定はJIS R3257の静滴法に準拠して行った。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the contact angle of water on the
インク弾き等の不具合がない、すなわち印刷品質を満たした良品のカバーガラス120となるガラス基板130では、図3Aに示すように水(水滴150)の接触角θが小さい。これに対し、インク弾き等の不具合が生じ、印刷品質が満たせず印刷不良品となってしまうカバーガラス120のガラス基板130では、図3Bに示すように水(水滴150)の接触角θが大きい。このように、ガラス基板130の印刷領域における水の接触角と印刷品質とには相関関係がある。したがって、この相関関係を利用すれば、印刷処理工程前のガラス基板130の接触角θを、印刷品質を満たすことが可能な範囲に調整することができる。したがって、印刷不良を防ぎ、カバーガラス製造時の歩留まりを向上させることが可能となる。
In the
本実施形態では、ガラス基板130の表面の水の接触角を調整する調整工程として酸性溶液に接触させた。この酸性溶液に接触する処理を行うことによって、ガラス基板130の表面が改質されて接触角が低下し、カバーガラス120に求められる印刷品質を満たす範囲内となる。このため、ガラス基板130に良好な印刷を施すことが可能となる。
In this embodiment, it was made to contact with an acidic solution as an adjustment process which adjusts the contact angle of the water of the surface of the
なお酸性溶液に接触する処理(調整工程)を行うタイミングとしては、印刷処理の直前であることが好ましい。この場合において直前とは、酸性溶液処理(調整工程)と印刷処理の間に他の工程を有さないことを意味している。他の工程とは、洗浄工程、成形工程(エッチング)、および保管工程を含む。このような他の工程を経ると、調整工程によって調整したガラス基板表面の水の接触角がふたたび変化してしまう可能性があるためである。 In addition, it is preferable that it is just before a printing process as a timing which performs the process (adjustment process) which contacts an acidic solution. In this case, “immediately before” means that there is no other step between the acidic solution treatment (adjustment step) and the printing treatment. Other processes include a cleaning process, a molding process (etching), and a storage process. This is because the contact angle of water on the surface of the glass substrate adjusted by the adjusting process may change again after such other processes.
上述した調整工程を行った後、ガラス基板130の表面のうち印刷領域130aに印刷処理を施す印刷処理工程を行う。これにより、ガラス基板130の印刷領域130aに枠塗装122が施されたカバーガラス120が製造される。本実施形態では、調整工程においてガラス基板130の表面に対する水の接触角θが調整されているため、この印刷処理工程時における印刷不良の発生が抑制され、枠塗装122が良好に印刷されたカバーガラス120を得ることができる。
After performing the adjustment process mentioned above, the printing process process which performs a printing process to the printing area |
上記の印刷処理に用いられる印刷用インキとしては、樹脂成分として、エポキシ、フェノール、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリビニルブチラール、アクリロニトリルブタジエンスチレンの一種類以上を含有する熱硬化型またはUV硬化型を使用できる。 The printing ink used in the above printing process includes a resin component, heat containing one or more of epoxy, phenol, polyester, polyimide, polyurethane, polymethyl methacrylate, polyolefin, polyvinyl, polyvinyl butyral, acrylonitrile butadiene styrene. A curable type or a UV curable type can be used.
なお、上記の実施形態では、印刷処理前のガラス基板130すべてに対して調整工程を実施する場合を例示したが、これに限定するものではない。例えば、上述した相関関係を利用して、カバーガラス120において求められる印刷品質を満たす水の接触角θを有する(水の接触角θが印刷品質を満たす範囲であった)ガラス基板130にのみ印刷処理工程を行ってもよい。
In the above embodiment, the case where the adjustment process is performed on all the
すなわち、かかる構成では、上述した相関関係を利用し、印刷処理工程前のガラス基板130の接触角θが、カバーガラス120に求められる印刷品質を満たす範囲内である(良好に印刷可能な)ガラス基板130と、かかる範囲外の(印刷不良が生じ得る)ガラス基板130とを選別する。そして、良好に印刷可能であったガラス基板130に対して印刷処理工程を行う。これにより、印刷不良となるカバーガラス120を発生させることなく、良好に印刷されたカバーガラス120を得ることができる。
In other words, in such a configuration, the above-described correlation is used, and the
一方、印刷処理工程前のガラス基板130の接触角θが、カバーガラス120に求められる印刷品質を満たす範囲内でなかったら(印刷品質を満たさない角度であったら)、そのガラス基板130は、そのまま印刷処理を行うと印刷不良品のカバーガラス120となる可能性がある。そこで本実施形態では、このようなガラス基板130に対して調整工程として酸性溶液への接触させた後、印刷処理工程を行う。これにより、ガラス基板130の表面を改質して、その接触角θを、カバーガラス120に求められる印刷品質を満たす範囲内にすることができるため、不具合なく印刷処理を施すことができ、良好に印刷されたカバーガラス120とすることが可能となる。
On the other hand, if the contact angle θ of the
上記構成によれば、ガラス基板130における水の接触角と印刷品質との相関関係を利用することにより、かかるガラス基板130に印刷不良が生じるか否かを判別可能となる。したがって、酸性溶液に接触する処理(調整工程)を行う必要があるガラス基板130を選別することができる。そして、良好に印刷可能なガラス基板130はそのまま印刷処理を行い、印刷不良が生じる可能性があるガラス基板130には酸性溶液処理後に印刷処理を行うことにより、カバーガラス120の歩留まりを向上させ、生産効率の向上ひいては製造コストを削減することが可能となる。
According to the above configuration, it is possible to determine whether or not printing failure occurs on the
なお、本実施形態においては、ガラス基板130の成形(個片化)、化学強化、印刷処理の順に実施することによりカバーガラス120を製造したが、これに限定するものではない。カバーガラス120の製造工程では、少なくとも印刷処理を化学強化の後に行えばよく、それら以外の順序は適宜変更することが可能である。例えば、カバーガラス120の製造工程は、化学強化、印刷処理、ガラス基板の成形(個片化)という順序や、化学強化、ガラス基板の成形(個片化)、印刷処理という順序であってもよい。
In the present embodiment, the
上記説明したようにカバーガラス120(ガラス基板130)に対する水の接触角を管理するために、カバーガラス120の製造工程において、印刷処理工程を行う直前にガラス基板130を酸性溶液と接触させるとよい。これによりガラス基板130表面が改質され水の接触角を上述した範囲内に調整することができる。
As described above, in order to manage the contact angle of water with respect to the cover glass 120 (glass substrate 130), in the manufacturing process of the
(実施例)
以下、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。以下の例では、(1)成形工程としてのガラス基板形状加工工程、(2)化学強化工程、(3)印刷処理工程を順に行ってカバーガラスを製造した。例1−12(表1参照)では水の接触角と印刷品質の関係を測定・評価した。(Example)
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, a cover glass was manufactured by sequentially performing (1) a glass substrate shape processing step as a forming step, (2) a chemical strengthening step, and (3) a printing processing step. In Example 1-12 (see Table 1), the relationship between the contact angle of water and the print quality was measured and evaluated.
(1)ガラス基板形状加工工程
フロート法で製造されたアルミノシリゲートガラスからなる厚さ0.5mmの板ガラスから所定の大きさに切り出してカバーガラス用ガラス基板を作製した。このアルミノシリケートガラスのガラス組成は、SiO2:63.5〜66.5重量%、Al2O3:14.5〜17.5重量%、Li2O:2〜5重量%、Na2O:9〜12重量%、MgO:0〜3重量%、CaO: 1〜4重量%、ZrO2:0〜3重量、また酸化物換算したときのLi、NaおよびKの合計量が13〜16重量%含有する化学強化用ガラスを使用した。(1) Glass substrate shape processing step A glass substrate for cover glass was produced by cutting out a predetermined size from a 0.5 mm thick plate glass made of an aluminosilicate gate glass produced by a float process. Glass composition of the aluminosilicate glass, SiO 2: from 63.5 to 66.5 wt%, Al 2 O 3: 14.5~17.5 wt%, Li 2 O: 2~5 wt%, Na 2 O : 9 to 12% by weight, MgO: 0 to 3% by weight, CaO: 1 to 4% by weight, ZrO2: 0 to 3% by weight, and the total amount of Li, Na and K in terms of oxide is 13 to 16% by weight % Glass for chemical strengthening was used.
板ガラスの切り出しはエッチングによって行った。すなわち、上記板ガラスの両面にそれぞれレジストを塗布し、所定の露光、現像を行って、カッティングラインのパターンを有するレジストパターンをもつレジストを形成した。そしてこのレジストをマスクとして、ガラス素材をエッチングするエッチング液(例えばフッ酸を含有する酸性溶液など)を用いてウェットエッチングすることにより小片(10cm×5cm)に切り出し、残ったレジストを除去し、洗浄した。 The cutting of the plate glass was performed by etching. That is, a resist was applied to both surfaces of the plate glass, and predetermined exposure and development were performed to form a resist having a resist pattern having a cutting line pattern. Then, using this resist as a mask, wet etching is performed using an etching solution for etching a glass material (for example, an acidic solution containing hydrofluoric acid) to cut into small pieces (10 cm × 5 cm), and the remaining resist is removed and washed. did.
(2)化学強化工程
次に、上記形状加工を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを混合した化学強化液を約380℃に加熱し上記形状加工後のガラス基板を約4時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、アルカリ洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。(2) Chemical strengthening process Next, the glass substrate which finished the said shape process was chemically strengthened. Chemical strengthening was performed by heating a chemical strengthening solution in which potassium nitrate and sodium nitrate were mixed to about 380 ° C. and immersing the glass substrate after the shape processing for about 4 hours. The glass substrate after chemical strengthening was sequentially immersed in each washing tank of sulfuric acid, alkaline detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.
化学強化処理を行ったガラス基板の水の接触角を、JIS R3257に準拠した静滴法を用い測定した。測定は1枚のガラス基板の10箇所で実施しその平均値を測定値とした。 The contact angle of water on the glass substrate subjected to the chemical strengthening treatment was measured using a sessile drop method according to JIS R3257. The measurement was carried out at 10 locations on one glass substrate, and the average value was taken as the measured value.
(3)印刷処理工程
上記の測定品から水の接触角が異なるサンプルを準備し、印刷処理工程を実施した。この印刷処理工程では、ガラス基板の外周部(印刷を施す領域)に、スクリーン印刷によって所定の印刷層(インキ層)の枠塗装を形成した。印刷用インキは、樹脂成分としてエポキシを含有する熱硬化型を使用した。(3) Print processing step Samples with different water contact angles were prepared from the above-mentioned measured products, and the print processing step was performed. In this printing process, a frame coating of a predetermined printing layer (ink layer) was formed by screen printing on the outer peripheral portion (region to be printed) of the glass substrate. As the printing ink, a thermosetting type containing epoxy as a resin component was used.
印刷処理工程後のカバーガラスの印刷品質を目視で評価した。表1に水の接触角と印刷品質の測定・評価結果を示す。なお、印刷品質のランクは次の通りである。
ランク○:インクの弾きなし
ランク×:インクの弾きあり(弾き部分が小)
ランク××:インクの弾きあり(弾き部分が大)The print quality of the cover glass after the printing process was visually evaluated. Table 1 shows the measurement and evaluation results of the water contact angle and print quality. The rank of print quality is as follows.
Rank ○: No ink playing Rank ×: Ink playing (small playing part)
Rank XX: Ink is played (the playing part is large)
ここで、弾きとは、カバーガラスの印刷領域内で本来印刷すべき部分に印刷されない部分が発生する現象である。ランク○は製品に対する印刷品質上の問題がないレベルである。これに対して、ランク×と××は印刷品質上の問題が発生する可能性があるレベルである。弾き部分が小さい場合をランク×、大きい場合をランク××とした。ここでランク×とランク××の大きさの境界は約100umである。 Here, flipping is a phenomenon in which a portion that is not printed is generated in a portion that should be printed in the printing region of the cover glass. Rank ○ is a level where there is no problem in print quality for the product. On the other hand, ranks X and XX are levels at which a problem in print quality may occur. When the playing part is small, the rank is X, and when the playing part is large, the rank is XX. Here, the boundary between the size of rank X and rank XX is about 100 um.
表1において、水の接触角は例1−4が約25度、例5−8が約40度、そして例9−12が約50度であり、それぞれの印刷品質ランクが○、×、××であったことから、水の接触角と印刷品質は相関関係を有することが分かる。水の接触角が小さいほど印刷品質が向上する関係がある。この要因はガラス基板の水の接触角が小さいほどインクの付着性(濡れ性)が良好になりその結果インクの弾きが抑制され印刷品質が良好になったと推定される。 In Table 1, the contact angles of water are about 25 degrees in Example 1-4, about 40 degrees in Example 5-8, and about 50 degrees in Example 9-12, and the print quality ranks are ○, ×, × Since it was x, it turns out that the contact angle of water and print quality have a correlation. The smaller the water contact angle, the higher the print quality. This is presumed that the smaller the water contact angle of the glass substrate, the better the ink adhesion (wetting), and as a result, the ink repelling is suppressed and the print quality is improved.
また本例のガラス組成および印刷工程にて樹脂成分として、エポキシを含有する熱硬化型のインキを使用した場合、水の接触角が30度以下の場合印刷品質が良好であることが分かる。 Moreover, when the thermosetting ink containing an epoxy is used as a resin component in the glass composition and printing process of this example, it can be seen that the printing quality is good when the contact angle of water is 30 degrees or less.
またダウンドロー法で製造された、ガラス組成としてSiO2:62〜65重量%、Al2O3:12.5〜15.5重量%、Li2O:4.5〜7.5重量%、Na2O:9〜12重量%、MgO:0〜3重量%、CaO: 0〜3重量%、ZrO2:4.5〜7.5重量、また酸化物換算したときのLi、NaおよびKの合計量が15〜18重量%含有するアルミナシリケート化学強化用ガラスを使用して、樹脂成分として、ポリメタクリル酸メチルを含むUV硬化型のインクを使用して、同様な実験を行った結果、水の接触角と印刷品質には相関があり、水の接触角が小さいほど印刷品質が良好になる例1〜12と同様な結果を得た。この実験でも水の接触角が30度以下に低下した場合、その印刷品質が問題のないレベルであった。Also produced by the down-draw method, SiO a glass composition 2: 62 to 65 wt%, Al 2 O 3: from 12.5 to 15.5 wt%, Li 2 O: 4.5 to 7.5 wt%, Na 2 O: 9 to 12% by weight, MgO: 0 to 3% by weight, CaO: 0 to 3% by weight, ZrO2: 4.5 to 7.5% by weight, and Li, Na and K in terms of oxides As a result of conducting a similar experiment using a glass for alumina silicate chemical strengthening containing a total amount of 15 to 18% by weight and using a UV curable ink containing polymethyl methacrylate as a resin component, water was used. There was a correlation between the contact angle and the print quality, and the same results as in Examples 1 to 12 where the print quality was better as the contact angle of water was smaller were obtained. Even in this experiment, when the contact angle of water was lowered to 30 degrees or less, the print quality was at a level with no problem.
例13−18(表2参照)では調整工程としてガラス基板を酸性溶液に接触させたときの水の接触角の変化を調べた。表2に酸性溶液への接触(調整工程)前後の水の接触角の測定結果を示す。例13−18は上記例1−12と同様に水の接触角を測定し、水の接触角が異なるガラス基板を準備した。次に上記ガラス基板を酸性溶液に接触させる調整工程を実施後、ガラス基板の水の接触角を測定した。この調整工程で使用した酸性溶液は硫酸溶液である。濃度約15重量%、温度約45℃、浸漬時間約3分間の条件で、硫酸溶液にガラス基板を浸漬し接触させた。この酸性溶液はpH≦3である。なお、水の接触角の測定方法、測定値の求め方は例1−12と同様である。 In Example 13-18 (see Table 2), the change in the contact angle of water when the glass substrate was brought into contact with the acidic solution as an adjustment step was examined. Table 2 shows the measurement results of the contact angle of water before and after contact with the acidic solution (adjustment step). In Example 13-18, the contact angle of water was measured in the same manner as in Example 1-12, and glass substrates having different contact angles of water were prepared. Next, after performing the adjustment process which makes the said glass substrate contact an acidic solution, the contact angle of the water of a glass substrate was measured. The acidic solution used in this adjustment process is a sulfuric acid solution. The glass substrate was immersed in and contacted with the sulfuric acid solution under the conditions of a concentration of about 15% by weight, a temperature of about 45 ° C., and an immersion time of about 3 minutes. This acidic solution has a pH ≦ 3. In addition, the measuring method of the contact angle of water and the method of obtaining the measurement value are the same as in Example 1-12.
次に調整工程後のガラス基板の水の接触角を測定し、その直後に印刷処理を実施し印刷品質を評価した。表2に酸性溶液への接触(調整工程)前後の水の接触角の測定結果および調整工程後の印刷品質の評価結果を示す。水の接触角の測定方法、測定値の求め方は例1〜12と同様である。また印刷処理および印刷品質の評価も例1〜12と同様の方法で実施した。 Next, the contact angle of water on the glass substrate after the adjusting step was measured, and immediately after that, a printing process was performed to evaluate the printing quality. Table 2 shows the measurement results of the water contact angle before and after contact with the acidic solution (adjustment step) and the evaluation results of the print quality after the adjustment step. The method for measuring the contact angle of water and the method for obtaining the measurement values are the same as in Examples 1-12. Moreover, the printing process and the evaluation of the printing quality were also carried out in the same manner as in Examples 1-12.
表2から水の接触角が約36(例13)〜約50度(例17)のガラス基板は酸性溶液への接触(調整工程)により、約17度〜約24度になり、このことから酸性溶液に接触することにより水の接触角を大幅に低下することが分かる。また酸性溶液へ接触する前に水の接触角が印刷品質で問題となる30度を超えていたガラス基板は、酸性溶液に接触させることにより、30度以下になり印刷品質の問題が発生しないレベルに向上したことが分かる。なお上記例13−18と同等の水の接触角のガラス基板を酸性溶液に接触させず、純水に接触させたが、水の接触角は30度以下にはならなかった。 From Table 2, the glass substrate having a water contact angle of about 36 (Example 13) to about 50 degrees (Example 17) becomes about 17 degrees to about 24 degrees by contact with the acidic solution (adjustment process). It can be seen that the contact angle of water is greatly reduced by contact with the acidic solution. In addition, the glass substrate whose water contact angle has exceeded 30 degrees, which is a problem in print quality before coming into contact with an acidic solution, is brought to 30 degrees or less by contacting with an acidic solution, and does not cause a problem in print quality. It can be seen that In addition, although the glass substrate of the contact angle of water equivalent to the said Examples 13-18 was not made to contact acidic solution, but was made to contact with pure water, the contact angle of water did not become 30 degrees or less.
またダウンドロー法で製造された、ガラス組成としてSiO2:62〜65重量%、Al2O3:12.5〜15.5重量%、Li2O:4.5〜7.5重量%、Na2O:9〜12重量%、MgO:0〜3重量%、CaO: 0〜3重量%、ZrO2:4.5〜7.5重量、また酸化物換算したときのLi、NaおよびKの合計量が15〜18重量%含有するアルミナシリケート化学強化用ガラスを使用して、樹脂成分として、ポリメタクリル酸メチルを含むUV硬化型のインクを使用して、同様な実験を行った結果、酸性溶液に接触させる処理が水の接触角を低下する例13〜18と同様な結果を得た。この実験でも水の接触角が30度以下に低下し、その印刷品質が問題のないレベルであった。Also produced by the down-draw method, SiO a glass composition 2: 62 to 65 wt%, Al 2 O 3: from 12.5 to 15.5 wt%, Li 2 O: 4.5 to 7.5 wt%, Na 2 O: 9 to 12% by weight, MgO: 0 to 3% by weight, CaO: 0 to 3% by weight, ZrO2: 4.5 to 7.5% by weight, and Li, Na and K in terms of oxides The same experiment was conducted using a UV curable ink containing polymethyl methacrylate as a resin component using alumina silicate chemically strengthened glass containing a total amount of 15 to 18% by weight. The same results as in Examples 13 to 18 in which the treatment with the solution reduces the contact angle of water were obtained. Also in this experiment, the contact angle of water was reduced to 30 degrees or less, and the print quality was at a level with no problem.
以上から、ガラス組成としてSiO2:62〜66.5重量%、Al2O3:12.5〜17.5重量%、Li2O:2〜5.5重量%、Na2O:9〜12重量%、MgO:0〜3重量%、CaO: 0〜4重量%、ZrO2:0〜7.5重量、また酸化物換算したときのLi、NaおよびKの合計量が13〜18重量%を含有するアルミノシリケートガラスに、樹脂成分としてエポキシまたはポリメタクリル酸メチルなどを含む、熱硬化型およびUV硬化型のインクにより印刷した場合、水の接触角と印刷品質には相関があり、水の接触角が小さいほど印刷品質が良好になり、水の接触角が30度以下で印刷品質が問題のないレベルとなることが分かる。From the above, as the glass composition, SiO 2 : 62 to 66.5 wt%, Al 2 O 3 : 12.5 to 17.5 wt%, Li 2 O: 2 to 5.5 wt%, Na 2 O: 9 to 12% by weight, MgO: 0 to 3% by weight, CaO: 0 to 4% by weight, ZrO2: 0 to 7.5% by weight, and the total amount of Li, Na and K in terms of oxide is 13 to 18% by weight When an aluminosilicate glass containing a resin is printed with a thermosetting or UV curable ink containing epoxy or polymethyl methacrylate as a resin component, there is a correlation between the contact angle of water and the print quality, It can be seen that the smaller the contact angle, the better the print quality, and that the water contact angle is 30 degrees or less and the print quality is at a satisfactory level.
以上の説明では、ガラス基板の水の接触角を管理することにより、印刷不良を低減させた。しかしながら、本実施の形態の印刷処理工程に代えて、ガラス基板の主表面に対してITO(酸化インジウムスズ)等の透明導電膜(又はSiO2等の透明性を有する絶縁性物質膜)の成膜処理を施す成膜処理工程や、例えばパーフルオロポリエーテル化合物などのフッ素系樹脂材料等の防汚性材料のコーティング処理をガラス基板に対して施すコーティング処理工程を行っても良い。防汚性材料のコーティング処理や、透明導電膜等の成膜処理についても、水の接触角を管理することが有効である。つまり、防汚性材料のコーティング不良や、透明導電膜の成膜不良を低減させたり、各機能膜のガラス基板に対する付着安定性を向上させたりすることができる。 In the above description, printing defects are reduced by managing the water contact angle of the glass substrate. However, instead of the printing process of the present embodiment, a transparent conductive film such as ITO (indium tin oxide) (or a transparent insulating material film such as SiO2) is formed on the main surface of the glass substrate. You may perform the film-forming process process which performs a process, and the coating process process which performs the coating process of antifouling materials, such as fluorine resin materials, such as a perfluoro polyether compound, with respect to a glass substrate, for example. It is also effective to manage the contact angle of water for the coating treatment of the antifouling material and the film formation treatment of the transparent conductive film. That is, it is possible to reduce the coating failure of the antifouling material and the film formation failure of the transparent conductive film, and to improve the adhesion stability of each functional film to the glass substrate.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、携帯電話やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯機器の表示画面の保護に用いられる携帯機器用カバーガラスの製造方法に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the manufacturing method of the cover glass for portable devices used for protection of the display screen of portable devices, such as a mobile telephone, a smart phone, and PDA (Personal Digital Assistant).
Claims (10)
前記ガラス基板の表面のうち前記印刷処理工程において印刷処理を施される印刷領域における水の接触角と、印刷されたガラス基板における印刷品質とが相関関係を有することを利用し、
当該携帯機器用カバーガラスにおいて求められる印刷品質を満たす水の接触角を有するガラス基板に対して前記印刷処理工程を行うことを特徴とする携帯機器用カバーガラスの製造方法。A method for producing a cover glass for a portable device comprising a printing process step of performing a printing process on the surface of a glass substrate containing an alkali metal ion,
Utilizing that the contact angle of water in the printing region subjected to the printing process in the printing process step of the surface of the glass substrate and the print quality on the printed glass substrate have a correlation,
The manufacturing method of the cover glass for portable devices characterized by performing the said printing process process with respect to the glass substrate which has the contact angle of the water which satisfies the printing quality calculated | required in the said cover glass for portable devices.
前記ガラス基板の表面のうち前記印刷処理を施される印刷領域における水の接触角と、印刷されたガラス基板における印刷品質とが相関関係を有することを利用し、
当該携帯機器用カバーガラスにおいて求められる印刷品質を満たすべく、印刷処理を行う前に、前記ガラス基板表面の水の接触角を調整する調整工程を行うことを特徴とする携帯機器用カバーガラスの製造方法。A method for producing a cover glass for a portable device in which a printing process is performed on the surface of a glass substrate containing alkali metal ions,
Utilizing the fact that the contact angle of water in the printing region subjected to the printing process on the surface of the glass substrate has a correlation with the print quality on the printed glass substrate,
In order to satisfy the print quality required for the cover glass for portable devices, an adjustment process for adjusting the contact angle of water on the surface of the glass substrate is performed before performing the printing process. Method.
前記ガラス基板に印刷処理を施す印刷処理工程を少なくとも含み、
前記印刷処理工程を行う前に前記ガラス基板の印刷を行う領域に対して水の接触角を低下させる処理を施すことを特徴とする携帯機器用カバーガラスの製造方法。A method for producing a cover glass for portable equipment comprising a glass substrate containing alkali metal ions,
Including at least a printing process step of performing a printing process on the glass substrate;
A method for producing a cover glass for a portable device, wherein a treatment for reducing a contact angle of water is performed on an area on which the glass substrate is printed before the printing treatment step.
前記ガラス基板の主表面の前記印刷が施される領域の水の接触角が、30度以下であることを特徴とする携帯機器用カバーガラス。It is a glass composition that can be chemically strengthened, and is a cover glass for portable devices in which printing is performed on at least one of the main surfaces,
A cover glass for a portable device, wherein a contact angle of water in an area of the main surface of the glass substrate on which the printing is performed is 30 degrees or less.
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