JP5516442B2 - Method for manufacturing cover glass for display device - Google Patents
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Description
本発明は、画像表示部分の全面を覆うディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a cover glass for a display device that covers the entire surface of an image display portion.
従来よりディスプレイ装置には、画像表示部分よりも広い領域となるように板状のカバーガラスをディスプレイ装置の前面に配置することが行なわれている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in a display device, a plate-like cover glass is disposed on the front surface of the display device so as to be a wider area than the image display portion (for example, Patent Document 1).
このディスプレイ装置用カバーガラスは、素板を切折した後ガラス端部の面取りをして所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、所定形状に加工したガラス板を洗浄する洗浄工程と、洗浄したガラス板を化学強化する化学強化工程と、を経て所望の耐衝撃性能を有するように構成されている。 This cover glass for a display device includes a shape processing step of chamfering a glass edge after cutting a base plate and processing the glass plate into a predetermined shape, and a cleaning step of cleaning the glass plate processed into a predetermined shape And a chemical strengthening step of chemically strengthening the cleaned glass plate, and having a desired impact resistance performance.
従来、ガラス板の洗浄工程は、加工されたガラス板に付着した有機物及び無機物等の汚れや細かなガラス片や塵等の異物を排除するため先端反力の大きなロールブラシやディスクブラシ等をガラス板の主表面に物理的に接触させて洗浄していた。 Conventionally, the glass plate cleaning process is performed by using a roll brush or disk brush with a large tip reaction force to remove dirt such as organic and inorganic substances adhering to the processed glass plate and foreign matters such as fine glass pieces and dust. The main surface of the plate was cleaned in physical contact.
しかしながら、近年、このディスプレイ装置用カバーガラスはより薄板化される傾向に、すなわちガラス強度が低下する方向にあり、従来の製造方法では求められる強度は化学強化処理してもなかなか得られず、ガラス板が割れることも想定しなければならなかった。そのためにエンクロージャーとしての保護フィルムが必須であったが、保護フィルムの使用は部品点数や工程の増加をもたらすので好ましくない。 However, in recent years, the cover glass for display devices tends to be made thinner, that is, the glass strength tends to decrease, and the strength required in the conventional manufacturing method cannot be easily obtained even by chemical strengthening treatment. I had to assume that the plate would break. Therefore, a protective film as an enclosure is essential, but the use of a protective film is not preferable because it increases the number of parts and processes.
本発明は、薄板化しても割れにくいディスプレイ装置用カバーガラスの提供を目的とする。 An object of this invention is to provide the cover glass for display apparatuses which is hard to be broken even if it makes it thin.
本発明は、以下の態様を提供するものである。
(1)ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程は、前記洗浄工程後、前記化学強化工程前における前記ガラス板のBOR(Ball on Ring)強度が400N以上となるように、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板を洗浄することを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
(2)前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをL(mm)、線径をd(mm)、ヤング率をE(Pa)、たわみを1mmとしたときの下記(A)式で表わされるブラシ先端反力P1がP1≦0.40Nであることを特徴とする(1)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
(3)ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程では、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板が洗浄され、
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをL(mm)、線径をd(mm)、ヤング率をE(Pa)、たわみを1mmとしたときの下記(A)式で表わされるブラシ先端反力P1がP1≦0.40Nであることを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
(4)ブラシ先端反力P1が、P1≦0.40Nとなるロールブラシを用いて、化学強化後のガラス板の前記少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで、前記化学強化後のガラス板を洗浄することを特徴とする(2)又は(3)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
(5)前記ガラス板の厚みが、0.5mm〜2.0mmであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
The present invention provides the following aspects.
(1) A shape processing step of processing a glass plate for a display device into a glass plate of a predetermined shape, a cleaning step of cleaning the glass plate, a chemical strengthening step of chemically strengthening the cleaned glass plate, A method for producing a cover glass for a display device comprising:
In the cleaning step, a tip of a roll brush is placed on at least one main surface of the glass plate so that a BOR (Ball on Ring) strength of the glass plate before the chemical strengthening step is 400 N or more after the cleaning step. A method of manufacturing a cover glass for a display device, wherein the glass plate is washed by contact.
(2) The length of the brush wire constituting the roll brush is L (mm), the wire diameter is d (mm), the Young's modulus is E (Pa), and the deflection is 1 mm. The method for producing a cover glass for a display device according to (1), wherein the brush tip reaction force P1 is P1 ≦ 0.40N.
(3) a shape processing step for processing a glass plate for a display device into a glass plate of a predetermined shape, a cleaning step for cleaning the glass plate, a chemical strengthening step for chemically strengthening the cleaned glass plate, A method for producing a cover glass for a display device comprising:
In the cleaning step, the glass plate is cleaned by bringing the tip of a roll brush into contact with at least one main surface of the glass plate,
Brush tip represented by the following formula (A) when the length of the brush wire constituting the roll brush is L (mm), the wire diameter is d (mm), the Young's modulus is E (Pa), and the deflection is 1 mm. Reaction force P1 is P1 ≦ 0.40N, The manufacturing method of the cover glass for display apparatuses characterized by the above-mentioned.
(4) The tip of the roll brush is brought into contact with the at least one main surface of the chemically strengthened glass plate using a roll brush having a brush tip reaction force P1 satisfying P1 ≦ 0.40N. The method for producing a cover glass for a display device according to (2) or (3), wherein the tempered glass plate is washed.
(5) The method for producing a cover glass for a display device according to any one of (1) to (4), wherein the glass plate has a thickness of 0.5 mm to 2.0 mm.
本発明者らは、鋭意検討の結果、化学強化前の強度が低いガラス板は、例え化学強化を行なったとしても、米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格として知られるUS60065規格の基準値(2J)を保護フィルムなしでは満足することができず、化学強化後のガラス板の強度は化学強化前のガラス板の強度に影響を受けるという知見を得た。そして、その知見に基づいて例え保護フィルムなしでもUS60065規格の基準値を満足するように試行錯誤を繰り返し、本発明に至ったものである。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the glass plate having a low strength before chemical strengthening is a US60065 standard known as a safety standard applied to electrical appliances used in the United States even if chemical strengthening is performed. The standard value (2J) was not satisfied without the protective film, and the strength of the glass plate after chemical strengthening was found to be affected by the strength of the glass plate before chemical strengthening. And based on the knowledge, trial and error were repeated so as to satisfy the standard value of the US60065 standard even without a protective film, and the present invention was achieved.
本発明の(1)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、化学強化工程前の洗浄工程において、ガラス素板のBOR強度が400N以上となるようにガラス板をロールブラシで洗浄することにより、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を有する構成とすることができる。米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格としてUL60065規格が知られているが、ガラス素板のBOR強度が400N以上となるようにガラス板をロールブラシで洗浄することにより、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのUL60065規格の基準値である2Jを満たすことができる。 According to the cover glass for a display device according to (1) of the present invention, in the cleaning step before the chemical strengthening step, the glass plate is cleaned with a roll brush so that the BOR strength of the glass base plate is 400 N or more. The glass plate after chemical strengthening can have a desired impact resistance performance. The UL 60065 standard is known as a safety standard applied to electrical appliances used in the United States, but it is protected by cleaning the glass plate with a roll brush so that the BOR strength of the glass base plate is 400 N or more. Even without using a film, it is possible to satisfy 2J, which is the reference value of the UL60065 standard for the cover glass for display device after chemical strengthening.
本発明の(2)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、ロールブラシの長さ、線形、材質を適宜選択しブラシ先端反力P1が0.40N以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのUL60065規格の基準値である2Jを満たすことができる。 According to the cover glass for a display device according to (2) of the present invention, the length, alignment, and material of the roll brush are appropriately selected, and a glass plate is used using a roll brush having a brush tip reaction force P1 of 0.40 N or less. Can satisfy 2J, which is the reference value of UL60065 standard for display device cover glass after chemical strengthening.
本発明の(3)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、ロールブラシの長さ、線形、材質を適宜選択しブラシ先端反力P1が0.40N以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのUL60065規格の基準値である2Jを満たすことができる。 According to the cover glass for a display device according to (3) of the present invention, the length, alignment, and material of the roll brush are appropriately selected, and a glass plate is used using a roll brush having a brush tip reaction force P1 of 0.40 N or less. By washing, it is possible to satisfy 2J, which is the reference value of the UL60065 standard for the display device cover glass after chemical strengthening without using a protective film.
本発明の(4)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、化学強化後のガラス板であっても化学強化前と同様にブラシ先端反力P1が所定値以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を維持することができる。 According to the cover glass for a display device according to (4) of the present invention, a roll brush whose brush tip reaction force P1 is equal to or less than a predetermined value is used even if it is a glass plate after chemical strengthening, as before chemical strengthening. By washing the glass plate, the glass plate after chemical strengthening can maintain desired impact resistance.
本発明の(5)に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、薄肉化と耐衝撃性能の両立を効果的に実現できる。 According to the cover glass for a display device as described in (5) of the present invention, it is possible to effectively realize both thinning and impact resistance.
以下、本発明のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法について説明する。図1は本発明の一実施形態のディスプレイ装置用カバーガラスが配置されたディスプレイ装置の断面図である。 Hereinafter, the manufacturing method of the cover glass for display apparatuses of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device in which a cover glass for a display device according to an embodiment of the present invention is arranged.
先ず、図1を参照して本発明のディスプレイ装置用カバーガラス(以下、単にカバーガラスと呼ぶことがある。)を用いたディスプレイ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前後左右は図中の矢印の向きを基準とする。 First, an embodiment of a display device using the cover glass for a display device of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a cover glass) will be described with reference to FIG. In the following description, front, rear, left and right are based on the direction of the arrow in the figure.
ディスプレイ装置40は、図1に示すように、概して筐体45内に設けられた表示パネル20と、表示パネル20の全面を覆い筐体45の前方に配置されるカバーガラス30とを備える。
As shown in FIG. 1, the
カバーガラス30は、主として、ディスプレイ装置40の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置されるものであり、例えば0.5〜2.0mmの板厚を有する一枚の板状ガラスである。ガラスの厚みは、ガラスが薄すぎると強度が低くなる恐れがあり、逆にガラスが厚すぎるとディスプレイが重くなるため、0.5〜2.0mmが好ましく、0.6〜1.9mmがより好ましく、0.7〜1.8mmがさらに好ましく、0.8〜1.5mmがもっともの好ましい。カバーガラス30は、図1に示すように、表示パネル20の表示側(前側)から離間するように(空気層を有するように)設置されていてもよく、透光性を有する接着膜(図示せず)を介して表示パネル20の表示側に貼り付けられてもよい。
The
カバーガラス30には、表示パネル20からの光を出射する前面に機能膜41が設けられ、表示パネル20からの光が入射する背面に、表示パネル20と対応する位置に機能膜42が設けられている。なお、機能膜41、42は、図1では両面に設けたが、これに限らず前面又は背面に設けてもよく、省略してもよい。
The
機能膜41、42は、例えば、周囲光の反射防止、衝撃破損防止、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、及び/又は耐傷性向上などの機能を有し、厚さおよび形状などは用途に応じて適宜選択される。機能膜41、42は、例えば樹脂製の膜をカバーガラス30に貼り付けることにより形成され、あるいは、蒸着法、スパッタ法、CVD法などの薄膜形成法により形成されてもよい。
The
また、カバーガラス30の背面のうち表示パネル20よりも外側の領域には、黒色層44が全周にほぼ枠状に設けられている。黒色層44は、例えば、顔料粒子を含むインクをカバーガラス30に塗布し、これを紫外線照射、または加熱焼成した後、冷却することによって形成された被膜であり、筐体45の外側からは表示パネル20等が見えなくなり、外観の審美性を向上させる。
In addition, a
このディスプレイ装置用カバーガラス30としては、例えば以下の組成のガラスが使用される。
(i)モル%で表示した組成で、SiO2を50〜80%、Al2O3を2〜25%、Li2Oを0〜10%、Na2Oを0〜18%、K2Oを0〜10%、MgOを0〜15%、CaOを0〜5%およびZrO2を0〜5%を含むガラス
(ii)モル%で表示した組成が、SiO2を50〜74%、Al2O3を1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、MgOを2〜15%、CaOを0〜6%およびZrO2を0〜5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7〜15%であるガラス
(iii)モル%で表示した組成が、SiO2を68〜80%、Al2O3を4〜10%、Na2Oを5〜15%、K2Oを0〜1%、MgOを4〜15%およびZrO2を0〜1%含有するガラス
(iv)モル%で表示した組成が、SiO2を67〜75%、Al2O3を0〜4%、Na2Oを7〜15%、K2Oを1〜9%、MgOを6〜14%およびZrO2を0〜1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71〜75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜20%であり、CaOを含有する場合その含有量が1%未満であるガラス
As this
(I) 50% to 80% of SiO 2 , 2 to 25% of Al 2 O 3 , 0 to 10% of Li 2 O, 0 to 18% of Na 2 O, K 2 O with a composition expressed in mol% Is represented by a glass (ii) mol% containing 0-10% MgO, 0-15% MgO, 0-5% CaO and 0-5% ZrO 2 , SiO 2 50-74%, Al 2 O 3 and 1-10% 6-14% of Na 2 O, K 2 O 3-11% of MgO 2 to 15% of CaO Less than six% and ZrO 2 to contain 0-5% The total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 75% or less, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12 to 25%, and the total content of MgO and CaO is 7 to 15%. a composition which is displayed at a certain glass (iii) mol%, a SiO 2 68 to 80%, the Al 2 O 3 4 to 10%, a 2 O and 5 to 15%, K 2
次に、ディスプレイ装置用カバーガラス30の製造方法について説明する。図2はパネルディスプレイ用カバーガラスの製造方法のフロー図である。
Next, the manufacturing method of the
カバーガラス30の製造方法は、図2に示すように、概して形状加工工程(S1)と、第1洗浄工程(S2)と、化学強化工程(S3)と、第2洗浄工程(S4)と、プリント工程(S5)と、からなる。
As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the
形状加工工程(S1)はガラスの原料を調合しフロートバスで溶解して得られた素板を所定の形状、典型的には矩形状に切り出す処理であり、第1洗浄工程(S2)は所定の形状に切り出したガラス板を洗浄する処理であり詳細は後述する。化学強化工程(S3)は洗浄したガラス板を化学強化する処理である。第2洗浄工程(S4)は化学強化後のガラス板を洗浄する処理である。プリント工程(S5)は機能膜41、42や黒色層44を形成する処理である。なお、形状加工工程(S1)、化学強化工程(S3)、第2洗浄工程(S4)及びプリント工程(S5)は、公知の方法が採用され、以下、本発明の特徴である第1洗浄工程(S2)について詳細に説明する。
The shape processing step (S1) is a process of cutting a base plate obtained by mixing glass raw materials and melting in a float bath into a predetermined shape, typically a rectangular shape, and the first cleaning step (S2) is predetermined. This is a process of cleaning the glass plate cut out in the shape of, and details will be described later. The chemical strengthening step (S3) is a process of chemically strengthening the cleaned glass plate. The second cleaning step (S4) is a process of cleaning the chemically strengthened glass plate. The printing step (S5) is a process for forming the
第1洗浄工程(S2)は、図3に示すように、下方に複数の搬送ローラ11を備え、上方にロールブラシ12を備えた洗浄装置1にガラス板Gを水平に載置し、ガラス板Gの下面を搬送ローラ11に当接させてガラス板Gを搬送しながら、ガラス板Gの一方の主表面である上面に回転するロールブラシ12の先端を当接させることによりガラス板Gを洗浄する。なお、通常はガラス板Gの両面に回転するロールブラシ12の先端を当接させることによりガラス板Gを洗浄し、その両面を洗浄する。また、洗浄は、噴射口13から噴霧される水又は中性又はアルカリ性又は酸性の液体(以下、ガラス板に噴霧する流体を単に洗浄液と呼ぶ。)を吹きかけながら行う。これにより、ガラス板Gに付着した細かなガラス片や塵等の異物を排除することができる。
In the first cleaning step (S2), as shown in FIG. 3, a glass plate G is horizontally placed on a cleaning device 1 having a plurality of conveying
ロールブラシ12は、金属製(例えばSUS)、樹脂製などの円柱状の芯材12aに複数のブラシ線12bが芯材12aの全周に亘って典型的には螺旋状に取り付けられている。
In the
ここで、本発明の第1洗浄工程(S2)は、ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシを当接させて、化学強化工程(S3)前におけるガラス板のBall on Ring法(詳細は後述する)による強度(BOR強度)が400N以上となるようにガラス板を洗浄することを特徴とするものである。BOR強度はBOR最低強度を表わす。これはBOR最大強度やBOR平均強度が基準値を満たしたとしても最低強度が基準値より低ければ製品の信頼性が劣ることとなるからである。 Here, in the first cleaning step (S2) of the present invention, a roll brush is brought into contact with at least one main surface of the glass plate, and the Ball on Ring method of the glass plate before the chemical strengthening step (S3) (for details) The glass plate is washed so that the strength (BOR strength) according to (described later) is 400 N or more. BOR intensity represents the BOR minimum intensity. This is because even if the BOR maximum strength and the BOR average strength satisfy the reference value, the reliability of the product is inferior if the minimum strength is lower than the reference value.
また、ガラス板の化学強化前のBOR最低強度が400N以上となるようにガラス板を洗浄するためには、後述するブラシ先端反力P1が0.40N以下となるようなロールブラシを用いて、このロールブラシの先端を少なくとも一方の主表面に当接させることでガラス板を洗浄することが好ましい。 Moreover, in order to wash the glass plate so that the BOR minimum strength before chemical strengthening of the glass plate is 400 N or more, using a roll brush whose brush tip reaction force P1 described later is 0.40 N or less, It is preferable to clean the glass plate by bringing the tip of the roll brush into contact with at least one main surface.
以下にブラシ先端反力について説明する。
ロールブラシ12を構成するブラシ線12b一本に着目すると、図4に示すように、ブラシ線12bの先端にはガラス板Gの搬送方向に対して反対方向に反力P(ブラシ先端反力)が作用する。このときのブラシ線12bのたわみをδ(mm)、ブラシ線12bのヤング率をE(Pa)、ブラシ線12bの断面2次モーメントをI(mm4)、ブラシ線12bの長さをL(mm)とすると、ブラシ先端のたわみδは曲げモーメントMを二重積分することで以下の式(1)で表わされる。
The brush tip reaction force will be described below.
Focusing on one
また、ブラシ線12bは断面円形であり直径(以下、線径とも呼ぶ。)をd(mm)とすると、断面2次モーメントIは以下の式(2)で表わされる。
Further, the
上記(1)及び(2)式よりブラシ先端反力P(N)は以下の(3)式で表わされる。 From the above equations (1) and (2), the brush tip reaction force P (N) is expressed by the following equation (3).
本発明では、(3)式においてブラシ線12bのたわみδが1mmのときの以下の(4)式で表わされるブラシ先端反力をP1とした。
In the present invention, the brush tip reaction force represented by the following equation (4) when the deflection δ of the
以下、本発明の実施例について説明する。
先ず、本発明者らは、US60065規格の基準となる化学強化後の落球衝撃強度と化学強化前の破壊荷重との関係を調べた。
Examples of the present invention will be described below.
First, the present inventors examined the relationship between the falling ball impact strength after chemical strengthening, which is the standard of the US60065 standard, and the breaking load before chemical strengthening.
始めに、モル%でSiO2を64.5%、Al2O3を6%、Na2Oを12%、K2Oを4%、MgOを11%およびZrO2を2.5%含む組成のガラスを、300×400×1.1mmのサイズに加工し、5つの試験サンプルを作製した。5つの試験サンプルを化学強化前のBOR最低強度が異なるように洗浄後、50×50×1.1mmのガラス板に切断し、化学強化前に破壊荷重の測定を行なった。破壊荷重の測定方法はBall on Ring法とした。
First, the SiO 2 64.5% by mol.%, Al 2 O 3 of 6%, 12% of Na 2 O, the K 2 O 4%
Ball on Ring法については、例えばASTM Standard F−394等に紹介されているが、本発明では以下の方法で測定した。Ringは直径30mmのSUS304製であり、Ballは直径10mmのSUS304(材料)製であり、いずれも鏡面研磨してある。また、荷重速度は1mm/minとした。Ringの上に、ガラスの一方の主表面が下側になるようにガラス板をのせ、エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機RTCを用いて、所定の荷重速度にて、Ballを下降させてガラス板に荷重をかけ、ガラス板が破壊したときの荷重(F)を測定した。ガラスの破壊点は、板ガラスの下側面で、Ballの接触点直下の位置であることを確認した。上記、Ball on Ring試験を一つの条件で30回行い、そのうちもっとも低い荷重で破壊したものを最低強度とした。 The Ball on Ring method is introduced in, for example, ASTM Standard F-394 and the like, but in the present invention, measurement was performed by the following method. Ring is made of SUS304 having a diameter of 30 mm, Ball is made of SUS304 (material) having a diameter of 10 mm, and both are mirror-polished. The load speed was 1 mm / min. Place the glass plate on the Ring so that one main surface of the glass is on the lower side, and lower the Ball at a predetermined load speed using the A & D Tensilon Universal Tester RTC. Then, a load was applied to the glass plate, and the load (F) when the glass plate was broken was measured. It was confirmed that the breaking point of the glass was a position just below the contact point of Ball on the lower surface of the plate glass. The above Ball on Ring test was performed 30 times under one condition, and the one that was broken at the lowest load was defined as the minimum strength.
また、この5つサンプルと同じ条件で洗浄したものに、KNO3化学強化液に、ガラスを450℃で2時間浸漬し、表面圧縮応力800MPa、イオン交換深さ30μmの化学強化を行った。そして、落球衝撃強度を測定した。落球衝撃強度は、UL60065規格に従って行なった。なお、落球衝撃強度についても、信頼性を考慮して落球最低強度を選択した。上記、落球衝撃試験を一つの条件で20回行い、そのうちもっとも低い衝撃エネルギーで破壊したものを最低強度とした。
結果を表1及び図6に示す。
Moreover, the glass was immersed in a KNO 3 chemical strengthening solution at 450 ° C. for 2 hours in what was washed under the same conditions as these five samples, and chemical strengthening was performed with a surface compressive stress of 800 MPa and an ion exchange depth of 30 μm. And the falling ball impact strength was measured. The falling ball impact strength was measured according to the UL 60065 standard. For the falling ball impact strength, the lowest falling ball strength was selected in consideration of reliability. The above-mentioned ball drop impact test was performed 20 times under one condition, and the one that was destroyed with the lowest impact energy was defined as the minimum strength.
The results are shown in Table 1 and FIG.
米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格としてUL60065規格が知られているが、UL60065規格では落球最低強度が2J以上であることが要求される。表1及び図6の結果から、化学強化前のBOR最低強度が348N以上であれば化学強化後の落球最低強度が2J以上を満たす結果となったが、本発明では得られた結果の線形性を考慮して、落球最低強度が確実に2J以上となるように化学強化前のBOR最低強度400Nを臨界値とした。これにより、化学強化前のBOR最低強度が400N以上であれば、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのUL60065規格の基準値である2Jを満たすことが確認された。 The UL 60065 standard is known as a safety standard applied to electrical appliances used in the United States, but the UL 60065 standard requires the falling ball minimum strength to be 2 J or more. From the results of Table 1 and FIG. 6, when the minimum BOR strength before chemical strengthening is 348 N or more, the falling ball minimum strength after chemical strengthening satisfies 2J or more. However, in the present invention, the linearity of the obtained results In consideration of the above, BOR minimum strength 400N before chemical strengthening was made a critical value so that the falling ball minimum strength would surely be 2 J or more. As a result, it was confirmed that if the minimum BOR strength before chemical strengthening is 400 N or more, 2J, which is the standard value of the UL60065 standard for display device cover glass after chemical strengthening, is used without using a protective film. .
続いて、本発明者らは化学強化前の破壊荷重とブラシ先端反力P1との関係を調べた。
先ず、線径、線長、材質を変えた表1に示す5種類のロールブラシを用意し、これらのロールブラシのブラシ先端反力P1を算出した。算出結果を表2にあわせて示した。
Subsequently, the present inventors examined the relationship between the breaking load before chemical strengthening and the brush tip reaction force P1.
First, five types of roll brushes shown in Table 1 with different wire diameters, wire lengths, and materials were prepared, and the brush tip reaction force P1 of these roll brushes was calculated. The calculation results are shown in Table 2.
また、この実施例1〜3及び比較例1、2のブラシを用いてブラシ評価機で洗浄したサンプルの破壊荷重の測定を、化学強化前に行なった。先ず、モル%でSiO2を64.5%、Al2O3を6%、Na2Oを12%、K2Oを4%、MgOを11%およびZrO2を2.5%含む組成のガラスを、300×400×1.1mmのサイズに加工し、試験サンプルを作製した。図5は、ブラシ評価機の模式図である。なお、図5中、図3の洗浄装置の同一又は対応する構成については簡単のため同一又は同等符号を付して説明する。
Moreover, the measurement of the breaking load of the sample cleaned with the brush evaluation machine using the brushes of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 was performed before chemical strengthening. First, in mol% SiO 2 64.5%, Al 2 O 3 of 6%, 12% of Na 2 O, the K 2 O 4%,
ブラシ評価機10は、図5に示すように、ガラス板Gの搬送路の下方に複数の搬送ローラ11が設けられ、上方に駆動装置14により回転可能に1つのロールブラシ12が設けられており、搬送路上に水平に載置されたガラス板Gの上面が回転するロールブラシ12の先端と当接することで洗浄されるように構成される。また、搬送路の上方には噴射口13が設けられており、搬送路からタンク15に貯留された洗浄液がポンプ16で汲み上げられ、フィルタ17を通して循環するようになっており、洗浄液を噴霧しながらガラス板Gが洗浄される。なお、測定は、ブラシ評価機10の搬送ローラ11を停止してガラス板Gを固定した状態で洗浄した。ブラシの外径は115mm、ブラシをガラスに1mm押し込んだ状態で、ブラシの回転数は66rpm、洗浄時間は60秒、洗浄水はイオン交換水で、評価を行った。
As shown in FIG. 5, the
実施例と比較例の試験サンプルを洗浄後、50×50×1.1mmのガラス板に切断し、化学強化前に破壊荷重の測定を行なった。破壊荷重の測定方法は、上記と同様にBall on Ring法とした。Ringは直径30mmのSUS304製であり、Ballは直径10mmのSUS304(材料)製であり、いずれも鏡面研磨してある。また、荷重速度は1mm/minとした。Ringの上に、ガラスの一方の主表面が下側になるようにガラス板をのせ、エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機RTCを用いて、所定の荷重速度にて、Ballを下降させてガラス板に荷重をかけ、ガラス板が破壊したときの荷重(F)を測定した。ガラスの破壊点は、板ガラスの下側面で、Ballの接触点直下の位置であることを確認した。上記、Ball on Ring試験を一つの条件で30回行い、そのうちもっとも低い荷重で破壊したものを最低強度、平均値を平均強度、そのうちもっとも高い荷重で破壊したものを最大強度とした。
破壊荷重の測定結果を表3に示す。
After washing the test samples of Examples and Comparative Examples, they were cut into glass plates of 50 × 50 × 1.1 mm, and the breaking load was measured before chemical strengthening. The measurement method of the breaking load was the Ball on Ring method as described above. Ring is made of SUS304 having a diameter of 30 mm, Ball is made of SUS304 (material) having a diameter of 10 mm, and both are mirror-polished. The load speed was 1 mm / min. Place the glass plate on the Ring so that one main surface of the glass is on the lower side, and lower the Ball at a predetermined load speed using the A & D Tensilon Universal Tester RTC. Then, a load was applied to the glass plate, and the load (F) when the glass plate was broken was measured. It was confirmed that the breaking point of the glass was a position just below the contact point of Ball on the lower surface of the plate glass. The above Ball on Ring test was performed 30 times under one condition. Among them, the one that was broken at the lowest load was the lowest strength, the average value was the average strength, and the one that was broken at the highest load was the maximum strength.
Table 3 shows the measurement results of the breaking load.
図7は、ブラシ先端反力P1と化学強化前の板ガラスの破壊荷重(BOR最低強度)との関係を示すグラフである。BOR平均強度は30回測定した時の平均強度をとったものである。なお、ここでも信頼性を考慮してBOR最低強度を基準としている。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the brush tip reaction force P1 and the breaking load (BOR minimum strength) of the plate glass before chemical strengthening. The BOR average intensity is the average intensity when measured 30 times. Here, the BOR minimum strength is used as a reference in consideration of reliability.
表3及び図7から明らかなように、実施例1、2のブラシで洗浄したサンプルのBOR最低強度は洗浄をしていないガラスの素板にもっとも近いBOR最低強度を示した。なお、実施例2に比べてブラシ線の線長を長くした実施例1の方が剛性が小さくなり、BOR最低強度が高くなっている。また、実施例3のブラシで洗浄したサンプルのBOR最低強度も400N以上のBOR平均強度を示した。ただし、実施例1に比べてブラシ線の線径を2.5倍にした実施例3の方が剛性が高くなり、BOR最低強度が低くなっている。比較例1,2のブラシで洗浄したサンプルは、BOR最低強度が400N未満と低かった。 As apparent from Table 3 and FIG. 7, the BOR minimum strength of the samples cleaned with the brushes of Examples 1 and 2 showed the BOR minimum strength closest to the glass base plate not cleaned. In addition, compared with Example 2, the direction of Example 1 which lengthened the line length of the brush wire becomes smaller in rigidity, and the BOR minimum strength is higher. Moreover, the BOR minimum intensity | strength of the sample wash | cleaned with the brush of Example 3 also showed BOR average intensity | strength of 400 N or more. However, the rigidity of Example 3 in which the wire diameter of the brush wire is 2.5 times that of Example 1 is higher, and the BOR minimum strength is lower. The samples cleaned with the brushes of Comparative Examples 1 and 2 had a low BOR minimum strength of less than 400N.
上述した2つの測定から以下のことが実証された。
一般的に、化学強化によるガラス表面への圧縮応力の付与により、ガラス板の強度は高められる。ただし、ガラス板の強度はガラス板の表面状態にも影響を受けるため、所望の強度を得るためには、ガラス板の表面状態を制御することが重要である。ガラス板の表面状態として、化学強化前のBOR最低強度が400N以上となるように制御したガラス板を化学強化すれば、化学強化工程を経た後の強度としてUL60065規格の2Jを満たすことができる。
From the two measurements described above, the following was demonstrated.
Generally, the intensity | strength of a glass plate is raised by provision of the compressive stress to the glass surface by chemical strengthening. However, since the strength of the glass plate is also affected by the surface state of the glass plate, it is important to control the surface state of the glass plate in order to obtain a desired strength. If the glass plate controlled so that the BOR minimum strength before chemical strengthening is 400 N or more as the surface state of the glass plate is chemically strengthened, the strength after the chemical strengthening step can satisfy 2J of the UL60065 standard.
そして、第1洗浄工程(S2)においてブラシ先端反力P1が0.40N以下となるロールブラシを用いることで、化学強化前のガラス板のBOR最低強度が400N以上となる。 And the BOR minimum intensity | strength of the glass plate before chemical strengthening will be 400 N or more by using the roll brush from which brush tip reaction force P1 will be 0.40 N or less in a 1st washing | cleaning process (S2).
なお、第2洗浄工程(S4)は必ずしも第1洗浄工程(S2)のように、ブラシ先端反力P1が0.40N以下となるロールブラシを用いてガラス板を洗浄する必要はないが、ブラシ先端反力P1が0.40N以下のロールブラシを用いてガラス板を洗浄することにより、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を維持することができる。 In the second cleaning step (S4), the glass plate need not be cleaned with a roll brush having a brush tip reaction force P1 of 0.40 N or less as in the first cleaning step (S2). By washing the glass plate with a roll brush having a tip reaction force P1 of 0.40 N or less, the glass plate after chemical strengthening can maintain desired impact resistance.
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
20 表示パネル
30 カバーガラス
40 ディスプレイ装置
20
Claims (5)
前記洗浄工程は、前記洗浄工程後、前記化学強化工程前における前記ガラス板のBOR強度が400N以上となるように、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板を洗浄することを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。 A display comprising: a shape processing step for processing a glass plate for a display device into a glass plate having a predetermined shape; a cleaning step for cleaning the glass plate; and a chemical strengthening step for chemically strengthening the cleaned glass plate. A method for manufacturing a cover glass for an apparatus, comprising:
In the cleaning step, after the cleaning step, the tip of the roll brush is brought into contact with at least one main surface of the glass plate so that the BOR strength of the glass plate before the chemical strengthening step is 400 N or more. A method for producing a cover glass for a display device, wherein the glass plate is washed.
Brush tip represented by the following formula (A) when the length of the brush wire constituting the roll brush is L (mm), the wire diameter is d (mm), the Young's modulus is E (Pa), and the deflection is 1 mm. The method for producing a cover glass for a display device according to claim 1, wherein the reaction force P1 is P1≤0.40N.
前記洗浄工程では、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板が洗浄され、
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをL(mm)、線径をd(mm)、ヤング率をE(Pa)、たわみを1mmとしたときの下記(A)式で表わされるブラシ先端反力P1がP1≦0.40Nであることを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
A display comprising: a shape processing step for processing a glass plate for a display device into a glass plate having a predetermined shape; a cleaning step for cleaning the glass plate; and a chemical strengthening step for chemically strengthening the cleaned glass plate. A method for manufacturing a cover glass for an apparatus, comprising:
In the cleaning step, the glass plate is cleaned by bringing the tip of a roll brush into contact with at least one main surface of the glass plate,
Brush tip represented by the following formula (A) when the length of the brush wire constituting the roll brush is L (mm), the wire diameter is d (mm), the Young's modulus is E (Pa), and the deflection is 1 mm. Reaction force P1 is P1 ≦ 0.40N, The manufacturing method of the cover glass for display apparatuses characterized by the above-mentioned.
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