JP5995097B2

JP5995097B2 - 複合板の切断方法

Info

Publication number: JP5995097B2
Application number: JP2013095485A
Authority: JP
Inventors: 和也野口
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: JP2014214077A

Description

本発明は、ガラス板と樹脂板を積層一体化してなる複合板の切断方法に関する。

携帯電話などに搭載されているタッチパネルとしては、耐久性と軽量化の両立を図る観点などから、樹脂板の両面にガラス板を、接着剤を介して積層一体化した複合板が多く用いられている。

この種の複合板は、種々の形状で製品に組み込まれるため、その形状や大きさも様々である。特に、携帯電話に組み込まれる複合板の場合、その形状等の多様性は顕著になる。そのため、複合板は、その製造過程で切断され、形状等が整えられるのが通例である。

このような複合板の切断方法としては、例えば特許文献１には、アブレイシブ型のウォータージェットを用いることが開示されている。更に、同文献では、ウォータージェットに含まれる砥粒の粒度を、複合板に含まれるガラス板の厚みに応じて調整することが記載されている。

特開２０１１−１７８６１４号公報

しかしながら、ウォータージェットで複合板を切断する場合、複合板に砥粒で衝撃を加えながら切断するため、仮にウォータージェットに含まれる砥粒の粒度を調整したとしても、複合板に含まれるガラス板の切断面に強度低下の原因となるクラックやチッピングなどの欠陥が少なからず形成されてしまう。その結果、複合板に含まれるガラス板の切断面に対して研磨などの仕上げ加工を別途行って、欠陥を除去する必要が生じ、複合板の製造コストの高騰を招いてしまう。

また、特許文献１では、複合板に含まれるガラス板のうち、最も薄いガラス板との関係から砥粒の粒度を決定しているが、ガラス板の切断に最適化しすぎると、樹脂板の切断不良が生じるおそれもある。

以上の実情に鑑み、本発明は、製造コストの高騰を招くことなく、複合板に含まれるガラス板の切断面に生じる欠陥を低減しつつ、複合板を確実に切断することを課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明は、樹脂板の少なくとも片面にガラス板を積層一体化した複合板を、切断予定線に沿って切断する複合板の切断方法であって、前記切断予定線上の前記ガラス板をエッチングにより除去し、前記ガラス板にエッチング除去部を形成するガラス板切断工程と、前記エッチング除去部によって露出した前記樹脂板を、前記エッチング除去部を介して切断する樹脂板切断工程とを含むことに特徴づけられる。ここで、「切断予定線」は、複合板の切断を予定している仮想的な線を意味する。また、「ガラス板」および「樹脂板」には、それぞれフィルム状まで薄板化されたものも含まれる。

このような構成によれば、複合板が、ガラス板を切断する工程と、樹脂板を切断する工程の２つに分けて切断される。そのため、ガラス板と樹脂板にそれぞれ最適な条件で、複合板の切断を進行することができる。詳細には、ガラス板切断工程では、切断予定線上のガラス板がエッチングにより化学的に溶解されながら除去されるため、ガラス板の切断面は丸みを帯びた滑らかな面となる。すなわち、ガラス板をウォータージェットで切断した場合に生じるようなクラックやチッピングが、ガラス板の切断面に形成されるのを防止できる。そのため、切断後にガラス板の切断面に研磨などの仕上げ加工を別途施す必要がなくなる。そして、樹脂板切断工程では、ガラス板のエッチング除去部によって露出した樹脂板を、このエッチング除去部を介して切断するため、ガラス板の影響を受けることなく、樹脂板に応じた切断方法で樹脂板を切断することができる。

上記の構成において、前記樹脂板切断工程で、前記樹脂板が前記ガラス板よりも張り出すように、前記樹脂板を切断することが好ましい。

このようにすれば、複合板の切断後に、樹脂板がガラス板よりも張り出した状態となることから、切断端面に他部材が衝突するような事態が生じたとしても、他部材が樹脂板に優先的に接触する。したがって、他部材とガラス板の直接接触を効果的に低減できるため、複合板が他部材との接触によって破損し難くなる。

上記の構成において、前記ガラス板切断工程で、前記ガラス板の非エッチング除去部をマスキングして保護した後に、前記ガラス板をエッチングすることが好ましい。

このようにすれば、ガラス板の非エッチング除去部がエッチングによって除去されることが防止されるため、切断予定線上のガラス板のみをエッチングによって正確に除去することができる。また、この場合には、ガラス板をエッチング液に浸漬して、エッチングすることが可能であるため、切断予定線が複数ある場合には、各切断予定線のエッチングを同時に進行できるという利点もある。

上記の構成において、前記樹脂板切断工程で、前記樹脂板をカッター刃によって切断してもよい。

すなわち、ガラス板で樹脂板が覆われている場合は、カッター刃による複合板の切断は実質的に不可能であるが、樹脂板を切断する工程では、既に切断予定線上のガラス板が除去されて樹脂板が露出しているため、樹脂板をカッター刃で切断することが可能となる。

上記の構成において、前記複合板は、前記樹脂板の両面に前記ガラス板を積層一体化したものであることが好ましい。

上記の構成において、前記樹脂板切断工程で、前記樹脂板の切断面が傾斜面になるように、前記樹脂板を斜めに切断してもよい。

以上のように本発明によれば、製造コストの高騰を招くことなく、複合板に含まれるガラス板の切断面に生じる欠陥を低減しつつ、複合板を確実に切断することが可能となる。

（ａ）〜（ｇ）は、本発明の一実施形態に係る複合板の切断方法を説明するための図である。（ａ）は、図１の樹脂板切断工程の要部拡大図であって、（ｂ）は、樹脂板切断工程後の複合板の切断面の要部拡大図である。本実施形態に係る複合板の切断方法の変形例を説明するための図である。本実施形態に係る複合板の切断方法の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１（ａ）〜（ｇ）に示すように、本実施形態に係る複合板の切断方法は、複合板１に含まれるガラス板２を切断するガラス板切断工程（同図（ａ）〜（ｆ））と、複合板１に含まれる樹脂板３を切断する樹脂板切断工程（同図（ｇ））とに大別される。この実施形態では、複合板１は、樹脂板３の両面に、接着剤等を介してガラス板２を積層一体化した構成とされている。なお、以下では、説明の便宜上、樹脂板３の両面に積層一体化されたガラス板２などを、上下で区別する場合もあるが、複合板１の面の向きは上下に限定されるものではない。

ガラス板切断工程では、この実施形態では、図１（ａ）に示すように、樹脂板３の両面にガラス板２を積層一体化した複合板１を用意した後に、フォトリソグラフィーを用いて、切断予定線ＣＬに対応する所定形状にガラス板２を切断する。詳細には、フォトリソグラフィーは、以下の（１）レジストの塗布、（２）プリベーク、（３）露光、（４）現像及びリンス、（５）ポストベーク、（６）エッチング、（７）レジストの除去からなる工程を含む。以下、各工程を順に説明する。なお、プリベークやポストベークなどの工程は、適宜省略してもよい。

（１）レジストの塗布
図１（ｂ）に示すように、上下のガラス板２のそれぞれの表面に、スピンコーティングなどによってレジスト膜４を形成する。レジスト膜４を形成するレジスト材料としては、例えば、日本応化工業製の液状フォトレジストなどが挙げられる。なお、レジスト膜４としては、塗布タイプの代わりに、ドライフィルムレジストを用いてもよい。

（２）プリベーク
レジスト膜４を形成した複合板１を加熱し、ガラス板２とレジスト膜４を密着させる。プリベーク時の加熱温度は、例えば、８０〜１２０℃である。

（３）露光
図１（ｃ）に示すように、切断予定線ＣＬに対応するパターンが形成されたフォトマスク５でレジスト膜４を覆った状態で、紫外線などの光Ｌをレジスト膜４に照射する。この光Ｌの照射により、切断予定線ＣＬに対応した位置のレジスト膜４のみを露光し、レジスト膜４に感光部（図中にクロスハッチングで示した部分）６を形成する。この実施形態では、フォトマスク５は上下のレジスト膜４で同じものを用い、上下のレジスト膜４に面対称な感光部６を形成する。

（４）現像及びリンス
図１（ｄ）に示すように、レジスト膜４に形成された感光部６を炭酸ナトリウム水溶液などの現像液で溶解して切断予定線ＣＬに対応したパターンを現像した後、純水などで洗浄（リンス）する。これにより、ガラス板２のエッチングにより除去しない部分をレジスト膜４で保護しつつ、ガラス板２のエッチングにより除去する部分を露出させる。

（５）ポストベーク
エッチングによる耐食性を向上させるために、レジスト膜４を形成した複合板１を加熱し、ガラス板２とレジスト膜４を密着させる。ポストベーク時の加熱温度は、例えば、１３０〜１７０℃である。

（６）エッチング
図１（ｅ）に示すように、上下のガラス板２のうち、レジスト膜４で覆われていない部分をエッチングにより除去し、エッチング除去部７を形成する。この際、エッチング除去部７に対応する樹脂板３の表面の一部が、ガラス板２のエッチングに伴って僅かに除去されていてもよい。この実施形態では、レジスト膜４が形成された複合板１をエッチング液中に浸漬することで、エッチングを行う（ウェットエッチング）。エッチング液としては、例えば、フッ酸水溶液、フッ化アンモニウムやフッ化水素アンモニウムなどのフッ化物水溶液などが挙げられる。なお、エッチングの方法としては、ブラシ・刷毛・ローラ・スプレーなどでエッチング液を部分的に塗布してエッチングしたり、フッ素含有化合物（例えば、４フッ化炭素）などのプラズマ中でエッチング（ドライエッチング）する方法を採用してもよい。

（７）レジストの除去
図１（ｆ）に示すように、上下のガラス板２の非エッチング除去部８を覆うレジスト膜４を、水酸化ナトリウム水溶液などの溶液により除去する。

一方、上記のガラス板切断工程後に行われる樹脂板切断工程では、図１（ｇ）に示すように、エッチング除去部７によって露出した樹脂板３を、エッチング除去部７を介して切断する。

詳細には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、この実施形態では、エッチング除去部７を介して、超音波カッターなどのカッター刃９を、上方のエッチング除去部７から下方のエッチング除去部７に貫通させ、樹脂板３を切断する。このとき、カッター刃９による切断代（同図（ａ）中のハッチングで示した部分）１０の幅Ｗ１よりも、エッチング除去部７の幅Ｗ２の方が大きくなっている。すなわち、樹脂板切断工程後に、同図（ｂ）に示すように、エッチング除去部７により露出した樹脂板３の表面の一部が残存し、樹脂板３の切断面３ａがガラス板２の切断面２ａよりも張り出した状態となる。ここで、エッチング除去部７の幅Ｗ２は、例えば、０．５〜４．０ｍｍ程度となる。なお、ガラス板２の切断面２ａと、樹脂板３の切断面３ａとが同一平面を形成するように、樹脂板３を切断してもよい。

ここで、ガラス板２の厚みは、例えば０．０５〜０．３ｍｍであり、樹脂板３の厚みは、例えば０．０３〜１０ｍｍである。

以上のような本実施形態に係る複合板の切断方法によれば、複合板１が、ガラス板２を切断する工程と、樹脂板３を切断する工程の２つに分けて切断される。ガラス板切断工程では、切断予定線ＣＬ上のガラス板２がエッチングにより化学的に溶解されながら除去されるため、ガラス板２の切断面２ａは丸みを帯びた滑らかな面となる（図２（ａ），（ｂ）を参照）。すなわち、ガラス板２をウォータージェットで切断した場合に生じるようなクラックやチッピングが、ガラス板２の切断面２ａに形成されるのを防止できる。そのため、切断後にガラス板２の切断面２ａに研磨などの仕上げ加工を別途施す必要がない。

一方、樹脂板切断工程では、ガラス板２のエッチング除去部７によって露出した樹脂板３を、エッチング除去部７を介してカッター刃９で切断するため、ガラス板２の影響を受けることなく、安価な切断方法により樹脂板３を簡単且つ確実に切断することができる。

したがって、製造コストの高騰を招くことなく、複合板１に含まれるガラス板２の切断面２ａに生じる欠陥を低減しつつ、複合板１を確実に切断することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実施形態では、上下のレジスト膜に面対称となる感光部を形成することで、上下のガラス板に面対称となるエッチング除去部を形成し、この状態で樹脂板を表面に対して略垂直に切断する場合を説明したが、樹脂板の切断態様はこれに限定されるものではない。すなわち、図３に示すように、上下のガラス板２のエッチング除去部７を互いに面方向にずらして、樹脂板３を斜めに切断するようにしてもよい。なお、この方法において、ガラス板切断工程でフォトマスクを用いる場合、上下のフォトマスクとして、互いにパターン形状が面方向に僅かにずれたフォトマスクを用いるとよい。

また、上記の実施形態では、樹脂板切断工程において、カッター刃を用いて樹脂板を切断する場合を説明したが、レーザー溶断や、ウォータージェットなどの他の方法で樹脂板を切断してもよい。

また、上記の実施形態では、樹脂板切断工程において、樹脂板の片面側から樹脂板の切断を開始し、樹脂板の全厚みを切断する場合を説明したが、樹脂板の一方の面から樹脂板の厚み方向中間部まで切断し、樹脂板の他方の面から残余部を切断することで、樹脂板の全厚みを切断するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、ガラス板切断工程において、複合板に含まれるガラス板の非エッチング除去部を、レジスト膜によって保護する場合を説明したが、ブラシ・刷毛・ローラ・スプレーなどでエッチング液をガラス板の切断予定線上に部分的に塗布できる場合は、レジスト膜を省略してもよい。

また、図４に示すように、１枚の複合板１を、複数（図示例では４つ）の略矩形状に画成された切断予定線ＣＬに沿って切り抜き、１枚の複合板１から所定形状に切断された複合板（製品）１ａを多面取りするようにしてもよい。この場合、レジスト膜でガラス板の非エッチング領域を保護した状態で、ウェットエッチングやドライエッチングを行えば、複数個所のガラス板の切断を同時に行うことができるので、製造コストの低廉化を図る上でも有利である。

また、上記の実施形態では、樹脂板の両面にガラス板を積層一体化した複合板の切断方法を説明したが、樹脂板の片面にガラス板を積層一体化した複合板の切断にも同様に適用することができる。

１複合板
２ガラス板
２ａガラス板の切断面
３樹脂板
３ａ樹脂板の切断面
４レジスト膜
５フォトマスク
６感光部
７エッチング除去部
８非エッチング除去部
９カッター刃
ＣＬ切断予定線

Claims

樹脂板の少なくとも片面にガラス板を積層一体化した複合板を、切断予定線に沿って切断する複合板の切断方法であって、
前記切断予定線上の前記ガラス板をエッチングにより除去し、前記ガラス板にエッチング除去部を形成するガラス板切断工程と、
前記エッチング除去部によって露出した前記樹脂板を、前記エッチング除去部を介して切断する樹脂板切断工程とを含むことを特徴とする複合板の切断方法。
前記樹脂板切断工程で、前記樹脂板が前記ガラス板よりも張り出すように、前記樹脂板を切断することを特徴とする請求項１に記載の複合板の切断方法。
前記ガラス板切断工程で、前記ガラス板の非エッチング除去部をマスキングして保護した後に、前記ガラス板をエッチングすることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合板の切断方法。
前記樹脂板切断工程で、前記樹脂板をカッター刃によって切断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合板の切断方法。
前記複合板が、前記樹脂板の両面に前記ガラス板を積層一体化したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合板の切断方法。
前記樹脂板切断工程で、前記樹脂板の切断面が傾斜面になるように、前記樹脂板を斜めに切断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合板の切断方法。