JP6248145B2 - ガラス基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係る携帯端末用のカバーガラスを装着した携帯端末装置の一部を示す断面図である。図1に示す携帯端末装置においては、液晶表示パネル2の上方に間隔Dをおいてカバーガラス1が配設されている。この液晶表示パネル2は、一対のガラス基板21,22が液晶層23を挟持して構成されている。なお、図1では、液晶表示パネルに通常用いられる他の部材は省略している。
カバーガラスの製造における形状加工工程においては、ガラス基板に対してフォトリソグラフィ及びエッチングを行うことにより、外形加工を行う。エッチング工程においては、図4(a)に示すように、ガラス基板1の両主表面上にレジスト材料31をコーティングする。次に、所望の外形形状を有する(例えば、負の曲率を持つ部分を含む外形の)パターンを有するフォトマスクを介して前記レジスト材料を露光する。次に、図4(b)に示すように、露光後のレジスト材料を現像して、前記ガラス基板の被エッチング領域以外の領域にレジストパターンを形成し(開口部31aを形成し)、前記ガラス基板の前記被エッチング領域をエッチングする。このとき、エッチャントとしてウェットエッチャントを使用した場合、ガラスは、図4(b)に示すように、等方的にエッチングされ、これにより、端面14は、図4(c)に示すような形状となる。すなわち、端面14は、中央部14aが外方に向かって最も突出し、その中央部14aから両方の主表面13側に向かって緩やかに湾曲した傾斜面14b,14bが形成されている。なお、傾斜面14bと主表面13との境界、および傾斜面14b同士の境界(中央部14a)は、半径数十μmの丸みを帯びた形状にすることが好ましい。このような端面形状とすることで、携帯端末装置のフレーム等に当該カバーガラスを装着する際、カジリや欠けが生じることなく容易に装着することができる。
以下、携帯電話の表示画面を保護する携帯電話用カバーガラスを例にとり説明する。
(実施例1)
まず、SiO2を63.5重量%、Al2O3を8.2重量%、Li2Oを8.0重量%、Na2Oを10.4重量%、ZrO2を11.9重量%含むアルミノシリケートガラスをダウンドロー法により、板厚0.5mmの板状のガラス基板(シート状ガラス)に成形した。このダウンドロー法により形成されたシート状ガラスの主表面の表面粗さ(算術平均粗さRa)を、原子間力顕微鏡により調べたところ0.2nmであった。
上述の実施例1において、エッチングにより切り抜かれ、レジストを除去したガラスに対して、385〜405℃に保った硝酸カリウム(KNO3)60%と硝酸ナトリウム(NaNO3)40%の混塩の処理浴中に4時間浸漬して、イオン交換処理し、ガラス表面に150μmの圧縮応力層を形成した化学強化された携帯電話用カバーガラスを作製した。
上述の実施例1において、カバーガラスの外形形状を、図5に示す四角形状(大きさ50mm×40mm、厚さ0.5mm)にした以外は、実施例1と同様にして携帯電話用カバーガラスを作製した。実施例1と同様にカバーガラスの主表面、及び端面の表面粗さ、マイクロクラックについて確認したところ、実施例1と同様の表面粗さであることが確認でき、また、マイクロクラックがないことを確認した。
上述の実施例1において、エッチャントとしてフッ酸と硝酸の混酸水溶液を用いて、レジストパターンをマスクにして、シート状ガラスを両主表面側から被エッチング領域をエッチングして、図2(a)に示すような負の曲率を持つ部分を含む外形形状に切り抜いて、携帯電話用カバーガラスを作製した。実施例1と同様にカバーガラスの主表面、及び端面の表面粗さ、マイクロクラックについて確認したところ、主表面の表面粗さは0.2nm、端面の表面粗さは10nmであり、また、マイクロクラックがないことを確認した。
上述の実施例1と同様のアルミノシリケートガラスを、ダウンドロー法により板状のガラス基板(シート状ガラス)に成形した。次いで、成形したシートガラスに対しスクライバーで若干仕上がり寸法より大きめの長方形に切断し、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだ回転砥石を用いて所望の形状に芯取り加工して、図6(a)に示す形状に加工した。
上述の比較例1のカバーガラスについて、実施例2と同じ条件でイオン交換処理し、ガラス表面に圧縮応力層を形成した化学強化された携帯電話用カバーガラスを作製した。比較例1と同様にカバーガラスの主表面、及び単面の表面粗さ、マイクロクラックについて確認したところ、比較例1と同様の表面粗さであることが確認でき、また、マイクロクラックも多数存在していた。
上述の比較例1において、カバーガラスの外形形状を、実施例3に示す形状と同じにした以外は、比較例2と同様にして携帯電話用カバーガラスを作製した。比較例1と同様にカバーガラスの主表面、及び端面の表面粗さ、マイクロクラックについて確認したところ、比較例1と同様の表面粗さであることが確認でき、また、マイクロクラックも多数存在していた。
カバーガラスの主表面における外周縁部3mmで当接する支持台にカバーガラスをセットし、支持台に当接した反対側の主表面側から、カバーガラスの中心部に対して加圧部材で押圧させて静圧強度試験を行った。加圧部材は、先端がφ5mmのステンレス合金からなるものを使用した。
2 液晶表示パネル
11 凹部
12 穴部
13 主表面
14 端面
21,22 ガラス基板
23 液晶層
31 レジスト材料
31a 開口部
Claims (8)
- 一対の主表面を有するガラス基板であって、
前記ガラス基板の表面には、圧縮応力層が形成されており、
前記ガラス基板の外周端面は、溶解ガラス面で構成され、
前記ガラス基板の外形形状は、少なくとも4つの直線部分を持ち、
前記外周端面は、前記一対の主表面のそれぞれから厚さ方向の中心側へ傾斜する一対の傾斜面を有し、前記一対の傾斜面はそれぞれ、凹型に湾曲していることを特徴とするガラス基板。 - 前記外周端面と前記一対の主表面とのそれぞれの境界部分の形状は、外形全体にわたって、丸みを帯びた形状であることを特徴とする請求項1記載のガラス基板。
- 前記外周端面は、前記一対の主表面のそれぞれから厚さ方向中心側へ傾斜する前記一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の間に設けられた中央部とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガラス基板。
- 前記外形形状は、前記ガラス基板を構成する輪郭の一部に負の曲率を持つ部分を含む形状であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のガラス基板。
- 前記ガラス基板の板厚は、0.5mm以下であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のガラス基板。
- 前記ガラス基板の主表面における外周縁部3mmで当接する支持台に前記ガラス基板をセットして支持台に当接した反対側の主表面側から前記ガラス基板の中心部に対して先端がφ5mmのステンレス合金からなる加圧部材で押圧させて行った静圧強度試験における破壊加重が50kgfより大きいことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のガラス基板。
- ガラス基板の製造方法であって、
板状のガラス基板の両方の主表面にレジスト材料をコーティングし、少なくとも4つの直線部分を持つレジストパターンを形成した後、
前記レジストパターンをマスクとして、フッ酸と、硫酸、硝酸、塩酸、ケイフッ酸のうち少なくとも1種の酸とを含む混酸水溶液のエッチャントで前記板状のガラス基板を、前記両方の主表面からエッチングすることにより、前記ガラス基板の外形形状が、少なくとも4つの直線部分を持ち、前記ガラス基板の外周端面が、前記両方の主表面のそれぞれから厚さ方向の中心側へ傾斜する一対の傾斜面を有し、前記一対の傾斜面がそれぞれ、凹型に湾曲する形状となるように切り抜き、
当該切り抜いた後のガラス基板から前記レジスト材料を剥離した後、イオン交換処理により化学強化することを特徴とするガラス基板の製造方法。 - 前記エッチングは、前記ガラス基板の端面に一対の主表面のそれぞれから厚さ方向中心側へ傾斜する前記一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の間に設けられた中央部とが形成されるようにエッチングすることを特徴とする請求項7記載のガラス基板の製造方法。
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