KR101409676B1

KR101409676B1 - 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법

Info

Publication number: KR101409676B1
Application number: KR1020120007531A
Authority: KR
Inventors: 히로유끼 오까와; 시게또 구마노; 기요시 다마이; 나오히꼬 이시마루; 마꼬또 후까와; 야스나리 사이또
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2014-06-18
Also published as: JP2012153571A; CN102617049A; CN102617049B; TW201231413A; TWI445674B; JP5516442B2; KR20120086671A

Abstract

화학 강화에 의해 원하는 내충격 성능을 갖는 디스플레이 장치용 커버 유리를 제공한다. 디스플레이 장치용 유리의 소판으로부터 소정 형상의 유리판으로 가공하는 형상 가공 공정과, 유리판을 세정하는 세정 공정과, 세정된 유리판에 화학 강화를 행하는 화학 강화 공정을 구비하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법이며, 세정 공정은 세정 공정 후, 화학 강화 공정 전에 있어서의 유리판의 BOR 강도가 400N 이상이 되도록, 유리판의 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써 유리판을 세정한다.

Description

디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING COVER GLASS FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 화상 표시 부분의 전체 면을 덮는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법에 관한 것이다.

종래 디스플레이 장치에는, 화상 표시 부분보다 넓은 영역이 되도록 판상의 커버 유리를 디스플레이 장치의 전방면에 배치하는 것이 행해져 왔다(예를 들어, 특허문헌 1).

이 디스플레이 장치용 커버 유리는, 소판(素板)을 절단한 후 유리 단부의 모따기를 해서 소정 형상의 유리판으로 가공하는 형상 가공 공정과, 소정 형상으로 가공된 유리판을 세정하는 세정 공정과, 세정된 유리판을 화학 강화하는 화학 강화 공정을 거쳐 원하는 내충격 성능을 갖도록 구성되어 있다.

종래, 유리판의 세정 공정은, 가공된 유리판에 부착된 유기물 및 무기물 등의 오염물이나 미세 유리 조각이나 먼지 등의 이물질을 배제하기 위해 선단 반력이 큰 롤 브러시나 디스크 브러시 등을 유리판의 주 표면에 물리적으로 접촉시켜서 세정하고 있었다.

일본 특허 공개 제2010-169788호 공보

그러나 최근, 이 디스플레이 장치용 커버 유리는 더욱 박판화되는 경향, 즉 유리 강도가 저하되는 방향에 있어서, 종래의 제조 방법으로는 요구되는 강도를 화학 강화 처리를 해도 좀처럼 얻을 수 없으며, 유리판이 깨지는 경우도 상정해야 했다. 그 때문에 인클로저로서의 보호 필름이 필수였지만, 보호 필름의 사용은 부품 개수나 공정의 증가를 초래하므로 바람직하지 않다.

본 발명은 박판화해도 깨지기 어려운 디스플레이 장치용 커버 유리의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 형태를 제공한다.

(1) 디스플레이 장치용 유리의 소판으로부터 소정 형상의 유리판으로 가공하는 형상 가공 공정과, 상기 유리판을 세정하는 세정 공정과, 상기 세정된 유리판에 화학 강화를 행하는 화학 강화 공정을 구비하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법이며,

상기 세정 공정은 상기 세정 공정 후, 상기 화학 강화 공정 전에 있어서의 상기 유리판의 BOR(Ball on Ring) 강도가 400N 이상이 되도록, 상기 유리판의 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써, 상기 유리판을 세정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.

(2) 상기 롤 브러시를 구성하는 브러시 선의 길이를 L(mm), 선 직경을 d(mm), 영률을 E(Pa), 휨을 1mm로 했을 때의 하기 수학식 A로 표시되는 브러시 선단 반력(P1)이 P1≤0.40N인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.

<수학식 A>

(3) 디스플레이 장치용 유리의 소판으로부터 소정 형상의 유리판으로 가공하는 형상 가공 공정과, 상기 유리판을 세정하는 세정 공정과, 상기 세정된 유리판에 화학 강화를 행하는 화학 강화 공정을 구비하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법이며,

상기 세정 공정에서는, 상기 유리판의 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써 상기 유리판이 세정되고,

상기 롤 브러시를 구성하는 브러시 선의 길이를 L(mm), 선 직경을 d(mm), 영률을 E(Pa), 휨을 1mm로 했을 때의 하기 수학식 A로 표시되는 브러시 선단 반력(P1)이 P1≤0.40N인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.

<수학식 A>

(4) 브러시 선단 반력(P1)이 P1≤0.40N이 되는 롤 브러시를 사용하여, 화학 강화 후의 유리판의 상기 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써, 상기 화학 강화 후의 유리판을 세정하는 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (3)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.

(5) 상기 유리판의 두께가 0.5mm 내지 2.0mm인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 화학 강화 전의 강도가 낮은 유리판은, 예를 들면 화학 강화를 행하였다고 해도, 미국 국내에서 사용되는 전기 제품에 적용되는 안전 규격으로서 알려진 US60065 규격의 기준값(2J)을 보호 필름 없이는 만족시킬 수 없고, 화학 강화 후의 유리판의 강도는 화학 강화 전의 유리판의 강도에 영향을 받는다고 하는 지견을 얻었다. 그리고, 그 지견에 기초하여 예를 들어 보호 필름 없이도 US60065 규격의 기준값을 만족시키도록 시행 착오를 반복하여 본 발명에 이른 것이다.

본 발명의 (1)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리에 의하면, 화학 강화 공정 전의 세정 공정에 있어서, 유리 소판의 BOR 강도가 400N 이상이 되도록 유리판을 롤 브러시로 세정함으로써, 화학 강화 후에 있어서의 유리판을 원하는 내충격 성능을 갖는 구성으로 할 수 있다. 미국 국내에서 사용되는 전기 제품에 적용되는 안전 규격으로서 UL60065 규격이 알려져 있지만, 유리 소판의 BOR 강도가 400N 이상이 되도록 유리판을 롤 브러시로 세정함으로써, 예를 들어 보호 필름을 사용하지 않아도 화학 강화 후의 디스플레이 장치용 커버 유리의 UL60065 규격의 기준값인 2J를 만족시킬 수 있다.

본 발명의 (2)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리에 의하면, 롤 브러시의 길이, 선형, 재질을 적절하게 선택하여 브러시 선단 반력(P1)이 0.40N 이하인 롤 브러시를 사용해서 유리판을 세정함으로써, 화학 강화 후의 디스플레이 장치용 커버 유리의 UL60065 규격의 기준값인 2J를 만족시킬 수 있다.

본 발명의 (3)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리에 의하면, 롤 브러시의 길이, 선형, 재질을 적절히 선택하여 브러시 선단 반력(P1)이 0.40N 이하인 롤 브러시를 사용해서 유리판을 세정함으로써, 예를 들어 보호 필름을 사용하지 않아도 화학 강화 후의 디스플레이 장치용 커버 유리의 UL60065 규격의 기준값인 2J를 만족시킬 수 있다.

본 발명의 (4)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리에 의하면, 화학 강화 후의 유리판이라도 화학 강화 전과 마찬가지로, 브러시 선단 반력(P1)이 소정값 이하인 롤 브러시를 사용해서 유리판을 세정함으로써, 화학 강화 후에 있어서의 유리판을 원하는 내충격 성능을 유지할 수 있다.

본 발명의 (5)에 기재된 디스플레이 장치용 커버 유리에 의하면, 박육화와 내충격 성능의 양립을 효과적으로 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 디스플레이 장치용 커버 유리가 배치된 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법의 흐름도이다.
도 3은 세정 장치의 모식도이다.
도 4는 브러시 선단 반력을 설명하기 위한 유리판 세정 시의 모식도이다.
도 5는 브러시 평가기의 모식도이다.
도 6은 화학 강화 전의 유리판의 Ball on Ring 시험법에 의한 파괴 하중(BOR 최저 강도)과 화학 강화 후의 낙구 충격 강도(낙구 최저 강도)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 브러시 선단 반력(P1)과 화학 강화 전의 유리판의 Ball on Ring 시험법에 의한 파괴 하중(BOR 최저 강도)의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 디스플레이 장치용 커버 유리가 배치된 디스플레이 장치의 단면도이다.

우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 디스플레이 장치용 커버 유리(이하, 간단히 커버 유리라고 함)를 사용한 디스플레이 장치의 일 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 전후 좌우는 도면 중의 화살표 방향을 기준으로 한다.

디스플레이 장치(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 대략 하우징(45) 내에 설치된 표시 패널(20)과, 표시 패널(20)의 전체면을 덮는 하우징(45)의 전방에 배치되는 커버 유리(30)를 구비한다.

커버 유리(30)는 주로 디스플레이 장치(40)의 미관이나 강도의 향상, 충격 파손 방지 등을 목적으로 해서 설치되는 것이고, 예를 들어 0.5 내지 2.0mm의 판 두께를 갖는 1매의 판상 유리이다. 유리의 두께는 유리가 지나치게 얇으면 강도가 낮아질 우려가 있고, 반대로 유리가 지나치게 두꺼우면 디스플레이가 무거워지기 때문에 0.5 내지 2.0mm가 바람직하고, 0.6 내지 1.9mm가 더욱 바람직하며, 0.7 내지 1.8mm가 더욱 바람직하고, 0.8 내지 1.5mm가 가장 바람직하다. 커버 유리(30)는 도 1에 도시한 바와 같이, 표시 패널(20)의 표시측(전방측)으로부터 이격되도록(공기층을 갖도록) 설치되어 있을 수도 있고, 투광성을 갖는 접착막(도시하지 않음)을 통해서 표시 패널(20)의 표시 측에 부착될 수도 있다.

커버 유리(30)에는 표시 패널(20)로부터의 광을 출사하는 전방면에 기능막(41)이 설치되고, 표시 패널(20)로부터의 광이 입사되는 배면에, 표시 패널(20)과 대응하는 위치에 기능막(42)이 설치되어 있다. 또한, 기능막(41, 42)은 도 1에서는 양면에 설치했지만, 이에 한정하지 않고 전방면 또는 배면에 형성할 수도 있고, 생략할 수도 있다.

기능막(41, 42)은 예를 들어 주위 광의 반사 방지, 충격 파손 방지, 전자파 차폐, 근적외선 차폐, 색조 보정 및／또는 내찰상성 향상 등의 기능을 갖고, 두께 및 형상 등은 용도에 따라서 적절히 선택된다. 기능막(41, 42)은, 예를 들어 수지제의 막을 커버 유리(30)에 점착함으로써 형성되고, 혹은 증착법, 스퍼터법, CVD법등의 박막 형성법에 의해 형성될 수도 있다.

또한, 커버 유리(30)의 배면에서, 표시 패널(20)보다 외측 영역에는 흑색층(44)이 전체 둘레에 거의 프레임 형태로 설치되어 있다. 흑색층(44)은 예를 들어 안료 입자를 포함하는 잉크를 커버 유리(30)에 도포하고, 이것을 자외선 조사 또는 가열 소성한 후, 냉각함으로써 형성된 피막으로, 하우징(45)의 외측으로부터는 표시 패널(20) 등이 보이지 않게 되어 외관의 심미성을 향상시킨다.

이 디스플레이 장치용 커버 유리(30)로서는, 예를 들어 이하의 조성의 유리가 사용된다.

(i) 몰％로 표시된 조성으로, SiO₂를 50 내지 80％, Al₂O₃를 2 내지 25％, Li₂O를 0 내지 10％, Na₂O를 0 내지 18％, K₂O를 0 내지 10％, MgO를 0 내지 15％, CaO를 0 내지 5％, 및 ZrO₂를 0 내지 5％ 포함하는 유리.

(ii) 몰％로 표시된 조성이, SiO₂를 50 내지 74％, Al₂O₃를 1 내지 10％, Na₂O를 6 내지 14％, K₂O를 3 내지 11％, MgO를 2 내지 15％, CaO를 0 내지 6％, 및 ZrO₂를 0 내지 5％ 함유하고, SiO₂ 및 Al₂O₃의 함유량의 합계가 75％ 이하, Na₂O 및 K₂O의 함유량의 합계가 12 내지 25％, MgO 및 CaO의 함유량의 합계가 7 내지 15％인 유리.

(ⅲ) 몰％로 표시된 조성이, SiO₂를 68 내지 80％, Al₂O₃를 4 내지 10％, Na₂O를 5 내지 15％, K₂O를 0 내지 1％, MgO를 4 내지 15％, 및 ZrO₂를 0 내지 1％ 함유하는 유리.

(iv) 몰％로 표시된 조성이, SiO₂를 67 내지 75％, Al₂O₃를 0 내지 4％, Na₂O를 7 내지 15％, K₂O를 1 내지 9％, MgO를 6 내지 14％, 및 ZrO₂를 0 내지 1.5％ 함유하고, SiO₂ 및 Al₂O₃의 함유량의 합계가 71 내지 75％, Na₂O 및 K₂O의 함유량의 합계가 12 내지 20％이며, CaO를 함유하는 경우 그의 함유량이 1％ 미만인 유리.

다음으로, 디스플레이 장치용 커버 유리(30)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 2는 패널 디스플레이용 커버 유리의 제조 방법의 흐름도이다.

커버 유리(30)의 제조 방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 대략 형상 가공 공정(S1)과 제1 세정 공정(S2)과 화학 강화 공정(S3)과 제2 세정 공정(S4)과 프린트 공정(S5)을 포함한다.

형상 가공 공정(S1)은 유리의 원료를 조합해 플로트 배스에서 용해해서 얻어진 소판을 소정의 형상, 전형적으로는 직사각 형상으로 잘라내는 처리이며, 제1 세정 공정(S2)은 소정의 형상으로 잘라낸 유리판을 세정하는 처리이며, 상세한 것은 후술한다. 화학 강화 공정(S3)은 세정된 유리판을 화학 강화하는 처리이다. 제2 세정 공정(S4)은 화학 강화 후의 유리판을 세정하는 처리이다. 프린트 공정(S5)은 기능막(41, 42)이나 흑색층(44)을 형성하는 처리이다. 또한, 형상 가공 공정(S1), 화학 강화 공정(S3), 제2 세정 공정(S4) 및 프린트 공정(S5)은 공지된 방법이 채용되고, 이하 본 발명의 특징인 제1 세정 공정(S2)에 대해서 상세하게 설명한다.

제1 세정 공정(S2)은 도 3에 도시한 바와 같이, 하방에 복수의 반송 롤러(11)를 구비하고, 상방에 롤 브러시(12)를 구비한 세정 장치(1)에 유리판(G)을 수평하게 적재하며, 유리판(G)의 하면을 반송 롤러(11)에 접촉시켜서 유리판(G)을 반송하면서, 유리판(G)의 한쪽의 주 표면인 상면에 회전하는 롤 브러시(12)의 선단을 접촉시킴으로써 유리판(G)을 세정한다. 또한, 통상 유리판(G)의 양면에 회전하는 롤 브러시(12)의 선단을 접촉시킴으로써 유리판(G)을 세정하고, 그 양면을 세정한다. 또한, 세정은 분사구(13)로부터 분무되는 물 또는 중성 또는 알칼리성 또는 산성의 액체(이하, 유리판에 분무하는 유체를 간단히 세정액이라고 함)를 내뿜으면서 행한다. 이에 의해, 유리판(G)에 부착된 미세 유리 조각이나 먼지 등의 이물질을 배제할 수 있다.

롤 브러시(12)는 금속제(예를 들어, SUS), 수지제 등의 원기둥 형상의 코어재(12a)에 복수의 브러시 선(12b)이 코어재(12a)의 전체 둘레에 걸쳐서 전형적으로는 나선 형상으로 설치되어 있다.

여기서, 본 발명의 제1 세정 공정(S2)은, 유리판의 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시를 접촉시켜서, 화학 강화 공정(S3) 전에 유리판의 Ball on Ring법(상세한 것은 후술함)에 의한 강도(BOR 강도)가 400N 이상이 되도록 유리판을 세정하는 것을 특징으로 하는 것이다. BOR 강도는 BOR 최저 강도를 나타낸다. 이것은 BOR 최대 강도나 BOR 평균 강도가 기준값을 만족했다고 해도 최저 강도가 기준값보다 낮으면 제품의 신뢰성이 떨어지게 되기 때문이다.

또한, 유리판의 화학 강화 전의 BOR 최저 강도가 400N 이상이 되도록 유리판을 세정하기 위해서는, 후술하는 브러시 선단 반력(P1)이 0.40N 이하가 되도록 롤 브러시를 사용하여, 이 롤 브러시의 선단을 적어도 한쪽의 주 표면에 접촉시킴으로써 유리판을 세정하는 것이 바람직하다.

이하에, 브러시 선단 반력에 대해서 설명한다.

롤 브러시(12)를 구성하는 브러시 선(12b) 하나에 주목하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 브러시 선(12b)의 선단에는 유리판(G)의 반송 방향에 대하여 반대 방향으로 반력(P)(브러시 선단 반력)이 작용한다. 이때의 브러시 선(12b)의 휨을 δ(mm), 브러시 선(12b)의 영률을 E(Pa), 브러시 선(12b)의 단면 2차 모멘트를 I(mm⁴), 브러시 선(12b)의 길이를 L(mm)로 하면, 브러시 선단의 휨 δ는 굽힘 모멘트(M)을 2중 적분함으로써 이하의 수학식 1로 표시된다.

또한, 브러시 선(12b)은 단면이 원형이고 직경(이하, 선 직경이라고도 함)을 d(mm)로 하면, 단면 2차 모멘트 I는 이하의 수학식 2로 표시된다.

상기 수학식 1 및 2에서 브러시 선단 반력 P(N)는 이하의 수학식 3으로 표시된다.

본 발명에서는, 수학식 3에 있어서 브러시 선(12b)의 휨 δ가 1mm일 때의 이하의 수학식 4로 표시되는 브러시 선단 반력을 P1로 했다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

우선, 본 발명자들은 US60065 규격의 기준이 되는 화학 강화 후의 낙구 충격 강도와 화학 강화 전의 파괴 하중의 관계를 조사했다.

처음에, 몰％로 SiO₂를 64.5％, Al₂O₃를 6％, Na₂O를 12％, K₂O를 4％, MgO를 11％, 및 ZrO₂를 2.5％ 포함하는 조성의 유리를 300×400×1.1mm의 크기로 가공하고, 5개의 시험 샘플을 제작했다. 5개의 시험 샘플을 화학 강화 전의 BOR 최저 강도가 상이하도록 세정 후, 50×50×1.1mm의 유리판으로 절단하고, 화학 강화 전에 파괴 하중의 측정을 행하였다. 파괴 하중의 측정 방법은 Ball on Ring법으로 했다.

Ball on Ring법에 대해서는, 예를 들어 ASTM Standard F-394 등에 소개되어 있으나, 본 발명에서는 이하의 방법으로 측정했다. Ring은 직경 30mm의 SUS304제이고, Ball은 직경 10mm의 SUS304(재료)제이며, 모두 경면 연마되어 있다. 또한, 하중 속도는 1mm/min으로 했다. Ring 상에 유리 한쪽의 주 표면이 하측이 되도록 유리판을 탑재하고, A&D사제 텐실론 만능 시험기 RTC를 사용하여 소정의 하중 속도에서 Ball을 하강시켜서 유리판에 하중을 가하여 유리판이 파괴되었을 때의 하중(F)을 측정했다. 유리의 파괴점은 판유리의 하측면에서, Ball의 접촉점 직하의 위치인 것을 확인했다. 상기 Ball on Ring 시험을 하나의 조건에서 30회 행하고, 그동안 가장 낮은 하중에서 파괴된 것을 최저 강도로 했다.

또한, 이 5개의 샘플과 동일한 조건으로 세정한 것에, KNO₃ 화학 강화액에 유리를 450℃로 2시간 침지하고, 표면 압축 응력 800MPa, 이온 교환 깊이 30㎛의 화학 강화를 행했다. 그리고, 낙구 충격 강도를 측정했다. 낙구 충격 강도는 UL60065 규격에 따라서 행했다. 또한, 낙구 충격 강도에 대해서도, 신뢰성을 고려해서 낙구 최저 강도를 선택했다. 상기 낙구 충격 시험을 하나의 조건으로 20회 행하고, 그동안 가장 낮은 충격 에너지로 파괴된 것을 최저 강도로 했다.

결과를 표 1 및 도 6에 나타낸다.

미국 국내에서 사용되는 전기 제품에 적용되는 안전 규격으로서 UL60065 규격이 알려져 있지만, UL60065 규격에서는 낙구 최저 강도가 2J 이상인 것이 요구된다. 표 1 및 도 6의 결과로부터, 화학 강화 전의 BOR 최저 강도가 348N 이상이면 화학 강화 후의 낙구 최저 강도가 2J 이상을 만족하는 결과가 되었지만, 본 발명에서는 얻어진 결과의 선형성을 고려하여 낙구 최저 강도가 확실하게 2J 이상이 되도록 화학 강화 전의 BOR 최저 강도 400N을 임계치로 했다. 이에 의해, 화학 강화 전의 BOR 최저 강도가 400N 이상이면, 예를 들어 보호 필름을 사용하지 않아도 화학 강화 후의 디스플레이 장치용 커버 유리의 UL60065 규격의 기준값인 2J를 만족하는 것이 확인되었다.

계속해서, 본 발명자들은 화학 강화 전의 파괴 하중과 브러시 선단 반력(P1)의 관계를 조사했다.

우선, 선 직경, 선 길이, 재질을 바꾼 표 1에 나타내는 5종류의 롤 브러시를 준비하고, 이들 롤 브러시의 브러시 선단 반력(P1)을 산출했다. 산출 결과를 표 2에 맞춰서 나타냈다.

또한, 이 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2의 브러시를 사용해서 브러시 평가기로 세정한 샘플의 파괴 하중의 측정을 화학 강화 전에 행했다. 우선, 몰％로 SiO₂를 64.5％, Al₂O₃를 6％, Na₂O를 12％, K₂O를 4％, MgO를 11％, 및 ZrO₂를 2.5％ 포함하는 조성의 유리를 300×400×1.1mm의 크기로 가공하여, 시험 샘플을 제작했다. 도 5는 브러시 평가기의 모식도이다. 또한, 도 5 중에 도 3의 세정 장치의 동일 또는 대응하는 구성에 대해서는 간단하게 하기 위하여 동일 또는 동등 부호를 붙여서 설명한다.

브러시 평가기(10)는 도 5에 도시한 바와 같이, 유리판(G)의 반송로의 하방에 복수의 반송 롤러(11)를 설치하고, 상방에 구동 장치(14)에 의해 회전 가능하도록 하나의 롤 브러시(12)를 설치하고 있으며, 반송로 상에 수평하게 재치된 유리판(G)의 상면이 회전하는 롤 브러시(12)의 선단과 접촉함으로써 세정되도록 구성된다. 또한, 반송로의 상방에는 분사구(13)가 설치되어 있고, 반송로로부터 탱크(15)에 저류된 세정액을 펌프(16)로 퍼서, 필터(17)를 통해 순환하도록 되어 있고, 세정액을 분무하여 유리판(G)을 세정한다. 또한, 측정은 브러시 평가기(10)의 반송 롤러(11)를 정지시켜서 유리판(G)을 고정한 상태에서 세정했다. 브러시의 외경은 115mm, 브러시를 유리에 1mm 압입한 상태에서, 브러시의 회전수는 66rpm, 세정 시간은 60초, 세정수는 이온 교환수로 평가를 행했다.

실시예와 비교예의 시험 샘플을 세정 후, 50×50×1.1mm의 유리판으로 절단하고, 화학 강화 전에 파괴 하중의 측정을 행했다. 파괴 하중의 측정 방법은 상기와 마찬가지로 Ball on Ring법으로 했다. Ring은 직경 30mm의 SUS304제이고, Ball은 직경 10mm의 SUS304(재료)제이며, 모두 경면 연마되어 있다. 또한, 하중 속도는 1mm/min으로 했다. Ring 상에 유리의 한쪽의 주 표면이 하측이 되도록 유리판을 탑재하고, A&D사제 텐실론 만능 시험기 RTC를 사용하여, 소정의 하중 속도에서 Ball을 하강시켜서 유리판에 하중을 가하고, 유리판이 파괴되었을 때의 하중(F)을 측정했다. 유리의 파괴점은 판유리의 하측면에서, Ball의 접촉점 직하의 위치인 것을 확인했다. 상기 Ball on Ring 시험을 하나의 조건에서 30회 행하고, 그동안 가장 낮은 하중에서 파괴된 것을 최저 강도, 평균값을 평균 강도, 그동안 가장 높은 하중에서 파괴된 것을 최대 강도로 했다. 파괴 하중의 측정 결과를 표 3에 나타낸다.

도 7은 브러시 선단 반력(P1)과 화학 강화 전의 판유리의 파괴 하중(BOR 최저 강도)의 관계를 나타내는 그래프이다. BOR 평균 강도는 30회 측정했을 때의 평균 강도를 취한 것이다. 또한, 여기에서도 신뢰성을 고려하여 BOR 최저 강도를 기준으로 하고 있다.

표 3 및 도 7로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1, 2의 브러시로 세정한 샘플의 BOR 최저 강도는 세정하지 않은 유리의 소판에 가장 가까운 BOR 최저 강도를 나타냈다. 또한, 실시예 2에 비하여 브러시 선의 선 길이를 길게 한 실시예 1이 강성이 작아져서 BOR 최저 강도가 높아져 있다. 또한, 실시예 3의 브러시로 세정한 샘플의 BOR 최저 강도도 400N 이상의 BOR 평균 강도를 나타냈다. 단, 실시예 1에 비하여 브러시 선의 선 직경을 2.5배로 한 실시예 3이 강성이 높아져서 BOR 최저 강도가 낮아져 있다. 비교예 1, 2의 브러시로 세정한 샘플은 BOR 최저 강도가 400N 미만으로 낮았다.

상술한 2개의 측정으로부터 이하가 실증되었다.

일반적으로, 화학 강화에 의한 유리 표면에의 압축 응력의 부여에 의해 유리판의 강도는 높일 수 있다. 단, 유리판의 강도는 유리판의 표면 상태에도 영향을 받기 때문에, 원하는 강도를 얻기 위해서는 유리판의 표면 상태를 제어하는 것이 중요하다. 유리판의 표면 상태로서 화학 강화 전의 BOR 최저 강도가 400N 이상이 되도록 제어한 유리판을 화학 강화하면, 화학 강화 공정을 거친 후의 강도로서 UL60065 규격의 2J를 만족할 수 있다.

그리고, 제1 세정 공정(S2)에 있어서 브러시 선단 반력(P1)이 0.40N 이하가 되는 롤 브러시를 사용함으로써 화학 강화 전의 유리판의 BOR 최저 강도가 400N 이상이 된다.

또한, 제2 세정 공정(S4)은 반드시 제1 세정 공정(S2)과 같이, 브러시 선단 반력(P1)이 0.40N 이하가 되는 롤 브러시를 사용해서 유리판을 세정할 필요는 없지만, 브러시 선단 반력(P1)이 0.40N 이하의 롤 브러시를 사용해서 유리판을 세정함으로써, 화학 강화 후에 있어서의 유리판을 원하는 내충격 성능으로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 전혀 아니라, 그의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 형태로 실시할 수 있는 것이다.

본 출원은 2011년 1월 26일에 출원된 일본 특허 출원 제2011-014501호에 기초하는 것이고, 그의 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

20: 표시 패널
30: 커버 유리
40: 디스플레이 장치

Claims

디스플레이 장치용 유리의 소판으로부터 소정 형상의 유리판으로 가공하는 형상 가공 공정과, 상기 유리판을 세정하는 세정 공정과, 상기 세정된 유리판에 화학 강화를 행하는 화학 강화 공정을 구비하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법이며,
상기 세정 공정은 상기 세정 공정 후, 상기 화학 강화 공정 전에 있어서의 상기 유리판의 BOR 강도가 400N 이상이 되도록, 상기 유리판의 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써 상기 유리판을 세정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 롤 브러시를 구성하는 브러시 선의 길이를 L(mm), 선 직경을 d(mm), 영률을 E(Pa), 휨을 1mm로 했을 때의 하기 수학식 A로 표시되는 브러시 선단 반력(P1)이 P1≤0.40N인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.
<수학식 A>
디스플레이 장치용 유리의 소판으로부터 소정 형상의 유리판으로 가공하는 형상 가공 공정과, 상기 유리판을 세정하는 세정 공정과, 상기 세정된 유리판에 화학 강화를 행하는 화학 강화 공정을 구비하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법이며,
상기 세정 공정에서는, 상기 유리판의 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써 상기 유리판이 세정되고,
상기 롤 브러시를 구성하는 브러시 선의 길이를 L(mm), 선 직경을 d(mm), 영률을 E(Pa), 휨을 1mm로 했을 때의 하기 수학식 A로 표시되는 브러시 선단 반력(P1)이 P1≤0.40N인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.
<수학식 A>
제2항 또는 제3항에 있어서, 브러시 선단 반력(P1)이 P1≤0.40N이 되는 롤 브러시를 사용하여, 화학 강화 후의 유리판의 상기 적어도 한쪽의 주 표면에 롤 브러시의 선단을 접촉시킴으로써, 상기 화학 강화 후의 유리판을 세정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리판의 두께가 0.5mm 내지 2.0mm인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 커버 유리의 제조 방법.