TW201335814A - 感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法、及感應器一體型覆蓋玻璃 - Google Patents

感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法、及感應器一體型覆蓋玻璃 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法。該方法包含如下步驟：製作一主面上包括輸入位置檢測用電極及遮光層之玻璃基板；介隔介隔物積層複數片玻璃基板而製作積層體；藉由植設有刷毛之旋轉研磨裝置而研磨積層體之外緣部；及自經研磨之積層體去除介隔物。介隔物係配置於在積層體之積層方向觀察時較素材玻璃基板之外緣更為內側，於玻璃基板彼此之間形成有間隙，且該間隙之最小寬度(Amin)與刷毛之前端部直徑(D)滿足Amin≦D之關係。

Description

感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法、及感應器一體型覆蓋玻璃
本發明係關於一種感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法、及利用此種方法製造而成之感應器一體型覆蓋玻璃。
於智慧型手機(smart phone)或平板電腦等所使用之靜電電容型觸控面板中，通常於感應器玻璃基板上形成輸入位置檢測用電極，除此種玻璃基板以外，於其進行輸入操作之側配置覆蓋玻璃。於覆蓋玻璃基板上設置有黑色之遮光層。
近來，研討有於此種靜電電容型觸控面板中將形成有輸入位置檢測用電極之強化玻璃基板用作覆蓋玻璃的情形、即感應器一體型覆蓋玻璃。藉此，可實現零件數之削減、或薄型化及輕量化(例如，參照專利文獻1)。
所謂「強化玻璃」係於正背之主表面搭載有具有壓縮應力之層者，且為了使應力均衡而於厚度方向之內部形成拉伸應力層。作為強化玻璃之製造方法，已知有利用因加熱與冷卻所引起之玻璃之膨脹與收縮之物理強化法(風冷強化法)、及將玻璃中之鹼離子與離子半徑更大之其他鹼離子進行交換(離子交換)之化學強化法。於覆蓋玻璃等較薄之玻璃之情形時，通常應用化學強化法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-197708號公報
為了獲得感應器一體型覆蓋玻璃，就生產性之觀點而言較佳為如下方法：對可取得多個所需尺寸之覆蓋玻璃基板之素板(大尺寸之玻璃基板)進行成膜步驟或圖案化步驟等而形成輸入位置檢測用電極(感應器)等，其後，進行切割而分割為複數片製品尺寸之玻璃基板。然而，若使用強化玻璃基板作為素板，則會於經切割之玻璃基板之端面露出拉伸應力層。因此，若於玻璃基板之端面存在損傷則會有以該損傷為起點破裂的情況。
為了防止此種破裂，於切割後研磨其端面成為有效之對策。藉由研磨上述端面而可去除成為破裂之原因之損傷。然而，於上述玻璃基板中，於一面設置有輸入位置檢測用電極、遮光層等，尤其是遮光層形成至大致切割端為止，故而有因研磨處理而導致遮光層被切削之虞。
本發明係應對上述課題而完成者，其目的在於提供一種靜電電容型觸控面板所使用之兼具作為形成有輸入位置檢測用電極之基板之功能與作為覆蓋玻璃之功能的感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，且可生產性較佳地製造端面強度較高且可靠性優異之感應器一體型覆蓋玻璃的方法、以及利用此種方法製造而成之感應器一體型覆蓋玻璃。再者，於本說明書中未作特別說明時，強度係指端面強度。
於本發明之一態樣中，揭示一種感應器一體型覆蓋玻璃 之製造方法。該方法包含如下步驟：製作一主面上包括輸入位置檢測用電極及遮光層之玻璃基板；介隔介隔物積層複數片上述玻璃基板而製作積層體；藉由植設有刷毛之旋轉研磨裝置而研磨上述積層體之外緣部；及自上述經研磨之積層體去除上述介隔物。上述介隔物係配置於在上述積層體之積層方向觀察時較上述玻璃基板之外緣更為內側，於上述玻璃基板彼此之間形成有間隙，且上述間隙之最小寬度(Amin)與上述刷毛之前端部直徑(D)滿足Amin≦D之關係。
於本發明之另一態樣中，揭示一種藉由上述方法製造而成之感應器一體型覆蓋玻璃。
根據本發明，提供一種可生產性較佳地製造強度較高且可靠性優異之感應器一體型覆蓋玻璃。又，根據本發明，提供一種利用此種方法製造而成之強度較高且可靠性優異之感應器一體型覆蓋玻璃。
以下，對本發明之實施形態進行說明。再者，說明係基於圖式進行說明，但該等圖式係為了圖解而提供者，本發明並不受該等圖式任何限定。又，於各圖中，對共通之部分標註相同符號。
圖1係概略性地表示本發明之一實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃的主要部分構成之剖面圖。
本實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃1係例如構成智慧 型手機或平板電腦等之靜電電容型觸控面板者，且如圖1所示，包括強化玻璃基板10。該強化玻璃基板10兼具作為構成靜電電容型觸控面板之輸入操作面之覆蓋玻璃之功能、及作為形成有發揮感應器之功能之輸入位置檢測用電極12的玻璃基板之功能。強化玻璃基板10之厚度通常為0.3~1.5 mm，較佳為0.5~1.1 mm。
強化玻璃基板10係於將板玻璃進行化學強化後切割而成者，於切割後，亦可進而對其切割端面實施倒角加工(於圖1之例中，對切割端面實施倒角加工。11表示倒角部)。板玻璃之化學強化係藉由將板玻璃浸漬於離子交換用之處理液中而進行。即，藉由將板玻璃浸漬於離子交換用之處理液中，而使玻璃表面中所含之離子徑較小之離子(例如，Na+離子)置換為離子徑較大之離子(例如，K+離子)，其結果為，於玻璃表面形成壓縮應力層而提高強度。為了實現應力之均衡，於經強化之板玻璃之內部形成拉伸應力層。
於強化玻璃基板10之一主面(與輸入操作面為相反側之面)上，設置有輸入位置檢測用電極12、黑色之遮光層14、周邊配線16、及被覆該等之保護層18。
輸入位置檢測用電極12係藉由ITO(Indium Tin Oxides，氧化銦錫)膜等透光性導電膜而形成於強化玻璃基板10之主面之中央區域。遮光層14係於形成有輸入位置檢測用電極12之中央區域之周圍之區域即周邊區域，藉由包含鈦黑等之黑色之感光性樹脂(光阻劑)而形成為1~2 μm之厚度。 形成輸入位置檢測用電極12之透光性導電膜之厚度為20~100 nm左右。遮光層14亦可藉由絲網印刷法等而形成。於使用印刷法之情形時，遮光層14之厚度增厚至10~30 μm左右，故而遮光層14較佳為使用光阻劑。
周邊配線16係於遮光層14上，藉由例如包括Mo-Nb合金/Al/Mo-Nb合金、Mo-Nb合金/Al-Nd合金/Mo-Nb合金等金屬之膜而形成。形成周邊配線16之金屬膜之厚度為0.3~0.5 μm左右。
保護層18主要係為了保護輸入位置檢測用電極12、黑色遮光層14及周邊配線16，且藉由透光性之光阻劑而形成為1~2 μm之厚度。
如上所述，設置有該等輸入位置檢測用電極12、遮光層14、周邊配線16、及保護層18之強化玻璃基板10係就生產性之觀點而言，較佳為於將板玻璃進行化學強化後切割，或者於切割後實施倒角加工者。於其切割端面、或者切割後實施有倒角加工之端面露出拉伸應力層。若於露出此種拉伸應力層之端面存在損傷，則會有以該損傷為起點而強化玻璃基板10破裂的情況。此處，所謂「端面」係包含上述切割面及於切割後進行倒角之倒角面者。
為了防止上述情形，於本實施形態中，對強化玻璃基板10之端面實施研磨處理。藉由研磨處理可提高強化玻璃基板10之強度，且可具備較高之可靠性。
繼而，對本實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃1之製造方法進行記載。
圖2係說明本實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃1之製造方法之圖，圖3係放大表示其主要部分之圖。
當製造本實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃1時，首先，將未強化之大尺寸玻璃基板浸漬於鉀鹽熔融浴中等進行化學強化，獲得大尺寸之強化玻璃基板。
繼而，於在大尺寸強化玻璃基板之一面形成輸入位置檢測用電極12、黑色之遮光層14、周邊配線16、保護層18等後進行切割，取得複數片製品尺寸之玻璃基板。於各玻璃基板之一面設置有輸入位置檢測用電極12、黑色之遮光層14、周邊配線16、保護層18等。
於輸入位置檢測用電極12、遮光層14、周邊配線16及保護層18之形成中，可使用如下方法：於藉由濺鍍法或蒸鍍法等分別形成透光性導電膜、黑色感光性樹脂膜、金屬膜及透光性之感光性樹脂膜之後，藉由光微影技術等將透光性導電膜、黑色感光性樹脂膜、金屬膜、感光性樹脂膜圖案化為特定形狀。
又，大尺寸強化玻璃基板之切割例如可藉由劃線斷裂法、雷射切割法等進行。劃線斷裂法係一面將劃線刀按壓於玻璃基板之表面一面使其移動，於形成劃線(溝槽線)之後折彎玻璃基板之方法。作為雷射切割法，例示有如下方法：對玻璃基板之表面照射雷射光，使照射位置於玻璃基板上移動並利用熱應力進行割斷；或者對玻璃基板之內部照射雷射光，使照射位置移動並於內部形成改質區域(破斷線)而進行分割。作為對玻璃基板提供熱應力之熱源， 亦可使用放電電極來代替雷射光源。
於切割後，視需要對玻璃基板之端面實施倒角加工。作為倒角加工之方法，通常應用使含有金剛石研磨粒之磨輪一面旋轉一面與端面接觸而將所需之部位研磨、去除之方法。然而，亦可藉由除此以外之方法進行倒角加工。
繼而，如圖2及圖3所示，於積層複數片、例如200片上述製品尺寸之玻璃基板10而製成積層體20後，由具備刷之旋轉研磨裝置30研磨積層體20之外緣部。
於積層玻璃基板10時，於玻璃基板10之間配置介隔物22。於圖式之例中，介隔物22包含為了防止玻璃基板10之損傷而預先設置於玻璃基板10之兩主面且可去除的例如厚度10~30 μm左右之保護膜221、及為了調整積層之玻璃基板10間之間隔而插入至保護膜221之間之板狀之間隔片構件222。亦可不使用間隔片構件222而是藉由改變保護膜221之厚度來調整玻璃基板10間之間隔，但藉由使用間隔片構件222可容易地調整玻璃基板10間之間隔。於保護膜221中可使用包含樹脂等之膜。又，保護膜221可藉由在玻璃基板10之主面塗佈液狀之硬化性樹脂並使其硬化而形成。間隔片構件222例如包含聚對苯二甲酸乙二酯樹脂等樹脂。於上述樹脂之表面亦可形成黏著層。亦可不使用保護膜221而僅由間隔片構件222構成介隔物22。
介隔介隔物22積層之玻璃基板10係由夾具等治具(未圖示)夾持而固定。固定亦可不使用治具而是使用接著劑進行。於該情形時，可使用研磨步驟後可去除之接著劑、例 如熱軟化性樹脂系接著劑。
玻璃基板10具有大致相同之尺寸形狀，且使外緣對齊而積層。又，構成介隔物22之保護膜221及間隔片構件222均配置於在積層方向觀察(圖2中，箭頭X方向觀察)時較玻璃基板10之外緣更為內側，且於玻璃基板10間形成溝槽狀之間隙24。
作為旋轉研磨裝置30，典型而言，例示有如圖2所示之包括圓筒體32、及設置於該圓筒體32之外周之大量呈放射狀延伸之刷毛34者，但並不特別限定於此。只要為一面使圓筒體32旋轉並與外緣部接觸一面進行研磨者，則可使用任意構成之旋轉研磨裝置。
研磨係一面朝向積層體20之外緣噴出含有研磨材36之漿料一面進行。作為研磨材，可使用氧化鈰、氧化鋯等。研磨材之平均粒徑(D50)例如為5 μm以下，較佳為2 μm以下。
於作為典型例表示之上述旋轉研磨裝置30中，於圓筒體32之外周捲繞有植設有大量刷毛34而成之長條之構件(通道)。刷毛34含有包含聚醯胺樹脂等之可撓性之線材。於線材中亦可包含氧化鋁(Al2O3)、碳化矽(SiC)、金剛石等粒子。
如圖3所示，於本實施形態中，形成於玻璃基板10間之溝槽狀之間隙24之最小寬度(Amin)、與刷毛34之前端部直徑(D)滿足Amin≦D之關係。藉此，可防止刷毛34插入至玻璃基板10間之溝槽狀之間隙24內而將形成於玻璃基板10之主面之遮光層14切削。而且，玻璃基板10之切割端面亦包 含跨及端面與主面之角部，藉由刷毛34可充分地進行研磨。
此處，間隙24之最小寬度(Amin)與介隔物22之厚度一致。又，刷毛34之前端部直徑(D)於前端部之剖面形狀為圓形時係指其直徑，於前端部之剖面形狀為橢圓等異形時(亦包含因研磨而導致形狀發生變化之情形)係指與積層體20對向時之積層方向上之直徑。D值較佳為0.1~0.5 mm。若D值未達0.1 mm則研磨效率變差，若超過0.5 mm則研磨品質不均勻。更佳為0.15~0.3 mm。
形成於玻璃基板10間之溝槽狀之間隙24之最小寬度(Amin)、與刷毛34之前端部直徑(D)較佳為滿足1.1 Amin≦D≦2.0 Amin之關係。
又，如圖式之例般，於對玻璃基板10之切割端面實施倒角加工之情形時，刷毛34之前端部直徑(D)較佳為與間隙24之最小寬度(Amin)及倒角部11之寬度之合計一致的間隙24之最大寬度(Amax)以下。即，較佳為滿足D≦Amax之關係。
以上述方式，於由包括刷之旋轉研磨裝置30研磨積層體20之外緣部後，自積層體20去除介隔物22即間隔片構件222及保護膜221。例如，於積層體20之固定係以夾具等治具進行之情形時，解除治具之固定，去除間隔片構件222及保護膜221。藉此，可獲得如圖1所示之端面經充分研磨而且遮光層14形成至大致切割端面為止之強度較高且可靠性優異的感應器一體型覆蓋玻璃1。
如以上說明般，根據本實施形態，可將形成有輸入位置檢測用電極12及遮光層14等之強化玻璃基板10之切割端面於積層有強化玻璃基板10之狀態下充分研磨，並且可防止研磨時形成於強化玻璃基板10之主面之遮光層14被削取。因此，可獲得具備較高之強度與較高之可靠性之感應器一體型覆蓋玻璃1。
而且，當製作形成有輸入位置檢測用電極12及遮光層14等之強化玻璃基板10時，可應用先前之對可取得多個玻璃基板之大尺寸之玻璃基板進行成膜步驟或圖案化步驟等而形成輸入位置檢測用電極等，其後，進行切割而分割為複數片製品尺寸之玻璃基板的方法，故而可獲得較高之生產性。
本發明並不限定於以上說明之實施形態之記載內容，當然可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行適當變更。
[實施例]
繼而，藉由實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明並不受該等實施例任何限定。
[例1] (化學強化)
準備50 mm×100 mm×0.7 mm之化學強化用板玻璃。該板玻璃係以莫耳%表示，含有64.2%之SiO2、8.0%之Al2O3、10.5%之MgO、12.5%之Na2O、4.0%之K2O、0.5%之ZrO2、0.1%之CaO、0.1%之SrO、0.1%之BaO、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3、0.001~3%之TiO2。
於將準備之化學強化用板玻璃浸漬於400℃之KNO3熔融鹽中1.5小時進行離子交換處理之後，冷卻至室溫附近為止，藉此進行化學強化。最表面之壓縮應力值為700 MPa，壓縮應力層之厚度為20 μm。
(輸入位置檢測用電極等之形成)
於經化學強化之板玻璃之一主面形成輸入位置檢測用電極、黑色遮光層、周邊配線、保護層、及保護膜。輸入位置檢測用電極係於藉由濺鍍法形成厚度為80 nm之ITO膜後，藉由光微影技術圖案化為特定形狀而形成。黑色遮光層係於塗佈黑色之光阻劑之後，進行曝光顯影而以1.5 μm之厚度形成。周邊配線係於藉由濺鍍法形成包括Mo-Nb合金(50 nm)/Al(400 nm)/Mo-Nb合金(50 nm)之金屬膜後，藉由光微影技術形成抗蝕劑遮罩，以此狀態對金屬膜進行蝕刻而形成為特定圖案。保護層係於塗佈透光性之光阻劑之後，進行曝光顯影而以1.5 μm之厚度形成。保護膜係於玻璃基板之兩主面將液狀之硬化性樹脂塗佈為25 μm厚並使其硬化而形成。
(切割)
以使用有刀輪之劃線斷裂法將形成有輸入位置檢測用電極等之化學強化板玻璃進行切割。
(倒角)
使用金剛石磨輪對切割後之板玻璃進行倒角。倒角形狀設為C倒角，倒角寬度設為100 μm。
(積層)
將50片藉由切割所獲得之於一主面形成有輸入位置檢測用電極等之強化玻璃介隔厚度100 μm之包括聚對苯二甲酸乙二酯樹脂之板狀之間隔片構件積層，並由治具夾持固定，從而製成積層體。藉由板狀之間隔片構件等而形成於玻璃基板間之間隙之最小寬度(Amin)為150 μm。
(研磨)
使用如圖2所示之旋轉研磨裝置，一面對積層體之外緣供給含有平均粒徑(D50)為2 μm之氧化鈰之漿料，一面以下述條件研磨上述積層體之外緣。
旋轉速度：600 rpm
刷毛前端部直徑：0.2 mm
藉由上述設定，實施35 μm之研磨。
研磨後，解除治具之固定，去除間隔片構件，繼而去除保護膜，獲得玻璃基板(感應器一體型覆蓋玻璃)。
(評價)
藉由目視觀察所獲得之玻璃基板，研究研磨對玻璃基板上之遮光層之影響，但未觀察到遮光層之削取。又，亦未目視觀察到切割端面之損傷。
進而，針對所獲得之玻璃基板，藉由4點彎曲試驗(JIS R1601)並將2個支持點間隔設為30 mm、2個荷重點間隔設為10 mm，於室溫下測定彎曲強度，結果為650 MPa。
[例2、3]
如表1所示改變積層步驟中使用之板狀之間隔片構件之厚度，除此以外，使用與例1相同之材料、方法獲得玻璃 基板(感應器一體型覆蓋玻璃)。
對所獲得之玻璃基板進行與例1相同之評價。將結果示於表1。
[產業上之可利用性]
根據本發明，可生產性較佳地製造強度較高且可靠性優異之感應器一體型覆蓋玻璃。因此，本發明對智慧型手機或平板電腦等之靜電電容型觸控面板中所使用之感應器一體型覆蓋玻璃之製造有用。
1‧‧‧感應器一體型覆蓋玻璃
10‧‧‧強化玻璃基板
11‧‧‧倒角部
12‧‧‧輸入位置檢測用電極
14‧‧‧遮光層
16‧‧‧周邊配線
18‧‧‧保護層
20‧‧‧積層體
22‧‧‧介隔物
24‧‧‧間隙
30‧‧‧旋轉研磨裝置
32‧‧‧圓筒體
34‧‧‧刷毛
36‧‧‧研磨材
221‧‧‧保護膜
222‧‧‧間隔片構件
圖1係概略性地表示一實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃之主要部分構成。
圖2係表示一實施形態之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法。
圖3係放大表示圖2之主要部分。
1‧‧‧感應器一體型覆蓋玻璃
10‧‧‧強化玻璃基板
11‧‧‧倒角部
12‧‧‧輸入位置檢測用電極
14‧‧‧遮光層
16‧‧‧周邊配線
18‧‧‧保護層

Claims (10)

  1. 一種感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其包含如下步驟：製作一主面上包括輸入位置檢測用電極及遮光層之玻璃基板；介隔介隔物積層複數片上述玻璃基板而製作積層體；藉由植設有刷毛之旋轉研磨裝置而研磨上述積層體之外緣部；及自上述經研磨之積層體去除上述介隔物；且上述介隔物係配置於在上述積層體之積層方向觀察時較上述玻璃基板之外緣更為內側，於上述玻璃基板彼此之間形成有間隙，且上述間隙之最小寬度(Amin)與上述刷毛之前端部直徑(D)滿足Amin≦D之關係。
  2. 如請求項1之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中上述Amin值及上述D值滿足1.1 Amin≦D≦2.0 Amin之關係。
  3. 如請求項1或2之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中上述玻璃基板係自大尺寸之強化玻璃基板切取者。
  4. 如請求項1或2之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中上述玻璃基板係自預先形成有上述輸入位置檢測用電極及遮光層之大尺寸之強化玻璃基板切取者。
  5. 如請求項1至4中任一項之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中上述玻璃基板係於端面實施倒角加工。
  6. 如請求項5之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中 上述間隙之最大寬度(Amax)與上述刷毛之前端部直徑(D)滿足D≦Amax之關係。
  7. 如請求項1至6中任一項之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中上述玻璃基板之厚度為0.3~1.5 mm。
  8. 如請求項1至7中任一項之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中上述介隔物包含裝卸自如之板狀之間隔片構件。
  9. 如請求項1至8中任一項之感應器一體型覆蓋玻璃之製造方法，其中於上述研磨步驟中，將包含平均粒徑(D50)為5 μm以下之研磨劑之漿料供給至上述積層體之外周。
  10. 一種感應器一體型覆蓋玻璃，其係藉由如請求項1至9中任一項之方法所獲得。
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