WO2013099847A1 - センサ一体型カバーガラスの製造方法、およびセンサ一体型カバーガラス - Google Patents

センサ一体型カバーガラスの製造方法、およびセンサ一体型カバーガラス Download PDF

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出 鹿島
玉井　喜芳
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旭硝子株式会社
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    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a sensor-integrated cover glass, and a sensor-integrated cover glass manufactured by such a method.
  • an input position detection electrode is formed on a sensor glass substrate, and the input operation side is covered separately from such a glass substrate. Glass is arranged. A black light shielding layer is provided on the cover glass substrate.
  • “Tempered glass” is a layer having compressive stress on the front and back main surfaces, and a tensile stress layer is formed inside the thickness direction to balance the stress.
  • the tempered glass is produced by a physical tempering method (air-cooling tempering method) that uses expansion and contraction of the glass by heating and cooling, and exchange of alkali ions in the glass with other alkali ions having a larger ionic radius (ion).
  • the chemical strengthening method is known.
  • a chemical strengthening method is generally applied.
  • an input position detecting electrode (a large-sized glass substrate) on which a large number of cover glass substrates of a desired size can be obtained is subjected to a film forming process, a patterning process, etc. Sensor) or the like, and then cut and divided into a plurality of product-sized glass substrates from the viewpoint of productivity.
  • a tempered glass substrate is used as the base plate, the tensile stress layer is exposed on the end surface of the cut glass substrate. Therefore, if there is a scratch on the end face of the glass substrate, the glass substrate may be cracked starting from the scratch.
  • the glass substrate is provided with an input position detecting electrode, a light shielding layer, etc. on one surface, and in particular, the light shielding layer is formed up to a substantially cut end. There is a risk that.
  • the present invention has been made in response to the above problems, and is a sensor-integrated cover glass having both a function as a substrate on which an electrode for detecting an input position is formed and a function as a cover glass, which are used in a capacitive touch panel.
  • a method for manufacturing a sensor-integrated cover glass having high end face strength and excellent reliability, and a sensor-integrated cover glass manufactured by such a method and intensity
  • a method for manufacturing a sensor integrated cover glass includes a step of producing a glass substrate provided with an input position detecting electrode and a light shielding layer on one main surface, a step of producing a laminate by laminating a plurality of the glass substrates via interposition, It has the process of grind
  • the interposition is disposed inside the outer edge of the glass substrate as viewed in the stacking direction of the laminate, and a gap is formed between the glass substrates.
  • the tip diameter (D) of the hair satisfies the relationship of A min ⁇ D.
  • a sensor-integrated cover glass manufactured by the above method is disclosed.
  • a method capable of producing a sensor-integrated cover glass having high strength and excellent reliability with high productivity capable of producing a sensor-integrated cover glass having high strength and excellent reliability with high productivity. Further, according to the present invention, there is provided a sensor-integrated cover glass manufactured by such a method and having high strength and excellent reliability.
  • the principal part structure of the sensor integrated cover glass by one Embodiment is shown schematically.
  • the manufacturing method of the sensor integrated cover glass by one Embodiment is shown.
  • the principal part of FIG. 2 is expanded and shown.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main configuration of a sensor-integrated cover glass according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor-integrated cover glass 1 of the present embodiment constitutes a capacitive touch panel such as a smartphone or a tablet computer, and includes a tempered glass substrate 10 as shown in FIG.
  • the tempered glass substrate 10 has both a function as a cover glass that constitutes the input operation surface of the capacitive touch panel and a function as a glass substrate on which the input position detection electrode 12 that functions as a sensor is formed.
  • the thickness of the tempered glass substrate 10 is usually 0.3 to 1.5 mm, preferably 0.5 to 1.1 mm.
  • the tempered glass substrate 10 is obtained by chemically strengthening a plate glass and then cutting, and after cutting, the cut end face may be further chamfered (in the example of FIG. 1, the cut end face is chamfered). 11 indicates a chamfered portion).
  • the chemical strengthening of the plate glass is performed by immersing the plate glass in a treatment liquid for ion exchange. That is, by immersing the plate glass in a treatment solution for ion exchange, ions having a small ion diameter (for example, Na + ions) contained in the glass surface are replaced with ions having a large ion diameter (for example, K + ions), As a result, a compressive stress layer is formed on the glass surface and the strength is improved. Due to the stress balance, a tensile stress layer is formed inside the tempered glass sheet.
  • the input position detection electrode 12 On one main surface (surface opposite to the input operation surface) of the tempered glass substrate 10, the input position detection electrode 12, the black light shielding layer 14, the peripheral wiring 16, and the protective layer 18 covering them. Is provided.
  • the input position detection electrode 12 is formed in the central region of the main surface of the tempered glass substrate 10 by a translucent conductive film such as an ITO (indium tin oxide) film.
  • the light shielding layer 14 is formed to a thickness of 1 to 2 ⁇ m with a black photosensitive resin (photoresist) containing titanium black or the like in a region around the central region where the input position detecting electrode 12 is formed, that is, in the peripheral region. ing.
  • the thickness of the translucent conductive film forming the input position detecting electrode 12 is about 20 to 100 nm.
  • the light shielding layer 14 may be formed by a screen printing method or the like. When the printing method is used, the thickness of the light shielding layer 14 is as thick as about 10 to 30 ⁇ m. Therefore, it is preferable to use a photoresist for the light shielding layer 14.
  • the peripheral wiring 16 is formed on the light shielding layer 14 by a film made of a metal such as Mo—Nb alloy / Al / Mo—Nb alloy, Mo—Nb alloy / Al—Nd alloy / Mo—Nb alloy, for example. .
  • the thickness of the metal film forming the peripheral wiring 16 is about 0.3 to 0.5 ⁇ m.
  • the protective layer 18 is formed to a thickness of 1 to 2 ⁇ m with a translucent photoresist mainly for the purpose of protecting the input position detecting electrode 12, the black light shielding layer 14 and the peripheral wiring 16.
  • the tempered glass substrate 10 provided with the input position detection electrode 12, the light shielding layer 14, the peripheral wiring 16, and the protective layer 18 is obtained by chemically strengthening the plate glass from the viewpoint of productivity. It is preferable to cut or chamfer after cutting.
  • the tensile stress layer is exposed at the cut end face or the end face that has been chamfered after cutting. If there is a scratch on the end face where such a tensile stress layer is exposed, the tempered glass substrate 10 may be cracked starting from the scratch.
  • the “end surface” includes the cut surface and a chamfered surface chamfered after cutting.
  • the end surface of the tempered glass substrate 10 is subjected to a polishing process.
  • the strength of the tempered glass substrate 10 can be increased by the polishing treatment, and high reliability can be provided.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method for manufacturing the sensor-integrated cover glass 1 of the present embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged view of the main part thereof.
  • a large-sized tempered glass substrate is obtained by chemically strengthening an unstrengthened large-size glass substrate by immersing it in a potassium salt molten bath.
  • a plurality of product size glass substrates are cut. Take the sheet. On one surface of each glass substrate, an input position detecting electrode 12, a black light shielding layer 14, a peripheral wiring 16, a protective layer 18 and the like are provided.
  • the input position detecting electrode 12, the light shielding layer 14, the peripheral wiring 16, and the protective layer 18 are formed by a translucent conductive film, a black photosensitive resin film, a metal film, and a translucent film by sputtering or vapor deposition, respectively.
  • a method of patterning the light-transmitting conductive film, the black photosensitive resin film, the metal film, or the photosensitive resin film by a photolithography technique or the like can be used.
  • the large-sized tempered glass substrate can be cut by, for example, a scribe / break method, a laser cutting method, or the like.
  • the scribe / break method is a method in which a scribe line (groove line) is formed by pressing and moving a scribe cutter against the surface of a glass substrate, and then the glass substrate is bent and folded.
  • Laser cutting methods include irradiating the surface of the glass substrate with laser light, moving the irradiation position on the glass substrate and cleaving it with thermal stress, or irradiating the inside of the glass substrate with laser light and moving the irradiation position.
  • An example is a method in which a modified region (damage line) is formed and divided.
  • a discharge electrode may be used instead of the laser light source.
  • chamfering is performed on the end face of the glass substrate as necessary.
  • a chamfering method a method of grinding and removing a desired part by bringing a wheel grindstone containing diamond abrasive grains into contact with an end face while rotating is generally applied.
  • chamfering may be performed by other methods.
  • a plurality of, for example, 200, glass substrates 10 having the above product sizes are stacked to form a stacked body 20, and then the outer edge of the stacked body 20 is rotated with a brush. Polishing with the polishing apparatus 30.
  • the interposition 22 is disposed between the glass substrates 10.
  • the intervening 22 is a removable protective film 221 having a thickness of about 10 to 30 ⁇ m, for example, provided in advance on both main surfaces of the glass substrate 10 to prevent damage to the glass substrate 10.
  • the plate-like spacer member 222 is inserted between the protective films 221 in order to adjust the interval between the laminated glass substrates 10.
  • the protective film 221 a film made of a resin or the like can be used.
  • the protective film 221 may also be formed by applying and curing a liquid curable resin on the main surface of the glass substrate 10.
  • the spacer member 222 is made of a resin such as polyethylene terephthalate resin.
  • An adhesive layer may be formed on the surface of the resin.
  • the interposition 22 may be configured only by the spacer member 222.
  • the glass substrate 10 laminated through the interposition 22 is fixed by being sandwiched by a jig (not shown) such as a clamp. Fixing may be performed using an adhesive without using a jig. In this case, it is possible to use an adhesive that can be removed after the polishing step, for example, a heat-softening resin adhesive.
  • the glass substrate 10 has substantially the same dimensions and is laminated with the outer edges aligned. Further, the protective film 221 and the spacer member 222 constituting the interposition 22 are both arranged on the inner side from the outer edge of the glass substrate 10 in the stacking direction view (viewed in the arrow X direction in FIG. 2), and a groove is formed between the glass substrates 10. A gap 24 is formed.
  • a typical example of the rotary polishing apparatus 30 includes a cylindrical body 32 and a plurality of radially extending brush bristles 34 provided on the outer periphery of the cylindrical body 32 as shown in FIG. However, it is not particularly limited to this.
  • a rotary polishing apparatus having an arbitrary configuration can be used as long as the cylindrical body 32 is rotated and brought into contact with the outer edge portion.
  • Polishing is performed while discharging a slurry containing the abrasive 36 toward the outer edge of the laminate 20.
  • abrasive cerium oxide, zirconia, or the like can be used.
  • the average particle diameter (D 50 ) of the abrasive is, for example, 5 ⁇ m or less, preferably 2 ⁇ m or less.
  • a long member (channel) in which a large number of brush hairs 34 are implanted is wound around the outer periphery of a cylindrical body 32.
  • the brush bristles 34 are made of a flexible wire made of polyamide resin or the like.
  • the wire may contain particles such as alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), and diamond.
  • the minimum width (Amin) of the groove-like gap 24 formed between the glass substrates 10 and the tip diameter (D) of the brush bristles 34 are A min ⁇ D. Satisfies the relationship. Thereby, it is possible to prevent the bristles 34 from being inserted into the groove-like gaps 24 between the glass substrates 10 and shaving the light shielding layer 14 formed on the main surface of the glass substrate 10. Moreover, the cut end surface of the glass substrate 10 can be sufficiently polished by the brush bristles 34 including the corners straddling the end surface and the main surface.
  • the tip diameter (D) of the bristles 34 refers to the diameter when the tip cross-sectional shape is circular, and when the tip cross-sectional shape is an ellipse or other irregular shape (when the shape changes due to polishing). Includes the diameter in the stacking direction when facing the stacked body 20.
  • the D value is preferably 0.1 to 0.5 mm. When the D value is less than 0.1 mm, the polishing efficiency is deteriorated, and when it exceeds 0.5 mm, the polishing quality becomes non-uniform. More preferably, it is 0.15 to 0.3 mm.
  • the minimum width (A min ) of the groove-like gap 24 formed between the glass substrates 10 and the tip diameter (D) of the brush bristles 34 satisfy the relationship of 1.1 A min ⁇ D ⁇ 2.0 A min. Preferably it is.
  • the tip end portion diameter (D) of the bristles 34 is the minimum width (A min ) of the gap 24. It is preferable to be equal to or less than the maximum width (A max ) of the gap 24 that matches the total width of the chamfered portions 11. That is, it is preferable that the relationship of D ⁇ A max is satisfied.
  • the interposition 22, that is, the spacer member 222 and the protective film 221 are removed from the laminated body 20.
  • the laminate 20 is fixed with a jig such as a clamp, the fixing with the jig is released, and the spacer member 222 and the protective film 221 are removed.
  • the sensor-integrated cover glass 1 having a high strength and excellent reliability in which the end face is sufficiently polished and the light-shielding layer 14 is formed up to the substantially cut end face as shown in FIG. 1 is obtained. be able to.
  • the cut end surface of the tempered glass substrate 10 on which the input position detection electrode 12 and the light shielding layer 14 are formed is sufficiently polished in a state where the tempered glass substrate 10 is laminated.
  • the light shielding layer 14 formed on the main surface of the tempered glass substrate 10 can be prevented from being scraped off during polishing. Therefore, the sensor-integrated cover glass 1 having high strength and high reliability can be obtained.
  • a film forming process, a patterning process, etc. are performed on a large glass substrate that can take many conventional glass substrates. Can be applied to form an input position detection electrode and the like, and then cut and divide the glass substrate into a plurality of product-sized glass substrates, so that high productivity can be obtained.
  • the present invention is not limited to the description of the embodiment described above, and it is needless to say that the present invention can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
  • Example 1 (Chemical strengthening) A plate glass for chemical strengthening of 50 mm ⁇ 100 mm ⁇ 0.7 mm was prepared. This glass sheet is expressed in terms of mol%, and SiO 2 is 64.2%, Al 2 O 3 is 8.0%, MgO is 10.5%, Na 2 O is 12.5%, and K 2 O is 4.0. %, ZrO 2 0.5%, CaO 0.1%, SrO 0.1%, BaO 0.1%, ZrO 2 0-5%, Fe 2 O 3 0.001-3% TiO 2 was contained in an amount of 0.001 to 3%.
  • the prepared glass sheet for chemical strengthening was immersed in 400 ° C. KNO 3 molten salt for 1.5 hours and subjected to ion exchange treatment, and then was chemically strengthened by cooling to near room temperature.
  • the compressive stress value on the outermost surface was 700 MPa, and the thickness of the compressive stress layer was 20 ⁇ m.
  • An input position detection electrode, a black light shielding layer, a peripheral wiring, a protective layer, and a protective film were formed on one main surface of the chemically strengthened plate glass.
  • the input position detection electrode was formed by forming an ITO film having a thickness of 80 nm by sputtering and then patterning it into a predetermined shape by photolithography.
  • the black light-shielding layer was formed with a thickness of 1.5 ⁇ m by applying a black photoresist and performing exposure development.
  • the metal film is formed with a resist mask formed by photolithography technology. Etching was performed to form a predetermined pattern.
  • the protective layer was formed with a thickness of 1.5 ⁇ m by applying a light-transmitting photoresist and then performing exposure and development.
  • the protective film was formed by applying and curing a liquid curable resin on both main surfaces of the glass substrate to a thickness of 25 ⁇ m.
  • the minimum width (A min ) of the gap formed between the glass substrates by a plate-like spacer member or the like was 150 ⁇ m.
  • the obtained glass substrate was visually observed to examine the influence of polishing on the light shielding layer on the glass substrate, but no shaving off of the light shielding layer was observed. In addition, no scratches on the cut end face were visually observed.
  • the bending strength of the obtained glass substrate was 650 MPa when measured at room temperature using a four-point bending test (JIS R1601) with two support point intervals of 30 mm and two load point intervals of 10 mm.
  • Example 2 and 3 A glass substrate (sensor-integrated cover glass) was obtained using the same material and method as in Example 1 except that the thickness of the plate-like spacer member used in the lamination step was changed as shown in Table 1.
  • Example 1 The same evaluation as in Example 1 was performed on the obtained glass substrate. The results are shown in Table 1.
  • a sensor-integrated cover glass having high strength and excellent reliability can be manufactured with high productivity. Therefore, the present invention is useful for manufacturing a sensor-integrated cover glass used for a capacitive touch panel such as a smartphone or a tablet computer.
  • SYMBOLS 1 Sensor-integrated cover glass, 10 ... Tempered glass substrate, 12 ... Input position detection electrode, 14 ... Light shielding layer, 16 ... Peripheral wiring, 18 ... Protective layer, 20 ... Laminated body, 22 ... Interposition, 24 ... Gap, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Rotary polishing apparatus, 32 ... Cylindrical body, 34 ... Brush hair, 36 ... Polishing material, 221 ... Protective film, 222 ... Spacer member.

Abstract

　センサ一体型カバーガラスの製造方法を開示する。この方法は、一主面に入力位置検出用電極および遮光層を備えたガラス基板を作製する工程と、ガラス基板を複数枚、介在を介して積層して積層体を作製する工程と、積層体の外縁部を、ブラシ毛が植設された回転研磨装置により研磨する工程と、研磨された積層体から介在を除去する工程とを有する。介在は、積層体の積層方向視において素材ガラス基板の外縁より内側に配置されて、ガラス基板同士の間に隙間が形成されており、この隙間の最小幅（Ａｍｉｎ）とブラシ毛の先端部直径（Ｄ）が、Ａｍｉｎ≦Ｄの関係を満たしている。

Description

センサ一体型カバーガラスの製造方法、およびセンサ一体型カバーガラス
　本発明は、センサ一体型カバーガラスの製造方法、およびそのような方法で製造されたセンサ一体型カバーガラスに関する。
　スマートフォンやタブレットコンピュータ等に用いられる静電容量型タッチパネルにおいては、一般に、センサーガラス基板上に入力位置検出用電極を形成し、このようなガラス基板とは別に、その入力操作が行われる側にカバーガラスを配置している。カバーガラス基板上には、黒色の遮光層が設けられる。
　近時、このような静電容量型タッチパネルにおいて入力位置検出用電極を形成した強化ガラス基板をカバーガラスとして使用すること、すなわちセンサ一体型カバーガラスが検討されている。これにより、部品数の削減や、薄型化及び軽量化を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。
　「強化ガラス」とは、表裏の主表面に圧縮応力を有する層が掲載されているものであり、応力を均衡させるため厚さ方向の内部には引張応力層が形成される。強化ガラスの製造方法としては、加熱と冷却によるガラスの膨張と収縮を利用する物理強化法（風冷強化法）と、ガラス中のアルカリイオンをよりイオン半径の大きな他のアルカリイオンと交換（イオン交換）する化学強化法が知られている。カバーガラス等の薄いガラスの場合、一般的に化学強化法が適用される。
特開２０１１－１９７７０８号公報
　センサ一体型カバーガラスを得るには、所望の寸法のカバーガラス基板を多数個取りできる素板（大サイズのガラス基板）に、成膜工程やパターンニング工程等を行って入力位置検出用電極（センサ）等を形成し、その後、切断して複数の製品サイズのガラス基板に分割する方法が生産性の観点から好ましい。しかし、素板として強化ガラス基板を用いると、切断したガラス基板の端面に引張応力層が露出する。そのため、ガラス基板の端面に傷があるとその傷を起点に割れることがある。
　このような割れを防止するためには、切断後、その端面を研磨することが有効な対策となろう。前記端面を研磨することで割れの原因となる傷を除去することができる。しかし、上記ガラス基板には、一方の面に入力位置検出用電極、遮光層等が設けられており、特に遮光層は略切断端まで形成されているため、研磨処理によって遮光層が削られてしまうおそれがある。
　本発明は、上記課題に対処してなされたもので、静電容量型タッチパネルに用いられる、入力位置検出用電極が形成される基板としての機能とカバーガラスとしての機能を併せ持つセンサ一体型カバーガラスの製造方法であって、端面強度が高く信頼性に優れたセンサ一体型カバーガラスを生産性良く製造することができる方法、およびそのような方法で製造されたセンサ一体型カバーガラスの提供を目的とする。なお、本明細書において特に断りのない場合、強度は端面強度を意味する。
　本発明の一態様においては、センサ一体型カバーガラスの製造方法を開示する。この方法は、一主面に入力位置検出用電極および遮光層を備えたガラス基板を作製する工程と、前記ガラス基板を複数枚、介在を介して積層して積層体を作製する工程と、前記積層体の外縁部を、ブラシ毛が植設された回転研磨装置により研磨する工程と、前記研磨された積層体から前記介在を除去する工程とを有する。前記介在は、前記積層体の積層方向視において前記ガラス基板の外縁より内側に配置されて、前記ガラス基板同士の間に隙間が形成されており、前記隙間の最小幅（Ａｍｉｎ）と前記ブラシ毛の先端部直径（Ｄ）が、Ａｍｉｎ≦Ｄの関係を満たしている。
　本発明の他の態様においては、上記方法によって製造されたセンサ一体型カバーガラスを開示する。
　本発明によれば、強度が高く信頼性に優れたセンサ一体型カバーガラスを生産性良く製造することができる方法が提供される。また、本発明によれば、そのような方法で製造された、強度が高く信頼性に優れたセンサ一体型カバーガラスが提供される。
一実施形態によるセンサ一体型カバーガラスの要部構成を概略的に示す。 一実施形態によるセンサ一体型カバーガラスの製造方法を示す。 図２の要部を拡大して示す。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて説明するが、それらの図面は図解のために提供されるものであり、本発明はそれらの図面に何ら限定されるものではない。また、各図において、共通する部分には同一符号を付している。
　図１は、本発明の一実施形態に係るセンサ一体型カバーガラスの要部構成を概略的に示す断面図である。
　本実施形態のセンサ一体型カバーガラス１は、例えば、スマートフォンやタブレットコンピュータ等の静電容量型タッチパネルを構成するものであり、図１に示すように、強化ガラス基板１０を備えている。この強化ガラス基板１０は、静電容量型タッチパネルの入力操作面を構成するカバーガラスとしての機能と、センサとして機能する入力位置検出用電極１２が形成されるガラス基板としての機能を併せ持っている。強化ガラス基板１０の厚さは、通常０．３～１．５ｍｍ、好ましくは０．５～１．１ｍｍである。
　強化ガラス基板１０は、板ガラスを化学強化した後、切断したものであり、切断後に、その切断端面にさらに面取り加工が施されていてもよい（図１の例では、切断端面に面取り加工が施されている。１１は面取り部を示す。）。板ガラスの化学強化は、板ガラスをイオン交換用の処理液に浸漬することによって行われる。すなわち、板ガラスをイオン交換用の処理液に浸漬することによって、ガラス表面に含まれる小さなイオン径のイオン（例えば、Ｎａ＋イオン）が大きなイオン径のイオン（例えば、Ｋ＋イオン）に置換され、その結果、ガラス表面に圧縮応力層が形成され、強度が向上する。応力の釣り合いのため、強化された板ガラスの内部には引張応力層が形成される。
　強化ガラス基板１０の一主面（入力操作面とは反対側の面）上には、入力位置検出用電極１２と、黒色の遮光層１４と、周辺配線１６と、これらを被覆する保護層１８が設けられている。
　入力位置検出用電極１２は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜等の透光性導電膜により、強化ガラス基板１０の主面の中央領域に形成されている。遮光層１４は入力位置検出用電極１２が形成された中央領域の周りの領域、すなわち周辺領域に、チタンブラック等を含む黒色の感光性樹脂（フォトレジスト）により１～２μｍの厚さに形成されている。入力位置検出用電極１２を形成する透光性導電膜の厚さは、２０～１００ｎｍ程度である。遮光層１４は、スクリーン印刷法等によって形成されていてもよい。印刷法を用いた場合、遮光層１４の厚さは１０～３０μｍ程度と厚くなるため、遮光層１４は、フォトレジストの使用が好ましい。
　周辺配線１６は、遮光層１４上に、例えば、Ｍｏ－Ｎｂ合金／Ａｌ／Ｍｏ－Ｎｂ合金、Ｍｏ－Ｎｂ合金／Ａｌ－Ｎｄ合金／Ｍｏ－Ｎｂ合金等の金属からなる膜によって形成されている。周辺配線１６を形成する金属膜の厚さは０．３～０．５μｍ程度である。
　保護層１８は、主として、入力位置検出用電極１２、黒色遮光層１４および周辺配線１６の保護を目的として、透光性のフォトレジストにより１～２μｍの厚さに形成されている。
　前述したように、これらの入力位置検出用電極１２、遮光層１４、周辺配線１６、および保護層１８が設けられている強化ガラス基板１０は、生産性の観点から、板ガラスを化学強化した後、切断するか、切断後に面取り加工を施したものであることが好ましい。その切断端面、あるいは、切断後に面取り加工が施された端面には、引張応力層が露出している。このような引張応力層が露出した端面に傷があると、その傷を起点に強化ガラス基板１０は割れることがある。ここで、「端面」とは、前記切断面および切断後に面取りした面取り面を含むものとする。
　これを防止するため、本実施形態においては、強化ガラス基板１０の端面に研磨処理が施されている。研磨処理によって強化ガラス基板１０の強度を高めることができ、高い信頼性を備えることができる。
　次に、本実施形態のセンサ一体型カバーガラス１の製造方法について記載する。
　図２は、本実施形態のセンサ一体型カバーガラス１の製造方法を説明する図であり、図３は、その要部を拡大して示す図である。
　本実施形態のセンサ一体型カバーガラス１を製造するにあたっては、まず、未強化の大サイズガラス基板をカリウム塩溶融浴に浸漬する等して化学強化して、大サイズの強化ガラス基板を得る。
　次に、大サイズ強化ガラス基板の一方の面に、入力位置検出用電極１２、黒色の遮光層１４、周辺配線１６、保護層１８等を形成した後、切断し、製品サイズのガラス基板を複数枚取りする。各ガラス基板の一方の面には、入力位置検出用電極１２、黒色の遮光層１４、周辺配線１６、保護層１８等が設けられている。
　入力位置検出用電極１２、遮光層１４、周辺配線１６および保護層１８の形成には、それぞれスパッタ法や蒸着法等により透光性導電膜、黒色感光性樹脂膜、金属膜および透光性の感光性樹脂膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術等により透光性導電膜、黒色感光性樹脂膜、金属膜、感光性樹脂膜を所定の形状にパターニングする方法を用いることができる。
　また、大サイズ強化ガラス基板の切断は、例えば、スクライブ・ブレイク法、レーザ切断法等により行うことができる。スクライブ・ブレイク法は、ガラス基板の表面にスクライブカッタを押しつけながら移動させて、スクライブ線(溝線)を形成した後、ガラス基板を曲げて折る方法である。レーザ切断法としては、ガラス基板の表面にレーザ光を照射し、照射位置をガラス基板上で移動させて熱応力で割断する方法や、ガラス基板の内部にレーザ光を照射し、照射位置を移動させて内部に改質領域（ダメージライン）を形成して分断する方法が例示される。ガラス基板に熱応力を与える熱源として、レーザ光源に代えて放電電極を用いてもよい。
　切断後、必要に応じてガラス基板の端面に面取り加工を施す。面取り加工の方法としては、ダイヤモンド砥粒を含有させたホイール砥石を回転しながら端面に接触させて所望の部位を研削・除去する方法が一般的に適用される。ただし、これ以外の方法によって面取り加工を行ってもよい。
　次に、図２及び図３に示すように、上記製品サイズのガラス基板１０を複数枚、例えば２００枚積層して、積層体２０とした後、積層体２０の外縁部をブラシを備えた回転研磨装置３０で研磨する。
　ガラス基板１０を積層する際、ガラス基板１０の間に介在２２を配置する。図面の例では、介在２２は、予め、ガラス基板１０の損傷を防止するためにガラス基板１０の両主面に設けられた、除去可能な、例えば、厚さ１０～３０μｍ程度の保護膜２２１と、積層するガラス基板１０間の間隔を調製するために保護膜２２１の間に挿入された板状のスペーサ部材２２２から構成されている。スペーサ部材２２２を用いず、保護膜２２１の厚みを変えることで、ガラス基板１０間の間隔を調整することも可能であるが、スペーサ部材２２２を使用することで、ガラス基板１０間の間隔を容易に調整することができる。保護膜２２１には、樹脂等からなるフィルムを用いることができる。保護膜２２１は、また、ガラス基板１０の主面に液状の硬化性樹脂を塗布し硬化させることによって形成してもよい。スペーサ部材２２２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂から構成される。前記樹脂の表面には、粘着層が形成されていてもよい。保護膜２２１を用いず、スペーサ部材２２２のみで介在２２を構成してもよい。
　介在２２を介して積層されたガラス基板１０は、クランプ等の治具（図示なし）で挟んで固定される。固定は治具を用いずに接着剤を用いて行ってもよい。この場合、研磨工程後に除去可能な接着剤、例えば熱軟化性樹脂系接着剤を使用できる。
　ガラス基板１０は、略同じ寸法形状を有しており、外縁を揃えて積層されている。また、介在２２を構成する保護膜２２１およびスペーサ部材２２２は、いずれも積層方向視（図２中、矢印Ｘ方向視）において、ガラス基板１０の外縁より内側に配置され、ガラス基板１０間に溝状の隙間２４を形成している。
　回転研磨装置３０としては、典型的には、図２に示すような、円筒体３２と、この円筒体３２の外周に設けられた多数の放射状に延びるブラシ毛３４とを備えたものが例示されるが、特にこれには限定されない。円筒体３２を回転させて外縁部に接触させながら研磨するものであれば、任意の構成の回転研磨装置を使用できる。
　研磨は、積層体２０の外縁に向かって研磨材３６を含有するスラリーを吐出しながら行う。研磨材としては、酸化セリウム、ジルコニア等が使用できる。研磨材の平均粒径（Ｄ５０）は、例えば、５μｍ以下であり、好ましくは２μｍ以下である。
　典型例として示した上記の回転研磨装置３０では、円筒体３２の外周に、多数のブラシ毛３４が植設された長尺の部材（チャンネル）が巻き付けられている。ブラシ毛３４は、ポリアミド樹脂等からなる可撓性の線材からなる。線材には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ダイヤモンド等の粒子が含まれていてもよい。
　図３に示すように、本実施形態では、ガラス基板１０間に形成された溝状の隙間２４の最小幅（Ａｍｉｎ）と、ブラシ毛３４の先端部直径（Ｄ）が、Ａｍｉｎ≦Ｄの関係を満たしている。これにより、ブラシ毛３４がガラス基板１０間の溝状の隙間２４内に挿入されて、ガラス基板１０の主面に形成された遮光層１４が削られるのを防止することができる。しかも、ガラス基板１０の切断端面は、端面と主面に跨る角部も含め、ブラシ毛３４によって十分に研磨することができる。
　ここで、隙間２４の最小幅（Ａｍｉｎ）は、介在２２の厚さと一致する。また、ブラシ毛３４の先端部直径（Ｄ）は、先端部の断面形状が円形のときはその直径をいい、先端部の断面形状が楕円等の異形のとき（研磨によって、形状が変化した場合も含む）は、積層体２０に対向するときの積層方向における径をいう。Ｄ値は、０．１～０．５ｍｍであることが好ましい。Ｄ値が０．１ｍｍ未満であると研磨効率が悪くなり、０．５ｍｍを超えると研磨品質が不均一になる。より好ましくは０．１５～０．３ｍｍである。
　ガラス基板１０間に形成された溝状の隙間２４の最小幅（Ａｍｉｎ）と、ブラシ毛３４の先端部直径（Ｄ）は、１．１Ａｍｉｎ≦Ｄ≦２．０Ａｍｉｎの関係を満たしていることが好ましい。
　また、図面の例のように、ガラス基板１０の切断端面に、面取り加工が施されている場合には、ブラシ毛３４の先端部直径（Ｄ）が、隙間２４の最小幅（Ａｍｉｎ）と面取り部１１の幅の合計と一致する隙間２４の最大幅（Ａｍａｘ）以下であることが好ましい。すなわち、Ｄ≦Ａｍａｘの関係を満たしていることが好ましい。
　このようにして、積層体２２の外縁部をブラシを備えた回転研磨装置３０で研磨した後、積層体２０から介在２２、すなわち、スペーサ部材２２２および保護膜２２１を除去する。例えば、積層体２０の固定がクランプ等の治具でなされている場合には、治具による固定を開放し、スペーサ部材２２２および保護膜２２１を除去する。これにより、図１に示したような、端面が十分に研磨され、しかも、略切断端面まで遮光層１４が形成された、強度が高く、かつ信頼性に優れたセンサ一体型カバーガラス１を得ることができる。
　以上、説明したように、本実施形態によれば、入力位置検出用電極１２および遮光層１４等が形成された強化ガラス基板１０の切断端面を、強化ガラス基板１０を積層した状態で十分に研磨することができるとともに、研磨の際に強化ガラス基板１０の主面に形成された遮光層１４が削り取られるのを防止することができる。したがって、高い強度と高い信頼性を備えたセンサ一体型カバーガラス１を得ることができる。
　しかも、入力位置検出用電極１２および遮光層１４等が形成された強化ガラス基板１０を作製するにあたって、従来のガラス基板を多数個取りできる大サイズのガラス基板に、成膜工程やパターンニング工程等を行って入力位置検出用電極等を形成し、その後、切断して複数の製品サイズのガラス基板に分割する方法を適用することができるため、高い生産性を得ることができる。
　本発明は、以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。
　次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。
［例１］
（化学強化）
　５０ｍｍ×１００ｍｍ×０．７ｍｍの化学強化用板ガラスを用意した。この板ガラスは、モル％表示で、ＳｉＯ２を６４．２％、Ａｌ２Ｏ３を８．０％、ＭｇＯを１０．５％、Ｎａ２Ｏを１２．５％、Ｋ２Ｏを４．０％、ＺｒＯ２を０．５％、ＣａＯを０．１％、ＳｒＯを０．１％、ＢａＯを０．１％、ＺｒＯ２を０～５％、Ｆｅ２Ｏ３を０．００１～３％、ＴｉＯ２を０．００１～３％含有していた。
　用意した化学強化用板ガラスを、４００℃のＫＮＯ３溶融塩に１．５時間浸漬してイオン交換処理した後、室温付近まで冷却することにより化学強化した。最表面の圧縮応力値は７００ＭＰａ、圧縮応力層の厚さは２０μｍであった。
（入力位置検出用電極等の形成）
　化学強化した板ガラスの一方の主面に、入力位置検出用電極と、黒色遮光層と、周辺配線と、保護層、および保護膜を形成した。入力位置検出用電極は、スパッタ法により８０ｎｍ厚のＩＴＯ膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術により、所定の形状にパターニングして形成した。黒色遮光層は、黒色のフォトレジストを塗布した後、露光現像を行って１．５μｍ厚みで形成した。周辺配線は、Ｍｏ－Ｎｂ合金（５０ｎｍ）／Ａｌ（４００ｎｍ）／Ｍｏ－Ｎｂ合金（５０ｎｍ）からなる金属膜をスパッタ法により形成した後、フォトリソグラフィ技術によりレジストマスクを形成した状態で金属膜をエッチングして所定のパターンに形成した。保護層は、透光性のフォトレジストを塗布した後、露光現像を行って１．５μｍ厚みで形成した。保護膜は、ガラス基板の両主面に液状の硬化性樹脂を２５μｍ厚に塗布し硬化させて形成した。
(切断）
　入力位置検出用電極等を形成した化学強化板ガラスを、カッタホイールを用いたスクライブ・ブレイク法で切断した。
(面取り）
　ダイヤモンド砥石を用いて切断後の板ガラスを面取りした。面取り形状はＣ面取り、面取り幅は１００μｍとした。
（積層）
　切断により得られた、一方の主面に入力位置検出用電極等の形成が形成された強化ガラスを５０枚、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂からなる板状のスペーサ部材を介して積層し、治具で挟みこんで固定し、積層体とした。板状のスペーサ部材等によってガラス基板間に形成された隙間の最小幅（Ａｍｉｎ）は１５０μｍであった。
（研磨）
　上記積層体の外縁を、図２に示したような回転研磨装置を用い、積層体の外縁に平均粒径（Ｄ５０）２μｍの酸化セリウムを含有するスラリーを供給しながら、下記の条件で研磨した。
　回転速度：６００ｒｐｍ
　ブラシ毛先端部直径：０．２ｍｍ
　上記設定により、３５μｍの研磨を実施した。
　研磨後、治具による固定を解除して、スペーサ部材、次いで保護膜を除去して、ガラス基板（センサ一体型カバーガラス）を得た。
（評価）
　得られたガラス基板を目視により観察し、ガラス基板上の遮光層に対する研磨による影響を調べたが、遮光層の削り取りは認められなかった。また、切断端面の傷も目視では観察されなかった。
　さらに、得られたガラス基板について、曲げ強度を、４点曲げ試験（ＪＩＳ Ｒ１６０１）により、２つの支持点間隔３０ｍｍ、２つの荷重点間隔１０ｍｍとして、室温で測定したところ、６５０ＭＰａであった。
［例２、３］
　積層工程において用いる板状のスペーサ部材の厚さを表１に示すように変えた以外は、例１と同様の材料、方法を用いてガラス基板（センサ一体型カバーガラス）を得た。
　得られたガラス基板について、例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明によれば、強度が高く信頼性に優れたセンサ一体型カバーガラスを生産性良く製造することができる。したがって、本発明は、スマートフォンやタブレットコンピュータ等の静電容量型タッチパネルに用いられるセンサ一体型カバーガラスの製造に有用である。
　１…センサ一体型カバーガラス、１０…強化ガラス基板、１２…入力位置検出用電極、１４…遮光層、１６…周辺配線、１８…保護層、２０…積層体、２２…介在、２４…隙間、３０…回転研磨装置、３２…円筒体、３４…ブラシ毛、３６…研磨材、２２１…保護膜、２２２…スペーサ部材。

Claims (10)

  1. 　一主面に入力位置検出用電極および遮光層を備えたガラス基板を作製する工程と、
    　前記ガラス基板を複数枚、介在を介して積層して積層体を作製する工程と、
    　前記積層体の外縁部を、ブラシ毛が植設された回転研磨装置により研磨する工程と、
    　前記研磨された積層体から前記介在を除去する工程とを有し、
    　前記介在は、前記積層体の積層方向視において前記ガラス基板の外縁より内側に配置されて、前記ガラス基板同士の間に隙間が形成されており、前記隙間の最小幅（Ａｍｉｎ）と前記ブラシ毛の先端部直径（Ｄ）が、Ａｍｉｎ≦Ｄの関係を満たしている、センサ一体型カバーガラスの製造方法。
  2. 　前記Ａｍｉｎ値および前記Ｄ値は、１．１Ａｍｉｎ≦Ｄ≦２．０Ａｍｉｎの関係を満たしている、請求項１記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  3. 　前記ガラス基板は、大サイズの強化ガラス基板から切り出されたものである、請求項１または２記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  4. 　前記ガラス基板は、予め前記入力位置検出用電極および遮光層が形成された大サイズの強化ガラス基板から切り出されたものである、請求項１または２記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  5. 　前記ガラス基板は、端面に面取り加工が施されている、請求項１乃至４のいずれか１項記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  6. 　前記隙間の最大幅（Ａｍａｘ）と前記ブラシ毛の先端部直径（Ｄ）が、Ｄ≦Ａｍａｘの関係を満たしている、請求項５記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  7. 　前記ガラス基板は、厚さが０．３～１．５ｍｍである、請求項１乃至６のいずれか１項記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  8. 　前記介在は、着脱自在な板状のスペーサ部材を含む、請求項１乃至７のいずれか１項記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  9. 　前記研磨工程において、平均粒径（Ｄ５０）が５μｍ以下の研磨剤を含むスラリーが前記積層体の外周に供給される、請求項１乃至８のいずれか１項記載のセンサ一体型カバーガラスの製造方法。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法により得られたセンサ一体型カバーガラス。
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