CN102730956B - 保护玻璃的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于遮盖触摸屏式便携式电话终端、PMP、笔记本电脑等终端的屏幕的窗口玻璃或用在所述终端背面的强化用玻璃(统称为“保护玻璃”)的切割加工方法。本发明的保护玻璃的切割加工，在大型玻璃基板上对多个保护玻璃的形状用膜或墨水掩蔽，并根据浸润蚀刻工艺而对玻璃基板厚度的30％至80％进行蚀刻之后，根据喷雾蚀刻工艺来完成保护玻璃的切割。根据本发明，切割工艺之后无需另外的倒角工艺，从而能够节省成本，且能够解决根据喷雾蚀刻的切割面因倾斜或起伏而不锐利的问题，从而可确保尺寸精确度，最终可提高保护玻璃的价格竞争力。

Description

保护玻璃的加工方法

技术领域

本发明涉及用于遮盖便携式电话终端的平板显示器的面板屏幕的保护玻璃的加工方法，尤其涉及利用蚀刻加工而制造用于遮盖触摸屏式便携式电话的屏幕、便携媒体播放设备(PMP)或笔记本电脑等终端屏幕的玻璃或者用在所述终端背面的强度增加用玻璃的方法。

背景技术

最近，对被称为触摸手机的便携式电话终端的需求正在急剧增加。对应于此，其构成部件的需求同样也随之剧增。对于触摸屏式便携式电话而言，其按钮被去除而具备宽屏幕，而且用户通过对屏幕施压来操作便携式电话。触摸屏式便携式电话的屏幕利用所谓的窗口玻璃来遮盖，并且在所述玻璃上以各种形状形成用于安装作为便携式电话必备功能的扬声器、话筒、相机等的开口部。因此，触摸屏式便携式电话的保护玻璃优选为满足如下要求。

即，由于会经常对玻璃施压，所以表面需要具备不会因此而产生划痕的硬度。并且，对于其加工而言，需要通过精确的尺寸控制来使其与终端外壳的尺寸精确地配合，而且各种开口部也需要按照所期望的形状形成。

根据上述要求，一般将窗口玻璃(钠钙玻璃：soda lime glass)按预定的大小切割加工之后，进行强化处理以提高密度。以下，对以往所使用的切割加工方法以及强化处理方法进行说明。

对于将大型钠钙玻璃切割为预定的保护玻璃的尺寸的方法，使用有利用金刚石砂轮(diamond wheel)的切割方式、水刀(water jet)方式、喷砂(sandblast)方式等。

当使用相当于物理性切割法的金刚石砂轮方式时，由于通过旋转砂轮来进行切割，因此有利于将整个玻璃切割为四角形***，但是对于玻璃上所必备的用于安装扬声器、话筒、相机的开口部(参照图1)而言，却难以通过旋转砂轮来加工。

水刀方式为在水中混合研磨剂，并利用强水压冲击玻璃基板，以切割玻璃的方法。由于在瞬间冲击玻璃基板，因此水压作为确保玻璃基板充分被切割的高压而作用。对于水刀方式而言，若控制喷射器，则可将所期望的形状加工成精密的结构，且切割面形成锐利的垂直面，因此终归具有尺寸精确度高的优点。在进行切割加工之后，对玻璃基板的切割部位进行倒角处理，以防止微细龟裂(micro crack)。

之后，为了提高玻璃的强度而进行强化处理，而这种强化处理包括一般建材的热强化方式和用化学药品处理的化学强化方式。

热强化方式通过将玻璃投入熔炉(furnace)，并以相比玻璃的熔融温度稍低的800℃左右的温度进行加热，且供应钾(K)元素环境以将包含于玻璃中的钠(Na)元素置换为K，由此提高玻璃的密度而实现强化。但是，这种强化方式对于强化厚度较薄的玻璃基板而言，会使玻璃基板变弯，因此很难采用这种方式。

与此相反，化学强化方式通过将玻璃基板浸润到400℃左右的硝酸钾(KNO₃)溶液中，以使钾(K)离子渗透到玻璃基板内而进行强化，因此相比于在相对温度较高的状态下进行的热强化方式，玻璃基板发生弯曲的问题较少，所以在对1mm以下厚度的玻璃基板进行强化时主要采用化学强化。

但是，对于所述水刀方式而言，无论如何都需要进行磨平切割边缘的锐利感的倒角加工，但这对于自动化作业来说存在局限性，因此部分作业需要手工处理，所以相比于切割工艺需要付出更多的努力，终归存在价格被提高的问题。

喷砂方式通过在玻璃基板的由切割线围住的表面上覆盖膜或涂敷墨水而进行掩蔽，并通过喷射金刚砂来按所期望的图案切割出玻璃。在喷砂中所使用的金刚砂粒子越细，则越需要更多的时间，但加工品质较优异。利用喷砂方式切割玻璃时，相比基于上述水刀方式的切割，存在切割截面并不锐利，且如图2b所示发生倾斜乃至起伏的缺点。

并且，当对利用喷砂来加工的玻璃基板进行强化处理时，当用被加温至400℃的药品进行处理时，存在经常发生根据喷砂冲击的玻璃基板上的微细裂纹因玻璃热膨胀而容易破损等不良情况的缺点。

但是，当使用微细的金刚砂粒子时，倒角加工由于不是必需项目而省略时，能够节省制造费用，因此具有部分优点。

此外，正在试图利用蚀刻(化学蚀刻)来切割玻璃基板。除了切割线之外的玻璃表面用膜或者墨水进行掩蔽，并通过喷射强酸溶液来切割玻璃。这种蚀刻方式的切割可容易实现大量生产，并且当强化处理时不会产生微细龟裂，因此具有不良率低的优点。但是，存在蚀刻工艺特有的现象，即切割面的形状不锐利，且会变得倾斜或形成起伏的缺点，终归在尺寸精确度方面还是存在不利的一面。当量产保护玻璃时，尺寸误差在±30至±70μm水平时才可以被认为满足规格，因此也需要改善蚀刻方式的切割。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而提出的，其目的在于提供一种提高尺寸精确度的蚀刻方式的玻璃切割加工方法。

本发明可提供保护玻璃的加工方法，该保护玻璃的加工方法包含在大型玻璃基板上掩蔽由所要切割的切割线围住的表面的步骤；将被掩蔽的所述玻璃基板浸润到蚀刻溶液中，以蚀刻切割线部分的步骤；以及沿着被浸润蚀刻的所述玻璃基板的切割线，用喷雾器喷射蚀刻溶液，以完成切割的步骤。

并且，在本发明的所述玻璃的加工方法中，所述掩蔽通过涂敷膜或墨水来进行。

并且，在本发明的所述玻璃的加工方法中，所要切割的玻璃基板的厚度中30％至80％在浸润蚀刻步骤中进行切割，剩下的20％至70％的厚度通过蚀刻溶液的喷雾器喷射来进行以及完成切割。

并且，在本发明的所述保护玻璃的加工方法中，在浸润蚀刻步骤中使用PH 1.0至2.5的强酸溶液，并以20℃至30℃的温度处理5分钟至30分钟，在用喷雾器喷射蚀刻溶液的步骤中，喷雾器喷嘴的喷射压力为1.2±0.5kgf/cm²。

根据本发明，玻璃的切割加工由于可以省去倒角工艺，因此可提高生产率以及确保价格竞争力，并且由于伴随着浸润蚀刻工艺，因此能够实现切割面的锐利感，从而具有提高尺寸精确度的效果。

附图说明

图1为示出各种玻璃的形状的平面图；

图2a至图2d为示出根据现有技术以及本发明的玻璃的切割面的剖视图；

图3为概念性地整理本发明的切割工艺的流程图。

具体实施方式

以下，通过参照附图详细说明根据本发明的优选实施例。

图1为示出用于遮盖触摸屏式便携式电话的屏幕的玻璃的各种构成的图，图2a至图2d为示出使用水刀方式、喷砂方式、喷雾蚀刻方式以及根据本实施例的浸润和喷雾蚀刻的混用方式时玻璃基板的切割面的剖视图。

图3为本实施例的工艺步骤的流程图。

在370mm×470mm或550mm×650mm大小且厚度0.2mm至0.7mm的大型玻璃基板上沿着所期望大小的玻璃的图案进行掩蔽工艺(S100)。掩蔽材料为膜(film)或者耐化学性墨水，例如，可以是由聚氯乙烯(PVC，poly vinylchloride)、聚烯烃(PO，poly olefine)、聚乙烯(PE，poly ethylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，poly ethylene terephthlate)等构成的膜。并且，所述耐化学性墨水可使用“GER-1000PHR30”(商品名)。所述掩蔽工艺通过使用层压机或自旋式涂敷机来较为简便地进行。

将经掩蔽的所述玻璃基板浸润到PH 1.0至2.5的强酸溶液中，以进行蚀刻工艺(S200)。所述的浸润蚀刻中使用强酸溶液并同时加温，以维持20℃至30℃的温度，并且强酸溶液使用用过氧化氢(Hydrogen peroxide)、硫酸(Sulfuric acid)、有机酸(Organic acid)等混合的溶液，基板的浸润时间为5分钟至30分钟以内，以对玻璃基板整个厚度的30％至80％进行蚀刻。这种浸润蚀刻工艺具有能够使玻璃基板的蚀刻截面确保均匀的形状和尺寸的优点。

然后，从蚀刻溶液中拿出玻璃基板，利用喷雾蚀刻来完成切割(S300)。在进行喷雾蚀刻时，也使用与进行浸润蚀刻时所使用的蚀刻溶液相同的蚀刻溶液，且喷雾器喷嘴的喷射压力调整为1.2±0.5kgf/cm²，以完全切割玻璃基板。

之后，无需进行倒角工艺，直接进行强化处理，以完成保护玻璃的加工。

当混合使用如上所述的浸润蚀刻和喷雾蚀刻时，能够解决因玻璃基板的切割面起伏或倾斜而降低尺寸精确度的问题。

根据本实施例的玻璃基板的切割面在图2d中以模式性的剖视图示出。

本发明的权利并不限定于以上所说明的实施例，应当根据权利要求书所记载的范围而定。在本发明的领域中，具有通常知识的技术人员在权利要求书中所记载的权利范围内能够进行各种变形和变更是显而易见的。

Claims (3)

1.一种玻璃的切割方法，其特征在于包含：

在显示器用玻璃基板上用膜来掩蔽由所要切割的具有预定形状的切割线围住的表面的步骤；

将被掩蔽的所述玻璃基板浸润到强酸性的蚀刻溶液中，以蚀刻切割线部分的步骤；以及

沿着被浸润蚀刻的所述玻璃基板的切割线，用喷雾器喷射蚀刻溶液，以完成切割的步骤，

其中，所要切割的玻璃基板的厚度中30％至80％在浸润蚀刻步骤中进行切割，

剩下的20％至70％的厚度通过蚀刻溶液的喷雾器喷射来进行以及完成切割。

2.根据权利要求1所述的玻璃的切割方法，其特征在于，所述膜为聚氯乙烯、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一个。

3.如权利要求1所述的玻璃的切割方法，其特征在于，在浸润蚀刻步骤中使用pH 1.0至2.5的强酸溶液，并以20℃至30℃的温度处理5分钟至30分钟，

在用喷雾器喷射蚀刻溶液的步骤中，喷雾器喷嘴的喷射压力为1.2±0.5kgf/cm²。