KR102132175B1 - 유리판 - Google Patents

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에이지씨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 주 평면(11)과, 주 평면(11)에 대하여 수직인 단부면(13)과, 주 평면(11)과 단부면(13) 사이에 형성되고 주 평면(11) 및 단부면(13)에 인접하는 모따기면(15)을 갖는 유리판에 있어서, 주 평면(11) 및 단부면(13)에 대하여 수직인 단면에 있어서, 모따기면(15)은 주 평면(11)에 대한 기울기가 45°인 직선(L20)과 접하는 접점(S20)에서의 곡률 반경(r2)이 50㎛ 이상이고, 또한 주 평면(11)에 대한 기울기가 15°인 직선(L10)과 접하는 접점(S10)에서의 곡률 반경(r1)이 20 내지 500㎛이다.

Description

유리판 {GLASS PLATE}
본 발명은 유리판에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 화상 표시 장치용 유리판이 양산되고 있다. 이 유리판은, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)나 컬러 필터(CF) 등의 기능층이 형성되는 유리 기판, 또는 디스플레이의 미관이나 보호를 높이는 커버 유리로서 사용된다.
그런데, 유리판이 휠 때, 오목면이 되는 주 평면에는 압축 응력이 발생하고, 볼록면이 되는 주 평면에는 인장 응력이 발생한다. 인장 응력은 볼록면이 되는 주 평면과, 상기 주 평면과 인접하는 단부면의 경계부에 집중되므로, 이 경계부에 결함이 있으면 유리판이 파손되기 쉽다.
따라서, 경계부에 모따기면이 형성되고, 모따기면의 표면 조도가 단부면의 표면 조도보다 작은 유리 기판이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 유리 기판에 의하면, 파손이 억제된다고 되어 있다.
국제 공개 제10/104039호 팸플릿
특허문헌 1에서는 유리판의 품질이 굽힘 강도로 평가되고 있지만, 충격 파괴 강도로 평가하는 것이 적절한 경우가 있다. 예를 들어, 화상 표시 장치에 내장된 후, 유리판은 대부분 구부러지지 않으므로, 굽힘 강도보다 충격 파괴 강도가 중요해진다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 충격 파괴 강도가 우수한 유리판의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 유리판은,
주 평면과, 상기 주 평면에 대하여 수직인 단부면과, 상기 주 평면과 상기 단부면 사이에 형성되고 상기 주 평면 및 상기 단부면에 인접하는 모따기면을 갖는 유리판에 있어서,
상기 주 평면 및 상기 단부면에 대하여 수직인 단면에 있어서, 상기 모따기면은, 상기 주 평면에 대한 기울기가 45°인 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경이 50㎛ 이상이고, 또한 상기 주 평면에 대한 기울기가 15°인 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경이 20 내지 500㎛이다.
본 발명에 따르면, 충격 파괴 강도가 우수한 유리판이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유리판의 측면도.
도 2는 모따기부 형성 방법의 일례의 설명도.
도 3은 모따기부 형성 방법의 다른 예의 설명도.
도 4는 곡면부 및 만곡부 형성 방법의 일례의 설명도 (1).
도 5는 곡면부 및 만곡부 형성 방법의 일례의 설명도 (2).
도 6은 모따기면 치수 형상의 일례의 설명도 (1).
도 7은 모따기면 치수 형상의 일례의 설명도 (2).
도 8은 모따기면 치수 형상의 일례의 설명도 (3).
도 9는 모따기면 치수 형상의 일례의 설명도 (4).
도 10은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 유리판의 측면도.
도 11은 충격 시험기의 설명도.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 도면에 있어서, 동일하거나 또는 대응하는 구성에는 동일하거나 또는 대응하는 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유리판의 측면도이다. 도 1에 있어서, 유리판의 소판(素板) 등을 2점 쇄선으로 도시한다.
유리판(10)은, 예를 들어 화상 표시 장치용 유리 기판 또는 커버 유리이다. 화상 표시 장치는 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기 EL 디스플레이 등을 포함하고, 터치 패널을 포함한다.
또한, 본 실시 형태의 유리판(10)은 화상 표시 장치용이지만, 예를 들어 태양 전지용, 박막 2차 전지용 등이어도 좋고, 용도는 특별히 한정되지 않는다.
유리판(10)의 판 두께는 용도에 따라 설정된다. 예를 들어, 화상 표시 장치용 유리 기판의 경우, 유리판(10)의 판 두께는 0.3 내지 3㎜이다. 또한, 화상 표시 장치용 커버 유리의 경우, 유리판(10)의 판 두께는 0.5 내지 3㎜이다.
유리판(10)은 플로트법, 퓨전 다운드로우법, 리드로우법, 프레스법 등으로 성형되고, 그 성형 방법은 특별히 한정되지 않는다.
유리판(10)은 서로 평행한 2개의 주 평면(11, 12)과, 각 주 평면(11, 12)에 대하여 수직인 단부면(13)과, 각 주 평면(11, 12)과 단부면(13) 사이에 형성되는 모따기면(15, 16)을 갖는다. 모따기면(15)은 주 평면(11) 및 단부면(13)에 인접하고, 모따기면(16)은 주 평면(12) 및 단부면(13)에 인접한다.
유리판(10)은 주 평면(11, 12)의 중심면에 대하여 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 모따기면(15, 16)은 대략 동일 치수 형상을 갖는다. 이하, 한쪽의 모따기면(16)의 설명을 생략한다. 또한, 본 실시 형태의 모따기면(15, 16)은 대략 동일 치수 형상을 갖지만, 다른 치수 형상을 가져도 좋다. 또한, 어느 한쪽의 모따기면(15, 16)이 없어도 좋다.
주 평면(11, 12)은, 예를 들어 직사각 형상으로 형성되어 있다. 여기서, 「직사각 형상」이란, 정사각 형상이나 직사각 형상을 말하고, 코너 부분이 둥그스름한 형상을 포함한다. 또한, 주 평면(11, 12)의 형상에 제한은 없고, 예를 들어 삼각 형상 등의 다각 형상이어도 좋고, 원 형상이나 타원 형상 등이어도 좋다.
단부면(13)은 주 평면(11, 12)에 대하여 수직인 면으로서, 평면에서 볼 때(판 두께 방향에서 볼 때), 주 평면(11, 12)보다 외측에 위치한다. 단부면(13)과 수직인 방향으로부터의 충격에 대하여 양호한 내충격성이 얻어진다.
단부면(13)은 평탄면이다. 또한, 단부면(13)은 주 평면(11, 12)에 대하여 수직인 면인 한, 곡면이어도 좋고, 평탄면과 곡면의 조합으로 구성되어도 좋다.
모따기면(15)은, 예를 들어 직사각 형상의 주 평면(11)의 4변에 대응해서 4개 형성되어도 좋고, 1개만 형성되어도 좋으며, 그의 설치 수는 특별히 한정되지 않는다.
모따기면(15)의 형성 방법으로는, 유리판(10)의 소판(10A)의 주 평면(11A)과 단부면(13A)의 코너부를 제거해서 모따기부(17B)를 형성한 후, 모따기부(17B) 등을 가공해서 형성하는 방법이 예시된다. 우선, 모따기부(17B)에 대해서 설명한다.
모따기부(17B)는, 모따기부(17B)에 인접하는 주 평면(11B)에 대하여 비스듬한 평탄면이다. 또한, 본 실시 형태의 모따기부(17B)는 평탄면이지만, 곡면이어도 좋다. 곡면은, 예를 들어 원호면, 상이한 곡률 반경을 갖는 복수의 원호면으로 이루어지는 호면 또는 타원호면 등이어도 좋다.
모따기부(17B)는 평면에서 볼 때(판 두께 방향에서 볼 때)에 있어서, 주 평면(11B)으로부터 단부면(13B)에 걸쳐서 외측으로 서서히 돌출된다. 단부면(13B)은 주 평면(11B)에 대하여 수직인 면으로서, 모따기부(17B)에 인접하는 면이다.
모따기부(17B)와 주 평면(11B)의 경계부(19B)는 모따기 가공의 성질 상, 끝이 가늘어지는 형상이 된다. 마찬가지로, 모따기부(17B)와 단부면(13B)의 경계부(21B)는 모따기 가공의 성질 상, 끝이 가늘어지는 형상이 된다.
도 2는 모따기부의 형성 방법의 일례의 설명도이다. 도 2는 소판(10A)과, 소판(10A)을 연마하는 시트(200)를 도시한다. 도 2에 있어서, 모따기부(17B)를 2점 쇄선으로 나타낸다.
모따기부(17B)는 소판(10A)을 지립이 부착된 시트(200)로 연마해서 형성된다. 시트(200)는 베이스(210)의 고정면(211)에 고정되고, 고정면(211)을 따른 형상으로 이루어진다. 고정면(211)은, 예를 들어 평탄면이다. 시트(200)는 고정면(211)과 반대측의 면에 지립을 포함한다. 지립의 종류는, 예를 들어 알루미나(Al2O3)나 탄화규소(SiC), 다이아몬드이다. 지립의 입도는 연마 시의 손상을 억제하기 위해서, 예를 들어 #1000 이상이다. 입도가 커질수록 입경이 작아진다.
시트(200)의 지립을 포함하는 면에 소판(10A)을 가압해서 미끄럼 이동시킴으로써, 소판(10A)이 모따기되어 모따기부(17B)가 형성된다. 연마 시에 물 등의 냉각액이 사용되어도 좋다.
또한, 본 실시 형태의 시트(200)는 베이스(210) 상에 고정되고, 시트(200)의 지립을 포함하는 면에 소판(10A)을 가압해서 미끄럼 이동시키지만, 텐션을 건 상태의 시트(200)의 지립을 포함하는 면을 소판(10A)에 가압해서 미끄럼 이동시켜도 좋다.
도 3은 모따기부의 형성 방법의 다른 예의 설명도이다. 도 3은 소판(10A)과, 소판(10A)을 연삭하는 회전 지석(300)을 도시한다. 도 3에 있어서, 모따기부(17B) 및 단부면(13B)을 2점 쇄선으로 나타낸다.
모따기부(17B) 및 단부면(13B)은, 소판(10A)의 외주부를 회전 지석(300)으로 연삭해서 형성된다. 회전 지석(300)은 원반 형상으로서, 외측 테두리를 따라서 환상의 연삭 홈(301)을 갖는다. 연삭 홈(301)의 벽면은 지립을 포함한다. 지립의 종류는, 예를 들어 알루미나(Al2O3)나 탄화규소(SiC), 다이아몬드이다. 지립의 입도(JIS R6001: Abrasive Micro Grain Size)는 연삭 효율을 높이기 위해서, 예를 들어 #300 내지 2000이다.
회전 지석(300)은 회전 지석(300)의 중심선을 중심으로 회전되면서, 소판(10A)의 외측 테두리를 따라서 상대적으로 이동되고, 소판(10A)의 외측 테두리부를 연삭 홈(301)의 벽면으로 연삭한다. 연마 시에 물 등의 냉각액이 사용되어도 좋다.
또한, 모따기부의 형성 방법은, 도 2나 도 3에 도시하는 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시하는 방법과 도 3에 도시하는 방법을 조합해도 좋고, 도 3에 도시하는 방법 후에 도 2에 도시하는 방법을 실시해도 좋다.
도 1에 도시한 바와 같이, 모따기면(15)은 모따기부(17B)와 주 평면(11B)의 경계부(19B) 및 모따기부(17B)와 단부면(13B)의 경계부(21B)를 추가로 곡면으로 모따기해서 이루어진다. 곡면은, 예를 들어 원호면, 상이한 곡률 반경을 갖는 복수의 원호면으로 이루어지는 호면 또는 타원호면 등이어도 좋다. 끝이 가늘어지는 형상의 경계부(19B, 21B)가 둥그스름한 곡면으로 가공되므로, 헤르츠의 접촉 응력(Hertzian contact stress)의 이론에 도시된 바와 같이 충격 시에 발생하는 응력이 분산되고, 유리판(10)의 내충격성이 향상된다. 모따기면(15)에 충격이 가해졌을 때의 깨짐의 형태로서, 「충격을 받은 모따기면(15)을 기점으로 하는 깨짐 A」와, 「충격을 받지 않고 있는 모따기면(16)을 기점으로 하는 깨짐 B」의 2종류가 있지만, 본 발명의 유리판(10)은 전자의 깨짐 A에 대한 내충격성이 향상된다.
모따기면(15)은 경계부(19B)를 곡면으로 모따기해서 형성되는 곡면부(23)와, 경계부(21B)를 곡면으로 모따기해서 형성되는 만곡부(25)를 포함한다.
곡면부(23)는 평면에서 볼 때(판 두께 방향에서 볼 때), 주 평면(11)으로부터 만곡부(25)측을 향해서 외측으로 서서히 돌출된다. 마찬가지로, 만곡부(25)는 평면에서 볼 때, 곡면부(23)측으로부터 단부면(13)을 향해서 외측으로 서서히 돌출된다.
도 4 및 도 5는 곡면부 및 만곡부의 형성 방법의 일례의 설명도이다. 도 4는 모따기부(17B)가 형성된 판유리(10B)와, 판유리(10B)를 연마하는 브러시(400)를 도시한다. 도 5는 판유리(10B)를 브러시(400)로 연마하고 있는 상태를 확대해서 도시한다. 도 5에 있어서, 곡면부(23), 만곡부(25) 및 단부면(13) 등을 2점 쇄선으로 나타낸다.
곡면부(23), 만곡부(25) 및 단부면(13)은 모따기부(17B)가 형성된 판유리(10B)를 브러시(400)로 연마해서 형성된다. 브러시(400)는 연마 효율을 높이기 위해서, 판유리(10B)와 스페이서(410)를 교대로 겹쳐서 제작되는 적층체(420)를 연마해도 좋다.
각 판유리(10B)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 대략 동일 치수 형상을 갖고, 적층 방향에서 볼 때(도면 중, 화살표 X 방향에서 볼 때) 서로 외측 테두리가 겹치도록 적층되어 있다. 따라서, 각 판유리(10B)의 외측 테두리부가 균등하게 연마된다.
각 스페이서(410)는 판유리(10B)보다 연질인 재료가 사용되고, 예를 들어 폴리프로필렌 수지나 발포 우레탄 수지 등으로 구성된다.
각 스페이서(410)는 대략 동일 치수 형상을 갖는다. 각 스페이서(410)는 적층 방향에서 볼 때(도면 중, 화살표 X 방향에서 볼 때) 판유리(10B)의 외측 테두리보다 내측에 배치되고, 판유리(10B)끼리의 사이에 홈 형상의 간극(430)을 형성한다.
브러시(400)는 도 4에 도시한 바와 같이 롤 브러시로서, 적층체(420)의 적층 방향과 평행한 회전축(401), 회전축(401)에 대하여 대략 수직으로 유지되는 브러시 모(402) 등으로 구성된다. 브러시(400)는 회전축(401)을 중심으로 회전되면서, 적층체(420)의 외측 테두리를 따라서 상대적으로 이동되고, 적층체(420)의 외측 테두리를 향해서 연마재를 함유하는 슬러리를 토출하며, 적층체(420)의 외측 테두리부를 브러시 연마한다. 연마재로는, 산화세륨, 지르코니아 등이 사용된다. 연마재의 평균 입경(D50)은 예를 들어 5㎛ 이하이고, 바람직하게는 2㎛ 이하이다.
브러시(400)는 채널 브러시로서, 복수의 브러시 모(402)가 식모된 긴 부재(채널)를 회전축(401)에 나선 형상으로 감아서 이루어진다.
브러시 모(402)는 폴리아미드 등의 수지로 주로 구성되고, 알루미나(Al2O3)나 탄화규소(SiC), 다이아몬드 등의 연마재를 포함해도 좋다. 브러시 모(402)는 선 형상으로 형성되고, 끝이 가늘어지는 형상의 선단부를 가져도 좋다.
간극(430)의 폭(W)은, 브러시 모(402)의 최대 직경 A의 1.25배 이상(W≥1.25×A)이다. 그로 인해, 도 5에 도시한 바와 같이, 브러시 모(402)가 간극(430) 내에 원활하게 삽입되고, 판유리(10B)의 주 평면(11B)과 모따기부(17B)의 경계부(19B)가 곡면으로 모따기된다. 이때, 모따기부(17B)와 단부면(13B)의 경계부(21B)도 곡면으로 모따기된다.
간극(430)의 폭(W)은, 바람직하게는 1.33×A 이상, 더욱 바람직하게는 1.5×A 이상이다. 간극(430)의 폭(W)은 브러시 연마의 효율을 향상하기 위해서, 판유리(10B)의 판 두께보다 작아도 좋다.
브러시(400)는 모따기부(17B)와 주 평면(11B)의 경계부(19B)를 브러시 모(402)의 외주면으로 연마하여, 곡면부(23)를 형성한다. 또한, 브러시(400)는 모따기부(17B)와 단부면(13B)의 경계부(21B)를 브러시 모(402)의 외주면으로 연마하여, 만곡부(25)를 형성한다. 곡면부(23) 및 만곡부(25)의 형성 시에, 모따기부(17B)의 전체가 둥그스름한 곡면으로 연마된다. 또한, 단부면(13B)이 연마되어 도 1에 도시하는 단부면(13)이 된다.
도 6 내지 도 9는 모따기면의 형상 치수의 설명도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 단부면(13) 및 주 평면(11)에 대하여 수직인 단면에 있어서, 모따기면(15)은 단부면(13)에 대하여 수직인 방향에 있어서의 모따기 폭(W)이 예를 들어 20㎛ 이상이 되도록 형성되어 있다.
모따기 폭(W)은, 주 평면(11)에 대한 기울기가 45°인 직선으로서 모따기면(15)에 1점에 접하는 직선(L20)과 주 평면(11)의 연장선(E11)의 교점(P1)과, 주 평면(11)의 연장선(E11)과 단부면(13)의 연장선(E13)의 교점(P2) 사이의 거리로서 산출된다. 주 평면(11)에 대한 기울기는 주 평면(11)과 평행한 경우를 0°로 한다.
모따기 폭(W)이 20㎛ 이상이면 직선(L20)과 수직인 방향으로부터의 충격에 대하여 양호한 내충격성이 얻어지고, 45° 충격 파괴 강도(실시예 참조)가 높아진다. 또한, 모따기 폭(W)의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 유리판(10)이 판 두께 방향 중심면에 대하여 좌우 대칭의 형상인 경우, 유리판(10)의 판 두께의 1/2 미만이면 된다. 모따기 폭(W)은, 바람직하게는 40㎛ 이상이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 단부면(13) 및 주 평면(11)에 대하여 수직인 단면에 있어서, 모따기면(15)은 주 평면(11)에 대한 기울기가 15°인 직선(L10)과 접하는 접점(S10)에서의 곡률 반경(r1)이, 예를 들어 20 내지 500㎛가 되도록 형성된다.
접점(S10)에서의 곡률 반경(r1)은, 접점(S10)으로부터 직선(L10)과 평행한 방향 양측으로 10㎛ 이격된 모따기면(15) 상의 2점(S11, S12)과, 접점(S10)의 3점을 통하는 진원(C10)의 반경으로서 산출된다.
접점(S10)에서의 곡률 반경(r1)이 20㎛ 이상이면 모따기부(17B)와 주 평면(11B)의 경계부(19B)를 곡면으로 모따기한 효과가 충분히 얻어진다. 또한, 곡률 반경(r1)이 500㎛ 이하이면, 곡면부(23)와 주 평면(11)이 교차하는 부분이 날카로워지는 것을 방지할 수 있어, 이 부분의 내충격성의 저하가 억제된다. 곡률 반경(r1)은, 바람직하게는 40 내지 500㎛이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 단부면(13) 및 주 평면(11)에 대하여 수직인 단면에 있어서, 모따기면(15)은 주 평면(11)에 대한 기울기가 45°인 직선(L20)과 접하는 접점(S20)에서의 곡률 반경(r2)이, 예를 들어 곡률 반경(r1)보다 커지도록 형성된다.
접점(S20)에서의 곡률 반경(r2)은, 접점(S20)으로부터 직선(L20)과 평행한 방향 양측으로 10㎛ 이격된 모따기면(15) 상의 2점(S21, S22)과, 접점(S20)의 3점을 통하는 진원(C20)의 반경으로서 산출된다.
접점(S20)에서의 곡률 반경(r2)이 접점(S10)에서의 곡률 반경(r1)보다 크면, 직선(L20)과 수직인 방향으로부터의 충격을 받아들이는 면이 넓어지므로, 45° 충격 파괴 강도(실시예 참조)가 높아진다.
접점(S20)에서의 곡률 반경(r2)은, 예를 들어 50㎛ 이상이고, 바람직하게는 70㎛ 이상이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 단부면(13) 및 주 평면(11)에 대하여 수직인 단면에 있어서, 모따기면(15)은 주 평면(11)에 대한 기울기가 75°인 직선(L30)과 접하는 접점(S30)에서의 곡률 반경(r3)이, 예를 들어 20 내지 500㎛가 되도록 형성된다.
접점(S30)에서의 곡률 반경(r3)은, 접점(S30)으로부터 직선(L30)과 평행한 방향 양측으로 10㎛ 이격된 모따기면(15) 상의 2점(S31, S32)과, 접점(S30)의 3점을 통하는 진원(C30)의 반경으로서 산출된다.
접점(S30)에서의 곡률 반경(r3)이 20㎛ 이상이면, 모따기부(17B)와 단부면(13B)의 경계부(21B)를 곡면으로 모따기한 효과가 충분히 얻어진다. 또한, 곡률 반경(r3)이 500㎛ 이하이면, 만곡부(25)와 단부면(13)의 교차하는 부분이 날카로워지는 것을 방지할 수 있어, 이 부분의 내충격성의 저하가 억제된다. 곡률 반경(r3)은, 바람직하게는 40 내지 500㎛이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 의한 유리판의 측면도이다. 도 10에 도시하는 유리판(110)은 도 1에 도시하는 유리판(10)과 마찬가지로, 주 평면(111, 112)과, 각 주 평면(111, 112)에 대하여 수직인 단부면(113)과, 각 주 평면(111, 112)과 단부면(113) 사이에 형성되는 모따기면(115, 116)을 갖는다. 유리판(110)은 판 두께 방향 중심면을 기준으로 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 모따기면(115, 116)끼리 동일 치수 형상을 갖는다. 이하, 한쪽의 모따기면(116)의 설명을 일부 생략한다.
또한, 본 실시 형태의 모따기면(115, 116)끼리는 동일 치수 형상을 갖지만, 상이한 치수 형상을 가져도 좋다. 또한, 어느 한쪽의 모따기면(115, 116)이 없어도 좋다.
모따기면(115)은 도 1에 도시하는 모따기면(15)과 마찬가지로, 유리판(110)의 소판(110A)의 주 평면(111A)과 단부면(113A)의 코너부를 제거해서 모따기부(117B)를 형성한 후, 모따기부(117B)를 가공해서 이루어진다.
모따기면(115)은 모따기부(117B)에 인접하는 주 평면(111B)과 모따기부(117B)의 경계부(119B), 및 모따기부(117B)에 인접하는 단부면(113B)과 모따기부(117B)의 경계부(121B)를 추가로 곡면으로 모따기해서 이루어진다. 끝이 가늘어지는 형상의 경계부(119B, 121B)가 둥그스름한 곡면으로 가공되므로, 헤르츠의 접촉 응력의 이론에 나타난 바와 같이 충격 시에 발생하는 응력이 분산되어, 유리판(110)의 내충격성이 향상된다.
모따기면(115)은 경계부(119B)를 곡면으로 모따기해서 형성되는 곡면부(123)와, 경계부(121B)를 곡면으로 모따기해서 형성되는 만곡부(125)를 포함한다. 모따기면(115)은 곡면부(123)와 만곡부(125) 사이에, 주 평면(111)에 대하여 비스듬한 평탄부(127)를 더 갖는다. 평탄부(127)와 수직인 방향으로부터의 충격에 대하여 양호한 내충격성이 얻어진다.
모따기면(115)의 형성 방법으로는, 예를 들어 도 2 또는 도 3에 도시하는 방법으로 모따기부(117B)를 형성한 후, 경계부(119B, 121B)만을 브러시로 연마하는 방법 등이 있다. 평탄부(127)는 곡면부(123) 및 만곡부(125)의 형성 시에 가공되지 않고 남은 모따기부(117B)의 일부로 구성된다. 또한, 평탄부(127)는 모따기부(117B)를 가공해서 형성되어도 좋다.
<실시예>
이하의 각 예에서는 유리판으로서, 몰％ 표시로 SiO2: 64.2％, Al2O3: 8.0％, MgO: 10.5％, Na2O: 12.5％, K2O: 4.0％, ZrO2: 0.5％, CaO: 0.1％, SrO: 0.1％, BaO: 0.1％를 함유하고, 화학 강화층을 갖지 않는 것을 사용하였다.
[예 1]
예 1에서는 판 두께 0.8㎜인 직사각 형상의 유리 소판을 도 2에 도시하는 방법으로 연마해서 모따기부를 형성한 후, 도 4에 도시하는 방법으로 곡면부 및 만곡부를 형성하여, 충격 파괴 강도의 시험편을 제작하였다. 시험편은 화학 강화층을 갖지 않는다.
모따기부의 형성에 사용되는 시트로는, 스미또모 쓰리엠사 제조 3M 랩핑 필름 시트 1㎛(#8000)를 사용하였다. 또한, 곡면부 및 만곡부의 형성에 사용되는 브러시로는 브러시 모가 폴리아미드제인 것을 사용하였다. 브러시 모의 직경은 0.2㎜였다. 또한, 브러시 연마에 사용하는 연마재로는 평균 입경(D50) 2㎛의 산화세륨을 사용하였다.
도 11은 충격 시험기의 설명도이고, 충격 시험기(500)와 시험편(600)을 도시한다. 도 11에 있어서, 충격자(503)가 중립 위치에 있는 상태를 실선으로 나타내고, 충격자(503)가 중립 위치로부터 들어올려진 상태를 1점 쇄선으로 나타낸다.
시험편(600)은 서로 평행한 2개의 주 평면(601, 602)과, 각 주 평면(601, 602)에 대하여 수직이고 평탄한 단부면(603)과, 각 주 평면(601, 602)과 단부면(603) 사이에 형성되는 모따기면(605, 606)을 갖는다. 이 시험편(600)은 양쪽 주 평면(601, 602)의 중심면에 대하여 좌우 대칭으로 형성되어 있고, 모따기면(605, 606)은 대략 동일한 치수 형상을 갖는다. 모따기면(605, 606)은 도 1에 도시하는 모따기면(15, 16)과 마찬가지로 구성되어 있다.
충격 시험기(500)는 수평으로 배치되는 회동 축(501)과, 회동 축(501)으로부터 수직으로 연장되는 로드(502)와, 로드(502)에 동축적으로 고정되는 원기둥 형상의 충격자(503)를 갖는다. 충격자(503)는 시험편(600)과 접촉하는 부분의 곡률 반경이 2.5㎜이고, 질량 96g이며, SS재로 구성된다. 충격자(503)는 회전축(501)을 중심으로 회동이 자유롭고, 로드(502)가 연직으로 되는 중립 위치로부터 좌우로 회동이 자유롭다.
충격 시험기(500)는 시험편(600)의 주 평면(601, 602)을 연직면에 대하여 소정의 각도(θ=45°, 또는 θ=30°)로 경사져서 지지하는 지그(504)를 갖는다. 지그(504)에 의해, 시험편(600)의 모따기면(606)은 그의 길이 방향이 회전축(501)과 평행하게 배치된다.
충격 시험은, 도 11에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 충격자(503)를 중립 위치로부터 들어올리고, 중력으로 떨어뜨려서 행한다. 충격자(503)는 중력에 의해 회전축(501)을 중심으로 회전하고, 도 11에 실선으로 나타낸 바와 같이, 중립 위치에서 시험편(600)(상세하게는 하측의 모따기면(606))에 충돌한다.
충돌 시에 시험편(600)에 인가되는 충격 에너지는, 로드(502)의 질량(16g) 및 충격자(503)의 질량(80g), 충격자(503)의 무게 중심(505)이 들어올려지는 높이(H)에 기초해서 산출된다.
그 후, 시험편(600)에 균열이 발생했는지의 여부를 육안으로 조사한다. 균열이 발생하지 않았을 경우, 충격자(503)를 들어올리는 높이(H)를 올려서, 시험을 반복해서 행한다. 시험할 때마다 충격자(503)의 충돌 위치를 바꾼다. 균열이 발생했을 때의 최대 충격 에너지가 충격 파괴 강도(J)로 기록된다.
충격자(503)가 충돌하는 모따기면(606)의 치수 형상(도 6에 나타내는 모따기 폭(W), 도 7에 나타내는 곡률 반경(r1), 도 8에 나타내는 곡률 반경(r2) 및 도 9에 나타내는 곡률 변형(r3))은 충격 시험 후에 시험편(600)을 절단하여, 절단면을 현미경으로 관찰해서 측정하였다.
평가의 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1에 있어서, 「45° 충격 파괴 강도 」란, 각도 θ가 45°인 경우의 충격 파괴 강도를 의미한다. 또한, 「30° 충격 파괴 강도」란, 각도 θ가 30°인 경우의 충격 파괴 강도를 의미한다.
[예 2]
예 2에서는 모따기부를 형성하기 위한 연마 시간을 바꾼 것 이외에는 예 1과 마찬가지로 하여 시험편을 제작하고, 시험편의 충격 파괴 강도 및 시험편의 모따기면의 치수 형상을 측정하였다. 평가의 결과를 표 1에 나타내었다.
[예 3]
예 3에서는 모따기부를 형성하는 방법으로서, 도 2에 도시하는 방법 대신에 도 3에 도시하는 방법을 사용한 것 이외에는 예 1과 마찬가지로 하여 시험편을 제작하고, 시험편의 충격 파괴 강도 및 시험편의 모따기면의 치수 형상을 측정하였다. 평가의 결과를 표 1에 나타내었다.
[예 4 및 예 5]
예 4 및 예 5에서는 모따기부를 형성한 후, 곡면부 및 만곡부를 형성하지 않은 것 이외에는 예 1과 마찬가지로 하여, 시험편을 제작하였다. 따라서, 예 4 내지 예 5의 시험편의 모따기면은, 모따기부만으로 구성되고, 주 평면에 대하여 비스듬한 평탄면이었다. 예 4 내지 예 5에서는, 모따기부를 형성하기 위한 연마 시간을 바꾸었다.
평가의 결과를 표 1에 나타내었다. 예 4 내지 예 5에서는 모따기면이 평탄면이기 때문에, 곡률 반경(r2)이 무한대이다. 또한, 주 평면과 모따기면 사이 및 모따기면과 단부면 사이에는, 곡면부 및 만곡부를 갖지 않는 굴곡 형상이기 때문에, 곡률 반경(r1 및 r3)은 0㎛라고 간주한다.
[예 6]
예 6에서는, 예 1과 같은 유리 소판을 그대로 시험편으로 사용하였다. 이 시험편은 서로 평행한 2개의 주 평면과, 각 주 평면에 대하여 수직인 단부면을 갖고, 모따기면을 갖지 않는다.
평가의 결과를 표 1에 나타내었다. 예 6에서는 모따기면이 없기 때문에, 모따기 폭(W)이 0이고, 곡률 반경(r1 내지 r3)에 상당하는 값은 존재하지 않는다. 또한, 예 6에서는 모따기면이 없기 때문에, 충격자(503)는 하측의 주 평면과 단부면의 코너부에 충돌하고, 충격 파괴 강도가 현저하게 낮았다.
Figure 112019057639767-pat00001
이상, 유리판의 실시 형태 등을 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시 형태 등에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형이나 개량이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태의 유리판(10)은 화학 강화층을 갖지 않지만, 화학 강화층을 가져도 좋다. 화학 강화층(압축 응력층)은 유리판을 이온 교환용 처리액에 침지해서 형성된다. 유리 표면에 포함되는 작은 이온 반경의 이온(예를 들어, Li 이온, Na 이온)이 큰 이온 반경의 이온(예를 들어, K 이온)으로 치환되고, 유리 표면에 표면으로부터 소정의 깊이로 압축 응력층이 형성된다. 응력의 균형을 위해 인장 응력층이 유리판의 내부에 형성된다. 화학 강화한 유리, 즉 주표면에 화학 강화층(압축 응력층)을 갖는 유리는 높은 강도나 내찰상성(scratch resistance)을 갖는다. 그로 인해, 본 발명의 형상의 유리판을 화학 강화함으로써, 깨지기 어렵고, 또한 흠집이 생기기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 스마트폰, 태블릿 PC, PC 모니터, 텔레비전 등의 디스플레이를 보호하는 커버 유리로서 적절하게 사용할 수 있다.
본 출원은, 2011년 8월 29일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-186461호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허 출원 제2011-186461호의 전체 내용을 본 출원에 원용한다.
10: 유리판
11, 12: 주 평면
13: 단부면
15, 16: 모따기면
23: 곡면부
25: 만곡부
10A: 원판
11A, 12A: 주 평면
13A: 단부면
10B: 판유리
11B: 주 평면
13B: 단부면
17B: 모따기부
19B, 21B: 경계부
110: 유리판
127: 평탄부

Claims (9)

  1. 주 평면과, 상기 주 평면에 대하여 수직인 단부면과, 상기 주 평면과 상기 단부면 사이에 형성되고 상기 주 평면 및 상기 단부면에 인접하는 모따기면을 갖는 유리판에 있어서,
    상기 주 평면 및 상기 단부면에 대하여 수직인 단면에 있어서, 상기 모따기면은, 상기 주 평면에 대한 기울기가 45°인 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경(r2)이 60㎛보다 크고,
    또한 상기 주 평면에 대한 기울기가 15°인 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경(r1)이 20 내지 500㎛이고,
    상기 모따기면이, 상기 단부면에 대하여 수직인 방향에 있어서의 모따기 폭이 20㎛ 이상이 되도록 형성되어 있고,
    r2가 r1보다 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모따기면은 상기 단부면에 대하여 수직인 방향에 있어서의 모따기 폭이 20 내지 500㎛가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주 평면에 대한 기울기가 45°의 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경(r2)이 280㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 평면 및 상기 단부면에 대하여 수직인 단면에 있어서, 상기 모따기면은, 상기 주 평면에 대한 기울기가 75°인 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경(r3)이 20 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주 평면 및 상기 단부면에 대하여 수직인 단면에 있어서, 상기 모따기면은, 상기 주 평면에 대한 기울기가 75°인 직선과 접하는 접점에서의 곡률 반경(r3)이 40 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 평면에 화학 강화층을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 시험 조건에서 측정할 때, 45° 충격 파괴 강도(J)가 0.014 이상 0.035 이하이고, 충격 파괴 강도의 단위는 J인 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
    시험 조건:
    충격 시험기에 의해 커버 유리판과 접촉하는 부분의 곡률 반경이 2.5㎜이고, 질량 96g이며, 스테인레스 스틸재로 구성된 충격자를 커버 유리판의 주 평면을 연직면에 대하여 소정의 각도 θ=45°에서 커버 유리판과 충돌시켜, 커버 유리판에 균열이 발생했는지의 여부를 육안으로 조사한다. 균열이 발생하지 않은 경우, 충격자를 들어올리는 높이를 올려서, 시험을 반복해서 행한다. 시험할 때마다 충격자의 충돌 위치를 바꾸고, 균열이 발생했을 때의 최대 충격 에너지가 충격 파괴 강도로 한다. 충격 파괴 강도의 단위는 J이다.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 시험 조건에서 측정할 때, 30° 충격 파괴 강도(J)가 0.012 이상 0.030 이하이고, 충격 파괴 강도의 단위는 J인 것을 특징으로 하는 디스플레이의 커버 유리판.
    시험 조건:
    충격 시험기에 의해 커버 유리판과 접촉하는 부분의 곡률 반경이 2.5㎜이고, 질량 96g이며, 스테인레스 스틸재로 구성된 충격자를 커버 유리판의 주 평면을 연직면에 대하여 소정의 각도 θ=30°에서 커버 유리판과 충돌시켜, 커버 유리판에 균열이 발생했는지의 여부를 육안으로 조사한다. 균열이 발생하지 않은 경우, 충격자를 들어올리는 높이를 올려서, 시험을 반복해서 행한다. 시험할 때마다 충격자의 충돌 위치를 바꾸고, 균열이 발생했을 때의 최대 충격 에너지가 충격 파괴 강도로 한다. 충격 파괴 강도의 단위는 J이다.
KR1020197016183A 2011-08-29 2012-08-16 유리판 KR102132175B1 (ko)

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