TWI375622B - - Google Patents

Description

1375622 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明是關於一種在玻璃板的兩面設置有強化層的強化 玻璃，並且涉及可防止由於在切割玻璃板時產生的微裂 紋或碎紋（chipping)而形成的龜裂等的破損，並可確 保針對應力的強度的強化玻璃，以及使用該強化玻璃的 觸控面板和強化玻璃的製造方法。 【先前技術】 [0002] 近年來，在諸如智慧型手機、平板型終端、汽車導航裝 置等的電子設備中，出售大量裝載有觸控面板的產品。 通常，觸控面板是通過粘合遮蓋玻璃和靜電感測器來構 成的，該遮蓋玻璃的特徵為：追求盡可能薄型，並且針 對應力的強度高。 [0003] 作為這種高強度的玻璃而被公知的有強化玻璃。強化玻 璃是指在玻璃板的兩面設置壓縮應力層（強化層），由 此與普通的玻璃相比提高了強度，並且不容易產生裂紋 等的破損。並且，在利用該強化玻璃來大量製造遮蓋玻 璃等的部件的情況下，準備在兩面設置有強化層的大型 玻璃板，通過輪刀（wheel cutter)或錯射等切割該玻 璃板，製造複數片進行了單片化的強化玻璃。 [0004] 然而，如果依靠前述的方法，由於在進行了單片化的強 化玻璃的切割面上產生無數個細小裂紋（所謂的微裂紋 或碎紋，在下文稱為“微裂紋等”），因此如果應力集 中在該微裂紋等處，則關係到龜裂等的破損，成為降低 強化玻璃的強度的重要原因。因此，以往為了維持強化 1〇11_7产單編號A0101 第3頁/共19頁 1012015544-0 1375622 玻璃的強度，在強化玻璃的切割面使用藥液實施蝕刻處 理，通過使微裂紋等腐蝕而進行去除操作。 [0005] 然而，必須對進行了單片化的強化玻璃的整個切割面（ 除玻璃板的表面和背面以外的四個侧面）進行該蝕刻處 理，此外，由於所使用的藥液的濃度低，因此在完成蝕 刻處理而去除微裂紋等為止需要很長的時間。此外，雖 然為了縮短處理時間而可以考慮提高藥液的濃度，但是 這樣做不僅會有危險，而且會發生強腐蝕反應，在實施 姓刻處理的切割面上會產生大的凹凸。如此，通過傳統 的強化玻璃的製造方法存在這樣的問題：在切割玻璃板 之後，用於維持強化玻璃的強度的處理需要花費較長時 間，使生產效率大大降低。 [0006] 此外，作為防止由於強化玻璃的應力而產生的破損的方 法，以下的專利文獻1中記載了在對大型玻璃基板進行蝕 刻處理之後切割大型玻璃的方法。但是，根據這種方法 ，在切割大型玻璃基板之後，研磨基板的邊緣部分來去 除餘留在基板邊緣部分的突起部分，再對基板的邊緣面 實施蝕刻處理，由於需要進行去除工程以及多次蝕刻處 理，因此會延長處理時間，降低生產效率。 [0007] <現有技術文獻> <專利文獻> 專利文獻1 :日本特開201 1-164508號公報 [0008] 10蘭07产單编號 【發明内容】 <技術問題> 為了解決上述問題，本發明的目的在於：在可靠地防止 A0101 第4頁/共19頁 1012015544-0 1375622 在切割玻璃板時產生的微裂紋等引起的龜裂等的破損的 同時’缩短用於維持強化玻璃的強度的處理時間，由此 提高生產效率。 [0009] <技術方案> • 為了達到上述目的，本發明的強化玻璃在玻璃板的兩面 設有強化層’在該玻璃板的周邊部分形成斷面凸出的階 梯部分，該階梯部分具有通過蝕刻處理被腐蝕的内側面 和通過機械加工被切割的外側面。 • [0010]對於本發明的強化玻璃而言，該階梯部分的外側面可以 採用由彎曲狀、輕倒角或者直邊形成的結構。此外通 過使用本發明的強化破璃，可製造在該玻璃板上設置有 導電膜以及絕緣膜的觸控面板。 [0011]

此外為了達到上述目的，製造本發明的強化玻璃的方 法之一，是針對大型的玻璃板進行單片化而製造複數張 強化玻璃’該製造方法包含：在該玻璃板的兩面形成強 化層的工程；在形成該強化層的玻璃板的切割部分以外 的區域形成保護膜的工程；在未被該保護膜覆蓋的玻璃 板的切割部分形成通過對玻璃板的兩面進行飯刻處理而 被腐㈣凹陷部分的卫程；以及通過機械加卫將形成該 凹陷部分的玻璃板沿凹陪部分切割，並在切割的玻璃板 的周邊部分形成斷面凸出的階梯部分的工程。 [0012] 此外’製造本發明的強化玻璃的另一方法，是針對大型 的玻璃板進行單片化而製造複數張強化_，該製造方 法包含：在該玻璃板的兩面形成強化層的工程，通過機 10110907#單編號删1 第5 S /共19頁 1012015544-0 工將形成該強化層的玻璃板切割的工程，在該被切 °】的破璃板的周邊部分以外的區域形成保護膜的工程， 以及在未被該保護膜覆蓋的玻璃板的周邊部分形成通過 對破填板的兩面進行钱刻處理而被腐钱的斷面凸出的階 梯部分的工程。 [0013] 較佳地，於本發明的強化玻璃的製造方法中，在形成該 階梯部分的工程之後，也可具有將階梯部分的外側面研 磨成彎曲狀、輕倒角或者直邊的工程。

[0014] <發明效果>

根據本發明，在切割後的強化玻璃中，在玻璃板的周邊 部分形成斷面凸出的階梯部分，並設置通過独刻處理形 成的内側面和通過機械加工切割的外側面的表面狀態不 同的兩個側面《由此，針對強化玻璃的應力作用於玻璃 板兩面的強化層並被強化層吸收，防止在與該強化層相 鄰的階梯部分的内側面產生微裂紋等，因此由微裂紋等 引起的龜裂也不會發生。此外，即使在階梯部分的外側 面產生了切割時的微裂紋等，但是由於作用於玻璃板兩 面的應力不會集中在與該玻璃板兩面分離的外側面的微 裂紋等處，因此可以認為不會對強度產生影響。因此， 根據本發明方法製造的強化玻璃，具有可確實防止由於 微裂紋等引起的龜裂等的破損，並可確保針對應力的強 度的效果。 [0015] 此外，在傳統方法中，對強化玻璃的整個切割面進行了 钱刻處理’但在本發明方法的情況下’階梯部分的外側 面通過使用金剛石刀具等的切割設備進行切割而成，因 1012015544-0 10110907^單編號A01〇l 第6頁/共I9頁 1375622 此可於短時間内成形。因此，可具有如下效果：在切割 玻璃板之後，用於維持強化玻璃的強度的處理時間大幅 縮短，提高了生產效率，而且由於階梯部分的端面是通 過機械加工而成，因此可加工成任意形狀。 【實施方式】 [0016] 下面，參照附圖說明用於實施本發明的方式。 [0017] 如第1圖中所示，在本發明中，使用薄型且大型的玻璃板 1，對該一張玻璃板1進行單片化而製造複數片強化玻璃 10。下面按照工程順序對其製造方法進行說明。此外， 在以下說明參照的附圖中，為了使結構清楚，與實際尺 寸比例不同，相較其他部分將特徵部分擴大地表示。 [0018] 如第2圖（a)所示，首先準備好薄型且大型的玻璃板1。 玻璃板1的板厚T雖然沒有特別限定，但是考慮到薄型化 的需要和加工特性等，優選為0. 4〜1. 0mm。此外，如果 玻璃板1的厚度為0. 4mra，則玻璃板1的尺寸可使用500mm 邊長的方形，如果玻璃板1的厚度為〇.7ram，則玻璃板1的 • 尺寸可使用lm邊長的方形，關於加工前的玻璃板1的尺寸 ，通過考慮操作性以及與板厚T之間的關係而適當地進行 確定。 [0019] 接著，如第2圖（b)所示，在玻璃板1上形成強化層2。 強化層2的形成方法可採用離子交換法（通過將玻璃板浸 潰在含有離子的水溶液中形成壓縮應力層的方法）、風 冷強化法（通過加熱後吹送空氣來急劇冷卻而形成壓縮 應力層的方法）。在本實施方式中，通過在玻璃板1的表 面和背面這兩面形成強化層2，由此與普通的玻璃材料相 1012015544-0 10110907#單編號A〇101 第7頁/共19頁 1375622 比難以發生龜裂等的破損，並且提高了玻璃板1的強度β [0020] 然後，如第2圖（c)所示，在形成強化層2的玻璃板1上 形成保護膜3 »保護膜3保護玻璃板1免受下述的蝕刻處理 引起的腐蝕，並且保護膜3被限定形成在除了作為產品外 形的切割部分4 (寬度大概為〇. 05〜1. 0mm)以外的區域 。作為其方法，與一般的光刻法（Photolithography )一樣，首先在強化層2的表面均勻地塗布透明的光刻膠 (感光性樹脂）並使其乾燥。之後，在除切割部分4之外 的區域覆蓋形成有暴光孔5的光罩6，通過照射UV光進行 暴光來印出圖案。然後，使用鹼溶液使印出的圖案顯像 ’在強化層2上通過圖案成形而形成保護膜3即可。保護 膜3在玻璃板1的表面和背面這兩面形成。在此，由於保 護膜3在蝕刻處理後被剝離，因此作為使用光刻膠來形成 圖案的結構的替代，可採用粘貼可剝離的保護薄片的結 構和印刷保護膜的結構等。

[0021]接著，如第2圖（d)所示，對未被保護膜3覆蓋的玻璃板 1的切割部分4實施蝕刻處理。在本實施方式中，蝕刻處 理採用使鹽酸等藥液浸透而執行的濕蝕刻，由此使位於 切割部分4的強化層2和玻璃板1腐飾，形成特定深度的凹 陷部分7。然後’在完成蝕刻處理之後，通過使用強鹼來 制離來去除不需要的保護骐3。在此，凹陷部分7在玻璃 板1的表面和背面這兩面上形成。此外，根據玻璃板1的 板厚T和強化層2，凹陷部分7的深度D優選為5〜50yra。 [0022] 接著，如第2圖（e)所示，通過對在兩面形成凹陷部分7 的破螭板1進行機械加工來切割玻璃板1。切割方法使用 10110907^^¾ AOioi 第 8 頁 / 幻0 百 弟 》 貝 / 共 19 頁 1012015544-0 1375622 金剛石刀具、超硬合金制的輪刀、或是鐳射或金剛石工 具等的切割機器8，沿凹陷部分7的中心切割玻璃板1，對 玻璃板進行單片化製造複數張強化玻璃10。這樣切割的 強化玻璃10形成為在玻璃板1的周邊部分具有斷面凸出的 階梯部分11的形狀。在此，若階梯部分11的寬度W太長， 會使玻璃強度減弱，而太短則在切割時會損傷階梯部分 而無法確保強度，因此寬度W優選為50~500 #m。 [0023] 最後，如第2圖（f)所示，可以實施對強化玻璃10的階 梯部分11進行研磨的後期處理。在該後期處理中，將強 化玻璃10固定，送入加工面彎曲的旋轉磨刀石9 (9A)的 同時進行研磨，由此將階梯部分11的端面形成為彎曲狀 較佳。在此，所使用的旋轉磨刀石9 (9A)為大約#800的 細小粒度的磨刀石較佳。並且，作為用於彎曲的旋轉磨 刀石9 ( 9A)的替代，可使用用於輕倒角的旋轉磨刀石9 (9B)或用於直邊的旋轉磨刀石9 (9C)來進行輕倒角加 工和直邊加工，可形成任意形狀。 [0024] 如上所述製造的強化玻璃10如第3圖所示，在玻璃板1的 周邊部分形成特定寬度的階梯部分11。該階梯部分11雖 然具有内側面12和外側面13這兩個側面，但是如上所述 ，由於兩側面的形成方法不同，因此兩側面的表面狀態 不同。也就是說，内側面12是通過蝕刻處理而形成的， 由於是使用鹽酸等藥液對玻璃板1進行腐蝕而形成的表面 ，因此完全不會產生由於如微裂紋等的龜裂等原因而形 成的缺陷。相對於此，外側面13是通過金剛石刀具等的 切割機器8形成的，由於是通過機械加工切割玻璃板1而 10110907产單編& A0101 第9頁/共19頁 1012015544-0 1375622 形成的表面，因此可能產生微裂紋等的細小缺陷。 [0025] 然而，由於針對強化玻璃10的應力將通過作用於玻璃板1 的兩面（形成有強化層2的面）而被吸收，因此只要在與 該面相鄰的階梯部分11的内侧面12上不存在微裂紋等， 則不會發生由微裂紋等引起的龜裂。此外，即使在階梯 部分11的外側面13存在微裂紋等，只要其微裂紋等至少 未到達内側面12，則作用於玻璃板1的兩面的應力不會在 與内側面12分離的外側面13的微裂紋等處集中，可以認 為不會對強度產生不良影響。因此，通過本發明方法製 造的強化玻璃10，可確實防止由於微裂紋等產生的龜裂 等的破損，並可確保針對應力的強度。 [0026] 此外，根據本發明的方法，在切割玻璃板1之後，具有可 縮短用於維持強化玻璃10的強度的處理時間的效果。也 就是說，在傳統方法中對強化玻璃10的整個切割面（除 玻璃板1的表面和背面以外的四個側面）進行了蝕刻處理 ，但是在本發明方法的情況下，由於僅對作為切割部分4 的凹陷部分7進行蝕刻處理即可，因此與傳統方法相比， 本發明方法的處理面積絕對地少。此外，關於階梯部分 11的外側面13，通過使用金剛石刀具等的切割機器8進行 切割，由此可以在短時間内形成外側面13。因此，可大 幅縮短用於維持強度的處理時間，並可提高生產效率。 而且，由於階梯部分11的外側面13是通過機械加工形成 的，因此可加工成第3圖（a)的彎曲形狀、第3圖（b) 的輕倒角形狀、第3圖（c)的直邊形狀等的任意形狀。 [0027] 在此，於上述製造方法中，雖然對玻璃板1實施蝕刻處理 單编號A_ 第10頁/共19頁 1012015544-0 1375622 之後切割玻瑀板1來進行單片化，但是作為這種方法的替 代，可採用在切割玻璃板1之後實施蝕刻處理的方法。 [0028] 將該方法根據第4圖說明時，首先在如第4圖（a)所示的 大型玻璃板1的兩面形成如第4圖（b)所示的強化層2。 其形成方法與上述方法一樣，可採用離子交換法或風冷 強化法。該強化層2是形成在玻璃板1的兩面上。 [0029] 接著，如第4圖（c)所示，通過機械加工切割在兩面形 成強化層2的玻璃板1。4割方法使用金剛石刀具、超硬 # 合金制的輪刀、或鐳射或金剛石工具等的切割機器8，沿 將成為產品的外形的切割部分4進行切割，對玻璃板1進 行單片化製造複數張強化玻璃1 〇。 [_接著，如第4圖⑷所示，在被切割的玻璃板w周邊部 分（寬度大約為50〜500/zm)以外的區域形成保護膜3。 其形成方法與上述方法一樣，可採用光蝕刻或保護薄片 枯貼或保護膜印刷等，其中，前述光姓刻技術如下所述 % .在塗布光刻膠並使其乾燥之後，在除周邊部分以外的 區域覆蓋形成有暴光孔5的光罩6，通過暴光、顯像來形 成圖案》該保護膜3也形成在玻璃板1的兩面。 Γ 00*^11 然後，如第4圖（e)所示，對未被保護膜3覆蓋的玻璃板 1的周邊部分實施蝕刻處理。蝕刻處理也與上述方法一樣 ’通過使鹽酸等藥液浸透的濕蝕刻而執行.據此，在玻 螭板1的周邊部分強化層2和玻璃板1被腐姓，通過對玻璃 板1的兩面實施該處理來形成斷面凸出的階梯部分丨丨。在 此，階梯部分11的内側面12的深度D根據玻璃板1的板厚τ ^110907^單編號 Α01(Π 第11頁/共19頁 1012015544-0 1375622 和強化層2，優選設定為約5~50/zme [0032] 最後，如第4圖（f)所示，可實施將階梯部分11的端面 研磨成彎曲狀或輕倒角或直邊的後期處理。 [0033] 通過以上方法製造的強化玻璃10也在玻璃板1的周邊部分 形成特定寬度的階梯部分11。由於該階梯部分11具備通 過蝕刻處理而被腐蝕的内側面12和通過機械加工而切割 的外側面1 3而構成，因此根據上述理由，可確實防止由 於微裂紋等而引起龜裂等的破損，並可確保針對應力的 強度。 φ [0034] 〈產業上的可利用性〉 根據本發明的強化玻璃可用作智慧型手機、平板型終端 、汽車導航裝置等的觸控面板式的電子設備的部件。例 如，可用#在強化玻璃的單面層疊透明導電膜和絕緣膜 而形成的靜電容量式觸控面板，或可用作在強化玻璃的 周邊部分設置裝飾層的遮蓋玻璃等。 【圖式簡單說明】 φ [0035] 第1圖係為用於製造本發明的強化玻璃的玻璃板的平面圖 〇 第2圖係為本發明的強化玻璃的製造工程的一個示例的截 面圖。 第3圖係為本發明的強化玻璃的階梯部分附近的截面立體 放大圖。 第4圖係為本發明的強化玻璃的製造工程的其他示例的截 面圖。 1〇11〇9〇7#單编號 A_ 第12頁/共19頁 1012015544-0 1375622 【主要元件符號說明】 [0036] 1 :玻璃板 2 :強化層 3 :保護膜 4:切割部分 5 :暴光孔 6 :光罩 7 :凹陷部分 8 :切割機 9:旋轉磨刀石 10 :強化玻璃 11 :階梯部分 12 :内側面 13 :外側面 10110907多單編號 A0101 第13頁/共19頁 1012015544-0

Claims (1)

1375622 七、申請專利範圍： 1 . 一種強化玻璃，該強化玻璃在一玻璃板的兩面設有一強化 層，在該玻璃板的周邊部分形成有斷面凸出的一階梯部分 ，該階梯部分具有通過钮刻處理被腐敍的一内側面和通過 機械加工被切割的一外側面。 2 .如申請專利範圍第1項所述之強化玻璃，其中該階梯部分 的該外側面係形成為彎曲狀、輕倒角或直邊。 3 . —種觸控面板，其係在如申請專利範圍第1項或第2項中所 述的強化玻璃的該玻璃板上設置有一導電膜和一絕緣膜。 4 . 一種強化玻璃的製造方法，其係針對大型的玻璃板進行單 片化而製造複數張強化玻璃，該製造方法包含： 在該玻璃板的兩面形成一強化層的工程； 在形成有該強化層的該玻璃板的切割部分以外的區域形成 一保護膜的工程；

在未被該保護膜覆蓋的該玻璃板的切割部分形成通過對該 玻璃板的兩面進行蝕刻處理而被腐蝕的一凹陷部分的工程 ;以及 通過機械加工將形成該凹陷部分的該玻璃板沿該凹陷部分 切割，並在切割的該玻璃板的周邊部分形成斷面凸出的一 階梯部分的工程。 5 . —種強化玻璃的製造方法，其係針對大型的玻璃板進行單 片化而製造複數張強化玻璃，該製造方法包含： 在該玻璃板的兩面形成一強化層的工程； 通過機械加工將形成有該強化層的該玻璃板切割的工程； 在被切割的該玻璃板的周邊部分以外的區域形成一保護膜 單·删1 第14頁/共19頁 1012015544-0 1375622 的工程；以及 在未被該保護膜覆蓋的該玻璃板的周邊部分形成通過對該 玻璃板的兩面進行蝕刻處理而被腐蝕的斷面凸出的一階梯 部分的工程。 6 .如申請專利範圍第4項或第5項所述之強化玻璃的製造方法 ，其中在形成該階梯部分的工程之後，更包含將該階梯部 分的外側面研磨成彎曲狀、輕倒角或直邊的工程。

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