具有图案的透明玻璃的制作方法

文档序号:13641528阅读:381来源:国知局
本发明涉及一种具有图案的透明玻璃,更详细而言,涉及一种在安装在智能手机,平板电脑,上网本,笔记本的显示器用玻璃或镜片等光学玻璃的表面上形成带有点状、线状或波状的图案的凹凸面,并在其上面形成防指纹涂层,从而提高耐指纹性、防污效果、防水性以及透光率的具有图案的透明玻璃。
背景技术
:近来智能手机、平板电脑、上网本、笔记本电脑等的显示器玻璃由强化玻璃制成以防容易折断,并且在这些强化玻璃的表面上赋予特定图像、标志、字符等。作为相关的现有技术的例,韩国专利授权第10-1295251号(专利文献1)公开了一种在透明显示单元上执行图像多重沉积的方法,该方法包括:(a)在透明显示部件的上表面或下表面形成用于保护其表面的涂层的步骤;(b)将包括标志、字符、字母的各种图像组成的干膜光致抗蚀剂(dfr)附着于所述涂层的上部及下部的步骤;(c)通过用紫外光(uv)照射所述干膜光致抗蚀剂以使得仅期望的区域经由光掩模暴露于uv而执行曝光过程的步骤;(d)在付着有所述干膜光致抗蚀剂的透明显示部件中除了照射紫外光的区域去除其余区域的干膜光致抗蚀剂的步骤;€除了照射所述紫外光的区域之外去除其余区域中的涂层来执行蚀刻工艺的步骤;以及(f)当完成蚀刻过程时,通过去除附着于各种图像区域的干膜光致抗蚀剂执行剥离过程的步骤。然而,当使用专利文献1中公开的方法时,为了保护强化玻璃,在强化玻璃的表面上形成涂层后,需要进行干膜光致抗蚀剂附着工艺,uv曝光工艺,显影工艺,蚀刻工艺,剥离工艺等,因此需要很多用于执行所述工艺的设备或装置,并且由于耗较多时间,因此不具备经济性。此外,不会在强化玻璃的表面上直接形成图案,而是覆盖在强化玻璃的表面上的保护涂层形成图案,因此在智能手机或平板电脑等频繁发生手指的触摸的情况下,当长期使用时,保护涂层可能会磨损或剥落,从而导致图案的耐久性差。技术实现要素:要解决的技术问题本发明是鉴于所述诸多问题而提出的,其目的在于,提供一种无需使用高科技及昂贵的设备而使用简单的工艺及低成本在玻璃表面可以形成点状、线状或波状图案的凹凸面,并且在其上形成抗指纹涂层,从而提高耐指纹性、防污效果、防水性以及透光率的具有图案的透明玻璃。技术方案为了实现所述目的,本发明提供了一种具有图案的透明玻璃,通过在玻璃基板的表面上执行沉积工艺或蚀刻工艺形成多个点状、多个线状以及多个波状中任一个具有图案槽的凹凸面,在所述凹凸面上形成厚度为10nm至50nm的抗指纹涂层,其中所述图案槽的宽度或面积为0.3μm至5μm,深度或高度为0.2μm至2μm,图案槽之间的距离为0.5μm至5μm,其中分别图案槽的宽度或面积以及图案槽之间的隔开距离保持规定,从而凹凸面规则地排列。此时,为了增强抗指纹涂层的耐久性,可以在所述凹凸面与所述抗指纹涂层之间设置厚度为10nm至30nm的底涂层。有益效果根据本发明,在玻璃表面上形成通过阳雕或阴雕形成的凹凸面的槽,槽具有0.3μm至5μm的直径或宽度,并且即便不使用高科技及昂贵的设备也可以容易地制造及可商业化,由于制造成本低具有价格竞争力,而且根据正方形或圆形点状、线状、波状等用途使用掩模随意自由地设计图案。另外,玻璃表面的接触角保持在140°以上,因此,防污效果及防水性出色的同时可以提高透光率。此外,在凹凸面上形成抗指纹涂层,使得可以增强抗指纹性,并且以底涂层作为媒介形成抗指纹涂层,从而提高抗指纹涂层的耐久性。附图说明图1是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的表面的局部放大图。图2是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的截面的局部放大图。图3是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的沉积工艺的玻璃截面的部分放大图。图4是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃进行干蚀刻的工艺的玻璃截面的局部放大图。图5是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的湿蚀刻工艺的玻璃截面的局部放大图。图中10...玻璃基板20...掩模21...孔30...抗蚀剂40...底涂层50...抗指纹涂层100...凹凸面101...沉积层102...图案槽具体实施方式本发明可进行多种变更及具有多种实施例,作为一例,本发明通过在玻璃基板的表面上执行沉积工艺或蚀刻工艺形成多个点状、多个线状以及多个波状中任一个具有图案槽的凹凸面,在所述凹凸面上形成厚度为10nm至50nm的抗指纹涂层,其中所述图案槽的宽度或面积为0.3μm至5μm,深度或高度为0.2μm至2μm,图案槽之间的距离为0.5μm至5μm,其中分别图案槽的宽度或面积以及图案槽之间的隔开距离保持规定,从而凹凸面规则地排列。此时,为了增强抗指纹涂层的耐久性,可以在所述凹凸面与所述抗指纹涂层之间设置厚度为10nm至30nm的底涂层。以下基于本发明的优选的实施例详细说明本发明。本发明并不被示例的形态而限定,本发明的思想及技术范围包括示例形态的通常的变更及均等物及代替物。图1是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的表面的局部放大图,图2是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的截面的局部放大图。如图1及图2所示,本发明的具有图案的透明玻璃在玻璃基板10的表面上形成凹凸面100,所述凹凸表面100具有在多个圆形点状(参照图1a)、多个正方形点状(参照图1b),多个线状(参照图1c),多个波状(参照图1d)中任一个图案的图案槽102。所述图案槽102可以通过如图2a所示的沉积工艺形成,或者可以通过如图2b所示的蚀刻工艺形成。通过如图2a的沉积工艺在除了图案槽102之外的区域的在玻璃基板10的表面上形成沉积层101时,在没有形成沉积层101的区域形成图案槽102,并且如图2b所示,可以通过蚀刻对应于图案槽102的区域来在玻璃基板10的表面上形成图案槽102。所述图案槽102可以具有0.3μm至5μm的宽度或面积(直径),并且图案槽102之间的距离可以在0.5μm至5μm的范围内任意地调整。当所述图案槽102的宽度或面积(直径)小于0.3μm,且图案槽102之间的距离小于0.5μm时,需要精密昂贵的设备与复杂的工艺,因此制造成本增加,从而降低了价格竞争力,导致难以商品化,难以均匀地形成分别图案槽102的宽度或面积,因此难以规则地排列凹凸面。另一方面,当图案槽102的宽度或面积以及图案槽102之间的距离大于5μm时,玻璃表面上的图案可用肉眼区分,因此其商品性劣化,难以实现本发明要实现的抗指纹性、防污效果、防水性及透光性的改善。所述图案槽102的高度(即,通过上述沉积工艺形成的沉积层101的高度),即通过蚀刻工艺蚀刻的图案槽102的深度可以在0.2μm至2μm范围内调整。当图案槽102的高度或深度小于0.2μm时,凹凸面的水平差较小,因此难以实现由玻璃基板10的表面上的凹凸面所呈现的抗指纹性、防污效果、防水性以及透光率。另一方面,当图案槽102的高度或深度大于2μm时,过渡消耗沉积工艺或蚀刻工艺时间,导致批量生产率差,分别图案槽102的高度或深度不均匀,从而难以在玻璃基板10的整个表面上实现具有均匀图案的凹凸面。同时,底涂层40与抗指纹涂层50可以依次堆叠在由所述玻璃基板10的表面上的图案槽102形成的凹凸面100上,或者抗指纹涂层50可以在没有底涂层40的情况下直接形成在凹凸面100上。所述底涂层40可以使用粘合剂树脂来形成,所述粘合剂树脂增强了与抗指纹涂层50的粘合,以最大限度地减少抗指纹涂层50的分离或剥离现象,并且粘合剂树脂可以包括丙烯酸类聚合物树脂、水分散聚酯共聚物树脂。优选地所述底涂层40与抗指纹涂层50或所述抗指纹涂层50的最大厚度小于所述图案槽102的宽度或面积范围的最小值,作为一例,所述底涂层40可以具有10nm至30nm的厚度,并且所述抗指纹涂层50可以具有10nm至50nm的厚度。当所述底涂层40与抗指纹涂层50的厚度小于10nm时,难以在玻璃基板10的整个表面上保持均匀的厚度,并且为了在整个表面上形成均匀的厚度需要精密昂贵的设备,导致降低价格竞争力。另一方面,当底涂层40与抗指纹涂层50的厚度分别大于30nm与50nm时,形成图案槽102的区域与不形成图案槽102的区域之间的边界大大减少,因此凹凸面100不明显,从而难以实现本发明的提高抗指纹性、防污效果、防水性及透光性的效果。以下将描述用于在所述玻璃基板10的表面上形成图案槽102的沉积与蚀刻工艺,并且通过以下说明使本发明更加明确。图3示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的沉积工艺的玻璃的截面的局部放大图。如图3b所示,根据本发明实施例的具有图案的透明玻璃为,在玻璃基板10的表面上形成由氧化物或氟化物形成的高度d为0.2μm至2μm的透明沉积层101时,具有规定图案的凹凸面100通过所述透明沉积层101形成为阳雕形状。用于形成所述透明沉积层101的沉积工艺包括:如图3a所示,清洗并干燥玻璃基板10,然后在其上粘贴掩模20的步骤;在真空环境下在掩模20的孔21上沉积0.2μm至2μm高度的氧化物或氟化物的步骤;去除所述掩模20的步骤。此时,所述掩模20为与所述图案槽102对应的图案区域被封闭,在剩余的区域形成开放的孔21,相应地,如图3b所示,在掩模20的封闭区域不进行沉积,通过孔21在玻璃基板10的表面上沉积氧化物或氟化物,使得形成具有点状、线状、波状中任一个图案槽102的凹凸面100。所述氧化物或氟化物的沉积可以在减压真空环境中进行,并且可以使用公知的真空沉积设备来进行。用于形成所述透明沉积层101的氧化物包括sio2与mgf2,并且所述氟化物可以是氟有机材料与硅烷彼此连接的结构。然而,在本发明中用于形成透明沉积层101的材料不限于上述材料,并且可以使用能够形成透明沉积层101的任何其它公知的材料。在执行去除掩模20的过程之后,在具有所述凹凸面100的玻璃基板10的表面上形成所述底涂层40及/或抗指纹涂层50。所述抗指纹涂层50可以使用电子设备的显示器玻璃及光学眼镜等通常在其他领域中执行的工艺,例如可以是氟涂布剂与挥发性溶剂的混合物,也可以使用公知的抗指纹涂层剂的材料,因此其材料不受特别限制。图4是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃进行干蚀刻的工艺的玻璃截面的局部放大图。如图4b所示,根据本发明实施例的具有图案的透明玻璃为,图案槽10以20.2μm至2μm的深度d形成在玻璃基板10的表面上,使得凹凸面100通过形成在玻璃基板10的表面上的图案槽102形成为阴雕。如图4a所示,用于形成凹凸面100的步骤包括:清洗及干燥玻璃基板10后将掩模20附着于其上的步骤;通过对由所述掩模20的孔21而露出的玻璃基板10的表面进行干蚀刻而形成深度为0.2μm至2μm的图案槽102的步骤;去除所述掩模20的步骤。所述掩模20在与所述与图案槽102对应的区域形成开放的孔21,剩余的区域被封闭,即不会与图案槽102对应的区域被封闭。因此,掩模20的封闭区域未被蚀刻,仅蚀刻位有孔21的区域,由此,如图4b所示,制造具有由图案槽102形成的凹凸面100的玻璃基板10。可以通过高频放电或使用含有卤族元素的气体的等离子体对惰性氩气进行离子化来进行干法蚀刻,这种干法蚀刻方法可以从通常的商用化的公知的方法中选择。当通过干蚀刻形成图案槽102时,可以将图案槽102的横截面蚀刻成等腰梯形以减少光反射率。在执行去除掩模20的步骤之后,在形成有所述凹凸面100的玻璃基板10的表面上形成所述底漆层40及/或抗指纹涂层50。图5是示出根据本发明的具有图案的透明玻璃的湿蚀刻工艺的玻璃截面的局部放大图。如图5c所示,根据本发明实施例的具有图案的透明玻璃为,图案槽102以0.2μm至2μm的深度d形成在玻璃基板10的表面上,从而规定图案的凹凸面100通过形成在玻璃基板10的表面上的图案槽102形成为阴雕形状。如图5a所示,用于形成所述凹凸面100的步骤包括:清洗并干燥玻璃基板10并将掩模20附着于其上的步骤;通过在所述掩模20的孔21上涂布抗蚀剂,使得在所述玻璃基板10的表面上形成抗蚀剂层30的步骤;去除所述掩模20的步骤;通过对未形成有所述抗蚀剂层30的玻璃基板10的表面的区域进行湿蚀刻,使得形成0.2μm~2μm的深度的步骤;形成所述图案槽102的步骤;用去除剂去除所述抗蚀剂层30的步骤。所述掩模20与所述图案槽102对应的图案区域被封闭,在剩余的区域形成开放的孔21。因此,将穿过孔21的掩模20附着于玻璃基板10的表面,然后在其上印刷抗蚀刻油墨并穿过所述孔21,由此形成抗蚀剂层30,然后干燥抗蚀剂层30。随后,如图5b所示,当从玻璃基板10的表面去除所述掩模20时,在玻璃基板10的表面上形成预定的图案的抗蚀剂层30,即形成与所述孔21对应的图案的抗蚀剂层30,在此状态下,当通过浸渍或喷射氢氟酸等的酸性蚀刻剂来执行湿蚀刻工艺时,在玻璃基板10的表面中未形成抗蚀剂层30的部分被蚀刻,从而形成图案槽102。然后,在形成图案槽102后,使用丙酮等的去除剂来清洗玻璃基板10以去除所述抗蚀剂层30,由此,如图5c所示,制造具有由图案槽102形成的凹凸面100的玻璃基板10,并且所述图案槽102可以具有点状、线状及波状中的任一种图案。通过湿蚀刻形成图案槽102时,图案槽102可以具有半圆形横截面形状以减少光反射率。在抗蚀剂层30被去除的状态下,在具有所述凹凸面100的玻璃基板10的表面上形成所述底涂层40及/或抗指纹涂层50。如图3至5所示,所述图案槽102的宽度或面积w在0.3μm至5μm的范围内,图案槽102之间的距离s在0.5μm至5μm的范围内,并且图案槽102的长度或高度在0.2μm到2μm的范围内。这些数值范围不要求高精密性,因此不需要昂贵的沉积或蚀刻设备,并且容易制造,从而可以以最小的成本形成凹凸面100的同时,在玻璃基板10的整体表面加工成规定及均等的分别图案槽102的宽度或面积w及分别图案槽102之间的隔开距离s,从而,可以规则地排列形成在玻璃基板10的表面上的凹凸面100。[实验例1]透光率测试为了研究具有本发明图案的玻璃的透光率,通过上述干蚀刻工艺在厚度为0.8mm的强化玻璃的表面上形成深度为2μm的图案槽。此时,图案槽具有圆形点状,分别图案槽的面积(直径)为3μm,图案槽之间的距离在前后左右方向上为3μm。为了实验数据的可靠性,准备三个样品ag1至ag3。另外,作为比较材料准备具有平板形状并且其上未形成图案槽的0.8mm厚度的强化玻璃。根据本发明的一实施方案的样品ag1至ag3与没有图案的比较样品的透光率使用分光光度计(型号名称:u-4100)在400nm至700nm范围内的可视光波长下测量,其结果示于下表1中。波长(可视光线)ag1ag2ag3bare400nm92.892.592.792.2450nm93.092.992.992.3500nm93.093.093.092.4550nm93.192.993.092.5600nm93.092.892.992.4650nm92.992.792.792.3700nm93.092.792.792.4如表1所示,400nm至700nm的波长的透光率的分别的平均值为,本发明的图案样品ag1,ag2和ag3分别具有92.96nm,92.79nm与92.84nm的平均透光率,使得高于比较材料的平均值92.45nm。[实验例2]-接触角测试制造与实验例1相同的样品及比较材料后,测量3μm水滴的表面接触角的结果,本发明的具有图案槽的样品的平均接触角为140±1°,而比较材料具有101±0.8°的平均接触角,由此证实,根据本发明的形成有图案槽的玻璃基板具有出色的防水性。虽然根据限定的实施例说明了本发明的技术思想,但本发明不应被解释为限于特定实施例或数字范围,本领域的技术人员可以对其进行各种修改及组合,本发明所属领域的技术人员在不脱离本发明的权利要求范围内可以进行多种实施例,并且不能理解为修改的实施例是本发明的单独技术思想。当前第1页12
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