便携式终端用防护玻璃及其制造方法、以及便携式终端装置的制作方法

专利名称：便携式终端用防护玻璃及其制造方法、以及便携式终端装置的制作方法
便携式终端用防护玻璃及其制造方法、以及便携式终端装
置技术区域本发明涉及用于保护如手机、PDA(个人数码助理，Personal DigitalAssistant) 等便携式终端装置的显示屏的防护玻璃(cover glass)及其制造方法、以及便携式终端装置。
背景技术：
在手机、PDA等便携式终端装置中，为了防止显示器受到撞击、外力，在显示器外侧 隔着一定的间隔配置有塑料保护板，例如透明性高的丙烯树脂保护板(例如，专利文献1)。但是，丙烯树脂保护板容易因外力而弯曲，所以需要将保护板与显示屏的间隔较 宽地设成能够吸收其弯曲的程度。并且，为了使丙烯树脂制的保护板具有一定程度的强度， 需要加厚。所以，难以实现便携式终端装置的薄型化。对此，为实现便携式终端装置的薄型化，提出了一种保护板，其使用了抑制弯曲、 且即使为薄板时也具有强度的化学强化玻璃(例如，专利文献2)。专利文献2中，记载了一 种便携式终端用防护玻璃及其制造方法，通过将包含特定玻璃组分的平板玻璃切断为规定 形状，将端面进行倒角加工，将两面进行镜面研磨加工之后，进行化学强化，在表面形成压 缩应力层，从而抑制弯曲且变得不易破损。专利文献1 日本特开2004-299199号公报专利文献2 日本特开2007-99557号公报

发明内容
另一方，近年来，对于手机、PDA等便携式终端装置，装置厂商的竞争日益激化，除 了便携式终端装置的薄型化、高功能性之外，还要求具有高级感的高时尚性便携式终端装 置。对于防护玻璃也要求时尚性，作为防护玻璃的外形形状，已从以往单纯的方形形状，变 成要求与机器的显示屏形状相符的形状(例如，在构成防护玻璃的某一边上向内侧深凹的 具有负曲率的形状)、在防护玻璃主表面上形成孔的形状等复杂形状的防护玻璃。但是，专利文献2中记载的以往的加工方法中，由于防护玻璃端面的表面粗糙度 较大，防护玻璃端面中经倒角加工的表上存在数十μ m 数百μ m左右的微裂纹，所以有无 法获得便携式终端用防护玻璃所需的机械强度的问题。并且，专利文献2中记载的以往的 加工方法中，无法获得如上所述的复杂形状的防护玻璃，或者即使获得机械强度也非常低， 并且，加工成本变高，现状是仍未实用化。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的为，提供即使是复杂形状时也能满足便 携式终端用防护玻璃所要求的高机械强度的防护玻璃及其制造方法，以及显示屏具有高机 械强度的便携式终端装置。本发明的便携式终端用防护玻璃，是通过对板状玻璃基板进行蚀刻而切取成所需 形状而成的、用于保护便携式终端的显示屏的防护玻璃，其特征在于，所述防护玻璃的端面由熔化玻璃面构成，并且，所述端面的表面粗糙度为，算术平均粗糙度Ra在IOnm以下。这种构成的便携式终端用防护玻璃由于不进行机械加工，而是通过蚀刻从板状玻 璃基板切取成所需形状而成的，所以与通过机械加工而形成外形的情况相比，具有防护玻 璃端面的表面粗糙度为IOnm以下这样的纳米级的高平滑性，且具有不存在通过机械加工 而形成外形时必定形成的微裂纹的平滑性极高的表面状态。由此，即使便携式终端用防护 玻璃的外形形状为复杂形状，也能满足便携式终端用防护玻璃所要求的高机械强度。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选所述防护玻璃的主表面由通过下引 (down draw)法成形的熔化玻璃面构成，且所述主表面的表面粗糙度为，算术平均粗糙度Ra 在0. 5nm以下。根据这个构成，形成机械强度更加出色的防护玻璃。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选所述所需形状为在构成防护玻璃的轮廓 的一部分中包括具有负曲率的部分的形状。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选所述防护玻璃的板厚在0. 5mm以下。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选所述防护玻璃为含有从Si02、Al203、Li2O 和Na2O中选择的至少一个的铝硅酸盐玻璃。根据这个构成，可通过下引法(fusion法，熔 流法)形成板状玻璃基板，所以能将玻璃基板的主表面制成无伤痕的、具有纳米级的极高 平滑性的熔化玻璃面。因此，制作防护玻璃时不需要主表面的镜面研磨加工，能获得在主表 面上也没有微裂纹的防护玻璃，成为机械强度出色的防护玻璃。并且，能够进行基于离子交 换的化学强化，能进一步提高机械强度。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选所述铝硅酸盐玻璃含有62重量％ 75 重量％&Si02、5重量％ 15重量％的々1203、4重量％ 10重量％的1^20、4重量％ 12重 量％的Na2O和5. 5重量％ 15重量％的&02。根据这个构成，能稳定地进行玻璃制造，得 到机械强度出色的玻璃。并且，虽然便携式终端用防护玻璃常被使用在与人的肌肤接触，或 与水、雨水等接触等非常严酷的环境中，但即使在这种环境下也能具有充分的化学耐久性。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选所述防护玻璃为通过离子交换处理而进 行了化学强化的玻璃。并且，所述防护玻璃优选在所述主表面及所述端面上具有压缩应力 层。根据这个构成，防护玻璃表面由于被化学强化，并且在表面(主表面及端面)上形成了 压缩应力层，所以能进一步提高机械强度。本发明的便携式终端用防护玻璃中，优选上述防护玻璃的端面为，的中央部突出， 且具有从该中央部向两个主表面侧倾斜的倾斜面。根据这个构成，向便携式终端装置的框 架等安装该防护玻璃时，能够在不引起咬合、缺损的情况下容易地安装。本发明的便携式终端用防护玻璃的制造方法制造保护便携式终端的显示屏的便 携式终端用防护玻璃，其特征在于，在板状玻璃基板的主表面形成抗蚀剂图案之后，以所述 抗蚀剂图案作为掩模，用含有氢氟酸以及选自硫酸、硝酸、盐酸、氟硅酸中的至少1种酸的 混酸水溶液蚀刻液对上述玻璃基板进行蚀刻，从而切取成所需形状。根据本方法，在并非进行机械加工而是通过蚀刻从板状玻璃基板切取所需形状 时，作为蚀刻液使用含有氢氟酸以及选自硫酸、硝酸、盐酸、氟硅酸中的至少1种酸的混酸 水溶液，所以能获得如下的防护玻璃，即，被切成所需形状的防护玻璃的端面的表面粗糙度 具有纳米级的高平滑性，且具有不存在通过机械加工形成外形时必定形成的微裂纹的极高 表面状态的防护玻璃。并且，由于在形成抗蚀剂图案时可采用光刻法，所以被切取的防护玻璃的尺寸精度也高。因此，便携式终端用防护玻璃的外形形状即使为复杂的形状，也能获得 尺寸精度高的防护玻璃，且能得到便携式终端用防护玻璃所要求的高机械强度。本发明的便携式终端用防护玻璃的制造方法中，所述板状玻璃基板优选通过下引 法成形。原因为，通过下引法成形的板状玻璃基板的两个主表面由于具有通过热形成而形 成的表面，因此具有纳米级的极高平滑性和不存在微裂纹的表面状态。并且，以形成在玻 璃基板的两个主表面的抗蚀剂图案作为掩模，从两个主表面蚀刻玻璃基板时，能够从两个 主表面进行均等的蚀刻，所以使尺寸精度也变高，防护玻璃端面的截面形状也变好，因此优 选。本发明的便携式终端用防护玻璃的制造方法中，优选所述所需形状为，在构成防 护玻璃的轮廓的一部分中包括具有负曲率的部分的形状。本发明的便携式终端用防护玻璃的制造方法中，优选所述防护玻璃为含有从 Si02、Al203、Li20* Na2O中选择的至少一个的铝硅酸盐玻璃。根据该方法，可通过下引法形 成板状玻璃基板，所以能得到玻璃基板的主表面无伤痕的、具有纳米级的极高平滑性的表 面状态。因此，制作防护玻璃时不需要主表面的镜面研磨加工，能获得在主表面上也没有微 裂纹的防护玻璃，成为机械强度出色的防护玻璃。并且，能够进行基于离子交换的化学强 化，能进一步提高机械强度。本发明的便携式终端用防护玻璃的制造方法中，优选切取成所述所需形状之后， 通过离子交换处理将切取的玻璃基板进行化学强化。根据这个方法，由于在构成防护玻璃 的整个表面(主表面及端面)上形成有压缩应力层，所以能进一步提高机械强度。本发明的便携式终端装置的特征在于，具备具有显示屏的装置主体、和设置于上 述显示屏上的上述便携式终端用防护玻璃。根据这个构成，能提供显示屏具有高机械强度 的便携式终端装置。本发明的便携式终端用防护玻璃即使为复杂的形状，也能得便携式终端用防护玻 璃所要求的高机械强度。并且，对于本发明的便携式终端装置，即使保护显示屏的防护玻璃 是复杂的形状，也能得到显示屏具有高机械强度的便携式终端装置。


图1为表示安装了本发明实施方式的便携式终端用防护玻璃的、便携式终端的一 部分的截面图。图2(a)为用于说明图1所示的防护玻璃外形的图，(b)为用于说明负曲率的图， (c)为用于说明负曲率、正曲率的图。图3为表示图2所示的防护玻璃的端面形状的图。图4(a) (C)为用于说明玻璃基材的利用蚀刻进行的形状加工的图。图5为用于说明实施例3的防护玻璃形状的图。图6(a) (c)为用于说明用于根据比较例的制造方法制造图2 (a)所示的防护玻 璃的制造工序的图。
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1为表示安装了本发明实施方式的便携式终端用防护玻璃的、便携式终端的一 部分的截面图。在图1所示的便携式终端装置中，在液晶显示面板2的上方隔着间隔D设 有防护玻璃1。该液晶显示面板2的是通过一对玻璃基板21、22夹持液晶层23而构成的。 其中，图1省略了液晶显示面板通常使用的其他部件。本发明的实施方式的防护玻璃，是在板状玻璃基板的主表面形成抗蚀剂图案之 后，以上述抗蚀剂图案作为掩模，用蚀刻液蚀刻上述玻璃基板，从而切取所需形状而获得 的，并且，如图3所示的防护玻璃1的端面14由熔化玻璃面构成，该端面14的表面粗糙度 (算术平均粗糙度Ra)为IOnm以下。如上所述，本发明的防护玻璃由于是通过蚀刻而形成 外形，所以该通过蚀刻而形成的端面14具有非常高的平滑性，并且由于是由熔化玻璃面所 构成，所以成为不存在采用机械加工形成时在端面上必定存在的微裂纹的状态。这样的构 成的防护玻璃，即使便携式终端用防护玻璃的外形形状为复杂的形状，也能容易地将外形 加工成所需形状，且能获得便携式终端用防护玻璃所要求的高机械强度。另外，即使在板厚薄为如0. 5mm以下的情况下，也能维持高机械强度。将这样的板 厚薄的防护玻璃安装到机器上时，由于具有高机械强度，防护玻璃难以因外力而弯曲，因此 能将防护玻璃和显示屏的间隔设成较窄。其结果，能够实现机器的薄型化。]其中，将玻璃基板蚀刻的蚀刻方法可以是湿式蚀刻法(wetetching)、干式蚀刻 法(dry etching)中的任一个。从降低加工成本的观点，优选湿式蚀刻法。作为湿式蚀刻 法所使用的蚀刻液，只要能蚀刻玻璃基板则均可使用。例如，可以使用以氢氟酸作为主要成 分的酸性溶液，或者在氢氟酸中含有硫酸、硝酸、盐酸、氟硅酸中的至少一个酸的混酸等。另 外，作为干式蚀刻法所使用的蚀刻液，只要能蚀刻玻璃基板则均可使用，例如可使用氟系气 体。另外，本发明的防护玻璃1可以制成如图2(a)所示的在构成防护玻璃的轮廓的一 部分中包含具有负曲率的部分的形状。在这里对正曲率和负曲率进行定义。对构成防护玻 璃的轮廓以如图2(b)中所示的曲线Cl和曲线C2进行表示，防护玻璃用区域A表示。此时， 将区域A的内部一直视为左侧而描绘构成防护玻璃的轮廓时，将随着前进向左弯曲的轮廓 部分定义为正曲率，将随着前进向右弯曲的轮廓部分定义为负曲率。即使前进既也不向右 弯曲也不向左弯曲的笔直部分的曲率定义为0。因此，图2(b)所示的曲线Cl为具有正曲率 的曲线，曲线C2为具有负曲率的曲线。而且，即使在构成防护玻璃的轮廓变复杂而成为图 2 (c)所示的形状时，基于上述的定义，线段C+为正曲率，线段C-为负曲率，线段CO的曲率 为0。如上定义负曲率时，所谓图2(a)所示的防护玻璃1的具有负曲率的部分，是指在 防护玻璃1主表面内形成的孔部12的角部121、凹部11的角部111等。包含这种具有负曲率的部分的形状是采用通常的玻璃基板制造工序的外形加工 即机械加工所难以加工的形状。这种形状可通过采用后述的光刻法及蚀刻法而容易地实 现。并且，在此所说的孔部12的角部121、凹部11的角部111不包括源于玻璃缺损的产生 物，以及因防护玻璃表面上形成的微小凸部、凹部而构成的表面粗糙、表面起伏。即，不包括 由于具有正曲率的部分中的玻璃的缺损而产生的凹部、表面粗糙、表面起伏的凹部等。防护玻璃1可通过使用经下引法成形的板状玻璃基板(玻璃片)来制造。作为能 使用下引法形成玻璃板的玻璃，可以举出含有Si02、Al203、Li20和/或Na2O的铝硅酸盐玻璃。铝硅酸盐玻璃尤其优选含有62重量％ 75重量％的Si02、5重量％ 15重量％的A1203、 4重量％ 10重量％的1^20、4重量％ 12重量％ WNa2O以及5.5重量％ 15重量％的 ZrO2,并且，优选制成Na2OArO2重量比为0. 5 2. 0、进而Al2O3ArO2重量比为0. 4 2. 5 的组成。SiO2是构成玻璃骨架的主要成分。便携式终端装置用防护玻璃、尤其是手机用防 护玻璃常在与人肌肤接触、或与水、雨水等接触等非常严酷的环境下被使用，需要在这样的 环境中也具有充分的化学耐久性。考虑上述化学耐久性和熔融温度，SiO2的比率优选为62 重量％ 75重量％。含有Al2O3是为了提高玻璃表面的离子交换性能。并且，便携式终端用防护玻璃需 具有视认性，即透明性。考虑到化学耐久性、耐透性，Al2O3的比例优选为5重量％ 15重量％。Li2O为在玻璃表层部上通过与离子交换处理浴中主要的Na离子进行离子交换而 对玻璃进行化学强化时的必需成分。考虑离子交换性、耐失透性以及化学耐久性，Li2O的比
例优选为4重量％ 10重量％。Na2O为在玻璃表层部上通过与离子交换处理浴中的K离子进行离子交换而对玻璃 进行化学强化时的必需成分。便携式终端装置时常在掉落、或反复挤压显示屏、或在开关式 便携式终端装置时因开关而对显示屏施加撞击、外力的状况下被使用，所以需要在这样的 使用环境下也具有充分的机械强度。考虑到上述机械强度、耐失透性、化学耐久性，Na2O的 比例优选为4重量％ 12重量％。ZrO2具有提高机械强度的效果。考虑到化学耐久性、稳定地制造均质的玻璃，ZrO2 的比例优选为5. 5重量％ 15重量％。并且，上述的铝硅酸盐玻璃可通过离子交换处理而化学强化，在玻璃表面形成压 缩应力层，从而能进一步提高机械强度。其中，可以用其他的多成分系玻璃代替铝硅酸盐玻 璃。另外，只要能确保作为便携式终端用防护玻璃所需的透明性，可以采用晶体玻璃。本发明中，当防护玻璃1的厚度为0. 5mm以下的情况下，尤其能发挥效果。并且， 作为构成防护玻璃1的玻璃，优选采用如上所述通过离子交换处理而进行了化学强化的玻 璃。所谓经化学强化的玻璃，是指将构成玻璃的碱金属离子用尺寸比其大的碱金属离子经 离子交换进行交换，从而被强化的玻璃。像这样被化学强化的玻璃表面上将形成压缩应力 层。接着，对本发明的便携式终端用防护玻璃的制造方法进行说明。在制造防护玻璃的形状加工工序中，通过对玻璃基板进行光刻及蚀刻而进行外形 加工。在蚀刻工序中，如图4(a)所示，在玻璃基板1的两个主表面上涂布抗蚀剂材料31。 其次，介由具有所需外形形状(例如，包含具有负曲率的部分的外形)的图案的光掩膜，曝 光上述抗蚀剂材料。然后，如图4(b)所示，对曝光后的抗蚀剂材料进行显影，在上述玻璃基 板的被蚀刻区域以外的区域形成抗蚀剂图案(形成开口部31a)，对上述玻璃基板的上述被 蚀刻区域进行蚀刻。此时，作为蚀刻液使用湿式蚀刻液时，如图4(b)所示，玻璃被各向同性 地蚀刻，由此，端面14成为如图4(c)所示的形状。S卩，端面14的中央部14a向外面最突出， 从该中央部14a向两个主表面13侧形成有缓慢弯曲的倾斜面14b、14b。其中，倾斜面14b 和主表面13的界面、以及倾斜面14b相互之间的界面(中央部14a)优选设成具有半径数十Pm的圆弧的形状。通过设成这样的端面形状，在向便携式终端装置的框架等安装该防 护玻璃时，能在不产生咬合、缺损的情况下容易地安装。作为蚀刻工序中使用抗蚀剂材料，只要是对以抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻玻璃时 所使用的蚀刻液有耐性的材料即可。玻璃基本上通过含氢氟酸的水溶液的湿式蚀刻法、氟 系气体干式蚀刻法而被蚀刻，因此，例如可以使用耐氢氟酸性出色的抗蚀剂材料等。作为蚀刻工序中使用的蚀刻液，可以使用在氢氟酸中含有硫酸、硝酸、盐酸、氟硅 酸中的至少一种酸的混酸等。通过用上述混酸水溶液作为蚀刻液，能获得如下的防护玻璃， 即，具有切取成所需形状的防护玻璃的端面表面粗糙度在IOnm以下的纳米级高平滑性，且 具有不存在通过机械加工形成外形时必定形成的微裂纹的极高表面状态的防护玻璃。并 且，外形的形成采用了光刻法，所以切取的防护玻璃的尺寸精度也高。因此，便携式终端用 防护玻璃的外形形状即使是复杂的形状，也能获得尺寸精度高的防护玻璃，并且，能得到便 携式终端用防护玻璃所要求的高机械强度。而且，通过该利用光刻法及蚀刻法进行的外形 加工，还能提高生产率，加工成本也能降低。另外，作为用于从玻璃基材剥离抗蚀剂材的剥 离液，优选使用Κ0Η、NaOH等碱溶液。其中，抗蚀剂材、蚀刻液、剥离液的种类可根据被蚀刻 材料、即玻璃基板的材料适宜选择。并且，由于通过蚀刻工序进行外形加工，因此可在防护玻璃上较容易地形成包含 负曲率部分的凹部11、孔部12。同样，由于使用了蚀刻工序，因此可通过调整掩模图案，对 防护玻璃赋予标志符号等设计(各种外形形状等)。由此，也能够容易地实现防护玻璃今后 所要求的、采用机械加工所无法实现的复杂设计。另外，板状玻璃基板可以使用从熔融玻璃直接成形为片状的基板，或是将以某厚 度成形的玻璃体切成规定的厚度、研磨主表面制成规定厚度的基板等。优选使用从熔融玻 璃直接成形为片状的基板。其原因为，从熔融玻璃直接成形为片状的玻璃基板的主表面为 热成形的表面，具有极高的平滑性，呈无微裂纹的表面状态。作为从熔融玻璃直接成形为片 状的方法，例如可以举出下引法、浮式法等。其中优选下引法。这是因为，除了上述的高平 滑性等效果外，由于在利用蚀刻工序进行外形加工的情况下，在以形成在玻璃基板的两个 主表面的抗蚀剂图案作为掩模，从两个主表面蚀刻玻璃基板时，能够从两个主表面进行均 等的蚀刻，所以尺寸精度也变高，防护玻璃端面的截面形状也变好。另外，基于与上述同样的理由，本发明的防护玻璃的制造方法的玻璃优选为含有 SiO2, A1203、Li2O和/或Na2O的铝硅酸盐玻璃。并且，在利用蚀刻进行形状加工工序之后，可通过对防护玻璃进行离子交换处理 而进行化学强化，从而在防护玻璃表面形成压缩应力层，能进一步提高防护玻璃的机械强 度。上述板状玻璃基板使用利用下引法从熔融玻璃直接成形为片状的基板时，其玻璃基板 的主表面为热成形表面，具有不存在通过机械加工形成外形时必定形成的微裂纹的平滑性 极高的表面状态，所以通过化学强化形成的压缩应力层在5 μ m以上即可。压缩应力层的厚 度优选为50 μ m以上，进一步优选为ΙΟΟμπι是较理想的。由于保护便携式终端显示屏的防 护玻璃是以覆盖显示屏的方式被设置，所以考虑到使用时容易发生伤痕，而且反复挤压显 示屏、或为开关式便携式终端装置时因开和关而受到撞击、外力等，较深地形成压缩应力层 是较理想的。另外，根据上述防护玻璃的制造方法制造的防护玻璃1，如图3所示，具有主表面13及端面14，该端面14的截面形状在图2所示的外形的所有端面14上基本相同。本发明 的防护玻璃由于如上述地通过蚀刻形成外形，所以所得的外形的端面14均在同样的条件 下形成。由此，在通过湿式蚀刻法形成外形时，玻璃被各向同性地蚀刻，所以在整个外形上 端面14成为图3所示的形状。接着，说明为明确本发明的效果而进行的实施例。下面，以保护手机显示屏的手机用防护玻璃为例进行说明。(实施例1)首先，将含63. 5重量％&Si02、8. 2重量％的々1203、8. 0重量％的1^20、10. 4重量％ 的Na2OUl. 9重量％的&02的铝硅酸盐玻璃通过下引法成形为板厚0. 5mm的板状玻璃基板 (片状玻璃)。使用原子力显微镜观察该由下引法形成的片状玻璃的主表面的表面粗糙度 (算术平均粗糙度Ra)，结果为0. 2nm。接着，在薄片状玻璃的两个主表面上涂布厚度30 μ m的阴型耐氢氟酸性抗蚀剂， 对该耐氢氟酸性抗蚀剂在150°C实施了 30分钟的烘焙处理。接着，介于图2 (a)所示的包含 具有负曲率的部分的外形的图案的光掩膜，对耐氢氟酸性抗蚀剂从两面进行曝光，用显影 液(Na2CO3溶液)对曝光后的耐氢氟酸性抗蚀剂进行显影，形成了在片状玻璃上的被蚀刻区 域以外的区域残留耐氢氟酸性抗蚀剂的抗蚀剂图案。接着，用氢氟酸和盐酸的混酸水溶液作为蚀刻液，以抗蚀剂图案作为掩模，从两个 主表面侧对片状玻璃的被蚀刻区域进行蚀刻，切取成图2(a)所示的包含具有负曲率的部 分的外形形状。然后，使用NaOH溶液膨润残存在玻璃上的耐氢氟酸性抗蚀剂，从玻璃剥离， 进行清洗处理。如此，获得具有图2(a)所示外形的实施例的手机用防护玻璃。沿着如此获得的防护玻璃(实施例)的外形，用光学显微镜观察端面的截面形状， 结果确认为图4(c)所示的形状且整个外形上基本相同。并且，用原子力显微镜测定所得防 护玻璃的主表面表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)，结果为0. 2nm,与刚刚用下引法形成的 表面状态没区别，具有高平滑性。并且，用原子力显微镜测定防护玻璃的端面的表面粗糙度 (算术平均粗糙度Ra)，结果整个外形上为1. 2 1. 3nm。端面表面粗糙度低的原因可以认 为是，形状加工时未进行机械加工，而采用了以形成于片玻璃上的抗蚀剂图案作为掩模，用 蚀刻液将玻璃基板蚀刻，从而切取成所需形状的蚀刻工序，所以不存在利用研磨磨料、研削 磨石等进行的机械加工时发生的刷痕、微裂纹。并且，用扫描型电子显微镜确认防护玻璃端面有无微裂纹，结果未发现微裂纹。(实施例2)在上述的实施例1中，将经蚀刻被切取并去除了抗蚀剂的玻璃浸渍于保持在 385 405°C的、60%的硝酸钾(KNO3)和40%的硝酸钠(NaNO3)的混合盐处理浴中4小时， 进行离子交换处理，制造了在玻璃表面形成了 150 μ m的压缩应力层的化学强化手机用防 护玻璃。同于实施例1，对防护玻璃的主表面以及端面的表面粗糙度进行测定，结果分别为 0. 3nm和1. 4 1. 5nm。并且，对端面的微裂纹进行确认，结果确认没有微裂纹。](实施例3)在上述的实施例1中，将防护玻璃的外形形状制成图5所示的方形形状(大小 50mmX40mm，厚度0. 5mm)，除此之外与实施例1同样地制造手机用防护玻璃。同于实施例1，对防护玻璃的主表面以及端面的表面粗糙度、微裂纹进行确认，结果可以确定为与实施例1 相同的表面粗糙度，并且确定没有微裂纹。(实施例4)在上述的实施例1中，作为蚀刻液用氢氟酸和硝酸的混酸水溶液，以抗蚀剂图案 作为掩模，对片状玻璃从两个主表面侧进行被蚀刻区域的蚀刻，切取成图2(a)所示的包含 具有负曲率的部分的外形形状，制造了手机用防护玻璃。同于实施例1，对防护玻璃的主表 面以及端面的表面粗糙度、微裂纹进行确认，结果确认主表面的表面粗糙度为0. 2nm，端面 的表面粗糙度为lOnm，而且没有微裂纹。(比较例1)将与上述的实施例1相同的铝硅酸盐玻璃通过下引法成形为板状玻璃基板(片状 玻璃)。接着，将所得的片状玻璃用切割机(scriber)切成尺寸稍大于成品尺寸的长方形， 使用填埋钻石磨料的旋转磨石进行取芯加工成所需的形状，加工成图6(a)所示的形状。接着，仅对外周端部用钻石磨石进行研磨，实施了规定的倒角加工。此后，叠合图 6(a)所示形状的100片板状玻璃，用钻石磨石进行机械加工而形成了具有负曲率的部分 (凹部 11)(图 6(b))。然后，叠合图6(b)所示形状的5片板状玻璃，用钻石磨石机进行械加工而形成具 有负曲率的部分(孔部12)，加工成图6(c)所示的形状。最后用氧化铈将主表面的两面研 磨成镜面，调整为板厚0. 5mm。由此，得具有图2 (a)所示形状的比较例1的手机用防护玻
^^ ο对如此获得的防护玻璃(比较例1)的主表面及端面的表面粗糙度Ra与实施例同 样进行了测定。主表的面表面粗糙度为0. 3nm，与实施例1基本相同，但端面的表面粗糙度 为0. 2 μ m的非常大的值。并且，对防护玻璃端面有无微裂纹进行检查，结果发现了多个深 度为数十Pm 数百μ m的微裂纹。这样的表面粗糙度Ra变大、或存在多个微裂纹的情况， 被认为是由于形状加工时采用机械加工而导致的。(比较例2)对于上述比较例1防护玻璃，进行了与实施例2相同条件的离子交换处理，制造在 玻璃表面形成了压缩应力层的经化学强化的手机用防护玻璃。与比较例1同样地对防护玻 璃的主表面和端面的表面粗糙度、微裂纹进行确认，结果可以确认具有与比较例1相同的 表面粗糙度，并且，也存在多个微裂纹。(比较例3)上述的比较例1中，除了将防护玻璃的外形形状制成与实施例3所示的形状相同 之外，与比较例2同样地制造了手机用防护玻璃。与比较例1同样地对防护玻璃的主表面 和端面的表面粗糙度、微裂纹进行确认，结果可以确认具有与比较例1相同的表面粗糙度， 并且，也存在多个微裂纹。(实施例1 4、比较例1 3的防护玻璃的机械强度评价试验)将防护玻璃安装到与防护玻璃的主表面外周边缘部3mm抵接的支持台，从抵接于 支持台的相反侧的主表面一侧，用加压部件对防护玻璃中心部实施挤压，进行静压强度试 验。所使用的加压部件的前端由Φ5πιπι的不锈钢合金构成。其结果，实施例1 4的防护玻璃时，被破坏的时刻的破坏加压大于50kgf，具有非常高的机械强度。而比较例1、2、3的防护玻璃为5kgf、14kgf、17kgf的非常低的强度。尤其 是比较例1的防护玻璃的机械强度非常弱。对比较例1的防护玻璃的破损状态进行确认， 结果确认到从包含具有负曲率的部分的位置上存在的微裂纹开始发生破损。上述本发明的便携式终端用防护玻璃，通过设置在具有显示屏的装置主体的显示 屏上，可以被应用于手机等的便携式终端装置。将实施例1 4的防护玻璃配设在手机的 显示屏上，以供手机反复掉落试验，但均具有高机械强度，完全没有发现破损等。本发明并不被上述实施方式所限定，可进行适宜的改变后实施。例如，上述实施方 式中的外形的形状、部件的件数、尺寸、处理次序等只是一个例子，在能发挥本发明效果的 范围内，可进行各种各样的改变而实施。另外，在不超出本发明的目的的范围内，可进行适 宜的改变后实施。
权利要求
一种便携式终端用防护玻璃，其特征在于，通过对板状玻璃基板进行蚀刻而切取成所需形状而成，用于保护便携式终端的显示屏，所述防护玻璃的端面由熔化玻璃面构成，并且，所述端面的表面粗糙度为，算术平均粗糙度Ra在10nm以下。
2.如权利要求1所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述防护玻璃的主表面 由通过下引法成形的熔化玻璃面构成，且所述主表面的表面粗糙度为，算术平均粗糙度Ra 在0. 5nm以下。
3.如权利要求1或2所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述所需形状为，在 构成防护玻璃的轮廓的一部分中包括具有负曲率的部分的形状。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述防护 玻璃的板厚在0.5mm以下。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述防护 玻璃为含有从Si02、A1203、Li2O和Na2O中选择的至少一个的铝硅酸盐玻璃。
6.如权利要求5所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃含有 62重量％ 75重量％的Si02、5重量％ 15重量％的Al203、4重量％ 10重量％的Li20、 4重量％ 12重量％ WNa2O和5.5重量％ 15重量％的&02。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述防护 玻璃为通过离子交换处理而进行了化学强化的玻璃。
8.如权利要求7所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述防护玻璃在所述主 表面及所述端面具有压缩应力层。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的便携式终端用防护玻璃，其特征在于，所述防护 玻璃的端面的中央部突出，且该端面具有从该中央部向两个主表面侧倾斜的倾斜面。
10.一种便携式终端用防护玻璃的制造方法，其特征在于，制造保护便携式终端的显示 屏的便携式终端用防护玻璃，在板状玻璃基板的主表面形成抗蚀剂图案之后，以所述抗蚀 剂图案作为掩模，用含有氢氟酸、以及选自硫酸、硝酸、盐酸、氟硅酸中的至少1种酸的混酸 水溶液蚀刻液对所述玻璃基板进行蚀刻，从而切取成所需形状。
11.如权利要求10所述的便携式终端用防护玻璃的制造方法，其特征在于，所述板状 玻璃基板通过下引法成形。
12.如权利要求10或11所述的便携式终端用防护玻璃的制造方法，其特征在于，所述 所需形状为，在构成防护玻璃的轮廓的一部分中包括具有负曲率的部分的形状。
13.如权利要求10至12中的任一项所述的便携式终端用防护玻璃的制造方法，其特征 在于，所述防护玻璃为含有从Si02、A1203、Li2O和Na2O中选择的至少一个的铝硅酸盐玻璃。
14.如权利要求13所述的便携式终端用防护玻璃的制造方法，其特征在于，切取成所 述所需形状之后，将切取的玻璃基板通过离子交换处理进行化学强化。
15.一种便携式终端装置，其特征在于，具备具有显示屏的装置主体、和设置于所述 显示屏上的权利要求1至9中的任一项所述的便携式终端用防护玻璃。
全文摘要
提供一种在板厚薄的状态下呈高强度、安装于机器上时能实现机器薄型化的便携式终端用防护玻璃。本发明的便携式终端用防护玻璃(1)的特征在于，是在板状玻璃基板的主表面形成抗蚀剂图案之后，以所述抗蚀剂图案作为掩模，用蚀刻液对所述玻璃基板进行蚀刻，从而切取成所需形状而成的，用于保护便携式终端显示屏，所述防护玻璃(1)的端面由熔化玻璃面构成，并且，所述端面的表面粗糙度为，算术平均粗糙度Ra在10nm以下。
文档编号C03B33/00GK101903301SQ200880121710
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月16日 优先权日2007年12月18日
发明者藤井达也 申请人:Hoya株式会社