专利名称：显示装置用保护玻璃的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于覆盖图像显示部分的整个面的显示装置用保护玻璃的制造方法。
技术背景
一直以来，显示装置中，在显示装置的正面配置比图像显示部分的更宽的板状的保护玻璃(例如专利文献1)。
该显示装置用保护玻璃以经过下述工序而具有所期望的耐冲击性能的方式构成 将原板切断后对玻璃端部进行倒角以加工成规定形状的玻璃板的形状加工工序；对加工成规定形状的玻璃板进行清洗的清洗工序；和对清洗后的玻璃板进行化学强化的化学强化工序。
以往，在玻璃板的清洗工序中，为了除去加工后的玻璃板上所附着的有机物和无机物等污垢、细小的玻璃片或灰尘等异物，通过使辊刷或盘形刷等以物理方式与玻璃板的主表面接触来进行清洗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 日本特开2010-169788号公报发明内容
但是，近年来，该显示装置用保护玻璃具有进一步薄板化的倾向，即玻璃强度趋于降低，因而发现现有的制造方法存在即使进行化学强化处理也无法得到所期望的耐冲击性的问题。
本发明人进行了深入研究，结果得到了以下见解玻璃板在化学强化后的耐冲击性能受到化学强化前的玻璃板的处理、特别是清洗工序中的清洗方法的影响。
本发明是基于上述见解而进行的，其目的在于提供通过化学强化而具有所期望的耐冲击性能的显示装置用保护玻璃的制造方法。
本发明提供以下技术方案。
(1) 一种显示装置用保护玻璃的制造方法，包括由显示装置用玻璃原板加工成规定形状的玻璃板的形状加工工序，对所述玻璃板进行清洗的清洗工序和对所述清洗后的玻璃板进行化学强化的化学强化工序；其特征在于，
所述清洗工序利用液体以所述玻璃板的至少一个主表面不与刷子接触的方式进行所述玻璃板的清洗。
(2)如(1)所述的显示装置用保护玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，在将所述玻璃板浸渍到清洗液中的状态下施加超声波。
(3)如(1)所述的显示装置用保护玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，将所述玻璃板暴露于高压清洗液中。
(4)如(1)所述的显示装置用保护玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序3中，将所述玻璃板暴露于含有气泡的清洗液中。
如上所述，以往，在玻璃板的清洗工序中，为了除去加工后的玻璃板上所附着的有机物和无机物等污垢、细小的玻璃片或灰尘等异物，认为必须通过使辊刷或盘形刷等以物理方式与玻璃板的主表面接触来进行清洗，实际上也是这样施行的。与此相对，本发明人发现在经过化学强化工序的玻璃板的情况下，加工后的玻璃板上所附着的有机物和无机物等污垢在暴露于高温状态的KNO3等化学强化液中时会发生化学分解或者溶解于化学强化液中，另外，细小的玻璃片或灰尘等异物在暴露于高温状态的KNO3等化学强化液中时会游离下来，因此即使不使辊刷或盘形刷等以物理方式与玻璃板的主表面接触而进行清洗，也能够除去有机物和无机物等污垢、细小的玻璃片或灰尘等异物，由此完成了本发明。
此外，本发明是基于下述假说而进行的在以往进行的使辊刷或盘形刷等以物理方式与玻璃板的表面接触的清洗方法中，清洗后即使进行化学强化也无法得到所期望的耐冲击性能，因而化学强化后的玻璃板的耐冲击性能受到化学强化前的清洗方法的影响。
发明效果
根据本发明的(1)所述的显示装置用保护玻璃，在化学强化工序前的清洗工序中，通过在不进行使辊刷或盘形刷等清洗构件与玻璃板的至少一个主表面接触的物理清洗的情况下利用液体进行清洗，能够以具有所期望的耐冲击性能的方式构成化学强化后的玻璃板。
根据本发明的O) (4)所述的显示装置用保护玻璃，能够提高清洗作用。
图1是配置有本发明的一个实施方式的显示装置用保护玻璃的显示装置的截面图。
图2是显示装置用保护玻璃的制造方法的流程图。
图3是基于由球环弯曲(Ball on Ring)试验法得到的化学强化前的平板玻璃的破坏负荷的测定结果的威布尔图(7 4 O:/ 口 〃卜)。
图4是基于由落球冲击试验得到的化学强化后的平板玻璃的破坏能量的测定结果的威布尔图。
标号说明
10显示装置
20显示面板
30保护玻璃具体实施方式
以下，对本发明的显示装置用保护玻璃的制造方法进行说明。图1是配置有本发明的一个实施方式的显示装置用保护玻璃的显示装置的截面图。
首先，参照图1对使用了本发明的显示装置用保护玻璃(以下，有时简称为保护玻璃)的显示装置的一个实施方式进行说明。需要说明的是，在下述说明中，前后左右以图中的箭头方向为基准。
如图1所示，显示装置10大体上包括设置于壳体15内的显示面板20、和覆盖显示面板20的整个面且配置于壳体15的前方的保护玻璃30。
保护玻璃30主要是以显示装置10的美观、强度的提高、防止冲击破损等为目的而设置的，例如为具有0. 5 2. Omm的板厚的一片板状玻璃。如图1所示，保护玻璃30可以按照与显示面板20的显示侧(前侧)隔开的方式(以具有空气层的方式)设置，也可以介由具有透光性的胶粘膜(未图示)粘贴到显示面板20的显示侧。
保护玻璃30在来自显示面板20的光出射的正面设置有功能膜41，在来自显示面板20的光入射的背面且与显示面板20对应的位置设置有功能膜42。需要说明的是，图1 中功能膜41、42设置于两面，但并不限定于此，可以设置于正面或背面，也可以省略。
功能膜41、42例如具有防止周围光的反射、防止冲击破损、屏蔽电磁波、屏蔽近红外线、色调补偿和/或提高耐划伤性等功能，其厚度和形状等根据用途适当选择。功能膜 41、42例如可以通过在保护玻璃30上粘贴树脂制的膜而形成，或者可以利用蒸镀法、溅射法、CVD法等薄膜形成法而形成。
另外，保护玻璃30的背面中，在显示面板20的更外侧的区域，在整个外周设置有大致为框状的黑色层44。黑色层44为一种覆膜，例如通过将含有颜料颗粒的油墨涂布于保护玻璃30上并对其照射紫外线、或者加热焙烧后进行冷却而形成，由此从壳体15的外侧看不到显示面板20等，从而提高外观的审美性。
作为该显示装置用保护玻璃30，例如使用以下组成的玻璃。
(i)以摩尔％表示的组成计，含有SiA 50 80%、A1203 2 25%、Li20 0 10%、 Na2O 0 18%、K2O 0 10%、MgO 0 15%、CaO 0 5%和 ^O2 0 5% 的玻璃；
(ii)以摩尔％表示的组成计，含有SiA 50 74%、Al2O3 1 10%、Nei2O 6 14%, K2O 3 11%、MgO 2 15%、CaO 0 6%和 ZiO2 0 5%、且 SiO2 和 Al2O3 的含量总计为75%以下、Na2O和K2O的含量总计为12 25%、Mg0和CaO的含量总计为7 15% 的玻璃；
(iii)以摩尔％表示的组成计，含有SiA 68 80%、Al2O3 4 10%、Nei2O 5 15%, K2O 0 l%、MgO 4 15%禾口 ^O2 0 的玻璃；
(iv)以摩尔％表示的组成计，含有SiO2 67 75%、A1203 0 4%為0 7 15%、 K2O 1 ~ 9%, MgO 6 14%禾口 ZrO2 0 1. 5%、且 SiO2 和 Al2O3 的含量总计为 71 75%, Na2O和K2O的含量总计为12 20%、含有CaO时其含量低于的玻璃。
接下来，对显示装置用保护玻璃30的制造方法进行说明。图2是显示装置用保护玻璃的制造方法的流程图。
如图2所示，保护玻璃30的制造方法大体上包括形状加工工序(Si)、清洗工序 (S2)、化学强化工序(S3)和印刷工序(S4)。
形状加工工序(Si)是将通过调合玻璃原料并在浮抛窑中熔化而得到的原板切割成规定形状、典型地为矩形的处理，清洗工序(S》是对切割成规定形状的玻璃板(以下，将由原板按照与保护玻璃大致相同的形状切出的玻璃简称为玻璃板)进行清洗的处理，详细内容在下文中进行说明。化学强化工序(S； )是对清洗后的玻璃板进行化学强化的处理，印刷工序(S4)是形成功能膜41、42、黑色层44的处理。需要说明的是，形状加工工序(Si)、化学强化工序(S； )和印刷工序(S4)采用公知的方法，以下，对本发明的特征即清洗工序(S2) 进行详细说明。
本发明的清洗工序(S》的特征在于，在不使辊刷或盘形刷等以物理方式与玻璃板的主表面接触的情况下进行清洗，换言之，不使用刷子等清洗构件而进行清洗，通过将玻璃板浸渍于例如水或者中性、碱性或酸性的液体(以下，将浸渍玻璃板的液体简称为清洗液)中的方法来进行。作为该方法，采用下述方法将玻璃板浸渍于清洗液中的所谓浸渍清洗；或者在将玻璃板浸渍于清洗液中的状态下施加超声波的所谓超声波清洗；通过将玻璃板暴露于高压清洗液中而进行清洗的所谓高压清洗；或者通过将玻璃板暴露于含有气泡的清洗水中而进行清洗的所谓喷泡(〃寸^ ^工〃卜)(注册商标)清洗等。
该清洗工序(S2)中，例如，通过将多个玻璃板安装到盒中并连同盒一起浸渍到清洗槽中而进行清洗工序(S》。具体而言，将10片玻璃板安装到一个盒中，在约20度(室温)的中性、碱性或酸性的清洗液中浸渍3分钟。接着，在约40度的温水中浸渍3分钟。接着，在约20度(室温)的水中浸渍3分钟。需要说明的是，温水和水优选为进行了离子交换处理的纯水。由此，能够避免除清洗液以外的物质对玻璃主表面的物理接触，同时能够除去加工后的玻璃板上所附着的有机物和无机物等污垢、细小的玻璃片或灰尘等异物。作为除上述方法以外的方法，还可以是不使用盒而在连续平流的状态下边搬运边清洗而进行的清洗工序。
实施例
以下，对本发明的实施例进行说明。
将以摩尔％计含有SiO2 64. 5%, Al2O3 6%, Na2O 12%, K2O 4%,MgOZrO2 2. 5%的组成的玻璃加工成945X585X1. Imm的尺寸，制作试验样品。试验样品中，将实施过浸渍清洗的样品作为实施例，将实施过刷式清洗(刷子材质尼龙66、线径0. 3mm、长度 30mm、刷子直径100mm、转速300rpm、压入1mm、刷子段数2段、玻璃搬运速度=5m/分钟)的样品作为比较例。
将实施例和比较例的试验样品进行清洗后，切割成50X50X1. Imm的玻璃板，在化学强化前进行破坏负荷的测定。破坏负荷的测定方法采用球环弯曲法。环为直径30mm 的SUS304制，球为直径IOmm的SUS304(材料)制，均进行了镜面研磨。另外，负荷速度为 Imm/分钟。在环上放置玻璃板，使玻璃的一个主表面为下侧，以规定的负荷速度使球下降以对玻璃板施加负荷。测定玻璃板破坏时的负荷(F)。确认了玻璃的破坏点为平板玻璃的下侧面、球的接触点正下方的位置。
图3表示基于由球环弯曲法得到的化学强化前的平板玻璃的破坏负荷的测定结果的威布尔概率轴上的图(以下称为“威布尔图”)。纵轴表示累积破坏概率，横轴以自然对数表示破坏负荷(F)。威布尔图经常用于评价玻璃等破坏应力的偏差大的材料的强度，将破坏负荷的结果作图。该图中，曲线越靠右则表示破坏负荷越大，曲线的斜率越大则表示强度的偏差越小。
由图3可知，与进行了刷式清洗的比较例相比，进行了浸渍清洗的实施例更接近清洗前的原板的破坏负荷，破坏强度较大。若以破坏负荷的平均值进行比较，则清洗前为 1320N、浸渍式清洗为1071N、刷式清洗为661N。刷式清洗后的玻璃强度整体降低。这表明， 通过刷子的物理接触，玻璃表面整体上受到了微小的划伤，玻璃的强度降低。另一方面，进行了浸渍清洗的实施例与进行了刷式清洗的比较例相比，显示出接近原板的破坏强度的数值，因而能够抑制清洗中降低破坏应力的因子的产生，由此推定能够维持耐冲击性高的状态。需要说明的是，与原板相比，实施例的玻璃板的部分区域破坏应力更大，推测这是偏差或误差所造成的。
接下来，将相同组成的玻璃加工成945 X 585 XL 1mm，制作试验样品。试验样品中， 同样地将实施过浸渍清洗的样品作为实施例，将实施过刷式清洗的样品作为比较例。将实施例和比较例的试验样品用3小时加热至400度后，在450度的硝酸钾100%溶液中浸渍2 小时以进行化学强化，再用3小时缓慢冷却，由此进行表面压缩应力为800MPa、化学强化层为30 μ m的化学强化。
接着，利用实施了化学强化的实施例和比较例的试验样品进行破坏能量的测定。 破坏能量的测定方法采用落球冲击试验。以玻璃的一个主表面为下侧的方式将试验样品放置于矩形的夹具(SUS304制、外形945 X 585mm、内形895 X 535mm)上，在玻璃的短边中央从夹具内侧向玻璃的中心25mm的部位，使重量为0. 533kg的铁球改变高度并落下，从而进行测定。然后，由玻璃破坏时的落球高度计算出破坏能量。破坏能量(单位J)通过下式计笪弁。
破坏能量(J) = 0. 533 (kg) X9.81(重力加速度:m/s2) X落球高度(m)
图4示出了基于由落球冲击试验得到的化学强化后的破坏能量的测定结果的威布尔图。纵轴表示累积破坏概率，横轴表示破坏能量。由图4可知，与进行了刷式清洗的比较例相比，进行了浸渍清洗的实施例的破坏应力更大、偏差更小。若以破坏能量的平均值进行比较，则化学强化后的浸渍式清洗为6J，化学强化后的刷式清洗为4J。由图3和图4的图表可知，化学强化前进行了浸渍清洗的实施例的玻璃板与化学强化前进行了刷式清洗的比较例的玻璃板相比，玻璃强度更高，即使进行了化学强化，该关系也没有变化。这表明，化学强化前的清洗工序所产生的针对玻璃强度的表面状态的优劣在化学强化后也得以延续， 较高地保持了化学强化前的强度，由此在化学强化后也得到较高的强度。
在JIS6065的音频设备、视频设备及类似的电子设备的安全要求事项第12项的机械强度中提到，就对于设备外壳的冲击试验而言，落球冲击能量2J的落球冲击试验为强度的底线。在对相同的玻璃板进行加工时，刷式清洗后的玻璃板的最低强度对于落球冲击能量2J并不充分，但未进行物理接触的浸渍清洗后的玻璃板的最低强度超过落球冲击能量 2J，得到充分的安全性。
这样，由图3和图4的测定结果可以证实，化学强化后的玻璃板的耐冲击性能受到化学强化前的清洗方法的影响的假说是正确的。即，在以往进行的使辊刷或盘形刷等以物理方式与玻璃板的表面接触的清洗方法中，化学强化前的耐冲击性能降低，清洗后即使进行化学强化也无法得到所期望的耐冲击性能，但是，通过利用清洗液以不使玻璃板的主表面与刷子接触的方式进行玻璃板的清洗，能够抑制化学强化前的耐冲击性能的降低，之后化学强化后的玻璃板得到满足所期望的耐冲击性能的结果。
如上所述，根据本实施方式，化学强化前的玻璃板的清洗工序中，通过利用清洗液以玻璃板的至少一个主表面不与刷子等清洗构件物理接触的方式对玻璃板进行清洗，能够以具有所期望的耐冲击性能的方式构成化学强化后的玻璃板。
上述实施方式中，以玻璃板的主表面的两面不与刷子等清洗构件物理接触的方式利用清洗液对玻璃板进行了清洗，但并不限定于此，只要以至少一个主表面不与刷子等清洗构件物理接触的方式利用清洗液对玻璃板进行清洗即可。此时，不与刷子接触的一个主表面优选与显示面板20相向而配置。通过将冲击性能高的一面作为背面，能够提高破裂的耐冲击性。另外，作为玻璃板的清洗方法，除了浸渍清洗之外，还可以采用超声波清洗、高压清洗或喷泡(注册商标)清洗等。由此，能够提高清洗作用，能够除去形状加工工序(Si) 中切出的玻璃板上所附着的有机物和无机物等污垢、细小的玻璃片或灰尘等异物。需要说明的是，本发明并不受上述实施方式的任何限定，可以在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。本申请基于2010年12月13日提交的日本专利申请2010-276805，将其内容以参考的方式援引于本说明书中。
权利要求
1.一种显示装置用保护玻璃的制造方法，包括由显示装置用玻璃原板加工成规定形状的玻璃板的形状加工工序， 对所述玻璃板进行清洗的清洗工序，和对所述清洗后的玻璃板进行化学强化的化学强化工序； 其特征在于，所述清洗工序中，利用液体以所述玻璃板的至少一个主表面不与刷子接触的方式进行所述玻璃板的清洗。
2.如权利要求1所述的显示装置用保护玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，在将所述玻璃板浸渍到清洗液中的状态下施加超声波。
3.如权利要求1所述的显示装置用保护玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，将所述玻璃板暴露于高压清洗液中。
4.如权利要求1所述的显示装置用保护玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，将所述玻璃板暴露于含有气泡的清洗液中。
全文摘要
本发明提供通过化学强化而具有所期望的耐冲击性能的显示装置用保护玻璃的制造方法。一种显示装置用保护玻璃的制造方法，包括由显示装置用玻璃的原板加工成规定形状的玻璃板的形状加工工序(S1)；对玻璃板进行清洗的清洗工序(S2)；和对清洗后的玻璃板进行化学强化的化学强化工序(S3)。清洗工序(S2)中，利用液体以玻璃板的主表面不与刷子接触的方式进行玻璃板的清洗。
文档编号C03C23/00GK102531410SQ20111041266
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月12日 优先权日2010年12月13日
发明者大川博之, 府川真, 斋藤康成, 玉井喜芳, 石丸直彦 申请人:旭硝子株式会社