电子设备用盖板玻璃及其制造方法、以及触摸传感器模块的制造方法

电子设备用盖板玻璃及其制造方法、以及触摸传感器模块的制造方法
【专利摘要】本发明提供与以往的基于浸染法的防污涂层面相比，能够使耐久性显著提高的电子设备用盖板玻璃。本发明涉及的电子设备用盖板玻璃(10)具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板(1)，在一对主表面中的一方主表面(1A)形成有被实施按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理而形成的玻璃被处理面。在该玻璃被处理面以及上述端面(1C)形成有防污涂层(3)。
【专利说明】电子设备用盖板玻璃及其制造方法、以及触摸传感器模块的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为移动电话、便携式游戏机、PDA (Personal Digital Assistant:个人数码助理)、数码相机、摄像机、或者平板PC (Personal Computer:个人计算机)等便携设备的显示画面的保护、或者层叠设置于显示画面的保护部件来作为进一步的保护部件而使用的电子设备用盖板玻璃及其制造方法、以及触摸传感器模块的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，为了保护移动电话等便携设备的显示画面，一般使用透明性优良且轻型的丙烯酸树脂板。近些年，触摸面板方式的便携设备占主流，为了该触摸面板的功能对应，要求提高显示画面的强度，逐渐替代以往的丙烯酸树脂材料而大多使用即薄又具有高强度的玻璃材料。并且，与以往的丙烯酸树脂材料相比，玻璃材料在机械强度(耐划伤性、耐冲击性)、表面平滑性、保护性(耐候性、防污性)、美观、高档等一些方面也占优势。
[0003]由这样的玻璃材料构成的盖板玻璃大体上是通过以下的工序制造的。
[0004]通过机械加工(切削)或者蚀刻加工等，将成形为片状的玻璃材料小片化成规定的大小，制作盖板玻璃用玻璃基板。
[0005]接下来，通过机械加工或者蚀刻加工对该玻璃基板进行必要的钻孔加工、外周形
状加工等。
[0006]接下来，对结束了形状加工的玻璃基板进行化学强化处理。该化学强化处理是使玻璃中的钠Na+与离子半径大的钾K+交换，在玻璃表面形成压缩应力层的处理法。对于盖板玻璃而言，由于被施加冲击、按压，所以需要高强度。
[0007]接下来，对进行了以上的化学强化处理的玻璃基板的表面实施所希望的印刷等。
[0008]将这样做好的盖板玻璃组装到便携设备。在利用者使用触摸面板方式的便携设备时，由于利用手指直接触摸其显示画面来进行操作，所以容易在保护显示画面的盖板玻璃上附着指纹等污垢。因此，期望防止或抑制在盖板玻璃上附着指纹等污垢，或者即使附着指纹等污垢也容易擦拭。因此，通常对盖板玻璃的表面实施防污涂层处理。例如在专利文献I中公开了这样的防污涂层处理。
[0009]专利文献1:日本特表2011 — 510904号公报
[0010]在上述专利文献I中公开了通过蒸镀法或者浸溃法来进行防污涂层处理的内容。然而，在通过蒸镀法或者浸溃法进行了防污涂层处理时，存在玻璃基板和防污涂层材料的紧贴性因玻璃基板的表面凹凸的表面性状等而不充分，不能得到防污涂层的所希望的耐久性的情况。
[0011]除此之外，如上述专利文献I所示那样，防污涂层处理一般使用蒸镀法。然而，在防污涂层处理中使用蒸镀法的情况下，由于需要在成膜腔室内逐张进行处理，所以生产率差，结果存在制造成本也增加的问题。
[0012]另外，在上述专利文献I中也公开了基于浸染法(浸溃法)的防污涂层处理。然而，虽然未在专利文献I中公开，但根据本发明人的研究，明确了通过浸染法形成的防污涂层面与通过蒸镀法形成的防污涂层面相比，存在耐久性差的问题。

【发明内容】

[0013]本发明是为了解决这样的现有问题而完成的，其目的在于，提供一种与以往的基于浸染法的防污涂层面相比，能够显著提高耐久性的电子设备用盖板玻璃及其制造方法。另外，另一目的在于，提供一种与基于蒸镀法的防污涂层处理相比，能够使生产率提高的电子设备用盖板玻璃及其制造方法。并 且，其他目的在于，提供一种具备使防污涂层面的耐久性提高、且使透明导电层等的附着稳定性提高的玻璃基板的触摸传感器模块的制造方法。
[0014]本发明人为了解决上述课题而进行了专心研究，关于防污涂层面的耐久性，明确了以下的内容。关于实施防污涂层处理的玻璃基板的表面性状，在玻璃基板表面的轮廓曲线的偏斜度(Rsk:偏度)较偏离O的情况下，玻璃基板表面的凹凸的形状的偏离大，涂覆于玻璃基板的防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性低。而且，该附着稳定性影响防污涂层面的耐久性。
[0015]鉴于此，本发明人进一步反复研究的结果，确认了通过对玻璃基板实施平面方式等离子体处理，玻璃基板表面的轮廓曲线的偏斜度(Rsk:偏度)接近0，使玻璃基板表面得到改善，玻璃基板表面的凹凸的形状的偏离变小。其结果，确认了防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性变高。
[0016]然而，也确认了若仅通过平面方式等离子体处理，则防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性不充分。于是，本发明人进一步反复研究的结果，通过对实施了平面方式等离子体处理的玻璃基板的表面实施顺流方式的等离子体处理，在玻璃基板的表面形成OH基、COOH基等官能基。并且，认为通过该官能基和防污涂层材料的结合，防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性进一步提闻。
[0017]这样，本发明人发现:通过对玻璃基板实施按以下顺序进行平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的玻璃表面重整处理，能够使防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性充分地提高。而且，本发明人发现，通过使防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性充分地提高，能够提高防污涂层面的耐久性，即，能够解决上述课题，完成了本发明。
[0018]另外，发现了即使在将生产率高的浸染法应用于涂层处理方法的情况下，也能够充分地提高防污涂层相对于玻璃基板的附着稳定性，能够使防污涂层面的耐久性提高。
[0019]即，本发明具有以下的结构。
[0020](结构I)
[0021]—种电子设备用盖板玻璃的制造方法，是具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于，包括:对上述玻璃基板中的一对主表面中的一方主表面实施按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理，形成玻璃被处理面的工序；和在形成上述玻璃被处理面的工序后进行，对上述玻璃被处理面形成防污涂层的工序。
[0022](结构2)
[0023]根据结构I所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于，在形成上述防污涂层的工序中，通过将上述玻璃基板整体浸溃到防污涂层材料中，在包括上述玻璃被处理面的上述玻璃基板的外表面整体形成防污涂层。
[0024](结构3)
[0025] 根据结构I或者2所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于，具有对形成于上述一对主表面中的另一方主表面的上述防污涂层实施使表面的水的接触角降低的处理即防污涂层面重整处理，来形成防污涂层重整层的工序。
[0026](结构4)
[0027]根据结构I至3中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于，还包括在形成上述玻璃被处理面的工序之前进行，对上述玻璃基板实施印刷的工序。
[0028](结构5)
[0029]根据结构4所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于，在对上述玻璃基板表面实施上述印刷之前，设置直至被实施上述印刷为止用于保护上述玻璃基板表面中的印刷区域的变质的印刷区域保护层，为了在实施上述印刷时使上述印刷区域保护层的表面的水的接触角降低而重整或者去除。
[0030](结构6)
[0031]根据结构4或者5所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于，预先对上述玻璃基板设置接触保护层，该接触保护层用于在实施上述印刷时保护印刷机或者夹具针对上述玻璃基板的接触。
[0032](结构7)
[0033]—种电子设备用盖板玻璃，是具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，上述一对主表面中的一方主表面的Rsk是0±0.3，在上述一方主表面形成有防污涂层，在将#0000的钢丝棉以面压lkg/cm2对于上述防污涂层的表面滑动了 2000次的情况下，上述防污涂层的表面中的水的接触角为105度以上。
[0034](结构8)
[0035]根据结构7所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，上述防污涂层具有附着在上述玻璃基板的表面的附着区域、和被配置在该附着区域的表面的流动区域。
[0036](结构9)
[0037]根据结构8所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，上述附着区域的厚度相对于上述防污涂层的厚度的比例是40%~70%。
[0038](结构10)
[0039]根据结构7至9中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，在上述一对主表面中的另一方主表面形成有对上述防污涂层实施用于使表面的水的接触角降低的防污涂层面重整处理而形成的防污涂层重整层，形成于上述一方主表面的上述防污涂层的与上述玻璃基板相反侧的表面中的水的接触角在110度~120度的范围内，形成于上述另一方主表面的上述防污涂层重整层的与上述玻璃基板相反侧的表面中的水的接触角为20度以下。
[0040](结构11)
[0041]根据结构10所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，形成于上述一方主表面的上述防污涂层的与上述玻璃基板相反侧的表面中的十六烷的接触角在60度~70度的范围内，形成于上述另一方主表面的上述防污涂层重整层的与上述玻璃基板相反侧的表面中的十六烷的接触角在10度~20度的范围内。
[0042](结构12)
[0043]根据结构7至11中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，形成于上述一方主表面的上述防污涂层的与上述玻璃基板相反侧的表面中的动摩擦系数在0.1~
0.3的范围内。
[0044](结构13)
[0045]根据结构7至12中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，上述防污涂层由含有在端基具有羟基的全氟化聚醚化合物的氟系树脂材料构成。
[0046](结构14)
[0047]根据结构7至13中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，上述防污涂层由重均分子量为2000~5000的氟系树脂材料构成。
[0048](结构15)
[0049]根据结构7至14中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于，上述玻璃基板由进行了化学强化的硅酸铝玻璃构成。 [0050](结构16)
[0051]—种触摸传感器模块的制造方法，是具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板，并用于检测利用者的操作的触摸传感器模块的制造方法，其特征在于，包括:对上述玻璃基板中的一对主表面中的一方主表面实施按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理而形成玻璃被处理面，对于在包括上述玻璃被处理面的上述玻璃基板的外表面整体形成了防污涂层的上述玻璃基板，在上述一对主表面中的另一方主表面形成对上述防污涂层实施使表面的水的接触角降低的防污涂层面重整处理而形成的防污涂层重整层的工序；和在上述防污涂层重整层的外表面形成绝缘层以及透明导电层的至少任意一方的工序。
[0052]根据本发明，能够提供与以往的基于浸染法的防污涂层面相比，可使耐久性显著提高的电子设备用盖板玻璃及其制造方法。
[0053]并且，根据本发明，能够提供与基于蒸镀法的防污涂层处理相比，可使生产率提高的电子设备用盖板玻璃及其制造方法。
[0054]并且，根据本发明，能够提供具备使防污涂层面的耐久性提高、且使透明导电层等的附着稳定性提高了的玻璃基板的触摸传感器模块的制造方法。
【专利附图】

【附图说明】
[0055]图1是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的一个实施方式的简要剖视图。
[0056]图2是本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的制造方法的流程图。
[0057]图3是按工序顺序表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的制造方法的简要剖视图。
[0058]图4是表不盖板玻璃用玻璃基板的形状的一个例子的俯视图。
【具体实施方式】[0059]以下，详细叙述本发明的实施方式，但这里主要对电子设备用盖板玻璃的一个实施方式的便携设备用盖板玻璃进行说明。
[0060]图1是表示本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的一个实施方式即便携设备用盖板玻璃的一个实施方式的简要剖视图。
[0061]根据图1所示的本发明的一个实施方式，本发明涉及的便携设备用盖板玻璃10具备平板状的玻璃基板I。玻璃基板I具有正反一对的主表面1A、1B、和与该一对主表面相邻的端面1C。在上述一对主表面中的一方主表面IA形成有被实施玻璃表面重整处理而形成的玻璃被处理面。而且，在上述玻璃被处理面以及上述端面IC形成有防污涂层3。
[0062]本发明的特征性结构之一是在上述一方主表面IA形成有玻璃被处理面，该玻璃被处理面通过被实施玻璃表面重整处理而形成，该玻璃表面重整处理是按以下平面(Planar)方式等离子体处理以及顺流(downstream)方式等离子体的顺序进行这些处理的处理。
[0063]在本发明涉及的便携设备用盖板玻璃10中，在被实施上述的玻璃表面重整处理而形成有玻璃被处理面的上述一方主表面IA上形成有上述防污涂层3。根据该结构，例如与以往的不对玻璃基板特别实施表面处理等而通过浸染法形成的防污涂层相比，防污涂层材料相对于玻璃基板的附着稳定性得到改善，防污涂层面的耐久性显著提高。如在后面也说明那样，作为防污涂层材料，优选使用氟系树脂材料。然而，在利用浸染法将该氟系树脂材料涂覆到玻璃基板的情况下，相对于玻璃基板的附着稳定性特别差。因此，在将这样的氟系树脂材料作为防污涂层材料而使用，并利用浸染法涂覆到玻璃基板的情况下，也特别优选能够改善相对于玻璃基板的附着稳定性来显著提高防污涂层面的耐久性的本发明。
[0064]其中，按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理的详细内容将在后面详述。
[0065]这里，对上述防污涂层3的材料进行说明。在利用者使用触摸面板操作方式的便携设备的情况下，由于使用手指直接触摸操作其显示画面，所以容易在显示画面附着指纹等污垢。因此，期望防止或抑制在显示画面上附着指纹等污垢，或者即使附着指纹等污垢也容易擦拭。为此，作为上述防污涂层3的材料，优选选择即使用手指直接触摸(按压)也会防止或抑制附着指纹等污垢，或者即使附着指纹等污垢也容易擦拭的具有防污性的材料。另外，透明性优良也很重要。在本发明中，作为具有良好的防污性并且透明性也优良的材料，例如优选列举氟系树脂材料(例如在端基具有羟基的全氟化聚醚化合物等)等使表面能量降低的材料。
[0066]另外，在玻璃基板I的上述一对主表面中的另一方主表面IB形成有对上述防污涂层3实施了使表面相对水的接触角降低的处理即防污涂层面重整处理而形成的防污涂层重整层3a。
[0067]在形成了上述玻璃被处理面的一方主表面IA以及上述端面IC上形成防污涂层3，但例如在通过浸染法使玻璃基板整体浸溃到防污涂层材料来形成防污涂层3的情况下，在上述另一方主表面IB也形成防污涂层。在图1的便携设备用盖板玻璃10的情况下，通常将提高了防污涂层面的耐 久性的玻璃基板I的上述主表面IA侧朝向便携设备的外侧，将玻璃基板I的另一方主表面IB侧朝向便携设备的内侧来进行安装。
[0068]这里，也可以在玻璃基板I的主表面IB侧(根据需要经由绝缘层)形成透明导电层，由玻璃基板I和透明导电层构成能够生成与利用者的操作对应的信号的触摸传感器模块。该情况下，若在玻璃基板I的上述主表面IB侧例如形成了由氟系树脂材料构成的防污涂层3，则在该防污涂层3的外表面，上述绝缘层、透明导电层的附着稳定性差。因此，难以在防污涂层3的外表面形成上述绝缘层、透明导电层，无法构成触摸传感器模块。
[0069]在本发明中，通过在玻璃基板I中的上述另一方主表面IB形成对上述防污涂层3实施了使表面相对水的接触角降低的处理即防污涂层面重整处理而形成的防污涂层重整层3a，可使形成于其外表面的绝缘层、透明导电层的附着稳定性提高。作为这样的防污涂层面重整处理，例如可列举基于平面方式的氦(He)等离子体暴露处理或者紫外线照射处理等方法。
[0070]在本发明涉及的便携设备用盖板玻璃10中，优选形成于上述玻璃基板I的一方主表面IA的上述防污涂层3的表面(与玻璃基板I相反侧的表面)中的水的接触角在110度~120度的范围内，油、例如十六烷的接触角在60度~70度的范围内。通过针对水或者油的接触角在上述的范围内，会发挥即使用手指直接触摸(按压)，也防止或抑制附着指纹等污垢，或者即使附着指纹等的污垢也容易擦拭的良好的防污性。其中，上述的接触角是防污涂层形成后的初始接触角，但在本发明中，如上所述，由于能够提高形成于玻璃基板I的主表面IA的防污涂层3的耐久性，所以例如即使进行在后述的实施例中说明的基于钢丝棉(steel wool)的滑动的耐久性试验，接触角的降低也小，能够维持良好的防污性。
[0071]另外，在本发明的便携设备用盖板玻璃10中，优选形成于上述玻璃基板I的另一方主表面IB的上述防污涂层重整层3a的表面(与玻璃基板I相反侧的表面)中的水的接触角在20度以下，油、例如十六烷的接触角在10度~20度的范围内。通过针对水或者油的接触角在上述的范围内，能够提高在防污涂层重整层3a的外表面形成上述的绝缘层、透明导电层的情况下的附着稳定性。
[0072]其中，在本发明中，上述接触角是在22±2°C的气氛下测定出的值。
[0073]另外，在本发明的便携设备用盖板玻璃10中，优选形成于上述玻璃基板I的一方主表面IA的上述防污涂层3的表面(与玻璃基板I相反侧的表面)中的动摩擦系数在
0.1~0.3的范围内，或者静摩擦系数在0.2~0.4的范围内。由于通过防污涂层3的表面的动摩擦系数或者静摩擦系数在上述的范围内，可使防污涂层面的滑动性优良，用手指触摸时的触感良好，所以在具备本发明的盖板玻璃的便携设备中，由利用者进行的例如对触摸面板的操作性良好。
[0074]在本发明中，优选构成上述玻璃基板I的玻璃为非结晶的硅酸铝玻璃。对由这样的硅酸铝玻璃构成的玻璃基板而言，化学强化后的强度高，适合用于便携设备用盖板玻璃。作为这样的硅酸铝玻璃，例如可使用含有SiO2为58~75重量％、A1203为4~20重量％、Li2O为O~10重量％、Na2O为4~20重量％作为主要成分的硅酸铝玻璃。
[0075]从应对最近的便携设备的轻薄化、轻型化的市场需求的观点考虑，优选上述玻璃基板I的厚度例如在0.3mm~1.5mm左右的范围，进一步优选在0.5mm~0.7mm左右的范围。
[0076]接下来，对以上说明那样的本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的一个实施方式的便携设备用盖板玻璃的制造方法进行说明。
[0077]图2是本发明涉及的便携设备用盖板玻璃的制造方法的流程图，图3是按工序顺序表示本发明涉及的便携设备用盖板玻璃的制造方法的简要剖视图。
[0078]本发明涉及的便携设备用盖板玻璃是通过以下说明的工序制造的。
[0079][制作玻璃基板(步骤S0)]
[0080]通常，通过机械加工等将大尺寸的玻璃板切削(小片化)成规定的大小，制作盖板玻璃用的玻璃基板I。
[0081]例如,层叠(层压)多张(例如几十张左右)通过下拉(down draw)法、浮式法等制造的厚度例如为0.5_左右的玻璃板，使用玻璃用刀具切割成规定大小的小片。这样，若一次切割加工层叠状态的玻璃板，则由于在接下来的形状加工工序中也能够一次形状加工层叠状态的小片，所以在生产上有利。考虑对产品的盖板玻璃的大小加上外周形状加工所需的差值的大小来决定小片的大小。
[0082]这里，对于外形形状加工，也可以替代层叠状态的切割加工而逐张地加工片状玻璃材料。另外，在外形形状加工中，作为机械加工以外的手段，也可以使用蚀刻法。
[0083]其中，上述玻璃基板I的玻璃组成如上所述。另外，如上所述，从应对最近的便携设备的轻薄化、轻型化的市场需求的观点考虑，优选玻璃基板I的厚度例如在0.3mm~
1.5mm左右的范围,进一步优选在0.5mm~0.7mm左右的范围。
[0084]接下来，通过机械加工或者蚀刻加工对被加工成该规定大小的小片的玻璃基板I进行必要的钻孔加工 、外周形状加工等。
[0085]图4是表示玻璃基板的形状的一个例子的俯视图。在图4所示的例子中，玻璃基板I形成有外周端面la、切口 lb、耳孔lc、以及按键操作孔Id。也可以通过喷砂法等对这样的钻孔加工以及外周形状加工进行机械加工，或者也能够通过蚀刻加工来统一处理这些钻孔加工以及外周形状加工。尤其在复杂的形状加工中，蚀刻加工是有利的。另外，也可以根据加工形状而同时采用机械加工和蚀刻加工。并且，也可以通过适当地设定蚀刻加工时的溶解图案，来将片状玻璃原材料小片化，在与该小片化一同的工序中，使小片成为图4所示的玻璃基板I的形状。
[0086]接下来，对结束了形状加工的玻璃基板I进行化学强化处理。
[0087]作为化学强化处理的方法，例如优选以不超过玻璃软化点的温度的温度区域，例如以摄氏300度以上500度以下的温度进行离子交换的低温型离子交换法等。化学强化处理是通过使熔融的化学强化盐和玻璃基板接触，来将化学强化盐中的原子半径相对大的碱金属元素、和玻璃基板中的原子半径相对小的碱金属元素进行离子交换，使该离子半径大的碱金属兀素浸透到玻璃基板的表层，在玻璃基板的表面产生压缩应力的处理。作为化学强化盐，可优选使用硝酸钾、硝酸钠等碱金属硝酸盐。由于进行了化学强化处理的玻璃基板的强度提高，耐冲击性优良，所以适用于被施加冲击、按压而需要高强度的便携设备所使用的盖板玻璃。
[0088]接下来，对进行了以上的化学强化处理的玻璃基板的表面实施印刷(印刷工序)。例如，作为印刷图案，若列举移动电话的盖板玻璃的例子，则需要公司名称、产品名称的标志、触摸面板等的图标、各种传感器窗口、画面周围的轮廓、背面的按压图案等至少双层，多的情况例如为8层结构的多色多层构造。作为盖板玻璃的印刷方式的一个例子，是丝网印刷。
[0089]此外，为了提高印刷工序中的印刷品质，具体为了抑制因与空气等的接触而引起的玻璃基板的被印刷位置处的变质(变色)，也可以预先实施防污涂层来作为印刷区域保护层。另外，在该印刷工序中，由于根据印刷次数来反复进行将玻璃基板装填至印刷机的夹具，然后从夹具取出的作业，所以也可以预先实施防污涂层，来作为用于防止玻璃基板I的背面、端面与夹具多次接触而引起玻璃基板I划伤的接触保护层。但是，为了在印刷中没有妨碍，优选在印刷工序时去除印刷面侧的防污涂层，或者为了使该防污涂层的表面的水的接触角降低而进行重整处理。
[0090][玻璃表面重整处理(步骤SI)]
[0091]接下来，对如上述那样制成的玻璃基板I (参照图3(a))进行玻璃表面重整处理。通常，由于形成于玻璃基板I的表面的印刷面侧被朝向便携设备的内侧安装，所以对与该印刷面相反侧的、即朝向便携设备的外侧露出的玻璃基板表面进行玻璃表面重整处理。在图2以及图3中省略了印 刷层的记载，但例如在玻璃基板I的另一方主表面IB侧形成有印刷层，在一方主表面IA形成有玻璃被处理面2 (参照图3 (b))。该玻璃被处理面2通过实施按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理而形成。
[0092]上述平面方式等离子体处理是以某一间隔具有2个放电电极，在该间隔内安装被处理基板，并产生等离子体来进行处理的方式。该情况下，作为等离子体产生所使用的气体，例如使用He、Ar或者N2等。在两个电极间施加等离子体产生所需的电压，在等离子体空间电离的离子被在该空间内加速而撞击被处理基板表面。由此，玻璃基板表面被重整为玻璃基板表面的轮廓曲线的偏斜度(Rsk:偏度)接近0，玻璃基板表面的凹凸形状的偏离变小。这里，优选Rsk在0±0.3的范围，进一步优选在0±0.15的范围。
[0093]另外，顺流方式等离子体处理是对隔着向被处理基板供给气体的供给路径对置配置的两个电极间施加等离子体产生所需的电压，将等离子体化的气体照射供给至被处理基板来进行处理的方式。通过向被处理基板表面照射激励气体，在基板表面例如形成羟基、羧基等官能基，进行基板表面的重整。另外，也能够用于基板表面的有机污染物的去除。作为该情况下使用的气体，例如使用N2与O2或者空气的混合气体等。
[0094]在本发明中，重要的是作为玻璃表面重整处理，通过按照上述平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理，来形成上述玻璃被处理面2。通过进行该玻璃表面重整处理，例如与以往的不特别地对玻璃基板实施表面处理等而通过浸染法形成的防污涂层相比，防污涂层材料相对于玻璃基板的附着稳定性得到改善，能够使防污涂层面的耐久性显著提高。作为涂覆于玻璃表面的防污涂层材料，优选使用氟系树脂材料。然而，在通过浸染法将该氟系树脂材料涂覆到玻璃基板的情况下，相对于玻璃基板的附着稳定性特别差。因此，在使用这样的氟系树脂材料作为防污涂层材料并通过浸染法涂覆到玻璃基板的情况下，也能够改善相对于玻璃基板的附着稳定性，使防污涂层面的耐久性显著提高。
[0095]在本发明中，在上述平面方式等离子体处理的情况下，优选所使用的反应气体是He、Ar或者N2，更优选为He。另外，虽然根据所使用的反应气体的种类而多少有些不同，但优选使用电力在200~500W的范围，进一步优选为300~400W。另外，优选在处理时间为10~250秒的范围进行处理，进一步优选为30~90秒。另一方面，在上述顺流方式等离子体处理的情况下，优选所使用的反应气体是非活性气体与空气或者O2的混合气体，进一步优选为N2和空气的混合气体。另外，虽然根据所使用的反应气体的种类而多少有些不同，但优选使用电力在400~1200W的范围，进一步优选在600~1000W的范围。另外，作为处理时间，优选在5~60秒的范围进行处理，进一步优选在10~15秒的范围进行处理。
[0096]在本发明中，作为玻璃表面重整处理，进行上述平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理这两个处理，但作为该两个处理的顺序，如上所述，首先进行上述平面方式等离子体处理，接下来进行上述顺流方式等离子体处理。由此，由于使玻璃表面形状变化，进而在玻璃表面生成官能基，可发挥本发明的作用效果，所以优选。
[0097][形成防污涂层(步骤S2)]
[0098]接下来，如上述那样，在对一方主表面IA进行玻璃表面重整处理而形成了玻璃被处理面的玻璃基板I上形成防污涂层3 (参照图3(c))。
[0099]在本发明中，优选例如通过浸染法来涂覆形成上述防污涂层3。浸染法是通过使上述玻璃基板I整体浸溃到涂覆液中，并将其取出后进行干燥而进行的，其中，上述涂覆液是在适当的溶剂中作为防污涂层材料含有例如上述氟系树脂作为主要成分的涂覆液。根据该浸染法，即使不使用真空成膜装置，也能够在上述玻璃基板I的整个面上形成均匀膜厚的防污涂层3。
[0100]不对上述防污涂层3的涂覆膜厚进行特别限制，但优选例如在0.3nm~30nm的范围。若膜厚不足0.3nm，则耐久性不足，存在不能够充分发挥防污功能的可能性。另一方面，若膜厚超过30nm，则由于透明性降低，所以不符合便携设备的要求。 [0101]如上所述，当被安装至便携设备的显示面板时，由于在便携设备的表面侧露出的玻璃基板I的主表面IA形成有本发明的基于玻璃表面重整处理的被处理面，利用上述浸染法形成的防污涂层3的附着稳定性得到改善，所以与以往的基于浸染法的防污涂层面相t匕，能够使耐久性显著提高。
[0102]除此之外，由于在对盖板玻璃施加了外力时，对玻璃基板表面的冲击因防污涂层而得到缓和，不容易在玻璃基板中产生因作为脆性材料的玻璃的强度降低引起的裂缝，所以能够使盖板玻璃的机械强度提高。即，通过在进行了化学强化的玻璃基板上形成防污涂层，能够使作为盖板玻璃的机械强度进一步提高。
[0103]上述防污涂层具有附着在玻璃基板的表面的附着区域、和被配置在附着区域的表面的流动区域。附着区域是涂层材料的分子与处于玻璃基板的表面的羟基、羧基等官能基稳固地结合的区域。流动区域是涂层材料彼此的分子链缠结而维持状态的区域。附着区域和流动区域的组成相同，在显微镜照片等上观察到的外观上没有差别。但是，流动区域容易溶于溶剂，附着区域不容易在溶剂中溶解。因此，能够识别为附着区域是浸溃于溶剂(例如在HFE中浸溃一分钟)时残留的区域，流动区域是浸溃于溶剂时溶解的区域。附着区域以及流动区域的膜厚例如能够通过FiveLab公司制的椭偏仪MARY — 102来测定。
[0104]这里，优选附着区域的厚度相对于上述防污涂层的厚度的比例为40%~70%。这是因为若附着区域的厚度的比例不足40%，则不能够发挥耐久性。另外，若附着区域的厚度的比例比70%大，则不能够发挥滑动性。并且，若为40%~70%，则能够更好地发挥耐久性和滑动性。另外，为了将附着区域的厚度的比例设为40%~70%而更好地发挥耐久性和滑动性，进一步优选使用重均分子量为2000~5000的氟系树脂材料作为涂层材料。
[0105]为了调整该附着区域的厚度，具体可进行烘焙处理、紫外线照射处理、基于减压的真空度调整处理等。
[0106]在烘焙处理中，通过在恒温炉中以溶剂的蒸发温度以上的温度进行加热，能够使防污涂层干燥。优选加热温度为120°C~180°C。优选加热时间是30分钟~I小时。这里，加热温度越高，另外加热时间越长，则能够使流动区域的厚度越减少。与此相伴，能够通过热量来促进构成附着区域的涂层材料的分子和玻璃基板的表面的结合，使附着区域扩大。
[0107]另外，在紫外线照射处理中，作为紫外线，优选是其波长从150到400纳米的紫外线。另外，作为紫外线的光源，例如能够使用低压水银灯、高压水银灯、或者超高压水银灯等。另外，能够将紫外线的光源的照度设为300[cmW/cm2]左右。紫外线的照度越高，另外照射时间越长，则能够使流动区域的厚度越减少。另外，在紫外线照射处理中，也可以调整环境温度，同时实施加热处理。由此，能够使附着区域扩大。
[0108]另外，在真空度调整处理中，通过以成为不足溶剂的蒸汽压的气压的方式调整真空度，能够使溶剂蒸发。真空度越高(使气压降低)，另外处理时间越长，则能够使流动区域的厚度越减少。另外，在真空度调整处理中，也可以调整环境温度，同时实施加热处理。由此，能够使附着区域扩大。
[0109][防污涂层面重整处理(步骤S3)]
[0110]接下来，对上述玻璃基板I中的形成于另一方主表面IB的防污涂层3实施使表面的水的接触角降低的处理即防污涂层面重整处理，形成防污涂层重整层3a(参照图3(d))。
[0111]在形成了上 述玻璃被处理面的一方主表面IA以及上述端面IC形成防污涂层3，但例如在通过浸染法使玻璃基板整体浸溃到防污涂层材料中来形成防污涂层3的情况下，在上述另一方主表面IB也形成防污涂层。这里，有时在朝向便携设备的内侧安装的玻璃基板I的主表面IB侧例如形成绝缘层、透明导电层的至少其中一个，成为用于检测便携设备的利用者的操作的触摸传感器模块。在这样的情况下，本发明通过对玻璃基板I中的形成于上述另一方主表面IB的上述防污涂层3实施使表面的水的接触角降低的处理亦防污涂层面重整处理来形成防污涂层重整层3a，由此能够使形成于其外表面的绝缘层、透明导电层的附着稳定性提高。另外，通过形成上述防污涂层重整层3a，与在玻璃基板I的上述主表面IB直接形成绝缘层、透明导电层的情况相比，还能够得到这些层的附着稳定性提高的效果O
[0112]作为这样的防污涂层面重整处理，优选列举例如基于平面方式的氦(He)等离子体暴露处理或者紫外线照射处理等方法。关于进行紫外线照射时的照射能量、照射量(照射时间)等条件，另外关于进行等离子体暴露处理时的等离子体能量、处理时间等条件，能够适当地选择优选的条件来实施。能够根据这些紫外线照射条件或者等离子体暴露处理条件，来调整形成于防污涂层3的防污涂层重整层3a的深度方向的厚度。
[0113]其中，上述透明导电层沿着形成于玻璃基板I的主表面IB的防污涂层重整层3a的外表面以规定的厚度形成。对该透明导电层的“规定的厚度”而言，在通过溅射法成膜的情况下例如为IOOnm以下，在通过印刷法成膜的情况下，包括成为粘合剂的透明树脂在内为1000nm以下。
[0114]具体而言，通过使用溅射法等在上述防污涂层重整层3a的外表面成膜透明导电层、例如成膜IT0(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)膜，并使用光蚀刻技术、或者基于YAG (Yttrium Aluminum Garnet:乾招石槽石)的基本波、CO2激光等的激光图案化技术将透明导电层加工成所希望的图案形状而形成。另外，连接部(金属布线)通过使用溅射法等在玻璃基板的印刷区域的表面成膜金属制的导电物质来形成金属膜，并使用光蚀刻技术等将金属膜加工成所希望的图案形状而形成。
[0115]另外，分别根据需要，在上述防污涂层重整层3a的表面与透明导电层之间、上述防污涂层重整层3a的表面与连接部(金属布线)之间形成绝缘层。优选该绝缘层使用具有透明性的绝缘性物质，例如使用SiO2等无机材料形成。另外，优选例如使用溅射法等，将
绝缘层的厚度形成为50 ~ 1000人左右。
[0116]如上述那样制造本实施方式的便携设备用盖板玻璃10，并安装至便携设备。
[0117]另外，本发明还提供触摸传感器模块的制造方法。即，是具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板，并用于检测利用者的操作的触摸传感器模块的制造方法，其特征在于，包括:在上述玻璃基板的一对主表面中的一方主表面形成通过实施了玻璃表面重整处理而形成的玻璃被处理面，针对在上述玻璃被处理面形成了防污涂层的上述玻璃基板，在上述一对主表面中的另一方主表面形成对上述防污涂层实施使表面的水的接触角降低的防污涂层面重整处理而形成的防污涂层重整层的工序；和在上述防污涂层重整层的外表面形成绝缘层以及透明导电层的至少任意一方的工序。
[0118]根据本发明的触摸传感器模块的制造方法，能够得到具备使防污涂层面的耐久性提高，且使透明导电层等的附着稳定性提高的玻璃基板的触摸传感器模块。
[0119]此外，在以上的实施方式中，对通过浸溃法进行防污涂层处理的情况进行了说明，但在本发明中，防污涂层 处理方法并不局限于浸溃法，例如也能够应用旋涂法、喷雾法、蒸锻法、刷涂法等。
[0120]实施例
[0121]以下列举实施例，更加具体地对本发明进行说明。这里，对本发明涉及的电子设备用盖板玻璃的一个实施方式的便携设备用盖板玻璃的实施例进行说明。此外，本发明并不局限于以下的实施例。
[0122](实施例1)
[0123]经由以下的(I)玻璃基板制作工序、(2)玻璃表面重整处理工序、(3)防污涂层形成工序、(4)防污涂层面重整处理工序制造了本实施例的便携设备用盖板玻璃。
[0124](I)玻璃基板制作工序
[0125]首先，从通过下拉法、浮式法制造出的由硅酸铝玻璃构成的厚度为0.5mm的玻璃板切出规定的大小，制造出盖板玻璃用的玻璃基板。作为该硅酸铝玻璃，使用了含有SiO2:58~75重量％、A1203:4~20重量％、Li20:3~10重量％、Na20:4~13重量％的化学强化用玻璃。
[0126]接下来，使用砂轮(小开口径加工用)等对上述玻璃基板进行钻孔，并且例如实施了上述的图4所示那样的外周端面的形状加工。
[0127]接下来，对结束了上述形状加工的玻璃基板实施化学强化。在化学强化中，准备硝酸钾和硝酸钠混合得到的化学强化液，将该化学强化溶液加热至380°C，将上述形状加工后的清洗、干燥完毕的玻璃基板浸溃大约四个小时，进行了化学强化处理。将结束了化学强化的玻璃基板依次浸溃到硫酸、中性洗剂、纯水、纯水、IPA、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽中，进行超声波清洗，然后干燥。[0128]针对进行了上述化学强化处理的玻璃基板，在其另一方主表面实施印刷工序。即，通过丝网印刷形成了规定的印刷层(墨层)。
[0129]这样，制作完成了玻璃基板。
[0130](2)玻璃表面重整处理工序
[0131]对上述制作完成的玻璃基板的与印刷面相反侧的主表面进行了玻璃表面重整处理。
[0132]具体而言，首先按照以下的条件进行了基于平面方式的等离子体处理。
[0133].反应气体:He
[0134]?使用电力:300W
[0135]?处理时间:180秒
[0136]接下来，按照以下的条件进行了基于顺流方式的等离子体处理。
[0137].反应气体=N2(流量80升/分)+空气(流量80升/分)
[0138]?使用电力:800W
[0139]?处理时间:13秒
[0140](3)防污涂层形成工序
[0141]使用通过溶剂将氟系树脂(信越化学工业公司制(商品名称)KY100系列)调整成适当浓度的涂覆液(液温25°C )，通过浸染法在结束了上述玻璃表面重整处理的玻璃基板的整个面涂覆由上述氟系树脂构成的防污涂层，以100°C进行热风干燥。防污涂层的涂覆膜厚为10nm。该防污涂层的膜厚是基于FiveLab公司制的椭偏仪MARY — 102测定得到的测定值。
[0142]进行了上述玻璃表面重整处理的玻璃基板主表面所形成的防污涂层表面中的针对水的接触角(初始接触角)是115度。其中，接触角是根据JIS R3257，并使用协和界面科学公司制的接触角仪器DM - 501测定的。
[0143](4)防污涂层面重整处理工序
[0144]对形成于上述玻璃基板的印刷面侧的防污涂层按照以下的条件进行了基于平面方式的等离子体处理。
[0145].反应气体:He
[0146]?施加电压:300W
[0147].处理时间:5秒
[0148]上述等离子体处理前的防污涂层表面中的针对水的接触角是115度，但上述等离子体处理后的接触角下 降到20度以下。
[0149]这样完成了本实施例的盖板玻璃。
[0150]对于得到的盖板玻璃，分别测定了防污涂层表面的静摩擦系数以及动摩擦系数，结果，静摩擦系数是0.35，动摩擦系数是0.21。该测定条件使用了负荷50gf、滑动速度50mm/秒、滑动距离50mm、前端表面材质为聚乙烯且前端形状为弯曲形状的滑动件。
[0151]并且，对于得到的盖板玻璃，分别测定了主表面的表面粗糙度Ra、Rq、偏度Rsk、以及尖度Rku。其中，这些参数是由JIS B0601:2001规定的参数。例如，这些参数通过日本Veeco公司制的扫描式探测器显微镜(原子间力显微镜；AFM)毫微秒示波器测量，对于表面粗糙度Ra，可通过由JIS R1683:2007规定的方法来算出。在本实施例中，在I μ mX I μ π!见方的测定区域中，能够使用以512X128像素的分辨率进行了测定时的值。将该测定结果表示在表1中。其中，在表1中，将平面方式记作P方式，将顺流方式记作D方式。
[0152][表1]
[0153]
【权利要求】
1.一种电子设备用盖板玻璃的制造方法，所述电子设备用盖板玻璃具备具有一对主表面与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板，该电子设备用盖板玻璃的制造方法的特征在于，包括: 对所述玻璃基板中的一对主表面中的一方主表面实施按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理，来形成玻璃被处理面的工序；和 在形成所述玻璃被处理面的工序之后进行，对所述玻璃被处理面形成防污涂层的工序。
2.根据权利要求1所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于， 在形成所述防污涂层的工序中，通过将所述玻璃基板整体浸溃到防污涂层材料中，在包括所述玻璃被处理面的所述玻璃基板的外表面整体形成防污涂层。
3.根据权利要求2所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于， 具有对形成于所述一对主表面中的另一方主表面的所述防污涂层实施使表面的水的接触角降低的处理即防污涂层面重整处理，来形成防污涂层重整层的工序。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于， 还包括在形成所述玻璃被处理面的工序之前进行，对所述玻璃基板实施印刷的工序。
5.根据权利要求4所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于， 在对所述玻璃基板表面实施所述印刷之前，设置直至实施所述印刷为止用于保护所述玻璃基板表面中的印刷区域的变质的印刷区域保护层，在实施所述印刷时为了降低所述印刷区域保护层的表面的水的接触角而重整或者去除印刷区域保护层。
6.根据权利要求4或者5所述的电子设备用盖板玻璃的制造方法，其特征在于， 预先在所述玻璃基板上设置接触保护层，该接触保护层用于在实施所述印刷时对所述玻璃基板与印刷机或者其夹具的接触进行保护。
7.—种电子设备用盖板玻璃,是具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 所述一对主表面中的一方主表面的Rsk是O±0.3， 在所述一方主表面形成有防污涂层， 在将#0000的钢丝棉以面压lkg/cm2相对于所述防污涂层的表面滑动2000次的情况下，所述防污涂层的表面中的水的接触角为105度以上。
8.根据权利要求7所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 所述防污涂层具有附着在所述玻璃基板的表面的附着区域、和被配置在该附着区域的表面的流动区域。
9.根据权利要求8所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 所述附着区域的厚度相对于所述防污涂层的厚度的比例是40%~70%。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 在所述一对主表面中的另一方主表面形成有防污涂层重整层，该防污涂层重整层通过对所述防污涂层实施用于使表面的水的接触角降低的防污涂层面重整处理而形成， 形成于所述一方主表面的所述防污涂层的与所述玻璃基板相反侧的表面中的水的接触角在110度~120度的范围内，形成于所述另一方主表面的所述防污涂层重整层的与所述玻璃基板相反侧的表面中的水的接触角为20度以下。
11.根据权利要求10所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 形成于所述一方主表面的所述防污涂层的与所述玻璃基板相反侧的表面中的十六烷的接触角在60度~70度的范围内，形成于所述另一方主表面的所述防污涂层重整层的与所述玻璃基板相反侧的表面中的十六烷的接触角在10度~20度的范围内。
12.根据权利要求7至11中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 形成于所述一方主表面的所述防污涂层的与所述玻璃基板相反侧的表面中的动摩擦系数在0.1~0.3的范围内。
13.根据权利要求7至12中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 所述防污涂层由含具在端基具有羟基的全氟化聚醚化合物的氟系树脂材料构成。
14.根据权利要求7至13中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 所述防污涂层由重均分子量为2000~5000的氟系树脂材料构成。
15.根据权利要求7至14中任意一项所述的电子设备用盖板玻璃，其特征在于， 所述玻璃基板由进行了化学强化的硅酸铝玻璃构成。
16.一种触摸传感器模块的制造方法，所述触摸传感器模块具备具有一对主表面和与该一对主表面相邻的端面的玻璃基板，并用于检测利用者的操作，该触摸传感器模块的制造方法的特征在于，包括: 对所述玻璃基板中的一对主表面中的一方主表面实施按照平面方式等离子体处理以及顺流方式等离子体处理的顺序进行这些处理的玻璃表面重整处理，来形成玻璃被处理面，针对在包括所述玻璃被处理面的所述玻璃基板的外表面整体形成了防污涂层的所述玻璃基板，在所述一对主表面中的另一方主表面形成对所述防污涂层实施使表面的水的接触角降低的防污涂层面重整处理而形成的防污涂层重整层的工序；和 在所述防污涂层重整层的外表面形成绝缘层以及透明导电层的至少任意一方的工序。
【文档编号】C03C17/32GK103974919SQ201280060645
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2011年12月13日
【发明者】下川贡一 申请人:Hoya株式会社