專利名稱：顯示裝置用保護玻璃的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于覆蓋圖像顯示部分的整個面的顯示裝置用保護玻璃的制造方法。
技術(shù)背景
一直以來，顯示裝置中，在顯示裝置的正面配置比圖像顯示部分的更寬的板狀的保護玻璃(例如專利文獻1)。
該顯示裝置用保護玻璃以經(jīng)過下述工序而具有所期望的耐沖擊性能的方式構(gòu)成 將原板切斷后對玻璃端部進行倒角以加工成規(guī)定形狀的玻璃板的形狀加工工序；對加工成規(guī)定形狀的玻璃板進行清洗的清洗工序；和對清洗后的玻璃板進行化學(xué)強化的化學(xué)強化工序。
以往，在玻璃板的清洗工序中，為了除去加工后的玻璃板上所附著的有機物和無機物等污垢、細小的玻璃片或灰塵等異物，通過使輥刷或盤形刷等以物理方式與玻璃板的主表面接觸來進行清洗。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1 日本特開2010-169788號公報發(fā)明內(nèi)容
但是，近年來，該顯示裝置用保護玻璃具有進一步薄板化的傾向，即玻璃強度趨于降低，因而發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的制造方法存在即使進行化學(xué)強化處理也無法得到所期望的耐沖擊性的問題。
本發(fā)明人進行了深入研究，結(jié)果得到了以下見解玻璃板在化學(xué)強化后的耐沖擊性能受到化學(xué)強化前的玻璃板的處理、特別是清洗工序中的清洗方法的影響。
本發(fā)明是基于上述見解而進行的，其目的在于提供通過化學(xué)強化而具有所期望的耐沖擊性能的顯示裝置用保護玻璃的制造方法。
本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
(1) 一種顯示裝置用保護玻璃的制造方法，包括由顯示裝置用玻璃原板加工成規(guī)定形狀的玻璃板的形狀加工工序，對所述玻璃板進行清洗的清洗工序和對所述清洗后的玻璃板進行化學(xué)強化的化學(xué)強化工序；其特征在于，
所述清洗工序利用液體以所述玻璃板的至少一個主表面不與刷子接觸的方式進行所述玻璃板的清洗。
(2)如(1)所述的顯示裝置用保護玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，在將所述玻璃板浸漬到清洗液中的狀態(tài)下施加超聲波。
(3)如(1)所述的顯示裝置用保護玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，將所述玻璃板暴露于高壓清洗液中。
(4)如(1)所述的顯示裝置用保護玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序3中，將所述玻璃板暴露于含有氣泡的清洗液中。
如上所述，以往，在玻璃板的清洗工序中，為了除去加工后的玻璃板上所附著的有機物和無機物等污垢、細小的玻璃片或灰塵等異物，認為必須通過使輥刷或盤形刷等以物理方式與玻璃板的主表面接觸來進行清洗，實際上也是這樣施行的。與此相對，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過化學(xué)強化工序的玻璃板的情況下，加工后的玻璃板上所附著的有機物和無機物等污垢在暴露于高溫狀態(tài)的KNO3等化學(xué)強化液中時會發(fā)生化學(xué)分解或者溶解于化學(xué)強化液中，另外，細小的玻璃片或灰塵等異物在暴露于高溫狀態(tài)的KNO3等化學(xué)強化液中時會游離下來，因此即使不使輥刷或盤形刷等以物理方式與玻璃板的主表面接觸而進行清洗，也能夠除去有機物和無機物等污垢、細小的玻璃片或灰塵等異物，由此完成了本發(fā)明。
此外，本發(fā)明是基于下述假說而進行的在以往進行的使輥刷或盤形刷等以物理方式與玻璃板的表面接觸的清洗方法中，清洗后即使進行化學(xué)強化也無法得到所期望的耐沖擊性能，因而化學(xué)強化后的玻璃板的耐沖擊性能受到化學(xué)強化前的清洗方法的影響。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的(1)所述的顯示裝置用保護玻璃，在化學(xué)強化工序前的清洗工序中，通過在不進行使輥刷或盤形刷等清洗構(gòu)件與玻璃板的至少一個主表面接觸的物理清洗的情況下利用液體進行清洗，能夠以具有所期望的耐沖擊性能的方式構(gòu)成化學(xué)強化后的玻璃板。
根據(jù)本發(fā)明的O) (4)所述的顯示裝置用保護玻璃，能夠提高清洗作用。


圖1是配置有本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置用保護玻璃的顯示裝置的截面圖。
圖2是顯示裝置用保護玻璃的制造方法的流程圖。
圖3是基于由球環(huán)彎曲(Ball on Ring)試驗法得到的化學(xué)強化前的平板玻璃的破壞負荷的測定結(jié)果的威布爾圖(7 4 O:/ 口 〃卜)。
圖4是基于由落球沖擊試驗得到的化學(xué)強化后的平板玻璃的破壞能量的測定結(jié)果的威布爾圖。
標(biāo)號說明
10顯示裝置
20顯示面板
30保護玻璃具體實施方式
以下，對本發(fā)明的顯示裝置用保護玻璃的制造方法進行說明。圖1是配置有本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置用保護玻璃的顯示裝置的截面圖。
首先，參照圖1對使用了本發(fā)明的顯示裝置用保護玻璃(以下，有時簡稱為保護玻璃)的顯示裝置的一個實施方式進行說明。需要說明的是，在下述說明中，前后左右以圖中的箭頭方向為基準(zhǔn)。
如圖1所示，顯示裝置10大體上包括設(shè)置于殼體15內(nèi)的顯示面板20、和覆蓋顯示面板20的整個面且配置于殼體15的前方的保護玻璃30。
保護玻璃30主要是以顯示裝置10的美觀、強度的提高、防止沖擊破損等為目的而設(shè)置的，例如為具有0. 5 2. Omm的板厚的一片板狀玻璃。如圖1所示，保護玻璃30可以按照與顯示面板20的顯示側(cè)(前側(cè))隔開的方式(以具有空氣層的方式)設(shè)置，也可以介由具有透光性的膠粘膜(未圖示)粘貼到顯示面板20的顯示側(cè)。
保護玻璃30在來自顯示面板20的光出射的正面設(shè)置有功能膜41，在來自顯示面板20的光入射的背面且與顯示面板20對應(yīng)的位置設(shè)置有功能膜42。需要說明的是，圖1 中功能膜41、42設(shè)置于兩面，但并不限定于此，可以設(shè)置于正面或背面，也可以省略。
功能膜41、42例如具有防止周圍光的反射、防止沖擊破損、屏蔽電磁波、屏蔽近紅外線、色調(diào)補償和/或提高耐劃傷性等功能，其厚度和形狀等根據(jù)用途適當(dāng)選擇。功能膜 41、42例如可以通過在保護玻璃30上粘貼樹脂制的膜而形成，或者可以利用蒸鍍法、濺射法、CVD法等薄膜形成法而形成。
另外，保護玻璃30的背面中，在顯示面板20的更外側(cè)的區(qū)域，在整個外周設(shè)置有大致為框狀的黑色層44。黑色層44為一種覆膜，例如通過將含有顏料顆粒的油墨涂布于保護玻璃30上并對其照射紫外線、或者加熱焙燒后進行冷卻而形成，由此從殼體15的外側(cè)看不到顯示面板20等，從而提高外觀的審美性。
作為該顯示裝置用保護玻璃30，例如使用以下組成的玻璃。
(i)以摩爾％表示的組成計，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)以摩爾％表示的組成計，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 的含量總計為75%以下、Na2O和K2O的含量總計為12 25%、Mg0和CaO的含量總計為7 15% 的玻璃；
(iii)以摩爾％表示的組成計，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)以摩爾％表示的組成計，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 的含量總計為 71 75%, Na2O和K2O的含量總計為12 20%、含有CaO時其含量低于的玻璃。
接下來，對顯示裝置用保護玻璃30的制造方法進行說明。圖2是顯示裝置用保護玻璃的制造方法的流程圖。
如圖2所示，保護玻璃30的制造方法大體上包括形狀加工工序(Si)、清洗工序 (S2)、化學(xué)強化工序(S3)和印刷工序(S4)。
形狀加工工序(Si)是將通過調(diào)合玻璃原料并在浮拋窯中熔化而得到的原板切割成規(guī)定形狀、典型地為矩形的處理，清洗工序(S》是對切割成規(guī)定形狀的玻璃板(以下，將由原板按照與保護玻璃大致相同的形狀切出的玻璃簡稱為玻璃板)進行清洗的處理，詳細內(nèi)容在下文中進行說明。化學(xué)強化工序(S； )是對清洗后的玻璃板進行化學(xué)強化的處理，印刷工序(S4)是形成功能膜41、42、黑色層44的處理。需要說明的是，形狀加工工序(Si)、化學(xué)強化工序(S； )和印刷工序(S4)采用公知的方法，以下，對本發(fā)明的特征即清洗工序(S2) 進行詳細說明。
本發(fā)明的清洗工序(S》的特征在于，在不使輥刷或盤形刷等以物理方式與玻璃板的主表面接觸的情況下進行清洗，換言之，不使用刷子等清洗構(gòu)件而進行清洗，通過將玻璃板浸漬于例如水或者中性、堿性或酸性的液體(以下，將浸漬玻璃板的液體簡稱為清洗液)中的方法來進行。作為該方法，采用下述方法將玻璃板浸漬于清洗液中的所謂浸漬清洗；或者在將玻璃板浸漬于清洗液中的狀態(tài)下施加超聲波的所謂超聲波清洗；通過將玻璃板暴露于高壓清洗液中而進行清洗的所謂高壓清洗；或者通過將玻璃板暴露于含有氣泡的清洗水中而進行清洗的所謂噴泡(〃寸^ ^工〃卜)(注冊商標(biāo))清洗等。
該清洗工序(S2)中，例如，通過將多個玻璃板安裝到盒中并連同盒一起浸漬到清洗槽中而進行清洗工序(S》。具體而言，將10片玻璃板安裝到一個盒中，在約20度(室溫)的中性、堿性或酸性的清洗液中浸漬3分鐘。接著，在約40度的溫水中浸漬3分鐘。接著，在約20度(室溫)的水中浸漬3分鐘。需要說明的是，溫水和水優(yōu)選為進行了離子交換處理的純水。由此，能夠避免除清洗液以外的物質(zhì)對玻璃主表面的物理接觸，同時能夠除去加工后的玻璃板上所附著的有機物和無機物等污垢、細小的玻璃片或灰塵等異物。作為除上述方法以外的方法，還可以是不使用盒而在連續(xù)平流的狀態(tài)下邊搬運邊清洗而進行的清洗工序。
實施例
以下，對本發(fā)明的實施例進行說明。
將以摩爾％計含有SiO2 64. 5%, Al2O3 6%, Na2O 12%, K2O 4%,MgOZrO2 2. 5%的組成的玻璃加工成945X585X1. Imm的尺寸，制作試驗樣品。試驗樣品中，將實施過浸漬清洗的樣品作為實施例，將實施過刷式清洗(刷子材質(zhì)尼龍66、線徑0. 3mm、長度 30mm、刷子直徑100mm、轉(zhuǎn)速300rpm、壓入1mm、刷子段數(shù)2段、玻璃搬運速度=5m/分鐘)的樣品作為比較例。
將實施例和比較例的試驗樣品進行清洗后，切割成50X50X1. Imm的玻璃板，在化學(xué)強化前進行破壞負荷的測定。破壞負荷的測定方法采用球環(huán)彎曲法。環(huán)為直徑30mm 的SUS304制，球為直徑IOmm的SUS304(材料)制，均進行了鏡面研磨。另外，負荷速度為 Imm/分鐘。在環(huán)上放置玻璃板，使玻璃的一個主表面為下側(cè)，以規(guī)定的負荷速度使球下降以對玻璃板施加負荷。測定玻璃板破壞時的負荷(F)。確認了玻璃的破壞點為平板玻璃的下側(cè)面、球的接觸點正下方的位置。
圖3表示基于由球環(huán)彎曲法得到的化學(xué)強化前的平板玻璃的破壞負荷的測定結(jié)果的威布爾概率軸上的圖(以下稱為“威布爾圖”)。縱軸表示累積破壞概率，橫軸以自然對數(shù)表示破壞負荷(F)。威布爾圖經(jīng)常用于評價玻璃等破壞應(yīng)力的偏差大的材料的強度，將破壞負荷的結(jié)果作圖。該圖中，曲線越靠右則表示破壞負荷越大，曲線的斜率越大則表示強度的偏差越小。
由圖3可知，與進行了刷式清洗的比較例相比，進行了浸漬清洗的實施例更接近清洗前的原板的破壞負荷，破壞強度較大。若以破壞負荷的平均值進行比較，則清洗前為 1320N、浸漬式清洗為1071N、刷式清洗為661N。刷式清洗后的玻璃強度整體降低。這表明， 通過刷子的物理接觸，玻璃表面整體上受到了微小的劃傷，玻璃的強度降低。另一方面，進行了浸漬清洗的實施例與進行了刷式清洗的比較例相比，顯示出接近原板的破壞強度的數(shù)值，因而能夠抑制清洗中降低破壞應(yīng)力的因子的產(chǎn)生，由此推定能夠維持耐沖擊性高的狀態(tài)。需要說明的是，與原板相比，實施例的玻璃板的部分區(qū)域破壞應(yīng)力更大，推測這是偏差或誤差所造成的。
接下來，將相同組成的玻璃加工成945 X 585 XL 1mm，制作試驗樣品。試驗樣品中， 同樣地將實施過浸漬清洗的樣品作為實施例，將實施過刷式清洗的樣品作為比較例。將實施例和比較例的試驗樣品用3小時加熱至400度后，在450度的硝酸鉀100%溶液中浸漬2 小時以進行化學(xué)強化，再用3小時緩慢冷卻，由此進行表面壓縮應(yīng)力為800MPa、化學(xué)強化層為30 μ m的化學(xué)強化。
接著，利用實施了化學(xué)強化的實施例和比較例的試驗樣品進行破壞能量的測定。 破壞能量的測定方法采用落球沖擊試驗。以玻璃的一個主表面為下側(cè)的方式將試驗樣品放置于矩形的夾具(SUS304制、外形945 X 585mm、內(nèi)形895 X 535mm)上，在玻璃的短邊中央從夾具內(nèi)側(cè)向玻璃的中心25mm的部位，使重量為0. 533kg的鐵球改變高度并落下，從而進行測定。然后，由玻璃破壞時的落球高度計算出破壞能量。破壞能量(單位J)通過下式計笪弁。
破壞能量(J) = 0. 533 (kg) X9.81(重力加速度:m/s2) X落球高度(m)
圖4示出了基于由落球沖擊試驗得到的化學(xué)強化后的破壞能量的測定結(jié)果的威布爾圖?？v軸表示累積破壞概率，橫軸表示破壞能量。由圖4可知，與進行了刷式清洗的比較例相比，進行了浸漬清洗的實施例的破壞應(yīng)力更大、偏差更小。若以破壞能量的平均值進行比較，則化學(xué)強化后的浸漬式清洗為6J，化學(xué)強化后的刷式清洗為4J。由圖3和圖4的圖表可知，化學(xué)強化前進行了浸漬清洗的實施例的玻璃板與化學(xué)強化前進行了刷式清洗的比較例的玻璃板相比，玻璃強度更高，即使進行了化學(xué)強化，該關(guān)系也沒有變化。這表明，化學(xué)強化前的清洗工序所產(chǎn)生的針對玻璃強度的表面狀態(tài)的優(yōu)劣在化學(xué)強化后也得以延續(xù)， 較高地保持了化學(xué)強化前的強度，由此在化學(xué)強化后也得到較高的強度。
在JIS6065的音頻設(shè)備、視頻設(shè)備及類似的電子設(shè)備的安全要求事項第12項的機械強度中提到，就對于設(shè)備外殼的沖擊試驗而言，落球沖擊能量2J的落球沖擊試驗為強度的底線。在對相同的玻璃板進行加工時，刷式清洗后的玻璃板的最低強度對于落球沖擊能量2J并不充分，但未進行物理接觸的浸漬清洗后的玻璃板的最低強度超過落球沖擊能量 2J，得到充分的安全性。
這樣，由圖3和圖4的測定結(jié)果可以證實，化學(xué)強化后的玻璃板的耐沖擊性能受到化學(xué)強化前的清洗方法的影響的假說是正確的。即，在以往進行的使輥刷或盤形刷等以物理方式與玻璃板的表面接觸的清洗方法中，化學(xué)強化前的耐沖擊性能降低，清洗后即使進行化學(xué)強化也無法得到所期望的耐沖擊性能，但是，通過利用清洗液以不使玻璃板的主表面與刷子接觸的方式進行玻璃板的清洗，能夠抑制化學(xué)強化前的耐沖擊性能的降低，之后化學(xué)強化后的玻璃板得到滿足所期望的耐沖擊性能的結(jié)果。
如上所述，根據(jù)本實施方式，化學(xué)強化前的玻璃板的清洗工序中，通過利用清洗液以玻璃板的至少一個主表面不與刷子等清洗構(gòu)件物理接觸的方式對玻璃板進行清洗，能夠以具有所期望的耐沖擊性能的方式構(gòu)成化學(xué)強化后的玻璃板。
上述實施方式中，以玻璃板的主表面的兩面不與刷子等清洗構(gòu)件物理接觸的方式利用清洗液對玻璃板進行了清洗，但并不限定于此，只要以至少一個主表面不與刷子等清洗構(gòu)件物理接觸的方式利用清洗液對玻璃板進行清洗即可。此時，不與刷子接觸的一個主表面優(yōu)選與顯示面板20相向而配置。通過將沖擊性能高的一面作為背面，能夠提高破裂的耐沖擊性。另外，作為玻璃板的清洗方法，除了浸漬清洗之外，還可以采用超聲波清洗、高壓清洗或噴泡(注冊商標(biāo))清洗等。由此，能夠提高清洗作用，能夠除去形狀加工工序(Si) 中切出的玻璃板上所附著的有機物和無機物等污垢、細小的玻璃片或灰塵等異物。需要說明的是，本發(fā)明并不受上述實施方式的任何限定，可以在不脫離其主旨的范圍內(nèi)以各種方式實施。本申請基于2010年12月13日提交的日本專利申請2010-276805，將其內(nèi)容以參考的方式援引于本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置用保護玻璃的制造方法，包括由顯示裝置用玻璃原板加工成規(guī)定形狀的玻璃板的形狀加工工序， 對所述玻璃板進行清洗的清洗工序，和對所述清洗后的玻璃板進行化學(xué)強化的化學(xué)強化工序； 其特征在于，所述清洗工序中，利用液體以所述玻璃板的至少一個主表面不與刷子接觸的方式進行所述玻璃板的清洗。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置用保護玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，在將所述玻璃板浸漬到清洗液中的狀態(tài)下施加超聲波。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置用保護玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，將所述玻璃板暴露于高壓清洗液中。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置用保護玻璃的制造方法，其特征在于，所述清洗工序中，將所述玻璃板暴露于含有氣泡的清洗液中。
全文摘要
本發(fā)明提供通過化學(xué)強化而具有所期望的耐沖擊性能的顯示裝置用保護玻璃的制造方法。一種顯示裝置用保護玻璃的制造方法，包括由顯示裝置用玻璃的原板加工成規(guī)定形狀的玻璃板的形狀加工工序(S1)；對玻璃板進行清洗的清洗工序(S2)；和對清洗后的玻璃板進行化學(xué)強化的化學(xué)強化工序(S3)。清洗工序(S2)中，利用液體以玻璃板的主表面不與刷子接觸的方式進行玻璃板的清洗。
文檔編號C03C23/00GK102531410SQ20111041266
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者大川博之, 府川真, 齋藤康成, 玉井喜芳, 石丸直彥 申請人:旭硝子株式會社