專利名稱：便攜式終端用防護玻璃及其制造方法、以及便攜式終端裝置的制作方法
便攜式終端用防護玻璃及其制造方法、以及便攜式終端裝本申請是中國申請號為200880121710.2的發明專利申請的分案申請(原申請的發明名稱為“便攜式終端用防護玻璃及其制造方法、以及便攜式終端裝置”，原申請的申請日為2008年12月16日)。技術區域本發明涉及用于保護如手機、PDA(個人數碼助理,Personal Digital Assistant)等便攜式終端裝置的顯示屏的防護玻璃(cover glass)及其制造方法、以及便攜式終端裝置。
背景技術：
在手機、PDA等便攜式終端裝置中，為了防止顯示器受到撞擊、外力，在顯示器外側隔著一定的間隔配置有塑料保護板，例如透明性高的丙烯樹脂保護板(例如，專利文獻I)。但是，丙烯樹脂保護板容易因外力而彎曲，所以需要將保護板與顯示屏的間隔較寬地設成能夠吸收其彎曲的程度。并且，為了使丙烯樹脂制的保護板具有一定程度的強度，需要加厚。所以，難以實現便攜式終端裝置的薄型化。對此，為實現便攜式終端裝置的薄型化，提出了一種保護板，其使用了抑制彎曲、且即使為薄板時也具有強度的化學強化玻璃(例如，專利文獻2)。專利文獻2中，記載了一種便攜式終端用防護玻璃及其制造方法，通過將包含特定玻璃組分的平板玻璃切斷為規定形狀，將端面進行倒角加工，將兩面進行鏡面研磨加工之后，進行化學強化，在表面形成壓縮應力層，從而抑制彎曲且變得不易破損。專利文獻I :日本特開2004-299199號公報專利文獻2 日本特開2007-99557號公報
發明內容
另一方，近年來，對于手機、PDA等便攜式終端裝置，裝置廠商的競爭日益激化，除了便攜式終端裝置的薄型化、高功能性之外，還要求具有高級感的高時尚性便攜式終端裝置。對于防護玻璃也要求時尚性，作為防護玻璃的外形形狀，已從以往單純的方形形狀，變成要求與機器的顯示屏形狀相符的形狀(例如，在構成防護玻璃的某一邊上向內側深凹的具有負曲率的形狀)、在防護玻璃主表面上形成孔的形狀等復雜形狀的防護玻璃。但是，專利文獻2中記載的以往的加工方法中，由于防護玻璃端面的表面粗糙度較大，防護玻璃端面中經倒角加工的表上存在數十μm 數百μm左右的微裂紋，所以有無法獲得便攜式終端用防護玻璃所需的機械強度的問題。并且，專利文獻2中記載的以往的加工方法中，無法獲得如上所述的復雜形狀的防護玻璃，或者即使獲得機械強度也非常低，并且，加工成本變高，現狀是仍未實用化。本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的為，提供即使是復雜形狀時也能滿足便攜式終端用防護玻璃所要求的高機械強度的防護玻璃及其制造方法，以及顯示屏具有高機械強度的便攜式終端裝置。本發明的便攜式終端用防護玻璃，是通過對板狀玻璃基板進行蝕刻而切取成所需形狀而成的、用于保護便攜式終端的顯示屏的防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃的端面由熔化玻璃面構成，并且，所述端面的表面粗糙度為，算術平均粗糙度Ra在IOnm以下。這種構成的便攜式終端用防護玻璃由于不進行機械加工，而是通過蝕刻從板狀玻璃基板切取成所需形狀而成的，所以與通過機械加工而形成外形的情況相比，具有防護玻璃端面的表面粗糙度為IOnm以下這樣的納米級的高平滑性，且具有不存在通過機械加工而形成外形時必定形成的微裂紋的平滑性極高的表面狀態。由此，即使便攜式終端用防護玻璃的外形形狀為復雜形狀，也能滿足便攜式終端用防護玻璃所要求的高機械強度。本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選所述防護玻璃的主表面由通過下引(down draw)法成形的熔化玻璃面構成，且所述主表面的表面粗糙度為，算術平均粗糙度Ra在O. 5nm以下。根據這個構成，形成機械強度更加出色的防護玻璃。、本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選所述所需形狀為在構成防護玻璃的輪廓的一部分中包括具有負曲率的部分的形狀。本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選所述防護玻璃的板厚在O. 5mm以下。本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選所述防護玻璃為含有從Si02、A1203、Li2O和Na2O中選擇的至少一個的鋁硅酸鹽玻璃。根據這個構成，可通過下引法(fusion法，熔流法)形成板狀玻璃基板，所以能將玻璃基板的主表面制成無傷痕的、具有納米級的極高平滑性的熔化玻璃面。因此，制作防護玻璃時不需要主表面的鏡面研磨加工，能獲得在主表面上也沒有微裂紋的防護玻璃，成為機械強度出色的防護玻璃。并且，能夠進行基于離子交換的化學強化，能進一步提高機械強度。本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選所述鋁硅酸鹽玻璃含有62重量％ 75重量％的3102、5重量％ 15重量％的八1203、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Zr02。根據這個構成，能穩定地進行玻璃制造，得到機械強度出色的玻璃。并且，雖然便攜式終端用防護玻璃常被使用在與人的肌膚接觸，或與水、雨水等接觸等非常嚴酷的環境中，但即使在這種環境下也能具有充分的化學耐久性。本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選所述防護玻璃為通過離子交換處理而進行了化學強化的玻璃。并且，所述防護玻璃優選在所述主表面及所述端面上具有壓縮應力層。根據這個構成，防護玻璃表面由于被化學強化，并且在表面(主表面及端面)上形成了壓縮應力層，所以能進一步提高機械強度。本發明的便攜式終端用防護玻璃中，優選上述防護玻璃的端面為，的中央部突出，且具有從該中央部向兩個主表面側傾斜的傾斜面。根據這個構成，向便攜式終端裝置的框架等安裝該防護玻璃時，能夠在不引起咬合、缺損的情況下容易地安裝。本發明的便攜式終端用防護玻璃的制造方法制造保護便攜式終端的顯示屏的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，在板狀玻璃基板的主表面形成抗蝕劑圖案之后，以所述抗蝕劑圖案作為掩模，用含有氫氟酸以及選自硫酸、硝酸、鹽酸、氟硅酸中的至少I種酸的混酸水溶液蝕刻液對上述玻璃基板進行蝕刻，從而切取成所需形狀。根據本方法，在并非進行機械加工而是通過蝕刻從板狀玻璃基板切取所需形狀時，作為蝕刻液使用含有氫氟酸以及選自硫酸、硝酸、鹽酸、氟硅酸中的至少I種酸的混酸水溶液，所以能獲得如下的防護玻璃，即，被切成所需形狀的防護玻璃的端面的表面粗糙度具有納米級的高平滑性，且具有不存在通過機械加工形成外形時必定形成的微裂紋的極高表面狀態的防護玻璃。并且，由于在形成抗蝕劑圖案時可采用光刻法，所以被切取的防護玻璃的尺寸精度也高。因此，便攜式終端用防護玻璃的外形形狀即使為復雜的形狀，也能獲得尺寸精度高的防護玻璃，且能得到便攜式終端用防護玻璃所要求的高機械強度。本發明的便攜式終端用防護玻璃的制造方法中，所述板狀玻璃基板優選通過下引法成形。原因為，通過下引法成形的板狀玻璃基板的兩個主表面由于具有通過熱形成而形成的表面，因此具有納米級的極高平滑性和不存在微裂紋的表面狀態。并且，以形成在玻璃基板的兩個主表面的抗蝕劑圖案作為掩模，從兩個主表面蝕刻玻璃基板時，能夠從兩個主表面進行均等的蝕刻，所以使尺寸精度也變高，防護玻璃端面的截面形狀也變好，因此優選。本發明的便攜式終端用防護玻璃的制造方法中，優選所述所需形狀為，在構成防護玻璃的輪廓的一部分中包括具有負曲率的部分的形狀。
本發明的便攜式終端用防護玻璃的制造方法中，優選所述防護玻璃為含有從3102、八1203、1^20和Na2O中選擇的至少一個的鋁硅酸鹽玻璃。根據該方法,可通過下引法形成板狀玻璃基板，所以能得到玻璃基板的主表面無傷痕的、具有納米級的極高平滑性的表面狀態。因此，制作防護玻璃時不需要主表面的鏡面研磨加工，能獲得在主表面上也沒有微裂紋的防護玻璃，成為機械強度出色的防護玻璃。并且，能夠進行基于離子交換的化學強化，能進一步提聞機械強度。本發明的便攜式終端用防護玻璃的制造方法中，優選切取成所述所需形狀之后，通過離子交換處理將切取的玻璃基板進行化學強化。根據這個方法，由于在構成防護玻璃的整個表面(主表面及端面)上形成有壓縮應力層，所以能進一步提高機械強度。本發明的便攜式終端裝置的特征在于，具備具有顯示屏的裝置主體、和設置于上述顯示屏上的上述便攜式終端用防護玻璃。根據這個構成，能提供顯示屏具有高機械強度的便攜式終端裝置。本發明的便攜式終端用防護玻璃即使為復雜的形狀，也能得便攜式終端用防護玻璃所要求的高機械強度。并且，對于本發明的便攜式終端裝置，即使保護顯示屏的防護玻璃是復雜的形狀，也能得到顯示屏具有高機械強度的便攜式終端裝置。
圖I為表示安裝了本發明實施方式的便攜式終端用防護玻璃的、便攜式終端的一部分的截面圖。圖2(a)為用于說明圖I所示的防護玻璃外形的圖，(b)為用于說明負曲率的圖，(C)為用于說明負曲率、正曲率的圖。圖3為表示圖2所示的防護玻璃的端面形狀的圖。圖4(a) (C)為用于說明玻璃基材的利用蝕刻進行的形狀加工的圖。圖5為用于說明實施例3的防護玻璃形狀的圖。圖6(a) (C)為用于說明用于根據比較例的制造方法制造圖2 (a)所示的防護玻璃的制造工序的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。圖I為表示安裝了本發明實施方式的便攜式終端用防護玻璃的、便攜式終端的一部分的截面圖。在圖I所示的便攜式終端裝置中，在液晶顯示面板2的上方隔著間隔D設有防護玻璃I。該液晶顯示面板2的是通過一對玻璃基板21、22夾持液晶層23而構成的。其中，圖I省略了液晶顯示面板通常使用的其他部件。本發明的實施方式的防護玻璃，是在板狀玻璃基板的主表面形成抗蝕劑圖案之后，以上述抗蝕劑圖案作為掩模，用蝕刻液蝕刻上述玻璃基板，從而切取所需形狀而獲得的，并且，如圖3所示的防護玻璃I的端面14由熔化玻璃面構成，該端面14的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)為IOnm以下。如上所述，本發明的防護玻璃由于是通過蝕刻而形成
外形，所以該通過蝕刻而形成的端面14具有非常高的平滑性，并且由于是由熔化玻璃面所構成，所以成為不存在采用機械加工形成時在端面上必定存在的微裂紋的狀態。這樣的構成的防護玻璃，即使便攜式終端用防護玻璃的外形形狀為復雜的形狀，也能容易地將外形加工成所需形狀，且能獲得便攜式終端用防護玻璃所要求的高機械強度。另外，即使在板厚薄為如O. 5mm以下的情況下，也能維持高機械強度。將這樣的板厚薄的防護玻璃安裝到機器上時，由于具有高機械強度，防護玻璃難以因外力而彎曲，因此能將防護玻璃和顯示屏的間隔設成較窄。其結果，能夠實現機器的薄型化。]其中，將玻璃基板蝕刻的蝕刻方法可以是濕式蝕刻法(wetetching)、干式蝕刻法(dry etching)中的任一個。從降低加工成本的觀點，優選濕式蝕刻法。作為濕式蝕刻法所使用的蝕刻液，只要能蝕刻玻璃基板則均可使用。例如，可以使用以氫氟酸作為主要成分的酸性溶液，或者在氫氟酸中含有硫酸、硝酸、鹽酸、氟硅酸中的至少一個酸的混酸等。另夕卜，作為干式蝕刻法所使用的蝕刻液，只要能蝕刻玻璃基板則均可使用，例如可使用氟系氣體。另外，本發明的防護玻璃I可以制成如圖2(a)所示的在構成防護玻璃的輪廓的一部分中包含具有負曲率的部分的形狀。在這里對正曲率和負曲率進行定義。對構成防護玻璃的輪廓以如圖2(b)中所示的曲線Cl和曲線C2進行表示，防護玻璃用區域A表示。此時，將區域A的內部一直視為左側而描繪構成防護玻璃的輪廓時，將隨著前進向左彎曲的輪廓部分定義為正曲率，將隨著前進向右彎曲的輪廓部分定義為負曲率。即使前進既也不向右彎曲也不向左彎曲的筆直部分的曲率定義為O。因此，圖2(b)所示的曲線Cl為具有正曲率的曲線，曲線C2為具有負曲率的曲線。而且，即使在構成防護玻璃的輪廓變復雜而成為圖2 (c)所示的形狀時，基于上述的定義，線段C+為正曲率，線段C-為負曲率，線段CO的曲率為O。如上定義負曲率時，所謂圖2(a)所示的防護玻璃I的具有負曲率的部分，是指在防護玻璃I主表面內形成的孔部12的角部121、凹部11的角部111等。包含這種具有負曲率的部分的形狀是采用通常的玻璃基板制造工序的外形加工即機械加工所難以加工的形狀。這種形狀可通過采用后述的光刻法及蝕刻法而容易地實現。并且，在此所說的孔部12的角部121、凹部11的角部111不包括源于玻璃缺損的產生物，以及因防護玻璃表面上形成的微小凸部、凹部而構成的表面粗糙、表面起伏。即，不包括由于具有正曲率的部分中的玻璃的缺損而產生的凹部、表面粗糙、表面起伏的凹部等。防護玻璃I可通過使用經下引法成形的板狀玻璃基板(玻璃片)來制造。作為能使用下引法形成玻璃板的玻璃，可以舉出含有Si02、Al203、Li20和/或Na2O的鋁硅酸鹽玻璃。鋁硅酸鹽玻璃尤其優選含有62重量％ 75重量％的Si02、5重量％ 15重量％的八1203、4重量％ 10重量％的1^20、4重量％ 12重量％的Na2O以及5.5重量％ 15重量％的ZrO2,并且，優選制成Na20/Zr02重量比為O. 5 2. O、進而Al203/Zr02重量比為O. 4 2. 5的組成。SiO2是構成玻璃骨架的主要成分。便攜式終端裝置用防 護玻璃、尤其是手機用防護玻璃常在與人肌膚接觸、或與水、雨水等接觸等非常嚴酷的環境下被使用，需要在這樣的環境中也具有充分的化學耐久性。考慮上述化學耐久性和熔融溫度，SiO2的比率優選為62
重量％ 75重量％。含有Al2O3是為了提高玻璃表面的離子交換性能。并且，便攜式終端用防護玻璃需具有視認性，即透明性。考慮到化學耐久性、耐透性，Al2O3的比例優選為5重量％ 15重量％。Li2O為在玻璃表層部上通過與離子交換處理浴中主要的Na離子進行離子交換而對玻璃進行化學強化時的必需成分。考慮離子交換性、耐失透性以及化學耐久性，Li2O的比
例優選為4重量％ 10重量％。Na2O為在玻璃表層部上通過與離子交換處理浴中的K離子進行離子交換而對玻璃進行化學強化時的必需成分。便攜式終端裝置時常在掉落、或反復擠壓顯示屏、或在開關式便攜式終端裝置時因開關而對顯示屏施加撞擊、外力的狀況下被使用，所以需要在這樣的使用環境下也具有充分的機械強度。考慮到上述機械強度、耐失透性、化學耐久性，Na2O的比例優選為4重量％ 12重量％。ZrO2具有提高機械強度的效果。考慮到化學耐久性、穩定地制造均質的玻璃，ZrO2的比例優選為5. 5重量％ 15重量％。并且，上述的鋁硅酸鹽玻璃可通過離子交換處理而化學強化，在玻璃表面形成壓縮應力層，從而能進一步提高機械強度。其中，可以用其他的多成分系玻璃代替鋁硅酸鹽玻璃。另外，只要能確保作為便攜式終端用防護玻璃所需的透明性，可以采用晶體玻璃。本發明中，當防護玻璃I的厚度為O. 5mm以下的情況下，尤其能發揮效果。并且，作為構成防護玻璃I的玻璃，優選采用如上所述通過離子交換處理而進行了化學強化的玻璃。所謂經化學強化的玻璃，是指將構成玻璃的堿金屬離子用尺寸比其大的堿金屬離子經離子交換進行交換，從而被強化的玻璃。像這樣被化學強化的玻璃表面上將形成壓縮應力層。接著，對本發明的便攜式終端用防護玻璃的制造方法進行說明。在制造防護玻璃的形狀加工工序中，通過對玻璃基板進行光刻及蝕刻而進行外形加工。在蝕刻工序中，如圖4(a)所示，在玻璃基板I的兩個主表面上涂布抗蝕劑材料31。其次，介由具有所需外形形狀(例如，包含具有負曲率的部分的外形)的圖案的光掩膜，曝光上述抗蝕劑材料。然后，如圖4(b)所示，對曝光后的抗蝕劑材料進行顯影，在上述玻璃基板的被蝕刻區域以外的區域形成抗蝕劑圖案(形成開口部31a)，對上述玻璃基板的上述被蝕刻區域進行蝕刻。此時，作為蝕刻液使用濕式蝕刻液時，如圖4(b)所示，玻璃被各向同性地蝕刻，由此，端面14成為如圖4(c)所示的形狀。S卩，端面14的中央部14a向外面最突出，從該中央部14a向兩個主表面13側形成有緩慢彎曲的傾斜面14b、14b。其中，傾斜面14b和主表面13的界面、以及傾斜面14b相互之間的界面(中央部14a)優選設成具有半徑數十μ m的圓弧的形狀。通過設成這樣的端面形狀，在向便攜式終端裝置的框架等安裝該防護玻璃時，能在不產生咬合、缺損的情況下容易地安裝。作為蝕刻工序中使用抗蝕劑材料，只要是對以抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻玻璃時所使用的蝕刻液有耐性的材料即可。玻璃基本上通過含氫氟酸的水溶液的濕式蝕刻法、氟系氣體干式蝕刻法而被蝕刻，因此，例如可以使用耐氫氟酸性出色的抗蝕劑材料等。作為蝕刻工序中使用的蝕刻液，可以使用在氫氟酸中含有硫酸、硝酸、鹽酸、氟硅酸中的至少一種酸的混酸等。通過用上述混酸水溶液作為蝕刻液，能獲得如下的防護玻璃，即，具有切取成所需形狀的防護玻璃的端面表面粗糙度在IOnm以下的納米級高平滑性，且具有不存在通過機械加工形成外形時必定形成的微裂紋的極高表面狀態的防護玻璃。并且，外形的形成采用了光刻法，所以切取的防護玻璃的尺寸精度也高。因此，便攜式終端用防護玻璃的外形形狀即使是復雜的形狀，也能獲得尺寸精度高的防護玻璃，并且，能得到便攜式終端用防護玻璃所要求的高機械強度。而且，通過該利用光刻法及蝕刻法進行的外形加工,還能提高生產率,加工成本也能降低。另外,作為用于從玻璃基材剝離抗蝕劑材的剝離液，優選使用KOH、NaOH等堿溶液。其中，抗蝕劑材、蝕刻液、剝離液的種類可根據被蝕刻材料、即玻璃基板的材料適宜選擇。并且，由于通過蝕刻工序進行外形加工，因此可在防護玻璃上較容易地形成包含負曲率部分的凹部11、孔部12。同樣，由于使用了蝕刻工序，因此可通過調整掩模圖案，對防護玻璃賦予標志符號等設計(各種外形形狀等)。由此，也能夠容易地實現防護玻璃今后所要求的、采用機械加工所無法實現的復雜設計。另外，板狀玻璃基板可以使用從熔融玻璃直接成形為片狀的基板，或是將以某厚度成形的玻璃體切成規定的厚度、研磨主表面制成規定厚度的基板等。優選使用從熔融玻璃直接成形為片狀的基板。其原因為，從熔融玻璃直接成形為片狀的玻璃基板的主表面為熱成形的表面，具有極高的平滑性，呈無微裂紋的表面狀態。作為從熔融玻璃直接成形為片狀的方法，例如可以舉出下引法、浮式法等。其中優選下引法。這是因為，除了上述的高平滑性等效果外，由于在利用蝕刻工序進行外形加工的情況下，在以形成在玻璃基板的兩個主表面的抗蝕劑圖案作為掩模，從兩個主表面蝕刻玻璃基板時，能夠從兩個主表面進行均等的蝕刻，所以尺寸精度也變高，防護玻璃端面的截面形狀也變好。另外，基于與上述同樣的理由，本發明的防護玻璃的制造方法的玻璃優選為含有SiO2, A1203、Li2O和/或Na2O的鋁硅酸鹽玻璃。并且，在利用蝕刻進行形狀加工工序之后，可通過對防護玻璃進行離子交換處理而進行化學強化，從而在防護玻璃表面形成壓縮應力層，能進一步提高防護玻璃的機械強度。上述板狀玻璃基板使用利用下引法從熔融玻璃直接成形為片狀的基板時，其玻璃基板的主表面為熱成形表面，具有不存在通過機械加工形成外形時必定形成的微裂紋的平滑性 極高的表面狀態，所以通過化學強化形成的壓縮應力層在5μπι以上即可。壓縮應力層的厚度優選為50 μ m以上，進一步優選為IOOym是較理想的。由于保護便攜式終端顯示屏的防護玻璃是以覆蓋顯示屏的方式被設置，所以考慮到使用時容易發生傷痕，而且反復擠壓顯示屏、或為開關式便攜式終端裝置時因開和關而受到撞擊、外力等，較深地形成壓縮應力層是較理想的。另外，根據上述防護玻璃的制造方法制造的防護玻璃1，如圖3所示，具有主表面13及端面14，該端面14的截面形狀在圖2所示的外形的所有端面14上基本相同。本發明的防護玻璃由于如上述地通過蝕刻形成外形，所以所得的外形的端面14均在同樣的條件下形成。由此，在通過濕式蝕刻法形成外形時，玻璃被各向同性地蝕刻，所以在整個外形上端面14成為圖3所示的形狀。接著，說明為明確本發明的效果而進行的實施例。下面，以保護手機顯示屏的手機用防護玻璃為例進行說明。(實施例I)·
首先，將含63. 5重量％的5102、8. 2重量％的六1203、8. O重量％的1^20、10. 4重量％的Na2OU I. 9重量％的ZrO2的鋁硅酸鹽玻璃通過下引法成形為板厚O. 5_的板狀玻璃基板(片狀玻璃)。使用原子力顯微鏡觀察該由下引法形成的片狀玻璃的主表面的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)，結果為O. 2nm。接著，在薄片狀玻璃的兩個主表面上涂布厚度30 μ m的陰型耐氫氟酸性抗蝕劑，對該耐氫氟酸性抗蝕劑在150°C實施了 30分鐘的烘焙處理。接著，介于圖2 (a)所示的包含具有負曲率的部分的外形的圖案的光掩膜，對耐氫氟酸性抗蝕劑從兩面進行曝光，用顯影液(Na2CO3溶液)對曝光后的耐氫氟酸性抗蝕劑進行顯影，形成了在片狀玻璃上的被蝕刻區域以外的區域殘留耐氫氟酸性抗蝕劑的抗蝕劑圖案。接著，用氫氟酸和鹽酸的混酸水溶液作為蝕刻液，以抗蝕劑圖案作為掩模，從兩個主表面側對片狀玻璃的被蝕刻區域進行蝕刻，切取成圖2(a)所示的包含具有負曲率的部分的外形形狀。然后，使用NaOH溶液膨潤殘存在玻璃上的耐氫氟酸性抗蝕劑，從玻璃剝離，進行清洗處理。如此，獲得具有圖2(a)所示外形的實施例的手機用防護玻璃。沿著如此獲得的防護玻璃(實施例)的外形，用光學顯微鏡觀察端面的截面形狀，結果確認為圖4(c)所示的形狀且整個外形上基本相同。并且，用原子力顯微鏡測定所得防護玻璃的主表面表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)，結果為O. 2nm,與剛剛用下引法形成的表面狀態沒區別，具有高平滑性。并且，用原子力顯微鏡測定防護玻璃的端面的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)，結果整個外形上為I. 2 I. 3nm。端面表面粗糙度低的原因可以認為是，形狀加工時未進行機械加工，而采用了以形成于片玻璃上的抗蝕劑圖案作為掩模，用蝕刻液將玻璃基板蝕刻，從而切取成所需形狀的蝕刻工序，所以不存在利用研磨磨料、研削磨石等進行的機械加工時發生的刷痕、微裂紋。并且，用掃描型電子顯微鏡確認防護玻璃端面有無微裂紋，結果未發現微裂紋。(實施例2)在上述的實施例I中，將經蝕刻被切取并去除了抗蝕劑的玻璃浸潰于保持在385 405°C的、60%的硝酸鉀(KNO3)和40%的硝酸鈉(NaNO3)的混合鹽處理浴中4小時，進行離子交換處理，制造了在玻璃表面形成了 150 μ m的壓縮應力層的化學強化手機用防護玻璃。同于實施例1，對防護玻璃的主表面以及端面的表面粗糙度進行測定，結果分別為
O.3nm和I. 4 I. 5nm。并且，對端面的微裂紋進行確認，結果確認沒有微裂紋。
](實施例3)在上述的實施例I中，將防護玻璃的外形形狀制成圖5所示的方形形狀(大小50mmX40mm,厚度O. 5mm),除此之外與實施例I同樣地制造手機用防護玻璃。同于實施例1，對防護玻璃的主表面以及端面的表面粗糙度、微裂紋進行確認，結果可以確定為與實施例I相同的表面粗糙度，并且確定沒有微裂紋。 (實施例4)在上述的實施例I中，作為蝕刻液用氫氟酸和硝酸的混酸水溶液，以抗蝕劑圖案作為掩模，對片狀玻璃從兩個主表面側進行被蝕刻區域的蝕刻，切取成圖2(a)所示的包含具有負曲率的部分的外形形狀，制造了手機用防護玻璃。同于實施例1，對防護玻璃的主表面以及端面的表面粗糙度、微裂紋進行確認，結果確認主表面的表面粗糙度為O. 2nm，端面的表面粗糙度為10nm，而且沒有微裂紋。(比較例I)將與上述的實施例I相同的鋁硅酸鹽玻璃通過下引法成形為板狀玻璃基板(片狀玻璃)。接著，將所得的片狀玻璃用切割機(scriber)切成尺寸稍大于成品尺寸的長方形，使用填埋鉆石磨料的旋轉磨石進行取芯加工成所需的形狀，加工成圖6(a)所示的形狀。接著，僅對外周端部用鉆石磨石進行研磨，實施了規定的倒角加工。此后，疊合圖6(a)所示形狀的100片板狀玻璃，用鉆石磨石進行機械加工而形成了具有負曲率的部分(凹部 11)(圖 6(b))。然后，疊合圖6(b)所示形狀的5片板狀玻璃，用鉆石磨石機進行械加工而形成具有負曲率的部分(孔部12)，加工成圖6(c)所示的形狀。最后用氧化鈰將主表面的兩面研磨成鏡面，調整為板厚O. 5mm。由此，得具有圖2(a)所示形狀的比較例I的手機用防護玻
3 ο對如此獲得的防護玻璃(比較例I)的主表面及端面的表面粗糙度Ra與實施例同樣進行了測定。主表的面表面粗糙度為O. 3nm，與實施例I基本相同，但端面的表面粗糙度為O. 2μπι的非常大的值。并且，對防護玻璃端面有無微裂紋進行檢查，結果發現了多個深度為數十Pm 數百μ m的微裂紋。這樣的表面粗糙度Ra變大、或存在多個微裂紋的情況，被認為是由于形狀加工時采用機械加工而導致的。(比較例2)對于上述比較例I防護玻璃，進行了與實施例2相同條件的離子交換處理，制造在玻璃表面形成了壓縮應力層的經化學強化的手機用防護玻璃。與比較例I同樣地對防護玻璃的主表面和端面的表面粗糙度、微裂紋進行確認，結果可以確認具有與比較例I相同的表面粗糙度，并且，也存在多個微裂紋。(比較例3)上述的比較例I中，除了將防護玻璃的外形形狀制成與實施例3所示的形狀相同之外，與比較例2同樣地制造了手機用防護玻璃。與比較例I同樣地對防護玻璃的主表面和端面的表面粗糙度、微裂紋進行確認，結果可以確認具有與比較例I相同的表面粗糙度，并且，也存在多個微裂紋。(實施例I 4、比較例I 3的防護玻璃的機械強度評價試驗)將防護玻璃安裝到與防護玻璃的主表面外周邊緣部3mm抵接的支持臺，從抵接于支持臺的相反側的主表面一側，用加壓部件對防護玻璃中心部實施擠壓，進行靜壓強度試驗。所使用的加壓部件的前端由Φ5_的不銹鋼合金構成。其結果，實施例I 4的防護玻璃時，被破壞的時刻的破壞加壓大于50kgf，具有非常高的機械強度。而比較例1、2、3的防護玻璃為5kgf、14kgf、17kgf的非常低的強度。尤其是比較例I的防護玻璃的機械強度非常弱。對比較例I的防護玻璃的破損狀態進行確認，結果確認到從包含具有負曲率的部分的位置上存在的微裂紋開始發生破損。上述本發明的便攜式終端用防護玻璃，通過設置在具有顯示屏的裝置主體的顯示屏上，可以被應用于手機等的便攜式終端裝置。將實施例I 4的防護玻璃配設在手機的顯示屏上，以供手機反復掉落試驗，但均具有高機械強度，完全沒有發現破損等。本發明并不被上述實施方式所限定，可進行適宜的改變后實施。例如，上述實施方式中的外形的形狀、部件的件數、尺寸、處理次序等只是一個例子，在能發揮本發明效果的范圍內，可進行各種各樣的改變而實施。另外，在不超出本發明的目的的范圍內，可進行適 宜的改變后實施。
權利要求
1.一種便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，通過對板狀玻璃基板進行蝕刻而切取成所需形狀而成，用于保護便攜式終端的顯示屏，所述防護玻璃的端面由熔化玻璃面構成，在所述防護玻璃上設有一對貫通主表面的孔部，所述孔部的內壁面由通過蝕刻形成的熔化玻璃面構成。
2.一種便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，通過對板狀玻璃基板進行蝕刻而切取成所需形狀而成，用于保護便攜式終端的顯示屏，所述防護玻璃的端面由熔化玻璃面構成，在所述防護玻璃的外周端部設有側視時向主表面的面方向的內側凹陷的凹部，所述凹部的內壁面由通過蝕刻形成的熔化玻璃面構成。
3.如權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述端面的表面粗糙度為，算術平均粗糙度Ra在IOnm以下。
4.如權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃的主表面由通過下引法成形的熔化玻璃面構成，且所述主表面的表面粗糙度為，算術平均粗糙度Ra在O. 5nm以下。
5.如權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃的板厚在O. 5mm以下。
6.如權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃為含有從Si02、A1203、Li2O和Na2O中選擇的至少一個的鋁硅酸鹽玻璃。
7.如權利要求6所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述鋁硅酸鹽玻璃含有.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％的Na2O和5.5重量％ 15重量％的21<)2。
8.如權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃為通過離子交換處理而進行了化學強化的玻璃。
9.如權利要求8所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃在所述主表面及所述端面具有壓縮應力層。
10.如權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃，其特征在于，所述防護玻璃的端面的中央部突出，且該端面具有從該中央部向兩個主表面側傾斜的傾斜面。
11.一種便攜式終端用防護玻璃的制造方法，其特征在于，制造保護便攜式終端的顯示屏的便攜式終端用防護玻璃，在板狀玻璃基板的主表面形成抗蝕劑圖案之后，以所述抗蝕劑圖案作為掩模，用含有氫氟酸、以及選自硫酸、硝酸、鹽酸、氟硅酸中的至少I種酸的混酸水溶液蝕刻液對所述玻璃基板進行蝕刻，從而在切取成所需形狀的同時在該切取而成的防護玻璃上形成一對貫通主表面的孔部。
12.一種便攜式終端用防護玻璃的制造方法，其特征在于，制造保護便攜式終端的顯示屏的便攜式終端用防護玻璃，在板狀玻璃基板的主表面形成抗蝕劑圖案之后，以所述抗蝕劑圖案作為掩模，用含有氫氟酸、以及選自硫酸、硝酸、鹽酸、氟硅酸中的至少I種酸的混酸水溶液蝕刻液對所述玻璃基板進行蝕刻，從而在切取成所需形狀的同時在該切取而成的防護玻璃的外周端部形成側視時向主表面的面方向的內側凹陷的凹部。
13.如權利要求11或12所述的便攜式終端用防護玻璃的制造方法，其特征在于，所述板狀玻璃基板通過下引法成形。
14.如權利要求11或12所述的便攜式終端用防護玻璃的制造方法，其特征在于，所述防護玻璃為含有從Si02、A1203、Li2O和Na2O中選擇的至少一個的鋁硅酸鹽玻璃。
15.如權利要求14所述的便攜式終端用防護玻璃的制造方法，其特征在于，切取成所述所需形狀之后，將切取的玻璃基板通過離子交換處理進行化學強化。
16.一種便攜式終端裝置，其特征在于，具備具有顯示屏的裝置主體、和設置于所述顯示屏上的權利要求I或2所述的便攜式終端用防護玻璃。
全文摘要
本發明提供便攜式終端用防護玻璃及其制造方法、以及便攜式終端裝置，該便攜式終端用防護玻璃在板厚薄的狀態下呈高強度、安裝于機器上時能實現機器薄型化。本發明的便攜式終端用防護玻璃(1)的特征在于，通過對板狀玻璃基板進行蝕刻而切取成所需形狀而成，用于保護便攜式終端的顯示屏，所述防護玻璃的端面由熔化玻璃面構成，在所述防護玻璃上設有一對貫通主表面的孔部，所述孔部的內壁面由通過蝕刻形成的熔化玻璃面構成。
文檔編號C03C15/00GK102701596SQ201210028869
公開日2012年10月3日 申請日期2008年12月16日 優先權日2007年12月18日
發明者藤井達也 申請人:Hoya株式會社