[发明专利]保护玻璃的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于遮盖便携式电话终端的平板显示器的面板屏幕的保护玻璃的加工方法，尤其涉及利用蚀刻加工而制造用于遮盖触摸屏式便携式电话的屏幕、便携媒体播放设备(PMP)或笔记本电脑等终端屏幕的玻璃或者用在所述终端背面的强度增加用玻璃的方法。

背景技术

最近，对被称为触摸手机的便携式电话终端的需求正在急剧增加。对应于此，其构成部件的需求同样也随之剧增。对于触摸屏式便携式电话而言，其按钮被去除而具备宽屏幕，而且用户通过对屏幕施压来操作便携式电话。触摸屏式便携式电话的屏幕利用所谓的窗口玻璃来遮盖，并且在所述玻璃上以各种形状形成用于安装作为便携式电话必备功能的扬声器、话筒、相机等的开口部。因此，触摸屏式便携式电话的保护玻璃优选为满足如下要求。

即，由于会经常对玻璃施压，所以表面需要具备不会因此而产生划痕的硬度。并且，对于其加工而言，需要通过精确的尺寸控制来使其与终端外壳的尺寸精确地配合，而且各种开口部也需要按照所期望的形状形成。

根据上述要求，一般将窗口玻璃(钠钙玻璃：soda lime glass)按预定的大小切割加工之后，进行强化处理以提高密度。以下，对以往所使用的切割加工方法以及强化处理方法进行说明。

对于将大型钠钙玻璃切割为预定的保护玻璃的尺寸的方法，使用有利用金刚石砂轮(diamond wheel)的切割方式、水刀(water jet)方式、喷砂(sand blast)方式等。

当使用相当于物理性切割法的金刚石砂轮方式时，由于通过旋转砂轮来进行切割，因此有利于将整个玻璃切割为四角形外围，但是对于玻璃上所必备的用于安装扬声器、话筒、相机的开口部(参照图1)而言，却难以通过旋转砂轮来加工。

水刀方式为在水中混合研磨剂，并利用强水压冲击玻璃基板，以切割玻璃的方法。由于在瞬间冲击玻璃基板，因此水压作为确保玻璃基板充分被切割的高压而作用。对于水刀方式而言，若控制喷射器，则可将所期望的形状加工成精密的结构，且切割面形成锐利的垂直面，因此终归具有尺寸精确度高的优点。在进行切割加工之后，对玻璃基板的切割部位进行倒角处理，以防止微细龟裂(micro crack)。

之后，为了提高玻璃的强度而进行强化处理，而这种强化处理包括一般建材的热强化方式和用化学药品处理的化学强化方式。

热强化方式通过将玻璃投入熔炉(furnace)，并以相比玻璃的熔融温度稍低的800℃左右的温度进行加热，且供应钾(K)元素环境以将包含于玻璃中的钠(Na)元素置换为K，由此提高玻璃的密度而实现强化。但是，这种强化方式对于强化厚度较薄的玻璃基板而言，会使玻璃基板变弯，因此很难采用这种方式。

与此相反，化学强化方式通过将玻璃基板浸润到400℃左右的硝酸钾(KNO₃)溶液中，以使钾(K)离子渗透到玻璃基板内而进行强化，因此相比于在相对温度较高的状态下进行的热强化方式，玻璃基板发生弯曲的问题较少，所以在对1mm以下厚度的玻璃基板进行强化时主要采用化学强化。

但是，对于所述水刀方式而言，无论如何都需要进行磨平切割边缘的锐利感的倒角加工，但这对于自动化作业来说存在局限性，因此部分作业需要手工处理，所以相比于切割工艺需要付出更多的努力，终归存在价格被提高的问题。

喷砂方式通过在玻璃基板的由切割线围住的表面上覆盖膜或涂敷墨水而进行掩蔽，并通过喷射金刚砂来按所期望的图案切割出玻璃。在喷砂中所使用的金刚砂粒子越细，则越需要更多的时间，但加工品质较优异。利用喷砂方式切割玻璃时，相比基于上述水刀方式的切割，存在切割截面并不锐利，且如图2b所示发生倾斜乃至起伏的缺点。

并且，当对利用喷砂来加工的玻璃基板进行强化处理时，当用被加温至400℃的药品进行处理时，存在经常发生根据喷砂冲击的玻璃基板上的微细裂纹因玻璃热膨胀而容易破损等不良情况的缺点。

但是，当使用微细的金刚砂粒子时，倒角加工由于不是必需项目而省略时，能够节省制造费用，因此具有部分优点。

此外，正在试图利用蚀刻(化学蚀刻)来切割玻璃基板。除了切割线之外的玻璃表面用膜或者墨水进行掩蔽，并通过喷射强酸溶液来切割玻璃。这种蚀刻方式的切割可容易实现大量生产，并且当强化处理时不会产生微细龟裂，因此具有不良率低的优点。但是，存在蚀刻工艺特有的现象，即切割面的形状不锐利，且会变得倾斜或形成起伏的缺点，终归在尺寸精确度方面还是存在不利的一面。当量产保护玻璃时，尺寸误差在±30至±70μm水平时才可以被认为满足规格，因此也需要改善蚀刻方式的切割。

发明内容