ディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法
【課題】化学強化により所望の耐衝撃性能を有するディスプレイ装置用カバーガラスを提供する。
【解決手段】ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、ガラス板を洗浄する洗浄工程と、洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、洗浄工程は、洗浄工程後、化学強化工程前におけるガラス板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるように、ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることでガラス板を洗浄する。
【解決手段】ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、ガラス板を洗浄する洗浄工程と、洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、洗浄工程は、洗浄工程後、化学強化工程前におけるガラス板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるように、ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることでガラス板を洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示部分の全面を覆うディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりディスプレイ装置には、画像表示部分よりも広い領域となるように板状のカバーガラスをディスプレイ装置の前面に配置することが行なわれている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このディスプレイ装置用カバーガラスは、素板を切折した後ガラス端部の面取りをして所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、所定形状に加工したガラス板を洗浄する洗浄工程と、洗浄したガラス板を化学強化する化学強化工程と、を経て所望の耐衝撃性能を有するように構成されている。
【０００４】
従来、ガラス板の洗浄工程は、加工されたガラス板に付着した有機物及び無機物等の汚れや細かなガラス片や塵等の異物を排除するため先端反力の大きなロールブラシやディスクブラシ等をガラス板の主表面に物理的に接触させて洗浄していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６９７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、このディスプレイ装置用カバーガラスはより薄板化される傾向に、すなわちガラス強度が低下する方向にあり、従来の製造方法では求められる強度は化学強化処理してもなかなか得られず、ガラス板が割れることも想定しなければならなかった。そのためにエンクロージャーとしての保護フィルムが必須であったが、保護フィルムの使用は部品点数や工程の増加をもたらすので好ましくない。
【０００７】
本発明は、薄板化しても割れにくいディスプレイ装置用カバーガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の態様を提供するものである。
（１）ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程は、前記洗浄工程後、前記化学強化工程前における前記ガラス板のＢＯＲ（Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ）強度が４００Ｎ以上となるように、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板を洗浄することを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（２）前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とする（１）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（３）ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程では、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板が洗浄され、
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（４）ブラシ先端反力Ｐ１が、Ｐ１≦０．４０Ｎとなるロールブラシを用いて、化学強化後のガラス板の前記少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで、前記化学強化後のガラス板を洗浄することを特徴とする（２）又は（３）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（５）前記ガラス板の厚みが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討の結果、化学強化前の強度が低いガラス板は、例え化学強化を行なったとしても、米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格として知られるＵＳ６００６５規格の基準値（２Ｊ）を保護フィルムなしでは満足することができず、化学強化後のガラス板の強度は化学強化前のガラス板の強度に影響を受けるという知見を得た。そして、その知見に基づいて例え保護フィルムなしでもＵＳ６００６５規格の基準値を満足するように試行錯誤を繰り返し、本発明に至ったものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の（１）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、化学強化工程前の洗浄工程において、ガラス素板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるようにガラス板をロールブラシで洗浄することにより、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を有する構成とすることができる。米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格としてＵＬ６００６５規格が知られているが、ガラス素板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるようにガラス板をロールブラシで洗浄することにより、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことができる。
【００１１】
本発明の（２）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、ロールブラシの長さ、線形、材質を適宜選択しブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことができる。
【００１２】
本発明の（３）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、ロールブラシの長さ、線形、材質を適宜選択しブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことができる。
【００１３】
本発明の（４）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、化学強化後のガラス板であっても化学強化前と同様にブラシ先端反力Ｐ１が所定値以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を維持することができる。
【００１４】
本発明の（５）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、薄肉化と耐衝撃性能の両立を効果的に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のディスプレイ装置用カバーガラスが配置されたディスプレイ装置の断面図である。
【図２】ディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法のフロー図である。
【図３】洗浄装置の模式図である。
【図４】ブラシ先端反力を説明するためのガラス板洗浄時の模式図である。
【図５】ブラシ評価機の模式図である。
【図６】化学強化前のガラス板のＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験法による破壊荷重（ＢＯＲ最低強度）と化学強化後の落球衝撃強度（落球最低強度）との関係を示すグラフである。
【図７】ブラシ先端反力（Ｐ１）と化学強化前のガラス板のＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験法による破壊荷重（ＢＯＲ最低強度）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法について説明する。図１は本発明の一実施形態のディスプレイ装置用カバーガラスが配置されたディスプレイ装置の断面図である。
【００１７】
先ず、図１を参照して本発明のディスプレイ装置用カバーガラス（以下、単にカバーガラスと呼ぶことがある。）を用いたディスプレイ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前後左右は図中の矢印の向きを基準とする。
【００１８】
ディスプレイ装置４０は、図１に示すように、概して筐体４５内に設けられた表示パネル２０と、表示パネル２０の全面を覆い筐体４５の前方に配置されるカバーガラス３０とを備える。
【００１９】
カバーガラス３０は、主として、ディスプレイ装置４０の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置されるものであり、例えば０．５〜２．０ｍｍの板厚を有する一枚の板状ガラスである。ガラスの厚みは、ガラスが薄すぎると強度が低くなる恐れがあり、逆にガラスが厚すぎるとディスプレイが重くなるため、０．５〜２．０ｍｍが好ましく、０．６〜１．９ｍｍがより好ましく、０．７〜１．８ｍｍがさらに好ましく、０．８〜１．５ｍｍがもっともの好ましい。カバーガラス３０は、図１に示すように、表示パネル２０の表示側（前側）から離間するように（空気層を有するように）設置されていてもよく、透光性を有する接着膜（図示せず）を介して表示パネル２０の表示側に貼り付けられてもよい。
【００２０】
カバーガラス３０には、表示パネル２０からの光を出射する前面に機能膜４１が設けられ、表示パネル２０からの光が入射する背面に、表示パネル２０と対応する位置に機能膜４２が設けられている。なお、機能膜４１、４２は、図１では両面に設けたが、これに限らず前面又は背面に設けてもよく、省略してもよい。
【００２１】
機能膜４１、４２は、例えば、周囲光の反射防止、衝撃破損防止、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、及び／又は耐傷性向上などの機能を有し、厚さおよび形状などは用途に応じて適宜選択される。機能膜４１、４２は、例えば樹脂製の膜をカバーガラス３０に貼り付けることにより形成され、あるいは、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの薄膜形成法により形成されてもよい。
【００２２】
また、カバーガラス３０の背面のうち表示パネル２０よりも外側の領域には、黒色層４４が全周にほぼ枠状に設けられている。黒色層４４は、例えば、顔料粒子を含むインクをカバーガラス３０に塗布し、これを紫外線照射、または加熱焼成した後、冷却することによって形成された被膜であり、筐体４５の外側からは表示パネル２０等が見えなくなり、外観の審美性を向上させる。
【００２３】
このディスプレイ装置用カバーガラス３０としては、例えば以下の組成のガラスが使用される。
（ｉ）モル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を２〜２５％、Ｌｉ２Ｏを０〜１０％、Ｎａ２Ｏを０〜１８％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜５％およびＺｒＯ２を０〜５％を含むガラス
（ｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１０％、Ｎａ２Ｏを６〜１４％、Ｋ２Ｏを３〜１１％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜６％およびＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が７〜１５％であるガラス
（ｉｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を４〜１０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１％、ＭｇＯを４〜１５％およびＺｒＯ２を０〜１％含有するガラス
（ｉｖ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６７〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜４％、Ｎａ２Ｏを７〜１５％、Ｋ２Ｏを１〜９％、ＭｇＯを６〜１４％およびＺｒＯ２を０〜１．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１〜７５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２０％であり、ＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であるガラス
【００２４】
次に、ディスプレイ装置用カバーガラス３０の製造方法について説明する。図２はパネルディスプレイ用カバーガラスの製造方法のフロー図である。
【００２５】
カバーガラス３０の製造方法は、図２に示すように、概して形状加工工程（Ｓ１）と、第１洗浄工程（Ｓ２）と、化学強化工程（Ｓ３）と、第２洗浄工程（Ｓ４）と、プリント工程（Ｓ５）と、からなる。
【００２６】
形状加工工程（Ｓ１）はガラスの原料を調合しフロートバスで溶解して得られた素板を所定の形状、典型的には矩形状に切り出す処理であり、第１洗浄工程（Ｓ２）は所定の形状に切り出したガラス板を洗浄する処理であり詳細は後述する。化学強化工程（Ｓ３）は洗浄したガラス板を化学強化する処理である。第２洗浄工程（Ｓ４）は化学強化後のガラス板を洗浄する処理である。プリント工程（Ｓ５）は機能膜４１、４２や黒色層４４を形成する処理である。なお、形状加工工程（Ｓ１）、化学強化工程（Ｓ３）、第２洗浄工程（Ｓ４）及びプリント工程（Ｓ５）は、公知の方法が採用され、以下、本発明の特徴である第１洗浄工程（Ｓ２）について詳細に説明する。
【００２７】
第１洗浄工程（Ｓ２）は、図３に示すように、下方に複数の搬送ローラ１１を備え、上方にロールブラシ１２を備えた洗浄装置１にガラス板Ｇを水平に載置し、ガラス板Ｇの下面を搬送ローラ１１に当接させてガラス板Ｇを搬送しながら、ガラス板Ｇの一方の主表面である上面に回転するロールブラシ１２の先端を当接させることによりガラス板Ｇを洗浄する。なお、通常はガラス板Ｇの両面に回転するロールブラシ１２の先端を当接させることによりガラス板Ｇを洗浄し、その両面を洗浄する。また、洗浄は、噴射口１３から噴霧される水又は中性又はアルカリ性又は酸性の液体（以下、ガラス板に噴霧する流体を単に洗浄液と呼ぶ。）を吹きかけながら行う。これにより、ガラス板Ｇに付着した細かなガラス片や塵等の異物を排除することができる。
【００２８】
ロールブラシ１２は、金属製（例えばＳＵＳ）、樹脂製などの円柱状の芯材１２ａに複数のブラシ線１２ｂが芯材１２ａの全周に亘って典型的には螺旋状に取り付けられている。
【００２９】
ここで、本発明の第１洗浄工程（Ｓ２）は、ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシを当接させて、化学強化工程（Ｓ３）前におけるガラス板のＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法（詳細は後述する）による強度（ＢＯＲ強度）が４００Ｎ以上となるようにガラス板を洗浄することを特徴とするものである。ＢＯＲ強度はＢＯＲ最低強度を表わす。これはＢＯＲ最大強度やＢＯＲ平均強度が基準値を満たしたとしても最低強度が基準値より低ければ製品の信頼性が劣ることとなるからである。
【００３０】
また、ガラス板の化学強化前のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上となるようにガラス板を洗浄するためには、後述するブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下となるようなロールブラシを用いて、このロールブラシの先端を少なくとも一方の主表面に当接させることでガラス板を洗浄することが好ましい。
【００３１】
以下にブラシ先端反力について説明する。
ロールブラシ１２を構成するブラシ線１２ｂ一本に着目すると、図４に示すように、ブラシ線１２ｂの先端にはガラス板Ｇの搬送方向に対して反対方向に反力Ｐ（ブラシ先端反力）が作用する。このときのブラシ線１２ｂのたわみをδ（ｍｍ）、ブラシ線１２ｂのヤング率をＥ（Ｐａ）、ブラシ線１２ｂの断面２次モーメントをＩ（ｍｍ４）、ブラシ線１２ｂの長さをＬ（ｍｍ）とすると、ブラシ先端のたわみδは曲げモーメントＭを二重積分することで以下の式（１）で表わされる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
また、ブラシ線１２ｂは断面円形であり直径（以下、線径とも呼ぶ。）をｄ（ｍｍ）とすると、断面２次モーメントＩは以下の式（２）で表わされる。
【００３４】
【数２】
【００３５】
上記（１）及び（２）式よりブラシ先端反力Ｐ（Ｎ）は以下の（３）式で表わされる。
【００３６】
【数３】
【００３７】
本発明では、（３）式においてブラシ線１２ｂのたわみδが１ｍｍのときの以下の（４）式で表わされるブラシ先端反力をＰ１とした。
【００３８】
【数４】
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例について説明する。
先ず、本発明者らは、ＵＳ６００６５規格の基準となる化学強化後の落球衝撃強度と化学強化前の破壊荷重との関係を調べた。
【００４０】
始めに、モル％でＳｉＯ２を６４．５％、Ａｌ２Ｏ３を６％、Ｎａ２Ｏを１２％、Ｋ２Ｏを４％、ＭｇＯを１１％およびＺｒＯ２を２．５％含む組成のガラスを、３００×４００×１．１ｍｍのサイズに加工し、５つの試験サンプルを作製した。５つの試験サンプルを化学強化前のＢＯＲ最低強度が異なるように洗浄後、５０×５０×１．１ｍｍのガラス板に切断し、化学強化前に破壊荷重の測定を行なった。破壊荷重の測定方法はＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法とした。
【００４１】
Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法については、例えばＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｆ−３９４等に紹介されているが、本発明では以下の方法で測定した。Ｒｉｎｇは直径３０ｍｍのＳＵＳ３０４製であり、Ｂａｌｌは直径１０ｍｍのＳＵＳ３０４（材料）製であり、いずれも鏡面研磨してある。また、荷重速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。Ｒｉｎｇの上に、ガラスの一方の主表面が下側になるようにガラス板をのせ、エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機ＲＴＣを用いて、所定の荷重速度にて、Ｂａｌｌを下降させてガラス板に荷重をかけ、ガラス板が破壊したときの荷重（Ｆ）を測定した。ガラスの破壊点は、板ガラスの下側面で、Ｂａｌｌの接触点直下の位置であることを確認した。上記、Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験を一つの条件で３０回行い、そのうちもっとも低い荷重で破壊したものを最低強度とした。
【００４２】
また、この５つサンプルと同じ条件で洗浄したものに、ＫＮＯ３化学強化液に、ガラスを４５０℃で２時間浸漬し、表面圧縮応力８００ＭＰａ、イオン交換深さ３０μｍの化学強化を行った。そして、落球衝撃強度を測定した。落球衝撃強度は、ＵＬ６００６５規格に従って行なった。なお、落球衝撃強度についても、信頼性を考慮して落球最低強度を選択した。上記、落球衝撃試験を一つの条件で２０回行い、そのうちもっとも低い衝撃エネルギーで破壊したものを最低強度とした。
結果を表１及び図６に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格としてＵＬ６００６５規格が知られているが、ＵＬ６００６５規格では落球最低強度が２Ｊ以上であることが要求される。表１及び図６の結果から、化学強化前のＢＯＲ最低強度が３４８Ｎ以上であれば化学強化後の落球最低強度が２Ｊ以上を満たす結果となったが、本発明では得られた結果の線形性を考慮して、落球最低強度が確実に２Ｊ以上となるように化学強化前のＢＯＲ最低強度４００Ｎを臨界値とした。これにより、化学強化前のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上であれば、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことが確認された。
【００４５】
続いて、本発明者らは化学強化前の破壊荷重とブラシ先端反力Ｐ１との関係を調べた。
先ず、線径、線長、材質を変えた表１に示す５種類のロールブラシを用意し、これらのロールブラシのブラシ先端反力Ｐ１を算出した。算出結果を表２にあわせて示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
また、この実施例１〜３及び比較例１、２のブラシを用いてブラシ評価機で洗浄したサンプルの破壊荷重の測定を、化学強化前に行なった。先ず、モル％でＳｉＯ２を６４．５％、Ａｌ２Ｏ３を６％、Ｎａ２Ｏを１２％、Ｋ２Ｏを４％、ＭｇＯを１１％およびＺｒＯ２を２．５％含む組成のガラスを、３００×４００×１．１ｍｍのサイズに加工し、試験サンプルを作製した。図５は、ブラシ評価機の模式図である。なお、図５中、図３の洗浄装置の同一又は対応する構成については簡単のため同一又は同等符号を付して説明する。
【００４８】
ブラシ評価機１０は、図５に示すように、ガラス板Ｇの搬送路の下方に複数の搬送ローラ１１が設けられ、上方に駆動装置１４により回転可能に１つのロールブラシ１２が設けられており、搬送路上に水平に載置されたガラス板Ｇの上面が回転するロールブラシ１２の先端と当接することで洗浄されるように構成される。また、搬送路の上方には噴射口１３が設けられており、搬送路からタンク１５に貯留された洗浄液がポンプ１６で汲み上げられ、フィルタ１７を通して循環するようになっており、洗浄液を噴霧しながらガラス板Ｇが洗浄される。なお、測定は、ブラシ評価機１０の搬送ローラ１１を停止してガラス板Ｇを固定した状態で洗浄した。ブラシの外径は１１５ｍｍ、ブラシをガラスに１ｍｍ押し込んだ状態で、ブラシの回転数は６６ｒｐｍ、洗浄時間は６０秒、洗浄水はイオン交換水で、評価を行った。
【００４９】
実施例と比較例の試験サンプルを洗浄後、５０×５０×１．１ｍｍのガラス板に切断し、化学強化前に破壊荷重の測定を行なった。破壊荷重の測定方法は、上記と同様にＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法とした。Ｒｉｎｇは直径３０ｍｍのＳＵＳ３０４製であり、Ｂａｌｌは直径１０ｍｍのＳＵＳ３０４（材料）製であり、いずれも鏡面研磨してある。また、荷重速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。Ｒｉｎｇの上に、ガラスの一方の主表面が下側になるようにガラス板をのせ、エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機ＲＴＣを用いて、所定の荷重速度にて、Ｂａｌｌを下降させてガラス板に荷重をかけ、ガラス板が破壊したときの荷重（Ｆ）を測定した。ガラスの破壊点は、板ガラスの下側面で、Ｂａｌｌの接触点直下の位置であることを確認した。上記、Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験を一つの条件で３０回行い、そのうちもっとも低い荷重で破壊したものを最低強度、平均値を平均強度、そのうちもっとも高い荷重で破壊したものを最大強度とした。
破壊荷重の測定結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】
図７は、ブラシ先端反力Ｐ１と化学強化前の板ガラスの破壊荷重（ＢＯＲ最低強度）との関係を示すグラフである。ＢＯＲ平均強度は３０回測定した時の平均強度をとったものである。なお、ここでも信頼性を考慮してＢＯＲ最低強度を基準としている。
【００５２】
表３及び図７から明らかなように、実施例１、２のブラシで洗浄したサンプルのＢＯＲ最低強度は洗浄をしていないガラスの素板にもっとも近いＢＯＲ最低強度を示した。なお、実施例２に比べてブラシ線の線長を長くした実施例１の方が剛性が小さくなり、ＢＯＲ最低強度が高くなっている。また、実施例３のブラシで洗浄したサンプルのＢＯＲ最低強度も４００Ｎ以上のＢＯＲ平均強度を示した。ただし、実施例１に比べてブラシ線の線径を２．５倍にした実施例３の方が剛性が高くなり、ＢＯＲ最低強度が低くなっている。比較例１，２のブラシで洗浄したサンプルは、ＢＯＲ最低強度が４００Ｎ未満と低かった。
【００５３】
上述した２つの測定から以下のことが実証された。
一般的に、化学強化によるガラス表面への圧縮応力の付与により、ガラス板の強度は高められる。ただし、ガラス板の強度はガラス板の表面状態にも影響を受けるため、所望の強度を得るためには、ガラス板の表面状態を制御することが重要である。ガラス板の表面状態として、化学強化前のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上となるように制御したガラス板を化学強化すれば、化学強化工程を経た後の強度としてＵＬ６００６５規格の２Ｊを満たすことができる。
【００５４】
そして、第１洗浄工程（Ｓ２）においてブラシ先端反力Ｐ１が０.４０Ｎ以下となるロールブラシを用いることで、化学強化前のガラス板のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上となる。
【００５５】
なお、第２洗浄工程（Ｓ４）は必ずしも第１洗浄工程（Ｓ２）のように、ブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下となるロールブラシを用いてガラス板を洗浄する必要はないが、ブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下のロールブラシを用いてガラス板を洗浄することにより、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を維持することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【符号の説明】
【００５７】
２０ 表示パネル
３０ カバーガラス
４０ ディスプレイ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示部分の全面を覆うディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりディスプレイ装置には、画像表示部分よりも広い領域となるように板状のカバーガラスをディスプレイ装置の前面に配置することが行なわれている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このディスプレイ装置用カバーガラスは、素板を切折した後ガラス端部の面取りをして所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、所定形状に加工したガラス板を洗浄する洗浄工程と、洗浄したガラス板を化学強化する化学強化工程と、を経て所望の耐衝撃性能を有するように構成されている。
【０００４】
従来、ガラス板の洗浄工程は、加工されたガラス板に付着した有機物及び無機物等の汚れや細かなガラス片や塵等の異物を排除するため先端反力の大きなロールブラシやディスクブラシ等をガラス板の主表面に物理的に接触させて洗浄していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６９７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、このディスプレイ装置用カバーガラスはより薄板化される傾向に、すなわちガラス強度が低下する方向にあり、従来の製造方法では求められる強度は化学強化処理してもなかなか得られず、ガラス板が割れることも想定しなければならなかった。そのためにエンクロージャーとしての保護フィルムが必須であったが、保護フィルムの使用は部品点数や工程の増加をもたらすので好ましくない。
【０００７】
本発明は、薄板化しても割れにくいディスプレイ装置用カバーガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の態様を提供するものである。
（１）ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程は、前記洗浄工程後、前記化学強化工程前における前記ガラス板のＢＯＲ（Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ）強度が４００Ｎ以上となるように、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板を洗浄することを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（２）前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とする（１）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（３）ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程では、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板が洗浄され、
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（４）ブラシ先端反力Ｐ１が、Ｐ１≦０．４０Ｎとなるロールブラシを用いて、化学強化後のガラス板の前記少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで、前記化学強化後のガラス板を洗浄することを特徴とする（２）又は（３）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
（５）前記ガラス板の厚みが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討の結果、化学強化前の強度が低いガラス板は、例え化学強化を行なったとしても、米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格として知られるＵＳ６００６５規格の基準値（２Ｊ）を保護フィルムなしでは満足することができず、化学強化後のガラス板の強度は化学強化前のガラス板の強度に影響を受けるという知見を得た。そして、その知見に基づいて例え保護フィルムなしでもＵＳ６００６５規格の基準値を満足するように試行錯誤を繰り返し、本発明に至ったものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の（１）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、化学強化工程前の洗浄工程において、ガラス素板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるようにガラス板をロールブラシで洗浄することにより、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を有する構成とすることができる。米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格としてＵＬ６００６５規格が知られているが、ガラス素板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるようにガラス板をロールブラシで洗浄することにより、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことができる。
【００１１】
本発明の（２）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、ロールブラシの長さ、線形、材質を適宜選択しブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことができる。
【００１２】
本発明の（３）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、ロールブラシの長さ、線形、材質を適宜選択しブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことができる。
【００１３】
本発明の（４）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、化学強化後のガラス板であっても化学強化前と同様にブラシ先端反力Ｐ１が所定値以下であるロールブラシを用いてガラス板を洗浄することで、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を維持することができる。
【００１４】
本発明の（５）に記載のディスプレイ装置用カバーガラスによれば、薄肉化と耐衝撃性能の両立を効果的に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のディスプレイ装置用カバーガラスが配置されたディスプレイ装置の断面図である。
【図２】ディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法のフロー図である。
【図３】洗浄装置の模式図である。
【図４】ブラシ先端反力を説明するためのガラス板洗浄時の模式図である。
【図５】ブラシ評価機の模式図である。
【図６】化学強化前のガラス板のＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験法による破壊荷重（ＢＯＲ最低強度）と化学強化後の落球衝撃強度（落球最低強度）との関係を示すグラフである。
【図７】ブラシ先端反力（Ｐ１）と化学強化前のガラス板のＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験法による破壊荷重（ＢＯＲ最低強度）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法について説明する。図１は本発明の一実施形態のディスプレイ装置用カバーガラスが配置されたディスプレイ装置の断面図である。
【００１７】
先ず、図１を参照して本発明のディスプレイ装置用カバーガラス（以下、単にカバーガラスと呼ぶことがある。）を用いたディスプレイ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前後左右は図中の矢印の向きを基準とする。
【００１８】
ディスプレイ装置４０は、図１に示すように、概して筐体４５内に設けられた表示パネル２０と、表示パネル２０の全面を覆い筐体４５の前方に配置されるカバーガラス３０とを備える。
【００１９】
カバーガラス３０は、主として、ディスプレイ装置４０の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置されるものであり、例えば０．５〜２．０ｍｍの板厚を有する一枚の板状ガラスである。ガラスの厚みは、ガラスが薄すぎると強度が低くなる恐れがあり、逆にガラスが厚すぎるとディスプレイが重くなるため、０．５〜２．０ｍｍが好ましく、０．６〜１．９ｍｍがより好ましく、０．７〜１．８ｍｍがさらに好ましく、０．８〜１．５ｍｍがもっともの好ましい。カバーガラス３０は、図１に示すように、表示パネル２０の表示側（前側）から離間するように（空気層を有するように）設置されていてもよく、透光性を有する接着膜（図示せず）を介して表示パネル２０の表示側に貼り付けられてもよい。
【００２０】
カバーガラス３０には、表示パネル２０からの光を出射する前面に機能膜４１が設けられ、表示パネル２０からの光が入射する背面に、表示パネル２０と対応する位置に機能膜４２が設けられている。なお、機能膜４１、４２は、図１では両面に設けたが、これに限らず前面又は背面に設けてもよく、省略してもよい。
【００２１】
機能膜４１、４２は、例えば、周囲光の反射防止、衝撃破損防止、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、及び／又は耐傷性向上などの機能を有し、厚さおよび形状などは用途に応じて適宜選択される。機能膜４１、４２は、例えば樹脂製の膜をカバーガラス３０に貼り付けることにより形成され、あるいは、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの薄膜形成法により形成されてもよい。
【００２２】
また、カバーガラス３０の背面のうち表示パネル２０よりも外側の領域には、黒色層４４が全周にほぼ枠状に設けられている。黒色層４４は、例えば、顔料粒子を含むインクをカバーガラス３０に塗布し、これを紫外線照射、または加熱焼成した後、冷却することによって形成された被膜であり、筐体４５の外側からは表示パネル２０等が見えなくなり、外観の審美性を向上させる。
【００２３】
このディスプレイ装置用カバーガラス３０としては、例えば以下の組成のガラスが使用される。
（ｉ）モル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を２〜２５％、Ｌｉ２Ｏを０〜１０％、Ｎａ２Ｏを０〜１８％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜５％およびＺｒＯ２を０〜５％を含むガラス
（ｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１０％、Ｎａ２Ｏを６〜１４％、Ｋ２Ｏを３〜１１％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜６％およびＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が７〜１５％であるガラス
（ｉｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を４〜１０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１％、ＭｇＯを４〜１５％およびＺｒＯ２を０〜１％含有するガラス
（ｉｖ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ２を６７〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜４％、Ｎａ２Ｏを７〜１５％、Ｋ２Ｏを１〜９％、ＭｇＯを６〜１４％およびＺｒＯ２を０〜１．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１〜７５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２０％であり、ＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であるガラス
【００２４】
次に、ディスプレイ装置用カバーガラス３０の製造方法について説明する。図２はパネルディスプレイ用カバーガラスの製造方法のフロー図である。
【００２５】
カバーガラス３０の製造方法は、図２に示すように、概して形状加工工程（Ｓ１）と、第１洗浄工程（Ｓ２）と、化学強化工程（Ｓ３）と、第２洗浄工程（Ｓ４）と、プリント工程（Ｓ５）と、からなる。
【００２６】
形状加工工程（Ｓ１）はガラスの原料を調合しフロートバスで溶解して得られた素板を所定の形状、典型的には矩形状に切り出す処理であり、第１洗浄工程（Ｓ２）は所定の形状に切り出したガラス板を洗浄する処理であり詳細は後述する。化学強化工程（Ｓ３）は洗浄したガラス板を化学強化する処理である。第２洗浄工程（Ｓ４）は化学強化後のガラス板を洗浄する処理である。プリント工程（Ｓ５）は機能膜４１、４２や黒色層４４を形成する処理である。なお、形状加工工程（Ｓ１）、化学強化工程（Ｓ３）、第２洗浄工程（Ｓ４）及びプリント工程（Ｓ５）は、公知の方法が採用され、以下、本発明の特徴である第１洗浄工程（Ｓ２）について詳細に説明する。
【００２７】
第１洗浄工程（Ｓ２）は、図３に示すように、下方に複数の搬送ローラ１１を備え、上方にロールブラシ１２を備えた洗浄装置１にガラス板Ｇを水平に載置し、ガラス板Ｇの下面を搬送ローラ１１に当接させてガラス板Ｇを搬送しながら、ガラス板Ｇの一方の主表面である上面に回転するロールブラシ１２の先端を当接させることによりガラス板Ｇを洗浄する。なお、通常はガラス板Ｇの両面に回転するロールブラシ１２の先端を当接させることによりガラス板Ｇを洗浄し、その両面を洗浄する。また、洗浄は、噴射口１３から噴霧される水又は中性又はアルカリ性又は酸性の液体（以下、ガラス板に噴霧する流体を単に洗浄液と呼ぶ。）を吹きかけながら行う。これにより、ガラス板Ｇに付着した細かなガラス片や塵等の異物を排除することができる。
【００２８】
ロールブラシ１２は、金属製（例えばＳＵＳ）、樹脂製などの円柱状の芯材１２ａに複数のブラシ線１２ｂが芯材１２ａの全周に亘って典型的には螺旋状に取り付けられている。
【００２９】
ここで、本発明の第１洗浄工程（Ｓ２）は、ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシを当接させて、化学強化工程（Ｓ３）前におけるガラス板のＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法（詳細は後述する）による強度（ＢＯＲ強度）が４００Ｎ以上となるようにガラス板を洗浄することを特徴とするものである。ＢＯＲ強度はＢＯＲ最低強度を表わす。これはＢＯＲ最大強度やＢＯＲ平均強度が基準値を満たしたとしても最低強度が基準値より低ければ製品の信頼性が劣ることとなるからである。
【００３０】
また、ガラス板の化学強化前のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上となるようにガラス板を洗浄するためには、後述するブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下となるようなロールブラシを用いて、このロールブラシの先端を少なくとも一方の主表面に当接させることでガラス板を洗浄することが好ましい。
【００３１】
以下にブラシ先端反力について説明する。
ロールブラシ１２を構成するブラシ線１２ｂ一本に着目すると、図４に示すように、ブラシ線１２ｂの先端にはガラス板Ｇの搬送方向に対して反対方向に反力Ｐ（ブラシ先端反力）が作用する。このときのブラシ線１２ｂのたわみをδ（ｍｍ）、ブラシ線１２ｂのヤング率をＥ（Ｐａ）、ブラシ線１２ｂの断面２次モーメントをＩ（ｍｍ４）、ブラシ線１２ｂの長さをＬ（ｍｍ）とすると、ブラシ先端のたわみδは曲げモーメントＭを二重積分することで以下の式（１）で表わされる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
また、ブラシ線１２ｂは断面円形であり直径（以下、線径とも呼ぶ。）をｄ（ｍｍ）とすると、断面２次モーメントＩは以下の式（２）で表わされる。
【００３４】
【数２】
【００３５】
上記（１）及び（２）式よりブラシ先端反力Ｐ（Ｎ）は以下の（３）式で表わされる。
【００３６】
【数３】
【００３７】
本発明では、（３）式においてブラシ線１２ｂのたわみδが１ｍｍのときの以下の（４）式で表わされるブラシ先端反力をＰ１とした。
【００３８】
【数４】
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例について説明する。
先ず、本発明者らは、ＵＳ６００６５規格の基準となる化学強化後の落球衝撃強度と化学強化前の破壊荷重との関係を調べた。
【００４０】
始めに、モル％でＳｉＯ２を６４．５％、Ａｌ２Ｏ３を６％、Ｎａ２Ｏを１２％、Ｋ２Ｏを４％、ＭｇＯを１１％およびＺｒＯ２を２．５％含む組成のガラスを、３００×４００×１．１ｍｍのサイズに加工し、５つの試験サンプルを作製した。５つの試験サンプルを化学強化前のＢＯＲ最低強度が異なるように洗浄後、５０×５０×１．１ｍｍのガラス板に切断し、化学強化前に破壊荷重の測定を行なった。破壊荷重の測定方法はＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法とした。
【００４１】
Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法については、例えばＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｆ−３９４等に紹介されているが、本発明では以下の方法で測定した。Ｒｉｎｇは直径３０ｍｍのＳＵＳ３０４製であり、Ｂａｌｌは直径１０ｍｍのＳＵＳ３０４（材料）製であり、いずれも鏡面研磨してある。また、荷重速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。Ｒｉｎｇの上に、ガラスの一方の主表面が下側になるようにガラス板をのせ、エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機ＲＴＣを用いて、所定の荷重速度にて、Ｂａｌｌを下降させてガラス板に荷重をかけ、ガラス板が破壊したときの荷重（Ｆ）を測定した。ガラスの破壊点は、板ガラスの下側面で、Ｂａｌｌの接触点直下の位置であることを確認した。上記、Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験を一つの条件で３０回行い、そのうちもっとも低い荷重で破壊したものを最低強度とした。
【００４２】
また、この５つサンプルと同じ条件で洗浄したものに、ＫＮＯ３化学強化液に、ガラスを４５０℃で２時間浸漬し、表面圧縮応力８００ＭＰａ、イオン交換深さ３０μｍの化学強化を行った。そして、落球衝撃強度を測定した。落球衝撃強度は、ＵＬ６００６５規格に従って行なった。なお、落球衝撃強度についても、信頼性を考慮して落球最低強度を選択した。上記、落球衝撃試験を一つの条件で２０回行い、そのうちもっとも低い衝撃エネルギーで破壊したものを最低強度とした。
結果を表１及び図６に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
米国国内で使用される電化製品に適用される安全規格としてＵＬ６００６５規格が知られているが、ＵＬ６００６５規格では落球最低強度が２Ｊ以上であることが要求される。表１及び図６の結果から、化学強化前のＢＯＲ最低強度が３４８Ｎ以上であれば化学強化後の落球最低強度が２Ｊ以上を満たす結果となったが、本発明では得られた結果の線形性を考慮して、落球最低強度が確実に２Ｊ以上となるように化学強化前のＢＯＲ最低強度４００Ｎを臨界値とした。これにより、化学強化前のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上であれば、例え保護フィルムを用いなくても化学強化後のディスプレイ装置用カバーガラスのＵＬ６００６５規格の基準値である２Ｊを満たすことが確認された。
【００４５】
続いて、本発明者らは化学強化前の破壊荷重とブラシ先端反力Ｐ１との関係を調べた。
先ず、線径、線長、材質を変えた表１に示す５種類のロールブラシを用意し、これらのロールブラシのブラシ先端反力Ｐ１を算出した。算出結果を表２にあわせて示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
また、この実施例１〜３及び比較例１、２のブラシを用いてブラシ評価機で洗浄したサンプルの破壊荷重の測定を、化学強化前に行なった。先ず、モル％でＳｉＯ２を６４．５％、Ａｌ２Ｏ３を６％、Ｎａ２Ｏを１２％、Ｋ２Ｏを４％、ＭｇＯを１１％およびＺｒＯ２を２．５％含む組成のガラスを、３００×４００×１．１ｍｍのサイズに加工し、試験サンプルを作製した。図５は、ブラシ評価機の模式図である。なお、図５中、図３の洗浄装置の同一又は対応する構成については簡単のため同一又は同等符号を付して説明する。
【００４８】
ブラシ評価機１０は、図５に示すように、ガラス板Ｇの搬送路の下方に複数の搬送ローラ１１が設けられ、上方に駆動装置１４により回転可能に１つのロールブラシ１２が設けられており、搬送路上に水平に載置されたガラス板Ｇの上面が回転するロールブラシ１２の先端と当接することで洗浄されるように構成される。また、搬送路の上方には噴射口１３が設けられており、搬送路からタンク１５に貯留された洗浄液がポンプ１６で汲み上げられ、フィルタ１７を通して循環するようになっており、洗浄液を噴霧しながらガラス板Ｇが洗浄される。なお、測定は、ブラシ評価機１０の搬送ローラ１１を停止してガラス板Ｇを固定した状態で洗浄した。ブラシの外径は１１５ｍｍ、ブラシをガラスに１ｍｍ押し込んだ状態で、ブラシの回転数は６６ｒｐｍ、洗浄時間は６０秒、洗浄水はイオン交換水で、評価を行った。
【００４９】
実施例と比較例の試験サンプルを洗浄後、５０×５０×１．１ｍｍのガラス板に切断し、化学強化前に破壊荷重の測定を行なった。破壊荷重の測定方法は、上記と同様にＢａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ法とした。Ｒｉｎｇは直径３０ｍｍのＳＵＳ３０４製であり、Ｂａｌｌは直径１０ｍｍのＳＵＳ３０４（材料）製であり、いずれも鏡面研磨してある。また、荷重速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。Ｒｉｎｇの上に、ガラスの一方の主表面が下側になるようにガラス板をのせ、エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機ＲＴＣを用いて、所定の荷重速度にて、Ｂａｌｌを下降させてガラス板に荷重をかけ、ガラス板が破壊したときの荷重（Ｆ）を測定した。ガラスの破壊点は、板ガラスの下側面で、Ｂａｌｌの接触点直下の位置であることを確認した。上記、Ｂａｌｌ ｏｎ Ｒｉｎｇ試験を一つの条件で３０回行い、そのうちもっとも低い荷重で破壊したものを最低強度、平均値を平均強度、そのうちもっとも高い荷重で破壊したものを最大強度とした。
破壊荷重の測定結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】
図７は、ブラシ先端反力Ｐ１と化学強化前の板ガラスの破壊荷重（ＢＯＲ最低強度）との関係を示すグラフである。ＢＯＲ平均強度は３０回測定した時の平均強度をとったものである。なお、ここでも信頼性を考慮してＢＯＲ最低強度を基準としている。
【００５２】
表３及び図７から明らかなように、実施例１、２のブラシで洗浄したサンプルのＢＯＲ最低強度は洗浄をしていないガラスの素板にもっとも近いＢＯＲ最低強度を示した。なお、実施例２に比べてブラシ線の線長を長くした実施例１の方が剛性が小さくなり、ＢＯＲ最低強度が高くなっている。また、実施例３のブラシで洗浄したサンプルのＢＯＲ最低強度も４００Ｎ以上のＢＯＲ平均強度を示した。ただし、実施例１に比べてブラシ線の線径を２．５倍にした実施例３の方が剛性が高くなり、ＢＯＲ最低強度が低くなっている。比較例１，２のブラシで洗浄したサンプルは、ＢＯＲ最低強度が４００Ｎ未満と低かった。
【００５３】
上述した２つの測定から以下のことが実証された。
一般的に、化学強化によるガラス表面への圧縮応力の付与により、ガラス板の強度は高められる。ただし、ガラス板の強度はガラス板の表面状態にも影響を受けるため、所望の強度を得るためには、ガラス板の表面状態を制御することが重要である。ガラス板の表面状態として、化学強化前のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上となるように制御したガラス板を化学強化すれば、化学強化工程を経た後の強度としてＵＬ６００６５規格の２Ｊを満たすことができる。
【００５４】
そして、第１洗浄工程（Ｓ２）においてブラシ先端反力Ｐ１が０.４０Ｎ以下となるロールブラシを用いることで、化学強化前のガラス板のＢＯＲ最低強度が４００Ｎ以上となる。
【００５５】
なお、第２洗浄工程（Ｓ４）は必ずしも第１洗浄工程（Ｓ２）のように、ブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下となるロールブラシを用いてガラス板を洗浄する必要はないが、ブラシ先端反力Ｐ１が０．４０Ｎ以下のロールブラシを用いてガラス板を洗浄することにより、化学強化後におけるガラス板を所望の耐衝撃性能を維持することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【符号の説明】
【００５７】
２０ 表示パネル
３０ カバーガラス
４０ ディスプレイ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程は、前記洗浄工程後、前記化学強化工程前における前記ガラス板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるように、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板を洗浄することを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項２】
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項３】
ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程では、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板が洗浄され、
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項４】
ブラシ先端反力Ｐ１が、Ｐ１≦０．４０Ｎとなるロールブラシを用いて、化学強化後のガラス板の前記少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで、前記化学強化後のガラス板を洗浄することを特徴とする請求項２又は３に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項５】
前記ガラス板の厚みが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項１】
ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程は、前記洗浄工程後、前記化学強化工程前における前記ガラス板のＢＯＲ強度が４００Ｎ以上となるように、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板を洗浄することを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項２】
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項３】
ディスプレイ装置用ガラスの素板から所定の形状のガラス板に加工する形状加工工程と、前記ガラス板を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄したガラス板に化学強化を行なう化学強化工程と、を備えるディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法であって、
前記洗浄工程では、前記ガラス板の少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで前記ガラス板が洗浄され、
前記ロールブラシを構成するブラシ線の長さをＬ（ｍｍ）、線径をｄ（ｍｍ）、ヤング率をＥ（Ｐａ）、たわみを１ｍｍとしたときの下記（Ａ）式で表わされるブラシ先端反力Ｐ１がＰ１≦０．４０Ｎであることを特徴とするディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項４】
ブラシ先端反力Ｐ１が、Ｐ１≦０．４０Ｎとなるロールブラシを用いて、化学強化後のガラス板の前記少なくとも一方の主表面にロールブラシの先端を当接させることで、前記化学強化後のガラス板を洗浄することを特徴とする請求項２又は３に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【請求項５】
前記ガラス板の厚みが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のディスプレイ装置用カバーガラスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５３５７１（Ｐ２０１２−１５３５７１Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５０１（Ｐ２０１１−１４５０１）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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