CN104708528A - 玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供使对吸附台的剥离性提高的玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法。使用具备向玻璃板(G)的下表面(G1)供给浆料(14)的下段喷嘴(16)和按压到玻璃板(G)的下表面(G1)上并且以与玻璃板(G)的下表面(G1)正交的旋转轴(12A)为中心进行旋转的研磨工具(12)的玻璃板的制造装置，在由下段喷嘴(16)向玻璃板(G)的下表面(G1)供给浆料(14)的同时，利用研磨工具(12)对下表面(G1)进行磨削，由此对下表面(G1)进行加工，使得下表面(G1)的最大谷深Rv(JIS B0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm。

Description

玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法
技术领域
本发明涉及玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法。
背景技术
液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等FPD(Flat PanelDisplay，平板显示器)中使用的玻璃板中，在玻璃板上形成透明电极、半导体元件。例如，液晶显示器中，在玻璃板上形成透明电极、TFT(ThinFilm Transistor，薄膜晶体管)、CF(Color Filter，滤色片)等电子构件。
在玻璃板上形成电子构件时，在通过真空吸附将玻璃板的第一表面固定到吸附台上的状态下，在第二表面上形成电子构件。但是，由于玻璃板的第一表面是平滑的，因此，玻璃板牢固地粘贴到吸附台上，如果硬要剥离，则存在玻璃板破损的问题。另外，由于玻璃板容易带电，因此，将玻璃板从吸附台上剥离时，玻璃板带电而产生剥离电荷，还存在使电子构件发生静电破坏的问题。
因此，专利文献1、2中公开了对粘贴到吸附台上的玻璃板的第一表面进行粗面化处理、减小玻璃板与吸附台的接触面积从而防止玻璃板牢固地粘贴到吸附台上并且防止玻璃板产生剥离电荷的玻璃板。
在专利文献1中，公开了将玻璃板的第一表面的平均表面粗糙度Ra(JIS B0601-2001)规定为0.8～2.0nm，在专利文献2中，公开了将玻璃板的第一表面的平均表面粗糙度Ra规定为0.3～1.5nm。
专利文献1的玻璃板通过将在液体中含有研磨磨粒(二氧化铈)的浆料与设定为0.3～0.5MPa的压缩空气一起从喷嘴喷吹到玻璃板的第一表面上来进行粗面化处理而制造。
另一方面，专利文献2的玻璃板通过利用含有0.05～5质量％的HF的药液或含有20质量％以上的NH4F的药液进行化学处理而制造。
另外，FPD用的玻璃板经过多个工序来制造。
例如，通过浮法制造FPD用玻璃板的制造工序大致包括玻璃板成形工序、研磨工序、清洗工序、干燥工序和检查工序。另外，清洗工序中设有喷淋清洗工序、使用盘刷的浆料清洗工序、喷淋冲洗工序等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-120638号公报
专利文献2：日本特开2010-275167号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1、2中公开的玻璃板也能够防止玻璃板牢固地粘贴到吸附台上和玻璃板产生剥离电荷的情况，但由于平均表面粗糙度Ra的最大值为2.0nm，因此，在吸附台的吸附力大的情况下，有时玻璃板会牢固地粘贴到吸附台上或者在玻璃板上产生剥离电荷。
另外，就专利文献1、2的玻璃板的制法而言，不能在上述的玻璃板的制造工序中制造，需要将玻璃板从制造工序中抽出来进行粗面化处理，因此，还存在玻璃板的生产率变差的问题。
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供使对吸附台的剥离性提高的玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本发明的一个方式提供一种玻璃板，其具有第一表面和与该第一表面的相对的第二表面，其特征在于，第一表面的最大谷深Rv(JIS B 0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm。
本发明的一个方式中，优选上述第一表面为与吸附台接触的一侧的表面，上述第二表面为形成电子构件的表面。
本发明的一个方式中，优选玻璃板作为显示器用玻璃板使用。
本发明的一个方式中，优选上述第二表面的分辨率为横1920×纵1080以上。
显示器用玻璃板中的第二表面的分辨率为横1920×纵1080以上的高精细的显示器用玻璃板因精细度高而经常发生静电破坏不良，但由于本发明的玻璃板的第一表面的最大谷深Rv(JIS B 0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm，因此，上述对吸附台的剥离性提高，能够减少静电破坏不良的发生率。因此，本发明的一个方式对于上述高精细的显示器用玻璃板有效。
为了达到上述目的，本发明的一个方式提供一种玻璃板的制造装置，其特征在于，具备：
向玻璃板的相对的两个表面中的第一表面供给研磨材料的研磨材料供给装置、和
按压到上述玻璃板的上述第一表面上并且以与上述玻璃板的表面正交的轴为中心进行旋转的研磨工具，
在由上述研磨材料供给装置向上述玻璃板的第一表面供给研磨材料的同时，利用上述研磨工具对上述第一表面进行磨削，由此，对上述第一表面进行加工，使得上述第一表面的最大谷深Rv(JIS B0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm。
另外，为了达到上述目的，本发明的一个方式提供一种玻璃板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
使用具备向玻璃板的相对的两个表面中的第一表面供给研磨材料的研磨材料供给装置、和按压到上述玻璃板的上述第一表面上并且以与上述玻璃板的表面正交的轴为中心进行旋转的研磨工具的玻璃板的制造装置，在由上述研磨材料供给装置向上述玻璃板的第一表面供给研磨材料的同时，利用上述研磨工具对上述第一表面进行磨削，由此，对上述第一表面进行加工，使得上述第一表面的最大谷深Rv(JIS B0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm。
根据本发明的一个方式，通过在由研磨材料供给装置向玻璃板的第一表面供给研磨材料的同时，利用研磨工具对第一表面进行磨削，可制造第一表面的最大谷深Rv为3.0nm<Rv<5.0nm的玻璃板。
根据本发明的一个方式，用最大谷深Rv来规定玻璃板的表面的粗糙度，基于以下的理由规定了最大谷深Rv的范围。即，通过实验确认了：为了保证对吸附台的剥离性，最大谷深Rv的最小值需要大于3.0nm。另外，通过实验确认了：最大谷深Rv小于5.0nm时，能够保证玻璃板的面内强度。基于这样的理由，在本发明中，规定为3.0nm<Rv<5.0nm。
由此，根据本发明的一个方式，能够提供使对吸附台的剥离性提高且保证了面内强度的玻璃板。
本发明的一个方式中，优选上述研磨工具通过在缓冲构件的表面上设置研磨垫而构成。
根据本发明的一个方式，例如通过将发泡聚氨酯制的研磨垫按压到玻璃板的第一表面上而对第一表面进行粗面化处理。此时，研磨垫设置在例如海绵制的缓冲构件的表面上，因此，在追随第一表面的起伏的同时对第一表面进行研磨。由此，能够将玻璃板的第一表面加工至均匀的粗糙度。
本发明的一个方式中，优选在上述研磨垫的表面上设置有多个槽。
根据本发明的一个方式，通过控制研磨垫的转速，能够将利用研磨垫的槽形成的玻璃板的第一表面的图案形状控制为期望的图案形状。另外，由于研磨材料保持在研磨垫的槽内，因此，能够防止研磨时产生的烧焦等不良情况，能够保持第一表面的表面品质。
本发明的一个方式中，优选设置有按压到上述玻璃板的第二表面上并对上述第二表面进行清洗的清洗构件。
根据本发明的一个方式，能够同时实施利用研磨垫进行的第一表面的粗面化处理和利用例如盘刷等清洗构件进行的另一表面的清洗处理。
发明效果
根据以上说明的本发明的玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法，能够得到使对吸附台的剥离性提高的玻璃板。
附图说明
图1是表示实施方式的玻璃板的制造装置的整体构成的立体图。
图2是图1所示的制造装置的主视图。
图3是图1所示的制造装置的仰视图。
图4是图1的制造装置中使用的研磨垫的立体图。
图5是用方框表示FPD用玻璃板的制造工序的各工序的说明图。
具体实施方式
以下，依照附图对本发明的玻璃板和玻璃板的制造装置以及玻璃板的制造方法的优选实施方式进行说明。
[玻璃板的制造工序]
首先，使用图5对玻璃板的制造工序进行说明。图5是使用框图表示FPD用玻璃板的制造工序100的各工序的说明图。
利用浮法的FPD用玻璃板的制造方法中的制造工序100包括：玻璃板成形工序102、研磨工序(研磨装置)104、喷淋清洗工序106、浆料清洗工序108、第一高压喷淋清洗工序110、洗剂清洗工序112、第二高压喷淋清洗工序114、纯水清洗工序116、第三高压喷淋清洗工序118、纯水喷淋冲洗工序120、最终冲洗工序122、干燥工序(干燥装置)124和检查工序126。另外，玻璃板的制造方法不限定于浮法，可以为熔融法和再拉法等其他制造方法。
玻璃板成形工序102包括由熔融玻璃成形为带状的平板玻璃的工序和将带状的平板玻璃切割为预定的矩形尺寸的玻璃板的工序。玻璃板在研磨工序104中结束研磨后，在利用辊式输送机沿水平方向连续输送的同时，在各工序中实施预定的处理，直至达到检查工序126。然后，经过作为最终工序的检查工序126后的玻璃板被包装到集装箱中而发货。
本发明的制造方法中的、对玻璃板的第一表面进行粗面化处理并进行加工以使第一表面的最大谷深Rv(JIS B 0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm的工序通过浆料清洗工序108来进行。即，在浆料清洗工序108中配置实施方式的玻璃板的制造装置。利用该制造装置对玻璃板的第一表面进行粗面化，使得玻璃板的第一表面的最大谷深Rv(JIS B 0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm。
作为玻璃板G的一例，可以列举具有以下组成的玻璃。
一种无碱玻璃，以基于氧化物的质量百分率计，含有：
SiO2：50～73％
Al2O3：10～27％
B2O3：0～12％
MgO：0～10％
CaO：0～15％
SrO：0～24％
BaO：0～15％
MgO+CaO+SrO+BaO：8～29.5％
ZrO2：0～5％。
玻璃板G的厚度没有特别限定，优选为0.7mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.3mm以下。
[制造装置10的构成]
图1是表示实施方式的制造装置10的整体构成的立体图。图2是图1所示的制造装置10的主视图，图3是图1所示的制造装置10的仰视图。
制造装置10具备：如图2、图3所示按压并抵接到玻璃板G的下表面G1(第一表面)上的多个研磨工具12和如图2所示将作为研磨材料的二氧化铈水溶液(浆料)14供给至下表面G1的下段喷嘴(研磨材料供给装置)16而构成。
另外，制造装置10中具备：如图1所示与玻璃板G的下表面G1(参考图2)抵接的下段辊组18和配置在下段辊组18的上方且抵接到与玻璃板G的下表面G1相对的上表面G2(第二表面)上而在与下段辊组18之间在厚度方向上夹持玻璃板G的上段夹持辊组20。玻璃板G通过下段辊组18的箭头B所示的方向的旋转，在水平状态下沿着箭头A所示的方向输送。
构成下段辊组18的多个辊22为直棒状且以圆柱状构成。另外，多个辊22沿着输送方向以预定的间隔并列设置。另一方面，构成上段夹持辊组20的多个辊24也同样为直棒状且以圆柱状构成。另外，辊24也与辊22同样地沿着输送方向以预定的间隔并列设置。
在相邻的辊24与辊24之间，在与输送方向正交的方向上排列有多个盘刷26。盘刷26抵接到玻璃板G的上表面G2上，并且以与玻璃板G的上表面G2正交的垂直方向的旋转轴26A为中心进行旋转。
如图2所示，在盘刷26的上方配置有上段喷嘴28，由该上段喷嘴28向玻璃板G的上表面G2供给浆料30。
在浆料清洗工序108中，在向玻璃板G的上表面G2供给浆料30的同时利用盘刷26对上表面G2进行研磨，由此，将残留在上表面G2上的浆料残渣除去。另外，在向玻璃板G的下表面G1供给浆料14的同时利用研磨工具12进行研磨，由此，将残留在下表面G1上的画框状的浆料除去，进而，利用研磨工具12对下表面G1进行粗面化(0.3nm<Rv<0.5nm)。
另外，盘刷26由PVA(聚乙烯醇)的海绵制成，呈外径为70～100mm的圆柱形。盘刷26的旋转(自转)速度为100～500rpm。另外，这些值只不过是一个例子。
如图3所示，制造装置10的多个研磨工具12在下段辊组18的相邻的两个辊22、22之间在与玻璃板G的输送方向正交的方向上以预定的间隔排列。研磨工具12按压并抵接到玻璃板G的下表面G1上，并且以与玻璃板G的下表面G1正交的垂直方向的旋转轴12A(参照图2)为中心进行旋转。因此，玻璃板G的下表面G1在从浆料清洗工序108(参照图5)通过的过程中，利用浆料14和旋转的多个研磨工具12进行粗面化(0.3nm<Rv<0.5nm)。
图4是表示研磨工具12的构成的放大立体图。
研磨工具12由传递有来自未图示的旋转驱动源的旋转力的圆柱状的基座构件32、安装在基座构件32的端部(图2中为上端部)的海绵(缓冲构件)34、粘贴在海绵34的端部(图2中为上端部)的发泡聚氨酯制的研磨垫36构成，如图2所示，研磨垫36按压并抵接到玻璃板G的下表面G1上。另外，如图4所示，在研磨垫36的表面上，交叉设置有多个槽38。由这些槽38和除槽38以外的平坦部40形成研磨垫36的脊面L。另外，研磨垫36的D硬度优选为50以上，海绵34的A硬度为约20。另外，通过改变槽38的条数、宽度、间隔，能够任意变更研磨垫36的脊面L的形状。
[制造装置10的作用]
将研磨工具12对玻璃板G的下表面G1的压入量设定为0.6mm～1.0mm，并且将研磨工具12的转速设定为每分钟30转。然后，在由下段喷嘴16向玻璃板G的下表面G1供给浆料14的同时，利用研磨工具12对下表面G1进行磨削，使得下表面G1的最大谷深Rv(JIS B0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm。另外，上述压入量和转速只不过是一个例子，压入量、转速、研磨垫36的材质考虑玻璃板G的厚度、玻璃板的硬度、输送速度等其他因素来确定。
在实施方式中，利用最大谷深Rv而不是平均表面粗糙度Ra来规定玻璃板G的表面的粗糙度。即，通过实验确认了：在透明电极、半导体元件等电子构件的形成工序中，玻璃板G对吸附台的剥离性随着最大谷深Rv增大而提高。另外，通过实验还确认了：如专利文献1、2那样仅规定了平均表面粗糙度Ra的玻璃板无法稳定地得到剥离性高的玻璃板，在吸附台的吸附力高的情况下，存在牢固地粘贴到吸附台上的玻璃板。
另一方面，基于以下的理由规定了最大谷深Rv的范围。即，通过实验确认了：为了保证对吸附台的剥离性，最大谷深Rv的最小值需要大于3.0nm。另外，通过实验确认了：最大谷深Rv小于5.0nm时，能够保证玻璃板G的面内强度。基于这样的理由，将最大谷深Rv规定为3.0nm<Rv<5.0nm。
由此，根据实施方式的制造装置10，能够制造提高了对吸附台的剥离性且保证了面内强度的玻璃板G。
另外，实施方式的研磨工具12通过在海绵34的表面上设置研磨垫36而构成。利用该研磨工具12，将发泡聚氨酯制的研磨垫36按压到玻璃板G的下表面G1上而对下表面G1进行粗面化处理。此时，由于研磨垫36设置在海绵34的表面上，因此，在追随下表面G1的起伏的同时对下表面G1进行研磨。由此，能够将玻璃板G的下表面G1加工至均匀的粗糙度。
此外，由于在研磨垫36的表面上设置有多个槽38，因此，通过控制研磨垫36的转速，能够将由槽38形成的玻璃板G的下表面G1的图案形状控制为期望的图案形状。另外，由于浆料14保持在槽38内，因此，能够防止研磨时产生的烧焦等不良情况，能够保持下表面G1的表面品质。
另外，根据制造装置10，能够同时实施利用研磨垫36进行的下表面G1的粗面化处理和利用盘刷26进行的上表面G2的清洗处理。
另外，实施方式的制造装置10对于显示器用玻璃板中的第二表面的分辨率为横1920×纵1080以上的高精细的显示器用玻璃板有效。这是因为，高精细的显示器用玻璃板因精细度高而经常发生静电破坏不良，但由于实施方式的玻璃板G的第一表面的最大谷深Rv(JIS B0601-2013)为3.0nm<Rv<5.0nm，因此，对吸附台的剥离性提高，能够减少静电破坏不良的发生率。
另外，在实施方式中，对在玻璃板G的制造工序的浆料清洗工序108中设置制造装置10的例子进行了说明，但并不限定于此。即，也可以为不对玻璃板G进行连续输送而在固定的状态下进行粗面化处理的制造装置。即，也可以为对玻璃板G进行单张处理(枚葉処理)的制造装置。
另外，浆料14、30的供给装置不限定于喷嘴，可以如以往的研磨垫那样，从贯通研磨垫的孔供给。另外，利用研磨垫36进行的粗面化处理不限定于与浆料清洗同时实施，也可以单独实施粗面化处理。另外，图2中，将研磨工具12配置在相邻的两个盘刷26之间的正下方，但也可以将研磨工具12配置在盘刷26的正下方。
<玻璃板G的表面粗糙度的测定方法的一例>
作为测定装置，使用利用光干涉的非接触型表面形状测量装置。非接触型表面形状测量装置是利用低相干性的干涉原理以非接触的方式精密地测定玻璃板G的表面粗糙度的装置。利用非接触型表面形状测量装置的测定方法为如下方法：将由波长谱宽的白色光源、即所谓的低相干性光源发射的白色光分割为测定光和参比光，将测定光照射到玻璃板G的表面上，使在玻璃板G的表面反射后的测定光与参比光发生干涉，由此，测定照射到测定光的玻璃板G的表面的粗糙度。
测定部位设定为至少1个任意区域，优选设定为2个以上的任意区域。将测定区域的形状设定为短边为70μm、长边为100μm的矩形。在测定区域为1处的情况下，将其测定值作为代表值，在测定区域为2处以上的情况下，将其平均值作为代表值。
下述表1的No.1～No.3示出了玻璃板的最大谷深Rv、带电性和面内强度的测定结果。玻璃板为厚度0.7mm的无碱玻璃(旭硝子株式会社制造，AN100(商品名))。
带电性的测定通过测定将吸附在吸附台上的玻璃板从吸附台上剥离时的玻璃板的带电量来进行。按照玻璃板表面的最大带电量的绝对值由小到大的顺序，用“A”、“B”、“C”表示。
面内强度的测定通过球环法进行测定。以使玻璃板的下表面G1朝下的方式将其放置到圆环状的环上，利用中心配置在环的中心线上的球从上方按压玻璃板。另外，环的上端缘的直径设定为30mm，球的直径设定为10mm。按照玻璃板的面内强度由大到小的顺序，用“A”、“B”表示。
No.1为未进行粗面化处理的玻璃板，No.2和No.3为利用设置有研磨垫的研磨工具对下表面G1进行了粗面化处理的玻璃板，No.2和No.3的区别在于研磨垫的D硬度。No.4为基于No.1～No.3的测定结果计算面内强度不满足显示器用玻璃板的期望强度时的带电性和最大谷深Rv而得到的结果。
No.1～No.3的平均表面粗糙度Ra为0.3～1.5nm，但如表1所示，No.1、No.2和No.4的最大谷深Rv不在3.0nm<Rv<5.0nm的范围内。如表1所示，带电性低且面内强度高的玻璃板为No.3，最大谷深Rv为3.0nm<Rv<5.0nm。
表1
参照特定的实施方式详细地对本发明进行了说明，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更和修正。
本申请以2013年12月11日提出的日本专利申请2013-255802和2014年10月9日提出的日本专利申请2014-207780为基础，其内容作为参照并入本说明书中。
标号说明
G…玻璃板、10…制造装置、12…研磨工具、14…浆料、16…下段喷嘴、18…下段辊组、20…上段夹持辊组、22…辊、24…辊、26…盘刷、28…上段喷嘴、30…浆料、32…基座构件、34…海绵、36…研磨垫、38…槽、40…平坦部、100…制造工序、102…玻璃板成形工序、104…研磨工序、106…喷淋清洗工序、108…浆料清洗工序、110…第一高压喷淋清洗工序、112…洗剂清洗工序、114…第二高压喷淋清洗工序、116…纯水清洗工序、118…第三高压喷淋清洗工序、120…纯水喷淋冲洗工序、122…最终冲洗工序、124…干燥工序、126…检查工序

Claims (9)

1.一种玻璃板，其具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面，其特征在于，
第一表面的JIS B 0601-2013规定的最大谷深Rv为3.0nm<Rv<5.0nm。
2.如权利要求1所述的玻璃板，其中，
所述第一表面为与吸附台接触的一侧的表面，
所述第二表面为形成电子构件的表面。
3.如权利要求2所述的玻璃板，其作为显示器用玻璃板使用。
4.如权利要求3所述的玻璃板，其中，所述第二表面的分辨率为(横1920×纵1080)以上。
5.一种玻璃板的制造装置，其特征在于，
具备：
向玻璃板的相对的两个表面中的第一表面供给研磨材料的研磨材料供给装置、和
按压到所述玻璃板的所述第一表面上并且以与所述玻璃板的表面正交的轴为中心进行旋转的研磨工具，
在由所述研磨材料供给装置向所述玻璃板的第一表面供给研磨材料的同时，利用所述研磨工具对所述第一表面进行磨削，由此，对所述第一表面进行加工，使得所述第一表面的JIS B 0601-2013规定的最大谷深Rv为3.0nm<Rv<5.0nm。
6.如权利要求5所述的玻璃板的制造装置，其中，所述研磨工具通过在缓冲构件的表面上设置研磨垫而构成。
7.如权利要求6所述的玻璃板的制造装置，其中，在所述研磨垫的表面上设置有多个槽。
8.如权利要求5、6或7所述的玻璃板的制造装置，其中，设置有按压到所述玻璃板的第二表面上并对所述第二表面进行清洗的清洗构件。
9.一种玻璃板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
使用具备向玻璃板的相对的两个表面中的第一表面供给研磨材料的研磨材料供给装置、和按压到所述玻璃板的所述第一表面上并且以与所述玻璃板的表面正交的轴为中心进行旋转的研磨工具的玻璃板的制造装置，在由所述研磨材料供给装置向所述玻璃板的第一表面供给研磨材料的同时，利用所述研磨工具对所述第一表面进行磨削，由此，对所述第一表面进行加工，使得所述第一表面的JIS B 0601-2013规定的最大谷深Rv为3.0nm<Rv<5.0nm。
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