CN111246971B - 圆盘状玻璃基板的制造方法、薄板玻璃基板的制造方法、导光板的制造方法和圆盘状玻璃基板 - Google Patents

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Abstract

圆盘状玻璃基板的制造方法是用于制造用于切割出1个或2个以上的薄板玻璃基板的圆盘状玻璃基板的方法。圆盘状玻璃基板的制造方法包括：准备作为具有圆形的2个主表面的玻璃坯板的圆盘状玻璃坯板(步骤S1)；对圆盘状玻璃坯板的2个主表面各自的外缘部进行倒角(步骤S2)；利用双面磨削装置对倒角后的圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行磨削(步骤S3)；利用双面研磨装置对磨削后的圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行研磨(步骤S4)。

Description

圆盘状玻璃基板的制造方法、薄板玻璃基板的制造方法、导光板的制造方法和圆盘状玻璃基板
技术领域
本发明涉及圆盘状玻璃基板的制造方法、薄板玻璃基板的制造方法、导光板的制造方法和圆盘状玻璃基板。
背景技术
头戴式显示器包括通过将图像重叠于风景来显示从而能够提供增强现实的装置。这种头戴式显示器中，有时显示部采用具有透光性的玻璃制的导光体。
例如，专利文献1中公开了一种具备玻璃板的导光体。如专利文献1所述，头戴式显示器由于安装于头部，因此要求轻量化，因而对于应用于导光体的玻璃板希望板厚薄。另外，为了显示高分辨率的图像，例如，期望在玻璃板所具有的2个主表面的平行度、表面粗糙度等方面具有高表面品质的玻璃板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/018375号
发明内容
发明所要解决的课题
但是，通常，难以以高的表面品质稳定地大量生产板厚薄的玻璃板(下文中称为“薄板玻璃基板”)。
例如，在制造尺寸大且表面品质高的薄板玻璃基板的情况下，作为其材料的玻璃基板(下文中称为“玻璃坯板”)的尺寸也会增大。在这种大型玻璃坯板的情况下，在磨削、研磨等加工中施加到作为加工对象的主表面的摩擦力容易不均匀。因此，表面品质、板厚变得不均匀，在大型玻璃坯板的情况下特别难以以高的表面品质、高精度地对玻璃坯板进行较薄的加工。
另外，在大型玻璃坯板的情况下，在将玻璃坯板设置于用于进行磨削加工、研磨加工等的各装置时、或在这些装置之间搬运玻璃坯板时等在加工工序的前后对玻璃坯板进行处理的期间，玻璃坯板发生破损的可能性也高。因此，制造大型且高表面品质的薄板玻璃基板时的成品率显著降低。
另外，例如，在制造矩形的薄板玻璃基板等具有角部的薄板玻璃基板的情况下，通常对具有角部的玻璃坯板进行加工来制造。这种情况下，特别是在角部的附近，在磨削、研磨等加工中施加到作为加工对象的面的摩擦力容易不均匀。因此，在具有角部的玻璃坯板的情况下，极其难以以高的表面品质、高精度地进行较薄的加工。
即便将具有角部的薄板玻璃基板从比其尺寸大的薄板玻璃基板中切割出，在大型的薄板玻璃基板的制造中，如上所述，表面品质、板厚也容易变得不均匀。因此，根据被切割出的具有角部的薄板玻璃基板从大型薄板玻璃基板的哪个部分切割出，表面品质、板厚产生偏差的可能性高。另外，如上所述，制造大型的薄板玻璃基板时的成品率显著较低。这样，即便将所要制造的薄板玻璃基板从比其尺寸大的薄板玻璃基板中切割出，也极其难以以高的表面品质且高精度的板厚稳定地进行大量生产。
本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种圆盘状玻璃基板的制造方法等，该制造方法能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的薄板玻璃基板。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的，本发明的第1观点的圆盘状玻璃基板的制造方法为用于切割出1个或2个以上的薄板玻璃基板的圆盘状玻璃基板的制造方法，其包括：
准备圆盘状玻璃坯板，该圆盘状玻璃坯板为具有圆形的2个主表面的玻璃坯板；
对上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面各自的外缘部进行倒角；
利用双面磨削装置对倒角后的上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面进行磨削；和
利用双面研磨装置对磨削后的上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面进行研磨。
为了达到上述目的，本发明的第2观点的薄板玻璃基板的制造方法包括：
准备圆盘状玻璃坯板，该圆盘状玻璃坯板为具有圆形的2个主表面的玻璃板；
对上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面各自的外缘部进行倒角；
利用双面磨削装置对倒角后的上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面进行磨削；
利用双面研磨装置对磨削后的上述2个主表面进行研磨；和
从通过进行上述研磨而得到的圆盘状玻璃基板切割出2个以上的薄板玻璃基板。
为了达到上述目的，本发明的第3观点的导光板的制造方法包括：
准备圆盘状玻璃坯板，该圆盘状玻璃坯板为具有圆形的2个主表面的玻璃板；
对上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面各自的外缘部进行倒角；
利用双面磨削装置对倒角后的上述圆盘状玻璃坯板的上述2个主表面进行磨削；
利用双面研磨装置对磨削后的上述2个主表面进行研磨；和
从通过进行上述研磨而得到的圆盘状玻璃基板切割出2个以上的薄板玻璃基板。
为了达到上述目的，本发明的第4观点的圆盘状玻璃基板为用于切割出1个或2个以上的薄板玻璃基板的圆盘状玻璃基板，其具备：
圆形的2个主表面；
外周端面；和
将上述2个主表面各面与上述外周端面之间倾斜地连接的倒角面，
上述2个主表面之间的距离为100～350μm，
上述2个主表面的平行度小于1.0μm。
发明的效果
根据本发明，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的薄板玻璃基板。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的圆盘状玻璃基板的立体图。
图2是从前方观察图1所示的圆盘状玻璃基板的左端附近的截面CS1并放大示出的图。
图3是本发明的一个实施方式的圆盘状玻璃基板的制造方法中包含的工序的流程图。
图4是一个实施方式的圆盘状玻璃基板的制造方法中最初准备的圆盘状玻璃坯板的立体图。
图5是从前方观察图4所示的圆盘状玻璃坯板的左端附近的截面CS2并放大示出的图。
图6是从前方观察倒角后的圆盘状玻璃坯板的左端附近的截面并放大示出的图。
图7是示出一个实施方式的双面磨削装置的构成的图。
图8是本发明的一个实施方式的薄板玻璃基板的制造方法中包含的工序的流程图。
图9是示出在一个实施方式的薄板玻璃基板的制造方法中包含的切割加工中切断圆盘状玻璃基板的部位的一例的图。
图10是本发明的一个实施方式的导光板的制造方法中包含的工序的流程图。
图11是示出通过一个实施方式的导光板的制造方法所制作的导光板的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。在全部附图中对同一要素附以相同的符号。本发明的实施方式的说明和附图中使用上、下、前、后、左、右的术语，但这些术语是用于说明方向的，并不对本发明进行限定。为了易于理解，图中各部的尺寸比例适当地进行了变更。
(圆盘状玻璃基板100的构成)
如作为立体图的图1、作为放大截面图的图2所示，本发明的一个实施方式的圆盘状玻璃基板100是呈圆盘状的玻璃制的板厚薄的板。圆盘状玻璃基板100的折射率优选为1.60以上。
以下，“薄板玻璃基板”是指板厚薄的玻璃板。
圆盘状玻璃基板100是用于切割出比其尺寸小的1个或2个以上的薄板玻璃基板的中间体。切割出的薄板玻璃基板例如通过单独或适当组合多个，从而作为导光板使用。将2个以上的切割出的薄板玻璃基板组合而作为导光板使用的情况下，典型地，切割出的薄板玻璃基板进行层积而作为导光板使用。导光体例如应用于头戴式显示器等显示装置等中。
圆盘状玻璃基板100具有2个主表面101a、101b、外周端面102a、和倒角面103a、103b。图2是从图1所示的前方观察图1的点划线包围的截面CS1的放大图。截面CS1是沿着上下方向且左右方向延伸的面，是沿着主表面101a、101b各自的直径方向的截面。图2所示的截面CS1极薄，因此，点划线包围的截面CS1大体上如粗直线那样表现。
2个主表面101a、101b大体上为在上下方向排列的圆形的平面。2个主表面101a、101b各自的直径例如为70[mm(毫米)]～210[mm]。
2个主表面101a、101b之间的上下方向的长度、即除外周端面102a和倒角面103a、103b外的圆盘状玻璃基板100的板厚例如为50[μm(微米)]～500[μm]。需要说明的是，除外周端面102a和倒角面103a、103b外的圆盘状玻璃基板100的板厚优选为100[μm]～400[μm]、更优选为100[μm]～350[μm]。
2个主表面101a、101b的平行度例如小于1.0[μm]、优选为0.95[μm]以下、更优选为0.5[μm]以下。2个主表面101a、101b的平行度可以为0.05[μm]以上。
此处，平行度是被称为所谓TTV(Total Thickness Variation，总厚度变化)的值，是以主表面101a、101b的一者为基准面、在板厚方向(本实施方式中为上下方向)测定的圆盘状玻璃基板100的整个面的长度的最大值与最小值之差。
2个主表面101a、101b的粗糙度(均方根粗糙度)Rq例如为0.4[nm]以下。
外周端面102a是形成圆盘状玻璃基板100的半径方向的端部的面，是大体上在上下方向略微延伸的曲面。详细而言，外周端面102a从上方或下方来看大体上呈圆形，从侧方来看呈上下方向短且极其细长的矩形。此处，侧方是与上下方向垂直的方向。
倒角面103a、103b是将2个主表面101a、101b各面与外周端面102a之间倾斜地连接的面，从上方或下方来看呈环状。即，上方的倒角面103a是将上方的主表面101a的外缘部104a与外周端面102a的上端部105a之间倾斜地连接的环状的面。下方的倒角面103b是将下方的主表面101b的外缘部104b与外周端面102a的下端部106a之间倾斜地连接的环状的面。
本实施方式中，倒角面103a、103b从侧方来看呈直线(参照图2)。另外，如上所述，倒角面103a、103b“倾斜”，因此与2个主表面101a、101b和外周端面102a均交叉。本实施方式的倒角面103a、103b相对于2个主表面101a、101b各自以及外周端面102a均呈钝角而交叉(参照图2)。需要说明的是，倒角面103a、103b从侧方来看也可以呈曲线。
以上，对本实施方式的圆盘状玻璃基板100的构成进行了说明。
本实施方式的圆盘状玻璃基板100是用于切割出1个或2个以上的薄板玻璃基板的中间体。另外，圆盘状玻璃基板100具有高的表面品质和高精度的板厚，除外周端面102a和倒角面103a、103b外的部分的板厚为100[μm]～350[μm]，且2个主表面101a、101b的平行度小于1.0[μm]。因此，能够切割出具有高的表面品质且高精度的板厚的薄板玻璃基板。
另外，圆盘状玻璃基板100具备倒角面103a、103b。因此，在切割出薄板玻璃基板时圆盘状玻璃基板100发生破损的可能性降低，与不存在倒角面103a、103b的情况相比能够以更高的成品率切割出薄板玻璃基板。
此外，圆盘状玻璃基板100不仅具备倒角面103a、103b，而且还为圆盘状，因此详细情况如后所述，即便是具有高的表面品质和高精度的板厚的比较大型的薄板玻璃基板，也能稳定地以高成品率来制造。
因此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的薄板玻璃基板。
另外，圆盘状玻璃基板100的折射率可以为1.60以上，2个主表面101a、101b的平行度可以为0.5[μm]以下。由此，出于与上述同样的理由，能够大量稳定地生产具有更高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的薄板玻璃基板。
此外，从圆盘状玻璃基板100切割出的薄板玻璃基板也可以是单独或通过层积等方法将两个以上组合使用的导光板。由此，出于与上述同样的理由，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的导光板。
(圆盘状玻璃基板100的制造方法)
以下，对作为中间体的圆盘状玻璃基板100的制造方法进行说明。
圆盘状玻璃基板100的制造方法是用于制造圆盘状玻璃基板100的方法，例如，包括图3的流程图中所示的工序。
准备圆盘状玻璃坯板107a(步骤S1)。
圆盘状玻璃坯板107a是板厚比作为中间体制造的圆盘状玻璃基板100厚的圆盘状的玻璃基板。圆盘状玻璃坯板107a的板厚t1例如为0.5[mm]～1.0[mm]。圆盘状玻璃坯板107a的折射率优选为1.60以上。板厚的精度、主表面101c、101d各自的品质可以为比圆盘状玻璃基板100低的精度或品质。
如作为立体图的图4、作为放大截面图的图5所示，圆盘状玻璃坯板107a具有2个主表面101c、101d和外周端面102b。
图5是从图4所示的前方观察图4的点划线包围的截面CS2的放大图。截面CS2与图1的截面CS1对应，是沿着上下方向且左右方向延伸的面，沿着主表面101c、101d各自的直径方向。图4所示的截面CS2极薄，因此，点划线包围的截面CS2与图1中的截面CS1同样地大体上如粗直线那样表现。
这样的圆盘状玻璃坯板107a可以通过适当的成型加工来制造。
详细而言，例如，圆盘状玻璃坯板107a可以如下制造：从由高折射玻璃成型的四棱柱状的玻璃块切割出圆柱状的玻璃后，以圆盘状进行切片，由此进行制造。另外，例如，圆盘状玻璃坯板107a也可以如下制造：从通过浮法或下拉法成型的大型的玻璃板切出规定的尺寸，由此进行制造。此外，例如，圆盘状玻璃坯板107a也可以通过用一对模具将熔融玻璃模压成型来制造。
此处，在形成圆盘状玻璃坯板107a的主表面101c、101d各自的外缘的外缘部104c、104d，也可以未实施倒角。即，圆盘状玻璃坯板107a的各主表面101c、101d和外周端面102b在外缘部104c、104d交叉。换言之，外缘部104c、104d分别是成为圆盘状玻璃坯板107a的主表面101c、101d与外周端面102b的大致线状的边界的部位，形成了棱线。本实施方式中，从侧方来看，各个主表面101c、101d与外周端面102b大体上以直角相交(参照图5)。
需要说明的是，例如，从侧方来看，通过主表面101c、101d弯曲、或外周端面102b在上下方向弯曲等，各个主表面101c、101d与外周端面102b可以呈锐角而相交。
再次参照图3。
对圆盘状玻璃坯板107a进行倒角(步骤S2)。在倒角工序(步骤S2)中，圆盘状玻璃坯板107a的2个主表面101c、101d各自的外缘部104c、104d被倒角。
通过进行倒角工序(步骤S2)，成为圆盘状玻璃坯板107a的主表面101c、101d与外周端面102b的边界的外缘部104c、104d被除去。并且，如作为放大截面图的图6所示，在圆盘状玻璃坯板107b形成将圆盘状玻璃坯板107b的主表面101e、101f分别与外周端面102c连接的面即倒角面103c、103d。
详细而言，上方的倒角面103c是将上方的主表面101e的外缘部104e与外周端面102c的上端部105b之间倾斜地连接的环状的面。下方的倒角面103d是将下方的主表面101d的外缘部104f与外周端面102c的下端部106b之间倾斜地连接的环状的面。
本实施方式中，如图6所示，在圆盘状玻璃坯板107b形成从侧方来看呈直线的倒角面103c、103d。
这种倒角工序(步骤S2)例如通过使用磨石的磨削等机械处理来进行。磨石的磨削面相对于2个主表面101c、101d各自以30～60度、优选以45度的倾斜角设定为宜。由此，从侧方来看各个主表面101e、101f与倒角面103c、103d所成的角、以及从侧方来看外周端面102c与各个倒角面103c、103d所成的角以120～150度、优选以135度的钝角形成。
此处，图6是从前方观察进行了倒角工序(步骤S2)后的圆盘状玻璃坯板107b、即倒角后的圆盘状玻璃坯板107b的左端附近的截面并放大示出的图。此处的截面在圆盘状玻璃坯板107b中的位置和范围并未进行图示，但与图2和图5同样地，是沿着上下方向且左右方向延伸的面，是沿着主表面101e、101f各自的直径方向的截面。
图6中，用实线示出了圆盘状玻璃坯板107b的放大截面。并且，图6中，为了进行比较，用点划线示出了步骤S1中准备的倒角前的圆盘状玻璃坯板107a的放大截面图(相当于图5所示的放大截面图)。进而，图6中，为了进行比较，用虚线示出了作为中间体制造的圆盘状玻璃基板100的放大截面图(相当于图2所示的放大截面图)。
如上所述，图6所示的圆盘状玻璃坯板107a、107b、圆盘状玻璃基板100各自的放大图表示的是在圆盘状玻璃坯板107a、107b、圆盘状玻璃基板100各自的整体中从前方观察大致相同的位置和范围的截面。即，图6是示出如下的放大截面的图：按照横切各个圆盘状玻璃坯板107a、107b与圆盘状玻璃基板100的上下方向的中心的面相互重叠，并且从上下方向观察的各个主表面101a～101f的中心一致的方式进行配置，从前方观察各个圆盘状玻璃坯板107a、107b与圆盘状玻璃基板100对应的部分时的放大截面。
由图6来看可知，倒角工序(步骤S2)的结果，圆盘状玻璃坯板107b的主表面101e、101f各自的直径和外周端面102c的上下方向的长度分别短于步骤S1中准备的圆盘状玻璃坯板107a的主表面101c、101d各自的直径和外周端面102b的上下方向的长度。
另外，如图6所示，圆盘状玻璃坯板107b的外周端面102c与其上端部105b和下端部106b大体上与作为中间体的圆盘状玻璃基板100的外周端面102a与其上端部105a和下端部106a分别一致。如图6所示，圆盘状玻璃坯板107b的上方和下方的倒角面103c、103d的一部分大体上与作为中间体的圆盘状玻璃基板100的上方和下方的倒角面103a、103b分别一致。
另外，参照图6，将倒角后的圆盘状玻璃坯板107b的除了外周端面102c和倒角面103c、103d以外的板厚设为t1[mm]，将倒角后的圆盘状玻璃坯板107b的外周端面102c的板厚设为t2[mm]时，满足下述式(1)。
t1×0.15＜t2＜t1×0.4·····式(1)
需要说明的是，倒角工序(步骤S2)不限于机械处理，也可以通过蚀刻等化学处理来进行。也可以形成从侧方来看呈曲线的倒角面103c、103d。
再次参照图3。
对倒角后的圆盘状玻璃坯板107b的2个主表面101e、101f进行磨削(步骤S3)。磨削工序(步骤S3)主要以调整圆盘状玻璃坯板107b的板厚、调整圆盘状玻璃坯板107b所具有的2个主表面101e、101f的平坦度和平行度为目的来进行。
基于磨削工序(步骤S3)的加工余量例如为120[μm]～400[μm]左右。此处，加工余量是指在该工序中被除去的部分的上下方向的长度。
在磨削工序(步骤S3)中，例如，利用图7所示的双面磨削装置108，同时对倒角后的圆盘状玻璃坯板107b的2个主表面101e、101f进行磨削。
图7示出双面磨削装置108的构成。参照该图，说明磨削工序(步骤S3)中对圆盘状玻璃坯板107b的主表面101e、101f进行磨削的方法。
如图7所示，双面磨削装置108具有下定盘109、上定盘110、内齿轮111、太阳齿轮112、和设有保持孔的大致圆盘状的载具113。
在下定盘109的上表面和上定盘110的下表面的各面，平面地粘接有未图示的金刚石片。该金刚石片的面成为磨削面。固定磨粒的颗粒尺寸例如为10[μm]左右。
内齿轮111是在内表面设有齿形的大致中空环状的构件。太阳齿轮112是配置在内齿轮111的中心的大致圆柱状的构件，在外周面设有齿形。
载具113是利用保持孔对圆盘状玻璃坯板107b进行保持的保持构件。详细而言，圆盘状玻璃坯板107b按照其外周端面102c与形成载具113的保持孔的壁面大体上密合的方式被容纳，由此如图7所示被载具113保持。
另外，在载具113的外周面设有齿。保持圆盘状玻璃坯板107b的载具113被配置成载具113的齿在内齿轮111与太阳齿轮112之间并与它们各齿啮合。图7中示出在内齿轮111与太阳齿轮112之间配置4个载具113的示例。
需要说明的是，配置于双面磨削装置108的载具113的个数不限定于4个，也可以为1个、2个、3个、或5个以上。另外，保持于1个载具113的圆盘状玻璃坯板107b的个数不限于1个，也可以为2个以上。
被载具113保持的圆盘状玻璃坯板107b以预先设定的压力被夹持在下定盘109与上定盘110之间。然后，使上定盘110和下定盘109的任一者或两者移动工作。由此，圆盘状玻璃坯板107b与各定盘109、110相对移动，通过上述金刚石片中包含的固定磨粒同时对圆盘状玻璃坯板107b的2个主表面101e、101f进行磨削。
需要说明的是，也可以采用游离磨粒来代替固定磨粒。这种情况下，使用代替上述金刚石片的磨削用垫、和包含游离磨粒以代替固定磨粒的磨削浆料，通过与上述利用固定磨粒时相同的方法，可以对圆盘状玻璃坯板107b进行磨削。
再次参照图3。
对进行了磨削工序(步骤S3)后的圆盘状玻璃坯板(未图示)、即磨削后的圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行研磨(步骤S4)。研磨工序(步骤S4)是以去除磨削时的划痕或变形、镜面化等为目的而进行的。
基于研磨工序(步骤S4)的加工余量例如为10[μm]～150[μm]左右、优选为20[μm]～150[μm]。研磨工序(步骤S4)优选如后所述以多阶段进行，由此，例如可以参照图1和2来制作上述的圆盘状玻璃基板100。
在研磨工序(步骤S4)中，例如，利用双面研磨装置同时对磨削后的圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行研磨。
双面研磨装置除了在下定盘109的上表面和上定盘110的下表面的各面代替金刚石片而安装研磨垫这点以外，可以具备与上述的双面磨削装置108大体相同的构成。研磨垫整体上是圆环形状的平板的构件，例如为树脂抛光材料。另外，在研磨工序(步骤S4)中，使用包含研磨磨粒的研磨浆料。
为简单起见未图示出双面研磨装置，在以下关于研磨工序(步骤S4)的说明中，对于该工序(步骤S4)中利用的双面研磨装置的构成要素，附以图7所示的双面磨削装置108中对应的构成要素的附图标记。
载具113利用与上述双面磨削装置108相同的方法对磨削后的圆盘状玻璃坯板进行保持。保持有磨削后的圆盘状玻璃坯板的载具113被配置成载具113的齿在内齿轮111与太阳齿轮112之间并与它们的各齿啮合。被载具113保持的圆盘状玻璃坯板以预先设定的压力被夹持在设有研磨垫的下定盘109与上定盘110之间。然后，一边供给研磨浆料，一边使上定盘110和下定盘109的任一者或两者移动工作。由此，磨削后的圆盘状玻璃坯板与各定盘109、110相对移动，通过研磨浆料中包含的游离磨粒而同时对圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行研磨。
如图3所示，本实施方式的研磨工序(步骤S4)包括第1研磨工序(步骤S41)和第2研磨工序(步骤S42)。
第1研磨工序(步骤S41)主要是以除去磨削后残留于主表面的划痕或变形、或调整磨削后的主表面的微小凹凸(微观波纹度、粗糙度等)为目的而进行的。在第1研磨工序(步骤S41)中，如上所述，利用双面研磨装置对进行了磨削工序(步骤S3)后的圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行研磨。基于第1研磨工序(步骤S41)的加工余量例如为10[μm]～100[μm]左右。
在第1研磨工序(步骤S41)中，例如，使用包含粒径为1[μm]～2[μm]左右的氧化铈磨粒、氧化锆磨粒等作为游离磨粒的研磨浆料。
需要说明的是，在第1研磨工序(步骤S41)中，优选改变研磨垫和研磨浆料中的至少一者以多阶段进行研磨。即，该情况下，在第1研磨工序(步骤S41)的各阶段，应用于双面研磨装置的研磨垫与研磨浆料的组合相互不同为宜。这样，通过以多阶段进行第1研磨工序(步骤S41)，特别能够将圆盘状玻璃坯板的平行度调整为0.05[μm]～0.95[μm]的范围内，其结果，能够得到具有高的表面品质且高精度的板厚的圆盘状玻璃基板100。
第2研磨工序(步骤S42)主要是以主表面的镜面化、降低粗糙度为目的而进行的。在第2研磨工序(步骤S42)中，如上所述，利用双面研磨装置对进行了第1研磨工序(步骤S41)后的圆盘状玻璃坯板的2个主表面进行研磨。基于第2研磨工序(步骤S42)的加工余量例如为1[μm]左右。
在第2研磨工序(步骤S42)中，研磨浆料中包含的游离磨粒的种类和颗粒尺寸、树脂抛光材料的硬度与第1研磨工序(步骤S41)不同。在本实施方式的第2研磨工序(步骤S42)中，作为游离磨粒，例如利用致使浆料混浊的胶态二氧化硅等的粒径为10[nm(纳米)]～50[nm]左右的微粒。
需要说明的是，在第2研磨工序(步骤S42)中，研磨浆料中包含的游离磨粒的种类和颗粒尺寸、研磨垫中的至少一者与第1研磨工序(步骤S41)不同即可。即，在第1研磨工序(步骤S41)和第2研磨工序(步骤S42)中，应用于双面研磨装置的树脂抛光材料的硬度与研磨浆料的组合相互不同为宜。
通过实施第2研磨工序(步骤S42)，能够使主表面的粗糙度(均方根粗糙度)Rq为0.4[nm]以下。其结果，能够制作具有高的表面品质的圆盘状玻璃基板100，进而通过从圆盘状玻璃基板100切割出，能够制作具有高的表面品质的薄板玻璃基板。
通过对圆盘状玻璃坯板107b的2个主表面101e、101f各自实施磨削处理(步骤S3)和研磨处理(步骤S4)，能够制作图1所示的高精度的板厚的圆盘状玻璃基板100。所制作的圆盘状玻璃基板100的板厚t3在除外周端面102a和倒角面103a、103b以外的部分例如为50[μm]～500[μm]、优选为100[μm]～400[μm]、更优选为100[μm]～350[μm]。
另外，所制作的圆盘状玻璃基板100可以是直径为70～210[mm]的大型的圆盘状玻璃基板。并且，所制作的圆盘状玻璃基板100具有2个主表面101a、101b的平行度小于1.0[μm]的高的表面品质，优选为0.95[μm]以下、更优选为0.5[μm]以下。圆盘状玻璃基板100所具有的2个主表面101a、101b的平行度可以为0.05[μm]以上。
在磨削工序(步骤S3)和研磨工序(步骤S4)中，以在倒角工序(步骤S2)中形成的倒角面103c、103d各自的至少一部分在进行了步骤S3～S4的工序后残存的范围的加工余量对圆盘状玻璃坯板的主表面进行磨削和研磨。由此，能够在通过进行研磨(步骤S4)而制作的圆盘状玻璃基板100确实地设有倒角面103a、103b。
另外，将倒角后的圆盘状玻璃坯板107b的外周端面102c的板厚设为t2[mm]，将通过进行研磨(步骤S4)而制作的圆盘状玻璃基板100的除了外周端面102a和倒角面103a、103b以外的板厚设为t3[mm]时(参照图6)，满足下述式(2)。
t3×0.5＜t2·····式(2)
再次参照图3。
在研磨处理(步骤S4)后，利用中性洗涤剂、纯水、IPA(异丙醇)等对圆盘状玻璃基板100进行清洗。由此，完成图1所示的圆盘状玻璃基板100。需要说明的是，圆盘状玻璃基板100的板厚等圆盘状玻璃基板100的形状和尺寸通常在清洗处理(步骤S5)的前后基本上没有变化。
本实施方式的圆盘状玻璃基板100的制造方法包括倒角工序(步骤S2)。在之后的加工工序(步骤S3～S5)的过程中及加工工序(步骤S3～S5)各自的前后，能够抑制裂纹等导致的圆盘状玻璃坯板的破损。
另外，磨削工序(步骤S3)和研磨工序(步骤S4)在倒角工序(步骤S2)后进行，并且磨削和研磨的对象为圆盘状的，因此不含角部。由此，在步骤S3～S4中施加到圆盘状玻璃坯板107b的各个主表面101e、101f的摩擦力容易变得均匀。其结果，能够以高的表面品质高精度地对圆盘状玻璃坯板107b进行较薄的加工。
此外，可以参照图1和2制作上述具有高的表面品质且高精度的板厚的圆盘状玻璃基板100。即，圆盘状玻璃基板100具有均匀的板厚和均匀且高的表面品质，因此能够切割出具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状或尺寸的薄板玻璃基板。
此外，通过包含倒角工序(步骤S2)，在所制作的圆盘状玻璃基板100也形成倒角面103a、103b。由此，在由圆盘状玻璃基板100切割出薄板玻璃基板时，圆盘状玻璃基板100发生破损的可能性降低，与不存在倒角面103a、103b时相比能够以更高的成品率切割出薄板玻璃基板。
因此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的薄板玻璃基板。
另外，如上所述，磨削工序(步骤S3)和研磨工序(步骤S4)在倒角工序(步骤S2)后进行，并且磨削和研磨的对象为圆盘状的，因此不含角部。因此，能够稳定地以高成品率制造直径为70～210mm的大型的具有高的表面品质且高精度的板厚的圆盘状玻璃基板100。通常，能够从大型的圆盘状玻璃基板100切割出比从小型的圆盘状玻璃基板100多的薄板玻璃基板。因此，通过从大型的圆盘状玻璃基板100切割出薄板玻璃基板，能够更容易地进行具有高的表面品质且高精度的板厚的薄板玻璃基板的稳定的大量生产。
(薄板玻璃基板114的制造方法)
以下，对薄板玻璃基板114的制造方法进行说明。
本实施方式的薄板玻璃基板114的制造方法是用于由作为中间体的圆盘状玻璃基板100制造2个以上的薄板玻璃基板114的方法，例如包括图8的流程图所示的工序。
本实施方式的薄板玻璃基板114的制造方法中，如图8所示，在以上参照图3说明的步骤S1～S5后，由圆盘状玻璃基板100切割出2个以上的矩形的薄板玻璃基板114(步骤S6)。换言之，切割加工(步骤S6)对通过圆盘状玻璃基板100的制造方法所制造的圆盘状玻璃基板100进行。
此处，图8中，为简单起见，省略了与圆盘状玻璃基板100的制造方法中的步骤S1～S5同样的工序。
详细而言，在切割加工(步骤S6)中，如图9所示，圆盘状玻璃基板100沿着该图的虚线被切断。由此，由圆盘状玻璃基板100切割出多个在图9中放大示出的矩形的薄板玻璃基板114。
根据薄板玻璃基板114的制造方法，如上所述，能够通过步骤S1～S5的工序制作具有均匀的板厚和均匀且高的表面品质的圆盘状玻璃基板100。若为这样的圆盘状玻璃基板100，则无论切割的部位如何，均能得到具有高的表面品质且高精度的板厚的2个以上的薄板玻璃基板114。另外，即便是矩形等具有角部的薄板玻璃基板114，也能得到具有高的表面品质且高精度的板厚的薄板玻璃基板114。
另外，通过包含倒角工序(步骤S2)，如上所述，在由圆盘状玻璃基板100切割出薄板玻璃基板114时，圆盘状玻璃基板100发生破损的可能性降低。因此，即便是此处例示的矩形等具有角部的薄板玻璃基板114，也能以高于不存在倒角面103a、103b的情况的成品率获得。
因此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚、并具有角部的薄板玻璃基板114。
需要说明的是，对在切割加工(步骤S6)中切割出2个以上矩形的薄板玻璃基板114的示例进行了说明，但由圆盘状玻璃基板100切割出的薄板玻璃基板114也可以为1个。另外，在切割加工(步骤S6)中，由圆盘状玻璃基板100切割出的1个或2个以上的薄板玻璃基板114各自的形状和尺寸可以适当地变更，例如也可以为不具有角部的形状。由此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的薄板玻璃基板114。
需要说明的是，通过此处说明的薄板玻璃基板114的制造方法所制造的薄板玻璃基板114可以单独作为导光板被利用。这种情况下，采用此处说明的薄板玻璃基板114的制造方法作为导光板的制造方法为宜。由此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的导光板。
(导光板的制造方法)
以下，对导光板115的制造方法进行说明。
本实施方式的导光板115的制造方法是用于将2个以上的薄板玻璃基板114组合而制造导光板115的方法，例如包括图10的流程图所示的工序。
本实施方式的导光板115的制造方法中，如图10所示，在以上参照图8说明的切割加工(步骤S6)后，层积切割出的薄板玻璃基板114(步骤S7)。换言之，层积工序(步骤S7)对由薄板玻璃基板114的制造方法制造的薄板玻璃基板114进行。
此处，图10中，为简单起见，省略了与薄板玻璃基板114的制造方法中的步骤S1～S6同样的工序。即，导光板115的制造方法步骤S1～S5可以与圆盘状玻璃基板100的制造方法中的步骤S1～S5分别相同。
详细而言，在层积工序(步骤S7)中，薄板玻璃基板114在上下方向将相互相邻的薄板玻璃基板114固定而进行层积，由此制作图11所示的导光板115。
需要说明的是，图11中示出层积有4片薄板玻璃基板114的示例，但层积工序(步骤S7)中所层积的薄板玻璃基板114的片数可以适当设定。
根据导光板115的制造方法，能够通过切割出具有高的表面品质且高精度的板厚的2个以上的薄板玻璃基板114并将其层积而制作导光板115。如上所述，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚、并具有角部的薄板玻璃基板114。因此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚、并具有角部的导光板115。
需要说明的是，如上所述，在切割加工(步骤S6)中由圆盘状玻璃基板100切割出的薄板玻璃基板114可以为所期望的形状和尺寸。由此，能够大量稳定地生产具有高的表面品质且高精度的板厚的所期望的形状的导光板115。
以上，对本发明的一个实施方式和变形例进行了说明，但本发明并不限于这些。例如，本发明也包括将至此说明的实施方式和变形例适当组合而成的方式、对该方式进行适当变更而成的方式。
工业实用性
本发明能够用于在头戴式显示器等显示装置中应用的玻璃基板等具有高表面品质的板厚薄的玻璃基板的大量生产。
符号说明
100  圆盘状玻璃基板
101a～101f  主表面
102a～102c  外周端面
103a～103d  倒角面
CS1、CS2  截面
104a～104f  外缘部
105a～105b  上端部
106a～106b  下端部
107a～107b  圆盘状玻璃坯板
108  双面磨削装置
109  下定盘
110  上定盘
111  内齿轮
112  太阳齿轮
113  载具
114  薄板玻璃基板
115  导光板

Claims (14)

1.一种圆盘状玻璃基板的制造方法，其为用于切割出1个或2个以上的薄板玻璃基板的圆盘状玻璃基板的制造方法，其特征在于，该方法包括：
准备圆盘状玻璃坯板，该圆盘状玻璃坯板是具有圆形的2个主表面以及与该2个主表面的外缘部分别交叉的外周端部的玻璃坯板；
对所述圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面的所述外缘部进行倒角，制作具有2个主表面和倒角面的倒角后的圆盘状玻璃坯板；
利用双面磨削装置对所述倒角后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行磨削，制作磨削后的圆盘状玻璃坯板；和
利用双面研磨装置对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨，制作具有圆形的2个主表面和倒角面的所述圆盘状玻璃基板，
将所述倒角后的圆盘状玻璃坯板的除了外周端面和倒角面以外的板厚设为t1毫米，
将所述倒角后的圆盘状玻璃坯板的外周端面的板厚设为t2毫米，
将通过进行所述研磨而制作的圆盘状玻璃基板的除了外周端面和倒角面以外的板厚设为t3毫米时，
满足t1×0.15＜t2＜t1×0.4和t3×0.5＜t2；
并且得到板厚为100～350μm、2个主表面的平行度为0.05～0.95μm的范围内且2个主表面的均方根粗糙度Rq为0.4nm以下、折射率为1.60以上的圆盘状玻璃基板。
2.如权利要求1所述的圆盘状玻璃基板的制造方法，其特征在于，在所述研磨中，对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨，由此制作直径为70～210mm的所述圆盘状玻璃基板。
3.如权利要求1或2所述的圆盘状玻璃基板的制造方法，其特征在于，在所述倒角中，利用机械处理或化学处理对所述外缘部进行倒角，由此形成所述倒角面，
在所述磨削和所述研磨中，以所述倒角面的至少一部分残存的范围的加工余量对所述倒角后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行磨削、研磨。
4.如权利要求2所述的圆盘状玻璃基板的制造方法，其特征在于，在所述研磨中，设加工余量为D时，以满足20μm≤D＜150μm的方式阶段性地对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨。
5.如权利要求1或2所述的圆盘状玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述研磨包括：
实施第1研磨：利用所述双面研磨装置对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨；和
实施第2研磨：利用所述双面研磨装置对实施了所述第1研磨后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨，
在所述第1研磨和所述第2研磨中，应用于所述双面研磨装置的研磨垫与研磨浆料的组合相互不同。
6.如权利要求4所述的圆盘状玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述研磨包括：
实施第1研磨：利用所述双面研磨装置对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨；和
实施第2研磨：利用所述双面研磨装置对实施了所述第1研磨后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨，
在所述第1研磨和所述第2研磨中，应用于所述双面研磨装置的研磨垫与研磨浆料的组合相互不同。
7.一种薄板玻璃基板的制造方法，其特征在于，其包括：
从折射率为1.60以上的高折射玻璃块进行切片来准备圆盘状玻璃坯板，该圆盘状玻璃坯板是具有圆形的2个主表面以及与该2个主表面的外缘部分别交叉的外周端部的玻璃板；
对所述圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面的所述外缘部进行倒角，制作具有2个主表面和倒角面的倒角后的圆盘状玻璃坯板；
利用双面磨削装置以120～400μm的加工余量对所述倒角后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行磨削，制作磨削后的圆盘状玻璃坯板；
利用双面研磨装置对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨，制作具有圆形的2个主表面和倒角面的研磨后的圆盘状玻璃基板；和
从所述研磨后的板厚为100～350μm、2个主表面的平行度为0.05～0.95μm的范围内且2个主表面的均方根粗糙度Rq为0.4nm以下的圆盘状玻璃基板切割出具有角部的2个以上的薄板玻璃基板。
8.如权利要求7所述的薄板玻璃基板的制造方法，其特征在于，在所述切割出2个以上的薄板玻璃基板中，切割出矩形的薄板玻璃基板。
9.一种导光板的制造方法，其特征在于，其包括：
准备圆盘状玻璃坯板，该圆盘状玻璃坯板是从由折射率为1.60以上的高折射玻璃成型的玻璃块进行切片而制造的具有圆形的2个主表面以及与该2个主表面的外缘部分别交叉的外周端部的玻璃板；
对所述圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面各自的所述外缘部进行倒角，制作具有2个主表面和倒角面的倒角后的圆盘状玻璃坯板；
利用双面磨削装置以120～400μm的加工余量对所述倒角后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行磨削，制作磨削后的圆盘状玻璃坯板；
利用双面研磨装置对所述磨削后的圆盘状玻璃坯板的所述2个主表面进行研磨，制作具有圆形的2个主表面和倒角面的研磨后的圆盘状玻璃基板；和
从所述研磨后的板厚为100～350μm、2个主表面的平行度为0.05～0.95μm的范围内且2个主表面的均方根粗糙度Rq为0.4nm以下、折射率为1.60以上的圆盘状玻璃基板切割出具有角部的2个以上的薄板玻璃基板。
10.如权利要求9所述的导光板的制造方法，其特征在于，其进一步包括将所述切割出的薄板玻璃基板进行层积，制作导光板。
11.一种圆盘状玻璃基板，其为用于切割出具有角部的2个以上的薄板玻璃基板的圆盘状玻璃基板，其特征在于，其具备：
均方根粗糙度Rq为0.4nm以下的圆形的2个主表面；
外周端面；和
将所述2个主表面各面与所述外周端面之间以从侧方来看为倾斜的曲线连接的倒角面，
所述2个主表面之间的距离为100～350μm，
所述2个主表面的平行度为0.05～0.95μm的范围内，
折射率为1.60以上。
12.如权利要求11所述的圆盘状玻璃基板，其特征在于，平行度为0.5μm以下。
13.如权利要求11或12所述的圆盘状玻璃基板，其特征在于，所述2个以上的薄板玻璃基板各自为导光板。
14.如权利要求13所述的圆盘状玻璃基板，其特征在于，所述2个以上的薄板玻璃基板各自为通过层积而使用的导光板。
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