CN115427367A - 玻璃物品及玻璃物品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种玻璃物品的制造方法,具有如下工序,即:用上平板和下平板夹持保持有圆形的玻璃基板的圆形的载体,使上述载体相对于上平板及下平板旋转,从而研磨上述玻璃基板,由此得到玻璃物品,上述玻璃基板以如下方式配置在上述载体内,即:在俯视观察时,上述载体的中心Oc包含于上述玻璃基板的区域,并且上述玻璃基板的中心Og相对于上述载体的中心Oc偏移。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃物品及玻璃物品的制造方法。
背景技术
例如,厚度为0.1mm左右的薄的玻璃物品在各种领域中被广泛利用。这种薄的玻璃物品能够通过利用双面研磨装置研磨玻璃基板的两面来进行制造。
专利文献1:日本特开2014-138973号公报
薄的玻璃物品存在操作比较困难的问题。例如,薄的玻璃物品在搬运中有可能会产生挠曲、翘曲,在挠曲、翘曲显著的情况下,则由此可能会产生裂纹。
发明内容
本发明是鉴于这样的背景而完成的,在本发明中,目的在于提供一种操作比较容易并能够明显地抑制翘曲、挠曲的玻璃物品。另外,在本发明中,目的在于提供一种这样的玻璃物品的制造方法。
在本发明中,提供一种玻璃物品,具有圆形的第一表面,
该玻璃物品的半径R为50mm~150mm的范围,
在该玻璃物品中,将中心Og处的厚度设为to,将某一个端部设为第一端部,将该第一端部处的厚度设为t1,将从上述第一端部到中心Og之间的任意位置X(其中,除上述第一端部及上述中心Og之外)处的厚度设为tx’,
通过光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的上述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(a)0.1mm<to<2mm (1)式;
(b1)1<to/t1≤1.1 (2)式;
(c1)to>tx’>t1 (3)式;以及
(d1)txn≥(to-t1)×(n/5)+t1 (4)式
(其中,n为1~5的任意整数,txn表示从上述第一端部朝向上述中心Og而位于R×(n/5)的位置Xn处的厚度),
将以上述中心Og为中心而处于与上述第一端部相反的一侧的端部设为第二端部,将该第二端部处的厚度设为t2,将从上述第二端部到中心Og之间的任意位置W(其中,除上述第二端部及上述中心Og之外)处的厚度设为tx”,
通过上述光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的上述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(b2)1<to/t2≤1.1 (5)式;
(c2)to>tx”>t2 (6)式;以及
(d2)twn≥(to-t2)×(n/5)+t2 (7)式
(其中,n为1~5的任意整数,twn表示从上述第二端部朝向上述中心Og而位于R×(n/5)的位置Wn处的厚度)。
另外,在本发明中,提供一种玻璃物品的制造方法,具有如下工序,即:
用上平板和下平板夹持保持有圆形的玻璃基板的圆形的载体,使上述载体相对于上平板及下平板旋转,从而研磨上述玻璃基板,由此得到玻璃物品,
上述玻璃基板以如下方式配置在上述载体内,即:
在俯视观察时,上述载体的中心Oc包含于上述玻璃基板的区域,
上述玻璃基板的中心Og相对于上述载体的中心Oc偏移。
在本发明中,能够提供一种操作比较容易并能够明显地抑制翘曲、挠曲的玻璃物品。另外,在本发明中,能够提供一种这样的玻璃物品的制造方法。
附图说明
图1是用于对本发明的一个实施方式中的玻璃物品的一个特征进行说明的概略图。
图2是示意性地表示本发明的一个实施方式中的玻璃物品的剖面的一个例子的图。
图3是示意性地表示本发明的一个实施方式中的玻璃物品的另一剖面的一个例子的图。
图4是示意性地表示本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法的流程的一个例子的图。
图5是简要地表示实施本发明的一个实施方式中的玻璃物品的制造方法时能够使用的双面研磨装置的结构的图。
图6是示意性地表示在载体内配置有玻璃基板的形态的一个例子的俯视图。
图7是用于对玻璃基板的中心从载体的中心偏移时的效果进行说明的简要的俯视图。
图8是表示在样本1中得到的X方向的测量结果的曲线图。
图9是表示在样本1中得到的Y方向的测量结果的曲线图。
图10是表示在样本2中得到的X方向的测量结果的曲线图。
图11是表示在样本2中得到的Y方向的测量结果的曲线图。
图12是表示在样本3中得到的X方向的测量结果的曲线图。
图13是表示在样本3中得到的Y方向的测量结果的曲线图。
图14是表示在样本11中得到的X方向的测量结果的曲线图。
图15是表示在样本11中得到的Y方向的测量结果的曲线图。
图16是表示在样本12中得到的X方向的测量结果的曲线图。
图17是表示在样本12中得到的Y方向的测量结果的曲线图。
图18是表示在样本13中得到的X方向的测量结果的曲线图。
图19是表示在样本13中得到的Y方向的测量结果的曲线图。
具体实施方式
以下,对本发明的一个实施方式进行说明。
如上所述,薄的玻璃物品存在如下问题,即:在搬运中有可能会产生挠曲、翘曲,在挠曲、翘曲显著的情况下,则由此肯能会产生裂纹。
与此相对地,在本发明的一个实施方式中,提供一种玻璃物品,具有圆形的第一表面,
该玻璃物品的半径R为50mm~150mm的范围,
在该玻璃物品中,将中心Og处的厚度设为to,将某一个端部设为第一端部,将该第一端部处的厚度设为t1,将从上述第一端部到中心Og之间的任意位置X(其中,除上述第一端部及上述中心Og之外)处的厚度设为tx’,
通过光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的上述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(a)0.1mm<to<2mm (1)式;
(b1)1<to/t1≤1.1 (2)式;
(c1)to>tx’>t1 (3)式;以及
(d1)txn≥(to-t1)×(n/5)+t1 (4)式
(其中,n为1~5的任意整数,txn表示从上述第一端部朝向上述中心Og而位于R×(n/5)的位置Xn处的厚度),
将以上述中心Og为中心而处于与上述第一端部相反的一侧的端部设为第二端部,将该第二端部处的厚度设为t2,将从上述第二端部到中心Og之间的任意位置W(其中,除上述第二端部及上述中心Og之外)处的厚度设为tx”,
通过上述光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的上述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(b2)1<to/t2≤1.1 (5)式;
(c2)to>tx”>t2 (6)式;以及
(d2)twn≥(to-t2)×(n/5)+t2 (7)式
(其中,n为1~5的任意整数,twn表示从上述第二端部朝向上述中心Og而位于R×(n/5)的位置Wn处的厚度)。
在本申请中,“玻璃物品”是指通过对玻璃基板进行研磨处理而得到的物品。因此,玻璃基板被用作用于制造玻璃物品的被研磨材料。
另外,在本申请中,“光学干涉式厚度测量法”是指根据来自正反面的反射光的相位差来对测量对象物的厚度分布进行测量的方法。这样的测量装置中例如包括Corning-Tropel公司的光学干涉式厚度测量装置(FlatMaster200)等。
这里,上述条件(c1)表示:在通过玻璃物品的中心Og的一个剖面中,从一方的端部(即、第一端部)到中心Og,玻璃物品的厚度处于第一端部处的厚度t1与中心Og处的厚度to之间。同样地,上述条件(c2)表示:在上述剖面中,从另一方的端部(即、第二端部)到中心Og,玻璃物品的厚度处于第二端部处的厚度t2与中心Og处的厚度to之间。
另外,条件(d1)及条件(d2)表示:在上述剖面中,玻璃物品的厚度具有从中心部分朝向各个端部单调地减少的轮廓(profile)。
以下,参照图1,对条件(d1)更加详细地进行说明。
图1中示意性地示出了具有圆形的上表面的玻璃物品中的通过中心Og的剖面的一半的部分。
如图1所示,该玻璃物品1具有上表面2,半径为R。另外,玻璃物品1在中心Og具有厚度to,在端部12具有厚度t1。此外,图1中示意性地示出了玻璃物品1的从端部12到中心Og的上表面的轮廓。
如图1所示,从端部12朝向中心Og,将半径R五等分,用X1~X5表示各个位置。此外,位置X5与中心Og对应。
玻璃物品1的将各位置Xn(其中,n为1~5的整数)处的厚度设为txn。此外,n=5时的位置X5处的厚度tx5=to。
从端部12的上表面2处的点Q1画出直线Q,该直线Q通过中心Og的上表面2处的位置Qo。将各位置Xn处的垂线与直线Q的交点设为Pn。例如,位置X1处的垂线与直线Q的交点用P1表示,位置X2处的垂线与直线Q的交点用P2表示,以下同样。其中,点P5=位置Qo。
这里,各位置Xn处的点Pn的高度用(to-t1)×(n/5)+t1表示。相应的点Pn的高度表示上述(d1)条件中的右边。因此,条件(d1)是指在从端部12朝向中心Og将半径R五等分后得到的各位置Xn,玻璃物品1的厚度txn与点Pn的高度相等或大于点Pn的高度。
因此,在玻璃物品1满足条件(d1)的情况下,这样的玻璃物品1的上表面2可以说具有厚度从中心部分朝向端部12单调地减少的轮廓。
此外,严格来说,认为即使是满足条件(d1)的情况,在位置Xn-1与位置Xn之间也存在厚度不是单调地变化的区域。该情况下,存在无法说成上表面2是具有厚度单调地减少的轮廓的可能性。然而,根据本申请发明人等从经验上来掌握,在半径R为50mm~150mm的范围的玻璃物品1的情况下,若n=5并满足条件(d1),则这样的上表面2具有厚度单调地减少的轮廓的盖然性较高。
因此,在玻璃物品1满足条件(d1)的情况下,这样的玻璃物品1的上表面2可以说是具有如下轮廓,即:中心位置最厚,厚度从中心位置朝向端部12(第一端部)单调地减少。
另外,关于从第二端部到中心Og的上表面的轮廓,图1中虽未示出,但根据条件(d2),也可以说是同样的。
以下,在通过玻璃物品的中心Og的一个剖面(以下,称为“最大剖面”)中,将满足条件(b1)~(d1)及条件(b2)~(d2)的轮廓特别地称为“特定凸状轮廓”。
此外,上述条件(b1)~(d1)及条件(b2)~(d2)只不过是规定一个“最大剖面”中的第一表面的轮廓。即,根据上述条件,无法得到与其他最大剖面中的第一表面的轮廓有关的信息。
然而,根据本申请发明人等从经验上掌握,在通过由双面研磨装置进行的研磨而制造出的玻璃物品中,在一个最大剖面满足上述条件(b1)~(d1)及条件(b2)~(d2)的情况下,在其他最大剖面中也满足条件(b1)~(d1)及条件(b2)~(d2)的情况较多。
即,只要在一个最大剖面中满足上述条件(b1)~(d1)及条件(b2)~(d2),则可以说这样的玻璃物品在任意最大剖面中具有“特定凸状轮廓”的盖然性较高。以下,在全部最大剖面中,将具有“特定凸状轮廓”的表面也特别地称为“理想凸状表面”。
如以上那样,本发明的一个实施方式的玻璃物品的第一表面具有特定凸状轮廓。在这样的玻璃物品中,例如通过从第一表面的相反侧在玻璃物品的中央附近支承该玻璃物品,能够明显地抑制在玻璃物品中可能产生的翘曲或挠曲。
因此,对于本发明的一个实施方式的玻璃物品而言,即使是厚度比较薄的情况,也能够比较简单地进行操作。
另外,在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,通过具有特定凸状轮廓的第一表面的效果,在玻璃物品的清洗中或清洗后,能够容易地减轻产生由清洗液导致的污痕、斑点的风险。
另外,在玻璃物品的两表面平坦的情况下,若层叠多片这样的玻璃物品,则存在玻璃物品彼此紧密贴合而难以相互分离的情况。另外,在层叠时,在为了避免这样的玻璃物品彼此的贴合而在玻璃物品彼此之间夹装隔离物这样的夹装物的情况下,夹装物的成分附着于玻璃物品的风险变高。
然而,在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,即使层叠多片玻璃物品,也可以减轻玻璃物品彼此贴合的情况,所以即使不使用夹装物,也可以容易地将玻璃物品一片片地分离。
另外,例如若将平坦的玻璃物品用真空吸附方式等吸盘固定于各种装置,则存在玻璃物品的两端侧被拉伸,而中央部分变形为凹状的情况。然而,本发明的一个实施方式的玻璃物品具备第一表面,该第一表面具有特定凸状轮廓,中央部分预先形成得较厚。因此,在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,能够明显地提高吸盘状态下的平坦度。
并且,在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,例如可以得到如下优点,即:在纳米印刷处理的转印后,容易从压印模具释放已转印的树脂。
另外,优选为:在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,进一步将以中心Og为中心而从第一端部旋转了90゜的位置设为第三端部,将该第三位置处的厚度设为t3,将从第三端部到中心Og之间的任意位置Y(其中,除第三端部及中心Og之外)处的厚度设为ty’,
通过上述光学干涉式厚度测量法,从第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(e1)1<to/t3≤1.1 (8)式;
(f1)to>ty’>t3 (9)式;以及
(g1)tyn≥(to-t3)×(n/5)+t3 (10)式
(其中,n为1~5的任意整数,tyn表示从上述第三端部朝向上述中心Og而位于R×(n/5)的位置Yn处的厚度)。
优选为:在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,进一步将以中心Og为中心而处于与第三端部相反的一侧的端部设为第四端部,将该第四端部处的厚度设为t4,将从第四端部到中心Og之间的任意位置V(其中,除第四端部及中心Og之外)处的厚度设为ty”,
通过上述光学干涉式厚度测量法,从第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(e2)1<to/t4≤1.1 (11)式;
(f2)to>ty”>t4 (12)式;以及
(g2)tvn≥(to-t4)×(n/5)+t4 (13)式
(其中,n为1~5的任意整数,tvn表示从上述第四端部朝向上述中心Og而位于R×(n/5)的位置Vn处的厚度)。
在这样的玻璃物品中,即使在通过处于以中心Og为旋转轴从第一端部旋转了90゜的位置的第三端部的最大剖面中,也能够得到具有特定凸状轮廓的第一表面。
因此,该情况下,能够使玻璃物品中的第一表面更进一步接近“理想凸状表面”。
(本发明的一个实施方式的玻璃物品)
以下,参照图2,对本发明的一个实施方式的玻璃物品更加详细地进行说明。
图2中示意性地示出本发明的一个实施方式的玻璃物品的剖面的一个形态。此外,图2中示出有通过玻璃物品的中心Og的剖面、即“最大剖面”。以下,将图2所示的最大剖面称为“第一最大剖面S1”。
如图2所示,本发明的一个实施方式的玻璃物品(以下,称为“第一玻璃物品”)100具有第一表面102及第二表面104。虽然根据图2并不明确,但第一表面102及第一玻璃物品100在俯视观察时具有大致圆形的形态。另外,第一玻璃物品100在相对于中心Og对称的位置具有第一端部120及第二端部125。
这里,第一玻璃物品100满足上述条件(a)~(d1)及(b2)~(d2)。
即,第一玻璃物品100在中心Og具有厚度to,该厚度to超过0.1mm且不足2mm。厚度to优选为0.2mm~1.1mm的范围。
另外,第一玻璃物品100在将第一端部120处的厚度设为t1时,满足1<to/t1≤1.1。to/t1优选为1.05以下。
另外,第一玻璃物品100在将从第一端部120到中心Og之间的任意位置X(其中,除第一端部120及中心Og之外)处的厚度设为tx’时,满足to>tx’>t1。
另外,在第一玻璃物品100中,将从第一端部120朝向中心Og而位于R×(n/5)的位置Xn处的厚度设为txn时,下式成立,即:
txn≥(to-t1)×(n/5)+t1 (4)式。
其中,n为1~5的任意整数。
并且,第一玻璃物品100在将第二端部125处的厚度设为t2时,满足1<to/t2≤1.1。to/t2优选为1.05以下。
另外,第一玻璃物品100在将从第二端部125到中心Og之间的任意位置W(其中,除第二端部125及中心Og之外)处的厚度设为tx”时,满足to>tx”>t2。
另外,在第一玻璃物品100中,将从第二端部125朝向中心Og而位于R×(n/5)的位置Wn处的厚度设为twn时,下式成立,即:
twn≥(to-t2)×(n/5)+t2 (7)式。
其中,n为1~5的任意整数。
这样,第一玻璃物品100的第一表面102在通过第一端部120及第二端部125的第一最大剖面S1具有“特定凸状轮廓”。
因此,在第一玻璃物品100中,能够明显地抑制当进行操作时在玻璃物品可能产生的翘曲或挠曲。另外,由此,第一玻璃物品100能够比较简单地进行操作。
这里,第一玻璃物品100进一步也可以满足上述条件(e1)~(g1)及(e2)~(g2)。
以下,参照图3,对该特征进行说明。
图3中示意性地示出第一玻璃物品100的另一最大剖面的一个形态。图3中示出有从图2所示的第一最大剖面S1的位置以中心Og为中心轴旋转了90゜时得到的最大剖面(以下称为“第二最大剖面”)。
如图3所示,第二最大剖面S2在相对于中心Og对称的位置具有第三端部130及第四端部135。
第一玻璃物品100在将第三端部130处的厚度设为t3时,满足1<to/t3≤1.1。to/t3优选为1.05以下。
另外,第一玻璃物品100在将从第三端部130到中心Og之间的任意位置Y(其中,除第三端部130及中心Og之外)处的厚度设为ty’时,满足to>ty’>t1。
另外,在第一玻璃物品100中,将从第三端部130朝向中心Og而位于R×(n/5)的位置Yn处的厚度设为tyn时,下式成立,即:
tyn≥(to-t3)×(n/5)+t3 (10)式。
其中,n为1~5的任意整数。
并且,第一玻璃物品100在将第四端部135处的厚度设为t4时,满足1<to/t4≤1.1。to/t4优选为1.05以下。
另外,第一玻璃物品100在将从第四端部135到中心Og之间的任意位置W(其中,除第四端部135及中心Og之外)处的厚度设为ty”时,满足to>ty”>t4。
另外,在第一玻璃物品100中,将从第四端部135朝向中心Og而位于R×(n/5)的位置Wn处的厚度设为tvn时,下式成立,即:
tvn≥(to-t4)×(n/5)+t4 (13)式。
其中,n为1~5的任意整数。
这样,第一玻璃物品100的第一表面102即使在通过第三端部130及第四端部135的第二最大剖面S2中也具有“特定凸状轮廓”。
该情况下,在第一玻璃物品100中,能够使第一表面102更进一步接近“理想凸状表面”。
(本发明的一个实施方式的玻璃物品的其他特征)
接下来,对本发明的一个实施方式的玻璃物品的其他特征进行说明。
本发明的一个实施方式的玻璃物品也可以由任何的玻璃构成。本发明的一个实施方式的玻璃物品例如也可以由钠钙玻璃、硼硅酸玻璃或者无碱玻璃构成。
玻璃也可以被进行化学强化或物理强化。
另外,玻璃物品用的玻璃的折射率优选为1.6以上,更加优选为1.7以上,进一步优选为1.8以上。
另外,玻璃物品用的玻璃的表面粗糙度(Ra)优选为1nm以下,更加优选为0.5nm以下。
本发明的一个实施方式的玻璃物品在俯视观察时为圆形状,半径R为50mm~150mm的范围。半径R优选为75mm~150mm的范围。
此外,在图2及图3所示的例子中,第一玻璃物品100的第二表面104大致平坦。
然而,这仅是一个例子,在本发明的一个实施方式的玻璃物品中,第二表面104的形态并不特别限定。例如,第二表面104也可以与第一表面102同样,至少一个最大剖面具有“特定凸状轮廓”。特别是,第二表面104也可以是“理想凸状表面”。
(本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法)
接下来,参照图4~图7,对本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法的一个例子进行说明。
图4中简要地示出本发明的一个实施方式的玻璃物品的制造方法(以下,称为“第一制造方法”)的流程。
如图4所示,第一制造方法具有:
(1)将一个圆形的玻璃基板设置于一个圆形的载体的工序(工序S110),其中,上述玻璃基板以如下方式配置在上述载体内,即:在俯视观察时,上述载体的中心Oc包含于上述玻璃基板的区域,且上述玻璃基板的中心Og相对于上述载体的中心Oc偏移;
(2)用上平板及下平板按住上述载体的工序(工序S120);以及
(3)使上述载体相对于上平板及下平板旋转,从而研磨上述玻璃基板的工序(工序S130)。
图5中简要地示出在实施第一制造方法时能够使用的双面研磨装置的结构。
如图5所示,双面研磨装置201具有太阳齿轮210、内齿轮220、上平板230以及下平板250。太阳齿轮210及内齿轮220形成为各自的旋转轴与双面研磨装置201的中心一致。另外,太阳齿轮210在俯视观察下配置于双面研磨装置201的中心,内齿轮220配置于双面研磨装置201的外周侧。
上平板230及下平板250配置为相互对置,并能够向相互相反的朝向或相同的朝向旋转。上平板230在其下表面、即与下平板250对置的一侧具有研磨垫(未图示)。同样地,下平板250在其上表面、即与上平板230对置的一侧具有研磨垫(未图示)。
在下平板250之上配置有载体280,该载体280对成为被研磨对象的玻璃基板290进行支承。此外,在图1的例子中,在下平板250之上配置有多个载体280。但是,这仅是一个例子,配置在下平板250之上的载体280的数量并不特别限定。
载体280在其外周部分具有齿轮282,该齿轮282形成为与太阳齿轮210及内齿轮220啮合。
以下,参照图6及图7,对第一制造方法中的各工序进行说明。
(工序S110)
首先,准备圆形的载体280及圆形的玻璃基板290。另外,玻璃基板290被保持在载体280内。
玻璃基板290具有上表面及下表面。
载体280的直径(内径)Lc并不特别限定,例如也可以在110mm~600mm的范围。但是,直径Lc优选为在直径Lg的1.1倍~2倍的范围。
玻璃基板290的厚度并不特别限定,例如也可以为0.1mm~2mm的范围。
在各载体280分别支承有一个玻璃基板290。
图6是示意性地表示在载体280内配置有玻璃基板290的形态的一个例子的俯视图。
如图6所示,玻璃基板290以在俯视观察时上述载体280的中心Oc包含于玻璃基板290的区域的方式配置在载体280内。另外,玻璃基板290以在俯视观察时玻璃基板290的中心Og相对于载体280的中心Oc偏移的方式配置在载体280内。
俯视观察时,玻璃基板290的中心Og与载体280的中心Oc之间的距离d例如为0.05×Lg~0.5×Lg的范围。距离d优选为0.1×Lg以上,且0.25×Lg以下。
(工序S120)
接下来,各载体280配置在下平板250之上。另外,上平板230配置在各载体280上,各载体280被夹持在上平板230与下平板250之间。
由此,各玻璃基板290的上表面及下表面分别与上平板230及下平板250接触。另外,对各玻璃基板290的上表面及下表面施加挤压。
(工序S130)
接下来,使太阳齿轮210及内齿轮220以规定旋转比率旋转,从而使载体280自转,与此同时,使载体280沿着内齿轮220公转(行星驱动)。并且,使上平板230和下平板250旋转。
由此,通过上平板230及下平板250同时研磨各玻璃基板290的上表面及下表面。
此外,在各个玻璃基板290的研磨中,根据需要,也可以从上平板230以及/或者下平板250侧向玻璃基板290供给研磨液。
通过使用这样的双面研磨装置201,从而能够同时研磨玻璃基板290的上表面及下表面。
这里,玻璃基板290以中心Og从载体280的中心Oc“偏心”距离d的状态配置。该情况下,对于玻璃基板290而言,越靠中心Og,研磨量相对越少。
以下,参照图7,对该理由进行说明。
如上所述,在双面研磨装置201中,一边使载体280自转,一边使载体280沿着内齿轮220公转。因此,研磨处理中,保持于载体280的玻璃基板290以一边进行自转一边在内齿轮220的周围进行公转的方式移动。
图7是示意性地表示图5所示的双面研磨装置201在运行中的玻璃基板290的不同的位置状态(290A~290C)的俯视图。
此外,为了明确化,图7中未示出上平板230。另外,图7中简要地示出太阳齿轮210及内齿轮220,以使得与玻璃基板290的位置关系明确。
即,太阳齿轮210以具有简要地示出的外周端部212的方式表示,以使得玻璃基板290相对于太阳齿轮210的最接近位置明确。同样地,内齿轮220以具有简要地示出的内周端部222的方式表示,以使得玻璃基板290相对于内齿轮220的最接近位置明确。
换言之,太阳齿轮210的外周端部212表示玻璃基板290相对于下平板250而位于最内侧的情况下的假象界限线,内齿轮220的内周端部222表示玻璃基板290相对于下平板250而位于最外侧的情况下的玻璃基板290的假象界限线。
如图7所示,在研磨处理中进行自转及公转的玻璃基板290相对于下平板250能够获得以下3个位置形态:
(i)最外位置,即,玻璃基板290的外周端与内齿轮220的内周端部222相切的第一位置(用“玻璃基板290A”表示处于该位置的玻璃基板290);
(ii)最内位置,即玻璃基板290的外周端与太阳齿轮210的外周端部212相切的第二位置(用“玻璃基板290B”表示处于该位置的玻璃基板290);以及
(iii)中间位置,即上述(i)与(ii)之间的第三位置(用“玻璃基板290C”表示处于该位置的玻璃基板290)。
其结果是,玻璃基板290的中心Og在图7中仅配置于用斜线表示的区域298。此外,通过区域298的中心的虚线表示载体280的中心Oc所通过的轨迹。
这里,一般而言,与外周区域相比,难以向玻璃基板290的中央区域供给研磨剂,所以与外周区域相比,中央区域的研磨量少。因此,对于玻璃基板290而言,越靠近包括中心Og在内的中央区域,研磨量相对越少。
由此,在第一制造方法中,能够比较容易地制造上表面及下表面中的至少一方具有“特定凸状轮廓”的玻璃物品。
这里,载体280的旋转(自转)方向也可以是与下平板250的旋转方向相反的方向。该情况下,能够增大玻璃基板290相对于下平板250的相对旋转速度。因此,能够更加高效地制造上表面或下表面具有“特定凸状轮廓”的玻璃物品。
通过第一制造方法制造的玻璃物品的最大厚度例如为0.1mm~2mm的范围。另外,通过第一制造方法制造的玻璃物品的直径Lg也可以为100mm~300mm的范围。
(用途)
本发明的一个实施方式的玻璃物品例如用于光学部件。本发明的一个实施方式的玻璃物品例如也可以用作头戴式显示器用导光板。
以下,对本发明的实施例进行说明。
(例1)
使用双面研磨装置,研磨直径为150mm的圆形的玻璃基板的两面,从而制造玻璃物品。
载体使用直径Lc为228.6mm的圆形载体。玻璃基板以该玻璃基板的中心Og与载体的中心Oc之间的距离d为25mm的方式设置在载体内。因此,d/Lg≈0.17。另外,在俯视观察时,载体的中心Oc配置在玻璃基板的区域内。
上平板及下平板的按压压力设为40g/cm2,研磨时间设为40分钟。另外,上平板的旋转速度设为8rpm,下平板的旋转速度设为24rpm。并且,载体的旋转速度设为8rpm。上平板及载体相对于下平板的旋转方向而向相反的方向旋转。
得到的玻璃物品(以下,称为“样本1”)的一个端部(第一端部)的厚度约为325μm。
(例2)
通过与例1同样的方法,制造玻璃物品。但是,在该例2中,将距离d设为20mm。因此,d/Lg≈0.13。其他条件设为与例1的情况同样。将得到的玻璃物品称为“样本2”。
(例3)
通过与例1同样的方法,制造玻璃物品。但是,在该例3中,将距离d设为10mm。因此,d/Lg≈0.067。其他条件设为与例1的情况同样。将得到的玻璃物品称为“样本3”。
(例11)
使用双面研磨装置,研磨直径为150mm的圆形的玻璃基板的两面,从而制造玻璃物品。
载体使用直径Lc为406.4mm的圆形载体。玻璃基板以该玻璃基板的中心Og与载体的中心Oc之间的距离d为110mm的方式设置在载体内。因此,在俯视观察时,载体的中心Oc配置于从玻璃基板的区域偏离的位置。
上平板及下平板的按压压力设为40g/cm2,研磨时间设为60分钟。另外,上平板的旋转速度设为6rpm,下平板的旋转速度设为18rpm。并且,载体的旋转速度设为6rpm。上平板及载体相对于下平板的旋转方向而向相反的方向旋转。
得到的玻璃物品的一个端部(第一端部)的厚度约为325μm。
将得到的玻璃物品称为“样本11”。
(例12)
通过与例11同样的方法,制造玻璃物品。但是,在该例12中,将研磨时间设为90分钟。其他条件设为与例11的情况同样。将得到的玻璃物品称为“样本12”。
(例13)
通过与例11同样的方法,制造玻璃物品。但是,在该例13中,将研磨时间设为150分钟。其他条件设为与例11的情况同样。将得到的玻璃物品称为“样本13”。
(评价)
通过光学干涉式厚度测量法,测量各样本的厚度轮廓。在测量中使用了Corning-Tropel公司的测量装置(FlatMaster200)。
在各样本中,在从第一端部通过样本的中心Og到相反侧的端部的区域,实施了厚度轮廓的测量(称为“X方向的测量”)。此外,第一端部是任意选定的一个端部。
另外,在从处于以中心Og为旋转轴自第一端部旋转了90゜的位置的第三端部通过样本的中心Og到相反侧的端部的区域,实施了厚度轮廓的测量(称为“Y方向的测量”)。
图8及图9中分别示出了在样本1中得到的X方向的测量结果及Y方向的测量结果。图10及图11中分别示出了在样本2中得到的X方向的测量结果及Y方向的测量结果。图12及图13中分别示出了在样本3中得到的X方向的测量结果及Y方向的测量结果。图14及图15中分别示出了在样本11中得到的X方向的测量结果及Y方向的测量结果。图16及图17中分别示出了在样本12中得到的X方向的测量结果及Y方向的测量结果。并且,图18及图19中分别示出了在样本13中得到的X方向的测量结果及Y方向的测量结果。
在这些图中,横轴表示样本的位置(单位:mm),原点0为样本的中心Og。纵轴表示以样本的最小板厚为基准的各位置处的高度的位移(单位:μm)。
根据这些结果可知,在样本11及样本13中,样本的中心轴从厚度最大的位置偏移。另外,在样本12中,如图17所示,可知无法得到厚度从中心朝向第三端部单调地减少的轮廓。
与此相对地,在样本1~样本3中,可知样本的中心轴与厚度最大的位置几乎一致,在X方向及Y方向中的任意一个方向的测量中,都可以得到厚度从中心Og到端部单调地减少的轮廓。
这样,在样本1~样本3中,在X方向上的“最大剖面”及Y方向上的“最大剖面”中的任一个“最大剖面”中,都可确认得出在表面能够得到“特定凸状轮廓”。
本申请主张基于2020年4月23日申请的日本国专利申请第2020-076645号的优先权,通过参照将该日本国申请的全内容援引至本申请。
附图标记说明
1…玻璃物品;2…上表面;12…端部;100…第一玻璃物品;102…第一表面;104…第二表面;120…第一端部;125…第二端部;130…第三端部;135…第四端部;201…双面研磨装置;210…太阳齿轮;212…(太阳齿轮的)外周端部;220…内齿轮;222…(内齿轮的)内周端部;230…上平板;250…下平板;280…载体;282…齿轮;290…玻璃基板;298…区域;S1…第一最大剖面;S2…第二最大剖面。
Claims (8)
1.一种玻璃物品,具有圆形的第一表面,其特征在于,
该玻璃物品的半径R为50mm~150mm的范围,
在该玻璃物品中,将中心Og处的厚度设为to,将某一个端部设为第一端部,将该第一端部处的厚度设为t1,将从所述第一端部到中心Og之间的、除所述第一端部和所述中心Og之外的任意的位置X处的厚度设为tx’,
当通过光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的所述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(a):0.1mm<to<2mm 1式;
(b1):1<to/t1≤1.1 2式;
(c1):to>tx’>t1 3式;以及
(d1):txn≥(to-t1)×(n/5)+t1 4式,
其中,n为1~5的任意的整数,txn表示从所述第一端部朝向所述中心Og而位于R×(n/5)的位置Xn处的厚度,
将以所述中心Og为中心而处于与所述第一端部相反的一侧的端部设为第二端部,将该第二端部处的厚度设为t2,将从所述第二端部到中心Og之间的、除所述第二端部和所述中心Og之外的任意的位置W处的厚度设为tx”,
当通过所述光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的所述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(b2):1<to/t2≤1.1 5式;
(c2):to>tx”>t2 6式;以及
(d2):twn≥(to-t2)×(n/5)+t2 7式,
其中,n为1~5的任意的整数,twn表示从所述第二端部朝向所述中心Og而位于R×(n/5)的位置Wn处的厚度。
2.根据权利要求1所述的玻璃物品,其特征在于,
进一步将以所述中心Og为中心而从所述第一端部旋转了90゜的位置设为第三端部,将该第三端部处的厚度设为t3,将从所述第三端部到中心Og之间的、除所述第三端部和所述中心Og之外的任意的位置Y处的厚度设为ty’,
当通过所述光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的所述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(e1):1<to/t3≤1.1 8式;
(f1):to>ty’>t3 9式;以及
(g1):tyn≥(to-t3)×(n/5)+t3 10式,
其中,n为1~5的任意的整数,tyn表示从所述第三端部朝向所述中心Og而位于R×(n/5)的位置Yn处的厚度,
将以所述中心Og为中心而处于与所述第三端部相反的一侧的端部设为第四端部,将该第四端部处的厚度设为t4,将从所述第四端部到中心Og之间的、除所述第四端部和所述中心Og之外的任意的位置V处的厚度设为ty”,
当通过所述光学干涉式厚度测量法,从该玻璃物品的所述第一表面侧测量厚度时,下式成立,即:
(e2):1<to/t4≤1.1 11式;
(f2):to>ty”>t4 12式;以及
(g2):tvn≥(to-t4)×(n/5)+t4 13式,
其中,n为1~5的任意的整数,tvn表示从所述第四端部朝向所述中心Og而位于R×(n/5)的位置Vn处的厚度。
3.一种玻璃物品的制造方法,其特征在于,
具有如下工序:用上平板和下平板夹持保持有圆形的玻璃基板的圆形的载体,使所述载体相对于上平板及下平板旋转,从而研磨所述玻璃基板,由此得到玻璃物品,
所述玻璃基板以如下方式配置在所述载体内,即:
在俯视观察时,所述载体的中心Oc包含于所述玻璃基板的区域,并且所述玻璃基板的中心Og相对于所述载体的中心Oc偏移。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,
将所述玻璃基板的直径设为Lg时,
在俯视观察所述玻璃基板时,所述中心Oc与中心Og之间的距离d满足0.05×Lg≤d≤0.5×Lg。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,
所述距离d为0.1×Lg以上。
6.根据权利要求4或5所述的制造方法,其特征在于,
所述距离d为0.25×Lg以下。
7.根据权利要求3~6中的任一项所述的制造方法,其特征在于,
所述玻璃物品的最大厚度为0.1mm~2mm的范围。
8.根据权利要求3~7中的任一项所述的制造方法,其特征在于,
所述玻璃物品的半径为50mm~150mm的范围。
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