JP2003226550A

JP2003226550A - 液晶ディスプレイ用ガラス基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003226550A
Application number: JP2002026114A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Nishiyama; 智弘西山
Original assignee: NISHAMA STAINLESS CHEM KK; Nishiyama Stainless Chemical Co Ltd
Current assignee: NISHAMA STAINLESS CHEM KK; Nishiyama Stainless Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2003-08-12
Anticipated expiration: 2022-02-01
Also published as: JP3995146B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来よりもガラス基板表面の平坦性に優れた
液晶用ガラス基板、および連続生産しても歩留まりよ
く、かつ化学研磨液の廃棄処分が不要な液晶ディスプレ
イ用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とす
る。【解決手段】ガラス基板１を化学研磨する作用を有す
る研磨成分と溶液粘度を増加させる作用を有する増粘剤
を共に一定濃度含有し、かつ粘度が５×１０^-1〜５×１
０⁵Pa・sの範囲にある研磨液４を、ガラス基板上に所定
量だけ塗布してガラス基板の平坦化反応を進行させ、所
定時間経過後に、平坦化反応に供した研磨液を洗浄す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板を研磨
液で化学研磨して得られる液晶ディスプレイ用ガラス基
板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶ディスプレイ（以下、
「ＬＣＤ」という）用ガラス基板は、素ガラス及び成膜
後の貼合わせたガラス（以下、「ガラス基板」という）
の表面を機械的または化学的に表面処理して製造され
る。例えば、機械的な表面処理方法としては、研磨剤と
して砥粒を使用してガラス基板の表面を研磨することが
行なわれていた。しかし、この方法では研磨剤を用いて
研磨するため、ガラス基板の表面の平坦性が悪くなる問
題点があった。そこで、このような問題点を解消するた
め、従来から細かく軟らかい砥粒が使用されているが、
このような表面処理方法では、ガラス基板の表面の研磨
速度が遅く、処理時間が長くなるという問題点があっ
た。

【０００３】さらに、研磨装置１台につき表面処理可能
なガラス基板は１枚だけであり、荒削りから仕上げまで
の段階的な研磨処理を行なうには、数段階の研磨工程が
必要となり、当該装置とその付帯設備も大規模になるた
め、設備費用及び設置面積ともに大きくなるという問題
点もあった。

【０００４】また、化学的な表面処理方法としては、従
来から数％のフッ酸からなる化学研磨液を満たした槽の
中にガラス基板を浸漬しつつ平坦化処理が行なわれてい
る。この方法では、例えば面積１ｍ²（縦１ｍ×横１
ｍ）、厚み１ｍｍのガラス基板を１バッチ５０枚として
表面処理する場合、研磨液は少なくとも５．０ｍ³必要
となり、この研磨液はフッ酸濃度及び温度等の浸漬条件
を十分管理した上で何回も繰り返して用いられる。しか
し、従来の方法では、ガラス基板の処理回数が増加する
につれて、製造されるＬＣＤ用ガラス基板の平坦性が徐
々に悪化して、製品の歩留まりが低下する問題点があっ
た。

【０００５】本発明者はこの原因を解析し、その結果歩
留まりの低下は平坦化処理に伴い生成する反応生成物に
起因することが分かった。すなわち、化学研磨液を繰り
返し使用した場合、フッ化物等の反応生成物が化学研磨
液中に徐々に増加する。そして、この反応生成物はガラ
ス基板上に付着ないし吸着しやすい性質を有する。この
ため、同一のフッ酸濃度、温度条件でガラス基板を浸漬
した場合、反応生成物がガラス基板に付着し、研磨液中
のフッ酸濃度は初期使用時と変わりなく一定であるにも
かかわらず、研磨速度が徐々に悪化し、さらには基板表
面にうねりやピットが生じやすくなる。したがって、製
造されるＬＣＤ用ガラス基板の平坦性が徐々に悪化して
歩留まりが悪くなる。

【０００６】ガラス基板表面のピットについては、例え
ば、表面処理前から基板表面に存在する直径１０μｍレ
ベルのピットやキズが、直径１０μｍ以上に拡大し、ひ
どい場合には直径１００μｍ以上にまで拡大してしま
い、結果として平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板を製
造することができないという問題点があった。ここで、
本明細書において、「ピット」とは、ガラス基板を真上
から観察した場合に、ある幅を有する不定形の凹部をい
う。また、「ピットの直径」とは、ピット幅の最大値を
いい、例えばピットの形状が楕円形の場合、長軸の長さ
に相当する。また、本明細書において、「キズ」とは、
ガラス基板を真上から観察した場合に、ほとんど幅を有
さない線状の凹部をいう。また、「キズの直径」とは、
線状部の長さをいう。

【０００７】また、製造されるＬＣＤ用ガラス基板の歩
留まりが悪くなってきた場合、液槽中の化学研磨液全体
を廃棄して新しい化学研磨液と交換する必要があり、化
学研磨液の無駄も多かった。さらに、化学研磨液を廃棄
処分する場合、反応生成物はスラッジを形成しているた
め、フッ酸からなる研磨成分と上記スラッジを分別処理
した上で廃棄処分する必要があり、分別処理設備等のコ
スト負担も大きかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の化学
的な表面処理方法において生ずる種々の問題点に鑑みて
なされたものであり、従来よりもガラス基板表面の平坦
性に優れたＬＣＤ用ガラス基板、および連続生産しても
歩留まり良く、かつ化学研磨液の廃棄処分が不要なＬＣ
Ｄ用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＣＤ用ガラス
基板は、ガラス基板を研磨液で化学研磨して得られるＬ
ＣＤ用ガラス基板であって、１００ｃｍ²当りにおける
直径１００μｍ以上のピットが存在せず、直径１００μ
ｍ未満のピットが５０個以下であることを特徴とする。
また、本発明のＬＣＤ用ガラス基板は、ガラス基板を研
磨液で化学研磨して得られる液晶ディスプレイ用ガラス
基板であって、照度１×１０³ルクスにおける目視可能
なピットが存在しないことを特徴とする。

【００１０】また、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造
方法は、ガラス基板を化学研磨する作用を有する研磨成
分と溶液粘度を増加させる作用を有する増粘剤を共に一
定濃度含有し、かつ粘度が５×１０^-1〜５×１０⁵Pa・s
の範囲にある研磨液を、ガラス基板上に所定量だけ塗布
してガラス基板の平坦化反応を進行させ、所定時間経過
後に、平坦化反応に供した研磨液を洗浄することを特徴
とする。

【００１１】上記の研磨液としては、フッ酸、塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸等から選ばれる１種または２種以上の
研磨成分を含有することが好ましく、さらに、１〜５５
重量％の研磨成分を含有することが好ましい。また、上
記の研磨液は、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、
硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシ
ウム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等のマ
グネシウム化合物、エステル系、フェノール系、アミド
系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、スルホン酸
系、ノニオン系、アミン系、エーテル系、高分子アルコ
ール等の界面活性剤、アニオン系、シアノール系等の凝
集剤、合成または天然の吸水ポリマー、ポリグリコール
系の消泡剤、尿素、天然の糖類、接着剤等から選ばれる
１種または２種以上の増粘剤を含有することが好まし
い。

【００１２】また、上記の研磨液は、研磨成分としてフ
ッ酸を含有し、増粘剤として硫酸マグネシウム及びアミ
ン系界面活性剤を含有することが更に好ましい。また、
上記の研磨液は、前記平坦化反応により生成するフッ化
物等の反応生成物が実質的に含有されていないことが好
ましい。また、ガラス基板上に研磨液を塗布する工程に
おいては、ガラス基板を水平または垂直にした状態で、
ガラス基板上に研磨液を塗布することが好ましい。

【００１３】また、ガラス基板上に研磨液を塗布する工
程においては、スプレーによる吹き付け塗布、ローラー
による回転塗布、スキージによる平面塗布、あるいは研
磨液を含有する液槽中にガラス基板を浸漬する浸漬塗布
から選ばれる１種または２種以上の塗布手段を用いるこ
とが好ましい。また、平坦化反応に供した研磨液を洗浄
する工程においては、シャワー洗浄、ジェット洗浄、ロ
ーラー洗浄、スクレーパ洗浄から選ばれる１種または２
種以上の洗浄手段を用いることが好ましい。

【００１４】また、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造
方法においては、ガラス基板上に研磨液を所定量だけ塗
布してガラス基板の平坦化反応を進行させる工程と、所
定時間経過後に平坦化反応に供した研磨液を洗浄する工
程を複数回繰り返すことが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の平坦性に優れたＬＣＤ用
ガラス基板は、研磨成分と増粘剤を一定濃度含有し、か
つ所定の粘度範囲からなる研磨液を、ガラス基板上に所
定量均一に塗布する塗布工程と、所定時間平坦化反応を
進行させる平坦化処理工程と、平坦化反応に用いた研磨
液を洗浄する洗浄工程を経て製造される。以下では、ま
ず本発明に用いるガラス基板、研磨液などの原材料につ
いて説明し、次いで塗布工程、平坦化処理工程及び洗浄
工程について順次説明する。

【００１６】［原材料］本発明で用いるガラス基板は、
通常液晶ディスプレイ用に用いられるガラス基板であれ
ば、その成分、および成分組成について特に制限される
ものではない。例えば、本発明においては、重量％換算
でＳｉＯ₂が５６〜６０％、Ａｌ₂Ｏ₃が１６〜１８％、
Ｂ₂Ｏ₃が７〜１０％の範囲で含まれるガラス基板が好ま
しく用いられる。

【００１７】本発明で用いる研磨液は、研磨成分と増粘
剤を溶媒に溶解させ、研磨成分と増粘剤を共に一定濃度
含有するものが好ましい。ここで、本発明において「研
磨成分」とは、ガラス基板表面を化学的作用によって研
磨することができる物質をいう。研磨成分としては、フ
ッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸が好ましく
用いられる。また研磨速度を調節したい場合には、これ
らの研磨成分を２種類以上併用して用いることもでき
る。

【００１８】また、研磨成分濃度は、１〜５５重量％の
範囲にあるものが好ましく、１０〜５０重量％の範囲に
あるものが更に好ましく、２０〜４０重量％の範囲にあ
るものが特に好ましい。研磨成分濃度が５５重量％を上
回ると研磨速度が大きくなりすぎて、研磨量が処理時間
に鋭敏に反映されることになるため、ガラス基板の厚み
を制御することが困難になる。一方、研磨成分濃度が１
重量％を下回ると研磨速度が遅くなりすぎて、製造速度
が遅くなる。

【００１９】また、本発明において「増粘剤」とは、研
磨液の粘度を増加させる作用を有する物質をいう。増粘
剤としては、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝
酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウ
ム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等のマグ
ネシウム化合物、エステル系、フェノール系、アミド
系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、スルホン酸
系、ノニオン系、アミン系、エーテル系、高分子アルコ
ール等の界面活性剤、アニオン系、シアノール系等の凝
集剤、合成または天然の吸水ポリマー、ポリグリコール
系の消泡剤、尿素、天然の糖類、接着剤が好ましく用い
られる。また、研磨液の粘度を調節したい場合には、こ
れらの増粘剤を２種類以上併用して用いることもでき
る。

【００２０】また、本発明において「溶媒」とは、上述
した研磨成分と増粘剤を溶解させる媒体となる物質をい
う。本発明においては、溶媒として水その他の水溶性物
質が好ましく用いられる。具体的には、通常は水のみを
使用すれば足りるが、水に対する溶解度の小さい増粘剤
を用いる場合は、水とエタノールなどの水溶性物質の混
合溶媒を用いることもできる。

【００２１】続いて、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製
造方法について図面を参照しつつ説明する。図１は、ガ
ラス基板を水平にした状態でＬＣＤ用ガラス基板を製造
する場合の製造工程の１実施例を示したものである。

【００２２】複数のガラス送り用ローラー８が製造ライ
ン上に設置され、このガラス送り用ローラー８の上に表
面処理を行なうガラス基板１が載置される。このガラス
基板１の上方には、研磨液４をガラス基板上に吹き付け
る噴射ノズル３、ガラス基板１上に吹き付けられた研磨
液４を均一な厚みになるように調整する塗布厚調整ロー
ラー２、前記平坦化処理反応に供されたガラス基板１上
の研磨液４を洗浄水を用いて洗浄する洗浄ノズル５、ガ
ラス基板１上に残った洗浄水を水切りするための水切り
ワイパー６、及び水切りされずに残った洗浄水を完全に
吹き飛ばすエアーノズル７が、上下動可能なようにあら
かじめ所定位置に配置されている。

【００２３】［塗布工程］まず、ガラス送り用ローラー
８が反時計回りに一定速度で回転することにより、ガラ
ス基板１が左方向に一定速度で移動する。この際噴射ノ
ズル３がガラス基板１の上面付近まで下降して、研磨液
４が一定速度でガラス基板１上の左端から右端まで噴射
される。本発明では、ガラス基板１の上面に噴射される
研磨液４の噴射量は、最終的な目標塗布厚よりも少し厚
くなるようにすればよく特に制限されない。続いて、噴
射ノズル３が上方に移動して所定位置まで戻されるとと
もに、ガラス送り用ローラー８が時計回りに回転するこ
とにより、ガラス基板１が右方向に移動して出発位置ま
で戻される。

【００２４】次に、ガラス送り用ローラー８が反時計回
りに一定速度で回転することにより、ガラス基板１が左
方向に一定速度で移動する。この際塗布厚調整ローラー
２がガラス基板１の上面近くまで下降して、ガラス基板
１と一定間隔を維持しつつ、ガラス基板１の送り速度と
同期して一定位置で時計回りに回転することにより、研
磨液４の塗布厚がガラス基板１上の左端から右端まで均
一化される。続いて、塗布厚調整ローラー２が上方に移
動して所定位置まで戻されるとともに、ガラス送り用ロ
ーラー８が時計回りに回転することにより、ガラス基板
１が右方向に移動して出発位置まで戻され、これにより
研磨液４の塗布工程が完了する。

【００２５】本発明において、塗布厚調整ローラー２と
ガラス基板１の間隔は、最終的な目標塗布厚に相当する
間隔に設計することが好ましい。最終塗布厚は、必要と
する研磨量、用いる研磨液４の研磨速度等により適宜設
計することができるが、一般的には０．１〜３．０ｍｍ
の範囲になるように塗布厚調整ローラー２とガラス基板
１の間隔を設計すればよい。

【００２６】ここで、ガラス基板１の上面に塗布される
研磨液４は、上述した如く所定量の研磨成分と増粘剤を
溶媒に溶解させたものであるが、本発明においては、温
度１０〜４０℃における粘度が５×１０^-1〜５×１０⁵P
a・sの範囲にあるものが好ましく、５〜５×１０⁴Pa・s
の範囲にあるものが更に好ましく、５×１０¹〜５×１
０³Pa・sの範囲にあるものが特に好ましい。粘度が５×
１０⁵Pa・sを上回ると、塗布手段（本実施例では、噴射
ノズル３）による研磨液４の噴射量の調整が難しくな
り、さらに塗布手段（本実施例では、塗布厚調整ローラ
ー２）による研磨液４の塗布厚の均一化が妨げられる点
で問題がある。一方、粘度が５×１０^-1Pa・sを下回る
と、塗布手段（本実施例では、塗布厚調整ローラー２）
による研磨液の塗布厚の均一化が妨げられる点で問題が
ある。

【００２７】本発明では、上述した塗布工程において、
ガラス基板１に対する研磨液４の塗布厚を一定にするこ
とが非常に重要である。これは、ガラス基板１の外表面
の研磨量あるいは研磨速度が、ガラス基板１の上面と接
触する研磨成分の絶対量と研磨時の温度に比例するから
である。本発明では、上述した特定の粘度範囲を有する
研磨液４を用いることにより、ＬＣＤ用ガラス基板を連
続生産した場合でも、塗布量を一定レベルに制御するこ
とが可能になる。

【００２８】［平坦化処理工程］塗布工程終了後は、所
定時間ガラス基板１を放置することにより平坦化反応を
進行させる。この平坦化反応に要する時間は、必要とす
る研磨量、用いた研磨液４の研磨速度、反応温度等によ
り適宜設計することができ、一般的には１分〜数十分の
反応時間で平坦化処理が行なわれる。

【００２９】なお、本発明においては、研磨液４の研磨
速度は、０．５〜１．２μｍ／ｓの範囲にあるものが好
ましく、１．０〜１．２μｍ／ｓの範囲にあるものが更
に好ましい。研磨速度が１．２μｍ／ｓを上回ると研磨
速度が大きくなりすぎて、研磨量が処理時間に鋭敏に反
映されることになるため、ガラス基板の厚みを制御する
ことが困難になる。一方、研磨速度が０．５μｍ／ｓを
下回ると研磨速度が遅くなりすぎて、表面処理前からガ
ラス基板の表面に存在する直径１０μｍレベルのピット
やキズが、直径１００μｍ以上に拡大して、ガラス基板
表面の平坦化が妨げられる問題が生ずる。

【００３０】また、上記の平坦化処理においては、研磨
反応が進行するに伴って、フッ化物等の反応生成物が徐
々に増加する。この反応生成物は、ガラス基板１との親
和性が大きいため、ガラス基板上に付着ないし吸着しや
すい性質を有する。このため、一般的に研磨液４に含ま
れる研磨成分のガラス基板１表面への接触が妨げられ、
研磨速度は徐々に遅くなる。しかしながら、本発明にお
いては、研磨液４に含まれる増粘剤の上記の反応生成物
に対する親和性が大きいため、反応生成物がガラス基板
１の表面に付着することを防止することができ、結果と
してガラス基板上のピットの発生または拡大やキズの発
生または拡大を抑制することができる。

【００３１】［洗浄工程］平坦化処理が終了すると、ガ
ラス送り用ローラー８が反時計回りに一定速度で回転す
ることにより、平坦化処理工程に供したガラス基板１が
左方向に一定速度で移動する。この際洗浄ノズル５、水
きりワイパー６、エアーノズル７がガラス基板１の上面
付近まで降下して、まず洗浄ノズル５から洗浄水がガラ
ス基板１の上面に散布されることにより、平坦化処理に
供した研磨液４が完全に洗浄される。次いで水きりワイ
パー６が一定位置でガラス基板１の上面に接触しつつ、
ガラス基板１が左方向に移動することにより、ガラス基
板１の上面に残った洗浄水が水切りされる。続いてエア
ーノズル７からエアーがガラス基板１の上面に噴射され
ることにより、ガラス基板１の上面に残った洗浄水が完
全に除去されるとともにガラス基板１の上面が乾燥され
る。上記の操作をガラス基板１の左端から右端まで行な
うことにより、洗浄工程が完了する。

【００３２】本発明では、上記の塗布工程、平坦化処理
工程、洗浄工程を１サイクルとして、多数のガラス基板
１が連続的に化学研磨されることにより、ＬＣＤ用ガラ
ス基板が製造される。本発明の塗布工程によれば、常に
フレッシュな研磨液４がガラス基板１に供給される。こ
のため平坦化処理に伴い生成するフッ化物等の反応生成
物が実質的に研磨液４に含有されないため、従来よりも
平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板を連続して、かつ歩
留まり良く製造することができる。

【００３３】また、研磨量が多い場合、上記のサイクル
を複数回繰り返すこともできる。一般的には、繰り返し
回数が多くなるほど平坦度は悪化するが、本発明におい
ては、繰り返し回数が増えても平坦度は悪化しない。

【００３４】なお本実施例では、塗布厚調整ローラー２
による回転塗布手段を用いているが、本発明の塗布手段
はこれに限定されるものではなく、例えばスプレーによ
る吹き付け塗布、スキージによる平面塗布、あるいは研
磨液を含有する液槽中にガラス基板を浸漬する浸漬塗布
等の塗布手段も必要に応じて用いることもできる。ま
た、本実施例では、洗浄ノズル５によるシャワー洗浄と
水きりワイパー６によるスクレーパ洗浄を用いている
が、本発明の洗浄手段はこれに限定されるものではな
く、例えばジェット洗浄、ローラー洗浄等の洗浄手段も
必要に応じて用いることができる。

【００３５】また、本実施例は、ガラス基板１を水平に
した状態で、ＬＣＤ用ガラス基板を製造する場合の製造
工程を示すものであるが、本発明においてはガラス基板
１を垂直にして製造することもできる（図２参照）。図
２の実施例では、ガラス基板１が図示しない支持材によ
って固定されて上下方向に移動し、その際にガラス基板
１の左右両方向から研磨液４が噴射等されて、塗布工
程、平坦化処理工程、洗浄工程が行なわれる。図２に示
した製造方法を採用した場合には、ガラス基板１の左右
両面を平坦化処理したＬＣＤ用ガラス基板を製造するこ
とができる。

【００３６】なお、本実施例では、ガラス基板１の表面
に塗布される研磨液４は垂直に保持された状態で平坦化
処理されるため、重力の影響により下方への液ダレが生
じやすくなる。そこで、このような液ダレを防止するた
め、５×１０¹〜５×１０³Pa・ｓの粘度範囲にある研磨
液４を用いることが好ましい。

【００３７】また、図３は、研磨液４を含有する液槽９
の中にガラス基板１を浸漬する塗布手段を用いる場合の
表面処理装置の形態を示す模式図である。本実施例で
は、液槽９の内部に温度調節用ヒーター１１を投入して
研磨液４の液温を一定温度に調節することが好ましい。
また、液槽内の温度分布を均一にするため、攪拌機を併
用してもよい。

【００３８】本実施例では、ガラス固定用カセット１０
にガラス基板１が数枚固定されて、これらが液槽９に溜
めてある研磨液４の中に浸漬される。浸漬後５秒以内に
ガラス基板１を引き上げて、ガラス基板１を一定に保持
した状態で平坦化反応を進行させる。この平坦化反応に
要する時間は、上述した如く、必要とする研磨量、用い
た研磨液４の研磨速度、反応温度等により適宜設計する
ことができ、一般的には数秒〜数分の反応時間で平坦化
処理が行なわれる。平坦化処理終了後、平坦化処理に供
した研磨液４を上述した洗浄手段を用いて完全に洗浄す
ることにより、本発明のＬＣＤ用ガラス基板が製造され
る。

【００３９】本実施例においては、ガラス基板１を研磨
液４に浸漬して直ぐにガラス基板１を引き上げる。この
ような簡単な処理操作でも、上述した如く研磨液４の粘
度を適宜設計することにより、ガラス基板１に対する研
磨液４の塗布量を一定厚みに制御することができる。ま
た、本実施例においては、従来法と同様に研磨液４を何
回も使用することになるが、ガラス基板１の浸漬時間が
極めて短いため、上述したフッ化物等の反応生成物が研
磨液中にほとんど生成しない。したがって、研磨液４に
は上記反応生成物が実質的に含有されていないので、か
かる研磨液４を用いてＬＣＤ用ガラス基板の連続生産を
行なった場合、従来よりもガラス基板表面の平坦性に優
れたＬＣＤ用ガラス基板を歩留まり良く製造することが
できる。

【００４０】また、本実施例においては、研磨液中に反
応生成物が実質的に含まれないので、研磨液４の廃棄処
分が不要になる利点も有する。さらに、本実施例の他の
利点としては、ガラス基板１の両面を平坦化処理できる
ことに加えて、複数枚のガラス基板を一度に浸漬処理で
きるため、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造速度を上
げることができる点を挙げることができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定され
るものではない。なお、以下の実施例および比較例にお
いて「％」は、重量％を意味する。

【００４２】（実施例１）下記に示す研磨液を１Ｌ調製
して、全量を３０℃に設定した恒温槽の中に入れた。次
いで下記に示すガラス基板を研磨液の中に３秒浸漬し
て、塗布量が０．５ｍｍになるように均一に塗布した。
その後室温（２５℃）で平坦化処理を２分行ない、続い
て水で研磨液を完全に洗浄してＬＣＤ用ガラス基板を作
成した。本実施例におけるガラス基板の研磨量は１００
μｍだった。作成したＬＣＤ用ガラス基板の表面状態を
下記に示す評価法に基づいて評価した。表１に検体数１
０枚の平均値を示した。

【００４３】［ガラス基板］ガラス成分として、ＳｉＯ
₂５７％、Ａｌ₂Ｏ₃１７％、Ｂ₂Ｏ₃７％を含むガラス基
板（１０ｃｍ×１０ｃｍ角、厚み１１００μｍ）を使用
した。［研磨液］研磨成分としてフッ酸を、増粘剤として硫酸
マグネシウムを、溶媒として水を使用して、フッ酸濃度
３０％、硫酸マグネシウム濃度３０％の研磨液を調製し
た。［研磨液の粘度］Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．
４、回転数０．３ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の
粘度を測定した。結果は、５×１０²Pa・sだった。［ガラス基板の表面状態の評価］光学顕微鏡を用いて、
基板１００ｃｍ²当りにおける直径１００μｍ以上のピ
ット数およびキズの数と直径１００μｍ未満のピット数
およびキズの数を観察した。また、作成したガラス基板
に接着剤を介して偏光板を貼り付け、これを蛍光灯下
（照度１×１０³ルクス）で目視観察を行ない、ピット
の有無を観察した。

【００４４】（比較例１）下記に示す研磨液を用いた以
外は、実施例１と同一研磨量になるようにＬＣＤ用ガラ
ス基板を作成した。表１に作成したＬＣＤ用ガラス基板
の評価結果を示した。［研磨液］研磨成分としてフッ酸を、溶媒として水を使
用して、フッ酸濃度４％の研磨液を調製した。［研磨液の粘度］Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．
１、回転数６０ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の粘
度を測定した。結果は、１×１０^-1Pa・sだった。

【００４５】

【表１】

【００４６】１００μｍ未満のピット・キズの個数は、
比較例１では１６０個であるのに対し、実施例１では５
０個だった。したがって、実施例１における１００μｍ
以下のピット・キズの個数は、比較例１におけるそれの
３分の１以下に減少していることが確認された。また、
１００μｍ以上のピット・キズの個数は、比較例１では
１０個であるのに対し、実施例１では０個であり、完全
にピット・キズの拡大が抑制されていることが確認され
た。さらに、両方のガラス基板に偏光板を貼り付け、こ
れを蛍光灯下（照度１×１０³ルクス）で目視観察を行
なったところ、本実施例のガラス基板では、ピットの存
在が確認されなかったのに対して、比較例１のガラス基
板では、数多くのピットが確認された。接着剤はピット
径が小さいほどピット中に埋まりやすくなるので、本実
験結果から、実施例１のガラス基板は、比較例１のガラ
ス基板に比べて表面の平坦性に優れることが定性的に確
認された。

【００４７】（実施例２）下記に示す研磨液を１Ｌ調製
して、全量を３０℃に設定した恒温槽の中に入れた。次
いで下記に示すガラス基板を研磨液の中に３秒浸漬し
て、研磨液をガラス基板表面に塗布した。その後３０℃
で平坦化処理を１０分行ない、続いて水で研磨液を完全
に洗浄した。上記操作を１サイクルとして１０サイクル
繰り返した。本実施例におけるガラス基板の研磨量は４
００μｍだった。このようにして作成したＬＣＤ用ガラ
ス基板の表面状態を下記に示す評価法に基づいて評価し
た。表２に検体数５枚の平均値を示した。

【００４８】［ガラス基板］ガラス成分として、ＳｉＯ
₂５７％、Ａｌ₂Ｏ₃１７％、Ｂ₂Ｏ₃７％を含むガラス基
板（１０ｃｍ×１０ｃｍ角、厚み１１００μｍ）を使用
した。［研磨液］研磨成分としてフッ酸を、増粘剤として硫酸
マグネシウム及びアミン系界面活性剤を、溶媒として水
を使用して、フッ酸濃度４０％、硫酸マグネシウム濃度
３０％、アミン系界面活性剤濃度１％の研磨液を調製し
た。［研磨液の粘度］Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．
４、回転数０．６ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の
粘度を測定した。結果は、１×１０³Pa・sだった。［ガラス基板の表面状態の評価］表面粗度計を用いて、
表面粗さを測定した。また、マイクロメーターを用いて
板厚ばらつきを測定した。また、ピット、キズの有無と
うねりの有無を目視により観察した。

【００４９】（比較例１）下記に示す研磨液を用いた以
外は、実施例１と同一研磨量になるように、ＬＣＤ用ガ
ラス基板を作成した。表２に検体数５枚の平均値を示し
た。［研磨液］研磨成分としてフッ酸を、溶媒として水を使
用して、フッ酸濃度４％の研磨液を調製した。［研磨液の粘度］Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．
１、回転数６０ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の粘
度を測定した。結果は、１×１０^-1Pa・sだった。

【００５０】

【表２】

【００５１】実施例２の表面粗さは最大０．００７μｍ
であるのに対し、比較例２の表面粗さは最大０．０１１
μｍであった。また、実施例２の板厚ばらつきは最大５
μｍであるのに対し、比較例２の板厚ばらつきは最大１
５μｍであった。この結果より、塗布・平坦化・洗浄の
サイクルを複数回繰り返して同一研磨量のＬＣＤ用ガラ
ス基板を製造する場合、本発明は、従来技術に比べて、
ガラス表面の平坦性が格段に優れることが確認された。
また、ピット、キズの有無、うねりの有無についても定
性的ではあるが、本発明の方が従来技術よりも優れてい
ることが確認された。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＣＤ用
ガラス基板は、従来よりもガラス基板表面の平坦性に優
れたものである。また本発明の製造方法によれば、連続
生産しても歩留まり良く、かつ化学研磨液の廃棄処分が
不要なＬＣＤ用ガラス基板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラス基板を水平にした状態でＬＣＤ用ガラス
基板を製造する場合の製造工程の１実施例を示す正面図
である。

【図２】ガラス基板を垂直にした状態でＬＣＤ用ガラス
基板を製造する場合の製造工程の１実施例を示す正面図
である。

【図３】研磨液を含有する液槽の中にガラス基板を浸漬
する塗布手段を用いる場合の表面処理装置の形態を示す
模式図である。

【符号の説明】

１ガラス基板２塗布厚調整ローラー３噴射ノズル４研磨液５洗浄ノズル６水切りワイパー７エアーノズル８ガラス送り用ローラー９液槽１０ガラス固定用カセット１１温度調節用ヒーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板を研磨液で化学研磨して得ら
れる液晶ディスプレイ用ガラス基板であって、１００ｃｍ²当りにおける直径１００μｍ以上のピット
が存在せず、直径１００μｍ未満のピットが５０個以下
であることを特徴とする液晶ディスプレイ用ガラス基
板。
【請求項２】ガラス基板を研磨液で化学研磨して得ら
れる液晶ディスプレイ用ガラス基板であって、照度１×１０³ルクスにおける目視可能なピットが存在
しないことを特徴とする液晶ディスプレイ用ガラス基
板。
【請求項３】ガラス基板を化学研磨する作用を有する
研磨成分と溶液粘度を増加させる作用を有する増粘剤を
共に一定濃度含有し、かつ粘度が５×１０^-1〜５×１０
⁵Pa・sの範囲にある研磨液を、ガラス基板上に所定量だ
け塗布してガラス基板の平坦化反応を進行させ、所定時間経過後に、平坦化反応に供した研磨液を洗浄す
ることを特徴とする液晶ディスプレイ用ガラス基板の製
造方法。
【請求項４】研磨液は、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、
リン酸等から選ばれる１種または２種以上の研磨成分を
含有することを特徴とする請求項３に記載の液晶ディス
プレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】研磨液は、１〜５５重量％の研磨成分を
含有することを特徴とする請求項３または請求項４に記
載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】研磨液は、塩化マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸
化マグネシウム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシ
ウム等のマグネシウム化合物、エステル系、フェノール
系、アミド系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、
スルホン酸系、ノニオン系、アミン系、エーテル系、高
分子アルコール等の界面活性剤、アニオン系、シアノー
ル系等の凝集剤、合成または天然の吸水ポリマー、ポリ
グリコール系の消泡剤、尿素、天然の糖類、接着剤等か
ら選ばれる１種または２種以上の増粘剤を含有すること
を特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の
液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】研磨液は、研磨成分としてフッ酸を含有
し、増粘剤として硫酸マグネシウム及びアミン系界面活
性剤を含有することを特徴とする請求項３から請求項６
のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製
造方法。
【請求項８】研磨液は、前記平坦化反応により生成す
るフッ化物等の反応生成物が実質的に含有されていない
ことを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記
載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】ガラス基板を水平または垂直にした状態
で、ガラス基板上に研磨液を塗布することを特徴とする
請求項３から請求項８のいずれかに記載の液晶ディスプ
レイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項１０】スプレーによる吹き付け塗布、ローラ
ーによる回転塗布、スキージによる平面塗布、あるいは
研磨液を含有する液槽中にガラス基板を浸漬する浸漬塗
布から選ばれる１種または２種以上の塗布手段を用いる
ことにより、ガラス基板上に研磨液を塗布することを特
徴とする請求項３から請求項９のいずれかに記載の液晶
ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項１１】シャワー洗浄、ジェット洗浄、ローラ
ー洗浄、スクレーパ洗浄から選ばれる１種または２種以
上の洗浄手段を用いることにより、平坦化反応に供した
研磨液を洗浄することを特徴とする請求項３から請求項
１０のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板
の製造方法。
【請求項１２】ガラス基板上に研磨液を所定量だけ塗
布してガラス基板の平坦化反応を進行させる工程と、所
定時間経過後に平坦化反応に供した研磨液を洗浄する工
程を複数回繰り返すことを特徴とする請求項２から請求
項１０のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基
板の製造方法。