JP2006027911A - Method for polishing surface of glass plate, glass substrate for flat panel display, and flat panel display - Google Patents
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本発明は、ガラス板の研磨方法に関し、特にガラス板表面の平坦化に好適に使用することができるガラス板表面の研磨方法、この方法を使用して研磨したフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、及びこのガラス基板を使用したフラットパネルディスプレイに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for polishing a glass plate, and in particular, a method for polishing a glass plate surface that can be suitably used for flattening the surface of a glass plate, a glass substrate for a flat panel display polished using this method, and this The present invention relates to a flat panel display using a glass substrate.
フラットパネルディスプレイの一種である液晶ディスプレイ(LCD)は、一表面に透明電極等を一種以上積層した一対のガラス基板を貼り合せた構成を有し、薄型化した画像表示装置として生産が拡大化してきている。この薄型化したLCDであっても更なる薄型化が目指されており、特許文献1には、LCDの構成部材であるガラス基板を薄型化するための方法が開示されている。
この特許文献1に開示されているガラス基板を薄型化する方法は、ガラス基板を研磨液に浸漬してガラス基板表面を研磨し、ガラス基板を薄型化するものである。この方法によれば、ガラス基板がその全体にわたって均一に研磨されてガラス基板全体を均一に薄型化することができるものと特許文献1に記載されている。
The method of thinning the glass substrate disclosed in
LCDの構成部材であるガラス基板を製造する過程や一対のガラス基板を貼り合せるまでの過程において、ガラス基板表面が外部と接触することによって、その表面が損傷することがある。図4は、表面が損傷したガラス基板を研磨液に浸漬したときの表面形状変化を説明する図である。図4(a)は、表面が損傷したガラス基板12を表す断面図であり、図4(b)は、図4(a)のガラス基板12を研磨液に浸漬して表面研磨した図である。図4(b)に示すように、表面に傷13を負ったガラス基板12表面を特許文献1に記載されている通りの単なる研磨液に浸漬する研磨を行った場合には、表面傷13の有無に関わらずガラス基板12表面全体が研磨されることになって、ガラス基板表面の窪んだ部分となっている傷13が完全に消失することがないので、表面平坦性に乏しいガラス基板となる問題がある。このような表面平坦性に乏しいガラス基板となる問題は、LCDと同じフラットパネルディスプレイであるプラズマディスプレイやエレクトロルミネッセンスディスプレイ等に使用されているガラス基板をエッチング液に浸漬して研磨した場合にも生じることになる。
In the process of manufacturing a glass substrate, which is a constituent member of an LCD, or in the process of bonding a pair of glass substrates, the surface of the glass substrate may be damaged by contact with the outside. FIG. 4 is a diagram for explaining the surface shape change when a glass substrate having a damaged surface is immersed in a polishing liquid. FIG. 4A is a cross-sectional view showing the
平坦性に乏しいガラス基板を画像表示面の構成部材として使用したフラットパネルディスプレイは、表示される画像のゆがみが生じ易いフラットパネルディスプレイとなる。そのため、ガラス基板表面の平坦性を向上させることができるガラス基板表面の研磨方法が提供されることが望まれている。 A flat panel display using a glass substrate with poor flatness as a constituent member of an image display surface is a flat panel display in which the displayed image is likely to be distorted. Therefore, it is desired to provide a method for polishing a glass substrate surface that can improve the flatness of the glass substrate surface.
本発明は、上記事情に鑑み、表面に傷が存在しているガラス板を研磨した場合であっても、研磨後のガラス板表面の平坦性が高いガラス板表面の研磨方法、この研磨方法によって研磨されたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、及び、このガラス基板を使用したフラットパネルディスプレイを提供することを目的とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides a method for polishing a glass plate surface having high flatness on the surface of the glass plate after polishing, even when the glass plate having scratches on the surface is polished. An object of the present invention is to provide a polished glass substrate for a flat panel display and a flat panel display using the glass substrate.
本発明は、パッドをガラス板表面に当接して前記ガラス板表面を研磨する方法であって、前記パッドと前記ガラス板表面の間にフッ化水素を介在させることを特徴とするガラス板表面の研磨方法である。前記フッ化水素は、フッ化水素水溶液又はフッ化水素ガスとして供給し、前記パッドと前記ガラス板の間にフッ化水素を介在させるものであると良い。 The present invention is a method for polishing a glass plate surface by contacting a pad with the surface of the glass plate, wherein hydrogen fluoride is interposed between the pad and the glass plate surface. Polishing method. The hydrogen fluoride is preferably supplied as a hydrogen fluoride aqueous solution or hydrogen fluoride gas, and hydrogen fluoride is interposed between the pad and the glass plate.
本発明は、前記研磨方法によって研磨されたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板である。また本発明は、前記ガラス基板を使用したフラットパネルディスプレイである。 The present invention is the glass substrate for flat panel display polished by the polishing method. Moreover, this invention is a flat panel display using the said glass substrate.
上記のように構成された研磨方法によれば、研磨過程において生じたスラッジが傷の窪んだ部分に充填されるとその後の傷表面の研磨を抑制しつつ傷以外のガラス表面が研磨されることになるので、研磨後のガラス板表面の平坦性が高いものとなる。 According to the polishing method configured as described above, when the sludge generated in the polishing process is filled into the recessed portion of the scratch, the glass surface other than the scratch is polished while suppressing subsequent polishing of the scratch surface. Therefore, the flatness of the glass plate surface after polishing becomes high.
また上記のように構成されたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、平坦性の高いガラス基板となり、上記のように構成されたフラットパネルディスプレイは、平坦性が高いガラス基板を使用して製造されたフラットパネルリスプレイであるので、表示される映像のゆがみが抑制されたフラットパネルディスプレイとなる。 Moreover, the glass substrate for flat panel displays configured as described above becomes a glass substrate with high flatness, and the flat panel display configured as described above is a flat manufactured using a glass substrate with high flatness. Since it is a panel display, it becomes a flat panel display in which distortion of the displayed video is suppressed.
本発明を実施形態に基づき説明する。図1は、本発明に関する第一実施形態に係る方法を実施するための装置を説明するための図である。この装置は、パッド2が貼り付けられ回転可能な定盤3と、定盤3に貼り付けられたパッド2の表面にフッ化水素水溶液を供給するノズル4と、研磨するガラス基板を保持してパッド2に当接させ、そして押圧した状態で回転させるガラス基板研磨ヘッド1とを備える。ガラス基板研磨ヘッド1は、ガラス基板保持ホルダー1aと、このホルダー1aの中心軸上方向に垂直に延びるシャフト1bを備えている。
The present invention will be described based on an embodiment. FIG. 1 is a diagram for explaining an apparatus for carrying out a method according to a first embodiment relating to the present invention. This apparatus holds a
フッ化水素水溶液は、ガラス溶解性の性質を有するフッ化水素が水に溶解したものであるが、フッ化水素以外の化合物をフッ化水素と共に溶解しても良い。フッ化アンモニウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム等のフッ化物、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等の無機酸、酢酸、コハク酸等の有機酸、陰イオン系界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤を一種又は二種以上選択してフッ化水素水溶液に溶解しても良い。 The hydrogen fluoride aqueous solution is obtained by dissolving hydrogen fluoride having glass-soluble properties in water, but a compound other than hydrogen fluoride may be dissolved together with hydrogen fluoride. Fluorides such as ammonium fluoride, potassium fluoride and sodium fluoride, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid, organic acids such as acetic acid and succinic acid, anionic surfactants, amphoteric surfactants, etc. One or more surfactants may be selected and dissolved in an aqueous hydrogen fluoride solution.
図1に示された装置を使用して行われる本発明に係る方法は、次のように行われる。定盤3と共にパッド2をその中心軸を回転軸として回転させた後に、ノズル4からフッ化水素水溶液がパッド2の表面に供給され、パッド2とこれに当接させるガラス基板の間にフッ化水素水溶液が介在するようになる。パッド2が回転しているので、フッ化水素水溶液は、パッド2表面一面に供給される。このパッド2に研磨ヘッド1のホルダー1aに保持されたガラス基板を当接し、更にシャフト1bの回転させることでガラス基板を回転させながら押圧する。このようにして、第一実施形態に係る方法が使用される。
The method according to the present invention performed using the apparatus shown in FIG. 1 is performed as follows. After rotating the
図2は、本発明に係る研磨方法を説明するための断面図である。なお、図2においてガラス基板5とパッド2の間は離れたものとなっているが、これは、説明の便宜上離して図示したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a polishing method according to the present invention. In FIG. 2, the
図2(a)は、ガラス基板1の傷6が存在している面をパッド2側に向け、ガラス基板5とパッド2の間に図示されていないフッ化水素水溶液を介在させて研磨している図である。研磨過程においては、フッ化水素がガラス基板5表面を溶解して研磨する。そして、フッ化水素水溶液に難溶性のスラッジ7が生じ、このスラッジ7は、研磨液と共にガラス基板5とパッド2の間に介在することになる。
In FIG. 2A, the surface of the
図2(b)は、図2(a)のガラス基板5表面の研磨を更に進行させた図である。ガラス基板5及び研磨パッド2が共に同方向に回転し、この回転に伴ってスラッジ7は、ガラス基板5の傷6内に充填されることになる。また、スラッジ7がガラス基板5表面の傷以外の部分に付着することがパッド2とガラス基板5との摩擦によって防止される。
FIG. 2B is a diagram in which polishing of the surface of the
図2(c)は、図2(b)のガラス基板5表面の研磨を更に進行させた図である。ガラス基板5の傷に充填されたスラッジ7は、フッ化水素水溶液に対して難溶性の性質を有するので、ガラス基板5の傷部分の研磨が他の部分の研磨と同時に進行することが防止される。スラッジ7は、ガラス基板5の傷以外の部分の研磨速度と同速度で、パッド2で除去されることになる。
FIG. 2C is a diagram in which polishing of the surface of the
図2(d)は、図2(c)のガラス基板5表面の研磨を更に進行させた図である。研磨を進行させたことにより、ガラス基板5表面の傷は消失することになる。この傷が消失した後に研磨を中止すると、平坦性の高いガラス基板を得ることができる。フッ化水素酸水溶液は、洗浄することによって除去される。
FIG. 2D is a diagram in which polishing of the surface of the
以上の第一実施形態に係る方法によってガラス基板を研磨すると、ガラスとフッ化水素水溶液との反応によって生じたスラッジがガラス表面傷の凹部分に強制的に充填され、凹部分の研磨が他の部分の研磨と同時に進行することが防止される。即ち、凹部分の研磨が遅延することによって、凹部分以外の他のガラス基板表面が先行して研磨され、この先行研磨によって凹部分以外の部分と同一平面を構成することになったスラッジは、凹部分以外の部分の研磨速度と同速度でパッドにより除去されることになる。その結果、研磨後のガラス基板表面の平坦性が向上することになる。また、研磨ヘッド2によってガラス基板とフッ化水素水溶液の界面の圧力が高くなっているため、ガラス基板表面を溶解して研磨する研磨速度が速まることになる。
When the glass substrate is polished by the method according to the first embodiment described above, the sludge generated by the reaction between the glass and the hydrogen fluoride aqueous solution is forcibly filled into the concave portion of the glass surface scratch, and the polishing of the concave portion is the other polishing. Progressing simultaneously with the polishing of the portion is prevented. That is, by delaying the polishing of the concave portion, the glass substrate surface other than the concave portion is polished in advance, and the sludge that is configured to form the same plane as the portion other than the concave portion by this preliminary polishing, It is removed by the pad at the same speed as the polishing speed of the portion other than the concave portion. As a result, the flatness of the polished glass substrate surface is improved. Further, since the pressure at the interface between the glass substrate and the hydrogen fluoride aqueous solution is increased by the polishing
次に本発明に関する第2実施形態に係る方法を説明する。図3は、本発明に関する第二実施形態に係る方法を実施するための装置を説明するための図である。図3(a)は、装置の簡略斜視図であり、図3(b)は、図3(a)のA−A間断面模式図である。図3の装置は、パッド8が貼り付けられ回転可能な定盤9と、研磨するガラス基板10を保持してパッド8に当接させ、そして押圧した状態で回転させるガラス基板研磨ヘッド1とを備える。ガラス基板研磨ヘッド1は、ガラス基板保持ホルダー1aと、このホルダー1aの中心軸上方向に垂直に延びるシャフト1bを備えている。
Next, a method according to a second embodiment relating to the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining an apparatus for carrying out the method according to the second embodiment of the present invention. 3A is a simplified perspective view of the apparatus, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3A. The apparatus of FIG. 3 includes a
パッド8は、通気性ある多孔質樹脂によって構成され、定盤9には、パッド8を貼り合せる面にフッ化水素ガスを供給するためのフッ化水素ガス供給管11が接続されている。この供給管11から供給されるフッ化水素ガスは、パッド8を通じてガラス基板1に向けて噴射し、ガラス基板10とパッド8の間にフッ化水素が介在することになる。
The pad 8 is made of a breathable porous resin, and the
フッ化水素ガスがガラス基板10に噴射されると、ガラス基板10表面が溶解研磨されることになる。この研磨中においても、上記第一実施形態と同じくスラッジが発生することになるが、第一実施形態と同じく定盤9と研磨ヘッド1のホルダー1aを回転させながら研磨を行っているので、スラッジがガラス基板10表面の傷に充填されることになってこの傷表面が研磨されることを阻害することになる。つまり、フッ化水素ガスを使用して研磨する場合であっても、上記第一実施形態と同じく研磨後のガラス基板の表面の平坦性が高いものとなる。
When hydrogen fluoride gas is injected onto the
上記第一実施形態及び第二実施形態では、ガラス基板の研磨について説明したが、このガラス基板は、LCD等のフラットパネルディスプレイに使用するガラス基板の研磨に使用することができるものである。また、ガラス基板がLCDに使用される一対のガラス基板を貼り合せたものであっても良い。 In the first embodiment and the second embodiment, the polishing of the glass substrate has been described. However, this glass substrate can be used for polishing a glass substrate used for a flat panel display such as an LCD. Alternatively, the glass substrate may be a pair of glass substrates used for an LCD.
本発明に係る研磨方法は、フラットパネルディスプレイに使用するガラス基板に要求される平坦性が高いガラス基板を製造することができるものであるから、本発明の研磨方法を使用して研磨したガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板として好適に使用され、このガラス基板を使用してフラットパネルディスプレイを製造する事ができる。 The polishing method according to the present invention is capable of producing a glass substrate having high flatness required for a glass substrate used for a flat panel display. Therefore, the glass substrate polished by using the polishing method of the present invention. Is suitably used as a glass substrate for a flat panel display, and a flat panel display can be produced using this glass substrate.
2 パッド
5 ガラス基板
6 傷
7 スラッジ
2
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CN106082687A (en) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of glass thinning method and thinning device |
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