JP2019089667A - ガラス基板 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の剥離動作に適した表面粗さ分布を有するガラス基板を低コストに得る。【解決手段】本発明に係るガラス基板１は、第一の主表面２と、第二の主表面３とを有する。第一の主表面２の表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下で、第二の主表面３の中央領域４における表面粗さＲａが０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下で、第二の主表面３の外周領域５に、中央領域４における表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、ガラス基板に関する。

周知のように、近年の画像表示装置については、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などに代表されるフラットパネルディスプレイ（以下、単にＦＰＤという。）が主流となっている。これらＦＰＤについては軽量化が推進されていることから、ＦＰＤに使用されるガラス基板についても薄板化に対する要求が高まっている。

上述したガラス基板は、例えば各種ダウンドロー法に代表される板状ガラスの成形方法により帯状に成形した板状ガラス（帯状板ガラス）を長手方向で所定の寸法に切断し、切断した板状ガラスの幅方向（帯状板ガラスの主表面に平行で、かつ長手方向に直交する向きをいう。以下、同じ。）両端部分をさらに切断した後、必要に応じて、各切断面に研磨加工等を施すことにより得られる。

ところで、この種のガラス基板を用いてＦＰＤを製造するに際しては、その製造過程における静電気の帯電が問題となることがある。すなわち、絶縁体であるガラスは帯電し易いため、例えば載置台にガラス基板を載置して所定の加工を施す際、ガラス基板と載置台との接触及び剥離によりガラス基板が帯電することがある（これを、剥離帯電と呼ぶことがある。）。帯電したガラス基板に導電性の物体が近づくと放電が生じ、この放電によって、ガラス基板の主表面上に形成された各種素子や電子回路を構成する電極線の破損、あるいはガラス基板自体の破損を招くおそれがある（これらを、絶縁破壊又は静電破壊と呼ぶことがある。）。また、帯電したガラス基板は載置台に張り付き易く、これを無理やり引き剥がすことでガラス基板の破損を招くおそれもある。これらは当然に表示不良の原因となるため、極力回避すべき事象である。

上記事象を回避するための手段として、例えばガラス基板の裏面（載置台の載置面と接触する側の主表面）に所定のガスを供給して裏面に表面処理を施すことにより、裏面を粗面化する方法が考えられる（例えば、特許文献１を参照）。ガラス基板と載置面との接触面積が大きいほど剥離した際の帯電量が増大する傾向にあることから、載置面と接触するガラス基板の裏面を粗面化することで、ガラス基板と載置面との接触面積を減少させて、剥離時の帯電抑制を図っている。また、ガラス基板の裏面が平滑であるほど載置面の如き平滑面に張り付き易い点に鑑み、ガラス基板と載置面との接触面積を減少させることで、ガラス基板を載置面に張り付き難くして、剥離時のガラス基板の破損防止を図っている。

特開２０１４−８０３３１号公報

上述した粗面化は、通常、ガラス基板における一方の主表面の全域にわたって均一になされる。しかしながら、粗面化の程度が主表面全域にわたって均一な状態では、実際のガラス基板の取扱い性を考慮した場合、必ずしも適切でない場合があることがわかってきた。すなわち、実際の剥離工程では、載置台の複数箇所に設置されたピンを上昇させることにより、ガラス基板を載置台から剥離させる。その際、ガラス基板はその端部から剥がれていくことになる。このような剥離動作を考慮した場合、表面粗さの分布が均一な状態だと、粗面化の効果が十分に得られない可能性がある。言い換えると、実際の剥離動作に適した表面粗さ分布が存在する可能性がある。また、単に剥がし易さだけを考慮するのであれば、裏面の粗面化度合い（表面粗さ）を全体的に高めればよいが、そうすると、必要以上に粗面化処理に時間をかけることになるため、生産性の面、ひいてはコスト面で好ましいとはいえない。

以上の事情に鑑み、本明細書では、実際の剥離動作に適した主表面の表面粗さ分布を有するガラス基板を低コストに得ることを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係るガラス基板により達成される。すなわち、このガラス基板は、第一の主表面と、第二の主表面とを有するガラス基板において、第一の主表面の表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下で、第二の主表面の中央領域における表面粗さＲａが０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下で、第二の主表面の外周領域に、中央領域における表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域が設けられている点をもって特徴付けられる。なお、本明細書でいう「中央領域」とは、ガラス基板の第二の主表面の中央（重心）に位置し、第二の主表面の輪郭を縮尺０．６で縮小した形状を境界とする領域を意味する。また、「外周領域」とは、ガラス基板の第二の主表面の外周に位置し、第二の主表面のうち上述の中央領域を除いた残りの領域を意味する。また、中央領域における表面粗さＲａは、中央領域の中央位置と、外周領域と中央領域との境界上の位置（本明細書では図１に示すＰ１〜Ｐ８の８ヶ所）とでそれぞれ測定した算術平均粗さの平均値とし、外周領域における表面粗さＲａは、ガラス基板の第二の主表面を画成する各辺部を中央領域側に１０ｍｍ移動させて形成される形状上の位置（本明細書では図１に示すＰ９〜Ｐ１６の８ヶ所）でそれぞれ測定するものとする。「粗面化領域が設けられている」とは、外周領域の測定位置の何れかが、中央領域の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示すことを意味する。

このように、本発明では、ガラス基板の一方の主表面（第一の主表面）において、その表面粗さＲａを、各種素子や電極線、電子回路等を高精度に形成可能な程度の大きさ（０．２ｎｍ以下）としつつ、他方の主表面（第二の主表面）において、第二の主表面の中央領域における表面粗さＲａを０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下とし、かつ第二の主表面の外周領域に、中央領域における表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域を設けるようにした。これにより、外周領域に位置する粗面化領域が剥離の起点となり、剥離を円滑に開始することができる。よって、ガラス基板の割れを低減でき、安全にガラス基板を剥がすことができる。また、ガラス基板が載置台に密着することによってガラス基板が載置台から剥離しない問題を低減できる。さらに、外周領域に含まれる一つ以上の粗面化領域における表面粗さＲａについてのみ、所定の大きさ以上の値（中央領域の表面粗さＲａより０．２ｎｍ以上大きい値）を示すようなガラス基板であればよいため、粗面化のための処理を最小限の領域及び量に抑えることができる。これにより粗面化処理を効率よく低コストに実施することができる。

また、本発明に係るガラス基板においては、粗面化領域が、第二の主表面が有する複数の辺部のうちいずれか一つの辺部に沿って延び、かつ外周領域の表面粗さＲａが上記一つの辺部から遠ざかるにつれて減少していてもよい。なお、「粗面化領域が辺部に沿って延びる」とは、ある辺部からの距離が１０ｍｍである測定位置の表面粗さＲａが、いずれも、中央領域の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きいことを意味する。

このように、粗面化領域がいずれかの辺部に沿って延びる場合、外周領域の表面粗さＲａが上記辺部から遠ざかるにつれて減少するように表面粗さ分布を設けることで、ガラス基板が剥がれ易い方向を意図的に作り出すことができる。従って、起点となる粗面化領域からガラス基板の剥離を円滑に進展させて、ガラス基板を容易にかつ安全に剥がすことが可能となる。

また、本発明に係るガラス基板においては、粗面化領域が、第二の主表面が有する複数の角部のうち少なくとも一つの角部に設けられていてもよい。なお、「粗面化領域が角部に設けられている」とは、ガラス基板の第二の主表面を画成する各辺部を中央領域側に１０ｍｍ移動させて形成される形状において、頂点に位置する測定位置の表面粗さＲａが、中央領域の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きいことを意味する。

このように、粗面化領域を、第二の主表面の四つの角部の少なくとも一つに設けることにより、当該角部が剥離の起点となるので、ガラス基板の剥離を円滑に開始させることができる。

また、この場合、本発明に係るガラス基板においては、粗面化領域が、複数の角部全てに設けられていてもよい。

このように、粗面化領域を、複数の角部全てに設けることによって、全ての角部が剥離の起点となるので、ガラス基板の剥離を円滑に開始させることができる。

以上に述べたように、本発明によれば、実際の剥離動作に適した裏面の表面粗さ分布を有するガラス基板を低コストに得ることが可能となる。

本発明の第一実施形態に係るガラス基板の平面図である。 図１に示すガラス基板の第二の主表面における表面粗さ分布を模式的に描いた図である。 図１に示すガラス基板の製造方法の一例を説明するための図であって、ガラス基板の第二の主表面に表面処理を施す工程の概略正面図である。 本発明の第二実施形態に係るガラス基板の第二の主表面における表面粗さ分布を模式的に描いた図である。 図４に示すガラス基板の製造方法の一例を説明するための図であって、ガラス基板の第二の主表面に表面処理を施す工程の搬送方向に直交する向きの概略側面図である。 本発明の第三実施形態に係るガラス基板の第二の主表面における表面粗さ分布を模式的に描いた図である。 図６に示すガラス基板の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第四実施形態に係るガラス基板の第二の主表面における表面粗さ分布を模式的に描いた図である。 図８に示すガラス基板の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。

≪本発明の第一実施形態≫
以下、本発明の第一実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。

本実施形態に係るガラス基板１は、図１に示すように矩形状をなすもので、例えばケイ酸塩ガラス、シリカガラスなどで形成され、好ましくはホウ珪酸ガラスで形成され、より好ましくは無アルカリガラスで形成される。この場合、ガラス基板１のガラス組成の一例として、質量％で、ＳｉＯ₂：５０〜７０％、Ａｌ₂Ｏ₃：１２〜２５％、Ｂ₂Ｏ₃：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜１５％、ＳｒＯ：０〜１２％、ＢａＯ：０〜１５％含有するものを挙げることができる。

なお、ここでいう無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスを指し、具体的には、アルカリ成分が３０００ｐｐｍ以下のガラスを指す。経年劣化を少しでも防止又は軽減する観点からは、アルカリ成分が１０００ｐｐｍ以下のガラスが好ましく、５００ｐｐｍ以下のガラスがより好ましく、３００ｐｐｍ以下のガラスがさらに好ましい。

ガラス基板１の厚み寸法は、例えば７００μｍ以下に設定され、好ましくは６００μｍ以下に設定され、より好ましくは５００μｍ以下に設定され、さらに好ましくは４００μｍ以下に設定される。厚み寸法が小さいほど、剥離工程でガラス基板１の破損を生じ易いからであり、故に、厚み寸法が小さいほど、本発明による効果を有効に享受し得るからである。なお、厚み寸法の下限については特に設けられていないが、成形後の取り扱い性（例えば剥離時の取り扱い性など）などを考慮すると、１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上に設定されるのがよい。

ガラス基板１の第一の主表面２の面積、すなわち第二の主表面３の面積（ともに図２を参照）は、例えば０．０９ｍ²以上に設定され、好ましくは０．２ｍ²以上に設定され、より好ましくは０．５ｍ²以上に設定され、さらに好ましくは１．０ｍ²以上に設定される。第二の主表面３の面積が大きいほど、剥離帯電を引き起こし易く、またその際の帯電量も多くなる傾向にあるためである。故に、第二の主表面３の面積が大きいほど、本発明による効果を有効に享受し得る。なお、面積の上限については特に設けられていないが、成形後の取り扱い性、特に表面処理時の取り扱い性などを考慮すると、第二の主表面３の面積は、例えば１０ｍ²以下に設定され、好ましくは６．５ｍ²以下に設定される。

次に、ガラス基板１の表面性状、特に表面粗さについて述べる。

ガラス基板１の第一の主表面２における表面粗さＲａは、０．２ｎｍ以下である。なお、ここでいう表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｒ １６８３：２０１４に準拠した算術平均粗さであり、原子間力顕微鏡により測定、評価される（以下、本明細書において同じ。）。

図２は、ガラス基板１の第二の主表面３における表面粗さＲａの分布の一例を示している。図２中、棒状グラフの高さは表面粗さＲａの大きさ、棒状グラフの上方又は側方に記載された括弧内の数字又は記号は図１に示すガラス基板１の第二の主表面３上の位置（図１を参照）をそれぞれ示している。図２に示すように、第二の主表面３の表面粗さＲａは、中央領域４と外周領域５とで相違している。具体的には、図２に示すように、第二の主表面３の中央領域４における表面粗さＲａが０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下であるのに対し、第二の主表面３の外周領域５には、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている。

ここで、中央領域４とは、図１に示すように、第二の主表面３の中央（重心）に位置し、第二の主表面３の輪郭を縮尺０．６で縮小した形状を境界とする領域を指す。なお、第二の主表面３の重心と、第二の主表面３の輪郭を縮尺０．６で縮小した形状の重心は一致している。また、外周領域５とは、第二の主表面３のうち上述のように定義した中央領域４を除いた残りの領域を指す。

また、中央領域４における表面粗さＲａは、本明細書では、中央領域４の中央位置Ｐ０と、外周領域５と中央領域４との境界１０上の位置（本明細書では図１に示すように境界１０の角部Ｐ１〜Ｐ４と、これら角部Ｐ１〜Ｐ４の中間位置Ｐ５〜Ｐ８）でそれぞれ測定した算術平均粗さの平均値として評価される。また、外周領域５の表面粗さＲａは、ガラス基板１の第二の主表面３の各辺部６〜８を中央領域側に１０ｍｍ移動させて形成される形状の角部Ｐ９〜Ｐ１２及びその形状の各辺部６’〜８’の中間位置Ｐ１３〜Ｐ１６で測定して評価される。

「第二の主表面３の外周領域５には、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている」とは、外周領域５の測定位置Ｐ９〜Ｐ１６における算術平均粗さの値のいずれかが、中央領域４の表面粗さＲａ（Ｐ１〜Ｐ８の平均値）よりも０．２ｎｍ以上大きいことを意味する。

また、本実施形態では、図２に示すように、粗面化領域Ａが、第二の主表面３が有する複数の辺部６〜８のうち一つの短辺部８に沿って延びている。ここで、「粗面化領域Ａが、第二の主表面３が有する複数の辺部６〜８のうち一つの辺部８に沿って延び」とは、中央領域４側に１０ｍｍ移動させた辺部８’にある測定位置Ｐ９，Ｐ１１及びＰ１４の表面粗さＲａが、いずれも、中央領域４の表面粗さＲａ（Ｐ１〜Ｐ８の平均値）よりも０．２ｎｍ以上大きいことを意味する。

本実施形態では、図２に示すように、外周領域５の表面粗さＲａが上記一つの短辺部８から遠ざかるにつれて減少している。このため、外周領域５のうちでＰ１０、Ｐ１２及びＰ１５の表面粗さＲａは、中央領域４の表面粗さＲａよりも小さい。つまり、中央領域４の表面粗さＲａよりも小さい領域が、中央領域４を挟んで粗面化領域Ａと平行に設けられている。

なお、粗面化領域Ａの表面粗さＲａは、剥離のし易さの観点では大きいほど良いが、あまりに大きくし過ぎると、後述する表面処理に必要以上の時間を要することになる。また、ＦＰＤの製造工程の熱処理でピッチズレが起こりやすくなる。以上の観点から、粗面化領域Ａの表面粗さＲａは、中央領域４の表面粗さＲａ＋０．５ｎｍ以下に設定するのがよく、好ましくは中央領域４の表面粗さＲａ＋０．３ｎｍ以下に設定するのがよい。

上記構成のガラス基板１は、例えば各種ダウンドロー法に代表される公知の成形方法により帯状に成形したガラス基板を長手方向で所定の寸法に切断し、切断して得たガラス基板の幅方向両端部分をさらに切断した後、必要に応じて、各切断面に研削及び研磨加工を施す等により得られる。なお、各種ダウンドロー法としては、オーバーフローダウンドロー法が好適な一例として挙げられる。オーバーフローダウンドロー法によれば、ガラス基板の第一の主表面２が火造り面となり、その表面粗さＲａを容易に０．２ｎｍ以下とすることができる。

また、ガラス基板１の裏面となる第二の主表面３における表面粗さＲａの分布については、例えば以下に示す表面処理工程を端面加工工程の後に設けることにより得られる。

図３は、図２に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与するための表面処理工程２０を示している。この表面処理工程２０は、ガラス基板１を所定の方向Ｘ１に搬送するための搬送装置２１と、搬送装置２１で搬送されているガラス基板１の第二の主表面３（図３でいえば下面）に所定の表面処理を施す表面処理装置２２と、搬送装置２１及び表面処理装置２２を収容する処理室２３とを備える。

このうち、搬送装置２１は、例えば複数対のローラ２４を有しており、複数対のローラ２４の少なくとも一部を回転駆動させることにより、ローラ２４上に位置するガラス基板１を所定の方向Ｘ１に搬送可能としている。回転駆動していない残りのローラ２４がある場合、これら残りのローラ２４はいわゆるフリーローラである。なお、図３では、複数対のローラ２４は表面処理装置２２の搬送方向Ｘ１前後に配設されているが、必要に応じて、表面処理装置２２の挿通路２５上に配設してもかまわない。

表面処理装置２２は、ガラス基板１の第二の主表面３に処理ガスＧを供給して所定の表面処理を施すためのもので、処理対象となるガラス基板１が挿通される挿通路２５と、挿通路２５に開口する一又は複数の給気口２６と、給気口２６とは異なる位置で挿通路２５に開口する一又は複数の排気口２７と、処理ガスＧを生成する処理ガス生成装置２８と、使用した処理ガスＧを無害化する排ガス処理装置２９とを備える。処理ガス生成装置２８は給気路３０を介して給気口２６につながり、排ガス処理装置２９は排気路３１を介して排気口２７とつながっている。

処理ガスＧの種類並びに組成は、ガラス基板１に対する所定の表面処理（腐食による粗面化）を可能とする限りにおいて任意であり、例えばフッ化水素ガスなどの酸性ガス、又はこの種のガスを一部に含むものを使用することができる。

上記構成の表面処理工程２０では、処理ガス生成装置２８で生成された処理ガスＧは給気路３０に導入され、給気路３０の下流端に位置する給気口２６から放出される。給気口２６が面する挿通路２５に図１に示すガラス基板１（図３中、二点鎖線で示している）が挿通されると、給気口２６から放出された処理ガスＧがガラス基板１の第二の主表面３と接触し、第二の主表面３に所定の表面処理が施される。これにより、ガラス基板１の第二の主表面３が腐食し、粗面化される。

この際、表面処理条件を適宜に設定することにより、図２に示す表面粗さＲａの分布が第二の主表面３に付与され得る。具体的には、ガラス基板１の長辺部６，７の長手方向と、搬送方向Ｘ１（図３を参照）とを一致させた状態で、ガラス基板１を水平姿勢で搬送する。これにより、ガラス基板１は、短辺部８側（図１）を先頭にして挿通路２５に導入される。また、ガラス基板１の挿通路２５への導入開始に伴い、ガラス基板１の搬送速度を次第に大きくし、又は／及び、挿通路２５中の第二の主表面３に供給する処理ガスＧの流量を次第に小さくする等の制御を行う。このように各種表面処理条件を設定することにより、粗面化領域Ａが一つの短辺部８に沿って延び（図１）、かつ外周領域５の表面粗さＲａが一つの短辺部８から遠ざかるにつれて減少する表面粗さＲａの分布が第二の主表面３に付与され得る。

なお、ガラス基板１に供給された処理ガスＧは、挿通路２５に面する排気口２７（本実施形態では二つ）を介して排気路３１に引き込まれ、排気路３１の下流側に位置する排ガス処理装置２９に導入される。導入された処理ガスＧは、排ガス処理装置２９によって有害物質を取り除いた状態で系外に排出される。

このように、本発明に係るガラス基板１では、第一の主表面２において、その表面粗さＲａを、各種素子や電極線、電子回路等を高精度に形成可能な程度の大きさ（０．２ｎｍ以下）とし、第二の主表面３において、第二の主表面３の中央領域４における表面粗さＲａを０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下とし、かつ第二の主表面３の外周領域５に、中央領域４における表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａを設けるようにした。これにより、外周領域５に位置する粗面化領域Ａが剥離の起点となり、剥離を円滑に開始することができる。よって、ガラス基板１の割れを低減でき、安全にガラス基板１を剥がすことができる。また、ガラス基板１が載置台に密着することによってガラス基板１が載置台から剥離しない問題を低減できる。さらに、外周領域５に含まれる一つ以上の粗面化領域Ａにおける表面粗さＲａについてのみ、所定の大きさ以上の値（中央領域４の表面粗さＲａより０．２ｎｍ以上大きい値）を示すようなガラス基板１であればよいため、粗面化のための処理、例えば図３に示す処理ガスＧによる表面処理を最小限の領域及び量に抑えることができる。これにより粗面化処理を効率よく低コストに実施することができる。

また、本実施形態では、粗面化領域Ａが辺部８に沿って延び、かつ外周領域５の表面粗さＲａが上記辺部８から遠ざかるにつれて減少する表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に設けるようにした。このように、表面粗さＲａの分布に、長辺部６，７に沿った所定の偏りを設けることによって、ガラス基板１を剥がし易い方向（ここでは長辺部６，７に沿った向き）を意図的に作り出すことができる。従って、起点となる粗面化領域Ａ内の短辺部８から長辺部６，７に沿って剥離が円滑に進展しやすく、ガラス基板１を容易にかつ安全に剥がすことが可能となる。

以上、本発明の第一実施形態を説明したが、本発明に係るガラス基板は、上記実施形態には限定されることなく、本発明の範囲内で種々の形態を採ることが可能である。

≪本発明の第二実施形態≫

図４は、本発明の第二実施形態に係るガラス基板１の第二の主表面３における表面粗さＲａの分布の一例を示している。図４中、棒状グラフの高さは表面粗さＲａの大きさ、棒状グラフの上方又は側方に記載された括弧内の数字又は記号は図１に示すガラス基板１の第二の主表面３上の位置をそれぞれ示している。図４に示すように、本実施形態においても、第二の主表面３の外周領域５には、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている。

また、本実施形態では、上記構成に加えて、粗面化領域Ａが長辺部７に沿って延び、かつ外周領域５の表面粗さＲａが上記長辺部７から遠ざかるにつれて減少する表面粗さＲａの分布を示している。つまり、本実施形態は、前述の第一実施形態と、粗面化領域Ａが延びる方向、及び、外周領域５の表面粗さＲａが変化する方向が異なる。

図４に示す如き第二の主表面３の表面粗さＲａの分布については、例えば以下に示す表面処理工程を端面加工工程の後に設けることにより得られる。

図５は、図４に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与するための表面処理工程４０を示している。この表面処理工程４０は、図３と同様、ガラス基板１を所定の方向Ｘ１に搬送するための搬送装置４１と、表面処理装置４２と、搬送装置４１及び表面処理装置４２を収容する処理室４３とを備える。

このうち、搬送装置４１は、一対のローラ４４，４５を有している。一対のローラ４４，４５の回転軸は、水平面に対して傾斜している。これにより、長辺部７側が長辺部６側よりも下方に位置するようにガラス基板１を傾斜させた状態で、ガラス基板１を所定の方向Ｘ１に搬送可能としている。

この場合、表面処理装置４２の挿通路４６は、ガラス基板１が短辺部８，９に沿って傾斜した状態で挿通路４６に挿通可能なように、第一のローラ４４側が第二のローラ４５側よりも下方に位置するようにその姿勢を傾斜させている。その他の構成は図３に示す表面処理装置２２と同じであるので、詳細な説明を省略する。

上記構成の表面処理工程４０では、処理ガス生成装置２８（図３）で生成された処理ガスＧは給気路３０（図３）に導入され、給気路３０の下流端に位置する給気口４７（図５）から放出される。給気口４７が面する挿通路４６に図１に示すガラス基板１（図５中、二点鎖線で示している）が挿通されると、給気口４７から放出された処理ガスＧがガラス基板１の第二の主表面３に供給され、第二の主表面３に所定の表面処理が施される。これにより、ガラス基板１の第二の主表面３が腐食し、粗面化される。

この際、表面処理条件を適宜に設定することにより、図４に示す表面粗さＲａの分布が第二の主表面３に付与され得る。具体的には、ガラス基板１の長辺部６，７の長手方向と、搬送方向Ｘ１とを一致させ（図３を参照）、かつ長辺部７側が長辺部６側より下方に位置するようにガラス基板１を傾斜させた状態で搬送しながら、処理ガスＧを第二の主表面３に供給する（図５）。このように、各主表面処理条件を設定することにより、第二の主表面３の下方に位置する領域ほど、相対的に粗面化の度合いが高まり、第二の主表面３の上方に位置する領域ほど、相対的に粗面化の度合いが低下する。よって、上述の表面処理工程４０を経て得られたガラス基板１においては、図４に示すように、粗面化領域Ａが長辺部７に沿って延び、かつ外周領域５の表面粗さＲａが上記長辺部７から遠ざかるにつれて減少する表面粗さＲａの分布が第二の主表面３に付与され得る。

このように、本実施形態では、粗面化領域Ａが長辺部７に沿って延び、かつ外周領域５の表面粗さＲａが、上記長辺部７から遠ざかるにつれて減少する表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に設けるようにした。このように、表面粗さＲａの分布に、短辺部８，９に沿った所定の偏りを設けることによって、ガラス基板１を剥がし易い方向（ここでは短辺部８，９に沿った向き）を第一実施形態とは異なる向きに作り出すことができる。従って、起点となる粗面化領域Ａ内の長辺部７から短辺部８，９に沿って剥離が円滑に進展しやすく、ガラス基板１を容易にかつ安全に剥がすことが可能となる。

≪本発明の第三実施形態≫
図６は、本発明の第三実施形態に係るガラス基板１の第二の主表面３における表面粗さＲａの分布の一例を示している。図６中、棒状グラフの高さは表面粗さＲａの大きさ、棒状グラフの上方又は側方に記載された括弧内の数字又は記号は図１に示すガラス基板１の第二の主表面３上の位置をそれぞれ示している。図６に示すように、本実施形態においても、第二の主表面３の外周領域５には、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている。

また、本実施形態では、粗面化領域Ａが、第二の主表面３を画成する四つの角部のうち一つの角部に設けられている。「粗面化領域Ａが角部に設けられている」とは、各辺部６〜９を中央領域側に１０ｍｍ移動させて形成される形状６’〜９’において、頂点に位置する測定位置Ｐ９〜Ｐ１２の表面粗さＲａのいずれかが、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きいことを意味する（図１参照）。図６に示すガラス基板１では、左下の角部（測定位置Ｐ１１）に粗面化領域Ａが設けられている。

図６に示す如き第二の主表面３の表面粗さＲａの分布については、例えば図７に示すフローに従って、ガラス基板１に対して各種処理を施すことにより得られる。

具体的には、図７に示すように、まず図３に示す表面処理工程２０においてガラス基板１に処理ガスＧによる表面処理を施すことにより、第二の主表面３をその全域にわたって粗面化する（第一粗面化工程Ｓ１）。然る後、ガラス基板１の第二の主表面３のうち所定の角部（ここでは図１に示す位置Ｐ１１が含まれる角部）を除いた領域にマスキングを施す（マスキング工程Ｓ２）。そして、マスキングした状態のガラス基板１に対して、再び図３に示す表面処理工程２０の表面処理を施すことにより、マスキングされていない所定の角部のみを再び粗面化する（第二粗面化工程Ｓ３）。これにより、粗面化領域Ａが、第二の主表面３を画成する四つの角部のうち所定の一つの角部（位置Ｐ１１を含む角部）に設けられた表面粗さＲａの分布が第二の主表面３に付与され得る。

このように、本実施形態では、粗面化領域Ａを、第二の主表面３の四つの角部の少なくとも一つに設けるようにしたので、粗面化領域Ａに位置する角部Ｐ１１が剥離の起点となる。従って、ガラス基板１の剥離を円滑に開始させることができる。

≪本発明の第四実施形態≫
図８は、本発明の第四実施形態に係るガラス基板１の第二の主表面３における表面粗さＲａの分布の一例を示している。図８中、棒状グラフの高さは表面粗さＲａの大きさ、棒状グラフの上方又は側方に記載された括弧内の数字又は記号は図１に示すガラス基板１の第二の主表面３上の位置をそれぞれ示している。図８に示すように、本実施形態においても、第二の主表面３の外周領域５には、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている。

また、本実施形態では、粗面化領域Ａが、第二の主表面３を画成する四つの角部全てに設けられている。図８に示すガラス基板１では、測定位置Ｐ９〜Ｐ１２の表面粗さＲａが何れも、中央領域４の表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きく、四つ全ての角部に粗面化領域Ａが設けられている（図８）。

図８に示す如き第二の主表面３の表面粗さＲａの分布については、例えば図９に示すフローに従って、ガラス基板１に対して各種処理を施すことにより得られる。

具体的には、図９に示すように、まず図３に示す表面処理工程２０においてガラス基板１に処理ガスＧによる表面処理を施すことにより、第二の主表面３をその全域にわたって粗面化する（第一粗面化工程Ｓ４）。然る後、ガラス基板１の第二の主表面３のうち四つ全ての角部（ここでは図１に示す位置Ｐ９〜Ｐ１２が含まれる角部）を除いた領域にマスキングを施す（マスキング工程Ｓ５）。そして、マスキングした状態のガラス基板１に対して、再び図３に示す表面処理工程２０の表面処理を施すことにより、マスキングされていない四つ全ての角部を再び粗面化する（第二粗面化工程Ｓ３）。これにより、粗面化領域Ａが、第二の主表面３を画成する四つの角部全てに設けられた表面粗さＲａの分布が第二の主表面３に付与され得る。

このように、本実施形態では、粗面化領域Ａを、第二の主表面３の四つの角部全てに設けるようにしたので、粗面化領域Ａに位置する全ての角部Ｐ９〜Ｐ１２が剥離の起点となり、剥離を円滑に開始させることができる。

なお、第三実施形態では、所定の一つの角部に粗面化領域Ａが設けられた場合を例示し、第四実施形態では、四つの角部全てに粗面化領域Ａが設けられた場合を例示したが、もちろん、二つ又は三つの角部に粗面化領域Ａが設けられた表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与することも可能である。

また、第三及び第四実施形態において、外周領域５のうち角部以外の領域における表面粗さＲａの大きさは任意であるから、例えば図１に示す位置Ｐ１３〜Ｐ１６における表面粗さＲａの全て又は一部が中央領域４の表面粗さＲａより０．２ｎｍ以上大きい分布をとることも可能である。このように外周領域５の外周縁、すなわち第二の主表面３の外周縁全ての領域が粗面化領域Ａであれば、剥離をより円滑に開始させることができる。

また、第一実施形態では、ガラス基板１の搬送速度や処理ガスＧの供給流量を調整することで、図２に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与した場合を例示し、第二実施形態では、ガラス基板１を所定の向きに傾斜させた状態で搬送しながら表面処理を施すことで、図４に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与した場合を例示したが、これらの分布は、上記以外の方法で形成することも可能である。すなわち、図示は省略するが、短辺部８，９の長手方向と搬送方向Ｘ１とを一致させた状態で、ガラス基板１を水平姿勢で搬送しながら、第一実施形態のように搬送速度や処理ガスＧの供給流量を適宜に設定することによっても、図４に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与し得る。あるいは、同じく図示は省略するが、短辺部８，９の長手方向と、搬送方向Ｘ１とを一致させ、かつ短辺部８側が短辺部９側より下方に位置するようにガラス基板１を傾斜させた状態で搬送しながら、処理ガスＧを第二の主表面３に供給することによっても、図２に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与し得る。

あるいは、第一及び第二実施形態に係る表面粗さＲａの分布は、上記以外の方法で形成することも可能である。例えば図示は省略するが、表面処理工程２０，４０の前工程として、ガラス基板１を水等で洗浄する洗浄工程を設けると共に、洗浄時に第二の主表面３に付着する水分に所定の偏りを設けた状態とする。この際、例えば短辺部８側ほど付着した水分が多く、短辺部９側ほど付着した水分が少なくなるよう、水分の付着状態に偏りを設けた後、図３に示すような表面処理を施すことにより、図２に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与し得る。あるいは、長辺部７側ほど付着した水分が多く、長辺部６側ほど付着した水分が少なくなるよう、水分の付着状態に偏りを設けた後、図３に示すような表面処理を施すことにより、図４に示す表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与し得る。この場合、水分の付着度合いによって処理ガスＧによる表面処理（粗面化）の度合いが変化するものと推察される。従って、水分の付着状態に上述の如き偏りを設けた状態でガラス基板１に表面処理を施すのであれば、搬送速度や処理ガスＧの供給流量、あるいはガラス基板１の搬送姿勢を変化させる必要はない。すなわち、搬送速度や処理ガスＧの供給流量が一定で、ガラス基板１が水平姿勢で搬送される場合であっても、図２や図４に示す表面粗さＲａの分布を付与し得る。もちろん、前洗浄が必要でなければ、上述した水分の付着状態の偏りを第二の主表面３に設けるためだけに、水分を例えば霧状にして供給する工程を表面処理工程２０，４０の前に設けることも可能である。

もちろん、第二の主表面３の中央領域４における表面粗さＲａが０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下で、外周領域５に、中央領域４における表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域Ａが設けられている限りにおいて、当該表面粗さＲａの分布を第二の主表面３に付与するための手段は任意である。

また、第一〜第四実施形態に係るガラス基板１では、図示は省略するが、ＦＰＤを製造するに際し、載置台の複数個所に設置されたピンを上昇させることにより、ガラス基板１を載置台から剥離させる態様を採用することができる。この場合、複数のピンを同時に上昇させても、外周領域５に位置する粗面化領域Ａが起点となり、剥離を円滑に開始することができるが、複数のピンのうちで粗面化領域Ａに位置するピンを先行して上昇させることが好ましい。粗面化領域Ａ又はその周辺に位置するピンを先行して上昇させれば、粗面化領域Ａがより確実に起点となるので、剥離をより円滑に開始することができる。加えて、起点とする粗面化領域Ａからの距離が近い順にピンを上昇させることが好ましい。起点とする粗面化領域Ａからの距離が近い順にピンを上昇させれば、起点の剥離をより円滑に伸展させることができる。

本発明の実施例として、１０００枚のガラス基板を製造した。ガラス基板は、日本電気硝子社製のディスプレイ用の無アルカリガラス基板（製品名：ＯＡ−１１）とした。ガラス基板のサイズは、２２００ｍｍ×２５００ｍｍ、厚みは５０μｍとした。成形方法は、オーバーフローダウンドロー法とした。ガラス基板の第二の主表面には、図５に示す表面処理工程による表面処理を施した。

製造されたガラス基板から１枚のガラス基板を採取し、第二の主表面の表面粗さＲａを測定装置（Ｂｒｕｋｅｒ社製、型式：Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＩＣＯＮ）で測定した。その結果、中央領域の表面粗さＲａ（Ｐ０〜Ｐ８の平均値）は０．４ｎｍであった。外周領域の表面粗さＲａは、Ｐ９で０．３ｎｍ、Ｐ１０で０．３ｎｍ、Ｐ１１で０．６ｎｍ、Ｐ１２で０．６ｎｍ、Ｐ１３で０．３ｎｍ、Ｐ１４で０．４ｎｍ、Ｐ１５で０．４ｎｍ、Ｐ１６で０．６ｎｍであった。したがって、ガラス基板の第二の主表面３には、図４に示すように、粗面化領域Ａが長辺部７に沿って延び、かつ外周領域５の表面粗さＲａが上記長辺部７から遠ざかるにつれて減少する表面粗さＲａの分布が付与された。得られたガラス基板を剥離試験に供した。剥離試験では、載置台に載置した後、載置台が備える複数のピンを同時に上昇させることによって載置台からガラス基板を剥離させた。

比較例では、水平姿勢でガラス基板の第二の主表面に表面処理を施した点を除き、実施例と同じ条件でガラス基板を製造した。その結果、中央領域の表面粗さＲａ（Ｐ０〜Ｐ８の平均値）は０．４ｎｍであった。外周領域（Ｐ９〜Ｐ１６）の表面粗さＲａは、０．３〜０．５ｎｍであった。したがって、ガラス基板の第二の主表面には、粗面化領域Ａが形成されなかった。このガラス基板を剥離試験に供した。

比較例に係る剥離試験では、１０００枚のガラス基板のうちで５０枚のガラス基板がピンを上昇させても載置台から剥離しなかった。これに対し、実施例の剥離試験では、１０００枚のガラス基板の全部がピンの上昇に伴って載置台から剥離した。すなわち、ガラス基板が載置台から剥離しない問題を抑制できた。このことから、本発明のガラス基板によれば、外周領域に位置する粗面化領域Ａを起点として利用でき、剥離を円滑に開始可能なことが確認できた。

１ ガラス基板
２ 第一の主表面
３ 第二の主表面
４ 中央領域
５ 外周領域
６，７ 長辺部
８，９ 短辺部
１０ 中央領域と外周領域との境界
２０，４０ 表面処理工程
２１，４１ 搬送装置
２２，４２ 表面処理装置
２３，４３ 処理室
２４，４４，４５ ローラ
２５，４６ 挿通路
２６，４７ 給気口
２７ 排気口
２８ 処理ガス生成装置
２９ 排ガス処理装置
３０ 給気路
３１ 排気路
Ａ 粗面化領域
Ｇ 処理ガス
Ｐ０〜Ｐ１６ 表面粗さＲａの測定位置

Claims (4)

1. 第一の主表面と、第二の主表面とを有するガラス基板において、
   前記第一の主表面の表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下で、
   前記第二の主表面の中央領域における表面粗さＲａが０．３ｎｍ以上でかつ１．０ｎｍ以下で、
   前記第二の主表面の外周領域に、前記中央領域における表面粗さＲａよりも０．２ｎｍ以上大きな表面粗さＲａを示す粗面化領域が設けられていることを特徴とするガラス基板。
2. 前記粗面化領域は、前記第二の主表面が有する複数の辺部のうち何れか一つの辺部に沿って延び、かつ前記外周領域の表面粗さＲａが、前記一つの辺部から遠ざかるにつれて減少している請求項１に記載のガラス基板。
3. 前記粗面化領域は、前記第二の主表面が有する複数の角部のうち少なくとも一つの角部に設けられている請求項１に記載のガラス基板。
4. 前記粗面化領域は、前記複数の角部全てに設けられている請求項３に記載のガラス基板。

Images