JP2023087933A - Method for manufacturing glass plate - Google Patents
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Description
本開示は、可撓性を有する薄型のガラス板と、当該ガラス板を支持する支持ガラスとを貼り合わせて積層体を作製する工程を含んだガラス板の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a method for manufacturing a glass plate, including a step of bonding a flexible thin glass plate and a support glass that supports the glass plate to produce a laminate.
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に代表されるディスプレイに組み込まれるガラス基板は薄板化が推進されているのが現状であり、これに伴って薄型のガラス板(例えば厚みが100μm以下)が製造されている。このような薄型のガラス板は可撓性に富んだ性質を有している。 At present, glass substrates incorporated in displays represented by liquid crystal displays, plasma displays, etc. are being made thinner, and along with this, thin glass plates (for example, thickness of 100 μm or less) are being manufactured. . Such a thin glass plate has a property of being rich in flexibility.
薄型のガラス板に処理(例えば成膜処理)を施すにあたっては、ガラス板の取り扱いを容易にする目的で、ガラス板と、これを支持する支持ガラスとの面同士を接触させて貼り合わせることで、両ガラスが重ね合わされた積層体を利用する場合がある。特許文献1には積層体を作製する手法の一例が開示されている。
When applying a treatment (for example, film formation) to a thin glass plate, for the purpose of facilitating the handling of the glass plate, the surfaces of the glass plate and the support glass that supports it are brought into contact and bonded together. , a laminate in which both glasses are superimposed.
同手法においては、図7に示すように、定盤100上にガラス板200を配置すると共に、四隅がそれぞれスペーサー300により支持された状態の支持ガラス400をガラス板200の上方に間隔を空けて配置する。そして、矢印Fで示すように、支持ガラス400の中央部を上方から押圧し、支持ガラス400を下凸に湾曲変形させながらガラス板200の中央部に接触させる。これにより、両ガラス200,400の中央部同士が貼り合わせの起点となり、当該起点から貼り合わされた領域が放射状に拡大していくことで、両ガラス200,400が重ね合わされた積層体が作製される。
In this method, as shown in FIG. 7, a
上記の手法においては、図8に示すように、ガラス板200の可撓性に起因して、定盤100上に配置されたガラス板200に反りが発生している場合がある。この反りの存在により、支持ガラス400と貼り合わされたガラス板200の一部が支持ガラス400から浮き上がって皺になる問題が生じていた。これは、本来、貼り合わされた領域が起点から放射状に拡大していくべきところ、反りによるガラス板200の凹凸が原因となって意図しない箇所が先行して貼り合わされてしまうためである。
In the above method, as shown in FIG. 8, the
上述の事情に鑑みて解決すべき技術的課題は、可撓性を有する薄型のガラス板を製造するに際し、当該ガラス板を支持ガラスと貼り合わせて積層体を作製する工程が含まれる場合に、皺の発生を回避した貼り合わせを可能にすることである。 A technical problem to be solved in view of the above-mentioned circumstances is that, when manufacturing a flexible thin glass plate includes a step of bonding the glass plate to a support glass to produce a laminate, To enable bonding while avoiding the occurrence of wrinkles.
上記の課題を解決するためのガラス板の製造方法は、ステージ上に配置した可撓性を有するガラス板と、ガラス板を支持する支持ガラスとの面同士を接触させ、両ガラスが貼り合わされた領域を貼り合わせの起点から放射状に拡大させることで、両ガラスが重ね合わされた積層体を作製する積層工程を含んだ方法であって、積層工程では、ガラス板をステージからの負圧により吸引した状態で、両ガラスを貼り合わせることを特徴とする。 A method for manufacturing a glass plate for solving the above-mentioned problems is to bring the surfaces of a flexible glass plate placed on a stage and a support glass that supports the glass plate into contact with each other to bond the two glasses together. A method including a lamination step of fabricating a laminated body in which both glasses are superimposed by radially enlarging a region from the starting point of lamination. In the lamination step, the glass plate was sucked by a negative pressure from a stage. It is characterized by bonding both glasses together in a state.
本方法では、積層工程にてガラス板をステージからの負圧で吸引することで、ガラス板に存在する反りをステージに倣うように矯正することが可能となる。そして、ガラス板から反り(凹凸)を除去した状態の下で、ガラス板と支持ガラスとを貼り合わせることができる。これにより、両ガラスが貼り合わされた領域について、当該領域を確実に貼り合わせの起点から放射状に拡大させることが可能となる。その結果、意図しない箇所が先行して貼り合わされてしまうことが防止され、ガラス板の一部が支持ガラスから浮き上がって皺になることを回避できる。 In this method, by sucking the glass plate with a negative pressure from the stage in the lamination process, it is possible to correct the warp existing in the glass plate so as to follow the stage. Then, the glass plate and the support glass can be bonded together in a state where the warp (unevenness) is removed from the glass plate. As a result, it is possible to reliably expand the region in which the two glasses are bonded together radially from the starting point of the bonding. As a result, it is possible to prevent unintended portions from being attached first, and to avoid wrinkles caused by part of the glass plate rising from the support glass.
上記の方法において、積層工程の実行前に、ガラス板をステージからの負圧により吸引した状態で、ステージ上でのガラス板の位置を調節する調節工程を実行することが好ましい。 In the above method, it is preferable to perform the adjustment step of adjusting the position of the glass plate on the stage while the glass plate is sucked by the negative pressure from the stage before the lamination step is performed.
このようにすれば、ガラス板をステージからの負圧により吸引し、ガラス板の反りを除去した状態の下で位置の調節を行うため、調節の精度を高めることができ、ひいては支持ガラスとの貼り合わせの精度を高めることが可能となる。 In this way, the glass plate is sucked by the negative pressure from the stage, and the position is adjusted in a state in which the warpage of the glass plate is removed. It is possible to improve the accuracy of bonding.
上記の方法において、ステージとガラス板との相互間に、通気性を有する保護シートを介在させることが好ましい。 In the above method, it is preferable to interpose a protective sheet having air permeability between the stage and the glass plate.
このようにすれば、ガラス板と支持ガラスとを貼り合わせやすくなる。両ガラスを貼り合わせるにあたっては、ステージが負圧によりガラス板を吸引しようとする力(以下、吸引力と表記)を、ガラス板が支持ガラスと貼り付こうとする力よりも小さくする必要がある。ステージとガラス板との相互間に通気性を有する保護シートを介在させれば、介在させない場合と比較して吸引力を抑制でき、吸引力が両ガラスの円滑な貼り合わせを阻害する程に過大となることを抑制できる。その結果、ガラス板と支持ガラスとを貼り合わせやすくなる。また、上述のとおり吸引力を抑制できることで、調節工程を実行する際にステージ上でガラス板を移動させやすくなり、ガラス板の位置の調節が行いやすくなる。さらには、保護シートの存在により、位置の調節のためにガラス板を移動させるに際し、ガラス板がステージと擦れて傷付くことも防止できる。 By doing so, it becomes easier to bond the glass plate and the support glass together. When bonding both glasses together, it is necessary to make the force with which the stage tries to attract the glass plate by negative pressure (hereinafter referred to as suction force) to be smaller than the force with which the glass plate tries to stick to the support glass. . If a protective sheet having air permeability is interposed between the stage and the glass plate, the suction force can be suppressed compared to the case where it is not interposed, and the suction force becomes excessive enough to hinder the smooth bonding of both glasses. can be suppressed. As a result, it becomes easier to bond the glass plate and the support glass together. In addition, since the suction force can be suppressed as described above, it becomes easier to move the glass plate on the stage when performing the adjustment process, and it becomes easier to adjust the position of the glass plate. Furthermore, the presence of the protective sheet prevents the glass plate from being damaged by rubbing against the stage when the glass plate is moved for position adjustment.
上記の方法において、保護シートがステージに固定されていることが好ましい。 In the above method, it is preferred that the protective sheet is fixed to the stage.
このようにすれば、調節工程を実行する際に、ガラス板を移動させるのに付随して保護シートがずれてしまうことを回避でき、ガラス板の位置の調節を円滑に行うことが可能となる。 By doing so, it is possible to prevent the protective sheet from being displaced accompanying the movement of the glass plate when performing the adjustment step, and it is possible to smoothly adjust the position of the glass plate. .
上記の方法において、保護シートの硬度がガラス板の硬度よりも低いことが好ましい。ここで言う「保護シートの硬度がガラス板の硬度よりも低い」とは、保護シートを構成する材料として、ガラス板のモース硬度と同じ、またはガラス板よりもモース硬度の高い材料を含まないことを意味している。 In the above method, the hardness of the protective sheet is preferably lower than that of the glass plate. Here, "the hardness of the protective sheet is lower than that of the glass plate" means that the material constituting the protective sheet does not contain a material with the same Mohs hardness as the glass plate or a higher Mohs hardness than the glass plate. means
このようにすれば、保護シートとの接触によってガラス板が傷付いてしまうことを確実に回避することが可能となる。 By doing so, it is possible to reliably avoid damage to the glass plate due to contact with the protective sheet.
上記の方法において、保護シートの厚みが100μm以下であることが好ましい。 In the above method, the protective sheet preferably has a thickness of 100 μm or less.
このようにすれば、保護シートの厚みが十分に薄いことから、保護シートと重なり合った際のガラス板の平坦性を確保しやすくなり、皺の発生を回避したガラス板と支持ガラスとの貼り合わせを実現する上で一層有利となる。 In this way, since the thickness of the protective sheet is sufficiently thin, it becomes easy to ensure the flatness of the glass plate when it overlaps with the protective sheet, and the glass plate and the support glass are bonded together without wrinkles. is more advantageous in realizing
上記の方法において、保護シートの表面粗さRaが25nm以上であることが好ましい。 In the above method, the protective sheet preferably has a surface roughness Ra of 25 nm or more.
このようにすれば、調節工程の実行に伴いガラス板をステージ上で移動させる際に、ガラス板と保護シートとの滑りをガラス板の移動に好適な状態にすることが可能となる。 By doing so, when the glass plate is moved on the stage in accordance with the execution of the adjusting process, it is possible to make the sliding between the glass plate and the protective sheet suitable for the movement of the glass plate.
上記の方法において、ガラス板は、支持ガラスと貼り合わされる面の裏側面が成膜されていてもよい。 In the above method, the glass plate may have a film formed on the back surface of the surface to be bonded to the supporting glass.
成膜されたガラス板には反りが発生しやすい。そのため、成膜されたガラス板を支持ガラスと貼り合わせて積層体を作製するに際し、本開示に係る方法を適用すれば、その効果を好適に享受することが可能である。 A glass plate on which a film is formed is likely to be warped. Therefore, if the method according to the present disclosure is applied to fabricate a laminate by bonding a glass plate on which a film has been formed to a support glass, the effect can be favorably enjoyed.
本開示に係るガラス板の製造方法によれば、可撓性を有する薄型のガラス板を製造するに際し、当該ガラス板を支持ガラスと貼り合わせて積層体を作製する工程が含まれる場合に、皺の発生を回避した貼り合わせが可能になる。 According to the method for manufacturing a glass plate according to the present disclosure, when manufacturing a thin glass plate having flexibility includes a step of bonding the glass plate to a support glass to produce a laminate, wrinkles may occur. It is possible to perform lamination while avoiding the occurrence of
以下、実施形態に係るガラス板の製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の説明で参照する各図面に表示したX方向、Y方向、及び、Z方向は、互いに直交する方向である。 Hereinafter, a method for manufacturing a glass plate according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the X direction, Y direction, and Z direction shown in each drawing referred to in the description of the embodiments are directions orthogonal to each other.
本製造方法は、図1~図4に時系列の順で示すように、可撓性を有する薄型のガラス板1と、当該ガラス板1を支持する支持ガラス2とを貼り合わせることで、両ガラス1,2が重ね合わされた積層体3を作製する工程を含んでいる。
In this manufacturing method, as shown in chronological order in FIGS. It includes a step of producing a
上記工程として、具体的には、ガラス板1と支持ガラス2との貼り合わせ前に、ステージとしての定盤4上でガラス板1の位置を調節する調節工程P1(図1)と、調節工程P1の実行後に、ガラス板1と支持ガラス2との合わせ面1a,2a同士を接触させ、両ガラス1,2を貼り合わせる積層工程P2(図2~図4)とを含んでいる。
Specifically, the above steps include an adjustment step P1 (FIG. 1) for adjusting the position of the
両ガラス1,2は、その材質として、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等の様々な材質とすることが可能であるが、耐久性の観点から、本実施形態では無アルカリガラスとしている。
Both
両ガラス1,2の各々において、相互に貼り合わされる側の面となる合わせ面1a,2aは、その表面粗さRa(算術平均粗さ)が1.0nm以下とされている。表面粗さRaは、例えば両ガラス1,2に対する研磨加工、或いは、ケミカルエッチングにより制御でき、具体的には、研磨パッドの番手の調整、エッチング液の濃度、液温度、処理時間の調整等により制御される。なお、合わせ面1a,2aの表面粗さRaの値が小さいほど、合わせ面1a,2a同士を貼り合わせた際に両面が密着しやすいため、表面粗さRaは、0.5nm以下であることが更に好ましく、0.2nm以下であることが最も好ましい。
In each of the
両ガラス1,2の形状は特に限定されないが、本実施形態での両ガラス1,2は共に矩形状に形成されている。ガラス板1の厚みは200μm以下とされている。支持ガラス2はガラス板1よりも厚みが大きく、支持ガラス2の厚みは300μm~2000μmとされている。ガラス板1は、合わせ面1aの裏側となる面が成膜(例えばITO膜等)されている。本実施形態では、成膜の影響によりガラス板1に反りが発生し、ガラス板1に凹凸が形成されている。反りの大きさは、ガラス板1の厚みよりも大きい場合がある(例えば1.5mm~3mm)。ここで言う「反り」とは、ガラス板1を定盤4上に載置した場合に、ガラス板1の端部が定盤4から浮き上がった寸法(後述の載置面4aから浮き上がった寸法)の最大値である。なお、本実施形態とは異なり、ガラス板1は非成膜であってもよく、非成膜の場合でも反りは発生し得る。
Although the shape of both
支持ガラス2の面積はガラス板1の面積よりも大きくなっている。つまり、合わせ面2aは合わせ面1aよりも面積が大きく、両ガラス1,2を貼り合わせた際には、支持ガラス2の端部がガラス板1の端部から食み出した状態となる。
The area of the
ここで、上記の調節工程P1および積層工程P2を実行するための設備の概要について、図1~図4を参照して説明する。 Here, an overview of equipment for executing the adjustment process P1 and the lamination process P2 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
定盤4は両工程P1,P2を実行するための作業台であり、本実施形態では金属で構成されている。定盤4はガラス板1が載置される載置面4aを有し、載置面4aは水平な平坦面に形成されている。載置面4a上には通気性を有する保護シート5が固定されており、両工程P1,P2の実行時には保護シート5がガラス板1と定盤4との相互間に介在する。定盤4は、矢印F1で示すように、両工程P1,P2の実行時に、負圧により保護シート5を介してガラス板1に吸引力を作用させることが可能である(詳細は後述)。
The
保護シート5は一例として紙、ポリエチレンテレフタレート、高発泡ポリエチレンなどの樹脂等の材質により構成される。保護シート5の硬度はガラス板1の硬度よりも低くなっている。これは、保護シート5との接触によりガラス板1が傷付くことを防止する目的である。ここで言う「保護シート5の硬度はガラス板1の硬度よりも低くなっている」とは、保護シート5を構成する材料として、ガラス板1のモース硬度と同じ、またはガラス板1よりもモース硬度の高い材料を含まないことを意味している。また、保護シート5の厚みは100μm以下とされている。これは、保護シート5と重なり合った際のガラス板1の平坦性を確保しやすくする目的である。なお、保護シート5の厚みは好ましくは80μm以下である。さらに、保護シート5の表面粗さRaは25nm以上とされている。これは、調節工程P1の実行時に、ガラス板1と保護シート5との滑りを好適な状態とする目的である。また、保護シート5の表面粗さRaは例えば150nm以下とすることができる。
As an example, the
スペーサー6は、定盤4の載置面4a上に四つが配置(図1~図4には二つのみを図示)されると共に、載置面4a上にてガラス板1よりも外周側に配置されている。各スペーサー6は、支持ガラス2のコーナー部を下方から支持する支持部材として機能し、四つのスペーサー6は、支持ガラス2の四隅に対応するように配置されている。四つのスペーサー6により支持された支持ガラス2は、定盤4上のガラス板1に対して上方に間隔を空けた状態で配置される。また、支持ガラス2は、湾曲変形が許容された状態でスペーサー6に支持されている。
Four
本実施形態では支持部材としてスペーサー6を使用しているが、これに限定されるものではない。支持部材としては、以下の(1),(2)の条件を満たす限りで任意の部材を使用してよい。(1)支持ガラス2を定盤4上のガラス板1とは間隔を空けて対向させた状態で支持することが可能。(2)支持ガラス2の湾曲変形を許容した状態で支持ガラス2の端部を支持することが可能。上記(1),(2)の条件を満たす部材として、例えば、矩形状をなす支持ガラス2の四辺を支持する枠状の部材を支持部材としてもよいし、支持ガラス2の対向する二辺のみを支持する部材を支持部材としてもよい。
Although the
ここで、定盤4が保護シート5を介してガラス板1に吸引力F1を作用させるための機構の詳細について、図5及び図6を参照して説明する。
Here, the details of the mechanism by which the
定盤4の載置面4aには、ガラス板1を吸引するための複数の吸引孔4bが形成されている。吸引孔4bは、X方向およびY方向に沿って配列されている。載置面4a上において吸引孔4bが形成された領域の面積は、ガラス板1の面積よりも大きくなっている。各吸引孔4bは、図示省略の負圧発生装置(例えば真空ポンプ等)と接続されており、当該装置の稼働により保護シート5を介してガラス板1に負圧を作用させて吸引する。
A plurality of
保護シート5は、テープ7(図1~図4では図示省略)により定盤4の載置面4aに貼り付けられている。保護シート5には、当該保護シート5を厚み方向(Z方向)に貫通した複数の貫通孔5aが形成されており、当該貫通孔5aにより保護シート5に通気性が付与されている。貫通孔5aは、X方向およびY方向に沿って配列されている。保護シート5において貫通孔5aが形成された領域の面積は、ガラス板1の面積よりも大きくなっている。これにより、定盤4が保護シート5を介してガラス板1の全体を吸引することが可能となっている。
The
なお、定盤4の吸引孔4bおよび保護シート5の貫通孔5aの形状は、円形であってもよいし、円形以外の形状であってもよい。また、定盤4の吸引孔4bの位置と保護シート5の貫通孔5aの位置は一致している必要はない。定盤の吸引孔4bの最大径は1mm~10mmとされる。また、保護シート5の貫通孔5aの最大径は1μm~1mmとされる。なお、吸引孔4b及び貫通孔5aの最大径とは、吸引孔4b及び貫通孔5aの重心を通る直線において、最大の長さとなる直線の長さを意味する(例えば、孔の形状が楕円形である場合には長径が最大径となる)。そして、定盤4の吸引孔4bの数や保護シート5の貫通孔5aの数は、ガラス板1の厚みに応じて設定可能である。例えば、ガラス板1の厚みが100μm以上の場合、ガラス板1を定盤4に強く吸引させるために定盤4の吸引孔4bの数は保護シート5の貫通孔5aの数よりも多いことが好ましく、また、定盤4の吸引孔4bの位置は保護シート5の貫通孔5aの位置と一致することが好ましい。一方で、ガラス板1の厚みが100μm未満の場合、ガラス板1全体に対して吸引力を加えるために、多孔質樹脂などにより構成される保護シート5を使用したり、保護シート5の貫通孔5aの数を定盤4の吸引孔4bの数よりも多くすることが好ましい。これにより、ガラス板1と支持ガラス2とを貼り合わせやすくなる。
The shape of the
以下、上記の設備を用いたガラス板の製造方法の具体的な手順について説明する。 Specific procedures of a method for manufacturing a glass plate using the above equipment will be described below.
最初に、図1に示した調節工程P1を実行する。調節工程P1では、ガラス板1を定盤4からの負圧により吸引した状態の下、ガラス板1を保護シート5上で滑らせる。これにより、定盤4上でのガラス板1のX方向およびY方向における位置を調節する(図1にはX方向における調節を例示)。このとき、負圧により定盤4がガラス板1を吸引しようとする吸引力F1の強さは、ガラス板1に発生した反りを定盤4の載置面4aに倣うように矯正できる強さで、且つ、ガラス板1を保護シート5上で滑らせることが可能な強さに調節される。以上により調節工程P1が完了する。
First, the adjustment step P1 shown in FIG. 1 is performed. In the adjustment step P1, the
調節工程P1が完了すると、図2~図4に示した積層工程P2を実行する。積層工程P2では、まず、図2に示すように、四つのスペーサー6の各々の上に支持ガラス2のコーナー部が位置するように調節した上で、スペーサー6に支持ガラス2を載せる。なお、スペーサー6に支持ガラス2を載せる時点においても、定盤4によるガラス板1の吸引は継続する。スペーサー6に載せられた支持ガラス2は、当該支持ガラス2に付与される外力、或いは、自重によりスペーサー6上で湾曲変形(弾性変形)が可能である。
After the adjustment process P1 is completed, the stacking process P2 shown in FIGS. 2 to 4 is performed. In the stacking step P2, first, as shown in FIG. 2, the
スペーサー6に支持ガラス2を載せ終わると、次に、図3に矢印F2で示すように、支持ガラス2の中央部を上方から押圧し、支持ガラス2の合わせ面2aを下凸に湾曲変形させる。そして、ガラス板1の合わせ面1aにおける中央部1axと、支持ガラス2の合わせ面2aにおける中央部2axとを接触させる。これにより、相互に接触した中央部1ax,2ax同士が貼り合わせの起点となる。なお、中央部1ax,2ax同士を接触させる時点においても、定盤4によるガラス板1の吸引は継続する。ここで、本実施形態では、支持ガラス2の中央部を上方から押圧しているが、変形例として中央部以外の部位(端部よりも内側の任意の部位)を上方から押圧するようにしてもよい。この場合、中央部1ax,2ax同士以外の箇所が貼り合わせの起点となる。
After the supporting
上述のように中央部1ax,2ax同士を接触させた後には、両ガラス1,2が貼り合わされた領域が、上記起点を中心に放射状に拡大していくことで、図4に示した積層体3が作製される。なお、貼り合わされた領域が拡大していく際には、定盤4に吸引された状態にあるガラス板1の各部位が順次に支持ガラス2側に浮き上がって貼り付いていく。このとき、負圧により定盤4がガラス板1を吸引しようとする吸引力F1の強さは、ガラス板1の各部位が支持ガラス2に貼り付こうとする密着力よりも弱くなるように調節される。以上により積層工程P2が完了する。
After the central portions 1ax and 2ax are brought into contact with each other as described above, the region where the two
ここで、上記の実施形態に対しては、下記のような変形例を適用することも可能である。上記の実施形態においては、ガラス板1が相対的に下方に配置され、支持ガラス2が相対的に上方に配置されているが、両ガラス1,2の配置は本実施形態とは逆転していてもよい。ただし、可撓性を有するガラス板1の取り扱いを考慮すると、上記の実施形態における配置とすることが好ましい。
Here, it is also possible to apply the following modifications to the above embodiment. In the above embodiment, the
1 ガラス板
1a 合わせ面
1ax 中央部
2 支持ガラス
2a 合わせ面
2ax 中央部
3 積層体
4 定盤(ステージ)
5 保護シート
P1 調節工程
P2 積層工程
REFERENCE SIGNS
5 Protective sheet P1 Adjustment process P2 Lamination process
Claims (8)
前記積層工程では、前記ガラス板を前記ステージからの負圧により吸引した状態で、前記両ガラスを貼り合わせることを特徴とするガラス板の製造方法。 By bringing the surfaces of a flexible glass plate placed on a stage and a support glass that supports the glass plate into contact with each other, and expanding the area where the two glasses are bonded together radially from the starting point of the bonding. , a method for producing a glass plate including a lamination step of producing a laminate in which the two glasses are superimposed,
The method for producing a glass plate, wherein in the laminating step, the glass plates are adhered to each other while the glass plate is being sucked by a negative pressure from the stage.
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