JP5456942B2 - ガラス板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法及びガラス板 - Google Patents
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Description
ガラス板の端面を研削する工程と、
研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含む。
前記ガラス板の端面を研削する工程は、
砥粒を第1の結合剤で固めた第1の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第1の研削工程と、
前記第1の研削工程の後、砥粒を前記第1の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第2の結合剤で固めた第2の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第2の研削工程と、を有する。
また、本発明の他の一態様は、ガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス板の端面を研削する工程と、
研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含む。
前記ガラス板の端面を研削する工程は、
砥粒を第1の結合剤で固めた第1の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第1の研削工程と、
前記第1の研削工程の後、砥粒を前記第1の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第2の結合剤で固めた第2の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第2の研削工程と、を有し、
前記ガラス板を搬送しながら前記第1の研削工程、前記第2の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
前記第2の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第1の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である。
また、前記研磨工程は、前記研削工程により研削された端面を鏡面加工することが好ましい。
前記第2の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第1の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である。
前記第2の研削工程における前記ガラス板の搬送速度は例えば15m/分以上である。
前記第1の研削ホイールの砥粒の粒度が、前記第2の研削ホイールの砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗いことが好ましい。
前記ガラス板の端面の断面形状は曲率のついた凸形状に形成され、前記ガラス板の端面の、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが4μm未満であり、JIS B 0601-1982で規定される算術平均粗さRaが0.06μm以下である。
ガラス基板の端面を研削して前記端面を曲率のついた凸形状に研削する工程と、
研削後の前記ガラス基板の端面を実質的に形状変化させることなく研磨する工程と、
を含む。
前記ガラス基板の端面を研削する工程は、
砥粒を第1の結合剤で固めた第1の研磨ホイールを用いて、前記ガラス基板の端面をJISB0601−1982で規定される最大高さRmaxが10μm以上かつ18μm以下になるよう研削する第1の研削工程と、
前記第1の研削工程の後、砥粒を前記第1の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第2の結合剤で固めた第2の研削ホイールを用い、前記第2の研削ホイールによる研削量が10μm以上かつ30μm以下となるように研削する第2の研削工程と、
を有する。
本実施形態で製造されるガラス板は、特に限定されないが、例えば、携帯電子機器等の電子機器の表示画面に用いるカバーガラスや、フラットパネルディスプレイ等の表示装置のディスプレイ用ガラス基板等に好適に用いられる。
(a)SiO2:50〜70質量%、
(b)B2O3:5〜18質量%、
(c)Al2O3:10〜25質量%、
(d)MgO:0〜10質量%、
(e)CaO:0〜20質量%、
(f)SrO:0〜20質量%、
(o)BaO:0〜10質量%、
(p)RO:5〜20質量%(ただしRはMg、Ca、SrおよびBaから選ばれる少なくとも1種であり、ROの含有量の合計である)、
(q)R’2O:0.20質量%を超え2.0質量%以下(ただしR’はLi、NaおよびKから選ばれる少なくとも1種であり、R’2Oの含有量の合計である)、
(r)酸化スズ、酸化鉄および酸化セリウムから選ばれる少なくとも1種の金属酸化物を合計で0.05〜1.5質量%。
なお、第1の研削ホイール12a1の砥粒の粒度は、第2の研削ホイール12a2の砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗い、ことが研削を効率よく行う上で好ましい。
面形状に対応して曲率のついた凸形状に研削される。ここで、研削量とは、研削前の元の端面の位置から、研削されて後退した研削後の凸形状の端面の頂点の位置までの距離である。すなわち、ガラス板Gの端面がガラス板Gの主表面と平行な方向に研削された量である。第1の研削ホイール12a1によるガラス板Gの研削量は、例えば40μmから60μmまでの範囲内である。第1の研削工程におけるガラス板Gの搬送速度は、生産性を確保する観点から10m/分以上であることが好ましい。本実施形態では、ガラス板Gの搬送速度は10m/分である。
なお、本実施形態では、ガラス板Gの端面の研削と研磨とを明確に区別している。すなわち、研削とは、ガラスを削り取ることによりガラス板Gの端面の断面形状を所望の形状に成形する加工であり、少なくとも数μmの研削量を伴う。したがって、研削によっては、最終的な製品となる板ガラスGの端面の上記のような表面品位を得ることはできない。
これに対して研磨とは、ガラス板Gの端面の微小な凹凸をならすことで、微小な凹凸を低減又は除去し、ガラス板Gの端面の表面品位を向上させる加工である。したがって、研磨によってはガラス板Gの端面の断面形状にほとんど変化はなく、いわゆる鏡面加工と呼ばれるような表面処理を含む加工である。すなわち、研磨工程は、研削工程により研削されたガラス板Gの端面の形状を実質的に変化させることなく、言い換えるとガラス板Gの端面の形状を維持しつつ、ガラス板Gの端面を研磨する。
また、本実施形態では、研磨ホイール12bを用いて研磨を行うが、研磨ホイール12bの代わりに公知のテープ研磨技術、パッド研磨技術、ブラシ研磨技術、磁性流体仕上げ技術を用いて研磨を行うこともできる。
また、第1の研削ホイール12a1がガラス板Gと接触する点における第1の研削ホイール12a1の回転方向は、ガラス板Gの搬送方向と逆の方向である。これにより、ガラス板Gと第1研削ホイール12a1との速度差を上昇させ、より迅速に端面形状を加工することが可能になる。
また、第2の研削ホイール12a2がガラス板Gと接触する点における第2の研削ホイール12a2の回転方向は、ガラス板Gの搬送方向と同じ方向である。これにより、生産性を確保しつつ、ガラス板Gと第2の研削ホイール12a2との速度差を減少させ、より高品位な端面に加工することが可能になる。
本実施形態に用いられるガラス板の厚さは、0.25mm〜0.7mmであり、好ましくは0.3〜0.5mmである。
なお、ガラス板Gの端面加工処理ライン10は、上記の構成に限定されない。例えば、第1の面取り機12にコーナーカット機16及び反転機18の機能を持たせ、コーナーカット機16及び反転機18を省略することもできる。この場合、次の(1)から(5)を1つの面取り機において行うことができる。
(1)ガラス板Gを搬送方向に搬送し、コーナーカットを行った後、ガラス板Gの長辺の第1の研削工程を行い、さらにコーナーカットを行う。
(2)ガラス板Gを搬送方向と逆方向に搬送し、ガラス板Gの長辺の第2の研削工程を行う。
(3)ガラス板Gを90°回転させる。
(4)ガラス板Gを搬送方向に搬送し、コーナーカットを行った後、ガラス板の短辺の第1の研削工程を行い、さらにコーナーカットを行う。
(5)ガラス板Gを搬送方向と逆方向に搬送し、ガラス板Gの短辺の第2の研削工程を行う。
なお、(4)の工程のコーナーカットは、カットする寸法が大きい場合のみ行う。コーナーカットについては、第1の研削工程で使用した第1の研削ホイール12a1を使用することができる。なお、研削を行う面取り機と、研磨を行う研磨機とを別の装置としても良い。
以下、上記の実施形態に基づく実施例と、本実施形態と異なる比較例について説明する。
実施例及び比較例では、その後、上記の実施形態における研磨ホイール14bと同様の研磨ホイールを用いて研磨を行った。
12 第1面取り機
12a 第2面取り機
12a1,14a1 第1の研削ホイール
12a2,14a2 第2の研削ホイール
12b,14b 研磨ホイール
14 第2面取り機
14a ダイヤモンドホイール
16 コーナーカット機
16a コーナーカット用ダイヤモンドホイール
18 反転機
Claims (18)
- ガラス板の製造方法であって、
ガラス板の端面を研削する工程と、
研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含み、
前記ガラス板の端面を研削する工程は、
砥粒を第1の結合剤で固めた第1の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第1の研削工程と、
前記第1の研削工程の後、砥粒を前記第1の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第2の結合剤で固めた第2の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第2の研削工程と、
を有するガラス板の製造方法。 - ガラス板の製造方法であって、
ガラス板の端面を研削する工程と、
研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含み、
前記ガラス板の端面を研削する工程は、
砥粒を第1の結合剤で固めた第1の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第1の研削工程と、
前記第1の研削工程の後、砥粒を前記第1の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第2の結合剤で固めた第2の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第2の研削工程と、を有し、
前記ガラス板を搬送しながら前記第1の研削工程、前記第2の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
前記第2の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第1の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である、ガラス板の製造方法。 - 前記第1の結合剤は金属結合剤であり、前記第2の結合剤は樹脂結合剤である、
請求項1又は2に記載のガラス板の製造方法。 - 前記第1の研削工程において、前記ガラス板の端面は、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが10μm以上かつ18μm以下になるように研削され、
前記第2の研削工程において、前記ガラス板の端面は前記最大高さRmaxが4μm以上かつ8μm以下になるように研削される、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 前記ガラス板を研磨する工程において、前記ガラス板の端面は最大高さRmaxが4μm未満になるように研磨される、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 前記第1の研削工程における前記ガラス板の端面の研削量が、40μm以上かつ60μm以下であり、
前記第2の研削工程における前記ガラス板の端面の研削量が、10μm以上かつ30μm以下である、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 前記研磨工程は、前記研削工程により研削された前記ガラス基板の端面の形状を実質的に変化させることなく研磨する、請求項6に記載のガラス板の製造方法。
- 前記研磨工程は、前記研削工程により研削された端面を鏡面加工する、請求項6または7に記載のガラス板の製造方法。
- 前記ガラス板を搬送しながら前記第1の研削工程、前記第2の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
前記第2の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第1の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である、
請求項1及び請求項3〜8のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 前記第1の研削ホイールが前記ガラス板と接触する点における前記第1の研削ホイールの回転方向は、前記ガラス板の搬送方向と逆の方向であり、
前記第2の研削ホイールが前記ガラス板と接触する点における前記第2の研削ホイールの回転方向は、前記ガラス板の搬送方向と同じ方向である、
請求項9に記載のガラス板の製造方法。 - 前記ガラス板の搬送速度は、10m/分以上である、
請求項9または10に記載のガラス板の製造方法。 - 前記第2の研削工程における前記ガラス板の搬送速度は15m/分以上である、
請求項11に記載のガラス板の製造方法。 - 前記第1の研削ホイール及び前記第2の研削ホイールの砥粒はダイヤモンド砥粒であり、
前記第1の研削ホイールの砥粒の粒度が、前記第2の研削ホイールの砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗い、
請求項1〜12のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 前記ガラス板を研磨する工程において、前記ガラス板の端面を研磨する研磨ホイールの結合剤は発泡弾性体材料であり、砥粒はSiC、Al2O3、又はCeO2から選ばれる一種以上の材質により形成されている、
請求項1〜13のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 前記ガラス板は、フラットパネルディスプレイの表示装置の基板、あるいは、電子機器の表示画面のカバーガラスに用いられ、
前記ガラス板は、ダウンドロー法又はフロート法により成形される、
請求項1〜14のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法。 - 請求項1〜15のいずれか1項に記載のガラス板の製造方法により製造されたガラス板であって、
前記ガラス板の端面の断面形状は曲率のついた凸形状に形成され、
前記ガラス板の端面の、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが4μm未満であり、JIS B 0601-1982で規定される算術平均粗さRaが0.06μm以下である、
ガラス板。 - ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
ガラス基板の端面を研削して前記端面を曲率のついた凸形状に研削する工程と、
研削後の前記ガラス基板の端面を実質的に形状変化させることなく研磨する工程と、
を含み、
前記ガラス基板の端面を研削する工程は、
砥粒を第1の結合剤で固めた第1の研磨ホイールを用いて、前記ガラス基板の端面をJISB0601−1982で規定される最大高さRmaxが10μm以上かつ18μm以下になるよう研削する第1の研削工程と、
前記第1の研削工程の後、砥粒を前記第1の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第2の結合剤で固めた第2の研削ホイールを用い、前記第2の研削ホイールによる研削量が10μm以上かつ30μm以下となるように研削する第2の研削工程と、
を有するディスプレイ用ガラス基板の製造方法。 - 前記ガラス基板の厚さは0.25mm〜0.7mmである、
請求項17に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
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