JP6323695B2

JP6323695B2 - ガラス用研磨液および研磨方法

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Publication number: JP6323695B2
Application number: JP2016194959A
Authority: JP
Inventors: 晴香西川; 家田　智之; 智之家田; 忠永井; 和哉島田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2036-09-30
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Description

本発明は、携帯端末やＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）等に用いられる液晶画面や有機ＥＬ画面のガラスを研磨する研磨液に関する。

液晶表示デバイスや有機ＥＬ表示デバイスは、携帯電話、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、ノートパソコンといった製品に多用されている。そして、これらのフラット表示デバイスは、主としてガラスが基材として用いられる。以後これらの表示デバイスを「ガラス製表示デバイス」と呼ぶ。

ガラス製表示デバイスは、基材となる２枚の板ガラスの間に、液晶とＴＦＴや発光層といった、駆動部が形成される。駆動部が形成される際には、取扱いの際にガラスが割れないように、強度が必要とされる。このため、ガラスの材質としては、窓ガラスなどに用いられるソーダガラスではなく、ホウ酸とアルミナを混入させたアルミノホウケイ酸塩ガラス（アルミノボロシリケートガラス）などの無アルカリガラスが使用される。また、ガラス厚も、ある程度厚みのある状態のものが用いられる。

しかし、ガラス製表示デバイスの形状に形成された後は、厚みのあるガラスは重く、持ち運びに不便となる。そこで、駆動部が形成された後に、ガラス用のエッチング液で、ガラスを研磨し、厚みを薄くすることが行われている。

この研磨の際の課題の１つとして知られているのは、研磨後のガラスに凹み（以後「ディンプル」と呼ぶ。）が生じているというものである。ディンプルは、直径が数μｍから数百μｍ程度で深さが数μｍから数十μｍの凹みである。表示デバイス上のディンプルは、画像によって目立つ場合があり、製品品質上問題となる場合がある。したがって、研磨後のディンプル抑制は、ガラス研磨においての技術的課題の１つとなっている。

特許文献１では、１０μｍレベルのピットやキズが研磨によって１００μｍ以上に拡大するのを防ぐため、３０〜６０重量％のフッ酸を研磨成分として含有し、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸、エステル系、フェノール系、アミド系、エーテル系、ノニオン系、アミン系等の界面活性剤から選ばれる１種または２種以上の添加剤を含む研磨液で、１μｍ／ｓｅｃ以上の研磨速度で研磨する技術が開示されている。

特許文献２では、ガラス基板をエッチングレートが速いエッチング液から遅いエッチング液で順次処理を行うことで、ピットの発生を抑制する方法が開示されている。

特許文献３は、細孔部分にエッチング液に対して不活性な液を充填しておいてから表面をエッチングすることで、表面キズを拡大せずにエッチングする方法が開示されている。ここでエッチング液に対して不活性な液はペルフルオロアルキル化合物が好適であるとされている。

特許文献４では、０．４〜４重量％のフッ酸と４０〜９０重量％の硫酸を用いた前研磨と、２〜３０重量％のフッ酸を用いたい後研磨について開示されている。ここでは、ディンプルの成長の抑制メカニズムとして、適度な濃度のフッ酸を含有する高粘性の研磨液と接触させ、マイクロクラック内にフッ化物を析出させて閉じ込めることにより、平坦部の研磨が先行してクラックが消滅すると推測している。

特開２００３−２２６５５２号公報特開２００４−０７７６４０号公報特開２００５−０１１８９４号公報特開２００７−２９７２２８号公報

このようにディンプルの発生は、前研磨工程で成長するディンプルの元となる微細なキズを予め削ってから、本研磨を行うことで抑制されてきた。しかし、前研磨工程で成長が抑制されたディンプルの痕には、微妙な表面荒れが生じることが分かった。この表面荒れは製品の品質劣化を引き起こすとはいえないものの、製品のグレードを低下させる場合もあった。

本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、表面荒れが起こる原因を詳細に調べ、その原因を抑制する方法を鋭意検討した結果完成したものである。すなわち、本発明は、前研磨工程で用いる研磨液と、それを用いた研磨方法を提供する。

より具体的に本発明に係るガラス用研磨液は、
フッ酸とアルカリ金属と水と界面活性剤を含み、
前記界面活性剤は、
アルカンスルホン酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、フェノールスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジ塩、ポリスチレンスルホン酸塩、モノアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホコハク酸ジ塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、脂肪酸アルキロールアルキルベンゼンスルホン酸塩、Ｎ−アシルタウリン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルケニル硫酸エステル塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、油脂硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、高級アルコール硫酸エステル塩のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、本発明に係るガラス研磨方法は、
ガラス面を有する被処理物をフッ酸とアルカリ金属と界面活性剤を含む研磨液で処理する工程と、
フッ酸と水を含む本研磨液で処理する工程を有し、
前記界面活性剤は、
アルカンスルホン酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、フェノールスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジ塩、ポリスチレンスルホン酸塩、モノアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホコハク酸ジ塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、脂肪酸アルキロールアルキルベンゼンスルホン酸塩、Ｎ−アシルタウリン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルケニル硫酸エステル塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、油脂硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、高級アルコール硫酸エステル塩のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする。

表面荒れは、アルカリ金属を含む研磨液を用いた前研磨工程において、ディンプルの元となる微細な傷の部分に析出物が一時的に蓄積し、その後、析出物が、傷の付近のガラス平坦部にまで結晶成長し付着することで、析出物が付着した部分の研磨速度が周囲のガラスの研磨速度より低下する。この現象がガラス表面のクレータ状の突起が生成される原因であると考えられた。本発明に係る研磨液は、界面活性剤の効果によってディンプルの元となる傷に析出物を蓄積させるが、キズ付近のガラス平坦部にまで結晶成長することを抑制することができる。したがって、表面荒れが極めて少ないガラス表面を得ることができる。

ガラス研磨の様子を説明する図である。前研磨後に生じるクレータ状の突起と、本研磨後に生じる表面荒れを示す写真である。クレータ状の突起を段差計で測定した結果を示すグラフと写真である。実施例の評価方法を示す図である。本発明に係る界面活性剤の効果を研磨量として測定した結果を示すグラフである。本発明に係る界面活性剤の効果を示す写真である。

以下に本発明に係る研磨液および研磨方法について図面を用いながら説明を行う。以下の説明は本発明の一実施形態を説明するものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。つまり、以下の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない限りにおいて、改変することができる。

本発明に係る研磨液は、ガラス製表示デバイスを研磨する際に、前研磨と後研磨に分けて行う場合の前研磨に用いる研磨液である。研磨の対象となるのは、ガラス製表示デバイスに用いることのできるガラスである。主成分には酸化物が含有される酸化物ガラスが好適に利用できる。中でもアルミノケイ酸ガラス（アルミナと酸化シリコン）を主成分とするガラスが好ましい。アルミノケイ酸ガラスは、引張強度が高く、ガラス製表示デバイスの基材として好ましい。

アルミノケイ酸ガラスには、添加する元素の種類を変えることで、さまざまな組成のガラスができる。主成分にさらにＢ（ボロン）を加え、補助成分としてＭｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）といった元素を加えたものをアルミノホウケイ酸塩ガラス（アルミノボロシリケートガラス）といい、ガラス製表示デバイスの基材としては、特に好適に利用される。

ガラスは、板ガラスの状態で取り扱われる。ガラス製表示デバイスの基材とするためである。したがって、ガラスとはいえ、半導体の絶縁膜といった、板ガラスとして供給できないガラスは研磨の利用の対象ではない。

＜表面荒れ＞
図１には、従来のガラス研磨の現象を模式的に表した。図１（ａ−１）から図１（ａ−６）は、理想的な前研磨が行われ、表面荒れが生じない場合について示したものである。一方、図１（ｂ−１）から図１（ｂ−６）は、表面荒れが生じる場合を示したものである。

図１（ａ−１）から図１（ａ−６）を参照する。処理前のガラスには、移送等の影響で表面に微細な傷１０が存在すると考えられる（図１（ａ−１））。前研磨の考え方は、この傷１０が存在する分の厚みｔ１を予め前研磨で削除し、それから本研磨を行うというものである。

前研磨が始まると、微細な傷１０には、研磨によって生成される析出物１２が充填される（図１（ａ−２））。その析出物１２は、傷のエッチング反応を阻害するが、析出物がない平坦部は、エッチングが進み（図１（ａ−３）、（ａ−４））、前研磨が終了する際には、微細な傷１０は全てなくなる（図１（ａ−５））。その後本研磨が行われ、所定の厚みだけガラスの表面は研磨される（図１（ａ−６））。前研磨の量は１０〜４０μｍ程度であり、最終的な研磨量Ｓｔは数百μｍ程度となる。

このように微細な傷１０を成長させることなく、除去するためには、従来硫酸といった酸性度が極めて強い成分を研磨液に添加していた。しかし、強酸に代えて、アルカリ金属を入れることでもこのような傷１０の成長を抑制することができる。

次に図１（ｂ−１）から図１（ｂ−６）を参照する。処理前のガラス表面には微細な傷１０が存在し（図１（ｂ−１））、前研磨が始まると微細な傷１０に析出物１２が生じる点は、図１（ａ−２）の場合と同じである。しかし、図１（ｂ−３）では、析出物１２は結晶成長することで、その上にさらに析出物１４が生じる。析出物１４は、ガラス平坦部にまで成長し、析出物１４の下部のガラスの研磨レートが低下する。結果、析出物１２を中心とする山状の起伏１６が生じる（図１（ｂ−４））。

この山状の起伏１６の中心にある析出物１２、析出物１４は前研磨によって最終的には除去される。しかし、ガラスの表面にはその山状の起伏１６から析出物１２、析出物１４が無くなったクレータ状の突起１８が残る（図１（ｂ−５））。その後本研磨が始まると、幾分このクレータ状の突起１８は解消される。しかし、緩やかな起伏２０がガラス表面に残留してしまう。この緩やかな起伏２０が表面荒れとして観察される。

このように析出物１２の上にさらに析出物１４が生じるのは、研磨液にアルカリ金属を含有させた場合に観察された。つまり、アルカリ金属を添加すると、傷１０の成長は抑制されるものの、最終的に表面荒れ（緩やかな起伏２０）が残存する場合があった。

図２には、図１（ｂ−５）および図１（ｂ−６）の符号ＡおよびＢの方向から見た顕微鏡写真を示す。図１（ｂ−５）のクレータ状の突起１８を図２（ａ）に示し、図１（ｂ−６）の表面荒れ（緩やかな起伏２０）を図２（ｂ）に示す。図２（ａ）のクレータ状の突起１８には、円環状のリム２２と盆地２４が明確に観察された。このクレータ状の突起１８は裾野を含めた長さが２３．６μｍであった。

また、図２（ｂ−６）の表面荒れは、ガラス表面にひび割れ模様形状２６で、白く観察された。この表面荒れ（緩やかな起伏２０）は長さ、３１．３μｍであった。

図３は、表面荒れ（緩やかな起伏２０）部分の顕微鏡観察とその部分の段差測定結果である。図３（ａ）は顕微鏡写真であり図３（ｂ）は段差測定の結果である。段差測定はケーエルエー・テンコール株式会社（ＫＬＡ−ＴｅｎｃｏｒＪａｐａｎＬｔｄ．）製のＰ６を用いた。

図３（ａ）を参照する。図中の黒線が１００μｍ相当の長さになる。表面荒れ（緩やかな起伏２０）は、図の矢印Ｃで示した部分にある。矢印Ｃの部分を点線に沿って段差測定した結果が図３（ｂ）である。

次に図３（ｂ）を参照する。横軸は測定範囲（μｍ）であり、縦軸は高さ（μｍ）である。図３（ｂ）からわかるように表面荒れ（緩やかな起伏２０）となっている部分は、ピークツーピークでおよそ１．２μｍの高さがあり、ガラス表面（矢印Ｄの部分）からは、約０．６μｍの高さの凸形状が生じている。なお、矢印Ｄの表面に相当する部分は極めてスムースである。以下の実施例で示すように、本発明に係る研磨液で処理を行うことで、このような表面荒れ（緩やかな起伏２０）をほとんど発見できない程抑制することができる。

＜研磨液＞
本発明に係る研磨液は、フッ酸（フッ化水素酸）と、アルカリ金属と、水と、界面活性剤を含む。フッ酸は研磨液全量に対して１〜１０質量％程度がよく、好ましくは１〜８質量％、より好ましくは１〜５質量％である。濃度が高すぎると均一な研磨を得にくくなる。また、薄すぎるとガラスを研磨できない。

アルカリ金属は、Ｎａ（ナトリウム）やＫ（カリウム）が好適に使用できる。これらは塩の形で添加され、研磨液中ではイオンの形態になっている。アルカリ金属（イオン状態で考える。）は研磨液全量に対して０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌが良く、好ましくは０．２〜１．５ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは、０．３〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、であれば良い。

界面活性剤は、ガラス表面の微小な傷１０（図１参照）に生成する析出物１２（図１参照）の上にさらに生成する析出物１４（図１参照）が生成しないように作用する。このような作用を得るには、研磨液中でアニオン形態で存在する物質が好適に利用できる。しかし、研磨液は極めてｐＨの低い溶液である。したがって、そのような液体中でもアニオン形態として存在するためには酸解離定数（ｐＫａ）が小さい物質でなければならない。酸解離定数が大きくなると、ｐＨの低い溶液中では液中の水素イオンを取り込み、ノニオンとなってしまうからである。

酸解離定数が小さい界面活性剤は、酸解離定数の小さい官能基を含む塩が考えられる。界面活性剤として酸解離定数が低いのは、スルホン酸基を持つスルホン酸型や、硫酸エステル基を持つ硫酸エステル型である。本発明の発明者らは、スルホン酸型もしくは硫酸エステル型の界面活性剤が好適に利用できることを確認した。

なお、ここでスルホン酸型とは、骨格中にスルホン酸基（−ＳＯ_３Ｍ）を有するものである。また、ここで「Ｍ」は、塩を作るための対になるカチオンであり、具体的には後に例示する。また、硫酸エステル型とは、骨格中に硫酸エステル基（−Ｏ−ＳＯ_３Ｍ）を有するものである。

より具体的に「スルホン酸型」の界面活性剤としては、
アルカンスルホン酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキル（分枝鎖）ベンゼンスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、フェノールスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジ塩、ポリスチレンスルホン酸塩、モノアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホコハク酸ジ塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、脂肪酸アルキロールアルキルベンゼンスルホン酸塩、Ｎ−アシルタウリン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩などが挙げられる。

また、硫酸エステル型としては、
アルキルエーテル硫酸塩、アルケニル硫酸エステル塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、油脂硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、高級アルコール硫酸エステル塩などが挙げられる。

なお、これらの物質が塩となる際に対となるイオンとしては以下のものが挙げられる。
ナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウム、アンモニウム、モノエタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどが好適に利用できる。

＜評価方法＞
ガラスの表面荒れ（緩やかな起伏２０）（図１参照）は、顕微鏡による肉眼では識別できるものの、写真による判断は極めて難しい。たとえば、図２（ｂ）や図３（ａ）は写真にすると判別が容易とはいえない。表面荒れ（緩やかな起伏２０）の部分と背景とのコントラストが付きにくいからである。

そこで表面荒れ（緩やかな起伏２０）を定量化するために、一定の濃度の研磨液に対する研磨量を測定した。表面荒れ部分（緩やかな起伏２０）は図３で示したように、ガラス表面から飛び出している（突起）。したがって、表面荒れ（緩やかな起伏２０）が生じているガラスは厚みが飛び出した部分の分だけ厚く観測される。

研磨液はＫＣｌを１．０ｍｏｌ／Ｌ含むＨＦの３質量％水溶液を基本とした。この中に比較対象となる界面活性剤を５０ｍｇ／Ｌ添加する。研磨液の液量は４０ｍｌで、液温は２０℃に維持できるようにした。

ガラス基板として、２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミノホウケイ酸塩ガラス（アルミノボロシリケートガラス）を用いた。ガラス基板には予め人工的に全面にキズを付け、研磨によって析出物１２および析出物１４（図１参照）が付着しやすいようにした。このガラス基板を各研磨液で３０分間研磨した。

なお、コントロールとして、キズを付与したガラスを界面活性剤の入っていない研磨液で研磨した場合（コントロール）を作った。

図４にガラス基板の厚みの測定方法を示す。図４を参照して、ガラス基板は予め９点で厚みを測定しておき（図４（ａ））、これをＡ１〜Ａ９とする。この平均値（Ａ_ＡＶＥ．とする。）をもってそのガラス基板の平均厚みとした。研磨後また同じ位置で厚みを測定した（これをＢ１〜Ｂ９とする。）。平均厚み（Ａ_ＡＶＥ．）から９点それぞれの厚み（Ｂ１〜Ｂ９）を差し引きし、９点それぞれの研磨量（これをＣ１〜Ｃ９とする。）を求めた。

コントロールのガラス研磨量（Ｃ１〜Ｃ９）に対して、各界面活性剤を入れた場合のガラス研磨量（Ｃ１〜Ｃ９）の有意差検定を行い、有意性の有無について求めた。

以下サンプルの説明を行う。
（サンプル１）
界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウムを用いた。これはリン酸エステル型と呼ぶ。サンプル１にはスルホン酸基は含まれていない。

（サンプル２）
界面活性剤としてポリアクリル酸（平均分子量６，０００）を用いた。これは末端にカルボキシル基を有しているので、カルボン酸型と呼ぶ。サンプル２にスルホン酸基は含まれていない。

（サンプル３）
界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウムを用いた。これは硫酸エステル型である。サンプル３には硫酸エステル基が含まれている。

（サンプル４）
界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを用いた。これは硫酸エステル型である。サンプル４には硫酸エステル基が含まれている。

（サンプル５）
界面活性剤として、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル５にはスルホン酸基が含まれている。

（サンプル６）
界面活性剤としてアルキル（分枝鎖）ベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル６にはスルホン酸基が含まれている。

（サンプル７）
界面活性剤としてアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル７にはスルホン酸基が含まれている。

（サンプル８）
界面活性剤としてナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩を用いた。これはスルホン酸型である。サンプル８にはスルホン酸基が含まれている。

（サンプル９）
界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル９にはスルホン酸基が含まれている。

（サンプル１０）
界面活性剤としてモノアルキルスルホコハク酸ジナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル１０にはスルホン酸基が含まれている。

（サンプル１１）
界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル１１はスルホン酸基が含まれている。

（サンプル１２）
界面活性剤として、α-オレフィンスルホン酸ナトリウムを用いた。これはスルホン酸型である。サンプル１２にはスルホン酸基が含まれている。各サンプルの界面活性剤をまとめたものを表１に示し、測定結果を図５に示す。

表１を参照して、「Ｎｏ．」はサンプル番号を示す。「グループ」とは、界面活性剤のグループであり、「化合物名」とは実際に使った界面活性剤である。

図５を参照して、横軸は各サンプルである。下横軸には界面活性剤の種類を記載した。上横軸には、サンプル番号を記載した。縦軸は研磨量（μｍ）である。

各サンプルの「研磨量」をコントロールと比較し、その差が有意な差であると言えるか否かを有意水準０．０５として調べた。そしてその差が有意な差と言えるものには「＊」印をつけた。たとえば、サンプル１はコントロールと比較して研磨量は少なかった。またサンプル２は逆にコントロールより多かった。しかし、これらの差は有意な差であるとは言えなかった。

一方、サンプル３からサンプル１２まではコントロールと比較して研磨量が多かった。さらにこのコントロールとの差は、有意差検定により有意な差であると判断された。

図５の結果より、硫酸エステル基を有している硫酸エステル型（サンプル３、４）およびスルホン酸基を有しているスルホン酸型（サンプル５〜１２）はどちらも、界面活性剤の入っていないコントロールに対して有意な差を有していた。つまり、同一時間の研磨処理であるにも関わらず、これらのサンプルは、コントロールより多い厚みを研磨したように観測された。これは、図３で示した緩やかな起伏２０の発生量が少ないために、研磨量が多く観測されたと考えられる。つまり、これらの界面活性剤が含まれる研磨液は、入っていない研磨液よりも、表面荒れの改善（抑制）に効果があるということを示している。

図６には、これらの界面活性剤を含んだ研磨液で前研磨を行い、その後本研磨を行ったガラス表面の写真を示す。各写真に示した評価は目視の評価であり、おおよその評価である。研磨液としてフッ酸３質量％、ＫＣｌ１．０ｍｏｌ／Ｌの溶液を基本とした。この溶液に界面活性剤を添加してその効果を観測した。この基本の研磨液はアルカリ金属が含まれるので、界面活性剤が含まれていない状態では、表面荒れが発生する。ガラスサイズは５０ｍｍ×５０ｍｍで厚み１．２ｍｍであった。液温は４０℃、液量は８００ｍｌであった。前研磨の研磨量は、１枚当たり１５μｍ（片面）であった。

この写真の視野内に表面荒れと識別できるひび割れ様の白い表面荒れが確認できる場合は、評価としてバツ（×）とした。視野を変えて探さなければ表面荒れを確認できない場合は、評価を丸（○）とした。また、視野を変えてもほとんど表面荒れを確認できない場合は、二重丸（◎）とした。なお、丸（○）および二重丸（◎）との評価は、実際の製品の上で問題とならないレベルである。

図６（ａ）は界面活性剤を入れなかった場合である。界面活性剤を含んでいない場合（図６（ａ））では、表面荒れと認識できるひび割れ様の白い模様が観測された。界面活性剤を５ｍｇ／Ｌ入れた研磨液で前研磨を行うと、表面荒れはかなり改善された（図６（ｂ））。さらに、添加量を１０ｍｇ／Ｌでは、視野を変えて探さなければ表面荒れは発見できなかった（図６（ｃ））。添加量を２０ｍｇ／Ｌでは、ほとんど表面荒れを発見できなかった（図６（ｄ））。これは図５で示した結果の示唆をよく反映しているものであった。

このように、本発明に係る研磨液を５ｍｇ／Ｌ以上用いると、本研磨後の表面荒れを抑制することができ、グレードの高いガラス表面を得ることができる。なお、界面活性剤は、表面荒れの発生を抑制するものであるから、一定量以上入れれば、それ以上の効果を期待することはできない。本発明者らは、５０ｍｇ／Ｌで効果は飽和し、それ以上研磨液に添加しても、効果に変化はないことを確認している。また、上記の結果はアルカリ金属をＮａにした場合でも、図６と同様の評価になったことを確認している。

本発明に係る研磨液はガラスの研磨処理に好適に利用することができる。

１０傷
１２析出物
１４析出物
１６山状の起伏
１８クレータ状の突起
２０緩やかな起伏
２２円環状のリム
２４盆地
２６ひび割れ模様形状
Ｓｔ研磨量

Claims

フッ酸とアルカリ金属と水と界面活性剤を含み、
前記界面活性剤は、
アルカンスルホン酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、フェノールスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジ塩、ポリスチレンスルホン酸塩、モノアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホコハク酸ジ塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、脂肪酸アルキロールアルキルベンゼンスルホン酸塩、Ｎ−アシルタウリン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルケニル硫酸エステル塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、油脂硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、高級アルコール硫酸エステル塩のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とするガラス用研磨液。
前記アルカリ金属はカリウムであることを特徴とする請求項１に記載のガラス用研磨液。
ガラス面を有する被処理物をフッ酸とアルカリ金属と界面活性剤を含む研磨液で処理する工程と、
フッ酸と水を含む本研磨液で処理する工程を有し、
前記界面活性剤は、
アルカンスルホン酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキレンジスルホン酸塩、フェノールスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ジ塩、ポリスチレンスルホン酸塩、モノアルキルスルホコハク酸塩、モノアルキルスルホコハク酸ジ塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、脂肪酸アルキロールアルキルベンゼンスルホン酸塩、Ｎ−アシルタウリン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルケニル硫酸エステル塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、油脂硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、高級アルコール硫酸エステル塩のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とするガラス研磨方法。
前記アルカリ金属はカリウムであることを特徴とする請求項３に記載のガラス研磨方法。