JP6498947B2 - Manufacturing method of glass substrate - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate.
液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)の製造に用いられるガラス基板は、例えば、オーバーフローダウンドロー法によって製造される。オーバーフローダウンドロー法では、成形体の上面の溝に流し込まれて溢れ出した熔融ガラスが、成形体の両側面を伝って流下し、成形体の下端で合流することで、ガラスリボンが連続的に成形される。成形されたガラスリボンは、下方に引き延ばされながら冷却され、その後、切断されて所定の寸法のガラス基板が得られる。得られたガラス基板は、端面加工工程、表面洗浄工程および検査工程等を経て、梱包されて出荷される。 A glass substrate used for manufacturing a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display and a plasma display is manufactured by, for example, an overflow down draw method. In the overflow down-draw method, the molten glass that has flowed into the groove on the upper surface of the molded body flows down on both sides of the molded body and joins at the lower end of the molded body, so that the glass ribbon is continuously formed. Molded. The formed glass ribbon is cooled while being drawn downward, and then cut to obtain a glass substrate having a predetermined size. The obtained glass substrate is packed and shipped through an end face processing step, a surface cleaning step, an inspection step, and the like.
ガラスリボンを所定の寸法のガラス基板に切断する工程では、一般的に、カッターまたはレーザによる切断方法が用いられる。カッターによる切断方法では、ガラスリボンに機械的に切れ目を入れて切断する。そのため、ガラス基板の切断面には、数μm〜100μm程度の深さのクラックが形成される。このクラックは、ガラス基板の機械的強度の劣化を招く。また、レーザによる切断方法では、熱応力を利用してガラスリボンに切れ目を入れて切断する。そのため、ガラス基板の切断面は、鋭利で欠けやすい状態になる。これらのクラックおよび鋭利な部分は、研削および研磨することによって除去される必要がある。すなわち、ガラス基板の機械的強度を上げ、ガラス基板の欠陥の発生を抑制し、後工程での取り扱いを容易にするために、ガラス基板の端面加工工程が行われる。 In the step of cutting the glass ribbon into a glass substrate having a predetermined dimension, a cutting method using a cutter or a laser is generally used. In the cutting method using a cutter, a glass ribbon is mechanically cut and cut. Therefore, a crack having a depth of about several μm to 100 μm is formed on the cut surface of the glass substrate. This crack causes deterioration of the mechanical strength of the glass substrate. In the laser cutting method, the glass ribbon is cut by using thermal stress. Therefore, the cut surface of the glass substrate becomes sharp and easily chipped. These cracks and sharp parts need to be removed by grinding and polishing. That is, in order to increase the mechanical strength of the glass substrate, suppress the occurrence of defects in the glass substrate, and facilitate handling in a subsequent process, an end face processing step of the glass substrate is performed.
端面加工工程では、砥石を用いて、端面の角部を面取りする面取り加工が行われる。面取り工程で使用される冷却液として、純水よりも冷却性能が高いことから、有機物として非イオン系界面活性剤を含む水溶液の使用が検討されている(例えば、特許文献1)。非イオン系界面活性剤を含む水溶液は、砥石との接触抵抗が小さく、研磨時の研削抵抗が抑制されて、研削効率がよい。しかし、非イオン系界面活性剤を含む水溶液を冷却液として使用する場合、環境に与える負荷を低減する目的から、回収して再利用することが求められている。 In the end face machining step, a chamfering process for chamfering the corners of the end face is performed using a grindstone. Since the cooling performance used in the chamfering process is higher than that of pure water, the use of an aqueous solution containing a nonionic surfactant as an organic substance has been studied (for example, Patent Document 1). An aqueous solution containing a nonionic surfactant has a low contact resistance with a grindstone, suppresses a grinding resistance during polishing, and has a good grinding efficiency. However, when an aqueous solution containing a nonionic surfactant is used as a cooling liquid, it is required to be recovered and reused for the purpose of reducing the load on the environment.
砥石に冷却液が供給されると、研削により発生する熱により水分が蒸発して、非イオン系界面活性剤濃度が高くなる。また、ガラス端面の研削により生じたガラスパーティクルを含んだ冷却液が飛散して、ガラスパーティクルがガラス表面に付着するのを防ぐため、ガラス基板表面に対して上部からシャワーを当てる場合があるが、このシャワー水が回収した冷却液に混入すると、冷却液の非イオン系界面活性剤の濃度が低くなる。これらの理由から、回収した冷却液の濃度が一定にならない。このような冷却液を循環させて用いると、冷却能が一定にならず、砥石寿命の短命化につながる。
特許文献1は、防錆性を得ることを目的として非イオン系界面活性剤を含む加工液を開示するものであって、冷却液の濃度が一定にならないことにより発生する上記の問題を解決するものではない。
When the coolant is supplied to the grindstone, moisture is evaporated by the heat generated by grinding, and the nonionic surfactant concentration increases. In addition, in order to prevent the cooling liquid containing glass particles generated by grinding of the glass end surface from scattering and the glass particles from adhering to the glass surface, a shower may be applied from the top to the glass substrate surface. When this shower water is mixed into the recovered coolant, the concentration of the nonionic surfactant in the coolant decreases. For these reasons, the concentration of the recovered coolant is not constant. When such a coolant is circulated and used, the cooling capacity is not constant and the life of the grindstone is shortened.
Patent Document 1 discloses a processing liquid containing a nonionic surfactant for the purpose of obtaining rust prevention properties, and solves the above-described problems that occur when the concentration of the cooling liquid is not constant. It is not a thing.
本発明の目的は、砥石を安定して冷却し、砥石を長寿命化させるガラス基板の製造方法を提供する。 The objective of this invention provides the manufacturing method of the glass substrate which cools a grindstone stably and prolongs a lifetime of a grindstone.
本発明の一態様は、砥石とガラス端面との接触部に冷却液を供給しながら、前記砥石によって前記ガラス基板の端面を加工する端面加工工程を備えるガラス基板の製造方法であって、前記端面加工工程において、前記接触部に非イオン系界面活性剤を含む水溶液である冷却液を供給して、前記接触部を冷却する冷却工程と、前記冷却液中の前記非イオン系界面活性剤の濃度の測定結果と、基準となる濃度とを比較し、前記基準となる濃度と前記測定結果とが異なる場合に、前記非イオン系界面活性剤の濃度が前記基準となる濃度になるよう前記非イオン系界面活性剤の濃度を管理する制御工程を備え、前記非イオン系界面活性剤の濃度は、予め作成した前記非イオン系界面活性剤の濃度と前記冷却液の屈折率との間の対応関係を参照して、前記冷却液の屈折率の測定値から求める。 One aspect of the present invention is a glass substrate manufacturing method including an end face processing step of processing an end face of the glass substrate with the grindstone while supplying a cooling liquid to a contact portion between the grindstone and the glass end face. in the process step, the contact portion by supplying the cooling liquid is an aqueous solution containing a nonionic surfactant, a cooling step of cooling the contact portion, the concentration of the nonionic surfactant of the cooling liquid and the measurement result is compared with the concentration as a reference, when the concentration becomes the reference and the measurement results are different, the so that the concentration of the nonionic surfactant is the concentration to be the reference non-ionic A control step for managing the concentration of the non-ionic surfactant, and the concentration of the non-ionic surfactant is a correspondence relationship between the concentration of the non-ionic surfactant prepared in advance and the refractive index of the coolant See before Determined from the measured values of the refractive index of the cooling liquid.
さらに、前記制御工程を経た冷却液を循環させる循環工程を備え、
前記循環している前記冷却液の電気伝導率を測定し、前記電気伝導率の測定結果が予め設定された値以上となった場合、前記冷却液を別の冷却液と交換する工程を有する、ことが好ましい。
また、前記冷却液のpHは、8〜11である、ことが好ましい。
Furthermore, it comprises a circulation step of circulating the coolant that has undergone the control step ,
Measuring the electrical conductivity of the circulating coolant, and when the measurement result of the electrical conductivity is equal to or higher than a preset value, the step of replacing the coolant with another coolant , It is preferable.
Moreover, it is preferable that pH of the said cooling fluid is 8-11.
さらに、前記冷却液を前記接触部に供給中、前記ガラス基板表面へ水を供給する供給工程を備えることが好ましい。 Furthermore, it is preferable to provide the supply process which supplies water to the said glass substrate surface during supplying the said cooling fluid to the said contact part .
前記ガラス基板は、カラーフィルタ用のガラス基板であることが好ましい。 The glass substrate is preferably a glass substrate for a color filter.
前記ガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板であることが好ましい。 The glass substrate is preferably a glass substrate for a flat panel display.
本発明に係るガラス基板の製造方法は、砥石を安定して冷却し、砥石を長寿命化させることができる。 The manufacturing method of the glass substrate which concerns on this invention can cool a grindstone stably, and can prolong the life of a grindstone.
以下、本発明のガラス基板の製造方法を、実施形態に基づいて説明する。
(1)ガラス基板の製造工程
最初に、端面加工装置によって加工されるガラス基板10の製造工程について説明する。ガラス基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)の製造に用いられる。ガラス基板には、平面ガラス基板のみならず、曲面ガラス基板も含まれる。ガラス基板は、例えば、0.2mm〜0.8mmの厚みを有し、かつ、縦680mm〜2200mmおよび横880mm〜2500mmの寸法を有する。
Hereinafter, the manufacturing method of the glass substrate of this invention is demonstrated based on embodiment.
(1) Manufacturing process of glass substrate First, the manufacturing process of the
ガラス基板の一例として、以下の(a)〜(j)の組成を有するボロアルミノシリケートガラスであるガラス基板が挙げられる。
(a)SiO2:50質量%〜70質量%、
(b)Al2O3:10質量%〜25質量%、
(c)B2O3:1質量%〜18質量%、
(d)MgO:0質量%〜10質量%、
(e)CaO:0質量%〜20質量%、
(f)SrO:0質量%〜20質量%、
(g)BaO:0質量%〜10質量%、
(h)RO:5質量%〜20質量%(Rは、Mg、Ca、SrおよびBaから選択される少なくとも1種である。)、
(i)R’2O:0質量%〜2.0質量%(R’は、Li、NaおよびKから選択される少なくとも1種である。)、
(j)SnO2、Fe2O3およびCeO2から選ばれる少なくとも1種の金属酸化物。
なお、上記の組成を有するガラスは、0.1質量%未満の範囲で、その他の微量成分の存在が許容される。
An example of the glass substrate is a glass substrate that is a boroaluminosilicate glass having the following compositions (a) to (j).
(A) SiO 2 : 50% by mass to 70% by mass,
(B) Al 2 O 3 : 10% by mass to 25% by mass,
(C) B 2 O 3 : 1% by mass to 18% by mass,
(D) MgO: 0% by mass to 10% by mass,
(E) CaO: 0% by mass to 20% by mass,
(F) SrO: 0% by mass to 20% by mass,
(G) BaO: 0% by mass to 10% by mass,
(H) RO: 5% by mass to 20% by mass (R is at least one selected from Mg, Ca, Sr and Ba),
(I) R ′ 2 O: 0% by mass to 2.0% by mass (R ′ is at least one selected from Li, Na and K),
(J) At least one metal oxide selected from SnO 2 , Fe 2 O 3 and CeO 2 .
The glass having the above composition is allowed to contain other trace components in the range of less than 0.1% by mass.
図1は、ガラス基板の製造工程を表すフローチャートの一例である。ガラス基板の製造工程は、主として、成形工程(ステップS1)と、採板工程(ステップS2)と、切断工程(ステップS3)と、粗面化工程(ステップS4)と、端面加工工程(ステップS5)と、洗浄工程(ステップS6)と、検査工程(ステップS7)と、梱包工程(ステップS8)とから構成される。
成形工程S1では、ガラス原料を加熱して得られた熔融ガラスから、オーバーフローダウンドロー法またはフロート法によって、ガラスリボンが連続的に成形される。成形されたガラスリボンは、歪みおよび反りが発生しないように温度制御されながら、ガラス徐冷点以下まで冷却される。
採板工程S2では、成形工程S1で成形されたガラスリボンが切断されて、所定の寸法を有する素板ガラスが得られる。
切断工程S3では、採板工程S2で得られた素板ガラスが切断されて、製品サイズのガラス基板が得られる。
粗面化工程S4では、切断工程S3で得られたガラス基板の表面粗さを増加させる粗面化処理が行われる。ガラス基板の粗面化処理は、例えば、フッ化水素を含むエッチング液を用いるウエットエッチング処理である。
FIG. 1 is an example of a flowchart showing a glass substrate manufacturing process. The glass substrate manufacturing process mainly includes a forming process (step S1), a plate-making process (step S2), a cutting process (step S3), a roughening process (step S4), and an end face processing process (step S5). ), A cleaning process (step S6), an inspection process (step S7), and a packing process (step S8).
In the forming step S1, a glass ribbon is continuously formed from a molten glass obtained by heating a glass raw material by an overflow down draw method or a float method. The molded glass ribbon is cooled to a glass annealing point or lower while the temperature is controlled so that distortion and warpage do not occur.
In the plate-drawing step S2, the glass ribbon formed in the forming step S1 is cut to obtain a base plate glass having a predetermined dimension.
In the cutting step S3, the base glass obtained in the plate-drawing step S2 is cut to obtain a product-sized glass substrate.
In the roughening step S4, a roughening treatment is performed to increase the surface roughness of the glass substrate obtained in the cutting step S3. The roughening process of the glass substrate is, for example, a wet etching process using an etchant containing hydrogen fluoride.
端面加工工程S5では、粗面化工程S4で粗面化処理が行われたガラス基板の端面の面取り加工および研磨加工が行われる。端面加工工程S5は、後述する端面加工装置によって行われる。端面の面取り加工は、ガラス基板の一対の主表面と端面との間の角部をR形状に研削する加工である。端面の研磨加工は、面取り加工された端面の表面粗さを低下させる(なめらかにする)加工である。
洗浄工程S6では、端面加工工程S5で端面加工が行われたガラス基板が洗浄される。ガラス基板には、切断工程S3および端面加工工程S5で生じた微小なガラス片や、雰囲気中に存在する有機物等の異物が付着している。ガラス基板の洗浄によって、これらの異物が除去される。
検査工程S7では、洗浄工程S6で洗浄されたガラス基板が検査される。具体的には、ガラス基板の形状が測定され、ガラス基板の欠陥が光学的に検知される。ガラス基板の欠陥は、例えば、ガラス基板の表面に存在する傷およびクラック、ガラス基板の表面に付着している異物、および、ガラス基板の内部に存在している微小な泡等である。
梱包工程S8では、検査工程S7における検査に合格したガラス基板が、ガラス基板を保護するための合紙と交互にパレット上に積層されて、梱包される。梱包されたガラス基板は、FPDの製造業者等に出荷される。
In the end face processing step S5, chamfering and polishing of the end face of the glass substrate that has been subjected to the roughening process in the roughening step S4 are performed. The end face processing step S5 is performed by an end face processing apparatus described later. The chamfering process of the end face is a process of grinding a corner portion between the pair of main surfaces and the end face of the glass substrate into an R shape. The end face polishing process is a process for reducing (smoothing) the surface roughness of the chamfered end face.
In the cleaning step S6, the glass substrate that has been subjected to the end surface processing in the end surface processing step S5 is cleaned. On the glass substrate, foreign matter such as minute glass pieces generated in the cutting step S3 and the end face processing step S5 and organic substances existing in the atmosphere is attached. These foreign substances are removed by cleaning the glass substrate.
In the inspection step S7, the glass substrate cleaned in the cleaning step S6 is inspected. Specifically, the shape of the glass substrate is measured, and the defect of the glass substrate is optically detected. The defects of the glass substrate are, for example, scratches and cracks existing on the surface of the glass substrate, foreign matters adhering to the surface of the glass substrate, and fine bubbles existing inside the glass substrate.
In packing process S8, the glass substrate which passed the test | inspection in test process S7 is laminated | stacked and packed on a pallet alternately with the slip sheet for protecting a glass substrate. The packed glass substrate is shipped to an FPD manufacturer or the like.
(2)端面加工工程
次に、図2を用いて、端面加工装置がガラス基板の端面を面取り加工および研磨加工する端面加工工程S5について説明する。図2は、端面加工装置100が行う端面加工工程S5を説明するための図である。ガラス基板10は、その主表面が水平面と平行になっている状態で、端面加工装置100の内部を所定の経路に沿って搬送される。
(2) End surface processing step Next, an end surface processing step S5 in which the end surface processing apparatus chamfers and polishes the end surface of the glass substrate will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining an end surface processing step S5 performed by the end
端面加工装置100によって加工されるガラス基板10は、長方形の形状を有する。ガラス基板10は、一対の第1端面11a,11b、および、一対の第2端面12a,12bを有する。第1端面11a,11bは、ガラス基板10の短辺に平行な端面である。第2端面12a,12bは、ガラス基板10の長辺に平行な端面である。
端面加工装置100は、主として、第1面取り加工装置101と、回転装置102と、第2面取り加工装置103と、コーナーカット装置104とを備える。各装置は、この順番でガラス基板10の搬送経路の上流側から下流側に向かって配置され、この順番にガラス基板10は通過する。
The
The end
最初に、第1面取り加工装置101は、ガラス基板10の搬送経路の両側に設置された一対の第1ダイヤモンドホイール111を用いて、ガラス基板10の第1端面11a,11bの角部を面取りする。その後、第1面取り加工装置101は、ガラス基板10の搬送経路の両側に設置された一対の第1研磨ホイール121を用いて、ガラス基板10の第1端面11a,11bを研磨する。その後、ガラス基板10は、回転装置102に搬送される。
次に、回転装置102は、ガラス基板10を水平面内で90°回転させる。その後、ガラス基板10は、第2面取り加工装置103に搬送される。
次に、第2面取り加工装置103は、ガラス基板10の搬送経路の両側に設置された一対の第2ダイヤモンドホイール112を用いて、ガラス基板10の第2端面12a,12bの角部を面取りする。その後、第2面取り加工装置103は、ガラス基板10の搬送経路の両側に設置された一対の第2研磨ホイール122を用いて、ガラス基板10の第2端面12a,12bを研磨する。その後、ガラス基板10は、コーナーカット装置104に搬送される。
First, the 1st
Next, the
Next, the
次に、コーナーカット装置104は、4つの第3ダイヤモンドホイール113を用いて、ガラス基板10の主表面の4つの角部を面取りする。その後、ガラス基板10は、洗浄工程S6に搬送される。
Next, the
第1ダイヤモンドホイール111、第2ダイヤモンドホイール112および第3ダイヤモンドホイール113は、砥石として、例えば、粒度が♯400であるダイヤモンド砥粒を、鉄を含む金属系の結合剤で固めたものを用いる。第1ダイヤモンドホイール111、第2ダイヤモンドホイール112および第3ダイヤモンドホイール113は、同じ種類のホイールであってもよい。
第1研磨ホイール121および第2研磨ホイール122は、砥石として、例えば、粒度が♯400である炭化ケイ素砥粒を、鉄を含む金属系の結合剤で固めたものを用いる。第1研磨ホイール121および第2研磨ホイール122は、同じ種類のホイールであってもよい。なお、結合剤は、コバルト系や銅系のボンド材であってもよく、樹脂系のボンド材であってもよい。
For the
For the
ここで、本発明の実施形態は、端面加工工程において、各端面を研削する際に次の工程を備える。
(i)砥石とガラス基板端面との接触部に非イオン系界面活性剤を含む水溶液である冷却液を供給して、接触部を冷却する冷却工程、
(ii)冷却液中の非イオン系界面活性剤の濃度を測定し、基準となる濃度と測定値とを比較し、基準となる濃度と測定値とが異なる場合に、基準となる濃度になるよう冷却液の非イオン系界面活性剤の濃度を管理する制御工程。
Here, the embodiment of the present invention includes the following steps when grinding each end surface in the end surface processing step.
(I) a cooling step of cooling the contact portion by supplying a coolant that is an aqueous solution containing a nonionic surfactant to the contact portion between the grindstone and the glass substrate end surface;
(Ii) The concentration of the nonionic surfactant in the cooling liquid is measured, the reference concentration and the measured value are compared, and when the reference concentration and the measured value are different, the reference concentration is obtained. A control process for managing the concentration of the nonionic surfactant in the coolant.
さらに、以下から選択される工程を備えていてもよい。
(iii)ガラス基板表面へのガラスパーティクルの付着を防止するように水を供給する供給工程、
(iv)冷却液を回収する回収工程、
(v)冷却液をろ過するフィルタリング工程、
(vi)冷却液を循環させる循環工程。
Furthermore, you may provide the process selected from the following.
(Iii) a supply step of supplying water so as to prevent glass particles from adhering to the glass substrate surface;
(Iv) a recovery step for recovering the coolant;
(V) a filtering step of filtering the coolant;
(Vi) A circulation step for circulating the coolant.
上記工程(i)において、冷却液は、砥石とガラス基板端面との接触部に供給すればよく、例えば、後述する端面研削装置に含まれる冷却液供給装置を用いて供給する。 In the step (i), the cooling liquid may be supplied to the contact portion between the grindstone and the glass substrate end face, and for example, supplied using a cooling liquid supply apparatus included in an end face grinding apparatus described later.
非イオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アルコールアミン類、グリコール類、エーテル類を用いることができる。アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アルカノールアミンを用いることができる。グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールを用いることができる。 Although it does not specifically limit as a nonionic surfactant, For example, alcohol amines, glycols, and ethers can be used. As alcohol amines, for example, diethanolamine, triethanolamine, and alkanolamine can be used. As glycols, for example, ethylene glycol and propylene glycol can be used.
冷却液に用いる水としては、純水、超純水、又は、逆浸透膜によるフィルタ処理を行ったRO水を用いることができる。また、冷却液に用いる水は、イオン交換処理、EDI(Electrodeionization)処理、逆浸透膜によるフィルタ処理、及び脱炭酸ガス装置を通した脱炭酸ガス処理を施した純水であることが、ガラス基板の表面を清浄に保つ点で好ましい。具体的には、フィルタを用いて微粒子等の異物を水から除去し、この後、活性炭を透過させて有機物を除去した後、イオン交換処理、EDI(Electrodeionization)処理、逆浸透膜によるフィルタ処理、及び脱炭酸ガス装置を通した脱炭酸ガス処理を施すことが好ましい。イオン交換処理では、水に含まれるイオン性物質、例えば、塩素イオンやナトリウムイオン等を、イオン交換樹脂膜を用いて水から除去する。EDI処理では、イオン交換樹脂膜を用い、かつ電極に電位を与えて形成された電位勾配を利用して、水からイオン性物質をより精度良く除去する。さらに、逆浸透膜(RO膜)によるフィルタ処理では、イオン性物質、塩類、あるいは有機物を水から除去する。さらに、脱炭酸ガス処理では、脱炭酸ガス装置を用いて炭酸ガスを水から除去する。 As the water used for the cooling liquid, pure water, ultrapure water, or RO water that has been subjected to filter treatment with a reverse osmosis membrane can be used. In addition, the water used for the cooling liquid is pure water that has been subjected to ion exchange treatment, EDI (Electrodeionization) treatment, filter treatment with a reverse osmosis membrane, and decarbonation treatment through a decarbonation device. It is preferable in terms of keeping the surface clean. Specifically, foreign substances such as fine particles are removed from the water using a filter, and after this, organic substances are removed by permeating activated carbon, ion exchange treatment, EDI (Electrodeionization) treatment, filter treatment using a reverse osmosis membrane, And it is preferable to perform a decarbonation treatment through a decarbonation device. In the ion exchange treatment, ionic substances contained in water, such as chlorine ions and sodium ions, are removed from the water using an ion exchange resin membrane. In the EDI treatment, an ionic substance is removed from water with higher accuracy by using an ion exchange resin membrane and utilizing a potential gradient formed by applying a potential to the electrode. Furthermore, in the filter process using a reverse osmosis membrane (RO membrane), ionic substances, salts, or organic substances are removed from water. Further, in the carbon dioxide removal treatment, carbon dioxide is removed from the water using a carbon dioxide removal device.
非イオン系界面活性剤の濃度は、冷却性能を考慮すると、冷却液の表面張力が55mN/m以下となるような濃度が好ましく、50mN/m以下がより好ましい。
また、ガラス基板洗浄後のガラス基板表面へ非イオン系界面活性剤の残存量を考慮すると、冷却液の表面張力が35mN/m以上となる濃度が好ましく、40mN/m以上がより好ましい。非イオン系界面活性剤の濃度が上記の範囲だと、非イオン系界面活性剤のガラス基板表面への残存を減少させる。
有機物がガラス基板表面に残存すると、ガラス基板からブラックマトリクスが剥離するという問題が発生する。有機物には、ガラス基板の積層体に含まれる合紙由来の有機物、搬送及び保管環境下の雰囲気中の有機物だけでなく、ガラス基板表面に残存した冷却液中の非イオン系界面活性剤も含まれる。そこで、非イオン系界面活性剤の濃度の上限を規定することにより、ガラス基板表面に残存する非イオン系界面活剤を減少させ、ブラックマトリクスの剥離を抑制することができる。
In consideration of cooling performance, the concentration of the nonionic surfactant is preferably such that the surface tension of the cooling liquid is 55 mN / m or less, and more preferably 50 mN / m or less.
In consideration of the remaining amount of the nonionic surfactant on the glass substrate surface after glass substrate cleaning, the concentration at which the surface tension of the cooling liquid is 35 mN / m or more is preferable, and 40 mN / m or more is more preferable. When the concentration of the nonionic surfactant is within the above range, the remaining of the nonionic surfactant on the glass substrate surface is reduced.
If the organic matter remains on the glass substrate surface, there arises a problem that the black matrix is peeled off from the glass substrate. Organic substances include organic substances derived from slip paper contained in laminates of glass substrates, organic substances in atmospheres under transport and storage environments, as well as nonionic surfactants in the cooling liquid remaining on the glass substrate surface. It is. Therefore, by defining the upper limit of the concentration of the nonionic surfactant, it is possible to reduce the nonionic surfactant remaining on the surface of the glass substrate and suppress the peeling of the black matrix.
非イオン系界面活性剤の濃度の調整は、あらかじめ、種々の濃度を有する非イオン系界面活性剤を含む冷却液と、その表面張力との関係について検量線を作成し、作成した検量線を用いて、所望の表面張力が得られるように、水と非イオン系界面活性剤を加えてもよい。
表面張力は、例えば、静的表面張力測定法、リング法、プレート法を用いた市販の表面張力計によって測定する。
To adjust the concentration of the nonionic surfactant, create a calibration curve for the relationship between the surface tension and the coolant containing the nonionic surfactant having various concentrations in advance. Thus, water and a nonionic surfactant may be added so as to obtain a desired surface tension.
The surface tension is measured by, for example, a commercially available surface tension meter using a static surface tension measurement method, a ring method, or a plate method.
冷却液は、pHが8〜11になるようにpH調整されることが好ましく、pH8〜10であることがより好ましい。冷却液のpH調整は、薬液に対して、例えば、アルカリ中和剤を添加すること、又は、無機アルカリを使用する際の濃度を調整することによって行われる。アルカリ中和剤としては、例えば、苛性ソーダ、生石灰、消石灰、石灰石、水酸化マグネシウム等を含む中和剤を用いることができる。
冷却液のpHが上記の範囲内だと、ガラス基板は冷却液によっては侵食されないが、ガラス基板の表面に付着している有機物は冷却液により溶解されるため、洗浄時に有機物を容易に除去でき、ガラス基板の洗浄性を高めることができる。
The coolant is preferably adjusted to have a pH of 8 to 11, and more preferably pH 8 to 10. The pH of the cooling liquid is adjusted by, for example, adding an alkali neutralizing agent to the chemical liquid or adjusting the concentration when using an inorganic alkali. As an alkali neutralizer, the neutralizer containing caustic soda, quicklime, slaked lime, limestone, magnesium hydroxide etc. can be used, for example.
When the pH of the cooling liquid is within the above range, the glass substrate is not eroded by the cooling liquid, but the organic matter adhering to the surface of the glass substrate is dissolved by the cooling liquid, so that the organic matter can be easily removed during cleaning. The cleaning property of the glass substrate can be improved.
冷却液は、冷却液をガラス基板端面と砥石との接触点に供給した後、ガラス基板を純水洗浄したときのガラス基板の表面に残る芳香族化合物が1cm2当たり例えば5ng以下となるように調整されることが好ましい。ここで、芳香族化合物は、環状不飽和有機化合物の一群であり、ガラス基板の表面へのブラックマトリックス樹脂の密着性の低下の原因となる有機物、疎水性有機物である。ガラス基板の純水洗浄後におけるガラス基板の表面に付着している有機物としては、ガラス基板表面1cm2当たり10ng以下でもよく、5ng以下であることがより好ましい。
また、ガラス基板のアルカリ系洗浄液洗浄後におけるガラス基板の表面に付着している有機物は、ガラス基板表面1cm2当たり0.15ng以下であることが好ましい。
水以外の液体を含む冷却液をディスプレイ用のガラス基板の端面加工に用いると、ガラス基板の表面の品質が変化し、洗浄工程によりガラス基板の表面を洗浄しても、パネル製造工程の歩留まり低下をもたらす場合がある。歩留まり低下の1つの要因として、ガラス基板の表面へのブラックマトリックスの密着性が変化してしまい、例えば、ブラックマトリックスがガラス基板の表面から剥離してしまうという問題が生じていたが、このような冷却液を用いることにより、ガラス基板の表面に半導体素子またはカラーフィルタを形成しても、高い密着性を維持できる。
The cooling liquid is supplied to the contact point between the glass substrate end face and the grindstone, and then the aromatic compound remaining on the surface of the glass substrate when the glass substrate is washed with pure water is, for example, 5 ng or less per 1 cm 2. It is preferable to adjust. Here, the aromatic compound is a group of cyclic unsaturated organic compounds, and is an organic substance or a hydrophobic organic substance that causes a decrease in the adhesion of the black matrix resin to the surface of the glass substrate. The organic matter adhering to the surface of the glass substrate after the pure water cleaning of the glass substrate may be 10 ng or less per 1 cm 2 of the glass substrate surface, and more preferably 5 ng or less.
Moreover, it is preferable that the organic substance adhering to the surface of the glass substrate after washing | cleaning of the alkaline cleaning liquid of a glass substrate is 0.15 ng or less per 1 cm < 2 > of glass substrate surfaces.
When a coolant containing liquids other than water is used for the end face processing of glass substrates for displays, the quality of the surface of the glass substrate changes, and even if the surface of the glass substrate is cleaned by the cleaning process, the yield of the panel manufacturing process is reduced. May bring. As one factor of the yield reduction, the adhesion of the black matrix to the surface of the glass substrate is changed, and for example, there has been a problem that the black matrix is peeled off from the surface of the glass substrate. By using the cooling liquid, high adhesion can be maintained even when a semiconductor element or a color filter is formed on the surface of the glass substrate.
上記の工程(ii)の制御工程において、冷却液中の非イオン系界面活性剤の濃度を測定し、基準となる濃度と測定値とを比較し、基準となる濃度と測定値とが異なる場合に、基準となる濃度になるよう冷却液の非イオン系界面活性剤の濃度を管理する。
非イオン系界面活性剤の濃度は、直接測定してもよいし、間接的に測定してもよい。間接的に測定する方法としては、特に限定されないが、例えば、屈折率を利用して濃度を測定する。この場合は、あらかじめ、濃度既知の非イオン系界面活性剤を含む水溶液について屈折率を測定し、非イオン系界面活性剤濃度と屈折率との関係について検量線を作成しておく。そして、冷却液の屈折率を測定し、検量線を用いて、屈折率の測定値から冷却液中の非イオン系界面活性剤の濃度を決定する。
屈折率の測定には、市販の屈折計を用いることができ、JISK 0062に準拠して測定してもよい。
基準となる濃度とは、目的によって決定することができるが、冷却性能を考慮すると、表面張力は、好ましくは55mN/m以下、より好ましくは50mN/m以下となるような濃度から選択される。また、砥石の冷却性能及び非イオン系界面活性剤の残存抑制を考慮すると、冷却液の表面張力は、好ましくは55mN/m以下、より好ましくは50mN/m以上であって、好ましくは35mN/m以上、より好ましくは40mN/m以上となるような濃度から選択される。
濃度、つまり、表面張力の変動があると、冷却能が一定にならず、砥石寿命の短命化につながるため、濃度を一定にする。
基準となる濃度と測定値とを比較して異なる場合に、基準となる濃度になるよう冷却液の非イオン系界面活性剤の濃度を管理する方法としては、基準となる濃度より測定値が低ければ、非イオン系界面活性剤を追加して、濃度を一定に調整する。逆に、基準となる濃度より測定値が高ければ、水を追加して、濃度を一定に調整する。なお、上述のように、非イオン系界面活性剤の濃度を、例えば屈折率を用いて間接的に測定する場合は、基準となる濃度についても屈折率に換算し、屈折率同士を比較してもよい。
In the control step of the above step (ii), the concentration of the nonionic surfactant in the cooling liquid is measured, the reference concentration and the measured value are compared, and the reference concentration and the measured value are different. In addition, the concentration of the nonionic surfactant in the coolant is controlled so as to be a reference concentration.
The concentration of the nonionic surfactant may be measured directly or indirectly. Although the method for indirectly measuring is not particularly limited, for example, the concentration is measured using a refractive index. In this case, the refractive index is measured in advance for an aqueous solution containing a nonionic surfactant with a known concentration, and a calibration curve is created for the relationship between the nonionic surfactant concentration and the refractive index. And the refractive index of a cooling fluid is measured and the density | concentration of the nonionic surfactant in a cooling fluid is determined from the measured value of a refractive index using a calibration curve.
A commercially available refractometer can be used for the measurement of the refractive index, and the refractive index may be measured according to JISK 0062.
The reference concentration can be determined depending on the purpose, but considering the cooling performance, the surface tension is preferably selected from a concentration that is 55 mN / m or less, more preferably 50 mN / m or less. In consideration of the cooling performance of the grindstone and the suppression of the remaining nonionic surfactant, the surface tension of the coolant is preferably 55 mN / m or less, more preferably 50 mN / m or more, and preferably 35 mN / m. As described above, the concentration is preferably selected so as to be 40 mN / m or more.
If the concentration, that is, the surface tension fluctuates, the cooling ability will not be constant and the life of the wheel will be shortened.
When the reference concentration and measured value are different from each other, the measured value can be lower than the reference concentration as a method for managing the concentration of the non-ionic surfactant in the coolant so that the reference concentration is obtained. For example, a nonionic surfactant is added to adjust the concentration to be constant. Conversely, if the measured value is higher than the reference concentration, water is added to adjust the concentration to a constant value. As described above, when the concentration of the nonionic surfactant is indirectly measured using, for example, the refractive index, the reference concentration is also converted into the refractive index, and the refractive indexes are compared with each other. Also good.
上記の工程(iii)は、ガラス基板表面に水を供給して、ガラス基板表面を水の膜で覆い、ガラスパーティクルの付着を防止する。ガラス基板表面へのガラスパーティクルの付着を効果的に防止するためには、ガラス基板端面の研削と同時又は直後に本工程を行うことが好ましく、回収する冷却液への水の混入量を減らすためには、研削直後に本工程を行うことが好ましい。 In the step (iii), water is supplied to the surface of the glass substrate, the surface of the glass substrate is covered with a film of water, and adhesion of glass particles is prevented. In order to effectively prevent the adhesion of glass particles to the glass substrate surface, it is preferable to perform this step simultaneously with or immediately after the grinding of the glass substrate end surface, in order to reduce the amount of water mixed in the recovered coolant. For this, it is preferable to perform this step immediately after grinding.
上記の工程(iv)において、冷却液の回収は、例えば、後述する端面研削装置に含まれる冷却液回収装置を用いて回収する。冷却液の回収は、上記の工程(i)と(ii)の間に行うことができる。
上記の工程(v)において、冷却液をろ過する。上記の工程(i)を経た冷却液には、ガラス屑等が含まれる。これらが研削ホイールとガラスとの間に挟まると、加工不良を引き起こすので、フィルタで除去することが好ましい。ろ過に使用するフィルタとしては、5μm以上のガラス屑が取り除けるようなフィルタが好ましく、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上である。上記より細かいガラス屑を取り除けるようなフィルタを使用すると、フィルタ交換サイクルが早くなり、稼働率が落ちる。
In the above step (iv), the coolant is recovered using, for example, a coolant recovery device included in an end surface grinding device described later. The recovery of the cooling liquid can be performed between the above steps (i) and (ii).
In the step (v), the cooling liquid is filtered. Glass waste etc. are contained in the cooling liquid which passed through said process (i). When these are sandwiched between the grinding wheel and the glass, processing defects are caused, and therefore it is preferable to remove them with a filter. The filter used for the filtration is preferably a filter that can remove glass dust of 5 μm or more, more preferably 1 μm or more, and further preferably 0.3 μm or more. If a filter capable of removing finer glass debris than the above is used, the filter replacement cycle is accelerated and the operating rate is lowered.
さらに、フィルタで除去できないガラスパーティクルについては、冷却液中のガラス粒子の量を一定以下に制御する工程によって除去してもよい。端面加工において影響とならない程小さいガラスパーティクルであっても、LCD用ガラス基板においては、ガラス表面への付着が問題となる場合がある。ガラス基板の表面に数μmの凸を形成すると、TFTパネルの製造における配線不良や、液晶パネルとしたときの液晶のギャップ変動、これによる表示ムラが生じる可能性があるが、数μm程度のガラスパーティクルのフィルタによる除去は困難であるか、高コストである。しかし、冷却液中の細かいパーティクルの量が少なければ、ガラス基板の表面に付着する可能性が低い。そこで、細かいパーティクルの含有量を管理することにより、ガラス基板表面へのパーティクルの付着を防ぐことができる。
細かいパーティクルの含有量を管理としては、例えば、冷却液中のガラス粒子の量を測定し、測定値と基準値とを比較し、測定値が基準値以上となったら、冷却液を交換する。
ガラス粒子の量の測定は、例えば、電気伝導率を用いて間接的に測定することができる。電気伝導率を用いて測定する場合は、水溶液中のガラス粒子が増えると電気伝導率が上昇することを利用することができる。具体的には、既知のガラス粒子量と電気伝導率との関係について検量線をあらかじめ作成しておき、冷却液中の電気伝導率を測定し、検量線を用いて電気伝導率の測定値からガラス粒子の量を算出することができる。
基準値は、例えば、ガラス基板の表面清浄性を保つ程度のガラス粒子量を含む冷却液を準備し、あらかじめガラス量を測定し、基準値として設定する。基準値は、必要とするガラス基板の表面清浄性を考慮して適宜決定する。
測定値と基準値との比較は、ガラス粒子量を電気伝導率により測定した場合は、電気伝導率同士を比較してもよい。
Furthermore, about the glass particle which cannot be removed with a filter, you may remove by the process of controlling the quantity of the glass particle in a cooling liquid below to constant. Even if the glass particles are so small that they do not affect the end face processing, adhesion to the glass surface may be a problem in the glass substrate for LCD. If a convex of several μm is formed on the surface of a glass substrate, there is a possibility that a wiring defect in manufacturing a TFT panel, a gap variation of a liquid crystal when used as a liquid crystal panel, and display unevenness due to this may occur. Removal of particles by a filter is difficult or expensive. However, if the amount of fine particles in the coolant is small, the possibility of adhering to the surface of the glass substrate is low. Thus, by controlling the content of fine particles, it is possible to prevent particles from adhering to the glass substrate surface.
As the management of the fine particle content, for example, the amount of glass particles in the coolant is measured, the measured value is compared with the reference value, and the coolant is replaced when the measured value is equal to or higher than the reference value.
The amount of glass particles can be measured indirectly using, for example, electrical conductivity. When measuring using electrical conductivity, it can utilize that electrical conductivity rises, when the glass particle in aqueous solution increases. Specifically, a calibration curve is prepared in advance for the relationship between the known glass particle amount and the electrical conductivity, the electrical conductivity in the coolant is measured, and the measured value of the electrical conductivity is measured using the calibration curve. The amount of glass particles can be calculated.
The reference value is set as a reference value, for example, by preparing a cooling liquid containing a glass particle amount sufficient to maintain the surface cleanliness of the glass substrate, measuring the glass amount in advance. The reference value is appropriately determined in consideration of the required surface cleanliness of the glass substrate.
As for the comparison between the measured value and the reference value, when the glass particle amount is measured by electric conductivity, the electric conductivities may be compared with each other.
さらに、上記の工程(vi)において、冷却液を循環させる。循環させる際の冷却液の温度を20℃以下として、砥石とガラス基板端面との接触部に冷却液を供給してもよい。 Further, in the step (vi), the coolant is circulated. The temperature of the coolant at the time of circulation may be 20 ° C. or less, and the coolant may be supplied to the contact portion between the grindstone and the glass substrate end surface.
(3)端面研削装置
以下に、本実施形態に用いることのできる端面研削装置の一例を、図3を用いて説明する。
端面研削装置200は、主として、ハウジング202と、面取り砥石203と、モータ(図示せず)と、冷却液供給装置204と、冷却液回収装置205と、ろ過装置206と、濃度制御装置207とを備える。
ハウジング202は金属板で組み立てられた直方体の容器である。
面取り砥石203は、ハウジング202の内部空間に備えられ、ハウジング202の外表面に設けられたスリットから挿入されたガラス基板201の端面を、面取り加工する。
モータは、ハウジング202の上面に取り付けられて、シャフトを介して面取り砥石203と連結されている。モータは、シャフトを軸回転させて、面取り砥石203を回転軸周りに回転させるための動力源である。
冷却液供給装置204は、ハウジング外部空間に貯留した冷却液を、ハウジングを貫通した配管を介して、ハウジング内部空間の面取り砥石203の側面に冷却液を供給する。
冷却液回収装置205は、吸引管を介してハウジングに接続され、ハウジング202の内部空間の気体を吸引して、ハウジングの内部空間をハウジングの外部空間に対して負圧にし、液体および気体を吸引することができる。
ろ過装置206は、冷却液回収装置205により回収した冷却液を、フィルタでろ過してガラス片を取り除く。
濃度制御装置207は、冷却液中の非イオン系界面活性剤濃度を測定する測定部と、基準値と測定値を比較する比較部と、基準値と測定値とが異なる場合に濃度調整の指令を濃度調整部に送る司令部と、司令部からの指令を受けて冷却液の濃度が目標とする濃度となるよう調整する濃度調整部とを備える。濃度調整部を経た冷却液は、冷却液供給装置204に供給される。
(3) End surface grinding apparatus An example of an end surface grinding apparatus that can be used in the present embodiment will be described below with reference to FIG.
The end
The
The
The motor is attached to the upper surface of the
The cooling
The cooling
The
The
以下に、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
(実施例1)
砥石とガラス基板の端面との接触部に、非イオン系界面活性剤を含む水溶液である冷却液を供給しながら、接触部を冷却し、ガラス基板の端面を加工した。
Example 1
While supplying the coolant, which is an aqueous solution containing a nonionic surfactant, to the contact portion between the grindstone and the end surface of the glass substrate, the contact portion was cooled to process the end surface of the glass substrate.
砥石として、砥粒#600のダイヤモンドホイールを用いた。ダイヤモンドホイールは、33m/秒の周速度で回転させ、ガラス基板を送り速度7m/分で搬送した。 A diamond wheel with abrasive grains # 600 was used as the grindstone. The diamond wheel was rotated at a peripheral speed of 33 m / sec, and the glass substrate was conveyed at a feed speed of 7 m / min.
ガラス基板として、以下の組成を有する、1100mm×1300mm×0.7mmのサイズのガラス基板を用いた。
SiO2: 60質量%、
B2O3: 10質量%、
Al2O3: 19.8質量%、
CaO: 5質量%、
SrO: 5質量%、
SnO2: 0.2質量%。
As the glass substrate, a glass substrate having a size of 1100 mm × 1300 mm × 0.7 mm having the following composition was used.
SiO 2 : 60% by mass,
B 2 O 3 : 10% by mass,
Al 2 O 3 : 19.8% by mass,
CaO: 5% by mass,
SrO: 5% by mass,
SnO 2: 0.2 wt%.
非イオン系界面活性剤を含む水溶液としては、表面張力が53mN/mになるよう濃度を調整した。ここで、冷却液中の非イオン系界面活性剤濃度の調整は、濃度既知の非イオン系界面活性剤を含む冷却液について、静的表面張力測定法を用いた市販の表面張力計により表面張力を測定して、非イオン系界面活性剤濃度と表面張力との関係についてあらかじめ検量線を作成し、作成した検量線を用いて冷却液を調整した。 The concentration of the aqueous solution containing the nonionic surfactant was adjusted so that the surface tension was 53 mN / m. Here, the concentration of the nonionic surfactant in the cooling liquid is adjusted with a commercially available surface tension meter using a static surface tension measurement method for the cooling liquid containing a nonionic surfactant with a known concentration. Was measured, a calibration curve was created in advance for the relationship between the concentration of the nonionic surfactant and the surface tension, and the coolant was adjusted using the created calibration curve.
ガラス基板の端面の加工は、複数枚のガラス基板が連続的処理され、加工距離が1000mを超えるまで、連続的に行った。この際に、飛散したガラスパーティクルの基板表面への付着を防ぐため、ガラス基板表面に対して上部からシャワーを当てた。冷却液の供給及び回収は図3に示す端面研削装置により行った。さらに、回収した冷却液を、フィルタを用いてろ過した。 The processing of the end face of the glass substrate was continuously performed until a plurality of glass substrates were continuously processed and the processing distance exceeded 1000 m. At this time, in order to prevent the scattered glass particles from adhering to the substrate surface, a shower was applied to the glass substrate surface from above. The supply and recovery of the cooling liquid was performed by an end surface grinding apparatus shown in FIG. Furthermore, the recovered coolant was filtered using a filter.
次に、回収した冷却液中の非イオン系界面活性剤の濃度を、屈折率を用いて間接的に測定した。
ここで、屈折率の測定は、20℃における濃度既知の非イオン系界面活性剤を含む冷却液について、JISK 0062に準拠して屈折率を測定して、屈折率と非イオン系界面活性剤濃度との関係についてあらかじめ検量線を作成し、作成した検量線を用いて、冷却液の屈折率の測定値から、非イオン系界面活性剤の濃度を決定した。
Next, the concentration of the nonionic surfactant in the recovered coolant was indirectly measured using the refractive index.
Here, the refractive index is measured by measuring the refractive index according to JISK 0062 for a coolant containing a nonionic surfactant whose concentration is known at 20 ° C., and measuring the refractive index and the nonionic surfactant concentration. A calibration curve was created in advance for the relationship between and the concentration of the nonionic surfactant was determined from the measured value of the refractive index of the coolant using the created calibration curve.
得られた非イオン系界面活性剤の濃度は、研削熱による蒸発量よりシャワー水の混入量が多かったため、目標値(表面張力が53mN/mになるような濃度)と比較して低かった。
そこで、上記で作成した非イオン系界面活性剤濃度と表面張力との関係を示す検量線を用いて、目標値とするために必要な非イオン系界面活性剤の添加量を算出し、ポンプAを押して、算出した量の非イオン系界面活性剤を冷却液に添加し、冷却液の濃度が目標値となるよう調整した。
The concentration of the obtained nonionic surfactant was lower than the target value (concentration at which the surface tension was 53 mN / m) because the amount of shower water mixed was larger than the evaporation amount due to grinding heat.
Therefore, using the calibration curve showing the relationship between the nonionic surfactant concentration and the surface tension created above, the addition amount of the nonionic surfactant necessary to obtain the target value is calculated, and the pump A The calculated amount of nonionic surfactant was added to the cooling liquid, and the concentration of the cooling liquid was adjusted to the target value.
次に、得られた冷却液を循環させて、上記と同様の条件にて端面加工し、カラーフィルタ用のガラス基板を作製した。
その結果、加工枚数が増えても(加工距離が長くても)、ダイヤモンドホイールの駆動に要する加工電流値の上昇が少なく、安定していた。また、ガラス基板端面に加工欠陥は生じなかった。
Next, the obtained cooling liquid was circulated, and the end face was processed under the same conditions as above to produce a glass substrate for a color filter.
As a result, even if the number of workpieces increased (even if the machining distance was long), the machining current value required for driving the diamond wheel was small and stable. Moreover, the processing defect did not arise in the glass substrate end surface.
次に、加工されたガラス基板の表面品質の確認を行うために、ガラス基板上にブラックマトリックス樹脂のパターンを形成し、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板と比較し、ブラックマトリックスの密着性を判定した。具体的には、各ガラス基板の表面に、膜厚1μm、かつ、線幅1μm〜15μmとなるようにブラックマトリックス樹脂を塗布してパターンを形成し、ガラス表面へのブラックマトリックス樹脂の剥離および残渣の確認を行った。
その結果、実施例1のガラス基板と、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板とでは、ブラックマトリックスの密着性に変化は見られないことを確認した。
Next, in order to confirm the surface quality of the processed glass substrate, a black matrix resin pattern is formed on the glass substrate, and compared with the glass substrate when water is used as the cooling liquid, the black matrix adheres more closely. Sex was judged. Specifically, a black matrix resin is applied to the surface of each glass substrate to form a pattern with a film thickness of 1 μm and a line width of 1 μm to 15 μm, and the black matrix resin is peeled off from the glass surface and the residue. Was confirmed.
As a result, it was confirmed that there was no change in the adhesion of the black matrix between the glass substrate of Example 1 and the glass substrate when water was used as the coolant.
次に、加工されたガラス基板を、上記の洗浄工程S6に投入し、ガラス基板の表面の洗浄を行い、その後、ガラス基板上にブラックマトリックス樹脂のパターンを形成し、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板と比較し、ブラックマトリックスの密着性を判定した。具体的には、各ガラス基板の表面に、膜厚1μm、かつ、線幅1μm〜15μmとなるようにブラックマトリックス樹脂を塗布してパターンを形成し、ガラス表面へのブラックマトリックス樹脂の剥離および残渣の確認を行った。
その結果、洗浄後においても、実施例1のガラス基板と、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板とでは、ブラックマトリックスの密着性に変化は見られないことを確認した。
Next, the processed glass substrate is put into the above-described cleaning step S6, the surface of the glass substrate is cleaned, and then a black matrix resin pattern is formed on the glass substrate, and water is used as a coolant. Compared with the glass substrate in the case, the adhesion of the black matrix was determined. Specifically, a black matrix resin is applied to the surface of each glass substrate to form a pattern with a film thickness of 1 μm and a line width of 1 μm to 15 μm, and the black matrix resin is peeled off from the glass surface and the residue. Was confirmed.
As a result, even after cleaning, it was confirmed that there was no change in the adhesion of the black matrix between the glass substrate of Example 1 and the glass substrate when water was used as the coolant.
(実施例2)
実施例1において、非イオン系界面活性剤の濃度を、表面張力が53mN/mになるような濃度から、表面張力が50mN/mになるような濃度に変更し、目標値として表面張力が53mN/mになるような濃度から、表面張力が50mN/mになるような濃度に変更した以外は、実施例1と同一条件にて、冷却液を循環させて端面加工し、カラーフィルタ用のガラス基板を作製した。
その結果、実施例1と比較して、加工枚数が増えても(加工距離が長くても)加工電流値の上昇が少なく、安定していた。また、ガラス基板端面に加工欠陥は生じなかった。
(Example 2)
In Example 1, the concentration of the nonionic surfactant was changed from a concentration at which the surface tension was 53 mN / m to a concentration at which the surface tension was 50 mN / m, and the surface tension was 53 mN as a target value. A glass for color filters was prepared by circulating the cooling liquid under the same conditions as in Example 1 except that the concentration was changed to a concentration so that the surface tension was 50 mN / m. A substrate was produced.
As a result, as compared with Example 1, even if the number of processed sheets increased (even if the processing distance was long), the increase in the processing current value was small and stable. Moreover, the processing defect did not arise in the glass substrate end surface.
次に、実施例1のガラス基板から実施例2のガラス基板に変更した以外は、実施例1と同一条件にて、ブラックマトリックスの密着性を判定した。
洗浄工程S6の前後のいずれにおいても、実施例2のガラス基板と、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板とでは、ブラックマトリックスの密着性に変化は見られないことを確認した。
Next, the adhesion of the black matrix was determined under the same conditions as in Example 1 except that the glass substrate in Example 1 was changed to the glass substrate in Example 2.
It was confirmed that there was no change in the adhesion of the black matrix between the glass substrate of Example 2 and the glass substrate when water was used as the coolant before and after the cleaning step S6.
(実施例3)
実施例1において、非イオン系界面活性剤の濃度を、表面張力が53mN/mになるような濃度から、表面張力が38N/mになるような濃度に変更し、目標値として表面張力が53mN/mになるような濃度から、表面張力が38mN/mになるような濃度に変更した以外は、実施例1と同一条件にて、冷却液を循環させて端面加工し、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板を作製した。
その結果、実施例2と比較して、加工枚数が増えても(加工距離が長くなる)加工電流値の上昇が少なく、安定していた。また、ガラス基板端面に加工欠陥は生じなかった。
(Example 3)
In Example 1, the concentration of the nonionic surfactant was changed from the concentration at which the surface tension was 53 mN / m to the concentration at which the surface tension was 38 N / m, and the surface tension was 53 mN as the target value. Except that the concentration is changed to a concentration so that the surface tension is 38 mN / m, the end surface is processed by circulating the coolant under the same conditions as in Example 1, and the flat panel display is used. A glass substrate was produced.
As a result, as compared with Example 2, the increase in the machining current value was small and stable even when the number of machining sheets increased (the machining distance increased). Moreover, the processing defect did not arise in the glass substrate end surface.
(実施例4)
実施例1において、端面加工の際にガラス基板表面に対してシャワーを当てなかったこと以外、実施例1と同一条件にて試験を行い、回収した冷却液中の非イオン系界面活性剤の濃度を、屈折率を用いて測定した。
得られた測定値は、研削熱による水の蒸発があったがシャワー水の混入がないことから、目標値(表面張力が55mN/mになるような濃度)と比較して高かった。そこで、上記で作成した非イオン系界面活性剤濃度と表面張力の関係を示す検量線を用いて、目標値とするために必要な水の添加量を算出した。
次に、ポンプBを押して、算出した量の水を冷却液に添加し、冷却液の濃度が目標値となるよう調整した。
次に、得られた冷却液を、循環させて、上記と同様の条件にて端面加工に用い、カラーフィルタ用のガラス基板を作製した。
その結果、実施例1と同様に、加工枚数が増えても(加工距離が長くても)、加工電流値の上昇が少なく、安定していた。また、ガラス基板端面に加工欠陥は生じなかった。
Example 4
In Example 1, the concentration of the nonionic surfactant in the recovered coolant was tested under the same conditions as in Example 1 except that the glass substrate surface was not showered during end face processing. Was measured using the refractive index.
The measured value obtained was higher than the target value (concentration at which the surface tension was 55 mN / m) because water was evaporated due to grinding heat but no shower water was mixed. Therefore, using the calibration curve showing the relationship between the concentration of the nonionic surfactant and the surface tension created above, the amount of water necessary to obtain the target value was calculated.
Next, the pump B was pushed, and the calculated amount of water was added to the coolant, and the concentration of the coolant was adjusted to the target value.
Next, the obtained cooling liquid was circulated and used for end face processing under the same conditions as described above to produce a glass substrate for a color filter.
As a result, as in Example 1, even when the number of workpieces increased (even when the machining distance was long), the machining current value did not increase and was stable. Moreover, the processing defect did not arise in the glass substrate end surface.
次に、実施例1のガラス基板を実施例5のガラス基板に変更した以外は、実施例1と同一条件にて、ブラックマトリックスの密着性を判定した。
洗浄工程S6の前後のいずれにおいても、実施例5のガラス基板と、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板とでは、ブラックマトリックスの密着性に変化は見られないことを確認した。
Next, the adhesion of the black matrix was determined under the same conditions as in Example 1 except that the glass substrate of Example 1 was changed to the glass substrate of Example 5.
It was confirmed that there was no change in the adhesion of the black matrix between the glass substrate of Example 5 and the glass substrate when water was used as the coolant before and after the cleaning step S6.
(比較例1)
回収した冷却液の濃度を調整しなかったこと以外、実施例1と同一条件にてカラーフィルタ用のガラス基板を作製した。
その結果、実施例1と同様に、冷却液を循環させて端面加工を行った際、加工距離が1000mに達するまでに、加工されたガラス基板の端面において、加工欠陥が連続的または散発的に発生した。
また、加工負荷を示す加工電流値も、加工スタート時から上昇することが確認された。
端面の研削加工において、加工ホイールとガラス基板との加工点まで冷却液の浸透が不足し、その結果、連続加工を行うと、加工欠陥の発生、更には加工負荷電流値の上昇が生じた。この場合、加工ホイールの加工溝のドレッシング作業が必要になる。
(Comparative Example 1)
A glass substrate for a color filter was produced under the same conditions as in Example 1 except that the concentration of the recovered coolant was not adjusted.
As a result, as in Example 1, when the end surface processing was performed by circulating the coolant, processing defects were continuously or sporadically formed on the end surface of the processed glass substrate until the processing distance reached 1000 m. Occurred.
It was also confirmed that the machining current value indicating the machining load also increased from the start of machining.
In the grinding of the end face, the penetration of the cooling liquid is insufficient until the processing point between the processing wheel and the glass substrate. As a result, when continuous processing is performed, processing defects are generated, and further, the processing load current value is increased. In this case, a dressing operation for the machining groove of the machining wheel is required.
次に、実施例1のガラス基板を比較例1のガラス基板に変更した以外は、実施例1と同一条件にて、ブラックマトリックスの密着性を判定した。
洗浄工程S6の前後のいずれにおいても、比較例1のガラス基板と、冷却液に水を用いた場合におけるガラス基板とでは、ブラックマトリックスの密着性に変化が見られないことを確認した。
Next, the adhesion of the black matrix was determined under the same conditions as in Example 1 except that the glass substrate of Example 1 was changed to the glass substrate of Comparative Example 1.
It was confirmed that there was no change in the adhesion of the black matrix between the glass substrate of Comparative Example 1 and the glass substrate when water was used as the coolant before and after the cleaning step S6.
以上の結果から、本願発明による実施例1〜4のガラス基板の製造方法によると、砥石を安定して冷却することができ、砥石の熱による摩耗が少なくなり、砥石寿命を延ばすことが期待できる。さらに、冷却液中の非イオン系界面活性剤の上限濃度を規定することにより、ガラス基板表面への非イオン系界面活性剤の残留を減少させて、ブラックマトリクス密着性を非常に優れたものとすることが可能である。
これに対して、冷却液の濃度管理をしなかった比較例1のガラス基板の製造方法によると、加工溝のドレッシング作業が必要になるため、砥石寿命の短命化につながる。
From the above results, according to the glass substrate manufacturing method of Examples 1 to 4 according to the present invention, it is possible to stably cool the grindstone, reduce wear due to the heat of the grindstone, and extend the life of the grindstone. . Furthermore, by defining the upper limit concentration of the nonionic surfactant in the cooling liquid, the residual of the nonionic surfactant on the glass substrate surface is reduced, and the black matrix adhesion is extremely excellent. Is possible.
On the other hand, according to the manufacturing method of the glass substrate of Comparative Example 1 in which the coolant concentration control was not performed, the dressing operation of the processing groove is required, which leads to shortening of the life of the grindstone.
以上、本発明のガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As mentioned above, although the manufacturing method of the glass substrate of this invention was demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, you may make various improvement and a change. Of course.
10、201 ガラス基板
11a、11b 第1端面
12a、12b 第2端面
100 端面加工装置
101 第1面取り加工装置
102 回転装置
103 第2面取り加工装置
104 コーナーカット装置
111、112、113 ダイヤモンドホイール
121、122、研磨ホイール
202 ハウジング
203 砥石
204 冷却液供給装置
205 冷却液回収装置
206 ろ過装置
207 濃度制御装置
10, 201
Claims (6)
前記端面加工工程において、
前記接触部に非イオン系界面活性剤を含む水溶液である冷却液を供給して、前記接触部を冷却する冷却工程と、
前記冷却液中の前記非イオン系界面活性剤の濃度の測定結果と、基準となる濃度とを比較し、前記基準となる濃度と前記測定結果とが異なる場合に、前記非イオン系界面活性剤の濃度が前記基準となる濃度になるよう前記非イオン系界面活性剤の濃度を管理する制御工程を備え、
前記非イオン系界面活性剤の濃度は、予め作成した前記非イオン系界面活性剤の濃度と前記冷却液の屈折率との間の対応関係を参照して、前記冷却液の屈折率の測定値から求める、ガラス基板の製造方法。 A glass substrate manufacturing method comprising an end face processing step of processing an end face of the glass substrate with the grindstone while supplying a coolant to a contact portion between the grindstone and the glass end face,
In the end face processing step,
A cooling step of cooling the contact portion by supplying a coolant that is an aqueous solution containing a nonionic surfactant to the contact portion;
Wherein in the cooling liquid and the measurement result of the concentration of non-ionic surface active agent, compared with the concentration as a reference, if said measurement result and concentration serving as the reference is different, the non-ionic surfactant a control step of the concentration to manage the concentration of the nonionic surfactant to a concentration serving as the reference,
The concentration of the nonionic surfactant is a measured value of the refractive index of the cooling liquid with reference to the correspondence relationship between the concentration of the nonionic surfactant and the refractive index of the cooling liquid prepared in advance. The manufacturing method of the glass substrate calculated | required from .
前記循環している前記冷却液の電気伝導率を測定し、前記電気伝導率の測定結果が予め設定された値以上となった場合、前記冷却液を別の冷却液と交換する工程を有する、請求項1に記載のガラス基板の製造方法。 Furthermore, it comprises a circulation step of circulating the coolant that has undergone the control step,
Measuring the electrical conductivity of the circulating coolant, and when the measurement result of the electrical conductivity is equal to or higher than a preset value, the step of replacing the coolant with another coolant , The manufacturing method of the glass substrate of Claim 1.
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