JPWO2019198558A1

JPWO2019198558A1 - ガラス板、ガラス板の製造方法および端面検査方法

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Publication number: JPWO2019198558A1
Application number: JP2020513208A
Authority: JP
Inventors: 田中　歩; 歩田中; 隼人奥; 佑太和田; 愛信星野
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2021-05-13
Anticipated expiration: 2039-04-01
Also published as: CN111465842A; WO2019198558A1; KR20200139663A; TW201944060A; JP7311842B2; TWI803612B

Abstract

研削面または研磨面でなる端面Ｇａを有するガラス板Ｇに関し、端面Ｇａの性状を検査するガラス板の端面検査方法において、端面Ｇａを化学処理して端面Ｇａ上での凹部ＧＣの形成を促進させる処理工程と、化学処理後の端面Ｇａの画像６を撮像する撮像工程と、画像６を用い、端面Ｇａの面積に対して凹部ＧＣの面積が占める割合を算出する算出工程とを備えるようにした。

Description

本発明は、ガラス板、ガラス板の製造方法および端面検査方法に関する。

周知のように、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、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）は、高精細化が推進されている。これに伴い、ＦＰＤ用の基板として用いられるガラス板には、ＦＰＤの製造工程にて緻密な電気回路が形成される。

ＦＰＤ用のガラス板の端面に対しては、砥石による研削加工、研磨加工等の端面加工を施すことが通例となっているが、加工後の端面（砥石による加工面）の表面にはクラックが存在する。このクラックは、算術平均粗さＲａ等の表面粗さで評価される場合がある。また、加工後の端面に存在するクラックは、ＦＰＤの製造工程での各種処理によって成長し、端面からガラス粉（パーティクル）を発生させる原因となり得る。そして、端面から発生したガラス粉は、電気回路の形成を阻害（例えば、電気回路の断線等）する要因となって、ＦＰＤの製造不良を引き起こしやすい。そのため、端面加工後のガラス板について、端面の性状を検査することにより、後工程で端面から発生し得るガラス粉の量を把握することが求められる。

ここで、特許文献１には、ガラス板の端面から発生し得るガラス粉の量を把握するための手法が開示されている。同手法では、ガラス板の端面に対して樹脂チューブの先端を押し当てながらスライドさせる。これにより、ガラス板の端面に摩擦を加えながら端面に存在するガラス粉を擦り取る。そして、擦り取ったガラス粉を樹脂チューブの先端から吸引して、その数をカウンタで計数する。

特開２０１０−２３０６４６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された手法によっても、発生し得るガラス粉の量を的確に把握できず、端面の性状を正確に検査することは困難である。このような事情に鑑みなされた本発明は、端面加工後のガラス板について、端面の性状を正確に検査できる技術を確立すること、及び、後工程で端面から発生し得るガラス粉が可及的に抑制されたガラス板を提供することを技術的な課題とする。

本発明の発明者等は、鋭意研究の結果、後工程で端面から発生するガラス粉は、算術平均粗さＲａ等の表面粗さで評価されるクラックのみに起因して発生するのではなく、算術平均粗さＲａ等の表面粗さで評価されない微小クラックや、表面よりも内側の内部に存在する潜在クラックに起因しても発生することを見出した。そして、微小クラックや潜在クラックの影響を考慮して端面の性状、すなわち、後工程（例えばＦＰＤの製造工程）で端面から発生するガラス粉の量を正確に評価するには、微小クラックや潜在クラックを成長させ、これに伴って端面の表面に形成された凹部の多寡を評価するのが有効であることを知見するに至った。ここで、「凹部」には、端面の表面に存在するクラックのみならず、ガラス粉の剥離により端面の表面に形成された窪みを含むものとする（以下、同じ）。

上記の知見に基づき、上記の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の端面検査方法は、砥石による加工面でなる端面を有するガラス板について、端面の性状を検査する方法であって、端面を化学処理して端面上での凹部の形成を促進させる処理工程と、化学処理後の端面の画像を撮像する撮像工程と、画像を用い、端面の面積に対して凹部の面積が占める割合を算出する算出工程とを備えることに特徴付けられる。

本検査方法では、処理工程で化学処理（例えば化学洗浄）を実行することにより、研削面または研磨面でなる端面（端面加工後の端面）について、算術平均粗さＲａ等の表面粗さで評価されない微小クラックや、端面の表面よりも内側の内部に存在する潜在クラックを成長させる。これに伴って端面に凹部が形成され、走査型電子顕微鏡等で評価可能な状態となる。また、ガラスの一部が剥離してガラス粉が発生することによっても、端面の表面に凹部が形成される。そして、撮像工程及び算出工程の実行により、端面の面積に対して凹部の面積が占める割合が算出され、端面の表面に形成された凹部の多寡、及び、これに基づく性状の良否を評価できる。以上のことから、本検査方法によれば、端面加工後のガラス板について、端面の性状を正確に検査することが可能となる。

上記の方法において、算出工程では、割合の算出前に、画像に対して二値化処理を施すことにより、凹部と、凹部以外の部分とを識別することが好ましい。

このようにすれば、算出工程において、画像上にて凹部が占める面積の割合をより正確に算出しやすくなり、ひいては、端面の性状を正確かつ効率的に検査する上でより有利となる。

上記の方法において、処理工程では、４０℃〜８０℃の処理液を用いることが好ましい。

このようにすれば、処理工程において、微小クラックや潜在クラックを効率よく成長させることができ、端面上での凹部の形成を効率よく促進させることが可能となる。

また、上記の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造方法は、砥石による加工面でなる端面を有するガラス板を同一条件の下で複数枚作製する作製工程と、複数枚のガラス板から検査用ガラス板を抜き取る抜取工程と、検査用ガラス板に対して上記の端面検査方法を実行する検査工程と、検査工程の結果に基づいて複数枚のガラス板における端面の性状を判定する判定工程とを備えることに特徴付けられる。

本製造方法では、作製工程の実行により、砥石による加工面でなる端面を有するガラス板が同一条件の下で複数枚作製される。そして、抜取工程の実行により、複数枚のガラス板から検査用ガラス板が抜き取られる。ここで、検査用ガラス板と、この検査用ガラス板を除く複数枚のガラス板との両者が、同一条件の下で作製されていることから、両者は実質的に同一のガラス板とみなすことができる。そのため、検査用ガラス板に対して実行した検査工程の結果、当該検査用ガラス板の端面の性状が良好であれば、判定工程を通じて、検査用ガラス板を除く複数枚のガラス板の各々を、端面の性状が良好なガラス板、すなわち、後工程で端面から発生し得るガラス粉が可及的に抑制されたガラス板として得ることが可能となる。

上記の製造方法において、作製工程では、動バランスが８ｇ・ｍｍ以下である砥石を用いてガラス板を複数枚作製することが好ましい。

このようにすれば、効率よく、端面の性状が良好なガラス板を得ることが可能となる。

上記の製造方法において、作製工程では、ガラス板の端面に対して砥石を押し当てる力の大きさをＦ［Ｎ］、回転中の砥石の周速度をＲ［ｍ／ｍｉｎ］、ガラス板の端面に対して砥石を相対移動させる速度をＶ［ｍ／ｍｉｎ］としたとき、下記の［数１］式で表されるＷの値を３０以下にして研磨加工する工程を実行することが好ましい。

このようにすれば、端面の性状がさらに良好なガラス板を得ることが可能となる。

さらに、上記の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板は、研磨面でなる端面を有するガラス板であって、ＫＯＨを５質量％かつＮａＯＨを５質量％含有する５０℃のアルカリ溶液を用いて、端面を２時間化学処理して端面上での凹部の形成を促進させた後、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率１０００倍で観察した場合に、端面の面積に対して凹部の面積が占める割合が３０％以下であることに特徴付けられる。

このようなガラス板によれば、後工程で端面から発生し得るガラス粉を可及的に抑制することが可能となる。

上記のガラス板において、上記の割合は７％以下であることが好ましい。

このようなガラス板によれば、後工程で端面から発生し得るガラス粉を更に抑制することができる。

また、上記の課題を解決するために創案された本発明に係るガラス板の製造方法は、砥石によりガラス板の端面を研磨加工する工程を備えた方法であって、ガラス板の端面に対して砥石を押し当てる力の大きさをＦ［Ｎ］、回転中の砥石の周速度をＲ［ｍ／ｍｉｎ］、ガラス板の端面に対して砥石を相対移動させる速度をＶ［ｍ／ｍｉｎ］としたとき、上記の［数１］式で表されるＷの値を３０以下にして研磨加工する工程を実行することに特徴付けられる。

本製造方法によれば、後工程で端面から発生し得るガラス粉が可及的に抑制されたガラス板、詳しくは上記の割合が７％以下のガラス板を得ることが可能となる。

本発明によれば、端面加工後のガラス板について、端面の性状を正確に検査することが可能となる。また、後工程で端面から発生し得るガラス粉が可及的に抑制されたガラス板を提供できる。

本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における作製工程を示す平面図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における抜取工程を示す平面図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における検査工程（ガラス板の端面検査方法における切出工程）を示す平面図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における検査工程（ガラス板の端面検査方法における処理工程）を概念的に示す立体図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における検査工程（ガラス板の端面検査方法における処理工程）を概念的に示す立体図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における検査工程（ガラス板の端面検査方法における処理工程）を概念的に示す立体図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における検査工程（ガラス板の端面検査方法における処理工程）を示す縦断側面図である。本発明の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における検査工程（ガラス板の端面検査方法における算出工程）に用いる画像を示す図である。本発明の第二実施形態に係るガラス板の製造方法を示す平面図である。実施例について、［数１］式（［数２］式）で表されるＷの値と、ガラス板の端面の面積に対して凹部の面積が占める割合（クラック率）との関係を示す図である。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態に係るガラス板、ガラス板の製造方法および端面検査方法について、添付の図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係るガラス板の製造方法は、研磨面でなる端面Ｇａを有するガラス板Ｇを同一条件の下で複数枚作製する作製工程（図１）と、複数枚のガラス板Ｇから検査用ガラス板ＧＸを抜き取る抜取工程（図２）と、検査用ガラス板ＧＸに対して端面Ｇａの性状の検査を行う検査工程（図３〜図６）と、検査工程の結果に基づいて複数枚のガラス板Ｇにおける端面Ｇａの性状を判定する判定工程とを含む。

図１に示すように、作製工程では、ガラス板Ｇ一枚あたりの作製に、ガラス板Ｇの端面Ｇａを研削加工する研削砥石１と、研削加工後のガラス板Ｇの端面Ｇａを研磨加工する研磨砥石２とを用いる。本実施形態では、一つの端面Ｇａの加工に際し、研削砥石１と研磨砥石２とをそれぞれ一つずつ用いているが、両砥石１，２の少なくとも一方について複数を用いてもよい。なお、研削および研磨加工前のガラス板Ｇの端面Ｇａは、作製工程よりも前に実行済みの切断工程にて形成された切断端面である。

研削砥石１および研磨砥石２は、図示省略の定盤の上に固定されたガラス板Ｇに対して、同期した状態でＴ方向に移動しつつＸ方向に平行な端面Ｇａの加工を行う。両砥石１，２の外周部（回転周部）には、端面Ｇａを加工するための溝（図示省略）が上下複数段に亘って形成されている。この複数段の溝の一つを端面Ｇａに押し当てることで端面Ｇａが加工される。また、両砥石１，２の回転方向は、Ｚ方向から視て（平面視で）時計回りの場合もあるし、反時計回りの場合もある。ここで、両砥石１，２の動バランスは、いずれも８ｇ・ｍｍ以下となっている（両砥石１，２の少なくとも一方を複数用いる場合についても同じ）。これにより、端面Ｇａに導入される微小クラック及び潜在クラックを低減でき、後述の端面の面積に対して凹部の面積が占める割合を３０％以下にできる。なお、両砥石１，２のＴ方向への移動速度は任意に設定すればよい。

研削砥石１は、端面Ｇａの断面形状（Ｘ方向に直交する断面の形状）を形作るための砥石であり、Ｙ方向における位置が固定された状態の下で端面Ｇａを加工していく。その際、端面が研削されると共に端面の稜線に面取りが施され、ラウンド状または平面状の面取り面が形成される。この研削砥石１による加工後の端面Ｇａは研削面となる。これに対し、研磨砥石２は、研削加工後の端面Ｇａに対して仕上げ加工を行うための砥石であり、端面Ｇａに対して一定の押圧力で押し当てられた状態の下で面取り面を含む端面Ｇａを加工していく。この研磨砥石２による加工後の端面Ｇａは研磨面となる。なお、研削砥石１は、端面Ｇａに対して一定の押圧力で押し当てられた状態の下で端面Ｇａを加工してもよい。

研削砥石１は、砥粒の結合材として金属結合材（メタルボンド）が採用されたメタルボンド砥石であることが好ましい。結合材として採用される金属は、鉄、銅、コバルト、ニッケル、タングステン等から選択される二種以上を混合したものが好ましく、特に鉄を含むものが好ましい。研削砥石１に結合される砥粒は、ダイヤモンド砥粒であることが好ましく、粒度は＃３００〜６００であることが好ましい。

研磨砥石２は、砥粒の結合材として樹脂結合材（レジンボンド）が採用されたレジンボンド砥石であることが好ましい。樹脂結合材としては、熱硬化性樹脂を採用することが好ましい。具体例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等を樹脂結合剤として採用することができる。研磨砥石２に結合される砥粒としては、ダイヤモンド粒子、酸化アルミニウム粒子、炭化珪素粒子、立方晶窒化硼素粒子、金属酸化物粒子、金属炭化物粒子、金属窒化物粒子等が使用できる。砥粒の粒度は、＃１００〜３０００であることが好ましく、＃２００〜１０００であることがより好ましい。

Ｘ方向に平行な端面Ｇａの研削および研磨加工が完了したガラス板Ｇは、この時点でＹ方向に平行な端面Ｇａに対して研削および研磨加工を施すべく、その向きを平面視で９０°転換させる。そして、向きの転換前にはＹ方向に平行であった端面Ｇａに対し、同様の態様の下、研削および研磨加工を施す。これにより、本実施形態においては、矩形のガラス板Ｇの四辺に対応する端面Ｇａの全てが研磨面となる。

上記の両砥石１，２を用いて、定盤の上に順次に搬入されてくる複数枚のガラス板Ｇに対し、それぞれ研削および研磨加工を施すことで、研磨面でなる端面Ｇａを有するガラス板Ｇの複数枚が得られる。これにより、作製工程が完了する。複数枚のガラス板Ｇは、研削および研磨加工が完了するまでの全工程において、同一条件（例えば、同一の成形条件、同一の切断条件、同一の研削・研磨条件）の下で処理、或いは、加工がなされている。つまり、複数枚のガラス板Ｇは、実質的に相互に同一のガラス板となっている。

作製工程が完了すると抜取工程を実行する。図２に示すように、抜取工程では、複数枚のガラス板Ｇから無作為に抜き取ったガラス板Ｇを検査用ガラス板ＧＸとする。なお、検査用ガラス板ＧＸとして抜き取るガラス板Ｇの枚数は、一枚のみでもよいし、複数枚でもよい。本実施形態では、一枚のみを抜き取る場合を例示する。

抜取工程が完了すると検査工程を実行する。検査工程は、本実施形態に係るガラス板の端面検査方法により実行される。この検査工程には、後述する切出工程、処理工程、撮像工程、及び、算出工程が含まれる。

検査工程（ガラス板の端面検査方法）では、まず、図３に示すように、検査用ガラス板ＧＸにおける外周端部の一部を切り出してガラスサンプルＧＳとする切出工程を実行する。このガラスサンプルＧＳには、検査用ガラス板ＧＸの端面Ｇａ（研磨面）が含まれている。ガラスサンプルＧＳのサイズは、任意の大きさにすればよいが、本実施形態においては、平面視で１５ｍｍ×１０ｍｍである。

切出工程が完了すると、次いで、図４ａ〜図４ｃに概念的に示すように、ガラスサンプルＧＳの端面Ｇａ（切出工程の前には検査用ガラス板ＧＸの端面Ｇａであった面）を化学処理して端面Ｇａ上での凹部ＧＣの形成を促進させる処理工程を実行する。本実施形態では、化学処理の処理液として、アルカリ洗浄液Ｌを用いる。具体的には、図４ａに示すガラスサンプルＧＳの端面Ｇａを、図４ｂに示すアルカリ洗浄液Ｌに浸して洗浄することで、算術平均粗さＲａ等の表面粗さで評価されない微小クラックが成長して粗大化し、走査型電子顕微鏡等で評価可能な凹部ＧＣが形成される（図４ｃ参照）。また、端面Ｇａよりも内側の内部に存在する潜在クラックが成長し、粗大化すると共に表面に露出することによっても、走査型電子顕微鏡等で評価可能な凹部ＧＣが形成される。さらに、ガラスの一部が剥離してガラス粉が発生するのに伴い、端面Ｇａの表面に窪みが形成される。これによっても、走査型電子顕微鏡等で評価可能な凹部ＧＣが形成される。

アルカリ洗浄液Ｌには、市販のガラス基板用アルカリ洗浄剤を用いることができる。処理液として酸洗浄液を用いてもよく、酸洗浄液には、市販のガラス基板用酸洗浄剤を用いることができる。これらの場合、ガラス基板用洗浄剤を希釈することなく、原液をアルカリ洗浄液Ｌとしてもよい。あるいは、ガラス基板用洗浄剤を水で希釈して用いてもよい。処理液には、洗浄液に限らず、凹部ＧＣの形成を促進させる能力が洗浄液と同等の溶液を用いてもよい。これらの処理液（洗浄液）の温度は、２０℃〜９０℃であることが好ましく、より好ましくは４０℃〜８０℃である。また、ガラスサンプルＧＳの端面Ｇａを処理液に浸す時間（処理時間）は、１５分〜３時間であることが好ましく、より好ましくは１時間〜２時間である。

アルカリ洗浄液Ｌといったアルカリ性の処理液を用いる場合、アルカリ成分としては、例えばＫＯＨや（ＣＨ₃）₄ＮＯＨ、ＮａＯＨ等のうちの一種または二種以上を使用することができる。アルカリ成分の合計含有量は、０．０５質量％〜２０質量％とすることができ、３質量％〜１５質量％とすることが好ましい。酸洗浄液といった酸性の処理液を用いる場合、酸成分としては、例えばＨＦ、ＨＣｌ、ＨＮＯ₃、Ｈ₂ＳＯ₄等のうちの一種または二種以上を使用することができ、ＨＦを必須とすることが好ましい。本実施形態においては、アルカリ洗浄液Ｌのアルカリ成分として、ＫＯＨおよびＮａＯＨを用い、その濃度がいずれも５質量％である。また、アルカリ洗浄液Ｌの温度が５０℃であり、ガラスサンプルＧＳの端面Ｇａをアルカリ洗浄液Ｌに２時間浸している。

ここで、図４ｂは、ガラスサンプルＧＳの端面Ｇａをアルカリ洗浄液Ｌに浸す態様を概念的に示す図であり、詳細には、図５に示す態様の下、ガラスサンプルＧＳの端面Ｇａをアルカリ洗浄液Ｌに浸している。

図５に示すように、ガラスサンプルＧＳは、支持部材３により吊り下げ支持された状態で、その端面Ｇａが容器４（例えば、ビーカー等）内に収容されたアルカリ洗浄液Ｌに浸漬される。この際、端面Ｇａは容器４の内側面や底面に接触しないように位置させる。容器４は超音波伝達媒体としての水Ｗが貯留された熱浴槽５内に配置されており、水Ｗを介してアルカリ洗浄液Ｌに伝搬した超音波振動により、端面Ｇａが超音波洗浄される。熱浴槽５内の水Ｗは、アルカリ洗浄液Ｌの温度を調節するべく、その温度の管理が可能となっている。なお、超音波洗浄は、実施しなくてもよく、端面Ｇａに化学洗浄のみを施してもよい。

超音波洗浄を実施する場合、上記の洗浄時間内において超音波洗浄を行う時間は、１分〜６０分が好ましく、３分〜３０分がより好ましい。また、超音波洗浄時の水Ｗの温度は、１５℃〜８０℃が好ましく、２５℃〜６０℃がより好ましい。さらに、超音波洗浄の周波数は、１０ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚが好ましく、２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚがより好ましい。

上記の洗浄時間を経過したガラスサンプルＧＳは、アルカリ洗浄液Ｌから引き上げ、その端面Ｇａに付着したアルカリ洗浄液Ｌを洗浄して除去した後、水分がなくなるまで乾燥させる。これにより、処理工程が完了する。

処理工程が完了すると、次いで、洗浄後の端面Ｇａの画像６を撮像する撮像工程を実行することにより、図６に示すような画像６を得る。この撮像工程では、顕微鏡を用いてガラスサンプルＧＳの端面Ｇａを拡大して撮像する。ここでいう「顕微鏡」には、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡、レーザー顕微鏡、Ｘ線ＣＴ、ＣＣＤカメラ等が含まれる。撮像の際の倍率は、１００倍〜１００００倍とすることが好ましく、５００倍〜２０００倍とすることがより好ましい。

本実施形態では、走査型電子顕微鏡であるＦＥＩ社製のＱｕａｎｔａ２５０ＦＥＧを用いて、倍率１０００倍で且つ解像度１７３ｄｐｉの条件で洗浄後の端面Ｇａの画像６を撮像している。より詳細には、端面Ｇａを反射電子像で撮像した。また、輝度は９０、コントラストは８０に設定した。

撮像工程が完了すると、次いで、画像６を用い、端面Ｇａの面積に対して凹部ＧＣの面積が占める割合を算出する算出工程を実行する。この算出工程では、割合の算出前に、画像６に対して二値化処理を施すことにより、凹部ＧＣと、凹部ＧＣ以外の部分とを識別する。

本実施形態では、図６に示す画像６に対して明度の閾値を１００として二値化処理を施した。これに伴って、画像６上において凹部ＧＣにあたる箇所が黒色となり、凹部ＧＣ以外にあたる箇所が白色となる。そして、画像６の画素数に対する二値化処理後の黒色の画素数の割合を算出し、その割合を端面Ｇａの面積に対して凹部ＧＣの面積が占める割合とした。なお、上記の条件の下で算出した割合は、２４．３％であった。画像解析ソフトには、Ｓｃｉｏｎ社製のＳｃｉｏｎＩｍａｇｅを使用した。これにより、算出工程が完了し、これをもって検査工程（ガラス板の端面検査方法）が完了する。

検査工程が完了すると、最後に、判定工程を実行する。本実施形態では、検査工程（算出工程）で算出された面積の割合が３０％以下である場合に複数枚のガラス板Ｇを合格と判定し、面積の割合が３０％を超える場合に複数枚のガラス板Ｇを不合格と判定した。ここで、上記のガラスサンプルＧＳの元となる検査用ガラス板ＧＸと、当該検査用ガラス板ＧＸを除く複数枚のガラス板Ｇとは、実質的に同一のガラス板である。このため、検査用ガラス板ＧＸを用いて算出された面積の割合に基づき、複数枚のガラス板Ｇについて合否を判定できる。そして、合格と判定された場合には、複数枚のガラス板Ｇのそれぞれが、端面Ｇａから発生し得るガラス粉が可及的に抑制されたガラス板として出荷される。一方、不合格と判定された場合には、作製工程の研削および研磨加工の条件を調整する調整工程を実施してもよい。本実施形態であれば、調整工程で、研削砥石１および研磨砥石２の動バランスが８ｇ・ｍｍ以下であるか確認し、８ｇ・ｍｍを上回る場合には、動バランスの調整や砥石の交換等を行えばよい。これにより、後続の複数枚のガラス板Ｇについて、上記面積の割合を３０％以下にできる。

このような本実施形態に係るガラス板の製造方法によれば、端面の面積に対して凹部の面積が占める割合が３０％以下であるガラス板を得ることができる。このようなガラス板によれば、後工程で端面から発生し得るガラス粉を可及的に抑制することが可能となる。ガラス粉の発生をさらに抑制する観点から、上記割合は、２５％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましい。製造コストの増大を抑制する観点では、上記割合は、１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが最も好ましい。

本発明のガラス板において、端面の面積に対して凹部の面積が占める割合は、ＫＯＨを５質量％かつＮａＯＨを５質量％含有する５０℃のアルカリ溶液を用いて、端面を２時間化学処理して端面上での凹部の形成を促進させた後、走査型電子顕微鏡を用いて倍率１０００倍で観察することにより、測定するものとする。上記の化学処理では、超音波洗浄を実施しないものとする。また、上記の観察では、走査型電子顕微鏡としてＦＥＩ社製のＱｕａｎｔａ２５０ＦＥＧを用い、端面を反射電子像で撮像し、撮像された画像に対して二値化処理を施すことにより、凹部と、凹部以外の部分とを識別するものとする。画像の撮像では、解像度１７３ｄｐｉ、輝度９０、コントラスト８０に設定するものとする。二値化処理は、画像解析ソフトとしてＳｃｉｏｎ社製のＳｃｉｏｎＩｍａｇｅを用い、閾値を明度１００とするものとする。

端面の形状は、例えば、平面状の端面と、ラウンド状または平面状の面取り面とを有する形状とすることができる。この場合、走査型電子顕微鏡で平面状の端面を撮像するものとする。また、端面の形状は、平面がない、曲面（例えば半円柱面）のみからなる形状であってもよい。この場合、走査型電子顕微鏡で曲面の先端（頂部）を撮像するものとする。

＜第二実施形態＞
以下、本発明の第二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。

図７に示すように、第二実施形態に係るガラス板の製造方法は、上記の第一実施形態に係るガラス板の製造方法における作製工程と類似している。そのため、第二実施形態の説明において、上記の第一実施形態で説明済みの要素と実質的に同一の要素については、同一の符号を付すことで重複する説明を省略し、第一実施形態（作製工程）との相違点についてのみ説明する。

第二実施形態に係るガラス板の製造方法は、上述した端面Ｇａの面積に対して凹部ＧＣの面積が占める割合（以下、クラック率と表記）が、７％以下となるガラス板Ｇを製造するための方法である。第二実施形態が上記の第一実施形態の作製工程と相違している点は、ガラス板Ｇの端面Ｇａを加工するに際して、研磨用の砥石を二つ用いている点である。すなわち、第二実施形態では、研削砥石１および研磨砥石２に加えて、両砥石１，２の相互間で端面Ｇａを研磨加工する研磨砥石７を用いる。これにより、ガラス板Ｇの端面Ｇａに対して、研削砥石１による研削加工、研磨砥石７による研磨加工（粗研磨）、研磨砥石２による研磨加工（仕上げ研磨）を順次に施していく。

研削砥石１は、砥粒の結合材として金属結合材（メタルボンド）が採用されたメタルボンド砥石であることが好ましい。結合材として採用される金属は、銅、鉄、コバルト等であることが好ましい。研削砥石１に結合される砥粒は、ダイヤモンド砥粒であることが好ましく、粒度は＃３５０〜５００であることが好ましい。なお、研削砥石１による研削加工後の端面Ｇａについて、その表面粗さＲａは、例えば０．５μｍ〜０．８μｍとなる。

粗研磨に用いられる研磨砥石７は、砥粒の結合材として樹脂結合材（レジンボンド）が採用されたレジンボンド砥石であることが好ましい。結合材として採用される樹脂は、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等であることが好ましい。研磨砥石７に結合される砥粒は、ダイヤモンド粒子であることが好ましく、粒度は＃４００〜６００であることが好ましい。なお、研磨砥石７による研磨加工後の端面Ｇａについて、その表面粗さＲａは、例えば０．１μｍ〜０．３μｍとなる。

仕上げ研磨に用いられる研磨砥石２は、砥粒の結合材として樹脂結合材（レジンボンド）が採用されたレジンボンド砥石であることが好ましい。結合材として採用される樹脂は、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等であることが好ましい。研磨砥石２に結合される砥粒は、ダイヤモンド粒子又は炭化珪素粒子であることが好ましい。ダイヤモンド粒子を採用した場合の粒度は、＃１０００〜１５００であることが好ましく、炭化珪素粒子を採用した場合の粒度は、＃４００〜８００であることが好ましい。なお、研磨砥石２による研磨加工後の端面Ｇａについて、その表面粗さＲａは、例えば０．０６μｍ〜０．０９μｍとなる。

本実施形態では、研磨砥石２による端面Ｇａの研磨加工を行うに際し、端面Ｇａに対して研磨砥石２を押し当てる力の大きさ（Ｙ方向に沿った力の大きさ）をＦ［Ｎ］、回転中の研磨砥石２の周速度をＲ［ｍ／ｍｉｎ］、端面Ｇａに対して研磨砥石２を相対移動させる速度（Ｘ方向に沿った速度）をＶ［ｍ／ｍｉｎ］としたとき、下記の［数２］式（前記［数１］式）で表されるＷの値を３０以下となるように調節する。このようにすることで、上記のクラック率が７％以下となるガラス板Ｇの製造が可能となる。なお、端面Ｇａ上の微小クラックおよび端面Ｇａよりも内側の内部に存在する潜在クラックを確実に除去する観点から、Ｗの値は１以上とすることが好ましい。

上記のＦの値は、１０Ｎ〜７０Ｎの範囲内で調節することが好ましい。また、上記のＲの値は、５００ｍ／ｍｉｎ〜５０００ｍ／ｍｉｎの範囲内で調節することが好ましい。さらに、上記のＶの値は、０．５ｍ／ｍｉｎ〜５０ｍ／ｍｉｎの範囲内で調節することが好ましい。

本発明による効果を検証するため、上記の第二実施形態と同様の態様により製造したガラス板Ｇについて、上記の［数２］式（［数１］式）で表されるＷの値と、上記のクラック率との関係を調査した。

ガラス板Ｇは、上記のＦ，Ｒ，Ｖの値をそれぞれ変更しながら、合計２６の条件の下で製造した。詳細には、Ｗの値が３０以下となる１７条件、及び、Ｗの値が３０を超える９条件のそれぞれの下でガラス板Ｇを製造した。そして、各条件の下で製造したガラス板Ｇに対し、上記の第一実施形態の検査工程と同様の態様によりクラック率の値を割り出した。

本検証から明らかになった、Ｗの値とクラック率との関係を図８に示す。同図に示すように、Ｗの値が３０以下となる１７条件で製造したガラス板Ｇについては、いずれもクラック率が７％以下となっていることが分かる。一方、Ｗの値が３０を超える９条件で製造したガラス板Ｇについては、クラック率が７％を超えるものが大半であった。

以上のことから、上記の第二実施形態と同様の態様でガラス板Ｇを製造すれば、クラック率が７％以下となるガラス板Ｇ（後工程で端面Ｇａから発生し得るガラス粉が可及的に抑制されたガラス板Ｇ）を好適に製造できることが分かる。

ここで、本発明に係るガラス板の製造方法および端面検査方法は、上記の実施形態で説明した構成や態様に限定されるものではない。上記の第一実施形態では、研磨面でなる端面の性状を検査する態様となっているが、研削面でなる端面の性状を検査する態様としてもよい。

また、端面の複数箇所について画像を撮像してもよい。例えば、平面状の端面と、ラウンド状または平面状の面取り面とを有する場合、平面状の端面と、端面を挟む両方の面取り面とについて画像を撮像し、それぞれの画像について、凹部の面積が占める割合を算出してもよい。端面の複数箇所について画像を撮像する場合、判定工程には、複数箇所の上記割合から平均値を算出して用いてもよい。あるいは、判定工程には、複数箇所の上記割合のうちで最大値を用いてもよい。

また、上記の第二実施形態では、研磨用の砥石を二つ用いているが、これに限定されるものではない。研磨用の砥石は一つのみを用いてもよいし、三つ以上を用いてもよい。いずれの形態を採用する場合であっても、Ｗの値を３０以下に調節される研磨砥石がガラス板の端面を加工する直前の時点において、ガラス板の端面の表面粗さＲａを０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内としておくことが好ましい。

Ｆ砥石を押し当てる力の大きさ
Ｇガラス板
Ｇａ端面
ＧＣ凹部
ＧＸ検査用ガラス板
Ｌアルカリ洗浄液
Ｒ砥石の周速度
Ｖガラス板の端面に対する砥石の相対移動速度
２研磨砥石
６画像

Claims

砥石による加工面でなる端面を有するガラス板について、前記端面の性状を検査するガラス板の端面検査方法であって、
前記端面を化学処理して該端面上での凹部の形成を促進させる処理工程と、化学処理後の前記端面の画像を撮像する撮像工程と、前記画像を用い、前記端面の面積に対して前記凹部の面積が占める割合を算出する算出工程とを備えることを特徴とするガラス板の端面検査方法。
前記算出工程では、前記割合の算出前に、前記画像に対して二値化処理を施すことにより、前記凹部と、該凹部以外の部分とを識別することを特徴とする請求項１に記載のガラス板の端面検査方法。
前記処理工程では、４０℃〜８０℃の処理液を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板の端面検査方法。
砥石による加工面でなる端面を有するガラス板を同一条件の下で複数枚作製する作製工程と、前記複数枚のガラス板から検査用ガラス板を抜き取る抜取工程と、前記検査用ガラス板に対して請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の端面検査方法を実行する検査工程と、該検査工程の結果に基づいて前記複数枚のガラス板における端面の性状を判定する判定工程とを備えることを特徴とするガラス板の製造方法。
前記作製工程では、動バランスが８ｇ・ｍｍ以下である前記砥石を用いて前記ガラス板を複数枚作製することを特徴とする請求項４に記載のガラス板の製造方法。
前記作製工程では、前記ガラス板の端面に対して前記砥石を押し当てる力の大きさをＦ［Ｎ］、回転中の前記砥石の周速度をＲ［ｍ／ｍｉｎ］、前記ガラス板の端面に対して前記砥石を相対移動させる速度をＶ［ｍ／ｍｉｎ］としたとき、下記の［数１］式で表されるＷの値を３０以下にして研磨加工する工程を実行することを特徴とする請求項４又は５に記載のガラス板の製造方法。
研磨面でなる端面を有するガラス板であって、
ＫＯＨを５質量％かつＮａＯＨを５質量％含有する５０℃のアルカリ溶液を用いて、前記端面を２時間化学処理して該端面上での凹部の形成を促進させた後、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率１０００倍で観察した場合に、前記端面の面積に対して前記凹部の面積が占める割合が３０％以下であることを特徴とするガラス板。
前記割合が７％以下であることを特徴とする請求項７に記載のガラス板。
砥石によりガラス板の端面を研磨加工する工程を備えたガラス板の製造方法であって、
前記ガラス板の端面に対して前記砥石を押し当てる力の大きさをＦ［Ｎ］、回転中の前記砥石の周速度をＲ［ｍ／ｍｉｎ］、前記ガラス板の端面に対して前記砥石を相対移動させる速度をＶ［ｍ／ｍｉｎ］としたとき、下記の［数２］式で表されるＷの値を３０以下にして前記研磨加工する工程を実行することを特徴とするガラス板の製造方法。