KR101523815B1

KR101523815B1 - 판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법

Info

Publication number: KR101523815B1
Application number: KR1020120059042A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 후꾸다; 다께오 스즈끼; 미노루 요꼬따
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2015-05-28
Also published as: JP5316910B2; CN102806517A; TW201306995A; TWI483811B; JP2012250317A; KR20120135095A; CN102806517B

Abstract

본 발명은 판상체의 주 표면에 있어서의 제1면을 흡착 유지하도록 구성된 백 패드와, 상기 판상체의 상기 주 표면에 있어서의 제2면을 가압하여, 상기 제2면을 연마하도록 구성된 연마 패드를 구비하고, 상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지하도록 구성된 보조 플레이트가 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 배치되어 있는 판상체의 연마 장치에 관한 것이다.

Description

판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법 {POLISHING DEVICE FOR PLATE-SHAPED BODY AND POLISHING METHOD FOR PLATE-SHAPED BODY}

본 발명은 판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법에 관한 것이다.

종래, 액정 디스플레이용 등에 사용되는 FPD(FLAT PANEL DISPLAY)용의 유리 기판은 플로트법이라 칭해지는 유리 제법에 의해 용융 유리를 판상으로 성형하고, 이것을 예를 들어 특허문헌 1 등에 개시된 연속식 연마 장치를 사용함으로써 제조되고 있다. 이 제조 방법에 의하면, 유리 기판 표면의 미소한 요철이나 굴곡을 연마 제거함으로써, 액정 디스플레이용 유리 기판에서 요구되는 평탄도를 만족시키는 두께 약 0.1 내지 1.1mm인 박판으로 제조할 수 있다. 또한, 연속식 연마 장치에 있어서는 자전, 공전 또는 자전 공전하는 연마 패드에 의해, 유리 기판의 연마 대상면을 연마하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.

도 9에 종래의 연속식 연마 장치의 일례를 도시하였다. 도 9에 도시하는 연속식 연마 장치(101)에 있어서 유리 기판(G)은 테이블(102)에 접착된 흡착 시트(103)에 그의 연마 대상면에 대향하는 면이 흡착 유지되고, 테이블(102)을 수평한 반송 방향(X)으로 반송하는 반송 장치에 의해 연속적으로 반송된다. 여기서 흡착 시트는 자기 흡착성이 있는 다공질 수지제의 발포 시트로 이루어지는 백킹 시트(BACKING SHEET)이며, 이하 백 패드라 하기로 한다.

유리 기판(G)은 반송 장치에 의해 연속적으로 반송되면서, 그의 반송로의 상방에 설치된 복수대의 연마기(104)의 연마 패드(105)에 의해 유리 기판(G)의 연마 대상면이 순차 연마되도록 되어 있다. 연마 패드(105)는 도시하지 않은 이동 기구 및 자전 기구, 공전 기구 또는 자전 공전 기구에 의해, 유리 기판(G)에 대하여 압력을 가하면서, 또한 자전, 공전 또는 자전 공전되면서 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마한다.

또한, 도 9는 유리 기판(G)에 대하여 연마 패드(105)가 상방으로 이격된 상태, 즉 연마 패드(105)에 의한 연마압이 무부하인 상태를 나타내고 있다.

일본 특허 공개 제2007-190657호 공보

그러나, 도 9에 도시한 바와 같은 종래의 연마 장치(101)는 실제 연마 시에는 도 10에 도시한 바와 같이, 백 패드(103) 위의 유리 기판(G)에 대하여 연마 패드(105)를 통해서 연마압(P)이 가해지기 때문에, 유리 기판(G)이 백 패드(103)로 밀려들어가, 유리 기판(G)의 주변의 백 패드(103A)가 유리 기판(G)의 연마 대상면에 대하여 상대적으로 밀려 올라간다는 현상이 발생한다.

이때, 도 11에 도시한 바와 같이, 연마 장치(101)에 의한 연속 연마인 경우에, 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마하는 동안에, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 백 패드(103A)가 상대적으로 밀려 올라가, 백 패드(103A)와 연마 패드(105)가 접촉해서 백 패드(103)나 연마 패드(105)가 파괴된다는 문제가 있다. 이 문제는 유리 기판(G)의 두께가 얇을수록 다발하는 경향이 있었다.

또한, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G)의 간격이 넓을 경우에는 연마 패드(105)가 1매의 유리 기판(G)을 연마한 후, 다음에 연마하는 유리 기판(G) 위로 연속 탑재되기 어렵다는 문제도 있다.

즉, 연마 중의 연마 패드(105)의 연마면(105A)의 높이는 유리 기판(G)이 밀려들어감에 따라, 다음 유리 기판(G)의 연마 대상면의 높이보다 낮아지기 쉽다. 따라서, 연마 패드(105)의 연마면(105A)의 높이가 낮은 채로, 다음에 연마하는 유리 기판(G)이 연마 패드(105)를 향해서 반송되기 때문에, 연마 패드(105)의 단부가 다음에 연마하는 유리 기판(G)에 접촉해서, 해당 유리 기판(G) 및 연마 패드(105) 중 적어도 한쪽이 파손될 우려가 있다.

또한, 유리 기판을 1매씩 연마하는 매엽식 연마 장치의 경우에 있어서도, 유리 기판의 주위의 백 패드가 밀려 올라가, 마찬가지로 연마 패드와 접촉해서 백 패드나 연마 패드가 파괴될 우려가 있다.

또한, 연마 시에 유리 기판(G)의 연마 대상면의 단부에 연마 패드로부터의 압력이 편중되는 경향이 있고, 이 압력 편중이 연마 편차를 일으키고, 그 결과 유리 기판의 연마 대상면의 평탄도가 악화될 우려가 있다. 연마 패드는 유리 기판의 연마 대상면의 전부를 연마하기 위해서, 유리 기판의 연마 대상면의 일단부로부터 오버행(overhang)하고 있다. 그러나, 연마 패드가 유리 기판의 연마 대상면의 일단부로부터 오버행할 때, 유리 기판의 연마 대상면의 단부에 가해지는 연마 압력이 유리 기판의 연마 대상면의 중앙부에 가해지는 연마 압력보다 커지고, 그 결과 연마 압력의 편중이 발생한다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 연마 시에 밀려 올라간 백 패드가 연마 패드와 접촉해서 파괴되는 것을 방지하고, 판상체에 가해지는 연마 패드의 압력 편중을 완화시킴과 함께, 연속 연마에 있어서 다음 연마 대상에 대한 연마 패드의 연속 탑재 불량을 방지할 수 있는 판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 판상체의 주 표면에 있어서의 제1면을 흡착 유지하도록 구성된 백 패드와, 상기 판상체의 상기 주 표면에 있어서의 제2면을 가압하여, 상기 제2면을 연마하도록 구성된 연마 패드를 구비하고, 상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지하도록 구성된 보조 플레이트가 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 배치되어 있는 판상체의 연마 장치를 제공한다.

이에 의해, 연마 시에 연마 패드의 판상체에 대한 가압력에 의해 밀려 올라간 판상체 주위의 백 패드가 연마 패드와 접촉해서 파괴되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 장치에 있어서의 일 실시 형태로서, 복수매의 상기 판상체의 각각의 상기 제1면을 흡착 유지하도록 구성된 상기 백 패드와, 흡착 유지된 상기 판상체가 연속적으로 반송되는 반송로에 대향하도록 설치되고, 상기 판상체의 상기 제2면을 가압하여, 상기 제2면을 순차 연마하도록 구성된 복수대의 상기 연마 패드를 구비하고, 상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지함과 함께, 상기 연마 패드의 상기 판상체 사이에서의 연속 탑재 불량을 방지하도록 구성된 상기 보조 플레이트가 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 소위 연속식 연마인 경우에, 연속해서 반송되는 판상체의 간격이 넓어도 연마 패드의 연속 탑재 불량을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 장치에 있어서의 일 실시 형태로서, 1매 또는 2매 이상의 상기 판상체의 상기 제1면을 흡착 유지하도록 구성된 상기 백 패드와, 흡착 유지된 상기 판상체의 상기 제2면에 대향하도록 설치되고, 상기 판상체의 상기 제2면을 가압하여, 상기 제2면을 연마하도록 구성된 1대의 연마 패드를 구비하고, 상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지함과 함께, 상기 판상체에 가해지는 연마 압력의 편중을 방지하도록 구성된 상기 보조 플레이트가 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 소위 매엽식 연마인 경우에, 연마 압력의 압력 편중을 억제함으로써, 연마 편차를 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 장치에 있어서의 일 실시 형태로서, 상기 보조 플레이트는 상기 연마 패드에 대향하는 면에 날세움 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 연마하면서 연마 패드의 날세움을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 장치에 있어서의 일 실시 형태로서, 상기 보조 플레이트의 재질은 초고분자량 폴리에틸렌, 스테인리스강, 불소 수지 또는 유리 에폭시인 것이 바람직하다.

이에 의해, 보조 플레이트의 마모를 적게 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 마찬가지로 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 판상체의 주 표면에 있어서의 제1면을 백 패드에 의해 흡착 유지하고, 상기 백 패드에 흡착 유지된 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 보조 플레이트를 배치하고, 상기 백 패드에 흡착 유지된 상기 판상체의 상기 주 표면에 있어서의 제2면을 연마 패드에 의해 가압하면서 상기 제2면을 연마할 때, 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 상기 연마 패드의 가압력에 의한 밀려 올라감을 방지하도록 한 판상체의 연마 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 방법에 있어서의 일 실시 형태로서, 복수매의 상기 판상체의 각각의 상기 제1면을 상기 백 패드에 의해 흡착 유지하고, 흡착 유지된 상기 판상체가 연속적으로 반송되는 반송로에 상기 연마 패드를 복수대 설치하고, 복수의 상기 판상체의 각각의 상기 제2면에 상기 연마 패드를 가압하여, 상기 제2면을 순차 연마하는 경우에, 연속해서 반송되는 상기 판상체 사이의 주위 또는 주위의 일부에, 상기 보조 플레이트를 배치하여, 상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지함과 함께, 상기 연마 패드의 상기 판상체 사이에서의 연속 탑재 불량을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 방법에 있어서의 일 실시 형태로서, 1매 또는 2매 이상의 상기 판상체의 상기 제1면을 상기 백 패드에 의해 흡착 유지하고, 흡착 유지된 상기 판상체의 상기 제2면에 대향하도록 1대의 상기 연마 패드를 설치하고, 상기 연마 패드를 상기 판상체의 상기 제2면에 가압하여, 상기 제2면을 연마하는 경우에, 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 상기 보조 플레이트를 배치하여, 상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지함과 함께, 상기 판상체에 가해지는 연마 압력의 편중을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 방법에 있어서의 일 실시 형태로서, 상기 보조 플레이트는 상기 연마 패드에 대향하는 면에 날세움 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 판상체의 연마 방법에 있어서의 일 실시 형태로서, 상기 보조 플레이트의 재질은 초고분자량 폴리에틸렌, 스테인리스강, 불소 수지 또는 유리 에폭시인 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 연마 시에 연마 패드의 판상체에 대한 가압력에 의해 밀려 올라간 판상체 주위의 백 패드가 연마 패드와 접촉해서 파괴되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 판상체의 연마 장치의 일 실시 형태로서의 유리 기판의 연마 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 연마 장치의 개략 평면도이다.
도 3은 유리 기판의 반송로의 사시도이다.
도 4는 유리 기판의 반송로의 평면도이다.
도 5는 보조 플레이트의 배치예를 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 판상체의 연마 장치의 다른 실시 형태로서의 매엽식 연마 장치를 도시하는 전체 사시도이다.
도 7은 백 패드 위의 유리 기판과 보조 플레이트의 배치를 도시하는 평면도이다.
도 8의 (A) 내지 (C)는 유리 기판의 주위에 보조 플레이트를 배치하는 다른 예를 도시하는 평면도이다.
도 9는 종래의 연속식 연마 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 10은 종래의 연마 장치가 연마 시에 유리 기판에 대하여 연마압을 가하는 모습을 도시하는 확대 단면도이다.
도 11은 종래의 연마 장치에서 연마 중에 유리 기판 주위의 백 패드가 밀려 올라가는 문제점을 도시하는 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 판상체의 연마 장치의 일 실시 형태로서의 유리 기판의 연마 장치를 도시하는 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 이 연마 장치(10)는 예를 들어 폭(W1) 1950mm×길이(L1) 2250mm 이상의 크기, 두께 0.1mm 내지 1.1mm인 액정 디스플레이용 유리 기판(G)을 테이블(14) 위로 연속 반송하면서, 그의 반송로를 따라서 배치된 복수대의 원형 연마 패드(12, 12…)에 의해 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연속 연마함으로써, 유리 기판(G)의 연마 대상면의 미소한 요철이나 굴곡을 연마 제거하여, 액정 디스플레이용 유리 기판에서 요구되는 평탄도를 만족시키는 박판으로 제조하는 연속식 연마 장치이다.

또한, 연마 패드(12)는 유리 기판(G)의 연마 대상면에 대향하도록 연마 헤드(18)의 하면에 설치되어 있고, 연마 헤드(18)의 상면에는 회전축(20)이 고정되어 있다.

연마 패드(12)는 공전하고 있기 때문에, 사행하는 루트를 따라 복수매의 유리 기판(G)에 걸쳐서 움직여지면서 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마한다. 즉, 연마 패드(12)의 루트와 유리 기판(G)의 루트는 겹치지 않는다.

그러나, 본 발명의 연마 장치는 공전하지 않는 연마 패드(12)이어도 된다. 즉, 연마 패드(12)는 복수매의 유리 기판(G)에 걸쳐, 유리 기판(G)의 반송 방향(X)에 평행인 직선의 루트를 따르도록, 상기 유리 기판(G)에 대하여 상대적으로 통과한다. 즉, 연마 패드(12)의 루트와 유리 기판(G)의 루트는 겹친다.

유리 기판(G)에 대한 연마 패드(12)의 연마압은 회전축(20)으로부터 연마 헤드(18)를 통해서, 또는 연마 헤드(18)에 설치된 도시하지 않은 공기 스프링을 통해서 연마 패드(12)에 전달됨으로써, 연마 헤드(18)로부터 유리 기판(G)에 전달되도록 되어 있다.

또한, 유리 기판(G)의 연마 중에 있어서는 연마 패드(12)와 유리 기판(G)과의 사이에 슬러리가 공급된다. 또한, 연마가 종료된 유리 기판(G)은 도시하지 않은 세정 장치에 의해 세정된다.

또한, 유리 기판(G)의 두께는 바람직하게는 0.1mm 내지 0.7mm, 특히 바람직하게는 0.1mm 내지 0.4mm이다. 이러한 매우 얇은 유리 기판(G)일수록 백 패드가 연마 패드에 스쳐서 손상된다는 종래의 문제가 다발하기 쉽기 때문이다.

도 2에, 도 1에 도시한 연마 장치(10)의 개략 평면도를 도시하였다. 도 2에는 연마 패드(12)의 형상, 배치 위치 및 동작에 관한 내용이 도시되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 연마 패드(12)는 유리 기판(G)의 폭(W1)보다 작은 직경(D)으로 구성되어, 연마기의 자전 및 공전 기구에 의해 소정의 회전 중심을 중심으로 회전(자전)됨과 함께, 소정의 공전 중심을 중심으로 해서 공전되면서 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마한다.

또한, 도 2에 있어서, 실선으로 도시한 원은 각 연마 패드(12)의 현재의 자세를 도시하고 있고, 이점 쇄선으로 도시한 다수의 원은 유리 기판(G)이 연마 패드(12)와 접촉한 부분의 에지부를 도시하고 있다. 이들 원에서도 알 수 있는 바와 같이, 연마 패드(12)는 소정의 공전 중심을 중심으로 공전된다.

또한, 연마 패드(12)는 유리 기판(G)의 이동 중심선(C)을 기준으로 해서 쌍을 이뤄서 배치됨과 함께, 이동 방향으로 위치를 비켜놓은 지그재그 형상(ZIGZAG ALIGNMENT)으로 배치되어, 연마 패드(12)가 이동 중심선(C)을 넘어 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마하도록 배치되어 있다.

도 3에 유리 기판(G)의 반송로의 사시도를 도시하고, 도 4에 유리 기판(G)의 반송로의 평면도를 도시하였다.

도 3에 도시한 바와 같이, 연마 대상의 유리 기판(G)은 테이블(14)의 상면에 접착된 우레탄 수지제의 백 패드(16)에 그의 연마 대상면(주 표면에 있어서의 제2면)과는 반대측의 면(주 표면에 있어서의 제1면)이 흡착 유지된다. 또한, 테이블(14)은 도시하지 않은 반송 장치에 의해 도 1, 혹은 도 2에 화살표(X)로 나타내는 수평 방향으로 연속 반송된다.

그리고, 테이블(14)의 반송 중에, 반송로에 대향하도록 설치된 복수대의 연마기의 각각의 연마 패드(12)에 의해, 유리 기판(G)의 연마 대상면이 액정 디스플레이용 유리 기판에서 요구되는 평탄도로 연마되도록 되어 있다. 도 1에 있어서, 유리 기판(G)의 상방에 연마 패드(12)가 설치되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 유리 기판(G)과 연마 패드(12)의 위치 관계는 역전되어도 된다.

이렇게 구성된 연속식 연마 장치(10)에 의하면, 유리 기판(G)의 폭(W1)보다 직경(D)이 작은 소형의 연마 패드(12)를 복수대 갖추고, 이들 연마 패드(12)를 유리 기판(G)의 이동 중심선(C)을 기준으로 해서 좌우로 쌍을 이루어 배치하여, 연마 패드(12)가 이동 중심선(C)을 넘어 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마함으로써, 유리 기판(G)의 연마 대상면의 전체면을 연마할 수 있다.

이때, 도 3 혹은 도 4에 도시한 바와 같이, 유리 기판(G)과 그의 인접한 유리 기판(G)의 간극(22)에 직사각형의 보조 플레이트(24)가 배치되어 있다.

이 보조 플레이트(24)는 연마 시에 연마 패드(12)를 통해서 유리 기판(G)에 가해지는 연마압에 의한 백 패드(16)의 밀려 올라감을 방지하기 위해서, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 간극(22)의 백 패드(16) 위에, 백 패드(16)에 의해 흡착 유지된다.

보조 플레이트(24)의 폭(W2)(유리 기판(G)의 폭(W1)에 평행인 방향)은 40mm 내지 70mm가 바람직하다. 폭(W2)이 40mm 이상이면, 보조 플레이트(24)와 백 패드(16)의 접촉 면적이 너무 좁지 않아, 보조 플레이트(24)가 백 패드(16)로부터 박리되기 어려워진다. 폭(W2)이 70mm 이하이면 테이블(14)에 배치할 수 있는 유리 기판(G)의 매수를 많게 할 수 있기 때문에, 생산 효율이 저하되지 않는다.

보조 플레이트(24)와 유리 기판(G) 사이의 간격(S)은 9mm 내지 10mm가 바람직하다. S가 9mm 이상이면, 유리 기판(G) 또는 보조 플레이트(24)의 배치 위치가 연마 중에 어긋나도, 유리 기판(G)과 보조 플레이트(24)가 접촉하기 어려워져, 유리 기판(G)이 파손될 우려가 없다. S가 10mm 이하이면, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G)의 간극(22)이 너무 넓지 않아, 연마 패드의 연속 탑재 불량을 방지할 수 있다.

또한, 보조 플레이트(24)의 두께는 유리 기판(G)의 두께와의 차가 -0.1mm 내지 0mm인 것이 바람직하다. 보조 플레이트(24)의 두께와 유리 기판(G)의 두께의 차가 -0.1mm 내지 0mm이면, 연마 패드의 연속 탑재 불량을 방지할 수 있고, 또한 후술하는 연마 압력의 편중을 방지할 수 있다. 또한, 보조 플레이트(24)를 구성하는 부재수는 1개로 한정되지 않고, 2개 이상이어도 된다. 바꾸어 말하면, 유리 기판(G)의 두께를 두껍게 한 경우, 두께가 두꺼운 보조 플레이트(24)로 교환하는 것뿐만 아니라, 두께가 얇은 보조 플레이트(24)를 이미 배치되어 있는 보조 플레이트(24)의 위에 직접 적층하거나 혹은 점착제 또는 흡착제를 통해서 적층해도 된다.

또한, 보조 플레이트(24)의 재질은 초고분자량 폴리에틸렌(UPE), 스테인리스강(SUS), 폴리사불화에틸렌(테플론(등록상표)) 등의 불소 수지, 혹은 유리 에폭시 등 내마모성이 높은 재질이 바람직하다. 보조 플레이트(24)의 D 경도가 연마 패드(12)의 D 경도보다 높으면, 연마 패드(12)가 보조 플레이트(24)에 접촉해도, 보조 플레이트(24)는 마모되기 어려워진다.

이와 같이, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 간극(22)의 백 패드(16) 위에 보조 플레이트(24)를 배치함으로써, 연마 시에 백 패드(16)가 밀려 올라가도 그 위에 배치된 보조 플레이트(24)에 의해, 백 패드(16)가 연마 패드(12)와 접촉해서 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같은 연속 연마인 경우에, 연마 패드(12)가 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 간극(22)의 백 패드(16)와 접촉하거나, 유리 기판(G)의 에지에 닿거나 하지 않고, 다음 연마 대상인 유리 기판(G)에 연속 탑재될 수 있다.

또한, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 간극(22)에 배치하는 보조 플레이트(24)의 길이(L2)(유리 기판(G)의 길이(L1)에 평행인 방향)는 도 3이나 도 4에 도시한 바와 같이, 유리 기판(G)의 길이(L1)와 동일한 길이로 한정되지 않는다. 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 유리 기판(G)의 길이(L1)보다 짧은 보조 플레이트(24, 24)를 간극(22)의 폭 방향(반송 방향(X)에 수직인 방향)으로 복수 개소 배치하도록 해도 된다.

또한, 보조 플레이트의 배치 장소는 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 간극(22)의 백 패드(16)뿐만 아니라, 유리 기판(G)의 주위를 둘러싸도록 배치해도 된다. 유리 기판(G)의 주위에 보조 플레이트를 배치하는 경우, 1개의 프레임형의 보조 플레이트를 유리 기판(G)의 주위에 배치해도 되고, 혹은 복수개의 직사각형의 보조 플레이트를 유리 기판(G)의 주위에 배치해도 된다. 유리 기판(G)의 주위에 보조 플레이트를 배치하면, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G) 사이의 백 패드(16)의 파괴뿐만 아니라, 유리 기판(G)의 폭 방향의 백 패드(16)의 파괴를 방지할 수 있다.

이때, 백 패드(16)가 밀려 올라가기 쉬운 곳, 백 패드(16)와 연마 패드(12)가 접촉하기 쉬운 곳, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같은 유리 기판(G)의 코너부의 주위의 일부에, 직사각형의 보조 플레이트(24)를 배치하도록 해도 된다. 또한, L자형의 보조 플레이트(24)를 유리 기판(G)의 코너부의 주위의 일부에 배치해도 된다.

도 6은 본 발명에 따른 판상체의 연마 장치의 다른 실시 형태로서의 매엽식 연마 장치를 도시하는 전체 사시도이다.

도 6에 도시한 매엽식 연마 장치(30)는 1매의 유리 기판(G)을 액정 디스플레이용 유리 기판에서 요구되는 평탄도를 만족시키는 박판으로 연마 가공하는 장치이다.

이 매엽식 연마 장치(30)는 원기둥형의 연마 정반(32) 위에 원형의 연마 패드(34)가 그의 중심을 중심으로 해서 회전 가능하게 배치되어 있고, 연마 패드(34)는 연마 정반(32)에 설치된 도시하지 않은 모터에 의해 도면 중 화살표(A) 방향으로 회전된다. 연마 패드(34)는 유리 기판(G)의 크기보다 크게 구성되어 있다.

또한, 연마 정반(32)에는 힌지(36)를 개재해서 원반형의 헤드(38)가 연마 패드(34)에 대하여 기복(起伏) 가능하게 구성됨과 함께, 도시하지 않은 요동 구동부에 의해 도면 중 화살표 B 방향으로 요동된다.

헤드(38)의 하면에는 백 패드(40)가 고착되어 있다. 또한, 백 패드(40)의 중앙부에는 직사각형의 유리 기판(G)이 흡착 유지되어 있다. 그리고, 유리 기판(G)의 주위의 백 패드(40) 위에 보조 플레이트(40A)가 배치되어 있다.

매엽식 연마 장치(30)에 있어서, 백 패드(40)에 흡착 유지되는 유리 기판(G)의 매수는 1매이지만, 유리 기판(G)의 매수는 1매로 한정되지 않고, 2매 이상이어도 된다.

도 7에, 백 패드(40) 위에서의 유리 기판(G)과 보조 플레이트(40A)의 배치를 평면도로 도시하였다. 도 7에 도시한 바와 같이, 보조 플레이트(40A)는 유리 기판(G)의 주위를 둘러싸도록 유리 기판(G)의 네 변을 따라 배치된다. 여기서 앞의 예와 마찬가지로, 보조 플레이트(40A)의 폭은 40mm 내지 70mm가 바람직하고, 보조 플레이트(40A)와 유리 기판(G) 사이의 폭은 9mm 내지 10mm가 바람직하다. 또한, 보조 플레이트(40A)의 두께는 유리 기판(G)의 두께와의 차가 -0.1mm 내지 0mm인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 보조 플레이트(40A)의 폭이 40mm 이상이면, 보조 플레이트(40A)와 백 패드(40)의 접촉 면적이 너무 좁지 않아, 보조 플레이트(40A)가 백 패드(40)로부터 박리되기 어려워진다. 또한, 보조 플레이트(40A)의 폭이 70mm 이하이면, 백 패드(40)에 배치할 수 있는 유리 기판(G)의 매수를 많게 할 수 있어, 생산 효율이 저하되지 않는다.

또한, 보조 플레이트(40A)와 유리 기판(G) 사이의 간격이 9mm 이상이면, 유리 기판(G) 또는 보조 플레이트(40A)의 배치 위치가 연마 중에 어긋나도, 유리 기판(G)과 보조 플레이트(40A)가 접촉하기 어려워져, 유리 기판(G)이 파손될 우려가 없다. 또한, 보조 플레이트(40A)와 유리 기판(G) 사이의 간격이 10mm 이하이면 2매 이상의 유리 기판(G)을 연마하는 경우에도, 유리 기판(G)과 해당 유리 기판(G)에 인접하는 유리 기판(G)의 간극이 너무 넓지 않아, 연마 패드(34)의 연속 탑재 불량을 방지할 수 있다.

또한, 보조 플레이트(40A)의 두께와 유리 기판(G)의 두께의 차가 -0.1mm 내지 0mm이면, 연마 패드(34)의 연속 탑재 불량을 방지함과 함께, 연마 압력의 편중을 방지할 수 있다. 또한, 보조 플레이트(40A)를 구성하는 부재수는 1개로 한정되지 않고, 2개 이상이어도 된다. 바꾸어 말하면, 유리 기판(G)의 두께를 두껍게 한 경우, 두께가 두꺼운 보조 플레이트(40A)로 교환하는 것뿐만 아니라, 두께가 얇은 보조 플레이트(40A)를 이미 배치되어 있는 보조 플레이트(40A)의 위에 직접 적층하거나 혹은 점착제 또는 흡착제를 통해서 적층해도 된다.

또한, 보조 플레이트(40A)는 초고분자량 폴리에틸렌(UPE), 폴리사불화에틸렌(테플론(등록상표)) 등의 불소 수지, 혹은 스테인리스강(SUS) 등 내마모성이 높은 재료를 사용하고 있다. 또한, 보조 플레이트(40A)의 D 경도(2004년 제정된 ISO 7619에 준함)는 연마 패드(34)의 D 경도보다 높은 것이 바람직하다. 보조 플레이트(40A)의 D 경도가 연마 패드(34)의 D 경도보다 높으면, 연마 패드(34)가 보조 플레이트(40A)에 접촉해도, 보조 플레이트(40A)는 마모되기 어려워진다.

이렇게 구성된 매엽식 연마 장치(30)에 의하면, 유리 기판(G)이 백 패드(40)에 도 6과 같이 흡착 유지되면, 헤드(38)를 도복(倒伏)시켜서 유리 기판(G)의 연마 대상면을 연마 패드(34)의 표면에 가압 접촉시킨다. 그리고, 연마 패드(34)를 도면 중 화살표(A) 방향으로 회전(자전)시킴과 함께, 헤드(38)를 도면 중 화살표(B) 방향으로 요동시켜서, 유리 기판(G)의 연마를 개시한다.

이 연마 중에 있어서, 유리 기판(G) 주위에 보조 플레이트(40A)가 배치되어 있으므로, 유리 기판(G) 주변의 백 패드(40)의 상대적인 밀려 올라감을 방지함과 함께, 백 패드(40)가 연마 패드(34)와 접촉해서 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 유리 기판(G)의 주위에 배치된 보조 플레이트(40A)가 연마 시에 있어서의 백 패드(40)의 밀려 올라감을 방지하기 때문에, 연마 중에 유리 기판(G)에 가해지는 연마 패드(34)의 압력이 치우치는 것을 완화할 수 있다.

또한, 유리 기판(G)의 주위에 보조 플레이트를 배치하는 방법은 이와 같이 도 7에 도시하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 도 8에, 유리 기판(G)의 주위에 보조 플레이트를 배치하는 다른 예를 도시하였다.

예를 들어, 도 8의 (A)에 도시한 바와 같이, 유리 기판(G)의 한 변의 길이(L1)보다 짧은 보조 플레이트(44)를 유리 기판(G)의 네 변에 대하여 각 변의 중앙부에 배치하고, 반드시 주위 전체를 덮도록 배치하지 않아도 된다.

또한, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, 보조 플레이트(44)는 유리 기판(G)의 각 변에 1매씩이 아니라, 유리 기판(G)의 한 변에 대하여 복수개로 보조 플레이트(44)를 분할해서 배치하도록 해도 된다.

혹은 도 8의 (C)에 도시한 바와 같이, 대향하는 두 변에 대해서만 보조 플레이트(44)를 배치하도록 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 연마 대상인 유리 기판 사이의 간극, 혹은 유리 기판의 주위에 보조 플레이트를 배치하도록 했기 때문에, 연마 시에 밀려 올라간 백 패드가 연마 패드와 접촉해서 파괴되는 것을 방지함과 함께, 연속 연마에 있어서, 다음 연마 대상에 대한 연마 패드의 연속 탑재 불량을 방지할 수 있다. 또한, 연마 시에 유리 기판에 가해지는 연마 패드의 압력 편중을 완화할 수 있다.

유리 기판의 연마 대상면의 일단부로부터 오버행하고 있는 연마 패드를 보조 플레이트로 받음으로써, 유리 기판의 연마 대상면의 단부에 가해지는 연마 압력이 유리 기판의 연마 대상면의 중앙부에 가해지는 연마 압력과 동등하게 되어, 연마 압력의 편중을 방지할 수 있다. 또한, 연마 압력의 편중 방지의 효과는 매엽식 연마뿐만 아니라, 연속식 연마 등, 연마 패드가 유리 기판의 연마 대상면의 일단부를 오버행하는 연마 방식에서 발휘된다.

이상, 본 발명에 따른 판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이상의 예로는 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변형을 행해도 되는 것은 물론이다.

예를 들어, 보조 플레이트의 연마 패드에 대향하는 면에, 날세움 부재를 구비해도 된다. 유리 기판의 연마 장치에서는 소정 매수의 유리 기판을 연마했을 경우, 연마 패드에 날 무뎌짐이 발생하여, 그 결과 연마 속도의 저하를 초래함과 함께 연마의 균일성을 악화시킨다. 이로 인해, 다이아몬드 등의 지립이 부착되어 이루어지는 드레서가 연마 패드에 접촉되어 연마 패드의 표면을 깎아내어, 연마 슬러리의 유지성을 회복시켜, 연마 능력을 유지시키는 드레싱(날세움)이 필요하다. 따라서, 드레싱을 하고 있을 때는 유리 기판을 연마 장치에 투입할 수 없어, 유리 기판의 생산 효율이 저하된다.

보조 플레이트의 연마 패드에 대향하는 면에 날세움 부재를 구비함으로써, 유리 기판의 연마와 동시에 연마 패드의 드레싱을 행할 수 있어, 유리 기판의 생산 효율이 저하되지 않는다. 또한, 날세움 부재로는 다이아몬드 등의 지립이 부착되어 이루어지는 드레서(다이아몬드 지석) 이외에, 나일론 브러시를 들 수 있다.

본 출원은 2011년 6월 2일 출원된 일본 특허 출원 제2011-124457호에 기초하는 것으로, 그의 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

10… 연마 장치
12… 연마 패드
14… 테이블
16…백 패드
18… 연마 헤드
20… 회전축
22… 간극
24… 보조 플레이트
30… 매엽식 연마 장치
32… 연마 정반
34… 연마 패드
36… 힌지
38… 헤드
40…백 패드
40A, 44… 보조 플레이트

Claims

판상체의 주 표면에 있어서의 제1면을 흡착 유지하도록 구성된 백 패드와,
상기 판상체의 상기 주 표면에 있어서의 제2면을 가압하여, 상기 제2면을 연마하도록 구성된 연마 패드를 구비하고,
상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지하도록 구성된 보조 플레이트가 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 배치된 판상체의 연마 장치에 있어서,
복수매의 상기 판상체의 각각의 상기 제1면을 흡착 유지하도록 구성된 상기 백 패드와,
흡착 유지된 상기 판상체가 연속적으로 반송되는 반송로에 대향하도록 설치되고, 상기 판상체의 상기 제2면을 가압하여, 상기 제2면을 순차 연마하도록 구성된 복수대의 상기 연마 패드를 구비하고,
상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지함과 함께, 상기 연마 패드의 상기 판상체 사이에서의 연속 탑재 불량을 방지하도록 구성된 상기 보조 플레이트가 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 배치되어 있는 판상체의 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 판상체가 직사각형이고,
상기 보조 플레이트가 상기 판상체의 코너부의 주위의 일부에 배치되어 있는 판상체의 연마 장치.
제1항에 있어서,
상기 보조 플레이트가 상기 판상체 사이의 간극의 폭 방향으로 배치되어 있고, 상기 보조 플레이트의 길이는 상기 판상체의 길이보다도 짧은 판상체의 연마 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 플레이트와 상기 판상체 사이에 간격이 형성되어 있는 판상체의 연마 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 플레이트는 상기 연마 패드에 대향하는 면에 날세움 부재를 구비하고 있는 판상체의 연마 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 플레이트의 재질은 초고분자량 폴리에틸렌, 스테인리스강, 불소 수지 또는 유리 에폭시인 판상체의 연마 장치.
판상체의 주 표면에 있어서의 제1면을 백 패드에 의해 흡착 유지하고,
상기 백 패드에 흡착 유지된 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에 보조 플레이트를 배치하여,
상기 백 패드에 흡착 유지된 상기 판상체의 상기 주 표면에 있어서의 제2면을 연마 패드에 의해 가압하면서 상기 제2면을 연마할 때, 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 상기 연마 패드의 가압력에 의한 밀려 올라감을 방지하도록 한 판상체의 연마 방법에 있어서,
복수매의 상기 판상체의 각각의 상기 제1면을 상기 백 패드에 의해 흡착 유지하고, 흡착 유지된 상기 판상체가 연속적으로 반송되는 반송로에 상기 연마 패드를 복수대 설치하고, 복수의 상기 판상체의 각각의 상기 제2면에 상기 연마 패드를 가압하여, 상기 제2면을 순차 연마하는 경우에,
연속해서 반송되는 상기 판상체의 주위 또는 주위의 일부에, 상기 보조 플레이트를 배치하여,
상기 연마 패드의 가압에 의한 상기 판상체의 주위의 상기 백 패드의 밀려 올라감을 방지함과 함께, 상기 연마 패드의 상기 판상체 사이에서의 연속 탑재 불량을 방지하도록 한 판상체의 연마 방법.
제7항에 있어서,
상기 판상체가 직사각형이고,
연속해서 반송되는 상기 판상체의 코너부의 주위의 일부에, 상기 보조 플레이트를 배치하는 판상체의 연마 방법.
제7항에 있어서,
연속해서 반송되는 상기 판상체 사이의 간극의 폭 방향으로, 상기 판상체의 길이보다도 길이가 짧은 상기 보조 플레이트를 배치하는 판상체의 연마 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 플레이트와 상기 판상체 사이에 간격이 형성되어 있는 판상체의 연마 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 플레이트는 상기 연마 패드에 대향하는 면에 날세움 부재를 구비하고 있는 판상체의 연마 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 플레이트의 재질은 초고분자량 폴리에틸렌, 스테인리스강, 불소 수지 또는 유리 에폭시인 판상체의 연마 방법.