KR20140088535A

KR20140088535A - 유리 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20140088535A
Application number: KR1020147011533A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 가미야
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-07-10
Also published as: WO2013065491A1; JPWO2013065491A1; CN103917332A; TW201319231A

Abstract

본 발명은 실질적으로 물을 포함하지 않거나 또는 물을 포함하는, 물 이외의 액상 매체를 포함하는 분산매(단, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율은 85질량％ 이하임)에 지립이 분산되어 있는 연마액으로 유리 기판 본체의 적어도 한쪽 주면을 연마하는 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

유리 기판의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING GLASS SUBSTRATE}

본 발명은 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 액정 디스플레이(LCD) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)에 사용되는 유리 기판에 적합한 고강도의 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등의 정보 단말기나, 액정 텔레비전 등의 표시 장치로서 액정 디스플레이(LCD) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)가 사용되고 있다.

FPD용 유리 기판에 대해서는 기기 등의 소형화에 수반하여 경량화, 박형화가 요구되고 있다. 그러나, 유리 기판의 두께를 저감하면, 강도가 저하되어 낙하 등에 의한 깨짐이 발생하기 쉬워진다. 이로 인해, 유리 기판에 대해서는 박형화와 함께, 강도가 높고 우수한 보호 기능을 얻을 수 있는 것이 요구되고 있다.

FPD용 유리 기판은, 예를 들어 플로트법이라고 불리는 제법에 의해 용융 유리를 판 형상으로 성형하고, 이 유리 기판을, 예를 들어 자전 및 공전하는 연마 기구로 연마하여 표면의 미소한 요철이나 굴곡을 제거함으로써, FPD용 유리 기판에 요구되는 평탄도를 만족한 소정의 두께(예를 들어, 0.4 내지 1.1mm)의 박판이 제조되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

이러한 얇은 유리 기판에서는 표면에 요철이나 흠집이 존재하면, 외관상 떨어지는 데다가 이들 부분을 기점으로 하여 외압에 의해 깨짐이나 금이 발생하기 쉬워져 충분한 강도를 얻을 수 없다. 이로 인해, 이러한 얇은 유리 기판에 있어서, 표면을 고정밀도로 연마하여 보다 높은 강도를 얻는 것이 요구되고 있다.

예를 들어 특허문헌 1에는 요철 형상 콜로이드 실리카 입자가 연결된 콜로이드 실리카 응집체를 수중에 분산시켜 이루어지는 슬러리에 의해, 유리 기판 표면을 연마하여 이루어지는 표면 연마 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에도 실리카 입자의 투영 면적과, 상기 실리카 입자의 최대 내접원 면적의 면적비가 소정의 범위 내에 있는 실리카 입자를 포함하는 연마액 조성물을 사용하여 유리 기판을 연마하는 공정이 개시되어 있다.

상기 방법으로 유리 기판을 표면 처리함으로써, 유리 기판 표면의 요철이나 굴곡을 어느 정도 제거할 수 있기는 하지만, 연마 후의 유리 기판의 강도 향상의 효과가 반드시 충분하다고는 할 수 없는 문제가 있었다. 이로 인해, 보다 높은 정밀도로 유리 기판의 강도를 향상시키는 방법이 요구되고 있다.

유리 기판에 대한 강화 처리 방법으로서, 예를 들어 유리 기판 표면에 압축 응력층을 형성하여 강도를 높이는 방법이 알려져 있다. 이 중 화학 강화 처리법은 알칼리 금속 이온을 포함하는 용융염에 유리 기판을 침지하고, 기판 표면의 유리 중의 알칼리 금속 이온을 용융염 중의 알칼리 금속 이온과 치환함으로써, 유리 기판 표면에 압축 응력층을 형성하는 방법이며, 유리 기판의 강도 향상의 방법으로서 널리 이용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조).

화학 강화 처리법은 유리 기판 자체의 두께를 필요로 하지 않기 때문에, 특히 얇은 유리 기판의 강도 향상에 적합하지만, 처리에 필요로 하는 설비가 대규모로 되어 비용면에서 처진다고 하는 문제가 있다.

또한, 액정 표시 장치 등의 디스플레이용 유리 기판에서는, 표면에 금속 또는 금속 산화물의 박막이 형성되어 사용되는 것이 많으며, 유리 중에 알칼리 금속이 포함되어 있으면, 알칼리 금속 이온이 박막 중에 확산되어 막 특성을 열화시킬 우려가 있다. 이로 인해, 디스플레이용 유리 기판으로서는 알칼리 금속을 실질적으로 포함하지 않는 무알칼리 유리가 사용되고 있으며, 이러한 유리 기판에는, 상술한 화학 강화 처리법을 적용할 수 없다고 하는 문제가 있다.

일본 특허 공개 제2010-250915호 공보 일본 특허 공개 제2008-13655호 공보 일본 특허 공개 제2010-202514호 공보

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 액정 표시 장치 등에 적용되는 유리 기판에 있어서, 높은 정밀도로 강도가 높여진 유리 기판을 얻을 수 있는 유리 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법은, 실질적으로 물을 포함하지 않거나 또는 물을 포함하는, 물 이외의 액상 매체를 포함하는 분산매(단, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율은 85질량％ 이하임)에 지립이 분산되어 있는 연마액으로 유리 기판 본체의 적어도 한쪽 주면을 연마한다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율이 3 내지 60질량％인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율이 3질량％ 미만인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 물 이외의 액상 매체가 유기 용매인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 유기 용매가 1가 또는 다가의 알코올인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 유기 용매가 탄화수소류, 에테르류, 에스테르류 또는 케톤류인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 물 이외의 액상 매체가 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필알코올, n-부탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, n-헥산, 옥탄, 아세트산 에틸, 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 디에틸에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 지립이 실리카, 알루미나, 산화세륨, 티타니아, 지르코니아 및 산화망간으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물의 미립자인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 지립이 평균 입경 5 내지 500nm의 입자인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 연마액에 포함되는 지립의 함유 비율이 상기 연마액의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 40질량％인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 연마 패드에 상기 연마액을 공급하고, 상기 유리 기판 본체의 피연마면과 상기 연마 패드를 접촉시켜, 양자간의 상대 운동에 의해 상기 유리 기판 본체의 피연마면을 연마하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판이 무알칼리 유리를 포함하는 유리 기판인 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판의 두께가 0.1 내지 5mm인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 종래보다 높은 정밀도로 강도가 높여진 유리 기판을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에서의 유리 기판의 제조 방법에 사용 가능한 연마 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에서의 유리 기판의 제조 방법에 사용 가능한 연마 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 분산매 중의 물의 함유 비율과, 연마 후에 얻어진 유리 기판의 강도와의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 LCD 등의 FPD용으로서 사용되는 유리 기판의 제조 방법을 예로 들어 설명한다.

본 발명은 이들 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지에 합치하는 한, 본 발명에 포함된다.

본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 있어서는, 연마액을 연마 패드에 공급하면서, 유리 기판의 피연마면과 연마 패드를 접촉시켜, 양자간의 상대 운동에 의해 유리 기판의 피연마면을 연마하여 행할 수 있다.

상기 연마에 사용하는 연마 장치로서는 종래 공지된 연마 장치를 사용할 수 있다. 도 1은 본 발명의 유리 기판의 제조 방법에 사용 가능한 연마 장치의 일례를 도시하는 도면이다.

도 1에 도시하는 연마 장치(10)에 있어서는, 연마 정반(1)이 그 수직의 축심(C1)의 주위로 회전 가능하게 지지된 상태로 설치되어 있으며, 이 연마 정반(1)은 정반 구동 모터(2)에 의해 도면에 화살표로 나타내는 방향으로 회전 구동되도록 되어 있다. 이 연마 정반(1)의 상면에는 공지된 연마 패드(3)가 부착되어 있다.

한편, 연마 정반(1) 상의 축심(C1)으로부터 편심된 위치에는, 하면에 있어서, 유리 기판 등의 연마 대상물을 흡착 또는 보유 지지 프레임 등을 사용하여 보유 지지하는 기판 보유 지지 부재(캐리어)(5)가, 그 축심(C2)의 주위로 회전 가능하면서 축심(C2) 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 이 기판 보유 지지 부재(5)는, 도시하지 않은 워크 구동 모터에 의해, 혹은 상기 연마 정반(1)으로부터 받는 회전 모멘트에 의해, 화살표로 나타내는 방향으로 회전되도록 구성되어 있다. 기판 보유 지지 부재(5)의 하면, 즉 상기 연마 패드(3)와 대향하는 면에는, 연마 대상물인 유리 기판 본체(4)가 보유 지지되어 있다. 유리 기판 본체(4)는, 소정의 하중으로 연마 패드(3)에 가압되도록 되어 있다.

또한, 기판 보유 지지 부재(5)의 근방에는 적하 노즐(6) 등이 설치되어 있으며, 도시하지 않은 탱크로부터 송출된 연마액(7)이 연마 정반(1) 상에 공급되도록 되어 있다.

이러한 연마 장치(10)에 의한 연마시에는, 연마 정반(1) 및 그것에 부착된 연마 패드(3)와, 기판 보유 지지 부재(5) 및 그 하면에 보유 지지된 유리 기판 본체(4)가 정반 구동 모터(2) 및 워크 구동 모터에 의해 각각의 축심 주위로 회전 구동된 상태로, 적하 노즐(6) 등으로부터 연마액(7)이 연마 패드(3)의 표면에 공급되면서, 기판 보유 지지 부재(5)에 보유 지지된 유리 기판 본체(4)가 그 연마 패드(3)에 가압된다. 그에 의해, 유리 기판 본체(4)의 피연마면, 즉 연마 패드(3)에 대향하는 면이 연마된다.

연마액(7)으로서는 분산매에 지립을 분산시켜 이루어지는 슬러리 상태의 것이다. 본 발명에 있어서는, 분산매로서 실질적으로 물을 포함하지 않거나 또는 특정 한도 이하의 물을 포함하는, 물 이외의 액상 매체를 포함하는 분산매를 사용한다.

이러한 연마액(7)을 사용하여 유리 기판 본체의 피연마면을 연마함으로써, 연마시에 연마액 중의 수분이 유리 기판 본체 내부에 침입하는 것을 억제할 수 있고, 유리 기판 본체에 포함되는 수분량을 저감할 수 있다. 이로 인해, 연마 후에 얻어지는 유리 기판의 강도를 높은 정밀도로 향상시킬 수 있다.

분산매는 지립을 안정적으로 분산시킴과 함께, 필요에 따라 첨가되는 후술하는 임의 성분을 분산ㆍ용해시키기 위한 액상 매체이다. 본 발명에서의 액상 매체란 상온에서 액체인 유기 화합물이나 물을 말하며, 그들의 1종 이상의 혼합물이어도 된다.

액상 매체인 유기 화합물로서는, 통상 유기 용매라고 불리고 있는 저분자 화합물에 한정되지 않고, 상온에서 액상인 고분자 화합물(예를 들어, 오일이라고 불리는 고분자 화합물)이어도 된다. 액상 매체의 비점은 60℃ 이상이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 사용하는 연마액의 분산매는, 실질적으로 물을 포함하지 않거나 또는 물을 포함하는, 물 이외의 액상 매체를 포함하며, 물을 포함하는 분산매의 경우, 상기 분산매 중의 물의 함유량은 85질량％ 이하이다.

본 발명에 있어서, 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매란, 물의 함유 비율이 3질량％ 미만인 것을 말한다. 통상은, 물 이외의 액상 매체에 실질적인 양의 물을 첨가하지 않고 사용하는 경우의 분산매를 말한다. 또한, 이하, 특별히 언급하지 않는 한, 물 이외의 액상 매체를 간단히 액상 매체라고 한다.

본 발명에서의 분산매가 물을 포함하는 것인 경우, 액상 매체와 물이 서로 용해된 균일한 혼합물인 것이 바람직하다. 액상 매체와 물이 서로 용해되어 있지 않은 경우, 예를 들어 분산매 중에 용해되어 있지 않은 물이 존재하면, 연마 중에 유리 기판 내부에 물이 진입하기 쉬워져, 연마 후에 얻어지는 유리 기판의 강도가 충분히 높여지지 못할 우려가 있다. 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매의 경우도, 3질량％ 미만의 범위로 존재하는 소량의 물은 액상 매체 중에 용해되어 있는 것이 바람직하다.

분산매 중의 물의 함유 비율이 분산매의 전체 질량에 대하여 85질량％를 초과하면, 가령 물과 액상 매체가 서로 용해된 균일한 분산매라도 유리 기판의 연마 중에 유리 기판 내부에 물이 진입하기 쉬워져, 연마 후에 얻어지는 유리 기판의 강도가 충분히 높여지지 못할 우려가 있다. 물을 포함하는 분산매의 경우, 분산매 중의 물의 함유 비율은, 분산매의 전체 질량에 대하여 바람직하게는 60질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 20질량％ 이하이다.

연마액(7)으로서는, 연마액의 전체 질량에 대한 물의 함유 비율이 80질량％ 이하, 보다 바람직하게는 50질량％ 이하인 연마액을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

액상 매체로서는 비점이 40℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상인 유기 용매가 바람직하다.

유기 용매 중, 친수성의 유기 용매는 비교적 다량의 물과 혼합하여 균일한 혼합물이 되기 쉽다. 따라서, 친수성의 유기 용매는, 물을 포함하는 분산매에서의 액상 매체로서 적합하다. 또한, 친수성의 유기 용매라도 실질적으로 물을 포함하지 않는 것, 즉 물의 함유 비율이 3질량％ 미만인 것은, 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매로서 사용할 수도 있다.

한편, 소수성이 높은 유기 용매는, 그것에 균일하게 혼합되는 수분량은 적기 때문에, 통상은 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매의 액상 매체로서 사용된다.

또한, 어느 정도의 친수성을 갖는 유기 용매는, 그 용해도량 이하의 물을 포함하고, 또한 물의 함유 비율이 3질량％ 이상인 경우에는, 물을 포함하는 분산매에서의 액상 매체로서 사용할 수 있다. 또한, 실질적으로 물을 포함하지 않는 경우, 즉 물의 함유 비율이 3질량％ 미만인 경우에는, 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매에서의 액상 매체로서 사용할 수 있다.

액상 매체로서는, 예를 들어 1가 또는 다가의 알코올, 탄화수소류, 에테르류, 에스테르류, 케톤류 등의 유기 용매가 적절하게 사용된다. 또한, 액상 매체로서는 상용성이 있는 2종 이상의 유기 용매의 혼합물을 사용할 수도 있다.

이들 유기 용매 중, 저탄소수의 1가 알코올이나 다가 알코올 등은 친수성의 유기 용매이며, 상기한 바와 같이 물을 포함하는 분산매에서의 액상 매체나 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매로서 적합하다. 1가 또는 다가의 알코올로서는 탄소수 4 이하의 알칸올이나 탄소수 2 내지 8의 모노알킬렌글리콜 또는 디알킬렌글리콜이 보다 바람직하다.

한편, 지방족 탄화수소류, 지환식 탄화수소류, 방향족 탄화수소류 등의 탄화수소류는 소수성이며, 상기한 바와 같이 실질적으로 물을 포함하지 않는 분산매의 액상 매체로서 적합하다. 탄화수소류로서는 탄소수 5 내지 12의 포화 지방족 탄화수소가 보다 바람직하다.

에테르류로서는 탄소수 8 이하의 알킬렌글리콜모노알킬에테르 또는 알킬렌글리콜디알킬에테르가 바람직하고, 에스테르류로서는 탄소수 8 이하의 지방족 카르복실산 알킬에스테르가 바람직하다. 그 밖에 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류, 디에틸에테르 등의 디알킬에테르, 메틸에틸케톤 등의 디알킬케톤 등도 바람직하다.

유기 용매로서는, 구체적으로는 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필알코올(이하, IPA라고 함), n-부탄올, t-부탄올, 펜틸알코올, 헥실알코올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 데실알코올, 도데실알코올 등의 탄소수 1 내지 12의 1가 알코올, 알릴알코올, 크로틸알코올, 메틸비닐알코올 등의 불포화 알코올, 시클로펜탄올, 시클로헥산올, 벤질알코올, 페닐에틸알코올 등의 환상 알코올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 2가 알코올, 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 다가 알코올, 디에틸에테르, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 에틸비닐에테르, 아니솔, 디페닐에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란, 아세탈, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 에테르류, 포름산 에틸, 포름산 메틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 벤조산 에스테르, 옥살산 에스테르 등의 에스테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 2-펜타논, 3-펜타논, 2-헥사논, 2-헵타논, 시클로헥사논, 아세토페논 등의 케톤류, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 메틸펜탄, 디메틸부탄, 트리메틸펜탄, 이소옥탄 등의 포화 지방족 탄화수소류, 헥센, 헵텐, 옥텐 등의 불포화 지방족 탄화수소류, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 시클로헥센, 비시클로헥실, 데칼린 등의 지환식 탄화수소류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 쿠멘, 메시틸렌, 도데실벤젠, 나프탈렌, 메틸나프탈렌, 스티렌 등의 방향족 탄화수소류, 염화메틸, 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 디클로로프로판, 염화알릴, 염화부틸, 클로로벤젠, 브롬화에틸, 디브로모에탄 등의 할로겐화 탄화수소류, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 카프로산, 올레산 등의 유기산류, 니트로메탄, 니트로에탄, 니트로벤젠, 아세토니트릴, 메틸아민, 디메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 알릴아민, 아닐린, 디메틸아닐린, 톨루이딘, 피롤, 피페리딘, 피리딘, 피콜린, 퀴놀린, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 포름아미드, 메틸포름아미드, 디메틸포름아미드, 피롤리돈, 카프로락탐 등의 질소 화합물류, 티오펜, 디메틸술폭시드 등의 황 화합물류를 들 수 있다.

이들 중에서도 지립의 분산 용이성이나, 우수한 연마 특성을 얻는 관점에서 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필알코올, n-부탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, n-헥산, 옥탄, 아세트산 에틸, 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 디에틸에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용매를 적절하게 사용할 수 있다.

또한, 액상 매체로서는 물의 함유 비율이 낮은 유체이면, 상술한 바와 같은 유기 용매에 한정되지 않고, 예를 들어 석유 에테르, 등유, 가솔린 등의 석유계 용제, 천연 유지류, 저분자 중합체, 실리콘 오일 등도 사용 가능하다.

분산매에 분산시키는 지립으로서는, 공지된 지립 중에서 적절하게 선택할 수 있다. 구체적으로는 실리카, 알루미나, 산화세륨(세리아), 산화지르코늄(지르코니아), 산화티타늄(티타니아), 산화주석, 산화아연, 산화망간, 산화게르마늄 등의 금속 산화물의 미립자, 질화붕소, 질화규소, 질화티타늄 등의 질화물의 미립자, 탄화규소, 탄화붕소 등의 탄화물의 미립자, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 아크릴 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르, 실리콘 수지 등의 수지의 미립자, 금, 은, 구리 등의 금속의 미립자, 그래파이트, 다이아몬드 등의 탄소의 미립자, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 염화나트륨 및 염화칼륨 등의 염의 미립자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

이들 중에서도 높은 연마 정밀도, 연마 속도를 얻는 관점에서, 실리카, 알루미나, 산화세륨, 지르코니아, 티타니아 및 산화망간으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물의 미립자를 적절하게 사용할 수 있다.

실리카로서는 공지된 방법으로 제조되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸실리케이트, 메틸실리케이트 등의 실리콘알콕시드를 졸겔법에 의해 가수분해함으로써 얻어지는 콜로이드 실리카를 사용할 수 있다. 또한, 규산나트륨 등의 규산염을 이온 교환한 콜로이드 실리카나, 사염화규소를 산소와 수소의 화염 중에서 기상 합성한 퓸드 실리카를 사용할 수 있다.

또한, 실리카 입자로서는 표면에 요철 형상을 갖는 것을 사용하는 것도 가능하다.

마찬가지로 콜로이드 알루미나도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 액상법이나 기상법으로 제조한 산화세륨, 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화주석, 산화아연도 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중에서도 입경을 제어하기 쉽고 고순도 물품을 얻을 수 있는 점에서 콜로이드 실리카의 사용이 바람직하다.

지립의 평균 입경은 연마 속도, 연마 특성, 분산 안정성의 관점에서 5 내지 500nm의 범위에 있는 것이 바람직하고, 10 내지 200nm의 범위가 보다 바람직하다. 지립의 평균 입경이 5nm 미만이면, 연마액 중에서 지립이 응집되기 쉬워져 안정된 연마액을 얻지 못할 우려가 있다. 한편, 지립의 평균 입경이 500nm를 초과하면, 유리 기판의 피연마면에 미치는 손상이 커서 평활하고 고품질의 표면이 얻어지지 않는다. 즉, 평균 입경이 500nm를 초과하는 산화세륨 입자를 포함하는 연마액을 사용하여 연마한 경우에는, 연마 후의 유리 기판의 표면에 흠집이나 왜곡이 발생하기 쉬워, 연마 후의 유리 기판의 강도를 오히려 저하시킬 우려가 있다.

또한, 본 발명에서의 지립의 평균 입경은, 동적 광산란식 입도 분포계에 의해 측정된 평균 입경을 말한다. 측정에는 적정한 산란, 반사광 강도가 얻어지도록 순수 혹은 유기 용매를 사용하여 장치가 정하는 적정 농도 범위로 희석된 것을 측정 샘플로서 사용한다. 동적 광산란식 입도 분포계로서는, 구체적으로는 입도 분석계 「마이크로 트랙 UPA-ST150」(제품명, 니키소(NIKKISO)사제)을 사용하고, 측정 샘플로서는 이 장치가 정하는 적정 농도 범위가 되도록 지립을 순수 혹은 유기 용매로 희석한 것을 사용하였다.

연마액 중의 지립의 함유 비율(농도)은 연마 속도, 유리 기판면 내의 연마 속도의 균일성, 분산 안정성 등을 고려하여 적절하게 설정할 수 있지만, 충분한 연마 특성을 얻기 위하여, 연마액의 전체 질량에 대하여 0.1질량％ 이상 40질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 지립의 함유 비율이 연마액의 전체 질량에 대하여 0.1질량％ 미만에서는, 연마에 의한 유리 기판의 강도 향상의 효과를 충분히 얻지 못하고, 40질량％를 초과하면 분산성이 저하될 우려가 있다. 보다 바람직한 함유 비율은 1 내지 20질량％이고, 더욱 바람직한 함유 비율은 5 내지 10질량％이다.

본 발명에서 사용되는 연마액은, 상기한 성분이 상기 소정의 비율로 함유되고, 콜로이드 실리카 등의 지립에 대해서는 균일하게 분산되고, 그 이외의 성분에 대해서는 균일하게 용해된 혼합 상태가 되도록 조제되어 사용되는 것이 바람직하지만, 연마의 효과가 안정되게 얻어지는 범위에 있어서는 연마액 중의 각 성분이 어느 정도 편재되어 있어도 상관없다. 구체적으로는 지립의 비중이 높고 연마액 중에서 침강되어 있는 경우라도, 연마액의 공급 방법의 고안에 의해 일정한 비율로 지립이 연마기에 공급되고, 연마 패드 상에 일정한 지립이 존재하는 상태를 유지할 수 있는 상태라면, 연마액 중에 지립이 균일하게 분산되어 있지 않아도 연마의 효과가 충분히 얻어지는 경우도 있다. 혼합에는 연마액의 제조에 통상 이용되는 교반 혼합 방법, 예를 들어 초음파 분산기, 호모게나이저 등에 의한 교반 혼합 방법을 채용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 연마액은, 반드시 미리 구성하는 연마 성분을 모두 혼합한 것으로서 연마시에 공급할 필요는 없다. 연마시에 공급할 때 연마 성분이 혼합되어 연마액의 조성이 되어도 된다.

연마액으로서는 지립이 균일하게 분산된 콜로이드 실리카 등의 분산액에, 유기 용매나 물을 배합하여 분산매의 조성을 적절하게 조정하여 제조하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 시판 중인 콜로이드 실리카로서는 수분산 콜로이드 실리카나 유기 용매 분산 콜로이드 실리카가 있으며, 연마액은 이러한 시판 중인 수분산 콜로이드 실리카나 유기 용매 분산 콜로이드 실리카를 사용하여 제조할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 수분산 콜로이드 실리카에 유기 용매를 배합하거나, 또는 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에 물을 배합하는 등의 방법에 의해, 소정의 양의 물을 함유하는 분산매에 실리카 지립이 분산된 연마액을 얻을 수 있다.

또한, 시판 중인 유기 용매 분산 콜로이드 실리카는, 필요에 따라 그 지립 함유량을 조정함으로써 본 발명에서의 연마액으로서 사용할 수 있다. 통상은, 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에 포함되는 유기 용매와 동일한 유기 용매를 배합함으로써, 소정의 지립 함유량의 연마액으로 한다. 단, 본 발명에 있어서 사용하는 연마액은, 이것에 한정되지 않고, 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에 포함되는 유기 용매와는 상이한 유기 용매를 배합할 수도 있다.

수분산 콜로이드 실리카에 유기 용매를 배합하여 연마액으로 하는 경우에 사용하는 유기 용매나, 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에 물을 배합하여 연마액으로 하는 경우의 당해 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에 포함되는 유기 용매로서는, 전술한 친수성의 유기 용매를 사용함으로써, 물과 유기 용매가 서로 용해된 분산매로 할 수 있다. 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에, 당해 유기 용매 분산 콜로이드 실리카에 포함되는 유기 용매와는 상이한 종류의 유기 용매를 배합하여 연마액으로 하는 경우에는, 그들 유기 용매는 상용성인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용하는 연마액에는, 본 발명의 취지에 어긋나지 않는 한, 계면 활성제, 킬레이트화제, 환원제, 점성 부여제 또는 점도 조절제, 응집 방지제 또는 분산제, 방청제 등을 필요에 따라 적절하게 함유시킬 수 있다. 이들 임의 성분 중 적어도 1종을 사용하는 경우, 이들 임의 성분의 총량은 연마액에 대하여 10질량％ 이하가 바람직하다.

기판 보유 지지 부재(5)는 회전 운동뿐만 아니라 직선 운동을 하여도 된다. 또한, 연마 정반(1) 및 연마 패드(3)는, 연마 대상물인 유리 기판 본체(4)와 동일 정도 또는 그 이하의 크기이어도 된다. 그 경우에는 기판 보유 지지 부재(5)와 연마 정반(1)을 상대적으로 이동시킴으로써, 유리 기판 본체(4)의 피연마면의 전체면을 연마할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 연마 정반(1) 및 연마 패드(3)도 회전 운동을 행하는 것이 아니어도 되며, 예를 들어 벨트식에서 일방향으로 이동하는 것이어도 된다.

이와 같이 하여 유리 기판 본체(4)의 피연마면을 연마함으로써, 강도가 높은 정밀도로 높여진 유리 기판을 얻을 수 있다.

또한, 연마 장치(10)는 연마 대상물인 유리 기판 본체(4)의 편면을 피연마면으로서 연마하는 연마 장치이지만, 예를 들어 유리 기판 본체(4)의 상하면에 연마 장치(10)와 마찬가지의 연마 패드를 배치한 양면 동시 연마 장치를 사용하여 연마 대상물의 피연마면(양면)을 연마하는 것도 가능하다.

이러한 연마 장치(10)에 의한 연마 조건에는 특별히 제한은 없지만, 기판 보유 지지 부재(5)에 하중을 가하여 연마 패드(3)에 가압함으로써 보다 연마 압력을 높이고, 연마 속도를 향상시키는 것이 가능하다. 연마 압력은 5 내지 30kPa 정도가 바람직하며, 피연마면 내에서의 연마 속도의 균일성, 평탄성, 스크래치 등의 연마 결함 방지의 관점에서 5 내지 15kPa 정도가 보다 바람직하다. 연마 정반(1) 및 기판 보유 지지 부재(5)의 회전수는 20 내지 100rpm 정도가 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 연마액(7)의 공급량에 대해서는, 피연마면 구성 재료나 연마액의 조성, 상기 각 연마 조건 등에 따라 적절하게 조정, 선택되지만, 예를 들어 한변이 50mm인 유리 기판을 연마하는 경우에는, 대략 20 내지 40cm³/분 정도의 공급량이 바람직하다.

연마 패드(3)로서는, 일반적인 부직포, 발포 폴리우레탄, 다공질 수지, 비다공질 수지 등을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 또한, 연마 패드(3)에의 연마액(7)의 공급을 촉진하거나, 혹은 연마 패드(3)에 연마액(7)이 일정량 저류되도록 하기 위하여, 연마 패드(3)의 표면에 격자 형상, 동심원 형상, 나선 형상 등의 홈 가공이 실시되어도 된다. 또한, 필요에 따라 패드 컨디셔너를 연마 패드(3)의 표면에 접촉시켜, 연마 패드(3) 표면의 컨디셔닝을 행하면서 연마하여도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 1회의 연마 사용마다 연마액이 폐기되는, 소위 방류식 구성의 연마 장치를 사용한 방법을 예로 들어 설명하였지만, 연마 패드에 공급된 연마액이 연마에 사용된 후 회수 사용되는, 소위 순환 방식 구성의 연마 장치를 사용한 형태로 행하는 것도 가능하다.

순환 방식의 연마 장치로서는, 예를 들어 도 2에서 도시한 바와 같이, 연마 대상물인 유리 기판 본체(21)를 보유 지지하는 기판 보유 지지 부재(캐리어)(22)와, 연마 정반(23)과, 연마 정반(23)의 표면에 부착된 연마 패드(24)와, 연마액(25)을 저류하는 탱크(28)와, 탱크(28)로부터 연마액 공급 유닛(27)을 사용하여, 연마 패드(24)에 연마액(25)을 공급하는 적하 노즐(26)을 구비한 연마 장치(20)를 사용할 수 있다.

연마 장치(20)는, 연마에 사용한 연마액(25)을 연마 패드(24)로부터 회수하는 회수 유닛(도시하지 않음)을 가지며, 회수한 연마액(25)을 탱크(28)로 수송하는 구성으로 되어 있다. 탱크(28)로 복귀된 연마액(25)은, 다시 연마액 공급 유닛(27)을 사용하여 적하 노즐(26)을 거쳐 연마 패드(24)에 공급되어 순환 사용된다.

연마 장치(20)는, 상술한 연마 장치(10)와 마찬가지로 적하 노즐(26)로부터 연마액(25)을 공급하면서, 기판 보유 지지 부재(캐리어)(22)에 보유 지지된 유리 기판 본체(21)의 피연마면을 연마 패드(24)에 접촉시켜, 기판 보유 지지 부재(캐리어)(22)와 연마 정반(23)을 상대적으로 회전 운동시켜 연마를 행할 수 있다.

본 발명에서의 유리 기판 본체의 유리로서는, 예를 들어 석영 유리, 소다석회 유리, 알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 무알칼리 유리, 결정화 유리 등을 들 수 있다.

특히, 액정 디스플레이(LCD) 등의 FPD에 사용되는 무알칼리 유리를 포함하는 유리 기판에 대하여, 종래보다 우수한 강도 향상의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 무알칼리 유리란, 산화물 기준으로 알칼리 금속 산화물의 함유량이 2질량％ 미만인 실리케이트계 유리를 말한다. 특히, 산화물 기준으로 알칼리 금속 산화물의 함유량이 0.5질량％ 미만인 보로실리케이트 유리나 알루미노보로실리케이트 유리가 바람직하다.

유리 기판의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1 내지 5mm가 바람직하다. 본 발명에서의 연마에 의한 강화는 비교적 얇은 유리 기판에 대하여 종래보다 우수한 강도 향상의 효과를 얻을 수 있다. 비교적 얇은 유리 기판으로서는, 두께 0.1 내지 1.1mm의 유리 기판을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 연마 전의 유리 기판 본체와, 연마 후에 얻어지는 유리 기판의 두께의 차는 극히 미량이 되도록 행하는 것이 바람직하며, 유리 기판 본체로서도 그 두께는 0.1 내지 5mm가 바람직하다.

본 발명에 따르면, 유리 기판 본체를 연마하는 연마액으로서, 분산매의 수분량을 소정값 이하로 한 연마액을 사용함으로써, 유리 기판 본체 표면의 미소한 요철이나 흠집을 고정밀도로 제거할 수 있다.

또한, 이러한 연마액을 사용함으로써 연마시에 있어서의 유리 내부에의 수분의 침입을 억제할 수 있고, 또한 연마 후에 얻어지는 유리 기판 중의 수분량을 저감할 수 있기 때문에, 연마 후의 유리 기판의 강도를 높은 정밀도로 향상시킬 수 있다.

<실시예>

이하에 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하의 예에 있어서,「％」는 특별히 언급하지 않는 한 질량％를 의미한다.

(1) 연마액의 조제

(1-1) 콜로이드 실리카 분산액

<오르가노실리카>

오르가노실리카 분산액 a; 닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제 EG-ST-ZL

(콜로이드 실리카(평균 입경 100nm) 20질량％, 에틸렌글리콜 및 물 80질량％, 물 2질량％ 이하)

오르가노실리카 분산액 b; 닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제 IPA-ST-ZL

(콜로이드 실리카(평균 입경 120nm) 20질량％, 이소프로필알코올 및 물 80질량％, 물 1질량％ 이하)

오르가노실리카 분산액 c; 닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제 MEK-ST-ZL

(콜로이드 실리카(평균 입경 130nm) 20질량％, 메틸에틸케톤 및 물 80질량％, 물 0.5질량％ 이하)

<수분산 콜로이드 실리카>

수분산 콜로이드 실리카 분산액 a; 후지미 인코포레이티드제 콘폴 80

(콜로이드 실리카(평균 입경 110nm) 40질량％, 물 60질량％)

수분산 콜로이드 실리카 분산액 b; 닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제 ST-ZL

(콜로이드 실리카(평균 입경 140nm) 40질량％, 물 60질량％)

<유기 용매>

에탄올: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.2질량％ 이하)

에틸렌글리콜: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.2질량％ 이하)

메탄올: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.1질량％ 이하)

n-프로판올: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.2질량％ 이하)

n-부탄올: 와꼬 쥰야꾸제(와꼬 1급, 수분 0.3질량％ 이하)

이소프로필알코올: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.1질량％ 이하)

n-헥산: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.05질량％ 이하)

아세트산 에틸: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.1질량％ 이하)

톨루엔: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.03질량％ 이하)

메틸에틸케톤: 와꼬 쥰야꾸제(시약 특급, 수분 0.1질량％ 이하)

또한, 연마액 중의 지립의 평균 입경은, 입도 분석계 「마이크로 트랙 UPA-ST150」(제품명, 니키소사제)을 사용하여 동적 광산란법으로 측정하였다. 측정 샘플은, 측정시에 적정한 산란, 반사광 강도가 얻어지도록 정해진, 장치의 적정 농도 범위가 되도록 순수 혹은 유기 용매를 사용하여 희석해서 측정을 행하였다.

(1-2)

실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 3의 각 연마액을, 이하에 나타낸 바와 같이 조제하였다.

[실험 A]

실시예 1 및 비교예 1의 연마액을, 이하에 나타낸 바와 같이 조정하였다.

즉, 표 1에 나타내는 각 콜로이드 실리카 분산액에, 액상 매체로서의 상기 유기 용매 또는 물을 표 1에 나타내는 비율이 되도록 혼합한 후, 충분히 교반하여 실시예 1 및 비교예 1의 연마액을 얻었다.

실시예 1 및 비교예 1의 각 연마액에서의 콜로이드 실리카 분산액, 액상 매체(유기 용매) 및 물의 배합 비율을, 각 연마액의 전체 질량을 100질량％로 하였을 때의 질량비(질량％)로서 표 1에 나타낸다. 물로서는 순수를 사용하였다.

[실험 B]

실시예 2 내지 9 및 비교예 2 내지 3의 연마액을, 이하에 나타낸 바와 같이 조정하였다.

즉, 표 1에 나타내는 각 콜로이드 실리카 분산액에, 액상 매체로서의 상기 유기 용매 또는 물을 표 1에 나타내는 비율이 되도록 혼합한 후, 충분히 교반하여 실시예 2 내지 9 및 비교예 2 내지 3의 연마액을 얻었다.

실시예 2 내지 9 및 비교예 2 내지 3의 각 연마액에서의 콜로이드 실리카 분산액, 액상 매체(유기 용매) 및 물의 배합 비율을, 각 연마액의 전체 질량을 100질량％로 하였을 때의 질량비(질량％)로서 표 1에 나타낸다. 물로서는 순수를 사용하였다.

[실험 C]

실시예 10 내지 21의 연마액을, 이하에 나타낸 바와 같이 조정하였다.

즉, 표 1에 나타내는 각 콜로이드 실리카 분산액에, 액상 매체로서의 상기 유기 용매를 표 1에 나타내는 비율이 되도록 혼합한 후, 충분히 교반하여 실시예 10 내지 21의 연마액을 얻었다.

실시예 10 내지 21의 각 연마액에서의 콜로이드 실리카 분산액 및 액상 매체(유기 용매)의 배합 비율을, 각 연마액의 전체 질량을 100질량％로 하였을 때의 질량비(질량％)로서 표 1에 나타낸다. 물로서는 순수를 사용하였다.

표 1에 실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 3의 연마액 조성에 대하여, 각 연마액의 지립, 분산매(총량) 및 물(유기 용매 및 수분산 콜로이드 실리카 분산액 유래의 것을 포함함)의 연마액 전체에 대한 함유 비율(농도; 질량％) 및 분산매 전체에 대한 물의 함유 비율(질량％)을, 상술한 각 콜로이드 실리카 등의 배합 비율과 함께 표 1에 나타낸다.

또한, 연마액 조성(지립, 분산매 및 물)은 조제하여 얻어진 연마액 전체에 대한 질량％로 기재하였다. 또한, 연마액 전체에 대한 물의 함유 비율(농도; 질량％) 및 분산매 중의 물의 비율은, 상술한 콜로이드 실리카 분산액 및 유기 용매에 포함되는 수분량으로부터, 연마액 전체에서 차지하는 물의 함유 비율, 및 분산매 전체에서 차지하는 물의 비율에 대하여, 각각의 최댓값과 최솟값을 산출하여 얻은 값이다.

(2) 연마액의 연마 특성의 평가

실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 3에서 얻어진 연마액에 대하여, 이하의 방법으로 연마 성능의 평가를 행하였다.

(2-1) 연마 조건

연마는 이하의 장치를 사용하여, 이하에 나타내는 조건에서 행하였다.

연마기: 탁상 소형 랩핑 머신 NF-300(나노팩터사제)

연마압: 표 2에 나타낸다.

플래튼(정반) 회전수: 표 2에 나타낸다.

헤드(기판 보유 지지부) 회전수: 표 2에 나타낸다.

연마액 공급 속도: 40밀리리터/분

연마 패드: 스웨이드 패드 H7000(후지보우 에히메사제)

연마 시간: 표 2에 나타낸다.

(2-2) 피연마물

피연마물로서 두께 0.5mm의 FPD용 무알칼리 유리 AN100(상품명, 아사히 가라스사제)에, 이하의 전처리를 실시한 유리 기판을 사용하였다.

(a) [실험 A]

세륨 연마제(세륨 농도; 10질량％, 세륨 입경; 0.5㎛)를 사용하여 AN100 기판 표면을 3분간 연마한 유리 기판을 사용하였다.

(b) [실험 B]

수분산 콜로이드 실리카 분산액 a와 순수를 질량비로 1:1의 비율로 혼합한 혼합액을 사용하여 AN100 기판 표면을 30분간 연마한 유리 기판을 사용하였다.

(c) [실험 C]

(2-3) 연마액의 특성 평가 방법

연마 후에 얻어진 유리 기판의 강도는, 이하에 나타내는 방법(Ball on Ring 측정법)으로 평가하였다. 즉, 링 형상의 다이(직경 30mm) 위에 실시예 1 내지 21 및 비교예 1 내지 3의 각 유리 기판을 평가면을 하향으로 하여 설치한 후, 유리 기판의 상면에 직경 10mm의 강철구를 누르고, 헤드 속도 1mm/sec의 조건에서 하중을 인가하여, 기판에 파손이 발생하였을 때의 하중을 유리 기판의 강도로 하였다.

유리 기판의 강도 측정에는 오토그래프 AG-1(상품명, 시마즈 세이사꾸쇼제)을 사용하였다. 또한, 상술한 유리 기판의 강도 평가는, 각 실시예 및 비교예의 유리 기판을 3매 준비하고, 각각에 대하여 얻어진 측정값의 최고값을 유리 기판의 강도로 하였다. 또한, 연마 처리 전의 유리 기판 강도에 대해서는, 각 실험 A 내지 C에서의 전처리 조건과 동일 조건에서 처리ㆍ작성한 유리 기판을, 상기의 강도 측정 방법을 이용하여 평가한 값으로 하였다.

평가 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 이 중 실시예 2 내지 9 및 비교예 2 내지 3(실험 B)에 대하여, 연마액의 분산매 중의 물의 함유 비율과, 연마 후의 유리 기판의 강도와의 관계를 도 3에 도시한다.

표 2의 결과로부터 명확한 바와 같이, 분산매의 전체 질량에 대한 물의 함유 비율이 100％인 연마액을 사용한 비교예 1에서는, 연마 후에 얻어진 유리 기판의 강도는 690N밖에 얻어지지 않은 것에 반하여, 분산매의 전체 질량에 대한 물의 함유 비율을 1％ 이하로 한 연마액으로 연마 처리를 행하여 얻어진 실시예 1의 유리 기판에서는 836N으로 높은 강도가 얻어져, 유리 기판의 강도를 높은 정밀도로 높일 수 있는 것이 확인되었다.

또한, 표 2 및 도 3의 결과로부터 명확한 바와 같이, 분산매의 전체 질량에 대한 물의 함유 비율이 85질량％ 이하인 연마액을 사용하여 연마하여 얻어진 실시예 2 내지 9의 유리 기판에서는, 강도 690N의 유리 기판 본체의 강도가 763N 이상으로 높여져 있어, 물의 함유 비율을 저감함에 따라 보다 높은 강도를 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 한편, 분산매의 전체 질량에 대하여 물을 85질량％ 초과 포함하는 연마액을 사용하여 연마하여 얻어진 비교예 2 내지 3의 유리 기판에서는, 723N 이하의 강도밖에 얻어지지 않고, 특히 분산매 중의 물의 함유 비율이 100％인 비교예 3에서는 연마 전의 유리 기판 본체보다 강도가 저하되어 있는 것이 확인되었다.

또한, 연마액에 배합하는 유기 용매의 종류를 여러가지 변경하여 행한 실시예 10 내지 21에서도, 연마 후에 얻어진 유리 기판에 있어서 747N 이상의 높은 강도가 얻어져, 유리 기판의 강도를 고정밀도로 높일 수 있는 것이 확인되었다. 특히, 분산매 중에 에틸렌글리콜을 포함하는 연마액을 사용한 실시예 10 내지 14에서는, 810 내지 840N으로 높은 강도를 얻을 수 있는 것이 확인되었다.

본 출원은 2011년 11월 1일에 출원된 일본 특허 출원 제2011-240117호에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명에 따르면, 유리 기판 본체, 특히 FPD용 무알칼리 유리 기판 본체에 있어서, 고정밀도의 연마가 가능하게 되어, 연마 후에 얻어지는 유리 기판의 강도를 종래보다 고정밀도로 높일 수 있다.

1, 23: 연마 정반
2: 정반 구동 모터
3, 24: 연마 패드
4, 21: 유리 기판 본체
5, 22: 기판 보유 지지 부재
6, 26: 적하 노즐
7, 25: 연마액
10, 20: 연마 장치
27: 연마액 공급 유닛
28: 탱크

Claims

실질적으로 물을 포함하지 않거나 또는 물을 포함하는, 물 이외의 액상 매체를 포함하는 분산매(단, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율은 85질량％ 이하임)에 지립이 분산되어 있는 연마액으로 유리 기판 본체의 적어도 한쪽 주면을 연마하는 유리 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율이 3 내지 60질량％인 유리 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 분산매 중의 물의 함유 비율이 3질량％ 미만인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물 이외의 액상 매체가 유기 용매인 유리 기판의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 유기 용매가 1가 또는 다가의 알코올인 유리 기판의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 유기 용매가 탄화수소류, 에테르류, 에스테르류 또는 케톤류인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물 이외의 액상 매체가 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필알코올, n-부탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, n-헥산, 옥탄, 아세트산 에틸, 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 디에틸에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지립이 실리카, 알루미나, 산화세륨, 티타니아, 지르코니아 및 산화망간으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물의 미립자인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지립이 평균 입경 5 내지 500nm의 입자인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마액에 포함되는 지립의 함유 비율이 상기 연마액의 전체 질량에 대하여 0.1 내지 40질량％인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 패드에 상기 연마액을 공급하고, 상기 유리 기판 본체의 피연마면과 상기 연마 패드를 접촉시켜 양자간의 상대 운동에 의해 상기 피연마면을 연마하는 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 기판이 무알칼리 유리를 포함하는 유리 기판인 유리 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 기판의 두께가 0.1 내지 5mm인 유리 기판의 제조 방법.