KR20210027148A - 유리 기판의 처리 방법 및 화학 강화 유리 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고, 상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상인 유리 기판을 준비하는 공정과, 상기 유리 기판을 상기 주면이 연직 방향에 대략 평행이 되는 배향으로 유리 수용부에 보유 지지시키는 공정과, 상기 유리 기판을 상기 유리 수용부에 보유 지지시킨 채, 상기 유리 기판을 액 처리하는 공정을 구비하는 유리 기판의 처리 방법이며, 상기 유리 수용부는, 상기 유리 기판의 연직 방향 하방의 하측 주연부를 걸림 지지하는 제1 지지 부재, 및 상기 유리 기판의 상기 하측 주연부로부터 연직 방향 상방의 상측 주연부를 걸림 지지하는 제2 지지 부재에 의해 상기 유리 기판을 지지하는 유리 지지부와, 상기 유리 지지부에 지지된 상기 유리 기판의 두께 방향 한쪽 측과 다른 쪽 측 각각에 마련된 가이드 부재를 구비하고, 상기 유리 기판이 평탄형인 경우에는, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 상기 주면으로부터 이격되어 있고, 상기 유리 기판이 휜 경우에는, 상기 유리 기판이 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 볼록측의 상기 주면에 접하여, 상기 유리 기판의 휨을 억제하는, 유리 기판의 처리 방법에 관한 것이다.

Description

유리 기판의 처리 방법 및 화학 강화 유리 기판{TREATMENT METHOD FOR GLASS SUBSTRATE AND CHEMICALLY STRENGTHENED GLASS SUBSTRATE}
본 발명은, 유리 기판의 처리 방법 및 화학 강화 유리 기판에 관한 것이다.
휴대 정보 단말기 PDA(Personal Digital Assistants)나 랩톱형 컴퓨터 등에 사용하는 플랫 패널 디스플레이 장치에 있어서는, 얇은 판형의 커버 유리가 디스플레이의 전방면에 배치되어 있다. 이러한 커버 유리는, 예를 들어 화학 강화, 약액 처리, HF 에칭, 초음파 세정 등의 각종 액 처리 공정을 거쳐 제작된다.
상기한 액 처리 공정에서는, 모두 커버 유리가 카세트에 보유 지지된 상태에서 처리된다. 그러나 커버 유리의 박육화에 수반하여, 특히 두께가 0.2㎜ 이하인 박판 유리에서는, 유리를 안정적으로 보유 지지하는 것이 어려워졌다.
예를 들어, 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같은 종래의 카세트를 사용하여 커버 유리를 보유 지지시키면, 커버 유리가 자중이나 외력에 의해 휘어, 유리 표면이 주위의 부재에 압박 접촉되어 손상되는 것이나, 카세트로부터의 탈락이나 파손 등이 발생할 우려가 있다.
그래서 박판 유리에 외력을 가하여 굴곡시키고, 굴곡시킨 채 보유 지지하여 액 처리하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 3, 4). 이 방법에서는, 평탄한 초기 형상의 유리판을 준비하고, 유리판을, 응력의 부하에 의해 초기 형상으로부터 만곡시킨 제2 형상으로 굴곡시킨다. 그리고 굴곡된 유리판이 이 제2 형상을 유지하도록 응력을 부하한 채 후속 가공한다. 후속 가공 후에, 부하 응력을 해제하여 유리판의 적어도 일부를 초기 형상으로 복귀시키는 것을 행하고 있다.
일본 특허 제5730241호 공보 국제 공개 제2008/078492호 일본 특허 공표 제2016-529196호 공보 일본 특허 제6392363호 공보
그러나 특허문헌 3의 방법에서는, 유리 기판을 화학 강화 처리하는 경우에는, 유리 기판의 표리에서 응력에 차가 발생하는 문제나, 유리 기판이 변형된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 유리 기판의 세정 공정에 있어서는, 상기 방법에서는 유액 중에서의 보유 지지력이 불충분하여, 유리 기판의 파손의 원인이 되었다. 또한, 특허문헌 4의 방법에서는, 조정 나사 어셈블리를 구비하는 지그에 의해 유리 시트의 만곡을 제어하고, 유리 기재의 주요면의 한쪽만을 비대칭 이온 교환하여 화학 강화하지만, 유리 기판을 변형시켜 버리는 과제는 상기와 마찬가지로 피할 수는 없다.
본 발명의 목적은, 유리의 품질에 영향을 미치는 일 없이, 유리판을 판면 내에서 안정적으로 보유 지지한 채, 각종 처리 공정을 실시할 수 있어, 이에 의해 수율이 높고, 처리 후의 유리의 변형이 억제된 유리 기판을 안정적으로 제조하는 것이 가능해지는 유리 기판의 처리 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은, 균열이나 처짐이 억제된 화학 강화 유리 기판을 제공하는 데 있다.
본 발명은 하기의 구성으로 이루어진다.
서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고, 상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상인 유리 기판을 준비하는 공정과,
상기 유리 기판을 상기 주면이 연직 방향에 대략 평행이 되는 배향으로 유리 수용부에 보유 지지시키는 공정과,
상기 유리 기판을 상기 유리 수용부에 보유 지지시킨 채, 상기 유리 기판을 액 처리하는 공정을 구비하는 유리 기판의 처리 방법이며,
상기 유리 수용부는, 상기 유리 기판의 연직 방향 하방의 하측 주연부를 걸림 지지하는 제1 지지 부재, 및 상기 유리 기판의 상기 하측 주연부로부터 연직 방향 상방의 상측 주연부를 걸림 지지하는 제2 지지 부재에 의해 상기 유리 기판을 지지하는 유리 지지부와,
상기 유리 지지부에 지지된 상기 유리 기판의 두께 방향 한쪽 측과 다른 쪽 측의 각각에 마련된 가이드 부재를 구비하고,
상기 유리 기판이 평탄형인 경우에는, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 상기 주면으로부터 이격되어 있고,
상기 유리 기판이 휜 경우에는, 상기 유리 기판이 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 볼록측의 상기 주면에 접하여, 상기 유리 기판의 휨을 억제하는, 유리 기판의 처리 방법.
또한, 본 발명의 제2 양태는 하기의 구성으로 이루어진다.
서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고,
상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상이고,
상기 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력값과, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력값의 차가 10㎫ 이하인, 화학 강화 유리 기판.
본 발명에 따르면, 유리의 품질에 영향을 미치는 일 없이, 유리판을 판면 내에서 안정적으로 보유 지지한 채, 각종 처리 공정을 실시할 수 있다. 이에 의해, 수율이 높고, 처리 후의 유리의 변형이 억제된 유리 기판을 안정적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 양태에 따르면, 균열이나 처짐이 억제된 화학 강화 유리 기판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 유리 기판의 처리 방법을 설명하는 개략 블록도이다.
도 2는 유리 기판의 화학 강화 처리 공정에서 사용되는 제1 구성예의 카세트를 모식적으로 도시하는 개략 사시도이다.
도 3은 제1 구성예의 카세트의 개략 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시하는 제1 구성예의 카세트를 X 방향으로 본 개략 정면도이다.
도 5는 가이드 부재와 변형 시의 유리 기판의 위치 관계를 나타낸 주요부 평면도이다.
도 6의 (A)는 제1 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 주요부 평면도, 도 6의 (B)는 제2 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 주요부 평면도이다.
도 7의 (A)는 제3 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도, 도 7의 (B)는 제4 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도, 도 7의 (C)는 제5 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도, 도 7의 (D)는 제6 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도이다.
도 8은 제7 변형예의 카세트 사시도이다.
도 9의 (A)는 지지 오목부가 V자 형상의 홈인 유리 지지부의 주요부 평면도, 도 9의 (B)는 지지 오목부가 오목부 형상의 홈인 유리 지지부의 주요부 평면도이다.
도 10은 한 쌍의 제2 지지 부재와 유리 기판의 치수 관계를 나타낸 주요부 평면도이다.
도 11은 유리 기판의 약액 처리 공정에서 사용되는 제2 구성예의 카세트를 모식적으로 도시하는 개략 사시도이다.
도 12는 제2 구성예의 가이드 부재의 축선 직교 방향의 단면도이다.
도 13은 제2 구성예의 카세트의 개략 평면도이다.
도 14는 제2 구성예의 카세트의 X 방향으로 본 개략 정면도이다.
도 15는 가이드 부재와 유리 기판의 주면이 겹치는 영역을 음영으로 나타낸 2차원의 투영 상을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 관한 유리 기판의 처리 방법은, 개략적으로는 이하의 공정을 구비한다.
(1) 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고, 주면의 면적 A와, 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상인 유리 기판을 준비하는 공정.
(2) 유리 기판을 주면이 연직 방향에 대략 평행이 되는 배향으로 유리 수용부에 보유 지지시키는 공정.
(3) 유리 기판을 유리 수용부에 보유 지지시킨 채, 유리 기판을 액 처리하는 공정.
상기한 각 공정에 사용하는 유리 수용부는, 유리 지지부와 가이드 부재를 구비한다.
유리 지지부는, 유리 기판의 연직 방향 하방의 하측 주연부를 걸림 지지하는 제1 지지 부재, 및 유리 기판의 하측 주연부로부터 연직 방향 상방의 상측 주연부를 걸림 지지하는 제2 지지 부재를 갖고, 유리 기판을 지지한다.
가이드 부재는, 유리 지지부에 지지된 유리 기판의 두께 방향 한쪽 측과 다른 쪽 측 각각에 마련된다.
이 유리 수용부의 구성에 의하면, 유리 기판의 주면이 평탄형인 경우에는, 가이드 부재가 유리 기판의 주면으로부터 이격되어 있다. 한편, 유리 기판의 하측 주연부와 상측 주연부가 유리 지지부에 지지되면서, 유리 기판(21)의 주면이 두께 방향으로 변위되어 곡면형이 되는(이하, 이 변위 상태를 유리 기판(21)의 「휨」으로서 설명함.) 경우에는, 유리 기판이 제1 지지 부재와 제2 지지 부재 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 가이드 부재가 유리 기판의 볼록측의 주면에 접한다. 이에 의해, 유리 기판의 휨을 억제할 수 있다.
상기한 유리 수용부를 사용하는 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판은, 제1 지지 부재에 의해 자중이 지지되고, 제2 지지 부재에 의해 어느 주면측으로의 쓰러짐이 규제되어, 기립 자세로 유지된다. 이것 외에도, 가이드 부재에 의해 휨이 억제된 유리 기판의 주면은, 주위의 부재에 압박 접촉되는 것이 억제되어, 손상되기 어려워진다. 또한, 유리 기판이, 휨에 의해 유리 지지부로부터 벗어나, 유리 수용부로부터 탈락하여 파손(균열)되는 것도 억제된다. 그 결과, 변형되기 쉬운 박판 유리를, 처리 후의 변형을 억제하면서 안정적으로 지지하는 것이 가능해진다. 또한, 유리 기판은, 평탄형일 때에는, 유리 지지부 이외의 주위의 부재와 접촉되어 있지 않으므로, 화학 강화나 세정·약액 처리의 효과를 방해하지 않는다.
다음으로, 상기한 본 발명의 일 실시 형태를 이하에 설명한다.
<제1 구성예>
도 1은 본 발명에 관한 유리 기판의 처리 방법을 설명하는 개략 블록도이다.
여기서 예시하는 유리 기판의 처리 방법은, 화학 강화 처리 공정과, 약액 처리 공정으로 크게 구별된다. 화학 강화 처리 공정은, 다시 화학 강화 공정(11)과, 세정 공정(13)으로 나뉜다. 약액 처리 공정은, 다시 산 처리 공정(15)과, 알칼리 처리 공정(17)과, 세정 공정(19)으로 나뉜다.
특정 염을 포함하는 무기염에 의한 화학 강화 공정(11)을 포함하는 유리 기판의 처리 방법에 있어서는, 유리의 청정도를 높이는 것을 목적으로, 통상, 화학 강화 공정(11) 후의 세정 공정(13), 산 처리 공정(15)에 있어서의 물 린스, 알칼리 처리 공정(17)에 있어서의 물 린스 및 알칼리 처리 공정 후의 세정 공정(19)이 실시된다. 이들 세정 처리는, 초음파를 인가하여 행하는 초음파 세정인 경우가 있다.
본 발명에 관한 유리 기판의 처리 방법은, 나트륨을 포함하는 유리를 질산칼륨과 K2CO3, Na2CO3, KHCO3, NaHCO3, K3PO4, Na3PO4, K2SO4, Na2SO4, KOH 및 NaOH를 포함하는 군에서 선택되는 적어도 1종의 염을 포함하는 무기염에 접촉시킴으로써, 처리 대상 유리 중의 Na와 상기한 무기염 중의 K를 이온 교환하는 화학 강화 공정(11)을 포함한다. 또한, 유리 기판의 처리 방법은, 화학 강화 공정(11) 후에 처리 대상 유리를 산 처리하는 산 처리 공정(15), 산 처리 공정(15) 후에 처리 대상 유리를 알칼리 처리하는 알칼리 처리 공정(17), 및 전술한 세정 공정(13, 19)을 포함한다.
상기한 화학 강화 처리 및 약액 처리의 상세에 대해서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2019-6615호 공보, 일본 특허 공개 제2019-6650호 공보와 마찬가지이므로, 필요에 따라서 적절하게 참조하기를 바란다.
이하에 설명하는 제1 구성예의 카세트를 사용하여 액 처리하는 공정은, 유리 기판(21)을 화학 강화 처리하는 공정이다.
화학 강화 공정에서는, 이하의 특유의 과제가 있다.
유리 기판(21)을 용융염 중에서 처리하기 위해, 유리 기판(21)을 지지하는 지지 부재에는 내약성이 요구된다. 또한, 지지 부재와 유리 기판(21) 사이에 정체된 염이 오염되어 지지 부재에 부착되어 버린다. 또한, 400℃ 부근의 고온 분위기에서 유리 기판(21)을 처리하기 위해, 지지 부재에는 내열성의 재료를 선정할 필요가 있다. 그 밖에, 고온 처리 후의 강온 시에, 유리 기판(21)의 지지 부재와의 접촉부와 비접촉부에서, 온도 차를 발생시키는 것이나, 용융염과 유리 기판(21)의 비중 차가 작음으로써, 유리 기판(21)이 용융염 등의 액 중에서 부유하는 것을 방지할 필요가 있다.
(카세트 및 유리 기판)
도 2는 유리 기판의 화학 강화 공정에서 사용되는 제1 구성예의 카세트(25)를 모식적으로 도시하는 개략 사시도이다. 도 2에 있어서는, 카세트(25)의 설명을 간단화하기 위해, 카세트(25)를 모식적으로 도시하고 있고, 유리 기판(21)의 수용 매수나 각 부의 치수는, 이것에 한정하지 않고 임의이다.
여기서 사용하는 유리 기판(21)은, 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖는다. 유리 기판(21)은, 주면의 면적 A와, 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상, 바람직하게는 50000 이상, 더욱 바람직하게는 100000 이상이다.
유리 기판(21)은, 두께가 0.2㎜ 이하, 예를 들어 30㎛ 내지 150㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 유리 기판(21)의 폭 W, 높이 H(도 4 참조)는, 예를 들어 50㎜ 내지 800㎜ 정도의 소형인 것부터, 1000㎜를 초과하는 대형인 것 등이, 상기한 비 A/t에 따라서 적절하게 선정된다. 여기서 나타내는 유리 기판(21)은, 상변(34) 및 하변(33)의 폭 W가 서로 동등하고, 한 쌍의 측변(38)의 폭(높이 H)도 서로 동등한 직사각형을 예시하고 있지만, 유리 기판(21)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다.
여기서는, 준비된 유리 기판을, 복수 매 동시에 보유 지지하는 유리 수용부(29)를 갖는 카세트(25)를 사용한다. 유리 수용부(29)에는, 유리 기판(21)이 주면을 연직 방향에 대략 평행이 되는 배향으로 하여 보유 지지된다. 그리고 유리 기판(21)을 유리 수용부(29)에 보유 지지시킨 채, 카세트(25)째 유리 기판(21)을 액 처리한다.
유리 기판(21)을 액 처리할 때는, 복수 매의 유리 기판(21)을 수용한 카세트(25)를 단체로 처리해도 되지만, 도시하지 않은 홀더에 복수의 카세트(25)를 고정하여, 복수의 카세트(25)에 수용한 다수의 유리 기판군을 동시에 처리해도 된다. 그 경우, 홀더는, 카세트(25)를 수평 방향으로 연결해도 되고, 연직 방향으로 연결해도 된다.
카세트(25)의 유리 수용부(29)는, 유리 지지부(31)와, 가이드 부재(23)를 구비한다.
(유리 지지부)
유리 지지부(31)는, 유리 기판(21)의 연직 방향 하방의 하측 주연부의 일부인 하변(33)을 걸림 지지하는 제1 지지 부재(35), 및 유리 기판(21)의 하측 주연부로부터 연직 방향 상방의 상변(34) 및 측변(38)을 포함하는 상측 주연부(37)를 걸림 지지하는 제2 지지 부재(39)를 갖는다. 복수 매의 유리 기판(21)은, 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)에 의해 소정의 간격을 두고 유리 수용부(29)에 지지된다. 여기서 말하는 하측 주연부란, 유리 기판(21)의 연직 방향의 중심보다도 하방의 주연부를 의미한다.
제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)는, 프레임형 또는 상자형으로 형성된 카세트 본체(27)에, X 방향의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지의 사이를 일방향을 따라 가설한 상태이며, 길이 방향의 양단이 각각 고정된다. 즉, 제1 지지 부재(35)는, 카세트 본체(27)의 저부에 있어서, Y 방향으로 이격된 서로 평행인 2개가, X 방향을 따라 배치된다. 제2 지지 부재(39)는, 카세트 본체(27)의 Y 방향 양단부에 있어서, X 방향을 따라 배치된다.
제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)는, 복수 매의 유리 기판(21)을 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)의 임의의 지지 오목부(41)에 걸림 지지시켜, 서로 이격시키면서 서로 평행하게 지지한다.
제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)는, 도 2에서는 각각 2열 배치되지만, 각각 3열 이상 배치해도 된다. 또한, 제1 지지 부재(35)는 하변(33)의 중앙부에 1열만 배치한 구성이어도 된다.
제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)의 연직 방향에 관한 이격 거리는, 유리 기판(21)의 높이 H(도 4 참조)의 60％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 또한 높이 H의 90％ 이하, 바람직하게는 80％ 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
(가이드 부재)
가이드 부재(23)는, 유리 지지부(31)에 지지된 유리 기판(21)의 두께 방향(X 방향) 한쪽 측과 다른 쪽 측에서, 각각 주면에 대향하여 마련된다. 각각의 가이드 부재(23)는, 예를 들어 선재를 평면으로 보아 U자형이나 V자형으로 구부려 형성할 수 있다.
제1 지지 부재(35) 및 제2 지지 부재(39) 그리고 가이드 부재(23)는, 450℃ 이상의 내열성을 갖는, 예를 들어 스테인리스 강재에 의해 구성된다. 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)는, 각각 동일한 구성을 갖고, 그 표면은 내열성을 갖는 유리 섬유 등의 완충재로 덮는 것이 바람직하다.
도 3은 제1 구성예의 카세트(25)의 개략 평면도이다. 도 4는 제1 구성예의 카세트(25)를 X 방향으로 본 개략 정면도이다. 또한, 도 3에 있어서는, 카세트(25) 하측의 제1 지지 부재(35)를 생략하고 있다.
도 3에 도시하는 제2 지지 부재(39)(제1 지지 부재(35)도 마찬가지임)에는, 유리 기판(21)의 두께 t보다 큰 홈 폭 Pb의 지지 오목부(41)가 형성된다. 지지 오목부(41)에는 유리 기판(21)의 주연부가 삽입되고, 유리 기판(21)을 제1 지지 부재(35) 및 제2 지지 부재(39)의 축 방향으로 위치 결정하면서 지지한다.
제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)에는, 원기둥재의 외주에, 원주 방향을 따라 홈 깊이 Db의 주위 홈인 지지 오목부(41)가 각각 형성되어 있다. 지지 오목부(41)는, 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)의 축선을 따라, 서로 축 방향(X 방향)의 위상을 일치시켜 복수 개소에 마련되어 있다.
지지 오목부(41)는, 축 방향 단면이 삼각 형상인 V 홈인 것 이외에도, 직사각 형상 등, 다른 형상이어도 된다. 지지 오목부(41)의 홈 깊이 Db는, 유리 기판(21)의 두께 t나 주면의 면적 A에 따라서 설정된다. 예를 들어, 지지 오목부(41)의 홈 깊이 Db는, 유리 기판(21)의 두께 t의 10배 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20배 이상, 더욱 바람직하게는 30배 이상이고, 또한 300배 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 200배 이하, 더욱 바람직하게는 150배 이하이다.
또한, 지지 오목부(41)에 지지되는 유리 기판(21)은, 유리 기판(21)의 판 두께 방향(X 방향)을 따른 배치 간격 Pt를, 유리 기판(21)의 주면 면적 A를 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t로 나눈 값(A/t)에 대해, 0.00006 내지 0.0006배의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.00008배 이상, 더욱 바람직하게는 0.00010배 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0005배 이하, 더욱 바람직하게는 0.0004배 이하의 범위로 한다. 배치 간격 Pt는, 일정한 것이 바람직하지만, 부등 간격이어도 된다.
또한, 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)는, 대직경의 원기둥재를 가공하여, 지지 오목부(41)의 홈 깊이 Db를, 유리 기판(21)의 두께 t의 50 내지 100배 정도로 형성해도 된다. 그 경우, 사용 조건에 따라서는, 상세를 후술하는 가이드 부재(23)의 유리 지지 기능을 발휘할 수 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 가이드 부재(23)는, 유리 기판(21)의 주연부(도 4의 측변(38))로부터 주면의 중앙을 향해, 지지 오목부(41)의 홈 깊이 Db보다 길게 돌출되어 있는(돌출 길이 Da) 것이 바람직하다. 가이드 부재(23)는, 예를 들어 선재를 U자형으로 굴곡시켜 형성한 선단의 굴곡부(23a)와, 굴곡부(23a)에 접속된 기단부(23b)를 갖고, 배열된 유리 기판(21)의 주면에 직교하는 가상면(XY 평면) 내에 배치된다. 기단부(23b)의 선재는, 직선형, 또는 가상면 내에서 서로의 외측으로 펼쳐지는 만곡형으로 형성된다.
가이드 부재(23)는, 유리 기판(21)의 두께 방향(X 방향)을 따른 일정한 배치 간격 Pa로 마련되는 것이 바람직하다. 바람직한 배치 간격 Pa는, 지지 오목부(41)의 홈 폭 Pb보다 길고, 유리 기판(21)의 두께의 5000배 이하, 보다 바람직하게는 4000배 이하, 더욱 바람직하게는 2500배 이하이다.
가이드 부재(23)의 배치 간격 Pa를 상기 범위로 함으로써, 유리 기판(21)과 가이드 부재(23)의 이격 거리를 확보할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시하는 제1 구성예의 카세트(25)를 X 방향으로 본 개략 정면도이다.
가이드 부재(23)는, 유리 기판(21)의 외주연으로부터 유리 기판(21)의 주면의 중앙을 향해 돌출되어 마련된다. 가이드 부재(23)가 유리 기판(21)의 측변(38)으로부터 수평 방향으로 돌출되는 경우, 가이드 부재(23)의 바람직한 돌출 길이 La는, 그 돌출 방향에 있어서의 유리 기판(21)의 폭 W의 20％ 이상, 보다 바람직하게는 30％ 이상이고, 바람직하게는 폭 W의 50％ 이하, 보다 바람직하게는 40％ 이하이다.
돌출 길이 La를 상기한 하한값 이상으로 함으로써, 유리 기판(21)의 과잉의 휨의 발생이 억제되어, 확실하게 유리 기판(21)을 지지한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 돌출 길이 La를 상기한 상한값 이하로 함으로써, 유리 기판(21)의 주면과 가이드 부재(23)의 접촉이 억제되어, 유리 기판(21)에 접촉에 의한 흠집 발생 등의 영향이 미치기 어려워진다.
또한, 가이드 부재(23)는, 주면을 연직 방향으로 기립시킨 유리 기판(21)의 하변(33)으로부터 연직 방향으로 높이 Ha의 위치에 마련된다. 높이 Ha의 바람직한 범위 RH는, 유리 기판(21)의 높이 H에 대한 45％의 높이 위치 이상, 바람직하게는 50％의 높이 위치 이상, 더욱 바람직하게는 60％의 높이 위치 이상이고, 95％의 높이 위치 이하, 바람직하게는 90％의 높이 위치 이하, 더욱 바람직하게는 85％의 높이 위치 이하이다. 여기서, 높이 H에 대한 n％의 높이 위치란, 유리 기판(21)의 하변(33)에, 높이 H의 n％만큼의 높이를 부가한 높이 위치를 의미한다.
가이드 부재(23)를 유리 기판(21)의 상기 범위 RH에 배치함으로써, 유리 기판(21)이 휜 경우에, 가이드 부재(23)가 유리 기판(21)의 중심부를 피한 위치에서 접촉한다. 이 때문에, 유리 기판(21)의 주면의 주요부를 보호할 수 있다. 또한, 가이드 부재(23)와, 휜 유리 기판(21)의 접촉 위치에서는, 큰 접촉압이 발생하지 않아, 효율적으로 유리 기판(21)을 지지할 수 있다.
도 4에 도시하는 가이드 부재(23)는, 유리 기판(21)의 연직 방향에 관하여, 제2 지지 부재(39)와 유리 기판(21)의 상변(34) 사이에 배치되어 있지만, 유리 기판(21)의 하변(33)측에도 가이드 부재를 배치해도 된다. 즉, 가이드 부재(23)의 하방이 되는, 유리 기판(21)의 하변(33)으로부터, 유리 기판(21)의 높이 H에 대한 50％의 높이 위치까지의 범위에, 하방 가이드 부재(24)를 배치한다. 그 경우, 유리 기판(21)의 상변(34)측과 하변(33)측의 양쪽에 가이드 부재가 배치되어, 휜 유리 기판(21)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 가이드 부재(23) 대신에, 하방 가이드 부재(24)만을 유리 기판(21)의 하변(33)측에 배치할 수도 있다. 그 경우에는, 가이드 부재의 수를 증가시키거나, 돌출 길이를 연장하거나 하여, 가이드 부재와 유리 기판(21)의 접촉 길이를 충분히 확보하는 것이 바람직하다.
(작용의 설명)
다음으로, 상기한 구성의 작용을 설명한다.
도 5는, 가이드 부재(23)와 변형 시의 유리 기판(21)의 위치 관계를 나타낸 주요부 평면도이다.
유리 지지부(31)는, 대향하는 제2 지지 부재(39)의 지지 오목부(41)에, 유리 기판(21)의 측변(38)(도 4 참조)을 걸림 지지한다. 이 유리 기판(21)을 걸림 지지한 지지 오목부(41)에 인접하여 가이드 부재(23)가 마련된다.
유리 기판(21)이 평탄형인 경우에는, 가이드 부재(23)가 유리 기판(21)의 주면으로부터 이격되어 있다. 유리 기판(21)이 두께 방향(X 방향)으로 휜 경우에는, 유리 기판(21)이 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39) 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 가이드 부재(23)가 유리 기판(21)의 볼록측의 주면에 접하여, 유리 기판(21)의 휨을 억제한다. 이 경우, 유리 기판(21)은 곡면형으로 휘기 때문에, 선재로 이루어지는 가이드 부재(23)와 대략 점 접촉 상태가 된다. 즉, 가이드 부재(23)는, 작은 영역에서 유리 기판(21)과 접촉하기만 하면 된다.
이와 같이, 유리 기판(21)은, 제1 지지 부재(35)에 의해 자중이 지지되고, 제2 지지 부재(39)에 의해 두께 방향의 어느 주면측으로의 쓰러짐이 규제된 상태에서, 기립 자세로 유지된다. 즉, 유리 기판(21)은, 중력의 작용만으로, 기판 지지를 위한 외력을 가하는 일 없이 안정적으로 보유 지지된다. 이 보유 지지 상태에서는, 유리 기판(21)은, 외력에 의해 강제적으로 굴곡시키지 않고 있으므로, 화학 강화 처리에 의해 유리 기판(21)의 한쪽과 다른 쪽의 주면에서 응력 차가 발생하지 않아, 유리 기판(21)의 화학 강화 처리 후의 변형이 방지된다.
이것에 추가하여, 유리 수용부(29)에는 가이드 부재(23)가 구비된다. 가이드 부재(23)는, 유리 기판(21)이 크게 휠 때, 유리 기판(21)의 볼록측의 주면에 접하거나, 또는 볼록측의 주면을 원래의 평탄 형상으로 복귀시키도록 되민다. 이에 의해, 유리 기판(21)의 과도한 휨이 억제된다. 즉, 가령 유리 기판(21)이 크게 휘어도, 제1 지지 부재(35)의 지지 오목부(41)로부터 하변(33)의 걸림 지지가 해제되거나, 제2 지지 부재(39)의 지지 오목부(41)로부터 측변(38)의 걸림 지지가 해제되거나 하기 전에, 가이드 부재(23)에 의해 밀려, 걸림 지지 상태가 항상 유지된다. 따라서, 유리 기판(21)이 휜 경우라도, 유리 기판(21)이 유리 수용부로부터 탈락하여 파손(균열)되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 가이드 부재(23)가 존재함으로써, 유리 기판(21)이, 크게 휘어 주위의 부재에 압박 접촉되는 일이 없어, 손상을 발생시키는 일이 없다.
그리고 가이드 부재(23)가 선재의 굽힘 가공에 의해 형성됨으로써, 예를 들어 평판형의 부재로 구성하는 경우와 비교하여, 액류의 방해가 발생하기 어려워져, 유리 기판(21)의 액 처리를 불균일 없이 실시할 수 있다.
그리고 이 유리 기판의 처리 방법에서는, 유리 기판(21)이, 형상 변화(휨이나 처짐)이 발생하기 쉬운 두께 0.2㎜ 이하의 박판 유리라도, 안정적으로 유리 기판(21)을 보유 지지할 수 있다. 또한, 카세트(25)에 지지되는 복수 매의 유리 기판(21)에, 평탄도의 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
제1 지지 부재(35) 및 제2 지지 부재(39)에는, 유리 기판(21)의 두께보다 큰 홈 폭을 가진 지지 오목부(41)가 형성된다. 지지 오목부(41)가 V자형의 홈이면, 유리 기판(21)의 한 쌍의 주면과, 한 쌍의 주면끼리를 접속하는 외주 단부면이 교차하는 한 쌍의 코너부(에지)는, V자형의 홈의 홈 내면에 접한다. 그 경우, 한 쌍의 주면에는 지지 오목부(41)가 접하는 일 없이, 지지 오목부(41)의 접촉에 의한 주면의 흠집 발생이 방지된다.
가이드 부재(23)는, 유리 기판(21)의 주연부로부터 주면의 중앙을 향해 돌출되어 있고, 이 돌출량 La는, 유리 기판(21)의 돌출 방향의 폭 W(상변(34)이나 하변(33)으로부터 돌출되는 경우에는 높이 H)에 따라서 설정된다. 유리 기판(21)이 휘면, 주면의 중앙 부분에서는, 유리 기판(21)의 두께 방향의 변형(돌출)량이 주연부보다도 커지므로, 돌출된 가이드 부재(23)에 의해 유리 기판(21)의 휨이 규제된다. 이 가이드 부재(23)에 의한 변형 억제 효과는, 가이드 부재(23)가 주면의 중앙까지 돌출됨으로써 최대가 된다.
또한, 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)는, 각각 일방향을 따라, 카세트 본체(27)에 가설되고, 그 길이 방향을 따라 복수의 지지 오목부(41)가 나란히 형성되어 있다. 이와 같이, 각각의 지지 오목부(41)는, 제1 지지 부재(35)와 제2 지지 부재(39)의 길이 방향으로 위상을 일치시켜, 즉, 대응하는 위치에 각각 형성되어 있으므로, 복수의 유리 기판(21)을 서로 평행하게 지지할 수 있다. 따라서, 카세트 본체(27)는, 복수의 유리 기판(21)을 서로 이격시켜 일괄하여 지지할 수 있다.
그리고 고온의 용융염 중에 유리 기판(21)을 배치하여 화학 강화 공정을 실시하는 경우, 유리 지지부(31)가, 유리 기판(21)에 외력을 부여하는 일 없이 유리 기판(21)을 지지한다. 또한, 가이드 부재(23)가, 유리 기판(21)에 발생하는 휨을 억제하여, 유리 지지부(31)로부터의 탈락을 방지한다. 이에 의해, 유리 기판(21)을, 자중에 의해 기립시킨 상태로, 휨을 억제하면서 확실하게 보유 지지할 수 있어, 유리 기판(21)의 안정된 화학 강화 처리가 가능해진다.
또한, 제1 지지 부재(35) 및 제2 지지 부재(39) 그리고 가이드 부재(23)는, 스테인리스 강재에 의해 구성되므로, 처리 온도가 예를 들어 330℃ 내지 450℃의 고온에 달하는 화학 강화 공정에 있어서, 재료의 열화나 변형이 발생하기 어렵다. 이에 의해, 제1 지지 부재(35) 및 제2 지지 부재(39) 그리고 가이드 부재(23)의 변형에 의한 유리 기판(21)의 탈락이나, 휨 규제 작용의 저하가 방지되어, 유리 기판(21)의 안정된 지지가 가능해진다.
다음으로, 상기한 제1 구성예의 변형예를 설명한다.
(제1, 제2 변형예)
도 6의 (A)는 제1 변형예의 가이드 부재(23)의 배치를 도시하는 카세트의 주요부 평면도, 도 6의 (B)는 제2 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 주요부 평면도이다.
제1 변형예의 가이드 부재(23)는, 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 카세트 본체(27)의 편측의 측부로부터만 돌출되어 있다. 이 경우, 가이드 부재(23)는, 돌출 방향의 선단이 유리 기판(21)의 수평 방향 중앙을 넘는 돌출 길이를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제2 변형예의 가이드 부재(23)는, 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 카세트 본체(27)의 서로 대향하는 한쪽 측과 다른 쪽 측의 양측으로부터 가이드 부재(23)의 배열 방향에 관하여 교대로 돌출되어 있다. 이 경우, 가이드 부재(23)의 돌출 방향의 선단은, 유리 기판(21)의 중앙을 넘는 것이 바람직하지만, 넘지 않아도 된다.
(제3 내지 제6 변형예)
도 7의 (A)는 제3 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도, 도 7의 (B)는 제4 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도, 도 7의 (C)는 제5 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도, 도 7의 (D)는 제6 변형예의 가이드 부재의 배치를 도시하는 카세트의 정면도이다.
도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 제3 변형예의 가이드 부재(23)는, 카세트 본체(27)를 X 방향으로 본 정면시에 있어서, 카세트 본체(27)의 상변부(27a)로부터, 하향으로 돌출되어 배치된다. 또한, 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 제4 변형예의 가이드 부재(23)는, 카세트 본체(27)의 서로 대향하는 한쪽 측변부(27b)와 다른 쪽 측변부(27c)의 양측에, 상향으로 돌출되도록 경사져 배치된다.
제2, 제4 변형예의 가이드 부재(23)에 의하면, 유리 기판(21)이 휘어, 유리 기판(21)의 주면에 가이드 부재(23)가 접촉할 때, 유리 기판(21)과 가이드 부재(23)가 점 접촉 상태가 된다. 이에 의해, 유리 기판(21)에 미치는 가이드 부재(23)와의 접촉에 의한 흠집 발생 등의 영향이 최소한이 된다.
또한, 도 7의 (C), 도 7의 (D)에 도시하는 바와 같이, 제5 변형예에서는 원형의 가이드 부재(23A), 제6 변형예에서는 사각형의 가이드 부재(23B)를 사용하고 있다. 이와 같이, 가이드 부재를 환형으로 형성함으로써, 가이드 부재(23A, 23B)의, 유리 기판(21)의 주면과의 두께 방향으로 겹치는 부분이 곡선형이 된다. 이 경우, 가이드 부재(23)는 유리 기판(21)에 선 접촉하기 때문에, 유리 기판(21)에의 접촉압을 저감시킬 수 있다.
(제7 변형예)
도 8은 제7 변형예의 카세트(25A)의 사시도이다.
카세트(25A)의 카세트 본체(27)는, 복수의 유리 기판(21)의 상방에, 유리 기판(21)의 부상을 방지하는 스토퍼 부재(43)를 마련하고 있다. 스토퍼 부재(43)는, 카세트 본체(27)의 상부에 설치되고, X 방향을 따르는 방향이 길이 방향이 되는 띠장재이다. 스토퍼 부재(43)는, 유리 기판(21)의 상변(34)에 접근 또는 접촉시켜, 카세트 본체(27)로부터 착탈 가능하게 고정된다. 스토퍼 부재(43)를 카세트 본체(27)로부터 분리한 상태에서 유리 기판(21)을 카세트 본체(27)에 수용하고, 유리 기판(21)의 수용 후에, 스토퍼 부재(43)를 카세트 본체(27)에 고정한다.
상기 구성의 카세트(25A)가 처리액 등의 액 중에 배치되면, 각각의 유리 기판(21)에는 부력이 발생한다. 그 경우라도, 본 구성에 의하면 부력에 의해 부상하려고 하는 유리 기판(21)의 상변(34)이 스토퍼 부재(43)에 접하여, 더이상의 이동이 저지된다. 이와 같이 하여, 유리 기판(21)의 부상이 규제되어, 제1 지지 부재(35)의 지지 오목부(41)로부터 유리 기판(21)의 하변(33)이 이탈하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 액 중에 있어서도 안정된 유리 기판(21)의 보유 지지가 가능해진다. 스토퍼 부재(43)에 의해 유리 기판(21)이 부상 방지되는 효과는, 용융염과 유리의 비중 차가 작음으로써, 유리 기판이 부유하기 쉬운 화학 강화 공정에 있어서 특히 유용하다.
상기한 제1 구성예, 및 각 변형예에 있어서는, 지지 오목부(41)를 도 9의 (A)에 도시하는 바와 같은 축 방향 단면이 V자형인 홈으로서 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 지지 오목부(41)는, 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 축 방향 단면이 직사각 형상인 홈(41A)이어도 된다. 그 경우, 홈(41A)의 홈 폭 Pc는, 유리 기판(21)의 두께 t보다 크며, 두께 t의 1.5배 이상, 3배 이하인 것이 바람직하다.
도 10은 한 쌍의 제2 지지 부재(39)와 유리 기판(21)의 치수 관계를 나타낸 주요부 평면도이다.
제2 지지 부재(39)의 지지 오목부(41)가 V자형의 홈인 경우, 각 지지 오목부(41)의 홈 내면이, 유리 기판(21)의 Y 방향의 양단부(측변)를 지지한다. 이때, 유리 기판(21)의 Y 방향 양단부에 있어서의 한 쌍의 에지에, 지지 오목부(41)의 홈 내면이 접하는 상태가, 한 쌍의 제2 지지 부재(39)끼리의 최소의 축간 거리 Lsa가 된다.
그러나 카세트 본체 등의 각 부에 온도 변화가 발생하면, 선팽창 계수가 특히 작은 유리 기판(21)과의 사이에 열팽창(수축) 차가 발생한다. 그 때문에, 한 쌍의 제2 지지 부재(39)는, 축선 Oa의 위치를 축선 Ob로 변경하여, 최소의 축간 거리 Lsa보다 큰 축간 거리 Lsb로 배치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 카세트 본체(27)나 제2 지지 부재(39) 등의 열팽창에 의해, 유리 기판(21)에 응력이 가해지는 것을 피할 수 있다.
<제2 구성예>
이상, 유리 기판을 화학 처리하는 경우를 설명하였다. 다음으로, 유리 기판을 약액 처리하는 경우에 대해 설명한다.
제2 구성예의 카세트를 사용하여 액 처리하는 공정은, 화학 강화 처리 후의 약액 처리 공정이며, 산 처리 공정(15), 및 산 처리 공정 후의 알칼리 처리 공정(17), 및 세정 공정(19)을 포함한다.
약액 처리 공정에서는, 이하의 특유의 과제가 있다.
처리액에 흐름을 부여하기 위해, 정수(靜水) 상태와 비교하여 가이드 부재에 의한 유리 기판의 보유 지지력이 필요해진다. 또한, 유리 기판의 주면의 흠집 발생이나 오염의 부착을 방지할 필요가 있다
단, 약액 처리 공정에서는, 제1 지지 부재(47) 및 제2 지지 부재(49) 그리고 가이드 부재(51)에, 내약품성(내산성, 내알칼리성), 내열성의 유무는 특별히 문제가 되지 않는다. 그 때문에, 제1 지지 부재(47) 및 제2 지지 부재(49) 그리고 가이드 부재(51)의 재료로서, 불소 함유 수지(PFA(퍼플루오로알콕시알칸), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등)나 PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 등의 수지 재료의 사용이 가능해진다. 또한, 유리 기판과 가이드 부재의 접촉 길이(또는, 접촉점 수, 접촉점의 배치 밀도)는, 화학 강화 공정의 경우와는 반대로, 크게 하는 것이 접촉 면압을 낮춘다는 관점에서 바람직하다.
(카세트)
도 11은 유리 기판의 약액 처리 공정에서 사용되는 제2 구성예의 카세트(45)를 모식적으로 도시하는 개략 사시도이다. 도 11에 있어서는, 카세트(45)의 설명을 간단화하기 위해, 카세트(45)를 모식적으로 도시하고 있으며, 유리 기판(21)의 수용 매수나 각 부의 치수는, 이것에 한정되지 않고 임의이다.
카세트(45)는, 복수 매의 유리 기판을 동시에 보유 지지하는 유리 수용부(29)를 갖는다. 유리 수용부(29)는, 유리 지지부(31)와, 가이드 부재(51)를 구비한다.
유리 지지부(31)는, 유리 기판(21)의 연직 방향 하방의 하변(33)을 걸림 지지하는 제1 지지 부재(47), 및 유리 기판(21)의 하변(33)으로부터 연직 방향 상방의 측변(38)을 걸림 지지하는 제2 지지 부재(49)를 갖는다.
또한, 제1 지지 부재(47)와 제2 지지 부재(49)는, 각각 3열 이상 배치해도 된다. 또한, 제1 지지 부재(47)는 1열만 배치한 구성이어도 된다.
제1 지지 부재(47)와 제2 지지 부재(49)는, 제1 구성예와 마찬가지로, 프레임형 또는 상자형으로 형성된 카세트 본체(53)에, 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 가설된 상태에서, 길이 방향의 양단이 고정된다.
본 구성의 카세트(45)는, 약액 처리 공정에서 사용하기 위해, 카세트(45)에 마련되는 유리 지지부(31) 및 가이드 부재(51)가, 화학 강화 공정의 카세트(25)에 사용된 것과는 다르다.
(가이드 부재)
본 구성의 카세트 본체(53)에 마련되는 가이드 부재(51)는, 스테인리스 강의 선재가 굴곡됨으로써, 평면으로 보아 대략 반원의 환형으로 형성되고, 그 선재의 외표면에 상기한 수지 재료의 튜브가 피복된다.
도 12는 제2 구성예의 가이드 부재(51)의 축선 직교 방향의 단면도이다.
가이드 부재(51)는, 선재인 코어재(55)의 표면이 불소 함유 수지 등의 수지 재료(57)로 피복되어 있다.
또한, 도 11에 도시하는 유리 지지부(31)인 제1 지지 부재(47) 및 제2 지지 부재(49)는, 상기한 불소 함유 수지 등의 수지 재료에 의해 형성된다.
도 13은 제2 구성예의 카세트(45)의 개략 평면도이다. 도 13에 있어서는, 카세트(45) 하측의 제1 지지 부재(47)를 생략하고 있다.
제2 지지 부재(49)에는, 복수의 지지 오목부(41)가 홈 폭 Pb로 형성된다. 또한 제2 지지 부재(49)에는, 복수의 가이드 부재(51)가 배치된다. 각 가이드 부재(51)는, 유리 기판(21)의 두께 방향(X 방향)을 따라 일정한 배치 간격 Pd로 마련하는 것이 바람직하다. 가이드 부재(51)의 배치 간격 Pd는, 제1 구성예의 가이드 부재(23)의 배치 간격 Pa(도 3 참조)보다 짧다. 즉, 가이드 부재(51)는, 제1 구성예의 경우보다 유리 기판(21) 부근에 배치된다.
가이드 부재(51)의 배치 간격 Pd는, 유리 기판(21)의 두께 t의 5000배 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4000배 이하, 더욱 바람직하게는 2500배 이하이다. 또한, 배치 간격 Pd는, 지지 오목부(41)의 홈 폭 Pb 이상인 것이 바람직하다.
도 14는 제2 구성예의 카세트(45)의 X 방향으로 본 개략 정면도이다.
가이드 부재(51)는, 유리 기판(21)의 주면에 평행인 가상면 내에 배치된다. 가이드 부재(51)는, 상측의 직선부(51a)와, 직선부(51a)의 양단으로부터 하방을 향해 돌출되는 곡선부(51b)를 갖는 평면으로 보아 D자형의 형상을 갖는다. 이 가이드 부재(51)는, 곡선부(51b)의, 직선부(51a)의 양단과의 접속 위치에서 제2 지지 부재(49)에 지지된다.
가이드 부재(51)는, 산 처리 공정, 알칼리 처리 공정, 세정 공정 등의 약액 처리 공정과 같이, 유리 기판(21)이 액류에 의한 외력을 받는 경우라도, 휨을 발생시킨 유리 기판을 확실하게 보유 지지할 필요가 있다. 그 때문에, 가이드 부재(51)를 유리 기판(21)의 주면과 넓은 범위에 걸쳐 접촉시키는 것이 바람직하다.
그래서 가이드 부재(51)의 형상을 다음과 같이 설정한다.
가이드 부재(51)를, 제1 지지 부재(47)와 제2 지지 부재(49)에 지지된 유리 기판(21)의 판 두께 방향(X 방향)으로부터 유리 기판(21)의 주면에 투영한다. 도 15는 가이드 부재(51)와 유리 기판(21)의 주면이 겹치는 영역을 음영 S로 나타낸 2차원의 투영 상(61)을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
투영 상(61)의 음영 S를 유리 기판(21)의 수평 방향(Y 방향)을 따라 유리 기판(21)의 연직 변(63)에 투영(Pj_y)하여, 1차원의 음영 수직 분포를 구한다. 도 15에는, 음영 S를 투영한 결과를 음영 존재 영역(65)으로서 나타내고 있다. 이 음영 수직 분포에 있어서의 음영 존재 영역(65)의 합계 폭 Gh는, 유리 기판(11)의 연직 방향의 폭 H의 50％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60％ 이상, 더욱 바람직하게는 70％ 이상으로 하는 것이 좋다.
또한 마찬가지로, 투영 상(61)의 음영 S를 유리 기판(21)의 연직 방향(Z 방향)을 따라 유리 기판(21)의 수평 변(67)에 투영(Pj_z)하여, 1차원의 음영 수평 분포를 구한다. 이 음영 수평 분포에 있어서의 음영 존재 영역(69)의 합계 폭 Gw는, 유리 기판(21)의 수평 방향 폭 W의 50％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60％ 이상, 더욱 바람직하게는 70％ 이상으로 하는 것이 좋다.
또한, 도시는 생략하지만, 가이드 부재(51)가, 유리 기판(21)의 주면에 대향하는 복수 개소에 마련된 경우에는, 상기한 음영 S가 투영 상(61)의 복수 개소에 분산되어 존재한다. 그 경우는, 복수의 음영 S를 각각 수평 방향으로 투영하여 얻어지는 복수 또는 서로 겹쳐진 단일의 음영 존재 영역(65)의 합계 폭을, 상기한 음영 존재 영역의 합계 폭 Gh로 한다. 마찬가지로, 복수의 음영 S를 연직 방향으로 투영하여 얻어지는 복수 또는 서로 겹쳐진 단일의 음영 존재 영역(69)의 합계 폭을, 상기한 음영 존재 영역의 합계 폭 Gw로 한다.
음영 수직 분포의 음영 존재 영역(65) 및 음영 수평 분포에 있어서의 음영 존재 영역(69)은, 유리 기판(21)의 무게 중심 위치, 즉, 주면 중앙 O가 포함되는 것이 바람직하다. 그 경우, 가이드 부재(51)가 유리 기판(21)의 주면 중앙 O를 포함하는 영역에 접촉하므로, 유리 기판(21)은, 가이드 부재(51)에 의해 더욱 안정된 형태로 지지된다.
가이드 부재(51)의 형상은, 상기한 D자형에 한정되지 않고, 유리 기판(21)이 휠 때, 처리액의 유동을 방해하지 않는 범위에서 유리 기판(21)과의 접촉 길이나 접촉점 수를 크게 할수록 바람직하다. 이에 의해, 휜 유리 기판(21)을, 접촉압을 작게 억제하여 안정적으로 지지할 수 있다.
(작용의 설명)
다음으로, 상기한 구성의 작용을 설명한다.
이 유리 기판의 처리 방법에서는, 액류 중에 유리 기판(21)이 배치되는 약액 처리 공정에서, 카세트(45)가, 유리 기판(21)을 유리 지지부(31) 및 가이드 부재(51)에 의해 보유 지지한다. 그리고 가이드 부재(51)의 유리 기판(21)과의 접촉 길이나 접촉점 수를 증가시킴으로써, 유리 기판(21)의 보유 지지 능력이 보다 높아진다. 이에 의해, 카세트(45)는, 액 처리 중에 유리 기판(21)에 액류에 의한 외력이 작용해도, 유리 기판(21)에 흠집을 발생시키는 일 없이 기립시킨 상태로 계속 보유 지지한다. 그 결과, 유리 기판(21)의 안정된 처리가 가능해진다.
제1 지지 부재(47) 및 제2 지지 부재(49) 그리고 가이드 부재(51)는, 불소 함유 수지 등의 수지 재료(57)로 표면이 덮여 있다. 그 때문에, 액류가 있는 약액 처리 공정이라도, 제1 지지 부재(47) 및 제2 지지 부재(49) 그리고 가이드 부재(51)에 유리 기판(21)이 접촉해도, 유리 기판(21)에 흠집이 발생하는 일은 없다. 또한, 수지 재료(57)가 불소 함유 수지인 경우에는, 오염이 부착되기 어려워져, 유리 기판(21)에의 오염의 부착을 억제할 수 있다.
가이드 부재(51)의 배치 간격 Pd는, 화학 강화 공정에 있어서의 가이드 부재의 배치 간격 Pa(도 3 참조)보다 짧은, 전술한 범위의 간격으로 설정된다. 이 때문에, 액류에 의해 유리 기판(21)에 발생하는 휨이 작게 억제된다.
카세트(45)의 카세트 본체(53)에는, 전술한 도 8에 도시하는 스토퍼 부재(43)를 마련하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유리 기판(21)의 부유가 보다 확실하게 억제된다.
<그 밖의 적용예>
유리 기판의 처리 방법은, 도 1에 도시하는 화학 강화 공정(11), 약액 처리 공정인 산 처리 공정(15), 알칼리 처리 공정(17), 및 세정 공정(19)에 적용하였지만, 그 밖에, 화학 강화 공정(11) 후의 세정 공정(13)에도 적용할 수 있다. 그 경우의 카세트는, 액을 교반하지 않는 세정 공정(13)에서는, 제1 구성예의 화학 강화 공정과 마찬가지의 구성으로 한다.
따라서, 이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 액 처리 내용에 따라 다른 제약에 따라서, 각각에 적합한 구성의 카세트를 사용함으로써, 각 액 처리에서의 유리 기판의 지지를 적절하게 행할 수 있다. 그 결과, 유리의 품질에 영향을 미치는 일 없이, 유리판을 판면 내에서 안정적으로 보유 지지한 채, 각종 처리 공정을 실시할 수 있다. 따라서, 수율이 높고, 처리 후의 유리의 변형이 억제된 유리 기판(21)을 안정적으로 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 실시 형태의 각 구성을 서로 조합하는 것이나, 명세서의 기재 그리고 주지의 기술에 기초하여, 당업자가 변경, 응용하는 것도 본 발명이 예정하는 바이며, 보호를 요구하는 범위에 포함된다.
상기한 실시 형태에서는 박판 유리를 지지하는 구성을 예시하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 관한 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 주면의 면적에 비해 두께가 충분히 작은, 큰 유리판에 대해서도 마찬가지로 안정적으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 대형의 액정 디스플레이나, 건조물의 창문 등에 사용되는, 한 변이 예를 들어 1000㎜를 초과하는 대형의 유리판에 있어서는, 중력에 의해 유리판이 평탄형으로부터 변형되기 쉬워진다. 그러한 유리판을 액 처리할 때, 얇은 유리판의 경우와 마찬가지로 안정적으로 보유 지지할 수 있다.
<화학 강화 유리 기판>
이상의 지그를 사용하여 화학 강화 처리가 실시된 화학 강화 유리 기판은, 균열이나 처짐이 억제된다. 즉, 본 발명의 화학 강화 유리 기판은, 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고,
주면의 면적 A와, 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상이고, 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력값과, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력값의 차가 10㎫ 이하인 것을 특징으로 한다.
주면의 면적 A와, 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t는 바람직하게는 100000 이상이고, 보다 바람직하게는 125000 이상이고, 더욱 바람직하게는 180000 이상이다. 또한, 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t는, 0.2㎜ 이하인 것이 바람직하다.
한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력값과, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력값의 차는, 바람직하게는 8㎫ 이하이고, 보다 바람직하게는 6㎫ 이하이고, 더욱 바람직하게는 4㎫ 이하이고, 보다 더 바람직하게는 2㎫ 이하이면, 유리 기판의 처짐을 억제할 수 있다.
이때, 화학 강화 유리 기판의 한 쌍의 주면의 압축 응력은, 각각 600㎫ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 700㎫ 이상, 더욱 바람직하게는 800㎫ 이상이면, 충분한 강도가 얻어진다.
또한, 상기 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력층의 깊이와, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력층의 깊이의 차는, 바람직하게는 0.1㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.07㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 이하이면, 처짐을 억제할 수 있다.
이때, 화학 강화 유리 기판의 한 쌍의 주면의 압축 응력층의 깊이는, 각각 바람직하게는 3㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상이다. 한편, 압축 응력층의 깊이는 바람직하게는 30㎛ 이하이다.
실시예
여기서는, 도 2에 도시하는 카세트를 사용하여 화학 강화 처리 공정을 실시한 후, 도 11에 도시하는 카세트를 사용하여 약액 처리 공정을 실시한 유리 기판(실험예 1 내지 4)과, 유리 기판을 굽힘 변형시키면서 지지하는 카세트를 사용하여 화학 강화 처리 공정 및 약액 처리 공정을 실시한 유리 기판(실험예 5 내지 7)을 비교하였다. 각 유리 기판의 처리 조건 및 처리 결과를 표 1에 나타낸다. 유리 기판은, 실험예 1과 실험예 5는 0.13㎜, 실험예 2와 실험예 6은 0.10㎜, 실험예 3과 실험예 7은 0.07㎜, 실험예 4에서는 0.05㎜의 두께를 사용하였다. 또한, 각 유리 기판은, 그 베이스재로서 화학 강화용 특수 유리(등록상표: Dragontrail Pro)를 사용하였다.
Figure pat00001
화학 강화 처리 공정에서 사용한 가이드 부재 및 제2 지지 부재와, 약액 처리 공정에서 사용한 가이드 부재의 각 치수를 표 2, 표 3에 나타낸다. 실험예 1 내지 4의 화학 강화 처리 공정에서는 타입 1의 가이드 부재 및 제2 지지 부재를 사용하였다.
Figure pat00002
Figure pat00003
실험예 1 내지 4의 화학 강화 처리 공정은, 유리 기판을 평탄하게 보유 지지하여 구부러짐이 없는 상태에서 실시하고, 실험예 5 내지 7의 화학 강화 처리 공정은, 종래와 마찬가지로, 유리 기판에 외력을 가하여 굴곡시킨 채 보유 지지한 상태에서 실시하였다.
그 결과, 실험예 5 내지 7에 있어서는, 유리 기판의 한 쌍의 주면(제1 면, 제2 면)에 있어서의 압축 응력값 CS의 차를 제1 면 압축 응력값으로 나눈 값(압축 응력 차 비율 ΔCS)은, 1.1 내지 2.4％이고, 압축 응력층의 깊이 DOL의 차를 제1 면 압축 응력층의 깊이로 나눈 값(압축 응력층 깊이 비율 ΔDOL)은, 1.6 내지 3.9％였다. 균열이 없는 유리 기판의 수율(균열 없음 수율)은 79 내지 95％가 되어, 유리 기판에 변형이 확인되었다.
한편, 실험예 1 내지 4에 있어서는, 압축 응력 차 비율 ΔCS가 0.2 내지 0.6％로 실험예 5 내지 7보다 작아지고, 압축 응력층 깊이 비율 ΔDOL이 0.1 내지 1.1％로 실험예 5 내지 7보다 작아졌다. 또한, 균열 없음 수율은, 실험예 1, 2, 4에서 99％ 이상, 최저라도 96％로, 유리 기판의 변형은 거의 확인되지 않았다. 이들의 결과는, 유리 기판을 굴곡시키지 않았기 때문이라고 생각된다.
이상과 같이, 압축 응력 차 비율 ΔCS, 압축 응력층의 깊이 비율 ΔDOL은, 실시예로서의 실험예 1 내지 4의 값이, 비교예로서의 실험예 5 내지 7보다 작아, 실험예 1 내지 4에서는 실험예 5 내지 7보다 안정된 화학 강화 처리가 실현되었다고 할 수 있다. 또한, 변형 정도는, 유리 기판의 전체에 걸쳐 거의 변형이 확인되지 않은 경우를 「○」, 일부에 변형이 확인된 경우를 「△」, 실제 사용에 지장을 주는 큰 변형이 확인된 경우를 「×」로 평가하였다.
또한, 화학 강화 처리 공정에서 타입 2, 타입 3의 가이드 부재를 사용한 경우라도, 타입 1을 사용한 경우와 마찬가지로, 실험예 5 내지 7보다 압축 응력 차 비율, 압축 응력층 깊이 비율, 균열 없음 수율, 기판의 변형 정도 모두 양호해지는 결과가 얻어졌다.
이상과 같이, 본 명세서에는 다음 사항이 개시되어 있다.
(1) 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고, 상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상인 유리 기판을 준비하는 공정과,
상기 유리 기판을 상기 주면이 연직 방향에 대략 평행이 되는 배향으로 유리 수용부에 보유 지지시키는 공정과,
상기 유리 기판을 상기 유리 수용부에 보유 지지시킨 채, 상기 유리 기판을 액 처리하는 공정을 구비하는 유리 기판의 처리 방법이며,
상기 유리 수용부는,
상기 유리 기판의 연직 방향 하방의 하측 주연부를 걸림 지지하는 제1 지지 부재, 및 상기 유리 기판의 상기 하측 주연부로부터 연직 방향 상방의 상측 주연부를 걸림 지지하는 제2 지지 부재에 의해 상기 유리 기판을 지지하는 유리 지지부와,
상기 유리 지지부에 지지된 상기 유리 기판의 두께 방향 한쪽 측과 다른 쪽 측 각각에 마련된 가이드 부재를 구비하고,
상기 유리 기판이 평탄형인 경우에는, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 상기 주면으로부터 이격되어 있고,
상기 유리 기판이 휜 경우에는, 상기 유리 기판이 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 볼록측의 상기 주면에 접하여, 상기 유리 기판의 휨을 억제하는, 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판은, 제1 지지 부재에 의해 자중이 지지되고, 제2 지지 부재에 의해 어느 주면측으로의 쓰러짐이 규제되어, 기립 자세로 유지된다. 즉, 유리 기판은 외력을 가하는 일 없이 자중만으로 보유 지지된다. 유리 수용부에는, 가이드 부재가 구비된다. 가이드 부재는, 유리 기판이 제1 지지 부재와 제2 지지 부재 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 유리 기판의 볼록측의 주면에 접하여, 유리 기판의 휨을 억제한다. 가이드 부재에 의해 휨이 억제되어 지지된 유리 기판은, 유리 수용부로부터의 탈락에 의한 파손(균열)을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 유리 표면이 크게 휘어 주위의 부재에 압박 접촉되는 일이 없으므로, 유리 기판의 손상이 발생하기 어려워진다.
(2) 상기 유리 기판의 두께는 0.2㎜ 이하인, (1)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 지지부 및 가이드 부재에 의해, 두께가 0.2㎜ 이하인 박판 유리라도, 유리 수용부에 안정적으로 보유 지지할 수 있다.
(3) 상기 가이드 부재는, 선재를 굽힘 가공하여 형성되어 있는, (1) 또는 (2)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 가이드 부재가 선재로 형성됨으로써, 액류의 방해가 발생하기 어려워, 유리 기판의 액 처리를 불균일 없이 실시할 수 있다.
(4) 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재는, 상기 유리 기판의 상기 두께보다 큰 홈 폭의 지지 오목부가 형성되고, 상기 지지 오목부에 상기 유리 기판의 주연부가 삽입되어 상기 유리 기판을 지지하는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판의 주연부가 지지 오목부에 삽입된 상태에서 유리 기판이 안정적으로 지지된다. 또한, 제1 지지 부재와 제2 지지 부재의 각 지지 오목부에 의해, 유리 기판을 임의로 위치 결정할 수 있어, 지지 자세를 설정할 수 있다.
(5) 상기 가이드 부재는, 상기 유리 기판의 주연부로부터 상기 주면의 중앙을 향해, 상기 지지 오목부의 홈 깊이보다도 길게 돌출되어 있는, (4)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판이 휜 경우에, 돌출된 가이드 부재가 유리 기판의 볼록측의 주면의 중앙 부분에 접함으로써, 유리 기판의 휨을 안정적으로 규제할 수 있다.
(6) 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재는, 각각의 길이 방향을 따라 복수의 상기 지지 오목부가 형성되고,
상기 유리 수용부는, 프레임형 또는 상자형으로 형성된 카세트 본체에, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재가 각각 일방향을 따라 가설되어 있고,
복수 매의 상기 유리 기판을, 상기 제1 지지 부재의 상기 지지 오목부와 상기 제2 지지 부재의 상기 지지 오목부에 걸림 지지시켜, 서로 이격시켜 지지하는, (4) 또는 (5)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판은, 제1 지지 부재와 제2 지지 부재 각각의 지지 오목부는, 제1 지지 부재와 제2 지지 부재의 길이 방향으로 복수 형성되어 있으므로, 복수의 유리 기판을 평행하게 지지할 수 있다. 즉, 카세트 본체는, 복수 매의 유리 기판을 서로 이격시켜 일괄하여 지지할 수 있다.
(7) 상기 카세트 본체의 상기 복수의 유리 기판의 상방에, 상기 유리 기판의 부상을 방지하는 스토퍼 부재가 마련되어 있는, (6)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 카세트 본체가 액체 중에 배치되어, 각각의 유리 기판에 부력이 발생해도, 카세트 본체의 상방에 마련된 스토퍼 부재에 유리 기판의 상변의 주연부가 접함으로써, 유리 부재의 부상이 규제된다. 이에 의해, 액체 중에 있어서도 안정된 유리 기판의 보유 지지가 가능해진다.
(8) 상기 지지 오목부의 상기 유리 기판의 두께 방향을 따른 홈 폭은, 상기 유리 기판의 두께의 1.5배 이상, 3배 이하인, (4) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 지지 오목부의 홈 내면과 유리 기판 사이에 적절한 간극이 확보되어, 유리 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.
(9) 상기 유리 기판의 당해 유리 기판의 두께 방향을 따른 배치 간격은, 상기 유리 기판의 주면의 면적 A를 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t로 나눈 값 A/t에 대해, 0.00006 내지 0.0006배의 범위인, (4) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판의 배치 간격을, 유리 기판의 두께와 주면의 면적에 따른 적절한 길이로 설정할 수 있어, 유리 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.
(10) 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 두께 방향을 따라 배치되는 배치 간격은, 상기 지지 오목부의 홈 폭보다 길고, 상기 유리 기판의 두께의 5000배 이하인, (4) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 가이드 부재를 지지 오목부의 배치 간격보다 넓은 간격으로 배치함으로써, 인접하는 가이드 부재끼리의 사이에 유리 기판을 지지할 수 있다.
(11) 상기 가이드 부재의 연직 방향에 관한 배치 위치는, 상기 유리 기판의 하변으로부터 상기 유리 기판의 연직 방향의 폭의 45％의 높이 이상, 95％의 높이 이하의 범위에 있는, (4) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판의 연직 방향 상측에 가이드 부재가 배치되므로, 유리 기판의 휨을 효율적으로 규제할 수 있어, 유리 기판에 대한 접촉 면압을 저감시킬 수 있다.
(12) 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 한쪽 측변으로부터 다른 쪽 측변을 향해 돌출되는 돌출량은, 상기 유리 기판의 수평 방향의 폭의 20％ 이상인, (4) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판의 연직 방향 상측에 가이드 부재가 배치되므로, 유리 기판의 휨을 효율적으로 규제할 수 있어, 유리 기판에 대한 접촉 면압을 저감시킬 수 있다.
(13) 상기 유리 기판의 한쪽 측변과 다른 쪽 측변으로부터, 각각 상기 유리 기판의 주면 중앙을 향해 돌출되는 한 쌍의 상기 가이드 부재가 마련되어 있는, (11) 또는 (12)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판의 한쪽 측변과 다른 쪽 측변의 양쪽으로부터 가이드 부재가 각각 돌출되어 배치되므로, 휜 유리 기판을 밸런스 좋게 지지할 수 있다.
(14) 상기 액 처리하는 공정은, 상기 유리 기판을 화학 강화 처리하는 공정인, (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 고온의 용융염 중에 유리 기판이 배치되는 화학 강화 처리에 있어서, 유리 기판을 유리 지지부 및 가이드 부재에 의해, 자중에 의해 유리 기판을 기립시킨 상태로 보유 지지할 수 있다. 이 보유 지지 상태에서는, 유리 기판은 외력에 의해 강제적으로 변형시키고 있지 않으므로, 화학 강화 처리에 의해 유리 기판의 표리에서 응력 차가 발생하지 않아, 화학 강화 처리 후의 유리 기판의 변형이 억제된다.
(15) 상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재 그리고 상기 가이드 부재는, 스테인리스 강재에 의해 구성되는, (14)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 화학 강화 처리에 의해 400℃ 부근의 고온의 처리 온도에 노출되어도, 제1 지지 부재 및 제2 지지 부재 그리고 가이드 부재의 열변형이나 열화를 방지할 수 있다. 또한, 높은 강성으로 인해, 유리 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.
(16) 상기 유리 기판의 하변으로부터 상기 유리 기판의 연직 방향의 폭의 45％의 높이 미만의 범위에, 상기 가이드 부재보다도 하방에 배치되는 하방 가이드 부재를 더 마련하는, (14) 또는 (15)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 유리 기판이 휠 때, 유리 기판의 상변측과 하변측이 모두 가이드 부재에 접촉함으로써, 보다 안정적으로 유리 기판을 지지할 수 있다.
(17) 상기 액 처리하는 공정은, 화학 강화 처리 후에 실시되는, 액류를 수반하는 약액 처리 공정 및 상기 약액 처리 공정에서 실시하는 세정 공정인, (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 액류 중에 유리 기판이 배치되는 약액 처리 공정이나 그때의 세정 공정에 있어서, 유리 기판에 액류에 의한 외력이 작용해도, 유리 기판이 유리 지지부 및 가이드 부재에 의해 확실하게 보유 지지된다.
(18) 상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재 그리고 상기 가이드 부재는, 적어도 표면이 수지 재료로 구성되어 있는, (17)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 제1 지지 부재 및 제2 지지 부재 그리고 가이드 부재에, 수지 재료를 통해 유리 기판이 접촉되기 때문에, 유리 기판의 흠집 발생을 방지할 수 있다.
(19) 상기 수지 재료는, 불소 함유 수지인, (18)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 제1 지지 부재 및 제2 지지 부재 그리고 가이드 부재가 불소 함유 수지로 덮이기 때문에, 오염이나 이물이 부착되기 어려워져, 유리 기판에 오염이나 이물이 전사되기 어려워진다.
(20) 상기 가이드 부재를, 상기 유리 지지부에 지지된 유리 기판의 판 두께 방향으로부터 상기 유리 기판의 주면에 투영하여, 상기 가이드 부재와 상기 유리 기판의 주면이 겹치는 영역을 음영으로 나타낸 2차원의 투영 상에 있어서,
상기 투영 상의 음영을 상기 유리 기판의 수평 방향을 따라 상기 유리 기판의 연직 변에 투영한 1차원의 음영 수직 분포에 있어서의 음영 존재 영역의 합계 폭은, 상기 유리 기판의 연직 방향의 폭의 50％ 이상이고,
상기 투영 상의 음영을 상기 유리 기판의 연직 방향을 따라 상기 유리 기판의 수평 변에 투영한 1차원의 음영 수평 분포에 있어서의 음영 존재 영역의 합계 폭은, 상기 유리 기판의 수평 방향의 폭의 50％ 이상인, (17) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 가이드 부재가 유리 기판의 주면과 겹치는 영역이, 유리 기판의 연직 방향의 폭과 수평 방향의 폭의 각각 50％ 이상인 점에서, 주면의 절반 이상의 영역이 가이드 부재와 맞닿으므로, 유리 기판을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 접촉 영역이 증가함으로써, 유리 기판에 손상이 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 정수 상태에 가까운 화학 강화 처리와는 달리, 유리 기판이 액류에 의한 외력을 받는 약액 처리 공정 및 세정 공정에 있어서도, 유리 기판과 가이드 부재의 접촉을 증가시켜, 휨을 발생시킨 유리 기판을 손상시키지 않고 확실하게 보유 지지할 수 있다.
(21) 상기 음영 수직 분포 및 상기 음영 수평 분포에 있어서의 상기 음영 존재 영역은, 상기 유리 기판의 주면 중앙이 포함되어 있는, (20)에 기재된 유리 기판의 처리 방법.
이 유리 기판의 처리 방법에 의하면, 가이드 부재가 유리 기판의 주면 중앙을 포함하는 영역에 접촉됨으로써, 유리 기판은, 가이드 부재에 의해 더욱 안정된 형태로 지지된다.
(22) 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고,
상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상이고,
상기 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력값과, 다른 쪽의 주면의 압축 응력값의 차가 10㎫ 이하인, 화학 강화 유리 기판.
이 화학 강화 유리 기판에 의하면, 균열이나 처짐이 억제된 화학 강화 유리 기판이 얻어진다.
(23) 상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 100000 이상인, (22)에 기재된 화학 강화 유리 기판.
이 화학 강화 유리 기판에 의하면, 균열이나 처짐이 억제된 화학 강화 유리 기판이 얻어진다.
(24) 상기 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력층의 깊이와, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력층의 깊이의 차가 0.1㎛ 이하인, (22) 또는 (23)에 기재된 화학 강화 유리 기판.
이 화학 강화 유리 기판에 의하면, 균열이나 처짐이 억제된 화학 강화 유리 기판이 얻어진다.
(25) 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t가, 0.2㎜ 이하인, (22) 내지 (24) 중 어느 하나에 기재된 화학 강화 유리 기판.
이 화학 강화 유리 기판에 의하면, 균열이나 처짐이 억제된 화학 강화 유리 기판이 얻어진다.
(26) 상기 한 쌍의 주면의 압축 응력값은, 각각 600㎫ 이상이고, 상기 한 쌍의 주면의 압축 응력층의 깊이는, 각각 3㎛ 이상, 30㎛ 이하인, (22) 내지 (25) 중 어느 하나에 기재된 화학 강화 유리 기판.
이 화학 강화 유리 기판에 의하면, 균열이나 처짐이 억제되고, 충분한 강도를 갖는 화학 강화 유리 기판이 얻어진다.
본 출원은, 2019년 8월 29일에 출원된 일본 특허 출원 제2019-157195호에 기초하는 것이며, 그 내용은 본원에 참조로서 포함된다.
11: 화학 강화 공정(화학 강화 처리 공정)
13: 세정 공정(화학 강화 처리 공정)
15: 산 처리 공정(약액 처리 공정)
17: 알칼리 처리 공정(약액 처리 공정)
19: 세정 공정(약액 처리 공정)
21: 유리 기판
23, 51: 가이드 부재
25, 45: 카세트
25A: 카세트
27, 53: 카세트 본체
29: 유리 수용부
31: 유리 지지부
33: 하변
34: 상변
35, 47: 제1 지지 부재
37: 상측 주연부
38: 측변
39, 49: 제2 지지 부재
41: 지지 오목부
41A: 홈(지지 오목부)
43: 스토퍼 부재
55: 코어재
57: 수지 재료

Claims (26)

  1. 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고, 상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상인 유리 기판을 준비하는 공정과,
    상기 유리 기판을 상기 주면이 연직 방향에 대략 평행이 되는 배향으로 유리 수용부에 보유 지지시키는 공정과,
    상기 유리 기판을 상기 유리 수용부에 보유 지지시킨 채, 상기 유리 기판을 액 처리하는 공정을 구비하는 유리 기판의 처리 방법이며,
    상기 유리 수용부는,
    상기 유리 기판의 연직 방향 하방의 하측 주연부를 걸림 지지하는 제1 지지 부재, 및 상기 유리 기판의 상기 하측 주연부로부터 연직 방향 상방의 상측 주연부를 걸림 지지하는 제2 지지 부재에 의해 상기 유리 기판을 지지하는 유리 지지부와,
    상기 유리 지지부에 지지된 상기 유리 기판의 두께 방향 한쪽 측과 다른 쪽 측 각각에 마련된 가이드 부재를 구비하고,
    상기 유리 기판이 평탄형인 경우에는, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 상기 주면으로부터 이격되어 있고,
    상기 유리 기판이 휜 경우에는, 상기 유리 기판이 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재 중 적어도 어느 것과의 걸림 지지가 해제되기 전에, 상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 볼록측의 상기 주면에 접하여, 상기 유리 기판의 휨을 억제하는, 유리 기판의 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리 기판의 두께는 0.2㎜ 이하인, 유리 기판의 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 선재를 굽힘 가공하여 형성되어 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재는, 상기 유리 기판의 상기 두께보다 큰 홈 폭의 지지 오목부가 형성되고, 상기 지지 오목부에 상기 유리 기판의 주연부가 삽입되어 상기 유리 기판을 지지하는, 유리 기판의 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 상기 유리 기판의 주연부로부터 상기 주면의 중앙을 향해, 상기 지지 오목부의 홈 깊이보다도 길게 돌출되어 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재는, 각각의 길이 방향을 따라 복수의 상기 지지 오목부가 형성되고,
    상기 유리 수용부는, 프레임형 또는 상자형으로 형성된 카세트 본체에, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재가 각각 일방향을 따라 가설되어 있고,
    복수 매의 상기 유리 기판을, 상기 제1 지지 부재의 상기 지지 오목부와 상기 제2 지지 부재의 상기 지지 오목부에 걸림 지지시켜, 서로 이격시켜 지지하는, 유리 기판의 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카세트 본체의 상기 복수의 유리 기판의 상방에, 상기 유리 기판의 부상을 방지하는 스토퍼 부재가 마련되어 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 오목부의 상기 유리 기판의 두께 방향을 따른 홈 폭은, 상기 유리 기판의 두께의 1.5배 이상, 3배 이하인, 유리 기판의 처리 방법.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 기판의 당해 유리 기판의 두께 방향을 따른 배치 간격은, 상기 유리 기판의 주면의 면적 A를 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t로 나눈 값 A/t에 대해, 0.00006 내지 0.0006배의 범위인, 유리 기판의 처리 방법.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 두께 방향을 따라 배치되는 배치 간격은, 상기 지지 오목부의 홈 폭보다 길고, 상기 유리 기판의 두께의 5000배 이하인, 유리 기판의 처리 방법.
  11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재의 연직 방향에 관한 배치 위치는, 상기 유리 기판의 하변으로부터 상기 유리 기판의 연직 방향의 폭의 45％의 높이 이상, 95％의 높이 이하의 범위에 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  12. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재가 상기 유리 기판의 한쪽 측변으로부터 다른 쪽 측변을 향해 돌출되는 돌출량은, 상기 유리 기판의 수평 방향의 폭의 20％ 이상인, 유리 기판의 처리 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 유리 기판의 한쪽 측변과 다른 쪽 측변으로부터, 각각 상기 유리 기판의 주면 중앙을 향해 돌출되는 한 쌍의 상기 가이드 부재가 마련되어 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 처리하는 공정은, 상기 유리 기판을 화학 강화 처리하는 공정인, 유리 기판의 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재 그리고 상기 가이드 부재는, 스테인리스 강재에 의해 구성되는, 유리 기판의 처리 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 유리 기판의 하변으로부터 상기 유리 기판의 연직 방향의 폭의 45％의 높이 미만의 범위에, 상기 가이드 부재보다도 하방에 배치되는 하방 가이드 부재를 더 마련하는, 유리 기판의 처리 방법.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 처리하는 공정은, 화학 강화 처리 후에 실시되는, 액류를 수반하는 약액 처리 공정 및 상기 약액 처리 공정에서 실시하는 세정 공정인, 유리 기판의 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재 그리고 상기 가이드 부재는, 적어도 표면이 수지 재료로 구성되어 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 수지 재료는, 불소 함유 수지인, 유리 기판의 처리 방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재를, 상기 유리 지지부에 지지된 유리 기판의 판 두께 방향으로부터 상기 유리 기판의 주면에 투영하여, 상기 가이드 부재와 상기 유리 기판의 주면이 겹치는 영역을 음영으로 나타낸 2차원의 투영 상에 있어서,
    상기 투영 상의 음영을 상기 유리 기판의 수평 방향을 따라 상기 유리 기판의 연직 변에 투영한 1차원의 음영 수직 분포에 있어서의 음영 존재 영역의 합계 폭은, 상기 유리 기판의 연직 방향의 폭의 50％ 이상이고,
    상기 투영 상의 음영을 상기 유리 기판의 연직 방향을 따라 상기 유리 기판의 수평 변에 투영한 1차원의 음영 수평 분포에 있어서의 음영 존재 영역의 합계 폭은, 상기 유리 기판의 수평 방향 폭의 50％ 이상인, 유리 기판의 처리 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 음영 수직 분포 및 상기 음영 수평 분포에 있어서의 상기 음영 존재 영역은, 상기 유리 기판의 주면 중앙이 포함되어 있는, 유리 기판의 처리 방법.
  22. 서로 대향하는 한 쌍의 주면을 갖고,
    상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 25000 이상이고,
    상기 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력값과, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력값의 차가 10㎫ 이하인, 화학 강화 유리 기판.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 주면의 면적 A와, 상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t의 비 A/t가 100000 이상인, 화학 강화 유리 기판.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 한 쌍의 주면에 있어서의 한쪽의 주면의 압축 응력층의 깊이와, 다른 한쪽의 주면의 압축 응력층의 깊이의 차가 0.1㎛ 이하인, 화학 강화 유리 기판.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 주면끼리의 사이의 두께 t가, 0.2㎜ 이하인, 화학 강화 유리 기판.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 주면의 압축 응력값은, 각각 600㎫ 이상이고, 상기 한 쌍의 주면의 압축 응력층의 깊이는, 각각 3㎛ 이상, 30㎛ 이하인, 화학 강화 유리 기판.
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