TW201420267A - 利用研磨帶研磨板狀玻璃等工件之周緣部的研磨裝置及研磨方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能高精度地研磨板狀玻璃等工件之周緣部的研磨裝置及研磨方法。本發明之研磨裝置，係包含：第1研磨部，其係具有水平的第1研磨軸線，用以研磨工件之周緣部之直線的被研磨部分；以及第2研磨部，其係具有水平的第2研磨軸線，用以研磨工件之周緣部之非直線的被研磨部分，第1、第2研磨部係分別包含：工件單元，其係用以保持工件；以及研磨帶單元，其係用以夾隔著研磨軸線而與工件單元相對向地配置研磨帶之至少一部分的表面，所配置的研磨帶之表面係劃分為各自的研磨面，可藉由直線的被研磨部分與研磨面相接觸並在研磨軸線相對移動進行研磨，且可藉由非直線的被研磨部分與研磨面相接觸並在研磨軸線相對移動進行研磨。

Description

利用研磨帶研磨板狀玻璃等工件之周緣部的研磨裝置及研磨方法

本發明係關於一種行動電話機顯示窗、液晶面板、有機EL面板、電漿面板、太陽能電池面板等之平面顯示器或電子零件用之覆蓋玻璃(cover glass)、光學濾光片等所使用之板狀玻璃等工件的裝置及研磨方法。尤其是關於一種使用研磨帶高精度地研磨板狀玻璃等工件之周緣部的研磨裝置及研磨方法。

近年來，智慧型手機(smart phone)、平板型終端(tablet type terminal)等的市場正擴大中。此等的電子機器，其顯示器多露出，且在掉落或撞擊時容易受傷。顯示器之尺寸，例如，智慧型手機為5吋前後，平板型終端為6吋至10吋前後，功能型手機(feature phone)為3吋前後(高寬比(aspect ratio)通常為4：3之橫：縱比率，寬的情況為16：9)。用以保護如此電子機器用之顯示器的覆蓋構件之需要正增大中。

作為顯示器(主要顯示器、輔助顯示器、照 相機之顯示器等)之覆蓋構件的材料，近年來已增大採用覆蓋玻璃，取代在先前之單面(或雙面)施予硬塗敷的耐傷性之丙烯酸或聚碳酸酯，其課題在於提高該覆蓋玻璃之強度。

玻璃，雖然在理論上是強度高的材料(1000 kg/mm²至2000 kg/mm²)，但是實際的強度很低(3 kg/mm²至20 kg/mm²)。此是因在玻璃之表面等有存在眼睛看不到的細微之傷痕、裂痕(crack)、崩裂(chipping)等(潛在傷痕)，且在拉伸應力作用於玻璃時會發生應力集中，而多造成破損原因之故。

為了提高玻璃之強度，雖然思考了各式各樣的物理方法(表面急冷法等)、化學方法(化學蝕刻處理、離子交換法等)，但是在採用此等的強化方法的情況，重要的也是在於除掉造成破損原因的玻璃之細微傷痕。

覆蓋玻璃，大致上是將作為材料的玻璃素板切斷成預定的尺寸，且藉由對此施予各式各樣的加工所製造。玻璃素板之作為切斷面的端面，係形成有細微的傷痕或裂痕等。為了要除掉形成於如此端面之細微的傷痕，而進行除掉稜部或角部之倒角(淺倒角)。

在倒角中，係可進行研磨預定形狀(矩形等)之板狀玻璃的邊部(端面與上面或下面之境界部)之所謂的C倒角、或是研磨角部(一個端面與相鄰的端面之境界部)之所謂的R倒角等。

先前，在C倒角或R倒角係使用磨石等的研磨材料，尤其是在R倒角中因R形狀(例如，R1、R10等)，而需要對應的形狀之研磨材料，且難以高精度地形成研磨材料之形狀。又，難以維持、提高研磨程式之製作或藉由研磨所形成的被研磨面之品質。

先前，進行一種C倒角加工，其將大致圓盤狀的研削磨石之圓盤面傾斜而壓抵於板狀玻璃之稜部藉此僅去除稜部(日本特開2000-233351公報：專利文獻1)。又，進行一種C倒角加工，其在研削磨石之端面設置傾斜面，將該傾斜面壓抵於板狀玻璃之稜部僅去除稜部(日本特開2003-231046公報：專利文獻2，日本特開2011-51068公報：專利文獻3)。

再者，進行R倒角加工或造型加工，其在研削磨石之端面形成圓弧狀之凹部或所期望的形狀之凹部，並仿照研削磨石之端面形狀而去除板狀玻璃之端面(日本特開2002-59346公報：專利文獻4，日本特開2001-85710公報：專利文獻5)。

在如上述之先前的倒角加工中，作為研削磨石，可使用將金屬粉末凝固並燒結且將鑽石研磨粒固定所成的金屬黏結(metal bond)之鑽石輪等，且使用研磨粒之尺寸不同的輪(磨石)，進行一次加工與二次加工。在一次加工中，係可使用採用網格大小(mesh size)為#325至#600之鑽石粒子的輪，而加工後的板狀玻璃端緣部之平均表面粗糙度Ra，大致是在0.5μm至1.0μm之範 圍。為了縮小該表面粗糙度，在二次加工中，係使用成形為與一次加工用之輪相同的剖面形狀之採用網格大小為#1000至#2000之鑽石粒子的精加工用輪。

又，有提案一種纖維間由樹脂所填充的纖維構成體之倒角輪、或配設有網格大小為#500至#2000之碳化矽、氧化鋁等研磨粒所成的樹脂構成體之倒角輪，取代如上述之金屬黏結的鑽石輪(日本特開2002-160147公報：專利文獻6)。一邊使該倒角輪(磨石)旋轉，一邊將形成剖面凹狀的輪之周緣部壓抵於液晶顯示器用板狀玻璃等之端面，藉此進行加工。為了消除加工不均且進行均等的研磨，倒角輪，係將旋轉軸相對於豎立在板狀玻璃之表面的垂線傾斜預定之角度來使用。

[先前技術文獻] [專利文獻]

(專利文獻1)日本特開2000-233351公報

(專利文獻2)日本特開2003-231046公報

(專利文獻3)日本特開2011-51068公報

(專利文獻4)日本特開2002-59346公報

(專利文獻5)日本特開2001-85710公報

(專利文獻6)日本特開2002-160147公報

當將如上述之磨石(輪)壓抵於板狀玻璃之端緣部並一邊使其旋轉一邊進行倒角時，就有磨石之堵塞或磨石之磨損會慢慢地進行的問題。當磨石之加工部的形狀等因堵塞或磨損而變差時，就會在板狀玻璃之周緣部發生研削傷痕，且因磨石未接觸到板狀玻璃之周緣部的局部而會產生未加工部(加工不均)，又，有時會因加工壓力之不均等而產生燒傷等。

在磨石之加工部的形狀等變差的情況，雖然可進行修整(dressing)或整形(truing)，但是在鑽石輪中，因不可缺少高度的成形精度，且在修整等或磨石之位置調整需要費時，故而作業效率降低。又，因有必要在多有殘留磨石之未使用區域的狀態下進行加工部之修整等，或進行磨石之交換以延長壽命，故而有增大成本的問題。

又，當使用磨石進行板狀玻璃之周緣部的倒角時，在將磨石抵接於加工物時就會施加機械衝擊，會有玻璃因該衝擊而破損，且加工良率變差的問題。

與金屬黏結的鑽石輪相比在剛性較低之樹脂構成體等的倒角輪(專利文獻6)中，可減少朝向板狀玻璃之端緣部的衝擊，且減少缺陷或傷痕的發生。但是，因磨石的損耗變得急劇使得加工部之形狀變化加速，亦會發生堵塞，故而有磨石的修整(或整形)之頻度高的問題。又，因磨石之磨損渣滓附著於板狀玻璃等工件，需要洗淨裝置或洗淨工序，或是會弄髒裝置本身，故而有裝置保養 費時的問題。

再者，近年來需要正擴大中的顯示器用之覆蓋玻璃(板狀玻璃)有被要求厚度要薄(例如，1mm以下)，且能更高精度地倒角加工周緣部(稜部或角部)。在使用先前的研削磨石來倒角板狀玻璃之周緣部的情況，所得的加工面之精度不夠充分，在周緣部會殘留細微的傷痕或崩裂，無法藉由研磨提高板狀玻璃之強度。

有鑑於上述問題，本發明之目的係在於提供一種可以使用研磨帶來研磨板狀玻璃等工件之周緣部(邊部、角部等)，且高精度地加工的研磨裝置。又，提供一種可以使用研磨裝置與研磨帶，來研磨具有各式各樣之形狀的工件之周緣部的研磨裝置。

又，為了提高板狀玻璃之強度，其目的在於提供一種高精度地研磨板狀玻璃之周緣部的研磨方法。其目的在於提供一種藉由該方法而研磨，且提高強度的板狀玻璃。

解決上述課題的本發明之一態樣之用以使用研磨帶來研磨工件之周緣部的研磨裝置，其特徵為，包含：第1研磨部，其係具有水平的第1研磨軸線，用以研磨工件之周緣部之直線的被研磨部分；以及第2研磨部，其係具有水平的第2研磨軸線，用以研磨工件之周緣部之非直線的被研磨部分，第1研磨部，係包含：第1工件單 元，其係用以保持工件；以及第1研磨帶單元，其係用以夾隔著第1研磨軸線而與第1工件單元相對向地配置第1研磨帶之至少一部分的表面，第2研磨部，係包含：第2工件單元，其係用以保持工件；以及第2研磨帶單元，其係用以夾隔著第2研磨軸線而與第2工件單元相對向地配置第2研磨帶之至少一部分的表面，在第1研磨部中，所配置的第1研磨帶之表面係劃分為第1研磨面，可藉由直線的被研磨部分與第1研磨面相接觸並在第1研磨軸線相對移動進行研磨，在第2研磨部中，所配置的第2研磨帶之表面係劃分為第2研磨面，可藉由非直線的被研磨部分與第2研磨面相接觸並在第2研磨軸線相對移動進行研磨。

藉由如此地構成，可以使用研磨帶，以研磨裝置來研磨工件之周緣部之直線的被研磨部分、例如矩形的板狀玻璃之邊部(稜部)、與工件之周緣部之非直線的被研磨部、例如矩形的板狀玻璃之角部。又，藉由如上述地構成，例如將第1研磨帶與第2研磨帶(亦可為相同物)配置於研磨裝置，藉此可以研磨各式各樣的形狀(例如，直線的形狀或具有預定曲率的形狀)之被研磨部分。本發明之研磨裝置，係可以高精度地研磨厚度為1mm以下的薄板工件之周緣部。工件可為板狀玻璃，亦可為由矽等之結晶材料所構成的板。本發明係特別為了提高由具有劈開性之結晶材料所構成的板之強度，而有效地研磨周緣部。工件，可為由不具有劈開性之結晶材料所構成的板， 又可為由不銹鋼或鋁等之金屬材料所構成的板。

本發明之研磨裝置，較佳是為了從第1研磨部至第2研磨部進行自動的連續研磨，而亦可包含工件搬運單元。工件搬運單元，較佳是具有用以吸附搬運工件之上面的機械臂手段。工件搬運單元之機械臂手段，又是在工件單元上旋轉配置工件。例如，如第15圖所示，有關矩形的工件W，係以作為工件之對角線之交叉點的中心C1、或是包含工件之短邊的正方形之對角線之交叉點的中心C2為中心，來旋轉工件(每一90度、或每一180度)。藉由具有工件搬運單元，可以連續且自動地研磨例如包含矩形的工件之四個端面(或是，上面、下面的八邊)或四個腳部的工件之周緣部全體。

本發明之研磨裝置，較佳是研磨由板狀玻璃所構成的工件之周緣部。當研磨由板狀玻璃所構成的工件之周緣部時，在研磨裝置之第1研磨部中，直線的被研磨部分與第1研磨面，係以將板狀玻璃之周緣部之直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動，在第2研磨部中，非直線的被研磨部分與第2研磨面，係以將板狀玻璃之周緣部之非直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動。

本發明之研磨裝置，係研磨板狀玻璃之周緣部，並以提高板狀玻璃之機械強度的方式所構成。如第 16圖所示，作為被研磨部的板狀玻璃W，係在主表面(上面、下面)或端面之周緣部(稜部、角部)，具有當割斷素板時所形成的(A)凹部或凸部、及(B)裂痕等。形成於稜部的尖銳之凸部係成為崩裂之起點，而裂痕係成為板狀玻璃之破壞的起點。本發明之研磨裝置，係以製造板狀玻璃時產生之裂痕等不傳遞就會消滅的方式高精度地研磨周緣部，以提高板狀玻璃之強度。為了形成可以提高板狀玻璃之強度的高精度之表面性狀，研磨面可藉由研磨帶所構成，且研磨面與被研磨部分以不會在被研磨部分形成傷痕或崩裂的方式相對移動。

具體而言，第1工件單元，係包含：第1工件保持台，其係用以保持工件；以及擺動手段，其係用以使第1工件保持台沿著第1研磨軸線擺動。

在本發明之研磨裝置中，係對靜止的研磨面，藉由直線的被研磨部分呈水平地以預定之行程(stroke)往復移動(擺動)來進行研磨。工件單元係藉由小型化、輕量化，又配置平衡器(balancer)等，可以減低擺動時的震動。藉此，可以減低因震動所引起的被研磨面之傷痕發生，且可以高精度地精加工成平滑的被研磨面。研磨面之位置亦可靜止，形成研磨面的研磨帶亦可行走。

在本發明之研磨裝置中，藉由工件保持單元所保持的板狀玻璃、與研磨帶單元之研磨面(相對地)擺動的範圍(行程)，較佳是在正負1mm至200mm之範 圍。藉由如此，就不易發生研磨量之不均等(塌邊)。

又，第2工件單元，其特徵是在水平的基座上，包含：X方向可動載置台，其係設置成能夠移動於水平方向且與第2研磨軸線呈垂直之方向(X方向)；及Y方向可動載置台，其係設置成能夠移動於與第2研磨軸線呈平行之方向(Y方向)，且一體地具有朝向X方向伸長的溝槽部；以及第2工件保持台，其係藉由一體地設置於X方向可動載置台之第1鉛垂軸而能夠旋轉地被水平支撐，第2工件保持台，係具有：第2鉛垂軸，其係從該第2工件保持台之表面垂直地伸長，且能夠滑動地位於前述Y方向可動載置台之前述溝槽部內，工件係由前述第2工件保持台所保持，非直線的被研磨部，係藉由第1鉛垂軸及前述第2鉛垂軸之移動，一邊進行迴旋擺頭運動一邊沿著前述第2研磨軸線擺動。

即便是在第2研磨部中，對靜止的研磨面，為非直線的被研磨部分，亦藉由在水平面內一邊進行迴旋擺頭運動一邊以預定之行程往復移動來進行研磨。此時，迴旋擺頭運動，係可以按照被研磨部分之曲率等(或是，按照欲形成之曲率)決定，由於水平的往復移動之軌跡，係一致於研磨軸線，所以能使非直線的被研磨部分一邊依次地抵接於平坦的研磨面一邊進行研磨。

二個鉛垂軸之位置，較佳是藉由伺服馬達等來同步控制。藉由同步地控制第1鉛垂軸之X方向的位置x、及第2鉛垂軸之X方向的位置x’、Y方向的位置y， 就可以將板狀玻璃之角部等非直線的被研磨部分，形成為所期望之R形狀(例如，R1、R10等)。

較佳為：即便是一種類的研磨帶，亦可以研磨具有各式各樣之曲率的被研磨部分。沒有必要配合R形狀製作研磨材料(磨石等)，就可以一邊削減成本一邊在工件之角部形成高精度的精加工面。

又，其特徵為：第1研磨帶單元，係具有用以使第1研磨面朝向水平方向且與第1研磨軸線呈垂直之方向移動的第1研磨帶移動手段，藉此，直線的被研磨部分與第1研磨面可以在前述第1研磨軸線抵接，第2研磨帶單元，係具有用以使第2研磨面朝向水平方向且與第2研磨軸線呈垂直之方向移動的第2研磨帶移動手段，藉此，非直線的被研磨部分之至少一部分與第2研磨面可以在第2研磨軸線抵接。

藉由具有如上述之定位機構，例如，矩形的工件之邊部全體就可以抵接在研磨軸線於平坦的研磨面，且可以進行沒有局部接觸之均等的研磨。又，因能抑制對工件之一點的機械衝擊，故而亦能抑制崩裂之發生與已存在於工件的裂痕之傳遞，且可以進行提高工件之破壞強度的高精度之研磨。又，沒有每一工件之強度的不均等，可以穩定品質。

再者，其特徵為：第1研磨帶單元，係包含：用以使第1研磨面之長邊軸線，傾斜於第1研磨軸線的第1傾斜手段，第2研磨帶單元，係包含：用以使第2 研磨面之長邊軸線，傾斜於第2研磨軸線的第2傾斜手段。

本發明之研磨帶單元，較佳是具有對向地位在工件單元之與研磨軸線呈平行的研磨墊，而(能夠形走地)配置於該研磨墊的研磨帶之表面，係劃分為用以研磨工件之被研磨部分的研磨面。配置於研磨墊的研磨帶係具有預定之寬度與長度，且具有長邊方向之軸線(長邊軸線)。該長邊軸線，係在研磨帶行走時，等於行走方向。該長邊軸線亦可與研磨軸線一致，又可傾斜於研磨軸線。

可以將研磨面之長邊軸線，例如僅傾斜θ度。在研磨面為鉛垂的面時，θ度係成為對水平面的傾斜角度。

劃分為研磨面的研磨帶，係具有預定之寬度。又，有時能以預定之速度連續行走。當研磨帶之長邊軸線形成水平時，例如，抵接於水平的工件之直線狀的邊部之研磨面(研磨帶)僅有些微量，而不進行研磨就使用完並被捲繞的研磨帶之量則會變多。本發明之研磨裝置，由於具有使研磨面之長邊軸線傾斜的手段，所以在成本方面有較大的優勢。亦即，藉由將研磨面之長邊軸線(行走的情況，為行走方向)傾斜於研磨軸線，就可以有效地使用研磨帶較寬的範圍(較佳為全面)，且可以減低運轉成本(running cost)(研磨帶之成本)。可以按照板狀玻璃等工件之邊部的長度，將傾斜的角度θ，決定在例如0度<θ≦90度之範圍。可以用固定寬度的研磨帶來對應 尺寸不同的板狀玻璃等工件，且可以簡化研磨帶單元之構造。在使用複數個研磨帶單元時，規格亦成為均一，且可以減低研磨帶單元之製造成本。又，由於可以用一種類之研磨帶來對應多種的工件(板狀玻璃等)，所以沒有必要就每一工件交換研磨帶，可以減低週期時間(cycle time)。由於研磨帶之種類很少就足夠，所以庫存管理亦變得容易(不良庫存之減低、因統一購入同種類之研磨帶所帶來的總額折扣(volume discount))。可以使用窄幅的研磨帶，將研磨帶輕量化，且研磨帶之交換作業變得簡便。又，可以使用固定寬度之研磨帶，同時地研磨複數個板狀玻璃，且可以謀求週期時間之更進一步的減低。

再者，其特徵為：第1研磨帶單元，係包含：用以使第1研磨面，以第1研磨軸線為中心旋動的第1旋動手段，第2研磨帶單元，係包含：用以使第2研磨面，以第2研磨軸線為中心旋動的第2旋動手段。

本發明之研磨裝置，係可以鉛垂地配置研磨面，又可以使研磨面以研磨軸線(或是，平行於研磨軸線之旋動軸線)為中心而旋動，且傾斜於鉛垂面。藉由如此，可以將工件之直線的邊部進行C面研磨。由於研磨帶單元旋動，所以可以對水平固定於工件單元的工件之上面及下面的邊部，進行所期望的C面研磨。工件單元，沒有必要將工件傾斜等，且可以簡化構成。研磨帶單元之研磨面，以研磨軸線為中心而旋動的角度α之範圍，較佳是將平行於鉛垂面的研磨面設為0度並在上下方向最大為90 度(此時，研磨面為水平)。

或是，研磨帶單元亦可不具有旋動機構。在此情況下，為了要將有關水平置放的板狀玻璃等工件之上面(或下面)的一個邊部(稜部)進行C面研磨，亦可將研磨帶單元之研磨面，相對於鉛垂面(或水平面)，以傾斜例如45度之狀態固定，而構成研磨帶單元。

再者，其特徵為：第1工件單元，係包含用以使工件朝向水平方向且與第1研磨軸線呈垂直之方向移動的工件移動手段。藉由如此，直線的被研磨部分與研磨面，就可以在研磨軸線確實地抵接。

再者，本發明之研磨裝置，其特徵為：第1工件單元，係包含：用以將工件，按壓並予以固定、及/或吸附並予以固定的第1工件固定手段，第2工件單元，係包含：用以將工件，按壓並予以固定、及/或吸附並予以固定的第2工件固定手段。

置放於工件單元(第1、第2)的板狀玻璃等之工件，係在實際研磨處理之前固定於工件單元的工件保持台。作為固定手段，較佳是可使用吸引力與緊壓力。板狀玻璃等的工件，可藉由固定板等從上方按壓而固定，又可藉由真空吸附法等固定於保持台。在保持台之表面及固定板之背面，可貼附有布類或橡膠等之彈性薄片，以免在板狀玻璃等工件之上面及下面發生傷痕。

藉由按壓上面，且一併吸附下面，就能以較高之保持力將工件保持於工件保持台。在研磨處理中，即 使在藉由研磨帶單元之研磨面按壓時板狀玻璃亦不會移動，可以效率佳地進行研磨。

又，其特徵為：第1研磨帶單元，係包含用以使第1研磨帶行走的第1研磨帶行走手段，第2研磨帶單元，係包含用以使第2研磨帶行走的第2研磨帶行走手段。

本發明之另一態樣的研磨裝置，係用以使用研磨帶來研磨工件之周緣部之直線的被研磨部分，且具有水平之研磨軸線的研磨裝置，其特徵為，包含：工件單元，其係用以保持工件；以及研磨帶單元，其係用以夾隔著研磨軸線而與工件單元相對向地配置研磨帶之至少一部分的表面，所配置的研磨帶之表面係劃分為研磨面，可藉由直線的被研磨部分與研磨面相接觸並在研磨軸線相對移動進行研磨。

又，其特徵為：工件係由板狀玻璃所構成，工件單元，係包含：工件保持台，其係用以保持工件；以及擺動手段，其係用以使工件保持台沿著研磨軸線擺動，直線的被研磨部分與研磨面，係以將板狀玻璃之周緣部之直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動。

再者，其特徵為：研磨帶單元，係包含：研磨帶移動手段，其係用以使研磨面朝向水平方向且與研磨軸線呈垂直之方向移動，藉此，直線的被研磨部分與研磨面可以抵接在研磨軸線；及傾斜手段，其係用以使研磨面 之長邊軸線，傾斜於研磨軸線；以及旋動手段，其係用以使研磨面，以研磨軸線為中心旋動。

再者，工件單元，係包含用以使工件朝向水平方向且與研磨軸線呈垂直之方向移動的工件移動手段。

藉由如此構成，本發明之研磨裝置，係可以使用研磨帶，將矩形的板狀玻璃之邊部等工件之直線的被研磨部分，使用研磨帶，進行所期望之C面研磨。又，本發明之研磨裝置，係可以高精度地研磨板狀玻璃之邊部或端部，以提高板狀玻璃之強度。

本發明之更另一態樣的研磨裝置，係用以使用研磨帶來研磨工件之周緣部之非直線的被研磨部分，且具有水平之研磨軸線的研磨裝置，其特徵為，包含：工件單元，其係用以保持工件；以及研磨帶單元，其係用以夾隔著研磨軸線而與工件單元相對向地配置研磨帶之至少一部分的表面，所配置的研磨帶之表面係劃分為研磨面，可藉由非直線的被研磨部分與研磨面相接觸並在研磨軸線相對移動進行研磨。

又，其特徵為：工件係由板狀玻璃所構成，工件單元，係在水平的基座上，包含：X方向可動載置台，其係設置成能夠移動於水平方向且與研磨軸線呈垂直之方向(X方向)；及Y方向可動載置台，其係設置成能夠移動於與研磨軸線呈平行之方向(Y方向)，且一體地具有朝向X方向伸長的溝槽部；以及工件保持台，其係藉由一體地設置於X方向可動載置台之第1鉛垂軸而能夠旋 轉地被水平支撐，工件保持台，係具有：第2鉛垂軸，其係從該工件保持台之表面垂直地伸長，且能夠滑動地位於Y方向可動載置台之溝槽部內，工件係由工件保持台所保持，非直線的被研磨部，係藉由第1鉛垂軸及第2鉛垂軸之移動，一邊進行迴旋擺頭運動一邊沿著前述研磨軸線擺動，非直線的被研磨部分與研磨面，係以將板狀玻璃之周緣部之非直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動。

藉由如此構成，本發明之研磨裝置，係可以使用研磨帶，進行板狀玻璃等工件之非直線的被研磨部分之研磨(例如，角部之R面研磨)。當研磨具有曲率不同之R形狀的被研磨部分時(例如，R1、R10等)，由於工件單元會按照該形狀而一邊進行迴旋擺頭運動一邊擺動於研磨軸線上，所以不需要對應R形狀來變更研磨材料(磨石等)，可以進行高精度的研磨。

上述本發明之研磨裝置所使用的研磨帶，係在塑膠製的基材薄膜之表面塗敷使研磨粒分散於樹脂黏結劑的溶液，且將乾燥、硬化後的薄片開縫(slit)成必要寬度，並捲繞於捲軸(reel)所成。

作為基材薄膜，係可使用具有柔軟性的合成樹脂製之塑膠薄膜。具體而言，由聚對苯二甲酸乙烯酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對萘二甲酸丁二醇酯(PBN)等的 聚酯系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴系樹脂、以聚乙烯醇(PVA)或甲基丙烯酸醇為主成分之丙烯酸系樹脂等所構成的薄膜作為基材薄膜來使用。

作為研磨粒(研磨粒子)，係可以使用氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鈰(CeO₂)、氧化矽(SiO₂)、鑽石、碳化矽(SiC)、氧化鉻(Cr₂O₃)、氧化鋯(ZrO₂)、立方晶氮化硼(cBN)等及其混合物。

研磨粒之平均粒徑，較佳是在0.2μm以上(#20000)、3μm以下(#4000)之範圍。當平均粒徑超過3μm時，雖然可以去除研磨前之端面之比較大的傷痕或缺陷，但是會在精加工面新發生細微的傷痕或缺陷，而無法對板狀玻璃提供充分的強度故而不佳。當平均粒徑未滿0.2μm時，因研磨效率極端下降且生產性差，故而在工業上不實用。

再者，本發明，係提供一種使用上面所述的裝置，以提高由板狀玻璃所構成的工件之強度之方式來研磨該工件之周緣部的方法。該方法係由研磨步驟所構成，該研磨步驟，係使用研磨帶來研磨工件之周緣部之直線的被研磨部分、或非直線的被研磨部分，且將被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下，研磨帶，係藉由樹脂黏結劑將具有預定粒徑之研磨粒黏著固定於基材薄膜所成。

為了對板狀玻璃賦予充分的機械強度，有效的是在板狀玻璃之周緣部，形成上述之表面粗糙度Ra及 最大谷深Rv的精加工面。以周緣部具有上述之表面性狀的方式，被研磨的板狀玻璃，係可以預防以周緣部之細微的傷痕或缺陷為起點的破裂之發生，且可以防止因機械應力或熱衝擊(heat shock)所引起的破損。又，可以改善後段工序之加工良率，且可以提高組入有板狀玻璃的製品之可靠度。

藉由實施本發明之研磨裝置或研磨方法，可以除掉智慧型手機或平板型終端之面板、液晶面板、有機EL面板、電漿面板、太陽能電池面板等平面顯示用的覆蓋玻璃、其他的電子零件用之覆蓋玻璃等製造中所用的板狀玻璃之邊部及/或角部的潛在傷痕，可以形成高精度之表面性狀，且對板狀玻璃賦予較高之機械強度。可以藉由使用本發明之板狀玻璃以製造覆蓋玻璃，且採用於可攜式終端等，來改善各種製品之製程的製造良率，且可以提高組入有該板狀玻璃的製品之品質。

又，依據本發明之研磨裝置、研磨方法，可以研磨板狀玻璃等工件之邊部、端面、角部、角部之稜部等，且沒有必要配合被研磨物之形狀來製作研磨材料。又，由於可以有效率地使用研磨帶，所以可以一邊減低成本一邊提高品質。

W‧‧‧工件

T‧‧‧研磨帶

A、A’‧‧‧研磨軸線

A1‧‧‧垂直於研磨軸線A之方向

A2‧‧‧旋動軸線

A3‧‧‧長邊軸線

A4、A5‧‧‧鉛垂軸

1‧‧‧研磨裝置

2‧‧‧基座

10‧‧‧工件置放台1

20‧‧‧工件搬運單元

30‧‧‧第1研磨部

40‧‧‧第2研磨部

50‧‧‧工件置放台2

300‧‧‧研磨帶單元1

300’‧‧‧研磨帶單元2

301‧‧‧研磨帶單元載置台

302、332、352、402‧‧‧馬達

303、304、309LM‧‧‧導件

305、306、307、404‧‧‧支柱

310‧‧‧單軸機器人

311‧‧‧連結塊

312、312’‧‧‧軸

313‧‧‧連結構件

314、315‧‧‧旋動臂

314’‧‧‧延長臂

316、325‧‧‧軸支銷

317‧‧‧板

318‧‧‧傾斜板

319‧‧‧研磨頭

320‧‧‧研磨面

321‧‧‧供應輥

322‧‧‧捲繞輥

324‧‧‧墊構件(研磨墊)

326a、326b、326c、326d、412‧‧‧導槽

327a、327b、327c、327d‧‧‧固定夾具

330、331‧‧‧連接夾具

333、356a、356b、356c、427‧‧‧桿

334、357a、357b、357c‧‧‧溝槽

350‧‧‧工件單元1

351、351’、401‧‧‧工件保持台

353a、353b、353c、353d、354a、354b、354c、422‧‧‧確動滑輪

355、423‧‧‧確動皮帶

358b、358c‧‧‧平衡器

359、403、405‧‧‧固定板

360a、360b‧‧‧LM軌條

361a、361b、361c、361d、362a、362b、363a、363b‧‧‧LM塊體

400‧‧‧工件單元2

406‧‧‧X方向可動板

407‧‧‧Y方向可動載置台

408‧‧‧單軸可動單元

409‧‧‧線性導件

410‧‧‧Y方向可動板

411‧‧‧導引構件

413‧‧‧X方向可動載置台

414‧‧‧伺服馬達

425‧‧‧旋轉構件

429‧‧‧孔

Ra‧‧‧平均表面粗糙度

Rv‧‧‧最大谷深

Wf‧‧‧流動方向

第1圖係顯示一態樣之工件的示意圖。

第2圖(A)係工件之部分剖視圖；第2圖(B)係工件之俯視圖。

第3圖係示意性顯示本發明之一樣態的研磨裝置1之省略後的前視圖。

第4A圖係示意性顯示本發明之一態樣的研磨部之俯視圖。

第4B圖係示意性顯示本發明之一態樣的研磨帶單元之定位機構的俯視圖。

第5圖係示意性顯示本發明之一態樣的研磨帶單元之旋動機構之沿著第4A圖之X-X’線的局部省略側視圖。

第6圖係示意性顯示本發明之一態樣的研磨帶單元之傾斜機構的局部省略前視圖。

第7圖係示意性顯示本發明之一態樣的工件單元之擺動機構的俯視圖。

第8圖係示意性顯示本發明之一態樣的工件單元之工件移動機構的俯視圖。

第9圖係示意性顯示本發明之另一態樣的研磨部之俯視圖。

第10A圖係示意性顯示本發明之另一態樣的工件單元之俯視圖。

第10B圖係示意性顯示本發明之另一態樣的工件單元之側視圖。

第11圖係顯示使用磨石的工件邊部(稜部)之研磨方法的示意圖。

第12圖係實施例及比較例之被研磨面的放大照片。

第13圖係其他的比較例之被研磨面的放大照片。

第14圖係顯示邊緣強度試驗之方法的示意圖。

第15圖係顯示長方形之板狀玻璃等工件的中心C1、C2的示意圖。

第16圖係作為工件的板狀玻璃之(A)側面觀察像、及(B)上面觀察像。

以下，一邊參照圖式，一邊同時說明本發明之各式各樣的特徵，以及非意圖限定本發明的較佳實施例。圖式係以說明為單純目的，尺度亦不一定一致。

第1圖係示意性顯示作為被研磨物的工件W。工件W亦可為玻璃板、不銹鋼板、鋁板、作為太陽能電池基板來使用的矽板等。工件可為矩形，又可為其他的形狀。工件W，係在上面或下面(主表面)與端面之境界部具有邊部(稜部)，又在一個端面與相鄰的端面之境界部具有角部(角隅(corner)部)。端面或角部，可保持為從素板切出的狀態(as slice：毛片)，亦可施加粗研磨。

第2圖(A)係顯示至少二個邊部進行所謂C面倒角後的工件W1之部分剖面。第2圖係顯示四個角部 進行所謂R面倒角後的工件W2。藉由研磨邊部或角部，可獲得具有精加工面S1、S1’、或S2、S2’、S2”、S2”’的工件W1、W2。

工件W，可由板狀玻璃所構成。為了提高板狀玻璃之強度，重要的是研磨周緣部以除掉傷痕或崩裂，且縮小精加工面S1等或S2等之表面粗糙度或最大谷深。為了對板狀玻璃W賦予較高的機械強度，精加工面S1等或S2等，較佳是將其平均表面粗糙度Ra形成為20nm以下，將粗糙度曲線之最大谷深Rv形成為200nm以下。

第3圖係示意性顯示本發明之一態樣的研磨裝置1。研磨裝置1，係由配置於基座2上的工件W之置放台10、按照工件W之流動方向Wf而搬運工件W的工件搬運單元20、第1研磨部30、第2研磨部40、以及置放有研磨處理結束後之工件W12的置放台50所構成。第1研磨部30，係以研磨直線的被研磨部分之方式所構成。第2研磨部40，係以研磨非直線的被研磨部分之方式所構成。此等研磨部之數量或組合亦可不受限於此。

第4A圖係示意性顯示第1研磨部30。第1研磨部30，係由夾隔著水平之研磨軸線A而對向配置於水平之基座2上的研磨帶單元300及工件單元500所構成。

研磨帶單元300，係包含能夠朝向水平方向且作為垂直於研磨軸線A之方向的A1方向移動地設置於基座2上的研磨帶單元載置台301。載置台301，係藉由設 置於載置台301與基座2之間之供推出控制用的馬達302、LM導件303、304，而可以朝向A1方向往復移動。在載置台301上，設置有朝向鉛垂方向伸長的支柱305、306、307。連結塊311，係能夠藉由平行設置於支柱305的LM導件309及單軸機器人310沿著支柱305朝向鉛垂方向移動。較佳是二根軸312、312’(第5圖)能夠朝向水平方向滑動地貫通連結塊311。在軸312、312’之前端安裝有連結構件313。連結構件313，係藉由軸支銷316而能夠旋轉地連結於與旋動臂314一體的延長臂314’。旋動臂314(及延長臂314’)與旋動臂315，係具有大致左右對稱的形狀，且中介連接夾具330、331、板317及傾斜板318，從左右保持收容及配置研磨帶T之作為箱體的研磨頭319。旋動臂314(314’)、315，係以軸A2為中心而能夠旋動地安裝於支柱306、307。軸A2係與研磨軸線A平行。

研磨頭319，係能夠旋轉地配置有用以在具有底面與側面的箱體之中配置研磨帶T的輥子所成。研磨頭319之頂面較佳是由能夠開閉的蓋所構成。研磨頭319係具備墊(pad)構件(研磨墊)324，藉由輥子所供應的研磨帶則配置於墊構件324。研磨帶T，係從供應輥321所供應，且藉由捲繞輥322而捲繞。供應輥321，係為了對研磨帶T提供適度的張力，而連接於轉矩馬達(torque motor)(未圖示)。捲繞輥322係連接於步進馬達(stepping motor)(未圖示)，且捲繞從供應輥321供 應的研磨帶T。可復配置有：用以對研磨帶T提供適度之張力的止動輥(stopper roller)、以及用以將研磨帶T適切地配置於墊構件324的輔助輥等。配置於研磨墊324的研磨帶T，係按照研磨墊324之表面的形狀(例如，平坦的長方形)，劃分具有預定之長度與寬度的研磨面320。

墊構件324，較佳是為了在工件W之被研磨部分形成高精度的表面性狀，可適切地選擇。當墊構件324之彈性過大時(例如，蕭氏(Shore)A硬度未滿20)，工件W之被研磨部分(例如，邊部)的精加工面會塌邊，且邊緣部之直線性容易消失。又，當研磨帶T之表面所含的研磨粒之平均粒徑為1μm以下(#8000)的情況，在彈性大的發泡樹脂板等之墊構件方面，研磨速度會急劇地變慢而非實用。當彈性小的情況(例如，蕭氏A硬度超過90)，精加工面之邊緣部的直線性雖然充分，但是因機械衝擊而發生在工件的傷痕或缺陷之去除則容易變得不充分。

例如，作為墊構件324，為了要緩和機械衝擊，而可以使用蕭氏A硬度為20至50之範圍的發泡樹脂板。中介具有彈性的墊構件324，將藉由研磨帶T所形成的研磨面320抵接於工件，藉此可以緩和機械衝擊，且即便被研磨部之形狀與研磨一同變化亦可容易追蹤。

或是，作為墊構件324，亦可使用將如上述之發泡樹脂板、與蕭氏A硬度在80至90之範圍的橡膠板組合在一起者。藉由如此，即便是使用平均粒徑極細微的 (例如，1μm以下)研磨粒之研磨帶，亦不會使研磨速度過慢，而可以形成具有高精度之表面性狀(Ra、Rv)之邊緣部的直線性優異之精加工面。

墊構件324，亦可為不具有MC尼龍等之彈性者。當墊構件324不具有彈性的情況，較佳是進行按壓控制，以免發生機械衝擊。

墊構件324之表面，亦可為非平坦的凸狀之曲面。此是因可以限制被研磨部分之端部(例如，邊部之兩端等)對研磨帶T(研磨面)之接觸，且可以一邊保護研磨帶T一邊進行研磨之故。

使用具有柔軟性的研磨帶與具有彈性的墊構件進行工件W之周緣部的C面研磨，藉此在精加工面(S1，第2圖)中，邊緣部(上面或下面與精加工面S1之境界部)大致能形成為剖面R形狀的曲面，且不會在新的邊緣部形成新的傷痕或缺陷。

研磨處理中，研磨帶T可為靜止的狀態，亦可連續性或斷續性地行走。在短時間結束研磨的情況，亦可不使研磨帶T行走而在靜止的狀態下使用，且為了在研磨後進行下次的研磨而將新的研磨帶T之表面作為研磨面供應至墊構件。若如此，則可以減低成本。在研磨及於長時間的情況，為了供應繼續穩定的研磨面、即包含研磨粒的研磨帶之表面，較佳是連續性或繼續地使研磨帶行走。若如此，則可以提高研磨效率。

用以將藉由配置於墊構件324之研磨帶T而 劃分的研磨面320按壓於板狀玻璃等工件W之邊部或端面的按壓力，係可依工件W之狀態，在研磨初期較小，而隨著研磨之行進逐漸地變大。例如，在板狀玻璃的情況，當在毛片之角部或端面有銳角的部分，且從研磨初期施加較強的按壓力時，就有因銳角的部分而在研磨面320之研磨帶T留下傷痕，或使研磨帶T破損的情況。可以藉由調節按壓力，一邊保護研磨帶表面一邊進行研磨。

工件單元350，係具有用以將工件W保持於水平的呈水平之工件保持台351。在研磨處理之前，工件W較佳是(藉由工件搬運單元20)橫跨研磨軸線A而配置於工件保持台351。

第4B圖係圖示本發明的研磨裝置之第1研磨部中的定位機構。研磨帶單元載置台301，係藉由馬達302(第4A圖)與LM導件303、304(第4A圖)而朝向A1方向移動，使置放於工件保持台351的工件W之一個端面(或邊部)的至少一部分抵接於研磨面320。進而藉由被推向研磨面320，一個端面(邊部)整體，就會在研磨軸線A抵接於研磨面320。此時研磨軸線A，係可與旋動軸線A2一致。

如此定位的工件W，由於能固定於工件保持台351，並進行研磨處理，所以可以對矩形的工件之一個端面(邊部)，進行沒有局部接觸之均一的研磨。

第5圖係顯示第4A圖之一部分省略後的X-X’線側視圖。旋動臂314與延長臂314’係為了簡化而圖示 為一體，研磨頭319係以虛線圖示。中介連接夾具330、板317、傾斜板318而保持的旋動臂314(314’)，能夠以旋動軸線A2(較佳是位在研磨面320上)為中心而旋動地，將研磨頭319安裝於支柱306。夾隔著研磨頭319而在相反側，將旋動臂315安裝於支柱307(第4A圖)。旋動臂或連接夾具之形狀並非被特別限定，可以適當選擇來保持研磨頭319及與研磨頭319一體的構件(板、馬達等)。

如上述，旋動臂314(314’)，係藉由軸支銷316樞接於連結構件313，在連結構件313之後端，固定安裝有貫通連結塊311的軸312、312’，連結塊311，係能夠藉由LM導件309及單軸機械人310，沿著支柱305朝向鉛垂方向移動。

隨著連結塊311沿著支柱305朝向上方移動，與連結構件313一體的軸312、312’可朝向圖式之右方向引出，旋動臂314(314’)旋動於旋動軸線A2之周圍，由旋動臂保持的研磨頭319旋動於旋動軸線A2之周圍，而研磨面320，可以對鉛垂面，傾斜α度。角度α之範圍，並未被限定於圖示之例，可以藉由連結塊311之鉛垂方向的移動距離或軸312、312’之長度等而任意決定。角度α之範圍，相對於包含旋動軸線A2的鉛垂面，較佳是-90度≦α≦90度。

如此，藉由研磨頭319之研磨面320僅對鉛垂面傾斜角度α，就可以對水平保持於工件單元的工件W (未圖示)之上面的一個邊部(稜部)進行所期望的C面研磨。

同樣地，藉由連結塊311沿著支柱305朝向下方移動，研磨面320，係可以抵接於水平保持於工件單元的工件W(未圖示)之下面的邊部(稜部)且進行所期望的C面研磨。

第6圖係圖示本發明的研磨帶單元300之傾斜機構。如上述，與旋動臂314、314’(第4A圖、第5圖)一體的連接夾具330、331係一體地保持板317。傾斜板318，係藉由軸支銷325，能夠旋動於貫通軸支銷325的軸線A7(第5圖)之周圍地安裝於板317。研磨頭319之下面，係一體地連結於傾斜板318之平坦的上端(第4A圖)。在板317，係設置有以軸支銷325(軸線A7)為中心之形成圓之圓弧的導槽326a、326b、326c、326d。一體地設置於傾斜板318的固定夾具327a、327b、327c、327d，係隨著傾斜板318之旋動，而各個滑動於導槽326a、326b、326c、326d內，且在任意的位置將傾斜板318固定於板317。

當傾斜板不旋動時，藉由研磨帶T之表面而形成的研磨面320之長邊軸線A3，係與研磨軸線A(工件之被研磨部分與研磨面接觸並為了研磨而相對移動的軌跡)一致。當傾斜板318旋動時，研磨面320之長邊軸線A3，例如就僅對長邊軸線A3’傾斜θ。角度θ之範圍，較佳是0度<θ≦90度。

第7圖係圖示本發明的工件單元350中之保持工件W的工件保持台351之擺動機構。

工件保持單元350，係具有：固定板359，其係水平載置於在基座2之上朝向鉛垂方向伸長的支柱(未圖示)之頂部，且於上面具有平行於研磨軸線A的LM軌條360a、360b。在固定板359之下方，係設置有藉由馬達352與確動皮帶(timing belt)355而連動並驅動的確動滑輪(timing pulley)354a、354b、354c、及353a、353b、353c、353d。在固定板359之上方，係與能夠擺動於LM軌條360a、360b上的LM塊體361a、361b、361c、361d一體地水平載置有工件保持台351。同樣地，在固定板359之上方，係與能夠擺動於LM軌條360a、360b上的LM塊體362a、362b一體地載置有平衡器(配重)358b，且與LM塊體363a、363b一體地載置有平衡器(配重)358c。

在設置於工件保持台351之下面的溝槽357a，係插入有從確動滑輪354a之上面鉛垂地伸長的桿(rod)356a。又，在設置於平衡器358b之下面的溝槽357b，係插入有從確動滑輪354b之上面鉛垂地伸長的桿356b，在設置於平衡器358c之下面的溝槽357c，係插入有從確動滑輪354c之上面鉛垂地伸長的桿356c。

藉由馬達352之驅動，確動滑輪354a、354b、354c會旋轉，且桿356a、356b、356c會同步地旋轉，藉此工件保持台351、平衡器358b、358c各個沿著 研磨軸線A擺動。

在此，工件保持台351，係構成為能充分地抑制藉由固定手段(未圖示)而保持於水平的工件W之震動。當工件保持台351朝向圖式之左方向移動時，平衡器358b、358c就各個朝向右方向移動。當工件保持台351朝向圖式之右方向移動時，平衡器358b、358c就各個朝向左方向移動。藉由如此，能抵消工件保持台351擺動時的震動，且可以進行高精度的研磨。

擺動機構，亦可構成為：為了抑制震動，而相鄰設置複數台(例如，二台)工件保持台351，且沿著研磨軸線A，同步地朝向相反方向擺動。在此情況下，由於能藉由複數台工件保持台來抵消震動，所以不需要平衡器。

即便藉由按壓研磨面(研磨帶T)之力、墊構件之柔軟性、彈性、及板狀玻璃之強度，使被研磨體(板狀玻璃)相對於研磨體(研磨面)移動並進行研磨處理，在研磨中亦不會使被研磨體破損。由於研磨時的被研磨部分與研磨面(研磨帶之表面)之相對移動，會抑制震動並沿著研磨軸線進行，所以可以將高精度之表面性狀提供給被研磨面(精加工面S1等，第2圖)，以便提高板狀玻璃之強度。

第8圖係圖示本發明的研磨裝置之其他態樣的定位機構。工件單元350之工件保持台351’，係在上面具有溝槽334。能夠朝向馬達332之驅動軸A1’方向移動 的桿333係位於該溝槽內。

如第8圖(A)，在工件W未跨越研磨軸線A來置放的情況，藉由馬達332所驅動的桿333係將工件W在A1方向，朝向研磨軸線A推出。藉由如此，研磨帶單元之研磨面與工件W之被研磨部分，可以在研磨軸線A確實地抵接。

第9圖係圖示本發明的研磨裝置1(第3圖)之第2研磨部40。第2研磨部40，係包含：研磨帶單元300’；以及工件單元400，其係夾隔著研磨軸線A對向配置於該研磨帶單元300’，且具有可供工件W配置的工件保持台401。研磨帶單元300’，較佳是具有與研磨帶單元300同樣的構成。研磨軸線A係可與第1研磨部一致。又，亦可具有不與第1研磨軸線A一致之水平的研磨軸線A’。

第10A圖及第10B圖係圖示工件單元400。在第10A圖中，工件W及工件保持台401係以虛線顯示。

工件單元400，係具有：固定板403，其係水平載置於從水平之基座2上朝向鉛垂上方伸長的支柱402、402’之上；以及固定板405，其係水平載置於從固定板403之上面朝向鉛垂上方伸長的支柱404之上。

在固定板405之上，係藉由伺服馬達414及單軸可動單元408而能夠朝向X方向往復移動地安裝有X方向可動載置台413。在X方向可動載置台413之上係一 體地安裝有X方向可動板406。由軸構件所構成的軸A4係從X方向可動板406之上面鉛垂地伸長，且能夠旋轉地水平支撐工件保持台401。

又，在固定板405之上，係藉由線性導件409而能夠朝向Y方向往復移動地安裝有具有孔429的Y方向可動載置台407。在Y方向可動載置台407之上，係一體地設置有Y方向可動板410，且在該Y方向可動板410之上一體地安裝有具有導槽412的導引構件411。由從工件保持台401之下面鉛垂地伸長的桿(或銷)所構成的軸A5，係能夠滑動地位在X方向上所形成的導槽412內。

在板403與板405之間，係設置有藉由馬達420及確動皮帶423而連動並驅動的確動滑輪422、424，且在確動滑輪422與Y方向可動載置台407之間，設置有能夠與確動滑輪422同步地旋轉的旋轉構件425。從旋轉構件425之上面朝向鉛垂上方伸長的桿427係插入於Y方向可動載置台407之孔429內。

當藉由馬達420之驅動，使確動滑輪422中介確動皮帶423而旋轉時，旋轉構件425就會與滑輪422同步地旋轉。當旋轉構件425旋轉時，一體的桿427就會旋轉且一邊移動於設置在Y方向可動載置台407的孔429內，一邊使可動載置台407以固定的行程朝向Y方向往復移動。按照Y方向可動載置台407之往復移動，一體的板410及導引構件411會朝向Y方向往復移動，且導槽412內的鉛垂軸A5會朝向Y方向移動。對應鉛垂軸A5朝向 Y方向之移動，鉛垂軸A5之Y方向的位置y，會通過定序器(sequencer)而傳遞至伺服馬達414，且藉由伺服馬達414，使得鉛垂軸A4同步，並朝向工件W之非直線的被研磨部分(具有預定之曲率的角部)位在研磨軸線A上之鉛垂軸A4的X方向之位置x移動。藉由鉛垂軸A4朝向X方向之移動，能夠旋轉地水平保持於該鉛垂軸A4的工件保持台401就會朝向X方向移動，而與工件保持台401一體的鉛垂軸A5，則滑動於溝槽412內並朝向X方向移動。鉛垂軸A5之動作，係將Y方向與X方向之移動組合在一起者，且成為旋動於鉛垂軸A4之周圍的動作。例如鉛垂軸A5，係以擺動的行程之中心C為中心，而可移動於將長徑設為2d的橢圓之圓周上。

如此，鉛垂軸A4朝向X方向移動，鉛垂軸A5朝向X方向及Y方向移動，藉此工件保持台401可以一邊進行迴旋擺頭運動一邊沿著研磨軸線A擺動，且使矩形的工件之角部等之非直線的被研磨部分一邊依次地抵接於研磨面一邊進行研磨。

使用伺服馬達進行位置控制，藉此可以輕易地控制研磨軸線A上之非直線的被研磨部分之迴旋擺頭、擺動的行程，且可以進行所期望之曲率的R面研磨。由於工件可以沿著工件之被研磨部分的形狀擺動且進行研磨，所以沒必要按照工件之被研磨部分的形狀來製作研磨物(磨石等)。

亦可藉由伺服馬達進行X軸與Y軸的雙軸控 制，以取代上述的構成。或是，亦可藉由凸輪控制來控制上述的二個鉛垂軸之位置，以取代伺服馬達之控制。在該情況下，可以使用用以使鉛垂軸A4朝向X方向移動的確動滑輪、及與鉛垂軸A5之Y方向之移動同步的凸輪，取代伺服馬達，而構成裝置。

研磨帶單元300’之研磨面320’，亦可藉由對鉛垂面傾斜α度，來進行工件W之角部之上面(或下面)的稜部之研磨。

本發明之研磨裝置，較佳是包含用以控制各單元的控制裝置(未圖示)。

本發明之研磨裝置，係可以進行乾式或濕式之任一種研磨。為了進行濕式研磨，較佳是具有用以供應施加有水或界面活性劑之水溶液的供水機或水管(未圖示)。藉由對研磨面或工件供應水等，就可以提高研磨效率，或是可以沖洗研磨屑。研磨裝置，亦可具備用以噴射空氣的空氣噴嘴。因可以預防水或研磨屑附著於工件單元等之故。又，為了防止由金屬材料所構成的工件之燒傷，較佳是具有供應加工油的供應機或管(未圖示)。

本發明之研磨裝置，係可包含研磨上述的工件之直線的被研磨部分之第1研磨部以及研磨工件之非直線的被研磨部分之第2研磨部所構成。藉由如此，可以用一台研磨裝置來研磨板狀玻璃之周緣部的全體。又，由於使用研磨帶進行研磨，所以可以在精加工面形成高精度之表面性狀，且可以提高被研磨物之品質。由於可以使用研 磨帶來研磨各式各樣的形狀之工件，所以可以減低成本，亦少發生研磨時的研磨屑，且亦容易進行裝置之保養。

又，本發明之研磨裝置，亦可由上述的第1研磨部及第2研磨部之任一方所構成。

實施例1

使用本發明之研磨裝置，可研磨工件之邊部(稜部)。作為工件，可使用長度70mm、寬度40mm、厚度0.8mm之長方形的鹼石灰玻璃(soda lime glass)。可藉由研磨該板狀玻璃之上面及下面的八邊而形成精加工面(S1等，第2圖)。在研磨中，研磨帶單元之研磨面的長邊軸線，係可對研磨軸線傾斜10度(θ=10°)。又，研磨面，係對鉛垂面傾斜45度(α=45°)。如此可藉由板狀玻璃之一個邊部與研磨面抵接，工件單元沿著研磨軸線擺動並使板狀玻璃與研磨面相對移動來進行研磨。C面研磨之研磨量係設為50μm，且為了設為固定的研磨量，可藉由研磨帶之表面所含的研磨粒徑，來調節板狀玻璃之往復次數(1次往復=1次通過)。研磨面係平行於研磨軸線，而研磨帶並未行走。又，一邊對研磨面供應小量的水一邊進行研磨。

其他的實施例1之研磨條件，係如以下所述。

研磨條件(1邊)

玻璃之往復運動的行程長度(L)：150mm

研磨帶之寬度：30mm

研磨帶之按壓力(推力)：15N

作為研磨帶，係可使用GC(綠色金剛砂(green carborundum))#4000(SiC：平均研磨粒徑3μm)，而作為墊構件，係使用蕭氏A硬度30的發泡樹脂墊。板狀玻璃之往復次數為21次通過。

實施例2

在實施例2之製造方法中，作為研磨帶，係使用GC#6000(平均研磨粒徑2μm)。板狀玻璃之往復次數為24次通過。其他的條件係與實施例1同樣。

實施例3

在實施例3之製造方法中，作為研磨帶，係使用GC#10000(平均研磨粒徑0.5μm)。作為墊構件，係可使用蕭氏A硬度80的橡膠板及蕭氏A硬度30的發泡樹脂板。板狀玻璃之往復次數為31次通過。其他的條件係與實施例1同樣。

比較例1

在比較例1之製造方法中，作為研磨帶，係使用GC#1000(平均研磨粒徑16μm)。板狀玻璃之往復次數為7次通過。其他的條件係與實施例1同樣。

比較例2

在比較例2之製造方法中，作為研磨帶，係使用GC#2000(平均研磨粒徑9μm)。板狀玻璃之往復次數為11次通過。其他的條件係與實施例1同樣。

比較例3

在比較例3之製造方法中，作為研磨帶，係使用GC#3000(平均研磨粒徑5μm)。板狀玻璃之往復次數為17次通過。其他的條件係與實施例1同樣。

比較例4

在比較例4之製造方法中，使用將網格大小#1000之鑽石研磨粒(平均粒徑14μm至22μm)進行金屬黏結的磨石500。如第11圖所示，可藉由配置磨石與板狀玻璃之主表面(上面及下面)的稜部，且使磨石旋轉，來進行稜部之倒角研磨。

如上述精加工研磨後的實施例、比較例之平均表面粗糙度Ra及粗糙度曲線的最大谷深Rv，係顯示於以下之表1。平均表面粗糙度Ra及最大谷深Rv係藉由表面粗糙計(製品名New View5000：Zygo公司製)所測定。

藉由實施例1至3之製造方法，可獲得被研磨部分形成高精度之精加工面(平均表面粗糙度Ra：1.7nm至11.5nm、最大谷深Rv：32nm至162nm)的板狀玻璃。往復通過次數為20次至30次左右，且研磨速度也充分。取決於比較例之製造方法的板狀玻璃之精加工面，多為最大谷深超過1000nm者。

實施例、比較例之精加工面的放大照片係顯示於第12圖。左側為數位顯微鏡(digital microscope)(製品名VHX500：KEYENCE公司製)之光學照片，右側為表面粗糙度計(製品名New View5000：Zygo公司製)之光學照片。其中(A)為比較例1之精加工面，(B)為比較例2之精加工面，(C)為實施例1之精加工面，(D)為實施例3之精加工面。

比較例之(A)、(B)，係表面之凹凸多且不足作為精加工面之表面性狀。實施例(C)、(D)，係成為沒有凹凸或傷痕的高精度之精加工面，且邊緣部之 直線性亦為優異。藉由使用研磨帶，精加工面係具有曲面。

第13圖係以比較例4之製造方法所得的板狀玻璃之精加工面的放大照片。在表面有研磨痕(輪痕(wheel mark))，可看到很多的傷痕。藉由以磨石進行研磨，精加工面係未被形成曲面。

測定實施例、比較例之各板狀玻璃的邊緣強度(MPa)。所謂邊緣強度，係指玻璃之端緣部的強度。邊緣強度，係基於室溫彎曲強度試驗方法(JIS R1601)，使用市售的四點彎曲試驗機來測定。邊緣強度試驗(四點彎曲)之方法係示意性顯示於第14圖。以負荷夾具間隔為10mm、支撐夾具間隔為30mm、負荷速度為5 mm/min之條件進行試驗。

表1係記載著試驗各10片的實施例、比較例之板狀玻璃，且將所得的邊緣強度予以平均所得的值。藉由本發明之研磨裝置，使用表面包含細微之研磨粒的研磨帶來研磨端緣部且形成精加工面的板狀玻璃，係可以大幅地減低精加工面之平均表面粗糙度Ra及最大谷深Rv值，結果與先前的磨石之加工相較，邊緣強度可以提高三倍以上。如此，本發明之板狀玻璃，因邊緣強度顯著提高，故而在使用該板狀玻璃之製品的製程中，可以預防板狀玻璃因機械應力或熱衝擊而破損。又，在板狀玻璃組入於製品之後亦不容易破損，且可以提高製品的可靠度。

實施例4

使用本發明之研磨裝置，研磨板狀玻璃之角部。該板狀玻璃，係使用事先藉由磨石施予預定之R形狀加工(粗研磨)者。可使用與實施例1相同的研磨帶。壓力為1N，往復次數為5次通過。

實施例5

研磨並未施予粗研磨的(毛片)板狀玻璃之角部。研磨帶，係在以D#600(30μm)施予R形狀加工(粗研磨)之後，使用與實施例1相同的研磨帶。

即便是在實施例4、5中，亦可獲得高精度之精加工面(平均表面粗糙度Ra：約1.5nm至12nm、最大谷深Rv：約30nm至165nm)。

只要未脫離本發明之思想及態樣仍能夠進行各式各樣的修正，此為該發明所屬技術領域中具有通常知識者所知。因而，當然本發明之態樣只不過是例示，而非限定本發明之範圍。

1‧‧‧研磨裝置

20‧‧‧工件搬運單元

W12‧‧‧工件

Wf‧‧‧流動方向

50‧‧‧工件置放台2

2‧‧‧基座

40‧‧‧第2研磨部

30‧‧‧第1研磨部

10‧‧‧工件置放台1

W‧‧‧工件

Claims (21)

1. 一種研磨裝置，係用以使用研磨帶來研磨工件之周緣部的研磨裝置，其特徵為，包含：第1研磨部，其係具有水平的第1研磨軸線，用以研磨前述工件之周緣部之直線的被研磨部分；以及第2研磨部，其係具有水平的第2研磨軸線，用以研磨前述工件之周緣部之非直線的被研磨部分，前述第1研磨部，係包含：第1工件單元，其係用以保持前述工件；以及第1研磨帶單元，其係用以夾隔著前述第1研磨軸線而與前述第1工件單元相對向地配置第1研磨帶之至少一部分的表面，前述第2研磨部，係包含：第2工件單元，其係用以保持前述工件；以及第2研磨帶單元，其係用以夾隔著前述第2研磨軸線而與前述第2工件單元相對向地配置第2研磨帶之至少一部分的表面，在前述第1研磨部中，前述所配置的第1研磨帶之表面係劃分為第1研磨面，可藉由前述直線的被研磨部分與前述第1研磨面相接觸並在前述第1研磨軸線相對移動進行研磨，在前述第2研磨部中，前述所配置的第2研磨帶之表面係劃分為第2研磨面，可藉由前述非直線的被研磨部分與前述第2研磨面相接觸並在前述第2研磨軸線相對移動進行研磨。
2. 如申請專利範圍第1項所述的研磨裝置，其中，前 述工件係由板狀玻璃所構成，在前述第1研磨部中，前述直線的被研磨部分與前述第1研磨面，係以將前述板狀玻璃之周緣部之直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為200nm以下、且最大谷深Rv為20nm以下的方式相對移動，在前述第2研磨部中，前述非直線的被研磨部分與前述第2研磨面，係以將前述板狀玻璃之周緣部之非直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第1工件單元，係包含：第1工件保持台，其係用以保持前述工件；以及擺動手段，其係用以使前述第1工件保持台沿著前述第1研磨軸線擺動。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第2工件單元，係在水平的基座上，包含：X方向可動載置台，其係設置成能夠移動於水平方向且與前述第2研磨軸線呈垂直之方向(X方向)；及Y方向可動載置台，其係設置成能夠移動於與前述第2研磨軸線呈平行之方向(Y方向)，且一體地具有朝向X方向伸長的溝槽部；以及第2工件保持台，其係藉由一體地設置於前述X方向可動載置台之第1鉛垂軸而能夠旋轉地被水平支撐，前述第2工件保持台，係具有：第2鉛垂軸，其係從 該第2工件保持台之表面垂直地伸長，且能夠滑動地位於前述Y方向可動載置台之前述溝槽部內，前述工件係由前述第2工件保持台所保持，前述非直線的被研磨部，係藉由前述第1鉛垂軸及前述第2鉛垂軸之移動，一邊進行迴旋擺頭運動一邊沿著前述第2研磨軸線擺動。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第1研磨帶單元，係具有用以使前述第1研磨面朝向水平方向且與前述第1研磨軸線呈垂直之方向移動的第1研磨帶移動手段，藉此，前述直線的被研磨部分與前述第1研磨面可以在前述第1研磨軸線抵接，前述第2研磨帶單元，係具有用以使前述第2研磨面朝向水平方向且與前述第2研磨軸線呈垂直之方向移動的第2研磨帶移動手段，藉此，前述非直線的被研磨部分之至少一部分與前述第2研磨面可以在前述第2研磨軸線抵接。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第1研磨帶單元，係包含：用以使前述第1研磨面之長邊軸線，傾斜於前述第1研磨軸線的第1傾斜手段，前述第2研磨帶單元，係包含：用以使前述第2研磨面之長邊軸線，傾斜於前述第2研磨軸線的第2傾斜手段。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其 中，前述第1研磨帶單元，係包含：用以使前述第1研磨面，以前述第1研磨軸線為中心旋動的第1旋動手段，前述第2研磨帶單元，係包含：用以使前述第2研磨面，以前述第2研磨軸線為中心旋動的第2旋動手段。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第1工件單元，係包含用以使前述工件朝向水平方向且與前述第1研磨軸線呈垂直之方向移動的工件移動手段。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第1工件單元，係包含：用以將前述工件，按壓並予以固定、及/或吸附並予以固定的第1工件固定手段，前述第2工件單元，係包含：用以將前述工件，按壓並予以固定、及/或吸附並予以固定的第2工件固定手段。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述的研磨裝置，其中，前述第1研磨帶單元，係包含用以使前述第1研磨帶行走的第1研磨帶行走手段，前述第2研磨帶單元，係包含用以使前述第2研磨帶行走的第2研磨帶行走手段。
11. 一種研磨裝置，係用以使用研磨帶來研磨工件之周緣部之直線的被研磨部分，且具有水平之研磨軸線的研磨裝置，其特徵為，包含：工件單元，其係用以保持前述工件；以及 研磨帶單元，其係用以夾隔著前述研磨軸線而與前述工件單元相對向地配置研磨帶之至少一部分的表面，前述所配置的研磨帶之表面係劃分為研磨面，可藉由前述直線的被研磨部分與前述研磨面相接觸並在前述研磨軸線相對移動進行研磨。
12. 如申請專利範圍第11項所述的研磨裝置，其中，前述工件係由板狀玻璃所構成，前述工件單元，係包含：工件保持台，其係用以保持前述工件；以及擺動手段，其係用以使前述工件保持台沿著前述研磨軸線擺動，前述直線的被研磨部分與前述研磨面，係以將前述板狀玻璃之周緣部之直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動。
13. 如申請專利範圍第11或12項所述的研磨裝置，其中，前述研磨帶單元，係包含：研磨帶移動手段，其係用以使前述研磨面朝向水平方向且與前述研磨軸線呈垂直之方向移動，藉此，前述直線的被研磨部分與前述研磨面可以抵接在前述研磨軸線；及傾斜手段，其係用以使前述研磨面之長邊軸線，傾斜於前述研磨軸線；以及旋動手段，其係用以使前述研磨面，以前述研磨軸線為中心旋動。
14. 如申請專利範圍第11或12項所述的研磨裝置，其中，前述工件單元，係包含用以使前述工件朝向水平方向且與前述研磨軸線呈垂直之方向移動的工件移動手段。
15. 一種研磨帶，其特徵為：使用於申請專利範圍第11至14項中任一項所述的研磨裝置。
16. 一種研磨裝置，係用以使用研磨帶來研磨工件之周緣部之非直線的被研磨部分，且具有水平之研磨軸線的研磨裝置，其特徵為，包含：工件單元，其係用以保持前述工件；以及研磨帶單元，其係用以夾隔著前述研磨軸線而與前述工件單元相對向地配置研磨帶之至少一部分的表面，前述所配置的研磨帶之表面係劃分為研磨面，可藉由前述非直線的被研磨部分與前述研磨面相接觸並在前述研磨軸線相對移動進行研磨。
17. 如申請專利範圍第16項所述的研磨裝置，其中，前述工件係由板狀玻璃所構成，前述工件單元，係在水平的基座上，包含：X方向可動載置台，其係設置成能夠移動於水平方向且與前述研磨軸線呈垂直之方向(X方向)；及Y方向可動載置台，其係設置成能夠移動於與前述研磨軸線呈平行之方向(Y方向)，且一體地具有朝向X方向伸長的溝槽部；以及工件保持台，其係藉由一體地設置於前述X方向可動 載置台之第1鉛垂軸而能夠旋轉地被水平支撐，前述工件保持台，係具有：第2鉛垂軸，其係從該工件保持台之表面垂直地伸長，且能夠滑動地位於前述Y方向可動載置台之前述溝槽部內，前述工件係由前述工件保持台所保持，前述非直線的被研磨部，係藉由前述第1鉛垂軸及前述第2鉛垂軸之移動，一邊進行迴旋擺頭運動一邊沿著前述研磨軸線擺動，前述非直線的被研磨部分與前述研磨面，係以將前述板狀玻璃之周緣部之非直線的被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下的方式相對移動。
18. 一種研磨帶，係使用於申請專利範圍第16或17項所述的研磨裝置，且藉由樹脂黏結劑將研磨粒黏著固定於基材薄膜所成的研磨帶，其特徵為：前述研磨粒之粒徑，係在0.2μm以上、3μm以下之範圍。
19. 一種研磨方法，係使用申請專利範圍第11項所述的裝置，以提高由板狀玻璃所構成的工件之強度之方式來研磨該工件之周緣部的方法，其特徵為，是由研磨步驟所構成，該研磨步驟，係使用研磨帶來研磨前述工件之周緣部之直線的被研磨部分，且將前述被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以 下，前述研磨帶，係藉由樹脂黏結劑將研磨粒黏著固定於基材薄膜所成，前述研磨粒之粒徑，係在0.2μm以上、3μm以下之範圍。
20. 一種研磨方法，係使用申請專利範圍第16項所述的裝置，以提高由板狀玻璃所構成的工件之強度之方式來研磨該工件之周緣部的方法，其特徵為，是由研磨步驟所構成，該研磨步驟，係使用研磨帶來研磨前述工件之周緣部之非直線的被研磨部分，且將前述被研磨部分，形成平均表面粗糙度Ra為20nm以下、且最大谷深Rv為200nm以下，前述研磨帶，係由基材及藉由黏結劑樹脂黏著固定於該基材的研磨粒所構成，前述研磨粒之粒徑，係在0.2μm以上、3μm以下之範圍。
21. 一種板狀玻璃，其特徵為：藉由申請專利範圍第19或20項之研磨方法來研磨周緣部之至少一部分。