WO2017009893A1

WO2017009893A1 - 基板の製造方法

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Publication number: WO2017009893A1
Application number: PCT/JP2015/069873
Authority: WO
Inventors: 淳大澤; 英雄白石
Original assignee: 株式会社タイテックソリューションズ
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2017-01-19

Abstract

基板の曲げ強度を向上することができるとともに、生産効率を上げることができる基板の製造方法を提供すること。　接着性を有する介設体２３を介し複数の板状体２２同士を積層して板状積層体２０を形成する積層工程と、板状積層体２０を切断して板状体２２と介設体２３とが交互に露出する切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有する基板積層体２１を形成する切断工程と、切断面に残留する傷を超音波加工により除去して成形する成形工程と、成形された基板積層体２１を、板状体２２を溶かし、介設体２３をほとんど溶かさない浸漬液７２に浸漬して成形された基板積層体３１を仕上げる浸漬加工工程と、仕上げられた基板積層体３１から介設体２３を除去して基板１０を分離する分離工程と、を備える。

Description

基板の製造方法

　本発明は、電子機器の表示素子を保護するためのカバーガラス等の基板の製造方法に関する。

　テレビ、ノートパソコン、カーナビゲーション、携帯電話、電子手帳、及びＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器の表示装置、タッチパネルには、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＯＥＬＤ）、電界発光ディスプレイ（ＥＬＤ）、電界放出ディスプレイ(ＦＥＤ)、及びプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等の表示素子が使用され、該表示素子と対向させて保護用のカバーガラス等の基板を設置して、表示素子を保護している。

　近年、これら電子機器の薄型化、高機能化にともない、カバーガラスも薄肉化し、かつその形状も複雑化している。しかしながら、カバーガラスは、硬質で脆いため複雑な形状を加工するのが困難であり、しかもカバーガラスの薄肉化にともないその加工がますます困難となっている。

　従来、薄肉かつ複雑な形状を有するカバーガラスを効率良く製造する方法が知られている。たとえば、多数の板ガラス同士の間に剥離可能な接着剤により一体的に固着してなる板ガラス積層体を形成する積層工程、該板ガラス積層体を小ブロックに切断して分割ガラスブロックを形成する切断工程、該分割ガラスブロックの外周端面を機械加工により製品形状に加工してカバーガラス積層体を形成する成形工程、該カバーガラス積層体から接着剤を除去してカバーガラスを分離する分離工程を経て、カバーガラスが製造される（特許文献１）。

　特許文献１の技術においては、板ガラス同士を接着剤を介して積層、切断し、ブロック状にした状態で外周の機械加工を行うので、板ガラスの厚さが薄くても容易に機械加工することができる。しかしながら、特許文献１の技術によって製作されたカバーガラスにあっては、回転する切削工具を分割ガラスブロックに押圧しながら外周端面を加工するため、加工面にマイクロクラックを多く含むダメージ層が形成されてしまうことがある。このようなダメージ層が残存したカバーガラスは使用中に力が加わると、マイクロクラック部に応力集中してカバーガラスが破損してしまう虞がある。

　このような、特許文献１の問題を解決するカバーガラスの製造方法として、たとえば、特許文献１の積層工程、切断工程、成形工程、分離工程に加え、前記成形工程の後に端面及び介在面の鏡面化を行う鏡面化処理工程と、介在面の形成を行う介在面形成工程とを異なるエッチング処理装置を用いて２段階のエッチング処理を行い、ダメージ層やシャープエッジを除去したカバーガラスを製造する方法が開示されている（特許文献２）。ここで、「介在面」とはカバーガラスの主表面と端面との間のエッジをいう。

　しかしながら、特許文献２のエッチング工程にあっては、異なるエッチング処理装置や異なるエッチング液を用意して、異なる条件で処理する必要があり、作業や工程の管理が複雑となり、製造時間も長くなっていた。

特開２００９－２５６１２５号公報（第３－４ページ）国際公開第２０１３／１３７３２９号（段落００４２）

　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、基板の曲げ強度を向上することができるとともに、生産効率を上げることができる基板の製造方法を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明の基板の製造方法は、
　接着性を有する介設体を介し複数の板状体同士を積層して板状積層体を形成する積層工程と、
　前記板状積層体を切断して前記板状体と前記介設体とが交互に露出する切断面を有する基板積層体を形成する切断工程と、
　前記切断面に残留する傷を超音波加工により除去して成形する成形工程と、
　成形された前記基板積層体を、前記板状体を溶かし、前記介設体をほとんど溶かさない浸漬液に浸漬して前記成形された前記基板積層体を仕上げる浸漬加工工程と、
　仕上げられた前記基板積層体から前記介設体を除去して基板を分離する分離工程と、
を備えることを特徴としている。
　この特徴によれば、超音波加工の微小振動によって基板積層体の切断面に加える力を最小限に抑え、切断面に残留する傷をほとんど残すことなく成形できるので、１段階の浸漬加工工程で切断面を滑らかに仕上げることができ、延いては基板の曲げ強度を向上することができる。

　本発明の基板の製造方法は、
　前記浸漬加工工程は、前記基板積層体を挟持する挟持手段によって挟持した状態で浸漬することを特徴としている。
　この特徴によれば、浸漬液に浸漬している最中に基板積層体の基板同士のずれを防止できる。

　本発明の基板の製造方法は、
　前記浸漬加工工程は、前記基板積層体を前記挟持手段によって挟持した状態で回動することを特徴としている。
　この特徴によれば、基板積層体を回動させることで切断面に残留する傷の除去を効率よく行うことができる。

　本発明の基板の製造方法は、
　前記浸漬加工工程は、前記基板積層体の外周縁部に前記挟持手段によって挟持されない非挟持領域を形成し、該非挟持領域内へ前記浸漬液を浸透させて前記板状体の面取りを行うことを特徴としている。
　この特徴によれば、基板積層体の非挟持領域は挟持手段による挟持力が加わらないので、浸漬液が浸透して面取りを行うことができる。

　本発明の基板の製造方法は、
　前記挟持手段は、前記基板積層体を挟持する力を調整する挟持力調整手段を有し、前記浸漬加工工程は、前記面取り形状に応じて前記挟持力調整手段を調整することを特徴としている。
　この特徴によれば、基板積層体を挟持する力を調整することで面取り形状を調整することができる。

（ａ）は本発明に係る基板製造方法により製造されたガラス基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。実施例のガラス基板の製造工程を示す図である。ガラス板積層体の切断工程を説明する図である。切断工程後のガラス基板積層体の斜視図である。成形工程後のガラス基板積層体の斜視図である。（ａ）はガラス基板積層体を挟持手段で挟持した状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の挟持板の側面図である。浸漬加工工程を説明する斜視図である。（ａ）は浸漬加工工程前の加工面の状態を示す図、（ｂ）は浸漬加工工程中の加工面の状態を示す図、（ｃ）は浸漬加工工程後の加工面の状態を示す図である。面取り形状を説明するための図である。

　本発明に係る基板の製造方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

　図１は、本発明に係る基板の製造方法により製作された本発明の基板としての携帯機器のガラス基板１０の一例を示す。ガラス基板１０は、例えばテレビ、ノートパソコン、カーナビゲーション、携帯電話、電子手帳、及びＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器の表示装置、タッチパネルに使用される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＯＥＬＤ）、電界発光ディスプレイ（ＥＬＤ）、電界放出ディスプレイ(ＦＥＤ)、及びプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等の表示素子を保護するカバーガラスとして設置される。

　ガラス基板１０は、透明な板ガラス（強化板ガラス、素材板ガラス、透明導電膜付きガラス基板、電極や回路が形成されたガラス基板等）、サファイア基板、石英基板、プラスチック基板、フッ化マグネシウム基板等からなる。

　ガラス基板１０の板厚ｔは特に限定されないが、カバーガラスが組み付けられる各種機器の軽量化、機器の薄型化の観点から、通常は、０．５ｍｍ前後であることが好ましい。しかし、本発明に係る基板の製造方法は、０．０１ｍｍから１５ｍｍのガラス基板に対しても適用することができる。

　ガラス基板１０の外形形状は、組み込み対象となる携帯機器に応じて適宜設定される。たとえば、図１（ａ）に示されるように、ガラス基板１０は平面視略矩形で、レシーバやマイク等の音声入出力用の開口１６や、携帯機器の操作部等を配置するための平面視略半円状の切欠き凹部１７が形成される。

　また、ガラス基板１０は、平面視略矩形の一対の主表面１１ａ、１１ｂと、一対の主表面１１ａ、１１ｂの外周縁部に対して略直角に形成される端面１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、主表面１１ａと端面１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとの間に形成された第１面取り部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、主表面１１ｂと端面１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとの間に形成された第２面取り部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと、開口１６の開口壁１６ｃと一対の主表面１１ａ、１１ｂとの間に形成された第３面取り部１６ａ、１６ｂと、切欠き凹部１７の切欠き壁１７ｃと一対の主表面１１ａ、１１ｂとの間に形成された第４面取り部１７ａ、１７ｂと、を有する。

　ガラス基板１０は平面視略矩形であるが、ガラス基板１０は本発明に係る基板の製造方法により製作された一例を示すものであり、矩形に限らず円形、だ円、三角形、五角形以上の多角形であってもよい。また、主表面１１ａ、１１ｂは略平行であるが、互いに傾斜した面であってもよい。さらに、開口１６、切欠き凹部１７の形状や個数も図１の形状のものに限らない。

　図２に示すように、ガラス基板１０の製造工程は、積層工程、切断工程、成形工程、浸漬加工工程、分離工程、洗浄工程、及び検査工程から主に構成される。以下、ガラス基板１０の各製造工程について説明する。

　最初に積層工程について説明する。図３に示すように、積層工程は、本発明の板状体としての板ガラス２２を本発明の介設体としての接着剤２３を介して積層して板状積層体２０を製造する工程である。積層工程は、板ガラス２２を貼り合わせる貼り合せ工程、貼り合わせた板ガラス同士の位置を調整する位置合わせ工程、接着剤２３を硬化する硬化工程の３工程から主に構成される。そして、この３工程を所定の回数繰り返して積層工程が完了する。たとえば、１０枚の板ガラス２２を積層する場合には、貼り合せ工程、位置合わせ工程、硬化工程からなる３工程を９回繰り返す。以下、貼り合せ工程、位置合わせ工程、硬化工程について説明する。なお、図３において、部材２８は板ガラス２２を保護するための保護カバーである。また、５枚の板ガラス２２が積層されているが、積層される板ガラスの枚数は５枚に限らず何枚であってもよい。

　貼り合せ工程は、板ガラス２２上に適温に管理された自然硬化型の２液混合タイプの接着剤２３を適量滴下した後、その上から別の板ガラス２２を被せ、その後ローラ等を使用し、板ガラス２２、２２の一方の側から他方の側へ連続、均等に押圧して板ガラス間の空気を追い出すものである。板ガラス２２上に接着剤２３を適量滴下する際には、コンピューターにより接着剤２３の温度、滴下量を制御して、所定の滴下パターンを描くように接着剤２３が板ガラス２２に滴下される。この所定の滴下パターンは板ガラス２２、２２の一方の側から他方の側へ連続的にローラを転がすだけで、確実に板ガラス間の空気を追い出すことができるように設計された滴下パターンである。このように、板ガラス間の空気を確実に追い出すことで、板ガラス２２、２２間を接着剤２３によってシールすることができ、板ガラス２２、２２間の残留気泡に浸漬液が浸入して板ガラス２２の損傷を防ぐことができる。

　つぎに、位置合わせ工程は、積層された板ガラス同士の位置合わせを行うもので、板ガラスにあらかじめ設けられた基準マークを一致させるように位置合わせを行うものである。そして最後に、硬化工程は、積層された板ガラス同士の位置がずれないように所定時間保持した状態で接着剤２３の硬化を行うものである。

　ここで、貼り合せ工程にて使用される接着剤２３は接着力、耐エッチング性かつ水溶性に富んだ接着剤２３を選択する必要がある。すなわち、後述する積層工程後の切断工程、成形工程においては、切断、成形時に加わる力に対し積層体を構成する各板状ガラスが動くことなく一体に保持できる程度の接着力を発揮する必要がある。また、後述する浸漬加工工程においては、板ガラスを溶解する浸漬液に浸漬されるため、浸漬液に対しては溶解・除去されない耐エッチング性に富んだ材料からなることが必要である。例えば浸漬液としてフッ化水素酸を主成分とする場合には、接着剤２３はフッ化水素酸に対して難溶性または不溶性の材料とする必要がある。さらに、分離工程においてはエッチング後のガラス積層体を温水中に浸漬して接着剤２３を軟化もしくは溶解させ、ガラス基板１０のそれぞれを互いに分離できることが必要である。

　本実施例においては、接着力、耐エッチング性かつ水溶性に富んだ接着剤２３として自然硬化型の２液混合タイプの接着剤２３を使用している。自然硬化型の２液混合タイプの接着剤２３は、エッチング液に対してはほとんど溶解・除去されず、温水中においては容易に軟化、溶解するので、ガラス基板１０を製造する接着剤２３として適している。なお、接着剤２３は、積層工程の貼り合せ工程、位置合わせ工程の最中に接着剤２３が硬化しないような接着剤を選定している。

　つぎに、切断工程について説明する。

　積層工程により製作された板状積層体２０を受け台に固定し、図３に示される切断線２９ａ、２９ｂに沿って積層方向に切断し、図４に示される基板積層体２１を形成する。基板積層体２１は、分割方法は特に制限はないが、ダイヤモンドディスク、超硬合金ディスクからなる円板カッターなどによって加工助剤を使用して加工する。なお、切断工程後の基板積層体２１は、板ガラス２２の切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと接着剤２３とが交互に露出した面が形成される。板ガラス２２の切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄには切断時に加わる力によりマイクロクラックが多数存在するダメージ層が形成されてしまうため、後述される成形工程によるダメージ層の除去が可能な程度に、基板積層体２１はガラス基板１０（図１参照）の最終寸法よりも若干大きく切断される。

　つぎに、成形工程について説明する。

　受け台に基板積層体２１（図４参照）を固定し、板ガラス２２と接着剤２３とを同時に超音波加工により成形加工を行う。図５は成形工程後の積層ガラス基板３１を示すもので、成形ガラス基板３２と接着性材料層３３とが最終形状のガラス基板１０に近い形に成形される。なお、切断工程後の基板積層体２１の切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ（図４参照）には小さな欠けやマイクロクラックが多数存在するダメージ層が形成されてしまう。そこで、成形工程では超音波振動により駆動されるツールによって切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのダメージ層を除去する。

　超音波振動によって駆動されるツールは被加工部に与える力を小さくできるので、被加工部に与えるダメージを小さくすることができる。すなわち、ツールによる被加工部の加工量δは、ツールの被加工部への加工荷重Ｗとツールの被加工部に対する平均速度Ｖとの積に比例する。ここで、平均速度Ｖ＝λν（λ：超音波の振幅、ν：超音波の振動数）である。よって、ツールが被加工部を加工する量は、（式１）にて表すことができる。
　　δ＝ｋＷλν（ｋは定数）（式１）
と表すことができる。

　板ガラス２２のマイクロクラック発生量は、ツールの移動量と加工荷重Ｗの積にほぼ比例する。しかし、超音波加工のツール移動量は超音波の振幅λに依存するので非常に小さく抑えることができる。また、（式１）において、加工荷重Ｗを小さくしても、超音波の周波数νを上げることで、実用的な範囲で加工量δを大きくすることができる。しかも、超音波加工を使用すると、ツールの移動量に相当する振幅λと加工荷重Ｗの積を極めて小さくできるため、板ガラス２２のマイクロクラック発生量を最小にすることができる。特にツールの超音波の振幅λ、加工荷重Ｗをほぼ一定にして、周波数νを変化させて、被加工部に与えるダメージを最小にして仕上げることができる。

　なお、成形工程の初期においては、切断工程により切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ（図４参照）に生じた小さな欠けやマイクロクラックを効率よく除去するため、ツールメッシュを粗仕上（粗加工）の場合#２３５から上仕上（仕上加工）の場合#１２００へと段階的に変更して、さらにツールの回転数及び送り速度を調整して仕上げる。そして、超音波加工を利用して、切断面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに残ったマイクロクラックを除去する。最終仕上げとして、ツールを超音波振動させずにかつ超音波振動させるときよりも高速回転させる加工をするとより効率的にマイクロクラックを除去することができる。なお、超音波加工は、積層ガラス基板３１の加工面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄをほぼ最終形状に仕上げるだけでなく、孔部３６、切欠き凹部３７もほぼ最終形状に仕上げることができる。

　つぎに、浸漬加工工程について説明する。

　成形工程において加工面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ（図５参照）のダメージ層をほぼ除去することができるが、わずかにマイクロクラックが残ることがある。そこで、浸漬加工工程においては、成形工程にて除去できずに加工面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに残ったマイクロクラックのさらなる除去と加工面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの仕上げを行う。

　図６に示されるように、成形工程後の積層ガラス基板３１（図５）は挟持手段６０によって挟持される。挟持手段６０は、略矩形形状を有する一対の保持板６１、６２、該保持板６１、６２の４隅に配設された連結棒６４、６４、…、積層ガラス基板３１を挟持する挟持板６６、６７、該挟持板６６、６７が積層ガラス基板３１を挟持する挟持力を調整するための挟持力調整手段６３から主に構成される。

　図６（ｂ）に示されるように、挟持板６６、６７は、積層ガラス基板３１の大きさより若干小さく構成され、積層ガラス基板３１の外周縁部は挟持板６６、６７によって押圧されない非挟持領域６９が外周縁部全周に亘ってほぼ均等に設けられている。後述するように、非挟持領域６９は、浸漬加工工程において浸漬液が浸透する可能な領域となり、一方、挟持板６６、６７が積層ガラス基板３１を挟持する挟持領域６８は浸漬液がほとんど浸透しない領域となる。

　また、挟持力調整手段６３は、挟持板６６、６７が積層ガラス基板３１を挟持する挟持力を調整するために使用される。挟持力調整手段６３は、一対の挟持片６３ａ、６３ｂ、該挟持片６３ａ、６３ｂが挟持板６６、６７を介して積層ガラス基板３１を挟持する。挟持片６３ａ、６３ｂが挟持板６６、６７を介して積層ガラス基板３１を挟持する力は、角度調整部材６３ｃの設定角度で所望の値に調整することができる。挟持力調整手段６３によって、積層ガラス基板３１を挟持する力を調整することで、後述するようにガラス基板１０の第１面取り部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと第２面取り部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（図１参照）の面取り角度を変えることができる。

　図７に示されるように、挟持力調整手段６３によって積層ガラス基板３１を挟持する力を調整した後、浸漬装置７０内で浸漬加工工程を行う。浸漬装置７０は、浸漬液７２、該浸漬液を貯蔵する浸漬槽７１、浸漬槽７１の上部と下部に接続され、浸漬槽７１内に連通する連通管７３、該連通管７３の途中に配設されたフィルタ７４及び循環ポンプ７５、浸漬液７２の温度を所定の温度に調整するためのヒータ７６ａ、ヒータ温度を制御する制御装置７６ｂを備えた温度調整手段７６、積層ガラス基板３１を挟持した挟持手段６０を浸漬液７２内で回動させる回動手段７７から主に構成される。

　挟持力調整手段６３によって積層ガラス基板３１は所定の力で挟持され、浸漬槽７１内の浸漬液７２に浸漬された状態で、回動手段７７によって積層軸周りに往復回動される。浸漬液７２は、フッ化水素酸と硫酸との混合物で、積層ガラス基板３１の加工面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、孔部３６の加工面３６ａ、切欠き凹部３７の加工面３７ａを溶解して、該加工面に残されたマイクロクラックの除去又は加工面の円滑化、若しくはマイクロクラックの除去及び加工面の平滑化を行う。溶解により生じた溶解化合物は連通管７３を通りフィルタ７４にて分離され、溶解化合物が除去された浸漬液７２はポンプによって浸漬槽７１に戻される。なお、浸漬加工工程においては、浸漬液の温度は温度調整手段７６によって所定の温度に保持される。浸漬液による溶解速度を速めたい場合には浸漬液の温度を４０℃程度に保持し、浸漬液による溶解速度を遅くしたい場合には浸漬液の温度を２０℃程度に保持する。また、浸漬加工工程において、積層ガラス基板３１を加工面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに常に未反応の浸漬液７２が供給されるように、回動手段７７によって積層方向軸Ｘ周りに往復回動される。

　このように構成された浸漬装置７０で浸漬された使用した積層ガラス基板３１の表面状態の変化について説明する。

　図８は、浸漬加工工程における積層ガラス基板３１の加工面３２ｂ（図５）の表面形状が、浸漬液による溶解によりどのように変化するかを示す図である。成形ガラス基板３２の他の加工面３２ａ、３２ｃ、３２ｄ、孔部３６の加工面３６ａ、切欠き凹部３７の加工面３７ａも浸漬液と接触するが、加工面３２ｂの表面形状の変化とほぼ同じであるため、積層ガラス基板３１の他の加工面３２ａ、３２ｃ、３２ｄ、孔部３６の加工面３６ａ、切欠き凹部３７の加工面３７ａについては説明を省略する。

　図８（ａ）に示されるように、積層ガラス基板３１は成形ガラス基板３２、３２、…と接着性材料層３３、３３、…とが交互に一体に密着された状態、挟持手段６０の挟持板６６、６７によって挟持されているので、成形ガラス基板３２と接着性材料層３３との密着面には浸漬液は浸入しない。一方、成形ガラス基板３２の加工面３２ｂ、３２ｂ、…は浸漬液７２と接触して溶解、成形される。

　図８（ａ）は、浸漬加工工程開始前の積層ガラス基板３１の表面を示すもので、成形ガラス基板３２、３２、…と接着性材料層３３、３３、…とが交互に一体に密着された状態で積層され、成形ガラス基板３２の加工面３２ｂ、３２ｂ、…及び接着性材料の加工面３３ｂ、３３ｂ、…は超音波加工によってほぼ平坦な面に成形されている。積層ガラス基板３１は所定の組成に調製した浸漬液内で所定の回動量（例えば±９０°）、回動時間（例えば、３分間）回動される。初期の浸漬加工工程では、図８（ｂ）のように加工面３２ｂはほぼ均等に溶解、平滑化される。その結果、加工面３２ｂに残ったマイクロクラック等が除去され、ほぼ凹凸のない良好な面が形成される。一方、接着性材料層３３、３３、…は、ほとんど浸漬液７２に溶解されない。このため加工面３２ｂ、３２ｂ、…は接着性材料層３３、３３、…の間に沈み込むように溶解、平滑化される。なお、積層ガラス基板３１を回動しないと、接着性材料層３３、３３、…の間に溶解反応物が滞留してしまい、浸漬液７２による加工面３２ｂ、３２ｂ、…の溶解が進行しなくなる。そこで、積層ガラス基板３１を回動することによって、加工面３２ｂ、３２ｂ、…が常に未反応の浸漬液と接触するようにしている。

　図８（ｂ）に示されるように、加工面３２ｂはほぼ均等に溶解される。そして溶解が進むにつれて、接着性材料層３３、３３、…がオーバーハングされた片持ち梁状態となり、接着性材料層３３、３３、…の先端が浸漬液７２の流動により徐々に振動するようになる。そして、成形ガラス基板３２、３２、…と接着性材料層３３、３３、…との間に浸漬液７２が徐々に浸透するようになり、成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇも徐々に溶解される。

　さらに、浸漬処理が進行すると、図８（ｃ）に示されるように、成形ガラス基板３２の加工面３２ｂ、３２ｂ、…はさらに平らに溶解、成形され、接着性材料層３３、３３、…が片持ち梁の長さが長くなる。すると接着性材料層３３、３３、…の先端の振動はさらに大きくなり、成形ガラス基板３２、３２、…と接着性材料層３３、３３、…との間にさらに浸漬液が浸透して、成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇ、Ｇ、…の溶解がさらに進み、エッジ部Ｇ、Ｇ、…は緩やかな角度で、滑らかに面取りされたような状態となる。このように、成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇが滑らかに面取りされたような状態になると、成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇに残ったマイクロクラックも除去され、エッジ部Ｇ、Ｇ、…の欠けも防止でき、素手で触った感触も良好となる。

　このように、挟持板６６、６７は、積層ガラス基板３１の大きさより若干小さく構成され、積層ガラス基板３１の外周縁部は挟持板６６、６７によって押圧されない非挟持領域６９を設けることで、成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇ、Ｇ、…に緩やかな角度で、角のない滑らかな面取りを形成できる。

　つぎに、分離工程について説明する。

　分離工程は、浸漬処理工程後の積層ガラス基板３１を挟持手段６０から取外し、成形ガラス基板３２、３２、…を１枚ずつ剥離して分離する工程である。一体に積層された成形ガラス基板３２、３２、…と接着性材料層３３、３３、…を温水（約８０～９０℃）に浸漬すると、接着性材料層３３、３３、…は軟化、溶解して、積層ガラス基板３１を１枚ごとのガラス基板１０（図１）に分離することができる。

　この後、ガラス基板１０を洗浄処理、検査工程を経て、図１に示されるガラス基板１０が完成する。

　以上の工程により製作されたガラス基板１０に対して、ＪＩＳ－Ｒ１６０１に準じた４点曲げ試験により破壊荷重を測定して、ガラス基板の４点曲げ強度を求めた。評価サンプル数は１０枚である。表１において、ｇ／ｆは、ガラス基板１０の厚さ方向の面取り部寸法ｆとガラス基板１０の主表面１１ａ、１１ｂに沿った方向の面取り部寸法ｇとの比を示す（図９参照）。

　表１には比較例として、積層工程、切断工程、成形工程、浸漬加工工程、分離工程を経て製作されたよりガラス基板の４点曲げ強度も示した。比較例１においては、成形工程は従来のグラインダ加工による仕上げ、浸漬工程は非挟持領域を設けない挟持手段で積層ガラス基板の全体を挟持して、角部ｇ／ｆ≒１となるようにしたものである。また比較例２は、成形工程は従来のグラインダ加工による仕上げ、浸漬工程は非挟持領域を設けた挟持手段で積層ガラス基板を挟持して、角部がＲ形状になるようにしたもの（図８（ｂ）の状態）である。

　表１に示されるように、本実施例の４点曲げ強度は最大値１１０４Ｍｐａ、最小８００Ｍｐａ、平均値１００４ＭＰａであり、本実施例による試験片は、従来のものに比較して２０％以上４点曲げ強度が向上している。また、ｇ／ｆを約１程度から大きくなるにつれて４点曲げ強度は高くなるが、ｇ／ｆが約１．５程度で最大となり、さらにｇ／ｆが２に近づくにつれて低下する傾向にある。

　つぎに、挟持手段６０の挟持力調整手段６３によって、積層ガラス基板３１を挟持する力を調整したときの効果について説明する。

　挟持手段６０の挟持力調整手段６３によって、積層ガラス基板３１を挟持する力を調整すると、図８（ｂ）、（ｃ）に示す成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇ、Ｇ、…への浸漬液７２の浸透状態が変化するため、エッジ部Ｇ、Ｇ、…の面取り角度を変えることができる。ここで、積層ガラス基板３１を挟持する力＝Ｐｇ（面圧）×Ａｇ（ガラス基板の面積）としたとき、積層ガラス基板３１を挟持したときの面圧Ｐｇをガラス許容面圧Ｐａの３５％～５５％程度とすると、ｇ／ｆは１．５～２程度となり、面圧Ｐｇをガラス許容面圧Ｐａの７０％～８５％程度とすると、ｇ／ｆは１．０～１．２程度となる。このように、挟持力調整手段６３によって、積層ガラス基板３１を挟持する力を調整することで、成形ガラス基板３２、３２、…のエッジ部Ｇ、Ｇ、…の面取り角度を変えることができる。

　なお、面取り部の形状は、面取り部の先端に平坦部を確保した形状に形成する。このように平坦部を確保することで、シャープエッジとならない面取り部に構成でき、面取り部の先端の欠け、ワレを防止することができ、素手で触った感触も良好となる。また、ガラス基板１０の厚さがｔ＝０．０１～０．２ｍｍの極薄の場合、ｆ／ｇ＝０．００１～０．２、特に０．００５～０．０８とするのが好ましい。このようにすることで、極薄のガラス基板に面取りを設けても、面取り部の先端に平坦部を確保した状態で、緩やかな面取りを形成でき、素手で触った感触も滑らかにすることができる。

　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

　例えば、前記実施例では、基板はガラス板であったが、樹脂板であってもよい。また、接着剤２３は自然硬化型の２液混合タイプのものを使用したが、接着力、耐エッチング性かつ水溶性に富んだものであれば紫外線硬化型の接着剤、あるいは粘着性シートを使用してもよい。また、浸漬液として、フッ化水素酸と硫酸の混合液を使用しているが、ガラス板や樹脂板を溶解、成形できるものであれば他の浸漬液を使用してもよい。

　また、挟持手段６０の挟持板６６、６７は、積層ガラス基板３１の大きさより若干小さく構成して、積層ガラス基板３１の外周縁部は挟持板６６、６７によって押圧されない非挟持領域６９を設けたが、マイクロクラックの層を除去するだけであれば挟持板６６、６７と積層ガラス基板３１の大きさを同じにしたり、挟持板６６、６７を積層ガラス基板３１より大きくして浸漬加工工程を行ってもよい。

１０　　　　　　　　　　　　　　ガラス基板（基板）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ　面取り部
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ　面取り部
２０　　　　　　　　　　　　　　板状積層体
２１　　　　　　　　　　　　　　基板積層体
２２　　　　　　　　　　　　　　板ガラス（板状体）
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ　切断面
２３　　　　　　　　　　　　　　接着剤（介設体）
６０　　　　　　　　　　　　　　挟持手段
６３　　　　　　　　　　　　　　挟持力調整手段
６９　　　　　　　　　　　　　　非挟持領域
７２　　　　　　　　　　　　　　浸漬液

Claims

　接着性を有する介設体を介し複数の板状体同士を積層して板状積層体を形成する積層工程と、
　前記板状積層体を切断して前記板状体と前記介設体とが交互に露出する切断面を有する基板積層体を形成する切断工程と、
　前記切断面に残留する傷を超音波加工により除去して成形する成形工程と、
　成形された前記基板積層体を、前記板状体を溶かし、前記介設体をほとんど溶かさない浸漬液に浸漬して前記成形された前記基板積層体を仕上げる浸漬加工工程と、
　仕上げられた前記基板積層体から前記介設体を除去して基板を分離する分離工程と、
を備えることを特徴とする基板の製造方法。
　前記浸漬加工工程は、前記基板積層体を挟持する挟持手段によって挟持した状態で浸漬することを特徴とする請求項１に記載の基板の製造方法。
　前記浸漬加工工程は、前記基板積層体を前記挟持手段によって挟持した状態で回動することを特徴とする請求項２に記載の基板の製造方法。
　前記浸漬加工工程は、前記基板積層体の外周縁部に前記挟持手段によって挟持されない非挟持領域を形成し、該非挟持領域内へ前記浸漬液を浸透させて前記板状体の面取りを行うことを特徴とする請求項２または３に記載の基板の製造方法。
　前記挟持手段は、前記基板積層体を挟持する力を調整する挟持力調整手段を有し、前記浸漬加工工程は、前記面取り形状に応じて前記挟持力調整手段を調整することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の基板の製造方法。