专利名称：玻璃板的研磨方法
技术领域：
本发明涉及玻璃板的研磨方法。
背景技术：
专利文献1、2等公开了采用通过使熔融玻璃流入熔融锡浴上来制造玻璃板的浮法的玻璃板的制造装置。并且，以往还公知有将采用浮法制造的玻璃板研磨成液晶显示器或等离子体显示器等FPD (Flat Panel Display :平板显示器)用玻璃基板的研磨装置。采用浮法制造的玻璃板，在其表面存在微小的凹凸或波纹(在3 30mm程度的间距内，最大高度为0.3 程度的波紋)，而这种微小的凹凸或波纹是导致图像变形或色相不均性的原因。因此，需要通过研磨将微小的凹凸或波纹除去。专利文献3中公开的研磨装置，在安装于研磨工具保持平台的研磨工具上，抵接被玻璃保持部件保持的玻璃板，并且使研磨工具保持平台和玻璃保持部件相对地移动，将玻璃板的微小的凹凸或波纹除去。现有技术文献专利文献专利文献I :日本国特开2008-239370号公报专利文献2 :日本国特开2009-46366号公报专利文献3 W0 2007/020859号公报
发明内容
发明解决的课题现有技术尚未充分掲示如下的研磨方法将采用浮法制造的玻璃板、即表面存在微小的凹凸或波纹的玻璃板研磨成适于作为图像中无变形或色相不均性的Fro用玻璃基板的玻璃板。本发明有鉴于此而做出，其目的在于提供玻璃板的研磨方法，将采用浮法制造的玻璃板研磨成适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。本发明为了实现上述目的，提供ー种玻璃板的研磨方法，以通过使熔融玻璃流入熔融锡浴上来制造的玻璃板，且厚度为0. 7mm以下、I边长度为IOOOmm以上、杨氏模量为65GPa以上的玻璃板为研磨对象的玻璃板，通过玻璃保持部件保持上述玻璃板的非研磨面,通过研磨工具研磨该玻璃板的研磨面上存在的高度0. 3 y m以下的波纹而使该波纹降低为0. 05 y m以下，从而制造平板显示器用玻璃基板。 采用浮法制造的玻璃板，且作为Fro用玻璃基板使用的、厚度为0. 7mm以下、I边长度为IOOOmm以上、杨氏模量为65GPa以上的玻璃板，其表面(研磨面)上在3 30mm程度的间距内存在最大高度0. 3 ii m程度的波紋。因此，在本发明中，利用研磨工具对玻璃板的研磨面上存在的高度0. 3 y m以下的波纹进行研磨，使该波纹的最大高度降低为0. 05 y m以下。由此，能够制造适于作为图像中不会产生变形或色相不均性的Fro用玻璃基板的玻璃板。本发明的上述研磨工具，优选A硬度为20以上，D硬度为99以下，厚度为I. 0
2.5mm,厚度分布为±0. 05mm以内。根据本发明，如上所述规定研磨工具的硬度、厚度、厚度分布，从而能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。本发明的上述玻璃保持部件，优选压缩率为10 70%，压缩弹性模量为70 98，A硬度为2 20，厚度为0. 3 2. 0mm，厚度分布为±0. 05mm以内。根据本发明，如上所述规定玻璃保持部件的压缩率、压缩弹性模量、硬度、厚度、厚度分布，从而能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃 板。本发明的上述玻璃保持部件，优选经由密封件安装于玻璃保持平台，该玻璃保持平台的评价长度为30mm时的波纹度曲线的最大截面高度为20iim以下。根据本发明，如上所述规定玻璃保持平台的波纹度曲线的最大截面高度，从而能够通过玻璃保持部件良好地吸收玻璃板的非研磨面上存在的波纹，因此能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。本发明的上述研磨工具，优选经由密封件安装于研磨工具保持平台，该研磨工具保持平台的评价长度为30_时的截面曲线的最大截面高度为IOOym以下。根据本发明，如上所述规定研磨工具保持平台的截面曲线的最大截面高度，从而能够抑制研磨工具的表面的波纹，因此能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成更加适于作为Fro用玻璃基板的玻璃板。本发明的上述研磨工具，优选被以一定的载荷相对于上述玻璃板按压，该载荷的偏差为平均载荷的10%以下。根据本发明，如上所述规定研磨工具相对于玻璃板的载荷，从而能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。本发明的上述研磨工具，优选在修整吋，使修整用砂轮和以包围该修整用砂轮的方式配置的无研磨能力的框架抵接于上述研磨工具来进行修整。根据本发明，通过规定的压カ将修整用砂轮和框架按压于研磨工具，利用修整用砂轮对研磨工具的表面进行磨削。此时，上述压カ集中于位于修整用砂轮的外周的框架，而框架不具有磨削能力，因此与框架接触的研磨工具的一部分表面不会被磨削。即，能够仅通过均匀施加压カ的修整用砂轮对研磨工具的表面进行磨削。由此，研磨工具的整个表面被平坦地磨削，从而能够改善利用修整用砂轮的修整。发明效果通过本发明的玻璃板的研磨方法，能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成适于作为Fro用玻璃基板的玻璃板。
图I为表示适用本发明实施方式的研磨工具的研磨装置的整体构造的立体图。图2为图I所示研磨装置的侧视图。
图3为表示现有的采用修整用砂轮的研磨工具的修整方法的示意图。图4为采用图3所示修整方法进行修整的研磨工具的俯视图。图5为表示采用本发明实施方式的修整用砂轮的修整方法的示意图。图6为采用图5所示修整方法进行修整的研磨工具的俯视图。图7为表示利用修整用水喷嘴的研磨工具的修整方法的侧视图。标号说明G :玻璃板；10 :研磨装置；12 :研磨头；14 :平台；16 :玻璃保持部件；18 :密封件；20 :玻璃保持平台；22 :帆布；23 :空气室；24 :旋转轴；26 :研磨工具；28 :密封件；30 :研磨工具保持平台；40 :修整用砂轮；42 :框架；44 :水喷嘴；46 :喷射孔；48 :清洗水
具体实施例方式以下參照附图对本发明的玻璃板的研磨方法的优选实施方式进行详细说明。图I为表示适用本发明实施方式的玻璃板的研磨方法的研磨装置10的整体构成的立体图。图2为图I所示研磨装置10的侧视图。这些图中所示的研磨装置10，是对采用浮法制造的玻璃板、例如厚度为0. 7mm以下、I边长度为IOOOmm以上、杨氏模量为65GPa以上的玻璃板G的表面(研磨面)，使用研磨工具研磨达到FH)用玻璃基板所需的平坦度的研磨装置。即，该研磨装置10是如下装置对在3 30mm程度的间距内存在最大高度为0. 3 y m程度的波纹的玻璃板G的研磨面进行研磨，使该波纹的最大高度降低为0. 05 y m以下，从而制造适于作为图像中不会产生变形或色相不均性的FPD用玻璃基板的玻璃板。并且，上述波纹的测定方法，是JIS B0031 :1982和JIS B0601 :1982记载的方法。并且，使上述波纹为0. 05 y m以下所需的研磨量根据研磨工具的硬度決定。研磨工具的硬度越高，则能够以越少的研磨量降低波紋。研磨装置10由研磨头12和平台14构成。研磨头12具有保持玻璃板G的非研磨面的玻璃保持部件16、经由密封件18安装有玻璃保持部件16的保持平台20以及安装有玻璃保持平台20的帆布22。在帆布22上固定有旋转轴24，旋转轴24以其轴心P1为中心旋转从而使研磨头12旋转，并且旋转轴24以公转轴P2为中心公转从而使研磨头12公转。并且，在帆布22的空气室23内，经由中空的旋转轴24供给压缩空气，该压缩空气的压カ经由玻璃保持平台20、密封件18以及玻璃保持部件16传递到玻璃板G。上述平台14具有研磨工具26、经由密封件28安装有研磨工具26的研磨工具保持平台30。密封件28为软质井能够提高吸附保持性的树脂制(例如聚氨酯制)的密封件。因此，本实施方式的研磨装置10，利用上述压缩空气的压カ将玻璃板G的研磨面按压于研磨工具26，并且通过使研磨头12自转、公转，对玻璃板G的研磨面进行研磨。研磨工具26优选A硬度(依据ISO 7619 :1997)为20以上，D硬度(依据ISO7619)为99以下，厚度为I. 0 2. 5mm，厚度分布为±0. 05mm以内。 当研磨工具26的A硬度不足20时，则无法减小玻璃板G的波紋，而研磨工具26的D硬度超过99则容易导致玻璃板G破裂。并且，当研磨工具26的厚度不足I. Omm吋，则无法对研磨工具26进行槽加工。特别是对于大面积的研磨工具26无法进行槽加工时，会导致磨粒分布不均匀而在玻璃板G的加工中产生问题。与此相対，当研磨工具26的厚度超过2. 5mm时，则会导致研磨工具26的变形量增大而降低玻璃板G的加工品质。并且，研磨工具26的厚度分布是除去槽加工部分的区域上的(最大厚度)-(最小厚度)。该厚度分布超过±0. 05mm吋，则会导致压カ分布增大而降低玻璃板的加工品质。这样如上所述规定研磨工具26的硬度、厚度、厚度分布，从而能够将采用浮法制造的玻璃板G研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。另ー方面，本申请发明人努力研究后，结果发现，为了使研磨后的玻璃板的波纹为
0.05 i! m以下，除了如上所述管理研磨工具26的A硬度以外，还管理玻璃保持部件16的压缩率、压缩弹性模量、A硬度、厚度以及分布，会更加有效。例如，当玻璃保持部件16的A硬度过低时，则玻璃保持部件16的耐久性降低，无法重复使用玻璃保持部件16。并且，在玻璃保持部件16的A硬度适度降低的情况下，玻璃 保持部件16能够吸收玻璃板G的非研磨面上存在的波紋，因此能够利用研磨工具26良好地研磨玻璃板G的研磨面上存在的波紋。与此相対，当玻璃保持部件16的A硬度过高吋，则会在无法通过玻璃保持部件16吸收玻璃板G的非研磨面上存在的波纹的状态下用玻璃保持部件16保持玻璃板G，利用研磨工具26对玻璃板G的研磨面进行研磨。因此，在将玻璃板G从玻璃保持部件16取下吋，玻璃板G发生回弾，其结果是有时会在玻璃板G的研磨面上残留超过0. 05 m的波紋。并且，当玻璃保持部件16的厚度分布比±0. 05mm大时，会由于玻璃保持部件16的缓冲性在玻璃板G的面内产生不均，有时会产生波纹无法均匀去除的问题。为了解决上述问题，玻璃保持部件16优选压缩率(依据JIS L1021-6 :2007附件I)为10 70%，压缩弹性模量(依据JIS L1021-6 :2007附件1，其中，初始载荷为IOOgf/cm2，最终载荷为1120gf/cm2)为70 98，A硬度为2 20，厚度为0. 3 2. 0mm，厚度分布为±0. 05mm以内。压缩率表示追随初始的玻璃板G的缓冲性，压缩弹性模量为表示重复使用时的复原程度的參数。并且，在本实施方式中，玻璃保持部件16优选为发泡聚氨酯制，但是也可以适当选择通常使用的材质的部件来使用。并且，当玻璃板G变薄吋，玻璃保持部件16的管理特别需要缩小管理范围。例如，板厚为0. 5mm以下的玻璃板G时的玻璃保持部件16，优选压缩率为10 70%，压缩弹性模量为70 98，A硬度为2 20，厚度为0. 5 I. 5mm,厚度分布为±0. 05mm以内。并且，板厚为0. 3mm以下的玻璃板G时的玻璃保持部件16，优选压缩率为10 70%，压缩弹性模量为70 98，A硬度为2 20，厚度为0. 7 I. 2mm，厚度分布为±0. 05mm以内。如上所述规定玻璃保持部件16的压缩率、压缩弹性模量、A硬度、厚度、厚度分布，从而能够将采用浮法制造的玻璃板G研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。另ー方面，已判明存在如下情况即使对玻璃保持部件16进行管理，在玻璃保持平台20的波纹度曲线的最大截面高度过高的情况下，也无法通过玻璃保持部件16良好地吸收玻璃板G的非研磨面上存在的波紋，无法将玻璃板G的研磨面的波纹研磨至0. 05 ii m以下。为了解决上述问题，优选对于经由密封件18安装玻璃保持部件16的玻璃保持平台20的表面，使评价长度为30mm时的波纹度曲线的最大截面高度为20iim以下。
如上所述规定玻璃保持平台20的波纹度曲线的最大截面高度，从而能够通过玻璃保持部件16良好地吸收玻璃板G的非研磨面上存在的波紋，因此能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。并且已判明，即使对研磨工具26进行管理，在研磨工具保持平台30的截面曲线的最大截面高度过高的情况下，也会在研磨工具26的表面产生较大的波紋，无法将玻璃板G的研磨面的波纹研磨至0. 05 ii m以下。
为了解决上述问题，优选对于经由密封件28安装研磨工具26的研磨工具保持平台30的表面，使评价长度为30_时的截面曲线的最大截面高度为100 ii m以下。如上所述规定研磨工具保持平台30的截面曲线的最大截面高度，从而能够抑制研磨工具26的表面的波紋，因此能够将采用浮法制造的玻璃板研磨成更加适于作为FH)用玻璃基板的玻璃板。另外，波纹度曲线的最大截面高度记载于JIS B0601 2001o波纹度曲线的最大截面高度以测定长度30mm、A C = 0. 8mm的測定条件采用株式会社东京精密制的沙富考姆(商品名サーフコム)“1400-D64，，进行測定。并且，将玻璃板G的研磨面相对于研磨工具26按压的载荷的偏差，优选为平均载荷的10%以下。如上所述规定研磨工具26相对于玻璃板G的载荷，从而能够将采用浮法制造的玻璃板G研磨成更加适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板。并且，作为载荷分布的測定手段，可以采用尼塔(ニッタ)株式会社制大面积压カ分布测定系统的“BIG-MAT”或“HUGE-MAT”。如上所述，根据本实施方式的研磨装置10，以采用浮法制造的玻璃板G、且厚度为
0.7mm以下、I边长度为IOOOmm以上、杨氏模量为65GPa以上的玻璃板G为研磨対象，利用玻璃保持部件16保持玻璃板G的非研磨面，利用研磨工具26研磨玻璃板G的研磨面上存在的高度为0. 3 y m以下的波紋，从而使其降低为0. 05 y m以下，来制造平板显示器用玻璃基板。由此，能够制造研磨面上存在的波纹的最大高度为0. 05 y m以下，且图像中不会产生变形或色相不均性的适于作为FPD用玻璃基板的玻璃板G。以下示出研磨规格的一例。研磨压カ2kPa 25kPa研磨浆料从研磨工具保持平台的浆料供给孔供给氧化铈水溶液研磨工具软质聚氨酯制绒面革状且表面具有流过浆料的槽(槽间距4. 5mm、槽宽
1.5mm、槽深 I I. 5mm)玻璃板的厚度0. 2mm 0. 7_玻璃板的形状I边超过IOOOmm的矩形玻璃板玻璃板的非研磨面用玻璃保持部件进行紧贴保持以上为研磨规格的一例。另外，在本实施方式的研磨装置10中，为了维持玻璃板G的研磨速率，利用含有金刚石磨粒的修整用砂轮定期地对研磨工具26的表面进行磨削，实施修整。以往，如图3的示意图所示，将与玻璃板G大致相同尺寸且为板状的修整用砂轮40安装于玻璃保持部件16。并且，通过向图I所示的帆布22的空气室23内供给的压缩空气的气压，将图3的修整用砂轮40按压于研磨工具26，对研磨工具26的表面进行磨削。此时，修整用砂轮40与玻璃板G的研磨同样地通过研磨头12的动作而自转、公转，同时对研磨工具26的表面进行磨削。在利用现有的修整用砂轮40进行磨削时，会发生上述气压集中于修整用砂轮40的边缘部分40A的现象。因此，与边缘部分40A接触的研磨工具26的表面的一部分26A比其它部分26B更多地受到磨削，因此存在无法将研磨工具26的表面整体磨削平坦的不良情况。并且，与边缘部分40A接触的上述一部分表面26A由于修整用砂轮40的自转、公转，如图4的俯视图所示在研磨工具26的表面上呈现环状。为了防止这种不良情况，在本实施方式的研磨装置10中，在修整时，如图5所示，将没有金刚石磨粒而无磨削能力的矩形的框架42如图6的俯视图所示以包围修整用砂轮40的方式安装于玻璃保持部件16。并且，通过向帆布22的空气室23内供给的压缩空气的气压，将修整用砂轮40和框架42按压于研磨工具26，利用修整用砂轮40对研磨工具26的表面进行磨削(修整)。 此时，上述气压集中于位于修整用砂轮40的外周的框架42，而框架42不具有磨削能力，因此研磨工具26的与框架42接触的部分不会被磨削。即，仅通过被均匀提供气压的修整用砂轮40对研磨工具26的表面进行磨削。由此，可将研磨工具26的表面整体磨削平坦，从而能够改善利用修整用砂轮40的修整。另外优选，不仅在研磨工具26的修整时使用框架42，还在玻璃板G的研磨时使用框架42。由此，能够在玻璃板G的研磨时防止气压集中于玻璃板G的边缘，从而能够防止玻璃板G的边缘磨削过多。作为框架42的材质，可以例示不锈钢、铁、铝、聚こ烯、聚氨酯等无研磨能力的材质。并且，在实施方式的研磨装置10中，为了维持玻璃板G的研磨速率，定期地对研磨工具26的表面进行水洗，从而实施将附着于研磨工具26的表面的研磨液中的氧化铈等残渣除去的修整。现有的水洗装置，在研磨工具26的上方配置有喷射孔朝向下侧的修整用水喷嘴。从该水喷嘴的上述喷射孔将清洗水向与研磨工具26的表面垂直的方向喷射，并且使研磨工具26和水喷嘴在水平方向上相对移动来实施研磨工具26的修整。但是，在现有的清洗装置中存在如下问题，即无法高效地将附着于研磨工具26的表面的上述残渣除去，并且无法高效地将除去的残渣冲洗到研磨工具26的系统外。为了防止这种问题，在本实施方式的研磨装置10中，如图7的侧视图所示使修整用水喷嘴44倾斜，将从喷射孔46喷射的清洗水48的喷射角度0设定为锐角。并且，使水喷嘴44和研磨工具26在水平方向上相对地往复移动，从而将附着于研磨工具26的表面的残渣除去。由此，附着于研磨工具26的表面的残渣通过倾斜喷射的清洗水48的压カ被掘出，因此可高效地除去。并且，除去的残渣通过倾斜喷射的清洗水48被高效地冲洗到研磨工具26的系统外。由此，能够改善利用水喷嘴166的修整。并且，清洗水48的喷射角度0从残渣的掘出效率和残渣的冲洗效率的观点出发优选为10 45度，更优选为30度。并且，清洗水48冲击研磨工具26时的冲击カ如果较弱则会降低残渣的除去效率，如果较高则可能损坏研磨工具26，因此优选为5 50kPa。另夕卜，研磨工具26与水喷嘴44的相対速度如果较慢则会降低研磨工具26的修整效率，如果较快则会降低残渣的除去效率，因此优选为3 20m/min。以上參照特定的实施方式对本发明详细地进行了说明，但是在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种变更或修正，这对于 本领域技术人员是显而易见的。本申请基于2011年3月I日提出的日本专利申请2011-044250，并在此引入其内容作为參照。
权利要求
1.ー种玻璃板的研磨方法，以厚度为o. 7mm以下、I边长度为IOOOmm以上、杨氏模量为65GPa以上的玻璃板为研磨对象的玻璃板， 通过玻璃保持部件保持上述玻璃板的非研磨面，通过研磨工具研磨该玻璃板的研磨面上存在的高度为0. 3 y m以下的波纹而使该波纹降低为0. 05 y m以下。
2.根据权利要求I所述的玻璃板的研磨方法，其中， 上述研磨工具的A硬度为20以上，D硬度为99以下，厚 度为I. 0 2. 5mm,厚度分布为±0. 05mm 以内。
3.根据权利要求I或2所述的玻璃板的研磨方法，其中， 上述玻璃保持部件的压缩率为10 70%，压缩弹性模量为70 98，A硬度为2 20，厚度为0. 3 2. Omm,厚度分布为±0. 05mm以内。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的玻璃板的研磨方法，其中， 上述玻璃保持部件经由密封件安装于玻璃保持平台，该玻璃保持平台的评价长度为30mm时的波纹度曲线的最大截面高度为20iim以下。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的玻璃板的研磨方法，其中， 上述研磨工具经由密封件安装于研磨工具保持平台，该研磨工具保持平台的评价长度为30_时的截面曲线的最大截面高度为100 V- m以下。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的玻璃板的研磨方法，其中， 上述研磨工具被以一定的载荷相对于上述玻璃板按压，该载荷的偏差为平均载荷的10%以下。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的玻璃板的研磨方法，其中， 上述研磨工具在修整时，使修整用砂轮和以包围该修整用砂轮的方式配置的无研磨能力的框架抵接于上述研磨工具来进行修整。
全文摘要
本发明涉及玻璃板的研磨方法，以通过使熔融玻璃流入熔融锡浴上来制造的玻璃板、且厚度为0.7mm以下、1边长度为1000mm以上、杨氏模量为65GPa以上的玻璃板为研磨对象的玻璃板，利用玻璃保持部件保持上述玻璃板的非研磨面，利用研磨工具研磨该玻璃板的研磨面上存在的高度为0.3μm以下的波纹而使其降低至0.05μm以下，从而制造平板显示器用玻璃基板。
文档编号B24B37/26GK102653074SQ20121005223
公开日2012年9月5日 申请日期2012年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者中谷嘉孝, 城山厚, 福田真, 铃木健雄 申请人:旭硝子株式会社