TW201328818A - 玻璃板之研磨裝置 - Google Patents

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Shotaro Watanabe
Tatsuhiko Kai
Yutaka Fukuhara
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Abstract

本發明係提供一種玻璃板之研磨裝置。本發明之研磨裝置10中使用之研磨墊26係軟質樹脂之聚胺基甲酸酯製，且A硬度為80以上，密度為0.7 g/cm3以上。又，研磨墊26A係硬度為90以下，密度為0.9 g/cm3以下。藉此，根據本發明之研磨裝置10，由於可藉由兼具平坦化能力與抑制劃痕能力之研磨墊26來研磨玻璃板G，故而可縮短僅具備抑制劃痕能力之後段之研磨墊之精密研磨步驟中耗費之加工時間。因此，根據研磨裝置10，與先前之研磨裝置相比，可明顯提昇玻璃板G之研磨效率。

Description

玻璃板之研磨裝置
本發明係關於一種玻璃板之研磨裝置。
於專利文獻1、2等中揭示有利用藉由使熔融玻璃流入熔融錫浴上而製造玻璃板之浮式法之玻璃板之製造裝置。又，自先前亦已知有將由浮式法製造之玻璃板研磨成液晶顯示器或電漿料顯示器等FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用玻璃基板之研磨裝置。
由浮式法製造之玻璃板係於其表面存在微小之凹凸或起伏(3~30 mm之間距，且最大高度為0.3 μm之起伏)、及劃痕，而此種微小之凹凸或起伏、及劃痕成為對圖像造成扭曲或色差之原因。因此，必需藉由研磨裝置來去除微小之凹凸或起伏、及劃痕。
專利文獻3中揭示之研磨裝置係將保持於玻璃保持構件上之玻璃板抵住安裝於壓盤上之研磨墊，並且使上述壓盤及玻璃保持構件相對地移動，從而去除玻璃板之微小之凹凸或起伏。
又，於專利文獻4中，揭示有如下技術：於玻璃板之研磨步驟中包括兩個步驟，且於前段之粗研磨步驟中使用硬度較高之(70~80度)樹脂製之研磨墊對玻璃板之表面進行平滑加工，其後，於後段之精密研磨步驟中使用硬度較低之(20度)樹脂製之研磨墊，將存在於玻璃板之表面之劃痕研磨去除。即，先前之玻璃板之研磨裝置係通常實施如下 處理，即，使用硬質樹脂之研磨墊，將玻璃板之微小之凹凸或起伏之去除後，藉由使用軟質樹脂之研磨墊而提昇研磨率，將上述劃痕去除。又，於專利文獻5中揭示有硬質樹脂之研磨墊包含胺基甲酸酯，且軟質樹脂之研磨墊包含發泡胺基甲酸酯之情況。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2008-239370號公報
專利文獻2：日本專利特開2009-46366號公報
專利文獻3：WO 2007/020859號公報
專利文獻4：日本專利特開平7-244947號公報
專利文獻5：日本專利特開2009-211782號公報
然而，如先前之研磨裝置般，於使硬質樹脂之研磨墊具備平坦化能力，且使軟質樹脂之研磨墊具備抑制劃痕能力之情形時，即由兩個研磨墊分擔平坦化能力及抑制劃痕能力之情形時，軟質樹脂之研磨墊之劃痕去除所耗費之加工時間變長，故而存在研磨效率降低之類的問題。
本發明係鑒於上述情況而成者，其目的在於提供一種可提昇研磨效率之玻璃板之研磨裝置。
本發明為達成上述目的，而提供一種玻璃板之研磨裝置，其係藉由樹脂製之研磨墊研磨玻璃板者，其特徵在 於：上述研磨墊之樹脂之密度為0.7 g/cm3以上，且參照ISO(International Organization for Standardization，國際標準組織)7619之A硬度為80以上。
又，根據本發明，上述研磨墊之A硬度為90以下。
進而，根據本發明，上述研磨墊之樹脂之密度為0.9 g/cm3以下。
進而，又，根據本發明，上述樹脂較佳為聚胺基甲酸酯。
於研磨墊進行之玻璃板研磨中，為發揮抑制劃痕能力，例如較佳為軟質樹脂之聚胺基甲酸酯，但為發揮平坦化能力，樹脂之A硬度必需為80以上。
因此，本發明係藉由使用軟質樹脂作為研磨墊，且將該軟質樹脂之密度設為0.7 g/cm3以上，而使A硬度達到80以上。
藉此，根據本發明，由於可藉由兼具平坦化能力及抑制劃痕能力之研磨墊來研磨玻璃板，故而，可縮短僅具備抑制劃痕能力之後段之研磨墊之精密研磨步驟中耗費之加工時間。由此，根據本發明之玻璃板之研磨裝置，可提昇研磨效率。
又，由於將上述樹脂之A硬度之上限值規定為90，故抑制劃痕能力更進一步提昇。於此情形時，上述樹脂之密度之上限值為0.9 g/cm3。
再者，作為軟質樹脂但密度或A硬度之中至少一者超過上述上限值之研磨墊、以及樹脂之A硬度為80以上90以下 但密度未達0.7 g/cm3之研磨墊係藉由實驗而確認抑制劃痕能力低下。
又，本發明係關於一種玻璃板，其係經上述研磨裝置研磨而成者，且於上述玻璃板之研磨面上，深度為0.1 μm以上、寬度為2 μm以上且長度為5 μm以上之劃痕為100個以下。
進而，於上述玻璃板中，研磨前之研磨面之起伏高度為0.02 μm且起伏間距為P之玻璃板以1 μm之研磨量進行研磨時，將研磨後之研磨面之起伏高度設為H，則較佳為H/P為1.6×10-6以下。
根據本發明之玻璃板之研磨裝置，由於可藉由兼具平坦化能力與抑制劃痕能力之研磨墊來研磨玻璃板，故而可提昇研磨效率。
以下，根據隨付圖式，詳細說明本發明之玻璃板之研磨裝置之較佳實施形態。
圖1係表示實施形態之玻璃板之研磨裝置10的整體構成之立體圖。圖2係圖1所示之研磨裝置10之側視圖。
該等圖所示之研磨裝置10係將藉由浮式法而製造之玻璃板G，且使用樹脂製之研磨墊26，將例如厚度為1.1 mm以下且1邊之長度為300 mm以上之矩形之玻璃板G之表面研磨成FPD用玻璃基板所需之平坦度。即，該研磨裝置10係對存在3~30 mm之間距且最大高度為0.3 μm之起伏之玻璃 板G的研磨面進行研磨，將該起伏之最大高度降低至0.05 μm以下，並且將劃痕研磨去除，藉此，製造最佳之玻璃板作為未對圖像造成扭曲或色差之FPD用玻璃基板之裝置。
再者，上述起伏之測定方法係JIS(Japanese Industrial Standard，日本工業標準)B0601：2001中記載之方法。
又，用以使上述起伏之最大高度成為0.05 μm以下之研磨量係根據研磨墊26之硬度決定。由於研磨墊26之硬度越高，平坦化能力越高，故而若為上述研磨量，則至少可降低起伏之最大高度。又，作為研磨墊26之材料之樹脂單體之硬度越低，越可發揮抑制劃痕能力。關於研磨墊26於以下敍述。
研磨裝置10係包含研磨頭12與壓盤14。研磨頭12係包含保持玻璃板G之非研磨面之玻璃保持構件16、介隔片材18安裝著玻璃保持構件16之玻璃保持壓盤20、及安裝有玻璃保持壓盤20之載具22。由載具22固定旋轉軸24，且藉由使旋轉軸24以作為其軸心之自轉軸P1為中心進行旋轉，而使研磨頭12進行自轉，並且藉由使旋轉軸24以公轉軸P2為中心進行公轉，而使研磨頭12進行自轉及公轉。
又，載具22之空氣室23中，經由中空之旋轉軸24自氣泵(未圖示)供給壓縮空氣，且將該壓縮空氣之壓力經由玻璃保持壓盤20、片材18、及玻璃保持構件16傳遞至玻璃板G。
壓盤14係包含研磨墊26、介隔片材28安裝有研磨墊26之 研磨墊保持壓盤30，且研磨墊26之表面與玻璃板G之研磨面對向。片材28係軟質且提昇吸附保持性之樹脂製(例如聚胺基甲酸酯製造)之片材。研磨墊保持壓盤30亦可在研磨墊26之表面之面內方向上擺動。
因此，實施形態之研磨裝置10係藉由上述壓縮空氣之壓力而以均勻之壓力將玻璃板G之研磨面擠壓至研磨墊26，並且藉由使研磨頭12進行自轉及公轉而對玻璃板G之研磨面進行研磨。
再者，實施形態之研磨裝置10係例示藉由1片研磨墊26來研磨玻璃板G，並且使用壓縮空氣(加壓流體)之研磨裝置，但本發明之研磨裝置並不限於上述研磨裝置10。例如，亦可應用於排列複數個研磨墊，一面沿著排列之複數個研磨墊使玻璃板G移動，一面藉由複數個研磨墊來研磨玻璃板G之連續式研磨裝置。
研磨墊26係軟質樹脂之聚胺基甲酸酯製，且A硬度(參照ISO 7619：2004)為80以上[D硬度(參照ISO 7619)時為30以上]，密度為0.7 g/cm3以上(參照JIS K 7222：2005)。又，研磨墊26係A硬度為90以下(D硬度時為50以下)，且密度為0.9 g/cm3以下。
於研磨墊26進行之玻璃板G之研磨中，為發揮抑制劃痕能力，而較佳為軟質樹脂之聚胺基甲酸酯，但為發揮平坦化能力，必需樹脂之A硬度達到80以上。
因此，實施形態之研磨裝置10係藉由使用軟質樹脂之聚胺基甲酸酯作為研磨墊26，並將聚胺基甲酸酯之密度設為 0.7 g/cm3以上，而將A硬度提昇至80以上。
藉此，根據實施形態之研磨裝置10，由於可藉由兼具平坦化能力及抑制劃痕能力之研磨墊26研磨玻璃板G，故而可縮短僅具備抑制劃痕能力之後段之研磨墊(未圖示)之精加工研磨所耗費之加工時間。由此，根據研磨裝置10，與先前之研磨裝置相比，可明顯提昇玻璃板G之研磨效率。
又，已判明藉由將研磨墊26之樹脂之A硬度之上限值規定為90，而使抑制劃痕能力更進一步提昇。於此情形時，上述樹脂之密度之上限值為0.9 g/cm3。
即，作為軟質樹脂但密度或A硬度之中至少一者超過上述上限值之研磨墊係藉由下述實驗而確認抑制劃痕能力低下。又，同樣地，樹脂之A硬度為80以上90以下但密度未達0.7 g/cm3之研磨墊係藉由下述實驗而確認抑制劃痕能力低下。
雖例示了聚胺基甲酸酯作為軟質樹脂之材料，但並未特別限定，可例示胺基甲酸酯、發泡聚胺基甲酸酯。
以下，表示試驗例。
圖3係表示樣品No.1~18之發泡聚胺基甲酸酯製造之研磨墊之密度及A硬度、以及各樣品之藉由研磨墊之研磨而產生於玻璃板G之表面之劃痕個數之清單之表，圖4係表示樣品No.1~18之密度與A硬度之相關性之表。基於該等表說明實施形態之研磨墊26之優異性。
評價對象之玻璃板G係實質上不含鹼性成分之玻璃板，且其尺寸係長邊為470 mm，短邊為370 mm，厚度為0.7 mm。
研磨墊之大小係直徑為1690 mm之圓形，且於其表面形成有將研磨漿料供給至研磨墊之表面之研磨漿料供給孔、及用以使研磨漿料遍佈於研磨墊整面上之槽。槽之形狀係寬度為1.5 mm，間距為4.5 mm，深度為1.5 mm。
研磨條件係研磨壓力為3 kPa，自轉速度為50 rpm，公轉速度為120 rpm，墊公轉半徑為75 mm，研磨漿料供給量為每分鐘40升。研磨漿料係將利用水將氧化鈰分散而成之分散液。
與實施形態之研磨墊26對應之樣品係稱作軟質樹脂墊之No.14~18之研磨墊。即，No.14之研磨墊之A硬度為86.6，密度為0.8 g/cm3，No.15之研磨墊之A硬度為85.4，密度為0.8 g/cm3，No.16之研磨墊之A硬度為84.7，密度為0.8 g/cm3，No.17之研磨墊之A硬度為85.5，密度為0.7 g/cm3，No.18之研磨墊之A硬度為86.0，密度為0.8 g/cm3。
與此相對，稱作硬質墊之No.1~5之研磨墊係僅具備平坦化能力，且於先前之研磨裝置中用於粗研磨步驟者。即，No.1之研磨墊之A硬度為96.1，密度為1.1 g/cm3，No.2之研磨墊之A硬度為96.8，密度為1.0 g/cm3，No.3之研磨墊之A硬度為96.1，密度為0.9 g/cm3，No.4之研磨墊之A硬度為94.2，密度為0.9 g/cm3，No.5之研磨墊之A硬度為95.0，密度為1.0 g/cm3。
又，稱作軟質墊之No.6、7之研磨墊係僅具備抑制劃痕 能力，且於先前之研磨裝置中用於精密研磨步驟者。即，No.6之研磨墊之A硬度為37.4，密度為0.5 g/cm3，No.7之研磨墊之A硬度為60.0，密度為0.6 g/cm3。
進而，稱作中等彈性墊之No.8~13之研磨墊係A硬度處於實施形態之研磨墊26之A硬度之範圍(80以上90以下)內，但密度未達0.7 g/cm3(0.5~0.6 g/cm3)之研磨墊。即，No.8之研磨墊之A硬度為88.8，密度為0.5 g/cm3，No.9之研磨墊之A硬度為86.6，密度為0.5 g/cm3，No.10之研磨墊之A硬度為88.8，密度為0.5 g/cm3，No.11之研磨墊之A硬度為82.9，密度為0.5 g/cm3，No.12之研磨墊之A硬度為84.3，密度為0.5 g/cm3，No.13之研磨墊之A硬度為89.8，密度為0.6 g/cm3。
根據作為實施形態之研磨墊26之No.14~18之研磨墊，因A硬度為80以上，故具備平坦化能力，並且因密度為0.7 g/cm3以上0.9 g/cm3以下，故如圖3之表所示，殘留於研磨後之玻璃板G之表面上之劃痕之個數為72、79、48、70、91個，劃痕之個數為100個以下。
與此相對，殘留於由No.1~5之硬質墊研磨之玻璃板G之表面上之劃痕個數為634、10000、10000、178、214個。由此，上述硬質墊雖具備平坦化能力，但不具備抑制劃痕能力。
又，殘留於由No.6之軟質墊研磨之玻璃板G之表面上之劃痕個數為3個。由此，不具備平坦化能力之上述軟質墊具備抑制劃痕能力。
進而，殘留於由No.8~11、13之中等彈性墊研磨之玻璃板G之表面上之劃痕個數為442、1516、528、114、514個。由此，上述中等彈性墊雖具備平坦化能力，但不具備抑制劃痕能力。
如上所述，判明A硬度為80以上90以下且密度為0.7 g/cm3以上0.9 g/cm3以下之實施形態之研磨墊26兼具平坦化能力及抑制劃痕能力。
繼而，一面參照圖5，一面對研磨墊之平坦化能力之評價方法進行說明。
玻璃板之表面之起伏高度/起伏間距之比率越低，研磨墊之平坦化能力越高。
此處，對起伏高度/起伏間距之比率之計算方法進行說明。以1 μm之研磨量對研磨前之研磨面之起伏高度為0.02 μm且起伏間距為P之玻璃板進行研磨時，若將研磨後之研磨面之起伏高度設為H，則起伏高度H相對於起伏間距P之比率成為H/P。圖6之表係將470 mm×370 mm尺寸之玻璃板之一片中之劃痕個數與H/P之關係總結所得者。
根據圖6之表，可知軟質墊係H/P之比率高於其他，故而平坦化能力較低，但劃痕個數少於其他。可知硬質墊係H/P之比率低於其他，故而平坦化能力較高，但劃痕個數多於其他。可知中等彈性墊與相當於本發明之研磨墊之軟質樹脂墊相比，H/P之比率大致相同，但劃痕個數明顯較多。又，軟質樹脂墊之H/P之比率係H/P為1.6×10-6以下1.3×10-6以上，高於一部分硬質墊但低於軟質墊。
由此，判明相當於本發明之研磨墊之軟質樹脂墊與軟質墊相比，平坦化能力較高，且與硬質墊相比，平坦化能力較低，但可大幅度地削減劃痕個數。
再者，本說明書中記載之所謂「劃痕」係指深度為0.1 μm以上、寬度為2 μm以上且長度為5 μm以上者。
本申請案係基於2011年12月2日提出申請之日本專利申請2011-264901者，其內容以參照之形式取入至此。
10‧‧‧研磨裝置
12‧‧‧研磨頭
14‧‧‧壓盤
16‧‧‧玻璃保持構件
18‧‧‧片材
20‧‧‧玻璃保持壓盤
22‧‧‧載具
23‧‧‧空氣室
24‧‧‧旋轉軸
26‧‧‧研磨墊
28‧‧‧片材
30‧‧‧研磨墊保持壓盤
G‧‧‧玻璃板
P1‧‧‧自轉軸
P2‧‧‧公轉軸
圖1係表示應用實施形態之研磨墊之研磨裝置的整體構成之立體圖。
圖2係圖1所示之研磨裝置之側視圖。
圖3係表示樣品No.1~18之研磨墊之密度、A硬度之清單之表。
圖4係表示樣品No.1~18之密度與A硬度之相關性之表。
圖5係用以說明研磨墊之平坦化能力之評價方法之說明圖。
圖6係將特定尺寸之玻璃板之一片中之劃痕個數與H/P之關係總結所得之表。
10‧‧‧研磨裝置
12‧‧‧研磨頭
14‧‧‧壓盤
16‧‧‧玻璃保持構件
18‧‧‧片材
20‧‧‧玻璃保持壓盤
22‧‧‧載具
23‧‧‧空氣室
24‧‧‧旋轉軸
26‧‧‧研磨墊
28‧‧‧片材
30‧‧‧研磨墊保持壓盤
G‧‧‧玻璃板
P1‧‧‧自轉軸
P2‧‧‧公轉軸

Claims (4)

  1. 一種玻璃板之研磨裝置，其係藉由樹脂製之研磨墊來研磨玻璃板者，其特徵在於：上述研磨墊之樹脂之密度為0.7 g/cm3以上，且參照ISO 7619之A硬度為80以上，上述研磨墊之A硬度為90以下，上述研磨墊之樹脂之密度為0.9 g/cm3以下。
  2. 如請求項1之玻璃板之研磨裝置，其中上述樹脂係聚胺基甲酸酯。
  3. 一種玻璃板，其係由如請求項2之玻璃板之研磨裝置研磨而成者，且於上述玻璃板之研磨面上，深度為0.1 μm以上、寬度為2 μm以上且長度為5 μm以上之劃痕為100個以下。
  4. 如請求項3之玻璃板，其中以1 μm之研磨量對研磨前之研磨面之起伏高度為0.02 μm且起伏間距為P之玻璃板進行研磨時，將研磨後之研磨面之起伏高度設為H，則H/P為1.6×10-6以下。
TW101145118A 2011-12-02 2012-11-30 玻璃板之研磨裝置 TW201328818A (zh)

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