JP5456942B2 - ガラス板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法及びガラス板 - Google Patents

Description

本発明は、成形されたガラス板の端面を研削する工程を含んだガラス板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法及びガラス板に関する。

フラットパネルディスプレイ等のガラス板を製造する際、成形されたガラス板を所定の大きさに切断する。ガラス板の切断では、カッターを用いた機械的な切断とレーザを用いた切断が一般的である。カッターを用いたガラス板の切断では、ガラス板に機械的に切れ目を入れて切断するため、切断された端面には、数μｍ〜１００μｍ程度の深さのクラック、例えば、ガラス板の厚さの７％から１０％まで表面から内部に延びたクラックが生成されている。このクラックは、ガラス板の機械的強度の劣化を招く。また、レーザを用いた切断では、熱応力を利用してガラス板に切れ目を入れて切断するため、切断されたガラス板の端面は鋭利で欠けやすい状態になる。そのため、切断されたガラス板の端面のクラックや、鋭利な部分は、研削及び研磨により取り除かれる。すなわち、ガラス板の機械的強度を上げ、ガラス板のカケ、ワレを防止し、後工程でのハンドリングをし易くするために、ガラス板の端面の研削及び研磨が行われる。

ガラス板の端面の加工処理として、ガラス板の端面をメタルボンドダイヤモンドホイールによって研削した後、特開２００１−２５９９７８号公報に開示されている柔軟性及び弾性を有する研磨ホイールによって研磨する面取り方法が知られている。しかし、従来の端面加工では、上記の研磨ホイールによって研磨を行っても、ガラス板の端面の微小な凹凸の除去が不十分になる場合がある。このような場合、ガラス板の端面の微小な凹凸にガラス粉等のパーティクルが詰まると、後の工程でこの凹凸に詰まったパーティクルが、後工程における処理中にガラス板の表裏面である主表面に付着して、ガラス板の品質を低下させる原因となる。さらに、ガラス板の端面の凹凸が十分に低減されない場合、ガラス板の機械強度が低下することがある。また、ガラス板の製造方法において、ガラス板の生産性を向上させるには研削速度を上昇させることも必要である。

本発明は、ガラス板の製造量を確保しつつ、ガラス板の端面の凹凸を従来よりも低減させるガラス板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法、およびガラス板を提供する。

本発明の一態様は、ガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス板の端面を研削する工程と、
研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含む。
前記ガラス板の端面を研削する工程は、
砥粒を第１の結合剤で固めた第１の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第１の研削工程と、
前記第１の研削工程の後、砥粒を前記第１の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第２の結合剤で固めた第２の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第２の研削工程と、を有する。
また、本発明の他の一態様は、ガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス板の端面を研削する工程と、
研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含む。
前記ガラス板の端面を研削する工程は、
砥粒を第１の結合剤で固めた第１の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第１の研削工程と、
前記第１の研削工程の後、砥粒を前記第１の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第２の結合剤で固めた第２の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第２の研削工程と、を有し、
前記ガラス板を搬送しながら前記第１の研削工程、前記第２の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
前記第２の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第１の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である。

好ましくは、前記第１の結合剤は金属結合剤であり、前記第２の結合剤は樹脂結合剤である。

前記第１の研削工程において、前記ガラス板の端面は、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが１０μｍ以上かつ１８μｍ以下になるように研削され、前記第２の研削工程において、前記ガラス板の端面は前記最大高さRmaxが４μｍ以上かつ８μｍ以下になるように研削される、ことが好ましい。

また、前記ガラス板を研磨する工程において、前記ガラス板の端面は最大高さRmaxが４μｍ未満になるように研磨されることが好ましい。

好ましくは、前記第１の研削工程における前記ガラス板の端面の研削量が、４０μｍ以上かつ６０μｍ以下であり、前記第２の研削工程における前記ガラス板の端面の研削量が、１０μｍ以上かつ３０μｍ以下である。

その際、前記研磨工程は、前記研削工程により研削された前記ガラス基板の端面の形状を実質的に変化させることなく研磨することが好ましい。
また、前記研磨工程は、前記研削工程により研削された端面を鏡面加工することが好ましい。

好ましくは、前記ガラス板を搬送しながら前記第１の研削工程、前記第２の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
前記第２の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第１の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である。

その際、前記第１の研削ホイールが前記ガラス板と接触する点における前記第１の研削ホイールの回転方向は、前記ガラス板の搬送方向と逆の方向であり、前記第２の研削ホイールが前記ガラス板と接触する点における前記第２の研削ホイールの回転方向は、前記ガラス板の搬送方向と同じ方向であることが好ましい。

前記ガラス板の搬送速度は、例えば、１０ｍ／分以上である。
前記第２の研削工程における前記ガラス板の搬送速度は例えば１５ｍ／分以上である。

前記第１の研削ホイール及び前記第２の研削ホイールの砥粒はダイヤモンド砥粒であり、
前記第１の研削ホイールの砥粒の粒度が、前記第２の研削ホイールの砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗いことが好ましい。

また、前記ガラス板を研磨する工程において、前記ガラス板の端面を研磨する研磨ホイールの結合剤は発泡弾性体材料であり、砥粒はＳｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃、又はＣｅＯ₂から選ばれる一種以上の材質により形成されていることが好ましい。

前記ガラス板は、フラットパネルディスプレイの表示装置の基板、あるいは、電子機器の表示画面のカバーガラスに用いられ、前記ガラス板は、ダウンドロー法又はフロート法により成形されることが好ましい。

また、本発明の他の一態様は、前記ガラス板の製造方法により製造されたガラス板である。当該ガラス板は、
前記ガラス板の端面の断面形状は曲率のついた凸形状に形成され、前記ガラス板の端面の、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが４μｍ未満であり、JIS B 0601-1982で規定される算術平均粗さRaが０．０６μｍ以下である。

さらに、本発明のさらに他の一態様は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス基板の端面を研削して前記端面を曲率のついた凸形状に研削する工程と、
研削後の前記ガラス基板の端面を実質的に形状変化させることなく研磨する工程と、
を含む。
前記ガラス基板の端面を研削する工程は、
砥粒を第１の結合剤で固めた第１の研磨ホイールを用いて、前記ガラス基板の端面をＪＩＳＢ０６０１−１９８２で規定される最大高さRmaxが１０μｍ以上かつ１８μｍ以下になるよう研削する第１の研削工程と、
前記第１の研削工程の後、砥粒を前記第１の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第２の結合剤で固めた第２の研削ホイールを用い、前記第２の研削ホイールによる研削量が１０μｍ以上かつ３０μｍ以下となるように研削する第２の研削工程と、
を有する。

また、前記ガラス基板の厚さは、０．２５ｍｍ〜０．７ｍｍであることが好ましい。

上記態様のガラス板の製造方法及びガラス板によれば、ガラス板の製造量を確保しつつ、ガラス板の端面の凹凸を従来よりも低減することができる。

ガラス板の製造工程中の１ラインにおけるガラス板の端面の加工処理の流れを示す図である。 本実施形態における第１の研削ホイールと第２の研削ホイールを示す斜視図である。

以下、本発明のガラス板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法及びガラス板を、本実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態で製造されるガラス板は、特に限定されないが、例えば、携帯電子機器等の電子機器の表示画面に用いるカバーガラスや、フラットパネルディスプレイ等の表示装置のディスプレイ用ガラス基板等に好適に用いられる。

ガラス板の組成は特に限定されないが、例えば、以下の組成比率のガラス板に適用され得る。
（ａ）ＳｉＯ_２:５０〜７０質量％、
（ｂ）Ｂ_２Ｏ_３:５〜１８質量％、
（ｃ）Ａｌ_２Ｏ_３:１０〜２５質量％、
（ｄ）ＭｇＯ:０〜１０質量％、
（ｅ）ＣａＯ:０〜２０質量％、
（ｆ）ＳｒＯ:０〜２０質量％、
（ｏ）ＢａＯ:０〜１０質量％、
（ｐ）ＲＯ:５〜２０質量％（ただしＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種であり、ＲＯの含有量の合計である）、
（ｑ）Ｒ’_２Ｏ:０．２０質量％を超え２．０質量％以下（ただしＲ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種であり、Ｒ’_２Ｏの含有量の合計である）、
（ｒ）酸化スズ、酸化鉄および酸化セリウムから選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を合計で０．０５〜１．５質量％。

本実施形態では、溶解されたガラスを、ダウンドロー法により成形した後、所定の長さに裁断したガラス板を１０ｍ／分以上の搬送速度で搬送しながら、ガラス板の端面の研削及び研磨を行う。ガラスの成形方法はダウンドロー法に限定されず、フロート法などの他の方法により成形してもよい。

図１は、本実施形態のガラス板の製造方法あるいはディスプレイ用ガラス基板の製造方法の製造工程中の１ラインにおけるガラス板の端面の加工処理の流れを示す図である。以降、ガラス板及びガラス基板は特に区別しない限り、ガラス板と称する。ガラス板の端面加工処理ライン１０には、第１面取り機１２、第２面取り機１４、コーナーカット機１６、および反転機１８と、が設けられている。第１面取り機１２、反転機１８、第２面取り機１４、および、コーナーカット機１６は、搬送経路の上流側から順に配置されている。図２は、第１面取り機１２、第２面取り機１４における第１の研削ホイールと第２の研削ホイールを示す斜視図である。

図１に示すように、ガラス板Ｇを搬送しながら、第１面取り機１２において、矩形状のガラス板Ｇの短辺の端面について、搬送経路の両側に設けられた研削用のダイヤモンドホイール１２ａを用いて研削が行われる。図２に示すように、ダイヤモンドホイール１２ａは、回転軸Zの方向に、第１の研削ホイール１２ａ_１と第２の研削ホイール１２ａ_２の２段に構成されている。

第１の研削ホイール１２ａ_１は、ダイヤモンド砥粒を、鉄を含む金属系の結合剤で固めた研削ホイールである。第１の研削ホイール１２ａ_１の結合剤は第２の研削ホイール１２ａ_２の結合剤よりも硬度及び剛性が高いものが用いられる。ここで硬度とは、ショア硬さであり、剛性とは、ヤング率をいう。第１の研削ホイール１２ａ_１の結合剤が金属系であれば、例えばコバルト系、ブロンズ系などの他の金属結合剤を用いても良い。また、第２の研削ホイール１２ａ_２の結合剤よりも硬度及び剛性が高ければ、第１の研削ホイール１２ａ_１の結合剤としてセラミックス質の結合剤を用いてもよい。第１の研削ホイール１２ａ_１は、例えば、JIS R6001-1987で規定される♯３００から♯４００程度の粒度のダイヤモンド砥粒を用いることができる。本実施形態では、第１の研削ホイール１２ａ_１は、♯４００の粒度のダイヤモンド砥粒を用いる。砥粒はダイヤモンドに限らず、ＣＢＮ（ボラゾン）であっても良い。第１の研削ホイール１２ａ_１の粒度は、第２の研削ホイール１２ａ_２のダイヤモンド砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗くてもよい。

第２の研削ホイール１２ａ_２は、ダイヤモンド砥粒を、エポキシを含む樹脂系の結合剤で固めた研削ホイールである。第２の研削ホイール１２ａ_２のダイヤモンド砥粒の結合剤は第１の研削ホイール１２ａ_１の結合剤よりも硬度及び剛性が低いものが用いられる。第２の研削ホイール１２ａ_２の結合剤は第１の研削ホイール１２ａ_１の結合剤よりも硬度及び合成が低ければ、セラミックス質の結合剤を用いてもよい。第２の研削ホイール１２ａ_２の結合剤は、樹脂系であれば、例えばポリイミド系の材質であってもよい。第２の研削ホイール１２ａ_２の砥粒はダイヤモンドに限らず、ＣＢＮであっても良い。本実施形態では、第２の研削ホイール１２ａ_２は、JIS R6001-1987で規定される♯４００の粒度のダイヤモンド砥粒を用いる。
なお、第１の研削ホイール１２ａ_１の砥粒の粒度は、第２の研削ホイール１２ａ_２の砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗い、ことが研削を効率よく行う上で好ましい。

第１の研削工程では、第１面取り機１２において、ガラス板Ｇが図１の矢印で示される搬送方向に搬送され、第１の研削ホイール１２ａ_１の、図２に点線で示される研削溝Ｗによってガラス板Ｇの端面が研削される。第１の研削ホイール１２ａ_１は、ガラス板Ｇの端面を、所定の研削量、研削する。これにより、ガラス板Ｇの端面は、元の端面よりもガラス板の中央側に後退し、端面の断面形状は、第１の研削ホイール１２ａ_１の研削溝Ｗの断
面形状に対応して曲率のついた凸形状に研削される。ここで、研削量とは、研削前の元の端面の位置から、研削されて後退した研削後の凸形状の端面の頂点の位置までの距離である。すなわち、ガラス板Ｇの端面がガラス板Ｇの主表面と平行な方向に研削された量である。第１の研削ホイール１２ａ_１によるガラス板Ｇの研削量は、例えば４０μｍから６０μｍまでの範囲内である。第１の研削工程におけるガラス板Ｇの搬送速度は、生産性を確保する観点から１０ｍ／分以上であることが好ましい。本実施形態では、ガラス板Ｇの搬送速度は１０ｍ／分である。

第１の研削工程では、ガラス板Ｇの端面のJIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが、少なくとも１０μｍ以上かつ１８μｍ以下、より好ましくは１３μｍ以上かつ１４μｍ以下になるように、ガラス板Ｇの端面が研削される。また、ガラス板Ｇの端面のJIS B 0601-1982で規定される算術平均粗さRaは、例えば０．５μｍ程度になる。

その後、図２に示すように、ダイヤモンドホイール１２ａは、第２の研削ホイール１２ａ_２の研削溝Ｗがガラス板Ｇの端面の位置に対応するように、回転軸Zの方向に移動する。第２の研削工程において、ガラス板Ｇは、図１の矢印と逆方向に搬送され、この搬送中、第２の研削ホイール１２ａ_２の研削溝Ｗによって端面が研削される。これにより、ガラス板Ｇの端面の断面形状は、第２の研削ホイール１２ａ_２の研削溝Ｗの断面形状に対応して曲率のついた凸形状に研削される。

第２の研削ホイール１２ａ_２によるガラス板Ｇの研削量は、例えば１０μｍから３０μｍまでの範囲内である。第２の研削工程におけるガラス板Ｇの搬送速度は、生産性を確保する観点から１０ｍ／分以上であることが好ましく、１５ｍ／分以上であることがより好ましい。本実施形態では、ガラス板Ｇの搬送速度は１５ｍ／分である。第２の研削工程におけるガラス板Gの搬送速度は、第１の研削工程におけるガラス板Gの搬送速度よりも大きいことが好ましい。

第２の研削工程では、ガラス板Ｇの端面のJIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが、少なくとも４μｍ以上かつ８μｍ以下、より好ましくは６μｍ程度になるように、ガラス板Ｇの端面を研削する。また、ガラス板Ｇの端面の上記算術平均粗さRaは、例えば０．１μｍから０．２μｍ程度になる。

なお、研削ホイール１２ａの回転方向については、ガラス板Ｇと接触する点における研削ホイール１２ａの外周面の回転方向が、ガラス板Ｇの搬送方向と同じになるように設定されてもよいし、逆の方向に設定されてもよい。本実施形態では、第１の研削工程においてガラス板Ｇと接触する点における研削ホイール１２ａの外周面の回転方向が、ガラス板Ｇの搬送方向と逆の方向になり、第２の研削工程でガラス板Ｇの搬送方向と同じ方向になるように、研削ホイール１２ａを一方向に回転させている。

研磨工程では、第２の研削工程で研削されたガラスＧの端面が、搬送経路の両側に設けられた研磨ホイール１２ｂにより研磨される。研磨ホイール１２ｂは、例えば特開２００１−２５９９７８号公報に開示されているような、柔軟性及び弾性を有する樹脂結合研磨ホイールを用いることができる。この場合、樹脂結合研磨ホイールは柔軟性及び弾性を確保する点で、樹脂結合研磨ホイールの弾性係数は、例えば５０〜１００００ｋｇ／ｃｍ²であり、あるいは５００〜７０００ｋｇ／ｃｍ²であることが好ましい。また、樹脂結合研磨ホイールのショアＤ硬度は、例えば１０〜９５、あるいは４０〜８０であることが好ましく、樹脂結合研磨ホイールの密度は、例えば０．４〜２．５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。本願は、特開２００１−２５９９７８号公報を参照引用する。

樹脂結合研磨ホイールである研磨ホイール１２ｂは、例えばＳｉＣ、Ａｌ_２Ｏ_３及びＣｅＯ₂のような研磨材料に通常用いられる砥粒を柔軟性及び弾性を有する樹脂結合剤で固めたものである。研磨ホイール１２ｂの砥粒の粒度は例えば、JIS R6001-1987で規定される♯３００から♯５００程度を用いることができる。本実施形態では、研磨ホイール１２ｂの粒度は♯４００である。樹脂結合剤としては、例えばポリウレタン、ポリイミド系の結合剤を用いることができる。

研磨工程におけるガラス板Ｇの搬送速度は、生産性を確保する観点から１５ｍ／分以上であることが好ましい。本実施形態では、ガラス板Ｇの搬送速度は例えば２０ｍ／分である。なお、研磨ホイール１２ｂの回転方向については、ガラス板Ｇと接触する点における研削ホイール１２ｂの外周面の回転方向が、ガラス板Ｇの搬送方向と同じになるように、設定されてもよいし、逆の方向に設定されてもよい。本実施形態では、ガラス板Ｇと接触する点における研磨ホイール１２ｂの外周面の回転方向が、ガラス板Ｇの搬送方向と逆の方向になるように、研磨ホイール１２ｂの回転方向が設定されている。

研磨工程では、ガラス板Ｇの端面の上記最大高さRmaxが、４μｍ未満、好ましくは３．５μｍ以下になるように、ガラス板Ｇの端面を研磨する。また、ガラス板Ｇの端面の上記平均粗さRaは、例えば０．０３μｍ〜０．０６μｍ程度になる。
なお、本実施形態では、ガラス板Ｇの端面の研削と研磨とを明確に区別している。すなわち、研削とは、ガラスを削り取ることによりガラス板Ｇの端面の断面形状を所望の形状に成形する加工であり、少なくとも数μｍの研削量を伴う。したがって、研削によっては、最終的な製品となる板ガラスＧの端面の上記のような表面品位を得ることはできない。
これに対して研磨とは、ガラス板Ｇの端面の微小な凹凸をならすことで、微小な凹凸を低減又は除去し、ガラス板Ｇの端面の表面品位を向上させる加工である。したがって、研磨によってはガラス板Ｇの端面の断面形状にほとんど変化はなく、いわゆる鏡面加工と呼ばれるような表面処理を含む加工である。すなわち、研磨工程は、研削工程により研削されたガラス板Ｇの端面の形状を実質的に変化させることなく、言い換えるとガラス板Ｇの端面の形状を維持しつつ、ガラス板Ｇの端面を研磨する。
また、本実施形態では、研磨ホイール１２ｂを用いて研磨を行うが、研磨ホイール１２ｂの代わりに公知のテープ研磨技術、パッド研磨技術、ブラシ研磨技術、磁性流体仕上げ技術を用いて研磨を行うこともできる。

なお、本実施形態ではダイヤモンドホイール１２ａ及び研磨ホイール１２ｂをガラス板Ｇの搬送方向へ移動させずに端面の研削及び研磨を行うが、ガラス板Ｇを静止させ、あるいはガラス板Ｇを搬送しながら、ダイヤモンドホイール１２ａ及び／又は研磨ホイール１２ｂを移動させてガラス板Ｇの端面を研削及び研磨してもよい。

研磨後、反転機１８は、ガラス板Ｇの向きを９０度回転させて、搬送経路に沿ってガラス板Ｇを第２面取り機１４に搬送する。第２面取り機１４は、第１面取り機１２のダイヤモンドホイール１２aと同様のダイヤモンドホイール１４ａを備えている。図２に示すようにダイヤモンドホイール１４ａは、第１面取り機１２の第１の研削ホイール１２ａ_１及び第２研削ホイール１２ａ_２と同様の、第１の研削ホイール１４ａ_１及び第２の研削ホイール１４ａ_２と、を備えている。

第２面取り機１４においては、矩形状のガラス板Ｇの長辺の端面に対して、搬送経路の両側に設けたダイヤモンドホイール１４ａの第１の研削ホイール１４ａ_１により第１面取り機１２と同様の第１の研削工程が行われる。その後、矩形状のガラス板Ｇの長辺の端面に対して、第２の研削ホイール１４ａ_２により第１面取り機１２と同様の第２の研削工程が行われる。

この後、研磨工程において、搬送経路の両側に設けられた研磨ホイール１４ｂを用いて研削されたガラス板Ｇの端面の研磨が行われる。研磨ホイール１４ｂは第１面取り機１２の研磨ホイール１２ｂと同様に構成されている。この後、コーナーカット機１６にガラス板Ｇは搬送され、コーナーカット用ダイヤモンドホイール１６ａを用いてガラス板Ｇのコーナーが研削、研磨される。その後、ガラス板Ｇは、洗浄工程、検査工程を経て、製品として出荷される。

本実施形態においては、ガラス板Ｇの端面の研削を、ダイヤモンド砥粒を金属結合剤で固めたメタルボンドダイヤモンドホイールである第１の研削ホイール１２ａ_１，１４ａ_１による研削と、ダイヤモンド砥粒を熱硬化性の樹脂結合剤で固めたレジンボンドダイヤモンドホイールである第２の研削ホイール１２ａ_２，１４ａ_２による研削との二段階で行っている。

メタルボンドダイヤモンドホイールすなわち金属結合剤を用いた研削ホイールは、粒度や結合材の仕様によっては研削品位に重点をおいた研削ができ、また、研削処理能力に重点をおいた高速研削ができ、したがって、あらゆる研削仕様が設定可能である。研削処理能力に重点をおいたホイール仕様では、ガラス板を研削する処理能力が向上する分、ガラス板に対するダメージは大きくなり、表面粗さやチッピング等のガラス板の端面の品位が犠牲となる場合がある。したがって、ガラス板の端面の品位を維持しようとした場合、研削品位を重視した仕様のメタルボンドダイヤモンドホイールを使用することになる。しかし、研削品位を重視した仕様のホイールを用いて研削速度を上げると砥粒の目つぶれや目詰まりなどの頻度が高まり、研削処理能力が不足し、研削ヤケやハマカケ等の欠陥を多発させてしまうリスクが生じる。そのため、研削品位を重視した仕様のメタルボンドダイヤモンドホイールを用いた場合、生産性を維持、向上させるのは困難である。また、金属結合剤を用いた研削ホイールで研削した状態のガラス板Ｇの端面の凹凸の研磨を行ってガラス板Ｇの端面の凹凸を十分に低減させ、製品の品質を向上させるためには、研磨時間が過度に長くなることから、生産性を犠牲にせざるを得ない。

レジンボンドダイヤモンドホイールすなわち熱硬化性の樹脂結合剤を用いた研削ホイールは、金属結合剤を用いた研削ホイールと比較してクッション性に富み、柔軟性が高い。したがって、ガラス板Ｇの端面に与えるダメージを極力抑え、繊細な研削が可能である。そのため、金属結合剤を用いた研削ホイールと比較して、ガラス板Ｇの端面の表面粗さが小さくなる。

本実施形態では、メタルボンドダイヤモンドホイールによる研削として研削力に重点を置き、高速研削によって、ガラス板の端面に必要な形状を短時間で形成する。その後、レジンボンドダイヤモンドホイールによる研削によって、ガラス板Ｇの端面を、次工程の研磨で目標となる表面粗さを実現可能な所定の表面粗さになるように可能な限り高速に研削している。そして、本実施形態の研削にて得られた、従来の研削よりも高品位なガラス板の端面に対して、最終研磨を施すことで、目標とするガラス板Ｇの表面粗さ等の高品位な端面を得ることができ、かつ短時間に加工することができる。さらに、本実施形態では、上述の研削により、ガラス板Ｇの端面から経時的に発生するガラスパーティクルを抑え、ガラスパーティクルの表面への付着量を低減することができる。これにより、有機ＥＬ（Elector-Luminescence）用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）パネルディプレイや、高精細液晶向けＴＦＴパネルディプレイのパネルにおいて、密着性の低い配線/電極材料の使用も可能になる。例えば、Ａｌ系電極や、Ｃｒ、Ｍｏ電極などに比して、密着性は低いが、低抵抗のＣｕ系電極材料を使用することができる。つまり、電極材料の選択幅が広がることで、大型パネルディプレイで問題になりやすいＲＣ遅延（配線遅延）の問題を解消することができる。また、今後さらに高精細化が進む小型パネルディプレイにおいて生じうるＲＣ遅延の問題を解消することができるガラス基板を提供することができる。

本実施形態では、表面粗さの指標として上記の最大高さRmaxを用いている。ガラス板Ｇの端面の研削及び研磨においては、ガラス板Ｇの端面には微小な凹凸が形成されるが、凸部よりも凹部が支配的であると考えられる。したがって、表面粗さの指標として上記の最大高さRmaxを用いることで、極端に深い凹部が形成されないようにすることができる。これにより、ガラス板Ｇの端面の凹部に詰まるパーティクルの量を低減させ、ガラス板Ｇの表面に付着するパーティクルの量を低減させ、ガラス板Ｇの品質を向上させることができる。また、ガラス板Ｇの端面に極端に深い凹部が形成されないようにすることで、ガラス板の強度を向上させることができる。

また、第２の研削工程におけるガラス板Ｇの搬送方向が、第１の研削工程におけるガラス板Ｇの搬送方向と逆方向である。そのため、ガラス板Ｇを一方向に搬送する場合と比較して搬送ラインを短くすることができ、第１面取り機１２、第２面取り機１４等の研削装置をコンパクトにすることができる。
また、第１の研削ホイール１２ａ_１がガラス板Ｇと接触する点における第１の研削ホイール１２ａ_１の回転方向は、ガラス板Ｇの搬送方向と逆の方向である。これにより、ガラス板Ｇと第１研削ホイール１２ａ_１との速度差を上昇させ、より迅速に端面形状を加工することが可能になる。
また、第２の研削ホイール１２ａ_２がガラス板Ｇと接触する点における第２の研削ホイール１２ａ_２の回転方向は、ガラス板Ｇの搬送方向と同じ方向である。これにより、生産性を確保しつつ、ガラス板Ｇと第２の研削ホイール１２ａ_２との速度差を減少させ、より高品位な端面に加工することが可能になる。
本実施形態に用いられるガラス板の厚さは、０．２５ｍｍ〜０．７ｍｍであり、好ましくは０．３〜０．５ｍｍである。

以上説明したように、本実施形態のガラス板の製造方法によれば、生産性を確保しつつ、ガラス板Ｇの端面の凹凸を十分に低減させ、製品の品質を向上させることができる。
なお、ガラス板Ｇの端面加工処理ライン１０は、上記の構成に限定されない。例えば、第１の面取り機１２にコーナーカット機１６及び反転機１８の機能を持たせ、コーナーカット機１６及び反転機１８を省略することもできる。この場合、次の（１）から（５）を１つの面取り機において行うことができる。
（１）ガラス板Ｇを搬送方向に搬送し、コーナーカットを行った後、ガラス板Ｇの長辺の第１の研削工程を行い、さらにコーナーカットを行う。
（２）ガラス板Ｇを搬送方向と逆方向に搬送し、ガラス板Ｇの長辺の第２の研削工程を行う。
（３）ガラス板Ｇを９０°回転させる。
（４）ガラス板Ｇを搬送方向に搬送し、コーナーカットを行った後、ガラス板の短辺の第１の研削工程を行い、さらにコーナーカットを行う。
（５）ガラス板Ｇを搬送方向と逆方向に搬送し、ガラス板Ｇの短辺の第２の研削工程を行う。
なお、（４）の工程のコーナーカットは、カットする寸法が大きい場合のみ行う。コーナーカットについては、第１の研削工程で使用した第１の研削ホイール１２ａ_１を使用することができる。なお、研削を行う面取り機と、研磨を行う研磨機とを別の装置としても良い。

（実施例、比較例）
以下、上記の実施形態に基づく実施例と、本実施形態と異なる比較例について説明する。

実施例においては、上述したように、第１の研削工程、第２の研削工程、及び研磨工程を厚さ０．５ｍｍのガラス板Ｇの端面に施した。実施例と対比する比較例においては、上記の実施形態における第１の研削ホイール１２ａ_１と同様の金属結合剤を用いたダイヤモンドホイールのみを用いて研削を行った後、上述の研磨工程を行った。

実施例及び比較例に用いるダイヤモンドホイール１２ａの外径はいずれも２５０ｍｍとし、研磨ホイール１４ｂの外径はいずれも１５０ｍｍとした。また、第１の研削工程における研削ホイール１２ａの回転速度はいずれも２２９８ｒｐｍとし、第２の研削工程における研削ホイール１２ａの回転速度は３０００ｒｐｍとし、研磨工程における研磨ホイール１４ｂの回転速度はいずれも２５００ｒｐｍとした。第１の研削工程で用いるダイヤモンドホイールのダイヤモンド砥粒の粒度は、実施例においては♯４００、比較例においては♯５００とし、金属結合剤はいずれも鉄系の結合剤を用いた。第２の研削工程で用いるダイヤモンドホイールのダイヤモンド砥粒の粒度は、♯４００とし、樹脂結合剤はエポキシ系の結合剤を用いた。研磨工程で用いる砥粒はＳｉＣを用い、その粒度は♯４００とし、柔軟性及び弾性を有する樹脂結合剤はポリウレタン系の結合剤を用いた。この条件で、ガラス板の端面の研削及び研磨を行った。また、実施例では、ガラス板の搬送速度を第１の研削工程において１０ｍ／分とし、第２の研削工程において１５ｍ／分とし、研磨工程において２０ｍ／分とした。比較例では、ガラス板の搬送速度を、研削工程において７ｍ／分とし、研磨工程において研磨工程において２０ｍ／分とした。

このとき、ガラス板の端面の研削量は、実施例の第１の研削工程において４０μｍ〜６０μｍ、比較例の研削工程においては９０μｍ〜１１０μｍであった。その後、実施例で行った第２の研削工程ではガラス板の端面の研削量は、１０μｍ〜３０μｍであった。
実施例及び比較例では、その後、上記の実施形態における研磨ホイール１４ｂと同様の研磨ホイールを用いて研磨を行った。

すなわち、上記実施例では、ガラス板の端面の研削を、メタルボンドダイヤモンドホイールによる研削と、レジンボンドダイヤモンドホイールによる研削の二段階で行った後、研削後のガラス板の端面を研磨した。これに対して、上記比較例では、板ガラスの端面の研削を、メタルボンドダイヤモンドホイールによる研削のみで行った後、研削後のガラス板の端面を研磨した点で、上記の実施例と異なっている。

比較例においては、ガラス板の表裏面（主表面）に垂直な方向から端面を撮影したSide Viewの写真に欠けが見られた。また、ガラス板の表裏面に平行な方向から、５倍及び２０倍の倍率で端面を撮影したFront Viewの写真では、比較的大きな凹部が形成されていた。

実施例においては、ガラス板の表裏面に垂直な方向から端面を撮影したSide Viewの写真に欠けは見られなかった。また、ガラス板の表裏面に平行な方向から、５倍及び２０倍の倍率で端面を撮影したFront Viewでは、比較例と比較して凹部が浅く小さくなり、端面の平滑性が向上していた。

上記実施例に基づく研削及び研磨を行ったガラス板の端面のパーティクルの量と、上記比較例に基づく研削及び研磨を行ったガラス板の端面のパーティクルの量と、を測定して比較した。パーティクルの量の測定は、ガラス板の端面を、吸引器を有するパーティクルカウンターを用いて吸引することにより行った。具体的には、ガラス板の端面に、このガラス板より軟質の擦り取り部材を押し当てながらスライドさせることにより、ガラス板の端面に摩擦を加えて端面のパーティクルを擦り取り、その擦り取ったパーティクルを吸引して、パーティクルカウンタでその数を計数することにより、ガラス板端面のパーティクルを測定した。このような測定方法は、例えば特開２０１０−２３０６４６号公報に詳細に記載されている。上記実施例のサンプルでは、上記比較例のサンプルと比較して、パーティクルの量がおよそ３０％低下した。

上記実施例に基づく研削及び研磨を行ったガラス板の端面のJIS B 0601-1982に規定された算術平均粗さRaと、上記比較例に基づく研削及び研磨を行ったガラス板の端面の算術平均粗さRaと、を比較した。上記実施例のサンプルではＲａが０．０５μｍ前後であり、上記比較例のサンプルと比較して、Raがおよそ３7％低下した。なお、算術平均粗さＲａは、株式会社東京精密製、粗さ測定器、サーフコム（商品名）を用いて測定した結果である。なお、最大高さRmaxについても同様の方法で測定している。

上記実施例に基づく研削及び研磨を行ったガラス板と上記比較例に基づく研削及び研磨を行ったガラス板の曲げ強度を比較した。実施例のガラス板のサンプルにおいて、比較例のガラス板のサンプルよりも０．１％破損率が５〜１０Ｍｐａ程度向上し、ガラス板の機械的強度が向上したことが確認できた。ガラス板の曲げ強度は４点曲げ試験により測定した。

以上、本発明のガラス板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよい。

以上、本発明のガラス板の製造方法及びガラス板について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ 端面加工処理ライン
１２ 第１面取り機
１２ａ 第２面取り機
１２ａ₁，１４ａ_１ 第１の研削ホイール
１２ａ₂，１４ａ₂ 第２の研削ホイール
１２ｂ，１４ｂ 研磨ホイール
１４ 第２面取り機
１４ａ ダイヤモンドホイール
１６ コーナーカット機
１６ａ コーナーカット用ダイヤモンドホイール
１８ 反転機

Claims (18)

1. ガラス板の製造方法であって、
   ガラス板の端面を研削する工程と、
   研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含み、
   前記ガラス板の端面を研削する工程は、
   砥粒を第１の結合剤で固めた第１の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第１の研削工程と、
   前記第１の研削工程の後、砥粒を前記第１の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第２の結合剤で固めた第２の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第２の研削工程と、
   を有するガラス板の製造方法。
2. ガラス板の製造方法であって、
   ガラス板の端面を研削する工程と、
   研削後の前記ガラス板の端面を研磨する工程と、を含み、
   前記ガラス板の端面を研削する工程は、
   砥粒を第１の結合剤で固めた第１の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第１の研削工程と、
   前記第１の研削工程の後、砥粒を前記第１の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第２の結合剤で固めた第２の研削ホイールを用いて前記ガラス板の端面を研削する第２の研削工程と、を有し、
   前記ガラス板を搬送しながら前記第１の研削工程、前記第２の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
   前記第２の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第１の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である、ガラス板の製造方法。
3. 前記第１の結合剤は金属結合剤であり、前記第２の結合剤は樹脂結合剤である、
   請求項１又は２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記第１の研削工程において、前記ガラス板の端面は、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが１０μｍ以上かつ１８μｍ以下になるように研削され、
   前記第２の研削工程において、前記ガラス板の端面は前記最大高さRmaxが４μｍ以上かつ８μｍ以下になるように研削される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
5. 前記ガラス板を研磨する工程において、前記ガラス板の端面は最大高さRmaxが４μｍ未満になるように研磨される、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
6. 前記第１の研削工程における前記ガラス板の端面の研削量が、４０μｍ以上かつ６０μｍ以下であり、
   前記第２の研削工程における前記ガラス板の端面の研削量が、１０μｍ以上かつ３０μｍ以下である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
7. 前記研磨工程は、前記研削工程により研削された前記ガラス基板の端面の形状を実質的に変化させることなく研磨する、請求項６に記載のガラス板の製造方法。
8. 前記研磨工程は、前記研削工程により研削された端面を鏡面加工する、請求項６または７に記載のガラス板の製造方法。
9. 前記ガラス板を搬送しながら前記第１の研削工程、前記第２の研削工程、及び前記ガラス板を研磨する工程を行い、
   前記第２の研削工程における前記ガラス板の搬送方向が、前記第１の研削工程における前記ガラス板の搬送方向と逆方向である、
   請求項１及び請求項３〜８のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
10. 前記第１の研削ホイールが前記ガラス板と接触する点における前記第１の研削ホイールの回転方向は、前記ガラス板の搬送方向と逆の方向であり、
    前記第２の研削ホイールが前記ガラス板と接触する点における前記第２の研削ホイールの回転方向は、前記ガラス板の搬送方向と同じ方向である、
    請求項９に記載のガラス板の製造方法。
11. 前記ガラス板の搬送速度は、１０ｍ／分以上である、
    請求項９または１０に記載のガラス板の製造方法。
12. 前記第２の研削工程における前記ガラス板の搬送速度は１５ｍ／分以上である、
    請求項１１に記載のガラス板の製造方法。
13. 前記第１の研削ホイール及び前記第２の研削ホイールの砥粒はダイヤモンド砥粒であり、
    前記第１の研削ホイールの砥粒の粒度が、前記第２の研削ホイールの砥粒の粒度と等しいか又はそれよりも粗い、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
14. 前記ガラス板を研磨する工程において、前記ガラス板の端面を研磨する研磨ホイールの結合剤は発泡弾性体材料であり、砥粒はＳｉＣ、Ａｌ₂Ｏ₃、又はＣｅＯ₂から選ばれる一種以上の材質により形成されている、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
15. 前記ガラス板は、フラットパネルディスプレイの表示装置の基板、あるいは、電子機器の表示画面のカバーガラスに用いられ、
    前記ガラス板は、ダウンドロー法又はフロート法により成形される、
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法により製造されたガラス板であって、
    前記ガラス板の端面の断面形状は曲率のついた凸形状に形成され、
    前記ガラス板の端面の、JIS B 0601-1982で規定される最大高さRmaxが４μｍ未満であり、JIS B 0601-1982で規定される算術平均粗さRaが０．０６μｍ以下である、
    ガラス板。
17. ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
    ガラス基板の端面を研削して前記端面を曲率のついた凸形状に研削する工程と、
    研削後の前記ガラス基板の端面を実質的に形状変化させることなく研磨する工程と、
    を含み、
    前記ガラス基板の端面を研削する工程は、
    砥粒を第１の結合剤で固めた第１の研磨ホイールを用いて、前記ガラス基板の端面をＪＩＳＢ０６０１−１９８２で規定される最大高さRmaxが１０μｍ以上かつ１８μｍ以下になるよう研削する第１の研削工程と、
    前記第１の研削工程の後、砥粒を前記第１の結合剤よりも硬度及び剛性が低い第２の結合剤で固めた第２の研削ホイールを用い、前記第２の研削ホイールによる研削量が１０μｍ以上かつ３０μｍ以下となるように研削する第２の研削工程と、
    を有するディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
18. 前記ガラス基板の厚さは０．２５ｍｍ〜０．７ｍｍである、
    請求項１７に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

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