(57)【要約】【課題】研磨後のガラス基板の品質を向上させる。【解決手段】ガラス基板の保持用膜体は、ガラス基板を吸着保持可能な自己吸着型シートと、自己吸着型シートのガラス基板を吸着する第１の面に貼り付けられたシート状基材と、自己吸着型シートの第１の面の逆側の第２の面に設けられた粘着層と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を吸着保持可能な自己吸着型シートと、
前記ガラス基板を吸着保持する前記自己吸着型シートの第１の面に貼り付けられたシート状基材と、
前記自己吸着型シートの前記第１の面の逆側の第２の面に設けられた粘着層と、
を備えるガラス基板の保持用膜体。
【請求項２】
前記粘着層は、前記自己吸着型シートの同一面内において所定の隙間をもって設けられた複数の粘着層を含み、
前記隙間の長さｘが、０ｍｍ≦ｘ≦１ｍｍの範囲に設定された請求項１に記載のガラス基板の保持用膜体。
【請求項３】
前記粘着層に保護シートが設けられる請求項１または２に記載のガラス基板の保持用膜体。
【請求項４】
前記粘着層は、前記自己吸着型シートの同一面内において所定の隙間をもって設けられた複数の粘着層を含み、
前記複数の粘着層には、複数の保護シートが前記所定の隙間をもって設けられ、
前記隙間の長さｘが、０ｍｍ≦ｘ≦１ｍｍの範囲に設定された請求項１に記載のガラス基板の保持用膜体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス基板の保持用膜体によってガラス基板を吸着保持し、該ガラス基板の被研磨面を研磨パッドに押し付けて、ガラス基板の被研磨面を必要な平坦度に研磨することを含むガラス基板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板を加工する際に、ガラス基板を保持するガラス基板の保持用膜体、及びガラス基板の研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ用に適用されるガラス基板は、その表面の微小な凹凸やうねりが画像に歪みを与える原因となる。このため、その微小な凹凸やうねりを研磨装置によって除去することにより、所望の平坦度を有するガラス基板に加工される。
【０００３】
特許文献１及び２は、このような研磨装置において、ガラス基板を研磨ヘッドに吸着保持させるための保持パッド（保持用膜体）を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５５６２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／１２２４５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２は、ガラス基板の平坦度を向上させることを狙っている。しかしながら、最近のガラス基板の一層の大型化等の理由に伴い、より平坦度の高いガラス基板が求められている。
【０００６】
本発明は、研磨後のガラス基板の品質をさらに向上させることができるガラス基板の保持用膜体、及びガラス基板の研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガラス基板を吸着保持可能な自己吸着型シートと、前記ガラス基板を吸着保持する前記自己吸着型シートの第１の面に貼り付けられたシート状基材と、前記自己吸着型シートの前記第１の面の逆側の第２の面に設けられた粘着層と、を備えるガラス基板の保持用膜体を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、研磨後のガラス基板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態のガラス基板の保持用膜体が適用されたガラス基板の研磨装置の概念図である。
【図２】図２は、実施の形態の保持用膜体の斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態の保持用膜体の断面図である。
【図４】図４は、実施の形態の保持用膜体の製造工程を示す概念図であり、（ａ）は切削工程を示す概念図であり、（ｂ）は貼り合わせ工程を示す概念図である。
【図５】図５は、他の実施の形態の保持用膜体の断面図である。
【図６】図６は、保持用膜体を引っ張って拡げるプロセスを示す概念図である。
【図７】図７は、保持用膜体の他の製造工程を示す概念図である。
【図８】図８は、保持用膜体の他の製造工程を示す概念図である。
【図９】図９は、他の実施の形態の保持用膜体の断面図である。
【図１０】図１０は、他の実施の形態の保持用膜体の断面図である。
【図１１】図１１は、他の実施の形態の保持用膜体の断面図である。
【図１２】図１２は、他の実施の形態の保持用膜体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス基板の保持用膜体、及びガラス基板の研磨方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、実施の形態のガラス基板の保持用膜体が適用されたガラス基板の研磨装置１０の概念図が示されている。
【００１２】
研磨装置１０は、矩形状に製造されたマザーガラス基板（例えば、一辺が３１３０ｍｍ×２８８０ｍｍ（Ｇ１０サイズ）以上、厚み０．５ｍｍ）Ｇの被研磨面Ａを液晶ディスプレイ用ガラス基板に必要な平坦度に研磨する研磨装置である。研磨装置１０は、ガラス基板Ｇを、保持用膜体１２を介してその下面で保持する研磨ヘッド１４と、アルミニウム製のプレート１６を介して研磨パッド１８をその上面で保持する研磨テーブル２０とから構成されている。マザーガラス基板（以下、ガラス基板と称する）Ｇは、自己吸着作用のあるバッキング材等からなる保持用膜体１２に保持されるとともに、研磨ヘッド１４及びその下面に取り付けられた定盤１５によって被研磨面Ａが研磨パッド１８に押し付けられる。その結果、ガラス基板Ｇは、被研磨面Ａが必要な平坦度に研磨される。保持用膜体１２は、上記サイズの大型のガラス基板Ｇを吸着保持するために、３２００（ｍｍ）×３０００（ｍｍ）以上のサイズを有していることが好ましい。なお、保持用膜体１２の詳細構造については後述する。
【００１３】
研磨中においては、研磨テーブル２０とプレート１６とに貫通形成された多数のスラリ供給孔２２Ａ、２２Ｂ…から、酸化セリウム水溶液等の研磨スラリが研磨パッド１８の下面側から供給されている。これにより、研磨パッド１８が研磨スラリによって浸された状態となる。この状態でガラス基板Ｇが研磨される。スラリ供給孔２２Ａ、２２Ｂ…は、研磨テーブル２０とプレート１６とにおいて密にかつ均一に形成されている。このため、研磨パッド１８に研磨スラリが均一に供給されている。なお、研磨パッド１８としては、例えば発泡ポリウレタンタイプやスウェードタイプのものが使用され、プレート１６に貼着されている。研磨パッド１８は単一構成でもよいが、ガラス基板Ｇのサイズに対応してそのサイズも大きいことから、複数枚の分割パッドを組み合わせて１枚の研磨パッド１８としてもよい。更に、研磨テーブル２０には多数の吸引孔２４Ａ、２４Ｂ…が貫通形成されており、これらの吸引孔２４Ａ、２４Ｂ…は不図示のサクションポンプにバルブを介して接続されている。したがって、前記バルブを開放することにより、サクションポンプの吸引力が吸引孔２４Ａ、２４Ｂ…に伝達されるので、プレート１６が研磨テーブル２０の上面に吸着保持される。前記バルブを閉鎖することにより、サクションポンプの吸引力が解除されるので、研磨パッド１８のメンテナンス、交換の際に研磨テーブル２０から研磨パッド１８をプレート１６とともに取り外すことができる。
【００１４】
図１に示すように研磨ヘッド１４の上部中央には、スピンドル２６が固定され、このスピンドル２６には回転／昇降装置２８が連結されている。回転／昇降装置２８は、研磨装置１０全体を統括制御する制御部３０によって、ガラス基板Ｇの研磨に好適な回転数及び下降動作（押圧力）が制御されている。制御部３０からの制御信号に基づき、回転／昇降装置２８は、図１の矢印に示す様にスピンドル２６及び研磨ヘッド１４を下降させ、ガラス基板Ｇの被研磨面Ａを研磨パッド１８に押し当てる。さらに制御部３０からの制御信号に基づき、スピンドル２６及び研磨ヘッド１４が回転し、ガラス基板Ｇの被研磨面Ａの研磨が行われる。
【００１５】
図２には、実施の形態のガラス基板の保持用膜体１２の斜視図が示され、図３には、実施の形態の保持用膜体１２の断面図が示されている。
【００１６】
図２、図３に示すように保持用膜体１２は、１枚の自己吸着型シート３２の一面（第１の面３２ａ）にシート状の基材（シート状基材）３８、他の面（第２の面３２ｂ）に粘着層４０がそれぞれ設けられて形成される。
【００１７】
自己吸着型シート３２は、例えばポリウレタン樹脂で形成されたポリウレタンシートであり、その厚さは約１．０ｍｍ以下であることが好ましい。このポリウレタンシートは、その表面層に微多孔が形成され、表面層に水等の液体や空気を含ませることにより、表面層の微多孔に浸入した液体の表面張力によってガラス基板Ｇを吸着保持することができる。後述するように、ガラス基板Ｇの吸着保持は、微多孔を有する自己吸着型シート３２の第１の面３２ａ（吸着面３２ａ）によって行われ、吸着保持時にはシート状の基材３８は取外される。
【００１８】
シート状の基材３８は、所定の剛性を持つ素材、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂、金属等により形成される。粘着層４０は所定の接着剤が塗布等の手法により設けられることにより形成される。粘着層４０は、自己吸着型シート３２の第２の面３２ｂ（取付面３２ｂ）に設けられ、粘着層４０を介して、自己吸着型シート３２の取付面３２ｂが、定盤１５に取り付けられる。シート状の基材３８の厚さは５０〜２５０μｍであることが好ましく、粘着層４０の厚さは５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
また、図２、図３に示す保持用膜体１２では、同一面内において、粘着層４０は、所定の隙間（Ｓ）をもって自己吸着型シート３２に設けられる。言い換えると、本粘着層４０は、自己吸着型シート３２の同一面内において所定の隙間をもって設けられた二枚の粘着層（複数の粘着層）４０ａ、４０ｂを含む。このような形態により、たとえ保持用膜体１２が大型化しても、粘着層４０の一枚当たりの面積が小さくなるため、保持用膜体１２に粘着層４０を塗布する作業が容易となる。隙間（Ｓ）の長さｘは０であってもよいが（二つの粘着層が接触した状態）、大きすぎると平坦度に影響を及ぼすと考えられるため、０ｍｍ≦ｘ≦１ｍｍの範囲に設定することが好ましい。尚、実施形態では、二枚の粘着層４０ａ、４０ｂの間に一つの隙間（Ｓ）が設けられているが、三枚以上の粘着層（複数の粘着層）を用意し、複数の隙間をこれらの粘着層の間に設けてもよい。ただし、所定の隙間（Ｓ）をもって複数の粘着層４０を設けることは必須ではなく、一枚の粘着層４０のみを自己吸着型シート３２に設けてもよい。
【００２０】
また、粘着層４０の自己吸着型シート３２に対向する面と反対側の面には保護シート４２が設けられており、粘着層４０に異物が付着するのを防止している。この保護シート４２は、定盤１５への取り付け時に取り外される。保護シート４２はシリコーンコートした紙や樹脂素材が使用できる。
【００２１】
図４は、実施の形態の保持用膜体の製造工程を示す概念図である。図４（ａ）は自己吸着型シート３２の原反の切削工程を示している。自己吸着型シート３２は、原材料のポリウレタンシートを所定の方法により発泡させて製造されるが、研磨後の硝子平坦度を向上させるために、発泡後の原反の一面を切削する必要がある。すなわち、この原反の第１の面である吸着面３２ａとは逆側の面を切削し、第２の面である取付面３２ｂを形成する。具体的には、図４（ａ）に示す様に、切削工程においては、グラインドカッタ３６を回転させながら、自己吸着型シート３２の吸着面３２ａとは逆側の面に沿って移動させることにより、原反の一部を破線に沿って切削し、取付面３２ｂを形成する。
【００２２】
自己吸着型シート３２の原反は、発泡したポリウレタンシートであり、伸縮性のある素材であるため、シート状の基材３８が存在しない状態で切削を行うと、グラインドカッタ３６からの圧力やハンドリング手法等の要因により変形しやすい。この変形は、切削の位置を不安定にする可能性がある。切削の位置が不安定であると、切削した面の平坦度、すなわち取付面３２ｂの平坦度が低下し、ひいては保持用膜体１２そのものの平坦度が低下する事態を招くおそれがある。この事態は、最終的に、保持用膜体１２により保持される研磨後のガラス基板の平坦度の低下、すなわち品質の低下を招くおそれがある。
【００２３】
一方、本実施形態では、所定の剛性を有するシート状の基材３８が、自己吸着型シート３２の吸着面３２ａに設けられており、切削工程において、当該吸着面３２ａとは逆側の面から発生するグラインドカッタ３６の圧力に対して、抗力Ｆをもって対抗することができる。これにより、自己吸着型シート３２の位置を安定的に保つことが可能となり、形成される取付面３２ｂの平坦度の低下を抑制し、ひいては保持用膜体１２そのものの平坦度の低下を抑制することができる。結果的に、保持用膜体１２により保持される研磨後のガラス基板の平坦度の低下を抑制し、品質の向上を図ることができる。
【００２４】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の切削工程の後において実施される、貼り合わせ工程を示す概念図である。本工程では、図４（ａ）の工程を経た自己吸着型シート３２の取付面３２ｂと、保護シート４２が設けられた粘着層４０が貼り合わされ、これにより、図２、図３に示す保持用膜体１２が完成する。
【００２５】
本実施形態では、シート状の基材３８が、製造工程の多くの時間で、自己吸着型シート３２の粘着層４０により覆われていない吸着面３２ａを覆うことになる。これにより、塵、ゴミ等に異物が製造工程において自己吸着型シート３２に吸着するのを抑制することができ、品質の高い保持用膜体１２を製造することができる。
【００２６】
図２、図３に示す保持用膜体１２は、保護シート４２を取り外し、粘着層４０が露出した面（図１の保持用膜体１２の上面）が、研磨ヘッド１４（の定盤１５）に取り付けられる。一方、シート状の基材３８を取り外すことにより、自己吸着型シート３２が露出した面である吸着面３２ａ（図１の保持用膜体１２の下面）が、ガラス基板Ｇを吸着保持する。このガラス基板の保持用膜体１２によってガラス基板Ｇを吸着保持し、ガラス基板Ｇの被研磨面を研磨パッド１８に押し付けて、ガラス基板Ｇの被研磨面を必要な平坦度に研磨する。
【００２７】
本実施形態の保持用膜体１２は、自己吸着型シート３２の吸着面３２ａにシート状の基材３８が設けられているため、その平坦度は高く、異物の混入も抑えられている。よって、保持用膜体１２は、品質の高いガラス基板の製造に適したものである。
【００２８】
図５は、保持用膜体１２の他の実施形態を示す。本実施形態においては、二枚の粘着層４０ａ、４０ｂと同様に、保護シート４２も、自己吸着型シート３２の同一面内において隙間（Ｓ）をもって設けられた二枚の（複数の）保護シート４２ａ、４２ｂを含む。すなわち、複数の粘着層には、複数の保護シートが隙間をもって設けられている。この隙間の長さｘは、０ｍｍ≦ｘ≦１ｍｍの範囲に設定することが好ましい。そして、この隙間（Ｓ）を防ぐように粘着テープの如き薄いシート４４が貼付されている。
【００２９】
図６は、保持用膜体１２をより広い面積のガラス基板に好適に使用するために用いられるプロセスの一例を模式的に示している。シート状の基材３８、保護シート４２が貼付されていない状態では、伸縮性のある自己吸着型シート３２は、面方向に引っ張り力を加えることにより、粘着層４０ともにその面積を拡げることができる（厚みは減少する）。よって、枚数を増やすことなく、より広い面積のガラス基板を保持することが可能となる。
【００３０】
図７は、保持用膜体１２の他の製造工程を示す概念図である。定盤１５の上に予め粘着層４０（４０ａ、４０ｂ）を配置しておき、自己吸着型シート３２を載せ、押圧ローラ５０で加圧することにより、自己吸着型シート３２と粘着層４０（４０ａ、４０ｂ）を接着することできる。
【００３１】
図８は、保持用膜体１２の他の製造工程を示す概念図である。定盤１５の上に予め粘着層４０を、塗布装置５２を用いて塗布しておき、その後自己吸着型シート３２を載せ、押圧ローラ５０で加圧することにより、自己吸着型シート３２と粘着層４０を接着することできる。
【００３２】
図９は、保持用膜体１２の他の実施の形態を示す。本実施形態においては、図６の右側に示した引っ張り操作後の保持用膜体１２の粘着層４０上に、離型紙として機能する保護シート４２が設けられている。
【００３３】
図１０は、保持用膜体１２の他の実施の形態を示す。本実施形態においては、図６の右側に示した引っ張り操作後の保持用膜体１２の粘着層４０上に保護シート４２が設けられるとともに、自己吸着型シート３２上にシート状の基材３８が設けられている。
【００３４】
図１１は、保持用膜体１２の他の実施の形態を示す。本実施形態においては、図６の右側に示した引っ張り操作後の保持用膜体１２の粘着層４０上にシート状の基材３８が設けられ、さらに他の粘着層４６及び保護シート４２が設けられる。図５に示した実施形態と同様に、他の粘着層４６及び保護シート４２には面内において隙間（Ｓ）が設けられている。
【００３５】
図１２は、保持用膜体１２の他の実施の形態を示す。本実施形態においては、図６の右側に示した引っ張り操作後の保持用膜体１２の粘着層４０上にシート状の基材３８が設けられ、さらに他の粘着層４６及び保護シート４２が設けられる。他の粘着層４６には隙間（Ｓ）が設けられているが、保護シート４２には隙間（Ｓ）が設けられておらず、他の粘着層４６の隙間（Ｓ）が保護シート４２によって塞がれた形態になっている。
【００３６】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、研磨後のガラス基板の品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０…研磨装置、１２…（ガラス基板の）保持用膜体、１４…研磨ヘッド、１５…定盤、１６…プレート、１８…研磨パッド、２０…研磨テーブル、２２…スラリ供給孔、２４…吸引孔、２６…スピンドル、２８…回転／昇降装置、３０…制御部、３２…自己吸着型シート、３２ａ…第１の面（吸着面）、３２ｂ…第２の面（取付面）、３６…グラインドカッタ、３８…シート状の基材（シート状基材）、４０、４０ａ、４０ｂ…粘着層、４２…保護シート、Ｇ…ガラス基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018122430.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018122430.tif 000011
【図１０】
2018122430.tif 000012
【図１１】
2018122430.tif 000013
【図１２】
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