(57)【要約】【課題】反りを低減した化学強化ガラス板を効率良く製造する方法を提供する。【解決手段】表裏の主面と、前記表裏の主面間を接続する端面とを有する化学強化ガラス板の製造方法であって、化学強化後に、前記表裏の主面をショアＡ硬度が７０以上９５以下の研磨パッドを用いて研磨をする工程を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏の主面と、前記表裏の主面間を接続する端面とを有する化学強化ガラス板の製造方法であって、
化学強化後に、前記表裏の主面をショアＡ硬度が７０以上９５以下の研磨パッドを用いて研磨をする工程を備えることを特徴とする化学強化ガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記化学強化後の研磨工程は、前記表裏の主面に反りを有している前記化学強化ガラスに対し研磨をする工程であることを特徴とする請求項１に記載の化学強化ガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記化学強化後の研磨工程において、４μｍ以上研磨することを特徴とする請求項１または２に記載の化学強化ガラス板の製造方法。
【請求項４】
表裏の主面と、前記表裏の主面間を接続する端面とを有するガラス板を用意する工程と、
前記ガラス板の表裏の主面を研磨する工程と、
研磨した前記ガラス板を化学強化し、化学強化ガラス板とする工程と、
前記化学強化ガラス板の表裏の主面を研磨する工程と、
を備えることを特徴とする化学強化ガラス板の製造方法。
【請求項５】
前記化学強化ガラス板の表裏の主面を研磨する工程において、４μｍ以上研磨することを特徴とする請求項４に記載の化学強化ガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学強化ガラス板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンなどの携帯電話やＰＤＡなどの携帯機器において、ディスプレイを保護するため、カバーガラスが用いられる。近年、携帯機器の薄型化・軽量化への技術が要求され、カバーガラスの軽量化及び薄板化が進行している。
【０００３】
このようなカバーガラスの製造は、ガラス素板を所定形状に切断、化学強化した後に主平面について研磨等を行うことにより製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、市場の拡大に応じて化学強化ガラスをより効率良く製造することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガラス板の主平面を研磨すると、上面と下面との研磨レートの差異からガラス板に反りが発生する虞がある。一般的なガラス板の製造方法においては、化学強化前にも主平面の研磨は実施されるため、強化前の研磨で発生したガラス板の反りを強化後の研磨でさらに増大させてしまう虞が出てくる。
【０００７】
強化前の研磨で発生した反りを低減する向きとなるように強化後の研磨工程においてガラス板を載置するには都度ガラス板の反り状態を確認する工程を実施しなければならず、製品の製造のスループットを確実に低下させてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の化学強化ガラス板の製造方法は、表裏の主面と、前記表裏の主面間を接続する端面とを有する化学強化ガラス板の製造方法であって、化学強化後に、前記表裏の主面をショアＡ硬度が７０以上９５以下の研磨パッドを用いて研磨をする工程を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別態様の化学強化ガラス板の製造方法は、表裏の主面と、前記表裏の主面間を接続する端面とを有するガラス板を用意する工程と、前記ガラス板の表裏の主面を研磨する工程と、研磨した前記ガラス板を化学強化し、化学強化ガラス板とする工程と、前記化学強化ガラス板の表裏の主面を研磨する工程と、を備えることを特徴とする化学強化ガラス板の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係るガラス板の製造方法によれば、反りを低減した化学強化ガラス板を効率良く製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【図２】化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【図３】化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の化学強化ガラス板の製造方法の一実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図３は化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【００１３】
図１に示すように、両面研磨装置（図示せず）に設けられた研磨パッド１０の間にガラス板２０を載置し、研磨を行う。研磨パッド１０は、軟質研磨パッドであり、４．５ｍｍ厚に積層した硬度がショアＡ硬度で４５以上７０未満である。４５未満であると十分な研磨レートを得ることが困難となる虞がある。このような条件を満たす研磨パッドの素材は、典型的には、不職布パッド、織布パッド、スエードパッド等が挙げられ、そのうちスエードパッドが最も好ましいものとして挙げられる。
【００１４】
研磨パッド１０は、硬質ウレタンパッドの厚さ（典型的には１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）に比べて薄く、典型的には０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ程度の厚さを有する。また、パッド表面に形成される溝深さについても、硬質ウレタンパッドの溝深さ（典型的には１．２ｍｍ〜１．７ｍｍ）に比べて浅く、典型的には０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の厚さを有する。
【００１５】
ガラス板２０の組成は、特に限定されるものではないが、化学強化しやすいことが好ましい。好ましいガラス板２０の組成としては、例えば、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２：５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３：２〜２５％、Ｌｉ２Ｏ：０〜１０％、Ｎａ２Ｏ：０〜１８％、Ｋ２Ｏ：０〜１０％、ＭｇＯ：０〜１５％、ＣａＯ：０〜５％及びＺｒＯ２：０〜５％を含むガラスである。
【００１６】
他にも、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２：５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３：１〜１０％、Ｎａ２Ｏ：６〜１４％、Ｋ２Ｏ：３〜１１％、ＭｇＯ：２〜１５％、ＣａＯ：０〜６％及びＺｒＯ２：０〜５％を含み、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２５％、ＭｇＯ及びＣａＯの含有量の合計が７〜１５％であるガラス、ＳｉＯ２：６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３：４〜１０％、Ｎａ２Ｏ：５〜１５％、Ｋ２Ｏ：０〜１％、ＭｇＯ：４〜１５％及びＺｒＯ２：０〜１％を含むガラス、ＳｉＯ２：６７〜７５％、Ａｌ２Ｏ３：０〜４％、Ｎａ２Ｏ：７〜１５％、Ｋ２Ｏ：１〜９％、ＭｇＯ：６〜１４％及びＺｒＯ２：０〜１．５％を含み、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１〜７５％、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２０％であり、ＣａＯを含有する場合、その含有量が１％未満であるガラスを使用することが好ましい。
【００１７】
化学強化前のガラス板２０は、フロート法、フュージョンダウンドロー法、スリットダウンドロー法、リドロー法などの方法により作製され、公知の化学強化処理を用いて化学強化を行う。
【００１８】
研磨液（研磨スラリー）は、例えば、コロイダルシリカ、酸化セリウムなどの希土類酸化物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マンガン、酸化鉄、ダイヤモンド、窒化ホウ素及びジルコンなどの、公知の砥粒を含むスラリーが用いられる。砥粒は、１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を併用して使用してもよい。
【００１９】
また、ガラス板２０のサイズ、形状、厚みは、用途によって異なり適宜選択可能であるが、厚みが薄くなればなるほど反りの影響が増加するため、薄い化学強化ガラスであるほど効果が高い。具体的にはガラス板２０の厚みは０．７ｍｍ以下であり、好ましくは０．６ｍｍ以下であるとより効果的に反りを低減することが出来る。
【００２０】
実際には、図２に示すように、化学強化前の研磨処理等により、ガラス板２０には反りが生じている。図２は反ったガラス板２０が上面研磨用の研磨パッド１０側に凸（上方向に凸）の場合を示している。ガラス板２０の反りを低減するように研磨するためには、ガラス板２０の凸部を凹部側より多く研磨する必要があるが、ガラス板２０の自重等の影響もありガラス板２０の下面側がより研磨され、反りが悪化してしまう。
【００２１】
一方、図３に示すように、反ったガラス板２０が下面研磨用の研磨パッド１０側に凸（下方向に凸）の場合であれば、ガラス板２０の凸部をより多く研磨することが出来る。
【００２２】
前記したように、ガラス板２０を載置する向きによって、反りが悪化するガラス板２０と改善するガラス板２０とが存在する。化学強化後の研磨工程の前にガラス板２０の反りを確認する工程を実施することで、全てのガラス板２０の反りを改善出来る方向に研磨をすることが可能となるが、ガラス板２０の一枚一枚に対し反り状態を確認する工程を実施することは現実的ではない。
【００２３】
図４及び図５は本発明の一実施形態に係る化学強化ガラス板の製造工程における断面を模式的に示した断面図である。
【００２４】
図４に示すように、両面研磨装置（図示せず）に設けられた研磨パッド３０の間にガラス板４０を載置し、研磨を行う。研磨パッド３０は、軟質研磨パッドであり、４．５ｍｍ厚に積層した硬度がショアＡ硬度で７０以上９５以下である。９５を超えると砥粒の押し込みによりガラスに微小な傷をつける虞がある。このような条件を満たす研磨パッドの素材は、典型的には、不職布パッド、織布パッド、スエードパッド等が挙げられ、そのうちスエードパッドが最も好ましいものとして挙げられる。前記した研磨パッド１０とは硬度の点で異なっている。
【００２５】
研磨パッド３０は、硬質ウレタンパッドの厚さ（典型的には１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）に比べて薄く、典型的には０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ程度の厚さを有する。また、パッド表面に形成される溝深さについても、硬質ウレタンパッドの溝深さ（典型的には１．２ｍｍ〜１．７ｍｍ）に比べて浅く、典型的には０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の厚さを有する。
【００２６】
ガラス板４０の組成は、特に限定されるものではないが、化学強化しやすいことが好ましい。好ましいガラス板１０の組成としては、例えば、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２：５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３：２〜２５％、Ｌｉ２Ｏ：０〜１０％、Ｎａ２Ｏ：０〜１８％、Ｋ２Ｏ：０〜１０％、ＭｇＯ：０〜１５％、ＣａＯ：０〜５％及びＺｒＯ２：０〜５％を含むガラスである。
【００２７】
他にも、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２：５０〜７４％、Ａｌ２Ｏ３：１〜１０％、Ｎａ２Ｏ：６〜１４％、Ｋ２Ｏ：３〜１１％、ＭｇＯ：２〜１５％、ＣａＯ：０〜６％及びＺｒＯ２：０〜５％を含み、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２５％、ＭｇＯ及びＣａＯの含有量の合計が７〜１５％であるガラス、ＳｉＯ２：６８〜８０％、Ａｌ２Ｏ３：４〜１０％、Ｎａ２Ｏ：５〜１５％、Ｋ２Ｏ：０〜１％、ＭｇＯ：４〜１５％及びＺｒＯ２：０〜１％を含むガラス、ＳｉＯ２：６７〜７５％、Ａｌ２Ｏ３：０〜４％、Ｎａ２Ｏ：７〜１５％、Ｋ２Ｏ：１〜９％、ＭｇＯ：６〜１４％及びＺｒＯ２：０〜１．５％を含み、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７１〜７５％、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合計が１２〜２０％であり、ＣａＯを含有する場合、その含有量が１％未満であるガラスを使用することが好ましい。
【００２８】
化学強化前のガラス板１０は、フロート法、フュージョンダウンドロー法、スリットダウンドロー法、リドロー法などの方法により作製され、公知の化学強化処理を用いて化学強化を行う。
【００２９】
研磨液（研磨スラリー）は、例えば、コロイダルシリカ、酸化セリウムなどの希土類酸化物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マンガン、酸化鉄、ダイヤモンド、窒化ホウ素及びジルコンなどの、公知の砥粒を含むスラリーが用いられる。砥粒は、１種類を単独で使用しても良く、２種類以上を併用して使用してもよい。
【００３０】
図４に示すように、を用いることによって、図４は反ったガラス板４０が上面研磨用の研磨パッド３０側に凸（上方向に凸）の場合を示している。本実施形態では、ショアＡ硬度で７０以上９５以下の研磨パッド３０を使用しているため、研磨パッド３０がガラス板４０の曲面に追随した形状に変形せず、ガラス板４０の凸部を中心に研磨圧力がかかりやすい状態で研磨をすることが出来る。そのため、ガラス板４０の凸部側をより多く研磨し、ガラス板４０の反りを改善しながら化学強化後研磨を実施することが出来る。
【００３１】
一方、図５に示すように、反ったガラス板４０が下面研磨用の研磨パッド１０側に凸（下方向に凸）の場合も、ガラス板４０の凸部を中心に研磨圧力がかかりやすい状態で研磨をすることが出来るため、凸部をより多く研磨することが出来る。
【００３２】
前記した効果を確認するために、３種類のパッドのショアＡ硬度（５１．５、７８．０、９１．０）の研磨パッドを用いてガラス板の凸部が上面に来るように載置してガラス基板を研磨し、ガラス基板の反り変化量を測定した。その結果を表１に示す。研磨量は、ガラス基板両面の研磨量を合わせた値を記載している（つまり片面は半分の値）。反り変化量は、化学強化後研磨の前後でガラス基板の反りが増加した場合は＋の値、反りが減少した場合は−の値とした。本測定で使用した化学強化ガラス板の化学強化後研磨前の反り量は、平均して６０μｍ程度であった。ここで、反り量とは、Ｎｉｄｅｋ社製ＦＴ１７を用いて、中央部６０ｍｍ×３４ｍｍのエリアの反り量を測定し、その結果から１５０×１５３ｍｍのサイズに換算した反りのことである。
【００３３】
【表１】
2015157733.tif 000003
【００３４】
表１に示すように、研磨パッドのショアＡ硬度が５１．５の研磨パッドを用いて研磨を行った場合には、反りが悪化する結果となった。一方で、研磨パッドのショアＡ硬度が７８．０および９１．０の場合には、ガラス板の凸部が上面に来るように載置して研磨した場合であっても反りが改善する結果となった。また、ショアＡ硬度が７８．０以上の研磨パッドを用いて４μｍ（片面２μｍ）以上研磨をすることで反りが大幅に改善することが分かった。
【００３５】
さらに、ショアＡ硬度が大きい研磨パッドを用いることで、反り変化量が大きくなるのを抑制することが出来る。具体的には、ショアＡ硬度が大きい研磨パッドの場合、研磨中にある程度反りが大きくなったとしても、基板の凸部を中心に研磨圧力がかかりやすい状態となるため結果としてガラス基板の反りを抑制することが出来る。そのため、反りの無いガラスを研磨する場合であっても、ショアＡ硬度が大きい研磨パッドを用いることが好ましい。
【００３６】
次に、本発明に係る化学強化ガラス板の製造方法の一例としてカバーガラスの製造方法について説明する。まず、フロート法等により製造されたガラス板を切断し所定のガラス素板を採板する。続いて、所望のカバーガラスのサイズにあうように切断処理され、端面の面取り処理が行われる。続いて、両面研磨装置を用いてガラス板の表面を研磨（強化前研磨）してクラックを除去する。
【００３７】
続いて、化学強化が行われる。例えば、４００℃〜４５０℃のＫＮＯ３溶融塩に１時間〜１０時間浸漬することにより化学強化が施される。また、化学強化後に、ガラス板に付着する溶融塩などの付着物などを除去する目的で、水で洗浄することが好ましい。
【００３８】
次いで、両面研磨装置を用いてガラス板の表面を研磨（強化後研磨）して化学強化によりガラス板の表面に形成された欠陥層を除去する。最後に、ガラス板の周縁部に遮光性を有する黒色層等が印刷され、カバーガラスが製造される。
【００３９】
上記の例では、強化前研磨された化学強化ガラス板を強化後研磨する場合について記載したが、本願発明はそれに限定されない。例えば、化学強化処理で反りが生じたガラス板に対し化学強化後研磨をする場合や、化学強化前にエッチング処理をしたことで反りが生じているガラス板に対し化学強化後研磨をする場合等でも構わない。
【符号の説明】
【００４０】
１０、３０      研磨パッド
２０、４０      ガラス板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015157733.tif 000007
【図５】
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