(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を化学研磨する作用を有する研磨成分と溶液粘度を増加させる作用を有する増粘剤を共に一定濃度含有し、かつ粘度が５×１０−１〜５×１０５Ｐａ・ｓの範囲にある研磨液を、ガラス基板上に所定量だけ塗布してガラス基板の平坦化反応を進行させ、所定時間経過後に、平坦化反応に供した研磨液を洗浄することを特徴とする液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
研磨液は、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸から選ばれる１種または２種以上の研磨成分を含有することを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
研磨液は、１〜５５重量％の研磨成分を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
研磨液は、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシウムのマグネシウム化合物、エステル系、フェノール系、アミド系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、スルホン酸系、ノニオン系、アミン系、エーテル系、高分子アルコールの界面活性剤、アニオン系の凝集剤、合成または天然の吸水ポリマー、ポリグリコール系の消泡剤、尿素、天然の糖類、接着剤から選ばれる１種または２種以上の増粘剤を含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
研磨液は、研磨成分としてフッ酸を含有し、増粘剤として硫酸マグネシウム及びアミン系界面活性剤を含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
研磨液は、前記平坦化反応により生成するフッ化物の反応生成物が実質的に含有されていないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
ガラス基板を水平または垂直にした状態で、ガラス基板上に研磨液を塗布することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
スプレーによる吹き付け塗布、ローラーによる回転塗布、スキージによる平面塗布、あるいは研磨液を含有する液槽中にガラス基板を浸漬する浸漬塗布から選ばれる１種または２種以上の塗布手段を用いることにより、ガラス基板上に研磨液を塗布することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
シャワー洗浄、ジェット洗浄、ローラー洗浄、スクレーパ洗浄から選ばれる１種または２種以上の洗浄手段を用いることにより、平坦化反応に供した研磨液を洗浄することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
ガラス基板上に研磨液を所定量だけ塗布してガラス基板の平坦化反応を進行させる工程と、所定時間経過後に平坦化反応に供した研磨液を洗浄する工程を複数回繰り返すことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板を研磨液で化学研磨して得られる液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という）用ガラス基板は、素ガラス及び成膜後の貼合わせたガラス（以下、「ガラス基板」という）の表面を機械的または化学的に表面処理して製造される。
例えば、機械的な表面処理方法としては、研磨剤として砥粒を使用してガラス基板の表面を研磨することが行なわれていた。しかし、この方法では研磨剤を用いて研磨するため、ガラス基板の表面の平坦性が悪くなる問題点があった。そこで、このような問題点を解消するため、従来から細かく軟らかい砥粒が使用されているが、このような表面処理方法では、ガラス基板の表面の研磨速度が遅く、処理時間が長くなるという問題点があった。
【０００３】
さらに、研磨装置１台につき表面処理可能なガラス基板は１枚だけであり、荒削りから仕上げまでの段階的な研磨処理を行なうには、数段階の研磨工程が必要となり、当該装置とその付帯設備も大規模になるため、設備費用及び設置面積ともに大きくなるという問題点もあった。
【０００４】
また、化学的な表面処理方法としては、従来から数％のフッ酸からなる化学研磨液を満たした槽の中にガラス基板を浸漬しつつ平坦化処理が行なわれている。この方法では、例えば面積１ｍ2（縦１ｍ×横１ｍ）、厚み１ｍｍのガラス基板を１バッチ５０枚として表面処理する場合、研磨液は少なくとも５．０ｍ3必要となり、この研磨液はフッ酸濃度及び温度等の浸漬条件を十分管理した上で何回も繰り返して用いられる。
しかし、従来の方法では、ガラス基板の処理回数が増加するにつれて、製造されるＬＣＤ用ガラス基板の平坦性が徐々に悪化して、製品の歩留まりが低下する問題点があった。
【０００５】
本発明者はこの原因を解析し、その結果歩留まりの低下は平坦化処理に伴い生成する反応生成物に起因することが分かった。
すなわち、化学研磨液を繰り返し使用した場合、フッ化物等の反応生成物が化学研磨液中に徐々に増加する。そして、この反応生成物はガラス基板上に付着ないし吸着しやすい性質を有する。このため、同一のフッ酸濃度、温度条件でガラス基板を浸漬した場合、反応生成物がガラス基板に付着し、研磨液中のフッ酸濃度は初期使用時と変わりなく一定であるにもかかわらず、研磨速度が徐々に悪化し、さらには基板表面にうねりやピットが生じやすくなる。したがって、製造されるＬＣＤ用ガラス基板の平坦性が徐々に悪化して歩留まりが悪くなる。
【０００６】
ガラス基板表面のピットについては、例えば、表面処理前から基板表面に存在する直径１０μｍレベルのピットやキズが、直径１０μｍ以上に拡大し、ひどい場合には直径１００μｍ以上にまで拡大してしまい、結果として平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板を製造することができないという問題点があった。ここで、本明細書において、「ピット」とは、ガラス基板を真上から観察した場合に、ある幅を有する不定形の凹部をいう。また、「ピットの直径」とは、ピット幅の最大値をいい、例えばピットの形状が楕円形の場合、長軸の長さに相当する。また、本明細書において、「キズ」とは、ガラス基板を真上から観察した場合に、ほとんど幅を有さない線状の凹部をいう。また、「キズの直径」とは、線状部の長さをいう。
【０００７】
また、製造されるＬＣＤ用ガラス基板の歩留まりが悪くなってきた場合、液槽中の化学研磨液全体を廃棄して新しい化学研磨液と交換する必要があり、化学研磨液の無駄も多かった。
さらに、化学研磨液を廃棄処分する場合、反応生成物はスラッジを形成しているため、フッ酸からなる研磨成分と上記スラッジを分別処理した上で廃棄処分する必要があり、分別処理設備等のコスト負担も大きかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の化学的な表面処理方法において生ずる種々の問題点に鑑みてなされたものであり、従来よりもガラス基板表面の平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板、および連続生産しても歩留まり良く、かつ化学研磨液の廃棄処分が不要なＬＣＤ用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板を化学研磨する作用を有する研磨成分と溶液粘度を増加させる作用を有する増粘剤を共に一定濃度含有し、かつ粘度が５×１０−１〜５×１０５Ｐａ・ｓの範囲にある研磨液を、ガラス基板上に所定量だけ塗布してガラス基板の平坦化反応を進行させ、所定時間経過後に、平坦化反応に供した研磨液を洗浄することを特徴とする。
本発明によれば、１００ｃｍ２当りにおける直径１００μｍ以上のピットが存在せず、直径１００μｍ未満のピットが５０個以下であるＬＣＤ用ガラス基板を製造できる。また、照度１×１０３ルクスにおける目視可能なピットが存在しないＬＣＤ用ガラス基板を製造できる。
【００１１】
上記の研磨液としては、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸から選ばれる１種または２種以上の研磨成分を含有することが好ましく、さらに、１〜５５重量％の研磨成分を含有することが好ましい。また、上記の研磨液は、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシウムのマグネシウム化合物、エステル系、フェノール系、アミド系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、スルホン酸系、ノニオン系、アミン系、エーテル系、高分子アルコールの界面活性剤、アニオン系の凝集剤、合成または天然の吸水ポリマー、ポリグリコール系の消泡剤、尿素、天然の糖類、接着剤から選ばれる１種または２種以上の増粘剤を含有することが好ましい。
【００１２】
また、上記の研磨液は、研磨成分としてフッ酸を含有し、増粘剤として硫酸マグネシウム及びアミン系界面活性剤を含有することが更に好ましい。また、上記の研磨液は、前記平坦化反応により生成するフッ化物の反応生成物が実質的に含有されていないことが好ましい。また、ガラス基板上に研磨液を塗布する工程においては、ガラス基板を水平または垂直にした状態で、ガラス基板上に研磨液を塗布することが好ましい。
【００１３】
また、ガラス基板上に研磨液を塗布する工程においては、スプレーによる吹き付け塗布、ローラーによる回転塗布、スキージによる平面塗布、あるいは研磨液を含有する液槽中にガラス基板を浸漬する浸漬塗布から選ばれる１種または２種以上の塗布手段を用いることが好ましい。
また、平坦化反応に供した研磨液を洗浄する工程においては、シャワー洗浄、ジェット洗浄、ローラー洗浄、スクレーパ洗浄から選ばれる１種または２種以上の洗浄手段を用いることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造方法においては、ガラス基板上に研磨液を所定量だけ塗布してガラス基板の平坦化反応を進行させる工程と、所定時間経過後に平坦化反応に供した研磨液を洗浄する工程を複数回繰り返すことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板は、研磨成分と増粘剤を一定濃度含有し、かつ所定の粘度範囲からなる研磨液を、ガラス基板上に所定量均一に塗布する塗布工程と、所定時間平坦化反応を進行させる平坦化処理工程と、平坦化反応に用いた研磨液を洗浄する洗浄工程を経て製造される。
以下では、まず本発明に用いるガラス基板、研磨液などの原材料について説明し、次いで塗布工程、平坦化処理工程及び洗浄工程について順次説明する。
【００１６】
［原材料］
本発明で用いるガラス基板は、通常液晶ディスプレイ用に用いられるガラス基板であれば、その成分、および成分組成について特に制限されるものではない。例えば、本発明においては、重量％換算でＳｉＯ2が５６〜６０％、Ａｌ2Ｏ3が１６〜１８％、Ｂ2Ｏ3が７〜１０％の範囲で含まれるガラス基板が好ましく用いられる。
【００１７】
本発明で用いる研磨液は、研磨成分と増粘剤を溶媒に溶解させ、研磨成分と増粘剤を共に一定濃度含有するものが好ましい。ここで、本発明において「研磨成分」とは、ガラス基板表面を化学的作用によって研磨することができる物質をいう。研磨成分としては、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸の無機酸が好ましく用いられる。また研磨速度を調節したい場合には、これらの研磨成分を２種類以上併用して用いることもできる。
【００１８】
また、研磨成分濃度は、１〜５５重量％の範囲にあるものが好ましく、１０〜５０重量％の範囲にあるものが更に好ましく、２０〜４０重量％の範囲にあるものが特に好ましい。研磨成分濃度が５５重量％を上回ると研磨速度が大きくなりすぎて、研磨量が処理時間に鋭敏に反映されることになるため、ガラス基板の厚みを制御することが困難になる。一方、研磨成分濃度が１重量％を下回ると研磨速度が遅くなりすぎて、製造速度が遅くなる。
【００１９】
また、本発明において「増粘剤」とは、研磨液の粘度を増加させる作用を有する物質をいう。増粘剤としては、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシウムのマグネシウム化合物、エステル系、フェノール系、アミド系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、スルホン酸系、ノニオン系、アミン系、エーテル系、高分子アルコールの界面活性剤、アニオン系の凝集剤、合成または天然の吸水ポリマー、ポリグリコール系の消泡剤、尿素、天然の糖類、接着剤が好ましく用いられる。また、研磨液の粘度を調節したい場合には、これらの増粘剤を２種類以上併用して用いることもできる。
【００２０】
また、本発明において「溶媒」とは、上述した研磨成分と増粘剤を溶解させる媒体となる物質をいう。本発明においては、溶媒として水その他の水溶性物質が好ましく用いられる。具体的には、通常は水のみを使用すれば足りるが、水に対する溶解度の小さい増粘剤を用いる場合は、水とエタノールなどの水溶性物質の混合溶媒を用いることもできる。
【００２１】
続いて、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造方法について図面を参照しつつ説明する。図１は、ガラス基板を水平にした状態でＬＣＤ用ガラス基板を製造する場合の製造工程の１実施例を示したものである。
【００２２】
複数のガラス送り用ローラー８が製造ライン上に設置され、このガラス送り用ローラー８の上に表面処理を行なうガラス基板１が載置される。このガラス基板１の上方には、研磨液４をガラス基板上に吹き付ける噴射ノズル３、ガラス基板１上に吹き付けられた研磨液４を均一な厚みになるように調整する塗布厚調整ローラー２、前記平坦化処理反応に供されたガラス基板１上の研磨液４を洗浄水を用いて洗浄する洗浄ノズル５、ガラス基板１上に残った洗浄水を水切りするための水切りワイパー６、及び水切りされずに残った洗浄水を完全に吹き飛ばすエアーノズル７が、上下動可能なようにあらかじめ所定位置に配置されている。
【００２３】
［塗布工程］
まず、ガラス送り用ローラー８が反時計回りに一定速度で回転することにより、ガラス基板１が左方向に一定速度で移動する。この際噴射ノズル３がガラス基板１の上面付近まで下降して、研磨液４が一定速度でガラス基板１上の左端から右端まで噴射される。
本発明では、ガラス基板１の上面に噴射される研磨液４の噴射量は、最終的な目標塗布厚よりも少し厚くなるようにすればよく特に制限されない。
続いて、噴射ノズル３が上方に移動して所定位置まで戻されるとともに、ガラス送り用ローラー８が時計回りに回転することにより、ガラス基板１が右方向に移動して出発位置まで戻される。
【００２４】
次に、ガラス送り用ローラー８が反時計回りに一定速度で回転することにより、ガラス基板１が左方向に一定速度で移動する。この際塗布厚調整ローラー２がガラス基板１の上面近くまで下降して、ガラス基板１と一定間隔を維持しつつ、ガラス基板１の送り速度と同期して一定位置で時計回りに回転することにより、研磨液４の塗布厚がガラス基板１上の左端から右端まで均一化される。
続いて、塗布厚調整ローラー２が上方に移動して所定位置まで戻されるとともに、ガラス送り用ローラー８が時計回りに回転することにより、ガラス基板１が右方向に移動して出発位置まで戻され、これにより研磨液４の塗布工程が完了する。
【００２５】
本発明において、塗布厚調整ローラー２とガラス基板１の間隔は、最終的な目標塗布厚に相当する間隔に設計することが好ましい。最終塗布厚は、必要とする研磨量、用いる研磨液４の研磨速度等により適宜設計することができるが、一般的には０．１〜３．０ｍｍの範囲になるように塗布厚調整ローラー２とガラス基板１の間隔を設計すればよい。
【００２６】
ここで、ガラス基板１の上面に塗布される研磨液４は、上述した如く所定量の研磨成分と増粘剤を溶媒に溶解させたものであるが、本発明においては、温度１０〜４０℃における粘度が５×１０-1〜５×１０5Pa・sの範囲にあるものが好ましく、５〜５×１０4Pa・sの範囲にあるものが更に好ましく、５×１０1〜５×１０3Pa・sの範囲にあるものが特に好ましい。粘度が５×１０5Pa・sを上回ると、塗布手段（本実施例では、噴射ノズル３）による研磨液４の噴射量の調整が難しくなり、さらに塗布手段（本実施例では、塗布厚調整ローラー２）による研磨液４の塗布厚の均一化が妨げられる点で問題がある。一方、粘度が５×１０-1Pa・sを下回ると、塗布手段（本実施例では、塗布厚調整ローラー２）による研磨液の塗布厚の均一化が妨げられる点で問題がある。
【００２７】
本発明では、上述した塗布工程において、ガラス基板１に対する研磨液４の塗布厚を一定にすることが非常に重要である。これは、ガラス基板１の外表面の研磨量あるいは研磨速度が、ガラス基板１の上面と接触する研磨成分の絶対量と研磨時の温度に比例するからである。本発明では、上述した特定の粘度範囲を有する研磨液４を用いることにより、ＬＣＤ用ガラス基板を連続生産した場合でも、塗布量を一定レベルに制御することが可能になる。
【００２８】
［平坦化処理工程］
塗布工程終了後は、所定時間ガラス基板１を放置することにより平坦化反応を進行させる。この平坦化反応に要する時間は、必要とする研磨量、用いた研磨液４の研磨速度、反応温度等により適宜設計することができ、一般的には１分〜数十分の反応時間で平坦化処理が行なわれる。
【００２９】
なお、本発明においては、研磨液４の研磨速度は、０．５〜１．２μｍ／ｓの範囲にあるものが好ましく、１．０〜１．２μｍ／ｓの範囲にあるものが更に好ましい。研磨速度が１．２μｍ／ｓを上回ると研磨速度が大きくなりすぎて、研磨量が処理時間に鋭敏に反映されることになるため、ガラス基板の厚みを制御することが困難になる。一方、研磨速度が０．５μｍ／ｓを下回ると研磨速度が遅くなりすぎて、表面処理前からガラス基板の表面に存在する直径１０μｍレベルのピットやキズが、直径１００μｍ以上に拡大して、ガラス基板表面の平坦化が妨げられる問題が生ずる。
【００３０】
また、上記の平坦化処理においては、研磨反応が進行するに伴って、フッ化物等の反応生成物が徐々に増加する。この反応生成物は、ガラス基板１との親和性が大きいため、ガラス基板上に付着ないし吸着しやすい性質を有する。このため、一般的に研磨液４に含まれる研磨成分のガラス基板１表面への接触が妨げられ、研磨速度は徐々に遅くなる。
しかしながら、本発明においては、研磨液４に含まれる増粘剤の上記の反応生成物に対する親和性が大きいため、反応生成物がガラス基板１の表面に付着することを防止することができ、結果としてガラス基板上のピットの発生または拡大やキズの発生または拡大を抑制することができる。
【００３１】
［洗浄工程］
平坦化処理が終了すると、ガラス送り用ローラー８が反時計回りに一定速度で回転することにより、平坦化処理工程に供したガラス基板１が左方向に一定速度で移動する。この際洗浄ノズル５、水きりワイパー６、エアーノズル７がガラス基板１の上面付近まで降下して、まず洗浄ノズル５から洗浄水がガラス基板１の上面に散布されることにより、平坦化処理に供した研磨液４が完全に洗浄される。次いで水きりワイパー６が一定位置でガラス基板１の上面に接触しつつ、ガラス基板１が左方向に移動することにより、ガラス基板１の上面に残った洗浄水が水切りされる。続いてエアーノズル７からエアーがガラス基板１の上面に噴射されることにより、ガラス基板１の上面に残った洗浄水が完全に除去されるとともにガラス基板１の上面が乾燥される。上記の操作をガラス基板１の左端から右端まで行なうことにより、洗浄工程が完了する。
【００３２】
本発明では、上記の塗布工程、平坦化処理工程、洗浄工程を１サイクルとして、多数のガラス基板１が連続的に化学研磨されることにより、ＬＣＤ用ガラス基板が製造される。
本発明の塗布工程によれば、常にフレッシュな研磨液４がガラス基板１に供給される。このため平坦化処理に伴い生成するフッ化物等の反応生成物が実質的に研磨液４に含有されないため、従来よりも平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板を連続して、かつ歩留まり良く製造することができる。
【００３３】
また、研磨量が多い場合、上記のサイクルを複数回繰り返すこともできる。一般的には、繰り返し回数が多くなるほど平坦度は悪化するが、本発明においては、繰り返し回数が増えても平坦度は悪化しない。
【００３４】
なお本実施例では、塗布厚調整ローラー２による回転塗布手段を用いているが、本発明の塗布手段はこれに限定されるものではなく、例えばスプレーによる吹き付け塗布、スキージによる平面塗布、あるいは研磨液を含有する液槽中にガラス基板を浸漬する浸漬塗布等の塗布手段も必要に応じて用いることもできる。
また、本実施例では、洗浄ノズル５によるシャワー洗浄と水きりワイパー６によるスクレーパ洗浄を用いているが、本発明の洗浄手段はこれに限定されるものではなく、例えばジェット洗浄、ローラー洗浄等の洗浄手段も必要に応じて用いることができる。
【００３５】
また、本実施例は、ガラス基板１を水平にした状態で、ＬＣＤ用ガラス基板を製造する場合の製造工程を示すものであるが、本発明においてはガラス基板１を垂直にして製造することもできる（図２参照）。図２の実施例では、ガラス基板１が図示しない支持材によって固定されて上下方向に移動し、その際にガラス基板１の左右両方向から研磨液４が噴射等されて、塗布工程、平坦化処理工程、洗浄工程が行なわれる。図２に示した製造方法を採用した場合には、ガラス基板１の左右両面を平坦化処理したＬＣＤ用ガラス基板を製造することができる。
【００３６】
なお、本実施例では、ガラス基板１の表面に塗布される研磨液４は垂直に保持された状態で平坦化処理されるため、重力の影響により下方への液ダレが生じやすくなる。そこで、このような液ダレを防止するため、５×１０1〜５×１０3Pa・ｓの粘度範囲にある研磨液４を用いることが好ましい。
【００３７】
また、図３は、研磨液４を含有する液槽９の中にガラス基板１を浸漬する塗布手段を用いる場合の表面処理装置の形態を示す模式図である。本実施例では、液槽９の内部に温度調節用ヒーター１１を投入して研磨液４の液温を一定温度に調節することが好ましい。また、液槽内の温度分布を均一にするため、攪拌機を併用してもよい。
【００３８】
本実施例では、ガラス固定用カセット１０にガラス基板１が数枚固定されて、これらが液槽９に溜めてある研磨液４の中に浸漬される。浸漬後５秒以内にガラス基板１を引き上げて、ガラス基板１を一定に保持した状態で平坦化反応を進行させる。この平坦化反応に要する時間は、上述した如く、必要とする研磨量、用いた研磨液４の研磨速度、反応温度等により適宜設計することができ、一般的には数秒〜数分の反応時間で平坦化処理が行なわれる。平坦化処理終了後、平坦化処理に供した研磨液４を上述した洗浄手段を用いて完全に洗浄することにより、本発明のＬＣＤ用ガラス基板が製造される。
【００３９】
本実施例においては、ガラス基板１を研磨液４に浸漬して直ぐにガラス基板１を引き上げる。このような簡単な処理操作でも、上述した如く研磨液４の粘度を適宜設計することにより、ガラス基板１に対する研磨液４の塗布量を一定厚みに制御することができる。
また、本実施例においては、従来法と同様に研磨液４を何回も使用することになるが、ガラス基板１の浸漬時間が極めて短いため、上述したフッ化物等の反応生成物が研磨液中にほとんど生成しない。
したがって、研磨液４には上記反応生成物が実質的に含有されていないので、かかる研磨液４を用いてＬＣＤ用ガラス基板の連続生産を行なった場合、従来よりもガラス基板表面の平坦性に優れたＬＣＤ用ガラス基板を歩留まり良く製造することができる。
【００４０】
また、本実施例においては、研磨液中に反応生成物が実質的に含まれないので、研磨液４の廃棄処分が不要になる利点も有する。
さらに、本実施例の他の利点としては、ガラス基板１の両面を平坦化処理できることに加えて、複数枚のガラス基板を一度に浸漬処理できるため、本発明のＬＣＤ用ガラス基板の製造速度を上げることができる点を挙げることができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において「％」は、重量％を意味する。
【００４２】
（実施例１）
下記に示す研磨液を１Ｌ調製して、全量を３０℃に設定した恒温槽の中に入れた。次いで下記に示すガラス基板を研磨液の中に３秒浸漬して、塗布量が０．５ｍｍになるように均一に塗布した。
その後室温（２５℃）で平坦化処理を２分行ない、続いて水で研磨液を完全に洗浄してＬＣＤ用ガラス基板を作成した。本実施例におけるガラス基板の研磨量は１００μｍだった。
作成したＬＣＤ用ガラス基板の表面状態を下記に示す評価法に基づいて評価した。表１に検体数１０枚の平均値を示した。
【００４３】
［ガラス基板］
ガラス成分として、ＳｉＯ2５７％、Ａｌ2Ｏ3１７％、Ｂ2Ｏ3７％を含むガラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ角、厚み１１００μｍ）を使用した。
［研磨液］
研磨成分としてフッ酸を、増粘剤として硫酸マグネシウムを、溶媒として水を使用して、フッ酸濃度３０％、硫酸マグネシウム濃度３０％の研磨液を調製した。
［研磨液の粘度］
Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．４、回転数０．３ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の粘度を測定した。結果は、５×１０2Pa・sだった。
［ガラス基板の表面状態の評価］
光学顕微鏡を用いて、基板１００ｃｍ2当りにおける直径１００μｍ以上のピット数およびキズの数と直径１００μｍ未満のピット数およびキズの数を観察した。また、作成したガラス基板に接着剤を介して偏光板を貼り付け、これを蛍光灯下（照度１×１０3ルクス）で目視観察を行ない、ピットの有無を観察した。
【００４４】
（比較例１）
下記に示す研磨液を用いた以外は、実施例１と同一研磨量になるようにＬＣＤ用ガラス基板を作成した。表１に作成したＬＣＤ用ガラス基板の評価結果を示した。
［研磨液］
研磨成分としてフッ酸を、溶媒として水を使用して、フッ酸濃度４％の研磨液を調製した。
［研磨液の粘度］
Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．１、回転数６０ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の粘度を測定した。結果は、１×１０-1Pa・sだった。
【００４５】
【表１】
0003995146.tif 000002
【００４６】
１００μｍ未満のピット・キズの個数は、比較例１では１６０個であるのに対し、実施例１では５０個だった。したがって、実施例１における１００μｍ以下のピット・キズの個数は、比較例１におけるそれの３分の１以下に減少していることが確認された。また、１００μｍ以上のピット・キズの個数は、比較例１では１０個であるのに対し、実施例１では０個であり、完全にピット・キズの拡大が抑制されていることが確認された。
さらに、両方のガラス基板に偏光板を貼り付け、これを蛍光灯下（照度１×１０3ルクス）で目視観察を行なったところ、本実施例のガラス基板では、ピットの存在が確認されなかったのに対して、比較例１のガラス基板では、数多くのピットが確認された。接着剤はピット径が小さいほどピット中に埋まりやすくなるので、本実験結果から、実施例１のガラス基板は、比較例１のガラス基板に比べて表面の平坦性に優れることが定性的に確認された。
【００４７】
（実施例２）
下記に示す研磨液を１Ｌ調製して、全量を３０℃に設定した恒温槽の中に入れた。次いで下記に示すガラス基板を研磨液の中に３秒浸漬して、研磨液をガラス基板表面に塗布した。その後３０℃で平坦化処理を１０分行ない、続いて水で研磨液を完全に洗浄した。
上記操作を１サイクルとして１０サイクル繰り返した。本実施例におけるガラス基板の研磨量は４００μｍだった。
このようにして作成したＬＣＤ用ガラス基板の表面状態を下記に示す評価法に基づいて評価した。表２に検体数５枚の平均値を示した。
【００４８】
［ガラス基板］
ガラス成分として、ＳｉＯ2５７％、Ａｌ2Ｏ3１７％、Ｂ2Ｏ3７％を含むガラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ角、厚み１１００μｍ）を使用した。
［研磨液］
研磨成分としてフッ酸を、増粘剤として硫酸マグネシウム及びアミン系界面活性剤を、溶媒として水を使用して、フッ酸濃度４０％、硫酸マグネシウム濃度３０％、アミン系界面活性剤濃度１％の研磨液を調製した。
［研磨液の粘度］
Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．４、回転数０．６ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の粘度を測定した。結果は、１×１０3Pa・sだった。
［ガラス基板の表面状態の評価］
表面粗度計を用いて、表面粗さを測定した。また、マイクロメーターを用いて板厚ばらつきを測定した。また、ピット、キズの有無とうねりの有無を目視により観察した。
【００４９】
（比較例１）
下記に示す研磨液を用いた以外は、実施例１と同一研磨量になるように、ＬＣＤ用ガラス基板を作成した。表２に検体数５枚の平均値を示した。
［研磨液］
研磨成分としてフッ酸を、溶媒として水を使用して、フッ酸濃度４％の研磨液を調製した。
［研磨液の粘度］
Ｂ型粘度計を用いて、ローターＮｏ．１、回転数６０ｒｐｍ、液温２０℃の条件で研磨液の粘度を測定した。結果は、１×１０-1Pa・sだった。
【００５０】
【表２】
0003995146.tif 000003
【００５１】
実施例２の表面粗さは最大０．００７μｍであるのに対し、比較例２の表面粗さは最大０．０１１μｍであった。また、実施例２の板厚ばらつきは最大５μｍであるのに対し、比較例２の板厚ばらつきは最大１５μｍであった。この結果より、塗布・平坦化・洗浄のサイクルを複数回繰り返して同一研磨量のＬＣＤ用ガラス基板を製造する場合、本発明は、従来技術に比べて、ガラス表面の平坦性が格段に優れることが確認された。また、ピット、キズの有無、うねりの有無についても定性的ではあるが、本発明の方が従来技術よりも優れていることが確認された。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＬＣＤ用ガラス基板は、従来よりもガラス基板表面の平坦性に優れたものである。また本発明の製造方法によれば、連続生産しても歩留まり良く、かつ化学研磨液の廃棄処分が不要なＬＣＤ用ガラス基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス基板を水平にした状態でＬＣＤ用ガラス基板を製造する場合の製造工程の１実施例を示す正面図である。
【図２】ガラス基板を垂直にした状態でＬＣＤ用ガラス基板を製造する場合の製造工程の１実施例を示す正面図である。
【図３】研磨液を含有する液槽の中にガラス基板を浸漬する塗布手段を用いる場合の表面処理装置の形態を示す模式図である。
【符号の説明】
１    ガラス基板
２    塗布厚調整ローラー
３    噴射ノズル
４    研磨液
５    洗浄ノズル
６    水切りワイパー
７    エアーノズル
８    ガラス送り用ローラー
９    液槽
１０  ガラス固定用カセット
１１  温度調節用ヒーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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