專利名稱：化學(xué)拋光方法、經(jīng)該方法拋光的玻璃基板及化學(xué)拋光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法及其實(shí)施中使用的化學(xué)拋光裝置的。該方法可以對液晶玻璃基板的外表面或者一對貼合后的液晶玻璃基板的外表面進(jìn)行化學(xué)拋光。
背景技術(shù)：
以往的液晶玻璃基板的拋光方法有機(jī)械拋光法和化學(xué)拋光法。近來，對于液晶玻璃基板的品質(zhì)改善提出了以下要求(1)對于起初存在于液晶玻璃基板上的表面劃痕的消除；(2)在將圖案化的膜剝離后，在基板上留存的圖案痕跡的消除；(3)在將液晶玻璃基板的板厚進(jìn)行減薄時(shí)，該板表面平坦性的提高；(4)對于起初存在于一對貼合后的液晶玻璃基板的外表面劃痕的消除；(5)在將一對貼合后的液晶玻璃基板的外表面的板厚進(jìn)行減薄時(shí)，該板表面平坦性的提高；對于上述這些品質(zhì)改善要求來說，采用以往的機(jī)械拋光法，存在基板表面平坦性的不足、玻璃基板易發(fā)生破碎以及基板表面易產(chǎn)生劃痕、拋光模樣的殘留、拋光能力的限制等不可避免的問題。特別是對于最近的大型基板，這些問題顯得更嚴(yán)重。
另一方面，以往的化學(xué)拋光法，很難消除起初存在于液晶玻璃基板上的表面劃痕和圖案痕跡，在對基板厚度進(jìn)行減薄時(shí)也易發(fā)生下面例子中的種種問題，很難保證能達(dá)到拋光表面沒有劃痕和圖案痕跡的新玻璃時(shí)的品質(zhì)水平。
例如，在特許第2722798號公報(bào)中，公開了一種對液晶玻璃基板的表面進(jìn)行刻蝕的方法在具有多個(gè)液晶顯示單元面積的一對玻璃基板上，用密封材料將各顯示單元的液晶封入領(lǐng)域分隔和粘接，組成顯示單元的集合體。將該集合體浸漬到以氫氟酸為基本成分的刻蝕液中，對液晶玻璃基板的外表面進(jìn)行刻蝕。該方法雖然能使玻璃基板的板厚減薄，但存在有產(chǎn)生后述缺陷的問題。
又如，在特開2000-147474號公報(bào)中，公開了一種對液晶玻璃基板的表面進(jìn)行刻蝕的自動(dòng)刻蝕裝置在含有氫氟酸的刻蝕液的儲槽的底部，裝有氣泡發(fā)生裝置，由該氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣泡對上述的刻蝕液進(jìn)行攪拌，使得在刻蝕液槽中的玻璃基板的表面受到刻蝕。但是，在用15～17％的氫氟酸對液晶玻璃基板的外表面進(jìn)行拋光的情況下，存在有產(chǎn)生后述缺陷的問題。
該發(fā)明中，想利用氮?dú)獾纳仙龤馀輰伖庖哼M(jìn)行攪拌，以實(shí)現(xiàn)對玻璃表面的均勻拋光。但實(shí)際上存在如下問題上升了的氣泡和拋光液在到達(dá)液體表面后發(fā)生下降，該下降的流動(dòng)妨害上升流動(dòng)的均勻性，使得表面的拋光難于達(dá)到均一。
用上述的兩個(gè)例子中所示的以往的化學(xué)拋光方法進(jìn)行50～300μm厚度的拋光時(shí)，存在以下問題(1)即使在熒光燈下也能確認(rèn)產(chǎn)生白濁；(2)發(fā)生直徑最大為0.2mm的凹痕。圖14中示出了由表面糙度測量計(jì)測定的拋光后的表面情況；(3)凹痕的直徑隨著拋光量的增大而增大。圖15中示出了凹痕的直徑與拋光量的關(guān)系；(4)表面上的凹痕最多達(dá)50個(gè)/平方厘米。圖16是單位面積的凹痕數(shù)與拋光量的關(guān)系圖；從圖16可以看出，單位面積的凹痕數(shù)隨拋光量的增大而增加；(5)在熒光燈下能觀測到產(chǎn)生表面波紋。圖17中示出了拋光后表面的表面波紋的情況；(6)板厚不均勻，其最大值與最小值間的差值在20～100μm之間；(7)在拋光前，人為地在玻璃表面上制造劃痕，該劃痕在拋光后寬度增加、深度加深(參見圖18和圖19)。圖18是在拋光前故意在表面劃痕后，該表面的斷面圖。圖19是拋光后的表面斷面圖。
再如在對液晶玻璃基板表面先用鉻(Cr)進(jìn)行濺射，然后用彩色濾光器用的畫素進(jìn)行圖形化后，在該基板變得不良時(shí)，通常將圖形化后的鉻膜剝離后進(jìn)行機(jī)械拋光，圖形痕跡可被消除，該拋光后的玻璃基板可被重新作為新玻璃基板使用。但是，在用以往的化學(xué)拋光法代替機(jī)械拋光時(shí)，圖形痕跡消除不了，不能重新作為新玻璃基板使用。
本發(fā)明鑒于以上存在的問題，目的在于提供一種可以得到表面平坦性高的液晶玻璃基板的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法。該方法采用含有氫氟酸與氟化物的混合物、無機(jī)酸、有機(jī)酸、陰離子表面活性劑和兩性表面活性劑的化學(xué)拋光液，對液晶玻璃基板進(jìn)行浸漬，使液晶玻璃基板的外表面以0.5～10μm/分鐘的速度進(jìn)行拋光，并且使硅氟化物等反應(yīng)生成物不在液晶玻璃基板的表面進(jìn)行再附著，能夠得到表面平坦性高的液晶玻璃基板。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供可以得到表面均一平坦性高的液晶玻璃基板的同時(shí)，還可以消除表面劃痕、能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃的再利用的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法及化學(xué)拋光裝置。通過從化學(xué)拋光液儲槽底部產(chǎn)生的氣泡形成上升的液流，該液流從化學(xué)拋光液儲槽的上周邊緣溢出，經(jīng)過濾器過濾后，再次提供給化學(xué)拋光液儲槽，這樣使得液晶玻璃基板的表面總是保持有新鮮的拋光液供給，防止在液晶玻璃基板表面有反應(yīng)生成物的物理再附著沉積，從而使液晶玻璃基板的厚度漸漸減薄、基板表面均一地平坦化的同時(shí)，表面的劃痕被消除，得到可以再利用的玻璃基板。
再有，本發(fā)明的目的還在于提供一種化學(xué)拋光裝置。該裝置配有放置液晶玻璃基板的器具，該器具可以放置一塊或者多塊液晶玻璃基板，而該液晶玻璃基板可以是單片的，也可以是一對液晶玻璃基板進(jìn)行貼合后的。利用該裝置可以對多片的液晶玻璃基板或者一對貼合后的液晶玻璃基板同時(shí)進(jìn)行均勻的拋光。
還有，本發(fā)明的目的還在于提供一種化學(xué)拋光裝置。該裝置配有超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器。利用該裝置可以對化學(xué)拋光液進(jìn)行更均勻的攪拌。
第1發(fā)明中的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法，其特征是，將液晶玻璃基板在化學(xué)拋光液中浸漬，使液晶玻璃基板的外表面以0.5～10μm/分鐘的速度進(jìn)行拋光。該化學(xué)拋光液含有氫氟酸與氟化物的混合液(其中的氟化物包含氟化銨、氟化鉀和氟化鈉中的一種或者多種)，含有鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸的一種或多種的無機(jī)酸，含有醋酸和琥珀酸的一種或者多種的有機(jī)酸，含有磺酸鹽類表面活性劑的陰離子表面活性劑以及胺類兩性表面活性劑。
氫氟酸與氟化物的混合液(其中的氟化物包括氟化銨、氟化鉀和氟化鈉中的任一種或者多種)，含有鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸的一種或多種的無機(jī)酸，含有醋酸和琥珀酸一種或者多種的有機(jī)酸，能夠?qū)σ壕РＡЩ暹M(jìn)行化學(xué)拋光，并且能夠使硅氟化物等反應(yīng)生成物不在液晶玻璃基板的表面再附著沉積。
含磺酸鹽類表面活性劑的陰離子表面活性劑以及胺類兩性表面活性劑等也是為了使硅氟化物等反應(yīng)生成物不在液晶玻璃基板的表面再附著沉積而添加的助劑。
因此，使用這些成分能夠制得表面平坦性高的液晶玻璃基板。
拋光速度太快時(shí)，液晶玻璃基板的表面容易產(chǎn)生表面波紋和凹痕。因此，拋光速度以0.5～10μm/分鐘左右，特別是以1～5μm/分鐘為好。
采用上述化學(xué)拋光液，并且確保以上述拋光速度對液晶玻璃基板的表面進(jìn)行拋光，能夠在使液晶玻璃基板的板厚減薄的同時(shí)，提高玻璃基板的表面平坦性。
第2發(fā)明中的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法，其特征是，在第1發(fā)明中，通過在儲存上述化學(xué)拋光液的儲槽底部產(chǎn)生氣泡，產(chǎn)生上升液流。
第3發(fā)明中的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法，其特征是，在第2發(fā)明中，使前述產(chǎn)生的上升液流從儲存上述化學(xué)拋光液的儲槽的上邊緣部溢出。
第4發(fā)明中的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法，其特征是，在第3發(fā)明中，使上述從儲槽的上邊緣部溢出的化學(xué)拋光液再重新供給上述化學(xué)拋光液儲槽。
第5發(fā)明中的液晶玻璃基板的化學(xué)拋光方法，其特征是，在第4發(fā)明中，將上述從儲槽的上邊緣部溢出的化學(xué)拋光液流經(jīng)過濾器過濾，使拋光過程中產(chǎn)生的反應(yīng)生成物被除去后，再供給上述化學(xué)拋光液儲槽。
在第2至第5發(fā)明中，因?yàn)槭够瘜W(xué)拋光液均勻上升，能夠在液晶玻璃基板的表面總是提供新鮮的拋光液，同時(shí)能夠防止反應(yīng)生成物在液晶玻璃基板表面的物理再附著沉積。
拋光速度由擴(kuò)散速度和反應(yīng)速度決定，但液晶玻璃基板表面的凸出部分，由于受氣泡上升流動(dòng)的影響，總是可以得到活性的化學(xué)拋光液，由反應(yīng)速度定律起主導(dǎo)作用，拋光速度變得非?？?。與此相反，液晶玻璃基板表面的凹進(jìn)部分，因拋光液的流動(dòng)不暢，由擴(kuò)散定律起主導(dǎo)作用，拋光速度變慢。因此，可以用氣泡的上升流動(dòng)來控制拋光速度，從而能夠在使液晶玻璃基板厚度減薄的同時(shí)，使表面的平坦性提高。
另外，能夠消除起初存在于液晶玻璃基板表面的劃痕，使得玻璃的再利用成為可能。
第3發(fā)明，消除了上升的化學(xué)拋光液在到達(dá)化學(xué)拋光液儲槽的表面后進(jìn)行下降，從而阻止后面化學(xué)拋光液的均勻上升的弊端，能夠使液晶玻璃基板表面更均勻地拋光。
第4發(fā)明，能夠使化學(xué)拋光液順利循環(huán)使用。
第5發(fā)明，阻止了化學(xué)拋光液中的反應(yīng)生成物在液晶玻璃基板表面的附著沉積。
第6發(fā)明的化學(xué)拋光裝置，包括儲存化學(xué)拋光液的化學(xué)拋光液儲槽及下述裝置導(dǎo)入氣體并將氣體從氣泡吐出部分吐出的氣泡發(fā)生裝置，所述氣泡吐出部分由多孔材料制成；裝設(shè)于上述儲存化學(xué)拋光液儲槽周緣部的溢出液接受槽，該槽用于接受從該儲槽溢出的化學(xué)拋光液；用于除去拋光產(chǎn)生的反應(yīng)生產(chǎn)物的過濾器；將上述過濾器過濾后的化學(xué)拋光液再次輸送到化學(xué)拋光液儲槽中所用的泵；裝設(shè)于上述氣泡發(fā)生裝置下側(cè)的化學(xué)拋光液噴出裝置，該裝置具有多個(gè)孔，用于將上述用泵輸出的化學(xué)拋光液向化學(xué)拋光液儲槽的底部噴出。
利用第6發(fā)明的化學(xué)拋光裝置，可以使化學(xué)拋光液均勻上升，溢出，將反應(yīng)生成物除去后，再次輸送給拋光液儲存槽，使拋光液循環(huán)使用，液晶玻璃基板的表面總是有新鮮的拋光液供給，同時(shí)可防止反應(yīng)生成物在液晶玻璃基板表面進(jìn)行物理再附著沉積。
液晶玻璃基板表面的凸出部分，由于受氣泡上升流動(dòng)的影響，總是可以得到活性化學(xué)拋光液，由反應(yīng)速度定律起主導(dǎo)作用，其拋光速度變得十分快。與此相反，液晶玻璃基板表面的凹進(jìn)部分，因拋光液的流動(dòng)不暢，由擴(kuò)散定律起主導(dǎo)作用，拋光速度變慢，從而能夠在使液晶玻璃基板厚度減薄的同時(shí)，使表面的平坦性提高。
第7發(fā)明的化學(xué)拋光裝置，其特征是，在第6發(fā)明中，配有放置液晶玻璃基板的器具，該器具可以放置一塊或者多塊液晶玻璃基板，而該液晶玻璃基板可以是單片的也可以是一對液晶玻璃基板進(jìn)行貼合后的。
利用第7發(fā)明的裝置可以對多片的液晶玻璃基板或者一對貼合后的玻璃基板同時(shí)進(jìn)行均勻的拋光。
第8發(fā)明的化學(xué)拋光裝置，其特征是，在第6或者第7發(fā)明中所述的化學(xué)拋光裝置中，裝備有超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器。
利用第8發(fā)明的化學(xué)拋光裝置能夠?qū)瘜W(xué)拋光液進(jìn)行更均勻的攪拌。


本發(fā)明的化學(xué)拋光裝置的橫截面示意圖。
本發(fā)明的氣泡發(fā)生裝置的立體圖。
本發(fā)明的其它種類的氣泡發(fā)生裝置的立體圖。
本發(fā)明的化學(xué)拋光液儲槽以及液晶玻璃基板放置器具用固定保持器具的平面示意圖。
本發(fā)明的化學(xué)拋光液噴出裝置的立體圖。
拋光速度與化學(xué)拋光液10種成分的添加比率關(guān)系圖。
拋光速度與溫度的關(guān)系圖。
(2)玻璃基板的板厚測定位置平面示意圖。
化學(xué)拋光前后表面劃痕有無情況調(diào)查結(jié)果的平面示意圖。
(2)玻璃基板樣品表面狀態(tài)用表面粗度計(jì)測定的結(jié)果示意圖。
化學(xué)拋光前后劃痕有無情況調(diào)查結(jié)果的平面示意圖。
兩片(2)玻璃基板貼合后的樣品外側(cè)表面板厚測定位置的平面示意圖。
兩片(2)玻璃基板貼合后的樣品外側(cè)里面板厚測定位置的平面示意圖。
用傳統(tǒng)拋光方法拋光后的樣品表面的測定結(jié)果示意圖。
凹痕直徑與拋光量的關(guān)系示意圖。
單位面積的凹痕數(shù)與拋光量的關(guān)系示意圖。
拋光后樣品的表面波紋狀況示意圖。
拋光前故意劃痕玻璃基板表面的橫截面示意圖。
拋光后樣品表面的橫截面示意圖。
14化學(xué)拋光裝置 13溢出液接受槽11化學(xué)拋光液儲槽 14過濾器12氣泡發(fā)生裝置 15泵12a氣泡噴出部16化學(xué)拋光液噴出裝置
17液晶玻璃基板放置器具用的固定保持器具18液晶玻璃基板放置器具以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行具體說明。
圖1是說明本發(fā)明實(shí)施方案的化學(xué)拋光裝置的截面圖。其中，1是化學(xué)拋光裝置。
化學(xué)拋光裝置1中，設(shè)置有化學(xué)拋光液儲槽11；在化學(xué)拋光液儲槽11的底部，有導(dǎo)入氣體用的氣泡發(fā)生裝置12，該裝置的氣泡吐出部分12a由多孔材料制成；在氣泡發(fā)生裝置12的上側(cè)，裝有放置液晶玻璃基板的器具18，該器具可以使液晶玻璃基板或者貼合后的一對液晶玻璃基板縱向插入。該液晶玻璃基板的放置器具18，配置在液晶玻璃基板放置器具用的固定保持器具17中。
在化學(xué)拋光液儲槽11中盛有化學(xué)拋光液，該化學(xué)拋光液含有氫氟酸與氟化物的混合液(其中的氟化物包括氟化銨、氟化鉀和氟化鈉中的任一種或者多種)，含有鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸的一種或多種的無機(jī)酸，含有醋酸和琥珀酸的一種或者多種的有機(jī)酸，含有磺酸鹽類表面活性劑的陰離子表面活性劑以及胺類兩性表面活性劑。
在化學(xué)拋光液儲槽11的上邊緣周圍，裝設(shè)有接受從化學(xué)拋光液儲槽11溢出的化學(xué)拋光液的溢出液接受槽13。在溢出液接受槽13中，連接有用于除去拋光產(chǎn)生的反應(yīng)生產(chǎn)物的過濾器14以及將上述過濾后的化學(xué)拋光液再次輸送到儲槽11中所用的泵15。另外，在上述氣泡發(fā)生裝置12的下側(cè)設(shè)置有化學(xué)拋光液噴出裝置16，該裝置的噴出部16a具有多個(gè)孔，用于將從上述泵15輸出的化學(xué)拋光液向化學(xué)拋光液儲槽的底部噴出，利用噴出裝置16再次將化學(xué)拋光液供給儲槽11。
化學(xué)拋光裝置1中，還可以設(shè)置超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器(圖中沒有示出)，在設(shè)置超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)對化學(xué)拋光液的更均勻的攪拌。
圖2是氣泡發(fā)生裝置12的立體圖。氣泡發(fā)生裝置12由導(dǎo)入氮?dú)獾葰怏w的氣體導(dǎo)入管12b和與氣體導(dǎo)入管12b平行的數(shù)根連接的管狀氣泡噴出部12a組成，該管狀氣泡噴出部12a由多孔材料制成。
圖3是其它類型氣泡發(fā)生裝置12的氣泡噴出部12a的立體圖。該類型氣泡發(fā)生裝置12的氣泡噴出部12a由多孔材料制成，為板狀。
圖2和圖3中，氣泡噴出部的氣泡噴出孔的孔徑為10～500μm為好。這些氣泡發(fā)生裝置12設(shè)置于液晶玻璃基板放置器具用的固定保持器具17的下側(cè)，將微小氣泡從這些氣孔中向上噴出，噴出的微細(xì)氣泡使化學(xué)拋光液均勻上升。該上升液流提供給液晶玻璃基板表面總是新鮮的拋光液，同時(shí)可防止硅氟化物等反應(yīng)生成物在液晶玻璃基板表面進(jìn)行再附著沉積。
微細(xì)氣泡的上升流體在到達(dá)化學(xué)拋光液的表面后，從化學(xué)拋光液儲槽11的上邊緣周圍溢出，然后由溢出液接受槽13接受，經(jīng)過過濾器14后，再次提供給化學(xué)拋光液儲槽11。
在化學(xué)拋光液不能溢出的情況下，上升液流轉(zhuǎn)向下降液流部分的橫截面積小時(shí)，下降液流與上升液流交錯(cuò)在一起，不能確保上升液流的均勻性。
圖4是化學(xué)拋光液儲槽11和液晶玻璃基板放置器具用的固定保持器具17的平面圖。如圖4中所示，相當(dāng)于液晶玻璃基板放置器具用的固定保持器具17的外側(cè)部分的下降液流的通過橫截面面積是相當(dāng)于液晶玻璃基板放置器具用的固定保持器具17的內(nèi)側(cè)部分的上升液流的通過橫截面面積的1～3倍時(shí)，已經(jīng)證明可以確保上升液流的均勻性。
液晶玻璃基板的成分與化學(xué)拋光液進(jìn)行反應(yīng)的生成物如硅氟化物等，隨微細(xì)氣泡的上升流體會(huì)上升，但如果這些反應(yīng)生成物在化學(xué)拋光液儲槽11中循環(huán)并沉積在化學(xué)拋光液儲槽11的底部，會(huì)影響微細(xì)氣泡的噴出。因此，有必要防止反應(yīng)生成物在化學(xué)拋光液儲槽11底部的沉積。
圖5是化學(xué)拋光液噴出裝置16的立體圖。該化學(xué)拋光液噴出裝置16中，設(shè)置有多個(gè)互相平行的各自具有多個(gè)孔的化學(xué)拋光液噴出部16a，由泵15輸送出的化學(xué)拋光液由該化學(xué)拋光液噴出部16a向下或者斜下方噴出，在供給化學(xué)拋光液的同時(shí)，也可以防止反應(yīng)生成物的堆積。
控制液晶玻璃基板拋光速度的方法，有改變拋光液的組成和改變拋光液的溫度等措施。
圖6是拋光速度與化學(xué)拋光液10種成分的添加比率的關(guān)系曲線。該化學(xué)拋光液是含有氫氟酸、氟化銨、氟化鉀、鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、磺酸鹽類表面活性劑、胺類表面活性劑等10種組分的水溶液。
從圖6可看出，當(dāng)上述化學(xué)拋光液中10種成分的添加比率為10％時(shí)，拋光速度為1.1μm/分鐘；隨著添加比率的增加拋光速度也會(huì)增加；當(dāng)添加比率為40％時(shí)，拋光速度達(dá)最大值，為3.7μm/分鐘；隨后稍微降低，一直到添加比率為90％為止，拋光速度大約保持在3μm/分鐘左右。
添加比率在30％以下時(shí)，拋光速度較慢；另一方面，添加比率在70％以上時(shí)，玻璃表面產(chǎn)生白濁，且在玻璃表面形成反應(yīng)生成物殘?jiān)母街Ｒ虼?，為控制拋光速度，添加比率保持?0～60％為好。
另外，拋光速度在3.0～3.5μm/分鐘時(shí)，拋光量的大小誤差在允許的范圍，不成問題。以拋光量的大小誤差控制在20μm的范圍內(nèi)時(shí)，0.5μm/分鐘的拋光速度差相當(dāng)于40分鐘的拋光時(shí)間的誤差(0.5(μm/分鐘)×40(分鐘)＝20(μm))，拋光時(shí)間的誤差在允許范圍內(nèi)。
圖7是拋光速度與溫度的關(guān)系曲線。該圖中的橫坐標(biāo)為相對于基準(zhǔn)溫度的偏移量，縱坐標(biāo)為拋光速度。
從圖7可以看出，雖然隨著溫度的上升，拋光速度慢慢增加，但拋光速度在溫度為-5℃到+5℃之間時(shí)，僅有0.5μm/分鐘的差別。
因此，當(dāng)拋光量的大小誤差控制在20μm的范圍內(nèi)時(shí)，拋光時(shí)間的誤差可以允許在40分鐘以內(nèi)。
在實(shí)際實(shí)施時(shí)，事先將實(shí)驗(yàn)樣品在化學(xué)拋光液的儲槽11中預(yù)先浸漬，從該樣品板厚的變化情況來確定拋光速度為好。
實(shí)施例以下，通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
采用本發(fā)明的化學(xué)拋光裝置1，對下述尺寸的嶄新玻璃樣品進(jìn)行化學(xué)拋光(1)320×400×1.1(mm)、(2)400×500×0.7(mm)，目標(biāo)拋光量分別為0.3mm和0.2mm。
首先，對改變化學(xué)拋光液的組成對拋光速度以及對玻璃表面狀態(tài)的影響進(jìn)行了考查，其結(jié)果如表1中所示。
表1

表1中，凹痕、表面波紋以及原劃痕的有無，是在暗室的凈室內(nèi)在熒光燈下目測的結(jié)果。
圖8是(2)玻璃基板板厚的測定位置示意平面圖。表1中，對圖8中所示的各個(gè)位置，用超聲波測厚儀測定板厚，誤差表示其最大值與最小值的差值。這里的“小”，表示誤差在50μm以下，“中”為100～200μm，“大”為200μm以上。
依據(jù)表1的結(jié)果，從產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)操作性觀點(diǎn)出發(fā)，拋光速度在0.5～10μm/分鐘為好，特別是在1～5μm/分鐘范圍內(nèi)，最為適當(dāng)。
將拋光速度控制在2～3μm/分鐘，用(2)玻璃基板為樣品，用本發(fā)明的方法對化學(xué)拋光前后有無劃痕的情況進(jìn)行了考查。
圖9是對化學(xué)拋光前后有無劃痕的情況進(jìn)行考查的結(jié)果示意平面圖。
從圖9可看出，拋光前能觀察到的劃痕，在拋光后消失。
將拋光速度控制在2～3μm/分鐘，用(1)和(2)玻璃基板為樣品，對圖8中所示的各個(gè)位置，用超聲波測厚儀測定的板厚結(jié)果示于表2。
表2(mm)

(1)(2)(1)(2)
圖10是用表面粗度計(jì)對(2)玻璃基板樣品的表面狀態(tài)進(jìn)行考查結(jié)果的示意圖。
從表2以及圖10的結(jié)果可看出，采用本發(fā)明的化學(xué)拋光方法，在達(dá)到目標(biāo)拋光量的同時(shí)，可以得到基板表面各點(diǎn)均勻、表面平坦的玻璃基板。
用鉻(Cr)和彩色濾光器用的畫素對玻璃基板表面進(jìn)行圖形化后，該基板變得不理想。因此，為消除圖形痕跡，將鉻剝離后，用本發(fā)明的化學(xué)拋光裝置1對其進(jìn)行了拋光。圖形痕跡的深度約為1μm。經(jīng)拋光后，在暗室的凈室內(nèi)在約1萬勒克斯的光源下目測的結(jié)果，該圖形痕跡消失。
將兩片上述(2)玻璃基板貼合，得到一組貼合后的玻璃基板樣品。將該樣品采用本發(fā)明的化學(xué)拋光裝置1進(jìn)行了拋光。目標(biāo)拋光量為0.2mm。
圖11是對化學(xué)拋光前后有無劃痕的情況進(jìn)行考查的結(jié)果示意平面圖。
從圖11可看出，拋光前能觀察到的劃痕，在拋光后消失。
圖12是對兩片(2)玻璃基板貼合后的樣品的外側(cè)表面進(jìn)行板厚測定位置的平面示意圖。圖13是對兩片(2)玻璃基板貼合后的樣品的外側(cè)里面進(jìn)行板厚測定位置的平面示意圖。
表3中給出了上述表面板厚的測定結(jié)果；表4中給出了上述里面板厚的測定結(jié)果。
表3 (mm)

表4 (mm)

從表3和表4可看出，用本發(fā)明的化學(xué)拋光方法，可對玻璃基板進(jìn)行更均勻的拋光。
以上結(jié)果表明，采用本發(fā)明的化學(xué)拋光裝置1進(jìn)行化學(xué)拋光，在液晶玻璃基板的板厚減薄的同時(shí)，能夠使玻璃基板的表面平坦化。并且，還能消除開始存在于玻璃基板表面的劃痕，使得玻璃的再利用成為可能。
另外，采用本發(fā)明的化學(xué)拋光方法，不管液晶玻璃基板的大小是多少，都能進(jìn)行高生產(chǎn)率的拋光。
再者，本發(fā)明的化學(xué)拋光裝置1，不限于前邊實(shí)施說明的型式，可以進(jìn)行各種變更。
如以上詳細(xì)說明的那樣，在第1發(fā)明的情況下，采用含有氫氟酸與氟化物的混合液(其中的氟化物包括氟化銨、氟化鉀和氟化鈉中的任一種或者多種)，含有鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸的一種或多種的無機(jī)酸，含有醋酸和琥珀酸的一種或者多種的有機(jī)酸，含磺酸鹽類表面活性劑的陰離子表面活性劑以及胺類兩性表面活性劑的化學(xué)拋光液，控制拋光速度在0.5～10μm/分鐘之間，對液晶玻璃基板的外表面進(jìn)行化學(xué)拋光，能夠在使液晶玻璃基板的板厚減薄的同時(shí)，使玻璃基板表面平坦化。
在第2至第5發(fā)明的情況下，因?yàn)槭够瘜W(xué)拋光液均勻上升，能夠總是在液晶玻璃基板的表面提供新鮮的拋光液，同時(shí)能夠防止反應(yīng)生成物在液晶玻璃基板表面的物理再附著沉積。因此，可以用氣泡的上升流動(dòng)來控制拋光速度，從而能夠在使液晶玻璃基板的厚度減薄的同時(shí)，使表面更平坦化。
另外，采用本發(fā)明的化學(xué)拋光方法，不管液晶玻璃基板的大小是多少，都能進(jìn)行高生產(chǎn)性、均勻的拋光。
再有，采用本發(fā)明的化學(xué)拋光方法，能夠消除起初存在于液晶玻璃基板表面的劃痕，使得玻璃的再利用成為可能。
在第6發(fā)明的情況下，使化學(xué)拋光液均勻上升，上升到頂部后從儲槽邊緣溢出，將反應(yīng)生成物除去后，再次輸送給拋光液儲槽，使拋光液循環(huán)使用，液晶玻璃基板的表面總是有新鮮的拋光液供給，同時(shí)可防止反應(yīng)生成物在液晶玻璃基板表面進(jìn)行物理再附著沉積。
液晶玻璃基板表面的凸出部分，由于受氣泡上升流動(dòng)的影響，總是可以得到活性拋光液，由反應(yīng)速度定律起主導(dǎo)作用，其拋光速度變得十分快。與此相反，液晶玻璃基板表面的凹進(jìn)部分，因拋光液的流動(dòng)不暢，由擴(kuò)散定律起主導(dǎo)作用，拋光速度變慢，從而能夠在使液晶玻璃基板厚度減薄的同時(shí)，使表面平坦化。
在第7發(fā)明的情況下，可以對多片的液晶玻璃基板或者一對貼合后的玻璃基板同時(shí)進(jìn)行均勻的拋光。
在第8發(fā)明的情況下，因?yàn)檠b備有超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器，所以，能夠?qū)瘜W(xué)拋光液進(jìn)行更均勻的攪拌。
權(quán)利要求
1.化學(xué)拋光方法，是將玻璃基板浸漬在儲槽內(nèi)的化學(xué)拋光液中而拋光該玻璃基板的外表面的化學(xué)拋光方法，其特征在于，將所述玻璃基板縱向保持在所述化學(xué)加工液中，利用所述化學(xué)拋光液中產(chǎn)生的氣泡生成上升液流，一邊從所述儲槽溢出所述化學(xué)拋光液，一邊以10μm/分以下的拋光速度進(jìn)行拋光。
2.權(quán)利要求1所述的化學(xué)拋光方法，其中，所述化學(xué)拋光液含有氫氟酸和氟化物的混合液，含有鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸的一種或多種的無機(jī)酸，所述的氟化物是氟化銨、氟化鉀和氟化鈉中的一種或多種。
3.權(quán)利要求1所述的化學(xué)拋光方法，其中，用超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器攪拌所述化學(xué)拋光液。
4.經(jīng)權(quán)利要求2的方法拋光得到的玻璃基板。
5.化學(xué)拋光裝置，其用于拋光玻璃基板外表面，其特征在于具有儲存加工速度10μm/分以下的化學(xué)拋光液的化學(xué)拋光液儲槽，配置在所述化學(xué)拋光液儲槽底部的氣泡發(fā)生裝置，接受從所述化學(xué)拋光液儲槽溢出的化學(xué)拋光液的溢出液接受槽，將化學(xué)拋光液送回所述化學(xué)拋光液儲槽的泵，以及將由所述泵送出的化學(xué)拋光液吐出到所述化學(xué)拋光液儲槽的吐出裝置。
6.權(quán)利要求5的化學(xué)拋光裝置，其中，配備有超聲波振動(dòng)器或者搖動(dòng)攪拌器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能使液晶玻璃基板循環(huán)再利用、對于液晶玻璃基板進(jìn)行化學(xué)拋光的方法及化學(xué)拋光裝置。所使用的化學(xué)拋光液由氫氟酸及其鹽的混合液(其中的氫氟酸鹽為氟化銨、氟化鉀和氟化鈉中的任一種或者多種)，鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸等無機(jī)酸的一種或多種，醋酸和琥珀酸等有機(jī)酸的一種或者其混合物，磺酸鹽類陰離子表面活性劑以及胺類兩性表面活性劑組成。
文檔編號G02F1/1333GK1724432SQ20051008332
公開日2006年1月25日 申請日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者西山智弘, 出口干郎, 絲川勝博, 小谷誠, 溝口幸一 申請人:西山不銹化學(xué)股份有限公司