專利名稱：玻璃基板及玻璃基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃基板及玻璃基板的制造方法，尤其是涉及利用砂輪對端面進行磨削的玻璃基板及玻璃基板的制造方法。
背景技術(shù)：
例如，在液晶顯示器、等離子顯示器、有機電致發(fā)光等的薄型顯示器裝置中，大型畫面的開發(fā)不斷發(fā)展。在薄型顯示器裝置中使用的玻璃基板對I張母板加工多個，在各加工工序結(jié)束時，切斷成各畫面的尺寸。該母板一邊的長度例如具有2. 2nT3m。
另外，玻璃基板的端面當(dāng)存在邊緣或微小的凹凸時容易產(chǎn)生裂紋，因此例如將端面磨削加工成倒角形狀或半圓形狀而使端面的表面平滑(例如，參照專利文獻I)。而且，在玻璃基板的端面磨削工序中，向砂輪與玻璃基板的端面的接觸部分供給冷卻液(冷卻劑)而抑制玻璃基板的發(fā)熱。而且，在端面磨削加工中，來自被磨削的部分的碎玻璃成為微細的粒子而飛散，因此通過磨削后的清洗工序?qū)⒏街诓ＡЩ迳系乃椴ＡСァＴ谙燃夹g(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本國特開2009-203141號公報

發(fā)明內(nèi)容
在以往的玻璃基板中，未考慮碎玻璃的產(chǎn)生量(飛散量)等而將端面的磨削形狀(磨削后的截面形狀)磨削成倒角形狀或半圓形狀，但在根據(jù)砂輪接觸的端面的接觸面積及形狀而碎玻璃的產(chǎn)生量(飛散量)增大，或磨削時由冷卻液供給帶來的冷卻不充分時，因發(fā)熱而玻璃基板可能產(chǎn)生腐蝕變色。尤其是當(dāng)碎玻璃附著在玻璃基板的主平面上時，有時通過清洗工序無法充分地除去碎玻璃。因此，在玻璃基板的端面磨削工序中，抑制碎玻璃的飛散量為重要的課題。因此，本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供一種解決上述課題的玻璃基板及玻璃基板的制造方法。為了解決上述課題，本發(fā)明具有以下的手段。(I)本發(fā)明涉及一種玻璃基板，利用砂輪來磨削端面，其特征在于，由所述砂輪磨削后的端面具有在所述端面的上部形成的上部曲面；在所述端面的下部形成的下部曲面；在所述上部曲面與所述下部曲面的中間形成的中間部曲面，所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面分別具有任意的曲率半徑，至少所述上部曲面及所述中間部曲面的曲率半徑不同。(2)本發(fā)明的所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面的特征在于，通過改變相鄰的曲面的曲率半徑而形成連續(xù)的曲面。
(3)本發(fā)明的所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面的特征在于，形成與大致橢圓形狀的輪廓形狀近似的連續(xù)的曲面。(4)本發(fā)明的所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面的特征在于，分別具有比該玻璃基板的厚度小的曲率半徑。(5)本發(fā)明的特征在于，在所述上部曲面與所述中間部曲面的邊界形成有第一凹部，在所述下部曲面與所述中間部曲面的邊界形成有第二凹部。(6)本發(fā)明的所述第一、第二凹部的特征在于，分別以在板厚方向上具有規(guī)定的間隔的方式沿著與玻璃基板的主平面平行的方向延伸形成。(7)本發(fā)明的所述玻璃基板的特征在于，是一邊為2. 2m以上的四邊形。(8)本發(fā)明的所述玻璃基板的端面的特征在于，平均粗糙度Ra為O. 3 μ m以下。(9)本發(fā)明的所述玻璃基板的厚度的特征在于,為O. 05mnT2. 8mm。(10)本發(fā)明涉及一種玻璃基板的制造方法，利用砂輪來磨削端面，其特征在于，在所述砂輪的外周形成與在所述端面的上部形成的上部曲面、在所述端面的下部形成的下部曲面、在所述上部曲面與所述下部曲面的中間形成的中間部曲面對應(yīng)的曲面，使所述砂輪旋轉(zhuǎn)并同時使所述砂輪沿著所述玻璃基板的端面相對移動，而以所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面分別具有任意的曲率半徑的方式對所述玻璃基板的端面進行加工。(11)本發(fā)明的特征在于，以所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面通過改變相鄰的曲面的曲率半徑而形成連續(xù)的曲面的方式進行加工。發(fā)明效果·根據(jù)本發(fā)明，通過將由砂輪磨削的端面形狀的上部曲面、下部曲面、中間部曲面的曲率半徑選擇成任意的尺寸，能夠削減玻璃基板的端面與砂輪接觸的接觸面積而抑制磨削時的碎玻璃產(chǎn)生量及發(fā)熱量。


圖IA是表示本發(fā)明的玻璃基板的一實施例的縱向剖視圖。圖IB是表示端面磨削工序中的砂輪與玻璃基板的端面的相對位置關(guān)系的縱向剖視圖。圖2是示意性地表示在端面磨削工序中使用的磨削裝置的俯視圖。圖3是用于說明以往的玻璃基板的磨削方法I的縱向剖視圖。圖4是用于說明以往的玻璃基板的磨削方法2的縱向剖視圖。圖5是用于說明本發(fā)明的玻璃基板的變形例I的縱向剖視圖。圖6是用于說明本發(fā)明的玻璃基板的變形例2的縱向剖視圖。圖7是用于說明本發(fā)明的玻璃基板的變形例3的縱向剖視圖。圖8是表示變形例3的砂輪與玻璃基板的端面的相對位置關(guān)系的縱向剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明用于實施本發(fā)明的方式。 實施例I
圖IA是表示本發(fā)明的玻璃基板的一實施例的縱向剖視圖。如圖IA所示，玻璃基板10是在例如液晶顯示器、等離子顯示器、有機電致發(fā)光等的薄型顯示器裝置中使用的方形形狀的大型玻璃面板。玻璃基板10的厚度t (圖IA中的玻璃基板10的上下方向尺寸)優(yōu)選為O. 05mnT2. 8mm。而且，玻璃基板10的主平面優(yōu)選為一邊是2. 2m以上的四邊形。玻璃基板10的端面12被磨削成近似于大致橢圓形狀的曲面。端面12具有在端面12的上部形成的上部曲面12a ;在端面12的下部形成的下部曲面12b ;在上部曲面12a與下部曲面12b的中間形成的中間部曲面12c。本實施例中的各曲面12a 12c通過上部曲面12a的曲率半徑R1、下部曲面12b的曲率半徑R2、中間部曲面12c的曲率半徑R3而形成為連續(xù)的近似于大致橢圓形狀的曲面。需要說明的是，橢圓以距長邊軸上的2點的距離的合計成為恒定的方式使各曲率半徑變化，但這里為了便于說明，可作為通過改變上述曲率半徑Rf R3而連續(xù)的曲線描繪。另夕卜,在本實施例中，設(shè)假想橢圓形狀的長邊a=0. 7mm,短邊b=0. 6mm。長邊a與玻·璃基板10的厚度t相同。各曲率半徑RfR3比該玻璃基板10的厚度t小，具有Rl ( R2、R2 ( R3，或上述 R1=R2、R3>R2、R3>R1 的關(guān)系。圖IA的斜線所示的部分是通過磨削而被削除的磨削區(qū)域20。S卩，上述各曲面12a 12c的左側(cè)是被磨削的磨削區(qū)域20，上述各曲面12a 12c的右側(cè)是磨削后的玻璃基板10。另外，作為對玻璃基板10的端面12進行磨削時的條件，設(shè)磨削量x=0. 15mm,厚度t=0. 7mm,從端面12到磨削緣部的X方向的距離c=0. 23mm。而且,在玻璃基板10的端面12的端面磨削工序中，平均粗糙度Ra優(yōu)選為O. 3 μ m以下。另外，相對于玻璃基板10的端面12的上部曲面12a的切線SI與相對于下部曲面12b的切線S2的角度α設(shè)定為60°。需要說明的是，角度α為砂輪30的開口角，可以設(shè)定為任意的角度。另外，在玻璃基板10的端面12上，上述厚度t比短邊b大，因此從X方向的中心線上的從端面12的中心O到上述切線SI、S2離開基板10的主平面14的邊界P為止的距離c成為O. 23mm,比以往那樣使端面12形成為倒角形狀或半圓形的情況小。由此，在端面磨削工序時產(chǎn)生的碎玻璃的飛散方向向端面12側(cè)移動，能夠削減玻璃基板10的主平面14上的碎玻璃附著量。另外，在將端面12磨削成橢圓形狀時，與以往的磨削成倒角形狀或半圓形狀相t匕，與砂輪接觸的接觸面積減少，因此能抑制磨削時的發(fā)熱。此外，在將端面12磨削成橢圓形狀時，上述距離c減小，相應(yīng)地，碎玻璃飛散方向從主平面14向端面?zhèn)?從主平面14分離的方向)移動，而向主平面14的碎玻璃附著量減少。因此，在本實施例中，能夠抑制端面磨削工序時的向主平面14側(cè)的碎玻璃飛散量，并且也能夠抑制端面12的發(fā)熱。圖IB是表示端面磨削工序中的砂輪與玻璃基板的端面的相對位置關(guān)系的縱向剖視圖。如圖IB所示，使砂輪30旋轉(zhuǎn)而磨削玻璃基板10的端面12。砂輪30具有金剛石磨粒，由旋轉(zhuǎn)軸40支承為能夠旋轉(zhuǎn)。而且，砂輪30如滑輪那樣具有由與玻璃基板10的端面12相接的凹曲面構(gòu)成的加工槽，包括與玻璃基板10的端面12的曲面形狀對應(yīng)的凹曲面32 ;在凹曲面32的上方配置的上凸緣部34 ;在凹曲面32的下方配置的下凸緣部36。
凹曲面32形成為與玻璃基板10的端面12的磨削形狀對應(yīng)的橢圓形狀的凹曲面。SP，凹曲面32通過與上部曲面12a對應(yīng)的曲率半徑Rl、與下部曲面12b對應(yīng)的曲率半徑R2、與中間部曲面12c對應(yīng)的曲率半徑R3而形成為連續(xù)的橢圓形狀。 需要說明的是，上述金剛石磨粒的砂輪30通過放電加工而將凹曲面32的形狀加工成任意的形狀。因此，使砂輪30旋轉(zhuǎn)并同時使凹曲面32與玻璃基板10的端面12接觸，由此能夠?qū)⒉ＡЩ?0的端面12的形狀磨削成任意的形狀。圖2是示意性地表示在端面磨削工序中使用的磨削裝置的俯視圖。如圖2所示，在端面磨削工序中，玻璃基板10以載置在磨削裝置的吸附臺50的上表面的狀態(tài)被吸附保持。玻璃基板10和砂輪30以一對砂輪30與玻璃基板10的左右兩側(cè)的端面12接觸的方式進行位置對合。另外，各砂輪30的高度位置(Y方向位置)對應(yīng)于玻璃基板10的端面12的高度位置(Y方向位置)進行調(diào)整。即，如圖IA所示，砂輪30的凹曲面32的中心的高度位置與玻璃基板10的端面12的中心O的高度位置設(shè)定為一致。一對砂輪30分別被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)并同時向Xl方向、X2方向進給，來磨削玻璃基板10的左右兩側(cè)的端面12。而且，在端面磨削時，向砂輪30的凹曲面32與玻璃基板10的端面12的接觸部分供給冷卻液(冷卻劑)來緩和磨削產(chǎn)生的發(fā)熱。并且，當(dāng)該磨削工序結(jié)束時，使玻璃基板10轉(zhuǎn)動90度而進行其他的兩邊的端面12的磨削。需要說明的是，在使玻璃基板10轉(zhuǎn)動時，可以在利用空氣吸引來吸附該玻璃基板10的狀態(tài)下使該玻璃基板10與吸附臺50 —起轉(zhuǎn)動，或者也可以利用空氣噴出使玻璃基板10浮起而僅使玻璃基板10轉(zhuǎn)動90度，進行位置對合而吸附。如此，在端面磨削工序中，利用砂輪30將玻璃基板10的四方向的各端面12磨削成任意的形狀。而且，在端面磨削工序中產(chǎn)生的碎玻璃向砂輪30的旋轉(zhuǎn)方向飛散，因此向從各端面12分離的方向飛散，從而削減主平面14的附著量?！惨酝哪ハ鞣椒ā尺@里，說明以往的磨削方法。圖3是用于說明以往的玻璃基板的磨削方法I的縱向剖視圖。如圖3所示，在以往的玻璃基板的磨削方法I中，將玻璃基板10的端面12磨削成倒角形狀。該磨削方法I的磨削條件與上述實施例的情況相同，設(shè)磨削量x=0. 15mm,厚度t=0. 7mm,倒角角度α =52°。而且,端面12的外側(cè)面與倒角的角形成為曲率半徑R4、R5的曲面。然而，由于將端面12形成為倒角形狀，因此從端面12到磨削緣部的X方向的距離成為c=0. 29mm,比上述實施例的情況大。由此，在砂輪30進行的端面磨削工序中，向主平面14側(cè)的碎玻璃飛散量增大，冷卻液帶來的冷卻不充分時，端面12因發(fā)熱而可能會產(chǎn)生腐蝕變色。圖4是用于說明以往的玻璃基板的磨削方法2的縱向剖視圖。如圖4所示，在以往的玻璃基板的磨削方法2中，將玻璃基板10的端面12磨削成半圓形狀。該磨削方法2的磨削條件與上述實施例的情況相同，設(shè)磨削量x=0. 15mm,厚度t=0. 7mm,角度α =60°。而且，端面12的曲率半徑R6為玻璃基板10的厚度(t=0. 7mm)的一半。然而，由于端面12為半圓形狀，因此從端面12到磨削緣部的X方向的距離成為c=0. 25mm,比上述實施例的情況大。由此，在砂輪30進行的端面磨削工序中，向主平面14側(cè)的碎玻璃飛散量增大，在冷卻液帶來的冷卻不充分時，端面12因發(fā)熱而可能會產(chǎn)生腐蝕變色。這里，對變形例進行說明?！沧冃卫齀〕圖5是用于說明本發(fā)明的玻璃基板的變形例I的縱向剖視圖。如圖5所示，在變形例I中，砂輪30的相對于形成為橢圓形狀的端面12的切線SI、S2的角度α設(shè)定為α=52°。需要說明的是，變形例2中的其他的條件與上述的條件相同。變形例I的情況也與上述實施例的情況同樣地，在將端面12磨削成橢圓形狀時，與以往的倒角形狀或半圓形狀的情況相比，與砂輪接觸的接觸面積減少，因此能抑制磨削時的發(fā)熱。此外，在將端面12磨削成橢圓形狀時，上述距離c減小，相應(yīng)地，碎玻璃飛散方 向從主平面14向端面?zhèn)纫苿佣蛑髌矫?4的碎玻璃附著量減少。因此，在本變形例I中，能夠抑制端面磨削工序時的向主平面14側(cè)的碎玻璃飛散量，并且也能夠抑制端面12的發(fā)熱。〔變形例2〕圖6是用于說明本發(fā)明的玻璃基板的變形例2的縱向剖視圖。如圖6所示，在變形例2中，砂輪30的相對于形成為橢圓形狀的端面12的切線SI、S2的角度α設(shè)定為α =72°。而且,在變形例2中，磨削量x=0. 15mm,厚度t=0. 7mm,這與前述的條件相同。另一方面，距離c及長邊a與短邊b之比雖然與上述實施例的情況不同，但優(yōu)選為O. 5 < b/ad在變形例2中，短邊b設(shè)定得比上述實施例及變形例I的情況小。因此，在將端面12磨削成橢圓形狀時，與以往的倒角形狀或半圓形狀的情況相比，與砂輪接觸的接觸面積減少，因此能抑制磨削時的發(fā)熱。而且，上述距離c比上述實施例及變形例I的情況減小，相應(yīng)地，碎玻璃飛散方向從主平面14向端面?zhèn)纫苿佣蛑髌矫?4的碎玻璃附著量減少?！沧冃卫?〕圖7是用于說明本發(fā)明的玻璃基板的變形例3的縱向剖視圖。圖8是表示變形例3的砂輪與玻璃基板的端面的相對位置關(guān)系的縱向剖視圖。如圖7所示，變形例3的玻璃基板10在端面12具有曲面12a 12c，所述曲面12a^l2c具有3個不同的曲率半徑，在各曲面12a 12c的邊界形成有第一凹部12d、第二凹部12e。各曲面12a 12c的曲率半徑R1 R3分別設(shè)定為比玻璃基板10的厚度t小的值，且具有 Rl ( R2、R2 ( R3，或 R1〈R2〈R3 的關(guān)系。第一凹部12d設(shè)置在上部曲面12a與中間部曲面12c的邊界，第二凹部12e設(shè)置在中間部曲面12c與下部曲面12b的邊界。如圖8所示，砂輪30的相對于變形例3的端面12的切線S1、S2的角度α設(shè)定為α =90°。而且，從端面12到磨削緣部的X方向的距離成為c=0. 137mm,比上述實施例的情況小。需要說明的是，磨削量x=0. 15mm,厚度t=0. 7mm,這與前述的條件相同。因此，上述距離c減小，相應(yīng)地，碎玻璃飛散方向從主平面14向端面?zhèn)纫苿佣蛑髌矫?4的碎玻璃附著量減少。由此，在本變形例3中，與實施例及變形例1、2相比，能夠抑制端面磨削工序時的向主平面14側(cè)的碎玻璃飛散量，并且也能夠抑制端面12的發(fā)熱。
另外，變形例3的端面12具有向內(nèi)側(cè)凹陷的第一凹部12d和第二凹部12e，因此通過旋轉(zhuǎn)的砂輪30磨削時產(chǎn)生的碎玻璃積存在凹部12d、12e，通過比凹部12d、12e向外側(cè)突出的上部曲面12a及下部曲面12b來抑制碎玻璃向主平面14飛散。需要說明的是，積存于凹部12d、12e的碎玻璃通過后段的清洗工序來除去。上部曲面12a及下部曲面12b的曲率半徑Rl、R2可以如上述那樣為不同的半徑，或者也可以為相同的半徑。在曲率半徑R1、R2為相同半徑(R1=R2)時，上部曲面12a與下部曲面12b沿著上下方向?qū)ΨQ地形成。而且，凹部12d、12e分別以沿著板厚方向具有規(guī)定的間隔的方式沿著 與玻璃基板10的主平面14平行的X方向延伸形成。因此，能夠根據(jù)凹部12d、12e的位置，在磨削結(jié)束后，測定(檢查)端面磨削工序時的砂輪30與玻璃基板10的高度調(diào)整的偏差。另外，在變形例3中，砂輪30的相對于端面12的切線SI、S2的角度α設(shè)定成α=90°這樣較大的值，因此碎玻璃的飛散方向相比主平面14靠端面?zhèn)龋纱艘材芤种葡蛑髌矫?4的碎玻璃飛散量。如此，玻璃基板10的端面12由曲率半徑各不相同的3個曲面12a 12c的組合構(gòu)成，且在各曲面12a 12c的邊界形成有凹部12d、12e，因此能夠削減端面磨削工序中的主平面14的碎玻璃附著量。工業(yè)實用性在上述實施例中，列舉出對在薄型顯示器裝置中使用的玻璃基板的端面進行磨削的情況為例進行了說明，但并不局限于此，只要是厚度t比較薄(例如，厚度t=0. 05mnT2. 8mm)的玻璃基板,當(dāng)然就能夠適用本發(fā)明。詳細且參照特定的實施方式而說明了本申請，但不脫離本發(fā)明的精神和范圍而能夠施加各種變更或修正的情況對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說不言自明。本申請基于2010年6月21日提出申請的日本專利申請(特愿2010-140254)，并將其內(nèi)容作為參照而包含于此。標(biāo)號說明10玻璃基板12 端面12a上部曲面12b下部曲面12c中間部曲面12d 第一凹部12e 第二凹部14主平面20磨削區(qū)域30 砂輪32凹曲面34上凸緣部36下凸緣部40旋轉(zhuǎn)軸
50吸附臺
權(quán)利要求
1.一種玻璃基板，利用砂輪來磨削端面，其特征在于， 由所述砂輪磨削后的端面具有 在所述端面的上部形成的上部曲面； 在所述端面的下部形成的下部曲面； 在所述上部曲面與所述下部曲面的中間形成的中間部曲面， 所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面分別具有任意的曲率半徑， 至少所述上部曲面及所述中間部曲面的曲率半徑不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃基板，其特征在于， 所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面通過改變相鄰的曲面的曲率半徑而形成連續(xù)的曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃基板，其特征在于， 所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面形成與大致橢圓形狀的輪廓形狀近似的連續(xù)的曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃基板，其特征在于， 所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面分別具有比該玻璃基板的厚度小的曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃基板，其特征在于， 在所述上部曲面與所述中間部曲面的邊界形成有第一凹部，在所述下部曲面與所述中間部曲面的邊界形成有第二凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃基板，其特征在于， 所述第一、第二凹部分別以在板厚方向上具有規(guī)定的間隔的方式沿著與玻璃基板的主平面平行的方向延伸形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求Γ6中任一項所述的玻璃基板，其特征在于， 所述玻璃基板是一邊為2. 2m以上的四邊形。
8.根據(jù)權(quán)利要求Γ7中任一項所述的玻璃基板，其特征在于， 所述玻璃基板的端面的平均粗糙度Ra為O. 3 μ m以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求Γ8中任一項所述的玻璃基板，其特征在于， 所述玻璃基板的厚度為O. 05mnT2. 8mm。
10.一種玻璃基板的制造方法，利用砂輪來磨削端面，其特征在于， 在所述砂輪的外周形成與在所述端面的上部形成的上部曲面、在所述端面的下部形成的下部曲面、在所述上部曲面與所述下部曲面的中間形成的中間部曲面對應(yīng)的曲面， 使所述砂輪旋轉(zhuǎn)并同時使所述砂輪沿著所述玻璃基板的端面相對移動，而以所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面分別具有任意的曲率半徑的方式對所述玻璃基板的端面進行加工。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于， 以所述上部曲面、所述下部曲面、所述中間部曲面通過改變相鄰的曲面的曲率半徑而形成連續(xù)的曲面的方式進行加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及在于削減玻璃基板的主平面的由端面磨削產(chǎn)生的碎玻璃附著量。玻璃基板(10)的端面(12)被磨削成橢圓形狀。橢圓由長邊a與短邊b之比來規(guī)定，通過上部曲面(12a)的曲率半徑R1、下部曲面(12b)的曲率半徑R2、中間部曲面(12c)的曲率半徑R3而形成為連續(xù)的橢圓形狀的曲面。各曲率半徑R1~R3具有R1≤R2、R2≤R3，或上述R1=R2、R3>R2、R3>R1的關(guān)系。從端面(12)的中心O到切線S1、S2離開基板(10)的主平面的邊界P為止的距離c比以往那樣將端面(12)形成為倒角形狀或半圓形的情況小。由此，在端面磨削工序時產(chǎn)生的碎玻璃的飛散方向向端面(12)側(cè)移動，能夠削減玻璃基板(10)的主平面(14)上的碎玻璃附著量。
文檔編號B24B9/00GK102947238SQ201180030160
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者宮本干大 申請人:旭硝子株式會社