KR101925646B1 - Method for manufacturing glass substrate and magnetic fluid for polishing glass substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 글래스 기판의 단부면을 평활하게 가공할 수 있고, 또한 종래보다도 가공 시간을 단축하는 것이다. 글래스 기판의 단부면을 연마하는 연마 공정에 있어서, 회전축과, 자석에 의해 구성되고, 상기 회전축의 축 방향으로 간격을 두고 배치되고, 상기 회전축과 함께 회전하는 제1 부재 및 제2 부재를 구비한 자장 형성부와, 자성체 지립과 액체에 의해 구성되고, 제1 부재와 제2 부재와의 사이에 형성된 자장에 의해 보유 지지되는 자성 유동체를 구비한 연마 휠을 이용한다. 이 연마 공정에 있어서, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도를 70% 이상으로 조정하고, 회전축을 회전시킨 상태에서 자성 유동체와 글래스 기판의 단부면과 접촉시키고, 연마하는 글래스 기판의 단연을 따라 연마 휠과 상기 글래스 기판을 상대적으로 이동시킨다.An object of the present invention is to smoothly process an end face of a glass substrate and to shorten the machining time as compared with the conventional one. A polishing apparatus for polishing an end face of a glass substrate, comprising: a first member and a second member which are constituted by a rotating shaft and a magnet and which are disposed at intervals in the axial direction of the rotating shaft and rotate together with the rotating shaft There is used a polishing wheel having a magnetic field forming portion and a magnetic fluid body constituted by a magnetic body abrasive grain and a liquid and held by a magnetic field formed between the first member and the second member. In this polishing step, the concentration of the magnetic abrasive grains in the magnetic fluid body is adjusted to 70% or more, the rotating shaft is rotated and brought into contact with the end face of the magnetic fluid body and the glass substrate, Thereby relatively moving the glass substrate.
Description
본 발명은, 글래스 기판의 제조 방법 및 글래스 기판 연마용 자성 유동체에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a glass substrate and a magnetic fluid for polishing a glass substrate.
액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이용의 글래스 기판의 제조 공정은, 글래스 기판을 절단하는 공정을 포함한다. 글래스 기판을 절단할 때에는, 글래스 기판에 스크라이브선을 형성하고, 스크라이브선에 인장 응력을 집중시켜 글래스 기판을 할단한다. 스크라이브선은, 일반적으로, 다이아몬드 커터를 이용하여 기계적으로 형성하는 방법이나, 레이저를 이용한 가열과 급냉에 의해 초기 균열을 진행시키는 방법에 의해 형성된다.A manufacturing process of a glass substrate for a flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display includes a step of cutting a glass substrate. When cutting a glass substrate, a scribe line is formed on a glass substrate, and a tensile stress is concentrated on the scribe line to cut the glass substrate. The scribing line is generally formed by a method of mechanically forming using a diamond cutter or a method of advancing an initial crack by heating and quenching with a laser.
스크라이브선이 기계적으로 형성된 경우, 스크라이브선의 주위에 미세한 크랙이 불가피하게 존재한다. 레이저를 이용하여 스크라이브선이 형성된 경우, 분단된 글래스 기판의 단부면과 표리면과의 사이의 각부에는, 매우 예리한 엣지가 형성된다. 따라서, 절단 후의 글래스 기판의 단부면은, 다이아몬드 휠에 의해 연삭되어, 크랙이나 예리한 엣지가 제거되고, 예를 들면 단면이 R 형상으로 되도록 형상이 조정된다. 그 후, 글래스 기판의 단부면은, 예를 들면 발포 수지로 이루어지는 유연성을 갖는 연마 휠을 이용한 연마 가공에 의해 연마된다.When the scribe line is mechanically formed, a fine crack is inevitably present around the scribe line. When a scribe line is formed by using a laser, a very sharp edge is formed at each corner between the end face and the front face of the divided glass substrate. Therefore, the end face of the glass substrate after cutting is ground by the diamond wheel to remove cracks and sharp edges, and the shape is adjusted, for example, to have an R-shaped cross section. Thereafter, the end face of the glass substrate is polished by a polishing process using a flexible polishing wheel made of, for example, a foamed resin.
특허문헌 1 내지 3은, 글래스 기판의 단부면의 연마 가공에 자성 유체를 이용하는 기술을 개시하고 있다. 자성 유체를 이용한 연마 가공에서는, 자성체 지립을 포함하는 자성 유체를 한 쌍의 자석의 사이에 보유 지지하고, 글래스 기판의 단부면을 자성 유체에 접촉시킨 상태에서, 글래스 기판의 단부면과 자성 유체를 상대적으로 이동시킴으로써, 글래스 기판의 단부면을 연마한다. 자성 유체에 의한 연마 가공에서는, 자성체 지립이 피가공물의 형상에 추종하여 연마를 행할 수 있어, 피가공물에 대한 데미지가 비교적 적다. 따라서, 글래스 기판의 단부면의 연마 가공에 자성 유체를 이용한 경우, 종래의 연마 휠을 이용한 연마 가공과 비교하여, 보다 평활한 단부면이 얻어진다.
[특허문헌][Patent Literature]
[특허문헌 1] 국제 공개 제2012/067587호[Patent Document 1] International Publication No. 2012/067587
[특허문헌 2] 국제 공개 제2012/006504호[Patent Document 2] International Publication No. 2012/006504
[특허문헌 3] 국제 공개 제2011/163450호[Patent Document 3] International Publication No. 2011/163450
그러나, 자성 유체를 이용한 연마 가공은, 종래의 연마 휠을 이용한 연마 가공과 비교하여, 매우 긴 가공 시간을 필요로 한다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 물에 20vol% 내지 40vol%의 자성체 지립을 분산시킨 자성 유체를 이용한 경우, 원하는 양의 글래스를 제거하기 위해서는 매우 긴 가공 시간을 필요로 하므로, 글래스 기판의 양산에는 적합하지 않다.However, a polishing process using a magnetic fluid requires a very long processing time as compared with a polishing process using a conventional polishing wheel. For example, as described in
따라서, 본 발명은, 글래스 기판의 단부면을 평활하게 가공할 수 있고, 또한 종래보다도 가공 시간을 단축할 수 있는 글래스 기판의 제조 방법을 제공한다.Therefore, the present invention provides a method of manufacturing a glass substrate that can smoothly process the end face of a glass substrate and can shorten the machining time compared with the conventional method.
본 발명의 일 형태는, 글래스 기판의 단부면을 연마하는 연마 공정을 갖는 글래스 기판의 제조 방법이다. 이 글래스 기판의 제조 방법은, 회전축과, 자석에 의해 구성되고, 상기 회전축의 축 방향으로 간격을 두고 배치되고, 상기 회전축과 함께 회전하는 제1 부재 및 제2 부재를 구비한 자장 형성부와, 자성체 지립과 액체에 의해 구성되고, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재와의 사이에 형성된 자장에 의해 보유 지지되는 자성 유동체를 구비한 연마 휠을 이용하고, 상기 연마 공정에 있어서, 상기 자성 유동체 중의 상기 자성체 지립의 농도를 70% 이상으로 조정하고, 상기 회전축을 회전시킨 상태에서 상기 자성 유동체와 상기 글래스 기판의 단부면과 접촉시키고, 연마하는 상기 글래스 기판의 단연을 따라 상기 연마 휠과 상기 글래스 기판을 상대적으로 이동시킨다.An aspect of the present invention is a method of manufacturing a glass substrate having a polishing process for polishing an end face of a glass substrate. A method of manufacturing a glass substrate includes a magnetic field forming unit including a rotating shaft and a magnet and having a first member and a second member that are disposed at an interval in the axial direction of the rotating shaft and rotate together with the rotating shaft, Wherein a grinding wheel having a magnetic body and a magnetic body formed by a magnetic body and a liquid and held by a magnetic field formed between the first member and the second member is used and in the polishing step, Wherein the magnetic abrasive wheel and the glass substrate are moved along the edge of the glass substrate to be polished by adjusting the concentration of the abrasive grains to 70% or more, bringing the rotating shaft into contact with the end face of the glass substrate, .
상기한 양태의 글래스 기판의 제조 방법은, 상기 연마 공정 이전에, 상기 글래스 기판의 단부면을 연삭하는 연삭 공정을 가져도 된다. 이 경우, 상기 연삭 공정은, 지립을 제1 결합제로 굳힌 제1 연삭 휠을 이용하여 상기 글래스 기판의 단부면을 연삭하는 제1 연삭 공정과, 상기 제1 연삭 공정 이후, 지립을 상기 제1 결합재보다도 경도 및 강성이 낮은 제2 결합제로 굳힌 제2 연삭 휠을 이용하여 상기 글래스 기판의 단부면을 연삭하는 제2 연삭 공정을 가져도 된다.The manufacturing method of the glass substrate of the above embodiment may have a grinding step of grinding the end face of the glass substrate before the polishing step. In this case, the grinding step may include a first grinding step of grinding an end face of the glass substrate using a first grinding wheel hardened with a first bonding agent, and a second grinding step of grinding the abrasive grains after the first grinding step, And a second grinding step of grinding the end face of the glass substrate using a second grinding wheel hardened with a second bonding agent having a lower hardness and stiffness than the first grinding wheel.
또한, 상기 제1 결합제는 금속 결합제이어도 되고, 상기 제2 결합제는 수지 결합제이어도 된다.The first binder may be a metal binder, and the second binder may be a resin binder.
또한, 상기 연삭 공정에 있어서, 상기 글래스 기판의 단부면은, JIS B 0601-1994에서 규정되는 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.2㎛ 이하로 되도록 연삭되고, 상기 연마 공정에 있어서, 상기 글래스 기판의 단부면은, 상기 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 미만으로 되도록 연마되어도 된다.In the grinding step, the end face of the glass substrate is ground so that an arithmetic mean roughness (Ra) defined by JIS B 0601-1994 is 0.2 탆 or less, and in the polishing step, The side faces may be polished such that the arithmetic mean roughness (Ra) is less than 0.01 탆.
상기한 양태의 글래스 기판의 제조 방법은, 상기 연마 공정 이후, 상기 단부면에 부착된 상기 자성 유동체의 조성물을 제거하는 단부면 세정 공정을 구비해도 된다.The method of manufacturing a glass substrate of the above embodiment may include an end surface cleaning step of removing the composition of the magnetic fluid attached to the end surface after the polishing step.
또한, 상기 단부면 세정 공정이, 산세정 또는 알칼리 세정이어도 된다.Further, the end surface cleaning step may be an acid cleaning or an alkali cleaning.
본 발명의 다른 일 형태는, 자성체 지립을 포함하고, 자장에 의해 보유 지지되어 글래스 기판의 단부면을 연마 가공하는 글래스 기판 연마용 자성 유동체이다. 이 자성 유동체는, 상기 자성 유동체 중의 상기 자성체 지립의 농도가 70wt% 이상인 것을 특징으로 한다.Another aspect of the present invention is a magnetic fluid for polishing a glass substrate, which comprises a magnetic body abrasive grains and is held by a magnetic field and polishes an end face of the glass substrate. This magnetic fluid body is characterized in that the concentration of the magnetic body abrasive grains in the magnetic fluid body is 70 wt% or more.
상기한 양태의 글래스 기판 연마용 자성 유동체에 있어서, 상기 자성체 지립의 농도는, 85wt% 이상이어도 된다.In the magnetic fluid for polishing a glass substrate of the above-described mode, the concentration of the magnetic body abrasive grains may be 85 wt% or more.
상기한 양태의 글래스 기판 연마용 자성 유동체에 있어서, 상기 자성체 지립은, 최대 자속 밀도가 1T 이상이며, 최대 투자율이 3.0H/m 이상이어도 된다.In the magnetic fluid for polishing a glass substrate of the above-described mode, the magnetic abrasive grain may have a maximum magnetic flux density of 1T or more and a maximum magnetic permeability of 3.0 H / m or more.
상기한 양태의 글래스 기판 연마용 자성 유동체에 있어서, 상기 자성체 지립은, 각부를 갖는 부정 형상의 입자이어도 된다. 이 경우, 상기 자성체 지립은, 평균 입자 직경이 15㎛ 이하이어도 된다.In the magnetic fluid for polishing a glass substrate of the above-described mode, the abrasive grains of the magnetic body may be indefinite particles having corner portions. In this case, the magnetic abrasive grains may have an average particle diameter of 15 mu m or less.
상기한 양태의 글래스 기판 연마용 자성 유동체에 있어서, 상기 자성체 지립은, 각부가 없는 구 형상의 입자이어도 된다. 이 경우, 상기 자성체 지립은, 평균 입자 직경이 6㎛ 이상, 또한 20㎛ 이하이어도 된다.In the magnetic fluid for polishing a glass substrate of the above-described mode, the magnetic body abrasive grains may be spherical particles having no corners. In this case, the magnetic abrasive grains may have an average particle diameter of 6 탆 or more and 20 탆 or less.
본 발명의 글래스 기판의 제조 방법에 따르면, 글래스 기판의 단부면을 평활하게 가공할 수 있고, 또한 종래보다도 가공 시간을 단축할 수 있다.According to the method of manufacturing a glass substrate of the present invention, the end face of the glass substrate can be smoothly processed, and the machining time can be shortened as compared with the conventional method.
도 1은 본 실시 형태의 연마 휠의 개략을 도시하는 평면도.
도 2는 도 1의 II-II선을 따르는 단면도.
도 3은 본 실시 형태의 글래스 기판의 제조 방법의 공정을 설명하는 공정도.
도 4는 용해 공정으로부터 절단 공정까지를 행하는 장치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 5는 본 실시 형태의 글래스 기판의 단부면 가공의 흐름을 도시하는 도면.
도 6은 제1 연삭 휠과 제2 연삭 휠을 도시하는 사시도.
도 7은 실시예에서의 글래스 기판의 표면 거칠기의 측정 개소를 도시하는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a plan view schematically showing a grinding wheel of the present embodiment; Fig.
2 is a sectional view taken along line II-II in Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is a process chart for explaining the steps of a manufacturing method of a glass substrate according to the present embodiment. Fig.
4 is a diagram schematically showing a device for performing a dissolving process to a cutting process.
5 is a view showing a flow of processing of an end face of a glass substrate according to the embodiment.
6 is a perspective view showing a first grinding wheel and a second grinding wheel;
7 is a sectional view showing a measurement position of the surface roughness of the glass substrate in the embodiment.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 글래스 기판 연마용 자성 유동체의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태의 자성 유동체를 이용한 연마 가공의 개략을 도시하는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 II-II선을 따르는 단면도이다. 본 실시 형태에서는, 소정의 사이즈로 절단되고, 다이아몬드 휠에 의해 단면 형상이 원호 형상 혹은 R 형상으로 연삭된 글래스 기판의 단부면을 연마한다.Hereinafter, embodiments of the magnetic fluid for polishing a glass substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a plan view schematically showing a polishing process using the magnetic fluid of the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in Fig. In this embodiment, the end face of a glass substrate which is cut to a predetermined size and is ground in an arc shape or an R shape in cross-sectional shape by a diamond wheel is polished.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 연마 휠(12b)은, 회전축(1)과, 자장 형성부(2)와, 자성 유동체(3)를 구비하고 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the
회전축(1)은 도시되지 않은 회전 구동부에 접속되고, 축 주위로 소정의 회전 속도로 회전하도록 설치되어 있다. 또한, 회전축(1)은, 도시되지 않은 이동 기구에 의해 글래스 기판(G)에 대해 근접 및 이격되도록 설치되어 있다.The
자장 형성부(2)는, 회전축(1)에 고정되고, 회전축(1)과 함께 회전하는 원반 형상의 제1 부재(2a) 및 제2 부재(2b)를 구비하고 있다. 제1 부재(2a) 및 제2 부재(2b)는, 회전축(1)의 축 방향으로 글래스 기판(G)을 연마하는 데에 적합한 소정의 간격으로 배치되어 있다. 제1 부재(2a) 및 제2 부재(2b)는, 예를 들면 영구 자석이나 전자석 등의 자석에 의해 구성되고, 제1 부재(2a)와 제2 부재(2b) 사이에 원하는 강도의 자장을 형성하도록 설치되어 있다.The magnetic
자성 유동체(3)는, 자성체 지립과 액체에 의해 구성되고, 자장 형성부(2)의 제1 부재(2a)와 제2 부재(2b)와의 사이에 형성되는 자장에 의해 보유 지지되어 있다.The
자성체 지립은, 글래스 기판(G) 등의 취성 재료를 연마하기 위한 연마 지립이며, 예를 들면 산화철이나 페라이트 등의 자성체의 입자에 의해 구성되어 있다. 자성체 지립으로서 페라이트를 이용함으로써, 산화 방지를 위한 첨가물이 불필요하게 되거나, 또는 그 첨가물을 삭감하면서, 자성체 지립의 경시적인 변질을 억제할 수 있다.The abrasive grains are abrasive grains for polishing a brittle material such as a glass substrate G and are made of magnetic particles such as iron oxide and ferrite. By using ferrite as the magnetic body abrasive, it is possible to suppress deterioration with time of the abrasive of the magnetic body while making the additive unnecessary for the prevention of oxidation or reducing the amount of the additive.
자성체 지립과 혼합되는 액체로서, 예를 들면 물, 탄화수소, 에스테르류, 에테르류, 불화수소 등을 이용할 수 있다. 또한, 물을 주성분으로 하고, 탄화수소, 에스테르류, 에테르류, 불화수소 등을 첨가한 액체를 이용해도 된다. 또한, 자성체 지립의 응집을 방지하기 위해, 자성 유동체에 계면 활성제를 0.5wt% 이하로 첨가해도 된다. 계면 활성제로서는, 지방산 에스테르가 예시된다. 또한, 조성 변화를 완화하기 위해, 자성 유동체에 물보다도 비점이 높은 프로필렌글리콜을 3% 미만으로 첨가해도 된다.As the liquid to be mixed with the abrasive grains, for example, water, hydrocarbons, esters, ethers, hydrogen fluoride and the like can be used. In addition, liquids mainly composed of water and containing hydrocarbons, esters, ethers, hydrogen fluoride and the like may be used. In order to prevent coagulation of the magnetic body grains, a surfactant may be added to the magnetic fluid in an amount of 0.5 wt% or less. As the surfactant, fatty acid esters are exemplified. In order to alleviate the compositional change, propylene glycol having a boiling point higher than that of water may be added to the magnetic fluid in an amount of less than 3%.
본 실시 형태에서는, 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립의 농도가 70wt% 이상으로 되도록, 자성체 지립과 물을 혼합하고 있다. 자성체 지립의 농도는, 글래스의 제거 능력의 관점으로부터, 80wt% 이상인 것이 바람직하고, 85wt% 이상인 것이 보다 바람직하다.In this embodiment, the magnetic material abrasive is mixed with water so that the concentration of the magnetic material abrasive grains in the magnetic
자성 유동체(3) 중의 자성체 지립의 농도가 70wt% 이상인 경우, 자성 유동체(3)는 페이스트 상태로 된다. 즉, 자성 유동체(3)는, 자장에 의한 구속이 없는 상태이어도, 제1 부재(2a)와 제2 부재(2b)와의 사이에서, 어느 정도, 형상을 보유 지지할 수 있는 상태로 된다.When the concentration of the abrasive grains in the
자성 유동체(3)에 포함되는 자성체 지립의 형상은, 구 형상 또는 각부를 갖는 부정 형상이다. 여기서, 구 형상이라 함은, 단면 형상이 원형인 것뿐만 아니라, 단면 형상이 타원형, 긴 원형 등의 각이 없는 라운딩을 띤 형상을 포함한다. 또한, 각부를 갖는 부정 형상이라 함은, 1개 또는 복수의 예각을 갖는 입체적인 균일하지 않은 형상을 포함한다. 또한, 각부를 갖는다고 하는 것은, 입자가 가장자리를 향하여 얇아지고 있는 것, 입자의 단면의 윤곽선이 1개 또는 복수의 예각 또는 둔각을 형성하는 것 및 입자의 가장자리가 뾰족해져 있는 것을 포함한다.The shape of the magnetic body abrasive grains contained in the magnetic
자성체 지립의 평균 입자 직경은, 예를 들면 2㎛ 이하이어도 된다. 또한, 자성체 지립의 평균 입자 직경은, 2㎛ 이상 또한 6㎛ 이하이어도 된다. 또한, 자성체 지립의 평균 입자 직경은, 6㎛ 이상 또한 15㎛ 이하이어도 되고, 15㎛보다 커도 된다.The average particle diameter of the magnetic body abrasive grains may be, for example, 2 mu m or less. The average particle diameter of the abrasive grains of the magnetic body may be 2 占 퐉 or more and 6 占 퐉 or less. The average particle diameter of the abrasive grains of the magnetic body may be not less than 6 占 퐉 and not more than 15 占 퐉, or may be more than 15 占 퐉.
여기서, 자성체 지립의 평균 입자 직경은, 예를 들면 입자의 화상 해석에 의해 구할 수 있다. 구체적으로는, 입자의 화상을 촬영하고, 그 입자의 투영 면적과 동등한 원형의 입자의 직경을 그 입자의 직경으로서 이용함으로써, 부정 형상의 자성체 지립의 평균 입자 직경을 구할 수 있다.Here, the average particle diameter of the abrasive grains of the magnetic body can be obtained, for example, by image analysis of particles. Specifically, by taking an image of a particle and using the diameter of the circular particle equivalent to the projected area of the particle as the diameter of the particle, the average particle diameter of the indefinite-shaped magnetic body abrasive can be obtained.
자성체 지립의 형상이 각부를 갖는 부정 형상인 경우에는, 피연마재인 글래스의 제거 능력과, 연마하는 면의 평활성을 양립하는 관점으로부터, 자성체 지립의 평균 입자 직경은 15㎛ 이하인 것이 바람직하다. 즉, 자성체 지립의 형상이 각부를 갖는 부정 형상인 경우에는, 동일한 직경의 구 형상의 자성체 지립과 비교하여 글래스를 연삭하는 능력이 높으므로, 자성체 지립의 평균 입자 직경이 15㎛를 초과하면, 연마하는 글래스 기판(G)의 단부면의 평활성을 향상시키는 것이 곤란해진다.In the case where the shape of the magnetic body abrasive is irregular with each part, it is preferable that the average particle diameter of the abrasive grains of the magnetic body is 15 탆 or less from the viewpoint of both the ability to remove the glass as the abrasive to be polished and the smoothness of the surface to be polished. That is, when the shape of the magnetic body abrasive is irregular, the ability to grind the glass is higher than the spherical magnetic body abrasive of the same diameter. Therefore, when the average particle diameter of the abrasive grains exceeds 15 탆, It is difficult to improve the smoothness of the end face of the glass substrate G to be formed.
자성체 지립의 형상이 구 형상인 경우에는, 피연마재인 글래스의 제거 능력과, 연마하는 면의 평활성을 양립하는 관점으로부터, 자성체 지립의 평균 입자 직경은 2㎛ 이상 또한 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 즉, 자성체 지립의 형상이 구 형상인 경우에는, 동일한 직경의 각부를 갖는 부정 형상의 자성체 지립과 비교하여 글래스를 연삭하는 능력이 낮으므로, 자성체 지립의 평균 입자 직경이 2㎛ 미만으로 되면, 연마에 필요로 하는 가공 시간이 글래스 기판(G)의 양산에 적합하지 않은 정도로 길어진다. 또한, 자성체 지립의 형상이 구 형상인 경우에 자성체 지립의 평균 입자 직경이 20㎛를 초과하면, 연마하는 글래스 기판(G)의 단부면의 평활성을 향상시키는 것이 곤란해진다.When the shape of the magnetic body is a spherical shape, it is preferable that the average particle diameter of the abrasive grains of the magnetic body is not less than 2 mu m and not more than 20 mu m from the viewpoint of both the ability to remove the glass as the abrasive to be polished and the smoothness of the surface to be polished. That is, when the shape of the magnetic body is a spherical shape, the ability to grind the glass is lower than that of the indefinite-shaped magnetic body abrasive having the corners of the same diameter. Therefore, when the average grain diameter of the magnetic body abrasive is less than 2 탆, So that the processing time required for the glass substrate G is not suitable for mass production of the glass substrate G. [ When the average particle diameter of the abrasive grains of the magnetic body exceeds 20 mu m when the shape of the magnetic body abrasive grains is spherical, it is difficult to improve the smoothness of the end face of the glass substrate G to be polished.
자성체 지립은, 최대 자속 밀도가 1.0T 이상이며, 최대 투자율이 3.0H/m 이상인 것이 바람직하다. 또한, 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립의 농도가 85% 미만인 경우, 최대 자속 밀도는 1.3T 이상 또는 1.6T 이상이며, 최대 투자율이 3.3H/m 이상인 것이 보다 바람직하다. 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립의 농도가 85% 미만인 경우에는, 최대 자속 밀도 및 최대 투자율이 높은 편이, 자성체 지립에 대한 자장의 구속력이 증가함으로써, 글래스의 제거 능력, 즉 연마 능력이 향상되기 때문이다.The magnetic abrasive grains preferably have a maximum magnetic flux density of 1.0 T or more and a maximum magnetic permeability of 3.0 H / m or more. When the concentration of the abrasive grains in the
이하, 상술한 연마 휠(12b)을 이용한 본 실시 형태의 글래스의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태의 글래스 기판의 제조 방법의 공정을 설명하는 공정도이다.Hereinafter, a method of manufacturing the glass of the present embodiment using the above-described
글래스 기판의 제조 방법은, 용해 공정(ST1)과, 청징 공정(ST2)과, 균질화 공정(ST3)과, 공급 공정(ST4)과, 성형 공정(ST5)과, 서냉 공정(ST6)과, 절단 공정(ST7)과, 연삭 공정(ST8)과, 연마 공정(ST9)과, 세정 공정(ST10)을 주로 갖는다. 이 외에, 검사 공정, 포장 공정 등을 갖고, 포장 공정에서 적층된 복수의 글래스 기판은, 납입처의 업자에게 반송된다.The glass substrate manufacturing method includes a melting step (ST1), a refining step (ST2), a homogenizing step (ST3), a supplying step (ST4), a molding step (ST5), a slow cooling step The polishing step ST9, the grinding step ST8, the polishing step ST9, and the cleaning step ST10. In addition, a plurality of glass substrates having an inspection process, a packaging process, and the like stacked in the packaging process are returned to the supplier of the destination.
도 4는, 용해 공정(ST1)으로부터 절단 공정(ST7)까지를 행하는 장치를 모식적으로 도시하는 도면이다. 당해 장치는, 도 4에 도시한 바와 같이, 주로 용해 장치(200)와, 성형 장치(300)와, 절단 장치(400)를 갖는다. 용해 장치(200)는, 용해조(201)와, 청징조(202)와, 교반조(203)와, 제1 배관(204)과, 제2 배관(205)을 주로 갖는다.Fig. 4 is a diagram schematically showing a device for performing the dissolving step (ST1) to the cutting step (ST7). As shown in Fig. 4, this apparatus mainly has a
용해 공정(ST1)에서는, 용해조(201) 내에 공급된 글래스 원료를, 도시하지 않은 버너로부터 발하는 화염으로 가열하여 용해함으로써, 용융 글래스(MG)가 만들어진다. 이 후, 도시하지 않은 전극을 이용하여 용융 글래스(MG)가 통전 가열된다.In the melting step (ST1), the glass raw material supplied into the melting tank (201) is heated and melted by a flame emitted from a burner (not shown) to produce molten glass (MG). Thereafter, the molten glass MG is energized and heated by using an electrode (not shown).
청징 공정(ST2)은, 청징조(202)에 있어서 행해진다. 청징조(202) 내의 용융 글래스(MG)가 가열됨으로써, 용융 글래스(MG) 중에 포함되는 O2 등의 기포는, 청징제의 환원 반응에 의해 생성되는 산소를 흡수하여 성장하고, 액면으로 부상하여 방출된다. 혹은, 기포 중의 산소 등의 가스 성분이, 청징제의 산화 반응으로 인해 용융 글래스 중에 흡수되어, 기포가 소멸한다.The purifying step (ST2) is performed in the blue signing (202). The molten glass MG in the
균질화 공정(ST3)에서는, 제1 배관(204)을 통하여 공급된 교반조(203) 내의 용융 글래스(MG)가 스터러를 이용하여 교반됨으로써, 글래스 성분의 균질화가 행해진다.In the homogenization step ST3, the molten glass MG in the
공급 공정(ST4)에서는, 제2 배관(205)을 통하여 용융 글래스(MG)가 성형 장치(300)에 공급된다.In the supplying step ST4, the molten glass MG is supplied to the
성형 장치(300)에서는, 성형 공정(ST5) 및 서냉 공정(ST6)이 행해진다.In the
성형 공정(ST5)에서는, 용융 글래스(MG)가 시트 형상 글래스로 성형되고, 시트 형상 글래스의 흐름이 만들어진다. 본 실시 형태에서는, 오버 플로우 다운 드로우법을 이용한다. 서냉 공정(ST6)에서는, 성형되어 흐르는 시트 형상 글래스가 원하는 두께로 되고, 내부 변형이 생기지 않도록, 또한, 열수축율이 커지지 않도록, 냉각된다.In the molding step ST5, the molten glass MG is formed into a sheet-like glass, and a flow of sheet-like glass is produced. In the present embodiment, an overflow down-draw method is used. In the slow cooling step (ST6), the formed sheet glass is cooled to a desired thickness so that internal deformation does not occur and the heat shrinkage does not increase.
절단 공정(ST7)에서는, 절단 장치(400)에 있어서, 성형 장치(300)로부터 공급된 시트 형상 글래스를 소정의 길이로 절단함으로써, 글래스 기판이 얻어진다. 절단된 글래스 기판은, 더욱 소정의 사이즈로 절단되고, 목표 사이즈의 글래스 기판이 만들어진다.In the cutting step ST7, the glass substrate is obtained by cutting the sheet-like glass supplied from the
글래스 기판(G)을 절단할 때에는, 글래스 기판(G)에 스크라이브선을 형성하고, 스크라이브선에 인장 응력을 집중시켜 글래스 기판(G)을 할단한다. 스크라이브선은, 일반적으로, 다이아몬드 커터를 이용하여 기계적으로 형성하는 방법이나, 레이저를 이용한 가열과 급냉에 의해 초기 균열을 진행시키는 방법에 의해 형성된다. 스크라이브선이 기계적으로 형성된 경우, 스크라이브선의 주위에 미세한 크랙이 불가피하게 존재한다. 레이저를 이용하여 스크라이브선이 형성된 경우, 분단된 글래스 기판(G)의 단부면과 표리면과의 사이의 각부에는, 매우 예리한 엣지가 형성된다. 따라서, 절단 공정(ST7)에 있어서 절단된 글래스 기판(G)은, 스크라이브선의 주위에 발생한 크랙이나 예리한 엣지를 제거하고, 단부면에 있어서의 파괴 강도를 향상시키므로, 연삭 공정(ST8) 및 연마 공정(ST9)을 행하는 단부면 가공 처리 라인에 반송된다.When the glass substrate G is cut, a scribe line is formed on the glass substrate G, and the tensile stress is concentrated on the scribe line, and the glass substrate G is cut. The scribing line is generally formed by a method of mechanically forming using a diamond cutter or a method of advancing an initial crack by heating and quenching with a laser. When the scribe line is mechanically formed, a fine crack is inevitably present around the scribe line. When a scribe line is formed by using a laser, a very sharp edge is formed at each corner between the end face and the front face of the divided glass substrate G. Therefore, the glass substrate G cut in the cutting step ST7 removes cracks and sharp edges generated around the scribe line and improves the fracture strength at the end face, so that the grinding step (ST8) and the polishing step (ST9) is carried out.
도 5는, 본 실시 형태의 글래스 기판의 단부면 가공의 흐름을 도시하는 도면이다. 글래스 기판의 단부면 가공 처리 라인(10)에는, 제1 면취기(12), 제2 면취기(14) 및 반전기(18)가 설치되어 있다. 제1 면취기(12), 반전기(18) 및 제2 면취기(14)는, 반송 경로의 상류측으로부터 순서대로 배치되어 있다. 도 6은, 제1 면취기(12), 제2 면취기(14)에 있어서의 제1 연삭 휠과 제2 연삭 휠을 도시하는 사시도이다.Fig. 5 is a view showing the flow of the end face machining of the glass substrate of the present embodiment. The
연삭 공정(ST8)에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 글래스 기판(G)을 반송하면서, 제1 면취기(12)에 있어서, 직사각 형상의 글래스 기판(G)의 짧은 변의 단부면에 대해, 반송 경로의 양측에 설치된 연삭용의 다이아몬드 휠(12a)을 이용하여 연삭이 행해진다. 도 6에 도시한 바와 같이, 다이아몬드 휠(12a)은, 회전축(Z)의 방향으로, 제1 연삭 휠(12a1)과 제2 연삭 휠(12a2)의 2단으로 구성되어 있다.In the grinding step ST8, as shown in Fig. 5, while the glass substrate G is being transported, in the
제1 연삭 휠(12a1)은, 다이아몬드 지립을, 철을 포함하는 금속계의 결합제로 굳힌 연삭 휠이다. 제1 연삭 휠의 결합제는 제2 연삭 휠(12a2)의 결합제보다도 경도 및 강성이 높은 것이 이용된다. 여기서 경도라 함은 쇼어 경도이며, 강성이라 함은 영률을 말한다. 제1 연삭 휠(12a1)의 결합제가 금속계이면, 예를 들면 코발트계, 브론즈계 등 다른 금속 결합제를 이용해도 된다. 또한, 제2 연삭 휠의 결합제보다도 경도 및 강성이 높으면, 제1 연삭 휠(12a1)의 결합제로서 세라믹스질의 결합제를 이용해도 된다. 제1 연삭 휠(12a1)은, 예를 들면 JIS R6001-1987에서 규정되는 #300 내지 #400 정도의 입도의 다이아몬드 지립을 이용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 연삭 휠(12a1)은, #400의 입도의 다이아몬드 지립을 이용한다. 지립은 다이아몬드로 한정되지 않고, CBN(보라존)이어도 된다.The
제1 연삭 휠(12a1)의 입도는, 제2 연삭 휠(12a2)의 다이아몬드 지립의 입도와 동등하거나, 또는 그것보다도 거칠어도 된다.The particle size of the
제2 연삭 휠(12a2)은, 다이아몬드 지립을, 에폭시를 포함하는 수지계의 결합제로 굳힌 연삭 휠이다. 제2 연삭 휠(12a2)의 결합제는 제1 연삭 휠(12a1)의 결합제보다도 경도 및 강성이 낮은 것이 이용된다. 제2 연삭 휠(12a2)의 결합제는, 제1 연삭 휠(12a1)의 결합제보다도 경도 및 합성이 낮으면, 세라믹스질의 결합제를 이용해도 된다. 수지계이면, 예를 들면 폴리이미드계의 재질이어도 된다. 지립은 다이아몬드로 한정되지 않고, CBN이어도 된다. 본 실시 형태에서는, 제2 연삭 휠(12a2)은, JIS R6001-1987에서 규정되는 #400의 입도의 다이아몬드 지립을 이용한다.The
또한, 제1 연삭 휠(12a1)의 지립의 입도는, 제2 연삭 휠(12a2)의 지립의 입도와 동등하거나 또는 그것보다도 거친 것이 연삭을 효율적으로 행하는 데 있어서 바람직하다.The grain size of the abrasive grains of the
본 실시 형태의 연삭 공정(ST8)은, 제1 연삭 공정과 제2 연삭 공정을 갖고 있다. 제1 연삭 공정에서는, 제1 면취기(12)에 있어서, 글래스 기판(G)이 도 5의 화살표로 나타내는 반송 방향으로 반송되고, 제1 연삭 휠(12a1)의, 도 6에 점선으로 나타내어지는 연삭 홈(W)에 의해 글래스 기판(G)의 단부면이 연삭된다. 제1 연삭 휠(12a1)은, 글래스 기판(G)의 단부면을, 소정의 연삭량, 연삭한다. 이에 의해, 글래스 기판(G)의 단부면은, 원래의 단부면보다도 글래스 기판의 중앙측으로 후퇴하고, 단부면의 단면 형상은, 제1 연삭 휠(12a1)의 연삭 홈(W)의 단면 형상에 대응하여 곡률이 부여된 볼록 형상, 원호 형상 또는 R 형상으로 연삭된다. 여기서, 연삭량이라 함은, 연삭 전의 원래의 단부면으로부터, 연삭되어 후퇴한 연삭 후의 볼록 형상의 단부면의 정점까지의 거리이다. 즉, 글래스 기판(G)의 단부면이 글래스 기판(G)의 주표면의 방향으로 연삭된 양이다. 제1 연삭 휠(12a1)에 의한 글래스 기판(G)의 연삭량은, 예를 들면 40㎛로부터 60㎛까지의 범위 내이다. 제1 연삭 공정에 있어서의 글래스 기판(G)의 반송 속도는, 생산성을 확보하는 관점으로부터 10m/분 이상인 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 글래스 기판(G)의 반송 속도는 10m/분이다.The grinding step (ST8) of the present embodiment has a first grinding step and a second grinding step. In the first grinding step, the glass substrate G is transported in the transport direction indicated by the arrow in Fig. 5 in the
제1 연삭 공정에서는, 글래스 기판(G)의 단부면의 JIS B 0601-1982에서 규정되는 최대 높이 Rmax가, 적어도 10㎛ 이상 또한 18㎛ 이하, 보다 바람직하게는 13㎛ 이상 또한 14㎛ 이하로 되도록, 글래스 기판(G)의 단부면이 연삭된다. 또한, 글래스 기판(G)의 단부면의 JIS B 0601-1994에서 규정되는 산술 평균 거칠기(Ra)는, 예를 들면 0.5㎛ 정도로 된다.In the first grinding step, the maximum height Rmax defined by JIS B 0601-1982 on the end face of the glass substrate G is at least 10 탆 and not more than 18 탆, more preferably not less than 13 탆 and not more than 14 탆 , The end face of the glass substrate (G) is ground. The arithmetic mean roughness (Ra) defined by JIS B 0601-1994 on the end face of the glass substrate G is, for example, about 0.5 mu m.
그 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 다이아몬드 휠(12a)은, 제2 연삭 휠(12a2)의 연삭 홈(W)이 글래스 기판(G)의 단부면의 위치에 대응하도록, 회전축(Z)의 방향으로 이동한다. 제2 연삭 공정에 있어서, 글래스 기판(G)은, 도 5의 화살표와 역방향으로 반송되고, 이 반송 중에, 제2 연삭 휠(12a2)의 연삭 홈(W)에 의해 단부면이 연삭된다. 이에 의해, 글래스 기판(G)의 단부면의 단면 형상은, 제2 연삭 휠(12a2)의 연삭 홈(W)의 단면 형상에 대응하여 곡률이 부여된 볼록 형상, 원호 형상 또는 R 형상으로 연삭된다.6, the
제2 연삭 휠(12a2)에 의한 글래스 기판(G)의 연삭량은, 예를 들면 10㎛로부터 30㎛까지의 범위 내이다. 제2 연삭 공정에 있어서의 글래스 기판(G)의 반송 속도는, 생산성을 확보하는 관점으로부터 10m/분 이상인 것이 바람직하고, 15m/분 이상인 것이 보다 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 글래스 기판(G)의 반송 속도는 15m/분이다. 제2 연삭 공정에 있어서의 글래스 기판(G)의 반송 속도는, 제1 연삭 공정에 있어서의 글래스 기판(G)의 반송 속도보다도 큰 것이 바람직하다.The grinding amount of the glass substrate G by the
제2 연삭 공정에서는, 글래스 기판(G)의 단부면의 JIS B 0601-1982에서 규정되는 최대 높이 Rmax가, 적어도 4㎛ 이상 또한 8㎛ 이하, 보다 바람직하게는 6㎛ 정도로 되도록, 글래스 기판(G)의 단부면을 연삭한다. 또한, 글래스 기판(G)의 단부면의 상기 산술 평균 거칠기(Ra)는 0.2㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 0.2㎛ 정도로 된다.In the second grinding step, the maximum height Rmax defined by JIS B 0601-1982 of the glass substrate G is at least 4 탆 and not more than 8 탆, and more preferably about 6 탆. The glass substrate G ) Is ground. The arithmetic average roughness Ra of the end face of the glass substrate G is 0.2 mu m or less, for example, 0.1 mu m to 0.2 mu m or so.
또한, 연삭 휠(12a)의 회전 방향에 대해서는, 글래스 기판(G)과 접촉하는 점에 있어서의 연삭 휠(12a)의 외주면의 이동 방향이, 글래스 기판(G)의 반송 방향과 동일하게 되도록 설정되어도 되고, 역방향으로 설정되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 제1 연삭 공정에 있어서 글래스 기판(G)과 접촉하는 점에 있어서의 연삭 휠(12a)의 외주면의 이동 방향이, 글래스 기판(G)의 반송 방향과 역방향으로 되고, 제2 연삭 공정에서 글래스 기판(G)의 반송 방향과 동일한 방향으로 되도록, 연삭 휠(12a)을 일방향으로 회전시키고 있다.The rotating direction of the
연삭 공정(ST8)에서는, 상술한 바와 같이 글래스 기판(G)의 단부면의 단면 형상이 곡률이 부여된 볼록 형상, 원호 형상 또는 R 형상으로 연삭됨과 함께, 글래스 기판(G)의 단부면의 상기 산술 평균 거칠기(Ra)는, 0.2㎛ 이하로 되도록 연삭된다. 그러나, 다이아몬드 휠인 연삭 휠(12a)에 의해 연삭된 글래스 기판(G)의 단부면에는, 마이크로 크랙이나 헤어 크랙으로 불리는 미소한 크랙을 포함하는 층이 형성된다. 이 층은, 가공 변질층 혹은 취약 파괴층으로 불리고, 예를 들면 1㎛ 내지 3㎛ 정도의 두께로 존재한다. 이와 같은 층이 존재함으로써, 글래스 기판(G)의 단부면에 있어서의 파괴 강도가 저하된다. 이와 같은 층을 제거하여, 글래스 기판(G)의 단부면에 있어서의 파괴 강도를 향상시키기 위해, 연마 공정(ST9)이 행해진다.In the grinding step ST8, as described above, the cross-sectional shape of the end face of the glass substrate G is ground in a convex shape, an arc shape or an R shape given a curvature, The arithmetic mean roughness (Ra) is ground to be 0.2 탆 or less. However, on the end face of the glass substrate G ground by the
연마 공정(ST9)에서는, 글래스 기판(G)의 단부면의 가공 변질층 혹은 취약 파괴층을 제거하여, 글래스 기판(G)의 단부면의 산술 평균 거칠기(Ra)가, 예를 들면 0.01㎛ 미만으로 되도록, 연마 휠(12b)에 의해 글래스 기판(G)의 단부면을 연마한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 연삭 휠(12a)에 의한 단부면의 연삭을 종료한 글래스 기판(G)은, 연마 휠(12b)에 의한 연마를 행하는 위치까지 반송된다. 그 후, 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(1)을 중심으로 하여 연마 휠(12b)을 회전시킨다. 글래스 기판(G)의 단부가 자성 유동체(3)에 파고 들어가, 글래스 기판(G)의 단부면이 자성 유동체(3)와 접촉한 상태에서 연마 휠(12b)이 회전함으로써, 자성 유동체(3)와 글래스 기판(G)의 단부면이 상대적으로 이동한다. 이에 의해, 글래스 기판(G)의 단부면이, 자장 형성부(2)가 형성하는 자장에 의해 구속된 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립에 의해 연마된다.In the polishing step ST9, the machined or poorly fractured layer on the end face of the glass substrate G is removed so that the arithmetic average roughness Ra of the end face of the glass substrate G is, for example, less than 0.01 mu m The end face of the glass substrate G is polished by the
또한, 본 실시 형태에서는 다이아몬드 휠(12a) 및 연마 휠(12b)을 글래스 기판(G)의 반송 방향으로 이동시키지 않고 단부면의 연삭 및 연마를 행하지만, 글래스 기판(G)을 정지시키고, 혹은 글래스 기판(G)을 반송하면서, 다이아몬드 휠(12a) 및/또는 연마 휠(12b)을 이동시켜 글래스 기판(G)의 단부면을 연삭 및 연마해도 된다.In this embodiment, the grinding and polishing of the end faces of the
연마 후, 도 5에 도시한 바와 같이, 반전기(18)는, 글래스 기판(G)의 방향을 90도 회전시켜, 반송 경로를 따라 글래스 기판(G)을 제2 면취기(14)에 반송한다. 제2 면취기(14)는, 제1 면취기(12)의 다이아몬드 휠(12a)과 동일한 다이아몬드 휠(14a)을 구비하고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이 다이아몬드 휠(14a)은, 제1 면취기(12)의 제1 연삭 휠(12a1) 및 제2 연삭 휠(12a2)과 동일한, 제1 연삭 휠(14a1) 및 제2 연삭 휠(14a2)을 구비하고 있다.5, the
제2 면취기(14)에서는, 직사각 형상의 글래스 기판(G)의 긴 변의 단부면에 대해, 반송 경로의 양측에 설치한 다이아몬드 휠(14a)의 제1 연삭 휠(14a1)에 의해 제1 면취기(12)와 동일한 제1 연삭 공정이 행해진다. 그 후, 직사각 형상의 글래스 기판(G)의 긴 변의 단부면에 대해, 제2 연삭 휠(14a2)에 의해 제1 면취기(12)와 동일한 제2 연삭 공정이 행해진다.In the
이 후, 연마 공정에 있어서, 반송 경로의 양측에 설치된 연마 휠(14b)을 이용하여 연삭된 글래스 기판(G)의 단부면의 연마가 행해진다. 연마 휠(14b)은 제1 면취기(12)의 연마 휠(12b)과 동일하게 구성되어 있다. 이 후, 글래스 기판(G)은 세정 공정(ST10)으로 반송된다.Thereafter, in the polishing step, polishing of the end face of the ground glass substrate G is performed by using the
세정 공정(ST10)은, 연마 공정(ST9)에 있어서 글래스 기판(G)의 단부면에 부착된 자성체 지립을 제거하기 위한 단부면 세정 공정을 포함한다. 구체적으로는, 산세정에 의해 글래스 기판(G)의 단부면을 세정한다. 또한, 알칼리 세정에 의해 글래스 기판(G)의 단부면을 세정해도 된다. 단부면 세정 공정 이후, 글래스 기판(G)은, 통상의 세정액에 의해 표리면 및 단부면이 세정된다.The cleaning step ST10 includes an end surface cleaning step for removing the abrasive grains attached to the end surface of the glass substrate G in the polishing step ST9. Concretely, the end face of the glass substrate G is cleaned by pickling. Further, the end face of the glass substrate G may be cleaned by alkali cleaning. After the end surface cleaning process, the glass substrate G is cleaned with the front and rear surfaces by a normal cleaning liquid.
이 후, 글래스 기판은, 검사 공정에 있어서 기포나 맥리 등의 이상 결함의 유무가 검사되고, 검사 합격품인 글래스 기판이 포장 공정에 있어서 포장되고, 제품으로서 출하된다.Thereafter, the glass substrate is inspected for abnormal defects such as bubbles and spots in the inspection process, and the glass substrate, which is an inspection-approved product, is packaged in the packaging process and shipped as a product.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립의 농도가 70wt% 이상으로 되도록, 자성체 지립과 물을 혼합하고 있다. 따라서, 자성체 지립의 농도가 70wt% 미만인 경우와 비교하여, 글래스 기판(G)의 단부면의 가공 변질층 또는 취약 파괴층을 제거하는 연마 능력이 향상되어, 연마 가공에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 글래스 기판(G)의 단부면을 평활하게 연마하여, 글래스 기판(G)의 단부면의 표면 거칠기를, 예를 들면 산술 평균 거칠기(Ra)로 0.01㎛ 미만으로 할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the magnetic material abrasive is mixed with water so that the concentration of the magnetic material abrasive in the magnetic
또한, 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립의 농도가 85wt% 이상인 경우에는, 글래스 기판(G)의 단부면의 가공 변질층 또는 취약 파괴층을 제거하는 연마 능력을 더욱 향상시키면서, 글래스 기판(G)의 단부면의 표면 거칠기를, 예를 들면 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 미만으로 되도록 평활하게 연마할 수 있다.When the concentration of the magnetic body abrasive grains in the magnetic
이와 같이 글래스 기판(G)의 단부면을 평활하게 연마함으로써, 글래스 기판(G)의 단부면으로부터의 경시적인 발진이 억제되고, 종래와 비교하여 글래스 기판(G)의 표리면에 부착되는 파티클의 양을 대폭으로 삭감하는 것이 가능하게 된다. 그 때문에, TFT 등의 배선의 저저항화를 목적으로 하여, 글래스 기판(G)의 표면에 비교적 박리되기 쉬운 Cu-Mn 합금 등의 Cu 합금의 배선을 형성하는 경우이어도, 배선의 박리를 효과적으로 방지하여, 플랫 패널 디스플레이의 수율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.By polishing the end face of the glass substrate G smoothly in this manner, the oscillation over time from the end face of the glass substrate G is suppressed, and the particles of the particles adhered to the front and back surfaces of the glass substrate G It is possible to greatly reduce the amount. Therefore, even in the case of forming a wiring of a Cu alloy such as a Cu-Mn alloy which is relatively easily peeled off on the surface of the glass substrate G for the purpose of reducing the resistance of wirings such as TFTs, , It is possible to improve the yield of the flat panel display.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 자성 유동체(3) 중의 자성체 지립은, 최대 자속 밀도가 1.0T 이상이며, 최대 투자율이 3.0H/m 이상이다. 이에 의해, 자장 형성부(2)가 형성하는 자장에 의한 구속력이 자성체 지립에 대해 충분히 작용하여, 자성체 지립이 글래스 기판(G)의 단부면을 연마할 때의, 자성체 지립과 글래스 기판(G)과의 접촉력을 충분히 크게 할 수 있다. 이에 의해, 자성 유동체(3)에 의한 글래스 기판(G)의 연마 능력이 향상되고, 연마 가공에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.In the present embodiment, the magnetic abrasive grains in the
자성체 지립이 각부를 갖는 부정 형상의 입자인 경우에는, 자성체 지립이 구 형상의 입자인 경우와 비교하여, 자성 유동체(3)에 의한 글래스 기판(G)의 연마 능력이 향상된다. 이 경우, 자성체 지립은, 평균 입자 직경을 2㎛ 이상 또한 15㎛ 이하로 함으로써, 글래스 기판(G)의 연마 능력을 확보하면서, 글래스 기판(G)의 단부면의 평활성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.In the case where the magnetic body abrasive grains are irregularly shaped particles having corners, the polishing ability of the glass substrate G by the
자성체 지립이 각부가 없는 구 형상의 입자인 경우에는, 자성체 지립이 각부를 갖는 부정 형상의 입자와 비교하여, 글래스 기판(G)에 가하는 데미지를 억제할 수 있다. 이 경우, 자성체 지립은, 평균 입자 직경을 6㎛ 이상 또한 20㎛ 이하로 함으로써, 글래스 기판(G)의 연마 능력을 확보하면서, 글래스 기판(G)의 단부면의 평활성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.In the case where the magnetic body abrasive grains are spherical grains having no corners, the damage applied to the glass substrate G can be suppressed as compared with the irregularly shaped grains having the magnetic body abrasive grains. In this case, it is possible to improve the smoothness of the end face of the glass substrate G while ensuring the polishing ability of the glass substrate G by setting the average particle diameter of the magnetic body grains to 6 mu m or more and 20 mu m or less .
또한, 본 실시 형태에서는, 글래스 기판(G)의 연마 공정(ST9) 이후, 단부면에 부착된 자성체 지립 등의 자성 유동체(3)의 조성물을 제거하는 단부면 세정 공정을 구비하고 있다. 따라서, 이후의 공정에 자성체 지립 등의 자성 유동체(3)의 조성물을 반입하는 일은 없다.In this embodiment, after the polishing step ST9 of the glass substrate G, there is provided an end surface cleaning step of removing the composition of the
또한, 글래스 기판(G)의 단부면은, 연마 공정(ST9)에 의해 평활하게 연마되고, 가공 변질층 혹은 취약 파괴층이 제거되어 있다. 따라서, 글래스 기판(G)의 단부면에 대해, 산세정 또는 알칼리 세정을 행해도, 단부면에 마이크로 크랙이나 헤어 크랙 등의 미소한 크랙이 존재하지 않아, 크랙을 성장시키는 일은 없다. 따라서, 산세정 또는 알칼리 세정을 행해도, 글래스 기판(G)의 단부면에 있어서의 파괴 강도가 저하되는 일은 없다. 또한, 산세정 또는 알칼리 세정에 의해, 글래스 기판(G)의 단부면에 부착된 산화철이나 페라이트의 입자로 이루어지는 자성체 지립을 효과적으로 제거하는 것이 가능하게 된다.Further, the end face of the glass substrate G is polished smoothly by the polishing step (ST9), and the processed altered layer or the fragile fracture layer is removed. Therefore, even if pickling or alkali cleaning is performed on the end face of the glass substrate G, no micro cracks such as micro cracks and hair cracks are present on the end faces, and cracks do not grow. Therefore, even if pickling or alkali cleaning is performed, the fracture strength on the end face of the glass substrate G is not lowered. In addition, it becomes possible to effectively remove the abrasive of the magnetic body made of iron oxide or ferrite particles attached to the end face of the glass substrate G by acid cleaning or alkali cleaning.
이상, 본 실시 형태의 자성 유동체 및 글래스 기판의 제조 방법의 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 개량이나 변경을 해도 된다.Although the embodiments of the magnetic fluid substance and the method of manufacturing a glass substrate according to the present embodiment have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention. You may change it.
예를 들면, 본 발명의 글래스 기판 연마용 자성 유동체를 이용하는 장치는 상술한 실시 형태에서 설명한 장치로 한정되지 않는다. 예를 들면, 특허 제4412783호 공보에 개시된 장치에 본 실시 형태의 자성 유동체를 이용할 수 있다. 이 경우, 주연면에 홈을 형성한 후에, 글래스 기판의 단부면을 따라 연마 가공을 행해도 된다. 또한, 국제 공개 제2012/067587호에 개시된 장치에, 본 실시 형태의 자성 유동체를 이용할 수 있다.For example, the apparatus using the magnetic fluid for polishing a glass substrate of the present invention is not limited to the apparatus described in the above embodiments. For example, the magnetic fluid of the present embodiment can be used for an apparatus disclosed in Japanese Patent No. 4412783. In this case, after forming the groove on the peripheral surface, the polishing process may be performed along the end surface of the glass substrate. Further, the magnetic fluid of the present embodiment can be used for the device disclosed in WO06 / 067587.
[실시예][Example]
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
우선, 페라이트계의 자성체이며, 입자의 형상이 각부를 갖는 부정 형상이며, 평균 입자 직경이 2㎛ 이상 또한 6㎛ 이하이며, 최대 자속 밀도가 1.3T이며, 최대 투자율이 3.0H/m인 자성체 지립을 준비하였다. 다음에, 준비한 자성체 지립과 물을 혼합함으로써, 자성 유동체를 제작하였다. 이때, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 40% 내지 95%로 되도록 자성체 지립과 물을 혼합함으로써, 표 1에 나타내는 비교예 1 내지 3 및 실시예 1 내지 5의 자성 유동체를 얻었다. 비교예 1 내지 3의 자성 유동체는 거의 액체 상태이었지만, 실시예 1 내지 5의 자성 유동체는 페이스트 상태이었다.First, a ferrite magnetic body having a shape of particles of indefinite shape and having an average particle diameter of 2 탆 or more and 6 탆 or less, a maximum magnetic flux density of 1.3 T, and a maximum magnetic permeability of 3.0 H / Were prepared. Next, the prepared magnetic body abrasive grains and water were mixed to prepare a magnetic fluid body. At this time, magnetic fluids of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 5 shown in Table 1 were obtained by mixing the magnetic body abrasive grains and water so that the concentration of the magnetic body abrasive grains in the magnetic fluid body was 40% to 95%. The magnetic fluid bodies of Comparative Examples 1 to 3 were almost in the liquid state, but the magnetic fluid bodies of Examples 1 to 5 were in the paste state.
또한, 상기한 비교예 및 실시예에서는, 관리의 용이성, 양산 적용성을 고려하여 wt%를 이용하여 자성 유동체의 농도의 관리를 행하였지만, 자성 유동체의 농도의 관리는 vol%를 이용하여 행할 수도 있다. wt%와 vol%의 환산은, 자성체 지립의 부피 비중과, 물의 밀도 1g/㎤에 기초하여 산출할 수 있다. 예를 들면, 실시예 2의 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도 80wt%는 71vol%∼72vol%로 환산할 수 있다. 또한, 상기한 비교예 및 실시예에서는, 연마 가공 중의 자성 유동체로부터의 물의 증발을 고려하여, 증발한 만큼의 물을 자성 유동체에 보급하도록 하였다.In the comparative examples and the examples described above, the concentration of the magnetic fluid was managed using the wt% in consideration of the ease of management and mass production applicability. However, the concentration of the magnetic fluid could be controlled using vol% have. The conversion of wt% and vol% can be calculated based on the volume specific gravity of the magnetic body abrasive grains and the density of water of 1 g /
다음에, 비교예 1 내지 3 및 실시예 1 내지 4의 자성 유동체를, 상술한 실시 형태의 도 1 및 도 2에 있어서 설명한 연마 휠(12b)의 자성 유동체(3)로서 이용하고, 글래스 기판의 단부면의 연마 가공을 행하였다. 연마하는 글래스 기판은, 상술한 실시 형태에서 설명한 절단 공정(ST7), 연삭 공정(ST8)을 거친 것을 이용하고, 글래스 기판의 1변에 대해 전체 길이를 연마하지 않고, 1/3 정도를 연마하였다. 연마는, 글래스 기판을 반송 방향으로 반송하면서 행한 후, 글래스 기판을 반송 방향과 반대 방향으로 반송하면서 행함으로써, 글래스 기판의 단부면의 1/3에 대해 1왕복, 즉 2회 행하였다. 연마 휠(12b)의 직경은 φ30㎜, 회전수는 2000rpm, 글래스 기판과 연마 휠(12b)과의 상대 이동 속도는 10㎜/min이었다. 그 후, 글래스 기판의 단부면에 부착된 자성체 지립을 물로 세정하여 제거한 후, 글래스 기판의 단부면의 연마가 종료된 영역과 미연마의 영역을 비교하여, 연마량, 즉 글래스의 제거량을 측정하였다. 또한, 글래스 기판의 단부면의 연마가 종료된 영역에 있어서 표면 거칠기를 측정하였다.Next, the magnetic fluid bodies of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 4 were used as the
글래스의 제거량 및 표면 거칠기인 산술 평균 거칠기(Ra)의 측정은, 도쿄 정밀사제의 서프콤 A1400을 이용하여, 도 7에 도시하는 글래스 기판(G)의 단부면의 정점 A와, 단부면과 표면과의 경계의 근방의 점 B 및 점 C에 있어서 행하였다. 글래스의 제거량의 측정은, 계측 모드는 단면 계측 모드, 측정 속도는 0.6㎜/s, 경사 보정은 전반 보정, 측정 거리는 20㎜로 행하였다. 또한, 표면 거칠기의 측정은, 계측 모드는 거칠기 계측, 측정 속도는 0.3㎜/s, 측정 방법은 JIS1994로 행하였다. 또한, 산술 평균 거칠기(Ra)의 측정은, Ra<0.02일 때에 컷오프 0.08 및 측정 길이 0.4㎜로 하고, 0.02<Ra<0.2일 때에 컷오프 0.25 및 측정 길이 1.25㎜로 하고, 0.1<Ra<2일 때에 컷오프 0.8 및 측정 길이 4㎜로 하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.The measurement of the removal amount of the glass and the arithmetic average roughness (Ra), which is the surface roughness, was carried out by using Surfcom A1400 manufactured by Tokyo Precision Co., Ltd. to measure the peak A of the end surface of the glass substrate G shown in Fig. 7, At points B and C in the vicinity of the boundary between the two points. The removal amount of the glass was measured in the measurement mode of the section measurement mode, the measurement speed of 0.6 mm / s, the inclination correction of the overall correction, and the measurement distance of 20 mm. The measurement of the surface roughness was carried out in the measurement mode of roughness measurement, the measurement speed of 0.3 mm / s, and the measurement method of JIS 1994. The measurement of the arithmetic mean roughness (Ra) was performed with a cutoff of 0.08 and a measurement length of 0.4 mm when Ra < 0.02, and a cutoff of 0.25 and a measurement length of 1.25 mm when 0.02 & The cutoff was 0.8 and the measuring length was 4 mm. The obtained results are shown in Table 2.
표 2에 나타내는 바와 같이, 연마에 의한 글래스 제거량에 관해, 가공 변질층 혹은 취성 파괴층을 제거할 수 있는 정도로 글래스를 제거할 수 있었던 경우에, 글래스 제거량은 「달성」된 것으로 하고, 가공 변질층 혹은 취성 파괴층을 제거할 수 있는 정도로 글래스를 제거할 수 없었던 경우에 글래스 제거량은 「불충분」하다고 하였다. 여기서, 가공 변질층 혹은 취성 파괴층의 두께는, 2㎛로 하였다.As shown in Table 2, when the glass can be removed to such an extent as to remove the damaged layer or the brittle fracture layer with respect to the amount of glass removed by polishing, it is assumed that the amount of removed glass is "achieved" Or when the glass can not be removed to such an extent that the brittle fracture layer can be removed, the glass removal amount is "insufficient". Here, the thickness of the damaged layer or the brittle fracture layer is 2 mu m.
그 결과, 비교예 1 내지 3의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 글래스의 제거량은 불충분한 것에 대해, 실시예 1 내지 5의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 글래스의 제거량을 달성할 수 있었다.As a result, in the polishing using the magnetic fluid of Comparative Examples 1 to 3, the removal amount of the glass was insufficient, whereas in the polishing using the magnetic fluid of Examples 1 to 5, the glass removal amount could be achieved.
또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 연마 후의 글래스 기판의 단부면 상태에 관해, 도 7에 도시하는 점 A, 점 B 및 점 C의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.05㎛ 미만인 경우를 「양호」라고 하였다. 또한, 점 A 및 점 B의 양쪽 모두의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.05㎛ 이상 또한 0.1㎛ 미만인 경우를 「약간 양호」라고 하였다. 또한, 점 A 및 점 B 중 적어도 한쪽의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이상인 경우를 「불량」이라고 하였다.As shown in Table 2, the case where the arithmetic mean roughness (Ra) of the point A, point B, and point C shown in Fig. 7 is less than 0.05 mu m with respect to the end face state of the glass substrate after polishing is defined as " Respectively. The case where the arithmetic mean roughness (Ra) of both the point A and the point B was 0.05 mu m or more and less than 0.1 mu m was called " slightly better ". The case where the arithmetic mean roughness (Ra) of at least one of the point A and the point B is 0.1 탆 or more is referred to as " defective ".
그 결과, 비교예 1 내지 3의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 연마된 기판의 단부면 상태는 불량하였다. 또한, 실시예 1, 2 및 5의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 연마된 기판의 단부면 상태는 약간 양호하였다. 또한, 실시예 3 및 실시예 4의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 연마된 기판의 단부면 상태는 양호하였다. 또한, 실시예 3의 자성 유동체에 의한 연마보다도, 실시예 4의 자성 유동체에 의한 연마 쪽이, 글래스 기판의 단부면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 작아졌다. 실시예 4의 자성 유동체에 의한 연마에서는, 글래스 기판의 단부면의 산술 평균 거칠기(Ra)는 0.01㎛ 미만이었다. 이상의 점에서, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도는, 85wt% 이상 또한 95wt% 미만인 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.As a result, in the polishing using the magnetic fluid bodies of Comparative Examples 1 to 3, the state of the end face of the polished substrate was poor. In the polishing using the magnetic fluid bodies of Examples 1, 2 and 5, the state of the end face of the polished substrate was slightly better. In the polishing using the magnetic fluid bodies of Examples 3 and 4, the state of the end face of the polished substrate was good. Further, the arithmetic mean roughness (Ra) of the end face of the glass substrate was smaller than that of the magnetic fluid of Example 3, compared with the case of polishing with the magnetic fluid of Example 4. In the polishing with the magnetic fluid of Example 4, the arithmetic mean roughness (Ra) of the end face of the glass substrate was less than 0.01 mu m. In view of the above, it was found that the concentration of the abrasive grains in the magnetic fluid body is preferably 85 wt% or more and less than 95 wt%.
또한, 실시예 5의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 연마 후의 글래스 기판의 단부면의 일부에서 그을림이 발생하였다. 글래스 기판의 단부면의 그을림은, 실시예 5의 자성 유동체의 자성체 지립의 농도 관리에 따라서는 개선할 수 없었지만, 가공 시간을 단축함으로써 억제할 수 있었다. 즉, 실시예 5의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 자성 유동체가 글래스 기판의 단부면에 접촉하는 거리 및 시간을 관리함으로써, 하강 중인 자성 유동체의 온도 상승을 억제하여, 그을림의 발생을 억제할 수 있었다.Further, in the polishing using the magnetic fluid of Example 5, the abrasion occurred in a part of the end face of the glass substrate after polishing. The grinding of the end face of the glass substrate could not be improved by the concentration control of the magnetic abrasive grain of the magnetic fluid of Example 5, but it was suppressed by shortening the machining time. In other words, in the polishing using the magnetic fluid of Example 5, by controlling the distance and the time that the magnetic fluid contacts the end surface of the glass substrate, the temperature rise of the falling magnetic fluid can be suppressed and the occurrence of the grinding can be suppressed .
다음에, 페라이트계의 자성체이며, 최대 자속 밀도가 1.3T이며, 최대 투자율이 3.0H/m이며, 입자의 형상과 평균 입자 직경이 상이한 6종류의 자성체 지립을 준비하였다. 자성체 지립은, 입자의 형상이 구 형상인 것과, 각부를 갖는 부정 형상인 것에 대해, 각각 평균 입자 직경이 2㎛ 미만인 것, 평균 입자 직경이 6㎛ 이상 또한 15㎛ 이하인 것 및 평균 입자 직경이 15㎛보다 크고 20㎛ 이하인 것을 준비하였다. 다음에, 준비한 자성체 지립과 물을, 각 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 85%로 되도록 혼합함으로써, 표 3에 나타내는 비교예 4 및 5의 자성 유동체와, 실시예 6 내지 9의 자성 유동체를 얻었다.Next, six kinds of magnetic body abrasives having a ferrite magnetic body, a maximum magnetic flux density of 1.3 T, a maximum magnetic permeability of 3.0 H / m, and different particle shapes and average particle diameters were prepared. Magnetic abrasive grains having an average particle diameter of not less than 6 占 퐉 and not more than 15 占 퐉 and an average particle diameter of not more than 15 Mu m and 20 mu m or less. Next, the prepared magnetic body abrasive grains and water were mixed so that the concentration of the magnetic abrasive grains in each magnetic fluid body was 85%, thereby obtaining the magnetic fluid bodies of Comparative Examples 4 and 5 and the magnetic fluid bodies of Examples 6 to 9 shown in Table 3 .
다음에, 실시예 1 내지 5의 자성 유동체를 이용한 연마와 마찬가지로, 비교예 4 및 5의 자성 유동체와, 실시예 6 내지 9의 자성 유동체를, 상술한 실시 형태에 있어서 설명한 연마 휠(12b)의 자성 유동체(3)로서 이용하고, 글래스 기판의 단부면의 연마 가공을 행하였다. 그 후, 실시예 1 내지 5의 자성 유동체에 의해 연마한 글래스 기판과 마찬가지로, 비교예 4 및 5의 자성 유동체와, 실시예 6 내지 9의 자성 유동체에 의해 연마한 글래스 기판의 글래스 제거량과 단부면 상태를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 4에 나타낸다.Next, the magnetic fluid bodies of Comparative Examples 4 and 5 and the magnetic fluid bodies of Examples 6 to 9 were placed in the same manner as in the polishing using the magnetic fluid bodies of Examples 1 to 5, Was used as the
표 4에 나타내는 바와 같이, 비교예 4 및 5의 자성 유동체와, 실시예 6 내지 9의 자성 유동체를 이용하여 연마한 글래스 기판의 글래스 제거량과 단부면 상태에 대해, 실시예 1 내지 5의 자성 유동체를 이용하여 연마한 글래스 기판과 마찬가지로 평가하였다. 비교예 4의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 글래스의 제거량은 불충분하고, 단부면 상태도 불량하였다. 한편, 실시예 6의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 글래스의 제거량을 달성할 수 있고, 단부면 상태도 양호하였다. 이것은, 비교예 4의 자성 유동체에서 이용한 구 형상의 자성체 지립보다도, 실시예 6의 자성 유동체에서 이용한 각부를 갖는 부정 형상의 자성체 지립 쪽이, 연마 능력이 높은 것을 나타내고 있다.As shown in Table 4, the glass removal amounts and end face states of the magnetic fluid bodies of Comparative Examples 4 and 5 and the glass substrates polished by using the magnetic fluid bodies of Examples 6 to 9 were the same as those of the magnetic fluid bodies of Examples 1 to 5 And evaluated in the same manner as the glass substrate polished. In the polishing using the magnetic fluid of Comparative Example 4, the removal amount of the glass was insufficient and the end face state was also inferior. On the other hand, in the polishing using the magnetic fluid of Example 6, the removal amount of the glass can be achieved, and the end face state is also good. This indicates that the irregular-shaped magnetic body abrasive having the corner portions used in the magnetic fluid of Example 6 has higher abrasive ability than the spherical magnetic body abrasive used in the magnetic fluid of Comparative Example 4.
표 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 7 및 8의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 목표한 글래스 제거량이 달성되고, 단부면 상태도 양호하였다. 이것으로부터, 자성 유동체에 구 형상의 자성체 지립을 이용한 경우이어도, 평균 입자 직경을 2㎛ 이상으로 함으로써 필요한 연마 능력이 얻어지는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 4, in the polishing using the magnetic fluid bodies of Examples 7 and 8, the target glass removal amount was achieved and the end face state was good. From this, it was found that even when spherical magnetic body abrasive grains are used for the magnetic fluid, the required abrasive ability can be obtained by setting the average particle diameter to 2 mu m or more.
또한, 실시예 9의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 목표한 글래스 제거량이 달성되고, 단부면 상태도 양호하였다. 이에 대해, 비교예 5의 자성 유동체를 이용한 연마에서는, 목표한 글래스 제거량이 달성되었지만, Ra가 연마 전보다도 증가하여 단부면 상태는 불량으로 되었다. 이것으로부터, 자성체 지립의 입자 형상이 각부를 갖는 부정 형상인 경우, 자성체 지립의 평균 입자 직경은 15㎛ 이하인 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.Further, in the polishing using the magnetic fluid of Example 9, the target glass removal amount was achieved and the end face state was good. On the other hand, in the polishing using the magnetic fluid of Comparative Example 5, the target glass removal amount was achieved, but the Ra was larger than before the polishing, and the end face state became defective. From this, it was found that the average particle diameter of the magnetic body abrasive grains was preferably 15 탆 or less when the shape of the magnetic body abrasive grains had an irregular shape having corners.
또한, 입자 형상이 구 형상이고, 평균 입자 직경이 25㎛ 이상 또한 30㎛ 이하인 자성체 지립을 준비하여, 실시예 9와 마찬가지로 자성 유동체를 작성하여 글래스 기판의 연마를 행한 바, 단부면 상태는 불량해졌다. 이것은, 자성체 지립의 입자 직경이 지나치게 커져, 글래스 기판의 단부면에 대한 자성체 지립의 접촉에 불균일이 생겨, 연마 능력이 저하되었다고 생각된다. 이것으로부터, 자성체 지립의 형상이 구 형상인 경우, 평균 입자 직경이 20㎛ 이하이면, 글래스의 제거량의 달성과 양호한 단부면 상태를 양립할 수 있는 것을 알 수 있었다.Further, magnetic abrasive grains having a spherical shape and an average particle diameter of 25 占 퐉 or more and 30 占 퐉 or less were prepared, and a magnetic fluid body was prepared in the same manner as in Example 9 to polish the glass substrate, whereby the end face state was poor . This is considered to be because the particle diameter of the magnetic body abrasive grains becomes excessively large and the contact of the abrasive grains of the magnetic body with respect to the end face of the glass substrate becomes uneven and the polishing ability is lowered. From this, it was found that, when the shape of the magnetic body abrasive grains is spherical, when the average particle diameter is 20 mu m or less, both the achievement of the glass removal amount and the favorable end face state can be achieved.
또한, 비교예 4 및 5와 실시예 6 내지 9의 자성 유동체에 대해, 자성체 지립의 농도를 70% 내지 95%의 사이에서 변화시켜, 마찬가지로 글래스 기판의 연마를 행한 바, 비교예 4 및 5와 실시예 6 내지 9의 자성 유동체를 이용한 연마와 동일한 결과가 얻어졌다.Further, for the magnetic fluid bodies of Comparative Examples 4 and 5 and Examples 6 to 9, the glass substrate was similarly polished by changing the concentration of the magnetic body abrasive grains between 70% and 95% The same results as those of the polishing using the magnetic fluid bodies of Examples 6 to 9 were obtained.
다음에, 자성체 지립의 최대 자속 밀도가 1.6T이며, 최대 투자율이 3.3H/m인 것 이외는 실시예 1 내지 4와 동일한 조건으로, 각각 실시예 10 내지 13의 자성 유동체를 제작하였다. 제작한 실시예 10 내지 13의 자성 유동체의 각 조건을 표 5에 나타낸다. 또한, 실시예 10 내지 13의 자성 유동체를 이용하여, 실시예 1 내지 4의 자성 유동체에 의한 연마와 마찬가지로, 글래스 기판의 단부면의 연마를 행하였다. 또한, 실시예 10 내지 13의 각 자성 유동체로 연마한 글래스 기판의 단부면에 있어서의 글래스의 제거량을 측정하고, 각각 실시예 1 내지 4와 비교하였다. 비교한 결과를 표 6에 나타낸다.Next, the magnetic fluid bodies of Examples 10 to 13 were produced under the same conditions as in Examples 1 to 4 except that the maximum magnetic flux density of the abrasive grains was 1.6 T and the maximum magnetic permeability was 3.3 H / m. Table 5 shows the conditions of the produced magnetic fluid bodies of Examples 10 to 13. Further, the magnetic fluid bodies of Examples 10 to 13 were used to polish the end face of the glass substrate in the same manner as the polishing with the magnetic fluid bodies of Examples 1 to 4. The removal amounts of the glass on the end faces of the glass substrates polished with the magnetic fluid bodies of Examples 10 to 13 were measured and compared with Examples 1 to 4, respectively. Table 6 shows the comparison results.
표 6에 나타내는 바와 같이, 자성체 지립의 최대 자속 밀도와 최대 투자율을 증가시킴으로써, 실시예 10과 실시예 11의 자성 유동체에 의한 연마에서는, 실시예 1과 실시예 2의 자성 유동체에 의한 연마보다도 글래스의 제거량이 증가하였다. 한편, 실시예 12와 실시예 13의 자성 유동체에 의한 연마에서는, 자성체 지립의 최대 자속 밀도와 최대 투자율을 증가시켜도, 글래스 제거량은 증가하지 않았다.As shown in Table 6, by increasing the maximum magnetic flux density and maximum magnetic permeability of the abrasive grains of the magnetic material, in the polishing with the magnetic fluid of Example 10 and Example 11, Was increased. On the other hand, in the polishing with the magnetic fluid of Examples 12 and 13, even if the maximum magnetic flux density and the maximum magnetic permeability of the abrasive grains were increased, the glass removal amount did not increase.
즉, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 85% 미만인 경우, 자성체 지립의 최대 자속 밀도와 최대 투자율을 증가시킴으로써, 연마 능력이 향상되는 것을 알 수 있었다. 이것은, 자성 유동체 중의 자성체 지립이 자장에 의해 구속됨으로써 겉보기의 점도가 상승하고, 이 상태에서 글래스 기판을 연마하는 것에 의한 것으로 생각된다.That is, when the concentration of the magnetic body abrasive grains in the magnetic fluid body is less than 85%, it is found that the polishing ability is improved by increasing the maximum magnetic flux density and the maximum permeability of the magnetic body abrasive grains. This is considered to be attributable to the fact that the apparent viscosity increases due to the magnetic substance abrasive in the magnetic fluid being confined by the magnetic field, and the glass substrate is polished in this state.
자성체 지립이 자장에 구속되기 전의 실시예 2 및 실시예 11의 자성 유동체의 점도는, 15㎩·s 내지 20㎩·s 정도이었다. 그러나, 실시예 11의 자성 유동체의 자성체 지립은, 실시예 2의 자성 유동체의 자성체 지립보다도 자화 특성이 좋다. 그 때문에, 자성 유동체 중의 자성체 지립이 자장에 의해 구속되면, 실시예 11의 자성 유동체의 겉보기의 점도는, 실시예 2의 자성 유동체의 겉보기의 점도보다도 높아졌다. 또한, 실시예 1과 실시예 10의 자성 유동체에 있어서도 마찬가지로, 실시예 10의 자성 유동체의 겉보기의 점도가 실시예 1의 자성 유동체의 겉보기의 점도보다도 높아졌다.The viscosity of the magnetic fluid of Example 2 and Example 11 before the abrasive grains were restrained by the magnetic field was about 15 Pa · s to 20 Pa · s. However, the magnetic abrasive of the magnetic fluid of Example 11 has better magnetization characteristics than the magnetic abrasive of the magnetic fluid of Example 2. [ Therefore, when the abrasive of the magnetic body in the magnetic fluid body is restrained by the magnetic field, the apparent viscosity of the magnetic fluid body of Example 11 becomes higher than the apparent viscosity of the magnetic fluid body of Example 2. [ The apparent viscosity of the magnetic fluid of Example 10 was also higher than the apparent viscosity of the magnetic fluid of Example 1 in the magnetic fluid of Example 1 and Example 10 as well.
이와 같이, 자성 유동체의 겉보기의 점도가 증가함으로써, 자성체 지립의 글래스 기판의 단부면에의 접촉력이 증가하여, 연마 능력이 향상된다고 생각된다.As described above, it is considered that the apparent viscosity of the magnetic fluid increases, thereby increasing the contact force of the abrasive grains on the end face of the glass substrate, thereby improving the polishing ability.
한편, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 85% 이상인 경우, 자성체 지립의 최대 자속 밀도와 최대 투자율을 증가시켜도, 연마 능력의 향상이 보이지 않았다. 이것은, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 비교적 높고, 자장에 의한 구속을 받기 전의 자성 유동체의 점도가 비교적 높기 때문이라고 생각된다. 즉, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 85% 이상인 경우, 자성 유동체는, 자성체 지립의 자화 특성이 비교적 낮아도, 자장에 의해 자성체 지립이 구속되었을 때에, 연마 가공에 충분한 겉보기의 점도가 얻어지기 때문이라고 생각된다. 즉, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 85% 이상인 경우, 자화 특성의 대소의 영향을 적게 하여, 글래스 기판의 단부면의 연마 가공을 행할 수 있다.On the other hand, in the case where the concentration of the magnetic body abrasive grains in the magnetic fluid body is 85% or more, improvement of the abrasive performance is not observed even when the maximum magnetic flux density and the maximum magnetic permeability of the magnetic body abrasive grains are increased. This is presumably because the concentration of the abrasive grains in the magnetic fluid is relatively high and the viscosity of the magnetic fluid before it is restrained by the magnetic field is relatively high. That is, when the concentration of the magnetic body grains in the magnetic fluid body is 85% or more, the magnetic fluid body has an apparent viscosity sufficient for polishing when the magnetic body grains are constrained by the magnetic field even though the magnetization characteristics of the magnetic body abrasive grains are relatively low I think. That is, when the concentration of the abrasive grains in the magnetic fluid is 85% or more, the influence of the magnitude of the magnetization characteristics is reduced, and the end face of the glass substrate can be polished.
또한, 자성체 지립의 자화 특성이 낮은 경우에는, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도를 비교적으로 정밀하게 관리할 필요가 있다. 그러나, 자성체 지립의 자화 특성이 높은 경우에는, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도의 관리를 비교적으로 완만하게 행할 수 있다고 하는 이점이 있다.Further, when the magnetization characteristics of the magnetic body abrasive grains are low, it is necessary to control the concentration of the magnetic body abrasive grains in the magnetic fluid body relatively accurately. However, when the magnetic properties of the magnetic body abrasive are high, there is an advantage that the concentration of the magnetic body abrasive in the magnetic fluid body can be managed relatively smoothly.
다음에, 실시예 1 내지 5와 동일한 자성체 지립을 준비하고, 자성 유동체 중의 자성체 지립의 농도가 87% 이상 또한 89% 이하로 되도록 자성체 지립과 물을 혼합함으로써, 표 7에 나타내는 실시예 14의 자성 유동체를 얻었다.Next, magnetic abrasives as in Examples 1 to 5 were prepared, and the magnetic abrasive grains and water were mixed so that the concentration of the magnetic abrasive grains in the magnetic fluid body was 87% or more and 89% or less, A fluid was obtained.
다음에, 얻어진 실시예 14의 자성 유동체를, 상술한 실시 형태의 도 1 및 도 2에 있어서 설명한 연마 휠(12b)의 자성 유동체(3)로서 이용하고, 글래스 기판의 단부면의 연마 가공을 행하였다. 연마하는 글래스 기판은, 상술한 실시 형태의 연삭 공정(ST8)을 거친 글래스 기판이며, 단부면의 산술 평균 표면 거칠기(Ra)는, 0.17㎛이었다. 연마는 3개의 상이한 조건으로 행하였다. 제1 조건은, 글래스 기판을 5㎜/min의 속도로 반송하면서, 글래스 기판의 단부면의 1/3을 1회만 연마하였다. 제2 조건은, 글래스 기판을 반송 방향으로 10㎜/min의 속도로 반송하면서 연마한 후, 글래스 기판을 반송 방향과 반대 방향으로 동일한 속도로 반송하면서 연마함으로써, 글래스 기판의 단부면의 1/3을 1왕복, 즉 2회 연마하였다. 제3 조건은, 글래스 기판을 반송 방향으로 20㎜/min의 속도로 반송하면서 연마한 후, 글래스 기판을 반송 방향과 반대 방향으로 동일한 속도로 반송하면서 연마하는 것을 반복하고, 글래스 기판의 단부면의 1/3에 대해 2왕복, 즉 4회 연마하였다. 연마 휠(12b)의 직경은 φ30㎜, 회전수는 2000rpm이었다. 그 후, 실시예 1 내지 5와 마찬가지로, 글래스 기판의 단부면에 부착된 자성체 지립을 물로 세정하여 제거한 후, 글래스 기판의 단부면의 연마가 종료된 영역에 있어서 표면 거칠기를 측정하였다. 도 7에 도시하는 글래스 기판의 점 A, 점 B 및 C점에 있어서의 산술 평균 거칠기(Ra)는, 제1 조건 내지 제3 조건 모두 0.01㎛ 미만이며, 보다 구체적으로는 0.006㎛로부터 0.008㎛까지의 범위이었다. 또한, 계속해서, 동일한 조건으로 복수의 글래스 기판의 연마를 행한 바, 모든 경우에서, 도 7에 도시하는 글래스 기판의 점 A, 점 B 및 C점에 있어서의 산술 평균 거칠기(Ra)는, 0.01㎛ 미만이었다.Next, the obtained magnetic fluid of Example 14 is used as the
G : 글래스 기판
1 : 회전축
2 : 자장 형성부
2a : 제1 부재
2b : 제2 부재
3 : 자성 유동체G: glass substrate
1:
2: magnetic field forming part
2a: first member
2b: second member
3: magnetic fluid body
Claims (14)
회전축과,
자석에 의해 구성되고, 상기 회전축의 축 방향으로 간격을 두고 배치되고, 상기 회전축과 함께 회전하는 제1 부재 및 제2 부재를 구비한 자장 형성부와,
자성체 지립과 액체에 의해 구성되고, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재와의 사이에 형성된 자장에 의해 보유 지지되는 자성 유동체를 구비한 연마 휠을 이용하고,
상기 연마 공정에 있어서, 액체의 보급 공정과 상기 연마 휠과 상기 글래스 기판을 상대적으로 이동시키는 공정을 구비하고,
상기 액체의 보급 공정에 있어서, 상기 자성 유동체에 상기 액체를 보급함으로써 연마 시의 상기 자성 유동체 중의 상기 자성체 지립의 농도를 70wt% 이상으로 조정하고,
상기 이동시키는 공정에 있어서, 상기 회전축을 회전시킨 상태에서 상기 자성 유동체와 상기 글래스 기판의 단부면을 접촉시키고,
연마하는 상기 글래스 기판의 단연(端緣)을 따라 상기 연마 휠과 상기 글래스 기판을 상대적으로 이동시키는 글래스 기판의 제조 방법.A manufacturing method of a glass substrate having a polishing step for polishing an end face of a glass substrate,
A rotating shaft,
A magnetic field forming unit including a magnet and a first member and a second member which are disposed at an interval in the axial direction of the rotating shaft and rotate together with the rotating shaft,
A grinding wheel comprising a magnetic body abrasive grain and a liquid and having a magnetic fluid held by a magnetic field formed between the first member and the second member,
A step of replenishing the liquid and a step of relatively moving the polishing wheel and the glass substrate in the polishing step,
The concentration of the abrasive grains in the magnetic fluid at the time of polishing is adjusted to 70 wt% or more by supplying the liquid to the magnetic fluid in the replenishing step of the liquid,
In the step of moving, the end face of the glass substrate and the magnetic fluid are brought into contact with each other while the rotation shaft is rotated,
Wherein the grinding wheel and the glass substrate are relatively moved along an edge of the glass substrate to be polished.
상기 연마 공정에 있어서, 연마 시의 상기 자성 유동체 중의 상기 자성체 지립의 농도를 95wt% 미만으로 조정하는 글래스 기판의 제조 방법.The method according to claim 1,
In the polishing step, the concentration of the abrasive grains of the magnetic body in the magnetic fluid at the time of polishing is adjusted to less than 95 wt%.
상기 연마 공정 이전에, 상기 글래스 기판의 단부면을 연삭하는 연삭 공정을 갖고,
상기 연삭 공정은,
지립을 제1 결합제로 굳힌 제1 연삭 휠을 이용하여 상기 글래스 기판의 단부면을 연삭하는 제1 연삭 공정과,
상기 제1 연삭 공정 이후, 지립을 상기 제1 결합제보다도 경도 및 강성이 낮은 제2 결합제로 굳힌 제2 연삭 휠을 이용하여 상기 글래스 기판의 단부면을 연삭하는 제2 연삭 공정을 갖는 글래스 기판의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
And a grinding step of grinding an end face of the glass substrate before the grinding step,
In the grinding step,
A first grinding step of grinding an end face of the glass substrate by using a first grinding wheel hardened with a first bonding agent;
And a second grinding step of grinding the end face of the glass substrate using a second grinding wheel hardened to a hardness and a stiffness lower than that of the first bonding agent by a second bonding agent after the first grinding step Way.
상기 제1 결합제는 금속 결합제이며, 상기 제2 결합제는 수지 결합제인 글래스 기판의 제조 방법.The method of claim 3,
Wherein the first binder is a metal binder and the second binder is a resin binder.
상기 연삭 공정에 있어서, 상기 글래스 기판의 단부면은, JIS B 0601-1994에서 규정되는 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.2㎛ 이하로 되도록 연삭되고,
상기 연마 공정에 있어서, 상기 글래스 기판의 단부면은, 상기 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 미만으로 되도록 연마되는 글래스 기판의 제조 방법.The method of claim 3,
In the grinding step, the end face of the glass substrate is ground so that the arithmetic mean roughness (Ra) defined by JIS B 0601-1994 is 0.2 탆 or less,
Wherein the end face of the glass substrate is polished such that the arithmetic mean roughness (Ra) is less than 0.01 占 퐉 in the polishing step.
상기 연마 공정 이후,
상기 단부면에 부착된 상기 자성 유동체의 조성물을 제거하는 단부면 세정 공정을 구비하는 글래스 기판의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
After the polishing step,
And an end surface cleaning step of removing the composition of the magnetic fluid attached to the end surface.
상기 단부면 세정 공정이, 산세정 또는 알칼리 세정인 글래스 기판의 제조 방법.The method according to claim 6,
Wherein the end surface cleaning step is an acid cleaning or an alkali cleaning.
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