JP2013189320A - Method for increasing strength of glass substrate - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス基板の強度を高める方法であって、ガラス基板に反りおよび/または変形が生じ難い方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板の強度を高める方法であって、(a)相互に対向する第1の表面および第2の表面を有するガラス基板を準備し、(b)前記第1の表面および前記第2の表面において、アルカリ金属の抜け易さを評価し、(c)前記(b)に基づいて、前記第1の表面および前記第2の表面におけるアルカリ金属の抜け易さが実質的に同等となるように、前記ガラス基板の前記第1の表面および/または前記第2の表面に対して、プラズマ処理を行い、(d)前記(c)の後に、前記ガラス基板に化学強化処理を行う、方法。
【選択図】図3The present invention provides a method for increasing the strength of a glass substrate, wherein the glass substrate is less likely to warp and / or deform.
A method of increasing the strength of a glass substrate, comprising: (a) preparing a glass substrate having a first surface and a second surface facing each other; and (b) providing the first surface and the first surface. (2) Evaluating the ease of alkali metal removal on the surface of (2), (c) Based on (b), the ease of alkali metal removal on the first surface and the second surface is substantially equivalent. As described above, a plasma treatment is performed on the first surface and / or the second surface of the glass substrate, and (d) a chemical strengthening treatment is performed on the glass substrate after the (c). Method.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、ディスプレイ装置等に使用されるガラス基板に関する。 The present invention relates to a glass substrate used for a display device or the like.
一般に、ガラス基板は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)および有機EL(Electroluminescent)ディスプレイ(OELD)等のディスプレイ装置等に広く使用されている。最近では、ディスプレイ装置のさらなる薄型化、軽量化の要望に対応するため、板厚が薄いガラス基板が要求されるようになってきている。 In general, a glass substrate is widely used in display devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic EL (Electroluminescent) display (OELD). Recently, a glass substrate with a thin plate thickness has been demanded in order to meet demands for further thinning and weight reduction of display devices.
一般に、ガラス基板は、板厚が薄くなると、強度が低下する。従って、板厚の薄いガラス基板を実際にディスプレイ装置等に適用するには、ガラス基板の強度を向上させる必要がある。このため、ガラス基板に対して化学強化処理を行うことが提案されている(特許文献1)。 In general, the strength of a glass substrate decreases as the plate thickness decreases. Therefore, in order to actually apply a thin glass substrate to a display device or the like, it is necessary to improve the strength of the glass substrate. For this reason, it has been proposed to perform a chemical strengthening process on a glass substrate (Patent Document 1).
ガラス基板に対して化学強化処理を行うことにより、板厚が薄くても、ガラス基板の強度を高めることができる。 By performing the chemical strengthening process on the glass substrate, the strength of the glass substrate can be increased even if the plate thickness is thin.
しかしながら、ガラス基板に対して化学強化処理を行うと、最終的に得られるガラス基板に、反りおよび/または変形が生じる場合がある。これは、ガラス基板の2つの表面(表、裏)の化学的性質の微細な差異によるものであると考えられる。例えば、ガラス基板の2つの表面は、常に同一の履歴を受けているとは限られず、例えばガラス基板の製造などの過程で、それぞれが異なる履歴を受けている場合がある。そのような場合、ガラス基板を化学強化処理すると、2つの表面の化学的性質の差異により、ガラス基板に反りおよび/または変形が生じてしまう。 However, when a chemical strengthening process is performed on the glass substrate, warping and / or deformation may occur in the finally obtained glass substrate. This is considered to be due to a minute difference in chemical properties between the two surfaces (front and back) of the glass substrate. For example, the two surfaces of the glass substrate are not always subjected to the same history. For example, in the process of manufacturing the glass substrate, the respective surfaces may receive different histories. In such a case, when the glass substrate is chemically strengthened, the glass substrate is warped and / or deformed due to a difference in chemical properties between the two surfaces.
ガラス基板をディスプレイ装置に使用することを想定した場合、このようなガラス基板の反りおよび/または変形は、表示パネル側から放出される画像の歪み等につながるため、好ましいものではない。また、このような反りおよび/または変形が生じると、ガラス基板を研磨等して、反りおよび/または変形を修復する必要が生じ、余分なコストや時間が必要になってしまう。 When it is assumed that the glass substrate is used for a display device, such warpage and / or deformation of the glass substrate is not preferable because it leads to distortion of an image emitted from the display panel side. Further, when such warpage and / or deformation occurs, it becomes necessary to repair the warpage and / or deformation by polishing the glass substrate, and extra cost and time are required.
特に、ディスプレイ装置用のガラス基板は、より一層大型化、薄型化が進む傾向にあり、このような反りおよび/または変形の問題は、今後より顕著になるものと予想される。 In particular, glass substrates for display devices tend to become larger and thinner, and such warpage and / or deformation problems are expected to become more prominent in the future.
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、ガラス基板の強度を高める方法であって、ガラス基板に反りおよび/または変形が生じ難い方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a method for increasing the strength of a glass substrate, which is less likely to warp and / or deform the glass substrate. To do.
本発明では、
ガラス基板の強度を高める方法であって、
(a)相互に対向する第1の表面および第2の表面を有するガラス基板を準備し、
(b)前記第1の表面および前記第2の表面において、アルカリ金属の抜け易さを評価し、
(c)前記(b)に基づいて、前記第1の表面および前記第2の表面におけるアルカリ金属の抜け易さが実質的に同等となるように、前記ガラス基板の前記第1の表面および/または前記第2の表面に対して、プラズマ処理を行い、
(d)前記(c)の後に、前記ガラス基板に化学強化処理を行う、方法が提供される。
In the present invention,
A method for increasing the strength of a glass substrate,
(A) preparing a glass substrate having a first surface and a second surface facing each other;
(B) Evaluating the ease of alkali metal removal on the first surface and the second surface,
(C) Based on (b), the first surface of the glass substrate and / or the first surface and / or the second surface so that the ease of alkali metal removal on the second surface is substantially equal. Alternatively, plasma treatment is performed on the second surface,
(D) After (c), a method is provided in which a chemical strengthening treatment is performed on the glass substrate.
ここで、本発明による方法では、
前記第1の表面において、前記第2の表面に比べて前記アルカリ金属が抜け易い場合、
前記(c)は、
前記第1の表面に、+(プラス)イオンのプラズマを照射させ、および/または
前記第2の表面に、−(マイナス)イオンのプラズマを照射させることにより、行われても良い。
Here, in the method according to the invention:
In the first surface, when the alkali metal is easy to escape compared to the second surface,
(C)
The first surface may be irradiated with + (plus) ion plasma and / or the second surface may be irradiated with − (minus) ion plasma.
また、本発明による方法では、
前記(b)は、
(b1)前記第1の表面に、前記アルカリ金属を含まない評価膜を設置し、前記第2の表面に、前記評価膜を設置し、
(b2)前記ガラス基板を熱処理し、
(b3)前記評価膜中に含まれる前記アルカリ金属の量を測定することにより、行われても良い。
In the method according to the invention,
(B)
(B1) An evaluation film not containing the alkali metal is installed on the first surface, and the evaluation film is installed on the second surface,
(B2) heat treating the glass substrate;
(B3) The measurement may be performed by measuring the amount of the alkali metal contained in the evaluation film.
この場合、前記評価膜は、導電性酸化物であっても良い。 In this case, the evaluation film may be a conductive oxide.
また、本発明による方法では、
前記(b2)における熱処理は、100℃〜600℃の範囲で、10分〜1時間、実施されても良い。
In the method according to the invention,
The heat treatment in (b2) may be performed in the range of 100 ° C. to 600 ° C. for 10 minutes to 1 hour.
また、本発明による方法では、
前記(b3)は、SIMS法により、前記評価膜をドライエッチングしながら、前記アルカリ金属の量を連続的に測定することにより、行われても良い。
In the method according to the invention,
The (b3) may be performed by continuously measuring the amount of the alkali metal while dry-etching the evaluation film by the SIMS method.
また、本発明による方法において、前記アルカリ金属は、ナトリウム(Na)であっても良い。 In the method according to the present invention, the alkali metal may be sodium (Na).
また、本発明による方法において、前記ガラス基板は、フロート法で製造されたガラス基板であっても良い。 In the method according to the present invention, the glass substrate may be a glass substrate manufactured by a float process.
また、本発明による方法において、前記ガラス基板は、厚さが0.4mm〜3mmの範囲であっても良い。 In the method according to the present invention, the glass substrate may have a thickness in the range of 0.4 mm to 3 mm.
また、本発明による方法において、前記ガラス基板は、32インチ以上のディスプレイ装置用のものであっても良い。 In the method according to the present invention, the glass substrate may be for a display device of 32 inches or more.
本発明では、ガラス基板の強度を高める方法であって、ガラス基板に反りおよび/または変形が生じ難い方法を提供することができる。 In the present invention, it is possible to provide a method for increasing the strength of a glass substrate, which is less likely to warp and / or deform the glass substrate.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
前述のように、従来より、板厚の薄いガラス基板の強度を高めるため、ガラス基板に化学強化処理を適用することが検討されている。 As described above, conventionally, in order to increase the strength of a glass substrate having a thin plate thickness, it has been studied to apply a chemical strengthening treatment to the glass substrate.
ここで、「化学強化処理(法)」とは、ガラス基板をアルカリ金属を含む溶融塩中に浸漬させ、ガラス基板の最表面に存在する原子径の小さなアルカリ金属(イオン)を、溶融塩中に存在する原子径の大きなアルカリ金属(イオン)と置換する技術の総称を言う。「化学強化処理(法)」では、処理されたガラス基板の表面には、元の原子よりも原子径の大きなアルカリ金属(イオン)が配置される。このため、ガラス基板の表面に圧縮応力を付与することができ、これによりガラス基板の強度(特にワレ強度)が向上する。 Here, “chemical strengthening treatment (method)” means that a glass substrate is immersed in a molten salt containing an alkali metal, and an alkali metal (ion) having a small atomic diameter present on the outermost surface of the glass substrate is dissolved in the molten salt. Is a generic term for technologies that replace alkali metals (ions) with large atomic diameters. In the “chemical strengthening treatment (method)”, an alkali metal (ion) having an atomic diameter larger than that of the original atom is arranged on the surface of the treated glass substrate. For this reason, compressive stress can be given to the surface of a glass substrate, and the intensity | strength (especially crack strength) of a glass substrate improves by this.
例えば、ガラス基板がナトリウム(Na)を含む場合、化学強化処理により、このナトリウムは、例えばカリウム(Ka)と置換される。あるいは、例えば、ガラス基板がリチウム(Li)を含む場合、化学強化処理により、このリチウムは、例えばナトリウム(Na)および/またはカリウム(Ka)と置換されても良い。 For example, when the glass substrate contains sodium (Na), this sodium is replaced with, for example, potassium (Ka) by the chemical strengthening treatment. Alternatively, for example, when the glass substrate contains lithium (Li), this lithium may be replaced with, for example, sodium (Na) and / or potassium (Ka) by chemical strengthening treatment.
このように、ガラス基板に対して化学強化処理を行うことにより、板厚が薄くても、ガラス基板の強度を高めることができる。 Thus, by performing a chemical strengthening process with respect to a glass substrate, even if plate | board thickness is thin, the intensity | strength of a glass substrate can be raised.
しかしながら、ガラス基板に対して化学強化処理を行うと、最終的に得られるガラス基板に、図1に示すような反りおよび/または変形が生じる場合がある。 However, when a chemical strengthening process is performed on the glass substrate, the glass substrate finally obtained may be warped and / or deformed as shown in FIG.
図1は、従来の化学強化処理後のガラス基板10の模式的な側面図である。ガラス基板10は、相互に対向する第1の表面12Aおよび第2の表面12Bを有する。また、このガラス基板10は、化学強化処理の直前までは、反りのない略平坦な形状であった。しかしながら、化学強化処理後に、このガラス基板10には、第1の表面12Aが凸面となり、第2の表面12Bが凹面となるような反りが生じている。
FIG. 1 is a schematic side view of a
今のところ、化学強化処理後のガラス基板10に、このような反りおよび/または変形が生じる原因は、明確ではないが、化学強化処理前のガラス基板10の2つの表面12A、12Bの化学的性質の微細な差異が、このような反りおよび/または変形に起因していると考えられる。
At present, the cause of such warpage and / or deformation in the
例えば、ガラス基板10の製造の過程で、それぞれの表面12A、12Bが異なる履歴を受けている場合、図1のような反りが生じる可能性がある。
For example, in the process of manufacturing the
特に、いわゆるフロート法で製造されたガラス基板は、製造中に、一方の表面のみが溶融スズ(Sn)層と接触した状態となっている。従って、この溶融スズ層との接触の有無によって、両表面12Aおよび12Bの間に、化学的性質の微細な差異が生じている可能性がある。例えば、溶融スズ層と接していた表面側に、スズが残留していた場合、そのような表面側は、化学強化処理の際に、よりアルカリ金属が抜けにくい表面になることが予想される。この残留スズによって、ガラス基板のアルカリ金属が溶融塩側に抜け出ることが抑制されるためである。また、例えば、ガラス基板の溶融スズ層と接していた表面側において、アルカリ金属濃度自身がより高くなっている可能性もある。
In particular, a glass substrate manufactured by a so-called float method is in a state where only one surface is in contact with a molten tin (Sn) layer during manufacturing. Therefore, depending on the presence or absence of contact with the molten tin layer, there may be a fine difference in chemical properties between both
この考察によれば、図1において、第2の表面12Bの側(すなわち凹面)は、スズと接していた面であり、すなわちこの表面12Bでは、化学強化処理の際に、表面12Aに比べて、アルカリ金属が溶融塩側に抜け出にくくなっていたことが予想される。
According to this consideration, in FIG. 1, the
なお、化学強化処理の際のガラス基板の反りおよび/または変形は、フロート法で製造されたガラス基板に限られず、反りおよび/または変形は、フュージョン法で製造されたガラス基板においても生じ得る。 In addition, the curvature and / or deformation | transformation of the glass substrate in the case of a chemical strengthening process are not restricted to the glass substrate manufactured by the float glass process, A curvature and / or deformation | transformation may also arise also in the glass substrate manufactured by the fusion method.
このようなガラス基板10の反りおよび/または変形は、ガラス基板10をディスプレイ装置に使用することを想定した場合、好ましいものではない。ディスプレイ装置から出力される画像がガラス基板10によって歪んでしまい、適正な画像を得ることができなくなる危険性が高くなるからである。また、このような反りおよび/または変形が生じると、ガラス基板を研磨等して、反りおよび/または変形を修復する必要が生じ、余分なコストや時間が必要になってしまう。
Such warpage and / or deformation of the
特に、ディスプレイ装置用のガラス基板は、より一層大型化、薄型化が進む傾向にあり、このような反りおよび/または変形の問題は、今後より顕著になるものと予想される。 In particular, glass substrates for display devices tend to become larger and thinner, and such warpage and / or deformation problems are expected to become more prominent in the future.
これに対して、本発明では、厚さが薄いガラス基板に化学強化処理を実施しても、ガラス基板の反りおよび/または変形を有意に抑制することができる。 On the other hand, in this invention, even if it implements a chemical strengthening process to the glass substrate with thin thickness, the curvature and / or deformation | transformation of a glass substrate can be suppressed significantly.
図2には、本発明の方法により化学強化処理された後のガラス基板100の模式的な側面図を示す。ガラス基板100は、化学強化処理された後も、第1の表面112Aおよび第2の表面112Bは、実質的に平坦な状態を維持しており、ガラス基板100には、反りおよび/または変形は認められない。
In FIG. 2, the typical side view of the
このように、本発明では、化学強化処理後に、反りおよび/または変形が有意に抑制されたガラス基板を得ることができる。従って、本発明による方法では、大型のディスプレイ装置(例えば、32インチ以上のディスプレイ装置)や、薄型のディスプレイ装置に対しても、化学強化されたガラス基板をそのまま適用することができる。 Thus, in the present invention, a glass substrate in which warpage and / or deformation is significantly suppressed after the chemical strengthening treatment can be obtained. Therefore, in the method according to the present invention, a chemically strengthened glass substrate can be applied as it is to a large display device (for example, a display device of 32 inches or more) or a thin display device.
以下、図面を参照して、本発明についてより詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図3には、本発明によるガラス基板の強度を高める方法の一例を示す。 FIG. 3 shows an example of a method for increasing the strength of the glass substrate according to the present invention.
図3に示すように、本発明の方法は、
(a)相互に対向する第1の表面および第2の表面を有するガラス基板を準備するステップ(ステップS110)と、
(b)前記第1の表面および前記第2の表面において、アルカリ金属の抜け易さを評価するステップ(ステップS120)と、
(c)前記(b)のステップに基づいて、前記第1の表面および前記第2の表面におけるアルカリ金属の抜け易さが実質的に同等となるように、前記ガラス基板の前記第1の表面および/または前記第2の表面に対して、プラズマ処理を行うステップ(ステップS130)と、
(d)前記(c)のステップの後に、前記ガラス基板に化学強化処理を行うステップ(ステップS140)と、
を有する。
As shown in FIG. 3, the method of the present invention
(A) preparing a glass substrate having a first surface and a second surface facing each other (step S110);
(B) a step (step S120) of evaluating ease of alkali metal removal on the first surface and the second surface;
(C) Based on the step of (b), the first surface of the glass substrate is such that the ease of alkali metal removal on the first surface and the second surface is substantially equal. And / or performing a plasma treatment on the second surface (step S130);
(D) After the step (c), performing a chemical strengthening process on the glass substrate (step S140);
Have
以下、各ステップについて説明する。 Hereinafter, each step will be described.
(ステップS110)
まず、相互に対向する第1の表面112Aおよび第2の表面112Bを有するガラス基板100が準備される。ガラス基板100の組成は、アルカリ金属を含む限り、特に限られず、ガラス基板100は、例えばソーダライムガラス製の基板であっても良い。
(Step S110)
First, a
ガラス基板100は、例えば、酸化物換算で、60mol%〜80mol%のSiO2、0.5mol%〜7mol%のAl2O3、3mol%〜10mol%のMgO、6mol%〜9mol%のCaO、0〜5mol%のSrO、0〜4mol%のBaO、0〜2mol%のZrO2、4mol%〜13mol%のNa2O、および0.1mol%〜7mol%のK2Oの組成を有しても良い。
ガラス基板100の厚さは、特に限られないが、厚いガラス基板では、本発明による効果が相対的に小さくなる。また、板厚が薄くなりすぎると、化学強化処理の際に、ガラス基板が破損する危険性が高くなる。ガラス基板100の厚さは、例えば、0.4mm〜3mmの範囲であっても良く、特に0.7〜2mmの範囲であっても良い。
The thickness of the
ガラス基板100は、フロート法で製造されたものであっても、フュージョン法で製造されたものであっても良い。
The
なお、ガラス基板100の端面は、面取りされても良い。
Note that the end surface of the
(ステップS120)
次に、ガラス基板100の第1の表面112Aおよび第2の表面112Bにおいて、評価対象となるアルカリ金属、すなわち化学強化処理において置換されるアルカリ金属(例えばNa)の抜け易さの差異が評価される。
(Step S120)
Next, on the first surface 112 </ b> A and the second surface 112 </ b> B of the
この評価は、例えば、以下の方法により実施される。なお、以下の記載では、簡略化のため、抜け易さの評価対象となるアルカリ金属として、ナトリウム(Na)を例に挙げ、説明する:
(i)ガラス基板100の第1の表面112Aに、ナトリウムを含まない、第1の評価膜を成膜する。また、ガラス基板100の第2の表面112Bに、ナトリウムを含まない、第2の評価膜を成膜する。
This evaluation is performed by the following method, for example. In the following description, for the sake of simplicity, sodium (Na) will be described as an example of an alkali metal to be evaluated for ease of removal:
(I) A first evaluation film that does not contain sodium is formed on the
ここで、第1および第2の評価膜は、同じ条件で成膜された、同じ材質および厚さの膜である必要がある。そうでなければ、以降の工程において、第1および第2の評価膜の比較評価を行うことができなくなるからである。 Here, the first and second evaluation films need to be films of the same material and thickness formed under the same conditions. Otherwise, the comparative evaluation of the first and second evaluation films cannot be performed in the subsequent steps.
評価膜の成膜方法は、特に限られず、評価膜は、例えば、蒸着、物理気相成膜(PVD)法、化学気相成膜(CVD)法、スパッタ法、またはスピンコート法など、一般的な成膜技術で成膜されても良い。 The method for forming the evaluation film is not particularly limited, and the evaluation film may be a general method such as vapor deposition, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), sputtering, or spin coating. The film may be formed by a typical film forming technique.
また、評価膜は、ナトリウム(すなわち測定対象元素)を含まなければ、いかなる材料で構成されても良い。ただし、ナトリウムよりも原子径の小さな元素のみを含む評価膜は、好ましくない。以降の熱処理工程(ナトリウムの拡散工程)において、現実的な時間で、ナトリウムを評価膜中に十分に拡散させることが難しくなるおそれがあるからである。評価膜は、導電膜であることが好ましく、さらに酸化物であることがより好ましい。評価膜は、例えば、インジウムスズ酸化物であっても良い。 Further, the evaluation film may be made of any material as long as it does not contain sodium (that is, the element to be measured). However, an evaluation film containing only an element having an atomic diameter smaller than that of sodium is not preferable. This is because in the subsequent heat treatment step (sodium diffusion step), it may be difficult to sufficiently diffuse sodium into the evaluation film in a realistic time. The evaluation film is preferably a conductive film, and more preferably an oxide. The evaluation film may be indium tin oxide, for example.
評価膜の厚さは、特に限られない。評価膜の厚さは、例えば、50nm〜200nmの範囲であっても良い。 The thickness of the evaluation film is not particularly limited. The thickness of the evaluation film may be, for example, in the range of 50 nm to 200 nm.
(ii)次に、ガラス基板100が熱処理される。この熱処理は、それぞれの表面112Aおよび112Bに存在するナトリウムを、それぞれの評価膜中に拡散させるために実施される。
(Ii) Next, the
熱処理の条件は、ガラス基板100に含まれるナトリウム濃度等により、適正に定められる。すなわち、この熱処理は、両表面112Aおよび112Bに存在するナトリウムが、それぞれの評価膜の中に移動するような条件で行われる。
The heat treatment conditions are appropriately determined depending on the concentration of sodium contained in the
熱処理の温度は、例えば、100℃〜600℃の範囲であっても良い。また、熱処理の時間は、例えば10分〜1時間の範囲であっても良い。なお、熱処理の雰囲気は、特に限られないが、装置の構成や処理のし易さの観点から、大気雰囲気であることが好ましい。また、この場合、第1および第2の評価膜は、酸化物で構成されることが好ましい。 The temperature of the heat treatment may be in the range of 100 ° C. to 600 ° C., for example. Moreover, the time of heat processing may be the range of 10 minutes-1 hour, for example. The atmosphere of the heat treatment is not particularly limited, but is preferably an air atmosphere from the viewpoint of the configuration of the apparatus and the ease of processing. In this case, the first and second evaluation films are preferably made of oxide.
(iii)次に、第1および第2の評価膜中に含まれるナトリウムの量が測定される。 (Iii) Next, the amount of sodium contained in the first and second evaluation films is measured.
評価膜中のナトリウム量の測定は、一般的な分析装置を用いて実施しても良い。例えば、評価膜中のナトリウム量は、SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy)装置を用いて評価膜を厚さ方向にドライエッチングし、この際に得られるナトリウムのカウント数から定量化しても良い。あるいは、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)分析装置等により、評価膜中のナトリウムの深さ方向のプロファイルを求め、この領域を積分して、ナトリウム量を求めても良い。 Measurement of the amount of sodium in the evaluation film may be performed using a general analyzer. For example, the amount of sodium in the evaluation film may be quantified from the sodium count obtained by dry-etching the evaluation film in the thickness direction using a SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) apparatus. Alternatively, a sodium profile may be obtained by obtaining a profile in the depth direction of sodium in the evaluation film by an EPMA (Electron Probe Micro Analyzer) analyzer or the like and integrating this region.
得られた結果から、第1および第2の表面112Aおよび112Bのうち、ナトリウムが抜け易い表面、およびその程度が判断される。
From the obtained results, it is determined which surface of the first and
(ステップS130)
次に、前述のステップS120で得られた結果に基づき、ガラス基板100の第1の表面112Aおよび/または第2の表面112Bに対して、プラズマ処理が行われる。
(Step S130)
Next, plasma treatment is performed on the
ここで、「プラズマ処理」とは、ガラス基板100の第1の表面112Aおよび/または第2の表面112Bに対して、該表面が損傷しない程度の、比較的小さなパワーのプラズマを照射する処理を言う。「プラズマ処理」は、ガラス基板100の第1の表面112Aにおけるナトリウムの抜け易さと、第2の表面112Bにおけるナトリウムの抜け易さとを、「バランス化」(同等化)するために実施される。
Here, the “plasma treatment” is a treatment of irradiating the
例えば、前述のステップS120の結果において、ガラス基板100の第1の表面112Aの方が、第2の表面112Bに比べて、ナトリウムが抜け易い状態にあることが確認された場合、第1の表面112Aに対して、+(プラス)イオンによる「プラズマ処理」が実施される。この場合、第1の表面112Aに、ナトリウムイオンと同じ極性(プラス)のプラズマが照射されるため、第1の表面112Aの近傍にあるナトリウムは、ガラス基板100の内方側に移動する。あるいは、ガラス基板100の第2の表面112Bに対して、−(マイナス)イオンによる「プラズマ処理」が実施されても良い。この場合、第2の表面112Bの近傍に、プラズマと反対(マイナス)の極性を有するナトリウムイオンが移動するようになる。従って、プラズマ照射により、両表面におけるナトリウムの抜け易さを「バランス化」させることが可能になる。
For example, in the result of step S120 described above, when it is confirmed that the
なお、プラズマ処理の後、再度、前述のステップ(ステップS120)を実施して、両表面112Aおよび112Bにおけるナトリウムの抜け易さがバランス化されたことを確認しても良い。もし、未だ両表面112Aおよび112Bにおけるナトリウムの抜け易さがバランス化されていなかった場合、再度、プラズマ処理が行われても良い。この場合、(ステップS120)〜(ステップS130)を繰り返すことにより、両表面112Aおよび112Bにおけるナトリウムの抜け易さが実質的に同等にされる。
In addition, after the plasma treatment, the above-described step (step S120) may be performed again to confirm that the ease of removal of sodium on both
プラズマ処理の条件は、特に限られない。プラズマ処理は、例えば、到達真空度が1×10−3Pa〜1×10−5Paの範囲の真空チャンバー内において、Ar(アルゴン)、N2(窒素)、O2(酸素)などのガスにより、放電真空度を1×10−1Pa〜1×10−3Paの範囲にした状態で、実施されても良い。また、使用するプラズマ(RF)のパワーは、例えば、100W〜1000Wの放電電圧とし、このようなプラズマを、1分〜1時間の範囲で、ガラス基板100の両表面112Aおよび112Bに照射しても良い。
The conditions for the plasma treatment are not particularly limited. In the plasma treatment, for example, a gas such as Ar (argon), N 2 (nitrogen), or O 2 (oxygen) is used in a vacuum chamber whose ultimate vacuum is in the range of 1 × 10 −3 Pa to 1 × 10 −5 Pa. Thus, the discharge vacuum degree may be set in a range of 1 × 10 −1 Pa to 1 × 10 −3 Pa. Moreover, the power of the plasma (RF) to be used is, for example, a discharge voltage of 100 W to 1000 W, and such plasma is irradiated to both
(ステップS140)
次に、両表面112A、112Bにおけるナトリウムの抜け易さが「バランス化」されたガラス基板100に対して、化学強化処理が実施される。
(Step S140)
Next, a chemical strengthening process is performed on the
この状態では、両表面112A、112Bにおけるナトリウムの抜け易さが「バランス化」されているため、化学強化処理によって生じる両表面におけるアルカリ金属イオン(例えばカリウムイオン)の置換量は、ほぼ同等になる。従って、片方の表面においてのみ、置換反応が進行し(あるいはその逆)、化学強化処理後に、ガラス基板100が反ったり変形したりすることが抑制される。その結果、図2に示したような、両表面112A、112Bが実質的に平坦なままのガラス基板100を得ることができる。
In this state, since the ease of removal of sodium on both
なお、上記記載では、ステップS120において、ガラス基板100の第1および第2の表面112Aおよび112Bにおける評価対象となるアルカリ金属(ナトリウム)の抜け易さの差異を評価し、以降のステップS130において、これを「バランス化」させることを例に挙げ、本発明の方法を説明した。しかしながら、ステップS120では、ガラス基板100のガラス基板100の第1および第2の表面112Aおよび112Bにおいて、アルカリ金属(ナトリウム)の抜け易さの代わりに、アルカリ金属(例えばナトリウム)の濃度が評価されても良い。この場合、両表面112Aおよび112Bにおけるアルカリ金属(例えばナトリウム)の濃度の差異に基づいて、以降のプラズマ処理の条件が定められる。そして、プラズマ処理後には、両表面112Aおよび112Bにおけるアルカリ金属(例えばナトリウム)の濃度が「バランス化」される。
In the above description, in step S120, the difference in the ease of removal of the alkali metal (sodium) to be evaluated on the first and
本発明によるフィルタ基板は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、およびモバイルディスプレイ等のFPD装置に適用することができる。 The filter substrate according to the present invention can be applied to FPD devices such as liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, and mobile displays.
10 従来のガラス基板
12A 第1の表面
12B 第2の表面
100 ガラス基板
112A 第1の表面
112B 第2の表面
DESCRIPTION OF
Claims (10)
(a)相互に対向する第1の表面および第2の表面を有するガラス基板を準備し、
(b)前記第1の表面および前記第2の表面において、アルカリ金属の抜け易さを評価し、
(c)前記(b)に基づいて、前記第1の表面および前記第2の表面におけるアルカリ金属の抜け易さが実質的に同等となるように、前記ガラス基板の前記第1の表面および/または前記第2の表面に対して、プラズマ処理を行い、
(d)前記(c)の後に、前記ガラス基板に化学強化処理を行う、
方法。 A method for increasing the strength of a glass substrate,
(A) preparing a glass substrate having a first surface and a second surface facing each other;
(B) Evaluating the ease of alkali metal removal on the first surface and the second surface,
(C) Based on (b), the first surface of the glass substrate and / or the first surface and / or the second surface so that the ease of alkali metal removal on the second surface is substantially equal. Alternatively, plasma treatment is performed on the second surface,
(D) After (c), a chemical strengthening treatment is performed on the glass substrate.
Method.
前記(c)は、
前記第1の表面に、+(プラス)イオンのプラズマを照射させ、および/または
前記第2の表面に、−(マイナス)イオンのプラズマを照射させることにより、行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。 In the first surface, when the alkali metal is easy to escape compared to the second surface,
(C)
The first surface is irradiated with plasma of + (plus) ions, and / or the second surface is irradiated with plasma of-(minus) ions. The method according to 1.
(b1)前記第1の表面に、前記アルカリ金属を含まない評価膜を設置し、前記第2の表面に、前記評価膜を設置し、
(b2)前記ガラス基板を熱処理し、
(b3)前記評価膜中に含まれる前記アルカリ金属の量を測定することにより、行われることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 (B)
(B1) An evaluation film not containing the alkali metal is installed on the first surface, and the evaluation film is installed on the second surface,
(B2) heat treating the glass substrate;
(B3) The method according to claim 1 or 2, wherein the method is carried out by measuring the amount of the alkali metal contained in the evaluation film.
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