JPH0132174B2 - - Google Patents
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- JPH0132174B2 JPH0132174B2 JP3382581A JP3382581A JPH0132174B2 JP H0132174 B2 JPH0132174 B2 JP H0132174B2 JP 3382581 A JP3382581 A JP 3382581A JP 3382581 A JP3382581 A JP 3382581A JP H0132174 B2 JPH0132174 B2 JP H0132174B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
本発明はガラスの表面処理方法に係り、特に表
面平滑度の高い、さらには高エネルギーの光照射
に対しても破損の少いガラスの表面処理方法に関
する。 例えば液晶テレビ用ガラス基板や電界効果トラ
ンジスタ用ガラス基板は基板上に形成されたポリ
シリコンの抵抗を下げたり、その半導体結晶の粒
径を大きくするレーザアニールを受ける。この場
合レーザー光による高エネルギーによつて格子振
動を与えられたり、ガラスの微細な欠陥に光照射
による応力が集中したり、部分的レーザー照射に
よる温度差によつてガラス基板が破壊する。 ガラスの強化手段としては従来からイオン交換
法が考えられている。しかし、イオン交換法によ
つて単にガラスの表面に圧縮応力を入れただけで
は機械的強度は上るが歩留りが劣るという欠点が
ある。 即ち素材ガラスを所定の形状や大きさに研磨加
工して得たガラスにイオン交換を施した場合、研
磨傷に熱応力が発生してクラツクが生じ製品の不
良化を招き、もつて歩留りの低下を来たすという
不都合さがある。この微細なクラツクの発生は
LSI用のマスクガラスや液晶テレビ用のガラスや
一般の光学ガラスの場合、高い平滑度を要求され
るために特に重要である。その理由は欠陥による
光散乱があると、像が正確にとらえられないから
である。 本発明者はこのような点に着目し、検討を進め
た結果前記クラツクの発生がガラス表面に残存す
る傷を起点としてイオン交換用の溶融塩の侵蝕に
よるものであり、この溶融塩の侵蝕はガラス表面
に残存する傷の大きさを10μ以下に抑え、さらに
イオン交換処理に先立つて一定の昇温速度で加熱
処理し、さらにイオン交換後光照射をしてイオン
を拡散、安定化させると解決されることを見出し
た。使用する光源としてはレーザ光、可視光或い
は紫外光のいずれを使用してもよい。 本発明は上記知見にもとずき、煩雑な操作を特
に要せず、表面平滑度の高いガラスを容易に得る
事を目的とする。 即ち本発明は加工されたガラスの残存傷の大き
さを10μ以下に研磨加工する工程と前記研磨した
ガラスを100℃／sec以下の速度で軟化点より低い
温度まで加熱する工程と前記処理したガラスをイ
オン交換する工程と、前記イオン交換処理面上に
光照射する工程とを具備して成ることを特徴とす
るガラスの表面処理法である。 本発明において、処理されるべきガラスは先ず
素材ガラスを所定の形状乃至大きさに加工され
る。しかして加工されたガラスを表面に残存する
傷の大きさが高々10μであるように適宜仕上げら
れる。このように残存傷が10μ以下とされるのは
この程度の仕上げにより後記加熱処理過程で容易
に表面の水和層や潜傷が除去され、且つ応力集中
も緩和され、イオン交換処理過程でのクラツクも
防止されるからである。一方上記研磨加工後の昇
温、加熱処理に於て昇温速度は常に100℃／sec以
下の範囲で選ばれる。その理由は昇温速度が100
℃／secをこえるとイオン交換処理に於てクラツ
クが発生し歩留りが低下するからである。また、
イオン交換面にレーザーなどの光照射を行うのは
拡散したイオンを内部へ侵入させ、安定化させる
ためである。例えば電界効果トランジスタ使用中
に内部のNa+イオンが表面へ出て来て素子の電気
特性が悪化することが防止される。 次に本発明に係る具体例を記載する。 SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、PbO、CaO、
MgO、B2O3、ZnO、TiO2などを組成分とした表
１に示す如き組成比（重量％）からなるガラス板
（４×４×0.05インチ）をそれぞれ用意し、粒度
2000メツシユの研磨剤(A)、粒度1500メツシユの研
磨剤(B)、粒度2000メツシユ以上の超微粒研磨材(C)
でそれぞれ研磨加工し鏡面仕上げを行つた。
面平滑度の高い、さらには高エネルギーの光照射
に対しても破損の少いガラスの表面処理方法に関
する。 例えば液晶テレビ用ガラス基板や電界効果トラ
ンジスタ用ガラス基板は基板上に形成されたポリ
シリコンの抵抗を下げたり、その半導体結晶の粒
径を大きくするレーザアニールを受ける。この場
合レーザー光による高エネルギーによつて格子振
動を与えられたり、ガラスの微細な欠陥に光照射
による応力が集中したり、部分的レーザー照射に
よる温度差によつてガラス基板が破壊する。 ガラスの強化手段としては従来からイオン交換
法が考えられている。しかし、イオン交換法によ
つて単にガラスの表面に圧縮応力を入れただけで
は機械的強度は上るが歩留りが劣るという欠点が
ある。 即ち素材ガラスを所定の形状や大きさに研磨加
工して得たガラスにイオン交換を施した場合、研
磨傷に熱応力が発生してクラツクが生じ製品の不
良化を招き、もつて歩留りの低下を来たすという
不都合さがある。この微細なクラツクの発生は
LSI用のマスクガラスや液晶テレビ用のガラスや
一般の光学ガラスの場合、高い平滑度を要求され
るために特に重要である。その理由は欠陥による
光散乱があると、像が正確にとらえられないから
である。 本発明者はこのような点に着目し、検討を進め
た結果前記クラツクの発生がガラス表面に残存す
る傷を起点としてイオン交換用の溶融塩の侵蝕に
よるものであり、この溶融塩の侵蝕はガラス表面
に残存する傷の大きさを10μ以下に抑え、さらに
イオン交換処理に先立つて一定の昇温速度で加熱
処理し、さらにイオン交換後光照射をしてイオン
を拡散、安定化させると解決されることを見出し
た。使用する光源としてはレーザ光、可視光或い
は紫外光のいずれを使用してもよい。 本発明は上記知見にもとずき、煩雑な操作を特
に要せず、表面平滑度の高いガラスを容易に得る
事を目的とする。 即ち本発明は加工されたガラスの残存傷の大き
さを10μ以下に研磨加工する工程と前記研磨した
ガラスを100℃／sec以下の速度で軟化点より低い
温度まで加熱する工程と前記処理したガラスをイ
オン交換する工程と、前記イオン交換処理面上に
光照射する工程とを具備して成ることを特徴とす
るガラスの表面処理法である。 本発明において、処理されるべきガラスは先ず
素材ガラスを所定の形状乃至大きさに加工され
る。しかして加工されたガラスを表面に残存する
傷の大きさが高々10μであるように適宜仕上げら
れる。このように残存傷が10μ以下とされるのは
この程度の仕上げにより後記加熱処理過程で容易
に表面の水和層や潜傷が除去され、且つ応力集中
も緩和され、イオン交換処理過程でのクラツクも
防止されるからである。一方上記研磨加工後の昇
温、加熱処理に於て昇温速度は常に100℃／sec以
下の範囲で選ばれる。その理由は昇温速度が100
℃／secをこえるとイオン交換処理に於てクラツ
クが発生し歩留りが低下するからである。また、
イオン交換面にレーザーなどの光照射を行うのは
拡散したイオンを内部へ侵入させ、安定化させる
ためである。例えば電界効果トランジスタ使用中
に内部のNa+イオンが表面へ出て来て素子の電気
特性が悪化することが防止される。 次に本発明に係る具体例を記載する。 SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、PbO、CaO、
MgO、B2O3、ZnO、TiO2などを組成分とした表
１に示す如き組成比（重量％）からなるガラス板
（４×４×0.05インチ）をそれぞれ用意し、粒度
2000メツシユの研磨剤(A)、粒度1500メツシユの研
磨剤(B)、粒度2000メツシユ以上の超微粒研磨材(C)
でそれぞれ研磨加工し鏡面仕上げを行つた。
【表】
しかる後これらの鏡面仕上げした各ガラス板に
ついて所定の温度で400〜470℃まで昇温し、その
昇温温度に10分〜１時間保持して加熱処理した。
この加熱処理後所定温度のKNO3塩(a)、または80
％KNO3−20％AgNO3溶融塩(b)中にそれぞれ一
定時間浸漬し、イオン交換を行なつた後イオン交
換処理したガラス面上に10〜14WattのCW−Ar
レーザーを照射した。照射時の温度500℃、照射
時間は約１秒であつた。 研磨、加熱、イオン交換レーザー照射後のガラ
スの歩留り、平滑度、加傷強度をまとめた結果を
比較例を含め表２に併せて示す。レーザー照射後
の歩留りは低下せず、平滑度、加傷強度いずれも
照射しないものに比べてすぐれた結果を示した。
ついて所定の温度で400〜470℃まで昇温し、その
昇温温度に10分〜１時間保持して加熱処理した。
この加熱処理後所定温度のKNO3塩(a)、または80
％KNO3−20％AgNO3溶融塩(b)中にそれぞれ一
定時間浸漬し、イオン交換を行なつた後イオン交
換処理したガラス面上に10〜14WattのCW−Ar
レーザーを照射した。照射時の温度500℃、照射
時間は約１秒であつた。 研磨、加熱、イオン交換レーザー照射後のガラ
スの歩留り、平滑度、加傷強度をまとめた結果を
比較例を含め表２に併せて示す。レーザー照射後
の歩留りは低下せず、平滑度、加傷強度いずれも
照射しないものに比べてすぐれた結果を示した。
【表】
【表】
尚他の比較例として研磨加工後の昇温加熱処理
を施さずにイオン交換を行つた場合の歩留りは各
実施例の場合における歩留りよりもいずれも10％
前後劣つていた。また上記良好な平滑度を併せて
有することはフオトマスクとして用いた場合ガラ
スの消耗を20〜40％も低減できるとともに破損率
も数％低減できる。本処理法は液晶テレビ用ガラ
ス電界効果トランジスタ用ガラスその他光学ガラ
スにも適用できコストも安価で工業的にすぐれた
処理法である。
を施さずにイオン交換を行つた場合の歩留りは各
実施例の場合における歩留りよりもいずれも10％
前後劣つていた。また上記良好な平滑度を併せて
有することはフオトマスクとして用いた場合ガラ
スの消耗を20〜40％も低減できるとともに破損率
も数％低減できる。本処理法は液晶テレビ用ガラ
ス電界効果トランジスタ用ガラスその他光学ガラ
スにも適用できコストも安価で工業的にすぐれた
処理法である。
Claims (1)
- １ ガラス表面の傷の大きさを10μ以下に加工す
る工程とこのガラスを100℃／sec以下の昇温速度
かつ軟化点より低い温度で加熱する工程と、加熱
したガラスをイオン交換する工程と、イオン交換
処理面を光照射する工程とを具備して成るガラス
の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3382581A JPS57149850A (en) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Surface treatment of glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3382581A JPS57149850A (en) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Surface treatment of glass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57149850A JPS57149850A (en) | 1982-09-16 |
| JPH0132174B2 true JPH0132174B2 (ja) | 1989-06-29 |
Family
ID=12397258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3382581A Granted JPS57149850A (en) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Surface treatment of glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57149850A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2744440B1 (fr) * | 1996-02-07 | 1998-03-20 | Saint Gobain Vitrage | Procede de traitement de substrats en verre |
| US7415841B2 (en) * | 2002-03-27 | 2008-08-26 | Hoya Corporation | Method for producing chemically strengthened glass substrate for information recording medium |
| JP2004091291A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Seiko Epson Corp | ガラス板、電気光学パネル用のガラス基板、電気光学パネル、ガラス板の製造方法、電気光学パネル用のガラス基板の製造方法、電気光学パネルの製造方法及び電子機器 |
| WO2013089178A1 (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Hoya株式会社 | 電子機器用カバーガラス及びその製造方法、並びにタッチセンサモジュールの製造方法 |
-
1981
- 1981-03-11 JP JP3382581A patent/JPS57149850A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57149850A (en) | 1982-09-16 |
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