(57)【要約】【課題】例えば０．１ｍｍ程度に薄型化されたガラス基板を傷つけることなく、好適に乾燥させることが可能なエッチング装置を提供する。【解決手段】  本発明に係るエッチング装置１２は、少なくとも搬送ローラ１６、エッチング槽２０および乾燥部２４を備えている。搬送ローラ１６は、ガラス基板１０を所定方向に搬送するように構成されている。エッチング槽２０は、搬送ローラ１６によって搬送されているガラス基板１０に対してエッチング液を噴射するように構成される。乾燥部２４は、少なくとも下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２を備えており、エッチング槽２０の後段にて搬送されているガラス基板１０の水分を除去するように構成される。下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２は、その周面がガラス基板１０の両主面と直接的または吸水性部材を介して間接的に接触するように配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を所定方向に搬送する搬送手段と、
搬送されている前記ガラス基板に対してエッチング液を噴射するエッチング槽と、
前記エッチング槽の後段にて前記ガラス基板の水分を除去する一対の脱水ローラを含む乾燥機構と、
を少なくとも備え、
前記一対の脱水ローラはその周面が、搬送されている前記ガラス基板の両主面と直接的または吸水性部材を介して間接的に接触するように配置されていることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
前記乾燥機構は、帯状の吸水性部材が供給ローラから前記脱水ローラの周面を経由して回収ローラに回収されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記乾燥機構は、無端帯状の吸水部材が少なくとも１つの支持ローラの周面および前記脱水ローラの周面に張架されるように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のエッチング装置。
【請求項４】
前記吸水部材を乾燥させるための乾燥装置をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板に対してエッチング液を噴射することによってエッチング処理を行うエッチング装置に関して、エッチング処理により薄型化されたガラス基板を支障なく乾燥処理が可能なエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の携帯用電子機器が普及してきているが、これらの機器は、形態性を考慮して更なる小型化や薄型化の要請がある。このため、この様な機器に使用されるディスプレイにおいても様々な工夫により薄型化が進められている。特に、ディスプレイに使用されるガラス基板を薄くすることが最も効果的であるため、ディスプレイ用ガラス基板は、０.３ｍｍ程度まで薄型化するエッチング処理が行われている。ガラス基板のエッチング処理としては、フッ酸等の酸性薬液を用いたウェットエッチング処理が一般的に行われている。
【０００３】
ウェットエッチング処理としては、ガラス基板をエッチング液に浸漬させてエッチングするディップ方式と、一定方向に搬送されているガラス基板に対してスプレー等を利用してエッチング液を噴射する枚葉方式とが存在する。近年では、大型基板も効率的に精度よくエッチング処理可能な点から、枚葉方式のエッチングが採用される場面が多くなっている。
【０００４】
枚葉方式のエッチング装置の構成としては、搬送ローラによってガラス基板等の被処理基板を搬送しながら、搬送方向の上下に配置されたスプレーからエッチング液が噴射される構成が一般的である（例えば、特許文献１参照。）。このような構成によると、ガラス基板に治具を使用することなくエッチングできるため、ディップ方式では困難であった大型基板のエッチングが可能になる。また、搬送速度およびエッチング液の噴射量を制御することによるエッチング量のコントロールもできるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１‐２０２３０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年ますます薄型化の要望が高くなっており、ディスプレイ用ガラス基板では、例えば板厚を０．１ｍｍ程度までエッチングする必要性が生じてきている。枚葉式エッチング装置においても０．１ｍｍ程度にエッチングすること自体は可能であるが、エッチング後の乾燥処理が困難になることがある。通常、エッチング液が噴射されたガラス基板は、エッチング液を洗浄液によって洗い流した後に、エアナイフやエアと液体を混合した液切りナイフによってガラス基板上に残った水分を除去することにより乾燥処理が行われる。しかしながら、０．１ｍｍ程度までエッチングされたガラス基板は、強度が十分ではないため、エア等を噴射すると、ガラス基板が割れたり、吹き飛んでしまったりするおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は、エッチングにより０．１ｍｍ程度まで薄型化されたガラス基板であっても支障なく乾燥処理が可能なエッチング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るエッチング装置は、少なくとも搬送手段、エッチング槽および乾燥機構を備えている。搬送手段は、ガラス基板を所定方向に搬送するように構成されている。エッチング槽は、搬送手段によって搬送されているガラス基板に対してエッチング液を噴射するように構成される。乾燥機構は、少なくとも一対の脱水ローラを備えており、エッチング槽の後段にて搬送されているガラス基板の水分を除去するように構成される。また、脱水ローラは、その周面がガラス基板の両主面と直接的または吸水性部材を介して間接的に接触するように配置されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明では、エッチングにより薄型化されたガラス基板と脱水ローラの周面が接触することによりガラス基板上の水分を除去することを特徴としている。このような構成により、ガラス基板にあまり応力を加えることなく水分を除去することができる。また、ガラス基板を搬送しながら、同時に乾燥処理を行っているため、生産効率を落とすことなく乾燥処理することができる。
【００１０】
また、乾燥機構は、帯状の吸水性部材が供給ローラから脱水ローラの周面を経由して回収ローラに回収されるように構成されることが好ましい。この構成によると、帯状の吸水性部材は、ロールトゥロール方式により供給ローラから回収ローラに送られることでガラス基板と接触することができる。さらに、ガラス基板は常に清潔な吸水性部材と接触するため、ガラス基板が汚損するおそれもない。
【００１１】
また、乾燥機構として、無端帯状の吸水性部材が少なくとも１つの支持ローラの周面および脱水ローラの主面に張架されるように構成することも可能である。このような構成では、脱水ローラを回転させることにより吸水性部材が連続的にガラス基板と接触しながら、水分を除去することが可能になる。また、吸水性部材を交換する手間が省けるため、連続的に乾燥処理を行うことができる。
【００１２】
また、吸水性部材を乾燥させるための乾燥装置をさらに備えていることが好ましい。枚葉式エッチング装置では、ガラス基板を連続的に搬送しながらエッチング処理しているため、大量のガラス基板を処理していると、徐々に吸水性部材の含水量が増加し吸水性能が低下してしまうおそれがある。乾燥装置を用いて吸水性部材を乾燥させることにより、大量にガラス基板を処理したとしても、吸水性部材の性能を維持することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エッチングにより０．１ｍｍ程度まで薄型化されたガラス基板であっても、傷つけることなく乾燥処理が可能なエッチング装置を提供することが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置を示す図である。
【図２】乾燥部の構成を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るエッチング装置の一部を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るエッチング装置の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここから本出願に係るエッチング装置の実施形態について、液晶ディスプレイ用のガラス基板１０の薄型化処理を行う枚葉式のエッチング装置１２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るエッチング装置１２の概略側面図である。エッチング装置１２は、少なくとも搬入部１４、搬送ローラ１６、前洗浄槽１８、エッチング槽２０、後洗浄槽２２、乾燥部２４および搬出部２６を備えている。搬入部１４より投入されたガラス基板１０は、搬送ローラ１６によって図面右方向に搬送されながら、前洗浄槽１８、エッチング槽２０、後洗浄槽２２を順次通過しながらエッチング処理が行われ、乾燥部２４にて乾燥処理された後に搬出部２６にて取り出されるように構成される。
【００１６】
搬入部１４は、ガラス基板１０をエッチング装置１２に投入できるように構成されている。ガラス基板１０を投入する際は、作業員やロボットアーム等によってガラス基板１０を搬送ローラ１６に載置する。搬送ローラ１６は、特許請求の範囲の搬送手段に相当し、エッチング装置１２の一端から他端まで長さ方向に沿って配置されている。搬送ローラ１６は、不図示の駆動機構により回転することで、ガラス基板１０を所定方向に搬送するように構成される。また、本実施形態では搬送ローラ１６によりガラス基板１０を搬送しているが、これに限定されず、ベルトコンベヤやダブルウォーキングビーム機構等の搬送機構を搬送ローラ１６の代わりに使用することもできる。
【００１７】
前洗浄槽１８は、搬送されているガラス基板１０に洗浄液を噴射するように構成される。乾いた状態のガラス基板１０にエッチング液が接触したり、酸雰囲気に晒されたりすることは好ましくないため、ガラス基板１０がエッチング槽２０に搬入される前にガラス基板１０をウェットな状態にしておく。前洗浄部１８では、ガラス基板１０の上下に配置された複数のスプレーノズル２８から洗浄液が噴射される。なお、本実施形態では、洗浄液として水を使用することができる。また、スプレーノズル２８の配置もガラス基板１０に均一に洗浄液が噴射されるように、適宜変更することが可能である。
【００１８】
エッチング槽２０は、ガラス基板１０にエッチング液を噴射するように構成される。なお、本実施形態では、エッチング処理として薄型化処理をしているが、本発明のエッチング装置では、マスク等で主面にパターニングを施したガラス基板の分断処理等を行うことも可能である。エッチング槽２０では、前処理槽１８と同様に、ガラス基板１０の上下方向からスプレーノズル２８によりエッチング液が噴射される。エッチング液は、少なくともフッ酸を含んでおり、必要に応じて塩酸等の酸性溶液を使用することも可能である。また、本実施形態では、エッチング槽２０として、同一の構成の第１のエッチング槽２０１および第２のエッチング槽２０２を備えている。エッチング槽の数は、所望のエッチング量や、エッチング装置１２の設置場所等の条件を考慮して変更することも可能である。
【００１９】
後洗浄槽２２は、前洗浄槽１８と実質的に同一な構成であり、エッチング槽２０にて所望の薄さまでエッチング処理されたガラス基板１０が搬送される。後洗浄槽２２では、ガラス基板１０からエッチング液を洗い流すために、搬送ローラ１６の上下に配置されたスプレーノズル２８より洗浄液を噴射する。後洗浄槽２２にて洗浄されたガラス基板１０は、乾燥部２４に搬送される。ここから図２を用いて本実施形態における乾燥部２４について説明する。
【００２０】
乾燥部２４は、特許請求の範囲の乾燥機構に相当し、下部脱水ローラ３０１、上部脱水ローラ３０２および押さえローラ３２を備えている。乾燥部２４では、下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２が不図示の駆動機構によって回転することで、その周面がガラス基板１０と連続的に接触し、後洗浄槽２４にてガラス基板１０に噴射された洗浄液を乾燥するように構成される。下部脱水ローラ３０１は、ガラス基板１０と接触する周面の高さが搬送ローラ１６と同じ高さになるように配置されており、ガラス基板１０を搬送しながら、下側の主面の水分を吸収するように構成される。なお、下部脱水ローラ３０１の駆動機構は、搬送ローラ１６の駆動機構を利用することが好ましい。
【００２１】
上部脱水ローラ３０２は、下部脱水ローラ３０１の上部に配置されており、駆動機構により回転しながらガラス基板１０の上側の主面と接触するように構成される。この際、上部脱水ローラ３０２の回転速度は、搬送ローラ１６および下部脱水ローラ３０１と同じ速度になるように制御されている。押さえローラ３２は、上部脱水ローラ３０２の上部に配置されており、上部脱水ローラ３０２がガラス基板１０の上側の主面と好適に接触するように、上部脱水ローラ３０２に対して従動回転するように構成される。下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２の間を通過することによって、後洗浄槽２２から搬送されてきたガラス基板１０は、両主面上の水分が除去される。
【００２２】
また、上部脱水ローラ３０２は、両端に配置された支持部材３４に形成された凹部３６により昇降可能な状態で支持されている。この構成により、上部脱水ローラ３０２は、板厚が異なるガラス基板１０が搬送されてきたとしても、ガラス基板１０の上面との接触状態を保つように適宜持ち上げられる。本実施形態では、下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２の周面は、微細孔を備えたウレタンスポンジにより覆われている。しかし、脱水ローラの周面はガラス基板に加わる応力を低減させつつ、ガラス基板上の水分を吸収可能な素材であれば、この構成に限定されない。例えば、ＰＶＡスポンジやオレフィン系スポンジを使用してもよい。また、本実施形態では、３組の脱水ローラが設置されているが、ガラス基板１０のサイズや処理枚数に応じて、脱水ローラの設置数も適宜変更することができる。
【００２３】
下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２の間隔は適宜設定することが可能であるが、ガラス基板１０の上側の主面に滞留した水分を除去するためには０．０３ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。このような構成により、例えば０．１ｍｍ程度にエッチング処理されたガラス基板１０であっても、両主面と脱水ローラが隙間なく接触することが可能になるので、好適に乾燥処理を行うことができる。乾燥部２４は、搬送機構と乾燥機構が一体化した構成であるため、エッチング処理されたガラス基板１０に対して乾燥処理をスムーズに行うことが可能になる。乾燥処理が行われたガラス基板１０は、搬送ローラ１６によって更に搬送され、搬出部２６より取り出される。
【００２４】
ここからは図３を用いて本発明の他の実施形態について説明する。図３は、本実施形態におけるエッチング装置１０１の乾燥部２４１を示す概略側面図である。乾燥部２４１以外の構成は、上記のエッチング装置１０と同一であるため、説明を省略する。乾燥部２４１は、下部脱水ローラ３０１、上部脱水ローラ３０２、押さえローラ３２、供給ローラ３８、回収ローラ４０、テンションローラ４２および帯状の吸水性クロス４４を備えている。本実施形態では、吸水性クロス４４が上部脱水ローラ３０２の周面を介して、ガラス基板１０と接触するように構成される。
【００２５】
供給ローラ３８は、吸水性クロス４４を巻きつけて収容するように構成される。回収ローラ４０は、ガラス基板１０と接触して水分を吸収した吸水性クロス４４を周面に巻きつけながら回収するように構成される。上部脱水ローラ３０２は、その周面を経由させながら吸水性クロス４４をガラス基板１０に接触させるように構成される。テンションローラ４２は、吸水性クロス４４の張力を維持することができるように配置されている。押さえローラ３２は、吸水性クロス４４が搬送されているガラス基板１０に好適に接触するように、上部脱水ローラ３０２を上から押さえつけながら、従動回転するように構成される。吸水性クロス４４は、特許請求の範囲の吸水性部材に相当し、上部脱水ローラ３０２によりガラス基板１０の上側の主面に押し当てられながら、ガラス基板１０の水分を吸収するように構成される。本実施形態では、吸水性部材として吸水性クロス４４を使用しているが、ガラス基板１０の主面を傷つけることなく、水分を吸収できるものであれば、吸水性部材は特に限定されない。また、下部脱水ローラ３０１は、上述の乾燥部２４と同様に、搬送ローラ１６と同じ高さに配置されており、ガラス基板１０の下側の主面と接触することにより水分を吸収するように構成される。
【００２６】
後洗浄槽２２よりガラス基板１０が乾燥部２４１に搬送されてくると、不図示のセンサによってガラス基板１０が検出される。ガラス基板１０の先端が脱水ローラの付近まで搬送されたことが検出されると、回収ローラ４０が回転し、吸水性クロス４４を巻き取り始める。吸水性クロス４４は、供給ローラ３８から回収ローラ４０へロールトゥロール方式で順次送られながら、ガラス基板１０と接触することで、ガラス基板１０の水分を吸収する。この際、回収ローラ４０は、搬送ローラ１６同じ速度で回転するように制御されている。搬送ローラ１６と同じ速度で回転することによって、ガラス基板１０の搬送を妨げることなく、水分を吸収することができる。ガラス基板１０の後端が上部脱水ローラ３０２を通過したことをセンサが検知すると、回収ローラ４０の回転が停止する。回収ローラ４０が全ての吸収性部材４４を巻き取ると、新たな吸水性クロス４４が供給ローラ３８に補給される。
【００２７】
この構成において、ガラス基板１０の主面は常に清潔な状態の吸水性クロス４４が接触することになるため、ガラス基板１０が汚損するおそれもない。また、洗浄液が滞留しやすいガラス基板１０の上側の主面の水分を吸水性クロス４４により吸収することで、より確実に乾燥処理を行うことができる。また、センサによってガラス基板１０を検出することによって、使用する吸水性クロス４４を最小限に抑制することも可能にしている。
【００２８】
ここから、本発明における他の実施形態として無端帯状の吸水性クロス４４を使用したエッチング装置１２２について説明する。図４（Ａ）は、本実施形態におけるエッチング装置１２２の一部の概略側面図である。乾燥部２４２以外の構成は、上記のエッチング装置１０と同一であるため、説明を省略する。乾燥部２４２は、少なくとも下部脱水ローラ３０１、上部脱水ローラ３０２、吸水性クロス４４、支持ローラ４６を備えている。
【００２９】
吸水性クロス４４は、無端帯状に構成されており、支持ローラ４６と下部脱水ローラ３０１または上部脱水ローラ３０２により張架されている。吸水性クロス４４は、下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２の周面においてガラス基板１０と接触するように構成される。本実施形態では、下部脱水ローラ３０１および上部脱水ローラ３０２が、不図示の駆動機構により回転することで、吸水性クロス４４が連続的にガラス基板１０と接触して、水分を吸収するように構成される。この構成によると、吸水性クロス４４を交換することなく、乾燥処理を連続的に行うことができるので、エッチング処理の効率をさらに向上させることが可能になる。
【００３０】
また、支持ローラ４６は複数配置することも可能である。例えば、図４（Ｂ）に示す構成では、支持ローラ４６が２つ配置されている。この構成によると、吸水性クロス４４は、３つのローラによって張架されているため、２つのローラに張架された場合より吸水性クロス４４の全長が長くなり、より多くの水分を吸収することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、乾燥ヒータ４８を備えている。乾燥ヒータ４８は、特許請求の範囲の乾燥装置に相当し、吸水性クロス４４に対して約１００℃の温風を吹き付けるように構成される。エッチング装置１２２において大量のガラス基板１０を連続的に処理すると、吸水性クロス４４の吸水性能が徐々に低下し、十分に乾燥処理ができないおそれがあるが、乾燥ヒータ４８により吸水性クロス４４を乾燥することにより、吸水性クロス４４の吸水性能を維持することができる。また、乾燥ヒータ４８の構成は、吸水性クロス４４を乾燥させる構成であれば、この構成に限定されない。乾燥ヒータ４８の他の構成としては、赤外線を放射する発熱体が挙げられる。
【００３２】
本発明では、上記の乾燥機構を組み合わせて使用することも可能である。例えば、ガラス基板１０の下側の主面は無端帯状の吸水性クロス４４を用いて乾燥処理し、上側の主面は、ロールトゥロール方式を利用した乾燥機構を利用することも可能である。また、本実施形態ではガラス基板１０を水平状態にして搬送する枚葉式のエッチング装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、ガラス基板を垂直状態で搬送する機構を用いた枚葉式エッチング装置においても適用することが可能である。さらに、本発明は板厚が０．１ｍｍ程度の薄型ガラス基板だけではなく、０．５ｍｍ程度の比較的強度の高い板厚のガラス基板においても適用可能であることは言うまでもない。
【００３３】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３４】
１０‐ガラス基板
１２‐エッチング装置
１４‐搬入部
１６‐搬送ローラ
１８‐前洗浄槽
２０‐エッチング槽
２２‐後洗浄槽
２４‐乾燥部
２６‐搬出部
２８‐スプレーノズル
３０１‐下部脱水ローラ
３０２‐上部脱水ローラ
３２‐押さえローラ
３４‐支持部材
３６‐凹部
３８‐供給ローラ
４０‐回収ローラ
４２‐テンションローラ
４４‐吸収性クロス
４６‐支持ローラ
４８‐乾燥ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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