(57)【要約】【課題】強度低下を招くことなく大面積のガラス基板を均一に粗面化すると共に、当該粗面化に必要な処理を短時間で行うことで、生産効率の向上を図る。【解決手段】ガラス基板Ｇの二つの主表面Ｇａ，Ｇｂのうち一方の主表面Ｇａにエッチング処理を施して粗面化を図るに際して、一方の主表面Ｇａに微粒子化したエッチング液Ｅを供給して、微粒子化したエッチング液Ｅが付着した領域の間に、微粒子化したエッチング液Ｅを供給する直前の一方の主表面Ｇａを構成する未処理面１７が残るようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の二つの主表面のうち一方の主表面にエッチング処理を施して粗面化を図るに際して、
前記一方の主表面に微粒子化したエッチング液を供給して、前記微粒子化したエッチング液が付着した領域の間に、前記微粒子化したエッチング液を供給する直前の前記一方の主表面を構成する未処理面が残るようにしたことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記未処理面が、前記一方の主表面全体に対する面積比で１０％以上かつ９０％以下の割合で残るようにした請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
中心粒径が１μｍ以上かつ１００μｍ以下の前記微粒子化したエッチング液を前記一方の主表面に供給する請求項１又は２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記一方の主表面に対する前記微粒子化したエッチング液の供給範囲が重複しないように、前記微粒子化したエッチング液を供給する請求項１〜３の何れかに記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記微粒子化したエッチング液をライン状に噴射可能なノズルを、前記ガラス基板の前記一方の主表面側に配置し、
前記ノズルを前記ガラス基板に対して、前記一方の主表面に沿った所定の向きに相対移動させながら、前記微粒子化したエッチング液を前記一方の主表面に向けて噴射供給する請求項１〜４の何れかに記載のガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記微粒子化したエッチング液はフッ化水素酸を含み、前記エッチング液における前記フッ化水素酸の濃度が０．１質量％以上かつ１０質量％以下に設定される請求項１〜５の何れかに記載のガラス基板の製造方法。
【請求項７】
二つの主表面を有するガラス基板において、
前記二つの主表面のうち一方の主表面が、未処理面と、前記未処理面の間に存在し前記未処理面よりも前記ガラス基板の板厚方向中央側に後退している腐食面とを有することを特徴とするガラス基板。
【請求項８】
前記未処理面の、前記一方の主表面全体に占める面積比が１０％以上かつ９０％以下である請求項７に記載のガラス基板。
【請求項９】
前記未処理面と前記腐食面との高低差が１ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下である請求項７又は８に記載のガラス基板。
【請求項１０】
前記未処理面の、前記一方の主表面全体に占める面積比が７０％以上かつ９０％以下で、前記腐食面はディンプル形状をなす請求項７〜９の何れかに記載のガラス基板。
【請求項１１】
前記ディンプル状をなす前記腐食面の内径寸法の平均値が５μｍ以上かつ１０００μｍ以下である請求項１０に記載のガラス基板。
【請求項１２】
前記未処理面の、前記一方の主表面全体に占める面積比が１０％以上かつ３０％以下で、前記未処理面は島形状をなす請求項７〜９の何れかに記載のガラス基板。
【請求項１３】
前記島形状をなす前記未処理面の外径寸法の平均値が５μｍ以上かつ１０００μｍ以下である請求項１２に記載のガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法、及びガラス基板に関し、特にエッチングによるガラス基板の粗面化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば無アルカリガラスからなるガラス基板においては、静電気の帯電が問題になることがある。絶縁体であるガラスは非常に帯電し易いが、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない無アルカリガラスは特に帯電し易い性質を持ち、一旦帯電した電荷が逃げることなく保持される傾向が強い。
【０００３】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの製造工程において、ガラス基板の帯電は様々な工程において発生しており、問題となっている。特に、成膜工程等における金属又はセラミックス（絶縁体）のプレートとの接触剥離の際に生じるいわゆる剥離帯電が大きな問題となっている。帯電時の電圧は最大で数１０ｋＶに達することもあるため、放電によりガラス基板の主表面（定義は後述する。）上に形成した各種素子や電極線、あるいはガラス基板それ自体の破壊（絶縁破壊又は静電破壊）が生じるおそれがある。
【０００４】
また、主表面が平滑なガラス基板は、金属又はセラミックスのプレートに貼り付きやすく、これを引き剥がす（剥離する）際にもガラス基板が破損するなどの問題が発生することがある。ガラス基板が帯電していると上述したプレートへの貼り付きを助長させるおそれがある。そのため、ガラス基板とプレートとの接触面積を減少させて、この種の破壊を可及的に防止する目的で、ガラス基板の主表面のうち各種素子や電子回路が形成されない側の主表面に種々の粗面化処理を施すことが行われている。
【０００５】
具体的には、ガラス基板の両主表面のうちステージに固定する側の主表面に、ロールブラシ等で研磨加工を施すことにより、上記主表面に微小な凹凸を形成する方法（例えば、特許文献１を参照）や、所定の薬液を用いてガラス基板の主表面に浸漬処理を施すことにより、当該主表面を侵食して粗面化を図る方法（例えば、特許文献２を参照）、あるいはフッ素等を含有するガスをソースに用いて大気圧下で発生させたプラズマにより、ガラス基板の主表面に化学処理を施して、当該主表面の表面粗さＲａを大きくする方法（例えば、特許文献２を参照）が提案され、あるいは実際に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３４３６３２号公報
【特許文献２】特許第５６７９５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のように物理的な粗面化（研磨による粗面化）処理を行う場合、処理を施したガラス基板の主表面に潜傷と呼ばれる微細なクラックが発生することがある。この種のクラックはガラス基板の強度低下を招くおそれがある。
【０００８】
特許文献２に記載のように薬液を用いた化学処理（浸漬処理）であれば、潜傷の如き微細なクラックが発生することはないため、強度低下を招くことなく粗面化処理を施すことができる。しかしながら、薬液を用いてガラス基板に浸漬処理を施す場合には、薬液の飛散等がガラス基板の優先保証面（ここでは処理対象となる側の主表面とは反対側の主表面）に及ぼす影響や作業環境の安全性について留意する必要が生じ、結果として作業効率の低下や安全対策のためのコストアップといった問題が生じる。加えて、近年の液晶ディスプレイ用ガラス基板の巨大化（２ｍ角を超えるサイズ）を考慮した場合、上述した浸漬処理等のいわゆるウェットプロセスでは、大面積のガラス基板の主表面に対して均一に化学処理を施すことが非常に困難であった。
【０００９】
一方、フッ素を含有するガスをソースに用いた大気圧プラズマによる化学処理は、上述した浸漬処理に比べて、大面積のガラス基板の主表面を化学処理するのに適しているものの、上記主表面を処理するソースがガスであるために、どうしても意図しない化学処理の偏りが生じる問題があった。また、ガスをソースとした化学処理であるために当該処理に要する時間が長く、生産効率の面で問題があった。
【００１０】
以上の事情に鑑み、本明細書では、強度低下を招くことなく大面積のガラス基板を均一に粗面化すると共に、当該粗面化に必要な処理を短時間で行うことで、生産効率の向上を図ることを、解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題の解決は、本発明に係るガラス基板の製造方法により達成される。すなわち、この製造方法は、ガラス基板の二つの主表面のうち一方の主表面にエッチング処理を施して粗面化を図るに際して、一方の主表面に微粒子化したエッチング液を供給して、微粒子化したエッチング液が付着した領域の間に、微粒子化したエッチング液を供給する直前の一方の主表面を構成する未処理面が残るようにした点をもって特徴付けられる。なお、本明細書における「主表面」とは、ガラス基板の表面のうち、ガラス基板の厚み方向で互いに反対の向きを指向する二つの表面を意味する。また、本明細書でいう「未処理面」には、ガラス基板の成形面（火造り面ともいう。）や、成形後に研磨加工を施した際の痕跡が残る研磨面などが含まれる。
【００１２】
本発明者は、上述した化学処理による粗面化技術について鋭意検討した結果、従来のように浸漬によりガラス基板の表面全域を侵食せずとも、微小な腐食領域がランダムに分布した状態であれば、剥離帯電を効果的に抑制し得る程度にプレート等との接触面積を低減し得ることを知得した。本発明は、当該知見に基づきなされたもので、微粒子化したエッチング液の供給により一方の主表面にエッチング処理を施すようにした。これにより、例えばランダムに分布した腐食領域としての多数の腐食面を一方の主表面に形成することができる。従って、一方の主表面全域に対してエッチング液による均一な粗面化処理を施すことができる。加えて、本発明では、エッチング液が付着した領域の間に未処理面が残るようにエッチング液を供給するようにしたので、主表面全域にエッチング液が付着するような過剰なエッチング処理を避けて、粗面化のための必要最小限のエッチング処理で済ますことができる。これにより、微粒子化したエッチング液の供給に要する時間、並びにエッチング液が付着した後の腐食面の形成に要する時間を短縮することができ、作業時間の短縮、ひいては生産効率の向上を図ることができる。また、未処理面が残るように微粒子化したエッチング液を供給することで、浸漬処理と比べてエッチング液の使用量を減らすことができ、これにより作業コストだけでなく作業環境の安全性向上を図ることも可能となる。もちろん、エッチング液による化学処理で粗面化を図るのであれば、研磨による粗面化処理の場合のようにガラス基板の主表面に潜傷などの微細なクラックが形成される心配もないので、ガラス基板の強度低下を招くことなく粗面化を図ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、未処理面が、一方の主表面全体に対する面積比で１０％以上かつ９０％以下の割合で残るようにしたものであってもよい。なお、本明細書でいう面積比は、例えば菱光社製ＶｅｒｔＳｃａｎ５３００ＧＬ−Ａ１５０−ＡＣを使用し、ベアリング解析で任意の位置を１０回計測して得た値の平均値をとることにより取得した。
【００１４】
このように、一方の主表面全体に対する未処理面の面積比が９０％以下となるように、言い換えると、微粒子化したエッチング液による化学処理を施す面の割合が１０％以上となるようにエッチング処理を施すことにより、プレートなどガラス基板の製造工程でガラス基板の一方の主表面と接触する可能性のある相手部材との接触面積を効果的に低減して、実効性ある剥離帯電の抑制効果を享受することが可能となる。また、未処理面が上記面積比で１０％以上残るようにエッチング処理を施すことで、既に微粒子化したエッチング液が付着した領域に新たな微粒子化したエッチング液が付着する（多重に付着する）事態を可及的に抑止して、エッチング液により腐食した領域としての腐食面を偏ることなく均等に分散した状態で形成することができる。
【００１５】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、中心粒径が１μｍ以上かつ１００μｍ以下の微粒子化したエッチング液を一方の主表面に供給するものであってもよい。なお、本明細書でいう中心粒径はいわゆる５０％粒径のことであり、例えばレーザー回折法により測定した。
【００１６】
このように、中心粒径が１μｍ以上の微粒子化したエッチング液を使用することで、腐食に必要な大きさ（量）のエッチング液を一方の主表面に付着させることができる。また、微粒子化したエッチング液の中心粒径を１００μｍ以下にすることで、適当な数の腐食面を偏りなく一方の主表面にランダムに分布させることができる。
【００１７】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、一方の主表面に対する微粒子化したエッチング液の供給範囲が重複しないように、微粒子化したエッチング液を供給するものであってもよい。
【００１８】
このように、微粒子化したエッチング液の供給範囲を定めることにより、所定の大きさに微粒子化したエッチング液を偏りなく一方の主表面に付着させることができる。よって、ランダムに腐食面が分布し、これら腐食面の間に未処理面が残る形態を安定的に形成することができる。
【００１９】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、微粒子化したエッチング液をライン状に噴射可能なノズルを、ガラス基板の一方の主表面側に配置し、ノズルをガラス基板に対して一方の主表面に沿った所定の向きに相対移動させながら、微粒子化したエッチング液を一方の主表面に向けて噴射供給するものであってもよい。
【００２０】
このように微粒子化したエッチング液を噴射供給することにより、ライン状をなすエッチング液をガラス基板の一方の主表面の全域にわたってかつ供給範囲が重複することなく一方の表面に付着させることができる。これにより、簡易な作業で、大面積のガラス基板に対しても腐食面をランダムに分布させることができ、均一な粗面化処理を施すことが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、微粒子化したエッチング液がフッ化水素酸を含み、エッチング液におけるフッ化水素酸の濃度が０．１質量％以上かつ１０質量％以下に設定されるものであってもよい。
【００２２】
このようにエッチング液の組成及び濃度を設定することにより、例えば上記エッチングプロセスを生産ラインに組み込む場合に、生産ラインの速度に合わせてエッチング処理を行うことができ、かつその際の粗面化を所望のレベルで行うことが可能となる。
【００２３】
また、前記課題の解決は、本発明に係るガラス基板によっても達成される。すなわちこのガラス基板は、二つの主表面を有するガラス基板において、二つの主表面のうち一方の主表面が、未処理面と、未処理面の間に存在し未処理面よりもガラス基板の板厚方向中央側に後退している腐食面とを有する点をもって特徴付けられる。
【００２４】
このように、本発明に係るガラス基板は、本発明に係るガラス基板の製造方法と同様に、上述した本発明者の知見に基づきなされたもので、一方の主表面が、未処理面と、未処理面よりもガラス基板の板厚方向中央側に後退している腐食面とを有することを特徴とする。このように未処理面の間に腐食面が存在することで、一方の主表面が粗面化された状態となる。また、未処理面の間に腐食面が存在するように腐食面を分布して形成することで、一方の主表面を均一に粗面化された状態にすることができる。また、上述のように腐食面が分布するように腐食処理（エッチング処理）を施すのであれば、一方の主表面全域にエッチング液が付着するような過剰なエッチング処理を避けて、粗面化のための必要最小限のエッチング処理で済ますことができる。これにより、エッチング処理に要する時間を短縮することができ、作業時間の短縮、ひいては生産効率の向上を図ることができる。また、未処理面が存在するように腐食面を形成するのであれば、例えば浸漬処理と比べてエッチング液の使用量を減らすこともでき、これにより作業コストだけでなく作業環境の安全性向上を図ることも可能となる。もちろん、エッチング液による化学処理で粗面化を図るのであれば、研磨による粗面化処理の場合のようにガラス基板の表面に潜傷などの微細なクラックが形成される心配もないので、ガラス基板の強度低下を招くことなく粗面化を図ることが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係るガラス基板は、未処理面の、一方の主表面全体に占める面積比が１０％以上かつ９０％以下であってもよい。
【００２６】
このように、一方の主表面全体に対する未処理面の面積比が９０％以下となるように、言い換えると、微粒子化したエッチング液による化学処理を施す面の割合が１０％以上となるように腐食面を形成することにより、プレートなどガラス基板の製造工程でガラス基板の一方の主表面と接触する可能性のある相手部材との接触面積を効果的に低減して、実効性ある剥離帯電の抑制効果を享受することが可能となる。また、未処理面の面積比が１０％以上あれば、例えば微粒子化したエッチング液の噴射供給により腐食面を偏りなく適度に分散した状態で形成することができる。
【００２７】
また、本発明に係るガラス基板は、未処理面と腐食面との高低差が１ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下であってもよい。
【００２８】
プレート等の相手部材との接触面積を低減して剥離帯電の抑制を図る目的に鑑みて、未処理面と腐食面との高低差が少なくとも１ｎｍ以上あれば、プレート等の相手部材との接触面積を低減して剥離帯電の抑制を図ることができる。また、未処理面と腐食面との高低差が１２０ｎｍ以下となるよう、腐食面をエッチング処理等で形成するのであれば、エッチング処理により腐食面を形成するのに要する時間を短くできる。よって、生産ラインにエッチング工程を組み込んで効率よく腐食面の形成、すなわち粗面化処理を施すことが可能となる。
【００２９】
また、本発明に係るガラス基板は、未処理面の、一方の主表面全体に占める面積比が７０％以上かつ９０％以下で、腐食面がディンプル形状をなすものであってもよい。また、この場合、ディンプル形状をなす腐食面の内径寸法の平均値が５μｍ以上かつ１０００μｍ以下であってもよい。なお、ここでいう内径寸法とは、ディンプル形状をなす腐食面を平面視した状態における外接円直径を意味する。
【００３０】
このように、未処理面の一方の主表面全体に占める面積比が７０％以上かつ９０％以下であれば、比較的安定して多数の腐食面をディンプル形状にすることができる。言い換えると、例えばエッチング液を微粒子化して一方の主表面に供給する際、上述の面積比となるようにエッチング液の供給態様を調整することで、エッチング液の供給範囲が重複することなく、確実に微粒子化したエッチング液をランダムに分散した状態で供給することができる。よって、ある程度大きさの整った多数の腐食面を偏りなく均一に形成することができ、これにより一方の主表面が均一に粗面化された状態にすることができる。また、この際、ディンプル形状をなす腐食面の内径寸法の平均値が上述の範囲内に収まるように腐食面を形成することで、一方の主表面に多数の腐食面が偏りなくランダムに分布した状態を安定して作り出すことができる。
【００３１】
あるいは、本発明に係るガラス基板は、未処理面の、一方の主表面全体に占める面積比が１０％以上かつ３０％以下で、未処理面は島形状をなすものであってもよい。また、この場合、本発明に係るガラス基板は、島形状をなす未処理面の外径寸法の平均値が５μｍ以上かつ１０００μｍ以下であってもよい。なお、ここでいう外径寸法とは、島形状をなす未処理面を平面視した状態における外接円直径を意味する。
【００３２】
このように、未処理面の面積比を１０％以上かつ３０％以下にすることで、未処理面を島形状とし、かつこの島形状をなす未処理面を偏りなく適度に分散した状態で形成することができる。これにより、プレート等の相手部材との接触面積を可及的に低減しつつも、一方の主表面が均一に粗面化した状態にすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上に述べたように、本発明によれば、強度低下を招くことなく大面積のガラス基板を均一に粗面化すると共に、当該粗面化に必要な処理を短時間で行うことで、生産効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るガラス基板のエッチング処理工程の側面図である。
【図２】図１に示すエッチング処理工程のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２に示すエッチング処理工程を矢印Ｂの方向から見た図である。
【図４】図１に示すエッチング処理工程の変形例を示す要部拡大側面図である。
【図５】図２に示すガラス基板の一方の主表面のＣ部拡大図である。
【図６】図５に示すガラス基板の一方の主表面の要部のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るガラス基板の一方の主表面の要部拡大図である。
【図８】図７に示すガラス基板の一方の主表面の要部のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施形態に係るガラス基板Ｇのエッチング工程及びこの工程に使用するエッチング処理装置１０の側面図である。このエッチング処理装置１０は、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａに対して微粒子化したエッチング液Ｅを供給するエッチング液供給装置１１と、ガラス基板Ｇをエッチング液供給装置１１に対して所定の方向に相対移動させる移動装置１２と、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａのうちエッチング液Ｅが供給された領域に対して例えば水などの洗浄液Ｗを供給する洗浄装置１３とを備える。
【００３７】
ここでエッチング処理の対象となるガラス基板Ｇは、例えば以下の組成並びに形態をなす。
【００３８】
ガラス基板Ｇは、例えば下記酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２：６０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２０％、Ｂ２Ｏ３：０〜１５％、ＭｇＯ：０〜１０％、ＣａＯ：０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％含有するガラス組成を採ることができる。また、この際、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないガラス組成を採ることも可能である。ここで、「実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない」とは、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物の含有量が３０００ｐｐｍ以下（好ましくは１０００ｐｐｍ以下）であることを意味する。
【００３９】
ガラス基板Ｇのエッチング処理の対象となる一方の主表面Ｇａ（図１では下方を向いている）の算術平均粗さＲａは０．２ｎｍ以下に設定される。また、一方の主表面Ｇａとガラス基板Ｇの厚み方向で反対の向きを指向し、エッチング処理の対象とならない他方の主表面Ｇｂ（図１では上方を向いている）の算術平均粗さＲａも０．２ｎｍ以下に設定される。一方の主表面Ｇａの表面粗さが上述のレベル程度に平滑であれば、後述する微粒子化したエッチング液Ｅの付着態様が安定する。また、他方の主表面Ｇｂは、各種素子や電極線、電子回路等が形成される側の主表面であるから、その表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を上述の範囲に設定することにより、上述した素子や電子回路等を高精度に形成することが可能となる。
【００４０】
ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａの面積（すなわち他方の主表面Ｇｂの面積）は、例えば０．２ｍ２以上に設定され、好ましくは０．５ｍ２以上、より好ましくは０．６ｍ２以上に設定され、特に好ましくは１．０ｍ２以上に設定される。ガラス基板Ｇが大面積であるほど、多用途に適用し易く、また多面取りなどにより生産効率の向上につながる。一方、ガラス基板Ｇの面積が大きくなるほど、静電気を貯めやすく、帯電を引き起こしやすい上、吸着によりプレートに貼り付いた場合に、その後のリフトアップ等の工程でガラス基板Ｇが破損しやすい、などの問題が生じ易いが、後述する本発明を適用することにより、これらの問題を解消してガラス基板Ｇの大面積化の利点を優位に発揮させることが可能となる。
【００４１】
ガラス基板Ｇの厚み寸法は例えば１．０ｍｍ以下に設定され、好ましくは０．６ｍｍ以下に設定され、より好ましくは０．５ｍｍ以下に設定され、特に好ましくは０．４ｍｍ以下に設定される。ガラス基板Ｇの厚み寸法が小さいほど、吸着によりプレート等に貼り付いた場合に、その後のリフトアップ等の工程でガラス基板Ｇが破損しやすい、などの問題が生じ易いが、後述する本発明を適用することにより、これらの問題を解消して、広範な用途にガラス基板Ｇを適用することが可能となる。
【００４２】
上記組成及び形態のガラス基板Ｇは、例えばダウンドロー法で成形され、好ましくはオーバーフローダウンドロー法で成形される。この方法で成形することにより、大面積で表面精度が良好な（言い換えると算術平均粗さＲａが上記範囲の数値を示す）ガラス基板Ｇを効率良く成形することができる。この場合、ガラス基板Ｇの各主表面Ｇａ，Ｇｂは共にアズフォーム面（成形面、火造り面ともいう。）となる。もちろん、上述の記載は、ダウンドロー法以外の成形手段によるガラス基板Ｇの成形を否定するものではなく、例えば溶融スズによる優先保証面の清浄性を確保できる限りにおいて、フロート法などを採用することも可能である。
【００４３】
以下、エッチング処理装置１０の各要素を詳細に説明する。
【００４４】
エッチング液供給装置１１は、図１に示すように、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａ側に配置される。このエッチング液供給装置１１は、エッチング液Ｅを微粒子化した状態で噴射供給するためのノズル１４を有しており、ノズル１４を一方の主表面Ｇａに向けた配置態様をなしている。
【００４５】
ノズル１４は、例えば図２に示すように、複数個を一列に並べた状態で配設される。これらのノズル１４は何れも、図３に示すように、微粒子化したエッチング液Ｅをライン状に噴射供給するようになっており、例えば図２に示すように膜状でかつノズル１４先端から離れていくにつれて広がっていく（いわば扇状に拡散する）噴射形態をなす。よって、図２に示すように、一方の主表面Ｇａに対する微粒子化したエッチング液Ｅの供給範囲が互いに重複しないようにする場合、各ノズル１４のスプレー幅、ノズル１４先端から一方の主表面Ｇａまでの距離ｄ、ノズル１４の配列間隔などを適宜設定するのがよい。
【００４６】
ここで、微粒子化したエッチング液Ｅには、例えば酸性フッ化アンモニウムやフッ化水素酸など、フッ素を含有する成分が含まれたものを使用することができる。例えばフッ化水素酸を含むエッチング液を微粒子化したエッチング液Ｅとして使用する場合、その濃度は、例えば０．１質量％以上かつ１０質量％以下に設定される。また、エッチング液Ｅの中心粒径は１μｍ以上かつ１００μｍ以下に設定され、好ましくは１．５μｍ以上かつ３０μｍ以下に設定され、より好ましくは２μｍ以上かつ２０μｍ以下に設定される。なお、上述したフッ化水素酸を含むエッチング液の一例として、例えばフッ化水素４６％含有液を挙げることができる。
【００４７】
上記構成のノズル１４としては公知のノズルが使用可能であり、その中でも、一流体式、二流体式、超音波式、同一流体衝突式などのスプレーノズルが好適に使用可能である。
【００４８】
移動装置１２は、本実施形態では、ガラス基板Ｇの搬送装置であって、例えば図１に示すように、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａを支持する複数のローラ１５で構成されている。これら複数のローラ１５によるガラス基板Ｇの搬送方向ｆは、例えばノズル１４からライン状に噴射供給される微粒子化したエッチング液Ｅのラインに沿った方向と直交する（図３を参照）ようになっている。
【００４９】
洗浄装置１３は、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａの側で、かつ移動装置１２によるガラス基板Ｇの搬送方向ｆ下流側（図１でいえば左側）に配置される。微粒子化したエッチング液Ｅがガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａに付着してから、この一方の主表面Ｇａに洗浄液Ｗが到達するまでの間に、一方の主表面Ｇａの腐食時間が定まることを考慮して、洗浄装置１３の位置（搬送方向ｆの位置）を設定するのがよい。
【００５０】
なお、図４に示すように、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａに対するエッチング液Ｅの供給位置ＰＥが、一方の主表面Ｇａに対する洗浄液Ｗの供給位置ＰＷよりも高くなるように、エッチング液Ｅ及び洗浄液Ｗの供給条件を設定することも可能である（図４でいえば、図４中の上方向が鉛直上方に一致している）。このようにエッチング液Ｅの供給位置ＰＥと洗浄液Ｗの供給位置ＰＷを設定することにより、洗浄装置１３からガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａに向けて供給された洗浄液Ｗが、エッチング液Ｅの供給位置ＰＥに向けて移動する事態を防止することができる。この場合、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａに付着したエッチング液Ｅが希釈されるおそれがないため、所望のエッチング効果を安定的に得ることが可能となる。
【００５１】
なお、ガラス基板Ｇの下方に設置される複数のローラ１５について、微粒子化したエッチング液Ｅの付着時の形状を維持する観点からは、エッチング液Ｅの供給位置ＰＥ（図４を参照）よりも搬送方向ｆの下流側を避けて、かつ洗浄液Ｗの供給位置ＰＷ（図４を参照）よりも搬送方向ｆの上流側を避けた位置にローラ１５（１５ａ，１５ｂ）を配設するのがよい。言い換えると、ガラス基板Ｇの搬送方向ｆで隣り合う第一及び第二のローラ１５ａ，１５ｂの間に、エッチング液Ｅの供給位置ＰＥと洗浄液Ｗの供給位置ＰＷとを設定するのがよい。このように、エッチング液Ｅの供給位置ＰＥに最も近い第一のローラ１５ａと、洗浄液Ｗの供給位置ＰＷに最も近い第二のローラ１５ｂとを配設することにより、微粒子化したエッチング液Ｅが一方の主表面Ｇａに付着した後、洗浄液Ｗで洗い流されるまでの間、ローラ１５に触れる事態を確実に回避できる。そのため、一方の主表面Ｇａに付着した際のエッチング液Ｅの形状を可及的に維持して所望のエッチング処理を施すことが可能となる。
【００５２】
以下、上記構成のエッチング処理装置１０を用いたガラス基板Ｇの粗面化処理の一例を説明する。なお、以下の説明は、図１に示す工程だけでなく、例えば図４に示す工程についても適用されることはもちろんである。
【００５３】
まず図１に示すように移動装置１２で複数のガラス基板Ｇを所定の搬送方向ｆに沿って搬送すると共に、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａ側に配置したエッチング液供給装置１１のノズル１４から微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給する。この際、図３に示すように、微粒子化したエッチング液Ｅはライン状に噴射供給され、ガラス基板Ｇの幅方向（搬送方向ｆと厚み方向の何れとも直交する向き）全域にわたって微粒子化したエッチング液Ｅが供給される。よって、引き続き移動装置１２によりガラス基板Ｇを搬送方向ｆに沿って移動させることで、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａの全域に向けて微粒子化したエッチング液Ｅが噴射供給される。
【００５４】
このようにして微粒子化したエッチング液Ｅを一方の主表面Ｇａに向けて噴射供給した後、ガラス基板Ｇの搬送方向ｆ下流側に位置する洗浄装置１３から水などの洗浄液Ｗを一方の主表面Ｇａに供給して、一方の主表面Ｇａに付着したエッチング液Ｅを洗い流す。なお、微粒子化したエッチング液Ｅの付着時間、すなわち一方の主表面Ｇａに対するエッチング処理時間は例えば１秒以上かつ１分以下に設定され、好ましくは５秒以上かつ２０秒以下に設定される。
【００５５】
図５は、ガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａのうち既に微粒子化したエッチング液Ｅの噴射供給を受けてエッチング処理が施された領域の一例を表す要部拡大図である。図５に示すように、一方の主表面Ｇａには、微粒子化したエッチング液Ｅが付着した結果として、多数の腐食面１６が形成されると共に、これら腐食面１６の間に、エッチング処理を施す直前の一方の主表面Ｇａを構成する未処理面１７（本実施形態では成形面）が残った状態となる。ここで、未処理面１７の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比は１０％以上かつ９０％以下に設定される。本実施形態では、未処理面１７の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比が概ね８０％となるようにエッチング処理を施した場合の一方の主表面Ｇａの要部拡大図を図５に例示している。なお、上述した未処理面１７の面積比は、例えばエッチング液供給装置１１のノズル１４先端とガラス基板Ｇとの距離ｄや、ガラス基板Ｇの移動速度などによって適宜調整することが可能である。
【００５６】
この場合、腐食面１６は総じてディンプル形状をなし、その内径寸法ｍの平均値は、５μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。また、腐食面１６と未処理面１７との高低差ｈ（図６を参照）は、例えば１ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下である。このように、本発明に係るエッチング処理で得られた腐食面１６は全体として広く浅い形状をなす。
【００５７】
このように、本発明に係るガラス基板Ｇの製造方法によれば、図５に示すように、ランダムに分布した微小な腐食面１６を一方の主表面Ｇａに形成することができる。従って、一方の主表面Ｇａ全域に対して微粒子化したエッチング液Ｅによる均一な粗面化処理を施すことができる。加えて、本発明では、エッチング液Ｅが付着した領域の間に未処理面１７が残るようにエッチング液Ｅを供給するようにしたので、一方の主表面Ｇａ全域にエッチング液Ｅが付着するような過剰なエッチング処理を避けて、粗面化に必要な最小限のエッチング処理で済ますことができる。これにより、微粒子化したエッチング液Ｅの供給に要する時間、並びにエッチング液Ｅが付着した後の腐食面１６の形成に要する時間を短縮することができ、作業時間の短縮、ひいては生産効率の向上を図ることができる。また、未処理面１７が残るように微粒子化したエッチング液Ｅを供給することで、浸漬処理と比べてエッチング液Ｅの使用量を減らすこともでき、これにより作業コストだけでなく作業環境の安全性向上を図ることも可能となる。
【００５８】
また、本実施形態では、図３に示すように、一方の主表面Ｇａの幅方向全域にわたって微粒子化したエッチング液Ｅをライン状に噴射供給すると共に、上記幅方向と直交する向き（搬送方向ｆ）にガラス基板Ｇを移動させるようにしたので、いわばノズル１４の搬送方向ｆに沿った向きの一回の走査によって、一方の主表面Ｇａ全域にわたって本発明に係るエッチング処理を施すことができる。これにより、より均一な粗面化が図られると共に、作業効率の更なる改善を図ることが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態では、図１等に示すように、ガラス基板Ｇを水平姿勢で移動させながら、ガラス基板Ｇの下方に向けた一方の主表面Ｇａに向けてガラス基板Ｇの下方から微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給するようにした。このようにすることで、一方の主表面Ｇａに付着したエッチング液Ｅが優先保証面となる他方の主表面Ｇｂに回り込む事態を可及的に防止することができる。また、下方から微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給したほうが、一方の主表面Ｇａに付着したエッチング液Ｅの微粒子が一方の主表面Ｇａに沿って移動して重なり合う可能性も低いため、微粒子化したエッチング液Ｅを均等に分散供給させ易い。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係るガラス基板Ｇの製造方法、又はガラス基板Ｇは、上記実施形態には限定されることなく、本発明の範囲内で種々の形態を採ることが可能である。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、ガラス基板Ｇを水平姿勢で搬送し、かつガラス基板Ｇの下方に向けた一方の主表面Ｇａに対してその下方から微粒子化したエッチング液Ｅを供給するようにしたが（図１を参照）、もちろんこれ以外の供給態様を採ることも可能である。例えば図示は省略するが、エッチング処理対象となる一方の主表面Ｇａを上側にしてガラス基板Ｇの上方から微粒子化したエッチング液Ｅを供給してもよいし、あるいはガラス基板Ｇを縦置きした状態で移動させつつ、水平方向を指向する一方の主表面Ｇａに向けて微粒子化したエッチング液Ｅを供給するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、複数のノズル１４を一列に並べて配置し（図２を参照）、各ノズル１４から噴射供給された微粒子化したエッチング液Ｅが一本のライン状となるようにした（図３を参照）場合を例示したが、もちろんこれ以外の供給態様を採ることも可能である。例えば図示は省略するが、スリット状の噴射口から微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給可能なノズルを用いて、ノズル先端からガラス基板Ｇに至るまで拡散しない（エッチング液Ｅが直進するため噴射範囲が幅方向で一定）ように微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給してもよい。もちろん、ライン状以外の断面形状をなすノズルを用いて微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給することも可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、複数のローラ１５で構成される移動装置１２でガラス基板Ｇを移動させて、所定位置に固定した状態のエッチング液供給装置１１から微粒子化したエッチング液Ｅを供給するようにしたが、もちろん、ガラス基板Ｇを所定の位置に固定した状態で、エッチング液供給装置１１の例えばノズル１４を所定の方向に移動（走査）して、一方の表面Ｇａに微粒子化したエッチング液Ｅを噴射供給してもかまわない。
【００６４】
また、上記実施形態では、未処理面１７の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比を、腐食面１６の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比よりも大きくした場合を例示（図５を参照）したが、もちろんこれ以外の形態をとることも可能である。
【００６５】
図７は、本発明の他の実施形態に係るガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａのうち既に微粒子化したエッチング液Ｅの噴射供給を受けてエッチング処理が施された領域の要部拡大図である。図７に示すように、本実施形態に係る腐食面１６は図５に示す場合に比べて一方の主表面Ｇａの広範囲にわたって形成されている。また、腐食面１６の間には、島形状をなす未処理面１７（本実施形態では成形面）が一方の主表面Ｇａ上に分散した状態で残っている。この場合、未処理面１７の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比は１０％以上かつ３０％以下に設定される。本実施形態では、未処理面１７の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比が概ね２０％となるようにエッチング処理を施した場合の一方の主表面Ｇａを図７に例示している。
【００６６】
この場合、未処理面１７は総じて島形状をなし、その外径寸法ｎの平均値は、５μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。また、腐食面１６と未処理面１７との高低差ｈ（図８を参照）は、例えば１ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下である。
【００６７】
このように、未処理面１７の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比を、腐食面１６の一方の主表面Ｇａ全体に対する面積比よりも小さくした場合（図７を参照）であっても、腐食面１６と未処理面１７とが存在する限りにおいて、本発明に係るガラス基板Ｇは任意の形態をとることが可能となる。また、上記何れの場合においても、強度低下を招くことなくガラス基板Ｇの一方の主表面Ｇａを均一に粗面化すると共に、当該粗面化に必要な処理を短時間で行うことで、生産効率の向上を可能として、高品質なガラス基板Ｇを低コストに提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１０    エッチング処理装置
１１    エッチング液供給装置
１２    移動装置
１３    洗浄装置
１４    ノズル
１５，１５ａ，１５ｂ  ローラ
１６    腐食面
１７    未処理面
Ｇ      ガラス基板
Ｇａ    一方の主表面
Ｅ      微粒子化したエッチング液
Ｗ      洗浄液
【図１】
2017218351.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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