CN110799466A - 玻璃的蚀刻方法和蚀刻处理装置以及玻璃板 - Google Patents
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Abstract
本发明的玻璃的蚀刻方法，具备将玻璃(G)浸渍到蚀刻液(E)中而进行蚀刻处理的蚀刻工序(S2)。在蚀刻工序(S2)中，使蚀刻液(E)与玻璃(G)的表面(MS)相对地流动，从而进行蚀刻处理。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃的蚀刻方法和蚀刻处理装置以及玻璃板。
背景技术
在数字照相机等之中，使用CCD和CMOS等的固体摄像元件器件。因为这些固体摄像元件器件具有大范围的感光度，所以为了符合人类的视觉，需要除去红外区域的光。在下述的专利文献1中公开有一种作为用于除去红外区域的光的近红外截止滤光片，其是由氟磷酸盐系玻璃形成的红外线吸收玻璃板。在专利文献1中，通过使用了双面研磨机的物理研磨等，玻璃板的厚度被减薄。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2010－168262号公报
近年来，在固体摄像元件中，要求更进一步的小型化。为此，即使是对于构成固体摄像元件器件的红外线吸收玻璃也要求进一步的薄型化。但是，红外线吸收玻璃与其他一般的玻璃相比，因为力学强度弱，所以利用专利文献1这样的物理研磨，减薄玻璃板的厚度时，存在玻璃板容易发生裂纹这样的问题。另外，对于经过减薄加工的玻璃板的端面进行加工时，也会有容易发生破损这样的问题。
发明内容
因此，本发明其技术课题在于，以避免使玻璃发生裂纹的方式加工该玻璃，改变其尺寸和表面状态。
本发明的蚀刻方法用于解决上述的课题，其特征在于，具有将玻璃浸渍于蚀刻液中而进行蚀刻处理的蚀刻工序，在所述蚀刻工序中，通过使所述蚀刻液与所述玻璃的表面相对地流动，从而进行所述蚀刻处理。
根据本方法，在蚀刻工序中，通过沿着玻璃的表面使蚀刻液相地流动，与不使蚀刻液流动的情况相比较，能够对于玻璃的表面均匀地进行蚀刻处理。通过此蚀刻处理，可除去在前工序中存在于玻璃上的微裂纹等的缺陷。由此，与物理研磨的情况相比较，可以避免使玻璃发生裂纹而减薄该玻璃的厚度。
在本方法中，优选所述玻璃为玻璃板，优选在所述蚀刻工序中，所述玻璃板以保持在所述托架上的状态被浸渍于所述蚀刻液中。如此，通过将玻璃板保持在托架上，能够对于多块玻璃板的表面实施稳定且均匀的蚀刻处理。
在本方法中，优选在所述蚀刻工序中，使所述托架在所述蚀刻液之中移动。这时，也可以使所述托架在所述蚀刻液之中连续地转动，或者也可以使所述托架在所述蚀刻液之中间歇地转动。通过使托架转动，能够使玻璃板环绕与其表面正交的轴线转动。由此，能够沿着玻璃板的表面使蚀刻液相对地流动。
另外，在本方法中，优选在所述蚀刻工序中，蚀刻速率设定为0.001mm/h以上、0.1mm/h以下，使所述托架以10rpm以下的速度转动。
在本方法中，优选所述玻璃以直立姿势被所述托架保持。由此，能够使蚀刻液相对于玻璃的表面的相对性的流动适宜地发生。
在本方法中，所述托架可以具备框体和被贴在所述框体上的胶带。这种情况下，优选所述玻璃板以一个主表面被粘贴在所述胶带的状态下被所述托架保持。
在本方法中，优选在所述蚀刻工序中，使所述蚀刻液相对于所述玻璃的所述表面以10m/sec以下的速度相对地流动，从而进行所述蚀刻处理。由此，能够对于玻璃的表面高精度地实施均匀的蚀刻处理。
在本方法中，优选所述蚀刻液被收容在蚀刻槽中，所述蚀刻工序中，具有冷却所述蚀刻液的上部区域的冷却工序。在此情况下，优选在所述冷却工序中，使冷却气体与所述蚀刻液的液面接触。
在蚀刻液中，随着蚀刻处理进行，由蚀刻除去的玻璃的粒子沉降，沉淀到蚀刻槽的底部。因此，在蚀刻槽内，由于该粒子的浓度差，导致玻璃的蚀刻速率在蚀刻液的靠近底部的下部区域与靠近液面的上部区域有所不同。即，位于下部区域的玻璃部分的蚀刻处理慢，位于上部区域的玻璃部分的蚀刻处理相对进行得快。在本发明中，通过冷却蚀刻液的上部区域，从而使位于该上部区域的玻璃部分的蚀刻处理的速度降低。由此，可实现与位于下部区域的玻璃部分的蚀刻处理速度的均衡，能够对于玻璃表面实施均匀的蚀刻处理。
在本方法中，优选所述玻璃是以质量％计含有25％以上的P2O5作为组成的磷酸盐系玻璃，所述蚀刻液中，作为碱成分而含有螯合剂的碱金属盐。
所述玻璃板的表面包括第一主表面、第二主表面、连接所述第一主表面与第二主表面的端面，所述第一主表面和所述第二主表面也可以由片材构件被覆。这时，在所述蚀刻工序中，也可以使所述蚀刻液仅与所述玻璃板的所述端面相对地流动，从而进行所述蚀刻处理。据此，能够不使第一主表面与第二主表面之间的厚度变薄，仅对端面进行加工。
本发明为了解决上述的课题，是一种具备收容蚀刻液的蚀刻槽和保持玻璃的托架的蚀刻处理装置，其特征在于，所述托架构成为：以浸渍于所述蚀刻液的状态下使所述蚀刻液与所述玻璃的表面相对地流动的方式进行移动。
根据这一构成，通过使托架在蚀刻液内移动，能够沿着玻璃的表面使蚀刻液相对地流动。由此，与物理研磨的情况比较，可以避免使玻璃发生裂纹而减薄该玻璃的厚度。
本发明用于解决上述的课题，其特征在于，是一种以质量％计含有25％以上的P2O5作为组成的玻璃板，平均厚度为0.2mm以下，最大壁厚与最小壁厚之差为15μm以下，波长700nm的光谱透射率为40％以下。
根据本发明，能够避免使玻璃发生裂纹而对该玻璃进行加工。
附图说明
图1是蚀刻处理装置的立体图。
图2是蚀刻处理装置的正视图。
图3是托架的正视图。
图4是托架的侧视图。
图5是托架的俯视图。
图6是表示第一固定部的侧视图。
图7是表示第二固定部的俯视图。
图8是图3的ⅤⅢ－ⅤⅢ线剖视图。
图9是表示玻璃的蚀刻方法的流程图。
图10A是表示托架的一部分的动作的剖视图。
图10B是表示托架的一部分的动作的剖视图。
图11是表示玻璃的蚀刻方法的一个工序的剖视图。
图12是表示玻璃的蚀刻方法的一个工序的剖视图。
图13是表示玻璃的蚀刻方法的其他实施方式的剖视图。
图14是表示玻璃的蚀刻方法和处理装置的其他的实施方式的剖视图。
图15是表示玻璃的蚀刻方法和处理装置的其他的实施方式的剖视图。
图16是表示玻璃的蚀刻方法和处理装置的其他的实施方式的正视图。
图17是托架的正视图。
图18是图17的ⅩⅤⅢ－ⅩⅤⅢ线剖视图。
图19是表示玻璃的蚀刻方法和处理装置的其他的实施方式的托架的正视图。
图20是图19的ⅩⅩ－ⅩⅩ线剖视图。
具体实施方式
以下，就用于实施本发明的方式，一边参照附图一边进行说明。图1至图12表示本发明的玻璃的蚀刻方法和蚀刻处理装置的一个实施方式。
如图1和图2所示，蚀刻处理装置1具备：保持玻璃的托架2、收容蚀刻液E的蚀刻槽3和蚀刻液E的冷却装置4。还有，在本实施方式中，作为玻璃的一例而显示玻璃板G。玻璃板G构成为四边形，但不限定于此形状。玻璃板G具有：由正反两面构成的主表面(以下，仅称为“表面”)MS和连接表面MS彼此的端面ES。端面ES以在四边形的玻璃板G的各边上与表面MS大体正交的方式形成。
在本实施方式中，显示的是对于红外线吸收功能优异的磷酸盐系的玻璃板G实施蚀刻处理的例子。
玻璃板G的厚度(由正反两面构成的表面MS间的厚度)为0.4mm以下，优选为0.3mm以下。玻璃板G的厚度也可以为0.2mm以下，优选为0.19mm以下，更优选为0.15mm以下，进一步优选为0.12mm以下。玻璃板G例如作为固体摄像元件器件的红外截止滤光片使用。玻璃板G因其厚度薄至0.2mm以下，所以能够很大程度地有助于固体摄像元件器件的小型化。还有，若厚度过薄，则在搬送工序中举起玻璃板G时，有容易发生裂纹的情况。因此，玻璃板G的厚度优选为0.05mm以上，更优选为0.08mm以上。
玻璃板G的各表面MS的面积能够为100mm2以上、25000mm2以下。各表面MS的面积的优选范围为400mm2以上25000mm2以下，更优选为1000mm2以上、25000mm2以下，进一步优选为2500mm2以上、25000mm2以下，特别优选为5000mm2以上、25000mm2以下。
以下，对于具有红外线吸收功能的玻璃板G的特征，详细地加以说明。优选用于玻璃板G的磷酸盐系玻璃实质上不含F(氟)。在此，所谓“实质上不含”意思是以质量％计也可以含有0.1％以下的氟。
作为这样的磷酸盐系玻璃，例如，能够使用如下的剥离：以质量％计含有P2O5：25～60％、Al2O3：2～19％、RO(其中R是从Mg、Ca、Sr和Ba中选择的至少一种)5～45％、ZnO：0～13％、K2O：8～20％、Na2O：0～12％、和CuO：0.3～20％，实质上不含氟。
P2O5是形成玻璃骨架的成分。P2O5的含量以质量％计优选为25～60％，更优选为30～55％，进一步优选为40～50％。若P2O5的含量过少，则有玻璃化变得不稳定的情况。另一方面，若P2O5的含量过多，则耐候性容易降低。
Al2O3是使耐候性更进一步提高的成分。A12O3的含量以质量％计优选为2～19％，更优选为2～15％，进一步优选为2.8～14.5％，特别优选为3.5～14.0％。若Al2O3的含量过少，则耐候性不充分。另一方面，若Al2O3的含量过多，则有熔融性降低熔融温度上升的情况。还有，若熔融温度上升，则Cu离子被还原，容易从Cu2+移动到Cu+，因此有难以得到预期的光学特性的情况。具体来说，就是近紫外～可视区域的透光率降低，或红外线吸收特性容易降低。
RO(其中R是从Mg、Ca、Sr和Ba中选择的至少一种)是改善耐候性，并且使熔融性提高的成分。RO的含量以质量％计优选为5～45％，更优选为7～40％，进一步优选为10～35％。若RO的含量过少，则有耐候性和熔融性不充分的情况。另一方面，若RO的含量过多，则玻璃的稳定性容易降低，来自RO成分的结晶容易析出。
还有，RO的各成分的含量的优选范围如下。
MgO是使耐候性改善的成分。MgO的含量以质量％计优选为0～15％，更优选为0～7％。若MgO的含量过多，则玻璃的稳定性容易降低。
CaO与MgO同样，是使耐候性改善的成分。CaO的含量以质量％计优选为0～15％，更优选为0～7％。若CaO的含量过多，则玻璃的稳定性容易降低。
SrO与MgO同样，是使耐候性改善的成分。SrO的含量以质量％计优选为0～12％，更优选为0～5％。若SrO的含量过多，则玻璃的稳定性容易降低。
BaO是使玻璃稳定化，并且使耐候性提高的成分。BaO的含量以质量％计优选为1～30％，更优选为2～27％，进一步优选为3～25％。若BaO的含量过少，则有不能充分地使玻璃稳定化，或者不能充分提高耐候性的情况。另一方面，若BaO的含量过多，成形中来自BaO的结晶容易析出。
ZnO是改善玻璃的稳定性和耐候性的成分。ZnO的含量以质量％计优选为0～13％，更优选为0～12％，进一步优选为0～10％。若ZnO的含量过多，则熔融性降低熔融温度变高，结果是存在难以得到预期的光学特性的情况。另外，还有玻璃的稳定性降低，来自ZnO的结晶容易析出的情况。
如以上，RO和ZnO具有改善玻璃的稳定化的效果，特别是P2O5少时，容易享有这一效果。
还有，P2O5对于RO的含量的比(P2O5/RO)优选为1.0～1.9，更优选为1.2～1.8。若比(P2O5/RO)过小，则有液相温度变高，因RO引起的失透容易析出的情况。另一方面，若P2O5/RO过大，则有耐候性容易降低的情况。
K2O是使熔融温度降低的成分。K2O的含量以质量％计优选为8～20％，更优选为12.5～19.5％。若K2O的含量过少，则熔融温度变高，难以得到预期的光学特性。另一方面，若K2O的含量过多，则来自K2O的结晶容易在成形中析出，玻璃化变得不稳定。
Na2O与K2O同样，也是使熔融温度降低的成分。Na2O的含量以质量％计优选为0～12％，更优选为0～7％。若Na2O的含量过多，则玻璃化会变得不稳定。
CuO是用于吸收近红外线的成分。CuO的含量以质量％计优选为0.3～20％，更优选为0.3～15％，进一步优选为0.4～13％。若CuO的含量过少，则有得不到预期的近红外线吸收特性的情况。另一方面，若CuO的含量过多，则紫外～可视区域的透光性容易降低。另外，有玻璃化变得不稳定的情况。还有，用于得到预期的光学特性的CuO的含量，优选根据板厚适宜调整。
另外，除了上述成分以外，也可以在不损害本发明的效果的范围内含有B2O3、Nb2O5、Y2O3、La2O3、Ta2O5、CeO2或Sb2O3等。具体来说，这些成分的含量分别以质量％计优选为0～3％，更优选为0～2％。
另外，玻璃中作为组成以正离子％表示，含有P5+：5～50％、Al3+：2～30％、R’+(R’是从Li、Na和K中选择的至少一种)：10～50％、和R2+(R2+是从Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+和Zn2+中选择的至少一种)：20～50％、Cu2+：0.5～15％，且以负离子％表示含有F－：5～80％和O2－：20～95％。
除以上述组成以外，也可以作为以负离子％表示还含有F－：5～80％的组成。
更优选能够使用如下磷酸盐玻璃：作为组成以正离子％表示含有P5+：40～50％、Al3+：7～12％、K+：15～25％、Mg2+：3～12％、Ca2+：3～6％、Ba2+：7～12％、Cu2+：1～15％，且以负离子％表示含有F－：5～80％和O2－：20～95％。
作为优选的其他的组成的玻璃能够使用如下的氟磷酸玻璃：以正离子％表示含有P5+：20～35％、Al3+：10～20％、Li+：20～30％、Na+：0～10％、Mg2+：1～8％、Ca2+：3～13％、Sr2 +：2～12％、Ba2+：2～8％、Zn2+：0～5％、Cu2+：0.5～5％，且以负离子％表示含有F－：30～65％和O2－：35～75％。
作为优选的其他的组成的玻璃能够使用如下的氟磷酸玻璃：以正离子％表示含有P5+：35～45％、Al3+：8～12％、Li+：20～30％、Mg2+：1～5％、Ca2+：3～6％、Ba2+：4～8％、Cu2+：1～6％，且以负离子％表示计含有F－：10～20％和O2－：75～95％。
作为优选的其他的组成的玻璃能够使用如下的氟磷酸玻璃：以正离子％表示含有P5+：30～45％、Al3+：15～25％、Li+：1～5％、Na+：7～13％、K+：0.1～5％、Mg2+：1～8％、Ca2+：3～13％、Ba2+：6～12％、Zn2+：0～7％、Cu2+：1～5％，且以负离子％表示含有F－：30～45％和O2－：50～70％。
通过使玻璃板G为上述组成，可以达成可视区域的更高的透光率和红外区的更优异的光吸收特性这两者。具体来说，就是波长400nm的透光率优选为78％以上，更优选为80％以上，波长500nm的透光率优选为83％以上，更优选为85％以上。另一方面，波长700nm的透光率优选为40％以下，更优选为30％以下，波长800nm的透光率优选为20％以下，更优选为15％以下。
上述的组成的玻璃板G，例如，通过浇注法、轧平法、下拉法、或再拉法等的成形方法被成形为板状。
以下，对于蚀刻处理装置1的详细的构成进行说明。如图1至图7所示，托架2以空出规定的间隔而保持多块玻璃板G的方式构成。托架2由对于蚀刻液E的耐腐蚀性优异的金属(例如不锈钢)构成，但并不限于这一材质。托架2构成为可经由升降装置和移动机构(未图示)沿上下方向和水平方向移动。托架2在保持有多块玻璃板G的状态下，被浸渍于蚀刻槽3所收容的蚀刻液E中。托架2以浸渍于蚀刻液E中的状态，通过其自转而使各玻璃板G转动。
如图3至图5所示，托架2具备：一对基座构件5；连接该一对基座构件5的连接构件6；保持玻璃板G的保持部7、8；固定保持部7的锁定部9；和使该托架2转动(自转)的轴部10。
一对基座构件5由长方形的板构件构成。各基座构件5经连接构件6以空出规定的间隔而相互对置的方式配置。以下，在各基座构件5中，将彼此相对的面称为内表面5a，将与内表面5a相反侧的面称为外表面5b。
连接构件6是剖视呈圆形的棒状构件，但不限定为这一形状。在本实施方式中，一对基座构件5由多个连接构件6连接。
保持部7、8包含：保持四边形的玻璃板G中相对的两边(平行的两边)的第一保持部7，和保持另外两边(平行的两边)的第二保持部8。
在基座构件5上设有多个(图例中为四个)第一保持部7(参照图3)。第一保持部7在基座构件5上被可自由转动地支承。各第一保持部7具备：一对基板11；连接基板11彼此的连接构件12a、12b；和进行玻璃板G的定位的固定部(以下称为“第一固定部”)13。
基板11配置在基座构件5的外表面5b侧。如图3所示，基板11具备：构成为长条形的第一部分11a，和从此第一部分11a的一端部直角突出的第二部分11b。第一部分11a具有锁定部9的一部分进行卡合的开口部11c。开口部11c构成为四边形，但不限定为这一形状。
第二部分11b，其一端部与第一部分11a一体地构成，另一端部被固定在基座构件5上。详细地说，就是第二部分11b经由支承轴14而可自由转动地被基座构件5支承。由此，第一保持部7构成为，如图3所示，可以姿势变更为由实线所示的第一姿势，和由双点划线所示的第二姿势。第一姿势是可以保持玻璃板G的姿势(保持姿势)，第二姿势是可以解除玻璃板G的保持，并且可对于托架2的内侧的空间(一对基座构件5的内表面5a间的空间)取放玻璃板G的姿势(退避姿势)。
如图3所示，支承轴14支承将第一保持部7朝规定的方向挤压的挤压构件15。挤压构件15由螺旋扭转弹簧构成，但不限定于此。挤压构件15，其一端部固定在基座构件5的连接构件6上，另一端部固定在第一保持部7的连接构件12a上。挤压构件15以使第一部分11a离开基座构件5的方式挤压第一保持部7。即，挤压构件15以使第一保持部7从第一姿势(保持姿势)朝向第二姿势(退避姿势)的方式挤压该第一保持部7。
连接构件12a、12b由剖视呈圆形的棒状构件构成，但不限定于这一形状。连接构件12a、12b对一对基板11的第一部分11a之间进行连接。在本实施方式中，由两根连接构件12a、12b连接基板11之间，但连接构件12a、12b的数量不限定于此。连接构件12a、12b包括：对第一部分11a的一端部之间进行连接的第一连接构件12a，和对另一端部(第二部分11b侧的端部)之间进行连接的第二连接构件12b。
第一固定部13设于第一连接构件12a。第一固定部13由合成树脂构成，但不限定于这一材质。第一固定部13作为沿着第一连接构件12a的纵长方向的长条形的板构件而构成。如图4和图6所示，第一固定部13具有能够与玻璃板G的一边接触的多个凹部16。各凹部16沿着托架2的纵长方向隔着一定的间隔(间距)而形成。各凹部16具有与玻璃板G的一边中的角部EG接触的一对斜边部17a、17b。各斜边部17a、17b相对于与玻璃板G的表面MS平行的方向以规定的角度倾斜。换言之，就是一对斜边部17a、17b以规定的角度相交叉。斜边部17a、17b的交叉角度θ1(参照图6)优选设定为40°以上、100°以下。
如图4和图5所示，第二保持部8设于一对基座构件5之间。第二保持部8具备：连接一对基座构件5的一对连接构件18，和进行玻璃板G的定位的固定部(以下称为“第二固定部”)19。
一对连接构件18以相对于通过轴部10的中心的轴线O为线对称的方式配置(参照图5)。第二固定部19由合成树脂构成为板状，但不限定于这一材质。第二固定部19固定在各连接构件18上。固定于一个连接构件18上的第二固定部19，和固定于另一个连接构件18上的第二固定部19，以彼此对置的方式配置(参照图5和图7)。
如图5和图7所示，第二固定部19具有与玻璃板G的角部EG接触的凹部20。凹部20具有与第一固定部13的凹部16相同的构成。即，多个凹部20沿着托架2的纵长方向隔着一定的间隔(间距)形成，该间隔与第一固定部13中的凹部16的间隔相等。此外凹部20具有与玻璃板G的角部EG接触的斜边部21a、21b。斜边部21a、21b相对于与玻璃板G的表面MS平行的方向以规定的角度倾斜。斜边部21a、21b的交叉角度θ2(参照图7)设定为40°以上、100°以下，但不限定为这一范围，可根据玻璃板G的厚度和大小适宜设定。
如图8所示，锁定部9具有锁定构件22，和可自由转动地支承该锁定构件22的支承构件23。
锁定构件22由棒状构件构成，但不限定于这一形状。锁定构件22配置为，使一端部从基座构件5的基座构件5的一边突出，使另一端部与基座构件5的外表面5b重叠。锁定构件22构成为，可以姿势变更为固定第一保持部7的姿势(固定姿势，图8中由实线表示)，和以使第一保持部7的固定解除的方式从固定姿势退避的姿势(退避姿势，图8中由双点划线表示)。锁定构件22由挤压构件23b，从退避姿势朝着固定姿势的方向被挤压。因此，锁定构件22构成为，即使是没有保持第一保持部7的状态，也维持固定姿势。
锁定构件22具备：将第一保持部7从退避姿势朝向固定姿势进行姿势变更时，与该第一保持部7的第一部分11a接触的倾斜面24；插入到第一部分11a的开口部11c而锁定该第一部分11a的锁定面25；插入支承构件23的一部分的孔26。
倾斜面24是引导面，用于在固定第一保持部7时，使锁定构件22从固定姿势朝向退避姿势进行姿势变更。倾斜面24与锁定面25相连。锁定面25是相对于倾斜面24形成规定的角度而构成的面。根据这一构成，在锁定面25与倾斜面24之间形成突起部27。
形成于锁定构件22的孔26，是在与基座构件5的厚度方向正交的方向上以贯通该支承构件23的方式形成的圆形的孔。
支承构件23固定于基座构件5的外表面5b。支承构件23具有支承锁定构件22的轴部23a。轴部23a在锁定构件22的孔26中插通。轴部23a支承挤压锁定构件22的挤压构件23b。挤压构件23b由螺旋扭转弹簧构成，但并不限定于此。挤压构件23b，其一端部与锁定构件22接触，其另一端部与基座构件5的外表面5b接触。挤压构件23b将锁定构件22在从退避姿势朝向固定姿势的方向上挤压。
用于使托架2转动的轴部10被固定于一对基座构件5。一对轴部10以从各基座构件5的外表面5b突出的方式设置。各轴部10连接于电动机其他的驱动源。通过驱动源轴部10转动，由此托架2围绕该轴部10转动(自转)。
蚀刻槽3具有在将托架2浸渍于蚀刻液E中时，与该托架2和轴部10不发生接触这一程度的容积。收容在蚀刻槽3中的蚀刻液E，在处理对象的玻璃板G为上述这种磷酸盐系玻璃时，例如由碱性洗涤剂构成。作为碱性洗涤剂，没有特别限定，例如，能够使用含有Na、K等的碱性成分，和三乙醇胺、苯甲醇或乙二醇等的表面活性剂，以及水或醇等的洗涤剂。
作为碱性洗涤剂所包含的碱性成分，优选含有氨基多羧酸等的螯合剂的碱金属盐。作为氨基多羧酸的碱金属盐，可列举二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、三乙四胺六乙酸、次氮基三乙酸等的钠盐和钾盐。其中，优选使用二亚乙基三胺五乙酸五钠、乙二胺四乙酸四钠、三乙四胺六乙酸六钠、次氮基三乙酸三钠、特别是优选使用二亚乙基三胺五乙酸五钠。
冷却装置4以托架2浸渍在蚀刻槽3内的蚀刻液E中的状态，配置在蚀刻槽3的上方。冷却装置4构成为，朝向蚀刻槽3所收容的蚀刻液E的液面S喷射冷却气体C。
以下，对于由上述构成的蚀刻处理装置1处理玻璃板G的方法(蚀刻方法)进行说明。
本方法如图9所示，主要具备：将玻璃板G收容在托架2内的准备工序S1；将保持玻璃板G的托架2浸渍于蚀刻槽3内的蚀刻液E中进行蚀刻处理的蚀刻工序S2；洗净蚀刻处理后的玻璃板G的洗净工序S3。
在准备工序S1中，如图3所示，将接近的两个(一对)第一保持部7设定为由双点划线所示的第二姿势，将其余的两个第一保持部7设定为第一姿势。如此，通过使一部分的第一保持部7成为第二姿势，托架2成为可以在其内部(一对基座构件5的内表面5a间的空间)收容玻璃板G的状态。
其次，在托架2内收容作为蚀刻处理的对象的玻璃板G。为了将玻璃板G收容在托架2中，使四边形板状的玻璃板G的一边支承于成为第一姿势的两个第一保持部7，使与该一边正交的两边支承于一对第二保持部8。更具体地说，就是通过处于第一姿势的第一保持部7的第一固定部13的凹部16，和一对第二保持部8的各第二固定部19的各凹部20来支承玻璃板G的三边。若规定数量的玻璃板G被托架2收容，则处于第二姿势状态的两个第一保持部7变更为第一姿势。还有，玻璃板G在蚀刻工序S2前具有0.2mm以上的厚度。玻璃板G经过接下来的蚀刻工序S2，成为0.2mm以下。
以下，对于将第一保持部7从第二姿势向第一姿势变更时的该第一保持部7和锁定部9的动作进行说明。
第一保持部7处于第二姿势(退避姿势)时，锁定部9的锁定构件22在挤压构件23b的作用下而成为固定姿势。在此状态下，使第一保持部7向第一姿势进行姿势变更时，使第一保持部7的一部分与锁定构件22的倾斜面24抵接。
即，如图10A所示，锁定构件22的倾斜面24，在使第一保持部7从第二姿势移动到第一姿势时，与第一保持部7的第一部分11a的一部分接触。若从这一状态，使第一保持部7进一步朝向第一姿势移动，则倾斜面24被第一保持部7按压，以离开基座构件5的方式变更该姿势(参照图10B)。此外若使第一保持部7移动而成为第一姿势，则锁定构件22变更为退避姿势(参照图8中由双点划线表示的状态)，锁定构件22的突起部27进入第一保持部7的开口部11c。由此，锁定构件22再次成为固定姿势。这时，第一保持部7被挤压构件15朝着面向第二姿势的位置的方向挤压，由此，在此作用下，开口部11c的边缘部与锁定构件22的锁定面25接触。通过维持这一状态，锁定构件22将第一保持部7固定在第一姿势(保持姿势)。
如上述若第一保持部7被设定为第一姿势，则该第一保持部7的第一固定部13的凹部16(斜边部17a、17b)，接触玻璃板G的剩下的一边。据以上，四边形的玻璃板G的全部的边，被第一保持部7的四个第一固定部13和第二保持部8的两个第二固定部19支承。这时，各玻璃板G成为沿着相对于连接托架2的一对轴部10的轴线O大体正交的垂直线V的直立姿势，被保持在该托架2上(参照图6)。由此，多块玻璃板G以一定的间隔被托架2支承。这时的玻璃板G的间隔，优选为2mm以上，更优选为4mm以上。若玻璃板G的间隔过小，则由托架2支承的多块玻璃板G之中，位于最外侧的玻璃板G与其他的玻璃板G会在蚀刻量上产生差异，从而不为优选。例如，通过将第一固定部13的多个凹部16和第二固定部19的多个凹部20间隔一个使用等，使相邻的两张玻璃板G之间隔着不使用的凹部16、20，与使用全部的凹部16、20的情况相比较，能够将相邻的两张玻璃板G的间隔设定得大。根据以上，准备工序S1结束，实行接下来的蚀刻工序S2。
在蚀刻工序S2中，将托架2浸渍在蚀刻槽3内的蚀刻液E中。这种情况下，优选以使玻璃板G的整体浸渍于蚀刻液E中的方式使托架2整体浸渍于蚀刻液E中。
其后，通过驱动轴部10，使托架2转动。由此，玻璃板G与托架2一起转动。这时，如图11所示，玻璃板G围绕与其表面MS正交的轴线(连接一对轴部10的轴线O)转动。由此，蚀刻液E沿着玻璃板G的表面MS相对地流动。
还有，使蚀刻液E对于玻璃板G的表面MS相对地流动的速度，优选为10m/sec以下，更优选为3m/sec以下。蚀刻液E在玻璃板G的表面MS相对地流动时，该玻璃板G与托架2接触的位置会遮挡蚀刻液E的流动，因此玻璃板G的表面MS的蚀刻量容易局部发生偏差，但如上述这样通过将流动速度控制在低速，则能够抑制这样的偏差。
玻璃板G的转动速度优选为10rpm以下，但不限定于此范围，可根据玻璃板G的大小和板厚，处理张数等的各种条件适宜调整。在本实施方式中，玻璃板G，例如以每一小时转一周(约0.017rpm，360°/h)的速度被转动驱动。玻璃板G的转动可以连续地进行，也可以间歇地进行。
使玻璃板G间歇转动时，如图12所示，优选多次重复如下动作：使玻璃板G围绕轴部10以任意的转动角度θ(例如45°)转动之后(从实线所示的位置转动至双点划线所示的位置之后)，使通过轴部10的玻璃板G的转动暂时先停止，经过规定时间后，再使玻璃板G转动。
还有，蚀刻工序S2中，优选玻璃板G的蚀刻速率设定为0.001mm/h以上、0.1mm/h以下。
在蚀刻工序S2中，冷却装置4朝向蚀刻液E的液面S喷射冷却气体C(冷却工序)。通过冷却气体C与液面S接触，从而在蚀刻槽3内，蚀刻液E的液面S侧的上部区域US被冷却。即，在蚀刻槽3内，在液面S侧的上部区域US与蚀刻槽3的底部侧的下部区域LS之间，蚀刻液E中发生温度差。冷却气体C例如是冷却至28℃以下的空气。
蚀刻处理装置1，通过由冷却装置4使蚀刻液E的上部区域US的温度降低，部分性地调整玻璃板G的蚀刻速率，以避免玻璃板G中发生因蚀刻处理造成的厚度偏差。
即，在蚀刻液E中，随着蚀刻处理进行，由于蚀刻从玻璃板G被除去的玻璃的粒子沉降，沉淀在蚀刻槽3的底部。因此，在蚀刻槽3内，由于该粒子的浓度差，导致在靠近底部的下部区域LS与靠近液面S的上部区域US中，玻璃板G的蚀刻速率不同。即，在不实行冷却工序时，位于下部区域LS的玻璃板G的部分的蚀刻慢，而位于上部区域US的玻璃板G的部分的蚀刻相对快速地进行。
在本实施方式中，使蚀刻液E的上部区域US的温度降低，使位于该上部区域US的玻璃板G的部分的蚀刻速率降低。由此，通过实现位于上部区域US的玻璃部分的蚀刻速率与位于下部区域LS的玻璃板G的部分的蚀刻速率的均衡，从而可以对于玻璃板G的表面MS进行均匀的蚀刻处理。因此，能够形成厚度均匀的玻璃板G。
若经过规定时间，进行充分的蚀刻处理，则蚀刻工序S2结束，可实行接下来的洗净工序S3。
在洗净工序S3中，托架2从蚀刻槽3被取出，移动至另行准备的洗净槽中。在洗净槽中，将洗净液(例如纯水)通过喷嘴朝向托架2喷射，从而洗净保持在托架2上的玻璃板G。
在洗净工序S3后，玻璃板G被从托架2取出。具体来说，就是玻璃板G在四个(两对)第一保持部7之中，将两个(一对)第一保持部7从第一姿势(保持姿势)变更为第二姿势(退避姿势)后，从托架2取出。在变更第一保持部7的姿势时，将固定第一保持部7的锁定部9的锁定构件22的姿势，从固定姿势变更为退避姿势。由此，锁定构件22的突起部27从第一保持部7的开口部11c脱出，第一保持部7其固定被解除，成为可以进行姿势变更的状态。
根据以上说明的本实施方式的蚀刻处理装置1和蚀刻方法，在蚀刻工序S2中，通过围绕与玻璃板G的表面MS正交的轴线(轴部10)使该玻璃板G转动，从而可以使蚀刻液E沿着玻璃板G的表面MS相对地流动。由此，与不使蚀刻液E流动的情况比较，能够对于玻璃板G的表面MS均匀地进行蚀刻处理。通过此蚀刻处理，能够除去在前工序中形成于玻璃板G的微裂纹等的缺陷。由此，与物理研磨的情况比较，可以不使玻璃板G发生裂纹而减薄该玻璃板G的厚度。
另外，各保持部7、8的各固定部13、19(凹部16、20)，通过与玻璃板G的角部EG接触而保持该玻璃板G。因此，能够对于玻璃板G的表面MS和端面ES，全面且均匀地进行蚀刻处理。由此，能够使蚀刻工序S2后的玻璃板G难以发生裂纹。
由于托架2的四个(两对)的第一保持部7以可进行姿势变更的方式构成，因此能够高效率地进行准备工序S1中的玻璃板G向托架2的装配作业，和蚀刻工序S2后从托架2取出玻璃板G的回收作业。
图13表示玻璃板G的蚀刻方法的其他的实施方式。在上述的实施方式中，通过使托架2围绕轴部10转动，从而进行玻璃板G的蚀刻处理，但在本实施方式中，在蚀刻液E中，不使托架2转动，而是使之水平移动。具体来说，托架2沿着相对于轴部10正交的水平方向移动。由此，玻璃板G在与其表面MS平行的方向上直线移动。在本实施方式中，也能够使蚀刻液E沿着玻璃板G的表面MS相对地流动，能够适宜地进行对于玻璃板G的蚀刻处理。还有，玻璃板G的移动可以连续地进行，也可以间歇地进行。
图14表示蚀刻处理装置的其他的实施方式。本实施方式的蚀刻处理装置1具备多个(图例中为四个)托架2。各托架2由支承构件28一体地支承。支承构件28具有分别支承托架2的多个支承部28a。
各支承部28a构成为长条状。各支承部28a的端部连接于各托架2的各基座构件5。另外，支承构件28在其中央部具有轴部29。通过由驱动源转动驱动轴部29，蚀刻处理装置1使四个的托架2同时围绕轴部29转动(公转)。由此，蚀刻处理装置1能够同时处理更多的玻璃板G。在本实施方式中，除了上述的转动(公转)以外，也可以围绕各托架2的轴部10使该托架2转动(自转)。
图15表示蚀刻方法和蚀刻处理装置的其他的实施方式。在图1至图12所示的实施方式中，蚀刻处理装置1的托架2以直立姿势支承玻璃板G，但在本实施方式中，托架2以倾斜姿势支承多块玻璃板G。详细地说，如图15所示，相对于托架2引出垂线V(相对于通过轴部10的中心的轴线O正交的线)，玻璃板G以相对于此垂线V以规定的角度θ3倾斜的方式由托架2(第一固定部13)支承。玻璃板G的倾斜角度θ3优选为10°以下(0°＜θ3≤10°)，更优选为5°以下。在本实施方式的蚀刻方法中，如上述以倾斜姿势保持玻璃板G的托架2，以使其轴部10成为水平状的方式浸渍于蚀刻液E中，通过使该轴部10转动，从而实行蚀刻工序S2。
图16至图18表示蚀刻方法和蚀刻处理装置的其他的实施方式。本实施方式的蚀刻处理装置1中，托架2的构造与上述的实施方式不同。托架2具备：框体30、和支承于该框体30的胶带31。
框体30是由树脂或金属构成为环状的板构件。框体30的厚度优选为0.5mm以上、5mm以下。框体30具有在厚度方向上贯通的开口部30a。开口部30a以正视为圆形的方式构成，但不限定为这一构成，能够构成为矩形等其他的形状。
胶带31例如由具有伸缩性的透明UV胶带形成。胶带31的厚度，例如为500μm以下，但不限定于这一范围。胶带31具有在厚度方向上相对的第一主表面31a和第二主表面31b，第一主表面31a为粘接面，第二主表面31b为非粘接面。胶带31经其粘接面(第一主表面31a)贴在框体30的一个面上。另外，在胶带31的粘接面上可黏贴多块玻璃板G。
胶带31为圆形，其边缘部被黏贴在框体30上而形成接合部32。优选胶带31以覆盖开口部30a整个面的方式铺设于框体30上。这种情况下，优选接合部32以包围开口部30a的全周的方式形成。还有，胶带31的形状没有特别限定，只要是能够覆盖开口部30a的整个面或大体上整个面的形状即可，例如也可以是矩形(正方形和长方形)等的多边形和椭圆形等。
以下，对于本实施方式的蚀刻方法进行说明。首先，多块玻璃板G被粘贴在胶带31的第一主表面31a(粘接面)上(准备工序S1)。这种情况下，各玻璃板G的一个主表面MS1被胶带31的第一主表面31a(粘接面)全面地被覆。被固定于胶带31的多块玻璃板G以一定的间隔被隔开。其后，胶带31被展开，并且第一主表面31a的周边部重叠于框体30的一个面上。第一主表面31a的周边部被贴在框体30的一个面上，由此构成接合部32。
其后，如图16所示，托架2以经胶带31支承多块玻璃板G的状态，被浸渍到蚀刻槽3内的蚀刻液E中(蚀刻工序S2)。之后，托架2对于蚀刻液E相对地移动(例如转动)。在蚀刻工序S2中，也可以由冷却装置4冷却蚀刻液E(冷却工序)。在此蚀刻工序S2中，被胶带31的粘接面(第一主表面31a)被覆的各玻璃板G的一个主表面MS1未被蚀刻，而是原状态残留。即，在蚀刻工序中，对于玻璃板G的另一个主表面MS2和端面ES进行蚀刻处理。若蚀刻工序S2结束，则实行接下来的洗净工序S3。
图19和图20表示蚀刻方法和蚀刻处理装置的其他的实施方式。在本实施方式中，与图16至图18的实施方式同样，使用具备框体30和胶带31的托架2。
玻璃板G的表面包括：第一主表面MS1、第二主表面MS2和连接第一主表面MS1和第二主表面MS2的多个端面ES1～ES4。各端面ES1～ES4包括：第一端面ES1、与第一端面ES1对置的第二端面ES2、与第一端面ES交叉(例如正交)的第三端面ES3和与第三端面ES3对置的第四端面ES4。
玻璃板G的第一主表面MS1被粘贴于被安装在框体30上的作为片材构件的胶带31上。由此，第一主表面MS1，其整个面由片材构件(胶带31)被覆。在玻璃板G的第二主表面MS2上，粘贴有被覆该第二主表面MS2的整个面的片材构件33。作为片材构件33，例如适宜使用聚烯烃系的粘接膜(日东电工社制ELP－BM03)，但不限定为此构成。
在以下的说明中，将第一主表面MS1与第二主表面MS2的距离称为第一厚度T1，将第一端面ES1与第二端面ES2的距离称为第二宽度T2。另外，将第三端面ES3与第四端面ES4的距离称为第三长度T3。第一厚度T1，与图1至图12的实施方式中的主表面MS间的厚度为同等程度。第二宽度T2和第三长度T3具有大于第一厚度T1的尺寸。
在本实施方式的蚀刻方法中，使保持玻璃板G的托架2浸渍于蚀刻槽3的蚀刻液E中时，该玻璃板G的第一主表面MS1和第二主表面MS2一起由片材构件(胶带31、片材构件33)被覆其整个面，因此这些面MS1、MS2没有接触蚀刻液E。即，在本方法中，只有玻璃板G的各端面ES1～ES4接触蚀刻液E。在本实施方式中，通过使蚀刻液E对于各端面ES1～ES4相对地流动，可以不减薄第一厚度T1，而只减小第二宽度T2和第三长度T3的尺寸。
还有，在实施本实施方式的蚀刻方法之前，也可以预先在大型的玻璃板的第二主表面MS2上粘贴片材构件33，在第二主表面MS2形成切口而进行切断(折断)，由此形成多块玻璃板G。其后，通过使各玻璃板G的第一主表面MS1粘附在胶带31上，从而能够高效率地制造多块玻璃板G。不限于此，也可以在切断大型的玻璃板而形成多块玻璃板G后，将片材构件33粘贴于各玻璃板G的第二主表面MS2上。
另外，上述是对于各端面ES1～ES4全部与蚀刻液E接触的构成进行了例示，但也可以用片材构件33被覆各端面ES1～ES4之中任意一个，从而可以只对于特定的端面进行蚀刻(可以变更表面状态)。
还有，本发明不受上述实施方式的构成限定，也不限定于上述的作用效果。本发明可以在不脱离本发明的要旨的范围进行各种变更。
上述的实施方式的蚀刻处理装置1中，展示的例子是，通过使玻璃板G转动，使蚀刻液E对于该玻璃板G的表面MS相对地流动而进行蚀刻处理，但本发明不限定于这一构成。例如，也可以以使托架2在蚀刻液E内停止的状态，通过搅拌蚀刻液E，使该蚀刻液E沿着玻璃板G的表面MS相对地流动。
在上述的实施方式中，关于作为蚀刻处理的对象的玻璃，例示的是玻璃板G，但不限定地此，对于块状、棒状等其他各种形状的玻璃也能够适用本发明。
在上述的实施方式中，展示的例子是，通过从配置于蚀刻槽3的上方的冷却装置4喷射冷却气体C，从而冷却蚀刻液E的上部区域US，但本发明不限定于这一构成。例如，也可以将冷却介质可在内部循环而构成的冷却装置，浸渍于蚀刻液E的上部区域US，从而进行该蚀刻液E的冷却。
在上述的实施方式中，展示的例子是，通过围绕玻璃板G的几何学的中心(轴部10)使之转动，从而实行蚀刻工序S2，但本发明不限定为这一构成，也可以围绕从玻璃板G的几何学的中心偏心的转动轴心使玻璃板G转动。
在上述的实施方式中，展示的是对于磷酸盐系的玻璃板G实施蚀刻处理的例子，但不限于此，蚀刻处理装置1能够对于各种材质的玻璃板G进行处理。作为处理对象的玻璃板G的材质，例如，可使用硅酸盐玻璃、石英玻璃，更具体来说，可列举硼硅酸玻璃、钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、化学强化玻璃、无碱玻璃等。还有，所谓无碱玻璃，就是实质上不含碱性成分(碱金属氧化物)的玻璃，具体来说，就是碱性成分的重量比为3000ppm以下的玻璃。处理这些硅酸盐玻璃、石英玻璃时，作为蚀刻液E可使用氢氟酸等的处理液。
通过使用上述实施方式所示的本发明的蚀刻方法，能够得到以现有的研磨所不能实现有薄壁的玻璃板。例如，具有上述组成的磷酸盐系的玻璃板，比硅酸盐玻璃脆，难以通过研磨加工使之薄壁化至0.2mm以下，但根据本发明的蚀刻方法，则可以使平均厚度薄壁化至0.2mm以下，优选为0.07～0.15mm左右。另外，根据本发明的蚀刻方法，能够使蚀刻处理后的玻璃板G的厚度偏差极小，例如，能够达到15μm以下，优选为9μm以下。另外，蚀刻加工前后的厚度偏差的变化量能够达到15μm以下，优选为9μm以下。还有，厚度偏差能够根据最大壁厚与最小壁厚之差求得。
【符号说明】
1 蚀刻处理装置
2 托架
3 蚀刻槽
4 冷却装置
30 框体
31 胶带
33 片材构件
C 冷却气体
E 蚀刻液
G 玻璃(玻璃板)
MS 玻璃的表面
US 蚀刻液的上部区域
S 蚀刻液的液面
S2 蚀刻工序
Claims (15)
1.一种玻璃的蚀刻方法，其特征在于，具备将玻璃浸渍于蚀刻液中进行蚀刻处理的蚀刻工序，
在所述蚀刻工序中，通过使所述蚀刻液与所述玻璃的表面相对地流动，从而进行所述蚀刻处理。
2.根据权利要求1所述的玻璃的蚀刻方法，其中，
所述玻璃是玻璃板，
在所述蚀刻工序中，所述玻璃板以被托架保持的状态浸渍于所述蚀刻液中。
3.根据权利要求2所述的玻璃的蚀刻方法，其中，在所述蚀刻工序中，使所述托架在所述蚀刻液中移动。
4.根据权利要求3所述的玻璃的蚀刻方法，其中，在所述蚀刻工序中，使所述托架在所述蚀刻液中连续地转动。
5.根据权利要求3所述的玻璃的蚀刻方法，其中，在所述蚀刻工序中，使所述托架在所述蚀刻液中间歇地转动。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，在所述蚀刻工序中，蚀刻速率设定为0.001mm/h以上、0.1mm/h以下，使所述托架以10rpm以下的速度转动。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，所述玻璃以直立姿势被所述托架保持。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，
所述托架具备框体和被贴在所述框体上的胶带，
所述玻璃板以一个主表面被粘贴于所述胶带的状态下被所述托架保持。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，在所述蚀刻工序中，通过使所述蚀刻液相对于所述玻璃的所述表面以10m/sec以下的速度相对地流动，从而进行所述蚀刻处理。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，
所述蚀刻液被收容在蚀刻槽中，
所述蚀刻工序具有冷却所述蚀刻液的上部区域的冷却工序。
11.根据权利要求10所述的玻璃的蚀刻方法，其中，在所述冷却工序中，使冷却气体与所述蚀刻液的液面接触。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，
所述玻璃是以质量％计含有25％以上的P2O5作为组成的磷酸盐系玻璃，
所述蚀刻液中，作为碱性成分含有螯合剂的碱金属盐。
13.根据权利要求2至7中任一项所述的玻璃的蚀刻方法，其中，
所述玻璃板的表面包括第一主表面、第二主表面、连接所述第一主表面与所述第二主表面的端面，
所述第一主表面和所述第二主表面由片材构件被覆，
在所述蚀刻工序中，通过使所述蚀刻液仅与所述玻璃的所述端面相对地流动，从而进行所述蚀刻处理。
14.一种蚀刻处理装置，具备收容蚀刻液的蚀刻槽和保持玻璃的托架，其特征在于，
所述托架构成为：能够以在浸渍于所述蚀刻液中的状态下使所述蚀刻液与所述玻璃的表面相对地流动的方式进行移动。
15.一种玻璃板，以质量％计含有25％以上的P2O5作为组成，其中，
平均厚度为0.2mm以下，
最大壁厚与最小壁厚之差为15μm以下，
波长700nm的光谱透射率为40％以下。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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