JP2009006299A - ガラス基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水平に搬送しながらガラス基板上の洗浄液をエアーナイフで除去する際、ガラス基板上の洗浄液の液切れ性を良くし、乾燥ムラを発生させないガラス基板洗浄液除去ユニットを具備するガラス基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のガラス基板洗浄装置は、ガラス基板６１を薬液、純水等の洗浄液で洗浄するガラス基板洗浄ユニット８０と、基板洗浄液除去ユニット１００と、からなり、ガラス基板洗浄液除去ユニット１００は、少なくともガラス基板搬送機構１０と、薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するためのエアーナイフ２０と、前記エアーナイフ２０の一方の側に連結された駆動機構３０ａと、前記エアーナイフ２０の他方の側に連結された移動機構３０ｂと、前記ガラス基板６１の位置を検出する位置検出機構４０ａ、４０ｂと、エアーナイフ２０の移動制御及び全体の制御を行う制御手段５０と、から構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板を水平に搬送しながら薬液、純水等の洗浄液で洗浄する洗浄ユニットと、前記洗浄ユニットで洗浄したガラス基板の洗浄液等をエアーナイフで除去する洗浄液除去ユニットと、からなる基板洗浄装置に関し、特に、エアーナイフの移動速度及びエアーノズルからのエアー吹き付け風量（風圧）を基板位置によって調整できるようにしたガラス基板洗浄液除去ユニットに関する。

近年、大型カラーテレビの需要の増加はめざましいものがあり、大型カラーテレビ等のカラー液晶ディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタ基板は、パターン精度、分光特性、欠陥レベルに対しても高度のものが要求されている。

カラー液晶ディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタ基板は、ガラス基板等の透明基板上に、ブラックマトリックスと、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等からなる着色フィルタと、スペーサー等とが形成されたものである。

上記各プロセスを処理するにあたって、カラーフィルタ基板のパターン精度、欠陥レベルをクリアーするには、清浄なガラス基板を得るためのガラス基板の洗浄、乾燥は不可欠の工程で、ガラス基板が大型化、また製造工程がインライン化されている現在では、ガラス基板洗浄後のガラス基板上の洗浄液をスピーディーに除去し、かつ乾燥ムラが発生しないガラス基板洗浄装置が求められている。

そこで、ガラス基板洗浄後の洗浄液をエアーナイフで除去する処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
これは、ガラス基板を洗浄液で洗浄した後に、ガラス基板を水平に搬送しながらガラス基板上の処理液を除去するために、ガラス基板の搬送方向に対して、斜めにエアーナイフを配置して、エアーナイフの先端から吹き出すエアーでガラス基板表面の洗浄液を除去するようにしたものである。

図３は、ガラス基板洗浄後の洗浄液をエアーナイフで除去する処理装置の一例を示す模式平面図である。
洗浄液がのっかっているガラス基板６１はコロコンベア等の搬送手段１１０にて左方から矢印方向に搬送されており、ガラス基板６１の先端がエアーナイフにさしかかると、エアーナイフ１２０のノズルから吹き出すエアーによって、ガラス基板６１が移動するにつれて、ガラス基板６１上の洗浄液はガラス基板の端から順次除去されていくようにしたものである。

しかしながら、最近のガラス基板の大型化及び搬送速度の高速化に伴い、ガラス基板上の洗浄液をガラス基板の端から落とす液量が増えるため、１本のエアーナイフでガラス基板上の洗浄液を完全に取り除くことが難しくなっており、結果として乾燥ムラになることがある。

また、ガラス基板表面全体に洗浄液がのっている状態でエアーナイフにより、洗浄液を除去しようとすると、エアーナイフで洗浄液が除去された部分と、まだ除去されていない部分の段差により、エアーナイフからの気流が変わり、境目の洗浄液が飛散するために、乾燥ムラが発生することがある。

近年、ガラス基板を用いた生産品のコスト低減要求が厳しく、生産品のアウトプットを増やすべく、ガラス基板の搬送速度は上がる一方で、ガラス基板洗浄後の洗浄液をエアーナイフにて、いかに効率よく除去し、乾燥ムラのない大型のガラス基板を提供するかが当面の課題となっている。
特開平１０−２１１４７３号公報

本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、ガラス基板を洗浄した後ガラス基板を水平に搬送しながらガラス基板上の洗浄液をエアーナイフで除去する際、ガラス基板上の洗浄液の液切れ性を良くし、乾燥ムラを発生させないガラス基板洗浄液除去ユニットを具備するガラス基板洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、ガラス基板６１を薬液、純水等の洗浄液で洗浄するガラス基板洗浄ユニット８０と、前記ガラス基板洗浄ユニット８０で洗浄したガラス基板６１を水平に搬送しながらガラス基板６１上の洗浄液をエアーナイフ２０で除去するガラス基板洗浄液除去ユニット１００と、からなるガラス基板洗浄装置であって、
前記ガラス基板洗浄液除去ユニット１００は、少なくともガラス基板搬送機構１０と、薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するためのエアーナイフ２０と、前記エアーナイフ２０の一方の側に連結された駆動機構３０ａと、前記エアーナイフ２０の他方の側に連結された移動機構３０ｂと、前記ガラス基板６１の位置を検出する位置検出機構４０ａ、４０ｂと、エアーナイフ２０の移動制御及び全体の制御を行う制御手段５０と、から構成されていることを特徴とするガラス基板洗浄装置としたものである。

また、請求項２においては、前記エアーナイフ２０は、前記ガラス基板６１の搬送方向、もしくは、搬送方向と逆方向に移動できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置としたものである。

また、請求項３においては、前記位置検出機構４０ａにて前記ガラス基板６１の位置を検出し、前記ガラス基板６１の位置によって前記エアーナイフ２０の移動速度を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板洗浄装置としたものである。

また、請求項４においては、前記位置検出機構４０ａにて前記ガラス基板６１の位置を検出し、前記ガラス基板６１の位置によって前記エアーナイフ２０のエアーノズル２１から吹き出す風量（風圧）を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガラス基板洗浄装置としたものである。

本発明のガラス基板洗浄装置に組み込まれたガラス基板洗浄液除去ユニットのエアーナイフは、単独で各種移動速度とエアーノズルからのエアー吹き付け風量（風圧）が設定できるので、ガラス基板の搬送速度に関係なく、ガラス基板とエアーナイフの相対速度を所望の値に設定でき、ガラス基板上の洗浄液の液切れムラが発生しない最適の洗浄液除去条件を設定することが可能となり、乾燥ムラのない洗浄ガラス基板を得ることができる。
また、ガラス基板の位置によって、エアーナイフの移動速度及びエアーノズルからのエアー吹き付け風量（風圧）を変えることができるため、ガラス基板上の洗浄液の液切れムラが発生しない最適の洗浄液除去条件を設定することができ、乾燥ムラのない洗浄ガラス基板を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明のガラス基板洗浄装置の一実施例を示す模式構成図である。
請求項１に係る本発明のガラス基板洗浄装置２００は、ガラス基板６１を薬液、純水等の洗浄液で洗浄するガラス基板洗浄ユニット８０と、ガラス基板洗浄ユニット８０で洗浄したガラス基板６１を水平に搬送しながらガラス基板６１上の洗浄液をエアーナイフ２０で除去するガラス基板洗浄液除去ユニット１００と、からなり、ガラス基板洗浄液除去ユニット１００は、少なくともガラス基板搬送機構１０と、薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するためのエアーナイフ２０と、エアーナイフ２０の一方の側に連結された駆動機構３０ａと、エアーナイフ２０の他方の側に連結された移動機構３０ｂと、ガラス基板６１の位置を検出する位置検出機構４０ａ、４０ｂと、エアーナイフ２０の移動制御及び全体の制御を行う制御手段５０と、から構成されている。

ガラス基板洗浄ユニット８０は、一般にガラス基板６１の洗浄に使用される薬液浸漬法、薬液スプレー洗浄等の洗浄方法が使用でき、最終的に洗浄されたガラス基板６１が搬送機構１０上を搬送されるようになっていればよい。

ガラス基板搬送機構１０は、ガラス基板６１を水平に搬送する機構で、一般に使用されているベルトコンベア搬送機構、コロコンベア水平搬送機構等が使用でき、コロコンベア水平搬送機構が好適である。

薬液、純水等の洗浄液をエアー吹き付けで除去するためのエアーナイフ２０は、図２に示すように、エアーナイフ２０のエアー供給管２２から供給されたエアーをエアーノズル２１でガラス基板６１に所定角度で吹き付けて、ガラス基板洗浄ユニット８０で洗浄されたガラス基板６１上の薬液、純水等の処理液を除去するものである。

エアーナイフ２０は、エアーナイフ２０の一方の側に前記エアーナイフ２０を駆動するための駆動機構３０ａと、エアーナイフ２０の他方の側に前記エアーナイフ２０を移動するための移動機構３０ｂとを備えており、駆動機構３０ａ及び移動機構３０ｂはガイドレール３１上を移動する。

エアーナイフ２０の一方の側に連結された駆動機構３０ａは、ステッピングモーター等で駆動される回転ローラー（例えば、ゴムローラー）が使用でき、回転ローラーがガイドレール３１上を回転することにより駆動機構３０ａに連結されたエアーナイフ２０を移動させることができる。
また、ガイドレール３１として、ボールネジを使用し、駆動機構３０ａを嵌め合い構造にすることにより、ボールネジを回転することにより駆動機構３０ａに連結されたエアーナイフ２０を移動させることもできる。

エアーナイフ２０の他方の側に連結された移動機構３０ｂは、エアーナイフ２０の一方の側に連結された駆動機構３０ａが駆動するため、特に駆動機構のない回転ローラーがガイドレール３１上を移動するだけでよい。
また、駆動機構３０ａと同じ駆動機構を設けて、駆動機構３０ａと同期して動かしてもよい。

位置検出機構４０ａ、４０ｂは、ガラス基板６１の位置を検出するもので、ガラス基板６１の端部が位置検出機構４０ａにて検出されると、エアーナイフ２０のエアー供給管２２から供給されたエアーをエアーノズル２１でガラス基板６１に所定角度で吹き付ける動作が開始され、ガラス基板６１上の薬液、純水等の除去が開始される。
また、位置検出機構４０ａは、エアーナイフ２０のガラス基板６１上での位置関係も把握できることから、後記するガラス基板６１上の各位置でのエアーナイフ２０の速度調整、エアーナイフ２０のエアーノズル２１からの風量（風圧）調整のタイミング用として利用される。
位置検出機構４０ａ、４０ｂとしては、光、レーザー等を用いたセンサーが使用できる。

制御手段５０は、制御用のコンピュータ、キーボード及びディスプレイ等から構成されており、ガラス基板６１上の各位置でのエアーナイフ２０の移動速度調整、エアーナイフ２０のエアーノズル２１からの風量（風圧）調整、ガラス基板洗浄ユニット８０、ガラス基板洗浄液除去ユニット１００及びガラス基板洗浄装置全体の制御を行うためのものである。

請求項２に係る発明は、ガラス基板洗浄液除去ユニット１００を構成する薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するためのエアーナイフ２０が、ガラス基板６１の搬送方向、もしくは、搬送方向と逆方向に移動できるようになっていることが特徴である。
これは、ガラス基板６１の搬送速度に関係なく、ガラス基板６１とエアーナイフ２０との相対速度を所望の値に設定できるため、ガラス基板上の洗浄液の液切れムラが発生しない最適の洗浄液除去条件を設定することが可能となる。
ここで、エアーナイフ２０をガラス基板６１の搬送方向と同じ方向に移動すれば、ガラス基板６１とエアーナイフ２０の相対速度は、ガラス基板６１の搬送速度よりも減速される。
これに対し、エアーナイフ２０をガラス基板６１の搬送方向と逆方向に移動すれば、ガラス基板６１とエアーナイフ２０の相対速度は、ガラス基板６１の搬送速度よりも加速される。

請求項３に係る発明は、位置検出機構４０ａにてガラス基板６１の位置を検出し、ガラス基板６１上のエアーナイフ２０の位置によってエアーナイフ２０の移動速度を調整できるようにしたものである。
これは、ガラス基板６１の搬送速度は、プロセスによって決定されるため、エアーナイフ２０でガラス基板６１上の薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するための最適条件になっているとは限らない。
そこで、エアーナイフ２０の移動速度をガラス基板６１上の各位置で調整できるようにしたものである。
ガラス基板６１上でのエアーナイフ２０の移動速度は、ガラス基板サイズ、洗浄条件等によって最適の条件が予め設定されており、制御手段５０にてプログラム化されている。

請求項４に係る発明は、位置検出機構４０ａにてガラス基板６１の位置を検出し、ガラス基板６１に対するエアーナイフ２０の位置によってエアーナイフ２０のエアーノズル２１からのエアー吹き出し風量（風圧）を調整できるようにしたものである。
これは、エアーナイフ２０のエアーノズル２１からのエアー吹き出し風量（風圧）は、エアーナイフ２０でガラス基板６１上の薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するための最適条件になっているとは限らない。
そこで、エアーナイフ２０のエアーノズル２１からのエアー吹き出し風量（風圧）をガラス基板６１上の各位置で調整できるようにしたものである。
ガラス基板６１上でのエアーナイフ２０のエアーノズル２１からのエアー吹き出し風量（風圧）は、ガラス基板サイズ、洗浄条件等によって最適の条件が予め設定されており、制御手段５０にてプログラム化されている。

上記本発明のガラス基板洗浄装置を用いたガラス基板６１上の洗浄液をエアーナイフ２
０で除去するガラス基板洗浄液除去方法について説明する。
まず、ガラス基板洗浄ユニット８０にて、ガラス基板６１を硫酸等の薬液で浸漬洗浄した後、純水でスプレー洗浄してコロコンベアからなる搬送機構１０にて純水がのっかったガラス基板６１を搬送する。

次に、ガラス基板６１の端部が位置検出機構４０ａに検出されると、制御手段５０にて、エアーナイフ２０の移動とエアーナイフ２０のエアーノズル２１からのエアー吹き出しが開始され、ガラス基板６１上の純水の除去作業が開始される。
ここで、エアーナイフ２０のガラス基板６１の位置に対する移動速度と、エアーノズル２１からのエアー吹き出し風量（風圧）とは予めプログラム化されているので、エアーナイフ２０に連結された駆動機構３０ａにて速度調整が、エアーナイフ２０に連結されたエアー配管にてエアーノズル２１からのエアー吹き出し風量（風圧）調整が、それぞれ制御手段５０にて行われる。
エアーノズル２１からのエアー吹き出し開始時期は、位置検出機構４０ａの取り付け位置等により適宜調整する。

さらに、ガラス基板６１に対するエアーナイフ２０の取り付け角度は、一般的には４５度であるが、ガラス基板６１サイズ及びエアーナイフ２０のエアーノズル形状によって適宜設定することができる。
また、ガラス基板６１とエアーナイフ２０のエアーノズル２１との間隔は、ガラス基板６１サイズ及びエアーナイフ２０のエアーノズル形状によって適宜設定することができる。

次に、ガラス基板６１の端部が位置検出機構４０ｂに検出されると、制御手段５０にて、エアーナイフ２０のエアーノズル２１からのエアー吹き出しとエアーナイフ２０の移動を停止し、エアーナイフ２０は原点位置に即座に戻され、ガラス基板洗浄ユニット２０によるガラス基板６１上の純水の除去作業が終了する。

上記工程を順次繰り返すことにより、ガラス基板６１の洗浄、薬液、純水等の洗浄液の除去作業を連続して行うことができる。
本発明のガラス基板洗浄装置に組み込まれたガラス基板洗浄液除去ユニットのエアーナイフ２０は、単独で各種移動速度とエアーノズルからのエアー吹き付け風量（風圧）が設定できるので、ガラス基板の搬送速度に関係なく、ガラス基板とエアーナイフの相対速度を所望の値に設定でき、ガラス基板上の洗浄液の液切れムラが発生しない最適の洗浄液除去条件を設定することが可能となり、乾燥ムラのない洗浄ガラス基板を得ることができる。
また、ガラス基板の位置によって、エアーナイフの移動速度及びエアーノズルからのエアー吹き付け風量（風圧）を変えることができるため、ガラス基板上の洗浄液の液切れムラが発生しない最適の洗浄液除去条件を設定することができ、乾燥ムラのない洗浄ガラス基板を得ることができる。

本発明のガラス基板洗浄装置の一実施例を示す模式平面図である。 エアーナイフ２０の構造の一例を示す模式構成図である。 ガラス基板洗浄後の洗浄液をエアーナイフで除去する処理装置の一例を示す模式平面図である。

符号の説明

１０、１１０……搬送機構
２０、１２０……エアーナイフ
２１……エアーノズル
２２……エアー配管
３０ａ……駆動機構
３０ｂ……移動機構
３１……ガイドレール
４０ａ、４０ｂ……位置検出機構
５０……制御手段
８０……ガラス基板洗浄ユニット
１００……ガラス基板洗浄液除去ユニット
２００……ガラス基板洗浄装置

Claims (4)

1. ガラス基板（６１）を薬液、純水等の洗浄液で洗浄するガラス基板洗浄ユニット（８０）と、前記ガラス基板洗浄ユニット（８０）で洗浄したガラス基板（６１）を水平に搬送しながらガラス基板（６１）上の洗浄液をエアーナイフ（２０）で除去するガラス基板洗浄液除去ユニット（１００）と、からなるガラス基板洗浄装置であって、
   前記ガラス基板洗浄液除去ユニット（１００）は、少なくともガラス基板搬送機構（１０）と、薬液、純水等の洗浄液をエアーで除去するためのエアーナイフ（２０）と、前記エアーナイフ（２０）の一方の側に連結された駆動機構（３０ａ）と、前記エアーナイフ（２０）の他方の側に連結された移動機構（３０ｂ）と、前記ガラス基板の位置を検出する位置検出機構（４０ａ、４０ｂ）と、エアーナイフ（２０）の移動制御及び全体の制御を行う制御手段（５０）と、から構成されていることを特徴とするガラス基板洗浄装置。
2. 前記エアーナイフ（２０）は、前記ガラス基板（６１）の搬送方向、もしくは、搬送方向と逆方向に移動できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板洗浄装置。
3. 記位置検出機構（４０ａ）にて前記ガラス基板（６１）の位置を検出し、前記ガラス基板（６１）の位置によって前記エアーナイフ（２０）の移動速度を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板洗浄装置。
4. 記位置検出機構（４０ａ）にて前記ガラス基板（６１）の位置を検出し、前記ガラス基板（６１）の位置によって前記エアーナイフ（２０）のエアーノズル（２１）から吹き出す風量（風圧）を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガラス基板洗浄装置。