JP2013204012A - ガラス板の洗浄液、洗浄方法および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】荷重を受けてガラス板の表面に付着した粘着異物や、時間経過により変質した粘着異物を効果的に除去する。
【解決手段】洗浄剤を水で希釈した希釈液に、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７から選択される１種以上のアルカリ成分を１％以上の濃度で加える。また、ガラス板を前記洗浄剤に浸漬させ洗浄して、それに付着した異物を除去する洗浄工程を有する。さらに、ガラス板と紙を交互に積層させえた積層体から、ガラス板を取り出す工程と、上記洗浄方法によりガラス板を洗浄する工程とを有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、ガラス板の洗浄液、洗浄方法および製造方法に関する。

液晶表示装置用ディスプレイ等のＦＰＤ（Flat Panel Display）に用いられるガラス基板は、半導体プロセスにより、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子等の半導体素子を形成するため、塵や汚れが付いておらず洗浄度が高いことが求められている。

ガラス基板の製造工程では、薄板状で帯状のガラスシートが所定の長さに切断された後、素板ガラスとして積層されて保管される。この後、素板ガラスは、所定のサイズにダイヤモンドカッターあるいはレーザ光により切り込み線（スクライブ線）が入れられ、切り込み線に沿って折り曲げられることにより切断され、製品サイズのガラス基板が得られる。また、素板ガラスまたはガラス基板は、レーザ光などの熱応力により切断される場合もある。ガラス基板は、端面の研削および研磨等の加工が施される。以下では、素板ガラスおよび製品サイズのガラス基板を総称してガラス板という。

例えば国際公開ＷＯ２００９／００８４１３号公報に記載されているように、ＦＰＤ用のガラス板の製造、保管、運搬中に、ガラス板の表面にキズや汚染が発生することを抑制するために、ガラス板の間に紙を挟みこむことが行われている。しかし、ガラス板の間に挟み込む紙の材質によっては、紙に含まれる成分がガラス板の表面に付着して、ガラス板の表面を汚染する場合がある。

また、ガラス板の切断時には、ガラス板の切断された端面から数μｍ〜数１００μｍの大きさのガラス微小片が塵となって飛散し、塵としてガラス板の表面に付着する。
このため、ガラス板を梱包して出荷する前に、ガラス板が所定の製品の出荷規格を満たすように、ガラス板を洗浄する。ガラス板を洗浄する工程においては、例えば特願２００７−１３１８１９号公報に記載されているようなアルカリ成分を含む洗浄剤が用いられている。

国際公開ＷＯ２００９／００８４１３号公報 特願２００７−１３１８１９号公報

しかし、ガラス板の間に挟みこむ紙として再生紙を用いた場合、再生紙に含まれるインクや樹脂成分等に由来する粘着性を有する粘着異物がガラス基板に付着する場合がある。
ＦＰＤ用のガラス板は、例えば国際公開ＷＯ２００９／００８４１３号公報に記載されているように、ガラス板を傾けた状態で積載するパレットに、再生紙とガラス板とを交互に積層させて積載する。この場合、先に積み込んだガラス板には、後に積み込んだガラス板の荷重がかかる。

パレットに先に積み込んだガラス板に付着した上記の粘着異物は、上記の荷重を受けてガラス板に押し付けられ、パレットに後に積み込んだガラス板に付着した異物よりも、ガラス板により強固に付着する傾向がある。上記の荷重を受けてガラス板に付着した上記の粘着異物は、従来の洗浄剤の希釈液では除去が困難になる。

また、上記の粘着異物は、ガラス板を例えば数週間から数ヶ月以上の長期間に亘って保管した場合に、時間の経過により変質して粘着性を増し、あるいは固化し、従来の洗浄剤の希釈液では除去が困難になる。

そこで、本発明は、荷重を受けてガラス板の表面に付着した粘着異物や、時間の経過により変質した粘着異物を効果的に除去することができる、ガラス板の洗浄方法、製造方法および洗浄液の製造方法を提供する。

本発明の一態様であるガラス板の洗浄液は、洗浄剤を水で希釈した希釈液に、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７から選択される１種以上のアルカリ成分を１％以上の濃度で加えたガラス板の洗浄液である。
また、本発明の別の態様であるガラス板の洗浄方法は、上記のガラス板の洗浄液を用い、ガラス板を前記洗浄液に浸漬させて洗浄して、前記ガラス板に付着した異物を除去する洗浄工程を有することを特徴とする。
また、本発明の別の態様であるガラス板の製造方法は：ガラス板と紙とを交互に積層させた積層体から前記ガラス板を取り出す工程と；上記の洗浄方法により前記ガラス板を洗浄する工程と；を有する。

本発明によれば、荷重を受けてガラス板の表面に付着した粘着異物や、時間の経過により変質した粘着異物を効果的に除去することができる。

本実施形態のガラス基板の製造工程の一例を示す図である。 ガラス板を積載するパレットの模式図である。 洗浄工程の一例を示す図である。 枚葉洗浄システムの模式図である。 バッチ洗浄システムにおける液槽およびカセットの模式図である。

以下、本発明のガラス板の製造方法について本実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態で製造されるガラス板は、液晶表示装置用ディスプレイに用いるガラス基板であり、例えば厚さが０．５〜０．７ｍｍであり、２２００ｍｍ×２５００ｍｍ（縦×横）のサイズの薄板である。

なお、本実施形態で製造されるガラス板は、上記に限定されず、携帯電話機などの電子機器の表示画面に用いられるカバーガラスや、プラズマ・ディスプレイ・パネル、有機エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）などのフラットパネルディスプレイ（Flat Panel Display:ＦＰＤ）に用いられる板状ガラスであってもよい。

本実施形態で製造されるガラス板は、特に限定されないが、例えば、以下の組成比率のガラス板に適用され得る。例えば、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫのいずれの成分も含有されていないか、あるいは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫのいずれか少なくとも１つの成分が含有されているとしても、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫの内含有する成分の合計量が、０．５質量％以下であるガラス組成を有することが好ましい。ガラス組成は、以下に示すものが好適に例示される。
（ａ）ＳｉＯ_２:５０〜７０質量％、
（ｂ）Ｂ_２Ｏ_３:５〜１８質量％、
（ｃ）Ａｌ_２Ｏ_３:１０〜２５質量％、
（ｄ）ＭｇＯ:０〜１０質量％、
（ｅ）ＣａＯ:０〜２０質量％、
（ｆ）ＳｒＯ:０〜２０質量％、
（ｇ）ＢａＯ:０〜１０質量％、
（ｈ）ＲＯ:５〜２０質量％（ただしＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種であり、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのうち含有する成分の合計）、
（ｉ）Ｒ’_２Ｏ:０．０５質量％を超え０．５質量％以下（ただしＲ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種であり、Ｒ’_２ＯはＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏのうち含有する成分の合計）、
（ｊ）酸化錫と、酸化鉄および酸化セリウムなどから選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を合計で０．０５〜１．５質量％。
なお、上記（ｉ），（ｊ）の組成は必須ではないが、（ｉ），（ｊ）の組成を含むことが好ましい。上記のガラスには、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３およびＰｂＯを実質的に含まず、ＳｎＯ₂が含まれている。
また、本実施形態のガラス板に用いるガラスは、（ｉ）のＲ’_２Ｏの含有が実質的に０質量％である無アルカリガラスであっても構わない。すなわち、本実施形態のガラス板に用いるガラスは、（ｉ）の組成を含むアルカリ微量含有ガラスまたは無アルカリガラスである。

図１は、本実施形態のガラス板の製造方法の流れを示すフローチャートである。
図１に示すように、熔融されたガラスが、例えばダウンドロー法あるいはフロート法により、所定の厚さの帯状ガラスであるガラスシートに成形される（ステップＳ１）。
次に、成形されたガラスシートがスクライブおよび切断され、所定のサイズの素板ガラスが得られる（ステップＳ２）。得られた素板ガラスは、素板ガラスを保護する紙と交互に積層された積層体として、素板ガラスを収容して搬送するためのパレットに積載される（ステップＳ３）。

素板ガラスは切断工程に搬送され、ガラス板と紙とを交互に積層した積層体から素板ガラスが取り出される。取り出された素板ガラスはスクライブおよび切断され、製品サイズのガラス基板が得られる（ステップＳ４）。得られたガラス基板には、端面の研削、研磨およびコーナカットを含む端面加工が行われる（ステップＳ５）。上記スクライブでは、ダイヤモンドカッター等を用いて、ガラスに微小のスジ状の傷である切り込み線（スクライブ線）が形成される。素板ガラスおよび製品サイズのガラス基板を含むガラス板の切断は、スクライブ線に沿って機械あるいはマニュアルにより切断される。あるいは、レーザ光によるスクライブおよび熱衝撃によりガラス板を切断することもできる。

この後、ガラス基板の洗浄が行われる（ステップＳ６）。洗浄されたガラス板はキズ、塵、汚れあるいは光学欠陥を含む傷が無いか、光学的検査が行われる（ステップＳ７）。検査により品質の適合したガラス板は、ガラス板を保護する紙と交互に積層された積層体としてパレットに積載されて梱包される（ステップＳ８）。梱包されたガラス板は納入先業者に出荷される（ステップＳ９）。出荷されるガラス板に挟みこまれてガラス板の表面を保護する紙は、ガラス板の表面の汚染を防止する観点から、再生紙を含まないパルプ紙が用いられる。

なお、素板ガラスは、パレットへの積載（ステップＳ３）および梱包が行われた後、例えば、数週間から数ヶ月以上の長期間に亘って輸送および保管される場合がある（ステップＳ１０）。保管される素板ガラスの間に挟みこまれて素板ガラスの表面を保護する紙は、コストおよび環境保護の観点から再生紙が用いられる。このように長期間に亘って保管された素板ガラスは、その後、上記と同様に切断（ステップＳ４）から梱包（ステップＳ８）までの工程を経て、出荷される（ステップＳ９）。

また、ガラス基板は、梱包（ステップＳ８）が行われた後、例えば、数週間から数ヶ月以上の長期間に亘って輸送および保管される場合がある（ステップＳ１０）。保管されるガラス基板の間に挟みこまれてガラス基板の表面を保護する紙は、コストおよび環境保護の観点から再生紙が用いられる。このように長期間に亘って保管されたガラス基板は、素板ガラスと同様に切断（ステップＳ４）から梱包（ステップＳ８）までの工程を経て、出荷（ステップＳ９）される。

図２は、パレットに積載されたガラス板を模式的に示す図である。図２に示すように、素板ガラスおよびガラス基板を含むガラス板Ｇは、パレット１００の積載部に斜めに立て掛けられた状態で、紙Ｐと交互に積層される。これによりガラス板Ｇの間には、紙Ｐが挟みこまれた状態になる。このような状態では、パレット１００の積載部に先に積載されたガラス板Ｇに、後から積載されたガラス板Ｇの荷重がかかる。そのため、先に積載されたガラス板Ｇほど、紙Ｐをガラス板Ｇに押し付ける荷重が大きくなる。

紙Ｐが再生紙である場合には、再生紙に含まれる例えばインクなどの樹脂成分に由来する粘着性を有する粘着異物が、ガラス板Ｇの表裏面に付着する場合がある。そのため、上記のような荷重がかかると、先に積載されたガラス板Ｇほど、粘着異物が大きな荷重を受けて、ガラス板Ｇの表面に強固に付着する傾向がある。このような荷重を受けてガラス板Ｇに付着した異物は、従来の洗浄剤を希釈した希釈液を用いた洗浄によっては、十分に除去することができない。

また、上記のような粘着異物が付着したガラス板Ｇが、図１に示すように長期の保管（ステップ１０）を経て洗浄される場合には、上記の粘着異物が時間の経過により変質して、粘着性を増し、あるいは固化し、従来の洗浄剤を希釈した希釈液を用いた洗浄によっては、十分に除去することができない。

ガラス板Ｇのスクライブと切断（ステップＳ２，Ｓ４）、およびガラス板Ｇの端面加工（ステップＳ５）等の機械加工により、ガラスの微小片が発生し、ガラス板Ｇの表面に塵となって付着する。あるいは、上記機械加工時に、工具や治具等に付着した汚れがガラス板Ｇの表面に付着する場合もある。

以上のようなガラス板Ｇの表面に付着した塵、汚れ、粘着異物などを除去するために、ガラス基板の洗浄（Ｓ５）が行われる。特に、液晶表示装置用ディスプレイに用いられるガラス基板は、表面に半導体素子を形成するため、高い洗浄度が求められる。

以下、本実施形態の洗浄工程について、より詳細に説明する。
図３は、本実施形態の洗浄工程の例を説明するフローチャートである。
まず、図３に示す希釈液を生成する工程（Ｓ６１）において、ガラス基板用の洗浄剤を水によって希釈して希釈液を生成する。ガラス基板用の洗浄剤としては、無機アルカリ系の洗浄剤、例えば、パーカーコーポレーション社製のＰＫ−ＬＣＧシリーズ、あるいは横浜油脂工業株式会社製のセミクリーンシリーズなどを用いることができる。これらの洗浄剤を用いる場合、洗浄剤を例えば１ｗｔ％から５ｗｔ％の範囲の濃度になるように水で希釈して希釈液を生成する。

洗浄剤を希釈する水は、イオン交換処理、ＥＤＩ（Electrodeionization）処理、逆浸透膜によるフィルタ処理、及び脱炭酸ガス装置を通した脱炭酸ガス処理を施した純水または超純水であることが、ガラス基板の表面を清浄に保つ点で好ましい。溶解性異物の除去には、さらに活性炭を通すことが好ましい。具体的には、フィルタを用いて微粒子等の異物を水から除去し、この後、活性炭を透過させて有機物を除去した後、イオン交換処理、ＥＤＩ（Electrodeionization）処理、逆浸透膜によるフィルタ処理、及び脱炭酸ガス装置を通した脱炭酸ガス処理を施すことが好ましい。

イオン交換処理では、水に含まれるイオン性物質、例えば、塩素イオンやナトリウムイオン等を、イオン交換樹脂膜を用いて水から除去する。ＥＤＩ処理では、イオン交換樹脂膜を用い、かつ電極に電位を与えて形成された電位勾配を利用して、水からイオン性物質をより精度良く除去する。さらに、逆浸透膜（ＲＯ膜）によるフィルタ処理では、イオン性物質、塩類、あるいは有機物を水から除去する。さらに、脱炭酸ガス処理では、脱炭酸ガス装置を用いて炭酸ガスを水から除去する。

上記のように洗浄剤を水で希釈して生成した希釈液のアルカリ成分の濃度は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度に換算して、例えば、０．０２ｗｔ％から０．１５ｗｔ％程度になる。
図３に示すように、本実施形態では、この希釈液に、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７から選択される１種以上のアルカリ成分を濃度の合計が１ｗｔ％以上になるように添加して洗浄液を生成する（Ｓ６２）。上記のアルカリ成分は、その他のアルカリ成分と比較して、ガラスのエッチング性が高く、かつ溶解性に優れている。特に、エッチング性と溶解性、およびガラス基板に形成される薄膜トランジスタに対する悪影響を防止する観点から、上記のアルカリ成分としてＫＯＨを単独で用いることが好ましい。ＫＯＨおよびＮａＯＨは、その他のアルカリ成分と比較して、排水処理の点で有利である。

本実施形態では、洗浄剤を水で希釈しただけの希釈液と、その希釈液に上記アルカリ成分を添加した洗浄液とを明確に区別している。なお、希釈液への上記アルカリ成分の添加は、洗浄剤の水による希釈と同時にまたは並行して行うことができる。

なお、本実施形態の洗浄液の上記アルカリ成分の濃度の合計は、できるだけ高い方が、粘着異物を除去する洗浄力の点で好ましい。しかし、上記アルカリ成分の濃度が高くなりすぎると、装置を腐食させたり、洗浄液中で結晶が生成されたりするなどの問題がある。そのため、洗浄液の上記アルカリ成分の濃度の合計は１０ｗｔ％を超えないことが好ましい。また、洗浄液の取り扱いを容易にして装置に負担をかけないために、洗浄液の上記アルカリ成分の濃度の合計が５ｗｔ％を超えないことがより好ましい。
上記のように生成した洗浄液は、図３に示すブラシ洗浄（Ｓ６３）およびスポンジ洗浄（Ｓ６４）を含むガラス板Ｇの枚葉洗浄において用いられる。

以下、本実施形態の枚葉洗浄に用いられる洗浄システムについて説明する。
図４（ａ），（ｂ）は、枚葉洗浄を行う一ラインの枚葉洗浄システム１０の概略を示す図であり、図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）は、側面図である。図４（ａ），（ｂ）において、ガラス板Ｇを搬送する搬送装置の図示は省略している。

枚葉洗浄システム１０は、図４（ａ）に示すように、ブラシユニット１２と、スポンジユニット１４と、シャワーユニット１６と、を備えている。これらの装置は、ガラス板Ｇの搬送方向の上流側からこの順番に配置されている。また、枚葉洗浄システム１０は、図４（ｂ）に示すように、洗浄液タンク１８と、純水タンク２０とを備えている。

洗浄液タンク１８は、ガラス基板用の洗浄剤の希釈液にＫＯＨを所定の濃度で添加することで生成した上記の洗浄液を、所定の温度に保温した状態で貯留する。本実施形態では、洗浄液タンク１８は、洗浄液の温度を調節する例えばヒーターなどの温度調節手段を備え、洗浄液を５０℃から８０℃の範囲の一定の温度に加熱して保温する。

ノズル１８ａ，１８ｂは、洗浄液タンク１８から供給される洗浄液を、ブラシユニット１２内のガラス板Ｇの表裏面に噴射して供給するように設けられている。ノズル１８ｃ，１８ｄは、洗浄液タンク１８から供給される洗浄液を、スポンジユニット１４内のガラス板Ｇの表裏面に噴射して供給するように設けられている。

純水タンク２０は、上記のように生成した純水または超純水を貯留する。
ノズル２０ａ，２０ｂは、純水タンク２０から供給される純水または超純水を、シャワーユニット１６内のガラス板Ｇの表裏面に噴射して供給するように設けられている。

ブラシユニット１２は、洗浄ブラシ列１２ａ，１２ｂを備えている。

洗浄ブラシ列１２ａ，１２ｂは、ガラス板Ｇの搬送方向において異なる位置、すなわち上流側の位置と下流側の位置に配置されている。洗浄ブラシ列１２ａ，１２ｂは、それぞれガラス板Ｇの表裏面を洗浄可能に上下に配置され、ガラス板Ｇを間に挟み込んで洗浄するように設けられている。

洗浄ブラシ列１２ａ，１２ｂは、それぞれガラス板Ｇの搬送方向を横切る方向に複数の洗浄ブラシを備えている。ブラシユニット１２は、洗浄ブラシを回転させることにより、ガラス板Ｇの表裏面を洗浄する。図示の例では、洗浄ブラシ列１２ａ，１２ｂは２列が設けられているが、３列以上が設けられてもよく、１列のみが設けられていてもよい。

スポンジユニット１４は、洗浄スポンジ列１４ａ，１４ｂを備えている。

洗浄スポンジ列１４ａ，１４ｂは、ガラス板Ｇの搬送方向において異なる位置、すなわち上流側の位置と下流側の位置に配置されている。洗浄スポンジ列１４ａ，１４ｂは、それぞれガラス板Ｇの表裏面を洗浄可能に上下に配置され、ガラス板Ｇを間に挟み込んで洗浄するように設けられている。

洗浄スポンジ列１４ａ，１４ｂは、それぞれガラス板Ｇの搬送方向を横切る方向に複数の洗浄スポンジを備えている。スポンジユニット１４は、洗浄スポンジを回転させることにより、ガラス板Ｇの表裏面を洗浄する。図示の例では、洗浄スポンジ列１４ａ，１４ｂは２列が設けられているが、３列以上が設けられてもよく、１列のみが設けられていてもよい。

次に、枚葉洗浄システム１０におけるガラス板Ｇの洗浄の流れについて説明する。
洗浄液は、洗浄液タンク１８において、ヒーター等の温度調節手段により５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の範囲の所定の温度に保温される。

ブラシユニット１２では、図３に示すブラシ洗浄（Ｓ６３）が行われる。
洗浄液タンク１８から供給された洗浄液はノズル１８ａ，１８ｃから噴射され、搬送装置によってブラシユニット１２内に搬送されたガラス板Ｇの表裏面に供給される。ガラス板Ｇの表裏面に供給される洗浄液は、例えば５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の範囲の所定の温度に加熱されている。

ガラス板Ｇは、ブラシユニット１２において、表裏面に例えば５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の範囲の所定の温度の洗浄液が存在する状態で、表裏面が洗浄ブラシ列１２ａ，１２ｂの複数の洗浄ブラシによって洗浄される。その後、ガラス板Ｇは、搬送装置によってスポンジユニット１４に搬送される。

スポンジユニット１４では、図３に示すスポンジ洗浄（Ｓ６４）が行われる。
洗浄液タンク１８から供給された洗浄液はノズル１８ｃ，１８ｄから噴射され、搬送装置によってスポンジユニット１４内に搬送されたガラス板Ｇの表裏面に供給される。ガラス板Ｇの表裏面に供給される洗浄液は、例えば５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の範囲の所定の温度に加熱されている。

ガラス板Ｇは、スポンジユニット１４において、表裏面に例えば５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の所定の温度の洗浄液が存在する状態で、表裏面が洗浄スポンジ列１４ａ，１４ｂの複数の洗浄スポンジによって洗浄される。その後、ガラス板Ｇは、搬送装置によってシャワーユニット１６に搬送される。

純水タンク２０から供給された純水または超純水はノズル２０ａ，２０ｂから噴射され、搬送装置によってシャワーユニット１６内に搬送されたガラス板Ｇの表裏面に供給される。これにより、ガラス板Ｇが純水または超純水ですすがれて、洗浄液の成分が洗い流される。

シャワーユニット１６から搬出されたガラス板Ｇは、図３に示すバッチ洗浄（Ｓ６５）を行うバッチ洗浄システムに送られる。バッチ洗浄（Ｓ６５）では、複数枚のガラス板Ｇがカセットに収容されて、複数の液槽に、順次、浸漬されて洗浄される。
なお、枚葉洗浄システム１０の構成によっては、バッチ洗浄（Ｓ６５）を行わない場合もある。その場合、ガラス板Ｇはエアーナイフまたは加熱乾燥工程を経て乾燥され、図１に示す検査（Ｓ７）へと送られる。

図５は、バッチ洗浄システムにおける複数の液槽のうちの１つを概念的に示す断面図である。
バッチ洗浄システムは、図５に示す液槽３００を複数備えるとともに、複数のガラス板Ｇを収容したカセット２００を搬送する搬送機構を備えている。各液槽３００は、必要に応じて、ガラス板Ｇを液体Ｌに浸漬した状態で超音波により洗浄する超音波洗浄機構、および液体Ｌの温度を調節する温度調節機構を備えている。また、バッチ洗浄システムは、各液槽３００に液体Ｌを供給するタンクを備えている。

複数のガラス板Ｇを収容したカセット２００は、搬送設備によって搬送され、液槽３００に貯留された薬液、洗浄液、純水、超純水、または機能水などの液体Ｌに、順次、浸漬されて洗浄される。各液槽３００に貯留される薬液としては、例えば、フッ化水素（ＨＦ）の溶液を用いることができる。また、洗浄液、純水および超純水は、上記の枚葉洗浄で説明したものと同じものを用いることができる。機能水としては、例えば、アンモニア水素水を用いることができる。

バッチ洗浄システムにおいて、ガラス板Ｇが浸漬される液体Ｌの種類および順序は、適宜決定することができる。一例として、１番目に薬液、２番目に純水、３番目に洗浄液、４から６番目に純水、７番目に機能水、８番目に８０℃から９０℃の純水を用いて、ガラス板Ｇを洗浄することができる。

本実施形態においてバッチ洗浄に用いる洗浄液は、上記の枚葉洗浄で用いる洗浄液と同様、ガラス基板用の洗浄剤を水で１〜５ｗｔ％に希釈した希釈液に、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７から選択される１種以上のアルカリ成分を合計で１ｗｔ％以上の濃度で添加して生成する。また、洗浄液の温度は、例えば５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の範囲で用いることができる。
また、ガラス板Ｇが各液槽３００に浸漬される時間は、例えば、６０秒から１８０秒程度であり、より好ましくは、１００秒から１２０秒程度である。

次に、本実施形態のガラス板Ｇの洗浄方法の作用について説明する。
本実施形態では、上記のように、洗浄剤を水で希釈して生成した希釈液に、ＫＯＨ等のアルカリ成分を１％以上の濃度で加えて洗浄液を生成する。このように、洗浄剤の希釈液にＫＯＨ等のアルカリ成分を１ｗｔ％以上の濃度で添加して洗浄液を生成することで、ＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度が、従来の希釈液の７倍から５０倍程度の高い洗浄液が得られる。希釈液中の洗浄剤の濃度にもよるが、従来の希釈液のＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度は、例えば０．０２％から０．１５％程度である。

本実施形態のような高濃度のＫＯＨ等のアルカリ成分を含む洗浄液は、従来の洗浄剤を希釈した希釈液によっては得ることができなかった。その理由は、希釈液が１ｗｔ％以上の濃度のＫＯＨ等のアルカリ成分を含むようにするためには、洗浄剤のＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度を非常に高くする必要があり、そのような洗浄剤の製造や取り扱いは現実的ではないからである。例えば洗浄剤を水で５ｗｔ％の濃度に希釈したときに１ｗｔ％以上のＫＯＨ濃度の希釈液を得るためには、洗浄剤のＫＯＨ濃度を２０ｗｔ％以上にしなければならない。すなわち、本実施形態の洗浄液の製造方法によれば、ＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度が、従来になく高い洗浄液を得ることができる。

本実施形態では、ＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度が合計で１ｗｔ％以上の洗浄液を用いて、ガラス板Ｇを洗浄している。ＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度が合計で１ｗｔ％以上になると、ガラス板Ｇをパレットに積載した順序によらず、ガラス板Ｇの表面に付着した再生紙由来の粘着異物を除去することが可能になる。すなわち、本実施形態の洗浄液によれば、荷重を受けてガラス板Ｇの表面に付着した粘着異物、ガラス片、塵を含む異物の除去効果が得られる。

上記のように、洗浄剤の希釈液にＫＯＨ等のアルカリ成分を濃度が合計で１％以上になるように添加した洗浄液は、ＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度が従来の洗浄剤の希釈液よりも７倍から５０倍程度高くなる。これにより、本実施形態の洗浄液において、例えばＪＩＳ Ｋ０１０２に規定された酸消費量などを用いて規定されるアルカリ度が、従来の洗浄剤の希釈液よりも７倍から５０倍程度高くなる。したがって、洗浄液によるガラス板Ｇのエッチング性が従来の洗浄剤の希釈液よりも向上し、ガラス片、塵を含む異物のみならず、荷重を受けた状態でガラス板Ｇの表面に付着した粘着異物をガラス板Ｇの表面から剥離させて除去する効果が得られるようになる。

加えて、洗浄剤の希釈液にＫＯＨ等のアルカリ成分を添加することで得られる洗浄液の表面張力は、従来の希釈液よりも低くなる。すなわち、界面活性剤を含む洗浄剤の希釈液にＫＯＨ等のアルカリ成分を添加することで、ＫＯＨ等のアルカリ成分を単独で純水に添加する場合ではほとんど得られない、洗浄剤の表面張力を低下させる効果を得ることができる。これにより、洗浄剤が粘着異物とガラス板との間に従来よりも浸透しやすくなり、洗浄剤によるガラス板Ｇのエッチング性の向上との相乗効果により、粘着異物、ガラス片、塵を含むガラス板Ｇに付着した異物がより効果的に除去される。

さらに、洗浄剤の希釈液に添加するＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度を高くしていくことで、数週間から数ヶ月以上の長期に亘って保管されたガラス板の表面に付着した粘着異物の除去効果が高くなる。例えば、洗浄剤を純水で１〜５ｗｔ％に希釈した希釈液に、ＫＯＨ等のアルカリ成分を濃度が合計で２ｗｔ％以上になるように添加した洗浄液を用いることで、時間の経過により変質して硬化または粘着性を増した再生紙由来の粘着異物を、上記の相乗効果により除去する効果がより顕著になる。

なお、洗浄液のＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度はより高い方が粘着異物の除去効果は向上するが、洗浄装置への負担を低減し、洗浄液成分の結晶化を防止し、洗浄液の取り扱いを容易にする観点から、洗浄剤のＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度は合計で１０ｗｔ％以下であることが好ましく、５ｗｔ％以下であることがより好ましく、３ｗｔ％以下であることがさらに好ましい。

また、枚葉洗浄およびバッチ洗浄の少なくとも一方で、洗浄液の温度を例えば５０℃から８０℃、より好ましくは６０℃から８０℃、さらに好ましくは７０℃から８０℃の範囲で用いることで、粘着異物を軟化、膨張させることができる。この粘着異物の軟化、膨張効果と、上記希釈液へのＫＯＨ等のアルカリ成分の添加の効果との相乗効果により、ガラス板Ｇの表裏面に付着して荷重を受けた粘着異物や時間経過により変質した粘着異物を、より効果的に除去することができる。

以上説明したように、本実施形態のガラス板Ｇの洗浄方法および洗浄液の製造方法によれば、ガラス板Ｇに付着した種々の異物の除去効果が向上するだけでなく、荷重を受けてガラス板Ｇの表面に付着した再生紙由来の粘着異物や、時間の経過により変質した粘着異物を、ガラス板Ｇの表裏面から効果的に除去することができる。

以下、本発明を適用した実施例と、本発明を適用しない比較例とを説明する。
間に再生紙を挟みこんだ状態でパレットに積載されたガラス板をカセットに収容し、バッチ洗浄を行った。以下の表１の通り、第１の液槽、第２の液槽、第３の液槽において収容する液体の種類を変えて、ガラス板を洗浄した。なお、以下の説明においては、洗浄剤を水で希釈しただけの液体を希釈液と呼び、希釈液にＫＯＨ等のアルカリ成分を添加した液体を洗浄液と呼んで区別している。

すべての実施例と比較例において、横浜油脂工業株式会社製のセミクリーンＫＧを純水で２ｗｔ％に希釈して希釈液を得た。さらに、実施例では、希釈液にＫＯＨを濃度が１ｗｔ％になるように添加して洗浄液を得た。

洗浄したガラス板の表面の欠陥の数を、光学式自動検査器により計測した。比較例２においては、パレットに先に積載したガラス板ほど、欠陥数が増加する傾向が見られた。
これに対して、実施例１および実施例２においては、パレットにガラス板を積載した順序による欠陥数の増加は見られなかった。また、比較例１においても、パレットにガラス板を積載した順序による欠陥数の増加は見られなかった。
また、欠陥に含まれる異物の種類を分析したところ、再生紙に含まれる物質に由来する粘着異物の数は、実施例２が最も少なく、実施例１、比較例１の順で多くなり、比較例２が最も多かった。実施例１および２は、比較例１よりも高い粘着異物の除去効果が得られた。

次に、間に再生紙を挟みこんだ状態でパレットに積載されたガラス板を１ヶ月以上保管し、以下の表２に示す条件で枚葉洗浄とバッチ洗浄を行った。

表２に示すすべての実施例および比較例において、セミクリーンＫＧを純水で２ｗｔ％に希釈して希釈液を得た。さらに実施例において、希釈液にＫＯＨを濃度が２ｗｔ％になるように添加して洗浄液を得た。また、比較例４においては、バッチ洗浄に用いる希釈液のセミクリーンＫＧの濃度を４ｗｔ％とした。

欠陥の数を光学式自動検査器により測定したところ、実施例４が最も少なく、次いで実施例３が少なく、次いで比較例４が少なく、比較例３が最も多かった。
欠陥に含まれる異物の種類を分析したところ、粘着異物の数は、実施例３および４の方が比較例３および４よりも少なく、比較例４の方が比較例３よりも少なかった。

次に、間に再生紙を挟みこんだ状態でパレットに積載されたガラス板に対して、以下の表３に示すように、ガラス板の表裏面に供給する液体の種類と温度を変えて枚葉洗浄を行った。

欠陥の数を光学式自動検査器により測定したところ、欠陥の数は、実施例６が最も少なく、実施例５が比較例６よりも少なく、比較例５が最も多かった。
欠陥に含まれる異物の種類を分析したところ、同様に、実施例６が最も少なく、実施例５、比較例６の順で多くなり、比較例５が最も多かった。

以上の実施例１〜６において、希釈液に添加するアルカリ成分をＫＯＨから、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７に変えて、その他は上記実施例１〜６と同じ条件で実施例を得た。それぞれのアルカリ成分において得られた実施例を、上記比較例１〜６と比較した。その結果、上記のアルカリ成分を希釈液に添加した洗浄液を用いて洗浄を行った各実施例において、比較例よりも高い粘着異物の除去効果が確認できた。

また、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７のそれぞれを、希釈液に１ｗｔ％の濃度で加えた洗浄液を用いて粘着異物が付着したガラス板の枚葉洗浄を行い、ガラス板の純水に対する接触角を測定したところ、平均で約２．０°であった。また、同じ洗浄液を用いてそれぞれ粘着異物が付着したガラス板のバッチ洗浄を行い、ガラス板の純水に対する接触角を測定したところ平均で約２．０°であった。
一方、上記アルカリ成分を加えない希釈液を用いて粘着異物が付着したガラス板の枚葉洗浄を行い、ガラス板の純水に対する接触角を測定したところ、平均で約２．５°であった。また、同じ洗浄液を用いて粘着異物が付着したガラス板のバッチ洗浄を行い、ガラス板の純水に対する接触角を測定したところ平均で約２．５°であった。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、ガラス板としてＦＰＤ用のガラス板を用いて説明したが、本発明はＦＰＤ用のガラス板に限定されない。

１０ 枚葉洗浄システム
１２ ブラシユニット
１２ａ，１２ｂ 洗浄ブラシ列
１４ スポンジユニット
１４ａ，１４ｂ 洗浄スポンジ列
１６ シャワーユニット
１８ 洗浄液タンク
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ ノズル
２０ 純水タンク
２０ａ，２０ｂ ノズル
１００ パレット
２００ カセット
３００ 液槽
Ｇ ガラス板
Ｌ 液体
Ｐ 紙

Claims (8)

1. 洗浄剤を水で希釈した希釈液に、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＴＤＡ−４Ｎａ、ＥＴＤＡ−４Ｋ、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｋ_４Ｐ_２Ｏ_７から選択される１種以上のアルカリ成分を１％以上の濃度で加えたガラス板の洗浄液。
2. 前記アルカリ成分がＫＯＨである、
   請求項１に記載のガラス板の洗浄液。
3. 請求項１または請求項２に記載のガラス板の洗浄液を用い、
   ガラス板を前記洗浄液に浸漬させて洗浄して、前記ガラス板に付着した異物を除去する洗浄工程を有することを特徴とするガラス板の洗浄方法。
4. 前記洗浄工程の前に、前記ガラス板は間に再生紙が挟み込まれて積層され、
   前記異物は、前記再生紙に含まれる物質に由来する粘着異物である、
   請求項３に記載のガラス板の洗浄方法。
5. 前記異物は、前記積層により荷重を受けた前記粘着異物である、
   請求項４に記載のガラス板の洗浄方法。
6. 前記異物は、時間の経過により変質した前記粘着異物である、
   請求項４または５に記載のガラス板の洗浄方法。
7. 前記洗浄工程において、前記洗浄液の温度を６０℃よりも高くする、
   請求項３から６のいずれか一項に記載のガラス板の洗浄方法。
8. ガラス板と紙とを交互に積層させた積層体から前記ガラス板を取り出す工程と、
   請求項３から７のいずれか一項に記載の洗浄方法により前記ガラス板を洗浄する工程と、
   を有するガラス板の製造方法。

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