JP7173018B2 - ガラスのエッチング方法及びエッチング処理装置並びにガラス板 - Google Patents
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Description
本発明は、ガラスのエッチング方法及びエッチング処理装置並びにガラス板に関する。
デジタルカメラ等においては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子デバイスが用いられている。これらの固体撮像素子デバイスは、広範囲の受光感度を有しているので、人間の視覚に合わせるため、赤外域の光を除去する必要がある。下記の特許文献１では、赤外域の光を除去するための近赤外線カットフィルタとして、フツリン酸塩系ガラスからなる赤外線吸収ガラス板が開示されている。特許文献１では、両面研磨機を用いた物理研磨などによりガラス板の厚みが薄くされている。
近年、固体撮像素子においては、より一層の小型化が求められている。そのため、固体撮像素子デバイスを構成する赤外線吸収ガラスにおいても一層の薄型化が求められる。しかしながら、赤外線吸収ガラスは他の一般的なガラスに比べて機械的強度が弱いため、特許文献１のような物理研磨では、ガラス板の厚みを薄くする際に、ガラス板の割れが生じ易いという問題があった。また、薄く加工されたガラス板の端面を加工する場合にも、破損が生じ易いという問題があった。
そこで本発明は、ガラスに割れを発生させることなく当該ガラスを加工し、寸法や表面状態を変更することを技術的課題とする。
本発明に係るエッチング方法は上記の課題を解決するためのものであり、ガラスをエッチング液に浸漬してエッチング処理を行うエッチング工程を備え、前記エッチング工程は、前記エッチング液を前記ガラスの表面と相対的に流動させることにより、前記エッチング処理を行うことを特徴とする。
本方法によれば、エッチング工程中に、ガラスの表面に沿ってエッチング液を相対的に流動させることにより、エッチング液を流動させない場合と比較して、ガラスの表面に対して均一にエッチング処理を行うことができる。このエッチング処理によって、前工程においてガラスに存在していたマイクロクラック等の欠陥が除去される。これにより、物理研磨の場合と比較して、ガラスに割れを発生させることなく当該ガラスの厚みを薄くすることが可能になる。
本方法において、前記ガラスは、ガラス板であることが望ましく、前記エッチング工程において、前記ガラス板は、前記ホルダに保持された状態で前記エッチング液に浸漬されることが望ましい。このように、ガラス板をホルダに保持することで、複数のガラス板の表面に対して安定的かつ均一なエッチング処理を施すことができる。
本方法では、前記エッチング工程において、前記ホルダを前記エッチング液の中で移動させることが望ましい。この場合、前記ホルダを前記エッチング液の中で連続的に回転させてもよく、或いは前記ホルダを前記エッチング液の中で間欠的に回転させてもよい。ホルダを回転させることで、ガラス板をその表面に直交する軸線まわりに回転させることができる。これにより、ガラス板の表面に沿ってエッチング液を相対的に流動させることができる。
また、本方法では、前記エッチング工程において、エッチングレートが０．００１ｍｍ／ｈ以上０．１ｍｍ／ｈ以下に設定されており、前記ホルダを、１０ｒｐｍ以下の速度で回転させることが望ましい。
本方法では、前記ガラスは前記ホルダに直立姿勢で保持されることが望ましい。これにより、ガラスの表面に対するエッチング液の相対的な流動を好適に発生させることができる。
本方法において、前記ホルダは、枠体と、前記枠体に張り込まれたテープとを備えたものであってもよい。この場合、前記ガラス板は、一方の主表面を前記テープに貼付けられた状態で前記ホルダに保持されることが望ましい。
本方法では、前記エッチング工程において、前記エッチング液を前記ガラスの前記表面に対し、１０ｍ／ｓｅｃ以下の速度で相対的に流動させることにより、前記エッチング処理を行うことが望ましい。これにより、ガラスの表面に対して均一なエッチング処理を精度良く施すことができる。
本方法では、前記エッチング液は、エッチング槽に収容されており、前記エッチング工程は、前記エッチング液の上部領域を冷却する冷却工程を有することが望ましい。この場合において、前記冷却工程では、前記エッチング液の液面に冷却ガスを接触させることが望ましい。
エッチング液中では、エッチング処理が進行するにつれて、エッチングによって除去されたガラスの粒子が沈降し、エッチング槽の底部に沈殿する。このため、エッチング槽内では、当該粒子の濃度差により、エッチング液における底部寄りの下部領域と、液面寄りの上部領域とにおいてガラスのエッチングレートが異なる。すなわち、下部領域に位置するガラス部分のエッチング処理が遅れ、上部領域に位置するガラス部分のエッチング処理が相対的に速く進行することになる。本発明では、エッチング液の上部領域を冷却することで、当該上部領域に位置するガラス部分のエッチング処理の速度を低下させる。これにより、下部領域に位置するガラス部分のエッチング処理の速度との均衡を図り、ガラス表面に対して均一なエッチング処理を実施することが可能になる。
本方法において、前記ガラスは、組成として質量％でＰ2Ｏ5を２５％以上含むリン酸塩系ガラスであり、前記エッチング液は、アルカリ成分としてキレート剤のアルカリ塩を含むことが望ましい。
前記ガラス板の表面は、第一主表面と、第二主表面と、前記第一主表面と第二主表面とを繋ぐ端面とを含み、前記第一主表面及び前記第二主表面はシート部材によって被覆されてもよい。この場合、前記エッチング工程では、前記エッチング液を前記ガラス板の前記端面のみと相対的に流動させることにより、前記エッチング処理が行われてもよい。これにより、第一主表面と第二主表面との間の厚みを薄くすることなく、端面のみを加工することができる。
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、エッチング液を収容するエッチング槽と、ガラスを保持するホルダと、を備えるエッチング処理装置において、前記ホルダは、前記エッチング液に浸漬された状態で、前記エッチング液を前記ガラスの表面と相対的に流動させるように、移動可能に構成されることを特徴とする。
かかる構成によれば、ホルダをエッチング液内で移動させることにより、ガラスの表面に沿ってエッチング液を相対的に流動させることができる。これにより、物理研磨の場合と比較して、ガラスに割れを発生させることなく当該ガラスの厚みを薄くすることが可能になる。
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、組成として質量％でＰ2Ｏ5を２５％以上含むガラス板であって、平均厚さが０．２ｍｍ以下であり、最大肉厚と最小肉厚との差が１５μｍ以下であり、波長７００ｎｍにおける分光透過率が４０％以下であることを特徴とする。
本発明によれば、ガラスに割れを発生させることなく当該ガラスを加工することができる。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図１２は、本発明に係るガラスのエッチング方法及びエッチング処理装置の一実施形態を示す。
図１及び図２に示すように、エッチング処理装置１は、ガラスを保持するホルダ２と、エッチング液Ｅを収容するエッチング槽３と、エッチング液Ｅの冷却装置４とを備える。なお、本実施形態では、ガラスの一例としてガラス板Ｇを示す。ガラス板Ｇは、四角形状に構成されるが、この形状に限定されない。ガラス板Ｇは、表裏二面からなる主表面（以下、単に「表面」という）ＭＳと、表面ＭＳ同士を繋ぐ端面ＥＳとを有する。端面ＥＳは、四角形状のガラス板Ｇの各辺において、表面ＭＳとほぼ直交するように形成される。
本実施形態では、赤外線吸収機能に優れるリン酸塩系のガラス板Ｇにエッチング処理を施す例を示す。
ガラス板Ｇの厚み（表裏二面からなる表面ＭＳ間の厚み）は、０．４ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下とされる。ガラス板Ｇの厚みは、０．２ｍｍ以下であってもよく、好ましくは０．１９ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．１５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１２ｍｍ以下である。ガラス板Ｇは、例えば固体撮像素子デバイスの赤外線カットフィルタとして使用される。ガラス板Ｇは、厚みが０．２ｍｍ以下と薄いため、固体撮像素子デバイスの小型化に大きく寄与し得る。なお、厚みが薄すぎると、搬送工程でガラス板Ｇを持ち上げる際に割れが生じ易くなる場合がある。このため、ガラス板Ｇの厚みは、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．０８ｍｍ以上であることがより好ましい。
ガラス板Ｇにおける各表面ＭＳの面積は、１００ｍｍ2以上２５０００ｍｍ2以下とすることができる。各表面ＭＳの面積の好ましい範囲は、４００ｍｍ2以上２５０００ｍｍ2以下、より好ましくは１０００ｍｍ2以上２５０００ｍｍ2以下、さらに好ましくは２５００ｍｍ2以上２５０００ｍｍ2以下、特に好ましくは５０００ｍｍ2以上２５０００ｍｍ2以下である。
以下、赤外線吸収機能を有するガラス板Ｇの特徴について、詳細に説明する。ガラス板Ｇに用いられるリン酸塩系ガラスは、Ｆ（フッ素）を実質的に含んでいないことが望ましい。ここで、「実質的に含んでいない」とは、質量％で０．１％以下のフッ素を含んでいてもよいことを意味している。
このようなリン酸塩系ガラスとしては、例えば、質量％で、Ｐ2Ｏ5 ２５～６０％、Ａｌ2Ｏ3 ２～１９％、ＲＯ（ただしＲは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも一種） ５～４５％、ＺｎＯ ０～１３％、Ｋ2Ｏ ８～２０％、Ｎａ2Ｏ ０～１２％、及びＣｕＯ ０．３～２０％を含有し、フッ素を実質的に含んでいない、ガラスを用いることができる。
Ｐ2Ｏ5は、ガラス骨格を形成する成分である。Ｐ2Ｏ5の含有量は、質量％で、好ましくは２５～６０％であり、より好ましくは３０～５５％であり、さらに好ましくは４０～５０％である。Ｐ2Ｏ5の含有量が少なすぎると、ガラス化が不安定になる場合がある。一方、Ｐ2Ｏ5の含有量が多すぎると、耐候性が低下し易くなることがある。
Ａｌ2Ｏ3は、耐候性をより一層向上させる成分である。Ａ１2Ｏ3の含有量は、質量％で、好ましくは２～１９％であり、より好ましくは２～１５％であり、さらに好ましくは２．８～１４．５％であり、特に好ましくは３．５～１４．０％である。Ａｌ2Ｏ3の含有量が少なすぎると、耐候性が十分でないことがある。一方、Ａｌ2Ｏ3の含有量が多すぎると、溶融性が低下して溶融温度が上昇する場合がある。なお、溶融温度が上昇すると、Ｃｕイオンが還元されてＣｕ2+からＣｕ+にシフトし易くなるため、所望の光学特性が得られ難くなる場合がある。具体的には、近紫外～可視域における光透過率が低下したり、赤外線吸収特性が低下し易くなったりすることがある。
ＲＯ（ただしＲは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも一種）は、耐候性を改善するとともに、溶融性を向上させる成分である。ＲＯの含有量は、質量％で、好ましくは５～４５％であり、より好ましくは７～４０％であり、さらに好ましくは１０～３５％である。ＲＯの含有量が少なすぎると、耐候性及び溶融性が十分でない場合がある。一方、ＲＯの含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易く、ＲＯ成分起因の結晶が析出し易くなることがある。
なお、ＲＯの各成分の含有量の好ましい範囲は以下の通りである。
ＭｇＯは、耐候性を改善させる成分である。ＭｇＯの含有量は、質量％で、好ましくは０～１５％であり、より好ましくは０～７％である。ＭｇＯの含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなることがある。
ＣａＯは、ＭｇＯと同様に耐候性を改善させる成分である。ＣａＯの含有量は、質量％で、好ましくは０～１５％であり、より好ましくは０～７％である。ＣａＯの含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなることがある。
ＳｒＯは、ＭｇＯと同様に耐候性を改善させる成分である。ＳｒＯの含有量は、質量％で、好ましくは０～１２％であり、より好ましくは０～５％である。ＳｒＯの含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなることがある。
ＢａＯは、ガラスを安定化するとともに、耐候性を向上させる成分である。ＢａＯの含有量は、質量％で、好ましくは１～３０％であり、より好ましくは２～２７％であり、さらに好ましくは３～２５％である。ＢａＯの含有量が少なすぎると、十分にガラスを安定化できなかったり、十分に耐候性を向上できなかったりする場合がある。一方、ＢａＯの含有量が多すぎると、成形中にＢａＯ起因の結晶が析出し易くなることがある。
ＺｎＯは、ガラスの安定性及び耐候性を改善させる成分である。ＺｎＯの含有量は、質量％で、好ましくは０～１３％であり、より好ましくは０～１２％であり、さらに好ましくは０～１０％である。ＺｎＯの含有量が多すぎると、溶融性が低下して溶融温度が高くなり、結果として所望の光学特性が得られ難くなる場合がある。また、ガラスの安定性が低下し、ＺｎＯ成分起因の結晶が析出し易くなる場合がある。
以上のように、ＲＯ及びＺｎＯはガラスの安定化を改善する効果があり、特にＰ2Ｏ5が少ない場合に、その効果を享受し易い。
なお、ＲＯに対するＰ2Ｏ5の含有量の比（Ｐ2Ｏ5／ＲＯ）は、好ましくは１．０～１．９であり、より好ましくは、１．２～１．８である。比（Ｐ2Ｏ5／ＲＯ）が小さすぎると、液相温度が高くなってＲＯ起因の失透が析出し易くなる場合がある。一方、Ｐ2Ｏ5／ＲＯが大きすぎると、耐候性が低下し易くなる場合がある。
Ｋ2Ｏは、溶融温度を低下させる成分である。Ｋ2Ｏの含有量は、質量％で、好ましくは８～２０％であり、より好ましくは１２．５～１９．５％である。Ｋ2Ｏの含有量が少なすぎると、溶融温度が高くなって所望の光学特性が得られ難くなることがある。一方、Ｋ2Ｏの含有量が多すぎると、Ｋ2Ｏ起因の結晶が成形中に析出し易くなり、ガラス化が不安定になることがある。
Ｎａ2Ｏも、Ｋ2Ｏと同様に溶融温度を低下させる成分である。Ｎａ2Ｏの含有量は、質量％で、好ましくは０～１２％であり、より好ましくは０～７％である。Ｎａ2Ｏの含有量が多すぎると、ガラス化が不安定になることがある。
ＣｕＯは、近赤外線を吸収するための成分である。ＣｕＯの含有量は、質量％で、好ましくは０．３～２０％であり、より好ましくは０．３～１５％であり、さらに好ましくは０．４～１３％である。ＣｕＯの含有量が少なすぎると、所望の近赤外線吸収特性が得られない場合がある。一方、ＣｕＯの含有量が多すぎると、紫外～可視域の光透過性が低下し易くなることがある。また、ガラス化が不安定になる場合がある。なお、所望の光学特性を得るためのＣｕＯの含有量は、板厚によって適宜調整することが好ましい。
また、上記成分以外にも、Ｂ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＣｅＯ2又はＳｂ2Ｏ3等を本発明の効果を損なわない範囲で含有させてもよい。具体的には、これらの成分の含有量は、それぞれ、質量％で、好ましくは０～３％であり、より好ましくは０～２％である。
また、ガラスは、組成としてカチオン％表示で、Ｐ5+ ５～５０％、Ａｌ3+ ２～３０％、Ｒ’+（Ｒ’は、Ｌｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも一種） １０～５０％、及び、Ｒ2+（Ｒ2+は、Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+、Ｂａ2+及びＺｎ2+から選択される少なくとも一種） ２０～５０％、Ｃｕ2+ ０．５～１５％かつ、アニオン％表示で、Ｆ- ５～８０％、及び、Ｏ2- ２０～９５％を含有する。
上記組成に加えさらに、アニオン％表示で、Ｆ- ５～８０％を含有する組成としても良い。
より好ましくは、組成としてカチオン％表示で、Ｐ5+ ４０～５０％、Ａｌ3+ ７～１２％、Ｋ+ １５～２５％、Ｍｇ2+ ３～１２％、Ｃａ2+ ３～６％、Ｂａ2+ ７～１２％、Ｃｕ2+ １～１５％かつ、アニオン％表示で、Ｆ- ５～８０％、及び、Ｏ2- ２０～９５％を含有するリン酸塩ガラスを用いることができる。
好ましい他の組成のガラスとしては、カチオン％表示で、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％かつ、アニオン％表示で、Ｆ- ３０～６５％、及び、Ｏ2- ３５～７５％を含有するフツリン酸ガラスを用いることができる。
好ましい他の組成のガラスとしては、カチオン％表示で、Ｐ5+ ３５～４５％、Ａｌ3+ ８～１２％、Ｌｉ+ ２０～３０％、Ｍｇ2+ １～５％、Ｃａ2+ ３～６％、Ｂａ2+ ４～８％、Ｃｕ2+ １～６％かつ、アニオン％表示で、Ｆ- １０～２０％、及び、Ｏ2- ７５～９５％を含有するフツリン酸ガラスを用いることができる。
好ましい他の組成のガラスとしては、カチオン％表示で、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％かつ、アニオン％表示で、Ｆ- ３０～４５％、及び、Ｏ2- ５０～７０％を含有するフツリン酸ガラスを用いることができる。
ガラス板Ｇを上記組成とすることにより、可視域におけるより一層高い光透過率と赤外域におけるより一層優れた光吸収特性の両者を達成することが可能となる。具体的には、波長４００ｎｍにおける光透過率は、好ましくは７８％以上、より好ましくは８０％以上であり、波長５００ｎｍにおける光透過率は、好ましくは８３％以上、より好ましくは８５％以上である。一方、波長７００ｎｍにおける光透過率は、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下であり、波長８００ｎｍにおける光透過率は、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下である。
上記の組成のガラス板Ｇは、例えば、鋳込み法、ロールアウト法、ダウンドロー法、又はリドロー法等の成形方法によって板状に成形される。
以下、エッチング処理装置１の詳細な構成について説明する。図１乃至図７に示すように、ホルダ２は、複数のガラス板Ｇを所定の間隔をおいて保持するように構成される。ホルダ２は、エッチング液Ｅに対する耐食性に優れた金属（例えばステンレス鋼）により構成されるが、この材質に限定されるものではない。ホルダ２は、昇降装置及び移動機構（図示せず）を介して上下方向及び水平方向に移動可能に構成される。ホルダ２は、複数のガラス板Ｇを保持した状態で、エッチング槽３に収容されたエッチング液Ｅに浸漬される。ホルダ２は、エッチング液Ｅに浸漬された状態で、その自転により各ガラス板Ｇを回転させる。
図３乃至図５に示すように、ホルダ２は、一対のベース部材５と、当該一対のベース部材５を繋ぐ連結部材６と、ガラス板Ｇを保持する保持部７，８と、保持部７を固定するロック部９と、当該ホルダ２を回転（自転）させる軸部１０と、を備える。
一対のベース部材５は、長方形状の板部材により構成される。各ベース部材５は、連結部材６を介して、所定の間隔をおいて互いに対向するように配置される。以下、各ベース部材５において、互いに向き合う面を内面５ａといい、内面５ａとは反対側の面を外面５ｂという。
連結部材６は、断面視円形の棒状部材であるが、この形状に限定されるものではない。本実施形態では、複数の連結部材６によって一対のベース部材５が連結される。
保持部７，８は、四角形状のガラス板Ｇにおいて対向する二辺（平行な二辺）を保持する第一保持部７と、他の二辺（平行な二辺）を保持する第二保持部８とを含む。
ベース部材５には、複数（図例では四個）の第一保持部７が設けられる（図３参照）。第一保持部７は、ベース部材５に回動自在に支持される。各第一保持部７は、一対の基板１１と、基板１１同士を繋ぐ連結部材１２ａ，１２ｂと、ガラス板Ｇの位置決めを行う固定部（以下「第一固定部」という）１３とを備える。
基板１１は、ベース部材５の外面５ｂ側に配置される。図３に示すように、基板１１は、長尺状に構成される第一の部分１１ａと、この第一の部分１１ａの一端部から、直角に突出する第二の部分１１ｂとを備える。第一の部分１１ａは、ロック部９の一部が係合する開口部１１ｃを有する。開口部１１ｃは、四角形状に構成されるが、この形状に限定されない。
第二の部分１１ｂは、その一端部が第一の部分１１ａと一体に構成され、他端部がベース部材５に固定される。詳細には、第二の部分１１ｂは、支持軸１４を介してベース部材５に回動自在に支持される。これにより、第一保持部７は、図３に示すように、実線で示す第一の姿勢と、二点鎖線で示す第二の姿勢とに姿勢変更可能に構成される。第一の姿勢は、ガラス板Ｇを保持可能な姿勢（保持姿勢）であり、第二の姿勢は、ガラス板Ｇの保持を解除するとともに、ホルダ２の内側の空間（一対のベース部材５における内面５ａ間の空間）に対してガラス板Ｇを出し入れすることを可能にする姿勢（退避姿勢）である。
図３に示すように、支持軸１４は、第一保持部７を所定の方向に付勢する付勢部材１５を支持する。付勢部材１５は、ねじりコイルばねにより構成されるが、これに限定されるものではない。付勢部材１５は、一端部がベース部材５の連結部材６に固定され、他端部が第一保持部７の連結部材１２ａに固定されている。付勢部材１５は、第一の部分１１ａがベース部材５から離れるように、第一保持部７を付勢する。すなわち、付勢部材１５は、第一保持部７が第一の姿勢（保持姿勢）から第二の姿勢（退避姿勢）に向かうように、当該第一保持部７を付勢する。
連結部材１２ａ，１２ｂは、断面視円形の棒状部材により構成されるが、この形状に限定されない。連結部材１２ａ，１２ｂは、一対の基板１１の第一の部分１１ａ同士を連結する。本実施形態では二本の連結部材１２ａ，１２ｂによって基板１１同士が連結されるが、連結部材１２ａ，１２ｂの数はこれに限定されない。連結部材１２ａ，１２ｂは、第一の部分１１ａの一端部同士を連結する第一連結部材１２ａと、他端部（第二の部分１１ｂ側の端部）同士を連結する第二連結部材１２ｂとを含む。
第一固定部１３は、第一連結部材１２ａに設けられる。第一固定部１３は、合成樹脂により構成されるが、この材質に限定されない。第一固定部１３は、第一連結部材１２ａの長手方向に沿う長尺状の板部材として構成される。図４及び図６に示すように、第一固定部１３は、ガラス板Ｇの一辺に接触可能な複数の凹部１６を有する。各凹部１６は、ホルダ２の長手方向に沿って一定の間隔（ピッチ）で形成される。各凹部１６は、ガラス板Ｇの一辺における角部ＥＧに接触する一対の斜辺部１７ａ，１７ｂを有する。各斜辺部１７ａ，１７ｂは、ガラス板Ｇの表面ＭＳに平行な方向に対して所定の角度で傾斜している。換言すれば、一対の斜辺部１７ａ，１７ｂは、所定の角度で交差している。斜辺部１７ａ，１７ｂの交差角度θ１（図６参照）は、４０°以上１００°以下に設定されることが望ましい。
図４及び図５に示すように、第二保持部８は、一対のベース部材５の間に設けられる。第二保持部８は、一対のベース部材５を繋ぐ一対の連結部材１８と、ガラス板Ｇの位置決めを行う固定部（以下「第二固定部」という）１９とを備える。
一対の連結部材１８は、軸部１０の中心を通る軸線Ｏに対して線対称となるように配置される（図５参照）。第二固定部１９は、合成樹脂により板状に構成されるが、この材質に限定されない。第二固定部１９は、各連結部材１８に固定される。一方の連結部材１８に固定される第二固定部１９と、他方の連結部材１８に固定される第二固定部１９とは、互いに対向するように配置される（図５及び図７参照）。
図５及び図７に示すように、第二固定部１９は、ガラス板Ｇの角部ＥＧに接触する凹部２０を有する。凹部２０は、第一固定部１３の凹部１６と同じ構成を有する。すなわち、複数の凹部２０は、ホルダ２の長手方向に沿って一定の間隔（ピッチ）で形成されており、この間隔は、第一固定部１３における凹部１６の間隔と等しい。さらに凹部２０は、ガラス板Ｇの角部ＥＧに接触する斜辺部２１ａ，２１ｂを有する。斜辺部２１ａ，２１ｂは、ガラス板Ｇの表面ＭＳに平行な方向に対して、所定の角度で傾斜している。斜辺部２１ａ，２１ｂの交差角度θ２（図７参照）は、４０°以上１００°以下に設定されるが、この範囲に限定されず、ガラス板Ｇの厚みや大きさに応じて適宜設定される。
図８に示すように、ロック部９は、ロック部材２２と、このロック部材２２を回動自在に支持する支持部材２３とを有する。
ロック部材２２は、棒状部材により構成されるが、この形状に限定されない。ロック部材２２は、一端部がベース部材５のベース部材５の一辺から突出し、他端部がベース部材５の外面５ｂと重なるように配置される。ロック部材２２は、第一保持部７を固定する姿勢（固定姿勢、図８において実線で示す）と、第一保持部７の固定を解除するように固定姿勢から退避する姿勢（退避姿勢、図８において二点鎖線で示す）とに姿勢変更可能に構成される。ロック部材２２は、付勢部材２３ｂによって、退避姿勢から固定姿勢に向かう方向に付勢されている。したがって、ロック部材２２は、第一保持部７を保持していない状態であっても、固定姿勢を維持するように構成される。
ロック部材２２は、第一保持部７を退避姿勢から固定姿勢へと姿勢変更する場合に当該第一保持部７の第一の部分１１ａに接触する傾斜面２４と、第一の部分１１ａの開口部１１ｃに挿入されて当該第一の部分１１ａを係止する係止面２５と、支持部材２３の一部が挿入される孔２６とを備える。
傾斜面２４は、第一保持部７を固定する場合に、ロック部材２２を固定姿勢から退避姿勢へと姿勢変更させるための案内面である。傾斜面２４は、係止面２５と繋がっている。係止面２５は、傾斜面２４に対して所定の角度を為すように構成される面である。この構成により、係止面２５と傾斜面２４との間には、突起部２７が形成される。
ロック部材２２に形成される孔２６は、ベース部材５の厚さ方向に直交する方向において、当該支持部材２３を貫通するように形成される円形の孔である。
支持部材２３は、ベース部材５の外面５ｂに固定される。支持部材２３は、ロック部材２２を支持する軸部２３ａを有する。軸部２３ａは、ロック部材２２の孔２６に挿通されている。軸部２３ａは、ロック部材２２を付勢する付勢部材２３ｂを支持する。付勢部材２３ｂは、ねじりコイルばねにより構成されるが、これに限定されるものではない。付勢部材２３ｂは、その一端部がロック部材２２に接触し、その他端部がベース部材５の外面５ｂに接触している。付勢部材２３ｂは、ロック部材２２を退避姿勢から固定姿勢へと向かう方向に付勢する。
ホルダ２を回転させるための軸部１０は、一対のベース部材５に固定される。一対の軸部１０は、各ベース部材５の外面５ｂから突出するように設けられる。各軸部１０は、電動モータその他の駆動源に接続される。駆動源によって軸部１０が回転することで、ホルダ２は、当該軸部１０まわりに回転（自転）する。
エッチング槽３は、ホルダ２をエッチング液Ｅに浸漬したときに、当該ホルダ２及び軸部１０と接触しない程度の容積を有する。エッチング槽３に収容されるエッチング液Ｅは、処理対象のガラス板Ｇが上述のようなリン酸塩系ガラスである場合には、例えばアルカリ洗剤により構成される。アルカリ洗剤としては、特に限定されないが、例えば、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ成分や、トリエタノールアミン、ベンジルアルコール又はグリコール等の界面活性剤や、水又はアルコール等を含有する洗剤を使用できる。
アルカリ洗剤に含まれるアルカリ成分として、アミノポリカルボン酸などのキレート剤のアルカリ塩が含まれることが好ましい。アミノポリカルボン酸のアルカリ塩としては、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、ニトリロ三酢酸などのナトリウム塩及びカリウム塩が挙げられる。これらの中でも、ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、トリエチレンテトラアミン六酢酸六ナトリウム、ニトリロ三酢酸三ナトリウムが好ましく使用され、特にジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムが好ましく使用される。
冷却装置４は、ホルダ２がエッチング槽３内のエッチング液Ｅに浸漬された状態で、エッチング槽３の上方に配置される。冷却装置４は、エッチング槽３に収容されるエッチング液Ｅの液面Ｓに向けて冷却ガスＣを噴射するように構成される。
以下、上記構成のエッチング処理装置１によって、ガラス板Ｇを処理する方法（エッチング方法）について説明する。
本方法は、図９に示すように、ガラス板Ｇをホルダ２内に収容する準備工程Ｓ１と、ガラス板Ｇを保持するホルダ２をエッチング槽３内のエッチング液Ｅに浸漬してエッチング処理を行うエッチング工程Ｓ２と、エッチング処理されたガラス板Ｇを洗浄する洗浄工程Ｓ３と、を主に備える。
準備工程Ｓ１では、図３に示すように、近接する二個（一対）の第一保持部７を二点鎖線で示す第二の姿勢に設定し、残りの二個の第一保持部７を第一の姿勢に設定する。このように、一部の第一保持部７が第二の姿勢となることで、ホルダ２は、その内部（一対のベース部材５の内面５ａ間の空間）にガラス板Ｇを収容することが可能な状態となる。
次に、ホルダ２内にエッチング処理の対象となるガラス板Ｇを収容する。ガラス板Ｇをホルダ２に収容するには、四角形板状のガラス板Ｇの一辺を、第一の姿勢となっている二個の第一保持部７に支持させるとともに、当該一辺に直交する二辺を一対の第二保持部８に支持させる。より具体的には、第一の姿勢にある第一保持部７における第一固定部１３の凹部１６と、一対の第二保持部８における各第二固定部１９の各凹部２０とによって、ガラス板Ｇの三辺を支持する。所定数のガラス板Ｇがホルダ２に収容されると、第二の姿勢とされていた二個の第一保持部７が第一の姿勢に変更される。なお、ガラス板Ｇは、エッチング工程Ｓ２前において、０．２ｍｍ以上の厚みを有する。ガラス板Ｇは、次のエッチング工程Ｓ２を経て、０．２ｍｍ以下となる。
以下、第一保持部７を第二の姿勢から第一の姿勢へと変更する場合の当該第一保持部７及びロック部９の動作について説明する。
第一保持部７が第二の姿勢（退避姿勢）にあるとき、ロック部９のロック部材２２は、付勢部材２３ｂの作用により固定姿勢となる。この状態において、第一保持部７を第一の姿勢へと姿勢変更するにあたり、第一保持部７の一部をロック部材２２の傾斜面２４に当接させる。
すなわち、図１０Ａに示すように、ロック部材２２の傾斜面２４は、第一保持部７を第二の姿勢から第一の姿勢に移動させる場合に、第一保持部７の第一の部分１１ａの一部に接触する。この状態から、第一保持部７をさらに第一の姿勢に向かうように移動させると、傾斜面２４は第一保持部７に押圧されて、ベース部材５から離れるようにその姿勢を変更する（図１０Ｂ参照）。さらに第一保持部７を移動させて第一の姿勢にすると、ロック部材２２は退避姿勢に変更され（図８において二点鎖線で示す状態を参照）、ロック部材２２の突起部２７が第一保持部７の開口部１１ｃに進入する。これにより、ロック部材２２は再び固定姿勢となる。このとき、第一保持部７が付勢部材１５によって第二の姿勢の位置に向かう方向に付勢されていることから、その作用により開口部１１ｃの縁部がロック部材２２の係止面２５に接触する。この状態を維持することにより、ロック部材２２は、第一保持部７を第一の姿勢（保持姿勢）に固定する。
上記のように第一保持部７が第一の姿勢に設定されると、当該第一保持部７における第一固定部１３の凹部１６（斜辺部１７ａ，１７ｂ）に、ガラス板Ｇの残りの一辺が接触する。以上により、四角形状のガラス板Ｇの全ての辺が、第一保持部７に係る四個の第一固定部１３及び第二保持部８に係る二個の第二固定部１９によって支持される。この場合、各ガラス板Ｇは、ホルダ２における一対の軸部１０を結ぶ軸線Ｏに対してほぼ直交する鉛直線Ｖに沿う直立姿勢となって、当該ホルダ２に保持される（図６参照）。これにより、複数のガラス板Ｇは、一定の間隔でホルダ２に支持される。この場合におけるガラス板Ｇの間隔は、２ｍｍ以上とされることが好ましく、より好ましくは４ｍｍ以上である。ガラス板Ｇの間隔が小さすぎると、ホルダ２によって支持される複数のガラス板Ｇのうち、最も外側に位置するガラス板Ｇと、その他のガラス板Ｇとでエッチング量に差が生じることになり、好ましくない。例えば、第一固定部１３の複数の凹部１６及び第二固定部１９の複数の凹部２０を、一つ置きに使用するなど、隣り合う二枚のガラス板Ｇの間に、使用しない凹部１６，２０を介在させることで、全ての凹部１６，２０を使用する場合と比較して、隣り合う二枚のガラス板Ｇの間隔を大きく設定することができる。以上により準備工程Ｓ１が終了し、次のエッチング工程Ｓ２が実行される。
エッチング工程Ｓ２では、ホルダ２をエッチング槽３内のエッチング液Ｅに浸漬する。この場合において、ガラス板Ｇの全体がエッチング液Ｅに浸漬されるように、ホルダ２全体をエッチング液Ｅに浸漬させることが望ましい。
その後、軸部１０を駆動することにより、ホルダ２を回転させる。これにより、ガラス板Ｇはホルダ２とともに回転する。このとき、図１１に示すように、ガラス板Ｇは、その表面ＭＳに直交する軸線（一対の軸部１０を結ぶ軸線Ｏ）まわりに回転する。これにより、エッチング液Ｅは、ガラス板Ｇの表面ＭＳに沿って相対的に流動することになる。
なお、エッチング液Ｅをガラス板Ｇの表面ＭＳに対し、相対的に流動させる速度は、１０ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましく、より好ましくは、３ｍ／ｓｅｃ以下である。エッチング液Ｅがガラス板Ｇの表面ＭＳを相対的に流動する際、このガラス板Ｇとホルダ２とが接触している箇所はエッチング液Ｅの流動が遮られるため、ガラス板Ｇの表面ＭＳにおけるエッチング量が局所的にバラつきやすいが、上記のように流動速度を低速に制御することによりこのようなバラつきを抑制できる。
ガラス板Ｇの回転速度は、１０ｒｐｍ以下とされることが望ましいが、この範囲に限定されず、ガラス板Ｇの大きさや板厚、処理枚数等の各種条件に応じて適宜調整される。本実施形態では、ガラス板Ｇは、例えば一時間当たり一回転（約０．０１７ｒｐｍ、３６０°／ｈ）の速度で回転駆動される。ガラス板Ｇの回転は連続的に行われてもよく、間欠的に行われてもよい。
ガラス板Ｇを間欠的に回転させる場合は、図１２に示すように、ガラス板Ｇを軸部１０まわりに任意の回転角度θ（例えば４５°）で回転させた後（実線で示す位置から二点鎖線に示す位置に回転させた後）、軸部１０によるガラス板Ｇの回転を一時停止させ、所定時経過後に、再びガラス板Ｇを回転させるという動作を複数回繰り返すことが望ましい。
なお、エッチング工程Ｓ２における、ガラス板Ｇのエッチングレートは、０．００１ｍｍ／ｈ以上０．１ｍｍ／ｈ以下に設定されることが望ましい。
エッチング工程Ｓ２において、冷却装置４は、エッチング液Ｅの液面Ｓに向かって冷却ガスＣを噴射する（冷却工程）。冷却ガスＣが液面Ｓに接触することで、エッチング槽３内では、エッチング液Ｅの液面Ｓ側の上部領域ＵＳが冷却される。すなわち、エッチング槽３内では、液面Ｓ側の上部領域ＵＳと、エッチング槽３の底部側の下部領域ＬＳとの間で、エッチング液Ｅに温度差が生じる。冷却ガスＣは、例えば２８℃以下に冷却した空気である。
エッチング処理装置１は、冷却装置４によってエッチング液Ｅの上部領域ＵＳの温度を低下させることによって、ガラス板Ｇに、エッチング処理による偏肉が生じないように、ガラス板Ｇのエッチングレートを部分的に調整する。
すなわち、エッチング液Ｅ中では、エッチング処理が進行するにつれて、エッチングによってガラス板Ｇから除去されたガラスの粒子が沈降し、エッチング槽３の底部に沈殿する。このため、エッチング槽３内では、当該粒子の濃度差により、底部寄りの下部領域ＬＳと液面Ｓ寄りの上部領域ＵＳとにおいて、ガラス板Ｇのエッチングレートが異なる。すなわち、冷却工程を実行しない場合には、下部領域ＬＳに位置するガラス板Ｇの部分のエッチングが遅れ、上部領域ＵＳに位置するガラス板Ｇの部分のエッチングが相対的に速く進行する。
本実施形態では、エッチング液Ｅの上部領域ＵＳの温度を低下させ、当該上部領域ＵＳに位置するガラス板Ｇの部分のエッチングレートを低下させる。これにより、上部領域ＵＳに位置するガラス部分のエッチングレートと、下部領域ＬＳに位置するガラス板Ｇの部分のエッチングレートとの均衡を図ることにより、ガラス板Ｇの表面ＭＳに対して均一なエッチング処理を行うことが可能になる。したがって、厚さの均一なガラス板Ｇを形成できる。
所定時間が経過し、十分なエッチング処理が行われると、エッチング工程Ｓ２が終了し、次の洗浄工程Ｓ３が実行される。
洗浄工程Ｓ３では、ホルダ２は、エッチング槽３から取り出され、別途用意される洗浄槽に移動する。洗浄槽では、洗浄液（例えば純水）を、ノズルを通じてホルダ２に向かって噴射することで、ホルダ２に保持されているガラス板Ｇを洗浄する。
洗浄工程Ｓ３後、ガラス板Ｇは、ホルダ２から取り出される。具体的には、ガラス板Ｇは、四個（二対）の第一保持部７のうち、二個（一対）の第一保持部７を第一の姿勢（保持姿勢）から第二の姿勢（退避姿勢）へと変更した後、ホルダ２から取り出される。第一保持部７の姿勢を変更するにあたり、第一保持部７を固定しているロック部９におけるロック部材２２の姿勢を、固定姿勢から退避姿勢へと変更する。これにより、ロック部材２２の突起部２７が第一保持部７の開口部１１ｃから抜け、第一保持部７は、その固定が解除されて姿勢変更可能な状態となる。
以上説明した本実施形態に係るエッチング処理装置１及びエッチング方法によれば、エッチング工程Ｓ２中に、ガラス板Ｇの表面ＭＳに直交する軸線（軸部１０）まわりに当該ガラス板Ｇを回転させることで、ガラス板Ｇの表面ＭＳに沿ってエッチング液Ｅを相対的に流動させることが可能になる。これにより、エッチング液Ｅを流動させない場合と比較して、ガラス板Ｇの表面ＭＳに対して均一にエッチング処理を行うことができる。このエッチング処理によって、前工程においてガラス板Ｇに形成されるマイクロクラック等の欠陥を除去できる。これにより、物理研磨の場合と比較して、ガラス板Ｇに割れを発生させることなく当該ガラス板Ｇの厚みを薄くすることが可能になる。
また、各保持部７，８における各固定部１３，１９（凹部１６，２０）は、ガラス板Ｇの角部ＥＧに接触することで当該ガラス板Ｇを保持する。したがって、ガラス板Ｇの表面ＭＳ及び端面ＥＳに対して、全面的かつ均一にエッチング処理を行うことができる。これにより、エッチング工程Ｓ２後のガラス板Ｇを、割れが生じ難いものにできる。
ホルダ２における四個（二対）の第一保持部７が姿勢変更可能に構成されることから、準備工程Ｓ１におけるガラス板Ｇのホルダ２への装着作業や、エッチング工程Ｓ２後にホルダ２からガラス板Ｇを取り出す回収作業を、効率良く行うことができる。
図１３は、ガラス板Ｇのエッチング方法に係る他の実施形態を示す。上記の実施形態では、ホルダ２を軸部１０まわりに回転させることで、ガラス板Ｇのエッチング処理を行ったが、本実施形態では、エッチング液Ｅ中において、ホルダ２を回転させることなく水平に移動させる。具体的には、ホルダ２は、軸部１０に対して直交する水平方向に移動する。これにより、ガラス板Ｇは、その表面ＭＳに平行な方向に直線的に移動する。本実施形態においても、ガラス板Ｇの表面ＭＳに沿ってエッチング液Ｅを相対的に流動させることができ、ガラス板Ｇに対するエッチング処理を好適に行うことができる。なお、ガラス板Ｇの移動は、連続的に行われてもよく、間欠的に行われてもよい。
図１４は、エッチング処理装置の他の実施形態を示す。本実施形態に係るエッチング処理装置１は、複数(図例では四個)のホルダ２を備える。各ホルダ２は支持部材２８によって一体に支持される。支持部材２８は、ホルダ２を個別に支持する複数の支持部２８ａを有する。
各支持部２８ａは長尺状に構成される。各支持部２８ａの端部は、各ホルダ２の各ベース部材５に連結される。また、支持部材２８は、その中央部に軸部２９を有する。軸部２９を駆動源によって回転駆動することで、エッチング処理装置１は、四個のホルダ２を同時に軸部２９まわりに回転（公転）させる。これにより、エッチング処理装置１は、より多くのガラス板Ｇを同時に処理できる。本実施形態では、上記の回転（公転）に加え、各ホルダ２の軸部１０まわりに当該ホルダ２を回転（自転）させてもよい。
図１５は、エッチング方法及びエッチング処理装置の他の実施形態を示す。図１乃至図１２に示す実施形態では、エッチング処理装置１のホルダ２がガラス板Ｇを直立姿勢で支持したが、本実施形態では、ホルダ２は、複数のガラス板Ｇを傾斜姿勢にて支持する。詳細には、図１５に示すように、ガラス板Ｇは、ホルダ２に対して引かれる鉛直線Ｖ（軸部１０の中心を通る軸線Ｏに対して直交する線）に対して所定の角度θ３で傾斜するように、ホルダ２（第一固定部１３）に支持される。ガラス板Ｇの傾斜角度θ３は、１０°以下（０°＜θ３≦１０°）が好ましく、より好ましくは５°以下である。本実施形態に係るエッチング方法では、上記のようにガラス板Ｇを傾斜姿勢で保持するホルダ２を、その軸部１０が水平状となるように、エッチング液Ｅに浸漬し、当該軸部１０を回転させることで、エッチング工程Ｓ２を実行する。
図１６乃至図１８は、エッチング方法及びエッチング処理装置の他の実施形態を示す。本実施形態に係るエッチング処理装置１は、ホルダ２の構造が上記の実施形態と異なる。ホルダ２は、枠体３０と、この枠体３０に支持されるテープ３１とを備える。
枠体３０は、樹脂又は金属により環状に構成される板部材である。枠体３０の厚みは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。枠体３０は、厚み方向に貫通する開口部３０ａを有する。開口部３０ａは正面視円形状に構成されるが、この構成に限定されず、矩形状その他の種々の形状に構成され得る。
テープ３１は、例えば伸縮性を有する透明ＵＶテープで形成される。テープ３１の厚みは、例えば５００μｍ以下とされるが、この範囲に限定されない。テープ３１は、厚み方向に対向する第一主表面３１ａ及び第二主表面３１ｂを有し、第一主表面３１ａが粘着面とされ、第二主表面３１ｂが非粘着面とされている。テープ３１は、その粘着面（第一主表面３１ａ）を介して枠体３０の一方の面に張り込まれる。また、テープ３１の粘着面には、複数のガラス板Ｇが貼着される。
テープ３１は円形状であり、その縁部が枠体３０に貼着されて接合部３２を形成している。テープ３１は開口部３０ａの全面を覆うように枠体３０に張設されことが好ましい。この場合、接合部３２は開口部３０ａの全周囲を囲むように形成されることが好ましい。なお、テープ３１の形状は特に限定されず、開口部３０ａの全面又は略全面を覆うことができる形状であれば、例えば矩形状（正方形や長方形）等の多角形状や楕円形状等であっても良い。
以下、本実施形態に係るエッチング方法について説明する。まず、複数のガラス板Ｇがテープ３１の第一主表面３１ａ（粘着面）に貼付される（準備工程Ｓ１）。この場合、各ガラス板Ｇの一方の主表面ＭＳ１は、テープ３１の第一主表面３１ａ（粘着面）に全面的に被覆される。テープ３１に固定される複数のガラス板Ｇは、一定の間隔で離間されている。その後、テープ３１は、伸張されるとともに、第一主表面３１ａの周縁部が枠体３０の一方の面に重ねられる。第一主表面３１ａの周縁部は、枠体３０の一方の面に張り付けられ、これにより接合部３２が構成される。
その後、図１６に示すように、ホルダ２は、テープ３１を介して複数のガラス板Ｇを支持した状態で、エッチング槽３内のエッチング液Ｅに浸漬される（エッチング工程Ｓ２）。その後、ホルダ２は、エッチング液Ｅに対して相対的に移動（例えば回転）する。エッチング工程Ｓ２では、冷却装置４によってエッチング液Ｅを冷却してもよい（冷却工程）。このエッチング工程Ｓ２では、テープ３１の粘着面（第一主表面３１ａ）に被覆された各ガラス板Ｇの一方の主表面ＭＳ１は、エッチングされず、そのまま残存することになる。すなわち、エッチング工程では、ガラス板Ｇの他方の主表面ＭＳ２と、端面ＥＳとにエッチング処理が行われる。エッチング工程Ｓ２が終了すると、次の洗浄工程Ｓ３が実行される。
図１９及び図２０は、エッチング方法及びエッチング処理装置の他の実施形態を示す。本実施形態では、図１６乃至図１８の実施形態と同様に、枠体３０及びテープ３１を備えるホルダ２を使用する。
ガラス板Ｇの表面は、第一主表面ＭＳ１と、第二主表面ＭＳ２と、第一主表面ＭＳ１と第二主表面ＭＳ２とを繋ぐ複数の端面ＥＳ１～ＥＳ４と、を含む。各端面ＥＳ１～ＥＳ４は、第一端面ＥＳ１と、第一端面ＥＳ１と対向する第二端面ＥＳ２と、第一端面ＥＳと交差（例えば直交）する第三端面ＥＳ３と、第三端面ＥＳ３に対向する第四端面ＥＳ４と、を含む。
ガラス板Ｇの第一主表面ＭＳ１は、枠体３０に取り付けられたシート部材としてのテープ３１に貼り付けられている。これにより、第一主表面ＭＳ１は、その全面がシート部材（テープ３１）によって被覆される。ガラス板Ｇの第二主表面ＭＳ２には、当該第二主表面ＭＳ２の全面を被覆するシート部材３３が貼り付けられている。シート部材３３としては、例えばポリオレフィン系の粘着フィルム（日東電工社製ＥＬＰ－ＢＭ０３）が好適に使用されるが、この構成に限定されない。
以下の説明では、第一主表面ＭＳ１と第二主表面ＭＳ２との距離を第一の厚みＴ１といい、第一端面ＥＳ１と第二端面ＥＳ２との距離を第二の幅Ｔ２という。また、第三端面ＥＳ３と第四端面ＥＳ４との距離を第三の長さＴ３という。第一の厚みＴ１は、図１乃至図１２の実施形態における主表面ＭＳ間の厚みと同程度とされる。第二の幅Ｔ２及び第三の長さＴ３は、第一の厚みＴ１よりも大きな寸法を有する。
本実施形態に係るエッチング方法では、ガラス板Ｇを保持するホルダ２をエッチング槽３のエッチング液Ｅに浸漬させた場合に、当該ガラス板Ｇの第一主表面ＭＳ１及び第二主表面ＭＳ２は共にシート部材（テープ３１、シート部材３３）によってその全面が被覆されているため、これらの面ＭＳ１，ＭＳ２にエッチング液Ｅが接触しない。すなわち、本方法では、ガラス板Ｇの各端面ＥＳ１～ＥＳ４のみにエッチング液Ｅが接触する。本実施形態では、エッチング液Ｅが各端面ＥＳ１～ＥＳ４に対して相対的に流動することで、第一の厚みＴ１を薄くすることなく、第二の幅Ｔ２及び第三の長さＴ３の寸法のみを小さくすることが可能である。
なお、本実施形態に係るエッチング方法を実施する前に、大型のガラス板の第二主表面ＭＳ２にシート部材３３を貼り付けておき、第二主表面ＭＳ２に切り欠きを形成して切断する（折り割る）ことで、複数のガラス板Ｇを形成してもよい。その後、各ガラス板Ｇの第一主表面ＭＳ１をテープ３１に付着させることで、複数のガラス板Ｇを効率良く製造することができる。これに限らず、大型のガラス板を切断して複数のガラス板Ｇの形成した後に、シート部材３３を各ガラス板Ｇの第二主表面ＭＳ２に貼り付けてもよい。
また、上記では各端面ＥＳ１～ＥＳ４が全てエッチング液Ｅと接触する構成について例示したが、各端面ＥＳ１～ＥＳ４のうち何れかをシート部材３３で被覆し、特定の端面のみをエッチング可能（表面状態を変更可能）としても良い。
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記の実施形態に係るエッチング処理装置１では、ガラス板Ｇを回転させ、エッチング液Ｅを当該ガラス板Ｇの表面ＭＳに対して相対的に流動させることでエッチング処理を行う例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ホルダ２をエッチング液Ｅ内で停止させた状態で、エッチング液Ｅを攪拌することで、ガラス板Ｇの表面ＭＳに沿って当該エッチング液Ｅを相対的に流動させてもよい。
上記の実施形態では、エッチング処理の対象となるガラスに関し、ガラス板Ｇを例示したが、これに限定されず、ブロック状、棒状その他の各種形状のガラスに対して本発明を適用できる。
上記の実施形態では、エッチング槽３の上方に配置される冷却装置４から冷却ガスＣを噴射することでエッチング液Ｅの上部領域ＵＳを冷却する例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、冷却媒体を内部で循環可能に構成される冷却装置を、エッチング液Ｅの上部領域ＵＳに浸漬することで、当該エッチング液Ｅの冷却を行ってもよい。
上記の実施形態では、ガラス板Ｇの幾何学的中心（軸部１０）まわりに回転させることで、エッチング工程Ｓ２を実行する例を示したが、本発明はこの構成に限定されず、ガラス板Ｇの幾何学的中心から偏心した回転軸心まわりにガラス板Ｇを回転させてもよい。
上記の実施形態では、リン酸塩系のガラス板Ｇにエッチング処理を施す例を示したが、これに限らず、エッチング処理装置１は、種々の材質のガラス板Ｇを処理できる。処理対象となるガラス板Ｇの材質としては、例えば、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、より具体的には、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。なお、無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分の重量比が３０００ｐｐｍ以下のガラスのことである。これらのケイ酸塩ガラス、シリカガラスを処理する場合には、エッチング液Ｅとしてはフッ酸等の処理液が用いられる。
上記実施形態に示した本発明に係るエッチング方法を用いることにより、従来の研磨では実現し得なかった薄肉のガラス板を得ることができる。例えば、上述した組成を有するリン酸塩系のガラス板は、珪酸塩ガラスに比べ脆く、研磨加工により０．２ｍｍ以下に薄肉化することは困難であったが、本発明のエッチング方法によれば、平均厚さを０．２ｍｍ以下、好ましくは０．０７～０．１５ｍｍ程度に薄肉化可能である。また、本発明のエッチング方法によれば、エッチング処理後のガラス板Ｇの偏肉を極めて小さくすることができ、例えば、１５μｍ以下、好ましくは、９μｍ以下とすることができる。また、エッチング加工前後の偏肉の変化量は、１５μｍ以下、好ましくは、９μｍ以下とすることができる。なお、偏肉は、最大肉厚と最小肉厚との差により求めることができる。
１ エッチング処理装置
２ ホルダ
３ エッチング槽
４ 冷却装置
３０ 枠体
３１ テープ
３３ シート部材
Ｃ 冷却ガス
Ｅ エッチング液
Ｇ ガラス（ガラス板）
ＭＳ ガラスの表面
ＵＳ エッチング液の上部領域
Ｓ エッチング液の液面
Ｓ２ エッチング工程
２ ホルダ
３ エッチング槽
４ 冷却装置
３０ 枠体
３１ テープ
３３ シート部材
Ｃ 冷却ガス
Ｅ エッチング液
Ｇ ガラス（ガラス板）
ＭＳ ガラスの表面
ＵＳ エッチング液の上部領域
Ｓ エッチング液の液面
Ｓ２ エッチング工程
Claims (4)
- ガラスをエッチング液に浸漬してエッチング処理を行うエッチング工程を備え、
前記エッチング工程は、前記エッチング液を前記ガラスの表面と相対的に流動させることにより、前記エッチング処理を行い、
前記エッチング液は、エッチング槽に収容されており、
前記エッチング工程は、前記エッチング液の上部領域を冷却する冷却工程を有することを特徴とする、ガラスのエッチング方法。 - 前記冷却工程では、前記エッチング液の液面に冷却ガスを接触させる、請求項１に記載のガラスのエッチング方法。
- 前記ガラスは、組成として質量％でＰ２Ｏ５を２５％以上含むリン酸塩系ガラスであり、
前記エッチング液は、アルカリ成分としてキレート剤のアルカリ塩を含む、請求項１又は２に記載のガラスのエッチング方法。 - エッチング液を収容するエッチング槽と、ガラスを保持するホルダと、を備えるエッチング処理装置において、
前記ホルダは、前記エッチング液に浸漬された状態で、前記エッチング液を前記ガラスの表面と相対的に流動させるように、回転可能に構成され、
前記ホルダは、前記ガラスを直立姿勢又は傾斜姿勢で保持するように構成され、
前記ホルダは、前記ガラスを保持するための保持部を備え、
前記保持部は、前記ガラスを保持可能な第一の姿勢と、前記ホルダに対する前記ガラスの出し入れを可能とすべく前記第一の姿勢から退避する第二の姿勢と、に姿勢変更可能に構成されており、
前記エッチング槽の上方に配置され、前記エッチング液の上部領域を冷却する冷却装置をさらに備えることを特徴とする、エッチング処理装置。
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