JPH1144877A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】枚葉式の基板洗浄装置において、ゴミの剥離等
の洗浄力の向上および純水使用量の低減を図る。 【解決手段】洗浄液および純水をガラス基板１８の進入
方向に向かって斜めに噴射させ、基板の進行方向と直角
方向に設置されくの字形状のシャワーパイプ７ａ〜７ｄ
の複数本を設け、洗浄液あるいは純水が噴射される噴射
液が互に干渉しないように噴出ノズル１８を配置し、噴
射される液の流速の低下を抑え、かつそれらのガラス基
板１８上のよどみの発生を抑え排出を促し、ゴミの剥離
能力の向上および洗浄液の更新を盛んにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板洗浄装置に関
し、特に液晶表示装置に用いられるガラス基板の洗浄に
用いる基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の基板洗浄装置は、液晶表
示装置における製造工程でのウェっトエッチングあるい
はレジスト剥離後などのガラス基板の洗浄に用いられて
きた。また、この液晶装置に使われるガラス基板は大き
く割れ易く取り扱いが難かしいので、通常、搬送装置で
一枚づつ送りながら洗浄する枚葉式の洗浄装置が用いら
れていた。

【０００３】図３は従来の枚葉シャワー方式の基板洗浄
装置の一例を示す模式図である。従来、この種の基板洗
浄装置は、例えば、図３に示すように、搬送ローラで構
成される搬送ライン３９で送られるガラス基板を複数本
のシャワーパイプ３０から洗浄液を噴射しガラス基板を
洗浄する洗浄ユニット２４と、エアーをエアナイフ２９
から噴射し洗浄液の逆流防止を行うエアナイフユニット
２３とが初段に設けられている。

【０００４】次段には、ガラス板に残る洗浄液の液切り
を行なうエアナイフ３１を具備し次段の純水の逆流防止
を行うエアーナイフユニット２５と、シャワーパイプ３
２から純水をガラス基板の上下からスプレーする１次水
洗ユニット２６およびシャワーパイプ３３をもつ２次洗
浄ユニット２７とを備えている。

【０００５】そして、終段には、純水の逆流防止を行な
うエアナイフ３４を具備するエアナイフ３４と、高圧エ
アカーテンによりガラス基板の乾燥を行う乾燥ユニット
２８とが設けられている。また、洗浄ユニット２４に
は、洗浄液を循環するタンク３５およびポンプ３７とが
付設され、１次および２次の水洗ユニットにもタンク３
６およびポンプが設けられている。

【０００６】図４は図３の洗浄ユニットを抽出して示す
図である。この基板洗浄装置におけるガラス基板の洗浄
動作は、まず、搬送ライン３９により送られたガラス基
板は、カーテン状に低圧エアを吹き出すエアナイフ２９
を具備するエアナイフユニット２９を通過し、洗浄ユニ
ット２４でタンク３５からポンプアップしフィルタリン
グされた洗浄液をシャワーパイプ３０より噴出させ洗浄
する。

【０００７】なお、洗浄ユニット２４における実際の洗
浄動作では、図４のようにシャワーパイプの本管３０ａ
から分岐したシャワーパイプ３０でガラス基板３８の垂
直方向から棒状、円錐状または扇状に噴射させゴミを除
去する。次に、エアナイフユニット２５のエアナイフ３
１からカーテン状の低圧エアを噴射させ洗浄液の液切り
を行ない、更に純水の逆流を防止する。そして、１次水
洗ユニット２６で２次水洗ユニット２７からカスケード
された純水をタンク３５からポンプアップしフィルタリ
グされた純水をシャワーパイプ３２で噴射し水洗を行な
う。また、引続き、２次洗浄ユニット２７で、純水製造
装置から直接送られてきた純水をシャワーパイプ３３に
より噴射し最終水洗を行なう。そして、乾燥ユニット２
８でカーテン状の高圧エアをエアナイフ３４より噴射し
ガラス基板の表裏面を乾燥する。

【０００８】しかしながら、この基板洗浄装置では、洗
浄液の噴射方向がガラス基板に対して垂直であるため、
ゴミを押し付ける力が加わることと噴射されガラス基板
に衝突する洗浄液が四方八方に散乱し、噴射口間に飛散
する洗浄液の流速が落ちた状態で洗浄しているので、そ
の部分のガラス基板に付着するゴミを剥離する能力が足
りず、ゴミがガラス基板に残るという問題があった。

【０００９】図５は従来の基板洗浄装置の他の例におけ
る洗浄ユニットを示す図である。この問題を解消する基
板洗浄装置として、例えば、特開平７−１２０７３９号
公報に開示されている。この基板洗浄装置の洗浄ユニッ
トは、図５に示すように、上下の本管３０ｂから枝分れ
したシャワーパイプ３０を備えている。そして、シャワ
ーパイプ３０の噴射方向をガラス基板３８の進行方向に
対して３５°〜６０°の角度にし、洗浄能力の向上を図
り上述の問題を解消している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した洗浄液の噴射
方向を基板の行方向に対して傾むけた従来の基板洗浄装
置でば、ゴミの剥離能力は向上するものの、隣接する前
後左右の噴出口から放出される洗浄液や純水がガラス基
板に到達する前に干渉し合い、噴射流速が低下して噴出
口の間に対応するガラス基板のゴミが剥離し難くなり、
洗浄ムラが生ずるという問題がある。

【００１１】また、噴出口の間によどみが発生し、ゴミ
を含んだ洗浄液や純水が停留し易くそのまま乾燥してガ
ラス基板に再付着するという問題がある。これを解消す
るために水洗用のシャワーパイプに噴出ノズルを密に配
置したり、噴出流量を増大させたりする方法が考えられ
るが、高価な純水の消費量を招くだけで、それ相応の効
果は期待できない。

【００１２】従って、本発明の目的は、付着するゴミの
剥離能力をもつとともにガラス基板に洗浄液や純水を停
留させゴミを再付着させることなくガラス基板の全面を
洗浄できる基板洗浄装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、一方向
から搬送されるガラス基板の上下面を洗浄液を噴射し洗
浄する洗浄ユニットと、前記ガラス基板の上下面に純水
を噴射させ前記洗浄液を流し落す水洗ユニットと、水洗
された前記ガラス基板を乾燥する乾燥ユニットとを備え
る枚葉処理式の洗浄装置において、前記洗浄ユニットお
よび前記水洗ユニットに設けられ前記カラス基板の進入
方向に向かい傾斜をもたせて前記洗浄液および前記純水
を噴射する複数の噴出ノズルを有するとともに前記ガラ
ス基板の進行方向に横切るように並べ配置されかつ中央
部が前記進行方向に突出し両端が前記進行方向に対して
斜めに後退するようにくの字形状の複数のシャワーパイ
プを備える基板洗浄装置である。

【００１４】また、前記洗浄液の供給管および前記純水
の供給管のそれぞれから分岐され所定の間隔に離間して
配置される二つの分岐管のそれぞれに前記シャワーパイ
プが交互にいずれかの前記分岐管から派生していること
が望ましい。さらに、前記シャワーパイプを具備する前
記洗浄ユニットおよび前記水洗ユニットを前記ガラス基
板の進入方向に対して垂直方向に揺動させる揺動機構を
備えることが望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
にして説明する。

【００１６】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施
の形態における基板洗浄装置の構成を示す図および一部
を抽出して示す図である。この基板洗浄装置の基本的な
構成は、図１（ａ）に示すように、前段から洗浄液の逆
流防止を行うエアナイフユニット５と、洗浄液をガラス
基板の上下からスプレーする洗浄ユニット１と、洗浄液
の液切り及び純水の逆流防止を行うエアナイフユニット
６と、純水をガラス基板の上下からスプレーする１次水
洗ユニット２、純水を基板の上下からスプレーする２次
水洗ユニット３と、高圧エアーカーテンにより基板の乾
燥を行う乾燥ユニット４とで構成されている。そして、
この構成は従来例と同じである。

【００１７】なお、洗浄ユニット１は、洗浄液を貯めて
おく循環用洗浄液のタンク１３と、洗浄液を循環させる
循環用洗浄液のポンプ１４と、図面には示さないが洗浄
液を清浄化するフィルタとが備えられている。また、こ
の洗浄ユニット１におけるシャワーパイプ７ａ〜７ｄの
噴出ノズル１８のガラス基板３８に対する角度は、ガラ
ス基板表面と垂直の方向に対してθ１（３０°〜６０
°）になるように設定されている。このことは、ガラス
基板３８の表面に噴射された洗浄液がその流速の低下を
極力抑えることにより、洗浄液の流速によるゴミの剥離
能力を向上させている。さらに、ガラス基板３８とゴミ
の界面に洗浄液が浸透することを助長させゴミの剥離能
力も向上させている。

【００１８】そして、この実施の形態では、図１（ｂ）
に示すように、シャワーパイプ７ａ〜７ｄは、上方から
見てガラス基板３８の進行方向と直角の方向に対してθ
２（２５°〜３５°の範囲）の角度でくの字型に曲げら
れて設置されている。これは、前後左右の各々のシャワ
ーパイプ７ａ〜７ｄの噴出ノズル１８からの洗浄液がガ
ラス基板３８上で互に干渉することなく噴射され、ゴミ
を剥離した洗浄液がガラス基板３８の両サイドおよび進
行方向後側の３方向に流れ落ちることで、ガラス基板３
８上の洗浄液のよどみを低減し、洗浄液の噴射流速の低
下を更に抑えている。

【００１９】また、ガラス基板３８上のよどみや停留が
無く洗浄液の置換性も高め、常にフィルタリングされた
清浄な洗浄液がガラス基板３８の面に噴射されること
で、更にゴミの剥離能力を向上させている。なお、シャ
ワーパイプ７ａ〜７ｄは、主管１６から分岐された分岐
管１７から交互に派生されている。このことは、シャワ
ーパイプ７ａ〜７ｄがくの字に曲がっていることにより
圧力損失が生じ、取り付け側に近い噴出ノズル１８のシ
ャワーの圧力の方が高くなる性質を利用している。すな
わち、シャワーパイプ７ａ〜７ｄの取り付けを交互に反
対側に設置することにより、前後のシャワーパイプのシ
ャワー吐出圧力に変化を加え、ガラス基板３８上の洗浄
液の流れ方向の干渉を抑えよどみの発生を低減させてい
る。

【００２０】一方、図１（ａ）中の１次水洗ユニット２
および２次水洗ユニット３も図１（ｂ）に示すように、
シャワーパイプ８ａ，９ａがくの字状に曲げられ、構造
が同一となっている。

【００２１】以上のように構成された基板洗浄装置の動
作について説明する。まず、ガラス基板は、基板の両端
および中心を支えた搬送ローラにより定速度でエアナイ
フユニット５に搬送される。このときの搬送速度は、例
えば、９０〜１００ｃｍ／ｍｉｎで行う。搬送ローラに
より搬送されたガラス基板は、上下から低圧のエアーナ
イフ１０によりカーテン状エアーを吹き付けられながら
進み、洗浄液の逆流を防止して洗浄ユニット１に搬送さ
れる。

【００２２】次に、洗浄ユニット１では、タンク１３か
らポンプアップし、フィルタリングされた洗浄液を図１
（ｂ）のようにシャワーパイプの主管１６から分岐した
くの字状のシャワーパイプ７ａ〜７ｄでガラス基板３８
の進入方向に向かってガラス基板３８の表裏から扇型に
シャワーし洗浄する。

【００２３】ガラス基板３８が洗浄されると次のエアナ
イフユニット６に搬送される。そして、ガラス基板は、
上下から低圧のエアーナイフ１１によりカーテン状エア
ーを洗浄ユニット１の方向に吹き付けられながら進み洗
浄液の液切りを行い、更に１次水洗ユニット２の純水の
逆流を防止するために低圧のエアーナイフ１１と同様に
カーテン状エアーを吹き付けられながら進む。

【００２４】次に、１次水洗ユニット２では、カスケー
ドされタンク９からポンプアップしフィルタリングされ
純水を洗浄ユニット１と同様にシャワーパイプ８ａから
噴射し水洗を行なう。この水洗方法は、前述の洗浄の場
合と同じように行なわれ、純水の流速の低下およびよど
みが低減され洗浄液のリンス性が向上する。しかも、純
水の吐出量すなわち純水の使用量が低減できる。

【００２５】次に、２次水洗ユニット３にガラス基板は
送られ、純水製造装置から直接送られてきた純水によ
り、シャワーパイプ９ａから噴射される純水で最終水洗
が行われる。そして、ここでも、前述の１次水洗ユニッ
ト２と同様の効果が得られる。そして、最終の水洗が終
了すると、次の乾燥ユニット４に送られ、ガラス基板
は、上下から高圧のエアナイフ１２によりカーテン状エ
アーを２次水洗ユニット３の方向に吹き付けられながら
進み、ガラス基板の表裏を乾燥し洗浄が完了する。この
実施の形態の洗浄における洗浄能力と純水の使用量を従
来技術の方法と比較してみたところ、ゴミの除去率が従
来８５％であったものから、はるかに向上して９５％と
なった。このことは製品の歩留り向上に多大な効果をも
たらした。また、純水の使用量も従来の２０リットル／
枚から１５リットル／枚となり、２５％も節約すること
が出来た。

【００２６】図２は本発明の他の実施の形態における基
板洗浄装置を説明するための洗浄ユニットを示す図であ
る。近年、液晶パネルの大型化に伴なってガラス基板が
大きくなる傾向となっている。このような状況における
基板洗浄装置は、最も大きなガラス基板を対象にして設
計製作されるわけであるが、しかしながら、設計より大
きなガラス基板を洗浄しなければならないことが多々生
じた。

【００２７】このように規程寸法より幅広いガラス基板
を洗浄すると、洗浄液をガラス基板の両サイドから排出
することが困難になり、剥離されたゴミが走行するガラ
ス基板の両側に寄せられ、ガラス基板の両側に再付着し
ゴミが残るという問題が起きた。

【００２８】そこで、この実施の形態の基板洗浄装置で
は、図２に示すように、洗浄ユニットをガラス基板の搬
送方向に対して垂直に揺動させ、シャワーパイプ７ａ〜
７ｄの取付元および先端側の噴出ノズル１８の洗浄液の
噴射流がガラス基板３８の両側からはみ出るようにする
ことである。この揺動機構は、モータ２２の回転による
回転軸２１と、この回転軸２１に取付けられ一分岐管１
７と接触するカム２０と、他の分岐管１７を押しカム２
０と一分岐管１７とに押圧力を与えるスプリング１９と
を備えている。

【００２９】このようにガラス基板３８上を横切るよう
に洗浄液を噴射しかつ搬送方向にガラス基板を搬送すれ
ば、ガラス基板３８の全面に洗浄液が行き渡り、剥離し
たゴミもガラス基板３８外に流出される。また、ゴミを
剥離する搬送方向の剥離力に加えてこの搬送方向と直角
方向の剥離力が生ずるので、さらに洗浄能力は向上す
る。勿論、前述したように、後段の１次および２次水洗
ユニットにもこの揺動機構を付加させることが必要であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ガラス基
板の搬送方向に対して中央部が出張り両端が傾斜するよ
うにくの字状にシャワーパイプを成形しかつ洗浄液の噴
出ノズルの向きをガラス基板に対し斜めにするとともに
左右前後の噴射される洗浄液が互に干渉しないように噴
出ノズルを配置することによって、ガラス基板上に噴射
されたれた洗浄液はゴミを剥離する剥離力が増大すると
ともに噴射流速の低下を抑えられるとともにガラス基板
内に洗浄液のよどみが無くガラス基板外にゴミとともに
洗浄液が排出されので、ゴミの再付着が無く完全に除去
でき製品の歩留り向上が図れるという効果がある。

【００３１】また、純水水洗ユニットのシャワーパイプ
もくの字形状にし、洗浄ユニットのシャワーパイプと同
様にして水洗能力を有効に引き出すことによって、純水
の使用量が低減できランニングコストの低減が図れると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における基板洗浄装置の
構成を示す図および一部を抽出して示す図である。

【図２】本発明の他の実施の形態における基板洗浄装置
を説明するための洗浄ユニットを示す図である。

【図３】従来の枚葉シャワー方式の基板洗浄装置の一例
を示す模式図である。

【図４】図３の洗浄ユニットを抽出して示す図である。

【図５】従来の基板洗浄装置の他の例における洗浄ユニ
ットを示す図である。

【符号の説明】 １，２４ 洗浄ユニット ２，２６ １次水洗ユニット ３，２７ ２次水洗ユニット ４，２８ 乾燥ユニット ５，６，２３，２５ エアナイフユニット ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，８ａ，９ａ，３０，３２，３
３ シャワーパイプ １０，１１，１２，２９，３１，３４ エアナイフ １３，１５，３５，３６ タンク １４，３７ ポンプ １６ 主管 １７ 分岐管 １８ 噴出ノズル １９ スプリング ２０ カム ２１ 回転軸 ２２ モータ ３８ ガラス基板 ３９ 搬送ライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方向から搬送されるガラス基板の上下
   面を洗浄液を噴射し洗浄する洗浄ユニットと、前記ガラ
   ス基板の上下面に純水を噴射させ前記洗浄液を流し落す
   水洗ユニットと、水洗された前記ガラス基板を乾燥する
   乾燥ユニットとを備える枚葉処理式の洗浄装置におい
   て、前記洗浄ユニットおよび前記水洗ユニットに設けら
   れ前記カラス基板の進入方向に向かい傾斜をもたせて前
   記洗浄液および前記純水を噴射する複数の噴出ノズルを
   有するとともに前記ガラス基板の進行方向に横切るよう
   に並べ配置されかつ中央部が前記進行方向に突出し両端
   が前記進行方向に対して斜めに後退するようにくの字形
   状の複数のシャワーパイプを備えることを特徴とする基
   板洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄液の供給管および前記純水の供
   給管のそれぞれから分岐され所定の間隔に離間して配置
   される二つの分岐管のそれぞれに前記シャワーパイプが
   交互にいずれかの前記分岐管から派生していることを特
   徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記シャワーパイプを具備する前記洗浄
   ユニットおよび前記水洗ユニットを前記ガラス基板の進
   入方向に対して垂直方向に揺動させる揺動機構を備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板洗
   浄装置。