WO2005028392A1 - 難帯電ガラス基板の製法およびそれによって得られた難帯電ガラス基板 - Google Patents

Abstract

本発明は、ガラス基板をプラズマ処理することにより、そのガラス基板を帯電し難くする難帯電ガラス基板の製法およびそれによって得られた難帯電ガラス基板に関するものである。　そして、本発明は、電極の間で大気圧プラズマを発生させその大気圧プラズマにより被処理体を処理する大気圧プラズマ発生装置内に、ガラス基板を配置し、その装置内で発生した大気圧プラズマにより、上記ガラス基板を難帯電化する。　本発明によれば、ガラス基板を大気圧プラズマ処理しているため、ガラス基板を帯電し難いものとすることができ、その難帯電ガラス基板が上記液晶ディスプレイ等の製品に組み付けられるまで、塵埃の付着を抑制することができる。

Description

難帯電ガラス基板の製法およびそれによつて得られた難帯電ガラス基板 技術分野

本発明は、 ガラス基板をプラズマ処理することにより、 そのガラス基板を帯電 し難くする難帯電ガラス基板の製法およびそれによつて得られた難帯電ガラス基 板に関するものである。

明

背景技術 田

ガラス基板は、 液晶ディスプレイや有機 0 E Lディスプレイ等のディスプレイ用 として用いられたり、 建築物や家具に用いられたりする等、 様々な分野で用いら れている。 このようなガラス基板は、 例えば、 製造後、 口一ラコンベアにより保 管場所に移動され、 その保管場所では、 ガラス基板を保護するために、 重なり合 うガラス基板の間に紙等の緩衝材を配置して保管される。

ところで、 上記ガラス基板は、 ローラコンベアによる移動の際に、 ローラコン ベアのローラとの接離の繰り返しにより、 帯電する。 また、 保管場所からガラス 基板を取り出す際に、 緩衝材と分離することにより、 帯電する。 このようにガラ ス基板が上記液晶ディスプレイ等の製品に組み付けられるまでに帯電すると、 そ の帯電によりガラス基板に塵埃が付着する。 一般に、 材質の異なる二つの物体が 接触すると、 これら両物体の一方から他方に電子の移動が起こり、 その後分離す ると、 一方がプラスに帯電し、 他方がマイナスに帯電するからである。

そこで、 ガラス基板が帯電した場合には、 通常、 除電装置により除電する。 そ れ以外に、 ガラス基板のうねりを制御することにより帯電を抑制し、 塵埃の付着 を抑制する方法も提案されている （特開 2 0 0 2— 7 2 9 2 2号公報） 。

し力 しながら、 除電装置による除電は、 ガラス基板自体の帯電性を抑制するも のではないため、 塵埃の付着を充分に抑制することはできない。 また、 前記の、 ガラス基板のうねりを制御する方法は、 ガラス基板の製造工程で非常に精密な制 御が必要となり実用的ではない。 本発明は、 このような事情に鑑みなされたもので、 ガラス基板自体を帯電し難 いものとする、 難帯電ガラス基板の製法おょぴそれによつて得られた難帯電ガラ ス基板の提供をその目的とする。 発明の開示

上記の目的を達成するため、 本発明は、 電極の間で大気圧プラズマを発生させ その大気圧プラズマにより被処理体を処理する大気圧プラズマ発生装置内に、 ガ ラス基板を配置し、 その装置内で発生した大気圧プラズマにより、 上記ガラス基 板を難帯電化する難帯電ガラス基板の製法を第 1の要旨とし、 それによつて得ら れた難帯電ガラス基板を第 2の要旨とする。

本発明者らは、 ガラス基板を帯電し難いものとすべく、 ガラス基板の製法につ いて、 鋭意研究を重ねた。 その研究の過程で、 大気圧プラズマによりガラス基板 の表面をプラズマ処理すると、 ガラス基板が帯電し難くなることを見出し、 本発 明に到達した。 帯電し難くなる理由は、 明らかではないが、 上記大気圧プラズマ により、 ガラス基板の表面部分が改質して、 帯電し難くなるものと推測される。 また、 本発明者らは、 上記製法によって得られた難帯電ガラス基板が優れた帯 電減衰性をも示すことを見出した。 すなわち、 上記難帯電ガラス基板に強力な電 圧を印加することにより、 その難帯電ガラス基板を強制的に帯電させても、 ブラ ズマ処理していない通常のガラス基板よりも速く放電することを見出した。 この 理由も明らかではないが、 ガラス基板の表面部分の改質により、 難帯電ガラス基 板が放電し易くなつているからであると推測される。 図面の簡単な説明

第 1図は本発明の難帯電ガラス基板の製法の一実施の形態を示す説明図である

発明を実施するための最良の形態 ·

つぎに、 本発明を図面にもとづいて詳しく説明する。 図 1は、 本発明の難帯電ガラス基板の製法を示している。 この実施の形態では 、 ガラス基板 Gを大気圧プラズマ発生装置内に配置し、 その装置内で大気圧ブラ ズマを発生させ、 その大気圧プラズマにより、 上記ガラス基板 Gの表面をプラズ マ処理するようにしている。

上記大気圧プラズマ発生装置は、 空間をあけて対向する高圧電極 1と低圧電極 2とを一組とする電極を備えており、 その高圧電極 1と低圧電極 2の間の空間の 少なくとも一部に上記ガラス基板 Gを配置できるようになつている。 また、 上記 大気圧プラズマ発生装置は、 大気圧プラズマに用いるガスを充填する流入口 3と それに用いたガスを排出する流出口 4とを備えている。

そして、 上記ガラス基板 Gは、 例えば、 つぎのようにしてプラズマ処理するこ とができる。 すなわち、 まず、 1枚のガラス基板 Gを取り出し、 必要に応じて、 そのガラス基板 Gの表面にエアーを吹き付ける等して、 ガラス基板 Gの表面の塵 埃等を除去する。 ついで、 ガラス基板 Gを上記大気圧プラズマ発生装置の高圧電 極 1と低圧電極 2の間の空間に配置し （図 1では、 低圧電極 2上に載置している t これに限定されるものではなく、 高圧電極 1と低圧電極 2の間に支持部を設 けそれで支持させてもよい。 ) 、 大気圧プラズマに用いるガスを充填し雰囲気ガ スとする。 つぎに、 上記高圧電極 1と低圧電極 2の間に電圧を印加し、 大気圧プ ラズマを発生させる。 そして、 この大気圧プラズマにより、 上記ガラス基板 Gの 表面をプラズマ処理する。 このプラズマ処理により、 ガラス基板 Gの表面部分が 改質して、 ガラス基板 Gが帯電し難いものとなる。

すなわち、 得られた難帯電ガラス基板と他の物体とを接触させたとしても、 上 記プラズマ処理による改質のため、 その難帯電ガラス基板は、 帯電し難くなつて いる。

さらに、 上記難帯電ガラス基板は、 優れた帯電減衰性をも示す。 すなわち、 上 記難帯電ガラス基板に強力な電圧を印加することにより、 その難帯電ガラス基板 を強制的に帯電させたとしても、 プラズマ処理していない通常のガラス基板 Gよ りも速く放電する。 この理由も、 上記ガラス基板 Gの表面部分の改質により放電 し易くなつているからであると推測される。

より詳しく説明すると、 上記大気圧プラズマに用いる雰囲気ガスは、 特に限定 されないが、 下記 (A) からなるガス、 または下記 (A) を主成分とし、 それに 下記 (B) が含有されている混合ガスである。 これら下記 (A) からなるガスま たは上記混合ガスを加湿した加湿ガスでもよい。 より好ましくは、 アルゴンガス である。 このガスを用いると、 理由は明らかではないが、 難帯電性がより向上す るからである。 特に、 上記混合ガスを用いる場合、 その混合ガスにおける下記 ( B) の含有率は、 2 0容量％以下 （0容量％を含む。 0容量％の場合は、 下記 ( A) からなるガスを意味する。 ） であることが好ましい。 下記 (B) の含有率が 2 0容量％を上回ると、 難帯電性ガラス基板の難帯電性が弱くなる傾向にあるか らである。 なお、 上記加湿ガスとは、 パブリング等により下記 (A) からなるガ スまたは上記混合ガスに水分を含有させたガスのことである。

(A) アルゴン， ヘリウム， ネオン， キセノンおよび窒素からなる群から選ばれ る少なくとも一つ。

(B) 酸素ガスおょぴ水素ガスからなる群から選ばれる少なくとも一つ。

上記大気圧プラズマの発生において、 高圧電極 1と低圧電極 2の間に印加する 電圧は、 大気圧プラズマが発生すれば、 特に限定されるものではないが、 通常、 1 k V〜l 0 k Vの範囲である。 また、 その電源の周波数も、 大気圧プラズマが 発生すれば、 特に限定されるものではなく、 通常、 1 k H z〜2 0 k H zの範囲 であるが、 1 3 . 5 6 MH zのような MH z帯やそれよりも高い GH z帯であつ てもよい。

また、 大気圧プラズマを発生させる時間 （プラズマ処理する時間） は、 特に限 定されないが、 通常、 0 . 1秒〜 1 0分の範囲である。 そして、 電力量 （照射ェ ネノレギー） は、 特に限定されるものではないが、 通常、 0 . l〜2 0 0 0 0 mW • m i n/ c m² の範囲に設定される。

さらに、 上記大気圧プラズマは、 ガラス基板 Gの難帯電性を向上させるだけで なく、 ガラス基板 Gの製造過程で表面に付着した有機物等の不純物を除去する洗 浄作用も、 洗浄時に必要な親水化作用も有している。

また、 上記ガラス基板 Gは、 誘電体であるため、 高圧電極 1と低圧電極.2の間 に配置することにより、 アーク放電の発生を抑制することができる。 このため、 高圧電極 1およぴ低圧電極 2を保護することができ、 高圧電極 1およぴ低圧電極 2の長寿命化を図ることができる。 さらに、 上記アーク放電発生の抑制により、 大気圧プラズマを安定ィ匕させることもできる。 このため、 ガラス基板 Gを均一に 難帯電化することができる。

なお、 上記実施の形態では、 大気圧プラズマによる処理は、 対向する高圧電極 1と低圧電極 2の間にガラス基板 Gを配置するようにしたが、 これに限定される ものではなく、 電極間で発生させた大気圧プラズマをガス流や電界配置や磁気の 作用により電極間の外側に配置されているガラス基板 Gの表面の所定の部分に吹 き出す方法 （リモートプラズマ） で処理してもよレ、。

つぎに、 実施例について比較例と併せて説明する。

(実施例 1 )

上記実施の形態と同様にして、 液晶ディスプレイ用のガラス基板 （コーユング 社製、 1 7 3 7 ) Gを大気圧プラズマによりプラズマ処理した。 上記ガラス基板 Gの大きさは、 7 5 mm X 2 5 mm X 0 . 7 mm (厚み） とした。 大気圧プラズ マに用いる雰囲気ガスとして、 アルゴンのみを用いた。 また、 高圧電極 1および 低圧電極 2は、 板状とし、 その大きさは、 どちらも 3 2 O mm X 2 3 O mmとし 、 電極間距離を 5 mmに設定した。 そして、 電源として、 周波数が 5 k H zの交 流電源を用い、 高圧電極 1と低圧電極 2の間に 3 k Vの電圧を印加した。 そして 、 その大気圧プラズマ処理を 1 0秒間行った。 電力量 （照射エネルギー） は 3 4 mW · m i n / c m² でめった。

(実施例 2 )

上記実施例 1において、 大気圧プラズマに用いる雰囲気ガスをアルゴン （9 9 容量％) と水素 （1容量％) の混合ガスとした。 それ以外は、 上記実施例 1と同 様にした。

(実施例 3 )

上記実施例 1において、 大気圧プラズマに用いる雰囲気ガスをアルゴン （9 9 容量％) と酸素 （1容量％) の混合ガスとした。 それ以外は、 上記実施例 1と同 様にした。

(比較例 1 )

上記実施例 1と同様のガラス基板 Gを準備し、 大気圧プラズマ処理を施さなか つた。

(難帯電性）

このようにして得られた実施例 1〜 3の難帯電ガラス基板および比較例 1のガ ラス基板 Gに対して、 それぞれのガラス基板表面を産業用ワイパー （クレシァ社 製、 キムワイプ S— 2 0 0 ) で毎秒 1往復の速さで 2 0往復させて各ガラス基板 を帯電させた。 そして、 その帯電を止めた直後に静電気測定器 （シムコジャパン 社製、 FMX - 0 0 2 ) を用いて帯電量を測定した。 その結果、 実施例 1〜3の 難帯電ガラス基板の帯電量は、 比較例 1のガラス基板に対し、 それぞれ 2 8 %， 5 4 %, 2 5 %であった。

この結果から、 実施例 1〜 3の難帯電ガラス基板は、 比較例 1のガラス基板 G と比較して、 帯電し難いことがわかる。

なお、 上記各実施例において、 アルゴンに代えて、 ヘリウム， ネオン， キセノ ン， 窒素をそれぞれ用いても、 上記各実施例と同様の傾向を示す結果が得られた また、 上記各実施例において、 アルゴンガスとして、 2 0 °Cのもとパブリング により加湿した加湿アルゴンガスを用いても、 上記各実施例と同様の傾向を示す 結果が得られた。 産業上の利用可能性

本発明の難帯電ガラス基板の製法によれば、 ガラス基板を大気圧ブラズマ処理 しているため、 ガラス基板を帯電し難いものとすることができ、 その難帯電ガラ ス基板が上記液晶ディスプレイ等の製品に組み付けられるまで、 塵埃の付着を抑 制することができる。

しかも、 上記大気圧プラズマに用いる雰囲気ガスとして、 下記 (A) からなる ガス、 または下記 (A) を主成分とし、 それに下記 (B ) が含有されている混合 ガスを用いる場合においても、 同様にガラス基板を帯電し難いものとすることが できる。

(A) アルゴン， ヘリウム， ネオン， キセノンおよび窒素からなる群から選ばれ る少なくとも一つ。 (B ) 酸素ガスおょぴ水素ガスからなる群から選ばれる少なくとも一つ。

また、 上記雰囲気ガスが、 上記 (A) からなるガスまたは上記混合ガスを加湿 した加湿ガスである場合においても、 同様にガラス基板を帯電し難いものとする ことができる。

特に、 上記雰囲気ガスにおいて、 上記 (B ) の含有率が 2 0容量。/。以下である 場合には、 難帯電性がより向上する。

また、 上記製法によって得られた本発明の難帯電ガラス基板によれば、 難帯電 性を示すだけではなく、 帯電したとしても、 速く放電し、 塵埃の付着を抑制する ことができる。

Claims

1 . 電極の間で大気圧プラズマを発生させその大気圧プラズマにより被処理体を 処理する大気圧プラズマ発生装置内に、 ガラス基板を配置し、 その装置内で発生 した大気圧プラズマにより、 上記ガラス基板を難帯電化することを特徴とする難 帯電ガラス基板の製法。

2 . 上記大気圧プラズマに用いる雰囲気ガスとして、 下記 (A) からなるガス、 または下記 (A) を主成分とし、 それに下記 (B ) が含有されている混合ガスを 青

用いる請求項 1記載の難帯電ガラス基板の製法。

(A) アルゴン， ヘリウム， ネオン， のキセノンおよび窒素からなる群から選ばれ る少なくとも一つ。

(B) 酸素ガスおよび水素ガスからなる群から選囲ばれる少なくとも一つ。

3 . 上記雰囲気ガスが、 上記 (A) からなるガスまたは上記混合ガスを加湿した 加湿ガスである請求項 2記載の難帯電ガラス基板の製法。

4 . 上記雰囲気ガスにおいて、 上記 （B ) の含有率が 2 0容量％以下である請求 項 2または 3記載の難帯電ガラス基板の製法。

5 . 請求項 1〜4のいずれか一項に記載の難帯電ガラス基板の製法によって得ら れることを特徴とする難帯電ガラス基板。