特許 6585984 ディスプレイ用ガラス基板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6585984

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】ディスプレイ用ガラス基板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板製造装置

(51)【国際特許分類】

   C03C 15/00 20060101AFI20190919BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   C03C15/00 C

   H01L21/306 J

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-195477(P2015-195477)

(22)【出願日】2015年9月30日

(65)【公開番号】特開2017-66002(P2017-66002A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】598055910

【氏名又は名称】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】猪飼 修

【審査官】 青木 千歌子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４０２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８９８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０６６００１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ １５／００

Ｃ０３Ｃ ２３／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｂ０５Ｄ １／００− ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス基板の主表面のうち第１面を連続的に粗面化する表面処理工程を含むディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
前記表面処理工程において、エッチング液を保持した多孔質材を外周部に有する複数の粗面化ローラーにガラス基板を接触させ、支持させながら搬送し、ガラス基板に前記粗面化ローラーが接触することで前記粗面化ローラーとガラス基板との間に、前記多孔質材が保持するエッチング液の一部を供給してエッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板の第１面にエッチング液を塗布し、
エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層を予め定められる基準接液膜層と比較し、エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層の前記粗面化ローラーの回転軸方向に沿った複数箇所の液幅の平均値が前記基準接液膜層の液幅とほぼ同等となるように、エッチング液の塗布量を調整し、ガラス基板の第１面を粗面化する、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項2】

前記複数の粗面化ローラーにおいて、各々の塗布量がほぼ同量となるように調整される、請求項１に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項3】

前記塗布量の調整が、絞りローラーにより行われる、請求項１又は２に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項4】

前記多孔質材が、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項5】

前記表面処理工程後のガラス基板の第１面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．４０ｎｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項6】

ガラス基板の主表面のうち第１面を連続的に粗面化する表面処理装置を含むディスプレイ用ガラス基板の製造装置であって、
前記表面処理装置は、エッチング液を保持した多孔質材を外周部に有する複数の粗面化ローラーにガラス基板を接触させ、支持させながら搬送し、ガラス基板に前記粗面化ローラーが接触することで前記粗面化ローラーとガラス基板との間に、前記多孔質材が保持するエッチング液の一部を供給してエッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板の第１面にエッチング液を塗布するエッチング装置と、
予め定められる基準接液膜層と比較できるように、エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層の形態を映し出すモニタリング手段と、
前記基準接液膜層の液幅と、エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層の前記粗面化ローラーの回転軸方向に沿った複数箇所の液幅の平均値がほぼ同等となるように、エッチング液の塗布量を調整する調整手段と、を備えるディスプレイ用ガラス基板製造装置。

【請求項7】

前記複数の粗面化ローラーにおいて、各々の塗布量がほぼ同量となるように調整される、請求項６に記載のディスプレイ用ガラス基板製造装置。

【請求項8】

前記調整手段が、絞りローラーである、請求項６又は７に記載のディスプレイ用ガラス基板製造装置。

【請求項9】

前記多孔質材が、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造である、請求項６〜８のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薄板ガラスの主表面の一方を粗面化処理する表面処理工程を含むディスプレイ用ガラス基板の製造方法、およびその製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、あるいは有機ＥＬディスプレイパネル等を用いたフラットパネルディスプレイの製造では、より高精細な薄膜パターンが薄板ガラス基板上に形成される。

【0003】

これらのフラットパネルディスプレイに使用されるディスプレイパネルの製造は、製造ラインにガラス基板を投入後、搬送、成膜、フォトリソグラフィ、エッチング、ドーピング、あるいは配線等の各処理工程を経て製造される。各処理工程では、様々な要因によって、ガラス基板を含んだパネルは帯電し易い環境に置かれる。例えば、ガラス基板を製造ラインに投入するとき、合紙を挟んで積層された複数のガラス基板の中から、合紙を剥離除去してガラス基板を１枚ずつ取り出す。このときガラス基板は合紙の除去に際して帯電し易い。また、成膜等のために半導体製造装置を用いる場合、ガラス基板を載置テーブルに載せて成膜を行う。このとき、ガラス基板には気流による帯電や接触帯電や剥離帯電が生じやすい。

【0004】

このような帯電は種々の問題を引き起こす。例えば、ガラス基板上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及び配線パターンを形成するとき、帯電によって塵や埃などの異物がガラス基板や配線パターンに付着し、配線パターンの欠損や剥離が生じる、あるいは蓄積された電荷の放電によってＴＦＴの破壊等が生じる、等がある。また、帯電によりガラス基板が載置テーブルに張り付き、載置テーブルからははがす時にガラス基板が割れる場合もある。よって、可能な限りガラス基板は帯電しないのが好ましい。

【0005】

特に、フュージョン法やダウンドロー法でつくられる薄板ガラスの表面は、フロート法でつくられる薄板ガラスと比べ、表面が非常に滑らかであるため、帯電の問題が生じ易い。このため、フュージョン法やダウンドロー法で得られる薄板ガラス基板の主表面には帯電を防止する何らかの処理を施すことが好ましい。その一般的な方法として、薄板ガラス基板の主表面の一方を化学的な方法で粗面化することが挙げられ、適度な粗面化により薄板ガラス基板の帯電を防ぐことができる。そのほか、イオナイザを用いて、帯電したガラス基板の除電を行う方法が知られている（特許文献１）。感光層等が形成された処理基板をステージ上へ載置、密着、除去する工程で発生する処理基板への静電気の帯電量を減少させる露光装置も知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−６４９５０号公報

【特許文献2】特開２００７−３２２６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

フラットパネルディスプレイ用の薄板ガラス基板においては、主表面のうち、ＴＦＴ及び配線パターンが形成されない側の主表面（以下、第１面という）を、帯電防止のため、化学的処理などで粗面化する。ＴＦＴ及び配線パターンが形成される主表面（以下、第２面という）は処理されず、汚れや異物は除去されなければならない。

【0008】

スポンジなど連続気孔構造の多孔質材を用い、エッチング液を保持した多孔質材を外周部に有する粗面化ローラーで、薄板ガラスの第１面のみにエッチング液を塗布する表面処理法によれば、複数のガラス基板を連続的に粗面化することができる。

【0009】

このような表面処理工程では、エッチング液を保持した粗面化ローラーにより、ガラス基板の第１面にエッチング液を塗布しながらガラス基板を搬送するが、エッチング液の塗布はかならずしも一定とならない。

【0010】

粗面化ローラーの多孔質材におけるエッチング液の保持量（吸液量）が少なすぎて、ガラス基板への塗布量が低下すると、ガラス基板の塗布ムラが生じる。他方、エッチング液の保持量（吸液量）が多すぎれば、ガラス基板の端面側において、汚れや異物が制約されるガラス基板の第２面上へのエッチング液の回り込みが生じる場合がある。連続処理下で、ガラス基板におけるエッチング液の塗布が大きく変動すると、粗面化による表面形状の品質を達成することができず、量産の効率はかえって低下してしまう。

【0011】

そこで、本発明は、連続気孔構造の多孔質材を外周部に有する粗面化ローラーを用いて、複数のガラス基板を連続的に粗面化する表面処理において、ガラス基板へのエッチング液の塗布量をほぼ一定に制御するとともに、異物や汚れが制約される第２面へのエッチング液の回り込みを抑制し、品質の高い薄板ガラスを連続処理で粗面化して量産することができる、表面処理方法とその処理装置を含む、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法およびディスプレイ用ガラス基板製造装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、ガラス基板の主表面のうち第１面を連続的に粗面化する表面処理工程を含むディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
前記表面処理工程において、エッチング液を保持した多孔質材を外周部に有する複数の粗面化ローラーにガラス基板を接触させ、支持させがら搬送し、ガラス基板に前記粗面化ローラーが接触することで前記粗面化ローラーとガラス基板との間に、前記多孔質材が保持するエッチング液の一部を供給してエッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板の第１面上にエッチング液を塗布し、
エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層を予め定められる基準接液膜層と比較し、エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層の前記粗面化ローラーの回転軸方向に沿った複数箇所の液幅の平均値が前記基準接液膜層の液幅とほぼ同等となるように、エッチング液の塗布量を調整し、ガラス基板の主表面のうち第１面を粗面化する。

【0013】

前記複数の粗面化ローラーにおいて、各々の塗布量がほぼ同量となるように調整される、ことが好ましい。

【0014】

前記塗布量の調整が、絞りローラーを用いて行われる、ことが好ましい。

【0015】

前記多孔質材が、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造である、ことが好ましい。

【0016】

前記表面処理工程後の前記第１面の算術平均粗さＲａが０．４０ｎｍ以上である、ことが好ましい。

【0017】

本発明の一態様は、ガラス基板の主表面のうち第１面を連続的に粗面化する表面処理装置を含むディスプレイ用ガラス基板製造装置であって、
前記表面処理装置は、エッチング液を保持した多孔質材を外周部に有する複数の粗面化ローラーにガラス基板を接触させ、支持させながら搬送し、ガラス基板に前記粗面化ローラーが接触することで前記粗面化ローラーとガラス基板との間に、前記多孔質材が保持するエッチング液の一部を供給してエッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板の第１面にエッチング液を塗布するエッチング装置と、
予め定められる基準接液膜層と比較できるように、エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層の形態を映し出すモニタリング手段と、
前記基準接液膜層の液幅と、エッチング液の塗布により形成された前記接液膜層の前記粗面化ローラーの回転軸方向に沿った複数箇所の液幅の平均値がほぼ同等となるように、エッチング液の塗布量を調整する調整手段と、を備える。

【0018】

前記複数の粗面化ローラーにおいて、各々の塗布量がほぼ同量となるように調整される、ことが好ましい。

【0019】

前記調整手段が、絞りローラーである、ことが好ましい。

【0020】

前記多孔質材が、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造の多孔質材からなる、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、ガラス基板の主表面のうち第１面を連続的に粗面化する表面処理において、ガラス基板へのエッチング液の塗布量を一定に制御するとともに、汚れや異物が制約される第２面へのエッチング液の回り込みを抑制し、品質の高い高精細用の薄板ガラスを連続処理で粗面化して量産することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造過程の一例の概要を示すフローチャートである。

【図2】本実施形態の表面処理工程で用いるガラス基板表面処理装置の一例を説明する模式図である。

【図3】エッチング接液膜層を説明する図である。

【図4】本実施形態のガラス基板表面処理装置の粗面化ローラの概略上面図である。

【図5】接触部材の高さ調整を説明する図である。

【図6】粗面化ローラの高さ調整を説明する図である。

【図7】基準接液膜層についてのイメージ図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本実施形態のガラス基板の製造方法及びガラス基板表面処理装置について説明する。図１は、ガラス基板１００の製造過程の概要を示すフローチャートである。図１では、ガラス基板が、原料を熔融する状態から客先等に出荷される状態になるまでの工程の概略を示している。

【0024】

（１）ガラス基板の製造方法
以下、本発明のガラス基板の製造装置およびガラス基板の製造方法について説明する。
本実施形態において製造されるガラス基板は、特に制限されないが、例えば縦寸法及び横寸法のそれぞれが、５００ｍｍ〜３５００ｍｍ、１５００ｍｍ〜３５００ｍｍ、１８００〜３５００ｍｍ、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍなどが挙げられ、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍであることが好ましい。
ガラス基板の厚さは、例えば、０．１〜１．１（ｍｍ）が挙げられ、より好ましくは０．７５ｍｍ以下の極めて薄い矩形形状の板で、例えば、０．５５ｍｍ以下、さらには０．４５ｍｍ以下の厚さがより好ましい。ガラス基板の厚さの下限値としては、０．１５ｍｍ以上が好ましく、０．２５ｍｍ以上がより好ましい。

【0025】

まず、熔融されたガラスが、例えばフュージョン法あるいはフロート法等の公知の方法により、所定の厚さの帯状ガラスであるシートガラスが成形される（ステップＳ１）。
次に、成形されたシートガラスが所定の長さの素板であるガラス基板に採板される（ステップＳ２）。ステップ２の後、採板により得られたガラス基板は、搬送機構により、ピンチング保持されつつ、熱処理工程に誘導され搬送され、次に、この搬送されたガラス基板に対し熱処理ステップを行ってもよい。

【0026】

熱処理後のガラス基板は切断工程に搬送され、製品のサイズに切断され、ガラス基板が得られる（ステップＳ３）。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Ｓ４）。端面加工後のガラス基板のガラス表面の微細な異物や汚れを取り除くために、ガラス基板を洗浄する第１洗浄（ステップＳ５）。

【0027】

本実施形態の表面化処理Ｓ６（粗面化工程Ｐｒ１及びすすぎ工程Ｐｒ２）は、端面加工直後の洗浄工程Ｓ５の後に行う。本実施形態の表面処理工程の詳細は後述する。

【0028】

表面処理工程Ｓ７の後に、第２洗浄後Ｓ８を行い、この後、洗浄されたガラス基板はキズ、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Ｓ８）。検査により品質の適合したガラス基板は、ガラス基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Ｓ９）。梱包されたガラス基板は納入先業者に出荷される。

【0029】

このようなガラス基板として、以下のガラス組成のガラス基板が例示される。つまり、以下のガラス組成のガラス基板が製造されるように、熔融ガラスの原料が調合される。
ＳｉＯ₂ ５５〜８０モル％、
Ａｌ₂Ｏ₃ ８〜２０モル％、
Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１２モル％、
ＲＯ ０〜１７モル％（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量)。

【0030】

ＳｉＯ₂は６０〜７５モル％、さらには、６３〜７２モル％であることが、熱収縮率を小さくするという観点から好ましい。
ＲＯのうち、ＭｇＯが０〜１０モル％、ＣａＯが０〜１５モル％、ＳｒＯが０〜１０％、ＢａＯが０〜１０％であることが好ましい。

【0031】

また、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、及びＲＯを少なくとも含み、モル比（（２×ＳｉＯ₂）＋Ａｌ₂Ｏ₃）／（（２×Ｂ₂Ｏ₃）＋ＲＯ）は４．５以上であるガラスであってもよい。また、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの少なくともいずれか含み、モル比（ＢａＯ＋ＳｒＯ）／ＲＯは０．１以上であることが好ましい。

【0032】

また、モル％表示のＢ₂Ｏ₃の含有率の２倍とモル％表示のＲＯの含有率の合計は、３０モル％以下、好ましくは１０〜３０モル％であることが好ましい。
また、上記ガラス組成のガラス基板におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、０モル％以上０．４モル％以下であってもよい。
また、ガラス中で価数変動する金属の酸化物（酸化スズ、酸化鉄）を合計で０．０５〜１．５モル％含み、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３及びＰｂＯを実質的に含まないということは必須ではなく任意である。

【0033】

本実施形態で製造されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、またはカーブドパネルディスプレイ用ガラス基板で、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板あるいは、有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板として好適である。さらに、本実施形態で製造されるガラス基板は、高精細ディスプレイに用いるＬＴＰＳ（Ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ ｓｉｌｉｃｏｎ）・ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）・ＴＦＴディスプレイ用ガラス基板として特に好適である。

【0034】

本実施形態における熔融ガラスからシートガラスを成形する方法として、フロート法やフュージョン法等が用いられるが、本実施形態のガラス基板のオフラインにおける熱処理を含むガラス基板の製造方法は、フュージョン法（オーバーダウンドロー法）において製造ライン上の徐冷装置を長くすることが困難である点から、フュージョン法に適している。本実施形態のガラス基板の熱収縮率は、５０ｐｐｍ以下であり、好ましくは４０ｐｐｍ以下、より好ましくは３０ｐｐｍ以下、更により好ましくは２０ｐｐｍ以下である。熱収縮率を低減する前のガラス基板の熱収縮率の範囲としては、１０ｐｐｍ〜４０ｐｐｍが好ましい。

【0035】

（２）表面処理工程Ｓ６
（２−１）表面処理方法および表面処理装置
本実施形態の表面処理工程について詳細に説明する。本実施形態の表面処理工程は、ガラス基板の主表面のうち一方の面（第１面）をエッチング液で表面処理する粗面化工程（Ｐｒ１）と、粗面化された第１面のエッチング液を洗浄水で洗浄した後にもう一度再洗浄するとともに、粗面化を施していない第２面を純水で洗浄する、すすぎ工程（Ｐｒ２）とを含む。表面化処理Ｓ５の詳細は後述する。

【0036】

表面処理工程Ｓ７では、ガラス基板の主表面の一方の面のみが粗面化処理される。粗面化処理の対象となる主表面はＴＦＴ及び配線パターンを形成する形成面と反対側の主表面であり、もう一方の主表面に表面処理（粗面化）は行わない。

【0037】

粗面化処理をすることで、次に挙げる様な帯電による種々の問題を防ぐことができる。例えば、ガラス基板上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及び配線パターンを形成するとき、帯電によって塵や埃などの異物がガラス基板や配線パターンに付着し、配線パターンの欠損や剥離が生じる、あるいは蓄積された電荷の放電によってＴＦＴの破壊等が生じる、等の問題がある。また、帯電によりガラス基板が載置テーブルに張り付き、載置テーブルからははがす時にガラス基板が割れる場合もある。これら帯電により引き起こされる問題を防ぐには、可能な限り、ガラス基板の主表面の一方の面について帯電を防ぐための粗面化されているのが好ましく、特に、フュージョン法やオーバーフローダウンドロー法で成形されたガラスシートについては、粗面化処理を行うのが好ましい。

【0038】

図２は、表面処理工程Ｓ７を行うガラス基板表面処理装置１の一例を説明する模式図である。本実施形態（図２）の装置では、ガラス基板を水平状態で粗面化ローラーの上を搬送させて粗面化する方式を採用する。

【0039】

図３は、ガラス基板表面処理装置１で用いる粗面化ローラーの概略上面図である。図４は、粗面化ローラーによるガラス基板の粗面化を説明する図である。

【0040】

図２を参照しながら、本実施形態の表面処理工程を説明するが、ガラス基板表面処理装置１（図２〜図４）は一例であって、表面処理工程Ｓ６は、ガラス基板表面処理装置１以外の構成の装置を用いて行うことができる。
ガラス基板表面処理装置１は、ガラス基板を搬送方向（具体的には、図２〜図４の矢印Ａ１に示す方向）に搬送させながら一方の主表面を粗面化する。ここでは、ガラス基板表面処理装置１は、ガラス基板１００の一方の主表面である第１面１００ａ（図２を参照）を粗面化することによって、第１面１００ａを所定の表面粗さにしている。ここで、第１面１００ａとは、表示装置の製造過程において、薄膜であるＴＦＴ素子や配線パターンが形成されない面である。

【0041】

＜粗面化工程Ｐｒ１の装置構成＞
ガラス基板表面処理装置１は、図２〜図４に示すように、主として、表面処理する粗面化工程（Ｐｒ１）では、エッチング液を保持した多孔質材を周表面を含む外周部に有する粗面化ローラーとガラス基板との間に、エッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板の第１面にエッチング液を塗布するエッチング装置と、
予め定められる基準接液膜層と比較できるように、前記接液膜層の形態を映し出すモニタリング手段と、
前記基準接液膜層と前記接液膜層との形態がほぼ同等となるように、エッチング液の塗布量を調整する調整手段と、を備える。
さらに、前記調整手段が、絞りローラーである、ことが好ましい。
さらに、前記多孔質材が、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造である、ことが好ましい。

【0042】

また、粗面化工程（Ｐｒ１）は、ハウジング２に囲まれており、ハウジング内の空間の温度管理を行う温度制御手段をさらに備えてもよい。粗面化工程では、エッチング槽１１のエッチング液が気化し、ハウジング内の空気中に滞留するので、適宜、ハウジング内の空気は換気され、排出されたハウジング内の空気中に含まれるエッチング液由来の化学物質を回収する回収機構を備えるのが好ましい。

【0043】

Ａ．実施形態１．エッチング液の塗布量を一定にする装置を含む表面処理装置
本実施形態の表示装置は、エッチング液を保持した多孔質材を周表面を含む外周部に有する粗面化ローラーとガラス基板との間に、エッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板の第１面にエッチング液を塗布するエッチング装置と、
エッチング液を塗布しないガラス基板の面方向から透けて見える、前記接液膜層の大きさが、予め定められる基準接液膜層と比較し、ほぼ一定となることを監視するモニタリング手段とを、少なくとも、備える。
さらに、前記エッチング装置は、前記モニタリング手段で監視される結果に基づいて、粗面化ローラーの塗布量を調整する絞りローラーを備える、のが好ましい。
さらに、前記エッチング装置において、前記粗面化ローラー及び前記絞りローラーは複数備えられ、前記モニタリング手段で測定される結果に基づいて、粗面化ローラー各々の塗布量がほぼ同量となるように、各々の絞りローラーを調整する制御機構を、さらに、備えるのが好ましい。
前記粗面化ローラーは、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造の多孔質材である、のが好ましい。

【0044】

本実施形態の表示装置１（図２）におけるエッチング装置について説明する。

【0045】

粗面化工程（Ｐｒ１）は、エッチング液を調整し貯留するエッチング液タンク１６を、さらに設けてもよい。エッチング液タンク１６により、エッチング槽１１にエッチング液を供給し循環させる。さらに、粗面化処理におけるエッチングレートを維持する様に、エッチング液タンク１６にフッ酸を補充しながらエッチング液を調整して、調整されたエッチング液をエッチング槽１１に循環させて使用することができる。エッチング槽１１とエッチング液タンクとの間は、エッチング液ＭＳが循環できるように配管１５ａ及び１５ｂが設けられる。

【0046】

エッチング液タンク１６には、エッチング液を調整するための（エッチング液の酸成分）を供給する複数のタンクがさらに連結されている。例えば、フッ酸を供給するフッ酸タンクと、リン酸を供給するリン酸タンクとがエッチング液タンク１６に連結され、これらのタンクからエッチング液の構成材料（酸成分）が供給されて、エッチング液タンク１６にてエッチング液が調整される。エッチング成分を供給する複数のタンクの設置は、構成材料の種類に応じ決定する。例えば、エッチング液がさらに塩酸を含む場合には、エッチング液タンク１６に塩酸タンクがさらに連結される。

【0047】

エッチング槽１１は、ガラス基板１００の表面を処理するための処理流体としてのエッチング液ＭＳを貯留する。本実施形態では、エッチング液ＭＳとしてフッ酸とリン酸を必須に含むもの、あるいは、エッチング液ＭＳがフッ酸及びリン酸にさらに塩酸を含むもの、が使用される（この詳細について、後述する）。エッチング液ＭＳによるエッチングにより、ガラス基板１００の第１面１００ａは、所望の表面粗さ、例えば所望の算術平均粗さＲａを有する形状を得ることができる。算術平均粗さＲａは、０．３ｎｍ以上とすることが好ましく、より好ましくは、算術平均粗さＲａは、０．４５ｎｍ以上である。算術平均粗さＲａの上限値は、ガラス基板の帯電を防止する程度の粗さという点から、０．６ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは、０．５ｎｍ以下である。

【0048】

エッチング槽１１は、上部が開口された略直方体形状の容器である。エッチング槽１１には、エッチング液ＭＳが略容器いっぱいになるように貯留されている。エッチング槽１１は、ガラス基板１００の搬送方向に沿って、所定の間隔をもって配置される。図２の形態では、３つ配置されている。本実施形態の図２では、エッチング槽１１は３つ配置されているが、配置数は、１つでも２つでもよく、４つ以上であってもよい。配置数は、生産数、エッチング液及びエッチングレート、搬送速度、等を踏まえ、適宜設定される。

【0049】

各エッチング槽１１では、１つのエッチングローラ１２がエッチング液ＭＳに浸漬して配置されている。エッチング液タンク１６は、各エッチング槽１１が、配管１５ａ及び１５ｂによりエッチング液タンク１６に連通される。エッチング液タンク１６のエッチング液は、エッチャントＭＳの必須成分であるフッ酸（ＨＦ）及びリン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）、任意の塩酸（ＨＣｌ）を供給する、フッ酸タンク１１ｂ、リン酸タンク１１ｃ、及び塩酸タンク１１ｄと流量調整バルブ１１ｅ，１１ｆ，１１ｇを介して接続される。

【0050】

粗面化ローラ１２はエッチング液ＭＳを吸収し（保持し）、図示しない駆動モータによって駆動回転される回転体として機能する。粗面化ローラ１２が駆動モータによって回転することで、粗面化ローラ１２に接触するガラス基板１００は、複数の粗面化ローラ１２が配置されている方向（すなわち、搬送方向）に搬送される。すなわち、粗面化ローラ１２は、ガラス基板１００を搬送する機能も有する。粗面化ローラ１２は、ガラス基板１００の搬送方向に沿って、所定の間隔をもって複数配置される。複数の粗面化ローラ１２は、全て同方向に回転する。

【0051】

粗面化ローラ１２は、１つのエッチング槽１１に貯留されているエッチング液ＭＳに、一部（具体的には、下部）が浸漬した状態で固定されている。粗面化ローラ１２のエッチング液ＭＳに浸漬している部分の垂直方向の長さは、適宜設定される。

【0052】

粗面化ローラ１２は、芯部材１２ａと、芯部材１２ａを覆うローラ部材１２ｂとを有する。芯部材１２ａは、ＳＵＳ等からなる軸芯と、塩化ビニル系の素材からなる円柱状の部材とからなる。芯部材１２ａは、カーボンシャフトでもよい。芯部材１２ａは、その直径は適宜設定される。芯部材１２ａは、粗面化ローラ１２の回転軸である。

【0053】

ローラ部材１２ｂは、外径が芯部材１２ａよりも大きく中心部が開口された円筒状の部材である。ローラ部材１２ｂは、液体を吸収しやすい発泡樹脂、すなわちスポンジから構成される。ローラ部材１２ｂのスポンジは、ＰＯ、ＰＶＡおよびＰＵ等からなる。ローラ部材１２ｂは、その内面が芯部材１２ａの外面に当接する。

【0054】

ここでは、エッチングローラ１２（ローラ部材１２ｂ）は、エッチング液ＭＳに浸漬することによってエッチング液ＭＳを吸収する。そして、エッチング液ＭＳを吸収して保持するエッチングローラ１２（ローラ部材１２ｂ）に接触するガラス基板１００の第１面１００ａに、ローラ部材１２ｂが吸収したエッチング液ＭＳの一部が供給され付着する。これにより、ガラス基板１００と粗面化ローラ１２との間に、エッチング液の接液膜層が形成される。

【0055】

ガラス基板１００と粗面化ローラ１２との間に形成される接液膜層は、ガラス基板の１１０ｂ側（エッチング液が付着されない側）の面方向から透けて見え、接液膜層の大きさを観測することができる。第１面１００ａに付着したエッチング液の接液膜層ＳＬの輪郭は、第２面１００ｂの側においてガラス基板１００越しに明りょうに特定することができる。

【0056】

モニタリング装置２１（図５を参照）は、エッチング液の接液膜層ＳＬの形態を観測する装置である。エッチング液の接液膜層ＳＬの形態は、例えば、ガラス基板１００の第１面１００ａに付着したエッチング液の接液膜層ＳＬのガラス基板１００の搬送方向に沿ったエッチング液の接液膜層ＳＬの長さ（搬送方向の液幅、面積、搬送方向に対し直角方向の長さ）等であり、モニタリング装置２１は、これらの形態を映し出してモニタリングする手段であり、さらに計測機能を加えて、形態を観測しながら測定する様に設けてもよい。モニタリング装置２１は、必要に応じ、接液膜層ＳＬの画像を記憶させる記憶手段を備えてもよい。

【0057】

モニタリング装置２１の設置場所は、モニタリングの画像を表面処理装置外へ出力できるように設置されればよく、設置の場所は特に制限されない。Ｐｒ１工程のいずれか適切な所に設置される。モニタリング装置２１のカメラ部位が、複数の粗面化ローラ１２のうち、搬送方向の中央に位置する粗面化ローラ１２の上方に配置されており、エッチング液の接液膜層ＳＬの形態を、ガラス基板１００の第２面１００ｂの側から撮影する。なお、このようなモニタリング装置２１を特に設けない場合、ハウジング２に備えられる窓枠から、目視でエッチング液の接液膜層ＳＬの形態を観察し、モニタリングしてもよい。

【0058】

このようにしてモニタリングにより得られる接液膜層ＳＬの形態の観測に基づいて、連続処理の過程において、接液膜層ＳＬの大きさが一定になる様に、絞りローラーなどエッチング液の塗布をコントロールする調整手段を用いて、ガラス基板１００ａに塗布するエッチング液の塗布量を調整することができる。これにより、塗布量を一定にすることができる。

【0059】

例えば、予め、多孔質材が保持するエッチング液の液量を適切に調整した条件下で、目的とする表面粗さＲａを達成することができる基準となる接液膜層ＳＬの大きさ範囲を求めておき（基準接液膜層Ａ：大きさ、長さ、搬送方向の液幅など）、モニタリング装置２１で処理中の接液膜層ＳＬの形態と比較することができるように設定することができる。
この比較に基づいて、エッチング液の塗布量の調整の程度を決定することができる。基準接液膜層Ａと比較して、より的確にエッチング液の塗布量を調整することで、表面粗さの品質も一定の範囲内に維持することができる。

【0060】

さらに、例えば、基準接液膜層Ａの大きさを、エッチング液がガラス基板１１０ｂに回り込みが生じ難いレベルの塗布量に設定することで、ガラス基板１１０ｂへの回り込みの管理（エッチング液の１１０ｂへの回り込み抑制）に利用することができる。このような、回り込みを防ぐ塗布量を決定するためには、ガラス基板（板厚、組成）、スポンジの種類（材質、気孔径、弾力性）、搬送速度、およびエッチング液の種類（粘度）について、条件を設定し、基準接液膜層を特定することができる。

【0061】

エッチング液の接液膜層ＳＬの大きさの判定は、適宜行う。例えば、エッチング液の接液膜層ＳＬの液幅が、粗面化ローラ１２の長手方向（軸方向）にわたってばらついている場合、エッチング液の接液膜層ＳＬの液幅として、粗面化ローラ１２の長手方向の複数箇所の液幅の平均値を用いることができる。エッチング液の接液膜層ＳＬの面積を測定する場合には、モニタリング装置２１が撮影した画像を解析して得られる面積を用いることができる。

【0062】

さらに、エッチング装置は、エッチング液の塗布量を制御する制御装置２３（図５を参照）を備えることができる。モニタリング装置２１が、測定されたエッチング溶の接液膜層ＳＬ（図５を参照）の形態に関する情報（面積、液幅等）を基に出力信号を生成し、制御装置２３に向けて出力する。

【0063】

制御装置２３は、モニタリング装置２１からの出力信号を受け取って、エッチング液の接液膜層ＳＬの形態に関する情報に基づいて、ガラス基板１００に対するエッチング溶液ＭＳの塗布量を調整するため各部の制御を行う。例えば、制御装置２３を絞りローラー１４と接続させ、エッチング液の接液膜層ＳＬの形態に関する情報に基づいて、絞りローラー１４の調節を同期化してもよい。あるいは、制御装置２３を、エッチング槽１１に対するエッチング液ＭＳの供給、排出をコントロールする部材に接続させ、エッチング液の接液膜層ＳＬの形態に関する情報に基づいて、エッチング槽１１における液面高さを調節するなどの制御を行ってもよい。これらの各部の制御は、制御装置２３以外の手段によって行われてもよい。

【0064】

絞りローラー１４は、粗面化ローラ１２に押し付けられてエッチングローラ１２が保持するエッチング液ＭＳの量を調整する機能を有する。絞りローラー１４は、ローラ部材１２ｂに比べて剛性の高い材料、例えば塩化ビニル系、カーボン等の材料から構成される。絞りローラー１４は円柱状の形状を有する丸棒である。なお、絞りローラー１４の形状は、丸棒に限られるものではない。図３に示されるように、絞りローラー１４は、粗面化ローラ１２の回転軸である芯部材１２ａよりも、ガラス基板１００の搬送方向の上流側に配置されている。

【0065】

絞りローラー１４は、エッチングローラ１２の回転に追従して回転する。よって、粗面化ローラ１２とは逆方向に回転する。ここでは、絞りローラー１４を回転させるモータ等を別途用いなくてもすむので、コストを抑制できる。

【0066】

絞りローラー１４は、図４に示されるように、粗面化ローラ１２に対する上下位置や左右位置が調整可能なように、支持部材１７によって支持されている。すなわち、絞りローラー１４は、粗面化ローラ１２への接触位置が調整可能である。これにより、絞りローラー１４の粗面化ローラ１２への接触圧力を調整できる。

【0067】

また、粗面化ローラ１２は、ガラス基板１００に対する相対位置を調整することができる機構を備えている。すなわち、粗面化ローラ１２の回転軸をガラス基板１００の側に近づけたり、遠ざけたりすることができる。また、エッチング槽１１には、エッチング液ＭＳの液面レベルを調整することができる機構を備えている。これにより、粗面化ローラ１２がガラス基板１００に付着させるエッチング液ＭＳの量を調整することができる。

【0068】

また、上述のとおり、モニタリング装置２１で得られる接液膜層ＳＬの形態に基づいて、絞りローラーを用いてエッチング液の量を調整することができる。制御装置２３に接続させて、絞りローラーを動作させてもよい。

【0069】

搬送ローラ１８は、回転軸と複数のコロとからなる。コロは、回転軸に固定され、Ｏリングが取り付けられる円筒状の部材である。図示されない駆動モータによって搬送ローラ１８が軸回転すると、搬送ローラ１８の上部に接触して支持されているガラス基板１００は、粗面化工程Ｐｒ１を行うハウジング２内に搬送される。搬送ローラ１８は、ガラス基板１００の搬送方向に沿って、所定の間隔をもって複数配置される。搬送ローラ１８は、全て同方向に回転する。

【0070】

＜粗面化プロセス＞
ガラス基板の主表面のうち第１面を連続的に粗面化する表面処理工程を含むディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
表面処理工程において、エッチング液を保持した多孔質材を外周部（周表部を含む）に有する粗面化ローラーの上をガラス基板が搬送して、前記粗面化ローラーと前記ガラス板との間にエッチング液の接液膜層を形成するようにガラス基板にエッチング液を塗布し、
エッチング液が塗布されないガラス基板の面方向から透けて見える前記接液膜層の大きさをモニタリングしながら、前記エッチング液の接液膜層の大きさがほぼ一定となる様に、エッチング液の塗布量を調整し、ガラス基板の主表面のうち第１面を粗面化する。

【0071】

前記複数の粗面化ローラーにおいて、各々の塗布量がほぼ同量となるように調整される、ことが好ましい。

【0072】

前記塗布量の調整が、絞りローラーにより行われる、ことが好ましい。

【0073】

粗面化ローラーが、気孔径１０μｍ〜１００μｍ及び気孔率８０％以上の連続気孔構造である、ことが好ましい。

【0074】

表面処理工程後の前記第１面の算術平均粗さＲａが０．４０ｎｍ以上である、ことが好ましい。

【0075】

Ｂ．実施形態２．エッチング液の塗布量を一定にする機構を含む表面処理方法

【0076】

水平状態で所定の方向（搬送方向）に搬送されながら端面処理後の洗浄工程Ｓ６が行われたガラス基板１００が、その状態を維持したまま、搬送ローラ１８によって搬送されながら、ガラス基板表面処理装置１のハウジング２内に入る。

【0077】

ハウジング２内に入ったガラス基板１００の先端部の下面は粗面化ローラ１２に接触し、粗面化ローラ１２によって支持される。粗面化ローラ１２（ローラ部材１２ｂ）は、エッチング液ＭＳに浸漬していることによって、エッチング液ＭＳを吸収し、エッチング液ＭＳを吸収している粗面化ローラ１２（ローラ部材１２ｂ）の上部は、表面が粗面化される第１面１００ａが接触して、ガラス基板１００は、粗面化ローラ１２の回転駆動によって、搬送方向に沿って搬送される。このとき、粗面化ローラ１２（ローラ部材１２ｂ）はエッチング液ＭＳを吸収しているので、粗面化ローラ１２（ローラ部材１２ｂ）に接触するガラス基板１００の第１面１００ａには、粗面化ローラ１２（ローラ部材１２ｂ）を介してエッチング液ＭＳが付着する。こうして、ガラス基板１００が粗面化ローラ１２によって搬送されながら、第１面１００ａにエッチング液ＭＳが付着することで、ガラス基板の第１面１００ａが粗面化処理される。こうして、ガラス基板１００が粗面化ローラ１２によって搬送されながら、第１面１００ａにエッチング液ＭＳが付着し、ガラス基板１００と粗面化ローラ１２との間にエッチング液の接液膜層が形成され、この間に第１面１００ａが粗面化される。

【0078】

ガラス基板１００が搬送されるとき、周表面を含む外周部にエッチング液ＭＳを吸収した多孔質材を有する粗面化ローラ１２によって、前記ガラス基板の第１面１００ａにエッチング液が塗布される。ガラス基板１００が搬送され塗布される間、ガラス基板１１０ｂの面方向から透けて見えるエッチング液の接液膜層の大きさをモニタリングしながら、接液膜層の大きさがほぼ一定となる様に、エッチング液の塗布量を調整し、ガラス基板の主表面のうち第１面を粗面化する。

【0079】

連続処理の間、エッチング液の接液膜層の大きさをほぼ一定となる様に、エッチング液の塗布量を調整することで、ガラス基板１１０ａの連続的な粗面化処理において、エッチング液の塗布量を一定の範囲内に維持することが可能となる。

【0080】

エッチング液ＭＳの塗布を複数の粗面化ローラー１２で行い、各々の粗面化ローラー１２の塗布量がほぼ同量となるように、エッチング液ＭＳの塗布量を調整することができる。

【0081】

塗布量の調整は、絞りローラー１４を用いてもよい。

【0082】

エッチング液ＭＳが第１面１００ａに付着してからすすぎ工程Ｐｒ２に至るまでの期間における、粗面化ローラー１２とガラス基板１００との接触時間がエッチング期間となるので、このエッチング期間中に、所望のエッチング量が達成されるように、ガラス基板１００を搬送しながら粗面化する粗面化ローラ１２の回転速度（搬送速度）を調整することができる。例えば、粗面化ローラーの回転速度を遅くし、粗面化ローラー１２の上を搬送するガラス基板１００の搬送時間を長くすることで、粗面化ローラー１２とガラス基板１００との接触時間を長くし、これによりガラス基板１００ａのエッチングの程度や形状を調整することができる。

【0083】

＜すすぎ工程Ｐｒ２の装置構成＞
すすぎ工程（Ｐｒ２）では、複数の搬送ローラ１８と、粗面化しないガラス基板の面に蒸留水をあてる蒸留水ノズル２５と、粗面化されたガラス基板面を洗浄する洗浄ノズル２４と、残存するエッチング液を充分に洗い流すノズル２６と、ガラス基板の両面に付着する液体をハウジング内に留める様にガラス基板表面から取り除くアーナイフと、を備える。

【0084】

すすぎ工程（Ｐｒ２）は、ハウジング４に囲まれた空間であり、ハウジング内の空間の温度管理は、行ってもよく、行わなくてもよい。粗面化工程（Ｐｒ１）と、すすぎ工程（Ｐｒ２）とが接するハウウジングの壁の部分には、ガラス基板１００が通過可能なスリットが設けられている。

【0085】

洗浄ノズル２４は、ガラス基板１００の第１面１００ａに付着したエッチング液ＭＳを洗い流すように、ガラス基板１００の搬送経路に沿って設けられ、洗浄水を第１面１００ａに向けて噴出する。洗浄ノズル２４に用いる洗浄水は、かならずしも純水（蒸留水）でなくともよい。洗浄水タンク２４ａには、一度洗浄に使用した洗浄後の水を貯留し、ガラス基板１００の第１面１００ａを洗浄するために循環させて再利用することができる。

【0086】

蒸留水ノズル２５は、ガラス基板１００の第１面１００ａと反対側の主表面を洗浄するために、第１面１００ａと反対側の主表面からガラス基板１００の搬送経路に沿って設けられ、純水を第１面１００ａと反対側の主表面に向けて噴出する。

【0087】

ノズル２６は、ガラス基板１００の第１面１００ａに残存するエッチング液を充分に洗い流すために、洗浄水を第１面１００ａに向けて噴出する。ノズル２６は、ガラス基板１００の搬送経路に沿って、ガラス基板１００の第１面１００ａ側に設けられている。なお、ノズル２６から噴出する洗浄水には、蒸留水ノズル２５が噴出するのと同じ純水を用いてもよいし、洗浄ノズル２４が噴出するのと同じ洗浄水を用いてもよい。

【0088】

ガラス基板１００の第１面ａとその反対側の面を洗浄した後、エアーナイフでガラス基板の表面から液体が飛ばされ、次工程の第２洗浄工程を行うために、搬送ローラ１８によりハウジング４の外に搬出される。

【0089】

＜すすぎ工程のプロセス＞
粗面化処理工程（Ｐｒ１）の後、ガラス基板１００は、粗面化処理中搬送方向に移動するので、第１面１００ａの一部にエッチング液ＭＳが付着されるとき、ガラス基板１００の先端部はハウジング４内の搬送ローラ１８に接触する。この搬送ローラ１８により、ガラス基板１００は、すすぎ工程Ｐｒ２に進む。

【0090】

すすぎ工程Ｐｒ２では、まず、第１面１００ａが洗浄ノズル２４から噴出する洗浄水で洗浄されエッチング液ＭＳがほぼ洗い流され、その後、第１面１００ａを、さらにノズル２６から噴出する水（再利用水など）で洗浄する。このとき、ガラス基板１００の第１面１００ａと反対側の主表面は、蒸留水ノズル２５から噴出する純水で洗浄される。さらにこの後、第１面１００ａ、及び第１面１００ａと反対側の主表面に向けてエアーナイフでエアーを噴きつけて液体を飛ばす。こうして、すすぎ工程Ｐｒ２が終了し、第２洗浄工程Ｓ８を行うために、搬送ローラ１８により搬出される。

【0091】

（２−２）エッチング液
本発明におけるエッチング液ＭＳは、純水に少なくともフッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を含む水溶液である（以降で説明する濃度も、いずれも質量％を表す。）。
エッチング液ＭＳにおけるリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の濃度は、０．３％（質量％）〜１０％である。リン酸Ｈ_３ＰＯ_４の濃度が１０％を超えると排液回収の点から好ましくない。エッチング液ＭＳにおけるリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の濃度は、エッチングレート低下抑制効果の観点から、好ましくは０．３％〜８％、より好ましくは０．５％〜８％、更により好ましくは１％〜６％である。エッチング液ＭＳがフッ酸及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４１％以上含有した場合、フッ酸を同じ濃度とした条件下、フッ酸、フッ酸と塩酸（リン酸と同じ濃度）の混酸、フッ酸と硫酸（リン酸と同じ濃度）に比べて、同じ温度条件下で、エッチングレートの低下を大きく抑制することができ、すなわち、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の混酸は、エッチングレート低下の抑制効果が高い。また、エッチング液ＭＳにおいて、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を含む混酸におけるフッ酸の濃度は、好ましくは０．３％〜１０％であり、０．３％〜８％が好ましく、０．３％〜６％がより好ましく、０．３％〜５％が更により好ましい。フッ酸の濃度が５％を超えると、排液回収の問題など、環境負荷が大きくなるため、５％以下が好ましい。本実施形態においては、エッチング液ＭＳのフッ酸濃度を低く抑えることができるので、環境負荷は小さく、また、フッ酸の廃液処理コストも抑制することができる。

【0092】

フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を含むエッチング液ＭＳが、エッチングレート低下抑制効果に優れていることとして、例えば、５％のフッ酸ＨＦからなるエッチング液ＭＳを１４時間繰り返し使用した後のエッチングレートの低下は４５％であり、５％のフッ酸ＨＦ及び５％の塩酸ＨＣｌの混酸のエッチング液ＭＳを１４時間繰り返し使用した後のエッチングレートの低下は４４％であるのに対して、５％のフッ酸ＨＦ及び５％のリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の混酸のエッチング液ＭＳを１４時間繰り返し使用後のエッチングレートの低下は１５％である。このように、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を含むエッチング液ＭＳにおけるガラス基板１００のエッチングレートの低下は著しく小さい。なお、これらのエッチングレートはすべて同じ温度条件下で測定している。

【0093】

また、エッチング液ＭＳがフッ酸及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４１％以上を含有した場合、フッ酸を同じ濃度とした条件下、フッ酸、フッ酸と硫酸（リン酸と同じ濃度）に比べて、スラッジの発生量を低く抑えることができ、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の混酸は、スラッジ発生量の抑制効果をも備える。
フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を含むエッチング液ＭＳが、スラッジ発生量の抑制効果に優れていることとして、例えば、スラッジ発生量が、５％のフッ酸ＨＦからなるエッチング液ＭＳの場合に比べて、５％のフッ酸ＨＦ及び５％のリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の混酸のエッチング液ＭＳは、２０〜３０％少ない。このように、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の混酸は、スラッジ量の抑制効果においても優れる。

【0094】

フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を含むエッチング液ＭＳについて、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４の濃度比率（フッ酸：リン酸）としては、およそ１：１〜３０：１であり、好ましくは１：１〜１０：１である。本実施形態のエッチング液ＭＳは、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４を必須成分として含む混酸であり、フッ酸及びリン酸を必須成分とすることでエッチングレートの低下抑制の効果とともに、粗面化のエッチング処理で発生するスラッジ量の抑制効果という二つ同時の効果を兼ね備える。

【0095】

従来よりエッチング液として知られているフッ化ナトリウムとリン酸を含んだ溶液の場合、エッチングレートそのものが低いため、連続的な粗面化処理におけるエッチング液としては適さない。

【0096】

エッチング液ＭＳは、上記の組合せ（フッ酸及びリン酸による２種混酸、あるいはフッ酸及、リン酸及び塩酸による３種の混酸）に、必要に応じ、硫酸Ｈ_２ＳＯ_４、硝酸ＨＮＯ_３などを組み合わせてもよい。

【0097】

本実施形態では、エッチング液ＭＳに、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４に加え、塩酸ＨＣｌをさらに含んでよい。フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４に塩酸ＨＣｌを組み合わせた３種の混酸の場合、スラッジの発生をさらに抑えることができる。したがって、本実施形態のエッチング液ＭＳでは、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４とともに、塩酸ＨＣｌをさらに含むことが好ましく、この場合、スラッジ量の抑制効果をさらに高めることができる。
エッチング液ＭＳにおいて、フッ酸ＨＦ及びリン酸Ｈ_３ＰＯ_４に塩酸ＨＣｌを組み合わせる場合、塩酸ＨＣｌの濃度は０．３質量％〜１５質量％、好ましくは塩酸ＨＣｌ０．３質量％〜１０質量％である。この場合、エッチング液ＭＳにおいて、フッ酸ＨＦは０．３質量％〜１０質量％、リン酸Ｈ_３ＰＯ_４は０．３％〜１０質量％、塩酸ＨＣｌは０．３質量％〜１５質量％である。エッチング液ＭＳに塩酸を使用する場合のフッ酸ＨＦと塩酸ＨＣｌの濃度比率（フッ酸：塩酸）としては、およそ１：１０〜５：１である。

【0098】

（粗面化処理の温度）
エッチングレートはエッチング液ＭＳの温度により異なる。エッチング液ＭＳの温度は、所定のエッチングレートを得る様に適宜決定される。粗面化処理を行っている間は、エッチングレートが一定になる様にエッチング液ＭＳの温度を一定に保つのが好ましい。本実施形態では、エッチングＭＳの温度は２０℃〜３０℃の間でコントロールされる。エッチング液が気化すると処理環境が悪化するため、エッチング液ＭＳの温度は４０℃を超えないのが好ましい。また、エッチングＭＳの温度が２０℃を下回ると所定のエッチングレートが得られ難くなる。

【0099】

（粗面化の処理時間）
粗面化の処理時間は、粗面化で得る表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を決定し、前工程のタクトタイムを踏まえて、粗面化処理の搬送速度、粗面化処理で使用するエッチングローラー本数、粗面化処理に使用するエッチング液ＭＳの組成、エッチングレートととともに、設定される。
粗面化で得る表面粗さは、０．３ｎｍ以上とすることが好ましく、より好ましくは、算術平均粗さＲａは、０．４０ｎｍ以上である。算術平均粗さＲａの上限値は、０．６０ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは、０．５０ｎｍ以下である。

【0100】

（２−３）ガラス基板の特徴
＜ガラス組成＞
本実施形態が適用するガラス組成として、例えば、次が挙げられる（質量％表示）。
ＳｉＯ_２：５０〜７０％（好ましくは、５７〜６４％）、Ａｌ_２Ｏ_３：５〜２５％（好ましくは、１２〜１８％）、Ｂ_２Ｏ_３：０〜１５％（好ましくは、６〜１３％）を含み、さらに、次に示す組成を任意に含んでもよい。任意で含む成分として、ＭｇＯ：０〜１０％（好ましくは、０．５〜４％）、ＣａＯ：０〜２０％（好ましくは、３〜７％）、ＳｒＯ：０〜２０％（好ましくは、０．５〜８％、より好ましくは３〜７％）、ＢａＯ：０〜１０％（好ましくは、０〜３％、より好ましくは０〜１％）、ＺｒＯ_２：０〜１０％（好ましくは、０〜４％，より好ましくは０〜１％）が挙げられる。さらに、Ｒ’_２Ｏ:０．１０％を超え２．０％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種である）を含むことがより好ましい。
或いは、ＳｉＯ_２：５０〜７０％（好ましくは、５５〜６５％）、Ｂ_２Ｏ_３：０〜１０％（好ましくは、０〜５％、１．３〜５％）、Ａｌ_２Ｏ_３：１０〜２５％（好ましくは、１６〜２２％）、ＭｇＯ：０〜１０％（好ましくは、０．５〜４％）、ＣａＯ：０〜２０％（好ましくは、２〜１０％、２〜６％）、ＳｒＯ：０〜２０％（好ましくは、０〜４％、０．４〜３％）、ＢａＯ：０〜１５％（好ましくは、４〜１１％）、ＲＯ:５〜２０％（好ましくは、８〜２０％、１４〜１９％）,を含有することが好ましい（ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）。さらに、Ｒ’_２Ｏが０．１０％を超え２．０％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種である）を含むことがより好ましい。
＜ヤング率＞
本実施形態が適用されるガラス板のヤング率として、例えば、７２（Ｇｐａ）以上が好ましく、７５（Ｇｐａ）以上がより好ましく、７７（Ｇｐａ）以上がより更に好ましい。
＜歪点＞
本実施形態が適用されるガラス基板の歪率として、例えば、６５０℃以上が好ましく、６８０℃以上がより好ましく、７００℃以上、７２０℃以上が更により好ましい。

【0101】

以上のように、本発明の表面処理方法および表面処理装置によれば、１７００〜１９００枚（２４時間連続処理）レベルのガラス基板を連続して表面処理を実施した場合においても、ガラス基板の第１面におけるエッチングの塗布量をほぼ一定に制御し、同時に、ガラス基板の第２面へのエッチング液の回り込みを防ぐことのできる塗布量に管理することで、品質の優れたガラス基板を、高効率レベルで生産することが達成できる。これにより、高精細ディスプレイに有用なガラス基板を、経済的に優れた方法で提供することができる。

【0102】

以上、本発明のガラス基板製造装置、およびガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよい。

【符号の説明】

【0103】

１ ガラス基板表面処理装置
２，４ ハウジング
１１ エッチング槽
１６ エッチング液タンク
１１ｂ フッ酸タンク
１１ｃ リン酸タンク
１１ｄ 塩酸タンク
１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ 流量調整バルブ
１２ａ 芯部材
１２ｂ ローラ部材
１４ 接触部材
１５ 配管
１８ 搬送ローラ
３３ センサ
２４ 洗浄水ノズル
２４ａ 洗浄タンク１
２５ 蒸留水ノズル
２５ａ 蒸留水タンク
２６ 洗浄水ノズル
２６ａ 洗浄タンク２
１００ ガラス基板
１００ａ 第１面
１００ｂ 第２面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】