JP6670104B2 - カラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液、及び、カラーフィルタ用ガラス基板の洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液、及び、カラーフィルタ用ガラス基板の洗浄方法に関する。

従来、ガラスシート（ガラス基板）の製造工程では、ガラス原料からガラスシートを成形する工程の後に、ガラスシートの表面を洗浄する工程が行われる。ガラスシートの洗浄工程では、ガラスシートの表面に付着したガラスの微小片、塵および汚れ等の異物を除去するために、ガラスシートの表面を酸性またはアルカリ性の薬液や超音波等で洗浄する処理が行われる。

また、液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイ等のディスプレイの製造に用いられるガラスシートは、ブラックマトリックス、および、赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）の光を透過させる波長選択素子であるＲＧＢ画素が表面に配置されて、カラーフィルタが形成される。ブラックマトリックスは、ＲＧＢ画素領域以外におけるバックライトの光漏れを遮断し、互いに隣接するＲＧＢ画素の混色を防止することで、表示コントラストを向上させる。すなわち、カラーフィルタにおける光の通過領域は、ブラックマトリックスの形状および配置により決定される。

近年、ディスプレイの高精細化に伴い、ガラスシートの表面に配置されるブラックマトリックスの線幅およびピッチは小さくなっている。ディスプレイの更なる高精細化を達成するためにも、ブラックマトリックスの高精細化が必要になっている。ブラックマトリックスの高精細化に伴い、ガラス基板表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性を、より高い精度で実現する必要がある。ところで、ディスプレイの製造に用いられるガラス基板の表面には、高い清浄度が要求される。そのため、ガラス基板の表面に付着している異物を除去するために、特許文献１に開示されるように、無機アルカリ系の洗浄剤を用いてガラス基板の表面を洗浄する方法が用いられている。

特開２００１−１８１６８６号公報

しかし、このような洗浄剤を用いた洗浄方法では、洗浄後にガラス基板の表面に残留している有機物に起因して、ガラス基板表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性が十分に達成できないおそれがある。

そこで、本発明は、ガラス基板表面へのブラックマトリックス樹脂の密着性の低下を抑制できるカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液、及び、カラーフィルタ用ガラス基板の洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、カラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液であって、
水で洗浄剤を希釈した洗浄剤の濃度が１．５％から４％である希釈液と、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ、ＥＤＴＡ−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の濃度の合計が０．２％から１％となるよう前記アルカリ成分を前記希釈液に添加した、
ことを特徴とする。

本発明の他の態様は、ブラックマトリックス樹脂が表面に形成されるカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液であって、
洗浄剤の濃度とアルカリ成分の濃度とによって定まる曇点を有し、
前記洗浄剤の濃度は、１．５％から４％であり、
前記アルカリ成分は、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ、ＥＤＴＡ−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からなり、
前記曇点は、７５℃以上である、
ことを特徴とする。

前記アルカリ成分は、ＫＯＨであり、
前記ＫＯＨの添加は、曇点が７５℃以上となる範囲である、ことが好ましい。

前記洗浄剤は、界面活性剤が含まれる無機アルカリ系の洗浄剤からなる、ことが好ましい。

本発明の他の態様は、上記に記載のカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液を用いて、前記ガラス基板に付着した異物を除去する洗浄工程を有するガラス基板の洗浄方法であって、
前記洗浄工程の前に、前記ガラス基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、
ことを特徴とする。

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、ことが好ましい。

本発明によれば、ガラス基板表面へのブラックマトリックス樹脂の密着性の低下を抑制できる。

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。 ガラス基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。 洗浄剤の濃度、及び、アルカリ成分の濃度によって変化する曇点を示した図である。

以下、本発明のガラス板（ガラス基板、シートガラス）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０．３〜０．７ｍｍ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）Ｂ２Ｏ_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、ＳｎＯ_２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、合紙Ｐと交互に積層される。これによりガラス板Ｇの間には、合紙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、合紙Ｐをガラス板Ｇに押し付ける荷重が大きくなる。

合紙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。より好ましくは、洗浄剤を１．５ｗｔ％以上から４ｗｔ％以下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、ＥＤＴＡ−４Ｎａ、ＥＤＴＡ−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、０．２ｗｔ％以上から１ｗｔ％以下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、ガラス基板表面に塗布するブラックマトリックス樹脂の高い密着性を保てなくなり、また、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。

本実施形態では、洗浄剤を水で希釈した希釈液に上記アルカリ成分を添加した洗浄液を、曇点により示す。ここで、曇点とは、洗浄剤の濃度とアルカリ成分の濃度とによって一義的に定まる指標であり、洗浄液の温度変化によって相分離が起き、洗浄液に溶解した洗浄剤、アルカリ成分の一部成分が析出し始める温度である。洗浄剤にＫＯＨなどのアルカリ成分を添加すると、界面活性剤と水との水素結合が切れて、水溶解度が急激に下がるため、洗浄剤が不透明になる。この不透明となる温度が曇点である。曇点以上である洗浄液をガラス基板の洗浄に用いると、析出した洗浄剤、アルカリ成分がガラス基板に付着するおそれがある。ガラス基板の洗浄（Ｓ５）において、洗浄液を用いて、ガラス基板の表面に付着した塵、汚れ、粘着異物などを除去できたとしても、ガラス基板の表面に、洗浄剤、アルカリ成分が残留していると、ガラス基板の表面に残留している洗浄剤、アルカリ成分に起因して、ガラス基板表面に塗布するブラックマトリックス樹脂の高い密着性を実現できないという問題が生じる。このため、ガラス基板の表面に付着した塵、汚れ、粘着異物などを除去でき、かつ、洗浄剤、アルカリ成分を残留させない洗浄液を用いて、ガラス基板を洗浄する必要がある。塵、汚れ、粘着異物などを除去しつつ、洗浄剤、アルカリ成分を残留させないことにより、ガラス基板表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性を実現することができる。

本実施形態の洗浄液は、曇点が７５℃以上になるように洗浄剤の濃度とアルカリ成分の濃度とを設定する。洗浄剤の濃度は、上記のように、１．５ｗｔ％以上から４ｗｔ％以下の範囲の濃度になるようにする。洗浄剤の濃度が４ｗｔ％を超えると、この洗浄剤を用いてガラス基板を洗浄した際に、ガラス基板の表面に残留する洗剤残渣が増えるため、ブラックマトリックス樹脂の密着性が低下する。このため、洗浄剤の濃度が４ｗｔ％以下になるように、洗浄剤の濃度を定める。一方、洗浄剤の濃度が１．５ｗｔ％を下回ると、この洗浄剤を用いてガラス基板を洗浄した際に、ガラス基板の表面に付着した塵、汚れ、粘着異物などが除去できない。このため、洗浄剤の濃度が１．５ｗｔ％以上になるように、洗浄剤の濃度を定める。

洗浄液におけるアルカリ成分の濃度は、上記のように、曇点が７５℃以上の範囲の濃度になるようにする。ここで、アルカリ成分は、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、アルカリ成分としてＫＯＨが好ましい。曇点が７５℃未満となると、この洗浄剤を用いてガラス基板を洗浄した際に、ガラス基板の表面に残留するアルカリ成分由来の有機物が増えるため、ブラックマトリックス樹脂の密着性が低下する。このため、曇点が７５℃以上になるように、アルカリ成分の濃度を定める。一方、アルカリ成分の濃度が０．２ｗｔ％を下回ると、この洗浄剤を用いてガラス基板を洗浄した際に、ガラス基板の表面に付着した塵、汚れ、粘着異物などが除去できない。このため、アルカリ成分の濃度が０．２ｗｔ％以上になるように、アルカリ成分の濃度を定める。

１．５ｗｔ％以上から４ｗｔ％以下の範囲の濃度を有する洗浄剤に、洗浄液の曇点が７５℃以上になるようにＫＯＨを添加して、本実施形態の洗浄液を生成する。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を洗浄剤として用いて、この洗浄剤の濃度を１．５ｗｔ％以上から４ｗｔ％以下の範囲の濃度になるよう希釈し、希釈した洗浄剤に、０．２ｗｔ％以上から１ｗｔ％以下の範囲の濃度であるＫＯＨを添加することにより、曇点が７５℃以上となる本実施形態の洗浄液を生成することができる。

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、バッチ洗浄において用いられる。以下では、本実施形態の洗浄液を、枚葉洗浄に用いる方法を説明するが、バッチ洗浄でも用いることができる。

以下、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。より好ましくは、洗浄液を６０℃から７５℃の範囲の温度に保温する。

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６０℃から８０、より好ましくは６０℃から７５℃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６０℃から７５℃、より好ましくは６５℃から７５℃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６０℃から７５℃、より好ましくは６５℃から７５℃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６０℃から７５℃、より好ましくは６５℃から７５℃の範囲の所定の温度に加熱される。

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６０℃から７５℃、より好ましくは６５℃から７５℃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。

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１．５ｗｔ％以上から４ｗｔ％以下の濃度範囲の希釈液に、ＫＯＨ等のアルカリ成分を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０．２ｗｔ％以上の濃度で添加して洗浄液を生成することで、曇点が７５℃以上となる洗浄液が得られる。

本実施形態では、ＫＯＨ等のアルカリ成分の濃度が曇点７５℃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曇点７５℃以上であっても、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。また、曇点が７５℃以上である洗浄液を、６５℃〜７５℃の温度範囲で使用することにより、洗浄液に溶解した洗浄剤、アルカリ成分が析出することがないため、洗浄剤、アルカリ成分に基づく有機物の残渣が抑制され、ガラス板Ｇ表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性を実現することができる。

上記のように、洗浄剤の希釈液にＫＯＨ等のアルカリ成分を曇点７５℃以上になる濃度で添加した洗浄液は、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。また、曇点を有する洗浄液を、曇点以下の温度で使用することにより、洗浄剤等に基づく有機物の残渣が抑制され、ガラス板Ｇの表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性を実現することができる。

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％〜５ｗｔ％に希釈した希釈液に、ＫＯＨ等のアルカリ成分を曇点が７５℃以上になる濃度で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、洗浄液に由来する有機物の残渣を抑制する観点、及び、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曇点が７５℃以上であることが好ましい。アルカリ成分の濃度を曇点７５℃以上にすることにより、洗浄液の効果が得られやすい６０℃〜７５℃の温度範囲において洗浄液を使用しても、洗浄液に溶解した界面活性剤が析出することがないため、界面活性剤に基づく有機物の残渣を抑制することができる。

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６０℃から７５℃、より好ましくは６５℃から７５℃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。また、洗浄液の温度が７５℃以下で使用することにより、洗浄液が相分離して、洗浄剤、アルカリ成分の一部成分が析出するのを防ぐことができるため、洗浄剤、アルカリ成分の残渣量が低減されて、ガラス板Ｇの表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性を実現することができる。

以上説明したように、本実施形態の洗浄液、及び、洗浄液を使用したガラス板Ｇの洗浄方法によれば、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。また、洗浄後の洗浄剤の残渣が抑制されるため、ガラス板Ｇの表面へのブラックマトリックス樹脂の高い密着性を実現することができる。

（実施例１）
洗浄剤の濃度、及び、アルカリ成分の濃度を変化させて、洗浄液の曇点を測定した。洗浄剤として横浜油脂工業株式会社製の無機アルカリ性洗浄剤であるセミクリーンＫＧ、アルカリ成分としてＫＯＨを用いて、セミクリーンＫＧを純水で希釈して希釈液を得て、希釈液にＫＯＨを添加して洗浄液を得た。図５は、洗浄剤の濃度、及び、アルカリ成分の濃度によって変化する曇点を示した図である。洗浄剤のＫＧの濃度、及び、アルカリ成分であるＫＯＨの濃度を変化させることにより、同図に示すように、洗浄液の曇点は変化し、洗浄剤の濃度とアルカリ成分の濃度とによって曇点が一義的に定まることが確認された。一義的に定まった曇点以下となる温度範囲において洗浄液を使用することにより、洗浄液の相分離を防ぎ、洗浄液に由来する有機物の残渣を抑制することができる。

（実施例２）
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。
本実施例では、ガラス板の洗浄後に、ガラス板の表面に付着した付着物の数を計測し、洗浄力の比較を行った。以下、具体的な手順について説明する。

パーティクル除去評価に使用した試料
（１）洗浄剤：横浜油脂工業株式会社製の無機アルカリ性洗浄剤であるセミクリーンＫＧ
（２）アルカリ成分：ＫＯＨ
（３）ガラス板：無アルカリガラス
（４）付着物：研磨用ＣｅＯ_２ 粒径１μｍ〜４μｍ
すべての実施例と比較例において、セミクリーンＫＧを純水で希釈して希釈液を得て、希釈液にＫＯＨを添加して洗浄液を得た。
粘着異物除去評価に使用した試料
（１）洗浄剤：横浜油脂工業株式会社製の無機アルカリ性洗浄剤であるセミクリーンＫＧ
（２）アルカリ成分：ＫＯＨ
（３）ガラス板：無アルカリガラス
（４）付着物：ＰＶＣ手袋
すべての実施例と比較例において、セミクリーンＫＧを純水で希釈して希釈液を得て、希釈液にＫＯＨを添加して洗浄液を得た。

まず、１つのサンプルは研磨用ＣｅＯ_２を純水に分散させスラリー状にして、このスラリー状のＣｅＯ_２を清浄なガラス板に擦り付ける。スラリー状のＣｅＯ_２が擦り付けられたガラス板Ｇの表面を純水で洗浄し、過剰なＣｅＯ_２を落とす。次に、図２に示すガラス板Ｇが合紙Ｐと交互に積層され、合紙Ｐがガラス板Ｇに押し付けられたことによりガラス板Ｇに付着させたものであり、パーティクルに相当する。また、もう１つのサンプルは清浄なガラス板にクリーンルームで使用されるＰＶＣ手袋跡を付け、クリーンオーブンにて１７０℃、６０秒焼成したものであり、粘着異物に相当する。以下の表１、表２に示す洗浄剤の濃度、アルカリ成分（ＫＯＨ）の濃度、洗浄液の温度、曇点がそれぞれ異なる洗浄液を用いて、ガラス板Ｇをスポンジ洗浄した。スポンジ洗浄後、ガラス板Ｇを純水で洗浄した後、乾燥させた。そして、洗浄、乾燥が終了したガラス板Ｇの表面に付着したパーティクルの数を光学式自動検査器により計測した。また、パーティクル評価サンプルの洗浄後ガラス板Ｇ表面に残っている有機物量をＧＣ−ＭＳにて計測した。粘着異物サンプルは集光機を用いて目視確認した。ここで、表１、表２に示すパーティクルは、ＣｅＯ_２やガラス片、塵、汚れなどの付着物であり、有機物は、合紙Ｐ成分や洗剤残渣の付着物であり、粘着異物は、ＰＶＣの付着物である。

ただし、
パーティクル除去状態 ○＝９８％以上、△＝９５％以上９８％未満、×＝９５％未満。
有機物残渣状態（１ｃｍ^２当たりの残渣） ◎＝０．０５ｎｇ以上０．１０ｎｇ未満、○＝０．１０ｎｇ以上０．２５ｎｇ未満、△＝０．２５ｎｇ以上０．５０ｎｇ未満、×＝０．５０ｎｇ以上。
粘着異物除去状態 ○＝残渣なし、△＝わずかな残渣、×＝残渣多数。

表１の実施例１〜６に示す洗浄液は、洗浄剤の濃度が１．５ｗｔ％から４ｗｔ％の範囲で、曇点が７５℃以上であり、ガラス板に付着した粘着異物を軟化、膨張させることができる洗浄液の温度６０℃から７５℃の範囲で洗浄液を使用することにより、洗浄液の相分離を防ぐことができ、洗浄液由来の残渣を抑制することができたため、有機物残渣を０．５０ｎｇ未満とすることができた。また、パーティクルの除去状態についても、９５％以上となった。表１の実施例１〜６に示す洗浄液は、パーティクルを除去しつつ、有機物残渣を抑制できることを確認できた。以上のことから、洗浄剤の濃度が１．５ｗｔ％から４ｗｔ％であり、ＫＯＨのアルカリ成分を含み、曇点が７５℃以上となる洗浄液は、有機物残渣を抑制できるため、ブラックマトリックス樹脂が表面に形成されるカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄に適することが確認できた。

表２の比較例１、２に示す洗浄液は、洗浄剤あるいはＫＯＨの濃度が低い為、洗浄力が弱く、パーティクルあるいは粘着異物を十分に除去できないことが確認できた。
表２の比較例３〜６に示す洗浄液は、曇点が７５℃未満であり、ガラス板に付着した粘着異物を軟化、膨張させることができる洗浄液の温度６０℃から７５℃の範囲で洗浄液を使用すると、洗浄液の相分離が発生する。洗浄後でも有機物残渣が０．５０ｎｇ以上となることが確認できた。このため、曇点が７５℃未満となる洗浄液は、有機物残渣によりブラックマトリックス樹脂の密着性を低下させるため、ブラックマトリックス樹脂が表面に形成されるカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄に適さないことが確認できた。

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
Ｇ ガラス板
Ｐ 合紙

Claims (5)

1. 界面活性剤が含まれる無機アルカリ系の洗浄剤からなる洗浄剤を水で希釈した前記洗浄剤の濃度が３重量％から４重量％である希釈液に、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ、ＥＤＴＡ−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の濃度が０．２重量％から０．５重量％である前記アルカリ成分を添加してなる、
   ことを特徴とするカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液であって、該洗浄液の曇点が７５℃以上である、前記洗浄液。
2. 洗浄剤の濃度とアルカリ成分の濃度とによって定まる曇点を有する洗浄液であって、
   前記洗浄剤は、界面活性剤が含まれる無機アルカリ系の洗浄剤からなり、前記洗浄剤の濃度は、３重量％から４重量％であり、
   前記アルカリ成分は、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ、ＥＤＴＡ−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からなり、
   前記曇点は、７５℃以上である、
   ことを特徴とするブラックマトリックス樹脂が表面に形成されるカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液。
3. 前記アルカリ成分は、ＫＯＨであり、
   前記ＫＯＨの添加は、曇点が７５℃以上となる範囲である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄液を用いて、前記ガラス基板に付着した異物を除去する洗浄工程を有するガラス基板の洗浄方法であって、
   前記洗浄工程の前に、前記ガラス基板は、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、
   ことを特徴とするカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄方法。
5. 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、
   ことを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ用ガラス基板の洗浄方法。

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