(57)【要約】【課題】  液晶ディスプレイに使用されるカラーフィルターの製造工程で発生した不良カラーフィルターを、従来よりも短時間で効率的に再生処理し、ガラス基板を廃棄することなく有効に使用可能にするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法を提供する。【解決手段】  カラーフィルター１０の製造工程で発生した不良カラーフィルター１１からガラス基板１２を再生する方法において、不良カラーフィルター１１を搬送手段２０を用いて搬送しながら又は一時停止させて酸でガラス基板１２上の形成物を除去して、ガラス基板１２を再生する。この再生処理に際しては、濃度又は種類の異なる複数の酸を順次使用して、ガラス基板１２上から形成物を除去することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルターの製造工程で発生した不良カラーフィルターからガラス基板を再生する方法において、
前記不良カラーフィルターを搬送手段を用いて搬送しながら又は一時停止させて酸で前記ガラス基板上の形成物を除去して、前記ガラス基板を再生することを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項２】
請求項１記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記不良カラーフィルターの搬送は、該不良カラーフィルターを一枚毎又は複数枚並列に並べ、水平、斜め、及び垂直のいずれか１方向に搬送することを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記不良カラーフィルターのブラックマトリクスは樹脂を主体とし、該ブラックマトリクスを含む前記ガラス基板上の形成物を前記酸で除去して、該ガラス基板を素ガラスに再生することを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記ガラス基板上の形成物の除去は、前記酸を該形成物に吹き付けて行うことを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項５】
請求項４記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸の吹き付けは、該酸を加圧し噴出して行うことを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸で処理した前記ガラス基板上に残存する付着物、前記カラーフィルターの製造工程で生じる前記ガラス基板表面の凹凸、及び前記ガラス基板と前記形成物との反応物のいずれか１又は２以上を、前記ガラス基板の表面上を相対的に回転しながら揺動する研磨手段を用いて除去することを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項７】
請求項６記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記研磨手段による前記ガラス基板表面の研磨時に、更にスラリー状の研磨剤を使用することを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸には酸化剤が混合されていることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸には界面活性剤が混合されていることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１０】
請求項９記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記界面活性剤はフッ素系の界面活性剤であることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸は、予め設定された温度に昇温されていることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記温度は２０℃以上沸点以下であることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸での処理は複数工程あって、各工程によって濃度又は種類の異なる複数の酸を有して、前記ガラス基板上の前記形成物を除去することを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１４】
請求項１３記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記形成物は透明電極と樹脂膜を含み、該透明電極を主体とする除去処理及び前記樹脂膜を主体とする除去処理を別々の工程で行うことを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記酸は無機酸及び有機酸のいずれか１又は２であり、前記無機酸は、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、臭化水素酸、及び沃化水素酸のいずれか１又は２以上を含む酸で構成され、前記有機酸は、蓚酸、酢酸、及び蟻酸のいずれか１又は２以上を含む酸で構成されていることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１６】
請求項１４記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記透明電極の除去処理に使用する前記酸は、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、臭化水素酸、及び沃化水素酸のいずれか１又は２以上を主体とする無機酸であることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１７】
請求項１４記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記透明電極の除去処理に使用する前記酸は、蓚酸、酢酸、及び蟻酸のいずれか１又は２以上を主体とする有機酸であることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１８】
請求項１６及び１７のいずれか１項に記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記樹脂膜の除去処理に使用する前記酸は、硫酸を含むことを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項１９】
請求項１４記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記複数の酸は２種類の濃度の硫酸Ａ、Ｂであり、該硫酸Ａ、Ｂの濃度差が５質量％以上８０質量％以下で、しかも該硫酸Ｂの濃度が該硫酸Ａの濃度よりも高く、該硫酸Ａを使用して前記透明電極の除去処理を行った後、前記硫酸Ｂを使用して前記樹脂膜の除去処理を行うことを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項２０】
請求項１９記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記硫酸Ａの濃度は１質量％以上９５質量％以下であることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【請求項２１】
請求項１９記載のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法において、前記硫酸Ｂの濃度は５０質量％以上１００質量％以下であることを特徴とするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイに使用され、例えば、透明電極及び樹脂膜が形成された不良カラーフィルターからガラス基板を再生するカラーフィルター用ガラス基板の再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、テレビ、又はナビゲーションシステムの表示装置として広く使用されているカラー液晶表示装置には、カラーフィルターが用いられている。
このカラーフィルターは、ガラス基板上に、遮光層（ＢＭ）、着色層（ＲＧＢ）、透明電極、配向膜、及びスペーサーを順次形成して作製される。なお、必要に応じて、着色層と透明電極の間にオーバーコート層を形成することもある。
ところで、このカラーフィルターの製造過程においては、例えば、異物の混入、ピンホール、又はレジストの塗布むらのような欠陥が生じ、カラーフィルターの歩留りを低下させているのが現状である。これらの欠陥を完全に排除することは困難であり、また、製造工程を厳重に管理して、これらの原因を完全に排除することは工業的に有利とはいえない。
そこで、例えば、特許文献１には、不良カラーフィルターを、塩化第二鉄水溶液及び硫酸に順次浸漬した後、これをブラシ洗浄して、カラーフィルター用ガラス基板を再生する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された方法は、不良カラーフィルターを処理液に浸漬するバッチ処理方式で行っており、透明電極及び樹脂膜の除去に要する時間が長くかかっている（例えば、透明電極の除去に１時間、樹脂膜の除去に１時間）。
なお、処理設備の規模を大きくすることで、ガラス基板の再生処理量を、現状よりも増加させることは可能であるが、この場合、多額の設備投資が必要となり経済的でなく、しかも設備建設のために広大な用地も必要となる。
更に、例えば、ガラス基板表面に傷がある不良ガラス基板、又は樹脂膜を形成する際にガラス基板表面上に凹凸状のパターン痕が生じた不良ガラス基板は、処理液を使用してブラシ洗浄しても、傷又はパターン痕が残存するため、有効に再利用できないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、液晶ディスプレイに使用されるカラーフィルターの製造工程で発生した不良カラーフィルターを、従来よりも短時間で効率的に再生処理し、ガラス基板を廃棄することなく有効に使用可能にするカラーフィルター用ガラス基板の再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るカラーフィルター用ガラス基板の再生方法は、カラーフィルターの製造工程で発生した不良カラーフィルターからガラス基板を再生する方法において、
前記不良カラーフィルターを搬送手段を用いて搬送しながら又は一時停止させて酸で前記ガラス基板上の形成物を除去して、前記ガラス基板を再生する。
ここで、カラーフィルターとは、ガラス基板上に、例えば、透明電極及び樹脂膜が形成されたものである。
なお、透明電極は、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）又はＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）で形成されたものである。
また、樹脂膜は、例えば、樹脂製ブラックマトリクス（遮光層：樹脂製ＢＭ）、カラーレジスト（着色層：ＲＧＢ）、オーバーコート（保護膜：ＯＣ）、配向膜、及びフォトスペーサー（樹脂製）のいずれか１又は２以上を含むものである。
更に、形成物（例えば、透明電極及び樹脂膜）を除去したガラス基板が、不良ガラス基板である場合は、例えば、不良ガラス基板に対して相対的に回転しながら揺動する研磨手段を用いて、有効に使用可能なガラス基板を再生するのが好ましい。この不良ガラス基板とは、酸で処理したガラス基板上に残存する付着物（例えば、形成物の残渣）、カラーフィルターの製造工程で生じるガラス基板表面の凹凸（例えば、傷及びパターン痕のいずれか一方又は双方）、及びガラス基板と形成物との反応物のいずれか１又は２以上があるものである。
【０００７】
このカラーフィルターの製造に際しては、ガラス基板上に、例えば、ブラックマトリクス、カラーレジスト、オーバーコート、透明電極、配向膜、及びフォトスペーサーが順次形成される。
従って、カラーフィルターの製造工程で発生した不良カラーフィルターには、各製造工程に応じてガラス基板上に、例えば、ブラックマトリクス、カラーレジスト、オーバーコート、透明電極、配向膜、及びフォトスペーサーのいずれか１又は２以上からなる形成物が形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法は、不良カラーフィルターを搬送手段を用いて、例えば、一枚毎又は複数枚並列に並べ、水平、斜め、及び垂直のいずれか１方向に搬送しながら又は一時停止させて酸でガラス基板上の形成物の除去を行う、即ち枚葉方式で行うため、従来のように、複数枚の不良カラーフィルターを一度に処理するバッチ方式と異なり、ガラス基板の細部まで処理できるので、再生したガラス基板の品質を良好にできる。
【０００９】
ガラス基板上を相対的に回転しながら揺動する研磨手段を用いてガラス基板の処理を行う場合には、形成物を確実に除去できると共に、再生したガラス基板の表面が新たな研削面で構成され、新品と同等品質のガラス基板を得ることができる。
また、不良ガラス基板のパターン痕又は傷を除去できるので、従来は再生できなかった不良ガラス基板を再生することが可能である。
更に、研磨手段によるガラス基板表面の研磨時にスラリー状の研磨剤を使用する場合には、研磨手段の作用に更に研磨剤の作用も付与でき、再生処理後のガラス基板の品質を、更に安定したものにできる。
【００１０】
ガラス基板上の形成物の除去を、形成物に酸を吹き付けて行う場合には、酸の化学的作用のみならず、物理的作用も付与でき、除去作業をより短時間に実施できる。
酸に酸化剤が混合されている場合には、酸化剤による有機物の酸化分解反応が得られ、酸のみで処理する場合よりも、更に短時間で樹脂膜を除去できる。
また、酸に界面活性剤が混合されている場合には、酸の樹脂膜への浸透性が向上し、更に酸により膨潤した樹脂膜が、界面張力によって剥離し易くなるため、酸のみで処理する場合よりも、更に短時間で樹脂膜を除去できる。
なお、酸を、予め設定した温度に昇温した場合には、酸の作用を更に向上させ、形成物の除去に要する時間を更に短縮できる。
【００１１】
酸での処理が複数工程あって、各工程によって濃度又は種類の異なる複数の酸を有して、ガラス基板上の形成物を除去する場合には、従来のように、例えば、酸として１種類の濃度の硫酸を使用した場合、また硫酸と他の薬剤を使用した場合よりも、ガラス基板を短時間で効率的に再生処理して、ガラス基板を廃棄することなく有効に使用できる。これにより、ガラス基板の再生処理量を現状より大幅に増加できる。
ここで、形成物は透明電極と樹脂膜を含み、この透明電極を主体とする除去処理及び樹脂膜を主体とする除去処理を別々の工程で行う場合には、透明電極と樹脂膜の各処理に適した酸をそれぞれ使用することで、ガラス基板の再生処理時間の更なる短縮が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター用ガラス基板の再生方法の工程説明図、図２（Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれ同再生方法で使用するカラーフィルターの製造過程を示す説明図、図３は同再生方法で使用する硫酸処理装置の説明図、図４は同再生方法で使用する変形例に係る硫酸処理装置の説明図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター用ガラス基板の再生方法（以下、単に再生方法ともいう）は、例えば、図２（Ａ）〜（Ｇ）に示す液晶ディスプレイに使用されるカラーフィルター１０の製造工程のいずれかの製造工程（図２（Ｂ）〜（Ｇ））で発生した不良カラーフィルター１１から、ガラス基板（以下、単に基板ともいう）１２を再生するに際して、不良カラーフィルター１１を搬送しながら又は一時停止させて硫酸（酸の一例）で処理し、ガラス基板１２上から形成物である透明電極１３及び樹脂膜１４を除去する。なお、硫酸としては、濃度の異なる複数の硫酸（ここでは、硫酸Ａ及び硫酸Ｂ）を順次使用する。
【００１４】
カラーフィルター１０は、図２（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、ガラス基板１２の上に、樹脂で形成されるブラックマトリクス１５、カラーレジスト（赤、緑、青）１６、オーバーコート層１７、金属酸化物で形成される透明電極（ＩＴＯ：インジウム錫酸化物）１３、配向膜１８、及びフォトスペーサー１９が順次形成されて製造したものである。
本発明の再生方法は、図２（Ｂ）〜（Ｇ）のいずれかの工程において、例えば、異物の混入、ピンホール、又はレジストの塗布むらのような欠陥が生じた不良カラーフィルターに適用する方法であり、この再生方法により、不良カラーフィルターからガラス基板上の形成物を除去してカラーフィルター用ガラス基板（素ガラス）を再生する。
【００１５】
本実施の形態の再生方法においては、不良カラーフィルター１１のガラス基板１２上に、ブラックマトリクス１５、カラーレジスト１６、オーバーコート層１７、透明電極１３、配向膜１８、及びフォトスペーサー１９が形成物として存在するものとする。なお、ブラックマトリクス１５、カラーレジスト１６、オーバーコート層１７、配向膜１８、及びフォトスペーサー１９によって、樹脂膜１４を構成している。この樹脂膜１４は、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、及びノボラック系樹脂のいずれか１又は２以上で構成されている。
不良カラーフィルター１１の再生に際しては、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、不良カラーフィルター１１を、ローラーコンベア（搬送手段の一例）２０に設けられた複数の搬送ローラ２１上に載置し、一枚毎に水平搬送しながら、不良カラーフィルター搬入工程、一次硫酸処理工程、液切り工程、二次硫酸処理工程、液切り工程、薬液除去工程、研磨工程、洗浄工程の各処理を、それぞれの区画で行う。
【００１６】
まず、図１（Ａ）に示すように、不良カラーフィルター搬入工程においては、不良カラーフィルター１１を、搬入口２２から装入して複数の搬送ローラ２１上に載置する。
そして、一次硫酸処理工程においては、不良カラーフィルター１１を搬送ローラ２１で搬送しながら、不良カラーフィルター１１の表面側（透明電極１３及び樹脂膜１４の形成側）又は両面に、濃度が１質量％以上９５質量％以下（ここでは、５０質量％）の硫酸Ａを、例えば、５秒以上５分以下程度吹き付ける。
不良カラーフィルター１１への硫酸Ａの吹き付けに際しては、図１（Ａ）及び図３に示す硫酸処理装置２３を使用して行う。
【００１７】
この硫酸処理装置２３は、不良カラーフィルター１１の上方に配置される複数のスプレー式ノズル（以下、単にノズルともいう）２４と、この各ノズル２４を下部に略等間隔に設け、不良カラーフィルター１１の搬送方向と直交する方向に配設された複数の供給用配管２５とを有するものである。なお、ノズル２４の設置位置に特に制限はないが、例えば、ノズルの設置間隔を１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下、好ましくは、下限を３０ｍｍ、更には５０ｍｍとし、上限を３００ｍｍ、更には２００ｍｍとして設置することができる。
また、不良カラーフィルター１１に対するノズルの傾斜角度の上限を９０度（不良カラーフィルター１１の表面又は裏面に対して垂直方向）とし、その下限を１０度、好ましくは３０度、更に好ましくは４５度にする。このとき、ノズル１個からの硫酸Ａの吹き付け量は、例えば、０．１リットル／分以上３０リットル／分以下である。
【００１８】
このように、各ノズル２４は、後ろ側（上流側）に向いて下方に傾斜した状態（又は垂直状態）で供給用配管２５に取付けられているので、各ノズル２４の吐出口から吹き出された硫酸Ａが、搬送されてくる不良カラーフィルター１１の表面に対して、不良カラーフィルター１１の前側斜め上方（又は直上）から吹き付けられることになる（図１（Ａ）参照）。
また、硫酸処理装置２３は、搬送ローラ２１の下方、即ち不良カラーフィルター１１の下方に配置され、不良カラーフィルター１１に吹き付けられた後に落下する処理液２６を回収可能な下方へ縮幅した受け容器２７と、この受け容器２７に回収された処理液２６を貯留する貯留タンク２８とを有する。
ここで、供給用配管２５と貯留タンク２８とは、硫酸Ａを循環供給する循環用ポンプ２９を介して接続され、供給用配管２５には不純物を除去するフィルター３０が設けられている。
【００１９】
これにより、貯留タンク２８に貯留された処理液２６を、前記した所定の濃度に調整した後、循環用ポンプ２９によりフィルター３０へ送り、このフィルター３０で形成物から剥離した残渣又は不純物を除去する。そして、残渣又は不純物を除去した硫酸Ａを供給用配管２５を介して再度スプレー式ノズル２４へ送り、不良カラーフィルター１１に吹き付ける。このように、硫酸Ａを繰り返し使用できるので、経済的であると共に、処理液２６の廃棄に伴う環境悪化も防止できる。
また、循環用ポンプ２９で貯留タンク２８に貯留された処理液２６をノズル２４側へ圧送（加圧）することで、硫酸Ａを各供給用配管２５の複数のノズル２４から噴出させることができる。これにより、搬送されてきた不良カラーフィルター１１に対して、斜め上方から硫酸Ａの液流が形成されるため、硫酸Ａが透明電極１３及び樹脂膜１４に吹き付けられ、透明電極１３及び樹脂膜１４の一部をガラス基板１２から除去できる。
【００２０】
また、不良カラーフィルター１１への硫酸の吹き付けは、図４に示す硫酸処理装置３１を使用して行うことも可能である。なお、前記した硫酸処理装置２３と同一部材については同一番号を付す。
この硫酸処理装置３１は、前記したノズル２４の吐出口が硫酸（処理液２６）に浸漬する位置まで、硫酸を貯留可能な基板浸漬槽３２を有し、この基板浸漬槽３２内の下側に、不良カラーフィルター１１を搬送するための搬送ローラ２１が配置されている。
また、基板浸漬槽３２の下部と、各ノズル２４が設けられた複数の供給用配管２５は、循環用ポンプ２９を介して接続されているので、循環用ポンプ２９を作動することにより、硫酸を繰り返し使用できる。
【００２１】
ここで、循環用ポンプ２９を使用して、硫酸をスプレー式ノズル２４側へ圧送することで、硫酸を各供給用配管２５の複数のスプレー式ノズル２４から基板浸漬槽３２内の硫酸中に噴出させることができる。これにより、搬送されてきた不良カラーフィルター１１に対して、斜め上方から硫酸の液流が形成されるため、硫酸が透明電極１３及び樹脂膜１４に吹き付けられ、透明電極１３及び樹脂膜１４の一部をガラス基板１２から除去できる。
なお、不良カラーフィルター１１は、基板浸漬槽３２内に貯留された硫酸中を搬送されるので、スプレー式ノズル２４から噴出する硫酸の吹き付けのみならず、不良カラーフィルター１１全体が硫酸に浸漬し接触して処理される。
また、使用する硫酸は多量であるため、濃度の変動は大きくないが、必要に応じて、前記した硫酸処理装置２３のように、濃度を調整する貯留タンクを設けることも可能である。
【００２２】
硫酸Ａは、透明電極を溶解する強酸性のものであり、その濃度が９５質量％を超える場合、硫酸Ａの酸としての作用がほとんど無く、透明電極の除去に長時間を要する。一方、濃度が１質量％未満の場合、酸としての作用がほとんど期待できず、やはり、透明電極の除去に長時間を要する。
従って、硫酸Ａが酸としての作用を備え、しかもより短時間に透明電極の除去を行うためには、硫酸Ａの濃度の下限値を１質量％、好ましくは１０質量％、更に好ましくは２０質量％とし、その上限値を９５質量％、好ましくは７０質量％、更に好ましくは５０質量％とする。
【００２３】
また、この硫酸Ａは、予め設定した温度、即ち２０℃以上沸点以下（ここでは、８０℃）に昇温されているが、室温であっても構わない。
ここで、硫酸Ａの温度を２０℃以上沸点以下にすることで、硫酸Ａの酸としての作用を更に高めることができる。
従って、透明電極の除去効率を高めるには、硫酸Ａの温度の下限値を２０℃、好ましくは５０℃、更に好ましくは７０℃とし、その上限値を沸点、好ましくは９５℃、更に好ましくは９０℃とする。
なお、この昇温は、前記した濃度の硫酸Ａを加熱して調整することも可能であるが、硫酸を水で希釈する際に生じる発熱反応を利用して調整することが好ましい。
これにより、外部へ露出した透明電極１３、及びその表面に配向膜１８又はフォトスペーサー１９が被覆された透明電極１３の一部又は全部を、硫酸Ａに溶解させて、ガラス基板１２上から除去する。
【００２４】
次に、液切り工程においては、透明電極１３の一部又は全部が除去された不良カラーフィルター３３の表面に付着した硫酸Ａを除去する。
ここでは、不良カラーフィルター３３を搬送する搬送ローラ２１を挟んで上下方向に対となって配置される液切りローラ３４、３５の間に、不良カラーフィルター３３を通過させることで、不良カラーフィルター３３に付着した硫酸Ａを除去する。
そして、二次硫酸処理工程においては、硫酸Ａの大部分が除去された不良カラーフィルター３３の表面側に、硫酸Ａよりも濃度が高く、硫酸Ａとの濃度差が５質量％以上８０質量％以下、好ましくは下限値が２０質量％、更に好ましくは３０質量％、一方上限値が７０質量％、更に好ましくは６０質量％で、硫酸Ａの濃度に応じて５０質量％以上１００質量％以下（ここでは、９８質量％）の硫酸Ｂが、例えば、５秒以上５分以下程度吹き付けられる。なお、硫酸Ｂのスプレー式ノズル２４の設置位置に特に制限はなく、前記硫酸Ａのスプレー式ノズル２４の設置位置と同様にすることが好ましい。このとき、ノズル１個からの硫酸Ｂの吹き付け量は、例えば、０．１リットル／分以上３０リットル／分以下である。
【００２５】
ここで、不良カラーフィルター３３への硫酸Ｂの吹き付けは、前記した図３に示す硫酸処理装置２３、又は図４に示す硫酸処理装置３１を使用して行う。
この硫酸Ｂは、樹脂から水分を除去する脱水作用を有するものであり、その濃度が５０質量％未満の場合、脱水作用をほとんど期待できず、樹脂の除去に長時間を要する。
従って、硫酸Ｂが脱水作用を備え、しかもより短時間に樹脂の除去を行うためには、硫酸Ｂの濃度の下限値を５０質量％、好ましくは９０質量％、更に好ましくは９６質量％とし、その上限値を１００質量％、好ましくは９８質量％とする。
なお、硫酸Ｂは、前記した硫酸Ａと同様、予め設定した温度、即ち２０℃以上沸点以下（ここでは、８０℃）に昇温されているが、室温であっても構わない。これにより、硫酸Ｂの脱水作用を更に高めることができる。
【００２６】
上記した処理により、不良カラーフィルター３３に形成された樹脂製のブラックマトリクス１５、カラーレジスト１６、オーバーコート層１７、配向膜１８、及びフォトスペーサー１９、即ち樹脂膜１４を脱水処理して除去する。
ここで、搬送されてきた不良カラーフィルター３３に対して、硫酸Ｂが樹脂膜１４に吹き付けられ、この衝撃によって、樹脂膜１４をガラス基板１２から除去できる。
このように、酸での処理は複数工程あって、各工程毎に濃度の異なる複数の酸、即ち硫酸Ａ、Ｂを使用して、不良カラーフィルター１１を処理し、ガラス基板１２から透明電極１３及び樹脂膜１４が順次除去される。
なお、不良カラーフィルターの硫酸による処理は、不良カラーフィルターを搬送しながら行うことも、また処理時に一時停止させて行うことも可能である。
【００２７】
また、酸として、無機酸及び有機酸のいずれか１又は２を使用することも可能である。ここで、無機酸とは、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、臭化水素酸、及び沃化水素酸のいずれか１又は２以上を主体とする酸であり、有機酸とは、蓚酸、酢酸、及び蟻酸のいずれか１又は２以上を主体とする酸である。このとき、各工程毎に濃度の異なる複数の酸を使用する場合、酸の種類を同一にすることも、また変えることもでき、更に、酸濃度を同一にすることも可能である。
なお、前記した一次硫酸処理工程で、硫酸Ａの代わりに、無機酸又は有機酸を使用して透明電極１３の除去処理を行い、二次硫酸処理工程で、硫酸Ｂの代わりに、少なくとも硫酸を含む酸を使用して樹脂膜１４の除去処理を行うことが好ましい。
【００２８】
ここで、透明電極１３の除去処理に使用する酸を、例えば、硫酸と塩酸とで構成する場合、透明電極に含まれる金属酸化膜に還元反応を加えることができ、例えば、硫酸のみで処理する場合よりも、更に短時間で透明電極を除去できる。このとき、酸の硫酸濃度の上限値を９５質量％、好ましくは７０質量％、更に好ましくは５０質量％とし、一方下限値を１質量％、好ましくは１０質量％、更に好ましくは２０質量％とする。また、酸の塩酸濃度の上限値を３０質量％、好ましくは２０質量％、更に好ましくは１０質量％とし、一方下限値を０．１質量％、好ましくは１質量％、更に好ましくは２質量％とする。
【００２９】
また、樹脂膜１４の除去処理に使用する酸を、例えば、硫酸と硝酸とで構成する場合、樹脂膜に酸化分解反応を付与でき、例えば、硫酸のみで処理する場合よりも、更に短時間で樹脂膜を除去できる。このとき、酸の硫酸濃度の上限値を９５質量％、好ましくは５０質量％、更に好ましくは３０質量％とし、一方下限値を１質量％、好ましくは５質量％、更に好ましくは１０質量％とする。また、酸の硝酸濃度の上限値を３５質量％、好ましくは３３質量％、更に好ましくは３０質量％とし、一方下限値を１質量％、好ましくは５質量％、更に好ましくは１０質量％とする。
このように、硫酸と塩酸、硫酸と硝酸をそれぞれ使用した場合について説明したが、他の酸を使用する場合でも、同様の濃度で調整して使用できる。
【００３０】
酸化剤は、一次硫酸処理工程及び二次硫酸処理工程で使用するいずれの酸にも混合して使用できるが、二次硫酸処理工程で使用する酸に混合して使用することが好ましい。この酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、及びオゾン水のいずれか１又は２以上を使用できる。これにより、酸化剤による有機物の酸化分解反応が得られ、酸のみで処理する場合よりも、更に短時間で樹脂膜を除去できる。
ここで、硫酸に酸化剤として過酸化水素を混合した混合液について説明する。
混合液中の硫酸濃度の上限値を９９質量％、好ましくは９６質量％、更に好ましくは９４質量％とし、一方下限値を５０質量％、好ましくは７０質量％、更に好ましくは９０質量％とする。また、混合液中の過酸化水素濃度の上限値を２０質量％、好ましくは１０質量％、更に好ましくは５質量％とし、一方下限値を０．１質量％、好ましくは１質量％、更に好ましくは２質量％とする。
なお、他の酸化剤を混合する場合でも、過酸化水素と同様の濃度で調整して使用できる。
【００３１】
また、界面活性剤は、一次硫酸処理工程及び二次硫酸処理工程で使用するいずれの酸にも混合して使用できるが、二次硫酸処理工程で使用する酸に混合して使用することが好ましい。この界面活性剤としては、例えば、フッ素系の界面活性剤を使用できる。なお、このフッ素系の界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルアンモニウム塩、又はパーフルオロアルキルベタインがある。
ここで、硫酸にフッ素系の界面活性剤を混合した混合液について説明する。
混合液中の硫酸濃度の上限値を９９質量％、好ましくは９６質量％、更に好ましくは９４質量％とし、一方下限値を５０質量％、好ましくは９０質量％、更に好ましくは９２質量％とする。また、混合液中のフッ素系の界面活性剤濃度の上限値を１０質量％、好ましくは５質量％、更に好ましくは３質量％とし、一方下限値を０．１質量％、好ましくは０．５質量％、更に好ましくは１質量％とする。これにより、薬液の浸透性が向上し、更に、界面張力による剥離性が向上するため、酸のみで洗浄するよりも、更に短時間で樹脂膜を除去することができる。
【００３２】
引き続き行われる液切り工程においては、前記した方法と同様に、樹脂膜１４が除去されたガラス基板３６を搬送する搬送ローラ２１を挟んで上下方向に対となって配置される液切りローラ３７、３８の間に、ガラス基板３６を通過させることで、ガラス基板３６に付着した硫酸Ｂを除去する。
次に、薬液除去工程においては、硫酸Ｂを液切りしたガラス基板３６の上下両面に対して、複数のスプレー式ノズル３９により上水又は純水を吹き付ける。硫酸は、水と接触することで発熱するが、ガラス基板３６に付着した硫酸Ｂは、液切り工程でその大部分が除去されているため、ガラス基板３６への硫酸Ｂの付着量は極僅かである。従って、液切り後のガラス基板３６に上水又は純水を吹き付けても、ガラス基板３６の急激な温度上昇は緩和されるが、場合によっては、使用した硫酸Ｂよりも低濃度の硫酸をガラス基板３６に順次吹き付けて、ガラス基板３６に付着した硫酸Ｂを十分に希釈した後、上水又は純水を吹き付けることも可能である。
【００３３】
続いて、不良ガラス基板の処理について説明する。
ここで、不良ガラス基板とは、カラーフィルター製造工程において、例えば、搬送不良により生じた接触傷、アルカリ現像液で浸食され生じたパターン痕（以上、カラーフィルターの製造工程で生じるガラス基板表面の凹凸の一例）、ガラス基板上に残存する付着物、及びレジストに含まれるカップリング剤とガラス基板が結合したもの（ガラス基板と形成物との反応物の一例）のいずれか１又は２以上を有するガラス基板をいう。
図１（Ｂ）に示すように、研磨工程において、薬液除去工程終了後の不良ガラス基板であるガラス基板３６から前記した不良箇所を除去する。この研磨に際しては研磨装置４１を使用して行う。
この研磨装置４１は、ガラス基板３６の上側表面を回転しながら揺動する研磨手段の一例である複数の上側ブラシ４２と、ガラス基板３６の搬送方向に隣り合う搬送ローラ２１間に配置され、ガラス基板３６の下側表面を回転しながら揺動する研磨手段の一例である複数の下側ブラシ４３とを有している。なお、複数の上側ブラシ４２と下側ブラシ４３に対して、ガラス基板３６を回転させながら揺動させることもできる。
【００３４】
この各ブラシ４２、４３の材質は、ガラス基板３６に傷を付けないものであれば、特に制限はないが、例えば、ウレタン、ナイロン、又はポリプロピレンを使用できる。また、各ブラシに、例えば、酸化セリウム及びアルミナの研磨剤を含有させたものを使用することもできる。
上側ブラシ４２は、ガラス基板３６の幅方向に揺動する固定台４４の下部に回転可能に取付けられた回転軸４５に、取付け取外し可能になっている。また、下側ブラシ４３も、ガラス基板３６の幅方向に揺動する固定台４６の上部に回転可能に取付けられた回転軸４７に、取付け取外し可能になっている。
なお、各回転軸４５、４７は、必要に応じ、各固定台４４、４６の長手方向に、複数配置することができ、更に複数列配置することもできる。
【００３５】
ガラス基板３６の搬送方向で、各ブラシ４２、４３の上流側には、研磨剤をガラス基板３６の表面に上方から吹き付けるためのノズル４８が設けられている。ここで、研磨剤としては、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ）を使用でき、使用に際しては、水に酸化セリウムを加えたスラリー状のもの（酸化セリウム濃度が、例えば、１質量％以上３０質量％以下）を使用する。
この研磨装置４１を使用して、ガラス基板３６が各ノズル４８の設置位置まで搬送されてきたときに、ガラス基板３６に対して各ノズル４８からスラリー状の研磨剤を吹き付け、更に各ブラシ４２、４３の設置位置まで搬送されてきたときに、回転しながら揺動する各ブラシ４２、４３により、ガラス基板３６の上側表面又は上下両側表面を研磨する。なお、研磨に際しては、ガラス基板３６が、例えば、０．００１μｍ以上５μｍ以下程度研削される。
これにより、ガラス基板３６上に残存する付着物（例えば、形成物の残渣及び汚れ）、カラーフィルターの製造工程で生じるガラス基板３６表面の凹凸（傷及びパターン痕のいずれか一方又は双方）、及び樹脂膜とガラス基板３６との反応物を除去できる。
【００３６】
次に、洗浄工程において、枚葉式洗浄機４９の複数のスプレー式ノズル３９にて、例えば、付着物又は凹凸が除去されたガラス基板５０の両面に水を吹き付け、ガラス基板５０の表面に付着した研磨剤を除去する。ここでは、例えば、気体又は界面活性剤を含ませた水を使用したり、超音波を付加した水を使用することができ、更には、前記したブラシ４２、４３と同一構成のブラシを併用することもできる。
なお、前記した研磨工程と洗浄工程は、それぞれ複数回（ここでは２回）繰り返し行っているが、１回でもよい。
以上の方法を用いて洗浄したガラス基板５１は、例えば、エアーナイフ又は乾燥器を用いて、付着した水分を除去することにより、素ガラスが再生される。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
まず、不良カラーフィルター搬入工程において、ガラス基板上に透明電極及び樹脂膜が形成された不良カラーフィルターを、ローラーコンベアの搬送ローラ上に載置し、一次硫酸処理工程で、８０℃に昇温させた処理液Ｘを所定時間吹き付けた後、水洗処理した。
次に、水洗処理した不良カラーフィルターに対し、二次硫酸処理工程で、８０℃に昇温させた処理液Ｙを所定時間吹き付けた後、水洗処理した。
続いて、研磨工程において、水に酸化セリウムを加え酸化セリウム濃度を１０質量％に調整してスラリー状態となった研磨剤を不良ガラス基板にかけながら、ウレタン樹脂製ディスクブラシ（研磨手段）で不良ガラス基板の研磨を行った。
【００３８】
そして、研磨が終了したガラス基板の表面を、界面活性剤を含む洗浄剤を吹き付けながら、ナイロン製ディスクブラシでガラス基板に付着した研磨剤を除去した。
更に、枚葉方式の洗浄機にて洗浄した後、エアーナイフで乾燥（水分除去工程）して、ガラス基板を得た。
この再生したガラス基板を、目視、光学顕微鏡、及び高輝度ランプで、カラーフィルター用ガラス基板に形成された透明電極及び樹脂膜の残存状態を観察した。
【００３９】
以上に示す手順で処理した不良カラーフィルターの処理条件と処理結果を表１の実施例１〜７に示す。
なお、処理条件として、処理液Ｘ、Ｙの組成、その吹き付け方法（液中：前記硫酸処理装置３１による吹き付け、スプレー：前記硫酸処理装置２３による吹き付け）、及び処理時間をそれぞれ設定し、処理結果である透明電極の残存状況、樹脂膜の残存状況、及びその他（例えば、ガラス基板の傷、反応物、及びパターン痕）についてそれぞれ確認した。
ここで、実施例１〜７の搬送方式である枚葉搬送とは異なるバッチ搬送を行って、不良カラーフィルターを処理した結果を、比較例として表１に示す。
【００４０】
【表１】
2006154752.tif 000003
【００４１】
実施例１〜７に示すように、不良カラーフィルターの処理を枚葉方式で行うことにより、透明電極及び樹脂膜が残存することなく、ガラス基板の傷、欠け、及びくもりの欠陥がない、良好な品質の素ガラス基板が得られることを確認できた。
一方、比較例は、複数枚の不良カラーフィルターの処理をバッチ方式で行っているため、ガラス基板の細部まで処理できず、再生したガラス基板上に、透明電極、樹脂膜、及びパターン痕が残存し、品質を良好にできない。
このように、本発明の再生方法を適用することで、品質が良好なガラス基板を再生でき、しかも不良カラーフィルターを従来よりも短時間で処理できるので、不良カラーフィルターの大量処理が可能になる。
【００４２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のカラーフィルター用ガラス基板の再生方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、２種類の濃度の硫酸を順次使用して、ガラス基板上に形成された透明電極及び樹脂膜をそれぞれ除去した場合について説明したが、ガラス基板上に形成された透明電極及び樹脂膜の材質に応じて、硫酸の濃度を３種類以上とすることも可能である。なお、無機酸として、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸、臭化水素酸、及び沃化水素酸のいずれか１又は２以上を使用する場合、また有機酸として、蓚酸、酢酸、及び蟻酸のいずれか１又は２以上を使用する場合についても同様である。
【００４３】
そして、前記実施の形態においては、ガラス基板上に、例えば、ブラックマトリクス、カラーレジスト、オーバーコート、透明電極、配向膜、及びフォトスペーサーが形成された不良カラーフィルターを、２種類の濃度の硫酸を使用して再生処理した場合について説明した。しかし、製造途中で発生した不良カラーフィルター、即ち、ガラス基板上に、例えば、ブラックマトリクス、カラーレジスト、オーバーコート、透明電極、配向膜、及びフォトスペーサーのいずれか１又は２以上が形成された不良カラーフィルターを、１種類又は２種類以上の濃度の硫酸を使用して再生処理することも可能である。
更に、前記実施の形態においては、不良カラーフィルターを一枚毎水平搬送して再生処理した場合について説明したが、複数枚並列に並べて水平搬送して再生処理することも可能であり、また不良カラーフィルターを水平搬送することなく、不良カラーフィルターを斜め方向又は垂直方向（０度を超え９０度方向）に搬送する再生処理も可能である。なお、不良カラーフィルターの搬送時における保持角度は、水平、傾斜、及び垂直のいずれであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター用ガラス基板の再生方法の工程説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれ同再生方法で使用するカラーフィルターの製造過程を示す説明図である。
【図３】同再生方法で使用する硫酸処理装置の説明図である。
【図４】同再生方法で使用する変形例に係る硫酸処理装置の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：カラーフィルター、１１：不良カラーフィルター、１２：ガラス基板、１３：透明電極、１４：樹脂膜、１５：ブラックマトリクス、１６：カラーレジスト、１７：オーバーコート層、１８：配向膜、１９：フォトスペーサー、２０：ローラーコンベア（搬送手段）、２１：搬送ローラ、２２：搬入口、２３：硫酸処理装置、２４：スプレー式ノズル、２５：供給用配管、２６：処理液、２７：受け容器、２８：貯留タンク、２９：循環用ポンプ、３０：フィルター、３１：硫酸処理装置、３２：基板浸漬槽、３３：不良カラーフィルター、３４、３５：液切りローラ、３６：ガラス基板、３７、３８：液切りローラ、３９：スプレー式ノズル、４１：研磨装置、４２、４３：ブラシ（研磨手段）、４４：固定台、４５：回転軸、４６：固定台、４７：回転軸、４８：ノズル、４９：枚葉式洗浄機、５０、５１：ガラス基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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