(57)【要約】    【課題】  保護膜の除去を容易とすると共に、保護膜除去のための洗浄液による環境汚染を抑制しようとする保護膜付きガラス基板及びその製造方法を提供する。    【解決手段】  ガラス基板１の少なくとも一面に保護膜を形成した保護膜付きガラス基板であって、前記保護膜は、水に溶ける材料からなる水溶性保護膜２である。これにより、保護膜は、水洗して除去することができ、人体にとっても安全であると共に環境汚染が抑制される。【選択図】      図１
2006089316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の少なくとも一面に保護膜を形成した保護膜付きガラス基板であって、
前記保護膜は、水に溶ける材料からなる水溶性保護膜であること特徴とする保護膜付きガラス基板。
【請求項２】
前記水溶性保護膜は、変性ポリビニルアルコールでできたものであることを特徴とする請求項１項記載の保護膜付きガラス基板。
【請求項３】
前記ガラス基板は、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板であることを特徴とする請求項１又は２記載の保護膜付きガラス基板。
【請求項４】
ガラス基板の少なくとも一面に保護膜を形成した保護膜付きガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板の表面に水溶性液体を塗布する工程と、
前記ガラス基板に塗布された水溶性液体を所定の温度で乾燥して水溶性保護膜を形成する工程と、
を実行することを特徴とする保護膜付きガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス基板に水溶性液体を塗布する工程は、前記ガラス基板に対して相対的に移動する噴射ノズルにより水溶性液体を噴霧して行うことを特徴とする請求項４記載の保護膜付きガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記噴射ノズルは、ノズル本体部に高圧気体と前記水溶性液体とを導入し、高速流の気体によって破砕された液体微粒子及び気体の混合気体を噴出するものであることを特徴とする請求項５記載の保護膜付きガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記水溶性保護膜は、変性ポリビニルアルコールでできたものであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の保護膜付きガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス基板は、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の保護膜付きガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の少なくとも一面に保護膜を形成した保護膜付きガラス基板及びその製造方法に関し、詳しくは、上記保護膜を水溶性保護膜とすることによって、保護膜の除去を容易とすると共に、保護膜除去のための洗浄液による環境汚染を抑制しようとする保護膜付きガラス基板及びその製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の保護膜付きガラス基板、例えばカラーフィルタのシート基板は、そのシート基板に設定された複数の区画にそれぞれ形成されたカラーフィルタを切断分離してカラーフィルタ基板を製造する際に、ファイバー状又は粉状のガラス粒等の異物がカラーフィルタ上に付着するのを防止するために有機レジストを保護膜として形成したり、保護フィルムを貼り付けていた。有機レジストを保護膜とした場合には、切断後、この有機レジストの保護膜を除去するためにトリクロロエタンやアセトン等の有機洗浄液を使用する必要がある。しかし、有機洗浄液は、人体の安全衛生に対する影響があり、また、環境汚染のおそれがあった。また、保護フィルムを貼り付けた場合には、保護フィルムの一部が残ってしまったり、接着剤が一部に付着して残るなど保護フィルムを完全に剥離して除去することは容易ではなかった。
【０００３】
このような問題に対処して、上記保護膜としてエポキシアクリレート系ポリマーに水酸基を導入したレジスト材料を使用する保護膜付きガラス基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２０１６１９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、このような従来の保護膜付きガラス基板においては、保護膜がエポキシアクリレート系ポリマーに水酸基を導入したレジスト材料であるため、切断後に上記保護膜を除去する洗浄液としては、炭酸アンモニウム水溶液又はアンモニア水溶液が使用されていた。この洗浄液は、有機洗浄液に比べて洗浄後の廃液処理が容易であるものの、廃液は産廃処理が必要であり、処理コストがかかることや環境汚染防止の点では十分でなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、保護膜の除去を容易とすると共に、保護膜除去のための洗浄液による環境汚染を抑制しようとする保護膜付きガラス基板及びその製造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】
上記目的を達成するために、本発明による保護膜付きガラス基板は、ガラス基板の少なくとも一面に保護膜を形成した保護膜付きガラス基板であって、前記保護膜は、水に溶ける材料からなる水溶性保護膜である。
【０００７】
このような構成により、ガラス基板の少なくとも一面に水に溶ける材料からなる水溶性保護膜を形成する。
【０００８】
また、前記水溶性保護膜は、変性ポリビニルアルコールでできたものである。これにより、水溶性保護膜を変性ポリビニルアルコールで形成する。
【０００９】
さらに、前記ガラス基板は、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板である。これにより、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板に水溶性保護膜を形成する。
【００１０】
また、本発明による保護膜付きガラス基板の製造方法は、ガラス基板の少なくとも一面に保護膜を形成した保護膜付きガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板の表面に水溶性液体を塗布する工程と、前記ガラス基板に塗布された水溶性液体を所定の温度で乾燥して水溶性保護膜を形成する工程とを実行するものである。
【００１１】
このような方法により、ガラス基板の少なくとも一面に水溶性液体を塗布し、該ガラス基板の表面に塗布された水溶性液体を所定の温度で乾燥して水溶性保護膜を形成して保護膜付きガラス基板を製造する。
【００１２】
さらに、前記ガラス基板に水溶性液体を塗布する工程は、前記ガラス基板に対して相対的に移動する噴射ノズルにより水溶性液体を噴霧して行うものである。これにより、ガラス基板に対して相対的に噴射ノズルを移動しながら噴射ノズルから水溶性液体を噴霧してガラス基板に水溶性液体を塗布する。
【００１３】
また、前記噴射ノズルは、ノズル本体部に高圧気体と前記水溶性液体とを導入し、高速流の気体によって破砕された液体微粒子及び気体の混合気体を噴出するものである。これにより、ノズル本体部に高圧気体と水溶性液体とを導入し、高速流の気体によって水溶性液体を破砕して液体微粒子及び気体の混合気体を生成し、該液体微粒子及び気体の混合気体を噴出する。
【００１４】
さらに、前記水溶性保護膜は、変性ポリビニルアルコールでできたものである。これにより、水溶性保護膜を変性ポリビニルアルコールで形成する。
【００１５】
そして、前記ガラス基板は、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板である。これにより、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板に水溶性保護膜を形成する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び４に係る発明によれば、保護膜として水に溶ける材料からなる水溶性保護膜を形成することにより、保護膜は水で洗浄することにより容易に除去することができる。したがって、従来技術における有機レジストの有機洗浄液に比べて人体に対して安全であり、また、保護膜除去のための洗浄液による環境汚染も抑制することができる。
【００１７】
また、請求項２及び７に係る発明によれば、水溶性保護膜として変性ポリビニルアルコールを使用することにより、廃液中の変性ポリビニルアルコールは微生物によって容易に分解される。したがって、洗浄後の廃液は、従来技術における有機洗浄液や炭酸アンモニウム水溶液又はアンモニア水溶液の洗浄液のように産廃処理するのではなく、工場排水として処理するだけでよく、廃液処理コストを低減することができる。
【００１８】
さらに、請求項３及び８に係る発明によれば、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板に水溶性保護膜を形成することにより、ガラス基板をスクライブして切断する際に発生するファイバー状及び粉状のガラス粒がＦＰＤ用ガラス基板に付着するのを防止して、製造の歩留まりを向上することができる。また、保護膜の洗浄液が水であるので洗浄液のコストが下がり、ＦＰＤ用ガラス基板の製造コストを低減することができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明によれば、ガラス基板に対して相対的に噴射ノズルを移動しながら噴射ノズルから水溶性液体を噴霧するようにしたことにより、大判のガラス基板に対しても容易に水溶性液体を塗布することができる。
【００２０】
そして、請求項６に係る発明によれば、噴射ノズルがノズル本体部に高圧気体と水溶性液体とを導入し、高速流の気体によって水溶性液体を破砕して液体微粒子及び気体の混合気体を生成し、該液体微粒子及び気体の混合気体を噴出するものとしたことにより、薄くて均一な保護膜を形成することができる。したがって、水溶性液体の材料費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による保護膜付きガラス基板の実施形態を示す断面図である。この保護膜付きガラス基板は、ガラス基板の表面に保護膜を形成したもので、ガラス基板１と、水溶性保護膜２とからなる。
【００２２】
上記ガラス基板１は、例えば液晶表示パネル、プラズマディスプレイ又はフィールドエミッションディスプレイ等のＦＰＤ（Flat Panel Display）に使用される大判の透明な板ガラスであり、表面にカラーフィルタや薄膜トランジスタ等を形成したものを含む。
上記ガラス基板１の表面には、水に溶ける水溶性保護膜２が形成されている。この水溶性保護膜２は、ＦＰＤの製造工程や搬送時にガラス基板１の表面に異物が付着するのを防止するためのものであり、水に溶ける材料、例えば生分解性を有する変性ポリビニルアルコール等の水溶性液体を塗布して形成したものである。なお、水溶性保護膜２は、図２に示すようにガラス基板１の両面に形成してもよい。
【００２３】
上記水溶性保護膜２は、図３に示す噴射ノズル４により、ガラス基板１の上方から水溶性液体を噴霧して形成される。この噴射ノズル４は、導入された高圧気体の高速噴射で負圧となった液体送入口より吸引される水溶性液体を高速噴射する気体で破砕し、微粒子化して噴射するものであり、ノズル本体部５と旋回流発生部６とからなる。
【００２４】
ノズル本体部５は、液体送入口７と加圧気体吸入口８とを備え、それぞれ対応する液体吸入口７ａと気体噴出口８ａとによってノズル本体部５の中心部に備えられた第１次液体破砕室９に連通されている。さらに、ノズル本体部５は、上記第１次液体破砕室９に並行して気体挿通孔１０を備え（同図（ｂ）参照）、当該気体挿通孔１０の一端が上記加圧気体吸入口８に連通され、他端が旋回流発生部６に備える円環気体室１１に連通されている。
【００２５】
上記旋回流発生部６は、中央部に旋回流噴出口１２を形成したキャップ形状のケーシング１３を、ノズル本体部５に締結一体化して形成したものである。この旋回流発生部６は、その中心部に上記ノズル本体部５の第１次液体破砕室９から延長して形成された両端開放の円筒状の混合気体通路１４を備え、その先端部を上記ケーシング１３の旋回流噴出口１２に位置させて混合気体噴出口１４ａを形成している。
【００２６】
上記円筒状の混合気体通路１４の外周面には略円筒状の固定中子１５が嵌合して装着されており、該固定中子１５とケーシング１３とによって形成された空間部を円環気体室１１としている。さらに固定中子１５の旋回流噴出口１２側には混合気体に旋回流を発生させる旋回導孔１６を旋回流噴出口１２に向かって渦巻き状に形成し、円環気体室１１と連通して備えている。
【００２７】
このように、構成された噴射ノズル４は、ノズル本体部５の加圧気体吸入口８より導入した高圧気体を気体噴出口８ａより第１次液体破砕室９に噴出させて高速気流を形成するとともに、液体吸入口７ａに負圧を発生させて水溶性液体を吸入し、この水溶性液体を第１次破砕して霧状の液体と気体との混合気体を形成する。このようにして形成された混合気体は、混合気体通路１４を通って混合気体噴出口１４ａより噴出される。このとき混合気体は、気体挿通孔１０及び円環気体室１１を経て導入され旋回導孔１６によって生成された高速の旋回流気体によって第２次破砕されて超微粒子の液体となり放射状に噴射される。
【００２８】
これにより、水溶性液体をガラス基板１上に薄く均一に塗布することができ、例えばロールコーターやスリットダイコーター法による塗布方法に比べ水溶性液体の使用量を少なくすることができ、塗布精度を向上することができる。
【００２９】
次に、このように構成された保護膜付きガラス基板の製造方法を、カラーフィルタを形成したガラス基板を用いて製造する場合について説明する。
先ず、図４（ａ）に示すように、大判の透明な板ガラス１８の表面に設定された複数の区画に公知の技術によりブラックマトリクス１９及びカラーフィルタ膜２０を形成し、その上に透明導電膜２１を形成したガラス基板１を準備する。そして、このガラス基板１は、図５に示す受渡室２２に搬送される。
【００３０】
第１の工程においては、図５に示す搬送用ロボット２３のアーム２３ａを延ばして受渡室２２から上記ガラス基板１を受け取り、塗布チャンバー２４に搬送する。塗布チャンバー２４内では、図４（ｂ）に示すように、上記ガラス基板１の表面に設定された上記区画の周辺に定められた切断線に沿った部分Ａを覆ってメタルマスク２５を載置し、噴射ノズル４をガラス基板１に対して同図において矢印で示す方向及びその直交方向に相対的に移動しながら、ガラス基板１の上方から例えば変性ポリビニルアルコールからなる水溶性液体２６を噴霧し、メタルマスク２５の開口部２５ａを通して上記ガラス基板１上に例えば0.5μｍ〜5μｍ程度の厚みで塗布する。
【００３１】
第２の工程においては、図５に示す塗布チャンバー２４から水溶性液体２６が塗布されたガラス基板１を搬送用ロボット２３で受け取り、そのまま70℃〜100℃の乾燥室２７に搬送する。このとき、ゲートバルブ２８を開いて搬送用ロボット２３のアーム２３ａを延ばし、アーム２３ａの先端に受容したガラス基板１を乾燥室２７内に設置する。そして、ゲートバルブ２８を閉じた状態で15分間程度乾燥させると、図４（ｃ）に示すように水溶性保護膜２が形成される。こうして、保護膜付きガラス基板が製造される。
【００３２】
このようにして形成された保護膜付きガラス基板は、乾燥室２７のゲートバルブ２８を開いて搬送用ロボット２３により引き出され、そのまま受渡室２２に搬送される。そして、全ての製造工程を終了する。この保護膜付きガラス基板は、図示省略の切断機に設置されて、図４（ｃ）に示すように、ガラス基板１に設定された複数の区画の周囲に定められた切断位置Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃにてスクライブし、該スクライブ形成個所に曲げ応力を作用して保護膜付きガラス基板を切断する。この場合、このガラス基板１上に付着した水溶性保護膜２は、洗浄機により水洗して容易に除去することができる。その際、保護膜上に付着したファイバー状又は粉状のガラス粒等の異物は、水溶性保護膜２と一緒に洗い流される。これにより、単体のカラーフィルタ基板が得られる。
【００３３】
このように、本発明の保護膜付きガラス基板及びその製造方法によれば、保護膜として水に溶解可能な水溶性保護膜２を形成することにより、保護膜は水洗することにより容易に除去することができる。したがって、従来技術における有機レジストの有機洗浄液に比べて人体に対して安全であり、洗浄液による環境汚染を抑制することができる。
【００３４】
また、保護膜として生分解性を有する変性ポリビニルアルコールからなる水溶性保護膜２を使用したので、廃液中の変性ポリビニルアルコールは微生物によって容易に分解される。したがって、洗浄後の廃液は、従来技術における有機洗浄液や炭酸アンモニウム水溶液又はアンモニア水溶液の洗浄液のように産廃処理するのではなく、工場排水として処理するだけでよく、廃液処理コストを低減することができる。
【００３５】
なお、上記実施形態においては、ＦＰＤの製造に用いるガラス基板１を用いた場合について説明したが、これに限られず、ガラス基板であればいかなるものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による保護膜付きガラス基板の実施形態を示す斜視図である。
【図２】ガラス基板の両面に水溶性保護膜を形成した場合について説明する斜視図である。
【図３】水溶性液体を塗布するための噴射ノズルの構成例を示す縦断面図であり、（ａ）は垂直面内で断面した図、（ｂ）は水平面内で断面した図である。
【図４】本発明による保護膜付きガラス基板の製造方法を、カラーフィルタを形成したガラス基板を用いて製造する場合について説明する行程説明図である。
【図５】上記保護膜付きガラス基板の製造ラインを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…ガラス基板
２…水溶性保護膜
４…噴射ノズル
５…ノズル本体
２６…水溶性液体
【図１】
2006089316.tif 000003
【図２】
2006089316.tif 000004
【図３】
2006089316.tif 000005
【図４】
2006089316.tif 000006
【図５】
2006089316.tif 000007