(57)【要約】【課題】剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離所要時間を短縮するカラーフィルタ剥離方法、剥離装置を提供する。【解決手段】リンス液を加温しカラーフィルタ温度を樹脂層１の剥離液温度と同一に保ち剥離処理を開始し、リンス液を加温しカラーフィルタ温度を透明導電膜の剥離液温度と同一に保ち剥離処理を開始し、リンス液を加温しカラーフィルタ温度を樹脂層２の剥離液温度と同一に保ち剥離処理を開始する。リンス液を加温しカラーフィルタの温度を剥離処理槽１の剥離液の温度と同一に保ち、リンス液を加温しカラーフィルタの温度を剥離処理槽２の剥離液の温度と同一に保ち、リンス液を加温しカラーフィルタの温度を剥離処理槽３の剥離液の温度と同一に保つ機能を有すること。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタの樹脂層１、透明導電膜、樹脂層２を順次に剥離するカラーフィルタ剥離方法において、
１）前記樹脂層１を剥離する前に施すリンス処理に用いるリンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層１の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、
２）前記透明導電膜を剥離する前に施すリンス処理に用いるリンス液を加温して、カラーフィルタの温度を透明導電膜の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、
３）前記樹脂層２を剥離する前に施すリンス処理に用いるリンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層２の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始することを特徴とするカラーフィルタ剥離方法。
【請求項２】
前記リンス液が純水であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ剥離方法。
【請求項３】
少なくとも、剥離処理槽１、剥離処理槽２、剥離処理槽３が、この順序に設けられ、複数のカラーフィルタを連続して剥離処理槽１へ搬入し、上記各槽にて各カラーフィルタの樹脂層１、透明導電膜、樹脂層２を順次に剥離するカラーフィルタ剥離装置において、
１）前記剥離処理槽１の搬入装置寄りにリンス処理槽１が設けられ、剥離処理槽１と剥離処理槽２の間にリンス処理槽２が設けられ、剥離処理槽２と剥離処理槽３の間にリンス処理槽３が設けられており、
２）ａ）リンス処理槽１のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽１の剥離液の温度と同一に保ち、
ｂ）リンス処理槽２のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽２の剥離液の温度と同一に保ち、
ｃ）リンス処理槽３のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽３の剥離液の温度と同一に保つ機能を有することを特徴とするカラーフィルタ剥離装置。
【請求項４】
前記リンス液が純水であることを特徴とする請求項３記載のカラーフィルタ剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不良品カラーフィルタを剥離しガラス基板を再生する際のカラーフィルタ剥離に関するものであり、特に、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離方法、及びカラーフィルタ剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などの表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの調整、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。この表示装置に用いられるカラーフィルタは、多くの場合、画素として形成され用いられる。表示装置に用いられるカラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法には、印刷法、フォトリソグラフィ法などが挙げられる。
【０００３】
図１は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。また、図２は、図１に示すカラーフィルタの画素のＸ−Ｘ線における断面図である。図１、及び図２に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（１）上にブラックマトリックス（２）、着色画素（３）、及び透明導電膜（４）が順次に形成されたものである。
【０００４】
液晶表示装置に用いられる上記カラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板（１）上にブラックマトリックス（２）を形成し、次に、ブラックマトリックス（１）が形成されたガラス基板上のブラックマトリックスの開口部に位置合わせして着色画素（３）を形成し、更に透明導電膜（４）を形成するといった方法が広く用いられている。
【０００５】
ブラックマトリックス（２）は遮光性を有し、その開口部にてガラス基板上での着色画素の位置を定め、着色画素の大きさを均一なものとしている。また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックス（２）の形成は、例えば、ガラス基板（１）上に、黒色感光性樹脂の塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介したパターン露光、現像によって不要な部分の黒色感光性樹脂を除去し、残存した樹脂にてブラックマトリックスを形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。
【０００６】
また、着色画素（３）は、例えば、赤色、緑色、青色の色再現フィルタの機能を有するものであり、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板（１）上に、顔料などの色素を分散させた着色感光性樹脂の塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によって着色画素を形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。
【０００７】
また、透明導電膜（４）の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００８】
上記方法により製造されたカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。多様な液晶表示装置の実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して、例えば、１）保護層（オーバーコート層）、２）スペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）、３）液晶の配向を制御する配向制御突起、４）透過表示の領域と反射表示の領域を通過する光の位相を揃えるための光路差調整層、５）反射表示の領域への光散乱層、などの種々な機能がカラーフィルタの用途、仕様にもとづき付加されるようになった。
【０００９】
上記種々な機能を有する層は、ブラックマトリックス（２）、着色画素（３）と同様に、いずれも、感光性樹脂、或いは非感光性樹脂を用いて形成された樹脂層である。図３は、ガラス基板（１）上にブラックマトリックス（２）、着色画素（３）、透明導電膜（４）が順次に形成された、該透明導電膜（４）上に配向制御突起（５）及びフォトスペーサー（６）が形成されたカラーフィルタの一例の断面図である。
【００１０】
このようなカラーフィルタの実際の製造においては、ガラス基板（１）上にブラックマトリックス（２）、着色画素（３）、透明導電膜（４）、配向制御突起（５）、及びフォトスペーサー（６）を形成する各工程では、樹脂の残渣、パーティクルなどの異物（異物付着）や、ピンホール、パターン欠けなどの欠陥が発生することがある。
この欠陥が、品質基準に達しないカラーフィルタは不良品扱いとなるが、ガラス基板自体に傷などの不良がないものは、このカラーフィルタを構成する各層を剥離し、ガラス基板は再利用されてきた。
【００１１】
カラーフィルタを構成する各層を剥離する剥離処理には、研磨処理による剥離と、薬液処理による剥離が利用されてきたが、ガラス基板の大型化に伴い、その取扱い易さの点から薬液処理による剥離が多く利用されるようになってきた。
【００１２】
不良品扱いとなったカラーフィルタのブラックマトリックス（２）やフォトスペーサー（６）など、感光性樹脂、或いは非感光性樹脂を用いて形成された樹脂層を剥離除去し、カラーフィルタをガラス基板として再生する際の剥離液としては、例えば、アミン、無機アルカリ、有機溶剤からなる剥離液が挙げられる。この剥離液を使用したアルカリ処理によって樹脂層を剥離除去している。
【００１３】
また、透明導電膜（３）の材料としては、ＩＴＯが広く用いられている。ＩＴＯ膜を剥離除去し、カラーフィルタをガラス基板として再生する際の剥離液としては、例えば、塩酸と硝酸の混合液、塩化第二鉄と塩酸の混合液、希塩酸などの剥離液が挙げられる。この剥離液を使用した酸処理によってＩＴＯ膜を剥離除去している。
【００１４】
図３に例示する構成のカラーフィルタの剥離は、先ず配向制御突起（５）、フォトスペーサー（６）などの透明導電膜（４）上に形成された樹脂層、次に透明導電膜（４）、続いて着色画素（３）、ブラックマトリックス（２）などの透明導電膜（４）下に形成された樹脂層を順次に剥離することになる。
【００１５】
このカラーフィルタの剥離に用いるカラーフィルタ剥離装置としては、例えば、配向制御突起（５）、フォトスペーサー（６）などを剥離する剥離処理槽１、透明導電膜（４）を剥離する剥離処理槽２、着色画素（３）、ブラックマトリックス（２）などを剥離する剥離処理槽３が、この順に設けられたカラーフィルタ剥離装置が挙げられる。
上記剥離処理槽１の搬入装置寄り、剥離処理槽１と剥離処理槽２との間、剥離処理槽２と剥離処理槽３との間、及び剥離処理槽３の搬出装置寄りの各々に、剥離液リンス及び異物除去を施す純水を用いたリンス処理槽１〜４がインラインで設けられている。
【００１６】
すなわち、このリンス処理槽１〜４がインラインで設けられたカラーフィルタ剥離装置を用いた際には、カラーフィルタは、先ずリンス処理槽１でリンス処理が施された後に、剥離処理槽１にて樹脂層が剥離され、次にリンス処理槽２でリンス処理が施された後に、剥離処理槽２にて透明導電膜が剥離され、続いてリンス処理槽３でリンス処理が施された後に、剥離処理槽３にて樹脂層が剥離されることになる。
【００１７】
一般に、薬液処理による剥離では、剥離液の濃度を増すことにより、また剥離液を加温すことにより処理が速まり、剥離の要す時間は短縮されることが知られている。
表１は、剥離液の濃度及び温度と、剥離が完了するまでの剥離所要時間の関係の一例を表したものである。
【表１】
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【００１８】
例えば、表１中、Ｎｏ１の「濃度１００・温度７０℃」と、Ｎｏ３の「濃度６０・温度７０℃」とでは、剥離所要時間は６分と１１分であり、剥離液の濃度を濃くすることにより処理が速まる。また、Ｎｏ１の「濃度１００・温度７０℃」と、Ｎｏ２の「濃度１００・温度５５℃」とでは、剥離所要時間は６分と１３分であり、剥離液の温度を高くすることにより処理が速まる。
従って、カラーフィルタ剥離装置の剥離液は、適正な濃度にて、温度は５０℃〜７０℃程度に加温して用いる。
【００１９】
さて、上記カラーフィルタ剥離装置では、各リンス処理槽でリンス処理が施された後に、対応した各剥離処理槽にて剥離処理が施される。ここで、リンス処理に用いられる純水の温度は常温に保たれており、また剥離処理に用いられる剥離液の温度は５０℃〜７０℃程度に加温されている。
常温の純水によるリンス処理が施されたカラーフィルタ（ガラス基板）は、剥離処理槽に搬入されると、加温された剥離液によって、その温度は上昇する。一方、剥離液の温度は低下する。
【００２０】
剥離液の熱の一部がカラーフィルタ（ガラス基板）に奪われるため、剥離液の温度は、その分低下することになる。つまり、剥離液の温度が低下してしまうことにより、剥離液の能力が充分に利用されず、結果として剥離に要する所要時間が長くなってしまう。
【００２１】
このような、剥離液の温度の低下を防ぐ方策としては、例えば、剥離液の温度を、予めその分、上昇させておくことが考えられる。しかし、剥離液の温度を上昇させると、剥離液の成分の蒸発が促進され、剥離液の使用量の増加をもたらすので、好ましい方策とはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００３−２７９９１５号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、
各剥離処理の前にリンス処理を施すカラーフィルタ剥離方法において、剥離液の温度低下に起因する剥離液の能力低下を防ぐために、予め剥離液の温度を上昇させておくことなく、つまり、剥離液の使用量の増加を招くことなく、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離方法を提供することを課題とするものである。
また、本発明は、各剥離処理槽の搬入装置寄りに、対応したリンス処理槽が各々設けられたカラーフィルタ剥離装置において、剥離液の温度低下に起因する剥離液の能力低下を防ぐために、予め剥離液の温度を上昇させておくことなく、つまり、剥離液の使用量の増加
を招くことなく、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、カラーフィルタの樹脂層１、透明導電膜、樹脂層２を順次に剥離するカラーフィルタ剥離方法において、
１）前記樹脂層１を剥離する前に施すリンス処理に用いるリンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層１の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、
２）前記透明導電膜を剥離する前に施すリンス処理に用いるリンス液を加温して、カラーフィルタの温度を透明導電膜の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、
３）前記樹脂層２を剥離する前に施すリンス処理に用いるリンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層２の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始することを特徴とするカラーフィルタ剥離方法である。
【００２５】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタ剥離方法において、前記リンス液が純水であることを特徴とするカラーフィルタ剥離方法である。
【００２６】
また、本発明は、少なくとも、剥離処理槽１、剥離処理槽２、剥離処理槽３が、この順序に設けられ、複数のカラーフィルタを連続して剥離処理槽１へ搬入し、上記各槽にて各カラーフィルタの樹脂層１、透明導電膜、樹脂層２を順次に剥離するカラーフィルタ剥離装置において、
１）前記剥離処理槽１の搬入装置寄りにリンス処理槽１が設けられ、剥離処理槽１と剥離処理槽２の間にリンス処理槽２が設けられ、剥離処理槽２と剥離処理槽３の間にリンス処理槽３が設けられており、
２）ａ）リンス処理槽１のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽１の剥離液の温度と同一に保ち、
ｂ）リンス処理槽２のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽２の剥離液の温度と同一に保ち、
ｃ）リンス処理槽３のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽３の剥離液の温度と同一に保つ機能を有することを特徴とするカラーフィルタ剥離装置である。
【００２７】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタ剥離装置において、前記リンス液が純水であることを特徴とするカラーフィルタ剥離装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、リンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層１の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、リンス液を加温して、カラーフィルタの温度を透明導電膜の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、また、リンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層２の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始するので、剥離液の使用量の増加を招くことなく、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離方法となる。
【００２９】
また、本発明は、リンス処理槽１のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽１の剥離液の温度と同一に保ち、リンス処理槽２のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽２の剥離液の温度と同一に保ち、リンス処理槽３のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽３の剥離液の温度と同一に保つので、剥離液の使用量の増加を招くことなく、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】液晶表示装置用カラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。
【図２】図１に示すカラーフィルタの画素のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図３】透明導電膜上に配向制御突起及びフォトスペーサーが形成されたカラーフィルタの一例の断面図である。
【図４】本発明によるカラーフィルタ剥離装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図４は、本発明によるカラーフィルタ剥離装置の一例における構成の概略を示す説明図である。図４に示すように、この一例に示すカラーフィルタ剥離装置は、リンス処理槽１（１０−１）、剥離処理槽１（２０−１）、リンス処理槽２（１０−２）、剥離処理槽２（２０−２）、リンス処理槽３（１０−３）、剥離処理槽３（２０−３）、リンス処理槽４（１０−４）、乾燥装置（３０）が、この順序に設けられて構成され、リンス処理槽１（１０−１）の前方には搬入装置（ＬＤ）が設けられ、また乾燥装置（３０）の後方には搬出装置（ＵＬＤ）が設けられている。
【００３２】
本発明においては、カラーフィルタを構成する配向制御突起（５）やフォトスペーサー（６）など、透明導電膜（４）の上方に形成された樹脂層を樹脂層１、また、ブラックマトリックス（２）、着色画素（３）など、透明導電膜（４）の下方に形成された樹脂層を樹脂層２と称している。
【００３３】
上記カラーフィルタ剥離装置の搬入装置（ＬＤ）がカラーフィルタをリンス処理槽１（１０−１）へ搬入すると、リンス処理槽１（１０−１）は、カラーフィルタにリンス処理を施し異物を除去する。
続いて、上記剥離処理槽１（２０−１）は、カラーフィルタにアルカリ処理を施し樹脂層１を剥離する。リンス処理槽２（１０−２）は、樹脂層１の剥離後のカラーフィルタにリンス処理を施し剥離液リンス及び異物除去をする。
【００３４】
続いて、上記剥離処理槽２（２０−２）は、カラーフィルタに酸処理を施し透明導電膜を剥離する。リンス処理槽３（１０−３）は、透明導電膜の剥離後のカラーフィルタにリンス処理を施し剥離液リンス及び異物除去をする。
続いて、上記剥離処理槽３（２０−３）は、カラーフィルタにアルカリ処理を施し樹脂層２を剥離する。リンス処理槽４（１０−４）は、樹脂層２の剥離後のカラーフィルタにリンス処理を施し剥離液リンス及び異物除去をする。
続いて、上記乾燥装置（３０）は、カラーフィルタ（ガラス基板）に乾燥処理を施す。
【００３５】
このように、カラーフィルタ剥離装置は、カラーフィルタの樹脂層１、透明導電膜、樹脂層２を順次に剥離しガラス基板を再生する。不良品カラーフィルタは連続してリンス処理槽１（１０−１）へ搬入され、上記各槽による各処理が順次に施され、ガラス基板が連続して再生される。
【００３６】
本発明によるカラーフィルタ剥離装置の剥離処理槽１（２０−１）〜剥離処理槽３（２０−３）は、その各々に剥離液を加温し、設定した温度に保持する加温機構（図示せず）が設けられている。加温温度は、例えば、５０℃〜７０℃程度であり、温度は適宜に設定される。
また、同様に、リンス処理槽１（１０−１）〜リンス処理槽３（１０−３）は、その各々にリンス液を加温し、設定した温度に保持する加温機構（図示せず）が設けられている。加温温度は、例えば、５０℃〜７０℃程度であり、温度は適宜に設定される。
【００３７】
リンス処理槽１（１０−１）のリンス液を加温してリンス処理を施す。剥離処理槽１の加温機構と、リンス処理槽１の加温機構を設定することにより、カラーフィルタが剥離処理槽１（２０−１）に搬送され、剥離処理が開始される時にカラーフィルタの温度が剥離処理槽１の剥離液の温度と同一に保つことができるようになっている。従って、剥離処理槽１ではカラーフィルタの温度を剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始することができる。
【００３８】
また、同様に、リンス処理槽２（１０−２）のリンス液を加温してリンス処理を施す。剥離処理槽２の加温機構と、リンス処理槽２の加温機構を設定することにより、カラーフィルタが剥離処理槽２（２０−２）に搬送され、剥離処理が開始される時にカラーフィルタの温度が剥離処理槽２の剥離液の温度と同一に保つことができるようになっている。従って、剥離処理槽２ではカラーフィルタの温度を剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始することができる。
【００３９】
このことは、リンス処理槽３（１０−３）と剥離処理槽３（２０−３）においても同様であり、剥離処理槽３の加温機構と、リンス処理槽３の加温機構を上記同様に設定することにより、剥離処理槽３ではカラーフィルタの温度を剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始することができる。
【００４０】
上記のように、本発明によるカラーフィルタ剥離方法は、リンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層１の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、リンス液を加温して、カラーフィルタの温度を透明導電膜の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始し、また、リンス液を加温して、カラーフィルタの温度を樹脂層２の剥離液の温度と同一に保って剥離処理を開始するので、剥離液の使用量の増加を招くことなく、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離方法といえる。
【００４１】
また、上記のように、本発明によるカラーフィルタ剥離装置は、リンス処理槽１のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽１の剥離液の温度と同一に保ち、リンス処理槽２のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽２の剥離液の温度と同一に保ち、リンス処理槽３のリンス液を加温して、剥離処理の開始時にカラーフィルタの温度を剥離処理槽３の剥離液の温度と同一に保つので、剥離液の使用量の増加を招くことなく、剥離液の温度を維持して剥離液の能力低下を防ぎ、剥離の所要時間を短縮することが可能なカラーフィルタ剥離装置といえる。
【００４２】
本発明におけるリンス液は、剥離液リンス及び異物除去の機能を有するものであれば純水に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・ガラス基板
２・・・ブラックマトリックス
３・・・着色画素
４・・・透明導電膜
５・・・配向制御突起
６・・・フォトスペーサー
１０−１・・・リンス処理槽１
１０−２・・・リンス処理槽２
１０−３・・・リンス処理槽３
１０−４・・・リンス処理槽４
２０−１・・・剥離処理槽１
２０−２・・・剥離処理槽２
２０−３・・・剥離処理槽３
３０・・・乾燥装置
ＬＤ・・・搬入装置
ＵＬＤ・・・搬出装置
【図１】
2011221075.tif 000004
【図２】
2011221075.tif 000005
【図３】
2011221075.tif 000006
【図４】
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