JP2006306656A - エッチング加工用保護テープおよびガラス基板のエッチング加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 平面型表示パネルに使われるガラス基板をエッチング加工する際、エッチング液からガラス基板上の透明電極や、配向膜等を保護できる保護テープおよびエッチング加工方法を提供する。
【解決手段】 冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤１を基材フィルム２の片面に設けた保護テープ１００を得る。そして、この保護テープ１００をガラス基板３表面に貼り付けエッチング加工することで、エッチング加工時は、前記粘着剤１がガラス基板３上の透明電極４や配向膜５等を保護する。エッチング加工後は、粘着剤１を冷却することで容易に保護テープ１００をガラス基板３から剥離でき、ガラス基板３やガラス基板３上の透明電極４や配向膜５等を破損する恐れがない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、平面型表示パネル、特に液晶ディスプレイの平面型表示パネルに使用されるエッチング加工用保護テープおよびガラス基板のエッチング加工する方法に関するものである。

近年の携帯電話や携帯テレビ、携帯のゲーム機など、携帯機器の分野では、液晶ディスプレイなどの平面型表示パネルが多く使われている。また、これらの携帯機器分野では、持ち運びを考慮し、常に軽量化が重視されている。それゆえ、それらに使用される部品にも軽量、コンパクト化の要求が強い。前記平面型表示パネルは、一般にガラス基板を使用することが多く、表示パネルの使用用途に合わせてガラス基板が加工されている。軽量、コンパクト化が望まれる携帯機器では、上記ガラス基板は可能な限り、厚さを薄くすることが望まれている。

例えば、液晶ディスプレイの表示パネルの製造方法について、表示パネルの断面構造を図３に示し説明する。まず、第１のガラス基板２１ａの表面に透明導電膜を蒸着し、フォトリソグラフィによって透明電極２２を形成する。次いでその上面に配向膜２３等を形成する。同様にして作られた第２のガラス基板２１ｂと第１のガラス基板２１ａとを、スペーサ２４やシール部材を介して図３のように貼り合わせる。最後に、ガラス基板の間に液晶２５を封入する。

表示パネルを軽量、コンパクト化するために、前もってガラス基板２１（第１のガラス基板２１ａと第２のガラス基板２１ｂの総称）を現状の厚み（０．７ｍｍ）より薄くすると、ガラス基板２１自体のハンドリング性や搬送性が現行より悪くなる。そのため、薄いガラス基板に合わせた製造ラインや、搬送設備を各工程で導入する必要があり、コストや手間がかかってしまうこととなる。

以上の理由から、薄いガラス基板を使用し液晶ディスプレイを製造する場合、例えば、通常の厚みを持ったガラス基板２１上に透明電極２２、配向膜２３等を形成した後に、化学的、機械的方法でガラス基板２１を薄膜化する方法が通常行われている。

前記機械的な研磨による薄膜化では、ガラス基板面の均一な研磨が難しく、厚みのバラツキが大きかったり、研磨中にガラス基板２１が破損するなどの不具合が多いことから、通常、エッチング液等による化学的な研磨が行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２６７８３２６号公報（頁４、図１）

ガラス基板をエッチング加工する際、通常フッ酸を主成分としたエッチング液が使用される。このフッ酸のエッチング液は強酸性であることから、エッチング加工に際しては、ガラス基板上に形成した透明電極や、配向膜等をエッチング液から何らかの方法で保護する必要がある。特に、ガラス基板上層の配向膜は、液晶の分子を一定方向に並べるための膜であり、重要であると同時にデリケートな部品であることから、エッチング液からの保護が重要となる。

上記特許文献１では、レジストマスク材を使ってマスキングし、エッチングする技術が開示されている。通常、レジストマスク材をマスキング材として使用する場合、前記レジストマスク材をエッチング加工前に焼成する必要があることや、エッチング加工の後、レジストマスク材を洗い落とす必要があることなどから、工程が増え非常に手間がかかっていた。

また、レジストマスク材自体のエッチング液に対する耐性（耐フッ酸性）が十分でないことから、エッチング液が、ガラス基板面へ浸透してきて、ガラス基板上の透明電極や、配向膜等に損傷を与えるなど、十分な保護が行えなかった。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、平面型表示パネルに使われるガラス基板をエッチング加工する際、エッチング液からガラス基板上の透明電極や、配向膜等を良好に保護できるエッチング加工用保護テープおよびガラス基板のエッチング加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための、本発明のエッチング加工用保護テープおよびガラス基板のエッチング加工方法は以下のとおりである。

本発明のエッチング加工用保護テープは、基材フィルムの片面に冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤が設けられていることを特徴とする。

また、本発明のエッチング加工用保護テープは前記基材フィルムの材種が、ポリオレフィンまたはポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする。

また、本発明のガラス基板のエッチング加工方法は、基材フィルムの片面に冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤が設けられているエッチング加工用保護テープを用いて以下の工程（ａ）乃至（ｃ）からなることを特徴とする。
（ａ）平面型表示パネルに使用されるガラス基板表面の部材を覆う様に、前記保護テープを前記ガラス基板へ貼り付ける。
（ｂ）前記保護テープが貼られている面とは逆の前記ガラス基板面をエッチング加工して、前記ガラス基板を薄膜化する。
（ｃ）エッチング加工終了後、薄くなった前記ガラス基板から前記保護テープを剥離する。

本発明によれば、ガラス基板表面に保護テープの粘着剤が密着しガラス基板表面の部材を保護した状態でエッチング加工することで、エッチング液からガラス基板上の透明電極や、配向膜等を良好に保護できる。またエッチング加工の後、容易に保護テープをガラス基板表面から剥離できることで、ガラス基板やガラス基板上の透明電極や配向膜等を破損することがない。また保護テープの剥離に際し、粘着剤の配向膜や透明電極への転写がなく、粘着剤による汚染の心配がない。

以下、本発明の実施形態について説明する。

まず本発明のエッチング加工の方法に使用される保護テープ１００の実施形態を、図１を使用し説明する。図１に示すように実施形態の保護テープ１００は、基材フィルム２の片面に粘着剤１を設けたものである。前記粘着剤１は、冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤である。このポリマーは、所定の温度以上で粘着性を示し、それ以下の温度では非粘着性を示すという特性を有する。前記側鎖結晶性ポリマーとしては、側鎖成分として炭素数１４以上〜２２以下のメタクリル酸エステル、アクリル酸エステルが使用される。側鎖成分としては、例えばステアリルメタクリレートやミリスチルメタクリレート、セチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル、アクリル酸エステルとしては、ステアリルアクリレートやミリスチルアクリレート、セチルアクリレートなどが挙げられる。

またこの粘着剤１は、エッチング液に対し耐性を有する必要がある。耐性がない場合はエッチング加工の途中で、保護テープ１００の端面部分からエッチング液が透明電極４や配向膜５の表面へ浸透し、ガラス基板３上の透明電極４や配向膜５等を損傷する可能性が大きい（各符号は、図２を参照。）。また、前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分が、炭素数１４以上〜２２以下の比較的炭素数の大きなアルキル基であることで粘着剤１の疎水性が増し、エッチング液が透明電極４や配向膜５の表面へ浸透するのを防止できる。またこの粘着剤１は、冷却することで粘着剤１に含まれる前記側鎖結晶性ポリマーの結晶化が急激に進む。この現象により、エッチング加工後の保護テープ１００の剥離が容易になるだけでなく、粘着剤１の透明電極４や配向膜５の表面への転写が抑制される。

また粘着剤１の厚みは、２０μｍ以上あることが望ましい。厚みが２０μｍ未満になると、保護する配向膜５などの表面の凹凸に粘着剤１が追従できず、密着性に劣り、エッチング液が浸透する恐れがある。また前記粘着剤１には、必要に応じ、架橋剤や老化防止剤、可塑剤、充填剤等を適宜添加してもよい。

ガラス基板３のエッチング加工は、ガラス基板３の表面に透明電極４を形成した後行うこともできるし、透明電極４の上面に配向膜５を形成した後で行うことも可能である。いづれの場合においてもエッチング加工に際して、前記透明電極４あるいは前記配向膜５の表面を前記粘着剤１で覆い、各部材表面に密着させてエッチング液から保護することが重要である。

基材フィルム２の材質については特に限定しないが、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル等の合成樹脂フィルムの単層体またはこれらの複層体が挙げられる。

基材フィルム２は、粘着剤１が透明電極４や配向膜５の表面へ密着するのを妨げない剛性の低いものが使用される。上記材種の内、ポリオレフィンであるポリエチレンやポリプロピレンなどは、他より柔軟性に優れていることから好適に使用される。またポリエチレンテレフタレートの様に、比較的剛性の高い基材フィルムを使用する場合は、厚みが薄いものが好ましい。

また基材フィルム２は、エッチング液に対して耐性を有する必要がある。その点から耐フッ酸性の高いポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステルなどが好適に使用される。また基材フィルム２の表面をエッチング処理、アニール処理等の各種の処理を施してもよい。

次に本発明のガラス基板３のエッチング加工の方法を、図２を使って説明する。図２に、本発明のエッチング加工方法の一実施形態を示す。この実施形態では、ガラス基板３表面に透明電極４を形成し、次いで配向膜５を形成した後、エッチング加工を行う工程を示している。

まずエッチング加工する前に、前記保護テープ１００を使って、ガラス基板３の主面上の配向膜５を覆い保護する（図２（ａ））。次いでガラス基板３の下面部をエッチング加工し、化学的にガラス基板３を薄膜化する（図２（ｂ））。その際、保護テープ１００の粘着剤１は、配向膜５表面へ密着しエッチング液が浸透するのを防ぎ、透明電極４や配向膜５等をエッチング液から保護することができる。エッチング加工終了後、粘着剤１を冷却することで、薄くなったガラス基板３や透明電極４、配向膜５等を破損することなく容易に保護テープ１００を剥がすことができる（図２（ｃ））。

以下、実施例を挙げて、本発明の本発明のエッチング加工の方法について説明する。

（保護テープの作成）
冷却により粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤１を作成し、ＰＥＴの基材フィルム２（厚み３８μｍ）に、上記で作成した粘着剤１を４０μｍの厚みで塗布し、乾燥し保護テープ１００を作成した。前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分として炭素数が１８のアクリル酸エステル（ステアリルアクリレート）を使用した。

基材フィルム２としてポリエチレン（厚み３８μｍ）を使用した以外は全て実施例１と同様にして保護テープ１００を作成した。

側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分として炭素数が１６のメタクリル酸エステル（セチルメタクリレート）を使用した以外は、すべて実施例２と同様にして保護テープ１００を作成した。

［比較例１］
粘着剤として、一般的なアクリル系感圧粘着剤を使用し、ＰＥＴ基材フィルム（厚み３８μｍ）に４０μｍの厚みで粘着剤を塗布し、乾燥し保護テープを作成した。

（粘着力の評価）
以下に示す方法で、保護テープ１００の粘着力を評価した。上記で作成した保護テープ１００を基材フィルム２ごと２．５ｃｍ×１５ｃｍ角にカットした。ステンレス板の鏡面上に、そのカットした保護テープ１００を貼付け、保護テープ１００の粘着剤１とステンレス板の界面で幅２．５ｃｍのピール剥離強度を粘着剤１の粘着力を発現させた状態と、粘着剤１を冷却し粘着力を低下させた状態で測定した。その結果を表１に示す。

（保護テープのガラス基板のエッチング加工に対する適正評価）
以下に示す方法でエッチング加工に対する保護テープ１００の適正を評価した。上記で作成した保護テープ１００を基材フィルム２ごと２．５ｃｍの幅で細長くカットし、ガラス板上に貼り付けた。フッ酸濃度４７％の浸漬液を作成し、液温を３０℃に保ち、上記で作成した試料を浸漬した。２時間浸漬後、試料をエッチング液から取り出し、水洗後、保護テープ１００を冷却しガラス板から剥離した。剥離したガラス板の表面、及び保護テープ１００の外観や剥離面を観察し、エッチング液の各表面への浸透度合いや、浸蝕程度を以下の基準で評価した。「浸透・浸蝕なし：○」「浸透・浸蝕小：△」「浸透・浸蝕大：×」結果を表１に示す。

上記の評価結果から、以下の点が判った。

（粘着力の評価結果から）
今回評価した実施例１乃至３の保護テープ１００は、粘着剤１の粘着力を発現させた状態での粘着力は十分であり、粘着剤１が透明電極４や配向膜５の表面に密着し、透明電極４や、配向膜５等を良好に保護できると推察する。粘着剤１を冷却し、粘着力を低下させた状態の剥離力は、側鎖結晶性ポリマーを主成分とした粘着剤１においては、粘着力の低下が顕著であり、厚みが薄くなったガラス基板３や透明電極４、配向膜５を破損することなく剥離が行うことができると考えられる。一方、一般的なアクリル系感圧粘着剤を使用した比較例１では、粘着力の低下は発現されず、保護テープ１００の剥離に際し、薄くなったガラス基板３を使用した場合では、ガラス基板３を破損する恐れが大きいことが判明した。

（エッチング液に対する耐性評価結果から）
今回評価した実施例１乃至３の粘着剤１自体は、エッチング液に対し耐性はあると考えられる。本発明の保護テープ１００についても、基材フィルム２にエッチング液に対し耐性があることから、エッチング液の侵入を防ぐことができたと判断する。

本発明の保護テープ１００によれば、ガラス基板３をこの保護テープ１００で保護した状態でエッチング加工することで、エッチング液からガラス基板３上の透明電極４や配向膜５を良好に保護できる。また、透明電極４や配向膜５のエッジ部においても、保護テープ１００の粘着剤１が密着することでエッチング液の侵入を防止することができる。

また本発明のエッチング加工方法によれば、エッチングの後、容易に保護テープ１００をガラス基板３から剥離できることで、ガラス基板３やガラス基板３上の透明電極４や配向膜５等を破損することがない。また保護テープ１００の剥離に際し、粘着剤１のガラス基板３表面や透明電極４、配向膜５への転写がなく、粘着剤１による汚染の心配がない。

本発明に係るエッチング加工用保護テープの実施形態を示す図である。 本発明に係るエッチング加工用保護テープを使ったガラス基板のエッチング加工の方法の工程を示す図である。 一般的な液晶ディスプレイの表示パネルの断面構造の一例を示す図である。

符号の説明

１：粘着剤、２：基材フィルム、３：ガラス基板、４：透明電極、５：配向膜、１００：保護テープ

Claims (6)

1. 平面型表示パネルに使用されるガラス基板をエッチング加工する際に、前記ガラス基板表面の部材を保護する保護テープであって、基材フィルムの片面に冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤が設けられていることを特徴とするエッチング加工用保護テープ。
2. 前記基材フィルムの材種が、ポリオレフィンまたはポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１に記載のエッチング加工用保護テープ。
3. 前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分が、炭素数１４以上〜２２以下のメタクリル酸エステルまたは、アクリル酸エステルであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエッチング加工用保護テープ。
4. 基材フィルムの片面に冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤が設けられているエッチング加工用保護テープを用いて、以下の工程（ａ）乃至（ｃ）からなることを特徴とするガラス基板のエッチング加工方法。
   （ａ）平面型表示パネルに使用されるガラス基板表面の部材を覆う様に、前記保護テープを前記ガラス基板へ貼り付ける。
   （ｂ）前記保護テープが貼られている面とは逆の前記ガラス基板面をエッチング加工して、前記ガラス基板を薄膜化する。
   （ｃ）エッチング加工終了後、薄くなった前記ガラス基板から前記保護テープを剥離する。
5. 前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分が、炭素数１４以上〜２２以下のメタクリル酸エステルまたは、アクリル酸エステルであることを特徴とする請求項４に記載のガラス基板のエッチング加工方法。
6. 前記基材フィルムの材種が、ポリオレフィンまたはポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のガラス基板のエッチング加工方法。
   

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