JP2014052622A - カラーフィルタ用ガラスシートの製造方法、カラーフィルタパネルの製造方法、および、ディスプレイ用ガラス基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る、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シートの製造方法は、ガラスシートの表面を洗浄して、表面に付着している異物を除去するガラスシート洗浄工程を備える。ガラスシート洗浄工程は、第1洗浄工程と、第2洗浄工程とを有する。第1洗浄工程では、界面活性剤が添加された無機アルカリ系の洗浄剤を用いて表面を洗浄する。第2洗浄工程では、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いて表面を洗浄する。
【選択図】図4
Description
本発明に係るカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法について、実施形態に基づいて説明する。本実施形態で製造されるカラーフィルタ用ガラスシートは、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)の製造に用いられるガラスシートである。このガラスシートは、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ることで、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。ガラスシートの厚みは、例えば、0.1mm〜0.7mmである。ガラスシートのサイズは、例えば、680mm×880mm(G4サイズ)、2200mm×2500mm(G8サイズ)である。
図1は、ガラスシートの製造方法の流れを示すフローチャートである。以下、フローチャートの各ステップS1〜S10について説明する。
次に、図1のステップS6で行われるガラスシートの洗浄工程の詳細について説明する。ガラスシートの洗浄工程は、第1洗浄工程および第2洗浄工程からなる。第1洗浄工程では、界面活性剤が添加された無機アルカリ系の洗浄剤を用いてガラスシート表面の洗浄が行われる。第2洗浄工程では、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)を用いてガラスシート表面の洗浄が行われる。
(4−1)
従来、ガラスシートの表面に付着している有機物を除去するために、無機アルカリ系の洗浄剤を用いてガラスシートの表面を洗浄する方法が用いられている。FPDの製造に用いられるガラスシートの表面には、TFT等の半導体素子が形成される。このようなガラスシートは、剥離帯電や短絡等による半導体素子の破壊を抑制するために、表面に極めて高い清浄度が要求される。そのため、無機アルカリ系の洗浄剤を用いてガラスシートの表面を洗浄することで、極めて高い清浄度を有するガラスシートを製造する方法が用いられている。
本実施形態では、第1洗浄ユニット10のブラシユニット12およびスポンジユニット14において、無機アルカリ系の洗浄剤でガラスシートGの表面が洗浄された後、第1洗浄ユニット10のシャワーユニット16において、ガラスシートGの表面に付着した無機アルカリ系の洗浄剤が、純水または超純水で洗い流されて除去される。これにより、第1洗浄工程においてガラスシートGの表面に付着した洗浄剤によって、続く第2洗浄工程におけるTMAHによるガラスシートGの洗浄効果が低下することが抑制される。
本実施形態では、第1洗浄工程で使用される洗浄剤は、市販のガラス基板用洗浄液を水で希釈して得られた希釈液に、KOH等のアルカリ成分を添加して生成される。具体的には、ガラス基板用洗浄液の希釈液に、KOH等のアルカリ成分を添加して、1wt%以上の濃度を有する洗浄剤が生成される。アルカリ成分を添加することにより、アルカリ成分の濃度が非常に高い洗浄液を製造および取り扱うことなく、アルカリ成分の濃度が高い洗浄剤を容易に生成することができる。アルカリ成分の濃度が高い洗浄剤は、ガラスシートのエッチング性を向上させ、かつ、カレットや塵等の異物、および、荷重を受けた状態でガラスシートの表面に付着した粘着性の異物等を、ガラスシートの表面から剥離させて効果的に除去することができる。
本発明に係るカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法の実施例について説明する。本実施例では、ガラスシートの洗浄後に、ガラスシート表面にブラックマトリックス樹脂を塗布して、ガラスシート表面へのブラックマトリックス樹脂の密着性を確認した。以下、具体的な手順について説明する。
(6−1)変形例A
本実施形態に係る洗浄方法は、ガラスリボンを枚葉化したガラスシートの洗浄工程に関するが、ロール状で保管されるガラスフィルムの洗浄工程にも適用可能である。ダウンドロー法またはリドロー法によって、熔融ガラス、または、熔融ガラスから形成されたプリフォームガラスを用いて成形された0.1mm以下の厚みを有するガラスリボンを、合紙または樹脂フィルムを介して巻き取ることで、ロール状の素板ガラスが得られる。
本実施形態では、枚葉洗浄装置1における第2洗浄工程において、TMAHを用いてガラスシートGをブラシ洗浄およびスポンジ洗浄し、その後、純水または超純水を用いてガラスシートGをシャワー洗浄してガラスシートGの表面に残留している有機物を除去する。しかし、第2洗浄工程において、スポンジ洗浄が行われなくてもよい。具体的には、第1洗浄工程における異物除去能力に応じて、適宜に、第2洗浄工程において、ブラシ洗浄およびスポンジ洗浄の少なくとも一方を行えばよい。
本実施形態では、枚葉洗浄装置1における第2洗浄工程において、枚葉洗浄が行われたガラスシートGは、図1に示されるステップS7の検査工程に送られる。しかし、枚葉洗浄が行われたガラスシートGは、さらに、バッチ洗浄が行われてもよい。バッチ洗浄では、図5に示されるように、複数枚のガラスシートGがカセット120に収容され、ガラスシートGが複数の液槽130に、順次、浸漬されて洗浄される。
本実施形態では、ガラスシートの表面は、0.7nm未満の表面粗さRaを有することが好ましい。表面粗さRaは、ガラスシートの表面の粗さを表すパラメータの一種である「中心線平均粗さ」である。ガラスシートの表面粗さRaが0.7nm未満の場合、ガラスシート表面へのブラックマトリックス樹脂の密着性に影響が出ないので、ガラスシート表面におけるブラックマトリックス樹脂の密着性のコントロールがより容易に可能となる。
10 第1洗浄ユニット
12 ブラシユニット
14 スポンジユニット
16 シャワーユニット
18 洗浄剤タンク
19 純水タンク
20 第2洗浄ユニット
101 バッチ洗浄装置
120 カセット
130 液槽
G ガラスシート
Claims (10)
- 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シートの製造方法であって、
熔融ガラスからガラスリボンを成形し、前記ガラスリボンを切断してガラスシートを形成するガラスシート製造工程と、
前記ガラスシートの表面を洗浄して、前記表面に付着している異物を除去するガラスシート洗浄工程と、
を備え、
前記ガラスシート洗浄工程は、
界面活性剤が添加された無機アルカリ系の洗浄剤を用いて前記表面を洗浄する第1洗浄工程と、
水酸化テトラメチルアンモニウムを用いて前記表面を洗浄する第2洗浄工程と、
を有する、
カラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - 前記界面活性剤は、イオン系界面活性剤であって、
前記第2洗浄工程では、前記ガラスシートの表面に付着している前記イオン系界面活性剤が除去される、
請求項1に記載のカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - 前記ガラスシート洗浄工程において、前記ガラスシートは、前記表面に存在している有機物の質量が、前記表面1cm2当たり8ng以下となるように洗浄され、かつ、前記表面に存在している有機物のうち、GC/MSにおける保持時間が18分以上である疎水性有機物の質量が、前記表面1cm2当たり0.01ng〜0.25ngとなるように洗浄される、
請求項1または2に記載のカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - 前記疎水性有機物は、芳香族化合物である、
請求項3に記載のカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - 前記ガラスシート洗浄工程において、前記ガラスシートは、前記表面に存在している前記疎水性有機物の質量が、前記表面1cm2当たり0.01ng〜0.15ngとなるように洗浄される、
請求項3または4に記載のカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - 前記第1洗浄工程の終了から前記第2洗浄工程の開始までの間において、前記ガラスシートの前記表面は、ウェットな状態に保たれる、
請求項1から5のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - 前記ガラスシートの前記表面は、0.7nm未満の表面粗さRaを有する、
請求項1から6のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用ガラスシートの製造方法。 - ガラス基板の表面に樹脂膜が形成されたカラーフィルタパネルの製造方法であって、
前記樹脂膜が形成される前記表面を、界面活性剤を含む無機アルカリ系の洗浄剤を用いて洗浄する第1洗浄工程と、
前記樹脂膜が形成される前記表面を、水酸化テトラメチルアンモニウムを用いて洗浄する第2洗浄工程と、
前記表面における有機物の付着量が1cm2当たり8ng以下であり、かつ、GC/MSにおける保持時間が18分以上である疎水性有機物の前記表面における付着量が1cm2当たり0.25ng以下である前記表面に、前記樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、
を備える、
カラーフィルタパネルの製造方法。 - 前記樹脂膜形成工程において、前記樹脂膜はブラックマトリックスであって、前記ブラックマトリックスを3μm〜15μmの線幅でパターニングする、
請求項8に記載のカラーフィルタパネルの製造方法。 - 表面における有機物の付着量が1cm2当たり8ng以下であり、かつ、前記表面における芳香族化合物の付着量が、1cm2当たり0.25ng以下である、
ディスプレイ用ガラス基板。
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