JP4494056B2 - 積層体及びカラーフィルター基板の利用方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置等に用いられ、保管、移送時に有利なカラーフィルター基板の積層体及びカラーフィルター基板の利用方法に関するものである。

通常、カラーフィルター基板は、ガラス基板表面にブラックマトリックス層、着色層、透明導電膜層及びスペーサー等の突起物を形成した状態で保管、移送される。

従来、カラーフィルター基板を保管、移送する際は、カラーフィルター基板表面を傷や破損から守るため、カラーフィルター基板同士が接触しないように、カラーフィルター基板を所定間隔で並列収納できる、箱形の収納容器を用いていた。
特開２００２−２６４９９２号公報

しかしながら、最近では、より大型のカラーフィルター基板の製造が要求されており、これらを従来と同様に所定間隔で収納すれば、より大きな、収納容器、収納スペースが必要となり、また、輸送により割れやすくなり、現実には、前記のような収納容器を用いて、保管、移送するのは困難である。

そこで、これらの問題点を解消する方法として、本願出願人は先にカラーフィルター基板の表面全面に輸送後に除去可能な保護層を形成させ、複数枚のカラーフィルター基板を、紙や樹脂フィルムである離間体を介して積層させることを提案した。しかしながら、その後の検討により、積層体を形成する際、１００〜３００μｍ程度の微細なゴミなどの異物が混入してしまう可能性がある環境下では、異物が混入したことによりカラーフィルター基板に傷を付けてしまう場合があり、表示特性の信頼性が大きく低下してしまう懸念があることがわかった。

本願発明は、カラーフィルター基板、ガラス基板、プラスチック基板、薄膜トランジスタ基板等の機能性を有する素子または層が形成された基板を傷、破損から守り、大型基板でも、保管、移送に有利なこれら基板、特にカラーフィルター基板の積層体及び利用方法を提供するものである。

本願発明の第１の発明は、カラーフィルター基板の着色層側の面に水溶性樹脂からなる保護層を設けたカラーフィルター基板を、複数枚積層させてなる積層体であって、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させることを特徴とする積層体であり、第２の発明は、カラーフィルター基板の着色層側の面及び裏面にそれぞれ水溶性樹脂からなる保護層を設けたカラーフィルター基板を、複数枚積層させてなる積層体であって、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させることを特徴とする積層体である。

また、第３の発明は、第１の地点で、カラーフィルター基板の着色層側の面に水溶性樹脂からなる保護層を設ける工程と、前記保護層を設けたカラーフィルター基板を、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させながら、複数枚積層させて積層体を形成させる工程と、前記第１の地点で形成させた積層体を、前記第１の地点から第２の地点へ搬送する工程と、前記第２の地点で、前記カラーフィルター基板の保護層を水で洗い流すことにより除去する工程とを具備することを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法であり、第４の発明は、第１の地点で、カラーフィルター基板の着色層側の面及び裏面にそれぞれ水溶性樹脂からなる保護層を設ける工程と、前記保護層を設けたカラーフィルター基板を、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させながら、複数枚積層させて積層体を形成させる工程と、前記第１の地点で形成させた積層体を、前記第１の地点から第２の地点へ搬送する工程と、前記第２の地点で、前記カラーフィルター基板の保護層を水で洗い流すことにより除去する工程とを具備することを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法である。

本発明のカラーフィルター基板の積層体及びカラーフィルター基板の利用方法は、保管や移送の際に、必要なスペースが小さくてすみ、表面に傷やわれが生じにくく、作業性も良好である。また、積層体を形成させる際に、カラーフィルター基板間に微細な異物が混入した場合には、クッション性を有するシートがそのクッション性により、異物を捕らえ、振動等により基板が横ズレした時にもカラーフィルター基板表面を傷つけることを回避できる。

本発明の積層体は、本発明の着色層側の面に保護層を設けたカラーフィルター基板を、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させながら複数枚積層させる。又は、本発明の着色層側の面及び裏面にそれぞれ保護層を設けたカラーフィルター基板を、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させながら複数枚積層させる。

図１に、本発明の保護層を設けたカラーフィルター基板の一例を示す。ガラス基板３にブラックマトリックス５及び着色層７ａ、７ｂ、７ｃが形成され、着色層７の上に透明電極９が形成され、その上にスペーサー１１がブラックマトリックス５の上部に形成されている。さらに、スペーサー１１の上に、保護層１３が形成される。

また、図２に、本発明の保護層を設けたカラーフィルター基板の他の一例を示す。ガラス基板３にブラックマトリックス５及び着色層７ａ、７ｂ、７ｃが形成され、着色層７の上に透明電極９が形成され、その上にスペーサー１１がブラックマトリックス５の上部に形成されている。さらに、スペーサー１１の上に、保護層１３が形成され、ガラス基板３の裏面に保護層１５が形成される。

図３は、本発明の積層体の一例を示す断面図であり、着色層７側の面に保護層１３を設けた複数のカラーフィルター基板１をクッション性を有するシート２１を介して積層させている。
図４は、本発明の積層体の他の一例を示す断面図であり、着色層７側の面及びガラス基板３の裏面に保護層１３、１５を設けた複数のカラーフィルター基板１をクッション性を有するシート２１を介して積層させている。

図５〜図７に本発明の積層体の他の一例を示す断面図である。図５は、連続した帯状のシート２１を用いた例であり、図６は、袋状のシート２１にカラーフィルター基板１を納めて積層させた例であり、図７は、シート２１で覆ったカラーフィルター基板１を積層させる例である。図５〜図７中のカラーフィルター基板１は、図１に示した着色層側に保護層１３を設けたカラーフィルター基板を示したが、図２に示した着色層側の面及び裏面に保護層１３、１５を設けたカラーフィルター基板についても同様に用いることができる。

本発明のクッション性を有するシートは、独立気泡を有する発泡樹脂シートが、クッション性が優れている点から好ましい。また、発泡倍率が１０倍以上であることが好ましく、特に好ましくは、２０〜４０倍であり、最も好ましくは３０倍程度である。発泡倍率が１０倍未満では、クッション性が不足するので好ましくない。

また、本発明のクッション性を有するシートは、発泡樹脂シートが好適に使用可能であり、特に限定するものではないが、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタンが好ましく、特に好ましくは発泡ポリエチレンである。

本発明のクッション性を有するシートの厚みは、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、特に好ましくは１ｍｍ程度である。０．５ｍｍより薄いと、十分なクッション性を発揮できず、混入した異物を捕らえることが困難な場合があり、５ｍｍより厚いと積載効率が悪くなる。

本発明のシートの大きさは、カラーフィルター基板と同程度かやや大きい程度でよい。特に望ましくは、シートの縦または横の長さの一方がカラーフィルター基板より大きいものであり、これにより、積層体とした際に、シートの一辺がカラーフィルター基板からはみ出ることになり、梱包、開梱時の作業性が良好になる。

本発明で用いるカラーフィルター基板は、製造方法に特に制限はなく、基本構成として、ガラス基板上に、ブラックマトリックス、着色層、透明電極及びスペーサー等の突起物を形成させた液晶表示装置等に用いられるカラーフィルター基板である。

本発明は、カラーフィルター基板の着色層側の面に保護層を設ける。また、更に裏面にも保護層を設けても良い。
本発明の保護層は、保護性能の点からある程度の厚みがあることが好ましく、また着色層、透明電極等と相互作用せず、また、本願発明の保護層は一時的な保護であることから後で比較的簡単に除去できるものであることが必要である。

本発明の保護層は、水溶性樹脂が好ましく、特に好ましくは、ポリビニルアルコールである。

また、保護層中に空隙を含ませることも特に好ましい。本発明でいう空隙は、前記水溶性樹脂にエアーアトマイジングノズル等で気泡を入れることにより得ることができる。樹脂層中に空隙を含ませることにより、保護効果が大きくなり、保護層を除去する際、液の浸透がよくなり、除去が容易になる。また、比重が下げられるので、材料コストが削減できる。

本発明の保護層の形成方法は、特に限定するものではなく、ディップコート、ロールコート、スキージコート、ダイコート、スプレーによる吹きつけ等の方法が使用可能であり、特に好ましくはダイコートである。

本発明の保護層の厚さは、特に制限するものではないが、保護性能の面から１０μｍ以上が好ましく、特に好ましくは１０〜２０μｍである。

次に、本発明のカラーフィルター基板の利用方法について、説明する。
カラーフィルター基板は、通常ガラス基板上に、ブラックマトリックス、着色層、透明電極及びスペーサー等の突起物を形成させた状態で、液晶表示装置メーカーに搬送される。

本発明は、カラーフィルター基板を製造する第１の地点で、ガラス基板上に、ブラックマトリックス、着色層、透明電極及びスペーサー等の突起物を形成させた後、カラーフィルター基板の着色層側に本発明の保護層を設け、裏面の保護層を設けるか設けないカラーフィルター基板をクッション性を有するシートを介して積層させて積層体として、第２の地点に搬送し、第２の地点で、保護層の除去を行う。

本発明でいう第１の地点は、カラーフィルター基板を製造する工場、あるいはそれに隣接する敷地等を含む概念であり、第２の地点は、液晶表示装置メーカー等のカラーフィルター基板を利用して製品とする工場あるいはそれに隣接する敷地等を含む概念である。

本発明の保護層の除去は、保護層が、水溶性樹脂層の場合は、除去は保護層を水で洗浄することにより行う。洗浄の方法は、特に限定するものではなく、洗浄液中に浸漬して行うディップ洗浄、洗浄液をシャワーし、ロールブラシやカップブラシを用いるブラシ洗浄、高圧スプレーによるスプレー洗浄又は超音波洗浄等が可能である。特に好ましくは、ロールブラシによるブラシ洗浄である。

以下、実施例に基づいて、詳細に説明する。
大きさが、縦１５００ｍｍ、横１８００ｍｍのカラーフィルター基板の、着色層側の面に、日本合成化学工業(株)製ゴーセノールＮＫ−０５（ポリビニルアルコール） １０％水溶液をロールコーターにて塗布後、８０℃オーブンで１０分間乾燥し、厚さ１０μｍのコーティング層からなる保護層を得た。
該コーティング層で保護されたカラーフィルター基板２００枚を、垂直状態から１５度傾斜させた状態で収納できる専用パレットに、隣り合うカラーフィルター基板間には酒井化学工業（株）製ミナフォーム（高発泡ポリエチレンシート、独立気泡構造、発泡倍率３０倍）（縦１５２０ｍｍ×横１８００ｍｍ、厚み１ｍｍ）を挟み込みながら、収納した。
その後、外気との遮断および荷崩れを防ぐ目的でストレッチフィルム巻き、カラーフィルター基板輸送のための積層体とし、搬送を行った。
これにより、カラーフィルター基板の梱包効率を向上させると共に輸送中のカラーフィルター基板の動きを制約することができ、輸送中の振動等によるワレや傷といった基板への影響を避けることができた。
次に、搬送先でコーティング層を水で洗浄することにより除去を行った。
カラーフィルター基板の保護層は、完全に除去されており、カラーフィルター層に傷や汚れも発生していなかった。

実施例１における酒井化学工業（株）製ミナフォームを、（株）JSP製ミラマット（高発泡ポリエチレンシート、独立気泡構造、発泡倍率３０倍）（縦１５２０ｍｍ×横１８００ｍｍ、厚み１ｍｍ）に替えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルター基板輸送のための積層体とし、搬送を行った。
これにより、カラーフィルター基板の梱包効率を向上させると共に輸送中のカラーフィルター基板の動きを制約することができ、輸送中の振動等によるワレや傷といった基板への影響を避けることができた。
次に、搬送先でコーティング層を水で洗浄することにより除去を行った。
カラーフィルター基板の保護層は、完全に除去されており、カラーフィルター層に傷や汚れも発生していなかった。

大きさが、縦１５００ｍｍ、横１８００ｍｍのカラーフィルター基板の、着色層側の面及び裏面に、日本合成化学工業(株)製ゴーセノールＮＫ−０５ １０％水溶液をロールコーターにて塗布後、８０℃オーブンで１０分間乾燥し、厚さ１０μｍのコーティング層からなる保護層を得た。
該コーティング層で着色層側及び裏側の両面を保護されたカラーフィルター基板２００枚を、垂直状態から１５度傾斜させた状態で収納できる専用パレットに、隣り合うカラーフィルター基板間に酒井化学工業（株）製ミナフォーム（高発泡ポリエチレンシート、独立気泡構造、発泡倍率３０倍）（縦１５２０ｍｍ×横１８００ｍｍ、厚み１ｍｍ）を挟み込みながら、収納した。
その後、外気との遮断および荷崩れを防ぐ目的でストレッチフィルム巻き、カラーフィルター基板輸送のための積層体とし、搬送を行った。
これにより、カラーフィルター基板の梱包効率を向上させると共に輸送中のカラーフィルター基板の動きを制約することができ、輸送中の振動等によるワレや傷といった基板への影響を避けることができた。
次に、搬送先でコーティング層を水で洗浄することにより除去を行った。
カラーフィルター基板の保護層は、完全に除去されており、カラーフィルター層に傷や汚れも発生していなかった。

実施例３における酒井化学工業（株）製ミナフォームを、（株）JSR製ミラマット（高発泡ポリエチレンシート、独立気泡構造、発泡倍率３０倍）（縦１５２０ｍｍ×横１８００ｍｍ、厚み１ｍｍ）に替えた以外は、実施例３と同様にして、カラーフィルター基板輸送のための積層体とし、搬送を行った。
これにより、カラーフィルター基板の梱包効率を向上させると共に輸送中のカラーフィルター基板の動きを制約することができ、輸送中の振動等によるワレといった基板への影響を避けることができた。
次に、搬送先で着色層側の面及び裏面の保護層を、水で洗浄することにより除去を行った。
カラーフィルター基板の保護層は、完全に除去されており、カラーフィルター層に傷や汚れも発生していなかった。

以上、本発明をカラーフィルター基板を例に挙げ詳細に説明したが、本発明は、カラーフィルター基板に限るものではなく、ガラス基板、プラスチック基板又は薄膜トランジスタ基板等の機能性を有する素子または層が形成された基板においても、同様に実施可能である。

カラーフィルター基板の一例を示す断面図である。 カラーフィルター基板の一例を示す断面図である。 本願発明の積層体の一例を示す説明図である。 本願発明の積層体の一例を示す説明図である。 本願発明の積層体の一例を示す説明図である。 本願発明の積層体の一例を示す説明図である。 本願発明の積層体の一例を示す説明図である。

符号の説明

１………カラーフィルター基板
３………ガラス基板
５………ブラックマトリックス
７ａ………着色層（Ｒ）
７ｂ………着色層（Ｇ）
７ｃ………着色層（Ｂ）
９………透明電極
１１………スペーサー
１３………保護層
２１………シート
３１………積層体

Claims (13)

1. カラーフィルター基板の着色層側の面に水溶性樹脂からなる保護層を設けたカラーフィルター基板を、複数枚積層させてなる積層体であって、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させることを特徴とする積層体。
2. カラーフィルター基板の着色層側の面及び裏面にそれぞれ水溶性樹脂からなる保護層を設けたカラーフィルター基板を、複数枚積層させてなる積層体であって、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させることを特徴とする積層体。
3. 前記クッション性を有するシートは、独立気泡を有する発泡樹脂シートである請求項１又は請求項２記載の積層体。
4. 前記クッション性を有するシートは、発泡倍率１０倍以上の発泡樹脂シートである請求項１又は請求項２記載の積層体。
5. 前記クッション性を有するシートは、厚みが０．５ｍｍ〜５ｍｍである請求項１又は請求項２記載の積層体。
6. 前記クッション性を有するシートは、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン又は発泡ポリウレタンのいずれかである請求項１又は請求項２記載の積層体。
7. 前記水溶性樹脂は、ポリビニルアルコールである請求項１又は請求項２記載の積層体。
8. 第１の地点で、カラーフィルター基板の着色層側の面に水溶性樹脂からなる保護層を設ける工程と、前記保護層を設けたカラーフィルター基板を、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させながら、複数枚積層させて積層体を形成させる工程と、
   前記第１の地点で形成させた積層体を、前記第１の地点から第２の地点へ搬送する工程と、
   前記第２の地点で、前記カラーフィルター基板の保護層を水で洗い流すことにより除去する工程とを具備することを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法。
9. 第１の地点で、カラーフィルター基板の着色層側の面及び裏面にそれぞれ水溶性樹脂からなる保護層を設ける工程と、前記保護層を設けたカラーフィルター基板を、隣り合うカラーフィルター基板の間にクッション性を有するシートを介在させながら、複数枚積層させて積層体を形成させる工程と、
   前記第１の地点で形成させた積層体を、前記第１の地点から第２の地点へ搬送する工程と、
   前記第２の地点で、前記カラーフィルター基板の保護層を水で洗い流すことにより除去する工程とを具備することを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法。
10. 前記クッション性を有するシートは、独立気泡を有する発泡樹脂シートである請求項８又は請求項９記載のカラーフィルター基板の利用方法。
11. 前記クッション性を有するシートは、発泡倍率１０倍以上の発泡樹脂シートである請求項８又は請求項９記載のカラーフィルター基板の利用方法。
12. 前記クッション性を有するシートは、厚みが０．５ｍｍ〜５ｍｍである請求項８又は請求項９記載のカラーフィルター基板の利用方法。
13. 前記クッション性を有するシートは、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン又は発泡ポリウレタンのいずれかである請求項８又は請求項９記載のカラーフィルター基板の利用方法。

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