JP5489452B2 - 液晶パネル用洗浄剤組成物および液晶パネルの洗浄方法 - Google Patents
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Description
また、液晶パネルにおいては、ガラス基板の外周端面に、電極間に電圧を印加するための電極端子が多数配置される。
前記狭部に付着した液晶(以下「液晶汚れ」という。)をそのまま放置しておくと、当該液晶汚れの残渣が離型剤として作用することにより、その後の製造工程において、偏向板の剥がれ、ドライバー端子の接続不備、ドライバーアンダーフィル界面の不具合、基板の薄型化工法に用いる可剥離性塗膜の剥がれ等の種々のトラブル発生に繋がるおそれがある。
たとえば、炭素数8〜20の炭化水素化合物と、アニオン界面活性剤と、特定の中鎖分岐第1級アルコールのアルキレンオキシド付加体と、所定量の水とを含む液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物が提案されている(特許文献1参照)。かかる洗浄剤組成物によれば、液晶汚れに加えて、液晶汚れをバインダーとして電極端子上に付着した、マザーガラスからガラス基板を切り出す際に生じるガラスの切粉(カレット)も除去できる、とされている。
このラビング処理の際、ポリイミド等の削りかすが生じる。そして、このポリイミド等の削りかすが電極端子上に付着すると、上述した液晶汚れと同様、その後の製造工程において種々のトラブル発生に繋がるおそれがある。
また、特許文献1における洗浄剤組成物に、アルカリを単に配合しても、アルカリと炭化水素化合物とは容易に相溶せずに白濁するため、均一で透明な外観を呈する液安定性の良好な組成物を調製することが難しい。この白濁した洗浄剤組成物を用いて液晶パネルを洗浄すると、組成物中の分散物が液晶パネルに残留し、洗浄不良となるおそれがある。
これに対して、一回の洗浄処理により、両方の汚れを同時に洗浄できることが望まれる。
すなわち、本発明は、液晶パネルの洗浄に用いる洗浄剤組成物において、有機アルカリ(A)と、炭化水素(B)と、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びスルホコハク酸型アニオン界面活性剤からなる群から選ばれる界面活性剤(C)とを含有し、かつ、pHが8.5以上であることを特徴とする洗浄剤組成物である。
また、本発明の洗浄剤組成物においては、pHが9以上であることが好ましい。
また、本発明の洗浄剤組成物においては、酸解離指数(pKa)が4〜7の酸(D)をさらに含有することが好ましい。
また、本発明の液晶パネルの洗浄方法によれば、液晶パネルのギャップ(狭部)に付着した液晶汚れと、電極端子上に付着したポリイミド等の削りかす(端子上異物)の両方を、一回の洗浄処理により、充分に洗浄・除去できる。
本発明の洗浄剤組成物は、液晶パネルの洗浄に用いるものであり、有機アルカリ(A)と、炭化水素(B)と、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びスルホコハク酸型アニオン界面活性剤からなる群から選ばれる界面活性剤(C)とを含有し、かつ、pHが8.5以上である。
本明細書および本特許請求の範囲において、「有機アルカリ」は、有機化合物で塩基性の性質をもつものを包含する。
本発明においては、有機アルカリ(A)(以下「(A)成分」という。)を含有することにより、主として、端子上異物に対して良好な洗浄力が得られる。また、均一で透明な外観を呈する液安定性の良好な洗浄剤組成物を調製できる。
また、pKaが7〜10の範囲であると、洗浄剤組成物のpHを、所望のpHに、より維持しやすくなる。
酸解離指数(pKa)の値は、社団法人日本化学会編集の化学便覧基礎編 改訂3版(丸善株式会社出版)に収載されているものである。
なかでも、端子上異物に対する洗浄力に加えて、洗浄力スタミナ性にも優れていることから、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが好ましい。
上記のなかでも、(A)成分は、pKaが7〜10であるものが好ましく、pKaが7〜10であるものを2種以上併用することが特に好ましい。かかる(A)成分を2種以上併用することにより、洗浄力スタミナ性がさらに向上する。
本発明の洗浄剤組成物における(A)成分の割合は、0.01〜20質量%であることが好ましく、0.1〜15質量%であることがより好ましく、1〜12質量%であることがさらに好ましい。
(A)成分の割合が下限値以上であると、特に端子上異物に対する洗浄力がより向上する。また、洗浄剤組成物の液安定性がより向上する。また、経時に伴うpH低下を抑制でき、洗浄力スタミナ性が向上する。
(A)成分の割合が上限値以下であれば、洗浄剤組成物の粘度の増加が抑制され、ハンドリング性と、洗浄後のリンス性が向上する。特に超音波洗浄機を用いた洗浄処理の場合、洗浄剤組成物の粘度の増加が抑制されて洗浄力がより向上する。
本発明においては、炭化水素(B)(以下「(B)成分」という。)を含有することにより、主として、液晶汚れに対して良好な洗浄力が得られる。
(B)成分の炭素数は8〜16であることが好ましく、10〜14であることがより好ましく、12〜14であることがさらに好ましい。
炭素数が8〜16、特に10〜14であると、液晶汚れに対する洗浄力がより向上する。また、炭素数が下限値以上であると引火性が低く、炭素数が上限値以下であると、(B)成分自体の溶解性が良好であり、均一で透明な外観の洗浄剤組成物が得られやすくなる。
(B)成分として具体的には、n−デカン、n−ドデカン、n−テトラデカン、イソデカン、イソドデカン、又はこれらのパラフィン類に対応するオレフィン類が好適なものとして挙げられる。
なかでも、比較的沸点が高いため、引火しにくく、液晶の溶解力に優れることから、炭素数12〜14のパラフィン類、炭素数12〜14のオレフィン類がより好ましい。
本発明の洗浄剤組成物における(B)成分の割合は、1〜80質量%であることが好ましく、1〜70質量%であることがより好ましい。
(B)成分の割合が下限値以上であると、特に液晶汚れに対する洗浄力がより向上する。(B)成分の割合が上限値以下であれば、洗浄後のすすぎ(リンス)性が向上する。また、引火性もより低くなる。
本発明においては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下(C1)成分という。)及びスルホコハク酸型アニオン界面活性剤(以下(C2)成分という。)からなる群から選ばれる界面活性剤(C)(以下(C)成分という。)を含有することにより、主として、液晶汚れ及び端子上異物に対する洗浄力向上の効果が得られる。また、均一で透明な外観を呈する液安定性向上の効果が得られる。
本明細書および本特許請求の範囲において、(C1)成分は、炭素数8以上の炭素鎖を有するものを包含する(当該炭素鎖は、たとえば下記一般式(c1−1)で表される化合物においてはR1が該当する)。
(C1)成分は、たとえば、高級アルコール(好ましくは炭素数8〜18のアルコール)に、アルキレンオキシドを付加したものが挙げられる。なかでも、特に液安定性及び洗浄後のすすぎ(リンス)性がより良好であることから、下記一般式(c1−1)で表される化合物が好適なものとして挙げられる。
R1の炭素数は8〜18であり、液安定性及び洗浄後のすすぎ(リンス)性が良好であることから、8〜15であることが好ましく、8〜10であることがより好ましい。
前記式(c1−1)中、nは2〜30の数であり、洗浄力又は液安定性が良好であることから、4〜20の数であることがより好ましい。
(C2)成分は、たとえばスルホコハク酸塩が挙げられ、なかでも、特に液安定性及び洗浄後のすすぎ(リンス)性がより良好であることから、下記一般式(c2−1)で表される化合物が好適なものとして挙げられる。
R2の炭素数は3〜22であり、液安定性及び洗浄後のすすぎ(リンス)性が良好であることから、6〜16であることが好ましく、8〜12であることがより好ましい。
R3におけるアルキル基、アルケニル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
当該アルキル基又はアルケニル基の炭素数は3〜22であり、液安定性及び洗浄後のすすぎ(リンス)性が良好であることから、6〜16であることが好ましく、8〜12であることがより好ましい。
R3におけるアルカリ金属原子は、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
R3におけるアルカリ土類金属原子は、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。
R3におけるアルカノールアミンは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
前記式(c2−1)中、Mは、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム又はアルカノールアミンであり、上記R3で例示したものとそれぞれ同様のものが挙げられる。そのなかでも、アルカリ金属原子が好ましい。
本発明において、(C2)成分は、たとえば、ライオン製のリパール870P(商品名)等の市販品を用いることができる。
本発明の洗浄剤組成物における(C)成分の割合は、1〜30質量%であることが好ましく、10〜25質量%であることがより好ましい。
(C)成分の割合が下限値以上であると、特に液安定性がより向上する。また、液晶汚れ及び端子上異物に対する洗浄力がより向上する。(C)成分の割合が上限値以下であれば、液安定性及び洗浄力の向上の効果が充分に得られる。また、洗浄後のすすぎ(リンス)性が向上する。
本発明の洗浄剤組成物においては、酸解離指数(pKa)が4〜7の酸(D)(以下「(D)成分」という。)をさらに含有することが好ましい。(D)成分を含有することにより、主として、洗浄剤組成物を調製した後のpH安定化を図ることができ、洗浄力スタミナ性が向上する。
(D)成分のpKaは4〜7であり、5〜7であることが好ましい。pKaが7以下であると、洗浄力スタミナ性が向上する。pKaが4以上であれば、経時に伴うpH低下を抑制でき、洗浄力スタミナ性向上の効果が充分に得られる。
なかでも、洗浄剤組成物を調製した後のpH安定化の効果が良好であることから、クエン酸、安息香酸が好ましい。
本発明の洗浄剤組成物における(D)成分の割合は、0.01〜3質量%であることが好ましく、0.1〜1.5質量%であることがより好ましい。
(D)成分の割合が下限値以上であると、洗浄剤組成物を調製した後のpH安定化の効果がより向上する。(D)成分の割合が上限値以下であると、液安定性向上の効果がより向上する。
本発明の洗浄剤組成物においては、必要に応じて、上記の(A)〜(D)成分以外のその他成分を併用してもよい。
その他成分としては、たとえば水、液晶溶解補助剤、液安定化剤などが挙げられる。
前記式中、R4は、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1〜6のアルケニル基であり、当該アルキル基、アルケニル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
A’Oはオキシアルキレン基であり、オキシエチレン基が好ましい。
洗浄剤組成物のpHが8.5以上、好ましくは9以上であると、特に端子上異物に対して良好な洗浄力が得られる。また、洗浄力スタミナ性が向上する。当該pHが、好ましくは10.5以下、より好ましくは10以下であると、液晶パネルの金属部材の腐食が抑制される。
本発明において、pHの測定は、pHメーター(製品名:D−51、株式会社堀場製作所製)とpH電極(製品名:9611−10D、株式会社堀場製作所製)を用いて、25℃の洗浄剤組成物に対してpH電極を浸漬し、15秒経過後の指示値を読み取ることにより行う。
また、本発明の洗浄剤組成物によれば、同じ洗浄液で複数回の洗浄処理が可能であり、同じ洗浄液を繰り返し使い続けることができる(洗浄力スタミナ性に優れる)。
また、本発明の洗浄剤組成物によれば、液晶パネルの金属部材の腐食を抑制できる。
本発明の洗浄剤組成物は、液晶パネルの洗浄用として好適なものである。
本発明の液晶パネルの洗浄方法は、上記本発明の洗浄剤組成物を用いる方法である。
当該洗浄方法としては、特に限定されず、たとえば、被洗浄体である液晶パネルに、洗浄剤組成物をノズル等から直接吹き付けて塗布して拭き取る方法;液晶パネルを洗浄剤組成物に浸漬する方法、洗浄時に超音波処理を行う方法などが挙げられる。
本発明の液晶パネルの洗浄方法においては、洗浄時に超音波処理を行う方法が好ましい。上記本発明の洗浄剤組成物を用いて、液晶パネルに対して超音波洗浄処理を行うことにより、液晶パネルに付着した液晶汚れと端子上異物の両方を、短時間で効果的に洗浄することができる。
本発明の液晶パネルの洗浄方法によれば、液晶パネルに付着した液晶汚れと端子上異物の両方を、一回の洗浄処理により、充分に洗浄・除去できる。
かかる洗浄方法は、液晶パネルの洗浄用として好適である。
(実施例1〜11、比較例1〜5)
表1、2に示す組成に従い、常法に準じて、総量が100質量%になるように、各成分を少量ずつ添加しながら撹拌することにより各例の洗浄剤組成物を調製した。ただし、実施例10、11は参考例である。
なお、表中の配合量の単位は質量%であり、各成分の配合量はいずれも純分換算量を示す。
以下に、表中に示した成分について説明する。
・有機アルカリ(A)
MEA:モノエタノールアミン、試薬特級、関東化学製;pKa9.5。
DEA:ジエタノールアミン、試薬特級、関東化学製;pKa9.12。
TEA:トリエタノールアミン、試薬特級、関東化学製;pKa7.76。
NaOH:水酸化ナトリウム、試薬、純正化学製;pKa13以上。
ドデカン:カクタスノルマルパラフィンN12D(商品名)、ジャパンエナジー製。
ドデセン:ダイアレン12(商品名)、三菱化学製。
C8E4:ポリオキシエチレンオクチルエーテル、エチレンオキシド(EO)4モル付加体;ニューコール1004(商品名)、日本乳化剤製。
C8E20:ポリオキシエチレンオクチルエーテル、EO20モル付加体;ニューコール1020(商品名)、日本乳化剤製。
C10E4:ポリオキシエチレンデシルエーテル、EO4モル付加体;ノイゲンXL−40(商品名)、第一工業製薬製。
C10E14:ポリオキシエチレンデシルエーテル、EO14モル付加体;ノイゲンXL−140(商品名)、第一工業製薬製。
AOT:ジ−2−エチルヘキシルスルホサクシネートナトリウム、リパール870P(商品名)、ライオン製。
クエン酸:クエン酸1水和物、クエン酸(結晶)(商品名)、小松屋化学製;pKa5.69、4.35および2.90。
安息香酸:PuroxB(商品名)、DSM社製、オランダから輸入;pKa4.00。
フェニルグリコール:PhG(商品名)、日本乳化剤製。
C6E2:ヘキシルジグリコール(商品名)、日本乳化剤製。
水
上記<洗浄剤組成物の調製>により得られた洗浄剤組成物の原液のpHを測定した。
pHの測定は、pHメーター(製品名:D−51、株式会社堀場製作所製)とpH電極(製品名:9611−10D、株式会社堀場製作所製)を用いて、25℃の洗浄剤組成物に対してpH電極を浸漬し、15秒経過後の指示値を読み取ることにより行った。
[被洗浄サンプルの作製]
液晶パネルのギャップ(狭部)に、TFT液晶パネル用の液晶材料を、シリンジを用いて注入して被洗浄サンプルを作製した。
なお、液晶パネルとしては、酸化インジウムすず(ITO)電極とポリイミド配向膜とがこの順に積層した一対のガラス基板が対向するように、ポリイミド配向膜同士を、接着剤により貼り合わせたものを用いた。当該液晶パネルの電極端子上には、ポリイミドの削りかす(端子上異物)が光学顕微鏡にて確認できる程度に付着しているものを用いた。
超音波洗浄機として、サン電子工業(株)製のSC−20型(品番;50kHz,200W)を用いた。
前記超音波洗浄機に、各例の洗浄剤組成物の原液をそれぞれ入れ、当該原液中に被洗浄サンプルを浸漬し、40℃で16分間の超音波洗浄を行った。
続いて、被洗浄サンプルを取り出し、別に用意した前記超音波洗浄機に、室温のイオン交換水を入れ、当該イオン交換水中に、取り出した被洗浄サンプルを浸漬し、洗浄時間を10分間とした以外は、洗浄剤組成物の原液による超音波洗浄処理と同じ条件で、超音波すすぎ処理を行った。
その後、被洗浄サンプルを取り出し、恒温乾燥機内に入れて、80℃で20分間の乾燥を行った。
乾燥終了後、偏光顕微鏡(品番:BX−60、オリンパス工業(株)製)を用いて、被洗浄サンプルの狭部における液晶材料の残留状態と、電極端子上のポリイミドの残留状態について、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表1、2に示す。
(洗浄力の評価基準) ◎〜○が合格範囲
◎:完全に除去されていた。
○:ほとんど除去されていた。
△:少し除去されていた。
×:全く除去されていなかった。
なお、表中、「−」は、洗浄剤組成物を調製した直後から白濁していたため、評価を実施していない、ことを示す。
各例の洗浄剤組成物を調製した後、室温(25℃)と高温(50℃)の条件下でそれぞれ別個に保管し、1日間経過後の洗浄剤組成物の外観について、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表1、2に示す。
(液安定性の評価基準) ◎〜○が合格範囲
◎:室温と高温のいずれも、均一で透明な外観を呈していた。
○:室温では均一で透明な外観を呈し、高温では白濁していた。
△:室温と高温のいずれも、白濁していた。
×:洗浄剤組成物の調製直後(室温)から白濁していた。
各例の洗浄剤組成物の原液1000mLを、1000mLビーカーに入れ、これをウォーターバス内に設置し、一週間および一ヶ月間保存した。
保存中は当該ビーカーに蓋をせず、また、一日のうち8時間は50℃まで昇温して撹拌を行い、残りの16時間は室温で撹拌を行わずに放置した。洗浄剤組成物は、保存期間中、入れかえることなく、同じものを使い続けた。
一週間経過後と、一ヶ月間経過後の洗浄剤組成物をそれぞれ用いて、上述した<液晶汚れ及び端子上異物に対する洗浄力の評価>と同じ方法により端子上異物に対する洗浄力の評価を行い、以下の評価基準に基づいて、洗浄力スタミナ性の評価を行った。その結果を表1、2に示す。
(洗浄力スタミナ性の評価基準) ◎◎〜○が合格範囲。
◎◎:一週間経過後と、一ヶ月間経過後のいずれも、完全に除去されていた。
◎:一週間経過後は完全に除去され、一ヶ月間経過後もほとんど除去されていた。
○:一週間経過後はほとんど除去され、一ヶ月間経過後は少し除去されていた。
△:一週間経過後は少し除去されていたが、一ヶ月間経過後は除去されていなかった。
×:一週間経過後と、一ヶ月間経過後のいずれも、全く除去されていなかった。
また、本発明に係る実施例の1〜11の洗浄剤組成物は、洗浄力スタミナ性に優れていることも確認できた。
Claims (5)
- 有機アルカリ(A)と、
炭化水素(B)と、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル及びスルホコハク酸型アニオン界面活性剤からなる群から選ばれる界面活性剤(C)と、
酸解離指数(pKa)が4〜7の酸(D)と、
を含有し、かつ、
pHが8.5以上であることを特徴とする液晶パネル用洗浄剤組成物。 - 前記有機アルカリ(A)の酸解離指数(pKa)が7〜10である請求項1記載の液晶パネル用洗浄剤組成物。
- 前記有機アルカリ(A)を2種以上併用する請求項2記載の液晶パネル用洗浄剤組成物。
- pHが9以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶パネル用洗浄剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶パネル用洗浄剤組成物を用いることを特徴とする液晶パネルの洗浄方法。
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