TWI525058B - Method for manufacturing a glass plate for a color filter, a method for manufacturing a color filter panel, and a glass substrate for a display - Google Patents
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Description
本發明係關於一種彩色濾光片用玻璃板之製造方法、彩色濾光片面板之製造方法及顯示器用玻璃基板。
先前，於玻璃板之製造步驟中，在藉由下拉(down draw)法等由玻璃原料成形玻璃板之步驟之後，進行對玻璃板之表面進行清洗之步驟。於玻璃板之清洗步驟中，如專利文獻1(日本專利特開2001-276759號公報)所揭示般，為了去除附著於玻璃板表面之玻璃之微小片、灰塵及污垢等異物，而進行利用酸性或鹼性藥液或超音波等對玻璃板之表面進行清洗之處理。
又，液晶顯示器及電漿顯示器等平板顯示器之製造中所使用之玻璃板係於表面配置黑色矩陣、以及使紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之光透過之波長選擇元件即RGB像素，從而形成彩色濾光片。黑色矩陣遮斷RGB像素區域以外之背光源之漏光，並防止相互鄰接之RGB像素之混色，藉此提高顯示對比度。即，彩色濾光片中之光之通過區域由黑色矩陣之形狀及配置決定。
近年來，伴隨著顯示器之高精細化，配置於玻璃板表面之黑色矩陣之線寬及間距變小。具體而言，為了達成顯示器之高對比度化，必須利用黑色矩陣之高精細化(具體而言為未達20μm之線寬)提高開口率，並且利用黑色矩陣之高尺寸精度提高遮光性。又，為了達成顯示
器之更高精細化，亦必需黑色矩陣之高精細化。
先前，於平板顯示器之製造步驟中，藉由變更黑色矩陣樹脂之加熱條件及曝光條件，而無論玻璃板之表面狀態如何均可配置黑色矩陣。然而，伴隨著黑色矩陣之高精細化及高尺寸精度之必要性，必需以更高之精度實現黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之高密接性。
[專利文獻1]日本專利特開2001-276759號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-181686號公報
然而，要求平板顯示器之製造中所使用之玻璃板之表面具有高清潔度。因此，為了去除附著於玻璃板表面之異物，如專利文獻2(日本專利特開2001-181686號公報)所揭示般，可應用使用無機鹼系之清洗劑對玻璃板之表面進行清洗之方法。然而，於此種清洗方法中，有如下之虞：因在清洗後殘留於玻璃板表面之有機物，而導致無法充分地達成黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之高密接性。
本發明提供一種提高樹脂對表面之密接性之彩色濾光片用玻璃板之製造方法、彩色濾光片面板之製造方法及顯示器用玻璃基板。
本發明之在表面形成有黑色矩陣樹脂之彩色濾光片用玻璃板之製造方法包括玻璃板製造步驟及玻璃板清洗步驟。於玻璃板製造步驟中，由熔融玻璃成形玻璃帶，並切斷玻璃帶而形成玻璃板。於玻璃板清洗步驟中，對玻璃板之表面進行清洗，而去除附著於表面之異物。玻璃板清洗步驟包括第1清洗步驟及第2清洗步驟。於第1清洗步驟中，使用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑清洗表面。於第2清
洗步驟中，使用具有0.1%~2.38%濃度之氫氧化四甲基銨(TMAH)清洗表面。於玻璃板清洗步驟中，清洗玻璃板，以使存在於表面之有機物之質量在每1cm2表面中為8ng以下。又，於自第1清洗步驟結束至第2清洗步驟開始期間，玻璃板之表面係保持為濕潤狀態。藉此，可控制第2清洗步驟後之玻璃基板表面之有機物之附著量。
於本發明之彩色濾光片用玻璃板之製造方法中，利用下拉法或浮式法製造之玻璃板係首先進行使用無機鹼系之清洗劑清洗表面之第1清洗步驟，其次，進行使用氫氧化四甲基銨(TMAH)清洗表面之第2清洗步驟。TMAH具有將成為降低黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性之原因的有機物自玻璃板之表面去除之效果。又，藉由在進行第1清洗步驟之後進行第2清洗步驟，即便於第1清洗步驟中源自無機鹼系之清洗劑中所包含之界面活性劑之有機物附著於玻璃板之表面，於接下來之第2清洗步驟中，亦可自玻璃板之表面去除該有機物。即，於該彩色濾光片用玻璃板之製造方法中，可藉由第2清洗步驟將成為降低黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性之原因的有機物自玻璃板之表面有效地去除。因此，本發明之彩色濾光片用玻璃板之製造方法能夠提高樹脂對玻璃板表面之密接性。
又，較佳為界面活性劑係離子系界面活性劑，於第2清洗步驟中，去除附著於玻璃板表面之離子系界面活性劑。於此情形時，在第1清洗步驟中，離子系界面活性劑附著於玻璃板之表面。而且，第2清洗步驟後之玻璃板之表面與第1清洗步驟後之玻璃板之表面相比，離子系界面活性劑之附著量少。換言之，於第2清洗步驟中，第2清洗步驟後之玻璃板表面上之離子系界面活性劑之附著量得以控制。
又，於玻璃板清洗步驟中，較佳為清洗玻璃板，以使疏水性有機物之質量在每1cm2表面中為0.01ng~0.25ng。疏水性有機物係存在於玻璃板表面之有機物中之GC/MS(Gas Chromatography/Mass
Spectrometry，氣相層析/質譜分析)中之保持時間為18分鐘以上之有機物。又，疏水性有機物係芳香族化合物。在附著於玻璃板表面之有機物且GC/MS中之保持時間為18分鐘以上之疏水性有機物中包含作為具有苯環之有機物之芳香族化合物。芳香族化合物係成為降低黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性之原因的有機物。
又，於玻璃板清洗步驟中，較佳為清洗玻璃板，以使存在於表面之疏水性有機物之質量在每1cm2表面中為0.01ng~0.15ng。疏水性有機物係與玻璃板相比疏水性較高之有機物。換言之，疏水性有機物係對水之親和性較玻璃板低之有機物。
又，較佳為玻璃板之表面具有未達0.7nm之表面粗糙度Ra。表面粗糙度Ra係表示玻璃板表面之粗糙度之參數之一種即「中心線平均粗糙度」。於玻璃板之表面粗糙度Ra未達0.7nm之情形時，不會對黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性造成影響。
本發明之於玻璃基板之表面形成有樹脂膜之彩色濾光片面板之製造方法包括第1清洗步驟、第2清洗步驟及樹脂膜形成步驟。於第1清洗步驟中，使用包含界面活性劑之無機鹼系之清洗劑對形成樹脂膜之表面進行清洗。於第2清洗步驟中，使用具有0.1%~2.38%濃度之氫氧化四甲基銨對形成樹脂膜之表面進行清洗。於樹脂膜形成步驟中，於表面中之有機物之附著量在每1cm2中為8ng以下、且GC/MS中之保持時間為18分鐘以上之疏水性有機物之表面中之附著量在每1cm2中為0.25ng以下之表面形成樹脂膜。又，於自第1清洗步驟結束至第2清洗步驟開始期間，玻璃基板之表面係保持為濕潤狀態。藉此，可控制第2清洗步驟後之玻璃基板表面之有機物之附著量。又，於樹脂膜形成步驟中，較佳為樹脂膜係黑色矩陣，且使黑色矩陣以3μm~15μm之線寬圖案化。
於本發明之彩色濾光片面板之製造方法中，根據上述理由，可將
成為降低黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性之原因的有機物自玻璃板之表面有效地去除。因此，本發明之彩色濾光片面板之製造方法可提高樹脂對彩色濾光片面板表面之密接性。
本發明之顯示器用玻璃基板之表面上之有機物之附著量在每1cm2中為8ng以下，且表面上之芳香族化合物之附著量在每1cm2中為0.25ng以下。
本發明之顯示器用玻璃基板中，由於成為降低黑色矩陣樹脂對表面之密接性之原因的芳香族化合物於表面上之附著量小，故而樹脂對玻璃基板表面之密接性高。
本發明之彩色濾光片用玻璃板之製造方法可提高樹脂對玻璃板表面之密接性。
又，本發明之彩色濾光片面板之製造方法可提高樹脂對彩色濾光片面板表面之密接性。
又，本發明之顯示器用玻璃基板可提高樹脂對玻璃基板表面之密接性。
1‧‧‧單片式清洗裝置
10‧‧‧第1清洗單元
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12a‧‧‧清洗刷輥
12b‧‧‧清洗刷輥
14‧‧‧海綿單元
14a‧‧‧清洗海綿輥
14b‧‧‧清洗海綿輥
16‧‧‧噴淋單元
18‧‧‧清洗劑箱
18a‧‧‧噴嘴
18b‧‧‧噴嘴
18c‧‧‧噴嘴
18d‧‧‧噴嘴
19‧‧‧純水箱
19a‧‧‧噴嘴
19b‧‧‧噴嘴
20‧‧‧第2清洗單元
101‧‧‧批量清洗裝置
120‧‧‧盒
130‧‧‧液槽
G‧‧‧玻璃板
L‧‧‧液體
圖1係本實施形態之玻璃板之製造方法之流程圖。
圖2係單片式清洗裝置之概略圖。
圖3係第1清洗單元之俯視圖。
圖4係第1清洗單元之側視圖。
圖5係批量清洗裝置之概略圖。
基於實施形態對本發明之彩色濾光片用玻璃板之製造方法進行說明。本實施形態中所製造之彩色濾光片用玻璃板係在液晶顯示器等
平板顯示器(FPD，Flat Panel Display)之製造中所使用之玻璃板。該玻璃板藉由在表面配置黑色矩陣、以及使紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之光透過之波長選擇元件即RGB像素，而形成彩色濾光片。黑色矩陣遮斷RGB像素區域以外之背光源之漏光，並防止相互鄰接之RGB像素之混色，藉此提高顯示對比度。即，彩色濾光片中之光之通過區域由黑色矩陣之形狀及配置決定。玻璃板之厚度例如為0.1mm~0.7mm。玻璃板之尺寸例如為680mm×880mm(G4尺寸)、2200mm×2500mm(G8尺寸)。
FPD之製造中所使用之玻璃板較佳為無鹼玻璃或微鹼玻璃。於玻璃板為無鹼玻璃之情形時，玻璃之組成例如為SiO2：50質量%~70質量%、Al2O3：0質量%~25質量%、B2O3：1質量%~15質量%、MgO：0質量%~10質量%、CaO：0質量%~20質量%、SrO：0質量%~20質量%、BaO：0質量%~10質量%。此處，MgO、CaO、SrO及BaO之合計含量為5質量%~30質量%。
於玻璃板為包含微量鹼金屬之微鹼玻璃之情形時，玻璃之組成進而包含0.1質量%~0.5質量%之R'2O，較佳為包含0.2質量%~0.5質量%之R'2O。此處，R'為選自Li、Na及K中之至少1種。再者，R'2O之含量之合計亦可未達0.1質量%。
又，玻璃板除了含有上述成分以外，亦可進而含有SnO2：0.01質量%~1質量%(較佳為0.01質量%~0.5質量%)、Fe2O3：0質量%~0.2質量%(較佳為0.01質量%~0.08質量%)，考慮到環境負載，亦可實質上不含As2O3、Sb2O3及PbO。
圖1係表示玻璃板之製造方法之流程的流程圖。以下，對流程圖之各步驟S1~S10進行說明。
首先，於步驟S1中，藉由對為了製造具有上述組成之玻璃板而
經調整之玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃，並藉由下拉法、再曳引法或浮式法等由熔融玻璃或預成形玻璃連續地成形具有特定厚度之玻璃帶。於步驟S2中，切斷在步驟S1中生成之玻璃帶，而獲得具有特定尺寸之毛坯玻璃。於步驟S3中，在步驟S2中獲得之毛坯玻璃係以介隔用以保護毛坯玻璃之表面之間隔紙積層而成之積層體之形式載置於用以搬送及保管毛坯玻璃之托板上。
其次，於步驟S4中，自毛坯玻璃之積層體中取出毛坯玻璃，將毛坯玻璃切斷為作為製品之玻璃板之尺寸。於步驟S5中，對在步驟S4中獲得之玻璃板進行端面之研削及研磨、端面之蝕刻等端面加工處理。
其次，於步驟S6中進行玻璃板之清洗。於玻璃板之清洗步驟中，去除附著於玻璃板表面之玻璃之微小片即玻璃屑、灰塵、污垢、黏著性之異物等。又，於玻璃板之清洗步驟中，係使用含有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑，以使於清洗後之玻璃板之表面不會再次附著該等異物。
繼而，於步驟S7中，進行在步驟S6中經清洗之玻璃板之光學檢查。具體而言，進行於玻璃板之表面是否形成有具有光學缺陷之傷痕、及於玻璃板之表面是否附著有灰塵或污垢等檢查。於步驟S8中，將步驟S7之檢查合格之玻璃板以與用以保護玻璃板表面之間隔紙交替地積層而成之積層體之形式載置於托板上並捆綁包裝。於步驟S9中，將經捆綁包裝之玻璃板之積層體出貨給FPD之製造商等交付對象。關於被所出貨之玻璃板之積層體夾持之間隔紙，就防止源自間隔紙之異物附著於玻璃板表面之觀點而言，可使用不包含再生紙之紙漿紙。
又，在步驟S3中被載置於托板上之毛坯玻璃之積層體亦可於步驟S10中經過數週或數月之長時間被保管。於此情形時，就成本及環境保護之觀點而言，被所保管之毛坯玻璃之積層體中夾入之間隔紙係
使用再生紙。經長時間保管之毛坯玻璃之積層體係如上所述般經由步驟S4之切斷步驟至步驟S8之捆綁包裝步驟，而於步驟S9中出貨。再者，在步驟S8中被載置於托板上且被捆綁包裝之玻璃板之積層體亦可於步驟S10中經過數週或數月之長時間被保管。於此情形時，亦可使用再生紙作為被玻璃板之積層體中夾入之間隔紙。
其次，詳細說明於圖1之步驟S6中進行之玻璃板之清洗步驟。玻璃板之清洗步驟包括第1清洗步驟及第2清洗步驟。於第1清洗步驟中，使用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑進行玻璃板表面之清洗。於第2清洗步驟中，使用氫氧化四甲基銨(TMAH)進行玻璃板表面之清洗。
第1清洗步驟中所使用之無機鹼系之清洗劑係藉由在以水稀釋市售之玻璃板用清洗液而獲得之稀釋液中添加鹼成分而生成。作為玻璃板用清洗液，例如，使用Parker Corporation公司製造之PK-LCG系列、或橫濱油脂工業股份有限公司製造之Semiclean系列等。玻璃板用清洗液係例如以水稀釋為1wt%~5wt%之濃度。稀釋液之鹼成分之濃度換算為氫氧化鉀(KOH)之濃度，例如為0.02wt%~0.15wt%。
就使玻璃板表面保持清潔之方面而言，用以稀釋清洗劑之水較佳為實施過離子交換處理、EDI(Electrodeionization：電去電離)處理、利用逆滲透膜(RO(Reverse Osmosis)膜)之過濾處理、及通過脫二氧化碳裝置之脫二氧化碳處理之純水或超純水。又，為了去除溶解性之有機物，較佳為進行使水通過活性碳之處理。具體而言，較佳為使用過濾器自水中去除微粒子等異物，其次，使水通過活性碳而去除有機物，繼而，實施離子交換處理、EDI處理、利用逆滲透膜之過濾處理、及通過脫二氧化碳裝置之脫二氧化碳處理。
於離子交換處理中，使用離子交換樹脂膜自水中去除水中所含
有之離子性物質、例如氯離子或鈉離子等。於EDI處理中，使用離子交換樹脂膜，且利用對電極賦予電位而形成之電位梯度，以較高之精度自水中去除離子性物質。於利用逆滲透膜之過濾處理中，自水中去除離子性物質、鹽類及有機物。於脫二氧化碳處理中，使用脫二氧化碳裝置自水中去除二氧化碳。
於本實施形態中，在玻璃板用清洗液之稀釋液中添加選自由KOH、NaOH、ETDA-4Na、ETDA-4K、Na4P2O7及K4P2O7所組成之群中之1種以上之鹼成分，而生成第1清洗步驟中所使用之清洗劑。該清洗劑之鹼成分之濃度換算成氫氧化鉀(KOH)之濃度為1wt%以上。上述鹼成分與其他鹼成分相比，對玻璃之蝕刻性高且溶解性優異。尤其是就蝕刻性、溶解性、及防止對形成於玻璃板之薄膜電晶體之不良影響之觀點而言，較佳為單獨使用KOH作為鹼成分。又，KOH及NaOH與其他鹼成分相比，在排水處理之方面有利。
再者，第1清洗步驟中所使用之清洗劑中，鹼成分之濃度越高，則自玻璃板去除異物之清洗力越強。然而，若鹼成分之濃度過高，則會產生腐蝕玻璃板清洗裝置並在清洗劑中生成結晶等問題。因此，清洗劑之鹼成分之濃度較佳為不超過10wt%。又，為了容易地進行清洗劑之處理，清洗劑之鹼成分之濃度更佳為不超過5wt%。
於本實施形態中，玻璃板之清洗方法有單片式清洗及批量清洗之2種清洗方法。首先，對藉由單片式清洗之玻璃板之清洗方法進行說明。圖2係進行單片式清洗之玻璃板G之單片式清洗裝置1之概略圖。單片式清洗裝置1包括進行第1清洗步驟之第1清洗單元10、及進行第2清洗步驟之第2清洗單元20。玻璃板G係首先於第1清洗單元10中利用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑進行清洗，其次，於第2清洗單元20中利用TMAH進行清洗。
圖3係第1清洗單元10之俯視圖，圖4係第1清洗單元10之側視
圖。於圖3及圖4中，省略了搬送玻璃板G之搬送裝置。再者，由於第2清洗單元20之構成與第1清洗單元10之構成實質上相同，故而以下僅對第1清洗單元10之構成進行說明。關於第1清洗單元10與第2清洗單元20之不同方面，將於下文中進行敍述。
第1清洗單元10係如圖3所示般包括刷單元12、海綿單元14及噴淋單元16。該等單元係自玻璃板G之搬送方向之上游側朝向下游側依序配置。如圖4所示，第1清洗單元10進而包括清洗劑箱18、純水箱19及噴嘴18a、18b、18c、18d、19a、19b。
刷單元12具有清洗刷輥12a、12b。清洗刷輥12a、12b係沿著玻璃板G之搬送方向配置。清洗刷輥12a、12b係以可分別對所搬送之玻璃板G之兩表面進行清洗之方式在玻璃板G之上下配置一對。清洗刷輥12a、12b係分別以橫穿玻璃板G之搬送方向之方式配置。於清洗刷輥12a、12b之外周面安裝有複數個清洗刷。藉由清洗刷輥12a、12b之軸旋轉，使清洗刷接觸於所搬送之玻璃板G之表面，而對玻璃板G之表面進行清洗。於圖3中，清洗刷輥12a、12b係沿著玻璃板G之搬送方向配置有2行，但亦可僅配置1行，或亦可配置3行以上。
海綿單元14具有清洗海綿輥14a、14b。清洗海綿輥14a、14b係沿著玻璃板G之搬送方向配置。清洗海綿輥14a、14b係以可分別對所搬送之玻璃板G之兩表面進行清洗之方式在玻璃板G之上下配置一對。清洗海綿輥14a、14b係分別以橫穿玻璃板G之搬送方向之方式配置。於清洗海綿輥14a、14b之外周面安裝有清洗海綿。藉由清洗海綿輥14a、14b之軸旋轉，使清洗海綿接觸於所搬送之玻璃板G之表面，而對玻璃板G之表面進行清洗。於圖3中，清洗海綿輥14a、14b係沿著玻璃板G之搬送方向配置有2行，但亦可僅配置1行，或亦可配置3行以上。
第1清洗單元10之清洗劑箱18貯存在第1清洗步驟中使用之添加
有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑。清洗劑箱18具有例如將清洗劑加熱至50℃~80℃之溫度範圍並進行保溫之功能。噴嘴18a、18b將自清洗劑箱18供給之清洗劑噴射至在刷單元12內被搬送之玻璃板G之兩表面。噴嘴18c、18d將自清洗劑箱18供給之清洗劑噴射至在海綿單元14內被搬送之玻璃板G之兩表面。
純水箱19貯存上述純水或超純水。噴嘴19a、19b將自純水箱19供給之純水或超純水噴射至在噴淋單元16內被搬送之玻璃板G之兩表面。
第2清洗單元20具有與第1清洗單元10相同之構成。然而，第2清洗單元20之清洗劑箱18貯存在第2清洗步驟中使用之TMAH。TMAH之濃度為0.1%~2.38%，但較佳為0.25%~1.5%，更佳為0.35%~1.0%。
再者，於本實施形態中，如圖4所示，刷單元12及海綿單元14使用共用之清洗劑箱18，但亦可使用各自之清洗劑箱18。於此情形時，刷單元12及海綿單元14亦可使用不同濃度之清洗劑清洗玻璃板G。
其次，對單片式清洗裝置1中之玻璃板G之清洗流程進行說明。首先，於第1清洗單元10之刷單元12中進行玻璃板G之刷清洗。具體而言，自噴嘴18a、18b噴射之無機鹼系之清洗劑附著於玻璃板G之兩表面，藉由清洗刷輥12a、12b之軸旋轉對玻璃板G之兩表面進行清洗。
其次，於第1清洗單元10之海綿單元14中進行玻璃板G之海綿清洗。具體而言，自噴嘴18c、18d噴射之無機鹼系之清洗劑附著於玻璃板G之兩表面，藉由清洗海綿輥14a、14b之軸旋轉對玻璃板G之兩表面進行清洗。
繼而，於第1清洗單元10之噴淋單元16中，去除附著於玻璃板G之表面之無機鹼系之清洗劑。具體而言，自噴嘴19a、19b噴射之純水
或超純水附著於玻璃板G之兩表面上，藉此利用純水或超純水洗刷玻璃板G之表面，而洗掉附著於表面之無機鹼系之清洗劑。再者，已通過噴淋單元16之玻璃板G之表面上附著有純水或超純水而成為濕潤狀態。已通過第1清洗單元10之玻璃板G係保持著表面濕潤之狀態被搬送至第2清洗單元20之內部。藉此，可控制通過第2清洗單元20後之玻璃板G之表面之異物之附著量。
繼而，於第2清洗單元20之刷單元12中進行玻璃板G之刷清洗。具體而言，自噴嘴18a、18b噴射之TMAH附著於玻璃板G之兩表面，藉由清洗刷輥12a、12b之軸旋轉對玻璃板G之兩表面進行清洗。
繼而，於第2清洗單元20之海綿單元14中進行玻璃板G之海綿清洗。具體而言，自噴嘴18c、18d噴射之TMAH附著於玻璃板G之兩表面，藉由清洗海綿輥14a、14b之軸旋轉對玻璃板G之兩表面進行清洗。
繼而，於第2清洗單元20之噴淋單元16中去除附著於玻璃板G之表面之TMAH。具體而言，自噴嘴19a、19b噴射之純水或超純水附著於玻璃板G之兩表面，藉此利用純水或超純水洗刷玻璃板G之表面，而洗掉附著於表面之TMAH。
以上，對藉由單片式清洗之玻璃板之清洗方法進行了說明。其次，對藉由批量清洗之玻璃板之清洗方法進行說明。圖5係進行批量清洗之玻璃板之批量清洗裝置101之概略圖。批量清洗裝置101包括搬送可收容複數個玻璃板G之盒120之搬送機構(未圖示)及複數個液槽130。各液槽130包括超音波清洗機構及溫度調節機構，該超音波清洗機構視需要於將玻璃板G浸漬於液體L中之狀態下利用超音波清洗玻璃板G，該溫度調節機構調節液體L之溫度。批量清洗裝置101進而包括對各液槽130供給液體L之箱(未圖示)。
收容有複數片玻璃板G之盒120係藉由搬送機構將其搬送，依序
浸漬於貯存在液槽130內之複數種液體L中進行清洗。於批量清洗裝置101中，適當地決定浸漬玻璃板G之液體L之種類及順序。作為批量清洗步驟之一例，有第1步使用氟酸、第2步使用純水、第3步使用無機鹼系之清洗劑、第4步使用純水、第5步使用TMAH、第6步使用純水、第7步使用超純水來清洗玻璃板G之步驟。第2、4、6步之步驟中所使用之純水及第7步之步驟中所使用之超純水分別與在上述單片式清洗裝置1中使用之純水及超純水相同。第3步之步驟中所使用之無機鹼系之清洗劑與在上述單片式清洗裝置1中使用之清洗劑相同。將玻璃板G於各液槽130中浸漬於液體L內之時間根據液體L為45秒~180秒。再者，亦可不進行作為第1步之步驟之利用氟酸進行之玻璃板G之表面處理。
先前，為了去除附著於玻璃板表面之有機物，而採用使用無機鹼系之清洗劑對玻璃板表面進行清洗之方法。於FPD之製造中所使用之玻璃板之表面形成TFT等半導體元件。關於此種玻璃板，為了抑制因剝離帶電或短路等而導致之半導體元件之破壞，而要求表面具有極高之清潔度。因此，使用如下方法：藉由使用無機鹼系之清洗劑對玻璃板表面進行清洗，而製造具有極高之清潔度之玻璃板。
然而，可知以高清潔度為目的而使用KOH或NaOH系之無機鹼系之清洗劑進行清洗後之玻璃板具有如下問題：黑色矩陣樹脂對表面之密接性低，從而黑色矩陣自玻璃板之表面剝離。尤其是近年來，伴隨著顯示器之高精細化，配置於玻璃板表面之黑色矩陣之線寬及間距變小，故而黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性降低係重要之問題。因此，上述玻璃板之清洗方法無法應對黑色矩陣之高精細化。
又，附著於玻璃板表面之特定之有機物有可能係黑色矩陣樹脂
對玻璃板表面之密接性降低之原因。具體而言，若使用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑對玻璃板之表面進行清洗，則黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性降低。因此，源自界面活性劑之有機物有可能係黑色矩陣樹脂之密接性降低之原因。又，造成黑色矩陣樹脂之密接性降低之有機物中有可能亦包含例如源自玻璃板之積層體中所包含之間隔紙之有機物、以及玻璃板積層體之保管及搬送環境下之氛圍中之有機物。
於本實施形態中，於使用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑對玻璃板表面進行清洗之第1清洗步驟之後，進行使用TMAH對玻璃板表面進行清洗之第2清洗步驟，藉此可製造具有極高之清潔度並且黑色矩陣樹脂之密接性不降低之玻璃板。於第2清洗步驟中，藉由使用TMAH對玻璃板表面進行清洗，而去除源自在第1清洗步驟中使用之清洗劑中所包含之界面活性劑的有機物、且因進行第1清洗步驟而導致附著於玻璃板之表面之有機物。該有機物係成為黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性降低之原因之有機物。該有機物係GC/MS中之保持時間為18分鐘以上之疏水性有機物，例如為芳香族化合物。即，藉由第2清洗步驟，而自玻璃板之表面有效地去除成為黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性降低之原因的疏水性有機物。因此，本實施形態之玻璃板之製造方法能夠提高黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性。再者，使用GL Science股份有限公司製造之無極性管柱TC-1作為在GC/MS中使用之毛細管柱。
於本實施形態中，在玻璃板之清洗步驟後之玻璃板表面上附著之疏水性有機物之質量較佳為在每1cm2玻璃板表面中為0.05ng~0.50ng，更佳為0.05ng~0.25ng。
又，本實施形態之玻璃板之製造方法對於黑色矩陣之線寬及間距小之彩色濾光片面板之製造特別有效。彩色濾光片面板係於表面配
置黑色矩陣及RGB像素而形成彩色濾光片之玻璃板。利用本實施形態之玻璃板之製造方法而製造之玻璃板係即便在表面配置具有未達10μm之線寬之黑色矩陣亦能夠充分地抑制黑色矩陣之剝離的玻璃板。因此，該玻璃板可於表面配置具有3μm~5μm之線寬之高精細之黑色矩陣。
於本實施形態中，於在第1清洗單元10之刷單元12及海綿單元14中利用無機鹼系之清洗劑對玻璃板G之表面進行清洗之後，在第1清洗單元10之噴淋單元16中，利用純水或超純水洗掉並去除附著於玻璃板G之表面之無機鹼系之清洗劑。藉此，可抑制由在第1清洗步驟中附著於玻璃板G之表面之清洗劑導致接下來之第2清洗步驟中之利用TMAH之玻璃板G之清洗效果降低之情況。
第1清洗步驟中所使用之無機鹼系之清洗劑包含界面活性劑。界面活性劑係如上所述般成為黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性降低之原因的有機物。因此，在第1清洗步驟之最後，利用純水或超純水洗刷玻璃板G之表面，而洗掉附著於玻璃板G之表面之清洗劑，藉此可提高第2清洗步驟中之去除附著於玻璃板G之表面之有機物之效果。第2清洗步驟具有如下效果：去除附著於玻璃板G之表面之異物、及去除源自因進行第1清洗步驟而導致附著於玻璃板G之表面之清洗劑的有機物。
又，於第2清洗步驟之最後，亦藉由第2清洗單元20之噴淋單元16，利用純水或超純水洗掉並去除附著於玻璃板G之表面之TMAH。因此，藉由單片式清洗裝置1或批量清洗裝置101清洗後之玻璃板G具有極高之清潔度。
於本實施形態中，第1清洗步驟中所使用之清洗劑係於以水稀釋
市售之玻璃基板用清洗液而獲得之稀釋液中添加KOH等鹼成分而生成。具體而言，於玻璃基板用清洗液之稀釋液中添加KOH等鹼成分，而生成具有1wt%以上之濃度之清洗劑。藉由添加鹼成分，無需製造及處理鹼成分之濃度非常高之清洗液，即可容易地生成鹼成分之濃度較高之清洗劑。鹼成分之濃度較高之清洗劑可提高玻璃板之蝕刻性，且使玻璃屑或灰塵等異物及在受到負載之狀態下附著於玻璃板表面之黏著性之異物等自玻璃板之表面剝離而有效地去除。
又，藉由在玻璃基板用清洗液之稀釋液中添加鹼成分而生成之清洗劑之表面張力低於稀釋液。即，藉由在包含界面活性劑之玻璃基板用清洗液之稀釋液中添加KOH等鹼成分，而可獲得於單獨對純水添加鹼成分之情形時幾乎無法獲得之降低清洗劑之表面張力之效果。藉此，清洗劑變得易於滲透至黏著異物與玻璃板之間。進而，藉由與利用清洗劑提高玻璃板之蝕刻性之協同效果，而更有效地去除附著於玻璃板之異物。
又，藉由提高添加至玻璃基板用清洗液之稀釋液中之鹼成分之濃度，可提高去除經過數週或數月以上之長期被保管之玻璃板表面上所附著之黏著性異物之效果。
對本發明之彩色濾光片用玻璃板之製造方法之實施例進行說明。於本實施例中，在玻璃板之清洗後，對玻璃板表面塗佈黑色矩陣樹脂，並確認黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性。以下，說明具體之順序。
首先，根據上述圖1所示之步驟S3，準備在托板上交替地積層毛坯玻璃與間隔紙而成之積層體。其次，根據步驟S4，自毛坯玻璃之積層體中取出毛坯玻璃，並將毛坯玻璃切斷為特定之尺寸，而獲得玻璃板。其次，根據步驟S5進行玻璃板之端面加工。繼而，根據步驟S6，
使用本實施形態中所說明之單片式清洗裝置1進行玻璃板之單片式清洗。於玻璃板之第1清洗步驟中，使用以純水稀釋橫濱油脂工業股份有限公司製造之無機鹼性清洗劑即KG、並添加作為鹼成分之KOH而生成之清洗劑。於玻璃板之第2清洗步驟中，使用具有0.1%~2.38%之濃度之TMAH。
其次，在玻璃板之表面上塗佈黑色矩陣樹脂。具體而言，在玻璃板之表面上，以膜厚成為1μm之方式塗佈黑色矩陣樹脂。其次，使用描繪有1μm、3μm、5μm、10μm、15μm、20μm及30μm之圖案之光罩使塗佈有黑色矩陣樹脂之玻璃板曝光及顯影，並判定黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性。具體而言，確認玻璃板表面上之黑色矩陣之剝離及殘渣之有無。
於本實施例中，塗佈於玻璃板之表面之黑色矩陣樹脂在5μm~30μm之線寬中未確認到剝離及殘渣。再者，經清洗之玻璃板表面中之TMAH之殘留量係藉由離子層析法之檢測下限為0.01ng/cm2以下。
又，於玻璃板之第1清洗步驟中，即便使用以純水稀釋橫濱油脂工業股份有限公司製造之無機鹼性清洗劑即L.G.L並添加作為鹼成分之KOH而生成之清洗劑，黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性之判定結果亦不變。又，玻璃板之表面粗糙度Ra為0.15nm~0.67nm。
再者，作為比較例，於玻璃板之第1清洗步驟中，代替使用包含界面活性劑之無機鹼系之清洗劑，而使用TMAH進行玻璃板之清洗。即，於第1清洗步驟及第2清洗步驟之兩者中，均進行使用TMAH之玻璃板之清洗。其結果，附著於玻璃板表面之異物之量較上述實施例多。認為其原因在於，TMAH之清洗力較KG等無機鹼系之清洗劑弱，而無法完全去除附著於毛坯玻璃上之污垢。於使用該清洗方法之情形時，關於黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性之判定，確認到被認為原因在於異物附著之黑色矩陣之剝離及殘渣。
又，對在上述圖1之步驟S6中之玻璃板之清洗步驟中，不進行玻璃板之單片式清洗而進行玻璃板之批量清洗之實施例進行說明。於此情形時，玻璃板之表面上所塗佈之具有3μm~30μm之線寬之黑色矩陣樹脂無論在哪種線寬中均未確認到剝離及殘渣。
又，對具有窄線寬之黑色矩陣樹脂之圖案進行黑色矩陣之剝離及殘渣之確認。首先，於玻璃板之第2清洗步驟中，使用濃度0.5%之TMAH清洗玻璃板。其次，於經清洗之玻璃板之表面，以膜厚成為1μm且線寬成為1μm~15μm之方式塗佈黑色矩陣樹脂而形成圖案，並判定黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性。其結果，於3μm~15μm之線寬中，未確認到玻璃板表面上之黑色矩陣之剝離及殘渣。又，於1μm之線寬中，確認到黑色矩陣之局部剝離。然而，可降低1μm之線寬中之黑色矩陣之剝離或殘渣之產生機率。因此，與未控制特定之表面異物之先前之方法相比，能夠提高具有特別窄之線寬之黑色矩陣樹脂之圖案中之良率。
再者，作為比較例，於玻璃板之第2清洗步驟中，代替將玻璃板浸漬於TMAH中進行清洗，而將玻璃板浸漬於氨水中進行超音波清洗。其結果，關於塗佈於玻璃板之表面之線寬窄於20μm之黑色矩陣樹脂，即便變更黑色矩陣之成膜條件及顯影條件，亦確認到剝離及殘渣之產生。
本實施形態之清洗方法與使玻璃帶單片化所得之玻璃板之清洗步驟相關，但亦可應用於以輥狀保管之玻璃膜之清洗步驟。利用下拉法或再曳引法，介隔間隔紙或樹脂膜捲取使用熔融玻璃或由熔融玻璃形成之預成形玻璃而成形之具有0.1mm以下之厚度之玻璃帶，藉此可獲得輥狀之毛坯玻璃。
於本變化例中，一面自該輥狀之毛坯玻璃去除間隔紙或樹脂膜，一面緩慢地拉出玻璃膜。繼而，於對玻璃膜之端面進行蝕刻處理之後，對玻璃膜之表面進行清洗。於玻璃膜之清洗步驟中，與本實施形態同樣地使用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑來清洗表面，並利用純水或超純水洗刷表面，其後使用TMAH清洗表面，並再次利用純水或超純水洗刷表面。繼而，以輥對輥(Roll-to-Roll)之方式將經清洗之玻璃膜搬送至彩色濾光片之製造步驟。或者，介隔製品用之間隔紙或樹脂膜再次捲取經清洗之玻璃膜，而形成作為製品之玻璃膜輥。
於本實施形態中，在單片式清洗裝置1中之第2清洗步驟中，使用TMAH對玻璃板G進行刷清洗及海綿清洗，其後，使用純水或超純水對玻璃板G進行噴淋清洗而去除殘留在玻璃板G之表面之有機物。然而，於第2清洗步驟中，亦可不進行海綿清洗。具體而言，只要根據第1清洗步驟中之異物去除能力，適當地在第2清洗步驟中進行刷清洗及海綿清洗中之至少一者即可。
於本實施形態中，在單片式清洗裝置1中之第2清洗步驟中，將進行過單片式清洗之玻璃板G送至圖1所示之步驟S7之檢查步驟。然而，進行過單片式清洗之玻璃板G亦可進而進行批量清洗。於批量清洗中，如圖5所示，將複數片玻璃板G收容於盒120內，並將玻璃板G依序浸漬於複數個液槽130內而進行清洗。
於本實施形態中，玻璃板之表面較佳為具有未達0.7nm之表面粗糙度Ra。表面粗糙度Ra係作為表示玻璃板表面之粗糙度之參數之一種之「中心線平均粗糙度」。於玻璃板之表面粗糙度Ra未達0.7nm之
情形時，不會對黑色矩陣樹脂對玻璃板表面之密接性造成影響，故而能夠更容易地控制玻璃板表面上之黑色矩陣樹脂之密接性。
10‧‧‧第1清洗單元
12‧‧‧刷單元
12a‧‧‧清洗刷輥
12b‧‧‧清洗刷輥
14‧‧‧海綿單元
14a‧‧‧清洗海綿輥
14b‧‧‧清洗海綿輥
16‧‧‧噴淋單元
18‧‧‧清洗劑箱
18a‧‧‧噴嘴
18b‧‧‧噴嘴
18c‧‧‧噴嘴
18d‧‧‧噴嘴
19‧‧‧純水箱
19a‧‧‧噴嘴
19b‧‧‧噴嘴
G‧‧‧玻璃板
Claims (8)
- 一種彩色濾光片用玻璃板之製造方法，該彩色濾光片用玻璃板之表面形成有黑色矩陣樹脂，上述製造方法包括：玻璃板製造步驟，其係由熔融玻璃成形玻璃帶，並切斷上述玻璃帶而形成玻璃板；以及玻璃板清洗步驟，其係對上述玻璃板之表面進行清洗，而去除附著於上述表面之異物；且上述玻璃板清洗步驟包括：第1清洗步驟，其係使用添加有界面活性劑之無機鹼系之清洗劑清洗上述表面；以及第2清洗步驟，其係使用氫氧化四甲基銨清洗上述表面。
- 如請求項1之彩色濾光片用玻璃板之製造方法，其中於上述玻璃板清洗步驟中，係清洗上述玻璃板，以使存在於上述表面之有機物之質量在每1cm2上述表面中為8ng以下，且使存在於上述表面之有機物中之GC/MS中之保持時間為18分鐘以上之疏水性有機物之質量在每1cm2上述表面中為0.01ng~0.25ng。
- 如請求項2之彩色濾光片用玻璃板之製造方法，其中上述疏水性有機物為芳香族化合物。
- 如請求項2之彩色濾光片用玻璃板之製造方法，其中於上述玻璃板清洗步驟中，係清洗上述玻璃板，以使存在於上述表面之上述疏水性有機物之質量在每1cm2上述表面中為0.01ng~0.15ng。
- 如請求項1之彩色濾光片用玻璃板之製造方法，其中於自上述第1清洗步驟結束至上述第2清洗步驟開始期間，上 述玻璃板之上述表面係保持為濕潤狀態。
- 如請求項1之彩色濾光片用玻璃板之製造方法，其中上述玻璃板之上述表面具有未達0.7nm之表面粗糙度Ra。
- 一種彩色濾光片面板之製造方法，該彩色濾光片面板係於玻璃基板之表面形成樹脂膜而成，上述製造方法包括：第1清洗步驟，其係使用包含界面活性劑之無機鹼系之清洗劑對形成上述樹脂膜之上述表面進行清洗；第2清洗步驟，其係使用氫氧化四甲基銨對形成上述樹脂膜之上述表面進行清洗；以及樹脂膜形成步驟，其係於上述表面中之有機物之附著量在每1cm2中為8ng以下、且GC/MS中之保持時間為18分鐘以上之疏水性有機物於上述表面中之附著量在每1cm2中為0.25ng以下的上述表面形成上述樹脂膜。
- 如請求項7之彩色濾光片面板之製造方法，其中於上述樹脂膜形成步驟中，上述樹脂膜係黑色矩陣，使上述黑色矩陣以3μm~15μm之線寬圖案化。
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