JP4493977B2 - 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。

本願発明は、カラーフィルター基板を傷、破損から守り、大型のカラーフィルター基板でも、保管、移送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を提供するものである。

本発明の第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離間体を介在させ、前記保護層が、水溶性樹脂からな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に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離間体を介在させ、前記保護層が、アルカリ可溶性樹脂からなり、層中に空隙を含む樹脂層であることを特徴とする積層体であり、第３の発明は、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離間体を介在させ、前記保護層が、溶剤可溶性樹脂からなり、層中に空隙を含む樹脂層であることを特徴とする積層体である。
また、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に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離間体を介在させながら、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除去する工程とを具備し、前記保護層が水溶性樹脂からなり、前記保護層を除去する工程は、水で洗い流す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５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離間体を介在させながら、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除去する工程とを具備し、前記保護層が層中に空隙を含むアルカリ可溶性樹脂からなり、前記保護層を除去する工程は、アルカリ性水溶液で洗い流す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６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離間体を介在させながら、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除去する工程とを具備し、前記保護層が層中に空隙を含む溶剤可溶性樹脂からなり、前記保護層を除去する工程は、有機溶剤で洗い流す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。

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、基板の高平面精度がゆえに隣り合う基板が一体化するほど密着してしまうことを避けるため、隣り合うカラーフィルター基板の間に離間体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。

図２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を設けたカラーフィルター基板１を離間材として紙２１を介して積層させている。

本発明の離間材は、紙または樹脂フィルムである。本発明で用いる紙は、中性紙が特に好ましく、本発明でいう中性紙はｐH６．５〜７．０（pH測定は、ＪＩＳＰ８１３３による）である。また、不織布も好適に使用できる。本発明で用いる樹脂フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール又はセルロースからなるものが好適に使用でき、特に好ましくは、ポリエチレンである。

離間材の厚さは、特に制限するものではないが、性能面を考慮すると、紙の場合は、２５〜５０ｇ／m²が好ましく、特に好ましくは５０ｇ／m²程度であり、樹脂フィルムの場合は、２５〜１００μｍが好ましく、特に好ましくは５０μｍ程度である。

離間材の大きさは、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、離間材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く、他方がカラーフィルター基板より小さいものであり、これにより、積層体とした際に、離間材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。
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、以下に示すような粘着フィルム又はコーティング層が好適に用いられる。
本発明の粘着フィルムは、基材表面に粘着剤を有するフィルム又は基材と粘着剤との共押しフィルムが用いられる。本発明で用いる基材は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等であり、粘着剤は、ゴム系又はアクリル系である。特に好ましくは、基材がポリエチレンであり、粘着剤がゴム系であることである。

本発明のコーティング層は、水溶性樹脂、アルカリ可溶性樹脂等からなる。水溶性樹脂は、ポリビニルアルコール、水酸基を有するアクリル樹脂、セルロース等であり、アルカリ可溶性樹脂は、側鎖に水酸基及びカルボン酸基を有するアクリル共重合体又は、水酸基及びカルボン酸基変性エポキシ・ウレタン・ポリエステルアクリレート等が、好適に使用できる。本発明で特に好ましい保護層は、ポリビニルアルコールである。

また、保護層として前記水溶性樹脂、アルカリ可溶性樹脂又は溶剤可溶性樹脂を用いる際、樹脂層中に空隙を含ませることが特に好ましい。本発明でいう空隙は、前記水溶性樹脂、アルカリ可溶性樹脂や溶剤可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。また、ウレタンなどの内部に気泡を有する樹脂や中空樹脂ビーズを分散させた樹脂等を使用することができる。
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。

本発明の樹脂によるコーティング層の形成方法は、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、特に好ましくはロールコートである。

本願発明の保護層の厚さは、特に制限するものではないが、保護性能の面から樹脂によるコーティング層の場合は、３〜１００μｍが好ましく、特に好ましくは５〜２０μｍであり、粘着フィルムの場合は、基材の厚みとして１０〜５０μｍが好ましい。

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、保護層を設けたカラーフィルター基板を離間材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方法は、保護層の種類により異なる。

保護層が、粘着フィルムの場合は、除去はフィルムを剥離し、洗浄することにより行う。

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。洗浄方法は、ロールブラシによるブラシ洗浄が特に好ましい。

保護層が、アルカリ可溶性樹脂層の場合は、除去は保護層をアルカリ性水溶液で洗浄することにより行う。アルカリ性水溶液は、水酸化カリウム水溶液を用いることが特に好ましい。

保護層が、溶剤可溶性樹脂層の場合は、除去は有機溶剤で洗浄することにより行う。

本願発明で行う、水、アルカリ性水溶液又は有機溶剤による洗浄の方法は、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。

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 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５μｍ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、基板の高平面精度がゆえに隣り合う基板が一体化するほど密着してしまうことを避けるため、隣り合うカラーフィルター基板間には東セロ(株)製ＨＺ５０（ポリエチレンフィルム）（縦１５２０ｍｍ×横１７８０ｍｍ）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の除去を行った。
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、着色層側の面に、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＭＩＲＲＯＲ ＴＯＣ−３０１（アクリル樹脂）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５μｍ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、基板の高平面精度がゆえに隣り合う基板が一体化するほど密着してしまうことを避けるため、隣り合うカラーフィルター基板間には東セロ(株)製ＨＺ５０（ポリエチレンフィルム）（縦１５２０ｍｍ×横１７８０ｍｍ）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、搬送先でロールブラシにより、水酸化カリウム１％水溶液を用いて保護層の除去を行った。
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、着色層側の面に、旭化成工業(株)製サランレジンＦ２１６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５μｍ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、基板の高平面精度がゆえに隣り合う基板が一体化するほど密着してしまうことを避けるため、隣り合うカラーフィルター基板間には東セロ(株)製ＨＺ５０（ポリエチレンフィルム）（縦１５２０ｍｍ×横１７８０ｍｍ）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の除去を行った。
カラーフィルター基板は、保護層が完全に除去され、カラーフィルター層に傷や汚れも発生しておらず、保護層を設ける以前の状態だった。

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 １０％水溶液をエアーアトマイジングノズルにて塗布後、８０℃オーブンで３０分間乾燥し、厚さ５μｍの層中に空隙を含む発泡膜を得た。
該発泡膜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、基板の高平面精度がゆえに隣り合う基板が一体化するほど密着してしまうことを避けるため、隣り合うカラーフィルター基板間には東セロ(株)製ＨＺ５０（ポリエチレンフィルム）（縦１５２０ｍｍ×横１７８０ｍｍ）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、更に、発泡膜によりクッション性が良く、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、搬送先で発泡膜の除去を行った。
カラーフィルター基板は、保護層が完全に除去され、カラーフィルター層に傷や汚れも発生しておらず、保護層を設ける以前の状態だった。

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。

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………紙
３１………積層体

Claims (11)

1. カラーフィルター基板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、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離間体を介在させ、
   前記保護層が、水溶性樹脂からなることを特徴とする積層体。
2. 前記水溶性樹脂は、ポリビニルアルコール、水酸基を有するアクリル樹脂、セルロースのいずれかである請求項１記載の積層体。
3. 前記保護層が、層中に空隙を含む樹脂層である請求項１記載の積層体。
4. カラーフィルター基板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、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離間体を介在させ、
   前記保護層が、アルカリ可溶性樹脂からなり、層中に空隙を含む樹脂層であることを特徴とする積層体。
5. 前記アルカリ可溶性樹脂は、側鎖に水酸基及びカルボン酸基を有するアクリル共重合体である請求項４記載の積層体。
6. カラーフィルター基板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、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離間体を介在させ、
   前記保護層が、溶剤可溶性樹脂からなり、層中に空隙を含む樹脂層であることを特徴とする積層体。
7. 前記離間体は、紙または樹脂フィルムである請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の積層体。
8. 前記樹脂フィルムは、ポリエチレンフィルムである請求項７記載の積層体。
9. 第１の地点で、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離間体を介在させながら、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除去する工程とを具備し、
   前記保護層が水溶性樹脂からなり、前記保護層を除去する工程は、水で洗い流すことを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法。
10. 第１の地点で、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離間体を介在させながら、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除去する工程とを具備し、
    前記保護層が層中に空隙を含むアルカリ可溶性樹脂からなり、前記保護層を除去する工程は、アルカリ性水溶液で洗い流すことを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法。
11. 第１の地点で、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離間体を介在させながら、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除去する工程とを具備し、
    前記保護層が層中に空隙を含む溶剤可溶性樹脂からなり、前記保護層を除去する工程は、有機溶剤で洗い流すことを特徴とするカラーフィルター基板の利用方法。

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