JP2005230045A

JP2005230045A - 洗浄用ブラシロール

Info

Publication number: JP2005230045A
Application number: JP2004039449A
Authority: JP
Inventors: Sadanobu Anzaki; 定信安崎
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】カラーフィルタの製造における、着色画素の形成後に行われる洗浄において、着色画素上、及びブラックマトリックス上に残存している残渣、付着した凝集物を十分に除去することのできる洗浄用ブラシロールを提供すること。
【解決手段】洗浄用ブラシロールであって、直径２０ｍｍ〜４００ｍｍの芯状基体１の表面に、径０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍのブラシ毛２が植毛され、前記芯状基体の半径をａとし、該半径ａに直立したブラシ毛の長さを加えた長さをｂとするとき、１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０であること。
【選択図】図２

Description

本発明は、洗浄用ブラシロールに関するものであり、特に、カラーフィルタの着色画素上及びブラックマトリックス上の残渣、凝集物を十分に除去することのできる洗浄用ブラシロールに関する。

図３は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図４は、図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図３、及び図４に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックス（３１）、着色画素（３２）が形成されたものである。
図３、及び図４はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（３２）は９個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１４インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。

ブラックマトリックス（３１）は、遮光性を有し、開口部をマトリックス状に配置したものであり、着色画素（３２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものである。
ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。

このブラックマトリックス（３１）は、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ_X）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯ_Xなどの金属薄膜からなるブラックマトリックス（３１）に形成されたものである。

また、着色画素（３２）の形成は、このブラックマトリックス（３１）が形成されたガラス基板（３０）上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。

また、図５は、図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図であるが、ブラックマトリックスの材料として樹脂を用いた例を示すものである。
このカラーフィルタは、図４に示すカラーフィルタと同様に、ガラス基板（３０）上にブラックマトリックス（５１）、着色画素（５２）が形成されたものである。
このブラックマトリックス（５１）は、ガラス基板（３０）上に、例えば、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成されたものであり、樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを樹脂ブラックマトリックス（５１）と称している。

樹脂ブラックマトリックスは、例えば、テレビなどのように、高輝度なバックライトを用いた際に、クロムなどの金属をブラックマトリックスとして用いたときに起こる液晶表示装置での内部反射を抑制するために、低反射の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合、或いは、例えば、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｃｈｉｎｇ）方式に用いたと
きに起こる液晶表示装置での電界の乱れを抑制するために、高絶縁性の樹脂ブラックマトリックスが要望される場合などに採用されていた。しかし、ブラックマトリックスは、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスから、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。

カラーフィルタを大量に製造する際には、一基の液晶表示装置に対応したカラーフィルタを大サイズのガラス基板に面付けした状態で製造する。例えば、対角１４インチのカラーフィルタを５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に４面付けし、或いは、対角１７インチのカラーフィルタを６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に４面付けして製造する。

カラーフィルタを面付けして大量に製造する際の、大サイズのガラス基板が、例えば、６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度から９００ｍｍ×１１００ｍｍ程度へと大サイズ化するに伴い、ブラックマトリックスの材料としてクロムなどの金属を用い真空装置で薄膜を成膜するブラックマトリックスよりも、黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によって形成する樹脂ブラックマトリックスの方が価格的に有利なものとなり、次第に樹脂ブラックマトリックスへと移行が進んでいる。
また、環境に配慮してクロムなどの金属を用いることを回避する傾向もある。

樹脂ブラックマトリックスは、クロムなどの金属を用いたブラックマトリックスのように、膜厚１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の薄膜では高濃度を得ることはできず、例えば、０．５μｍ〜３．０μｍ程度の厚さにして必要な高濃度を得るようにしている。
樹脂ブラックマトリックスの膜厚が、例えば、１．０μｍ程度と厚くなると、図５に示すように、樹脂ブラックマトリックス（５１）上にその周縁部を重ねて形成された着色画素（５２）は、周縁部が樹脂ブラックマトリックス（５２）上にて突起（５３）となる。

前記金属薄膜からなるブラックマトリックス（３１）が形成されたカラーフィルタ、或いは樹脂ブラックマトリックス（５１）が形成されたカラーフィルタ、いずれのカラーフィルタにおいても、着色画素の形成後に洗浄が行われる。
この洗浄は、着色画素（３２、５２）上、及びブラックマトリックス（３１、５１）上に残存している残渣、付着した凝集物を除去するために行うものであり、これにより、後工程、例えば、透明導電膜の成膜における透明導電膜の密着性を良好なものとしている。

或いは、微量なイオンの溶出を防ぐために、カラーフィルタに与える高信頼性機能としてのオーバーコート層の形成におけるオーバーコート層の密着性を、或いは、周縁部を対向基板とのシール部とする際におけるシール剤との密着性を良好なものとしている。

このカラーフィルタ表面の洗浄として、例えば、洗浄液の吹き付け、及び水洗水によるシャワー洗浄といった、所謂、シャワー洗浄法では残渣、凝集物を除去することはできない。
従って、例えば、スポンジロールを用いた摺接による洗浄が行われる。このカラーフィルタ表面とスポンジロールとの摺り動く状態での洗浄によって、残渣、凝集物の大部分は除去されるが、凝集物の除去は十分ではない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、カラーフィルタの製造における、着色画素の形成後に行われる洗浄において、着色画素上、及びブラックマトリックス上に残存している残渣、付着した凝集物を十分に除去することのできる洗浄用ブラシロールを提供することを課題とする。

本発明は、洗浄用ブラシロールであって、直径２０ｍｍ〜４００ｍｍの芯状基体の表面に、径０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍのブラシ毛が植毛され、前記芯状基体の半径をａとし、該半径ａに直立したブラシ毛の長さｃを加えた長さをｂとするとき、ａとｂの関係が１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０であることを特徴とする洗浄用ブラシロールである。

本発明は、直径２０ｍｍ〜４００ｍｍの芯状基体の表面に、径０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍのブラシ毛が植毛され、芯状基体の半径をａとし、半径ａに直立したブラシ毛の長さを加えた長さをｂとするとき、ａとｂの関係が、１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０である洗浄用ブラシロールなので、カラーフィルタの製造における、着色画素の形成後に行われる洗浄において、着色画素上、及びブラックマトリックス上に残存している残渣、付着した凝集物を十分に除去することのできる洗浄用ブラシロールとなる。
また、カラーフィルタの表面に損傷を与えることなく、また、突起を有するカラーフィルタにおいても、ガラス基板の巾が３ｍ程度であっても十分に除去することができる。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による洗浄用ブラシロールの一実施例を示す平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’線での断面を拡大して示す断面図である。
図１に示すように、本発明による洗浄用ブラシロールは、芯状基体（１）の表面に、ブラシ毛（２）が植毛されたものである。

また、芯状基体の半径を（ａ）とし、該半径（ａ）に直立したブラシ毛の長さ（ｃ）を加えた長さを（ｂ）とするとき、ｂ／ａの値は、１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０の関係にある。ｂ／ａの値は、特に、１．０５≦（ｂ／ａ）≦１．３の関係にあることが好ましい。
ブラシ毛（２）の材料は、例えば、ポリアミド樹脂、アクリル系樹脂などである。径は、０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍのものである。

（ｂ／ａ）の値が２．０より大きいと、ブラシ毛が長すぎて着色画素上、及びブラックマトリックス上に残存している残渣、付着した凝集物の除去に支障をきたす。また、（ｂ／ａ）の値が１．０２より小さいと、ブラシ毛が短かすぎてカラーフィルタの表面に損傷をあたえることとなる。また、（ｂ／ａ）の値が１．０２より小さいブラシ毛を有する洗浄用ブラシロールを製造することは困難である。

上記のように、芯状基体の半径（ａ）と半径（ａ）に直立したブラシ毛の長さを加えた長さ（ｂ）の関係を１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０に保ち、また、ブラシ毛の径を０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍとした洗浄用ブラシロールを洗浄に用いることによって、カラーフィルタの着色画素上、及びブラックマトリックス上に残存している残渣、付着した凝集物の除去、特に、付着した凝集物を十分に除去することができる。

また、前記樹脂ブラックマトリックス（５１）が形成されたカラーフィルタのように、その表面上に突起（５３）を有するカラーフィルタにおいても、残存している残渣、付着した凝集物の除去、特に、付着した凝集物を十分に除去することができる。
また、ブラシ毛の径を０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍに保ち、芯状基体の半径（ａ）と半径（ａ）に直立したブラシ毛の長さ（ｃ）を加えた長さ（ｂ）の関係を１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０とした洗浄用ブラシロールを洗浄に用いることによって、カラーフィルタの表面に損傷を与えることがなくなる。

また、芯状基体の半径（ａ）は、芯状基体の長さ（Ｌ）が１〜２ｍ程度の際には、２０ｍｍ≦ａ≦２００ｍｍとすることが好ましい。（ａ）が２０ｍｍ以下であると、芯としての直線性を伴った芯状基体（１）を製造することは困難である。また、（ａ）は２００ｍｍ以上であっても良いが、２００ｍｍ以上である必要はない。
また、芯状基体の長さ（Ｌ）が２〜３ｍ程度の際には、芯状基体の半径（ａ）は、強度上、４００ｍｍ程度のものが好ましい。

このように、芯状基体の長さ（Ｌ）、及び芯状基体の半径（ａ）を、製造するカラーフィルタのガラス基板の巾に順じて設定することによって、ガラス基板の巾、すなわち、狭巾〜広巾の各々のガラス基板に適合した洗浄用ブラシロールとなる。また、今後、ガラス基板の更なる大サイズ化への移行に際しても適応することができる。

本発明による洗浄用ブラシロールの一実施例を示す平面図である。図１のＡ−Ａ’線での断面を拡大して示す断面図である。液晶表示装置用カラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。図３に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。

符号の説明

１・・・芯状基体
２・・・ブラシ毛
３０・・・ガラス基板
３１・・・ブラックマトリックス
３２、５２・・・着色画素
５１・・・樹脂ブラックマトリックス
５３・・・突起
Ｌ・・・芯状基体の長さ
ａ・・・芯状基体の半径
ｂ・・・半径に直立したブラシ毛の長さを加えた長さ
ｃ・・・直立したブラシ毛の長さ

Claims

洗浄用ブラシロールであって、直径２０ｍｍ〜４００ｍｍの芯状基体の表面に、径０．００１ｍｍ〜０．６ｍｍのブラシ毛が植毛され、前記芯状基体の半径をａとし、該半径ａに直立したブラシ毛の長さｃを加えた長さをｂとするとき、ａとｂの関係が１．０２≦（ｂ／ａ）≦２．０であることを特徴とする洗浄用ブラシロール。