专利名称：玻璃基板再生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃基板再生装置，其从液晶显示装置等所使用的彩色滤光器的 制造工序中所产生的不良基板(未满足质量基准的基板)再生玻璃基板。
背景技术：
图15是表示彩色液晶显示装置所使用的彩色滤光器的一例的剖面图。彩色滤光器101具备有玻璃基板2、形成于玻璃基板2上的黑阵列(BM) 3、红色的 着色像素(R像素)4R、绿色的着色像素(G像素)4G、蓝色的着色像素(B像素)4B(以下将 RGB各像素总称为“着色像素4”)、ITO (铟锡氧化物，Indium Tin Oxide)等的透明电极5、 光间隔片(PS)以及垂直取向部(VA)7。作为这种构造的彩色滤光器101的制造方法，已知 光蚀刻法、印刷法以及喷墨法。图16是表示光蚀刻法的各工序的流程图。首先，将BM形成于玻璃基板上(SlOl)。接着，清洁玻璃基板(S102)，在玻璃基 板上涂布RGB的任一种着色光阻剂，并进行预干燥(S103)，之后为了使基板上的着色光阻 剂干燥、硬化，而进行预烘焙(S104)。然后，使用光掩模将基板上的着色光阻剂进行曝光 (S105)，在进行显影处理后(S106)，使已图形化的着色光阻剂硬化(S107)。重复进行上述 S102 S107的处理直到在玻璃基板上形成R、G、B3色像素为止(S108)。然后，在着色像素 上形成透明电极膜后(S109)，在透明电极上形成PS、VA(S110)。经由以上的工序，而制造图 15所示的彩色滤光器。此外，关于对玻璃基板上的BM的形成，例如可采用如下的方法，将金属薄膜形成 于玻璃基板上，在金属薄膜上涂布光阻剂后，利用光蚀刻法进行曝光、显影、蚀刻，而形成BM 形状的图形。或者，采用如下的方法，将黑色的光阻剂涂布于玻璃基板上，再利用光蚀刻法 将此黑色的光阻剂进行曝光及显影，而形成具有BM形状的图形(所谓的树脂BM)。又，随着彩色滤光器用玻璃基板的大型化，而有回避采用由金属薄膜形成的BM的 倾向。这是由于和使用铬等金属并利用真空装置形成金属薄膜相比，使用黑色的树脂光阻 剂进行光蚀刻的方法在价格及环境两个方面更为有利。虽然要求上述彩色滤光器具有高的可靠性，但是如图16所示，其制造需要经过很 多工序，在这过程中可能产生灰尘或树脂渣等异物的附着或混入、针孔、图形欠缺等缺陷。 发生这种缺陷的基板是不满足质量基准的不良基板，会降低合格率。又，随着近年来的大画 面液晶电视的普及，彩色滤光器用玻璃基板发生大型化，厚度Imm以下且一边的长度长达 1 2m的玻璃基板已经在使用。因为这种玻璃基板易破损，所以不良基板的废弃作业本身 伴随着危险。因此，人们寻求一种能够将不满足质量基准的不良基板再生为玻璃基板的玻璃基 板再生装置。由玻璃基板再生装置所再生的玻璃基板能够再投入到制造工序中。图17是表示彩色滤光器用玻璃基板的再生处理的流程图。对在PS、VA形成工序以后所产生的不良基板(具有和图15的彩色滤光器一样的叠层构造)进行再生时，首先，依次进行第1碱性液处理(S201)、刷洗(S202)以及喷淋水 洗(S203)，剥离位于玻璃基板的最上层的PS、VA膜。接着，进行酸性液处理(S204)及喷淋 水洗(S205)，剥离中间层透明电极。然后，依次进行第2碱性液处理(S206)、刷洗(S207) 以及喷淋水洗(S208)，并将玻璃基板表面的BM、R像素、G像素、B像素剥离。然后，利用刷 洗(S209)除去微量地残留于玻璃基板上的清洁残渣，通过除去水分而使玻璃基板变成干 燥(S210)。
图18是表示以往的玻璃基板再生装置的图。玻璃基板再生装置90进行用以剥离不良基板1表面的树脂膜(PS、VA、BM以及着 色像素)的碱性液处理(图17的S201、S206)，并具备有储存槽91、泵92、喷嘴93、碱性液 补充槽94、剥离液补充槽95以及回收盘96。在储存槽91中，储存已预先调整了各自的成分及浓度的处理液，包含碱性液及剥 离液。藉由泵92经由配管97向喷嘴93供给储存槽91内的处理液，并从喷嘴93向不良基 板1排出该处理液。利用未图示的清洁刷，和处理液的排出并行地清洁不良基板的表面，并 将PS、VA等树脂膜剥离。不良基板1 一边藉由未图示的搬运装置以一定速度在规定方向上 搬运，一边接受藉由处理液及清洁刷的剥离处理。向不良基板1所排出的处理液及被剥离的树脂(例如PS、VA形成中所使用的树 脂)从回收盘96经由配管100而回收到储存槽91中。所回收的树脂在储存槽91内沉淀 后从配管102排出到外部。或者，亦可将过滤器设置于储存槽91内并使树脂分离。每隔一定时间地测量储存槽91内的碱性液浓度及剥离液浓度。在浓度不够时，从 碱性液补充槽94及剥离液补充槽95分别经由配管98及配管99而向储存槽91补充碱性 液及剥离液。除了上述的图17及图18所示的玻璃基板再生方法以外，人们还提出了几种方法。 例如，在专利文献1中，记载了藉由将不良基板浸泡于包含有水溶性有机胺化合物和无机 碱性金属化合物的水溶液中而再生玻璃基板的方法。在专利文献2中，记载了下述方法在 将不良基板浸泡于浓度98%的浓硫酸10分钟后水洗，并浸泡于加温至55°C的、包含有烷基 二醇和乙二醇酯的碱性水溶液中，并根据需要而进行海绵摩擦(手擦)。在专利文献2中， 记载了进行一次酸性液处理和二次酸性液处理而将ITO膜、RGB像素以及BM剥离的方法。 在专利文献4中，记载了利用两级处理而将RGB像素及BM剥离的方法，该两级处理包括以 包含有无机酸的前处理液对不良基板进行前处理的工序、及以包含有碱性物质的剥离液对 不良基板进行后处理的工序。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2001-124916号公报专利文献2 日本特开平7-230081号公报专利文献3 日本特开2006-154752号公报专利文献4 日本特开2002-179438号公报专利文献5 日本特开2003-279915号公报专利文献6 日本特开2005-189679号公报在上述的图17中，虽然为了便于图示，而连续地记载了 PS/VA剥离工序(第1碱性液处理)、透明电极剥离工序(酸性液处理)以及RGB像素/BM剥离工序(第2碱性液处 理)，但是因为这些各工序的处理时间相异，所以实际上，各工序是以独立的分批处理进行 的。因而，在玻璃基板的再生处理上耗费很多时间。又，在专利文献1 4的处理方法中，因为需要将不良基板浸泡于处理液10分 钟 2小时，所以具有玻璃基板受损的问题。又，因为最下层(玻璃基板表面)的树脂膜残 渣残留，所以一般在剥离后进行研磨处理，亦具有处理工序数量增加的问题。
发明内容
因而，本发明的目的在于提供一种玻璃基板再生装置，其不会损伤彩色滤光器用 玻璃基板，并可在短时间内将其上的树脂膜及金属膜剥离。本发明涉及一种玻璃基板再生装置，其一面搬运在玻璃基板上形成有1层以上 的、含有树脂及金属的任一种的层的不良基板，一面从不良基板再生玻璃基板。该玻璃基板 再生装置具备有第1碱性液处理部，用碱性液处理不良基板，并将位于不良基板的表面的 第1树脂层剥离；第1酸性液处理部，设置于第1碱性液处理部的下游，用酸性液处理不良 基板，并将位于不良基板的表面的金属膜剥离；以及第2碱性液处理部，设置于酸性液处理 部的下游，用碱性液处理不良基板，并将位于玻璃基板的表面的第2树脂层剥离。发明效果根据本发明的玻璃基板再生装置，因为一面搬运基板一面依次进行剥离处理，所 以可在短时间内再生玻璃基板。又，藉由处理时间变短，而可防止玻璃基板的损伤。
图IA是表示在彩色滤光器制造工序所产生的不良基板的一例的剖面图。图IB是表示在彩色滤光器制造工序所产生的不良基板的其他的例子的剖面图。图IC是表示在彩色滤光器制造工序所产生的不良基板的其他的例子的剖面图。图ID是表示在彩色滤光器制造工序所产生的不良基板的其他的例子的剖面图。图IE是表示在彩色滤光器制造工序所产生的不良基板的其他的例子的剖面图。图2是表示本发明的第1实施方式的玻璃基板再生方法的流程图。图3是表示本发明的第1实施方式的玻璃基板再生装置的示意构成图。图4是表示本发明的第2实施方式的玻璃基板再生方法的流程图。图5A是表示本发明的第2实施方式的玻璃基板再生装置的示意构成图。图5B是表示本发明的第2实施方式的玻璃基板再生装置的其他的例子的图。图6是表示本发明的第2实施方式的玻璃基板再生装置的其他的例子的图。图7是表示本发明的第3实施方式的碱性液处理部的示意构成图。图8是表示本发明的第3实施方式的碱性液处理部的其他的例子的图。图9是表示本发明的第4实施方式的搬运装置的一部分的立体图。图10是图9的IX-IX线视图。图11是表示本发明的第5实施方式的玻璃基板再生装置的图。图12是表示图11所示的透过型光传感器的示意构成图。 图13是表示本发明的第6实施方式的玻璃基板再生装置的图。
图14是表示本发明的第6实施方式的蚀刻液管理部的其他的例子的图。图15是表示彩色液晶显示装置所使用的彩色滤光器的一例的剖面图。图16是表示光蚀刻法的各工序的流程图。图17是表示彩色滤光器用玻璃基板的再生处理的流程图。图18是表示以往的玻璃基板再生装置的图。附图标记1...不良基板；2...玻璃基板；3...黑阵列(BM) ；4...着色像素；5...透明电 极；6. · ·光间隔片(PS) ；7. · ·垂直取向部；8. · ·金属膜；9. · ·金属膜；10...璃基板再生 装置；12...第1碱性液处理部；14...酸性液处理部；16...第2碱性液处理部；20...玻 璃基板再生装置；22...第1酸性液处理部；24...第1碱性液处理部；26...第2酸性液 处理部；28...第2碱性液处理部；40...碱性液处理单元；41...处理部；60...搬运装置； 61...辊；62...刮刀；70...判断部；71...分配部；75...蚀刻液管理部；76...表面形状 测量部；77...累计计算/判断部；81...蚀刻液供给排出部
具体实施例方式图IA 图IE是表示在彩色滤光器制造工序所产生的不良基板的例子的剖面图。在此，不良基板是在光蚀刻法的各工序所产生的不满足质量基准的基板，意指在 玻璃基板上形成有树脂膜(BM、R像素、G像素、B像素、PS、VA)及金属膜(透明电极)的一 方或双方的状态的基板。图IA所示的不良基板Ia是在PS、VA形成工序后的检查中所发现的，是在玻璃基 板2上形成有BM3、RGB的着色像素4、由ITO等的金属膜所形成的透明电极5、PS6以及VA7 的基板。又，在彩色滤光器的制造工艺中，使用检查中所发现的不良基板，来探索透明电极 用金属膜的成膜条件。图IB所示的不良基板Ib是使用图IA所示的不良基板来探索金属膜的成膜条件 时、作为结果所产生的基板，在PS6、VA7上还具有ITO等金属膜8。图IC所示的不良基板Ic是使用在金属膜的形成工序以后且在PS、VA形成工序 之前所发现的不良基板来探索金属膜的成膜条件时、作为结果而产生的基板，在玻璃基板2 的背面(与BM3及着色像素4的形成面相反侧的面)具有ITO等金属膜9。图ID所示的不良基板Id具有形成于着色像素4上的覆膜保护层33和形成于玻 璃基板2的背面的透明电极34。图IE所示的不良基板Ie在图ID所示的不良基板Id的覆 膜保护层33上还具有PS6及VA7。覆膜保护层33是为了使着色像素4上部平坦、或防止着 色像素4中的成分流出、保护着色像素4的目的而设置的。此外，不良基板在光蚀刻法(图15)所示的任一工序都可能产生。因此，除了图IA 图IE所示的不良基板以外，亦存在在玻璃基板2上形成有BM3及着色像素4 (R像素、 G像素、B像素)的至少一种的不良基板，或在玻璃基板2上仅形成有BM3、着色像素4、以及 透明电极5的不良基板。以下，根据需要，参照着图IA 图1E，说明各实施方式的玻璃基板再生装置。(第1实施方式)
图2是表示本发明的第1实施方式的玻璃基板再生方法的流程图。图2所示的玻璃基板再生方法适合从具有图IA的构造的不良基板Ia再生玻璃基 板。具体而言，本实施方式的玻璃基板再生方法，具备有将最上层的树脂膜(PS6、VA7)剥 离的第1碱性液处理工序(Sll)、将中间层的金属膜(透明电极5)剥离的酸性液处理工序 (S12)、以及将最下层的树脂膜(BM3、着色像素4)剥离的第2碱性液处理工序(S13)。这些 各工序Sll S13，不是作为独立的分批处理来进行的，而是对由搬运装置所搬运的不良基 板连续地进行的。此外，在第2碱性液处理工序(S13)以后，进行最终水洗处理工序(S14)， 而完成玻璃基板的再生。图3是表示本发明的第1实施方式的玻璃基板再生装置的图。玻璃基板再生装置10是对以大致水平支撑的状态由搬运装置所搬运的基板进行 再生处理的装置，朝向不良基板的搬运方向依次具备有第1碱性液处理部12、酸性液处理 部14以及第2碱性液处理部16。又，在第1碱性液处理部12的上游，配置有基板搬入部11。紧跟在第1碱性液处 理部12、酸性液处理部14以及第2碱性液处理部16之后，分别配置有喷淋水洗部13、15以 及17。此外，在喷淋水洗部17的下游，依次配置最终水洗处理部18和玻璃基板搬出部19。第1碱性液处理部12向从基板搬入部11所搬入的不良基板喷射碱性液，将最上 层的树脂层(图IA的PS6、VA7)剥离。喷淋水洗部13利用水洗而除去在第1碱性液处理 部12中附着于不良基板表面的碱性液。酸性液处理部14向已由喷淋水洗部13淋洗的不良基板喷射酸性液，而将中间层 的金属层(图IA的透明电极5)剥离。喷淋水洗部15利用水洗而除去在酸性液处理部中 附着于不良基板表面的酸性液。第2碱性液处理部16向已由喷淋水洗部15淋洗的不良基板喷射碱性液，而将最 下层的树脂层(图IA的BM3、着色像素4)剥离。喷淋水洗部17利用水洗来除去在第2碱 性液处理部16中附着于不良基板表面的碱性液。已由喷淋水洗部17淋洗的玻璃基板2，由最终水洗处理部18再次水洗后，从玻璃 基板搬出部19排出。在上述第1碱性液处理部12、酸性液处理部14以及第2碱性液处理部16中，可任 意地设定处理液的排出压力或液体温度、排出时间以及基板的搬运速度。藉由可变更这些 项目，而即使因设计的变更等而改变了玻璃基板2上的各层( 56、￥々7、透明电极5、810、着 色像素4)的材料或厚度的情况下，亦可设定剥离各层的最佳条件。又，在第1碱性液处理 部12、酸性液处理部14以及第2碱性液处理部16中，根据需要而设置用以剥离基板上的层 的刷子或海绵辊等。此外，在酸性液处理部14中，亦可向基板的双而排出酸性液。(第1实施例) 以下，作为第1实施例，表示使用图3所示的玻璃基板再生装置10时的具体处理 条件。在碱性处理工序中所使用的碱性液及在酸性液处理工序中所使用的酸性液的成 分例如下所示。(1)碱性液(在第1碱性液处理部12及第2碱性液处理部16中使用)氢氧化钾
8重量％
单乙醇胺(monoethanolamine) 12 重量％二乙二醇单丁醚(butyl carbitol) 15 重量％苯甲基乙醇(benzylalcohol) 2 重量％水63重量％(2)酸性液(在酸性液处理部14中使用)三氯化铁35重量％硝酸3重量％水62重量％表 权利要求
1.一种玻璃基板再生装置，一面搬运在玻璃基板上形成有1层以上的、含有树脂及金 属的任一种的层的不良基板，一面从上述不良基板再生上述玻璃基板，该装置至少具有第1碱性液处理部，用碱性液处理上述不良基板，并将位于上述不良基板的表面的第1 树脂层剥离；第1酸性液处理部，设置于上述第1碱性液处理部的下游，用酸性液处理上述不良基 板，并将位于上述不良基板的表面的金属膜剥离；第2碱性液处理部，设置于上述酸性液处理部的下游，用碱性液处理上述不良基板，并 将位于上述玻璃基板的表面的第2树脂层剥离。
2.如权利要求1所述的玻璃基板再生装置，还具有第2酸性液处理部，该第2酸性液处 理部设置于上述第1碱性液处理部的上游，用酸性液处理上述不良基板，并将位于上述不 良基板的表面的金属层剥离。
3.如权利要求1所述的玻璃基板再生装置，在上述第1及第2碱性液处理部的至少一 方，串联地设置有利用上述碱性液处理上述基板的多个处理机构。
4.如权利要求1所述的玻璃基板再生装置，具有搬运机构，该搬运机构包括多个辊，该 多个辊在各自的上端部支撑该不良基板的下表面，并且各个辊分别绕中心轴转动，从而搬 运上述不良基板；设置有刮刀，该刮刀配置在比上述辊的上述上端部靠下方的位置，并与上述辊的外表 面接触而除去上述辊的表面上的液体。
5.如权利要求1所述的玻璃基板再生装置，还具有判断部，在将上述不良基板投入到上述玻璃基板再生装置中之前，该判断部检测上述 不良基板上的多个点处的规定波长的光的透过率，并根据检测结果，判断在上述不良基板 上是否有上述金属层；分配部，在上述判断部判断为在上述不良基板上有上述金属层时，将上述不良基板投 入到上述第1碱性液处理部中，而在上述判断部判断为在上述不良基板上无上述金属层 时，将上述不良基板投入到上述第2碱性液处理部中。
6.如权利要求1所述的玻璃基板再生装置，还具有接触式表面形状测量部，对投入到上述第1酸性液处理部中的各个上述不良基板，测 量位于表面的上述金属层的厚度；及累计计算/判断部，将由上述接触式表面形状测量部所测量的金属层的厚度进行累 计，算出累计膜厚，并根据所算出的累计膜厚，控制上述第1酸性液处理部所进行的处理时 间及处理温度，在所算出的累计膜厚超过规定值时，使上述第1酸性液处理部的上游侧及 下游侧的处理部停止。
全文摘要
玻璃基板再生装置(10)是对以大致水平支撑的状态由搬运装置搬运的基板进行再生处理的装置，朝向不良基板的搬运方向依次具备第1碱性液处理部(12)、酸性液处理部(14)以及第2碱性液处理部(16)。第1碱性液处理部(12)向从基板搬入部(11)所搬入的不良基板喷射碱性液，剥离最上层的树脂层。酸性液处理部(14)向由喷淋水洗部(13)淋洗完的不良基板喷射酸性液，剥离中间层的金属层。第2碱性液处理部(16)向由喷淋水洗部(15)淋洗完的不良基板喷射碱性液，剥离最下层的树脂层。根据玻璃基板再生装置(10)，可在短时间内完成玻璃基板(2)的再生处理，亦可抑制玻璃基板(2)的损伤。
文档编号G02F1/1333GK102112244SQ20098013083
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月31日 优先权日2008年8月4日
发明者中西俊介, 浅井究, 濑川达弥, 茅根博之, 铃木充 申请人:凸版印刷株式会社