特許 5706098 カラーフィルタ剥離用組成物、及びこれを利用したカラーフィルタ再生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5706098

(24)【登録日】2015年3月6日

(45)【発行日】2015年4月22日

(54)【発明の名称】カラーフィルタ剥離用組成物、及びこれを利用したカラーフィルタ再生方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/20 20060101AFI20150402BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20150402BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/20 101

   G02F1/1335 505

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2010-95083(P2010-95083)

(22)【出願日】2010年4月16日

(65)【公開番号】特開2011-39487(P2011-39487A)

(43)【公開日】2011年2月24日

【審査請求日】2013年4月12日

(31)【優先権主張番号】10-2009-0076403

(32)【優先日】2009年8月18日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】李 ▲光▼ 昊

(72)【発明者】

【氏名】金 璋 燮

【審査官】 池田 博一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０９５０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５４５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３１６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３１５２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラスまたはプラスチックからなる基板上に配置された有機膜からなる隔壁によって区画された領域に液体インクを用いて形成されたカラーフィルタを、前記基板及び前記隔壁から剥離するためのカラーフィルタ剥離用組成物であって、
グリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含み、前記グリコール濃度が９１ｗｔ％以上９６ｗｔ％以下であり、前記水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上であることを特徴とするカラーフィルタ剥離用組成物。

【請求項2】

極性溶媒、アミン、及び無機溶媒のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ剥離用組成物。

【請求項3】

前記グリコールは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）及びエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルタ剥離用組成物。

【請求項4】

ガラスまたはプラスチックからなる基板上に有機膜からなる隔壁を形成すること、
前記隔壁の間を埋める第１カラーフィルタを液体インクを用いて形成すること、及びグリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含むカラーフィルタ剥離用組成物を用いて前記第１カラーフィルタを前記基板及び前記隔壁から除去することを含み、
前記グリコールの濃度が９１ｗｔ％以上９６ｗｔ％以下であり、前記水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上であることを特徴とするカラーフィルタ剥離方法。

【請求項5】

前記第１カラーフィルタを除去することは、摂氏２０度〜３０度の温度で行われることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ剥離方法。

【請求項6】

前記第１カラーフィルタを形成した後に、自然乾燥または摂氏１５０度以下の温度でベーク（Ｂａｋｅ）することをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ剥離方法。

【請求項7】

前記第１カラーフィルタは、前記隔壁を形成した後にインクジェットプリント法で形成することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ剥離方法。

【請求項8】

前記第１カラーフィルタを除去した後に、前記隔壁を除去せずに、インクジェットプリント法を用いて前記隔壁の間に第２カラーフィルタを形成することをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のカラーフィルタ剥離方法。

【請求項9】

前記第２カラーフィルタを形成する前に、前記隔壁をプラズマ処理することをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のカラーフィルタ剥離方法。

【請求項10】

前記隔壁を形成した後に、前記隔壁をプラズマ処理することをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルタ剥離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カラーフィルタ剥離用組成物、及びこれを利用したカラーフィルタ再生方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置用カラーフィルタは、基板上に形成されたブラックマトリクス、及びこのブラックマトリクスの内部に形成されるカラーレジスト（赤色、緑色及び青色パターン）を含む。

【0003】

カラーレジストを形成する方法としては、顔料分散法（ｐｉｇｍｅｎｔ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、染色法（ｄｙｅｉｎｇ）、電気化学的蒸着法（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、インクジェットプリント法（Ｉｎｋｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）などが主に利用されている。その中で、顔料分散法は、光硬化性樹脂組成物に顔料を分散させたカラーレジスト組成物を利用する方法であって、微細パターンを実現することができるので、最も広く使用されてきた。しかし、ＴＶのような色再現率が高く、大型基板を用いて製造する場合には、コーティング及び現像工程において染みなどの問題を招くことがあり、工程管理が難しかった。したがって、工程を単純化し、かつ大量生産に適したインクジェットプリント法に関する研究が進められている。

【0004】

しかし、インクジェットプリント法を用いてカラーフィルタを製造する場合には、パターンの部分的な隆起（ｌｉｆｔｉｎｇ）、線幅の拡大、ブラックマトリクスとの整合不良（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）などの問題が生じることがあり、このような場合、既に硬化したカラーレジストを誤った部分だけ選択的に除去することは不可能である。カラーフィルタに不良が発生した場合には、カラーフィルタが形成されたガラス基板自体を廃棄処理するか、または再生して使用する。再生のためには、ＫＯＨ、ＴＭＡＨなどの強いアルカリを用いてカラーフィルタを除去しなければならず、既存の再生方法では、カラーフィルタを剥離する過程でブラックマトリクスの厚みを減少させたり、表面粗度を増加させたりする問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、隔壁または遮光部材を損傷することなく、選択的に不良カラーフィルタを除去するカラーフィルタ剥離用組成物、及びこれを利用したカラーフィルタ再生方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物は、グリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含み、グリコール濃度が８３ｗｔ％〜９１ｗｔ％であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の重量パーセント（ｗｔ％）≧６−（０．０６５×グリコールの重量パーセント（ｗｔ％））の条件を満足するカラーフィルタ剥離用組成物である。

【0007】

カラーフィルタ剥離用組成物は、摂氏２０度〜３０度の温度で製造されてもよい。

【0008】

カラーフィルタ剥離用組成物は、極性溶媒（Ｐｏｌａｒ ｓｏｌｖｅｎｔ）、アミン（Ａｍｉｎｅ）、及び無機溶媒のいずれか一つを含んでもよい。

【0009】

グリコールは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、及びエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ＧｌｙｃｏｌＭｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）のいずれか一つを含んでもよい。

【0010】

本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物は、グリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含み、グリコール濃度が９１ｗｔ％以上であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上であってもよい。

【0011】

カラーフィルタ剥離用組成物は、摂氏２０度〜３０度の温度で製造されてもよい。

【0012】

カラーフィルタ剥離用組成物は、極性溶媒、アミン、及び無機溶媒のいずれか一つを含んでもよい。

【0013】

グリコールは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、及びエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）のいずれか一つを含んでもよい。

【0014】

本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ再生方法は、基板上に隔壁（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）を形成すること、隔壁の間を埋める第１カラーフィルタを形成すること、及びグリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含むカラーフィルタ剥離用組成物を用いて第１カラーフィルタを除去することを含み、グリコールの濃度は８３ｗｔ％〜９１ｗｔ％であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の重量パーセント（ｗｔ％）≧６−（０．０６５×グリコールの重量パーセント（ｗｔ％））の条件を満足するか、またはグリコール濃度が９１ｗｔ％以上であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上であってもよい。

【0015】

第１カラーフィルタを除去することは、摂氏２０度〜３０度の温度で行ってもよい。

【0016】

カラーフィルタ剥離用組成物は、摂氏２０度〜３０度の温度で製造されてもよい。

【0017】

第１カラーフィルタを形成した後に、自然乾燥または摂氏１５０度以下の温度でベーク（ｂａｋｅ）してもよい。

【0018】

第１カラーフィルタは、隔壁を形成した後に、インクジェットプリント法で形成されてもよい。

【0019】

第１カラーフィルタを除去した後に、隔壁を除去せずに、インクジェットプリント法を用いて隔壁の間に第２カラーフィルタを形成してもよい。

【0020】

第２カラーフィルタを形成する前に、隔壁をプラズマ処理してもよい。

【0021】

隔壁を形成した後に、隔壁をプラズマ処理してもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、インクジェットプリント法を用いてカラーフィルタを製造するとき、ミスプリント（ｍｉｓｐｒｉｎｔ）及び染み（ｓｔａｉｎ）の発生などの不良が生じた場合にも、隔壁または遮光部材を損傷することなく、カラーフィルタだけを選択的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いたカラーフィルタ再生方法を説明するためのフローチャートである。

【図2】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いたカラーフィルタ再生方法を説明するための断面図である。

【図3】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いたカラーフィルタ再生方法を説明するための断面図である。

【図4】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いたカラーフィルタ再生方法を説明するための断面図である。

【図5A】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いてカラーフィルタを除去する前後のＳＥＭ写真である。

【図5B】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いてカラーフィルタを除去する前後のＳＥＭ写真である。

【図6】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いてカラーフィルタを除去する前後のＳＥＭ写真である。

【図7】既存の剥離液を用いた後のカラーフィルタ領域の透過率を示すグラフである。

【図8】本発明の実施形態による剥離方法を用いた後のカラーフィルタ領域の透過率を示すグラフである。

【図9】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてＫＯＨの濃度に応じた透過率の変化を示すグラフである。

【図10】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてＫＯＨの濃度に応じた透過率の変化を示すグラフである。

【図11】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてＫＯＨの濃度に応じた透過率の変化を示すグラフである。

【図12】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてグリコールの濃度に応じた透過率の変化を示すグラフである。

【図13】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてグリコールの濃度に応じた透過率の変化を示すグラフである。

【図14】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてグリコールの濃度に応じた透過率の変化を示すグラフである。

【図15】本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてＫＯＨ及びグリコールの濃度関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具体化することもできる。ここで紹介する実施形態は、開示された内容を徹底かつ完全にするように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝えるように提供したものである。

【0025】

図面において、層及び領域の厚さは明確性のために誇張して表わした。また、層が他の層または基板“上”にあるという場合、これは他の層または基板上に直接形成されているか、またはそれらの間に第３の層が介在することもできる。明細書の全体にわたって同一の参照番号に表示された部分は、同一の構成要素を意味する。

【0026】

本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物は、グリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含み、グリコール濃度が８３ｗｔ％〜９１ｗｔ％であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の重量パーセント（ｗｔ％）≧６−（０．０６５×グリコールの重量パーセント（ｗｔ％））の条件を満足するか、またはグリコール濃度が９１ｗｔ％以上であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上の剥離用組成物である。

【0027】

このような水酸化カリウム及びグリコールの含有量を有する剥離用組成物を用いて、インクジェットプリント法で形成されたカラーフィルタを剥離するとき、遮光部材（ブラックマトリクス）の損傷を減らすことができる。また、剥離後に残存するカラーフィルタの量を減らすことができる。

【0028】

グリコールは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、及びエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）のうちの少なくとも一つを含んでもよい。

【0029】

カラーフィルタ剥離用組成物は、極性溶媒、アミン、及び無機溶媒のうちの少なくとも一つを含んでもよい。

【0030】

カラーフィルタ剥離用組成物は、摂氏２０度〜３０度の温度で製造されてもよい。

【0031】

図１は、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を利用したカラーフィルタ再生方法を説明するためのフローチャートである。図２〜図４は、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を利用したカラーフィルタ再生方法を説明するための断面図である。

【0032】

図１〜図４を参照して、上記で説明したカラーフィルタ剥離用組成物を利用したカラーフィルタ再生方法について説明する。

【0033】

図１及び図２に示したように、透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板１００上に隔壁１１０を形成する（Ｓ１０）。隔壁１１０は、絶縁基板１００上に格子状に形成されてもよい。隔壁１１０は有機膜または透明有機膜で形成されてもよい。隔壁１１０は光漏れを遮断する遮光部材（ブラックマトリクス）の役割を果たしてもよい。

【0034】

隔壁１１０を形成する前に、絶縁基板１００上にゲート線、データ線などの配線及び薄膜トランジスタを形成してもよい。

【0035】

次に、ＣＦ４を用いて隔壁１１０をプラズマ処理する（Ｓ２０）。

【0036】

ＣＦ４を用いてプラズマ処理をする理由は、隔壁１１０に疎水性を付与するためである。

【0037】

次に、図１及び図３に示したように、カラーフィルタ１２０が隔壁１１０の間に形成された空間を埋めるように第１カラーフィルタ１２０を形成する（Ｓ３０）。第１カラーフィルタ１２０は、インクジェットプリント法を用いて形成してもよい。第１カラーフィルタ１２０は、赤色カラーフィルタ１２０ａ、緑色カラーフィルタ１２０ｂ、及び青色カラーフィルタ１２０ｃを含む。

【0038】

第１カラーフィルタ１２０を自然乾燥または摂氏１５０度以下の温度でベークする（Ｓ４０）。

【0039】

自然乾燥は、１０分〜３００分ほど、特に６０分であってもよく、第１カラーフィルタ１２０をベークせずに、そのまま置いておく。

【0040】

ベーキング（ｂａｋｉｎｇ）は、特に摂氏１１０度の温度で９０秒ほど行ってもよい。

【0041】

インクジェットプリント法を用いて、カラーフィルタを隔壁１１０の間に注入する際に、誤った位置にカラーフィルタが形成されたり、粒子（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）などによる染みが生じたりする場合がある。このように、カラーフィルタに不良が発生した場合には、カラーフィルタを本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離液を用いて除去し、再び形成することができる。

【0042】

本発明の実施形態によれば、図１及び図４に示したように、不良カラーフィルタが発生した場合、常温で剥離液（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｓｏｌｖｅｎｔ）を用いて、選択的に第１カラーフィルタ１２０を除去することができる（Ｓ５０）。

【0043】

剥離液は、グリコールと水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを含み、グリコール濃度が８３ｗｔ％〜９１ｗｔ％であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の重量パーセント（ｗｔ％）≧６−（０．０６５×グリコールの重量パーセント（ｗｔ％））の条件を満足するか、またはグリコール濃度が９１ｗｔ％以上であり、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上の条件を満足するカラーフィルタ除去用組成物を使用する。

【0044】

ここで、常温は摂氏２０度〜３０度範囲の温度を意味する。常温は２５度が適切である。このように、常温範囲の２０度〜３０度範囲の温度で、本発明の実施形態によるカラーフィルタ除去用組成物を用いて第１カラーフィルタ１２０を除去する場合には、剥離後の隔壁１１０の損傷を最少化することができる。

【0045】

常温で剥離液を用いて第１カラーフィルタ１２０を除去すると、絶縁基板１００と隔壁１１０だけが残るようになる。既存の高温剥離方法によれば、絶縁基板１００だけを残して第１カラーフィルタ１２０と隔壁１１０を全て除去するか、または第１カラーフィルタ１２０を除去する過程で隔壁１１０の厚さの減少及び表面粗度（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の増加を発生させる。一方、本発明の実施形態による剥離液と剥離方法を用いれば、隔壁１１０を損傷することなく、第１カラーフィルタ１２０だけを除去することができる。

【0046】

次に、ＣＦ４を用いて隔壁１１０を再びプラズマ処理する（Ｓ６０）。

【0047】

次に、インクジェットプリント法を用いて第２カラーフィルタ（図示せず）を形成する（Ｓ７０）。

【0048】

第２カラーフィルタを形成した後に、隔壁１１０及び第２カラーフィルタを覆うオーバーコート膜（図示せず）を形成してもよい。

【0049】

以下、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いてカラーフィルタを剥離する場合に生じる効果について説明する。

【0050】

図５及び図６は、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いてカラーフィルタを除去する前後のＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【0051】

図５は、カラーフィルタを除去する前の隔壁の厚さを示している。図５Ｂは、図５Ａを拡大した写真である。図６は、カラーフィルタを除去した後の隔壁写真であって、カラーフィルタを除去する前の隔壁の厚さと大きな差がない。しかしながら、カラーフィルタの剥離後に隔壁の厚さが薄くなると、再びカラーフィルタを形成するときにオーバーフロー（ｏｖｅｒｆｌｏｗ）が発生し得る。

【0052】

（実施形態１）
常温で０．４ｗｔ％以上の水酸化カリウム（ＫＯＨ）、９１ｗｔ％以上のグリコールを剥離液として用いた。

【0053】

下記の表１は、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いて、カラーフィルタを剥離する前と後との隔壁として使用されたブラックマトリクスの表面粗度を比較したグラフである。

【表1】

【0054】

計５回のテストを行った結果、カラーフィルタの剥離前の平均粗度は７．２５ｎｍから、カラーフィルタの剥離後には８．２３ｎｍになり、表面粗度は平均０．９８ｎｍ増加した。これは、非常に小さい範囲の変化であって、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物を用いてカラーフィルタを剥離した場合、ブラックマトリクスに及ぶ損傷が少ないことを示す。

【0055】

下記の表２は、共通的に９１ｗｔ％のグリコールを含み、それぞれ０．４ｗｔ％のＫＯＨ、２．０ｗｔ％のＴＭＡＨ、ＰＧＭＥＡ、ＬＧＬを含む剥離液を用いた場合の接触角（ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ）を示す。接触角とは、ブラックマトリクスの上部面(ｕｐｐｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ)とカラーフィルタの側面（ｓｉｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ）とがなす角度を意味する。接触角が過度に小さいと、カラーフィルタのオーバーフローが発生し得る。

【表2】

【0056】

カラーフィルタを剥離する前には、平均接触角がほぼ５８度程度であった。剥離用組成物として、０．４ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）、９１ｗｔ％のグリコールを用いた場合、接触角は５９度及び５９．９度であり、剥離前より接触角は若干増加したが、二回のテストにおいて大きな変化がないことが確認された。

【0057】

２．０ｗｔ％のＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、９１ｗｔ％のグリコールを用いた場合にも、剥離前と比較すると、大きな差がないことが確認された。しかし、ＰＧＭＥＡ（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ）を用いた場合には、二回のテストで、それぞれ５８．９度と５６．４度の差があり、再現性に問題があった。

【0058】

有機洗浄剤（ＬＧＬ）を用いた場合は、接触角が５５．０度と５５．９度であって、剥離前に比べて接触角が小さくなることが確認された。

【0059】

図７は、既存の剥離液を用いてカラーフィルタを剥離したときのガラス基板の透過率を示すグラフである。ガラス基板のみの状態のとき、透過率は１００％となる。

【0060】

既存の剥離液を用いてカラーフィルタを剥離した場合には、図７に示すように短波長の場合に透過率が低くなることがわかる。

【0061】

図８は、本発明の実施形態による剥離液を用いた後のカラーフィルタ領域における透過率を示す。

【0062】

既存の剥離液を用いたときに、カラーフィルタが残存したことと比べ、本発明の実施形態に係る剥離液を用いた場合、カラーフィルタ除去後の透過率はベアー（ｂａｒｅ）状態であるガラス基板のみの場合と同等であった。以下、水酸化カリウムの濃度別にカラーフィルタを除去した場合の実験例について説明する。図９〜図１１は、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてＫＯＨの濃度に応じた透過率の変化を示したグラフである。

【0063】

（実験例１）
実験例１では、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度を約０．１ｗｔ％、約０．２ｗｔ％、及び約０．４ｗｔ％に変化させて実験した。そして、インクジェットプリント法でカラーフィルタを形成した後、自然乾燥を６０分ほど行い、常温でカラーフィルタを除去した。また、グリコールの一つであるカルビトール（Ｃａｒｂｉｔｏｌ）を９１ｗｔ％含有する剥離液を用いた。

【0064】

図９は、ＫＯＨが０．１ｗｔ％の剥離液を用いた後のガラス基板とカラーフィルタ領域の透過率を示した。ベアー（ｂａｒｅ）状態のガラス基板と同等の状態Ａ１、Ａ２の透過率がほぼ１００％のとき、赤色カラーフィルタ領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、緑色カラーフィルタ領域Ｇ１、Ｇ２、及び青色カラーフィルタ領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における透過率は９６％〜９９％程度である。特に、青色カラーフィルタの残存量が多いことにより、青色カラーフィルタ領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における透過率が落ちる。

【0065】

図１０は、ＫＯＨが０．２ｗｔ％の剥離液を用いた後の青色カラーフィルタ領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の透過率を示した。短波長の場合には透過率が１００％に近接したが、波長が５３０ｎｍ以上の場合には透過率が９７％〜９９％程度である。

【0066】

図１１は、ＫＯＨが０．４ｗｔ％の剥離液を用いた後のカラーフィルタ領域の透過率を示した。赤色カラーフィルタ領域Ｒ１、Ｒ２、緑色カラーフィルタ領域Ｇ１、Ｇ２、及び青色カラーフィルタ領域Ｂ１、Ｂ２の大部分の透過率が１００％に近接する。

【0067】

以上より、ＫＯＨが剥離液組成物において０．４ｗｔ％以上のとき、カラーフィルタが完全に除去されることがわかる。

【0068】

以下、グリコールの濃度別にカラーフィルタを除去した場合の実験例について説明する。図１２〜図１４は、本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物においてグリコールの濃度に応じた透過率の変化を示したグラフである。

【0069】

（実験例２）
実験例２では、水酸化カリウム０．７ｗｔ％、グリコール８３ｗｔ％の場合と、水酸化カリウム０．４ｗｔ％、グリコール９１ｗｔ％の場合と、水酸化カリウム０．２ｗｔ％、グリコール９６ｗｔ％の場合に分けて実験した。そして、インクジェットプリント法でカラーフィルタを形成した後、自然乾燥を６０分ほど行い、常温でカラーフィルタを除去した。

【0070】

図１２は、水酸化カリウム０．７ｗｔ％、グリコール８３ｗｔ％の場合の組成物を用いてカラーフィルタを剥離した後の、赤色カラーフィルタ領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の透過率を示した。短波長の場合にカラーフィルタの透過率が特に落ちることが確認された。

【0071】

図１３は、水酸化カリウム０．４ｗｔ％、グリコール９１ｗｔ％の場合の組成物を用いてカラーフィルタを剥離した後の、カラーフィルタ領域の透過率を示した。赤色カラーフィルタ領域Ｒ１、Ｒ２、緑色カラーフィルタ領域Ｇ１、Ｇ２、及び青色カラーフィルタ領域Ｂ１、Ｂ２の大部分の透過率が１００％に近接していることが確認された。

【0072】

図１４は、水酸化カリウム０．２ｗｔ％、グリコール９６ｗｔ％の場合の組成物を用いてカラーフィルタを剥離した後の、カラーフィルタ領域の透過率を示した。赤色カラーフィルタ領域Ｒ１、Ｒ２、緑色カラーフィルタ領域Ｇ１、Ｇ２、及び青色カラーフィルタ領域Ｂ１、Ｂ２の大部分の透過率がほぼ１００％に達していることが確認された。

【0073】

図１５は、上記実験例１、２について一つのグラフとして示したものである。

【0074】

Ｘ軸はグリコールの重量パーセント（ｗｔ％）、Ｙ軸は水酸化カリウム（ＫＯＨ）の重量パーセント（ｗｔ％）を示し、斜線領域が本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離液の組成濃度を示す。

【0075】

グリコール濃度が８３ｗｔ％〜９１ｗｔ％の領域では、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の重量パーセント（ｗｔ％）≧６−（０．０６５×グリコールの重量パーセント（ｗｔ％））の条件を満たしている。

【0076】

また、グリコール濃度が９１ｗｔ％を超える領域では、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の濃度が０．２ｗｔ％以上の条件を満たしていることがわかる。

【0077】

本発明の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物、及びカラーフィルタ再生方法は、液晶表示装置の上部基板を製造する過程に適用可能である。

【0078】

液晶表示装置は、現在、最も広く使用されているフラットパネル表示装置の一つであって、電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層とからなり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることにより、透過する光の量を調節する表示装置である。

【0079】

液晶表示装置の中でも、現在、主に使用されているものは、電界生成電極が二つの表示板にそれぞれ備えられている構造である。この中でも、一つの表示板（以下、「薄膜トランジスタ表示板」という）には、複数の薄膜トランジスタと画素電極とがマトリクス状に配列されており、他の表示板（以下、「共通電極表示板」という）には赤色、緑色及び青色のカラーフィルタが形成され、その全面を共通電極が覆う構造が主流である。

【0080】

しかし、このような液晶表示装置は、画素電極とカラーフィルタとが異なる表示板に形成されるので、画素電極とカラーフィルタとの正確な配置（ａｌｉｇｎ）が難しく、アライメント誤差（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｅｒｒｏｒ）が発生し得る。

【0081】

これを解決するために、カラーフィルタと薄膜トランジスタ及び画素電極を同一の表示板に形成する構造（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ ａｒｒａｙ、ＣＯＡ）が提案された。

【0082】

薄膜トランジスタと共にカラーフィルタを形成するとき、カラーフィルタはインクジェットプリント法で形成してもよい。インクジェットプリント法は、区画された所定位置に液体インクを噴射して、それぞれのインクにより着色されたカラーフィルタによりイメージを実現する技術であって、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、及び青色カラーフィルタを含む複数のカラーフィルタを一度に形成することができるので、製造工程、製造時間、及び費用を大きく節減することができる。

【0083】

インクジェットプリント法によってカラーフィルタを形成するとき、隔壁を利用して所望する位置にインクを注入することができ、隔壁は画素の境界部分で光漏れを遮断する役割を果たす。

【0084】

本発明の他の実施形態によるカラーフィルタ剥離用組成物、及びカラーフィルタ再生方法は、ＣＯＡ構造のようにカラーフィルタを薄膜トランジスタ基板に形成する場合にも適用することができる。

【0085】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれらに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

【符号の説明】

【0086】

１００ ガラス基板
１１０ 隔壁
１２０ カラーフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】