CN101093306A - Fpd的制造方法 - Google Patents

Abstract

FPD的制造方法，其具有使用热熔型的密封材料，对在2片玻璃基板间配置显示元件而形成的贴合玻璃基板的周边侧面形成的间隙进行密封的密封工序；和使利用前述密封材料密封前述间隙的前述贴合玻璃基板的外表面与含有氢氟酸的化学抛光液接触进行抛光，使前述贴合玻璃基板减薄到设定厚度的抛光工序。根据本发明，能够对窄间隙自动地涂布所需量的密封材料。

Description

FPD的制造方法

技术领域

本发明涉及具有使用了热熔型密封材料的化学抛光工序的FPD的制造方法。

背景技术

平板显示器(本说明书中称为FPD)，是与如CRT显示器的阴极射线管那样具有膨胀的显示装置对比的用语。在进深小省空间，并且显示板不膨胀方面具有大的特征，液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等已实用化。FPD之中，尤其是液晶显示器，不仅作为电视接收机，而且作为移动电话机或计算机设备等的显示装置也已广泛地普及。

基于液晶显示器的轻量化与薄型化的要求，最近，适合采用对构成液晶显示器的贴合玻璃基板进行化学抛光到极限的方法。具体地说，把设置有多个显示板区域PN...PN的第一和第二玻璃基板60、60贴合，在严格地密封该贴合玻璃基板GL的周边的状态下，浸渍在含氟化氢HF的水溶液中进行化学抛光而薄型化(参照图4(a)(b))。

采用这种化学抛光方法，不仅能够使多片的显示板PN...PN一并地制造，而且由于处理速度比机械抛光快，故具有生产效率高的优点，此外，由于能够使贴合玻璃基板GL薄型化到极限故能够满足显示板PN的薄型化和轻量化的进一步要求。

上述的制造方法需要将贴合玻璃基板GL的周边密封的耐氢氟酸性的密封材料SE，但以前使用UV固化性树脂作为密封材料SE(专利文献1)。

专利文献1：特原2005-349714

然而，这种UV固化性树脂的密封材料SE不仅价格高，而且存在一旦固化，即使此后发现密封不良部位也不能修复该部分的问题。因此，即使是一处具有密封不良部位的贴合玻璃基板，仍有可能成为不能薄型化的基板，有可能多片的显示板PN...PN全部浪费掉。

另一方面，为了回避所述密封不良部位的问题，往往势必涂布量增多，这意味着UV固化性树脂的使用大幅度地提高了制造成本。而且，多余地涂布的树脂在将玻璃基板薄型化后作为锋利的边缘残留下来(参照图4(d))，这种边缘的处理也极烦杂。

由于上述的实际情况，强烈要求能够实现降低制造成本，检测出密封不良部位时能够将其修复的密封材料。因此，为了改善作业效率，期望(a)开发不需要紫外线照射的密封材料，(b)以所需最小限度的涂布量可靠地渗透到贴合玻璃基板的间隙从而发挥密封性能，以及(c)涂布后也容易检查。

特别是由于贴合玻璃基板GL的间隙只有5μm左右，故从这点考虑必须研究密封材料的特性、涂布方法。

本发明是基于所述的构想而完成的研究，其目的在于提供只使用所需最小限度的密封材料，使之能可靠地发挥密封性能而进行了改善的FPD的制造方法。

发明内容

为了达到上述的目的，本发明者完成了平板显示器的制造方法，该制造方法包含：使用热熔型的密封材料对在2片玻璃基板间配置显示器元件而形成的贴合玻璃基板的周边侧面所形成的间隙进行密封的密封工序；和使利用前述密封材料将前述间隙密封的前述贴合玻璃基板的外表面与含有氢氟酸的化学抛光液接触进行抛光，使前述贴合玻璃基板减薄到设定厚度的抛光工序。供给密封工序的贴合玻璃基板整体的板厚优选是1.0mm～1.4mm左右，抛光工序后也有时厚度变成0.5mm以下。

作为热熔型的密封材料，典型地使用胶粘剂，例如在分类为室温固化型、加热固化型、压敏型、再湿型、热熔型(热敏型)的胶粘剂中，优选使用热熔型的胶粘剂。再者，胶粘剂不是狭义地解释的胶粘剂，包含全部具有发挥设定的密封效果的粘接性的胶粘剂。

总之，本发明的密封材料是热塑性的胶粘剂，因加热而熔融，因冷却而固化进行粘接。并且，优选本发明的密封材料在常温下是着色状态。这种情况下，通过密封工序后的检查，特别容易查出密封不良部位。

本发明可以在密封不良部位再涂布密封材料，而且由于该密封材料是热塑性的，故固化后能够通过再加热使之再一次熔融，能够进行密封不良部位的修复。因此，以所需最小限度的密封材料的使用量便满足，可降低制造成本。

作为着色剂，按照贴合玻璃基板GL的间隙，选择即使是厚度5μm左右也能目视的着色剂。作为着色剂，也可以使用绿、红、黑等的颜料，但根据发明者的研究，从视认性的观点考虑，白色颜料有效果。特别优选以白色颜料为主，在白色颜料中加入绿色或红色的颜料。相对于白5～3，以1的比例混合有绿或红的白系的色彩在视认上最有效果。

作为白色的颜料，优选氧化锌、立德粉、二氧化钛、铅白(碳酸铅)等。特别优选使用二氧化钛。其中，相对于热熔型的胶粘剂的配合量，即使在厚度5μm的玻璃基板的间隙涂布胶粘剂也选择涂布部位可目视的最小量。

这样，本发明的胶粘剂中含有颜料等，但胶粘剂的软化点优选60℃以上、小于100℃，更优选65℃以上、小于90℃，最优选是65℃以上、小于85℃。软化点低于60℃的场合，有时不能在化学抛光工序中发挥充分的密封效果。而软化点太高时破坏密封处理的作业性。其中，所谓软化点是在按照JAI(日本胶粘剂工业会标准)-7所述的条件下，采用环球法测定的值。优选使用自动软化点测定机进行测定。

本发明的胶粘剂，优选熔融温度180℃下的熔融粘度是650mPa·s以下(更优选400mPa·s以下)，熔融温度80℃下的熔融粘度是300mPa·s以上(更优选400mPa·s以上)。测定方法按照JAI-7，使用Brook Field形自动粘度计测定熔融粘度(锭子No.27，转数10rpm)。本发明的密封材料在熔融的状态下对玻璃基板的周边进行粘接，但熔融温度180℃下的熔融粘度超过650mPa·s时，为了得到所期望的熔融粘度而进行加热时，内部的显示元件有可能遭到破坏。而在熔融温度80℃下的熔融粘度低于300mPa·s时，有可能不能在化学抛光工序等的处理温度范围发挥必要的密封性能。

本发明的密封材料，从密封处理的作业性及密封材料的渗透性的观点考虑，作为熔融状态的粘度，在200～1000mPa·s、优选300～800mPa·s、更优选在350～650mPa·s的范围进行。粘度太低时密封材料深深地浸入玻璃基板中而不能最佳地密封玻璃基板的周边。

作为本发明的密封材料使用的胶粘剂，可优选例举含石蜡等石蜡类物质或热塑性树脂等合成树脂的材料。作为其中使用的石蜡类物质，可举出由减压蒸馏馏出油或减压蒸馏渣油、重质馏出油分离精制的石油蜡或天然蜡，在这些蜡中配合树脂、尤其是热塑性树脂等的配合品等。作为热塑性树脂，可举出乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等合成树脂、石油树脂、这些树脂的改性物等。

作为化学抛光液，可举出含有氢氟酸为必须的蚀刻成分的氢氟酸水等，优选在1～45重量％、更优选1～35重量％、再优选1～25重量％的浓度范围使用。氢氟酸浓度超过45重量％时蚀刻速度太快，产生被蚀刻的玻璃部分的平坦性变差的问题。而氢氟酸浓度低于1重量％时，蚀刻速度太慢，蚀刻需要的时间变长。

除了氢氟酸以外，可以含有选自盐酸、硫酸、硝酸及磷酸中的至少1种以上的无机酸。或者，从防止蚀刻产生的硅氟化物等反应生成物附着在玻璃基板上的观点考虑，除了氢氟酸外可以含有选自羧酸类、酚类、酰胺类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、硫酸酯类、磺酸类、胺类、醚类、高分子醇中的至少1种以上的表面活性剂。作为抛光速度，没有特殊限定，通常以0.5～10μm/分左右进行。

本发明的密封工序中，使用热熔型的密封材料对在2片玻璃基板间配置显示元件而形成的贴合玻璃基板的周边侧面所形成的间隙进行密封。其中，使用密封材料的位置优选是不包含贴合玻璃基板正反面的外侧表面的侧面，优选设置成细的带状。优选密封材料的宽度窄，但另一方面如果太窄则难得到充分的密封效果，故兼顾两者决定适当的宽度。

作为在贴合玻璃基板的周边侧面把密封材料设置成细的带状的方法，可举出在加热熔融的密封材料中只把贴合玻璃基板浸渍设定的深度，使熔融的密封材料浸入玻璃基板的间隙并固化的方法。采用浸渍方式时，优选对不包括贴合玻璃基板的侧面的正反面的外侧表面进行遮蔽膜处理，只在贴合玻璃基板的侧面设置密封材料。

作为把密封材料设置成细的带状的另外的方法，优选在直立的贴合玻璃基板的上侧的周边侧面涂布熔融的密封材料。该场合涂布作业中优选将熔融的密封材料向周边侧面的间隙缓慢地吐出。另外，优选在密封材料的涂布工序之后设置对密封材料进行再加热的工序。这种情况下，在贴合玻璃基板的4边重复同样的处理，可以对每1边连续进行涂布处理和再加热处理，也可以在完成4边的涂布作业后，重新对各4边实行再加热处理。

另外，作为把密封材料设置成细的带状的方法，可以把形成宽度窄的带状或设定粗度的丝状(截面为圆形或方形)的密封材料载置在贴合玻璃基板的周边侧面，加热熔融而使其浸入玻璃基板的间隙中后使之固化。

采用上述的任何一种方法时，都可以在抛光工序之前设置削掉贴合玻璃基板的周边侧面存在的密封材料的切除工序。在这种情况下，无论通过化学抛光处理将玻璃基板如何地薄型化，残留的密封材料都不会形成边缘。但是，即使不设置这样的切除工序而是使用细的带状的密封材料，或设置再加热工序，在贴合玻璃基板的周边侧面也可以不残留多余的密封材料。

这样地使用密封材料密封贴合玻璃基板的周边后，使前述玻璃基板的外表面与化学抛光液接触而抛光玻璃基板的外表面，将玻璃基板减薄到设定的厚度。作为与化学抛光液接触的方法，可举出将玻璃基板浸渍在化学抛光液中、在玻璃基板的外表面涂布化学抛光液等方法。

根据本发明，不仅不需要紫外线照射工序，而且使用所需最小限度的涂布量便能可靠地密封贴合玻璃基板的间隙。而且，即使是产生密封不良部位也可通过再加热容易地进行修复。密封材料着色的场合，特别容易查出涂布渗透量不足的部位。

附图说明

图1是说明密封工序的图。

图2是表示密封作业的一工序的平面说明图。

图3是用于说明粘接力的比较实验的斜视图。

图4是说明FPD制造方法的图。

具体实施方式

以下，根据实施例更详细地说明本发明。实施例所涉及的制造方法由密封材料的涂布工序、密封材料的再加热工序和涂布状态的检查工序构成。图1(a)是说明涂布工序的图。

<密封材料的涂布工序>

密封材料的涂布工序使用将前方旋转辊1和后方旋转辊2和吐出喷嘴部3一体化的自动涂布装置(分配器)。具体地说，自动涂布装置在保持垂直状态的贴合玻璃基板GL的上部沿箭头方向水平移动，在该水平移动的过程中密封材料自动地涂布在玻璃基板GL的上部周边ED上。

两个旋转辊1、2分别以具有大致U字状缺口的旋转体4旋转自如地保持在旋转轴5上而构成。此外，旋转轴5的两端保持在连接腕6上。再者，各旋转辊1、2载置在贴合玻璃基板的周边ED上，不是旋转行驶，而是缓慢地保持贴合玻璃基板GL的周边ED，为了确定相对于吐出喷嘴部3的贴合玻璃基板位置而使用。

吐出喷嘴部3是吐出熔融状态的密封材料的部分，与加热状态下保有密封材料的罐部(未图示)连通。吐出喷嘴部3以圆筒主体部30与圆锥前端部31连接而构成，在圆筒主体部30的外周按如下顺序卷绕氟海绵橡胶和硅橡胶片。这是为了抑制来自吐出喷嘴部3的放热量，为了以设定的粘度吐出密封材料。

实施例的密封材料是使软化点65℃以上、小于90℃(最佳为65℃以上、小于85℃)的热熔型的胶粘剂含有作为白色颜料的二氧化钛而构成。而且，在涂布在贴合玻璃基板GL的周边ED上的状态下，实施例中在成为350～650mPa·s左右的粘度的加热状态下吐出密封材料。其中，由于粘度越低则对于玻璃基板的间隙的渗透性越好，故也可省去此后的对密封材料的再加热工序。但是，若在上述粘度的范围内，则即使粘度相对高，在此后的再加热工序中也能够确保密封材料的渗透性。

<再加热工序>

接着，将经过了涂布工序的多个玻璃基板GL...GL收容在一个加热室中，进行密封材料的再加热作业。再加热工序中，选择性地只加热贴合玻璃基板的四边周边部。因此，对贴合玻璃基板内部的电子元件等不会给予不良影响。

另外，本发明的密封材料的软化点是65℃以上、小于90℃(最佳65℃以上、小于85℃)，由于能够迅速地结束再加热工序，故作业效率比需要数10分钟左右的紫外线照射时间的以往的制法高。再者，再加热作业不是同时对四边周边部进行，而是对位于上部的每一边实行再加热，作业时间比使用UV固化性树脂时短。

<检查工序>

检查工序中目视确认密封材料的渗透状态。以熔解状态涂布的密封材料，在渗透到玻璃基板的间隙的过程中被自然冷却而固化。此外，密封材料渗透的前端，通常形成缓和的波线。

检查工序中目视确认该波状的前端线。而且，万一检出涂布量不足的部位时，使用手动的分配器进行修补作业。再者，该检查作业也可在再加热工序前实行。

以上，对本发明的第1实施例进行了说明，但具体的所述内容对本发明没有特殊限定。例如，图1(a)的实施例中，使用了两个旋转辊1、2，但也可以使用单一的旋转辊。在这种情况下优选成为只有前方旋转辊1的构成。另外，只要是能使贴合玻璃基板GL相对于吐出喷嘴部3正确地确定的构成则不一定需要使用旋转辊，例如也可以使具有U字状切槽的面状的保持体在吐出喷嘴部3前行驶。

另外，未必使贴合玻璃基板的保持部与吐出喷嘴部对应地行驶。图1(b)是例示利用以截面“八”状构成的保持板10保持贴合玻璃基板的构成的图。该保持板10升降自如地构成，涂布装置的位置中接受贴合玻璃基板GL后，保持板10降下并缓慢地保持贴合玻璃基板。然后，吐出喷嘴部3在保持板10的上面边水平方向行驶边涂布密封材料。

该保持板10中内装加热器。因此，被涂布的密封材料通过在设定时间、再加热的状态下维持，密封材料完全成为渗透状态。因此，若采用图1(b)的实施例，则对每一片能使涂布作业与再加热作业连续。

接着，对确认上述制造方法中使用的密封材料性能的性能试验进行说明。但以下的说明丝毫不限定本发明的范围。

实施例

1.玻璃基板的贴合

使用胶带把2片玻璃基板(尺寸：50mm×50mm，厚度：0.7mm)贴合，使玻璃基板间产生大约10μm的间隙(以下，称为贴合基板)。

2.密封作业

把遮蔽带切成大约1cm宽，如图2所示，在前述贴合基板的外周部的一边的两表面上，在端面的位置使遮蔽带的端部对齐贴上。(两面均形成约1cm露出的状态。再者，使露出部分的带相互粘接，但由于作图方便的原因，图2中绘成非粘接)。

使用热板将下述的密封材料加热熔融使之成为表1所示的熔融粘度，将贴着遮蔽带的一边在表1所示条件(时间)下浸渍在该密封材料中。然后利用空冷冷却到室温从而将密封材料固化后，切除两侧各约1cm露出的部分，再剥掉贴在基板上的遮蔽带。

对其余的3边也同样地进行以上的作业，密封贴合基板的4边，得到密封完的玻璃基板。然后，目视观察有无密封不良部位。把其结果示于表1。

[密封材料]

1)密封材料A

软化点80℃

2)密封材料B

软化点65℃

表1

密封材料A	熔融粘度	650mPa·s
			浸渍时间	约9秒×4边
	密封不良部位	4边均无
			密封材料B	熔融粘度	350mPa·s
浸渍时间	约6秒×4边
		密封不良部位		4边均无

此外，温度测定使用醇温度计及红外放射温度计进行。

由表1所示的结果可看出，使用了密封材料A的场合，在熔融粘度650mPa·s、浸渍时间约9秒的条件下能够没问题地密封玻璃基板的周边。而且使用了密封材料B的场合，在熔融粘度350mPa·s、浸渍时间约6秒的条件下能够没问题地密封玻璃基板的周边。

3.抛光工序

把前述密封完及剥离完的玻璃基板(玻璃的总厚度：0.7mm×2＝1.4mm)固定在载体上，在下述条件下抛光到总厚度为0.3mm。然后，目视确认密封材料的状态、有无液体浸入。把其结果及抛光需要的时间(抛光时间)示于表2。

表2

密封材料A	抛光时间	2小时53分
			密封材料的状态	没有变化
	液体浸入	4边均无
			密封材料B	抛光时间	2小时53分
密封材料的状态	没有变化
		液体浸入		4边均无

采用实验的抛光条件，用2小时53分钟进行抛光使板厚由总厚度1.4mm到0.3mm，使用密封材料A、密封材料B任何一种的场合都没有目视观察到的变化，也没有液体浸入。

4.密封材料的粘接力的比较实验。

为了将UV固化性树脂与本发明的密封材料的粘接力进行比较，采用以下所示的实验条件，按步骤进行实验。把其结果示于表3。

1)实验条件

玻璃基板：50×50×0.7mmt

密封材料：(1)密封材料A

(2)UV固化性树脂(以往产品)

测定机器：push-pull scall

2)实验步骤

[密封材料A的粘接力的测定]

a.把0.05g的密封材料A放在玻璃基板上，在热板上使之熔融。

b.如图3所示，把底部面积约0.9cm²的夹子放在熔化的密封材料上。

c.恢复到室温后再放置约5分钟从而使密封材料完全固化。

d.将push-pull scale与夹子的钩相连。

e.固定玻璃基板，手动上提，确认密封材料剥离时的测定值。重复同样的操作求出其平均值。

[UV固化性树脂的粘接力的测定]

a.把0.05g的UV固化性树脂放在玻璃基板上，如图3所示，把底部面积约0.9cm²的夹子放在熔化的密封材料上。

b.进行约15分钟UV照射，使密封材料完全固化。

c.将push-pull scale与夹子的钩相连。

d.固定玻璃基板，手动上提，确认密封材料剥离时的测定值。重复同样的操作5次求出其平均值。

表3

	第1次	第2次	第3次	平均
					密封材料A	71N	67N	72N	70N
UV固化性树脂	5次的测定值为69±11N			69N

本发明使用了作为热熔胶粘剂的密封材料A时的粘接力，与以往使用了作为密封材料的UV固化性树脂时的粘接力大致相同，是约70N。密封材料B虽然比密封材料A差，但可得到大致满足的结果。

另外，对于密封材料A，改变浸渍温度而使熔融粘度变化为500～800mPa·s左右，而对于密封材料B，改变浸渍温度而使熔融粘度变作为300～500mPa·s左右进行了同样的实验，但全部的性能可得到与上述不太逊色的结果。

Claims (10)

1.平板显示器的制造方法，其包含：

使用热熔型的密封材料，对在2片玻璃基板间配置显示元件而形成的贴合玻璃基板的周边侧面形成的间隙进行密封的密封工序；和

使利用前述密封材料将前述间隙密封了的前述贴合玻璃基板的外表面与含有氢氟酸的化学抛光液接触进行抛光，使前述贴合玻璃基板减薄到设定厚度的抛光工序。

2.权利要求1所述的制造方法，其中在前述密封工序前，前述密封材料被加热到60℃以上而熔融。

3.权利要求1所述的制造方法，其中在前述抛光工序前，涂布或载置于前述周边侧面的密封材料被再加热以使其粘度达到300～800mPa·s。

4.权利要求1所述的制造方法，其中在前述密封工序中，进行把前述贴合玻璃基板浸渍在前述化学抛光液中，使前述密封材料浸入前述间隙的处理，或者进行在直立的贴合玻璃基板上侧的周边侧面吐出前述密封材料进行涂布的处理。

5.权利要求1所述的制造方法，其中前述密封材料以熔解状态从喷嘴向前述间隙吐出。

6.权利要求5所述的制造方法，其中前述喷嘴边与保持前述贴合玻璃基板周边侧面进行移动的移动体相对应地移动边吐出前述密封材料。

7.权利要求1所述的制造方法，其中对前述贴合玻璃基板的周边侧面，在被内装加热器的板材保持的状态下涂布前述密封材料。

8.权利要求1所述的制造方法，其中前述密封材料含有石蜡物质或热塑性树脂而构成，熔融温度180℃下的熔融粘度是650mPa·s以下，熔融温度80℃下的熔融粘度是300mPa·s以上。

9.权利要求1所述的制造方法，其中前述密封材料在常温下为着色状态。

10.权利要求9所述的制造方法，其中前述密封材料是含有白色颜料而着色的胶粘剂。

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