JP2008116648A - Manufacturing method of flat panel display and sealing material used for the same - Google Patents
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Description
本発明は、2枚のガラス基板間の周縁を封止する封止材、及びこの封止材を用いたFPDの製造方法に関する。 The present invention relates to a sealing material for sealing a peripheral edge between two glass substrates, and a method for manufacturing an FPD using the sealing material.
フラットパネルディスプレイ(本明細書ではFPDと称す)は、CRTディスプレイのブラウン管のように膨らみを持った表示装置と対比される用語である。奥行きが少なく省スペースで、且つ、表示パネルに膨らみがない点に大きな特徴があり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどが実用化されている。FPDのうち、特に、液晶ディスプレイは、テレビ受像機だけでなく、携帯電話機やコンピュータ機器などの表示装置としても広く普及している。 Flat panel display (referred to herein as FPD) is a term that is contrasted with a display device having a bulge, such as a cathode ray tube of a CRT display. It has a great feature in that it is small in depth and space-saving and the display panel does not bulge, and liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays and the like have been put into practical use. Among FPDs, in particular, liquid crystal displays are widely used not only as television receivers but also as display devices for mobile phones and computer equipment.
ところで、液晶ディスプレイの軽量化と薄型化の要請に基づき、最近では、液晶ディスプレイを構成する貼合せガラス基板を極限まで化学研磨する方法が好適に採用されている。具体的には、複数の表示パネル領域PN・・・PNを設けた第一と第二のガラス基板60,60を貼合せ、この貼合せガラス基板GLの周縁を厳重に封止した状態で、フッ化水素HFを含んだ水溶液に浸漬させて化学研磨して薄型化している(図2(a)(b)参照)。
By the way, based on the demand for lighter and thinner liquid crystal displays, recently, a method of chemically polishing a laminated glass substrate constituting a liquid crystal display to the limit is suitably employed. Specifically, the first and
この化学研磨方法によれば、複数枚の表示パネルPN・・・PNをまとめて製造できるだけでなく、機械研磨に比べて処理速度が速いので、生産性に優れるという利点がある。また、貼合せガラス基板GLを限界まで薄型化できるので表示パネルPNの薄型化と軽量化の更なる要請にも応えることができる。 According to this chemical polishing method, not only a plurality of display panels PN... PN can be manufactured together, but also the processing speed is faster than that of mechanical polishing, so that there is an advantage that the productivity is excellent. Further, since the laminated glass substrate GL can be thinned to the limit, it is possible to meet further demands for thinning and lightening the display panel PN.
上記の製造方法では、貼合せガラス基板GLの周縁を封止する耐フッ酸性の封止材SEが必要となるが、従来は、封止材SEとしてUV硬化性樹脂が用いられていた(特許文献1)。
ここで、作業効率を改善するためには、(a)紫外線照射を必要としない封止材を開発すること、(b)必要最小限の塗布量で確実に貼合せガラス基板の隙間に浸透して封止性能を発揮すること、及び、(c)塗布後の検査も容易であることが望まれるところである。かかる問題を考慮して、出願人は先に熱溶解型の封止材を提案しているが(特許文献2)、貼合せガラス基板GLの隙間は5μm程度しかないので、この点を踏まえて封止材の特性や塗布方法を更に改善する必要がある。
上記の目的を達成するため、本発明者は、耐フッ酸性を有して軟化点が60℃以上の熱溶解型で着色された封止材を、2枚のガラス基板間にディスプレイ素子を配置してなる貼合せガラス基板の周縁に自動塗布する工程を有するフラットパネルディスプレイの製造方法を完成させた。 In order to achieve the above object, the present inventor arranges a display element between two glass substrates with a hydrofluoric acid-resistant sealing material colored with a heat melting type having a softening point of 60 ° C. or higher. The manufacturing method of the flat panel display which has the process of apply | coating automatically to the periphery of the laminated glass substrate formed in this way was completed.
ここで熱溶解型の封止材として、典型的には、接着剤が使用され、例えば、室温硬化型、加熱硬化型、感圧型、再湿型、熱溶解型(感熱型)に区分される接着剤のうち、熱溶解型の接着剤が好適に使用される。なお、接着剤は、狭義に解されるものではなく、所定の封止効果を発揮する接着性を有するものを全て含む。 Here, an adhesive is typically used as the heat-melting type sealing material, and is classified into, for example, a room temperature curing type, a heat curing type, a pressure-sensitive type, a re-humidity type, and a heat melting type (heat-sensitive type). Of the adhesives, a hot-melt adhesive is preferably used. In addition, an adhesive agent is not understood in a narrow sense, but contains all what has the adhesiveness which exhibits a predetermined sealing effect.
いずれにしても、本発明の封止材は、熱可塑性の接着剤であって、加熱により溶融し、冷却により固化して接着する。しかも、本発明の封止材は着色されているので、機械的に塗布しても、その後の検査によって、不良箇所を検出することが容易である。 In any case, the sealing material of the present invention is a thermoplastic adhesive, which melts by heating and solidifies and adheres by cooling. And since the sealing material of this invention is colored, even if it applies mechanically, it is easy to detect a defective location by a subsequent test | inspection.
そして、不良箇所には封止材を再塗布することができ、しかも、この封止材には熱可塑性であるので、固化後再加熱により再度溶融させることができ、封止不良箇所の修復を行うことができる。そのため、必要最小限の封止材の使用量で足り、製造コストが低減化される。 And the sealing material can be re-applied to the defective part, and furthermore, since this sealing material is thermoplastic, it can be melted again by reheating after solidification, and the defective sealing part can be repaired. It can be carried out. Therefore, the necessary minimum amount of sealing material is sufficient, and the manufacturing cost is reduced.
着色剤としては、貼合せガラス基板GLの隙間に対応して、厚さ5μm程度でも目視可能なものが選択される。着色剤として、緑、赤、黒などの顔料を使用することもできるが、発明者の検討によれば、視認性の観点から、白色顔料が効果的であった。白色顔料を主とし、これに、緑色や赤色の顔料を加えるのが特に好ましい。白5〜3に対して、緑や赤を1の割合で混合した白系の色彩が、視認上、最も効果的である。 As the colorant, a material that can be seen even with a thickness of about 5 μm is selected corresponding to the gap between the laminated glass substrates GL. Although pigments such as green, red, and black can be used as the colorant, according to the inventors' investigation, white pigments are effective from the viewpoint of visibility. It is particularly preferable to mainly use a white pigment and add a green or red pigment thereto. A white color in which green and red are mixed at a ratio of 1 to white 5 to 3 is the most effective for visual recognition.
白色の顔料としては、亜鉛華(酸化亜鉛)、リトポン、二酸化チタン、鉛白(炭酸鉛)などが好適である。特に、二酸化チタンの使用が好ましい。ここで、熱溶解型の接着剤に対する配合量は、厚さ5μmのガラス基板の隙間に接着剤を塗布しても、塗布箇所が目視可能な最小量が選択される。 As the white pigment, zinc white (zinc oxide), lithopone, titanium dioxide, lead white (lead carbonate) and the like are suitable. In particular, use of titanium dioxide is preferable. Here, the blending amount with respect to the heat-melting type adhesive is selected to be the minimum amount at which the coated portion can be visually observed even when the adhesive is applied to the gap of the glass substrate having a thickness of 5 μm.
このように、本発明の接着剤には顔料その他が含有されるが、その軟化点は、好ましくは60℃以上100℃未満、更に好ましくは65℃以上90℃未満、最適には65℃以上85℃未満である。軟化点が60℃未満の場合は、化学研磨工程で十分な封止効果を発揮できない場合がある。また、軟化点が高すぎると封止処理の作業性を損なう。ここで、軟化点とは、JAI(日本接着剤工業会規格)−7の記載に準じた条件で、環球法により測定した値である。好ましくは、自動軟化点測定機を使用して測定される。 As described above, the adhesive of the present invention contains pigments and the like, and the softening point thereof is preferably 60 ° C. or higher and lower than 100 ° C., more preferably 65 ° C. or higher and lower than 90 ° C., optimally 65 ° C. or higher and 85 ° C. It is less than ℃. When the softening point is less than 60 ° C., a sufficient sealing effect may not be exhibited in the chemical polishing step. If the softening point is too high, the workability of the sealing process is impaired. Here, the softening point is a value measured by the ring-and-ball method under the conditions described in JAI (Japan Adhesive Industry Association Standard) -7. Preferably, it is measured using an automatic softening point measuring machine.
本発明の接着剤は、好ましくは、溶融温度180℃における溶融粘度が650mPa・s以下(より好ましくは400mPa・s以下)であり、溶融温度80℃における溶融粘度が300mPa・s以上(より好ましくは400mP・s以上)である。測定方法は、JAI−7に準じ、Brook Field形自動粘度計を用いて溶融粘度を計測する(スピンドルNo. 27,回転数10rpm)。本発明の封止材は、溶融した状態でガラス基板の周縁に接着されるが、溶融温度180℃における溶融粘度が650mPa・sを越える場合には、所望の溶融粘度を得るために加熱した場合に、内部のディスプレイ素子が破損されるおそれがある。一方、溶融温度80℃における溶融粘度が300mPa・s未満であると、化学研磨工程などの処理温度域で必要な封止性能を発揮できない可能性がある。
The adhesive of the present invention preferably has a melt viscosity at a melting temperature of 180 ° C. of 650 mPa · s or less (more preferably 400 mPa · s or less), and a melt viscosity at a melting temperature of 80 ° C. of 300 mPa · s or more (more preferably). 400 mP · s or more). The measuring method is according to JAI-7, and the melt viscosity is measured using a Brook Field type automatic viscometer (spindle No. 27,
本発明の封止材は、封止処理の作業性及び封止材の浸透性の観点から、溶融した状態の粘度としては、200〜1000mPa・s、好ましくは300〜800mPa・s、更に好ましくは350〜650mPa・sの範囲で行われる。粘度が低すぎると封止材がガラス基板に深く浸入して、ガラス基板の周縁を最適に封止できない。 The sealing material of the present invention has a melt viscosity of 200 to 1000 mPa · s, preferably 300 to 800 mPa · s, more preferably, from the viewpoint of workability of the sealing process and the permeability of the sealing material. It is performed in the range of 350 to 650 mPa · s. If the viscosity is too low, the sealing material penetrates deeply into the glass substrate, and the periphery of the glass substrate cannot be optimally sealed.
本発明の封止材として用いられる接着剤としては、パラフィンワックス等のパラフィン系物質、又は、熱可塑性樹脂などの合成樹脂を含むものが好ましく例示される。 Preferred examples of the adhesive used as the sealing material of the present invention include those containing a paraffinic substance such as paraffin wax or a synthetic resin such as a thermoplastic resin.
ここで用いられるパラフィン系物質としては、減圧蒸留留出油や減圧蒸留残渣油、重質留出油から分離精製した石油ワックスや天然ワックス、これらに樹脂、特に熱可塑性樹脂等を配合した配合品等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂、石油樹脂、これらの変性物等を挙げることができる。 Examples of paraffinic substances used here include vacuum wax distillation oil, vacuum distillation residue oil, petroleum wax and natural wax separated and refined from heavy distillate oil, and blended products containing these resins, especially thermoplastic resins, etc. Etc. Examples of the thermoplastic resin include synthetic resins such as ethylene / vinyl acetate copolymer, petroleum resins, and modified products thereof.
化学研磨液としては、フッ酸を必須のエッチング成分として含有するフッ酸水等が挙げられ、好適には1〜45重量%、より好適には1〜35重量%、更に好適には1〜25重量%の濃度範囲で使用される。フッ酸濃度が45重量%を上回るとエッチング速度が速くなりすぎて、エッチングされたガラス部分の平坦性が悪くなる弊害が生じる。一方、フッ酸濃度が1重量%を下回ると、エッチング速度が遅くなりすぎて、エッチングに要する時間が長くなる。 Examples of the chemical polishing liquid include hydrofluoric acid water containing hydrofluoric acid as an essential etching component, preferably 1 to 45% by weight, more preferably 1 to 35% by weight, and still more preferably 1 to 25%. Used in a concentration range of weight percent. If the concentration of hydrofluoric acid exceeds 45% by weight, the etching rate becomes too fast, resulting in a problem that the flatness of the etched glass portion is deteriorated. On the other hand, when the hydrofluoric acid concentration is less than 1% by weight, the etching rate becomes too slow and the time required for etching becomes long.
フッ酸に加えて塩酸、硫酸、硝酸及びリン酸から選ばれる少なくとも1種以上の無機酸を含有してもよい。又、エッチングにより生じた珪フッ化物等の反応生成物がガラス基板上に付着するのを防止する観点から、フッ酸に加えてカルボン酸系、フェノール系、アミド系、脂肪酸エステル系、リン酸エステル系、硫酸エステル系、スルホン酸系、アミン系、エーテル系、高分子アルコールから選ばれる少なくとも1種以上の界面活性剤を含有してもよい。研磨速度としては、特に限定されないが、通常0.5〜10μm/分程度で行われる。 In addition to hydrofluoric acid, it may contain at least one inorganic acid selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid. In addition to hydrofluoric acid, carboxylic acid, phenolic, amide, fatty acid ester, and phosphoric acid ester are added in addition to hydrofluoric acid from the viewpoint of preventing reaction products such as silicofluoride generated by etching from adhering to the glass substrate. It may contain at least one surfactant selected from a system, a sulfate ester system, a sulfonic acid system, an amine system, an ether system, and a polymer alcohol. Although it does not specifically limit as a grinding | polishing speed | rate, Usually, it carries out at about 0.5-10 micrometers / min.
本発明の熱溶解型の封止材を使用してFPDを構成する貼合せガラス基板間の間隙の封止を行った場合、含有する着色剤に拘わらず、従来のUV硬化樹脂の場合と同様、化学研磨液の浸入を防ぐ封止効果を十分に有する。又、この封止材は、貼合せガラス基板で挟持されているディスプレイ素子に損傷を与えることのない条件での使用が可能である。さらに、封止材が適宜に着色されているので、塗布浸透量が不足した箇所の検出が容易であり、封止材が熱可塑性を有するので、例えば、封止材を再使用して加熱するだけで、その修正を容易にすることができる。 When sealing the gap between the laminated glass substrates constituting the FPD using the heat melting type sealing material of the present invention, the same as in the case of the conventional UV curable resin, regardless of the colorant contained It has a sufficient sealing effect to prevent the chemical polishing liquid from entering. Moreover, this sealing material can be used on the conditions which do not damage the display element clamped by the bonding glass substrate. Furthermore, since the sealing material is appropriately colored, it is easy to detect a portion where the coating penetration amount is insufficient, and the sealing material has thermoplasticity. For example, the sealing material is reused and heated. Just make it easier to fix it.
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。実施例に係る製造方法は、封止材の塗布工程と、封止材の再加熱工程と、塗布状態の検査工程とで構成されている。そして、図1(a)は、塗布工程を説明する図面である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The manufacturing method which concerns on an Example is comprised by the application process of a sealing material, the reheating process of a sealing material, and the test process of an application state. FIG. 1A is a drawing for explaining the coating process.
<封止材の塗布工程>
封止材の塗布工程では、前方回転ローラ1と後方回転ローラ2と吐出ノズル部3とが、一体化された自動塗布装置(ディスペンサー)が使用される。具体的には、垂直状態に保持された貼合せガラス基板GLの上部を自動塗布装置が矢印方向に水平移動し、その水平移動の過程でガラス基板GLの上部周縁EDに封止材が自動的に塗布される。
<Sealing material application process>
In the sealing material application process, an automatic application device (dispenser) in which the front rotation roller 1, the rear rotation roller 2, and the
二つの回転ローラ1,2は、それぞれ、略U字状の切欠きを有する回転体4が、回転軸5に回転自在に保持されて構成されている。そして、回転軸4の両端が連結腕6に保持されている。なお、各回転ローラ1,2は、貼合せガラス基板の周縁EDの上に載って、転がり走行するのではなく、貼合せガラス基板GLの周縁EDを緩やかに保持して、吐出ノズル部3に対して貼合せガラス基板を位置決めする用途で使用される。
Each of the two rotating rollers 1 and 2 is configured such that a
吐出ノズル部3は、溶解状態の封止材を吐出させる部分であり、封止材を加熱状態で保有するタンク部(不図示)に連通されている。吐出ノズル部3は、円筒本体部30と円錐先端部31とが連結されて構成され、円筒本体部30の外周には、フッ素スポンジゴムと、シリコンゴムシートとがこの順番に巻かれている。これは、吐出ノズル部3からの放熱量を抑制するためであり、所定の粘度で封止材を吐出させるためである。
The
実施例の封止材は、軟化点が65℃以上90℃未満(最適には65℃以上85℃未満)の熱溶解型の接着剤に、白色顔料たる二酸化チタンを含有させて構成されている。そして、貼合せガラス基板GLの周縁EDに塗布された状態で、実施例では、350〜650mPa・s程度の粘度となる加熱状態で封止材を吐出している。ここで、粘度が低いほどガラス基板の隙間への浸透性に優れるので、その後の封止材への再加熱工程を省略することも可能となる。しかし、上記粘度の範囲内であれば、粘度が相対的に高くでも、その後の再加熱工程において封止材の浸透性を確保することができる。 The sealing material of the example is configured by adding titanium dioxide as a white pigment to a heat-melting type adhesive having a softening point of 65 ° C. or higher and lower than 90 ° C. (optimally 65 ° C. or higher and lower than 85 ° C.). . And in the Example applied in the periphery ED of the bonding glass substrate GL, in the Example, the sealing material is discharged in the heating state used as the viscosity of about 350-650 mPa * s. Here, the lower the viscosity is, the better the permeability into the gaps in the glass substrate is, so that the subsequent reheating step for the sealing material can be omitted. However, if it is in the said viscosity range, even if a viscosity is relatively high, the permeability | transmittance of a sealing material can be ensured in a subsequent reheating process.
<再加熱工程>
次に、塗布工程を経た複数のガラス基板GL・・・GLを一つの加熱室に収容して、封止材の再加熱作業を行う。再加熱工程では、貼合せガラス基板の四辺周縁部のみが選択的に加熱される。したがって、貼合せガラス基板内部の電子素子その他に悪影響を与えることはない。
<Reheating process>
Next, a plurality of glass substrates GL. In the reheating step, only the peripheral edges of the four sides of the laminated glass substrate are selectively heated. Therefore, there is no adverse effect on the electronic elements and the like inside the laminated glass substrate.
また、本発明の封止材の軟化点は、65℃以上90℃未満(最適には65℃以上85℃未満)であり、再加熱工程を迅速に終えることができるので、数10分程度の紫外線照射時間を要する従来の製法より作業効率が良い。なお、再加熱作業は、四辺周縁部を同時に行うのではなく、上部に位置する一辺毎に実行されるが、UV硬化性樹脂を使用する場合より作業時間が短い。 Moreover, the softening point of the sealing material of the present invention is 65 ° C. or higher and lower than 90 ° C. (optimally 65 ° C. or higher and lower than 85 ° C.), and the reheating process can be completed quickly. Work efficiency is better than the conventional manufacturing method which requires ultraviolet irradiation time. Note that the reheating operation is not performed on the peripheral edges of the four sides at the same time, but is performed for each side located in the upper part, but the operation time is shorter than when the UV curable resin is used.
<検査工程>
検査工程では、封止材の浸透状態が目視確認される。溶解状態で塗布された封止材は、ガラス基板の隙間に浸透する過程で自然冷却されて固化される。そして、封止材の浸透した先端は、通常、緩やかな波線を形成している。
<Inspection process>
In the inspection process, the penetration state of the sealing material is visually confirmed. The sealing material applied in the dissolved state is naturally cooled and solidified in the process of penetrating into the gaps between the glass substrates. And the tip into which the sealing material has penetrated usually forms a gentle wavy line.
検査工程では、この波状の先端線が目視確認される。そして、万一、塗布量が不足している箇所が検出された場合には、手動のディスペンサによって補修作業を行う。なお、この検査作業は、再加熱工程に先行して実行したのでも良い。 In the inspection process, the wavy tip line is visually confirmed. If a location where the coating amount is insufficient is detected, repair work is performed with a manual dispenser. This inspection work may be performed prior to the reheating step.
以上、本発明の第1実施例を説明したが具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。例えば、図1(a)の実施例では、二つの回転ローラ1,2を使用したが、単一の回転ローラを使用したのでも良い。この場合、好ましくは、前方回転ローラ1のみの構成となる。また、貼合せガラス基板GLを、吐出ノズル部3に対して正しく位置決めできる構成であれば、必ずしも、回転ローラを使用する必要はなく、例えば、U字状の切込みを有する面状の保持体を吐出ノズル部3に先行して走行させたのでも良い。
The first embodiment of the present invention has been described above, but the specific contents do not particularly limit the present invention. For example, in the embodiment of FIG. 1A, the two rotating rollers 1 and 2 are used, but a single rotating roller may be used. In this case, preferably, only the front rotating roller 1 is configured. Further, as long as the laminated glass substrate GL can be correctly positioned with respect to the
また、貼合せガラス基板の保持部を必ずしも、吐出ノズル部に対応して走行させる必要はない。図1(b)は、断面「ハ」状に構成された保持板10によって貼合せガラス基板を保持する構成を例示したものである。この保持板10は、昇降自在に構成されており、貼合せガラス基板GLを塗布装置の位置に受入れた後、保持板10が降下して貼合せガラス基板を緩やかに保持する。そして、その後、保持板10の上面を吐出ノズル部3が水平方向の走行しつつ封止材を塗布する。
Moreover, it is not always necessary to run the holding part of the laminated glass substrate corresponding to the discharge nozzle part. FIG.1 (b) illustrates the structure which hold | maintains a bonding glass substrate with the holding
ところで、この保持板10にはヒータが内蔵されている。そのため、塗布された封止材は、所定時間、再加熱された状態で維持されることになり、封止材が完全に浸透状態となる。したがって、図1(b)の実施例によれば、一枚毎に塗布作業と再加熱作業とを連続させることができる。
By the way, this holding
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100105 |