JP4794475B2 - 下向き式ガラス薄型化方法 - Google Patents

Description

本発明は、下向き式ガラス薄型化方法に係り、より詳細には、重力によってエッチング液をグラスの上部から下部にグラス表面に沿って自然に流して所望のガラスのエッチングを達成することによって、パーティクルの発生を顕著に低減すると同時にガラス厚を超薄型化できる下向き式ガラス薄型化方法に関する。

ディスプレイに使われるガラスには、ＳｉＯ_２にアルカリイオンが必要な時に添加されるソーダライムガラスと、高温でも変化が少ないアルカリフリー（無アルカリ）ガラスとがある。ソーダライムガラスは、温度による物性変化点は低いが、安価な点から、低温工程を用いるＳＴＮ ＬＣＤ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＭ ＯＬＥＤ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：受動有機電界発光素子）に多く使用されており、アルカリフリー（無アルカリ）ガラスは、温度による物性変化点が高いことからＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイの形成に用いられる高温工程に適合しており、よって、ＴＦＴ−ＬＣＤやＡＭ ＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ＯＬＥＤ：能動有機電界発光素子）に多く使用されている。

近来、半導体及びディスプレイ装備産業の発展と軽薄短小な製品を追求する消費者の要求に応じて、ガラスが合着された形態に製造されるディスプレイパネルを薄型化する技術の発展も切実に要求されている。すなわち、ＬＣＤの基板などに用いられるガラスの厚さは、装備の薄型化に伴って超薄型化が要求されており、このようなディスプレイ基板の薄型化は、ディスプレイパネルのエッチングによって達成してきた。

従来のガラス薄型化技術には、浸漬法（Ｄｉｐ）、噴射法（Ｓｐｒａｙ）、浸漬及び噴射法（Ｄｉｐ＆Ｓｐｒａｙ）がよく知られている。

添付の図面を参照しつつ、従来のガラス薄型化方法について具体的に説明する。

図１ａは、浸漬法１００を用いる従来のガラス薄型化方法を示す図である。図１ａを参照すると、外部のハウジング１５０の内部に隔壁１２０で区画されるセル領域１１０が存在し、セル領域１１０の内部においてディスプレイパネル１３０がそれぞれのセルに配置される。なお、外部のハウジング１５０にはエッチング液が入っており、それぞれのセルにもエッチング液が投入されている。以降、ハウジング１５０の下端からバブル（Ｂｕｂｂｌｅ）１４０を上部に向かって強く投入することによって、各セルに入っているディスプレイパネルが薄型化する。この方法は、工程が簡易で、且つ、多数のガラスを同時に薄型化できるという長所がある。しかし、この方法は、ガラスを薄型化する工程に時間がかかる他、ガラス間に残留物が発生し、該残留物がバブルの投入と共にガラスにぶつかるか、色々なパーティクルが発生してガラスの表面にスクラッチを発生させるか、ガラスの内面にもパーティクルを生成するという問題点があった。

図１ｂは、噴射法２００を用いる従来のガラス薄型化方法を示す図である。図１ｂを参照すると、ディスプレイパネル２１０の両側に配置されたノズル２２０からエッチング液を強くディスプレイパネル２１０の表面に噴射させてエッチングすることで、ガラスを薄型化する。この方法では、浸漬法のように残留物が多く発生することがなく、大型ガラスにも容易に薄型化工程作業を行うことができるが、強い噴射圧によってガラス表面にディンプル形状のスクラッチが発生し、また、複雑な作業工程が要求されるという問題点があった。

図１ｃは、浸漬法と噴射法を併合した浸漬及び噴射法３００を用いる従来のガラス薄型化方法を示す図である。図１ｃを参照すると、エッチング液３３０の入っている装備にディスプレイパネル３１０を浸漬した後、ディスプレイパネル３１０の左右から強くエッチング液を噴射してガラス基板を薄型化する。しかし、この方法も同様に、極めて複雑な工程が要求され、高コストがかかり、メンテナンスが難しいという難題があるだけでなく、依然としてガラス表面にスクラッチが発生する問題が残る。

このようなスクラッチはいくら微細であっても、ディスプレイパネルなどの先端装備において致命的な誤りを招き、その商品価値を顕著に落とすため、いくら微細なスクラッチを持つディスプレイパネルであっても廃棄されてしまう。

すなわち、上述した従来のいずれの技術を用いる場合であっても、外部のエッチング液を用いてバブルやスプレイでベアガラスをエッチングすると、ガラス表面に微細なスクラッチやパーティクルによるき損が発生し、これは、高精度を要求するディスプレイ等の装備では致命的な品質欠陥につながるため、製造済みの薄型化したディスプレイパネルであっても、スクラッチが少しでも存在するものは全部廃棄され、莫大な費用損失を招くという問題点があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、重力によってエッチング液をガラスの上部から下部にガラス表面に沿って自然に流して所望のガラスのエッチングを達成することによって、パーティクルの発生を顕著に低減すると同時にディスプレイパネルを超薄型化できる下向き式ガラス薄型化方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、ガラスを垂直に立て、前記ガラスの上部から下部にガラス表面に沿ってエッチング液を均一に流して前記ガラスを薄型化することを特徴とする下向き式ガラス薄型化方法を提供する。これにより、外部圧によるガラス表面への破損を防ぎ、パーティクルの発生無しに所望の厚さのガラスを薄型化できる。

また、本発明は、前記エッチング液を、前記ガラスの上部の両側表面から均一にまたは変化を与えながら前記ガラスの下部に流すことを特徴とする下向き式ガラス薄型化方法を提供する。したがって、ディスプレイパネルの上部両側から均一にエッチング液を両側表面に沿って重力によって流すことができ、より高精度にエッチング厚を調節することができる。

また、本発明は、前記エッチング液がＨＦ溶液であることを特徴とする下向き式ガラス薄型化方法を提供する。これにより、低コストを図ることができる。

また、本発明は、前記ガラスを固定する固定部と、前記エッチング液の流量を均一に調節する流量調節部を用いて前記ガラスを薄型化することを特徴とする下向き式ガラス薄型化方法を提供する。これにより、ガラスの動きによるエッチング厚の変動を防ぎ、所望の厚さにディスプレイパネルを薄型化することができる。

また、本発明は、前記エッチング液が流れ出る入口の長さを調節可能な流路部を用いて前記エッチング液の流幅を調節することを特徴とする下向き式ガラス薄型化方法を提供する。これにより、ディスプレイパネルの幅に応じて、流れるエッチング液の幅を調節でき、ガラス全体面において同時に均一にエッチングがなされる。

本発明によれば、重力によってエッチング液を自然に流して所望のガラスエッチングを達成できるため、パーティクルの発生を顕著に低減すると同時にディスプレイパネルを超薄型化することが可能になる。

また、ディスプレイパネルを超薄型化する場合にも、ガラスの表面におけるスクラッチの発生を防止できるため、高い品質で薄型化したガラスを提供することが可能になる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の構成と作用について説明する。

図２は、本発明の一実施例による下向き式ガラス薄型化方法を示す側面図である。図２を参照すると、薄型化すべきディスプレイパネル１０の上部からディスプレイパネル１０の両側面に沿って均一にエッチング液３０をディスプレイパネル１０の下部へ流す。本実施例では、ディスプレイパネルの両側面に沿って上部から下部へエッチング液を流すとしたが、ディスプレイパネルの上部から下部へ重力によってエッチング液を流してガラスを薄型化する技術要旨はいずれも本願発明の技術要旨に含まれる。

具体的には、ガラス基板やディスプレイパネルの上部に１つあるいは複数個のノズル部を設置してエッチング液が流れるようにすることができる。すなわち、１つのノズル部をガラスなどの上部面に設置し、ガラスやディスプレイパネルの両側表面に沿ってエッチング液が分岐して流れるようにしても良く、複数個のノズルを設置し、ガラスやディスプレイパネルの上部両側からそれぞれ両側表面に沿ってエッチング液が流れるようにしても良い。なお、エッチング液の流れは均一にしても良いが、使用者の工程上の必要に応じて、エッチング液の流量を変化させつつガラスの下部に流すことによって、より効率的に薄型化を図ることができる。

なお、本発明では、ガラスをエッチングできるいずれのエッチング液も使用可能であるが、好ましくは、ＨＦ溶液を使用することが費用面で有利である。また、本発明では、エッチング液を流す際に、使用者がエッチング液の流量を、要求されるエッチング程度に調節できるようにする流量調節部（図示せず）を備えることが好ましく、この流量調節部は、自動化装備と連結されて時間とエッチング厚を自動に調節するように構成することが好ましい。

なお、エッチング液をディスプレイパネルの表面に沿って上部から下部に流下する下向き式の方式とするものの、エッチング液が流れ出る流量調節部の入口である流路部（図示せず）を、その幅が調節可能なように構成することが好ましい。これにより、ディスプレイパネルの大きさに応じて流路部の幅を拡大または縮小でき、より高効率で汎用の下向き式ガラス薄型化工程が可能となる。

図３は、ベアガラス状態の写真（ａ）、従来の薄型化方式によるガラスのＳＥＭ Ｐｉｃｔｕｒｅ（×１０，０００）の写真（ｂ）、及び本発明による下向き式ガラス薄型化過程によるガラス写真（ｃ）である。従来の技術による薄型化工程の後には、中間の写真のようにスクラッチが発生する。このようなスクラッチは、いくら微細であっても、ディスプレイパネルなどの先端装備には致命的な誤りを招き、その商品価値を顕著に落とすため、いくら微細なスクラッチを持つディスプレイパネルであっても廃棄されてしまう。これに対し、図３の下向き式ガラス薄型化過程によるガラス写真（ｃ）では、スクラッチが全く生じず、完璧な表面状態を維持している。

したがって、本発明によれば、スクラッチの発生を完全に防止し、品質面において既存のガラス薄型化技術とは次元を異にする下向き式ガラス薄型化方法を提供することが可能になる。したがって、本発明によれば、ガラス品質を上昇させることは勿論、従来の廃棄処分されてきたスクラッチを有するガラスをリペアでき、費用再創出の効果ももたらす。

以上では具体的な実施例に挙げて本発明を説明してきたが、本発明は、上記の実施例に限定されず、本発明の範ちゅうを逸脱しない限度内で様々に変形可能である。したがって、本発明の技術的思想は、上記の実施例によって限定されてはいけなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。

従来の浸漬（ｄｉｐ）技術によるガラス薄型化方法を示す概略断面図である。 従来の噴射(spray)技術によるガラス薄型化方法を示す概略断面図である。 従来の浸漬（ｄｉｐ）及び噴射（ｓｐｒａｙ）技術によるガラス薄型化方法を示す概略断面図である。 本発明の一実施例による下向き式ガラス薄型化方法を示す側面図である。 従来の技術と本発明によって薄型化したガラスの表面を拡大した写真である。

符号の説明

１０、１３０、２１０、３１０ ディスプレイパネル
３０、３３０ エッチング液
１００ 浸漬法
１１０ セル領域
１２０ 隔壁
１４０ バブル
１５０ 外部のハウジング
２００、３００ 噴射法
２２０ ノズル

Claims (3)

1. ガラスやディスプレイパネルを固定する固定部により該ガラスやディスプレイパネルを垂直に立て、
   エッチング液が流れ出る流量調節部のエッチング液排出口の幅を調節して、該ガラスやディスプレイパネルの上部から下部に均一な流量で或いは流量を変えながらエッチング液を該ガラスやディスプレイパネルの表面に沿って流し、
   前記ガラスやディスプレイパネルの幅に対応するように前記エッチング液排出口の幅を調節してエッチング液を流すことによって、前記ガラスやディスプレイパネルを薄型化する、
   ことを特徴とする下向き式ガラス薄型化方法。
2. 前記エッチング液が、前記ガラスやディスプレイパネルの上部に設置された１つのノズル部から該ガラスやディスプレイパネルの両面のそれぞれに分岐して、均一な流量で或いは流量を変えながら、該ガラスやディスプレイパネルの下部に流れる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の下向き式ガラス薄型化方法。
3. 前記エッチング液は、ＨＦ溶液であることを特徴とする請求項１又は２に記載の下向き式ガラス薄型化方法。