JP5637140B2 - ガラス積層体、支持体付き表示装置用パネル、表示装置用パネル、表示装置、およびこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス積層体、支持体付き表示装置用パネル、表示装置用パネル、表示装置、およびこれらの製造方法に関する。
液晶表示装置(LCD)、有機EL表示装置(OLED)等の表示装置、特にデジタルカメラや携帯電話等の携帯型表示装置の分野では、表示装置の軽量化、薄型化が重要な課題となっている。
この課題に対応するため、表示装置に用いるガラス基板の板厚をさらに薄くすることが望まれている。板厚を薄くする方法としては、一般に、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成し、表示装置用パネルを形成した後に、化学エッチングを用いて表示装置用パネルの両外側表面をエッチング処理し、表示装置用パネルの厚さを薄くする方法が用いられている。
この化学エッチングによる基板薄化の手法では、例えば、1枚のガラス基板の板厚を0.7mmから0.2mmや0.1mmに薄化加工する場合、元々のガラス基板の材料の大半をエッチング液で削り落とすことになるので、生産性や原材料の使用効率という観点では好ましくない。これに対して当初から板厚が薄いガラス基板を採用して、TFTアレイ基板やカラーフィルタ基板を製造しようとすると、製造時におけるガラス基板の強度が不足し、たわみ量も大きくなる。そのため既存の製造ラインで処理することができないという問題が生じる。
また、上記の化学エッチングによる基板薄化法においては、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成した後に化学エッチング処理等をしてガラス基板を薄くするので、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成する過程においてガラス基板の表面に形成された微細な傷が顕在化する問題、すなわちエッチピットの発生という問題が生じることがある。
また、上記の化学エッチングによる基板薄化法においては、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成した後に化学エッチング処理等をしてガラス基板を薄くするので、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成する過程においてガラス基板の表面に形成された微細な傷が顕在化する問題、すなわちエッチピットの発生という問題が生じることがある。
そこで、このような問題を解決することを目的として、板厚の薄いガラス基板(以下「薄板ガラス基板」ともいう。)を他のガラス基板(以下「支持ガラス基板」ともいう。)と貼り合わせて積層体とし、その状態で表示装置を製造するための所定の処理を行い、その後、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを剥離する方法等が提案されている。
例えば、特許文献1には、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とが易剥離性および非粘着性を有するシリコーン樹脂層を介して積層された薄板ガラス積層体が記載されている。そして、特許文献1には、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを剥離するためには、薄板ガラス基板を支持ガラス基板から垂直方向に引き離す力を与えればよい旨、および、剃刀の刃等で端部に剥離のきっかけを入れたり積層界面にエアーを注入したりして、より容易な剥離が可能である旨が記載されている。
ところで、ガラス積層体は、薄板ガラス基板にTFTアレイなどの表示装置用部材を形成する過程等において熱処理されることになる。
例えば、特許文献1に記載されたようなガラス積層体において、熱処理温度が例えば400℃程度を超える高温であると、シリコーン樹脂層の端部であって外気と接している部分が酸化して劣化する場合がある。そうすると、薄板ガラス基板との易剥離性が失われ、さらに支持ガラス基板と剥離するおそれがある。また、シリコーン樹脂層が酸化により白化し、粉状のSiO2を発生させ、熱処理工程設備等を汚染するおそれもある。
例えば、特許文献1に記載されたようなガラス積層体において、熱処理温度が例えば400℃程度を超える高温であると、シリコーン樹脂層の端部であって外気と接している部分が酸化して劣化する場合がある。そうすると、薄板ガラス基板との易剥離性が失われ、さらに支持ガラス基板と剥離するおそれがある。また、シリコーン樹脂層が酸化により白化し、粉状のSiO2を発生させ、熱処理工程設備等を汚染するおそれもある。
そこで、本発明は、高温熱処理においても樹脂層が酸化されにくいガラス積層体を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ガラス系封着材料を含有し、樹脂層の周縁部の外側において焼成させることにより形成された外枠層を備えるガラス積層体とすることにより、高温熱処理においても樹脂層が酸化されにくくなることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(17)を提供する。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(17)を提供する。
(1)第1主面と第2主面とを有する薄板ガラス基板と、第1主面と第2主面とを有し、当該第1主面が前記薄板ガラス基板の第1主面と対向して配置された支持ガラス基板と、前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板との間に形成され、前記支持ガラス基板の第1主面に固定され、前記薄板ガラス基板の第1主面に対する剥離性を有して当該第1主面に密着した樹脂層と、ガラス系封着材料を含有し、前記樹脂層の周縁部の外側において焼成させることにより形成された外枠層と、を備えるガラス積層体。
(2)前記外枠層は、レーザ照射して焼成形成されてなる、上記(1)に記載のガラス積層体。
(3)前記ガラス系封着材料の溶融温度は、400℃以上750℃以下である、上記(2)に記載のガラス積層体。
(4)前記外枠層の断面積Sは、3×10−6mm2≦S≦5mm2である、上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のガラス積層体。
(5)前記樹脂層は、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、およびシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する、上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載のガラス積層体。
(6)前記薄板ガラス基板の厚さが0.3mm以下であり、前記支持ガラス基板の厚さが0.4mm以上である、上記(1)〜(5)のいずれか一項に記載のガラス積層体。
(7)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のガラス積層体と、当該ガラス積層体が有する前記薄板ガラス基板の第2主面上に形成された表示装置用部材と、を備える支持体付き表示装置用パネル。
(8)上記(7)に記載の支持体付き表示装置用パネルから得られる表示装置用パネル。
(9)上記(8)に記載の表示装置用パネルを備える表示装置。
(3)前記ガラス系封着材料の溶融温度は、400℃以上750℃以下である、上記(2)に記載のガラス積層体。
(4)前記外枠層の断面積Sは、3×10−6mm2≦S≦5mm2である、上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のガラス積層体。
(5)前記樹脂層は、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、およびシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する、上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載のガラス積層体。
(6)前記薄板ガラス基板の厚さが0.3mm以下であり、前記支持ガラス基板の厚さが0.4mm以上である、上記(1)〜(5)のいずれか一項に記載のガラス積層体。
(7)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のガラス積層体と、当該ガラス積層体が有する前記薄板ガラス基板の第2主面上に形成された表示装置用部材と、を備える支持体付き表示装置用パネル。
(8)上記(7)に記載の支持体付き表示装置用パネルから得られる表示装置用パネル。
(9)上記(8)に記載の表示装置用パネルを備える表示装置。
(10)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、前記支持ガラス基板の第1主面上に前記樹脂層を形成して、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の周縁部の外側に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、前記樹脂層の周縁部の外側に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、を備えるガラス積層体の製造方法。
(11)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、前記支持ガラス基板の第1主面上における周縁部に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面の周縁部に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、前記支持ガラスの第1主面上に形成された前記外枠層の内側領域に前記樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、を備えるガラス積層体の製造方法。
(12)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、前記支持ガラス基板の第1主面上における周縁部に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面上に塗布された前記ガラス系封着材料の内側領域に前記樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面上に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、を備えるガラス積層体の製造方法。
(13)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、前記支持ガラス基板の第1主面上に前記樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、前記樹脂層の周縁部の外側に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、前記樹脂層の周縁部の外側に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、を備えるガラス積層体の製造方法。
(14)前記外枠層は、前記ガラス系封着材料をレーザ照射して形成する上記(13)に記載のガラス積層体の製造方法。
(15)上記(10)〜(14)のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法と、得られたガラス積層体における前記薄板ガラス基板の第2主面に表示装置用部材を形成する工程とを具備する、支持体付き表示装置用パネルの製造方法。
(16)上記(15)に記載の支持体付き表示装置用パネルの製造方法と、得られた支持体付き表示装置用パネルにおける前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板とを剥離する剥離工程とを具備する、表示装置用パネルの製造方法。
(17)前記剥離工程が、前記外枠層の少なくとも一部を物理的に破壊した後に、前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板とを剥離する工程である、上記(16)に記載の表示装置用パネルの製造方法。
(15)上記(10)〜(14)のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法と、得られたガラス積層体における前記薄板ガラス基板の第2主面に表示装置用部材を形成する工程とを具備する、支持体付き表示装置用パネルの製造方法。
(16)上記(15)に記載の支持体付き表示装置用パネルの製造方法と、得られた支持体付き表示装置用パネルにおける前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板とを剥離する剥離工程とを具備する、表示装置用パネルの製造方法。
(17)前記剥離工程が、前記外枠層の少なくとも一部を物理的に破壊した後に、前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板とを剥離する工程である、上記(16)に記載の表示装置用パネルの製造方法。
本発明によれば、高温熱処理においても樹脂層が酸化されにくいガラス積層体を提供することができる。
<ガラス積層体>
本発明のガラス積層体は、第1主面と第2主面とを有する薄板ガラス基板と、第1主面と第2主面とを有し、当該第1主面が前記薄板ガラス基板の第1主面と対向して配置された支持ガラス基板と、前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板との間に形成され、前記支持ガラス基板の第1主面に固定され、前記薄板ガラス基板の第1主面に対する剥離性を有して当該第1主面に密着した樹脂層と、ガラス系封着材料を含有し、前記樹脂層の周縁部の外側において焼成させることにより形成された外枠層と、を備える。
以下、図面を参照し、本発明のガラス積層体を実施するための形態について説明する。なお、以下では、「ガラス積層体」を単に「積層体」と呼ぶことがある。
本発明のガラス積層体は、第1主面と第2主面とを有する薄板ガラス基板と、第1主面と第2主面とを有し、当該第1主面が前記薄板ガラス基板の第1主面と対向して配置された支持ガラス基板と、前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板との間に形成され、前記支持ガラス基板の第1主面に固定され、前記薄板ガラス基板の第1主面に対する剥離性を有して当該第1主面に密着した樹脂層と、ガラス系封着材料を含有し、前記樹脂層の周縁部の外側において焼成させることにより形成された外枠層と、を備える。
以下、図面を参照し、本発明のガラス積層体を実施するための形態について説明する。なお、以下では、「ガラス積層体」を単に「積層体」と呼ぶことがある。
図1は、本発明のガラス積層体の一実施形態(構成例1)を示す概略正面図である。図2は、図1のA−A′線に沿った部分断面図である。積層体10において、樹脂層14は、支持ガラス基板18の第1主面の中央部に形成され、外枠層16は、樹脂層14の周縁部の外側に形成されている。
積層体10においては、薄板ガラス基板12と支持ガラス基板18とが樹脂層14を挟んで積層され、樹脂層14の周縁部の外側に外枠層16が形成されている。このとき、薄板ガラス基板12と支持ガラス基板18とが略同一形状である。さらに、薄板ガラス基板12の外縁と支持ガラス基板18の外縁とが、積層体10を正面から見た場合(例えば図1に示したような場合)に、重なって見えるように積層されている。したがって、図2に示す薄板ガラス基板12を、図1ではその図示を省略している。以下、このような構成を備えるガラス積層体を「態様1」ともいう。
なお、通常、ガラス基板は、その端面強度を保持させるために、切断後面取りされる。そのため、図中では、薄板ガラス基板12および支持ガラス基板18の端面形状は、円弧状に表現されている。
なお、通常、ガラス基板は、その端面強度を保持させるために、切断後面取りされる。そのため、図中では、薄板ガラス基板12および支持ガラス基板18の端面形状は、円弧状に表現されている。
ここで、樹脂層の周縁部の外側とは、態様1および後述する態様2,3においては、支持ガラス基板の第1主面上であって、ガラス積層体を正面から見た場合(例えば図1に示すような場合)に、樹脂層の外縁より外側に含まれる領域であり、さらに支持ガラス基板の外縁付近の領域を意味する。
また、後述する態様4,5においては、樹脂層の周縁部の外側とは、樹脂層の端面上であって、樹脂層の外縁より外側の領域を意味する。
また、後述する態様4,5においては、樹脂層の周縁部の外側とは、樹脂層の端面上であって、樹脂層の外縁より外側の領域を意味する。
図3は、構成例1の変形例1を示す部分断面図である。図3に示す積層体20においては、薄板ガラス基板22と支持ガラス基板28とが樹脂層24を挟んで積層され、樹脂層24の周縁部の外側に外枠層26が形成されている。このとき、薄板ガラス基板22よりも支持ガラス基板28の方が大きい。以下、このような構成を備えるガラス積層体を「態様2」ともいう。
図4は、図3のとは異なる構造を備える変形例2の部分断面図である。この積層体30においては、薄板ガラス基板32と支持ガラス基板38とが樹脂層34を挟んで積層され、樹脂層34の周縁部の外側に外枠層36が形成されている。このとき、薄板ガラス基板32よりも支持ガラス基板38の方が小さい。以下、このような構成を備えるガラス積層体を「態様3」ともいう。
なお、態様1〜3において、外枠層が形成される樹脂層の周縁部の外側の幅Wは、支持ガラス基板の第1主面の外縁から内側へ0.5〜100mmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜50mmであり、より好ましくは0.5〜10mmであり、さらに好ましくは0.5〜5mmである。支持ガラス基板が大きいものであれば、幅Wも大きくてよい。
図5は、図2とは異なる構造を備える変形例3の部分断面図である。上述した態様1〜3は既に大きさが決められた支持ガラス基板の上に樹脂層が形成され、さらに、別に大きさが決められた薄板ガラス基板が積層されている。これに対し、図5に示す変形例3では、あらかじめ積層された積層体の端部を切断した上で、樹脂層の周縁部の外側に外枠層が形成される。以下、このような構成を備えるガラス積層体を「態様4」ともいう。
態様4における積層体40においては、薄板ガラス基板42と支持ガラス基板48とが樹脂層44を挟んで積層され、樹脂層44の周縁部の外側に外枠層46が形成されている。薄板ガラス基板42および支持ガラス基板48の端面強度は、外枠層46が形成されていることにより、ある程度確保されている。
態様4における積層体40においては、薄板ガラス基板42と支持ガラス基板48とが樹脂層44を挟んで積層され、樹脂層44の周縁部の外側に外枠層46が形成されている。薄板ガラス基板42および支持ガラス基板48の端面強度は、外枠層46が形成されていることにより、ある程度確保されている。
図6は、図5とは異なる構造を備える変形例4の部分断面図である。上述した態様4と同様に、あらかじめ積層された積層体の端部を切断した上で、樹脂層の周縁部の外側に外枠層が形成されるが、外枠層を形成する前に、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とが面取りされる。以下、このような構成を備えるガラス積層体を「態様5」ともいう。
態様5における積層体50においては、薄板ガラス基板52と支持ガラス基板58とが樹脂層54を挟んで積層し、樹脂層54の周縁部の外側に外枠層56が形成されている。
態様5における積層体50においては、薄板ガラス基板52と支持ガラス基板58とが樹脂層54を挟んで積層し、樹脂層54の周縁部の外側に外枠層56が形成されている。
上記の態様1〜5のいずれにおいても、樹脂層は、支持ガラス基板の第1主面に固定され、薄板ガラス基板の第1主面に対する剥離性を有して薄板ガラス基板の第1主面に密着している。
また、上記の態様1〜5のいずれにおいても、樹脂層は、外枠層により外気との接触から隔離されている。そのため、態様1〜5のガラス積層体は、熱処理時にガスを発生し難い。つまり、外枠層が存在するために、樹脂層から発生したガスが外部に発散しないのである。
また、態様1〜5のガラス積層体は、熱処理温度が比較的高温(400℃程度超)であっても、薄板ガラス基板と支持ガラス基板との間の樹脂層が酸化し難く劣化し難い。外枠層が外気と樹脂層の端面との接触を遮断するからである。
また、態様1〜5のガラス積層体は、熱処理温度が比較的高温(400℃程度超)であっても、薄板ガラス基板と支持ガラス基板との間の樹脂層が酸化し難く劣化し難い。外枠層が外気と樹脂層の端面との接触を遮断するからである。
次に、本発明の積層体が有する薄板ガラス基板、支持ガラス基板、樹脂層、および外枠層について説明する。
(薄板ガラス基板)
薄板ガラス基板の厚さ、形状、大きさ、物性(熱収縮率、表面形状、耐薬品性等)、組成等は、特に制限されず、例えば従来のLCD、OLED等の表示装置用のガラス基板と同様であってよい。
薄板ガラス基板の厚さ、形状、大きさ、物性(熱収縮率、表面形状、耐薬品性等)、組成等は、特に制限されず、例えば従来のLCD、OLED等の表示装置用のガラス基板と同様であってよい。
薄板ガラス基板の厚さは、上述のように特に制限されないが、0.3mm以下であることが好ましく、0.2mm以下であることがより好ましい。また、0.05mm以上であることが好ましく、0.07mm以上であることがより好ましく、0.1mm以上であることがさらに好ましい。
薄板ガラス基板の形状は、上述のように特に制限されないが、矩形であることが好ましい。ここで「矩形」とは、実質的に略矩形であり、周辺部の隅を切り落とした(コーナーカットした)形状をも含む。
薄板ガラス基板の大きさは、上述のように制限されないが、例えば矩形の場合は、100〜2000mm×100〜2000mmであることが好ましく、500〜1000mm×500〜1000mmであることがより好ましい。
なお、薄板ガラス基板の厚さおよび大きさは、厚さはレーザーフォーカス変位計を用いて面内9点を測定した値の平均値を持って表し、大きさは鋼尺を用いて短辺・長辺をそれぞれ計測した値を意味するものとする。後述する支持ガラス基板の厚さおよび大きさについても同様とする。
このような厚さおよび大きさの薄板ガラス基板であっても、本発明の積層体は薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを容易に剥離することができる。
薄板ガラス基板の形状は、上述のように特に制限されないが、矩形であることが好ましい。ここで「矩形」とは、実質的に略矩形であり、周辺部の隅を切り落とした(コーナーカットした)形状をも含む。
薄板ガラス基板の大きさは、上述のように制限されないが、例えば矩形の場合は、100〜2000mm×100〜2000mmであることが好ましく、500〜1000mm×500〜1000mmであることがより好ましい。
なお、薄板ガラス基板の厚さおよび大きさは、厚さはレーザーフォーカス変位計を用いて面内9点を測定した値の平均値を持って表し、大きさは鋼尺を用いて短辺・長辺をそれぞれ計測した値を意味するものとする。後述する支持ガラス基板の厚さおよび大きさについても同様とする。
このような厚さおよび大きさの薄板ガラス基板であっても、本発明の積層体は薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを容易に剥離することができる。
薄板ガラス基板の物性は、上述のように制限されず、製造する表示装置の種類により異なるが、薄板ガラス基板の熱収縮率は、小さいことが好ましい。具体的には熱収縮率の指標である線膨張係数が、500×10−7/℃以下であることが好ましく、300×10−7/℃以下であることがより好ましく、200×10−7/℃以下であることがより好ましく、100×10−7/℃以下であることがより好ましく、45×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。熱収縮率が大きい場合、高精細な表示装置を作ることができないからである。なお、線膨張係数は、JIS R3102−1995に準拠する。
薄板ガラス基板の組成は、上述のように制限されないが、例えばアルカリ金属酸化物を含有するガラス(ソーダライムガラスなど)、無アルカリガラスなどの種々の組成のガラスを使用できる。中でも、熱収縮率が小さいことから無アルカリガラスであることが好ましい。
(支持ガラス基板)
支持ガラス基板の厚さ、形状、大きさ、物性(熱収縮率、表面形状、耐薬品性等)、組成等は、特に制限されない。
支持ガラス基板の厚さ、形状、大きさ、物性(熱収縮率、表面形状、耐薬品性等)、組成等は、特に制限されない。
支持ガラス基板の厚さは、上述のように特に制限されないが、現行の製造ラインで処理できる厚さであることが好ましい。
具体的には、板厚は0.4mm以上であることが好ましく、例えば、0.4〜1.1mmが好ましく、0.5〜0.8mmがより好ましく、0.5〜0.7mmがさらに好ましい。
例えば、現行の製造ラインが厚さ0.5mmのガラス基板を処理するように設計されたものであって、薄板ガラス基板の厚さが0.1mmである場合、支持ガラス基板の厚さと樹脂層の厚さとの和を0.4mmとする。また、現行の表示装置製造ラインは厚さが0.7mmのガラス基板を処理するように設計されているものが最も一般的であるが、例えば薄板ガラス基板の厚さが0.3mmならば、支持ガラス基板の厚さと樹脂層の厚さとの和を0.4mmとする。
支持ガラス基板の厚さは、薄板ガラス基板を支持し、薄板ガラス基板の強度を補強するため、薄板ガラス基板よりも厚いことが好ましい。
具体的には、板厚は0.4mm以上であることが好ましく、例えば、0.4〜1.1mmが好ましく、0.5〜0.8mmがより好ましく、0.5〜0.7mmがさらに好ましい。
例えば、現行の製造ラインが厚さ0.5mmのガラス基板を処理するように設計されたものであって、薄板ガラス基板の厚さが0.1mmである場合、支持ガラス基板の厚さと樹脂層の厚さとの和を0.4mmとする。また、現行の表示装置製造ラインは厚さが0.7mmのガラス基板を処理するように設計されているものが最も一般的であるが、例えば薄板ガラス基板の厚さが0.3mmならば、支持ガラス基板の厚さと樹脂層の厚さとの和を0.4mmとする。
支持ガラス基板の厚さは、薄板ガラス基板を支持し、薄板ガラス基板の強度を補強するため、薄板ガラス基板よりも厚いことが好ましい。
支持ガラス基板の形状は制限されないが、矩形であることが好ましい。ただし、ここで矩形とは、実質的に略矩形であり、周辺部の隅を切り落とした(コーナーカットした)形状をも含む。
支持ガラス基板の線膨張係数は、薄板ガラス基板と実質的に同一であってよく、異なってもよい。実質的に同一であると、本発明の積層体を熱処理した際に、薄板ガラス基板または支持ガラス基板に反りが発生し難い点で好ましい。
薄板ガラス基板と支持ガラス基板との線膨張係数の差は300×10−7/℃以下であることが好ましく、100×10−7/℃以下であることがより好ましく、50×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。薄板ガラス基板のガラスと支持ガラス基板のガラスとは同一材質のガラスであってもよい。この場合は、両ガラスの線膨張係数の差は0である。
薄板ガラス基板と支持ガラス基板との線膨張係数の差は300×10−7/℃以下であることが好ましく、100×10−7/℃以下であることがより好ましく、50×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。薄板ガラス基板のガラスと支持ガラス基板のガラスとは同一材質のガラスであってもよい。この場合は、両ガラスの線膨張係数の差は0である。
支持ガラス基板の組成は、例えばアルカリガラス、無アルカリガラスと同様であってよい。中でも、熱収縮率が小さいことから無アルカリガラスであることが好ましい。
なお、薄板ガラス基板および支持ガラス基板を製造する方法は、特に制限されず従来公知の方法を用いることができる。例えば、従来公知のガラス原料を溶解し溶融ガラスとした後、フロート法、フュージョン法、引き上げ法、スロットダウンドロー法、リドロー法等によって板状に成形して、薄板ガラス基板および支持ガラス基板を得ることができる。
また、薄板ガラス基板および支持ガラス基板の表面は、研磨処理された研磨面でもよく、または研磨処理されていない非エッチング面(生地面)であってもよい。生産性およびコストの点からは、非エッチング面(生地面)であることが好ましい。
また、薄板ガラス基板および支持ガラス基板の表面は、研磨処理された研磨面でもよく、または研磨処理されていない非エッチング面(生地面)であってもよい。生産性およびコストの点からは、非エッチング面(生地面)であることが好ましい。
(樹脂層)
樹脂層は、支持ガラス基板の第1主面に対して固定されている。他方で、樹脂層は、薄板ガラス基板の第1主面と密着しているものの、容易に剥離できる。すなわち、樹脂層は薄板ガラス基板の第1主面に対して、剥離に際しては薄板ガラス基板に好ましくない影響を与えることなく容易に剥離できる程度の結合力で、結合している。そのため、剥離に際しては、薄板ガラス基板を損傷することがなく、また、薄板ガラス基板の第1主面に樹脂残りが生じることもない。このような樹脂層表面における容易に剥離できる性質を剥離性と言う。また、樹脂層表面を、以下、剥離性表面と言うことがある。
樹脂層と薄板ガラス基板の第1主面とは、粘着剤が有するような粘着力によっては付いておらず、固体分子間におけるファンデルワールス力に起因する力、すなわち、密着力によって付いていることが好ましい。
樹脂層は、支持ガラス基板の第1主面に対して固定されている。他方で、樹脂層は、薄板ガラス基板の第1主面と密着しているものの、容易に剥離できる。すなわち、樹脂層は薄板ガラス基板の第1主面に対して、剥離に際しては薄板ガラス基板に好ましくない影響を与えることなく容易に剥離できる程度の結合力で、結合している。そのため、剥離に際しては、薄板ガラス基板を損傷することがなく、また、薄板ガラス基板の第1主面に樹脂残りが生じることもない。このような樹脂層表面における容易に剥離できる性質を剥離性と言う。また、樹脂層表面を、以下、剥離性表面と言うことがある。
樹脂層と薄板ガラス基板の第1主面とは、粘着剤が有するような粘着力によっては付いておらず、固体分子間におけるファンデルワールス力に起因する力、すなわち、密着力によって付いていることが好ましい。
これに対して、樹脂層の支持ガラス基板の第1主面に対する結合力は、薄板ガラス基板の第1主面に対する結合力よりも相対的に高い。本発明では、薄板ガラス基板の第1主面に対する結合を密着といい、支持ガラス基板の第1主面に対する結合を固定という。
樹脂層の厚さは、特に制限されないが、1〜100μmであることが好ましく、5〜30μmであることがより好ましく、7〜20μmであることがさらに好ましい。樹脂層の厚さがこのような範囲であると、薄板ガラス基板と樹脂層との密着が十分になるからである。また、気泡や異物が介在しても、薄板ガラス基板のゆがみ欠陥の発生を抑制することができるからである。また、樹脂層の厚さが厚すぎると、形成時間および材料を多分に要するため経済的ではない。
樹脂層の厚さは、レーザーフォーカス変位計を用いて面内9点を測定した値の平均値を意味するものとする。後述する外枠層の厚さについても同様とする。
なお、樹脂層は2層以上からなっていてもよい。その場合、「樹脂層の厚さ」は全ての層の合計の厚さを意味するものとする。
また、樹脂層が2層以上からなる場合は、各々の層を構成する樹脂の種類が異なってもよい。後述する外枠層についても同様である。
樹脂層の厚さは、レーザーフォーカス変位計を用いて面内9点を測定した値の平均値を意味するものとする。後述する外枠層の厚さについても同様とする。
なお、樹脂層は2層以上からなっていてもよい。その場合、「樹脂層の厚さ」は全ての層の合計の厚さを意味するものとする。
また、樹脂層が2層以上からなる場合は、各々の層を構成する樹脂の種類が異なってもよい。後述する外枠層についても同様である。
樹脂層の剥離性表面の表面張力は、30mN/m以下であることが好ましく、25mN/m以下であることがより好ましく、22mN/m以下であることがさらに好ましい。このような表面張力であると、樹脂層について、より容易に薄板ガラス基板と剥離することができ、同時に薄板ガラス基板との密着も十分になるからである。
また、樹脂層の材料は、ガラス転移点が室温(25℃程度)よりも低い材料またはガラス転移点を有しない材料であることが好ましい。非粘着性の樹脂層となり、より高い剥離性を有し、より容易に薄板ガラス基板表面と剥離することができ、同時に薄板ガラス基板表面との密着も十分になるからである。
また、樹脂層は耐熱性を有していることが好ましい。例えば薄板ガラス基板の第2主面上に表示装置用部材を形成する場合に、本発明の積層体を熱処理に供し得るからである。
また、樹脂層の弾性率が高すぎることは、薄板ガラス基板表面との密着性が低くなる傾向にあることから、好ましくない。また、樹脂層の弾性率が低すぎると剥離性が低くなる。
樹脂層を構成する樹脂としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、二種類以上の樹脂を混合して用いることもできる。
樹脂層を構成する樹脂としては、上述のように特に制限されないが、耐熱性に優れ、かつ、薄板ガラス基板に対する剥離性に優れるという理由から、シリコーン樹脂が好ましい。また、シリコーン樹脂は、例えば400℃程度で1時間程度処理しても、剥離性がほぼ劣化しない点からも、好ましい。
また、シリコーン樹脂を支持ガラス基板の第1主面上で硬化させてシリコーン樹脂層を形成する場合には、支持ガラス基板の表面シラノール基との縮合反応によって、樹脂層を支持ガラス基板に固定し易いという点からも、シリコーン樹脂が好ましい。
また、シリコーン樹脂を支持ガラス基板の第1主面上で硬化させてシリコーン樹脂層を形成する場合には、支持ガラス基板の表面シラノール基との縮合反応によって、樹脂層を支持ガラス基板に固定し易いという点からも、シリコーン樹脂が好ましい。
また、シリコーン樹脂の中でも、剥離紙用シリコーンが好ましい。剥離紙用シリコーンは、直鎖状のジメチルポリシロキサンを分子内に含むシリコーンを主剤とするものである。この主剤と架橋剤とを含む組成物を、触媒、光重合開始剤等を用いて支持ガラス基板の第1主面に硬化させて形成した樹脂層は、優れた剥離性を有するので好ましい。また、柔軟性が高いので、薄板ガラス基板と樹脂層との間へ気泡や塵介等の異物が混入しても、樹脂層のみが変形するため、薄板ガラス基板のゆがみ欠陥の発生を抑制することができるので好ましい。
剥離紙用シリコーンは、その硬化機構によって、縮合反応型シリコーン、付加反応型シリコーン、紫外線硬化型シリコーン、および、電子線硬化型シリコーンに分類される。いずれの剥離紙用シリコーンであっても使用することができるが、中でも付加反応型シリコーンが好ましい。硬化反応のし易さ、および、樹脂層を形成した際に剥離性の程度が良好であり、また、耐熱性も高いからである。
また、剥離紙用シリコーンとしては、形態的に、溶剤型、エマルジョン型、および、無溶剤型がある。いずれの型の剥離紙用シリコーンであっても、使用可能である。
また、剥離紙用シリコーンとして市販されている商品名または型番としては、具体的には、例えば、KNS−320A、KS−847(いずれも信越シリコーン社製)、TPR6700(GE東芝シリコーン社製)、ビニルシリコーン「8500」(荒川化学工業株式会社製)とメチルハイドロジェンポリシロキサン「12031」(荒川化学工業株式会社製)との組み合わせ、ビニルシリコーン「11364」(荒川化学工業株式会社製)とメチルハイドロジェンポリシロキサン「12031」(荒川化学工業株式会社製)との組み合わせ、ビニルシリコーン「11365」(荒川化学工業株式会社製)とメチルハイドロジェンポリシロキサン「12031」(荒川化学工業株式会社製)との組み合わせ等が挙げられる。
なお、KNS−320A、KS−847、および、TPR6700は、あらかじめ主剤と架橋剤とを含有している。
なお、KNS−320A、KS−847、および、TPR6700は、あらかじめ主剤と架橋剤とを含有している。
また、シリコーン樹脂は、シリコーン樹脂中の成分が薄板ガラス基板に移行しにくい性質、すなわち低シリコーン移行性を有することが好ましい。
(外枠層)
外枠層は帯状であって、本発明の積層体の周縁部に存在する。外枠層は樹脂層を囲むように形成され、基本的には途切れること無く形成されなければならない。
しかし、積層体が超高温(600℃以上)で長時間加熱された場合には、樹脂層が分解反応を起こすことも考えられる。そこで、積層体の内圧上昇による支持ガラス基板/薄板ガラス基板の剥がれ防止のために、ガス抜き目的で部分的に外枠層が形成されない箇所を設けても良い。
外枠層は帯状であって、本発明の積層体の周縁部に存在する。外枠層は樹脂層を囲むように形成され、基本的には途切れること無く形成されなければならない。
しかし、積層体が超高温(600℃以上)で長時間加熱された場合には、樹脂層が分解反応を起こすことも考えられる。そこで、積層体の内圧上昇による支持ガラス基板/薄板ガラス基板の剥がれ防止のために、ガス抜き目的で部分的に外枠層が形成されない箇所を設けても良い。
また、外枠層は、その形成箇所においては、支持ガラス基板および薄板ガラス基板の両方と接していることが好ましい。これにより、樹脂層が外気と接しにくくなるからである。
外枠層の断面形状は特に制限されないが、樹脂層と外気との接触を遮蔽する必要があるため、所定の大きさの断面積Sを有することが求められる。
ここで、外枠層の断面積Sとは、本発明の積層体をその面内方向から断面視した際に、本発明の積層体端部に存在する外枠層の断面積を意味する。
断面積Sは、3×10−6mm2以上であることが好ましく、確実に外気から遮蔽するためには3×10−4mm2以上であることがより好ましい。
また、断面積Sが大きすぎると、支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを剥離する際の剥離強度が大きくなりすぎる。そのため、断面積Sは、5mm2以下であることが好ましく、剥離を容易にするためには、1mm2以下であることがより好ましい。
ここで、外枠層の断面積Sとは、本発明の積層体をその面内方向から断面視した際に、本発明の積層体端部に存在する外枠層の断面積を意味する。
断面積Sは、3×10−6mm2以上であることが好ましく、確実に外気から遮蔽するためには3×10−4mm2以上であることがより好ましい。
また、断面積Sが大きすぎると、支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを剥離する際の剥離強度が大きくなりすぎる。そのため、断面積Sは、5mm2以下であることが好ましく、剥離を容易にするためには、1mm2以下であることがより好ましい。
外枠層は、焼成されるガラス系封着材料を含有する。つまり、外枠層は、ガラス系封着材料の焼成層である。
ガラス系封着材料は、高温熱処理を施しても質量減少比率が低く、また、樹脂層から発生する可能性のあるガスの遮蔽性に優れている。
ガラス系封着材料は、主成分である封着ガラスに、レーザ吸収材、低膨張充填材等の充填材を配合したものである。なお、ガラス系封着材料は、その他の添加材を必要に応じて含有していてもよい。
ガラス系封着材料は、高温熱処理を施しても質量減少比率が低く、また、樹脂層から発生する可能性のあるガスの遮蔽性に優れている。
ガラス系封着材料は、主成分である封着ガラスに、レーザ吸収材、低膨張充填材等の充填材を配合したものである。なお、ガラス系封着材料は、その他の添加材を必要に応じて含有していてもよい。
封着ガラス(ガラスフリット)としては、例えば、錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。
これらのうち、薄板ガラス基板および支持ガラス基板に対する封着性(接着性)やその信頼性(接着信頼性や密閉性)、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮すると、錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラスが好ましい。
これらのうち、薄板ガラス基板および支持ガラス基板に対する封着性(接着性)やその信頼性(接着信頼性や密閉性)、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮すると、錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラスが好ましい。
錫−リン酸系ガラス(ガラスフリット)は、20〜68質量%のSnO、0.5〜5質量%のSnO2、および20〜40質量%のP2O5(基本的には合計量を100質量%とする)の組成を有することが好ましい。
SnOはガラスを低融点化させるための成分である。SnOの含有量が20質量%未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、68質量%を超えるとガラス化しなくなる。
SnO2はガラスを安定化するための成分である。SnO2の含有量が0.5質量%未満であると、封着作業時に軟化溶融したガラス中にSnO2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。SnO2の含有量が5質量%を超えると低融点ガラスの溶融中からSnO2が析出しやすくなる。
P2O5はガラス骨格を形成するための成分である。P2O5の含有量が20質量%未満であるとガラス化せず、その含有量が40質量%を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。
SnOはガラスを低融点化させるための成分である。SnOの含有量が20質量%未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、68質量%を超えるとガラス化しなくなる。
SnO2はガラスを安定化するための成分である。SnO2の含有量が0.5質量%未満であると、封着作業時に軟化溶融したガラス中にSnO2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。SnO2の含有量が5質量%を超えると低融点ガラスの溶融中からSnO2が析出しやすくなる。
P2O5はガラス骨格を形成するための成分である。P2O5の含有量が20質量%未満であるとガラス化せず、その含有量が40質量%を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。
ここで、ガラスフリット中のSnOおよびSnO2の割合(質量%)は以下のようにして求めることができる。まず、ガラスフリットを酸分解した後、ICP発光分光分析によりガラスフリット中に含有されているSn原子の総量を測定する。次に、Sn2+(SnO)は酸分解したものをヨウ素滴定法により求められるので、そこで求められたSn2+の量をSn原子の総量から減じてSn4+(SnO2)を求める。
上記した3成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、SiO2などのガラスの骨格を形成する成分;ZnO、B2O3、Al2O3、WO3、MoO3、Nb2O5、TiO2、ZrO2、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaOなどのガラスを安定化させる成分;等を任意成分として含有していてもよい。
ただし、任意成分の含有量が多すぎると、ガラスが不安定となって失透が発生するおそれ、または、ガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30質量%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。
ただし、任意成分の含有量が多すぎると、ガラスが不安定となって失透が発生するおそれ、または、ガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30質量%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。
ビスマス系ガラス(ガラスフリット)は、70〜90質量%のBi2O3、1〜20質量%のZnO、および2〜12質量%のB2O3(基本的には合計量を100質量%とする)の組成を有することが好ましい。
Bi2O3はガラスの網目を形成する成分である。Bi2O3の含有量が70質量%未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Bi2O3の含有量が90質量%を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
ZnOは熱膨張係数等を下げる成分である。ZnOの含有量が1質量%未満であるとガラス化が困難になる。ZnOの含有量が20質量%を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。
B2O3はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。B2O3の含有量が2質量%未満であるとガラス化が困難となり、12質量%を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。
Bi2O3はガラスの網目を形成する成分である。Bi2O3の含有量が70質量%未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Bi2O3の含有量が90質量%を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
ZnOは熱膨張係数等を下げる成分である。ZnOの含有量が1質量%未満であるとガラス化が困難になる。ZnOの含有量が20質量%を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。
B2O3はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。B2O3の含有量が2質量%未満であるとガラス化が困難となり、12質量%を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。
上記した3成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Al2O3、CeO2、SiO2、Ag2O、MoO3、Nb2O3、Ta2O5、Ga2O3、Sb2O3、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、CaO、SrO、BaO、WO3、P2O5、SnOx(xは1または2である)等の任意成分を含有していてもよい。
ただし、任意成分の含有量が多すぎると、ガラスが不安定となって失透が発生するおそれ、または、ガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30質量%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。
ただし、任意成分の含有量が多すぎると、ガラスが不安定となって失透が発生するおそれ、または、ガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30質量%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。
レーザ吸収材は、ガラス封着材料をレーザ光で加熱して溶融する場合には、必須成分となる。
レーザ吸収材としてはFe、Cr、Mn、Co、NiおよびCuから選ばれる少なくとも1種の金属または前記金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。また、これら以外の顔料であってもよい。
レーザ吸収材の含有量は、ガラス系封着材料に対して2〜10体積%の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が2体積%未満であると、レーザ照射時に封着材料層を十分に溶融させることができないおそれがある。これは接着不良の原因となる。一方、レーザ吸収材の含有量が10体積%を超えると、レーザ照射時に薄板ガラス基板や支持ガラス基板との界面近傍で局所的に発熱して、薄板ガラス基板や支持ガラス基板に割れが生じたり、また、ガラス系封着材料の溶融時の流動性が劣化して薄板ガラス基板や支持ガラス基板との接着性が低下するおそれがある。
レーザ吸収材としてはFe、Cr、Mn、Co、NiおよびCuから選ばれる少なくとも1種の金属または前記金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。また、これら以外の顔料であってもよい。
レーザ吸収材の含有量は、ガラス系封着材料に対して2〜10体積%の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が2体積%未満であると、レーザ照射時に封着材料層を十分に溶融させることができないおそれがある。これは接着不良の原因となる。一方、レーザ吸収材の含有量が10体積%を超えると、レーザ照射時に薄板ガラス基板や支持ガラス基板との界面近傍で局所的に発熱して、薄板ガラス基板や支持ガラス基板に割れが生じたり、また、ガラス系封着材料の溶融時の流動性が劣化して薄板ガラス基板や支持ガラス基板との接着性が低下するおそれがある。
低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、コージェライト、リン酸ジルコニウム系化合物、ソーダライムガラス、および硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。リン酸ジルコニウム系化合物としては、(ZrO)2P2O7、NaZr2(PO4)3、KZr2(PO4)3、Ca0.5Zr2(PO4)3、NbZr(PO4)3、Zr2(WO3)(PO4)2、これらの複合化合物が挙げられる。
低膨張充填材とは、封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。
低膨張充填材とは、封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。
外枠層の形成にあたっては、まず、例えば、低膨張充填材とレーザ吸収材との合計含有量を2〜44体積%の範囲としたガラス系封着材料にビヒクルを混合してガラス系封着材料ペーストを調製する。
ビヒクルとしては、具体的には、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等を、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロオキシエチル(メタ)アクリレート等のアクリル系樹脂を、メチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの、等が用いられる。
ガラス系封着材料ペーストの粘度は、塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、バインダ成分となる樹脂と溶剤との割合、ガラス系封着材料とビヒクルとの割合等によって調整することができる。ガラス系封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のようにガラスペーストで公知の添加物を加えてもよい。ガラス系封着材料ペーストの調製には、撹拌翼を備えた回転式の混合機やロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。
このようにして得られるガラス系封着材料の溶融温度は、400℃以上750℃以下であることが好ましく、500℃以上700℃以下であることがより好ましい。そして、ガラス系封着材料を含有する外枠層の焼成後の熱膨張係数は20×10−7〜250×10−7/℃であることが好ましい。
<支持体付き表示装置用パネル>
本発明の支持体付き表示装置用パネルは、本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面に、さらに表示装置用部材を有するものである。
この支持体付き表示装置用パネルは、本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面に、表示装置用部材を形成することで得ることができる。
表示装置用部材とは、従来のLCD、OLED等の表示装置用のガラス基板がその表面に有する発光層、保護層、TFTアレイ、カラーフィルタ、液晶、ITOからなる透明電極等、各種回路パターン等を意味する。
本発明の支持体付き表示装置用パネルは、本発明の積層体の薄板ガラス基板の第2主面上にTFTアレイ(以下、単に「アレイ」という。)が形成されたものであることが好ましい。
本発明の支持体付き表示装置用パネルには、例えば、アレイが薄板ガラス基板の第2主面に形成された本発明の支持体付き表示装置用パネルに、さらにカラーフィルタが形成された他のガラス基板(例えば0.3mm以上の厚さのガラス基板)が貼り合わされたものも含まれる。
なお、本発明における支持体とは、第1主面に樹脂層が固定された支持ガラス基板のことを指す。
本発明の支持体付き表示装置用パネルは、本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面に、さらに表示装置用部材を有するものである。
この支持体付き表示装置用パネルは、本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面に、表示装置用部材を形成することで得ることができる。
表示装置用部材とは、従来のLCD、OLED等の表示装置用のガラス基板がその表面に有する発光層、保護層、TFTアレイ、カラーフィルタ、液晶、ITOからなる透明電極等、各種回路パターン等を意味する。
本発明の支持体付き表示装置用パネルは、本発明の積層体の薄板ガラス基板の第2主面上にTFTアレイ(以下、単に「アレイ」という。)が形成されたものであることが好ましい。
本発明の支持体付き表示装置用パネルには、例えば、アレイが薄板ガラス基板の第2主面に形成された本発明の支持体付き表示装置用パネルに、さらにカラーフィルタが形成された他のガラス基板(例えば0.3mm以上の厚さのガラス基板)が貼り合わされたものも含まれる。
なお、本発明における支持体とは、第1主面に樹脂層が固定された支持ガラス基板のことを指す。
<表示装置用パネル>
上記の支持体付き表示装置用パネルから、表示装置用パネルを得ることができる。支持体付き表示装置用パネルから、後述するような方法で、薄板ガラス基板と支持ガラス基板に固定されている樹脂層とを剥離して、表示装置用部材および薄板ガラス基板を有する表示装置用パネルを得ることができる。
上記の支持体付き表示装置用パネルから、表示装置用パネルを得ることができる。支持体付き表示装置用パネルから、後述するような方法で、薄板ガラス基板と支持ガラス基板に固定されている樹脂層とを剥離して、表示装置用部材および薄板ガラス基板を有する表示装置用パネルを得ることができる。
<表示装置>
上記の表示装置用パネルから表示装置を得ることができる。表示装置用パネルに、偏光板、バックライト、表示装置用パネル駆動装置などを取り付けて表示装置を得ることができる。すなわち、本発明の表示装置は、上記表示装置用パネルを備える。このような表示装置としてはLCD、OLEDが挙げられる。LCDとしてはTN型、STN型、FE型、TFT型、MIM型、VA型、IPS型が挙げられる。
上記の表示装置用パネルから表示装置を得ることができる。表示装置用パネルに、偏光板、バックライト、表示装置用パネル駆動装置などを取り付けて表示装置を得ることができる。すなわち、本発明の表示装置は、上記表示装置用パネルを備える。このような表示装置としてはLCD、OLEDが挙げられる。LCDとしてはTN型、STN型、FE型、TFT型、MIM型、VA型、IPS型が挙げられる。
<ガラス積層体の製造方法>
本発明のガラス積層体の製造方法は、特に制限されないが、下記のガラス積層体の製造方法(以下、単に製造方法と呼ぶことがある)を、上述した態様1〜5に応じて選択することができる。
本発明のガラス積層体の製造方法は、特に制限されないが、下記のガラス積層体の製造方法(以下、単に製造方法と呼ぶことがある)を、上述した態様1〜5に応じて選択することができる。
第1の製造方法は、図7に示すように、支持ガラス基板の第1主面上に樹脂層を形成して、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程(ステップS101)と、支持ガラス基板の第1主面上に固定された樹脂層の周縁部の外側にガラス系封着材料を塗布する工程(ステップS102)と、支持ガラス基板の第1主面上に固定された樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程(ステップS103)と、樹脂層の周縁部の外側に塗布されたガラス系封着材料を焼成して外枠層を形成する工程(ステップS104)と、を備える。
このような第1の製造方法は、上述した態様1〜3の製造において選択される。また、ステップS103とステップS104とは、順序変更可能である。
このような第1の製造方法は、上述した態様1〜3の製造において選択される。また、ステップS103とステップS104とは、順序変更可能である。
第2の製造方法は、図8に示すように、支持ガラス基板の第1主面上における周縁部にガラス系封着材料を塗布する工程(ステップS201)と、支持ガラス基板の第1主面の周縁部に塗布されたガラス系封着材料を焼成して外枠層を形成する工程(ステップS202)と、支持ガラスの第1主面上に形成された外枠層の内側領域に樹脂層を形成し、樹脂層を当該第1主面上に固定する工程(ステップS203)と、支持ガラス基板の第1主面上に固定された樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程(ステップS204)と、を備える。
このような第2の製造方法も、上述した態様1〜3の製造において選択される。
このような第2の製造方法も、上述した態様1〜3の製造において選択される。
第3の製造方法は、図9に示すように、支持ガラス基板の第1主面上における周縁部にガラス系封着材料を塗布する工程(ステップS301)と、支持ガラス基板の第1主面上に塗布されたガラス系封着材料の内側領域に樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程(ステップS302)と、支持ガラス基板の第1主面上に塗布されたガラス系封着材料を焼成して外枠層を形成する工程(ステップS303)と、支持ガラス基板の第1主面上に固定された樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程(ステップS304)と、を備える。
このような第3の製造方法も、上述した態様1〜3の製造において選択される。
また、第3の製造方法は、ステップS301の後であってステップS302の前に、外枠層を仮焼成する工程を備えていてもよい。例えば、仮焼成は加熱炉で行い、ステップS303においてはレーザ照射による焼成を行うことが考えられる。
このような第3の製造方法も、上述した態様1〜3の製造において選択される。
また、第3の製造方法は、ステップS301の後であってステップS302の前に、外枠層を仮焼成する工程を備えていてもよい。例えば、仮焼成は加熱炉で行い、ステップS303においてはレーザ照射による焼成を行うことが考えられる。
第4の製造方法は、図10に示すように、支持ガラス基板の第1主面上に樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程(ステップS401)と、樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程(ステップS402)と、樹脂層の周縁部の外側にガラス系封着材料を塗布する工程(ステップS403)と、樹脂層の周縁部の外側に塗布されたガラス系封着材料を焼成して外枠層を形成する工程(ステップS404)と、を備える。
このような第4の製造方法は、上述した態様1〜3の製造において選択される。また、第4の製造方法は、ステップS402の後であってステップS403の前に、積層された積層体の端部を切断する工程を備えることで、上述した態様4の製造において選択される。さらに、第4の製造方法は、この切断する工程の後であってステップS403の前に、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを面取りする工程を備えることで、上述した態様5の製造において選択される。
このような第4の製造方法は、上述した態様1〜3の製造において選択される。また、第4の製造方法は、ステップS402の後であってステップS403の前に、積層された積層体の端部を切断する工程を備えることで、上述した態様4の製造において選択される。さらに、第4の製造方法は、この切断する工程の後であってステップS403の前に、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを面取りする工程を備えることで、上述した態様5の製造において選択される。
次に、上述した第1〜第4の製造方法における各工程の内容について説明する。
(樹脂層の形成)
樹脂層は、第1、第4の製造方法においては、支持ガラス基板の第1主面上の中央部に形成され、第2、第3の製造方法においては、支持ガラス基板の第1主面上の中央部であって、さらに、すでに形成されている外枠層の内側に形成される。
樹脂層は、第1、第4の製造方法においては、支持ガラス基板の第1主面上の中央部に形成され、第2、第3の製造方法においては、支持ガラス基板の第1主面上の中央部であって、さらに、すでに形成されている外枠層の内側に形成される。
樹脂層を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、フィルム状の樹脂を支持ガラス基板の表面に接着する方法、樹脂層となる樹脂組成物を支持ガラス基板の第1主面上に公知の方法によってコートした後に加熱硬化させる方法等が挙げられる。
フィルム状の樹脂を支持ガラス基板の表面に接着する方法としては、具体的にはフィルムの表面に高い接着力を付与するために表面改質処理を行い、支持ガラス基板の第1主面に接着する方法が挙げられる。
ここで、表面改質処理としては、例えば、シランカップリング剤等を用いて化学的に密着力を向上させる化学的方法、フレーム処理等の表面活性基を増加させる物理的方法、サンドブラスト処理等の表面の粗度を増加させることにより引っかかりを増加させる機械的処理方法等が挙げられる。
ここで、表面改質処理としては、例えば、シランカップリング剤等を用いて化学的に密着力を向上させる化学的方法、フレーム処理等の表面活性基を増加させる物理的方法、サンドブラスト処理等の表面の粗度を増加させることにより引っかかりを増加させる機械的処理方法等が挙げられる。
樹脂組成物をコートする場合に用いられる公知の方法としては、スプレーコート法、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、グラビアコート法等が挙げられ、樹脂組成物の種類に応じて適宜選択できる。例えば、樹脂組成物として無溶剤型の剥離紙用シリコーンを用いる場合には、ダイコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法が好ましい。
樹脂組成物の塗工量は、1〜100g/m2であることが好ましく、5〜20g/m2であることがより好ましい。
例えば、直鎖状のジメチルポリシロキサンを分子内に含むシリコーン(主剤)、架橋剤および触媒を含む樹脂組成物を、ダイコート法等の公知の方法によって支持ガラス基板の第1主面に塗工し、その後に加熱硬化させる。加熱硬化によって、樹脂層は支持ガラス基板の第1主面と化学的に結合する。
加熱硬化条件は、触媒の配合量によっても異なる。例えば、主剤および架橋剤の合計量100質量部に対して白金系触媒を2質量部配合した場合には、大気中において好ましくは50℃〜300℃、より好ましくは100℃〜250℃で反応させる。また、反応時間は好ましくは5〜60分間、より好ましくは10〜30分間とする。
樹脂層を、低シリコーン移行性を有するシリコーン樹脂とするためには、シリコーン樹脂中に未反応のシリコーン成分が残らないように硬化反応をできるだけ進行させることが好ましい。上記のような反応温度および反応時間であると、シリコーン樹脂中に未反応のシリコーン成分が残らないようにすることができるので好ましい。上記した反応時間よりも長すぎたり反応温度が高すぎたりする場合には、シリコーン樹脂の酸化分解が同時に起こり低分子量のシリコーン成分が生成して、シリコーン移行性が高くなる可能性がある。シリコーン樹脂中に未反応のシリコーン成分が残らないように硬化反応をできるだけ進行させることは、加熱処理後の剥離性を良好にするためにも好ましい。
また、後述するように、シリコーン樹脂層に薄板ガラス基板を積層させたとき、シリコーン樹脂層は、アンカー効果によって支持ガラス基板の表面と結合し、より強固に固定される。
樹脂組成物の塗工量は、1〜100g/m2であることが好ましく、5〜20g/m2であることがより好ましい。
例えば、直鎖状のジメチルポリシロキサンを分子内に含むシリコーン(主剤)、架橋剤および触媒を含む樹脂組成物を、ダイコート法等の公知の方法によって支持ガラス基板の第1主面に塗工し、その後に加熱硬化させる。加熱硬化によって、樹脂層は支持ガラス基板の第1主面と化学的に結合する。
加熱硬化条件は、触媒の配合量によっても異なる。例えば、主剤および架橋剤の合計量100質量部に対して白金系触媒を2質量部配合した場合には、大気中において好ましくは50℃〜300℃、より好ましくは100℃〜250℃で反応させる。また、反応時間は好ましくは5〜60分間、より好ましくは10〜30分間とする。
樹脂層を、低シリコーン移行性を有するシリコーン樹脂とするためには、シリコーン樹脂中に未反応のシリコーン成分が残らないように硬化反応をできるだけ進行させることが好ましい。上記のような反応温度および反応時間であると、シリコーン樹脂中に未反応のシリコーン成分が残らないようにすることができるので好ましい。上記した反応時間よりも長すぎたり反応温度が高すぎたりする場合には、シリコーン樹脂の酸化分解が同時に起こり低分子量のシリコーン成分が生成して、シリコーン移行性が高くなる可能性がある。シリコーン樹脂中に未反応のシリコーン成分が残らないように硬化反応をできるだけ進行させることは、加熱処理後の剥離性を良好にするためにも好ましい。
また、後述するように、シリコーン樹脂層に薄板ガラス基板を積層させたとき、シリコーン樹脂層は、アンカー効果によって支持ガラス基板の表面と結合し、より強固に固定される。
(ガラス系封着材料の塗布)
ガラス系封着材料は、第1の製造方法においては、樹脂層の形成後または形成中に樹脂層の周縁部の外側に塗布され、第2、第3の製造方法においては、樹脂層が形成される前に支持ガラス基板の第1主面上における周縁部(樹脂層の周縁部の外側となる位置)に塗布され、第4の製造方法においては、樹脂層と薄板ガラス基板の第1主面とを密着させた後に、樹脂層の周縁部の外側に塗布される。
ガラス系封着材料は、第1の製造方法においては、樹脂層の形成後または形成中に樹脂層の周縁部の外側に塗布され、第2、第3の製造方法においては、樹脂層が形成される前に支持ガラス基板の第1主面上における周縁部(樹脂層の周縁部の外側となる位置)に塗布され、第4の製造方法においては、樹脂層と薄板ガラス基板の第1主面とを密着させた後に、樹脂層の周縁部の外側に塗布される。
ガラス系封着材料を塗布する方法は、ディスペンサー(液体定量吐出装置)を樹脂層の周縁部の外側に添わせる形で移動させる方法、樹脂層の周縁部の外側を位置固定されたディスペンサーに添わせる形で移動させる方法、樹脂層の周縁部の外側の形状に対応したスクリーン版によるスクリーン印刷を支持ガラス基板の第1主面にする方法等が挙げられる。
第4の製造方法においては、ディスペンサーを樹脂層の周縁部の外側に添わせる形で移動させる方法、または、樹脂層の周縁部の外側を位置固定されたディスペンサーに添わせる形で移動させる方法によって、ガラス系封着材料を塗布する。
第4の製造方法においては、ディスペンサーを樹脂層の周縁部の外側に添わせる形で移動させる方法、または、樹脂層の周縁部の外側を位置固定されたディスペンサーに添わせる形で移動させる方法によって、ガラス系封着材料を塗布する。
(ガラス系封着材料の焼成)
ガラス系封着材料の焼成としては、具体的には、例えば、加熱炉による焼成、レーザ照射による焼成等が挙げられる。
このとき、ガラス系封着材料の溶融温度が高温であるため、ガラス積層体全体を高温にすると樹脂層の劣化が進行するおそれがある。そこで、ガラス系封着材料の焼成の前に樹脂層が形成される第1、第4の製造方法においては、レーザ照射による焼成が選択される。レーザ照射によれば、ガラス系封着材料のみを局所加熱し焼成することができるからである。このように、ガラス系封着材料をレーザ照射で焼成することで、外枠層を形成することができる。これに対して、第2の製造方法においては、ガラス系封着材料の焼成の段階ではまだ樹脂層が形成されていないため、ガラス積層体全体を加熱することになる加熱炉による焼成を選択することができる。
ガラス系封着材料の焼成としては、具体的には、例えば、加熱炉による焼成、レーザ照射による焼成等が挙げられる。
このとき、ガラス系封着材料の溶融温度が高温であるため、ガラス積層体全体を高温にすると樹脂層の劣化が進行するおそれがある。そこで、ガラス系封着材料の焼成の前に樹脂層が形成される第1、第4の製造方法においては、レーザ照射による焼成が選択される。レーザ照射によれば、ガラス系封着材料のみを局所加熱し焼成することができるからである。このように、ガラス系封着材料をレーザ照射で焼成することで、外枠層を形成することができる。これに対して、第2の製造方法においては、ガラス系封着材料の焼成の段階ではまだ樹脂層が形成されていないため、ガラス積層体全体を加熱することになる加熱炉による焼成を選択することができる。
レーザ照射に用いることができるレーザ光源としては、例えば、発振波長領域が300nm〜1500nmの範囲にあるものが挙げられる。このとき、レーザの波長としては、紫外域、可視域、赤外域のどの領域の波長であってもよい。すなわち、アルゴンイオン、クリプトンイオン、ヘリウム−ネオン、ヘリウム−カドミウム、ルビー、ガラス、YAG、チタンサファイア、色素、窒素、金属蒸気、エキシマ(例えば、Xe、Cl、KrF、ArF等)、自由電子、半導体などの各種レーザを用いることができ、中でも本発明に適用することができるガラス系封着材料を焼成する目的から、近赤外領域付近に発光波長領域が存在する半導体レーザを好ましく用いることができる。
レーザの出力は、本発明に係るガラス系封着材料の焼成が可能であればよく、レーザの出力が小さいときは処理時間を長くすることによって焼成させることが可能である。発振器から出射されたレーザをそのまま用いても良いし、また、レンズを用いてレーザを集光することによって光強度を上げることも可能である。例えば、レーザの出力は、2〜150Wの範囲であることが好ましく、5〜100Wの範囲であることがより好ましい。レーザの出力が2W未満であるとガラス系封着材料を溶融できないおそれがあり、また、150Wを超えると薄板ガラス基板や支持ガラス基板にクラックや割れ等が生じやすくなる。
レーザの出力は、本発明に係るガラス系封着材料の焼成が可能であればよく、レーザの出力が小さいときは処理時間を長くすることによって焼成させることが可能である。発振器から出射されたレーザをそのまま用いても良いし、また、レンズを用いてレーザを集光することによって光強度を上げることも可能である。例えば、レーザの出力は、2〜150Wの範囲であることが好ましく、5〜100Wの範囲であることがより好ましい。レーザの出力が2W未満であるとガラス系封着材料を溶融できないおそれがあり、また、150Wを超えると薄板ガラス基板や支持ガラス基板にクラックや割れ等が生じやすくなる。
(密着)
薄板ガラス基板と第1主面に樹脂層が固定された支持ガラス基板とを積層して、薄板ガラス基板の第1主面に樹脂層の剥離性表面を密着させる。
薄板ガラス基板と第1主面に樹脂層が固定された支持ガラス基板とを積層して、薄板ガラス基板の第1主面に樹脂層の剥離性表面を密着させる。
薄板ガラス基板の第1主面と樹脂層の剥離性表面とは、非常に近接した、相対する固体分子間におけるファンデルワールス力に起因する力、すなわち、密着力によって結合させることが好ましい。
薄板ガラス基板と第1主面に樹脂層が固定された支持ガラス基板とを積層させる方法は、特に制限されず、例えば公知の方法を用いて実施することができ、具体例としては、常圧環境下で樹脂層の剥離性表面に薄板ガラス基板を重ねた後、ロールやプレスを用いて樹脂層と薄板ガラス基板とを圧着させる方法が挙げられる。ロールやプレスで圧着することにより樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とがより密着するので好ましい。また、ロールまたはプレスによる圧着により、樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面との間に混入している気泡が容易に除去されるので好ましい。真空ラミネート法や真空プレス法により圧着すると気泡の混入の抑制や良好な密着の確保がより好ましく行われるのでより好ましい。真空下で圧着することにより、微少な気泡が残存した場合でも加熱により気泡が成長することがなく、薄板ガラス基板のゆがみ欠陥につながりにくいという利点もある。
薄板ガラス基板と第1主面に樹脂層が固定された支持ガラス基板とを積層させる際には、薄板ガラス基板の第1主面の表面を十分に洗浄し、クリーン度の高い環境で積層することが好ましい。樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面との間に異物が混入しても、樹脂層が変形するので薄板ガラス基板の第2主面の平坦性に影響を与えることはないが、クリーン度が高いほどその平坦性は良好となるので好ましい。
<支持体付き表示装置用パネルの製造方法>
本発明の支持体付き表示装置用パネルの製造方法は、本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面に、表示装置用部材を形成する工程を備える。
具体的には、例えば、上記のようにして製造した本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面上に表示装置用部材を形成する。
本発明の支持体付き表示装置用パネルの製造方法は、本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面に、表示装置用部材を形成する工程を備える。
具体的には、例えば、上記のようにして製造した本発明の積層体における薄板ガラス基板の第2主面上に表示装置用部材を形成する。
表示装置用部材としては、特に制限されず、例えば、LCDが有するアレイ、カラーフィルタやOLEDが有する透明電極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層等が挙げられる。
表示装置用部材を形成する方法は、特に制限されず、従来公知の方法と同様であってよい。
例えば、表示装置としてTFT−LCDを製造する場合には、従来公知のガラス基板上にアレイを形成する工程、カラーフィルタを形成する工程、アレイが形成されたガラス基板とカラーフィルタが形成されたガラス基板とを貼り合わせる工程(アレイ・カラーフィルタ貼り合わせ工程)等の各種工程と同様であってよい。より具体的には、これらの工程で実施される処理として、例えば純水洗浄、乾燥、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチングおよびレジスト除去が挙げられる。さらに、アレイ・カラーフィルタ貼り合わせ工程を実施した後に行われる工程として、液晶注入工程および該処理の実施後に行われる注入口の封止工程があり、これらの工程で実施される処理が挙げられる。
また、例えば、表示装置としてOLEDを製造する場合には、薄板ガラス基板の第2主面上に有機EL構造体を形成する工程として、透明電極を形成する工程、ホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する工程、封止工程等の各種工程を含む。これらの工程で実施される処理としては、具体的には例えば、成膜処理、蒸着処理、封止板の接着処理等が挙げられる。
例えば、表示装置としてTFT−LCDを製造する場合には、従来公知のガラス基板上にアレイを形成する工程、カラーフィルタを形成する工程、アレイが形成されたガラス基板とカラーフィルタが形成されたガラス基板とを貼り合わせる工程(アレイ・カラーフィルタ貼り合わせ工程)等の各種工程と同様であってよい。より具体的には、これらの工程で実施される処理として、例えば純水洗浄、乾燥、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチングおよびレジスト除去が挙げられる。さらに、アレイ・カラーフィルタ貼り合わせ工程を実施した後に行われる工程として、液晶注入工程および該処理の実施後に行われる注入口の封止工程があり、これらの工程で実施される処理が挙げられる。
また、例えば、表示装置としてOLEDを製造する場合には、薄板ガラス基板の第2主面上に有機EL構造体を形成する工程として、透明電極を形成する工程、ホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する工程、封止工程等の各種工程を含む。これらの工程で実施される処理としては、具体的には例えば、成膜処理、蒸着処理、封止板の接着処理等が挙げられる。
<表示装置用パネルの製造方法>
本発明の表示装置用パネルの製造方法は、上記のような製造方法によって得られる支持体付き表示装置用パネルにおける薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを剥離する剥離工程を備える。
本発明の表示装置用パネルの製造方法は、上記のような製造方法によって得られる支持体付き表示装置用パネルにおける薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを剥離する剥離工程を備える。
薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを剥離する方法としては、特に制限されず、具体的には、例えば、薄板ガラス基板と樹脂層との界面に鋭利な刃物状のものを差し込み、外枠層を物理的に破壊した上で、薄板ガラス基板と樹脂層との界面に水と圧縮空気との混合流体を吹き付ける等して剥離する方法等が挙げられる。
好ましくは、支持体付き表示装置用パネルを、支持ガラス基板が上側、薄板ガラス基板が下側となるように定盤上に設置し、薄板ガラス基板を定盤上に真空吸着する(両面に支持ガラス基板が積層されている場合は順次行う)。この状態で薄板ガラス基板と樹脂層との界面に刃物を侵入させる。そして、その後、支持ガラス基板を複数の真空吸着パッドで吸着し、刃物を差し込んだ箇所付近から順に真空吸着パッドを上昇させる。そうすると、樹脂層と薄板ガラス基板との界面に空気層が形成され、この空気層が界面の全面に広がり、樹脂層が固定された支持ガラス基板を容易に剥離することができる(支持体付き表示装置用パネルの両面に支持ガラス基板が積層されている場合は、上記剥離工程を片面ずつ繰り返す)。
好ましくは、支持体付き表示装置用パネルを、支持ガラス基板が上側、薄板ガラス基板が下側となるように定盤上に設置し、薄板ガラス基板を定盤上に真空吸着する(両面に支持ガラス基板が積層されている場合は順次行う)。この状態で薄板ガラス基板と樹脂層との界面に刃物を侵入させる。そして、その後、支持ガラス基板を複数の真空吸着パッドで吸着し、刃物を差し込んだ箇所付近から順に真空吸着パッドを上昇させる。そうすると、樹脂層と薄板ガラス基板との界面に空気層が形成され、この空気層が界面の全面に広がり、樹脂層が固定された支持ガラス基板を容易に剥離することができる(支持体付き表示装置用パネルの両面に支持ガラス基板が積層されている場合は、上記剥離工程を片面ずつ繰り返す)。
このような方法で、本発明の支持体付き表示装置用パネルにおける樹脂層が固定された支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを剥離して、必要な場合はさらに加工して、本発明の表示装置用パネルを得ることができる。
(ガラス系封着材料Aの調整)
まず、SnO:55.7質量%、SnO2:3.1質量%、P2O5:32.5質量%、ZnO:4.08質量%、Al2O3:2.3質量%、SiO2:1.6質量%の組成を有し、平均粒径が1.5μmの錫‐リン酸系ガラスフリット(軟化点:360℃)と、低膨張充填材としてリン酸ジルコニウム((ZrO)2P2O7)粉末と、Fe2O3‐Cr2O3‐MnO‐Co2O3‐組成を有するレーザ吸収材とを用意した。低膨張充填材としてのリン酸ジルコニウム粉末は、D10が3.3μm、D50が3.8μm、D90が4.6μm、Dmaxが6.5μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は1.8m2/gである。レーザ吸収材は、D10が0.4μm、D50が0.9μm、D90が1.5μm、Dmaxが2.8μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は5.0m2/gである。
上述した錫−リン酸系ガラスフリット67.2体積%と、リン酸ジルコニウム粉末28.4体積%と、レーザ吸収材4.4体積%と、を混合してガラス系封着材料(熱膨張係数α1(50〜250℃):71×10−7/℃)を作製した。リン酸ジルコニウム粉末とレーザ吸収材との合計含有量は32.8体積%である。上記したガラス系封着材料83質量%をビヒクル17質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのニトロセルロース(4質量%)をブチルカルビトールアセテートからなる溶剤(96質量%)に溶解したものである。
まず、SnO:55.7質量%、SnO2:3.1質量%、P2O5:32.5質量%、ZnO:4.08質量%、Al2O3:2.3質量%、SiO2:1.6質量%の組成を有し、平均粒径が1.5μmの錫‐リン酸系ガラスフリット(軟化点:360℃)と、低膨張充填材としてリン酸ジルコニウム((ZrO)2P2O7)粉末と、Fe2O3‐Cr2O3‐MnO‐Co2O3‐組成を有するレーザ吸収材とを用意した。低膨張充填材としてのリン酸ジルコニウム粉末は、D10が3.3μm、D50が3.8μm、D90が4.6μm、Dmaxが6.5μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は1.8m2/gである。レーザ吸収材は、D10が0.4μm、D50が0.9μm、D90が1.5μm、Dmaxが2.8μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は5.0m2/gである。
上述した錫−リン酸系ガラスフリット67.2体積%と、リン酸ジルコニウム粉末28.4体積%と、レーザ吸収材4.4体積%と、を混合してガラス系封着材料(熱膨張係数α1(50〜250℃):71×10−7/℃)を作製した。リン酸ジルコニウム粉末とレーザ吸収材との合計含有量は32.8体積%である。上記したガラス系封着材料83質量%をビヒクル17質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのニトロセルロース(4質量%)をブチルカルビトールアセテートからなる溶剤(96質量%)に溶解したものである。
(ガラス系封着材料Bの調整)
まず、Bi2O3:83.2質量%、B2O3:5.6質量%、ZnO:10.7質量%、Al2O3:0.5質量%の組成を有し、平均粒径が1.0μmのビスマス系ガラスフリット(軟化点:410℃)と、低膨張充填材としてコージェライト粉末と、Fe2O3‐Cr2O3‐MnO‐Co2O3組成を有するレーザ吸収材とを用意した。低膨張充填材としてのコージェライト粉末は、D10が1.3μm、D50が2.0μm、D90が3.0μm、Dmaxが4.6μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は5.8m2/gである。また、レーザ吸収材は、D10が0.4μm、D50が0.9μm、D90が1.5μm、Dmaxが2.8μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は5.0m2/gである。
上述したビスマス系ガラスフリット72.7体積%と、コージェライト粉末22.0体積%と、レーザ吸収材5.3体積%と、を混合してガラス系封着材料(熱膨張係数α1(50〜250℃):73×10−7/℃)を作製した。コージェライト粉末とレーザ吸収材との合計含有量は27.3体積%である。上記したガラス系封着材料80質量%をビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース(2.5質量%)をターピネオールからなる溶剤(97.5質量%)に溶解したものである。
まず、Bi2O3:83.2質量%、B2O3:5.6質量%、ZnO:10.7質量%、Al2O3:0.5質量%の組成を有し、平均粒径が1.0μmのビスマス系ガラスフリット(軟化点:410℃)と、低膨張充填材としてコージェライト粉末と、Fe2O3‐Cr2O3‐MnO‐Co2O3組成を有するレーザ吸収材とを用意した。低膨張充填材としてのコージェライト粉末は、D10が1.3μm、D50が2.0μm、D90が3.0μm、Dmaxが4.6μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は5.8m2/gである。また、レーザ吸収材は、D10が0.4μm、D50が0.9μm、D90が1.5μm、Dmaxが2.8μmの粒度分布を有し、かつ比表面積は5.0m2/gである。
上述したビスマス系ガラスフリット72.7体積%と、コージェライト粉末22.0体積%と、レーザ吸収材5.3体積%と、を混合してガラス系封着材料(熱膨張係数α1(50〜250℃):73×10−7/℃)を作製した。コージェライト粉末とレーザ吸収材との合計含有量は27.3体積%である。上記したガラス系封着材料80質量%をビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース(2.5質量%)をターピネオールからなる溶剤(97.5質量%)に溶解したものである。
(実施例1)
初めに、縦720mm、横600mm、板厚0.4mm、線膨張係数38×10−7/℃の支持ガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)を純水洗浄、UV洗浄して表面を清浄化した。
次に、ガラス系封着材料Aを、支持ガラス基板の第1主面における周縁部に、幅Wを0.6mmで額縁状にスクリーン印刷により印刷した。次に、支持ガラス基板を430℃にて10分間大気中で加熱し、ガラス系封着材料Aを仮焼成した。外枠層の厚さは20μmであった。このときの断面積Sは1×10−2mm2であった。
次に、無溶剤付加反応型剥離紙用シリコーン(信越シリコーン社製、KNS−320A(粘度:0.40Pa・s))100質量部と、白金系触媒(信越シリコーン社製、CAT−PL−56)2質量部との混合物を、支持ガラス基板の第1主面に印刷・仮焼成された外枠層の内側領域に、この外枠層の内側と接するようにスクリーン印刷機にて塗工した(塗工量30g/m2)。
そして、支持ガラス基板を180℃、30分間大気中で加熱して、無溶剤付加反応型剥離紙用シリコーンと白金系触媒との混合物を硬化させ、厚さ20μmのシリコーン樹脂層を得た。
次に、縦720mm、横600mm、板厚0.3mm、線膨張係数38×10−7/℃の薄板ガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)の第1主面(後にシリコーン樹脂層の剥離性表面と接触させる側の面)を純水洗浄、UV洗浄して清浄化した。板厚0.3mmの薄板ガラス基板であれば、ガラス基板として従前と同様の取り扱いをすることができるので、既存の生産設備を利用できるので好ましい。
薄板ガラス基板の洗浄後、支持ガラス基板のシリコーン樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とが重なるように、支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを、室温下、真空プレスにて貼り合わせガラス積層体を得た。
続いて、支持ガラス基板の第1主面に仮焼成したガラス系封着材料Aに対して、支持ガラス基板を介して、波長=940nm、出力=60W、スポット径=1.6mmのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/秒の走査速度で照射し、ガラス系封着材料を焼成、ならびに急冷固化することによって、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを封着するように外枠層を形成した。レーザ照射時の加工温度は、放射温度計で測定したところ、700〜800℃であった。このとき、シリコーン樹脂層に劣化の様子は観察されなかった。
このようにして、本発明の積層体の態様1に相当する「ガラス積層体A」を製造した。
次に、ガラス積層体Aについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。なお、別に用意したガラス積層体Aについて、減圧下(1.0×10−5Pa)で、室温から450℃へ昇温させたが、ガラス積層体Aからガスが発生することはなかった。
次に、ガラス積層体Aを下記の剥離試験に供し、剥離性を評価した。
初めに、縦720mm、横600mm、板厚0.4mm、線膨張係数38×10−7/℃の支持ガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)を純水洗浄、UV洗浄して表面を清浄化した。
次に、ガラス系封着材料Aを、支持ガラス基板の第1主面における周縁部に、幅Wを0.6mmで額縁状にスクリーン印刷により印刷した。次に、支持ガラス基板を430℃にて10分間大気中で加熱し、ガラス系封着材料Aを仮焼成した。外枠層の厚さは20μmであった。このときの断面積Sは1×10−2mm2であった。
次に、無溶剤付加反応型剥離紙用シリコーン(信越シリコーン社製、KNS−320A(粘度:0.40Pa・s))100質量部と、白金系触媒(信越シリコーン社製、CAT−PL−56)2質量部との混合物を、支持ガラス基板の第1主面に印刷・仮焼成された外枠層の内側領域に、この外枠層の内側と接するようにスクリーン印刷機にて塗工した(塗工量30g/m2)。
そして、支持ガラス基板を180℃、30分間大気中で加熱して、無溶剤付加反応型剥離紙用シリコーンと白金系触媒との混合物を硬化させ、厚さ20μmのシリコーン樹脂層を得た。
次に、縦720mm、横600mm、板厚0.3mm、線膨張係数38×10−7/℃の薄板ガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)の第1主面(後にシリコーン樹脂層の剥離性表面と接触させる側の面)を純水洗浄、UV洗浄して清浄化した。板厚0.3mmの薄板ガラス基板であれば、ガラス基板として従前と同様の取り扱いをすることができるので、既存の生産設備を利用できるので好ましい。
薄板ガラス基板の洗浄後、支持ガラス基板のシリコーン樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とが重なるように、支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを、室温下、真空プレスにて貼り合わせガラス積層体を得た。
続いて、支持ガラス基板の第1主面に仮焼成したガラス系封着材料Aに対して、支持ガラス基板を介して、波長=940nm、出力=60W、スポット径=1.6mmのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/秒の走査速度で照射し、ガラス系封着材料を焼成、ならびに急冷固化することによって、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを封着するように外枠層を形成した。レーザ照射時の加工温度は、放射温度計で測定したところ、700〜800℃であった。このとき、シリコーン樹脂層に劣化の様子は観察されなかった。
このようにして、本発明の積層体の態様1に相当する「ガラス積層体A」を製造した。
次に、ガラス積層体Aについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。なお、別に用意したガラス積層体Aについて、減圧下(1.0×10−5Pa)で、室温から450℃へ昇温させたが、ガラス積層体Aからガスが発生することはなかった。
次に、ガラス積層体Aを下記の剥離試験に供し、剥離性を評価した。
<剥離試験>
ガラス積層体Aを、支持ガラス基板が上側、薄板ガラス基板が下側となるように定盤上に設置し、薄板ガラス基板の第2主面を定盤上に真空吸着した。
次に、ガラス積層体の薄板ガラス基板の第2主面を定盤上で真空吸着した状態を保持したまま、ガラス積層体Aのコーナー部の薄板ガラス基板とシリコーン樹脂層との界面付近に形成されている外枠層の位置を、CCDカメラで認識した。認識した外枠層の位置に向かって鋭利なステンレス製刃物を挿入し、該刃物で外枠層を破壊した。その後、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面に向かって該刃物を挿入し、挿入されてできた薄板ガラス基板とシリコーン樹脂層との隙間を手掛かりとして、支持ガラス基板を垂直上側へ引っ張った。
ガラス積層体Aについて、このような剥離試験を行ったところ、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面のステンレス製刃物を挿入したコーナー部から空気層が形成され、この空気層が界面全域に広がって、シリコーン樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを容易に剥離することができた。剥離のとき、支持ガラス基板の周縁部に残っていた外枠層は、剥離に伴い薄板ガラス基板および支持ガラス基板ともに破壊することなく、自壊して行った。また、剥離後に薄板ガラス基板の第1主面に付着していた外枠層の残渣は、酸化セリウムを用いたスクラブ洗浄で容易に除去することができた。また、ガラス積層体Aのシリコーン樹脂層は健全で、その端部は酸化されていなかった。
ガラス積層体Aを、支持ガラス基板が上側、薄板ガラス基板が下側となるように定盤上に設置し、薄板ガラス基板の第2主面を定盤上に真空吸着した。
次に、ガラス積層体の薄板ガラス基板の第2主面を定盤上で真空吸着した状態を保持したまま、ガラス積層体Aのコーナー部の薄板ガラス基板とシリコーン樹脂層との界面付近に形成されている外枠層の位置を、CCDカメラで認識した。認識した外枠層の位置に向かって鋭利なステンレス製刃物を挿入し、該刃物で外枠層を破壊した。その後、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面に向かって該刃物を挿入し、挿入されてできた薄板ガラス基板とシリコーン樹脂層との隙間を手掛かりとして、支持ガラス基板を垂直上側へ引っ張った。
ガラス積層体Aについて、このような剥離試験を行ったところ、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面のステンレス製刃物を挿入したコーナー部から空気層が形成され、この空気層が界面全域に広がって、シリコーン樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを容易に剥離することができた。剥離のとき、支持ガラス基板の周縁部に残っていた外枠層は、剥離に伴い薄板ガラス基板および支持ガラス基板ともに破壊することなく、自壊して行った。また、剥離後に薄板ガラス基板の第1主面に付着していた外枠層の残渣は、酸化セリウムを用いたスクラブ洗浄で容易に除去することができた。また、ガラス積層体Aのシリコーン樹脂層は健全で、その端部は酸化されていなかった。
(実施例2)
実施例1における薄板ガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)の大きさを、縦722mm、横602mmに拡大したこと以外はすべて実施例1と同じ方法によってガラス積層体を得た。このようにして、薄板ガラス基板の大きさが支持ガラス基板の大きさより大きい、本発明の積層体の態様3に相当する「ガラス積層体B」を製造した。
実施例1における薄板ガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)の大きさを、縦722mm、横602mmに拡大したこと以外はすべて実施例1と同じ方法によってガラス積層体を得た。このようにして、薄板ガラス基板の大きさが支持ガラス基板の大きさより大きい、本発明の積層体の態様3に相当する「ガラス積層体B」を製造した。
次に、ガラス積層体Bについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。なお、別に用意したガラス積層体Bについて、減圧下(1.0×10−5Pa)で、室温から450℃へ昇温させたが、ガラス積層体Bからガスが発生することはなかった。
ガラス積層体Bについても、上記剥離試験を行ったところ、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面にコーナー部から空気層が形成され、この空気層が界面全域に広がって、シリコーン樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを容易に剥離することができた。また、剥離後に薄板ガラス基板の第1主面に付着していた外枠層の残渣は、酸化セリウムを用いたスクラブ洗浄で容易に除去することができた。また、ガラス積層体Bのシリコーン樹脂層は健全で、その端部は酸化されていなかった。
(実施例3)
支持ガラス基板として、縦720mm、横600mm、板厚0.6mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)を純水洗浄、UV洗浄して表面を清浄化した。
次に、樹脂層を形成するための樹脂として、両末端にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサン(荒川化学工業株式会社製、商品名「8500」)と、分子内にハイドロシリル基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(荒川化学工業株式会社製、商品名「12031」)とを用いた。そして、これを白金系触媒(荒川化学工業株式会社製、商品名「CAT12070」)と混合し、更にペンタンで希釈し、固形分50%の混合物を調製し、縦716mm、横596mmの大きさで、支持ガラス基板の第1主面にダイコーターにて塗工し(塗工量40g/m2)、250℃にて30分間大気中で加熱硬化して厚さ20μmのシリコーン樹脂層を形成した。シリコーン樹脂層は、支持ガラス基板の第1主面の四辺から2mmずつ内側になるように形成した。ここで、ハイドロシリル基とビニル基のモル比は1/1となるように、直鎖状ポリオルガノシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンとの混合比を調整した。白金系触媒は、直鎖状ポリオルガノシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンとの合計100質量部に対して5質量部を添加した。
次に、薄板ガラス基板として、縦718mm、横598mm、厚さ0.1mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス基板(旭硝子株式会社製AN100)の第1主面(後にシリコーン樹脂層と接触させる側の面)を純水洗浄、UV洗浄して清浄化した。そして、薄板ガラス基板の第1主面は、シリコーン樹脂層の剥離性表面の四辺から1mmずつ外側にはみ出すようにシリコーン樹脂層の剥離性表面に積層されて、室温下、真空プレスにて貼り合わせ、ガラス積層体を得た。
続いて、ガラス系封着材料Bを、ノズル先端内径50μmのディスペンサーを用いて、前記シリコーン樹脂層の周縁部の外側に、該シリコーン樹脂層が外気から遮断されるように、塗布速度=10mm/秒で塗布した。そして、ガラス積層体を120℃で10分間加熱・乾燥させた後、支持ガラス基板を介して、ガラス系封着材料に向かって、波長=940nm、出力=6〜10W、スポット径=1.6mmのレーザ光(半導体レーザ)を1mm/秒の走査速度で照射し、ガラス系封着材料を焼成、ならびに、急冷固化することによって、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを封着するように外枠層を形成した。レーザ照射時の加工温度を放射温度計で測定したところ、600〜800℃であった。また、このときの断面積Sは6×10−4mm2であった。このようにして、本発明の積層体の態様2に相当する「ガラス積層体C」を製造した。
支持ガラス基板として、縦720mm、横600mm、板厚0.6mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス基板(旭硝子株式会社製、AN100)を純水洗浄、UV洗浄して表面を清浄化した。
次に、樹脂層を形成するための樹脂として、両末端にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサン(荒川化学工業株式会社製、商品名「8500」)と、分子内にハイドロシリル基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(荒川化学工業株式会社製、商品名「12031」)とを用いた。そして、これを白金系触媒(荒川化学工業株式会社製、商品名「CAT12070」)と混合し、更にペンタンで希釈し、固形分50%の混合物を調製し、縦716mm、横596mmの大きさで、支持ガラス基板の第1主面にダイコーターにて塗工し(塗工量40g/m2)、250℃にて30分間大気中で加熱硬化して厚さ20μmのシリコーン樹脂層を形成した。シリコーン樹脂層は、支持ガラス基板の第1主面の四辺から2mmずつ内側になるように形成した。ここで、ハイドロシリル基とビニル基のモル比は1/1となるように、直鎖状ポリオルガノシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンとの混合比を調整した。白金系触媒は、直鎖状ポリオルガノシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンとの合計100質量部に対して5質量部を添加した。
次に、薄板ガラス基板として、縦718mm、横598mm、厚さ0.1mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス基板(旭硝子株式会社製AN100)の第1主面(後にシリコーン樹脂層と接触させる側の面)を純水洗浄、UV洗浄して清浄化した。そして、薄板ガラス基板の第1主面は、シリコーン樹脂層の剥離性表面の四辺から1mmずつ外側にはみ出すようにシリコーン樹脂層の剥離性表面に積層されて、室温下、真空プレスにて貼り合わせ、ガラス積層体を得た。
続いて、ガラス系封着材料Bを、ノズル先端内径50μmのディスペンサーを用いて、前記シリコーン樹脂層の周縁部の外側に、該シリコーン樹脂層が外気から遮断されるように、塗布速度=10mm/秒で塗布した。そして、ガラス積層体を120℃で10分間加熱・乾燥させた後、支持ガラス基板を介して、ガラス系封着材料に向かって、波長=940nm、出力=6〜10W、スポット径=1.6mmのレーザ光(半導体レーザ)を1mm/秒の走査速度で照射し、ガラス系封着材料を焼成、ならびに、急冷固化することによって、薄板ガラス基板と支持ガラス基板とを封着するように外枠層を形成した。レーザ照射時の加工温度を放射温度計で測定したところ、600〜800℃であった。また、このときの断面積Sは6×10−4mm2であった。このようにして、本発明の積層体の態様2に相当する「ガラス積層体C」を製造した。
次に、ガラス積層体Cについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。なお、別に用意したガラス積層体Cについて、減圧下(1.0×10−5Pa)で室温から450℃へ昇温させたが、ガラス積層体Cからガスが発生することはなかった。
ガラス積層体Cについて、上記剥離試験を行ったところ、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面のステンレス製刃物を挿入したコーナー部から空気層が形成され、この空気層が広がって、シリコーン樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを容易に剥離することができた。また、剥離後に薄板ガラス基板の第1主面に付着していた外枠層の残渣は、酸化セリウムを用いたスクラブ洗浄で容易に除去することができた。また、ガラス積層体Cのシリコーン樹脂層は健全で、その端部は酸化されていなかった。
(実施例4)
使用する支持ガラス基板および薄板ガラス基板の大きさ、厚さを以下のように変えた以外は実施例3と同様の方法を用いて外枠層形成前のガラス積層体を作製した。
支持ガラス基板は、縦740mm、横620mm、板厚0.5mm、線膨張係数38×10−7/℃(旭硝子株式会社製、AN100)を用いた。
薄板ガラス基板は、縦740mm、横620mm、板厚0.2mm、線膨張係数38×10−7/℃(旭硝子株式会社製、AN100)を用いた。
そして、得られたガラス積層体の各辺を、外縁から10mmの幅を切断した。切断の方法は薄板ガラス基板、支持ガラス基板のそれぞれの第2主面の同じ箇所に、切り線をホイールにて入れ、ガラス積層体の面内方向の外側に引っ張る力を加えて切断した。その後、砥石を用いてガラス積層体の切断面をR形状(円弧状)に面取りし、ガラス積層体表面を、アルカリ系洗剤を用いて洗浄した。
その後、ガラス積層体端面の周縁部の樹脂層がむき出しになっている箇所を、実施例3と同様の方法を用いてガラス系封着材料で封着した。このときの外枠層の幅は0.05mmとした。このようにして、本発明の積層体の態様5に相当する「ガラス積層体D」を製造した。
使用する支持ガラス基板および薄板ガラス基板の大きさ、厚さを以下のように変えた以外は実施例3と同様の方法を用いて外枠層形成前のガラス積層体を作製した。
支持ガラス基板は、縦740mm、横620mm、板厚0.5mm、線膨張係数38×10−7/℃(旭硝子株式会社製、AN100)を用いた。
薄板ガラス基板は、縦740mm、横620mm、板厚0.2mm、線膨張係数38×10−7/℃(旭硝子株式会社製、AN100)を用いた。
そして、得られたガラス積層体の各辺を、外縁から10mmの幅を切断した。切断の方法は薄板ガラス基板、支持ガラス基板のそれぞれの第2主面の同じ箇所に、切り線をホイールにて入れ、ガラス積層体の面内方向の外側に引っ張る力を加えて切断した。その後、砥石を用いてガラス積層体の切断面をR形状(円弧状)に面取りし、ガラス積層体表面を、アルカリ系洗剤を用いて洗浄した。
その後、ガラス積層体端面の周縁部の樹脂層がむき出しになっている箇所を、実施例3と同様の方法を用いてガラス系封着材料で封着した。このときの外枠層の幅は0.05mmとした。このようにして、本発明の積層体の態様5に相当する「ガラス積層体D」を製造した。
次に、ガラス積層体Dについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。なお、別に用意したガラス積層体Dについて、減圧下(1.0×10−5Pa)で室温から450℃へ昇温させたが、ガラス積層体Dからガスが発生することはなかった。
ガラス積層体Dについて、上記剥離試験を行ったところ、シリコーン樹脂層と薄板ガラス基板との界面のステンレス製刃物を挿入したコーナー部から空気層が形成され、この空気層が界面全域に広がって、シリコーン樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板と薄板ガラス基板とを容易に剥離することができた。また、剥離後に薄板ガラス基板の第1主面に付着していた外枠層の残渣は、酸化セリウムを用いたスクラブ洗浄で容易に除去することができた。また、ガラス積層体Dのシリコーン樹脂層は健全で、その端部は酸化されていなかった。
(実施例5)
本例では、実施例3で得たガラス積層体Cを用いてLCDを製造する。
2枚のガラス積層体C(C1&C2)を準備して、ガラス積層体C1はアレイ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面上にアレイを形成する。残りのガラス積層体C2はカラーフィルタ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面上にカラーフィルタを形成する。ガラス積層体C1のアレイ形成面と、ガラス積層体C2のカラーフィルタ形成面とを対向させて、ガラス積層体C1とガラス積層体C2とを貼り合わせ空セルを得る。続いて、ガラス積層体C1の支持ガラス基板の第2主面を定盤に真空吸着させ、ガラス積層体C2の外枠層のコーナー部に向かって厚さ0.1mmのステンレス製刃物を差し込み、コーナー部の外枠層を物理的に破壊した後、薄体ガラス基板と樹脂層との界面に前記刃物を挿入し、薄板ガラス基板の第1主面と樹脂層の剥離性表面との剥離のきっかけを与える。そして、ガラス積層体C2の支持ガラス基板の第2主面を24個の真空吸着パッドで吸着した上で、ガラス積層体C2の該コーナー部に近い吸着パッドから順に上昇させる。その結果、定盤上に、ガラス積層体C1の支持ガラス基板が付いたLCDの空セルのみを残し、ガラス積層体C2の樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板を剥離することができる。
本例では、実施例3で得たガラス積層体Cを用いてLCDを製造する。
2枚のガラス積層体C(C1&C2)を準備して、ガラス積層体C1はアレイ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面上にアレイを形成する。残りのガラス積層体C2はカラーフィルタ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面上にカラーフィルタを形成する。ガラス積層体C1のアレイ形成面と、ガラス積層体C2のカラーフィルタ形成面とを対向させて、ガラス積層体C1とガラス積層体C2とを貼り合わせ空セルを得る。続いて、ガラス積層体C1の支持ガラス基板の第2主面を定盤に真空吸着させ、ガラス積層体C2の外枠層のコーナー部に向かって厚さ0.1mmのステンレス製刃物を差し込み、コーナー部の外枠層を物理的に破壊した後、薄体ガラス基板と樹脂層との界面に前記刃物を挿入し、薄板ガラス基板の第1主面と樹脂層の剥離性表面との剥離のきっかけを与える。そして、ガラス積層体C2の支持ガラス基板の第2主面を24個の真空吸着パッドで吸着した上で、ガラス積層体C2の該コーナー部に近い吸着パッドから順に上昇させる。その結果、定盤上に、ガラス積層体C1の支持ガラス基板が付いたLCDの空セルのみを残し、ガラス積層体C2の樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板を剥離することができる。
次に、第1主面にカラーフィルタが形成された薄板ガラス基板の第2主面を定盤に真空吸着させ、ガラス積層体C1の外枠層のコーナー部に向かって、厚さ0.1mmのステンレス製刃物を差し込み、先ほどと同様に、まず該コーナー部の外枠層を物理的に破壊した後、薄板ガラス基板の第1主面と樹脂層の剥離性表面との剥離のきっかけを与える。そして、ガラス積層体C1の支持ガラス基板の第2主面を24個の真空吸着パッドで吸着した上で、ガラス積層体C1の該コーナー部に近い吸着パッドから順に上昇させる。その結果、定盤上にLCDの空セルのみを残し、樹脂層が第1主面に固定された支持ガラス基板を剥離することができる。こうして、基板厚さ0.1mmの薄板ガラス基板で構成されるLCDの空セルが得られる。
続いて、薄板ガラス基板を切断し、縦51mm×横38mmの168個の空セルに分断した後、空セルに対して液晶注入工程および注入口の封止工程を実施して液晶セルを形成する。形成された液晶セルに偏光板を貼付する工程を実施し、続いてモジュール形成工程を実施してLCDを得る。こうして得られるLCDは、特性上問題は生じない。
(実施例6)
本例では、実施例1で得たガラス積層体Aを用いてLCDを製造する。
2枚のガラス積層体A1およびA2を準備して、ガラス積層体A1はアレイ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面にアレイを形成する。残りのガラス積層体A2はカラーフィルタ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面にカラーフィルタを形成する。ガラス積層体A1のアレイ形成面と、ガラス積層体A2のカラーフィルタ形成面とを対向させて、ガラス積層体A1とガラス積層体A2とを貼り合わせた後、実施例5と同様の方法でそれぞれのガラス積層体A1、A2の支持ガラス基板を剥離してLCDの空セルを得る。剥離後の薄板ガラス基板の第1主面には強度低下につながるような傷はみられない。
続いて、化学エッチング処理によりそれぞれのLCDの空セルの薄板ガラス基板の厚さを0.3mmから0.15mmに薄化加工する。化学エッチング処理後の薄板ガラス基板の第1主面には光学的に問題となるようなエッチピットの発生はみられない。
その後、薄板ガラス基板を切断し、縦51mm×横38mmの168個の空セルに分断した後、空セルに対して液晶注入工程および注入口の封止工程を実施して液晶セルを形成する。形成された液晶セルに偏光板を貼付する工程を実施し、続いてモジュール形成工程を実施してLCDを得る。こうして得られるLCDは、特性上問題は生じない。
本例では、実施例1で得たガラス積層体Aを用いてLCDを製造する。
2枚のガラス積層体A1およびA2を準備して、ガラス積層体A1はアレイ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面にアレイを形成する。残りのガラス積層体A2はカラーフィルタ形成工程に供して薄板ガラス基板の第2主面にカラーフィルタを形成する。ガラス積層体A1のアレイ形成面と、ガラス積層体A2のカラーフィルタ形成面とを対向させて、ガラス積層体A1とガラス積層体A2とを貼り合わせた後、実施例5と同様の方法でそれぞれのガラス積層体A1、A2の支持ガラス基板を剥離してLCDの空セルを得る。剥離後の薄板ガラス基板の第1主面には強度低下につながるような傷はみられない。
続いて、化学エッチング処理によりそれぞれのLCDの空セルの薄板ガラス基板の厚さを0.3mmから0.15mmに薄化加工する。化学エッチング処理後の薄板ガラス基板の第1主面には光学的に問題となるようなエッチピットの発生はみられない。
その後、薄板ガラス基板を切断し、縦51mm×横38mmの168個の空セルに分断した後、空セルに対して液晶注入工程および注入口の封止工程を実施して液晶セルを形成する。形成された液晶セルに偏光板を貼付する工程を実施し、続いてモジュール形成工程を実施してLCDを得る。こうして得られるLCDは、特性上問題は生じない。
(実施例7)
実施例7では、実施例4で得たガラス積層体Dを用いてOLEDを製造する。
透明電極を形成する工程、補助電極を形成する工程、ホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する工程、これらを封止する工程に供して、ガラス積層体Dの薄板ガラス基板の第2主面に有機EL構造体を形成する。次に実施例5と同様の方法でガラス積層体Dの支持ガラス基板を薄板ガラス基板から剥離する。剥離後の薄板ガラス基板の第1主面には強度低下につながるような傷はみられない。
続いて、薄板ガラス基板をレーザーカッタまたはスクライブ−ブレイク法を用いて切断し、縦41mm×横30mmの288個のセルに分断した後、モジュール形成工程を実施してOLEDを作製する。こうして得られるOLEDは、特性上問題は生じない。
実施例7では、実施例4で得たガラス積層体Dを用いてOLEDを製造する。
透明電極を形成する工程、補助電極を形成する工程、ホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する工程、これらを封止する工程に供して、ガラス積層体Dの薄板ガラス基板の第2主面に有機EL構造体を形成する。次に実施例5と同様の方法でガラス積層体Dの支持ガラス基板を薄板ガラス基板から剥離する。剥離後の薄板ガラス基板の第1主面には強度低下につながるような傷はみられない。
続いて、薄板ガラス基板をレーザーカッタまたはスクライブ−ブレイク法を用いて切断し、縦41mm×横30mmの288個のセルに分断した後、モジュール形成工程を実施してOLEDを作製する。こうして得られるOLEDは、特性上問題は生じない。
(比較例1)
外枠層を形成しないこと以外は、同様の構成を備えたガラス積層体を準備し、実施例1と同様の試験を行った。この比較例1に係るガラス積層体Xは、気泡を発生することなく、シリコーン樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とが密着しており、凸状欠点もなく平滑性も良好であった。
次に、ガラス積層体Xについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。その結果、シリコーン樹脂層は、その端面から5mmほどが酸化して白化していた。このように白化すると、シリカ粉末がガラス積層体から飛散し、表示装置製造ラインを汚染するおそれがある。なお、別に用意したガラス積層体Xを、減圧下(1.0×10−5Pa)で、室温から450℃へ昇温したところ、430℃を越えたあたりからシリコーン樹脂層の分解物の発生が観測された。
外枠層を形成しないこと以外は、同様の構成を備えたガラス積層体を準備し、実施例1と同様の試験を行った。この比較例1に係るガラス積層体Xは、気泡を発生することなく、シリコーン樹脂層の剥離性表面と薄板ガラス基板の第1主面とが密着しており、凸状欠点もなく平滑性も良好であった。
次に、ガラス積層体Xについて、450℃、1時間、大気中で加熱処理した。その結果、シリコーン樹脂層は、その端面から5mmほどが酸化して白化していた。このように白化すると、シリカ粉末がガラス積層体から飛散し、表示装置製造ラインを汚染するおそれがある。なお、別に用意したガラス積層体Xを、減圧下(1.0×10−5Pa)で、室温から450℃へ昇温したところ、430℃を越えたあたりからシリコーン樹脂層の分解物の発生が観測された。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、2009年10月20日出願の日本特許出願2009−241384に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、2009年10月20日出願の日本特許出願2009−241384に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明によれば、高温熱処理においても樹脂層が酸化されにくいガラス積層体を提供することができる。
10、20、30、40、50 積層体
12、22、32、42、52 薄板ガラス基板
14、24、34、44、54 樹脂層
16、26、36、46、56 外枠層
18、28、38、48、58 支持ガラス基板
12、22、32、42、52 薄板ガラス基板
14、24、34、44、54 樹脂層
16、26、36、46、56 外枠層
18、28、38、48、58 支持ガラス基板
Claims (17)
- 第1主面と第2主面とを有する薄板ガラス基板と、
第1主面と第2主面とを有し、当該第1主面が前記薄板ガラス基板の第1主面と対向して配置された支持ガラス基板と、
前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板との間に形成され、前記支持ガラス基板の第1主面に固定され、前記薄板ガラス基板の第1主面に対する剥離性を有して当該第1主面に密着した樹脂層と、
ガラス系封着材料を含有し、前記樹脂層の周縁部の外側において焼成させることにより形成された外枠層と、
を備えるガラス積層体。 - 前記外枠層は、レーザ照射して焼成形成されてなる、請求項1に記載のガラス積層体。
- 前記ガラス系封着材料の溶融温度は、400℃以上750℃以下である、請求項2に記載のガラス積層体。
- 前記外枠層の断面積Sは、3×10−6mm2≦S≦5mm2である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガラス積層体。
- 前記樹脂層は、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、およびシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガラス積層体。
- 前記薄板ガラス基板の厚さが0.3mm以下であり、前記支持ガラス基板の厚さが0.4mm以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガラス積層体。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス積層体と、当該ガラス積層体が有する前記薄板ガラス基板の第2主面上に形成された表示装置用部材と、を備える支持体付き表示装置用パネル。
- 請求項7に記載の支持体付き表示装置用パネルから得られる表示装置用パネル。
- 請求項8に記載の表示装置用パネルを備える表示装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、
前記支持ガラス基板の第1主面上に前記樹脂層を形成して、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の周縁部の外側に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、
前記樹脂層の周縁部の外側に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、
を備えるガラス積層体の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、
前記支持ガラス基板の第1主面上における周縁部に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面の周縁部に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、
前記支持ガラスの第1主面上に形成された前記外枠層の内側領域に前記樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、
を備えるガラス積層体の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、
前記支持ガラス基板の第1主面上における周縁部に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面上に塗布された前記ガラス系封着材料の内側領域に前記樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面上に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、
前記支持ガラス基板の第1主面上に固定された前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、
を備えるガラス積層体の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法であって、
前記支持ガラス基板の第1主面上に前記樹脂層を形成し、当該樹脂層を当該第1主面上に固定する工程と、
前記樹脂層の剥離性表面と前記薄板ガラス基板の第1主面とを密着させる工程と、
前記樹脂層の周縁部の外側に前記ガラス系封着材料を塗布する工程と、
前記樹脂層の周縁部の外側に塗布された前記ガラス系封着材料を焼成して前記外枠層を形成する工程と、
を備えるガラス積層体の製造方法。 - 前記外枠層は、前記ガラス系封着材料をレーザ照射して形成する請求項13に記載のガラス積層体の製造方法。
- 請求項10〜14のいずれか一項に記載のガラス積層体の製造方法と、
ガラス積層体の前記薄板ガラス基板の第2主面に、さらに表示装置用部材を形成する工程とを具備する、支持体付き表示装置用パネルの製造方法。 - 請求項15に記載の支持体付き表示装置用パネルの製造方法と、
支持体付き表示装置用パネルの前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板とを剥離する剥離工程とを具備する、表示装置用パネルの製造方法。 - 前記剥離工程が、前記外枠層の少なくとも一部を物理的に破壊した後に、前記薄板ガラス基板と前記支持ガラス基板とを剥離する工程である、請求項16に記載の表示装置用パネルの製造方法。
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