JPH06157082A - ガラス接合におけるギャップ形成方法 - Google Patents
ガラス接合におけるギャップ形成方法Info
- Publication number
- JPH06157082A JPH06157082A JP33110192A JP33110192A JPH06157082A JP H06157082 A JPH06157082 A JP H06157082A JP 33110192 A JP33110192 A JP 33110192A JP 33110192 A JP33110192 A JP 33110192A JP H06157082 A JPH06157082 A JP H06157082A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- filler
- gap
- bonding
- low
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C29/00—Joining metals with the aid of glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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- Materials Engineering (AREA)
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- Liquid Crystal (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、基板の接合における基板の間のギ
ャップの精度を制御よくすることができるようにすると
ともに、接合方法がガラス接合であって、スペーサーが
耐熱性且つ密閉性に優れたものであり、ガラス接合可能
な耐熱性を有する材料であればどのような材料でも使用
することができるものである。また、スクリーン印刷に
よって塗布でき、且つスペーサーの形状が球状のため、
スペーサー同志が重なることがなく、作業が簡単で生産
性が高く、更に精度よくギャップを成形することができ
る。その上、比較的大きなギャップにも対応することが
できるようにすることを目的とするものである。 【構成】 ガラス接合において、ギャップ形成のための
フィラーが、球形状であり、該フィラーの膨脹係数と低
融点ガラスの膨脹係数の差が±１０×１０-7／℃以内で
且つ該フィラーの軟化点が低融点ガラスよりも高いこと
を特徴とするものである。
ャップの精度を制御よくすることができるようにすると
ともに、接合方法がガラス接合であって、スペーサーが
耐熱性且つ密閉性に優れたものであり、ガラス接合可能
な耐熱性を有する材料であればどのような材料でも使用
することができるものである。また、スクリーン印刷に
よって塗布でき、且つスペーサーの形状が球状のため、
スペーサー同志が重なることがなく、作業が簡単で生産
性が高く、更に精度よくギャップを成形することができ
る。その上、比較的大きなギャップにも対応することが
できるようにすることを目的とするものである。 【構成】 ガラス接合において、ギャップ形成のための
フィラーが、球形状であり、該フィラーの膨脹係数と低
融点ガラスの膨脹係数の差が±１０×１０-7／℃以内で
且つ該フィラーの軟化点が低融点ガラスよりも高いこと
を特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の材質によらず、
この基板を２枚互いにガラス接合によって接合する時の
ギャップを均一に制御しつつ形成させる方法に関するも
のである。
この基板を２枚互いにガラス接合によって接合する時の
ギャップを均一に制御しつつ形成させる方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】基板の接合において、ギャップを制御す
ることは、重要である。例えば、液晶セルなどの分野で
は、接合基板間の厚みは光学特性に大きな影響を与える
ばかりでなく、厚みが一定でないと、不均一な表示とな
ってしまい、見苦しい表示となってしまう。また、静電
容量型圧力センサーの分野においては、一般に狭いほど
測定感度があがるので、求める厚みを制御することが必
要となっている。従来、基板の接合の間隔を均一に制御
するために使用されるギャップの材質としては、 無アルカリガラスのモノフィラメントを切断したも
のをギャップスペーサーとするもの。 ガラス繊維をスペーサーとするもの。 有機材質を使用したもの。 等があった。
ることは、重要である。例えば、液晶セルなどの分野で
は、接合基板間の厚みは光学特性に大きな影響を与える
ばかりでなく、厚みが一定でないと、不均一な表示とな
ってしまい、見苦しい表示となってしまう。また、静電
容量型圧力センサーの分野においては、一般に狭いほど
測定感度があがるので、求める厚みを制御することが必
要となっている。従来、基板の接合の間隔を均一に制御
するために使用されるギャップの材質としては、 無アルカリガラスのモノフィラメントを切断したも
のをギャップスペーサーとするもの。 ガラス繊維をスペーサーとするもの。 有機材質を使用したもの。 等があった。
【０００３】しかし、においては、ロッド状であるた
めに、スペーサーが重なったり、また圧力がかかると割
れてしまうなど厚みの制御が難しく、また、大きな厚み
を必要としたときに、ロッドの直径を大きくしていくと
スペーサーとしての分布の数量が減って強度が弱くなる
などの問題があった。においては、比較的やわらかい
繊維であるために、スクリーン印刷を行うのが困難であ
り、噴霧することによって塗布せざるをえなかった。そ
のため、互いの繊維同志が重なってしまうことになり、
厚みの制御が難しく精度が低いのが欠点であった。ま
た、においては熱膨脹係数がアルミナとは異なるため
に、アルミナ基板のギャップ形成には不適当であった。
その上、有機材質のため、耐熱性がどうしても無機材料
に比べ低いので、高温設定の雰囲気が必要な場合は使用
できなかった。
めに、スペーサーが重なったり、また圧力がかかると割
れてしまうなど厚みの制御が難しく、また、大きな厚み
を必要としたときに、ロッドの直径を大きくしていくと
スペーサーとしての分布の数量が減って強度が弱くなる
などの問題があった。においては、比較的やわらかい
繊維であるために、スクリーン印刷を行うのが困難であ
り、噴霧することによって塗布せざるをえなかった。そ
のため、互いの繊維同志が重なってしまうことになり、
厚みの制御が難しく精度が低いのが欠点であった。ま
た、においては熱膨脹係数がアルミナとは異なるため
に、アルミナ基板のギャップ形成には不適当であった。
その上、有機材質のため、耐熱性がどうしても無機材料
に比べ低いので、高温設定の雰囲気が必要な場合は使用
できなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板の接合
における基板の間のギャップの精度を制御よくすること
ができるようにするとともに、接合方法がガラス接合で
あって、スペーサーが耐熱性且つ密閉性に優れたもので
あるので、ガラス接合可能な耐熱性を有する材料であれ
ばどのような基板でも使用することができるものであ
る。また、スクリーン印刷によって塗布でき、且つスペ
ーサーの形状が球状のため、スペーサー同志が重なるこ
とがなく、作業が簡単で生産性が高く、更に精度よくギ
ャップを成形することができる。その上、比較的大きな
ギャップにも対応することができるものである。
における基板の間のギャップの精度を制御よくすること
ができるようにするとともに、接合方法がガラス接合で
あって、スペーサーが耐熱性且つ密閉性に優れたもので
あるので、ガラス接合可能な耐熱性を有する材料であれ
ばどのような基板でも使用することができるものであ
る。また、スクリーン印刷によって塗布でき、且つスペ
ーサーの形状が球状のため、スペーサー同志が重なるこ
とがなく、作業が簡単で生産性が高く、更に精度よくギ
ャップを成形することができる。その上、比較的大きな
ギャップにも対応することができるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、２枚の基板の
相互間を低融点ガラスで接合する方法において、ギャッ
プ形成のためのフィラーが、球形状であり、該フィラー
の膨脹係数と低融点ガラスの膨脹係数の差が±１０×１
０-7／℃以内で且つ該フィラーの軟化点が低融点ガラス
よりも高いことを特徴とするものである。これを満たす
ものであれば、フィラーの材質はなんでもよいが、特に
フィラーがアルミナ、ジルコニア、シリカ、ムライト、
ガラス、結晶化ガラスからなる群より選ばれた１種又は
２種以上からなるものであれば、より好ましい。更にフ
ィラーのガラスに対する混合量は０．５〜８重量％であ
ることが望まれる。これは、０．５重量％より少ないと
基板面積に対して、ばらばらに分散してフィラーが存在
してしまうこととなり、ギャップを形成する上での効果
が低く、逆に８重量％より多いとペーストが増粘してし
まい作業性が悪くなるためである。
相互間を低融点ガラスで接合する方法において、ギャッ
プ形成のためのフィラーが、球形状であり、該フィラー
の膨脹係数と低融点ガラスの膨脹係数の差が±１０×１
０-7／℃以内で且つ該フィラーの軟化点が低融点ガラス
よりも高いことを特徴とするものである。これを満たす
ものであれば、フィラーの材質はなんでもよいが、特に
フィラーがアルミナ、ジルコニア、シリカ、ムライト、
ガラス、結晶化ガラスからなる群より選ばれた１種又は
２種以上からなるものであれば、より好ましい。更にフ
ィラーのガラスに対する混合量は０．５〜８重量％であ
ることが望まれる。これは、０．５重量％より少ないと
基板面積に対して、ばらばらに分散してフィラーが存在
してしまうこととなり、ギャップを形成する上での効果
が低く、逆に８重量％より多いとペーストが増粘してし
まい作業性が悪くなるためである。
【０００６】それぞれの基板の片側面にペーストととも
に、スクリーン印刷によって、フィラーを塗布し、２枚
の基板を封着し、外部から熱を加えることによって基板
間を融着させるものである。この時のフィラーは低融点
ガラスの熱膨脹係数に近くなければならない。数値的に
は、±１０×１０-7／℃以内にする必要があり、差がこ
れ以上大きいと、封着後にガラスにクラックが入ること
があり、当然ながらギャップ維持に影響を与える要因と
なる。また、フィラーの球径は６０μｍ以下が好まし
い。これは、６０μｍより球径が大きいとスクリーン印
刷したときにスクリーンの目詰まりを引き起こしてしま
い、作業性が悪くなるためである。当然、球径分布が広
いものは平均粒径がギャップの目安にならないのでフィ
ラーは球径の分布が狭いものを使用する必要がある。
に、スクリーン印刷によって、フィラーを塗布し、２枚
の基板を封着し、外部から熱を加えることによって基板
間を融着させるものである。この時のフィラーは低融点
ガラスの熱膨脹係数に近くなければならない。数値的に
は、±１０×１０-7／℃以内にする必要があり、差がこ
れ以上大きいと、封着後にガラスにクラックが入ること
があり、当然ながらギャップ維持に影響を与える要因と
なる。また、フィラーの球径は６０μｍ以下が好まし
い。これは、６０μｍより球径が大きいとスクリーン印
刷したときにスクリーンの目詰まりを引き起こしてしま
い、作業性が悪くなるためである。当然、球径分布が広
いものは平均粒径がギャップの目安にならないのでフィ
ラーは球径の分布が狭いものを使用する必要がある。
【０００７】
【実施例】本発明を図面によって説明する。図１は、本
発明のガラス接合の工程を表すものであり、図中１は、
基板で、２はフィラー、３がペーストである。まず
（ａ）工程において基板１’上にペースト３とともにフ
ィラー２がスクリーン印刷により塗布される。本実施例
では、基板１’面にのみスクリーン印刷が施されている
が、場合によっては基板１、１’の両方の接合面にスク
リーン印刷により塗布されることもある。ここで球形状
であるフィラーは、ほぼ均一に塗布されることとなる。
続いて（ｂ）工程において基板１と基板１’間が封着さ
れ、目的のギャップが形成されることとなる。次に、本
発明を実施例に従って、更に詳しく説明する。基板は、
９６％アルミナ基板の１インチ四方のものを用いて、ス
クリーンは１００メッシュのもので、１回印刷した。印
刷した基板は６００℃×３０分でプリメルトした。封着
条件は、６００℃×１５分、荷重２３０ｇで行った。ま
た、ペーストは、ガラスとビヒクルの比を１．８対１の
割合で混合したものを用いた。上記に従って表１のよう
な条件で作成し、同時に封着後のギャップの厚みも表１
に示した。
発明のガラス接合の工程を表すものであり、図中１は、
基板で、２はフィラー、３がペーストである。まず
（ａ）工程において基板１’上にペースト３とともにフ
ィラー２がスクリーン印刷により塗布される。本実施例
では、基板１’面にのみスクリーン印刷が施されている
が、場合によっては基板１、１’の両方の接合面にスク
リーン印刷により塗布されることもある。ここで球形状
であるフィラーは、ほぼ均一に塗布されることとなる。
続いて（ｂ）工程において基板１と基板１’間が封着さ
れ、目的のギャップが形成されることとなる。次に、本
発明を実施例に従って、更に詳しく説明する。基板は、
９６％アルミナ基板の１インチ四方のものを用いて、ス
クリーンは１００メッシュのもので、１回印刷した。印
刷した基板は６００℃×３０分でプリメルトした。封着
条件は、６００℃×１５分、荷重２３０ｇで行った。ま
た、ペーストは、ガラスとビヒクルの比を１．８対１の
割合で混合したものを用いた。上記に従って表１のよう
な条件で作成し、同時に封着後のギャップの厚みも表１
に示した。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１に示されるように１０％添加品はペー
スト粘度が増大し、同一条件でのスクリーン印刷は困難
であった。また、目標とするギャップ４０μｍに対し、
平均粒径２９±３μｍのフィラーを使用した実施例２〜
４は、ギャップ３５〜４４μｍを得ることができた。目
標とするギャップ６０μｍに対しては、平均粒径４２±
３μｍのフィラーを使用した実施例６において、ギャッ
プ６３μｍを得た。これらの結果より、適切な平均粒径
のフィラーを用いれば、目標とするギャップを±５μｍ
の精度でつくることができた。また、フィラーの選択の
目安としては目標とするギャップ×０．７５の平均粒径
のフィラーを選択すればよいことがわかった。。実施例
７においては、実施例１〜６とは使用したフィラーの粒
度分布が異なり、ギャップ３０μｍを目標としたが、こ
のフィラーは粒度の分布が非常に広いために平均粒径が
小さいにもかかわらず、実施例３と同様なギャップにな
り、目的のギャップは得られなかった。このように、粒
度分布が非常に広いフィラーもあり、平均粒径を目安と
してスペーサーに使用する場合には、注意が必要であ
る。本発明に基づく実施例はすべて、精度よいガラス接
合した基板が得られた結果となった。
スト粘度が増大し、同一条件でのスクリーン印刷は困難
であった。また、目標とするギャップ４０μｍに対し、
平均粒径２９±３μｍのフィラーを使用した実施例２〜
４は、ギャップ３５〜４４μｍを得ることができた。目
標とするギャップ６０μｍに対しては、平均粒径４２±
３μｍのフィラーを使用した実施例６において、ギャッ
プ６３μｍを得た。これらの結果より、適切な平均粒径
のフィラーを用いれば、目標とするギャップを±５μｍ
の精度でつくることができた。また、フィラーの選択の
目安としては目標とするギャップ×０．７５の平均粒径
のフィラーを選択すればよいことがわかった。。実施例
７においては、実施例１〜６とは使用したフィラーの粒
度分布が異なり、ギャップ３０μｍを目標としたが、こ
のフィラーは粒度の分布が非常に広いために平均粒径が
小さいにもかかわらず、実施例３と同様なギャップにな
り、目的のギャップは得られなかった。このように、粒
度分布が非常に広いフィラーもあり、平均粒径を目安と
してスペーサーに使用する場合には、注意が必要であ
る。本発明に基づく実施例はすべて、精度よいガラス接
合した基板が得られた結果となった。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、接合における基板の間のギャ
ップの精度を制御よくすることができるようにするとと
もに、接合方法がガラス接合で、スペーサーが耐熱性且
つ密閉性に優れたものであり、ガラス接合可能な耐熱性
を有する材料であればどのような材料でも使用すること
ができるものである。また、後工程に高温設定がある時
にも問題なく生産することができる。特にフィラーとし
てアルミナ、ジルコニア、シリカ、ムライト、ガラス、
結晶化ガラスから選べば耐熱性、密閉性に優れているの
で、より作業性が上がる。フィラーが球形状であること
により粒度分布がよく、スクリーン印刷によって塗布で
き、スペーサー同志が重なることがなく、作業が簡単で
ある。その上、精度をよくギャップを形成することがで
きるだけでなく、フィラーの粒径の選択により比較的大
きなギャップにも対応することができるものである。よ
って本発明は、従来の問題点を解消したガラス接合にお
けるギャップ形成方法として、産業の発展に寄与すると
ころは極めて大きいものである。
ップの精度を制御よくすることができるようにするとと
もに、接合方法がガラス接合で、スペーサーが耐熱性且
つ密閉性に優れたものであり、ガラス接合可能な耐熱性
を有する材料であればどのような材料でも使用すること
ができるものである。また、後工程に高温設定がある時
にも問題なく生産することができる。特にフィラーとし
てアルミナ、ジルコニア、シリカ、ムライト、ガラス、
結晶化ガラスから選べば耐熱性、密閉性に優れているの
で、より作業性が上がる。フィラーが球形状であること
により粒度分布がよく、スクリーン印刷によって塗布で
き、スペーサー同志が重なることがなく、作業が簡単で
ある。その上、精度をよくギャップを形成することがで
きるだけでなく、フィラーの粒径の選択により比較的大
きなギャップにも対応することができるものである。よ
って本発明は、従来の問題点を解消したガラス接合にお
けるギャップ形成方法として、産業の発展に寄与すると
ころは極めて大きいものである。
【図１】本発明によるガラス接合工程の概略図である。
１ 基板 ２ フィラー ３ ペースト
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス接合において、ギャップ形成のた
めのフィラーが、球形状であり、該フィラーの膨脹係数
と低融点ガラスの膨脹係数の差が±１０×１０-7／℃以
内で且つ該フィラーの軟化点が低融点ガラスよりも高い
ことを特徴とするガラス接合におけるギャップ形成方
法。 - 【請求項２】 フィラーが高融点粉末であるアルミナ、
ジルコニア、シリカ、ムライト、ガラス、結晶化ガラス
からなる群より選ばれた１種又は２種以上からなること
を特徴とする請求項１記載のガラス接合におけるギャッ
プ形成方法。 - 【請求項３】 フィラーのガラスに対する混合量が０．
５〜８重量％であることを特徴とする請求項１または２
記載のガラス接合におけるギャップ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33110192A JPH06157082A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | ガラス接合におけるギャップ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33110192A JPH06157082A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | ガラス接合におけるギャップ形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157082A true JPH06157082A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18239875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33110192A Pending JPH06157082A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | ガラス接合におけるギャップ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06157082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010039289A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 携帯型電子機器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372645A (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-28 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal color displayer |
| JPS55100239A (en) * | 1979-01-23 | 1980-07-31 | Asahi Glass Co Ltd | Seal bonding glass composition |
| JPH01197721A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Toray Ind Inc | 複合粒子 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP33110192A patent/JPH06157082A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372645A (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-28 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal color displayer |
| JPS55100239A (en) * | 1979-01-23 | 1980-07-31 | Asahi Glass Co Ltd | Seal bonding glass composition |
| JPH01197721A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Toray Ind Inc | 複合粒子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010039289A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 携帯型電子機器 |
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