(57)【要約】      （修正有）【課題】狭い隙間に必要量の封止材を自動的に塗布できるよう改善されたＦＰＤの製造方法を提供する。【解決手段】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ＧＬの周縁ＥＤに、前方回転ローラ１と後方回転ローラ２とにより、前記ガラス基板ＧＬの周縁ＥＤにそって水平移動するディスペンサの吐出ノズル部３から、耐フッ酸性を有して軟化点が６０℃以上の熱溶解型の着色された封止材を吐出して、自動塗布する工程を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記封止材は、パラフィン系物質又は熱可塑性樹脂を含有して構成され、溶融温度１８０℃における溶融粘度が６５０ｍＰａ・ｓ以下であり、溶融温度８０℃における溶融粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記封止材は、白色顔料が含有されて着色された接着剤である請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記封止材は、溶解状態でノズルから前記周縁に向けて吐出される請求項１〜３の何れかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記ノズルは、前記貼合せガラス基板の周縁を保持して移動する移動体に対応して移動しつつ前記封止材を吐出する請求項１〜４の何れかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記周縁に前記封止材が塗布された貼合せガラス基板は、他の貼合せガラス基板と共に、その周縁が再加熱される工程に移行される請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記貼合せガラス基板の周縁は、ヒータを内蔵する板材で保持された状態で、前記封止材が塗布される請求項１〜４の何れかに記載の製造方法。
【請求項８】
軟化点が６０℃以上の熱溶解型の着色された接着剤であって、フラットパネルディスプレイ用の貼合せガラス基板の周縁を耐フッ酸性を有して封止する封止材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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）。
【特許文献１】特願２００５−３４９７１４号  しかし、このＵＶ硬化性樹脂の封止材ＳＥは高価なだけでなく、塗布作業の後に紫外線照射工程が必要となり、作業効率が悪いという問題がある。
【０００６】
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。
【特許文献２】特願２００６−１６９６１８号  本発明は、かかる着想に基づいてなされたものであって、狭い隙間に必要量の封止材を確実に塗布できるよう改善されたＦＰＤの製造方法、及びこれに使用する封止材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【発明の効果】
【００２０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
＜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。
【００２７】
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。
【００２８】
＜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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】封止工程を説明する図面である。
【図２】ＦＰＤの製造方法を説明する図面である。
【図１】
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【図２】
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