(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板硝子の板厚を薄くするための薄板硝子の加工方法であって、
上記薄板硝子を平板状の基板上に水溶性ワックスを介して載置する載置プロセスと、
上記基板と共に上記薄板硝子を加熱することで基板上に介在させた上記水溶性ワックスを溶解させてローラを介して押圧摺動させて該薄板硝子を該基板上に貼着させる貼着プロセスと、
上記貼着プロセスで得た上記基板と一体化した上記薄板硝子を空冷する空冷プロセスと、
上記空冷プロセスで得た上記基板と一体化した上記薄板硝子をエッチング槽に投入して該薄板硝子の一面をエッチングするエッチングプロセスと、上記エッチングプロセスで得た上記基板と上記薄板硝子を温水槽に投入して上記基板と上記薄板硝子間の上記水溶性ワックスを溶解させる溶解プロセスと、
上記溶解プロセスで上記基板から剥離された上記薄板硝子を取り出す採取プロセスとより成ることを特徴とする薄板硝子の加工方法。
【請求項２】
前記水溶性ワックスがポリエチレングリコール（ＰＥＧ）であることを特徴とする請求項１記載の薄板硝子の加工方法。
【請求項３】
前記溶解プロセスで前記水溶性ワックスを溶解させる温水の温度を６０℃〜７０℃と成したことを特徴とする請求項１又は２記載の薄板硝子の加工方法。
【請求項４】
前記エッチングプロセスで前記薄板硝子をエッチングする酸濃度を２％と成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいづれか１項記載の薄板硝子の加工方法。
【請求項５】
前記貼着プロセスに用いる貼着方法は上記基板上に上記水溶性ワックスを介して載置した上記薄板硝子と共に基台を載置台に載置し、該載置台を上下に移動可能と成した本体内に該水溶性ワックスを加熱溶解する加熱手段を設け、該基板上に載置した該薄板硝子と共に該本体上に降下させて加熱し、該水溶性ワックスを溶解させて基板上に貼着させた後に該載置台を上昇させて自然空冷させて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のいづれか１項記載の薄板硝子の加工方法。
【請求項６】
前記溶解プロセスで用いる温水槽は前記基板上に貼着した前記薄板硝子が挿入可能な槽本体に加熱した温水をタンクを介して循環させると共にバブリングして、該基板と該薄板硝子間の水溶性ワックスを溶解させて、該薄板硝子を該基板から分離させて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のいづれか１項記載の薄板硝子の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄板硝子の加工方法に係わり、特にプラズマアドレス液晶表示装置（以下ＰＡＬＣと記す：Ｐｌａｓｍａ Ａｄｄｒｅｓｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）に用いて好適な薄板硝子の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、アクティブマトリクス型液晶表示装置（ＬＣＤ）等では薄膜トランジスタ等の多数のスイッチング素子を基板上に形成する必要があり、大面積の表示装置に適用した場合に歩留りが低下する問題がある。これに対し、スイッチング素子の代わりに放電プラズマスイッチを用いた方式が特開平１−２１７３９６号公報に開示されている。
【０００３】
この様なＰＡＬＣは大型の薄型表示装置として注目されている。図５はＰＡＬＣの構成を示すもので前面硝子基板１と背面硝子基板２とを対向せしめ、前面硝子基板１の対向面には透明電極３、カラーフィルタ４、液晶５及び薄板硝子より成る誘電体膜６を形成し、また背面硝子基板２の対向面にはアノード電極７及びカソード電極８を形成し、更に前面硝子基板１と背面硝子基板２との間に隔壁９を設け、この隔壁９によってプラズマ発生空間Ｓを画成している。
【０００４】
このＰＡＬＣの発光原理は、アノード電極７とカソード電極８間でプラズマを発生させることで、プラズマ発生空間Ｓ内を等電位とし、仮想電極１０のスイッチをオンとし、これにより液晶５の一面側の透明電極３と液晶５の他面側の誘電体膜（仮想電極１０）６との間に電位差を発生させて液晶５の結晶面を旋回させ、光源（バックライト）からの光を、所定画素に対応する部分の液晶５及びカラーフィルタ４を透過せしめることで画像表示を行うようにしたものである。
【０００５】
上記したＰＡＬＣはプラズマ発生空間Ｓで発生したプラズマを、スイッチとして利用して画像を表示するようにしたものである。
【０００６】
上述の誘電体膜６は液晶５とプラズマ発生空間Ｓを絶縁する機能と、それ自体がキャパシタとして機能するものである必要があり、雲母、合成樹脂材料、硝子等を用いることが出来るが、液晶５とプラズマ発生空間Ｓとの容量結合を充分に確保し、電荷の２次元的な拡散を抑制するため厚みが５０μｍの薄板硝子（極薄硝子）が用いられている。
【０００７】
この様な薄板硝子から成る誘電膜の厚さはＰＡＬＣの駆動電圧に大きく関与する。現在、工業的に入手できる６０００ｃｍ2 程度での薄板硝子の厚さは５０μｍが下限であり、大面積の例えば、４２インチサイズ程度のＴＶ画面のＰＡＬＣで駆動電源を低減するためには誘電膜６、即ち薄板硝子の厚みを５０μｍより更に薄くした極薄硝子に加工する必要がある。
【０００８】
この様な薄板硝子の厚みを加工する方法として、特開２０００−３９８５３号公報には背面硝子基板２と誘電膜６である薄板硝子を隔壁９を介在させて接合した後に、この薄板硝子の厚さを３０μｍ以下まで薄膜化させるエッチング方法が開示されている。また、従来では一般に薄板硝子を薄膜化する加工方法として、通常のワックスをベース基板と薄板硝子間に介在させてエッチングを行なう薄板硝子の加工方法やラミネートフィルムを薄板硝子の裏面に貼着させて、ベース基板上に保持してエッチングを行なう薄板硝子の加工方法も知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開２０００−３９８５３号に示されている様にＰＡＬＣの背面硝子基板２の隔壁９上に薄板硝子６を接合後に誘電膜としての薄板硝子６の背面をエッチングする為には薄板硝子６に設ける排気チップ管用の透孔をシールすること及び電極端子を保護するためのシール等が必要となり、シール材を３０μｍ程度と薄膜化した大面積の薄板硝子から剥離することが極めて困難で薄板硝子の破損を招く弊害が有る。
【００１０】
又、高脂肪酸と１価アルコールのエステルから成る通常のワックスではエッチング加工後の薄板硝子に蝋状に付着したワックスを剥離する際に溶剤が必要となり、剥離に多くの時間を要するだけでなく薄板硝子をエッチング後の薄板強度が５０μｍ厚より更に弱く破損し易く４２インチ程度の大型ＰＡＬＣには使用することが不可能となる。
【００１１】
更に、ラミネートフィルムを用いる加工方法に於いては、ラミネートフィルムを薄板硝子に貼り付けたり、剥がしたりする際に薄板硝子を破損させることが多くなる弊害を有していた。
【００１２】
本発明は叙上の課題を解消するために成されたものであり、本発明が解決しようとする課題は大面積の薄板硝子の薄膜化が破損無く出来て、高い歩留りでエッチング加工が可能な薄板硝子の加工方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる本発明は薄板硝子の板厚を薄くするための薄板硝子の加工方法であって、薄板硝子を平板状の基板上に水溶性ワックスを介して載置する載置プロセスと、基板と共に薄板硝子を加熱することで基板上に介在させた水溶性ワックスを溶解させてローラを介して押圧摺動させて薄板硝子を基板上に貼着させる貼着プロセスと、貼着プロセスで得た基板と一体化した薄板硝子を空冷する空冷プロセスと、空冷プロセスで得た基板と一体化した薄板硝子をエッチング槽に投入して薄板硝子の一面をエッチングするエッチングプロセスと、エッチングプロセスで得た基板と薄板硝子を温水槽に投入して基板と薄板硝子間の水溶性ワックスを溶解させる溶解プロセスと、溶解プロセスで基板から剥離された薄板硝子を取り出す採取プロセスとより成ることを特徴とする薄板硝子の加工方法としたものである。
【００１４】
請求項２に係わる本発明は水溶性ワックスがポリエチレングリコール（ＰＥＧ）であることを特徴とする請求項１記載の薄板硝子の加工方法としたものである。
【００１５】
請求項３に係わる本発明は溶解プロセスで水溶性ワックスを溶解させる温水の温度を６０℃〜７０℃と成したことを特徴とする請求項１又は２記載の薄板硝子の加工方法としたものである。
【００１６】
請求項４に係わる本発明はエッチングプロセスで薄板硝子をエッチングする酸濃度を２％と成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいづれか１項記載の薄板硝子の加工方法としたものである。
【００１７】
請求項５に係わる本発明は貼着プロセスに用いる貼着方法は基板上に水溶性ワックスを介して載置した薄板硝子と共に基台を載置台に載置し、載置台を上下に移動可能と成した本体内に水溶性ワックスを加熱溶解する加熱手段を設け、基板上に載置した薄板硝子と共に本体上に降下させて加熱し、水溶性ワックスを溶解させて基板上に貼着させた後に載置台を上昇させて自然空冷させて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のいづれか１項記載の薄板硝子の加工方法としたものである。
【００１８】
請求項６係わる本発明は溶解プロセスで用いる温水槽は基板上に貼着した薄板硝子が挿入可能な槽本体に加熱した温水をタンクを介して循環させると共にバブリングして、基板と薄板硝子間の水溶性ワックスを溶解させて、薄板硝子を基板から分離させて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のいづれか１項記載の薄板硝子の加工方法としたものである。
【００１９】
請求項１乃至請求項６の上記薄板硝子の加工方法によれば大面積のＰＡＬＣ（４２インチサイズ）の薄板硝子のエッチング加工が破損無く実行できて、ワックスが水溶性なので、エッチング加工後の洗浄工数が大幅削減出来る。更に溶剤を使用しないので、作業環境が汚染されず高い歩留りで加工が可能であり、加工コスト及び材料コストを大幅ダウン出来る効果を生ずる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の薄板硝子の加工方法を示す工程図、図３は貼着プロセスに用いる加熱装置の要部側断面図、図４は薄板硝子を基板より剥離する際の溶解プロセスに用いる温水槽の要部側断面図である。
【００２１】
本発明の薄板硝子の加工方法の実施の１形態例を図１で説明する。図１の工程図に於いて、第１ステップＳ1 では一般的に入手し得る厚さ５０μｍの薄板硝子６を所定の寸法に切断して図３に示す硝子或はステンレス等の平面が平滑な基板１１上に水溶性ワックス１２を塗布して、この水溶性ワックス膜上に５０μｍ厚の薄板硝子を載置した後に図３に示す様な加熱装置１３を構成する載置台１４上に基板１１と薄板硝子６を載置する。載置台１４は熱伝導性の良い金属板で構成するか載置台１４自身がホットプレートの如くヒータ等を内蔵する構造であってもよい。本例では金属製の基板１１より大きい略矩形状の板材で構成される。
【００２２】
次に、加熱装置１３の載置台１４の上動位置から載置台１４を降下させて破線で示す位置まで載置台１４′を本体１５のパネル１６上面に接する様に降下させる。
【００２３】
加熱装置１３の本体１５内にはヒータ１７を有し、パネル１６を加熱可能と成され、昇降機構を構成するロッド１８，１８は載置台１４の四隅に一端が固定され、本体１５の底板に立設したロッド受軸１９，１９内を摺動自在と成され、上動位置で図示しないがクリックモーション的に係止可能と成されている。
【００２４】
パネル１６上に降下した載置台１４はヒータ１７で加熱される。載置台１４を介して基板１１は加熱され、基板１１上に塗布した水溶性ワックス１２は溶解し始める。
【００２５】
この段階で薄板硝子６上をローラ２０を介して矢印Ａ方向に転接させて、薄板硝子６を基板１１上に平らに密着させる。
【００２６】
次に再び昇降機構を動作させて、ロッド１８，１８を上動させ、約６０分程度自然空冷させることで水溶性ワックス１２を固化させて基板１１上に薄板硝子６を貼着させる貼付プロセスが終了する。
【００２７】
次の第２ステップＳ2 では貼付作業の終った基板１１をカートリッジ等に挿入して湿式エッチングによって薄板硝子６の片面を最大２０μｍ程度エッチングを施して略３０μｍ厚の極薄の薄板硝子を得る。
【００２８】
エッチング後の基板１１及び薄板硝子６は第３ステップＳ3 に示す様に図４に示す温水槽２１内に投入されて、基板１１と薄板硝子６間の水溶性ワックス１２を温水２５を介して溶解させる。
【００２９】
温水槽２１の１形態例は図４に示す様に構成させることができる。図４に於いて、温水槽２１は基板１１より充分に大きい面積を有する略偏平な箱型と成され、円筒状に形成した貯水タンク２２と温水槽２１の側壁間に温水循環用の水路２３ａ，２３ｂを接続させ、ヒータ２４で熱せられた温水２５を温水槽２１内に水路２３ａ，２３ｂを介して矢印Ｂ，Ｃ方向に循環させる。この際に、水路２３ａ，２３ｂ或はタンク２４内に設けた油圧ポンプ２７を介して強制循環させる様にするを可とする。又、必要に応じて温水槽２１内に超音波発生器２８を配設し、超音波洗浄を同時に行なう様にしてもよい。
【００３０】
上述の様に温水槽２１内に投入された基板１１とエッチング終了後の薄板硝子６間に固化して接合されていた水溶性ワックス１２は温水２５で溶解し始め、薄板硝子６は基板１１から剥離し始める。この段階でエアポンプ等に接合されたエアガン等の泡発生器２６を介して基板１１と薄板硝子６間に空気を送入してバブリングを行なって、剥離作業を早めることが出来る。基板１１と薄板硝子６が完全に分離された状態で第４ステップＳ4 に示す様に薄板硝子６の採取プロセスを行なって大面積を有し板厚３０μｍ程度の極薄の薄板硝子６を得ることが出来る。
【００３１】
〔実施例〕
以下、本発明の１実施例として４３インチ用のＰＡＬＣの誘電膜用の薄板硝子６の製造プロセスを図２を参照して詳記する。
【００３２】
図２に於いて、第１ステップＳＴ1 では厚さ５０μｍで対角線が４２インチに切断された薄板硝子６を用意する。
【００３３】
基板１１は薄板硝子６より外形寸法面積の大きい平坦な厚み５ｍｍ程度のソーダ硝子基板とし、この基板１１上に水溶性ワックスとしてポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ＨＯ−（ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ）n−Ｈ、略称ＰＥＧのポリオキシエチレン（Ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｌｅｎｅ）を用いる（商品名、米国、ユニオン・カーバイト社：カーボワックス １３００〜１６００）。ここで１３００〜１６００の数字に平均分子量を表し、４００〜２０Ｍ（Ｍは１０００を表す）があり分子量が大きくなると性状は透明な液状、ペースト状、白色状の固体となる。
【００３４】
この水溶性ワックス（以下ＰＥＧと記す）１２は分子量に関係なく、すべて水溶性であり、本例では固体状のＰＥＧを基板１１の薄板硝子６の接合面に一様に塗布する。この塗布方法としては図３に示す加熱装置１３の載置台１４上に基板１１を載置させた状態でロッド１８，１８を降下させて、予めヒータ１７を「オン」させて基板１１を加熱させた状態でＰＥＧ１２を載せると、ＰＥＧ１２が溶解して基板１１上に一様に塗布される。この溶解したＰＥＧ１２上に厚さ５０μｍの薄板硝子６を載置し、上からローラ２０でＡ方向に摺動させて、基板１１の表面に薄板硝子６の裏面が平坦に密着する様にすることで第２ステップＳＴ2 の貼付プロセスが終了する。
【００３５】
次に第３ステップＳＴ3 の様にヒータ１７を「オフ」にしてロッド１８，１８を上動させ載置台１４の上動位置で略６０分程度、自然放置させる。即ち自然空冷（室温２０℃）することでＰＥＧ１２は固化し、薄板硝子６は基板１１上に平坦に貼着される。
【００３６】
第４ステップＳＴ4 では基板１１上にＰＥＧ１２で固定化された薄板硝子６をカセット内に入れ一体化として湿式エッチング槽内に挿入する。
【００３７】
エッチング槽内のエッチング液は弗酸＋塩酸の２％溶液が用いられる。エッチング時間は約２０分で（５インチ相当のＰＡＬＣ用の薄板硝子６でエッチング後の面内板厚は２μｍ以内である。）薄板硝子６の片面のみエッチングが施される。この際、バブリングを行なって、エッチング量の均一化を図るを可とする。この様にすると大面積で５０μｍ厚程度の薄板硝子６を単独でエッチング槽内に投入するとほとんど破れてしまうが、基板１１にＰＥＧ１２で固めた状態で薄板硝子６をエッチング槽に投入した場合は破損は生ぜず薄板硝子６の片面のみエッチング可能となる。
【００３８】
上述の様にエッチングが終了した薄板硝子６はソーダ硝子の基板１１と一緒にエッチング槽から引き上げられた後に次の第５ステップＳＴ5 のプロセスに入る。
【００３９】
第５ステップＳＴ5 では薄板硝子６の基板１１より分離を行なうために図４に説明した温水槽２１内に基板１１及びエッチング済の薄板硝子６を挿入し、タンク２２のヒータ２４を「オン」にして、水を温めて温度６０℃乃至７０℃の温水２５を得る。
【００４０】
タンク２２内の温水２５を水路２３ａ，２３ｂを介し、ポンプ２７で矢印ＢＣ方向に強制循環させ、温水槽２１内のＰＥＧ１２を溶解させる。温水２５で基板１１から剥離を始めた薄板硝子６の剥離部分の端部から泡発生器２６を挿入して剥離を進めるバブリングを行なう。又、必要に応じて超音波発生器２８を用いて薄板硝子６の洗浄を同時に行うことも出来る。
【００４１】
次の第６ステップＳＴ6 によって基板１１から剥離した薄板硝子６は人手によって短辺側から引き上げられて水切り用ネット上に薄板硝子６は回収され、水切り後の回収された薄板硝子６はダンプレート上に収納されて、次のプロセスに進められる。又、温水槽２１内の基板１１は温水槽２１から取り出されて、再使用が可能である。
【００４２】
上述の第５及び第６ステップＳＴ5 及びＳＴ6 での薄板硝子６の回収分離の実際の作業及び温水槽の温度状況及びヒータの動作状態並びに時間を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0004540274.tif 000002
【００４４】
上述の表１から温水２５の温度は６０℃〜７０℃で充分であることが解る。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の薄板硝子の加工方法によればＰＡＬＣやＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）の誘電膜として利用可能な薄板硝子を大面積（４２インチサイズ）で極薄（３０μｍ〜４０μｍ）厚にエッチングが破損することなく加工することが可能となり、ＰＥＧは水溶性ワックスであるのでエッチング加工後の洗浄が温水槽中で共用出来て工数が大幅削減可能となる。又、溶剤を用いないので作業環境が汚染されず、高い歩留りによって大面積、極薄の薄板硝子を加工することが出来て加工コスト及び材料コストを大幅に低減させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１形態例を示す薄板硝子の加工方法のフロー図である。
【図２】本発明の１実施例を示す薄板硝子の加工方法のフロー図である。
【図３】本発明の薄板硝子の加工方法に用いる加熱装置の１形態例を示す側断面図である。
【図４】本発明の薄板硝子の加工方法に用いる温水槽の１形態例を示す側断面図である。
【図５】従来のＰＡＬＣの動作原理説明図である。
【符号の説明】
６‥‥誘電膜（薄板硝子）、１１‥‥基板、１２‥‥水溶性ワックス（ＰＥＧ）、１３‥‥加熱装置、１４‥‥載置台、１７，２４‥‥ヒータ、２１‥‥温水槽、２３ａ，２３ｂ‥‥水路、２５‥‥タンク
【図１】
0004540274.tif 000003
【図２】
0004540274.tif 000004
【図３】
0004540274.tif 000005
【図４】
0004540274.tif 000006
【図５】
0004540274.tif 000007