説明

FPDの製造方法

【課題】極限的に薄型化されるFPDについて、その生産性を劣化させないFPDの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の表示パネル領域を有する貼合せガラス基板の表面に、前記表示パネル領域を区画するスクライブラインを設ける第1工程と、化学研磨液を貯留する研磨槽に、複数枚の貼合せガラス基板を収容する作業ボックスを浸漬して、貼合せガラス基板の板厚を1mm以下まで薄型化する第2工程と、薄型化された貼合せガラス基板について、前記スクライブラインに沿って切断する第3工程と、を有して構成される。第2工程では、作業ボックスに設けられた直線溝によって、貼合せガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フラットパネルディスプレイ(FPD)の製造方法に関し、特に、FPDの構成要素である貼合せガラス板を極限的に薄型化できる製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
FPD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り、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る。
【0003】
実用化されているFPDとしては、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例示されるが、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。
【0004】
ところで、いずれのFPDも、生産性の向上と、更なる小型軽量化の要請が強く、例えば、液晶ディスプレイ液晶では、複数の表示パネル領域を縦横に設けた一対のガラス基板を貼合せ、この貼合せガラス基板を化学研磨している。化学研磨後の貼合せガラス基板の板厚は、0.5mmを下回ることもあるので、極限まで薄型化された貼合せガラス基板は、その後、表示パネル領域毎に切断するのが極めて困難である。すなわち、カッター刃による機械的切断や、レーザー光による熱的切断では、切断作業時にクラックが発生して表示パネルが破損することがある。
【0005】
そこで、予め物理的に形成したスクライブラインを、ガラス基板の化学研磨に合わせて深さ方向に研磨し、ガラス基板の研磨完了後に、スクライブラインに沿ってガラス基板を割断する方法が好適に使用される(例えば、特許文献1)。このようにして製造される表示パネルは、その周縁端面が、ガラス割断面も含めて極めて平坦であるので、機械的強度にも優れている。
【特許文献1】特開2008−81353公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、貼合せガラス基板の板厚が薄くなるほど、その可撓性が高まるので、研磨液の液流に煽られて、貼合せガラス基板が大きく撓み、スクライブラインを起点にクラックが生じたり、隣接するガラス基板に接着されてしまうことがあった。
【0007】
特に、貼合せガラス基板は益々大型化の傾向があり、適切な製造方法を採らないと、一箇所に発生した亀裂が全域に及ぶことで、生産性を著しく悪化させるおそれがある。
【0008】
この点は、スクライブラインを設けた貼合せガラス基板に限らず、例えば、板厚を、最終的に0.3mm以下まで薄型化する場合にも同様の問題が生じる。
【0009】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、極限的に薄型化されるFPDについて、その生産性を劣化させないFPDの製造方法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】
【0010】
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、複数の表示パネル領域を有する貼合せガラス基板の表面に、前記表示パネル領域を区画するスクライブラインを設ける第1工程と、化学研磨液を貯留する研磨槽に、複数枚の貼合せガラス基板を収容する作業ボックスを浸漬して、貼合せガラス基板の板厚を1mm以下まで薄型化する第2工程と、薄型化された貼合せガラス基板について、前記スクライブラインに沿って切断する第3工程と、を有して構成され、前記第2工程では、作業ボックスに設けられた直線溝によって、貼合せガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されている。
【0011】
本発明では、貼合せガラス基板を薄型化する第2工程では、ガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されているので、ガラス基板が、研磨液の液流に煽られて大きく撓むことがなく、クラックが生じたり、隣接するガラス基板に接着されることがない。
【0012】
化学研磨液は、特に限定されないが、ある程度の研磨速度を確保して作業効率を向上させるには、フッ酸10〜30重量%、硫酸20〜50重量%含有する研磨液が好適である。フッ酸の濃度は、10〜30重量%であると良いが、好ましくは、15〜28重量%、更に好ましくは、17〜25重量%である。また、この研磨液中における硫酸の濃度は、20〜50重量%であると良いが、好ましくは、30〜45重量%、更に好ましくは、35〜42重量%である。
【0013】
一方、作業効率を犠牲にしても品質を高めるには、フッ酸の濃度を0.5〜5重量%程度まで抑制しても良い。但し、この場合には、硫酸の濃度を50〜90重量%程度まで増加させる必要がある。
【0014】
何れにしても、研磨液は、無機酸及び界面活性剤のうち一種又は二種以上を含有していても良い。無機酸としては、塩酸、硝酸、リン酸が例示され、界面活性剤には、エステル系、フェノール系、アミド系、エーテル系、アミン系の界面活性剤が例示される。
【0015】
貼合せガラス基板の大きさや形状は、特に限定されないが、特に、縦1100mm×横1250mm、又は、縦1500mm×横1850mm程度の矩形状の大型ガラス基板、或いはそれ以上のガラス基板を研磨する場合に本発明が有効に機能する。この程度の大型のガラス基板を1mm以下まで薄型化すると、二枚のガラスを貼合せた貼合せガラス基板であっても、可撓性が高まるので、ガラス基板の周縁を散点状に支持したのでは、ガラス基板を保持しきれない。なお、ガラス基板を強く保持したり、或いは、保持シロを大きくとることはできるが、これでは、ガラス基板が液流に煽られた際に、保持点に応力が集中してガラス基板を破損させてしまう。
【0016】
第2工程は、研磨液を流動させた状態で実行されるべきである。ここで、研磨液を流動させる方法としては、作業ボックスの下方から作業ボックスの内部に向けて、多数の気泡が連続的に供給するのが好適である。この場合には、気泡の上昇に合わせて反応生成物をガラス基板から効果的に除去することができる。また、研磨液の流速を抑制できるので、ガラス基板の周縁にそれ程の応力がかからない。また、応力が加わっても、貼合せガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されているので、応力を適度に分散することができる。
【0017】
作業ボックスは、前板、後板、一対の側板、天板、及び底板とで略直方体に構成されるのが好適である。この場合、一対の側板を除いた他の部材に直線溝を設けるか、或いは、前後板を除いた他の部材に直線溝を設けることになる。ここで、直線溝は、板厚方向に貫通させない凹部溝であっても良いし、板厚方向に貫通する貫通溝であっても良い。
【0018】
何れにしても、貼合せガラス基板の保持シロは、深さ5mm以下に設定するのが好適である。この保持シロは、貼合せガラス基板の下部を支持する底板において評価される。したがって、他の部材の直線溝は、ガラス基板を受け入れる際の作業性を考慮して、5mm以上の深さに形成される。
【0019】
本発明の第2工程では、化学研磨作業に先立って、好適には略直方体の作業ボックスに、複数のガラス基板が順番に収容される。この収容作業を円滑化するには、天板を除去して、上方に開口させた作業ボックスに、複数のガラス基板を順番にスライド降下させればよい(図1、図2参照)。図示例では、前板1と、後板2と、底板3に設けられた直線溝GVに、ガラス基板GLが嵌り込み、ガラス基板GLの三周縁の側端面が保持されることになる。
【0020】
全てのガラス基板が収容されたら、その後、天板4が、複数のガラス基板GLの上に被せられる。この場合、好ましくは、図1に示す通り、天板4は、水平方向にスライド移動される。天板4にも直線溝GVが形成されているので、天板4のスライド移動によって、作業ボックスに収容されているガラス基板の上部周縁が、天板4の直線溝GVに嵌り込み、ガラス基板が正しい直立姿勢に整列される。ガラス基板が正確に直立することで、研磨ムラを防止することができる。
【0021】
本発明は、好ましくは、一対の側板は、前板と後板と底板とを内側に保持した状態で、複数本の連結棒によって互いに連結されているべきである。ここで、一対の側板の内面に、水平方向に走る各1本のスライド溝を設けておくと、このスライド溝によって天板4を正確にスライド移動させることができ、その後の研磨作業時にも、ガラス基板が正しい位置に保持される。
【0022】
前板と後板の内面には、互いに平行な複数本の直線溝が、鉛直方向に形成されているべきであるが、内面から外面に通過する液通路が存在しない構成が好適である。すなわち、前板と後板の直線溝は、板厚方向に貫通しない凹部溝で構成するのが好適である。このような構成を採ると、下方から上方に向けた真っ直ぐな液流を形成することができ研磨ムラを防止することができる。
【0023】
同様の趣旨から、側板についても、内面から外面に通過する液通路が存在しない構成が好適である。なお、前板、後板、及び底板などを取り付けるための位置決め穴を設けることは何ら禁止されない。
【0024】
本発明の底板には、鉛直上方への液通路が確保されているのが好適である。すなわち、底板には、板厚方向に貫通する開口穴が形成されるのが好適である。この場合、1枚の板材に、直線溝とは別に、開口穴を掘っても良いし、一対の基材又は矩形状の枠材に、複数本の棒材を離散的に掛け渡しても良い。複数本の棒材を掛け渡す場合には、その棒材に、それぞれ凹部状に直線溝を形成するのが好適である。
【0025】
何れにしても、底板は、同一形状の複数枚の基礎板が、隙間を空けて水平方向に整列されて構成されるのが好適である。このような構成を採ると、作業ボックスを研磨槽から引上げる際に、作業ボックス内の研磨液が、前記の隙間から円滑に抜けるので、収容されているガラス基板に余計なストレスを与えず、引上げ作業を迅速化することもできる。また、複数枚のガラス基板を収容した作業ボックスを研磨槽に導入する際にも、その作業を円滑に実施することができる。
【0026】
本発明の天板には、互いに平行な複数本の直線溝が水平方向に形成されることで、直線溝を通過する鉛直上方への液通路が確保されているのが好適である。このような構成を採ると、作業ボックス内部を上昇した液流が作業ボックス上方に抜け出るので、反応生成物などを作業ボックス内に滞留させることがない。
【0027】
ここで、天板は、一対の基材又は矩形状の枠材に、複数本の棒材が掛け渡されて構成され、隣接する棒材同士の隙間によって、直線溝が実現されるのが効果的である。図1に示す天板4は、矩形状の枠材FRに、複数本の角材BAが掛け渡されて直線溝GVが形成されている。
【0028】
図1に示す通り、角材は、断面六角形の角材のように、使用時の垂直下方側を先細にするのが好適である。また、角材の長さ方向の両端部又は一端部についても、テーパ面とすると、スライド移動によってガラス基板を円滑に受け入れることができる。
【0029】
また、請求項12に係る発明は、化学研磨液を貯留する研磨槽に、複数枚の貼合せガラス基板を収容する作業ボックスを浸漬して、貼合せガラス基板の板厚を0.3mm以下まで薄型化する研磨工程を有するFPDの製造方法であって、前記作業ボックスは、前板、後板、一対の側板、天板、及び底板とで略直方体に構成され、前記研磨工程では、前記作業ボックスの前板、後板、天板、及び底板に設けられた直線溝によって、貼合せガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されている。
【0030】
本発明の研磨工程では、ガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されているので、ガラス基板が、研磨液の液流に煽られて大きく撓むことがなく、クラックが生じたり、隣接するガラス基板に接着されることがない。
【0031】
本発明が特に効果を発揮するのは、貼合せガラス基板の最終的な板厚が、0.2mm以下の場合であり、更に効果を発揮するのは0.1mm以下の場合である。
【0032】
なお、本発明においても、一対の側板の内面には、水平方向に走る各1本のスライド溝が設けられ、このスライド溝によって天板が保持されているのが好適である。その他、請求項1に記載の発明にとって好適な実施態様は、請求項12の製造方法にも、そのまま好適に適用される。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、極限的に薄型化されるFPDについて、その生産性を劣化させないFPDの製造方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
以下、本発明の製造方法を実現する作業ボックスの実施例について説明する。図2に示す作業ボックスBXは、複数枚の貼合せガラス基板GL・・・GLを収容した状態で、化学研磨槽に浸漬される。そして、作業ボックスBXの下方から作業ボックスBXの内部に向けて、多数の気泡が連続的に供給されることで、ガラス基板GLを薄型化する化学研磨処理が進行する。
【0035】
作業ボックスBXに収容される貼合せガラス基板GLには、複数の表示パネル領域を区画するスクライブラインが縦横に予め設けられている。なお、スクライブラインは、貼合せガラス基板GLの表裏両面に対応して設けても良いが、好ましくは、一方面にのみスクライブラインが設けられる。
【0036】
ガラス基板は、最終的に1mm以下、好ましくは0.7mm未満まで薄型化されるが、この研磨処理に合わせてスクライブラインも滑面化されつつ深くなる。そして、化学研磨処理が終わった後に、スクライブラインに沿って荷重を加えると、ガラスが割断されることで貼合せガラス基板が切断されて、個々のパネルに分離される。
【0037】
図2に示す通り、実施例の作業ボックスBXは、同一形状の前板1及び後板2と、底板3と、天板4と、一対の側板5とで、全体として略直方体に構成されている。
【0038】
一対の側板5,5は、前板1と後板2と底板3とを内側に保持した状態で、4本の連結棒6によって互いに連結され、この状態で、上方に開口した作業ボックスBXとなる。
【0039】
側板5には、水平方向に走る各1本のスライド溝SLが設けられ、このスライド溝SLによって天板4が保持されるようになっている。この側板5には、前板1、後板2、底板3などを取り付けるための位置決め穴は存在するが、内面から外面に抜ける液通路は形成されていない。
【0040】
前板1及び後板2には、その内面側に、多数の直線溝が凹部状に形成されている。これら前後板1,2にも、内面から外面に抜ける液通路が存在しないので、作業ボックスBXの下方から供給された多数の気泡は、化学研磨液と共に、作業ボックスBXの内部を下方から上方に移動することになる。
【0041】
底板3は、同一形状の複数枚の基礎板30が、隙間を空けて水平方向に整列されて構成されている。そのため、作業ボックスBXを研磨槽に導入する際や、作業ボックスを研磨槽から引き上げる際に、確実な液通路が確保されて作業性を損なわない。
【0042】
図3に示すように、何れの基礎板30も、上側の第1部材30Aと、下側の第2部材30Bとが積層接合されて構成されている。第1部材30Aには、板厚方向に貫通する長穴HOと、板厚方向に貫通しない凹部溝TRとが、互いに平行に多数設けられている(図4参照)。なお、図3には図示していないが、凹部溝TRの底部には、緩衝材BUFが配置されて、ガラス基板の下方端部を受け止めるようになっている。
【0043】
第2部材30Bには、3つの大開口BGと、大開口の左右に配置された多数の小開口SMとが、各々板厚方向に貫通して形成されている(図3参照)。ここで、小開口SMは、第1部材の長穴HOに対応する位置に形成されている。そして、第2部材30Bに形成された大開口BG及び小開口SMと、第1部材30Aに形成された長穴HOとで、作業ボックスBX底部の液導入通路を構成している。
【0044】
ここで、第1部材30Aの凹部溝TRは、本発明の直線溝に該当するが、これらの直線溝が、複数の基礎板30を跨いで連続するのは勿論である。なお、凹部溝TRを基礎板30に掘る図3に示す構成に限定されるものではなく、例えば、一対の基材又は矩形状の枠材に、複数本の棒材を掛け渡し、各棒材に凹部溝を形成する構成を採っても良い。
【0045】
ところで、図2の天板4は、概略的にしか図示されておらず、詳細には、図1に示す通りである。すなわち、実施例の天板4は、矩形状の枠材FRに、複数本の棒材BAを離散的に掛け渡して構成されている。そして、棒材BAと棒材BAの隙間によって直線溝が形成される。この天板4は、一対の側板5,5に形成されたスライド溝SLに案内されてスライド移動することで、作業ボックスBXの上部に配置される。
【0046】
天板4のスライド移動によって、作業ボックスBXに既に収容されている多数のガラス基板の上部周縁が、天板4の直線溝GVに嵌り込み、ガラス基板が正しい直立姿勢に整列される。また、この直線溝GVを通して、作業ボックスBX内を上昇した気泡や液流が作業ボックスBXから溢れ出る。
【0047】
以上、スクライブラインが設けられている貼合せガラス基板について具体的に説明したが、スクライブラインを設けることは必須ではない。すなわち、例えば、貼合せガラス基板が0.3mm以下まで薄型化されるようなFPDでは、図1〜図4に示す作業ボックスを使用することで、ガラス基板の破損が未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明を説明する原理図と、天板の構成を説明する図面である。
【図2】本発明に使用する作業ボックスを説明する図面である。
【図3】作業ボックスの底板を説明する図面である。
【図4】底板の構成部材を説明する図面である。
【符号の説明】
【0049】
GL 貼合せガラス基板
BX 作業ボックス
GV 直線溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の表示パネル領域を有する貼合せガラス基板の表面に、前記表示パネル領域を区画するスクライブラインを設ける第1工程と、
化学研磨液を貯留する研磨槽に、複数枚の貼合せガラス基板を収容する作業ボックスを浸漬して、貼合せガラス基板の板厚を1mm以下まで薄型化する第2工程と、
薄型化された貼合せガラス基板について、前記スクライブラインに沿って切断する第3工程と、を有して構成され、
前記第2工程では、作業ボックスに設けられた直線溝によって、貼合せガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されていることを特徴とするFPDの製造方法。
【請求項2】
前記作業ボックスの下方から作業ボックスの内部に向けて、多数の気泡が連続的に供給されている請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
前記作業ボックスは、前板、後板、一対の側板、天板、及び底板とで略直方体に構成されている請求項1又は2に記載の製造方法。
【請求項4】
前記一対の側板は、前板と後板と底板とを内側に保持した状態で、複数本の連結棒によって互いに連結されている請求項3に記載の製造方法。
【請求項5】
前記一対の側板の内面には、水平方向に走る各1本のスライド溝が設けられ、このスライド溝によって天板が保持されている請求項3又は4に記載の製造方法。
【請求項6】
前板と後板の内面には、互いに平行な複数本の直線溝が、鉛直方向に形成されている請求項3〜5の何れかに記載の製造方法。
【請求項7】
前板と後板には、内面から外面に通過する液通路が存在しない請求項3〜6の何れかに記載の製造方法。
【請求項8】
底板には、開口穴が形成されることで、鉛直上方への液通路が確保されている請求項3〜7の何れかに記載の製造方法。
【請求項9】
底板は、同一形状の複数枚の基礎板が、隙間を空けて水平方向に整列されて構成される請求項3〜8の何れかに記載の製造方法。
【請求項10】
天板には、互いに平行な複数本の直線溝が水平方向に形成されることで、前記直線溝を通過する鉛直上方への液通路が確保されている請求項3〜9の何れかに記載の製造方法。
【請求項11】
天板は、一対の基材又は矩形状の枠材に、複数本の棒材が掛け渡されて構成され、隣接する棒材同士の隙間によって、前記直線溝が実現される請求項3〜10の何れかに記載の製造方法。
【請求項12】
化学研磨液を貯留する研磨槽に、複数枚の貼合せガラス基板を収容する作業ボックスを浸漬して、貼合せガラス基板の板厚を0.3mm以下まで薄型化する研磨工程を有するFPDの製造方法であって、
前記作業ボックスは、前板、後板、一対の側板、天板、及び底板とで略直方体に構成され、
前記研磨工程では、前記作業ボックスの前板、後板、天板、及び底板に設けられた直線溝によって、貼合せガラス基板の側端面が、ほぼ全域にわたって直線的に保持されていることを特徴とするFPDの製造方法。
【請求項13】
前記一対の側板の内面には、水平方向に走る各1本のスライド溝が設けられ、このスライド溝によって天板が保持されている請求項12に記載の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−6624(P2010−6624A)
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−165269(P2008−165269)
【出願日】平成20年6月25日(2008.6.25)
【出願人】(000195937)西山ステンレスケミカル株式会社 (44)
【Fターム(参考)】