JP2001167696A

JP2001167696A - プラズマディスプレイパネルのリブ形成方法

Info

Publication number: JP2001167696A
Application number: JP35095099A
Authority: JP
Inventors: Koichi Asahi; 晃一旭
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルのリブをサンド
ブラスト加工法で形成するに際し、リブ材料の研削粉末
を安定的に再利用できるようにする。【解決手段】プラズマディスプレイパネルのリブ３を
サンドブラスト法により形成するに際し、サンドブラス
ト加工時に生じる研削材粒子とリブ材料の研削粉末との
混合粉体を分級することにより当該混合粉体から研削材
粒子を除去し、さらに有機成分を除去した後、過不足分
の成分を調整してリブ材料層を形成するリブペーストに
再利用する。分離されたリブ材料の研削粉末をそのまま
再ペースト化に用いる場合のように有機成分の分子量の
低下を招くことがなく、リブ材料の研削粉末を安定的に
再利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の製造工程に関する
ものであり、詳しくはＰＤＰの放電空間を構成するリブ
をサンドブラスト加工法により形成する技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にＰＤＰは、２枚の対向するガラス
基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、そ
の間にＮｅ，Ｘｅ等を主体とするガスを封入した構造に
なっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、
電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることによ
り、各セルを発光させて表示を行うようにしている。情
報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に
放電発光させる。このＰＤＰには、電極が放電空間に露
出している直流型（ＤＣ型）と絶縁層で覆われている交
流型（ＡＣ型）の２タイプがあり、双方とも表示機能や
駆動方法の違いによって、さらにリフレッシュ駆動方式
とメモリー駆動方式とに分類される。

【０００３】図１にＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示す。こ
の図は前面板と背面板を離した状態で示したもので、図
示のように２枚のガラス基板１，２が互いに平行に且つ
対向して配設されており、両者は背面板となるガラス基
板２上に互いに平行に設けられたリブ３により一定の間
隔に保持されるようになっている。前面板となるガラス
基板１の背面側には透明電極である維持電極４と金属電
極であるバス電極５とで構成される複合電極が互いに平
行に形成され、これを覆って誘電体層６が形成されてお
り、さらにその上に保護層７（ＭｇＯ層）が形成されて
いる。また、背面板となるガラス基板２の前面側には前
記複合電極と直交するようにリブ３の間に位置してアド
レス電極８が互いに平行に形成されており、これを覆っ
て誘電体層９が形成され、さらにリブ３の壁面とセル底
面を覆うようにして蛍光体層１０が設けられている。こ
のＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合電
極間に交流電圧を印加し、放電させる構造である。そし
てこの放電により生じる紫外線により蛍光体層１０を発
光させ、前面板を透過する光を観察者が視認するように
なっている。

【０００４】このようなＰＤＰにおける背面板上のリブ
は、従来はスクリーン印刷による重ね刷りで形成されて
いたが、最近では精度の点から所謂サンドブラスト法に
より形成されることが多くなっている。このサンドブラ
スト法でリブを形成する場合、低融点ガラス粉末、耐火
物フィラーなどの無機粉体を主成分又は成分とし、これ
に適当なバインダー樹脂及び溶剤を添加してなるリブペ
ーストを基板上に塗布して乾燥させることでリブ材料層
を形成し、その上に耐サンドブラスト性の有る感光性樹
脂組成物層を設けた後、フォトリソグラフィー法でセル
画定用マスクにパターニングし、そのサンドブラスト用
マスクを介してサンドブラスト加工を行い、マスクを剥
離除去してから焼成する手順が採られているが、そのサ
ンドブラスト加工における研削材として、ガラスビー
ズ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂等の無機
粉体が使用されている。

【０００５】上記したサンドブラスト法によるリブ形成
では、サンドブラスト加工時に研削材粒子とリブ材料の
研削粉末が混ざった混合粉体が大量に発生する。この混
合粉体をサンドブラスト廃材としてそのまま廃棄する
と、環境上及びコスト面で大きな問題となる。そこで、
ブラスト装置にサイクロン式の分級装置を付設してお
き、この分級装置で両者を分離して研削材及びリブ材料
の再利用を図ることが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、リブ
材料層を形成するリブペーストは、低融点ガラス粉末、
耐火物フィラーなどの無機粉体を主成分又は成分とし、
これに適当なバインダー樹脂及び溶剤を添加したものが
用いられている。したがって、リブ材料の研削粉末を利
用してリブペーストの再生を行うようにすると、再生を
重ねるごとにリブ材料中の樹脂等の有機成分が変質して
しまう。そして、有機成分の分子量が低下し、リブペー
ストの粘度が変化すると、リブペーストの塗布工程など
に影響を及ぼし、安定的に塗布することが困難となる。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、サンドブラ
スト法によりＰＤＰのリブを形成するに際し、リブ材料
の研削粉末を安定的に再利用できるようにしたＰＤＰの
リブ形成方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、基板上にリブペーストを塗布してリブ材
料層を形成し、その上に耐サンドブラスト用マスクをパ
ターン状に形成した後、そのマスクの上方から研削材を
噴射するサンドブラスト加工によりリブ材料層の不要部
分を除去し、耐サンドブラスト用マスクを除去してか
ら、焼成工程を経て所望パターンのリブを形成する工程
からなるプラズマディスプレイパネルのリブ形成方法に
おいて、サンドブラスト加工時に生じる研削材粒子とリ
ブ材料の研削粉末との混合粉体を分級することにより当
該混合粉体から研削材粒子を除去し、さらに有機成分を
除去した後、過不足分の成分を調整してリブ材料層を形
成するリブペーストに再利用するようにしたものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】サンドブラスト用研削材を用いて
ＰＤＰのリブを形成するには通常の方法が採用される。
まず、基板上にリブペーストを塗布して乾燥させること
でリブ材料層を形成し、その上に耐サンドブラスト性を
有する感光性樹脂組成物層を設けた後、フォトマスクを
介して活性光線を選択的に照射し、続けて現像すること
でサンドブラスト用のマスクパターンを形成した後、そ
のサンドブラスト用マスクの露出部分のリブ材料層を研
削材で研削する。この場合、通常のサンドブラスト法の
場合と同様、好ましくは噴射圧力１．０〜３．０ｋｇ／
ｃｍ²、噴射量５〜１００ｇ／ｍｉｎで噴射することに
よりサンドブラスト加工を行う。

【００１０】リブ材料層を形成するためのリブペースト
は、低融点ガラス粉末、耐火物フィラーなどの無機粉末
を主成分又は成分とし、これに適当なバインダー樹脂及
び溶剤を加えた組成のペーストである。このペーストを
製造するため、まず低融点ガラス粉末、耐火物フィラ
ー、顔料などを混合した無機粉体をボールミルで粉砕し
てそれらの粒度を調整する。次いで、粉砕した無機粉体
を篩分けにかけて大サイズのものを除去し、乾燥させる
ことでフリットを完成し、このフリットにバインダー樹
脂と溶剤を加えてインキ化することでペーストとする。
そして、前述のように、このリブペーストを基板上に塗
布して乾燥させることによりリブ材料層を形成し、その
上にサンドブラスト用マスクを重ねて形成した後、研削
材を噴射ノズルから噴射させてサンドブラスト加工を行
う。

【００１１】サンドブラスト加工時に生じる研削材粒子
とリブ材料の研削粉末との混合粉末は回収され、ブラス
ト装置に付属のサイクロンにより粗粉側と微粉側とに分
級される。このうち粗粉側は研削材であるのでそのまま
再使用される。一方、微粉側は殆どが研削されたリブ材
料であるが、一部の研削材と破砕された研削材が少量混
在する。したがって、さらに分離が必要な場合は、ブラ
スト装置に付属のサイクロンよりも分級点の小さいサイ
クロンで分級を行うことにより、一部の研削材と、破砕
された研削材及び研削されたリブ材料とに分離する。こ
のうち一部の研削材は研削材として再利用する。

【００１２】上記のように、研削材粒子とリブ材料の研
削粉末との混合粉末を分級することにより当該混合粉体
から研削材粒子を除去した後、残ったリブ材料から有機
成分を除去する。この有機成分の除去は、焼成或いは溶
解により行うことができる。焼成による場合は、市販の
粉体焼成装置を使用し、リブ材料中の有機成分が飛ぶ温
度で加熱することで樹脂などの有機成分を除去する。ま
た、溶解による場合は、溶剤中にリブ材料を投入し、攪
拌して有機成分を溶剤中に溶解させた後、ろ過により粉
末成分を取り出すようにする。このように有機成分の除
去を行った後、無機成分の組成分析を行い、新品のリブ
材料と比べて組成が変わっている成分については、新品
との差が小さくなるように組成調整する。そして、この
ようにして得られた無機粉体について再度樹脂と溶剤を
添加して再ペースト化する。

【００１３】

【実施例】以下、ＰＤＰの基板上に高精細リブを形成す
る一連の工程を挙げて本発明を詳細に説明する。

【００１４】（電極層の形成工程）平面的な大きさが１
０００×６００ｍｍで厚さが２．８ｍｍであるガラス基
板を用意し、その片側の表面に１５０μｍの間隔で平行
なストライプ状をなす多数の電極をスクリーン印刷で形
成した。

【００１５】（リブ材料層の形成工程）このガラス基板
の電極側の全表面に、下記組成Ａのリブペーストをダイ
コーターで一括コーティングし、１５０℃で３０分間乾
燥して固化させてリブ材料層を形成した。

【００１６】 −組成Ａ− ・ガラスフリット１００重量部（主成分：ＰｂＯ、ＳｉＯ₂（無アルカリ）、平均粒径３μｍ）・Ａｌ₂Ｏ₃（顔料）７重量部・ＺｒＯ₂（骨材）７重量部・エチルセルロース（樹脂）６重量部・テルピネオール（溶剤）２５重量部・ブチルカルビトール（溶剤）１０重量部

【００１７】（サンドブラスト用マスクの形成工程）リ
ブ材料層の全表面にドライフィルム（東京応化工業
（株）製「オーディルＢＦ６０３」）をラミネートし、
露光及びそれに続く現像を行い、リブ材料層上にサンド
ブラスト用マスクとしてパターン状のレジスト層を形成
した。現像液は炭酸ナトリウム０．２％水溶液を用い
た。なお、本実施例のレジスト層のパターンは幅５０μ
ｍで間隔１００μｍの平行なストライプ状をなしてお
り、ガラス基板の表面上の電極がレジスト層の間隔１０
０μｍの間のほぼ中央に位置するように配置した。

【００１８】（サンドブラスト加工工程）基板は多数の
搬送ローラ上を搬してブラスト加工室内に搬入した。そ
して、基板、すなわちガラス基板の表面にリブ材料層と
レジスト層を形成した被加工物におけるリブ材料層とレ
ジスト層の側に向けて噴射ノズルからサンドブラスト研
削材を噴射した。本実施例では、研削材として平均粒径
１１．５μｍのアルミナ（フジミインコーポレーテッド
製「ＷＡ＃１０００」）を使用した。

【００１９】基板加工室では、基板の搬送方向に直交す
る方向に往復移動するタイプの噴射ノズルを８本設けて
いる。各噴射ノズルとしては、１５０ｍｍ×０．５ｍｍ
のスリットからほぼ垂直に研削材を噴射するスリットノ
ズルを採用してある。このスリットノズルはそれ自体が
従来の丸ノズル（１０ｍｍφ）よりも広い噴射分布を持
っているが、さらに加工均一性を向上させるために、噴
射ノズルの駆動速度を速くした。

【００２０】基板加工室内では、上記ガラス基板におけ
るレジスト層及びリブ材料層の側に研削材を圧空と共に
噴射して、レジスト層の真下のリブ材料層以外の部分の
リブ材料層を研削除去してリブをパターニングした。こ
のようにしてパターニングしたリブは、幅が５０μｍ、
高さが１５０μｍで、各リブ間の間隔は１００μｍであ
る。具体的には、ブラスト加工室内で噴射ノズルから基
板におけるレジスト層とリブ材料層の側に研削材を噴射
すると、レジスト層の真下のリブ材料層はレジストで保
護されるので研削材で研削ないし彫刻されないが、レジ
スト層の真下のリブ材料層以外の部分のリブ材料層はす
べて研削除去された。

【００２１】（焼成工程）ガラス基板の表面にリブを形
成した被加工物は、低融点ガラスの鉛ガラスが完全に溶
融してバインダーが焼却する温度まで徐々に加熱するこ
とにより、リブを構成する低融点ガラスとレジストの各
バインダーが完全に燃焼され且つ低融点ガラスが溶解し
て焼成されてリブが形成された。

【００２２】（研削粉末の再利用）サンドブラスト加工
時に生じた研削材粒子とリブ材料の研削粉末との混合粉
体をブラスト装置に付属するサイクロンに送給し、そこ
で粗粉側と微粉側の粒子に分離した。このサイクロンの
分級点は７μｍであり、分離された粗粉側の粒子は研削
材に利用し、微粉側の粒子は別のサイクロンへ送給し
た。別のサイクロンの分級点は３μｍであり、そこで分
離された粗粉側の粒子は廃棄タンクに貯留し、微粉側の
粒子は集塵機で集めた。

【００２３】そして、集塵機で集めたリブ材料の研削粉
末を市販の粉体焼成装置に供給し、そこで焼成処理を行
ってリブ材料中の有機成分を除去した。この際の焼成処
理は４００℃で３０分間加熱することで行った。焼成後
の熱分析では重量変化はほとんどなく、有機成分が殆ど
除去されたことが確認された。この焼成処理した無機粉
体に樹脂と溶剤を添加して再ペースト化し、このリブペ
ーストを使用して上述したのと同様の工程でリブを形成
したところ、特に問題は無かった。

【００２４】一方、集塵機で集めたリブ材料の研削粉末
をメタノール中に投入し、攪拌して有機成分をメタノー
ル中に溶解させた後、ろ過により粉末成分を取り出す作
業を３回繰り返し、リブ材料中の有機成分を除去した。
作業後の熱分析では重量変化はほとんどなく、有機成分
が殆ど除去されたことが確認された。この溶解処理した
無機粉体に樹脂と溶剤を添加して再ペースト化し、この
リブペーストを使用して上述したのと同様の工程でリブ
を形成したところ、特に問題は無かった。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＰＤＰのリブをサンドブラスト法により形成するに際
し、サンドブラスト加工時に生じる研削材粒子とリブ材
料の研削粉末との混合粉体を分級することにより当該混
合粉体から研削材粒子を除去し、さらに有機成分を除去
した後、過不足分の成分を調整してリブ材料層を形成す
るリブペーストに再利用するようにしたので、分離され
たリブ材料の研削粉末をそのまま再ペースト化に用いる
場合のように有機成分の分子量の低下を招くことがな
く、リブ材料の研削粉末を安定的に再利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマディスプレイパネルの一例をその前面
板と背面板とを離間状態で示す斜視図である。

【符号の説明】

１，２ガラス基板３リブ４維持電極５バス電極６誘電体槽７保護槽８アドレス電極９誘電体槽１０蛍光体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にリブペーストを塗布してリブ材
料層を形成し、その上に耐サンドブラスト用マスクをパ
ターン状に形成した後、そのマスクの上方から研削材を
噴射するサンドブラスト加工によりリブ材料層の不要部
分を除去し、耐サンドブラスト用マスクを除去してか
ら、焼成工程を経て所望パターンのリブを形成する工程
からなるプラズマディスプレイパネルのリブ形成方法に
おいて、サンドブラスト加工時に生じる研削材粒子とリ
ブ材料の研削粉末との混合粉体を分級することにより当
該混合粉体から研削材粒子を除去し、さらに有機成分を
除去した後、過不足分の成分を調整してリブ材料層を形
成するリブペーストに再利用することを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネルのリブ形成方法。
【請求項２】有機成分を焼成により除去するようにし
た請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルのリブ
形成方法。
【請求項３】有機成分を溶解により除去するようにし
た請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルのリブ
形成方法。