JP2001202878A

JP2001202878A - プラズマディスプレイパネルのリブ形成方法

Info

Publication number: JP2001202878A
Application number: JP2000009799A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nakamura; 一範中村; Koichi Asahi; 晃一旭
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2001-07-27

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、常に良好な形状のリ
ブを形成できるようにする。【解決手段】噴射ノズルから噴射する研削材として流
動性指数が３５〜７０のものを用いるようにする。使用
する研削材の流動性指数が３５に満たないと、供給装置
のホース内で研削材が凝集して詰まりを起こすため、噴
射ノズルまで研削材をスムースに供給することができな
くなり、逆に研削材の流動性指数が７０を越えると、エ
アーを止めて噴射を停止した時にホース内を逆流した
り、噴射ノズル内に残留した研削材が垂れ落ちる現象が
起きてしまう。流動性指数が３５〜７０の範囲にある研
削材を用いることで、噴射ノズルから噴射する研削材の
バラツキがなくなり、しかも噴射ノズルへ研削材を安定
して供給できることから、良好な形状のリブ３を形成す
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。この方法でリブ
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の上方
の噴射ノズルから研削材を含む混合エアーを噴射するこ
とによりリブ材料層の不要部分を除去し、次いで耐サン
ドブラスト用マスクを除去してから焼成する手順が採ら
れている。そして、その研削材として、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】

【発明が解決しようとする課題】上記したサンドブラス
ト法によるリブ形成では、上記したように噴射ノズルか
ら噴出される研削材によりリブ形成層の不要部分を除去
するが、研削材の噴射にバラツキがあるとリブの加工ム
ラを起こすことになる。通常、研削材は供給装置として
の粉体循環系に設けられたホースによって噴射ノズルへ
送られるようになっているので、噴射のバラツキをなく
すためには、このホース内をスムースに流れて、しかも
噴射ノズルから安定して噴射される必要がある。ところ
が、使用する研削材の粉体としての品質が悪いと、噴射
ノズルまでスムースに供給できなかったり、噴射を停止
した時にホース内を逆流したり噴射ノズル内に残留した
研削材が垂れ落ちたりして、常に良好な形状のリブを形
成するのが難しいといった問題点を生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記のような問題点を解
決するため、本発明は、研削材を時間軸で見て安定供給
できるように、また研削材による微細加工を広い範囲で
均一に行えるように、研削材の粉体としての流動特性を
規定することとしている。そして、このように研削材の
流動特性を適切なものに設定してサンドブラスト加工を
行うことにより、研削材を噴射ノズルに安定供給でき、
しかも噴射のバラツキをなくして常に良好な形状のリブ
を形成することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、基板上にリブ材料層を
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含む混
合エアーを噴射することによりリブ材料層の不要部分を
除去し、次いで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
を含むＰＤＰのリブ形成方法において、前記研削材とし
て流動性指数が３５〜７０のものを用いるようにしたも
のである。

【０００８】使用する研削材の流動性指数が３５に満た
ないと、供給装置のホース内で研削材が凝集して詰まり
を起こすため、噴射ノズルまで研削材をスムースに供給
することができなくなる。逆に研削材の流動性指数が７
０を越えると、エアーを止めて噴射を停止した時にホー
ス内を逆流したり、噴射ノズル内に残留した研削材が垂
れ落ちる現象が起きてしまう。

【０００９】ここで、上記の流動性指数は粉体の諸特性
から導き出される値である。具体的には、ホソカワミク
ロン株式会社製の粉体特性測定装置「パウダテスタＰＴ
−Ｎ型」により測定した各種の粉体物性値を用いて評価
するもので、流動性を数値評価するためには、４種の粉
体特性、すなわち１）安息角、２）圧縮度、３）スパチ
ュラ角、４）凝集度又は均一度、を使用する。なお、均
一度は、比較的凝集性のない粗粉の場合に用い、凝集性
のある微粉の場合は凝集度を用いる。

【００１０】安息角は、標準篩を振動させ、サンプルを
ロートを通じ、注入法により測定することで得られるも
ので、比較的流動性のよい粉体では、安息角は小さい値
を示し、再現性がある。付着凝集性の強い微粉では安息
角は大きな値を示し、流動性は悪くなる傾向がある。

【００１１】圧縮度は、粉体の流動特性に最も関係の深
い因子であり、ゆるみ見掛比重と固め見掛比重を測るこ
とにより、この二つの数値の比から圧縮度を求める。２
０％以上の圧縮度を示す粉体は、流動性は悪くなり、ホ
ッパの架橋現象が強くなる。特に圧縮度が４０〜５０％
の粉体では、ホッパ中に長く静止させると排出が極めて
困難となる。

【００１２】スパチュラ角は、スパチュラ(Spatura）の
上に堆積する粉体の角度を測定することで得られるもの
で、スパチュラ角が大きい程、粉体の流動性は悪くな
る。このスパチュラ角は常に安息角より大きな値を示
す。

【００１３】凝集度は、標準篩を用いて、これを所定時
間、一定の強さで振動させ、篩上残量から粉体の角度を
測定することで得られるもので、凝集度の大きい粉体ほ
ど流動性は低くなり、供給、ホッパの排出操作に注意と
対策を要する。一方、均一度は、粒度分布測定あるいは
篩分けなどによって測定するもので、粒度分布より篩下
６０％粒径を篩下１０％粒径が割った値で表され、この
値が１に近い程、流動性が良くなる。

【００１４】そして、各測定値から図２の流動性指数表
（取扱説明書より引用）によって各々の指数を求め、こ
れを合計した数値が粉体の流動性指数である。

【００１５】

【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。

【００１６】（電極の形成工程）平面的な大きさが１０
００×６００ｍｍ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
する。

【００１７】（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する。

【００１８】 −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

【００１９】（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
する。現像液は炭酸ナトリウム０．２％水溶液を使用す
る。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する。

【００２０】（サンドブラスト加工工程）基板は多数の
搬送ローラ上を移動されてブラスト加工室内に搬入され
る。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研削材を噴
射する。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ている。

【００２１】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する。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
研削除去される。

【００２２】（リブ形成材料の回収工程）噴射ノズルか
ら基板へ向けて噴射した研削材は、リブ形成材料の研削
粉末との混合粉体となってブラスト加工室の下方のホッ
パへ落下し、ホッパの下端から導管内に生じている気流
に乗って分離タンクへ運ばれる。そして、この分離タン
クで研削材の中に混入した１００μｍ以上の大きさの異
物が除去され、次いで連通管を介してサイクロンへ送給
される。なお、ブラスト加工室内の気流は集塵装置のブ
ロワにより空気が吸引されて生じる。すなわち、気流は
順にホッパ、導管、分離タンク、連通管、サイクロン、
集塵装置へ流れる。

【００２３】図３は本実施例で使用した研削材供給装置
としての粉体循環系を示す概略構成図である。ブラスト
加工室からホッパに落下し、分離タンクで１００μｍ以
上の大きさの異物が除去された混合粉体は、連通管１１
を通ってサイクロン１２に運ばれる。このサイクロン１
２において、再使用可能な研削材と、一部の再使用可能
な研削材と破砕された研削材及び基板から研削されたリ
ブ形成材料の破片でなる粉塵とが分級される。再使用可
能な研削材はサイクロン１２の下部にある分配器１３に
滞留し、一方、粉塵はサイクロン１２内の中央を気流に
乗って上昇し、上部中央に連通するダクト１４を介して
集塵装置１５へ送給され、集塵装置１５では粉塵が回収
されて清浄なエアがブロワ１６により大気中へ排出され
る。そして、サイクロン１２の下部の分配器１３に滞留
した研削材はホースを通ってサイクロンの下端に連結す
る研削材タンク１７内へ集められ、研削材タンク１７内
の研削材はホースを通ってノズル部へ再び供給される。
研削材はノズル部の圧空により引き込まれて噴射ノズル
１８から圧空とともに噴射される。このように研削材は
以上の工程を繰り返して噴射ノズル１８から基板へ向け
て噴射されブラスト処理に供される。

【００２４】サイクロン１２での分級は、分配器１３側
に再使用可能な研削材のみが溜まる条件で行っているた
め、上記のように、ダクト１４に送られる方は再使用可
能な研削材と研削材のかけら及び研削されたリブ粉の混
合粉となる。その理由は、再使用可能な研削材以外の粉
体が混入すると、ブラスト条件が変動し、先に述べた理
由で高品位リブが作製できないからである。また、該混
合粉からリブ形成材料を再利用する場合には別途分級し
てもよい。

【００２５】集塵装置１５ではフィルター１５ａの表面
に粉塵が付着した状態になる。そこで、サイクロン１２
と集塵装置１５の間のダクト１４にあるバルブ１９を閉
状態にし、集塵装置１５とブロワ１６の間のバルブ２０
を切り換えてエアーを送り込むことにより、フィルター
１５ａの表面に付着した粉塵を落下させ、下方の粉塵タ
ンク２１に集める。このようにして集塵装置１５の粉塵
タンク２１に回収された粉塵は、乾式の分級器（例え
ば、ホソカワミクロン製「ターボプレックス／１００Ａ
ＴＰ型」）を使用して粗粉（再使用可能な研削材）と微
粉（研削材のかけらと研削されたリブ粉）とを分級す
る。ここで、分離された粗粉は研削材として再使用し、
微粉は組成調整して再生に回すことにより、基板から研
削されたリブ形成材料の破片からなる粉体を確実に回収
することができ再利用することができる。

【００２６】（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る。

【００２７】以上の工程でリブを形成するが、本実施例
では、種々の種類の研削材を噴射して上記サンドブラス
ト加工を行うことでテストを実施した。テストに使用し
た研削材は、１）アルミナ主成分の混合粉体、２）重曹
粉砕分級品、３）ジルコニア、４）アルミナ、５）炭酸
カルシウム粉砕分級品、６）硫酸ナトリウム粉砕分級品
の６種類である。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表１において「吐出ムラ」は、噴射ノ
ズルからの研削材の吐出ムラを目視で評価し、吐出ムラ
のない方を良好とした。また、「粉体輸送制御」は、エ
アーを止めた時に研削材が噴射ノズルから垂れるか否か
で評価し、垂れない方を良好とした。すなわち、流動性
が低いと吐出ムラが生じ、逆に流動性が高いと粉体輸送
制御が良好でなくなる。この表１から流動性指数が３５
〜７０の範囲にある研削材が吐出ムラもなく、粉体輸送
制御も良好であった。

【００３０】

【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、研削材として流動性指数が３５〜７０のものを用い
るようにしたことにより、噴射ノズルから噴射する研削
材のバラツキがなくなり、しかも噴射ノズルへ研削材を
安定して供給できることから、良好な形状のリブを形成
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。

【図２】流動性指数を得るための流動性指数表を示す図
である。

【図３】研削材供給装置としての粉体循環系を示す概略
構成図である。

【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１１連通管１２サイクロン１３分配器１４ダクト１５集塵装置１５ａフィルター１６ブロワ１７研削材タンク１８噴射ノズル１９バルブ２０バルブ２１粉塵タンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に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含む混合エアーを噴射す
ることによりリブ材料層の不要部分を除去し、次いで耐
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を含むプラズマデ
ィスプレイパネルのリブ形成方法において、前記研削材
として流動性指数が３５〜７０のものを用いることを特
徴とするプラズマディスプレイパネルのリブ形成方法。