JP2005138229A - Abrasive for sand blast - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はプラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、プラズマアドレス表示パネル等のフラットパネルディスプレイ製造において隔壁形成の際のサンドブラストに使用する研磨材に関する。 The present invention relates to an abrasive used for sandblasting in the formation of partition walls in the production of flat panel displays such as plasma displays, field emission displays, and plasma address display panels.
従来、プラズマディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイの隔壁形成に使用されるパターニング方法としては、酸化鉛等の低融点ガラス粉末にアルミナや酸化チタン等の粉末を少量配合したものにセルロース又はアクリル樹脂と有機溶剤を混合して隔壁形成材料のペーストを調整し、該ペーストをスクリーン印刷又はコーターにてガラス基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成した後、該塗膜上の所定個所にサンドブラスト用の感光レジストインキあるいはサンドブラスト用ドライフィルムにて所定のパターンのレジスト膜を形成し、研磨材として炭酸カルシウム、ソーダライム系ガラスビーズ、アルミナ、ステンレスパウダーを使用して、サンドブラスト装置にてレジスト膜以外の塗膜部分を研削除去した後、低融点ガラスを含む隔壁形成材料及び電極形成材料からなる塗膜を焼成して隔壁を形成していた。 Conventionally, as a patterning method used for forming a partition wall of a flat panel display such as a plasma display panel, cellulose or an acrylic resin and an organic material are mixed with a low melting point glass powder such as lead oxide mixed with a powder such as alumina or titanium oxide. A solvent is mixed to prepare a partition wall forming material paste, and the paste is applied to a glass substrate by screen printing or a coater and dried to form a coating film. A resist film with a predetermined pattern is formed using a photosensitive resist ink or a dry film for sandblasting, and calcium carbonate, soda lime glass beads, alumina, or stainless steel powder is used as an abrasive. After the film portion is ground and removed, the space containing the low melting point glass is included. It was to form a partition wall forming material and a coating film made of the electrode forming material and fired.
フラットパネルディスプレイが大型化しており、大型のフラットパネルディスプレイ基板を安価に大量生産でき、加工中の隔壁形成行程の歩留まりを上げるため従来フラットパネルディスプレイのサンドブラスト加工に使用されてきたソーダライム系ガラスビーズ、炭酸カルシウムパウダー、アルミナパウダー、ステンレスパウダーと比較して加工レートが速く高速で加工でき、隔壁へのダメージが少なく基板内の誘電体及び電極へのダメージが少ない研磨材を使用する必要があった。 Soda-lime-based glass beads that have been used for sandblasting of flat panel displays in the past to increase the yield of the bulkhead forming process during processing, as large-scale flat panel displays can be mass produced at low cost. Compared with calcium carbonate powder, alumina powder and stainless steel powder, it was necessary to use an abrasive that can be processed at a high speed and at a high speed, with little damage to the partition walls and less damage to the dielectric and electrodes in the substrate. .
サンドブラストで低融点ガラスを切削するエネルギーは研磨材の速度が速くなり研磨材の比重が重くなれば高くなる。 The energy for cutting low-melting glass with sandblasting increases as the speed of the abrasive increases and the specific gravity of the abrasive increases.
従来低融点ガラスの切削に使用されていた炭酸カルシウム、アルミナパウダー、ソーダライム系ガラスビーズは全て比重が4以下と低いため研磨材を基板に噴射させたときに低融点ガラスを切削する速度が遅く、高速加工に適しない問題があった。 Calcium carbonate, alumina powder, and soda lime glass beads that were conventionally used for cutting low-melting glass all have a low specific gravity of 4 or less, so the cutting speed of low-melting glass is slow when abrasives are sprayed onto the substrate. There was a problem that was not suitable for high-speed processing.
またステンレスパウダー比重が高く高速加工に適するが加工したガラス基板面に鉄分が付着し、基板焼成後に基板面が酸化鉄により赤くなる問題があった。 Further, although the specific gravity of the stainless steel powder is high and suitable for high-speed processing, there is a problem that iron adheres to the processed glass substrate surface and the substrate surface becomes red due to iron oxide after the substrate is baked.
本発明は上記課題を解決する手段としてガラス基板に使用される酸化珪素を主成分とするガラスより硬度が低く比重の大きな、酸化バリウム及び酸化チタンを主成分とするガラスビーズを使用することにより、フラットパネルディスプレイで使用されるガラス基板に対するダメージが少なくなり、また従来使用されていたアルミナ粉末、酸化珪素を主成分とするガラスビーズ、炭酸カルシウム粉末と比較し比重が大きいため研磨材粒子が基板にあたるときのエネルギーが高くなり、同じ条件で加工したときの加工速度を上げることができる加工効率の良いフラットパネルにおける隔壁形成に使用されるサンドブラスト用研磨材を提供するものである。 The present invention uses glass beads mainly composed of barium oxide and titanium oxide having a lower hardness and a higher specific gravity than glass mainly composed of silicon oxide used as a glass substrate as a means for solving the above problems. Damage to glass substrates used in flat panel displays is reduced, and abrasive particles hit the substrate because of its higher specific gravity compared to conventionally used alumina powder, silicon oxide-based glass beads, and calcium carbonate powder. It is an object of the present invention to provide an abrasive for sandblasting used for forming partition walls in a flat panel with good processing efficiency, which can increase the processing energy and increase the processing speed when processed under the same conditions.
本発明に使用される研磨材はフラットパネルディスプレィ製造において基板上に塗布した低融点ガラスペーストを乾燥後サンドブラスト加工によりパターン切削し隔壁を形成する際に使用される研磨材であり、該研磨材は平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、成分として酸化バリウム及び、又は酸化チタンをそれぞれ25%以上含有し、酸化バリウム及び酸化チタンの含有量の合計が50%以上で真比重が4以上のガラスビーズであることを特徴とするサンドブラスト用の研磨材である。 The abrasive used in the present invention is an abrasive used when a partition wall is formed by drying a low melting point glass paste applied on a substrate in flat panel display production, followed by pattern cutting by sandblasting, and the abrasive is Glass having an average particle diameter of 5 μm or more and 50 μm or less, containing 25% or more of barium oxide and / or titanium oxide as components, the total content of barium oxide and titanium oxide being 50% or more, and a true specific gravity of 4 or more It is an abrasive for sandblasting characterized by being a bead.
本発明に使用されるブラスト装置は、図1のようにブラスト装置本体23及びサイクロン等の分級装置21及び集塵機20よりなり、ブラスト装置本体内には研摩材噴射ノズル7が備えられている。
As shown in FIG. 1, the blasting device used in the present invention comprises a blasting device main body 23, a
ブラスト装置内の研磨材噴射ノズル7から噴射された研磨材またはブラスト室内に外部から供給された研磨材は、集塵機20による負圧によりブラスト室内から集塵機に流れる気流の流れにより、導管を通りサイクロン等の分級装置に入り、破砕された研磨材及び被加工物を削ることにより発生した粉塵は集塵機に捕集され、使用できる研磨材は研磨材タンクに入り、研磨材供給装置から研磨材噴射ノズルへ研磨材が供給され、研磨材噴射ノズルから研磨材が噴射される。 The abrasive material injected from the abrasive material injection nozzle 7 in the blasting apparatus or the abrasive material supplied from the outside into the blast chamber passes through the conduit by a negative air pressure from the dust collector 20 and flows through the conduit to the cyclone, etc. The dust generated by cutting the crushed abrasive and work piece is collected by a dust collector, the usable abrasive enters the abrasive tank, and then passes from the abrasive supply device to the abrasive injection nozzle. The abrasive is supplied, and the abrasive is jetted from the abrasive jet nozzle.
ガラス基板上に低融点ガラスをコーター等により塗布乾燥した基板上に感光性ドライフィルム等を使用してマスクパターンを形成後、研磨材として平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、成分として酸化バリウム及び、又は酸化チタンをそれぞれ25%以上含有し、酸化バリウム及び酸化チタンの含有量の合計が50%以上であり、真比重が4以上のガラスビーズを使用してフラットパネルディスプレイの隔壁形成を行い、ドライフィルムを剥離液にて剥離後焼成して隔壁を形成する。 After forming a mask pattern using a photosensitive dry film or the like on a glass substrate coated with a low melting point glass using a coater or the like, the average particle size is 5 μm or more and 50 μm or less as an abrasive, and barium oxide as a component And / or forming a partition wall for a flat panel display using glass beads having a titanium oxide content of 25% or more, a total content of barium oxide and titanium oxide of 50% or more, and a true specific gravity of 4 or more. The dry film is peeled off with a peeling solution and then fired to form the partition walls.
請求項1記載の研磨材として下記組成1及び組成2のガラスビーズと、従来使用されていた炭酸カルシウムパウダー及びソーダライム系ガラスビーズ及びステンレスパウダー及びアルミナパウダーの平均粒径20μmのものを使用してサンドブラスト加工により同じ条件で高さ180μmの低融点ガラスペーストを切削し、研磨材の種類による低融点ガラスの切削速度を調べた。 As the abrasive according to claim 1, glass beads having the following composition 1 and composition 2, and calcium carbonate powder and soda lime based glass beads, stainless steel powder and alumina powder having an average particle diameter of 20 μm, which have been conventionally used, are used. The low melting point glass paste having a height of 180 μm was cut under the same conditions by sandblasting, and the cutting speed of the low melting point glass according to the type of abrasive was examined.
組成1
TiO2:50%、Ba0:30%、SiO2:2%、ZnO:10%、CaO:2%、ZrO:4%
Composition 1
TiO 2 : 50%, Ba0: 30%, SiO 2 : 2%, ZnO: 10%, CaO: 2%, ZrO: 4%
組成2
TiO2:85%、BaO:40%、SiO2:13%、ZnO:5%、CaO:5%
Composition 2
TiO 2 : 85%, BaO: 40%, SiO 2 : 13%, ZnO: 5%, CaO: 5%
表1は加工圧力0.1MPa、ノズル距離30mm、ノズル移動速度10m/min、研磨材噴射量約500g/minの加工条件で基板ノズルのみ動かして基板を切削した時のノズルのパス数を測定することにより研磨材の切削レートの比較を行った表であり、組成1及び組成2のガラスビーズが最も短時間に効率よく加工できることがわかった。 Table 1 measures the number of nozzle passes when the substrate is cut by moving only the substrate nozzle under the processing conditions of a processing pressure of 0.1 MPa, a nozzle distance of 30 mm, a nozzle moving speed of 10 m / min, and an abrasive injection amount of about 500 g / min. This is a table comparing the cutting rates of the abrasives, and it was found that the glass beads of composition 1 and composition 2 could be processed efficiently in the shortest time.
サンドブラスト加工後のガラス基板及び電極及び誘電体へのダメージはアルミナ粉末が最も大きく、次に炭酸カルシウム粉末であり、ソーダライム系ガラスビーズ・ステンレスパウダーは炭酸カルシウムより少ない若干のガラス面にダメージが見受けられたが、酸化バリウム/酸化チタンを主成分とするガラスビーズは全く見受けられなかった。 The damage to the glass substrate, electrode and dielectric after sandblasting is greatest for alumina powder, followed by calcium carbonate powder, and soda lime-based glass beads and stainless steel powder show some damage on the glass surface, which is less than calcium carbonate. However, no glass beads mainly composed of barium oxide / titanium oxide were found.
また研磨材が低融点ガラスに残留した場合に、焼成後の状態を調べたところ、炭酸カルシウムは炭酸ガスによる低融点ガラスの発泡ができる問題見受けられ、ステンレスパウダーは赤く着色する問題が見受けられたが、他のガラスビーズ及び酸化バリウム/酸化チタンを主成分とするガラスビーズ及びアルミナ粉末は特に問題は見受けられなかった。 In addition, when the abrasive remained in the low-melting glass, the state after firing was examined. As a result, it was found that calcium carbonate could cause foaming of the low-melting glass by carbon dioxide gas, and that the stainless powder was colored red. However, other glass beads and glass beads mainly composed of barium oxide / titanium oxide and alumina powder showed no particular problems.
〔実施例〕
酸化バリウム/酸化チタンを主成分とするガラスビーズを研磨材として使用しサンドブラスト加工により42インチのプラズマディスプレイの隔壁形成を行った。
〔Example〕
A 42-inch plasma display partition was formed by sandblasting using glass beads mainly composed of barium oxide / titanium oxide as an abrasive.
鉛ガラスを主成分とする低融点ガラスペーストとして旭硝子製 を使用して、該ペーストを予めアドレス電極15が取り付けられているガラス基板16上に、ロールコーター42によって全面的に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥機で140℃30分間乾燥した(図2行程A参照)。
Asahi Glass Co., Ltd. is used as a low-melting glass paste mainly composed of lead glass, and the paste is applied to the entire surface of the
乾燥後、行程Bにおいて、塗膜にサンドブラスト用ドライフィルム14として東京応化工業製BF603をラミネートし、更にガラスマスク8をのせて、紫外線(露光量200mJ)にて露光を行った。
After drying, in step B, BF603 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was laminated as a
行程Cにおいて、ドライフィルム現像液(炭酸ナトリウム0.3重量水溶液)32をシャワーで吹き付け、未露光部分を洗い出してレジスト膜を形成した。 In step C, a dry film developer (sodium carbonate 0.3 wt aqueous solution) 32 was sprayed with a shower to wash out unexposed portions to form a resist film.
行程Dにおいて、基板をサンドブラスト装置にセットし、研磨材として平均粒径18μmであり組成としてTiO2:85%、BaO:40%、SiO2:13%、ZnO:5%、CaO:5%のガラスビーズを使用して加工圧力0.07MPaのエアー圧力の条件でサンドブラスト加工を行い、レジスト膜で被覆されていない個所の塗膜を研削除去した。 In step D, the substrate was set in a sandblasting apparatus, the average particle size was 18 μm as an abrasive, and the composition was TiO 2 : 85%, BaO: 40%, SiO 2 : 13%, ZnO: 5%, CaO: 5%. Sand blasting was performed using glass beads under an air pressure of a processing pressure of 0.07 MPa, and the coating film at portions not covered with the resist film was removed by grinding.
行程Eにおいて、研削除去後の基板をアルカリ液(モノエタノールアミン3%溶液)中に入れてレジスト膜を除去して水洗い550℃で焼成して隔壁を形成した。 In Step E, the substrate after grinding and removal was placed in an alkaline solution (monoethanolamine 3% solution) to remove the resist film, washed with water and fired at 550 ° C. to form partition walls.
例えば従来使用されているソーダガラス系ガラスビーズ及び炭酸カルシウム粉末と比較して加工速度を上げることができ、焼成後に研磨材が残留してもステンレスパウダーのようにガラス基板に着色することは無かった。 For example, the processing speed can be increased compared with soda glass glass beads and calcium carbonate powder that have been used in the past, and even if abrasives remain after firing, the glass substrate was not colored like stainless steel powder. .
本発明にて使用される研磨材は以上説明した形態で使用され、以下に記載するような効果を奏する。 The abrasive used in the present invention is used in the form described above, and has the effects described below.
本発明にて使用されるサンドブラスト用研磨材は、従来使用している研磨材と比較してフラットパネルディスプレイの隔壁形成や電極形成を行う場合に、従来使用されている研磨材と比較し、同じ条件でサンドブラスト加工を行ったところ加工スピードを上げることができ、ガラス基板へのダメージや低融点ガラス焼成後も着色等の問題も無く、良好な隔壁を短時間に形成することが可能となった。 The sandblasting abrasive used in the present invention is the same as the conventionally used abrasive when performing partition formation and electrode formation of a flat panel display compared to the conventionally used abrasive. When sandblasting was performed under the conditions, the processing speed could be increased, and there were no problems such as coloration after damage to the glass substrate or firing of the low melting point glass, and it was possible to form a good partition in a short time. .
7 サンドブラスト用ノズル
8 ガラスマスク
12 隔壁形成材料ペースト
13 乾燥した隔壁形成材料ペースト
14 サンドブラスト用ドライフィルム
15 アドレス電極
16 ガラス基板
20 集塵機
21 分級機(サイクロン)
22 加工室ホッパー
23 サンドブラスト加工室
24 エアーブロー室
26 ノズル駆動部
27 コンベアーローラー
28 エアーブローノズル
30 研磨材
32 ドライフィルム現像液(炭酸ナトリウム水溶液)
42 ロールコーター
7 Nozzle for
22 Processing Chamber Hopper 23 Sand
42 Roll coater
Claims (1)
An abrasive used for forming a partition of a flat panel display by sandblasting, wherein the abrasive has an average particle diameter of 5 μm or more and 50 μm or less and contains 25% or more of barium oxide and / or titanium oxide as a component, Or an abrasive for sandblasting, characterized in that the total content of titanium oxide is glass beads having a total specific gravity of 50% or more and a true specific gravity of 4 or more.
Priority Applications (1)
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JP2003377757A JP2005138229A (en) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Abrasive for sand blast |
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CN110421495A (en) * | 2019-07-30 | 2019-11-08 | 江苏锋芒复合材料科技集团有限公司 | A kind of pouncing paper/cloth production method of grinding material sequential combination |
CN112847159A (en) * | 2021-01-06 | 2021-05-28 | 深圳市吉祥达机械设备有限公司 | Full-automatic glass sandblast processing line |
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- 2003-11-07 JP JP2003377757A patent/JP2005138229A/en active Pending
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