JP4148359B2 - ディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削加工（サンドブラスト）処理による隔壁形成工程を含むディスプレイパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、プラズマディスプレイパネルなどのディスプレイパネルの隔壁（ライン状の電極間に形成されるリブ）は、サンドブラスト法を用いて形成することが一般的となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなサンドブラスト法を用いたディスプレイパネルの隔壁形成工程では、まずガラス基板上に電極パターンを形成し、その電極形成面上に電極保護層を一様に設けた後、その上に低融点ガラス材料ペーストをコーターにて塗布して乾燥させることで隔壁形成用材料層を形成し、さらに隔壁形成用材料層上にブラスト用マスクを形成し、そのマスクを介して研磨材を用いることにより隔壁形成用材料層を切削加工し、マスクを除去した後、パターニングされた隔壁形成用材料層を焼成して隔壁を形成している。
上記の切削加工時には、１種類の研磨材を用いて加工しており、代表的な研磨材としては、炭酸カルシウム、アルミナなどの無機粉末を使用している。
【０００４】
【特許文献１】
特許３１１０７１９号（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術においては、１種類の研磨材を用いて最初から最後までブラスト処理を行っているので、隔壁を高精度に加工しようとすると、使用する研磨材の粒子径、材質、形状などが制限されてしまい、加工時間が長くかかるという問題がある。
【０００６】
一方、アルミナ等の高硬度の研磨材を用いると、ブラストレートが高いため、加工時間を短くできるが、基板、保護層、電極などへのダメージが問題となる。
【０００７】
また、ステンレス等の金属研磨材を用いると、比重が大きいために、ブラストレートを高くでき、加工時間を短くできるが、研磨材である金属の残留によるパネル特性への影響、特に白色リブの場合は変色の問題が起こる可能性がある。このため、残留による悪影響を無くすため、サンドブラスト後の洗浄工程を強化する必要がある。
【０００８】
本発明が解決しようとうする課題としては、上述した従来技術において生じている研磨材を選定する上での制約や加工時間が長くかかるという問題、ブラストによる悪影響や研磨材の残留の問題を解消することがそれぞれ一例として挙げられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、 基板上に隔壁形成用材料層を形成する工程と、前記隔壁形成用材料層上に隔壁パターンに対応したマスクを形成する工程と、研磨材を用いて前記マスクを介して前記隔壁形成用材料層を切削加工する切削加工工程と、切削加工された隔壁形成用材料層を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程と、を含むディスプレイパネルの製造方法において、前記切削加工工程は、粗加工として研磨速度の大きい第１研磨材を用いて切削加工する第１切削加工工程と、前記第１切削加工工程により切削加工を行った後に仕上げ加工として、前記第１研磨材より研磨速度が小さい第２研磨材を用いて切削加工する第２切削加工工程と、を含み、第１研磨材として金属研磨材を用い、前記第２研磨材として炭酸カルシウム粉末を用い、前記第２切削加工工程が終了したら、切削加工された隔壁形成用材料層を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程を実行することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態の製造工程図、図２は本発明の第２の実施の形態の製造工程図である。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態について図１を参照して説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、基板であるガラス基板１上に電極パターン２を形成し、その電極形成面上に電極保護層３を一様に設けた後、その上に低融点ガラス材料ペーストをコーターにて塗布して乾燥させることで隔壁形成用材料層４を形成し、さらに隔壁形成用材料層４上に切削用マスク５を形成しておく。
【００１２】
次に、図１（ｂ）に示すように、研磨速度の大きい第１研磨材Ａを用いて隔壁形成用材料層４を切削加工する（第１切削加工工程）。
【００１３】
さらに、図１（ｃ）に示すように、第１研磨材Ａよりも研磨速度が小さい第２研磨材Ｂを用いて、残った隔壁形成用材料層４を切削加工する（第２切削加工工程）。
【００１４】
そして、第２切削加工工程が終了したら、切削用マスク５を除去し、パターニングされた隔壁形成用材料層４を焼成することにより、図１（ｄ）に示すように、隔壁パターンが形成される。
【００１５】
以上のように、本実施の形態の製造方法は、切削加工工程を、粗加工（第１切削加工工程）と仕上げ加工（第２切削加工工程）の２段階に分けて行い、これらの粗加工と仕上げ加工で使用する研磨材を異なるものを使用している。
【００１６】
すなわち、図１の（ｂ）に示す粗加工（第１切削加工工程）では、高能率で加工するために、研磨速度の大きい粗加工用の第１研磨材Ａを用いて切削加工を実施する。
【００１７】
次いで、図１の（ｃ）に示す仕上げ加工（第２切削加工工程）では、第１研磨材Ａよりも研磨速度が小さい仕上用の第２研磨材Ｂを用いて切削加工を実施する。
【００１８】
従来技術での切削加工（サンドブラスト）処理においては、最終的な加工精度に合わせた１種類の研磨材のみを使用して、最後まで切削加工を実施するので加工時間が長くかかっていたが、本実施の形態における切削加工工程では、粗加工として研磨速度の速い研磨材Ａを使用するので、加工時間の短縮を図ることができる。
【００１９】
また、本実施の形態においては、仕上げ加工時に、残留した粗加工時の研磨材（第１研磨材Ａ）を取り除くことができるため、粗加工時に使用する第１研磨材Ａの選定は自由にできる。
これにより、これまで研磨材の残留・加工精度等の問題で使用できなっかた研磨材を使用することができるようになり、高能率で加工が行える。
【００２０】
また、仕上げ加工用の第２研磨材Ｂとして、残留しても問題とならないものを選定することにより、切削加工工程後の洗浄工程を簡略化することもできる。
【００２１】
粗加工（第１切削加工工程）用の第１研磨材Ａと仕上げ加工（第２切削加工工程）の第２研磨材Ｂの組み合わせ例としては、以下の組み合わせ例１、２、３等が挙げられる。
【００２２】
（組み合わせ例１）
第１研磨材Ａ：平均粒子径が１０〜３０μｍのステンレス粉末
第２研磨材Ｂ：平均粒子径が１０〜３０μｍの炭酸カルシウム粉末
【００２３】
（組み合わせ例２）
第１研磨材Ａ：平均粒子径が５０〜７０μｍの炭酸カルシウム粉末
第２研磨材Ｂ：平均粒子径が１０〜３０μｍの炭酸カルシウム粉末
【００２４】
（組み合わせ例３）
第１研磨材Ａ：平均粒子径が１０〜３０μｍのアルミナ粉末
または炭化珪素粉末
第２研磨材Ｂ：平均粒子径が１０〜３０μｍの炭酸カルシウム粉末
【００２５】
上記の組み合わせのように、金属研磨材を使用した場合、その比重の大きさからブラストレートを上げることができるので、粗加工用の第１研磨材として金属研磨材を使用することで加工時間の短縮が図れる。
【００２６】
また、研磨材の粒子径を大きくすることでブラストレートを挙げることができるので、粗加工用の第１研磨材として平均粒子径の大きい研磨材を使用することで、加工時間の短縮が図れる。
【００２７】
逆に、研磨材の粒子径を小さくすることで精度を上げることができるので、仕上げ加工用の第２研磨材Ｂとして粒子径の小さい研磨材を使用することで高精度の加工が可能となる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、図２に示すように、切削加工工程を第１、第２、第３次工程の３段階に分けて行うものである。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板１上に電極パターン２を形成し、その電極形成面上に電極保護層３を一様に設けた後、その上に低融点ガラス材料ペーストをコーターにて塗布して乾燥させることで隔壁形成用材料層４を形成し、さらに隔壁形成用材料層４上に切削用マスク５を形成しておく。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、研磨速度の大きい第１研磨材Ａを用いて隔壁形成用材料層４を切削加工する（第１切削加工工程）。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１研磨材Ａよりも研磨速度が小さい第２研磨材Ｂを用いて、さらに隔壁形成用材料層４を切削加工する（第２切削加工工程）。
【００３２】
さらに、図２（ｄ）に示すように、第１研磨材Ａ及び第２研磨材Ｂよりも研磨速度が小さい第３研磨材Ｃを用いて、残った隔壁形成用材料層４を切削加工する（第３切削加工工程）。
【００３３】
そして、第３切削加工工程が終了したら、切削用マスク５を除去し、パターニングされた隔壁形成用材料層４を焼成することにより、図２（ｅ）に示すように、隔壁パターンが形成される。
【００３４】
すなわち、切削加工工程を、第１研磨材Ａによる第１切削加工工程（１次加工：粗加工）と、第１研磨材Ａより研磨速度の遅い第２研磨材Ｂによる第２切削加工工程（２次加工：仕上げ加工１）と、第２研磨材Ｂよりさらに研磨速度の遅い第３研磨材Ｃによる第３切削工程（３次加工：仕上げ加工２）の３段階に分けて行うようにしている。
【００３５】
第１研磨材Ａと第２研磨材Ｂと第３研磨材Ｃの組み合わせ例としては、以下の例が挙げられる。
（組み合わせ例）
第１研磨材Ａ：平均粒子径が１０〜３０μｍのステンレス粉末
第２研磨材Ｂ：平均粒子径が１０〜３０μｍの炭酸カルシウム粉末
第３研磨材Ｃ：平均粒子径が１０μｍ以下の炭酸カルシウム粉末
【００３６】
このように３段階に分けてブラスト処理を実施することにより、より高精度の加工を効率良く行うことができる。なお、さらに上記第３切削工程（３次加工）に続いて、４次加工以上の切削加工工程を追加してさらに高精度の加工を行ってもよい。
【００３７】
以上のように、本発明の実施の形態に係るディスプレイパネルの製造方法によれば、基板１上に隔壁形成用材料層４を形成する工程と、隔壁形成用材料層４上に隔壁パターンに対応した切削用マスク５を形成する工程と、研磨材を用いて切削用マスク５を介して隔壁形成用材料層４を切削加工する工程と、切削加工された隔壁形成用材料層４を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程とを含むディスプレイパネルの製造方法において、切削加工工程を、研磨速度の大きい第１研磨材Ａを用いて切削加工する第１切削加工工程と、第１研磨材Ａより研磨速度が小さい第２研磨材Ｂを用いて切削加工する第２切削加工工程との２段階に分けて行う（第１の実施の形態）、さらに３段階以上に分けて行う（第２の実施の形態）ようにしたので、各研磨材の選択の幅（粒子径、材質、形状など）を広げることができる。
【００３８】
つまり、第１研磨材Ａは研磨速度の大きいものから自由に選択することができる。また、第２研磨材Ｂ、第３の研磨材Ｃは、研磨速度の小さいものから自由に選択することができる。
【００３９】
したがって、第１切削加工工程で研磨速度を上げ、第２切削加工工程以降では研磨精度を上げることにより、加工時間を短縮しながら、高精度の加工を行うことができる。
【００４０】
また、複数の加工工程における研磨材の自由な選択の組み合わせによって、基板、保護層、電極などへのダメージの問題を解消することができる。また、研磨材の残留による悪影響の問題も解消することができる。
その結果、ブラスト処理後の洗浄工程の簡略化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態における切削加工の工程図である。
【図２】本発明の第２実施の形態における切削加工の工程図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ 電極パターン
３ 電極保護層
４ 隔壁形成用材料層
５ 切削用マスク
Ａ 第１研磨材
Ｂ 第２研磨材
Ｃ 第３研磨材

Claims (4)

1. 基板上に隔壁形成用材料層を形成する工程と、前記隔壁形成用材料層上に隔壁パターンに対応したマスクを形成する工程と、研磨材を用いて前記マスクを介して前記隔壁形成用材料層を切削加工する切削加工工程と、切削加工された隔壁形成用材料層を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程と、を含むディスプレイパネルの製造方法において、
   前記切削加工工程は、粗加工として研磨速度の大きい第１研磨材を用いて切削加工する第１切削加工工程と、
   前記第１切削加工工程により切削加工を行った後に仕上げ加工として、前記第１研磨材より研磨速度が小さい第２研磨材を用いて切削加工する第２切削加工工程と、
   を含み、第１研磨材として金属研磨材を用い、前記第２研磨材として炭酸カルシウム粉末を用い、
   前記第２切削加工工程が終了したら、切削加工された隔壁形成用材料層を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程を実行することを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
2. 前記第１研磨材として、ステンレス粉末を用いることを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネルの製造方法。
3. 基板上に隔壁形成用材料層を形成する工程と、前記隔壁形成用材料層上に隔壁パターンに対応したマスクを形成する工程と、研磨材を用いて前記マスクを介して前記隔壁形成用材料層を切削加工する切削加工工程と、切削加工された隔壁形成用材料層を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程と、を含むディスプレイパネルの製造方法において、
   前記切削加工工程は、粗加工として研磨速度の大きい第１研磨材として金属研磨材またはステンレス粉末を用いて切削加工する第１切削加工工程と、
   前記第１切削加工工程により切削加工を行った後に仕上げ加工１として、前記第１研磨材より研磨速度が小さい第２研磨材として炭酸カルシウム粉末を用いて切削加工する第２切削加工工程と、
   前記第２切削加工工程により切削加工を行った後に仕上げ加工２として、前記第２研磨材より研磨速度が小さい炭酸カルシウム粉末の第３研磨材を用いて切削加工する第３切削加工工程と、
   を含み、
   前記第３切削加工工程が終了したら、切削加工された隔壁形成用材料層を焼成して基板上に隔壁パターンを形成する工程を実行することを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
4. 前記第３研磨材の粒径が前記第２研磨材以下であることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイパネルの製造方法。

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