JP4171821B2 - 低融点ガラスのパターン形成方法、前記方法における低融点ガラスのリサイクル方法、並びに前記方法に用いる研削材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はプラズマディスプレイパネル等のディスプレイの隔壁や電極形成等で使用される低融点ガラスをサンドブラストにてパターン加工する場合に、廃棄されている低融点ガラスをリサイクル可能な低融点ガラスのパターン形成方法に関し、詳細には塗布乾燥した低融点ガラスペースト上にレジストにてパターニング後、金属粉末を９０％以上含有する粉末を研削材としてサンドブラスト加工にて低融点ガラスを切削することにより低融点ガラスのパターン形成を行うもので、排出されたダストを例えば比重による乾式分級又は湿式分級により研削材と切削された低融点ガラスのリブ材を分級して低融点ガラスのリサイクルを可能とした低融点ガラスのパターン形成方法、そして、前記方法における低融点ガラスのリサイクル方法、並びに前記方法に用いる前記研削材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイパネル等表示放電パネルの隔壁形成等に使用される低融点ガラスのパターニング方法として、ガラス基板上に低融点ガラスペーストをスクリーン印刷又はコーターにて塗布乾燥後、低融点ガラス上にサンドブラスト用の感光性レジストにてパターンを形成させ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ等の無機粉末を研削材としてサンドブラスト装置を使用してレジスト以外の部分を切削後、レジストを剥離して低融点ガラスを焼成して低融点ガラスのパターンを形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
サンドブラストで隔壁を形成する加工方法では、低融点ガラスをガラス基板全面に塗布して炭酸カルシウムなどを研削材としてサンドブラストで200g/1m２/1h切削されるが、約３〜５μmに削り取られた低融点ガラスは廃棄される。現状では高価な低融点ガラスペーストを廃棄することとなる。
【０００４】
プラズマディスプレイパネルの高精細リブとしての隔壁形成では、塗布された低融点ガラスのおよそ７５％が捨てられ、プラズマディスプレイパネルとして利用されるのは２５％である。
【０００５】
低融点ガラス中には有害な鉛ガラスが混入しているため簡単に廃棄できなくなっている。そのため廃棄されたダスト中に含まれる低融点ガラスをリサイクルする必要があるが、しかしながら、従来の炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ等の研削材を使用して研削された低融点ガラスは、研削加工時破砕した研削材、例えば炭酸カルシウムの場合、ノズル１本当たり、１時間につき、約300g/1h、約３〜５μmに破砕されるが、この破砕した研削材と前記研削された低融点ガラスが混じってしまい約６０wt%の破砕された研削材から低融点ガラスを分別することは困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決することを目的とするもので、ガラス基板上に低融点ガラスペーストを塗布乾燥後、低融点ガラスの焼成前に耐サンドブラスト性のレジストにてパターン形成後、レジスト以外の部分を研削材として融点600℃以上の金属粒子を９０％以上含有する粉末を用いて低融点ガラスを切削加工し、その後エアーブローを行った後、水洗し、切削された低融点ガラスを破砕された研削材と共に回収し、前記切削加工後の低融点ガラスを焼成して表示放電パネルの低融点ガラスのパターンを形成することを特徴とする。
【０００７】
低融点ガラスは一般に比重が４から５であり、無機材料と比較して靭性が高く、比重が例えば6好ましくは7以上の重い金属粉末を研削材として使用することにより、破砕される研削材の量をノズル１本当たり5g/1h程度として従来より少なくし、且つ、比重の差を利用して風力分級又は湿式分級により、もしくは鉄、ニッケル、SUS3420など磁性を持った金属粉末を用い、磁気選別により完全に低融点ガラスと研削材を分離するようにした。
【０００８】
尚、本願発明における前記金属粉末は、導電性材料が好ましいが、これは、従来プラズマディスプレイパネルの加工においては、リブ内に残留した場合の導電性物質による誤作動を防ぐ意味で用いられていないものであった。。
【０００９】
そして、低融点ガラスのリサイクル方法においては、切削された低融点ガラスと破砕された研削材（以下、「ダスト」ともいう。）を、比重を利用した風力分級により分離して、分離回収した低融点ガラスを新品の低融点ガラスペーストに対して３０〜４０wt%程度として混合して再利用する。
【００１０】
また、他のリサイクル方法として、磁性金属粒子を研削材とし、切削された低融点ガラスと破砕された研削材を、磁力を利用して分離して、分離回収した低融点ガラスを一部として再び低融点ガラスペーストに混合する。そして、前記リサイクルに用いる研削材は、比重6以上好ましくは７以上、融点600℃以上好ましくは800℃以上、プラズマディスプレイパネルの加工では、リブ間隙を考慮して、平均粒径４０μm以下、好ましくは１０〜２０μm、ソーダガラスより低い硬度から成るものである。
【００１１】
融点が600℃以下であると、ブラストによりガラス基板に融着する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
粒径が４０μm以下でガラスより硬度が低く融点が６００℃以上で比重が７以上の金属粉末をサンドブラスト用研削材として使用して焼成前の低融点ガラスのパターン切削加工を行う。
【００１３】
基板にまずスクリーン印刷やロールコーター等のコーターにて低融点ガラスペーストを塗布する。低融点ガラスペーストを乾燥後、低融点ガラス上にレジストにてパターンを形成して金属粉末を主成分とする研削材にてレジスト以外の低融点ガラスを切削することにより低融点ガラスのパターンを形成させる。
【００１４】
例えばステンレスやタングステン等の金属は比重が重く(16)、靭性が高い。そのため従来低融点ガラスの加工に使用されている炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ、炭化ケイ素等の無機質の研削材と比較して破砕されにくく、低融点ガラスと比較して比重が重いため比重により簡単に分離することができる。
【００１５】
従来の平均粒径２５μmの炭酸カルシウムと平均粒径１０μmのステンレス（ＳＵＳ３０２）をガラス基板に同条件にて噴射して集塵機に流れたダストの量を比較したところステンレスは炭酸カルシウムのおよそ１／２８０であった。
【００１６】
比重差によりダストを分離、分級する方法としては乾式法と湿式法があり、乾式法は一般に遠心力を利用して、比重の差により遠心力が変化することを利用して分級を行う。
【００１７】
例えば小型サイクロン、ミクロプレックス（安川電機製）、ジグザク回転堅型（アルビネ社製）、アキュカット（日本ドナルドソン製）、ターボクラシファイア（日清エンジニアリング製）、ミクロンセパレータ（ホソカワミクロン製）がある。また湿式法では水の中にダストを入れ遠心力により分級を行う。例えばハイドロサイクロン、ディスク形遠心分級機、デカンタ形遠心分級機がある。また、金属をＳＵＳ４２０、ニッケル、鉄等の磁性を持つ金属を使用することにより磁石を使用してダスト中の研削材と低融点ガラスを分離して低融点ガラスをリサイクルして再び使用することができる。
【００１８】
実施例
図１に示す工程により、プラズマディスプレイの隔壁形成を行う。
【００１９】
ロールコーター４２にて低融点ガラスペースト１５を塗布後、乾燥して膜厚180μmmの低融点ガラス層１３を形成する。次に耐サンドブラスト性感光性ドライフィルムから成るサンドブラスト用ドライフィルム１８を低融点ガラス層１３上にラミネートしてガラスマスク８を乗せ紫外線にて露光して隔壁となる部分のみ露光されるようにする。
【００２０】
さらに、現像液３２にて未露光部分を洗い出しドライフィルム１８によるパターンを形成する。
【００２１】
図２に示すサンドブラスト装置を使用して研磨材をノズル１２から噴射して加工を行う。ガラス基板２５は、加工室２３内において、図中左方から右方にコンベアーローラ２７上を低速で搬送され、ノズル１２は紙面前後方向に高速で往復移動し、ノズル１２から研磨材としてタングステン粉末３３を噴射して加工を行う。噴射された研磨材３３はサイクロン３９に入り研磨材定量供給装置２０に送られて、再びノズル１２から噴射される。
【００２２】
以上のように、サンドブラストで低融点ガラス１７を加工後、基板を水酸化ナトリウムの0.2%溶液に入れドライフィルムを剥離する。
【００２３】
使用ドライフィルム:BF-603(東京応化工業製)
低融点ガラスペースト:G3-2141(奥野製薬製)
サンドブラスト装量:SC-5ADNH-404P(不二製作所製)
加工基板：４２インチのガラス基板に低融点ガラス１８０μm塗布
循環部加工ノズル：（株）不二製作所製ハイパーノズル８本使用
研磨材：タングステン粉末 （平均粒径：５μm：＋球形シリコン微粉末1wt%含有)
ノズル内圧：0.７kg/cm２
ノズル距離：30mm
ノズル移動幅：700mm
コンベアースピード：200mm/min
【００２４】
上記加工基板は、ついで、エアーブロー室２４内で、エアーブローノズル２８によりアフターブローを行った後、図示せざるシャワーで水洗し、破砕された研磨剤を含む切削され粒径約３〜５μmの低融点ガラスと共に、ダストコレクターへ回収される。
【００２５】
４２インチ基板を５０枚加工後排出されたダスト約５kg強を図３に示す直径５０ミリの微粒子分級用小型サイクロン４５を使用して分級を行った。研削材は研削材補集容器に低融点ガラスはダストコレクター２０にそれぞれ分級された。
【００２６】
上記ダストから低融点ガラス約５kgとタングステン粉末約６０gが分離回収されタングステン粉末は殆ど破砕されておらず回収した。
【００２７】
分級した低融点ガラスは低融点ガラスペーストに使用する全低融点ガラスペーストの約３０wt%となるように混合してリサイクルを行った。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラズマディスプレイ用の隔壁形成の工程図
【図２】本願発明に用いるサンドブラスト装置の概略図
【図３】低融点ガラスと研削材のダスト分級装置の実施例を示す。
【符号の説明】
８ ガラスマスク
１５ 低融点ガラスペースト
１７ 乾燥した低融点ガラス
１８ 耐サンドブラスト性感光性ドライフィルム
１９ 集塵機
２０ ダストコレクター
２２ 加工室ホッパー
２３ 加工室
２４ エアーブロー室
２５ （加工）基板
２６ 自動回転テーブル
２７ コンベアーロ一ラー
２８ エアーブローノズル
２９ ノズル駆動部
１２，７２ サンドブラスト用ノズル
３２ 現像液
３３ 研磨材
３９ サイクロン
４２ ロールコーター
４５ 微粒子分級用小型サイクロン
４６ 研削材補集容器
【産業上の利用分野】
この発明はプラズマディスプレイパネル等のディスプレイの隔壁や電極形成等で使用される低融点ガラスをサンドブラストにてパターン加工する場合に、廃棄されている低融点ガラスをリサイクル可能な低融点ガラスのパターン形成方法に関し、詳細には塗布乾燥した低融点ガラスペースト上にレジストにてパターニング後、金属粉末を９０％以上含有する粉末を研削材としてサンドブラスト加工にて低融点ガラスを切削することにより低融点ガラスのパターン形成を行うもので、排出されたダストを例えば比重による乾式分級又は湿式分級により研削材と切削された低融点ガラスのリブ材を分級して低融点ガラスのリサイクルを可能とした低融点ガラスのパターン形成方法、そして、前記方法における低融点ガラスのリサイクル方法、並びに前記方法に用いる前記研削材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイパネル等表示放電パネルの隔壁形成等に使用される低融点ガラスのパターニング方法として、ガラス基板上に低融点ガラスペーストをスクリーン印刷又はコーターにて塗布乾燥後、低融点ガラス上にサンドブラスト用の感光性レジストにてパターンを形成させ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ等の無機粉末を研削材としてサンドブラスト装置を使用してレジスト以外の部分を切削後、レジストを剥離して低融点ガラスを焼成して低融点ガラスのパターンを形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
サンドブラストで隔壁を形成する加工方法では、低融点ガラスをガラス基板全面に塗布して炭酸カルシウムなどを研削材としてサンドブラストで200g/1m２/1h切削されるが、約３〜５μmに削り取られた低融点ガラスは廃棄される。現状では高価な低融点ガラスペーストを廃棄することとなる。
【０００４】
プラズマディスプレイパネルの高精細リブとしての隔壁形成では、塗布された低融点ガラスのおよそ７５％が捨てられ、プラズマディスプレイパネルとして利用されるのは２５％である。
【０００５】
低融点ガラス中には有害な鉛ガラスが混入しているため簡単に廃棄できなくなっている。そのため廃棄されたダスト中に含まれる低融点ガラスをリサイクルする必要があるが、しかしながら、従来の炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ等の研削材を使用して研削された低融点ガラスは、研削加工時破砕した研削材、例えば炭酸カルシウムの場合、ノズル１本当たり、１時間につき、約300g/1h、約３〜５μmに破砕されるが、この破砕した研削材と前記研削された低融点ガラスが混じってしまい約６０wt%の破砕された研削材から低融点ガラスを分別することは困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決することを目的とするもので、ガラス基板上に低融点ガラスペーストを塗布乾燥後、低融点ガラスの焼成前に耐サンドブラスト性のレジストにてパターン形成後、レジスト以外の部分を研削材として融点600℃以上の金属粒子を９０％以上含有する粉末を用いて低融点ガラスを切削加工し、その後エアーブローを行った後、水洗し、切削された低融点ガラスを破砕された研削材と共に回収し、前記切削加工後の低融点ガラスを焼成して表示放電パネルの低融点ガラスのパターンを形成することを特徴とする。
【０００７】
低融点ガラスは一般に比重が４から５であり、無機材料と比較して靭性が高く、比重が例えば6好ましくは7以上の重い金属粉末を研削材として使用することにより、破砕される研削材の量をノズル１本当たり5g/1h程度として従来より少なくし、且つ、比重の差を利用して風力分級又は湿式分級により、もしくは鉄、ニッケル、SUS3420など磁性を持った金属粉末を用い、磁気選別により完全に低融点ガラスと研削材を分離するようにした。
【０００８】
尚、本願発明における前記金属粉末は、導電性材料が好ましいが、これは、従来プラズマディスプレイパネルの加工においては、リブ内に残留した場合の導電性物質による誤作動を防ぐ意味で用いられていないものであった。。
【０００９】
そして、低融点ガラスのリサイクル方法においては、切削された低融点ガラスと破砕された研削材（以下、「ダスト」ともいう。）を、比重を利用した風力分級により分離して、分離回収した低融点ガラスを新品の低融点ガラスペーストに対して３０〜４０wt%程度として混合して再利用する。
【００１０】
また、他のリサイクル方法として、磁性金属粒子を研削材とし、切削された低融点ガラスと破砕された研削材を、磁力を利用して分離して、分離回収した低融点ガラスを一部として再び低融点ガラスペーストに混合する。そして、前記リサイクルに用いる研削材は、比重6以上好ましくは７以上、融点600℃以上好ましくは800℃以上、プラズマディスプレイパネルの加工では、リブ間隙を考慮して、平均粒径４０μm以下、好ましくは１０〜２０μm、ソーダガラスより低い硬度から成るものである。
【００１１】
融点が600℃以下であると、ブラストによりガラス基板に融着する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
粒径が４０μm以下でガラスより硬度が低く融点が６００℃以上で比重が７以上の金属粉末をサンドブラスト用研削材として使用して焼成前の低融点ガラスのパターン切削加工を行う。
【００１３】
基板にまずスクリーン印刷やロールコーター等のコーターにて低融点ガラスペーストを塗布する。低融点ガラスペーストを乾燥後、低融点ガラス上にレジストにてパターンを形成して金属粉末を主成分とする研削材にてレジスト以外の低融点ガラスを切削することにより低融点ガラスのパターンを形成させる。
【００１４】
例えばステンレスやタングステン等の金属は比重が重く(16)、靭性が高い。そのため従来低融点ガラスの加工に使用されている炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ、炭化ケイ素等の無機質の研削材と比較して破砕されにくく、低融点ガラスと比較して比重が重いため比重により簡単に分離することができる。
【００１５】
従来の平均粒径２５μmの炭酸カルシウムと平均粒径１０μmのステンレス（ＳＵＳ３０２）をガラス基板に同条件にて噴射して集塵機に流れたダストの量を比較したところステンレスは炭酸カルシウムのおよそ１／２８０であった。
【００１６】
比重差によりダストを分離、分級する方法としては乾式法と湿式法があり、乾式法は一般に遠心力を利用して、比重の差により遠心力が変化することを利用して分級を行う。
【００１７】
例えば小型サイクロン、ミクロプレックス（安川電機製）、ジグザク回転堅型（アルビネ社製）、アキュカット（日本ドナルドソン製）、ターボクラシファイア（日清エンジニアリング製）、ミクロンセパレータ（ホソカワミクロン製）がある。また湿式法では水の中にダストを入れ遠心力により分級を行う。例えばハイドロサイクロン、ディスク形遠心分級機、デカンタ形遠心分級機がある。また、金属をＳＵＳ４２０、ニッケル、鉄等の磁性を持つ金属を使用することにより磁石を使用してダスト中の研削材と低融点ガラスを分離して低融点ガラスをリサイクルして再び使用することができる。
【００１８】
実施例
図１に示す工程により、プラズマディスプレイの隔壁形成を行う。
【００１９】
ロールコーター４２にて低融点ガラスペースト１５を塗布後、乾燥して膜厚180μmmの低融点ガラス層１３を形成する。次に耐サンドブラスト性感光性ドライフィルムから成るサンドブラスト用ドライフィルム１８を低融点ガラス層１３上にラミネートしてガラスマスク８を乗せ紫外線にて露光して隔壁となる部分のみ露光されるようにする。
【００２０】
さらに、現像液３２にて未露光部分を洗い出しドライフィルム１８によるパターンを形成する。
【００２１】
図２に示すサンドブラスト装置を使用して研磨材をノズル１２から噴射して加工を行う。ガラス基板２５は、加工室２３内において、図中左方から右方にコンベアーローラ２７上を低速で搬送され、ノズル１２は紙面前後方向に高速で往復移動し、ノズル１２から研磨材としてタングステン粉末３３を噴射して加工を行う。噴射された研磨材３３はサイクロン３９に入り研磨材定量供給装置２０に送られて、再びノズル１２から噴射される。
【００２２】
以上のように、サンドブラストで低融点ガラス１７を加工後、基板を水酸化ナトリウムの0.2%溶液に入れドライフィルムを剥離する。
【００２３】
使用ドライフィルム:BF-603(東京応化工業製)
低融点ガラスペースト:G3-2141(奥野製薬製)
サンドブラスト装量:SC-5ADNH-404P(不二製作所製)
加工基板：４２インチのガラス基板に低融点ガラス１８０μm塗布
循環部加工ノズル：（株）不二製作所製ハイパーノズル８本使用
研磨材：タングステン粉末 （平均粒径：５μm：＋球形シリコン微粉末1wt%含有)
ノズル内圧：0.７kg/cm２
ノズル距離：30mm
ノズル移動幅：700mm
コンベアースピード：200mm/min
【００２４】
上記加工基板は、ついで、エアーブロー室２４内で、エアーブローノズル２８によりアフターブローを行った後、図示せざるシャワーで水洗し、破砕された研磨剤を含む切削され粒径約３〜５μmの低融点ガラスと共に、ダストコレクターへ回収される。
【００２５】
４２インチ基板を５０枚加工後排出されたダスト約５kg強を図３に示す直径５０ミリの微粒子分級用小型サイクロン４５を使用して分級を行った。研削材は研削材補集容器に低融点ガラスはダストコレクター２０にそれぞれ分級された。
【００２６】
上記ダストから低融点ガラス約５kgとタングステン粉末約６０gが分離回収されタングステン粉末は殆ど破砕されておらず回収した。
【００２７】
分級した低融点ガラスは低融点ガラスペーストに使用する全低融点ガラスペーストの約３０wt%となるように混合してリサイクルを行った。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラズマディスプレイ用の隔壁形成の工程図
【図２】本願発明に用いるサンドブラスト装置の概略図
【図３】低融点ガラスと研削材のダスト分級装置の実施例を示す。
【符号の説明】
８ ガラスマスク
１５ 低融点ガラスペースト
１７ 乾燥した低融点ガラス
１８ 耐サンドブラスト性感光性ドライフィルム
１９ 集塵機
２０ ダストコレクター
２２ 加工室ホッパー
２３ 加工室
２４ エアーブロー室
２５ （加工）基板
２６ 自動回転テーブル
２７ コンベアーロ一ラー
２８ エアーブローノズル
２９ ノズル駆動部
１２，７２ サンドブラスト用ノズル
３２ 現像液
３３ 研磨材
３９ サイクロン
４２ ロールコーター
４５ 微粒子分級用小型サイクロン
４６ 研削材補集容器
Claims (4)
- 表示放電パネルの低融点ガラスのパターン形成において、ガラス基板上に低融点ガラスペーストを塗布乾燥後、低融点ガラスの焼成前に耐サンドブラスト性のレジストにてパターン形成後、レジスト以外の部分を研削材として融点600℃以上の金属粒子を９０％以上含有する粉末を用いて低融点ガラスを切削加工後エアーブローを行った後、水洗し、切削された低融点ガラスを破砕された研削材と共に回収し、前記切削加工後の低融点ガラスを焼成して低融点ガラスのパターンを形成することを特徴とする低融点ガラスのパターン形成方法。
- 比重6以上の金属粒子を研削材とし、切削された低融点ガラスと破砕された研削材を、比重を利用した風力分級により分離して、分離回収した低融点ガラスを一部として低融点ガラスペーストに混合することを特徴とする請求項１記載の低融点ガラスのパターン形成方法における低融点ガラスのリサイクル方法。
- 磁性金属粒子を研削材とし、切削された低融点ガラスと破砕された研削材を、磁力を利用して分離して、分離回収した低融点ガラスを一部として再び低融点ガラスペーストに混合することを特徴とする請求項１記載の低融点ガラスのパターン形成方法における低融点ガラスのリサイクル方法。
- 比重6以上、融点600℃以上、平均粒径40μm以下、ソーダガラスより低い硬度から成ることを特徴とする請求項２又は３記載の低融点ガラスのリサイクル方法に用いる研削材。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30162999A JP4171821B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 低融点ガラスのパターン形成方法、前記方法における低融点ガラスのリサイクル方法、並びに前記方法に用いる研削材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30162999A JP4171821B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 低融点ガラスのパターン形成方法、前記方法における低融点ガラスのリサイクル方法、並びに前記方法に用いる研削材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001122644A JP2001122644A (ja) | 2001-05-08 |
| JP4171821B2 true JP4171821B2 (ja) | 2008-10-29 |
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ID=17899257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30162999A Expired - Fee Related JP4171821B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 低融点ガラスのパターン形成方法、前記方法における低融点ガラスのリサイクル方法、並びに前記方法に用いる研削材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4171821B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4710577B2 (ja) * | 2005-12-05 | 2011-06-29 | セイコーエプソン株式会社 | 研削用粉末、研削用粉末の製造方法および研削方法 |
-
1999
- 1999-10-22 JP JP30162999A patent/JP4171821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001122644A (ja) | 2001-05-08 |
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