JPH0929837A - ブラスト研削方法、およびそれを用いたガス放電パネルの隔壁形成方法 - Google Patents

ブラスト研削方法、およびそれを用いたガス放電パネルの隔壁形成方法

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JPH0929837A
JPH0929837A JP18027995A JP18027995A JPH0929837A JP H0929837 A JPH0929837 A JP H0929837A JP 18027995 A JP18027995 A JP 18027995A JP 18027995 A JP18027995 A JP 18027995A JP H0929837 A JPH0929837 A JP H0929837A
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grinding
blast
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substrate
fine particles
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Masayuki Wakitani
雅行 脇谷
Masayuki Shiraishi
政行 白石
Tatsutoshi Kanae
達利 金江
Toshimasa Kisa
俊正 木佐
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板またはその上に配設された厚膜層に微粒
子を噴射して所定パターンの溝を形成するブラスト研削
方法において、研削微粒子に起因したごみの発生をなく
して他の工程への悪影響(歩留り低下)を防止し、か
つ、研削微粒子の循環的再利用を不要にして装置の小型
化やプロセスの簡略化を図る。 【構成】 研削微粒子として、液体または気体の少なく
とも一方を低温化処理により固体化した微粒子(例え
ば、氷粒子2)を用いることを特徴とするブラスト研削
方法、およびそれを用いたガス放電パネルの隔壁形成方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板またはその上に配
設された厚膜層をブラスト研削する方法、およびそれを
用いたガス放電パネルの隔壁形成方法に係るものであ
る。なお、ここで言う「ブラスト研削」とは、被加工物
に微粒子を噴射して研削することにより、所定パターン
の溝または孔等を形成する加工方法のことである。
【0002】近年、平面型ディスプレイの大型化・高精
細化・カラー化が進む中で、安価で信頼性の高い大型表
示装置の重要性が増大している。その中でも、フルカラ
ー表示のできるガス放電パネルは、その製造プロセスが
印刷を主体にした厚膜形成技術によるものであり、従っ
て大型化や低価格化に適したデバイスであるため、次世
代の大型壁掛けテレビの最有力候補として注目されてい
る。
【0003】このガス放電パネルを構成する重要な要素
として、表示セル(放電セル、とも言う)を分離するた
めの隔壁があり、特にその隔壁形成方法に関して一層の
改善が求められている。
【0004】
【従来の技術】基板またはその上に配設された厚膜層に
微粒子を噴射して研削し、所定パターンの溝を形成する
「ブラスト研削」の例として、ガス放電パネルの「隔
壁」の形成について説明する。
【0005】フルカラー表示のできる大型のガス放電パ
ネルとしては、AC型のものとDC型のものの2種類が
ある。いずれのタイプのガス放電パネルにおいても、各
放電セルの干渉分離のため、放電空間の結合を物理的に
分離する必要があり、そのために、パネル内に「隔壁」
を形成する方法がとられている。
【0006】この隔壁は、従来二つの方法により形成さ
れている。一つは、「スクリーン印刷法」によるもので
あり、他の一つは、「サンドブラスト法」によるもので
ある。
【0007】前者は、隔壁に対応するパターンを有する
印刷マスクを用い、低融点ガラスペーストをスクリーン
印刷プロセスにより所定の厚みに積層する。その積層を
行うために、複数回の印刷乾燥を繰返す。そして、その
基板を焼成し、積層された隔壁部分を焼結(ガラス化)
するという方法である。
【0008】ところが、ガス放電パネルが大型化し、し
かも精細度が上がるにつれて、隔壁の構造もファインな
パターンが要求され、スクリーン印刷工程での寸法精度
が問題となってくる。しかも、寸法精度は、熱処理工程
に依存した基板の反りや伸縮、環境温度や使用程度に依
存したマスクの伸び縮み等の要素が絡み合い、寸法精度
を向上するためにはどの要素も特別な配慮が必要にな
る。
【0009】例えば、ストライプ状の隔壁の間にストラ
イプ状の電極が配置されるという構成を持つ基板の形成
に際し、予め電極が形成された基板の上にスクリーン印
刷法で隔壁を形成するプロセスを用いた場合、両者のパ
ターンにはピッチのずれが生じやすい。そのようなピッ
チのずれがあると、パネル完成後に放電セルの分離がで
きなくなるという問題があった。また、その隔壁を形成
する印刷工程において、隔壁パターンの一部が電極にか
かり、隔壁そのものの積層印刷が正常にできなくなると
いう問題もあった。
【0010】このような寸法精度の問題を解決する加工
方法として、近年、「サンドブラスト法」が注目されて
いる。このサンドブラスト法を用いたガス放電パネルの
隔壁形成方法の例を、図3を参照して説明する。
【0011】図3において、ガラス基板103の上に
は、隔壁を形成する材料からなる「べた膜」104が形
成されており、該べた膜104には耐ブラスト性の感光
膜が配設されている。感光膜は予めフォトプロセスによ
りパターニングされて隔壁の形状に対応する帯状のマス
ク105を形成している。なお、ここで言う「べた膜」
とは、ある広い面積にわたって一様に形成された厚膜層
のことである。この帯状のマスク105を含むべた膜1
04の全面に、以下に示すようにして研削微粒子102
を噴射し、帯状のマスク105の無い部分のべた膜をブ
ラスト研削で除去することにより、所望の隔壁パターン
を形成する。なお、ここで用いる耐ブラスト性の帯状の
マスク105が、感光膜からなり、フォトプロセスによ
りパターニングされるものであるため、寸法精度の良い
加工を行うことが可能となるものである。
【0012】図3中の噴射ノズル101の中に、高圧ガ
ス107と研削微粒子114が送入され、その噴射ノズ
ル101から、研削微粒子102が記号102aの矢印
で示すような方向に噴射される。この研削微粒子102
がべた膜104の表面に衝突し、帯状のマスク105に
対応する部分のみを残して、べた膜104をブラスト研
削にて除去する。その結果、帯状のマスク105の直下
に帯状の隔壁106が形成される。この研削微粒子10
2としては、平均粒径20μm程度のガラスビーズ、A
2 3 、SiC等が用いられている。
【0013】このブラスト研削処理を全面にわたって均
一に行うために、基板103を矢印A3の方向に、そし
て噴射ノズル101を矢印A1,A2の方向に移動しな
がら処理する。
【0014】このサンドブラスト装置の内部には、この
ブラスト研削処理により2種類の微粒子が残る。一つは
研削微粒子102そのものであり、他の一つはべた膜1
04が研削されて発生した粉110である。これらは、
いずれも不要になったものであるから、回収手段111
により回収して、ブラスト研削処理を行う領域から除去
する。そして、分離手段112により、これら2種類の
微粒子の中から研削されて発生した粉110が分離さ
れ、排出部113から外部に排出される。一方、この分
離操作により分離された研削微粒子102は、再度、研
削微粒子114として噴射ノズル101の中に送入さ
れ、ブラスト研削プロセスの中で循環して使用される。
なお、この研削微粒子102を循環的に再利用するの
は、ブラスト研削に使用する量が多量であるため、廃棄
処理する場合は、その廃棄処理自体が困難なものとなる
ばかりでなく、研削微粒子102が高価でありコスト高
になることによるものである。
【0015】ここで、分離手段112は、通常サイクロ
ンと呼ばれる大型の装置が用いられ、一種の遠心分離の
方法で、重い研削微粒子102と、研削されて発生した
粉110(通常は研削微粒子より軽い)とを分離してい
る。
【0016】このようにして、基板全面にわたって、サ
ンドブラストによるブラスト研削が完了した後、この基
板はブラスト研削装置から取り出され、洗浄工程にて研
削微粒子102と研削されて発生した粉110とを洗浄
・除去される。次に、帯状のマスク105を剥離する剥
離・洗浄工程を経て隔壁106を備えた基板103が完
成する。
【0017】上述したように、サンドブラスト法により
隔壁を形成する場合は、ブラスト研削のためのマスクパ
ターンをフォトプロセスにより形成するため、スクリー
ン印刷法を用いる場合に比べてはるかに寸法精度の良い
ものとすることができる。従って、近年、大型で高精細
なガス放電パネルの隔壁の形成プロセスに多く用いられ
るようになってきている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】このように、サンドブ
ラスト法はフォトプロセスによりパターンを形成するた
め精度的には有利であるが、その反面、次のような二つ
の問題を抱えている。
【0019】第1の問題は、隔壁材からなるべた膜をブ
ラスト研削する研削微粒子自体がごみとなり、その他の
プロセスに歩留り面で悪影響を与えるということであ
る。この研削微粒子は、サンドブラスト装置内で多量に
用いられるため、そのごく一部が装置から漏れたり、あ
るいは、ブラスト研削が完了した基板を洗浄・感光膜剥
離等の工程に運搬するときに室内(クリーンルーム内)
に漏れたりして、室内(クリーンルーム内)に浮遊する
ごみとなるものがある。このようにして発生したクリー
ンルーム内のごみは、他のプロセスに対する有害なごみ
となって、ガス放電パネル全体の製造歩留りを低下させ
る原因となる。
【0020】第2の問題は、研削微粒子そのものは、極
めて多量に用いられるため回収利用する必要があり、そ
のために、この研削微粒子が研削されて発生した粉(隔
壁形成材料の粉)と分離するための装置が必要となると
いうことである。その結果、装置自体が大型のものとな
る。
【0021】本発明は、上記の問題に鑑み、サンドブラ
スト法の利点を生かし、かつ、サンドブラスト法が抱え
ていた「ごみの発生源となる問題」を解決し、また、研
削微粒子の再利用を不要にして装置の小型化および工程
の簡略化を可能にするブラスト研削方法の提供を目的と
するものである。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板、または
その上に配設された厚膜層に、微粒子を噴射して所定パ
ターンの溝を形成するブラスト研削に際し、液体または
気体の少なくとも一方を低温化処理により固体化した微
粒子を用いる。
【0023】なお、ここで言う「所定パターンの溝」
は、ストライプ状(または、帯状)のものに限定される
ものではない。種々のパターンの窪み(凹部)も含まれ
るものである。
【0024】
【作用】液体または気体の少なくとも一方を低温化処理
により固体化して形成された研削微粒子は、例えば、氷
やドライアイス等の粒子である。これらの研削微粒子
は、噴射されることによりブラスト研削を行うことがで
きる。そして、この研削微粒子は、そのブラスト研削に
寄与した後で(直ちに、またはしばらく時間が経ってか
ら)、温度上昇により元の液体または気体に戻ることが
できる。例えばこの液体は水(純水)であり、気体はC
2 ガスである。
【0025】この研削微粒子およびこれらの液体や気体
は、たとえクリーンルーム内に漏れたとしても、ごみと
なることはなく、従って、他のプロセスに悪影響を与え
て歩留りを落とす原因になるということはない。
【0026】次に、これらの液体や気体は、回収処理し
て再利用する必要がない。使用後は、容易に廃棄処理す
ることができる。しかも、例えば水やCO2 ガスは比較
的安価であるため、廃棄することによるコスト上の問題
が発生するということもない。従って、再利用処理する
ための装置が不要となり工程が簡単になるという利点が
ある。
【0027】
【実施例】ブラスト研削用の研削微粒子として氷粒子を
用い、基板上の厚膜層をブラスト研削して、帯状の隔壁
を形成する場合の実施例を図1に示す。
【0028】この氷粒子2は、氷粒子発生手段7により
生成され、高圧エアと混合された状態で、噴射ノズル1
に送入される。この氷粒子2は、噴射ノズル1から、記
号2aの矢印で示すような方向に噴射される。
【0029】一方、ガラス基板3の上に形成された隔壁
形成材料(低融点ガラス、等)からなるべた膜4の上
に、耐ブラスト性の感光膜がフォトプロセスによりパタ
ーニングされて、帯状のマスク5を形成している。この
氷粒子2がべた膜4の表面に衝突し、帯状のマスク5に
対応する部分のみを残して、べた膜4をブラスト研削に
て除去する。その結果、帯状のマスク5の直下に帯状の
隔壁6が形成される。
【0030】このブラスト研削処理を全面にわたって均
一に行うために、基板3を矢印A3の方向に、そして噴
射ノズル1を矢印A1,A2の方向に移動しながら処理
をする。あるいは、噴射ノズル1または基板3のいずれ
か一方を固定し、他方を前後左右に移動して処理する方
法もある。
【0031】このブラスト研削装置の内部には、ブラス
ト研削処理に伴って2種類の微粒子が残る。一つは氷粒
子2そのものであり、他の一つはべた膜4が研削されて
発生した粉10である。しかし、実際には、氷粒子2は
ブラスト研削に寄与した後で(直ちに、またはしばらく
時間が経ってから)、元の水に戻っている。そうなるよ
うに、基板3を40°C程度に保温して、水に変わるこ
とを促進するのが望ましい。従って、研削されて発生し
た粉10は氷粒子2が溶けた水の中に含まれた状態にな
り、回収も排出も容易である。即ち、基板3を保温する
ことが、この回収と排出のプロセスを簡便にするポイン
トとなっている。しかも、この保温自体は、ブラスト研
削の性能に悪影響を与えることはない。むしろ適度の保
温は、氷粒子2が液化することを活用して、ブラスト研
削部から氷粒子2を速やかに排出することに役立ち、そ
の結果研削性能を上げるという効果もある。なお、この
保温の方法としては、例えば基板3の裏面側に温水を流
して保温するという方法がある。
【0032】また、氷粒子を水に変えて除去する他の方
法として、ブラスト研削されるべた膜4の表面に水(純
水)を流してリンスするという方法もある。一方、基板
3とこのブラスト研削装置の容器8全体を例えば−10
°C以下の低温に冷却し、氷粒子2が溶けないようにし
て、従来のサンドブラストと同様に固体状態のままで2
種類の粒子を回収して排出口9から外部へ排出し、その
後温度を上げて氷粒子2を水に変えるという方法もあ
る。あるいは、水に変える処理をしないで、そのまま廃
棄処理をしてもよい。
【0033】いずれにしても、サンドブラストの研削粒
子の場合のように、ブラスト研削に使用したこの氷粒子
2を循環的に再利用することは行わない。単に排出処理
をすればよい。従って、サンドブラストの場合のよう
に、この氷粒子2(または水)と研削されて発生した粉
10とを分離して、この氷粒子2(または水)から再度
氷粒子2を生成するための装置とそのプロセスは不要で
ある。
【0034】次に、図1の記号7に示した氷粒子発生手
段の具体的な構成の例を、図2を参照して説明する。記
号71は、液体酸素あるいは液体窒素等の高圧液化ガス
で、これを気化器72で気化して100気圧程度の高圧
ガス73とする。この高圧ガス73の中に、インジェク
タ75により純水74を噴出し、微細な水滴を含む高圧
ガス76とする。この水滴を含む高圧ガス76は、記号
77の部分で大容積容器の中に噴出され、断熱膨張によ
り低温化処理が行われて水滴が氷粒子に変化する。この
氷粒子の平均粒径としては、20μm程度のものが得ら
れている。このようにして生成された氷粒子を含む高圧
ガス81が噴射ノズル80から噴射される。
【0035】ここで、記号74は通常、純水である。こ
れは、この水が氷粒子としてブラスト研削に寄与した
後、再度水に変化し、その状態で被加工物を汚すような
悪影響を与えないようにするためである。
【0036】記号77の部分の大容積容器の中の圧力は
10気圧程度であり、噴射ノズル80からの噴射速度は
1000m/sもの値を得ることができる。勿論これら
の値は、ブラスト研削装置の構成や高圧ガスの圧力調整
等により、ブラスト研削に適切な値に調整することがで
きる。
【0037】このように研削微粒子として氷粒子を用い
る場合、氷粒子も、それが液化した水(純水)も、たと
えクリーンルーム中に漏れたとしてもごみとなることは
なく、しかも、ブラスト研削処理に寄与した後はそのま
ま廃棄処理され、再利用するための処理を必要としない
という効果がある。
【0038】次に、面放電型ガス放電パネルの隔壁を形
成するために、氷粒子によるブラスト研削を適用した実
施例について、図4を参照して工程別に説明する。 (a) アドレス電極Aが形成された基板21の上に、スク
リーン印刷により、隔壁を形成するガラス材料を含むペ
ーストをべた膜29aとして印刷し、乾燥させる。この
印刷と乾燥は、通常複数回行い、約160μmの厚さに
積層したべた膜29aを形成する。
【0039】(b) このべた膜29a上に耐ブラスト性の
感光膜61aを形成する。この感光膜としては、通常ド
ライフィルムを用いる。 (c) この感光膜61aを所定のパターンに感光させ、現
像処理を施して、形成すべき隔壁の凸部に相当する部分
に感光膜61をマスク材として残す。
【0040】(d) このようにパターニングされた感光膜
61を有し、隔壁形成材料からなるべた膜29aに対し
て、氷粒子を用いたブラスト研削を施す。図中の矢印5
0は、氷粒子がその矢印の方向に噴射されていることを
示し、この氷粒子の平均粒径は約20μmである。記号
29bは、べた膜29aがこの氷粒子の噴射によりブラ
スト研削されている途中の形状を示したものである。
【0041】(e) 氷粒子を用いたブラスト研削が完了し
た状態を示す図である。 (f) 感光膜で形成されたマスク61を剥離し、洗浄処理
を行うことにより、隔壁29を備えた基板21の形成が
完了する。
【0042】この工程(f) の後で、この基板を約560
°Cの温度で焼成し隔壁部をガラス化する処理を行う。
これにより、隔壁29を備えた基板21の形成工程を完
了する。
【0043】これらの工程において、(d) 以外の工程
は、従来のサンドブラスト法の場合とほぼ同様であり、
この(d) の工程が本発明に特有の工程となっている。こ
のようにして形成された隔壁29を持つ基板21は、図
5に示された面放電型ガス放電パネルの背面側の基板2
1として用いられるものである。
【0044】そこで、この面放電型ガス放電パネルの構
造を図5を参照して簡単に説明する。このガス放電パネ
ルは、それぞれの要素部品が形成された上側の基板11
と下側の基板21が組み合わされたものである。上側の
基板の要素部品としては、維持放電電極対X,Y、およ
びそれを覆う誘電体層17と保護層18があり、下側の
基板の要素部品としては、アドレス電極A、隔壁29、
および蛍光体28がある。なお、この構造図は、R
(赤),G(緑),B(青)の表示色に対応する三つの
放電セルEUを図示し、さらにそれらを組み合わせた一
つの画素EGに対応する部分のみを図示したものであ
る。これら二つの基板は、その間に放電ガスが封入さ
れ、その周辺部が気密封止されて、ガス放電パネルとし
て完成されたものとなる。
【0045】以上の実施例は、ブラスト研削用の研削微
粒子として氷粒子を用いたものであるが、この氷粒子の
代わりに、CO2 を低温化処理により固体化した粒子
(ドライアイス粒子)を用いることができる。この場
合、ドライアイスからなる研削微粒子も、それが気化し
たCO2 も、たとえクリーンルーム中に漏れたとしても
ごみとなることはなく、しかも、ブラスト研削処理に寄
与した後はそのまま廃棄処理され、再利用するための処
理を必要としない。
【0046】また、上記の実施例は、AC型の面放電型
ガス放電パネルの隔壁の形成に関するものであるが、D
C型のガス放電パネルの隔壁の形成や、プラズマアドレ
ス電気光学装置の隔壁の形成等にも適用できることは言
うまでもない。
【0047】また、上記の実施例は、基板上に配設され
た厚膜層のブラスト研削に関するものであるが、それ以
外に、「基板」そのものをブラスト研削して所定パター
ンの溝を形成するものにも本発明を適用できることは当
然である。このような溝を有する基板は、例えば、その
溝に電極ペーストを埋め込んで電極基板を構成したり、
あるいは、その溝に蛍光体を埋め込んで所定パターンの
蛍光体を配設した基板を構成したりするために用いられ
る。
【0048】
【発明の効果】請求項1ないし3の本発明によれば、ご
みの発生源となることなく精度の良いブラスト研削を行
う方法を実現することができる。即ち、このブラスト研
削に用いる研削微粒子がたとえクリーンルーム内に漏れ
た場合でも、他のプロセスに悪影響を与えるごみとなる
ことがない。しかも、この研削微粒子を循環的に再利用
することが不要であるため、装置の小型化および工程の
簡略化を可能にすることができる。
【0049】請求項4の本発明によれば、ごみの発生源
となることなく精度の良い隔壁を形成できるため、高精
細・大画面のガス放電パネルを歩留り良く製造すること
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す図
【図2】 氷粒子発生手段を示す図
【図3】 従来のサンドブラストによるブラスト研削方
法を示す図
【図4】 ガス放電パネルの隔壁のブラスト研削工程を
示す図
【図5】 面放電型ガス放電パネルの構造を示す図
【符号の説明】
1,80,101 噴射ノズル 2 氷粒子 2a,78,81 氷粒子の噴射、氷粒子を含む高圧ガ
ス 3,103 基板、ガラス基板 4,104 べた膜 5,105 感光膜、マスク 6,106 隔壁 7 氷粒子発生手段 8 容器 9 排出口 10,110 研削されて発生した粉 71 高圧液化ガス 72 気化器 73 高圧ガス 74 水(純水) 75 インジェクタ 76 水滴を含む高圧ガス 77 断熱膨張部 102,114 研削微粒子 102a 研削微粒子の噴射 107 高圧ガス 111 回収手段 112 分離手段 113 排出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金江 達利 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 木佐 俊正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板、またはその上に配設された厚膜層
    に、微粒子を噴射して所定パターンの溝を形成するブラ
    スト研削方法において、 該微粒子として、液体または気体の少なくとも一方を低
    温化処理により固体化した微粒子を用いることを特徴と
    するブラスト研削方法。
  2. 【請求項2】 前記微粒子が氷粒子またはドライアイス
    粒子であることを特徴とする請求項1記載のブラスト研
    削方法。
  3. 【請求項3】 前記基板、または前記厚膜層の配設され
    た基板を、前記微粒子の液化温度または気化温度以上の
    温度に保持することを特徴とする請求項1または2記載
    のブラスト研削方法。
  4. 【請求項4】 表示セルを分離する隔壁を少なくとも一
    方の基板上に有するガス放電パネルの該隔壁を形成する
    方法であって、 前記基板の上に隔壁用の厚膜層を形成し、該厚膜層上に
    隔壁パターンを有する耐ブラスト性のマスクを設けた状
    態で、液体または気体の少なくとも一方を低温化処理に
    より固体化した微粒子を噴射して、非マスク部分の該厚
    膜層を研削し、基板上に残存する厚膜層により当該隔壁
    を形成することを特徴とするガス放電パネルの隔壁形成
    方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0890417A1 (en) * 1997-07-10 1999-01-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Plastic abrasive for sandblasting, method for sandblast processing plasma display panel substrate using the same and method for treating sandblasting waste matters
JP2015173065A (ja) * 2014-03-12 2015-10-01 住友電装株式会社 コネクタのための異物除去方法及びその装置

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EP0890417A1 (en) * 1997-07-10 1999-01-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Plastic abrasive for sandblasting, method for sandblast processing plasma display panel substrate using the same and method for treating sandblasting waste matters
JP2015173065A (ja) * 2014-03-12 2015-10-01 住友電装株式会社 コネクタのための異物除去方法及びその装置

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