(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を間仕切る隔壁に対応した突起を有する金型で、加熱軟化されたガラス基板を加圧し、該ガラス基板の表面を所定形状の凹凸にプレス成形して前記隔壁を形成する際に、前記金型の突起の側面を突起先端に向かって突起厚さが漸次薄くなるように形成するとともに、突起の両端面を端部に向かって突起高さが漸次低くなるように形成することによって、当該ガラス基板上に側面が隔壁頂部に向かって傾斜する斜面または曲面の隔壁を形成するとともに、隔壁両端部の隔壁間の溝底を斜面または曲面に形成する
ことを特徴とする隔壁付きガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記金型の突起は、前記ガラス基板の隔壁が形成されない周辺部の表面を基準に、該基準面より上の突起の断面積と該基準面より下の突起間の断面積とがほぼ等しく形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の隔壁付きガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記金型が１回転で隔壁を形成する周面を持つ円筒体からなる金型ローラであり、該金型ローラに対向して配設された送りローラと当該金型ローラとの間に前記加熱軟化されたガラス基板を送り込み、両ローラ間に挟まれた当該ガラス基板を前記送りローラによって搬送しながら前記金型ローラによってプレス成形し、当該ガラス基板の表面に隔壁を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の隔壁付きガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記金型がプレス成形時に所定温度の加熱状態を保持することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の隔壁付きガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータのディスプレイ端末装置に組み込まれるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略称）などの隔壁付きガラス基板の製造方法に関する。
【０００２】
近年、ＰＤＰはカラー化の開発によりテレビジョン表示が可能な薄型フルカラーディスプレイ装置として応用が広がり、とくにハイビジョン映像用の大型フラットディスプレイパネルとして注目されている。このような用途実現のために、ＰＤＰの高精細化や大画面化が必要であるとともに、ＰＤＰの低製造コスト化が強く要望されている。
【０００３】
【従来の技術】
図９の面放電型カラーＰＤＰの断面構造の要部斜視図に示すように、従来のＰＤＰにおいては、表面基板１１と背面基板１２との対面間隔０．１５ｍｍの放電空間（Ｎｅ，Ｘｅ等を混合した放電ガスが封止されている）を行方向に、単位表示要素（サブピクセル）毎に仕切る（区画する）ストライプ状の隔壁１３が背面基板１２に設けられている。
【０００４】
背面基板に隔壁を形成する場合、背面基板に低融点ガラスペーストを厚膜スクリーン印刷法（マスクパターンをパターニングしたメッシュ状スクリーンからガラスペーストをスキージによって押し出し基板に印刷する）により、隔壁となる厚膜を表示領域内に印刷し、乾燥、焼成、アニールなどの複雑な製造プロセスを繰り返して積層し、例えば幅０．１ｍｍ、高さが０．１５ｍｍ、ピッチが０．３ｍｍの隔壁を形成している。
【０００５】
このカラーＰＤＰにおいて、画面を構成するピクセルは行方向に並ぶ赤（Ｒ  ），  緑（Ｇ），  青（Ｂ）の３つのサブピクセルからなっている。
なお、図中の符号で、１４はアドレス電極、１５ａ，１５ｂ，１５ｃは赤（Ｒ），  緑（Ｇ），  青（Ｂ）の蛍光体層、１６ａ，１６ｂは２本が平行で対となったＸ，Ｙサステイン電極、１７は誘電体層、１８は保護層である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような上記方法によれば、背面基板の隔壁を厚膜スクリーン印刷の繰り返しによって積層形成しているため、印刷膜厚が不均一になるとか、隔壁の形状がくずれるとか、印刷マスクの精度の影響で隔壁のピッチが不均一になるなどの問題があった。
【０００７】
また、近年は基板に均一な膜厚の隔壁材料を印刷し、レジストパターンをマスクとしてサンドブラスト法などにより不要部分を除去して隔壁を形成する手法なども開発されているが、なお隔壁の形状やピッチを高精度に形成するのは難しく、再現性の低い点でも問題があった。
【０００８】
さらに、いずれの方法も低融点ガラスペーストを使用するため材料費が高く、また製造プロセスが複雑なため加工費も高くなるといった問題があった。
上記問題点に鑑み、放電空間を間仕切る隔壁の形状及びピッチを低製造コストで高精細度に形成できる隔壁付きガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の隔壁付きガラス基板の製造方法は、放電空間を間仕切る隔壁に対応した突起を有する金型で、加熱軟化されたガラス基板を加圧し、該ガラス基板の表面を所定形状の凹凸にプレス成形して前記隔壁を形成する方法を採用し、その際に前記金型の突起の側面を突起先端に向かって突起厚さが漸次薄くなるように形成するとともに、突起の両端面を端部に向かって突起高さが漸次低くなるように形成することによって、当該ガラス基板上に側面が隔壁頂部に向かって傾斜する斜面または曲面の隔壁を形成するとともに、隔壁両端部の隔壁間の溝底を斜面または曲面に形成するように構成する。
【００１０】
このように、加熱軟化した基板を金型で加圧し、基板表面の所定領域を凹凸にプレス成形して隔壁を１回の加圧で一体成形するため、隔壁の形状やピッチを低製造コストで均一にして高精細度に形成できる。また隔壁両端部における隔壁間の溝底を斜面または曲面に形成することにより、当該隔壁間の溝底にアドレス電極を形成する場合に当該アドレス電極を隔壁形成領域外の周辺部に段差なく導出することができるのでアドレス電極を断線なく形成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した各実施例に基づいて本発明の要旨を説明する。
本発明による隔壁付きガラス基板の製造方法を図３に示す。例えば、幅Ａ０．１ｍｍ、高さＢが０．１５ｍｍ、ピッチＰが０．３ｍｍの隔壁３ａを背面基板３にプレス成形によって形成する場合において詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明によるプレス成形の第１の実施例を示す側面図である。図示するように、金型１である金型平板１−１と定盤２との間に背面基板３を挟み加圧してプレス成形する。
【００１３】
金型平板１−１は、図２に示すように、背面基板を覆う大きさで加圧力に十分に耐える厚さの長方形の耐熱金属厚板で、背面基板の隔壁に対応する幅Ｗ０．２ｍｍ、高さＨ０．１５ｍｍ、ピッチＰが０．３ｍｍの突起１ａが所定領域に形成してある。（隔壁の長手方向両端部分に成形不完全部分ができるため、その分だけ表示領域より大きくしておく）
この金型平板１−１を図１のようにプレス装置の加圧ヘッド４ａに取り付け、金型平板１−１に内設された温度調節可能なシーズヒータ（図示略）で平板表面を均一に加熱し約８００℃に保持する。
【００１４】
背面基板３を載せる定盤２は、プレス装置のホルダ台４ｂ上に載置固定する。この定盤２は、加圧力に十分に耐える厚さの長方形の耐熱金属製で背面基板３を入れる凹部２ａを備え、凹部２ａの内面は平面度よく平滑に仕上げてある。定盤２の凹部２ａと金型平板１−１とは予め、相互の位置関係が正確にセットされている。
【００１５】
背面基板３に隔壁をプレス成形するには、別の加熱炉で予め、約７００℃に加熱軟化させたソーダライムガラス製の背面基板３を定盤２の凹部２ａ内に載せる。背面基板３の温度は、定盤２に内設された温度調節可能なシーズヒータ（図示略）で引き続き約７００℃に保持される。
【００１６】
加圧ヘッド４ａを降下して金型平板１−１で背面基板３を約１００Ｋｇ／ｍ２  の加圧力で約５分間加圧した後、金型平板１−１を上昇させ、背面基板３を変形しないように約６００℃まで徐冷した後、取り出す。
【００１７】
図３に示すように、プレス成形された背面基板３の表面には、所定領域に両端の成形不完全な部分を除いて幅０．１ｍｍ、高さが０．１５ｍｍでピッチ０．３ｍｍの隔壁３ａが形成されたＰＤＰ用隔壁付き背面基板が完成する。
【００１８】
なお、金型平板は、背面基板が加熱軟化状態でプレス成形され、成形後に冷却されて収縮するため、予め、収縮分だけ突起のトータルピッチを補正して製作しておく。
【００１９】
この製造方法によれば、金型平板を用いて１回のプレス成形によって背面基板に隔壁を一体形成するため、隔壁の形状（幅及び高さ）及びピッチがどの場所においても非常に均一で高精細度に形成できて単位表示要素の分離が完全にでき、余剰点灯や欠点のない安定な表示を行うことができる。また、背面基板自体で隔壁をプレス成形するため、新たな隔壁材料費や複雑な製造プロセスが不要となり、低製造コストで高品質のＰＤＰを製造できる。
【００２０】
なお、従来、隔壁形成前に形成していたアドレス電極は、隔壁形成後でも隔壁間の溝に特に支障なく形成することができる。
さらにＰＤＰとして完成するため、図示はしないが、次工程において背面基板の隔壁間の溝底に例えば、アドレス電極を形成し、隔壁の側面及びアドレス電極の上にスクリーン印刷などによって蛍光体層を形成する。そうして、Ｘ，Ｙサステイン電極、誘電体層、保護層が形成された表面基板と、前記のアドレス電極と赤，緑，青の蛍光体層等とが形成された背面基板とをＸ，Ｙサステイン電極とアドレス電極とが直交するように対向配置し、両基板の周囲を気密封止した後、両基板間の空間を真空に排気してＮｅ＋Ｘｅ等の放電ガスを封入することによりＰＤＰを完成する。
【００２１】
このＰＤＰのＸ，Ｙサステイン電極及びアドレス電極に所定の電圧を印加すると、所定の放電空間で放電し、その放電によって発生した紫外線で蛍光体層が発光し、カラーの、映像や情報を表示することができる。
【００２２】
つぎの図４は、本発明によるプレス成形の第２の実施例を示す側面図である。図示するように、金型１である金型ローラ１−２と送りローラ５との間に背面基板３を挟み駆動回転させながら図示しない加圧手段により加圧してプレス成形する。
【００２３】
送りローラ５は、耐熱金属製の円筒体で表面平坦な円筒面を有して金型ローラ１−２と対をなして対向配設されており、図示しない駆動手段により回転駆動される。
【００２４】
金型ローラ１−２は、図５に示すように、耐熱金属製の円筒体で、円筒面の所定領域に背面基板の隔壁が円筒体の１回転で成形されるように幅０．２ｍｍ、高さ０．１５ｍｍでピッチ０．３ｍｍの突起１ａを備える。
【００２５】
送りローラ５の前後には、背面基板３を送り込み・搬出するために、図示しない駆動手段によって回転される複数の搬送ローラを並べたローラコンベア６を配設する。
【００２６】
背面基板の隔壁形成位置と金型ローラの突起との位置関係は、隔壁が背面基板の所定領域に形成されるように予め、セットされており、背面基板が一対の金型ローラ・送りローラの方に間欠的に供給されると、背面基板の送り込みと同期をとって送りローラが回転駆動される。
【００２７】
また、金型ローラ及び送りローラは共に内部に温度調節可能なシーズヒータ（図示略）を内設しており、ローラ表面を約８００℃の温度に加熱保持する。
背面基板に隔壁をプレス成形するには、別の加熱炉で予め、約７００℃に加熱したソーダガラスでなる背面基板を、金型ローラ・送りローラ間に約１０Ｋｇ／ｍの圧力、約１０ｃｍ／分の速度で加圧しながら通し、通過後、背面基板３が変形しないように約６００℃まで徐冷した後、再び搬送し取り出す。
【００２８】
背面基板には、第１の実施例の図３と同様に、幅０．１ｍｍ、高さが０．１５ｍｍでピッチ０．３ｍｍの隔壁が搬送方向にプレス成形され、基板表面の所定領域のどの場所においても均一かつ高精細度に形成される。さらにこの第２の実施例では、回転加圧しながら背面基板を熱間プレス成形できるため、背面基板を間欠的に搬送して隔壁を成形できる。
【００２９】
あるいは、図示はしないがその他の製造方法として、この第２の実施例の金型ローラを第１の実施例の金型平板の代わりに用い、金型ローラを定盤に対し平行に加圧しながら転がし、熱間プレス成形することにより隔壁を形成するように構成してもよい。
【００３０】
なお、上記第１，第２の実施例で用いる金型平板または金型ローラは、図６（ａ），（ｂ）  に示すように突起１ａの側面を斜面〔図６（ａ）      あるいは曲面〔図６（ｂ）  にして抜き勾配を付け、さらに図７（ａ），（ｂ）  の放電空間の形成に関与しない突起１ａの長手方向の両端面も斜面〔図７（ａ）  あるいは曲面〔図７（ｂ）  にして抜き勾配を付けるのが望ましく、それによって成形後の金型を抜き易くして隔壁のエッジの欠けを防止する。
【００３１】
また、それだけでなく、隔壁が形成された所定領域外の周辺部表面と隔壁間の溝の両端部の底面とは段差が生じるが、両端部の溝底が斜面あるいは曲面に形成されることにより、隔壁間の溝底に形成したアドレス電極を周辺部表面に段差なく導出するのに有効に作用する。
【００３２】
上記実施例の金型平板１−１（または金型ローラ１−２）の突起１ａの寸法は、図８に示すように、隔壁３ａが形成されない背面基板３の周辺部３ｂの表面を基準とし、突起１ａのこの基準面より先端の断面積Ｓ１  （左上がり斜線部分）とその反対側の突起１ａ間の溝１ａ−１の断面積Ｓ２  （右上がり斜線部分）とをほぼ等しくしている。
【００３３】
即ち、幅０．１ｍｍ、高さが０．１５ｍｍでピッチ０．３ｍｍの隔壁３ａを形成するのに、突起１ａを高さ０．１５ｍｍ、基準面からの高さ０．１ｍｍ、幅０．２ｍｍ、ピッチ０．３ｍｍにすると、周辺部の表面を通る基準線は突起１ａの高さを１：２に分割した位置となり、突起１ａの１／３が背面基板３に押し込まれてＳ１  とＳ２  とがほぼ等しくなる。なお、周辺部に隣接した隔壁（図８の最左端）の高さは片方からの盛り上がりがないため、約１／２の高さとなるが、放電空間の形成には関与しない。
【００３４】
このような条件で背面基板の隔壁を形成することにより、突起を形成する領域以外の周辺部は金型で加圧されないため、基板のプレス成形時の粘度をある程度高くできる。さらに、突起の長手方向両端部の放電空間を形成しない部分の高さを端部に向かって低くすることにより、周辺部に及ぼされる加圧による変形は殆どなく、ストレスの少ない成形ができる。したがって、プレス成形時の基板及び金型の温度を低下させることができ、徐冷時間を短縮して量産性の向上を図ることができる。
【００３５】
上記説明の何れの実施例も、１回のプレス工程により基板自体で隔壁を一体形成するため、従来のように複雑な製造プロセスで隔壁を形成する必要がなくなり製造プロセスが大幅に簡略化される。また、金型を用いることで再現性があって隔壁の寸法や品質が安定し、表示品質の向上と材料費及び加工費の大幅な削減が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、カラーＰＤＰなどの放電空間を間仕切る隔壁を金型によるプレス成形で、その形状及びピッチを高精度に低コストで形成できるため、ＰＤＰの画像の高精細化や大画面化を低製造コストで推進することができるといった産業上極めて有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施例のプレス成形状態を示す側面図
【図２】図１の金型平板の斜視図
【図３】本発明によってプレス成形された背面基板の斜視図
【図４】本発明による第２の実施例のプレス成形状態を示す側面図
【図５】図４の金型ローラの側面図
【図６】本発明による金型突起の要部断面図
【図７】本発明による金型突起の端部形状を示す側面図
【図８】本発明によるプレス成形状態を示す要部断面図
【図９】従来技術による面放電型カラーＰＤＰの断面構造を示す要部斜視図
【符号の説明】
１    金型
１ａ  突起
１−１  金型平板
１−２  金型ローラ
２  定盤
３  ガラス基板（背面基板）
３ａ  隔壁
５  送りローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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