(57)【要約】【課題】高熱伝導硬化性樹脂組成物の硬化物で熱伝導層を形成することによりパネルと熱伝導層の接着割合を向上させ、さらに放熱板への熱伝導性能を向上させたＰＤＰパネルの製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】パネルと放熱板から構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、パネルと放熱板の間に中空を設け、該中空に（Ｂ）熱伝導性フィラーを含有するアクリル系樹脂組成物等の硬化性樹脂組成物を注入硬化させ一体化せしめ、該硬化物が０．３（ｗ／ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を持つことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法であり、該硬化物の硬度は、８〜７０の範囲にあることが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルと放熱板から構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、パネルと放熱板の間に中空を設け、該中空に（Ｂ）熱伝導性フィラーを含有する硬化性樹脂組成物を注入硬化させ一体化せしめ、該硬化物が０．３（ｗ／ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を持つことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記硬化性樹脂組成物の硬化物のＪＩＳ  Ｋ  ６３０１  Ａ型硬度計による測定硬度が、８〜７０の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】
前記硬化性樹脂組成物が（Ａ）アクリル系樹脂組成物１００部に対し、（Ｂ）熱伝導性フィラー３０〜３００部含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
（Ａ）アクリル系樹脂組成物が（ａ）アクリル酸エステルモノマー１００部に対して、（ｂ）クメンハイドロパーオキサイド０．１〜５部、及び（ｃ）金属石鹸の金属量として０．０１〜１．０部の混合物よりなり、（ａ）アクリル酸エステルモノマーが１分子中に１個のフェニル基を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載したプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
（Ａ）アクリル系樹脂組成物が、（ｃ）金属石鹸の代わりに（ｄ）チオ尿素誘導体を、（ａ）アクリル酸エステルモノマー１００部に対して０．１〜２．０部含有する請求項４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】
前記硬化性樹脂組成物における（Ｂ）熱伝導性フィラーの熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
前記硬化性樹脂組成物の注入時に於いて、吐出機の先端で混合することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイに関し、より詳しくは高熱伝導性硬化性樹脂組成物を用いてパネルと放熱板を接着させたプラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。尚、本発明において、組成物の配合割合を示す「部」及び「％」等の単位は、特に断らない限り質量基準で表す。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面で、薄型かつ軽量の画像表示措置としてプラズマディスプレイ装置が実用化されている。このプラズマディスプレイ装置は、二枚のガラス基板を貼り合わせてなるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す。）をその前面に固定した物であるが、ＰＤＰは発光表示する際の内部放電によって高温となる。これを放置するとＰＤＰの破損が生じたり、画質劣化を生じる可能性があるため、温度を抑制する必要がある。その有効な方法として、ＰＤＰの後面に放熱板を取り付け、これらの間にシリコンゴム樹脂等からなる熱伝導シートを介在させ、この熱伝導シートによりＰＤＰで発生した熱を放熱板に効率よく伝導させて放熱させる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この方法においては、予め両面を粘着加工した熱伝導シートを放熱板に貼り付けた上でパネルを熱伝導シートに貼り付ける手法で放熱板とパネルを一体化させる製法が一般的に用いられているが、貼り合わせ時にＰＤＰの微細なセル構造を破壊する恐れがある為、パネル面に対し垂直方向から十分な加重をかけられない。このため、この手法による熱伝導シートとパネルの接着割合は５〜３０％程度である。従ってパネルと熱伝導シートの間に空気層が生じるため熱伝導性能が低下する問題点がある。ＰＤＰは、実質放熱板にて固定保持されているが、ＰＤＰと熱伝導シートの接着割合が不十分である場合、長期間の使用において、発生した熱を十分逃がすことができず、固定保持自体が困難となる場合があった。この問題を解決するため熱伝導シートの表面形状を改良する方法が提案されているが（例えば特許文献２及び特許文献３）、シートの成形が困難であることから実用化は行われていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４０１３８号公報
【特許文献２】特開平１０−２５４３７２号公報
【特許文献３】特開２００１−１１４０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、パネルと放熱板の間に高熱伝導硬化性樹脂組成物の硬化物で熱伝導層を形成することにより、パネルと熱伝導層の接着割合を向上させ、十分な接着保持力を確保し、放熱板への熱伝導性能の向上したＰＤＰパネルの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、パネルと放熱板を予め所定の中空を設けて固定し、該中空に高熱伝導硬化性樹脂組成物を注入し硬化させる事により、ＰＤＰのパネルと熱伝導層の接着割合を飛躍的に向上させる事ができることを見出し本発明に至った。
【０００８】
即ち本発明は、パネルと放熱板から構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、パネルと放熱板の間に中空を設け、該中空に（Ｂ）熱伝導性フィラーを含有する硬化性樹脂組成物を注入硬化させ一体化せしめ、該硬化物が０．３（ｗ／ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を持つことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法である。又、前記硬化性樹脂組成物の硬化物のＪＩＳ  Ｋ  ６３０１  Ａ型硬度計による測定硬度は、８〜７０の範囲にあることが好ましい。前記硬化性樹脂組成物は、（Ａ）アクリル系樹脂組成物１００部に対し、（Ｂ）熱伝導性フィラー３０〜３００部含有することが好ましい。又、（Ａ）アクリル系樹脂組成物は、（ａ）アクリル酸モノマー１００部に対して、（ｂ）クメンハイドロパーオキサイド０．１〜５部、及び（ｃ）金属石鹸の金属量として０．０１〜１．０部の混合物よりなり、（ａ）アクリル酸エステルモノマーが少なくとも１分子中に１個のフェニル基を有する事が更に好ましい。又、前記（ｃ）金属石鹸の代わりに、（ｄ）チオ尿素誘導体を、（ａ）アクリル酸エステルモノマー１００部に対して０．１〜２．０部含有させ手も良い。更に、前記硬化性樹脂組成物における（Ｂ）熱伝導性フィラーの熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。一方で本発明は、前記硬化性樹脂組成物の注入時に於いて、吐出機の先端で混合することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳しく説明する。
【００１０】
ＰＤＰと放熱板の固定は、次の二段階の工程で行われる。まず第一の工程は、ＰＤＰと放熱板とを所定の中空（以下ギャップという）を設けて固定する。第二の工程は該ギャップに高熱伝導硬化性樹脂組成物を注入し硬化させる。
【００１１】
図１に示すように、第一のＰＤＰ（１）とアルミニウム板（２）とを所定のギャップに固定する工程では、ＰＤＰ（１）と放熱板（２）を固定用治具等で固定することも可能であるが、より好ましくは、所定の厚さの両面を粘着加工した熱伝導シート（３）を短冊状若しくは型枠状に仕立て、放熱板（２）上に固定し、これにＰＤＰ（１）を押圧することによりＰＤＰと放熱板との間にギャップ（４）を形成させる。
【００１２】
第二の高熱伝導硬化性樹脂組成物を注入する工程では、放熱板に形成した注入口又はギャップ部分に設けた注入口から高熱伝導硬化性樹脂組成物を注入しギャップを完全に充填後、硬化させる。該高熱伝導硬化性樹脂組成物は、予め硬化剤を混合したものを前記ギャップに注入するか、又は該組成物の形成成分の内、反応性成分と硬化剤を含有する成分からなる二液に分割し、各々二液混合用のノズルの先端にて前記ギャップに注入直前に混合し注入することができる。
【００１３】
本発明における硬化性樹脂組成物の硬化物の熱伝導度は、０．３（ｗ／ｍ・Ｋ）以上であり、後述するように該組成物の組成を調整することで達成できる。それ未満である場合、パネルの微細セルの発光による発熱を十分に放熱板に伝熱することができない。このことによってパネルの破損を起こす恐れと画質劣化を生じる可能性がある。
【００１４】
本発明における硬化性樹脂組成物の硬化物のＪＩＳ  Ｋ  ６３０１  Ａ型硬度計による測定硬度（以下、単に硬度と記す）は、８〜７０の範囲が好ましく、より好ましくは８〜６０である。硬度が８未満である場合、パネルの自重により生じた応力により硬化物の変形が過剰となり、パネルと放熱板のズレが生じパネルの電気配線を切断する恐れがある。また硬度が７０を越える場合、硬化物がパネルと放熱板の線膨張係数の違いによる熱衝撃を吸収しきれないため接着面の剥離が生じる事が有る。
【００１５】
本発明において用いる前記の高熱伝導性硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂組成物、（Ｂ）熱伝導性フィラー、及び硬化剤から構成される。この硬化性樹脂組成物としては、作業性及びパネルとの十分な接着性の点で、（Ａ）アクリル系樹脂組成物が好ましい。
【００１６】
（Ａ）アクリル系樹脂組成物を構成する（ａ）アクリル酸エステルモノマーは、一般的に用いられる公知のものを用いる事ができるが、少なくとも１分子中に１個のフェニル基を有しする事が、硬化物の柔軟性の点で好ましく、その例としては、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ｔ−ブチルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート等が挙げられる。更に、粘度や硬度、及び硬化速度などの改良の目的で、アルキル（メタ）アクリレートを添加してもよい。更に、接着性などの改良目的でシランカップリング剤を添加しても良い。
【００１７】
（Ａ）アクリル系樹脂組成物を構成する硬化開始剤としては、有機過酸化物として、多数のものがあるが、保存安定性の良い（ｂ）クメンハイドロパーオキサイドが好ましい。又、これらの硬化開始剤と併用して有機過酸化物を分解してラジカルを発生させる化合物を添加することが好ましく、その化合物としては、例えばオクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸マンガン、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、及びナフテン酸マンガンなどの（ｃ）金属石鹸が挙げられる。又金属石鹸に代えて、例えば、エチレンチオ尿素又はベンジルチオ尿素などの（ｄ）チオ尿素誘導体を用いることも出来る。
【００１８】
また充填する（Ｂ）熱伝導性フィラーも、熱伝導性を付与できる物で有れば、公知の各種のフィラーを用いることができが、十分な放熱特性を得る為に、フィラー自体の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものを用いることが好ましい。１０Ｗ／ｍ・Ｋ未満のものだと、十分な放熱特性が得られないか、又は多量に充填しなければならなくなり、該硬化性樹脂組成物の流動特性が低下し、前記ビャップ（４）への注入が困難となる恐れが有る。熱伝導フィラーの例としては、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ等の金属酸化物のセラミック粉末、及びアルミニウム等の金属粉末が挙げられる。中でも、良好な熱伝導性を付与できるとともに、汎用性やコストといった観点からアルミナが好ましい。
【００１９】
（Ｂ）熱伝導性フィラーの添加量は、（ａ）アクリル酸エステルモノマー１００部に対し３０〜３００部が好ましい。（Ｂ）熱伝導性フィラーの添加量が３０部未満であると、硬化物の熱伝導度が不十分となる場合があり、ＰＤＰパネルの放熱が不完全となることがある。また、３００部を越えて添加した場合、硬化物の硬度が上昇し、熱サイクルによるＰＤＰパネルと放熱板の熱膨張係数の違いを吸収しきれなくなる場合がある。
【００２０】
ＰＤＰの製造において、高熱伝導性樹脂硬化物の形成は、予め（Ａ）アクリル系モノマー組成物と（Ｂ）熱伝導性フィラーをミキサー等で十分混合した上でＰＤＰパネルと放熱板の間に形成させたギャップに注入硬化させる方法でも良いが、（Ａ）アクリル系樹脂組成物と（Ｂ）熱伝導性フィラーの混合物と、（Ａ）アクリル系樹脂組成物と硬化剤の混合物を別々に準備し、前記ギャップに注入直前に、これらの混合物をニ液混合用注入機にて混合し注入硬化させる方法が、硬化条件を制御し易い点でより好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。
（評価方法）
本発明の特性評価は、以下の評価法で行った。尚、これらの評価法は、本発明の効果を示す為の方法の一例を示すものである。
【００２２】
１．接着保持力試験
図２に示したように５０×１００ｍｍの厚さ２ｍｍのアルミニウム板（２）に厚さ１ｍｍの両面粘着性の熱伝導シート（３）を２ｍｍ幅の短冊状に加工し内枠が４０×４０ｍｍになるように貼り付け、これに５０×５０ｍｍに加工した厚さ５ｍｍのガラス板（２１）を押圧し固定した。次にシリンジに充填した高熱伝導硬化性樹脂組成物を上記のアルミニウム板に開けた注入口（２２）より注入し硬化させた。接着保持力試験は、作成した保持力試験用サンプルのガラス板部分を治具に取り付け１２０℃のギヤオーブンに吊り下げ３０分余熱後、該試験サンプルのアルミニウム板（２）の荷重吊り下げ穴（２３）に、２００ｇ荷重を掛けて落下時間を測定した（図３参照）。ただし５００時間を越えて落下しない試料については測定を打ち切った。
【００２３】
２．熱伝導度の測定
表面をシリコン処理したポリエチレンテレフタレート製のフィルムセパレーター（以下、ＰＥＴセパレーターという）に高熱伝導性硬化性樹脂組成物をハンドコーターにて１ｍｍの厚さに塗工し、塗工表面に他のＰＥＴセパレーターを貼り付け、該高熱伝導性硬化性樹脂組成物を空気から遮断して硬化させ塗工試料とした。
【００２４】
前記の高熱伝導性硬化性樹脂組成物の硬化物から２×３ｃｍの測定試料（４２）を切り出し、熱伝導性の測定を行った。具体的には図４に示したように、銅製、ＴＯ−３形状のヒーターブロック（４１）と放熱ブロック（４３）の上面の銅板（４４）との間に切り取った測定試料（４２）を挟み込み、厚さが元の厚さの９０％になるように圧縮して固定した。ヒーターブロック（４１）には、カートリッジヒーター（４１ａ）が組み込まれており、このヒーターに５Ｗ×４分間印加後、ヒーターブロック（４１）と銅板（４４）とにそれぞれに設置した熱電対（４５ａ）及び（４５ｂ）によりその温度差を測定し、式１より熱抵抗を算出した（ｎ＝３）。また、熱伝導率は得られた熱抵抗を基に式２より算出した。
【００２５】
【式１】
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【００２６】
【式２】
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【００２７】
３．硬度の測定
前記の熱伝導率測定の試料と同様に作成した塗工試料の表面硬度をＪＩＳ  Ｋ  ６２５３の硬度測定法にて測定した。
【００２８】
４．放熱特性の評価
高熱伝導性硬化性樹脂組成物の硬化物の放熱特性を評価するため、ＰＤＰパネルの代用として厚さ３ｍｍで４００×６４０ｍｍのガラス板を使用し、同一のサイズで表面が平滑であり歪みのない厚さ２ｍｍのアルミニウムの平板を放熱板の代用として用いた。
【００２９】
次に図５に示したように厚さ２ｍｍのアルミニウム板（２）の縁に２０ｍｍ幅の短冊状に切り取った両面粘着性の熱伝導シート（３）を貼り付けた後に（３）の他方の表面に５ｍｍのガラス板（２１）を押圧し固定した。ここで、使用する熱伝導シート（３）の厚さを替えることにより任意の厚さのギャップを得ることが可能である。
【００３０】
上記の方法にて調整したギャップ（４）に高熱伝導硬化性樹脂組成物を注入し、硬化させる。ガラス面の上部分から実着面をデジタル写真で取り接着部分と未接着部分とでは表面の画像に色差が生じることを利用し、データーを画像処理し白黒画像に強調した上で、画像ドット数から面積割合を算出し接着割合とした。ここでいう接着割合とは、前記方法で測定し算出した値であって、実施例においてはギャップ（４）の総面積に対する硬化物とガラス板（２１）との接着面積との割合であり、比較例１においては、ガラス板（２１）のアルミニウム板（２）への固定を両面粘着加工した熱伝導シート（３）で行った物についての、前記と同様の割合である。
【００３１】
上記の方法により作成されたガラス板及びアルミニウム板の高熱伝導硬化性樹脂組成物による接合パネルにおいて、ガラス板表面に４０μｍ厚の粘着剤にて３５０×６４０ｍｍサイズのラバーヒーター（５１）を張りつけた。図５の様にラバーヒーター表面及びアルミニウム板に熱電対（５２）を設置した。該ラバーヒーターに１．７Ａ、９０Ｖ通電させ１５０Ｗの出力にて加熱し温度上昇を測定することにより、放熱特性を評価した。
【００３２】
（実施例１）
高熱伝導性硬化性樹脂組成物は、以下の各配合成分を表１に示した割合で配合して作成した。
硬化性樹脂：アクリル酸エステルモノマーとしてアロミックスＭ１１３（東亜合成社製、ノニルフェノール（エチレンオキサイド４モル変成）アクリレート
熱伝導性フィラー：アルミナ「ＡＬ−１７０」（昭和電工（株）製）
前記アクリル系硬化性樹脂組成物２００ｇとアルミナ３００ｇを、１リットルのカップに投入し、硬化剤としてパークミルＨ（日本油脂社製、クメロンハイドロパーオキサイド８０％含有液）を２．２ｇを添加した後１０分間攪拌して十分混合した。更にオクトライフＭｎ８（シントーファイン社製、金属石鹸コバルト含有量８％オクテン酸マンガン）０．６ｇ、及びオクトライフＣｏ１２（シントーファイン社製、金属石鹸コバルト含有量１２％オクテン酸コバルト）０．６ｇを添加し再度攪拌して、未硬化の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、シリンジを用いて、前記の（評価方法１及び４）に記載した方法で、注入口を通してガラス板とアルミニウム板の間に設けたギャップに注入し、接着保持力及び放熱特性評価用のサンプルを作成し、前記の評価１及び２によって評価した。尚、熱伝導度及び硬度の評価は、この未硬化樹脂組成物を用いて、前記評価方法２及び３によって行った。
【００３３】
（比較例１）
実施例における高熱伝導硬化性樹脂組成物の硬化物の代わりに熱伝導材として住友スリーエム（株）製  ３Ｍ熱伝導パッドＮｏ．９８９２ＦＲ（以下、３Ｍ熱伝導パッドと記す）を用いた。評価１に用いるサンプル作成において、前記３Ｍ熱伝導パッドを４０×４０ｍｍに切り出し図２に示す５０×１００の厚さ２ｍｍのアルミニウム板（２）に貼り付けた上でこれに５０×５０ｍｍに加工した厚さ５ｍｍのガラス板（２１）を２ｋｇローラーにて押圧し固定した。接着保持力試験については実施例に準じて行った。評価２および３に用いるサンプルの作成においては上記３Ｍ熱伝導パッドを所定のサイズに切り出し実施例に準じて測定した。評価４に用いるサンプルの作成においては前記３Ｍ熱伝導パッドを図５のアルミニウム板（２）の全面に貼り付けた上でのガラス板（２１）を載せ３０ｋｇの荷重にて１分間押圧し固定し、実施例に準じ測定した。
【００３４】
（比較例２）
高熱伝導性硬化性樹脂組成物は、表１に示した割合で配合して作成した。各評価試験については、実施例に準じて行った。尚、放熱特性については測定を行わなかった。
【００３５】
（比較例３）
高熱伝導性硬化性樹脂組成物は、表１に示した割合で配合して作成した。各評価試験については、実施例に準じて行った。尚、放熱特性については測定を行わなかった。
【００３６】
【表１】
2004258525.tif 000005
【００３７】
比較例１が示すように放熱材そのものが十分な熱伝導度を持っていてもガラス板との接着割合が極端に悪いため上記放熱材とガラス板の間に空気の層が形成されている。ゆえに放熱特性の測定結果が示すように実施例に比べガラス表面の温度が高くかつ放熱板とガラス表面の温度差が大きくなっている。以上のように比較例１は、放熱特性の面で大幅に劣っている。
【００３８】
また、比較例３のように硬化物の硬度が８を下回ると、接着保持力試験の結果が示すように荷重によるズレが生じてしまう。この様な場合、ＰＤＰパネルの配線が切断されてしまう恐れがあるため不適である。なお、表中のズレの有無についてはガラス板とアルミニウム板のズレが２ｍｍ以上に達したものをズレありとした。
【００３９】
すなわち、比較例２および３から分かるように硬化物の硬度が８未満である場合パネルと放熱板が熱によりズレる恐れがあり、硬度が７０を越える場合はパネルと放熱板の熱膨張の差を吸収しきれないため接着保持力が著しく低下する。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、ＰＤＰのパネルと放熱板を一定のギャップで固定した上で本発明の高熱伝導硬化性樹脂組成物を該ギャップに注入硬化させれば、プラズマディスプレイのパネルと放熱板の接着が十分に行われることにより十分な接着保持力が得られかつ放熱特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＤＰの一例の説明図である。（平面図及び側面図）
【図２】実施例の接着保持力評価サンプルの説明図である。（平面図及び側面図）
【図３】実施例の接着保持力評価方法の説明図である。（側面図）
【図４】実施例の熱伝導度評価方法の説明図である。（側面図）
【図５】実施例の放熱特性評価方方法の説明図である。（平面図及び側面図）
【符号の説明】
１      ＰＤＰ
２      アルミニウム板
３      熱伝導シート
４      ギャップ
２１    ガラス板
２２    注入口
２３    荷重吊り下げ穴
４１    ヒーターブロック
４１ａ  カートリッジヒーター
４２    測定試料
４３    放熱ブロック
４４    銅板
４５ａ  熱電対１
４５ｂ  熱電対２
５１    ラバーヒーター
５２    熱電対３
【図１】
2004258525.tif 000006
【図２】
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【図３】
2004258525.tif 000008
【図４】
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【図５】
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