(57)【要約】【課題】  フラットパネルディスプレイのサンドブラスト加工において、加工面のダメージが無く従来より低融点ガラスを短時間にパターン切削可能な研磨材を提供する。【解決手段】  フラットパネルディスプレイに使用されるサンドブラスト用研磨材として平均粒子径が５μm以上５０μm以下であり成分として酸化バリウム及び、又は酸化チタンを２５％以上含有し、酸化バリウム及び、又は酸化チタンの含有量の合計が５０％以上の比重が4以上と高いガラスビーズを使用することにより、ガラス基板にダメージを与えないで隔壁を形成するための低融点ガラスのパターン切削速度を上げることにより短時間で隔壁形成をできるようにする。【選択図】                  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンドブラストによるフラットパネルディスプレイの隔壁形成に使用する研磨材であって、該研磨材は平均粒子径が５μm以上５０μm以下であり成分として酸化バリウム及び、又は酸化チタンを２５％以上含有し、酸化バリウム及び、又は酸化チタンの含有量の合計が５０％以上のガラスビーズであり真比重が４以上のガラスビーズであることを特徴とするサンドブラスト用研磨材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はプラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、プラズマアドレス表示パネル等のフラットパネルディスプレイ製造において隔壁形成の際のサンドブラストに使用する研磨材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイの隔壁形成に使用されるパターニング方法としては、酸化鉛等の低融点ガラス粉末にアルミナや酸化チタン等の粉末を少量配合したものにセルロース又はアクリル樹脂と有機溶剤を混合して隔壁形成材料のペーストを調整し、該ペーストをスクリーン印刷又はコーターにてガラス基板上に塗布し乾燥して塗膜を形成した後、該塗膜上の所定個所にサンドブラスト用の感光レジストインキあるいはサンドブラスト用ドライフィルムにて所定のパターンのレジスト膜を形成し、研磨材として炭酸カルシウム、ソーダライム系ガラスビーズ、アルミナ、ステンレスパウダーを使用して、サンドブラスト装置にてレジスト膜以外の塗膜部分を研削除去した後、低融点ガラスを含む隔壁形成材料及び電極形成材料からなる塗膜を焼成して隔壁を形成していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フラットパネルディスプレイが大型化しており、大型のフラットパネルディスプレイ基板を安価に大量生産でき、加工中の隔壁形成行程の歩留まりを上げるため従来フラットパネルディスプレイのサンドブラスト加工に使用されてきたソーダライム系ガラスビーズ、炭酸カルシウムパウダー、アルミナパウダー、ステンレスパウダーと比較して加工レートが速く高速で加工でき、隔壁へのダメージが少なく基板内の誘電体及び電極へのダメージが少ない研磨材を使用する必要があった。
【０００４】
サンドブラストで低融点ガラスを切削するエネルギーは研磨材の速度が速くなり研磨材の比重が重くなれば高くなる。
【０００５】
従来低融点ガラスの切削に使用されていた炭酸カルシウム、アルミナパウダー、ソーダライム系ガラスビーズは全て比重が４以下と低いため研磨材を基板に噴射させたときに低融点ガラスを切削する速度が遅く、高速加工に適しない問題があった。
【０００６】
またステンレスパウダー比重が高く高速加工に適するが加工したガラス基板面に鉄分が付着し、基板焼成後に基板面が酸化鉄により赤くなる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決する手段としてガラス基板に使用される酸化珪素を主成分とするガラスより硬度が低く比重の大きな、酸化バリウム及び酸化チタンを主成分とするガラスビーズを使用することにより、フラットパネルディスプレイで使用されるガラス基板に対するダメージが少なくなり、また従来使用されていたアルミナ粉末、酸化珪素を主成分とするガラスビーズ、炭酸カルシウム粉末と比較し比重が大きいため研磨材粒子が基板にあたるときのエネルギーが高くなり、同じ条件で加工したときの加工速度を上げることができる加工効率の良いフラットパネルにおける隔壁形成に使用されるサンドブラスト用研磨材を提供するものである。
【０００８】
本発明に使用される研磨材はフラットパネルディスプレィ製造において基板上に塗布した低融点ガラスペーストを乾燥後サンドブラスト加工によりパターン切削し隔壁を形成する際に使用される研磨材であり、該研磨材は平均粒子径が５μm以上５０μm以下であり、成分として酸化バリウム及び、又は酸化チタンをそれぞれ２５％以上含有し、酸化バリウム及び酸化チタンの含有量の合計が５０％以上で真比重が４以上のガラスビーズであることを特徴とするサンドブラスト用の研磨材である。
【０００９】
本発明に使用されるブラスト装置は、図１のようにブラスト装置本体２３及びサイクロン等の分級装置２１及び集塵機２０よりなり、ブラスト装置本体内には研摩材噴射ノズル７が備えられている。
【００１０】
ブラスト装置内の研磨材噴射ノズル７から噴射された研磨材またはブラスト室内に外部から供給された研磨材は、集塵機２０による負圧によりブラスト室内から集塵機に流れる気流の流れにより、導管を通りサイクロン等の分級装置に入り、破砕された研磨材及び被加工物を削ることにより発生した粉塵は集塵機に捕集され、使用できる研磨材は研磨材タンクに入り、研磨材供給装置から研磨材噴射ノズルへ研磨材が供給され、研磨材噴射ノズルから研磨材が噴射される。
【００１１】
ガラス基板上に低融点ガラスをコーター等により塗布乾燥した基板上に感光性ドライフィルム等を使用してマスクパターンを形成後、研磨材として平均粒子径が５μm以上５０μm以下であり、成分として酸化バリウム及び、又は酸化チタンをそれぞれ２５％以上含有し、酸化バリウム及び酸化チタンの含有量の合計が５０％以上であり、真比重が４以上のガラスビーズを使用してフラットパネルディスプレイの隔壁形成を行い、ドライフィルムを剥離液にて剥離後焼成して隔壁を形成する。
【００１２】
請求項１記載の研磨材として下記組成１及び組成２のガラスビーズと、従来使用されていた炭酸カルシウムパウダー及びソーダライム系ガラスビーズ及びステンレスパウダー及びアルミナパウダーの平均粒径２０μｍのものを使用してサンドブラスト加工により同じ条件で高さ１８０μｍの低融点ガラスペーストを切削し、研磨材の種類による低融点ガラスの切削速度を調べた。
【００１３】
組成１
TiO2：５０％、Ba0：３０％、SiO2：２％、ZnO：１０％、CaO：２％、ZrO：４％  
【００１４】
組成２
TiO2：８５％、BaO：４０％、SiO2：１３％、ZnO：５％、CaO：５％
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１は加工圧力０．１ＭＰａ、ノズル距離３０ｍｍ、ノズル移動速度１０ｍ／ｍｉｎ、研磨材噴射量約500g/minの加工条件で基板ノズルのみ動かして基板を切削した時のノズルのパス数を測定することにより研磨材の切削レートの比較を行った表であり、組成１及び組成２のガラスビーズが最も短時間に効率よく加工できることがわかった。
【００１７】
サンドブラスト加工後のガラス基板及び電極及び誘電体へのダメージはアルミナ粉末が最も大きく、次に炭酸カルシウム粉末であり、ソーダライム系ガラスビーズ・ステンレスパウダーは炭酸カルシウムより少ない若干のガラス面にダメージが見受けられたが、酸化バリウム／酸化チタンを主成分とするガラスビーズは全く見受けられなかった。
【００１８】
また研磨材が低融点ガラスに残留した場合に、焼成後の状態を調べたところ、炭酸カルシウムは炭酸ガスによる低融点ガラスの発泡ができる問題見受けられ、ステンレスパウダーは赤く着色する問題が見受けられたが、他のガラスビーズ及び酸化バリウム／酸化チタンを主成分とするガラスビーズ及びアルミナ粉末は特に問題は見受けられなかった。
【００１９】
〔実施例〕
酸化バリウム／酸化チタンを主成分とするガラスビーズを研磨材として使用しサンドブラスト加工により４２インチのプラズマディスプレイの隔壁形成を行った。
【００２０】
鉛ガラスを主成分とする低融点ガラスペーストとして旭硝子製  を使用して、該ペーストを予めアドレス電極１５が取り付けられているガラス基板１６上に、ロールコーター４２によって全面的に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥機で１４０℃３０分間乾燥した（図２行程Ａ参照）。
【００２１】
乾燥後、行程Ｂにおいて、塗膜にサンドブラスト用ドライフィルム１４として東京応化工業製ＢＦ６０３をラミネートし、更にガラスマスク８をのせて、紫外線（露光量２００ｍＪ）にて露光を行った。
【００２２】
行程Ｃにおいて、ドライフィルム現像液（炭酸ナトリウム０．３重量水溶液）３２をシャワーで吹き付け、未露光部分を洗い出してレジスト膜を形成した。
【００２３】
行程Ｄにおいて、基板をサンドブラスト装置にセットし、研磨材として平均粒径１８μｍであり組成としてTiO2：８５％、BaO：４０％、SiO2：１３％、ZnO：５％、CaO：５％のガラスビーズを使用して加工圧力０．０７ＭＰａのエアー圧力の条件でサンドブラスト加工を行い、レジスト膜で被覆されていない個所の塗膜を研削除去した。
【００２４】
行程Ｅにおいて、研削除去後の基板をアルカリ液（モノエタノールアミン３％溶液）中に入れてレジスト膜を除去して水洗い５５０℃で焼成して隔壁を形成した。
【００２５】
例えば従来使用されているソーダガラス系ガラスビーズ及び炭酸カルシウム粉末と比較して加工速度を上げることができ、焼成後に研磨材が残留してもステンレスパウダーのようにガラス基板に着色することは無かった。
【発明の効果】
【００２６】
本発明にて使用される研磨材は以上説明した形態で使用され、以下に記載するような効果を奏する。
【００２７】
本発明にて使用されるサンドブラスト用研磨材は、従来使用している研磨材と比較してフラットパネルディスプレイの隔壁形成や電極形成を行う場合に、従来使用されている研磨材と比較し、同じ条件でサンドブラスト加工を行ったところ加工スピードを上げることができ、ガラス基板へのダメージや低融点ガラス焼成後も着色等の問題も無く、良好な隔壁を短時間に形成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】フラットパネルディスプレイに使用されるサンドブラスト装置の説明図である。
【図２】プラズマディスプレイパネルの背面板を、サンドブラストにより隔壁を形成する行程を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００２９】
７  サンドブラスト用ノズル
８  ガラスマスク
１２  隔壁形成材料ペースト
１３  乾燥した隔壁形成材料ペースト
１４  サンドブラスト用ドライフィルム
１５  アドレス電極
１６  ガラス基板
２０  集塵機
２１  分級機（サイクロン）
２２  加工室ホッパー
２３  サンドブラスト加工室
２４  エアーブロー室
２６  ノズル駆動部
２７  コンベアーローラー
２８  エアーブローノズル
３０  研磨材
３２  ドライフィルム現像液（炭酸ナトリウム水溶液）
４２  ロールコーター
【図１】
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【図２】
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