(57)【要約】【課題】高品位なプラズマディスプレイパネルを製造することが出来る隔壁形成用研磨材を提供する。【解決手段】プラズマディスプレイパネルの放電空間を区画する隔壁を形成する製造工程におけるサンドブラスト加工に使用される研磨材であって、ジルコンビーズの平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２に設定される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの放電空間を区画する隔壁を形成する製造工程におけるサンドブラスト加工に使用される研磨材であって、
平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２のジルコンビーズからなることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの隔壁形成用研磨材。
【請求項２】
基板上に形成された隔壁形成用材料層をその上に積層された耐サンドブラスト性マスクを介して露光させた後、この隔壁形成用材料層をサンドブラスト加工することによって隔壁を形成する工程を含むプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
前記サンドブラスト加工を、平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２のジルコンビーズからなる研磨材を用いて行う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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラズマディスプレイパネルの隔壁を形成するための研磨材およびこの研磨材を用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、大型で薄型のカラー画面表示装置としてプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）が注目を集めており、家庭などへも急速に普及して来ている。
【０００３】
図１および２は、このＰＤＰの構成を模式的に示す図面であって、図１はこのＰＤＰの正面図、図２は図１のＶ−Ｖ線における断面図である。
【０００４】
この図１および２において、ＰＤＰは、パネルの表示面となる前面ガラス基板１の背面に、複数の行電極対（Ｘ，Ｙ）と、この行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層２と、この誘電体層２の裏面を被覆するＭｇＯからなる保護層３が順に形成されている。
【０００５】
各行電極Ｘ，Ｙは、それぞれ、Ｔ字形の透明電極Ｘａ，Ｙａと帯状の金属膜からなるバス電極Ｘｂ，Ｙｂとから構成されている。
【０００６】
そして、行電極ＸとＹが、それぞれの透明電極ＸａとＹａとが互いに放電ギャップｇを挟んで対向するように列方向に交互に配置されており、各行電極対（Ｘ，Ｙ）によって、マトリクス表示の１表示ラインＬが構成される。
【０００７】
一方、放電ガスが封入された放電空間を介して前面ガラス基板１に対向するように配置された背面ガラス基板４には、行電極対Ｘ，Ｙと直交する方向に延びるように配列された複数の列電極Ｄと、この列電極Ｄを被覆する列電極保護層５と、放電空間を区画する後述するような形状の隔壁６と、この隔壁６の側面と列電極保護層５上にそれぞれ赤，緑，青に色分けされて形成された蛍光体層７とが形成されている。
【０００８】
隔壁６は、互いに隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）間において背中合わせに位置するバス電極ＸｂとＹｂに対向する位置において行方向に延びる横壁６Ａと、各行電極Ｘ，Ｙのそれぞれバス電極Ｘｂ，Ｙｂに沿って等間隔に配列された各透明電極Ｘａ，Ｙａの中間位置に対向する位置において列方向に延びる縦壁６Ｂとによって、略格子形状に形成されている。
【０００９】
そして、この隔壁６によって、放電空間の行電極対（Ｘ，Ｙ）のそれぞれ放電ギャップｇを介して互いに対向されている透明電極ＸａとＹａに対向する部分毎に形成される放電セルＣが、それぞれ区画されている。
【００１０】
このように放電空間を放電セルＣごとに区画する隔壁６は、列電極保護層５が形成された背面ガラス基板４上に、例えばガラスペーストなどの絶縁性の隔壁材料を厚膜塗布して乾燥させることにより隔壁形成用材料層を形成し、その上に耐サンドブラスト性の感光性レジストフィルムを積層して、この感光性レジストフィルムを介して隔壁形成用材料層を露光させ、この後、現像を行って耐サンドブラストレジストマスクを形成し、さらに、研磨材（ブラスト材）によって耐サンドブラストレジストマスクを介して隔壁形成用材料層を研磨するサンドブラスト加工を行い、レジストマスクを除去した後、最後に焼成を行うことによって形成される。
【００１１】
従来、上記のようなＰＤＰの隔壁を形成する際のサンドブラスト加工においては、研磨材（ブラスト材）として、ガラスビーズやステンレスビーズ（ＳＵＳビーズ），ＳｉＣ，ＳｉＯ２，Ａｌ２０３．ＺｒＯ２などが用いられている。
【００１２】
さらに、研磨材（ブラスト材）として、粒径が１０〜１５μｍのジルコニアまたはジルコニア化合物を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−１１３４６５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研磨材（ブラスト材）としてガラスビーズが用いられる場合には、このガラスビーズが球状粒子であるために十分な加工レートを得ることが出いないという問題が発生している。
【００１５】
また、ＳＵＳビーズなどの金属系研磨材が用いられる場合には、このＳＵＳビーズ等は高硬度でかつ比重が大きいために、加工レートが高い反面、パネルの加工面に金属の不純物が残留してしまうという問題が発生している。
【００１６】
上述したセラミック系である粒径が１０〜１５μｍのジルコニアまたはジルコニア化合物を研磨材（ブラスト材）として用いる提案は、このような問題を解決するために為されているものであるが、このジルコニアは硬度と比重が高く、このために、サンドブラスト加工に用いた場合に、ガラス基板の表面が荒れてしまうという問題が発生してしまう。
【００１７】
この発明は、上記のようなＰＤＰの隔壁形成用研磨材における問題点を解決することを課題の一つとしているものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明（請求項１に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルの隔壁形成用研磨材は、プラズマディスプレイパネルの放電空間を区画する隔壁を形成する製造工程におけるサンドブラスト加工に使用される研磨材であって、平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２のジルコンビーズからなることを特徴としている。
【００１９】
さらに、上記目的を達成するために、第２の発明（請求項２に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルの製造方法は、基板上に形成された隔壁形成用材料層をその上に積層された耐サンドブラスト性マスクを介して露光させた後、この隔壁形成用材料層をサンドブラスト加工することによって隔壁を形成する工程を含むプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記サンドブラスト加工を、平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２のジルコンビーズからなる研磨材を用いて行うことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明によるＰＤＰの隔壁形成用研磨材の実施形態について説明を行う。
【００２１】
この実施形態における研磨材（ブラスト材）は、比重が略４．０，硬度ＨＶ７００〜９００，平均粒径Ｄ５０＝１６〜２５μｍのジルコンビーズ（Ｚｒ＋ＳｉＯ４）である。
【００２２】
そして、このジルコンビーズは、幅５０μｍ，高さ１００〜１５０μｍ，間隔が１００〜３００μｍのＰＤＰの隔壁の形成の際のサンドブラスト加工に用いられる。
【００２３】
上記研磨材（ブラスト材）としてのジルコンビーズの粒径の上限は、隔壁の加工精度を確保するために、また、粒径の下限は、加工能力を確保するためにそれぞれ設定されている。
【００２４】
研磨材（ブラスト材）として、ジルコンビーズの粒径が大き過ぎる場合には、所要の加工精度を出すことが出来ず、また、粒径が小さ過ぎると十分な加工レートを得ることが出来ないからである。
【００２５】
上記ジルコンビーズは、以下に述べるように、ＰＤＰの隔壁形成工程において、サンドブラスト加工を行う際の研磨材（ブラスト材）として使用される。
【００２６】
すなわち、列電極および列電極保護層５が形成された背面ガラス基板４上に、例えばガラスペーストなどの絶縁性の隔壁材料を厚膜塗布して乾燥させることにより隔壁形成用材料層を形成する。
【００２７】
この隔壁形成用材料層の上に耐サンドブラスト性の感光性レジストフィルムを積層して、この感光性レジストフィルムを介して隔壁形成用材料層を露光させ、この後に現像を行うことにより耐サンドブラストレジストマスクを形成する。
【００２８】
そして、上記の比重が略４．０，硬度ＨＶ７００〜９００，平均粒径Ｄ５０＝１６〜２５μｍのジルコンビーズ（Ｚｒ＋ＳｉＯ４）によって耐サンドブラストレジストマスクを介して隔壁形成用材料層を研磨することにより、サンドブラスト加工を行う。
【００２９】
この後、レジストマスクを除去して焼成を行うことにより、所望の寸法を有する略格子形状の隔壁が形成される。
【００３０】
ここで、ジルコニア系には、ＺｒＹ（ジルコニア＋イットリウム）のジルコニアビーズとＺｒＳｉＯ４（ジルコニア＋シリカ）のジルコンビーズとがある。
【００３１】
球状のジルコニア研磨材とジルコン研磨材の二種類の研磨材によってそれぞれガラス基板を加工した際の結果を比較すると、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）によって加工した基板は、そのガラス面が擦りガラス状になってしまい、ＰＤＰとしての耐久性や重ね合わせた際のフリットの密着性等に問題が残ってしまう。
【００３２】
これに対して、ジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）は、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）の硬度が１０００ｋｇｆ／ｍｍ２であるのに対して、その硬度が７００〜９００ｋｇｆ／ｍｍ２しかないため、加工レートは低下するが、ガラス基板に対するダメージはジルコニアビーズ（ＺｒＹ）に比べて半分以下になる。
【００３３】
そこで、上述した実施形態の研磨材（ブラスト材）は、加工レートを上げるために、平均粒径を従来の１０〜１５μｍに対して、１６〜２５μｍに設定し、硬度の代わりに、一粒当たりの重さが増加されることによって加工レートの増加が図られている。
【００３４】
この結果、ジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）によって、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）の８８パーセント程度の加工レートを達成することが出来た。
【００３５】
このジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）を研磨材（ブラスト材）として使用することにより、非金属系の研磨材によってガラス基板に対するダメージを小さくしながら、高い加工レートを達成することが出来る。
【００３６】
図３（ａ），（ｂ）は、ジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）とジルコニアビーズ（ＺｒＹ）をそれぞれ研磨材（ブラスト材）として用いて、ガラス板に対するダメージの比較実験を行った際の結果を示している。
【００３７】
なお、この実験は、以下のような態様のジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）とジルコニアビーズ（ＺｒＹ）を用いて行った。
【００３８】
ジルコンビーズ  ：
比重４．０，硬度ＨＶ７００〜９００，平均粒径２０μｍ
ジルコニアビーズ：
比重６．０，硬度ＨＶ１３００，平均粒径１５μｍ
図４（ａ），（ｂ）は、ガラス板に対する実験に使用したのと同じジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）とジルコニアビーズ（ＺｒＹ）をそれぞれ研磨材（ブラスト材）として用いて、ＳＵＳ板に対するダメージの比較実験を行った際の結果を示している。
【００３９】
以上の実験結果から、硬度ＨＶ７００〜９００，平均粒径Ｄ５０＝１６〜２５μｍのジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）を、ＰＤＰの隔壁の形成工程においてサンドブラスト加工を行う際の研磨材（ブラスト材）として使用した際に、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）とほぼ同等の加工レートを確保しながら、ガラス板に対するダメージを、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）に対して略２３分の１ないし５０分の１に抑えることが出来ることが分かった。
【００４０】
さらに、このジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）は、ＳＵＳ板に対するダメージも、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）に対して略０．８７倍に抑えることが出来るので、ジルコニアビーズ（ＺｒＹ）の使用を前提とした従来のＰＤＰの製造装置においても、装置に対するダメージが低減され、これによって、ＰＤＰ製造装置の故障の頻度を減少させることが出来る。
【００４１】
なお、研磨材（ブラスト材）としてジルコンビーズ（ＺｒＳｉＯ４）が使用される際のその粒径は、隔壁の開口部の寸法に合わせて上限界値２５μｍの範囲内で、最大の加工レートが達成されるように設定される。
【００４２】
上記実施形態における研磨材（ブラスト材）は、平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２のジルコンビーズからなるＰＤＰの隔壁形成用研磨材をその上位概念の実施形態としているものである。
【００４３】
この上位概念の実施形態を構成するＰＤＰの隔壁形成用研磨材は、ジルコンビーズの平均粒径が、従来のジルコニアビーズの粒径１０〜１５μｍに対して１６〜２５μｍに設定されて、一粒当たりの重さが増加されていることにより、ＰＤＰの製造工程におけるサンドブラスト加工を行うための研磨材として使用される際に、ジルコニアビーズと比べて硬度が小さいことによる加工レートの低下が抑制されるとともに、ジルコニアビーズよりもガラス基板に対するダメージが小さいので、高品質のＰＤＰを製造することが出来るようになる。
【００４４】
また、上記実施形態におけるＰＤＰの製造方法は、基板上に形成された隔壁形成用材料層をその上に積層された耐サンドブラスト性マスクを介して露光させた後、この隔壁形成用材料層をサンドブラスト加工することによって隔壁を形成する工程を含むＰＤＰの製造方法において、前記サンドブラスト加工を、平均粒径が１６〜２５μｍで平均ビッカース硬度が７００〜９００Ｋｇｆ／ｍｍ２のジルコンビーズからなる研磨材を用いて行う実施形態のＰＤＰの製造方法を、その上位概念の実施形態としているものである。
【００４５】
この上位概念の実施形態を構成するＰＤＰの製造方法によれば、隔壁形成用材料層をサンドブラスト加工する際に、研磨材としてジルコンビーズが使用され、そのジルコンビーズの平均粒径が、従来のジルコニアビーズの粒径１０〜１５μｍに対して１６〜２５μｍに設定されて、一粒当たりの重さが増加されていることにより、ジルコニアビーズと比べて硬度が小さいことによる加工レートの低下が抑制されるとともに、ジルコニアビーズよりもガラス基板に対するダメージが小さいので、高品質のＰＤＰを製造することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＰＤＰのパネル構造を示す正面図である。
【図２】図１のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図３】この発明によるＰＤＰの隔壁形成用研磨材によるガラス板に対するダメージ実験の結果を示す図である。
【図４】この発明によるＰＤＰの隔壁形成用研磨材によるＳＵＳ板に対するダメージ実験の結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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