(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイパネル用基板を製造する方法であって、射出成形により所望の微細パターンが形成された樹脂型を得る第１工程と、前記樹脂型の微細パターン形成面に部分加硫シリコーンゴムフィルムを置いて前記樹脂型の前記微細パターンを前記部分加硫シリコーンゴムフィルムに転写し、さらに前記部分加硫シリコーンゴムフィルムの上にガラス補強材を設ける第２工程と、前記部分加硫シリコーンゴムフィルムを硬化させたのち、樹脂型を取り除く第３工程とを具備することを特徴とするディスプレイパネル用基板の製造方法。
【請求項２】
ガラス補強材を設けることがガラス板を重ねて置くことを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法。
【請求項３】
ガラス補強材を設けることがガラス質のコーティング層を塗布することを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法。
【請求項４】
前記ディスプレイパネル用基板は、プラズマディスプレイパネル用の基板である請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを初めとする各種のディスプレイパネルに使用される微細隔壁を備えたディスプレイパネル用基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
壁掛けテレビ等への応用もなされているプラズマディスプレイパネルの基本的構造は、例えば、図６に示すとおりである。即ち、前面パネルＡと背面パネルＢとを、両パネルにそれぞれ形成したストライプ状電極Ａ１、Ｂ１が互いに対向するように重ね合わせ、その交点におけるストライプ状又は格子状の隔壁Ｃ内で放電を起こすことにより、発光させるものである。
【０００３】
隔壁Ｃは、光のクロストークを防ぐとともに、画面のコントラストを作るために設けられているもので、非常に微細なものである。例えば、ストライプ状のものにあっては、幅約３０μｍ、高さ約２００μｍで、１００μｍ程度の間隔でパネル全面にわたって形成されることが要求されている。そして、このような微細寸法の隔壁Ｃの内部には、蛍光体が塗布され、Ｎｅ、Ｘｅ等の不活性ガスが封入される。よって、複雑でかつ鮮明な画像を得るという観点から当然に隔壁Ｃに要求されるファインパターン化とともに、蛍光体の塗布量を一定にし、前面パネルＡと密着して不活性ガスの漏出を防止する観点等からも、隔壁Ｃの寸法精度が高いことが要求される。
【０００４】
従来、このような隔壁Ｃを形成する方法として、スクリーン印刷法やサンドブラスト法が採用されている。スクリーン印刷法は、ガラス基板上に、ガラスペーストを印刷し、乾燥する操作を、毎回位置合わせして１０回程度繰り返すもので、所謂重ね刷りにより隔壁を形成するものである。サンドブラスト法は、ガラスペーストをガラス基板の前面に塗布したのち、フォトレジストで被覆し、露光、現像し、その後、レジストパターンで被覆されない部分をサンドブラストして、隔壁を形成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スクリーン印刷法による隔壁の形成方法においては、毎回の位置合わせとスクリーンの歪みとによりファインパターン化が困難となり、この困難性が特に大画面化に際しての大きな障害となっている。また、サンドブラスト法による隔壁の形成方法によっては、主に深さが不均一になりやすいという問題を解決することができず、やはりファインパターン化、大画面化が困難になっている。さらに、いずれの方法においても、寸法精度を高めようとすれば長時間を要するため、それが製造コストを上昇させる要因ともなっている。
【０００６】
そこで本発明は、マスター型となる金型から、消耗型となるストライプ状又は格子状の微細パターンが形成された樹脂型を得、さらに前記樹脂型から微細パターンを転写する方法を採用することにより上記問題を解決し、ファインパターン化、大画面化が可能な寸法精度の高い隔壁を備えたディスプレイパネルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するための手段として、参考技術の射出成形により所望の微細パターンが形成された樹脂型を得る第１工程と、前記樹脂型の微細パターン形成面に液状硬化材料を流し込んだのち、さらにその上にガラス板を重ねて置く第２工程と、前記液状硬化材料を押圧しながら硬化させたのち、樹脂型を取り除く第３工程とを具備することを特徴とするディスプレイパネル用基板の製造方法を提供する。
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するための手段として、請求項１射出成形により所望の微細パターンが形成された樹脂型を得る第１工程と、前記樹脂型の微細パターン形成面に部分加硫シリコーンゴムフィルムを置いて前記樹脂型の前記微細パターンを前記部分加硫シリコーンゴムフィルムに転写し、さらに前記部分加硫シリコーンゴムフィルムの上にガラス補強材を設ける第２工程と、前記部分加硫シリコーンゴムフィルムを硬化させたのち、樹脂型を取り除く第３工程とを具備することを特徴とするディスプレイパネル用基板の製造方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記目的を達成するための手段として、第２工程のガラス補強材を設けることがガラス板を重ねて置くことを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するための手段として、第２工程のガラス補強材を設けることがガラス質のコーティング層を塗布することを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法を提供する。
【００１１】
さらに、本発明は、上記目的を達成するための手段として、請求項４の前記ディスプレイパネル用基板は、プラズマディスプレイパネル用の基板である参考技術又は請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法を提供する。
【００１２】
参考技術記載の発明で使用する液状硬化材料における「液状」とは、硬化材料自体が液状であるもののほか、硬化材料を含む溶液状、分散液状、ゾル状、ペースト状のもの等であり、樹脂型に流し込めるだけの流動性を有するものの意味である。また、液状硬化材料における「硬化材料」とは、常温において又は加熱により硬化する性質を有するものを意味するものであり、「硬化」の程度は、ディスプレイパネル用基板の隔壁部分に対して通常要求される剛性及び耐久性を付与できる程度のものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明のディスプレイパネル用基板の製造方法について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、参考技術記載の製造方法を説明するための概略正面図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、請求項１記載の製造方法を説明するための概略正面図であり、図３は請求項１記載の製造方法の他態様である製造方法を説明するための概略正面図であり、図４は請求項１記載の製造方法の他態様である製造方法を説明するための概略正面図であり、図５は参考技術及び請求項１記載の製造方法を説明するための概略正面図である。
【００１４】
まず、参考技術記載のディスプレイパネル用基板の製造方法について説明する。第１工程において、射出成形により、図１（ａ）に示すような所望の微細パターン５０が形成された樹脂型１１を得る。この樹脂型１１の微細パターン５０は目的とするディスプレイパネル用基板の隔壁を形成するためのものであり、前記隔壁のパターンとは凹凸反転像をなすものである。また、この樹脂型１１の微細パターン５０は、ストライプ状又は格子状のものであり、その寸法の一例を挙げると、ストライプ状のもので、幅６０μｍ、深さ２００μｍ、間隔１６０μｍ程度のものである。
【００１５】
この第１工程における射出成形法は周知の射出技術を適用すればよく、使用する樹脂も射出成形ができるものであれば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂のなかのいずれも使用することができる。
この射出成形で使用する金型は樹脂型１１の製造用のマスター金型となるものであり、例えばフライス盤や特殊バイトで可動型の内面を微細加工することにより、目的とする樹脂型１１の微細パターン５０に対応させることができる。
【００１６】
第２工程において、図１（ｂ）に示すように、まず、樹脂型１１の微細パターン５０の形成面に液状硬化材料１２を流し込む。この液状硬化材料１２は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、硬化終了後にディスプレイパネル用基板の隔壁２となるものである。この流し込み方法としては、液状硬化材料１２をキャスティングする方法のほか、刷毛塗り等の方法を適用することができる。このように液状硬化材料１２を流し込むことにより、液状硬化材料１２は樹脂型１１の微細パターン５０をそのまま精緻に反転した状態で転写できるものであり、この転写は次工程における硬化により完了する。
【００１７】
この工程で使用する液状硬化材料１２としては、上記したとおり、「液状」であり、常温又は加熱下において、それ単独で又は硬化剤、触媒、その他の硬化に資する成分との併用により「硬化」するものであれば特に制限されるものではない。ただし、成形型として樹脂型を使用するため、樹脂を熱変形させないよう、従来のガラスペーストに比べるとより低温で加熱硬化できるものであることが必要となる。同様に、液状硬化材料１２の成分中に溶剤を包含するときには、溶剤と樹脂型との相性を考慮する必要がある。このような液状硬化材料１２の例としては、常温又は加熱下において架橋反応が進行し、セラミックス様の膜を形成する無機のケイ素含有ポリマーのほか、セラミックス粉末、アルミナセメントのようなセメント、水ガラス類等を含有する無機系バインダーも使用することができる。また、この液状硬化材料１２は隔壁２となるものであるため、ディスプレイパネルのコントラストを得る上で有利になるように、必要に応じて黒色等の暗色系の着色剤を配合することができる。
【００１８】
このような液状硬化材料１２の具体例としては、ケイ素含有ポリマーを形成する商品名  ＨＥＡＴＬＥＳＳ  ＧＬＡＳＳのＧＳ−６００シリーズ（ホーマーテクノロジー株式会社）、ペルヒドロポリシラザンのようなポリシラザン類、例えば商品名東燃ポリシラザン（東燃株式会社）、無機バインダーである商品名  レッドプルーフのＭＲ−１００シリーズ（株式会社熱研）等を挙げることができる。
【００１９】
次に、このようにして樹脂型１１に液状硬化材料１２を流し込んだのち、上方からガラス板１３を重ねて置く。このガラス板１３は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、そのまま背面のガラス基板３とすることができるものである。
【００２０】
この第２工程においてガラス板１３を置く場合、流し込んだ液状硬化材料１２とガラス板１３の間に空気が入り込み、そのまま残存することが考えられるので、例えば、一端から他端に向けて徐々に空気を排除しながらガラス板１３を液状硬化材料１２に重ね合わせるようにして置くようにするのが望ましい。
【００２１】
第３工程において、例えば、ヒートプレス機により、押圧しながら硬化させたのち、樹脂型１１を取り除く。この工程の処理により、樹脂型１１の微細パターン５０はそのまま精緻に反転した状態で液状硬化材料１２の硬化物に転写される。また、同時に、液状硬化材料１２とガラス板１３は固着する。なお、押圧とは、別途プレス機により圧力をかけるほかに、例えばガラス板の自重により加わる圧力も含むものとする。プレスする場合には、均一な押圧状態を確保するため、熱伝導性のよいクッション材を介在させることができる。
【００２２】
この第３工程における硬化処理は、使用した液状硬化材料１２の性質に応じて、硬化温度を選択する。また、この硬化温度の選択に際しては、樹脂型１１の軟化点も考慮する。例えば、樹脂型１１の材料としてポリプロピレンを使用した場合には、ポリプロピレンの軟化点である１４０〜１６０℃未満の温度で加熱硬化させることが必要となる。
【００２３】
硬化終了後に樹脂型１１と、隔壁２及びガラス板１３とを剥離する。このとき、樹脂型１１は柔軟性があるために容易に折り曲げることができるので、この剥離作業を円滑になすことができる。剥離性を考慮すると、液状硬化材料１２が凹凸形状を保持できる程度の固さで剥離し、その後に再硬化させてもよい。剥離後にはさらに硬化温度を上げて完全に硬化させてもよい。このようにして、図１（ｃ）に示すような、樹脂型１１の微細パターン５０が精緻に反転・転写された微細パターン６０を有する隔壁２と、それを支持するガラス基板３からなるディスプレイパネル用基板１０を得ることができる。
【００２４】
次に、請求項１記載のディスプレイパネル用基板の製造方法について説明する。まず、第１工程において、上記した参考技術記載の製造方法と同様にして、樹脂型１１を得る［図２（ａ）参照］。
【００２５】
次に、第２工程において、図２（ｂ）に示すように、樹脂型１１の微細パターン５０の形成面に部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５を置き、その上にガラス補強材としてガラス板１３を重ねて置く。この部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、硬化終了後にディスプレイパネル用基板１０の隔壁５となるものである。また、ガラス板１３は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、そのまま背面のガラス基板３とすることができるものであり、製造時において部分加硫シリコーンゴムフィルム１５（隔壁５）を支持して作業性を向上させるものである。
【００２６】
この第２工程において用いる部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５は、加硫反応を完結させずに途中で停止させ、得られるフィルムが作業性に支障を来さない程度の保形性を有し、圧力を加えることにより容易に変形できるような性質を有するシリコーンゴムフィルムを意味するものである。よって、部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５を樹脂型１１の微細パターン５０上に置くことにより、前記微細パターン５０をそのまま精緻に反転した状態で転写できる。この転写は、次工程における硬化により完了する。
【００２７】
このように部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５は、例えば、次に示すような方法により得ることができる。未加硫のシリコーンゴム原料に必要に応じて他の成分を配合したのち、型に入れ、押圧しながら加熱して、部分的に加硫する。この部分加硫の条件はシリコーンゴムの種類等により異なるものであるが、その一例としては、付加型液状のシリコーンゴム（２液型）の場合、２０℃では約８時間で加硫反応が完了し、６０℃では約１時間で加硫反応が完了するため、前記性質を付与できるように、いずれも半分以下の時間で加硫反応を停止させる。このように反応停止させたとき、さらに加硫反応が進行することを防止するため、直ちに冷所で保存する。また、この部分加硫反応の進行は、時間のほかに、加熱温度の調節び反応抑制剤の添加によっても制御することができる。
【００２８】
ここで用いるシリコーンゴム原料としては、一般に市販されている加熱硬化型又は室温硬化型、１液又は２液型、付加型又は縮合型のものを用いることができる。また、他の成分としては、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイドのような反応抑制剤；補強性シリカ、石英粉、酸化鉄、アルミナ、ビニル基含有シリコーンレジンのような補強剤；顔料、耐熱剤、難燃剤、接着性向上剤のような各種添加剤を挙げることができる。
【００２９】
このような部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５として、市販されている商品名ＳＯＴＥＦＡ５０（ＪＩＳ  Ａ硬度５０）、ＳＯＴＥＦＡ７０（ＪＩＳＡ硬度７０）、ＳＨ８６１Ｕ（ＪＩＳ  Ａ硬度６０）（いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン社）、商品名ＴＳＥ２６０−７Ｕ（東芝シリコーン社）、商品名ＫＥ５６５Ｋ−Ｕ（ＪＩＳ  Ａ硬度６０；信越化学工業社）等を用いることができる。なお、ここで示したＪＩＳ  Ａ硬度は、いずれも加硫完了後の硬度である。
【００３０】
次に、第３工程において、常温又は加熱下で部分加硫シリコーンゴムフィルム１５を硬化させたのち、樹脂型１１を取り除く。この硬化時において加熱する場合の温度選択に際しては、樹脂型１１の軟化点を考慮し、前記軟化点よりも低温で硬化させる。この硬化反応を完了させ、樹脂型１１を剥離することにより、図２（ｃ）に示すような、樹脂型１１の微細パターン５０が精緻に反転・転写された微細パターン６０を有する隔壁５と、それを支持するガラス基板３からなるディスプレイパネル用基板１０を得ることができる。
【００３１】
このような製造方法においては請求項３記載のようにガラス板１３を使用しないこともできる。その場合には、シリコーンゴムからなる隔壁５をそのままディスプレイパネル用基板１０とする。この場合には、図３に示すように、微細パターン６０が形成されていない面に、ガラス補強板として硬質表皮層となるガラス質のコーティング層７０を形成して補強することが好ましい。このガラス質のコーティング層７０は、例えば、上記したＨＥＡＴＬＥＳＳＧＬＡＳＳのような材料をスピンコート法により塗布し、硬化させることによって、形成することができる。
【００３２】
また、図４に示すように、隔壁５の表面にガラス質のコーティング層７１を形成することもできる。これは、隔壁５が部分加硫されたシリコーンゴムフィルムを出発材料とするものであるため、隔壁５の内部に低分子物質が残存している可能性がある。よって、そのような場合には、アドレス用電極の形成、蛍光体塗布等のディスプレイパネルの製造工程途中において、前記低分子物質が揮発することによって、工程内容によっては作業に支障を来すおそれがあるからである。このガラス質のコーティング層７１は、ガラス質のコーティング層７０と同様にして形成することができる。
【００３３】
このようにして得られるディスプレイパネル用基板１０は、常法にしたがい、アドレス用電極の取り付けや、蛍光体の塗布等をすることにより、目的とするプラズマディスプレイパネル等のディスプレイパネルを得ることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
参考技術記載の製造方法を適用し、図６に示すようなストライプ状の隔壁を有するプラズマディスプレイパネル用基板を製造した。以下、図５をもとに実施例１を説明する。まず、射出成形により、幅６０μｍ、高さ２００μｍ、間隔１６０μｍの微細パターン５０を有するポリプロピレン製の樹脂型１１を製造し、これをヒートプレス機Ｐの固定盤Ｐ１の上に置いた。次に、この樹脂型１１の微細パターン５０の形成面上に、液状硬化材料１２として商品名ＨＥＡＴＬＥＳＳＧＬＡＳＳ（ＧＳ−６００−１；稀釈剤としてイソプロピルアルコールを含有している）を刷毛塗りにより塗布した。その後、塗布面に基板となるガラス板１３を置いた。次に、可動盤Ｐ２を下降させ、ガラス板１３の上から約１５ｇ／cm2の圧力を加えながら、１３０℃で２０〜３０分間程度加熱保持し、ＨＥＡＴＬＥＳＳＧＬＡＳＳを硬化させた。硬化が完了したのち、可動盤Ｐ２を上昇させて樹脂型１１を剥離し、図１（ｃ）に示すようなプラズマディスプレイパネル用基板１０を得た。このプラズマディスプレイパネル用基板１０の表面を顕微鏡により観察したところ、樹脂型１１の微細パターン５０がそのまま反転・転写された、幅６０μｍ、高さ２００μｍ、間隔１６０μｍの精緻な微細パターン６０の隔壁３が形成されていることを確認した。
【００３６】
実施例２
請求項１記載の製造方法を適用し、図３に示すようなストライプ状の隔壁を有するプラズマディスプレイパネル用基板を製造した。以下、図５をもとに実施例２を説明する。まず、射出成形により、幅６０μｍ、高さ２００μｍ、間隔１６０μｍの微細パターンを有するポリエステル製の樹脂型１１を製造し、これをヒートプレス機Ｐの固定盤Ｐ１の上に置いた。次に、この樹脂型１１の微細パターン５０の形成面上に、部分加硫されたシリコーンゴムフィルム１５として商品名ＳＯＴＥＦＡ７０（厚み０．５mm）を置いた。その後、フィルム上に基板となるガラス板１３を置いた。次に、可動盤Ｐ２を下降させ、ガラス板１３の上から約５０ｇ／cm2の圧力を加えながら、１５０℃で４時間程度加熱保持し、ＳＯＴＥＦＡ７０を硬化させた。硬化が完了したのち、可動盤Ｐ２を上昇させて樹脂型１１を剥離して、図２（ｃ）に示すようなプラズマディスプレイパネル用基板１０を得た。このプラズマディスプレイパネル用基板１０の表面を顕微鏡により観察したところ、樹脂型１１の微細パターン５０がそのまま反転・転写された、幅６０μｍ、高さ２００μｍ、間隔１６０μｍの精緻な微細パターン６０の隔壁５が形成されていることを確認した。
【００３７】
【発明の効果】
参考技術及び請求項１記載の製造方法によれば、マスター型となる金型の微細パターンを樹脂型に反転・転写し、さらに樹脂型の微細パターンを反転・転写することにより、所望の微細パターンからなる隔壁を有するディスプレイパネル用基板を容易かつ大量に得ることができる。樹脂型はマスター型から容易にかつ大量に製造できるものであり、元々原料となる樹脂自体が安価であるため価格をごく安価に設定維持できるので、消耗成形型とすることができる。よって、繰り返しの使用により目づまり等して使用不能となった場合には廃棄して、新たな樹脂型に取り替えることができるため、洗浄等のような維持処理がまったく不要となるので維持コストも安くなる。このため、参考技術及び請求項１記載の製造方法を適用することにより、安価でしかも高品質のプラズマディスプレイパネル等に適用できるディスプレイパネル用基板を提供することができ、さらに、ファインパターン化の達成により、大画面化への応用もできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考技術記載の製造方法を説明するための概略正面図である。
【図２】請求項１記載の製造方法を説明するための概略正面図である。
【図３】請求項３記載の製造方法を説明するための概略正面図である。
【図４】請求項１記載の製造方法の他の態様を説明するための概略正面図である。
【図５】参考技術及び請求項１記載の製造方法を説明するための概略正面図である。
【図６】プラズマディスプレイパネルの構造例を示す概略斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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