(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形により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型面に隔壁材料液を供給したのち、押圧力を印加しながら加熱硬化させる第２工程と、前記予め加熱硬化させた隔壁材料液の硬化物にガラス基板を接着剤により接着させつつ再度押圧力を印加して一体化させる第３工程と、前記隔壁材料液の硬化物と前記ガラス基板の接着物から前記樹脂型を取り除く第４工程と、前記隔壁材料液の硬化物とガラス基板の接着物を焼成する第５工程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】
微細パターンが形成された金型面に隔壁材料液を供給したのち、前記隔壁材料液を押圧力を印加しながら加熱硬化させる第１工程と、前記予め加熱硬化させた隔壁材料液の硬化物にガラス基板を接着剤により接着させつつ再度押圧力を印加して一体化させる第２工程と、前記金型から前記隔壁材料液の硬化物と前記ガラス基板の接着物を離型する第３工程と、前記隔壁材料液の硬化物とガラス基板の接着物を焼成する第４工程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。
【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３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あり、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２０〜３０μｍ、高さ約１５０〜２００μｍ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ている。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、毎回スクリーンの位置合わせをして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方法である。また、サンドブラスト法は、ガラスペーストをガラス基板の全面に塗布したのち、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て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】
上記従来のスクリーン印刷法による隔壁の形成方法においては、毎回のスクリーンの位置合わせと、スクリーンの歪みとが、ファインパターン化、大画面化を困難にしている。また、従来のサンドブラスト法による隔壁の形成方法においては、ブラスト深さが不均一になり易いことが、やはりファインパターン化、大画面化を困難にしている。さらに、上記いずれの方法においても、隔壁を形成する工程が繁雑であり、隔壁の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】
したがって、本発明の目的は、簡便な方法で寸法精度の高い隔壁を形成することができて、ファインパターン化、大画面化に十分対応し得るディスプレイパネル用基板を経済的に製造し得る方法を提供することにある。
【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に、請求項１として、樹脂成形により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型面に隔壁材料液を供給したのち、押圧力を印加しながら加熱硬化させる第２工程と、前記予め加熱硬化させた隔壁材料液の硬化物にガラス基板を接着剤により接着させつつ再度押圧力を印加して一体化させる第３工程と、前記隔壁材料液の硬化物と前記ガラス基板の接着物から前記樹脂型を取り除く第４工程と、前記隔壁材料液の硬化物とガラス基板の接着物を焼成する第５工程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】
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、請求項２として、微細パターンが形成された金型面に隔壁材料液を供給したのち、前記隔壁材料液を押圧力を印加しながら加熱硬化させる第１工程と、前記予め加熱硬化させた隔壁材料液の硬化物にガラス基板を接着剤により接着させつつ再度押圧力を印加して一体化させる第２工程と、前記金型から前記隔壁材料液の硬化物と前記ガラス基板の接着物を離型する第３工程と、前記隔壁材料液の硬化物とガラス基板の接着物を焼成する第４工程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。
【００１２】
本発明の請求項１および２記載の発明で使用する「隔壁材料液」とは、ディスプレイパネル用基板の微細隔壁を形成する材料で、材料自体が液状であるもののほかに、材料を含む溶液状、分散液状、ゾル状、ペースト状のもの等を含み、型面に流し込む等して供給されるだけの流動性を有することを意味し、供給後に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。硬化の程度は、第３工程におけるガラス基板との接着剤による接着、第４工程における樹脂型の取り除き、及び第５工程における焼成を円滑に容易に行える程度のものである（請求項２では第２〜４工程に相当する）。すなわち、硬化は、樹脂型を取り除きできる程度の完全硬化のほかに、保形性を有する程度の半硬化を含む概念である。
【００１３】
本発明は、本発明者が、上記と同様の目的をもって先に発明して特許出願した発明（特願平９−２１１００３号）について、さらに研究を進めてこれを発展して完成されたものである。すなわち、本発明者らは、先に、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の微細パターン形成型面に隔壁材料液を流し込み、該隔壁材料液の上にガラス基板を重ねて置いて押圧しながら該隔壁材料液を加熱硬化させ、しかる後樹脂型を取り除くことにより、ディスプレイパネル用基板を製造する方法を特許出願した。
【００１４】
この先発明においては、隔壁材料液の硬化物とガラス基板の接着を十分に行う必要があり、また、樹脂型の取り除きを円滑に行う必要があることを見出し、その改善についてさらに研究を進めた。即ち、先発明は、隔壁材料液をガラス基板で密閉して硬化接着させているので、硬化させるのに十分な時間を必要とするものであった。しかも、隔壁材料液は側面の開放部分から硬化しはじめるが内部は極めて硬化し難いために、離型時において、硬化し難い部分が型面に残留するおそれを生じていた。その改善に基づくと、樹脂型の微細パターン形成型面で隔壁材料液を開放状態でまず加熱硬化させると、短時間で、且つ、全体を均一に硬化させることができ、常に円滑に樹脂型の取り除きを行なうことができ、離型時に型への残留も防止可能となる。これらの硬化物とガラス基板を接着剤で接着すれば、ガラス基板への接着性が高めることができ、得られた硬化物とガラス基板の接着剤よる接着物を焼成すれば、常に円滑に所期のディスプレイパネル用基板が得られることを知見したのである。
【００１５】
【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、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２は、実施例におけるディスプレイパネル用基板作成手順を説明するための概略正面図である。
【００１６】
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。第１工程において、樹脂成形により、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１０の隔壁２を形成するためのものであり、前記隔壁２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２０〜６０μｍ、深さ１５０〜２００μｍ、間隔１６０μｍ程度のものである。
【００１７】
この第１工程における樹脂成形法は射出技術を選択することができる。使用する樹脂は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２１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ＮＣ加工で型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。
【００１８】
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の形成型面に液状の隔壁材料液１２を流し込む。この隔壁材料液１２は加熱硬化終了後に第５工程の焼成を経て、図１（ｃ）に示すディスプレイパネル用基板１０の隔壁２となるものである。この流し込み方法としては、隔壁材料液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。このように隔壁材料液１２を流し込むことにより、隔壁材料液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、この転写は加熱硬化により完了する。
【００１９】
この工程で使用する隔壁材料液１２としては、上記のとおり「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」するものであり、第５工程の焼成を経て好適に隔壁２を形成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、隔壁材料液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。このような隔壁材料液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、この隔壁材料液１２は隔壁２となるものであるので、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。
【００２０】
このような隔壁材料液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社製）、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（東燃社製）、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（熱研社製）等を挙げることができる。
【００２１】
次に、上記のように樹脂型１１に隔壁材料液１２を流し込んだのち、隔壁材料液１２を押圧しながら加熱硬化させる。この加熱硬化処理に際しては、一般に、ヒートプレス機等の周知の加熱加圧手段を用いることができる。ヒートプレス等を用いる場合、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。また、この加熱硬化処理の処理条件は、使用した隔壁材料液１２の性質に応じて適宜選択される。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。この加熱硬化処理により、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隔壁材料液１２の硬化物に転写される。
【００２２】
第３工程において、図１（ｂ）に示すように、隔壁材料液１２の硬化物にガラス基板１４を接着剤１３により接着させる。このガラス基板１４は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、そのまま背面のガラス基板４とすることができるものである。隔壁材料液１２にガラス基板１４を接着剤１３により接着させる方法は、特に制限する必要はなく任意の方法を適用できるが、例えば、接着剤１３を、隔壁材料液１２の硬化物の上面或いはガラス基板１４の一方の面のいずれか、又はこの両方の面に、キャスティング法、刷毛塗り法等の方法により塗布する方法が適用できる。この接着処理に際し、必要に応じて、加熱および／または加圧手段によって加熱および／または加圧することもできる。また、接着のための温度、圧力、保持時間等の接着条件は用いる接着剤１３の種類に応じて適宜設定することができる。
【００２３】
この工程で使用する接着剤１３としては、隔壁材料液１２の硬化物とガラス基板１４を接着し、次の第４工程における樹脂型の取り除きを常に円滑に行なうことができるものであって、かつ第５工程の焼成により分解除去され、又は無機物化されて焼成後の隔壁材料液１２の硬化物等と一体化され、焼成後の隔壁材料液１２の硬化物とガラス基板１４が強固に固着されるものであれば、特に制限されるものではない。このような接着剤１３の例としては、シアノアクリレート系接着剤、紫外線硬化ウレタン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、無機接着剤等が挙げられる。中でも、シアノアクリレート系接着剤が好ましく用いられる。
【００２４】
第４工程において、図１（ｂ）に示すように、樹脂型１１の微細パターン形成型面において嵌合した形で形成されている隔壁材料液１２の硬化物にガラス基板１４を接着剤１３により接着させた接着物から、樹脂型１１を剥離し、取り除く。このとき、樹脂型１１は柔軟性があるために容易に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。また、剥離性を考慮すると、上記第２工程において、隔壁材料液１２を微細パターン５０の凹凸形状に保持でき、かつ接着剤１３によりガラス基板１４と接着し得る程度の固さに加熱硬化させ、剥離後に再度硬化させて硬化を完了させてもよい。
【００２５】
第５工程において、隔壁材料液１２の硬化物にガラス基板１４を接着剤１３により接着させた接着物を焼成する。この焼成により、使用した接着剤１３が分解除去され、又は無機物化されて焼成後の隔壁材料液１２の硬化物等と一体化され、焼成後の隔壁材料液１２の硬化物とガラス基板１４が強固に固着され、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４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。この際、焼成温度、焼成時間等の焼成条件は、使用した接着剤１３の種類、隔壁材料液１２の種類等に応じて適宜設定することができる。
【００２６】
上記のようにして得られるディスプレイパネル用基板１０は、常法に従い、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。
【００２７】
さらに、請求項２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、図１（ａ）に示すような所望の微細パターン５０が形成された金型２１を得る。この金型２１は微細パターン５０が形成された型面を有するもので、隔壁２のパターンとは凹凸反転像をなすものである。この意味で金型２１は樹脂型１１と同一の微細パターン形成型面が形成されており、樹脂型のマスター金型とは異なるものであって、樹脂型１１と同様に直に隔壁２を形成するために用いられる。金型２１は、ＮＣ加工等によって形成するが、平板上に金属線を一定方向に所定間隔をおいて複数本配置して固定する構造も実施可能である（特願平９ー２３２７１８号参照）。なお、第１工程では金型２１が樹脂型１１と異なるほかは同一であるので、請求項１記載の製造方法の第２工程を実施できる。同様に、第２工程および第４工程は請求項１記載の製造方法の第３工程及び第５工程を実施できるので、第３工程のみを説明する。
【００２８】
第３工程において、図１（ｂ）で示すように、隔壁材料液１２の硬化物が金型２１の微細パターン形成型面において嵌合した形で形成されているので、隔壁材料液１２の硬化物にガラス基板１４を接着剤１３により接着させた接着物から離型するに際しては、微細パターン形成型面に振動を付与する手段、エアーを導入する手段、または微細パターン形成型面を加熱する手段等の離型手段を適宜選択することが望ましい。前記振動を付与する手段としては、隔壁材料液１２の硬化物の凹凸の先端部分に損傷を与えることなく、接着剤１３の接着物に影響を及ぼさない程度の振幅の短い微振動が望ましい。また、前記エアーを導入する手段としては、金型２１の微細パターン形成型面と隔壁材料液１２の硬化物との嵌合部位に負圧を解除する程度のエアーを導入することで足り、金型２１の微細パターン形成型面の外方からのエアーベントを設ける構造で実施可能である。さらに、前記加熱する手段としては、隔壁材料液１２の硬化物の硬化後に微細パターン形成型面を膨張することによって嵌合間隙に取り除きクリアランスを形成するもので、加熱温度が適宜選択可能である。前記各手段は、単独で用いることが可能であるが、任意に組み合わせて併用すれば効果的である。
【００２９】
【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。
【００３０】
実施例１
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２をもとに実施例１を説明する。
まず、射出成形により、幅２０μｍ、高さ１５０μｍ、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の形成型面上に、隔壁材料液１２として商品名 ＨＥＡＴＬＥＳＳ ＧＬＡＳＳ（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；ホーマーテクノロジー社製）を刷毛塗りにより塗布した。
次に、ヒートプレス機Ｐの可動盤Ｐ２を下降させ、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を加熱硬化させた。可動盤Ｐ２下面にはＨＥＡＴＬＥＳＳ ＧＬＡＳＳが付着しないようにフッ素樹脂加工がされている。
次に、可動盤Ｐ２を上昇させたのち、ＨＥＡＴＬＥＳＳ ＧＬＡＳＳの硬化物の上に、
接着剤１３としてＡＬＴＥＣＯ社製の商品名 Ｚー２８を用い、刷毛塗りにより塗膜厚約１０μｍになるよう塗布し、その塗布面の上に基板となるガラス基板１４を置き、再度可動盤Ｐ２を下降させ、上から約１ｇ／cm2 の圧力を加えながら常温下で５分間保持して接着を完了した。
次に、再度可動盤Ｐ２を上昇させたのち、ＨＥＡＴＬＥＳＳ ＧＬＡＳＳの硬化物にガラス基板１４を接着剤１３により接着させた接着物から樹脂型１１を剥離し、取り除いた。
最後に、上記樹脂型１１を取り除いた接着物を約５５０℃で３０分間程度焼成し、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２０μｍ、高さ１５０μｍ、間隔１６０μｍの精緻な微細パターン６０の隔壁２が形成されていることを確認した。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、微細パターンが形成された隔壁材料液の硬化物を開放状態として短時間で全体均一に加熱硬化させたうえでガラス基板に接着剤により接着したので、接着剤を介在して金型から硬化物を容易に取り除くことができ、その後の焼成によって接着剤を分解除去してガラス基板に微細パターンが形成された微細隔壁を強固に固着することができる。このため、本発明の製造方法を適用することにより、寸法精度の高い微細パターンの微細隔壁を有する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安価に提供することができ、さらに、ファインパターン化、大画面化にも十分対応することができる。
【００３２】
請求項１記載の製造方法によれば、樹脂型の柔軟性によって、樹脂型から微細パターンが形成された隔壁材料液の硬化物を接着したガラス基板を容易に取り除くことができる。
【００３３】
また、請求項２記載の製造方法によれば、金型から直接に隔壁材料液の硬化物に微細パターンを形成したうえに、金型からの離型を促しているので、製造コスト低減が図られ、接着剤を介在して金型から隔壁材料液の硬化物を容易に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、２（または請求項３、４）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】実施例におけるディスプレイパネル用基板作成手順を説明するための概略正面図である。
【図３】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。
【符号の説明】
２    隔壁
４    ガラス基板
１０  ディスプレイパネル用基板
１１  樹脂型
１２  隔壁材料液
１３  接着剤
１４  ガラス基板
２１  金型
５０  微細パターン
６０  微細パターン
【図１】
0003980735.tif 000002
【図２】
0003980735.tif 000003
【図３】
0003980735.tif 000004