JP2000024924A

JP2000024924A - サンドブラスト処理装置とサンドブラスト処理方法

Info

Publication number: JP2000024924A
Application number: JP19428698A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 武司松本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2000-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】処理面側に加工用素材を設け、更にその上に
所定形状のレジストからなるマスクを設けた処理基板に
対する、サンドブラスト処理方法で、切削効率が良く、
研磨砂に対するレジストからなるマスクの耐磨耗性を向
上できるサンドブラスト処理方法を提供する。【解決手段】処理面側に加工用素材を設け、更にその
上に所定形状のレジストからなるサンドブラスト処理に
耐性のあるマスクを設けた処理基板に対して、サンドブ
ラスト処理を行う装置であって、処理室内において、ブ
ラストノズル位置を移動させ、且つ、処理基板に対し、
処理基板の処理面側に設けられた前記マスクを介して、
高圧空気により研磨砂をブラストノズルから吹き付け
て、処理基板上の加工用素材を選択的に切削除去するサ
ンドブラスト処理部と、サンドブラスト処理を行う際
に、サンドブラスト処理部に、処理基板を加熱した状態
で送り込む加熱部とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスビーズ等の
研磨砂の粉末を高圧空気を用いて噴射させてサンドブラ
スト処理を行うサンドブラスト処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラズマディスプレイパネル（以
下ＰＤＰとも記す）は、その奥行きの薄いこと、軽量で
あること、更に鮮明な表示と液晶パネルに比べ視野角が
広いことにより、種々の表示装置に利用されつつある。
一般に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、２
枚の対向するガラス基板にそれぞれ規則的に配列した一
対の電極を設け、その間にネオン、キセノン等を主体と
するガスを封入した構造となっている。そして、これら
の電極間に電圧を印加し、電極周辺の微小なセル内で放
電を発生させることにより、各セルを発光させて表示を
行うようにしている。特に情報表示をするためには、規
則的に並んだセルを選択的に放電発光させている。

【０００３】ここで、ＰＤＰの構成を、図７に示すＡＣ
型ＰＤＰの１例を挙げて説明しておく。図７はＰＤＰ構
成斜視図であるが、分かり易くするため前面板（ガラス
基板７１０）、背面板（ガラス基板７２０）とを実際よ
り離して示してある。図７に示すように、２枚のガラス
基板７１０、７２０が互いに平行に且つ対向して配設さ
れており、両者は背面板となるガラス基板７２０上に互
いに平行に設けられた障壁（セル障壁とも言う）７３０
により、一定の間隔に保持されている。前面板となるガ
ラス基板７１０の背面側には、放電維持電極である透明
電極７４０とバス電極である金属電極７５０とで構成さ
れる複合電極が互いに平行に形成され、これを覆って、
誘電体層７６０が形成されており、更にその上に保護層
（ＭｇＯ層）７７０が形成されている。また、背面板と
なるガラス基板７２０の前面側には前記複合電極と直交
するように障壁７３０間に位置してアドレス電極７８０
が互いに平行に形成されており、更に障壁７３０の壁面
とセル底面を覆うように螢光体７９０が設けられてい
る。障壁７３０は放電空間を区画するためのもので、区
画された各放電空間をセルないし単位発光領域と言う。
このＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合
電極間に交流電圧を印加して、放電させる構造である。
この場合、交流をかけているために電界の向きは周波数
に対応して変化する。そして、この放電により生じる紫
外線により螢光体７９０を発光させ、前面板を透過する
光を観察者が視認できるものである。なお、ＤＣ型ＰＤ
Ｐにあっては、電極は誘電体層で被膜されていない構造
を有する点でＡＣ型と相違するが、その放電効果は同じ
である。また、図７に示すものは、ガラス基板７２０の
一面に下地層７６７を設けその上に誘電体層７６５を設
けた構造となっているが、下地層７６７、誘電体層７６
５は必ずしも必要としない。

【０００４】そして、従来、上記ＰＤＰに使用する背面
板の障壁の形成方法としては、ガラス基板上に障壁形成
材料を障壁パターン形状に、スクリーン印刷にて複数回
繰り返して重ねて印刷して所要の高さに積み上げ、乾燥
させる第１の方法（スクリーン印刷法と呼ばれる）、あ
るいは、ガラス基板上に障壁形成材料を全面に塗布した
後、塗布面上にサンドブラストに耐性を有するレジスト
を所定形状にパターニング形成し、該レジストをマスク
としてサンドブラストにより障壁形成材料を所定形状に
形成する第２の方法（サンドブラスト法と呼ばれる）が
採られていた。しかし、上記第１の方法によるＰＤＰに
使用する背面板の障壁形成においては、障壁としての所
定の厚さを得るには、数回〜１０数回程度のペーストの
スクリーン印刷が必要で手間がかかる上に、印刷精度の
管理が必要となり、品質的にも満足のいくものを得るこ
とが難しく、現在では、第２の方法が主流となってい
る。

【０００５】ここで、第２の方法（サンドブラスト法）
による障壁の形成の１例を図５に挙げて、サンドブラス
ト法による障壁形成方法を、更に説明しておく。図５
（ａ）に示すように、ガラス基板５１０の一面上に下引
き層５２０を介して電極配線５３０を形成した後、該電
極配線５３０上に、ガラス基板５１０面を覆うように、
更に、誘電体層５５０を形成する。次いで、誘電体層５
５０上全面に、障壁形成用の低融点ガラスペーストから
なる加工用素材５６０を塗布した（図５（ｂ））後、加
工用素材５６０上に、サンドブラスト処理に耐性のある
感光性のレジスト５４０を配設し（図５（ｃ））、次い
で、形成する障壁の形状に対応した所定形状の絵柄を有
するフォトマスクを用いて、レジスト５４０の所定領域
のみを露光し、これを現像して、所定形状にパターン化
する。（図５（ｄ））そして、レジスト５４０を加工用素材５６０をサンドブ
ラスト処理する際のマスクとして、サンドブラスト処理
を行い、マスクから露出している加工用素材５６０のみ
を切削して、所定の形状にする。（図５（ｅ））この後、レジスト５４０を除去して、焼成処理を施して
障壁５６０Ａを誘電体層５５０上に形成する。（図５
（ｆ））

【０００６】第２の方法によるＰＤＰに使用する背面板
となるガラス基板への障壁形成においては、ガラス基板
上に塗膜された障壁形成用材料をサンドブラストに耐性
のあるマスクで覆い、複数本のノズルからガラスビーズ
等の研磨砂を高圧空気にて吹きつけ、マスクから露出し
た部分を選択的に切削して障壁を形成していた。通常、
図６に示すような、支持するシャフト６１１を介してブ
ラストノズル６１０が処理室６０５内に入れられ、シャ
フト６１１を処理室６０５の天井６９１に設けられたス
リット６９５に沿い移動させることにより、ブラストノ
ズル位置を移動させるサンドブラスト処理装置を用い
て、各種サイズの処理基板をサンドブラスト処理してい
た。このようなサンドブラスト処理装置においては、切
削効率が高いことは重要で、従来、研磨砂の雰囲気の水
分（湿気）等による凝集による切削効率の低下を避ける
為、研磨砂を加熱した状態で使用し、これにより切削効
率の低下を防ぐ方法が採られていた。しかし、量産性の
面から、より切削効率の良い方法が求められていた。一
方、研磨砂に対するレジストの耐磨耗性にも問題があ
り、この対応が求められていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＰＤＰ
に使用する背面板の障壁形成をサンドブラスト法により
行う場合、量産性の面から、より切削効率の良いサンド
ブラスト処理方法が求められ、且つ、研磨砂に対するレ
ジストの耐磨耗性の向上が求められていた。本発明は、
これに対応するもので、処理面側に加工用素材を設け、
更にその上に所定形状のレジストからなるマスクを設け
た処理基板に対する、サンドブラスト処理方法におい
て、切削効率が良く、研磨砂に対するレジストからなる
マスクの耐磨耗性を向上ができるサンドブラスト処理方
法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のサンドブラスト
処理装置は、処理面側に加工用素材を設け、更にその上
に所定形状のレジストからなるサンドブラスト処理に耐
性のあるマスクを設けた処理基板に対して、サンドブラ
スト処理を行う装置であって、処理室内において、ブラ
ストノズル位置を移動させ、且つ、処理基板に対し、処
理基板の処理面側に設けられた前記マスクを介して、高
圧空気により研磨砂をブラストノズルから吹き付けて、
処理基板上の加工用素材を選択的に切削除去するサンド
ブラスト処理部と、サンドブラスト処理を行う際に、サ
ンドブラスト処理部に、処理基板を加熱した状態で送り
込む加熱部とを備えていることを特徴とするものであ
る。そして、上記において、処理基板がプラズマディス
プレイ用の基板で、加工用素材が障壁形成用等の低融点
ガラスペーストからなることを特徴とするものである。

【０００９】本発明のサンドブラスト処理方法は、処理
面側に加工用素材を設け、更にその上に所定形状のレジ
ストからなるサンドブラスト処理に耐性のあるマスクを
設けた処理基板に対する、サンドブラスト処理方法であ
って、サンドブラスト処理を行う際に、サンドブラスト
処理部に、処理基板を加熱した状態で送り込むことを特
徴とするものである。そして、上記において、処理基板
がプラズマディスプレイ用の基板で、加工用素材が障壁
形成用等の低融点ガラスペーストからなることを特徴と
するものである。尚、ここでいう加熱とは、加工用素材
（切削層）の水分が減少し、加熱しない場合に比べ、切
削効率を上げることができるような加熱処理で、且つ、
レジストを軟化させて、レジストからなるマスクの耐磨
耗性を向上させる加熱処理である。

【００１０】

【作用】本発明のサンドブラスト処理装置は、このよう
な構成にすることにより、処理面側に加工用素材を設
け、更にその上に所定形状のレジストからなるマスクを
設けた処理基板に対する、サンドブラスト処理方法にお
いて、切削効率が良く、研磨砂に対するレジストからな
るマスクの耐磨耗性を向上ができるサンドブラスト処理
装置の提供を可能としている。具体的には、処理室内に
おいて、ブラストノズル位置を移動させ、且つ、処理基
板に対し、処理基板の処理面側に設けられた前記マスク
を介して、高圧空気により研磨砂をブラストノズルから
吹き付けて、処理基板上の加工用素材を選択的に切削除
去するサンドブラスト処理部と、サンドブラスト処理を
行う際に、サンドブラスト処理部に、処理基板を加熱し
た状態で送り込む加熱部とを備えていることにより、こ
れを達成している。ＰＤＰ用の基板の障壁形成等に用い
られる、支持するシャフトを介してブラストノズルが処
理室内に入れられ、シャフトを処理室の天井に設けられ
たスリットに沿い移動させる方式のサンドブラスト装置
にも、簡単に適用できる。特に、処理基板がプラズマデ
ィスプレイ用の基板で、加工用素材が障壁形成用等の低
融点ガラスペーストからなる場合には、有効で、結果、
ＰＤＰ用の基板のサンドブラスト処理の量産、品質向上
が期待できる。

【００１１】本発明のサンドブラスト処理方法は、この
ような構成にすることにより、切削効率が良く、研磨砂
に対するレジストからなるマスクの耐磨耗性を向上がで
きるサンドブラスト処理方法の提供を可能としている。
特に、処理基板がプラズマディスプレイ用の基板で、加
工用素材が障壁形成用等の低融点ガラスペーストからな
る場合には、有効である。

【００１２】加熱処理する第１の理由は、処理基板を加
熱することにより、サンドブラスト加工する加工用素材
（切削層）の水分が減少し、加熱しない場合に比べ、切
削効率が向上するためである。通常、ＰＤＰ用の基板
（背面板）の障壁形成用のペーストは、低融点ガラスフ
リット、フィラー（アルミナ、ジルコニア等）、顔料、
樹脂、溶剤からなり、処理基板上に塗布され、乾燥され
た後、水分を含むもので、これにより、サンドブラスト
処理における切削効率が低下する場合がある。また、第
２の理由は、レジストが軟化することによりマスクとし
ての耐磨耗性が向上するためである。ＰＤＰ用の基板
（背面板）の作製においては、その障壁形成用等に用い
られるレジストは、ネガ型のアルカリ可溶の市販のドラ
イフィルムレジスト（例えば、東京応化工業株式会社製
のＢＦ−６０３）が用いられる。尚、ドライフィルムレ
ジストは、通常、ベースフィルム上にレジストを形成
し、カバーフィルムにて覆った形態で市販されているも
ので、カバーフィルムを剥がし、レジスト部をベースフ
ィルムとともに処理基板のペースト側にラミネートして
使用するが、処理基板へのレジスト形成が、作業性の面
から有利で採られている。現像処理はベースフィルムを
剥がした状態で行う。この場合、レジストが軟化して、
耐磨耗性が向上する温度としては、特に、８０°Ｃ〜１
００°Ｃが好ましい。尚、６０°Ｃ〜１８０°Ｃでも効
果を得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のサンドブラスト処理装置
の実施の形態の１例を挙げ、図に基づいて説明する。図
１は本発明のサンドブラスト処理装置を簡略化して示し
た構成図で、図２はサンドブラスト処理部の概略断面図
で、図３は加熱部の概略図で、図４はパネルヒータの配
列の基板の関係を図示した図である。尚、図２（ｂ）は
図２（ａ）のＢ１−Ｂ２側からみた図で、図３（ａ）は
図１のＡ０側からみた一部の透視図図で、図３（ｂ）は
図３（ａ）Ｃ０側からみた一部透視図である。図１〜図
３中、１００はサンドブラスト処理部、１０５は処理
室、１１０はブラストノズル、１１１はシャフト（研磨
砂配管でもある）、１１３はシャフト固定部、１１５は
シャフト搬送部、１１７は吹き出し口部、１１８は研磨
砂、１２０は搬送プレート、１２１はベアリング部、１
３０はスライドウエイ、１７０は搬送ロール、１８０は
基板、１９０は処理室壁部、１９１は天井、１９５はス
リット、２００は加熱部、２０５は処理室、２１０はパ
ネルヒーター、２１１はパネルヒータ保持部、２２０は
赤外線、２３０はモータ、２７１、２７２は搬送ロー
ル、２９０は処理室壁部である。本発明のサンドブラス
ト処理装置は、加工用素材が障壁形成用等の低融点ガラ
スペーストからなる、プラズマディスプレイ用の基板を
作製する際に用いられるサンドブラスト処理装置で、処
理面側の加工用素材上に所定形状のドライフィルムレジ
スト（例えば、東京応化工業株式会社製のＢＦ−６０
３）からなるサンドブラスト処理用マスクを設けた処理
基板に対して、サンドブラスト処理を行う装置である。
そして、処理基板に対し、処理基板の処理面側に設けら
れた前記マスクを介して、加工用素材を選択的に切削加
工するサンドブラスト処理部１００と、サンドブラスト
処理を行う際に、サンドブラスト処理部１００に、処理
基板１８０を加熱した状態で送り込む加熱部２００とを
備えている。

【００１４】加熱部２００は、処理基板１８０の加工用
素材、マスク側を上側にして搬送ロール２７１上に処理
基板１８０を載せ、処理基板１８０の表裏に上下のパネ
ルヒーター２１０により赤外線２２０を照射し、加熱処
理を行うもので、図３に示すような構造をしている。搬
送ロール２７１はモータ２３０により駆動され回転す
る。尚、図３は全体を分かり易く示したもので、上側の
要部のみを透視して示してある。更に具体的には、図４
に示すように、加熱部２００は、１枚が１２０ｍｍ□
で、２００Ｗのパネルヒーター２１０を、基板進行方向
に７枚、基板の幅方向に１１枚（合計７７枚）を格子状
に２０ｍｍ間隔をあけて並べているが、これは処理基板
の搬送速度や処理基板のサイズに合わたものである。処
理基板の搬送速度や処理基板のサイズに合わせ、使用す
るパネルヒーターの枚数やパネルヒーターの出力／１枚
を選択することが好ましい。

【００１５】サンドブラスト部１００は、処理室内１０
５において、ブラストノズル１１０位置を移動させ、且
つ、処理基板に対し、処理基板の処理面側に設けられた
前記マスクを介しを介して、高圧空気により研磨砂をブ
ラストノズルから吹き付けて、処理基板上の加工用素材
を選択的に切削除去するものである。サンドブラスト部
１００は、図２（ａ）に示すように、ブラストノズル１
１０部を、シャフト搬送部１１５に固定されたシャフト
１１１に支持して、処理室１０５内に吊り、且つ、シャ
フト１１１を処理室１０５の天井１９１に設けられたス
リット１９５に沿い移動させることにより、ブラストノ
ズル１１０を往復移動させるものである。図２（ｂ）に
示すように、ブラストノズル１１０の下側に、吹き出し
口１１７を設け、研磨砂１１８を高圧エアーにより吹き
出して、処理基板１８０に当てて、加工用素材を選択的
に切削する。シャフト１１１は矢印Ｂ３（図２（ｂ））
の方向に往復移動する。図２（ａ）中、搬送プレート１
２０は、精密研磨されたベアリング１２１と一体で、シ
ャフト搬送部１１５を一体的に支持するもので、スライ
ドウエイ１３０に沿い移動することにより、シャフト搬
送部１１５に支持されたシャフト１１１をスリット１９
５に沿い移動させるものである。また、スライドウエイ
１３０は、天井１９１に固定されているが、特にこれに
限定はされなく、他に固定しても良い。

【００１６】尚、搬送ロール２７１、１７１は、それぞ
れ、各処理に合った速度で搬送できるように、それぞ
れ、独立して、その搬送速度が制御されるようになって
いる。

【００１７】次に、本発明のサンドブラスト処理方法の
実施の形態の１例を説明する。本例は、加工用素材が障
壁形成用等の低融点ガラスペーストからなるプラズマデ
ィスプレイ用の基板を、処理基板とするもので、図１に
示す装置を用いてその処理を実施するものである。以
下、図１〜図３に基づいて本例を説明する。同時に、こ
れを以て、図１に示す装置の動作説明にも代える。次い
で、本発明のサンドブラスト処理方法として、図１に示
す装置を用いて実施する１例を挙げる。先ず、処理基板
１８０を搬送ロール２７２側から加熱部２００の処理室
２０５内へ搬送する。引き続き、処理基板１８０を搬送
ロール２７１しながら、処理室２０５内において、その
表裏面にパネルヒーター２１０により赤外線２２０を照
射して加熱する。処理基板１８０は、加熱部２００の処
理室１２０５内に入れられ、搬送ロール２７１により搬
送されながら、サンドブラスト部１００側に向かうが、
加熱部２００の処理室２０５内において、上下に設けら
れた、赤外線２２０を照射するパネルヒーター２１０に
より、その表裏面から熱を受けて加熱される。次いで、
所定の温度に加熱された処理基板１８０は、サンドブラ
スト処理部１００の処理室１０５へと搬送されて送り込
まれる。そして、搬送ロール１７１にて、所定の速度で
搬送されながら、その加工用素材が、ノズル１１０より
高圧エアーにより吹きだされる研磨砂１１８により、マ
スクを介して選択的に切削される。本例の場合は、処理
基板がＰＤＰ用の基板で、加工用素材が障壁形成用等の
低融点ガラスペーストからなり、サンドブラスト処理用
のマスクとして東京応化工業株式会社製のＢＦ−６０３
ドライフィルムレジストを用いているため、サンドブラ
スト効率とマスクの耐磨耗製の面から、処理基板１８０
の加熱温度を８０〜１００°Ｃに抑えて行うが、加熱温
度としては、加熱しない場合に比べ、加熱により加工用
素材（切削層）の水分が減少し、且つ、マスクの耐磨耗
性の向上が見込まれる範囲の温度であれば、その効果が
期待できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、上記のように、処理面側に加
工用素材を設け、更にその上に所定形状のレジストから
なるマスクを設けた処理基板に対する、サンドブラスト
処理方法において、切削効率が良く、研磨砂に対するレ
ジストからなるマスクの耐磨耗性を向上ができるサンド
ブラスト処理方法の提供を可能とした。同時に、そのよ
うな処理を行うことができるサンドブラスト処理装置の
提供を可能とした。特に、ＰＤＰに使用する背面板の障
壁等をサンドブラスト法にて形成する際の、サンドブラ
スト処理装置に本発明を適用した場合には、特に有効で
ある。結果として、ＰＤＰ用の基板の量産面、品質面に
も対応できるものとしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサンドブラスト処理装置の実施の形態
の１例の概略構成図

【図２】サンドブラスト処理部の概略図

【図３】加熱部の一部透視図

【図４】パネルヒーターを説明するための図

【図５】サンドブラスト処理による障壁の形成を説明す
るための図

【図６】従来のサンドブラスト装置を説明するための図

【図７】ＰＤＰ基板を説明するための図

【符号の説明】

１００サンドブラスト装置１０５処理室１１０ブラストノズル１１１シャフト（研磨砂配管で
もある）１１３シャフト固定部１１５シャフト搬送部１１７吹き出し口部１１８研磨砂１２０搬送プレート１２１ベアリング１３０スライドウエイ１７０搬送ロール１８０基板１９０処理室壁部１９１天井１９５スリット２００加熱部２０５処理室２１０パネルヒーター２１１パネルヒータ保持部２２０赤外線２３０モータ２７１、２７２搬送ロール２９０処理室壁部６０５処理室６１０ノズル６１１シャフト６１３シャフト固定部６１５シャフト搬送部６２０遮蔽部材６７０搬送ロール６８０ガラス基板（背面板）６９０サンドブラスト処理室壁
部６９１天井６９５スリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理面側に加工用素材を設け、更にその
上に所定形状のレジストからなるサンドブラスト処理に
耐性のあるマスクを設けた処理基板に対して、サンドブ
ラスト処理を行う装置であって、処理室内において、ブ
ラストノズル位置を移動させ、且つ、処理基板に対し、
処理基板の処理面側に設けられた前記マスクを介して、
高圧空気により研磨砂をブラストノズルから吹き付け
て、処理基板上の加工用素材を選択的に切削除去するサ
ンドブラスト処理部と、サンドブラスト処理を行う際
に、サンドブラスト処理部に、処理基板を加熱した状態
で送り込む加熱部とを備えていることを特徴とするサン
ドブラスト処理装置。
【請求項２】請求項１において、処理基板がプラズマ
ディスプレイ用の基板で、加工用素材が障壁形成用等の
低融点ガラスペーストからなることを特徴とするサンド
ブラスト処理装置。
【請求項３】処理面側に加工用素材を設け、更にその
上に所定形状のレジストからなるサンドブラスト処理に
耐性のあるマスクを設けた処理基板に対する、サンドブ
ラスト処理方法であって、サンドブラスト処理を行う際
に、サンドブラスト処理部に、処理基板を加熱した状態
で送り込むことを特徴とするサンドブラスト処理方法。
【請求項４】請求項３において、処理基板がプラズマ
ディスプレイ用の基板で、加工用素材が障壁形成用等の
低融点ガラスペーストからなることを特徴とするサンド
ブラスト処理方法。