JP2000263698A - 積層構造体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に微細な突起によって二次元のパター
ンが形成された積層構造体を、高い寸法精度で製造する
ことができる方法を提供する。 【解決手段】 成形対象の積層板１０は、基板１１の上
に粘土状の被覆層１２が形成されたものであり、テーブ
ル３１の上に保持される。成形シート２０は、鋼製のバ
ックアップシート２１の上に硬質ゴムからなる表層部２
２が貼り付けられた複合シートであり、表層部２２の表
面に凹凸によって所定のパターンが形成されている。成
形シート２０は、その長手方向の両端でサポートシート
２７を介してシートフレーム２５に取り付けられ、その
表層部２２を下に向けて、僅かな間隔を介して積層板１
０と向かい合っている。成形シート２０の裏面にプレス
ローラ５０を押し付けて転動させることによって、成形
シート２０の表面に形成されているパターンが被覆層１
２に転写される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平板状の基板の上
に微細な突起によって二次元のパターンが形成された積
層構造体の製造方法及び製造装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネルのリアパネ
ルなどの様な、平板状の基板の上に微細な突起によって
二次元のパターンが形成された構造体を製造する際、比
較的、工程数が少なくコストがかからない方法として、
プレス成形を応用した製造方法が提案されている（例え
ば、特開平９−２８３０１７号）。

【０００３】この様なプレス成形を応用した製造方法の
場合、高精密加工法を利用してブロック状（または円筒
状）の金型を製作し、基板上に被覆された粘土状の被覆
層をこの金型を用いて成形することによって、表面に所
定のパターンが形成された積層構造体を製造している。

【０００４】（従来技術の問題点）上記の様な金型を直
接、使用して被覆層を成形する方法では、基板の平面度
が１０μｍ以上、基板上に被覆された被覆層の厚さの不
同が１００μｍ以上になると、金型と基板との間隔の不
同が大きくなり、あるいは被覆層に加わるプレス圧力の
不同が大きくなる。その結果、成形後の被覆層の断面形
状に欠陥が発生したり、金型が基板の表面に接触して金
型の表面を損傷することがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来の積層板の被覆層の成形方法の問題点に鑑み成され
たもので、本発明の目的は、平板状の基板の上に微細な
突起によって二次元のパターンが形成された積層構造体
を、高い寸法精度で、効率良く、低いコストで製造する
ことができる方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の積層構造体の製
造方法は、表面に凹凸によってパターンが形成された成
形シートを準備する工程と、この成形シートを、長手方
向の両端部でシートフレームに取り付ける工程と、基板
上に粘土状の被覆層が積層された積層板を準備する工程
と、この積層板を、被覆層を上に向けてテーブルの上面
に保持する工程と、前記成形シートの表面を下に向けて
前記積層板の上面に接近させた状態で、前記シートフレ
ームを支持する工程と、プレスローラを、前記成形シー
トの裏面上で前記長手方向に転動させて前記パターンを
前記被覆層に転写し、積層構造体を得る工程と、を備え
たことを特徴とする。

【０００７】本発明の方法によれば、前記プレスローラ
を用いて、前記表層部を前記被覆層に対して一定の圧力
で押し付けることができるので、前記被覆層を高い寸法
精度で効率良く成形することができる。

【０００８】好ましくは、前記成形シートの表面を下に
向けて前記積層板の上面に接近させた状態で、前記シー
トフレームを支持する工程に先立って、前記成形シート
の表面に離型剤を塗布する。

【０００９】好ましくは、前記プレスローラとして、そ
の胴部がゴム層で覆われたプレスローラを使用する。

【００１０】好ましくは、前記成形シートを、鋼製のバ
ックアップシートと、このバックアップシート上に貼り
付けられ、硬質ゴムまたは樹脂からなり、表面に前記パ
ターンが形成された表層部とにより構成する。

【００１１】また、上記方法を実施する際に使用される
本発明の積層構造体の製造装置は、基板上に粘土状の被
覆層が積層された積層板の当該被覆層を成形して積層構
造体を製造する装置であって、この積層板を、被覆層を
上に向けて保持するテーブルと、表面に凹凸によってパ
ターンが形成された成形シートを、その長手方向の両端
部で支持するシートフレームと、前記成形シートの表面
を下に向けて前記積層板の上面に接近させた状態で、前
記シートフレームを支持する架台と、前記シートフレー
ムを、前記架台上に支持した状態から前記長手方向の一
端を軸にして反転させる反転機構と、前記シートフレー
ムを反転させた状態で、前記成形シートの表面に離型剤
を塗布する離型剤塗布装置と、前記シートフレームを前
記架台上に支持した状態で、前記成形シートの裏面上で
前記長手方向に転動され、前記パターンを前記被覆層の
表面に転写するプレスローラと、を備えたことを特徴と
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づく積層構造
体の製造装置の概要を示す。図中、１０は積層板、１１
は基板、１２は被覆層、２０は成形シート、２１はバッ
クアップシート、２２は表層部、２５はシートフレー
ム、３１はテーブル、３３はホルダ、３４は架台、３５
は反転機構、３７は支持台、４０は離型剤塗布装置、５
０はプレスローラを表す。

【００１３】成形される対象である積層板１０は、図２
に示す様に、基板１１の上にガラスペーストからなる粘
土状の被覆層１２を所定の厚さで積層したものである。
この積層板１０は、テーブル３１の上面に保持される。

【００１４】成形シート２０は、図３に示す様に、鋼製
のシートからなるバックアップシート２１、及びこのバ
ックアップシート２１上に貼り付けられた硬質ゴムから
なる表層部２２により構成され、表層部２２の表面に凹
凸によって所定の二次元のパターンが形成されている。

【００１５】図１に示す様に、成形シート２０は、その
長手方向（図１では左右方向）の両端で、サポートシー
ト２７を介してシートフレーム２５に取り付けられ、水
平に張り渡されている。シートフレーム２５は、ホルダ
３３に取り付けられ、ホルダ３３の一端は架台３４の上
に支持されている。この姿勢の時、成形シート２０は、
その表層部２２を下に向けて、テーブル３１上の積層板
１０と僅かな間隔を介して向かい合っている。

【００１６】テーブル３１の上方には、プレスローラ５
０が配置されている。プレスローラ５０の胴部はゴム層
５１で覆われている。

【００１７】シートフレーム２５の前記一端が取り付け
られているホルダ３３は、軸３６を介して反転機構３５
に接続されている。この軸３６は、シートフレーム２５
の前記一端に対して平行である。反転機構３５を駆動す
ることによって、軸３６の回りでシートフレーム２５を
反転させ、成形シート２０を表層部２２を上に向けて支
持台３７の上に置くことができる。

【００１８】支持台３７の上方には、離型剤塗布装置４
０が設けられている。反転されて支持台３７の上に置か
れた成形シート２０の表面に、この離型剤塗布装置４０
から離型剤が塗布される。

【００１９】図４に、離型剤塗布装置４０の主要部の構
造を示す。離型剤塗布装置４０は、ノズル４１及びクリ
ーナ４２を備えている。離型剤は、ノズル４１から成形
シート２０の表面に向けて噴射された後、クリーナ４２
によって余分の離型剤を除去するとともに、膜厚が均一
に均される。

【００２０】次に、この装置の運転方法について説明す
る。

【００２１】先ず、シートフレーム２５に取り付けられ
た成形シート２０を、表層部２２をを上に向けて支持台
３７の上に置く。この状態で、離型剤塗布装置４０を用
いて、成形シート２０の表面に１〜２μｍ程度の膜厚で
離型剤（例えば、シリコーンオイル）を塗布する。これ
と並行して、テーブル３１の上に積層板１０（基板１１
上に粘土状の被覆層１２が積層されたもの）をセットす
る。

【００２２】次いで、反転装置３５を用いて軸３６の回
りでシートフレーム２５を反転させ、シートフレーム２
５の他端を架台３４の上に載せる。この状態で、前述の
様に、成形シート２０は、その表層部２２を下に向け
て、テーブル３１上の積層板１０と僅かな間隔を介して
向かい合う。

【００２３】次いで、成形シート２０の裏面にプレスロ
ーラ５０を押し付け、成形シート２０の長手方向に（図
１に示した例では、右端から左端へ）転動させる。これ
によって、成形シート２０の表層部２２が、積層板１０
の被覆層１２に押し付けられ、図５に示す様に、表層部
２２の表面に形成されているパターンが被覆層１２に転
写される。

【００２４】このとき、プレスローラ５０の押し付け力
を一定に制御することによって、ほぼ均一な圧力で、成
形シート２０の全面を積層板１０に対して押し付けるこ
とができる。また、前述の様に、プレスローラ５０の胴
部にはゴム層５１が設けられているので、テーブル３１
の上面の平面度、基板１１及び成形シート２０の厚さの
不同、及びプレスローラ５０の真円度の不良などによる
影響を緩和することができる。この結果、成形シート２
０の表層部２２の表面に形成されたパターンを、高い精
度で積層板１０の被覆層１２に転写することができる。

【００２５】この様にして、図６（斜視図）及び図７
（断面図）に示す様な、基板１１上に微細な突起によっ
て所定のパターンが形成された積層構造体１０が得られ
る。

【００２６】

【実施例】本発明の方法を用いて、以下の条件でプラズ
マディスプレイパネルのリアパネルを製造した。

【００２７】積層板の基板１１（図２）には、板厚３ｍ
ｍ×縦５６０ｍｍ×横９７０ｍｍのソーダガラス製の基
板を使用した。被覆層１２（図２）には、平均粒径が３
μｍの低融点ガラス粉末（１００重量部）及び平均粒径
が２μｍのアルミナ粉末（３重量部）に、液状添加剤
（５重量部）加えて混練したガラスペーストを使用し
た。基板１１の表面に上記のガラスペーストを均一な厚
さで塗布した後、５分間、減圧乾燥を行い、厚さが１８
０μｍの粘土状の被覆層を形成した。

【００２８】成形シート２０（図３）には、鋼製のバッ
クアックシート２１の上に硬質ゴム製の表層部２２が貼
り付けられた複合シートを使用した。この複合シートの
表層部を、金型を用いて成形し、図３に示す断面形状を
備えた成形シートを製作した。

【００２９】成形シート２０の表面にシリコーンオイル
を１〜２μｍの厚さで塗布した後、プレスローラ５０を
用いて成形シート２０の表面を積層板１０に対して押し
付け、表層部２２に形成されているパターンを被覆層１
２に転写した。このときの、プレスローラ５０の移動速
度は、２０ｍｍ／ｍｉｎであった。

【００３０】この様にして得られた積層構造体を、温度
１２０℃で４０分間、乾燥して硬化させ、更に、温度５
１０℃で３０分間、焼成して、図７に示す断面形状を備
えたプラズマデスプレイパネルのリアパネルを得た。な
お、この例では、リアパネルの表面に形成された隔壁
は、頂部の幅（Ｗ）が５０μｍ、高さ（Ｈ）が１６０μ
ｍ、ピッチ（Ｈ）が２２０μｍであった。

【００３１】なお、上記の例では、成形シートに複合シ
ートを用いているが。積層構造体の表面に形成されるパ
ターンがそれほど微細ではない場合には（例えば、ピッ
チが５００μｍ以上）、ステンレス鋼製のシートにハー
フエッチングを施したものを使用することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の積層構造体の製造方法によれ
ば、成形シートの表面に形成されたパターンを、プレス
ローラを用いて積層板の表面に転写しているので、従来
のブロック状の金型を使用する方法と比較して、積層板
の表面に形成されるパターンの形状精度を高めることが
できる。また、比較的、簡易な構造の装置を使用するこ
とができ、しかも、生産効率が高いので、低い製造コス
トで積層構造体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく積層構造体の製造装置の概略構
成を示す図。

【図２】本発明の製造方法において使用される積層板の
概要を示す斜視図。

【図３】本発明の製造方法において使用される成形シー
トの形状を示す部分断面図。

【図４】離型剤塗布装置の主要部の断面図。

【図５】成形シートの表面に形成されたパターンを積層
板の表面に転写する際の状態を説明する部分断面図。

【図６】本発明の製造方法により製造された積層構造体
の一例を示す斜視図。

【図７】本発明の製造方法により製造された積層構造体
の一例を示す部分断面図。

【符号の説明】

１０・・・積層板（積層構造体）、１１・・・基板、１
２・・・被覆層、２０・・・成形シート、２１・・・バ
ックアップシート、２２・・・表層部、２５・・・シー
トフレーム、２７・・・サポートシート、３１・・・テ
ーブル、３３・・・ホルダ、３４・・・架台、３５・・
・反転機構、３６・・・軸、３７・・・支持台、４０・
・・離型剤塗布装置、４１・・・ノズル、４２・・・ク
リーナ、５０・・・プレスローラ、５１・・・ゴム層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA19B AG00A AG00B AR00B AT00A BA02 CA05B CA23B DD04 DD05 DD06 DD07 DE01B EC043 EH46B EJ083 EJ193 EJ483 EJ59B EJ86B EJ863 EK01 JK13B YY00B 5C027 AA09 5C040 GF19 JA02 JA20 JA31 JA32 MA23 MA24 MA26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に凹凸によってパターンが形成され
   た成形シートを準備する工程と、 この成形シートを、長手方向の両端部でシートフレーム
   に取り付ける工程と、 基板上に粘土状の被覆層が被覆された積層板を準備する
   工程と、 この積層板を、被覆層を上に向けてテーブルの上面に保
   持する工程と、 前記成形シートの表面を下に向けて前記積層板の上面に
   接近させた状態で、前記シートフレームを支持する工程
   と、 プレスローラを、前記成形シートの裏面上で前記長手方
   向に転動させて前記パターンを前記被覆層に転写し、積
   層構造体を得る工程と、 を備えたことを特徴とする積層構造体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記成形シートの表面を下に向けて前記
   積層板の上面に接近させた状態で、前記シートフレーム
   を支持する工程に先立って、前記成形シートの表面に離
   型剤を塗布することを特徴とする請求項１に記載の積層
   構造体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記プレスローラとして、その胴部がゴ
   ム層で覆われたプレスローラを使用することを特徴とす
   る請求項１に積層構造体の製造方法。
4. 【請求項４】 前記成形シートは、 鋼製のバックアップシートと、 このバックアップシート上に貼り付けられ、硬質ゴムま
   たは樹脂からなり、表面に前記パターンが形成された表
   層部と、 により構成されることを特徴とする請求項１から３のい
   ずれかに記載の積層構造体の製造方法。
5. 【請求項５】 基板上に粘土状の被覆層が被覆された積
   層板の当該被覆層を成形して積層構造体を製造する装置
   であって、 この積層板を、被覆層を上に向けて保持するテーブル
   と、 表面に凹凸によってパターンが形成された成形シート
   を、その長手方向の両端部で支持するシートフレーム
   と、 前記成形シートの表面を下に向けて前記積層板の上面に
   接近させた状態で、前記シートフレームを支持する架台
   と、 前記シートフレームを、前記架台上に支持した状態から
   前記長手方向の一端を軸にして反転させる反転機構と、 前記シートフレームを反転させた状態で、前記成形シー
   トの表面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置と、 前記シートフレームを前記架台上に支持した状態で、前
   記成形シートの裏面上で前記長手方向に転動され、前記
   パターンを前記被覆層の表面に転写するプレスローラ
   と、 を備えたことを特徴とする積層構造体の製造装置。
6. 【請求項６】 前記成形シートとして、 鋼製のシートからなるバックアップシートと、 このバックアップシート上に貼り付けられ、硬質ゴムま
   たは樹脂からなり、表面に前記パターンが形成された表
   層部と、 により構成される複合シートを使用することを特徴とす
   る請求項５に記載の積層構造体の製造装置。