JPH11329226A - 平面表示装置用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極形成後にプレス成形することによって、
工程少なく短時間で精度良く空間の下部に電極を備えた
隔壁を形成することができる実用的な平面表示装置用ガ
ラス基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板ＳＢ面に電極３を形成する電
極形成工程と、凹部４ａ及び凸部４ｂを有する金型４と
ガラス基板ＳＢ面との間に薄板ガラス６を介在させ、金
型４を加熱した状態で、金型４によって薄板ガラス６を
加圧するプレス成形工程とを実施する。すると、軟化し
た薄板ガラス６に隔壁・空間が形成され、工程少なく空
間の下部に電極を備えた隔壁を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータのデ
ィスプレイ端末装置や、壁掛けテレビなどに組み込まれ
るプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す
る）などの平面表示装置用ガラス基板の製造方法に係
り、特に、隔壁によって仕切られた空間と、この空間の
下部に電極を有するガラス基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＡＣ型カラーＰＤＰは、一般的に
は、図１０に示すようにして製造されている。

【０００３】まず、ガラス基板ＳＢ（前面ガラス基板に
対して背面ガラス基板とも呼ばれる）の一方面に電極３
（データ電極とも呼ばれる）を形成する。そして、隔壁
７（ストライプ隔壁とも呼ばれる）を形成し、隔壁７に
よって仕切られた空間９に蛍光体層１１を形成する。こ
のようにして得られたガラス基板ＳＢは、透明電極とバ
ス電極が形成され、これらの上に透明誘電体層が形成さ
れ、コントラスト向上のためのブラックマスク層が形成
された後、さらに、放電による劣化を防止するＭｇＯ層
が形成された前面ガラス基板ＳＦと合わされて組み立て
られる。そして、封着、排気、ガス封入の工程を経てパ
ネルが完成する。

【０００４】上述した電極３の形成方法としては、ガラ
ス基板の全面に電極材料からなる被膜を成膜した後、そ
の上に感光性レジストを塗布し、電極を形成したい部分
のレジストのみが残留するように露光、現像した後、エ
ッチング、レジスト除去を経て所要部にのみ電極を得る
代表的な『フォトエッチング法』や、感光性レジストを
ガラス基板の全面に塗布し、電極を形成したい部分の感
光性レジストのみが除去されるように露光、現像を行っ
た後、全面に電極材料を成膜し、不要な電極を感光性レ
ジストとともに除去して所要部のみに電極を得る『リフ
トオフ法』や、感光性ペーストをガラス基板の全面に塗
布して乾燥した後、電極を形成したい部分の感光性ペー
ストのみが残留するように露光・現像を行った後、ペー
ストを焼成して所要部のみに感光性ペーストからなる電
極を得る『感光性ペースト法』などが挙げられる。

【０００５】また、上述した隔壁７の形成方法として
は、感光性フィルムをガラス基板面に被着し、露光、現
像を経て隔壁の型を形成し、この型に隔壁形成材を埋め
込んで乾燥した後、レジスト除去・焼成を行う最も代表
的な『アディティブ法』や、隔壁形成材をガラス基板の
全面に塗布し、この上に感光性フィルムを被着した後、
露光、現像を行って隔壁の形成が必要な部分のみのレジ
ストを残した状態で、ブラスト処理を行って不要な隔壁
形成材を除去し、レジスト除去・焼成を行う『サンドブ
ラスト法』や、感光性ペーストをガラス基板の全面に塗
布した後、不要部分のペーストが除去されるように露光
を行った後、現像・焼成を行う『感光性ペースト法』
や、隔壁のパターンを形成したメッシュ状のスクリーン
からガラスペーストをスキージによって押し出してガラ
ス基板面に印刷し、乾燥、焼成、アニールなどを繰り返
して積層する『スクリーン印刷法』などが例示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例の場合には、次のような問題がある。すなわ
ち、上述した最も代表的な『アディティブ法』や、『サ
ンドブラスト法』、『感光性ペースト法』、『スクリー
ン印刷法』は工程数が多く処理に時間がかかり、材料の
利用効率が非常に悪いといった問題に加え、品質や加工
精度が悪く、しかもコストが高くつくという問題があ
る。

【０００７】そこで、これらの問題点を解消する隔壁の
形成方法として、隔壁を形成するための凹部を有する金
型とガラス基板とを加熱した状態でプレス成形すること
によって、加熱軟化されたガラス基板に隔壁を形成する
『プレス成形法』（特開平９−０６９３３５号公報）が
提案されている。

【０００８】しかし、この『プレス成形法』では、上記
の問題を回避することができるにも係わらず、電極の形
成方法が開示されていないため実用的な方法であるとは
言い難い。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、電極形成後にプレス成形することによ
って、工程少なく短時間で精度良く空間の下部に電極を
備えた隔壁を形成することができる実用的な平面表示装
置用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の平面表示装置用ガラス基板の製造
方法は、ガラス基板の一方面に複数個の隔壁があり、こ
れらの隔壁によって仕切られた空間の下部にあたるガラ
ス基板面上に電極を備えた平面表示装置用ガラス基板の
製造方法であって、前記ガラス基板面の所定位置に電極
を形成する電極形成工程と、隔壁に対応する凹部が前記
各隔壁の配列と同じ配列で形成された金型と前記電極が
形成されたガラス基板面との間に隔壁形成材を介在さ
せ、少なくとも前記金型を加熱した状態で、前記金型に
より前記隔壁形成材を加圧するプレス成形工程と、をそ
の順に行うようにしたことを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２に記載の平面表示装置用ガ
ラス基板の製造方法は、請求項１に記載の平面表示装置
用ガラス基板の製造方法において、前記隔壁形成材を薄
板ガラスとしたことを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３に記載の平面表示装置用ガ
ラス基板の製造方法は、請求項２に記載の平面表示装置
用ガラス基板の製造方法において、前記プレス成形工程
では、前記薄板ガラスも加熱するようにしたことを特徴
とするものである。

【００１３】また、請求項４に記載の平面表示装置用ガ
ラス基板の製造方法は、請求項１に記載の平面表示装置
用ガラス基板の製造方法において、前記隔壁形成材をガ
ラスペーストとしたことを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項５に記載の平面表示装置用ガ
ラス基板の製造方法は、ガラス基板の一方面に複数個の
隔壁があり、これらの隔壁によって仕切られた空間の下
部にあたるガラス基板面上に電極を備えた平面表示装置
用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板面の
所定位置に電極を形成する電極形成工程と、隔壁に対応
する凹部が前記各隔壁の配列と同じ配列で形成された金
型と前記電極が形成されたガラス基板とを加熱し、前記
金型で前記ガラス基板を加圧するプレス成形工程と、を
その順に行うようにしたことを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項６に記載の平面表示装置用ガ
ラス基板の製造方法は、請求項５に記載の平面表示装置
用ガラス基板の製造方法において、前記金型の凹部に隣
接する凸部には、前記電極の厚み程度の凹部を先端凹部
として形成してあることを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。電極形成工程において、まず、隔壁によって仕切ら
れた空間の下部に対応するガラス基板面に電極を形成し
ておく。そして、プレス成形工程において、隔壁に対応
する凹部を有する金型とガラス基板面上との間に隔壁形
成材を介在させ、金型で隔壁形成材を加圧してプレス成
形する。このとき少なくとも金型を加熱しているので、
隔壁形成材はその熱により軟化し、金型の凹部に応じた
隔壁が形成されるとともに空間が形成される。

【００１７】また、請求項２に記載の発明によれば、隔
壁形成材を薄板ガラスにすると、ガラス基板の電極と金
型との間に薄板ガラスを載置するだけでプレス成形作業
を行うことができる。

【００１８】また、請求項３に記載の発明によれば、金
型に加えて薄板ガラスも加熱することにより、軟化した
状態の薄板ガラスを加熱した金型で加圧することになる
ので、加圧時に隔壁・空間が形成しやすくなる。

【００１９】また、請求項４に記載の発明によれば、隔
壁形成材を、例えば、粒径約５μｍの低融点ガラスの粉
末をバインダーでペースト化したガラスペーストとし、
電極が形成されたガラス基板面にこれを塗布して焼成し
た後、加熱した金型でプレス成形するとガラスペースト
層に隔壁・空間を形成することができる。

【００２０】また、ガラスペーストを塗布した後、焼成
することなく、加熱した金型で隔壁・空間を形成すると
ともに焼成を行うようにしてもよい。

【００２１】また、請求項５に記載の発明の作用は次の
とおりである。電極形成工程において、まず、ガラス基
板面に電極を形成しておく。そして、プレス成形工程に
おいて、隔壁に対応する凹部を有する金型でガラス基板
を加圧してプレス成形する。このとき金型とガラス基板
の両方を加熱しているので、ガラス基板はその熱により
軟化し、金型の凹部に応じた隔壁がガラス基板に形成さ
れるとともに空間が形成される。

【００２２】また、請求項６に記載の発明によれば、隔
壁を形成するための凹部に隣接する凸部に形成された先
端凹部によって、ガラス基板面に形成されている電極を
位置決めするとともに、軟化したガラス基板を先端凹部
の周縁部分で周囲（隔壁部分）に押し退けつつプレス成
形するので、凸部の先端部が平坦なものに比較して効率
よく隔壁・空間を形成することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。 ＜第１実施例＞本実施例に係る平面表示装置用ガラス基
板の製造方法を示した図１ないし図４を参照して説明す
る。

【００２４】電極形成工程において、例えば、ソーダラ
イムガラス製であるガラス基板ＳＢの上面に所定ピッチ
で電極３を形成する（図１）。電極３の形成方法として
は、従来から行われているフォトエッチング法や、リフ
トオフ法、感光性ペースト法などを用いることができ、
この電極３が図１０に示したように最終的に隔壁（７）
によって仕切られた空間（９）の下部に位置することに
なる。電極３は、例えば、銅や銀であり、０．１〜数μ
ｍ程度の厚みを有する。

【００２５】次に、図２ないし図４のようにプレス成形
工程を行う。金型４は、隔壁（７）を形成するための凹
部４ａがその一方面に所定ピッチで形成されている。ま
た、各凹部４ａ間には、先端部が平坦な凸部４ｂが形成
されている。この金型４の材質としては、ニッケル合金
が例示され、上記凹部４ａの寸法は、例えば、幅５０μ
ｍ／深さ１５０μｍ程度である。

【００２６】電極３が形成されているガラス基板ＳＢ面
には、低融点の薄板ガラス６が載置されている。隔壁形
成材に相当するこの薄板ガラス６は、この状態でその融
点程度に加熱されて軟化されている。なお、薄板ガラス
６をガラス基板ＳＢ面に直接的に載置せず、スペーサな
どで浮かせた状態で載置するようにしてもよい。

【００２７】図２に示すようにガラス基板ＳＢの電極３
と金型４の凸部４ｂとを位置合わせした後、ガラス基板
ＳＢに薄板ガラス６を載置した状態で、金型４を薄板ガ
ラス６の融点以上に加熱して薄板ガラス６に向けて下降
する。金型４の下降高さは、誘電体層５を同時に形成す
るため凸部４ｂの先端部が電極３に当接せず、近接する
程度であることが好ましい。金型４の下降により、軟化
している薄板ガラス６は、金型４の凸部４ｂによりその
ガラスが周囲に押し退けられ、押し退けられたガラスが
凹部４ａに充填されてゆく。そして、図３に示すように
薄板ガラス６の上面は金型４の形状に咬合する形状にプ
レス成形され、下面は電極３を覆うようにガラス基板Ｓ
Ｂ面に密着する。

【００２８】上記の状態を一定時間（例えば、５分間）
保持した後、図４に示すように金型４を上昇させる。そ
して、加熱されていた薄板ガラス６が変形しないように
徐冷する。なお、この工程中、ガラス基板ＳＢ（薄板ガ
ラス６の融点より高融点）を薄板ガラス６程度に加熱し
ておいてもよい。これにより温度差が大きな板状部材の
多層構造において生じやすい反りや剥がれを防止するこ
とができる。

【００２９】上記のプレス成形工程により、隔壁７によ
って仕切られた空間９の下部に電極３を備えたガラス基
板ＳＢを形成することができる。そして、既に図１０を
参照して説明したように、各空間９に蛍光体層１１を形
成した後、前面ガラス基板ＳＦと合わされてパネルにさ
れる。

【００３０】上述したように、まず、電極形成工程にお
いてガラス基板ＳＢ面に電極３を形成しておき、次い
で、プレス成形工程において金型４とガラス基板ＳＢ面
との間に薄板ガラス６を介在させ、金型４で薄板ガラス
６をプレス成形することにより隔壁７が形成されるとと
もに空間９が形成される。したがって、プレス形成によ
って空間９の下部に電極３を備えた隔壁７を工程少なく
短時間で精度良く形成することができる。また、工程中
において使用した材料を除去・廃棄することがなく、材
料利用率が高い。

【００３１】なお、上記の説明では、プレス成形時間の
短縮化のため金型４に加えて薄板ガラス６も加熱してい
るが、金型４のみを加熱してプレス成形するようにして
もよい。

【００３２】＜＜変形例＞＞上述した第１実施例では、
隔壁形成材として薄板ガラス６を採用しているが、以下
に示すように隔壁形成材としてガラスペーストを採用し
てもよい。この変形例について図５を参照して説明す
る。

【００３３】ガラスペースト８は、例えば、粒径５μｍ
程度の低融点ガラスの粉末（ガラスフリット）と、溶媒
を含むバインダーとの混合物であり、通常ペースト状の
ものである。まず、このガラスペースト８（隔壁形成
材）を電極３が形成されたガラス基板ＳＢの全面に、例
えば、スクリーン印刷法により塗布する。塗布後、ガラ
ス基板ＳＢとともに乾燥（例えば、１００℃で）し、溶
媒を飛ばしてガラスペースト８を固化させる。

【００３４】次に、ガラスペースト８の融点程度（例え
ば、５００℃）にガラス基板ＳＢとガラスペースト８を
加熱し、融点に加熱した金型４で加圧して一定時間だけ
プレス成形する。このときの圧力は１００〜５００ｋｇ
／ｍ² であり、加圧時間は１分程度である。なお、ガラ
ス基板ＳＢとガラスペースト８を加熱することなく、金
型４のみを加熱してプレス成形してもよく、金型４とガ
ラスペースト８のみを加熱してプレスするようにしても
よい。これにより図５中に二点鎖線で示すように隔壁
７，空間９を形成することができる。この後、ガラス基
板ＳＢを高温（例えば、５００℃）で１０分間程度焼成
して凹凸状に形成されたガラスペースト８を硬化させ
る。

【００３５】なお、例えば、５分間程度、５００℃程度
に加熱した金型４でプレス成形することによって、ガラ
スペースト８を焼成硬化する処理をプレス時に同時に行
うことができる。

【００３６】＜第２実施例＞上述した実施例では、金型
４とガラス基板ＳＢとの間に隔壁形成材を介在させプレ
ス成形したが、本実施例ではガラス基板ＳＢを直接的に
プレス成形する。

【００３７】図６に示すように、電極形成工程を経て電
極３が形成されたガラス基板ＳＢを、ガラス基板ＳＢの
融点（例えば、７００℃）以上に加熱した図示しない基
台に載置して軟化させ、金型４をアライメントして対向
させる。次に、金型４を、例えば、７００℃に加熱した
後、図７に示すようにガラス基板ＳＢに対して下降させ
る。このときの圧力は、例えば、１００〜５００ｋｇ／
ｍ² であり、加圧時間は１〜５分間である

【００３８】加圧時間の経過後、金型４をガラス基板Ｓ
Ｂに対して上昇させると（図８）、隔壁７によって仕切
られた空間９を形成することができる。そして、図示し
ない基台からガラス基板ＳＢを移載して徐冷する。

【００３９】このように電極３が形成されたガラス基板
ＳＢを金型４で直接的にプレス成形しても、ガラス基板
ＳＢ面に金型４の凹部４ａに応じた隔壁７が形成される
とともに空間９が形成される。したがって、空間９の下
部に電極３を備えた隔壁７をさらに工程少なく短時間で
精度良く形成することができる

【００４０】＜＜変形例＞＞上記の金型４は、凸部４ｂ
の先端部が平坦に形成されているが、図９に示すように
凸部４ｂの先端部に電極３の厚み程度の先端凹部４ｃを
形成するとともに、これに隣接した平坦部４ｄを経て凹
部４ａに至る部分に傾斜面４ｅを形成してもよい。

【００４１】このように金型４の凸部４ｂを形成する
と、プレス時に先端凹部４ｃによって電極３の位置決め
ができ、平坦部４ｄが先にガラスに当接することや、傾
斜面４ｅによりガラスが効率よく凹部４ａに流動するの
で、軟化したガラス基板ＳＢ面に凸部４ｂが進入しやす
く先端部が平坦なものに比較して効率よく隔壁７・空間
９を形成することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、まず、電極形成工程において
ガラス基板面に電極を形成しておき、次いで、プレス成
形工程において金型とガラス基板との間に隔壁形成材を
介在させ、金型で隔壁形成材を加圧してプレス成形する
ことにより隔壁形成材に隔壁が形成されるとともに空間
が形成される。したがって、プレス形成によって空間の
下部に電極を備えた隔壁を工程少なく短時間で精度良く
形成することができる。また、隔壁形成材を誘電体にす
ると、電極の上に形成される誘電体層を同時に形成する
ことができ、さらに工程を少なくすることができる。

【００４３】また、請求項２に記載の発明によれば、ガ
ラス基板面と金型との間に薄板ガラスを載置するだけで
プレス成形作業を行うことができ、作業効率を高めるこ
とができる。

【００４４】また、請求項３に記載の発明によれば、軟
化した状態の薄板ガラスを加熱した金型で加圧すること
になるので、プレス成形により隔壁・空間が形成しやす
くなり、プレス成形時間の短縮化を図ることができる。

【００４５】また、請求項４に記載の発明によれば、隔
壁形成材をガラスペーストとし、加熱した金型でプレス
成形することにより、ガラスペースト層に隔壁・空間を
形成することができる。

【００４６】また、請求項５に記載の発明によれば、電
極形成工程においてガラス基板面に電極を形成してお
き、プレス成形工程において加熱した金型で加熱軟化し
たガラス基板を電極ごと直接的に加圧してプレス成形す
ることにより、ガラス基板面にに金型の凹部に応じた隔
壁が形成されるとともに空間が形成される。したがっ
て、空間の下部に電極を備えた隔壁をさらに工程少なく
短時間で精度良く形成することができる。

【００４７】また、請求項６に記載の発明によれば、金
型の凸部の先端凹部により、電極を位置決めするととも
に、加熱軟化されたガラス基板を周囲（隔壁部分）に押
し退けつつプレス成形するので、凸部が平坦なものに比
較して効率よく空間・隔壁を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る製造方法における電極形成工
程後のガラス基板を示す縦断面図である。

【図２】プレス成形工程におけるプレス前のガラス基板
を示す縦断面図である。

【図３】プレス成形工程におけるプレス時のガラス基板
を示す縦断面図である。

【図４】プレス成形工程におけるプレス後のガラス基板
を示す縦断面図である。

【図５】第１実施例の変形例を示す図である。

【図６】第２実施例に係る製造方法におけるプレス前の
ガラス基板を示す縦断面図である。

【図７】プレス成形工程におけるプレス時のガラス基板
を示す縦断面図である。

【図８】プレス成形工程におけるプレス後のガラス基板
を示す縦断面図である。

【図９】第２実施例の変形例を示す図である。

【図１０】ＡＣ型カラーＰＤＰの製造工程を示す図であ
る。

【符号の説明】

ＳＢ … ガラス基板 ３ … 電極 ４ … 金型 ４ａ … 凹部 ４ｂ … 凸部 ４ｃ … 先端凹部 ４ｄ … 平坦部 ４ｅ … 傾斜面 ５ … 誘電体層 ６ … 薄板ガラス（隔壁形成材） ７ … 隔壁 ８ … ガラスペースト（隔壁形成材） ９ … 空間 １１ … 蛍光体層 ＳＦ … 前面ガラス基板

フロントページの続き (72)発明者 桐栄 敬二 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)発明者 田辺 脩 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 西本 恵治 京都市南区久世築山町465番地の１ 大日 本スクリーン製造株式会社久世工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板の一方面に複数個の隔壁があ
   り、これらの隔壁によって仕切られた空間の下部にあた
   るガラス基板面上に電極を備えた平面表示装置用ガラス
   基板の製造方法であって、 前記ガラス基板面の所定位置に電極を形成する電極形成
   工程と、 隔壁に対応する凹部が前記各隔壁の配列と同じ配列で形
   成された金型と前記電極が形成されたガラス基板面との
   間に隔壁形成材を介在させ、少なくとも前記金型を加熱
   した状態で、前記金型により前記隔壁形成材を加圧する
   プレス成形工程と、 をその順に行うようにしたことを特徴とする平面表示装
   置用ガラス基板の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の平面表示装置用ガラス
   基板の製造方法において、 前記隔壁形成材を薄板ガラスとしたことを特徴とする平
   面表示装置用ガラス基板の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の平面表示装置用ガラス
   基板の製造方法において、 前記プレス成形工程では、前記薄板ガラスも加熱するよ
   うにしたことを特徴とする平面表示装置用ガラス基板の
   製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の平面表示装置用ガラス
   基板の製造方法において、 前記隔壁形成材をガラスペーストとしたことを特徴とす
   る平面表示装置用ガラス基板の製造方法。
5. 【請求項５】 ガラス基板の一方面に複数個の隔壁があ
   り、これらの隔壁によって仕切られた空間の下部にあた
   るガラス基板面上に電極を備えた平面表示装置用ガラス
   基板の製造方法であって、 前記ガラス基板面の所定位置に電極を形成する電極形成
   工程と、 隔壁に対応する凹部が前記各隔壁の配列と同じ配列で形
   成された金型と前記電極が形成されたガラス基板とを加
   熱し、前記金型で前記ガラス基板を加圧するプレス成形
   工程と、 をその順に行うようにしたことを特徴とする平面表示装
   置用ガラス基板の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の平面表示装置用ガラス
   基板の製造方法において、 前記金型の凹部に隣接する凸部には、前記電極の厚み程
   度の凹部を先端凹部として形成してあることを特徴とす
   る平面表示装置用ガラス基板の製造方法。