(57)【要約】【課題】チップオフした後の排気管の先端部に発生する残留応力を短時間で低減、もしくは除去することを可能とし、もって、排気管の先端部において、リークに至るようなクラックの発生が低減されるＰＤＰを実現することを目的とする。【解決手段】排気管１０を有するプラズマディスプレイパネル１００の製造方法であって、加熱手段６を用いて、溶融し封じた前記排気管１０の先端部１０ａを、排気管１０の徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で再加熱することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
チップオフ後、排気管の先端部を、排気管の徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で加熱することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記再加熱を、電熱ヒータで行うことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】
前記再加熱を、ランプで行うことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
前記再加熱を、チップオフする際に使用するガスバーナーで行うことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法に関し、特に、排気管を溶融し封じるチップオフの工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、平面、且つ薄型の表示ディスプレイとしてプラズマディスプレイパネルが知られている。プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）は、図８にその概略構成を断面図で示すように、周囲を気密封止した容器１を備え、その容器１の一部には容器１の内部を真空にするために内部気体を排出したり、あるいは容器１の内部に発光に寄与する放電ガスを導入するための穴２が形成されている。
【０００３】
ここで、容器１内部からの気体の排出や容器１内部への放電ガスの導入は、穴２の略真上に配置され、その周りに接合部材３を配設することで、容器１内部と気密に接合された排気管１０を介して行われる。ここで、通常、容器１および排気管１０はガラス材料により、また接合部材３はガラスフリットにより構成される。
【０００４】
容器１をＰＤＰとして完成させるには、容器１の内部を排気し、その後、放電ガスの充填が終了した後、前記排気管１０の所定の位置を溶融して封じ、不要な部分を切断する、いわゆるチップオフを行う（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６８１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、チップオフした後の排気管の先端部に発生する残留応力を短時間で低減、もしくは除去することを可能とし、もって、排気管の先端部において、リークに至るようなクラックの発生が低減されるＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するために本発明のＰＤＰの製造方法は、排気管を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、チップオフ後、排気管の先端部を、排気管の徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で加熱することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、チップオフした後の排気管の先端部に発生する残留応力を短時間で低減、もしくは除去することが可能となり、もって、排気管の先端部において、リークに至るようなクラックが発生することを低減することが可能なＰＤＰの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法について、図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
【０００９】
本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法においては、排気管を溶融し封じる、いわゆるチップオフを行った後、この排気管の、溶融して封じた先端部に対して、徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で再加熱するということを行う。
【００１０】
まず、チップオフについて、以下、説明する。チップオフは、例えば、図１または図２に示すようにして行われる。
【００１１】
図１および図２は、チップオフ時の状態を概略的に示す図である。なお、チップオフは、ＰＤＰ１００の内部を真空排気した後、所定の放電ガスをＰＤＰ１００内に導入した後に実施されるものである。
【００１２】
チップオフの工程で実施する排気管１０の溶融には、ガスバーナーあるいは電気ヒーター等の加熱手段が用いられる。そして、封じるための方法としては、図１に示すような、
排気管１０を溶融した後、排気管１０のＰＤＰ１００側、あるいは排気装置５側の少なくともどちらか一方を排気管１０の軸方向に引っ張る方法や、図２に示すような、時間をかけて溶融部１１を自重で溶断する方法を挙げることができる。
【００１３】
図１に示すチップオフの場合には、図１（１）に示すように、まず、ガスバーナー４のガス噴出孔から噴出されるガスによる火炎４ａによって、排気管１０の側面を加熱する。排気管１０の温度がこの加熱によって軟化点温度（約６３０℃）に達すると、排気管１０は徐々に溶融し始め溶融部１１が形成される。
【００１４】
この時、排気管１０の内部はＰＤＰ１００内に導入した放電ガスと同様の圧力（約５３０ｈＰａから８００ｈＰａ）であり、外気圧（約１０１３ｈＰａ）よりも減圧されているため、図１（２）に示すように、溶融部１１は徐々に排気管１０の内部に吸い込まれていく。
【００１５】
さらにガスバーナー４による加熱を継続するとともに排気ヘッド５をＰＤＰ１００から遠ざける方向に移動させると、溶融部１１は溶融しあった壁部同士が融合しあって閉塞する。
【００１６】
その後、図１（３）に示すように排気管１０の閉塞した部分をさらに加熱し切断する。以上により、排気管１０の気密封止（チップオフ）を完了する。
【００１７】
また、図２に示すチップオフの場合には、図１（１）と同様、図２（１）に示すように、まず、ガスバーナー４のガス噴出孔から噴出されるガスによる火炎４ａによって、排気管１０の側面を加熱する。排気管１０の温度がこの加熱によって軟化点温度（約６３０℃）に達すると、排気管１０は徐々に溶融し始め溶融部１１が形成される。
【００１８】
その後は、図２（２）に示すように、排気ヘッド５を下部に引っ張ることなく、時間をかけて溶融した部分を自重によって溶断する。以上により、排気管１０の気密封止（チップオフ）を完了する。
【００１９】
以上のような、図１または図２に示すようなチップオフにより、放電ガスが内部に封入されたＰＤＰ１００が完成する。完成したＰＤＰ１００には所定の電圧を印加し、その際、内部で発生する放電現象を利用してＰＤＰ１００内部に形成した蛍光体層（図示せず）を励起し、赤、青、緑の各色を発光させることでカラー画像の表示を実現している。
【００２０】
ここで、図２に示したような、自重で溶断する場合には、図２（２）に模式的に示すように、排気管１０の先端部１０ａには、ガラスの溶けた部位が分厚く残り、その結果、冷却する際に溶融部と非溶融部の温度差が大きくなり、残留応力が大きくなってしまう。
【００２１】
また、図１に示したような、排気管１０を軸方向に引っ張りチップオフする方法では、図１（３）に示す、排気管１０の先端部１０ａにおいては、バーナーの火炎が強く当る部分において、図３に示すような局所的な凹みが生じる。ここで図３は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法により製造されるＰＤＰにおける、排気管１０の先端部１０ａ形状を模式的に示す側面図であり、図３（１）と図３（２）とは、９０度回転した位置関係である。
【００２２】
図３に示すように、ガスバーナー４にてチップオフされた排気管１０の先端部１０ａは、特にガスバーナー４の火炎が強く当る部分が局所的な凹み２０になる。この局所的な凹み２０の部分はガラスの厚みが薄くなっており、かつ局所的な凹み２０の周囲は鋭角に内側に折れ曲がるなど、複雑な形状となり、残留応力が残る。また前述のように、局所的な凹み２０の部分の厚みと周囲のガラスの厚みとは大きく異なることから、排気管１０の溶融後、冷却する際には温度差が生じやすくなり、さらに残留応力が残りやすくなる。
【００２３】
ここで、チップオフ後の排気管に残留応力が存在すると、排気管にクラックが生じ、リークが発生してしまうという課題の原因となる。したがって、排気管１０をチップオフする際には、残留応力が出来るだけ少ない状態とすることが望ましい。
【００２４】
ここで、ガラスの熱膨張曲線の一例を模式的に図４に示す。一般に、ガラス材料の残留応力を除去するには、徐冷点の温度で１５分以上温度を保持することが有効である。
【００２５】
したがって、チップオフ後の排気管の先端部に対して、徐冷点の温度で１５分以上温度を保持することが、先端部における残留応力の低減に有効ではあるが、しかしながら、昨今の生産現場においては、生産の効率を向上させることが要求されており、そのような状況下においては、１つの工程で１５分もの時間を費やすことは困難である。また、１５分の保持を実現するために生産設備の台数を増やすという選択肢もあるが、この場合も大幅な投資が必要であり、やはり困難である。
【００２６】
ここで、本発明者が行った検討により、徐冷点ではガラスは固体であり、一方、軟化点を越えると大きく構造が変化し応力がなくなることから、すなわち、徐冷点から軟化点までの間の温度においてはガラスは徐々に構造を変化させ、この構造変化を生ずることで発生した残留応力は効果的に開放され、短時間に除去することができる、という知見を得ることができた。
【００２７】
すなわち本発明は、この知見に基づくもので、排気管を溶融し封じた後、排気管の先端部を、排気管を構成するガラス材料の徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で、再度、加熱する、というものである。そしてこの加熱により、チップオフにより排気管の先端部に発生した残留応力を低減することができ、もって排気管の先端部におけるクラックの発生を低減することができる。
【００２８】
以下、チップオフ後、排気管１０の先端部１０ａに対する加熱について、詳細に説明する。
【００２９】
図５は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１００の製造方法における、排気管１０の先端部１０ａの加熱の工程を説明するための図である。図５（１）は電熱ヒータ６を概略的に示す側面断面図である。電熱ヒータ６は、例えばヒーター線により構成される加熱部６ａを円状に包囲して配置した状態で備えており、その円状の直径は、先端部１０ａが加熱部６ａに接触することがない程度となっている。例えば、排気管１０の外形が５ｍｍの場合、加熱部６ａの内径は１０ｍｍ程度が望ましい。また、電熱ヒータ６の下部は開口でもかまわないが、加熱時の熱を有効に利用するには閉じていることが望ましい。
【００３０】
次に、図５（２）に示すように、加熱ヒータ６に通電して加熱し、その状態で排気管１０のチップオフした先端部１０ａを挿入する。
【００３１】
次に、図５（３）に示すように、所定の時間、先端部１０ａを加熱する。この時、先端部１０ａに対する、徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度での加熱を実現するために、電熱ヒータ６への印加電圧の制御を行う。なお、具体的な加熱温度としては、約５５０℃近傍である。
【００３２】
次に、図５（４）に示すように、電熱ヒーター６を先端部１０ａから遠ざける。
【００３３】
以上、図５を用いて説明した、排気管１０の先端部１０ａを徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で加熱するという工程、具体的には、電熱ヒーター６を用いて排気管１０の先端部１０ａを５５０℃近傍に保ち、２０秒から６０秒、加熱するという工程によれば、チップオフ直後、排気管１０の先端部１０ａには６５０Ｐｓｉ程度の残留応力が発生していたのに対し、残留応力を約９０Ｐｓｉにまで低減することができたことを確認した。
【００３４】
図６は、本発明の他の実施の形態によるＰＤＰ１００の製造方法における、排気管１０の先端部１０ａの再加熱方法を説明するための図である。
【００３５】
排気管１０の先端部１０ａを、徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で加熱するための、本実施の形態における手段は以下の構成である。すなわち、ハロゲンランプ７は、通電することで加熱し熱線を発する中央部のランプ部７ａと、その熱線をランプ部７ａの前方の所定の領域に集光させるための、ランプ部７ａを覆う集光部７ｂとを備え、そして、熱線が集中する領域には集熱板８を配置するとともに、その集熱板８に設けた穴部８ａに排気管１０の先端部１０ａを挿入することで、先端部１０ａの加熱を行う、という構成である。なお、集熱板８の材料としては、熱線を良く吸収する、例えば金属や雲母などを挙げることができる。また、集熱板８とＰＤＰ１００との間には、加熱された集熱板８の輻射熱がＰＤＰ１００に悪影響を与えないように、防熱板９を配設することが好ましい。
【００３６】
ここで、通常、ＰＤＰ１００の排気管１０はガラス材料により構成され、透明である。一般的には、ハロゲンランプ７から発せられた熱線は不透明な吸熱体を加熱することは出来るが、ガラスのような透明な材料を直接加熱することは困難であることから、排気管１０の先端部１０ａをハロゲンランプ７により直接加熱することは困難である。
【００３７】
しかしながら図６に示したように、ハロゲンランプ７のランプ部７ａからの熱線が集中する領域に集熱板８を配置し、この集熱板８の略中央には排気管１０の先端部１０ａが挿入できる程度の穴部８ａが設けられ、この穴部８ａにチップオフ後の排気管１０の先端部１０ａを挿入することができる構成であることから、ハロゲンランプ７からの熱線を浴びて加熱され温度が上昇した集熱板８からの輻射熱により、集熱板８の穴部８ａに挿入された先端部１０ａを加熱することが可能となる。
【００３８】
例えば具体的には、ハロゲンランプとして、ウシオ電機製の集光型ハロゲンランプ（ＵＬ−ＳＨ−０２：１００Ｖ−３５０Ｗ）を用い、５０Ｖの通電において排気管１０の先端１０ａをランプ部７ａから約１ｃｍ離し、且つ、そのような距離関係が実現できるように、先端１０ａを挿入できる直径７ｍｍの穴８ａを開けた雲母板（マイカ板）製の集熱板８をランプ部７ａの前方に配した。
【００３９】
このような構成において、排気管１０の先端１０ａを挿入した結果、約一分後に先端部１０ａの温度を、徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度である５５０℃近傍とすることができ、その後、電熱ヒータ６への印加電圧の制御を行うことでこの温度を保ち、５分間挿入状態を維持した結果、加熱をしない場合の排気管１０の先端部１０ａの残留応力が６２４Ｐｓｉであったところ、４２Ｐｓｉにまで低減させることが可能であることを確認した。
【００４０】
ここで、チップオフ後、先端部１０ａを加熱する手段が前述したような電熱ヒーター６である場合には、排気管１０であるガラスが電熱ヒーター６の加熱部６ａに接触してしまうとガラスが溶着してしまい不具合となってしまうため、接触しないように、先端部１０ａと加熱部６ａとは、ある程度の間隔を確保するなどの留意が必要があり、加熱手段が大きくなってしまうなどといった問題が発生する場合があったが、本実施の形態のような、ハロゲンランプ７からの熱線により集熱板８を加熱し、その際の集熱板８の輻射熱で排気管１０の先端部１０ａを加熱するという構成によれば、そのような心配はない。
【００４１】
なお、図６に例示した構成では、集熱板８に排気管１０を挿入できる穴部８ａを形成した場合を示したが、特にこの構造に限るものではなく、例えば砲弾型の不透明な部材により集熱板８に排気管１０を挿入できる凹部を設け、その凹部に先端部１０ａを挿入することで、集熱板８からの輻射により先端部１０ａを加熱するといったような構造であっても構わない。
【００４２】
また、以上においては、ハロゲンランプ７からの熱線を吸収できない透明なガラスにより構成される排気管１０を加熱するために、ハロゲンランプ７の前面に集熱板８を配置し、この集熱板８を加熱し、その際の輻射熱で先端部１０ａを加熱する、という構造としたが、排気管１０を、熱線を吸熱できる部材、例えば、着色ガラスにより構成するといった構造や、排気管１０の表面に熱線を吸熱する部材を配設するといった構造であっても構わない。例えば、熱線を吸熱する部材を排気管１０の表面に配設した構造として、排気管１０の表面を油性の黒色インクで着色するという構造を挙げることができ、前記ウシオ電機製の集光型ハロゲンランプ（ＵＬ−ＳＨ−０２：１００Ｖ−３５０Ｗ）に７０Ｖを印加し、ハロゲンランプの前面１ｃｍの距離に前述の着色した排気管１０を配置すると、１分後に、徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度である５３０℃とすることができることを確認できた。
【００４３】
図７は、同じく、本発明の他の実施の形態によるＰＤＰの製造方法における、排気管１０の先端部１０ａの加熱工程を説明するための図である。
【００４４】
図７（１）は、図１（３）にて示したのと同様、ガスバーナー４のガス噴出孔から噴出されるガスによる火炎４ａによって、排気管１０に対するチップオフを完了した状態を示す。その後、図７（２）に示すように、ガスバーナー４の火炎４ａにより、排気管１０の先端１０ａを、徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度となるように、再度、加熱する。
【００４５】
ここで図７（２）に示すように、先端１０ａの加熱の際には、ガスバーナー４は、排気管１０のチップオフした位置からＰＤＰ１００に対して離れた位置に配置し、さらにチップオフ時よりも火炎４の火力を小さくしている。このようにすることで、先端部１０ａを加熱する際の火炎４による、ＰＤＰ１００、特に、通常、フリットガラスである、ＰＤＰ１００と排気管１０との接合部３への悪影響を最小限にすることが可能となる。
【００４６】
図７に示した加熱の工程によれば、チップオフの工程から連続して排気管１０の先端１０ａの加熱を実施することができ、新たに設備を導入することなく、比較的容易に再加熱を実現することができる。
【００４７】
なお、先端部１０ａの加熱の方法としては、上述した方法に限られるものではなく、排気管１０の先端部１０ａを徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度で加熱することが可能なものであればどのようなものであっても構わない。
【００４８】
以上において述べた本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法によれば、チップオフ後に、排気管１０の先端部１０ａを徐冷点を越えかつ軟化点よりも低い温度となるように加熱するので、チップオフにより排気管１０の先端部１０ａに発生する残留応力を短時間で低減もしくは除去することができ、もって、排気管１０の先端部１０ａにおけるリークの原因となるクラックの発生を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように本発明は、大画面、高精細のＰＤＰを提供する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法におけるチップオフ時の状態を説明するための図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法におけるチップオフ時の状態を説明するための図
【図３】図１に示すチップオフの方法による、排気管の先端部の形状を模式的に示す側面図
【図４】ガラスの熱膨張曲線の一例を模式的に示す図
【図５】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法における、排気管の先端部の再加熱方法を説明するための図
【図６】同じく、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法における、排気管の先端部の再加熱方法を説明するための図
【図７】同じく、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法における、排気管の先端部の再加熱方法を説明するための図
【図８】プラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  容器
４  ガスバーナー
５  排気ヘッド
６  電熱ヒーター
７  ハロゲンヒーター
１０  排気管
１０ａ  先端部
１００  プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
【図１】
2010225405.tif 000003
【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】
2010225405.tif 000008
【図７】
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【図８】
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