(57)【要約】【課題】良好な保護層の形成を可能とし、もって良好な画像表示を行うプラズマディスプレイパネルの実現を可能とする成膜装置を提供することを目的とする。【解決手段】成膜装置が備えるハース２０３への成膜材料２０２の供給がシューター２１２を通じて行われる成膜装置であって、シューター２１２の先端とハース２０３に存在している成膜材料２０２の表面とのクリアランスＨが、成膜材料の最大長Ｌの３倍以上である成膜装置である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜装置が備えるハースへの成膜材料の供給がシューターを通じて行われる成膜装置であって、シューターの先端とハースに存在している成膜材料の表面とのクリアランスが、成膜材料の最大長の３倍以上である成膜装置。
【請求項２】
前記シューターは、防着板を備え、シューターと防着板とのクリアランスが、成膜材料の最大長より大きい、請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記成膜材料は、多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットである請求項１または２に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置に関し、特に、電子ビーム蒸着法により、ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルの保護膜であるＭｇＯ膜を成膜するための成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）は、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、主流はＡＣ型の面放電型のものである。
【０００３】
このＡＣ型面放電のＰＤＰの構造は、少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに、前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する赤色、緑色、青色に発光する蛍光体を設けて複数の放電セルを構成したもので、放電により発生する波長の短い真空紫外光によって蛍光体を励起し、赤色、緑色、青色の放電セルからそれぞれ赤色、緑色、青色の可視光を発することによりカラー表示を行っている。
【０００４】
このようなＰＤＰは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。
【０００５】
ところでＰＤＰにおいては、基板の、放電空間に露出する側が、放電に晒されイオン衝撃のスパッタリングにより表面状態が変化してしまうことを避けるために、基板の放電空間側に例えばＭｇＯ材料による保護膜が形成されており、この保護膜の形成にあたっては、多結晶ＭｇＯ焼結体を蒸着材（成膜材料）とする電子ビーム蒸着法により成膜する方法が採られる。
【０００６】
ここで、その成膜の際に用いられる電子ビーム蒸着装置としては、成膜室内に設けたハースに収容した昇華性の成膜材料（蒸着材）に電子ビームを照射して、成膜材料を蒸発させ、その蒸発ガスを、キャリアにより移動する基板上に蒸着させることにより行われる。
【０００７】
そしてハースへの成膜材料の供給は、材料供給路（シューター）を用いて、成膜材料のペレットをシューター上を転がしてハースに投入することで行われる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１９４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した構成においては、シューターは、成膜材料のペレットをハースに投入するための「ガイド」としての役目を有する。
【０００９】
すなわち、成膜材料は、シューター上を転がる、もしくは滑り落ちることによりハースに投入されることとなる。
【００１０】
ここで、安定した保護膜形成のためには、ハースへの成膜材料の投入を安定に行うことが要求され、すなわち、成膜材料は、よどみなくシューターを通過してハースに到達することが重要となる。
【００１１】
しかしながら、従来、シューターにおいて成膜材料が転がらずに滞留して詰まってしまうなど、「流れ」が悪くなってハースへの供給が不安定となってしまい、その結果、良好な保護膜の形成が困難となってしまうという課題が発生する場合があった。
【００１２】
本発明はこのような現状に鑑みなされたもので、良好な保護層の形成を可能とし、もって良好な画像表示を行うＰＤＰの実現を可能とする成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を実現するために本発明の成膜装置は、成膜装置が備えるハースへの成膜材料の供給がシューターを通じて行われる成膜装置であって、シューターの先端とハースに存在している成膜材料の表面とのクリアランスが、成膜材料の最大長の３倍以上であるというものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、良好な保護層の形成を可能とし、もって良好な画像表示を行うＰＤＰの実現を可能とする成膜装置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】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態による成膜材料（蒸着材）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。
【００１６】
まず、ＰＤＰの構造について図１を用いて説明する。図１に示すように、ＰＤＰ１００は前面ガラス基板１０３などよりなる前面パネル１０２と、背面ガラス基板１１１などよりなる背面パネル１１０とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着部材によって気密封着している。封着されたＰＤＰ１００内部の放電空間１１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
【００１７】
前面パネル１０２の前面ガラス基板１０３の一主面上には、走査電極１０４および維持電極１０５よりなる一対のストライプ状の表示電極１０６と遮光層（ブラックストライプ）１０７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。さらにこれらの表示電極１０６と遮光層１０７とを覆うように誘電体層１０８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの金属酸化膜による保護膜１０９が形成されている。
【００１８】
また、背面パネル１１０の背面ガラス基板１１１の一主面上には、走査電極１０４および維持電極１０５と交差する方向に、複数のストライプ状のアドレス電極１１２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層１１３が被覆している。さらに、アドレス電極１１２間の下地誘電体層１１３上には放電空間１１６を区切る所定の高さの隔壁１１４が形成されている。隔壁１１４間の溝にアドレス電極１１２毎に、紫外線によって赤色、緑色、および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１１５が順次塗布されている。走査電極１０４および維持電極１０５とアドレス電極１１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極１０６方向に並んだ赤色、緑色、および青色の蛍光体層１１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００１９】
次に、保護膜１０９を形成するための成膜装置について説明する。図２は、保護膜の成膜装置の概略構成を示す断面図である。
【００２０】
成膜装置２００は、真空成膜方法の一種である成膜材料２０２を電子ビームで加熱、溶融して蒸着する電子ビーム（ＥＢ）蒸着装置である。成膜装置２００は、真空槽である真空チャンバ２０１の内部に、成膜材料２０２であるＭｇＯ等のペレットを満たした金属製のハース２０３が配置されている。真空チャンバ２０１の側壁には電子ビーム源２０４が設置され、電子ビーム源２０４から、電子ビーム２０４ａをハース２０３内の成膜材料２０２に照射する。電子ビーム２０４ａの照射は、ハース２０３のサイドに配置された図示していない磁気回路による電磁石を制御することにより、その照射位置を制御することが可能である。
【００２１】
また、真空チャンバ２０１内の金属製ハース２０３の略上方には、走査電極１０４、維持電極１０５および誘電体層１０８が形成された状態の前面パネル１０２が設置され、さらにこの前面パネル１０２の上方にはヒーター２０５が設置されており、前面パネル１０２への成膜を行いながら、ヒーター２０５に通電し、前面パネル１０２の温度を上昇させることが行われる。
【００２２】
ここで、前面パネル１０２とハース２０３との間には、シャッター板２０６が設けられており、蒸着時間以外のタイミングで蒸着粒子が不用意に前面パネル１０２に付着することが防止される。そして前面パネル１０２に蒸着されるＭｇＯの膜厚は、膜厚モニター２０７で管理される。
【００２３】
さらに真空チャンバ２０１には、真空排気を行う排気ポンプ２０８、真空度を計測する真空計２０９などが接続されている。
【００２４】
また、ハース２０３内の成膜材料２０２であるペレットは、成膜に伴う加熱、蒸発により消費されるため、成膜材料２０２を補給するための材料補給系を備えている。材料補給系は、例えば、成膜材料２０２を管理する密閉容器である材料補給チャンバ２１０、材料容器２１１、および成膜材料２０２をハース２０３へ導く材料補給路（シューター）２１２、およびシューター２１２を覆うように配置することで、ＭｇＯ成膜時におけるシューター２１２への防着を目的とする防着カバー２１３、から構成される。
【００２５】
また材料補給チャンバ２１０と真空チャンバ２０１とは、開閉バルブ２１４を介して接続されており、成膜材料２０２を供給する時のみ、開閉バルブ２１４が開放される。なお、シューター２１２は、電子ビーム２０４ａとの干渉がないよう、電子ビーム源２０４とは対向する側へ設置し、ハース２０３上に成膜材料２０２を供給するようにしている。
【００２６】
そして、前面パネル１０２に対し、ハース２０３に収容した成膜材料である成膜材料２０２に電子ビーム２０４ａを照射して、成膜材料２０２を蒸発させ、その蒸発ガスを、前面パネル１０２の誘電体層１０８上に蒸着させることにより保護膜１０９の形成が行われる。
【００２７】
ここでシューター２１２と防着カバー２１３の形状と位置関係は、例えば、図３および図４に示すようなものである。図３は、ハース２０３とシューター２１２と防着カバー２１３とを概略的に示す斜視図である。また図４は、シューター２１２と防着カバー２１３との位置関係を概略的に示す、図３中におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【００２８】
また図５は、成膜材料２０２を概略的に斜視図で示すものである。図５（ａ）は直方体形状ので、図５（ｂ）は円柱形状のものである。なお、図中におけるＬは、本発明における成膜材料２０２の最大長である。
【００２９】
ここで、図６に、模式的に断面図で示すように、シューター２１２の先端とハース２０３での成膜材料２０２の表面とのクリアランスＨが、成膜材料２０２の最大長Ｌより同等以下の場合、シューター２１２からハース２０３に落下した成膜材料２０２は、すぐに積み重なってシューター２１２の先端に達し、その状態で、続けてシューター２１２からの成膜材料２０２の投入が行われると、シューター２１２においても成膜材料２０２が積み重なりだす。
【００３０】
この状態でさらに材料投入が行われると、図７に模式的に示すように（図７（ａ）は断面図であり、図７（ｂ）は平面図）、シューター２１２における成膜材料２０２の積み重なりがさらに「成長」してしまい、その際の積み重なった成膜材料２０２の自重により、シューター２１２において成膜材料２０２が、いわゆる「ブリッジ」を形成してしまう場合がある。
【００３１】
その結果、図８に模式的に示すように（図８（ａ）は断面図であり、図８（ｂ）は平面図）、ハース２０３での成膜材料２０２の消費が進んで、成膜材料２０２の表面からシューター２１２の先端にまで達していた成膜材料２１２の積み重なりが解消しても、シューター２１２において形成されたブリッジのために成膜材料２０２が詰まった状態となってしまい、ハース２０３への成膜材料２０２の供給が安定的に行うことができなくなり、その結果、良好な保護膜の形成ができなくなってしまうという課題が発生する場合があった。またこのような場合、成膜材料２１２が形成してしまったブリッジの部分を解消するために、一旦、真空装置を立ち下げ、詰まった成膜材料２１２を取り除き、その後、真空装置を再度立ち上げする、ということが必要となり、保護膜成膜装置の稼動率を著しく悪くしてしまうという課題も同時に発生することとなる。
【００３２】
上述したような課題は、図９に模式的に断面図で示すように、シューター２１２の先端とハース２０３での成膜材料２０２の表面とのクリアランスＨが、成膜材料２０２の最大長Ｌの２倍程度とした場合であっても発生する。
【００３３】
これは、シューター２１２から投入された成膜材料２０２がハース２０３の成膜材料２０２表面にまず１層、散らばった後、次の成膜材料２０２がシューター２１２から落下して来ると、上述したのと同じように、積み重なった成膜材料２０２はシューター２１２の先端に達するようになり、その結果、上述と同じ現象が発生してしまうというものである。
【００３４】
しかしながら、本発明者らが行った実験によれば、図１０に模式的に断面図で示すように、シューター２１２の先端とハース２０３での成膜材料２０２の表面とのクリアランスＨを、成膜材料２０２の最大長Ｌの３倍程度以上とすると、ハース２０３の成膜材料２０２表面上にシューター２１２から落下して積み重なった成膜材料２０２は、シューター２１２先端部にまで達することなく、シューター２１２先端部より下方を頂点とする山形状の積み重なりとなることを確認した。
【００３５】
さらにその上に、シューター２１２から成膜材料２０２が落下してきても、成膜材料２０２は、積み重なって山形状となっている成膜材料２０２の尾根を伝って山の裾野が広がる形で崩れていくこととなり、結果、ハース２０３の成膜材料２０２はシューター２１２先端部にまで達することはなく、上述したような課題の発生もなくなることも確認した。
【００３６】
次に、シューター２１２と防着板２１３とのクリアランスについて、図１１を用いて説明する。図１１は、シューター２１２と防着板２１３との位置関係を概略的に示す断面図である。
【００３７】
従来、成膜材料２０２がシューター２１２からこぼれ落ちないように、シューター２１２の側壁頂部と防着板２１３とのクリアランスＡを、図１１（ａ）に示すように、成膜材料２０２がそこからこぼれ落ちないような寸法、例えば成膜材料２０２の最小寸法以下に設定されていた。
【００３８】
これは、成膜材料２０２を無駄なく使用するという考えに基づく構造であるが、このような設定であると、シューター２１２に成膜材料２０２を供給するホッパー（図示せず）から、何らかの拍子で、多量の成膜材料２０２がシューター２１２に供給されてしまうと、例え、シューター２１２の先端とハース２０３での成膜材料２０２の表面とのクリアランスＨを、成膜材料２０２の最大長Ｌの３倍程度以上と設定したとしても、シューター２１２からハース２０３に落ちる前に、シューター２１２と防着板２１３との間で詰まりが発生してしまい、その結果、ハース２０３への成膜材料２０２の供給が安定的に行うことができなくなり、良好な保護膜の形成ができなくなってしまうという課題が発生してしまう場合があった。また、前述したように、保護膜成膜装置の稼動率を著しく悪くしてしまうという課題も同時に発生させてしまうこととなっていた。
【００３９】
ここで、本発明の一実施の形態による成膜装置においては、図１１（ｂ）に示すように、シューター２１２の側壁頂部と防着板２１３とのクリアランスＡ、および、シューター２１２の側壁と防着板２１３の側壁とのクリアランスＢのいずれも、成膜材料２０２がそこを通り抜けられるように、成膜材料２０２の最大長Ｌより大きくしている。
【００４０】
そしてこのようにすることで、従来、シューター２１２と防着板２１３との間で一杯になってあふれ出そうにもあふれ出せなくて、その結果、詰まってしまう原因となっていた成膜材料２０２の排出が可能となる。
【００４１】
これは、ＰＤＰの不良率を上げてしまったり、成膜装置の稼働率を低下させてしまったりするなどの、品質ロス・稼動ロスなどが及ぼすコスト面での影響と、成膜材料２０２の材料費とを比較した上で、供給過多となる成膜材料２０２を排出させる方が得策であるとの判断の上での構成である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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】
【００４３】
【図１】プラズマディスプレイパネルの要部を示す断面斜視図
【図２】プラズマディスプレイパネルの保護膜の成膜装置の概略構成を示す断面図
【図３】保護膜の成膜装置におけるシューターと防着カバーの形状と位置関係を概略的に示す斜視図
【図４】図３中におけるＡ−Ａ矢視断面図
【図５】成膜材料を概略的に示す斜視図
【図６】従来の課題を説明するための、シューターとハースの概略構成を示す図
【図７】従来の課題を説明するための、シューターとハースの概略構成を示す図
【図８】従来の課題を説明するための、シューターとハースの概略構成を示す図
【図９】従来の課題を説明するための、シューターとハースの概略構成を示す図
【図１０】本発明の一実施の形態による成膜装置におけるシューターとハースの概略構成を示す図
【図１１】シューターと防着板との位置関係を概略的に示す断面図
【符号の説明】
【００４４】
２０２  成膜材料
２０３  ハース
２１２  シューター
２１３  防着板
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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