(57)【要約】【課題】未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を定盤に載置して焼成炉内に搬入する際、定盤を予熱しておくことで、隔壁材料の焼結前に確実に隔壁材料中の有機成分を焼失させる。【解決手段】未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を定盤に載置して焼成炉内に搬送し、焼成炉内でパネル基板の隔壁材料を焼成する際、定盤に載置されたパネル基板の隔壁材料が焼成される前に定盤を予熱する。【選択図】図５
2008305760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を定盤に載置して焼成炉内に搬送し、焼成炉内で前記パネル基板の隔壁材料を焼成する工程と、
前記定盤に載置されたパネル基板の隔壁材料が焼成される前に前記定盤を予熱する工程を備えてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を載置して搬送する定盤と、
前記定盤で搬送されてきたパネル基板の隔壁材料を焼成する焼成炉と、
前記定盤に載置されたパネル基板の隔壁材料が焼成される前に前記定盤を予熱する予熱装置を備えてなるプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項３】
前記予熱装置が、前記定盤に設けられたヒーターからなる請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項４】
前記定盤を搬送する経路に設けられ、前記ヒーターに電力を供給する電力供給部をさらに備え、
前記電力供給部が、前記焼成炉の内部にまで延伸して設けられていることを特徴とする請求項３記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項５】
前記予熱装置が、前記焼成炉の入り口の手前に設けられ、前記定盤を加熱する加熱機構からなる請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【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（以下ＰＤＰとする）の製造方法及び製造装置に関し、さらに詳しくは、パネルを構成する一方の基板に隔壁が形成されたＰＤＰの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、対向して配置された前面側の基板と背面側の基板とを備えており、一方の基板に隔壁を形成することで、放電空間の仕切りとしている。
【０００３】
隔壁の形成方法として、サンドブラスト法が知られている。この方法は、パネル基板に、低融点ガラスフリット、バインダー樹脂、溶剤等からなる隔壁材料（低融点ガラスペースト）を塗布して乾燥させることで隔壁材料の平坦な層を形成する。次に、その上からドライフィルムフォトレジストを貼り付け、露光、エッチングを行うことで、フォトレジストを隔壁形状にパターニングする。そして、フォトレジストが除去された部分をサンドブラストにより削除して、平坦な層の隔壁材料を隔壁の形状にする。その後、隔壁形状となった隔壁材料を焼成することで隔壁材料中に含まれるバインダー樹脂や溶剤などの有機成分を焼失させ、隔壁を作製する。
【０００４】
隔壁材料を焼成する焼成炉の一例としては、以下のようになる。焼成炉の中は、連続的に温度が変化するゾーンと一定温度に維持されるゾーンがあり、パネル基板を載せた定盤を、焼成炉内のコンベア上で移動させ、各ゾーンにおいて連続的に焼成する。
【０００５】
この際、隔壁材料中の有機成分を焼失させて、隔壁材料を焼結する。このため、焼成炉の温度プロセスは、隔壁材料が焼結し始めるピーク温度の前に、ピーク温度より低い温度で数ゾーンを一定温度にし、隔壁材料中の有機成分を焼失させる。その後に、温度を隔壁材料が焼結し始めるピーク温度まで上げ、隔壁材料を焼結し隔壁を作製する（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、隔壁形状の隔壁材料を焼成するために、パネル基板を定盤に載せて焼成炉中に搬入する際、安定した高い温度の焼成炉の中へ室温の定盤が搬入されると、一時的に焼成炉内の温度が低下し、パネル基板へ安定した熱量を供給できなくなる。これにより、隔壁材料中の有機成分の焼失が不完全になり、有機成分が隔壁内に取り残されて、焼結後の隔壁の品質にバラツキが生じる。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を定盤に載置して焼成炉内に搬入する際、定盤を予熱しておくことで、隔壁材料の焼結前に確実に隔壁材料中の有機成分を焼失させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を定盤に載置して焼成炉内に搬送し、焼成炉内で前記パネル基板の隔壁材料を焼成する工程と、前記定盤に載置されたパネル基板の隔壁材料が焼成される前に前記定盤を予熱する工程を備えてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、隔壁材料の焼結前に確実に隔壁材料中の有機成分を焼失させることができるので、焼結後の隔壁の品質のバラツキを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、また、未焼成の隔壁材料が配置されたパネル基板を載置して搬送する定盤と、前記定盤で搬送されてきたパネル基板の隔壁材料を焼成する焼成炉と、前記定盤に載置されたパネル基板の隔壁材料が焼成される前に前記定盤を予熱する予熱装置を備えてなるプラズマディスプレイパネルの製造装置である。
【００１２】
上記構成において、予熱装置は、定盤に設けられたヒーターで構成されていてもよい。この場合、ヒーターに電力を供給する電力供給部を、定盤を搬送する経路に設けた構成であることが望ましい。この電力供給部は、焼成炉の内部にまで延伸して設けられていることが望ましい。
【００１３】
予熱装置は、焼成炉の入り口の手前に設けられ、定盤を加熱する加熱機構で構成されていてもよい。
【００１４】
以下、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
【００１５】
図１（ａ）および図１（ｂ）は本発明の製造方法及び製造装置で製造したＰＤＰの構成を示す説明図である。図１（ａ）は前面パネル基板を示し、図１（ｂ）は背面パネル基板を示している。このＰＤＰはカラー表示用のＡＣ面放電型のＰＤＰである。
【００１６】
ＰＤＰ１０は、前面パネル基板１と背面パネル基板２とで構成されている。前面パネル基板１は、前面側の基板１１にＰＤＰとして機能する各種の構成要素が形成されたものである。背面パネル基板２は、背面側の基板２１にＰＤＰとして機能する各種の構成要素が形成されたものである。前面側の基板１１と背面側の基板２１としては、透光性のガラス基板を用いているが、ガラス基板以外に、石英基板、セラミックス基板等も使用することができる。
【００１７】
前面側の基板１１の内側面には、水平方向に対となる表示電極Ｘ，Ｙが放電の発生しない間隔（非放電ギャップ）を隔てて平行に複数配置されている。対となる表示電極Ｘ，Ｙの間が表示ラインとなる。表示電極Ｘは維持放電に用いられるので維持電極Ｘとも呼ばれ、表示電極Ｙはアドレス時に走査電極として用いられるので走査電極Ｙとも呼ばれる。各表示電極Ｘ，Ｙは、ＩＴＯ、ＳｎＯ2などの幅の広い透明電極１２と、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体（例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層構造）等からなる金属製の幅の狭いバス電極１３から構成されている。
【００１８】
表示電極Ｘ，Ｙの上には、表示電極Ｘ，Ｙを覆うように低融点ガラス等からなる誘電体層１７が形成されている。誘電体層１７の上にはＭｇＯ等の保護膜１８が形成されている。
【００１９】
背面側の基板２１の内側面には、平面的にみて表示電極Ｘ，Ｙと交差する方向に複数のアドレス電極Ａが形成され、そのアドレス電極Ａを覆って誘電体層２４が形成されている。アドレス電極Ａは、走査電極Ｙとの交差部で発光セルを選択するためのアドレス放電を発生させるものであり、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造で形成されている。このアドレス電極Ａは、その他に、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ等で形成することもできる。
【００２０】
隣接するアドレス電極Ａとアドレス電極Ａとの間の誘電体層２４上には、放電空間を表示電極Ｘ，Ｙの延伸方向にセルごとに区画する直線状の隔壁２９が形成されている。隔壁２９は、たとえばボックスリブやワッフルリブ、メッシュ状リブ、ラダー状リブなどと呼ばれるような、列方向の隔壁と行方向の隔壁からなる閉鎖形の隔壁であってもよい。隔壁２９は、サンドブラスト法、フォトエッチング法等により形成することができる。例えば、サンドブラスト法では、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒等からなるガラスペーストを誘電体層上に塗布して乾燥させた後、そのガラスペースト層上にリブパターンの開口を有する切削マスクを設けた状態で切削粒子を吹きつけて、マスクの開口に露出したガラスペースト層を切削し、さらに焼成することにより形成する。また、フォトエッチング法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダー樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光及び現像の後、焼成することにより形成する。
【００２１】
各隔壁２９で区分けされた領域（溝）の側面及び底面には、紫外線により励起されて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の可視光をそれぞれ発生する蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが順番に繰り返し形成されている。
【００２２】
ＰＤＰ１０は、上記した前面パネル基板１と背面パネル基板２とを、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとが交差するように対向配置し、周囲をガラスフリット等のシール材により封着し、隔壁２９で囲まれた放電空間３０にＸｅとＮｅとを含む放電ガスを充填することにより作製されている。このＰＤＰでは、表示電極Ｘ，Ｙ間の表示ラインとアドレス電極Ａとの交差部の放電空間３０が、表示の最小単位である１つのセル（単位発光領域）となる。１画素はＲ、Ｇ、Ｂの３つのセルで構成される。
【００２３】
上述したＰＤＰの構成は一例であって、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶剤等からなる隔壁材料（ガラスペースト）を塗布して乾燥させることで隔壁材料の平坦な層を形成し、これをパターニングして焼成することで隔壁を形成するＰＤＰであれば、どのようなＰＤＰであっても本発明を適用することができる。
【００２４】
図２はＰＤＰの作製におけるプロセス概要を示す説明図である。ＰＤＰの製造プロセスは、前面パネル基板ならびに背面パネル基板を作製後、両パネル基板を張り合わせ、完成したパネルに駆動用回路を組立て、ＰＤＰを完成させる。
【００２５】
前面パネル基板を作製するには、前面側の基板１１に、まず透明電極材料（ＩＴＯ）を基板全面にスパッタリングする。次にフォトリソグラフィ工程と呼ばれる手法により、透明電極材料のパターニングを行い所定形状の透明電極１２を形成する（図２（ａ）参照）。次に、バス電極１３を形成する。Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒの３層の金属材料１３ａをスパッタリングし（図２（ｂ）参照）、透明電極１２と同様のフォトリソグラフィ工程によってパターニングを行い、バス電極１３を形成する（図２（ｃ）参照）。次に、誘電体層１７を形成する（図２（ｄ）参照）。最後に保護膜１８の形成を行う（図２（ｅ）参照）。
【００２６】
背面パネル基板を作製するには、背面側の基板２１にアドレス電極Ａを形成し（図２（ｆ）参照）、誘電体層２４を形成し、隔壁材料を塗布して乾燥させることで隔壁材料層２９ａを形成する（図２（ｇ）参照）。次に隔壁材料層を隔壁形状に切削する。この隔壁形状に切削した隔壁材料層は未焼成の隔壁材料である。その後、この未焼成の隔壁材料の焼成工程を実施して隔壁２９を形成する（図２（ｈ）参照）。その後、隔壁２９と隔壁２９の間ならびに隔壁２９の側面に蛍光体ペーストを塗布して焼成することで蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを形成する（図２（ｉ）参照）。最後に、低融点ガラスペーストのシール材１９を表示領域の外側に塗付する（図２（ｊ）参照）。
【００２７】
できあがった前面パネル基板と背面パネル基板を張り合わせてＰＤＰ１０を作製する（図２（ｋ）参照）。その後、電極にパルス電圧を印加して放電させ、エージング（枯化）を行う。さらに、駆動回路を組立て、最後に完成したＰＤＰを点灯確認する。この際に、隔壁２９の形状に欠けなどの異常があると、放電異常が起こる。
【００２８】
図３は本発明で作製する隔壁の作製プロセスを詳細に示した説明図である。背面側の基板２１に、アドレス電極Ａを形成した後、誘電体層１７を形成し、隔壁材料を基板全面に塗布して乾燥させることで隔壁材料層２９ａを形成する（図３（ａ）参照）。この上にドライフィルムフォトレジスト３１を貼付け（図３（ｂ）参照）、フォトマスク３２を介して露光し、現像を行う（図３（ｃ）参照）。ドライフィルムフォトレジスト３１が残っていない部分の隔壁材料層２９ａをサンドブラストにより削ることで、隔壁材料層２９ａを隔壁形状に形成し、ドライフィルムフォトレジスト３１を除去する（図３（ｄ）参照）。この隔壁形状に切削した隔壁材料層は未焼成の隔壁材料である。最後に高温でこの未焼成の隔壁材料を焼成することで焼結し、隔壁２９を形成する（図２（ｅ）参照）。
【００２９】
図４は本発明の隔壁材料を焼成するための焼成炉の概要を示す説明図である。焼成炉は大きく２つのゾーンに分かれ、加熱ゾーン４１ならびに徐冷・冷却ゾーン４２がある。加熱ゾーン４１では、始めに室温から有機成分を焼失させるキープゾーンまで加熱して、隔壁材料中の有機成分を焼失させる。その後、ピーク温度まで上げ、隔壁材料を焼結させる。
【００３０】
この際、背面パネル基板を載置した定盤は熱容量が大きいため、定盤の温度上昇が焼成炉内の温度に比べて十分でない場合には、キープゾーンで隔壁材料中の有機成分が完全に焼失せず、有機成分が隔壁材料内に残存したまま隔壁材料が焼結される。これにより、隔壁の形状が変化し、品質のバラツキを起こす。また、焼成炉内の給排気は、トップ給排気とサイド給排気で行うため、背面パネル基板の下にある定盤は温度が上がりにくく、品質のバラツキを起こす要因となる。しかし、本発明のＰＤＰの製造方法では、定盤に載置されたパネル基板の隔壁材料が焼成される前に定盤を予熱するので、このような問題は発生しない。
実施形態１
【００３１】
図５は本発明の実施形態１の定盤の予熱装置の構成を示す説明図である。本実施形態では、定盤の予熱装置が定盤の内部又は裏面に設けた熱線で構成されている。図に示すように、背面パネル基板２を載せた定盤４３は、ローラー４４によって、焼成炉の中を移動する。定盤４３の内部又は裏面に熱線４５を配置し、さらに定盤４３にピン４６を取り付け、定盤４３の横に電圧印加用の線路４７を設けることで、熱線４５へ電流を流し電力を供給する。この方法を用いることで、定盤４３を予熱した上で焼成炉内に投入することができる。
【００３２】
定盤は、石英ガラスや耐熱性金属で構成し、熱線は、鉄やニッケルで構成する。熱線は、定盤４３の内部又は裏面に、図示したように同一平面上に折り返して配置する。定盤の温度は、焼成炉内の温度プロファイルに応じた３０〜６００℃の範囲で制御する。電圧印加用の線路４７は、線路に限らず、ワイヤー、パンタグラフ等でもよい。
【００３３】
図６は実施形態１の隔壁材料の焼成過程を示す説明図である。背面パネル基板を載せた定盤４３は、ローラー４４によって焼成炉５１の各ゾーンを移動する。この図では、電圧印加用の線路４７が焼成炉５１の入口までとなっているが、定盤４３への電力供給は、焼成炉内まで行われてもよい。
実施形態２
【００３４】
図７は本発明の実施形態２の定盤の予熱装置の構成を示す説明図である。本実施形態では、定盤の予熱装置が焼成炉入口の手前に設けた加熱エリアで構成されている。図に示すように、焼成炉の入口の手前には、定盤の下から定盤を加熱する熱源５３を備えた加熱エリア５２を設けている。焼成炉内の給排気は、トップ給排気とサイド給排気で行うため、背面パネル基板２の下にある定盤４３は温度が上がりにくい。そのため、焼成炉入口の手前に定盤を下から加熱する加熱エリア５２を設けることで、焼成炉内の温度低下を抑制する。加熱エリア５２に設ける熱源５３は、熱線等いかなるものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、プラズマディスプレイパネルあるいは半導体を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の製造方法及び製造装置で製造したＰＤＰの構成を示す説明図である。
【図２】本発明のＰＤＰの作製におけるプロセス概要を示す説明図である。
【図３】本発明で作製する隔壁の作製プロセスを詳細に示した説明図である。
【図４】本発明の隔壁材料を焼成するための焼成炉の概要を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態１の定盤の予熱装置の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態１の隔壁材料の焼成過程を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態２の定盤の予熱装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  前面パネル基板
２  背面パネル基板
１０  ＰＤＰ
１１  前面側の基板
１２  透明電極
１３  バス電極
１３ａ  金属材料
１７，２４  誘電体層
１８  保護膜
１９  シール材
２１  背面側の基板
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ  蛍光体層
２９  隔壁
２９ａ  隔壁材料層
３０  放電空間
３１  ドライフィルムフォトレジスト
３２  フォトマスク
４１  加熱ゾーン
４２  徐冷・冷却ゾーン
４３  定盤
４４  ローラー
４５  熱線
４６  ピン
４７  電圧印加用の線路
５１  焼成炉
５３  熱源
５２  加熱エリア
Ａ  アドレス電極
Ｘ，Ｙ  表示電極
【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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