(57)【要約】【課題】汚染エアが炉外へ漏洩することを防止できるプラズマディスプレイパネルの焼成炉、及びこの焼成炉を使用するプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。【解決手段】焼成炉１を昇温部２、保持部３及び冷却部４から構成し、各部を夫々複数の炉室５により構成する。昇温部２の各炉室５においては、給気管８及び排気管９を設け、給気管８を基板移動方向１２における上流側に配置し、排気管９を給気管８よりも下流側に配置する。そして、給気管８より炉室５内にドライエアを０．５乃至１０ｍ／秒の流速で供給する。また、排気管９による排気量を、常温常圧状態における体積量に換算して、給気管８による供給量以上の量となるように調節し、最上流部の炉室５ａの圧力を焼成炉１の外部に対して負圧とする。更に、炉室５ｅにおける排気量を、昇温部２における他の炉室５における排気量よりも大きくする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部をプラズマディスプレイパネルの基板が移動することにより前記基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉において、前記基板を搬送する搬送手段と、前記基板の移動方向に沿って配置されその内部を前記基板が順次通過する複数の炉室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記炉室内に酸素を含む気体を供給する気体供給手段と、前記炉室内から気体を排気する気体排気手段と、を有し、前記基板の移動方向における最上流側に配置された炉室内の圧力は、炉外の圧力に対して負圧となっていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉。
【請求項２】
前記複数の炉室からなる炉室群は、前記基板を焼成温度まで昇温する昇温部と、前記基板を前記焼成温度に保持する保持部と、前記基板を前記焼成温度から冷却する冷却部とからなり、前記昇温部における各炉室内において、前記気体排気手段による排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、前記気体供給手段による供給量以上の量である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連続焼成炉。
【請求項３】
前記複数の炉室からなる炉室群は、前記基板を焼成温度まで昇温する昇温部と、前記基板を前記焼成温度に保持する保持部と、前記基板を前記焼成温度から冷却する冷却部とからなり、前記昇温部における前記保持部に隣接する位置に配置された炉室における排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、前記昇温部における前記保持部に隣接する位置に配置された炉室以外の各炉室における排気量よりも大きい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連続焼成炉。
【請求項４】
前記酸素を含む気体の供給速度が、０．５乃至１０ｍ／秒であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉。
【請求項５】
前記供給速度が、０．５乃至５ｍ／秒であることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉。
【請求項６】
前記供給速度が、０．５乃至２ｍ／秒であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉。
【請求項７】
前記各炉室内において、前記気体供給手段が前記気体排気手段よりも前記基板の移動方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉。
【請求項８】
前記酸素を含む気体がドライエアであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉。
【請求項９】
連続焼成炉内においてプラズマディスプレイパネルの基板を加熱し、この基板上に形成されたペースト層からバインダーを消失させる焼成工程の昇温工程において、前記焼成炉の内部の圧力をこの焼成炉の外部の圧力に対して負圧と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１０】
前記昇温工程において、前記焼成炉の炉室のうち少なくとも１つの炉室内からの気体の排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、この炉室内への気体の供給量以上の量とすることを特徴とする請求項９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１１】
前記基板が前記昇温工程において最後に通過する炉室における排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、前記昇温工程において前記基板が通過する炉室のうち前記最後に通過する炉室以外の炉室における排気量よりも大きくすることを特徴とする請求項９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１２】
前記焼成炉内に供給する酸素を含む気体の供給速度を、０．５乃至１０ｍ／秒とすることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項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１３】
前記供給速度を、０．５乃至５ｍ／秒とすることを特徴とする請求項１２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１４】
前記供給速度を、０．５乃至２ｍ／秒とすることを特徴とする請求項１３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１５】
前記焼成炉内に供給する酸素を含む気体の供給方向を、基板の移動方向に対して順方向とすることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項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１６】
前記焼成炉内に供給する酸素を含む気体がドライエアであることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項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１７】
前記焼成工程が、走査電極及び共通電極を焼成する工程であることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項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１８】
前記焼成工程が、データ電極を焼成する工程であることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項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１９】
前記焼成工程が、誘電体層を焼成する工程であることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項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２０】
前記焼成工程が、隔壁を焼成する工程であることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項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２１】
前記焼成工程が、蛍光体層を焼成する工程であることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペースト層中に含まれる溶剤及びバインダー成分が周囲の環境を汚染することを防止できるプラズマディスプレイパネルの焼成炉、及びこの焼成炉を使用するプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）の製造に際しては、基板上に走査電極及び共通電極を形成し、この走査電極及び共通電極を覆うように誘電体層及びＭｇＯからなる保護層を形成して前面基板を作製し、他の基板上にデータ電極（アドレス電極）を形成し、このデータ電極上に誘電体層、隔壁及び蛍光体層を形成して背面基板を作製し、この前面基板と背面基板とを張り合わせている。そして、前述の走査電極及び共通電極、誘電体層、データ電極（アドレス電極）、隔壁並びに蛍光体層を形成する各工程においては、基板上にペースト層を形成した後、このペースト層を加熱して焼成している。
【０００３】
焼成方法には、バッチ式の焼成炉を使用する方法と、連続式の焼成炉を使用する方法とがあるが、両者を比較すると、生産効率の点で連続式の焼成炉を使用する方法の方が優れている（例えば、特許文献１参照。）。図４は、従来の連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって炉温の分布を示すチャート図であり、図５は、この従来の焼成炉を示す部分断面図である。
【０００４】
図４に示すように、従来の連続式の焼成炉１０１は、昇温部１０２、保持部１０３及び冷却部１０４から構成されており、各部は複数の炉室１０５から構成されている。焼成炉１０１内においては、ＰＤＰの基板１１１が方向１１２に移動し、昇温部１０２、保持部１０３及び冷却部１０４をこの順に通過する。昇温部１０２は基板１１１を室温から焼成温度Ｔまで昇温させる部分であり、保持部１０３は基板１１１を焼成温度Ｔに保持する部分であり、冷却部１０４は基板１１１を焼成温度Ｔから冷却する部分である。焼成温度Ｔは通常５００乃至６００℃程度である。相互に隣接する炉室１０５は、通路１１０（図５参照）により相互に連結されている。通路１１０は基板１１１が通過する部分である。昇温部１０２においては、基板１１１の移動方向１１２における下流側に配置された炉室１０５ほど、高温になっている。但し、連続する複数の炉室が同じ温度に設定されている場合もある。また、複数の炉室１０５のうち、基板１１１の移動方向１１２における最も上流側に配置された炉室１０５ａは焼成炉１０１の入口を構成しており、クリーンルーム（図示せず）に面している。一方、冷却部１０４においては、基板１１１の移動方向下流側に配置された炉室１０５ほど、低温になっている。
【０００５】
図５に示すように、各炉室１０５においては、基板搬送手段１０６が設けられている。そして、基板１１１はセッタ１０７に搭載されて、基板搬送手段１０６により、セッタ１０７ごと方向１１２に搬送される。また、各炉室１０５においては、給気管１０８及び排気管１０９が設けられている。各炉室１０５において、給気管１０８は基板１１１の移動方向１１２の下流側に配置されており、排気管１０９は上流側に設けられている。そして、給気管１０８からは加熱されたドライエア１１３が供給され、基板１１１の表面に設けられたペースト層（図示せず）を加熱し、その大部分は排気管１０９により排気される。即ち、ドライエア１１３の移動方向は、全体として方向１１２に対して逆方向であり、基板１１１の移動方向に対してアゲインストとなる。ドライエア１１３の供給速度（給気流速）は数十ｍ／秒程度であり、例えば２０ｍ／秒程度である。更に、各炉室１０５には、基板１１１を加熱する加熱装置（図示せず）が設けられている。
【０００６】
基板１１１においては、ガラス基板上にペースト層が形成されている。ペースト層はガラス粉末及びビークルからなり、ビークルは樹脂バインダー及び溶剤からなっている。バインダーは、例えば、ニトロセルロース、エチルセルロース又はアクリル等の樹脂バインダーであり、溶剤は例えばニトロセルロース、エチルセルロース又はアクリル等である。
【０００７】
クリーンルームから搬送された基板１１１は、先ず、最上流側に位置する炉室１０５ａを通過する。その後、各炉室１０５を順次通過することにより、昇温部１０２、保持部１０３及び冷却部１０４をこの順に通過する。各炉室１０５において、基板１１１は加熱装置により加熱されると共に、給気管１０８から供給されるドライエア１１３に曝される。
【０００８】
昇温部１０２においては、基板１１１が加熱されることにより、ペースト層中のバインダーの一部が燃焼して水及び二酸化炭素となり、ドライエア１１３に持ち去られる。また、ペースト層中のバインダーの残部及び溶剤は燃焼しないまま揮発してドライエア１１３により持ち去られる。これにより、ペースト層からバインダー及び溶剤（ビークル）が消失すると共に、ドライエア１１３は、水、二酸化炭素、バインダー成分及び溶剤成分を含有するエア（以下、汚染エアという）となる。そして、保持部１０３が基板１１１を焼成温度Ｔに保持し、ペースト層を焼成する。次いで、冷却部１０４が基板１１１を焼成温度から冷却する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−０２５８５４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。即ち、最も上流側に配置された炉室１０５ａは、通路１１０を介してクリーンルームに連結されているため、炉室１０５ａ又は他の炉室１０５において発生した汚染エアが、炉室１０５ａから通路１１０を介して焼成炉１０１の外部に漏洩し、クリーンルームを汚染してしまうことがある。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、汚染エアが炉外へ漏洩することを防止できるプラズマディスプレイパネルの焼成炉、及びこの焼成炉を使用するプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉は、内部をプラズマディスプレイパネルの基板が移動することにより前記基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉において、前記基板を搬送する搬送手段と、前記基板の移動方向に沿って配置されその内部を前記基板が順次通過する複数の炉室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記炉室内に酸素を含む気体を供給する気体供給手段と、前記炉室内から気体を排気する気体排気手段と、を有し、前記基板の移動方向における最上流側に配置された炉室内の圧力は、炉外の圧力に対して負圧となっていることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、基板の移動方向における最上流側に配置された炉室内の圧力を、炉外の圧力に対して負圧とすることにより、炉室内において発生した汚染エアが炉外に漏洩することを防止できる。これにより、炉外が汚染されることを防止できる。
【００１４】
また、前記複数の炉室からなる炉室群は、前記基板を焼成温度まで昇温する昇温部と、前記基板を前記焼成温度に保持する保持部と、前記基板を前記焼成温度から冷却する冷却部とからなり、前記昇温部における各炉室内において、前記気体排気手段による排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、前記気体供給手段による供給量以上の量であることが好ましい。
【００１５】
前述の如く、昇温部の各炉室においては、酸素を含む気体が基板上に形成されたペースト層に接触し、このペースト層に含まれるバインダーの一部を燃焼させる。また、バインダーの残部及び溶剤は、燃焼しないまま揮発して酸素を含む気体により持ち去られる。これにより、ペースト層からバインダー及び溶剤が消失すると共に、酸素を含む気体は、酸素の一部を失い、水、二酸化炭素、バインダー成分及び溶剤成分を含有するエア（汚染エア）となる。しかしながら、各炉室において発生した汚染エアが、その炉室において完全に排気されないと、この炉室に隣接する他の炉室又は炉外に流出することになる。特に、常温常圧状態における体積に換算して、供給量が排気量よりも大きく、炉室が陽圧になると、この汚染エアの流出が必然的に発生する。汚染エアが基板移動方向下流側の炉室に流出すると、このバインダー成分が基板に再付着してしまい、ＰＤＰの特性の劣化を引き起こす。また、汚染エアが流入した炉室の気体排気手段の負担が増大する。一方、汚染エアが基板移動方向上流側の炉室に流出すると、より低温側の炉室に流出することになるため、この汚染エアが流入した炉室において、バインダー成分が基板及び炉壁等の表面において析出し、基板及び炉室を汚染してしまう。更に、汚染エアが炉外に流出すると、炉外の環境を汚染してしまう。
【００１６】
そこで、昇温部における各炉室内において、気体排気手段による排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、気体供給手段による供給量以上の体積量とすることにより、各炉室の圧力が負圧となり、各炉室において発生した汚染エアを、その炉室において排気することができる。これにより、汚染エアが隣接する炉室及び炉外に流出することがなくなり、上述の問題を解決できる。なお、排気量と供給量の差に相当する量の気体は、例えば、炉出入口等から流入する空気により補填される。また、常温常圧状態とは、例えば、温度が２０℃であり、圧力が１気圧（１．０１３×１０５Ｐａ）である状態をいう。また、本明細書において、空気とは、例えば焼成炉が設置されたクリーンルーム内の空気をいう。
【００１７】
更に、前記複数の炉室からなる炉室群は、前記基板を焼成温度まで昇温する昇温部と、前記基板を前記焼成温度に保持する保持部と、前記基板を前記焼成温度から冷却する冷却部とからなり、前記昇温部における前記保持部に隣接する位置に配置された炉室における排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、前記昇温部における前記保持部に隣接する位置に配置された炉室以外の各炉室における排気量よりも大きいことが好ましい。これにより、昇温部において発生した汚染エアが、保持部に流出することをより確実に防止できる。
【００１８】
更にまた、前記酸素を含む気体の供給速度、即ち、供給される気体の流速が、０．５乃至１０ｍ／秒であることが好ましい。これにより、各炉室に十分な量の前記気体を供給できると共に、供給された気体が排気されずに隣接する炉室又は炉外に流出することをより確実に防止できる。より好ましくは、前記供給速度は０．５乃至５ｍ／秒であり、より好ましくは、０．５乃至２ｍ／秒である。
【００１９】
更にまた、前記各炉室内において、前記気体供給手段が前記気体排気手段よりも前記基板の移動方向上流側に設けられていることが好ましい。これにより、各炉室において、気体が流れる方向を基板の移動方向に対して順方向とすることができる。この結果、各炉室において発生した汚染エアが、この炉室に対して基板移動方向上流側に配置された炉室に流出することをより確実に防止できる。これにより、各炉室において発生した汚染エアが、より低温の炉室に流入して析出することを防止できる。
【００２０】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、連続焼成炉内においてプラズマディスプレイパネルの基板を加熱し、この基板上に形成されたペースト層からバインダーを消失させる焼成工程の昇温工程において、前記焼成炉の内部の圧力をこの焼成炉の外部の圧力に対して負圧とすることを特徴とする。
【００２１】
また、前記昇温工程において、前記焼成炉の炉室のうち少なくとも１の炉室内からの気体の排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、この炉室内への気体の供給量以上の量としてもよく、前記基板が前記昇温工程において最後に通過する炉室における排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、前記昇温工程において前記基板が通過する炉室のうち前記最後に通過する炉室以外の炉室における排気量よりも大きくしてもよい。更に、前記焼成工程は、走査電極及び共通電極を焼成する工程、データ電極を焼成する工程、誘電体層を焼成する工程、隔壁を焼成する工程、又は蛍光体層を焼成する工程であってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係る連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって基板温度の変化を示すチャート図であり、図２は、この焼成炉を示す部分断面図であり、図３は、この焼成炉における各炉室を示す模式的断面図である。
【００２３】
本実施形態に係る焼成炉１は、ＰＤＰの製造工程における各焼成工程に使用する連続式の焼成炉である。この焼成炉１は例えばクリーンルーム内に設置されている。図１に示すように、この焼成炉１は、昇温部２、保持部３及び冷却部４から構成されており、各部は複数の炉室５から構成されている。昇温部２は例えば５個の炉室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ及び５ｅ（以下、総称して炉室５ともいう）が一列に配列されている。焼成炉１内においては、ＰＤＰの前面基板又は背面基板（以下、総称して基板１１という）が方向１２に沿って移動し、昇温部２、保持部３及び冷却部４をこの順に通過する。昇温部２は基板１１を室温から焼成温度Ｔまで昇温させる部分であり、保持部３は基板１１を焼成温度Ｔに保持する部分であり、冷却部４は基板１１を焼成温度Ｔから冷却する部分である。焼成温度Ｔは例えば５００乃至６００℃程度である。
【００２４】
相互に隣接する炉室５は、通路１０（図２参照）により相互に連結されている。通路１０は基板１１を通過させるために設けられている。昇温部２においては、基板１１の移動方向下流側に配置された炉室５ほど、高温になっている。即ち、基板移動方向１２における最上流側の炉室５ａが最も低温であり、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅと進むにつれて、この順に高温になっていき、保持部３の炉室５の温度は焼成温度Ｔとなっている。但し、連続する複数の炉室が、同じ温度である場合もある。なお、炉室５ａは焼成炉１の入口を構成しており、クリーンルーム（図示せず）に面している。一方、冷却部４においては、基板１１の移動方向下流側に配置された炉室５ほど、低温になっている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、各炉室５においては、基板搬送手段６が設けられている。基板搬送手段６は、セッタ７の搬送方向に沿って配列された複数のローラを備えており、これらのローラが回転することにより、セッタ７を搬送するものである。そして、基板１１はセッタ７に搭載されて、基板搬送手段６により、セッタ７ごと各炉室５を順次通過するように方向１２に搬送される。また、各炉室５においては、基板１１の通過域の上方に相当する位置に、基板１１を加熱する加熱装置１４が設けられている。なお、加熱装置１４は基板１１の通過域の下方に設けられていてもよく、上方及び下方の双方に設けられていてもよい。
【００２６】
更に、各炉室５においては、給気管８及び排気管９が、方向１２に直交する方向（以下、幅方向という）に延びるように、各１本設けられている。なお、給気管８及び排気管９は２本以上設けられていてもよい。各炉室５において、給気管８は基板１１の移動方向１２における上流側に配置されており、排気管９は給気管８よりも下流側に設けられている。給気管８及び排気管９には夫々複数の開口部（図示せず）が設けられている。給気管８の開口部は、例えば排気管９に対向する面に形成されており、排気管９の開口部は、例えば給気管８に対向する面に形成されている。なお、給気管８及び排気管９に形成されている開口部は、各１ヶ所であってもよい。また、炉室５のうち、給気若しくは排気、又は給気及び排気の両方を実施しない炉室があってもよい。
【００２７】
そして、給気管８には例えば１００℃に加熱されたドライエア１３が供給され、このドライエア１３が給気管８の開口部を介して炉室５内に供給され、基板１１の表面に設けられたペースト層（図示せず）に接触し、排気管９を介して排気されるようになっている。従って、ドライエア１３の移動方向は、全体として基板１１の移動方向１２に対して順方向であり、基板移動方向に対してフォローとなる。ドライエア１３の供給速度（給気流速）は例えば０．５乃至１０ｍ／秒であり、例えば０．５乃至５ｍ／秒であり、例えば０．５乃至２ｍ／秒である。このドライエア１３の供給速度の値は、前述の従来の焼成炉と比較して小さくなっている。
【００２８】
昇温部２の各炉室５においては、排気管９による排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、給気管８による供給量以上の体積量となるように調節する。最上流部の炉室５ａにおいても、排気管９による排気量を給気管８による給気量よりも大きくし、炉室５ａは焼成炉１の外部、即ち前記クリーンルームに対して負圧とする。例えば、クリーンルーム内の圧力は大気圧に対して２０乃至３０Ｐａ高くし、炉室５ａの圧力はクリーンルーム内の圧力に対して１０乃至５０Ｐａ低くする。このため、炉室５ａには、炉外に通じる通路１０を介して、クリーンルームから空気が流入する。但し、炉室５ａにおける排気量を過剰に大きくしても、クリーンルーム内のエア（空気）を過剰に吸い込むことになり、クリーンルームにエアを供給する設備に負担がかかる。従って、炉室５ａの排気量は、炉室５ａの温度にもよるが、炉室５ａの給気量の１．１乃至４倍程度が好適である。
【００２９】
また、保持部３に隣接する炉室５ｅにおける排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、昇温部２における他の炉室５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄにおける排気量よりも大きくする。これにより、前述のクリーンルームから流入する空気及び各炉室において供給されるドライエアからなる気体の流れは、（クリーンルーム→炉室５ａ→炉室５ｂ→炉室５ｃ→炉室５ｄ→炉室５ｅ）の順に流れ、炉室５ｅの排気管９により排気される。
【００３０】
一方、保持部３における上流側の炉室、例えば上流側から３番目の炉室５において、所定量のドライエア１３を供給する。これにより、炉室５ｅの気圧を保持部３の炉室に対して負圧とし、保持部３から昇温部２の炉室５ｅに向かう気体の流れを形成することができる。この結果、炉室５ｅから保持部３に汚染エアが流出することを防止できる。なお、保持部３における前記３番目の炉室以外の炉室においては、給気及び排気を行わない。また、冷却部４においても、給気及び排気を行わない。
【００３１】
なお、ドライエアの供給時の温度は例えば１００℃であるが、排気時にはほぼ炉温まで加熱される。このため、炉温が１００℃を超える炉室においては、供給された気体が炉室内で熱膨張する。従って、本明細書においては、供給量及び排気量を、常温常圧状態に換算した体積量で比較している。
【００３２】
次に、焼成炉１における各部の寸法及び給排気量の具体例を示す。なお、以下に示す数値は１例であり、本発明はこれに限定されない。焼成炉１の全体の長さは例えば２９．７ｍであり、焼成炉１の幅は例えば２０００ｍｍである。炉室５の数は例えば２２個であり、そのうち５個の炉室が昇温部２を構成し、９個の炉室が保持部３を構成し、８個の炉室が冷却部４を構成している。基板移動方向１２における各炉室５の長さは例えば１３５０ｍｍである。給気管８及び排気管９の直径は例えば３０乃至４０ｍｍである。給気管８には例えば直径が１０乃至２０ｍｍである円形の開口部が４０ヶ所等間隔に設けられており、排気管９には例えば管周方向の長さが１０乃至３０ｍｍ、管軸方向の長さが１０乃至２０ｃｍの矩形の開口部が８ヶ所等間隔に設けられている。基板搬送手段６によるセッタ７及び基板１１の搬送速度は例えば４５０ｍｍ／分であり、セッタ７の幅は例えば１６００ｍｍ、長さは例えば１２００ｍｍ、厚さは例えば５ｍｍであり、基板１１の幅は例えば１５００ｍｍ、長さは例えば１０００ｍｍ、厚さは例えば３ｍｍである。
【００３３】
また、昇温部２の各炉室５ａ乃至５ｅ及び保持部３における最も上流側の炉室５における炉室温度、給気量及び排気量の一例を表１に示す。表１において、給気量及び排気量は１分当たりに流れる常温常圧状態、即ち、温度が２０℃であり、圧力が１気圧である状態における体積（Ｎリットル／分）で示している。なお、保持部３における上流側から３番目の炉室５におけるドライエアの供給量を例えば１００Ｎリットル／分とする。保持部３の前記３番目の炉室以外の炉室における気体の供給量及び排気量は０である。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
なお、気体の炉室温度における排気体積量から常温常圧状態における排気体積量を換算する換算式を数式１に示す。下記数式１において、Ｔ０は常温（＝２０℃）であり、Ｔ１は炉室温度であり、ＶＮは常温常圧状態における排気体積（Ｎリットル／分）であり、ＶＴ１は炉室温度Ｔ１における排気体積量（リットル／分）である。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
次に、本実施形態に係る焼成炉１の使用方法、即ち、基板の焼成方法を含むＰＤＰの製造方法について説明する。先ず、ガラス基板上に交互に且つ相互に並行に走査電極及び共通電極を形成する。この走査電極及び共通電極の形成においては、先ず透明導電材料からなる層を形成し、この層を焼成して透明電極を形成する。この焼成方法については後述する。そして、バス電極を形成して走査電極及び共通電極を形成する。次に、この走査電極及び共通電極を覆うように透明誘電体材料からなるペースト層を形成し、このペースト層を焼成し、透明誘電体層を形成する。その上にＭｇＯからなる保護膜を成膜する。これにより、前面基板が作製される。
【００３８】
一方、他のガラス基板上にデータ電極を形成し、このデータ電極を覆うように誘電体からなるペースト層を形成し、このペースト層を焼成することにより誘電体層を形成する。次に、隔壁ペースト層を形成し、乾燥させた後焼成し、隔壁を形成する。次に、各色の蛍光体材料からなるペースト層を塗布し、焼成して、蛍光体層を形成する。
【００３９】
次に、上記各工程における焼成方法について説明する。図１に示すように、クリーンルーム（図示せず）から焼成炉１に基板１１が挿入される。基板１１はガラス基板上にペースト層が形成されたものである。ペースト層はガラス粉末及びビークルからなっており、ビークルは樹脂バインダー及び溶剤からなっており、樹脂バインダーは例えば、ニトロセルロース、エチルセルロース又はアクリル等であり、溶剤は例えばターピネオール又は酢酸エステル等である。
【００４０】
焼成炉１においては、基板搬送手段６が基板１１を方向１２の方向に搬送する。基板１１は、先ず、焼成炉１の最上流側に位置する炉室５ａを通過する。その後、通路１０を介して各炉室５間を移動することにより、昇温部２、保持部３及び冷却部４をこの順に通過する。このとき、基板搬送手段６による基板１１の搬送方法は、連続的な搬送でもよく、１つの炉室内で一定時間停止した後に隣の炉室に移動するタクト搬送でもよい。昇温部２及び保持部３においては、各炉室５において、基板１１は加熱装置１４により加熱されると共に、給気管８から供給されるドライエア１３に曝される。このとき、基板１１は、加熱装置１４により加熱された炉室５の雰囲気からの熱伝導により加熱されると共に、加熱装置１４からの放射により直接加熱される。なお、各炉室５における炉室温度、給気量及び排気量は、例えば、前述の表１に示す値とする。
【００４１】
昇温部２においては、加熱装置１４により基板１１が加熱されることにより、基板１１の温度が室温から焼成温度Ｔ付近まで加熱される。このとき、ペースト層中のバインダーの一部が燃焼して水及び二酸化炭素となり、ドライエア１３に持ち去られる。また、バインダーの残部及び溶剤は燃焼しないまま揮発してドライエア１３により持ち去られる。これにより、ペースト層からバインダー及び溶剤が消失すると共に、ドライエア１３は、水、二酸化炭素、バインダー成分及び溶剤成分を含有するエア（汚染エア）となる。この現象は、主として３００乃至４５０℃の温度域において起こる。次に、保持部３が基板１１を焼成温度Ｔに保持し、ペースト層中のガラス粉末を軟化させ、ペースト層を焼成する。焼成温度Ｔは例えば５００乃至６００℃である。次に、冷却部４が基板１１を焼成温度Ｔから例えば室温付近まで冷却する。
【００４２】
このような焼成工程を経て作製した前面基板と背面基板とを、相互に対向するように重ね合わせる。次に、加熱することにより前面基板と背面基板とを封着し、前面基板と背面基板との間に形成される放電空間内を排気し、この放電空間内に放電ガスを封入する。これにより、ＰＤＰが製造される。
【００４３】
以下、本発明の構成要件における数値限定理由について説明する。
【００４４】
酸素を含む気体の供給速度：０．５乃至１０ｍ／秒
酸素を含む気体の供給速度（流速）が０．５ｍ／秒未満であると、炉室内に十分且つ均一に気体を行き渡させることが難しく、排気系統への負荷が増加し、また、ペースト層中のバインダーを効率よく且つ基板面内において均一に燃焼させることが難しい。一方、前記給気速度が１０ｍ／秒を超えると、各炉室における気体の排気量を給気量に対して十分に大きくしても、供給された気体の全てを排気することができず、この気体が隣接する炉室又は炉外に流出することがある。この結果、隣接する炉室又は炉外の環境を汚染したり、基板にバインダー成分が再付着したりするという問題が発生することがある。これに対して、給気速度を１０ｍ／秒以下とすると、隣接する炉室及び炉外への気体の流出が抑制され、隣接する炉室及び炉外の環境を汚染することを防止できると共に、酸素を含む気体が基板の表面に沿ってこの表面をなめるように流れ、ペースト層中のバインダーを均一に且つ効率よく燃焼させることができる。このため、前記供給速度は０．５乃至１０ｍ／秒であることが好ましい。より好ましくは０．５乃至５ｍ／秒であり、より好ましくは０．５乃至２ｍ／秒である。
【００４５】
本実施形態においては、焼成炉１における最上流側、即ち基板１１の入口側に配置された炉室５ａ内の圧力を、炉外の圧力に対して負圧としているため、焼成炉１内において発生した汚染エアが、炉外に漏洩することを防止できる。これにより、炉外、例えばクリーンルームが汚染されることを防止できる。
【００４６】
また、昇温部２における各炉室５内において、排気管９による排気量を、常温常圧状態における体積量に換算して、供給管８による給気量以上の量としているため、各炉室５が外部に対して負圧となり、汚染エアが保持部３及び炉外（例えばクリーンルーム）に流出することがない。この結果、汚染エアの流出による保持部３及び炉外の汚染並びに基板１１へのバインダー成分の再付着を防止できる。
【００４７】
更に、炉室５ｅにおける排気量は、昇温部２における他の炉室５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄにおける排気量よりも大きくなっている。これにより、（クリーンルーム→炉室５ａ→炉室５ｂ→炉室５ｃ→炉室５ｅ→炉室５ｅの排気管９により排気）という気体の流れを形成することができる。また、（保持部３→炉室５ｅ→炉室５ｅの排気管９により排気）という気体の流れも形成することができる。これにより、昇温部２において発生した汚染エアが、クリーンルーム及び保持部３に流出することをより確実に防止できる。
【００４８】
更にまた、前記酸素を含む気体の供給速度を、０．５乃至１０ｍ／秒としているため、各炉室５に十分且つ均一にドライエア１３を供給でき、またドライエア１３を基板１１の表面に沿ってこの表面をなめるように流すことができ、更に汚染エアが排気されずに隣接する炉室又は炉外に流出することをより確実に防止できる。
【００４９】
更にまた、各炉室５内において、供給管８が排気管９よりも基板１１の移動方向上流側に設けられているため、エアが流れる方向を基板１１の移動方向１２に対して順方向とすることができる。この結果、各炉室５において発生した汚染エアが、より上流側の炉室に流出することをより確実に防止できる。これにより、汚染エアが、より低温の炉室５に流入して析出することを防止できる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、保持部３における例えば上流側から３番目の炉室でのみ給気を行っているが、本発明はこれに限定されず、保持部３及び冷却部４の炉室のうち、複数の炉室又は全ての炉室において、給気若しくは排気、又は給気及び排気の両方を実施してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ＰＤＰの焼成炉において、最も上流側に配置された炉室の圧力を炉外に対して負圧としているため、焼成炉内において発生した汚染エアが炉外に漏洩することを防止でき、炉外の環境を清浄に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって基板温度の変化を示すチャート図である。
【図２】この焼成炉を示す部分断面図である。
【図３】この焼成炉における各炉室を示す模式的断面図である。
【図４】従来の連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって基板温度の変化を示すチャート図である。
【図５】この従来の焼成炉を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１；焼成炉
２；昇温部
３；保持部
４；冷却部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ；炉室
６；基板搬送手段
７；セッタ
８；給気管
９；排気管
１０；通路
１１；基板
１２；基板１１の移動方向
１３；ドライエア
１４；加熱装置
１０１；焼成炉
１０２；昇温部
１０３；保持部
１０４；冷却部
１０５、１０５ａ；炉室
１０６；基板搬送手段
１０７；セッタ
１０８；給気管
１０９；排気管
１１０；通路
１１１；基板
１１２；基板１１１の移動方向
１１３；ドライエア
Ｔ；焼成温度
【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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