(57)【要約】    【課題】  給気配管の長手方向に沿って配列された複数の開口部から、気体を均一に供給することが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した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】  プラズマディスプレイパネルの焼成炉において、給気配管８及び排気配管９の断面形状を円形とし、その直径を長手方向において均一とする。給気配管８の側面に複数の円形の開口部１５を形成し、この開口部１５は給気配管８の両端部から中央部に向けて段階的に大きくする。また、排気配管９の側面に複数の楕円形の開口部１７を形成し、この開口部１７は排気配管９の両端部から中央部に向けて段階的に大きくする。【選択図】  図３
2004207225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部から中央部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記給気配管はその両端部から中央部に向かうにつれて細く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焼成炉。
【請求項２】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部と中央部の間の部分に形成された前記開口部が前記両端部及び中央部に形成された前記開口部よりも大きいか、又は前記給気配管はその両端部と中央部の間の部分が前記両端部及び中央部よりも細いことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの焼成炉。
【請求項３】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその一端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記給気配管はその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細く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焼成炉。
【請求項４】
前記給気配管がその中央部に仕切板を有す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焼成炉。
【請求項５】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の両端部から中央部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記排気配管はその両端部から中央部に向かうにつれて細く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焼成炉。
【請求項６】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の両端部と中央部の間の部分に形成された前記開口部が前記両端部及び中央部に形成された前記開口部よりも大きいか、又は前記排気配管はその両端部と中央部の間の部分が前記両端部及び中央部よりも細いことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの焼成炉。
【請求項７】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記排気配管はその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細く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焼成炉。
【請求項８】
前記排気配管がその中央部に仕切板を有することを特徴とする請求項５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焼成炉。
【請求項９】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその一端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記給気配管はその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細く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焼成炉。
【請求項１０】
プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその一端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の前記気体が排気される一端部から他端部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記排気配管は前記気体が排気される一端部から他端部に向かうにつれて細く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焼成炉。
【請求項１１】
前記開口部が円形、楕円形又は矩形であることを特徴とする請求項１乃至１０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焼成炉。
【請求項１２】
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、を有し、前記給気配管及び前記排気配管は前記炉室内において前記基板の移動方向に直交する方向又は前記基板の移動方向と同じ方向に張架されていることを特徴とする請求項１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焼成炉。
【請求項１３】
第１の基板上に透明導電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て透明電極を形成する工程と、この透明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て透明誘電体層を形成する工程と、第２の基板上に電極を形成する工程と、この電極を覆うように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て誘電体層を形成する工程と、この誘電体層上に隔壁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て隔壁を形成する工程と、前記誘電体層上及び前期隔壁の側面のうちの少なくとも一方に蛍光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て蛍光体層を形成する工程と、を有し、前記透明電極を形成する工程、前記透明誘電体層を形成する工程、前記誘電体層を形成する工程、前記隔壁を形成する工程、及び前記蛍光体層を形成する工程のうち、少なくとも一の工程において、前記ペースト層の焼成を請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の焼成炉内において行う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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト層中のバインダーを燃焼させ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したプラズマディスプレイパネルの製造方法に関し、特に、焼成炉内における酸素を含む気体の供給の均一化を図った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したプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、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（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１３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１４は、この従来の焼成炉を示す部分断面図であり、図１５（ａ）はこの従来の焼成炉における給気配管を示す正面図であり、（ｂ）は排気配管を示す正面図である。
【０００４】
図１３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１４参照）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１０５が相互に同じ温度に設定されている場合もある。なお、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１４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、昇温部１０２の各炉室１０５においては、給気配管１０８及び排気配管１０９が設けられている。昇温部１０２の各炉室１０５において、給気配管１０８は基板１１１の移動方向１１２の下流側に配置されており、排気配管１０９は上流側に設けられている。そして、給気配管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、その大部分は排気配管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、例えばターピネオール又は酢酸エステル等である。
【０００７】
また、図１５（ａ）に示すように、給気配管１０８には、その長手方向に沿って複数の開口部１１４が等間隔に形成されている。開口部１１４の形状は円形であり、その大きさは相互に等しくなっている。更に、図１５（ｂ）に示すように、排気配管１０９には、その長手方向に沿って複数の開口部１１５が等間隔に形成されている。開口部１１５の形状は円形であり、その大きさは相互に等しくなっている。給気配管１０８は、その両端部からドライエア１１３が供給され、開口部１１４を介して炉室１０５にドライエア１１３を供給するものであり、排気配管１０９は開口部１１５を介して炉室１０５内から気体を吸い込み、その両端部からこの気体が排出されるものである。
【０００８】
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１１３及び冷却部１０４をこの順に通過する。昇温部１０２の各炉室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。
【０００９】
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を焼成温度から室温付近まで冷却する。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−０２５８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。近時、ＰＤＰが大型化することにより、ＰＤＰの基板も大型化しつつある。このため、焼成炉の幅が広くなり、焼成炉内において張架されている給気配管の長さが長くなっている。これにより、給気配管全長に亘って開口部から均一にドライエアを噴出させることが困難になっている。この結果、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じるという問題が発生する。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、給気配管の長手方向に沿って配列された複数の開口部から、気体を均一に供給することが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した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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部から中央部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記給気配管はその両端部から中央部に向かうにつれて細くなっていることを特徴とする。
【００１４】
給気配管の両端から気体を供給した場合、この気体と管内壁との間の摩擦等により気体の流通が阻害され、また、開口部から気体が流出することにより圧力が低下し、管の両端部から中央部に向かうにつれて、管内の圧力が低下し、流速が遅くなる。この結果、管の長手方向に沿って、等間隔に相互に同じ大きさの開口部が形成されていると、管の長手方向中央部に配置された開口部ほど、この開口部からの気体の吹出量が低減してしまう。
【００１５】
図１６は横軸に管の長手方向の位置をとり、縦軸に管からの単位時間当りの気体供給量をとって、従来の焼成炉における給気配管の長手方向の位置と気体給気量との関係を模式的に示す図である。なお、図１６に示す給気配管においては、気体は管の両側から管内に給気され、長手方向中央部に仕切板が設けられている。図１６に示すように、気体の圧力が高い場合には管の中央部において僅かに圧力が上昇して給気量が増加する場合があるものの、全体的には管の長手方向中央部ほど気体給気量が低下している。このため、管に対する気体の給気量を調整しても、管からの給気量を管長手方向において均一化することは困難である。
【００１６】
これに対して、本発明においては、給気配管の両端部から中央部に向かうにつれて開口部の大きさを大きくすることにより、管中央部における圧力及び流速の低下を補い、各開口部における気体の吹出量を相互に等しくすることができる。又は、給気配管の両端部から中央部に向かうにつれてその太さを細くすることにより、管中央部における圧力の低下を補い、管内の圧力を長手方向で一定として、各開口部における気体の流出速度及び吹出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内における気体の供給量が給気配管の長手方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部と中央部の間の部分に形成された前記開口部が前記両端部及び中央部に形成された前記開口部よりも大きいか、又は前記給気配管はその両端部と中央部の間の部分が前記両端部及び中央部よりも細いことを特徴とする。
【００１８】
図１６に示すように、給気配管の両端部に供給される気体の流量が多い場合、又は流速が速い場合は、給気配管の両端部から管内に流入した流れが中央部でぶつかり、給気配管の中央部において圧力が高くなり、中央部に形成された開口部から流出する気体の流量及び流速が大きくなることがある。この場合、給気配管の中央部と両端部との間の部分に設けられた開口部からの気体の吹出量及び流速が、中央部及び両端部に設けられた開口部からの気体の吹出量及び流速よりも小さくなる。
【００１９】
本発明においては、給気配管の両端部と中央部との間の部分に形成された開口部を、給気配管の両端部及び中央部に形成された開口部よりも大きくすることにより、管中央部と両端部との間の部分における圧力及び流速の低下を開口部の大きさで補い、各開口部における気体の吹出量を相互に等しくすることができる。又は、給気配管の両端部と中央部の間の部分を両端部及び中央部よりも細くすることにより、管中央部と両端部との間の部分における圧力及び流速の低下を補い、管内の圧力を長手方向で一定として、各開口部における気体の流出速度及び吹出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内における気体の供給量が給気配管の長手方向において均一になる。
【００２０】
請求項３に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその一端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記給気配管はその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細くなっていることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の両端部から中央部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記排気配管はその両端部から中央部に向かうにつれて細くなっていることを特徴とする。
【００２２】
排気配管の両端から気体を排出する場合、開口部から管内に気体が流入することにより、管の両端部から中央部に向かうにつれて、排気配管内と管外との圧力差が低減し、両端部から中央部に向かうほど開口部を通過する気体の流速が遅くなる。この結果、管の長手方向に沿って、等間隔に相互に同じ大きさの開口部が形成されていると、管の長手方向中央部に配置された開口部ほど、気体の通過量が低減してしまう。この結果、排気配管の長手方向において、焼成炉からの排気が不均一になり、ＰＤＰの焼成にムラが生じてしまう。
【００２３】
本発明においては、排気配管の両端部から中央部に向かうにつれて開口部の大きさを大きくすることにより、管中央部における圧力差及び流速の低下を補い、各開口部における気体の排出量を相互に等しくしている。又は、排気配管をその両端部から中央部に向かうにつれて細くすることにより、管中央部における圧力差及び流速の低下を補い、各開口部における気体の排出量を相互に等しくしている。この結果、焼成炉内における気体の排出量が排気配管の長手方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の両端部と中央部の間の部分に形成された前記開口部が前記両端部及び中央部に形成された前記開口部よりも大きいか、又は前記排気配管はその両端部と中央部の間の部分が前記両端部及び中央部よりも細いことを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその両端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記排気配管はその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細くなっていることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその一端部から酸素を含む気体が供給され前記開口部を介して前記焼成炉内に前記気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記給気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記給気配管はその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細くなっていることを特徴とする。
【００２７】
従来、給気配管に気体を供給する給気配管系は、焼成炉の両側に配置されていた。このため、焼成炉をメンテナンスする際には、この給気配管系を外さなくてはならず、手間がかかっていた。また、焼成炉の両側に給気配管系を設けることにより、焼成炉の大きさが大きくなり、焼成炉の設備コストも増大していた。
【００２８】
本発明においては、給気配管の一端部から気体を管内に供給している。これにより、従来焼成炉の両側に配設していた給気配管系を、焼成炉の片側のみに配設すればよくなる。この結果、焼成炉のメンテナンスが容易になると共に、焼成炉が小型化され、設備コストが低減することができる。
【００２９】
また、給気配管の一端部からのみ気体を供給する場合、気体が供給される端部から他端部に向かうにつれて、途中の開口部から気体が流出することによる圧力損失が発生する。一方、他端部においては、供給された気体が管端にぶつかるために、管内の圧力が高くなる傾向がある。この結果、給気管内の圧力は、気体が供給される一端部から他端部に向かうにつれて一旦低下し、給気配管の両端部間の一部分において最小となり、この一部分から他端部に向かうにつれて増加する。本発明においては、給気配管の両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて開口部を大きくすることにより、両端部間の１部分における圧力の低下を補うことができ、各開口部における気体の吹出量を相互に等しくすることができる。又は、給気配管をその両端部からこの両端部間の一部分に向かうにつれて細くすることにより、前述の両端部間の一部分における圧力の低下を補うことができ、各開口部における気体の吹出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内における気体の供給量が給気配管の長手方向において均一になる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの焼成炉において、前記焼成炉内に酸素を含む気体を供給する給気配管と、前記焼成炉内において一方向に張架されこの張架方向に沿って配列された複数の開口部を備えその一端部から気体が排出されることにより前記開口部を介して前記焼成炉内から気体を排出する排気配管と、を有し、前記排気配管の前記気体が排気される一端部から他端部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているか、又は前記排気配管は前記気体が排気される一端部から他端部に向かうにつれて細くなっていることを特徴とする。
【００３１】
従来、排気配管から気体を排出する排気配管系は、焼成炉の両側に配置されていた。このため、焼成炉をメンテナンスする際には、この排気配管系を外さなくてはならず、手間がかかっていた。また、焼成炉の両側に排気配管系を設けることにより、焼成炉の大きさが大きくなり、焼成炉の設備コストも増大していた。
【００３２】
本発明においては、排気配管の一端部から気体を排出している。これにより、従来焼成炉の両側に配設していた排気配管系を、焼成炉の片側のみに配設すればよくなる。この結果、焼成炉のメンテナンスが容易になると共に、焼成炉が小型化され、設備コストが低下する。
【００３３】
また、排気配管の一端部からのみ気体を排出する場合、各開口部から管内に気体が流入するために、排気配管の他端部に向かうにつれて、管内と管外との圧力差が小さくなる。本発明においては、排気配管における気体が排気される一端部から他端部に向かうにつれて前記開口部の大きさが大きくなっているため、他端部における圧力差の低下により、開口部から流入する気体の排気量が低減することを、開口部を大きくすることにより補うことができ、各開口部における気体の排出量を相互に等しくすることができる。又は、排気配管を気体が排気される一端部から他端部に向かうにつれて細くすることにより、他端部における圧力差の低下を補うことができ、各開口部における気体の排出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内における気体の排出量が排気配管の長手方向において均一になる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、第１の基板上に透明導電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て透明電極を形成する工程と、この透明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て透明誘電体層を形成する工程と、第２の基板上に電極を形成する工程と、この電極を覆うように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て誘電体層を形成する工程と、この誘電体層上に隔壁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て隔壁を形成する工程と、前記誘電体層上及び前期隔壁の側面のうちの少なくとも一方に蛍光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て蛍光体層を形成する工程と、を有し、前記透明電極を形成する工程、前記透明誘電体層を形成する工程、前記誘電体層を形成する工程、前記隔壁を形成する工程、及び前記蛍光体層を形成する工程のうち、少なくとも一の工程において、前記ペースト層の焼成を前述の本発明に係る焼成炉のうちいずれかの焼成炉内において行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、プラズマディスプレイパネルの焼成炉において、給気配管の両端部から中央部に向かうにつれて開口部の大きさを大きくすることにより、給気配管の長手方向に沿って配列された複数の開口部から、気体を均一に供給することができる。この結果、焼成炉内における気体の供給量が給気配管の長手方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。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、この焼成炉における各炉室を示す模式的断面図であり、図３（ａ）は給気配管を示す正面図であり、（ｂ）は排気配管を示す正面図である。
【００３７】
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。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５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。
【００３８】
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１２の下流側に配置された炉室５ほど、高温になっており、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５が相互に同じ温度に設定されている場合もある。なお、昇温部２の最上流側の炉室５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１２の下流側に配置された炉室５ほど、低温になっている。
【００３９】
図２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。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、基板１１の通過域の上方及び下方の双方に設けられていてもよい。
【００４０】
更に、昇温部２における各炉室５においては、給気配管８及び排気配管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、各炉室５において、給気配管が２本以上設けられていてもよく、排気配管が２本以上設けられていてもよい。各炉室５において、例えば、給気配管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、排気配管９は給気配管８よりも下流側に設けられている。但し、給気配管８と排気配管９との位置関係は、この逆であってもよい。給気配管８の両端部は、夫々焼成炉１の両側に設けられた給気配管系（図示せず）を介してドライエア供給装置（図示せず）に連結されており、排気配管９の両端部は、夫々焼成炉１の両側に設けられた排気配管系（図示せず）を介して排気ポンプ（図示せず）に連結されている。
【００４１】
給気配管８及び排気配管９の断面形状は円形であり、その直径は長手方向において同一である。即ち、給気配管８及び排気配管９はストレート管である。図３（ａ）に示すように、給気配管８の側面には複数の開口部１５が設けられている。開口部１５の形状は円形であり、給気配管８の長手方向に沿って略等間隔に１列に配列されている。開口部１５は例えば下流側、即ち、排気配管９に対向する面に形成されている。開口部１５は給気配管８の両端部から中央部に向けて段階的に大きくなっており、給気配管８の両端部に形成された開口部１５ａよりも、中央部に形成された開口部１５ｂの方が大きくなっている。
【００４２】
また、図３（ｂ）に示すように、排気配管９には中央部には仕切板１６が設けられている。仕切板１６は排気配管９の内部を２つの部分に分割するものであるが、仕切板１６と排気配管９の内壁との間には、隙間（図示せず）が形成されている。なお、この隙間はなくてもよい。また、排気配管９の側面には、上流側、即ち給気配管８に対向する面に複数の開口部１７が形成されている。開口部１７は排気配管９の両端部から中央部に向けて段階的に大きくなっている。即ち、排気配管９の両端部に位置する開口部１７ａよりも、排気配管９の中央部に位置する開口部１７ｂの方が大きくなっている。開口部１７の形状は例えば楕円形である。
【００４３】
以下、焼成炉１における各部の寸法の具体例を示す。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。給気配管８及び排気配管９の直径は例えば３５ｍｍであり、長さは例えば１９００ｍｍである。給気配管８の開口部１５の直径は１０乃至２０ｍｍである。即ち、開口部１５ａの直径が例えば１０ｍｍであり、開口部１５ｂの直径が例えば２０ｍｍであり、開口部１５は例えば５０ｍｍピッチで等間隔に配列されている。排気配管９の開口部１７ａの短径は例えば例えば１０乃至２０ｍｍである。即ち、開口部１７ａの短径が例えば１０ｍｍであり、開口部１７ｂの短径が例えば２０ｍｍである。開口部１７の長径は例えば短径の１０倍である。開口部１７は例えば５０ｍｍピッチで等間隔に配列されている。また、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。
【００４４】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る焼成炉の使用方法、即ち、ＰＤＰの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ペースト層を形成し、このペースト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。
【００４５】
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。
【００４６】
次に、上記各工程における焼成方法、即ち、前面基板における透明電極及び透明誘電体層、並びに背面基板における誘電体層、隔壁及び蛍光体層の形成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。
【００４７】
焼成炉１においては、基板搬送手段６が基板１１を方向１２の方向に一定速度で搬送する。基板１１は、先ず、焼成炉１の最上流側に位置する炉室５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。昇温部２の各炉室５において、基板１１は加熱装置１４により室温から焼成温度Ｔ付近まで加熱される。
【００４８】
このとき、昇温部２の各炉室５においては、給気配管８にはその両端部からドライエア１３が供給される。ドライエア１３の供給量は例えば常温常圧状態（温度が２０℃、圧力が１気圧の状態）で、４００Ｎリットル／分である。給気配管８内に供給されたドライエア１３は、開口部１５から炉室５内に供給される。このとき、各開口部１５からの吹出量は相互にほぼ等しくなっている。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２ｍ／秒である。基板１１のペースト層は、炉室５内においてこのドライエア１３に曝される。
【００４９】
これにより、基板１１の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。そして、汚染エアは炉室５内から、排気配管９の開口部１７を介して排気配管９内に流入し、排気配管９の両端部から排出される。これにより、汚染エアは炉室５内から排出される。このとき、１本の排気配管９においては、各開口部１７からの排気量は相互にほぼ等しくなっている。排気配管９による排気量は、例えば、常温常圧状態で５００乃至６００Ｎリットル／分である。
【００５０】
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から冷却する。
【００５１】
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。
【００５２】
本実施形態においては、給気配管８において、その両端部から中央部に向かうにつれて開口部１５を大きくしている。また、排気配管９において、その両端部から中央部に向かうにつれて開口部１７を大きくしている。給気配管８の両端からドライエア１３を供給した場合、ドライエア１３と管内壁との間の摩擦等により気体の流通が阻害される。また、開口部１５からドライエア１３が流出することにより、給気配管８の両端部から中央部に向かうにつれて管内の圧力及び流速が低下する。しかしながら、給気配管８の両端部から中央部に向かうにつれて開口部１５の大きさを大きくすることにより、管中央部における圧力及び流速の低下を開口部１５の大きさで補い、各開口部１５におけるドライエア１３の吹出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉１内におけるドライエア１３の供給量が給気配管８の長手方向、即ち焼成炉１の幅方向において均一になり、ＰＤＰの基板１１上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００５３】
また、排気配管９の両端からエア（汚染エア）を排出する場合、開口部１７から管内にエアが流入することにより、管の両端部から中央部に向かうにつれて、排気配管９の管内と管外との圧力差が低減し、両端部から中央部に向かうほど開口部１７を通過する汚染エアの流速が遅くなる。この結果、管の長手方向に沿って、等間隔に相互に同じ大きさの開口部１７が形成されていると、管の長手方向中央部に配置された開口部１７ほど、エアの通過量が低減してしまう。この結果、排気配管９の長手方向において、焼成炉からの排気が不均一になり、ＰＤＰの焼成にムラが生じてしまう。
【００５４】
しかしながら、本実施形態においては、排気配管９の両端部から中央部に向かうにつれて開口部１７を大きくすることにより、開口部１７の大きさにより管中央部における圧力差及び流速の低下を補い、各開口部１７におけるエアの排出量を相互に等しくしている。この結果、焼成炉１内におけるエアの排出量が排気配管９の長手方向、即ち、焼成炉１の幅方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００５５】
また、排気配管９の中央部に仕切板１６が設けられていることにより、排気配管９における各開口部１７の排気量を、焼成炉１の幅方向において均一にすることができる。
【００５６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４（ａ）は本実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図であり、（ｂ）は排気配管を示す正面図である。本実施形態に係る焼成炉は、前述の第１の実施形態に対して、給気配管及び排気配管の形状が異なっている。本実施形態の焼成炉における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００５７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態に係る焼成炉においては、前述の第１の実施形態に係る焼成炉における給気配管８及び排気配管９（図３（ａ）及び（ｂ）参照）の替わりに、給気配管１８及び排気配管１９が設けられている。給気配管１８及び排気配管１９の断面形状は円形である。給気配管１８はその部分によって太さが異なり、給気配管１８の両端部１８ａから中央部１８ｂに向かってその直径が連続的に小さくなっている。即ち、給気配管１８の中央部１８ｂは、両端部１８ａよりも細くなっている。給気配管１８の両端部１８ａの直径は例えば５０ｍｍであり、中央部１８ｂの直径は例えば２５ｍｍである。また、給気配管１８には複数の開口部２５が給気配管１８の長手方向に沿って１列に等間隔に形成されている。開口部２５の形状は円形であり、開口部２５の直径は相互に等しく、例えば１０乃至２０ｍｍである。
【００５８】
同様に、排気配管１９も両端部１９ａから中央部１９ｂに向かってその直径が連続的に小さくなっている。排気配管１９の両端部１９ａの直径は例えば５０ｍｍであり、中央部１９ｂの直径は例えば３０ｍｍである。また、排気配管１９には複数の開口部２７が排気配管１９の長手方向に沿って１列に等間隔に形成されている。開口部２７の形状は楕円形であり、開口部２７の大きさは相互に等しく、例えば短径は５乃至１５ｍｍであり、長径は５０乃至１５０ｍｍである。また、排気配管１９の中央部１９ｂには仕切板１６が設けられている。
【００５９】
本実施形態においては、給気配管１８を、その両端部１８ａから中央部１８ｂに向かうにつれて、その直径を小さくしている。これにより、給気配管１８においては、開口部を有するストレート管に両端部からドライエアを供給する場合に発生する中央部における圧力及び流速の低下を、管を細くすることによって補い、管内の圧力及び流速を長手方向で一定とすることができる。このため、各開口部２５におけるドライエアの流出速度及び吹出量を相互に等しくすることができる。また、排気配管１９の直径を、両端部１９ａから中央部１９ｂに向かうにつれて小さくすることにより、中央部における管内外の圧力差及び流速の低下を補い、各開口部２７における汚染エアの通過量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内におけるドライエアの流速及び供給量が焼成炉の幅方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００６０】
次に、前述の第２の実施形態の変形例について説明する。図５は本変形例における給気配管２８を示す正面図である。図５に示すように、本変形例における給気配管２８は、給気配管２８の両端部２８ａから中央部２８ｃに向かってその直径が段階的に小さくなっている。即ち、給気配管２８は、端部２８ａ、中間部２８ｂ、中央部２８ｃ、中間部２８ｂ及び端部２８ａがこの順に連結されて形成されており、中間部２８ｂの直径は端部２８ａの直径よりも小さく、中央部２８ｃの直径は中間部２８ｂの直径よりも小さくなっている。本変形例においては、排気配管（図示せず）も給気配管２８と同様に、その両端部から中央部に向かって段階的に細くなっている。なお、給気配管２８の内部は両端部間において連通している。本変形例における上記以外の構成は、前述の第２の実施形態と同様である。
【００６１】
本変形例においては、給気配管及び排気配管をその両端部から中央部に向かって段階的に細くなる形状とすることにより、前述の第２の実施形態と比較して、給気配管及び排気配管の作製が容易になる。即ち、相互に直径が異なる複数のストレート管を連結することにより、給気配管２８を容易に作製することができる。なお、給気配管及び排気配管のいずれか一方を図５に示すような両端部から中央部に向かって段階的に細くなる形状とし、他方を図４（ａ）又は（ｂ）に示すような連続的に細くなる形状としてもよい。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は本実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図である。本実施形態に係る焼成炉は、前述の第１の実施形態に対して、給気配管の形状が異なっている。図６に示すように、本実施形態に係る焼成炉においては、前述の第１の実施形態に係る焼成炉における給気配管８（図３（ａ）参照）の替わりに、給気配管３８が設けられている。給気配管３８の断面形状は円形であり、その直径は管の長手方向において同一である。また、給気配管３８には複数の開口部３５が設けられている。開口部３５は円形であり、給気配管３８の長手方向に沿って略等間隔に１列に配列されている。給気配管３８は、端部３８ａ、中間部３８ｂ、中央部３８ｃ、中間部３８ｂ及び端部３８ａがこの順に配列されて形成されている。開口部３５は給気配管３８の両側の端部３８ａから中間部３８ｂに向かうにつれて大きくなっており、中間部３８ｂから中央部３８ｃに向かうにつれて小さくなっている。即ち、給気配管３８の中間部３８ｂに形成された開口部３５ｂは、両端部３８ａ及び中央部３８ｃに形成された開口部３５ａ及び３５ｃよりも大きくなっている。本実施形態の焼成炉における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００６３】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る焼成炉の動作、即ち、ＰＤＰの製造方法について説明する。本実施形態においては、給気配管３８に供給するドライエアの流量及び流速を、前述の第１及び第２の実施形態よりも大きくする。本実施形態においては、各炉室に供給するドライエアの給気量を、例えば、常温常圧状態で８００乃至１５００Ｎリットル／分とし、流速を例えば１５乃至３０ｍ／分とする。
【００６４】
給気配管３８に供給されるドライエアの流量が多い場合、又は流速が速い場合は、給気配管３８の両端部３８ａから管内に流入したドライエアの流れが中央部３８ｃにおいてぶつかり、この中央部３８ｃにおいて圧力が高くなる。仮に、開口部の大きさが給気配管３８の長手方向で同一であると、中央部３８ｃに形成された開口部から流出するドライエアの流量及び流速が、中間部３８ｂに形成された開口部から流出するドライエアの流量及び流速よりも大きくなる。この結果、給気配管３８の中間部３８ｂに設けられた開口部からのドライエアの吹出量及び流速が、中央部３８ｃ及び両端部３８ａに設けられた開口部からのドライエアの吹出量及び流速よりも小さくなる。
【００６５】
そこで、本実施形態においては、給気配管３８の中間部３８ｂに形成する開口部３５ｂを、給気配管３８の両端部３８ａ及び中央部３８ｃに形成する開口部３５ａ及び３５ｃよりも大きくすることにより、中間部３８ｂにおける圧力及び流速の低下を開口部の大きさで補い、各開口部３８におけるドライエアの吹出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内におけるドライエアの供給量が、焼成炉の幅方向において均一になる。
【００６６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図７は本実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図である。本実施形態に係る焼成炉は、前述の第３の実施形態に対して、給気配管の形状が異なっている。
【００６７】
図７に示すように、本実施形態に係る焼成炉においては、前述の第３の実施形態に係る焼成炉における給気配管３８（図６参照）の替わりに、給気配管４８が設けられている。給気配管４８の断面形状は円形である。給気配管４８はその部分によって太さが異なる。即ち、給気配管４８は、端部４８ａ、中間部４８ｂ、中央部４８ｃ、中間部４８ｂ及び端部４８ａからなり、前記各部分はこの順に配置されており、給気配管４８の端部４８ａから中間部４８ｂに向かって管の直径が連続的に小さくなり、この中間部４８ｂから中央部４８ｃに向かって管の直径が連続的に大きくなり、この中央部４８ｃから中間部４８ｂに向かって管の直径は連続的に小さくなり、この中間部４８ｂから端部４８ａに向かって管の直径は連続的に大きくなっている。このため、給気配管４８の中間部４８ｂは、両端部４８ａ及び中央部４８ｃよりも細くなっている。給気配管４８の両端部４８ａ及び中央部４８ｃの直径は例えば５０ｍｍであり、中間部４８ｂの直径は例えば３０ｍｍである。なお、給気配管４８の内部は両端部間において連通している。また、給気配管４８には複数の開口部４５が給気配管４８の長手方向に沿って１列に等間隔に形成されている。開口部４５の形状は円形であり、その直径は相互に等しく、例えば１０乃至２０ｍｍである。本実施形態の焼成炉における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００６８】
本実施形態においては、給気配管４８において、その中間部４８ｂにおける管の直径を、両端部４８ａ及び中央部４８ｃにおける管の直径よりも小さくしている。これにより、管の直径が一定である場合に発生する中間部における圧力の低下を補い、給気配管４８の内部で圧力を均一にすることができる。このため、各開口部４５におけるドライエアの流出速度及び吹出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内におけるドライエアの流速及び供給量が幅方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００６９】
次に、前述の第４の実施形態の変形例について説明する。図８は本変形例における給気配管５８を示す正面図である。図８に示すように、本変形例における給気配管５８は、その両端部５８ａ及び中央部５８ｃと比較して、中間部５８ｂにおける管の直径が小さくなっている。なお、給気配管５８の内部は両端部間において連通している。本変形例における上記以外の構成は、前述の第４の実施形態と同様である。
【００７０】
本変形例においては、給気配管５８の構成を上述の構成とすることにより、前述の第４の実施形態と同様な効果を得ることができると共に、給気配管の作製が容易になる。即ち、直径が相互に異なる複数のストレート管を連結することにより、給気配管５８を容易に作製することができる。
【００７１】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図９は本実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図である。本実施形態に係る焼成炉は、前述の第１乃至第４の各実施形態とは異なり、ドライエアを給気配管の片側の端部から供給している。
【００７２】
図９に示すように、本実施形態に係る焼成炉においては、前述の第１の実施形態に係る焼成炉における給気配管８（図３（ａ）参照）の替わりに、給気配管６８が設けられている。給気配管６８の断面形状は円形であり、その直径は長手方向で均一である。給気配管６８の一方の端部６８ａは開口されており、この端部６８ａから給気配管６８内にドライエアが供給される。また、給気配管６８の他方の端部６８ｂは閉じている。
【００７３】
そして、給気配管６８の側面には複数の開口部６５が形成されている。開口部６５は給気配管６８の長手方向に沿って１列に略等間隔に配列されている。開口部６５は円形であり、その大きさは給気配管６８の位置によって異なっている。即ち、開口部６５の直径は、端部６８ａから端部６８ａと端部６８ｂとの間の部分６８ｃに向かうにつれて大きくなり、部分６８ｃから端部６８ｂに向かうにつれて小さくなっている。従って、部分６８ｃに形成されている開口部６５ｃは、端部６８ａ及び６８ｂに夫々形成されている開口部６５ａ及び６５ｂよりも大きい。なお、部分６８ｃは給気配管６８の長手方向中央部とは限らず、部分６８ｃの位置はドライエアの供給量等の条件によって異なる。本実施形態の焼成炉における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００７４】
本実施形態においては、給気配管６８の片側の端部６８ａから、給気配管６８内にドライエアを供給している。これにより、給気配管６８にドライエアを供給する給気配管系（図示せず）を焼成炉の両側に設ける必要がなく、焼成炉の片側、即ち、給気配管６８の端部６８ａ側にのみ設ければよい。この結果、焼成炉を小型化し、焼成炉の設備コストを低減することができると共に、焼成炉のメンテナンスを給気配管系が設けられていない側から行うことができるため、焼成炉のメンテナンスが容易になる。
【００７５】
また、給気配管６８の一端部６８ａからのみドライエアを供給する場合、端部６８ａから端部６８ｂに向かうにつれて、途中に設けられた開口部６５からドライエアが流出するため、圧力損失が発生する。一方、端部６８ｂにおいては、供給されたドライエアが端部６８ｂにぶつかるために、管内の圧力が高くなる。この結果、給気配管６８内の圧力は、端部６８ａから端部６８ｂに向かうにつれて一旦低下し、端部６８ａと６８ｂとの間の部分６８ｃにおいて最小となり、この部分６８ｃから端部６８ｂに向かうにつれて増加する。本実施形態においては、給気配管の両端部６８ａ及び６８ｂから部分６８ｃに向かうにつれて開口部６５を大きくすることにより、部分６８ｃにおける管内圧力の低下を補うことができ、各開口部６５におけるドライエアの吹出量を相互に等しくすることができる。
【００７６】
次に、前述の第５の実施形態の変形例について説明する。本変形例においては、前述の第５の実施形態のように給気配管６８の部分６８ｃにおいて開口部を大きくする代わりに、この部分において給気配管の直径を小さくする。なお、開口部の大きさは相互に等しくする。これにより、部分６８ｃにおける吹出量の低下を抑制し、各開口部におけるドライエアの吹出量を相互に等しくすることができる。
【００７７】
次に、前述の第５の実施形態及びその変形例の効果を説明するための比較例について説明する。図１０は本比較例に係る焼成炉の給気配管を示す正面図、及び横軸にこの給気配管における位置をとり、縦軸にこの位置に形成された開口部からのドライエアの吹出量をとって、ドライエアの給気配管における位置と噴出量との関係を示すグラフ図である。図１０に示すように、本比較例の配管７８は、その一方の端部７８ａが開口されており、この端部７８ａから給気配管７８内にドライエアが供給される。また、給気配管７８の他方の端部７８ｂは閉じている。給気配管７８の断面は円形であり、その直径は給気配管７８の長手方向において均一である。更に、給気配管７８の側面には、複数の開口部７５が形成されている。開口部７５は円形であり、その直径は相互に等しく、給気配管７８の長手方向に沿って１列に等間隔に配列されている。
【００７８】
各開口部７５からのドライエアの噴出量は、図１０の実線２１に示すように、端部７８ａ及び７８ｂにおいて多く、端部７８ａと７８ｂとの間に位置する部分７８ｃにおいて最小となっている。これは、前述の如く、端部７８ａから部分７８ｃに向かうにつれて、開口部からのドライエアの流出により管内の圧力が低下すると共に、部分７８ｃから端部７８ｂに向かうにつれて、供給されたドライエアが端部７８ｂにぶつかることにより、管内圧力が増加することに起因している。このような給気配管７８においては、各開口部７５からドライエアを均一に吹出させることができず、炉室内に幅方向に均一にドライエアを供給することができない。なお、給気配管７８に供給するドライエアの流量等の条件が変わると、図１０の破線２２に示すように、開口部７５からのドライエアの噴出量の分布が変わり、部分７８ｃとは異なる位置にある部分７８ｄにおいて吹出量が最小となる。
【００７９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１１は本実施形態に係る焼成炉の排気配管を示す正面図である。本実施形態に係る焼成炉は、前述の第５の実施形態に加えて、排気配管からの排気を片側の端部から行っている。
【００８０】
図１１に示すように、本実施形態に係る焼成炉においては、前述の第５の実施形態に係る焼成炉における排気配管の替わりに、排気配管８９が設けられている。排気配管８９の断面形状は円形であり、その直径は長手方向で均一である。排気配管８９の一方の端部８９ａは開口されており、この端部８９ａを介して排気配管８９内からエア（汚染エア）が排気される。排気配管８９の他方の端部８９ｂは閉じている。
【００８１】
そして、排気配管８９の側面には複数の開口部８７が形成されている。開口部８７は排気配管８９の長手方向に沿って１列に配列されている。開口部８７は楕円形であり、その大きさは排気配管８９の位置によって異なっている。即ち、開口部８７の大きさは、端部８９ａから端部８９ｂに向かうにつれて大きくなっており、端部８９ｂに形成されている開口部８７ｂは、端部８９ａに形成されている開口部８７ａよりも大きくなっている。本実施形態の焼成炉における上記以外の構成は、前述の第５の実施形態と同じである。
【００８２】
本実施形態においては、排気配管８９の片側の端部８９ａから、排気配管８９内の排気を実施している。これにより、排気配管系を焼成炉の両側に設ける必要がなく、片側にのみ設ければよい。即ち、本実施形態においては、給気配管系及び排気配管系の双方を焼成炉の片側のみに設ければよい。この結果、前述の第５の実施形態と比較して、焼成炉をより一層小型化し、焼成炉の設備コストをより低減することができると共に、メンテナンス性がより一層向上する。
【００８３】
前述の第１の実施形態と同様の原理により、排気配管８９の端部からエアを排出する場合、開口部８７から管内にエアが流入することにより、管の端部８９ａから端部８９ｂに向かうにつれて、排気配管８９の管内と管外との圧力差が低減し、端部８９ａから端部８９ｂに向かうにつれて開口部８７を通過するエアの流速が遅くなる。そこで、本実施形態においては、排気配管８９の端部８９ａから端部８９ｂに向かうにつれて開口部８７の大きさを大きくしている。これにより、端部８９ｂの近傍における圧力差及び流速の低下を補い、各開口部８７におけるエアの排出量を相互に等しくすることができる。この結果、焼成炉内における汚染エアの排出量が焼成炉の幅方向において均一になり、ＰＤＰの基板上に形成されたペースト層の焼成にムラが生じることを防止できる。
【００８４】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図１２は第７の実施形態に係る焼成炉の各炉室を示す模式的断面図である。なお、図１２において、図２に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。前述の第１の実施形態に係る焼成炉（図２参照）においては、給気配管８及び排気配管９の長手方向が基板の搬送方向１２と直交するように、給気配管８及び排気配管９が配設されているが、本実施形態に係る焼成炉においては、図１２に示すように、給気配管９８及び排気配管９９が、それらの長手方向が基板の搬送方向１２に延びるように配設されている。即ち、本実施形態に係る焼成炉においては、給気配管９８は各炉室５内における一方の側部に、その長手方向が方向１２と平行になるように１本設けられており、排気配管９９は各炉室５内における他方の側部に、その長手方向が方向１２と平行になるように１本設けられている。そして、給気配管９８の両端部は、焼成炉１の一方の側に設けられた給気配管系（図示せず）を介してドライエア供給装置（図示せず）に連結されており、排気配管９９の両端部は、焼成炉１の他方の側に設けられた排気配管系（図示せず）を介して排気ポンプ（図示せず）に連結されている。給気配管８９及び排気配管９９の構成は、例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すものと同一である。本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００８５】
本実施形態においては、給気配管９８及び排気配管９９が炉室５の両側部に配置されていることにより、給気配管系及び排気配管系を焼成炉１の一方の側と他方の側とに分けて配置することができ、焼成炉１の両側に給気配管系及び排気配管系の双方を配置する必要がなくなるため、配管系の配置スペースを小さくすることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００８６】
なお、本実施形態において、給気配管９８及び排気配管９９の形状並びに各配管に形成される開口部の配置及び形状を、前述の第２乃至第４の実施形態のいずれかと同じとしてもよい。また、前述の第５又は第６の実施形態と同様に、片側給気及び／又は片側排気としてもよい。その場合の給気配管及び排気配管の形状並びに開口部の配置及び形状は、前述の第５又は第６の実施形態と同じとする。
【００８７】
なお、前述の各実施形態において、給気配管及び排気配管の形状、各管に形成される開口部の形状及び大きさについての基本的な考え方を示したが、詳細な形状及び寸法は、ドライエアの流量、流速、炉室内からの排気量及び排気流速等の条件によって異なり、各条件に応じて最適に設計する必要がある。また、前述の各実施形態においては、管の断面形状が円形である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば楕円形又は矩形等の形状であってもよい。更に、開口部の形状も円形及び楕円形に限定されず、矩形等の形状であってもよい。更にまた、前述の各実施形態においては、開口部の大きさ又は管の太さを調整することにより、各開口部を通過する気体の流量を均一化する技術を示したが、開口部の大きさ及び管の太さを一定として、開口部間の間隔を調整してもよい。即ち、管内の圧力が高くなる部分は開口部を疎に形成し、圧力が低くなる部分は密に形成して、各開口部における気体の通過量を均一化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１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】この焼成炉における各炉室を示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）は給気配管を示す正面図であり、（ｂ）は排気配管を示す正面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図であり、（ｂ）は排気配管を示す正面図である。
【図５】本実施形態の変形例における給気配管を示す正面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図である。
【図８】本実施形態の変形例における給気配管を示す正面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る焼成炉の給気配管を示す正面図である。
【図１０】本実施形態の比較例に係る焼成炉の給気配管を示す正面図、及び横軸にこの給気配管の位置をとり、縦軸にこの位置に形成された開口部からのドライエアの吹出量をとって、ドライエアの給気配管における位置と噴出量との関係を示すグラフ図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る焼成炉の排気配管を示す正面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る焼成炉の各炉室を示す模式的断面図である。
【図１３】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る。
【図１４】この従来の焼成炉を示す部分断面図である。
【図１５】（ａ）はこの従来の焼成炉における給気配管を示す正面図であり、（ｂ）は排気配管を示す正面図である。
【図１６】横軸に管の長手方向の位置をとり、縦軸に管からの単位時間当りの気体供給量をとって、従来の焼成炉における給気配管の長手方向の位置と気体給気量との関係を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１；焼成炉
２；昇温部
３；保持部
４；冷却部
５；炉室
６；基板搬送手段
７；セッタ
８、１８、２８、３８、４８、５８、６８、７８、９８；給気配管
９、１９、８９、９９；排気配管
１０；通路
１１；基板
１２；方向
１３；ドライエア
１４；加熱装置
１５、１５ａ、１５ｂ、１７、１７ａ、１７ｂ、２５、２７、３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、４５、６５、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、７５、８７；開口部
１６；仕切板
１８ａ、１９ａ、２８ａ、３８ａ、４８ａ、５８ａ、６８ａ、６８ｂ、７８ａ、７８ｂ、８９ａ、８９ｂ；端部
１８ｂ、１９ｂ、２８ｃ、３８ｃ、４８ｃ、５８ｃ；中央部
２１；実線
２２；破線
２８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５８ｂ；中間部
６８ｃ、７８ｃ、７８ｄ；部分
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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【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】
2004207225.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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