(57)【要約】【課題】長期連続稼動状況にあっても保護層物性の変動を抑制することで、プラズマディスプレイパネルの品質を安定させることを目的とする。【解決手段】プラズマディスプレイパネルを構成する基板表面に金属酸化物による膜を蒸着により形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、蒸着マスク１２を配設した表面板１１に蒸着室１５において金属酸化物を蒸着する工程と、前記蒸着室１５において表面板１１に金属酸化物を蒸着した後、前記蒸着室１５から前記表面板１１と蒸着マスク１２を取り出すとともに、前記蒸着マスク１２と表面板１１とを分離する工程と、分離した蒸着マスク１２を外気に曝露することなく前記金属酸化物に対して反応性を有する雰囲気にさらす反応室１７ｂを通過させる工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルを構成する基板表面に金属酸化物による膜を蒸着により形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、蒸着マスクを配設した基板に蒸着室において金属酸化物を蒸着する工程と、前記蒸着室において基板に金属酸化物を蒸着した後、前記蒸着室から前記基板と蒸着マスクを取り出すとともに、前記蒸着マスクと基板とを分離する工程と、分離した蒸着マスクを外気に曝露することなく前記金属酸化物に対して反応性を有する雰囲気にさらす工程とを有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】
金属酸化膜は、ＭｇＯを７０Ｗｔ％以上含有するものであることを特徴とする請求項１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】
金属酸化物に対して反応性を有する雰囲気はＨＦが含有されている雰囲気であることを特徴とする請求項１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】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法に使用する蒸着装置において、蒸着マスクを配設した基板に金属酸化物を蒸着する蒸着室と、前記蒸着室において基板に金属酸化物を蒸着した後、前記蒸着室から前記基板と蒸着マスクを取り出し、前記蒸着マスクと基板とを分離する手段と、分離した蒸着マスクを外気に曝露することなく前記金属酸化物に対して反応性を有する雰囲気にさらすための手段とを有することを特徴とする蒸着装置。
【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という）の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣ型の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。
【０００３】
図５に示すように、このＰＤＰの表面板は、第１のガラス基板１上に、平行な走査電極２と維持電極３とからなる電極対が複数設けられている。これらの走査電極２および維持電極３は誘電体層４で覆われ、誘電体層４上には保護層５が設けられている。
【０００４】
この第１の基板１と放電空間６を介して対向する背面板の第２のガラス基板７の上には、走査電極２および維持電極３に直交するように配列された複数の隔壁８が設けられている。２本の隔壁８の間にはデータ電極９が配列され、隔壁８間の第２の基板７の表面およびデータ電極９の表面には蛍光体層１０が設けられている。１本の走査電極２および１本の維持電極３とデータ電極９との交差部には１つの放電セルが形成される。放電空間６には放電ガスとして、ネオン、キセノン等の希ガスが封入されている。走査電極２および維持電極３に交互に維持パルス電圧を印加することにより維持放電を発生させ、蛍光体層１０を発光させることにより表示を行う。
【０００５】
このようなＰＤＰにおいて、保護層５はパネルの特性を左右する重要な部分である。保護層５には、主に２つの役割がある。一つは誘電体層４がイオンによってスパッタされパネルの寿命が短くなるのを防止することである。もう一つは，その表面の高い２次電子放出特性によって、放電中に多量の２次電子を放出し，放電を低電圧化・安定化することである。そのため、保護層５においては、その材料の選定および形成方法に細心の注意が払われてきた。
【０００６】
従来、この保護層の材料としては、放電で生じるイオンに対しての耐スパッタ性に優れ、かつ高い２次電子放出係数を有するＭｇＯが用いられ、形成法としては、高品質で均一な薄膜を得やすい電子ビーム蒸着法が多く採用されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、従来の保護層の蒸着装置では、蒸着の処理枚数が増えるにしたがって、保護層の物性が変化し、完成パネルの特性が変動していくという課題があった。
【特許文献１】特開２００２−３３０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような現状に鑑みなされたもので、長期連続稼動状況にあっても保護層物性の変動を抑制することで、ＰＤＰの品質を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、プラズマディスプレイパネルを構成する基板表面に金属酸化物による膜を蒸着により形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、蒸着マスクを配設した基板に蒸着室において金属酸化物を蒸着する工程と、前記蒸着室において基板に金属酸化物を蒸着した後、前記蒸着室から前記基板と蒸着マスクを取り出すとともに、前記蒸着マスクと基板とを分離する工程と、分離した蒸着マスクを外気に曝露することなく前記金属酸化物に対して反応性を有する雰囲気にさらす工程とを有することを特徴とする方法である。
【００１０】
なお、蒸着される金属酸化膜には、ＭｇＯを７０Ｗｔ％以上含有することが望ましい。また、分離された蒸着マスクがさらされる反応性を有する雰囲気にはＨＦが含有されていることが望ましい。
【００１１】
また、この本発明の製造方法に使用する蒸着装置は、蒸着マスクを配設した基板に金属酸化物を蒸着する蒸着室と、前記蒸着室において基板に金属酸化物を蒸着した後、前記蒸着室から前記基板と蒸着マスクを取り出し、前記蒸着マスクと基板とを分離する手段と、分離した蒸着マスクを外気に曝露することなく前記金属酸化物に対して反応性を有する雰囲気にさらすための手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、蒸着マスク上に堆積した保護層材料表面が、外気にさらされて不純ガスを吸着する前に、この保護層材料に対して反応性を有する雰囲気にさらすことによって不純ガスの吸着性の低い層に変化するため、蒸着マスクを繰返し使用しても、蒸着室中に不純ガスを持ち込むことがほとんどなくなる。その結果、保護層蒸着時の雰囲気を容易に一定状態に維持できるので、保護層物性の変動を抑制し、ＰＤＰの品質を安定にすることができる。
【００１３】
これにより、長期連続稼動状況にあっても蒸着マスクへの不純ガスの吸着量を大きく低減できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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１〜図４を用いて説明するが、本発明の実施の様態はこれに限定されるものではない。
【００１５】
本発明は、ＰＤＰの保護層を形成する蒸着工程に特徴を有する製造方法であり、その方法を実施するための蒸着装置の構成の一例を図１に示している。図１において、１１はＰＤＰを構成する表面板で、この表面板１１に順次送られてくる蒸着マスク１２が配設される。
【００１６】
仕込み室１３は、被蒸着基板である表面板１１を蒸着装置に導入するための部分であり、加熱室１４は蒸着に先立って表面板１１を加熱するゾーンである。蒸着室１５は表面板１１上に保護層を蒸着するためのゾーンで、徐冷室１６ａ、１６ｂは蒸着後の表面板１１および蒸着マスク１２を徐冷するゾーンである。そして、蒸着室１５と徐冷室１６ａ、１６ｂとの間には、表面板１１と蒸着マスク１２とを分離するための蒸着マスク分離室１７ａ、および反応室１７ｂが設置されている。
【００１７】
また、図１に示すように、仕込み室１３、加熱室１４、蒸着室１５、徐冷室１６ａ、１６ｂ、蒸着マスク分離室１７ａ、および反応室１７ｂと外気とは、各々遮断バルブ１８ａ〜１８ｉで隔絶できる構造であり、それぞれ所望の雰囲気に設定できるようになっている。
【００１８】
この図において、誘電体層４まで形成された表面板１１は、外気中で蒸着マスク１２にセットされ、仕込み室１３に導入される。蒸着マスク１２の役割は、表面板１１上の必要領域外に保護層が形成されることを防ぐと同時に、ガラス材料で作られた表面板１１の破損を防止して安定に蒸着装置内を通過させることにある。蒸着マスク１２にセットされた表面板１１は、仕込み室１３で一旦真空排気（粗引き）した後、加熱室１４に送られる。加熱室１４で２００℃程度まで予備加熱をした後、蒸着室１５で保護層が蒸着によって形成される。
【００１９】
蒸着完了後に、遮断バルブ１８ｄが開放し、蒸着マスク１２と表面板１１とは合わされたまま、外気にさらされることなく蒸着マスク分離室１７ａに導入される。蒸着マスク１２と表面板１１とが蒸着マスク分離室１７ａに完全に導入されると、遮断バルブ１８ｄが閉鎖され、蒸着マスク分離室１７ａと蒸着室１５とは遮断される。
【００２０】
次に、蒸着マスク分離室１７ａにおいて、蒸着マスク１２と表面板１１とが、外気にさらされることなく分離される。分離された蒸着済みの表面板１１は、パネルのみを徐冷するゾーンである徐冷室１６ａに送られる。一方、蒸着済みの表面板１１と分離された蒸着マスク１２は、遮断バルブ１８ｇを通って、外気にさらされることなく反応室１７ｂに導入される。この蒸着マスク１２が反応室１７ｂに完全に導入された後、遮断バルブ１８ｇが閉鎖される。遮断バルブ１８ｈも閉鎖されているため、反応室１７ｂは完全に蒸着装置の他の部分と隔絶されている。
【００２１】
その後、反応室１７ｂに、保護層材料表面に対して化学的に活性度の高い反応性ガスが導入される。反応室１７ｂ内に導入されている蒸着マスク１２の表面には、表面板１１に保護層材料を蒸着する際に蒸着された保護層材料が大量に堆積している。この蒸着マスク１２表面に堆積した保護層材料表面と、反応室１７ｂ内に導入された反応性ガスとが直ちに化学反応し、この保護層材料表面に安定で不純ガスの吸着性の低い化合物層を形成する。
【００２２】
すなわち、一般的に蒸着で形成された保護層材料は、現在最も一般的なのはＭｇＯを少なくとも７０Ｗｔ％以上含有したものであり、雰囲気中の水分や二酸化炭素などの不純ガスを急激に、かつ多量に吸着する性質を持っているが、この化合物層が形成されることで、蒸着マスク１２表面に多量に堆積された保護層材料に吸着される水分や二酸化炭素などの不純ガスの量を大幅に低減することが可能になる。
【００２３】
なお、反応室１７ｂを経た蒸着マスク１２は、蒸着マスク１２を徐冷するゾーンである徐冷室１６ｂを通過し、遮断バルブ１８ｉから外気中に排出され、リターンライン１９上を搬送されて、再び表面板１１と合わせるために備えられる。
【００２４】
図２は、保護層材料として、現在最も一般的に用いられている酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、反応性ガスとして無水フッ化水素（ＨＦ）を使用した場合において、無処理の場合（図２（ａ））、ＭｇＯ蒸着後に大気にさらすことなくＨＦ雰囲気にさらした場合（図２（ｂ））の放出ガス分析の結果である。
【００２５】
この図２から明らかなように、保護層蒸着後に大気にさらさずにＨＦ処理した場合、無処理のときに多量に放出が観測された水分（Ｍ／ｚ＝１８）および二酸化炭素（Ｍ／ｚ＝４４）などの不純ガスがほとんど検出されていない。これは、蒸着されたＭｇＯ表面とＨＦとが化学反応し、ＭｇＯ表面に安定で不純ガスの吸着性の低いＭｇＦ2が形成されることで、不純ガスの吸着が抑制された結果であると考えられる。
【００２６】
また、本発明では、ＰＤＰの表面板にＨＦを反応させるのではなく、蒸着マスクのみにＨＦを反応させるものであり、長期動作中にパネル内にＭｇＦ2が放出されることによってＰＤＰの表示特性が変動することもない。
【００２７】
図３は、本発明による方法において、１０００回繰返して蒸着室１５を通過して保護層材料（ＭｇＯ）が多量に堆積された蒸着マスク１２を蒸着室１５に再び導入した際の蒸着室１５の真空度の変化について、保護層材料の堆積のない蒸着マスク１２の場合とともにプロットしたものである。図４は、本発明による処理を施さない蒸着マスク１２を蒸着室１５に再び導入した際の蒸着室１５の真空度の変化について、保護層材料の堆積のない蒸着マスク１２の場合と比較してプロットしたものである。
【００２８】
この図４からわかるように、保護層材料の堆積がある蒸着マスク１２を導入した時の真空度は、堆積のない蒸着マスク１２の場合に比べて一桁以上も悪い上、真空度の改善速度も非常に低い。本発明による方法では、繰返し使用によって大量にＭｇＯが堆積した蒸着マスク１２であっても、堆積の全くない蒸着マスク１２の場合とほとんど変わらない真空度が得られている。すなわち、本発明によれば、蒸着マスク１２を繰返し使用しても、蒸着室１５内の真空度が悪化することはほとんどなく、蒸着中の不純ガス濃度を容易に低レベルに維持できることがわかる。このように、保護層の蒸着時の雰囲気中の不純ガス濃度を低く抑えることで、保護層物性の変動を抑制し、ＰＤＰの品質を安定させることが可能になる。
【００２９】
なお、上記実施の形態においては、保護層材料としてＭｇＯを主原料とし、反応性ガスとしてＨＦを導入した例を用いて説明したが、本発明の効果がこの組み合わせに限定されるものではないことは言うまでもなく、一般的にＰＤＰの保護層材料として好適とされている材料、例えばアルカリ土類金属酸化物（ＢａＯ，ＣａＯ，ＳｒＯなど）は、空気中の水分や二酸化炭素を容易に吸着する。これらの単体、あるいは混合物を保護層材料として用いた場合、上述のＭｇＯを使用した時と同様の課題が発生することは明らかである。したがって、それぞれの保護層材料に適合した反応性を有する雰囲気を適宜選択することで、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３０】
また、本発明による蒸着装置は、上記実施の形態において説明した構成に限られるものではなく、例えば蒸着室１５と蒸着マスク分離室１７ａとが隣り合っている必要はない。蒸着室１５において保護層が蒸着された後に、排出されたばかりの蒸着マスク１２や表面板１１は通常２００℃以上の高温になっている。この高温状態の表面板１１を蒸着マスク１２から分離する工程は、一般に表面板１１の基板はガラスであり、急激な温度差が加わると容易に破壊する恐れがあるため、場合によって表面板１１の破損をもたらすことが考えられる。そこで、蒸着室１５と蒸着マスク分離室１７ａとの間に、一次徐冷のためのゾーンを設けることも有効である。もちろん、このように一次徐冷のためのゾーンを設けた場合も、遮断バルブを適宜動作させることで、蒸着装置の各ゾーンの雰囲気が適切に維持される。
【００３１】
また、蒸着マスク分離室１７ａと反応室１７ｂとが隣り合っている必要もない。蒸着マスク１２表面上に堆積した保護層材料表面と、反応性ガスとの反応を促進するために、反応室１７ｂに蒸着マスク１２を導入する前に予備加熱するためのゾーンを設けてもよい。
【００３２】
以上のように従来の方法では、蒸着の処理枚数が増えるにしたがって、蒸着マスク１２の繰返し使用回数が増大し、繰返し蒸着工程を通ることによって蒸着マスク１２表面に堆積されていく保護層材料には、徐々に大量の不純ガスが蓄積され、この蓄積された不純ガスの一部が蒸着室１５に放出されるため、蒸着マスク１２の繰返し使用を重ねるに伴って、蒸着室１５中の雰囲気中の不純ガス密度が徐々に上昇し、結果的に保護層の物性を変化させ、パネル特性が変動するという課題があったが、本発明においては蒸着マスク１２上に堆積した保護層材料表面が外気にさらされて不純ガスを吸着する前に、この保護層材料に対して反応性を有する雰囲気さらされることによって、不純ガスの吸着性の低い層に変化するため、蒸着マスク１２を繰返し使用しても、蒸着室１５中に不純ガスを持ち込むことがほとんどなくなる。その結果、保護層蒸着時の雰囲気を容易に一定状態に維持できるので、保護層物性の変動を抑制し、ＰＤＰの品質を安定にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上の本発明によれば、ＰＤＰの保護層物性の変動を抑制し、ＰＤＰの品質を安定にする上で有用となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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用いる蒸着装置を示す概略構成図
【図２】ＭｇＯ保護層から放出される不純ガスのＴＤＳ結果を比較して示す特性図
【図３】本発明において、蒸着マスクの蒸着室導入時の圧力変化を示す特性図
【図４】従来の蒸着装置における蒸着マスクの蒸着室導入時の圧力変化を示す特性図
【図５】プラズマディスプレイパネルの構成を示す斜視図
【符号の説明】
【００３５】
１１  表面板
１２  蒸着マスク
１５  蒸着室
１７ａ  蒸着マスク分離室
１７ｂ  反応室
【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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