(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に搬入され、相対的な位置合わせがされた状態の第１、第２のパネルを封着材を介して互いに当接させながら保持するパネル保持台と、
前記真空槽内に配置され、前記第１又は第２のパネルのいずれか一方又は両方のパネルの縁部分に赤外線を照射するように構成された加熱機構とを有する封着室であって、
前記パネル保持台の少なくとも縁部分は、赤外線透過材で構成され、
前記加熱機構から照射された前記赤外線は前記赤外線透過材を透過し、前記封着材に照射されることを特徴とする封着室。
【請求項２】
前記加熱機構は、前記第１又は第２のパネルの少なくとも一方の縁部分に対向して配置された請求項１記載の封着室。
【請求項３】
前記加熱機構は、前記第１又は第２のパネルの形状に対応する四辺形形状の四辺上に配置された請求項１記載の封着室。
【請求項４】
前記加熱機構は、前記第１又は第２のパネルの裏面に赤外線を照射し、前記第１又は第２のパネルを透過させた後に、前記第１及び第２のパネルの当接部分に集光吸収するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の封着室。
【請求項５】
前記パネル保持台は、前記第１又は第２のパネルの少なくとも一方を静電吸着した状態で保持できるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の封着室。
【請求項６】
赤外線遮光材からなる静電吸着電極を備え、該静電吸着電極に電圧を印加した状態で、パネルを静電吸着して保持することができるように構成されたパネル保持台であって、
少なくとも前記パネル保持台の縁部分は、赤外線透過材で構成され、
前記静電吸着電極は、前記パネル保持台の、前記赤外線透過材で構成された領域には位置しないように配置され、
前記静電吸着電極に電圧を印加して吸着した前記パネルには、前記赤外線透過材を透過した赤外線が照射されるように構成されたことを特徴とするパネル保持台。
【請求項７】
静電吸着電極を備え、該静電吸着電極に電圧を印加した状態で、パネルを静電吸着して保持することができるように構成されたパネル保持台であって、
少なくとも前記パネル保持台の縁部分は、赤外線を透過可能な第一の赤外線透過材料で構成され、前記静電吸着電極は、赤外線を透過可能な第二の赤外線透過材料からなり、前記静電吸着電極に電圧を印加して吸着した前記パネルには、前記第一、第二の赤外線透過材料を透過した赤外線が照射されるように構成されたことを特徴とするパネル保持台。
【請求項８】
真空槽内で、パネル保持台上に、それぞれの表面が封着材によって当接した二枚のパネルが配置された状態で、前記封着材を加熱して熱溶融させる加熱工程と、
熱溶融した前記封着材を固化させて前記二枚のパネルを封着する固化工程とを有する封着方法であって、
前記パネル保持台の少なくとも縁部分は、赤外線透過材で構成しておき、
前記加熱工程は、前記赤外線透過部材を透過した赤外線を前記パネルの裏面側に照射し、前記パネルを透過させた後に、前記封着材に集光させ、前記封着材に吸収させることにより、前記封着材を加熱するように構成されたことを特徴とする封着方法。
【請求項９】
前記封着材は、あらかじめ真空雰囲気下で加熱、溶融状態で真空脱ガスされたものを使用することを特徴とする請求項８記載の封着方法。
【請求項１０】
前記封着材は、あらかじめ真空雰囲気下で加熱され、溶融状態で真空脱ガスされた後、冷却されて、棒状又は額縁上に固化成形されたものを使用し、前記封着材が、前記二枚のパネルのうち少なくとも一方のパネル表面の外縁部四辺に配置されたことを特徴とする請求項８記載の封着方法。
【請求項１１】
前記封着材は、あらかじめ真空雰囲気下で加熱され、溶融状態で真空脱ガスされた後、固化させることなく溶融流動状態で前記二枚のパネルのうち少なくとも一方のパネル表面外縁部四辺に塗布することにより配置されたことを特徴とする請求項８記載の封着方法。
【請求項１２】
低融点ガラスを、真空雰囲気下で加熱、溶融状態で真空脱ガスして前記封着材を形成しておき、
前記第１及び第２のパネルは、予め真空中にて脱ガス処理された後に、前記封着材の軟化温度またはそれ以下に冷却され、その後前記第１及び第２のパネルの間に前記封着材が配置され、真空中で封着処理されることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の封着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は封着室、パネル保持台及びプラズマディスプレイ装置の製造方法に関し、特に、フロントパネルとリアパネルとを位置合わせし、封着・封止する工程を含むプラズマディスプレイ装置の製造方法の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型で大画面を表示できるプラズマディスプレイ装置が注目されている。
図１１の符号１９１に、ＡＣ型のプラズマディスプレイ装置の構造を示す。このプラズマディスプレイ装置１９１は、フロントパネル１２０とリアパネル１３０とを有している。
【０００３】
フロントパネル１２０とリアパネル１３０の表面には、電極１２１、１３１がそれぞれ設けられている。フロントパネル１２０とリアパネル１３０とは、その電極１２１、１３１が互いに面し、各電極１２１、１３１が互いに垂直方向に延設されるように平行に対向配置されており、複数の電極１２１、１３１のうち、適当な電極１２１、１３１を選択して電圧を印加することで、プラズマディスプレイ装置１９１上の所望位置を発光させられるように構成されている。
【０００４】
このような構成のプラズマディスプレイ装置を製造するには、所定の部材が表面にそれぞれ形成されたフロントパネルとリアパネルとを位置合わせして封着し、その後内部に放電用のガスを封入して封止するという処理が必要になる。
【０００５】
このようにフロントパネルとリアパネルとを位置合わせし、封着する装置として、図１２の符号１０１に示すような製造装置が提案されている。
この製造装置１０１は、フロントパネル側製造ライン１２０と、リアパネル側製造ライン１３０と、位置合わせ室１１１と、組立ライン１４０とを有している。
【０００６】
フロントパネル側製造ライン１２０とリアパネル側製造ライン１３０は、製造工程上、位置合わせ室１１１の前工程にあたり、位置合わせ室１１１の搬入口に接続されている。他方、組立ライン１４０は、位置合わせ室１１１の後工程にあたり、位置合わせ室１１１の搬出口に接続されている。
【０００７】
フロントパネル側製造ライン１２０は、搬入室１２１と、成膜室１２２とを有している。この成膜室１２２は、搬入室１２１と位置合わせ室１１１の間に配置されている。
【０００８】
リアパネル側製造ライン１３０は、搬入室１３１と、脱ガス室１３２とを有している。脱ガス室１３２は、搬入室１３１と位置合わせ室１１１との間に配置されている。
【０００９】
この製造装置１０１が有する各室は、個別に真空排気可能に構成されており、各室は予め真空雰囲気にされている。
先ず、フロントパネル側製造ライン１２０を用いる製造工程を説明すると、搬入室１２１を大気に開放し、予め表面に透明誘電体層などの所定の部材が形成されたフロントパネルを、搬入室１２１内に搬入する。
【００１０】
搬入室１２１内部を真空排気した後、搬入室１２１内を成膜室１２２内部に接続し、フロントパネルを成膜室１２２内に搬送し、成膜室１２２内で、フロントパネルの表面に、ＭｇＯから成る保護膜を成長させる。所定厚みの保護膜が形成されたら、そのフロントパネルを成膜室１２２内から位置合わせ室１１１内に搬送する。
【００１１】
上記のようなフロントパネルの製造と並行して、リアパネル側製造ライン１３０では、搬入室１３１を介してリアパネルが脱ガス室１３２内に搬入されている。そのリアパネルは、発光部などの所定の部材が表面に形成されており、その周囲に、封着材が形成されている。
【００１２】
脱ガス室１３２内に搬入されたリアパネルを、真空雰囲気下で加熱し、所定温度に昇温させると、パネル表面に吸着されている気体成分が放出されると共に、封着材が発泡し、封着材内に混入していた気体成分が放出される(脱ガス処理)。それら放出ガスは脱ガス室１３２内から真空排気される。
【００１３】
脱ガス処理が終了した直後は封着材は溶融しているが、リアパネルを気体雰囲気に置いた状態で冷却すると、封着材は発泡がない状態で冷却され、表面は、凹凸がなく滑らかな状態で固化する。
【００１４】
上記の工程を経て形成されたフロントパネル及びリアパネルを、それぞれ位置合わせ室１１１内に搬出する。位置合わせ室１１１で、フロントパネル及びリアパネルの相互の位置合わせを行い、クリップ等で互いに仮留めした後に、位置合わせ室１１１後方の組立ライン１４０へと搬出する。
【００１５】
組立ライン１４０には、エージング室１４１と、検査室１４２と、封着室１４３と、搬出室１４４とがその順序で設けられている。仮止めされたフロントパネルとリアパネルを、エージング室１４１に搬送して内部でエージング放電を行った後、検査室１４２内に搬送して、発光検査を行う。
【００１６】
フロントパネルとリアパネルとが良品であった場合には、封着室１４３内に搬送する。フロントパネルとリアパネルとを搬入した後、封着室１４３内に乾燥窒素ガスを導入し、内部雰囲気を５０００Ｐａ〜大気圧程度に昇圧させる。
【００１７】
封着室１４３内には図示しないパネル保持機構が設けられ、このパネル保持機構はヒータを備えており、ヒータを昇温させると、パネルを保持した状態で、パネルを昇温させることができるように構成されている。
【００１８】
かかるパネル保持機構を用いて、気体雰囲気中でフロントパネル及びリアパネルの全体を、４５０℃程度に加熱する。仮止めの際、フロントパネルとリアパネルとは、封着材を介して互いに当接されており、封着材が溶融、流動化するとフロントパネルとリアパネルとは、所定の間隙を保った状態で互いに密着される。
【００１９】
その状態で冷却すると、フロントパネルとリアパネルとは、封着材によって接着される。接着の際には、フロントパネルとリアパネルとの間隙を外部に接続する貫通孔が封着材の一部分に形成されるようにしておく。
【００２０】
接着後、封着室１４３内への窒素ガスの導入を停止し、封着室１４３内を真空排気すると、フロントパネルとリアパネルとの間に残存する窒素ガスは貫通孔から真空排気される。
【００２１】
封着室１４３内が真空排気された後、封着室１４３内に放電用ガスを所定圧力まで導入して、フロントパネルとリアパネル間を放電用ガスで充満させ、次いで貫通孔を塞ぐとプラズマディスプレイ装置が得られる。
そのプラズマディスプレイ装置を搬出室１４４に搬送し、封着室１４３との間を遮断し、搬出室１４４に大気を導入して、大気中に取り出す。
【００２２】
上述した製造装置１０１では、上述したように脱ガス室１３２で封着材の脱ガス処理を行っているので、本来は封着材内部には気体成分は混入しておらず、封着工程の際に発泡することはないはずだが、上述した条件では脱ガス処理は十分ではなく、封着材中に気体成分が残存してしまうという問題が生じていた。
【００２３】
加熱温度を高くして長時間加熱することにより、十分な脱ガス処理を行うこともできるが、その場合には加熱時間が長時間になり、かつパネルが相当高温まで昇温される。このため、冷却に要する時間も長くなり、処理時間が長時間に及び、スループットが低下してしまうという問題が生じていた。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、製造工程が煩雑にならないようにし、スループットの向上を図ることを可能にする技術を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内に搬入され、相対的な位置合わせがされた状態の第１、第２のパネルを封着材を介して互いに当接させながら保持するパネル保持台と、前記真空槽内に配置され、前記第１又は第２のパネルのいずれか一方又は両方のパネルの縁部分に赤外線を照射するように構成された加熱機構とを有する封着室であって、前記パネル保持台の少なくとも縁部分は、赤外線透過材で構成され、前記加熱機構から照射された前記赤外線は前記赤外線透過材を透過し、前記封着材に照射されることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の封着室であって、前記加熱機構は、前記第１又は第２のパネルの少なくとも一方の縁部分に対向して配置されている。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の封着室であって、前記加熱機構は、前記第１又は第２のパネルの形状に対応する四辺形形状の四辺上に配置されている。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の封着室であって、前記加熱機構は、前記第１又は第２のパネルの裏面に赤外線を照射し、前記第１又は第２のパネルを透過させた後に、前記第１及び第２のパネルの当接部分に集光吸収するように構成されたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の封着室であって、前記パネル保持台は、前記第１又は第２のパネルの少なくとも一方を静電吸着した状態で保持できるように構成されたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、赤外線遮光材からなる静電吸着電極を備え、該静電吸着電極に電圧を印加した状態で、パネルを静電吸着して保持することができるように構成されたパネル保持台であって、少なくとも前記パネル保持台の縁部分は、赤外線透過材で構成され、前記静電吸着電極は、前記パネル保持台の、前記赤外線透過材で構成された領域には位置しないように配置され、前記静電吸着電極に電圧を印加して吸着した前記パネルには、前記赤外線透過材を透過した赤外線が照射されるように構成されたことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、静電吸着電極を備え、該静電吸着電極に電圧を印加した状態で、パネルを静電吸着して保持することができるように構成されたパネル保持台であって、少なくとも前記パネル保持台の縁部分は、赤外線を透過可能な第一の赤外線透過材料で構成され、前記静電吸着電極は、赤外線を透過可能な第二の赤外線透過材料からなり、前記静電吸着電極に電圧を印加して吸着した前記パネルには、前記第一、第二の赤外線透過材料を透過した赤外線が照射されるように構成されたことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、真空槽内で、パネル保持台上に、それぞれの表面が封着材によって当接した二枚のパネルが配置された状態で、前記封着材を加熱して熱溶融させる加熱工程と、熱溶融した前記封着材を固化させて前記二枚のパネルを封着する固化工程とを有する封着方法であって、前記パネル保持台の少なくとも縁部分は、赤外線透過材で構成しておき、前記加熱工程は、前記赤外線透過部材を透過した赤外線を前記パネルの裏面側に照射し、前記パネルを透過させた後に、前記封着材に集光させ、前記封着材に吸収させることにより、前記封着材を加熱するように構成されたことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の封着方法であって、前記封着材は、あらかじめ真空雰囲気下で加熱、溶融状態で真空脱ガスされたものを使用することを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の封着方法であって、前記封着材は、あらかじめ真空雰囲気下で加熱され、溶融状態で真空脱ガスされた後、冷却されて、棒状又は額縁上に固化成形されたものを使用し、前記封着材が、前記二枚のパネルのうち少なくとも一方のパネル表面の外縁部四辺に配置されたことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の封着方法であって、前記封着材は、あらかじめ真空雰囲気下で加熱され、溶融状態で真空脱ガスされた後、固化させることなく溶融流動状態で前記二枚のパネルのうち少なくとも一方のパネル表面外縁部四辺に塗布することにより配置されたことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の封着方法であって、低融点ガラスを、真空雰囲気下で加熱、溶融状態で真空脱ガスして前記封着材を形成しておき、前記第１及び第２のパネルは、予め真空中にて脱ガス処理された後に、前記封着材の軟化温度またはそれ以下に冷却され、その後前記第１及び第２のパネルの間に前記封着材が配置され、真空中で封着処理されることを特徴とする。
【００２６】
本発明の封着室は、それぞれの表面が互いに当接した二枚のパネルの縁部分に赤外線を照射できるように構成された加熱機構を有している。
このため、二枚のパネルの縁部の間に封着材が設けられ、これを熱溶融させて二枚のパネルを封着する場合には、パネルの一部である縁部に赤外線を照射して、封着材を加熱することにより、短時間で封着材を熱溶融させることができる。さらに、パネル全体を加熱していないので、パネル全体の温度は従来に比して低くなり、封着材を固化するのに要する時間もまた従来に比して短くなる。従って、封着工程全体に要する時間を短縮することができ、スループットが向上する。
【００２７】
なお、本発明の封着室は、二枚のパネルの相対的な位置合わせをする駆動機構を有する構成としてもよい。このように構成することにより、封着室内部で二枚のパネルの位置合わせ工程と、封着工程との両方を連続的に行うことができる。
【００２８】
また、本発明の封着室において、パネル保持台の縁部分が、赤外線透過材で構成されるようにしてもよい。このように構成することにより、パネル保持台の裏面側から赤外線を照射すると、照射された赤外線は、パネル保持台の縁部分に設けられた赤外線透過材を透過した後にパネルの四辺に達するようにすることができる。
【００２９】
また、このように構成しなくとも、パネル保持台を、予めパネルよりも小さく形成しておき、各パネル保持台で、パネルの中心部を保持するように構成すれば、パネルの四辺にはパネル保持台が存在しないので、パネルの裏面から照射された赤外線は、各パネル保持台で遮られることなくパネルの四辺に達することができる。
【００３０】
また、本発明の封着室において、加熱機構を、パネルの裏面から赤外線を照射した後、その赤外線を、パネルを透過させた後にパネルの当接部分に集光するように構成してもよい。この場合には、封着材に赤外線が集光吸収されるので、単に赤外線がパネルを透過して封着材に達する場合に比して、短時間で封着温度まで昇温させることができる。
【００３１】
さらに、本発明のパネル保持台を、パネルを静電吸着した状態で保持できるように構成してもよい。
また、本発明のパネル保持台は、少なくともパネル保持台の縁部分が赤外線透過材で構成され、遮光材からなる静電吸着電極が、赤外線透過材で構成された領域には位置しないように構成してもよい。
【００３２】
このように構成し、パネル保持台の表面にパネルを静電吸着した状態で、その裏面側に赤外線を照射すると、照射された赤外線は少なくとも赤外線透過材で構成された四辺近傍の領域に入射した後、その内部を進行する。赤外線透過材で構成された領域には、遮光性の静電吸着電極は位置していないので、赤外線透過材内を進行する赤外線は、この静電吸着電極によって遮られずに、赤外線透過材を透過して、パネルの四辺に達することができる。
【００３３】
さらに、本発明のパネル保持台において、少なくともパネル保持台の四辺近傍の領域を赤外線透過材で構成し、静電吸着電極を、赤外線を透過可能な材料で構成してもよい。
【００３４】
このように構成した場合には、パネル保持台の赤外線透過材で構成された領域に静電吸着電極を配置しても、赤外線はこの静電吸着電極を透過して、パネルの四辺に達する。従って、静電吸着電極を遮光材で構成する場合と異なり、パネル保持台の縁部分に配置してもよい。
【００３５】
また、本発明の封着方法によれば、二枚のパネルの間に位置する封着材に赤外線を集光吸収させることにより、封着材を直接加熱しているので、パネル全体を加熱して封着材を間接的に加熱していた従来に比して、短時間で封着材を加熱することができる。さらに、封着材を冷却して固化させるのに要する時間も短くなるので、封着工程に要する時間を従来に比して短縮でき、スループットを向上させることができる。
【００３６】
さらに、本発明の封着方法において、封着材は、あらかじめ真空雰囲気中で加熱溶融させると、その内部に混入していた気体成分が放出され、いわゆる脱ガス処理がなされるので、封着工程での封着材からの放出ガスによるパネル内部の汚染を最小限にとどめることができる。
【００３７】
封着材は、いわゆる脱ガス処理後、冷却固化して、棒状又は額縁状に成形されたものを、２枚のパネルのうち少なくとも一方に配置して、封着するように構成するか、もしくは、封着材をいわゆる脱ガス処理後、冷却固化させることなく溶融流動状態のまま、２枚のパネルのうち少なくとも一方のパネル表面外縁部四辺に塗布することにより配置して封着するように構成してもよい。
【００３８】
本発明の封着室及び封着方法において、２枚のパネルを封着する前にあらかじめ真空中で脱ガス処理し、封着材の軟化温度程度又はそれ以下に冷却後、真空中で、アライメントと封着処理を行うことにより封着後の１組のパネル内部からの放出ガスを大幅に減少させることができるため、従来行われていた封着後の脱ガス、エージング及び放電ガスを導入する前に必要としていた冷却に要する時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１の符号９１に、プラズマディスプレイ装置の製造に用いられる本発明の製造装置を示す。
この製造装置９１は、ＭｇＯ成膜室１２と、蒸着出口室１３と、搬送室１４と、プリベーク室１５と、アライメント封着室１６と、封止室１９とを有している。
【００４０】
ＭｇＯ成膜室１２の前段には、図示しない搬入室が配置されており、後段には蒸着出口室１３と、搬送室１４とが順に配置されている。
搬送室１４内には、水平移動可能なハンド３２を備えた搬送ロボット３１が配置されており、搬送室１４には、プリベーク室１５と、アライメント封着室１６と、封止室１９と、封着材室３０が接続されている。このうち封止室１９の後段には図示しない搬出室が配置されている。
【００４１】
上述した製造装置９１を用いて、予め所定部材が表面に形成されたフロントパネルとリアパネルを位置合わせした後に封着、封止してプラズマディスプレイ装置を製造する工程について以下で説明する。
【００４２】
初期状態では、ＭｇＯ成膜室１２と、蒸着出口室１３と、搬送室１４と、プリベーク室１５と、アライメント封着室１６と、封止室１９と、封着材室３０は、いずれも予め真空排気されているものとする。
【００４３】
まず、予め透明電極膜などの所定部材が表面に形成されたフロントパネルを、ＭｇＯ成膜室１２前段の搬入室に搬入する。
次いで搬入室を真空排気し、真空状態になったらＭｇＯ成膜室１２内部と接続し、フロントパネル６をＭｇＯ成膜室１２内に搬入する。ＭｇＯ成膜室１２内には不図示のヒータが設けられており、ヒータでフロントパネル６を加熱し、１５０℃〜２００℃の温度に保つ。その後蒸着法で、フロントパネル６の表面にＭｇＯ保護膜を成膜する。
【００４４】
所定膜厚のＭｇＯ保護膜が成膜されたら、フロントパネルを蒸着出口室１３に搬入する。次いで、搬送ロボット３１のハンド３２を蒸着出口室１３に入れ、フロントパネル６を、ＭｇＯ保護膜が形成された表面が下方を向いた状態(フェイスダウン)でハンド３２に保持させ、搬送室１４を介してアライメント封着室１６内に移動させると、フロントパネル６はアライメント封着室１６へと搬送される。
【００４５】
他方、リアパネル７は、この製造装置９１に搬入される以前の工程において、予め図２(ａ)〜(ｄ)に示すような工程によって表面にリブが形成されている。
リブ形成工程を説明すると、図２(ａ)〜(ｄ)を参照し、同図(ａ)の符号５１はガラス基板を示しており、その表面には、多数のデータ電極５２が互いに平行に配置されている。データ電極５２は、複数本平行に配置されており、ガラス基板５１及びデータ電極５２の表面には誘電体膜５３が形成されている。
【００４６】
次に、誘電体膜５３上にリブ材５４の膜を形成し(同図(ｂ))、フォトリソグラフによって表面にパターニングしたレジスト膜を形成し、サンドブラスト等によってフォトレジスト膜の窓開部分からリブ材５４を部分的に除去すると、誘電体膜５３上にリブ５５が立設される(同図(ｃ))。
【００４７】
リブ５５は、平面リング形状の２本の周辺リング部突条５５1、５５2と、直線状の多数の発光部突条５５3とで構成されている。
各発光部突条５５3は、データ電極５２の中間位置に配置されており、従って、各発光部突条５５3は互いに平行になっている。他方、２本の周辺リング部突条５５1、５５2は、ガラス基板５１表面の端部位置に配置されている。２本の周辺リング部突条５５1、５５2は同心状に配置されており、内側の周辺リング部突条５５2が、発光部突条５５3の周囲を取り囲むようにされている。
【００４８】
ここで、２本の周辺リング部突条５５1、５５2の高さは、発光部突条５５3の高さと等しいか、もしくは低くなるように形成しておくとよい。
また突条５５1、５５2は、棒状又は額縁状に固化成形された脱ガス済の封着材を使用するならば、連続的に連なるように立設しなくともよい。つまり、封着材はすでに固化しているので、パネル表面上で封着材が位置ズレを生じない程度に断続的に連なる突起として立設してもよい。
【００４９】
このようなリブ５５の形成後、発光部突条５５3間に蛍光層５６を形成する(同図(ｄ))。
次いで、周辺リング部突条５５1、５５2間に後述する封着材５８を配置する。
この封着材５８は、以下の工程を経て製造される。まず、封着材の出発材料であって、バインダが含まれていない低融点ガラスからなる原材料を、図示しない真空槽内に入れ、真空槽内を真空雰囲気にした状態で加熱して熱溶解させる。ここでは真空槽内の圧力を１０-3Ｐａ程度とし、４８０℃の温度に加熱するものとしている。
【００５０】
このようにして原材料が熱溶解した後も、所定時間加熱を続けると、熱溶融した出発材料内に含まれる気体成分が放出され、真空槽外へと排出されることにより、脱ガス処理がなされる。
【００５１】
その後、真空槽内に乾燥窒素ガスを流し、熱溶融した原材料を冷却して断面１mm×１mm、長さ１０００mm程度の棒状に成形すると、バインダが含まれていない棒状又は額縁状の封着材５８が形成される。この封着材５８は、形成の際にすでに脱ガス処理がなされているので、その内部にはほとんど気体成分は混入されていない。こうして形成された封着材５８は、予め封着材室３０内に複数個ストックされている。
【００５２】
上述したように、蛍光層５６がリアパネル７表面に形成されたら、そのリアパネル７を、図示しない搬入室を介してプリベーク室１５内に搬入する。プリベーク室１５内には図示しない加熱機構が設けられており、プリベーク室１５内を真空雰囲気にした状態で、この加熱機構で、リアパネル７を加熱する。ここでは、リアパネル７を１０-3Ｐａの真空雰囲気下で加熱して、４５０℃の温度まで昇温させると、リアパネル７を構成する材料に含まれている気体成分が放出され、プリベーク室１５内から真空排気される(脱ガス処理)。
【００５３】
上記脱ガス処理を行った後、リアパネル７を冷却し、リアパネル７の温度が封着材５８の軟化温度より低い温度まで冷却された後に、搬送ロボット３１のハンド３２をプリベーク室１５に入れ、リアパネル７を封着材室３０へ移動させる。封着材室３０内において、予め脱ガス処理がなされた封着材５８を、図３(ａ)、(ｂ)に示すように、上述した周辺リング部突条５５1、５５2間に配置する。なお、図３(ａ)は図３(ｂ)のＡ−Ａ線断面図である。
【００５４】
その後搬送ロボット３１のハンド３２が封着材室３０内に入り、リアパネル７はハンド３２に表面が上方を向いた状態(フェイスアップ)で移し替えられ、搬送室１４を介してアライメント封着室１６へと搬入される。
【００５５】
アライメント封着室１６は、図４に示すように、真空槽６１を有しており、該真空槽６１底壁上には、リアパネル用のパネル保持台６２が設けられている。該パネル保持台６２底面には、軸６５が設けられており、その下端部は、ベローズ６６を介して真空槽６１の外部に導出され、モータ６７に接続されている。
【００５６】
真空槽６１の天井側には、フロントパネル用のパネル保持台６３が配置されており、底面側には、リアパネル用のパネル保持台６２が配置されている。各パネル保持台６２、６３のそれぞれの表面には、図６(ａ)に示すように、静電吸着用電極９３、９４が配置されている。
【００５７】
上述したように、ＭｇＯ保護膜が形成された表面が下方を向いた状態(フェイスダウン)でアライメント封着室１６内に搬入されたフロントパネル６の裏面を、フロントパネル用のパネル保持台６３表面に当接させ、静電吸着用電極９３に電圧を印加すると、フロントパネル６は、フェイスダウンの状態でフロントパネル保持台６３表面に静電吸着される。他方、上述したように、リブや封着材が形成された表面が上方を向いた状態(フェイスアップ)で搬入されたリアパネル７を、リアパネル用のパネル保持台６２上に載置して、静電吸着用電極９４に電圧を印加すると、リアパネル７が、パネル保持台６２の表面に静電吸着される。
【００５８】
この状態で、ＭｇＯ保護膜が形成されたフロントパネル６の表面と、リブや封着材等が形成されたリアパネル７の表面とは、互いに向き合った状態になっている。その状態を図６(ａ)に示す。
【００５９】
その状態では、フロントパネル６とリアパネル７は互いに平行になっており、モータ６７を動作させ、軸６５を動かしてフロントパネル６とリアパネル７との相対的な位置合わせを行い(図６(ａ))、次いで、リアパネル７表面の封着材５８先端を、フロントパネル６表面に当接させる。当接した状態を図６(ｂ)に示す。
【００６０】
各パネル保持台６２、６３の上下には、加熱機構７１、７２がそれぞれ配置されている。
各加熱機構７１、７２の構成を図５(ａ)、(ｂ)に示す。図５(ｂ)は同図(ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。これらの加熱機構７１、７２は、図５(ｂ)に示すように、矩形開口７９が設けられた矩形枠状の支持台７５と、棒状に形成された複数の赤外線ヒータ７７とを有している。
【００６１】
各赤外線ヒータ７７は、棒状の集光反射鏡７８を有している。集光反射鏡７８は、その側断面図を図５(ｂ)に示すように形成され、開口７９で外部に通じる空洞８８を有している。空洞８８内部には赤外線ヒータ７７が配置されており、赤外線ヒータ７７から赤外線を発すると、発せられた赤外線のうち、開口７９側に放射された赤外線は開口７９から放出され、集光反射鏡７８の表面に放射された赤外線は集光反射鏡７８で反射された後に開口７９から放出された結果、開口７９から所定距離をおいた焦点で集光されるように構成されている。
【００６２】
これらの赤外線ヒータ７１、７２のうち、下側のパネル保持台６２の裏面に設けられた赤外線ヒータ７１は、そのパネル保持台６２とともに移動し、常にパネル保持台６２の裏面に位置されるように構成されている。
【００６３】
リアパネル７には、貫通孔５９が設けられており、その貫通孔５９はパネル保持台６２に設けられた貫通孔６４と連通している。その下方には、チップ取付軸６９が鉛直方向に配置されている。チップ管取付軸６９はその下端が昇降機構６８に接続され、昇降できるように構成されており、位置合わせ動作時には赤外線ヒータ７１と同様、パネル保持台６２とともに移動する。位置合わせが終了したらチップ管取付軸６９を上昇させ始める。チップ管取付軸６９の先端にはチップ管８０が取り付けられており、チップ管取付軸６９が上昇し、チップ管８０の先端が、パネル保持台６２の貫通孔６４を通ってリアパネル７の下面に当接したら、図７(ｃ)に示すようにチップ管取付軸６９を静止させる。このとき、チップ管８０の開口は、リアパネル７に設けられた貫通孔５９と連通している。
【００６４】
なお、図４では、昇降機構６８は真空槽６１内に設置されているが、フロントパネル６とリアパネル７とを相対的な位置合わせ(アライメント)する機構、つまり軸６５、ベローズ６６、モータ６７と同様に真空槽６１の外に設置してもよい。
【００６５】
その後、ヒータ７７を発光させて赤外線を発する。それぞれのヒータ７１、７２から発せられた赤外線は、図７(ｄ)に示すように、パネル保持台６２、６３の裏面の周辺部分に照射される。
【００６６】
パネル保持台６２、６３は、赤外線を透過する材料で形成されている。又、パネル保持台６２、６３には、静電吸着用電極９４、９３が形成されているが、これらの電極９４、９３は、パネル保持台６２、６３の周辺部分には配置されていない。このため、赤外線ヒータ７１、７２から、パネル保持台６２、６３の裏面の周辺部分に照射された赤外線は、電極９４、９３で遮られることなくパネル保持台６２、６３を透過し、各リアパネル７、フロントパネル６の裏面に達する。
【００６７】
各リアパネル７、フロントパネル６はともにガラスで構成されており、赤外線を透過するので、それぞれの裏面に達した赤外線は、各パネル７、６を透過した後に、封着材５８に達する。赤外線ヒータ７１、７２は、それぞれが照射した赤外線が、封着材５８に集光されるような位置に予め配置されており、それぞれの赤外線ヒータ７１、７２から照射された赤外線は封着材５８に集光吸収される。パネル保持台６３に押圧を加えながら上記のように封着材５８の軟化温度付近まで封着材５８を赤外線加熱すると、フロントパネル６は、リアパネル７の発光部突条５５3の高さに相当する間隙を保った状態で密着する(図７(ｄ))。
【００６８】
このとき、赤外線が照射されることで封着材５８のみならず、リアパネル７の周辺も加熱される。チップ管８０の先端には、熱溶融性の接着材が設けられており、上述の封着材５８が熱溶融するとともに、この接着材も熱溶融する。
【００６９】
このように、本実施形態の封着室では、高速に昇温させることができる赤外線ヒータ７１、７２を用いて、パネル７、６の周囲のみを加熱しており、更に、上述した封着材５８は、通常の封着材と異なり気体成分をほとんど含んでいないので、従来のように封着材に含まれる気体成分によってパネル６、７を汚染することもない。
【００７０】
この状態でヒータの動作を停止させた後、封着材５８及び接着材を冷却して固化させると、フロントパネル６が封着材５８によってリアパネル７表面上に固定されるとともに、チップ管８０がリアパネル７裏面に固定され、封着工程が終了する(図８)。
【００７１】
上述したように、本実施形態では、パネルの一部である四辺のみを昇温させているので、パネル全体を昇温させた場合に比して、その後パネルを所定温度まで冷却するのに要する時間を大幅に短縮することができ、その結果、封着工程に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７２】
上記封着工程が終了したら、搬送ロボットのハンド３２をアライメント封着室１６内に移動させて一組のパネル６、７を保持させ、ハンド３２をアライメント封着室１６から搬送室１４を介して封止室１９へと移動させると、一組のパネル６、７が封止室１９へと搬送される。
【００７３】
その後、封止室１９内にネオン・キセノンガス等の放電用ガスを所定圧力まで導入する。すると放電用ガスは、チップ管８０と貫通孔５９から一組のパネル６、７間に導入される。一組のパネル６、７間が放電用ガスで満たされ、所定圧力になったら、チップ管８０を図示しない機構で潰して貫通孔５９を塞ぎ、一組のパネル６、７間を気密に封止する。以上により、プラズマディスプレイ装置を得ることができる。
【００７４】
こうして製造されたプラズマディスプレイ装置を搬出室(図示せず)に搬入し、封止室１９との間を遮断した後、搬出室内に大気を導入して、プラズマディスプレイ装置を取り出す。
【００７５】
その後、新たなフロントパネルをＭｇＯ成膜室１２に搬入してＭｇＯ保護膜を表面に形成した後に、アライメント封着室１６に搬送し、他方、新たなリアパネルをプリベーク室１５に搬入して脱ガス処理をした後に、アライメント封着室１６に搬送し、新たなフロントパネル及びリアパネルをアライメント封着室１６内で位置合わせし、封着し、封止室１９へと搬入する。その後は上述の動作を繰り返すことにより、複数のプラズマディスプレイ装置を製造することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、２個のパネル保持台６２、６３のそれぞれの裏面側に赤外線ヒータ７１、７２を配置しているが、本発明はこれに限らず、１個の赤外線ヒータを用いて、いずれか一方のパネル保持台の裏面側に配置するように構成してもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、アライメント封着室１６で、二枚のパネル６、７の相互の位置合わせ工程と、封着工程との両方の工程を行っているが、本発明はこれに限らず、位置合わせ機構を備えず、パネル保持機構と赤外線ヒータだけが設けられており、封着工程のみを行う封着室に適用してもよい。
【００７８】
さらに、封着材５８を形成する工程では、熱溶融した原材料を冷却、固化して棒状又は額縁状に成形した後に、リアパネル７表面に配置しているが、本発明はこれに限らず、熱溶融した状態の原材料をそのまま、リアパネル７表面の２本の周辺リング部突条５５1、５５2の間に塗布してもよい。
【００７９】
また、チップ管８０先端の接着材の溶融と封着材５８の熱溶融とを同時に行っているが、別々の工程で行っても良い。
さらに、本実施形態では、図５に示すような構造の赤外線ヒータ７１、７２を用いているが、本発明の赤外線ヒータはこれに限られるものではなく、図１０(ａ)に示すように、枠状に形成された赤外線ヒータ８２を備えたヒータ８１を用いてもよいし、図１０(ｂ)に示すように、長い棒状の赤外線ヒータ８４1〜８４4が、枠状の支持台７５の四辺にそれぞれ１本ずつ配置された構成の赤外線ヒータ８３としてもよい。
【００８０】
また、各パネル保持台６２、６３に静電吸着用電極９４、９３を設け、各パネルを静電吸着して保持しているが、本発明のパネル保持台はこれに限らず、例えば真空吸着用機構を設けて真空吸着してパネルを保持するように構成してもよい。
【００８１】
さらに、封着材５８の材料として、軟化点が３９０℃である熱溶融性ガラスを用い、封着工程ではこの封着材５８を４５０℃に加熱しているが、本発明はこれに限らず、軟化点や封着温度の異なる封着材にも適用可能である。
【００８２】
また、各パネル保持台６２、６３は、それぞれの全部が赤外線を透過する材料で構成されているが、本発明のパネル保持台はこれに限らず、少なくともそれぞれの周囲の部分が、赤外線を透過する材質で構成されていればよい。
【００８３】
さらに、上述したパネル保持台６２、６３は、それぞれの静電吸着用電極９４、９３が、遮光性の材料で形成されているが、本発明の静電吸着用電極はこれに限らず、例えば図９(ａ)に示すように、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等のように赤外線を透過する材料で構成された静電吸着用電極９５、９６を用いてもよい。
【００８４】
各パネル保持台６２、６３の周辺部分に赤外線を透過させるためには、静電吸着電極９４、９３をパネル保持台６２、６３の周辺に配置することはできないという制限があったが、赤外線透過材料からなる静電吸着用電極９５、９６を用いた場合には、赤外線は図９(ｂ)に示すように各静電吸着用電極９５、９６を透過するので、パネル保持台９７、９８の周囲にこれらの静電吸着用電極９５、９６を配置しても何ら問題ない。
【００８５】
【発明の効果】
十分な脱ガスを行うことができ、封着工程に要する時間を大幅に短縮することができるので、製造に要する時間を短縮し、スループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の製造装置の構成を説明する図
【図２】(ａ)：本発明の一実施形態のリアパネルの製造工程を説明する断面図
(ｂ)：その続きの工程を説明する図
(ｃ)：その続きの工程を説明する図
(ｄ)：その続きの工程を説明する図
【図３】(ａ)：本発明の一実施形態のリアパネルを説明する断面図
(ｂ)：本発明の一実施形態のリアパネルを説明する平面図
【図４】本発明の一実施形態のアライメント封着室を説明する図
【図５】(ａ)：本発明の一実施形態の赤外線ヒータを説明する平面図
(ｂ)：本発明の一実施形態の赤外線ヒータを説明する断面図
【図６】(ａ)：本発明の一実施形態の封着工程を説明する断面図
(ｂ)：その続きの工程を説明する断面図
【図７】(ｃ)：その続きの工程を説明する断面図
(ｄ)：その続きの工程を説明する断面図
【図８】本発明の一実施形態の封着工程で封着された一組のパネルを説明する断面図
【図９】(ａ)：本発明の他の実施形態のパネル保持台及び静電吸着電極を説明する図
(ｂ)：本発明の他の実施形態のパネル保持台及び静電吸着電極を赤外線が透過している状態を説明する図
【図１０】(ａ)：本発明の他の実施形態の赤外線ヒータを説明する平面図
(ｂ)：本発明のその他の実施形態の赤外線ヒータを説明する平面図
【図１１】一般のプラズマディスプレイ装置を説明する図
【図１２】従来の製造装置の構成を説明する図
【符号の説明】
６……フロントパネル    ７……リアパネル    １６……アライメント封着室(封着室)    ７１、７２……赤外線ヒータ    ９１……製造装置
【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】
0004503196.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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