(57)【要約】    【課題】  熱処理炉の温度プロファイルを測定するための温度測定用基板において、測定精度が高く、熱応力による割れが発生しにくい温度測定用基板及びその製造方法並びに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】  型枠内に接着剤１５を流し込み、固化させることにより、９個のボタン状プレート１６を成型する。ボタン状プレート１６の形状及び大きさは相互に等しくする。そして、基板１２の表面における９ヶ所の測定ポイントに熱電対１３の先端部１３ａを位置させて、この先端部１３ａに液体状の接着剤１５を少量被着させる。次に、ボタン状プレート１６により、先端部１３ａを基板１２に向けて押し付け、先端部１３ａを基板１２に接触させる。この状態で、接着剤１５を乾燥させて固化させ、熱電対１３の先端部１３ａ及びボタン状プレート１６を基板１２に対して固定する。これにより、温度測定用基板１１を作製する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理炉の温度プロファイルを測定する温度測定用基板において、基板と、熱電対と、前記基板との間で前記熱電対の先端部を挟持してこの先端部を前記基板に接触させる固定部材と、を有することを特徴とする温度測定用基板。
【請求項２】
複数の前記熱電対の先端部が前記基板の表面における相互に離隔した位置に配置されており、複数の前記固定部材の夫々が前記複数の熱電対の夫々の先端部を前記基板との間で挟持しており、前記複数の固定部材は、その材料並びに形状及び大きさが相互に同一であることを特徴とする請求項１に記載の温度測定用基板。
【請求項３】
前記固定部材を前記基板に接着する接着剤を有し、前記固定部材は前記接着剤が固化されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度測定用基板。
【請求項４】
前記基板がガラスからなり、前記接着剤がセラミックボンドであることを特徴とする請求項３に記載の温度測定用基板。
【請求項５】
前記熱処理炉がプラズマディスプレイパネルの製造に使用される焼成炉であり、前記基板が前記プラズマディスプレイパネルを構成する基板と同じ基板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度測定用基板。
【請求項６】
熱処理炉の温度プロファイルを測定する温度測定用基板の製造方法において、固定部材により熱電対の先端部を基板に押し付けて前記先端部を前記基板に接触させる押付工程と、前記先端部を前記基板に接触させたまま前記固定部材を前記基板に対して固定する固定工程と、を有することを特徴とする温度測定用基板の製造方法。
【請求項７】
前記押付工程は、複数の前記固定部材の夫々により複数の前記熱電対の夫々の先端部を前記基板の表面における相互に離隔した位置に押し付ける工程であり、前記複数の固定部材は、その材料並びに形状及び大きさを相互に同一とすることを特徴とする請求項６に記載の温度測定用基板の製造方法。
【請求項８】
前記固定工程は、接着剤により前記固定部材を前記基板に接着する工程であり、前記固定部材には前記接着剤が固化されたものを使用することを特徴とする請求項６又は７に記載の温度測定用基板の製造方法。
【請求項９】
前記接着剤を型枠内に流し込む工程と、この流し込んだ接着剤を固化させることにより前記固定部材を成型する工程と、を有することを特徴とする請求項８に記載の温度測定用基板の製造方法。
【請求項１０】
基板、熱電対、及び前記基板との間で前記熱電対の先端部を挟持してこの先端部を前記基板に接触させる固定部材とを備えた温度測定用基板に焼成炉内を通過させ、前記熱電対により前記基板の温度プロファイルを測定する工程と、この測定結果に基づいて前記焼成炉を稼動し、この焼成炉内にその表面上にペースト状の材料が被着された基板を通過させて焼成する工程と、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１１】
前記温度測定用基板を構成する基板は、前記ペースト状の材料が被着された基板と同じ種類の基板であることを特徴とする請求項１０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】
前記温度測定用基板において、複数の前記熱電対の先端部が前記基板の表面における相互に離隔した位置に配置されており、複数の前記固定部材の夫々が前記複数の熱電対の夫々の先端部を前記基板との間で挟持しており、前記複数の固定部材は、その材料並びに形状及び大きさが相互に同一であることを特徴とする請求項１０又は１１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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理炉の温度プロファイルを測定するための温度測定用基板及びその製造方法並びに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】
従来より、ＰＤＰ（Plasma Display Panel：プラズマディスプレイパネル）を製造する際には、基板上にペースト状の材料を被着させ、この材料を焼成炉によって焼成することにより、隔壁等の構成物を形成している（例えば、特許文献１参照。）。このような焼成処理において、焼成温度は重要な製造ファクターである。
【０００３】
焼成温度は、実際の基板の温度を基準にして管理される。基板温度は、温度測定用基板を使用して測定される。即ち、ＰＤＰの製造に際して実際に供される基板に熱電対を接合して温度測定用基板を作製し、この温度測定用基板を、任意の条件に設定された焼成炉内を通過させ、このときの温度プロファイルを測定することにより、基板温度を測定する。そして、条件を変えながら温度プロファイルの測定を繰り返すことにより、基板温度が所望の温度になるように条件を合わせ込んでいく。
【０００４】
以下、従来の温度測定用基板の製造方法について説明する。図１は、従来の温度測定用基板を示す上面図であり、図２はその部分断面図である。図１に示すように、基板２２の表面における所定の測定ポイントに熱電対２３の先端部２３ａを位置させる。なお、先端部２３ａは熱電対２３の温度検知部分である。そして、先端部２３ａが１５ｍｍ程度露出するように、熱電対２３をビニールテープ２４で基板２２に対して仮止めし、熱電対２３の先端部２３ａが測定ポイントからずれることを防止する。次に、液体状の接着剤２５を、熱電対２３の先端部２３ａを覆うように基板２２の表面に被着させる。このとき、接着剤２５の液滴の大きさは、その直径が１０乃至１５ｍｍ程度になるようにし、その高さは、熱電対２３の先端部２３ａが完全に隠れる高さまで盛り上げる。その後、接着剤２５を乾燥させて固化させた後、ビニールテープ２４を剥離する。これにより、温度測定用基板２１が作製される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。図１及び図２に示す従来の温度測定用基板２１においては、熱電対２３の先端部２３ａは、接着剤２５により基板２２に対して固定されてはいるものの、必ずしも先端部２３ａが基板２２に接触しているとは限らず、接触状態が不安定である。また、測定ポイント毎に接着剤２５の量が異なるため、接着剤２５の熱容量も異なっている。このため、この従来の温度測定用基板２１を使用して温度プロファイルの測定を行うと、測定ポイント間で測定結果がばらついてしまう。
【０００７】
また、温度測定用基板間においても、測定結果が大きくばらついてしまい、再現性が低い。例えば、温度測定用基板間で５乃至１０℃程度のばらつきが発生する。このため、基板温度を規格温度内に精度良く合わせ込むためには、温度プロファイルの測定回数を増やすことが必要となり、膨大な温度プロファイル測定時間が必要となる。また、それまで使用していた温度測定用基板が割れる等して、新たな温度測定用基板に交換した場合、新しい温度測定用基板を使用して得られた測定結果がそれまでの測定結果と整合せず、全条件についての温度プロファイルの測定を一からやり直さなくてはならないことが頻繁に発生する。この場合、それまでの測定結果が使えないため、焼成炉のヒーターの温度調整をやり直さなくてはならず、測定時間がより長くなる。
【０００８】
更に、温度プロファイルの測定を繰り返すことにより、温度測定用基板２１には熱サイクルが印加される。このとき、接着剤２５の熱膨張係数は基板２２の熱膨張係数と異なるため、接着剤２５と基板２２との接触界面で熱応力が発生する。基板２２に印加される熱応力の大きさは接着剤２５の量に依存し、接着剤２５の量が多いほど熱応力は大きくなる。そして、従来の温度測定用基板２１においては、測定ポイント毎に接着剤２５の量がばらついているため、ある測定ポイントにおいて接着剤２５の量が過剰に多くなってしまうことがある。そうすると、この測定ポイントにおいて基板２２に印加される熱応力が過剰に大きくなり、この測定ポイントを起点として基板２２に割れが発生してしまう。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明に係る温度測定用基板は、熱処理炉の温度プロファイルを測定する温度測定用基板において、基板と、熱電対と、前記基板との間で前記熱電対の先端部を挟持してこの先端部を前記基板に接触させる固定部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明に係る温度測定用基板の製造方法は、熱処理炉の温度プロファイルを測定する温度測定用基板の製造方法において、固定部材により熱電対の先端部を基板に押し付けて前記先端部を前記基板に接触させる押付工程と、前記先端部を前記基板に接触させたまま前記固定部材を前記基板に対して固定する固定工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
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製造方法は、基板、熱電対、及び前記基板との間で前記熱電対の先端部を挟持してこの先端部を前記基板に接触させる固定部材とを備えた温度測定用基板に焼成炉内を通過させ、前記熱電対により前記基板の温度プロファイルを測定する工程と、この測定結果に基づいて前記焼成炉を稼動し、この焼成炉内にその表面上にペースト状の材料が被着された基板を通過させて焼成する工程と、を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る温度測定用基板を示す断面図である。本実施形態に係る温度測定用基板は、熱処理炉の温度プロファイルを測定するためのものである。図３に示すように、本実施形態に係る温度測定用基板１においては、基板２が設けられており、この基板２上に熱電対３が配置されている。そして、固定部材６が、熱電対３の先端部３ａを基板２との間で挟持して、先端部３ａを基板２に接触させている。熱電対３の先端部３ａは、熱電対３の温度検知部分である。
【００１４】
熱電対３は複数設けられており、その先端部３ａが基板２の表面における相互に離隔した位置に配置されている。また、固定部材６も複数設けられており、この複数の固定部材６の夫々が複数の熱電対３の夫々の先端部３ａを基板２との間で挟持している。この複数の固定部材６を形成する材料並びに形状及び大きさは相互に同一である。
【００１５】
この温度測定用基板１を使用して、例えば、プラズマディスプレイパネルを製造するための焼成炉の温度プロファイルを測定する。即ち、温度測定用基板１に焼成炉内を通過させ、熱電対３により基板２の温度プロファイルを測定する。そして、この測定結果に基づいて前記焼成炉を稼動し、この焼成炉内に基板２と同じ基板であってその表面上にペースト状の材料が被着された基板を通過させて焼成する。これにより、プラズマディスプレイパネルを製造することができる。
【００１６】
本実施形態においては、固定部材６が、熱電対３の先端部３ａを基板２に接触させているため、先端部３ａと基板２との間の接触状態が安定し、基板２の温度を精度良く測定することができる。また、複数の固定部材６間で、材料、形状及び大きさが相互に同一になっているため、固定部材６の熱容量が相互に等しくなっている。これにより、熱電対３間における測定結果のばらつきを抑制することができる。
【００１７】
また、固定部材６の大きさのばらつきが小さいため、固定部材６が基板２に対して印加する熱応力のばらつきも小さく、基板２に対して過剰に大きな熱応力を印加することがない。このため、固定部材６からの熱応力によって基板２が割れることを防止できる。
【００１８】
なお、固定部材６は、接着剤により基板２に接着されていてもよい。このとき、固定部材６は、この接着剤が固化されたものであることが好ましい。これにより、固定部材６と接着剤との間で熱応力が発生することを防止できる。
【００１９】
また、基板２はガラスにより形成されていてもよい。このとき、前記接着剤はセラミックボンドであることが好ましい。これにより、セラミックボンドの熱膨張係数はガラスの熱膨張係数に近いため、接着剤と基板２との間に発生する熱応力を抑制することができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第１の実施形態に係る温度測定用基板の製造方法の実施形態である。図４は、本実施形態に係る温度測定用基板の製造方法を示すフローチャート図である。以下、図３及び図４を参照して説明する。
【００２１】
先ず、図４のステップＳ１に示すように、その形状及び大きさが相互に等しい複数個の型枠を準備し、各型枠内に接着剤を流し込む。このとき、枠型内に流し込む接着剤の量を相互に等しくする。次に、ステップＳ２に示すように、この流し込んだ接着剤を固化させる。これにより、固定部材６を成型する。
【００２２】
次に、図４のステップＳ３に示すように、固定部材６により熱電対３の先端部３ａを基板２に押し付けて先端部３ａを基板２に接触させる。このとき、複数の固定部材６の夫々により、複数の熱電対３の夫々の先端部３ａを基板２の表面における相互に離隔した位置に押し付ける。次に、ステップＳ４に示すように、熱電対３の先端部３ａを基板２に接触させたまま、固定部材６を形成した接着剤と同じ接着剤により、固定部材６を基板２に接着する。これにより、温度測定用基板１を作製することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図５は、本実施例に係る温度測定用基板を示す上面図であり、図６は、その部分断面図であり、図７は、本実施例のボタン状プレートを示す斜視図である。本実施例に係る温度測定用基板は熱処理炉、例えば、ＰＤＰの焼成炉の温度プロファイルを測定するための基板である。
【００２４】
図５に示すように、本実施例に係る温度測定用基板１１においては、基板１２が設けられており、基板１２の一方の表面には、熱電対１３の先端部１３ａが接着されている。先端部１３ａは、熱電対３の温度検知部分である。基板１２は、例えば、ＰＤＰの前面基板又は背面基板を構成する基板であり、例えば、ガラスからなる矩形状の基板である。熱電対１３の先端部１３ａは、基板１２の温度測定ポイントに接着されている。温度測定ポイントは、基板１２の表面に例えば９ヶ所設けられており、基板１２の４つの角部、基板１２の４つの側縁部の中央部、及び基板１２の中央部に、３行３列のマトリクス状に配置されている。熱電対１３は、各測定ポイントに１対ずつ接着されており、従って、温度測定用基板１１全体で９対設けられている。
【００２５】
図６に示すように、各温度測定ポイントにおいては、熱電対１３の先端部１３ａが、固定部材としてのボタン状プレート１６により、基板１２の表面に押し付けられている。即ち、先端部１３ａは、ボタン状プレート１６と基板１２とにより挟持されており、先端部１３ａ全体が基板１２に接触している。
【００２６】
図７に示すように、ボタン状プレート１６は、接着剤を型枠内で固化して円板状に成型したものである。ボタン状プレート１６の直径は、例えば１０乃至１２ｍｍであり、厚さは例えば２乃至３ｍｍである。基板１２の各測定ポイントに配置された合計９個のボタン状プレート１６は、相互に同じ形状及び同じサイズである。
【００２７】
そして、ボタン状プレート１６と基板１２との間には、接着剤１５が充填されており、この接着剤１５により、熱電対１３の先端部１３ａ及びボタン状プレート１６が基板１２に対して接着されている。ボタン状プレート１６を形成する接着剤は接着剤１５と同じ接着剤であり、例えば、その熱膨張係数が基板１２を形成するガラスの熱膨張係数に近い接着剤であり、例えば、セラミックボンドである。
【００２８】
次に、本実施例に係る温度測定用基板の製造方法について説明する。先ず、図７に示すボタン状プレート１６を作製する。以下、このボタン状プレート１６の作製方法を説明する。先ず、その大きさ及び形状が相互に等しい円筒状の型枠（図示せず）を９個用意する。そして、液体状の接着剤１５を各型枠内に流し込む。次に、型枠内に流し込んだ接着剤１５を乾燥させて固化させ、９個の円板状のボタン状プレート１６を成型する。このとき、９個の型枠の大きさ及び形状を相互に等しくし、各型枠に流し込む接着剤１５の量は相互に等しくすることにより、９個のボタン状プレート１６の形状及び大きさを相互に等しくする。例えば、ボタン状プレート１６の直径は１０乃至１２ｍｍのうちの１水準とし、厚さは２乃至３ｍｍのうちの１水準とする。
【００２９】
なお、上述のボタン状プレート１６を作製する工程において、型枠の個数を９個未満、例えば１個とし、上述の接着剤１５の流入及び固化の工程を複数回、例えば９回繰り返すことにより、９個のボタン状プレート１６を作製してもよい。この場合は、枠型内に流し込む接着剤の量を毎回等しくする。
【００３０】
次に、基板１２を用意する。基板１２には、例えば、実際のＰＤＰの前面基板又は背面基板の基板として使用される矩形状のガラス基板を使用する。そして、基板１２の表面における９ヶ所の測定ポイントに、熱電対１３の先端部１３ａを位置させる。次に、熱電対１３の先端部１３ａが１５ｍｍ程度露出するように、熱電対１３における先端部１３ａからやや基端部側に位置する部分を、ビニールテープ１４により基板１２に対して仮止めする。
【００３１】
次に、熱電対１３の先端部１３ａに、液体状の接着剤１５を少量被着させる。そして、前述の工程により作製したボタン状プレート１６により、先端部１３ａを基板１２に向けて押し付け、先端部１３ａをボタン状プレート１６と基板１２とにより挟持する。これにより、先端部１３ａの全体が基板１２に接触すると共に、基板１２とボタン状プレート１６との間に接着剤１５が充填される。
【００３２】
この状態で、ビニールテープ（図示せず）によりボタン状プレート１６を基板１２に対して仮止めし、接着剤１５を乾燥させて固化させる。これにより、ボタン状プレート１６を基板１２に対して固定する。接着剤１５が固化した後、熱電対１３を仮止めしていたビニールテープ１４及びボタン状プレート１６を仮止めしていたビニールテープを除去する。これにより、温度測定用基板１１が作製される。
【００３３】
次に、本実施例に係る温度測定用基板１１の使用方法について説明する。先ず、熱電対１３の基端部を記録計（図示せず）に接続する。そして、この記録計により温度測定用基板１１の各測定ポイントの温度を記録しながら、温度測定用基板１１にＰＤＰの焼成炉内を通過させる。これにより、温度測定用基板１１に焼成処理を施したときの温度プロファイルを測定する。そして、焼成炉の条件を変えながら、温度プロファイルの測定を繰返し、所望の焼成温度を実現できる条件を合わせ込んでいく。
【００３４】
そして、この条件により焼成炉を稼動し、この焼成炉内に基板１２と同じ基板であってその表面上にペースト状の材料が被着された基板を通過させて焼成する。これにより、例えば、基板上に隔壁を形成してプラズマディスプレイパネルの背面基板を作製することができる。次に、この背面基板を前面基板に重ね合わせて、両基板間に放電ガスを封止することにより、プラズマディスプレイパネルを製造する。
【００３５】
次に、本実施例の動作について説明する。本実施例においては、ボタン状プレート１６が熱電対１３の先端部１３ａを基板１２に向けて押し付けているため、先端部１３ａを基板１２に対して確実に安定して接触させることができる。これにより、温度プロファイルの測定結果が安定する。
【００３６】
また、ボタン状プレート１６及び基板１２により、熱電対１３の先端部１３ａを挟持しているため、接着剤１５はボタン状プレート１６と基板１２との間を充填していればよく、接着剤１５の量をごく少量とすることができる。一方、ボタン状プレート１６の体積は相互に等しいため、熱電対１３の先端部１３ａを覆う接着剤の総量、即ち、ボタン状プレート１６及び接着剤１５の合計量は測定ポイント間で相互に略等しくなり、その熱容量も相互に略等しくなる。
【００３７】
このように、熱電対１３の先端部１３ａと基板１２との接触状態、及び先端部１３ａを覆う接着剤の熱容量を安定させることにより、測定ポイント間における測定結果のばらつきを小さくすることができる。また、温度測定用基板間のばらつきも小さくすることができる。
【００３８】
また、熱電対１３の先端部１３ａを覆う接着剤の総量が均一化され、この総量が極端に多くなることを防止できる。これにより、温度プロファイル測定時の熱サイクルに伴って基板１２に印加される熱応力が過剰に大きくなることを防止でき、基板１２が割れることを防止できる。
【００３９】
次に、本実施例の効果について説明する。上述の如く、本実施例においては、温度プロファイルの測定精度を向上させることができる。これにより、温度プロファイルの測定回数を減らし、測定時間を短縮することができる。例えば、従来の温度測定用基板を使用した場合には、所望の焼成温度になるような条件を求めるためには８乃至１０回の測定が必要であった。これに対して、本実施例に係る温度測定用基板を使用すれば、測定回数を５回以内とすることができる。１回の温度プロファイルの測定に要する時間は通常３乃至４時間程度であるため、全体で数十時間の時間短縮を図ることができる。この結果、焼成炉の条件設定に要する時間を大幅に短縮することができ、プラズマディスプレイパネルの生産性を向上させることができる。
【００４０】
また、上述の如く、本実施例によれば、温度測定用基板が熱応力によって割れることを防止し、温度測定用基板の寿命を長期化することができる。例えば、従来の温度測定用基板では、基板を作製してから破損するまでに実施可能な温度プロファイルの測定回数が平均１０回程度であったのに対して、本実施例に係る温度測定用基板を使用すれば、基板が破損するまでに２０回以上の測定を行うことができる。
【００４１】
なお、本実施例に係る温度測定用基板は、ＰＤＰを製造するための焼成炉だけでなく、他の熱処理炉の温度プロファイルの測定にも使用することができる。
【００４２】
本実施例によれば、ボタン状プレート１６が、熱電対１３の先端部１３ａを基板１２に接触させているため、基板１２の温度を精度良く測定することができる。また、複数のボタン状プレート１６間で、材料、形状及び大きさが相互に同一になっているため、ボタン状プレート１６の熱容量が相互に等しくなっている。これにより、熱電対１３間における温度測定結果のばらつきを抑制することができる。
【００４３】
また、ボタン状プレート１６の大きさのばらつきが小さいため、ボタン状プレート１６が基板１２に対して印加する熱応力のばらつきも小さく、基板１２に対して過剰に大きな熱応力を印加することがない。このため、ボタン状プレート１６からの熱応力によって基板１２が割れることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の温度測定用基板を示す上面図である。
【図２】従来の温度測定用基板を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る温度測定用基板を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る温度測定用基板の製造方法を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の実施例に係る温度測定用基板を示す上面図である。
【図６】本実施例に係る温度測定用基板を示す部分断面図である。
【図７】本実施例のボタン状プレートを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１１；温度測定用基板
２、１２；基板
３、１３；熱電対
３ａ、１３ａ；先端部
６；固定部材
１４；ビニールテープ
１５；接着剤
１６；ボタン状プレート
【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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