(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のパネル間に配置された封着材を溶融、固化させ、前記２枚のパネルを接着するプラズマディスプレイ装置製造方法であって、
前記２枚のパネルのうち、少なくとも一方のパネルに前記封着材を配置し、
真空雰囲気中で前記封着材を加熱して溶融させて発泡させた後、該封着材を気体雰囲気中に置いて前記封着材の発泡を停止させ、
気体雰囲気中で冷却した後、気体雰囲気中で再度加熱して前記封着材を発泡させずに溶融させ、前記２枚のパネルを前記封着材で張り合わせることを特徴とするプラズマディスプレイ装置製造方法。
【請求項２】
前記冷却の際の気体雰囲気の圧力は、５０００Ｐａ以上にす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装置製造方法。
【請求項３】
前記冷却では前記封着材を固化させることを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。
【請求項４】
前記２枚のパネルは、気体雰囲気中で張り合わされることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。
【請求項５】
前記張り合わせを行う気体雰囲気の圧力を、５０００Ｐａ以上にすることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。
【請求項６】
前記２枚のパネルのうち、少なくとも１枚のパネル表面に２本以上の突条を設け、前記封着材を、前記突条間に配置しておくことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。
【請求項７】
前記封着材を発泡させる際は、前記２枚のパネルを貼り合わせる際の温度よりも高温に加熱する請求項１記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特性のよいプラズマディスプレイ装置の製造方法、及び、その製造方法に適したパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、薄型で大画面を構成できるプラズマディスプレイ装置が注目されている。図８の符号１０１は、ＡＣ型のプラズマディスプレイ装置であり、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、複数の電極１２１、１３１がそれぞれ設けられており、電極１２１、１３１が互いに垂直になるように、各電極１２１、１３１が形成された面を対向させて組み立てられている。
【０００４】
フロントパネル１２０とリアパネル１３０間には、放電用のガスが封入されており、各電極１２１、１３１のうち、適当な電極１２１、１３１を選択し、電圧を印加すると、その電極１２１、１３１間にプラズマが形成され、プラズマディスプレイ装置１０１上のその部分を発光させられるように構成されている。
【０００５】
上記のようなフロントパネル１２０とリアパネル１３０は、真空雰囲気中で脱ガス処理され、プラズマディスプレイ１０１間には不純物ガスが残留しないようにされているが、フロントパネル１２０とリアパネル１３０とを組み立てる際には、リアパネル１３０表面に設けられた封着材にフロントパネル１２０を当接させた状態で、封着材を溶融・固化させ、封着材を接着剤としてパネル間を接着しているが、封着材は溶融する際に発泡し、放出されたガスがフロントパネル１２０やリアパネル１３０表面に吸着すると、プラズマディスプレイ１０１の特性を劣化させるという問題がある。
【０００６】
【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、封着材から放出されたガスが残留していないプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【０００７】
【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、２枚のパネル間に配置された封着材を溶融、固化させ、前記２枚のパネルを接着するプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記２枚のパネルのうち、少なくとも一方のパネルに前記封着材を配置し、真空雰囲気中で前記封着材を加熱して溶融させて発泡させた後、該封着材を気体雰囲気中に置いて前記封着材の発泡を停止させ、気体雰囲気中で冷却した後、気体雰囲気中で再度加熱して前記封着材を発泡させずに溶融させ、前記２枚のパネルを前記封着材で張り合わせることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記冷却の際の気体雰囲気の圧力は、５０００Ｐａ以上にすることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記冷却では前記封着材を固化させることを特徴とする。
【００１０】
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項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記２枚のパネルは、気体雰囲気中で張り合わせられることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記張り合わせを行う気体雰囲気の圧力を、５０００Ｐａ以上にすることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記２枚のパネルのうち、少なくとも１枚のパネル表面に２本以上の突条を設け、前記封着材を、前記突条間に配置しておくことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記封着材を発泡させる際は、前記２枚のパネルを貼り合わせる際の温度よりも高温に加熱するプラズマディスプレイ装置製造方法である。
【００１５】
一般に、プラズマディスプレイ装置に用いられる封着材は低融点ガラスで構成されているが、封着材中には揮発成分が含まれているため、２枚のパネルを組み立ててプラズマディスプレイ装置を製造する際に、封着材を加熱して溶解させると封着材が発泡し、不純物ガスが放出されてしまう。
【００１６】
本発明では、組み立て前に真空雰囲気中で封着材を加熱しており、封着材を溶融させて発泡させ、封着材中から揮発成分を除去している。
【００１７】
封着材が溶融する温度は高温であり、その温度ではガラス基板を搬送できないため、一旦冷却する必要がある。
【００１８】
封着材が発泡している状態で冷却すると、表面に発泡の凹凸が形成された状態で封着材が固化してしまう。そのような封着材を用いて２枚のパネルを接着すると、密着性が悪くなってしまう。
【００１９】
本発明では、封着材が固化する前に、乾燥窒素ガスやアルゴンガス等の不活性な気体を導入し、封着材を気体雰囲気中に置くことで発泡を終了させており、その状態で冷却すると、表面に凹凸が無い状態で封着材を固化させることができる。
【００２０】
図６は、封着材を配置したガラス基板を４５０℃に加熱し、封着材を発泡させた場合の放出ガス量の経時変化を示すグラフである。加熱開始から６０００秒程度経過すると、放出ガスが無くなることが分かる。
【００２１】
上記のように予め発泡させた封着材を用いてプラズマディスプレイ装置を接着する場合には、封着材を再度溶融させても封着材から放出されるガスは少なくなっている。
【００２２】
図６において発泡させた封着材を冷却した後、再度加熱し、放出ガス量を測定した。その結果を図７に示す。放出ガス量は非常に少なくなっていることが分かる。
【００２３】
このように、一旦発泡させた封着材を介して２枚のパネルを当接させ、加熱してパネル間を接着する場合には、封着材からの放出ガスが非常に少ない状態でプラズマディスプレイ装置を組み立てることができる。
【００２４】
その接着は真空雰囲気中で行ってもよいが、封着材中に気体成分が残留し、接着時に再度発泡してしまう場合には、発泡後、一旦固化させた封着材を気体雰囲気中で加熱し、溶融させることで接着時の発泡を防ぐことができる。接着後の冷却・固化も、気体雰囲気中で行うことができる。
【００２５】
ところで、接着前に、予め封着材を発泡させた場合には、封着材が流動化し、広がってしまう。プラズマディスプレイ装置に用いられるパネルには、プラズマを維持する空間を形成するために、発光領域には複数の突条が平行に設けられており、封着材が広がり、その高さが突条よりも低くなった場合には、突条が邪魔になってパネル同士を接着できなくなってしまう。
【００２６】
本発明では、平行に配置された突条の外周位置に、更にリング形状の突条を設け、その突条間に封着材を配置している。封着材を多めに配置しておくと、封着材が溶融しても、その高さが突条よりも低くならず、パネル間の接着を確実に行えるようになる。
【００２７】
封着材を配置するリング形状の突条は、封着材層をパターニングし、発光空間の突条を形成する際に、一緒にパターニングすることで形成することができる。
【００２８】
外周位置の突条間に封着材を配置した場合、発泡させるときには接着時よりも高温に加熱することができる。例えば、接着時の加熱温度が４５０℃の場合、５００℃で発泡させ、接着時に不純物ガスが放出されないようにすることができる。
【００２９】
発泡を行う真空雰囲気は、１０×１０-4Ｐａ程度の圧力が望ましく、封着材を冷却するときや接着時の気体雰囲気は、５０００Ｐａ以上が適当である。真空装置では、圧力の上限は大気圧であるが、大気圧よりも高圧であっても差し支えない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１を参照し、符号１は本発明の製造方法に用いることができる製造装置の一例を示している。この製造装置１は、フロントパネル側製造ライン２０と、リアパネル側製造ライン３０と、位置合わせ室１１と、組立ライン４０とを有している。
【００３１】
フロントパネル側製造ライン２０とリアパネル側製造ライン３０は、製造工程上、位置合わせ室１１の前工程にあたり、位置合わせ室１１の搬入口に接続されている。他方、組立ライン４０は、位置合わせ室１１の後工程にあたり、位置合わせ室１１の搬出口に接続されている。
【００３２】
フロントパネル側製造ライン２０には、搬入室２１と、成膜室２２とを有している。この成膜室２２は、搬入室２１と位置合わせ室１１の間に配置されている。
【００３３】
リアパネル側製造ライン３０は、搬入室３１と、脱ガス室３１とを有している。脱ガス室３２は、搬入室３１と位置合わせ室１１との間に配置されている。
【００３４】
この製造装置１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ものとする。
【００３５】
先ず、フロントパネル側製造ライン２０を用いる製造工程を説明すると、搬入室２１を大気に開放し、図８の符号１３０に示すようなフロントパネルを、搬入室２１内に搬入する。
【００３６】
搬入室２１内部を真空排気した後、搬入室２１内を成膜室２２内部に接続し、フロントパネルを成膜室２２内に搬送する。
【００３７】
成膜室２２内には、ＭｇＯから成る蒸着材料が配置されており、成膜室２２内に酸素ガスを導入し、蒸着材料に電子ビームを照射し、ＭｇＯ蒸気を放出させ、フロントパネル上の透明誘電体層の表面に、ＭｇＯから成る保護膜を成長させる。
【００３８】
所定厚みの保護膜を形成した後、そのフロントパネルを成膜室２２内から位置合わせ室１１内に搬送する。図１の符号６は、位置合わせ室１１内に搬入されたフロントパネルを示している。
【００３９】
上記のようなフロントパネル６の製造と並行して、リアパネル側製造ライン３０では、図２(ｅ)の符号７で示したリアパネルが脱ガス室３２内に搬入され、脱ガス処理が行われている。
【００４０】
そのリアパネル７は、この製造装置１よりも前の工程において、予め図２(ａ)〜(ｃ)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。
【００４１】
リブ形成工程を説明すると、図２(ａ)〜(ｅ)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。
【００４２】
次に、誘電体膜５３上にリブ材５４の薄膜を形成し(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))。
【００４３】
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。
【００４４】
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、図３に示すように、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のが、発光部突条５５3の周囲を取り囲むようにされている。
【００４５】
このようなリブ５５の形成後、発光部突条５５3間に蛍光層５６を形成し(同図(ｄ))、次いで、周辺リング部突条５５1、５５2間に封着材５８を流し込むとリアパネル７が得られる(同図(ｅ))。
【００４６】
このようなリアパネル７を、搬入室３１を介して脱ガス室３２内に搬入し、１０×１０-4Ｐａの真空雰囲気下で加熱し、４００℃〜５００℃の温度に昇温させると、ガラス基板５１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５８が発泡し、封着材５８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３２内から真空排気される。
【００４７】
上記脱ガス処理を３０分間行った後、封着材５８が溶融している状態で脱ガス室３２内に乾燥窒素を導入し、脱ガス室３２内の雰囲気圧力を５０００Ｐａ乃至大気圧程度にする。
【００４８】
真空雰囲気中では封着材５８が発泡する温度であっても、気体を導入して封着材５８周囲の圧力を上昇させると、封着材５８は発泡しない。従って、気体の導入により、封着材５８の発泡は終了する。
【００４９】
その状態では封着材５８は溶融しているが、リアパネル７を気体雰囲気(乾燥窒素雰囲気)に置いた状態で冷却すると、封着材５８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。
【００５０】
後述する封着処理での加熱時間を短縮させるためには、リアパネル７を高温に維持しておく方が望ましいが、搬送ロボットや、脱ガス処理後の工程で用いられる装置の耐熱温度は２００℃程度であるため、実際にはリアパネル７はその温度以下まで冷却する。
【００５１】
脱ガス室３２内では、複数枚のリアパネル７が同時に脱ガス処理されており、冷却が完了したリアパネル７を位置合わせ室１１内に１枚搬送する。
【００５２】
位置合わせ室１１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、フロントパネル用の載置台６２が設けられている。該載置台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。
【００５３】
真空槽６１の天井側には、リアパネル用の保持台６３が配置されており、該保持台６３には、基板保持機構６４が設けられている。
【００５４】
位置合わせ室１１内に搬入したフロントパネル６は、ＭｇＯ保護膜を上方に向けて載置台６２上に載置し、リアパネル７は、基板保持機構６４によって封着材５８が形成された面を下方に向けて保持台６３に保持させる。
【００５５】
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６６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との位置合わせを行い、クリップ等で互いに仮留めする。
【００５６】
位置合わせ室１１後方の組立ライン４０には、エージング室４１と、検査室４２と、封着室４３と、搬出室４４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６とリアパネル６６は、エージング室４１に搬送する。
【００５７】
エージング室４１には、図示しない放電用電極が設けられており、真空排気しながら不活性ガスを導入し、搬入されたフロントパネル６とリアパネル７に電圧を印加してエージング放電を行った後、検査室４２内に搬送する。
【００５８】
検査室４２の一例を図５に示す。この検査室４２は、真空槽９１と、電源９３、９４a、９４bと、検査電極９５、９６a、９６bとを有している。検査電極９５、９６a、９６bは、その一端が真空槽９１内に配置され、他端が真空槽９１外に気密に導出されている。
【００５９】
電源９３、９４a、９４bは真空槽９１の外部に配置されており、各検査電極９５、９６a、９６bの真空槽９１外へ導出された部分は、電源９３、９４a、９４bにそれぞれ接続されている。
【００６０】
フロントパネル６とリアパネル７の表面には、電極がそれぞれ露出しており、検査室４２内への搬入後、その露出している電極に対し、検査電極９５、９６a、９６bの先端部分を当接させる。
【００６１】
そして、真空槽９１内にアルゴンガスやネオン・キセノンガス等の不活性ガスを所定圧力まで導入し、電源９３、９４a、９４bを起動し、フロントパネル６とリアパネル７に電圧を印加すると、リブ５５間にプラズマが形成される。
【００６２】
フロントパネル６とリアパネル７とが良品であった場合には、欠陥の無い発光が得られる。
良品であった場合には、封着室４３内に搬送し、後述する封着処理を行う。不良であった場合には、封着室４３での処理を行うことなく大気中に取り出し、再生可能なものや使用可能なパネルを除いて破棄する。
【００６３】
封着室４３内に良品のフロントパネル６とリアパネル７とを搬入した後、封着室４３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。
【００６４】
気体雰囲気中でフロントパネル６及びリアパネル７を４５０℃程度に加熱する。封着材５８は、既に脱ガス室３２内の真空雰囲気中で、その温度(４５０℃)以上の温度で脱ガス処理が行われているので、封着材５８は発泡することなく溶解する。
【００６５】
仮止めの際、フロントパネル６とリアパネル７とは、封着材５８を介して互いに当接されており、封着材５８が溶融するとフロントパネル６とリアパネル７とは、封着材５８によって互いに密着される。
【００６６】
その状態で冷却すると、フロントパネル６とリアパネル７とは、封着材５８によって接着される。このとき、封着材５８表面には凹凸が形成されていないので、フロントパネル６とリアパネル７との間には隙間が形成されない。
【００６７】
接着の際には、フロントパネル６とリアパネル７との間隙を外部に接続する貫通孔が封着材５８の一部分に形成されるようにしておく。
【００６８】
接着後、封着室４３内への窒素ガスの導入を停止し、封着室４３内を真空排気すると、フロントパネル６とリアパネル７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。
【００６９】
封着室４３内が真空排気された後、封着室４３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し、フロントパネル６とリアパネル７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。
【００７０】
そのプラズマディスプレイ装置は搬出室４４に搬送し、封着室４３との間を遮断し、搬出室４４に大気を導入し、大気中に取り出す。
【００７１】
以上説明したように、フロントパネル６とリアパネル７は、搬入室２１、３１にそれぞれ搬入された後、搬出室４４から取り出されるまで、一貫して大気に曝さない状態で処理されている。
【００７２】
特に、リアパネル７は、真空雰囲気中で脱泡処理がされ、乾燥した気体中で溶融と封着処理がされている。従って、封着処理の際に封着材５８は発泡せず、フロントパネル６とリアパネル７とは封着材５８によって密封される。
【００７３】
上記実施例では、突条５５1、５５2間に封着材５８を配置したが、ガラス基板上に直接盛り上げておくこともできる。その場合には４００℃程度の温度で発泡させ、封着材の高さが低くならないようにするとよい。
【００７４】
なお、上記リブ５５はサンドブラストで形成したが、本発明はそれに限定されるものではなく、印刷法やエッチング法等の種々の形成方法を用いることができる。また、フロントパネルとリアパネルの間に放電ガスを封入する工程や、検査方法等は上記実施例に限定されるものではない。
【００７５】
【発明の効果】
パネルを接着する際に封着材からの放出ガス量が少ないので、高品質のプラズマディスプレイ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いることができる真空装置の一例
【図２】(ａ)〜(ｅ)：本発明のリアパネルの製造工程の一例を説明するための図
【図３】そのリアパネルの平面図
【図４】位置合わせ室の概略構成図
【図５】検査方法を説明するための図
【図６】封着材を発泡させたときの加熱時間と温度及び放出ガス量の関係を示すグラフ
【図７】発泡させた封着材を再度加熱したときの加熱時間と温度及び放出ガス量の関係を示すグラフ
【図８】プラズマディスプレイ装置のフロントパネルとリアパネルの位置関係を説明するための図
【符号の説明】
６……パネル(フロントパネル)
７……パネル(リアパネル)
５８……封着材
【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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