(57)【要約】【課題】封着工程や排気工程において、ＰＤＰに局所的な凹みを生じさせ、その結果、ＰＤＰに割れを発生させてしまうという問題を大幅に軽減することができるガス放電パネルの製造装置を実現することを目的とする。【解決手段】一対の基板２、３を、その周縁部に設けた封止部材１７を挟んで対向配置し、その状態で把持手段４１によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段４１が自重により傾いた際に、前記基板２との干渉が生じないように、把持手段４１に、逃げのための空隙６０を設けたガス放電パネルの製造装置である。【選択図】図６
2009259514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を、その周縁部に設けた封止部材を挟んで対向配置し、その状態で把持手段によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段が自重により傾いた際に、前記基板との干渉が生じないように、把持手段に、逃げのための空隙を設けたガス放電パネルの製造装置。
【請求項２】
一対の基板を、その周縁部に設けた封止部材を挟んで対向配置し、その状態で把持手段によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段が自重により傾くのに逆らうように把持手段を支える支持機構を設けたガス放電パネルの製造装置。
【請求項３】
一対の基板を、その周縁部に設けた封止部材を挟んで対向配置し、その状態で把持手段によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段が自重により傾くのに逆らうように把持手段を吊り上げる吊り上げワイヤーを設けたガス放電パネルの製造装置。
【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とする）に代表されるガス放電パネルの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＰに代表されるガス放電パネルは、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、例えばこのＰＤＰは、高精細化、大画面化および製造の簡便性等の点で、家庭内にも普及が進んでいる。
【０００３】
このＰＤＰの構造は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数有する前面基板と、表示電極に対して交差する複数のデータ電極を有する背面基板とを、背面基板に形成した隔壁を挟んで対向させることで、表示電極とデータ電極との交差部に放電セルを形成し、そしてその放電セル内に蛍光体層を備えたものである。
【０００４】
そして、放電セル内に放電ガスを封入し、表示電極とデータ電極との間に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層に照射することで可視光が発せられ、画像表示が行われる。
【０００５】
このＰＤＰを製造する工程においては、各部位を形成した前面基板および背面基板を対向配置し、周囲を封止する封着工程と、ＰＤＰ内の放電空間内に放電ガスを封入する前に、一旦、放電空間内を排気する排気工程とがある。封着工程では、前面基板または背面基板の周囲に例えば低融点ガラスからなる封止部材を形成後、前面基板および背面基板を対向配置し、位置合わせをした後、周囲を金属製のクリップなどの把持手段によって把持しながら加熱することによって封止部材を軟化流動させ封着し、真空容器であるＰＤＰを形成する。また、後の排気工程においてＰＤＰ内のガスを給排気するために、給排気穴がＰＤＰに形成されており、この封着工程にてその給排気穴にガラス製の排気管が同じく封止部材などで密着・固定されている。
【０００６】
また排気工程では、まず給排気穴に取り付けたガラス製の排気管にガス給排気ヘッドが接続される。このガス給排気ヘッド部は、ＰＤＰ内のガスを給排気するガス給排気部と先述した排気管とを接続している。そしてＰＤＰ全体を加熱しながらガス給排気部によってＰＤＰ内のガスを排気し、その後ＰＤＰ内に放電ガスを所定の圧力まで封入して、排気管を溶断することで封止する。
【０００７】
なお、この封着・排気工程は連続して行うため、ガス給排気ヘッド部と給排気穴は排気管などを介して、封着工程開始時から接続されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５６０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
封着工程や排気工程において、ＰＤＰに局所的な凹みを生じさせ、その結果、ＰＤＰに割れを発生させてしまうという問題を大幅に軽減することができるガス放電パネルの製造装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を実現するために本発明のガス放電パネルの製造装置は、一対の基板を、その周縁部に設けた封止部材を挟んで対向配置し、その状態で把持手段によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段が自重により傾いた際に、前記基板との干渉が生じないように、把持手段に、逃げのための空隙を設けたものである。
【００１０】
また、上記目的を実現するために本発明のガス放電パネルの製造装置は、一対の基板を、その周縁部に設けた封止部材を挟んで対向配置し、その状態で把持手段によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段が自重により傾くのに逆らうように把持手段を支える支持機構を設けたものである。
【００１１】
また、上記目的を実現するために本発明のガス放電パネルの製造装置は、一対の基板を、その周縁部に設けた封止部材を挟んで対向配置し、その状態で把持手段によって把持して、封着・排気を行うに際し、前記把持手段が自重により傾くのに逆らうように把持手段を吊り上げる吊り上げワイヤーを設けたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、封着工程や排気工程において、ＰＤＰに局所的な凹みを生じさせ、その結果、ＰＤＰに割れを発生させてしまうという問題を大幅に軽減することができるガス放電パネルの製造装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置について、図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置により製造される、ガス放電パネルの一つであるＰＤＰの概略構造を示す断面斜視図である。
【００１５】
ＰＤＰ１は、一対の前面基板２と背面基板３とが、隔壁４を挟んで対向した構造である。前面基板２は、前面ガラス基板５上に形成した複数対の走査電極６と維持電極７とからなる表示電極８と、その表示電極８を覆うように形成した誘電体層９と、さらにその誘電体層９を覆うように形成した、例えばＭｇＯによる保護層１０とを有する構造である。また、走査電極６と維持電極７は、透明電極６ａ、７ａにバス電極６ｂ、７ｂを積層した構造である。
【００１６】
背面基板３は、背面ガラス基板１１の主面上に形成した複数本のデータ電極１２と、そのデータ電極１２を覆うように形成した誘電体層１３と、誘電体層１３上のデータ電極１２の間に相当する位置に形成した隔壁４と、隣接する隔壁４の間に形成した蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとを有する構造である。
【００１７】
そしてこの前面基板２と背面基板３を対向配置し放電空間１５を形成して、画像表示を行う。なお、図中の矢印は画像の表示方向１６を示している。
【００１８】
次に本発明の実施の形態によるＰＤＰ１の製造方法について説明する。
【００１９】
図２は、ＰＤＰ１の製造方法を概略的に示す製造工程のフロー図である。図２に示すように、ＰＤＰ１の製造方法は、前面基板２の形成工程Ｓ１０、背面基板３の形成工程Ｓ２０およびこれらの組立工程Ｓ３０に大別される。
【００２０】
前面基板２の形成工程Ｓ１０は、走査電極／維持電極形成工程Ｓ１１と、誘電体層形成工程Ｓ１２と、保護膜形成工程Ｓ１３とからなる。
【００２１】
一方、背面基板形成工程Ｓ２０はデータ電極形成工程Ｓ２１と、下地誘電体層形成工程Ｓ２２と、隔壁形成工程Ｓ２３と、蛍光体層形成工程Ｓ２４とからなる。
【００２２】
また、組立工程Ｓ３０は、封着・排気・ガス導入工程を行うＰＤＰ形成工程Ｓ３１、エージング工程Ｓ３２とＰＤＰ完成工程Ｓ３３の各工程とからなっており、これらの工程を経てＰＤＰ１が完成する。
【００２３】
次に、ＰＤＰ形成工程Ｓ３１について、以下、詳細に説明する。この工程では、前面基板２および背面基板３を対向配置して封着部材によって各基板の周辺を封止する封着工程、ＰＤＰ１内のガスを排気する排気工程、放電ガスをＰＤＰ１内に導入して封止するガス導入工程が行われる。
【００２４】
まず、この封着工程の前段階として行う工程について図３を用いて説明する。図３はＰＤＰ１の前面基板２と背面基板３が対向配置された状態を概略的に示す平面図を示す。このように、前面基板２、背面基板３いずれかの基板の周辺部に、画像表示領域１８を囲うように封止部材１７が形成され、両基板が対向配置される。そして、位置合わせをした両基板が、クリップなどの把持手段２０によってずれないように仮固定されている。封止部材１７はフリットガラス等からなり、スクリーン印刷法もしくはインジェクション法により、前述の位置に塗布される。そして樹脂成分を除去できる程度に加熱した後に、前面基板２と背面基板３が対向配置される。
【００２５】
そして、この対向配置された前面基板２と背面基板３との間に存在するガスを排気するために、ＰＤＰ１にはあらかじめ給排気穴１９が形成されている。またこの給排気穴１９は一般的にＰＤＰ１のコーナー部に形成されている。これは、画像表示領域１８であって隔壁４が形成されている領域には、給排気穴１９は形成できないためであり、さらに、各電極の引出部に取り付けられるフレキシブル回路基板を避ける必要があるため、必然的にコーナー部に形成されることになる。
【００２６】
一方で、ＰＤＰ１はテレビ等の画像表示装置として用いられるため、この額縁部、すなわちＰＤＰ１の画像表示領域１８以外の領域を極力小さくすることが求められる。結果として給排気穴１９は封止部材１７に近い位置となる。
【００２７】
図４は、図３の点線で囲まれたＡ部、即ちＰＤＰ１の給排気穴１９の周辺部を拡大して示す断面図である。これは、ＰＤＰ形成工程Ｓ３１で使用する装置にＰＤＰ１を設置した状態を示している。このように、給排気穴１９には排気管２１が、封着材であるタブレット２２を介して取り付けられている。タブレット２２の材料としては、例えば、低融点フリットガラス等を用いることができる。
【００２８】
そして、給排気穴１９の中心とタブレット２２の空孔の中心を略一致させて設置する。この時、排気管２１の一方の端部の開口部の中心と排気穴１９の中心とが略一致するように位置決めして取り付け、それぞれの中心がずれないように別の固定治具（図示せず）で押さえて固定する。また、排気管２１の他方の端部には排気ヘッド２３が接続されている。この排気ヘッド２３は、ＰＤＰ内のガスを給排気するガス給排気部と、給排気穴１９とを排気管２１等を介して接続する役目をしている。
【００２９】
次にＰＤＰ形成工程Ｓ３１で使用される製造装置について説明する。図５はＰＤＰ１の製造方法のＰＤＰ形成工程Ｓ３１において用いる、本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置を示す概略構成図である。これによって封着・排気・ガス導入の各工程を一貫して行うことができる。ＰＤＰ製造装置３１は、加熱機構３２を備えた炉体３３に、ガス給排気部である真空排気装置系３４とガス導入装置系３５を接続した構成である。また図５では、点線で囲んだ箇所が真空排気装置系３４であり、破線で囲んだ箇所がガス導入装置系３５に相当する。
【００３０】
真空排気装置系３４はポンプ等のバルブ３６ａ、マニホールド３７、真空排気装置３８ａ、主バルブ３９から構成され、ガス導入装置系３５はガスボンベ等のガス封入装置３８ｂ、バルブ３６ｂ、マニホールド３７、主バルブ３９から構成されている。そして、マニホールド３７と主バルブ３９は真空排気装置系３４およびガス導入装置系３５の両方で共有されている。なお図５では、給排気穴１９および排気管２１周辺部の記述は省略してある。
【００３１】
把持手段２０（図３）で仮固定したＰＤＰ１を、製造装置３１の炉体３３内に載置し、加熱機構３２により、封止部材１７が溶融する温度まで昇温し、その後、冷却して固化させることで、前面基板２と背面基板３を気密封着、および排気管２１と背面基板３との気密封着を行っている。そして再度、炉体３３内を加熱機構３２により所定の温度に加熱した上で、真空排気装置系３４によりＰＤＰ１内のガスが、排気ヘッド２３を通じて真空排気される。このとき、真空排気装置系３４のバルブ３６ａは開き、ガス導入装置系３５のバルブ３６ｂは閉じた状態になっている。真空排気後に、温度を室温近くまで降温して、バルブ３６ａを閉じ、ガス導入装置系３５のバルブ３６ｂを開いて、所定の圧力の放電ガス（例えば、Ｎｅ−Ｘｅ混合ガスの場合、約５３０ｈＰａ〜８００ｈＰａの圧力）を封入する。
【００３２】
最後に、排気管２１（図４）の所定の部分を局部的に加熱して溶融し、閉塞した部分を切断する。こうすることで排気管２１を封じ切り、気密封止する。
【００３３】
次に、上述したＰＤＰ形成工程Ｓ３１にて、ＰＤＰ製造装置３１にＰＤＰ１を設置し、排気管２１を排気ヘッド２３に取り付けた状態について、図６、図７、図８、図９を用いて説明する。これらの図はＰＤＰ１の把持手段２０のうち、給排気穴１９付近の把持手段４１、および排気管２１、排気ヘッド２３の設置状態を概略的に示す断面図である。そして図６、図７、図８が本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置の概略構成を断面図で示すものであり、図９が従来のガス放電パネルの製造装置の概略構成を断面図で示すものである。なお同じ構成部品については同じ符号を付している。
【００３４】
最初に、前面基板２と背面基板３とを対向配置した後、仮固定を目的として把持手段２０（図３）を、給排気穴１９付近を除いたＰＤＰ１周辺に配置し、ＰＤＰ１を把持する。なお、給排気穴１９付近には、把持手段２０（図３）とは異なる構造のＰＤＰ把持手段４１を取り付ける。
【００３５】
ＰＤＰ把持手段４１には、上部あて板４２、下部あて板４３、ガイド板４４が設けられており、ガイド板４４には上部あて板支柱４５、下部あて板支柱４６、接続板支柱４７が取り付けられている。上部あて板を支持する上部あて板支柱４５と下部あて板を支持する下部あて板支柱４６はバネ４８を介して接続されており、ガイド板４４上の固定位置を支点として可動する。ＰＤＰ１への取り付け時には、ガイド板４４にＰＤＰ１の端部を沿わし、上部あて板４２、下部あて板４３でＰＤＰ１を挟んで固定する。
【００３６】
また、排気ヘッド２３の内部には、排気管２１との接合を気密にするために、排気管２１の外径に相当するリング状の樹脂（図示せず）が設けられている。さらに排気ヘッド２３には、ガスを給排気するためのガス配管５０及び、リング状の樹脂を冷却するための冷却水配管５１が接続されている。なお、ガス配管５０及び冷却水配管５１はフレキシブルに可動する。
【００３７】
そして、炉体３３には、柱状の複数のＰＤＰ支持柱４０が設けられている。このＰＤＰ支持柱４０の頭部は球状やローラー状等、接触する対象物との摩擦が小さくなるような形状とになっており、ＰＤＰ１の熱膨張・熱収縮に応じ、ＰＤＰ１が自由に移動できるようになっている。そしてこの複数のＰＤＰ支持柱４０上に、把持手段２０及びＰＤＰ把持手段４１で仮固定されたＰＤＰ１を置く。
【００３８】
このようなＰＤＰ支持柱４０とすることで、封着、排気の工程における加熱・降温時での熱膨張・収縮の差異により、排気管２１に大きな応力が生じてしまい、排気管２１にクラックが生じたり、あるいは排気管２１が傾いたりすることによって、ＰＤＰ１がリークしてしまうといった問題の発生を抑制することが可能となる。
【００３９】
そして、独立した排気ヘッド２３に排気管２１が取り付けられ、ＰＤＰ１の給排気穴１９と排気管２１が、タブレット２２を介して接し、給排気穴１９、排気管２１、タブレット２２の中心がほぼ一致するように位置合わせをする。さらに、ＰＤＰ把持手段４１のガイド板４４に設けられた接続板支柱４７に接続板５２の一方を取り付け、他方をこの排気ヘッド２３に取り付ける。このようにして、ＰＤＰ把持手段４１と排気ヘッド２３を接続する。
【００４０】
ここで従来、図９に示すように、把持手段４１は片持ち状態となっていることから、自身の自重の影響で傾いてしまうことがある。図１０は、把持手段４１が傾いた状態を概略的に示す断面図である。すなわち、本来は背面基板３に形成された隔壁４（図１）によって前面基板２および背面基板３間のギャップは規制されるため、ＰＤＰ１の封止部材１７は封着時の加熱により軟化流動した際、隔壁４と同等の高さまでしか潰れることはなく、この理由からＰＤＰ１の平面性は、中央部から封止部材１７の形成された外周部に至るまで、保たれることとなるのであるが、把持手段４１が傾いてしまうと、隔壁４上での把持力が弱まると同時に、傾いた把持手段４１によってＰＤＰ１の前面基板２との間に干渉が発生してしまい、局所的に荷重が作用することとなり、前面基板２を介して把持手段４１直下の封止部材１７に過剰な荷重が作用してしまうこととなる。そのため、封着時の加熱により封止部材１７が軟化流動した際、過剰な荷重が作用する上部あて板支柱４５直下の封止部材１７がその周囲の封止部材１７に比べて、隔壁４による基板間のギャップ規制以上に大きく潰れてしまい、結果として、封着、および排気が完了した後のＰＤＰは、上部あて板支柱４５直下に相当する箇所が、封止部材１７の大きな潰れに応じて局所的に凹んだ形状となってしまい、その後ＰＤＰを駆動回路と接続するためのフレキシブル基板（ＦＰＣ）を圧着する際に、凹んだ箇所をプレスしてしまうためＰＤＰが割れてしまうという問題が発生する場合があった。
【００４１】
ここで、このような問題の発生を抑制するには、１．ＰＤＰを把持する把持手段が傾いても封止部材に過剰な荷重がかからないようにする、もしくは、２．ＰＤＰを把持する把持手段が傾かないようにする、の大きく２通りのアプローチがあると考えられる。
【００４２】
そこで、図６に示した本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置によれば、ＰＤＰ１の封止部材１７が形成された箇所において、上部あて板支柱４５の形状をＰＤＰ１との間に空隙６０を有するものとしている。以上のような構造を有することで、ＰＤＰ把持手段４１が自重により傾いても、傾きによる「干渉」が発生しないように「逃げ」のための空隙６０を有しているので、封止部材１７に過剰な荷重が作用することがなくなり、もって上部あて板支柱４５の直下に相当する箇所についても封止部材１７はその他の箇所に比べて大きく潰れることはない。
【００４３】
なお、空隙６０の形状やＰＤＰ把持手段４１の構成は図６で示したものに限定するものではなく、封止部材１７の形成された箇所において上部あて板支柱に相当する部材がＰＤＰに接触していない点さえ満たしていれば、いかなる形状・構成であっても良い。なお、最適な形状・構成は使用する材料や寸法、重量などにより異なるため、一様なものではないが、封止部材１７の形成された箇所において上部あて板支柱に相当する部材がＰＤＰに接触していないことが、本件で問題視している封止部材の局所的な潰れに伴う凹みを解決するということは明らかである。
【００４４】
このようにして本実施の形態で作製したＰＤＰ１には局所的な凹みが生じることがなく、またＰＤＰを駆動回路と接続するためのフレキシブル基板を圧着する際にＰＤＰが割れることもなく、本発明の効果が発揮されたことを確認した。
【００４５】
図７に示した本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置では、把持手段４１が自重により傾くのに逆らうように把持手段４１を支える支持機構として支持ピン６１を有するものとしている。以上のような支持機構を有することで、ＰＤＰ把持手段４１の重量を接続板５２を介して支持ピン６１によって支持することができるため、ＰＤＰ把持手段４１が傾くことがなく、上部あて板支柱４５の直下に相当する箇所についても封止部材１７にその他の箇所に比べて過剰な荷重がかかることがない。
【００４６】
なお、支持ピン６１は炉体３３上に設けられているため、支持しているＰＤＰ把持手段４１の接続板５５に対して、封着、排気の加熱・降温時における熱膨張・収縮に差異がある。そのため、背景技術で説明した通り、排気管に大きな応力が生じ、排気管にクラックが生じたり、あるいは排気管が傾いたりすることによって、ＰＤＰ内のガスがリークするという問題を発生させないために、支持ピン６１上で接続板５５が潤滑に移動可能であることが求められる。したがって、支持ピン６１の先端は球あるいはローラーであり、かつ接続板５５は支持ピン６１と接する面は平滑な面でなければならない。
【００４７】
図８に示した本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置では、ＰＤＰ把持手段４１に設けられた吊り上げワイヤー接続部６３と炉体３３を吊り上げワイヤー６２によって、ＰＤＰ把持手段４１が自重により傾くのに逆らうように接続したものとしている。以上のような吊り上げ機構を有することで、ＰＤＰ把持手段４１の重量を吊り上げワイヤー６２を介して炉体３３によって支持することができるため、ＰＤＰ把持手段４１が自重で傾くことがなく、上部あて板支柱４５の直下に相当する箇所についても封止部材１７にその他の箇所に比べて過剰な荷重がかかることがない。
【００４８】
図６、図７、図８に示すような本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置で作製したＰＤＰ１には、封止部材１７に過剰な荷重がかかることがなくなり、その結果、ＰＤＰ１の局所的な凹みが生じなくなり、もってフレキシブル基板を圧着する際のＰＤＰ１に割れなどのリークが発生することを防止することができることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように本発明は、ガス放電パネルを製造する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置により製造される、ガス放電パネルの一つであるＰＤＰの概略構造を示す断面斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置により製造される、ガス放電パネルの一つであるＰＤＰの製造方法を概略的に示す製造工程のフロー図
【図３】本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置により製造される、ガス放電パネルの一つであるＰＤＰの前面基板と背面基板が対向配置された状態を概略的に示す平面図
【図４】図３中の点線で囲まれたＡ部を拡大して示す断面図
【図５】本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置を示す概略構成図
【図６】本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置における、ＰＤＰと把持手段とを概略的に示す断面図
【図７】同じく、本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置における、ＰＤＰと把持手段とを概略的に示す断面図
【図８】同じく、本発明の一実施の形態によるガス放電パネルの製造装置における、ＰＤＰと把持手段とを概略的に示す断面図
【図９】従来のガス放電パネルの製造装置における、ＰＤＰと把持手段とを概略的に示す断面図
【図１０】従来のガス放電パネルの製造装置における課題を説明するための概略断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  プラズマディスプレイパネル
１７  封止部材
１９  給排気穴
２１  排気管
２３  排気ヘッド
３３  炉体
４０  パネル支持柱
４１  パネル把持手段
４２  上部あて板
４３  下部あて板
４４  ガイド板
４５  上部あて板支柱
４６  下部あて板支柱
４７  接続板支柱
４８  バネ
５０  ガス配管
５１  冷却水配管
５２  接続板
６０  空隙
６１  支持ピン
６２  吊り上げワイヤー
６３  吊り上げワイヤー接続部
【図１】
2009259514.tif 000003
【図２】
2009259514.tif 000004
【図３】
2009259514.tif 000005
【図４】
2009259514.tif 000006
【図５】
2009259514.tif 000007
【図６】
2009259514.tif 000008
【図７】
2009259514.tif 000009
【図８】
2009259514.tif 000010
【図９】
2009259514.tif 000011
【図１０】
2009259514.tif 000012