(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの製造における放電ガスの無駄な消費を低減する。【解決手段】プラズマディスプレイパネルの製造装置は、製造途中のプラズマディスプレイパネルであるワークに連結される配管用のヘッドと、ヘッドに繋がった管路と、管路に放電ガスを吐出するためのガスボンベと、管路内に残留する放電ガスを回収する放電ガス回収回路とを備える。放電ガス回収回路はカプラを介して管路に対して着脱可能に接続される。【選択図】図２
2009224286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの放電ガス封入工程に用いる装置であって、
製造途中のプラズマディスプレイパネルであるワークに連結される配管用のヘッドと、
前記ヘッドに繋がった管路と、
前記管路に放電ガスを吐出するためのガスボンベと、
前記管路内に残留する放電ガスを回収する放電ガス回収回路とを備え、
前記放電ガス回収回路はカプラを介して前記管路に対して着脱可能に接続される
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項２】
前記管路は前記ヘッドと前記ガスボンベとに繋がり、
前記カプラは前記ヘッドと前記ガスボンベとを繋ぐ管路の途中の分岐点に接続されるように設けられた
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項３】
前記放電ガス回収回路は、
前記管路から回収された放電ガスを収容する、当該放電ガス回収回路に対して着脱可能に組み付けられた容器を有する
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項４】
前記放電ガス回収回路は、
前記容器に圧縮ガスを送る最大吐出圧力が１ＭＰａ未満のコンプレッサを有する
請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項５】
前記ヘッド、前記カプラの一部であるソケット、および前記管路が取り付けられ、且つ前記ワークおよび前記ガスボンベを積載して移動する台車を備え、
前記放電ガス回収回路が、前記カプラの一部であって前記ソケットに連結可能なプラグを含む
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項６】
製造途中のプラズマディスプレイパネルであるワークを移動させながら前記ワークの内部空間の排気と放電ガスの封入と順に行うプラズマディスプレイパネルの製造システムであって、
放電ガスの封入を終えたワークに対して、当該ワークと放電ガス供給源とを繋ぐ管路内に残留する放電ガスを回収する放電ガス回収回路を備える
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造システム。
【請求項７】
それぞれがワークを積載して予め定まった経路上を移動する複数の台車を備え、
前記放電ガス回収回路は、前記複数の台車に積載されたワークに繋がる管路とカプラを介して着脱可能に接続される
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの製造システム。
【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の製造装置、特に放電ガス封入工程に用いる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、前面板と背面板とで挟まれかつ放電ガスが封入された内部空間を有する。前面板および背面板は電極の配列されたガラス基板である。プラズマディスプレイパネルの製造工程は、別個に作製された前面板および背面板の周辺部どうしをシール材によって接合する封着、内部空間から残留ガスを吸引する真空排気、および内部空間に放電ガスを導入するガス封入を含む。真空排気およびガス封入を行うために、背面板の材料としてあらかじめ通気孔が形成されたガラス基板が用いられる。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルの量産には、封着と真空排気とガス封入とを連続的に行う装置が適している。この装置は、シール材を溶融させてその後に加熱状態で真空排気をするための全長が数十メートルに及ぶ加熱炉と、処理対象であるワークを積載して連なって移動する複数台の台車とを備える。複数の台車のそれぞれに真空ポンプとともに放電ガスボンベが搭載されており、各台車において一定時間の真空排気と一定圧力のガス封入とが自動的に行われる（特許文献１）。
【０００４】
一般に用いられる放電ガスはネオン（Ｎｅ）に微量のキセノン（Ｘｅ）を混合したペニングガスである。他にも、ヘリウム（Ｈｅ）またはアルゴン（Ａｒ）を含む３成分ガス（Ｎｅ＋Ｘｅ＋Ｈｅ，Ｎｅ＋Ｘｅ＋Ａｒ）、ヘリウムとキセノンの２成分ガス（Ｈｅ＋Ｘｅ）、ヘリウムとアルゴンとキセノンの３成分ガス（Ｈｅ＋Ａｒ＋Ｘｅ）、キセノンに代えてまたはキセノンとともにクリプトン（Ｋｒ）を混合したガスなどが知られている。
【特許文献１】特開平１１−２５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、希少資源である放電ガス成分の枯渇が危惧され、放電ガスの有効利用の重要性が高まっている。有効利用は製造コストの削減にも貢献する。しかし、従来では、放電ガスボンベからワークに至る管路に残存する放電ガスが真空排気されて廃棄物になっていた。本発明はこのような事情に鑑みてなされ、プラズマディスプレイパネルの製造における放電ガスの無駄な消費を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するプラズマディスプレイパネルの製造装置は、放電ガス封入工程に用いる装置であって、製造途中のプラズマディスプレイパネルであるワークに連結される配管用のヘッドと、前記ヘッドに繋がった管路と、前記管路に放電ガスを吐出するためのガスボンベと、前記管路内に残留する放電ガスを回収する放電ガス回収回路とを備える。前記放電ガス回収回路はカプラを介して前記管路に対して着脱可能に接続される。
【０００７】
例えばヘッドを介してワークに繋がった管路を移動させる場合に、カプラの接続を解除することによって管路と放電ガス回収回路とを切り離せば、放電ガス回収回路を移動させる必要がない。
【０００８】
好ましい態様では、前記ヘッド、前記カプラの一部であるソケット、および前記管路が取り付けられ、且つ前記ワークおよび前記ガスボンベを積載して移動する台車を備え、前記放電ガス回収回路が、前記カプラの一部であって前記ソケットに連結可能なプラグを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置内の管路に残存する放電ガスを回収することができ、放電ガスの無駄な消費を低減することができる。例えば回収した放電ガスを資源として再利用または売却することにより、プラズマディスプレイパネルの製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１および図２において本発明の実施形態として例示する放電ガス封入装置１は、封着と真空排気とガス封入とを連続的に行うプラズマディスプレイパネルの製造のための設備である。図１では放電ガス封入装置１を上方から見た全体構成の概要が示され、図２では要部の構成が示されている。
【００１１】
図１において、放電ガス封入装置１は、環状の軌道４、軌道４に沿って延びる加熱炉５、軌道４に案内されて移動する複数の台車１０、軌道４に隣接する位置に固定配置された放電ガス回収部３０、および当該放電ガス封入装置１を制御する制御部６０を備える。加熱炉５は加熱エリア、恒温エリアおよび徐冷エリアをもつ。各台車１０には、加熱炉５の入口に到着する以前に処理対象のワークが積載される。台車１０に積載されたワークが加熱炉５の内部を通過する間に、封着・真空排気・ガス封入が行われ、さらにガスが封入されたワークの内部空間を完全に密閉する処理が行われる。
【００１２】
放電ガス回収部３０は加熱炉５の出口付近に配置されており、台車１０との配管接続のカプラの一部であるプラグ５２を有している。そして、このプラグ５２と連結可能なソケット５１が各台車１０に取り付けられている。各台車１０はソケット５１とプラグ５２とが対向する位置で停止するよう制御される。台車１０が停止した状態でソケット５１とプラグ５２とが自動または手動で連結され、台車１０の管路に残存する放電ガスが放電ガス回収部３０によって回収される。
【００１３】
放電ガスの回収が終わると、放電ガス回収部３０から切り離された台車１０はワークの取替えのための位置へ進む。ガスの封入されたワークに代わって新たなワークを搭載した台車１０は加熱炉５へ向かう。台車１０を移動させる図示しない駆動系は制御部６０によって制御される。
【００１４】
本例において複数の台車１０の構成は同一である。図２においては代表として１台の台車１０が描かれている。図２を参照して放電ガス封入装置１の要部の構成を詳しく説明する。
【００１５】
図２の左半に描かれた台車１０は、加熱炉５の内部を通過する多段構成のワーク支持部１１を有する。図では４段の棚のそれぞれにワーク７０が搭載されている。ワーク７０は重ねられてクリップで仮止めされた前面板および背面板である。これらの板は環状に配置されたシール材を挟んでいる。図ではガラス製のチップ管（排気管とも呼称される）７５の取り付けられる背面板の外面が上向きになるようにワーク７０が配置されているが、配置はこれに限らない。背面板の外面が下向きになる配置でもよい。ワーク支持部１１の各棚にはチップ管７５に配管を接続するためのヘッド（真空ヘッドとも呼称される）１２が取り付けられている。複数のヘッド１２のそれぞれに配管１３，１４，１５，１６の一端が繋がっており、これら配管１３，１４，１５，１６のそれぞれの他端は加熱炉５の下方まで延びてバルブ１７に繋がっている。
【００１６】
台車１０には真空ポンプ１８が組み付けられ、複数の放電ガスボンベ１９，２１が搭載される。真空ポンプ１８にはバルブ２５が付随し、放電ガスボンベ１９，２１にはバルブ２０，２２が付随する。１つの放電ガスボンベ１９が供給する放電ガスの組成と他の放電ガスボンベ２１が供給する放電ガスの組成とが異なっていてもよいし、同一であってもよい。組成を異ならせた場合は、ボンベの積替えを行わずに、製造するプラズマディスプレイパネルの機種に応じて放電ガスの組成を切り換えることができる。組成を同一にした場合は、空になったボンベを十分にガスが充満するボンベと交換する作業の頻度を少なくすることができる。
【００１７】
放電ガスボンベ１９，２１とヘッド１２とを繋ぐ管路２３は、バルブ１７とバルブ２０，２２とを繋ぐ配管２４を含む。配管２４は管路２３を上述のソケット５１に接続するための分岐部２４ａを有し、ソケット５１に付随するバルブ２６に繋がっている。配管２４には圧力計２７が接続されている。
【００１８】
図２の右半に描かれた放電ガス回収部３０は、台車１０から残留ガスを吸引して収容する流体回路であり、台車１０のソケット５１に連結可能なプラグ５２、複数の真空ポンプ３１，３２，３３、手動の着脱が可能に組み付けられた容器３４、容器３４に見合う圧縮能力をもつコンプレッサ３５、圧縮のためのバッファ３６、容器３４内の圧力を示す圧力計３７、および複数のバルブ３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４を備える。バルブ４０，４１，４２は真空ポンプ３２、バッファ３６およびコンプレッサ３５のそれぞれと真空ポンプ３３とを結ぶ管路に配置されている。
【００１９】
本例の放電ガス回収部３０おいて、容器３４は耐圧が１ＭＰａ以上であって標準的な作業者が一人で運搬することができる程度の重量および大きさをもつボンベである。容器３４の着脱のためのバルブ４４は手動バルブである。容器３４の運搬の安全を確実にするため、コンプレッサ３５の最大吐出圧力は１ＭＰａ未満に選定されている。
【００２０】
このような放電ガス回収部３０を備えた放電ガス封入装置１の操作手順は次のとおりである。
【００２１】
ワーク７０が加熱炉５の内部に進入して所定時間が経過すると、シール材が軟化して前面板と背面板との間隙を気密にする。ワーク７０の内部が気密になった後に、あらかじめ背面板に形成されている通気孔とそれに繋がるチップ管７５を介して、真空ポンプ１８によるワーク７０の内部の真空排気が開始される。排気経路は、ヘッド１２、配管１３〜１６、バルブ１７、配管２４、およびバルブ２５から構成される。真空排気においてバルブ２６およびバルブ２０，２２は閉じている。本例では複数のヘッド１２のそれぞれにバルブ１７が設けられているので、もしも圧力計２７によってリークが検出され且つリーク箇所が複数のワーク７０のいずれかであることが分かったときには、対応するバルブ１７を閉じて、他のワーク７０の真空排気を続けることができる。
【００２２】
ワーク７０が加熱炉５の徐冷エリアを移動する間にシール材が固まり、この時点で前面板と背面板との封着が完了する。封着を終えたワーク７０が所定の温度まで冷えるのを見計らって、真空排気からガス封入に移行する。真空ポンプ１８に近いバルブ２５を閉じて、放電ガスボンベ１９，２１のうちの選択された一方に付随するバルブ２０または２２を開く。選択された一方のボンベから例えばネオンとキセノンの混合ガスが放電ガスとしてワーク７０に流れ込む。圧力計２７による測定圧力が設定圧力（例えば６７ｋＰａ）に達したら直ちに開いていたバルブ２０または２２を閉じる。この時点でガス封入は終わる。
【００２３】
ワーク７０の内部と管路２３とに放電ガスが存在する状態でチップ管７５の封じ切りを行う。これによりワーク７０の内部空間が完全に密閉されるとともに管路２３も閉空間となる。チップ管７５の溶断によってヘッド１２からワーク７０が切り離された後に、管路２３に閉じ込められている放電ガスを回収する。各台車１０からの回収の実施時期は、次の真空排気を開始する以前であればよく、ガス封入を終えたワーク７０を積載している期間内でも、ワーク７０を積み下ろして新たなワークを搭載する前の期間内でも、新たなワークを搭載した後の期間内でもよい。
【００２４】
放電ガスの回収に際しては上述のとおり放電ガス回収部３０のプラグ５２を台車１０のソケット５１に環境雰囲気下で連結する。連結直前までカプラ５０の近傍の管路は外気に晒されていたので、回収に先立ってこの管路の内部を清浄する。そのために、カプラ５０の近傍の閉じられている２つのバルブ３８，３９のうち、真空ポンプ３１とカプラ５０との間のバルブ３８を開き、真空ポンプ３１を作動させる。所定時間の排気が終わるとバルブ３８を閉じる。
【００２５】
回収を開始するため、放電ガス回収部３０のバルブ３９と台車１０のバルブ２６を開き、バルブ３９の下流側に配置された真空ポンプ３２を作動させる。台車１０の管路２３のバルブ１７は開いているので、ヘッド１２からバルブ２６に至る管路２３内に残留する放電ガスが、真空ポンプ３２によって吸引されてバッファ３６に溜まる。
【００２６】
１台の台車１０から管路２３内の残留放電ガスを放電ガス回収部３０に取り込むと、真空ポンプ３２を停止させてバルブ３９およびバルブ２６を閉じ、カプラ５０の連結を解除する。回収を終えた台車１０が移動し、代わって未回収の台車１０が放電ガス回収部３０の配置位置で停止すると、この未回収の台車１０のソケット５１にプラグ５２を連結し、上述と同じ手順で管路２３内の残留放電ガスを放電ガス回収部３０に取り込む。このような動作を台車１０の移動に同期させて繰り返す。これにより、各台車１０において真空ポンプ１８で管路２３を排気する際に管路内の残留放電ガスが吸引されることがなくなるので、放電ガス成分のうちの特に貴重なキセノンを廃棄せずにすむ。
【００２７】
一方、放電ガス回収部３０のバッファに溜まった放電ガスは、定期的に容器３４へ収容される。収容に際しては、容器３４とコンプレッサ３５との間のバルブ４３を開いてコンプレッサ３５を作動させる。１回または複数回の圧縮封入によって容器３４内の圧力が１ＭＰａ未満の所定圧力に達すると、作業者はバルブ３４を閉じて容器３４を放電ガス回収部３０から取り外し、代わりに空のボンベを容器３４として取り付ける。取り外した容器３４は放電ガス成分を再利用するための設備または処理を請け負う業者に引き渡される。
【００２８】
容器３４を交換したときには、以後に行う回収の準備として、バルブ３９が閉じた状態でバルブ４０，４１，４２、バルブ４３およびバルブ４４を開き、真空ポンプ３３を作動させて放電ガス回収部３０の内部を真空にする。準備が終わればバルブ４０，４１，４２，４３を閉じておく。
【００２９】
以上の実施形態において、各台車１０に組成の異なる放電ガスを充填した複数の放電ガスボンベ１９，２１を搭載する場合には、放電ガス回収部３０に複数の容器を取り付け、放電ガスを種類別に収容するようにしてもよい。
【００３０】
放電ガスボンベ１９，２１を台車１０に搭載せずに、放電ガス回収部３０に付属するように設置しておき、カプラ５０を介してワーク７０に放電ガスを供給する構成としてもよい。この構成では、カプラ５０を介して放電ガス回収部３０および放電ガスボンベ１９，２１が各台車１０の管路２３と接続される。
【００３１】
カプラ５０の連結の自動化に関しては、例えば特開平５−１８０３８２号公報に開示された配管の接続装置を利用することができる。カプラ５０の連結と解除を作業員が手動で行う構成を採用してもよい。
【００３２】
放電ガス回収部３０のバルブ３８〜４３としては自動制御の可能なバルブが望ましいが、必ずしもそれに限らずこれらバルブの全部または一部が手動バルブであってもよい。容器３４の交換のためのバルブ４４を電磁バルブとし、手動スイッチで開閉できるようにしてもよい。
【００３３】
放電ガス封入装置１の構成については種々の変更が可能である。例えば、ヘッド１２とワーク７０との連結にチップ管７５に代えてガラス以外の材質の管を用いてもよい。また周知のフリットワッシャによって背面板の通気孔を塞ぐ技術を適用することもできる。
【００３４】
回収した放電ガスから不純物を取り除く処理回路を放電ガス回収部３０に組み入れることもできる。容器３４の容量およびコンプレッサ３５の圧縮能力は例示に限定されず、製造設備の規模に応じて適宜選定すべき事項である。放電ガス回収部３０を各台車１０に搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る封着・排気・放電ガス封入の製造装置を上方から見た全体構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る放電ガス封入装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    放電ガス封入装置（プラズマディスプレイパネルの製造装置、製造システム）
７０    ワーク
１２    ヘッド
２３    管路
２４ａ  分岐点
１９，２１    ガスボンベ（放電ガスボンベ）
３０    放電ガス回収回路
５０    カプラ
５１    ソケット
５２    プラグ
３４    容器
３５    コンプレッサ
１０    台車
【図１】
2009224286.tif 000003
【図２】
2009224286.tif 000004