JP2009252716A - プラズマディスプレイパネルの製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保護層表面の不純物を十分に除去でき、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法及び装置を提供する。
【解決手段】パネル封着中でも不純物付着を防止するため、封着加熱時にガスをパネル内に導入し、かつ、排出可能なように、周回状に形成した封着材に部分的に隙間を設け、かつ、封着時、最後に隙間付近の封着材を溶融させ隙間を繋げることで、基板表面への不純物付着を防止し、パネルの放電効率や発光効率を向上させ、かつ、信頼性も向上させることができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、テレビやコンピュータ等の画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）（以下、「ＰＤＰ」と略す。）の製造方法及びＰＤＰの製造装置に関するものである。

例えば３電極構造の面放電型ＰＤＰは、図７に示すように、第１のガラス基板としての前面基板５１と第２のガラス基板としての背面基板５７を有する。前面基板５１は、背面基板５７に対向する表面（図の下面）上に互いに所定の間隔をあけて配置された複数の電極対（５２ａ，５２ｂ）を有し、この電極対（５２ａ，５２ｂ）が誘電体層５４と保護膜５５で被覆されている。各電極対（５２ａ，５２ｂ）は、互いに平行に隣接配置された一対の表示電極５２ａ、５２ｂを有し、これら一対の表示電極５２ａ、５２ｂによって面放電セル（表示の主放電セル）が形成される。背面基板５７は、前面基板５１に対向する表面（図の上面）上に電極対（５２ａ，５２ｂ）と直交する方向に配置された複数のアドレス電極５３を有し、各アドレス電極５３が一方の表示電極５２ｂと共に単位発光領域の点灯又は非点灯を選択するためのアドレス放電セルを形成する。背面基板５７とアドレス電極５３の上には誘電体層６０が配置される（例えば、特許文献１参照）。誘電体層６０の上には、隣接するアドレス電極５３の間に沿って伸びる隔壁（リブ）５８が配置される。そして、隣接する隔壁５８の間に形成された溝の内面が蛍光体層５６で被覆される。

フルカラー表示を行う場合には、表示画面を構成する各画素（ドット）に対して、色の三原色〔Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）〕に対応する蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂが与えられる。通常、各蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂは、スクリーン印刷法を用いて粒状の所定発光色の蛍光物質を主成分とする蛍光体ペーストが色毎に順に塗布された後、焼成されて形成される。

ＰＤＰの動作電圧は、保護層の２次電子放出係数に依存する。したがって、仕事関数が酸化マグネシウムよりも小さいアルカリ土類金属の酸化物（例えば、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムなど）を保護層として用いることで、動作電圧を低電圧化することが提案されている。しかしながら、アルカリ土類金属の酸化物は吸湿性が高く、保護層形成後に雰囲気中の水分を吸着し、水酸化物に変質し、結果的に不安定な放電特性となるという課題があった。この問題を解決するために、保護層形成工程後から封着工程までの工程を乾燥雰囲気中で連続して行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、保護層に吸着された不純物を除去するために、封着中に、基板に設けられた２つの貫通穴の一方の穴から排気をしつつ、もう一方の穴から乾燥ガスをパネル内に導入する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。通常、封着工程では基板周辺に塗布された封着材を高温で焼成することにより封着を行っており、パネル全体が高温に加熱される封着時に乾燥ガスを導入することによって、熱で保護層表面から除去された不純物を置換することができることから、保護層表面およびパネル内部空間が清浄化され、放電効率、発光効率、信頼性を向上させることができる。

特開２００２−２１６６２０号公報 特開２００２−２３１１２９号公報 特開２００２−１５０９３８号公報

しかしながら、従来例のＰＤＰの製造方法と製造装置は複雑であり、保護層表面に吸着した不純物を十分に除去できないという問題点があった。

また、封着中に貫通穴を通して乾燥ガスを導入して不純物を除去する方法では、酸化マグネシウムのような不純物を吸着しにくい保護層材料であれば、不純物除去は可能であるが、酸化カルシウムのように容易に不純物を吸着して水酸化化合物や炭酸化合物を形成する保護膜材料を使用した場合、封着まで長時間乾燥ガスを導入しないと不純物を十分除去しきれず、放電効率、発光効率、信頼性が低下してしまう。

さらに、不純物の吸着を防ぐ方法は、封着時に一方の貫通穴から排気し、他方の貫通穴から乾燥ガスを導入するものであるが、封着ステップにおいて、溶融した封着材を排気路に吸い込みを防ぐために排気圧力を調整する必要がある等、製造方法が複雑となる。加えて、チップ管が２つになるため、組み立て工程が複雑で高い組立精度が要求される。当然、排気ステップ時にリーク等の問題が発生する可能性も高くなる。また、組立装置と封着排気装置も構成が複雑になり、それに伴い装置も大型化する。そして、部品点数も増えるため、コスト的にも不利となる。

本発明は、このような問題点を解消するために、保護層表面の不純物を十分に除去でき、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法及び、より単純な製造装置を提供することを目的としている。

本願の第１発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、保護層が形成された前面基板を準備するステップと、蛍光体層が形成された背面基板を準備するステップと、前記前面基板と前記背面基板のいずれかの外周近傍に封着材を形成するステップと、前記前面基板と前記背面基板を重ね合わせるステップと、前記封着材の軟化点温度以上に加熱することにより封着材を溶融させるステップと、前記封着材の軟化点温度未満に冷却することにより封着材を固化させて前記前面基板と前記背面基板とを封着するステップと、封着された前記前面基板と前記背面基板の間の空間を排気するステップと、封着された前記前面基板と前記背面基板の間の空間に放電ガスを導入するステップとを含むプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
封着材を形成するステップにおいて隙間を少なくとも１つ含むように前記封着材を断続的に配置すること、
封着材を溶融させるステップに先立ち前面基板または背面基板のいずれかに設けられた貫通穴より前面基板と背面基板の間の空間にガスを導入すること、
封着材を溶融させるステップにおいて隙間近傍の封着材が最後に溶融することを特徴とする。

このような構成により、保護層表面の不純物を十分に除去できるため、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法が実現できる。

また、本願の第１発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、好適には、前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通する隙間のうち少なくとも１箇所は、前面基板又は背面基板の基板面の中心点に関して、ガスを導入する貫通穴の位置と概ね点対称の位置に設けることが望ましい。

更に、好適には、前記外周の封着材に封着材層の内部空間と外部空間とを連通するように部分的に設けられた隙間の断面積の和は、ガスを導入する貫通穴の断面積以下であることが望ましい。

このような構成により、保護層表面の不純物を十分に除去できるため、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法が実現できる。

また、好適には、前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通する隙間が２箇所以上設けられた場合、隣接する隙間同士の間隔は２ｍｍ以上であることが望ましい。

更に、好適には、前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通するように設けられた隙間の長さは封着材の幅の半分以下であることが望ましい。

そして、好適には、前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通するように設けられた隙間付近の封着材が最後に溶融するように重ね合わせた前記前面基板と前記背面基板の面内に温度分布を設けて加熱処理することが望ましい。

このような構成により、保護層表面の不純物を十分に除去できるため、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法が実現できる。

一方、本願の第１発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、好適には、保護膜層が酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含むことが望ましい。

また、好適には、保護層が酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなることが望ましい。

このような構成により、駆動電圧の低いプラズマディスプレイパネルの製造方法が実現できる。

本願の第２発明のプラズマディスプレイパネルの製造装置は、プラズマディスプレイパネルの製造装置であって、ガス供給装置と、ガス排気装置と、基板加熱装置と、基板冷却装置、シールヘッドを備えたプラズマディスプレイの製造装置であって、シールヘッドに接続されたチップ管を通じガスを導入するための貫通穴が設けられた前面基板又は背面基板の基板面の中心点に対して概ね点対称の位置に、基板を部分的に加熱または冷却するための加熱装置または冷却装置を備えたプラズマディスプレイパネルの製造装置である。

このような構成により、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルを製造するためのより合理的な製造装置が実現できる。

以上のように、本願発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法及び装置によれば、保護層表面の不純物を十分に除去できるため、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法及び製造装置が実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

実施の形態１

以下、本発明の実施の形態１について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るＰＤＰの製造方法の概略構成を示すフローチャートである。図１において、基板準備工程Ｓ１は、第１のガラス基板としての前面基板を準備する前面基板準備工程（第１準備工程）Ｓ１０と第２のガラス基板としての背面基板を準備する背面基板準備工程（第２準備工程）Ｓ２０を含む。前面基板準備工程Ｓ１０は、前面基板の表面上に表示電極、誘電体層、保護層を順次形成する電極形成工程Ｓ１１、誘電体層形成工程Ｓ１２、保護層形成工程Ｓ１３を含む。背面基板準備工程Ｓ２０は、背面基板の表面上にアドレス電極、誘電体層、隔壁、蛍光体層を順次形成する電極形成工程Ｓ２１、誘電体層形成工程Ｓ２２、隔壁形成工程Ｓ２３、蛍光体層形成工程Ｓ２４と、封着材層となる封着材３（ガラスフリット）（図２〜４を参照）を塗布する封着材塗布工程Ｓ２５を含む。これらの工程Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２５は、よく知られたスパッタリング法、蒸着法、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、ダイコート法、サンドブラスト法、ノズル塗布法、描画法等の薄膜・厚膜形成技術や微細加工技術と、乾燥・焼成等の熱プロセスによって実現することができる。

図２は、封着材塗布工程が完了した直後の背面基板２の状態を示す。図示するように、背面基板２の外周部（四辺）に沿って周回状に封着材３が塗布されており、一部（図２の下辺右側）に封着材３の未塗布領域を設けて隙間４が形成されている。封着材３は、ノズル等で塗布した後、乾燥させる。隙間４の形成は、隙間４に対応する部分に封着材３を塗布しない直接描画法、または、隙間４を設けるべき部分となる下地面に封着材塗布前にマスキングを行い、封着材乾燥後にマスキングとマスキング上の封着材を取り除くマスキング法などで行うことができる。例えば、直接描画法による場合、背面基板２の表面に封着材３をノズルで塗布する。ノズルから吐出する封着材の量と背面基板に対するノズルの移動速度は、乾燥後の封着材の幅３３が４ｍｍ、隙間４の長さ４１が２ｍｍとなるように調整する。マスキング法による場合、封着材３を塗布する前に背面基板１の表面にマスキングテープを貼付し、封着材３の塗布乾燥後、マスキングテープを除去する。

背面基板２は、封着材３で囲まれた領域の内側に、表面と裏面を貫通する貫通穴５を有する。実施の形態１では、貫通穴５は、隙間４の反対側、すなわち、図２の背面基板２の左上角部近傍に形成されている。貫通穴５の直径は２ｍｍ程度とすることが望ましい。

図３に示すように、このようにして準備された前面基板１と背面基板２は、アライメント装置（図示せず）内でアライメント（位置合わせ：図１の工程Ｓ２）を行った後、前面基板１と背面基板２を重ね合せ、ガスの導入と排気を行うためのチップ管６を背面基板２の貫通穴５に接続する（図１の工程Ｓ４）。図示しないが、実際には、重ね合わせた基板周辺部は、保持機構であるクリップで固定する（図１の工程Ｓ３）。クリップは基板周辺部に複数個所に設けられ、前面基板１と背面基板２をほぼ均等に押圧する。前面基板１と背面基板２の間隔は、周回状に形成された封着材３の乾燥後の高さ３１に相当し、例えば０．５ｍｍである。なお、保護層の形成からクリップ取付（Ｓ３）まで保護層は大気に曝露される。そのため、保護層の表面には不純物が存在する。

クリップで固定された前面基板１と背面基板２は、封着工程に運ばれる。封着工程（図１の工程Ｓ５）では、チップ管６とクリップを取り付けた基板（前面基板１と背面基板２）を加熱炉（図示せず）内に設置する。加熱炉の中で、基板は加熱される。このとき、チップ管６を通じて前面基板１及び背面基板２の間の空間１００に清浄ガスを導入する（図１の工程Ｓ５１）。導入された清浄ガスは、貫通穴５から隙間４に向かって空間１００内を流れ、そのガスの流れに乗って、保護層の表面の不純物が前面基板１及び背面基板２の間の空間１００から隙間４を介して外部に排出される。このようにして、保護層の表面が清浄化される。清浄ガスには、例えば窒素が使用される。

封着工程では、加熱温度を上昇し、封着材３のガラスフリットを溶融させて前面基板１と背面基板２を封着する（図１の工程５２）。この時、清浄ガスの導入をなるべく長く維持するため、後に説明するように封着材３に設けられた隙間４付近を最後に溶融して空間１００を密封する。清浄ガスの導入は、隙間４付近の封着材３の温度がガラスフリットの軟化点以下の段階で停止する。その理由は、ガラスフリットが軟化点付近に達して背面基板２の周回上のすべての封着材４が同時に溶融して空間１００を密封すると、導入された清浄ガスにより空間１００の圧力が上昇し、基板の割れに至るからである。この問題に解消するため、実施の形態による製造方法では、封着材３に隙間４を設け、隙間４の近傍にある封着材３を最後に溶融して隙間４を封止する。そのため、長時間に渡り清浄ガスを導入し、保護層表面を含む基板内部をより清浄化できる。

図４は、封着工程中の封着材３の変化を示す概念断面図である。図４（ａ）は、封着ステップ開始前の状態である。このとき、表面基板１と背面基板２は平行に重ね合わされ、基板周辺部がクリップで固定されている。図示していないが、チップ管６は背面基板２に設けられた貫通穴５に合わせて背面基板２に押し当てられる。チップ管６の先端は、図示していないが、加熱炉に設けられた配管の先端部のシールヘッドに接続されている。シールヘッドは、水冷配管とシール機構を備えており、チップ管６と配管が封着温度まで昇温された場合でも密閉状態を維持するように構成されている。配管にはガス供給装置が接続されており、ヘリウム、窒素、キセノン、ネオンガスがチップ管６を通じて基板間の空間１００に供給できるようになっている。配管には真空排気装置も接続されている。図４（ｂ）は、封着ステップを開始後、加熱が封着温度（封着材のガラスフリットの軟化点温度付近）に達し、周回状の封着材３が溶融しているが、隙間４の近くの封着材３はまだ溶融していない状態である。清浄ガスの導入は、この時点でも可能である。したがって、清浄ガスの導入を停止し、最後に隙間４の付近の封着材３を溶融すると、周回上の他の場所同様、クリップの押圧力と基板の重量等によって溶融封着材３に圧力が加わり、隙間４が溶融封着材３で封止される。図４（ｃ）は、隙間４付近の封着材３が溶融し隙間４が封止された後、加熱温度をガラスフリット軟化点以下に下げて固化した状態であり、これで封着工程が完了する。封着工程完了後、前面基板１と背面基板２の間隔３１（図２参照）は、隔壁の高さと同じ０．１ｍｍ（封着前は０．５ｍｍ）になる。

封着工程に続く排気工程（図１の工程Ｓ６）では、封着した前面基板１と背面基板２の基板内部空間１００を真空に排気する。真空排気後、封着した基板はほぼ常温まで冷却し、封着した基板内部空間１００に放電ガスとなるキセノンとネオンの混合ガスを導入し（図１の工程Ｓ７）、基板内部空間１００を所定の圧力に維持する。最後に、チップ管６を加熱溶融等することにより目止め切断し（図１の工程Ｓ８）、ＰＤＰが完成する。

このような製造工程を経て製造されたＰＤＰでは、封着工程時の清浄ガス導入によって保護層表面の不純物が除去されており、封着材の溶融と固化により基板内の密閉性が向上されているため、前面基板１及び背面基板２の内部空間１００に大気が混入しない。そして、前面基板１及び背面基板２の内部空間１００が清浄ガスに満たされた状態のまま封着されるので、保護層の表面の不純物の残存量は極めて少ない。

また、前面基板１の保護層のみならず、背面基板２の隔壁や蛍光体層の表面にも水分や二酸化炭素等がほとんど吸着していない状態のＰＤＰが製造できる。従って、重ね合わされた基板（ＰＤＰ）内部には、水分、二酸化炭素など保護層表面を変質・劣化させる要因となるガスがほとんど含まれない。その結果、ＰＤＰを長時間駆動させても、放電電圧・輝度等の変化が少なく、パネル寿命に優れたＰＤＰが実現できる。

さらに、仕事関数が酸化マグネシウムよりも小さいアルカリ土類金属の酸化物（たとえば、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムなど）を保護層として用いた場合においても、安定な放電特性を得ることができる。

さらにまた、以上に述べたような方法で製造されたＰＤＰにおいては、保護層の表面に変質層が無く、また、背面基板表面における不純物の付着も極めて少ないため、エージングがほとんど不要か、または極めて短時間で済むという利点がある。

そして、封着材３の隙間４付近を最後に溶融させるためには、加熱炉内の補助加熱装置や補助冷却装置（後に説明する）を利用し部分的に温度を制御するか、加熱炉のヒータ等を分割し、それぞれを独立に制御することにより温度分布を形成しても良い。加熱ヒータを分割した場合、分割した個別のヒータを同じ温度と時間のプログラムパターンに設定し、処理開始時間のみ個別のヒータごとに時間差を設け、加熱温度と時間の履歴は基板面内のどの位置でも同一になるように加熱処理をすれば、使用条件が限定される材料にも適用が容易で、製品の製造履歴の一元化による品質安定化にも繋がる等の利点がある。また、量産における効率的な実施方法として、主流である連続炉を用いる場合、温度領域ごとに複数に処理室が分割されていることが多いので、搬送方向を考慮することにより比較的容易に基板面内に温度分布を形成でき、その温度分布を利用することもできる。例えば、封着材３の隙間４が形成された付近が時間的に最後に溶融されるように搬送方向等を工夫すれば、ガス供給装置と搬送装置の簡単な装置の追加のみで容易に本発明が実施できる。

実施の形態２

以下、本発明の実施の形態２について、図５を参照して説明する。

図５（ａ）〜（ｃ）は、封着材３の隙間４と貫通穴５の配置例を示す。具体的に、図５（ａ）に示す実施の形態では、３つの隙間４，４２，４３が設けてある。この場合、少なくとも一つの隙間４３は、背面基板２の基板面の中心点に対して、貫通穴５の位置とほぼ点対称の位置とすることが望ましい。また、図５（ｂ）のように背面基板２の短辺中央付近、或いは、図５（ｃ）のように背面基板長辺中央付近に、それぞれ貫通穴５を配置する場合、隙間４は、背面基板２の基板面中心点に対して、貫通穴５の位置とほぼ点対称となる位置することが望ましい。このような配置を採用することにより、清浄ガスの流れる経路が安定して形成され、画像の面内ムラ対策等にも有効である。

封着材３の周回上に部分的に設ける隙間４が複数の場合、複数の隙間４の断面積の和は、清浄ガスが流れる経路をより均一にするため、清浄ガスを導入する貫通穴５の断面積以下が望ましい。

実験

ビスマスを主成分とする低軟化点ガラスから成る封着材３を使用し、厚み１．８ｍｍの高歪み点ガラスである背面基板２に、図５（ａ）のように３つの隙間４、隙間４２、隙間４３を設け、貫通穴５の断面積３．１４ｍｍ²（貫通穴５の直径４５を２ｍｍ）に対し、隙間４、隙間４２、隙間４３のそれぞれの隙間の長さを封着材３の塗布乾燥後の幅の半分以下となる２ｍｍとした。また、封着材３の塗布乾燥後の高さを０.５ｍｍとして、隙間４、４２、４３の断面積の和を３ｍｍ²（隙間の個数３箇所×隙間４の長さ２ｍｍ×封着材３の乾燥後高さ０．５ｍｍ）とし、貫通穴５の断面積３．１４ｍｍ²とした。隣接する隙間４２と隙間４３の間隔は、２ｍｍとした。封着材３の軟化点温度が４５０℃の材料を使用したため、封着材３を溶融させる封着温度を５００℃とし、溶融後固化させ排気する温度を４００℃にした。その結果、封着材３塗布乾燥後における隙間４２、４３の間隔を２ｍｍ以上となるように封着材３を配置した場合、封着材３の封着は良好であった。しかし、隙間４２、４３の間隔が１ｍｍの場合、封着が不完全となった。

実施の形態３

以下、本発明の実施の形態３について、図６を参照して説明する。

図６は、本発明の実施の形態３に係るＰＤＰの製造装置の加熱炉１０の概略構成を示す。図示するように、加熱炉１０は、基板を加熱するための加熱装置１２と、基板を冷却するための冷却装置１４と、基板空間内に清浄ガスや放電ガスを導入するためのガス供給装置１６と、基板空間内を真空排気するための真空排気装置１７と、ガス供給装置１６と真空排気装置１７の双方に繋がる配管８と、配管８に通じチップ管６と接続するシールヘッド９を基本構成として備えている。加熱炉１０は、この基本構成に加えて、基板の一部（特に、隙間４が配置されている部分）の温度を制御するために、補助加熱装置１３と補助冷却装置１５を備えている。このうち、ガス供給装置１６と真空排気装置１７は、加熱炉壁７を隔て、一般的には炉外に設置されることが多い。また、図には示していないが、配管８の系統上には、ガス導入や真空排気の用途に応じ、実際には多数のバルブ等が設置されている。

補助加熱装置１３と補助冷却装置１５は、基板面の中心点に関して、シールヘッド９に接続されたチップ管６よりガスを導入するために設けられた貫通穴５の位置と概ね点対称となる位置に設けられている。補助加熱装置１３と補助冷却装置１５は、例えば、隙間４の近傍にある封着材３を最後に溶融させるために設けてあり、予め補助冷却装置１５を作動させるか補助加熱装置１３を加熱させない状態で加熱装置１２からの熱輻射を低減するために陰になるようにしておくことで隙間４付近の温度を他の周回部分より低く制御しておき、最後に隙間４付近の封着材３を溶融させる時に補助冷却装置１５の作動を停止するか補助加熱装置１３を作動させて隙間４付近の温度を既に溶融した他の周回部分と同程度の温度に上昇させることで隙間４付近の封着材３を溶融する。その後、再び補助冷却装置１５を作動させるか補助加熱装置１３の作動を停止させることで、封着材３が溶融した隙間４付近の温度を下降し、隙間４付近の封着材３が固化することで、封着を完了させることができる。

補助加熱装置１３は、加熱炉等に使用される赤外線ヒータ等の方式や熱風方式でも良いし、より局部的に加熱するためにレーザーを照射するなど、方式はさまざまである。同様に、補助冷却装置１５も、冷却用のガス（空気でもよい）をノズルやシャワーから噴出させる方法や、冷却用の冷却媒体（冷却水でもよい）が流れる配管や金属ブロック等を用いてその輻射効果を活用する装置等も利用可能である。補助加熱装置１３と補助冷却装置１５は、実施の形態２のように複数の隙間４を設ける場合、基本的にはその隙間４付近に設けると、より精度の高い温度制御が可能となる。また、補助加熱装置１３と補助冷却装置１５は、必ずしも双方が必要ではなく、実施の形態１、実施の形態２で代表される製造方法を保証できるのであれば、どちらか一方でもよい。更に、補助加熱装置１３と補助冷却装置１５は、加熱炉内で必要に応じ可動機構を備えてもよい。

補助加熱装置１３と補助冷却装置１５を使用する上で注意を要することは、補助加熱装置１３や補助冷却装置１４のそれぞれの効果により、加熱炉内の基板の面内に温度分布が極端にばらついた場合、割れやクラックを生じさせる等の不良に繋がる恐れがあることである。そのため、温度設定やプロセス処理中の動作タイミング等の使用条件は、特に重要となる。

実施の形態２に関連して説明したように、ＰＤＰの量産設備の加熱炉で主流である連続炉を用いる場合、温度領域ごとに複数の処理室に分割されていることが多いので、基板の搬送方向を利用すれば、比較的容易に基板面内に温度分布を形成でき、その温度分布を利用して隙間近傍の封着材を最後に溶融することもできる。この場合、比較的簡単な装置の構成で容易に本発明の製造装置を得ることができる。

以上の説明は、本発明に係るＰＤＰの製造方法及び装置の典型例を例示したに過ぎない。例えば、保護層は典型的には酸化マグネシウムであるが、これに微量の元素（シリコン、アルミニウムなど）を添加してもよい。一般的には、保護層は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含むことが望ましい。また、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムを用いることにより、駆動電圧の低いＰＤＰが実現できる。保護層は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物で形成されたものであってもよい。

また、以上の説明では、前面基板及び背面基板の間に窒素ガスを吹き込みながら前面基板及び背面基板を加熱する例を示したが、この工程で用いる清浄ガスは、水蒸気をほとんど含まないガスであればよい。これにより、不純物が除去され、清浄化された保護層表面の再汚染を効果的に抑制できる。清浄ガスの水分濃度は１ｐｐｍ以下がより望ましい。窒素ガスは比較的高価であるので、乾燥空気を用いることによって安価な製造工程とすることも可能である。清浄ガスの流量はおよそ２０ｓｃｃｍ〜１０ＳＬＭ程度が望ましい。流量が少なすぎると外部の大気が混入するおそれがあり、逆に流量が多すぎることはコスト的に不利である。

さらに、封着材を塗布した後、アライメントの前にフリットの仮焼成を行ってもよい。あるいは、蛍光体層形成工程において蛍光体層の焼成を経ずに、フリットの仮焼成と同時に一括で焼成することも可能である。

本願発明は、優れた特性を有するＰＤＰの製造方法及び装置であり、テレビやコンピュータ等の画像表示に用いられるディスプレイ及びその製造方法及び装置に利用できる。

本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの製造工程の概略構成を示すフローチャート。 本発明の実施の形態１における前面基板２の外周部に周回状に封着材３を形成し部分的な隙間４を１箇所設けた場合の平面図。 本発明の実施の形態１における前面基板１と背面基板２を重ね合せ、背面基板２に設けられた貫通穴５に合わせチップ管６を取り付けた状態の断面概念図。 本発明の実施の形態１における封着ステップ時の封着材３の変化の状態を示す概念断面図。 本発明の実施の形態２における周回状の封着材３に設けた隙間の状態を示す概念平面図。 本発明の実施の形態３におけるプラズマディスプレイの製造装置の概念図。 従来のＰＤＰの概略構成を示す斜視図。

符号の説明

１ 前面基板
２ 背面基板
３ 封着材
４ 隙間
５ 貫通穴
６ チップ管
７ 加熱炉壁
８ 配管
９ シールヘッド
１０ 封着材溶融部
１１ 封着材固化部
１２ 加熱装置
１３ 補助加熱装置
１４ 冷却装置
１５ 補助冷却装置
１６ ガス供給装置
１７ 真空排気装置
３１ 封着材３塗布乾燥高さ
３２ 封着材３封着固化高さ
３３ 封着材３塗布乾燥幅
４１ 隙間長さ
４２ 隣接隙間
４３ 隣接隙間
４４ 隣接する隙間の間隔
４５ 貫通穴５の直径
５１ 前面基板
５２ａ、５２ｂ 表示電極
５３ アドレス電極
５４ 誘電体層
５５ 保護膜５５
５６ 蛍光体層
５７ 背面基板
５８ 隔壁（リブ）
５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂ蛍光体層
６０ 誘電体層

Claims (9)

1. 保護層が形成された前面基板を準備するステップと、蛍光体層が形成された背面基板を準備するステップと、前記前面基板と前記背面基板のいずれかの外周近傍に封着材を形成するステップと、前記前面基板と前記背面基板を重ね合わせるステップと、前記封着材の軟化点温度以上に加熱することにより封着材を溶融させるステップと、前記封着材の軟化点温度未満に冷却することにより封着材を固化させて前記前面基板と前記背面基板とを封着するステップと、封着された前記前面基板と前記背面基板の間の空間を排気するステップと、封着された前記前面基板と前記背面基板の間の空間に放電ガスを導入するステップとを含むプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   封着材を形成するステップにおいて隙間を少なくとも１つ含むように前記封着材を断続的に配置すること、
   封着材を溶融させるステップに先立ち前面基板または背面基板のいずれかに設けられた貫通穴より前面基板と背面基板の間の空間にガスを導入すること、
   封着材を溶融させるステップにおいて隙間近傍の封着材が最後に溶融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。
2. 前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通する隙間のうち少なくとも１箇所は、前面基板又は背面基板の基板面の中心点に関して、ガスを導入する貫通穴の位置と概ね点対称の位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 前記外周の封着材に封着材層の内部空間と外部空間とを連通するように部分的に設けられた隙間の断面積の和は、ガスを吹き込むことを兼用する排気用貫通穴の断面積以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. 前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通する隙間が２箇所以上設けられ、隣接する隙間同士の間隔は２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
5. 前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通するように設けられた隙間の長さは封着材の幅の半分以下であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 前記外周の封着材に部分的に封着材層の内部空間と外部空間とを連通するように設けられた隙間近傍の封着材が最後に溶融するように重ね合わせた前記前面基板と前記背面基板の面内に温度分布を設けることを特徴とした請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
7. 保護膜層が酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、又は請求項６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
8. 保護層が酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、又は請求項６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
9. ガス供給装置と、ガス排気装置と、基板加熱装置と、基板冷却装置、シールヘッドを備えたプラズマディスプレイの製造装置であって、シールヘッドに接続されたチップ管を通じガスを導入するための貫通穴が設けられた前面基板又は背面基板の基板面の中心点に対して概ね点対称の位置に、基板を部分的に加熱または冷却するための加熱装置または冷却装置を備えたプラズマディスプレイパネルの製造装置。

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