JP4266073B2

JP4266073B2 - Shelf assembly method

Info

Publication number: JP4266073B2
Application number: JP2001012895A
Authority: JP
Inventors: 聡谷口
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2021-01-22
Also published as: JP2002220245A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板のような膜形成素材が塗布された基板を２段に積んで焼成する際の棚組方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、壁掛けテレビやマルチメディア用ディスプレイとして利用できる大画面フラットパネルディスプレイ（以下、「ＦＰＤ」という。）の実用化が着々と進行しつつある。このような大画面ＦＰＤとしては、自発光型で広い視野角を持ち、品質表示が良いという品質面のメリットと、作製プロセスが簡単で大型化が容易という製造面でのメリットを兼ね備えた、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という。）が最有力候補として挙げられている。
【０００３】
ＰＤＰの製造は、例えば図４に示すように、前面ガラス、背面ガラスと称する大型ガラス基板の表面に、印刷、乾燥、焼成の工程を複数回繰り返す厚膜法により、電極、誘導体、蛍光体等の種々の部材を逐次形成して行き、最終的に前面ガラスと背面ガラスとを封着することにより行われる。
【０００４】
前記ＰＤＰ用ガラス基板のような膜形成素材が塗布された基板の焼成は、当該基板を高熱伝導性材料からなるセッター上に載置して行われ、最近では、生産性向上のため基板を載置したセッターを２段に積み上げた状態で焼成が行われるようになってきている。
【０００５】
図２は従来の２段積み焼成の状態を示したものであり、この場合の棚組方法としては、まず、基板１ａを載置した１段目のセッター２３上にスペーサー９ａを介して基板１ｂを載置した２段目のセッター２５を積み上げ、更にボロフリによる基板の汚染を防止するため、２段目のセッター上にスペーサー９ｂを介して板状の上蓋２７を被せるようにしていた。なお、セッター２３、２５及び上蓋２７には、いずれもＳｉ含浸ＳｉＣのような光非透過性の高熱伝導性材料からなるものが使用されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
２段積み焼成は、前記のように２段積みした基板１ａ、１ｂを、ローラー等の搬送手段１５によって加熱室に搬送し、加熱室の上部と下部とに設けられた電気ヒーター等の加熱手段１１ａ、１１ｂで加熱することにより行われる。
【０００７】
しかしながら、前記のような棚組方法で２段積み焼成を行った場合、１段目のセッター２３に載置された基板１ａには、主に下部の加熱手段１１ｂにより加熱された１段目のセッター２３から直接熱が伝導するのに対し、２段目のセッター２５に載置された基板１ｂは、主に上部の加熱手段１１ａにより加熱された上蓋２７からの輻射により加熱されるため、１段目のセッター２３に載置された基板１ａよりも加熱速度が遅く、基板内に温度分布も生じやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＰＤＰ用ガラス基板のような膜形成素材が塗布された基板を２段積みで焼成する際に、２段目のセッターに載置した基板の加熱速度が、１段目のセッターに載置した基板の加熱速度と同程度となるような棚組方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、膜形成素材が塗布された基板を載置したセッターを、スペーサーを介して２段に積み上げ、更に２段目のセッター上にスペーサーを介して板状の上蓋を被せる棚組方法であって、前記上蓋を光透過性材料からなるものとするとともに、前記セッターを高熱伝導性材料からなるものとしたことを特徴とする棚組方法、が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の棚組方法を用いた２段積み焼成の状態を示す説明図である。基本的な棚組の構造は、従来と同様に、まず、膜形成素材が塗布された基板（以下、単に「基板」という。）１ａを載置した１段目のセッター３上にスペーサー９ａを介して同じく基板１ｂを載置した２段目のセッター５を積み上げ、更に２段目のセッター５上にスペーサー９ｂを介して板状の上蓋７を被せるが、本発明では、棚組の最上部に位置する上蓋７を光透過性材料からなるものとすることを特徴としている。
【００１１】
このように、光透過性材料からなる上蓋７を用いると、光非透過性材料からなる上蓋を用いた場合に比して、加熱室の上部に設けられた電気ヒータ等の加熱手段１１ａから発せられる熱が、２段目のセッター５に載置した基板１ｂに直接伝わりやすくなり、その結果、１段目のセッター３に載置した基板１ａとの加熱速度の差が小さくなる。なお、基板１ａ、１ｂとそれぞれ直接接触する１段目及び２段目のセッター３、５は、加熱手段から受けた熱を基板に効率よく伝導できるような高熱伝導性材料からなるものとする。
【００１２】
本発明において、上蓋７を構成する光透過性材料としては結晶化ガラスが好ましい。また、１段目及び２段目のセッター３、５を構成する高熱伝導性材料としてはＳｉ含浸ＳｉＣが好ましい。ここで、Ｓｉ含浸ＳｉＣとは、金属ＳｉとＳｉＣを構成成分として含む焼結体を総称するが、本発明においては、本出願人が既に開示した、ＳｉＣ粉体、黒煙粉、有機質バインダー及び、水分又は有機溶剤を含有してなる成型用原料を成形し、当該成形体を金属Ｓｉ雰囲気で、かつ減圧の不活性ガス雰囲気又は真空中において、１３５０〜２５００℃で焼成する方法により製造してなるＳｉ−ＳｉＣ焼結体（特開平５−２７０９１７号公報）を用いることが好ましい。このようなＳｉ含浸ＳｉＣからなるセッターは、高強度で高い熱伝導率を有する。
【００１３】
また、本発明においては、２段目のセッターの幅方向と長手方向の少なくとも一方の長さを、１段目のセッター及び上蓋よりも長くなるようにすることが好ましい。通常、基板の降温（徐冷）工程における冷却は、加熱室の上部と下部とに設けた導入孔からエアーを吹き込むことによって行うが、２段に積まれた基板のどちらか一方の温度が下がりにくいような場合には、その温度が下がりにくい方の基板を選択的に冷却する必要が生ずる。しかしながら、従来の棚組方法においては、２段に積まれた基板のどちらか一方にエアーを集中することができず、降温工程での基板の温度管理が困難であった。
【００１４】
これに対し、図１のように２段目のセッター５の幅方向と長手方向の少なくとも一方の長さを、１段目のセッター３及び上蓋７よりも長くなるようにすると、２段目のセッター５の突出した部分によって、上部の導入孔１３ａから矢印方向に吹き込まれたエアーは２段目のセッター５に載置された基板１ｂに集中的に当たる一方で、１段目のセッター３に載置された基板１ａに当たるのは妨げられる。同様に、下部の導入孔１３ｂから吹き込まれたエアーは１段目のセッター３に載置された基板１ａに集中的に当たる一方で、２段目のセッター５に載置された基板１ｂに当たるのを妨げられる。このように、２枚の基板は、ぞれぞれ上部の導入孔１１ａ又は下部の導入孔１１ｂからのエアーの吹き込みによって、独立して冷却することができるので、一方の基板のみ選択的に冷却することも可能になる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１６】
（実施例）
６０インチのＰＤＰ用ガラス基板をそれぞれ載置したＳｉ含浸ＳｉＣ製のセッターを、スペーサーを介して２段に積み上げ、更に２段目のセッター上にスペーサーを介して結晶化ガラス製の上蓋を被せて棚組みした。加熱手段として上部と下部とに電気ヒーターを備える加熱室が連続的に区画形成された連続炉内にて、前記のように棚組みしたＰＤＰ用ガラス基板を搬送させて焼成を行った。なお、各加熱室は、セッター上のＰＤＰ用ガラス基板が炉の入口から出口まで搬送される間に、所定のヒートカーブ（最高焼成温度：５８０℃）で焼成されるように温度設定を行った。１段目及び２段目のセッターに載置された各ＰＤＰ用ガラス基板の表面には、図３に示すように▲１▼〜▲９▼の９箇所に熱電対を設置し、焼成開始から６０分後、６５分後、７０分後、７５分後の基板内の温度分布を調べた。その結果を表１に示す。
【００１７】
（比較例）
Ｓｉ含浸ＳｉＣ製の上蓋を用いた以外は、前記実施例と同様に棚組みして、ＰＤＰ用ガラス基板を焼成し、基板内の温度分布を調べた。その結果を表２に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【表２】

【００２０】
上記表１及び表２に示す結果より、光透過性材料である結晶化ガラス製の上蓋を用いて棚組みを行った実施例は、光非透過性材料であるＳｉ含浸ＳｉＣ製の上蓋を用いて棚組みを行った比較例に比して、２段目のセッターに載置した基板の加熱速度が速く、１段目のセッターに載置した基板とほぼ同等の速度で加熱が進行していたことが確認された。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＰＤＰ用ガラス基板のような膜形成素材が塗布された基板を２段積みで焼成する際に、２段目のセッターに載置した基板の加熱速度を、１段目のセッターに載置した基板の加熱速度と同程度とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の棚組方法を用いた２段積み焼成の状態を示す説明図である。
【図２】従来の棚組方法を用いた２段積み焼成の状態を示す説明図である。
【図３】実施例において用いたＰＤＰ用ガラス基板の熱電対設置位置を示す説明図である。
【図４】ＰＤＰの製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１ａ…基板、１ｂ…基板、３…１段目のセッター、５…２段目のセッター、７…上蓋、９ａ…スペーサー、９ｂ…スペーサー、１１ａ…加熱手段、１１ｂ…加熱手段、１３ａ…導入孔、１３ｂ…導入孔、１５…搬送手段、２３…１段目のセッター、２５…２段目のセッター、２７…上蓋。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shelf assembling method for stacking and baking a substrate coated with a film forming material such as a glass substrate for a plasma display panel in two stages.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a large-screen flat panel display (hereinafter referred to as “FPD”) that can be used as a wall-mounted television or a multimedia display has been steadily being put into practical use. As such a large screen FPD, it is a self-luminous plasma that has a wide viewing angle, a quality advantage of good quality display, and a manufacturing advantage that the production process is simple and easy to enlarge. A display panel (hereinafter referred to as “PDP”) is cited as the most promising candidate.
[0003]
For example, as shown in FIG. 4, the PDP is manufactured by using a thick film method in which printing, drying, and firing steps are repeated a plurality of times on the surface of a large glass substrate called a front glass and a back glass. The various members are sequentially formed and finally the front glass and the rear glass are sealed.
[0004]
Firing of a substrate coated with a film forming material such as the glass substrate for PDP is carried out by placing the substrate on a setter made of a high thermal conductivity material. Recently, the substrate is placed for improving productivity. Firing has been performed in a state where the setters placed are stacked in two stages.
[0005]
FIG. 2 shows a state of the conventional two-stage stacking firing. In this case, as a method of assembling, first, the substrate 1b is placed on the first setter 23 on which the substrate 1a is placed via the spacer 9a. In order to prevent the substrate from being contaminated by boro-furri, the plate-shaped upper lid 27 is placed on the second-stage setter via a spacer 9b. For the

setters

23 and 25 and the upper lid 27, those made of a light non-transparent highly heat conductive material such as Si-impregnated SiC were used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the two-stage stacking firing, the substrates 1a and 1b stacked in two stages as described above are transported to the heating chamber by the transporting means 15 such as a roller, and heating means such as an electric heater provided at the upper and lower portions of the heating chamber. It is performed by heating at 11a and 11b.
[0007]
However, when the two-stage stack firing is performed by the shelf assembly method as described above, the first stage heated mainly by the lower heating means 11b is not applied to the substrate 1a placed on the first setter 23. While heat is directly conducted from the setter 23, the substrate 1b placed on the second-stage setter 25 is heated by radiation from the upper lid 27 heated mainly by the upper heating means 11a. There was a problem that the heating rate was slower than that of the substrate 1a placed on the stage setter 23, and temperature distribution was likely to occur in the substrate.
[0008]
This invention is made | formed in view of such a conventional situation, and the place made into the objective is when baking the board | substrate with which film | membrane formation raw materials like the glass substrate for PDP were apply | coated by two-step stacking | stacking An object of the present invention is to provide a shelf assembly method in which the heating rate of the substrate placed on the second setter is approximately the same as the heating rate of the substrate placed on the first setter.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a setter on which a substrate coated with a film forming material is placed is stacked in two stages via a spacer, and a plate-like upper cover is placed on the second setter via a spacer. There is provided a shelf assembling method characterized in that the upper lid is made of a light transmissive material and the setter is made of a high thermal conductivity material.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state of two-stage stacking using the shelf assembly method of the present invention. As in the conventional structure, the basic shelf structure is as follows. First, a spacer 9a is placed on the first setter 3 on which a substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) 1a coated with a film forming material is placed. Similarly, the second setter 5 on which the substrate 1b is placed is stacked, and a plate-like upper lid 7 is placed on the second setter 5 via a spacer 9b. The upper lid 7 located in the position is made of a light transmissive material.
[0011]
In this way, when the upper lid 7 made of a light transmissive material is used, it is emitted from the heating means 11a such as an electric heater provided in the upper part of the heating chamber, as compared with the case where the upper lid made of a light non-transmissive material is used. Heat is easily transferred directly to the substrate 1b placed on the second-stage setter 5, and as a result, the difference in heating rate from the substrate 1a placed on the first-stage setter 3 is reduced. The first-stage and second-stage setters 3 and 5 that are in direct contact with the substrates 1a and 1b are made of a highly thermally conductive material that can efficiently conduct the heat received from the heating means to the substrate.
[0012]
In the present invention, crystallized glass is preferable as the light transmissive material constituting the upper lid 7. Si-impregnated SiC is preferable as the high thermal conductivity material constituting the first and second stage setters 3 and 5. Here, the Si-impregnated SiC is a generic term for sintered bodies containing metal Si and SiC as constituent components. In the present invention, the SiC powder, black smoke powder, organic binder, and The molding raw material containing moisture or an organic solvent is molded, and the molded body is manufactured by a method of firing at 1350 to 2500 ° C. in a metal Si atmosphere and in a reduced pressure inert gas atmosphere or vacuum. It is preferable to use a Si-SiC sintered body (Japanese Patent Laid-Open No. 5-270917). Such a setter made of Si-impregnated SiC has high strength and high thermal conductivity.
[0013]
In the present invention, it is preferable that the length of at least one of the second-stage setter in the width direction and the longitudinal direction is longer than that of the first-stage setter and the upper lid. Usually, the cooling in the temperature lowering (slow cooling) step of the substrate is performed by blowing air from the introduction holes provided in the upper and lower portions of the heating chamber, but the temperature of either one of the substrates stacked in two stages decreases. In such a case, it is necessary to selectively cool the substrate whose temperature is less likely to decrease. However, in the conventional shelf assembly method, air cannot be concentrated on either one of the substrates stacked in two stages, and it is difficult to control the temperature of the substrate in the temperature lowering process.
[0014]
On the other hand, if the length of at least one of the width direction and the longitudinal direction of the second-stage setter 5 is made longer than the first-stage setter 3 and the upper lid 7 as shown in FIG. The air blown in the direction of the arrow from the upper introduction hole 13a is concentrated on the substrate 1b placed on the second stage setter 5 by the protruding portion of the setter 5, while the air is placed on the first stage setter 3. It is prevented from hitting the placed substrate 1a. Similarly, the air blown from the lower introduction hole 13b intensively hits the substrate 1a placed on the first setter 3, while hitting the substrate 1b placed on the second setter 5. Be disturbed. In this way, the two substrates can be cooled independently by blowing air from the upper introduction hole 11a or the lower introduction hole 11b, so that only one substrate is selectively cooled. It is also possible to do.
[0015]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
[0016]
(Example)
Si-impregnated SiC setters each mounted with a 60-inch PDP glass substrate are stacked in two stages via a spacer, and a crystallized glass top cover is placed on the second setter via a spacer. Shelved. In a continuous furnace in which heating chambers having electric heaters at upper and lower portions as continuous heating means were continuously formed, the glass substrates for PDP assembled as described above were conveyed and fired. Each heating chamber was temperature-set so that the PDP glass substrate on the setter was fired at a predetermined heat curve (maximum firing temperature: 580 ° C.) while the glass substrate for PDP was transported from the entrance to the exit of the furnace. . On the surface of each PDP glass substrate placed on the first-stage and second-stage setters, thermocouples are installed at nine locations (1) to (9) as shown in FIG. The temperature distribution in the substrate after 60 minutes, 65 minutes, 70 minutes, and 75 minutes was examined. The results are shown in Table 1.
[0017]
(Comparative example)
Except for using the Si-impregnated SiC top cover, the glass substrate for PDP was baked in the same manner as in the above example, and the temperature distribution in the substrate was examined. The results are shown in Table 2.
[0018]
[Table 1]

[0019]
[Table 2]

[0020]
From the results shown in Tables 1 and 2 above, the example in which shelving was performed using a crystallized glass top lid, which is a light transmissive material, uses a Si-impregnated SiC top lid, which is a light non-transmissive material. The heating rate of the substrate placed on the second setter is faster than that of the comparative example in which the shelf is assembled, and the heating is proceeding at a rate almost equal to that of the substrate placed on the first setter. It was confirmed that
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a substrate coated with a film forming material such as a glass substrate for PDP is baked in a two-layer stack, the heating rate of the substrate placed on the second setter The heating rate of the substrate placed on the first-stage setter can be made approximately the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state of two-stage stacking using the shelf assembly method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state of two-stage stack firing using a conventional shelf assembly method.
FIG. 3 is an explanatory view showing a thermocouple installation position of a glass substrate for PDP used in an example.
FIG. 4 is a process diagram showing a manufacturing process of a PDP.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Substrate, 1b ... Substrate, 3 ... First-stage setter, 5 ... Second-stage setter, 7 ... Upper lid, 9a ... Spacer, 9b ... Spacer, 11a ... Heating means, 11b ... Heating means, 13a ... Introduction hole 13b ... introduction hole, 15 ... conveying means, 23 ... first-stage setter, 25 ... second-stage setter, 27 ... upper cover.

Claims

膜形成素材が塗布された基板を載置したセッターを、スペーサーを介して２段に積み上げ、更に２段目のセッター上にスペーサーを介して板状の上蓋を被せる棚組方法であって、
前記上蓋を光透過性材料からなるものとするとともに、前記セッターを高熱伝導性材料からなるものとしたことを特徴とする棚組方法。A shelf assembly method in which a setter on which a substrate coated with a film forming material is placed is stacked in two stages via a spacer, and a plate-shaped upper lid is placed on the second setter via a spacer,
A shelf assembling method, wherein the upper lid is made of a light-transmitting material, and the setter is made of a highly heat conductive material.

前記光透過性材料が結晶化ガラスであり、前記高熱伝導性材料がＳｉ含浸ＳｉＣである請求項１記載の棚組方法。The shelf assembly method according to claim 1, wherein the light transmissive material is crystallized glass, and the high thermal conductivity material is Si-impregnated SiC.

２段目のセッターの幅方向と長手方向の少なくとも一方の長さを、１段目のセッター及び上蓋よりも長くなるようにした請求項１又は２に記載の棚組方法。The shelf assembly method according to claim 1 or 2, wherein at least one of the width direction and the longitudinal direction of the second-stage setter is longer than the first-stage setter and the upper lid.