JP4766367B2 - プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置及び焼成方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関するもので、詳しくは、プラズマディスプレイパネルのグリーンシートを焼成する装置及び焼成方法に関するものである。

図１は、従来のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のグリーンシート焼成装置を示す図である。
従来のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置は、ＰＤＰ基板１００にグリーンシート５を供給する供給ローラ１と、この供給ローラ１から供給された前記グリーンシート５に適切な張力を与える張力ローラ２と、前記グリーンシート５と前記ＰＤＰ基板１００とが密着されるように、前記供給されたグリーンシート５を加熱加圧する加熱加圧ローラ３と、前記ＰＤＰ基板１００を移送する搬送ローラ４と、から構成される。

前記加熱加圧ローラ３がＰＤＰ基板１００上でグリーンシート５に圧力を加えることで、グリーンシート５を加熱する。また、グリーンシート５の温度が上昇するため、前記グリーンシート５内部の溶剤(バインダー成分)が気体に変わって、グリーンシート５の表面で拡散する。

また、前記搬送ローラ４により前記ＰＤＰ基板１００が搬送されて、前記工程が反復的に行われることで、グリーンシート５の溶剤(バインダー成分)が除去されるとともに、前記ＰＤＰ基板１００とグリーンシート５とが密着される。

グリーンシート５は、通常、１０〜３００μｍ程度の厚さを有し、比較的厚く、また、多量の溶剤(バインダー成分)を含んでいる。そのため、それら厚いグリーンシート５とＰＤＰ基板１００との間の密着力、およびグリーンシート５内部の溶剤を効果的に除去して、グリーンシート５内に溶剤を残さないことが重要である。

したがって、前記グリーンシート５は、前記加熱加圧ローラ３により、前記溶剤の揮発が活発に行われる温度範囲である約１００℃〜２００℃で、比較的、短時間、約５分以内で急速加熱されることで、前記グリーンシート５内部の溶剤を急速に除去し、それによって、過熱によるグリーンシート膜の損傷を防止することができる。

従来のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置では、前記ＰＤＰ基板１００と前記グリーンシート５とを密着し、前記グリーンシート５内部の溶剤を除去するために、前記グリーンシート５の上側のみを加熱加圧している。

しかしながら、一般に、溶剤は、ＰＤＰ基板１００に密着される前記グリーンシート５の下部表面に集中する。したがって、前記グリーンシート５の上部を加熱する加熱加圧ローラ３から発生した熱エネルギーが、前記グリーンシート５の下部に充分に伝達されない。その結果、焼成時に、溶剤の除去不足及び、前記グリーンシート５とＰＤＰ基板１００との密着性低下により、気泡、突起、膜脱落などの不良が発生し、ＰＤＰ基板の生産効率が低下するという問題点があった。

上記問題を解決するために、従来技術は、焼成前に、前記ＰＤＰ基板１００を１００℃程度に予め加熱してから、前記プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置に投入することが提案されていた。しかし、この方法によっても、過熱によりグリーンシート５が損傷されるという問題点があった。

本発明は、前記従来の技術の限界および短所による問題を解決するためのプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置および焼成方法を提供する。
また、本発明は、ＰＤＰ基板の製造工程において、ＰＤＰ基板に使用されるグリーンシートの裏側フィルムの焼成時に発生する気泡、突起、膜脱落などの不良を減少し、加熱による変形を防止することにより、ＰＤＰ基板の生産性および性能を向上するとともに、製造原価を節減できる、プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置および焼成方法を提供する。

また、本発明は、ＰＤＰ基板に付着されるグリーンシートの上下部の全てを加熱することで、グリーンシート内部に迅速に熱を伝逹して前記グリーンシート内部の溶剤を除去し、焼成後、グリーンシート内部の残留溶剤による気泡、突起、膜脱落などの不良を減少し、前記グリーンシート加熱による変形を防止するために冷却を行い、ＰＤＰ基板の生産性を向上できる、プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置および焼成方法を提供する。

前記課題を解決するために、本発明によるプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置は、ＰＤＰ基板にグリーンシートを供給する供給部と、前記供給されたグリーンシートおよび前記ＰＤＰ基板を前記グリーンシートの上側から加熱加圧により密着して残留溶剤を除去する加熱加圧ローラと、前記ＰＤＰ基板の下側から、または前記グリーンシートの下面と前記ＰＤＰ基板の上面との間の接触部の両面に直接熱を集束させて照射するため、前記ＰＤＰ基板に対して垂直方向から水平方向に移動自在な加熱モジュールと、前記ＰＤＰ基板の下部に位置し、前記ＰＤＰ基板を搬送する移送部と、を含むことを特徴とする。

また、プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法は、ＰＤＰ基板にグリーンシートを供給する第１段階と、前記ＰＤＰ基板に対して垂直方向から水平方向に移動自在の加熱モジュールにより、前記供給されたグリーンシートの下面と前記ＰＤＰ基板の上面との接触部の両面に直接熱を集束させて照射し、前記接触部を一次的に加熱させて、前記グリーンシートの下面の残留溶剤を排出して密着力を高める第２段階と、前記第２段階で一次的に加熱されたグリーンシートおよび前記ＰＤＰ基板を、加熱加圧により圧着する第３段階と、前記第３段階の圧着と同時に前記ＰＤＰ基板を移動させる第４段階と、から構成されることを特徴とする。

本発明のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置及び焼成方法は、ＰＤＰ基板に付着されたグリーンシートの上下部の全てを加熱することで、前記グリーンシートとパネル基板との密着力を向上し、また、前記グリーンシート内部の溶剤を効果的に排出することで、焼成後、グリーンシート内部の残留溶剤による気泡、突起、膜脱落などの不良を減少し、さらに、前記加熱されたグリーンシートを冷却することで、加熱による変形を防止してＰＤＰ基板の生産性を向上できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２Ａは、ＰＤＰフロント基板を示した図であり、図２Ｂは、ＰＤＰリア基板を示した図である。
ＰＤＰのパネルは、互いに対向する２枚のガラス基板の間で、ネオン(Ｎｅ)、ヘリウム(Ｈｅ)、キセノン(Ｘｅ)などの不活性ガスが放電するとき、発生する紫外線によって蛍光体が励起する発光現象を用いたガス放電ディスプレイ素子である。

一般のＰＤＰのパネルの構造をみると、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ＰＤＰのフロントパネルは、前記フロント基板１９と、リア基板２０と対向してストライプ状に配列形成された複数個の表示電極１１と、これら表示電極１１を覆うように積層され、放電時の放電電流を制限して壁電荷の生成を容易にする第１誘電体層１３と、この第１誘電体層１３を保護するための誘電体保護層１４と、から構成され、前記複数個の表示電極１１は、フロントパネル基板１９と第１誘電体層１３の間の、バス電極１２ａおよび透明電極１２ｂにより構成される。このとき、図２Ａに示すように、フロントパネルは、フロント基板１９が上方向に置かれた構造となっている。

また、ＰＤＰのリアパネルは、前記リア基板２０と、前記フロント基板１９の表示電極１１と直交するようにストライプ状に配列され、前記表示電極１１と共に全画面を複数個のセルに区分する複数個のアドレス電極１５と、前記リア基板２０の全面に備えられ、互いに絶縁されている前記アドレス電極１５を保護するための第２誘電体層１６と、この第２誘電体層１６上にストライプ状に配列形成されて放電空間を形成する隔壁１７と、この隔壁１７により形成された放電空間内部に印刷および塗布され、各セルの放電時、紫外線により励起されて可視光を放出する蛍光層１８と、から構成される。

このように構成されたＰＤＰのフロントおよびリアパネルを提供しようとする時には、バス電極１２ａ、第１誘電体層１３、アドレス電極１５、第２誘電体層１６、隔壁１７、蛍光層１８などがフロント基板１９およびリア基板２０に対応して印刷されるように、グリーンシートがフロント基板１９およびリア基板２０に塗布された後、ヒーターなどの加熱器を用いた直接乾燥方式により乾燥された後、焼成される。

前記グリーンシートの焼成過程では、グリーンシートが加熱されることでグリーンシートの温度が上昇し、内部の溶剤がガス状態に励起されて前記グリーンシートの外部に排出される。

本発明によるプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置は、図３及び図４に示すように、ＰＤＰ基板１００にグリーンシート１５０を供給する供給部１１０を含んでいる。この供給部１１０は、前記グリーンシート１５０を供給する供給ローラ１１１と、この供給ローラ１１１で供給されたグリーンシート１５０に張力を与える張力ローラ１１２と、から構成される。

前記供給部１１０から供給された前記グリーンシート１５０は、加熱によって前記ＰＤＰ基板１００に密着される。すなわち、前記グリーンシート１５０は、前記グリーンシート１５０の上側に位置して前記グリーンシート１５０を加熱加圧する加熱加圧ローラ１２０と、前記グリーンシート１５０の下側に位置して前記グリーンシート１５０の下部と前記ＰＤＰ基板１００との接触部を加熱する加熱モジュール１３０により加熱されて、前記ＰＤＰ基板１００に密着される。

前記グリーンシート１５０は、ＰＤＰ基板１００の上側に位置する前記加熱加圧ローラ１２０の圧力により前記ＰＤＰ基板１００に密着されるが、前記加熱加圧ローラ１２０から発生する熱によって前記ＰＤＰ基板１００に密着されたグリーンシート１５０の温度が上昇し、あるいは、加熱モジュール１３０がグリーンシート１５０を加熱することにより温度が上昇し、前記グリーンシート１５０内部の溶剤(バインダー成分)が気体状態に変わり、膜表面部に励起されて排出される。

前記加熱モジュール１３０は、熱を発生するヒーター１３１と、このヒーター１３１から発射された熱線を集束して前記グリーンシート１５０の下部と前記ＰＤＰ基板１００との接触部を加熱する集光板１３２と、から構成される。ここで、前記ヒーター１３１は、赤外線ヒーターにより構成される。ここで、前記加熱モジュール１３０は、ＰＤＰ基板１００に対して少なくとも垂直および水平方向に変位されるように構成される。

また、前記加熱モジュール１３０は、上下左右の位置移動及び微細調整が可能であり、前記ＰＤＰ基板１００の表面と前記グリーンシート１５０の下部との接触部を選択的に加熱することで、前記グリーンシート１５０内部の溶剤を排出して密着力を高めることができる。主に、前記溶剤は、グリーンシート１５０の下部に集まっているため、前記ＰＤＰ基板１００の下側に位置した前記加熱モジュール１３０を用いる場合、熱が前記ＰＤＰ基板１００を経由してグリーンシート１５０の下部の溶剤に迅速に伝逹されるので、前記グリーンシート１５０内部の溶剤を排出して密着力を高めることができる。

さらに、前記加熱モジュール１３０を、前記グリーンシート１５０の下部空間と前記ＰＤＰ基板１００の上部との間に位置するように移動し、前記ＰＤＰ基板１００を経由せずに接触部位を直接加熱することで、前記グリーンシート１５０内部の溶剤を排出して密着力を高められる。この場合、ＰＤＰ基板１００を経由せずに接触部位を直接加熱するので、熱伝逹が一層迅速かつ効率的に行われる。

さらに、前記加熱モジュール１３０は、急速加熱方式を用いるので、瞬間的に加熱されるとともに順次的に冷却され、過熱によるグリーンシート１５０の損傷を防止することができる。一方、急速加熱方式を用いる場合、加熱後の冷却時間をさらに減少して加熱によるグリーンシート１５０の損傷を効果的に防止するための冷却モジュール１６０を提供することで、前記加熱モジュール１３０により加熱されて加熱加圧ローラ１２０により圧着されたグリーンシート１５０を一層迅速に冷却し、過熱によるグリーンシート１５０の変形を防止することができる。このような冷却方法としては、圧着直後、前記冷却モジュール１６０から噴射される低温の空気を圧着部位に噴射する方法を用いる。ここで、前記冷却モジュール１６０は、ＰＤＰ基板１００に対して少なくとも垂直および水平方向に変位できるように構成される。

前記冷却モジュール１６０は、上下左右の位置移動により、加熱されたグリーンシート１５０を選択的に冷却することができ、微細調整により効果的に加熱されたグリーンシート１５０を冷却して変形を防止することができる。

また、前記プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置は、前記ＰＤＰ基板１００の下部に位置して前記ＰＤＰ基板を移動するローラ部１４１と、このローラ部１４１を駆動するモータ部１４２と、からなる移送部１４０をさらに含み、前記移送部１４０により、前記ＰＤＰ基板１００がプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置の内部で搬送されることで、前記ＰＤＰ基板１００が前記加熱加圧ローラ１２０の下部を通過するとき、前記供給部１１０から供給されたグリーンシート１５０と前記ＰＤＰ基板とが圧着される。

以下、本発明のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法を、図５に基づいて説明する。
まず、グリーンシート１５０は、供給部１１０の供給ローラ１１１によって供給される(段階５０３)。このとき、張力ローラ１１２により、前記グリーンシート１５０に張力を与えることで、しわの発生を防止することができる。

次いで、前記供給されたグリーンシート１５０とＰＤＰ基板１００との圧着部位を、加熱モジュール１３０により一次的に加熱（予熱）する(段階５０５)。このとき、前記加熱モジュール１３０を上下左右に位置移動及び微細調整することで、圧着部位を選択的に加熱することができる。このとき、前記ＰＤＰ基板１００の下側で、前記ＰＤＰ基板１００を通過して接触部位を加熱するか、または、ＰＤＰ基板１００を経由せずに前記加熱モジュール１３０により、前記グリーンシート１５０と前記ＰＤＰ基板１００との間の接触部に直接熱を加えることで、前記グリーンシート１５０の下部の溶剤を排出して密着力を高めることができる。

次いで、前記段階５０５で一次的に加熱された前記グリーンシート１５０および前記ＰＤＰ基板１００を、加熱加圧ローラ１２０の加熱加圧により圧着する(段階５０７)。
このとき、前記加熱加圧ローラ１２０により加熱されて圧着されると、熱によってグリーンシート１５０の変形が発生する。第３段階で用いた加熱モジュール１３０は、急速加熱方式で動作することを原則とするため、急速加熱後の冷却速度も迅速であるが、前記加熱圧着されたグリーンシートの変形を一層効率的に防止するために、加熱圧着された後、冷却モジュール１６０により直ちに前記グリーンシート１５０を冷却する段階５０９がさらに含まれる。すなわち、前記冷却モジュール１６０の位置を、上下左右に移動及び微細調整することで、加熱圧着部位を選択的に冷却して効率を上げることができる。

従来のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置を示す図である。 （Ａ）はＰＤＰのフロント基板を示す図であり、（Ｂ）はＰＤＰのリア基板を示す図である。 本発明によるプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置を示す図である。 本発明によるプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置を示すブロック図である。 本発明によるプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１１０ 供給部
１１１ 供給ローラ
１１２ 張力ローラ
１２０ 加熱加圧ローラ
１３０ 加熱モジュール
１３１ ヒーター
１３２ 集光板
１４０ 移送部
１４１ ローラ部
１４２ モータ部
１５０ グリーンシート
１６０ 冷却モジュール

Claims (16)

1. ＰＤＰ基板にグリーンシートを供給する供給部と、
   前記供給されたグリーンシートおよび前記ＰＤＰ基板を前記グリーンシートの上側から加熱加圧により密着して残留溶剤を除去する加熱加圧ローラと、
   前記ＰＤＰ基板の下側から、または前記グリーンシートの下面と前記ＰＤＰ基板の上面との間の接触部の両面に直接熱を集束させて照射するため、前記ＰＤＰ基板に対して垂直方向から水平方向に移動自在な加熱モジュールと、
   前記ＰＤＰ基板の下部に位置し、前記ＰＤＰ基板を搬送する移送部と、を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置。
2. 前記供給部は、前記プラズマディスプレイパネルにグリーンシートを供給する供給ローラと、前記供給ローラにより供給されたグリーンシートを引っ張って前記ＰＤＰ基板に装着する張力ローラと、を含む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パネルのグリーンシート焼成装置。
3. 前記加熱モジュールは、ヒーター部と、前記ヒーター部から放射された熱を集束して加熱する集光板と、を含む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パネルのグリーンシート焼成装置。
4. 前記ヒーター部は、赤外線ヒーターであることを特徴とする請求項３記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置。
5. 前記加熱モジュールは、前記接触部を選択的に加熱するように、前記ＰＤＰ基板に対して垂直および水平方向に移動可能であ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パネルのグリーンシート焼成装置。
6. 前記加熱モジュールは、前記ＰＤＰ基板の下側に位置しており、前記ＰＤＰ基板を通過して前記グリーンシートの下面と前記ＰＤＰ基板の上面との接触部を選択的に加熱して前記グリーンシートの下面の残留溶剤を除去し、前記グリーンシートと前記ＰＤＰ基板との密着力を向上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パネルのグリーンシート焼成装置。
7. 前記プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置は、前記グリーンシートと前記ＰＤＰ基板との圧着後、前記グリーンシートを冷却して加熱による変形を防止する冷却モジュールをさらに含む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パネルのグリーンシート焼成装置。
8. 前記冷却モジュールは、前記グリーンシートと前記ＰＤＰ基板との圧着部位が冷却されるように、低温の空気を噴射することを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置。
9. 前記冷却モジュールは、圧着部位を選択的に冷却するように、プラズマディスプレイパネル基板に対して垂直および水平方向にその位置を移動及び微細調整可能であることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成装置。
10. 前記移送部は、前記ＰＤＰ基板を移動するローラ部と、前記ローラ部を駆動するモータ部と、から構成され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パネルのグリーンシート焼成装置。
11. ＰＤＰ基板にグリーンシートを供給する第１段階と、
    前記ＰＤＰ基板に対して垂直方向から水平方向に移動自在の加熱モジュールにより、前記供給されたグリーンシートの下面と前記ＰＤＰ基板の上面との接触部の両面に直接熱を集束させて照射し、前記接触部を一次的に加熱させて、前記グリーンシートの下面の残留溶剤を排出して密着力を高める第２段階と、
    前記第２段階で一次的に加熱されたグリーンシートおよび前記ＰＤＰ基板を、加熱加圧により圧着する第３段階と、
    前記第３段階の圧着と同時に前記ＰＤＰ基板を移動させる第４段階と、から構成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グリーンシート焼成方法。
12. 前記第１段階では、前記グリーンシートを、しわが発生しないように引っ張って供給することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法。
13. 前記第２段階では、前記加熱モジュールをプラズマディスプレイパネル基板に対して、垂直および水平方向にその位置を移動及び微細調整して、前記接触部を選択的に加熱することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法。
14. 前記プラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法は、第３段階後、冷却モジュールにより前記グリーンシートの加熱圧着部位を冷却して、前記グリーンシートの変形を防止する変形防止段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法。
15. 前記変形防止段階では、低温の空気を噴射して前記グリーンシートを冷却することを特徴とする請求項１４記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法。
16. 前記変形防止段階では、前記冷却モジュールをプラズマディスプレイパネル基板に対して上下左右にその位置を移動及び微細調整して、圧着部位を選択的に冷却することを特徴とする請求項１４記載のプラズマディスプレイパネルのグリーンシート焼成方法。