JP2000294133A

JP2000294133A - プラズマディスプレイとその製造方法

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Publication number: JP2000294133A
Application number: JP9728899A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Matsuoka; 康博松岡; Muneyuki Sakagami; 志之坂上; Tomohiko Murase; 友彦村瀬
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイは純度のよい放電ガスで
内部を満たす必要がある。前面板では保護膜生成後、背
面板ではセルの隔壁焼成後に大気中の水分がプラズマデ
ィスプレイパネル内部に付着してしまう。そのためが放
電異常しないように真空度よく排気するには、加熱排気
時間と加熱エネルギーを多く要した。【解決手段】前面板は保護膜成膜後から、背面板は蛍光
体、フリット焼成から重ね合わせ工程、搬送路を排気工
程に至るまで低露点ガス雰囲気下で行うことにより、パ
ネルへの水分の付着を防止し、排気時間を短縮させ、か
つ放電異常を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイとその製造方法に関するもので、特にパネル内部の
不純ガスの排気に有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイは電極、蛍光体等
を成膜したパネルに放電ガスを封入した構造である。そ
のため、放電ガスを封入する前に、パネル内部の放電の
阻害となるガスを排出する必要がある。図８にプラズマ
ディスプレイパネルの従来の製造方法の模式図を示す。

【０００３】プラズマディスプレイパネルは複数のパネ
ルを重ね合わせてつくる。一方の板には、電極、電極の
保護膜が成膜され、もう一方には電極、セルの隔壁が形
成され、さらに蛍光体、フリットが塗布焼成される。保
護膜成膜工程80、蛍光体フリット焼成工程81を経たパネ
ルは重ね合わせ工程84で位置決めされ重ね合わされ、ク
リップで仮固定される。ガラス管取り付け工程86でこれ
にパネルを排気するためのガラス管を付け、排気、放電
ガス導入工程88に送られる。排気、放電ガス導入工程88
でパネルは加熱され、フリットが溶融し、複数のパネル
の間隙は密閉され、その後、ガラス管から排気され、不
純ガスを排出した後、放電ガスを導入する。

【０００４】この従来技術では、蛍光体フリット焼成工
程81、排気、放電ガス導入工程88、重ね合わせ工程84、
ガラス管取り付け工程86、搬送工程82、83、85、87は通
常の大気雰囲気下で行われていた。また、これら工程は
クリーンルーム89の中で行われていた。

【０００５】一方、特開平10-302632号公報では隔壁の
焼成を行うにおいて、連続炉の後半部、又はバッチ炉の
後半の工程に少なくとも１回は真空排気を行うという技
術が記載されている。

【０００６】また、特開平10-40818号公報では真空チャ
ンバを用いて、真空状態でパネルのシール材を仮焼成
し、真空チャンバ内に放電ガスを充満させた後、パネル
を重ね合わる技術が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図８に示す従来技術に
示す搬送を含む製造工程は通常の雰囲気下で行われてい
た。このため、排気工程以前の工程で大気中の水分をパ
ネルが吸着してしまい、加熱排気する工程でもパネルの
水分を脱離させることが困難で、放電ガスに水分が混入
し、放電不良原因となることがあった。これを解決する
には加熱排気する時間を長くしなければ成らず、排気時
間かかることと、加熱エネルギー消費量が膨大となる問
題があった。また、装置間を搬送する際、パネル内部に
異物が入り込むと画面表示不良を起こすので、これら装
置は高いクリーン度の部屋に設置する必要があった。

【０００８】特開平10-302632号公報ように放電セルの
隔壁の焼成を真空下で行う方法により、排気の前工程で
パネルに吸着した水分を脱離する従来技術があるが、高
温下で厳密に外気と隔てるゲートが必要であり、かつパ
ネルを１つ処理する毎に、ゲートの開閉し、真空チャン
バの排気と真空解放を行う必要があった。また、この放
電セルの隔壁焼成の後工程である、蛍光体塗布工程で蛍
光体ペーストに含まれるガス成分が隔壁に再吸着してし
まう問題と、蛍光体ペースト自体が含む水分を脱離する
必要性にはふれられていない。

【０００９】また、特開平10-40818号公報のように真空
下でシール材であるフリットの焼成を行った後、放電ガ
スを真空チャンバに満たし、パネルを重ね合せる方法
は、高価な放電ガスを真空チャンバの容積分毎回排気し
なければならない問題があった。また、パージする放電
ガス圧力は放電性能上、大気圧より低いので、チャンバ
をゲートで厳密できないとチャンバ内に水分を含んだ大
気が入り込んでしまう問題があった。

【００１０】さらに、真空下ではパネル状の板材を簡素
な機構でハンドリングできる真空チャックが使えない問
題があった。真空チャックを使わずに、大形パネルにめ
いいっぱい成膜したパネルを、膜面を下にして把持又は
ジグに設置することは困難である。そのため、重ね合わ
せ時にはパネルを膜面を対向させて上下に配置して位置
決めする必要があるが、この姿勢にパネルを把持するこ
とが困難であった。

【００１１】これらの問題を鑑み、本発明の課題は排気
工程以前の工程で水分をパネルに吸着させないことと、
製造設備を簡素化することを両立させる手段を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの手段として、本発明の請求項１によれば、成膜した
複数のパネルを重ね合わせ、これらのパネル間にある気
体を排気し、放電ガスを導入したプラズマディスプレイ
において、蛍光体またはフリットの焼成、成膜する工程
から複数のパネルを重ね合わせる重ね合わせ工程までの
搬送、又は重ね合わせ、又は重ね合わせ工程から排気工
程までの搬送が、大気圧以上の露点5℃以下の異物を除
去した、空気又はＣＯ、ＣＯ₂、Ｃ、Ｏ₂の含有量を1ppm
以下としたＮ₂又はArガスで満たした空間で行われたこ
とを特徴とするプラズマディスプレイが提供される。

【００１３】また、本発明の請求項２によれば、請求項
１記載のプラズマディスプレイであり、かつ重ね合わせ
工程以後から封着、排気、放電ガス導入までの工程が大
気中で行われたことを特徴とするプラズマディスプレイ
が提供される。

【００１４】また、本発明の請求項３によれば、成膜し
た複数のパネルを重ね合わせ、これらのパネル間にある
気体を排気し、放電ガスを導入したプラズマディスプレ
イにおいて、一方のパネルを成膜面を上側にして搬送
し、他方のパネルを成膜面を下側にして搬送し、重ね合
わせたことを特徴とするプラズマディスプレイが提供さ
れる。

【００１５】また、本発明の請求項４によれば、成膜し
た複数のパネルを重ね合わせ、これらのパネル間にある
気体を排気し、放電ガスを導入するプラズマディスプレ
イの製造方法において、蛍光体またはフリットを焼成す
る工程、又は成膜する工程から複数のパネルを重ね合わ
せる重ね合わせ工程までの搬送工程、又は重ね合わせ工
程、又は重ね合わせ工程から排気工程までの搬送工程
を、大気圧以上で、露点5℃以下の異物を除去した、空
気又はＣＯ、ＣＯ₂、Ｃ、Ｏ₂の含有量を1ppm以下とした
Ｎ₂又はArガスで満たした空間で行うことを特徴とする
プラズマディスプレイの製造方法が提供される。

【００１６】また、本発明の請求項５によれば、請求項
４記載のプラズマディスプレイの製造方法において、重
ね合わせ工程以後から封着、排気、放電ガス導入までの
工程を大気中で行うことを特徴とするプラズマディスプ
レイの製造方法が提供される。

【００１７】また、本発明の請求項６によれば、請求項
４又は請求項５のプラズマディスプレイの製法方法の蛍
光体またはフリットの焼成工程又は重ね合わせ工程に、
その工程の前か後のいずれかに工程間を仕切る扉がない
ことを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法が提
供される。

【００１８】また、本発明の請求項７によれば、請求項
４又は請求項５のプラズマディスプレイの製法方法のフ
リットの焼成工程又は重ね合わせ工程又はこれらの搬送
工程で、プラズマディスプレイパネルが各工程の装置を
通過する毎に、装置内の真空引き、又は装置内のガスの
入れ替えを行わないことを特徴とするプラズマディスプ
レイの製造方法が提供される。

【００１９】また、本発明の請求項８によれば、請求項
4又は請求項5のプラズマディスプレイの製法方法の大気
圧以上で、露点5℃以下の異物を除去した、空気又はＣ
Ｏ、ＣＯ₂、Ｃ、Ｏ₂の含有量を1ppm以下としたＮ₂又はA
rガスの流れ方向がプラズマディスプレイパネルの成膜
面の向きと逆方向の流れを持つことを特徴とするプラズ
マディスプレイの製造方法が提供される。

【００２０】また、本発明の請求項９によれば、成膜し
た複数のパネルを重ね合わせ、これらのパネル間にある
気体を排気し、放電ガスを導入するプラズマディスプレ
イの製造方法において、一方のパネルを成膜面を上側に
して搬送し、他方のパネルを成膜面を下側にして搬送
し、重ね合わせることを特徴とするプラズマディスプレ
イの製造方法が提供される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００２２】図２はプラズマディスプレイパネルの展開
図である。

【００２３】これによりまず、プラズマディスプレイの
構造から説明する。前面板1１には電極、誘電体、保護
膜15が成膜されている。背面板1２には電極、セルの隔
壁４が形成されており、セルの隔壁14の表面には蛍光体
が塗布されている。パネル周辺には前面板1１と背面板1
２を重ね合わせ、重ね合わせたときにできる空間を密封
するためにフリット13が設けられている。さらに、この
パネル内を排気し、かつ放電ガスを導入する経路を設け
るために通気穴16とガラス管18が背面板1２には設けら
れている。

【００２４】図１は本発明の実施例の全容を示す図であ
る。前面板11には電極、誘電体形成後、保護膜15が保護
膜製造装置1で成膜される。保護膜15は水分を吸着しや
すいが、真空下で蒸着やスパッタで成膜されるため、保
護膜製造装置1から出た直後では水分は吸着していな
い。背面板12は電極、セルの隔壁14が形成された後、蛍
光体とパネル同士を密閉接着するフリット13が塗布さ
れ、蛍光体、フリット焼成装置2で焼成される。蛍光
体、フリット焼成装置2は、蛍光体やセルの隔壁14、フ
リット13に吸着した水分を除去するため、低露点のガス
下で焼成を行う。保護膜製造装置1と蛍光体、フリット
焼成装置2以降から排気、放電ガス導入装置9までの全て
の装置と搬送路には低露点ガス供給装置10から低露点の
ガスが供給される。つまり、蛍光体、フリット焼成装置
2、重ね合わせ装置5、ガラス管取り付け装置8、保護膜
製造装置1から重ね合わせ装置5までの搬送路3、蛍光
体、フリット焼成装置2から重ね合わせ装置5までの搬送
路4、重ね合わせ装置5からガラス管取り付け装置8まで
の搬送路6、ガラス管取り付け装置8から封着排気、放電
ガス導入装置9までの搬送路8は低露点ガス雰囲気で満た
されている。

【００２５】従来では、これら工程は大気中で行われて
いたため、保護膜15の成膜後に、保護膜15に水分が再付
着したが、本発明を用いれば、低露点雰囲気下なので、
再付着を防止することができる。また、従来では蛍光
体、フリット焼成を大気下で行っていたため、この工程
で水分を十分脱離できなかった。本発明では低露点ガス
下で行うので水分を脱離可能となり、特にこの後の工程
で蛍光体やフリットを再度ベークして水分を脱離する工
程が不要となる。また、排気工程までは水分を含む大気
中にパネルをさらさないので、水分の再吸着を防止でき
る。

【００２６】よって、本発明を用いればパネル内に水分
が残留していないので、短い時間でパネル内を排気する
ことができ、かつ不純ガスが少ないプラズマディスプレ
イが提供できる。故に放電異常のない放電性能のよいプ
ラズマディスプレイを実現可能となる。

【００２７】図３に保護膜成膜装置1から搬送路3を介し
て重ね合わせ装置5までの装置構成の断面図を示す。

【００２８】低露点ガス供給装置10はガス供給源21から
供給されたガスを吸湿装置22で低露点化し、さらに異物
除去フィルタ23、圧力制御装置24を介して供給される。
低露点ガスはガス入口25から搬送路3には入り、ガス出
口26から排出される。

【００２９】供給側を圧力制御装置24で、排気側を圧力
制御装置27で制御することにより、搬送路3の内を大気
圧以上に保持する。大気圧以上に保たれているので、保
護膜成膜装置１と搬送路３の継ぎ目や、搬送路３と重ね
合わせ装置５の継ぎ目は真空チャンバのように厳密に連
結しなくても、大気が装置内部に入ることはなく装置間
を仕切るゲートも不必要である。また、真空装置のよう
に真空にするまでの待機時間を必要とせず、大気の混入
もないのでパネルを入れる毎に装置内のガスを入れ替え
る時間も必要としない。また、真空下でないので、真空
チャック28を使用することができ、プラズマディスプレ
イパネル20を搬送レール29に取り付けられた真空チャッ
ク29で成膜面の反対側を把持して搬送することができ
る。また、プラズマディスプレイパネル20を真空チャッ
クで把持できるので、大形パネルいっぱいに成膜して
も、成膜面を下にして搬送することが可能となる。低露
点でクリーン度のよい雰囲気下でさらに膜面を下にして
搬送できるので、異物がパネル膜面に乗ることを大幅に
低減できる。さらにこれら装置をクリーンルームに設置
する必要がないので、製造設備を簡素化できる。

【００３０】尚、このとき、異物が膜面に付着しないよ
うに低露点ガスはダウンフローにするのがよい。

【００３１】図４に蛍光体、フリット焼成装置2から搬
送路4を介して重ね合わせ装置5までの装置構成の断面図
を示す。

【００３２】低露点ガス供給装置10、圧力制御装置24、
27は前述の説明と同様の役割を持ち、蛍光体、フリット
焼成装置2と搬送路4をクリーン度のよい低露点ガスで大
気圧以上に保持する。図３と異なる点は保護膜成膜装置
１が蒸着又はスパッタという真空度のよい工程でこの時
点では膜面に水分が吸着していないことに対し、従来の
蛍光体、フリット焼成装置2では通例大気下で加熱焼成
する点である。

【００３３】本発明の実施例では蛍光体、フリット焼成
装置２に低露点ガスを流しながら、焼成するので、焼成
工程で背面板12に付着した水分を脱離させることができ
る。

【００３４】尚、蛍光体やフリットのように塗布工程を
含む背面板12は、膜面を下にして搬送することが困難で
あり、このような場合は膜面を上にして、アップフロー
で低露点ガスを流すと膜に異物が付着することを防止で
きる。

【００３５】図５に本発明に実施例の重ね合わせ装置5
の断面図を示す。

【００３６】低露点ガス供給装置10は同様の構成で、圧
力制御により重ね合わせ装置5はクリーン度のよい低露
点ガスで大気圧以上に保持される。前面板11は真空チャ
ック51に、背面板12は真空チャック52に押しつけられ、
把持される。前面板11と背面板12は、窓45を介してカメ
ラ44で相互の位置ずれを検出され、ＸＹＺ駆動機構47に
より位置補正されて重ね合わせられ、クリップ54で仮固
定される。クリップ54はクリップ開閉機構53とクリップ
前後機構55により取り付けられる。

【００３７】異物が前面板11と背面板12の間に入らない
ように、異物の発生源となるＸＹＺ駆動機構47とクリッ
プ前後機構55を重ね合わせ装置5に外設している。これ
ら駆動源と内部を連結するため、チャンバ60には穴を設
ける必要があるが、本発明ではチャンバ内をクリーン度
のよい低露点ガスで大気圧以上に保持しているので、異
物や水分を含む大気がチャンバ内に混入することはな
い。また、パネルやクリップの出入り口であるゲート6
1、62は厳密にシールする必要がなく、なくてもよい。
また、チャンバ60自体も真空にしないので、強度の小さ
い、簡素な構造で実現できる。

【００３８】さらに、位置決めする際前面板11と背面板
12を膜面を向かい合わせして上下に配置する必要があ
り、これには平面度のよい真空チャック51、52に押しつ
けることが不可欠である。本発明を用いれば、一度も重
ね合わせ装置5内を真空にせず、かつ正圧の低露点雰囲
気下なので真空チャックを使用することができる。その
ため精度よい位置決めと水分の再付着防止を両立でき
る。

【００３９】重ね合わせ装置5以降、つまり、重ね合わ
せ装置5からガラス管取り付け装置7までの搬送路6とガ
ラス管取り付け装置7、ガラス管取り付け装置7から排
気、放電ガス導入装置9までの搬送路8は上記に示した同
様の構成で低露点ガス下で行うことが良い。しかし、重
ね合わせ以降はプラズマディスプレイ20の内部と外部を
連絡する流路がガラス管18とフリット13と前面板11の隙
間に限られるので、大気下で行っても本発明の効果があ
る。

【００４０】図６に低露点ガスの露点とパネルを一定時
間真空排気したときのパネル内の到達圧力の関係を示
す。これによれば、露点が５℃以下で効果があることが
わかる。また、排気の前工程を大気中で行ったときの到
達圧力70と比較し、露点−70℃のガスを用いた場合では
到達圧力は１桁改善される。

【００４１】よって、本発明の本実施例を用いるとパネ
ルの到達真空度が向上し、不純ガスが少ない放電性能の
よいプラズマディスプレイが提供される。

【００４２】尚、本実施例で用いた低露点ガスは空気を
用いたが、水分程パネルに残留しやすくはないが、残留
すると放電の阻害となるＣＯ、ＣＯ₂、Ｃ、Ｏ₂は、1ppm
以下としたＮ₂ガス、Arガスとすることが望ましい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いる
と、排気工程の前で異物やパネルに吸着する水分を除去
または再付着することを防止できるので、排気時間が短
くても表示性能のよいプラズマディスプレイが提供され
る。また、前工程の装置をクリーンルームに設置する必
要が無く、さらに装置間のゲートも装置内が低露点ガス
で大気圧以上に保持されているので簡素な構造でよいの
で、設備構成を簡素化できる。さらに真空チャックが使
用できるので、水分の再付着防止と精度良いパネルの位
置決めができ、プラズマディスプレイの表示性能を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマディスプレイの製造方法の概
要説明図である。

【図２】プラズマディスプレイの構造の説明図である。

【図３】本発明のプラズマディスプレイの製造装置断面
図である。

【図４】本発明のプラズマディスプレイの製造装置断面
図である。

【図５】本発明のプラズマディスプレイの製造装置断面
図である。

【図６】本発明の効果を説明する到達圧力と露点の関係
図である。

【図７】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

1…保護膜成膜装置、2…蛍光体、フリット焼成装置、3
…搬送路、4…搬送路、5…重ね合わせ装置、6…搬送
路、7…ガラス管取り付け装置、8…搬送路、9…排気放
電ガス導入装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村瀬友彦神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所情報メディア事業本部内Ｆターム(参考） 5C012 AA09 BC03 BC05 5C040 FA01 GB02 HA01 HA04 JA21 JA23 LA16 MA20 MA22 MA23 5G435 AA17 BB06 EE09 KK02 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成膜した複数のパネルを重ね合わせ、これ
らのパネル間にある気体を排気し、放電ガスを導入した
プラズマディスプレイにおいて、蛍光体またはフリット
の焼成、成膜する工程から複数のパネルを重ね合わせる
重ね合わせ工程までの搬送、又は重ね合わせ、又は重ね
合わせ工程から排気工程までの搬送が、大気圧以上の露
点5℃以下の異物を除去した、空気又はＣＯ、ＣＯ₂、
Ｃ、Ｏ₂の含有量を1ppm以下としたＮ₂又はArガスで満た
した空間で行われたことを特徴とするプラズマディスプ
レイ。
【請求項２】請求項１記載のプラズマディスプレイであ
り、かつ重ね合わせ工程以後から封着、排気、放電ガス
導入までの工程が大気中で行われたことを特徴とするプ
ラズマディスプレイ。
【請求項３】成膜した複数のパネルを重ね合わせ、これ
らのパネル間にある気体を排気し、放電ガスを導入した
プラズマディスプレイにおいて、一方のパネルを成膜面
を上側にして搬送し、他方のパネルを成膜面を下側にし
て搬送し、重ね合わせたことを特徴とするプラズマディ
スプレイ。
【請求項４】成膜した複数のパネルを重ね合わせ、これ
らのパネル間にある気体を排気し、放電ガスを導入する
プラズマディスプレイの製造方法において、蛍光体また
はフリットを焼成する工程、又は成膜する工程から複数
のパネルを重ね合わせる重ね合わせ工程までの搬送工
程、又は重ね合わせ工程、又は重ね合わせ工程から排気
工程までの搬送工程を、大気圧以上で、露点5℃以下の
異物を除去した、空気又はＣＯ、ＣＯ₂、Ｃ、Ｏ₂の含有
量を1ppm以下としたＮ₂又はArガスで満たした空間で行
うことを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項５】請求項４記載のプラズマディスプレイの製
造方法において、重ね合わせ工程以後から封着、排気、
放電ガス導入までの工程を大気中で行うことを特徴とす
るプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項６】請求項４もしくは請求項５のプラズマディ
スプレイの製造方法の蛍光体またはフリットの焼成工程
もしくは重ね合わせ工程が，この工程へプラズマディス
プレイパネルを出し入れする時刻の前後で，この工程の
装置出入口を開いた状態で保持するものであることを特
徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項７】請求項４もしくは請求項５記載のいずれか
の工程のプラズマディスプレイパネルを把持する方法が
真空吸着式であることを特徴とするプラズマディスプレ
イの製造方法。
【請求項８】請求項４又は請求項５のプラズマディスプ
レイの製法方法の大気圧以上で、露点5℃以下の異物を
除去した、空気又はＣＯ、ＣＯ₂、Ｃ、Ｏ₂の含有量を1p
pm以下としたＮ₂又はArガスの流れ方向がプラズマディ
スプレイパネルの成膜面の向きと逆方向の流れを持つこ
とを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項９】成膜した複数のパネルを重ね合わせ、これ
らのパネル間にある気体を排気し、放電ガスを導入する
プラズマディスプレイの製造方法において、一方のパネ
ルを成膜面を上側にして搬送し、他方のパネルを成膜面
を下側にして搬送し、重ね合わせることを特徴とするプ
ラズマディスプレイの製造方法。