JP2004119070A - Sealing furnace of plasma display panel, and manufacturing method of plasma display panel - Google Patents
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Abstract
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の前面基板と背面基板とを封着する封着炉及びプラズマディスプレイパネルの製造方法に関し、特に、真空中でシールフリットの軟化点未満の温度に加熱する第1の炉及びこの第1の炉よりも高い圧力中で前記軟化点以上の温度に加熱する第2の炉を備えた連続式のプラズマディスプレイパネルの封着炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)は、以下のようにして製造される。一の絶縁基板上に走査電極及び共通電極を形成し、この走査電極及び共通電極を覆うように誘電体層及びMgOからなる保護層を形成して前面基板を作製する。一方、他の絶縁基板上にデータ電極を形成し、このデータ電極上に誘電体層、隔壁及び蛍光体層を形成して背面基板を作製する。そして、この前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせて仮固定し、加熱することによりシールフリットを軟化させて、前面基板と背面基板とをシールフリットを介して封着する。その後、前面基板と背面基板との間に形成される放電空間内を排気し、この放電空間内に放電ガスを充填してPDPを製造する。
【0003】
従来、前面基板と背面基板との封着は、バッチ式の大気炉により行われていた。そして、封着後、前面基板又は背面基板に設けられた排気孔を介して、放電空間内の排気を行っていた。しかしながら、この方法では、排気工程において、前面基板及び背面基板(以下、総称して基板ともいう)の表面に吸着している水分及びガスが放出され、放電空間内を十分な真空度まで排気するのに時間がかかる。また、大気圧中ではなく真空中で封着を行うと、シールフリットが発泡し、シールフリットに欠陥が発生してしまう。
【0004】
そこで、前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせて仮固定した構造体(以下、パネル構造体という)を、封着工程の前に、炉に装入して真空雰囲気中でシールフリットの軟化点未満の温度に加熱し、吸着ガスを脱離させ、その後、同じ炉内に不活性ガス等を充填して炉内の圧力を所定の圧力まで増加させた後、シールフリットの軟化点以上の温度に加熱して封着する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この方法によれば、封着工程の前に脱ガス処理を行っているため、脱ガス処理を行わない場合と比較して、放電空間内を速やかに排気することができる。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−251839号公報(第3頁、第4図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術には以下に示す問題点がある。特許文献1に記載された技術においても、バッチ式の炉により封着を行っているため、生産性が低いという問題点がある。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、PDPの脱ガス処理及び封着処理を効率よく行うことができるプラズマディスプレイパネルの封着炉及びこの封着炉を使用するプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの封着炉は、プラズマディスプレイパネルの前面基板と背面基板とを封着するプラズマディスプレイパネルの封着炉において、前記前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせた構造体を真空中で前記シールフリットの軟化点未満の温度に加熱する第1の炉と、この第1の炉に連結され内部の圧力が前記第1の炉の圧力よりも高く前記構造体をこの圧力下で前記シールフリットの軟化点以上の温度に加熱して前記前面基板と背面基板とを前記シールフリットを介して封着する第2の炉と、前記構造体を前記第1の炉中で移動させた後前記第2の炉中で移動させて順次熱処理を受けさせる搬送装置と、を有することを特徴とする。
【0009】
本発明においては、第1の炉において前記構造体を真空中で加熱することにより、構造体の脱ガス処理を行うことができる。このとき、加熱温度はシールフリットの軟化点未満の温度とするため、真空中においてシールフリットが軟化することがない。その後、第2の炉において構造体をシールフリットの軟化点以上の温度に加熱することにより、構造体の封着処理を行うことができる。これにより、封着工程後の排気工程において、放電空間内の排気を速やかに行うことができる。また、搬送装置が構造体を第1の炉から第2の炉まで搬送しながら前述の熱処理を行うため、構造体を連続的に熱処理することができる。このため、第1及び第2の炉において、並列して処理を行うことができ、生産性が向上する。
【0010】
また、前記搬送装置が上下に複数段設けられており、この複数段の搬送装置が複数の前記構造体を垂直方向に配列させて一斉に移動させるように前記搬送装置の動作を制御する制御装置を有することが好ましい。これにより、複数の構造体を同時に処理することができ、生産性がより向上する。
【0011】
更に、前記第1の炉及び第2の炉は夫々前記構造体の搬送方向に沿って配列された複数の炉室を有し、前記搬送装置は前記構造体を前記複数の炉室間を移動させるものであり、前記第1の炉における前記第2の炉に隣接する最下流側の炉室は、前記第1の炉におけるこの最下流側の炉室に隣接する炉室との間に配置された上流側シャッタと、前記第2の炉との間に配置された下流側シャッタと、を有し、前記最下流側の炉室は、前記上流側及び下流側シャッタを閉じて内部を真空に排気した後前記上流側シャッタを開いて前記構造体が搬入され、その後前記上流側シャッタを閉じて内部の圧力を前記第2の炉の内部圧力まで増加させ、その後前記下流側シャッタを開けて前記第2の炉に向けて前記構造体が搬出されるものであることが好ましい。これにより、各炉室に夫々構造体を収納し、各炉室において並列に処理を行うことができるため、生産性がより向上する。また、最下流側の炉室を前述の如く設けることにより、第1の炉から第2の炉への構造体の移動を効率よく行うことができる。
【0012】
更にまた、前記最下流側の炉室に対して加熱した気体を供給して前記最下流側の炉室の内部圧力を前記第2の炉の内部圧力まで増加させる加熱気体供給手段を有することが好ましい。最下流側の炉室においては、構造体は前記シールフリットの軟化点未満の温度に加熱されている。このため、この最下流側の炉室の圧力を増加させる際に、この炉室に常温の気体を大流量で導入すると、前記構造体が急速に冷却され、熱応力によりこの構造体の基板が割れることがある。このため、最下流側の炉室に常温の気体を導入する場合には時間をかけて少量ずつ導入する必要がある。この結果、この最下流側の炉室における構造体の滞留時間が長くなり、封着炉全体の生産性を低下させる。しかしながら、前述の加熱気体供給手段を設けることにより、最下流側の炉室に加熱された気体を大流量で導入することができ、この炉室の増圧を短時間で行うことができる。この結果、PDPの生産性を向上させることができる。
【0013】
更にまた、前記第2の炉の内部圧力が、前記封着炉の周囲の圧力と等しいことが好ましい。これにより、第2の炉の構成を簡略化することができる。なお、例えば封着炉がクリーンルーム内に設置されており、このクリーンルームの内の圧力が外部よりも若干高めに設定されている場合は、第2の炉の内部圧力はこのクリーンルーム内の圧力であってもよい。また、第2の炉の内部に導入される気体は大気であってもよく、窒素等の不活性ガスであってもよい。
【0014】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、プラズマディスプレイパネルの前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせた構造体を、第1の炉内を移動させながら真空中で前記シールフリットの軟化点未満の温度に加熱する真空加熱工程と、前記構造体を前記第1の炉からこの第1の炉に連結され内部の圧力が前記第1の炉の内部圧力よりも高い第2の炉に移動させる移動工程と、前記構造体を前記第2の炉内を移動させながら前記シールフリットの軟化点以上の温度に加熱して前記前面基板と前記背面基板とを前記シールフリットを介して封着する封着工程と、を有することを特徴とする。
【0015】
本発明に係る他のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、プラズマディスプレイパネルの前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせた構造体を、真空中で前記シールフリットの軟化点未満の温度に加熱する真空加熱工程と、前記シールフリットの軟化点未満の温度に加熱された構造体の周囲に加熱された気体を供給してこの構造体の周囲の圧力を増加させる工程と、前記構造体を前記増加させた圧力中で前記シールフリットの軟化点以上の温度に加熱して前記前面基板と前記背面基板とを前記シールフリットを介して封着する封着工程と、を有することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本実施形態に係る封着炉を示す模式図、及び横軸にこの封着炉における位置をとり縦軸に基板温度をとってこの封着炉中における基板の温度プロファイルを示すグラフ図である。図2(a)は本実施形態における封着炉の各炉室を示す上面断面図であり、(b)は(a)に示すA−A線による側面断面図である。
【0017】
図1に示すように、本実施形態に係る封着炉1は、内部をPDPの前面基板と背面基板とがシールフリットを介して重ね合わされて仮固定されたパネル構造体11(図2(a)参照)を、搬送方向12に間欠的に移動させながら熱処理を行う連続封着炉であり、真空炉2及び大気炉3により構成されている。
【0018】
真空炉2は内部が真空、例えば1乃至10Pa、例えば1乃至3Paに排気され、パネル構造体11を真空中において熱処理するものである。真空炉2は例えば7個の炉室A1乃至A7を備え、炉室A1乃至A7はこの順に1列に連結されている。真空炉2のうち最も上流側の炉室A1は封着炉1の入口を構成しており、最も下流側の炉室A7は大気炉3に連結されている。また、各炉室A1乃至A7間は、パネル構造体11が通過できるようになっている。
【0019】
真空炉2の各炉室A1乃至A7は、夫々上流側の連結部にシャッタS1乃至S7を備えており、炉室A7は下流側の連結部にもシャッタS8を備えている。シャッタS1は封着炉1の外部と炉室A1との間の連結部を開閉するものであり、シャッタSn(nは2乃至7の整数)は夫々炉室A(n−1)と炉室Anとの間の連結部を開閉するものであり、シャッタS8は炉室A7と大気炉3の炉室B1との間の連結部を開閉するものである。
【0020】
真空炉2において、炉室A1はロードロックである。炉室A1は、封着炉1の外部からパネル構造体11が搬入され、その後内部が真空に排気され、その後パネル構造体11を炉室A2に対して搬出する部分である。炉室A2乃至A4は昇温部であり、パネル構造体11を室温からシールフリットの軟化点未満の温度、例えば350℃の温度まで加熱する部分である。炉室A5及びA6はキープ部であり、パネル構造体11の温度を例えば350℃に保持する部分である。炉室A7は熱風復圧部であり、パネル構造体11が搬入された後、熱風発生器4により内部に加熱されたクリーンエアが導入されて内部が大気圧まで復圧し、その後パネル構造体11が大気炉3の炉室B1に対して搬出される部分である。
【0021】
また、各炉室A1乃至A7には、夫々ポンプP1乃至P7が連結されている。ポンプP1乃至P7は夫々炉室A1乃至A7内を排気するものである。更に、炉室A7には、クリーンエアを加熱して炉室A7内に供給する熱風発生器4が連結されている。なお、炉室A1及びA7は大気圧から真空までの排気を繰返し行うため、炉室A1及びA7に連結されているポンプP1及びP7は、他のポンプP2乃至P6と比較して能力が大きい。
【0022】
一方、大気炉3は内部の圧力が大気圧であり、パネル構造体11を大気圧中において熱処理するものである。なお、本明細書において、大気圧とは、真空炉2の内部圧力よりも高く、シールフリットが軟化したときに発泡しないような圧力をいう。本実施形態においては、大気圧とは封着炉1の周囲の圧力であり、例えば封着炉1がクリーンルーム内に設置されており、このクリーンルームの内の圧力が外部よりも若干高めに設定されている場合は、大気圧とはこのクリーンルーム内の圧力を指す。大気炉3は例えば12個の炉室B1乃至B12を備え、炉室B1乃至B12はこの順に1列に連結されている。大気炉3のうち最も上流側の炉室B1は真空炉2の最も下流側の炉室A7に連結されており、最も下流側の炉室B12は封着炉1の出口を構成している。各炉室B1乃至B12間は、パネル構造体11が通過できるように連結部が開口されている。
【0023】
大気炉3において、炉室B1は昇温部であり、パネル構造体11を真空炉2における保持温度、例えば350℃からシールフリットの軟化点以上の温度、例えば450℃の温度まで加熱する部分である。炉室B2及びB3はキープ部であり、パネル構造体11の温度を前記シールフリットの軟化点以上の温度、例えば450℃に保持する部分である。炉室B4乃至B12は徐冷部であり、パネル構造体11を例えば450℃から室温付近まで冷却する部分である。
【0024】
図2(a)及び(b)に示すように、各炉室(例えば炉室A2)においては、外壁5が設けられ、外壁5の内部には相互に平行に配置された1対の支持板6が垂直に設けられている。そして、支持板6間には複数段の搬送装置7が設けられている。搬送装置7は垂直方向に例えば6段設けられている。なお、図2(b)においては、便宜上、3段の搬送装置7が図示されている。各搬送装置7は、例えば7本のローラ8を備えている。この7本のローラ8は、パネル構造体11の搬送方向12に沿ってその回転軸が相互に平行になるように1列に配列され、支持板6に回転可能に軸支されている。ローラ8は搬送モータ(図示せず)に連結されている。そして、搬送モータは制御装置10(図1参照)に接続されている。制御装置10は搬送モータの動作を制御するものである。
【0025】
また、搬送装置7のローラ8上には、例えば石英板であるセッタ13が載置され、複数本のローラ8に転接されている。セッタ13上には例えば1乃至3枚のパネル構造体11が搭載されている。ローラ8は回転することによりセッタ13及びパネル構造体11を搬送方向12に搬送するものである。更に、最上段の搬送装置7の上方、搬送装置7間、及び最下段の搬送装置7の下方にはヒータ9が設けられている。即ち、搬送装置7が6段設けられている場合には、ヒータ9は各搬送装置7を挟むように7段設けられている。ヒータ9は例えばシーズヒータであり、パネル構造体11を所定の温度に加熱するものである。なお、図2(a)及び(b)においては、シャッタS(図1参照)は図示を省略されている。また、図2(b)においては、支持板6は図示を省略されている。
【0026】
次に、本実施形態に係る封着炉の使用方法、即ち、PDPの製造方法について説明する。図3は、横軸にパネル構造体が封着炉に装入されてからの時間をとり、縦軸にこのパネル構造体の温度及びこのパネル構造体の周囲の圧力をとって、封着工程において1枚のパネル構造体に印加される温度及び圧力の経時変化を示すグラフ図である。なお、図3に示す線21は温度プロファイルを示し、線22は圧力プロファイルを示す。
【0027】
先ず、1枚のガラス等からなる絶縁基板(図示せず)上に走査電極及び共通電極を形成する。そして、この走査電極及び共通電極を覆うように誘電体層を形成し、その上にMgOからなる保護層を形成して、前面基板を作製する。一方、他の1枚のガラス等からなる絶縁基板上にデータ電極を形成し、このデータ電極上に誘電体層、隔壁及び蛍光体層をこの順に形成して背面基板を作製する。そして、この前面基板又は背面基板の表面に表示エリアを囲むようにシールフリットを形成する。次に、この前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせ、クリップ等により仮固定してパネル構造体11(図2(a)参照)を形成する。
【0028】
次に、1枚又は複数枚、例えば1乃至3枚のパネル構造体11を1枚のセッタ13に搭載し、セッタ13ごと封着炉1の炉室A1に装入する。このとき、炉室A1における搬送装置7の各段に、1枚のセッタ13及びこのセッタ13上に搭載された1枚又は複数枚のパネル構造体11からなる組を、1組ずつ搭載する。これにより、搬送装置7が例えば6段設けられている場合、6組のセッタ13及びパネル構造体11からなる組が垂直方向に1列に配列される。
【0029】
なお、このとき、シャッタS1は開いており、シャッタS2は閉じている。炉室A1の圧力は大気圧となっており、炉室A2乃至A7は真空となっている。炉室A2乃至A7の圧力は例えば1乃至10Paであり、例えば1Paである。また、炉室B1乃至B12は大気圧となっており、クリーンエアが充填されている。
【0030】
次に、シャッタS1が閉じる。そして、ポンプP1が炉室A1内を例えば1乃至10Pa、例えば1Paに排気する。これにより、図3に示すように、パネル構造体11の周囲の圧力が大気圧から例えば1Paまで低下する。
【0031】
次に、シャッタS2が開く。これにより、炉室A1と炉室A2とが連通する。そして、制御装置10(図1参照)が搬送装置7の搬送モータ(図示せず)を駆動し、ローラ8が回転することにより、炉室A1内に収納されていた6組のセッタ13及びパネル構造体11を一斉に炉室A2に搬送する。
【0032】
次に、シャッタS2が閉じる。次に、炉室A2のヒータ9がパネル構造体11を加熱する。そして、パネル構造体11を所定の温度まで加熱した後、シャッタS3が開き、搬送装置7が6組のセッタ13及びパネル構造体11を一斉に炉室A3に搬送する。
【0033】
なお、炉室A1から前述のセッタ13及びパネル構造体11が搬出された後、炉室A1は大気圧に復圧され、シャッタS1が開き、次の6組のセッタ13及びパネル構造体11が封着炉1の外部から炉室A1に搬入される。
【0034】
このようにして、前述の例えば6組のセッタ13及びパネル構造体11からなる組は、炉室A2乃至A4間を間欠的に移動して通過し、図3に示すように、シールフリットの軟化点未満の温度、例えば350℃まで加熱される。その後、炉室A5乃至A7間を通過して350℃の温度に一定時間、例えば25分間保持される。これにより、パネル構造体11の表面に吸着していた水分及びガス等が脱離する。なお、このとき、シールフリットが軟化することはない。
【0035】
そして、炉室A7に前記6組のセッタ13及びパネル構造体11が搬入されると、シャッタS7が閉じ、熱風発生器4がクリーンエアを例えば350℃の温度に加熱し、炉室A7に供給する。これにより、図3に示すように、炉室A7が大気圧に復圧される。
【0036】
次に、シャッタS8が開き、炉室A7と炉室B1とが連通される。そして、搬送装置7が炉室A7内の6組のセッタ13及びパネル構造体11からなる組を一斉に炉室B1に搬送する。そして、シャッタS8が閉じ、炉室B1内のヒータ9がパネル構造体11をシールフリットの軟化点以上の温度、例えば450℃に加熱する。
【0037】
その後、搬送装置7が、この6組のセッタ13及びパネル構造体11を、炉室B2及びB3にこの順に搬送する。これにより、パネル構造体11は例えば450℃の温度に例えば20分間保持される。これにより、パネル構造体11において、シールフリットが軟化し、前面基板と背面基板とが封着される。
【0038】
そして、この6組のセッタ13及びパネル構造体11を、炉室B4乃至B12をこの順に通過させることにより、パネル構造体11の温度を450℃から室温付近まで冷却する。そして、この6組のセッタ13及びパネル構造体11を炉室B12から封着炉1の外部に搬出する。
【0039】
なお、垂直方向に配列された6組のセッタ13及びパネル構造体11からなる組が1の炉室から次の炉室に移動すると、前記1の炉室には次の6組のセッタ13及びパネル構造体11からなる組が搬入される。このようにして、多数のパネル構造体11に対して並列に連続的に熱処理を施す。各炉室における処理時間は例えば9分間であり、炉室間の移動時間は例えば1分間である。即ち、封着炉1においては、各処理の基本単位時間(1クロック)が例えば10分間になっている。
【0040】
その後、セッタ13及びパネル構造体11は、後工程である排気工程に進む。そして、前面基板と背面基板との間に形成される放電空間内を排気する。その後、この放電空間内に放電ガスを充填する。これにより、PDPが製造される。
【0041】
本実施形態においては、封着炉1の真空炉2において、パネル構造体11を真空中で加熱することにより、パネル構造体11の表面に吸着していた水分及びガス等が脱離し、パネル構造体の脱ガス処理を行うことができる。このとき、加熱温度はシールフリットの軟化点未満の温度とするため、真空中においてシールフリットが軟化して発泡することがない。また、大気炉3においてパネル構造体11を大気圧中でシールフリットの軟化点以上の温度に加熱することにより、シールフリットを発泡させることなく軟化させ、パネル構造体11の前面基板と背面基板とを封着することができる。本実施形態においては、封着処理の前に脱ガス処理を行っているため、封着工程後の排気工程において、放電空間内の排気を速やかに行うことができる。
【0042】
また、本実施形態においては、搬送装置7がパネル構造体11を真空炉2から大気炉3まで間欠的に搬送する。これにより、パネル構造体11は各炉室間を移動しながら熱処理が施されるため、パネル構造体11に連続的に脱ガス処理及び封着処理を施すことができる。
【0043】
更に、本実施形態においては、搬送装置7が6段設けられているため、1枚のセッタ13及びこのセッタ13に搭載された1枚又は複数枚のパネル構造体11からなる組を、垂直方向に6組配列させて一斉に搬送することができる。これにより、6組の前記組を同時に処理することができるため、生産性が高い。
【0044】
更にまた、真空炉2及び大気炉3が夫々7個及び12個の炉室を備えている。これにより、各炉室に夫々6組のセッタ13及びパネル構造体11からなる組を収納し、各炉室において並列に処理を行うことができるため、多数のパネル構造体11を生産性よく処理することができる。更にまた、熱風発生器4がクリーンエアを加熱し、炉室A7に対して供給しているため、パネル構造体11の基板が熱応力により割れることを防止し、炉室A7の復圧を短時間で行うことができる。
【0045】
なお、本実施形態とは別に、複数のパネル構造体11を1つのカセットに収納し、複数のパネル構造体11をカセットごと封着炉1内を移動させる方法も考えられる。しかしながら、このカセットを使用する方法には、以下に示す問題点がある。先ず、封着炉にカセットを装入すると、カセット自体に熱容量があるため、パネル構造体を加熱及び冷却するために多大なエネルギーが必要となる。即ち、封着炉にかかる熱負荷が大きくなる。また、真空炉において、基板表面の他にカセットの表面にも水分及びガス等が吸着しているため、真空炉の排気系にかかる負荷が大きくなる。このため、排気に長時間を要するか、又は能力が高い排気ポンプが必要となる。更に、封着炉のサイズとしてカセットが通過できるサイズが必要となるため、パネル構造体のサイズと比較して、封着炉が大型化してしまう。これにより、封着炉の設置面積が増大すると共に、熱負荷及び排気負荷が更に増大する。更にまた、封着炉の入口においてパネル構造体をカセット内に収納し、封着炉の出口においてパネル構造体をカセットから取り出し、カセットは再利用するため、封着炉の出口から入口までカセットを戻すリターン経路が必要となる。このため、このリターン経路を含めると、封着炉の設置面積が更に増大してしまう。
【0046】
これに対して、本実施形態においては、パネル構造体11がセッタ13に搭載され、多段に設けられた搬送装置7が複数のセッタ13を搬送するため、前述のカセットが不要である。これにより、カセットを使用する場合と比較して、封着炉を小型化することができ、設置面積を低減することができる。また、封着炉の熱負荷及び排気負荷を低減することができる。
【0047】
また、本実施形態においては、熱風発生器4が炉室A7に対して加熱したクリーンエアを供給し、大気炉3をクリーンエアにより充填する例を示したが、炉室A7及び大気炉3に供給される気体はクリーンエアに限定されず、窒素等の不活性ガスであってもよい。また、大気炉3の圧力は封着炉1の周囲の圧力に限定されず、真空炉2の圧力よりも高く、加熱時にシールフリットが発泡しない圧力であればよい。更に、本実施形態においては、搬送装置7が6段設けられている例を示したが、本発明はこれに限定されず、搬送装置の段数は、要求される生産性及び封着炉が設置される建物の高さ等に応じて、最適な段数を選択することができる。更にまた、搬送装置はローラに限定されず、例えばベルトであってもよい。更にまた、本実施形態においては真空炉2及び大気炉3が夫々7個及び12個の炉室を備える例を示したが、本発明はこれに限定されない。更にまた、炉室A2乃至A6内及び炉室B1乃至B12内においては、パネル構造体11を間欠的に搬送せずに、連続的に搬送してもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、封着炉を第1の炉及び第2の炉から構成し、前面基板と背面基板とをシールフリットを介して重ね合わせた構造体を、前記第1の炉から前記第2の炉まで搬送する搬送装置を設けている。このため、PDPの脱ガス処理及び封着処理を効率よく行うことができるプラズマディスプレイパネルの封着炉を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る封着炉を示す模式図、及び横軸にこの封着炉における位置をとり縦軸に基板温度をとってこの封着炉中における基板の温度プロファイルを示すグラフ図である。
【図2】(a)は本実施形態における封着炉の各炉室を示す上面断面図であり、(b)は(a)に示すA−A線による側面断面図である。
【図3】横軸にパネル構造体が封着炉に装入されてからの時間をとり、縦軸にこのパネル構造体の温度及びこのパネル構造体の周囲の圧力をとって、封着工程において1枚のパネル構造体に印加される温度及び圧力の経時変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1;封着炉
2;真空炉
3;大気炉
4;熱風発生器
5;外壁
6;支持板
7;搬送装置
8;ローラ
9;ヒータ
10;制御装置
11;パネル構造体
12;搬送方向
13;セッタ
21;線(温度プロファイル)
22;線(圧力プロファイル)
A1〜A7、B1〜B12;炉室
P1〜P7;ポンプ
S1〜S8;シャッタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing furnace for sealing a front substrate and a back substrate of a plasma display panel and a method for manufacturing a plasma display panel, and in particular, a first furnace for heating in a vacuum to a temperature lower than a softening point of a seal frit. The present invention also relates to a continuous plasma display panel sealing furnace provided with a second furnace for heating to a temperature higher than the softening point at a pressure higher than that of the first furnace.
[0002]
[Prior art]
Usually, a plasma display panel (hereinafter, referred to as PDP) is manufactured as follows. A scan electrode and a common electrode are formed on one insulating substrate, and a dielectric layer and a protective layer made of MgO are formed so as to cover the scan electrode and the common electrode, thereby manufacturing a front substrate. On the other hand, a data electrode is formed on another insulating substrate, and a dielectric layer, a partition wall, and a phosphor layer are formed on the data electrode to manufacture a rear substrate. Then, the front substrate and the rear substrate are overlapped and temporarily fixed via a seal frit, and the seal frit is softened by heating, and the front substrate and the rear substrate are sealed via the seal frit. Thereafter, a discharge space formed between the front substrate and the rear substrate is evacuated, and the discharge space is filled with a discharge gas to manufacture a PDP.
[0003]
Conventionally, the sealing between the front substrate and the rear substrate has been performed by a batch-type atmospheric furnace. After the sealing, the discharge space is evacuated through exhaust holes provided in the front substrate or the rear substrate. However, in this method, in the evacuation step, moisture and gas adsorbed on the surfaces of the front substrate and the rear substrate (hereinafter, also collectively referred to as substrates) are released, and the discharge space is exhausted to a sufficient degree of vacuum. It takes time. Further, if the sealing is performed in a vacuum instead of the atmospheric pressure, the seal frit foams and a defect occurs in the seal frit.
[0004]
Therefore, a structure (hereinafter referred to as a panel structure) in which the front substrate and the rear substrate are overlapped with each other via a seal frit and temporarily fixed (hereinafter referred to as a panel structure) is placed in a furnace and sealed in a vacuum atmosphere before the sealing step. Heat to a temperature below the softening point of the frit, desorb the adsorbed gas, then fill the same furnace with an inert gas, etc., increase the pressure in the furnace to a predetermined pressure, and then soften the seal frit A technology for sealing by heating to a temperature higher than a point is disclosed (for example, see Patent Document 1). According to this method, since the degassing process is performed before the sealing step, the discharge space can be quickly evacuated as compared with the case where the degassing process is not performed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-251839 (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional technology has the following problems. Also in the technique described in
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and a plasma display panel sealing furnace capable of efficiently performing a degassing process and a sealing process of a PDP, and a plasma display panel using the sealing furnace. It is an object of the present invention to provide a method for producing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A plasma display panel sealing furnace according to the present invention is a plasma display panel sealing furnace for sealing a front substrate and a rear substrate of a plasma display panel, wherein the front substrate and the rear substrate are overlapped via a seal frit. A first furnace for heating the combined structure in a vacuum to a temperature below the softening point of the seal frit; and a structure wherein the pressure inside the first furnace is higher than the pressure of the first furnace and is connected to the first furnace. A second furnace for heating the body under this pressure to a temperature equal to or higher than the softening point of the seal frit to seal the front substrate and the back substrate via the seal frit; And a transfer device that is moved in the furnace and then moved in the second furnace to be sequentially subjected to heat treatment.
[0009]
In the present invention, the structure can be degassed by heating the structure in a first furnace in a vacuum. At this time, since the heating temperature is lower than the softening point of the seal frit, the seal frit does not soften in vacuum. Thereafter, the structure can be sealed in the second furnace by heating the structure to a temperature equal to or higher than the softening point of the seal frit. Thereby, in the exhaust process after the sealing process, the exhaust in the discharge space can be quickly performed. In addition, since the above-described heat treatment is performed while the transfer device transfers the structure from the first furnace to the second furnace, the structure can be continuously heat-treated. For this reason, in the 1st and 2nd furnace, processing can be performed in parallel and productivity improves.
[0010]
Further, the transfer device is provided in a plurality of stages vertically, and a control device for controlling the operation of the transfer device such that the plurality of stages of the transfer devices are arranged in a vertical direction and moved simultaneously. It is preferable to have Thereby, a plurality of structures can be processed simultaneously, and the productivity is further improved.
[0011]
Further, each of the first furnace and the second furnace has a plurality of furnace chambers arranged along a transfer direction of the structure, and the transfer device moves the structure between the plurality of furnace chambers. Wherein the furthest downstream furnace chamber of the first furnace adjacent to the second furnace is located between the furnace chamber of the first furnace adjacent to the furthest downstream furnace chamber. An upstream shutter, and a downstream shutter disposed between the second furnace, wherein the most downstream furnace chamber closes the upstream and downstream shutters and evacuates the inside. After exhausting the air, the upstream shutter is opened and the structure is carried in. Thereafter, the upstream shutter is closed and the internal pressure is increased to the internal pressure of the second furnace, and then the downstream shutter is opened. Preferably, the structure is carried out toward the second furnace. . Thereby, the structures can be stored in the respective furnace chambers, and the processing can be performed in parallel in the respective furnace chambers, so that the productivity is further improved. Further, by providing the furnace chamber on the most downstream side as described above, the structure can be moved efficiently from the first furnace to the second furnace.
[0012]
Further, a heating gas supply means for supplying a heated gas to the furthest downstream furnace chamber to increase the internal pressure of the furthest downstream furnace chamber to the internal pressure of the second furnace may be provided. preferable. In the furthest downstream furnace chamber, the structure is heated to a temperature below the softening point of the seal frit. For this reason, when increasing the pressure in the furnace chamber on the most downstream side, if a normal temperature gas is introduced into the furnace chamber at a large flow rate, the structure is rapidly cooled, and the substrate of the structure is cooled by thermal stress. May crack. For this reason, when introducing room temperature gas into the furnace chamber on the most downstream side, it is necessary to introduce the gas little by little over time. As a result, the residence time of the structure in the furthest downstream furnace chamber is lengthened, and the productivity of the entire sealing furnace is reduced. However, by providing the above-mentioned heating gas supply means, the heated gas can be introduced into the furnace chamber on the most downstream side at a large flow rate, and the pressure in the furnace chamber can be increased in a short time. As a result, the productivity of PDP can be improved.
[0013]
Furthermore, it is preferable that the internal pressure of the second furnace is equal to the pressure around the sealing furnace. Thereby, the configuration of the second furnace can be simplified. If, for example, a sealing furnace is installed in a clean room and the pressure in the clean room is set slightly higher than the outside, the internal pressure of the second furnace is the pressure in the clean room. May be. The gas introduced into the second furnace may be air or an inert gas such as nitrogen.
[0014]
The method for manufacturing a plasma display panel according to the present invention includes the step of moving a structure in which a front substrate and a rear substrate of a plasma display panel are overlapped via a seal frit in a vacuum while moving the seal frit in a first furnace. A vacuum heating step of heating the structure to a temperature lower than the softening point of the first furnace, and a second furnace connected to the first furnace from the first furnace and having an internal pressure higher than an internal pressure of the first furnace. Moving the structure to a furnace, heating the structure to a temperature equal to or higher than the softening point of the seal frit while moving the structure inside the second furnace, and moving the front substrate and the rear substrate through the seal frit. And a sealing step for sealing.
[0015]
Another method for manufacturing a plasma display panel according to the present invention is a method for manufacturing a structure in which a front substrate and a back substrate of a plasma display panel are overlapped with each other via a seal frit to a temperature lower than a softening point of the seal frit in a vacuum. A vacuum heating step of heating, a step of supplying a heated gas around the structure heated to a temperature lower than the softening point of the seal frit to increase the pressure around the structure, and A sealing step of heating the seal frit to a temperature equal to or higher than the softening point of the seal frit in the increased pressure to seal the front substrate and the back substrate via the seal frit. .
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a sealing furnace according to the present embodiment, and a graph showing a temperature profile of a substrate in the sealing furnace by taking a position in the sealing furnace on a horizontal axis and a substrate temperature on a vertical axis. It is. FIG. 2A is a top cross-sectional view showing each furnace chamber of the sealing furnace in the present embodiment, and FIG. 2B is a side cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
[0017]
As shown in FIG. 1, the sealing
[0018]
The inside of the
[0019]
Each of the furnace chambers A1 to A7 of the
[0020]
In the
[0021]
Further, pumps P1 to P7 are connected to the furnace chambers A1 to A7, respectively. The pumps P1 to P7 exhaust the inside of the furnace chambers A1 to A7, respectively. Further, a hot air generator 4 for heating the clean air and supplying it into the furnace chamber A7 is connected to the furnace chamber A7. Since the furnace chambers A1 and A7 repeatedly evacuate from atmospheric pressure to vacuum, the pumps P1 and P7 connected to the furnace chambers A1 and A7 have higher performance than the other pumps P2 to P6.
[0022]
On the other hand, the
[0023]
In the
[0024]
As shown in FIGS. 2A and 2B, in each furnace chamber (for example, furnace chamber A2), an
[0025]
A
[0026]
Next, a method for using the sealing furnace according to the present embodiment, that is, a method for manufacturing a PDP will be described. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the time since the panel structure was charged into the sealing furnace, and the vertical axis indicates the temperature of the panel structure and the pressure around the panel structure. FIG. 4 is a graph showing changes over time in temperature and pressure applied to one panel structure in FIG. Note that a
[0027]
First, a scanning electrode and a common electrode are formed on an insulating substrate (not shown) made of one piece of glass or the like. Then, a dielectric layer is formed so as to cover the scanning electrode and the common electrode, and a protective layer made of MgO is formed thereon, thereby manufacturing a front substrate. On the other hand, a data electrode is formed on another insulating substrate made of glass or the like, and a dielectric layer, a partition wall, and a phosphor layer are formed in this order on the data electrode to manufacture a rear substrate. Then, a seal frit is formed on the surface of the front substrate or the rear substrate so as to surround the display area. Next, the front substrate and the rear substrate are overlapped with each other via a seal frit and temporarily fixed with a clip or the like to form a panel structure 11 (see FIG. 2A).
[0028]
Next, one or a plurality of, for example, one to three
[0029]
At this time, the shutter S1 is open and the shutter S2 is closed. The pressure in the furnace chamber A1 is atmospheric pressure, and the pressure in the furnace chambers A2 to A7 is vacuum. The pressure in the furnace chambers A2 to A7 is, for example, 1 to 10 Pa, for example, 1 Pa. Furnace chambers B1 to B12 are at atmospheric pressure and are filled with clean air.
[0030]
Next, the shutter S1 is closed. Then, the pump P1 evacuates the furnace chamber A1 to, for example, 1 to 10 Pa, for example, 1 Pa. Thereby, as shown in FIG. 3, the pressure around the
[0031]
Next, the shutter S2 opens. Thus, the furnace chamber A1 and the furnace chamber A2 communicate with each other. The control device 10 (see FIG. 1) drives a transfer motor (not shown) of the
[0032]
Next, the shutter S2 is closed. Next, the
[0033]
After the above-mentioned
[0034]
In this manner, the above-mentioned set of, for example, six
[0035]
Then, when the six sets of the
[0036]
Next, the shutter S8 is opened, and the furnace chamber A7 and the furnace chamber B1 are communicated. Then, the
[0037]
Thereafter, the
[0038]
Then, by passing the six sets of the
[0039]
When a set of six
[0040]
Thereafter, the
[0041]
In this embodiment, in the
[0042]
In the present embodiment, the
[0043]
Further, in the present embodiment, since the
[0044]
Furthermore, the
[0045]
Apart from this embodiment, a method in which a plurality of
[0046]
On the other hand, in the present embodiment, since the
[0047]
Further, in the present embodiment, an example is shown in which the hot air generator 4 supplies heated clean air to the furnace chamber A7 and fills the
[0048]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the sealing furnace includes the first furnace and the second furnace, and the structure in which the front substrate and the back substrate are overlapped with each other via the seal frit is provided by the above-described structure. A transfer device is provided for transferring from the first furnace to the second furnace. Therefore, it is possible to obtain a plasma display panel sealing furnace capable of efficiently performing the degassing process and the sealing process of the PDP.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a sealing furnace according to an embodiment of the present invention, and a horizontal axis indicates a position in the sealing furnace, and a vertical axis indicates a substrate temperature. FIG.
FIG. 2A is a top cross-sectional view showing each furnace chamber of the sealing furnace in the present embodiment, and FIG. 2B is a side cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing the time taken since the panel structure was loaded into the sealing furnace on the horizontal axis, and the temperature of the panel structure and the pressure around the panel structure on the vertical axis. FIG. 4 is a graph showing changes over time in temperature and pressure applied to one panel structure in FIG.
[Explanation of symbols]
1: Sealing furnace
2: vacuum furnace
3: Atmosphere furnace
4: Hot air generator
5; outer wall
6; support plate
7; transport device
8; roller
9; heater
10; control device
11; panel structure
12; transport direction
13; Setter
21; line (temperature profile)
22; line (pressure profile)
A1 to A7, B1 to B12; furnace chamber
P1 to P7; pump
S1 to S8; shutter
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