JP2005037024A

JP2005037024A - プラズマディスプレイパネルの焼成炉

Info

Publication number: JP2005037024A
Application number: JP2003199264A
Authority: JP
Inventors: Masataka Morita; 真登森田; Masanori Suzuki; 雅教鈴木; Hiroyasu Tsuji; 弘恭辻
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネル用の基板の焼成を行う際に発生する、溶剤やバインダーなどの成分が原因である排気管の詰まりなどの問題を抑制することが可能なプラズマディスプレイパネルの焼成炉を実現することを目的とする。
【解決手段】プラズマディスプレイパネルの構造物の前駆体が形成された基板２１を焼成するための焼成炉２０において、焼成炉２０内の排気孔部２０ａに触媒３０を配設したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの焼成炉２０である。
このことにより、触媒３０の触媒作用の発現のために必要な温度制御装置などの機構が不要な構成で、排気管３１や共通排気管などを詰まらせる原因となる、溶剤、バインダーなどの成分を含む排気ガス２９中の、炭化物などの固形分の除去を効果的に行うことが可能となる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能膜材料が形成されたプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の基板を焼成するＰＤＰの焼成炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属、無機材料及び有機材料からなる機能膜材料を、ガラスやセラミックスなどの基板上に、塗布、印刷、ダイコート、シート貼り付け、真空蒸着、スパッタ等の様々な方法を用いて全面に形成することや、あるいはそれをフォトリソグラフィやマスキングしてパターニングするということが、工業上、よく行われる。例えば、ＰＤＰ用の基板では、電極等の金属配線、透明電極膜、また、絶縁を維持するための絶縁体や誘電体、また、複数の蛍光体を区切る隔壁、電子放出膜、といった機能膜材料の形成が行われる。
【０００３】
ここで、これらの機能膜材料を基板上に形成するために機能膜原料に添付した溶剤やバインダーなどの成分を熱処理により除去することが行なわれ、加熱とともに除去される溶剤やバインダー成分は、焼成炉に設けられた排気機構により焼成炉外に排出している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
２００１ＦＰＤテクノロジー大全、株式会社電子ジャーナル刊、２０００年１０月２５日、ｐ６７６〜ｐ６７９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
焼成炉に設けられた排気機構により焼成炉外に排出した、溶剤やバインダーなどの成分は、排気管を通じてさらに脱臭装置などの処理装置に送られるが、溶剤やバインダーなどの成分は、焼成炉の外に出てその温度が低下してくると、そこに含まれる、例えば炭化物などの固形分が、凝縮したりタールとなってしまい、排気管を詰まらせたり、焼成炉内に流れ込んで焼成炉内を汚染してしまったりするなどの問題の原因となる場合があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＰＤＰ用の基板の焼成を行う際に発生する、溶剤やバインダーなどの成分が原因である排気管の詰まりなどの問題を抑制することが可能なＰＤＰの焼成炉を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために本発明のＰＤＰの焼成炉は、プラズマディスプレイパネルの構造物の前駆体が形成された基板を焼成するための焼成炉において、焼成炉内の排気孔部に触媒を配設したことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、プラズマディスプレイパネルの構造物の前駆体が形成された基板を焼成するための焼成炉において、焼成炉内の排気孔部に触媒を配設したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの焼成炉である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、焼成炉内の排気孔部は、そこに配設する触媒の触媒作用が最大となる温度箇所に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明により製造する、３電極構造の面放電型のＰＤＰの一例の概略構成を示す断面斜視図である。
【００１２】
ＰＤＰ１の前面板２は、例えばフロートガラスのような、平滑で、透明且つ絶縁性の基板３上に、走査電極４と維持電極５とからなる表示電極６を複数形成し、そしてその表示電極６を覆うように誘電体層７を形成し、さらにその誘電体層７上にＭｇＯからなる保護層８を形成することにより構成している。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ放電電極となる透明電極４ａ、５ａおよびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
【００１３】
また、背面板９は、例えばガラスのような絶縁性の基板１０上に、アドレス電極１１を複数形成し、このアドレス電極１１を覆うように誘電体層１２を形成している。そしてこの誘電体層１２上の、アドレス電極１１間に対応する位置には隔壁１３を設けており、誘電体層１２の表面と隔壁１３の側面にかけて赤、緑、青の各色の蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを設けた構造となっている。
【００１４】
そして前面板２と背面板９とは、表示電極６とアドレス電極１１とが直交し、且つ、放電空間１５を形成するように、隔壁１３を挟んで対向して配置されている。
【００１５】
そして放電空間１５には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうち、少なくとも１種類の希ガスが封入されており、隔壁１３によって仕切られ、アドレス電極１１と走査電極４および維持電極５との交差部の放電空間１５が放電セル１６として動作し、アドレス電極１１、表示電極６に周期的な電圧を印加することによって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに照射し可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【００１６】
次に、上述した構成のＰＤＰ１の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施の形態による焼成装置を用いて製造するＰＤＰの製造工程の流れを示す図である。
【００１７】
まず、前面板２を製造する前面板工程について述べる。基板３を受入れる基板受入れ工程（Ｓ１１）の後、基板３上に表示電極６を形成する表示電極形成工程（Ｓ１２）を行う。これは、透明電極４ａおよび５ａを形成する透明電極形成工程（Ｓ１２−１）と、その後に行われるバス電極４ｂおよび５ｂを形成するバス電極形成工程（Ｓ１２−２）とを有し、バス電極形成工程（Ｓ１２−２）は、その前駆体として、例えばＡｇなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などで塗布する導電性ペースト塗布工程（Ｓ１２−２−１）と、その後、塗布した導電性ペーストを焼成する導電性ペースト焼成工程（Ｓ１２−２−２）とを有する。次に、表示電極形成工程（Ｓ１２）により形成された表示電極６上を覆うように誘電体層７を形成する誘電体層形成工程（Ｓ１３）を行う。これは、その前駆体として、鉛系のガラス材料（その組成は、例えば、酸化鉛［ＰｂＯ］７０重量％，酸化硼素［Ｂ_２Ｏ_３］１５重量％，酸化硅素［ＳｉＯ_２］１５重量％。）を含むペーストをスクリーン印刷法で塗布するガラスペースト塗布工程（Ｓ１３−１）と、その後、塗布したガラス材料を焼成するガラスペースト焼成工程（Ｓ１３−２）とを有するものである。その後、誘電体層７の表面に真空蒸着法などで酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの保護膜８を形成する保護膜形成工程（Ｓ１４）を行う。以上により前面板２が製造される。
【００１８】
次に、背面板９を製造する背面基板工程について述べる。基板１０を受入れる受入れ工程（Ｓ２１）の後、基板１０上にアドレス電極１１を形成するアドレス電極形成工程（Ｓ２２）を行う。これは、その前駆体として、例えばＡｇなどの導電性ペーストをスクリーン印刷などで塗布する導電性ペースト塗布工程（Ｓ２２−１）と、その後、塗布した導電性ペーストを焼成する導電性ペースト焼成工程（Ｓ２２−２）とを有する。次に、アドレス電極１１の上に誘電体層１２を形成する誘電体層形成工程（Ｓ２３）を行う。これは、その前駆体として、ＴｉＯ_２粒子と誘電体ガラス粒子とを含む誘電体用ペーストをスクリーン印刷などで塗布する誘電体用ペースト塗布工程（Ｓ２３−１）と、その後、塗布した誘電体用ペーストを焼成する誘電体用ペースト焼成工程（Ｓ２３−２）とを有する。次に、誘電体層１２上の、アドレス電極１１の間に相当する位置に隔壁１３を形成する隔壁形成工程（Ｓ２４）を行う。これは、その前駆体として、ガラス粒子を含む隔壁用ペーストを印刷などで塗布する隔壁用ペースト塗布工程（Ｓ２４−１）と、その後、塗布した隔壁用ペーストを焼成する隔壁用ペースト焼成工程（Ｓ２４−２）とを有する。そしてその後、隔壁１３間に蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを形成する蛍光体層形成工程（Ｓ２５）を行う。これは、その前駆体として、赤色，緑色，青色の各色蛍光体ペーストを作製し、これを隔壁どうしの間隙に塗布する蛍光体ペースト塗布工程（Ｓ２５−１）と、その後、塗布した蛍光体ペーストを焼成する蛍光体ペースト焼成工程（Ｓ２５−２）とを有する。以上により背面板９が製造される。
【００１９】
次に、以上により製造した前面板２と背面板９との封着、そしてその後の真空排気、および放電ガス封入について述べる。まず、前面板２および背面板９の少なくとも一方にガラスフリットからなる封着部材を形成する封着部材形成工程（Ｓ３１）を行う。これは、ガラスフリットをペースト状にした封着用ガラスペーストを塗布する工程（Ｓ３１−１）と、その後、塗布したガラスペーストの樹脂成分等を除去するために仮焼するガラスペースト仮焼成工程（Ｓ３１−２）を有する。次に、前面板２の表示電極６と背面板９のアドレス電極１１とが直交して対向するように重ね合わせるための重ね合わせ工程（Ｓ３２）を行い、その後、重ね合わせた両基板２、９を加熱して封着部材を軟化させることによって封着する封着工程（Ｓ３３）を行う。次に、封着された両基板２、９により形成された微小な放電空間１５を真空排気しながら焼成する排気・ベーキング工程（Ｓ３４）を行い、その後、放電ガスを所定の圧力で封入する放電ガス封入工程（Ｓ３５）を行うことによりＰＤＰ１が完成する（Ｓ３６）。
【００２０】
ここで、以上の製造方法での、パネル構造物であるバス電極４ｂ、５ｂ、誘電体層７、アドレス電極１１、誘電体層１２、隔壁１３、蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ、および封着部材（図示せず）の形成工程における、焼成工程に用いられる焼成装置について説明する。
【００２１】
図３（ａ）は、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの焼成炉の概略構成を示す側面断面図であり、一缶体分を示している。また、図３（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【００２２】
図３に示すように、焼成炉２０においては、パネル構造物の前駆体を形成した、ＰＤＰ１の基板３、もしくは基板１０である基板２１を載置したセッター２２が断熱材による壁２３で囲まれた空間内に配置されたローラーコンベア２４上を搬送され、また、壁２３の天井および床の部分にはヒータ２５が設けられ、このヒータ２５により基板２１の焼成が行われる。
【００２３】
給気管２６は、基板２１を載置したセッター２２の搬送方向と直角に焼成炉２０内上部に配置され、給気管２６に設けられたノズル２７から焼成炉２０内に供給されるフレッシュエアー２８は、基板２１上に塗布により形成されたパネル構造物の前駆体である機能膜材料に含まれる溶剤、バインダーなどが熱処理により排出された成分を含む高温の排気ガス２９となり、排気孔部２０ａに配設された触媒３０を通過し、外部に設けられた排気管３１を通って焼成炉２０の外に排出される。ここで、触媒３０が配設される排気孔部２０ａの焼成炉２０内での位置は、焼成炉２０内において、触媒３０の触媒作用が最大となる温度となる場所とする。このような条件であれば排気孔部２０ａはどこでもかまわない。
【００２４】
また触媒３０の具体的な構成としては、例えば、排気マフラ−の触媒としても用いられるような、白金などの金属触媒を塗布したセラミック等を挙げることができる。
【００２５】
図４は、工場における焼成装置と脱臭装置との位置関係の一例を示す概略図である。
【００２６】
工場３２内に配置されている焼成装置２０において発生する、溶剤、バインダーなどの成分を含む高温の排気ガスは、各缶体からの排気管３１を通じて焼成装置２０毎に装備された排気ファン３３によって共通排気管３４に排出される。
【００２７】
共通排気管３４は、工場３２の屋上などに設置された、例えば燃焼式等の脱臭装置３５で処理された後、大気へ放出される。
【００２８】
この時、焼成装置２０の外に排出された排気ガスは、共通排気管３４や排気管３１などで冷却してしまうが、本発明においては焼成装置２０の各缶体毎に触媒３０（図３）を排気孔部に配設しているので、冷却の際、排気ガス中の、例えば固形分が凝縮し共通排気管３４や排気管３１を詰まらせてしまうといった問題の発生を抑制することができる。
【００２９】
また、図５は、触媒３０のメンテナンスを容易に行うことを可能とする、焼成炉の一例の概略構成を断面図で示すものである。
【００３０】
排気孔部２０ａに配設された触媒３０は、断熱材による壁２３の側面部２３ａに設けた、取り外し可能なメンテナンス壁３６を通して、交換、メンテナンスすることを可能としている。メンテナンス壁３６には触媒３０を確認するための監視窓を設けてメンテナンス時期を確認できるような構成としても良い。
【００３１】
なお、以上の説明においては、基板２１をローラーコンベア２４で搬送しながら焼成する形態の焼成炉を例として説明したが、搬送の有無、搬送の手段の如何によらず本発明の効果が得られることは明らかである。
【００３２】
以上の構成によれば、焼成炉２０内の排気孔部２０ａに触媒３０を配設することで、触媒３０の触媒作用の発現のために必要な温度制御装置などの機構が不要な構成で、排気管３１や共通排気管３４などを詰まらせる原因となる、溶剤、バインダーなどの成分を含む排気ガス中の固形分の除去を効果的に行うことが可能となる。
【００３３】
また、触媒３０のメンテナンスも容易に行うことが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のＰＤＰの焼成装置によれば、ＰＤＰ用の基板の焼成を行う際に発生する、溶剤やバインダーなどの成分が原因である排気管の詰まりなどの問題を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態により製造されるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの焼成装置による製造工程の概略の流れを示す図
【図３】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの焼成装置の概略構成を示す断面図
【図４】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの焼成装置と脱臭装置との位置関係を示す概略図
【図５】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの焼成装置における触媒のメンテナンスの一例を示すための概略構成を示す断面図
【符号の説明】
２０焼成炉
２０ａ排気孔部
２１基板
２２セッター
２４ローラーコンベア
２６給気管
３０触媒
３１排気管

Claims

プラズマディスプレイパネルの構造物の前駆体が形成された基板を焼成するための焼成炉において、焼成炉内の排気孔部に触媒を配設したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの焼成炉。
焼成炉内の排気孔部は、そこに配設する触媒の触媒作用が最大となる温度箇所に設けられている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焼成炉。