JP2007042558A - プラズマディスプレイパネルの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電ガスの余分な消費を抑え、製造コストの上昇を招くことのないＰＤＰの製造装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１個の孔２が形成された１対の基板を貼り合せて組み立てられたＰＤＰ１が炉内に設置される加熱炉３と、加熱炉３の外部から排気孔２に配管を通して接続される真空排気装置系４およびガス封入装置系５とを備えるＰＤＰ製造装置１０であって、排気孔２を通してＰＤＰ１に放電ガスを封入するガス封入装置系５の配管の容積が、排気孔２を通してＰＤＰ１内を真空排気する真空排気装置系４の配管の容積より小さい構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄型、軽量の大画面ディスプレイ装置として知られ、大型のテレビジョン受像機や公衆表示装置等の画像表示デバイスに用いるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも略記する）の製造装置に関する。

近年、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されるＰＤＰには、大別して交流駆動型と直流駆動型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類がある（以下、交流駆動型のＰＤＰをＡＣ型ＰＤＰと記す）。現状では、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、面放電型のＡＣ型ＰＤＰが主流を占めるようになってきている。ここでは、面放電型のＡＣ型ＰＤＰについて、その構造の一部を斜視図で概略的に示した図３を用いて説明する。

図３において、前面基板１２２は、前面ガラス基板１０１上に放電の維持信号を入力するための維持電極１０２と順次表示用の走査信号を入力するための走査電極１０３とで、ストライプ状に複数対をなして表示電極１０４が形成されている。これらの表示電極１０４上に放電による壁電荷を形成するための透明な誘電体層１０６が成膜され、さらに、そ上に放電によるイオン衝撃から誘電体層１０６を保護するための誘電体保護膜１０７が形成されている。また、隣り合う維持電極１０２と走査電極１０３対との間に、表示面のコントラストを高めるため、遮光層となるブラックマトリクスを必要に応じて形成することもある。

次に、背面基板１２３は、背面ガラス基板１０８上に表示データ信号を入力するための複数のデータ電極１１０が、前面基板１２２の表示電極１０４と交差する方向に、複数形成されている。データ電極１１０の上にやはり放電による壁電荷を形成するための下地誘電体層１０９が成膜され、さらにその上にデータ電極１１０と平行して隔壁１１１が形成され、隔壁１１１間には赤色、緑色および青色をそれぞれ発光する蛍光体層１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂが設けられている。

そして、前面基板１２２と背面基板１２３とをその電極形成面側を対向させ、画素（ピクセル）となる表示電極１０４、データ電極１１０の交点および両基板間にある隔壁により放電空間１２４を形成するように貼り合せ、加熱しながら脱ガス処理を行った後、放電ガスとしてＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の希ガスを４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で導入（封入または充填ともいう）し、両基板の周縁部に塗布したフリットガラス等のシール材を用いて封着パネル化する。次いで、パネルの各電極に所定の電圧、波形の駆動パルスを印加して放電を行うエージングを実施し、ＰＤＰ１２１が完成する。

完成したＰＤＰ１２１には、走査電極１０３と維持電極１０２およびデータ電極１１０とに電気信号を供給するため、これらの電極の電極端子に駆動用のドライバＩＣが搭載された回路基板が接続され、制御信号回路や電源回路とともに筐体に組み込んで表示装置として完成する。維持電極１０２および走査電極１０３からなる表示電極１０４およびデータ電極１１０に所定の信号の電圧パルスを印加することにより希ガスが励起され、紫外線を放出し、その紫外線により隔壁１１１間に設けられた各色蛍光体層１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂが可視光を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせて、カラー画像等からなる情報を表示することができる（上述した面放電型のＡＣ型ＰＤＰについては、例えば、非特許文献１参照）。

図４は、ＡＣ型ＰＤＰの製造方法の一例を概略的に示す流れ図である。図４において、ＡＣ型ＰＤＰの製造工程は前面基板の形成工程Ｓ１０、背面基板の形成工程Ｓ２０およびこれらの両基板を組み立てる組立工程Ｓ３０に大別される。前面基板形成工程Ｓ１０は、走査電極／維持電極形成工程Ｓ１１と、誘電体層形成工程Ｓ１２と、誘電体保護膜形成工程Ｓ１３とからなる。一方、背面基板形成工程Ｓ２０はデータ電極形成工程Ｓ２１と、下地誘電体層形成工程Ｓ２２と、隔壁形成工程Ｓ２３と、蛍光体層形成工程Ｓ２４とからなる。また、組立工程Ｓ３０は、排気、放電ガス導入、封着を行うＰＤＰパネル形成工程Ｓ３１、エージング工程Ｓ３４とＰＤＰパネル完成工程Ｓ３５の各工程とからなっており、これらの工程を経てＰＤＰ１２１が完成する。なお、上述したＰＤＰの構造およびＰＤＰパネルの形成工程の説明では、真空排気、ガス導入、パネル封着の順で説明しているが、封着、真空排気、ガス導入の順にＰＤＰパネルの形成を行うこともある。

図５はＰＤＰの製造工程の組立工程Ｓ３０において用いる従来のＰＤＰ製造装置の一例を示す概略構成図である。図５に示したＰＤＰ製造装置は排気、放電ガス導入、封着を行うＰＤＰパネル形成工程Ｓ３１において用いられる。図５において、ＰＤＰ製造装置２０は加熱炉３に点線で囲んだ真空排気装置系４と破線で囲んだガス封入装置系５とが接続された構成を有している。真空排気装置系４はポンプ等の真空排気装置８ａ、バルブ６ａ、マニホールド７ａ、主バルブ９ａから構成され、ガス封入装置系５はガスボンベ等のガス封入装置８ｂ、バルブ６ｂ、マニホールド７ａ、主バルブ９ａから構成されている。そして、マニホールド７ａと主バルブ９ａは真空排気装置系４およびガス封入装置系５の両方で共有されている。前面基板および背面基板の１対の基板からなるＰＤＰのパネル１がＰＤＰ製造装置２０の加熱炉３内に載置され、１対の基板からなるＰＤＰのパネル１の一方に設けられた排気孔２を通して、主バルブ９ａ、マニホールド７ａを経由して真空排気装置系４、およびガス封入装置系５にそれぞれ接続されている。

加熱炉３内を所定の温度に上昇させて、ＰＤＰのパネル１を加熱した上で、真空排気装置系４によりＰＤＰのパネル１内が排気孔２を通して真空排気される。このとき、真空排気装置系４のバルブ６ａは開き、ガス封入装置系５のバルブ６ｂは閉じた状態になっている。ＰＤＰのパネル１の真空排気後に、温度を室温近くまで降温して、バルブ６ａを閉じ、ガス封入装置系５のバルブ６ｂを開いて、所定の圧力の放電ガスが排気孔２を通してＰＤＰのパネル１内に封入される。ＰＤＰのパネル１内に放電ガス封入後、ＰＤＰのパネル１に設けられた排気孔を封止してパネルが完成する。その後、加熱炉３内へ次に処理する前面基板、背面基板の１対の基板からなるＰＤＰのパネルを再び搭載し、ＰＤＰのパネル１内を真空排気してから、ＰＤＰのパネル１内へ所定の圧力の放電ガスを封入した後、ＰＤＰのパネル１の周囲に設けられた封着部材によって両基板を封止する工程がそれぞれ同様に繰り返される。
内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、例えばｐ７９−ｐ８０

しかしながら、上述したようなＰＤＰ製造装置２０を用いる場合、次のＰＤＰのパネル１を加熱炉３内に搭載してＰＤＰのパネル１の排気孔を通して真空排気装置系４で真空排気を開始するとき、前に処理したＰＤＰのパネル１にガス封入した際にガス封入装置系５により封入した放電ガスが配管内に残っているが、これらの放電ガスも排気してしまう。放電ガスに用いられるＮｅ、Ｘｅ等の希ガスは高価であり、使用量の削減が強く求められているにもかかわらず、このとき排気される放電ガスはＰＤＰのパネルに使用されずに無駄に廃棄されてしまうことになり、ＰＤＰの製造コストの低減に対する課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、高価な放電ガス廃棄を抑え、製造コストの上昇を招くことのないＰＤＰの製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造装置は、少なくとも１個の孔が形成された１対の基板を貼り合せて組み立てられたプラズマディスプレイパネルが炉内に設置される加熱炉と、加熱炉の外部から孔に配管を通して接続される真空排気装置系およびガス封入装置系とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、孔を通してプラズマディスプレイパネルに放電ガスを封入するガス封入装置系の配管の容積が、孔を通してプラズマディスプレイパネル内を真空排気する真空排気装置系の配管の容積より小さい構成を有している。

また、本発明のＰＤＰの製造装置は、真空排気装置を有する真空排気装置系とガス封入装置を有するガス封入装置系とがそれぞれ個別に構成されている構成とともに、真空排気装置系とガス封入装置系とはそれぞれ個別に配管、バルブおよびマニホールドを備える構成を有していてもよい。

これらの構成により、ＰＤＰのパネル形成工程に用いるＰＤＰ製造装置に備わる加熱炉に設置されるＰＤＰのパネルへのガス封入時に配管内に充填される放電ガスが真空排気時に無駄に排気される量を低減することができ、放電ガスの無駄な消費を抑えることが可能となり、高価な放電ガスの使用量を削減することができる。

本発明によれば、真空排気装置系の配管の容積よりガス封入装置系の配管の容積を小さくすることで、その容積の差分だけ従来の装置に比べ放電ガスの余分な消費を抑えることが可能となり、高価な放電ガスを無駄に廃棄することがなくなるので、製造原価を上昇させずにＰＤＰを製造することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
本発明の実施の形態においては、ＰＤＰは図３に一例を示した面放電型のＡＣ型ＰＤＰの構造を有し、図４に製造工程の流れ図の一例を概略的に示したＡＣ型ＰＤＰの製造方法により製造されるものとする。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造装置および製造方法について、特に、仕上げ工程となる排気、放電ガス導入、封着を行うＰＤＰパネル形成工程Ｓ３１に対し、図１、図２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態においてＰＤＰパネル形成工程で用いるＰＤＰの製造装置の概略構成図、図２は本発明の実施の形態においてＰＤＰを製造するときのＰＤＰパネル形成工程の温度−時間の関係を示すグラフである。

図１において、ＰＤＰ製造装置１０は、加熱炉３内に前面基板および背面基板の１対の基板からなるＰＤＰのパネル１が設置されており、加熱炉３には排気孔２を通して、点線で囲んだ真空排気装置系４と破線で囲んだガス封入装置系５とが接続されている。真空排気装置系４はポンプ等の真空排気装置８ａ、バルブ６ａ、マニホールド７ａ、主バルブ９ａから構成され、ガス封入装置系５はガスボンベ等のガス封入装置８ｂ、バルブ６ｂ、マニホールド７ｂ、主バルブ９ａから構成されている。本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造装置は、図５に示した従来のＰＤＰ製造装置２０がマニホールド７ａと主バルブ９ａとを真空排気装置系４およびガス封入装置系５の双方で共有していたのと異なり、それぞれの装置系に固有のマニホールドと主バルブ９ａまでの配管とを個別に備えている。また、ガス封入装置系５の配管は真空排気装置系４に比べて細い配管を用い、さらに、ガス封入装置系５のマニホールド７ｂも真空排気装置系４のマニホールド７ａに比べて大幅に小型化されている。

前面基板および背面基板の１対の基板からなるＰＤＰのパネル１が加熱炉３内に載置されて加熱される。同時に真空排気装置系４の真空排気装置８ａによりＰＤＰのパネル１内が真空排気される。このとき、真空排気装置系４に接続されるバルブ６ａは開き、ガス封入装置系５に接続されるバルブ６ｂは閉じている。１対の基板からなるＰＤＰのパネル１の加熱処理には、例えば図２に示すグラフのように温度を時間とともに変化させている。すなわち、室温から３５０℃まで２時間程度で昇温し、３５０℃で１０時間程度保持した後、３時間程度かけて室温まで降温させている。

上述したように、ＰＤＰのパネル１内の加熱真空排気完了後、加熱炉３内のＰＤＰのパネル１を室温まで降温して、真空排気装置系４のバルブ６ａを閉じて真空排気装置８ａを停止する。この後、ガス封入装置系５のバルブ６ｂを開き、ガス封入装置８ｂから所定の圧力の放電ガスをＰＤＰのパネル１内へ封入する。放電ガス封入後、ＰＤＰのパネル１の排気孔２の部分を封止して、ＰＤＰ１２１が完成する。

その後、加熱炉３内へ次に処理するＰＤＰのパネル１を再び搭載し、ＰＤＰのパネル１内を真空排気してから、ＰＤＰのパネル１内へ所定の圧力の放電ガスを封入してから、排気孔２を封止する工程がそれぞれ同様に繰り返される。

以上説明したように、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造装置によれば、図１に示すように真空排気装置系４とガス封入装置系５を個別に備える構成であって、ガス封入装置系５の配管は真空排気装置系４に比べて細い配管を用い、さらに、ガス封入装置系５のマニホールド７ｂも従来のマニホールド７ａに比べて大幅に小型化されており、ガス封入装置系５の配管等の容積が真空排気装置系４の配管等の容積よりも小さい構成であるので、その容積の差分だけ図５に示した従来のＰＤＰの製造装置に比べ放電ガスの無駄な消費を省くことが可能となり、製造コストの上昇を招くことのないＰＤＰの製造装置を提供することができる。

本発明にかかるＰＤＰの製造装置は、ＰＤＰのパネル内に封入する高価な放電ガスの不要な消費を抑えることができるので、コストを上昇させずに低価格のＰＤＰを製造する用途に有用である。

本発明の実施の形態においてＰＤＰパネル形成工程で用いるＰＤＰの製造装置の構成概略図 本発明の実施の形態においてＰＤＰを製造するときのＰＤＰパネル形成工程の温度−時間の関係を示すグラフ 面放電型のＡＣ型ＰＤＰの構造の一部を概略的に示す斜視図 ＡＣ型ＰＤＰの製造方法の一例を概略的に示す流れ図 従来のＰＤＰ製造装置の一例を示す概略構成図

符号の説明

１，１２１ ＰＤＰ
２ 排気孔
３ 加熱炉
４ 真空排気装置系
５ ガス封入装置系
６ａ，６ｂ バルブ
７ａ，７ｂ マニホールド
８ａ 真空排気装置
８ｂ ガス封入装置
９ａ 主バルブ
１０，２０ ＰＤＰ製造装置
１２２ 前面基板
１２３ 背面基板

Claims (3)

1. 少なくとも１個の孔が形成された１対の基板を貼り合せて組み立てられたプラズマディスプレイパネルが炉内に設置される加熱炉と、前記加熱炉の外部から前記孔に配管を通して接続される真空排気装置系およびガス封入装置系とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
   前記孔を通して前記プラズマディスプレイパネルに放電ガスを封入する前記ガス封入装置系の配管の容積が、前記孔を通してプラズマディスプレイパネル内を真空排気する前記真空排気装置系の配管の容積より小さいことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
2. 真空排気装置を有する前記真空排気装置系とガス封入装置を有する前記ガス封入装置系とがそれぞれ個別に構成さ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製造装置。
3. 前記真空排気装置系と前記ガス封入装置系とはそれぞれ個別に配管、バルブおよびマニホールドを備えていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。

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