JP2009181705A

JP2009181705A - 表示パネルの製造方法、および、その装置

Info

Publication number: JP2009181705A
Application number: JP2008017373A
Authority: JP
Inventors: Makoto Taniyama; 真谷山; Tetsuya Furuya; 徹也古屋; Tomoaki Kondo; 智明近藤; Takashi Suzuki; 隆司鈴木
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2009-08-13

Abstract

【課題】基板上に構造物を適切に形成可能な焼成装置の提供。
【解決手段】焼成装置の基板形状測定部１１０は、基板１を焼成炉１４０へ搬送する前に、基板１の前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とを測定する。そして、投入方向決定部１２０および投入方向制御部は、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも短い場合、載置テーブル１２２を１８０°反転させて、後側長辺１Ｂが前側長辺１Ａよりも先に焼成炉１４０内に搬送される状態に基板１の向きを調整する。一方、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも長い場合、載置テーブル１２２を反転させずに、前側長辺１Ａが後側長辺１Ｂよりも先に焼成炉１４０内に搬送される状態を維持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示パネルの製造方法、および、その装置に関する。

従来、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やＦＥＤなどの表示パネルの製造時に、基板上に塗工された構造物の材料を焼成炉内にて焼成することにより、基板上に構造物を形成する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のものは、焼成炉に設けられた複数の炉室のうち、基板の移動方向における最上流側に配置された炉室内の圧力を、炉外の圧力に対して負圧にした構成が採られている。

このような焼成炉を用いた焼成処理は、構造物の形成ごとに施されて１枚の基板に対して複数回実施されることが多い。例えば、ＰＤＰにおいては、前面基板では電極形成や誘電体層形成の際に各焼成処理が施され、背面基板ではアドレス電極保護層形成や隔壁形成の際に各焼成処理が施される。

特開２００４−１２７５８７号公報

ところで、焼成処理において、加熱工程および冷却工程を経ると、基板が収縮してしまう。この収縮は基板全体で一様とならないことが多く、設計段階で期待した寸法やピッチで構造物が形成されないおそれがある。特に、前面基板と背面基板とを重ね合わせて形成する表示パネルにおいては、前面基板の構造物と背面基板の構造物とが設計通りのピッチで形成されなかった場合、所望の状態で重なり合わない不具合が発生する。この重ねたときのずれが大きくなると、表示パネルとして各種特性が悪化してしまうおそれがある。

本発明は、このような点などに鑑みて、基板上に構造物を適切に形成可能な表示パネルの製造方法、および、その装置を提供することを１つの目的とする。

請求項１に記載の発明は、表面の４隅近傍に測定対象物が形成された表示パネルの基板を焼成炉内に搬送し、前記基板に対して焼成処理を施す表示パネルの製造方法であって、前記基板を前記焼成炉へ搬送する前に、前記焼成炉への搬送方向に対して略垂直方向に位置する前記測定対象物間の距離を２箇所で測定し、この測定した２箇所の測定対象物間の距離のうち距離が短い方の２個の測定対象物が他の２個の測定対象物に対して先に前記焼成炉内へ搬送される状態に前記基板の向きを調整することを特徴とする表示パネルの製造方法である。

請求項３に記載の発明は、表面の４隅近傍に所定の測定対象物が形成された表示パネルの基板を焼成炉内に搬送し、前記基板に対して焼成処理を施す表示パネルの製造装置であって、前記基板を前記焼成炉へ搬送する前に、前記焼成炉への搬送方向に対して略垂直方向に位置する前記測定対象物間の距離を２箇所で測定する測定手段と、この測定手段で測定した２箇所の測定対象物間の距離のうち距離が短い方の２個の測定対象物が他の２個の測定対象物に対して先に前記焼成炉内へ搬送される状態に前記基板の向きを調整する制御手段と、を具備したことを特徴とする表示パネルの製造装置である。

以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態では、表示パネルとしてのＰＤＰを構成する基板を焼成する構成を例示するが、これに限らず、本発明は液晶表示パネルや、有機ＥＬパネル、ＦＥＤ、電気泳動ディスプレイパネルなどのディスプレイパネルの基板を焼成する場合などにも適用可能である。

［ＰＤＰの構成］
まず、本実施形態において製造するＰＤＰの概略構成について以下に説明する。
一般に、ＰＤＰにおいては、放電空間を介して前面基板と背面基板とが対向配置されている。
前面基板の内面側には、例えば、複数の透明電極、複数のバス電極、複数のブラックストライプ、誘電体層および保護膜がそれぞれ設けられている。
例えば、背面基板の内面側には、この背面基板上に複数のアドレス電極がそれぞれ平行に設けられ、これらアドレス電極を覆うように背面基板の内面側に絶縁体層であるアドレス電極保護層が設けられ、さらにこのアドレス電極保護層上に例えばストライプ形状の隔壁が設けられ、これら隔壁により、複数個の放電セルが区画形成される。なお、隔壁としては、ストライプ形状に限らず、井桁形状などでもよい。
複数個の放電セルの内部には、例えば、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体層が順に形成されている。放電空間の内部、すなわちそれぞれの放電セルの内部は、ネオンガスなどの放電ガスが充填され、外気との間で密閉されている。
そして、ＰＤＰは、例えば、複数個の放電セル内で選択的に放電発光させることにより画像を表示する。

［焼成装置の構成］
次に、上記ＰＤＰの基板を焼成する焼成装置について説明する。この一実施形態では、焼成装置での焼成前の工程における基板の収縮状態に基づいて、基板を搬送する向きを変更する構成を例示する。
図１は、焼成装置の概略構成を示す模式図である。図２は、焼成装置の要部を上側から見たときの概略構成を示す模式図である。図３は、焼成装置の要部の概略構成を示すブロック図である。図４は、後側長辺が前側長辺よりも短い場合の基板の搬送状態を示す模式図である。図５は、後側長辺が前側長辺よりも長い場合の基板の搬送状態を示す模式図である。

図１および図２に示すように、表示パネルの製造装置としての焼成装置１００は、ＰＤＰの前面基板に設けられるバス電極や誘電体層の形成時、あるいは背面基板に設けられるアドレス電極保護層や隔壁の形成時などに長方形状の基板１を焼成する。
ここで、図２に示すように、基板１の４隅近傍には、例えば丸形状を有し、各製造工程における位置合わせに用いられる測定対象物としてのアライメントマーク２がそれぞれ設けられている。このアライメントマーク２は、対向する２辺の距離が同じ距離となるように設けられている。つまり、基板１が収縮していない場合、４個のアライメントマーク２を結ぶと長方形が描かれる。
なお、以下において、基板１の搬送方向の前方右側、前方左側、後方左側、後方右側のアライメントマーク２を、それぞれ第１，第２，第３，第４のマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄと適宜称して説明する。
また、基板１には、バス電極、ブラックストライプ、誘電体層、アドレス電極保護層、隔壁などの図示しない構造物が設けられている。

焼成装置１００は、測定手段としての基板形状測定部１１０と、制御手段を構成する投入方向決定部１２０と、ローダ１３０と、焼成炉１４０と、アンローダ１５０と、制御手段を構成する投入方向制御部１６０と、を備えている。
ローダ１３０は、基板形状測定部１１０および投入方向決定部１２０を介して搬送される図示しないセッタガラスに載置された基板１を、焼成炉１４０内へ搬送する図示しないローダコンベアを備えている。
焼成炉１４０は、基板１を搬送しつつ焼成する。この焼成炉１４０は、基板１の温度を上昇させる昇温ゾーン１４１と、この昇温ゾーン１４１で上昇させた基板１の温度を保持する温度保持ゾーン１４２と、基板１を冷却する冷却ゾーン１４３と、基板１を各ゾーン１４１〜１４３内で搬送する図示しない焼成炉コンベアと、を備えている。昇温ゾーン１４１の温度は、搬送方向の前側が後側よりも高く設定されている。
アンローダ１５０は、焼成炉１４０から排出される基板１を焼成装置１００の外部へ搬送する図示しないアンローダコンベアを備えている。

基板形状測定部１１０は、図２および図３に示すように、基板１が載置される基板載置部１１１と、基板１のアライメントマーク２を撮影する第１〜第４のマークカメラ１１２〜１１５と、測定部演算手段１１６と、基板載置部１１１に載置された基板１を投入方向決定部１２０へ搬送する図示しない搬送手段と、を備えている。

基板載置部１１１には、一対の長辺が搬送方向の前方および後方に位置する状態で基板１が載置される。なお、以下において、基板１が基板載置部１１１に載置されたときに搬送方向の前方に位置する長辺を前側長辺１Ａと、搬送方向の後方に位置する長辺を後側長辺１Ｂと、適宜称して説明する。

第１〜第４のマークカメラ１１２〜１１５は、例えば基板載置部１１１の上方に設けられている。具体的には、第１，第２，第３，第４のマークカメラ１１２，１１３，１１４，１１５は、基板１の第１，第２，第３，第４のマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの上方にそれぞれ設けられている。各マークカメラ１１２〜１１５は、各マーク２Ａ〜２Ｄの撮影データを測定部演算手段１１６へ送信する。
測定部演算手段１１６は、各マークカメラ１１２〜１１５からの撮影データに基づいて、各マーク２Ａ〜２Ｄの基板載置部１１１上における座標値を算出する。そして、第１のマーク２Ａと第２のマーク２Ｂとの距離（以下、前側長辺距離と称す）Ｐ１と、第３のマーク２Ｃと第４のマーク２Ｄとの距離（以下、後側長辺距離と称す）Ｐ２と、を算出して、そのデータを測定データとして投入方向制御部１６０へ送信する。つまり、基板形状測定部１１０は、焼成炉１４０への搬送方向に対して略垂直方向に位置するアライメントマーク２間の距離を２箇所で測定する。

投入方向決定部１２０は、例えば略箱状の決定部本体１２１と、基板１が載置される載置テーブル１２２と、この載置テーブル１２２に載置された基板１をローダ１３０へ搬送するテーブル搬送手段１２３と、載置テーブル１２２およびテーブル搬送手段１２３を制御するテーブル反転制御手段１２４と、を備えている。

載置テーブル１２２は、例えば円板状に形成され、決定部本体１２１の上面において周方向に回転可能に設けられている。この載置テーブル１２２には、前側長辺１Ａが搬送方向前方に位置する状態で基板１が載置される。
テーブル搬送手段１２３は、例えば載置テーブル１２２に開口形成された図示しない開口部から突没自在に設けられている。

テーブル反転制御手段１２４は、テーブル搬送手段１２３を載置テーブル１２２から突没させ、基板形状測定部１１０から搬送される基板１を載置テーブル１２２上に搬送する。そして、テーブル搬送手段１２３を載置テーブルの開口部よりも下方に位置させて、基板１を載置テーブル１２２上に載置する。この後、投入方向制御部１６０から後側長辺１Ｂが前側長辺１Ａよりも短い旨の反転情報を取得すると、図４に示すように、載置テーブル１２２を１８０°反転させて後側長辺１Ｂを搬送方向の前側に位置させる。そして、テーブル搬送手段１２３を載置テーブル１２２から突没させ、後側長辺１Ｂを搬送方向前側にして基板１をローダ１３０を介して焼成炉１４０へ搬送する。
また、テーブル反転制御手段１２４は、投入方向制御部１６０から後側長辺１Ｂが前側長辺１Ａよりも長い旨の非反転情報を取得すると、図５に示すように、載置テーブル１２２を１８０°反転させずにテーブル搬送手段１２３を載置テーブル１２２から突没させる。そして、前側長辺１Ａを搬送方向前側にして基板１をローダ１３０を介して焼成炉１４０へ搬送する。
つまり、テーブル反転制御手段１２４は、長さが短い長辺を搬送方向前側にして基板１を焼成炉１４０へ搬送する。

ここで、前述のように基板１の搬送の向きを適宜変更して、焼成炉１４０へ搬送したときの作用について説明する。
上述したように、昇温ゾーン１４１の温度は、搬送方向の前側が後側よりも高く設定されている。このため、昇温ゾーン１４１に基板１が投入されると、基板１における温度が高い搬送方向前側の部分が、後側の部分と比べて膨張の割合が大きくなる。そして、温度保持ゾーン１４２を経て冷却ゾーン１４３に基板１が投入されると、基板１全体で略一様に収縮する。その後、焼成炉１４０から基板１が搬出される際には、昇温ゾーン１４１における膨張の割合が大きい分、搬送方向後側に比べて前側の方が基板１の収縮が少ない状態で搬出される。
このため、長さが短い長辺が搬送方向前側になる状態で基板１が焼成炉１４０へ搬送されると、短い長辺の収縮が長い長辺の収縮よりも少なくなり、結果的に基板１が長方形に近づく。

投入方向制御部１６０は、基板形状測定部１１０から測定データを取得すると、前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とを比較する。そして、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも短い場合、反転情報をテーブル反転制御手段１２４へ送信する。また、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも長い場合、非反転情報をテーブル反転制御手段１２４へ送信する。さらに、前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とが等しい場合、例えばあらかじめ設定された内容に基づいて、反転情報または非反転情報をテーブル反転制御手段１２４へ送信する。

［焼成装置の動作］
次に、焼成装置１００の動作について、図面を参照して説明する。
図６は、焼成処理を示すフローチャートである。

まず、焼成装置１００は、基板１が載置されたセッタガラスが基板形状測定部１１０の基板載置部１１１に載置されると、図６に示すように、基板形状測定部１１０は、基板１の前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とを測定する（ステップＳ１）。この後、焼成装置１００の投入方向制御部１６０は、前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とが等しいか否かを判断する（ステップＳ２）。
このステップＳ２において、等しいと判断した場合、あらかじめ設定された内容に基づき反転情報または非反転情報を投入方向決定部１２０へ送信して、前側長辺１Ａまたは後側長辺１Ｂを搬送前側にして焼成炉１４０へ投入する（ステップＳ３）。この後、焼成装置１００は、焼成炉１４０にて基板１を焼成して（ステップＳ４）、処理を終了する。

一方、ステップＳ２において、投入方向制御部１６０は、等しくないと判断した場合、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも短いか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、ステップＳ５において、図４に示すように、後側長辺距離Ｐ２の方が短いと判断した場合、投入方向決定部１２０に反転情報を送信して基板１を反転させ、後側長辺１Ｂを搬送前側にして焼成炉１４０へ投入する（ステップＳ６）。
また、ステップＳ５において、図５に示すように、後側長辺距離Ｐ２の方が長いと判断した場合、投入方向決定部１２０に非反転情報を送信して基板１を反転させずに、前側長辺１Ａを搬送前側にして焼成炉１４０へ投入する（ステップＳ７）。
そして、ステップＳ６またはステップＳ７の処理の後、ステップＳ４の処理を実施する。

［焼成装置の作用効果］
以上の焼成装置１００によれば、以下の作用効果が期待できる。

（１）焼成装置１００の基板形状測定部１１０は、基板１を焼成炉１４０へ搬送する前に、基板１の前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とを測定する。そして、投入方向決定部１２０および投入方向制御部１６０は、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも短い場合、載置テーブル１２２を１８０°反転させて、後側長辺１Ｂが前側長辺１Ａよりも先に焼成炉１４０内に搬送される状態に基板１の向きを調整する。一方、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも長い場合、載置テーブル１２２を反転させずに、前側長辺１Ａが後側長辺１Ｂよりも先に焼成炉１４０内に搬送される状態を維持する。
このため、昇温ゾーン１４１の温度設定により、搬送方向後側に比べて前側の方が基板の収縮が少ない状態で焼成炉１４０から搬出される構成において、長さが短い長辺を搬送方向前側にする状態で基板１を焼成炉１４０へ搬送することで、短い長辺の収縮を長い長辺の収縮よりも少なくすることができ、結果的に基板１を長方形に近づけることができる。したがって、設計段階で期待した寸法やピッチで構造物を基板１上に形成することができる。よって、後工程における位置あわせのアライメントのずれ、つまり前面基板と背面基板の重ね合わせ時のずれを小さくでき、ＰＤＰとしての各種特性の悪化を防止できる。

（２）基板形状測定部１１０は、各長辺距離Ｐ１，Ｐ２として、基板１の４隅近傍に従来設けられているアライメントマーク２間の距離を測定している。
このため、各長辺距離Ｐ１，Ｐ２を測定するためだけに利用されるマークなどの測定対象物を新たに設ける必要がなく、工程の増加を最小限に抑えることができる。

［他の実施形態］
なお、本発明は前述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

すなわち、各長辺距離Ｐ１，Ｐ２を測定するためだけに利用される測定対象物を基板１上に設けてもよい。
そして、ＰＤＰの構造物であるバス電極、ブラックストライプ、誘電体層、アドレス電極保護層、隔壁、放電セルなどを、各長辺距離Ｐ１，Ｐ２を測定するための測定対象物として利用してもよい。

また、１個や２個のマークカメラを設け、このマークカメラを基板１の上方において移動させることにより、第１〜第４のマーク２Ａ〜２Ｄを１個ずつ撮影する構成としてもよい。
さらに、１個のマークカメラを設け、このマークカメラで第１〜第４のマーク２Ａ〜２Ｄを１個の画像として撮影し、この画像に基づいて各長辺距離Ｐ１，Ｐ２を測定してもよい。
そして、基板１を一対の短辺が搬送方向の前側および後側に位置するように搬送するとともに、長さが短い短辺が先に焼成炉１４０内に搬送される状態に基板１の向きを調整してもよい。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

［実施形態の作用効果］
上述したように、上記実施形態では、焼成装置１００は、基板１を焼成炉１４０へ搬送する前に前側長辺距離Ｐ１と後側長辺距離Ｐ２とを測定して、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも短い場合、載置テーブル１２２を１８０°反転させて、後側長辺１Ｂが前側長辺１Ａよりも先に焼成炉１４０内に搬送される状態に基板１の向きを調整する。一方、後側長辺距離Ｐ２が前側長辺距離Ｐ１よりも長い場合、載置テーブル１２２を反転させずに、前側長辺１Ａが後側長辺１Ｂよりも先に焼成炉１４０内に搬送される状態を維持する。
このため、昇温ゾーン１４１の温度設定により、搬送方向後側に比べて前側の方が基板の収縮が少ない状態で焼成炉１４０から搬出される構成において、長さが短い長辺を搬送方向前側にする状態で基板１を焼成炉１４０へ搬送することで、短い長辺の収縮を長い長辺の収縮よりも少なくすることができ、結果的に基板１を長方形に近づけることができる。したがって、設計段階で期待した寸法やピッチで構造物を基板１上に形成することができる。

本発明の一実施形態に係る焼成装置の概略構成を示す模式図である。前記一実施形態における焼成装置の要部を上側から見たときの概略構成を示す模式図である。前記一実施形態における焼成装置の要部の概略構成を示すブロック図である。前記一実施形態における後側長辺が前側長辺よりも短い場合の基板の搬送状態を示す模式図である。前記一実施形態における後側長辺が前側長辺よりも長い場合の基板の搬送状態を示す模式図である。前記一実施形態における焼成処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…基板
２…測定対象物としてのアライメントマーク
１００…焼成装置
１１０…測定手段としての基板形状測定部
１２０…制御手段を構成する投入方向決定部
１４０…焼成炉
１６０…制御手段を構成する投入方向制御部

Claims

表面の４隅近傍に測定対象物が形成された表示パネルの基板を焼成炉内に搬送し、前記基板に対して焼成処理を施す表示パネルの製造方法であって、
前記基板を前記焼成炉へ搬送する前に、前記焼成炉への搬送方向に対して略垂直方向に位置する前記測定対象物間の距離を２箇所で測定し、
この測定した２箇所の測定対象物間の距離のうち距離が短い方の２個の測定対象物が他の２個の測定対象物に対して先に前記焼成炉内へ搬送される状態に前記基板の向きを調整する
ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
請求項１に記載の表示パネルの製造方法において、
前記測定対象物は、前記表示パネルの製造工程において位置合わせに用いるアライメントマークである
ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
表面の４隅近傍に所定の測定対象物が形成された表示パネルの基板を焼成炉内に搬送し、前記基板に対して焼成処理を施す表示パネルの製造装置であって、
前記基板を前記焼成炉へ搬送する前に、前記焼成炉への搬送方向に対して略垂直方向に位置する前記測定対象物間の距離を２箇所で測定する測定手段と、
この測定手段で測定した２箇所の測定対象物間の距離のうち距離が短い方の２個の測定対象物が他の２個の測定対象物に対して先に前記焼成炉内へ搬送される状態に前記基板の向きを調整する制御手段と、
を具備したことを特徴とする表示パネルの製造装置。
請求項３に記載の表示パネルの製造装置において、
前記測定対象物は、前記表示パネルの製造工程において位置合わせに用いるアライメントマークである
ことを特徴とする表示パネルの製造装置。