JP4133178B2

JP4133178B2 - Continuous firing furnace for plasma display panel and method for manufacturing plasma display panel

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Publication number: JP4133178B2
Application number: JP2002287017A
Authority: JP
Inventors: 浩史小島
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004127587A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペースト層中に含まれる溶剤及びバインダー成分が周囲の環境を汚染することを防止できるプラズマディスプレイパネルの焼成炉、及びこの焼成炉を使用するプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）の製造に際しては、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し、他の基板上にデータ電極（アドレス電極）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し、この前面基板と背面基板とを張り合わせている。そして、前述の走査電極及び共通電極、誘電体層、データ電極（アドレス電極）、隔壁並びに蛍光体層を形成する各工程においては、基板上にペースト層を形成した後、このペースト層を加熱して焼成している。
【０００３】
焼成方法には、バッチ式の焼成炉を使用する方法と、連続式の焼成炉を使用する方法とがあるが、両者を比較すると、生産効率の点で連続式の焼成炉を使用する方法の方が優れている（例えば、特許文献１参照。）。図４は、従来の連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって炉温の分布を示すチャート図であり、図５は、この従来の焼成炉を示す部分断面図である。
【０００４】
図４に示すように、従来の連続式の焼成炉１０１は、昇温部１０２、保持部１０３及び冷却部１０４から構成されており、各部は複数の炉室１０５から構成されている。焼成炉１０１内においては、ＰＤＰの基板１１１が方向１１２に移動し、昇温部１０２、保持部１０３及び冷却部１０４をこの順に通過する。昇温部１０２は基板１１１を室温から焼成温度Ｔまで昇温させる部分であり、保持部１０３は基板１１１を焼成温度Ｔに保持する部分であり、冷却部１０４は基板１１１を焼成温度Ｔから冷却する部分である。焼成温度Ｔは通常５００乃至６００℃程度である。相互に隣接する炉室１０５は、通路１１０（図５参照）により相互に連結されている。通路１１０は基板１１１が通過する部分である。昇温部１０２においては、基板１１１の移動方向１１２における下流側に配置された炉室１０５ほど、高温になっている。但し、連続する複数の炉室が同じ温度に設定されている場合もある。また、複数の炉室１０５のうち、基板１１１の移動方向１１２における最も上流側に配置された炉室１０５ａは焼成炉１０１の入口を構成しており、クリーンルーム（図示せず）に面している。一方、冷却部１０４においては、基板１１１の移動方向下流側に配置された炉室１０５ほど、低温になっている。
【０００５】
図５に示すように、各炉室１０５においては、基板搬送手段１０６が設けられている。そして、基板１１１はセッタ１０７に搭載されて、基板搬送手段１０６により、セッタ１０７ごと方向１１２に搬送される。また、各炉室１０５においては、給気管１０８及び排気管１０９が設けられている。各炉室１０５において、給気管１０８は基板１１１の移動方向１１２の下流側に配置されており、排気管１０９は上流側に設けられている。そして、給気管１０８からは加熱されたドライエア１１３が供給され、基板１１１の表面に設けられたペースト層（図示せず）を加熱し、その大部分は排気管１０９により排気される。即ち、ドライエア１１３の移動方向は、全体として方向１１２に対して逆方向であり、基板１１１の移動方向に対してアゲインストとなる。ドライエア１１３の供給速度（給気流速）は数十ｍ／秒程度であり、例えば２０ｍ／秒程度である。更に、各炉室１０５には、基板１１１を加熱する加熱装置（図示せず）が設けられている。
【０００６】
基板１１１においては、ガラス基板上にペースト層が形成されている。ペースト層はガラス粉末及びビークルからなり、ビークルは樹脂バインダー及び溶剤からなっている。バインダーは、例えば、ニトロセルロース、エチルセルロース又はアクリル等の樹脂バインダーであり、溶剤は例えばニトロセルロース、エチルセルロース又はアクリル等である。
【０００７】
クリーンルームから搬送された基板１１１は、先ず、最上流側に位置する炉室１０５ａを通過する。その後、各炉室１０５を順次通過することにより、昇温部１０２、保持部１０３及び冷却部１０４をこの順に通過する。各炉室１０５において、基板１１１は加熱装置により加熱されると共に、給気管１０８から供給されるドライエア１１３に曝される。
【０００８】
昇温部１０２においては、基板１１１が加熱されることにより、ペースト層中のバインダーの一部が燃焼して水及び二酸化炭素となり、ドライエア１１３に持ち去られる。また、ペースト層中のバインダーの残部及び溶剤は燃焼しないまま揮発してドライエア１１３により持ち去られる。これにより、ペースト層からバインダー及び溶剤（ビークル）が消失すると共に、ドライエア１１３は、水、二酸化炭素、バインダー成分及び溶剤成分を含有するエア（以下、汚染エアという）となる。そして、保持部１０３が基板１１１を焼成温度Ｔに保持し、ペースト層を焼成する。次いで、冷却部１０４が基板１１１を焼成温度から冷却する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−０２５８５４号公報
【００１０】
【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、以下に示すような問題点がある。即ち、最も上流側に配置された炉室１０５ａは、通路１１０を介してクリーンルームに連結されているため、炉室１０５ａ又は他の炉室１０５において発生した汚染エアが、炉室１０５ａから通路１１０を介して焼成炉１０１の外部に漏洩し、クリーンルームを汚染してしまうことがある。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、汚染エアが炉外へ漏洩することを防止できるプラズマディスプレイパネルの焼成炉、及びこの焼成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。
【００１２】
【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連続焼成炉は、内部をプラズマディスプレイパネルの基板が移動することにより前記基板を焼成するプラズマディスプレイパネルの連続焼成炉において、前記基板を搬送する搬送手段と、前記基板の移動方向に沿って配置されその内部を前記基板が順次通過する複数の炉室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記炉室内に酸素を含む気体を供給する気体供給手段と、前記炉室内から気体を排気する気体排気手段と、を有し、前記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は、炉外の圧力に対して負圧となっており、前記各炉室内において、前記気体供給手段が前記気体排気手段よりも前記基板の移動方向上流側に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、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とすることにより、炉室内において発生した汚染エアが炉外に漏洩することを防止できる。これにより、炉外が汚染されることを防止できる。
【００１４】
また、前記複数の炉室からなる炉室群は、前記基板を焼成温度まで昇温する昇温部と、前記基板を前記焼成温度に保持する保持部と、前記基板を前記焼成温度から冷却する冷却部とからなり、前記昇温部における各炉室内において、前記気体排気手段による排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、前記気体供給手段による供給量以上の量であることが好ましい。
【００１５】
前述の如く、昇温部の各炉室においては、酸素を含む気体が基板上に形成されたペースト層に接触し、このペースト層に含まれるバインダーの一部を燃焼させる。また、バインダーの残部及び溶剤は、燃焼しないまま揮発して酸素を含む気体により持ち去られる。これにより、ペースト層からバインダー及び溶剤が消失すると共に、酸素を含む気体は、酸素の一部を失い、水、二酸化炭素、バインダー成分及び溶剤成分を含有するエア（汚染エア）となる。しかしながら、各炉室において発生した汚染エアが、その炉室において完全に排気されないと、この炉室に隣接する他の炉室又は炉外に流出することになる。特に、常温常圧状態における体積に換算して、供給量が排気量よりも大きく、炉室が陽圧になると、この汚染エアの流出が必然的に発生する。汚染エアが基板移動方向下流側の炉室に流出すると、このバインダー成分が基板に再付着してしまい、ＰＤＰの特性の劣化を引き起こす。また、汚染エアが流入した炉室の気体排気手段の負担が増大する。一方、汚染エアが基板移動方向上流側の炉室に流出すると、より低温側の炉室に流出することになるため、この汚染エアが流入した炉室において、バインダー成分が基板及び炉壁等の表面において析出し、基板及び炉室を汚染してしまう。更に、汚染エアが炉外に流出すると、炉外の環境を汚染してしまう。
【００１６】
そこで、昇温部における各炉室内において、気体排気手段による排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、気体供給手段による供給量以上の体積量とすることにより、各炉室の圧力が負圧となり、各炉室において発生した汚染エアを、その炉室において排気することができる。これにより、汚染エアが隣接する炉室及び炉外に流出することがなくなり、上述の問題を解決できる。なお、排気量と供給量の差に相当する量の気体は、例えば、炉出入口等から流入する空気により補填される。また、常温常圧状態とは、例えば、温度が２０℃であり、圧力が１気圧（１．０１３×１０^５Ｐａ）である状態をいう。また、本明細書において、空気とは、例えば焼成炉が設置されたクリーンルーム内の空気をいう。
【００１７】
更に、前記複数の炉室からなる炉室群は、前記基板を焼成温度まで昇温する昇温部と、前記基板を前記焼成温度に保持する保持部と、前記基板を前記焼成温度から冷却する冷却部とからなり、前記昇温部における前記保持部に隣接する位置に配置された炉室における排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、前記昇温部における前記保持部に隣接する位置に配置された炉室以外の各炉室における排気量よりも大きいことが好ましい。これにより、昇温部において発生した汚染エアが、保持部に流出することをより確実に防止できる。
【００１８】
更にまた、前記酸素を含む気体の供給速度、即ち、供給される気体の流速が、０．５乃至１０ｍ／秒であることが好ましい。これにより、各炉室に十分な量の前記気体を供給できると共に、供給された気体が排気されずに隣接する炉室又は炉外に流出することをより確実に防止できる。より好ましくは、前記供給速度は０．５乃至５ｍ／秒であり、より好ましくは、０．５乃至２ｍ／秒である。
【００１９】
更にまた、前記各炉室内において、前記気体供給手段が前記気体排気手段よりも前記基板の移動方向上流側に設けられている。これにより、各炉室において、気体が流れる方向を基板の移動方向に対して順方向とすることができる。この結果、各炉室において発生した汚染エアが、この炉室に対して基板移動方向上流側に配置された炉室に流出することをより確実に防止できる。これにより、各炉室において発生した汚染エアが、より低温の炉室に流入して析出することを防止できる。
【００２０】
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、連続焼成炉内においてプラズマディスプレイパネルの基板を加熱し、この基板上に形成されたペースト層からバインダーを消失させる焼成工程の昇温工程において、前記焼成炉の内部の圧力をこの焼成炉の外部の圧力に対して負圧とし、前記焼成炉内に供給する酸素を含む気体の供給方向を、基板の移動方向に対して順方向とすることを特徴とする。
【００２１】
また、前記昇温工程において、前記焼成炉の炉室のうち少なくとも１の炉室内からの気体の排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、この炉室内への気体の供給量以上の量としてもよく、前記基板が前記昇温工程において最後に通過する炉室における排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、前記昇温工程において前記基板が通過する炉室のうち前記最後に通過する炉室以外の炉室における排気量よりも大きくしてもよい。更に、前記焼成工程は、走査電極及び共通電極を焼成する工程、データ電極を焼成する工程、誘電体層を焼成する工程、隔壁を焼成する工程、又は蛍光体層を焼成する工程であってもよい。
【００２２】
【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、本実施形態に係る連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって基板温度の変化を示すチャート図であり、図２は、この焼成炉を示す部分断面図であり、図３は、この焼成炉における各炉室を示す模式的断面図である。
【００２３】
本実施形態に係る焼成炉１は、ＰＤＰの製造工程における各焼成工程に使用する連続式の焼成炉である。この焼成炉１は例えばクリーンルーム内に設置されている。図１に示すように、この焼成炉１は、昇温部２、保持部３及び冷却部４から構成されており、各部は複数の炉室５から構成されている。昇温部２は例えば５個の炉室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ及び５ｅ（以下、総称して炉室５ともいう）が一列に配列されている。焼成炉１内においては、ＰＤＰの前面基板又は背面基板（以下、総称して基板１１という）が方向１２に沿って移動し、昇温部２、保持部３及び冷却部４をこの順に通過する。昇温部２は基板１１を室温から焼成温度Ｔまで昇温させる部分であり、保持部３は基板１１を焼成温度Ｔに保持する部分であり、冷却部４は基板１１を焼成温度Ｔから冷却する部分である。焼成温度Ｔは例えば５００乃至６００℃程度である。
【００２４】
相互に隣接する炉室５は、通路１０（図２参照）により相互に連結されている。通路１０は基板１１を通過させるために設けられている。昇温部２においては、基板１１の移動方向下流側に配置された炉室５ほど、高温になっている。即ち、基板移動方向１２における最上流側の炉室５ａが最も低温であり、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅと進むにつれて、この順に高温になっていき、保持部３の炉室５の温度は焼成温度Ｔとなっている。但し、連続する複数の炉室が、同じ温度である場合もある。なお、炉室５ａは焼成炉１の入口を構成しており、クリーンルーム（図示せず）に面している。一方、冷却部４においては、基板１１の移動方向下流側に配置された炉室５ほど、低温になっている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、各炉室５においては、基板搬送手段６が設けられている。基板搬送手段６は、セッタ７の搬送方向に沿って配列された複数のローラを備えており、これらのローラが回転することにより、セッタ７を搬送するものである。そして、基板１１はセッタ７に搭載されて、基板搬送手段６により、セッタ７ごと各炉室５を順次通過するように方向１２に搬送される。また、各炉室５においては、基板１１の通過域の上方に相当する位置に、基板１１を加熱する加熱装置１４が設けられている。なお、加熱装置１４は基板１１の通過域の下方に設けられていてもよく、上方及び下方の双方に設けられていてもよい。
【００２６】
更に、各炉室５においては、給気管８及び排気管９が、方向１２に直交する方向（以下、幅方向という）に延びるように、各１本設けられている。なお、給気管８及び排気管９は２本以上設けられていてもよい。各炉室５において、給気管８は基板１１の移動方向１２における上流側に配置されており、排気管９は給気管８よりも下流側に設けられている。給気管８及び排気管９には夫々複数の開口部（図示せず）が設けられている。給気管８の開口部は、例えば排気管９に対向する面に形成されており、排気管９の開口部は、例えば給気管８に対向する面に形成されている。なお、給気管８及び排気管９に形成されている開口部は、各１ヶ所であってもよい。また、炉室５のうち、給気若しくは排気、又は給気及び排気の両方を実施しない炉室があってもよい。
【００２７】
そして、給気管８には例えば１００℃に加熱されたドライエア１３が供給され、このドライエア１３が給気管８の開口部を介して炉室５内に供給され、基板１１の表面に設けられたペースト層（図示せず）に接触し、排気管９を介して排気されるようになっている。従って、ドライエア１３の移動方向は、全体として基板１１の移動方向１２に対して順方向であり、基板移動方向に対してフォローとなる。ドライエア１３の供給速度（給気流速）は例えば０．５乃至１０ｍ／秒であり、例えば０．５乃至５ｍ／秒であり、例えば０．５乃至２ｍ／秒である。このドライエア１３の供給速度の値は、前述の従来の焼成炉と比較して小さくなっている。
【００２８】
昇温部２の各炉室５においては、排気管９による排気量が、常温常圧状態における体積に換算して、給気管８による供給量以上の体積量となるように調節する。最上流部の炉室５ａにおいても、排気管９による排気量を給気管８による給気量よりも大きくし、炉室５ａは焼成炉１の外部、即ち前記クリーンルームに対して負圧とする。例えば、クリーンルーム内の圧力は大気圧に対して２０乃至３０Ｐａ高くし、炉室５ａの圧力はクリーンルーム内の圧力に対して１０乃至５０Ｐａ低くする。このため、炉室５ａには、炉外に通じる通路１０を介して、クリーンルームから空気が流入する。但し、炉室５ａにおける排気量を過剰に大きくしても、クリーンルーム内のエア（空気）を過剰に吸い込むことになり、クリーンルームにエアを供給する設備に負担がかかる。従って、炉室５ａの排気量は、炉室５ａの温度にもよるが、炉室５ａの給気量の１．１乃至４倍程度が好適である。
【００２９】
また、保持部３に隣接する炉室５ｅにおける排気量を、常温常圧状態における体積に換算して、昇温部２における他の炉室５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄにおける排気量よりも大きくする。これにより、前述のクリーンルームから流入する空気及び各炉室において供給されるドライエアからなる気体の流れは、（クリーンルーム→炉室５ａ→炉室５ｂ→炉室５ｃ→炉室５ｄ→炉室５ｅ）の順に流れ、炉室５ｅの排気管９により排気される。
【００３０】
一方、保持部３における上流側の炉室、例えば上流側から３番目の炉室５において、所定量のドライエア１３を供給する。これにより、炉室５ｅの気圧を保持部３の炉室に対して負圧とし、保持部３から昇温部２の炉室５ｅに向かう気体の流れを形成することができる。この結果、炉室５ｅから保持部３に汚染エアが流出することを防止できる。なお、保持部３における前記３番目の炉室以外の炉室においては、給気及び排気を行わない。また、冷却部４においても、給気及び排気を行わない。
【００３１】
なお、ドライエアの供給時の温度は例えば１００℃であるが、排気時にはほぼ炉温まで加熱される。このため、炉温が１００℃を超える炉室においては、供給された気体が炉室内で熱膨張する。従って、本明細書においては、供給量及び排気量を、常温常圧状態に換算した体積量で比較している。
【００３２】
次に、焼成炉１における各部の寸法及び給排気量の具体例を示す。なお、以下に示す数値は１例であり、本発明はこれに限定されない。焼成炉１の全体の長さは例えば２９．７ｍであり、焼成炉１の幅は例えば２０００ｍｍである。炉室５の数は例えば２２個であり、そのうち５個の炉室が昇温部２を構成し、９個の炉室が保持部３を構成し、８個の炉室が冷却部４を構成している。基板移動方向１２における各炉室５の長さは例えば１３５０ｍｍである。給気管８及び排気管９の直径は例えば３０乃至４０ｍｍである。給気管８には例えば直径が１０乃至２０ｍｍである円形の開口部が４０ヶ所等間隔に設けられており、排気管９には例えば管周方向の長さが１０乃至３０ｍｍ、管軸方向の長さが１０乃至２０ｃｍの矩形の開口部が８ヶ所等間隔に設けられている。基板搬送手段６によるセッタ７及び基板１１の搬送速度は例えば４５０ｍｍ／分であり、セッタ７の幅は例えば１６００ｍｍ、長さは例えば１２００ｍｍ、厚さは例えば５ｍｍであり、基板１１の幅は例えば１５００ｍｍ、長さは例えば１０００ｍｍ、厚さは例えば３ｍｍである。
【００３３】
また、昇温部２の各炉室５ａ乃至５ｅ及び保持部３における最も上流側の炉室５における炉室温度、給気量及び排気量の一例を表１に示す。表１において、給気量及び排気量は１分当たりに流れる常温常圧状態、即ち、温度が２０℃であり、圧力が１気圧である状態における体積（Ｎリットル／分）で示している。なお、保持部３における上流側から３番目の炉室５におけるドライエアの供給量を例えば１００Ｎリットル／分とする。保持部３の前記３番目の炉室以外の炉室における気体の供給量及び排気量は０である。
【００３４】
【表１】

【００３５】
なお、気体の炉室温度における排気体積量から常温常圧状態における排気体積量を換算する換算式を数式１に示す。下記数式１において、Ｔ_０は常温（＝２０℃）であり、Ｔ_１は炉室温度であり、Ｖ_Ｎは常温常圧状態における排気体積（Ｎリットル／分）であり、Ｖ_Ｔ１は炉室温度Ｔ_１における排気体積量（リットル／分）である。
【００３６】
【数１】

【００３７】
次に、本実施形態に係る焼成炉１の使用方法、即ち、基板の焼成方法を含むＰＤＰの製造方法について説明する。先ず、ガラス基板上に交互に且つ相互に並行に走査電極及び共通電極を形成する。この走査電極及び共通電極の形成においては、先ず透明導電材料からなる層を形成し、この層を焼成して透明電極を形成する。この焼成方法については後述する。そして、バス電極を形成して走査電極及び共通電極を形成する。次に、この走査電極及び共通電極を覆うように透明誘電体材料からなるペースト層を形成し、このペースト層を焼成し、透明誘電体層を形成する。その上にＭｇＯからなる保護膜を成膜する。これにより、前面基板が作製される。
【００３８】
一方、他のガラス基板上にデータ電極を形成し、このデータ電極を覆うように誘電体からなるペースト層を形成し、このペースト層を焼成することにより誘電体層を形成する。次に、隔壁ペースト層を形成し、乾燥させた後焼成し、隔壁を形成する。次に、各色の蛍光体材料からなるペースト層を塗布し、焼成して、蛍光体層を形成する。
【００３９】
次に、上記各工程における焼成方法について説明する。図１に示すように、クリーンルーム（図示せず）から焼成炉１に基板１１が挿入される。基板１１はガラス基板上にペースト層が形成されたものである。ペースト層はガラス粉末及びビークルからなっており、ビークルは樹脂バインダー及び溶剤からなっており、樹脂バインダーは例えば、ニトロセルロース、エチルセルロース又はアクリル等であり、溶剤は例えばターピネオール又は酢酸エステル等である。
【００４０】
焼成炉１においては、基板搬送手段６が基板１１を方向１２の方向に搬送する。基板１１は、先ず、焼成炉１の最上流側に位置する炉室５ａを通過する。その後、通路１０を介して各炉室５間を移動することにより、昇温部２、保持部３及び冷却部４をこの順に通過する。このとき、基板搬送手段６による基板１１の搬送方法は、連続的な搬送でもよく、１つの炉室内で一定時間停止した後に隣の炉室に移動するタクト搬送でもよい。昇温部２及び保持部３においては、各炉室５において、基板１１は加熱装置１４により加熱されると共に、給気管８から供給されるドライエア１３に曝される。このとき、基板１１は、加熱装置１４により加熱された炉室５の雰囲気からの熱伝導により加熱されると共に、加熱装置１４からの放射により直接加熱される。なお、各炉室５における炉室温度、給気量及び排気量は、例えば、前述の表１に示す値とする。
【００４１】
昇温部２においては、加熱装置１４により基板１１が加熱されることにより、基板１１の温度が室温から焼成温度Ｔ付近まで加熱される。このとき、ペースト層中のバインダーの一部が燃焼して水及び二酸化炭素となり、ドライエア１３に持ち去られる。また、バインダーの残部及び溶剤は燃焼しないまま揮発してドライエア１３により持ち去られる。これにより、ペースト層からバインダー及び溶剤が消失すると共に、ドライエア１３は、水、二酸化炭素、バインダー成分及び溶剤成分を含有するエア（汚染エア）となる。この現象は、主として３００乃至４５０℃の温度域において起こる。次に、保持部３が基板１１を焼成温度Ｔに保持し、ペースト層中のガラス粉末を軟化させ、ペースト層を焼成する。焼成温度Ｔは例えば５００乃至６００℃である。次に、冷却部４が基板１１を焼成温度Ｔから例えば室温付近まで冷却する。
【００４２】
このような焼成工程を経て作製した前面基板と背面基板とを、相互に対向するように重ね合わせる。次に、加熱することにより前面基板と背面基板とを封着し、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封入する。これにより、ＰＤＰが製造される。
【００４３】
以下、本発明の構成要件における数値限定理由について説明する。
【００４４】
酸素を含む気体の供給速度：０．５乃至１０ｍ／秒
酸素を含む気体の供給速度（流速）が０．５ｍ／秒未満であると、炉室内に十分且つ均一に気体を行き渡させることが難しく、排気系統への負荷が増加し、また、ペースト層中のバインダーを効率よく且つ基板面内において均一に燃焼させることが難しい。一方、前記給気速度が１０ｍ／秒を超えると、各炉室における気体の排気量を給気量に対して十分に大きくしても、供給された気体の全てを排気することができず、この気体が隣接する炉室又は炉外に流出することがある。この結果、隣接する炉室又は炉外の環境を汚染したり、基板にバインダー成分が再付着したりするという問題が発生することがある。これに対して、給気速度を１０ｍ／秒以下とすると、隣接する炉室及び炉外への気体の流出が抑制され、隣接する炉室及び炉外の環境を汚染することを防止できると共に、酸素を含む気体が基板の表面に沿ってこの表面をなめるように流れ、ペースト層中のバインダーを均一に且つ効率よく燃焼させることができる。このため、前記供給速度は０．５乃至１０ｍ／秒であることが好ましい。より好ましくは０．５乃至５ｍ／秒であり、より好ましくは０．５乃至２ｍ／秒である。
【００４５】
本実施形態においては、焼成炉１における最上流側、即ち基板１１の入口側に配置された炉室５ａ内の圧力を、炉外の圧力に対して負圧としているため、焼成炉１内において発生した汚染エアが、炉外に漏洩することを防止できる。これにより、炉外、例えばクリーンルームが汚染されることを防止できる。
【００４６】
また、昇温部２における各炉室５内において、排気管９による排気量を、常温常圧状態における体積量に換算して、供給管８による給気量以上の量としているため、各炉室５が外部に対して負圧となり、汚染エアが保持部３及び炉外（例えばクリーンルーム）に流出することがない。この結果、汚染エアの流出による保持部３及び炉外の汚染並びに基板１１へのバインダー成分の再付着を防止できる。
【００４７】
更に、炉室５ｅにおける排気量は、昇温部２における他の炉室５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄにおける排気量よりも大きくなっている。これにより、（クリーンルーム→炉室５ａ→炉室５ｂ→炉室５ｃ→炉室５ｅ→炉室５ｅの排気管９により排気）という気体の流れを形成することができる。また、（保持部３→炉室５ｅ→炉室５ｅの排気管９により排気）という気体の流れも形成することができる。これにより、昇温部２において発生した汚染エアが、クリーンルーム及び保持部３に流出することをより確実に防止できる。
【００４８】
更にまた、前記酸素を含む気体の供給速度を、０．５乃至１０ｍ／秒としているため、各炉室５に十分且つ均一にドライエア１３を供給でき、またドライエア１３を基板１１の表面に沿ってこの表面をなめるように流すことができ、更に汚染エアが排気されずに隣接する炉室又は炉外に流出することをより確実に防止できる。
【００４９】
更にまた、各炉室５内において、供給管８が排気管９よりも基板１１の移動方向上流側に設けられているため、エアが流れる方向を基板１１の移動方向１２に対して順方向とすることができる。この結果、各炉室５において発生した汚染エアが、より上流側の炉室に流出することをより確実に防止できる。これにより、汚染エアが、より低温の炉室５に流入して析出することを防止できる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、保持部３における例えば上流側から３番目の炉室でのみ給気を行っているが、本発明はこれに限定されず、保持部３及び冷却部４の炉室のうち、複数の炉室又は全ての炉室において、給気若しくは排気、又は給気及び排気の両方を実施してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ＰＤＰの焼成炉において、最も上流側に配置された炉室の圧力を炉外に対して負圧としているため、焼成炉内において発生した汚染エアが炉外に漏洩することを防止でき、炉外の環境を清浄に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって基板温度の変化を示すチャート図である。
【図２】この焼成炉を示す部分断面図である。
【図３】この焼成炉における各炉室を示す模式的断面図である。
【図４】従来の連続式の焼成炉を示す模式図、及び横軸にこの焼成炉における位置をとり縦軸に基板温度をとって基板温度の変化を示すチャート図である。
【図５】この従来の焼成炉を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１；焼成炉
２；昇温部
３；保持部
４；冷却部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ；炉室
６；基板搬送手段
７；セッタ
８；給気管
９；排気管
１０；通路
１１；基板
１２；基板１１の移動方向
１３；ドライエア
１４；加熱装置
１０１；焼成炉
１０２；昇温部
１０３；保持部
１０４；冷却部
１０５、１０５ａ；炉室
１０６；基板搬送手段
１０７；セッタ
１０８；給気管
１０９；排気管
１１０；通路
１１１；基板
１１２；基板１１１の移動方向
１１３；ドライエア
Ｔ；焼成温度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a firing furnace for a plasma display panel that can prevent a solvent and a binder component contained in a paste layer from contaminating the surrounding environment, and a method for manufacturing a plasma display panel using the firing furnace.
[0002]
[Prior art]
When manufacturing a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP), a scanning electrode and a common electrode are formed on a substrate, and a protective layer made of a dielectric layer and MgO is formed so as to cover the scanning electrode and the common electrode. A substrate is manufactured, a data electrode (address electrode) is formed on another substrate, a dielectric layer, a partition wall, and a phosphor layer are formed on the data electrode to prepare a back substrate. The front substrate and the back substrate Are stuck together. In each step of forming the scan electrode and common electrode, dielectric layer, data electrode (address electrode), barrier rib, and phosphor layer, a paste layer is formed on the substrate, and then the paste layer is heated. And firing.
[0003]
There are two types of firing methods: a method using a batch-type firing furnace and a method using a continuous-type firing furnace. When both are compared, the method using a continuous-type firing furnace in terms of production efficiency. The method is superior (see, for example, Patent Document 1). FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional continuous firing furnace, and a chart showing the furnace temperature distribution with the horizontal axis representing the position in the firing furnace and the vertical axis representing the substrate temperature. It is a fragmentary sectional view which shows this conventional baking furnace.
[0004]
As shown in FIG. 4, the conventional continuous firing furnace 101 includes a temperature raising unit 102, a holding unit 103, and a cooling unit 104, and each unit includes a plurality of furnace chambers 105. In the firing furnace 101, the PDP substrate 111 moves in the direction 112 and passes through the temperature raising unit 102, the holding unit 103, and the cooling unit 104 in this order. The temperature raising unit 102 is a part for raising the temperature of the substrate 111 from room temperature to the firing temperature T, the holding part 103 is a part for holding the substrate 111 at the firing temperature T, and the cooling part 104 is for cooling the substrate 111 from the firing temperature T. It is a part to do. The firing temperature T is usually about 500 to 600 ° C. The furnace chambers 105 adjacent to each other are connected to each other by a passage 110 (see FIG. 5). The passage 110 is a portion through which the substrate 111 passes. In the temperature raising unit 102, the temperature of the furnace chamber 105 disposed on the downstream side in the moving direction 112 of the substrate 111 is higher. However, a plurality of continuous furnace chambers may be set to the same temperature. Of the plurality of furnace chambers 105, the furnace chamber 105a arranged on the most upstream side in the moving direction 112 of the substrate 111 constitutes an inlet of the firing furnace 101 and faces a clean room (not shown). . On the other hand, in the cooling unit 104, the temperature of the furnace chamber 105 disposed on the downstream side in the moving direction of the substrate 111 is lower.
[0005]
As shown in FIG. 5, each furnace chamber 105 is provided with a substrate transfer means 106. Then, the substrate 111 is mounted on the setter 107 and is transferred in the direction 112 together with the setter 107 by the substrate transfer means 106. Each furnace chamber 105 is provided with an air supply pipe 108 and an exhaust pipe 109. In each furnace chamber 105, the air supply pipe 108 is disposed on the downstream side in the moving direction 112 of the substrate 111, and the exhaust pipe 109 is provided on the upstream side. Then, heated dry air 113 is supplied from the air supply pipe 108 to heat a paste layer (not shown) provided on the surface of the substrate 111, and most of the air is exhausted through the exhaust pipe 109. That is, the moving direction of the dry air 113 is generally opposite to the direction 112 and is against the moving direction of the substrate 111. The supply speed (supply air flow rate) of the dry air 113 is about several tens of m / second, for example, about 20 m / second. Further, each furnace chamber 105 is provided with a heating device (not shown) for heating the substrate 111.
[0006]
In the substrate 111, a paste layer is formed on a glass substrate. The paste layer is made of glass powder and a vehicle, and the vehicle is made of a resin binder and a solvent. The binder is, for example, a resin binder such as nitrocellulose, ethyl cellulose, or acrylic, and the solvent is, for example, nitrocellulose, ethyl cellulose, or acrylic.
[0007]
The substrate 111 transported from the clean room first passes through the furnace chamber 105a located on the most upstream side. After that, by sequentially passing through each furnace chamber 105, it passes through the temperature raising unit 102, the holding unit 103, and the cooling unit 104 in this order. In each furnace chamber 105, the substrate 111 is heated by a heating device and exposed to dry air 113 supplied from an air supply pipe 108.
[0008]
In the temperature raising unit 102, when the substrate 111 is heated, a part of the binder in the paste layer burns to become water and carbon dioxide, and is taken away by the dry air 113. Further, the remainder of the binder and the solvent in the paste layer are volatilized without burning and are taken away by the dry air 113. Thereby, the binder and the solvent (vehicle) disappear from the paste layer, and the dry air 113 becomes air containing water, carbon dioxide, the binder component, and the solvent component (hereinafter referred to as contaminated air). And the holding | maintenance part 103 hold | maintains the board | substrate 111 at the baking temperature T, and bakes a paste layer. Next, the cooling unit 104 cools the substrate 111 from the firing temperature.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-11-025854
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional techniques described above have the following problems. That is, since the furnace chamber 105a arranged on the most upstream side is connected to the clean room via the passage 110, contaminated air generated in the furnace chamber 105a or another furnace chamber 105 passes through the passage 110 from the furnace chamber 105a. May leak out of the firing furnace 101 and contaminate the clean room.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems, and provides a firing furnace for a plasma display panel capable of preventing leakage of contaminated air to the outside of the furnace, and a method for manufacturing a plasma display panel using the firing furnace. The purpose is to do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The continuous baking furnace of the plasma display panel according to the present invention includes a transfer means for transferring the substrate in the continuous baking furnace of the plasma display panel for baking the substrate by moving the substrate of the plasma display panel therein, and the substrate. A plurality of furnace chambers that are arranged along the moving direction of the substrate and through which the substrate sequentially passes, a heating unit that heats the substrate, a gas supply unit that supplies a gas containing oxygen into the furnace chamber, and the furnace Gas exhaust means for exhausting gas from the chamber, and the pressure in the furnace chamber disposed on the most upstream side in the moving direction of the substrate is negative with respect to the pressure outside the furnace.In each furnace chamber, the gas supply means is provided upstream of the gas exhaust means in the movement direction of the substrate.It is characterized by being.
[0013]
In the present invention, by setting the pressure in the furnace chamber arranged on the most upstream side in the moving direction of the substrate to a negative pressure with respect to the pressure outside the furnace, the contaminated air generated in the furnace chamber leaks outside the furnace. Can be prevented. This can prevent the outside of the furnace from being contaminated.
[0014]
The furnace chamber group including the plurality of furnace chambers includes a temperature raising unit that raises the temperature of the substrate to a firing temperature, a holding unit that holds the substrate at the firing temperature, and the substrate is cooled from the firing temperature. The amount of exhaust by the gas exhaust means is equal to or greater than the amount supplied by the gas supply means in terms of a volume in a normal temperature and normal pressure state in each furnace chamber in the temperature raising section. preferable.
[0015]
As described above, in each furnace chamber of the temperature raising unit, a gas containing oxygen comes into contact with the paste layer formed on the substrate, and a part of the binder contained in the paste layer is burned. Further, the remainder of the binder and the solvent are volatilized without being burned and carried away by a gas containing oxygen. Thereby, while a binder and a solvent lose | disappear from a paste layer, the gas containing oxygen loses a part of oxygen and becomes air (contamination air) containing water, a carbon dioxide, a binder component, and a solvent component. However, if the contaminated air generated in each furnace chamber is not completely exhausted in that furnace chamber, it will flow out to other furnace chambers adjacent to this furnace chamber or outside the furnace. In particular, when the supply amount is larger than the displacement amount in terms of the volume in the normal temperature and normal pressure state, and the furnace chamber becomes a positive pressure, this contaminated air outflow inevitably occurs. When the contaminated air flows out into the furnace chamber on the downstream side in the substrate movement direction, the binder component reattaches to the substrate, causing deterioration of the characteristics of the PDP. Moreover, the burden of the gas exhaust means of the furnace chamber into which contaminated air flowed increases. On the other hand, if the contaminated air flows out into the furnace chamber on the upstream side in the substrate movement direction, it flows out into the furnace chamber on the lower temperature side. It deposits on the surface and contaminates the substrate and furnace chamber. Furthermore, if contaminated air flows out of the furnace, the environment outside the furnace is contaminated.
[0016]
Therefore, in each furnace chamber in the temperature raising section, the amount of exhaust by the gas exhaust means is converted to the volume in the normal temperature and normal pressure state, and the volume amount is equal to or larger than the supply amount by the gas supply means. Becomes a negative pressure, and the contaminated air generated in each furnace chamber can be exhausted in the furnace chamber. Thereby, contaminated air does not flow out to the adjacent furnace chamber and the outside of the furnace, and the above-mentioned problem can be solved. Note that the amount of gas corresponding to the difference between the exhaust amount and the supply amount is supplemented by, for example, air flowing in from the furnace entrance and the like. The normal temperature and normal pressure state is, for example, a temperature of 20 ° C. and a pressure of 1 atm (1.013 × 10 6⁵Pa). Moreover, in this specification, air means the air in the clean room in which the baking furnace was installed, for example.
[0017]
Further, the furnace chamber group including the plurality of furnace chambers includes a temperature raising unit that raises the temperature of the substrate to a baking temperature, a holding unit that holds the substrate at the baking temperature, and the substrate is cooled from the baking temperature. The exhaust volume in the furnace chamber that is arranged at a position adjacent to the holding portion in the temperature rising portion is converted into a volume in a normal temperature and normal pressure state, and adjacent to the holding portion in the temperature rising portion. It is preferable that it is larger than the exhaust amount in each furnace chamber other than the furnace chamber arranged in the position. Thereby, it can prevent more reliably that the contamination air which generate | occur | produced in the temperature rising part flows out to a holding | maintenance part.
[0018]
Furthermore, it is preferable that a supply speed of the gas containing oxygen, that is, a flow speed of the supplied gas is 0.5 to 10 m / second. Accordingly, a sufficient amount of the gas can be supplied to each furnace chamber, and the supplied gas can be more reliably prevented from flowing out to the adjacent furnace chamber or outside the furnace without being exhausted. More preferably, the supply speed is 0.5 to 5 m / sec, more preferably 0.5 to 2 m / sec.
[0019]
  Furthermore, in each furnace chamber, the gas supply means is provided upstream of the gas exhaust means in the movement direction of the substrate.TheThereby, in each furnace chamber, the direction where gas flows can be made into the forward direction with respect to the moving direction of a board | substrate. As a result, it is possible to prevent the contaminated air generated in each furnace chamber from flowing out into the furnace chamber disposed upstream of the furnace chamber in the substrate moving direction. Thereby, the contaminated air generated in each furnace chamber can be prevented from flowing into the cooler chamber and being deposited.
[0020]
  In the method for manufacturing a plasma display panel according to the present invention, the substrate of the plasma display panel is heated in a continuous firing furnace, and the firing is performed in the temperature raising step of the firing step of eliminating the binder from the paste layer formed on the substrate. The pressure inside the furnace is negative with respect to the pressure outside the firing furnace.The supply direction of the gas containing oxygen supplied into the firing furnace is a forward direction with respect to the moving direction of the substrate.It is characterized by doing.
[0021]
Further, in the temperature raising step, the amount of gas exhausted from at least one of the furnace chambers of the firing furnace is converted to a volume in a normal temperature and normal pressure state, and is equal to or greater than the amount of gas supplied to the furnace chamber. The amount of exhaust in the furnace chamber through which the substrate finally passes in the temperature raising step may be converted to the volume in a normal temperature and normal pressure state, and the substrate passes through the substrate in the temperature raising step. You may make it larger than the exhaust_gas | exhaustion amount in furnace chambers other than the furnace chamber which passes the said last. Further, the firing step may be a step of firing the scanning electrode and the common electrode, a step of firing the data electrode, a step of firing the dielectric layer, a step of firing the partition walls, or a step of firing the phosphor layer. Good.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF 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 continuous firing furnace according to the present embodiment, and a chart showing changes in the substrate temperature with the horizontal axis representing the position in the firing furnace and the vertical axis representing the substrate temperature. 2 is a partial sectional view showing the firing furnace, and FIG. 3 is a schematic sectional view showing furnace chambers in the firing furnace.
[0023]
The firing furnace 1 according to the present embodiment is a continuous firing furnace used for each firing process in the manufacturing process of the PDP. The firing furnace 1 is installed in a clean room, for example. As shown in FIG. 1, the firing furnace 1 includes a temperature raising unit 2, a holding unit 3, and a cooling unit 4, and each unit includes a plurality of furnace chambers 5. In the temperature raising unit 2, for example, five

furnace chambers

5a, 5b, 5c, 5d and 5e (hereinafter collectively referred to as the furnace chamber 5) are arranged in a line. In the firing furnace 1, the front substrate or the rear substrate of the PDP (hereinafter collectively referred to as the substrate 11) moves along the direction 12 and passes through the temperature raising unit 2, the holding unit 3, and the cooling unit 4 in this order. . The temperature raising unit 2 is a part for raising the temperature of the substrate 11 from room temperature to the firing temperature T, the holding part 3 is a part for holding the substrate 11 at the firing temperature T, and the cooling part 4 is for cooling the substrate 11 from the firing temperature T. It is a part to do. The firing temperature T is, for example, about 500 to 600 ° C.
[0024]
The furnace chambers 5 adjacent to each other are connected to each other by a passage 10 (see FIG. 2). The passage 10 is provided to allow the substrate 11 to pass therethrough. In the temperature raising unit 2, the temperature of the furnace chamber 5 arranged on the downstream side in the moving direction of the substrate 11 is higher. That is, the furnace chamber 5a on the most upstream side in the substrate moving direction 12 has the lowest temperature, and the temperature in the furnace chamber 5 of the holding unit 3 is fired in this order as it progresses to 5b, 5c, 5d, and 5e. The temperature T is reached. However, a plurality of continuous furnace chambers may have the same temperature. The furnace chamber 5a constitutes the inlet of the firing furnace 1 and faces a clean room (not shown). On the other hand, in the cooling unit 4, the temperature in the furnace chamber 5 arranged on the downstream side in the moving direction of the substrate 11 is lower.
[0025]
As shown in FIGS. 2 and 3, each furnace chamber 5 is provided with a substrate transfer means 6. The substrate transport means 6 includes a plurality of rollers arranged along the transport direction of the setter 7, and transports the setter 7 as these rollers rotate. And the board | substrate 11 is mounted in the setter 7, and the board | substrate conveyance means 6 is conveyed by the direction 12 so that each setter 7 may pass each furnace chamber 5 sequentially. In each furnace chamber 5, a heating device 14 for heating the substrate 11 is provided at a position corresponding to the upper part of the passage region of the substrate 11. The heating device 14 may be provided below the passage area of the substrate 11 or may be provided both above and below.
[0026]
Further, in each furnace chamber 5, one supply pipe 8 and one exhaust pipe 9 are provided so as to extend in a direction orthogonal to the direction 12 (hereinafter referred to as the width direction). Two or more supply pipes 8 and exhaust pipes 9 may be provided. In each furnace chamber 5, the air supply pipe 8 is disposed on the upstream side in the moving direction 12 of the substrate 11, and the exhaust pipe 9 is provided on the downstream side of the air supply pipe 8. The air supply pipe 8 and the exhaust pipe 9 are each provided with a plurality of openings (not shown). The opening of the air supply pipe 8 is formed, for example, on the surface facing the exhaust pipe 9, and the opening of the exhaust pipe 9 is formed, for example, on the surface facing the air supply pipe 8. In addition, the opening part currently formed in the supply pipe 8 and the exhaust pipe 9 may be one each. Further, among the furnace chambers 5, there may be a furnace chamber that does not perform air supply or exhaust, or both supply and exhaust.
[0027]
Then, dry air 13 heated to, for example, 100 ° C. is supplied to the air supply pipe 8, and this dry air 13 is supplied into the furnace chamber 5 through the opening of the air supply pipe 8 and is provided on the surface of the substrate 11. It is in contact with a layer (not shown) and exhausted through an exhaust pipe 9. Accordingly, the moving direction of the dry air 13 is generally forward with respect to the moving direction 12 of the substrate 11 and is followed with respect to the moving direction of the substrate. The supply speed (supply air flow rate) of the dry air 13 is, for example, 0.5 to 10 m / second, for example, 0.5 to 5 m / second, for example, 0.5 to 2 m / second. The value of the supply rate of the dry air 13 is smaller than that of the above-described conventional firing furnace.
[0028]
In each furnace chamber 5 of the temperature raising unit 2, the exhaust amount by the exhaust pipe 9 is adjusted so as to be equal to or larger than the supply amount by the air supply pipe 8 in terms of the volume in the normal temperature and normal pressure state. Also in the furnace chamber 5a in the uppermost stream part, the exhaust amount by the exhaust pipe 9 is made larger than the air supply amount by the air supply pipe 8, and the furnace chamber 5a has a negative pressure with respect to the outside of the firing furnace 1, that is, the clean room. For example, the pressure in the clean room is set to 20 to 30 Pa higher than the atmospheric pressure, and the pressure in the furnace chamber 5 a is set to 10 to 50 Pa lower than the pressure in the clean room. For this reason, air flows into the furnace chamber 5a from the clean room via the passage 10 communicating with the outside of the furnace. However, even if the amount of exhaust in the furnace chamber 5a is excessively increased, air (air) in the clean room is excessively sucked, and a load is imposed on the facility for supplying air to the clean room. Therefore, although the exhaust amount of the furnace chamber 5a depends on the temperature of the furnace chamber 5a, it is preferably about 1.1 to 4 times the supply amount of the furnace chamber 5a.
[0029]
Further, the exhaust amount in the furnace chamber 5e adjacent to the holding unit 3 is converted to the volume in the normal temperature and normal pressure state, and is larger than the exhaust amounts in the

other furnace chambers

5a, 5b, 5c and 5d in the temperature raising unit 2. . Thereby, the flow of the gas consisting of the air flowing in from the clean room and the dry air supplied in each furnace chamber is (clean room → furnace room 5a → furnace room 5b → furnace room 5c → furnace room 5d → furnace room 5e). It flows in order and is exhausted by the exhaust pipe 9 in the furnace chamber 5e.
[0030]
On the other hand, a predetermined amount of dry air 13 is supplied in the upstream furnace chamber of the holding unit 3, for example, the third furnace chamber 5 from the upstream side. Thereby, the atmospheric pressure of the furnace chamber 5e can be made negative with respect to the furnace chamber of the holding unit 3, and a gas flow from the holding unit 3 toward the furnace chamber 5e of the temperature raising unit 2 can be formed. As a result, it is possible to prevent the contaminated air from flowing out from the furnace chamber 5e to the holding unit 3. In the furnace chamber other than the third furnace chamber in the holding unit 3, air supply and exhaust are not performed. The cooling unit 4 also does not supply or exhaust air.
[0031]
The temperature at the time of supplying dry air is, for example, 100 ° C., but is heated to the furnace temperature at the time of exhaust. For this reason, in the furnace chamber in which the furnace temperature exceeds 100 ° C., the supplied gas is thermally expanded in the furnace chamber. Therefore, in the present specification, the supply amount and the exhaust amount are compared by a volume amount converted into a normal temperature and normal pressure state.
[0032]
Next, specific examples of dimensions and supply / exhaust amounts of each part in the firing furnace 1 are shown. In addition, the numerical value shown below is an example and this invention is not limited to this. The overall length of the firing furnace 1 is 29.7 m, for example, and the width of the firing furnace 1 is 2000 mm, for example. The number of furnace chambers 5 is, for example, 22. Of these, five furnace chambers constitute the temperature raising unit 2, nine furnace chambers constitute the holding unit 3, and eight furnace chambers constitute the cooling unit 4. It is composed. The length of each furnace chamber 5 in the substrate movement direction 12 is 1350 mm, for example. The diameters of the supply pipe 8 and the exhaust pipe 9 are, for example, 30 to 40 mm. The air supply pipe 8 is provided with, for example, 40 circular openings having a diameter of 10 to 20 mm at regular intervals. The exhaust pipe 9 has a length in the pipe circumferential direction of 10 to 30 mm and a length in the pipe axis direction, for example. A rectangular opening having a length of 10 to 20 cm is provided at eight equal intervals. The transport speed of the setter 7 and the substrate 11 by the substrate transport means 6 is, for example, 450 mm / min, the width of the setter 7 is, for example, 1600 mm, the length is, for example, 1200 mm, the thickness is, for example, 5 mm, and the width of the substrate 11 is, for example, 1500 mm. The length is 1000 mm, for example, and the thickness is 3 mm, for example.
[0033]
Table 1 shows an example of the furnace chamber temperature, the air supply amount, and the exhaust amount in each of the furnace chambers 5a to 5e of the temperature raising unit 2 and the most upstream furnace chamber 5 in the holding unit 3. In Table 1, the air supply amount and the exhaust amount are shown as volumes (N liters / min) in a normal temperature and normal pressure state that flows per minute, that is, in a state where the temperature is 20 ° C. and the pressure is 1 atm. The supply amount of dry air in the third furnace chamber 5 from the upstream side in the holding unit 3 is set to 100 N liters / minute, for example. The supply amount and exhaust amount of gas in the furnace chambers other than the third furnace chamber of the holding unit 3 are zero.
[0034]
[Table 1]

[0035]
A conversion formula for converting the exhaust volume in the normal temperature and normal pressure state from the exhaust volume in the gas furnace chamber temperature is shown in Formula 1. In the following formula 1, T₀Is normal temperature (= 20 ° C) and T₁Is the furnace chamber temperature, V_NIs the exhaust volume (N liter / min) at normal temperature and normal pressure._T1Is the furnace chamber temperature T₁Exhaust volume (liter / min).
[0036]
[Expression 1]

[0037]
Next, a method for using the firing furnace 1 according to the present embodiment, that is, a method for manufacturing a PDP including a substrate firing method will be described. First, scan electrodes and common electrodes are formed alternately and in parallel on a glass substrate. In forming the scanning electrode and the common electrode, first, a layer made of a transparent conductive material is formed, and this layer is baked to form a transparent electrode. This firing method will be described later. Then, a bus electrode is formed to form a scan electrode and a common electrode. Next, a paste layer made of a transparent dielectric material is formed so as to cover the scanning electrode and the common electrode, and the paste layer is baked to form a transparent dielectric layer. A protective film made of MgO is formed thereon. Thereby, a front substrate is produced.
[0038]
On the other hand, a data electrode is formed on another glass substrate, a paste layer made of a dielectric is formed so as to cover the data electrode, and this paste layer is baked to form a dielectric layer. Next, a barrier rib paste layer is formed, dried and fired to form barrier ribs. Next, a paste layer made of each color phosphor material is applied and baked to form a phosphor layer.
[0039]
Next, the firing method in each of the above steps will be described. As shown in FIG. 1, a substrate 11 is inserted into a firing furnace 1 from a clean room (not shown). The substrate 11 is obtained by forming a paste layer on a glass substrate. The paste layer is made of glass powder and a vehicle. The vehicle is made of a resin binder and a solvent. The resin binder is, for example, nitrocellulose, ethyl cellulose, acrylic, or the like, and the solvent is, for example, terpineol or acetate.
[0040]
In the firing furnace 1, the substrate transport means 6 transports the substrate 11 in the direction 12. The substrate 11 first passes through the furnace chamber 5 a located on the most upstream side of the firing furnace 1. After that, by moving between the furnace chambers 5 through the passages 10, the temperature rising part 2, the holding part 3, and the cooling part 4 are passed in this order. At this time, the method of transporting the substrate 11 by the substrate transport means 6 may be continuous transport or may be tact transport that moves to the next furnace chamber after stopping for a certain time in one furnace chamber. In the temperature raising unit 2 and the holding unit 3, the substrate 11 is heated by the heating device 14 and exposed to the dry air 13 supplied from the air supply pipe 8 in each furnace chamber 5. At this time, the substrate 11 is heated by heat conduction from the atmosphere of the furnace chamber 5 heated by the heating device 14 and is directly heated by radiation from the heating device 14. The furnace chamber temperature, the supply air amount, and the exhaust gas amount in each furnace chamber 5 are set to the values shown in Table 1 above, for example.
[0041]
In the temperature raising unit 2, the substrate 11 is heated by the heating device 14, whereby the temperature of the substrate 11 is heated from room temperature to near the firing temperature T. At this time, a part of the binder in the paste layer burns to become water and carbon dioxide, and is taken away by the dry air 13. Further, the remainder of the binder and the solvent are volatilized without being burned and are taken away by the dry air 13. As a result, the binder and the solvent disappear from the paste layer, and the dry air 13 becomes air (contaminated air) containing water, carbon dioxide, the binder component, and the solvent component. This phenomenon occurs mainly in the temperature range of 300 to 450 ° C. Next, the holding unit 3 holds the substrate 11 at the firing temperature T, softens the glass powder in the paste layer, and fires the paste layer. The firing temperature T is, for example, 500 to 600 ° C. Next, the cooling unit 4 cools the substrate 11 from the firing temperature T to, for example, near room temperature.
[0042]
The front substrate and the back substrate manufactured through such a baking process are overlapped so as to face each other. Next, the front substrate and the rear substrate are sealed by heating, the discharge space formed between the front substrate and the rear substrate is exhausted, and the discharge gas is sealed in the discharge space. Thereby, PDP is manufactured.
[0043]
Hereinafter, the reason for the numerical limitation in the constituent requirements of the present invention will be described.
[0044]
Supply speed of gas containing oxygen: 0.5 to 10 m / sec
When the supply speed (flow velocity) of the gas containing oxygen is less than 0.5 m / second, it is difficult to distribute the gas sufficiently and uniformly in the furnace chamber, the load on the exhaust system increases, and the paste layer It is difficult to burn the binder efficiently and uniformly in the substrate surface. On the other hand, when the air supply speed exceeds 10 m / second, even if the gas exhaust amount in each furnace chamber is sufficiently increased with respect to the air supply amount, all of the supplied gas cannot be exhausted, This gas may flow out to the adjacent furnace chamber or outside the furnace. As a result, there may occur a problem that the adjacent furnace chamber or the environment outside the furnace is contaminated, and the binder component is reattached to the substrate. On the other hand, when the air supply speed is 10 m / second or less, the outflow of gas to the adjacent furnace chamber and the outside of the furnace is suppressed, and it is possible to prevent the adjacent furnace chamber and the environment outside the furnace from being contaminated. A gas containing oxygen flows along the surface of the substrate so as to lick the surface, and the binder in the paste layer can be uniformly and efficiently burned. For this reason, the supply speed is preferably 0.5 to 10 m / sec. More preferably, it is 0.5 to 5 m / sec, and more preferably 0.5 to 2 m / sec.
[0045]
In the present embodiment, since the pressure in the furnace chamber 5a arranged on the most upstream side in the baking furnace 1, that is, the inlet side of the substrate 11, is negative with respect to the pressure outside the furnace, The generated contaminated air can be prevented from leaking outside the furnace. This can prevent the outside of the furnace, for example, a clean room from being contaminated.
[0046]
Further, in each furnace chamber 5 in the temperature raising section 2, the exhaust amount by the exhaust pipe 9 is converted to the volume amount in the normal temperature and normal pressure state, and the amount is equal to or larger than the supply amount by the supply pipe 8. The chamber 5 has a negative pressure with respect to the outside, and the contaminated air does not flow out of the holding unit 3 and the outside of the furnace (for example, a clean room). As a result, it is possible to prevent the holder 3 and the outside of the furnace from being contaminated by the outflow of the contaminated air and the reattachment of the binder component to the substrate 11.
[0047]
Further, the exhaust amount in the furnace chamber 5e is larger than the exhaust amounts in the

other furnace chambers

5a, 5b, 5c and 5d in the temperature raising unit 2. Thereby, a gas flow of (clean room → furnace chamber 5a → furnace chamber 5b → furnace chamber 5c → furnace chamber 5e → exhaust through the exhaust pipe 9 of the furnace chamber 5e) can be formed. Further, a gas flow of (holding unit 3 → furnace chamber 5e → exhaust through the exhaust pipe 9 of the furnace chamber 5e) can also be formed. Thereby, the contaminated air generated in the temperature raising unit 2 can be more reliably prevented from flowing out into the clean room and the holding unit 3.
[0048]
Furthermore, since the supply speed of the gas containing oxygen is set to 0.5 to 10 m / second, the dry air 13 can be sufficiently and uniformly supplied to each furnace chamber 5, and the dry air 13 can be supplied along the surface of the substrate 11. This surface can be flown so that the contaminated air can be prevented more reliably from flowing out of the adjacent furnace chamber or outside the furnace without being exhausted.
[0049]
Furthermore, in each furnace chamber 5, the supply pipe 8 is provided upstream of the exhaust pipe 9 in the movement direction of the substrate 11, so that the direction of air flow is the forward direction with respect to the movement direction 12 of the substrate 11. can do. As a result, it is possible to more reliably prevent the contaminated air generated in each furnace chamber 5 from flowing into the upstream furnace chamber. Thereby, contaminated air can be prevented from flowing into the cooler chamber 5 and being deposited.
[0050]
In the present embodiment, air is supplied only in, for example, the third furnace chamber from the upstream side in the holding unit 3, but the present invention is not limited to this, and the furnace chamber of the holding unit 3 and the cooling unit 4. Among them, in a plurality of furnace chambers or in all the furnace chambers, air supply or exhaust, or both air supply and exhaust may be performed.
[0051]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the PDP firing furnace, the pressure in the furnace chamber arranged on the most upstream side is set to a negative pressure with respect to the outside of the furnace. Can be prevented from leaking outside the furnace, and the environment outside the furnace can be kept clean.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a continuous firing furnace according to an embodiment of the present invention, and a chart showing changes in the substrate temperature with the horizontal axis representing the position in the firing furnace and the vertical axis representing the substrate temperature. .
FIG. 2 is a partial sectional view showing the firing furnace.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing each furnace chamber in the firing furnace.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional continuous firing furnace, and a chart showing changes in the substrate temperature with the horizontal axis representing the position in the firing furnace and the vertical axis representing the substrate temperature.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing this conventional firing furnace.
[Explanation of symbols]
1: Firing furnace
2; Temperature rising part
3; Holding part
4; Cooling part
5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e; furnace chamber
6: Substrate transfer means
7; Setter
8: Air supply pipe
9: Exhaust pipe
10; passage
11: Substrate
12: Movement direction of the substrate 11
13; Dry air
14; Heating device
101; Firing furnace
102; Temperature rising part
103; holding part
104; Cooling section
105, 105a; furnace chamber
106; substrate transfer means
107; Setter
108; supply pipe
109; exhaust pipe
110; passage
111; substrate
112; direction of movement of substrate 111
113; dry air
T: Firing temperature

Claims

In a continuous baking furnace of a plasma display panel that bakes the substrate by moving the substrate of the plasma display panel inside, a transfer means that transfers the substrate and a moving direction of the substrate arranged inside the substrate Has a plurality of furnace chambers through which the substrate passes, heating means for heating the substrate, gas supply means for supplying a gas containing oxygen into the furnace chamber, and gas exhaust means for exhausting the gas from the furnace chamber. The pressure in the furnace chamber disposed on the most upstream side in the moving direction of the substrate is a negative pressure with respect to the pressure outside the furnace, and the gas supply means is the gas exhaust means in each furnace chamber. A continuous firing furnace for a plasma display panel, wherein the continuous firing furnace is provided upstream of the substrate in the moving direction .

The furnace chamber group consisting of the plurality of furnace chambers includes a temperature raising unit that raises the temperature of the substrate to a baking temperature, a holding unit that holds the substrate at the baking temperature, and a cooling unit that cools the substrate from the baking temperature. The amount of exhaust by the gas exhaust means in each furnace chamber in the temperature raising part is an amount equal to or greater than the amount supplied by the gas supply means in terms of the volume at normal temperature and normal pressure. A continuous firing furnace for a plasma display panel according to claim 1.

The furnace chamber group consisting of the plurality of furnace chambers includes a temperature raising unit that raises the temperature of the substrate to a baking temperature, a holding unit that holds the substrate at the baking temperature, and a cooling unit that cools the substrate from the baking temperature. The displacement of the furnace chamber disposed at a position adjacent to the holding portion in the temperature rising portion is converted into a volume in a normal temperature and normal pressure state, and the position adjacent to the holding portion in the temperature rising portion The continuous firing furnace for a plasma display panel according to claim 1, wherein the displacement is larger than the displacement in each furnace chamber other than the furnace chamber disposed in the chamber.

The continuous firing furnace of the plasma display panel according to any one of claims 1 to 3, wherein a supply speed of the gas containing oxygen is 0.5 to 10 m / sec.

5. The continuous firing furnace for a plasma display panel according to claim 4, wherein the supply speed is 0.5 to 5 m / sec.

6. The continuous firing furnace for a plasma display panel according to claim 5, wherein the supply speed is 0.5 to 2 m / sec.

The continuous firing furnace of the plasma display panel according to any one of claims 1 to 6 , wherein the gas containing oxygen is dry air.

In the continuous heating furnace, the substrate of the plasma display panel is heated, and in the temperature rising process of the baking process in which the binder disappears from the paste layer formed on the substrate, the pressure inside the baking furnace is set outside the baking furnace. A method for manufacturing a plasma display panel , wherein a negative pressure with respect to a pressure is set, and a supply direction of a gas containing oxygen supplied into the baking furnace is a forward direction with respect to a moving direction of the substrate .

In the temperature raising step, an amount of gas exhausted from at least one of the furnace chambers of the firing furnace is converted into a volume in a normal temperature and normal pressure state, and an amount equal to or greater than the amount of gas supplied into the furnace chamber The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 8 .

The exhaust volume in the furnace chamber through which the substrate finally passes in the temperature raising step is converted to the volume in a normal temperature and normal pressure state, and the furnace that passes through the last in the furnace chamber through which the substrate passes in the temperature raising step. 9. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 8 , wherein the displacement is larger than the displacement in a furnace chamber other than the chamber.

The method for manufacturing a plasma display panel according to any one of claims 8 to 10 , wherein a supply speed of a gas containing oxygen supplied into the baking furnace is set to 0.5 to 10 m / sec.

12. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 11 , wherein the supply speed is 0.5 to 5 m / sec.

13. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 12 , wherein the supply speed is 0.5 to 2 m / sec.

The method for manufacturing a plasma display panel according to any one of claims 8 to 13 , wherein the gas containing oxygen supplied into the baking furnace is dry air.

15. The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 8 , wherein the baking step is a step of baking the scanning electrode and the common electrode.

15. The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 8 , wherein the baking step is a step of baking the data electrode.

The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 8 , wherein the baking step is a step of baking the dielectric layer.

The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 8 , wherein the baking step is a step of baking the partition walls.

The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 8 , wherein the baking step is a step of baking the phosphor layer.