JP5078903B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法及び製造装置 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの製造方法及び製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)の製造方法及び製造装置に関し、特に誘電体層の保護層の形成に関する。
現在のPDPの主流であるAC面放電型PDPは、走査電極、維持電極、誘電体層及び保護層から成る前面基板とアドレス電極、バリアリブ及び蛍光体からなる背面基板から構成されている(図20参照)。
図20に示すようにAC面放電型PDP81は、放電ガスが満たされた狭いギャップを介して2枚のガラス基板がフリットシールされている。背面ガラス基板90には、アドレス電極89が列方向に配置され、その上に誘電体層87が形成されている。この誘電体層87はアドレス電極89の保護や白色反転層として輝度改善の役割を持つ。バリアリブ88は高さが100〜150μm程度あり、バリアリブ88により形成される溝内壁には赤青緑の蛍光体(91R、91B、91G)が順次塗布されている。
表示側となる前面基板にはITOなどの透明電極とバス電極からなる面放電電極が設けられる。面放電電極は50〜100μm程度の放電ギャップを挟んで対となって配列されている。これらの放電電極は厚さ20〜30μm程度の誘電体層で覆われる。その上部には酸化マグネシウム(MgO)からなる表面保護層が形成されている。
各色の表示単位となる1セルは、蛍光体が周囲に塗布された放電空間に対して、誘電体層85、87で覆われた面放電電極(走査電極83と維持電極84)とアドレス電極89からなる3つの電極で構成されている。走査電極83には負電位の走査パルスが順次印加され、それに同期してアドレス電極に正電位のデータパルスを表示データに応じて印加することにより、選択的に書込み放電を発生させる。引き続いて維持電極と走査電極間に交流維持放電パルスを印加し、書き込まれたセルを維持放電させることにより発光表示させる。
前述のように、保護層には主にMgOが使用されている。さらにMgOは保護層としての機能に加え二次電子放出係数が大きいことが求められている。PDPの価格低下、需要アップによりガラス基板のサイズは益々大きくなりPDPの保護層であるMgOを成膜する生産装置のスループットは益々短時間になっている。
MgOは結晶の成長において、配向性を有し、その成長の方向によって特性が異なることが知られている。成膜条件を変えることで、(111)、(110)、(100)等の各結晶方向に配向したMgOの成膜が可能となっている。そこで、所望する配向性の被膜を得るために様々な方法が開発されてきた。
例えば、保護膜としての耐スパッタ性に主眼を置いた場合、(110)配向性のMgO層を得る方法がある(特許文献3参照)。MgOの結晶構造においては、(111)配向面よりも(110)面の方がチャネリングが起こりやすい。つまり、入射イオンが結晶の内部に深く入り込み易く、表面の近傍でのスパッタが起こりにくいというものである。適当な酸素分圧及び水蒸気分圧の雰囲気中での高周波イオンプレーティング法などによって形成する。
また、二次電子放出に着目した場合、(111)配向性のMgO層を得る方法がある(特許文献1参照)。酸素雰囲気中で行う真空蒸着法または蒸着面にイオンビームを照射するイオンアシスト蒸着法を用いる方法である。
しかし、より高精度のMgO層を得るためには、イオンビームよりも制御性の良い電子ビームを用いた蒸着法が望ましい。ここで、電子ビ−ムを用いた蒸着法で(111)配向性のMgO層を得るためには、230℃以上の基板温度で堆積させるか、または、1.5Å/秒以上、3Å/秒以下という堆積速度で形成する必要があった(特許文献2参照)。
この方法は、電子ビームを使用して、まず230℃以上、350℃以下の基板温度または、1.5Å/秒以上、3Å/秒以下という堆積速度で(111)配向性の酸化マグネシウム膜を下地として形成する。ついで、低基板温度、高堆積速度での電子ビーム蒸着で(111)配向性の保護層が得られるというものである。
しかしながら、下地を形成するプロセスと、保護層を形成するプロセスとを必要とするため2度の工程を必要とし、両プロセスの条件も違うため、近時の大幅な生産性向上要求にこたえられなかった。
特開平5−234519(第3頁、図3) 特開平8−287833号公報(第3頁、表1) 特開平10−106441号公報(第3頁、表1)
従来から、PDP製造装置においては、対角60インチクラスの大型ガラス基板に対し基板を固定した状態で均一に成膜することが困難なことと、重いPDP用のガラス基板を搬送するために必要な真空対応の大型基板搬送用ロボットの開発が必要なことなどの理由から、キャリアに基板を搭載し、蒸発源上を通過させながら成膜するインライン式蒸着装置が用いられている。
PDP用インライン式蒸着装置の装置構成を図10に示す。装置は仕込み室62、加熱室63a、63b、63c、蒸着室64、冷却室65及び取り出し室の7室構成からなる。まず、ガラス基板10は、基板脱着ポシション70でロボット(図示せず)によりキャリア(図示せず)にセットされる。前記キャリアは仕込室62に搬入され、真空排気後、加熱室63a、63b、63cと順次送られ、加熱脱ガスされる。その後、蒸着室64に搬送される。蒸着室では、キャリアが蒸発源上を連続して通過し、ガラス基板10にMgO膜が成膜される。キャリアはさらに冷却室65で冷却され、取出室66を通って、基板脱着ポジション70に戻る。
すなわち、図10のPDP製造装置61は、図11に示すように、
(A)ガラス基板を仕込室に配置する工程;
(B)ガラス基板を加熱室に移動する工程;
(C)ガラス基板を加熱室で高温(200〜250℃)に加熱する工程;
(D)ガラス基板を蒸着室に移動する工程;
(E)ガラス基板に、高温(200〜250℃)且つダイナミックレート4000Å・m/min(スタティックレート140Å/sec)の速さでMgOを成膜する工程;
(F)ガラス基板を冷却室に移動する工程;
(G)ガラス基板を冷却する工程;
(H)ガラス基板を取出し室へ移動する工程;
(I)ガラス基板を取出し室から取出す工程;
によってMgOの成膜を行っていた。
ここで、従来のPDP製造装置での成膜において、結晶配向性については基板温度が低い方が(111)配向性の良い膜が得られる(図16参照)。 一方、膜密度及び屈折率は基板温度が高い方が良い(図17参照)という傾向があった。したがって、両方の条件を満たすには、ガラス基板を200〜250℃の範囲内で加熱する必要があるとされていたのである。
そのため、従来の電子ビームを使用して成膜するプロセスでは一般的に次のような課題があった。
スループット内でガラスを所定温度に加熱するために多くの加熱室を必要とし、装置が大型になり、設備コストがアップする。例えば、図10のPDP製造装置では3つの加熱室を使用している。また、ガラス基板10を加熱室に移動する間にも予加熱のためのヒーターを配置してある。なお、図中のワット数は、特に図示しないが配置してあるヒーターのワット数を示す。
また、加熱室の数の増加に伴い、消費電力が大幅にアップする。例えば、42インチ6〜8面取りのガラス基板にMgOを蒸着する場合、従来のPDP製造装置では、タクトタイムを2分で運転する場合、ヒーターへの投入電力は約800kWが必要であった。タクトタイムを1.5分にする場合は1200kW以上になる。
また、ロボットでガラス基板10を脱着する場合、基板冷却が必要となり、エネルギーをクリーンルーム内に排出するため、クリーンルームの維持コストが増大する。
また、ガラスを急速加熱、冷却するためのガラス基板10の保持方法及びベントに特別な配慮が必要である。図10では、冷却室を用意して冷却効率を上げている。
また、PDPの引き出し電極部にMgOが付着しないように、キャリア15にマスク15aを設けてガラス基板10の成膜エリアを制限するが、大型のガラス基板を加熱することになり、マスク15aとガラス基板10の熱膨張係数の僅かな違いによってマスク精度の維持が困難になる。そこで、マスク15aを張力部材で形成してガラス基板10の伸縮に対応している。
また、ガラス基板及びキャリアを加熱するため、真空槽、駆動系及び機器導入ポートは充分に冷却しなければならない。前記装置の構成品であるOリング及び潤滑系から雰囲気に放出される高分子(油)の蒸気圧は温度に依存するため、コンタミネーションを完全に防止することは非常に困難である。
上記課題は、いずれも成膜時の温度を高くしていることに起因する。成膜時の温度を常温にできれば、上記課題は解決される。発明者は研究開発の結果、成膜温度を引き下げることのできる条件を見出した。
膜質を左右する要素は温度以外にも多々ある。例えば、成膜時の成膜速度、酸素分圧等が挙げられる。発明者は、これらの温度以外の成膜条件を十分に満たすことができれば、相対的に温度条件を緩和できるものと考えた。そこで、温度以外の成膜に関する条件毎に傾向を掴み徹底的に改善することにした。さらに、MgO層に要求される項目毎に検証を行った。
また、MgO膜中に取り込む不純物(C、CO、CO2など)の量を大幅に減らすことができれば、成膜条件は緩和できる可能性があることが分った。
そこで、電子ビーム蒸着装置のMgO成膜速度をダイナミックレートで8000Å・m/min以上、もしくはスタティックレートで280Å/sec以上にして基板温度を120℃以下にしたところ、MgO膜中に取り込む不純物の量を大幅に削減でき、保護層としてのMgO層に期待されるパネル特性(カソードルミネセンス特性、書込み特性等)が大幅に改善された。
そこで、MgO成膜速度を8000Å・m/min以上とした場合に結晶配向性、膜密度・屈折率、透過率等の特性を満足するか調べた結果、常温(120℃以下)においても良好な膜特性が得られることを確認した。
すなわち、走査電極、維持電極、誘電体層及び保護層から成る前面基板とアドレス電極、バリアリブ及び蛍光体からなる背面基板から構成されているプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法において、前記保護層としての(111)配向のMgO膜の形成工程を含み、前記MgO膜が8000Å・m/min以上の堆積速度で蒸着法により形成する方法によって前記課題が解決される。
また、走査電極、維持電極、誘電体層及び保護層から成る前面基板とアドレス電極、バリアリブ及び蛍光体からなる背面基板から構成されているプラズマディスプレイパネルの製造装置において、前記保護層としての(111)配向のMgO膜を形成するための手段を有し、該手段が、前記MgO膜を8000Å・m/min以上の堆積速度で蒸着して形成する製造装置によって前記課題は解決される。
常温(120℃以下)でのMgOの成膜が可能になった。
また、生産設備の大幅なスループットの向上が出来た。
さらに、上記2点の改善に関して、下記の副次的効果が得られ、前記課題を解決することが出来た。
・MgO成膜装置から加熱室及び冷却室が削減できた。これにより装置がコンパクトになった。
・従来加熱機構を必要とした蒸着室からヒーター機構が削減できた。これによりシンプルな構成になった。
・リターンコンベア、エレベータからの加熱機構が削減できた。これによりシンプルな構造になった。
・加熱及び冷却のためのタクトタイムの律速がなくなり、装置タクトタイムを大幅に短縮できる。従来の90秒から30秒以下まで短縮が可能となった。
・加熱を必要としないため、マスクズレは大幅に改善できた。
・プロセス温度が低温になったため、大幅にコンタミネーションを減らすことが出来膜特性の改善になった。
・装置コストが削減できた。
・ランニングコストが大幅に削減できた。電力は従来の1/3以下になった。冷却水は従来の1/2以下になった。
・クリーンルーム内への熱負荷量が従来の1/3以下になった。
・基板のハンドリング、キャリア搬送が容易になった。
本発明の実施の形態のインライン式電子ビーム蒸着装置の模式図である。 本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法に使用する電子ビ−ム蒸発源の説明図である。ピアス式電子銃とリングハースと照射点の位置関係を示す平面図である。 本発明のMgO膜のX線回折パターンの図である。 本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法による成膜レ−トを示すグラフである。 実験装置の概略図である。 実験装置の蒸発源である。 実験装置のX線回折結果のピーク強度を示す。 実験の透過率測定結果である。 透過率の改善結果である。酸素を適量補充して成膜した。 従来のインライン式電子ビーム蒸着装置の模式図である。 従来のインライン式電子ビーム蒸着装置の加熱工程である。 従来のプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法に使用する電子ビーム蒸発源の説明図である。ピアス式電子銃とリングハースと照射点の位置関係を示す平面図である。電子銃が2台の例を示す。 従来のプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法に使用する電子ビ−ム蒸発源の説明図である。ピアス式電子銃とリングハースと照射点の位置関係を示す平面図である。電子銃を4台にしてダイナミックレートを上げた例である。 従来のMgO膜のX線回折パタ−ンの図である。 従来のプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法による成膜レートを示すグラフである。 従来の基板加熱温度と(111)配向性強度との関係を示すグラフである。 成膜レート一定、成膜圧力一定の場合では、基板温度が高くなるに従って(111)ピーク強度が減少する。 従来の基板加熱温度と屈折率との関係を示すグラフである。 成膜レート一定、成膜圧力一定の場合では、基板温度が高くなるに従って屈折率は増大する。 固定成膜におけるMgOの入射角と屈折率との関係を示す図である。 固定成膜におけるMgOの入射角と(111)配向性強度との関係を示す図である。 プラズマディスプレイパネル(PDP)の基本構造を示す模式図である。 AC型のPDPである。放電ガスが満たされた狭いギャップを介して2枚のガラス基板が対向して配置されている。そのギャップがバリアリブで仕切られ、仕切られた各溝には3原色のいずれか1色の蛍光体が塗布されている。前面基板の走査電極と背面基板のアドレス電極とで選択される一つのセルが表示単位となる。 蒸発源と入射角の関係を示す側面図である。 従来は、ガラス基板の搬送方向に複数の蒸発点(電子ビーム照射点)を配置した。蒸着開始時、ガラス基板へのMgOは入射角30°と約60°で蒸着される。また、蒸着終了時は、入射角約60°と30°で蒸着される。 電子ビーム照射点(蒸発ポイント)の写真である。電子銃の出力と照射面積の関係を示す。出力の大きいほど照射面積が広い。 電子ビーム照射点(蒸発ポイント)の拡大写真である。照射形状の一例を示す。 スプラシュ無しとなる電子ビームの電流密度範囲を示すグラフである。
符号の説明
1 電子ビーム蒸着装置
2 真空槽
3 ピアス式電子銃
4 リングハース(蒸着材料容器、蒸着源)
9 防着板
10 ガラス基板(前面基板)
11 蒸発材料(MgO)
15 キャリア
15a マスク
26a 永久磁石(N極)
26b 永久磁石(S極)
31 プラズマディスプレイパネル(PDP)製造装置
32 仕込/取出室
33 加熱室
34 蒸着室
41 プラズマディスプレイパネル(PDP)製造装置
42 仕込室
43 トランスファーチャンバー
44 蒸着室
46 取出室
47 フロントエレベータ
48 リターンコンベア
49 リアエレベータ
50 基板脱着ポジション
61 プラズマディスプレイパネル(PDP)製造装置
62 仕込室
63a、63b、63c 加熱室
64 蒸着室
65 冷却室
66 取出室
67 フロントエレベータ
68 リターンコンベア
69 リアエレベータ
70 基板脱着ポジション
81 プラズマディスプレイパネル(PDP)
82 前面基板
83 走査電極
84 維持電極
85 誘電体層
86 保護層(MgO)
87 誘電体層
88 バリアリブ
89 アドレス電極
90 背面基板
91R、91G、91B 蛍光体
P、P1、P2 電子ビーム照射点(蒸発ポイント)
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施例1)
本発明の実施の形態を図1〜3に示す。
図1は本発明の実施の形態のPDP製造装置41を示す。従来のPDP製造装置(図10)に比べて加熱室を2つと冷却室が削減できた。図2は本実施の形態の電子ビーム蒸発源の図である。図3は、本実施形態のPDP製造装置を使用して成膜したMgO膜のX線回折パターンの図である。図4は、本発明の実施の形態のPDP製造装置による成膜レートの図である。
図1に示すように、本発明の実施の形態のPDP製造装置41は、仕込室42、トランスファーチャンバー43、蒸着室44、取出室46、フロントエレベータ47、リアエレベータ49及び基板ポジション50からなっていて、従来のような加熱工程を必要としない。したがって、従来のPDP製造装置61(図10)の、加熱室63a、63b、63c及び冷却室65を削減したものとなっている。
蒸着室44の電子ビーム蒸発源は図2に示す構成となっている。リングハース3台とピアス式電子銃6台を配置し、一つの電子銃3が一つの照射点Pに対応するようになっている。電子ビームの制御にリングハース4の下方に配置した永久磁石26a、26bを使用している。なお、この蒸発源から、ガラス基板10に対するMgOの蒸気の入射角度は30°以下となるように位置決めしてある。
また、ピアス式電子銃3は、新たに開発した大容量のものである。これを6台使用して、8000Å・m/min以上の速さでMgOを成膜する。図4に示す成膜レートは、従来の成膜レ−ト(図15)に比べて大幅増となっている。
以上のPDP製造装置41は、
(A)ガラス基板を仕込室に配置する工程;
(B)ガラス基板をトランスファーチャンバーに移動する工程;
(C)ガラス基板を蒸着室に移動する工程;
(D)ガラス基板に、常温(25〜120℃)、
且つ8000Å・m/min以上の速さでMgOを成膜する工程;
(E)ガラス基板を取出し室へ移動する工程;
(F)ガラス基板を取出し室から取出す工程;
によってMgOの成膜を行う。
図3に本発明の実施の形態のPDP製造装置41を用い、基板温度を常温(120℃以下)として得られたMgO膜のX線回折パタ−ンを示す。図から明らかなように、36.93°のとき回折強度のピークがきて(111)配向性であることを表している。従来の方法によりえられたMgO膜のX線回折パタ−ンは36.84°のとき回折強度ピークがきていた(図14参照)。従って、本発明の方法で得られたMgO膜は、従来の方法で得られたものと遜色ないことが分る。
以上説明したPDPの製造方法及び製造装置により、常温で(111)配向性のMgO膜を得られる。
(実施例2)
本発明を既存装置に適用した場合の実施例である。
図5に示す装置で確認試験を行った。
これは温度条件を緩和するための各部の改良を行った結果の総合的な実施形態である。
以下、本発明の常温成膜方法の具体例を、従来例と比較して詳細に説明する。
まず、MgO膜に求められる特性につき説明する。
MgO膜の基本特性は、結晶配向性、膜密度・屈折率、透過率で評価される。
結晶配向性で、現在生産に求められるのは(111)配向性である。
また、膜密度90%以上、屈折率1.6以上が求められる。膜密度が良いほど耐スパッタ性が良くなる。
透過率はガラス基板との比で95%以上。MgOはPDPパネルの前面板に使用されるので高い透過率が要求される。
次に、本発明の実施について行った改善につき説明する。
発明者は、膜密度や屈折率に関し、成膜時の基板温度以外の要因についても分析し、対策を施せば基板温度を低くしても満足する膜特性が得られるものと考えた。そこで、下記のような検討と対策を実施した。
生産性向上のため、ダイナミックレートを大きくするには電子ビームの電流を多くすることが望ましい。然し、電子ビ−ム蒸着の場合、成膜速度は照射する電子ビームの電流値が大きいほど早くなるが、成膜速度を上げるために大きな電流を流すと、蒸発源の温度の急上昇によって蒸着材料が細かく砕け、弾き飛ぶ、スプラッシュと呼ばれる現象が起きる。スプラッシュによって弾け飛んだ蒸着材料の一部がガラス基板まで到達する場合があり、歩留まり低下の原因になる。そこで従来は、このスプラッシュを押さえて成膜速度を上げるために、図12に示す構成から電子銃とハースの組数を増やして対応していた(図13参照)。すなわちビームの照射点を増やして電流を分散していた。
しかしながら、複数のハースと複数の電子銃、さらには、図示しない電子ビームの偏向装置が複数詰め込まれていたため、配置の自由度が低いこと、また前記電子ビームの偏向装置同士の相互干渉等により、蒸発源からみた基板へのMgOの入射角は大きくなる傾向にあった(図21参照)。
蒸発源からみた基板へのMgOの入射角は大きくなると、屈折率が低下する傾向にあった(図18参照)。また、結晶配向性も悪くなる(図19参照)。いずれも、成膜時の温度依存性よりも大きな値であった。したがって、入射角度を充分に改善すれば、もっと低い温度で、結晶配向性、膜密度及び屈折率のすべてを満足する条件が得られることが期待できる。入射角度は少なくとも30°以下、望ましくは20°以下である。
そこで発明者は、電子銃を出力の大きなものにし、且つ電子ビームを揺動させて照射面積を広くした(図22、図23参照)。照射面積を広くすることにより電流密度を高くせず(図24参照)、蒸着源の温度の急上昇を押さえて前記スプラッシュを防止した。これによって少ない台数のピアス式電子銃で成膜速度を早くできるようになった。その結果、蒸発源からみた基板へのMgOの入射角も改善できた。
発明者は上記のような対策を施した上で実験を行った。
図5に実験に使用したPDP製造装置31を示す。装置は、仕込/取出室32、加熱室33、蒸着室34の3室からなる。図6に示すように、蒸着室34には、蒸発源として回転式のリングハース4とピアス式電子銃3を2台搭載したロードロック式の蒸着装置の例である。リングハース4上の4ポイントからMgOを蒸発させながら、ガラス基板10を載せたキャリア15を水平方向に搬送してMgOを成膜する。
実験の結果を図7〜9に示す。
図7は、X線回折パターンの(111)配向のピーク強度をガラス基板の左端、中央、右端の3点で測定した結果である。なお、膜厚は8000Åで蒸着室の圧力を変えて成膜したものを並べて示している。この結果から0.02と0.04Paの圧力にて良好な特性を示していることが分かるが、0.06Paの圧力でも(111)配向の膜が得られることを確認している。
図8は透過率を示す。基準となるガラス基板は、旭硝子株式会社製PD200を使用した。図9は、PD200を基準に比を取ったものである。結果は、95%以上となっていることを示している。
以上のように、測定の結果は、いずれも良好な特性のMgO膜が得られたことを示している。
したがって、電子ビーム蒸着装置での蒸着時のガラス基板の温度を常温(120℃以下)にし、且つ前記電子ビーム蒸着装置のMgO成膜速度を8000Å・m/min以上とすることによって、従来、200〜250℃で行った成膜と比べて遜色のない成膜を行えることが確認できた。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変更が可能である。
例えば、インライン式電子ビーム蒸着装置、ロードロック式電子ビーム蒸着装置に限らず、ピアス式電子銃を用いた他の方式の電子ビーム蒸着装置にも適用可能である。
本発明の実施の形態の電子ビーム蒸着装置では蒸着材料を入れる容器をリングハース4としたが、るつぼでも良い。

Claims (8)

  1. 走査電極、維持電極、誘電体層及び保護層から成る前面基板とアドレス電極、バリアリブ及び蛍光体からなる背面基板から構成されているプラズマディスプレイパネル(PDP)の製造方法において、前記保護層としての(111)配向のMgO膜の形成工程を含み、前記MgO膜が8000Å・m/min以上もしくは280Å/sec以上の堆積速度で電子ビームを揺動させて照射面積を広くした電子ビーム蒸着法により形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
  2. 前記MgO膜が、120℃以下の基板温度で蒸着法により形成され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方法。
  3. 前記MgO膜の形成時、成膜圧力を0.02〜0.06Paとす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方法。
  4. 前記MgO膜の形成時、前記前面基板へのMgOの入射角度を30°以下とす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方法。
  5. 走査電極、維持電極、誘電体層及び保護層から成る前面基板とアドレス電極、バリアリブ及び蛍光体からなる背面基板から構成されているプラズマディスプレイパネルの製造装置において、前記保護層としての(111)配向のMgO膜を形成するためのピアス式電子銃とリングハースと含み、電子ビームを揺動させて前記リングハース上の蒸着材料への照射面積を広くする蒸発源を有し、該蒸発源が、前記MgO膜を8000Å・m/min以上もしくは280Å/sec以上の堆積速度で蒸着して形成する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。
  6. 前記MgO膜が、120℃以下の基板温度で蒸着できるようにしたことを特徴とする請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
  7. 前記MgO膜の形成時、成膜圧力が0.01〜0.06Paとなるようにしたことを特徴とする請求項6に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
  8. 前記MgO膜の形成時、前記前面基板へのMgOの入射角度が30°以下となるようにしたことを特徴とする請求項6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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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5202250B2 (ja) * 2008-11-26 2013-06-05 株式会社アルバック 成膜装置、成膜方法
RU2442842C2 (ru) * 2010-02-25 2012-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНОЙ ПЛЕНКИ MgO (111) НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ
WO2011122411A1 (ja) * 2010-03-29 2011-10-06 株式会社 アルバック スパッタ装置
WO2013070978A2 (en) * 2011-11-08 2013-05-16 Intevac, Inc. Substrate processing system and method
JP6196078B2 (ja) * 2012-10-18 2017-09-13 株式会社アルバック 成膜装置
US9856578B2 (en) 2013-09-18 2018-01-02 Solar-Tectic, Llc Methods of producing large grain or single crystal films
KR102079460B1 (ko) 2015-12-17 2020-02-19 가부시키가이샤 알박 진공 처리 장치
CN108884561B (zh) 2016-11-02 2019-08-06 株式会社爱发科 真空处理装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0618908A (ja) * 1992-07-02 1994-01-28 Ricoh Co Ltd 液晶表示装置
JPH06349745A (ja) * 1993-06-11 1994-12-22 Canon Inc ロール・ツー・ロール型マイクロ波プラズマcvd装置
JPH07252643A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蒸着方法および真空蒸着装置
JPH1018026A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Ulvac Japan Ltd 酸化物膜の作製方法
JPH11149865A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルの製造方法
JPH11213869A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Asahi Glass Co Ltd 交流型プラズマディスプレイパネルの保護膜の形成方法ならびにその装置
JP2001057149A (ja) * 1992-02-25 2001-02-27 Fujitsu Ltd Ac型プラズマディスプレイパネルの製造方法及び特性改善方法
JP2002129311A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Ulvac Japan Ltd プラズマディスプレイ保護膜形成装置および保護膜形成方法
JP2004095233A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Mitsubishi Materials Corp 有機elディスプレイ吸湿膜およびその製造方法
JP2005113202A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Mitsubishi Shoji Plast Kk プラズマcvd成膜装置
JP2006063371A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空成膜装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3149249B2 (ja) * 1992-02-25 2001-03-26 富士通株式会社 Ac型プラズマディスプレイパネル及びその製造方法
JP2663909B2 (ja) * 1995-04-11 1997-10-15 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造方法
JPH10106441A (ja) 1996-10-02 1998-04-24 Fujitsu Ltd プラズマディスプレイパネル
JP4242114B2 (ja) * 2002-06-05 2009-03-18 株式会社アルバック 蒸着被膜の形成方法
WO2008035587A1 (fr) * 2006-09-22 2008-03-27 Ulvac, Inc. Système de traitement sous vide

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001057149A (ja) * 1992-02-25 2001-02-27 Fujitsu Ltd Ac型プラズマディスプレイパネルの製造方法及び特性改善方法
JPH0618908A (ja) * 1992-07-02 1994-01-28 Ricoh Co Ltd 液晶表示装置
JPH06349745A (ja) * 1993-06-11 1994-12-22 Canon Inc ロール・ツー・ロール型マイクロ波プラズマcvd装置
JPH07252643A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蒸着方法および真空蒸着装置
JPH1018026A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Ulvac Japan Ltd 酸化物膜の作製方法
JPH11149865A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルの製造方法
JPH11213869A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Asahi Glass Co Ltd 交流型プラズマディスプレイパネルの保護膜の形成方法ならびにその装置
JP2002129311A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Ulvac Japan Ltd プラズマディスプレイ保護膜形成装置および保護膜形成方法
JP2004095233A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Mitsubishi Materials Corp 有機elディスプレイ吸湿膜およびその製造方法
JP2005113202A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Mitsubishi Shoji Plast Kk プラズマcvd成膜装置
JP2006063371A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空成膜装置

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