JPWO2008152928A1 - プラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置 Download PDF

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Abstract

封着された第１基板（１）と第２基板（２）との間に放電ガスが充填されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、プラズマ放電に対する保護膜が形成された前記第１基板（１）を、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる第１脱ガス工程と；前記保護膜から前記不純ガスが離脱された前記第１基板（１）と、前記第２基板（２）と、を当接させて封着する封着工程と；を有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方法。第１基板と第２基板とを当接させる前の排気コンダクタンスが大きい状態で保護膜から不純ガスを離脱させるので、短時間で清浄化を行うことが可能になる。また保護膜を２８０℃以上に加熱するので、保護膜に吸着した不純ガスの約７０％以上を離脱させることが可能になる。

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置に関する。
本願は、２００７年６月１５日に、日本に出願された特願２００７−１５８７０４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来から、プラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」という。）は表示装置の分野で広く利用されており、最近では大画面で高品質かつ低価格のＰＤＰが要求されている。
ＰＤＰは、前面基板と背面基板とが封着材を介して貼り合わされ、内部に放電ガスが封入されたものである。ＰＤＰとして、前面基板に維持電極および走査電極が形成され、背面基板にアドレス電極が形成された３電極面放電型が主流となっている。走査電極とアドレス電極との間に電圧を印加して放電を発生させると、封入された放電ガスがプラズマ化して紫外線が放出される。この紫外線により、背面基板に形成された蛍光体が励起されて、可視光が放出されるようになっている。
このようなＰＤＰの製造工程は、前面基板および背面基板を別個に形成する工程（前面基板工程および背面基板工程）と、両基板を貼り合わせる工程（パネル化工程）とを有するのが一般的である。この製造工程においては、プラズマ放電に対する保護膜を前面基板に形成してから、前面基板と背面基板とを貼り合わせるまでの間に、Ｈ２やＨ２Ｏ、ＣＯ、Ｎ２、ＣＯ２等の不純ガスが保護膜に吸着されることがある。これらの不純ガスが付着した状態では、保護膜の２次電子放出係数が小さくなってしまい、その結果、ＰＤＰの放電電圧が高くなるおそれがある。そこで、両基板の封着工程では、排気管を取付けて、加熱真空排気（排気ベーク）をすることにより、パネル内の清浄化（涸化）を行っている。また、放電ガスの充填後にＡＣ電圧を印加して放電させ、パネルの放電電圧を低減して放電特性を安定化させるエージング（枯化）を行っている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３８３０２８８号公報
しかしながら、上述した清浄化は、両基板の封着後に、排気管を通して、排気コンダクタンスが非常に小さい状態で行われている。今後、ＰＤＰはさらに微細化が進むため、排気コンダクタンスはいっそう低下することになる。そのため、清浄化には数時間（２〜６時間）が必要となる。また、エージングには３〜１５時間が必要となる。すなわち、パネル化工程のスループットが低下するという問題がある。
一方、前面基板工程のうち保護膜形成工程のスループットは、成膜レートの向上や成膜装置の大型化により短縮されている。ここで、ＰＤＰ製造ライン全体のスループットを保護膜形成工程のそれと同じにするためには、多くの封着・エージング装置が必要となる。この場合、エネルギー消費量が増大してしまい、このことがＰＤＰの製造コスト低減のための大きな課題となっている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、スループット向上および省エネルギーを実現可能な、プラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では以下の手段を採用している。すなわち、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、封着された第１基板と第２基板との間に放電ガスが充填されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、プラズマ放電に対する保護膜が形成された前記第１基板を、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる第１脱ガス工程と；前記保護膜から前記不純ガスが離脱された前記第１基板と、前記第２基板と、を当接させて封着する封着工程と；を有する。
上記のプラズマディスプレイパネルの製造方法によれば、第１基板と第２基板とを当接させる前の排気コンダクタンスが大きい状態で保護膜から不純ガスを離脱させるので、短時間で清浄化を行うことが可能になる。また保護膜を２８０℃以上に加熱するので、保護膜に吸着した不純ガスの約７０％以上を離脱させることが可能になる（図６参照）。すなわち、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。これにより、パネルの放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記第１脱ガス工程の前に、真空中または制御された雰囲気中で前記第１基板に前記保護膜を形成する保護膜形成工程をさらに有し、前記保護膜形成工程から前記第１脱ガス工程までの間は、前記第１基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されてもよい。
この場合、保護膜への不純ガスの吸着を抑制することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記第１脱ガス工程の前に、前記保護膜が形成された前記第１基板を、真空中で３５０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる予備脱ガス工程をさらに有し、前記予備脱ガス工程から前記第１脱ガス工程までの間は、前記第１基板が真空中に保持されてもよい。
この場合、第１基板を３５０℃以上に加熱することにより、保護膜形成中に吸着した不純ガスを離脱させることが可能になり、また第１基板の放置中に新たな不純ガスが吸着するのを抑制することが可能になる。これにより、清浄化時間の短縮に加えて、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になる。その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。また、保護膜形成工程と封着工程との間において第１基板を待機させることができるので、柔軟な工程設計が可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループットをさらに向上させることができる。
前記第１脱ガス工程の前に、前記保護膜が形成された前記第１基板を、大気中または制御された雰囲気中で３５０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる予備脱ガス工程をさらに有してもよい。
この場合、大気中または制御された雰囲気中で第１基板を加熱するので、保護膜形成工程から封着工程まで第１基板を真空中に保持する必要がなくなる。これにより、さらに柔軟な工程設計が可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループットを向上させることができる。
前記封着工程を、雰囲気中の前記不純ガスの濃度を所定値以下に保持した状態で行ってもよい。
この場合、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることが可能になる。これにより、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記第１脱ガス工程では、前記第１基板と前記第２基板とが互いに対向配置された状態で、前記第１基板または前記第２基板から離脱した前記不純ガスの平均自由工程が、前記第１基板と前記第２基板との間隔より短くなるように、前記第１基板と前記第２基板との間にキャリアガスが導入されてもよい。
この場合、第１基板および第２基板のうち一方の基板から離脱した不純ガスが他方の基板に入射するのを防止することが可能になる。これにより、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記キャリアガスは、前記放電ガスと同じ種類のガスであってもよい。
この場合、キャリアガス供給手段を新たに設ける必要がないので、その結果、製造コストを低減することができる。
前記封着工程の前に、蛍光体および封着材が配設された前記第２基板を、真空中または制御された雰囲気中で加熱することにより、前記蛍光体および前記封着材から前記不純ガスを離脱させる第２脱ガス工程をさらに有してもよい。
この場合、蛍光体および封着材における不純ガスの吸着量を低下させることが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記第２脱ガス工程の前に、真空中または制御された雰囲気中で前記第２基板に封着材を塗布する封着材塗布工程をさらに有し、前記封着材塗布工程から前記第２脱ガス工程までの間、前記第２基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されてもよい。
この場合、封着材における不純ガスの吸着量をさらに低下させることが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記封着工程では、前記不純ガスの分圧が２．０Ｐａ以下の前記放電ガスが導入されてもよい。
この場合、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることが可能になる。これにより、プラズマディスプレイパネルの放電電圧が安定するので、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記封着工程の前に、真空中または制御された雰囲気中で、前記第１基板および前記第２基板を、前記封着工程における封着温度以上の温度で予備加熱する工程をさらに有してもよい。
この場合、第１基板および第２基板における不純ガスの吸着量をさらに低下させた状態で封着を行うことが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
一方、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造装置は、真空中または制御された雰囲気中で第１基板と第２基板とが封着される封着室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、前記封着室は、前記第１基板と前記第２基板とを当接させる前に、プラズマ放電に対する保護膜が形成された前記第１基板が、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱されるように構成されている。
上記のプラズマディスプレイパネルの製造装置によれば、第１基板と第２基板とを当接させる前に保護膜を加熱して、保護膜から不純ガスを離脱させるので、短時間で清浄化を行うことができる。また、成膜室において保護膜の脱ガスと両基板の封着とを連続して行うことができるため、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。これにより、プラズマディスプレイパネルの放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記第１基板に前記保護膜が形成される成膜室をさらに備え、前記成膜室から前記封着室にかけて、前記第１基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されるように構成されていてもよい。
この場合、保護膜への不純ガスの吸着をさらに抑制することが可能になるため、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
蛍光体および封着材の配設された前記第２基板が、真空中または制御された雰囲気中で加熱される加熱室をさらに備え、前記加熱室から前記封着室にかけて、前記第２基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されるように構成されていてもよい。
この場合、第２基板の蛍光体および封着材への不純ガスの吸着を抑制することが可能になるため、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
真空中または制御された雰囲気中で前記第２基板に封着材が塗布される塗布室をさらに備え、前記塗布室から前記加熱室および前記封着室にかけて、前記第２基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されるようになっていてもよい。
この場合、封着材への不純ガスの吸着をさらに抑制することが可能になるため、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記封着室には、前記雰囲気中の前記不純ガスの濃度を測定可能なガス分析手段が設けられていてもよい。
この場合、封着室における不純ガスの濃度を監視することにより、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。これにより、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
前記封着室は、前記第１基板と前記第２基板とを当接させる前に、真空中または制御された雰囲気中で、前記第１基板および前記第２基板が、封着温度以上の温度で予備加熱されるように構成されていてもよい。
この場合、第１基板および第２基板における不純ガスの吸着量をさらに低下させた状態で封着を行うことが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法によれば、第１基板と第２基板とを当接させる前の排気コンダクタンスが大きい状態で保護膜から不純ガスを離脱させるので、短時間で清浄化を行うことが可能になり、かつ封着工程中の清浄化が不要になる。また保護膜を２８０℃以上に加熱するので、保護膜に吸着した不純ガスの多くを離脱させることが可能になる。すなわち、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。これにより、パネルの放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
また、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造装置によれば、第１基板と第２基板とを当接させる前に保護膜を加熱して、保護膜から不純ガスを離脱させるので、短時間で清浄化を行うことができる。また、成膜室において保護膜の脱ガスと両基板の封着とを連続して行うことができるため、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。これにより、プラズマディスプレイパネルの放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、プラズマディスプレイパネルの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
図１は、３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの分解斜視図である。 図２Ａは、ＰＤＰの平面図である。 図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ線に沿った側面断面図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係るＰＤＰの製造方法のフローチャートである。 図４は、同実施形態に係るＰＤＰの製造装置のブロック図である。 図５は、封着室の概略構成図である。 図６は、加熱による保護膜からの放出ガス量の測定結果を示すグラフである。 図７は、前面基板の加熱中における水分のイオン電流値を示すグラフである。 図８は、前面基板の加熱中における炭酸ガスのイオン電流値を示すグラフである。 図９Ａは、同実施形態に係るＰＤＰの製造プロセスにおける両基板の加熱温度変化を示すグラフである。 図９Ｂは、従来技術に係るＰＤＰの製造プロセスにおける両基板の加熱温度変化を示すグラフである。 図１０は、エージング試験の結果を示すグラフである。 図１１は、エージング試験の結果を示すグラフである。 図１２は、昇温脱離法による保護膜からの放出ガス測定結果を示すグラフである。 図１３は、本発明の第２実施形態に係るＰＤＰの製造装置のブロック図である。 図１４は、本発明の第３実施形態に係るＰＤＰの製造装置のブロック図である。
符号の説明
１ 前面基板
２ 背面基板
１４ 保護膜
１７ 蛍光体
２０ 封着材
５０ プラズマディスプレイパネルの製造装置
６４ 成膜室
８２ 封着室
９６ 残留ガス分析計（ガス分析手段）
１００ プラズマディスプレイパネル
Ｓ６６ 保護膜形成工程
Ｓ７８ 封着材塗布工程
Ｓ８４ 封着工程
Ｓ８０１ 第１脱ガス工程
Ｓ８０２ 第２脱ガス工程
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、その縮尺を適宜変更している。また、以下において基板の「内面」とは、当該基板の両表面のうち、当該基板と対をなす基板側の表面をいうものとする。
（プラズマディスプレイパネル）
図１は、３電極ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの分解斜視図である。このプラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」という。）１００は、対向配置された前面基板（第１基板）１および背面基板（第２基板）２と、両基板１，２の間に形成された複数の放電室１６とを備えている。
前面基板１の内面には、所定の間隔でストライプ状に表示電極１２（走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂ）が形成されている。この表示電極１２は、ＩＴＯ等の透明導電性材料とバス電極とによって構成されている。この表示電極１２を覆うように誘電体層１３が形成され、その誘電体層１３を覆うように保護膜１４が形成されている。この保護膜１４は、放電ガスのプラズマ化によって発生した陽イオンから誘電体層１３を保護するものであり、ＭｇＯやＳｒＯ等のアルカリ土類金属の酸化物によって構成されている。
一方、背面基板２の内面には、所定の間隔でストライプ状にアドレス電極１１が形成されている。このアドレス電極１１は、前記表示電極１２と直交するように配置されている。このアドレス電極１１と表示電極１２との交点が、ＰＤＰ１００の画素になっている。
そのアドレス電極１１を覆うように、誘電体層１９が形成されている。また、互いに隣接するアドレス電極１１の間における誘電体層１９の上面には、アドレス電極１１と平行に隔壁（リブ）１５が形成されている。さらに、互いに隣接する隔壁１５の間における誘電体層１９の上面および隔壁１５の側面には、蛍光体１７が配設されている。この蛍光体１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するものである。
図２Ａは、ＰＤＰの平面図である。上述した前面基板１と背面基板２とが、これら基板の内面の周縁部に配置された封着材２０により貼り合わされている。
図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ線における側面断面図である。図２Ｂに示すように、前面基板１と背面基板２とが貼り合わされることにより、互いに隣接する隔壁１５の間に放電室１６が形成されている。この放電室１６の内部には、ＮｅおよびＸｅの混合ガス等からなる放電ガスが封入されている。
ＰＤＰ１００のアドレス電極１１と走査電極１２ａとの間に直流電圧を印加して対向放電を発生させ、さらに走査電極１２ａと維持電極１２ｂとの間に交流電圧を印加すると、面放電が発生される。すると、放電室１６内に封入された放電ガスがプラズマ化して、紫外線が放射される。この紫外線によって蛍光体１７が励起され、その結果、可視光が前面基板１から放出される。
（ＰＤＰの製造方法、製造装置）
図３は、本発明の第１実施形態に係るＰＤＰの製造方法のフローチャートである。ＰＤＰの製造工程は、パネル工程（Ｓ５０）と、モジュール・セット工程（Ｓ５２）との２つに大きく分けられる。そのパネル工程（Ｓ５０）は、前面基板工程（Ｓ６０）と、背面基板工程（Ｓ７０）と、パネル化工程（Ｓ８０）との３つに分けられる。
前面基板工程（Ｓ６０）では、まず表示電極１２となる透明電極を前面基板１上に形成する（Ｓ６２）。具体的には、ＩＴＯやＳｎＯ２等の透明導電膜をスパッタ法等で前面基板１上に形成し、形成された透明導電膜をパターニングすることにより表示電極１２を得る。次に、得られた表示電極１２の電気抵抗を低減するため、その表示電極１２上に金属材料からなる補助電極（バス電極）をスパッタ法等により形成する（Ｓ６３）。さらに、これら表示電極１２及び補助電極の保護と壁電荷の形成とを目的として、それら電極の上に誘電体層１３を印刷法等により厚さ２０〜４０μｍに形成し、焼成する（Ｓ６４）。そして、形成された誘電体層１３の保護と二次電子放出効率の向上のため、その誘電体層１３の上に保護膜１４を電子ピーム蒸着法等により厚さ７００〜１２００ｎｍに形成する（Ｓ６６）。
背面基板工程（Ｓ７０）では、まずＡｇ、Ｃｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｌからなるアドレス電極１１を背面基板２上に形成する（Ｓ７２）。次に、形成されたアドレス電極１１を保護するための誘電体層１９をアドレス電極１１の上に形成する（Ｓ７４）。さらに、放電空間および蛍光体１７の発光面積を増加させるために、誘電体層１９の上に複数の隔壁１５をサンドブラスト法等によって形成する（Ｓ７５）。なお、サンドブラスト法は、隔壁の材料となるガラスペーストを基板上に塗布し、塗布されたガラスペーストの乾燥後にマスク材をパターニングし、そこへアルミナやガラスビーズ等の研磨剤を高圧で吹き付けることにより、所定形状の隔壁を複数形成する方法である。次に、互いに隣接する隔壁１５の間に、スクリーン印刷法等により蛍光体１７を塗布し、乾燥する。その後に、乾燥された蛍光体１７を約５００℃程度で焼成する（Ｓ７６）。そして、背面基板２の周縁に、当該背面基板２を加熱しつつ封着材２０を塗布する（Ｓ７８）
図４は、本発明の第１実施形態に係るＰＤＰの製造装置のブロック図である。ＰＤＰの製造装置５０は、前面基板ライン６０の後端、背面基板ライン７０の後端およびパネル化ライン８０の前端が、それぞれ搬送室５５に接続されて構成されている。このＰＤＰの製造装置５０は、図３に示すＰＤＰの製造プロセスのうち二点鎖線で囲われた範囲５０を、真空中または制御された雰囲気中で連続して実施するものである。なお、制御された雰囲気とは、例えば所定圧力に制御された不活性ガス雰囲気である。また、図４に示す前面基板ライン６０における保護膜形成工程のタクトタイムは、パネル化ライン８０におけるパネル化工程のタクトタイムに比べて非常に短いので、１つの前面基板ライン６０に対して複数のパネル化ライン８０を接続してもよい。
図４に示す前面基板ライン６０には、誘電体層１３までが形成された前面基板１を受け入れる仕込室（真空排気室）６１と、前面基板１を１５０〜３５０℃程度に加熱する加熱室６２と、電子ビーム蒸着法等により保護膜１４を形成する成膜室６４とが設けられている。なお、成膜室６４から後述する封着室８２にかけて、真空中または制御された雰囲気中で前面基板を保持しうるようになっている。本実施形態では、前面基板１を２５０℃まで加熱し、その表面に保護膜１４としてＭｇＯ膜を厚さ約８００ｎｍで成膜する。
また背面基板ライン７０には、蛍光体１７および封着材２０が配設された背面基板２を受け入れる仕込室７６と、背面基板２を加熱する加熱室７７とが設けられている。なお加熱室７７から後述する封着室８２にかけて、真空中または制御された雰囲気中で背面基板を保持しうるようになっている。この加熱室７７では、図３に示す第２脱ガス工程（Ｓ８０２）を行う。すなわち、背面基板２を加熱することにより、蛍光体および封着材から不純ガスを離脱させる。具体的には、Ｎ２ガスおよびＯ２ガスを流しながら加熱室７７を２００Ｐａ程度に保持し、背面基板２を約４５０℃で３時間程度加熱する。なお加熱室７７を１０−５Ｐａ程度の真空中に保持し、背面基板２を４２０〜４３０℃で３時間程度加熱してもよい。背面基板ライン７０のスループットを短くするため、背面基板２の加熱は複数同時に行うか、加熱室を複数設置するか、あるいはこれらを組み合わせてもよい。
一方、図４に示すパネル化ライン８０には、前面基板１および背面基板２のアライメント、放電ガスの導入、および両基板１，２の封着を行う封着室８２が設けられている。このように、両基板のアライメントから封着までを同じ処理室で行うことにより、両基板への不純ガスの吸着を抑制することが可能になる。これにより、清浄化時間の短縮に加えて、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。
図５は、封着室の概略構成図である。封着室８２は、真空ないし１９．６Ｎ／ｃｍ２Ｇ程度の圧力に耐えうるチャンバ９０を備えている。チャンバ９０の天井面には、前面基板１を支持するための複数のフック機構９１ａが配設されている。そのフック機構９１ａに支持された前面基板１を加熱するために、チャンバ９０の天井面と略平行にはヒータプレート９１が設けられている。一方、チャンバ９０の底面には、背面基板２を支持するための複数のピン機構９２ａが配設されている。そのピン機構９２ａに支持された背面基板２を加熱するために、チャンバ９０の下部には、底面と略平行にヒータプレート９２が設けられている。なお、このように輻射熱によって両基板を加熱する代わりに、静電チャック機構等を用いて両基板を支持し、接触による熱伝達やガスを介在した熱伝達によって両基板を加熱してもよい。
チャンバ９０の一方の側面には、放電ガス供給手段９４が設けられている。放電ガス供給手段９４は、質量流量計（Mass Flow Controller；ＭＦＣ）９４ａと、チャンバ９０の中央部に向かって開口するガスノズル９４ｂとを備えている。またチャンバ９０の他方の側面には、ターボ分子ポンプ等からなる真空排気系９５が設けられている。なお排気速度を調整するために、真空排気系９５にコンダクタンス可変バルブを設けてもよい。
またチャンバ９０には、残留ガス分析計（Residual Gas Analyzer；ＲＧＡ）９６が設けられている。この残留ガス分析計９６は、四重極型質量分析計等で構成されている。なお、四重極型質量分析計は、所定圧力以下でなければ作動されない。そこで、四重極型質量分析計の分析管内に導入される被測定ガスを所定圧力以下に減圧するために、差動排気系やガス導入用キャピラリー等が設けられている。
なお、図示しないが、チャンバ９０には真空計が装着されている。またチャンバ９０の大気側には、両基板のアライメントを行うためのＣＣＤカメラ機構が設けられている。
上述した封着室８２において、図３に示すパネル化工程（Ｓ８０）を行う。
パネル化工程（Ｓ８０）では、前面基板１を加熱して保護膜から不純ガスを離脱させる第１脱ガス工程（Ｓ８０１）を行う。さらに、両基板のアライメント工程（Ｓ８２）と、放電ガス導入および封着工程（Ｓ８４）とを行う。なお必要な場合には、短時間のエージング工程（Ｓ８６）をも行う。
具体的には、まず封着室８２の内部を真空排気系９５により排気して、真空または制御された雰囲気に保持する。次に、保護膜１４が形成された前面基板１を、真空中または制御された雰囲気中に保持したまま封着室８２に搬送し、封着室８２の上部に設けたフック機構９１ａで支持する。そして、真空中または制御された雰囲気中で、ヒータプレート９１により前面基板１を２８０℃以上に加熱して、保護膜から不純ガスを離脱させる（第１脱ガス工程；Ｓ８０１）。
図６は、加熱による保護膜からの放出ガス量の測定結果を示すグラフであり、横軸に前面基板１の加熱温度をとり、縦軸に放出ガス量をとっている。本発明の発明者らは、ＭｇＯからなる保護膜を成膜圧力５×１０−２Ｐａで厚さ約８００ｎｍに形成し、この保護膜からの放出ガス量を昇温脱離法（Thermal Desorption Spectroscopy；ＴＤＳ）により測定した。その結果、図６に示すように、放出ガス量の小さなピークが約１４０℃に存在し、大きなピークが約２８０℃に存在することが確認された。
図７および図８は、前面基板の加熱中に残留ガス分析計で測定した特定ガスのイオン電流値（特定ガスの分圧に相当する量）を示すグラフである。なお、保護膜からの特定ガスの離脱量に比例して、特定ガスのイオン電流値が上昇することになる。図７は水分（Ｈ２Ｏ；質量電荷比ｍ／ｅ＝１８）のイオン電流値であり、図８は炭酸ガス（ＣＯ２；質量電荷比ｍ／ｅ＝４４）のイオン電流値である。図７の水分の場合には、図６と同様に小さなピークが約１４０℃に存在し、大きなピークが約２８０℃に存在することが確認された。図８の炭酸ガスの場合には、大きなピークのみが約２８０℃に存在することが確認された。
図６から図８の結果から、約１４０℃のピークは、ＭｇＯに弱く吸着している水分子が、加熱により離脱したことに由来すると考えられる。また、約２８０℃のピークは、雰囲気中の炭酸ガスおよび水分をＭｇＯが吸収して炭酸水酸化マグネシウム（４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・５Ｈ２Ｏ）となっていたものが、加熱により分解して離脱したことに由来すると考えられる。
また、図６の結果から、大きなピークが確認された２８０℃以上に前面基板１を加熱すれば、保護膜に吸着した不純ガスの７０％以上が放出されることがわかる。そこで本実施形態では、保護膜が形成された前面基板１を、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱することとされている（第１脱ガス工程；Ｓ８０１）。
次に、蛍光体および封着材が形成された背面基板を、真空中または制御された雰囲気中に保持したまま、図５に示す封着室８２に搬送し、封着室８２の下部に設けられたピン機構９２ａで支持する。そして、真空中または制御された雰囲気中で、前面基板１および背面基板２を２８０℃以上に保持する。ここでは、両基板を封着温度まで加熱してもよい。封着温度が２８０℃以下の場合には、前面基板１のみを２８０℃以上に加熱してもよい。
ここで、互いに対向配置された前面基板１および背面基板２のうち、一方の基板から離脱した不純ガスが、他方の基板に入射するのを防止する必要がある。そこで、一方の基板から離脱した不純ガスの平均自由工程が、対向配置された他方の基板との間隔より短くなるように、前面基板１と背面基板２との間に所定圧力のキャリアガスを導入する。ここで平均自由工程（ミーンフリーパス）とは、気体の中を自由に動き回る粒子が、同種または異種粒子と次々に衝突する場合、相続く衝突間に粒子が飛行した距離の平均である。キャリアガスを導入すれば、離脱した不純ガスがキャリアガスと衝突するので、平均自由工程は短くなる。不純ガスの平均自由工程が両基板の間隔より短くなれば、一方の基板から離脱した不純ガスが他方の基板に入射するのを防止することができる。またキャリアガスを導入することにより、一方の基板から離脱した不純ガスを速やかに排気することができる。
上記の導入するキャリアガスとしては、Ｈ２やＯ２、Ｎ２、Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅ、ＣＤＡ（Clean Dry Air）等を採用することが可能である。特に、キャリアガスとして、ＰＤＰに封入される放電ガスと同一の種類の放電ガスを採用することが望ましい。図５に示すように、封着室８２には放電ガス供給手段９４が設けられているので、キャリアガス供給手段を別途設ける必要がなく、その結果、製造コストの増加を抑制できるからである。この場合には、放電ガス供給手段９４と真空排気系９５とを対向配置し、放電ガス供給手段９４から供給した放電ガスを両基板１，２の間に流通させて真空排気系９５により排気すればよい。
次に、図３に示すアライメント工程（Ｓ８２）と、放電ガス導入および封着工程（Ｓ８４）とを行う。具体的には、図５に示す封着室８２において、チャンバ９０の大気側に設置されたＣＣＤカメラ機構（不図示）により、前面基板１および背面基板２のアライメントマークを読み取って、両基板１，２の位置合わせを行う（Ｓ８２）。
次に、放電ガス供給手段９４により放電ガスを導入する。ここで、不純ガスの分圧が２．０Ｐａ以下の放電ガスを導入することが望ましい。これにより、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることが可能になる。
次に、フック機構９１ａおよびピン機構９２ａをチャンバ内部に伸長させて前面基板１および背面基板２を互いに当接させる。両基板１，２が加圧された状態で、封着材２０を４３０〜４５０℃程度に加熱して、両基板１，２を封着する（Ｓ８４）。なお封着材２０を４３０〜４５０℃程度に加熱し、次にフック機構９１ａおよびピン機構９２ａをチャンバ内部に伸長させて前面基板１および背面基板２を互いに当接させ、両基板１，２を加圧して封着してもよい。封着後のパネルは、図４に示す冷却・取出室８４へ搬送されて、約１５０℃まで冷却され、その後に取り出される。
ところで、上述した第１脱ガス工程は、封着室内の不純ガスの濃度が所定値以下に低下するまで行われることが望ましい。また、上述した封着工程は、封着室内の不純ガスの濃度を所定値以下に保持した状態で行われることが望ましい。具体的には、第１脱ガス工程から封着工程にかけて、図５に示す残留ガス分析計９６により、チャンバ９０内におけるＨ２やＨ２Ｏ、ＣＯ、Ｎ２、ＣＯ２等の不純ガスの分圧を測定する。特に、Ｈ２ＯおよびＣＯ２の分圧を測定することが望ましい。なお、上記測定の際には、残留ガス分析計９６に接続した差動排気系を駆動したりキャピラリーの利用により、分析管内の圧力が高くならないようにする。また、残留ガス分析計９６で分圧を換算する場合、予めＨｅで校正し、測定するガスによって換算係数を決定する。
ここで、第１脱ガス工程において、不純ガスの濃度低下を促進させる方法として、（１）前面基板の加熱時間を延長する方法と、（２）前面基板の加熱温度を高くする方法とがある。（２）の場合、例えば加熱温度を３７０℃から３９０℃にすると、不純ガスの濃度が所定値以下に低下するまでの時間は約半分に短縮されるとの報告がある。なお、（１）および（２）の方法を同時に採用することも可能である。
本実施形態では、封着室内の不純ガスの濃度を２０ｐｐｍ以下まで低下させる。不純ガス濃度が少なくとも２０ｐｐｍあれば、ＡＣ型ＰＤＰの動作電圧を増加させるという報告があるからである。
そして、封着室内の不純ガスの濃度を所定値以下に保持した状態で封着工程を行う。これにより、パネル内における不純ガスの含有量を低下させることが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、ＰＤＰの製造におけるスループットの向上および省エネルギーを実現することができる。
図９Ａ及び図９Ｂは、ＰＤＰの製造プロセスにおける両基板１，２の温度変化を示すグラフである。なお図９Ａは本実施形態の場合であり、図９Ｂは従来技術の場合である。図９Ｂに示す従来技術に係るＰＤＰの製造プロセスでは、前面基板工程において保護膜形成を約２５０℃で行った後、パネル化工程において両基板のアライメントを常温で（大気中で）行っている。これに続いて、パネル化工程において両基板の封着を約４５０℃で行った後、清浄化を約３５０℃で行っている。このように従来技術では、ヒートサイクルが多くなり、工程間の温度変化が大きくなるので、ＰＤＰの製造プロセスにおけるエネルギー消費量が増大するとともに、そのスループットが低下することになる。
これに対して、図９Ａに示す本実施形態に係るＰＤＰの製造プロセスでは、前面基板工程において保護膜形成を約２５０℃で行った後、パネル化工程において両基板の加熱による清浄化（第１脱ガス工程）およびアライメントを２８０℃で行う。これに続いて、両基板の封着を約４５０℃で行う。このように本実施形態では、ヒートサイクルが少なくなり、工程間の温度変化が小さくなるので、従来技術の場合と比較して、ＰＤＰの製造プロセスにおけるエネルギー消費量を低減し、そのスループットを向上させることができる。
本発明の発明者らは、従来方法で作製したＰＤＰおよび本実施形態の方法で作製したＰＤＰにつき、エージング試験を行って初期特性を評価した。本試験におけるＰＤＰの保護膜１４には、膜厚８００ｎｍに成膜されたＭｇＯを用い、また、放電ガスとしてＮｅ−４％Ｘｅを、６６．５ｋＰａの圧力で導入した。
なお、本実施形態に係るＰＤＰの作製においては、保護膜形成後の前面基板を、封着室において２８０℃以上に加熱（第１脱ガス処理）した後に、両基板を封着した。
これに対して、従来技術に係るＰＤＰの作製においては、保護膜形成後の前面基板を真空中に１２０分放置した後に、両基板を封着・封止した。なお両基板の封着中に、３５０℃で９０分間の清浄化を行った。
図１０は、エージング試験の結果を示すグラフである。なお、Ｖｆｎは最終セル点灯電圧であり、Ｖｓｍｎは最終消灯電圧である。真空中に放置した従来技術に係るＰＤＰの場合（図１０における破線のグラフ）は、最終セル点灯電圧Ｖｆｎおよび最終消灯電圧Ｖｓｍｎとも高く、また電圧が安定するまでに約２０分を要している。これは、不純ガスの清浄化が不十分であることが原因と考えられる。これに対して、本実施形態に係るＰＤＰの場合（図１０における実線のグラフ）は、最終セル点灯電圧Ｖｆｎおよび最終消灯電圧Ｖｓｍｎとも低く、当初から安定している。これは、第１脱ガス処理により不純ガスの清浄化が十分に行われていることが原因と考えられる。
この結果から、本実施形態に係るＰＤＰの製造方法および製造装置を採用することにより、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現できることが確認された。したがって、ＰＤＰの製造におけるスループットを向上させることができる。また消費電力を低減することが可能になり、その結果、省エネルギー化を実現することができる。
さらに、本発明の発明者らは、本実施形態に係る方法で作製したＰＤＰにつき、放置後の特性変動を評価した。具体的には、７０℃の高温槽に４８時間放置した後に、上記と同様のエージング試験を行った。
図１１は、エージング試験の結果を示すグラフである。本実施形態に係るＰＤＰにおいては、図１０に示す放電電圧（実線）に対して、図１１に示す放置後のＰＤＰの放電電圧が、ほとんど変化していない。それに対して、従来技術に係るＰＤＰでは、不純ガスの清浄化が不十分であるため、放置後には放電電圧が上昇する。
この結果から、本実施形態に係るＰＤＰでは、封着前の第１脱ガス処理により不純ガスの清浄化が十分に行われているので、パネル内の不純ガスの含有量が低くなり、放電電圧が上昇しないことが確認された。これにより、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現できる。これに伴って、ＰＤＰの製造におけるスループットの向上および省エネルギー化を実現することができる。
以上に詳述したように、本実施形態のＰＤＰの製造方法は、保護膜が形成された前面基板を、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱することにより、保護膜から不純ガスを離脱させる第１脱ガス工程と、第１脱ガス工程に連続して、前面基板と背面基板とを当接させて封着する封着工程と、を有する。
上記のＰＤＰの製造方法によれば、前面基板と背面基板とを当接させる前の排気コンダクタンスが大きい状態で保護膜から不純ガスを離脱させるので、短時間で清浄化を行うことが可能になり、したがって、封着工程中の清浄化が不要になる。また保護膜を２８０℃以上に加熱するので、保護膜に吸着した不純ガスの約７０％以上を離脱させることが可能になり（図６参照）、したがって、封着後のパネル内における不純ガスの含有量を低下させることができる。これにより、パネルの放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
また、本実施形態のＰＤＰの製造方法では、前面基板に保護膜を形成した後に、前面基板を真空中または制御された雰囲気中に保持したままで、上述した第１脱ガス工程を行う。すなわち、保護膜形成工程から第１脱ガス工程までの間、前面基板は真空中または制御された雰囲気中に保持される。
この場合、保護膜への不純ガスの吸着を抑制することが可能になるため、第１脱ガス工程を短時間で行うことができる。したがって、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
さらに、本実施形態のＰＤＰの製造方法では、蛍光体および封着材が配設された背面基板を、真空中または制御された雰囲気中で加熱することにより、蛍光体および封着材から不純ガスを離脱させる第２脱ガス工程の後に、封着工程を行う。
この場合、蛍光体および封着材における不純ガスの吸着量を低下させることが可能になるため、パネルの放電電圧を安定させることができる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
上記のＰＤＰの製造方法において、真空中または制御された雰囲気中で背面基板に封着材を塗布する封着材塗布工程の後に、背面基板を真空中または制御された雰囲気中に保持したままで、上述した第２脱ガス工程を行うことが望ましい。すなわち、封着材塗布工程から第２脱ガス工程までの間、背面基板は真空中または制御された雰囲気中に保持される。
この場合、封着材における不純ガスの吸着量をさらに低下させることが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
また、上述した封着工程の前に、封着工程における封着温度以上の温度で、前面基板および背面基板を予備加熱する工程を有することが望ましい。
一般に、両基板の封着温度（封着材が溶解する温度）は約４２０〜４３０℃であるが、図６のグラフによれば、この封着温度以上で加熱した場合にも不純ガスが放出される（ガラス基板からの放出ガスであると考えられる。）。そこで封着工程の前に、封着温度以上の温度（例えば４５０℃）で前面基板および背面基板を予備加熱する。この予備加熱工程は封着室において、第１脱ガス工程に続けてまたは第１脱ガス工程と同時に行うことが可能である。これにより、前面基板および背面基板における不純ガスの吸着量をさらに低下させた状態で封着を行うことが可能になる。したがって、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することが可能になり、その結果、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るＰＤＰの製造方法および製造装置について説明する。
第２実施形態では、前面基板に対する保護膜形成工程と第１脱ガス工程との間に、予備脱ガス工程を備えている点で第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
図１２は、昇温脱離法（ＴＤＳ）による保護膜からの放出ガス測定結果を示すグラフである。図１２では、加熱時間と基板温度との関係を実線で示している。また、保護膜形成後の前面基板を９０分間真空保持した後、ＴＤＳを行った場合（ａ）における加熱時間と放出ガス圧力との関係を破線で示している。また、保護膜形成の直後にＴＤＳを行った場合（ｂ）における加熱時間と放出ガス圧力との関係を一点鎖線で示している。また、保護膜形成後の前面基板を４５０℃に加熱し、１４０℃で１２０分間真空保持した後に、ＴＤＳを行った場合（ｃ）における加熱時間と放出ガス圧力との関係を二点鎖線で示している。
（ｂ）の結果から、保護膜形成工程においても不純ガスが吸着されることがわかる。また（ｂ）と（ａ）との比較から、９０分間の真空保持により不純ガスの吸着量が大幅に増加していることがわかる。保護膜形成中には全ての不純ガスが吸着され、さらに、真空保持中には特にＨ２Ｏが吸着されるものと考えられる。これに対して（ｃ）では、保護膜形成後の前面基板を４５０℃に加熱することにより、保護膜形成中に吸着した不純ガスは離脱しているので、１４０℃で１２０分間の真空保持中に吸着した不純ガスのみが放出されていると考えられる。
（ｂ）と（ｃ）とを詳細に比較すると、基板温度が約２８０℃以上の領域では、（ｃ）より（ｂ）の放出ガス量が多くなっている。これは、成膜中に吸着した不純ガス（主にＣＯ２）とＭｇＯとの反応により生成された炭酸水酸化マグネシウム（４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・５Ｈ２Ｏ）が分解され、ＣＯ２が放出されたものと考えられる。また基板温度が２００℃以下の領域では、（ｂ）より（ｃ）の放出ガス量が多くなっている。これは、１２０分間の真空保持によりＭｇＯに弱く吸着したＨ２Ｏ分子が放出されたものと考えられる。
このように、（ｂ）では保護膜形成中に吸着した不純ガスのみが放出され、（ｃ）では真空保持中に吸着した不純ガスのみが放出され、（ａ）では両方で吸着した不純ガスが放出されていると考えられる。しかしながら（ｃ）の放出ガス量は、（ａ）と（ｂ）との差より小さくなっている。この結果から、保護膜形成後の前面基板を加熱しておけば、その後の真空保持中に不純ガスが吸着されにくくなることがわかる。
また、（ｃ）の放出ガス量は（ａ）の１／３以下であり、ＰＤＰにとって問題のないレベルである。特に（ｃ）の真空保持時間を短縮すれば、（ｂ）より放出ガス量が少なくなると考えられる。そこで、本実施形態では（ｃ）の方法を採用している。
図１３は、第２実施形態に係るＰＤＰの製造装置のブロック図である。第２実施形態に係るＰＤＰの製造装置５２では、前面基板ライン６０における成膜室６４の下流側に加熱室６６を備えている点で、図４に示す第１実施形態に係るＰＤＰの製造装置５０と異なっている。
第２実施形態に係るＰＤＰの製造方法では、第１実施形態と同様に保護膜形成工程を行う。具体的には、図１３に示す成膜室６４において前面基板に保護膜を形成する。次に、保護膜形成後の前面基板を真空中に保持したまま、加熱室６６において前面基板を３５０℃以上に加熱する（予備脱ガス工程）。
上述したように、保護膜形成中に吸着した不純ガスとＭｇＯとの反応により、保護膜中には炭酸水酸化マグネシウムが生成されている。この保護膜が形成された前面基板を３５０℃以上に加熱することにより、炭酸水酸化マグネシウムを確実に分解して、保護膜形成中に吸着した不純ガス（主にＣＯ２）を除去することができる。また、保護膜形成中にはＨ２、Ｃ、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、ＣＯ２等の不純物が取り込まれるが、予備脱ガス工程において前面基板を３５０℃以上に加熱することにより、これらの不純物を取り除くことができる。図６のグラフによれば、前面基板を３５０℃以上に加熱することにより、保護膜から９０％以上の不純ガスを離脱させることが可能である。
次に、加熱後の前面基板を真空中に保持したまま、搬送室５５を経て封着室８２に搬送する。なお、搬送中の前面基板は１００℃以上に保持されることが望ましい。図５に示す封着室８２では、第１実施形態と同様に、フック機構９１ａで前面基板１を支持する。そして、真空中または制御された雰囲気中で、ヒータプレート９１により前面基板１を２８０℃以上に加熱する（第１脱ガス工程）。これにより、前面基板の真空搬送中に保護膜に吸着した不純ガスを離脱させる。
その後、蛍光体および封着材が形成された背面基板２を封着室８２に搬送し、前面基板１との封着を行う。
なお、封着室８２において、前面基板と背面基板とを当接させる前に、上述した予備脱ガス工程を実施してもよい。背面基板に塗布された封着材の溶融温度が現状において３８０〜５００℃程度であるから、３５０℃に加熱しても封着材が溶融しないからである。しかしながら、今後の封着材の溶融温度は、３５０℃以下に低下する可能性がある。この場合には、本実施形態のように封着室８２とは別の加熱室６６において、予備加熱工程を実施することが望ましい。
以上に詳述したように、第２実施形態に係るＰＤＰの製造方法は、保護膜が形成された前面基板を、真空中で３５０℃以上に加熱することにより、保護膜から不純ガスを離脱させる予備脱ガス工程と、予備脱ガス工程後の前面基板を真空中に保持したまま、前面基板を２８０℃以上に加熱する第１脱ガス工程と、を有する。すなわち、予備脱ガス工程から第１脱ガス工程までの間、前面基板は、真空中に保持される。
上記のＰＤＰの製造方法によれば、保護膜形成中に吸着した不純ガスを予備脱ガス工程において離脱させることが可能になり、また第１基板の真空保持中に新たな不純ガスが吸着するのを抑制することが可能になる。これにより、保護膜形成直後と同等の不純ガス吸着状態を実現することが可能になり（図１２参照）、したがって、清浄化時間を短縮することができる。また、パネル内における不純ガスの含有量が低下されて、放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。また、保護膜形成工程と封着工程との間において第１基板を待機させることができるので、柔軟な工程設計が可能になり、その結果、ＰＤＰの製造におけるスループットを向上させることができる。
ところで、成膜室６４における保護膜形成工程のタクトタイムは、封着室８２におけるパネル化工程のタクトタイムに比べて非常に短い。そのため、保護膜形成後の前面基板の待機（放置）時間が長くなる。そこで、この前面基板の待機中に上述した予備脱ガス工程を行うことにより、ＰＤＰの製造におけるスループットの低下を防止することができる。また、予備脱ガス工程後の加熱室において、そのまま前面基板を待機させることも可能である。しかも、予備脱ガス工程を実施しているので、その後に相当時間にわたり前面基板を放置しても、不純ガスの吸着を抑制することが可能になる。これにより、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るＰＤＰの製造方法および製造装置について説明する。
上述した第２実施形態に係るＰＤＰの製造方法では、真空中で予備脱ガス工程を行うのに対して、第３実施形態に係るＰＤＰの製造方法では、大気中または制御された雰囲気中で予備脱ガス工程を行う。なお第１実施形態または第２実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
上述した第２実施形態のように、真空中で予備脱ガス工程を行えば、保護膜に対する不純ガスの吸着量を大幅に低減することが可能である。しかしながら、大気（酸素が存在する雰囲気）中または制御された雰囲気中で予備脱ガス工程を行った場合（Ａ）でも、予備脱ガス工程を行わない場合（Ｂ）に比べて、不純ガスの吸着量を低減することは可能である。具体的には、（Ａ）および（Ｂ）の前面基板を、相対湿度５０％の空気中に３０分間放置した後に、ＴＤＳを行って放出ガス量を測定したところ、（Ａ）の放出ガス量は（Ｂ）に比べて約３０％少なくなることが確認された。
これ以外にも、（Ａ）では、（Ｂ）に比べて、保護膜の結晶性を改善することができる。具体的には、（１１１）ピーク強度が増加し半値幅が減少する。またパネル化後の放電遅れを大幅に改善することができる。
加えて、大気中で予備脱ガス工程を行う場合には、保護膜形成工程の直後に封着工程を行う必要がなくなり、工程に柔軟性を持たせることができる。
図１４は、第３実施形態に係るＰＤＰの製造装置のブロック図である。第３実施形態に係るＰＤＰの製造装置５３は、保護膜形成装置５３ａと、パネル化装置５３ｂとに分離されている。保護膜形成装置５３ａは、前面基板の仕込室６１と、前面基板を１５０〜３５０℃程度に加熱する加熱室６２と、電子ビーム蒸着法等により保護膜を形成する成膜室６４と、前面基板の取出室６５ａとを備えている。一方、パネル化装置５３ｂでは、前面基板ライン６０ｂの後端、背面基板ライン７０の後端、およびパネル化ライン８０の前端が、それぞれ搬送室５５に接続されている。背面基板ライン７０およびパネル化ライン８０は、第１実施形態と同様に構成されている。これに対して前面基板ライン６０ｂは、前面基板の仕込室６１および加熱室６６のみを備え、成膜室を備えていない。
第３実施形態に係るＰＤＰの製造方法では、保護膜形成装置５３ａの成膜室６４において保護膜形成工程を行う。保護膜形成装置５３ａから前面基板を取出した後、図示しない加熱装置において、大気中で前面基板を３５０℃以上に加熱する（予備脱ガス工程）。次に、パネル化装置５３ｂの仕込室６５ｂに前面基板を投入し、加熱室（バッファ室）６６において真空中または制御された雰囲気中で待機させる。なお、加熱室６６において予備脱ガス工程を行ってもよい。
次に、前面基板を封着室８２に搬送する。そして第１実施形態と同様に、図５に示す封着室８２の上部に設けたフック機構９１ａで前面基板１を支持し、真空中または制御された雰囲気中で、ヒータプレート９１により前面基板１を２８０℃以上に加熱する（第１脱ガス工程）。これにより、前面基板の保護膜に吸着した不純ガスを離脱させる。
その後、蛍光体および封着材が形成された背面基板２を封着室８２に搬送し、前面基板１との封着を行う。
以上に詳述したように、第３実施形態に係るＰＤＰの製造方法は、保護膜が形成された前面基板を、大気中または制御された雰囲気中で３５０℃以上に加熱することにより、保護膜から不純ガスを離脱させる予備脱ガス工程と、真空中または制御された雰囲気中で前面基板を２８０℃以上に加熱する第１脱ガス工程と、を有する。
上記のＰＤＰの製造方法によれば、第１基板を３５０℃以上に加熱することにより、保護膜形成中に吸着した不純ガスを離脱させることが可能になり、また第１基板の放置中に新たな不純ガスが吸着するのを抑制することが可能になるので、清浄化時間の短縮することができる。また、パネル内における不純ガスの含有量が低下されて、放電電圧を安定させることが可能になるため、エージング時間の短縮またはエージングレスを実現することができる。したがって、ＰＤＰの製造におけるスループット向上および省エネルギーを実現することができる。また、大気中での加熱は安価に実施することが可能であるため、製造コストを低減することができる。
図１４に示す成膜室６４における保護膜形成工程のタクトタイムは、封着室８２におけるパネル化工程のタクトタイムに比べて非常に短い。そこで、１個の保護膜形成装置５３ａに対して、複数個のパネル化装置５３ｂを設けることが望ましい。本実施形態では、保護膜形成装置５３ａからパネル化装置５３ｂに対して真空中または制御された雰囲気中で前面基板を搬送する必要がないので、任意の個数のパネル化装置５３ｂを設けることが可能である。このように、本実施形態によれば柔軟な工程設計が可能になり、その結果、ＰＤＰの製造におけるスループットを最大限に向上させることができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態ではＭｇＯからなる保護膜を例にして説明したが、ＳｒＯやＣａＯ等のアルカリ土類金属の酸化物、または他の材料からなる保護膜についても、本発明を同様に適用することが可能である。
スループット向上および省エネルギーを実現可能な、プラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置を提供することができる。

Claims (17)

  1. 封着された第１基板と第２基板との間に放電ガスが充填されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
    プラズマ放電に対する保護膜が形成された前記第１基板を、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる第１脱ガス工程と；
    前記保護膜から前記不純ガスが離脱された前記第１基板と、前記第２基板と、を当接させて封着する封着工程と；
    を有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方法。
  2. 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であって、
    前記第１脱ガス工程の前に、真空中または制御された雰囲気中で前記第１基板に前記保護膜を形成する保護膜形成工程をさらに有し、
    前記保護膜形成工程から前記第１脱ガス工程までの間は、前記第１基板が真空中または制御された雰囲気中に保持される。
  3. 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であって、
    前記第１脱ガス工程の前に、前記保護膜が形成された前記第１基板を、真空中で３５０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる予備脱ガス工程をさらに有し、
    前記予備脱ガス工程から前記第１脱ガス工程までの間は、前記第１基板が真空中に保持される。
  4. 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であって、
    前記第１脱ガス工程の前に、前記保護膜が形成された前記第１基板を、大気中または制御された雰囲気中で３５０℃以上に加熱することにより、前記保護膜から不純ガスを離脱させる予備脱ガス工程をさらに有する。
  5. 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であって、
    前記封着工程を、雰囲気中の前記不純ガスの濃度を所定値以下に保持した状態で行う。
  6. 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であって、
    前記第１脱ガス工程では、前記第１基板と前記第２基板とが互いに対向配置された状態で、前記第１基板または前記第２基板から離脱した前記不純ガスの平均自由工程が、前記第１基板と前記第２基板との間隔より短くなるように、前記第１基板と前記第２基板との間にキャリアガスが導入される。
  7. 請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
    前記キャリアガスは、前記放電ガスと同じ種類のガスである。
  8. 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であって、
    前記封着工程の前に、蛍光体および封着材が配設された前記第２基板を、真空中または制御された雰囲気中で加熱することにより、前記蛍光体および前記封着材から前記不純ガスを離脱させる第２脱ガス工程をさらに有する。
  9. 請求項８に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
    前記第２脱ガス工程の前に、真空中または制御された雰囲気中で前記第２基板に封着材を塗布する封着材塗布工程をさらに有し、
    前記封着材塗布工程から前記第２脱ガス工程までの間、前記第２基板が真空中または制御された雰囲気中に保持される。
  10. 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であって、
    前記封着工程では、前記不純ガスの分圧が２．０Ｐａ以下の前記放電ガスが導入される。
  11. 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であって、
    前記封着工程の前に、真空中または制御された雰囲気中で、前記第１基板および前記第２基板を、前記封着工程における封着温度以上の温度で予備加熱する工程をさらに有する。
  12. 真空中または制御された雰囲気中で第１基板と第２基板とが封着される封着室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、
    前記封着室は、前記第１基板と前記第２基板とを当接させる前に、プラズマ放電に対する保護膜が形成された前記第１基板が、真空中または制御された雰囲気中で２８０℃以上に加熱されるように構成されてい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。
  13. 請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
    前記第１基板に前記保護膜が形成される成膜室をさらに備え、
    前記成膜室から前記封着室にかけて、前記第１基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されるように構成されている。
  14. 請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
    蛍光体および封着材の配設された前記第２基板が、真空中または制御された雰囲気中で加熱される加熱室をさらに備え、
    前記加熱室から前記封着室にかけて、前記第２基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されるように構成されている。
  15. 請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
    真空中または制御された雰囲気中で前記第２基板に封着材が塗布される塗布室をさらに備え、
    前記塗布室から前記加熱室および前記封着室にかけて、前記第２基板が真空中または制御された雰囲気中に保持されるようになっている。
  16. 請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
    前記封着室には、前記雰囲気中の前記不純ガスの濃度を測定可能なガス分析手段が設けられている。
  17. 請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
    前記封着室は、前記第１基板と前記第２基板とを当接させる前に、真空中または制御された雰囲気中で、前記第１基板および前記第２基板が、封着温度以上の温度で予備加熱されるように構成されている。
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