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技術 プラズマディスプレイ装置製造方法、及びリアパネル

出願人 株式会社アルバック
発明者 倉内利春箱守宗人内田一也
出願日 1999年4月30日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 1999-123438
公開日 2000年11月14日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2000-315457
状態 特許登録済
技術分野 電子管、放電灯のうつわ、導入線等の製造 ガス放電表示管
主要キーワード 周辺リング 突条間 脱ガス室 封着材中 放出ガス量 プラズマディスプレイ装置用 脱ガス処理後 封着処理
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年11月14日)のものです。
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図面 (9)

課題

封着材から放出されたガス残留しないプラズマディスプレイ装置を提供する。

解決手段

リアパネル7のガラス基板51上に封着材58を設け、真空雰囲気中で加熱して封着材58を発泡させる。所定時間発泡させ、封着材58中に含まれる気体を放出させる。所定時間経過後、気体を導入して発泡を終了させ、冷却する。リアパネル7にフロントパネル張り合わせる際に、封着材58から不純物ガスが放出されることがない。張り合わせの際も、封着材58を気体雰囲気中で溶融させるようにすると、封着材58が発泡することがない。封着材58は、ガラス基板51上に設けた突条551、552間に配置しておくとよい。

概要

背景

近年では、薄型で大画面を構成できるプラズマディスプレイ装置が注目されている。図8の符号101は、AC型のプラズマディスプレイ装置であり、フロントパネル120とリアパネル130とを有している。

フロントパネル120とリアパネル130の表面には、複数の電極121、131がそれぞれ設けられており、電極121、131が互いに垂直になるように、各電極121、131が形成された面を対向させて組み立てられている。

フロントパネル120とリアパネル130間には、放電用ガス封入されており、各電極121、131のうち、適当な電極121、131を選択し、電圧印加すると、その電極121、131間にプラズマが形成され、プラズマディスプレイ装置101上のその部分を発光させられるように構成されている。

上記のようなフロントパネル120とリアパネル130は、真空雰囲気中で脱ガス処理され、プラズマディスプレイ101間には不純物ガス残留しないようにされているが、フロントパネル120とリアパネル130とを組み立てる際には、リアパネル130表面に設けられた封着材にフロントパネル120を当接させた状態で、封着材を溶融固化させ、封着材を接着剤としてパネル間接着しているが、封着材は溶融する際に発泡し、放出されたガスがフロントパネル120やリアパネル130表面に吸着すると、プラズマディスプレイ101の特性を劣化させるという問題がある。

概要

封着材から放出されたガスが残留しないプラズマディスプレイ装置を提供する。

リアパネル7のガラス基板51上に封着材58を設け、真空雰囲気中で加熱して封着材58を発泡させる。所定時間発泡させ、封着材58中に含まれる気体を放出させる。所定時間経過後、気体を導入して発泡を終了させ、冷却する。リアパネル7にフロントパネルを張り合わせる際に、封着材58から不純物ガスが放出されることがない。張り合わせの際も、封着材58を気体雰囲気中で溶融させるようにすると、封着材58が発泡することがない。封着材58は、ガラス基板51上に設けた突条551、552間に配置しておくとよい。

目的

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、封着材から放出されたガスが残留していないプラズマディスプレイ装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
4件

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請求項1

2枚のパネル間に配置された封着材溶融固化させ、前記2枚のパネル接着するプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、前記2枚のパネルのうち、少なくとも一方のパネルに前記封着材を配置し、真空雰囲気中で前記封着材を加熱して溶融させた後、該封着材を気体雰囲気中に置き、前記封着材の発泡を停止させることを特徴とするプラズマディスプレイ装置製造方法。

請求項2

前記気体雰囲気の圧力は、5000Pa以上にすることを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。

請求項3

前記気体雰囲気中で前記封着材を冷却して固化させた後再度加熱して溶融させ、前記2枚のパネル間を前記封着材で接着することを特徴とする請求項2記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。

請求項4

前記2枚のパネルは、気体雰囲気中で張り合わされることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。

請求項5

前記張り合わせを行う気体雰囲気の圧力を、5000Pa以上にすることを特徴とする請求項4記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。

請求項6

前記2枚のパネルのうち、少なくとも1枚のパネル表面に2本以上の突条を設け、前記封着材を、前記突条間に配置しておくことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法。

請求項7

ガラス基板と、前記ガラス基板上に平行に配置された複数本の突条とを有するパネルであって、前記平行に配置された突条の外周位置に突条が設けられ、前記外周位置の突条間に封着材が配置されたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置用のパネル。

請求項8

請求項7記載のパネルと他のパネルとが、前記封着材によって互いに固定されたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。

技術分野

0001

本発明は、特性のよいプラズマディスプレイ装置の製造方法、及び、その製造方法に適したパネルに関する。

背景技術

0002

近年では、薄型で大画面を構成できるプラズマディスプレイ装置が注目されている。図8の符号101は、AC型のプラズマディスプレイ装置であり、フロントパネル120とリアパネル130とを有している。

0003

フロントパネル120とリアパネル130の表面には、複数の電極121、131がそれぞれ設けられており、電極121、131が互いに垂直になるように、各電極121、131が形成された面を対向させて組み立てられている。

0004

フロントパネル120とリアパネル130間には、放電用ガス封入されており、各電極121、131のうち、適当な電極121、131を選択し、電圧印加すると、その電極121、131間にプラズマが形成され、プラズマディスプレイ装置101上のその部分を発光させられるように構成されている。

0005

上記のようなフロントパネル120とリアパネル130は、真空雰囲気中で脱ガス処理され、プラズマディスプレイ101間には不純物ガス残留しないようにされているが、フロントパネル120とリアパネル130とを組み立てる際には、リアパネル130表面に設けられた封着材にフロントパネル120を当接させた状態で、封着材を溶融固化させ、封着材を接着剤としてパネル間接着しているが、封着材は溶融する際に発泡し、放出されたガスがフロントパネル120やリアパネル130表面に吸着すると、プラズマディスプレイ101の特性を劣化させるという問題がある。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、封着材から放出されたガスが残留していないプラズマディスプレイ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、2枚のパネル間に配置された封着材を溶融、固化させ、前記2枚のパネルを接着するプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記2枚のパネルのうち、少なくとも一方のパネルに前記封着材を配置し、真空雰囲気中で前記封着材を加熱して溶融させた後、該封着材を気体雰囲気中に置き、前記封着材の発泡を停止させることを特徴とする。

0008

請求項2記載の発明は、請求項1記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記気体雰囲気の圧力は、5000Pa以上にすることを特徴とする。

0009

請求項3記載の発明は、請求項2記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記気体雰囲気中で前記封着材を冷却して固化させた後再度加熱して溶融させ、前記2枚のパネル間を前記封着材で接着することを特徴とする。

0010

請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記2枚のパネルは、気体雰囲気中で張り合わせられることを特徴とする。

0011

請求項5記載の発明は、請求項4記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記張り合わせを行う気体雰囲気の圧力を、5000Pa以上にすることを特徴とする。

0012

請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のプラズマディスプレイ装置製造方法であって、前記2枚のパネルのうち、少なくとも1枚のパネル表面に2本以上の突条を設け、前記封着材を、前記突条間に配置しておくことを特徴とする。

0013

請求項7記載の発明は、ガラス基板と、前記ガラス基板上に平行に配置された複数本の突条とを有するパネルであって、前記平行に配置された突条の外周位置に突条が設けられ、前記外周位置の突条間に封着材が配置されたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置用のパネル。

0014

請求項8記載の発明は、プラズマディスプレイ装置であって、請求項7記載のパネルと他のパネルとが、前記封着材によって互いに固定されたことを特徴とする。

0015

一般に、プラズマディスプレイ装置に用いられる封着材は低融点ガラスで構成されているが、封着材中には揮発成分が含まれているため、2枚のパネルを組み立ててプラズマディスプレイ装置を製造する際に、封着材を加熱して溶解させると封着材が発泡し、不純物ガスが放出されてしまう。

0016

本発明では、組み立て前に真空雰囲気中で封着材を加熱しており、封着材を溶融させて発泡させ、封着材中から揮発成分を除去している。

0017

封着材が溶融する温度は高温であり、その温度ではガラス基板を搬送できないため、一旦冷却する必要がある。

0018

封着材が発泡している状態で冷却すると、表面に発泡の凹凸が形成された状態で封着材が固化してしまう。そのような封着材を用いて2枚のパネルを接着すると、密着性が悪くなってしまう。

0019

本発明では、封着材が固化する前に、乾燥窒素ガスアルゴンガス等の不活性気体を導入し、封着材を気体雰囲気中に置くことで発泡を終了させており、その状態で冷却すると、表面に凹凸が無い状態で封着材を固化させることができる。

0020

図6は、封着材を配置したガラス基板を450℃に加熱し、封着材を発泡させた場合の放出ガス量経時変化を示すグラフである。加熱開始から6000秒程度経過すると、放出ガスが無くなることが分かる。

0021

上記のように予め発泡させた封着材を用いてプラズマディスプレイ装置を接着する場合には、封着材を再度溶融させても封着材から放出されるガスは少なくなっている。

0022

図6において発泡させた封着材を冷却した後、再度加熱し、放出ガス量を測定した。その結果を図7に示す。放出ガス量は非常に少なくなっていることが分かる。

0023

このように、一旦発泡させた封着材を介して2枚のパネルを当接させ、加熱してパネル間を接着する場合には、封着材からの放出ガスが非常に少ない状態でプラズマディスプレイ装置を組み立てることができる。

0024

その接着は真空雰囲気中で行ってもよいが、封着材中に気体成分が残留し、接着時に再度発泡してしまう場合には、発泡後、一旦固化させた封着材を気体雰囲気中で加熱し、溶融させることで接着時の発泡を防ぐことができる。接着後の冷却・固化も、気体雰囲気中で行うことができる。

0025

ところで、接着前に、予め封着材を発泡させた場合には、封着材が流動化し、広がってしまう。プラズマディスプレイ装置に用いられるパネルには、プラズマを維持する空間を形成するために、発光領域には複数の突条が平行に設けられており、封着材が広がり、その高さが突条よりも低くなった場合には、突条が邪魔になってパネル同士を接着できなくなってしまう。

0026

本発明では、平行に配置された突条の外周位置に、更にリング形状の突条を設け、その突条間に封着材を配置している。封着材を多めに配置しておくと、封着材が溶融しても、その高さが突条よりも低くならず、パネル間の接着を確実に行えるようになる。

0027

封着材を配置するリング形状の突条は、封着材層パターニングし、発光空間の突条を形成する際に、一緒にパターニングすることで形成することができる。

0028

外周位置の突条間に封着材を配置した場合、発泡させるときには接着時よりも高温に加熱することができる。例えば、接着時の加熱温度が450℃の場合、500℃で発泡させ、接着時に不純物がすが放出されないようにすることができる。

0029

発泡を行う真空雰囲気は、10×10-4Pa程度の圧力が望ましく、封着材を冷却するときや接着時の気体雰囲気は、5000Pa以上が適当である。真空装置では、圧力の上限は大気圧であるが、大気圧よりも高圧であっても差し支えない。

発明を実施するための最良の形態

0030

図1を参照し、符号1は本発明の製造方法に用いることができる製造装置の一例を示している。この製造装置1は、フロントパネル側製造ライン20と、リアパネル側製造ライン30と、位置合わせ室11と、組立ライン40とを有している。

0031

フロントパネル側製造ライン20とリアパネル側製造ライン30は、製造工程上、位置合わせ室11の前工程にあたり、位置合わせ室11の搬入口に接続されている。他方、組立ライン40は、位置合わせ室11の後工程にあたり、位置合わせ室11の搬出口に接続されている。

0032

フロントパネル側製造ライン20には、搬入室21と、成膜室22とを有している。この成膜室22は、搬入室21と位置合わせ室11の間に配置されている。

0033

リアパネル側製造ライン30は、搬入室31と、脱ガス室31とを有している。脱ガス室32は、搬入室31と位置合わせ室11との間に配置されている。

0034

この製造装置1が有する各室は、個別に真空排気可能に構成されており、各室は予め真空雰囲気にされているものとする。

0035

先ず、フロントパネル側製造ライン20を用いる製造工程を説明すると、搬入室21を大気開放し、図8の符号130に示すようなフロントパネルを、搬入室21内に搬入する。

0036

搬入室21内部を真空排気した後、搬入室21内を成膜室22内部に接続し、フロントパネルを成膜室22内に搬送する。

0037

成膜室22内には、MgOから成る蒸着材料が配置されており、成膜室22内に酸素ガスを導入し、蒸着材料に電子ビーム照射し、MgO蒸気を放出させ、フロントパネル上の透明誘電体層の表面に、MgOから成る保護膜を成長させる。

0038

所定厚みの保護膜を形成した後、そのフロントパネルを成膜室22内から位置合わせ室11内に搬送する。図1の符号6は、位置合わせ室11内に搬入されたフロントパネルを示している。

0039

上記のようなフロントパネル6の製造と並行して、リアパネル側製造ライン30では、図2(e)の符号7で示したリアパネルが脱ガス室32内に搬入され、脱ガス処理が行われている。

0040

そのリアパネル7は、この製造装置1よりも前の工程において、予め図2(a)〜(c)に示すような工程によって表面にリブが形成されている。

0041

リブ形成工程を説明すると、図2(a)〜(e)を参照し、同図(a)の符号51はガラス基板を示しており、その表面には、多数のデータ電極52が互いに平行に配置されている。データ電極52は、複数本平行に配置されており、ガラス基板51及びデータ電極52の表面には誘電体膜53が形成されている。

0042

次に、誘電体膜53上にリブ材54の薄膜を形成し(同図(b))、フォトリソグラフによって表面にパターニングしたレジスト膜を形成し、サンドブラスト等によってフォトレジスト膜窓開部分からリブ材54を部分的に除去すると、誘電体膜53上にリブ55が立設される(同図(c))。

0043

リブ55は、平面リング形状の2本の周辺リング部突条551、552と、直線状の多数の発光部突条553とで構成されている。

0044

各発光部突条553は、データ電極52の中間位置に配置されており、従って、各発光部突条553は互いに平行になっている。他方、2本の周辺リング部突条551、552は、図3に示すように、ガラス基板51表面の端部位置に配置されている。2本の周辺リング部突条551、552は同心状に配置されており、内側の周辺リング部突条552のが、発光部突条553の周囲を取り囲むようにされている。

0045

このようなリブ55の形成後、発光部突条553間に蛍光層56を形成し(同図(d))、次いで、周辺リング部突条551、552間に封着材58を流し込むとリアパネル7が得られる(同図(e))。

0046

このようなリアパネル7を、搬入室31を介して脱ガス室32内に搬入し、10×10-4Paの真空雰囲気下で加熱し、400℃〜500℃の温度に昇温させると、ガラス基板51表面に吸着されている気体成分が放出されると共に、封着材58が発泡し、封着材58内に混入していた気体成分が放出される(脱ガス処理)。それら放出ガスは脱ガス室32内から真空排気される。

0047

上記脱ガス処理を30分間行った後、封着材58が溶融している状態で脱ガス室32内に乾燥窒素を導入し、脱ガス室32内の雰囲気圧力を5000Pa乃至大気圧程度にする。

0048

真空雰囲気中では封着材58が発泡する温度であっても、気体を導入して封着材58周囲の圧力を上昇させると、封着材58は発泡しない。従って、気体の導入により、封着材58の発泡は終了する。

0049

その状態では封着材58は溶融しているが、リアパネル7を気体雰囲気(乾燥窒素雰囲気)に置いた状態で冷却すると、封着材58は発泡がない状態で冷却され、表面は、凹凸がなく滑らかな状態で固化する。

0050

後述する封着処理での加熱時間を短縮させるためには、リアパネル7を高温に維持しておく方が望ましいが、搬送ロボットや、脱ガス処理後の工程で用いられる装置の耐熱温度は200℃程度であるため、実際にはリアパネル7はその温度以下まで冷却する。

0051

脱ガス室32内では、複数枚のリアパネル7が同時に脱ガス処理されており、冷却が完了したリアパネル7を位置合わせ室11内に1枚搬送する。

0052

位置合わせ室11は、図4に示すように、真空槽61を有しており、該真空槽61底壁上には、フロントパネル用の載置台62が設けられている。該載置台62底面には、軸65が設けられており、その下端部は、ベローズ66を介して真空槽61の外部に導出され、モータ67に接続されている。

0053

真空槽61の天井側には、リアパネル用の保持台63が配置されており、該保持台63には、基板保持機構64が設けられている。

0054

位置合わせ室11内に搬入したフロントパネル6は、MgO保護膜を上方に向けて載置台62上に載置し、リアパネル7は、基板保持機構64によって封着材58が形成された面を下方に向けて保持台63に保持させる。

0055

その状態では、フロントパネル6とリアパネル7は互いに平行になっており、モータ66を動作させ、軸65を動かしてフロントパネル6とリアパネル7との位置合わせを行い、クリップ等で互いに仮留めする。

0056

位置合わせ室11後方の組立ライン40には、エージング室41と、検査室42と、封着室43と、搬出室44とがその順序で設けられている。仮止めされたフロントパネル6とリアパネル66は、エージング室41に搬送する。

0057

エージング室41には、図示しない放電用電極が設けられており、真空排気しながら不活性ガスを導入し、搬入されたフロントパネル6とリアパネル7に電圧を印加してエージング放電を行った後、検査室42内に搬送する。

0058

検査室42の一例を図5に示す。この検査室42は、真空槽91と、電源93、94a、94bと、検査電極95、96a、96bとを有している。検査電極95、96a、96bは、その一端が真空槽91内に配置され、他端が真空槽91外に気密に導出されている。

0059

電源93、94a、94bは真空槽91の外部に配置されており、各検査電極95、96a、96bの真空槽91外へ導出された部分は、電源93、94a、94bにそれぞれ接続されている。

0060

フロントパネル6とリアパネル7の表面には、電極がそれぞれ露出しており、検査室42内への搬入後、その露出している電極に対し、検査電極95、96a、96bの先端部分を当接させる。

0061

そして、真空槽91内にアルゴンガスやネオンキセノンガス等の不活性ガスを所定圧力まで導入し、電源93、94a、94bを起動し、フロントパネル6とリアパネル7に電圧を印加すると、リブ55間にプラズマが形成される。

0062

フロントパネル6とリアパネル7とが良品であった場合には、欠陥の無い発光が得られる。良品であった場合には、封着室43内に搬送し、後述する封着処理を行う。不良であった場合には、封着室43での処理を行うことなく大気中に取り出し、再生可能なものや使用可能なパネルを除いて破棄する。

0063

封着室43内に良品のフロントパネル6とリアパネル7とを搬入した後、封着室43内に乾燥窒素ガスを導入し、内部雰囲気を5000Pa〜大気圧程度に昇圧させる。

0064

気体雰囲気中でフロントパネル6及びリアパネル7を450℃程度に加熱する。封着材58は、既に脱ガス室32内の真空雰囲気中で、その温度(450℃)以上の温度で脱ガス処理が行われているので、封着材58は発泡することなく溶解する。

0065

仮止めの際、フロントパネル6とリアパネル7とは、封着材58を介して互いに当接されており、封着材58が溶融するとフロントパネル6とリアパネル7とは、封着材58によって互いに密着される。

0066

その状態で冷却すると、フロントパネル6とリアパネル7とは、封着材58によって接着される。このとき、封着材58表面には凹凸が形成されていないので、フロントパネル6とリアパネル7との間には隙間が形成されない。

0067

接着の際には、フロントパネル6とリアパネル7との間隙を外部に接続する貫通孔が封着材58の一部分に形成されるようにしておく。

0068

接着後、封着室43内への窒素ガスの導入を停止し、封着室43内を真空排気すると、フロントパネル6とリアパネル7との間に残存する窒素ガスは貫通孔から真空排気される。

0069

封着室43内が真空排気された後、封着室43内にネオン・キセノンガス等の放電用ガスを所定圧力まで導入し、フロントパネル6とリアパネル7間を放電用ガスで充満させ、次いで貫通孔を塞ぐとプラズマディスプレイ装置が得られる。

0070

そのプラズマディスプレイ装置は搬出室44に搬送し、封着室43との間を遮断し、搬出室44に大気を導入し、大気中に取り出す。

0071

以上説明したように、フロントパネル6とリアパネル7は、搬入室21、31にそれぞれ搬入された後、搬出室44から取り出されるまで、一貫して大気に曝さない状態で処理されている。

0072

特に、リアパネル7は、真空雰囲気中で脱泡処理がされ、乾燥した気体中で溶融と封着処理がされている。従って、封着処理の際に封着材58は発泡せず、フロントパネル6とリアパネル7とは封着材58によって密封される。

0073

上記実施例では、突条551、552間に封着材58を配置したが、ガラス基板上に直接盛り上げておくこともできる。その場合には400℃程度の温度で発泡させ、封着材の高さが低くならないようにするとよい。

0074

なお、上記リブ55はサンドブラストで形成したが、本発明はそれに限定されるものではなく、印刷法エッチング法等の種々の形成方法を用いることができる。また、フロントパネルとリアパネルの間に放電ガスを封入する工程や、検査方法等は上記実施例に限定されるものではない。

発明の効果

0075

パネルを接着する際に封着材からの放出ガス量が少ないので、高品質のプラズマディスプレイ装置を得ることができる。

図面の簡単な説明

0076

図1本発明に用いることができる真空装置の一例
図2(a)〜(e):本発明のリアパネルの製造工程の一例を説明するための図
図3そのリアパネルの平面図
図4位置合わせ室の概略構成
図5検査方法を説明するための図
図6封着材を発泡させたときの加熱時間と温度及び放出ガス量の関係を示すグラフ
図7発泡させた封着材を再度加熱したときの加熱時間と温度及び放出ガス量の関係を示すグラフ
図8プラズマディスプレイ装置のフロントパネルとリアパネルの位置関係を説明するための図

--

0077

6……パネル(フロントパネル)
7……パネル(リアパネル)
58……封着材

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