プラズマディスプレイパネルの製造装置
【課題】大型のガラス基板や電極配置の違う基板トレイを用いても高品質のＰＤＰを安定して製造できるＰＤＰの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ガラス基板１０１を支持搬送する基板トレイ４７を備え、基板トレイ４７にはガラス基板１０１を支持する第１支持部１１１ａおよび第２支持部１１１ｂを配置し、第１支持部１１１ａは基板トレイ４７に固定し、第２支持部１１１ｂは基板トレイ４７に固定した固定部１１０に連結部１１２を介して連結し、ガラス基板１０１を基板トレイ４７に対向させたとき、第１支持部１１１ａおよび第２支持部１１１ｂはガラス基板１０１と基板トレイ４７の間に挟まれるように基板トレイ４７に配置した構成である。
【解決手段】ガラス基板１０１を支持搬送する基板トレイ４７を備え、基板トレイ４７にはガラス基板１０１を支持する第１支持部１１１ａおよび第２支持部１１１ｂを配置し、第１支持部１１１ａは基板トレイ４７に固定し、第２支持部１１１ｂは基板トレイ４７に固定した固定部１１０に連結部１１２を介して連結し、ガラス基板１０１を基板トレイ４７に対向させたとき、第１支持部１１１ａおよび第２支持部１１１ｂはガラス基板１０１と基板トレイ４７の間に挟まれるように基板トレイ４７に配置した構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、画像表示デバイス等に用いるプラズマディスプレイパネルの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流面放電型のプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、走査電極および維持電極からなる表示電極を複数形成した前面基板と、その表示電極に直交するようにアドレス電極を複数形成した背面基板とを対向配置させている。また、対向配置させた前面基板と背面基板との間に放電空間が形成されるように、前面基板と背面基板の周囲を封着している。この放電空間には、ネオンおよびキセノン等の放電ガスが封入されている。
【０００３】
表示電極は誘電体層で覆われ、この誘電体層上には保護膜が形成されている。そして、各電極に所定の電圧を印加して、放電空間に放電を発生させる。この放電によって、背面基板上に設けられた蛍光体層が発光して、画像表示が行われる。
【０００４】
保護膜は、耐イオン衝撃性の高い物質を用いて形成されており、放電で生じるイオン衝撃から誘電体層を保護している。また、このイオン衝撃により、保護膜そのものから２次電子を放出し、駆動電圧を低下させる役割も持つ。一般的にこの保護膜は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を成膜材料として用い、真空成膜技術によって形成されている。このような技術は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
保護膜として一般的に用いられている酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、一般的には真空蒸着法やイオンプレーティング法等の真空成膜装置で形成され、その成膜材料の形態は粉体あるいは粒状である。したがって、真空成膜装置内では、粉体あるいは粒状のＭｇＯを、基板トレイで保持されたガラス基板に対して、下方に配置して、ＭｇＯを電子ビーム等で加熱し、上方の加熱されたガラス基板側に蒸発させるデポアップ（デポジションアップ）の形式で成膜せざるを得ない。一方、ＭｇＯ材料をガラス基板の上方に配置して成膜するスパッタリング成膜法がある。しかし、ＭｇＯは、耐スパッタ性が良いため、スパッタリング製膜では非常に成膜速度が遅く、真空蒸着装置４０に依らざるを得ないのが現状である。
【０００６】
ところが、真空蒸着装置で対角線長が２ｍを越える大きなサイズのＰＤＰを製造する際には、その表示領域よりも大きな領域を開口として、成膜源に対して解放しておかねばならない。そのため、大きなガラス基板を周囲のみで保持することとなり、周辺部にガラス基板の荷重が大きくかかる。また、ＭｇＯ蒸着時にガラス基板が加熱されているため、ガラス基板の保持部に大きく熱ス基板トレイスもかかる。このため、断熱性を有した耐熱性樹脂製のスペーサー等の治具で基板トレイの温度変化が直接的にガラス基板に接触することを避けるようにしている。このとき、膜面が下になるようにガラス基板を基板トレイに設置しているので、ガラス基板周辺部に配置されている電極端子部の電極引出線と接触する可能性がある。
【０００７】
通常のパネルではガラス基板を一定の温度まで加熱するための予備運転時に、蒸着膜が樹脂製のスペーサーの上部に付着する。この付着した蒸着膜の成分は粉体状となり、電極端子部に転写されることによって電極端子部の短絡現象等が発生する。この場合、電極端子部の蒸着膜成分を除去する等の対応が必要となる。
【０００８】
また、主に１００型以上のサイズのパネルを製造する際は、その重量が問題となる。スペーサー上に電極端子部が相対する場合、特に、銀ペーストを焼成して作成した電極の場合、ガラス基板の荷重により銀電極が押し広げられて太くなる。その結果、電極端子間の絶縁破壊が発生して、回路の破壊等が生じやすくなる。そのため、電極引出ブロック以外の場所に、基板トレイのスペーサーが相対するように設計をする必要がある。
【０００９】
しかしながら、現状では、同じ基板サイズにおいても、画素数の異なるパネルが生産されている。当然、引出電極のブロック数や電極端子部の位置が異なる。従来のＳＤ（スタンダードディフィニション）テレビ（画素数６４０×４８０程度）では、電極線数が少ないため、引出線の存在しない領域が大きい。したがって、スペーサーの存在する位置を電極のない位置において共通化することも可能であった。しかし、現状のＨＤ（ハイディフィニション）テレビとＦＨＤ（フルハイディフィニション）テレビで共用しようとしても、電極引出線の本数が多く、共通の引出電極のない位置に耐熱樹脂製スペーサーを配置することがほとんど不可能になっている。
【００１０】
このため、ガラス外形が同一サイズで、成膜エリアが同一の場合にも別に基板トレイを作成して運用する必要があり、作成費用も、その保管場所においても非常に無駄が多い等の問題が発生していた。
【００１１】
また、スペーサーだけの切替等のアイデアもあるが、スペーサー保持のための基板トレイに穴を開ける必要があり、この穴から膜が付着するという問題が発生する。
【００１２】
さらに、この穴を塞ぐために薄いスペーサーを使用する等のアイデアもあるが、特に必須となる１００型以上の大きな基板においては、スペーサーの個数も多く、機種切替ごとに労力が必要となる。また、使用する通常スペーサーと、穴を塞ぐ目的だけのための薄いスペーサーの取り付けを間違える等の問題も発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−５０８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記従来の構成では、特に、画面サイズが大型化したＰＤＰを製造する際、大型のガラス基板を用いたり、電極配置の違う基板トレイを用いたりする必要があり、高品質のＰＤＰを安定して製造することが難しくなるという問題を有していた。
【００１５】
ここに開示された技術は上記問題を解決し、大型のガラス基板や電極配置の違う基板トレイを用いても高品質のＰＤＰを安定して製造できるＰＤＰの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するためにここに開示された技術は、ガラス基板を支持搬送する基板トレイを備え、前記基板トレイには、前記ガラス基板を支持する第１支持部および第２支持部を配置し、前記第１支持部は、前記基板トレイに固定し、前記第２支持部は、前記基板トレイに固定した固定部に連結部を介して連結し、前記ガラス基板を前記基板トレイに対向させたとき、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記ガラス基板と前記基板トレイの間に挟まれるように前記基板トレイに配置した構成である。
【発明の効果】
【００１７】
ここに開示された技術は、大型のガラス基板や電極配置の違うガラス基板を用いても高品質のＰＤＰを安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態における交流面放電型のＰＤＰの一部透視斜視図
【図２】同ＰＤＰの保護膜を形成するための真空蒸着装置の概略断面図
【図３】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および基板トレイの概略図
【図４】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略図
【図５】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略図
【図６】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について説明する。
【００２０】
図１において、交流面放電型のＰＤＰは、各電極にパルス状の電圧を印加することで、放電空間３０に放電を生じさせる。この放電に伴って背面基板１ｂ側で発生した各色の可視光は、前面基板１ａの主表面を透過する。
【００２１】
前面基板１ａは、前面ガラス基板１１と、この表面に配置された走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂを有する。前面ガラス基板１１上には、走査電極１２ａと維持電極１２ｂとが複数対でストライプ状に配置されている。また、この前面ガラス基板１１の表面を覆うように誘電体ガラス層１３が形成されている。さらに、この誘電体ガラス層１３を覆うように保護膜１４が形成されている。
【００２２】
背面基板１ｂは、背面ガラス基板１６と、この表面に配置されたアドレス電極１７を有する。背面ガラス基板１６上には、アドレス電極１７がストライプ状に配置されている。このアドレス電極１７は、走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂに直交するように配されている。また、アドレス電極１７を覆うように電極保護膜１８が形成されている。この電極保護膜１８は、アドレス電極１７を保護し、可視光を前面基板側に反射する作用を担う。さらに、この電極保護膜１８上に、アドレス電極１７と同じ方向に向けて伸びるとともにアドレス電極１７を挟むように隔壁１９が設けられ、この隔壁１９間には蛍光体層２０が配置されている。
【００２３】
一対の走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂは１つのラインを構成し、これらとアドレス電極１７とが交差する部分にセルが形成される。各セルの放電空間３０内で放電を発生させ、放電に伴って蛍光体層２０から発生する赤、緑、青の３色の可視光が、前面基板１ａを透過すると画像表示される。
【００２４】
次に、保護膜１４の形成時に使用する基板トレイについて説明する。
【００２５】
この保護膜１４は物理気相法により形成される。物理気相法とは、低圧力下で固体原料を加熱し、蒸発もしくは昇華させることにより、原料の薄膜を対象とする物体上に形成する方法である。物理気相法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等がある。この内、真空蒸着法を用いて保護膜１４を形成する方法について説明する。
【００２６】
図２において、真空蒸着装置４０は真空ポンプ４１が接続された密閉容器４２内に、主に、ＭｇＯ蒸発部と基板保持部からなる機器が設置されている。ＭｇＯからなる保護膜原料４３は、水冷されたハース４４中に供給され、酸素雰囲気下で電子銃４５から放出された熱電子ビーム４６を照射することにより、加熱・蒸発させる。蒸発したＭｇＯは、基板ヒータ４８により所定温度まで加熱された前面基板１ａ上に付着する。
【００２７】
ここで、前面基板１ａは基板支持のための開口部４９を有する基板トレイ４７に乗せられる。ＭｇＯは開口部４９を通過し、所望の領域にＭｇＯの保護膜１４が形成される。
【００２８】
図３（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および基板トレイの概略断面図、図３（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および基板トレイの一部の概略平面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基板トレイ１０３には固定ピン１０４を用いて円柱状の耐熱樹脂製の第１支持部１１１ａが固定されている。そして、ガラス基板１０１が耐熱樹脂製の第１支持部１１１ａによって支持され、基板トレイ１０３上にガラス基板１０１が配置されている。
【００２９】
同じ基板サイズ、表示エリアのサイズで、精細度の異なるパネルを同一設備で製造する場合も同じように固定してもよい。
【００３０】
例えば、ＨＤテレビモデル（通常走査線数７２０〜８００程度、代表例として走査線数７６８本等）の場合と、ＦＨＤテレビモデル（通常走査線数１２８０本）の場合では、引出電極の配置およびブロック配置が異なる。しかも、電極線数が多くなっているため、電極引出ブロック以外の部分が非常に小さく、耐熱樹脂製の第１支持部１１１ａを配置する場所が限られている。これらの異なるパネルを同一の基板トレイ１０３に配置することは困難である。
【００３１】
図４（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略断面図、図４（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの一部の概略平面図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、固定部１１０と耐熱樹脂製の第２支持部１１１ｂとこれらを接続する連結部１１２からなる部品を使用する。これによって、基板トレイ１０３を共通して使用することが可能となる。
【００３２】
また、連結部１１２の厚みについては、少なくとも第２支持部１１１ｂよりも薄くなければならない。ここでは、１００型を越えるような大型のガラス基板１０１の成膜をする際に特に問題になる。自重によって、ガラス基板１０１が撓み、連結部１１２に接触することを避ける必要があるので、連結部１１２は第２支持部１１１ｂよりも少なくとも１ｍｍ以上、望ましくは２ｍｍ以上、薄くする方がよい。
【００３３】
また、耐熱樹脂製の第２支持部１１１ｂを配置する間隔であるが、特に、１００型以上の大型で、自重の重い基板を用いる場合には、一般的なたわみ量を考慮し、製膜工程に至るまでに形成されている誘電体ガラス層１３に割れを生じさせない間隔にする必要がある。すなわち、耐熱樹脂製の第２支持部１１１ｂの一つ当たりの荷重が１ｋｇを越えることのないよう、望ましくは、荷重に関わらず１５０ｍｍ以内の間隔で配置することが望ましい。これは、短辺側、長辺側に関わらず、同じ基準で配置することが望ましい。短辺側の方が伸縮の距離が短いことや、たわみ量として小さくなる傾向があることから間隔が比較的大きくても良い。
【００３４】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、一つの固定部１１０、連結部１１２に二つ以上の第２支持部１１１ｂが付帯している物や、一つだけの第２支持部１１１ｂが付帯している物が混在することも、第２支持部１１１ｂが所望の位置に配置するためには必要となる場合が多いと考えられる。この際には、連結部１１２の形状ごとに、固定部１１０の差し込み方向の形状を、特定の方向に切り掛けを入れた円状にすることや、三角形等の多角形にする事等で、挿入の間違いを防止しても良い。
【００３５】
また、図４（ａ）、（ｂ）では、第２支持部１１１ｂの形状は、方形状として示した。これは、自重が大きい大型のガラス基板１０１、特に、１００型を越えるＰＤＰ用のガラス基板１０１を支持する際には、ガラス基板１０１が撓んだ際に線上に接触することから、接触面積を増やすことができ、結果的に、さらに基板割れのおそれの少ない基板トレイ１０３を提供することができるからである。円盤状の第２支持部１１１ｂを用いれば、ガラス基板１０１の撓みによって、ほとんど点接触になってしまう。
【００３６】
また、機種ごとに間違い等を避けるため第２支持部１１１ｂの形状を変えてもよい。
【００３７】
図５（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略断面図、図５（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの一部の概略平面図、図６（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略断面図、図６（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの一部の概略平面図である。
【００３８】
第２支持部１１１ｂの形状は前述したような方形状や、その他にも、図５（ａ）、（ｂ）に示すように開口部４９に最も近い一辺が開口部４９に平行に配された三角形や、図６（ａ）、（ｂ）に示すように開口部４９に最も近い部分を基板端面と平行に切り欠いた円盤状にしてもよい。このように、第２支持部１１１ｂを異なった形状にすれば、機種による設置ミスを防ぐことができる。
【００３９】
これは、図３に示したように、第２支持部１１１ｂと固定部１１０が同じ位置にあるスペーサーと、連結部１１２を含んだスペーサーとを、第２支持部１１１ｂの形状を異ならせることで同様の効果を得ることもできる。
【００４０】
さらに、連結部１１２については、第２支持部１１１ｂと一体成形あるいは削り出して作成する方法もあるが、この方法で制作すると非常に原材料が大きくなる、あるいは、複数の方法が必要になる等、作成に多額に費用が掛かることも考えられる。また、この方法を用いることで、必然的に連結部１１２の材料を耐熱樹脂にて作成することが必要となる。この結果、熱衝撃によって連結部１１２や各部の接続部分が割れ、蒸着中にハース等に落下することで蒸着チャンバー全体を汚染する等の可能性が非常に大きくなる。
【００４１】
そこで、連結部１１２については、特に、ステンレス等に代表される加熱冷却を繰り返し行っても大きな問題にならない金属を用いて作成することが望ましい。
【００４２】
また、固定部１１０は金属で作成してもよいが、基板トレイ１０３に蒸着膜が付着した際に洗浄をする必要がある。その際、機種の変更の度に、固定部１１０の抜き差しを繰り返し行うことがあるため、基板トレイ１０３と同一の金属で作成すると接触面が摩耗して、寿命の短期化が考えられる。したがって、固定部１１０については耐熱樹脂にて作成するあるいは基板トレイ１０３で用いている金属よりも摩耗に対して弱い金属にて作成する方が望ましい。
【００４３】
また、第２支持部１１１ｂ、連結部１１２、固定部１１０を異なる材料で作成し、一体化するため、一般には各々にタップを切ってねじ込んで固定する方法も考えられる。しかし、第２支持部１１１ｂの基板と接触する面の基板トレイ１０３からの高さを大きくすると、安定を失うので、通常３ｍｍ程度以下にしなければならない。このため、タッピングしても充分に固定することが困難であると考えられるため、図４、図５に示したように、各々作用点と反対側に開いていく方向のテーパーを作成し、自重および固定ピン１０４で固定する必要がある。
【００４４】
以上のように、基板トレイ１０３および治具類を用いて、以下のような条件にて蒸着製膜し、保護膜１４を形成した。
到達圧力：５．０×１０-4Ｐａ以下
蒸着時基板温度：２２０℃
電子銃エミッション電流：２５０ｍＡ
蒸着時圧力：４．０×１０-2Ｐａ
【００４５】
なお、上記の真空蒸着法に限らず、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を用いて保護膜１４を形成する場合でもデポアップ（デポジションアップ）の装置を使用する限りは、前述した構成を有する基板トレイ１０３を用いればよい。製膜後のガラス基板１０１に大きな歪みが生じず、歪みを無理に戻そうとして安全でない作業を発生することもなく、大きなガラス基板１０１に製膜することができる。
【００４６】
本実施の形態では、保護膜１４としてＭｇＯ膜を使用したが、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＨｆＯ2等の金属酸化物や混合酸化物で、耐イオン衝撃性に優れ、それによる二次電子放出係数の大きい材料を用いたものであれば種類を問わない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
ここに開示された技術によれば、大型のガラス基板や電極配置の違うガラス基板を用いても高品質のＰＤＰを製造することができるので、ＰＤＰの製造装置として適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ 前面基板
１ｂ 背面基板
１１ 前面ガラス基板
１２ａ 走査電極
１２ｂ 維持電極
１３ 誘電体ガラス層
１４ 保護膜（ＭｇＯ膜）
１６ 背面ガラス基板
１７ アドレス電極
１８ 電極保護膜
１９ 隔壁
２０ 蛍光体層
３０ 放電空間
４０ 真空蒸着装置
４１ 真空ポンプ
４２ 密閉容器
４３ 保護膜原料
４４ ハース
４５ 電子銃
４６ 熱電子ビーム
４７ 基板トレイ
４８ 基板ヒータ
４９ 開口部
１０１ ガラス基板
１０３ 基板トレイ
１０４ 固定ピン
１１０ 固定部
１１１ａ 第１支持部
１１１ｂ 第２支持部
１１２ 連結部
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、画像表示デバイス等に用いるプラズマディスプレイパネルの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流面放電型のプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、走査電極および維持電極からなる表示電極を複数形成した前面基板と、その表示電極に直交するようにアドレス電極を複数形成した背面基板とを対向配置させている。また、対向配置させた前面基板と背面基板との間に放電空間が形成されるように、前面基板と背面基板の周囲を封着している。この放電空間には、ネオンおよびキセノン等の放電ガスが封入されている。
【０００３】
表示電極は誘電体層で覆われ、この誘電体層上には保護膜が形成されている。そして、各電極に所定の電圧を印加して、放電空間に放電を発生させる。この放電によって、背面基板上に設けられた蛍光体層が発光して、画像表示が行われる。
【０００４】
保護膜は、耐イオン衝撃性の高い物質を用いて形成されており、放電で生じるイオン衝撃から誘電体層を保護している。また、このイオン衝撃により、保護膜そのものから２次電子を放出し、駆動電圧を低下させる役割も持つ。一般的にこの保護膜は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を成膜材料として用い、真空成膜技術によって形成されている。このような技術は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
保護膜として一般的に用いられている酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、一般的には真空蒸着法やイオンプレーティング法等の真空成膜装置で形成され、その成膜材料の形態は粉体あるいは粒状である。したがって、真空成膜装置内では、粉体あるいは粒状のＭｇＯを、基板トレイで保持されたガラス基板に対して、下方に配置して、ＭｇＯを電子ビーム等で加熱し、上方の加熱されたガラス基板側に蒸発させるデポアップ（デポジションアップ）の形式で成膜せざるを得ない。一方、ＭｇＯ材料をガラス基板の上方に配置して成膜するスパッタリング成膜法がある。しかし、ＭｇＯは、耐スパッタ性が良いため、スパッタリング製膜では非常に成膜速度が遅く、真空蒸着装置４０に依らざるを得ないのが現状である。
【０００６】
ところが、真空蒸着装置で対角線長が２ｍを越える大きなサイズのＰＤＰを製造する際には、その表示領域よりも大きな領域を開口として、成膜源に対して解放しておかねばならない。そのため、大きなガラス基板を周囲のみで保持することとなり、周辺部にガラス基板の荷重が大きくかかる。また、ＭｇＯ蒸着時にガラス基板が加熱されているため、ガラス基板の保持部に大きく熱ス基板トレイスもかかる。このため、断熱性を有した耐熱性樹脂製のスペーサー等の治具で基板トレイの温度変化が直接的にガラス基板に接触することを避けるようにしている。このとき、膜面が下になるようにガラス基板を基板トレイに設置しているので、ガラス基板周辺部に配置されている電極端子部の電極引出線と接触する可能性がある。
【０００７】
通常のパネルではガラス基板を一定の温度まで加熱するための予備運転時に、蒸着膜が樹脂製のスペーサーの上部に付着する。この付着した蒸着膜の成分は粉体状となり、電極端子部に転写されることによって電極端子部の短絡現象等が発生する。この場合、電極端子部の蒸着膜成分を除去する等の対応が必要となる。
【０００８】
また、主に１００型以上のサイズのパネルを製造する際は、その重量が問題となる。スペーサー上に電極端子部が相対する場合、特に、銀ペーストを焼成して作成した電極の場合、ガラス基板の荷重により銀電極が押し広げられて太くなる。その結果、電極端子間の絶縁破壊が発生して、回路の破壊等が生じやすくなる。そのため、電極引出ブロック以外の場所に、基板トレイのスペーサーが相対するように設計をする必要がある。
【０００９】
しかしながら、現状では、同じ基板サイズにおいても、画素数の異なるパネルが生産されている。当然、引出電極のブロック数や電極端子部の位置が異なる。従来のＳＤ（スタンダードディフィニション）テレビ（画素数６４０×４８０程度）では、電極線数が少ないため、引出線の存在しない領域が大きい。したがって、スペーサーの存在する位置を電極のない位置において共通化することも可能であった。しかし、現状のＨＤ（ハイディフィニション）テレビとＦＨＤ（フルハイディフィニション）テレビで共用しようとしても、電極引出線の本数が多く、共通の引出電極のない位置に耐熱樹脂製スペーサーを配置することがほとんど不可能になっている。
【００１０】
このため、ガラス外形が同一サイズで、成膜エリアが同一の場合にも別に基板トレイを作成して運用する必要があり、作成費用も、その保管場所においても非常に無駄が多い等の問題が発生していた。
【００１１】
また、スペーサーだけの切替等のアイデアもあるが、スペーサー保持のための基板トレイに穴を開ける必要があり、この穴から膜が付着するという問題が発生する。
【００１２】
さらに、この穴を塞ぐために薄いスペーサーを使用する等のアイデアもあるが、特に必須となる１００型以上の大きな基板においては、スペーサーの個数も多く、機種切替ごとに労力が必要となる。また、使用する通常スペーサーと、穴を塞ぐ目的だけのための薄いスペーサーの取り付けを間違える等の問題も発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−５０８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記従来の構成では、特に、画面サイズが大型化したＰＤＰを製造する際、大型のガラス基板を用いたり、電極配置の違う基板トレイを用いたりする必要があり、高品質のＰＤＰを安定して製造することが難しくなるという問題を有していた。
【００１５】
ここに開示された技術は上記問題を解決し、大型のガラス基板や電極配置の違う基板トレイを用いても高品質のＰＤＰを安定して製造できるＰＤＰの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するためにここに開示された技術は、ガラス基板を支持搬送する基板トレイを備え、前記基板トレイには、前記ガラス基板を支持する第１支持部および第２支持部を配置し、前記第１支持部は、前記基板トレイに固定し、前記第２支持部は、前記基板トレイに固定した固定部に連結部を介して連結し、前記ガラス基板を前記基板トレイに対向させたとき、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記ガラス基板と前記基板トレイの間に挟まれるように前記基板トレイに配置した構成である。
【発明の効果】
【００１７】
ここに開示された技術は、大型のガラス基板や電極配置の違うガラス基板を用いても高品質のＰＤＰを安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態における交流面放電型のＰＤＰの一部透視斜視図
【図２】同ＰＤＰの保護膜を形成するための真空蒸着装置の概略断面図
【図３】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および基板トレイの概略図
【図４】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略図
【図５】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略図
【図６】同ＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について説明する。
【００２０】
図１において、交流面放電型のＰＤＰは、各電極にパルス状の電圧を印加することで、放電空間３０に放電を生じさせる。この放電に伴って背面基板１ｂ側で発生した各色の可視光は、前面基板１ａの主表面を透過する。
【００２１】
前面基板１ａは、前面ガラス基板１１と、この表面に配置された走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂを有する。前面ガラス基板１１上には、走査電極１２ａと維持電極１２ｂとが複数対でストライプ状に配置されている。また、この前面ガラス基板１１の表面を覆うように誘電体ガラス層１３が形成されている。さらに、この誘電体ガラス層１３を覆うように保護膜１４が形成されている。
【００２２】
背面基板１ｂは、背面ガラス基板１６と、この表面に配置されたアドレス電極１７を有する。背面ガラス基板１６上には、アドレス電極１７がストライプ状に配置されている。このアドレス電極１７は、走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂに直交するように配されている。また、アドレス電極１７を覆うように電極保護膜１８が形成されている。この電極保護膜１８は、アドレス電極１７を保護し、可視光を前面基板側に反射する作用を担う。さらに、この電極保護膜１８上に、アドレス電極１７と同じ方向に向けて伸びるとともにアドレス電極１７を挟むように隔壁１９が設けられ、この隔壁１９間には蛍光体層２０が配置されている。
【００２３】
一対の走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂは１つのラインを構成し、これらとアドレス電極１７とが交差する部分にセルが形成される。各セルの放電空間３０内で放電を発生させ、放電に伴って蛍光体層２０から発生する赤、緑、青の３色の可視光が、前面基板１ａを透過すると画像表示される。
【００２４】
次に、保護膜１４の形成時に使用する基板トレイについて説明する。
【００２５】
この保護膜１４は物理気相法により形成される。物理気相法とは、低圧力下で固体原料を加熱し、蒸発もしくは昇華させることにより、原料の薄膜を対象とする物体上に形成する方法である。物理気相法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等がある。この内、真空蒸着法を用いて保護膜１４を形成する方法について説明する。
【００２６】
図２において、真空蒸着装置４０は真空ポンプ４１が接続された密閉容器４２内に、主に、ＭｇＯ蒸発部と基板保持部からなる機器が設置されている。ＭｇＯからなる保護膜原料４３は、水冷されたハース４４中に供給され、酸素雰囲気下で電子銃４５から放出された熱電子ビーム４６を照射することにより、加熱・蒸発させる。蒸発したＭｇＯは、基板ヒータ４８により所定温度まで加熱された前面基板１ａ上に付着する。
【００２７】
ここで、前面基板１ａは基板支持のための開口部４９を有する基板トレイ４７に乗せられる。ＭｇＯは開口部４９を通過し、所望の領域にＭｇＯの保護膜１４が形成される。
【００２８】
図３（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および基板トレイの概略断面図、図３（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および基板トレイの一部の概略平面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基板トレイ１０３には固定ピン１０４を用いて円柱状の耐熱樹脂製の第１支持部１１１ａが固定されている。そして、ガラス基板１０１が耐熱樹脂製の第１支持部１１１ａによって支持され、基板トレイ１０３上にガラス基板１０１が配置されている。
【００２９】
同じ基板サイズ、表示エリアのサイズで、精細度の異なるパネルを同一設備で製造する場合も同じように固定してもよい。
【００３０】
例えば、ＨＤテレビモデル（通常走査線数７２０〜８００程度、代表例として走査線数７６８本等）の場合と、ＦＨＤテレビモデル（通常走査線数１２８０本）の場合では、引出電極の配置およびブロック配置が異なる。しかも、電極線数が多くなっているため、電極引出ブロック以外の部分が非常に小さく、耐熱樹脂製の第１支持部１１１ａを配置する場所が限られている。これらの異なるパネルを同一の基板トレイ１０３に配置することは困難である。
【００３１】
図４（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略断面図、図４（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの一部の概略平面図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、固定部１１０と耐熱樹脂製の第２支持部１１１ｂとこれらを接続する連結部１１２からなる部品を使用する。これによって、基板トレイ１０３を共通して使用することが可能となる。
【００３２】
また、連結部１１２の厚みについては、少なくとも第２支持部１１１ｂよりも薄くなければならない。ここでは、１００型を越えるような大型のガラス基板１０１の成膜をする際に特に問題になる。自重によって、ガラス基板１０１が撓み、連結部１１２に接触することを避ける必要があるので、連結部１１２は第２支持部１１１ｂよりも少なくとも１ｍｍ以上、望ましくは２ｍｍ以上、薄くする方がよい。
【００３３】
また、耐熱樹脂製の第２支持部１１１ｂを配置する間隔であるが、特に、１００型以上の大型で、自重の重い基板を用いる場合には、一般的なたわみ量を考慮し、製膜工程に至るまでに形成されている誘電体ガラス層１３に割れを生じさせない間隔にする必要がある。すなわち、耐熱樹脂製の第２支持部１１１ｂの一つ当たりの荷重が１ｋｇを越えることのないよう、望ましくは、荷重に関わらず１５０ｍｍ以内の間隔で配置することが望ましい。これは、短辺側、長辺側に関わらず、同じ基準で配置することが望ましい。短辺側の方が伸縮の距離が短いことや、たわみ量として小さくなる傾向があることから間隔が比較的大きくても良い。
【００３４】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、一つの固定部１１０、連結部１１２に二つ以上の第２支持部１１１ｂが付帯している物や、一つだけの第２支持部１１１ｂが付帯している物が混在することも、第２支持部１１１ｂが所望の位置に配置するためには必要となる場合が多いと考えられる。この際には、連結部１１２の形状ごとに、固定部１１０の差し込み方向の形状を、特定の方向に切り掛けを入れた円状にすることや、三角形等の多角形にする事等で、挿入の間違いを防止しても良い。
【００３５】
また、図４（ａ）、（ｂ）では、第２支持部１１１ｂの形状は、方形状として示した。これは、自重が大きい大型のガラス基板１０１、特に、１００型を越えるＰＤＰ用のガラス基板１０１を支持する際には、ガラス基板１０１が撓んだ際に線上に接触することから、接触面積を増やすことができ、結果的に、さらに基板割れのおそれの少ない基板トレイ１０３を提供することができるからである。円盤状の第２支持部１１１ｂを用いれば、ガラス基板１０１の撓みによって、ほとんど点接触になってしまう。
【００３６】
また、機種ごとに間違い等を避けるため第２支持部１１１ｂの形状を変えてもよい。
【００３７】
図５（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略断面図、図５（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの一部の概略平面図、図６（ａ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの概略断面図、図６（ｂ）はＰＤＰの製造時におけるガラス基板および他の基板トレイの一部の概略平面図である。
【００３８】
第２支持部１１１ｂの形状は前述したような方形状や、その他にも、図５（ａ）、（ｂ）に示すように開口部４９に最も近い一辺が開口部４９に平行に配された三角形や、図６（ａ）、（ｂ）に示すように開口部４９に最も近い部分を基板端面と平行に切り欠いた円盤状にしてもよい。このように、第２支持部１１１ｂを異なった形状にすれば、機種による設置ミスを防ぐことができる。
【００３９】
これは、図３に示したように、第２支持部１１１ｂと固定部１１０が同じ位置にあるスペーサーと、連結部１１２を含んだスペーサーとを、第２支持部１１１ｂの形状を異ならせることで同様の効果を得ることもできる。
【００４０】
さらに、連結部１１２については、第２支持部１１１ｂと一体成形あるいは削り出して作成する方法もあるが、この方法で制作すると非常に原材料が大きくなる、あるいは、複数の方法が必要になる等、作成に多額に費用が掛かることも考えられる。また、この方法を用いることで、必然的に連結部１１２の材料を耐熱樹脂にて作成することが必要となる。この結果、熱衝撃によって連結部１１２や各部の接続部分が割れ、蒸着中にハース等に落下することで蒸着チャンバー全体を汚染する等の可能性が非常に大きくなる。
【００４１】
そこで、連結部１１２については、特に、ステンレス等に代表される加熱冷却を繰り返し行っても大きな問題にならない金属を用いて作成することが望ましい。
【００４２】
また、固定部１１０は金属で作成してもよいが、基板トレイ１０３に蒸着膜が付着した際に洗浄をする必要がある。その際、機種の変更の度に、固定部１１０の抜き差しを繰り返し行うことがあるため、基板トレイ１０３と同一の金属で作成すると接触面が摩耗して、寿命の短期化が考えられる。したがって、固定部１１０については耐熱樹脂にて作成するあるいは基板トレイ１０３で用いている金属よりも摩耗に対して弱い金属にて作成する方が望ましい。
【００４３】
また、第２支持部１１１ｂ、連結部１１２、固定部１１０を異なる材料で作成し、一体化するため、一般には各々にタップを切ってねじ込んで固定する方法も考えられる。しかし、第２支持部１１１ｂの基板と接触する面の基板トレイ１０３からの高さを大きくすると、安定を失うので、通常３ｍｍ程度以下にしなければならない。このため、タッピングしても充分に固定することが困難であると考えられるため、図４、図５に示したように、各々作用点と反対側に開いていく方向のテーパーを作成し、自重および固定ピン１０４で固定する必要がある。
【００４４】
以上のように、基板トレイ１０３および治具類を用いて、以下のような条件にて蒸着製膜し、保護膜１４を形成した。
到達圧力：５．０×１０-4Ｐａ以下
蒸着時基板温度：２２０℃
電子銃エミッション電流：２５０ｍＡ
蒸着時圧力：４．０×１０-2Ｐａ
【００４５】
なお、上記の真空蒸着法に限らず、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を用いて保護膜１４を形成する場合でもデポアップ（デポジションアップ）の装置を使用する限りは、前述した構成を有する基板トレイ１０３を用いればよい。製膜後のガラス基板１０１に大きな歪みが生じず、歪みを無理に戻そうとして安全でない作業を発生することもなく、大きなガラス基板１０１に製膜することができる。
【００４６】
本実施の形態では、保護膜１４としてＭｇＯ膜を使用したが、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＨｆＯ2等の金属酸化物や混合酸化物で、耐イオン衝撃性に優れ、それによる二次電子放出係数の大きい材料を用いたものであれば種類を問わない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
ここに開示された技術によれば、大型のガラス基板や電極配置の違うガラス基板を用いても高品質のＰＤＰを製造することができるので、ＰＤＰの製造装置として適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ 前面基板
１ｂ 背面基板
１１ 前面ガラス基板
１２ａ 走査電極
１２ｂ 維持電極
１３ 誘電体ガラス層
１４ 保護膜（ＭｇＯ膜）
１６ 背面ガラス基板
１７ アドレス電極
１８ 電極保護膜
１９ 隔壁
２０ 蛍光体層
３０ 放電空間
４０ 真空蒸着装置
４１ 真空ポンプ
４２ 密閉容器
４３ 保護膜原料
４４ ハース
４５ 電子銃
４６ 熱電子ビーム
４７ 基板トレイ
４８ 基板ヒータ
４９ 開口部
１０１ ガラス基板
１０３ 基板トレイ
１０４ 固定ピン
１１０ 固定部
１１１ａ 第１支持部
１１１ｂ 第２支持部
１１２ 連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を支持搬送する基板トレイを備え、
前記基板トレイには、前記ガラス基板を支持する第１支持部および第２支持部を配置し、
前記第１支持部は、前記基板トレイに固定し、
前記第２支持部は、前記基板トレイに固定した固定部に連結部を介して連結し、
前記ガラス基板を前記基板トレイに対向させたとき、
前記第１支持部および前記第２支持部は、
前記ガラス基板と前記基板トレイの間に挟まれるように前記基板トレイに配置した
プラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記第２支持部の厚みよりも前記連結部の厚みを薄くした
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記連結部は金属製とした
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
前記基板トレイは、開口部を有し、
前記第１支持部および前記第２支持部は、前記開口部に沿って配置した
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１】
ガラス基板を支持搬送する基板トレイを備え、
前記基板トレイには、前記ガラス基板を支持する第１支持部および第２支持部を配置し、
前記第１支持部は、前記基板トレイに固定し、
前記第２支持部は、前記基板トレイに固定した固定部に連結部を介して連結し、
前記ガラス基板を前記基板トレイに対向させたとき、
前記第１支持部および前記第２支持部は、
前記ガラス基板と前記基板トレイの間に挟まれるように前記基板トレイに配置した
プラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記第２支持部の厚みよりも前記連結部の厚みを薄くした
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記連結部は金属製とした
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
前記基板トレイは、開口部を有し、
前記第１支持部および前記第２支持部は、前記開口部に沿って配置した
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−３８４４５（Ｐ２０１２−３８４４５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７５０２６（Ｐ２０１０−１７５０２６）
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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