JP2001305978A - 表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２枚の基板を対向配置し、貼り合わされる表
示パネルの製造方法においてパネル内圧とパネル外圧の
差圧を用いてパネル全面に均一な加重をかけて押圧しな
いと、表示が不均一となる。 【解決手段】 対向配置された２枚の基板外周辺部を封
着部材により封止してパネル化し、、パネル内部空間に
パネル外部の圧力よりも小さい圧力にして圧力差を設
け、パネル外周辺部に形成されてある封着部材を再軟化
させることによって、排気設備や配管系統などの設備を
持たない焼成炉で実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示パネル、特にプ
ラズマディスプレイパネルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、プラズマディスプレイパネル（以
下、ＰＤＰという）は４０”サイズ以上を実現できる大
型ディスプレイとして期待されている。ＰＤＰは自発光
型であり、高速応答性、広視野角などの優れた特徴を持
っている。加えて、製造プロセスが比較的簡単であるな
どの理由から大型ディスプレイに適しているといわれて
いる。

【０００３】図１に示すものが従来のＡＣ型のＰＤＰの
パネル構造である。表示側の前面基板１と呼ばれガラス
基板上にＩＴＯなどによって形成される透明電極７ａ、
さらに電極の抵抗値を下げるために金属電極７ｂがスト
ライプ上に形成されており、それらを組み合わせたもの
が発光に寄与する電力を供給することを目的とする放電
電極７と呼ばれる。また、放電電極７を覆うように比較
的透明な誘電体層８が形成され、さらにそれを保護層９
が覆っている。また、表示側でのコントラストを良くす
るために隣り合う放電電極７の間にブラックストライプ
と呼ばれる黒色または他の暗色をしたストライプ状のラ
インが形成される場合もある。

【０００４】背面基板２上には画素選択を目的としたア
ドレス電極３が前面基板１上の放電電極７と垂直に交わ
るように配置されており、さらにそれを覆う電極保護層
４、前面基板１と一定のギャップを形成することを目的
とした隔壁５、放電によって生じる紫外光を可視光に変
換する蛍光体６が隔壁５の間に形成されている。これら
２枚の基板を隔壁５で決定される一定のギャップで対向
配置し、基板の周辺を鉛ガラスなどによってシールする
ことによって気密の保たれた容器となる。この気密が保
たれた容器の中に放電ガスを所望の圧力で封入されたも
のがＰＤＰである。

【０００５】次に、上記構成のＰＤＰを作成する方法に
ついて主要な部分を説明する。

【０００６】（前面パネルＰＡ１の作製）まず、前面ガ
ラス基板１の表面上に、フォトリソグラフ法、あるいは
レーザアブレーション法により透明電極７ａを形成す
る。そして、この透明電極７ａ上にフォトリソグラフ法
により金属電極７ｂを形成する。次に、このようにして
形成した放電電極７を覆うようにして誘電体ガラス層８
をスクリーン印刷法やダイコート法などによって形成し
たあと、さらに誘電体ガラス層８の表面上に酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ）からなる保護層９を形成することによ
って作製する。

【０００７】（背面パネルＰＡ２の作製）まず、背面ガ
ラス基板２の表面に、金属電極７ｂの形成と同様のフォ
トリソグラフ法を用いて、ＡｇあるいはＣｒ−Ｃｕ−Ｃ
ｒからなるアドレス電極３を形成する。そして、アドレ
ス電極３を覆うように電極保護層４を形成する。次に、
隔壁５を所定のピッチで設置する。そして、隔壁５に挟
まれた各空間内に、赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光
体、青色（Ｂ）蛍光体の中の一つを配設することによっ
て、各色の蛍光体層６を形成する。

【０００８】それぞれの基板に所望のパターン、膜を形
成した後、両基板を対向配置させ、封止する。このため
に前面ガラス基板ＰＡ１、背面ガラス基板ＰＡ２の何れ
か一方の外周部にシール材を塗布する。このシール材
は、例えば、低融点ガラスにセラミックスなどの粉体を
混ぜたフリットをセルロース系の樹脂と酢酸イソアミル
などの溶剤で混粘してペーストにしたものを用いること
ができる。その後、ガラス基板外周部に塗布したシール
材含有ペーストの樹脂成分等を除去するために所定温度
（例えば、３５０℃程度）で仮焼する。

【０００９】それから前面パネルＰＡ１と背面パネルＰ
Ａ２とを放電電極７とアドレス電極３が直交するよう対
向配置し、所定の温度（例えば、４５０℃程度）で焼成
し、前面パネルＰＡ１と背面パネルＰＡ２とを封着す
る。

【００１０】また、図２に示される別のパネル構造を有
するＰＤＰについて述べる。

【００１１】現在のＰＤＰの開発において特に注力され
ている課題に低コスト化、低消費電力化、高輝度化など
が挙げられるが、低消費電力化に向けたＰＤＰの高効率
発光手段の一つとして封入ガスの高圧化が提唱されてい
る。

【００１２】封入ガス圧を大きくすることによって、放
電により発光する紫外光のうち１４８ｎｍの中心波長を
持つ共鳴線よりも１７２ｎｍの中心波長を持つ分子線の
割合が大きくなることが知られている。分子線は自己吸
収がなく、蛍光体発光への寄与が大きいため分子線の利
用は放電発光の高効率化を図ることができる。

【００１３】しかし、封入ガスを大気圧よりも大きくす
ると１３３ｋＰａ（１０００Ｔｏｒｒ）弱でパネルは内
側からの圧力によって破壊してしまう。

【００１４】このため、何らかの手段でパネルとして高
封入ガス圧に耐えうる容器の開発が必要となる。この対
策として図１に示した一般的なＰＤＰの構造に加えて、
前面基板と背面基板との接合部分を設けることが考えら
れる。例えば、図２に示すように背面基板上に形成され
てある隔壁の頂部付近に接合層を形成し、前面基板と接
合されている構造である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】先に述べたように前面
パネルＰＡ１と背面パネルＰＡ２とを封着する際、現在
では図３に示すように両パネルを金属製のクリップ１０
により、固定および押圧する。

【００１６】このとき封着温度である４５０℃付近で基
板外周辺部に形成された封着部材１１が軟化することに
よって両パネルを封止する。このように、両パネルをク
リップ１０などのように部分的あるいはバーを用いて線
で押圧を加えた場合、必ずしもパネル面内に均一な力が
加わっているとは言い難い。

【００１７】例えば、クリップ１０の押圧力にバラツキ
があったなら、弱いクリップの部分では押圧力が小さい
ため、封着部材１１が十分押し拡げられずにその周辺部
分よりも大きな高さを持つことになる。よって前面パネ
ル−背面パネル間ギャップを均一に形成することができ
ず、これは表示の不均一性の原因となる。

【００１８】また、先に述べた別のパネル構造を持つＰ
ＤＰのパネル封着工程においては、背面パネルＰＡ２上
に形成された隔壁の頂部５ａと前面パネルＰＡ１に形成
された誘電体層８の表面とを接合材Ｂｄを介して接着す
る必要がある。クリップ１０による押圧方法ではパネル
の面内を均一に押圧することが困難であるため、パネル
面内で均一に接合することが困難となる。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、パネル封着工程においてパネル周辺部に形成された
封着部材１１の軟化によってシールされた後、パネル内
圧をパネル外圧に対して小さくすることによってパネル
面内を均一な力で押圧して封着する工法が提案されてい
る。

【００２０】この工法ではパネル封着部材の軟化してい
る時刻においてパネル内圧を外圧に対して小さくする、
または外圧を大きくする必要があるため、封着部材１１
を軟化させることのできる焼成炉１２に図４に示される
ようなポンプ１３およびパネル内までの排気系の配管系
統を持たせる必要があった。

【００２１】本発明においては、対向配置された２枚の
基板外周辺部を封着部材により封止してパネル化する第
１工程と、パネル内部空間にパネル外部の圧力よりも小
さい圧力にして圧力差を設ける第２工程と、パネル外周
辺部に形成されてある封着部材を再軟化させる第３工程
を含む表示パネルの製造方法により、先に述べたような
設備を持たない焼成炉においても封着部材１１の軟化し
ている時刻にパネル内圧をパネル外圧よりも小さくする
ことが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］まず、本実施の
形態における一例を各工程を追って述べることにする。

【００２３】本実施の形態における第１工程は図５に示
されるようなものである。本工程においては対向配置さ
れた２枚の基板のうち一方の基板周辺部に形成された封
着部材１１を軟化させ、両基板周辺部で貼り合わせ、シ
ールすることによって気密の保つことのできるパネルを
作製することを目的としている。

【００２４】よって、パネル面内を均一に、十分に押圧
する必要がなく従来の方法のように基板周辺をクリップ
１０等で仮固定、押圧すればよい。また、周辺がシール
されるためであるから、クリップ１０も従来ほどの数、
押圧力を必要としなくなる。封着部材１１は通常、４５
０℃程度の加熱処理によって軟化させられ、冷却工程に
おいて固定される。もちろん本工程は固定炉、連続炉の
どちらにおいても可能である。

【００２５】次に本実施の形態における第２工程につい
て述べる。本工程においては第１工程においてパネル周
辺部をシールされ、気密の保たれた容器となったパネル
の内部圧力をパネル外部の圧力よりも小さくし、封止す
ることを目的としている。パネルを例えば図５に示され
るような構成を持った排気系１５ａに接続する。パネル
の先にあるポンプ１３などによってパネル内部のガスを
排出し、パネル外部の圧力を小さくした後、排気系１５
ａとの接続部を封止、チップオフしてパネル内の気密を
保つ。

【００２６】次に本実施の形態における第３工程につい
て述べる。図６にその概要を示す。本工程においては第
２工程においてパネル内圧をパネル外圧に対して小さく
した状態を保持したまま、パネル外周辺部に形成された
封着部材１１を再軟化させ、パネル全面をパネル内圧と
パネル外圧との圧力差によって均一に押圧することを目
的としている。本工程により、面内で均一なギャップを
持ったパネルを作成することができる。

【００２７】封着部材１１には従来、非晶質ガラスを適
用しており、このため第１工程における処理と同様の処
理を行うことによって封着部材１１を再軟化させること
ができる。例えば４５０℃程度の加熱処理を施せばよ
い。本工程も固定炉、連続炉のどちらにおいても可能で
ある。本工程においてはパネル内圧とパネル外圧の圧力
差によってパネルが押圧されているため、クリップ１０
などによるパネル押圧治具を用いなくてもかまわない。

【００２８】ここで、先の第３工程において加熱処理に
よって封着部材１１の再軟化を行ったが、この場合注意
する点がある。パネルの加熱処理によってパネル内部に
閉じこめられた気体はその熱膨張によってパネル内部の
圧力を大きくする。よって、第２工程において設定する
パネル内部の圧力は公知の事実である、（第２工程時の
パネル内圧力）／（第２工程時のパネル絶対温度）＝
（第３工程時のパネル内圧力）／（第３工程時のパネル
絶対温度）によって、（第３工程時のパネル内圧力）＜
（第３工程時のパネル外圧力）となるパネル内圧力を設
定する必要がある。

【００２９】また、第２工程においてパネルが排気系１
５ａと接続されることを目的とした配管１６および、放
電ガスのパネル内導入を目的としたガス導入管などの固
着部材１７には従来、パネル周辺の封着部材１１と同様
の材料が用いられることが多かったが、本実施の形態の
第３工程においてパネル周辺の封着部材１１の再軟化と
同様に再軟化してしまうと、パネル内圧がパネル外圧よ
りも小さく設定されているため、図８に示されるように
ガス導入管の固着部材１７がパネル内部に引き込まれ、
その部分よりパネル内がリークしてしまうおそれがあ
る。

【００３０】これを防止する方法として配管１６および
ガス導入管の固着部材１７には結晶化ガラス等の材料を
用いることによって固着部材１７の再軟化を防げばよ
い。または、パネル周辺の封着部材１１よりも軟化温度
の高い材料を配管固着部材１７に適用し、第１工程にお
いて配管固着部材１７の軟化温度まで加熱処理を行い、
第３工程においてはパネル周辺の封着部材１１の軟化温
度で加熱処理を行うという方法もある。

【００３１】［実施の形態２］本実施の形態は先に述べ
た実施の形態１の第２工程において異なる特徴を有して
おり、第１工程および第３工程は実施の形態１と同様で
ある。本実施の形態における第２工程はパネル内のガス
を置換し、パネル内部に封入するガスの圧力を設定する
ことを目的とする。

【００３２】第１工程において作成された両基板周辺部
でシールされ内部の気密を保つことのできるパネルを図
９に示されるような配管系統１５に接続する。この配管
系統１５は、パネル内部のガスをポンプ１３等で排出す
る排出系１５ａとガスをパネル内に導入するガス導入系
１５ｂとの２つからなる。まず、パネルを排出系１５ａ
に接続し、パネル内のガスを排出する。この後、パネル
をガス導入系１５ｂに切り替え、所望の圧力までパネル
内にガスを封入する。

【００３３】このとき、放電ガスを封入してもよい。例
えばＮｅ−Ｘｅの混合ガスである。放電ガスを封入して
おけば、本第３工程を通過後にパネルの気密の保持を確
認することができる。高周波の交流電圧発生装置、例え
ばテスラーコイルの出力端子とグランド間に放電ガスを
封入して保持されたパネルを配置することによってパネ
ル内部における放電発光を観測し、パネル内の放電ガス
の存在を確認すれば第３工程後におけるパネルの気密保
持を確認できる。

【００３４】ただし、本発明において懸念される現象が
ある。

【００３５】（１）酸素が無い雰囲気中で蛍光体を４５
０℃程度で焼成すると、蛍光体材料の酸素欠陥を生じ
る。

【００３６】（２）水分子を含む雰囲気中で青色蛍光体
を４５０℃程度で焼成すると、青色蛍光体の劣化を生じ
る。

【００３７】の２点である。この課題を解決する方法を
以下に述べる。

【００３８】（１）の課題に対しては本第２工程におい
て酸素を含むガスを封入し、第３工程で封着・焼成すれ
ばよい。（２）の課題に対しては先と同様に本第２工程
において水分子をあまり含まない乾燥したガスを封入す
る。例えばその露点が−２０℃程度であるようなガスで
ある。

【００３９】また、上記の２つの方法を同時に満たすガ
スとして乾燥空気を適用することができる。このように
して、本第２工程においてパネル内に封入するガスを先
に挙げたようなガスに置換することによって、次の第３
工程での蛍光体劣化を防止することが可能となる。

【００４０】［実施の形態３］本実施の形態では先に述
べた前面パネルＰＡ１と背面パネルＰＡ２とが隔壁の頂
部５ａで接合部を介して接合された構造を有するパネル
の作製について述べる。

【００４１】パネル封着工程において、前面パネル１ま
たは背面パネル２に形成されてある接合材Ｂｄは両パネ
ルが対向配置された状態で軟化し、接合される。パネル
全面で均一に接合されなければ表示の際の不均一の原因
となる。よってパネル全面を均一に接合する必要があ
り、このためにはパネル封着工程においてパネル全面を
均一に押圧する必要がある。先に述べたように、本パネ
ル作製プロセスを用いることによって全面が均一に接合
されたパネルを作製することができる。各工程は、実施
の形態１または実施の形態２のどちらを用いてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプおよびパネル内
までの排気系の配管系統を有する設備を持たない焼成炉
においても封着部材の軟化している時刻にパネル内圧を
パネル外圧よりも小さくすることが可能となり、前面パ
ネルと背面パネルを均一に押圧して封着することができ
る。よって均一なギャップを持ち、表示の品質の良いパ
ネルを作製することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＰＤＰの構成要素を示す破断斜視図

【図２】前面パネルと背面パネルが隔壁頂部の接合層で
接合されたＰＤＰの破断斜視図

【図３】従来のＰＤＰの封着時の仮固定方法を示す図

【図４】ポンプおよび配管系統をもった焼成炉による封
着の説明図

【図５】本実施の形態における第１工程を示す図

【図６】本実施の形態１における第２工程を示す図

【図７】本実施の形態における第３工程を示す図

【図８】配管固着部分からのパネルリークを示す図

【図９】本実施の形態２における第２工程を示す図

【符号の説明】

１ 前面基板 ２ 背面基板 ３ アドレス電極 ４ 電極保護層 ５ 隔壁 ５ａ 隔壁頂部 ６ 蛍光体 ７ 放電電極 ７ａ 透明電極 ７ｂ 金属電極 ８ 誘電体 ９ 保護層 １０ クリップ １１ 封着部材 １２ 焼成炉 １３ ポンプ １５ 配管系統 １５ａ 排気系 １５ｂ ガス導入系 １６ 配管 １７ 配管固着部材 １８ コントロールバルブ １９ 切換弁 ２０ パネル封入ガス

フロントページの続き (72)発明者 加道 博行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 日比野 純一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐々木 良樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C012 AA09 BC03 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 HA02 HA04 HA05 5C094 AA42 AA43 AA55 BA31 CA19 DA07 FB15 GB01 5G435 AA01 AA17 BB06 CC09 KK05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向配置された２枚の基板外周辺部を封着
   部材により封止してパネル化する第１工程と、パネル内
   部空間にパネル外部の圧力よりも小さい圧力にして圧力
   差を設ける第２工程と、パネル外周辺部に形成されてあ
   る封着部材を再軟化させる第３工程を含むことを特徴と
   する表示パネルの製造方法。
2. 【請求項２】圧力差を設ける前記第２工程がパネル内部
   空間のガスを排気装置で排気して外部圧力よりも小さく
   することであることを特徴とする請求項１に記載の表示
   パネルの製造方法。
3. 【請求項３】圧力差を設ける前記第２工程がパネル内を
   減圧する工程とパネル外部よりも小さい圧力のガスを封
   入する工程とからなることを特徴とする請求項１に記載
   の表示パネルの製造方法。
4. 【請求項４】前記パネル内封入ガス組成が放電ガスであ
   ることを特徴とする請求項３に記載の表示パネルの製造
   方法。
5. 【請求項５】前記パネル内封入ガス組成が乾燥ガスであ
   ることを特徴とする請求項３に記載の表示パネルの製造
   方法。
6. 【請求項６】前記乾燥ガスの露点が−２０℃以下である
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示パネルの製造方
   法。
7. 【請求項７】前記パネル内封入ガス組成が少なくとも酸
   素を含むことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル
   の製造方法。
8. 【請求項８】前記パネル内封入ガス組成が乾燥空気であ
   ることを特徴とする請求項７に記載の表示パネルの製造
   方法。
9. 【請求項９】パネル外周辺部に形成されてある前記封着
   部材が非晶質ガラスであり、前記パネル内封入ガス導入
   用配管の接続部材が結晶化ガラスであることを特徴とす
   る表示パネル。
10. 【請求項１０】前記対向配置された２枚の基板のうち、
    一方の基板上に形成された隔壁の頂部でもう一方の基板
    と接合されていることを特徴とする請求項１に記載の表
    示パネル。