JP2005056732A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パネル内部の排気時間の短縮やパネル内部の不純物ガス低減による表示品質の安定したＰＤＰの製造方法を提供することを提供することを目的とするものである。
【解決手段】 第一の誘電体層５を有する第一のガラス基板２と第二の誘電体層８を有する第二のガラス基板７とをシール材１２を介して重ね合わせ、熱処理によりシール材１２を溶融させて封着し、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７の少なくとも一方を互いに対向する面と反対側に向かって凸状に反らせ、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７とを封着させることにより形成される空間のガスを排気し、空間に放電ガス１１を封入することにより、排気時間の短縮やパネル内の不純物ガスの低減を図ることが可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。

近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっている。そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の数多くのものがあり、そのうちの一部は市販され、一部は開発中である。これらの表示デバイス中でもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易である等の理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化が進められている。

ＰＤＰには、駆動形式でＡＣ型とＤＣ型、放電形式で面放電型と対向放電型があり、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが現在の主流を占めるようになってきている。

従来のＡＣ型で面放電型の一般的なカラー表示用ＰＤＰの基本的な構造としては、図７に示すようにマトリクス表示の単位発光領域に一対の表示電極Ｘ、Ｙからなる表示電極対Ｂとアドレス電極Ａとが対向する３電極構造を有している。

表示電極Ｘ、Ｙからなる表示電極対Ｂは、放電空間１に対して表示面Ｈ側の第一のガラス基板２上に設けられており、その各々が表示光の遮光を最小限にするためにネサ膜やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜などの透明導電膜からなる透明電極３上に、透明電極３よりも細幅で、透明電極３の導電性を補うための金属膜からなる金属補助電極４を積層した構成とされている。

また表示電極対Ｂは壁電荷を利用してガス放電を維持するＡＣ駆動のための第一の誘電体層５によって放電空間１に対して絶縁状態に被覆されており、第一の誘電体層５の表面には更に数千Å程度の厚さのＭｇＯ膜からなる保護膜６が設けられている。

一方、単位発光領域を選択的に発光させるためのアドレス電極Ａは、ＰＤＰの背面側となる第二のガラス基板７上に、表示電極対Ｂと直交するように一定のピッチで配列され、アドレス電極Ａを覆うように第二の誘電体層８が設けられる。

さらに、各アドレス電極Ａの間には所定高さのストライプ状の隔壁９が設けられ、これによって放電空間１が表示電極対Ｂの長さ方向に単位発光領域毎に区画され、かつ放電空間１の間隔寸法が規定されている。

そして、第二の誘電体層８の上面及びストライプ状の隔壁９の側面を被覆するように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の蛍光体１０が順次設けられている。

このような構成のＰＤＰでは各色の蛍光体１０は、面放電時に放電空間１内のガス放電により放射される紫外線により励起されて発光し、Ｒ、Ｇ、Ｂの組合せによるフルカラー表示が可能であり、隔壁９により単位発光領域間のクロストークが防止されている。

以上の構成のＰＤＰは、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７に対して個別に所定の構成要素を設けた後、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７とを対向配置してその間隙の周囲を気密に封止して内部を一旦真空に排気すると共に、紫外線を発生するキセノンを数％含むネオンガス等からなる放電ガスを封入する一連の工程によって製造されている。

このＰＤＰでは、アドレス電極Ａ、表示電極対Ｂに印加される周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体１０に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる。

ところで、このような従来の構成のＰＤＰでは、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７との合わせ面で形成される隙間は１００〜２００μｍであり、かつこの空間には隔壁９が存在するため、内部を真空排気する際に非常に時間を要して生産性が悪かった。さらには、パネル内部が十分に排気されない場合には、パネル内部に不純物ガスが残り、最終製品の表示品質の低下が発生するという課題があった。

近年、パネルの性能向上のために、隔壁形状はさらに複雑になり、排気工程の改善が重要視されており、スペーサーにより隔壁上部に隙間を生じさせて排気時のコンダクタンスを大きくし、排気時間の短縮やパネル内部の不純物ガスの低減を図る方法があった（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２６０５３７号公報

上記に示したような従来の方法では、スペーサーがＰＤＰ内部にあり、最終的にはスペーサーが溶融することになる。そのため、溶融した材料からガスが放出され、パネル内を汚染し、製品の表示品質の低下を招くという課題があった。

本発明は上記した従来の課題に鑑み、パネル内部の排気時間の短縮やパネル内部の不純物ガス低減による表示品質の安定したＰＤＰの製造方法を提供することを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、第一の誘電体層を有する第一のガラス基板と第二の誘電体層を有する第二のガラス基板とをシール材を介して重ね合わせ、熱処理により前記シール材を溶融させて封着し、前記第一のガラス基板と前記第二のガラス基板の少なくとも一方を互いに対向する面と反対側に向かって凸状に反らせ、前記第一のガラス基板と前記第二のガラス基板とを封着させることにより形成される空間のガスを排気し、前記空間に放電ガスを封入することにより、排気時間の短縮やパネル内の不純物ガスの低減を図ることが可能となる。

本発明によれば、パネル内部の隔壁の頂部と第一の誘電体層との間に隙間が発生することにより、排気時のコンダクタンスが大きくなり、排気時間の短縮やパネル内の不純物ガスの低減を図ることが可能となり、表示品質の安定したＰＤＰの製造方法を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。なお、図１から図６において、図７と同一物については同一番号を付して詳細な説明は省略する。

まず、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図１から図３を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの断面図を示している。

前面板となる第一のガラス基板２上に、第一の誘電体層５が形成された構造になっている。表示電極および保護膜の図示は省略している。

一方、背面板となる第二のガラス基板７上にアドレス電極Ａが形成され、それを覆うように第二の誘電体層８が形成されており、第二の誘電体層８の上に隔壁９が形成され、各隔壁９間に、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の蛍光体１０が順次設けられている。

以上のように構成された第一のガラス基板２と第二のガラス基板７とが重ね合わせられ、内部に放電ガス１１を封入された状態で、シール材１２によりシールされており、内部の排気と放電ガス１１の封入を行うため、排気口１３および排気管１４が設けられている。

第一の誘電体層５の線熱膨張係数は、室温と排気温度間での第一のガラス基板２の線熱膨張係数よりも小さくなっており、本発明の実施の形態においては、第一のガラス基板２の線熱膨張係数は、８６×１０^-7／℃であり、第一の誘電体層５の線熱膨張係数は、６０〜７０×１０^-7／℃である。

本発明の実施の形態におけるＰＤＰは、室温では図１に示すように、隔壁９の頂部と第一の誘電体層５とが密着するようになっており、排気温度では、図２に示すように、第一のガラス基板２が第二のガラス基板７と対向する面と反対側に向かって凸状になり、隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生する。

ここで、排気に有効な距離の隙間１５を発生させるためには、第一のガラス基板２の線熱膨張係数と第一の誘電体層５の線熱膨張係数との差が、１５×１０^-7／℃以上あることが望ましく、排気温度は３００〜４００℃が好適であり、第一のガラス基板２の線熱膨張係数と第一の誘電体層５の線熱膨張係数との差が、１５×１０^-7／℃未満である場合には、隙間１５の発生が小さくなり、排気時間の短縮が困難である。

また、ここでは第一のガラス基板２の線熱膨張係数と第一の誘電体層５の線熱膨張係数との間に差を設け、第一のガラス基板２が第二のガラス基板７と対向する面と反対側に向かって凸状になるようにしているが、第二のガラス基板７の線熱膨張係数と第二の誘電体層８の線熱膨張係数との間に差を設けてもよく、その場合には、図３に示すように、第二のガラス基板７が第一のガラス基板２と対向する面と反対側に向かって凸状になり、隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生する。

また、第一のガラス基板２の線熱膨張係数と第一の誘電体層５の線熱膨張係数との間に差を設けるとともに、第二のガラス基板７の線熱膨張係数と第二の誘電体層８の線熱膨張係数との間に差を設け、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７とが互いに対向する面と反対側に向かって凸状になるようにしてもよい。

ここで、本発明の第一の実施の形態によるＰＤＰの製造方法について、図４を用い説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、第一のガラス基板２を準備し、第一のガラス基板２の表面に表示電極（図示せず）を形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、第一のガラス基板２の表面に形成された表示電極を覆うように、第一のガラス基板２の全面に第一の誘電体層５を形成する。形成方法としては、ダイコートや印刷等が用いられる。

次に、図４（ｃ）に示すように、第一の誘電体層５の周囲にシール材１２を形成する。形成方法としては、ディスペンス方式が好適である。

次に、図４（ｄ）に示すように、隔壁９及び蛍光体１０が形成された第二のガラス基板７と重ね合わせられ、熱処理によりシール材１２を溶融させて封着させる。封着時の温度は、４００〜５００℃である。

次に、図４（ｅ）に示すように、排気口１３を通して排気管１４よりパネル内部のガスを排気する。この際、第一のガラス基板２側から加熱することにより、第一のガラス基板２の厚さ方向に熱分布が発生し、第一のガラス基板２が第一の誘電体層５より膨張することにより、第一のガラス基板２は第二のガラス基板７と対向する面と反対側に向かって凸状に反ることになり、パネル内部の隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生する。

次に、図４（ｆ）に示すように、パネル内部に放電ガス１１を封入した後、排気管１４の上部１６を封止する。室温では、第一のガラス基板２は平坦になるが、室温でそりが発生していると、ノイズ等のパネル品質劣化を引き起こすことが知られている。

以上のように本発明の第一の実施の形態によれば、パネル内部の隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生することにより、排気時のコンダクタンスが大きくなり、排気時間の短縮やパネル内の不純物ガスの低減を図ることが可能となる。

次に、本発明の第二の実施の形態によるＰＤＰの製造方法について、図５を用い説明する。

本発明の第二の実施の形態において、第一のガラス基板２と第二のガラス基板７とを重ね合わせ、熱処理によりシール材１２を溶融させて封着させるまでの工程は、第一の実施の形態と同様である。

第一のガラス基板２と第二のガラス基板７とを重ね合わせ、封着した後、図５（ａ）に示すように、排気口２３を通して排気管２４よりパネル内部のガスを排気Ｃにより排気する。この際、第一のガラス基板２側を真空吸着パッド１８により吸引することにより、吸引力Ｐが発生し、第一のガラス基板２が第二のガラス基板７と対向する面と反対側に向かって凸状に反ることになり、パネル内部の隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生する。ここで、排気Ｂは、排気Ｃより強いことが望ましい。

また、第一のガラス基板２を吸引する補助パット２１および弾性パット１７を設け、排気口１９を通して排気管２０より排気Ａにより減圧することにより、第一のガラス基板２が第二のガラス基板７と対向する面と反対側に向かって、容易に凸状に反らせることが可能となる。

次に、図５（ｂ）に示すように、パネル内部に放電ガス１１を封入した後、排気管２４の上部２５を封止する。室温では、第一のガラス基板２は平坦になるが、室温でそりが発生していると、ノイズ等のパネル品質劣化を引き起こすことが知られている。

以上のように本発明の第二の実施の形態によれば、パネル内部の隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生することにより、排気時のコンダクタンスが大きくなり、排気時間の短縮やパネル内の不純物ガスの低減を図ることが可能となる。

次に、本発明の第三の実施の形態によるＰＤＰの製造方法について、図６を用い説明する。

本発明の第三の実施の形態は、基本的に第一の実施の形態と同様であり、第一の実施の形態と違う点は以下の２点である。

まず、１点目の違う点は、第一のガラス基板２全面に、第一の誘電体層５を形成し、第一の誘電体層５を焼成する際に、外部から力Ｍを加え、そりが生じた状態で焼成する。つまり、図６（ａ）に示す状態で、第一のガラス基板２と第一の誘電体層５とを固着させる温度まで降温する。力Ｍを加える方法としては、真空吸着等が用いられる。

次に、室温まで降温すると、図６（ｂ）に示すように第一のガラス基板２は平坦になる。この時、第一のガラス基板２には引っ張り応力が、第一の誘電体層５には圧縮応力が残った状態となる。

加熱状態での力Ｍによるそり量は、第一のガラス基板２の中心で数十ミクロンが望ましく、室温時には第一のガラス基板２が平坦になるように、第一のガラス基板２と第一の誘電体層５との線熱膨張係数の差を算出して選定する必要がある。

次に、２点目の違う点は、図６（ｃ）に示すように、排気口１３を通して排気管１４よりパネル内部のガスを排気する際に、第一の実施の形態では、第一のガラス基板２側から加熱していたが、本実施の形態ではパネル全体を加熱すればよく、パネル全体を加熱することにより、第一のガラス基板２と第一の誘電体層５との線熱膨張係数の差で第一のガラス基板２が第二のガラス基板７と対向する面と反対側に向かって凸状に反ることになり、パネル内部の隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生する。

以上のように本発明の第三の実施の形態によれば、パネル内部の隔壁９の頂部と第一の誘電体層５との間に隙間１５が発生することにより、排気時のコンダクタンスが大きくなり、排気時間の短縮やパネル内の不純物ガスの低減を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの断面構成図 本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの高温状態での第一の断面構成図 本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの高温状態での第二の断面構成図 本発明の第一の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの製造方法を示す断面構成図 本発明の第二の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの製造方法を示す断面構成図 本発明の第三の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの製造方法を示す断面構成図 面放電型プラズマディスプレイパネルの一例を示す図

符号の説明

２ 第一のガラス基板
５ 第一の誘電体層
７ 第二のガラス基板
８ 第二の誘電体層
９ 隔壁
１０ 蛍光体
１１ 放電ガス
１２ シール材
１３ 排気口
１４ 排気管
Ａ アドレス電極

Claims (5)

1. 第一の誘電体層を有する第一のガラス基板と第二の誘電体層を有する第二のガラス基板とをシール材を介して重ね合わせ、熱処理により前記シール材を溶融させて封着し、前記第一のガラス基板と前記第二のガラス基板の少なくとも一方を互いに対向する面と反対側に向かって凸状に反らせ、前記第一のガラス基板と前記第二のガラス基板とを封着させることにより形成される空間のガスを排気し、前記空間に放電ガスを封入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. 凸状に反らせる基板面を加熱して凸状に反らせることを特徴とする請求項１項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 凸状に反らせる基板面を真空吸着して凸状に反らせることを特徴とする請求項１項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. 凸状に反らせる基板が有する誘電体層の室温から内部空間を排気する温度間の線熱膨張係数が、ガラス基板の線熱膨張係数より小さいことを特徴とする請求項１または２項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
5. 凸状に反らせるガラス基板の線熱膨張係数と凸状に反らせるガラス基板が有する誘電体層の線熱膨張係数との差が１５×１０^-7／℃以上であることを特徴とする請求項４項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

Images