JP2005209497A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルのリサイクルを容易にするため、鉛を含んだシール層や表面層を除去しやすく、封着された前面板と背面板とを簡単な構成で分離できるようにすること。
【解決手段】前面板１０と背面板４０とは、それぞれ前面側対向面１２、背面側対向面４２で対向し、前面板１０と背面板４０との周縁部は封着材であるシール層７０で封着されている。そして、シール層７０より中央部側に、ガラス基板端部の溝が荷重押圧面側の対応する位置に形成されている。例えば、前面側対向面１２には溝１６、１８が、背面側対向面４２の反対面４３に溝４６、４８が形成されている。これらの溝に沿って押圧することで、容易に前面板、背面板、シール層付きの前面板および背面板の端部に分離できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、テレビやモニター画面等に用いられるプラズマディスプレイパネルに関し、特にリサイクルを容易にするプラズマディスプレイパネルの構造に関する。

第一の基板である前面板と第二の基板である背面板とで構成されるプラズマディスプレイパネルには、鉛（Ｐｂ）を含んだ低融点ガラスが多量に使用されている。具体的には、前面板と背面板とを封着するシール層や、前面板および背面板のそれぞれの対向面で表面層となる誘電体層や隔壁に、この低融点ガラスが使用されている場合が多い。

従ってこのようなプラズマディスプレイパネルは、製品寿命が尽きると鉛（Ｐｂ）を含んでいるため、産業廃棄物として処分しなければならない。しかし、鉛（Ｐｂ）を含んだシール層および表面層を除去すると、残りの部分は、ガラス素材としてリサイクルすることができるため、産業廃棄物量を少なくすることができる。

そこで、シール層や前面板および背面板のそれぞれの対向面の表面層を除去し、プラズマディスプレイパネルのリサイクルを行うには、まずシール層で封着された前面板と背面板とを分離する必要がある。ここで前面板と背面板とを分離する方法としては、例えば前面板と背面板との封着材料を刃物に振動を与えて切り進め、前面板と背面板とを分離する例が特許文献１に開示されている。また特許文献２には、封着材料を溶解して前面板と背面板とを分離する方法が開示されているが、その際に溶解する液が画像を表示する有効表示領域まで浸透しないようにシール層と有効表示領域との間に溝を形成している。
特開２００２−３１３２３７号公報 特開２０００−１１３８２０号公報

しかしながら、特許文献１に示された前面板と背面板とを分離する方法は、振動駆動装置や、刃物の送り駆動装置を必要とし、分離装置が複雑なものになるという課題があった。

また、特許文献２では前面板あるいは背面板の不良部分を修正して再利用することが目的のため、封着材料のみを除去する必要があり、有効表示領域まで溶解液を浸透させないよう慎重な取扱いが必要となるとともに、溶解に時間を要する。

そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、プラズマディスプレイパネルのリサイクルを容易にすることを目的とし、鉛（Ｐｂ）を含んだシール層や表面層を除去しやすくするため、簡単な構成で封着された前面板と背面板とを分離できるようにしたプラズマディスプレイパネルを提供するものである。

本発明のプラズマディスプレイパネルは、第一のガラス基板に第一の電極を形成した第一の基板と第二のガラス基板に第二の電極を形成し蛍光体を塗布した第二の基板とを接合して複数の放電セルが第一の基板と第二の基板との間に設けられていて、少なくとも一方のガラス基板の少なくとも一方の面のシール層と有効表示領域との間に溝を備えた構成からなる。

この構成により、少なくとも一方のガラス基板はシール層と有効表示領域との間で分離できる。その結果、シール層を含んだ部分と含んでいない部分とに大別でき、シール層を含んでいない部分の前面板または背面板が小片化されることがない。そのため、鉛（Ｐｂ）を含んだ表面層を機械的に除去しやすくなり、プラズマディスプレイパネルのリサイクルを容易なものとすることができる。

また本発明のプラズマディスプレイパネルは、第一のガラス基板と第二のガラス基板の溝は、それぞれ第一の電極と第二の電極が形成されている面にそれぞれの電極と平行に備えられている構成としてもよい。

溝が第一の電極および第二の電極に交差すると、断線させる場合もあるが、この構成により、溝が第一の電極および第二の電極に交差することがないため、これらの電極を断線させることがない。

また本発明のプラズマディスプレイパネルは、一方のガラス基板に備えられた溝に対応する他方のガラス基板の位置に溝を備えた構成としてもよい。

このような構成により、両方のガラス基板を一体として分断できる。そのため、より確実に前面板と背面板とが小片化されることなくシール層が取り除かれる。

また本発明のプラズマディスプレイパネルのガラス基板に備えられた溝は、溝の幅がガラス基板の厚さの１０％〜５０％であり、かつ深さがガラス基板の厚さの１％〜５％であるのが望ましい。

ガラス基板に備える溝の幅および深さを上述の範囲とすることにより、ガラス基板を分離しやすく、かつプラズマディスプレイパネルとしても十分な強度を保つことができる。

本発明のプラズマディスプレイパネルは、簡単な方法で封着された前面板と背面板とを分離でき、鉛（Ｐｂ）を含んだシール層や表面層を除去しやすくなり、プラズマディスプレイパネルのリサイクルを容易にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの有効表示領域の断面斜視図である。第一の基板である前面板１０と第二の基板である背面板４０とは、それぞれ前面側対向面１２、背面側対向面４２で対向し、透明で絶縁性を有する第一のガラス基板である前面ガラス基板１４と第二のガラス基板である背面ガラス基板４４とを基材としている。前面板１０の前面側対向面１２には、表面層となる以下のものが形成されている。平行配置された走査電極２４と維持電極２６とよりなる第一の電極である表示電極２８がストライプ状に形成されている。また、表示電極２８間にはコントラスト向上のために、クロム（Ｃｒ）等の黒色顔料にガラスフリットを混ぜてペースト状にし、パターニング後、焼成して遮光層３０を形成している。そして、これらを覆うように誘電体層３２を形成するとともに、さらにこの誘電体層３２上に保護層３４を形成している。

ここで表示電極２８は前面側対向面１２上に一定のピッチを有し、所定の本数形成されている。走査電極２４、維持電極２６とも透明電極２４ａ、２６ａと、銀電極等よりなり透明電極２４ａ、２６ａより幅の狭いバス電極２４ｂ、２６ｂとで構成されている。また誘電体層３２は表示電極２８の形成後で、しかも、この表示電極２８を確実に覆うように形成することが必要とされ、一般的には低融点ガラスペーストを印刷、焼成方式で形成している。ガラスペースト材料としては、例えば酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、および酸化バリウム（ＢａＯ）等を含む、いわゆる（ＰｂＯ−ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−ＢａＯ）系ガラス組成を有する低融点ガラスペーストを用いることができる。このガラスペーストを用いて、例えばスクリーン印刷と焼成とを繰り返すことで、所定の膜厚の誘電体層３２を容易に得ることができる。また、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）および酸化リン（ＰＯ_４）の少なくとも１つを主成分とするガラスペーストを用いることもできる。

また、保護層３４は、プラズマ放電により誘電体層３２がスパッタリングされないようにするために設けるもので、耐スパッタリング性に優れた材料であることが要求される。このために、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が多く用いられている。

一方、背面板４０の背面側対向面４２には、表面層となる以下のものが形成されている。画像データを書き込むための平行配置された第二の電極であるデータ電極５４が、前面板１０の表示電極２８に対して直交する方向に配置、形成されている。そして、このデータ電極５４を覆うように背面側対向面４２上に絶縁体層５６を形成した後、データ電極５４間のほぼ中央部に、このデータ電極５４と平行に隔壁５８を形成する。この隔壁５８と表示電極２８とデータ電極５４とで囲まれた領域に複数の放電セルが形成されている。

また、この放電セルを形成する隔壁５８の側面部まで含めて蛍光体層６０が形成されている。なお、この蛍光体層６０は赤色、緑色および青色に発光する蛍光体が隣接して形成され、これらで画素を構成している。

なお、絶縁体層５６は誘電体層３２と同一の材料と成膜方式とで形成することもできる。さらに酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）および酸化リン（ＰＯ_４）の少なくとも１つを主成分とするガラスペーストを用いてもよい。

そして、上述のようにして形成された前面板１０と背面板４０とを、酸化ホウ素・酸化鉛（Ｂ_２Ｏ_３・ＰｂＯ）系の非晶質ガラスを材料とするシール層で封着、接合し、プラズマディスプレイパネルとする。

次にガラス基板に備える溝の形成位置ならびにその溝の適した幅および深さを図２〜図４を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの平面図、図３は図２のＡ−Ａ線で切断した断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。また図２〜図４では図１と同じ構成要素には同一の符号を付している。

図２〜図４に示すように、前面板１０と背面板４０との周縁部は封着材であるシール層７０で封着され、前面板１０と背面板４０との中央部は有効表示領域７２である。また、シール層７０と有効表示領域７２との間に、ガラス基板端部の溝（以降、単に溝と記す）が、シール層７０で封着された前面板１０と背面板４０とに荷重を押圧して割取除去する際、荷重押圧面側の対応する位置に形成されている。すなわち、図３に示すように前面側対向面１２に溝１６、背面側対向面４２の反対面４３に溝４６が、前面側対向面１２に溝１８、背面側対向面４２の反対面４３に溝４８が形成されている。また、図４に示すように背面側対向面４２に溝５０、前面側対向面１２の反対面１３に溝２０が、背面側対向面４２に溝５２が、前面側対向面１２の反対面１３に溝２２が形成されている。

このように溝は、前面側対向面１２と背面側対向面４２とに２本ずつ、それらの溝の対応する位置の背面側対向面４２の反対面４３と前面側対向面１２の反対面１３とに２本ずつ形成されている。そして、これらの溝がプラズマディスプレイパネルの周縁部を囲むように形成されているため、これらの溝から割取ることで、前面板１０と背面板４０とを容易に分断することができる。その結果、シール層を含んだ部分と含んでいない部分とに大別でき、シール層を含んでいない部分の前面板または背面板が小片化されることがない。そのため、鉛（Ｐｂ）を含んだ表面層を機械的に除去しやすくなり、プラズマディスプレイパネルのリサイクルを容易なものとすることができる。

図３に示すように、前面側対向面１２に設けた溝１６、１８を走査電極２４および維持電極２６に平行に形成するのは、これらの電極と交差させないためである。同様に図４で背面側対向面４２に設けた溝５０、５２を、データ電極５４と平行に形成するのは、このデータ電極５４と交差させないためである。

図３、図４に示すように、走査電極２４と維持電極２６およびデータ電極５４は電極取り出しのため、シール層７０を越えてそれぞれ前面板１０および背面板４０の端部まで延出している。従って、それぞれの対向面に形成された電極と溝とを平行に形成することで、溝と電極とは交差せず、電極が断線することもなくなる。

また、これらの溝１６、１８、２０、２２、４６、４８、５０、５２はそれぞれ前面板１０と背面板４０との一方の端部から他方の端部にかけて形成されている。この結果、前面板１０、背面板４０とも溝に沿って端部から端部まで確実に分断され、前面板、背面板、シール層付きの前面板および背面板の端部に分離される。

なお図２に示すように、それぞれの溝はシール層７０と交差し、前面板１０あるいは背面板４０の端部まで形成されている。従ってシール層７０の交差部から前面板１０あるいは背面板４０の端部までは、これらの溝１６、１８、２０、２２、４６、４８、５０、５２がシール層７０と有効表示領域７２との間に形成されていない領域もある。

次に、これらの溝の適した幅および深さを述べる。この溝は、割取る際は簡単に割れることが必要であるが、製品強度の点からは簡単に割れないことが望ましい。従って、これらを両立させる溝の幅（ｗ）および深さ（ｄ）を使用するガラス基板の厚さ（Ｄ）との関係を求めた。

その結果、溝の幅（ｗ）については、
０．１Ｄ≦ｗ≦０．５Ｄ
また、溝の深さ（ｄ）については
０．０１Ｄ≦ｄ≦０．０５Ｄ
の両方を満たすことが必要であった。すなわち、溝の幅および深さが小さすぎると、ガラス基板は割れにくい。また大きすぎると、製品強度の点から補強部材が必要になる場合もあるため、むやみに溝の幅および深さを大きくすることができない。

なお、対向するガラス基板を押圧して割取除去する際に形成する溝は、対向するガラス基板のそれぞれ荷重押圧面側の対応する位置に形成するのがよいが、押圧方向に対して下方の溝は、有効表示領域側に形成してもよい。上方のガラス基板より押圧すると、下方のガラス基板には下方かつ有効表示領域側への力が働くからである。

また、これらの溝はダイヤモンドホイールを押し当てるスクライブ法や、研磨材を圧縮空気とともに噴射するサンドブラスト法、キセノンレーザ等のレーザ光によるレーザ法等で形成することができる。

また、溝の断面形状は本発明の実施の形態では、Ｕ字形状を示したが、これに限定されることなく、Ｖ字形状や凹形形状でもよい。

本発明にかかるプラズマディスプレイパネルは、簡単な構成で封着されたガラス基板を分離できるので、テレビやコンピュータのモニター画面等のガラス基板が封着されたプラズマディスプレイパネルの再生利用に有用である。

本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの有効表示領域の断面斜視図 同実施の形態のプラズマディスプレイパネルの平面図 図２のＡ−Ａ線で切断した断面図 図２のＢ−Ｂ線で切断した断面図

符号の説明

１０ 前面板
１２ 前面側対向面
１３ 前面側対向面の反対面
１４ 前面ガラス基板
１６，１８，２０，２２，４６，４８，５０，５２ （ガラス基板端部の）溝
２４ 走査電極
２４ａ，２６ａ 透明電極
２４ｂ，２６ｂ バス電極
２６ 維持電極
２８ 表示電極
３０ 遮光層
３２ 誘電体層
３４ 保護層
４０ 背面板
４２ 背面側対向面
４３ 背面側対向面の反対面
４４ 背面ガラス基板
５４ データ電極
５６ 絶縁体層
５８ 隔壁
６０ 蛍光体層
７０ シール層
７２ 有効表示領域

Claims (4)

1. 第一のガラス基板に第一の電極を形成した第一の基板と第二のガラス基板に第二の電極を形成し蛍光体を塗布した第二の基板とを接合して複数の放電セルが前記第一の基板と前記第二の基板との間に設けられているプラズマディスプレイパネルにおいて、
   少なくとも一方のガラス基板の少なくとも一方の面のシール層と有効表示領域との間に溝を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 第一のガラス基板と第二のガラス基板の溝は、それぞれ第一の電極と第二の電極が形成されている面にそれぞれの前記電極と平行に備えられてい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パネル。
3. 一方のガラス基板に備えられた溝に対応する他方のガラス基板の位置に溝を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
4. ガラス基板に備えられた溝は、前記溝の幅が前記ガラス基板の厚さの１０％〜５０％であり、かつ深さが前記ガラス基板の厚さの１％〜５％であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。

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