JP2006228749A - 表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２枚の基板を封着して形成される表示パネルの製造方法において、封着工程にてフリットガラスからバインダー成分の残渣及び気泡に起因するガスが発生することを抑制し、特性及び均一性が高い表示パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】背面基板にフリットガラスペースト塗布し（ステップＳ１）、これを乾燥させる（ステップＳ２）。次に、大気中においてバインダー成分が燃焼・分解して消失する温度以上でありフリットガラスが軟化する温度未満の温度に加熱する。このとき、ペースト中のバインダーが除去されるが、フリットガラスは軟化しない（ステップＳ３）。次に、真空雰囲気中でフリットガラスペーストをフリットガラスの軟化温度以上の温度に加熱して焼成する（ステップＳ４）。次に、この背面基板と前面基板とをフリットガラスを介して重ね合わせ、加熱して封着する（ステップＳ５）。
【選択図】図１

Description

本発明は、２枚の基板を相互に平行に配置してこれらの基板を封着することにより作製される表示パネルの製造方法に関し、特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）、蛍光表示管（ＶＦＤ：Vacuum Fluorescent Display）等の表示パネルの製造方法に関する。

従来より、フリットガラスを使用して２枚の基板を封着した表示パネルが開発されている。このような表示パネルには、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）及び蛍光表示管（ＶＦＤ）等がある。以下、プラズマディスプレイパネルを例にとって、この表示パネルの製造方法を説明する。

プラズマディスプレイパネルは、ガス放電によって発生した紫外線によって、蛍光体を励起発光させ、表示動作させるディスプレイである。先ず、プラズマディスプレイパネルの基本的な構造と製造方法について、反射型ＡＣ面放電型を例にとって説明する。

図１１は反射型ＡＣ面放電カラープラズマディスプレイパネルの１つの放電セルを示す部分断面図である。図１１に示すように、このＰＤＰにおいては、背面基板１及び前面基板１７が相互に平行に配置されており、背面基板１と前面基板１７とは両者間であってその周辺領域に設けられたフリットガラス（図示せず）により封着されている。そして、封着された空間には放電ガスが封止されている。この封止空間は格子状、ストライプ状又はハニカム状に形成された隔壁２により複数の放電空間１４に区画されている。なお、隔壁２が設けられた領域のうち少なくとも一部が、画像を表示する表示領域となっている。

以下、このＰＤＰの詳細な構成を、その製造工程に沿って説明する。図１２はこの従来のＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図であり、図１３はこのＰＤＰの製造方法におけるフリットガラスペーストの塗布工程を示す平面図であり、図１４は横軸に時間をとり縦軸に温度をとって、各工程における温度プロファイルを示すグラフ図である。先ず、このＰＤＰの表示面側の基板であり、透明なガラス板からなる前面基板１７における背面基板１に対向する面上に、一方向に延びる複数の透明電極１５を形成する。図１１においてこの透明電極１５が延びる方向は、紙面に対して垂直な方向である。

透明電極１５は酸化錫（ＳｎＯ_２）又はインジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）等により形成し、低抵抗化を図るために、透明電極１５上にバス電極１６を形成する。バス電極１６は、銀等からなる金属厚膜、（クロム／銅／クロム）若しくは（クロム／アルミニウム）等の多層薄膜、又はアルミニウム薄膜等の金属薄膜等により形成する。バス電極１６を銀の厚膜により形成する場合、コントラストを向上させるために若干の黒色顔料を混合することがある。また、銀の厚膜と透明電極との間に、黒色の顔料を多量に含む銀の厚膜を配置して、銀膜を２層構造とすることも多い。

そして、相互に隣り合う２組の透明電極１５及びバス電極１６により１対の面放電電極対を構成する。また、１つの放電セルを１対の面放電電極対が通過するようになっており、この面放電電極対を構成する２本の透明電極１５の間にパルス状のＡＣ電圧を印加して、表示放電を得るようになっている。

次に、この面放電電極、即ち、透明電極１５及びバス電極１６を、透明誘電体層１３により被覆する。通常、透明誘電体層１３は低融点鉛ガラスを主成分とする厚膜ペーストを基板上に塗布し、低融点鉛ガラスの軟化温度以上の温度に加熱して焼成することにより形成する。この透明誘電体層１３の膜厚は１０乃至４０μｍ程度とする。

次に、透明誘電体層１３を被覆するように、保護層（図示せず）を形成する。通常、保護層は蒸着法又はスパッタリング法によって形成されるＭｇＯからなる薄膜である。膜厚は０．５乃至２μｍ程度である。この保護層の役割は放電開始電圧を低減すること及び放電による透明誘電体層１３の表面がスパッタされることを防止することである。

一方、背面基板１上に、表示データを書き込むデータ電極１０を、複数本相互に平行に形成する。このデータ電極１０が延びる方向は、背面基板１を前面基板１７に重ね合わせたときに、面放電電極（透明電極１５及びバス電極１６）が延びる方向と直交する方向とし、データ電極１０の配列間隔は、各放電セルを１本のデータ電極１０が通過するような間隔とする。データ電極１０は、銀等からなる金属厚膜、（クロム／銅／クロム）若しくは（クロム／アルミニウム）等の金属多層薄膜、又はアルミニウム薄膜等の金属薄膜である。

このデータ電極１０を覆うように、低融点鉛ガラスと白色の顔料とを混合した厚膜ペーストを塗布して焼成し、データ電極１０を被覆する白色誘電体層１１を形成する。白色の顔料は白色誘電体層１１の反射率を増加させ、輝度及び発光効率を向上させるために混合するものであり、通常、酸化チタン粉末又はアルミナ粉末が使用される。なお、この白色誘電体層１１は設けなくてもよい。

次に、この白色誘電体層１１上に隔壁２を形成する。隔壁２の材料は低融点鉛ガラスとアルミナ等からなる骨材との混合物である。この隔壁２によって複数の放電空間１４が形成される。放電空間１４は、夫々の内部で独立して放電を行う放電セルである。隔壁２のディメンジョンの例をあげると、トリオピッチが０．８１ｍｍの場合、隔壁の幅が５０μｍ、高さが１２０μｍ程度であり、アスペクト比が高い構造物である。表示面側から見た形状は格子状、ストライプ状、ハニカム状等である。隔壁２の形成は通常サンドブラスト法によって行う。

次に、放電空間１４毎に、夫々のセルの発光色に対応する蛍光体層１２を、白色誘電体層１１の上面及び隔壁２の側面にスクリーン印刷法によって塗布する。蛍光体層１２を隔壁２の側面にも形成することにより、蛍光体の塗布面積を増やし高輝度を得ることができる。

次に、図１２のステップＳ１０１及び図１３に示すように、前述の前面基板１７と背面基板１とを張り合わせて気密封止するために、背面基板１の前面基板１７に対向する側の表面における隔壁２を形成した領域の周囲に、フリットガラスペースト７を塗布する。このペースト７の塗布には、通常、ディスペンサー又はスクリーン印刷法が使用される。フリットガラスペースト７は低融点鉛ガラス粉末、バインダー及び溶剤の混合物である。バインダーはアクリル樹脂、エチルセルロース樹脂又はニトロセルロース樹脂が一般に用いられる。なお、このフリットガラスペーストは前面基板１７側に塗布してもよく、前面基板１及び背面基板１７の双方に塗布される場合もある。

次に、図１２のステップＳ１０２に示すように、背面基板１を１００乃至２５０℃程度の温度に加熱して、背面基板１の表面に塗布したフリットガラスペースト７を乾燥させる。これにより、フリットガラスペースト７に含まれる低融点鉛ガラス粉末、バインダー及び溶剤のうち、溶剤が気化して除去される。

次に、図１２のステップＳ１０３及び図１４に示すように、乾燥後のフリットガラスペースト７を、フリットガラスがある程度軟化する温度又はそれよりも少し高い温度、例えば３８０乃至５５０℃の温度に加熱して、焼成する。これにより、フリットガラスペーストにおけるバインダー成分が燃焼・分解して消失すると共に、ガラス成分が軟化する。

次に、図１２のステップＳ１０４に示すように、大気中で背面基板１と前面基板１７とを張り合わせて気密封止する封着工程を実施する。この封着工程においては、先ず、前面基板１７と背面基板１とを、フリットガラスペースト７を挟むように重ね合わせる。そして、この重ね合わせた２枚の基板の周辺部を治具で挟み込み、圧力をかけて固定する。次に、図１４に示すように、この固定した２枚の基板をフリットガラスが軟化する温度より少し高い温度に加熱する。この加熱は大気圧中（空気中）で行う。これにより、背面基板１と前面基板１７とが相互に張り合わされて、２枚の基板からなるパネルが作製される。

次に、この封着工程の後、パネルに排気管（図示せず）を連結してフリットガラスにより固定する。そして、この排気管を通じてパネル内の空間を真空排気する。その後、この空間の内部に放電可能なガス、例えばＮｅとＸｅとの混合ガス又はＨｅとＮｅとＸｅとの混合ガスを５０ｋＰａから７０ｋＰａ程度の圧力で封入する。これにより、図１１に示すようなＰＤＰが製造される。

しかしながら、この従来のＰＤＰの製造方法においては、図１２のステップＳ１０３に示すフリット焼成工程において、フリットガラスペースト中のバインダー成分の燃焼・分解と、ガラス成分の軟化とがほぼ同時に起きる。このため、フリットガラスペーストの焼成後にフリットガラス中にバインダー成分の残渣及び気泡が混入する。この結果、図１２のステップＳ１０４に示す封着工程において、２枚の基板によりフリットガラスが押し潰されるときに、フリットガラス中に残留したバインダー成分の残渣及び気泡からガスが発生する。これにより、パネル内が汚染され、パネルの特性及びパネル内の均一性を低下させてしまう。また、場合によっては、焼成後のフリットガラス中に残留したバインダー成分の残渣及び気泡が欠陥となり、パネルのリークの原因となる。

また、フリットガラスペーストを塗布する際に突起部を設け、封着工程においてフリットガラスが軟化するまでの間、前面基板１７と背面基板１の間に隙間を確保し、基板表面に吸着した水分及び有機成分を除去しやすくする技術が開発されている。図１５（ａ）はこの従来のＰＤＰの製造方法におけるフリットガラスペーストの塗布工程を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ’線による断面図である。図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、この従来の製造方法においては、背面基板１上にフリットガラスペースト７を塗布し、乾燥させた後、乾燥後のフリットガラスペースト７上の一部に、再度フリットガラスペーストを塗布して乾燥させ、フリット突起部８を設ける。フリット突起部８は、フリットガラスペースト７が延びる方向において所定の間隔、例えば約１０ｃｍの間隔で、複数個形成する。このように、フリット突起部８は、フリットガラスペーストの塗布を２回行って塗り重ねることにより形成される。フリットガラスペースト７の焼成後の膜厚は通常１００乃至４００μｍ程度であり、フリット突起部８の高さは通常５０乃至３００μｍ程度である。

このように、フリットガラスに突起部を設けることにより、封着工程において、基板表面に吸着した水分及び有機成分を除去しやすくなる。しかし、この技術においては、フリットガラスが押し潰される際にフリット突起部８も潰れ、前面基板１７と背面基板１との間の隙間も塞がれるため、フリットガラスが押し潰される際にバインダー成分の残渣及び気泡から発生するガスをパネル外に排気することは困難である。

また、この残渣及び気泡から発生するガスを効率よく排気するために、封着を大気圧よりも減圧した真空雰囲気中で行うことも考えられる。しかしこの場合、フリットガラス中のバインダー成分の残渣及び気泡によってフリットが激しく発泡し、フリットガラスの表面に凹凸が形成され、パネルのリークが発生してしまう。

このため、フリットガラスペーストの焼成工程を、真空雰囲気中における加熱工程及び気体雰囲気中における加熱工程の２段階に分けて行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載されている方法においては、フリットガラスペーストを塗布した後、このペーストを真空雰囲気中で４００乃至５００℃の温度に加熱して、ペーストを溶融させ発泡させて、ペースト中の気泡を除去する。次に、同じ温度範囲に加熱したまま、雰囲気中に乾燥窒素を注入して気体雰囲気とし、ペーストを溶融状態に保ったまま、発泡を停止させる。これにより、ペーストの表面が滑らかになる。そして、ペーストを冷却して固化し、背面基板と前面基板とを仮止めして固定し、検査した後、気体雰囲気中で４５０℃の温度に加熱して封着する。その後、パネル内に放電ガスを封入してＰＤＰを製造する。

特開２０００−３１５４５７号公報

しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。特許文献１に記載の技術においては、背面基板上にフリットガラスペーストを塗布した後、真空雰囲気中でフリットガラスの軟化温度以上の温度に加熱している。これにより、フリットガラスペースト中の溶剤成分及び気泡は除去できるものの、真空中ではバインダー成分を燃焼させ分解させることができず、バインダー成分がフリットガラス中に残留してしまう。また、乾燥窒素中においてもバインダー成分が燃焼することはない。このため、その後の封着工程において、このバインダー成分からガスが発生し、パネル内を汚染し、パネルの特性及び均一性を低下させてしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、２枚の基板を封着して形成される表示パネルの製造方法において、封着工程にてフリットガラスからバインダー成分の残渣及び気泡に起因するガスが発生することを抑制し、特性及び均一性が高い表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る表示パネルの製造方法は、フリットガラスにより２枚の基板が封着された表示パネルの製造方法において、少なくとも一方の前記基板の表面における表示領域を囲む領域にフリットガラスとバインダー成分とを含むフリットガラスペーストを塗布するフリットペースト塗布工程（Ｓ１）と、前記塗布されたフリットガラスペーストを乾燥させるフリットペースト乾燥工程（Ｓ２）と、前記バインダー成分を燃焼・分解して消失させる脱バインダー焼成工程（Ｓ３）と、このフリットガラスペーストが塗布された基板を真空雰囲気中にて前記フリットガラスの軟化温度以上である焼成温度に加熱して前記フリットガラスを焼成する減圧焼成工程（Ｓ４）と、この焼成されたフリットガラスが被着した基板と他方の前記基板とを前記焼成されたフリットガラスを介して重ね合わせ、前記フリットガラスの軟化温度以上の温度に加熱して前記２枚の基板を封着する封着工程（Ｓ５）と、を有することを特徴とする。

本発明においては、脱バインダー工程において、フリットガラスペーストからバインダーを除去しているため、焼成工程において、フリットガラス内にバインダーの残渣及び気泡が混入することなく、封着工程において、フリットガラスからガスが放出して表示パネル内を汚染したり、リークを発生させたりすることがない。

なお、前記脱バインダー焼成工程は、乾燥後のフリットガラスペーストを、大気中においてバインダー成分が燃焼・分解して消失する温度以上であり、且つフリットガラスが軟化する温度未満の温度とすることが好ましい。

また、前記減圧焼成工程は、大気圧よりも減圧した真空雰囲気中で、前記フリットガラスペーストをフリットガラスペースト中のフリットガラスが軟化する温度と同程度又はそれよりも高い温度に所定時間保持した後に冷却することが好ましい。

更に、例えば、前記減圧焼成温度を４００℃以上とすることが好ましい。

更にまた、前記減圧焼成工程を、圧力が８０ｋＰａ以下の雰囲気中、より好ましくは、圧力が２０ｋＰａ以下の雰囲気中で行うことが好ましい。

更にまた、前記焼成後のフリットガラスが相互間に間隙を残して焼結された複数の粒子からなり、前気粒子間の間隙は相互に連通し且つ前記フリットガラスの外部に連通していることが好ましい。

本発明によれば、基板の表面にバインダー及び気泡を実質的に含まないフリットガラスを被着しているため、封着工程においてフリットガラスからバインダー成分の残渣及び気泡に起因するガスが発生することが抑制され、特性及び均一性が高い表示パネルを製造することができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。以下に示す実施形態においては、いずれも表示パネルとしてプラズマディスプレイパネルを製造する場合を例にとって説明するが、フィールドエミッションディスプレイ及び蛍光表示管等、ＰＤＰ以外の表示パネルを製造する場合も、以下に示す実施形態と同様である。

先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図であり、図２は、横軸に時間をとり縦軸に温度をとって各工程の温度プロファイルを示すグラフ図である。また、本実施形態に係るＰＤＰの製造方法により製造されるＰＤＰの構成は、図１１に示す従来のＰＤＰと同様である。

本実施形態においては、フリットガラスペーストを塗布する工程より前に実施される工程は前述の従来の製造方法と同様である。即ち、図１１に示すように、従来と同様な方法により、背面基板１の前面基板１７に対向する表面上にデータ電極１０、白色誘電体層１１、隔壁２及び蛍光体層１２を形成し、前面基板１７の背面基板１に対向する表面上に透明電極１５、バス電極１６、透明誘電体層１３及び保護層（図示せず）を形成する。

次に、図１のステップＳ１に示すように、背面基板１の表面における隔壁２を形成した領域の周囲に、フリットガラスペースト７（図１３参照）をディスペンサー法又はスクリーン印刷法により塗布する。なお、隔壁２を形成した領域の一部がＰＤＰの表示領域となる。このフリットガラスペースト７の成分は、従来のフリットガラスペーストの成分と同じであり、低融点鉛ガラス粉末、バインダー及び溶剤の混合物であり、例えば、低融点鉛ガラスとして、ＰｂＯ・Ｂ_２Ｏ_３及び／又はＰｂＴｉＯ_３を８７質量％含有し、バインダーとしてアクリルを３質量％含有し、溶剤としてテルピネオールを１０質量％含有している。なお、低融点ガラスとしては、ＰｂＯ・Ｂ_２Ｏ_３及びＰｂＴｉＯ_３の他にも種々の組成が考えられるが、軟化温度は通常３８０乃至４８０℃程度である。また、バインダーとしては、アクリル以外にもエチルセルロース及びニトロセルロース等が本実施形態において好適である。更に、溶剤もテルピネオールに限定されるものではない。

次に、図１のステップＳ２に示すように、フリットガラスペースト７を乾燥させる「フリットペースト乾燥」工程を行う。即ち、大気雰囲気中において、フリットガラスペースト７が塗布された背面基板１を、フリットガラスペースト中の溶剤成分が気化する温度、例えば、１００乃至２５０℃程度の温度に加熱し、この温度範囲に数分乃至３０分程度保持した後、冷却する。これにより、フリットガラスペーストから溶剤成分が除去され、フリットガラスペースト７はバインダーによって背面基板１上に固着された状態となる。この工程までは従来のＰＤＰの製造方法と同じである。

次に、図１のステップＳ３に示すように、「脱バインダー焼成」工程を行う。即ち、図２に示すように、乾燥後のフリットガラスペーストを、大気中においてバインダー成分が燃焼・分解して消失する温度以上であり、且つフリットガラスが軟化する温度未満の温度に加熱する。具体的には、バインダーとしてアクリルを用いた場合、アクリルは約３００℃で分解するため、フリットガラスの軟化温度を４００℃とすると、「脱バインダー焼成」工程における加熱温度範囲は３００℃以上４００℃未満となる。実際の作業においては、工程マージンを見込んで、３２０乃至３８０℃の範囲で行うことが好ましい。そして、フリットガラスペーストをこの温度範囲に一定時間保持する。保持時間（キープ時間）は可及的に長いほうが、脱バインダー効果が大きくなり好ましいが、実用的な工程としては、１５分乃至２時間程度が適当である。アクリル以外のバインダー、例えばエチルセルロース又はニトロセルロースを用いる場合においても、アクリルを用いる場合と同様に、「脱バインダー焼成」工程の温度範囲を決定することができる。そして、上述の如く、フリットガラスペーストを加熱保持後、冷却する。なお、脱バインダー焼成工程を行う雰囲気は大気雰囲気には限定されないが、バインダーが燃焼して消失する材料である場合は、酸素を含む雰囲気であることが必要である。

この脱バインダー焼成工程においてはフリットガラスは軟化しないため、燃焼・分解したバインダーはフリットガラス粒子の隙間から容易にフリットガラスペーストの外部へ排出されることができる。この工程においては、バインダー成分は実質的にフリットガラスペーストから除去されるが、フリットガラスの軟化は生じていないため、フリットガラスの粒子が、粒子間に隙間を残したまま接触部において焼結している状態となる。なお、フリットガラスの粒子の直径は、例えば、数μｍ乃至数十μｍ程度である。

次に、図１のステップＳ４に示すように、「減圧焼成」工程を行う。図２に示すように、この減圧焼成工程においては、大気圧よりも減圧した真空雰囲気中で、フリットガラスペースト７を、フリットガラスペースト中のフリットガラスが軟化する温度と同程度又はそれよりも若干高い温度、例えば４００℃以上の温度に加熱し、所定の時間保持し、その後冷却する。なお、この減圧焼成工程は、大気圧よりも減圧された雰囲気中で実施すれば一定の効果があるが、圧力が８０ｋＰａ以下の真空雰囲気中で実施することが好ましく、圧力が２０ｋＰａ以下の真空雰囲気中で実施することがより好ましい。但し、必ずしも高真空雰囲気中で行う必要はない。なお、図２のステップＳ３に示す脱バインダー焼成において、フリットガラスペーストを加熱保持後、冷却することなく、そのままステップＳ４に示す減圧焼成に移行してもよい。

前述の脱バインダー工程終了後においては、隣り合うフリットガラスの粒子間の隙間に空気及びバインダーの燃焼・分解によって発生したガスが若干残っている。このため、前述の脱バインダー工程の後、従来の方法のように大気圧中でフリットガラスを軟化温度以上の温度で焼成すると、前述の粒子間の空気及びガスが、軟化したフリットガラス中に閉じ込められて、気泡となってしまう。これが後の封着工程で問題を発生させる原因となる。即ち、封着を大気圧中で行うとパネル内汚染を引き起こす。また、封着を真空中で行うとフリットが激しく発泡してパネルのリークの原因となる。

これに対して、本実施形態のように、圧力が大気圧よりも低い真空雰囲気中でフリットを焼成すると、気泡の原因となるフリットガラス粒子間の空気及びバインダーの燃焼・分解によって生じたガスがフリットから排出された状態でフリットガラスが軟化する。このため、実質的にフリットガラスの中に気泡が存在しない状態になる。バインダー成分の残渣は既に前工程の「脱バインダー焼成」工程で除去されている。もちろん厳密に残渣が皆無となるわけではないが、後工程の封着工程で、残渣からガスが発生してパネル内を汚染したり、又は発泡によるリークが発生したりすることを防止できる状態になる。この状態を実質的にバインダー成分及び気泡を含まない状態と定義する。これを具体的な数値で示すと、フリット内部に直径が２０μｍより大きい気泡がほとんどない状態を示す。

次に、図１のステップＳ５に示すように、「封着」工程を行う。この工程は上述のように大気雰囲気中で行う場合と真空雰囲気中で行う場合の両方がある。本実施形態においては、封着工程を真空雰囲気中で行う。即ち、背面基板１と前面基板１７とを重ね合わせ、この重ね合わせた２枚の基板の周辺部を治具等により仮固定してパネルを組み立てる。この状態で、真空雰囲気中にてフリットガラスが軟化する温度と同程度又はそれより少し高い温度に加熱する。この温度は、例えば４００乃至４８０℃とする。これにより、フリットガラスが溶解し、背面基板１と前面基板１７とがフリットガラスを介して連結される。そして、図２に示すように、フリットガラスが最高加熱温度、例えば４００乃至４８０℃、に達した後、徐々に冷却する。この冷却工程において、雰囲気中の圧力を真空状態からほぼ大気圧まで復圧すると、フリットの発泡をより確実に抑制することができ、パネルのリークをより確実に防止できる。これは、軟化したフリット中に僅かにできた隙間を復圧によって押し潰し、フリットを均一な状態にすることができるためと考えられる。この復圧は乾燥空気若しくは乾燥窒素、又はアルゴン等の不活性ガスを使用して行う。

その後の工程は、従来のＰＤＰの製造方法と同様である。即ち、パネルに排気管（図示せず）を連結してフリットガラスにより固定する。そして、この排気管を通じてパネル内の空間を真空排気する。その後、この空間の内部に放電可能なガス、例えばＮｅとＸｅとの混合ガス又はＨｅとＮｅとＸｅとの混合ガスを５０ｋＰａから７０ｋＰａ程度の圧力で封入する。これにより、図１１に示すようなＰＤＰが製造される。

本実施形態においては、図１のステップＳ３に示す脱バインダー工程において、フリットガラスを軟化させずに、バインダー成分のみを燃焼・分解させている。即ち、フリットガラスの粒子間に隙間が形成された状態で、バインダー成分が燃焼・分解されるため、バインダー成分の残渣及び気泡がフリットガラス内に閉じ込められることがなく、残渣及び気泡をフリットガラスペーストから効率よく除去することができる。なお、図１４に示す従来のＰＤＰの製造方法においては、この脱バインダー焼成工程は設けられておらず、フリットガラスペーストを塗布、乾燥後、直ちに大気圧中で「フリット焼成」工程を行い、その後「封着工程」を行うようになっている。

このように、本実施形態においては、脱バインダー工程においてペースト中からバインダー成分を除去しているため、その後、図１のステップＳ４に示す減圧焼成工程において、フリットガラスの粒子間に存在する空気及びバインダー成分が燃焼・分解して発生したガスを除去しつつ、フリットガラスを軟化させて焼成することができる。この結果、焼成後のフリットガラスを、実質的に気泡及びバインダーの残渣が含まれていない状態にすることができる。これにより、図１のステップＳ５に示す封着工程において、フリットガラス中の気泡及び残渣から生じるガスがパネル内を汚染して、パネルの特性を低下させることがない。また、フリットの発泡によるリークの発生を防止できる。このため、高品質なＰＤＰを高歩留まり且つ低コストで製造することができる。

また、本実施形態においては、真空雰囲気中での封着が可能となるため、基板表面に吸着されている水分等を効率よく除去することができ、パネル内を極めて高度に清浄化することができる。この結果、パネルの均一性、長時間放置した後のパネル特性、焼き付き等の信頼性が著しく向上する。例えば、４２インチＶＧＡクラスのプラズマディスプレイパネルの場合、従来の方法により製造されたＰＤＰにおいては、放電維持電圧のばらつきは２０Ｖ程度であるが、本実施形態の方法により製造されたＰＤＰにおいては、放電維持電圧のばらつきは５Ｖ以下となった。

なお、図２に示す台形状の温度プロフィールは１例であり、このプロファイルに限定されるものではない。図２においては、「減圧焼成」工程と「封着」工程のプロフィールを同一形状で示しているが、同一である必要はなく、むしろ相互に異なるほうが普通である。

次に、本実施形態の変形例について説明する。図３は本変形例に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。図３のステップＳ６に示すように、本変形例においては、封着工程を大気雰囲気中で行う。本変形例におけるこれ以外の工程は、前述の第１の実施形態と同様である。本実施形態では、封着工程において、背面基板１と前面基板１７とを重ね合わせて仮固定し、大気雰囲気中でフリットガラスが軟化する温度と同程度又はそれより少し高い温度に加熱する。この温度は、例えば４００乃至４８０℃とする。これにより、フリットガラスが溶解し、背面基板１と前面基板１７とが相互に連結される。

本変形例においては、大気圧中で封着を行うが、基板上に形成されたフリットガラス中に実質的に気泡及びバインダー成分の残渣が含まれていないため、封着工程においてフリットガラスが軟化しても、フリットガラスからガスが発生することがなく、パネル内が汚染されることがない。また、封着工程を大気雰囲気中で行うことにより、ＰＤＰの製造コストを低減することができる。本変形例における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

次に、本発明の参考例について説明する。図４は第１の参考例に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。本参考例においては、フリットガラスペーストとして、はじめからバインダー成分が含まれていないバインダーフリーペーストを使用する。このバインダーフリーペーストの組成は、前述の第１の実施形態において使用したフリットガラスペーストからバインダー成分を除いたものである。また、本参考例におけるフリットガラスペースト（バインダーフリーペースト）を塗布する工程よりも前の工程は、前述の第１の実施形態と同様である。

前述の第１の実施形態と同様な方法により、背面基板１上に蛍光体層１２等を形成した後、図４のステップＳ１１に示すように、背面基板１（図１１参照）の表面にバインダーフリーペーストを塗布する。このバインダーフリーペーストはバインダー成分を含まないため、前述の第１の実施形態に示すような脱バインダー工程は不要であり、バインダーフリーフリットペーストを基板に塗布後、ステップＳ１２に示すように「バインダーフリーフリットペースト乾燥」工程を行い、そのまま直ちに図４のステップＳ１３に示す「減圧焼成」工程を行うことが可能である。その後、図４のステップＳ１４に示すように、真空雰囲気中又は大気雰囲気中で封着工程を行う。図４に示す各工程の条件は、前述の第１の実施形態と同様である。また、封着工程より後の工程も、前述の第１の実施形態と同様である。

本参考例においては、フリットガラスペーストとしてバインダーフリーのペーストを使用するため、塗布性が低く、また塗布及び乾燥後にペーストが基板から剥離しやすい。このため、作業時には注意が必要である。但し、本参考例においては、前述の第１の実施形態と比較して、脱バインダー焼成工程を省略できるという大きな利点がある。本参考例における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

なお、前述の第１の実施形態及び参考例においては、フリットガラスをほぼ完全に溶融したままで焼成した後、組立・封着工程を行っているが、フリットガラスの粒子同士が焼結し、粒子同士の間に間隙が残った状態に留めた段階でフリット焼成を完了し、その後組立・封着工程を行うことも可能である。但し、この場合は、粒子間の間隙が相互にほぼ連通し、この間隙がフリットの外部にも連通していることが必要である。間隙がフリットの外部に連通されていれば、粒子間に存在する空気及びガスをこの間隙を介してフリットの外部に排気することができる。これにより、封着を真空雰囲気中で行う場合においても、気泡の発生を大幅に抑えることができる。

次に、本発明の第２の参考例について説明する。図５は本参考例に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図であり、図６（ａ）及び（ｂ）はこのＰＤＰの製造方法を工程順に示す平面図である。本参考例においては、前述の第１の実施形態のように、基板上にペースト状のフリットガラスを塗布して、乾燥、脱バインダー、焼成を行う替わりに、予め棒状又はシート状等の所定の形状に整形されたフリットガラス部材を基板上に配置する。

即ち、図６（ａ）に示すように、前述の第１の実施形態と同様な方法により、背面基板１上に、データ電極１０（図１１参照）、白色誘電体層１１（図１１参照）、隔壁２及び蛍光体層１２（図１１参照）を形成し、前面基板１７（図１１参照）上に透明電極１５（図１１参照）、バス電極１６（図１１参照）、透明誘電体層１３（図１１参照）及び保護層（図示せず）を形成する。

一方、図６（ｂ）に示すように、棒状の整形済みフリットガラス部材３を４本作製する。整形済みフリットガラス部材３の作製方法は、一般に知られているガラス棒及びガラス管等の製造方法と同様でよい。

次に、図５のステップＳ２１に示すように、「整形済みフリット配置」工程において、予め棒状に整形された４本の整形済みフリットガラス部材３を、背面基板１の表面における隔壁２が形成された領域の周囲に、矩形の枠状に配置する。この整形済みフリットガラス部材３の組成は、前述の第１の実施形態で説明したフリットガラスペースト中のガラス成分と同様であるが、大きな違いはフリットガラスが粉末状ではなく、棒状又はシート状等に整形されている点である。従って、本参考例においては、基板上にフリットガラスを形成する工程は、ステップＳ２１に示す「整形済みフリット配置」工程だけでよく、「フリットペースト乾燥」工程は不要である。また、整形済みフリットガラス部材３にはバインダー成分は含まれていないので、「脱バインダー焼成」工程も不要である。

次に、図５のステップＳ２２に示すように、「封着」工程を行う。封着工程の条件は、前述の第１の実施形態又はその変形例における封着工程と同様である。即ち、封着工程は大気雰囲気中で行ってもよく、真空雰囲気中で行ってもよい。本実施形態における上記以外の方法は、前述の第１の実施形態と同様である。

本参考例においては、整形済みフリットガラス部材３にバインダー成分及び気泡等が実質的に含まれていないため、封着を真空中で行っても大気中で行っても共に良好な封着が可能であり、パネルの均一性及び信頼性が高いという前述の第１の実施形態と同様な効果が得られる。特に、本参考例の利点は、ペーストの塗布工程及び乾燥工程が不要であり工程が大幅に短縮できること、フリット塗布工程に起因する不良、即ち、フリットペーストの飛散による画素欠陥等が発生せず歩留まりが高いこと、整形済みフリットガラス部材３の製造段階で断面形状を管理しておけばフリットの膜厚が安定し、面倒なフリット塗布時の膜厚管理及びフリットペーストの粘度管理が不要であること等である。このように、本参考例においては、高品質なＰＤＰを高い歩留まりで低コストに製造することができる。

なお、本参考例においては、図６（ｂ）に示すように、４本の棒状の整形済みフリットガラス部材３を、隔壁２の形成領域の周囲に矩形の枠を形成するように配置しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、より短い整形済みフリットガラス部材を５本以上配置してもよい。また、隣り合う整形済みフリットガラス部材３の間には若干の隙間があってもよく、また接していてもよい。更に、整形済みフリットガラス部材の配置方法は枠状に限定されず、Ｌ字形状又はコ字形状でも良く、矩形の枠状の整形済みフリットガラス部材を予め一体的に整形して配置してもよい。更にまた、整形済みフリットガラス部材の長さはもっと短くてもよく、例えばブロック状又はボール状でもよい。更にまた、整形済みフリットガラス部材の断面形状は任意でよく、断面形状が円形であるロッド状のガラス部材でもよく、断面形状が四角形である棒状のガラス部材でもよく、断面形状が薄い四角形であるシート状のガラス部材でもよく、断面形状が三角形又は楕円形等であってもよい。

また、前述の第１の参考例において説明したように、整形済みフリットガラス部材を、フリットガラス粒子同士が焼結し、且つ粒子間の間隙が相互にほぼ連通すると共にフリット部材の外部にも連通しているような焼結体としても、同様な効果を得ることができる。

次に、本発明の第３の参考例について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は本参考例に係るＰＤＰの製造方法を工程順に示す平面図である。本参考例は、前述の第２の参考例と比較して、整形済みフリットガラス部材を背面基板上に配置する前に、背面基板上に整形済みフリットガラス部材の位置決めのためのガイドを形成する点が異なっている。本参考例における上記以外の方法は、前述の第２の参考例と同様である。

即ち、図７（ａ）に示すように、背面基板１の表面に白色誘電体層１１（図１１参照）を形成した後に、隔壁２を形成する工程において、後の工程において整形済みフリットガラス部材３を配置する予定の領域を囲むように、枠状のガイド４を２重に形成する。ガイド４は隔壁２と同時に形成する。次に、蛍光体層１２（図１１参照）を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、２本のガイド４の間の領域に、整形済みフリットガラス部材３を配置する。その後の工程は、前述の第２の参考例と同様である。

本参考例においては、背面基板１上にガイド４を形成することにより、整形済みフリットガラス部材３の位置決めがより容易且つ正確になり、また、封着工程において、背面基板１と前面基板とを重ね合わせてパネルを組み立てる際に、整形済みフリットガラス部材３の位置がずれることを防止できる。また、ガイド４を隔壁２と同一工程で形成することにより、ガイド４を形成するための専用の工程を設ける必要がなく、工程数が増加しない。本参考例における上記以外の効果は、前述の第２の参考例と同様である。

なお、ガイド４は、図７（ｂ）に示すような連続した形状には限定されず、整形済みフリットガラス部材３の位置決めが容易になる形状であればよく、例えば点線状であってもよい。

次に、本発明の第４の参考例について説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は本参考例に係るＰＤＰの製造方法を工程順に示す平面図であり、図９（ａ）は図８（ｂ）に示す工程を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線による断面図である。図１５（ａ）及び（ｂ）に示す従来の技術においても説明したように、封着時に基板表面に吸着した水分等を除去するために、フリットガラスに突起部を形成する方法が知られている。本参考例は、この突起部を、整形済みフリットガラス部材を使用して実現する例である。本参考例は、前述の第３の参考例と比較して、整形済みフリットガラス部材のガイドとして梯子状のガイドを形成する点が異なっている。

本参考例においては、図８（ａ）に示すように、白色誘電体層１１（図１１参照）を形成した後の背面基板１上に、隔壁２の形成と同時に梯子状ガイド５を形成する。図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、この梯子状ガイド５の形状は、隔壁２の形成領域を囲むように、背面基板１の端縁に沿って延在する２本の枠状の枠状部５ａと、この２本の枠状部５ａ同士を連結する複数本の連結部５ｂとから構成されている。その後、白色誘電体層１１上及び隔壁２の側面に、蛍光体層１２を形成する。

次に、図８（ｂ）並びに図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、背面基板１の表面における２本の枠状部５ａの間の領域に、連結部５ｂを跨ぐように、整形済みフリットガラス部材３を配置する。このとき、整形済みフリットガラス部材３における連結部５ｂ上に位置する部分は、連結部５ｂにより背面基板１から持ち上げられ、背面基板１と整形済みフリットガラス部材３との間に隙間が形成される。本参考例における上記以外の方法は、前述の第３の参考例と同様である。

本参考例においては、整形済みフリットガラス部材３と背面基板１との間に隙間が形成されることにより、封着工程において、基板表面に吸着している水分等を効率よく排気することができる。また、前述の図１５（ａ）及び（ｂ）に示す従来のＰＤＰの製造方法のように、フリットガラスペースト７を塗布する際にフリットペースト突起部８を設ける方法においては、フリットガラスペーストの塗布工程を２回繰り返す必要があり、工程が増加するという欠点がある。これに対して、本実施形態においては、隔壁２を形成する工程において梯子状ガイド５を形成しているため、工程数が増加することがない。本参考例における上記以外の効果は、前述の第３の参考例と同様である。

なお、本参考例においては、ガイドの形状を梯子状としたが、本発明はこれに限定されず、整形済みフリットガラス部材３を基板から持ち上げる部分、即ち、基板上に突起となる構造物が形成されればよい。例えば、突起状構造物は必ずしも梯子状ガイド５の連結部５ｂ上のように、ガイドの機能を果たす部分（枠状部５ａ）と連結されている必要ななく、ドット状等の独立したパターンでもよい。

次に、本発明の第５の参考例について説明する。図１０（ａ）は本参考例に係るＰＤＰの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ’線による断面図である。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、本参考例においては、整形済みフリットガラス部材３の長手方向に交差する方向、例えば直交する方向に突出するように、整形済みフリット突起部６を形成する。そして、整形済みフリットガラス部材３を背面基板１上に配置するときに、突起部６が背面基板１の表面に垂直な方向に起立するように配置している。本参考例における上記以外の方法は、前述の第２の参考例と同様である。

本参考例においては、整形済みフリットガラス部材３に整形済みフリット突起部６を形成することにより、封着工程において、この突起部６が整形済みフリットガラス部材３と前面基板との間に隙間を形成する。この結果、封着工程において、基板表面に吸着した水分等を効率よく排気することができる。本参考例における上記以外の効果は、前述の第２の参考例と同様である。

なお、本参考例においても、前述の第３の参考例と同様に、整形済みフリットガラス部材３を位置決めするためのガイドを設けてもよい。この場合、ガイドには、第５の実施形態に示す梯子状ガイドのように、整形済みフリットガラス部材３を持ち上げる突起部を形成する必要はない。また、本参考例においては、整形済みフリット突起部６を、整形済みフリットガラス部材３の長手方向に直交する一方向に突出するように形成し、整形済みフリットガラス部材３を基板上に配置するときに、突起部６が基板表面に垂直な方向に起立するように配置しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、整形済みフリットガラス部材３の幅を部分的に太くしても同様な効果が得られる。

次に、本発明の第６の参考例について説明する。本参考例は、前述の各参考例において、真空雰囲気中で封着を行う際に、パネル内の気体を排気するためにパネルに連結する排気管を固定するためのフリットガラスを整形済みフリットガラス部材により形成する例である。従来、排気管をパネルに固定するためのフリットガラスは、フリットガラスペーストを塗布して形成するか、フリットガラスをバインダーにより固めた整形材を使用する。しかし、このようにして形成されたフリットガラスには、バインダーが含まれているため、真空雰囲気中において封着を行うと、フリットガラスが発泡してパネルにリークが発生する。

これを防ぐためには、バインダー成分が実質的に含まれていない整形済みのフリットガラスを使用すればよい。整形済みのフリットガラスは、例えば以下に示すような方法により整形することができる。即ち、フリットガラスをアクリル等のバインダー及び溶剤と混合させて、この混合物を練り、型に入れて整形する。次に、フリットガラスが焼結する温度まで加熱する。このとき焼結したフリットガラスの粒子間の間隙が相互にほぼ連通され外部とも連通されるように、焼結条件を調整する。この方法以外にも大気圧中でバインダーが燃焼・分解する温度で焼成し、その後、真空雰囲気中で焼成する方法もある。フリットガラスは軟化温度が低いため、整形が容易である。これにより、真空雰囲気中において封着を行っても、パネルにリークが生じることをより確実に防止できる。

なお、前述の各参考例においては、背面基板上にフリットガラスを形成する例を示したが、フリットガラスは前面基板上に形成してもよく、前面基板上と背面基板上の双方に形成してもよい。これらの場合においても、フリットガラスの形成方法は、前述の第１実施形態及び各参考例と同様である。

また、上述の実施形態においては、表示パネルとしてＡＣ面放電型の反射型プラズマディスプレイパネルを製造する例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の方式のプラズマディスプレイパネルにも適用可能であることは言うまでもない。もちろん、２枚の基板をフリットガラスによって封着する工程を含む表示パネル、例えば、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）及び蛍光表示管（ＶＦＤ）等においても、本発明は適用可能である。

本発明は、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）及び蛍光表示管（ＶＦＤ）等の製造に好適に利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。 横軸に時間をとり縦軸に温度をとって、本実施形態における各工程の温度プロファイルを示すグラフ図である。 本実施形態の変形例に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。 本発明の第１の参考例に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。 本発明の第２の参考例に係るＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。 （ａ）及び（ｂ）はこのＰＤＰの製造方法を工程順に示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の参考例に係るＰＤＰの製造方法を工程順に示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第４の参考例に係るＰＤＰの製造方法を工程順に示す平面図である。 （ａ）は図８（ｂ）に示す工程を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線による断面図である。 （ａ）は本発明の第５の参考例に係るＰＤＰの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ’線による断面図である。 反射型ＡＣ面放電カラープラズマディスプレイパネルの１つの放電セルを示す部分断面図である。 従来のＰＤＰの製造方法を示すフローチャート図である。 この従来のＰＤＰの製造方法におけるフリットガラスペーストの塗布工程を示す平面図である。 横軸に時間をとり縦軸に温度をとって、従来のＰＤＰの製造方法における各工程における温度プロファイルを示すグラフ図である。 （ａ）は他の従来のＰＤＰの製造方法におけるフリットガラスペーストの塗布工程を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ’線による断面図である。

符号の説明

１；背面基板
２；隔壁
３；整形済みフリットガラス部材
４；ガイド
５；梯子状ガイド
５ａ；枠状部
５ｂ；連結部
６；整形済みフリット突起部
７；フリットガラスペースト
８；フリットペースト突起部
１０；データ電極
１１；白色誘電体層
１２；蛍光体層
１３；透明誘電体層
１４；放電空間
１５；透明電極
１６；バス電極
１７；前面基板

Claims (7)

1. フリットガラスにより２枚の基板が封着された表示パネルの製造方法において、少なくとも一方の前記基板の表面における表示領域を囲む領域にフリットガラスとバインダー成分とを含むフリットガラスペーストを塗布するフリットペースト塗布工程と、前記塗布されたフリットガラスペーストを乾燥させるフリットペースト乾燥工程と、前記バインダー成分を燃焼・分解して消失させる脱バインダー焼成工程と、このフリットガラスペーストが塗布された基板を真空雰囲気中にて前記フリットガラスの軟化温度以上である焼成温度に加熱して前記フリットガラスを焼成する減圧焼成工程と、この焼成されたフリットガラスが被着した基板と他方の前記基板とを前記焼成されたフリットガラスを介して重ね合わせ、前記フリットガラスの軟化温度以上の温度に加熱して前記２枚の基板を封着する封着工程と、を有することを特徴とする表示パネルの製造方法。
2. 前記脱バインダー焼成工程は、乾燥後のフリットガラスペーストを、大気中においてバインダー成分が燃焼・分解して消失する温度以上であり、且つフリットガラスが軟化する温度未満の温度とす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. 前記減圧焼成工程は、大気圧よりも減圧した真空雰囲気中で、前記フリットガラスペーストをフリットガラスペースト中のフリットガラスが軟化する温度と同程度又はそれよりも高い温度に所定時間保持した後に冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示パネルの製造方法。
4. 前記減圧焼成温度を４００℃以上とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
5. 前記減圧焼成工程を、圧力が８０ｋＰａ以下の雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
6. 前記減圧焼成工程を、圧力が２０ｋＰａ以下の雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
7. 前記焼成後のフリットガラスが相互間に間隙を残して焼結された複数の粒子からなり、前気粒子間の間隙は相互に連通し且つ前記フリットガラスの外部に連通していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
   
   

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