JP2010165497A - Method of manufacturing plasma display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大型テレビジョンや公衆表示などに用いる平板型の表示装置であるプラズマディスプレイパネル(以下、PDPとする)の製造方法に関し、さらに詳しくはPDPの前面板と背面板の周囲をフリットガラスで封着するPDPの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) which is a flat display device used for large televisions, public displays, and the like, and more specifically, a frit glass around the front and back plates of the PDP. The present invention relates to a method of manufacturing a PDP that is sealed with a.
PDPは、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、65インチクラスのテレビジョン受像機や大型公衆表示装置などに向けて製品化が進み、100インチを越える製品も商品化されている。特に、テレビジョン受像機向けのPDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上のフルスペックのハイビジョンヘの適用が進んでいる。 Since PDPs can achieve higher definition and larger screens, commercialization has progressed toward 65-inch class television receivers and large public display devices, and products exceeding 100 inches have been commercialized. ing. In particular, PDPs for television receivers are increasingly applied to high-spec high-definition televisions having more than twice the number of scanning lines as compared with the conventional NTSC system.
PDPは、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法により製造された硼珪酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。 The PDP is composed of a front plate and a back plate. The front plate is a display electrode composed of a glass substrate of sodium borosilicate glass manufactured by the float process, a striped transparent electrode and a bus electrode formed on one main surface thereof, and the display electrode And a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer. On the other hand, the back plate is a glass substrate, stripe-shaped address electrodes formed on one main surface thereof, a base dielectric layer covering the address electrodes, a partition formed on the base dielectric layer, It is comprised with the fluorescent substance layer which light-emits each of red, green, and blue formed between the partition walls.
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させ、その周囲を封着材によって気密封着している。隔壁で仕切られた放電空間の排気と放電ガス(Ne−Xeの場合、53.2kPa〜79.8kPaの圧力)の封入は排気管を通して行われ、放電ガスを封入後、排気管を局部的に加熱溶融(チップオフ)して気密封止している。 The front plate and the back plate are opposed to each other on the electrode forming surface side, and the periphery thereof is hermetically sealed with a sealing material. The exhaust of the discharge space partitioned by the partition walls and the discharge gas (in the case of Ne-Xe) are sealed through the exhaust pipe, and after the discharge gas is sealed, the exhaust pipe is locally It is hermetically sealed by heating and melting (chip-off).
完成したPDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。 The completed PDP is discharged by selectively applying a video signal voltage to the display electrodes, and ultraviolet rays generated by the discharge excite each color phosphor layer to emit red, green, and blue light, thereby displaying a color image. Is realized.
上述したPDPの誘電体層や封着材には一般に酸化鉛や酸化ビスマスを主成分とする低融点のフリットガラスが用いられている。フリットガラスには、加熱しても結晶化せず非晶質の特性を残す非晶質系フリットガラスと、加熱により結晶化する結晶化フリットガラスがある。それぞれの材料に長短があり、製造工程とのマッチングを考慮して選択されることが多い。 Generally, a low melting point frit glass mainly composed of lead oxide or bismuth oxide is used for the dielectric layer or sealing material of the PDP. Frit glass includes amorphous frit glass that does not crystallize even when heated and remains amorphous, and crystallized frit glass that crystallizes by heating. Each material is long and short, and is often selected in consideration of matching with the manufacturing process.
封着材としては結晶化タイプと非晶質タイプのいずれの場合にも、まず、フリットガラスの成分である粉末ガラスと無機酸化物を混合し、さらに酢酸イソアミルなどを主成分とする有機溶剤で混練してペースト状の封着材を調合している。次に、厚膜印刷、インクジェットやディスペンサーを備えた塗布装置を用いて、前面板および背面板の少なくともいずれか一方の基板の周囲に封着材を塗布形成している。その後、フリットガラスが完全に軟化しない所定の温度で焼成を行ってから、前面板および背面板を対向配置して組み立て、焼成の温度よりも高い封着温度で封着を行っている(例えば、特許文献1など参照)。
上述したPDPの製造工程においては、前面板と背面板の少なくともいずれか一方の基板の周縁部に封着材を配置形成し、封着材を配置形成した基板の封着材の焼成を行ってから、焼成温度よりも高い封着温度に昇温させて封着材を軟化(溶融)させて気密封着を行っていた。 In the above-described manufacturing process of the PDP, a sealing material is arranged and formed on the peripheral portion of at least one of the front plate and the back plate, and the sealing material of the substrate on which the sealing material is arranged and formed is fired. Therefore, the sealing material is softened (melted) by raising the sealing temperature higher than the firing temperature to perform hermetic sealing.
ところが、封着後において封着材を塗布形成していない基板側、例えば背面板に封着材を塗布形成した場合においては前面板側から封着材の形成箇所を観察すると、封着材の一部が前面板と接触せずに、気泡となっている部分が存在していることが確認された。 However, when the sealing material is applied and formed on the side of the substrate on which the sealing material is not applied and formed after sealing, for example, on the back plate, the position of the sealing material is observed from the front plate side. It was confirmed that there was an air bubble part without a part contacting the front plate.
このような気泡は、PDPの放電容器としての気密性を低下させ、さらに気泡内のガスの影響によって、表示電極あるいはアドレス電極を腐食し、断線となって画像表示時の欠陥となる不具合が発生していた。 Such bubbles reduce the hermeticity of the PDP as a discharge vessel, and further corrode the display electrodes or address electrodes due to the effects of gas in the bubbles, resulting in disconnection and defects in displaying images. Was.
上記の課題に対して、本発明のPDPの製造方法は、透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前面板と背面板の周囲を封着材で封着する封着工程を備えたPDPの製造方法であって、封着工程は、前面板または背面板に封着材を塗布する封着材塗布ステップと、封着材を乾燥する乾燥ステップと、封着材を焼成する焼成ステップと、前面板と背面板とを対向配置して封着材を軟化させて封着する封着接合ステップとを備え、封着材塗布ステップの後であって、封着材を乾燥するステップの前に、封着材を予備乾燥する予備乾燥ステップを設けたことを特徴とする。 In response to the above problems, the PDP manufacturing method of the present invention includes a front plate in which a display electrode, a dielectric layer, and a protective layer are formed on a transparent substrate, and an address electrode, a partition, and a phosphor layer. A method of manufacturing a PDP having a sealing step in which the back plate is disposed opposite to each other and the periphery of the front plate and the back plate is sealed with a sealing material. The sealing step is performed on the front plate or the back plate. A sealing material application step for applying a sealing material, a drying step for drying the sealing material, a firing step for baking the sealing material, and a front plate and a back plate are arranged oppositely to soften the sealing material. A pre-drying step for pre-drying the sealing material after the sealing material application step and before the step of drying the sealing material. And
ここで、封着材塗布ステップで塗布する前記封着材はフリットガラスおよび有機溶剤および樹脂を含有する材料であり、予備乾燥ステップでは、封着材塗布ステップにて塗布された封着材の有機溶剤の重量で表した含有量または粘度に依存した時間大気中にて前記封着材を乾燥してもよい。 Here, the sealing material applied in the sealing material application step is a material containing frit glass and an organic solvent and a resin. In the preliminary drying step, the organic material of the sealing material applied in the sealing material application step is used. The sealing material may be dried in the atmosphere for a time depending on the content or viscosity expressed by the weight of the solvent.
また、封着材塗布ステップにて塗布する封着材に含有する有機溶剤の含有量が9重量%〜15重量%である場合、予備乾燥ステップでは温度18℃〜38℃の大気中にて、有機溶剤の含有量に応じて1.5分から7.5分乾燥してもよい。 Moreover, when the content of the organic solvent contained in the sealing material applied in the sealing material application step is 9% by weight to 15% by weight, in the preliminary drying step, in the atmosphere at a temperature of 18 ° C. to 38 ° C., It may be dried for 1.5 minutes to 7.5 minutes depending on the content of the organic solvent.
また、封着材塗布ステップにて塗布する封着材の粘度が0.2Pa・s〜1.4Pa・sである場合、予備乾燥ステップでは温度18℃〜38℃の大気中にて、粘度に応じて1.5分から7.5分乾燥してもよい。 Moreover, when the viscosity of the sealing material applied in the sealing material application step is 0.2 Pa · s to 1.4 Pa · s, in the preliminary drying step, the viscosity is adjusted in the atmosphere at a temperature of 18 ° C. to 38 ° C. Depending on the case, it may be dried for 1.5 minutes to 7.5 minutes.
さらに、封着材塗布ステップでは、前面板または背面板の画像表示領域の略外周に封着材を塗布し、予備乾燥ステップでは、封着材の画像表示領域側から、所定の風速の大気をあてて乾燥させてもよい。 Further, in the sealing material application step, a sealing material is applied to substantially the outer periphery of the image display area of the front plate or the back plate, and in the preliminary drying step, air at a predetermined wind speed is applied from the image display area side of the sealing material. It may be applied and dried.
そして、予備乾燥ステップでは、封着材に含有する有機溶剤の比率が9重量%〜15重量%である場合、前記封着材の画像表示領域側から、風速0.2m/s〜16.0m/sの大気を1秒〜120秒あてて乾燥させてもよい。 In the preliminary drying step, when the ratio of the organic solvent contained in the sealing material is 9% by weight to 15% by weight, the wind speed is 0.2 m / s to 16.0 m from the image display region side of the sealing material. / S atmosphere may be applied for 1 second to 120 seconds and dried.
また、封着材塗布ステップでは、封着材を塗布する領域には、画像表示に使用する電極が形成され、予備乾燥ステップでは、少なくとも電極が形成された領域の封着材を所定の風速の大気をあてて乾燥させてもよい。 In the sealing material application step, an electrode used for image display is formed in the region where the sealing material is applied, and in the preliminary drying step, at least the sealing material in the region where the electrode is formed has a predetermined wind speed. It may be dried by applying air.
このような製造方法とすることにより、封着材の形成箇所に気泡が残存することがなく、気密性が高く、かつ断線等の画像表示欠陥の発生を抑えた信頼性の高いPDPを実現することができる。 By adopting such a manufacturing method, it is possible to realize a highly reliable PDP with no air bubbles remaining at the sealing material forming portion, high air tightness, and suppression of image display defects such as disconnection. be able to.
以下、本発明の実施形態におけるPDPについて図面を用いて詳しく説明する。 Hereinafter, a PDP in an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態)
図1は、本発明の実施形態におけるPDPの構造を示す斜視図である。PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型PDPと同様である。図1に示すように、PDP1は前面ガラス基板3などよりなる前面板2と、背面ガラス基板11などよりなる背面板10とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたPDP1内部の放電空間16には、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などの放電ガスが52kPa〜80kPaの圧力で封入されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP in an embodiment of the present invention. The basic structure of the PDP is the same as that of a general AC surface discharge type PDP. As shown in FIG. 1, the PDP 1 has a
前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6とブラックストライプ(遮光層)7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成されている。
On the
また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電空間16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝にアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。走査電極4および維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極6方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
On the
次に、PDPの製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板3上に、走査電極4および維持電極5と遮光層7とを形成する。これらの走査電極4および維持電極5を構成する透明電極と金属バス電極は、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極は薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極は銀材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。また、遮光層7も同様に、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。
Next, a method for manufacturing a PDP will be described. First, the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7 are formed on the
次に、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆うように前面ガラス基板3上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層(誘電体材料層)を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆う誘電体層8が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層8上に酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層9を真空蒸着法により形成する。以上の工程により前面ガラス基板3上に所定の構成物(走査電極4、維持電極5、遮光層7、誘電体層8、保護層9)が形成され、前面板2が完成する。
Next, a dielectric paste is applied on the
一方、背面板10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板11上に、銀材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極12用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極12を形成する。
On the other hand, the
次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法などによりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
Next, a dielectric paste is applied on the
次に、下地誘電体層13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成した後、焼成することにより隔壁14を形成する。ここで、下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。
Next, a partition wall forming paste including a partition wall material is applied on the
次に、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上、および隔壁14の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより蛍光体層15が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材を有する背面板10が完成する。
Next, the
図2は、本発明の実施形態におけるPDPの前面板と背面板とを封着接合した状態を示す図であり、前面板2と背面板10とをその周囲を封着材31で封着して、背面板10に排気管21を設けた構成を示している。図2(a)は本発明の実施形態におけるPDPの平面図、図2(b)は図2(a)に示したPDPのA−A線断面図である。
FIG. 2 is a view showing a state in which the front plate and the back plate of the PDP in the embodiment of the present invention are sealed and joined, and the
図2に示すように、前面板2と背面板10とは表示電極6とアドレス電極12とが直交するように対向配置してその周囲を封着材31にて封着する(この工程を封着工程とする)。ここで、同工程にて背面板10のコーナ部の所定の位置に設けた排気孔30を覆うように配置した排気管21の拡広した端部の周囲をガラスフリット等の封着材であるフリットタブレット32で封着してもよい。そして、放電空間16を排気管21によって真空排気した後に、同じく排気管21からネオン(Ne)やキセノン(Xe)などを含む放電ガスを所定の圧力(例えば、Ne−Xe混合ガスの場合52kPa〜80kPaの圧力)で封入して排気管21を封じ切ることによりPDP1を完成させている。
As shown in FIG. 2, the
次に、前面板2と背面板10とをその電極形成面側を対向させて、その周囲を封着材31で気密封着する封着工程について詳細に述べる。本発明の実施形態において、封着工程は、背面板10の周縁部に封着材31を塗布形成する封着材塗布ステップと、塗布された封着材31を焼成する焼成ステップと、その後、前面板2と背面板10とを対向配置して封着材31を軟化溶融させて封着する封着接合ステップとを備えている。
Next, the sealing process in which the
さらに、封着材塗布ステップと焼成ステップとの間に、封着材を乾燥する予備乾燥ステップと乾燥ステップとを備えている。 Furthermore, a preliminary drying step and a drying step for drying the sealing material are provided between the sealing material application step and the baking step.
封着材31としては、低融点の鉛成分を含まないフリットガラス、所定のフィラー、樹脂および有機溶剤を混練したペースト状の封着材を用いている。
As the sealing
フリットガラスは、少なくとも酸化ビスマス(Bi2O3)を含む非鉛の硼珪酸系であって、その組成は酸化ビスマス(Bi2O3)が70重量%〜85重量%、酸化亜鉛(ZnO)が8重量%〜10重量%、酸化硼素(B2O3)が4重量%〜6重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)が6重量%〜8重量%、酸化珪素(SiO2)、酸化マグネシウム(MgO)がそれぞれ1重量%〜3重量%になっている。
Frit glass is a non-lead borosilicate system containing at
特に酸化ビスマス(Bi2O3)の量は、少な過ぎるとガラスの軟化点温度が下がりにくくなるために封着不良が発生し、逆に多過ぎると表示電極6やアドレス電極12中の銀(Ag)との反応が生じて発泡しやすくなる。そのため、65重量%〜80重量%の範囲に設定するのが好ましい。
In particular, when the amount of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is too small, the softening point temperature of the glass is difficult to decrease, so that poor sealing occurs. Conversely, when the amount is too large, silver (in the
また、封着材31のフィラーは耐熱性を有しており、封着材31の熱膨張係数を調整するとともに、フリットガラスの流動状態をコントロールするのに使用される。その材料としては、コージライト、フォルステライト、β−ユークリプタイト、ジルコン、ムライト、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化アルミニウム、石英ガラスなどが特に好ましい材料として単用または混用して使用されることが多い。
The filler of the sealing
そしてこれらを混練する有機溶剤としては酢酸イソアミル、ターピネオールなどを用い、樹脂としてはアクリル樹脂、エチルセルロース、ニトロセルロースなどを用いる。また本発明の実施形態では封着材31に対する当該有機溶剤の比率は9重量%〜15重量%としている。
As the organic solvent for kneading them, isoamyl acetate, terpineol or the like is used, and as the resin, acrylic resin, ethyl cellulose, nitrocellulose or the like is used. In the embodiment of the present invention, the ratio of the organic solvent to the sealing
次に、封着工程での各ステップについて述べる。まず、封着材塗布ステップでは封着材31を厚膜印刷やインクジェットまたはディスペンサーを備えた塗布装置を用いて、背面板10の周縁部の所定の位置に塗布形成する。この封着材塗布ステップにて使用する封着材31は先に述べたように溶剤および樹脂を含み混練されることによってペースト状になっている。
Next, each step in the sealing process will be described. First, in the sealing material application step, the sealing
その後、予備乾燥ステップおよび乾燥ステップにて封着材31を乾燥する。予備乾燥ステップについては後述する。乾燥ステップでは封着材31を塗布した背面板10をIR炉などによって約120℃程度で乾燥させ、有機溶剤を除去する。
Thereafter, the sealing
さらに焼成ステップにて、背面板10を所定の温度で焼成し、封着材31中の樹脂を除去し、フリットガラスを少し軟化させて形状を固定する。また本発明の実施形態では、当該焼成ステップにおいて、背面板10に形成した蛍光体層15の焼成処理も同時に行っている。
Further, in the firing step, the
次に封着接合ステップで、前面板2と背面板10とをそれぞれの電極形成面側を対向配置し、焼成ステップでの焼成温度よりも高い温度で全体を焼成し、封着材31中のガラスフリットを軟化させて前面板2と背面板10とを封着接合する。この状態が図2(a)、図2(b)に相当する。
Next, in the sealing and joining step, the
図2(a)に示すように、前面板2の長辺と背面板10の短辺に沿った位置に封着材31が配されることになる。そして、前面板2の短辺側に走査電極2、維持電極3の電圧を印加するための端子が配されるようになり、背面板10の長辺側にアドレス電極10の端子が配される。
As shown in FIG. 2A, the sealing
また、封着工程の封着接合ステップにおいては、図2(a)、図2(b)に示すように、背面板10のコーナ部の所定の位置に設けた排気孔30に配置した排気管21を、その周囲に配置したフリットタブレット32を軟化溶融させることによって固定している。フリットタブレット32は封着材31と同様の材料でフリットガラスを含む成型体である。
Further, in the sealing and joining step of the sealing process, as shown in FIGS. 2A and 2B, the exhaust pipe disposed in the
このようにして、前面板2と背面板10とを封着接合し排気管21を固定した後に、隔壁14で仕切られた放電空間16を排気管21によって真空排気する。その後、排気管21からネオンやキセノンなどを含む放電ガスを所定の圧力(例えば、Ne−Xe混合ガスの場合、53.2kPa〜79.8kPaの圧力)で封入する。その後、排気管21を適当な位置で局部的に加熱溶融(チップオフ)して封じ切ることにより気密封止してPDP1を完成させている。
In this way, after the
以上の製造方法により完成したPDP1は、表示電極6に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層15を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
The
ここで、本発明の実施形態の封着工程における、予備乾燥ステップについてさらに詳細に説明する。先に述べたように本発明の実施形態では予備乾燥ステップおよび乾燥ステップにて封着材31のペースト中の有機溶剤を除去する。
Here, the preliminary drying step in the sealing step of the embodiment of the present invention will be described in more detail. As described above, in the embodiment of the present invention, the organic solvent in the paste of the sealing
本発明の実施形態の予備乾燥ステップの条件としては、雰囲気温度18℃〜38℃、湿度50±10℃の大気中において、3.0分〜6.0分間乾燥させる。ここで雰囲気温度が38℃より大きくなると、有機溶剤の蒸発が封着材全体的に過度に促進され、後述する封着材の形状変化の差異が小さく、PDP1完成後に気泡が残存しやすくなる。一方18℃より小さくなると、必要な予備乾燥ステップの時間が長くなることが確認されている。さらに望ましくは、24±3℃の範囲での乾燥が、品質を維持する点で最も適切であった。
As conditions for the preliminary drying step of the embodiment of the present invention, drying is performed for 3.0 minutes to 6.0 minutes in an atmosphere having an atmospheric temperature of 18 ° C. to 38 ° C. and a humidity of 50 ± 10 ° C. Here, when the atmospheric temperature is higher than 38 ° C., the evaporation of the organic solvent is excessively promoted as a whole, the difference in the shape change of the sealing material described later is small, and bubbles tend to remain after the
また、予備乾燥ステップの必要な時間は、塗布する封着材31中の有機溶剤の重量比率または粘度に依存して変化する。つまり有機溶剤の重量比率が大きい場合、必要な予備乾燥時間は長くなり、当該比率が小さい場合は短くなる。また粘度が低い場合には、必要な予備乾燥時間は長くなり、一方粘度が高い場合には短くなる。
Further, the time required for the preliminary drying step varies depending on the weight ratio or viscosity of the organic solvent in the sealing
図3は塗布する封着材中の粘度と、必要とする予備乾燥ステップの時間との関係を示す図である。同図では横軸には当該粘度を示し、縦軸には封着材中に気泡を残留させず、品質として良品となるために要する予備乾燥ステップの時間を示している。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the viscosity in the sealing material to be applied and the time required for the preliminary drying step. In the figure, the abscissa indicates the viscosity, and the ordinate indicates the time of the pre-drying step required for quality to be good without leaving bubbles in the sealing material.
また、図4は塗布する封着材中の有機溶剤の含有量と、必要とする予備乾燥ステップの時間との関係を示す図である。同図において横軸には当該含有量を示し、縦軸は図3と同様に必要な予備乾燥ステップの時間を示している。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the content of the organic solvent in the sealing material to be applied and the time required for the preliminary drying step. In the figure, the horizontal axis represents the content, and the vertical axis represents the time required for the preliminary drying step as in FIG.
これらの結果に基づき、本発明の実施形態では、封着材の粘度に最適な時間を決定し、予備乾燥ステップとしている。これによって、封着材の粘度が製造ロット間等にて変化したとしても、それぞれに最適な予備乾燥時間を設定することで、品質を維持しつつ、製造時間を短縮することもできる。 Based on these results, in the embodiment of the present invention, the optimum time for the viscosity of the sealing material is determined and used as the preliminary drying step. As a result, even when the viscosity of the sealing material changes between production lots and the like, it is possible to shorten the production time while maintaining the quality by setting an optimal predrying time for each.
封着材塗布ステップにて塗布する封着材に含有する有機溶剤の含有量が9重量%〜15重量%である場合、予備乾燥ステップでは温度18℃〜38℃の大気中にて、1.5分以上乾燥することが必要であった。また当該封着材の粘度が0.2Pa・s〜1.4Pa・sである場合、予備乾燥ステップでは同条件にて1.5分以上乾燥することが必要であった。 When the content of the organic solvent contained in the sealing material applied in the sealing material application step is 9% by weight to 15% by weight, the preliminary drying step is performed in the atmosphere at a temperature of 18 ° C. to 38 ° C. It was necessary to dry for more than 5 minutes. When the sealing material has a viscosity of 0.2 Pa · s to 1.4 Pa · s, it is necessary to dry it for 1.5 minutes or more under the same conditions in the preliminary drying step.
(第2の実施形態)
ここから本発明の第2の実施形態について述べる。本実施形態では予備乾燥ステップ以外は上述の実施形態と同様である。本実施の形態の予備乾燥ステップでは封着材31をある方向から所定の風速の大気をあて、積極的に乾燥させている。
(Second Embodiment)
From here, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is the same as the above-described embodiment except for the preliminary drying step. In the preliminary drying step of the present embodiment, the sealing
図5は本発明の第2の実施形態の予備乾燥ステップの状態を示す図である。同図で示すように背面板10の略周辺に封着材塗布ステップにて封着材31が塗布され、送風機33によって図中の矢印の方向に所定の大気があてられている。そして同図に示すように大気は背面板10の面内から外側に向けてあてられている。
FIG. 5 is a diagram showing a state of the preliminary drying step according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the sealing
また図5(a)(b)はそれぞれ別の実施形態を示している。図5(a)では背面板10の上部であって封着材31の塗布方向と略平行に複数の送風機33を配置し大気を送っている。また図5(b)では背面板10の上部に単一または複数の送風機33を配置し大気を送っている。いずれの場合においても、封着材31の斜め上部方向から大気が送られるが、この方向からに加え、背面板10の面内に沿って封着材31の横方向からも大気があたることになる。このように複数の方向より大気をあてる必要は必ずしもないが、本発明の第2の実施形態では、少なくとも封着材31の背面板10の面内側から外側に向け大気があたる形態となる。
FIGS. 5A and 5B show different embodiments. In FIG. 5A, a plurality of
また背面板10の長辺側端部にはアドレス電極に電圧を印加するための電極取り出し部34が形成されている。上述したように電極への腐食を防止するために、電極取り出し部34の上部に形成された封着材31のみに大気をあてても本発明の第2の実施形態の効果は得られる。
An electrode lead-out
検討した結果、室温18℃〜38℃、湿度55%以下の雰囲気下にて、封着材31近傍での風速が0.2m/s〜8.0m/sの大気を10秒〜120秒あてることによって効果が得られることが確認された。また大気の風速を上げることによって必要な予備乾燥の時間を短縮でき生産性が向上するが、風速が高すぎる場合には封着材が剥離することがある。このため、望ましくは室温18℃〜38℃、湿度55%以下にて、風速2.5±1.5m/s以上の大気を時間15秒以上あてることで本発明の効果を奏することができ、さらに望ましくは、室温24±3℃、湿度50%以下にて、風速8.0±2m/sの大気を時間10秒以上あてることにより、短時間で効率良く品質を安定させることができる。
As a result of the examination, an atmosphere having a wind speed of 0.2 m / s to 8.0 m / s in the vicinity of the sealing
また上記のように、封着材31を含めて背面板10全体に大気をあてるため、大気による背面板10等への静電気の帯電を考慮する必要がある。そこで本発明の実施形態では上記の送風機33をイオナイザーと同様の機能を付加し、除電効果も作用させている。なお通常の送風機33による予備乾燥ステップの後にイオナイザーによって背面板10等の除電処理を行ってもよい。
Further, as described above, since the atmosphere is applied to the
ここから、本発明の実施形態での現象について検討する。図6は本発明における焼成ステップ後での封着材31の塗布幅方向の断面図を示している。一方で図7は従来技術における焼成ステップ後での封着材310の塗布幅方向の断面図を示している。
From here, the phenomenon in the embodiment of the present invention will be examined. FIG. 6 shows a cross-sectional view in the coating width direction of the sealing
上述したように封着材は、背面板の画像表示領域の略外周に塗布形成される。ここで封着材の塗布幅方向の断面形状について、封着材を画像の表示領域側と、非表示領域側とに分けて検討する。この場合、本発明の第2の実施形態においては封着材31の表示領域側から所定の大気があてられることになる(図面矢印方向)。 As described above, the sealing material is applied and formed on the substantially outer periphery of the image display area of the back plate. Here, regarding the cross-sectional shape of the sealing material in the application width direction, the sealing material is examined separately for the image display region side and the non-display region side. In this case, in the second embodiment of the present invention, a predetermined atmosphere is applied from the display region side of the sealing material 31 (in the direction of the arrow in the drawing).
図6、図7に示したように封着材の断面形状は、凹み部分(以下、凹部とする)を有し、この部分において塗布膜厚が極小となる点が存在する。しかしながら両図を比較すると、本発明の実施形態では従来技術と比較して、この極小となる点が塗布幅方向の画像非表示領域側に存在する。また塗布膜厚が最大となる点が表示領域側に存在し、当該凹部を挟んで塗布膜厚が極大となる点が非表示領域側に存在する。そして本発明の実施形態では従来技術と比較して当該最大値と当該極大値との差が大きいことがわかる。 As shown in FIGS. 6 and 7, the cross-sectional shape of the sealing material has a recessed portion (hereinafter, referred to as a recessed portion), and there is a point where the coating film thickness is minimized in this portion. However, comparing the two figures, in the embodiment of the present invention, the minimum point exists on the image non-display area side in the coating width direction as compared with the prior art. Further, a point where the coating film thickness is maximum exists on the display region side, and a point where the coating film thickness becomes maximum across the concave portion exists on the non-display region side. And in embodiment of this invention, it turns out that the difference of the said maximum value and the said local maximum value is large compared with a prior art.
封着材31がこのような形状となるため、その上部に前面板が対向配置および封着された際に塗布膜厚が最大となる点から前面板と接することになり、凹部が画像非表示領域側に移動し、凹部に気泡が残留しなくなると考えられる。これによって、放電容器としての高い気密性を確保できると共に、腐食による電極の断線を防止することができる。
Since the sealing
一方で従来技術での封着材310の形状は、本発明の実施形態とは異なり、凹部が塗布幅方向のほぼ中央に存在し、かつ当該凹部を挟んだ塗布膜厚最大値、極大値にほぼ差がない。このため、その上部に前面板が対向配置された際に凹部を挟んで当該最大となる点と極大となる点で封着材310と前面板が接し、封着が行われると塗布幅方向中央に凹部が形成され、気泡が残留することになる。
On the other hand, the shape of the sealing
この形状の変化について発明者等は次のように考察する。従来技術では塗布直後に封着材310の全体がIRヒーター等によって強制的に加熱された状態にある。このため、封着材310の表面部から有機溶剤の蒸発が促進され、封着材310内部の有機溶剤が表面の方へ拡散する。これに伴ってガラスフリット粒子の中央部から表面部への移動も加速されることになる。この結果、有機溶剤が除去された後に、表示領域側と非表示領域側とが均等に変化し、封着材310の形状が凹部を有した形状となってしまう。
The inventors consider this change in shape as follows. In the prior art, the
これに対して、本発明の実施形態においては、予備乾燥ステップとして封着材31に表示領域側から大気を当てている。このため表示領域側の有機溶剤の蒸発が促進され、封着材31の内部において非表示領域側から表示領域側へと有機溶剤の拡散が生じる。そしてこれに伴いガラスフリット粒子の拡散も生じ、図6に示したように表示領域側・非表示領域側が不均一となった封着材31の形状が得られる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, air is applied to the sealing
また、発明者等は良品の基準として次のような新たな基準を設けた。図8はある部分の封着材の塗布方向に対して垂直面での焼成ステップ後の断面形状を示している。封着材塗布幅Wの区間において封着材の塗布高さ最大値をもつ点p1と塗布高さ極大値をもつ点p2との間に存在する塗布高さ極小値をもつ点p3について、それぞれの高さをh1、h2、h3とする。 Further, the inventors set the following new standard as a standard for non-defective products. FIG. 8 shows a cross-sectional shape after a firing step on a plane perpendicular to the application direction of a part of the sealing material. For the point p3 having the minimum coating height existing between the point p1 having the maximum coating height of the sealing material and the point p2 having the maximum coating height in the section of the sealing material coating width W, respectively. Are heights h1, h2, and h3.
そして品質管理指標Kとして、K=(h1−h2)−(h2−h3)を定義した。発明者等が検討した結果、品質管理指標Kが0μm以上となる場合に品質として良品(封着材中に残留する泡の直径が1mm以下となる状態)を維持でき、さらに品質管理指標Kが40μm以上であれば0.5mmより大きな気泡が無い状態でありより望ましい品質となることが判明した。 And as quality control index K, K = (h1-h2)-(h2-h3) was defined. As a result of investigations by the inventors, when the quality control index K is 0 μm or more, it is possible to maintain a good quality (a state where the diameter of the foam remaining in the sealing material is 1 mm or less), and the quality control index K is It has been found that if it is 40 μm or more, there is no bubble larger than 0.5 mm, and the quality is more desirable.
一方で品質管理指標Kが0μmより小さくなった場合に品質として不良品(封着材中に残留する泡の直径が1mmより大きい状態)となり、封着材形成箇所に残留した気泡によって、電極腐食などの画像表示欠陥が生じる確率が上昇することが判明した。さらに品質管理指標Kが320μm以上となると、封着材の塗布幅が小さくなり、PDP1の信頼性が劣化することが判明した。
On the other hand, when the quality control index K is smaller than 0 μm, the quality becomes defective (the diameter of bubbles remaining in the sealing material is larger than 1 mm), and the electrodes corrode due to the bubbles remaining in the sealing material forming portion. It has been found that the probability of the occurrence of image display defects such as is increased. Furthermore, it has been found that when the quality control index K is 320 μm or more, the application width of the sealing material is reduced, and the reliability of the
また、本発明の実施形態では、予備乾燥ステップと称したが、それ以外にも封着材塗布ステップから乾燥ステップまでの基板搬送経路にて、送風機を設けるなどして上記条件の雰囲気とすることによって、結果的に予備乾燥ステップとする手法によっても同様の効果が得られる。 In the embodiment of the present invention, the pre-drying step is referred to. However, in addition to this, the atmosphere of the above condition is set by providing a blower in the substrate transport path from the sealing material application step to the drying step. As a result, the same effect can be obtained by the method of the preliminary drying step.
以上のように本発明のPDPの製造方法では、透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前面板と背面板の周囲を封着材で封着する封着工程を備えたPDPの製造方法であって、封着工程は、前面板または背面板に封着材を塗布する封着材塗布ステップと、封着材を乾燥する乾燥ステップと、封着材を焼成する焼成ステップと、前面板と背面板とを対向配置して封着材を軟化させて封着する封着接合ステップとを備え、封着材塗布ステップの後であって、封着材を乾燥するステップの前に、封着材を予備乾燥する予備乾燥ステップを設けたことを特徴とする。 As described above, in the method for producing the PDP of the present invention, the front plate in which the display electrode, the dielectric layer, and the protective layer are formed on the transparent substrate, and the back electrode in which the address electrode, the barrier rib, and the phosphor layer are formed. A method of manufacturing a PDP having a sealing step in which a face plate and a front plate are arranged opposite to each other and a periphery of the front plate and the back plate is sealed with a sealing material. The sealing step is performed on the front plate or the back plate. A sealing material application step, a drying step for drying the sealing material, a firing step for firing the sealing material, and a front plate and a back plate are placed opposite to each other to soften the sealing material for sealing. A pre-drying step for pre-drying the sealing material after the sealing material applying step and before the step of drying the sealing material.
これによって、封着材の一部に気泡が残存することがなく、気密性が高く、かつ断線等の画像表示欠陥の発生を抑えた信頼性の高いPDPを実現することができる。 As a result, it is possible to realize a highly reliable PDP in which bubbles do not remain in a part of the sealing material, airtightness is high, and image display defects such as disconnection are suppressed.
なお、本発明の第2の実施形態の効果を奏するのは図5で示した送風機33の配置・形態に限られるものではない。例えば予備乾燥ステップは封着材31全体を同時に行う必要は必ずしもなく、小型の送風機によって封着材31の表示領域側から上述した条件の大気をあて、封着材31の塗布方向に沿って走査する形態でも、本発明の第2の実施形態の効果を得ることができる。
The effects of the second embodiment of the present invention are not limited to the arrangement and configuration of the
また、本発明の実施形態では背面板10に封着材31を塗布しているが、これに限らず前面板2に塗布形成しても本発明の効果を奏することができる。
Further, in the embodiment of the present invention, the sealing
以上述べたように本発明のPDPの製造方法は、放電容器としての気密性が高く、画像表示欠陥の発生を抑えた信頼性の高いPDPを実現することができる。 As described above, the PDP manufacturing method of the present invention has a high airtightness as a discharge vessel and can realize a highly reliable PDP in which the occurrence of image display defects is suppressed.
1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
5 維持電極
6 表示電極
7 遮光層
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間
21 排気管
30 排気孔
31 封着材
32 フリットタブレット
33 送風機
34 アドレス電極引き出し部
1 PDP
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記前面板または前記背面板に前記封着材を塗布する封着材塗布ステップと、
前記封着材を乾燥する乾燥ステップと、
前記封着材を焼成する焼成ステップと、
前記前面板と前記背面板とを対向配置して前記封着材を軟化させて封着する封着接合ステップとを備え、
前記封着材塗布ステップの後であって、前記封着材を乾燥するステップの前に、前記封着材を予備乾燥する予備乾燥ステップを設けた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。 A front plate on which a display electrode, a dielectric layer, and a protective layer are formed on a transparent substrate, and a back plate on which address electrodes, barrier ribs, and a phosphor layer are formed are disposed opposite to each other, and the front plate and the back plate are disposed. A method for manufacturing a plasma display panel comprising a sealing step of sealing a periphery of a face plate with a sealing material, wherein the sealing step includes:
A sealing material application step of applying the sealing material to the front plate or the back plate;
A drying step of drying the sealing material;
A firing step of firing the sealing material;
A sealing joining step for softening and sealing the sealing material by arranging the front plate and the back plate facing each other;
A method for manufacturing a plasma display panel, comprising a pre-drying step for pre-drying the sealing material after the sealing material application step and before the step of drying the sealing material.
前記予備乾燥ステップでは、前記封着材塗布ステップにて塗布された前記封着材の有機溶剤の重量で表した含有量または粘度に依存した時間大気中にて前記封着材を乾燥することを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The sealing material applied in the sealing material application step is a material containing frit glass, an organic solvent and a resin,
In the preliminary drying step, the sealing material is dried in the atmosphere for a time depending on the content or viscosity expressed by the weight of the organic solvent of the sealing material applied in the sealing material application step. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein:
前記予備乾燥ステップでは、前記封着材の画像表示領域側から、所定の風速の大気をあてて乾燥させることを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 In the sealing material application step, the sealing material is applied to a substantially outer periphery of an image display area of the front plate or the back plate,
2. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein in the preliminary drying step, drying is performed by applying air at a predetermined wind speed from the image display region side of the sealing material.
前記予備乾燥ステップでは、少なくとも前記電極が形成された領域の前記封着材を所定の風速の大気をあてて乾燥させることを特徴とする請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 In the sealing material application step, an electrode used for image display is formed in a region where the sealing material is applied,
6. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 5, wherein in the preliminary drying step, at least the sealing material in the region where the electrode is formed is dried by applying air at a predetermined wind speed.
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JP2012073333A (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Panasonic Corp | Method for forming airtight sealing structure, and electronic device having airtight sealing structure |
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