JP2011238538A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護層表面の変質層を、パネル毎のバラツキなく簡単かつ低コストに除去でき、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】前面板１と背面板２が平行に重ね合わされ、互いに押し付けられる。また、背面板２とガス吹込み治具３とが密着される。内部にガラス繊維濾紙９が配置されたガラス管３は、固形ガラスフリットリング４を介して背面板２に押し当てられる。ガラス管３を利油用して、窒素、Ｘｅ、Ｎｅガスがパネル内に供給でき、又はパネル内を排気する。
【選択図】図４

Description

この発明は、テレビ又はコンピュータ等の画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ＝Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌと記す）及びその製造方法に関するものである。

例えば、３電極構造の面放電型ＰＤＰは、図８のように、第１のガラス基板としての前面板１５１上に互いに平行に隣接配置された一対の表示電極１５２ａ、１５２ｂで構成されている電極対１５２と、電極対１５２と直交するように配列されたアドレス電極１５３とを有する。前面板の背面には、誘電体層１５４と保護層１５５が設けられる。表示電極１５２ａ、１５２ｂによって面放電セル（表示の主放電セル）が画定され、一方の表示電極１５２ｂとアドレス電極１５３とによって単位発光領域の点灯又は非点灯を選択するためのアドレス放電セルが画定される。蛍光体層１５６は、アドレス電極１５３を含めて第２のガラス基板としての背面板１５７の内面を隔壁（リブ）１５８に沿って被覆するように設けられ、表示電極１５２ａ、１５２ｂ間の面放電で生じた紫外線によって励起されて発光する。蛍光によって生じた光は、図８の表示方向に取り出され、画像表示が実現される。

フルカラー表示を行う場合には、表示画面を構成する各画素（ドット）に対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいわゆる３原色の蛍光体層１５９Ｒ，１５９Ｇ，１５９Ｂが対応づけられる。蛍光体層１５９Ｒ，１５９Ｇ，１５９Ｂとアドレス電極１５３の間には、誘電体層１６０が設けられる（例えば、特許文献１参照）。通常、各蛍光体層１５９Ｒ，１５９Ｇ，１５９Ｂは、スクリーン印刷法を用いて、粒状の所定発光色の蛍光物質を主成分とする蛍光体ペーストを各色毎に順に塗布して焼成することにより形成される。

ＰＤＰの動作電圧は、この保護層１５５の２次電子放出係数に依存する。従って、仕事関数が酸化マグネシウムよりも小さいアルカリ土類金属の酸化物（たとえば、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、又は、酸化バリウムなど）を保護層として用いることで、動作電圧を低電圧化することが提案されている。しかしながら、これらのアルカリ土類金属の酸化物は吸湿性が高く、保護層形成後に雰囲気中の水分を吸着し、保護層１５５の表面が水酸化物に変質して変質層が形成され、結果的に不安定な放電特性となるという課題があった。その解決のために、保護層形成工程後から封着工程までを乾燥雰囲気中で連続して行う方法（例えば、特許文献２参照）、保護層形成工程後から封着工程までを真空雰囲気中で連続して行う方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

保護層形成工程後から封着工程までを雰囲気制御された空間で連続して行う方法は、保護層形成後に保護層に水分等の不純物を吸着させない方法であるが、一方、不純物が吸着した保護層を清浄化しながら封着する方法も提案されている。たとえば、前面板あるいは背面板に第１及び第２のガラス管を設け、第１のガラス管からパネル内部を排気しながら第２のガラス管から乾燥ガスをパネル内部に供給することにより、パネル内部の残留不純物を低減させる方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。また、前面板及び背面板が重ね合わせて載置された加熱炉が密閉され、加熱炉内に雰囲気ガスを導入しつつ加熱炉内のガス排出を行い、パネル封着を行う方法が開示されている（例えば、特許文献５参照）。

特開２００２−２１６６２０号公報 特開２００２−２３１１２９号公報 特開２０００−１５６１６０号公報 特開２００２−２５０９３８号公報 特開２００１−３５３７２号公報

しかしながら、従来例のＰＤＰの製造においては、保護層表面に形成された変質層を、パネル毎のバラツキなく簡単かつ低コストに除去できないという問題点があった。

本発明は、前記従来の問題点に鑑み、乾燥ガス供給時にガラス管周辺から漏れるガスの量を可能な限り少なくすることができて、高性能で安定した特性を有する保護層を備え、高効率で長期に亘って特性の安定したプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、保護層を有する第１のガラス基板と、第２のガラス基板との間に放電空間を形成するように対向配置し、
前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との周辺部を封着部材により封着し、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた貫通穴に繋がるように、前記貫通穴の周囲に前記放電空間内へのガスの封入又は排気を行うためのガラス管を接着するとともに、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた前記貫通穴の周囲に接着した前記ガラス管の接着部分に、ガラス繊維部材を配置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を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記保護層として、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含む前記保護層を使用することを特徴とする、第１の態様に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。

本発明の第３態様によれば、前記保護層として、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなる前記保護層を使用することを特徴とする、第１の態様に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記ガラス管の接着部分に前記ガラス繊維部材を配置するとき、前記ガラス管の内面に円錐状のガラス繊維部材を配置することを特徴とする、第１〜３のいずれか１つの態様に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記ガラス管を接着するとき、固形ガラスフリットを介して前記貫通穴の周囲に前記ガラス管を接着し、かつ、前記ガラス繊維部材を、前記貫通穴を設けた前記ガラス基板と前記固形ガラスフリットの間、又は、前記ガラス管と前記固形ガラスフリットの間に挟みこむことを特徴とする、第１〜３のいずれか１つの態様に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。

本発明の第６態様によれば、プラズマディスプレイパネルを製造するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
電極と誘電体層と保護層とが形成された第１のガラス基板と、電極と誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された第２のガラス基板とを準備するステップと、
前記第１又は第２のガラス基板にガラスフリットを配置するステップと、
前記ガラスフリットの頂部と前記ガラスフリットを塗布していない方のガラス基板とが接触するように前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを重ね合わせるステップと、
前記第１又は第２のガラス基板に設けられた貫通穴の近傍にガラス繊維部材とガラス管と固形ガラスフリットとを配置するステップと、
前記第１又は第２のガラス基板に設けられた前記貫通穴及び前記ガラス管を経由して前記第１及び第２のガラス基板の間の空間にガスを吹込むステップと、
前記ガラスフリットを溶融させて前記第１及び第２のガラス基板を封着するとともに前記第１又は第２のガラス基板に前記ガラス管を接着するステップと、
前記第１及び第２のガラス基板の間を排気するステップと、
前記第１及び第２のガラス基板の間に封入ガスを封入するステップとを含む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を提供する。

本発明の第７態様によれば、保護層を有する第１のガラス基板と、第２のガラス基板との間に放電空間を形成するように対向配置し、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との周辺部を封着部材により封着し、かつ前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた貫通穴に繋がるように、前記貫通穴の周囲に前記放電空間内へのガスの封入又は排気を行うためのガラス管を接着したプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた前記貫通穴の周囲に接着した前記ガラス管の接着部分に、ガラス繊維部材を配置していることを特徴とするプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明の第８態様によれば、前記保護層が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする、第７の態様に記載のプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明の第９態様によれば、前記保護層が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなることを特徴とする、第７の態様に記載のプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明の第１０態様によれば、前記ガラス管の接着部分に配置された前記ガラス繊維部材は、前記ガラス管の内面に配置された円錐状のガラス繊維部材であることを特徴とする、第７〜９のいずれか１つの態様に記載のプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明の第１１態様によれば、前記ガラス管の接着部分において、固形ガラスフリットを介して前記貫通穴の周囲に前記ガラス管を接着し、かつ、前記ガラス繊維部材を、前記貫通穴を設けた前記ガラス基板と前記固形ガラスフリットの間、又は、前記ガラス管と前記固形ガラスフリットの間に挟みこむことを特徴とする、第７〜９のいずれか１つの態様に記載のプラズマディスプレイパネルを提供する。

以上のように、本願発明のプラズマディスプレイパネル及びその製造方法によれば、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた前記貫通穴の周囲に接着した前記ガラス管の接着部分に、ガラス繊維部材を配置することにより、乾燥ガス供給時にガラス管周辺から漏れるガスの量を可能な限り少なくすることができて、保護層表面の変質層を、パネル毎のバラツキなく簡単かつ低コストに除去でき、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法が実現できる。

本発明の第１実施形態におけるＰＤＰの概略構成を示す斜視図 本発明の前記第１実施形態におけるＰＤＰの製造工程の概略構成を示すフローチャート 本発明の前記第１実施形態におけるパネルの状態を示す側面図 本発明の前記第１実施形態におけるパネル全体を示す平面図 本発明の前記第１実施形態における封着前のガラス管周辺の配置を示す断面図 本発明の前記第１実施形態における封着後のガラス管周辺の配置を示す断面図 本発明の第２実施形態における封着前のガラス管周辺の配置を示す断面図 本発明の前記第２実施形態における封着後のガラス管周辺の配置を示す断面図 従来のＰＤＰの概略構成を示す斜視図

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態にかかるＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）について、図１Ａ〜図７を参照して説明する。

まず、ＰＤＰの構成について説明する。

例えば、３電極構造の面放電型ＰＤＰは、図１Ａのように、第１のガラス基板の一例としての前面板１上に互いに平行に隣接配置された一対の表示電極５２ａ、５２ｂで構成されている電極対５２と、電極対５２の長手方向と直交するように配列されたアドレス電極５３とを有する。前面板１の背面には、誘電体層５４と保護層５５とが設けられる。一対の表示電極５２ａ、５２ｂによって面放電セル（表示の主放電セル）が画定され、一方の表示電極５２ｂとアドレス電極５３とによって単位発光領域の点灯又は非点灯を選択するためのアドレス放電セルが画定される。蛍光体層５６は、アドレス電極５３を含めて第２のガラス基板の一例としての背面板２の内面を隔壁（リブ）１０に沿って被覆するように設けられ、表示電極５２ａ、５２ｂ間の面放電で生じた紫外線によって励起されて発光する。蛍光によって生じた光は、図１Ａの表示方向に取り出され、画像表示が実現される。

フルカラー表示を行う場合には、表示画面を構成する各画素（ドット）に対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいわゆる３原色の蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂが対応づけられる。蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂのそれぞれとアドレス電極５３との間には、誘電体層６０が設けられる（例えば、特許文献１参照）。通常、各蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂは、スクリーン印刷法を用いて、粒状の所定発光色の蛍光物質を主成分とする蛍光体ペーストを各色毎に順に塗布して焼成することにより形成される。

図１Ｂは、本発明の第１実施形態における前記ＰＤＰの製造工程の概略構成を示すフローチャートである。

このプラズマディスプレイパネルの製造方法は、
電極５２と誘電体層５４と保護層５５とが形成された第１のガラス基板１と、電極５３と誘電体層６０と隔壁１０と蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂとが形成された第２のガラス基板２とを準備するステップ（ステップＳ１〜Ｓ７）と、
前記第１又は第２のガラス基板にガラスフリット８を配置するステップ（ステップＳ８）と、
前記ガラスフリットの頂部と前記ガラスフリットを塗布していない方のガラス基板とが接触するように前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを重ね合わせるステップ（ステップＳ９）と、
前記第１又は第２のガラス基板に設けられた貫通穴７の近傍にガラス繊維部材９，１１，１２とガラス管３と固形ガラスフリット４とを配置するステップ（ステップＳ１０）と、
前記第１又は第２のガラス基板に設けられた前記貫通穴及び前記ガラス管を経由して前記第１及び第２のガラス基板の間の空間２０にガスを吹込むステップ（ステップＳ１１）と、
前記ガラスフリットを溶融させて前記第１及び第２のガラス基板を封着するとともに前記第１又は第２のガラス基板に前記ガラス管を接着するステップ（ステップＳ１２）と、
前記第１及び第２のガラス基板の間を排気するステップ（ステップＳ１３）と、
前記第１及び第２のガラス基板の間に封入ガスを封入するステップ（ステップＳ１４）とを含むものである。以下、これについて、詳細に説明する。

まず、図１Ｂにおいて、第１のガラス基板の一例としての前面板１の準備ステップは、電極形成ステップＳ１と、誘電体層形成ステップＳ２と、保護層形成ステップＳ３との各サブステップで構成されている。

第２のガラス基板の一例としての背面板２の準備ステップは、前面板１の準備ステップと同時に並行して行なうことができ、電極形成ステップＳ４と、誘電体層形成ステップＳ５と、隔壁形成ステップＳ６と、蛍光体層形成ステップＳ７と、外周シール用ガラスフリット塗布ステップＳ８との各サブステップで構成されている。

これらの各サブステップは、よく知られたスパッタリング法、蒸着法、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、ダイコート法、又は、サンドブラスト法等の薄膜・厚膜形成技術、若しくは、微細加工技術と、乾燥・焼成等の熱プロセスとによって実現することができる。

ここで使用する、外周シール用ガラスフリットは、ＰｂＯ系、Ｐ_２Ｏ_５―ＳｎＯ系、又は、Ｂｉ_２Ｏ_３系の低融点ガラス粉末とフィラーとを均一に混合した封着材料に、メチルセルロース、又は、ニトロセルロース等の樹脂と、α−ターピネオール、又は、酢酸アミル等の溶媒とを含有するビークルを添加して、混合攪拌してペースト状にしたものである。このペースト状のガラスフリット材料を、溶融温度まで昇温した後に降温して固化させることで、前面板１と背面板２とを封着することができる。

このようにしてそれぞれ準備された前面板１及び背面板２を、アライメント装置内でアライメント（位置合わせ）を行った後、２枚のガラス基板１，２を四角枠状のガラスフリット８（図３参照）を介して密着させ把持する（アライメントステップＳ９）。

次に、背面板２に設けられた排気用貫通穴７（図３参照）に合わせて、ガラス繊維部材の一例としての円錐状のガラス繊維濾紙９（図４参照）と、封着部材の一例としての円形枠状又は四角枠状の固形ガラスフリットリング４と、ガス吹込み治具の一例としてのガラス管３とをそれぞれ取り付ける（ステップＳ１０）。保護層５５の形成ステップとＳ３からこのステップＳ１０までは、保護層５５は大気に曝露されるため、保護層５５の表面には変質層が形成される。

一例として、ここで使用するガラス繊維濾紙９は、バインダーは含んでおらず、直径０．１〜１μｍ程度の超極細な硼珪酸塩ガラス繊維のみから作られており、厚さは０．１５〜０．７５ｍｍ程度、通気速度５ｃｍ／ｓのときの圧力損失が０．１７ｋＰａ以上で、ガラス管３のフレア部分３ａの内部に沿うような漏斗形状となっている。ここで、下限値を０．１７ｋＰａとしたのは、市販品の中で最も圧力損失が少なく、安価な製品のスペックから規定したものである。上限値としては、圧力損失が大きいほど、ガスが漏にくくなり、有利と考えられるため、特に規定の必要はない。

バインダーを含まないガラス繊維を使用することで、封着時に５００℃程度まで加熱しても変質しないため、一定以上の圧力損失を保持でき、不純ガスの発生もない。この第１実施形態では、超極細な硼珪酸塩ガラス繊維のみから作られたガラス繊維濾紙を使用しているが、同等の形状、圧力損出、及び、耐熱性を実現する他のガラス繊維製品を使用してもかまわない。

また、ここで使用する、固形ガラスフリットリング４とは、前記外周シール用に用いるのと同じペースト状のガラスフリットをプレス成型用金型に充填し、円形枠状又は四角枠状にプレス成型した上で、約２００〜３５０℃で仮焼成することによって、樹脂成分を揮発・燃焼させ、３３０〜４３０℃で焼結して作製したものである。固形ガラスフリットリング４の作製に使用する封着材料は外周シール用ガラスフリットペーストと同じで、溶融温度も同じであるが、プレス成型用金型でプレス成型を行うことで、ペースト塗布と比較して、所要形状を精度良く、作製することができる。

次いで、ガラス管３から背面板２に設けられた貫通穴７を経由してガラスフリット８と前面板１と背面板２との間の空間（パネル内部の空間）２０への窒素ガス吹込みを開始する（ステップＳ１１）。そして、窒素ガスを吹込みながら前面板１及び背面板２を加熱炉内でガラスフリット８の溶融温度より１０〜７０℃程度高い温度まで加熱し、外周シール用ガラスフリット８を溶融させて、２枚のガラス基板１，２を封着する（ステップＳ１２）。

次に、封着された２枚のガラス基板１，２をガラスフリット８の溶融温度より１０〜５０℃程度低い温度に保持しながら、２枚のガラス基板１，２間を貫通穴７を利用して真空に排気する（ステップＳ１３）。

排気ステップが完了した後、２枚のガラス基板１，２を冷却し、ほぼ常温となった後に、２枚のガラス基板１，２の間に封入ガスの一例としてのＸｅとＮｅとの混合ガスを導入し、所定の圧力にてガスの導入を停止する（ステップＳ１４）。

次いで、ガラス管３を溶かしてガス封止・切断する（ステップＳ１５）ことによりＰＤＰが完成する。

ここで、図２は、ガス吹込み治具（ジグ）から第１及び第２のガラス基板１，２の間のパネル内部の空間２０にガスを吹込むステップＳ１１におけるパネルの状態を示す側面図である。図２において、前面板１と背面板２とが平行に重ね合わされる。また、ガラス管３は、固形ガラスフリットリング４を介して背面板２に設けられた貫通穴７（図２では図示していない。図３参照。）に合わせて、背面板２に押し当てられる。ガラス管３のフレア部分３ａには、漏斗状のガラス繊維濾紙（図２及び図３では図示していないが、図４など参照。）が配置されている。フレア部分３ａとは反対側のガラス管３の先端には、配管５の先端部を構成するチャックヘッド６が接続されている。チャックヘッド６内には、図示しない水冷配管及びシール機構が配置されており、ガラス管３と配管５とが封着温度にまで昇温された場合においても、一体的に密閉構造となるよう構成されている。配管５には、ガス供給装置５Ａ及び排気装置５Ｂが接続されており、ガス供給装置５Ａにより窒素ガス、Ｘｅガス、及び、Ｎｅガスがパネル内部の空間２０に供給でき、又は、排気装置５Ｂによりパネル内部の空間２０を排気できるようになっている。

図３は、パネル全体を示す平面図である。図３において、背面板２のガラス管３が設けられる位置に貫通穴７が設けられる。ガラスフリット８は、前面板１と背面板２との間で、前面板１と背面板２とを貼り合わせた際に重なり合う部分を四角形枠状に囲うように、４辺に形成されている。

図４は、封着前のガラス管３の周辺の配置を示す断面図である。前面板１と背面板２とは、ガラスフリット８を介して向かい合った状態である。また、ガラス管３は、その中心軸と背面板貫通穴７の中心軸とが一致するように固形ガラスフリットリング４を介して、背面板２に押し付けられており、また、ガラス管３のフレア部分３ａの内部から固形ガラスフリットリング４を介して背面板２にかけての部分には、円錐状又は漏斗状に形成されたガラス繊維濾紙９が、フレア部分３ａと固形ガラスフリットリング４との境界部分及び固形ガラスフリットリング４と背面板２との境界部分を覆い隠すように配置されている。これにより、ガス供給装置５Ａから供給された窒素ガスは、配管５及びガラス管３を経由して、背面板貫通穴７からパネル内部の空間２０に供給される。ガラス繊維濾紙９は、ガラス管３のフレア部分３ａの内部から固形ガラスフリットリング４を介して背面板２にかけての部分に、フレア部分３ａと固形ガラスフリットリング４との境界部分及び固形ガラスフリットリング４と背面板２との境界部分を覆い隠すように配置されることにより、ガラス管３と固形ガラスフリットリング４との隙間、及び、固形ガラスフリットリング４と背面板２との隙間から外部に漏れるガスの流動抵抗を大きくすることで、ガス漏洩を少なくすることができる。なお、ガラス繊維濾紙９を、ガラス管３のフレア部分３ａの内部から固形ガラスフリットリング４にかけての部分に、フレア部分３ａと固形ガラスフリットリング４との境界部分を覆い隠すように配置することにより、ガラス管３と固形ガラスフリットリング４との隙間から外部に漏れるガスの流動抵抗を大きくすることで、ガス漏洩を少なくすることもできる。

窒素ガスのパネル内部の空間２０への吹込みは、常温において開始する。そして、窒素ガスを吹込みながら前面板１及び背面板２を加熱炉内で加熱する。ガラスフリット８の溶融温度を越えると、ガラスフリット８が軟化し、ガラスフリット８と前面板１との間の隙間が徐々に埋まっていく。また、固形ガラスフリットリング４についても、ガラスフリット８と同じ材質であるため軟化し、ガラス管３と背面板２とはシール性良く接着される。そして、ガラスフリット８の溶融温度より１０〜７０℃程度高い温度で、数分〜十数分、パネルを保持した後、冷却することで、ガラスフリット８及び固形ガラスフリットリング４が固化し、２枚のガラス基板１，２が封着され、ガラス管３は背面板２に固定される。次に、封着された２枚のガラス基板１，２を封着時の溶融温度より１０〜５０℃程度低い温度に保持しながら、２枚のガラス基板１，２間のパネル内部の空間２０を排気装置５Ｂで配管５とガラス管３と背面板貫通穴７とを介して真空に排気する。

図５は、封着後のガラス管３の周辺の配置を示す断面図である。前面板１と背面板２とはガラスフリット８によって、ガラス管３と背面板２とは固形ガラスフリットリング４によって、それぞれ、シール性良く接着される。また、封着前にガラス管３のフレア部分３ａの内部に配置されていたガラス繊維濾紙９は、固形ガラスフリットリング４によって、ガラス管３及び背面板２に部分的に接着されてパネル内部に残るが、熱等によって変質することはないので、パネルの特性に影響を与えることはない。

吹込み時の窒素ガス流量は、ガラス管３の形状、背面板貫通穴７の大きさ、パネルの大きさ、ガラスフリット８の厚さ、及び、頂部凹凸の大きさ等によって最適値は変わってくるが、概ね０．１ＳＬＭ〜１０ＳＬＭの範囲である（ＳＬＭは、気体の標準状態において１分間に供給したガスの量をリットルで示す単位）。ガスの流量が少なすぎると外部の大気が混入したり、清浄化が不十分になるおそれがあり、逆に、ガスの流量が多すぎることはコスト的に不利である。

このような第１実施形態にかかるＰＤＰの製造方法によれば、ガラス管３の接着部分、すなわち、少なくとも、フレア部分３ａと固形ガラスフリットリング４との境界部分の隙間から外部に漏れるガスの流動抵抗をガラス繊維濾紙９により大きくすることができ、ガス漏洩を少なくすることができる。この結果、保護層５５の表面に窒素ガスの流れが存在する状態でガラス基板１，２が加熱され封着されるため、不純物がガスとして保護層５５から脱離されて保護層５５が清浄化し、結果的に不純物を含んだ変質層を除去することができる。また、ガラス管３の内部に配置されたガラス繊維濾紙９によって、ガラス管３に吹き込まれた窒素ガスの内、外部に漏れる量を常に少なく抑えることができるため、保護層表面の変質層をパネル毎にバラツキなく簡単かつ低コストに除去でき、パネル寿命に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法が実現できる。

これに対して、従来の製造方法においては、以下のような種々の課題がある。保護層形成工程後から封着工程までを雰囲気制御された空間で連続して行う方法は、搬送系及び封着装置の構成が極めて複雑となり、実現は容易ではない。また、広大な空間を常時真空に保つ必要があり、多大のコストを要する。また、前面板あるいは背面板に第１及び第２のガラス管を設け、第１のガラス管からパネル内部を排気しながら第２のガラス管から乾燥ガスをパネル内部に供給する方法は、２つのガラス管が必要となるため、封着装置の構成が極めて複雑となり、実現は容易ではない。一方、ガラス管を１つとし、封着前まではこのガラス管から乾燥ガスをパネル内に供給し、封着後にガラス管から排気を行う場合も、乾燥ガス供給時にガラス管周辺から漏れるガスの量が多く、実際に一定量以上の乾燥ガスをパネル内部に供給するためには、乾燥ガスの使用量が多大となる。さらに、パネル毎のガラス管とガラス基板の設置角度の微小な違いにより、周辺に漏れる乾燥ガスの量が大きく異なるため、実際にパネル内部に供給される乾燥ガスの量にバラツキが大きくなり、パネル毎に動作電圧のバラツキが生じてしまう。また、前面板及び背面板が重ね合わせて載置された加熱炉が密閉され、加熱炉内に雰囲気ガスを導入しつつ加熱炉内のガス排出を行い、パネル封着を行う方法は、乾燥ガスの多くがパネルの外部を流れるため、ガス使用量が多大となる。さらに、加熱炉を密閉容器状の構造とする必要があり、また、高温で背面板を動かす必要があり、装置構成が極めて複雑となる。高温で背面板を動かすことは、アライメントずれの危険性を増す。

これらの種々の課題を、すべて、前記製造方法では解決することができる。

また、前記製造方法によれば、アライメント後はガラスフリット８の頂部と前面板１が接触した状態で加熱するため、封着時のアライメントずれが起きにくく、信頼性の高い製造方法を実現できる。

また、前記製造方法によれば、保護層５５の表面のみならず、背面板２の隔壁１０又は蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂの表面にも水分又は二酸化炭素等がほとんど吸着していない状態のＰＤＰが製造できるので、貼り合わされたＰＤＰ内部には、水分及び二酸化炭素など保護層表面を変質又は劣化させる要因となるガスがほとんど含まれることがない。その結果、ＰＤＰを長時間駆動させても、Ｈ_２Ｏ又はＣＯ_２などの不純ガスが放電空間２１に放出されることに起因して保護層５５又は蛍光体層５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂが変質することがほとんどなくなり、放電電圧及び輝度等の変化が少なく、パネル寿命に優れたＰＤＰが実現できる。

また、前記製造方法によれば、仕事関数が酸化マグネシウムよりも小さいアルカリ土類金属の酸化物（たとえば、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、又は、酸化バリウムなど）を保護層５５として用いる場合においても、安定した放電特性を得ることができる。

また、以上に述べたような方法で製造されるＰＤＰにおいては、保護層５５の表面に変質層が無く、また、背面板表面におけるガス吸着も極めて少ないため、エージングがほとんど不要か、又は、極めて短時間で済むという利点がある。具体的な例としては、品種などにもよるが、例えば、従来、エージングが２時間程度かかっていたのが、１０分程度まで減少し、１０分の１程度とすることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態にかかるＰＤＰについて、図６を参照して説明する。

図６は、本発明の第２実施形態にかかるＰＤＰにおける、ガラス管３の周辺の配置を示す平面図である。

前面板１と背面板２とは、ガラスフリット８を介して向かい合った状態である。また、ガラス管３は、その中心軸と背面板貫通穴７の中心軸とが一致するように固形ガラスフリットリング４を介して、背面板２に押し付けられており、ガラス管３のフレア部分３ａと固形ガラスフリットリング４との間、及び、固形ガラスフリットリング４と背面板２との間には、それぞれ、ガラス繊維部材の一例としての円形又は四角形枠状の平面状ガラス繊維濾紙１１、１２がそれぞれ配置されている。ガラス繊維濾紙１１よりは、ガラス繊維濾紙１２が大きく形成されている。すなわち、ガラス繊維濾紙１１は、ガラス管３のフレア部分３ａと固形ガラスフリットリング４との間に配置され、かつ、ガラス繊維濾紙１１の外側部分が、ガラス管３のフレア部分３ａよりも外側に飛び出している。また、ガラス繊維濾紙１２は、固形ガラスフリットリング４と背面板２との間に配置され、ガラス繊維濾紙１２の外周部分と固形ガラスフリットリング４の外周部分とがほぼ同じ位置に位置するように配置している。フレア部分３ａとは反対側のガラス管３の先端には、配管５の先端部を構成するチャックヘッド６が接続されている。チャックヘッド６内には、図示しない水冷配管及びシール機構が配置されており、ガラス管３と配管５とが封着温度にまで昇温された場合においても、一体的に密閉構造となるよう構成されている。配管５には、ガス供給装置５Ａ及び排気装置５Ｂが接続されており、ガス供給装置５Ａにより窒素ガス、Ｘｅガス、及び、Ｎｅガスがパネル内部の空間２０に供給でき、又は、排気装置５Ｂによりパネル内部の空間２０を排気できるようになっている。

一例として、ここで使用する平面状ガラス繊維濾紙１１，１２は、バインダーは含んでおらず、直径０．１〜１μｍ程度の超極細な硼珪酸塩ガラス繊維のみから作られており、厚さは０．１５〜０．７５ｍｍ程度、通気速度５ｃｍ／ｓのときの圧力損失が０．１７ｋＰａ以上で、それぞれ、ガラス管３と固形ガラスフリットリング４との間、又は、固形ガラスフリットリング４と背面板２との間に挟み込むことができる寸法となっている。ここで、下限値を０．１７ｋＰａとしたのは、市販品の中で最も圧力損失が少なく、安価な製品のスペックから規定したものである。上限値としては、圧力損失が大きいほど、ガスが漏にくくなり、有利と考えられるため、特に規定の必要はない。

バインダーを含まないガラス繊維を使用することで、封着時に５００℃程度まで加熱しても変質しないため、一定以上の圧力損失を保持でき、不純ガスの発生もない。第２実施形態では、超極細な硼珪酸塩ガラス繊維のみから作られたガラス繊維濾紙を使用しているが、同等の形状、圧力損出、及び、耐熱性を実現する他のガラス繊維製品を使用してもかまわない。

これにより、ガス供給装置５Ａから供給された窒素ガスは、配管５及びガラス管３を経由して、背面板貫通穴７からパネル内部の空間２０に供給される。平面状ガラス繊維濾紙１１，１２は、それぞれ、ガラス管３と固形ガラスフリットリング４との隙間、又は、固形ガラスフリットリング４と背面板２との隙間から外部に漏れるガスの流動抵抗を大きくすることで、ガス漏洩を少なくすることができる。また、固形ガラスフリットリング４を焼結等の方法で一体化したガラス管３を使用した場合でも、平面状ガラス繊維濾紙１２は、固形ガラスフリットリング４と背面板２との間から外部に漏れるガスの流動抵抗を大きくすることで、ガス漏洩を少なくすることができる。

図７は、封着後のガラス管３の周辺の配置を示す断面図である。前面板１と背面板２とはガラスフリット８によって、ガラス管３と背面板２とは固形ガラスフリットリング４によって、それぞれ、シール性良く接着される。また、封着前にそれぞれガラス管３と固形ガラスフリットリング４との間、又は固形ガラスフリットリング４と背面板２との間に挟み込んでいた平面状ガラス繊維濾紙１１、１２は、固形ガラスフリットリング４によって、ガラス管３及び背面板２に接着されてパネル内に残るが、熱等によって変質することはないので、パネルの特性に影響を与えることはない。

前記第２実施形態によっても、前記第１実施形態の作用効果を奏することができる。また、ガラス管３とフリットリング４とをそれぞれ個別に平面状ガラス繊維濾紙１１、１２で挟み込んでいるので、漏れを防ぎやすく、また、ガラス繊維濾紙１１、１２を漏斗のような特殊な形状にする必要が無く、平面のまま使用するので、加工及び配置が比較的容易である。

以上述べた、前記第１及び第２実施形態にかかるＰＤＰの製造方法及び装置は、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。

例えば、保護層５５は、典型的には酸化マグネシウムであるが、これに微量の元素（シリコン、又は、アルミニウムなど）を添加したものであってもよい。一般的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含むことが望ましい。酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、又は、酸化バリウムを用いることにより、駆動電圧の低いＰＤＰが実現できる。

あるいは、保護層５５が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなっていてもよい。

以上例示した、保護層５５として酸化マグネシウムを用いた場合より駆動電圧の低いＰＤＰを実現できる材料においては、特に封着工程でのガス吹込みによる清浄化の効果が大きく、本発明の有効性が顕著である。

また、窒素ガスを吹き込みながら前面板１及び背面板２を加熱する場合を例示したが、このステップで用いるガスは、不活性ガスであることが好ましい。よって、ヘリウム、アルゴン、ネオン、又は、キセノン等の希ガスを用いても良い。前記ステップで用いるガスとしては、少なくとも、水蒸気をほとんど含まないガスである必要がある。用いるガスの水分濃度は１ｐｐｍ以下がより好ましい。窒素ガスは比較的高価であるので、乾燥空気を用いることによって安価な製造工程とすることも可能である。

また、ガラスフリットを塗布した後、アライメントの前にフリットの仮焼成を行ってもよい。あるいは、蛍光体層形成ステップにおいて、蛍光体層の焼成を経ずに、フリットの仮焼成と同時に一括で焼成することも可能である。

また、封入ガスの一例として、２枚のガラス基板１，２の間にＸｅとＮｅとの混合ガスを封入する場合を例示したが、Ｘｅのみを封入してもよいし、Ｈｅを混入させたものであってもよい。

また、窒素ガスの吹込みは、常温において開始する場合を例示したが、変質層の除去に有効な温度域のみで窒素ガスを吹込むことにより、使用ガス量を低減する工夫を行ってもよい。

なお、上記前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本願発明は、高性能で安定した特性を有する保護層を備え、高効率で長期に亘って特性の安定したＰＤＰ及びその製造方法であり、テレビ又はコンピュータ等の画像表示に用いられるディスプレイ及びその製造方法に利用できる。

１ 前面板
２ 背面板
３ ガラス管
３ａ フレア部分
４ 固形ガラスフリットリング
５ 配管
５Ａ ガス供給装置
５Ｂ 排気装置
６ チャックヘッド
７ 背面板貫通穴
８ ガラスフリット
９ ガラス繊維濾紙
１０ 隔壁（リブ）
１１、１２ 平面状ガラス繊維濾紙
２０ パネル内部の空間
２１ 放電空間
５２ 電極対
５２ａ、５２ｂ 表示電極
５３ アドレス電極
５４ 誘電体層
５５ 保護層
５６ 蛍光体層
５９Ｒ，５９Ｇ，５９Ｂ 蛍光体層
６０ 誘電体層

Claims (11)

1. 保護層を有する第１のガラス基板と、第２のガラス基板との間に放電空間を形成するように対向配置し、
   前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との周辺部を封着部材により封着し、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた貫通穴に繋がるように、前記貫通穴の周囲に前記放電空間内へのガスの封入又は排気を行うためのガラス管を接着するとともに、前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた前記貫通穴の周囲に接着した前記ガラス管の接着部分に、ガラス繊維部材を配置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. 前記保護層として、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含む前記保護層を使用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。
3. 前記保護層として、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなる前記保護層を使用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。
4. 前記ガラス管の接着部分に前記ガラス繊維部材を配置するとき、前記ガラス管の内面に円錐状のガラス繊維部材を配置することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
5. 前記ガラス管を接着するとき、固形ガラスフリットを介して前記貫通穴の周囲に前記ガラス管を接着し、かつ、前記ガラス繊維部材を、前記貫通穴を設けた前記ガラス基板と前記固形ガラスフリットの間、又は、前記ガラス管と前記固形ガラスフリットの間に挟みこむことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. プラズマディスプレイパネルを製造するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   電極と誘電体層と保護層とが形成された第１のガラス基板と、電極と誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された第２のガラス基板とを準備するステップと、
   前記第１又は第２のガラス基板にガラスフリットを配置するステップと、
   前記ガラスフリットの頂部と前記ガラスフリットを塗布していない方のガラス基板とが接触するように前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを重ね合わせるステップと、
   前記第１又は第２のガラス基板に設けられた貫通穴の近傍にガラス繊維部材とガラス管と固形ガラスフリットとを配置するステップと、
   前記第１又は第２のガラス基板に設けられた前記貫通穴及び前記ガラス管を経由して前記第１及び第２のガラス基板の間の空間にガスを吹込むステップと、
   前記ガラスフリットを溶融させて前記第１及び第２のガラス基板を封着するとともに前記第１又は第２のガラス基板に前記ガラス管を接着するステップと、
   前記第１及び第２のガラス基板の間を排気するステップと、
   前記第１及び第２のガラス基板の間に封入ガスを封入するステップとを含む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。
7. 保護層を有する第１のガラス基板と、第２のガラス基板との間に放電空間を形成するように対向配置し、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との周辺部を封着部材により封着し、かつ前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた貫通穴に繋がるように、前記貫通穴の周囲に前記放電空間内へのガスの封入又は排気を行うためのガラス管を接着したプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記第１のガラス基板又は前記第２のガラス基板に設けた前記貫通穴の周囲に接着した前記ガラス管の接着部分に、ガラス繊維部材を配置していることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
8. 前記保護層が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする、請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記保護層が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び、酸化バリウムのうち少なくとも２種類以上の混合物からなることを特徴とする、請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記ガラス管の接着部分に配置された前記ガラス繊維部材は、前記ガラス管の内面に配置された円錐状のガラス繊維部材であることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１つに記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記ガラス管の接着部分において、固形ガラスフリットを介して前記貫通穴の周囲に前記ガラス管を接着し、かつ、前記ガラス繊維部材を、前記貫通穴を設けた前記ガラス基板と前記固形ガラスフリットの間、又は、前記ガラス管と前記固形ガラスフリットの間に挟みこむことを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１つに記載のプラズマディスプレイパネル。

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