JP2012022870A

JP2012022870A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2012022870A
Application number: JP2010159429A
Authority: JP
Inventors: Akira Toshima; 亮戸島; Hideki Ashida; 英樹芦田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】前面基板と背面基板の接着強度を向上させたＰＤＰを提供することを目的としている。
【解決手段】ＰＤＰ用の前面パネル１２０とＰＤＰ用の背面パネル１３０を有し、ＰＤＰ用の前面パネル１２０は前面基板１２１を有し、この前面基板１２１は、封着材を塗布する領域で、かつ電極が形成されていない領域の表面粗さを、封着材を塗布する領域以外の部分より大きくし、ＰＤＰ用の背面パネル１３０は背面基板１３１を有し、この背面基板１３１は、封着材を塗布する領域で、かつ電極が形成されていない領域の表面粗さを、封着材を塗布する領域以外の部分より大きくした構成である。
【選択図】図１

Description

ここに開示された技術は、プラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、壁掛けテレビや公衆表示装置への期待が高まっており、そのための大画面表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）、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表示デバイスが提案されている。

これらの表示デバイスの中でもＰＤＰ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の大画面表示デバイスとして注目されており、さらなる高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。

ここで、一般的なＰＤＰの構造について説明する。

一般的なＰＤＰは、前面パネルと背面パネルとを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面パネルは前面基板を有し、この前面基板上には電極が形成されている。そして、電極を覆うように誘電体層が形成され、誘電体層上には保護層が形成されている。

また、背面パネルは背面基板を有し、この背面基板上には電極が形成されている。そして、電極を覆うように絶縁体層が形成され、絶縁体層上には隔壁が設けられている。

さらに、絶縁体層の表面および隔壁の側面には、蛍光体層が設けられている。

そして、放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。

このようなＰＤＰのプロセスフローについて、図８を参照しながら説明する。

図８において、前面基板はガラス基板上に電極を形成し（Ａ．１）、その電極を覆うように誘電体層を形成し（Ａ．２）、さらに、誘電体層上に保護層を形成する（Ａ．３）。背面基板はガラス基板上に電極を形成し（Ｂ．１）、その電極を覆うように絶縁体層を形成し、（Ｂ．２）絶縁体層上に隔壁を形成し（Ｂ．３）、絶縁体層の表面および隔壁の側面に蛍光体層を形成する（Ｂ．４）。

そして、上記のように作られた前面パネルおよび背面パネルを対向配置して封着し、排気後に、放電ガスを封入することで、ＰＤＰが作成される（Ｃ．１）。その後、ＰＤＰ全面を強制的に放電させるエージングを実施し（Ｃ．２）、エージング終了後、ＰＤＰ点灯検査を実施する（Ｃ．３）。以上が、簡略的なＰＤＰのプロセスフローである。

ここで、（Ｃ．１）の封着、排気、放電ガス封入工程について、より詳細な説明をする。この工程では、パネルを加熱して、前面パネルと背面パネルを封着材で接着し、接着後、前面パネルと背面パネルの間の放電空間を排気し、排気後、放電ガスを導入し、放電ガス導入後、排気管部でチップオフし、パネル内に放電ガスを封入する。

このときの温度プロファイルは、例えば、図９に示すようなものになる。まず、温度Ｔａまで昇温し温度Ｔａで一定時間キープすることで、封着材を固化させ、背面基板と前面基板を接着する。

例えば、封着材として一般的に使用されているガラスフリットの場合、Ｔａは４００〜５００℃程度となる。次に、温度をＴｂに変化させて、温度をＴｂで一定時間キープすることで、パネル内を排気する。このキープ時間については、パネルのサイズ、構成、などに依存するが、到達圧力としては、１０の−６乗台程度になる。また、キープ温度については、パネルを構成する材料、プロセス条件に依存するが、パネル内の不純ガスを排気するのに必要な温度に設定する。その後、パネルを冷却し、放電ガスを導入しチップオフを行う。

以上のような封着、排気、放電ガス封入工程であるが、Ｔａ、Ｔｂなどの温度はできるだけ低い方が望ましい。それは、低温のほうがガラスへの負荷が小さく強度的に有利なパネルが作成できるということ、使用エネルギー量を少なくできること、という理由による。しかしながら、前述したように、一般的に使用されているガラスフリットでは、ガラスフリットを固化させて封着するためにＴａは４００〜５００℃程度となる。よって、より低温で封着でき、Ｔａを低下させることの可能な材料の使用が必要となってくる。このような材料を用いたＰＤＰの製造方法として、例えば、特許文献１に示すような、封着材に熱硬化樹脂を用いた方法がある。

熱硬化樹脂の場合、硬化温度は、１５０〜３００℃程度であり、ガラスフリットを使用した場合と比較して、Ｔａを低く設定することができる。

特開平１０−２７５５２号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような熱硬化樹脂を用いた接着では、接着強度の面でガラスフリットと比較して不利である。よって接着強度を向上させる対策が必要である。

ここに開示された技術は上記問題を解決し、前面基板と背面基板の接着強度を向上させたＰＤＰを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためにプラズマディスプレイパネルは、前面基板に電極と誘電体層と保護層とを形成して構成した前面パネルと、背面基板に電極と絶縁体層と隔壁と蛍光体層とを形成して構成した背面パネルとからなり、前記前面パネルと前記背面パネルとの周辺部を封着材で封着したプラズマディスプレイパネルであって、前記前面基板および前記背面基板の少なくとも一方において、封着材を塗布する領域で、かつ前記電極が形成されていない領域の表面粗さを、前記封着材を塗布する領域以外の部分より大きくした構成である。

ここに開示された技術によれば、前面パネルと背面パネルを対向配置して、その間に放電空間を形成するように、その外周を封着材を用いて封着するＰＤＰにおいて、前面基板および背面基板の長辺端部および短辺端部の中で、電極が形成されていない封着材を塗布する領域の表面粗さを、封着材を塗布する領域以外の部分の表面粗さより大きくすることにより、前面基板と背面基板の接着強度を向上できる。

本実施の形態におけるＰＤＰの要部を示す分解斜視図本実施の形態におけるＰＤＰの長辺端部（ＰＤＰの上側）の拡大断面図本実施の形態におけるＰＤＰの長辺端部（ＰＤＰの下側）の拡大断面図本実施の形態におけるＰＤＰの短辺端部（ＰＤＰの上側）の拡大断面図本実施の形態におけるＰＤＰの短辺端部（ＰＤＰの下側）の拡大断面図本実施の形態におけるＰＤＰの前面基板および背面基板について、表面粗さを他のガラス部分よりも大きくする部分を示した図他の前面基板および背面基板について、表面粗さを他のガラス部分よりも大きくする部分を示した図一般的なＰＤＰのプロセスフロー一般的なＰＤＰの封着、排気、放電ガス封入工程における温度プロファイルを示す図

以下に、本実施の形態におけるＰＤＰについて、図面を参照しながら説明する。

図１において、ＰＤＰ１１０は、前面パネル１２０と背面パネル１３０とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面パネル１２０は前面基板１２１を有する。この前面基板１２１上には表示電極対１２８を構成する走査電極１２２と維持電極１２３とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極１２２および維持電極１２３を覆うように誘電体層１２４が形成され、誘電体層１２４上には保護層１２５が形成されている。保護層１２５は、放電に必要な電荷を放出する役割を担っており、現在のＰＤＰでは、ＭｇＯ薄膜層が一般的である。

また、背面パネル１３０は背面基板１３１を有する。この背面基板１３１上には複数のデータ電極１３２が平行に形成されている。そしてデータ電極１３２を覆うように絶縁体層１３３が形成され、絶縁体層１３３上に井桁状の隔壁１３４が設けられている。

また、絶縁体層１３３の表面および隔壁１３４の側面には、赤蛍光体層１３５Ｒ、緑蛍光体層１３５Ｇ、青蛍光体層１３５Ｂが設けられている。そして、走査電極１２２および維持電極１２３とデータ電極１３２とが交差するように前面基板１２１と背面基板１３１とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、前面基板１２１のみに表面粗さの大きい領域４０５を有する長辺端部の拡大図で、背面基板１３１の長辺端部にデータ電極１３２が存在する場合を示す。

図３は、前面基板１２１および背面基板１３１に表面粗さの大きい領域４０５および４０６を有する長辺端部の拡大図で、前面基板１２１および背面基板１３１の長辺端部に、維持電極１２３と走査電極１２２およびデータ電極１３２が共に存在しない場合を示す。

図４は、背面基板１３１のみに表面粗さの大きい領域４０６を有する短辺端部の拡大図で、前面基板１２１の短辺端部に走査電極１２２と維持電極１２３が存在する場合を示す。

図５は、前面基板１２１および背面基板１３１に表面粗さの大きい領域４０５および４０６を有する短辺端部の拡大図で、前面基板１２１および背面基板１３１の短辺端部に走査電極１２２と維持電極１２３およびデータ電極１３２が存在しない場合を示す。

図２および図３において、４０５は前面基板の表面粗さの大きい領域、４０６は背面基板の表面粗さの大きい領域、４１０は封着材である。なお、保護層と電極については、誘電体層１２４、絶縁体層１３３と比較して、厚さが十分小さいので、図示することは省略してある。

また、図２〜図５における誘電体層１２４や絶縁体層１３３などの塗布領域についてはＰＤＰに依存するので、それぞれの図における構成を、一例として説明する。

本実施の形態では、封着材４１０を塗布する領域の表面粗さを大きくしている。これは、接着強度が、（封着材４１０を塗布する領域の表面積）×（封着材４１０の接着力）で表されることから、同一の封着材４１０を用いた場合、表面粗さを大きくすると封着材４１０を塗布する領域の表面積が大きくなり、接着強度を向上できるからである。

しかしながら、封着材４１０を塗布する領域の表面積を大きくするために表面粗さを大きくしすぎると、ガラスの強度が低下する傾向にある。ガラスの表面粗さは、Ｒａ（中心線平均粗さ）で表されることが多く、その値は５００〜１０００ｎｍ程度であるが、本実施の形態において表面積を大きくする部分のＲａ値は、それ以外の部分の２倍程度が望ましい。

そうすれば、ガラスの強度を大きく低下させることなく、表面積を大きくすることができ、接着強度を向上させられる。しかし、電極が形成されている領域のガラスの表面粗さが大きければ、電極とガラスとの接触面積が部分的に増すので、電極を焼成したときに、基板と電極との応力差が増加して、ガラス割れの原因となりやすい。したがって、電極が形成されている部分の表面粗さは変化させないようにする。

長辺端部の前面基板１２１は、電極が無いので表面粗さを大きくする領域は１個の長方形の領域とし、長辺端部の背面基板１３１は、データ電極１３２が存在するので表面粗さを大きくする領域は、データ電極１３２が存在する領域を除いた複数の長方形の領域の集合とする。

短辺端部の前面基板１２１は、走査電極１２２、維持電極１２３が存在するので表面粗さを大きくする領域は、走査電極１２２、維持電極１２３が存在する領域を除いた複数の長方形の領域の集合とし、短辺端部の背面基板１３１は、電極が無いので表面粗さを大きくする領域は１個の長方形の領域とする。

ただし、デュアルスキャン駆動のＰＤＰの場合は、上下の長辺端部いずれにもデータ電極１３２が形成されているため、上記の説明のような構成になるが、シングルスキャン駆動のＰＤＰの場合、データ電極１３２は一方の長辺側にしか形成されていないので、データ電極１３２が形成されていない側の長辺端部については、１個の長方形の領域となる。

図６（ａ）、（ｂ）は、前面基板１２１および背面基板１３１について、表面粗さを他のガラス部分よりも大きくする部分を示した図である。前面基板１２１については、長辺端部と短編端部の維持電極１２３、走査電極１２２が形成されていない領域に、表面粗さが大きい領域４０５を形成する。また、背面基板１３１については、短辺端部と長辺端部のデータ電極１３２が形成されていない領域に、表面粗さの大きい領域４０６を形成する。（図３、図４の複数の長方形で表される部分については、実際のＰＤＰよりも拡大して表している）また、前述したように、ＰＤＰがシングルスキャン駆動の場合は、背面基板１３１の一方の長辺端部にはデータ電極１３２が存在しないので、図７（ａ）、（ｂ）に示すような構成となる。

表面粗さを大きくする方法としては、サンドブラスト法やガラスビーズブラスト法などのショットブラスト法、グラインダによる加工などがある。ショットブラスト法は、圧縮空気により研磨剤を対象物（本発明の実施例ではガラス）に投射し、対象物を加工する手段であり、加工パターンに対応したマスクを貼り付けて実施するマスキング加工、マスクを使わずに直接対象物にパターニングを実施するマスクレス加工がある。また、表面粗さの程度は、噴射圧力、研磨剤の形状、噴射時間により決定される。グラインダによる加工では、グラインダの研削部の形状により、表面粗さの程度が決定される。

本実施の形態における基板の表面を加工する手段については、上記のショットブラスト法、グラインダによる加工など複数個以上のものが考えられる。いずれの手段を用いても良いが、表面粗さの程度については、前述したように、表面粗さを大きくする領域以外の部分の２倍程度になるように、各パラメータを調整する。

以上のように、本実施の形態によれば、前面基板１２１および背面基板１３１の電極が形成されていない封着用材料塗布領域の表面粗さを大きくし、表面積を大きくすることによって、前面基板１２１と背面基板１３１の接着強度を向上することができる。

なお、本実施の形態におけるＰＤＰにおいて、プロセスフローと温度プロファイルは一般的なＰＤＰのプロセスフローと温度プロファイルを準用すればよい。

ここに開示された技術によれば、前面基板と背面基板の接着強度を向上することができ、より信頼性の高いＰＤＰを作成するために適用できる。

１１０ＰＤＰ
１２０前面パネル
１２１前面基板
１２２走査電極
１２３維持電極
１２４誘電体層
１２５保護層
１２８表示電極対
１３０背面パネル
１３１背面基板
１３２データ電極
１３３絶縁体層
１３４隔壁
１３５Ｒ赤蛍光体層
１３５Ｇ緑蛍光体層
１３５Ｂ青蛍光体層
４０５前面基板の表面粗さの大きい領域
４０６背面基板の表面粗さの大きい領域
４１０封着材

Claims

前面基板に電極と誘電体層と保護層とを形成して構成した前面パネルと、背面基板に電極と絶縁体層と隔壁と蛍光体層とを形成して構成した背面パネルとからなり、前記前面パネルと前記背面パネルとの周辺部を封着材で封着したプラズマディスプレイパネルであって、前記前面基板および前記背面基板の少なくとも一方において、
封着材を塗布する領域で、かつ前記電極が形成されていない領域の表面粗さを、前記封着材を塗布する領域以外の部分より大きくした
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。