JP4048919B2 - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られているプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＰＤＰは、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されている。このＰＤＰには大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００３】
その構造は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数有する前面基板と、表示電極に対して直交する複数のデータ電極を有する背面基板とを、背面基板に形成した隔壁を挟んで対向させることで、表示電極とデータ電極との交差部に放電セルを形成し、そしてその放電セル内に蛍光体層を備えたものである。
【０００４】
また、放電セル内には放電ガスが封入されており、表示電極とデータ電極との間に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層に照射することで可視光が発せられ、画像表示が行われる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、例えばｐ７９−ｐ８０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような構成のＰＤＰでは、駆動時にノイズが発生する場合がある。また、通常の環境下ではノイズが確認されないＰＤＰであっても、標高が数千ｍの気圧の低い環境下で使用するとノイズを発生するようになるものもある。このようなノイズは、音圧が３０ｄＢを越えるとかなり耳障りになり、商品としての品質を著しく低下させるものである。
【０００７】
このようなノイズが発生する原因は、以下のように考えられる。ＰＤＰは、前面基板と背面基板とが、背面基板上に形成した隔壁を挟んだ状態で、周辺部に形成された封着部材のみによって貼り合わされた構造であることから、隔壁と前面基板との間の当接状態が不十分となり隙間が生じる場合がある。ここで、ＰＤＰの表示電極とデータ電極とには、その駆動時において周期的な電圧が印加されるため、前面基板と背面基板との間には周期的な引力および／または斥力が作用することとなる。その結果、上述のような隙間が存在する場合、前面基板および／または背面基板は振動するようになり、それがノイズの原因になるというものである。
【０００８】
ここで、上記のような隙間が発生する原因としては、前面基板と背面基板とは周辺部の封着部材によってのみで貼り合わされた構造であり、貼り合わせ時の封着部材の状態や、前面基板および／または背面基板の自身の平坦性によっては、隔壁との当接状態が不十分となることや、外気の気圧が低い地域、例えば標高の高い場所では、ＰＤＰ内に封入した放電ガスの圧力によりＰＤＰが膨れる方向に変形しようとすること、等が挙げられる。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、前面基板と背面基板とが隔壁で圧接する力を十分に確保することで、駆動時に発生するノイズを抑制するＰＤＰを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、隔壁を挟んで対向する前面基板と背面基板とを有するプラズマディスプレイパネルであって、前面基板と背面基板とは画像表示領域外において封着部材により封着され、封着部部材は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成され、前面基板の画像表示領域外の部分のみが、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形しており、前面基板の画像表示領域および背面基板は略平坦であるというものである。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成された封着部材を、画像表示領域外の部分に形成するステップと、前面基板と背面基板とを前記封着部材を介して重ね合わせて対向させるステップと、その状態から、背面基板を略平面に保ったまま、前面基板が第一封着部材と第二封着部材との両方に対して、密着性が良くなるように荷重を加えることで、前面基板の画像表示領域外の部分のみを、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形させるステップと、この状態を保ったまま、封着部材の封着材料を溶融させ前面基板と背面基板とを封着するステップと、を備えるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、隔壁を挟んで対向する前面基板と背面基板とを有するプラズマディスプレイパネルであって、前面基板と背面基板とは画像表示領域外において封着部材により封着され、封着部部材は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さ が高く形成された第二封着部材とから構成され、前面基板の画像表示領域外の部分のみが、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形しており、前面基板の画像表示領域および背面基板は略平坦であるプラズマディスプレイパネルである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成された封着部材を、画像表示領域外の部分に形成するステップと、前面基板と背面基板とを前記封着部材を介して重ね合わせて対向させるステップと、その状態から、背面基板を略平面に保ったまま、前面基板が第一封着部材と第二封着部材との両方に対して、密着性が良くなるように荷重を加えることで、前面基板の画像表示領域外の部分のみを、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形させるステップと、この状態を保ったまま、封着部材の封着材料を溶融させ前面基板と背面基板とを封着するステップと、を備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法である。
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構造を示す平面図である。また、図２は、本発明の一実施の形態のＰＤＰの画像表示領域の一部の概略構成を示す断面斜視図である。また、図３は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す、図２におけるＸ方向の断面図である。また、図４は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの、封着部材の概略構成を示す平面図である。
【００１６】
ＰＤＰ１は、一対の前面基板２と背面基板３とが、隔壁４を挟んで対向した構造である。
【００１７】
前面基板２は、前面ガラス基板５の一主面上に形成したＮ本の走査電極６とＮ本の維持電極７とからなる表示電極８（Ｎ本目を示す場合はその数字を付す）と、その表示電極８を覆うように形成した誘電体層９と、さらにその誘電体層９を覆うように形成した、例えばＭｇＯによる保護層１０とを有する構造である。走査電極６と維持電極７は、透明電極６ａ、７ａにバス電極６ｂ、７ｂを積層した構造である。
【００１８】
背面基板３は、背面ガラス基板１１の一主面上に形成したＭ本のデータ電極１２（Ｍ本目を示す場合はその数字を付す）と、そのデータ電極１２を覆うように形成した誘電体層１３と、誘電体層１３上のデータ電極１２の間に相当する位置に形成した隔壁４と、隔壁４間に形成した蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとを有する構造である。
【００１９】
そして、上述のように構成した前面基板２と背面基板３とを、表示電極８とデータ電極１２とが直交するように隔壁４を挟んで対向し、周辺部、すなわち画像表示領域１５外の部分の所定の箇所に形成した封着部材１６により貼り合わせて封着することでＰＤＰ１を構成する。
【００２０】
ここで封着部材１６は、第一封着部材１６ａと、その外側に位置し、第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとからなるものである。前面基板２と背面基板３とを、このような軟化点温度の違う第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着する際には、図５（ａ）に示すように、前面基板２と背面基板３とが、その間に挟んだ第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとに対して密着性が良くなるように、前面基板２と背面基板３とに挟み込むような荷重Ｆを加え、その状態で封着部材を溶融させるための加熱を行うのであるが、本発明の一実施の形態の場合、この加熱により、第一封着部材１６ａおよび第二封着部材１６ｂが共に軟化した際、図５（ｂ）に示すように、軟化の度合いは軟化点温度の高い第二封着部材１６ｂの方が第一封着部材１６ａより小さく、その状態で前面基板２と背面基板３とを挟み込むような荷重が加えられていると、封着部において、封着部材の軟化の度合いに応じた前面基板２と背面基板３との間隔の差、すなわち、第一封着部材１６ａでの間隔が、第一封着部材１６ａの外側に位置する第二封着部材１６ｂでの間隔より狭い状態、例えば図５（ｃ）に示すような状態で封着されることとなる。その結果、例えば図３に示すように、前面基板２の画像表示領域１５外の部分が、ＰＤＰ１の内側に凹となる形状、すなわちＰＤＰ１の内側にへこんだ形状に弾性変形して貼り合わされた状態が得られる。
【００２１】
そして、前面基板２と背面基板３と隔壁４により形成された放電空間１７には、例えばＮｅ−Ｘｅ５％の放電ガスが６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されており、表示電極８とデータ電極１２との交差する放電空間１７が放電セル１８（単位発光領域）として作用する。すなわち、点灯させようとする放電セル１８において、表示電極８とデータ電極１２の間、および表示電極８の走査電極６と維持電極７との間に、周期的な電圧を印加することで放電を発生させ、この放電による紫外線で蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを励起して可視光を発生させる。そして各色の放電セル１８の点灯、非点灯の組み合わせによって画像表示が行われる。
【００２２】
以上のように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１は、封着部材１６は、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料からなる第二封着部材１６ｂとからなり、且つ前面基板２および／または背面基板３の周辺部、すなわち画像表示領域１５外の部分の所定の箇所に形成されており、第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとの軟化点温度の違いによる軟化の度合いの違いに起因する封着部での前面基板２と背面基板３との間隔の差、すなわち、第一封着部材１６ａでの間隔が、第一封着部材１６ａの外側に位置する第二封着部材１６ｂでの間隔より狭い状態で封着されることにより、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方の基板の画像表示領域１５外の部分を、ＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態に貼り合わせるというものである。
【００２３】
このような構成のＰＤＰ１では、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方の基板には、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接するような力が内在したものとなっている。また、上述のような内在する力は、画像表示領域１５外の部分での弾性変形で生じていることから、ＰＤＰ１の画像表示領域１５の略平坦性は保たれたままである。すなわち、ＰＤＰ１が元来有する、画像表示領域１５が略平坦であることによる、外光等の移りこみが少ない、画像の歪みも少ない等の特長が維持されたままで、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接する力が増強されたものとなっている。
【００２４】
ここで、上述のような封着後の、前面基板２と背面基板３との、第一封着部材１６ａでの間隔と第二封着部材１６ｂでの間隔との差を、確実、且つ顕著にするという観点から、予め第二封着部材１６ｂの厚みを第一封着部材１６ａより厚く、すなわち高く形成することが好ましい。
【００２５】
また、第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとのいずれか一方が、非晶質の低融点ガラス材料からなる、すなわち非晶質の低融点ガラス材料を主成分とする材料であることが好ましい。これは、封着部材として結晶質の低融点ガラス材料を用いた場合、結晶質の低融点ガラス材料は、軟化点以上の加熱によって結晶化が進み、一度結晶化すれば再度の加熱によっても軟化点温度では再軟化しないという特徴を有するが、その反面、結晶と結晶との界面が微少リークの原因となるという問題を有する場合があるため、そのような微少リークの問題を結晶粒界のない非晶質の低融点ガラス材料による封着層で抑制しようとするものである。ここで、非晶質ガラス材料としては、例えばＰｂＯ・Ｂ2Ｏ3が、また、結晶質ガラス材料としては、例えば、ＰｂＯ・Ｂ2Ｏ3・ＺｎＯが挙げられる。いずれも熱膨張係数の調整のために、Ａｌ2Ｏ3などの耐火物フィラーが混合される。
【００２６】
以上説明したように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１は、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａの外側に第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着することで、軟化の度合いの違いに起因する封着部での前面基板２と背面基板３との間隔の差、すなわち、第一封着部材１６ａでの間隔が、第一封着部材１６ａの外側に位置する第二封着部材１６ｂでの間隔より狭い状態で封着されることにより、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方を、画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態に構成したものであり、このことから、ＰＤＰ１内外の気圧差とは別に、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接する力が、前面基板２、背面基板３の少なくとも一方に内在することとなる。したがって、ＰＤＰ内外の気圧差が小さくなっても、前面基板２と隔壁４との間に隙間は生じ難く、その結果、隙間が原因と考えられるノイズの発生を抑制することが可能となる。
【００２７】
なお、以上の説明においては、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａの外側に第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着することで、図３に示すような、前面基板２の画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態の構成を示したが、特にそのような構成に限るものではなく、例えば図６に示すような、背面基板３の画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態で封着して構成することや、図７に示すような、前面基板２、背面基板３の両方の基板の画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態で封着して構成しても、同様の効果を得ることができる。ここで、背面基板３における画像表示領域１５外の部分とは、図６や図７に示すように、前面基板２における画像表示領域１５に対応する背面基板３での領域１５ａより外の領域を指すものとする。
【００２８】
また、上述の説明における、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方の基板の画像表示領域１５外の部分での弾性変形の形状は、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接するような力を、前面基板２、背面基板３の少なくとも一方の基板に内在させるものであれば、以上で説明したようなＰＤＰ１の内側に凹となる形状に限る必要はない。
【００２９】
図８は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１を用いて作製したプラズマ表示装置５０の概略構成を示す斜視図であり、構成部品を分解した状態で示したものである。ＰＤＰ１を収容する筐体は、前面枠５１と金属製のバックカバー５２とから構成され、前面枠５１の開口部には光学フィルターおよびＰＤＰ１の保護を兼ねたガラス等からなる前面カバー５３が配置されている。また、この前面カバー５３には電磁波の不要輻射を抑制するために、例えば銀蒸着が施されている。さらに、バックカバー５２には、ＰＤＰ１等で発生した熱を外部に放出するための複数の通気孔５２ａが設けられている。
【００３０】
ＰＤＰ１は、アルミニウム等からなるシャーシ部材５４の前面に熱伝導シート５５を介して接着することにより保持され、そしてシャーシ部材５４の後面側には、ＰＤＰ１を表示駆動させるための複数の回路ブロック５６が取り付けられている。前記熱伝導シート５５は、ＰＤＰ１で発生した熱をシャーシ部材５４に効率よく伝え、放熱を行うためのものである。また、回路ブロック５６はＰＤＰ１の表示駆動とその制御を行うための電気回路を備えており、ＰＤＰ１の縁部に引き出された電極引出部に、シャーシ部材５４の四辺の縁部を越えて延びる複数のフレキシブル配線板（図示せず）によって電気的に接続されている。
【００３１】
また、シャーシ部材５４の後面には、回路ブロック５６を取り付け、バックカバー５２を固定するためのボス部５４ａがダイカスト等による一体成型により突設されている。なお、このシャーシ部材５４は、アルミニウム平板に固定ピンを固定して構成してもよい。
【００３２】
以上のように構成したプラズマ表示装置５０は、本発明の一実施の形態のＰＤＰ１を用いたものであることから、標高の高い、気圧の低い環境下での使用時においても、ノイズを発生することがない。
【００３３】
次に、本発明の効果を検証するために、上述の実施の形態に基づいてＰＤＰを作製し、従来のＰＤＰと比較した結果について述べる。なお、サイズは４２”（インチ）である。
【００３４】
本発明の一実施の形態によるＰＤＰは、第一封着部材１６ａとして軟化点温度３９０℃の非晶質の低融点ガラス材料を、また第二封着部材１６ｂとして軟化点温度４１０℃の非晶質の低融点ガラス材料を使用した（以降、このＰＤＰをパネルＡとする）。また比較対象として、封着部材として、従来のような軟化点温度３９０℃の非晶質の低融点ガラス材料を使用したものを作製した（以降、このＰＤＰをパネルＢとする）。
【００３５】
封着はピーク温度を４５０℃に設定し、３０分保持して行った。その後の排気工程では、パネル内を１０-5Ｐａ程度まで真空に引いた後、ピーク温度を３７０℃にまで昇温し、その状態で６時間保持した。放電ガスは、Ｎｅ（９５％）−Ｘｅ（５％）を６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）で封入した。
【００３６】
以上により作製したパネルＢは、高度２０００ｍ以上の高地においてノイズが大きく、またＰＤＰが膨らんでいることを確認した。
【００３７】
一方、パネルＡは、高度２０００ｍ以上の高地においてもノイズが大きくなることがなく、また、ＰＤＰも膨らんでいないことを確認した。このことから、前面基板と隔壁との圧接状態は良好であると考えられる。
【００３８】
上述の結果は、パネルＡでは、前面基板と背面基板の少なくとも一方が、前面基板と背面基板とが隔壁で圧接するような力を内在することとなったため、例えばＰＤＰ内外の気圧差が小さくなるような場合であっても、前面基板と隔壁との間に隙間は生じ難くなっているためであると考えられる。
【００３９】
以上述べたように、本発明のＰＤＰは、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａの外側に第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着することで、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方が、画像表示領域１５外の部分を弾性変形させた状態としたものであり、画像表示領域１５の略平坦性を確保したまま、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接する力を前面基板と背面基板の少なくとも一方が内在した構成となっている。したがって、例えばＰＤＰ内外の気圧差が小さくなるような場合であっても、前面基板２と隔壁４との間に隙間は生じ難く、その結果、隙間が原因と考えられるノイズの発生を抑制することが可能となる。
【００４０】
なお、以上の説明における画像表示領域１５外の部分とは、厳密に画像表示領域１５外の部分全てを指すものではなく、画像表示領域１５外の部分の一部だけの場合であっても、画像表示領域１５外の部分と表現するものである。例えば、「画像表示領域１５外の部分を弾性変形させた」という表現は、画像表示領域１５外の部分の全てを弾性変形させた場合のみを指すのではなく、画像表示領域１５外の部分の一部のみを弾性変形させた場合も含むものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画像表示領域の略平坦性が保たれたまま、駆動時に発生するノイズを抑制することが可能なＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構造を示す平面図
【図２】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの画像表示領域の一部の概略構成を示す断面斜視図
【図３】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図４】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルにおける封着部材の構成を示す平面図
【図５】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルにおける封着の工程の概略を説明する図
【図６】 本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図７】 同じく、本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図８】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマ表示装置の概略構成を示す斜視図
【符号の説明】
１ プラズマディスプレイパネル
２ 前面基板
３ 背面基板
４ 隔壁
５ 前面ガラス基板
９ 誘電体層
１１ 背面ガラス基板
１３ 誘電体層
１５ 画像表示領域
１６ 封着部材
１６ａ 第一封着部材
１６ｂ 第二封着部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られているプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＰＤＰは、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されている。このＰＤＰには大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００３】
その構造は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数有する前面基板と、表示電極に対して直交する複数のデータ電極を有する背面基板とを、背面基板に形成した隔壁を挟んで対向させることで、表示電極とデータ電極との交差部に放電セルを形成し、そしてその放電セル内に蛍光体層を備えたものである。
【０００４】
また、放電セル内には放電ガスが封入されており、表示電極とデータ電極との間に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層に照射することで可視光が発せられ、画像表示が行われる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、例えばｐ７９−ｐ８０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような構成のＰＤＰでは、駆動時にノイズが発生する場合がある。また、通常の環境下ではノイズが確認されないＰＤＰであっても、標高が数千ｍの気圧の低い環境下で使用するとノイズを発生するようになるものもある。このようなノイズは、音圧が３０ｄＢを越えるとかなり耳障りになり、商品としての品質を著しく低下させるものである。
【０００７】
このようなノイズが発生する原因は、以下のように考えられる。ＰＤＰは、前面基板と背面基板とが、背面基板上に形成した隔壁を挟んだ状態で、周辺部に形成された封着部材のみによって貼り合わされた構造であることから、隔壁と前面基板との間の当接状態が不十分となり隙間が生じる場合がある。ここで、ＰＤＰの表示電極とデータ電極とには、その駆動時において周期的な電圧が印加されるため、前面基板と背面基板との間には周期的な引力および／または斥力が作用することとなる。その結果、上述のような隙間が存在する場合、前面基板および／または背面基板は振動するようになり、それがノイズの原因になるというものである。
【０００８】
ここで、上記のような隙間が発生する原因としては、前面基板と背面基板とは周辺部の封着部材によってのみで貼り合わされた構造であり、貼り合わせ時の封着部材の状態や、前面基板および／または背面基板の自身の平坦性によっては、隔壁との当接状態が不十分となることや、外気の気圧が低い地域、例えば標高の高い場所では、ＰＤＰ内に封入した放電ガスの圧力によりＰＤＰが膨れる方向に変形しようとすること、等が挙げられる。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、前面基板と背面基板とが隔壁で圧接する力を十分に確保することで、駆動時に発生するノイズを抑制するＰＤＰを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、隔壁を挟んで対向する前面基板と背面基板とを有するプラズマディスプレイパネルであって、前面基板と背面基板とは画像表示領域外において封着部材により封着され、封着部部材は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成され、前面基板の画像表示領域外の部分のみが、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形しており、前面基板の画像表示領域および背面基板は略平坦であるというものである。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成された封着部材を、画像表示領域外の部分に形成するステップと、前面基板と背面基板とを前記封着部材を介して重ね合わせて対向させるステップと、その状態から、背面基板を略平面に保ったまま、前面基板が第一封着部材と第二封着部材との両方に対して、密着性が良くなるように荷重を加えることで、前面基板の画像表示領域外の部分のみを、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形させるステップと、この状態を保ったまま、封着部材の封着材料を溶融させ前面基板と背面基板とを封着するステップと、を備えるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、隔壁を挟んで対向する前面基板と背面基板とを有するプラズマディスプレイパネルであって、前面基板と背面基板とは画像表示領域外において封着部材により封着され、封着部部材は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さ が高く形成された第二封着部材とから構成され、前面基板の画像表示領域外の部分のみが、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形しており、前面基板の画像表示領域および背面基板は略平坦であるプラズマディスプレイパネルである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成された封着部材を、画像表示領域外の部分に形成するステップと、前面基板と背面基板とを前記封着部材を介して重ね合わせて対向させるステップと、その状態から、背面基板を略平面に保ったまま、前面基板が第一封着部材と第二封着部材との両方に対して、密着性が良くなるように荷重を加えることで、前面基板の画像表示領域外の部分のみを、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形させるステップと、この状態を保ったまま、封着部材の封着材料を溶融させ前面基板と背面基板とを封着するステップと、を備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法である。
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構造を示す平面図である。また、図２は、本発明の一実施の形態のＰＤＰの画像表示領域の一部の概略構成を示す断面斜視図である。また、図３は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す、図２におけるＸ方向の断面図である。また、図４は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの、封着部材の概略構成を示す平面図である。
【００１６】
ＰＤＰ１は、一対の前面基板２と背面基板３とが、隔壁４を挟んで対向した構造である。
【００１７】
前面基板２は、前面ガラス基板５の一主面上に形成したＮ本の走査電極６とＮ本の維持電極７とからなる表示電極８（Ｎ本目を示す場合はその数字を付す）と、その表示電極８を覆うように形成した誘電体層９と、さらにその誘電体層９を覆うように形成した、例えばＭｇＯによる保護層１０とを有する構造である。走査電極６と維持電極７は、透明電極６ａ、７ａにバス電極６ｂ、７ｂを積層した構造である。
【００１８】
背面基板３は、背面ガラス基板１１の一主面上に形成したＭ本のデータ電極１２（Ｍ本目を示す場合はその数字を付す）と、そのデータ電極１２を覆うように形成した誘電体層１３と、誘電体層１３上のデータ電極１２の間に相当する位置に形成した隔壁４と、隔壁４間に形成した蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとを有する構造である。
【００１９】
そして、上述のように構成した前面基板２と背面基板３とを、表示電極８とデータ電極１２とが直交するように隔壁４を挟んで対向し、周辺部、すなわち画像表示領域１５外の部分の所定の箇所に形成した封着部材１６により貼り合わせて封着することでＰＤＰ１を構成する。
【００２０】
ここで封着部材１６は、第一封着部材１６ａと、その外側に位置し、第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとからなるものである。前面基板２と背面基板３とを、このような軟化点温度の違う第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着する際には、図５（ａ）に示すように、前面基板２と背面基板３とが、その間に挟んだ第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとに対して密着性が良くなるように、前面基板２と背面基板３とに挟み込むような荷重Ｆを加え、その状態で封着部材を溶融させるための加熱を行うのであるが、本発明の一実施の形態の場合、この加熱により、第一封着部材１６ａおよび第二封着部材１６ｂが共に軟化した際、図５（ｂ）に示すように、軟化の度合いは軟化点温度の高い第二封着部材１６ｂの方が第一封着部材１６ａより小さく、その状態で前面基板２と背面基板３とを挟み込むような荷重が加えられていると、封着部において、封着部材の軟化の度合いに応じた前面基板２と背面基板３との間隔の差、すなわち、第一封着部材１６ａでの間隔が、第一封着部材１６ａの外側に位置する第二封着部材１６ｂでの間隔より狭い状態、例えば図５（ｃ）に示すような状態で封着されることとなる。その結果、例えば図３に示すように、前面基板２の画像表示領域１５外の部分が、ＰＤＰ１の内側に凹となる形状、すなわちＰＤＰ１の内側にへこんだ形状に弾性変形して貼り合わされた状態が得られる。
【００２１】
そして、前面基板２と背面基板３と隔壁４により形成された放電空間１７には、例えばＮｅ−Ｘｅ５％の放電ガスが６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されており、表示電極８とデータ電極１２との交差する放電空間１７が放電セル１８（単位発光領域）として作用する。すなわち、点灯させようとする放電セル１８において、表示電極８とデータ電極１２の間、および表示電極８の走査電極６と維持電極７との間に、周期的な電圧を印加することで放電を発生させ、この放電による紫外線で蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを励起して可視光を発生させる。そして各色の放電セル１８の点灯、非点灯の組み合わせによって画像表示が行われる。
【００２２】
以上のように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１は、封着部材１６は、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料からなる第二封着部材１６ｂとからなり、且つ前面基板２および／または背面基板３の周辺部、すなわち画像表示領域１５外の部分の所定の箇所に形成されており、第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとの軟化点温度の違いによる軟化の度合いの違いに起因する封着部での前面基板２と背面基板３との間隔の差、すなわち、第一封着部材１６ａでの間隔が、第一封着部材１６ａの外側に位置する第二封着部材１６ｂでの間隔より狭い状態で封着されることにより、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方の基板の画像表示領域１５外の部分を、ＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態に貼り合わせるというものである。
【００２３】
このような構成のＰＤＰ１では、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方の基板には、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接するような力が内在したものとなっている。また、上述のような内在する力は、画像表示領域１５外の部分での弾性変形で生じていることから、ＰＤＰ１の画像表示領域１５の略平坦性は保たれたままである。すなわち、ＰＤＰ１が元来有する、画像表示領域１５が略平坦であることによる、外光等の移りこみが少ない、画像の歪みも少ない等の特長が維持されたままで、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接する力が増強されたものとなっている。
【００２４】
ここで、上述のような封着後の、前面基板２と背面基板３との、第一封着部材１６ａでの間隔と第二封着部材１６ｂでの間隔との差を、確実、且つ顕著にするという観点から、予め第二封着部材１６ｂの厚みを第一封着部材１６ａより厚く、すなわち高く形成することが好ましい。
【００２５】
また、第一封着部材１６ａと第二封着部材１６ｂとのいずれか一方が、非晶質の低融点ガラス材料からなる、すなわち非晶質の低融点ガラス材料を主成分とする材料であることが好ましい。これは、封着部材として結晶質の低融点ガラス材料を用いた場合、結晶質の低融点ガラス材料は、軟化点以上の加熱によって結晶化が進み、一度結晶化すれば再度の加熱によっても軟化点温度では再軟化しないという特徴を有するが、その反面、結晶と結晶との界面が微少リークの原因となるという問題を有する場合があるため、そのような微少リークの問題を結晶粒界のない非晶質の低融点ガラス材料による封着層で抑制しようとするものである。ここで、非晶質ガラス材料としては、例えばＰｂＯ・Ｂ2Ｏ3が、また、結晶質ガラス材料としては、例えば、ＰｂＯ・Ｂ2Ｏ3・ＺｎＯが挙げられる。いずれも熱膨張係数の調整のために、Ａｌ2Ｏ3などの耐火物フィラーが混合される。
【００２６】
以上説明したように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１は、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａの外側に第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着することで、軟化の度合いの違いに起因する封着部での前面基板２と背面基板３との間隔の差、すなわち、第一封着部材１６ａでの間隔が、第一封着部材１６ａの外側に位置する第二封着部材１６ｂでの間隔より狭い状態で封着されることにより、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方を、画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態に構成したものであり、このことから、ＰＤＰ１内外の気圧差とは別に、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接する力が、前面基板２、背面基板３の少なくとも一方に内在することとなる。したがって、ＰＤＰ内外の気圧差が小さくなっても、前面基板２と隔壁４との間に隙間は生じ難く、その結果、隙間が原因と考えられるノイズの発生を抑制することが可能となる。
【００２７】
なお、以上の説明においては、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａの外側に第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着することで、図３に示すような、前面基板２の画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態の構成を示したが、特にそのような構成に限るものではなく、例えば図６に示すような、背面基板３の画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態で封着して構成することや、図７に示すような、前面基板２、背面基板３の両方の基板の画像表示領域１５外の部分をＰＤＰ１の内側に凹となる形状に弾性変形させた状態で封着して構成しても、同様の効果を得ることができる。ここで、背面基板３における画像表示領域１５外の部分とは、図６や図７に示すように、前面基板２における画像表示領域１５に対応する背面基板３での領域１５ａより外の領域を指すものとする。
【００２８】
また、上述の説明における、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方の基板の画像表示領域１５外の部分での弾性変形の形状は、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接するような力を、前面基板２、背面基板３の少なくとも一方の基板に内在させるものであれば、以上で説明したようなＰＤＰ１の内側に凹となる形状に限る必要はない。
【００２９】
図８は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１を用いて作製したプラズマ表示装置５０の概略構成を示す斜視図であり、構成部品を分解した状態で示したものである。ＰＤＰ１を収容する筐体は、前面枠５１と金属製のバックカバー５２とから構成され、前面枠５１の開口部には光学フィルターおよびＰＤＰ１の保護を兼ねたガラス等からなる前面カバー５３が配置されている。また、この前面カバー５３には電磁波の不要輻射を抑制するために、例えば銀蒸着が施されている。さらに、バックカバー５２には、ＰＤＰ１等で発生した熱を外部に放出するための複数の通気孔５２ａが設けられている。
【００３０】
ＰＤＰ１は、アルミニウム等からなるシャーシ部材５４の前面に熱伝導シート５５を介して接着することにより保持され、そしてシャーシ部材５４の後面側には、ＰＤＰ１を表示駆動させるための複数の回路ブロック５６が取り付けられている。前記熱伝導シート５５は、ＰＤＰ１で発生した熱をシャーシ部材５４に効率よく伝え、放熱を行うためのものである。また、回路ブロック５６はＰＤＰ１の表示駆動とその制御を行うための電気回路を備えており、ＰＤＰ１の縁部に引き出された電極引出部に、シャーシ部材５４の四辺の縁部を越えて延びる複数のフレキシブル配線板（図示せず）によって電気的に接続されている。
【００３１】
また、シャーシ部材５４の後面には、回路ブロック５６を取り付け、バックカバー５２を固定するためのボス部５４ａがダイカスト等による一体成型により突設されている。なお、このシャーシ部材５４は、アルミニウム平板に固定ピンを固定して構成してもよい。
【００３２】
以上のように構成したプラズマ表示装置５０は、本発明の一実施の形態のＰＤＰ１を用いたものであることから、標高の高い、気圧の低い環境下での使用時においても、ノイズを発生することがない。
【００３３】
次に、本発明の効果を検証するために、上述の実施の形態に基づいてＰＤＰを作製し、従来のＰＤＰと比較した結果について述べる。なお、サイズは４２”（インチ）である。
【００３４】
本発明の一実施の形態によるＰＤＰは、第一封着部材１６ａとして軟化点温度３９０℃の非晶質の低融点ガラス材料を、また第二封着部材１６ｂとして軟化点温度４１０℃の非晶質の低融点ガラス材料を使用した（以降、このＰＤＰをパネルＡとする）。また比較対象として、封着部材として、従来のような軟化点温度３９０℃の非晶質の低融点ガラス材料を使用したものを作製した（以降、このＰＤＰをパネルＢとする）。
【００３５】
封着はピーク温度を４５０℃に設定し、３０分保持して行った。その後の排気工程では、パネル内を１０-5Ｐａ程度まで真空に引いた後、ピーク温度を３７０℃にまで昇温し、その状態で６時間保持した。放電ガスは、Ｎｅ（９５％）−Ｘｅ（５％）を６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）で封入した。
【００３６】
以上により作製したパネルＢは、高度２０００ｍ以上の高地においてノイズが大きく、またＰＤＰが膨らんでいることを確認した。
【００３７】
一方、パネルＡは、高度２０００ｍ以上の高地においてもノイズが大きくなることがなく、また、ＰＤＰも膨らんでいないことを確認した。このことから、前面基板と隔壁との圧接状態は良好であると考えられる。
【００３８】
上述の結果は、パネルＡでは、前面基板と背面基板の少なくとも一方が、前面基板と背面基板とが隔壁で圧接するような力を内在することとなったため、例えばＰＤＰ内外の気圧差が小さくなるような場合であっても、前面基板と隔壁との間に隙間は生じ難くなっているためであると考えられる。
【００３９】
以上述べたように、本発明のＰＤＰは、第一封着部材１６ａと、第一封着部材１６ａの外側に第一封着部材１６ａより軟化点温度の高い材料によって形成した第二封着部材１６ｂとを挟んで対向させ、封着することで、前面基板２と背面基板３の少なくとも一方が、画像表示領域１５外の部分を弾性変形させた状態としたものであり、画像表示領域１５の略平坦性を確保したまま、前面基板２と背面基板３とが隔壁４で圧接する力を前面基板と背面基板の少なくとも一方が内在した構成となっている。したがって、例えばＰＤＰ内外の気圧差が小さくなるような場合であっても、前面基板２と隔壁４との間に隙間は生じ難く、その結果、隙間が原因と考えられるノイズの発生を抑制することが可能となる。
【００４０】
なお、以上の説明における画像表示領域１５外の部分とは、厳密に画像表示領域１５外の部分全てを指すものではなく、画像表示領域１５外の部分の一部だけの場合であっても、画像表示領域１５外の部分と表現するものである。例えば、「画像表示領域１５外の部分を弾性変形させた」という表現は、画像表示領域１５外の部分の全てを弾性変形させた場合のみを指すのではなく、画像表示領域１５外の部分の一部のみを弾性変形させた場合も含むものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画像表示領域の略平坦性が保たれたまま、駆動時に発生するノイズを抑制することが可能なＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構造を示す平面図
【図２】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの画像表示領域の一部の概略構成を示す断面斜視図
【図３】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図４】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルにおける封着部材の構成を示す平面図
【図５】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルにおける封着の工程の概略を説明する図
【図６】 本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図７】 同じく、本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図８】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマ表示装置の概略構成を示す斜視図
【符号の説明】
１ プラズマディスプレイパネル
２ 前面基板
３ 背面基板
４ 隔壁
５ 前面ガラス基板
９ 誘電体層
１１ 背面ガラス基板
１３ 誘電体層
１５ 画像表示領域
１６ 封着部材
１６ａ 第一封着部材
１６ｂ 第二封着部材
Claims (2)
- 隔壁を挟んで対向する前面基板と背面基板とを有するプラズマディスプレイパネルであって、
前面基板と背面基板とは画像表示領域外において封着部材により封着され、
封着部部材は、第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成され、
前面基板の画像表示領域外の部分のみが、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形しており、
前面基板の画像表示領域および背面基板は略平坦である
プラズマディスプレイパネル。 - 第一封着部材と、第一封着部材の外側に位置し、第一封着部材より軟化点温度が高い材料によって、第一封着部材より高さが高く形成された第二封着部材とから構成された封着部材を、画像表示領域外の部分に形成するステップと、
前面基板と背面基板とを前記封着部材を介して重ね合わせて対向させるステップと、
その状態から、背面基板を略平面に保ったまま、前面基板が第一封着部材と第二封着部材との両方に対して、密着性が良くなるように荷重を加えることで、前面基板の画像表示領域外の部分のみを、プラズマディスプレイパネルの内側に凹となる形状に弾性変形させるステップと、
この状態を保ったまま、封着部材の封着材料を溶融させ前面基板と背面基板とを封着するステップと、
を備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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