JP4440225B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、大型テレビジョンや公衆表示等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と呼ぶ）の製造方法に関し、さらに詳しくはＰＤＰに形成される放電空間を排気するとともに放電ガスを封入する排気管を備えるＰＤＰの製造方法に関する。

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等に向けて製品化が進み、１００インチを越える製品も計画されている。特に、テレビジョン受像機向けのＰＤＰでは従来の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。

基本的に、ＰＤＰは、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による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、排気および放電ガス封入（導入ともいう）用の細孔を設けたガラス基板と、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（データ電極ともいう）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。

前面板と背面板とは、その電極形成面側を対向させてその周囲と、排気および放電ガス導入用の排気管とが封着材によって気密封着され、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、４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力）の封入が排気管を通して行われ、排気管を適当部分で局部的に加熱溶融（チップオフ）して気密封止する作業が行われている。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。

上述したＰＤＰの誘電体層や前面板と背面板の周囲および排気管の封着に用いる封着材には一般に酸化鉛を主成分とする低融点ガラス（フリットガラスともいう）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。前面板と背面板の周囲の封着には、フリットガラスとフィラーを混合して有機溶剤で混練したペースト状の封着材を用い、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どちらか一方の周囲の所定の位置に封着材を配置形成し、前面板および背面板を対向配置して組み立てる以前に予めフリットガラスが溶融（軟化）しない所定の温度で仮焼成を行っている。一方、排気管の封着には、前面板と背面板の周囲の封着の場合と同じようにフリットガラスとフィラーを混合して溶剤で混練した材料で、型を用いて図４に斜視図で示すように中心部に空孔３３を有した形状に成形し、溶剤を蒸発させるのに必要な温度で加熱焼成して焼結固化形成したタブレット３２と称する封着材を用いている。

そして、近年の環境問題への配慮からＰＤＰにおいても鉛成分を含まない「鉛フリー」、「鉛レス」と称する非鉛系の材料を用いることが求められている。封着材としては、鉛成分を含まない燐酸系（燐酸−酸化錫系等）の封着材や、酸化ビスマス系の封着材の例が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。しかし、非鉛の封着材として提案された燐酸−酸化錫系の低融点ガラスを主体とする封着材では、従来から用いられてきた酸化鉛系の封着材に比べて耐水性に劣るところがあり、ＰＤＰの気密性を十分に保持することが難しいという課題が残るため、酸化ビスマス系の封着材が非鉛の材料として注目されている。そして、この酸化ビスマス系のフリットガラスを主体とする非鉛の封着材は、焼成時に結晶化する特徴があり、また、通常の鉛を含む非晶質フリットガラスに比べて軟化点が高くなる傾向があることが知られている。また、従来の排気管には、比較的軟化点が低くて封止工程の作業性に優れる鉛を含有した硼珪酸系のガラスで形成されたものを用いているが、環境の面から硼珪酸系の非鉛ガラスを用いる方向に変化してきている。

図５は前面板と背面板の周囲および排気管を封着材で封着する手順の概略を説明する断面図である。図５（ａ）において、まず、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２２と背面板２３の少なくともどちらか一方の周囲の所定の位置に封着材３１ａまたは封着材３１ｂを配置形成し、前面板２２の表示電極と背面板２３のデータ電極を直交させて所定の位置でアラインメントしてから固定治具（図示せず）で押さえて固定する。次いで、背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用の細孔３０の中心とタブレット３２の中央部の空孔３３部の中心を合わせて載置し、排気管２１の一方の端部の開口部の中心と排気用の細孔３０の中心とが略一致するようにアラインメントして組み立て、それぞれの中心がずれないように別の固定治具（図示せず）で押さえて固定する。最後に組み立てて冶具で固定した前面板２２、背面板２３、排気管２１のそれぞれの封着材料を加熱昇温して溶融させた後に冷却して固化させ、封着を行っている。なお、図５（ａ）には排気管の封着される側の端部が下にあり、排気装置に接続される側の端部が上にある配置を示しているが、この配置の場合、排気装置と排気管を接続する配管を曲げる必要があって配管が長くなる。このため、図５（ａ）に示す配置とは排気管の上下が逆転した排気管の排気装置に接続される側の端部が下を向いた図５（ｂ）に示すような配置で封着処理を行うこともある。図５（ｂ）に示す配置では、排気装置と排気管との接続が容易であり、配管を直結で短くできるため排気時間を短縮できるという利点がある。
特開２００４−１８２５８４号公報 特開２００３−０９５６９７号公報

しかしながら、図５（ｂ）に示したような排気管の排気装置に接続される側の端部が下を向いた配置で封着処理を行う場合、鉛を含有するフリットガラスを主体とする封着材で形成されたタブレットを用いるときは、封着工程において封着材が軟化（溶融）して下垂が生じることがないのに対して、非鉛のフリットガラスを主体とする封着材で形成されたタブレットを用いると、封着工程において封着材の下垂が生じ、排気管の封着部における気密が悪化し、確実な封着ができないという問題が発生していた。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、非鉛のフリットガラスを主体とする封着材を用いて、排気管の排気装置に接続される側の端部が下を向いた配置で封着を行っても、封着材が下垂して封着部の気密が悪化することがなく、高信頼性を確保して高品質で、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを実現することを目的する。

上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、前面板と背面板とを対向配置するとともに、両基板の周囲を封着材により封着して放電空間を形成し、前記放電空間を排気して前記放電空間に放電ガスを封入する管状の排気管を備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、封着する工程、または排気する工程、または封着および排気する工程は、前面板と背面板とを対向配置するステップと、背面板に設けた排気用の細孔の周囲に、タブレットを介して排気管の一方の側を配置するステップと、排気管の他方の側を、排気装置接続側として下方に向けた状態で排気装置に接続するステップと、４９０℃〜５００℃の温度で前面板と背面板との封着および背面板と排気管との封着を行うステップとを備えており、封着材は鉛を含まず、酸化ビスマスを７０重量％〜７５重量％、酸化亜鉛を８重量％〜１０重量％、酸化硼素を４重量％〜６重量％、酸化アルミニウムを６重量％〜８重量％、酸化珪素および酸化マグネシウムを１重量％〜３重量％含有する酸化ビスマス−硼珪酸系のフリットガラスであり、タブレットは、封着材よりも１０℃高い軟化点を有し、酸化ビスマスを含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであることを特徴とする。

これらの方法を用いることにより、非鉛のフリットガラスを用いても、封着処理温度でも軟化（溶融）したフリットガラスを下垂させることなく封着することができて、封着部の気密が悪化することがなく、環境に配慮した高品質で信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。

本発明のＰＤＰの製造方法によれば、非鉛のフリットガラスを用いて表示品質に優れて高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて詳しく説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における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、ＰＤＰ２０は前面ガラス基板１等よりなる前面板２２と、背面ガラス基板８等よりなる背面板２３とが対向して配置され、その外周部をガラスフリット等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ＰＤＰ２０内部の放電空間１４には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）等の放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。

前面板２２の前面ガラス基板１上には、走査電極２および維持電極３よりなる一対の帯状の表示電極４とブラックストライプ（遮光層のことでＢＳと略記することもある）５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１上には表示電極４と遮光層５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６が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなる保護層７が形成されている。

また、背面板２３の背面ガラス基板８上には、前面板２２の走査電極２および維持電極３と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極（データ電極ともいう）１０が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層９が被覆している。さらに、アドレス電極１０間の下地誘電体層９上には放電空間１４を区切る所定の高さの隔壁１１が形成されている。隔壁１１間の溝にアドレス電極１０毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが順次塗布されて形成されている。走査電極２および維持電極３とアドレス電極１０とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極４方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを有する放電セルがカラー表示のための画素になる。

続いて、ＰＤＰ２０の製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板１上に、走査電極２および維持電極３と遮光層５とを形成する。これらの走査電極２および維持電極３を構成する透明電極２ａ、３ａと金属バス電極２ｂ、３ｂは、フォトリソグラフィ法等を用いてパターンニングして形成される。透明電極２ａ、３ａは薄膜プロセス等を用いて形成され、金属バス電極２ｂ、３ｂ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５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。

この後、走査電極２、維持電極３および遮光層５を覆うように前面ガラス基板１上に誘電体ペーストをダイコート法等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２、維持電極３および遮光層５を覆う誘電体層６が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末等の誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層６上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層７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１上に所定の構成物（走査電極２および維持電極３からなる表示電極４、遮光層５、誘電体層６、保護層７）が形成され、前面板２２が完成する。なお、上述した前面板２２の各構成要素には、鉛を含む材料は用いられていない。

一方、背面板２３は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板８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ンニングする方法等によりアドレス電極１０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１０を形成する。

次に、アドレス電極１０が形成された背面ガラス基板８上にダイコート法等によりアドレス電極１０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９を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末等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。

この後、下地誘電体層９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１１を形成する。ここで、下地誘電体層９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。

そして、隔壁１１を形成した背面ガラス基板８には、隣接する隔壁１１間の下地誘電体層９上および隔壁１１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１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成される。以上の工程により、背面ガラス基板８上に所定の構成部材を有する背面板２３が完成する。なお、上述した背面板２３の各構成要素には、前面板２２と同様に鉛を含む材料は用いられていない。

引き続き、前面板２２と背面板２３とはその電極形成面側を対向させて、その周囲、排気および放電ガス導入用の排気管（いわゆるチップ管のことで、排気管をチップ管とも記す）を封着材によって気密封着する工程に移る。

本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面板と背面板の周囲を封着材で封着する封着工程には、低融点の鉛成分を含まないフリットガラスと所定のフィラーを混合して有機溶剤で混練したペースト状の封着材を用い、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、前面板および背面板のそれぞれの周囲の所定の位置に封着材を配置形成し、前面板および背面板を対向配置して組み立て、フリットガラスが溶融（軟化）しない所定の温度で仮焼成を行っている。また、フィラーは耐熱性を有しており、封着材の熱膨張係数を調整するとともに、ガラスの流動状態をコントロールするのに使用されるが、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、石英ガラス等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。なお、封着材の形成に厚膜印刷や塗布装置を用いず、シート状のベース材に所定の厚さ、形状で粘着性を持たせて形成した封着材を前面板および背面板のそれぞれに接着させることにより配置形成した上で、組み立てて封着する方法を用いることもできる。

一方、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの排気管を封着材で封着する封着工程には、前面板２２と背面板２３の周囲の封着の場合と同じように非鉛のフリットガラスとフィラーを混合して溶剤で混練した材料で、型を用いて中心部に空孔３３を有した形状に成形し、溶剤を蒸発させるのに必要な温度で加熱焼成して焼結固化形成したタブレット３２と称する封着材を用いている（図４参照）。排気管用の封着材となるタブレット３２に加えるフィラーには上述した前面板２２と背面板２３の周囲の封着に用いる封着材に加えるフィラーと同様の材料を用いることができる。

図２は前面板と背面板の周囲および排気管を封着材で封着する手順の概略を説明する断面図である。まず、図２（ａ）に示すように、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２２と背面板２３のそれぞれの周囲の所定の位置にそれぞれ封着材３１ａ、３１ｂを配置形成し、前面板２２の表示電極と背面板２３のデータ電極を直交させて所定の位置でアラインメントしてから固定治具（図示せず）で押さえて固定する。次いで、背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用の細孔３０の中心とタブレット３２の中央部の空孔３３部の中心を合わせて載置し、排気管２１の一方の端部の開口部の中心と排気用の細孔３０の中心とが略一致するようにアラインメントして組み立て、それぞれの中心がずれないように別の固定治具（図示せず）で押さえて固定する。なお、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法においては、排気装置と排気管２１との接続が容易で、直結させて配管を短くできて、処理工数の低減が期待できることから、排気管２１の封着される側の端部が上方にあり、排気装置に接続される側の端部が下方にある配置で封着工程の処理を行っている。

最後に、封着材３１ａ、３１ｂやタブレット３２を配置し、前面板２２、背面板２３、排気管２１を組み立てて冶具で固定した後、排気管ヘッド４１に排気管２１の排気装置と接続する側の下方の端部を接続する。排気管ヘッド４１はばね等の弾性手段４２を備えており、図２（ａ）中に矢印Ｃで示す方向に排気管２１を押圧可能である。組み立てて冶具で固定した前面板２２、背面板２３、排気管２１を焼成炉内に設置し、封着材を封着処理する温度よりも低い所定の温度で封着材３１ａ、３１ｂとタブレット３２の仮焼成を行ってから、仮焼成の温度よりも高い封着温度まで昇温して、前面板２２と背面板２３の周囲および排気管２１の背面板２３側に配置したそれぞれの封着材３１ａ、３１ｂとタブレット３２を溶融させてから冷却して固化させ、封着を行っている。図２（ｂ）は前面板２２と背面板２３の周囲および排気管２１の背面板２３側が封着された状態を概略的に示している。

図３は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面板と背面板とを封着接合した状態を示しており、図３（ａ）は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示したＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。図３において、前面板２２と背面板２３とをその周囲を封着材３１で封着して、背面板２３に排気管２１を設けた構成を示している。

図３に示すように、前面板２２と背面板２３とは表示電極４とアドレス電極１０とが直交するように対向配置されてその周囲、および背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用の細孔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３１で封着し、隔壁１１で仕切られた放電空間１４を排気管２１によって真空排気した後に、同じく排気管２１からネオンやキセノン等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、４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力）で封入して排気管２１を適当部分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ＰＤＰ２０を完成させている。なお、排気管２１の封着には、上述したように焼結した封着材３１で形成された中心部に空孔３３を有したタブレット３２を用いている。

排気管の封止に際しては、固定ガスバーナや通電ヒータ等を用いる局所加熱封止手段が利用されるが、通電ヒータ等を用いる電熱封止は加熱温度の制御が比較的正確にでき、量産時の取扱いが容易で自動化をはかり易い利点はあるものの、固定ガスバーナを用いる方法に比べて加熱部（通電ヒータ）が大きくなること、また加熱冷却に要する時間が長くなって、製造タクトを上げるのが容易でないこともあって、本発明の実施の形態においては固定ガスバーナを用いて排気管２１の封止作業を行っている。本発明の実施の形態におけるＰＤＰ２０の排気管２１の封止工程では、固定された排気管２１の閉塞予定部を加熱し、溶融し、溶断するという手順により行われる。

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。

ここで、本発明の実施の形態におけるＰＤＰ２０の、封着材３１と封着方法について、少し詳しく説明する。前面板２２または背面板２３のどちらか一方の周縁に、少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスと、耐熱性フィラーと、有機バインダ成分とを含むペースト状封着組成物を塗布する。ここでは、ディスペンサーを備えた塗布装置を用いたが、厚膜印刷やインクジェット塗布装置を用いて塗布することもできる。その後、一定時間乾燥後、封着温度よりも低い所定の温度で仮焼成を行い有機バインダ成分が焼失除去される。また、背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用の細孔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封着する封着材３１には、前面板２２と背面板２３の周縁部の封着に用いる封着材３１と同様に、少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスと、耐熱性フィラーと、有機バインダ成分とを含む溶剤で混練した材料で、型を用いて中心部に空孔３３を有した形状に成形し、溶剤を蒸発させるのに必要な温度で加熱焼成して焼結固化形成したタブレット３２と称する封着材３１を用いている。その後、図２に示すような構成で、前面板２２の表示電極４群と背面板２３のアドレス電極１０とが直交するように対向させて両基板を、また、背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用の細孔３０を覆うようにタブレット３２、排気管２１の拡広した端部の順に配置し、４９０℃〜５００℃の封着温度で焼成して封着材３１とタブレット３２のフリットガラスを軟化（溶融）させてから冷却して封着材３１とタブレット３２を固化させる。

本発明の実施の形態のＰＤＰの製造において前面板２２と背面板２３の周縁部の封着に用いる封着材３１には、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであるＩＷＦ ＢＮＬ１８９Ｐ−２００（製品名、旭テクノガラス株式会社製、以後ＢＮＬ１８９Ｐと略記する）を用いている。ここで用いた酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであるＢＮＬ１８９Ｐの組成は、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）が７０重量％〜７５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が８重量％〜１０重量％、酸化硼素（Ｂ_２Ｏ_３）が４重量％〜６重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）が６重量％〜８重量％、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が１重量％〜３重量％になっている。特に酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）の量は少な過ぎるとガラスの軟化点が下がりにくくうまく封着できず、逆に多過ぎると表示電極４やアドレス電極１０中の銀（Ａｇ）との反応が生じて発泡しやすくなるため、７０重量％〜７５重量％に設定しているが、６５重量％〜８０重量％の範囲に設定するのが好ましい。上記の酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであるＢＮＬ１８９Ｐのガラス軟化点温度は４４０℃より低く望ましい温度である。

また、本発明の実施の形態のＰＤＰの製造において背面板２３と排気管２１の封着に用いる封着材３１となるタブレット３２には、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであるＩＷＦ ＢＮＬ１８８Ｐ−２００（製品名、旭テクノガラス株式会社製、以後ＢＮＬ１８８Ｐと略記する）を用いている。ここで用いた酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであるＢＮＬ１８８Ｐの組成は、ＢＮＬ１８９Ｐと略同じである。上述した上記の酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐのガラス軟化点温度は４５０℃より低く望ましい温度である。

本発明の実施の形態のＰＤＰ２０の製造において前面板２２と背面板２３の周縁部の封着材３１に用いる酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスＢＮＬ１８９Ｐ、本発明の実施の形態のＰＤＰの製造において背面板２３と排気管２１の封着用タブレット３２に用いる酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐおよび比較用の従来の鉛を含む非晶質系の高軟化点フリットガラスであるＧＡ−０９６３／２００Ｍ（製品名、日本電気硝子株式会社製、以後ＧＡ−０９６３と略記する）について、それぞれの代表特性を表１にまとめた。

実際に、表１に示したフリットガラスを主体にする封着材のうちで鉛を含む非晶質の高軟化点フリットガラスＧＡ−０９６３と酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛のタブレット用非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐおよび表１には示していない燐酸−酸化錫系と酸化バナジウム−酸化亜鉛−酸化バリウム系の非鉛の非晶質フリットガラスを用いて、図４に示す形状のタブレットを形成し、図２に示す排気装置に接続される側の端部が下を向いた配置で排気管の封着テストを実施した。その結果、鉛を含む非晶質の高軟化点フリットガラスＧＡ−０９６３および酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛のタブレット用非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐでは封着材の下垂は認められなかったが、燐酸−酸化錫系および酸化バナジウム−酸化亜鉛−酸化バリウム系の非鉛の非晶質フリットガラスを用いた封着材では下垂が発生した。

一般に、非鉛系の非晶質フリットガラスでは下垂現象が発生するといわれているが、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛のタブレット用非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐでは下垂現象が発生しないことが明らかになった。燐酸−酸化錫系および酸化バナジウム−酸化亜鉛−酸化バリウム系の非鉛の非晶質フリットガラスを用いた封着材で下垂が発生し、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛のタブレット用非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐで下垂現象が発生しなかったのは、非鉛のタブレット用非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐでは焼成でフリットガラスが軟化点を越えても、燐酸−酸化錫系および酸化バナジウム−酸化亜鉛−酸化バリウム系の非鉛の非晶質フリットガラスを用いた封着材よりも表面張力が大きいことが原因として考えられる。なお、鉛を含む非晶質の高軟化点フリットガラスＧＡ−０９６３で下垂現象が発生しないのは、焼成中に鉛を含む高軟化点フリットガラスは軟化点を越えると結晶化が始まるので下垂することがないとして説明することができる。

表１に示した特性からもわかるように、背面板２３と排気管２１の封着用タブレットに用いる酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐは軟化点が前面板２２と背面板２３の周縁部の封着材３１に用いるフリットガラスＢＮＬ１８９Ｐよりも約１０℃高く、さらに、鉛を含む非晶質系フリットガラスＧＡ−０９６３の軟化点とほとんど同じである。酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系のフリットガラスＢＮＬ１８８Ｐ、ＢＮＬ１８９Ｐはともに非晶質であり、焼成温度が上昇して軟化点を越えると結晶化が始まるが、ＢＮＬ１８８Ｐは軟化点がＢＮＬ１８９Ｐよりも約１０℃高いので、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造工程における封着温度では結晶化することがなく、封着材の下垂が生じないので、望ましい封着材であるといえる。

また、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法においては、封着工程終了後に４１０℃で排気処理を行っている。図２に示すような排気管の排気装置に接続される側の端部が下を向く配置では、排気管に設備上のストレスが加わり、封着材に用いるフリットガラスの軟化点が低いと排気管がズレてリークが発生しやすくなるが、排気管封着用の非鉛の非晶質フリットガラスＢＮＬ１８８Ｐは軟化点がＢＮＬ１８９Ｐよりも約１０℃高いので、このような問題の発生を抑えることが可能である。

以上説明したように、本発明の実施の形態におけるＰＤＰは、排気管の排気装置に接続する側を下方に向ける配置で封着処理工程を行っても、軟化点の高い非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む硼珪酸系の非晶質フリットガラスを用いているので、封着処理温度でも軟化（溶融）したフリットガラスを下垂させることなく封着することができる。したがって、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法では、排気管の封着に用いる封着材が下垂して封着部の気密が悪化することなく封着処理の工程を行うことができる。

なお、上述した本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法の説明では前面板および背面板の周囲への封着材の設置形成に、厚膜印刷や塗布装置を用いる方法を例に挙げているが、厚膜印刷や塗布装置を用いず、シート状のベース材に所定の厚さ、形状で粘着性を持たせて形成した封着材を前面板および背面板のそれぞれに接着させることにより配置形成した上で、組み立てて封着する方法を用いることも可能である。

また、上述した本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法の説明では、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスで形成した封着材を用いて排気管の封着を図２に示すように、排気管が排気装置側の端部を下方に向けた配置で行う方法を例に挙げて説明しているが、図５（ａ）に示すように排気管が排気装置側の端部を上方にむけた配置で酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系のフリットガラスで形成した封着材を用いて排気管の封着する場合にも適用することは可能である。

なお、上述した本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法で用いる酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む非鉛の硼珪酸系のフリットガラスは、厳密にいえば、全く鉛を含まないことはなく、分析すると５００ＰＰＭ以下ではあるが、極微量レベルの鉛が検出される。しかしながら、欧州における環境に関するＥＣ−ＲｏＨＳ指令の規定では１０００ＰＰＭ以下であれば鉛を含まないとみなすことができ、本発明の実施の形態においては「鉛を含まない」とか「非鉛」といった表現を用いている。

本発明は、軟化点の高い非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）を含む硼珪酸系のフリットガラスを用いているので、封着処理温度を高くしても軟化（溶融）したフリットガラスを下垂させることなく封着することができ、封着部の気密が悪化することがなくて封着の信頼性を高め、さらに、環境に優しく表示品質に優れたＰＤＰを実現して大画面の表示デバイス等に適用して効果が大きい。

本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図 前面板と背面板の周囲および排気管を封着材で封着する手順の概略を説明する断面図 （ａ）は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの平面図（ｂ）は図３（ａ）に示したＰＤＰのＡ−Ａ線断面図 タブレットの形状を示す斜視図 前面板と背面板の周囲および排気管を封着材で封着する手順の概略を説明する断面図

符号の説明

１ 前面ガラス基板
２ 走査電極
２ａ，３ａ 透明電極
２ｂ，３ｂ 金属バス電極
３ 維持電極
４ 表示電極
５ ブラックストライプ（遮光層）
６ 誘電体層
７ 保護層
８ 背面ガラス基板
９ 下地誘電体層
１０ アドレス電極（データ電極）
１１ 隔壁
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ 蛍光体層
１４ 放電空間（放電セル）
２０ ＰＤＰ
２１ 排気管
２２ 前面板
２３ 背面板
３０ 細孔
３１ 封着材
３２ タブレット
３３ 空孔
４１ 排気管ヘッド
４２ 弾性手段

Claims (1)

1. 前面板と背面板とを対向配置するとともに、両基板の周囲を封着材により封着して放電空間を形成し、前記放電空間を排気して前記放電空間に放電ガスを封入する管状の排気管を備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   前記封着する工程、または前記排気する工程、または封着および排気する工程は、
   前記前面板と前記背面板とを対向配置するステップと、
   前記背面板に設けた排気用の細孔の周囲に、タブレットを介して前記排気管の一方の側を配置するステップと、
   前記排気管の他方の側を、排気装置接続側として下方に向けた状態で排気装置に接続するステップと、
   ４９０℃〜５００℃の温度で前記前面板と前記背面板との封着および前記背面板と前記排気管との封着を行うステップとを備えており、
   前記封着材は鉛を含まず、酸化ビスマスを７０重量％〜７５重量％、酸化亜鉛を８重量％〜１０重量％、酸化硼素を４重量％〜６重量％、酸化アルミニウムを６重量％〜８重量％、酸化珪素および酸化マグネシウムを１重量％〜３重量％含有する酸化ビスマス−硼珪酸系のフリットガラスであり、
   前記タブレットは、前記封着材よりも１０℃高い軟化点を有し、酸化ビスマスを含む非鉛の硼珪酸系の非晶質フリットガラスであ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。

Images