JP4795897B2 - パネル体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明はパネル体の製造方法に係り、特に前面ガラス基板と背面ガラス基板とを封着することにより製造されるプラズマディスプレイ用パネル等のパネル体の製造方法に関する。

薄型大画面テレビのディスプレイとして、自発光型・直視型ディスプレイであるプラズマディスプレイ（Plasma Display Panel:以下、「ＰＤＰ」と称する）は、前面ガラス基板と背面ガラス基板とからなる２枚のガラス基板をシール材により封着し、内部に放電ガスを封入することにより形成される。この前面ガラス基板には、放電させるための表示電極上に透明誘電体とＭｇＯ保護層が形成され、背面ガラス基板には、赤・緑・青の蛍光体を分離するストライプ状の隔壁（リブ）に蛍光体が順に塗布される。このような面放電反射型ストライプ構造のＰＤＰが、量産型のカラーＰＤＰ用パネルとして市販されている。

ここで、参考文献１等に開示されたＰＤＰ用パネルの製造方法の一例を、図７のフローチャートに示す。

図７（Ａ）で示す前面ガラス基板の製造プロセスは、まず、前面ガラス基板を受け入れると（Ａ−１）、前面ガラス基板に透明電極である表示電極を形成する（Ａ−２）。次に、表示電極上に細いバス電極を形成する（Ａ−３）。バス電極には銀ペーストが用いられ、印刷やフォトリソグラフィープロセスを用いることにより形成される。次いで、表示電極及びバス電極上に、透明なガラス誘電体層を形成する（Ａ−４）。更に、前面ガラス基板を２５０℃程度に加熱して、誘電体層上にＭｇＯ保護層を真空蒸着方法により形成する（Ａ−５）。これによって、ＰＤＰ用の前面ガラス基板が製造される。

図７（Ｂ）で示す背面ガラス基板の製造プロセスは、まず、背面ガラス基板を受け入れると（Ｂ−１）、背面ガラス基板に、ストライプ状のアドレス電極を形成し（Ｂ−２）、その上に隔壁を形成する（Ｂ−３）。蛍光体層形成の工程では、赤、緑、青のペーストをスクリーン印刷によって順に塗布するとともに乾燥し、その後、空気中で焼成することにより形成される（Ｂ−４）。そして、最後に背面ガラス基板の縁部に封着用シール材であるフリットガラス（封着温度が４００〜５００℃のガラスペースト）を塗布し、４００℃付近の温度で脱バインダを行い、シール部を形成する（Ｂ−５）。これによって、ＰＤＰ用の背面ガラス基板が製造される。なお、フリットガラスは、前面ガラス基板に塗布してもよく、双方のガラス基板に塗布してもよい。

図７（Ｃ）に示すガラス基板の組み立て、ガス封入プロセスは、まず、背面ガラス基板と前面ガラス基板とを、表示電極とアドレス電極とが対向して交差するように重ね合わせることにより、隔壁で仕切られた放電空間を有するパネル体に組み立てる（Ｃ−１）。次に、このパネル体全体を加熱炉にて４５０℃程度に加熱することにより、前記フリットガラスを軟化流動させ、この軟化流動したフリットガラスによって背面ガラス基板と前面ガラス基板とを封着する。同時に背面ガラス基板上に開けた孔にあらかじめセットしたチップ管がフリットガラスによって接続される。この後、チップ管から放電空間内部の空気をバキュームしながら、３５０℃程度の雰囲気で約６時間、パネル体を焼成し、その後、放電空間に放電ガスを封入する（Ｃ−２）。この後、このパネル体を所定時間エージングし（Ｃ−３）、モジュール組立工程、及びセット組立に移行する（Ｃ−４）。以上が従来のＰＤＰの組立工程である。

ところで、参考文献１に記載された従来の封着方法においては、加熱炉を４５０℃程度まで昇温させるために約４時間、パネル体の加熱に約１時間、そして、パネル体の徐冷に約４時間かかるため、封着に略一日を費やし、非常に時間がかかるという欠点があった。

これに対しＰＤＰの封着技術ではないが、レーザ光によりフリットガラスが塗布されたシール部を封着温度まで局所加熱して、表示素子のガラス基板とガラスキャップとを封着する技術が特許文献１に記載されている。この技術を利用すればレーザ光によりフリットガラスを極めて短時間で所定の温度まで昇温し、封着できることが予想される。

一方、従来のＰＤＰは、表示電極とアドレス電極を駆動回路に接続するため、図８の如く前面ガラス基板１と背面ガラス基板２の各々の両端部に幅１０〜１５ｍｍ程度の電極端子代１Ａ、２Ａが形成されている。このＰＤＰ構成で、電極端子代１Ａ、２Ａの内側に位置するフリット部３にレーザ光を照射して加熱封着しようとすると、レーザ照射部の温度が上昇するに従い、レーザ照射部と非照射部との温度差が次第に大きくなることから、前面ガラス基板１および背面ガラス基板２の面内に生じる熱応力が次第に大きくなる。特に、図９の如く、引張の熱応力がガラスエッジ部分４に集中するので、そこを起点にして前面ガラス基板１または背面ガラス基板２の熱割れが発生するという不具合が生じる。

特許文献２では、応力集中に起因する前記熱割れを防止するために、すなわち、レーザ照射時に発生する熱応力を小さくするために、平面型画像形成装置などに用いられるガラス外囲器全体を高温（２７０〜３４０℃）に予熱した後、封着温度が４１０℃のフリットガラスにレーザ光を照射する技術が開示されている。
最新プラズマディスプレイ製造技術 プレスジャーナル編 特開２００３−１２３９６６号公報 特開２０００−１４９７８３号公報

しかしながら、平面型画像形成装置などに用いられるガラス外囲器全体を高温に予熱する前記特許文献２の封着方法は、ガラス外囲器全体を２７０〜３４０℃まで予熱する時間に長時間を費やすことが予想され、ガラス外囲器に熱割れは発生しにくくなるものの生産効率を画期的に上げることができないという欠点があった。また、従来技術よりは電力などのパワーは削減できるもののさらに削減することが要求されていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、２枚のガラス基板の封着工程に費やす時間を短縮し、パネル体の生産効率を上げることができるパネル体の製造方法を提供することを目的とする。また、消費電力を下げることを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、第１のガラス基板と第２のガラス基板との間の周縁部にシール材を塗布してパネル組立体を用意し、該シール材を加熱手段により封着温度まで局所加熱して軟化流動させることにより、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着してパネル体を製造するパネル体の製造方法において、前記パネル組立体は、前記シール材による封着前に所定の予熱温度まで加熱され、該パネル組立体の予熱温度は、前記シール材の封着温度よりも低温に設定されるとともに、前記パネル組立体の予熱温度とシール材の封着温度との温度差が２００℃以上２５０℃以下に設定され、前記パネル体は、フラットパネルディスプレイ用パネル体であり、前記フラットパネルディスプレイ用パネル体の前記第１のガラス基板及び第２のガラス基板に形成される電極端子代の幅は、１１ｍｍ以下であることを特徴としている。

本発明によれば、シール材を加熱手段によって封着温度まで局所加熱することによりシール材を軟化流動して２枚のガラス基板を封着する。局所的に熱エネルギを集中できることから封着工程の時間を短縮できる。そして、本発明は、加熱手段による熱応力発生に起因するガラス基板の熱割れを防止するために、前記シール材による封着前にパネル体を所定の予熱温度まで加熱する。その予熱温度は、シール材の封着温度よりも低温であり、その温度差を１５０℃以上２５０℃以下に設定した。例えば、シール材の封着温度が４５０℃の場合には、予熱温度を２００〜３００℃に設定した。これにより、本発明は、フリットガラスの封着温度（４１０℃）とパネル体の予熱温度（２７０〜３４０℃）との差が７０〜１４０℃である特許文献３の封着方法と比較して、２枚のガラス基板の封着工程に費やす時間を短縮でき、これによって、パネル体の生産効率を上げることができる。また、予熱に用いる電力負荷が少なくなり、消費電力をさらに下げることができる。予熱温度は２００〜３００℃であることがより好ましい。

本発明は、前記加熱手段はレーザであり、前記シール材は、前記レーザのレーザ光を吸収可能なフリットガラスであり、該フリットガラスの封着温度は３８０〜５５０℃であることを特徴としている。

本発明によれば、フリットガラスに吸収される波長のレーザ光を、封着温度が３８０〜５５０℃で黒色又は灰色のフリットガラスが塗布されたフリット部に照射してフリット部のみ加熱し、２枚のガラス基板を封着する。加熱手段としてレーザを使用することにより、局所的にエネルギを集中できることから封着工程を短縮できる。

本発明によれば、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-Conduction Electron-emitter Display)、等のフラットパネルディスプレイ用パネル体に適用できる。

本発明によれば、電力端子代の幅を小さくすると、エッジ部にかかる熱応力が小さくなり、熱割れが起こりにくくなることを実験により見出した。したがって、レーザ照射封着においては、電力端子代を小さくすることが好ましく、例えば実質的に電力端子代を無くすことにより、フラットパネルディスプレイ用パネル体が割れ難くなり歩留りの向上と予熱温度を大幅に下げることができる。なお、実質的に電力端子代を無くす場合は表示電極およびアドレス電極と駆動回路の接続を例えばガラス基板のエッジ部で行なうことが挙げられる。

ガラスエッジ部にかかる引張応力がシミュレーションで得られた値で概ね４０ＭＰａを超えた際に、ガラスエッジ部を起点として熱割れが発生することが実験より実証されており、この実証結果に基づいてフリットガラスの封着温度と予熱温度の温度差が例えば１５０℃の場合には、電極端子代の幅を７ｍｍ超に設定するとガラスエッジ部を起点として熱割れが発生し、前記温度差が例えば２５０℃の場合には、電極端子代の幅を８ｍｍ超に設定すると熱割れが発生する。すなわち、予熱温度と電極端子代の幅寸法とは相関関係にあり、電極端子代の幅寸法を小さくするに従って、予熱温度を低く設定でき、工程時間の短縮と消費電力削減が可能になる。

本発明は、前記フラットパネルディスプレイ用パネル体は、プラズマディスプレイ用パネル体であり、前記パネル組立体の第１のガラス基板の予熱は、前記第１のガラス基板へＭｇＯ保護層を形成する際に加熱された第１のガラス基板の保有熱を利用することを特徴としている。

本発明によれば、ＰＤＰの場合、第１のガラス基板に透明なガラス誘電体層を形成し、その上にＭｇＯ保護層を成膜するが、その成膜に必要とする高温状態（約２００〜３００℃）を維持しつつフリット部にレーザ照射を行う。これによって、ＭｇＯ成膜時の保有熱をＰＤＰのパネル体の予熱に利用できるので、省エネ化を図ることができる。さらに、好ましくは、第２のガラス基板も塗布したフリットガラスの脱バインダ工程で得られた熱をＰＤＰ用パネル体の予熱に利用する。

本発明に係るパネル体の製造方法によれば、シール材を加熱手段によって封着温度まで局所加熱することによりシール材を軟化流動して２枚のガラス基板を封着するので、局所的に熱エネルギを集中できることから封着工程時間を短縮できる。そして、本発明は、加熱手段による熱応力発生に起因するガラス基板の熱割れを防止するために、前記シール材による封着前にパネル体を所定の予熱温度まで加熱する。その予熱温度は、シール材の封着温度よりも低温であり、その温度差を１５０℃以上２５０℃以下に設定したので、２枚のガラス基板の封着工程に費やす時間を短縮でき、これによって、パネル体の生産効率を上げることができる。また、直前の工程で得られた熱をそのまま利用することにより、さらに封着工程に費やす時間を短縮でき、大幅な省エネにも寄与する。

以下、添付図面に従って本発明に係るパネル体の製造方法の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、実施の形態のパネル体であるＰＤＰ１０の組立構造を示す要部拡大断面図、図２はＰＤＰ１０の封着装置５０を示した構造図、図３はＰＤＰ１０の製造プロセスを示したフローチャートである。以下、図１、図２を参照しながら図３のフローチャートについて説明する。

図３のフローチャートで示した（Ａ｀）プロセスは、前面ガラス基板（第１のガラス基板）１２の製造プロセス、（Ｂ｀）プロセスは背面ガラス基板（第２のガラス基板）１４の製造プロセス、（Ｃ｀）プロセスは、前面ガラス基板１２と背面ガラス基板１４の組み立て、及びガス封入等の終段のプロセスをそれぞれ示している。

図３（Ａ｀）で示す前面ガラス基板１２の製造プロセスは、まず、前面ガラス基板１２を受け入れ（Ａ｀−１）、前面ガラス基板１２に例えば酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）を蒸着により成膜し、フォトリソグラフィープロセスを用いてストライプ状の表示電極１６を形成する（Ａ｀−２）。次に、この表示電極１６は抵抗が高いことから電圧降下を防ぐため、表示電極１６上に細いバス電極１８を形成する（Ａ｀−３）。バス電極１８には銀ペーストが用いられ、印刷やフォトリソグラフィープロセスを用いることによりバス電極１８が形成される。次いで、表示電極１６およびバス電極１８上に、印刷やシートラミネートにより、低融点ガラス粉末ペーストを塗布し、その後、６００℃程度に加熱して、透明なガラス誘電体層２０を形成する（Ａ｀−４）。更に、真空槽内において２００〜２５０℃程度に加熱し、誘電体層２０上にＭｇＯ保護層３０を真空蒸着方法で形成する（Ａ｀−５）。これによって、ＰＤＰ１０用の前面ガラス基板１２が製造される。

次に、図３（Ｂ｀）で示す背面ガラス基板１４の製造プロセスは、まず、背面ガラス基板１４を受け入れ（Ｂ｀−１）、背面ガラス基板１４に、銀ペーストをスクリーン印刷し，その後焼成することによりストライプ状のアドレス電極２２を形成し（Ｂ｀−２）、アドレス電極２２の一部を覆うように、隔壁２４を形成する（Ｂ｀−３）。すなわち、低融点ガラス粒子にバインダと溶剤とを加えたリブペーストをスクリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布することにより隔壁２４を形成する。蛍光体層２６の形成工程では、赤、緑、青の蛍光体をそれぞれ別に含むペーストをスクリーン印刷によって順に隔壁に塗布するとともに乾燥し、その後、空気中で焼成することにより蛍光体層２６を形成する（Ｂ｀−４）。そして、最後に背面ガラス基板１４の縁部に封着用シールである黒色又は灰色のフリットガラス２８（図２参照）を塗布し、４００℃付近の温度で脱バインダを行い、シール部を形成する（Ｂ｀−５）。これによって、ＰＤＰ１０用の背面ガラス基板１４が製造される。

なお、フリットガラス２８は、前面ガラス基板１２に塗布してもよく、双方のガラス基板１２、１４に塗布してもよい。また、フリットガラス２８は、封着温度３８０〜５５０℃、特には４００〜５００℃が好ましく、焼成後の熱膨張係数６０〜９０×１０^−７／℃の特性を有することが好ましい。この材料の構成としては、レーザ光を吸収可能な１）ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３系、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３系、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−ＳｉＯ_２系ガラス粉末に、チタン酸鉛、チタン酸鉛固溶体、ジルコン、ケイ酸ジルコニウム、ウィレマイト、コージエライト、酸化スズ、β-ユークリプタイト等のフィラー材料を適量混合したもの、２）Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３系ガラス粉末にジルコン、コージエライト、チタン酸アルミニウム、ウィレマイト等のフィラー材料を適量混合したもの、３）ＳｎＯ−Ｐ_２Ｏ_５系ガラス粉末にシリカガラス、コージエライト、リン酸ジルコニウム系、酸化スズ等のフィラー材料を適量混合したものを挙げることができる。これを周知のバインダを含む溶剤（ビークル）に混練したペーストにして塗布される。

また、前面ガラス基板１２及び背面ガラス基板１４は、高歪点ガラスやソーダライムガラスが用いられ、その熱膨張係数は６５〜９５×１０^−７／℃であることが好ましい。特に高歪点ガラスを用いると、ＰＤＰの製造工程で起こる恐れのある熱変形や熱収縮が小さくなるのでより好ましい。

次に、図３（Ｃ｀）に示すガラス基板の組み立て、ガス封入プロセスは、ＭｇＯ保護層形成工程で２５０℃程度に加熱した前面ガラス基板１２と別の加熱手段によって２５０℃程度に加熱した背面ガラス基板１４をチャンバ５２内に持ち込み、この背面ガラス基板１４とを、表示電極（透明電極）１６とアドレス電極２２とが対向して交差するように重ね合わせることにより、隔壁２４で仕切られた放電空間３２を有するパネル体３４を組み立てる（Ｃ｀−１）。このパネル体３４は、フリットガラス２８の封着温度が４５０℃の場合、チャンバ５２内のヒータ３６により２００〜２５０℃に維持もしくは３００℃まで加熱（予熱）される。すなわち、この後に実施されるレーザ発振器３８を用いた封着時において、パネル体３４のエッジ部にかかる熱応力を減少させる温度にまで予熱されている。そして、パネル体３４が２００〜２５０℃に維持もしくは３００℃に加熱されていることを熱電対４０によって検出した後、チャンバ５２の透明窓４６から、パネル体３４のフリット部（フリットガラス２８が塗布された部分）に沿って、レーザ発振器３８からレーザ光４２をスキャン照射してフリット部を封着温度である４５０℃程度に局所加熱する。これにより、フリットガラス２８が軟化流動し、背面ガラス基板１４と前面ガラス基板１２とが軟化流動したフリットガラス２８によって封着される（Ｃ｀−２）。

なお、好ましくは前述の封着前にチャンバ５２内をネオンガスとキセノンガスとを混合した所定の圧力の放電ガスを満たしておけば、放電空間３２にもネオンガスと前記放電ガスが封入される（Ｃ｀−２）。この後、このパネル体３４を所定時間エージングし（Ｃ｀−３）、モジュール組立工程、及びセット組立に移行する（Ｃ｀−４）。以上の工程を経ることによって、実施の形態のＰＤＰ１０が組み立てられる。なお、図２の封着装置５０において、符号４４は、パネル体３４が載置される支持台である。

レーザ発振器３８としては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（発振波長λ=１０６４ｎｍ）のほか、ガラスには比較的透過するが黒色又は灰色のフリットガラス２８には吸収される波長のものであればよく、ガリウムヒ素系半導体レーザ、ガリウムヒ素アルミニウム系半導体レーザ、ＬＤ励起固体レーザ、ファイバーレーザ、炭酸ガスレーザ等の何れのレーザでも使用可能である。

組み立てられたＰＤＰ１０は、表示電極１６とアドレス電極２２が交差するところに、赤、緑、青の各色を発光するセルが形成される。そして、ＰＤＰ１０のパネル駆動回路（不図示）を介して接続された駆動回路（不図示）によって、表示電極１６の走査電極とアドレス電極２２との間にアドレス放電パルスを印加し、発光させようとするセルに壁電荷を蓄積する。その後、表示電極１６の走査電極と維持電極との間に維持放電パルスを印加することによって、壁電荷が蓄積されたセルで維持放電を行う。そして、セルの放電に伴って紫外線を発光し、蛍光体層２６で可視光に変換する。このようにしてセルを点灯させることにより、ＰＤＰ１０にカラー画像が表示される。

図４は、レーザによってフリットが封着される封着温度である４５０℃まで局所加熱した際の前面ガラス基板と背面ガラス基板における電極端子代とガラスエッジ部にかかる熱応力の関係を、シミュレーションにより求めた表及びグラフである。

ここで、前面ガラス基板及び背面ガラス基板は、板厚２．８ｍｍ（高歪点ガラス：熱膨張係数８３×１０^−７ ／℃、歪点５７０℃、商品名：ＰＤ２００、旭硝子社製）であり、また、予熱温度から封着温度到達までの昇温時間は３分とした。また、パネル体３４のサンプルとしては、予熱温度が１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５０℃のものを用いた。図４のグラフにおいて、縦軸はガラスエッジ部にかかる熱応力（ＭＰａ）であり、横軸はパネル体３４の電極端子代の幅寸法（ｍｍ）である。なお、縦軸においてプラスが引張応力でマイナスが圧縮応力を表している。一方で、前記シミュレーションで求められたガラスエッジ部にかかる引張応力値が概ね４０ＭＰａを超える電極端子代の幅寸法と予熱温度の条件でレーザ加熱すると、レーザ照射中にガラスエッジ部を起点として熱割れが発生することが実験で実証されている。

この実証結果と図４に示すシミュレーション結果に基づいて電極端子代の幅寸法と予熱温度の関係を検証する。

図４のグラフにおいて、予熱温度が１００℃のパネル体３４の場合は、予熱温度が低いことから電極端子代の幅寸法を約６ｍｍ以下に設定することによりガラスエッジを起点とした熱割れを防止できることが分かる。また、予熱温度が１５０℃のパネル体３４の場合は、これも予熱温度が低いことから電極端子代の幅寸法を約７ｍｍ以下に設定することによりガラスエッジを起点とした熱割れを防止できることが分かる。更に、予熱温度が２００℃のパネル体３４の場合は、電極端子代の幅寸法を約８．５ｍｍ以下に設定することによりガラスエッジを起点とした熱割れを防止できることが分かる。そして、予熱温度が２５０℃のパネル体３４の場合は、電極端子代の幅寸法を約１０．５ｍｍ以下に設定することによりガラスエッジを起点とした熱割れを防止できることが分かる。また、予熱温度が３００℃のパネル体３４の場合は、電極端子代の幅寸法を約１４ｍｍ以下に設定することによりガラスエッジを起点とした熱割れを防止できることが分かる。最後に、予熱温度が３５０℃のＰＤＰ１０の場合は、パネル体３４が高温に予熱されるため、電極端子代の幅寸法を約３０ｍｍ以上設定してもガラスエッジを起点とした熱割れは本質的には発生しない。

しかし、パネル体３４の予熱温度を高く設定すると、予熱に費やす熱エネルギが増大するとともに、予熱に費やす時間も長時間となることから好ましくない。

そこで、実施の形態の図２に示した封着装置５０では、前面ガラス基板１２に成膜されるＭｇＯ保護層の成膜の際の高温状態（約２００〜２５０℃）を維持し、必要によっては加熱し、フリットガラス２８にレーザを照射している。すなわち、ＭｇＯ成膜時に前面ガラス基板１２が加熱された熱（保有熱）をパネル体３４の予熱に利用している。このことから、予熱温度を２００〜３００℃に設定することが、パネル体３４の予熱に費やす熱エネルギを削減する観点から好ましく、さらに２００〜２５０℃であることがより好ましい。

図５は、シミュレーションにより、ガラスエッジ部の引張応力が４０ＭＰａとなる電極端子代の幅寸法（ｍｍ）と、フリットガラス２８の封着温度と予熱温度の温度差（ΔＴ）との関係を示した表及びグラフである。ここで、前面ガラス基板及び背面ガラス基板は、板厚２．８ｍｍの同上のＰＤ２００とし、また、予熱温度から封着温度到達までの昇温時間は３分とした。フリットガラス２８は、封着温度を４５０℃とし、パネル体のフリットガラス２８に相当する部分が封着温度に加熱されるとした。また、パネル体３４のサンプルとしては、予熱温度が１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃のものを用いた。

パネル体３４の予熱温度は、前述したように熱エネルギ削減の観点から２００〜３００℃が好ましいので、フリットガラス２８の封着温度と予熱温度の温度差（ΔＴ）は１５０〜２５０℃となり、図５に示した表、及びデータ値より近似した多項式（４０ＭＰａかかる電極代をｙとすると、ｙ＝０．０００１９ΔＴ^２−０．１３４７ΔＴ＋３０．１８３）のグラフから、電極端子代の幅寸法（Ｂ：図６参照）は、温度差ΔＴが１５０℃の場合には１４．４ｍｍ以下に設定することが好ましく、温度差ΔＴが２５０℃の場合には８．４ｍｍ以下に設定することが好ましいことが分かる。

さらにパネル体３４の予熱温度は、２００〜２５０℃がより好ましいので、フリットガラス２８の封着温度と予熱温度の温度差（ΔＴ）は２００〜２５０℃となり、図５に示した表、及びデータ値より近似した多項式（４０ＭＰａかかる電極代をｙとすると、ｙ＝０．０００１９ΔＴ２−０．１３４７ΔＴ＋３０．１８３）のグラフから、電極端子代の幅寸法（Ｂ：図６参照）は、温度差ΔＴが２００℃の場合には１０．４ｍｍ以下に設定することが好ましく、温度差ΔＴが２５０℃の場合には８．４ｍｍ以下に設定することが好ましいことが分かる。

図６は実施例において、ＰＤＰパネル体と見立てて封着試験を行った際の試作パネル体６１の平面図である。サイズが７６ｍｍ×９０ｍｍで厚みが２．８ｍｍの背面ガラス基板に見立てたガラス基板６３（同上のＰＤ２００）上に外周寸法が７５ｍｍ×７５ｍｍ、幅５ｍｍ、高さ０．３ｍｍになるようにフリットガラス２８（商品名：ＬＳ−０２０６、焼成後熱膨張係数７２×１０^−７／℃、日本電気硝子社製）を塗布し、４００℃で脱バインダを行った。その後、図２の封着装置５０に設置し、サイズが７６ｍｍ×９０ｍｍで厚みが２．８ｍｍの前面ガラス基板に見たてたガラス基板６２（同上のＰＤ２００）を重ね合わせた。なお、この構成における電極端子代に見立てた幅Ｂは７．５ｍｍである。また、フリットガラス２８の封着温度は４５０℃である。ガラス基板６２，６３をヒータにて２５０℃に維持した後、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器（発振波長λ=１０６４ｎｍ）により、出力９０Ｗのレーザ光を、ガラス基板を通して６２，６３の１辺あたり６分間照射した。予熱温度を２５０℃、電極端子代に見立てた幅Ｂを７．５ｍｍとした結果、レーザ光で封着温度まで局所加熱してもガラス基板６２，６３は割れることなく、フリットガラス２８が軟化流動し、極めて短時間で封着できた。

一方、サイズが７６ｍｍ×１００ｍｍで厚みが２．８ｍｍの背面ガラス基板に見立てたガラス基板６３（同上のＰＤ２００）上に外周寸法が７５ｍｍ×７５ｍｍ、幅５ｍｍ、高さ０．３ｍｍになるようにフリットガラス２８（同上のＬＳ−０２０６）を塗布し、４００℃で脱バインダを行った。その後、図２の封着装置５０に設置し、サイズが７６ｍｍ×１００ｍｍで厚みが２．８ｍｍの前面ガラス基板に見立てたガラス基板６２（同上のＰＤ２００）を重ね合わせた。なお、この構成における電極端子代に見立てた幅Ｂは１２．５ｍｍである。また、フリットガラスの封着温度は４５０℃である。ガラス基板６２，６３をヒータにて２５０℃に維持した後、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器（発振波長λ=１０６４ｎｍ）により、出力９０Ｗのレーザ光を１辺あたり６分間照射を試みた。しかしながら、予熱温度を２５０℃、電極端子代に見立てた幅Ｂを１２．５ｍｍとした結果、レーザ光を照射中、約１分３０秒経過時にレーザ照射方向に沿って前面ガラス基板に見立てたガラス基板６２で熱割れが起こり、封着することができなかった。この熱割れによる破壊起点を調べると前面ガラス基板に見立てたガラス基板６２のエッジ部であった。

以上説明したように、フリットガラス２８の封着温度との温度差が１５０℃以上２５０℃以下となるように、パネル体３４の予熱温度を設定したので、その温度差が７０〜１４０℃である特許文献３の封着方法と比較して、前面ガラス基板１２と背面ガラス基板１４の封着工程に費やす時間を短縮でき、これによって、ＰＤＰ１０の生産効率を上げることができる。

また、電力端子代の幅を小さくすると、ガラスエッジ部にかかる熱応力が小さくなり、割れ難くなるため、レーザ照射封着においては、電力端子代を小さくすることが好ましく、例えば実質的に電力端子代を無くすことにより、ＰＤＰ１０が割れ難くなり歩留りが向上し、また、予熱温度を大幅に下げることができる。

本発明の方法は、ＰＤＰのみでなく、ＦＥＤ、ＳＥＤ等のフラットパネルディスプレイにも適用できる。ＦＥＤ、ＳＥＤは、ＣＲＴと同様に電子を蛍光体に衝突させて発光させる自発光型で、ブラウン管の電子銃に相当する電子放出部を画素の数だけ設けた構造である。このためＦＥＤ、ＳＥＤは、高輝度、高精細に加え、高い動画追従性、高コントラスト、高階調等の特徴を有し、高画質と低消費電力を実現できる。

本発明に係るパネル体の製造方法により製造されたＰＤＰの要部拡大断面図 ＰＤＰの封着装置の構造を示した説明図 ＰＤＰの製造方法を示したフローチャート 前面ガラス基板と背面ガラス基板の電極端子代とエッジ部応力の関係をシミュレーションにより求めた表及びグラフ ガラスエッジ部の引張応力が４０ＭＰａとなる電極端子代の幅寸法と、フリットガラスの封着温度と予熱温度の温度差との関係をシミュレーションにより示した表及びグラフ 実施例において、ＰＤＰパネル体と見立てて封着試験を行った際の試作パネル体の平面図 従来のＰＤＰの製造方法を示したフローチャート ＰＤＰの前面ガラス基板と背面ガラス基板とを重ね合わせた状態を示す平面図 レーザ封着によりエッジ部から熱割れが発生することを説明したＰＤＰの平面図

符号の説明

１…前面ガラス基板、２…背面ガラス基板、１Ａ，２Ａ…電極端子代、３…フリット部、４…ガラスエッジ部分、１０…ＰＤＰ、１２…前面ガラス基板、１４…背面ガラス基板、１６…表示電極、１８…バス電極、２０…ガラス誘電体層、２２…アドレス電極、２４…隔壁、２６…蛍光体層、２８…フリットガラス、３０…ＭｇＯ保護層、３２…放電空間、３４…パネル体、３６…ヒータ、３８…レーザ発振器、４０…熱電対、４２…レーザ光、４４…支持台、４６…透明窓、５０…封着装置、５２…チャンバ、６１…試作パネル体、６２…前面ガラス基板に見立てたガラス基板、６３…背面ガラス基板に見立てたガラス基板、６４…フリットペースト

Claims (3)

1. 第１のガラス基板と第２のガラス基板との間の周縁部にシール材を塗布してパネル組立体を用意し、該シール材を加熱手段により封着温度まで局所加熱して軟化流動させることにより、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着してパネル体を製造するパネル体の製造方法において、
   前記パネル組立体は、前記シール材による封着前に所定の予熱温度まで加熱され、
   該パネル組立体の予熱温度は、前記シール材の封着温度よりも低温に設定されるとともに、前記パネル組立体の予熱温度とシール材の封着温度との温度差が２００℃以上２５０℃以下に設定され、
   前記パネル体は、フラットパネルディスプレイ用パネル体であり、
   前記フラットパネルディスプレイ用パネル体の前記第１のガラス基板及び第２のガラス基板に形成される電極端子代の幅は、１１ｍｍ以下であることを特徴とするパネル体の製造方法。
2. 前記フラットパネルディスプレイ用パネル体は、プラズマディスプレイ用パネル体であり、前記パネル組立体の第１のガラス基板の予熱は、前記第１のガラス基板へＭｇＯ保護層を形成する際に加熱された第１のガラス基板の保有熱を利用することを特徴とする請求項１に記載のパネル体の製造方法。
3. 前記加熱手段はレーザであり、前記シール材は、前記レーザのレーザ光を吸収可能なフリットガラスであり、該フリットガラスの封着温度は３８０〜５５０℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパネル体の製造方法。

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