JPWO2007114321A1 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの製造方法 Download PDF

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晃暢 宮崎
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Abstract

前面ガラス基板（３）と背面ガラス基板（１０）とを対向配置して画像表示領域と非画像表示領域を形成し、非画像表示領域のガラス基板（３）の周縁をシール層で封着した封着部を有するプラズマディスプレイパネルであって、前面ガラス基板（３）、背面ガラス基板（１０）の少なくとも一方の板厚が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるとともに、シール層を、前面ガラス基板（３）と背面ガラス基板（１０）の周縁をシール層で封着する際の封着温度より３０℃から７０℃低い軟化点温度を有するガラス材料で構成している。

Description

本発明は、ガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパネルに関するものである。
プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、前面板と背面板とを対向配置してその周縁部を封着部材によって封着した構造を有し、前面板と背面板との間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
前面板は、ガラス基板に形成されたストライプ状の走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極と、表示電極を覆う誘電体層と、誘電体層を覆う保護層とを備えている。表示電極は、それぞれ透明電極とその透明電極上に形成された金属材料のバス電極とによって構成されている。
一方、背面板は、ガラス基板に形成されたストライプ状の複数のアドレス電極と、アドレス電極を覆う誘電体層と、誘電体層上に形成され放電空間を区画する隔壁と、隔壁間の誘電体層上と隔壁側面に形成された赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層とを備えている。
前面板と背面板とは表示電極とアドレス電極とが交差するように対向配置され、それらの電極が交差する交差部に放電セルを形成している。
放電セルはマトリクス状に配列されて、表示電極の方向に並ぶ赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素を形成している。
ＰＤＰは、走査電極とアドレス電極間、および、走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線によって蛍光体層を励起して発光させることによりカラー画像を表示している。
通常、ＰＤＰ内に封入される放電ガスの圧力は６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）程度であり、この圧力は大気圧より低いため、前面板と背面板とが隔壁を挟んでお互いに押しつけられる方向に押圧力が作用する。しかしながら、気圧が低い場所ではこの押圧力が弱くなり、ＰＤＰは膨らむ方向に変形し、前面板と背面板との間に働く押圧力は減少する。この結果、ＰＤＰの点灯時に電圧パルスをアドレス電極や表示電極に印加すると、誘電体層の圧電効果による振動で、誘電体層や隔壁との間で衝突を繰り返し、周波数が１０ｋＨｚ程度の可聴域内のノイズを発生する。
このような課題に対して、周縁部を封着する際の封着部の厚さを画像表示領域の間隔寸法よりも大きくし、画像表示領域の中央部が凹となる形状にする例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、封着部の厚さを画像表示領域の間隔よりも大きくすると、特に画像表示領域の周辺部では隔壁の頂部と誘電体層との間に「浮き」が生じてクロストークが発生してしまう。ここで、クロストークとは、放電している放電セルに隣接する放電セルが点灯しにくくなる現象である。放電によって生じるプライミング粒子（荷電粒子）と呼ばれる物質が、「浮き」を通して隣接する放電セルに飛来することで、その放電セルの放電を起こしにくくするために起こる。したがって、このクロストークによる点灯不良が発生してしまうという課題を有するとともに、クロストークを防ぐために、アドレス電極などに印加する電圧を上昇させる必要があるという課題を有していた。
特開２００４−１３９９２１号公報
本発明のＰＤＰは、一対のガラス基板を対向配置して画像表示領域と非画像表示領域を形成し、非画像表示領域のガラス基板の周縁をシール層で封着した封着部を有するＰＤＰであって、ガラス基板の少なくとも一方の板厚が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるとともに、シール層を、ガラス基板の周縁をシール層で封着する際の封着温度より３０℃から７０℃低い軟化点温度を有するガラス材料で構成している。
このような構成によって、画像表示領域の周辺部でクロストークが発生せず、さらには気圧が低い場所でもノイズが発生しないＰＤＰを実現することができる。
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す斜視図である。 図２は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの背面板の構成と封着部の構成を示す平面図である。 図３Ａは本発明の実施の形態におけるＰＤＰの要部を示す断面図である。 図３Ｂは封着部のシール層が縮んで封着された場合におけるＰＤＰの要部を示す断面図である。 図４は本発明の実施の形態におけるＰＤＰのガラス基板の板厚の効果を説明する図である。
符号の説明
１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
４ａ，５ａ 透明電極
４ｂ，５ｂ バス電極
５ 維持電極
６ 表示電極
７ 誘電体層
８ 保護層
９ 背面板
１０ 背面ガラス基板
１１ アドレス電極
１２ 下地誘電体層
１３ 隔壁
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ 蛍光体層
１５ 放電空間
１６ 放電セル
１７ 画像表示領域
１８ 封着部
１９ シール層
２０ 接触部
以下、本発明の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。
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰの構成を示す断面斜視図である。ＰＤＰ１の前面板２には、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚さを有する高歪点のフロートガラスなどのガラス基板からなる絶縁性の前面ガラス基板３上に、走査電極４と維持電極５とからなる表示電極６が複数形成されている。表示電極６を覆うように誘電体層７を形成し、さらにその誘電体層７上にＭｇＯからなる保護層８が形成されている。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ放電電極となる透明電極４ａ、５ａ、およびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇなどからなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
また、背面板９は、同じく０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚さを有するガラス基板などの絶縁性の背面ガラス基板１０上に、アドレス電極１１が複数形成され、このアドレス電極１１を覆うように下地誘電体層１２が形成されている。さらに、下地誘電体層１２上の、アドレス電極１１間に対応する位置には隔壁１３を設け、下地誘電体層１２の表面と隔壁１３の側面にかけて、赤、緑、青の各色に発光する蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを設けた構造となっている。
前面板２と背面板９とは、表示電極６とアドレス電極１１とが交差し、且つ、放電空間１５を形成するように、隔壁１３を挟んで対向して配置されている。放電空間１５には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうち、少なくとも１種類の希ガスが封入されている。隔壁１３によって仕切られたアドレス電極１１と走査電極４および維持電極５との交差部の放電空間１５が放電セル１６として動作する。
すなわち、アドレス電極１１、表示電極６へ電圧を印加することによって、特定の放電セル１６に放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに照射して可視光に変換させることにより、矢印の方向に画像表示を行っている。
図２は本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１の背面板９の構成と封着部の構成を示す平面図である。ＰＤＰ１の前面板２（図示略）と背面板９とは、ＰＤＰ１の、図２において点線で囲んだ領域内として示す画像表示領域１７の外側の封着部１８に設けたシール層１９において接合されている。
図３Ａは本発明の一実施の形態によるＰＤＰの要部を示す断面図であり、図２に示すＰＤＰ１の短辺方向の断面図である。図２に示すように、前面板２に形成された誘電体層７の表面と背面板９に形成された隔壁１３の頂部とが平行になるようにして封着を行う。
このステップ（以下、「封着ステップ」と記す）について詳細に説明する。前面板２と背面板９の少なくとも一方の封着部１８におけるシール層１９として、低融点ガラス材料などからなるシール材を含むペーストを塗布する、その後、前面板２と背面板９とを位置合わせし、クリップによる押圧力で前面板２と背面板９を固定しながら加熱する。このときの温度を封着温度と呼ぶ。封着温度に加熱することによってシール材の溶融が起こる。シール材の溶融によって、このシール層１９において前面板２と背面板９とを封着し、封着ステップは終了する。
その後、加熱しながら放電空間１５内を高真空に排気（排気・ベーキング）し、その後、放電ガスを所定の圧力で封入することによってＰＤＰ１が完成する。
封着ステップにおいては、シール層１９のシール材は、加熱により、一旦、溶融状態になる。その時、クリップの位置の、隔壁１３との相対位置のばらつきに起因する押圧力の作用状態のばらつきや、シール層１９のシール材自身の収縮により、ＰＤＰ１のシール層１９の厚さにバラツキが生じることがある。
図３Ｂは封着部１８のシール層１９が縮んで封着された場合におけるＰＤＰ１の要部を示すＰＤＰ１の短辺方向の断面図である。この場合のＰＤＰ１は、前面板２と背面板９との距離が画像表示領域１７の周辺部や封着部１８において小さくなり、中央部で凸に膨らんだ形状となる。このとき、前面板２の誘電体層７、あるいは保護層８（図示略）と隔壁１３が画像表示領域１７と封着部１８の近傍の境界部分に接触部２０を有する形状となる。
このような形状のＰＤＰ１にＡＣの電圧パルスをアドレス電極１１や表示電極６に印加すると、ノイズが発生する。このノイズは、誘電体層７や下地誘電体層１２などの圧電効果による振動で、接触部２０付近の誘電体層７と隔壁１３などが衝突を繰り返すことによって生じるものと考えられる。このノイズの周波数は１０ｋＨｚ程度であり、人が十分に認識できるものである。
通常、ＰＤＰ１内に封入される放電ガスの圧力は６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）程度で、この圧力は大気圧より低く設定されている。したがって、前面板２と背面板９とは隔壁１３を挟んで押しつけられる方向に押圧力が作用するため、ノイズの発生は抑制される方向に作用する。しかし、気圧が低い場所ではこの押圧力が弱くなり、ＰＤＰ１は膨らむ方向に変形し、前面板２と背面板９との間に働く押圧力が減少する。この結果、ノイズが発生しやすくなる。すなわち、気圧の低い場所ではノイズの問題がより顕著に現われる。
この課題を解決するために、周縁部を封着する際の封着部１８の厚さを画像表示領域１７の間隔寸法よりも大きくし、画像表示領域１７の中央部が凹となる形状にする例が開示されている。
しかしながら、シール層１９の高さを高くすると、画像表示領域１７の周辺部領域では隔壁１３の頂部と誘電体層７との間に「浮き」が生じる。この「浮き」によって、クロストークが発生し、点灯不良が発生したり、アドレス電圧を上昇させる必要があるなどの課題を有する。
本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１のシール層１９に用いるシール材の主成分はガラス組成物である。ガラス組成物は、低融点ガラスと低膨張率フィラーとの混合物からなり、顔料などが含まれていてもよい。低膨張率フィラーは、ＰＤＰ１と反応し悪影響を及ぼさない材料であれば特に制限はないが、化学的安定性、コスト、安全性などの面からジルコン、チタン酸アルミニウム、コーディエライト、シリカ、アルミナ、β−ユークリブタイト、β−スポジュメン、ムライト、β−石英固溶体、もしくはこれらの混合物が望ましい。
低融点ガラスは、ＰＤＰ１と反応し悪影響を及ぼさない材料であれば特に制限はない。その中でも、化学的安定性、コスト、安全性、環境汚染回避などの面からＰ２Ｏ５−ＳｎＯ系にＳｉＯ２、ＷＯ３、ＭｏＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの少なくとも１種類以上を含有した低融点ガラスであることが望ましい。また、Ｂｉ２Ｏ３系にＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｅＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｌ、Ｆの少なくとも１種類以上を含有した低融点ガラスであることが望ましい。また、化学的安定性、コスト、安全性などの面から、ＰｂＯ系にＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの少なくとも１種類以上を含有した低融点ガラスであることが望ましい。
低融点ガラスと低膨張率フィラーとの混合比は、低融点ガラスの含有量が低融点ガラスと低膨張率フィラーとの総重量に対して５０〜９９重量部の範囲であり、低膨張率フィラーの含有量は低融点ガラスと低膨張率フィラーとの総重量に対して１〜５０重量部の範囲である。低融点ガラスが９９重量部を超えると、低膨張率フィラーの量が少ないため、シール材の焼成後の熱膨張係数が大きくなりすぎる。したがって、封着される対象物であるガラス基板との熱膨張係数が合わず、割れやすくなる。また、低融点ガラスが６０重量部未満では、ガラス成分が少ないためシール材の流動性が悪くなり、封着部１８の気密性が損なわれる。
また、シール材の焼成後の室温から２５０℃における平均熱膨張係数は、６５×１０７〜９０×１０７／℃となることが好ましい。平均熱膨張係数がこの範囲を外れると、封着される対象物であるガラス基板との熱膨張係数のマッチングが困難になり、ガラス破損の原因になる。
ガラス組成物は、通常は粉末状にして使用する。シール材ペーストは、ガラス組成物にバインダー、溶剤などを加えて作製し、ガラス基板上に塗布、焼成してシール層１９を形成する。また、シール材ペーストを用いてシール用の成形体を作製し、それを用いてシール層１９を形成させてもよい。
シール材ペーストを構成する樹脂は、化学的安定性、コスト、安全性などの面から、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂などであることが望ましい。ガラスペースト組成物を構成する溶剤は、化学的安定性、コスト、安全性などの面、またセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂との相溶性などの面から酢酸ブチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールジメチルエーテル、プピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどのプロピレングリコールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどの乳酸エステル類；ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸アミル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、ブタン酸メチル（酪酸メチル）、ブタン酸エチル（酪酸エチル）、ブタン酸プロピル（酪酸プロピル）、ブタン酸イソプロピル（酪酸イソプロピル）などの脂肪族カルボン酸エステル類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類；２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メチル−３−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチルなどのエステル類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類の溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
ガラスペースト組成物における樹脂や溶剤の含有割合は、可塑性、流動性、粘度などが、成形や塗布に適したものとなる範囲で適宜調整することができる。さらに、ガラスペースト組成物には、任意成分として各種の添加剤が含有されていてもよい。このような添加剤としては、例えば界面活性剤、現像促進剤、接着助剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、低融点ガラス、顔料、染料などを挙げることができる。
本発明で用いるシール層１９の軟化点は、封着ステップにおいてガラス基板の周縁をシール層１９で封着する際の、前面板２と背面板９とを位置合わせして固定しながら加熱する封着温度より、３０℃〜７０℃低くしている。
なお、軟化点は、マクロ型示差熱分析計を用いて測定し、第２吸熱ピークの温度値と定義した。軟化点と封着温度の差が３０℃未満では、封着温度でも封着部１８に「浮き」が発生し、クロストークや非点灯現象が発生するなど表示不良のＰＤＰとなりやすい。
一方、軟化点と封着温度の差が７０℃より大きい条件では、封着ステップの後の排気ステップにおいて高真空下で加熱を行うと、シール層１９が軟化しやすくなる。その結果、軟化したシール層１９が、画像表示領域１７内部に引き込まれて凸形状となるため、封着部１８周辺にて点灯不良や点灯電圧上昇が発生する。
上記条件にしたがって、所定の軟化点のシール材を作製する。低融点ガラス粉末の原料としてＢｉ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｅＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏを用い、各々の配合比で混合する。この混合物を、１１００〜１２００℃の電気炉中で白金ルツボを用いて１時間溶融し、溶融ガラスを真鍮板プレス法を用いて急冷してカレットを作製する。その後、ツインローラー法によりガラスカレットを作製し、ボールミルにより粉砕して低融点ガラス粉末を作製する。粉砕した低融点ガラス粉末を、熱膨張係数の調整のため市販のコーディエライトと混合することにより、シール材を作製する。作製した６種類のシール材を軟化点を表１に示す。
Figure 2007114321
上記のシール材と、バインダー、溶剤からなる有機ビヒクルとを混合してシール材ペーストを調整する。有機ビヒクルは、酢酸イソアミルにニトロセルロース１．２部を溶解して作製する。シール材に対し、ビヒクルを重量比６．５：１の割合で混合して粘度が１０，０００ｃＰになるようにしてシール材ペーストの調整を完了する。
次に、前面板２の作製の実施例について、図１を参照して説明する。前面ガラス基板３は、厚さがそれぞれ０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍおよび２．８ｍｍの６種類の絶縁性ガラスからなる４２吋のガラス基板を用いる。前面ガラス基板３の上に、ＩＴＯを主成分とする透明電極４ａと５ａを所定のパターンで形成する。次いで、銀粉末と有機ビヒクルを混合してなる銀ペーストをライン状に複数本塗布した後、上記ガラス基板を焼成してバス電極４ｂと５ｂとを形成する。これらの表示電極６の上に、誘電体ガラス粉末と有機ビヒクルとを混合してなる誘電体用ガラスペーストをブレードコーター法で塗布し、乾燥し、焼成することで誘電体層７を形成する。その後、上記誘電体層７上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を電子ビーム蒸着法により成膜し、焼成を行い、保護層８を形成して、前面板２を作製する。
次に、背面板９の作製の実施例について、同じく図１を参照して説明する。背面ガラス基板１０には、厚さがそれぞれ０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍおよび２．８ｍｍの６種類の絶縁性ガラスからなる４２吋のガラス基板を用いる。背面ガラス基板１０の上に、スクリーン印刷によって銀を主体とするストライプ状のアドレス電極１１を形成する。続いて、前面板２と同様の方法で下地誘電体層１２を形成する。次に隔壁用ガラスペーストをスクリーン印刷法により隣り合うアドレス電極の間毎に繰り返し塗布した後に焼成し、隔壁１３を形成する。最後に隔壁１３の壁面と隔壁１３の間に露出している下地誘電体層１２の表面に、赤の蛍光体層１４Ｒ、緑の蛍光体層１４Ｇ、青の蛍光体層１４Ｂをスクリーン印刷法にて形成し、背面板９を作製する。
作製した前面板２と背面板９のいずれか一方にディスペンサを用いて上述したシール材ペーストを塗布する。塗布後に４１０℃にて仮焼成する。その後、前面板２と背面板９とを重ねあわせ、４７０℃の温度で２０分間の焼成を行い封着する。４００℃にて放電空間の内部を高真空（約１×１０−４Ｐａ）に排気し、所定の圧力でＮｅ−Ｘｅ系の放電ガスを封入し、ＰＤＰ１を作製する。
表２に、このようにして作製したシール材の軟化点とガラスの厚みが異なるＰＤＰ１について、封着部１８の領域において測定した最大浮き量と点灯電圧の上昇値の測定評価結果を示す。
Figure 2007114321
封着部１８の最大浮き量は、まずシール層１９が形成された部分における前面板１と背面板９との込みでの総厚みをマイクロメータで測定する。その測定値を画像表示領域１７内であり、隔壁１３と誘電体層７や保護層８が接している場所での総厚みと比較する。シール層１９の総厚みの方が大きい場合、すなわち封着部１８が浮いている場合は△と数値で表記する。逆に沈んでいる場合は▽と数値で表記する。
また、点灯電圧の上昇値の評価は、従来品の平均値と比較した点灯に必要な電圧の上昇分を数値で表記する。なお、電圧上昇がない場合は０と表記する。
画像表示領域１７内においては、隔壁１３と前面板２の間に隙間が生じると、各画素間での放電においてクロストークと呼ばれる電荷の干渉が起こる。クロストークが起こると、正常なパネルの点灯が制御できないか、または点灯させる電圧が上昇するなどの課題が発生する。ただし、実動作上、このクロストークが発生し、駆動に影響するのは隙間が５μｍ程度以上からであり、５μｍ以下では無視できる。したがって、正常な点灯状態を確保するには画像表示領域１７内での前面板２の隔壁１３からの浮き量を５μｍ以下に抑える必要があり、上記封着部１８の最大浮き量は隔壁１３からの浮き量が５μｍ以下のもとで得られた値である。
表２のＮｏ．１〜５に示すように、前面板２または背面板９のいずれかに０．３ｍｍの厚みのガラス基板を用いたものは、ＰＤＰ作製時に基板強度不足により破損し、ＰＤＰとして作製することができなかった。
Ｎｏ．６〜３０においては、表２の太線で囲んだ部分の厚みのガラス基板と、シール材の軟化点で作製したＰＤＰが、点灯電圧上昇が見られずＰＤＰとして良好な点灯特性を示す。すなわち、少なくとも一方のガラス基板の板厚を１．５ｍｍ以上１．８ｍｍ以下とし、シール材の軟化点を、封着温度より３０℃から７０℃低くすることにより、点灯電圧上昇の発生しないＰＤＰを作製することができる。
また、少なくとも一方のガラス基板の板厚を０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とし、シール材の軟化点を、封着温度より４０℃から７０℃低くすることにより、点灯電圧上昇の発生しないＰＤＰを作製することができる。
このような結果が出た理由として、ガラス基板の厚みとガラス基板の剛性との関係が重要であると考えられる。図４は本発明の実施の形態におけるＰＤＰのガラス基板の板厚の効果を説明する図であり、異なる板厚のガラス基板を用いて作製したＰＤＰの封着部１８の最大浮き量（負の場合は封着部最大沈み量）と点灯電圧上昇との関係を示している。安定な点灯を実現できる最大浮き量として、０．６ｍｍ厚では１５０μｍ、１．２ｍｍ厚では１００μｍ、１．５ｍｍ厚では７５μｍ、１．８ｍｍ厚では５０μｍ、２．８ｍｍ厚では１５μｍまで可能となることがわかる。
以上のように、本発明によれば、ガラス基板の薄肉化に伴ったパネル周辺部の「浮き」に起因したクロストークによる点灯電圧の上昇不良を防ぐことができる。
さらに、本発明においては、鉛を含まない無鉛のガラス組成物を用いて上述の軟化点を有するシール材を実現することが可能であり、無鉛のシール材を使用することで、環境負荷の小さいＰＤＰの実現することが可能となる。
以上のように本発明によれば、気圧の低い場所でのＰＤＰからのノイズ発生を抑制するとともに、画像表示領域周辺部の「浮き」によるクロストークや点灯電圧上昇を防ぐ良好な点灯が可能なＰＤＰを実現でき、大画面画像表示装置などに有用である。
本発明は、ガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパネルに関するものである。
プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、前面板と背面板とを対向配置してその周縁部を封着部材によって封着した構造を有し、前面板と背面板との間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
前面板は、ガラス基板に形成されたストライプ状の走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極と、表示電極を覆う誘電体層と、誘電体層を覆う保護層とを備えている。表示電極は、それぞれ透明電極とその透明電極上に形成された金属材料のバス電極とによって構成されている。
一方、背面板は、ガラス基板に形成されたストライプ状の複数のアドレス電極と、アドレス電極を覆う誘電体層と、誘電体層上に形成され放電空間を区画する隔壁と、隔壁間の誘電体層上と隔壁側面に形成された赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層とを備えている。
前面板と背面板とは表示電極とアドレス電極とが交差するように対向配置され、それらの電極が交差する交差部に放電セルを形成している。
放電セルはマトリクス状に配列されて、表示電極の方向に並ぶ赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素を形成している。
ＰＤＰは、走査電極とアドレス電極間、および、走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線によって蛍光体層を励起して発光させることによりカラー画像を表示している。
通常、ＰＤＰ内に封入される放電ガスの圧力は６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）程度であり、この圧力は大気圧より低いため、前面板と背面板とが隔壁を挟んでお互いに押しつけられる方向に押圧力が作用する。しかしながら、気圧が低い場所ではこの押圧力が弱くなり、ＰＤＰは膨らむ方向に変形し、前面板と背面板との間に働く押圧力は減少する。この結果、ＰＤＰの点灯時に電圧パルスをアドレス電極や表示電極に印加すると、誘電体層の圧電効果による振動で、誘電体層や隔壁との間で衝突を繰り返し、周波数が１０ｋＨｚ程度の可聴域内のノイズを発生する。
このような課題に対して、周縁部を封着する際の封着部の厚さを画像表示領域の間隔寸法よりも大きくし、画像表示領域の中央部が凹となる形状にする例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、封着部の厚さを画像表示領域の間隔よりも大きくすると、特に画像表示領域の周辺部では隔壁の頂部と誘電体層との間に「浮き」が生じてクロストークが発生してしまう。ここで、クロストークとは、放電している放電セルに隣接する放電セルが点灯しにくくなる現象である。放電によって生じるプライミング粒子（荷電粒子）と呼ばれる物質が、「浮き」を通して隣接する放電セルに飛来することで、その放電セルの放電を起こしにくくするために起こる。したがって、このクロストークによる点灯不良が発生してしまうという課題を有するとともに、クロストークを防ぐために、アドレス電極などに印加する電圧を上昇させる必要があるという課題を有していた。
特開２００４−１３９９２１号公報
本発明のＰＤＰは、一対のガラス基板を対向配置して画像表示領域と非画像表示領域を形成し、非画像表示領域のガラス基板の周縁をシール層で封着した封着部を有するＰＤＰであって、ガラス基板の少なくとも一方の板厚が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるとともに、シール層を、ガラス基板の周縁をシール層で封着する際の封着温度より３０℃から７０℃低い軟化点温度を有するガラス材料で構成している。
このような構成によって、画像表示領域の周辺部でクロストークが発生せず、さらには気圧が低い場所でもノイズが発生しない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について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰの構成を示す断面斜視図である。ＰＤＰ１の前面板２には、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚さを有する高歪点のフロートガラスなどのガラス基板からなる絶縁性の前面ガラス基板３上に、走査電極４と維持電極５とからなる表示電極６が複数形成されている。表示電極６を覆うように誘電体層７を形成し、さらにその誘電体層７上にＭｇＯからなる保護層８が形成されている。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ放電電極となる透明電極４ａ、５ａ、およびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇなどからなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
また、背面板９は、同じく０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚さを有するガラス基板などの絶縁性の背面ガラス基板１０上に、アドレス電極１１が複数形成され、このアドレス電極１１を覆うように下地誘電体層１２が形成されている。さらに、下地誘電体層１２上の、アドレス電極１１間に対応する位置には隔壁１３を設け、下地誘電体層１２の表面と隔壁１３の側面にかけて、赤、緑、青の各色に発光する蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを設けた構造となっている。
前面板２と背面板９とは、表示電極６とアドレス電極１１とが交差し、且つ、放電空間１５を形成するように、隔壁１３を挟んで対向して配置されている。放電空間１５には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうち、少なくとも１種類の希ガスが封入されている。隔壁１３によって仕切られたアドレス電極１１と走査電極４および維持電極５との交差部の放電空間１５が放電セル１６として動作する。
すなわち、アドレス電極１１、表示電極６へ電圧を印加することによって、特定の放電セル１６に放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに照射して可視光に変換させることにより、矢印の方向に画像表示を行っている。
図２は本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１の背面板９の構成と封着部の構成を示す平面図である。ＰＤＰ１の前面板２（図示略）と背面板９とは、ＰＤＰ１の、図２において点線で囲んだ領域内として示す画像表示領域１７の外側の封着部１８に設けたシール層１９において接合されている。
図３Ａは本発明の一実施の形態によるＰＤＰの要部を示す断面図であり、図２に示すＰＤＰ１の短辺方向の断面図である。図２に示すように、前面板２に形成された誘電体層７の表面と背面板９に形成された隔壁１３の頂部とが平行になるようにして封着を行う。
このステップ（以下、「封着ステップ」と記す）について詳細に説明する。前面板２と背面板９の少なくとも一方の封着部１８におけるシール層１９として、低融点ガラス材料などからなるシール材を含むペーストを塗布する、その後、前面板２と背面板９とを位置合わせし、クリップによる押圧力で前面板２と背面板９を固定しながら加熱する。このときの温度を封着温度と呼ぶ。封着温度に加熱することによってシール材の溶融が起こる。シール材の溶融によって、このシール層１９において前面板２と背面板９とを封着し、封着ステップは終了する。
その後、加熱しながら放電空間１５内を高真空に排気（排気・ベーキング）し、その後、放電ガスを所定の圧力で封入することによってＰＤＰ１が完成する。
封着ステップにおいては、シール層１９のシール材は、加熱により、一旦、溶融状態になる。その時、クリップの位置の、隔壁１３との相対位置のばらつきに起因する押圧力の作用状態のばらつきや、シール層１９のシール材自身の収縮により、ＰＤＰ１のシール層１９の厚さにバラツキが生じることがある。
図３Ｂは封着部１８のシール層１９が縮んで封着された場合におけるＰＤＰ１の要部を示すＰＤＰ１の短辺方向の断面図である。この場合のＰＤＰ１は、前面板２と背面板９との距離が画像表示領域１７の周辺部や封着部１８において小さくなり、中央部で凸に膨らんだ形状となる。このとき、前面板２の誘電体層７、あるいは保護層８（図示略）と隔壁１３が画像表示領域１７と封着部１８の近傍の境界部分に接触部２０を有する形状となる。
このような形状のＰＤＰ１にＡＣの電圧パルスをアドレス電極１１や表示電極６に印加すると、ノイズが発生する。このノイズは、誘電体層７や下地誘電体層１２などの圧電効果による振動で、接触部２０付近の誘電体層７と隔壁１３などが衝突を繰り返すことによって生じるものと考えられる。このノイズの周波数は１０ｋＨｚ程度であり、人が十分に認識できるものである。
通常、ＰＤＰ１内に封入される放電ガスの圧力は６６．７ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）程度で、この圧力は大気圧より低く設定されている。したがって、前面板２と背面板９とは隔壁１３を挟んで押しつけられる方向に押圧力が作用するため、ノイズの発生は抑制される方向に作用する。しかし、気圧が低い場所ではこの押圧力が弱くなり、ＰＤＰ１は膨らむ方向に変形し、前面板２と背面板９との間に働く押圧力が減少する。この結果、ノイズが発生しやすくなる。すなわち、気圧の低い場所ではノイズの問題がより顕著に現われる。
この課題を解決するために、周縁部を封着する際の封着部１８の厚さを画像表示領域１７の間隔寸法よりも大きくし、画像表示領域１７の中央部が凹となる形状にする例が開示されている。
しかしながら、シール層１９の高さを高くすると、画像表示領域１７の周辺部領域では隔壁１３の頂部と誘電体層７との間に「浮き」が生じる。この「浮き」によって、クロストークが発生し、点灯不良が発生したり、アドレス電圧を上昇させる必要があるなどの課題を有する。
本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１のシール層１９に用いるシール材の主成分はガラス組成物である。ガラス組成物は、低融点ガラスと低膨張率フィラーとの混合物からなり、顔料などが含まれていてもよい。低膨張率フィラーは、ＰＤＰ１と反応し悪影響を及ぼさない材料であれば特に制限はないが、化学的安定性、コスト、安全性などの面からジルコン、チタン酸アルミニウム、コーディエライト、シリカ、アルミナ、β−ユークリブタイト、β−スポジュメン、ムライト、β−石英固溶体、もしくはこれらの混合物が望ましい。
低融点ガラスは、ＰＤＰ１と反応し悪影響を及ぼさない材料であれば特に制限はない。その中でも、化学的安定性、コスト、安全性、環境汚染回避などの面からＰ２Ｏ５−ＳｎＯ系にＳｉＯ２、ＷＯ３、ＭｏＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの少なくとも１種類以上を含有した低融点ガラスであることが望ましい。また、Ｂｉ２Ｏ３系にＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｅＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｌ、Ｆの少なくとも１種類以上を含有した低融点ガラスであることが望ましい。また、化学的安定性、コスト、安全性などの面から、ＰｂＯ系にＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの少なくとも１種類以上を含有した低融点ガラスであることが望ましい。
低融点ガラスと低膨張率フィラーとの混合比は、低融点ガラスの含有量が低融点ガラスと低膨張率フィラーとの総重量に対して５０〜９９重量部の範囲であり、低膨張率フィラーの含有量は低融点ガラスと低膨張率フィラーとの総重量に対して１〜５０重量部の範囲である。低融点ガラスが９９重量部を超えると、低膨張率フィラーの量が少ないため、シール材の焼成後の熱膨張係数が大きくなりすぎる。したがって、封着される対象物であるガラス基板との熱膨張係数が合わず、割れやすくなる。また、低融点ガラスが６０重量部未満では、ガラス成分が少ないためシール材の流動性が悪くなり、封着部１８の気密性が損なわれる。
また、シール材の焼成後の室温から２５０℃における平均熱膨張係数は、６５×１０７〜９０×１０７／℃となることが好ましい。平均熱膨張係数がこの範囲を外れると、封着される対象物であるガラス基板との熱膨張係数のマッチングが困難になり、ガラス破損の原因になる。
ガラス組成物は、通常は粉末状にして使用する。シール材ペーストは、ガラス組成物にバインダー、溶剤などを加えて作製し、ガラス基板上に塗布、焼成してシール層１９を形成する。また、シール材ペーストを用いてシール用の成形体を作製し、それを用いてシール層１９を形成させてもよい。
シール材ペーストを構成する樹脂は、化学的安定性、コスト、安全性などの面から、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂などであることが望ましい。ガラスペースト組成物を構成する溶剤は、化学的安定性、コスト、安全性などの面、またセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂との相溶性などの面から酢酸ブチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどのプロピレングリコールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどの乳酸エステル類；ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸アミル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、ブタン酸メチル（酪酸メチル）、ブタン酸エチル（酪酸エチル）、ブタン酸プロピル（酪酸プロピル）、ブタン酸イソプロピル（酪酸イソプロピル）などの脂肪族カルボン酸エステル類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類；２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メチル−３−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチルなどのエステル類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類の溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
ガラスペースト組成物における樹脂や溶剤の含有割合は、可塑性、流動性、粘度などが、成形や塗布に適したものとなる範囲で適宜調整することができる。さらに、ガラスペースト組成物には、任意成分として各種の添加剤が含有されていてもよい。このような添加剤としては、例えば界面活性剤、現像促進剤、接着助剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、低融点ガラス、顔料、染料などを挙げることができる。
本発明で用いるシール層１９の軟化点は、封着ステップにおいてガラス基板の周縁をシール層１９で封着する際の、前面板２と背面板９とを位置合わせして固定しながら加熱する封着温度より、３０℃〜７０℃低くしている。
なお、軟化点は、マクロ型示差熱分析計を用いて測定し、第２吸熱ピークの温度値と定義した。軟化点と封着温度の差が３０℃未満では、封着温度でも封着部１８に「浮き」が発生し、クロストークや非点灯現象が発生するなど表示不良のＰＤＰとなりやすい。
一方、軟化点と封着温度の差が７０℃より大きい条件では、封着ステップの後の排気ステップにおいて高真空下で加熱を行うと、シール層１９が軟化しやすくなる。その結果、軟化したシール層１９が、画像表示領域１７内部に引き込まれて凸形状となるため、封着部１８周辺にて点灯不良や点灯電圧上昇が発生する。
上記条件にしたがって、所定の軟化点のシール材を作製する。低融点ガラス粉末の原料としてＢｉ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｅＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏを用い、各々の配合比で混合する。この混合物を、１１００〜１２００℃の電気炉中で白金ルツボを用いて１時間溶融し、溶融ガラスを真鍮板プレス法を用いて急冷してカレットを作製する。その後、ツインローラー法によりガラスカレットを作製し、ボールミルにより粉砕して低融点ガラス粉末を作製する。粉砕した低融点ガラス粉末を、熱膨張係数の調整のため市販のコーディエライトと混合することにより、シール材を作製する。作製した６種類のシール材を軟化点を表１に示す。
Figure 2007114321
上記のシール材と、バインダー、溶剤からなる有機ビヒクルとを混合してシール材ペーストを調整する。有機ビヒクルは、酢酸イソアミルにニトロセルロース１．２部を溶解して作製する。シール材に対し、ビヒクルを重量比６．５：１の割合で混合して粘度が１０，０００ｃＰになるようにしてシール材ペーストの調整を完了する。
次に、前面板２の作製の実施例について、図１を参照して説明する。前面ガラス基板３は、厚さがそれぞれ０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍおよび２．８ｍｍの６種類の絶縁性ガラスからなる４２吋のガラス基板を用いる。前面ガラス基板３の上に、ＩＴＯを主成分とする透明電極４ａと５ａを所定のパターンで形成する。次いで、銀粉末と有機ビヒクルを混合してなる銀ペーストをライン状に複数本塗布した後、上記ガラス基板を焼成してバス電極４ｂと５ｂとを形成する。これらの表示電極６の上に、誘電体ガラス粉末と有機ビヒクルとを混合してなる誘電体用ガラスペーストをブレードコーター法で塗布し、乾燥し、焼成することで誘電体層７を形成する。その後、上記誘電体層７上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を電子ビーム蒸着法により成膜し、焼成を行い、保護層８を形成して、前面板２を作製する。
次に、背面板９の作製の実施例について、同じく図１を参照して説明する。背面ガラス基板１０には、厚さがそれぞれ０．３ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍおよび２．８ｍｍの６種類の絶縁性ガラスからなる４２吋のガラス基板を用いる。背面ガラス基板１０の上に、スクリーン印刷によって銀を主体とするストライプ状のアドレス電極１１を形成する。続いて、前面板２と同様の方法で下地誘電体層１２を形成する。次に隔壁用ガラスペーストをスクリーン印刷法により隣り合うアドレス電極の間毎に繰り返し塗布した後に焼成し、隔壁１３を形成する。最後に隔壁１３の壁面と隔壁１３の間に露出している下地誘電体層１２の表面に、赤の蛍光体層１４Ｒ、緑の蛍光体層１４Ｇ、青の蛍光体層１４Ｂをスクリーン印刷法にて形成し、背面板９を作製する。
作製した前面板２と背面板９のいずれか一方にディスペンサを用いて上述したシール材ペーストを塗布する。塗布後に４１０℃にて仮焼成する。その後、前面板２と背面板９とを重ねあわせ、４７０℃の温度で２０分間の焼成を行い封着する。４００℃にて放電空間の内部を高真空（約１×１０―４Ｐａ）に排気し、所定の圧力でＮｅ−Ｘｅ系の放電ガスを封入し、ＰＤＰ１を作製する。
表２に、このようにして作製したシール材の軟化点とガラスの厚みが異なるＰＤＰ１について、封着部１８の領域において測定した最大浮き量と点灯電圧の上昇値の測定評価結果を示す。
Figure 2007114321
封着部１８の最大浮き量は、まずシール層１９が形成された部分における前面板１と背面板９との込みでの総厚みをマイクロメータで測定する。その測定値を画像表示領域１７内であり、隔壁１３と誘電体層７や保護層８が接している場所での総厚みと比較する。シール層１９の総厚みの方が大きい場合、すなわち封着部１８が浮いている場合は△と数値で表記する。逆に沈んでいる場合は▽と数値で表記する。
また、点灯電圧の上昇値の評価は、従来品の平均値と比較した点灯に必要な電圧の上昇分を数値で表記する。なお、電圧上昇がない場合は０と表記する。
画像表示領域１７内においては、隔壁１３と前面板２の間に隙間が生じると、各画素間での放電においてクロストークと呼ばれる電荷の干渉が起こる。クロストークが起こると、正常なパネルの点灯が制御できないか、または点灯させる電圧が上昇するなどの課題が発生する。ただし、実動作上、このクロストークが発生し、駆動に影響するのは隙間が５μｍ程度以上からであり、５μｍ以下では無視できる。したがって、正常な点灯状態を確保するには画像表示領域１７内での前面板２の隔壁１３からの浮き量を５μｍ以下に抑える必要があり、上記封着部１８の最大浮き量は隔壁１３からの浮き量が５μｍ以下のもとで得られた値である。
表２のＮｏ．１〜５に示すように、前面板２または背面板９のいずれかに０．３ｍｍの厚みのガラス基板を用いたものは、ＰＤＰ作製時に基板強度不足により破損し、ＰＤＰとして作製することができなかった。
Ｎｏ．６〜３０においては、表２の太線で囲んだ部分の厚みのガラス基板と、シール材の軟化点で作製したＰＤＰが、点灯電圧上昇が見られずＰＤＰとして良好な点灯特性を示す。すなわち、少なくとも一方のガラス基板の板厚を１．５ｍｍ以上１．８ｍｍ以下とし、シール材の軟化点を、封着温度より３０℃から７０℃低くすることにより、点灯電圧上昇の発生しないＰＤＰを作製することができる。
また、少なくとも一方のガラス基板の板厚を０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とし、シール材の軟化点を、封着温度より４０℃から７０℃低くすることにより、点灯電圧上昇の発生しないＰＤＰを作製することができる。
このような結果が出た理由として、ガラス基板の厚みとガラス基板の剛性との関係が重要であると考えられる。図４は本発明の実施の形態におけるＰＤＰのガラス基板の板厚の効果を説明する図であり、異なる板厚のガラス基板を用いて作製したＰＤＰの封着部１８の最大浮き量（負の場合は封着部最大沈み量）と点灯電圧上昇との関係を示している。安定な点灯を実現できる最大浮き量として、０．６ｍｍ厚では１５０μｍ、１．２ｍｍ厚では１００μｍ、１．５ｍｍ厚では７５μｍ、１．８ｍｍ厚では５０μｍ、２．８ｍｍ厚では１５μｍまで可能となることがわかる。
以上のように、本発明によれば、ガラス基板の薄肉化に伴ったパネル周辺部の「浮き」に起因したクロストークによる点灯電圧の上昇不良を防ぐことができる。
さらに、本発明においては、鉛を含まない無鉛のガラス組成物を用いて上述の軟化点を有するシール材を実現することが可能であり、無鉛のシール材を使用することで、環境負荷の小さいＰＤＰの実現することが可能となる。
以上のように本発明によれば、気圧の低い場所でのＰＤＰからのノイズ発生を抑制するとともに、画像表示領域周辺部の「浮き」によるクロストークや点灯電圧上昇を防ぐ良好な点灯が可能なＰＤＰを実現でき、大画面画像表示装置などに有用である。
本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す斜視図 本発明の実施の形態におけるＰＤＰの背面板の構成と封着部の構成を示す平面図 本発明の実施の形態におけるＰＤＰの要部を示す断面図 封着部のシール層が縮んで封着された場合におけるＰＤＰの要部を示す断面図 本発明の実施の形態におけるＰＤＰのガラス基板の板厚の効果を説明する図
符号の説明
１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
４ａ，５ａ 透明電極
４ｂ，５ｂ バス電極
５ 維持電極
６ 表示電極
７ 誘電体層
８ 保護層
９ 背面板
１０ 背面ガラス基板
１１ アドレス電極
１２ 下地誘電体層
１３ 隔壁
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ 蛍光体層
１５ 放電空間
１６ 放電セル
１７ 画像表示領域
１８ 封着部
１９ シール層
２０ 接触部
本発明は、ガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。
本発明は、一対のガラス基板を対向配置して画像表示領域と非画像表示領域を形成し、前記非画像表示領域の前記ガラス基板の周縁をシール層で封着した封着部を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記一対のガラス基板の少なくとも一方の封着部にシール材を塗布した後、前記一対のガラス基板を位置合わせするとともに、一対のガラス基板を押圧した状態で封着温度に加熱することによってシール材を溶融させて前記一対のガラス基板の周縁をシール層で封着することによりプラズマディスプレイパネルを構成し、かつ前記シール材は、前記封着温度より３０℃から７０℃低い軟化点温度を有する低融点ガラス材料で構成するとともに、前記ガラス基板の少なくとも一方の板厚は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とした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である。
このステップ（以下、「封着ステップ」と記す）について詳細に説明する。前面板２と背面板９の少なくとも一方の封着部１８におけるシール層１９として、低融点ガラス材料からなるシール材を含むペーストを塗布する、その後、前面板２と背面板９とを位置合わせし、クリップによる押圧力で前面板２と背面板９を固定しながら押圧した状態で加熱する。このときの温度を封着温度と呼ぶ。封着温度に加熱することによってシール材を溶融させて、前記前面板２と背面板９の周縁をシール層１９によって封着することにより、封着ステップは終了する。
本発明で用いるシール層１９を形成するシール材の軟化点は、封着ステップにおいてガラス基板の周縁をシール層１９で封着する際に前面板２と背面板９とを位置合わせして加熱する封着温度より、３０℃〜７０℃低くしている。

Claims (3)

  1. 一対のガラス基板を対向配置して画像表示領域と非画像表示領域を形成し、前記非画像表示領域の前記ガラス基板の周縁をシール層で封着した封着部を有するプラズマディスプレイパネルであって、
    前記ガラス基板の少なくとも一方の板厚が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるとともに、前記シール層を、前記ガラス基板の周縁を前記シール層で封着する際の封着温度より３０℃から７０℃低い軟化点温度を有するガラス材料で構成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。
  2. 前記ガラス基板の板厚が１．４ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であ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。
  3. 前記ガラス材料が無鉛ガラス組成物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
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