(57)【要約】【課題】長辺側もしくは短辺側の周辺構造に合わせて、他方の周辺構造を調整することができ、前面板と背面板の隙間を全面にわたって均一にすることが可能となる。結果、ＰＤＰ周辺部の必要放電電圧を一定にすることができ、さらに局所的な駆動ノイズの低減をはかることを目的とする。【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、放電空間を挟んで対向する一対の基板の周辺部を封着材で封止すると共に、表示領域の放電空間の間隙寸法を規定する構造物を有するＰＤＰであって、長辺側もしくは短辺側のどちらか一方のみに、前記封着材より融点が高い粒状物質を含有させたことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を挟んで対向する一対の基板の周辺部を封着材で封止すると共に、表示領域の放電空間の間隙寸法を規定する構造物を有するプラズマディスプレイパネルであって、長辺側もしくは短辺側のどちらか一方のみに、前記封着材より融点が高い粒状物質を含有させたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記粒状物質が、球形、または円柱状のガラスビーズからな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。
【請求項３】
前記粒径物質の平均粒径が５０μｍ〜２００μｍまで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。
【請求項４】
前記粒径物質の粒径範囲（Ｄ１０〜Ｄ９０）が３５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記粒径物質の存在頻度が１個／ｃｍ２〜５０個／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、特に放電空間を形成するための封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）は、放電空間を介して互いに対向配置された一対のガラス基板に構成部位を形成した前面板と背面板とを備えている。前面板の内面側には、複数の表示電極、複数のブラックストライプ、誘電体層およびＭｇＯ（酸化マグネシウム）などからなる保護膜などがそれぞれ設けられている。背面板の内面側には、前面板の表示電極と略直交する複数のアドレス電極、アドレス電極保護層、放電空間を複数個の放電セルに区画する隔壁、放電セル内部のそれぞれに充填された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体層などがそれぞれ設けられている。そして、これら複数個の放電セル内には希ガスなどの放電ガスが注入されており、それぞれの放電セル内で選択的に放電発光させることにより画像表示が可能とされている。
【０００３】
このようなＰＤＰを製造するに当り、前面板および背面板を形成した後の工程に、前面板と背面板とを封着する封着工程、封着工程後の封着された前面板と背面板の間に形成された空間内に残留する不純ガスを当該空間外に排出する排気工程、および排気工程後に当該空間内に放電ガスを封入するガス封入工程が設けられている。封着工程は、アドレス電極保護層の外周縁部上に、放電空間の外周を囲う状態で軟化点が４００℃前後の低融点ガラスからなる封着材を設け、前面板と背面板とを対向させてそれぞれの基板端部を押さえつけた状態で熱処理することにより封着するものである。
【０００４】
なお、この封着工程では、同時に背面板などに設けられた通気孔上に、チップ管が封着される。また、排気工程は、封着された前面板および背面板の間の空気を通気孔およびチップ管を介して排気するものである。ガス封入工程は、ＰＤＰの空間内部圧力が６．０×１０４Ｐａ（４５０Ｔｏｒｒ）程度となる状態に通気孔およびチップ管を介して放電ガスを導入した後に当該チップ管を封止するものである。
【０００５】
ここで、封着工程では、前面板と背面板とを対向させてそれぞれの基板端部を押さえつけた状態で熱処理し、かつ、熱処理時に封着材が溶融収縮するので、それぞれのガラス基板の端部が互いに近づく状態に湾曲し、それぞれのガラス基板における中央部で基板間隔が離れて隙間が形成されてしまうことがある。このようなＰＤＰを駆動した場合、アドレス電極および表示電極へ４００Ｖ以上の高電圧を印加することにより、前面板および背面板がこの印加電圧で生じる静電力によって互いに反発あるいは吸引し合う。このため、前面板と背面板との間に形成された当該隙間にて前面板および背面板の一部が周期的に接触し、振動音が発生する問題がある。
【０００６】
このような問題に対して、従来、封着材に粒状物質を含有させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この特許文献１に記載のものは、低融点フリットガラスからなる封着材に、封着材よりも融点が高く、かつ、前面板および背面板の対向間隙寸法と略等しい寸法のガラスビーズ（以下、ビーズとする）を混入する。そして、封着工程において前面板および背面板の周端部が湾曲することを抑制する構成が採用されている。
【０００７】
このため、封着材にビーズを混入することで、基板全面に亘って前面板および背面板間の対向間隙寸法を均一に設定することができ、上述した振動音の発生を防ぐことができる。
【特許文献１】特開２００１−２３６８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般にＰＤＰにおいては、ガラス基板の短辺側で前面板の表示電極を引き出し、長辺側で背面板のアドレス電極を引き出す構造となっている。しかしながら表示電極を覆う誘電体層、アドレス電極を覆う下地誘電体層の膜厚が異なるため、封着材に混入したビーズの大きさによる影響が、ガラス基板の長辺側と短辺側で異なってくる。そして画像表示領域から封着材塗布領域までの距離が長辺側と短辺側が異なるため、前面板もしくは背面板がビーズの影響によって撓んでくることになる。これらを排除するためには長辺側と短辺側で最適なビーズ粒径を選択する必要があるが、当該誘電体層等の膜厚のばらつき等も考慮する必要があり、この粒径の最適な設計は困難である。
【０００９】
本発明は、上述したような問題点を解決し、長辺側と短辺側の周辺構造の違いを考慮した封着材のビーズの粒径最適化設計を行うことを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために本発明のＰＤＰは、放電空間を挟んで対向する一対の基板の周辺部を封着材で封止すると共に、表示領域の放電空間の間隙寸法を規定する構造物を有するＰＤＰであって、長辺側もしくは短辺側のどちらか一方のみに、前記封着材より融点が高い粒状物質を含有させたことを特徴とする。
【００１１】
ここで前記粒状物質が、球形、または円柱状のガラスビーズからなってもよい。そして粒径物質の平均粒径が５０μｍ〜２００μｍまでであって、粒径範囲（Ｄ１０〜Ｄ９０）が３５μｍ以下であって、粒径物質の存在頻度が１個／ｃｍ２〜５０個／ｃｍ２であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記したＰＤＰによれば、長辺側もしくは短辺側の周辺構造に合わせて、他方の周辺構造を調整することができ、前面板と背面板の隙間を全面にわたって均一にすることが可能となる。結果、ＰＤＰ周辺部の必要放電電圧を一定にすることができ、さらに局所的な駆動ノイズの低減をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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説明する。
【００１４】
（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、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置され、その外周部を低融点フリットガラスなど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ＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。なお、後に詳述するが本発明の実施形態ではガラス基板の長辺側と短辺側によって封着材を変更している。
【００１５】
前面板２の前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層）７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３上には表示電極６と遮光層７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８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。
【００１６】
また、背面板１０の背面ガラス基板１１上には、前面板２の走査電極４および維持電極５と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層１３が被覆している。さらに、アドレス電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝にアドレス電極１２毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００１７】
次に、ＰＤＰの製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５と遮光層７とを形成する。この走査電極と維持電極は共に単層または複数層の金属バス電極で構成され、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。具体的には金属バス電極は銀（Ａｇ）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７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。
【００１８】
次に、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆うように前面ガラス基板３上に誘電体ペーストをダイコート法など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４、維持電極５および遮光層７を覆う誘電体層８が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層９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３上に所定の構成物（走査電極４、維持電極５、遮光層７、誘電体層８、保護層９）が形成され、前面板２が完成する。
【００１９】
一方、背面板１０は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板１１上に、銀（Ａｇ）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ニングする方法などによりアドレス電極１２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１２を形成する。次に、アドレス電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にダイコート法などによりアドレス電極１２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１３を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末など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。
【００２０】
次に、下地誘電体層１３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１４を形成する。ここで、下地誘電体層１３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。次に、隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４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１５が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
【００２１】
このようにして所定の構成部材を備えた前面板２と背面板１０とを走査電極４とアドレス電極１２とが直交するように対向配置して、その周囲を封着材で封着し、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスを封入することによりＰＤＰ１が完成する。
【００２２】
ここで本発明の実施形態における封着材は、低融点ガラス粉末にエチルセルロース、アクリルなどの樹脂とターピネオール、ＢＣＡなどの溶剤で混練したペーストを前面ガラス基板３もしくは背面ガラス基板１１の周辺に塗布し、焼成凝固したものである。
【００２３】
また、このペースト中に前面板２と背面板１０の隙間を均一に保つ為のスペーサーとして、前記低融点ガラスより融点が高い粒状物質を含有させる。このときの粒状物質とは、例えば、前記低融点ガラスより融点が高いガラスビーズなどである。
【００２４】
図２は本発明の実施形態における封着材を塗布する領域を示したＰＤＰ１の全体図である。一般に前面板２の表示電極６に電圧を印加するための引き出し部がＰＤＰ１の短辺側に、また背面板１０のアドレス電極１２の引き出し部が長辺側に形成されるため、両基板を対向配置させた場合は図２に示した構成となる。このため封着材１７は両基板の重なる部分の周囲に塗布されることになる。
【００２５】
封着材１７の塗布はディスペンサ法等によって行われ、本発明の実施形態では、長辺側もしくは短辺側のどちらか一方の封着材１７のみに、当該封着材より融点が高い粒状物質１８を含有させている。これは以下の理由による。
【００２６】
従来技術のように短辺側、長辺側の両方にビーズを含有させた構造では、ＰＤＰにおいては、短辺側で表示電極６を引き出し、長辺側でアドレス電極１２を引き出す構造となっており、表示電極６を保護する誘電体層８、アドレス電極を保護する下地誘電体層１３の膜厚が異なる為、長辺側と短辺側では封着材１７のビーズ１８の大きさによる影響が短辺側と長辺側で異なる。
【００２７】
ここで図３は従来技術における短辺側にビーズを配した状態を示す断面図であり、図４は同長辺側にビーズを配した状態を示す断面図である。図３に示すように短辺側の周辺構造に合わせてビーズの直径を設計し、その短辺側に合わせて設計されたビーズ径のビーズを長辺側に採用すると、図４に示すように前面板の誘電体層と背面板の誘電体層の膜厚が異なる為、ビーズが大きすぎて合わないという問題が起こる。
【００２８】
これに対して、本発明の実施形態では長辺側もしくは短辺側のどちらか一方にビーズ１８を含有させた構造としている。この状態を図５、図６に示す。図５に示すように短辺側の周辺構造に合わせてビーズ１８の直径を設計しても、図６に示すように長辺側ではそのビーズ１８の影響を受けずに、短辺側、長辺側の両方で均一な隙間を確保することができる。
【００２９】
また本発明の実施形態において封着材１７の塗布は、ディスペンサ法において塗布に使用するノズルを２つ準備して、片方に粒状物質を含有させた封着材ペーストを用い、もう片方に粒状物質を含有させない封着材ペーストを用いて、短辺側と長辺側をそれぞれ違うノズルで塗り分ける方法によって行われる。
【００３０】
また、この粒状物質であるビーズ１８は、スペーサーとしての機能を果たす為にもできるだけサイズとして安定させる必要がある為、サイズ等の品質管理のしやすい球形、もしくは円柱状が好ましい。その際、球形の場合は直径、円柱の場合は直径及び円柱高さを上記のビーズ径とする。
【００３１】
また、このビーズ１８の粒径の範囲としては、周辺構造物の形成範囲及び膜厚範囲による。表１に周辺構造と必要とされるビーズ１８の直径との関係を示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表中の膜厚範囲とは、各構造物におけるＰＤＰ１の放電特性上実施可能な膜厚の範囲である。表中の○は、各構造物の形成範囲（終端）が封着材１７の塗布領域より内側にあることを示し、表中の×は、各構造物の形成範囲（終端）が封着材１７の塗布領域より外側にあることを示す。
【００３４】
まずビーズ１８の粒径が最小となる場合を検討する。図７はこの場合のＰＤＰ１の断面図である。この図で示すように隔壁１４以外の構造物が全て封着材１７の塗布領域と重なる領域まで形成されている。この場合のビーズ１８の必要な直径は、隔壁１４の最小膜厚５０μｍとなる。
【００３５】
次にビーズ１８の粒径が最大となる場合では、図８に示すように、アドレス電極１２以外の全ての構造物が封着材１７の塗布領域に重なることなく形成される。この場合のビーズ１８の必要な直径は、各構造物の膜厚の最大値の和である２００μｍとなる。
【００３６】
そして、長辺側と短辺側の最適粒径としては、誘電体層８と下地誘電体層１３との膜厚の差分から得られる。この場合、誘電体層８と下地誘電体層１３との膜厚差の最大値は、表１にあらわすように誘電体層８が膜厚最大の４０μｍとなり、下地誘電体層１３が最小値５μｍとなるときで、差分としては３５μｍである。一方でビーズ１８の粒径範囲が３５μｍ以上であれば、この発明の効果を得ることができないので、粒径範囲（Ｄ１０〜Ｄ９０）は少なくとも３５μｍ以下である必要がある。
【００３７】
また、１ｃｍ２あたりの存在頻度としては、封着材の本来の目的である封止効果を損なわない範囲として、封着時のガスリークが起こらない１個／ｃｍ２〜５０個／ｃｍ２までの頻度に設定される必要がある。
【００３８】
以上のように、本発明は放電空間を挟んで対向する一対の基板の周辺部を封着材で封止すると共に、表示領域の放電空間の間隙寸法を規定する構造物を有するＰＤＰであって、長辺側もしくは短辺側のどちらか一方のみに、前記封着材より融点が高い粒状物質を含有させたことを特徴とする。
【００３９】
これによって、長辺側もしくは短辺側の周辺構造に合わせて、他方の周辺構造を調整することができ、前面板と背面板の隙間を全面にわたって均一にすることが可能となる。結果、ＰＤＰ周辺部の必要放電電圧を一定にすることができ、さらに局所的な駆動ノイズの低減をはかることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は放電電圧を一定とし、ノイズを低減して信頼性の高いＰＤＰを得ることができ、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図
【図２】同パネルの全体を示す平面図
【図３】従来技術におけるプラズマディスプレイパネルの短辺側周辺構造の構成を示す断面図
【図４】同パネルの長辺側周辺構造の構成を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの短辺側周辺構造の構成を示す断面図
【図６】同パネルの長辺側周辺構造の構成を示す断面図
【図７】同パネルのビーズ粒径が最小となる構成を示す断面図
【図８】同パネルのビーズ粒径が最大となる構成を示す断面図
【符号の説明】
【００４２】
１  ＰＤＰ
２  前面板
３  前面ガラス基板
４  走査電極
５  維持電極
６  表示電極
７  ブラックストライプ（遮光層）
８  誘電体層
９  保護層
１０  背面板
１１  背面ガラス基板
１２  アドレス電極
１３  下地誘電体層
１４  隔壁
１５  蛍光体層
１６  放電空間
１７  封着材
１８  ビーズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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