(57)【要約】【課題】排気管をなくして薄型化を図るとともに、前面基板と背面基板とを低温プロセスで実現できる。【解決手段】平行な複数の表示電極対１４と誘電体層１５と保護層１６とを形成した前面基板１１を作製するステップと、互いに平行な複数のデータ電極１８と下地誘電体層１９と隔壁２０と蛍光体層とを形成した背面基板１７を作製するステップと、前面基板１１または背面基板１７の周囲にラジカル重合性化合物の熱硬化性樹脂からなる封着材２５を塗布する塗布ステップと、前面基板１１と背面基板１７とを圧着するとともに封着材２５にマイクロ波を照射して硬化させる封着ステップとを含む。【選択図】図２
2011222435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板に平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とを形成した前面基板を作製するステップと、ガラス基板に互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とを形成した背面基板を作製するステップと、前記前面基板または前記背面基板の周囲にラジカル重合性化合物の熱硬化性樹脂からなる封着材を塗布する塗布ステップと、前記前面基板と前記背面基板とを圧着するとともに前記封着材にマイクロ波を照射して硬化させる封着ステップとを含む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。
【請求項２】
前記塗布ステップの後に、前記前面基板の前記表示電極対と前記背面基板の前記データ電極とが交差するように対向配置して真空チャンバーに配置するステップと、前記真空チャンバー内を真空排気した後に放電ガスで置換する放電ガス供給ステップと、前記放電ガスが充填された前記真空チャンバー内で前記前面基板と前記背面基板とを密着させる基板組み付けステップと、前記真空チャンバー内に前記放電空間より高圧のガスを導入して前記前面基板と前記背面基板とを圧着しながら前記封着材にマイクロ波を照射して硬化させる封着ステップとを含む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の製造方法。
【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の製造方法に関し、特にその封着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）として代表的な交流面放電型ＰＤＰは、前面基板と背面基板とからなり、それらが対向配置されて周囲が封着されるとともに内部に多数の放電セルが形成された構成になっている。
【０００３】
前面基板は、ガラス基板上に互いに平行な複数の表示電極対を形成して、それら表示電極対を覆うように誘電体層が形成され、さらに誘電体層を覆うように保護層が形成されている。一方、背面基板は、ガラス基板上に互いに平行な複数のデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように下地誘電体層を形成している。さらに、下地誘電体層上には井桁状の隔壁が形成され、さらに下地誘電体層の表面と隔壁の側面には蛍光体層が形成されている。前面基板と背面基板とは、表示電極対とデータ電極とが交差するように対向配置されるとともに周囲が封着され、内部に放電空間が形成されている。内部の放電空間には放電ガスが封入され、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成された構成になっている。このような構成のＰＤＰの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【０００４】
ＰＤＰの背面基板の隅部には、放電空間の不純ガスの排気を行い、放電ガスを封入するための排気管が設けられている。排気管は背面基板の外側に突き出すように背面基板に垂直に形成されて、その根元部分をフリットガラスなどにより背面基板に固定され、放電ガスの封入後にバーナーなどにより先端を加熱溶融して気密封止（チップオフ）されている。
【０００５】
また、従来、前面基板と背面基板とを封着する封着材としてはガラスフリットが使用されるのが一般的であり、封着材の軟化点温度以上である４４０℃〜５００℃程度の高温プロセスで封着材を加熱溶融して封着していた。
【０００６】
近年、ＰＤＰの薄型化の要望に対して、背面基板の外側に突き出た排気管が薄型化のネックとなってきた。また、ＰＤＰの大型化や薄型化が進展するにつれて、高温プロセスによる基板への歪み発生の課題、あるいは基板の加熱・冷却などの作業時間が増大するという課題が浮上してきた。
【０００７】
そこで、真空チャンバー内部で真空排気あるいは放電ガス供給を行い、封着材として紫外線硬化性樹脂材料を用いて紫外線を照射することによって低温プロセスで封着する方法が特許文献１または特許文献２に開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−７５１９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１６３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載の方法によれば、封着材に紫外線硬化性樹脂を使用している。そのため、紫外線硬化性樹脂を硬化させるために紫外線をＰＤＰに照射すると、紫外線硬化性樹脂が硬化する前に前面基板や背面基板に形成された電極が加熱されて高温になる。その結果、その熱伝導により紫外線硬化性樹脂が加熱されて粘度が低下し流動化して変形する。その変形によって、前面基板と背面基板との間隔がずれるなどの課題があった。
【００１０】
本発明は、これらの課題に鑑みなされたものであり、排気管をなくして薄型化を図るとともに、前面基板と背面基板とを高温に加熱せずに、かつ、封着材を変形させることなく封着することができるＰＤＰの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したような課題を解決するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、ガラス基板に平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とを形成した前面基板を作製するステップと、ガラス基板に互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とを形成した背面基板を作製するステップと、前面基板または背面基板の周囲にラジカル重合性化合物の熱硬化性樹脂からなる封着材を塗布する塗布ステップと、前面基板と背面基板とを圧着するとともに封着材にマイクロ波を照射して硬化させる封着ステップとを含んでいる。
【００１２】
このような方法によれば、マイクロ波を封着材に照射することによって、低温プロセスでしかも短時間で封着材を硬化させ、前面基板と背面基板とを高温に加熱することなくかつ封着材を変形させることなく封着したＰＤＰを実現できる。
【００１３】
さらに、塗布ステップの後に、前面基板の表示電極対と背面基板のデータ電極とが交差するように対向配置して真空チャンバーに配置するステップと、真空チャンバー内を真空排気した後に放電ガスで置換する放電ガス供給ステップと、放電ガスが充填された真空チャンバー内で前面基板と背面基板とを密着させる基板組み付けステップと、真空チャンバー内に放電空間より高圧のガスを導入して前面基板と背面基板とを圧着しながら封着材にマイクロ波を照射して硬化させる封着ステップとを含んでもよい。このような方法によれば、ＰＤＰ内部を排気し、放電ガスをＰＤＰ内に封入する排気管を不要として、薄型のＰＤＰを実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明のＰＤＰの製造方法によれば、排気管をなくして薄型化を図るとともに、前面基板と背面基板とを低温プロセスで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態により製造されるＰＤＰの部分分解斜視図である。
【図２】図１における矢印Ａ方向から見た部分断面図である。
【図３】実施の形態におけるＰＤＰの製造プロセスを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態におけるＰＤＰの製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態におけるＰＤＰの製造方法について、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１は実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図であり、図２は図１の矢印Ａ方向から見た部分断面図である。図１、図２に示すように、ＰＤＰ１０は、前面基板１１と背面基板１７とから構成されている。
【００１８】
図１、図２において、ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とで対をなす表示電極対１４が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極１２および維持電極１３は、走査電極１２−維持電極１３−維持電極１３−走査電極１２の配列で繰り返すパターンで形成されている。走査電極１２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極１２ａの上に、導電性を高めるために銀（Ａｇ）などの金属を含む幅の狭いバス電極１２ｂを積層して形成されている。維持電極１３も同様に、幅の広い透明電極１３ａの上に幅の狭いバス電極１３ｂを積層して形成されている。
【００１９】
さらに、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５および保護層１６が形成されている。誘電体層１５は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス系低融点ガラスまたは酸化亜鉛系低融点ガラスから形成されている。保護層１６は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類金属酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層１５をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００２０】
ガラス製の背面基板１７上には、銀を主成分とする導電性材料からなる互いに平行な複数のデータ電極１８が形成され、データ電極１８を覆うように下地誘電体層１９が形成されている。下地誘電体層１９は、誘電体層１５と同様の材料であってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子を混合した材料であってもよい。下地誘電体層１９上には井桁状の隔壁２０が形成され、下地誘電体層１９の表面と隔壁２０の側面とには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の蛍光体層２３が形成されている。隔壁２０は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。蛍光体層２３は、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕなどをそれぞれ用いて約１５μｍの膜厚に形成されている。
【００２１】
前面基板１１と背面基板１７は、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように、隔壁２０を挟んで対向配置され、その周囲（画像表示領域外部）を封着材２５によって封着され内部に放電空間２６が形成されている。封着材２５はマイクロ波照射により硬化する性質を持つ熱硬化性樹脂を材料としている。本実施の形態では、マイクロ波照射によりさらに低温でかつ短時間で硬化させることができるラジカル重合性化合物の熱硬化性樹脂を封着材２５として用いている。
【００２２】
放電空間２６にはキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスが約６０ｋＰａの圧力で封入されている。放電空間２６は隔壁２０によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差する部分に放電セル２４が形成されている。そしてこれらの放電セル２４が放電、発光することにより画像が表示される。なお、ＰＤＰ１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁２０がストライプ状であってもよい。
【００２３】
次に、ＰＤＰ１０の製造方法について説明する。図３は、本実施の形態におけるＰＤＰ１０の製造プロセスを示すフローチャートである。以下、フローチャートに従って図１、図２を参照しながら説明する。
【００２４】
（１）前面基板作製ステップ
まず前面基板１１を作製するステップを説明する。ガラス製の前面基板１１上に薄膜プロセスなどを用いて、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極１２ａ、１３ａを薄膜プロセスとフォトリソグラフィ法により形成する。次に、透明電極１２ａ、１３ａ上に銀などの導電性の良い材料を含むペーストをスクリーン印刷でライン状に形成しこれを所定の温度で焼成して固化し走査電極１２と維持電極１３を形成する。走査電極１２と維持電極１３とは対をなし表示電極対１４を構成している。次に、表示電極対１４を覆うように酸化ビスマス系低融点ガラスなどを含むペーストをダイコート法などにより塗布し、その後、これを焼成して固化し誘電体層１５を形成する。次に、誘電体層１５を覆うように酸化マグネシウムなどからなる保護層１６を真空蒸着法により形成する。以上の工程により次に前面基板１１が完成する。
【００２５】
（２）背面基板作製ステップ
次に、背面基板１７を作製するステップを説明する。まず、ガラス製の背面基板１７上に、銀などの導電性の良い材料を含むペーストをスクリーン印刷で互いに平行な複数のライン状に形成する。これを所定の温度で焼成して固化しデータ電極１８を形成する。次にデータ電極１８を覆うように、酸化ビスマス系低融点ガラスと酸化チタン粒子とを含むペーストをダイコート法などで塗布する。その後、これを焼成して固化し下地誘電体層１９を形成する。次に、下地誘電体層１９上に低融点ガラスやフィラーなどを含むペーストを塗布する。その後、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いて井桁状にパターニングする。さらに、これを焼成して固化し隔壁２０を形成する。次に、下地誘電体層１９の表面と隔壁２０の側面に、赤、緑、青各色の蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを印刷法などにより塗布する。その後、これを乾燥、焼成することによって蛍光体層２３を形成する。以上の工程により背面基板１７が完成する。
【００２６】
（３）封着材塗布ステップ
封着材塗布ステップは、前面基板１１と背面基板１７の少なくとも一方の周囲（画像表示領域外部）に、封着材２５を塗布するステップである。本実施の形態では、封着材２５として、マイクロ波を照射することにより硬化する熱硬化性樹脂を使用している。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ラジカル重合性化合物等が挙げられる。本実施の形態では、マイクロ波照射によって低温かつ短時間で硬化させることができるラジカル重合性化合物を用いている。ラジカル重合性化合物とは、何らかのエネルギーが与えられることによってラジカルが発生し、そのラジカルが連鎖反応によって重合してポリマーを形成する化合物をいう。ラジカル重合性化合物としては、例えば、アクリレート、メタクリレート、マレイミド化合物およびスチレン誘導体などの、分子内にオレフィンを有する化合物がある。ラジカル重合性化合物は、単独で用いてもよく、数種を混合して用いてもよい。これらの材料からなる封着材２５はディスペンサーなどを用いて塗布される。
【００２７】
（４）放電ガス供給ステップ
図４は、放電ガス供給ステップ以降の製造プロセスで用いられる本実施の形態におけるＰＤＰ１０の製造装置である。図４において、真空チャンバー３１は、内部にマイクロ波発生装置３２を有するとともに配管３３に接続されている。さらに配管３３は、バルブ３４を介して排気装置３５に、バルブ３６を介して放電ガス供給装置３７に、バルブ３８を介して置換ガス供給装置３９にそれぞれ接続されている。まず、いずれか一方に封着材２５が塗布された前面基板１１と背面基板１７を、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように隔壁２０を挟んで対向させ一定の距離を離して保持し、真空チャンバー３１内に配置する（ここで、両基板を操作するマニピュレータなどは省略して図示している）。
【００２８】
次に、バルブ３４を開放して排気装置３５を作動させ、真空チャンバー３１内を真空排気する。次に、バルブ３４を閉じて排気装置３５を停止するとともにバルブ３８を開放し、置換ガス供給装置３９から乾燥空気を真空チャンバー３１内に導入して、前面基板１１と背面基板１７の表面に付着している不純ガスを乾燥空気で置換し洗浄する。次に、バルブ３８を閉じて乾燥空気の供給を止めるとともにバルブ３４を開放して排気装置３５を作動させ、真空チャンバー３１内を再び真空排気する。次に、バルブ３４を閉じ排気装置３５を停止させるとともにバルブ３６を開放して放電ガス供給装置３７からキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスを真空チャンバー３１内に導入する。
【００２９】
本実施の形態では、Ｘｅ：１０％、Ｎｅ：９０％の混合ガスを用い、約６０ｋＰａの圧力で供給した。しかし、放電ガスはこれに限定されるものではなく、例えば、Ｘｅ：１００％のガスであってもよい。
【００３０】
（５）基板組み付けステップ
次に、放電ガスが供給された真空チャンバー３１内で前面基板１１と背面基板１７とを位置合わせし、マニピュレータなどによって前面基板１１と背面基板１７の面に圧力を印加して密着させる。この時点で、前面基板１１と背面基板１７とは接着接合はされていないが、放電空間２６には放電ガスが所定の圧力（約６０ｋＰａ）で封入される。すなわち、この状態で、従来のような排気管を用いることなく放電ガスをＰＤＰ１０内部に供給することができる。
【００３１】
（６）封着ステップ
次に、封着材２５で前面基板１１と背面基板１７とを封着するステップについて述べる。まず、放電ガス供給装置３７から供給する放電ガスの圧力をさらに高めて、真空チャンバー３１内の圧力を、密着している前面基板１１と背面基板１７との間の放電空間２６の圧力よりも高い圧力にし、前面基板１１と背面基板１７とに圧力をかける。この状態で、マイクロ波発生装置３２を作動し、ラジカル重合性化合物などの熱硬化性樹脂からなる封着材２５にマイクロ波４０を照射する。マイクロ波４０によって封着材２５内にラジカルが発生し、これが連鎖反応を起こして重合ポリマーを形成する。その結果、封着材２５が硬化して前面基板１１と背面基板１７とが封着される。
【００３２】
従来の紫外線硬化樹脂を封着材２５として用いて紫外線を照射する方法では、紫外線硬化性樹脂が硬化する前に、前面基板１１や背面基板１７に形成された走査電極１２、維持電極１３あるいはデータ電極１８などが加熱されて高温になる。その結果、その熱伝導によって紫外線硬化性樹脂が加熱されて粘度低下と流動化を引き起こして変形する。そのため、封着材２５による間隙調整ができずに、前面基板１１と背面基板１７とが変形して接合される。
【００３３】
しかしながら、本実施の形態のような、ラジカル重合性化合物などの熱硬化性樹脂からなる封着材２５にマイクロ波４０を照射する方法では、このような問題は発生せず所定の形状を保ったまま封着材２５を硬化させることができる。したがって、前面基板１１と背面基板１７を従来のように高温に加熱することなく低温プロセスで封着することができる。そのため、高温プロセスによって発生する不純ガスが残留するのを抑制し、さらに、前面基板１１や背面基板１７が歪むのを抑制して、かつ、製造時間を短縮することができる。以上の工程によりＰＤＰ１０が完成する。
【００３４】
以上のように、本発明のＰＤＰの製造方法によれば、排気管をなくして薄型化を図るとともに、前面基板と背面基板とを高温に加熱せずに、かつ、封着材を変形させることなく封着することができるＰＤＰを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によるＰＤＰの製造方法によれば、低温プロセスで排気管のないＰＤＰを製造することができ、薄型画像表示装置の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    ＰＤＰ
１１    前面基板
１２    走査電極
１２ａ，１３ａ    透明電極
１２ｂ，１３ｂ    バス電極
１３    維持電極
１４    表示電極対
１５    誘電体層
１６    保護層
１７    背面基板
１８    データ電極
１９    下地誘電体層
２０    隔壁
２３    蛍光体層
２４    放電セル
２５    封着材
２６    放電空間
３１    真空チャンバー
３２    マイクロ波発生装置
３３    配管
３４，３６，３８    バルブ
３５    排気装置
３７    放電ガス供給装置
３９    置換ガス供給装置
４０    マイクロ波
【図１】
2011222435.tif 000003
【図２】
2011222435.tif 000004
【図３】
2011222435.tif 000005
【図４】
2011222435.tif 000006