(57)【要約】【課題】製造工程を低温プロセス化するとともに信頼性および生産性の高いＰＤＰを実現する。【解決手段】互いに平行な複数の表示電極対１４と誘電体層１５と保護層１６とが形成された前面基板１１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２３とが形成された背面基板１７とを備えるとともに、前面基板１１と背面基板１７とを対向配置して封着材２５で封着するＰＤＰ１０の製造方法であって、封着材２５として紫外線硬化樹脂を用い、前面基板１１と背面基板１７とを封着する封着ステップにおいて、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線５１を、封着材２５に照射するとともにＰＤＰ１０の全面にも照射している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、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が形成された背面基板とを備えるとともに、前記前面基板と前記背面基板とを対向配置して封着材で封着するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記封着材として紫外線硬化樹脂を用い、前記前面基板と前記背面基板とを封着する封着ステップにおいて、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線を、前記封着材に照射するとともに前記プラズマディスプレイパネルの全面にも照射す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。
【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、特にその封着方法およびエージング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は、前面基板作製ステップ、背面基板作製ステップ、封着ステップ、排気ステップ、放電ガス供給ステップ、エージングステップなどの各ステップを経て製造される。ここで、封着ステップは、前面基板と背面基板間の周囲に封着材を塗布してこれらを貼り合わせ、封着材を加熱溶融した後に冷却して固化させるという工程である。
【０００５】
従来、前面基板と背面基板との封着材としては低融点ガラスが使用されるのが一般的であった。低融点ガラスを用いた場合は、軟化点以上の４４０℃〜５００℃程度の高温で加熱溶融した後に冷却固化させるという高温プロセスを必要とする。また、これに続く排気ステップは、封着により形成された放電空間内のガスを排気する工程であり、放電ガスを供給する前に内部の不純ガスなどを排出するように、加熱しながら排気を行うという加熱プロセスを含んでいる。
【０００６】
近年、ＰＤＰの大画面化と薄型化が進展し、このような封着ステップでの高温プロセスによって基板に歪みが発生して変形するという課題や、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。そこで封着ステップやその他のステップにおいて加熱温度を２００℃以下の低温プロセスで処理する方法が検討されるようになった。
【０００７】
一例として、封着ステップにおいて、封着材として軟化点の低い樹脂材料を採用して２００℃前後で封着し、熱ひずみを低減するとともに製造時間を短縮することが特許文献１に開示されている。さらに、封着材として紫外線硬化性樹脂を用い、これに紫外線を照射することで封着材を硬化させ、前面基板と背面基板を貼り合わせる方法が特許文献２や特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２７５５２号公報
【特許文献２】特開２００９−９３９５１号公報
【特許文献３】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、上記のような低温プロセスを用いたＰＤＰの製造方法においては、基板の歪みが低減され作業時間が短縮されるという効果がある反面、基板の加熱が不十分になり、その結果、ＰＤＰの放電空間に不純ガスが残留して保護層を劣化させ放電が不安定になるという課題を有していた。また、そのために、長時間のエージングが必要となり、生産タクトが低下してしまうという課題もあった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決して、ＰＤＰの製造プロセスを低温プロセス化して基板歪みの低減や作業時間の短縮を図るとともに、エージング時間を短縮し、信頼性および生産性の高いＰＤＰを実現するＰＤＰの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、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が形成された背面基板とを備えるとともに、前面基板と背面基板とを対向配置して封着材で封着するＰＤＰの製造方法であって、封着材として紫外線硬化樹脂を用い、前面基板と背面基板とを封着する封着ステップにおいて、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線を、封着材に照射するとともにＰＤＰの全面にも照射している。
【００１２】
このような方法によれば、封着ステップでの基板の加熱が不要となるので製造プロセスが低温プロセスになり、基板歪みの低減や作業時間の短縮ができるとともに、封着と同時に紫外線照射によって予備のエージングを行うため、本番のエージング時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明のＰＤＰの製造方法によれば、製造工程が低温プロセスになり基板歪みの低減や作業時間の短縮ができるとともに、エージング時間を短縮することができ、信頼性および生産性の高いＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を示すフローチャート
【図４】実施の形態におけるＰＤＰの製造装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態によるＰＤＰの製造方法について、図面を用いて説明する。
【００１６】
（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る。図２はそのＡ−Ａ線断面図である。図１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。
【００１７】
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。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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、緑色、青色各色の蛍光体層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。
【００２０】
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ている。図２に示すように、その周囲（画像表示領域外部）を封着材２５によって封着し、内部に放電空間２６が形成されている。実施の形態においては、封着材２５として紫外線硬化樹脂を用いている。放電空間２６にはキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスが約６×１０4Ｐａ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の形状がストライプ状であってもよい。
【００２１】
次に、ＰＤＰ１０の製造方法について説明する。図３は、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。
（１）前面基板作製ステップ（Ｓ１）
まず、前面基板１１を作製するステップ（Ｓ１）について説明する。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を形成し、フォトリソグラフィ法などを用いて互いに平行な複数のライン状にパターニングする。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で塗布し、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。
（２）背面基板作製ステップ（Ｓ２）
次に、背面基板１７を作製するステップ（Ｓ２）について説明する。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、スクリーン印刷を用いて形成し、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し、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して、これを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し、その後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の側面に赤色、緑色、青色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し、その後これを乾燥、焼成することにより蛍光体層２３を形成する。以上の工程により背面基板１７が完成する。
（３）封着材塗布ステップ（Ｓ３）
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、画像表示領域外周囲に封着材を塗布するステップである。実施の形態では、封着材として、紫外線硬化樹脂を使用している。紫外線硬化樹脂はディスペンサーなどで塗布される。実施の形態では、この紫外線硬化樹脂を背面基板１７の画像表示領域外部の周囲に塗布している。
（４）封着ステップ（Ｓ４）
封着ステップは前面基板１１と背面基板１７とを封着材２５により接合して封着するステップである。
【００２２】
図４は、図３における封着ステップ（Ｓ４）、排気ステップ（Ｓ５）、放電ガス供給ステップ（Ｓ６）に用いる製造装置５０を示す図である。図４において、封着材２５としての紫外線硬化樹脂を塗布した背面基板１７と前面基板１１とを、隔壁２０を挟んで対向配置し位置合わせした後、クリップ（図示せず）などで仮固定し、製造装置５０に設置する。背面基板１７に形成された排気孔２７の位置に配置したガラス製の排気管３０は、配管３１に接続され、さらにバルブ３２を介して排気装置３３に、バルブ３４を介して置換ガス供給装置３５に、バルブ３６を介して放電ガス供給装置３７に接続されている。さらに、前面基板１１の上方には紫外線照射装置４０が設置されている。
【００２３】
このような製造装置５０において、まず紫外線照射装置４０を作動させて前面基板１１側から図４に示すようにＰＤＰ１０の全面に紫外線５１を照射する。照射する紫外線５１の積算照射量は樹脂が硬化するのに十分である必要があるため、２０００ｍＪ／ｃｍ2〜４０００ｍＪ／ｃｍ2程度が望ましい。前面基板１１の透過率が９０％程度、紫外線照射に用いる波長における透過率が８５％程度であれば、上記紫外線強度において紫外線硬化樹脂からなる封着材２５が硬化するのに十分である。
【００２４】
一方、実施の形態では、この紫外線５１をＰＤＰ１０の全面にも照射している。そのため、封着材２５に紫外線５１が照射されるとともに、背面基板１７に設けられた蛍光体層２３にも紫外線５１が照射される。蛍光体層２３に紫外線５１が照射されると、蛍光体層２３の蛍光体が励起して発光し、ＰＤＰ１０の予備エージングが行われる。紫外線照射装置４０に用いられる紫外線５１の波長は約４００ｎｍ程度であり、ＰＤＰ１０に用いられる蛍光体はこの波長領域では発光ピークを持たない。しかしながら、このような紫外線５１の照射によって予備のエージングがなされ、放電空間２６内や蛍光体層２３などの不純物を分解する効果を発現する。
【００２５】
以上のように、実施の形態では、紫外線硬化樹脂からなる封着材２５を紫外線照射で硬化させる方法を用いているために、高温プロセスを用いることのない封着ステップ（Ｓ４）を実現できる。さらに、ＰＤＰ１０の全面に紫外線５１を照射することで予備のエージングが行われるので、後の本エージングの時間を大幅に短縮させることができる。
【００２６】
封着材２５が硬化したら、バルブ３２を開けて排気装置３３を作動させ、放電空間２６内の不純ガスを排出する。排出が終わったらバルブ３２を閉じ排気装置３３を停止させる。その後、バルブ３４を開け置換ガス供給装置３５から乾燥空気を放電空間２６内に供給し、蛍光体層２３などの表面に付着している不純ガスを乾燥空気などで置換する。
（５）排気ステップ（Ｓ５）
排気ステップ（Ｓ５）は、放電空間２６内のガスをすべて排気し真空状態にするステップである。バルブ３４を閉じ置換ガス供給装置３５からの乾燥ガスの供給を止めるとともにバルブ３２を開いて排気装置３３を作動させ、放電空間２６内の不純ガスを含んだ乾燥ガスを排気し放電空間２６を真空状態とする。
（６）放電ガス供給ステップ（Ｓ６）
放電ガス供給ステップ（Ｓ６）は、真空排気された放電空間２６内にネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）を主成分とする放電ガスを供給するステップである。バルブ３２を閉じ排気装置３３を停止するとともにバルブ３６を開け、放電ガス供給装置３７から放電ガスを供給する。実施の形態では、キセノン（Ｘｅ）：１０％、ネオン（Ｎｅ）：９０％の混合ガスを用い、６×１０4Ｐａの圧力となるように供給した。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、キセノン（Ｘｅ）：１００％のガスであってもよい。その後、バルブ３６を閉じ、放電ガス供給装置３７からの放電ガス供給を止める。その後、排気管３０をバーナーなどで加熱して封止する（チップオフ）。以上のステップによりＰＤＰ１０の組み立てが完了する。
【００２７】
その後、一定時間ＰＤＰ１０の電極間に電圧をかけて放電させ特性を安定させる本エージングを行いＰＤＰ１０が完成する。実施の形態では、すでに封着ステップ（Ｓ４）において、紫外線照射によって予備エージングを行っている。そのため、本エージングの時間を従来よりも短縮することができる。
【００２８】
以上のように本発明によるＰＤＰの製造方法によれば、封着工程での基板の加熱が不要となるので製造プロセスが低温プロセスになり、基板歪みの低減や作業時間の短縮ができる。また、封着と同時に紫外線照射による予備のエージングが行われるので本エージング時間を短縮することができ、信頼性および生産性の高いＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のＰＤＰの製造方法によれば、製造工程が簡易で信頼性および生産性の高いＰＤＰを実現することができ、薄型の画像表示装置などに有用である。
【符号の説明】
【００３０】
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
２７    排気孔
３０    排気管
３１    配管
３２，３４，３６  バルブ
３３    排気装置
３５    置換ガス供給装置
３７    放電ガス供給装置
４０    紫外線照射装置
５０    製造装置
５１    紫外線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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