(57)【要約】【課題】ギャップ規制部材の破壊がなく、シール層の厚みが均一で、放電セルの不灯や隔壁破壊がなく表示特性に優れたプラズマディスプレイパネルを実現する。【解決手段】前面基板と背面基板９とを対向配置するとともに前面基板と背面基板との外周部をシール層によって気密封止したプラズマディスプレイパネルであって、シール層はシール部材１６とシール部材１６に混入されたギャップ規制部材６０とにより構成され、ギャップ規制部材６０の比重はシール部材１６の比重よりも大きくしている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板と背面基板とを対向配置するとともに前記前面基板と前記背面基板との外周部をシール層によって気密封止したプラズマディスプレイパネルであって、前記シール層はシール部材と前記シール部材に混入されたギャップ規制部材とにより構成され、前記ギャップ規制部材の比重は前記シール部材の比重よりも大きい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】
前記ギャップ規制部材の軟化点が前記シール部材の軟化点よりも高い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】
前記ギャップ規制部材が球状であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記ギャップ規制部材の比重は軟化した前記シール部材中を落下沈降する比重であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項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】
本発明は大画面、薄型、軽量の画像表示装置として知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」または「パネル」と記す）は、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されている。
【０００３】
このＰＤＰには大別して、駆動方式にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式には面放電型と対向放電型の２種類があるが高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状ではＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００４】
このＰＤＰの構造は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数有する前面基板と、複数のデータ電極を有する背面基板とを、表示電極とデータ電極とが直交するように隔壁を挟んで対向させたものである。またＰＤＰは、その外周部をシール（封着）層により封止されている。そして隔壁によって区切られた放電空間には、蛍光体層が形成されているとともに、放電空間内には放電ガスが封入されている。
【０００５】
そして表示電極とデータ電極との交差部が放電セル（単位発光領域）として機能するもので、表示電極とデータ電極との間に電圧を印加することによって放電を発生させ、この放電による紫外線が蛍光体層に照射されて可視光が発生し、画像表示が行われる。
【０００６】
ここで上述した構成のＰＤＰでは、その製造工程において前面基板と背面基板との封止を目的として、例えば背面基板の外周部に主成分が低融点ガラス材料よりなるシール部材を塗布、形成している。シール部材を背面基板に塗布するためには低融点ガラス材料、溶剤、およびバインダ樹脂を所定の割合で混合してシールペーストとし、ディスペンサ法あるいは印刷法などによって背面基板の外周部に塗布あるいは描画する。さらに、背面基板上に描画されたシールペーストをその溶剤成分を揮発させるために乾燥し、バインダ樹脂によって背面基板上でシール部材が固化する。次に３００℃〜５００℃程度の焼成工程でバインダ樹脂を焼失させ、同時に低融点ガラス材料を軟化させて背面基板上に固着させる。
【０００７】
このようにして背面基板上に形成されたシール部材を介して、前面基板と背面基板とを所定の位置に対向配置し、クリップなどの締め付け治具によって両基板の外周部を固定する。
【０００８】
次工程の封着工程ではシール部材の軟化温度まで加熱し、軟化した低融点ガラス材料をクリップの押圧力によって押し拡げる。両基板の距離（ギャップ）は背面基板上に形成された隔壁の高さで規制され、冷却によって再硬化した低融点ガラス材料によって封着される。
【０００９】
封着によって気密シールされたパネルは、パネル構成物に吸着していたＨ２ＯやＣＯ２などの不純物ガスをパネル外部へと排出するために加熱、真空排気される。この真空排気工程では、吸着していた不純物ガスをパネル構成物から脱離させるために高温で加熱する。その際にシール部材が再軟化すると、隔壁とシール部材との間の空気が排気されて真空となるため、パネルの外部から大気圧によって押圧されてシール層の厚みが小さくなってしまう。そしてこのようにして作製されたＰＤＰでは、湾曲した前面基板と背面基板上の隔壁との間に隙間が生じ、この隙間が放電クロストークや前面基板、背面基板が振動することによって生じる可聴ノイズの原因となってパネルの品質を低下させる。
【００１０】
このような問題に対して、シール部材の中にシール層のギャップを一定にするためのギャップ規制部材となる粒状のビーズを混合し、シール層の厚さを規制する例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
【００１１】
しかしながら、これら従来の方法では、ギャップ規制部材となる粒状のビーズを混入させたシール部材を背面基板に塗布あるいは描画した際に、粒状のビーズがシール部材の塗布膜表面から吹き出る場合があった。粒状のビーズがシール部材の塗布膜表面から浮き出ると、塗布膜の乾燥、シール部材の焼成軟化においてもその状態が保たれ、クリップなどで押圧して前面基板と背面基板とを封着する際に、ビーズに過大な押圧力が掛かってビーズを破壊するといった現象を生じる。その結果、ビーズ破壊による破片が表示領域内へ飛散して、放電セルの不灯現象や隔壁破壊を起こすなどの課題があった。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされ、ギャップ規制部材の破壊がなく、シール層の厚みが均一で、放電セルの不灯や隔壁破壊がなく表示特性に優れたＰＤＰを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、前面基板と背面基板とを対向配置するとともに前面基板と背面基板との外周部をシール層によって気密封止したＰＤＰであって、シール層はシール部材とシール部材に混入されたギャップ規制部材とにより構成され、ギャップ規制部材の比重はシール部材の比重よりも大きくしている。
【００１４】
このような構成によれば、ギャップ規制部材がシール層内を沈降落下してシール層内に確実に配置されて、シール層のギャップ規制が確実になされるとともに、ギャップ規制部材の破壊を防止し、良好な表示特性のＰＤＰを得ることができる。
【００１５】
さらに、ギャップ規制部材の軟化点がシール部材の軟化点よりも高いことが望ましく、シール部材を軟化させる際にギャップ規制部材の形状を保持してシール層のギャップを精度良く保持することができる。
【００１６】
さらに、ギャップ規制部材が球状であることが望ましく、ギャップ規制部材によるギャップの精度を高精度に保持することができる。
【００１７】
さらに、ギャップ規制部材の比重は軟化したシール部材中を落下沈降する比重であることが望ましく、シール部材を軟化させる際にギャップ規制部材がシール層からはみ出ることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＰＤＰによれば、シール層のギャップ規制が確実になされるとともに、ギャップ規制部材の破壊を防止し、良好な表示特性のＰＤＰを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態のＰＤＰについて図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態）
図１から図４により、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構成および特徴について説明する。まず、図１から図４により本発明のＰＤＰの主要構成について説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図、図２は同ＰＤＰの断面図、図３は同ＰＤＰの画像表示領域の概略構成を示す平面図、図４は本発明によるＰＤＰを用いたプラズマ画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、ＰＤＰ１は、前面基板２と背面基板９とから構成され、前面基板２と背面基板９とは放電空間１７を形成するように対向配置されている。前面基板２は、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラスなどの前面ガラス基板３上に、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の複数の表示電極６が形成されている。また、隣接する表示電極６の間には、光遮蔽部となるブラックストライプ２１が形成されている。また、表示電極６とブラックストライプ２１とを覆って前面誘電体層７が形成され、さらに前面誘電体層７を覆って酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層８が形成されている。
【００２３】
一方、背面基板９は、背面ガラス基板１０に、前面基板２の表示電極６と直交する方向にデータ電極１１が形成され、データ電極１１を覆って下地背面誘電体層１２が設けられている。また、下地背面誘電体層１２上には、例えばストライプ状の隔壁１３が設けられ、隔壁１３の側面と下地背面誘電体層１２の表面には蛍光体層１４が設けられている。蛍光体層１４は隣接する隔壁１３によって仕切られた放電空間１７に、それぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層１４Ｒ、緑色に発光する緑色蛍光体層１４Ｇおよび青色に発光する青色蛍光体層１４Ｂが順に形成されている。
【００２４】
図２は、前面基板２とこれに対向配置される背面基板９の主要構成を示す一部断面図である。走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａ、およびバス電極４ｂ、５ｂにより構成されている。バス電極４ｂ、５ｂはＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇなどの材料からなり、それぞれ透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されている。
【００２５】
以上の前面基板２と背面基板９とを、表示電極６とデータ電極１１とが直交し内部に微小な放電空間１７を形成するように隔壁１３を挟んで対向配置して、周囲をシール部材１６（図示せず）により封止する。放電空間１７は隔壁１３によって区画され、表示電極６とデータ電極１１とが直交する部分を中心とした方形の領域により、単位発光領域としての放電セル１８を構成している。図１において、矢印方向が表示方向となる。その後、放電空間１７にはＮｅおよびＸｅなどを混合した放電ガスを６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入してＰＤＰ１を完成する。
【００２６】
また、図３に示すように、ＰＤＰ１の前面基板２は、前面ガラス基板３（図示せず）の一主面上に形成したＮ本の走査電極４とＮ本の維持電極５とにより表示電極６（Ｎ本目を示す場合はその数字を付す）が構成され、背面基板９には、背面ガラス基板１０の一主面上に形成したＭ本のデータ電極１１（Ｍ本目を示す場合はその数字を付す）が形成されている。前面基板２と背面基板９とは、画像表示領域１５の外側の周囲がシール部材１６により封止されている。
【００２７】
さらに、図４に示すように、ＰＤＰ駆動装置３１は、コントローラ３２、維持ドライバ回路３３、走査ドライバ回路３４、データドライバ回路３５を備え、プラズマ画像表示装置３０の駆動時には、ＰＤＰ１に維持ドライバ回路３３、走査ドライバ回路３４、データドライバ回路３５を接続し、コントローラ３２の制御に従い点灯させようとする放電セル１８において走査電極４とデータ電極１１との間に電圧に印加することでアドレス放電を行った後に、走査電極４と維持電極５との間に電圧を印加して維持放電を行う。この維持放電により、放電セル１８において紫外線が発生し、この紫外線により励起された赤色蛍光体層１４Ｒ、緑色蛍光体層１４Ｇ、青色蛍光体層１４Ｂが発光することで点灯して、各色の放電セル１８の点灯、非点灯の組み合わせによってカラー画像を表示する。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法について説明する。前面基板２は、前面ガラス基板３上に、まず透明電極４ａ、５ａを形成し、その上にバス電極４ｂ、５ｂをそれぞれ積層して、走査電極４および維持電極５を形成する。さらに、その上を前面誘電体層７で被覆し、前面誘電体層７の表面にＭｇＯ材料からなる保護層８を形成することによって作製する。透明電極４ａ、５ａは、ＩＴＯまたは酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明導電材料により形成する。また、バス電極４ｂ、５ｂは金属材料により構成され、銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、またはアルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）、またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）などを、スクリーン印刷や、フォトリソグラフィーなどによりパターン形成する。
【００２９】
前面誘電体層７は、ガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷で塗布した後、所定の温度および時間（例えば５６０℃で２０分）で焼成することにより、所定の層の厚み（約４０μｍ）に形成する。ガラス材料を含むペーストとしては、例えば、ＰｂＯ（７０ｗｔ％）、Ｂ２Ｏ３（１５ｗｔ％）、ＳｉＯ２（１０ｗｔ％）、およびＡｌ２Ｏ３（５ｗｔ％）と有機バインダ（α−ターピネオールに１０％のエチルセルローズを溶解したもの）との混合物が使用される。有機バインダとは樹脂を有機溶媒に溶解したものであり、エチルセルローズ以外に樹脂としてアクリル樹脂、有機溶媒としてブチルカービトールなども使用することができる。さらに、こうした有機バインダに分散剤（例えば、グリセルトリオレエート）を混入させてもよい。
【００３０】
保護層８は、前面誘電体層７をプラズマによる損傷から保護するためのものであり、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなり、スパッタリング法やＣＶＤ法（化学蒸着法）などによって所定の厚み（約０．５μｍ）に形成する。
【００３１】
一方、背面基板９は、背面ガラス基板１０上に、Ｍ本のデータ電極１１を配列した状態に形成し、さらにデータ電極１１を覆って下地背面誘電体層１２を形成する。その後、下地背面誘電体層１２上のデータ電極１１間に相当する箇所に隔壁１３を形成し、隔壁１３の間に赤色蛍光体層１４Ｒ、緑色蛍光体層１４Ｇおよび青色蛍光体層１４Ｂを形成する。
【００３２】
データ電極１１は金属材料で構成し、銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、またはアルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）、またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）を、スクリーン印刷やフォトリソグラフィー法によりパターン形成する。
【００３３】
下地背面誘電体層１２は、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラスのペーストをスクリーン印刷法で塗布することにより、厚み５μｍ〜２０μｍに形成する。隔壁１３は、下地背面誘電体層１２と同様に、鉛系のガラス材料を含むペーストを例えば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で、高さ８０μｍ〜１４０μｍ程度に形成する。
【００３４】
赤色蛍光体層１４Ｒ、緑色蛍光体層１４Ｇ、青色蛍光体層１４Ｂは、それぞれ赤色蛍光体材料（Ｒ）、緑色蛍光体材料（Ｇ）、青色蛍光体材料（Ｂ）の粉末にビークルを混合しペースト状にしたものを、例えばインク吐出法によって隔壁１３間に塗布した後、４００℃〜５９０℃の温度で焼成して有機バンイダを焼失させることにより、蛍光体材料の粒子が結着した構造として形成する。一般的なＰＤＰの蛍光体材料としては、赤色蛍光体として（ＹＸＧｄ１−Ｘ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋またはＹＢＯ３：Ｅｕ３＋、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、青色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋が使用される。
【００３５】
次に、背面基板９の外周部に低融点ガラス材料からなるシール部材１６を有機バインダなどと混合してペースト化したものをディスペンス塗布してシール層を形成する。その後、シール層に含まれる有機バインダを焼失することを目的として３００℃〜４００℃程度の温度で焼成する。
【００３６】
以上のようにして作製した前面基板２と背面基板９とを、前面基板２の表示電極６と背面基板９のデータ電極１１とが直交するよう対向させ、所定の位置に配置し（アライメント）、画像表示領域１５の外の周囲に形成したシール部材１６により封止する。
【００３７】
図５は、一般的なＰＤＰの封止工程の状態を示す平面図であり、図５に示すように、封着工程では、所定の位置に対向配置された前面基板２と背面基板９の画像表示領域１５の外周部をクリップ５３などで固定した状態で、例えば４５０℃程度の温度で１０分〜２０分間焼成してシール部材１６を軟化させ、その後、冷却して封止を完了する。また、図６は、封着工程を示す断面図であり、前面基板２の前面ガラス基板３と背面基板９の背面ガラス基板１０とを、クリップ５３で固定しながら押圧している状態を示している。図６に示すように、封止後には前面基板２と背面基板９とが、隔壁１３によって高さが規定され、全領域にわたってそのギャップ間隙が均一であることが要求される。
【００３８】
さらに、図５に示す四隅部の少なくともひとつに形成された排気孔５２から排気管を通じて外部排気装置によってＰＤＰ内部を真空排気し、室温まで冷却された後に所定の圧力まで放電ガスを封入して排気管を封止することでＰＤＰが完成する。
【００３９】
次に、前面基板２と背面基板９とをシール部材１６により封止する方法を詳しく説明する。図７は本発明の実施の形態におけるＰＤＰにおいて、背面基板９にシール部材１６を形成した状態を示す断面図である。図７において、図７（ａ）はシールペーストを塗布した後の状態であり、図７（ｂ）はシール部材１６を溶融軟化させた状態を示している。但し、図７（ｂ）では状態を判りやすくするために前面基板などを省略している。
【００４０】
上述のようにして作成した前面基板２、背面基板９の少なくとも一方の基板、例えば背面基板９の外周部にシールペーストを塗布、描画する。形成方法はスクリーン印刷によるパターニング形成、またはディスペンサなどによる基板への直接塗布形成が一般的である。塗布されるシールペーストは、シール部材１６である低融点ガラス材料と、前面基板２と背面基板９との間隙距離を規制するギャップ規制部材６０と、溶剤および樹脂バインダから構成される。図７（ａ）に示すように、背面基板９上に塗布されたシールペーストは溶剤の揮発除去を目的として乾燥され、樹脂バインダの効果により背面基板９上に固化される。その後、樹脂バインダを焼失させるために３００℃〜５００℃の焼成工程を実施する。この焼成工程では、シール部材１６である低融点ガラス材料を軟化させて背面基板９に固着させるために、低融点ガラス材料の軟化温度よりも高い温度で加熱する必要があり、使用する低融点ガラス材料の軟化温度によって焼成温度が決定される。
【００４１】
本発明では、ギャップ規制部材６０はシール部材１６である低融点ガラス材料よりも比重の大きい酸化物材料などの無機材料や金属材料を用いている。この焼成工程において、シール部材１６が軟化する際に、ギャップ規制部材６０は、シール部材１６よりも比重が大きいために、図７（ｂ）に示すようにシール部材１６の表面に浮き出ることがなく、シール部材１６の中に沈み込んで背面基板９の表面に沈降落下する。
【００４２】
図８には、従来のギャップ規制部材７０をシール部材７１に混入させた例を示す図であり、シール部材７１が溶融軟化した状態でも、ギャップ規制部材７０の比重が小さいためにギャップ規制部材７０がシール部材７１の表面に浮き出る状態となる。そのために、クリップなどで押圧しながらシール部材７１を固化させると、ギャップ規制部材７０が破壊し、表示領域内に飛散して画像表示品質を損なうなどの課題があった。
【００４３】
図７（ｂ）に示すように、シール部材１６として、ギャップ規制部材６０が背面基板９の表面上に沈降落下した状態で、図５に示すように前面基板２と背面基板９とをクリップ５３などで押圧固定する。その際にシール部材１６表面には、ギャップ規制部材６０が露出していないため、シール部材１６が固化して封着が行われる際に、クリップ５３の押圧力でギャップ規制部材６０が砕けたり、剥がれたりする不具合を発生することはない。
【００４４】
封着されたパネルは次の排気工程で内部空間を真空排気しながら加熱される。真空排気は少なくとも一方の基板に形成された排気孔５２から排気管を通じて外部排気装置によって真空排気される。内部空間が真空の状態で加熱されてシール部材１６が再度軟化したとしても、ギャップ規制部材６０が存在しているために、シール層の厚さが小さくなって端部のギャップが小さくなることなどがなく、ＰＤＰの全領域にわたって前面基板２と背面基板９の間の間隙を一定に保持することが可能となる。
【００４５】
また、本発明では、ギャップ規制部材６０を球状としている。そのため、ギャップ規制部材６０によるギャップの精度を高精度に保持することができる。
【００４６】
なお、以上の実施の形態においては、ＰＤＰを例示したが前面基板と背面基板とを気密シールし、封着工程を有する表示パネル全てに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のＰＤＰによれば、シール層のギャップ規制が確実になされるとともに、ギャップ規制部材の破壊を防止し、良好な表示特性の表示パネル得ることができるため大面積の表示パネルなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図
【図２】同ＰＤＰの概略の構成を示す断面図
【図３】同ＰＤＰの画像表示領域の概略構成を示す平面図
【図４】同ＰＤＰを用いたプラズマ画像表示装置の概略構成を示すブロック図
【図５】ＰＤＰの一般的な封止工程の状態を示す平面図
【図６】ＰＤＰの一般的な封止工程の状態を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態におけるＰＤＰにおいて、背面基板にシール部材を形成した状態を示す断面図
【図８】従来のギャップ規制部材をシール部材に混入させた状態のシール部材を形成した状態を示す断面図
【符号の説明】
【００４９】
１    ＰＤＰ
２    前面基板
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    前面誘電体層
８    保護層
９    背面基板
１０    背面ガラス基板
１１    データ電極
１２    下地背面誘電体層
１３    隔壁
１４    蛍光体層
１４Ｒ    赤色蛍光体層
１４Ｇ    緑色蛍光体層
１４Ｂ    青色蛍光体層
１５    画像表示領域
１６，７１    シール部材
１７    放電空間
１８    放電セル
２１    ブラックストライプ
３０    プラズマ画像表示装置
３１    ＰＤＰ駆動装置
３２    コントローラ
３３    維持ドライバ回路
３４    走査ドライバ回路
３５    データドライバ回路
５２    排気孔
５３    クリップ
６０，７０    ギャップ規制部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008041608.tif 000005
【図４】
2008041608.tif 000006
【図５】
2008041608.tif 000007
【図６】
2008041608.tif 000008
【図７】
2008041608.tif 000009
【図８】
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