(57)【要約】透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板（２２）と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板（２３）とを対向配置するとともに前面板（２２）と背面板（２３）の周囲を封着材（３３）で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、封着ステップは、背面板（２３）に封着材（３３）を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された封着材（３３）を仮焼成する仮焼成ステップと、前面板（２２）と背面板（２３）とを対向配置して封着材（３３）を軟化溶融させて封着する封着ステップとを備え、封着材（３３）が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに加熱温度に対して軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、仮焼成ステップでの仮焼成温度を前記変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度とする。
2007099991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前記前面板と前記背面板の周囲を封着材で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記封着ステップは、前記背面板に前記封着材を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された前記封着材を仮焼成する仮焼成ステップと、前記前面板と前記背面板とを対向配置して前記封着材を軟化溶融させて封着する封着接合ステップとを備え、前記封着材が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに前記加熱温度に対して前記軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、前記仮焼成ステップでの仮焼成温度を前記変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度とすることを特徴としたプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記封着材の前記酸化ビスマスが６５重量％〜８０重量％の範囲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の製造方法。
【請求項３】
前記背面板に形成した前記蛍光体層を焼成する蛍光体層焼成ステップを前記仮焼成ステップと同時に行う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。
【請求項４】
前記仮焼成ステップの前記仮焼成温度を４６０℃以上４８０℃以下とした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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、大型テレビジョンや公衆表示などに用いる平板型の表示装置であるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）の製造方法に関し、さらに詳しくはＰＤＰの前面板と背面板の周囲をフリットガラスで封着するＰＤＰの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  ＰＤＰは、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、６５インチクラスのテレビジョン受像機や大型公衆表示装置などに向けて製品化が進み、１００インチを越える製品も商品化されている。特に、テレビジョン受像機向けのＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のフルスペックのハイビジョンへの適用が進んでいる。【０００３】  ＰＤＰは、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法により製造された硼珪酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。【０００４】  前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させ、その周囲を封着材によって気密封着している。隔壁で仕切られた放電空間の排気と放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅの場合、５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａの圧力）の封入は排気管を通して行われ、放電ガスを封入後、排気管を局部的に加熱溶融（チップオフ）して気密封止している。【０００５】  完成したＰＤＰは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、可色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。【０００６】  上述したＰＤＰの誘電体層や封着材には一般に酸化鉛を主成分とする低融点のフリットガラスが用いられている。フリットガラスには、加熱しても結晶化せず非晶質の特性を残す非晶質系フリットガラスと、加熱により結晶化する結晶化フリットガラスがある。それぞれの材料に長短があり、製造工程とのマッチングを考慮して選択されることが多い。封着材としての結晶化タイプと非晶質タイプのいずれのフリットガラスの場合には、まず、フィラーを混合して有機溶剤で混練してペースト状の封着材材を調合している。次に、厚膜印刷、インクジェットやディスペンサーを備えた塗布装置を用いて、前面板および背面板の少なくともいずれか一方の基板の周囲に封着材を配置形成している。その後、フリットガラスが完全に軟化しない所定の温度で仮焼成を行ってから、前面板および背面板を対向配置して組み立て、仮焼成の温度よりも高い封着温度で封着を行っている。【０００７】  近年の環境問題への配慮からＰＤＰにおいても鉛成分を含まない「鉛フリー」あるは「鉛レス」と称する非鉛系の材料を用いることが求められている。封着材としては、鉛成分を含まない燐酸系（燐酸−酸化錫系など）の封着材や、酸化ビスマス系の封着材の例が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２など参照）。しかし、非鉛系の封着材として提案された燐酸−酸化錫系の低融点ガラスを主体とする封着材では、従来から用いられてきた酸化鉛系の封着材に比べて耐水性に劣るところがあり、ＰＤＰの気密性を十分に保持することが難しいという課題が残る。そのために、酸化ビスマス系の封着材が非鉛系の材料として注目されている。【０００８】  一方、上述したＰＤＰの製造工程においては、背面板に蛍光体層を形成した直後に蛍光体焼成炉で蛍光体層の焼成を行っていた。その後、前面板と背面板の少なくともいずれか一方の基板の周縁部に封着材を配置形成し、封着材を配置形成した基板の封着材の仮焼成を行ってから、仮焼成温度よりも高い封着温度に昇温させて封着材を軟化（溶融）させて気密封着を行っていた。そのため蛍光体層は複数回焼成されることになる。【０００９】  背面板に蛍光体層を形成した直後の焼成工程を省いて、封着材の仮焼成および封着処理の工程において蛍光体層焼成を行えば工数の削減と工程簡略化が可能となる。【００１０】  しかしながら、従来の鉛系のフリットガラスよりなる封着材では、軟化点温度が加熱温度に対して殆ど変化しないが、酸化ビスマス系のフリットガラスを主体とする非鉛系の封着材では、加熱温度に対して軟化点温度が変化するという特徴を有している。そのために、通常の蛍光体層焼成温度で封着材の仮焼成を行うとその後の封着に不具合を生じるといった課題を有していた。
【特許文献１】特開２００４−１８２５８４号公報
【特許文献２】特開２００３−０９５６９７号公報
【発明の開示】
【００１１】  本発明のＰＤＰの製造方法は、透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前面板と背面板の周囲を封着材で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、封着ステップは、背面板に封着材料を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された封着材を仮焼成する仮焼成ステップと、前面板と背面板とを対向配置して封着材を軟化溶融させて封着する封着ステップとを備え、封着材が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに加熱温度に対して軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、仮焼成ステップでの仮焼成温度を変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度としている。
【００１２】  このような製造方法とすることにより、鉛成分を含有しない封着材を用いて前面板と背面板との気密封着を確実に行い、さらに、蛍光体層の焼成を封着ステップの仮焼成ステップと一緒にすることができ、製造工程の工数を削減して環境に配慮した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法に用いる封着材のフリットガラスの加熱温度と軟化点温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】  １  前面ガラス基板
２  走査電極
２ａ，３ａ  透明電極
２ｂ，３ｂ  金属バス電極
３  維持電極
４  表示電極
５  遮光層
６  誘電体層
７  保護層
８  背面ガラス基板
９  下地誘電体層
１０  アドレス電極
１１  隔壁
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ  蛍光体層
１４  放電空間
２０  ＰＤＰ
２２  前面板
２３  背面板
３０  細孔
３１  排気管
３２  フリットタブレット
３３  封着材
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  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詳しく説明する。【００１６】  （実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。また、図２Ａは本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの平面図であり、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線断面図である。【００１７】  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、図２Ａ、図２Ｂに示すように、ＰＤＰ２０は前面ガラス基板１などからなる前面板２２と、背面ガラス基板８などからなる背面板２３とが対向して配置されている。さらに、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材３３によって気密封着している。封着されたＰＤＰ２０内部の放電空間１４には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａの圧力で封入されている。【００１８】  前面板２２の前面ガラス基板１上には、走査電極２および維持電極３よりなる一対の帯状の表示電極４と遮光層５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１上には表示電極４と遮光層５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６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７が形成されている。【００１９】  また、背面板２３の背面ガラス基板８上には、前面板２２の走査電極２および維持電極３と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１０が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層９が被覆している。さらに、アドレス電極１０間の下地誘電体層９上には放電空間１４を区切る所定の高さの隔壁１１が形成されている。隔壁１１間の溝にアドレス電極１０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１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが順次塗布されて形成されている。走査電極２および維持電極３とアドレス電極１０とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極４方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを有する放電セルがカラー表示のための画素になる。【００２０】  続いて、ＰＤＰ２０の製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板１上に、走査電極２および維持電極３と遮光層５とを形成する。走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ、３ａと金属バス電極２ｂ、３ｂより構成されている。透明電極２ａ、３ａと金属バス電極２ｂ、３ｂは、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。透明電極２ａ、３ａは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極２ｂ、３ｂは銀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５は、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て焼成することにより形成される。【００２１】  この後、走査電極２、維持電極３および遮光層５を覆うように前面ガラス基板１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層の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２、維持電極３および遮光層５��覆う誘電体層６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と、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層６上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層７を真空蒸着法により形成する。【００２２】  以上の工程により前面ガラス基板１上に所定の構成物である走査電極２および維持電極３からなる表示電極４と、遮光層５、誘電体層６、保護層７が形成されて前面板２２が完成する。なお、本発明の実施の形態では、上述した前面板２２の各構成要素には鉛を含む材料は用いていない。【００２３】  一方、背面板２３は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板８上に、銀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に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１０用の構成物となる材料層を形成し、それらを所定の温度で焼成することによりアドレス電極１０を形成する。【００２４】  次に、アドレス電極１０が形成された背面ガラス基板８上にダイコート法などによりアドレス電極１０を覆うように下地誘電体ペーストを塗布し、下地誘電体ペースト層を形成する。その後、下地誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層９を形成する。なお、下地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。【００２５】  この後、下地誘電体層９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して隔壁材料層を形成し、その後、焼成することにより隔壁１１を形成する。下地誘電体層９上に塗布した隔壁形成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。【００２６】  隔壁１１を形成した背面ガラス基板８には、隣接する隔壁１１間の下地誘電体層９上および隔壁１１の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを形成する。その後、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを焼成することにより、背面ガラス基板８上に所定の構成部材を有する背面板２３が完成するが、本発明の実施の形態では、前面板２２と背面板２３とを封着する封着材３３の仮焼成ステップにおいて蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの焼成を行ている。なお、上述した背面板２３の各構成要素には、前面板２２と同様に鉛を含む材料を用いていない。【００２７】  次に、前面板２２と背面板２３とをその電極形成面側を対向させて、その周囲を封着材３３で気密封着する封着ステップについて述べる。本発明の実施の形態では封着ステップを、背面板２３の周縁部に封着材３３を塗布形成する封着材塗布ステップと、塗布された封着材３３を仮焼成する仮焼成ステップと、その後、前面板２２と背面板２３とを対向配置して封着材３３を軟化溶融させて封着する封着接合ステップとを備えている。【００２８】  本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法には、封着材３３としては低融点の鉛成分を含まないフリットガラスとして、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスを用いている。このフリットガラスと所定のフィラーと、樹脂および有機溶剤とを混練したペースト状の封着材を用いている。【００２９】  まず、封���材塗布ステップでは封着材３３を厚膜印刷やインクジェットまたはディスペンサーを備えた塗布装置を用いて、背面板２３の周縁部の所定の位置に配置形成する。その後、仮焼成ステップで封着材３３のペースト中の樹脂および有機溶剤を除去するとともに、フリットガラスを少し軟化させて形状を固定するために所定の温度で仮焼成する。次に、封着接合ステップで、前面板２２と背面板２３とをそれぞれの電極形成面側を対向配置し、仮焼成ステップでの仮焼成温度よりも高い温度で全体を焼成し、封着材３３中のガラスフリットを軟化させて前面板２２と背面板２３とを封着接合する。また、本発明では、前述したように封着材３３の仮焼成ステップにおいて、背面板２３に形成した蛍光体層１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの焼成処理も同時に行っている。【００３０】  また、フィラーは耐熱性を有しており、封着材３３の熱膨張係数を調整するとともに、フリットガラスの流動状態をコントロールするのに使用される。その材料としては、コージライト、フォルステライト、β−ユークリプタイト、ジルコン、ムライト、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化アルミニウム、石英ガラスなどが特に好ましい材料として単用または混用して使用されることが多い。なお、封着材３３を塗布形成する封着材塗布ステップに厚膜印刷や塗布装置を用いず、封着材をシート状にして貼り付けて形成することもできる。【００３１】  また、封着ステップの封着接合ステップにおいては、図２Ａ、図２Ｂに示すように、背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用細孔３０に配置した排気管３１を、その周囲に配置したフリットタブレット３２を軟化溶融させることによって固定している。フリットタブレット３２は封着材３３と同様の材料でフリットガラスを含む成型体である。【００３２】  このようにして、前面板２２と背面板２３とを封着接合し排気管３１を固定した後に、隔壁１１で仕切られた放電空間１４を排気管３１によって真空排気する。その後、排気管３１からネオンやキセノンなどを含む放電ガスを所定の圧力（例えば、Ｎｅ−Ｘｅ混合ガスの場合、５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａの圧力）で封入する。その後、排気管３１を適当な位置で局部的に加熱溶融（チップオフ）して封じ切ることにより気密封止してＰＤＰ２０を完成させている。【００３３】  以上の製造方法により完成したＰＤＰ２０は、表示電極４に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを励起して赤色、緑色、可色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。【００３４】  ここで、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法の封着ステップについてさらに詳細に説明する。【００３５】  本発明の実施の形態では、封着材３３として、少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛の硼珪酸系のフリットガラスを用いている。ここで用いた酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスの組成は、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）が７０重量％〜８５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が８重量％〜１０重量％、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）が４重量％〜６重量％、酸化アルミニウム（Ａ��２Ｏ３）が６重量％〜８重量％、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がそれぞれ１重量％〜３重量％になっている。特に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）の量は、少な過ぎるとガラスの軟化点温度が下がりにくくなるために封着不良が発生し、逆に多過ぎると表示電極４やアドレス電極１０中の銀（Ａｇ）との反応が生じて発泡しやすくなる。そのため、６５重量％〜８０重量％の範囲に設定するのが好ましい。【００３６】  図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法に用いる封着材のフリットガラスの加熱温度と軟化点温度との関係を示す図であり、フリットガラスとして本発明の実施の形態で用いる酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスと従来の鉛を含むフリットガラスについて示している。図３の横軸はフリットガラスを加熱する加熱温度であり、前述の仮焼成ステップでの仮焼成温度を示している。縦軸は示差熱分析装置（ＴＤＡ）を用いて測定した軟化点温度である。【００３７】  図３に示すように、従来の鉛を含む非晶質系のフリットガラスが加熱温度に対して軟化点温度が一定であるのに対し、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法において用いる非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスは加熱温度の増加とともに軟化点温度が変化し上昇する。【００３８】  図３に示すように、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスは、所定の加熱温度までは加熱温度に対して軟化点温度の変化の変化率Ａを有し、所定温度を超えると変化率Ａよりも急峻な変化率Ｂを有している。すなわち、加熱によってフリットガラスの物性が変化するために軟化点温度が変化することを意味し、所定の加熱温度を超えると物性の変化が急激に起こることを示している。したがって、仮焼成ステップにおいてフリットガラスを加熱すると、その加熱温度によって、次の封着接合ステップで軟化溶融させるための温度が変化することになる。また、図３においては、このように変化率が急峻に変化する、すなわち変化率の変化が発生する加熱温度は４９０℃である。【００３９】  図３に示すように、加熱温度が４９０℃を越えると軟化点温度が急上昇している。このことは非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスは、４９０℃近傍の温度から急激に結晶化が進むことを示している。すなわち、仮焼成ステップでの仮焼成温度を４９０℃以上に設定すると、フリットガラスは一部で結晶化が始まっているために軟化点温度が上昇する。そのために、次の封着ステップで４９０℃よりも若干高い温度で封着しようとすると、フリットガラスが軟化溶融しにくくなり封着接合ができなくなるといことである。【００４０】  一方、結晶化が進展し、軟化点温度が上昇したガラスフリットを軟化溶融させて封着接合するためには、さらに高い温度の封着温度にする必要がある。しかしながら、封着温度を高くすることは、ガラスなどの構成材料の再溶融や電極、隔壁などのアライメントに悪影響を及ぼす恐れがある。特に、走査線の数が従来の２倍以上になるフルスペックのハイビジョンテレビ用の高精細ＰＤＰでは電極本数が増加するために、封着材の仮焼成温度を上昇させることはその影響が顕著に現れる。【００４１】  また、一部結晶化した��リットガラスを再溶融させようとすると、特にＰＤＰ２０の画面サイズが大きくなる場合には、加熱プロセスでの面内均一性を確保することが難しくなり、結果として面内でフリットの軟化溶融状態の不均一性が発生する。例えば、従来の仮焼成温度よりも少し高い温度の封着温度では十分に軟化せずに、前面板２２と背面板２３間のギャップが所定のギャップより大きくなり、表示性能を劣化させるなどの問題が発生する。また、フリットガラスが結晶化した状態では、前面ガラス基板１や背面ガラス基板８と封着材３３との接着接合が不十分となり、確実な気密性が確保できなくなる。【００４２】  したがって、本発明では、封着材に、加熱温度に応じて軟化点温度の変化の変化率が変化する酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を主成分とするガラスフリットを用い、封着ステップのうちの仮焼成ステップでの仮焼成温度を変化率の変化が発生する温度よりも１０℃から６０℃低い温度としている。【００４３】  すなわち、図３に示す変化率の変化が発生する加熱温度は４９０℃より１０℃から６０℃低い温度である、４８０℃から４３０℃の範囲の仮焼成温度で仮焼成を行うようにしている。そのため、封着接合ステップでは、封着温度をその仮焼成温度より１０℃程度高い温度とするだけで、軟化溶融が確実に行われ、かつ結晶化の進展のない状態での封着接合を実現することができる。つまり、仮焼成温度を４３０℃〜４８０℃の間で行うことにより、フリットガラスの軟化点温度の変化の変化率が変化率Ａの領域範囲となり、次の、封着温度を４９０℃までの温度としても、軟化点温度が４５０℃以下の低温となる。そのため、均一な軟化溶融ができ、確実な封着接合が可能となる。【００４４】  なお、図３では、加熱温度が３００℃から４９０℃まではひとつの近似線で変化率Ａであるように示しているが、４３０℃未満では加熱温度に対する軟化点温度の変化率あるいはその変化にバラツキが生じる。そのため、その後の封着プロセスのでフリットガラスの軟化溶融が不均一となる場合がある。そこで、本発明の実施の形態では仮焼成温度の下限を４３０℃としている。【００４５】  一方、従来の鉛を含有するフリットガラスを用いた封着材を用いた場合には、図３に示すように、加熱温度に対して軟化点温度が変化せず一定のため、封着ステップでの仮焼成ステップと、背面板に塗布形成した蛍光体層の焼成ステップとを同一とする、いわゆる同時焼成が可能であった。すなわち、例えば、蛍光体層を焼成する温度が４７０℃の場合、４７０℃で封着ステップの仮焼成を行っても、鉛を含有するフリットガラスの軟化点温度は４４０℃と変化しない。そのため、次の封着温度を４５０℃とすると、フリットガラスが完全に軟化溶融して封着接合を確実に行うことができるものであった。【００４６】  一方、本発明では、前述のように、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を主成分とするガラスフリットを用い、封着ステップのうちの仮焼成ステップでの仮焼成温度を４９０℃以下としており、具体的には４３０℃〜４８０℃の間で行うようにしている。蛍光体層の焼成は、塗布された蛍光体層中に含有する樹脂成分と有機溶媒成分を完全に除去することを目的としている。そのために、４３０℃〜４８０℃の温度範囲の���で焼成を行うことにより、充分確実な樹脂成分と勇気溶剤成分の除去を行うことができる。また、４３０℃未満の温度では塗布された蛍光体層中に含有する樹脂成分と有機溶媒成分を完全に除去することが難しくなる。そのため、焼成の確実性と、前述の理由による封着接合の確実性を確保するために仮焼成温度を４３０℃〜４８０℃の間の温度で行うようにしている。【００４７】  したがって、本発明の実施形態におけるＰＤＰの製造方法によれば、封着材の仮焼成ステップでの仮焼成温度を上昇させ、蛍光体層が焼成可能な温度まで高く設定することができる。したがって、背面板２３に塗布形成された蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの蛍光体層焼成ステップと仮焼成ステップとを同一の熱プロセス、すなわち同時焼成で行うことが可能となる。その結果、製造工程の工数を削減して環境に配慮した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。【００４８】  また、走査線の数が従来の２倍以上になるフルスペックのハイビジョンテレビのような高精細ＰＤＰでは電極本数が増加するため、封着ステップでの封着温度が上昇するとＰＤＰの特性や品質への影響が避けられない。しかしながら、本発明の実施の形態によれば、非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスを用いた場合でも、封着温度をガラス基板などの材料や電極、隔壁のアラインメントに影響を与えない温度範囲とすることができる。【００４９】  なお、上記の実施の形態では、排気管３１やフリットタブレット３２を、上述の封着材３３と同様の鉛を含まない材料組成とすることが可能であり、環境に配慮したＰＤＰを実現することができる。【００５０】  また、上述した本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法で用いる酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスは、厳密にいえば、全く鉛を含まないことはなく、分析すると５００ＰＰＭ以下ではあるが、極微量レベルの鉛が検出される。しかしながら、欧州における環境に関するＥＣ−ＲｏＨＳ指令の規定では１０００ＰＰＭ以下であれば鉛を含まないとみなすことができ、本発明の実施の形態においては「鉛を含まない」とか「非鉛」といった表現を用いている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】  以上述べたように本発明のＰＤＰは、封着の信頼性を高め、さらに、環境に配慮した表示品質に優れたＰＤＰを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。
【図１】
2007099991.tif 000003
【図２Ａ】
2007099991.tif 000004
【図２Ｂ】
2007099991.tif 000005
【図３】
2007099991.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月11日(2007.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前記前面板と前記背面板の周囲を封着材で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記封着ステップは、前記背面板に前記封着材を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された前記封着材を仮焼成する仮焼成ステップと、前記前面板と前記背面板とを対向配置して前記封着材を軟化溶融させて封着する封着接合ステップとを備え、
前記封着材が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに前記加熱温度に対して前記軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、前記仮焼成ステップでの仮焼成温度を前記変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度とすることを特徴としたプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記封着材の前記酸化ビスマスが６５重量％〜８０重量％の範囲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の製造方法。
【請求項３】
前記背面板に形成した前記蛍光体層を焼成する蛍光体層焼成ステップを前記仮焼成ステップと同時に行う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。
【請求項４】
前記仮焼成ステップの前記仮焼成温度を４６０℃以上４８０℃以下とした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の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型テレビジョンや公衆表示などに用いる平板型の表示装置であるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）の製造方法に関し、さらに詳しくはＰＤＰの前面板と背面板の周囲をフリットガラスで封着するＰＤＰの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、６５インチクラスのテレビジョン受像機や大型公衆表示装置などに向けて製品化が進み、１００インチを越える製品も商品化されている。特に、テレビジョン受像機向けのＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のフルスペックのハイビジョンヘの適用が進んでいる。
【０００３】
ＰＤＰは、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法により製造された硼珪酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００４】
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させ、その周囲を封着材によって気密封着している。隔壁で仕切られた放電空間の排気と放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅの場合、５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａの圧力）の封入は排気管を通して行われ、放電ガスを封入後、排気管を局部的に加熱溶融（チップオフ）して気密封止している。
【０００５】
完成したＰＤＰは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、可色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
【０００６】
上述したＰＤＰの誘電体層や封着材には一般に酸化鉛を主成分とする低融点のフリットガラスが用いられている。フリットガラスには、加熱しても結晶化せず非晶質の特性を残す非晶質系フリットガラスと、加熱により結晶化する結晶化フリットガラスがある。それぞれの材料に長短があり、製造工程とのマッチングを考慮して選択されることが多い。封着材としての結晶化タイプと非晶質タイプのいずれのフリットガラスの場合には、まず、フィラーを混合して有機溶剤で混練してペースト状の封着材材を調合している。次に、厚膜印刷、インクジェットやディスペンサーを備えた塗布装置を用いて、前面板および背面板の少なくともいずれか一方の基板の周囲に封着材を配置形成している。その後、フリットガラスが完全に軟化しない所定の温度で仮焼成を行ってから、前面板および背面板を対向配置して組み立て、仮焼成の温度よりも高い封着温度で封着を行っている。
【０００７】
近年の環境問題への配慮からＰＤＰにおいても鉛成分を含まない「鉛フリー」あるは「鉛レス」と称する非鉛系の材料を用いることが求められている。封着材としては、鉛成分を含まない燐酸系（燐酸−酸化錫系など）の封着材や、酸化ビスマス系の封着材の例が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２など参照）。しかし、非鉛系の封着材として提案された燐酸−酸化錫系の低融点ガラスを主体とする封着材では、従来から用いられてきた酸化鉛系の封着材に比べて耐水性に劣るところがあり、ＰＤＰの気密性を十分に保持することが難しいという課題が残る。そのために、酸化ビスマス系の封着材が非鉛系の材料として注目されている。
【０００８】
一方、上述したＰＤＰの製造工程においては、背面板に蛍光体層を形成した直後に蛍光体焼成炉で蛍光体層の焼成を行っていた。その後、前面板と背面板の少なくともいずれか一方の基板の周縁部に封着材を配置形成し、封着材を配置形成した基板の封着材の仮焼成を行ってから、仮焼成温度よりも高い封着温度に昇温させて封着材を軟化（溶融）させて気密封着を行っていた。そのため蛍光体層は複数回焼成されることになる。
【０００９】
背面板に蛍光体層を形成した直後の焼成工程を省いて、封着材の仮焼成および封着処理の工程において蛍光体層焼成を行えば工数の削減と工程簡略化が可能となる。
【００１０】
しかしながら、従来の鉛系のフリットガラスよりなる封着材では、軟化点温度が加熱温度に対して殆ど変化しないが、酸化ビスマス系のフリットガラスを主体とする非鉛系の封着材では、加熱温度に対して軟化点温度が変化するという特徴を有している。そのために、通常の蛍光体層焼成温度で封着材の仮焼成を行うとその後の封着に不具合を生じるといった課題を有していた。
【特許文献１】特開２００４−１８２５８４号公報
【特許文献２】特開２００３−０９５６９７号公報
【発明の開示】
【００１１】
本発明のＰＤＰの製造方法は、透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前面板と背面板の周囲を封着材で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、封着ステップは、背面板に封着材料を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された封着材を仮焼成する仮焼成ステップと、前面板と背面板とを対向配置して封着材を軟化溶融させて封着する封着ステップとを備え、封着材が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに加熱温度に対して軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、仮焼成ステップでの仮焼成温度を変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度としている。
【００１２】
このような製造方法とすることにより、鉛成分を含有しない封着材を用いて前面板と背面板との気密封着を確実に行い、さらに、蛍光体層の焼成を封着ステップの仮焼成ステップと一緒にすることができ、製造工程の工数を削減して環境に配慮した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【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詳しく説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。また、図２Ａは本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの平面図であり、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【００１５】
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、図２Ａ、図２Ｂに示すように、ＰＤＰ２０は前面ガラス基板１などからなる前面板２２と、背面ガラス基板８などからなる背面板２３とが対向して配置されている。さらに、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材３３によって気密封着している。封着されたＰＤＰ２０内部の放電空間１４には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａの圧力で封入されている。
【００１６】
前面板２２の前面ガラス基板１上には、走査電極２および維持電極３よりなる一対の帯状の表示電極４と遮光層５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１上には表示電極４と遮光層５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６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７が形成されている。
【００１７】
また、背面板２３の背面ガラス基板８上には、前面板２２の走査電極２および維持電極３と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１０が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層９が被覆している。さらに、アドレス電極１０間の下地誘電体層９上には放電空間１４を区切る所定の高さの隔壁１１が形成されている。隔壁１１間の溝にアドレス電極１０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１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが順次塗布されて形成されている。走査電極２および維持電極３とアドレス電極１０とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極４方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００１８】
続いて、ＰＤＰ２０の製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板１上に、走査電極２および維持電極３と遮光層５とを形成する。走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ、３ａと金属バス電極２ｂ、３ｂより構成されている。透明電極２ａ、３ａと金属バス電極２ｂ、３ｂは、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。透明電極２ａ、３ａは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極２ｂ、３ｂは銀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５は、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て焼成することにより形成される。
【００１９】
この後、走査電極２、維持電極３および遮光層５を覆うように前面ガラス基板１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層の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２、維持電極３および遮光層５を覆う誘電体層６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と、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層６上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層７を真空蒸着法により形成する。
【００２０】
以上の工程により前面ガラス基板１上に所定の構成物である走査電極２および維持電極３からなる表示電極４と、遮光層５、誘電体層６、保護層７が形成されて前面板２２が完成する。なお、本発明の実施の形態では、上述した前面板２２の各構成要素には鉛を含む材料は用いていない。
【００２１】
一方、背面板２３は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板８上に、銀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に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１０用の構成物となる材料層を形成し、それらを所定の温度で焼成することによりアドレス電極１０を形成する。
【００２２】
次に、アドレス電極１０が形成された背面ガラス基板８上にダイコート法などによりアドレス電極１０を覆うように下地誘電体ペーストを塗布し、下地誘電体ペースト層を形成する。その後、下地誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層９を形成する。なお、下地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。
【００２３】
この後、下地誘電体層９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して隔壁材料層を形成し、その後、焼成することにより隔壁１１を形成する。下地誘電体層９上に塗布した隔壁形成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。
【００２４】
隔壁１１を形成した背面ガラス基板８には、隣接する隔壁１１間の下地誘電体層９上および隔壁１１の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを形成する。その後、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを焼成することにより、背面ガラス基板８上に所定の構成部材を有する背面板２３が完成するが、本発明の実施の形態では、前面板２２と背面板２３とを封着する封着材３３の仮焼成ステップにおいて蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの焼成を行ている。なお、上述した背面板２３の各構成要素には、前面板２２と同様に鉛を含む材料を用いていない。
【００２５】
次に、前面板２２と背面板２３とをその電極形成面側を対向させて、その周囲を封着材３３で気密封着する封着ステップについて述べる。本発明の実施の形態では封着ステップを、背面板２３の周縁部に封着材３３を塗布形成する封着材塗布ステップと、塗布された封着材３３を仮焼成する仮焼成ステップと、その後、前面板２２と背面板２３とを対向配置して封着材３３を軟化溶融させて封着する封着接合ステップとを備えている。
【００２６】
本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法には、封着材３３としては低融点の鉛成分を含まないフリットガラスとして、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスを用いている。このフリットガラスと所定のフィラーと、樹脂および有機溶剤とを混練したペースト状の封着材を用いている。
【００２７】
まず、封着材塗布ステップでは封着材３３を厚膜印刷やインクジェットまたはディスペンサーを備えた塗布装置を用いて、背面板２３の周縁部の所定の位置に配置形成する。その後、仮焼成ステップで封着材３３のペースト中の樹脂および有機溶剤を除去するとともに、フリットガラスを少し軟化させて形状を固定するために所定の温度で仮焼成する。次に、封着接合ステップで、前面板２２と背面板２３とをそれぞれの電極形成面側を対向配置し、仮焼成ステップでの仮焼成温度よりも高い温度で全体を焼成し、封着材３３中のガラスフリットを軟化させて前面板２２と背面板２３とを封着接合する。また、本発明では、前述したように封着材３３の仮焼成ステップにおいて、背面板２３に形成した蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの焼成処理も同時に行っている。
【００２８】
また、フィラーは耐熱性を有しており、封着材３３の熱膨張係数を調整するとともに、フリットガラスの流動状態をコントロールするのに使用される。その材料としては、コージライト、フォルステライト、β−ユークリプタイト、ジルコン、ムライト、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化アルミニウム、石英ガラスなどが特に好ましい材料として単用または混用して使用されることが多い。なお、封着材３３を塗布形成する封着材塗布ステップに厚膜印刷や塗布装置を用いず、封着材をシート状にして貼り付けて形成することもできる。
【００２９】
また、封着ステップの封着接合ステップにおいては、図２Ａ、図２Ｂに示すように、背面板２３のコーナ部の所定の位置に設けた排気用細孔３０に配置した排気管３１を、その周囲に配置したフリットタブレット３２を軟化溶融させることによって固定している。フリットタブレット３２は封着材３３と同様の材料でフリットガラスを含む成型体である。
【００３０】
このようにして、前面板２２と背面板２３とを封着接合し排気管３１を固定した後に、隔壁１１で仕切られた放電空間１４を排気管３１によって真空排気する。その後、排気管３１からネオンやキセノンなどを含む放電ガスを所定の圧力（例えば、Ｎｅ−Ｘｅ混合ガスの場合、５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａの圧力）で封入する。その後、排気管３１を適当な位置で局部的に加熱溶融（チップオフ）して封じ切ることにより気密封止してＰＤＰ２０を完成させている。
【００３１】
以上の製造方法により完成したＰＤＰ２０は、表示電極４に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを励起して赤色、緑色、可色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
【００３２】
ここで、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法の封着ステップについてさらに詳細に説明する。
【００３３】
本発明の実施の形態では、封着材３３として、少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛の硼珪酸系のフリットガラスを用いている。ここで用いた酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスの組成は、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）が７０重量％〜８５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が８重量％〜１０重量％、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）が４重量％〜６重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が６重量％〜８重量％、酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がそれぞれ１重量％〜３重量％になっている。特に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）の量は、少な過ぎるとガラスの軟化点温度が下がりにくくなるために封着不良が発生し、逆に多過ぎると表示電極４やアドレス電極１０中の銀（Ａｇ）との反応が生じて発泡しやすくなる。そのため、６５重量％〜８０重量％の範囲に設定するのが好ましい。
【００３４】
図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法に用いる封着材のフリットガラスの加熱温度と軟化点温度との関係を示す図であり、フリットガラスとして本発明の実施の形態で用いる酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスと従来の鉛を含むフリットガラスについて示している。図３の横軸はフリットガラスを加熱する加熱温度であり、前述の仮焼成ステップでの仮焼成温度を示している。縦軸は示差熱分析装置（ＴＤＡ）を用いて測定した軟化点温度である。
【００３５】
図３に示すように、従来の鉛を含む非晶質系のフリットガラスが加熱温度に対して軟化点温度が一定であるのに対し、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法において用いる非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスは加熱温度の増加とともに軟化点温度が変化し上昇する。
【００３６】
図３に示すように、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスは、所定の加熱温度までは加熱温度に対して軟化点温度の変化の変化率Ａを有し、所定温度を超えると変化率Ａよりも急峻な変化率Ｂを有している。すなわち、加熱によってフリットガラスの物性が変化するために軟化点温度が変化することを意味し、所定の加熱温度を超えると物性の変化が急激に起こることを示している。したがって、仮焼成ステップにおいてフリットガラスを加熱すると、その加熱温度によって、次の封着接合ステップで軟化溶融させるための温度が変化することになる。また、図３においては、このように変化率が急峻に変化する、すなわち変化率の変化が発生する加熱温度は４９０℃である。
【００３７】
図３に示すように、加熱温度が４９０℃を越えると軟化点温度が急上昇している。このことは非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスは、４９０℃近傍の温度から急激に結晶化が進むことを示している。すなわち、仮焼成ステップでの仮焼成温度を４９０℃以上に設定すると、フリットガラスは一部で結晶化が始まっているために軟化点温度が上昇する。そのために、次の封着ステップで４９０℃よりも若干高い温度で封着しようとすると、フリットガラスが軟化溶融しにくくなり封着接合ができなくなるといことである。
【００３８】
一方、結晶化が進展し、軟化点温度が上昇したガラスフリットを軟化溶融させて封着接合するためには、さらに高い温度の封着温度にする必要がある。しかしながら、封着温度を高くすることは、ガラスなどの構成材料の再溶融や電極、隔壁などのアライメントに悪影響を及ぼす恐れがある。特に、走査線の数が従来の２倍以上になるフルスペックのハイビジョンテレビ用の高精細ＰＤＰでは電極本数が増加するために、封着材の仮焼成温度を上昇させることはその影響が顕著に現れる。
【００３９】
また、一部結晶化したフリットガラスを再溶融させようとすると、特にＰＤＰ２０の画面サイズが大きくなる場合には、加熱プロセスでの面内均一性を確保することが難しくなり、結果として面内でフリットの軟化溶融状態の不均一性が発生する。例えば、従来の仮焼成温度よりも少し高い温度の封着温度では十分に軟化せずに、前面板２２と背面板２３間のギャップが所定のギャップより大きくなり、表示性能を劣化させるなどの問題が発生する。また、フリットガラスが結晶化した状態では、前面ガラス基板１や背面ガラス基板８と封着材３３との接着接合が不十分となり、確実な気密性が確保できなくなる。
【００４０】
したがって、本発明では、封着材に、加熱温度に応じて軟化点温度の変化の変化率が変化する酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を主成分とするガラスフリットを用い、封着ステップのうちの仮焼成ステップでの仮焼成温度を変化率の変化が発生する温度よりも１０℃から６０℃低い温度としている。
【００４１】
すなわち、図３に示す変化率の変化が発生する加熱温度は４９０℃より１０℃から６０℃低い温度である、４８０℃から４３０℃の範囲の仮焼成温度で仮焼成を行うようにしている。そのため、封着接合ステップでは、封着温度をその仮焼成温度より１０℃程度高い温度とするだけで、軟化溶融が確実に行われ、かつ結晶化の進展のない状態での封着接合を実現することができる。つまり、仮焼成温度を４３０℃〜４８０℃の間で行うことにより、フリットガラスの軟化点温度の変化の変化率が変化率Ａの領域範囲となり、次の、封着温度を４９０℃までの温度としても、軟化点温度が４５０℃以下の低温となる。そのため、均一な軟化溶融ができ、確実な封着接合が可能となる。
【００４２】
なお、図３では、加熱温度が３００℃から４９０℃まではひとつの近似線で変化率Ａであるように示しているが、４３０℃未満では加熱温度に対する軟化点温度の変化率あるいはその変化にバラツキが生じる。そのため、その後の封着プロセスのでフリットガラスの軟化溶融が不均一となる場合がある。そこで、本発明の実施の形態では仮焼成温度の下限を４３０℃としている。
【００４３】
一方、従来の鉛を含有するフリットガラスを用いた封着材を用いた場合には、図３に示すように、加熱温度に対して軟化点温度が変化せず一定のため、封着ステップでの仮焼成ステップと、背面板に塗布形成した蛍光体層の焼成ステップとを同一とする、いわゆる同時焼成が可能であった。すなわち、例えば、蛍光体層を焼成する温度が４７０℃の場合、４７０℃で封着ステップの仮焼成を行っても、鉛を含有するフリットガラスの軟化点温度は４４０℃と変化しない。そのため、次の封着温度を４５０℃とすると、フリットガラスが完全に軟化溶融して封着接合を確実に行うことができるものであった。
【００４４】
一方、本発明では、前述のように、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を主成分とするガラスフリットを用い、封着ステップのうちの仮焼成ステップでの仮焼成温度を４９０℃以下としており、具体的には４３０℃〜４８０℃の間で行うようにしている。蛍光体層の焼成は、塗布された蛍光体層中に含有する樹脂成分と有機溶媒成分を完全に除去することを目的としている。そのために、４３０℃〜４８０℃の温度範囲の中で焼成を行うことにより、充分確実な樹脂成分と勇気溶剤成分の除去を行うことができる。また、４３０℃未満の温度では塗布された蛍光体層中に含有する樹脂成分と有機溶媒成分を完全に除去することが難しくなる。そのため、焼成の確実性と、前述の理由による封着接合の確実性を確保するために仮焼成温度を４３０℃〜４８０℃の間の温度で行うようにしている。
【００４５】
したがって、本発明の実施形態におけるＰＤＰの製造方法によれば、封着材の仮焼成ステップでの仮焼成温度を上昇させ、蛍光体層が焼成可能な温度まで高く設定することができる。したがって、背面板２３に塗布形成された蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの蛍光体層焼成ステップと仮焼成ステップとを同一の熱プロセス、すなわち同時焼成で行うことが可能となる。その結果、製造工程の工数を削減して環境に配慮した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【００４６】
また、走査線の数が従来の２倍以上になるフルスペックのハイビジョンテレビのような高精細ＰＤＰでは電極本数が増加するため、封着ステップでの封着温度が上昇するとＰＤＰの特性や品質への影響が避けられない。しかしながら、本発明の実施の形態によれば、非鉛の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含むフリットガラスを用いた場合でも、封着温度をガラス基板などの材料や電極、隔壁のアラインメントに影響を与えない温度範囲とすることができる。
【００４７】
なお、上記の実施の形態では、排気管３１やフリットタブレット３２を、上述の封着材３３と同様の鉛を含まない材料組成とすることが可能であり、環境に配慮したＰＤＰを実現することができる。
【００４８】
また、上述した本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法で用いる酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含む非鉛のフリットガラスは、厳密にいえば、全く鉛を含まないことはなく、分析すると５００ＰＰＭ以下ではあるが、極微量レベルの鉛が検出される。しかしながら、欧州における環境に関するＥＣ−ＲｏＨＳ指令の規定では１０００ＰＰＭ以下であれば鉛を含まないとみなすことができ、本発明の実施の形態においては「鉛を含まない」とか「非鉛」といった表現を用いている。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上述べたように本発明のＰＤＰは、封着の信頼性を高め、さらに、環境に配慮した表示品質に優れたＰＤＰを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【図２Ａ】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの平面図
【図２Ｂ】図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線断面図
【図３】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法に用いる封着材のフリットガラスの加熱温度と軟化点温度との関係を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１    前面ガラス基板
２    走査電極
２ａ，３ａ    透明電極
２ｂ，３ｂ    金属バス電極
３    維持電極
４    表示電極
５    遮光層
６    誘電体層
７    保護層
８    背面ガラス基板
９    下地誘電体層
１０    アドレス電極
１１    隔壁
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ    蛍光体層
１４    放電空間
２０    ＰＤＰ
２２    前面板
２３    背面板
３０    細孔
３１    排気管
３２    フリットタブレット
３３    封着材
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007099991.tif 000007
【図２Ａ】
2007099991.tif 000008
【図２Ｂ】
2007099991.tif 000009
【図３】
2007099991.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月9日(2009.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前記前面板と前記背面板の周囲を封着材で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記封着材は鉛成分を含まない封着材であり、
前記封着ステップは、前記背面板に前記封着材を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された前記封着材を仮焼成する仮焼成ステップと、前記前面板と前記背面板とを対向配置して前記封着材を軟化溶融させて封着する封着接合ステップとを備え、
前記封着材が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに前記加熱温度に対して前記軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、前記仮焼成ステップでの仮焼成温度を前記変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度とすることを特徴としたプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記封着材の前記酸化ビスマスが６５重量％〜８０重量％の範囲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の製造方法。
【請求項３】
前記背面板に形成した前記蛍光体層を焼成する蛍光体層焼成ステップを前記仮焼成ステップと同時に行う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。
【請求項４】
前記仮焼成ステップの前記仮焼成温度を４６０℃以上４８０℃以下とした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の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明のＰＤＰの製造方法は、透明な基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、アドレス電極、隔壁および蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに前面板と背面板の周囲を封着材で封着する封着ステップを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、封着材は鉛成分を含まない封着材であり、封着ステップは、背面板に封着材料を塗布する封着材塗布ステップと、塗布された封着材を仮焼成する仮焼成ステップと、前面板と背面板とを対向配置して封着材を軟化溶融させて封着する封着ステップとを備え、封着材が、加熱温度に対して軟化点温度が変化するとともに加熱温度に対して軟化点温度の変化率が異なる特性を有する酸化ビスマスを主成分とするガラスフリットにより構成され、仮焼成ステップでの仮焼成温度を変化率が変わる温度よりも１０℃から６０℃低い温度としている。
【国際調査報告】
2007099991.tif 000011
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