(57)【要約】  プラズマディスプレイパネル（１）において、前面板（１０）と背面板（２０）の周辺部どうしが、３．０〜６．０ｍｍの幅で放電ガス空間を囲む枠状に配置された封着材（３５）によって接合される。封着材（３５）は、ずり速度に依存する粘度特性に係るチキソ値が３．０〜７．０であるガラスペースト（３５ａ）の焼成体であり、５〜４０個／ｃｍ2の密度でビーズスペーサ（７１，７２，７４，７５）を含有する。
2007138709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ガス空間を挟んで対向する前面板と背面板とを備えるプラズマディスプレイパネルであって、
前記前面板と前記背面板の周辺部どうしが、３．０〜６．０ｍｍの幅で前記放電ガス空間を囲む枠状の封着材によって接合されており、
前記封着材が５〜４０個／ｃｍ2の密度でビーズスペーサを含有する
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】
前記ビーズスペーサの径寸法は、前記前面板と前記背面板の周辺部における対向距離の設計値の５／６〜９／６倍である
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】
枠状の封着材によって接合された前面板と背面板とを備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記前面板および前記背面板を別個に作製し、
前記前面板の周辺部または前記背面板の周辺部に、ビーズスペーサを含有し且つ次の式で定義されるチキソ値が３．０〜７．０である封着用のガラスペーストを枠状に塗布し、
チキソ値＝η0.3／η17
ただし、式中のη0.3はずり速度が０．３ｓ-1であるときの粘度であり、η17はずり速度が１７ｓ-1であるときの粘度であり、
塗布によって形成された枠状ガラスペースト層を挟むように前記前面板と前記背面板とを重ね合わせ、
前記前面板と前記背面板との対向間隙を減圧した状態で前記枠状ガラスペースト層を焼成する
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。
【請求項４】
前記ガラスペーストを１．５〜３．０ｍｍ以下の幅をもつ帯部からなる枠状に塗布する
請求項３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(Plasma Display Panel : PDP) およびその製造方法に関し、特に前面板と背面板との接合部の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、共に画面より大きい前面板と背面板とからなる。前面板と背面板は、画面の外側に位置する枠状の封着材によって接合され、放電ガス空間を密閉する扁平な器を構成する。前面板および背面板の主材料はガラス基板であり、封着材は低融点ガラスの焼成体である。【０００３】
プラズマディスプレイパネルの製造における主な工程は、前面板および背面板のそれぞれを作製する工程、封着材によって前面板と背面板の周辺部どうしを接合する工程、接合により形成された内部空間に残留するガスを排気する工程、および排気によって清浄化された内部空間に放電ガスを充填する工程である。【０００４】
これらの工程を経る製造の排気の段階で、前面板と背面板の接合部分がいわゆる沈み込みの状態となることがある。排気工程では前面板および背面板とともに４００℃程度に熱せられるために、封着材が変形しやすくなる。そのため、排気によって内部空間の圧力が下がると、前面板と背面板とを押し付ける外気圧によって封着材が押し潰されることがある。封着材が押し潰されると、接合部分における前面板と背面板との対向間隙が設定値よりも小さくなる。この状態が沈み込みと呼ばれる。【０００５】
沈み込みは、画面の周辺部分における前面板と背面板との密着を不良にする。密着不良は表示動作中の異音発生の原因となる。異音は、表示のための高周波駆動電圧の印加にともなう周期的な静電吸引がガラス基板を局部的に振動させることによって生じる。異音の発生は表示品位を損なう。【０００６】
一般には、沈み込みを防止するために、四角形の枠状に配置する封着材の各辺の幅を排気時の押圧力に耐えるように１０ｍｍを超える十分に大きい値とする対策が取られている。他の対策として、特開２００１−２３６８９６号公報において封着材にスペーサとしてビーズを含有させることが提案されている。ただし、同公報では封着材の幅およびスペーサの密度の具体的な記述はない。また、ビーズを用いる対策の改良として、特開２００６−４９２６５号公報において、無孔質のビーズを封着材に含有させることが記載されている。同公報では、無孔質ビーズの含有量が０．０５〜２ｗｔ％であるガラスペーストを３〜５ｍｍの幅をもつ枠状に塗布して焼成し、それによって８〜１２ｍｍの幅をもつ封着材を設ける具体例が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２３６８９６号公報
【特許文献２】特開２００６−４９２６５号公報
【発明の開示】
【０００７】
プラズマディスプレイパネルを含むフラットパネルディスプレイにおいては、
外形寸法が画面サイズに近いことが商品価値を高める。すなわち、外形寸法が同じで画面サイズが異なる２つの同種のフラットパネルディスプレイがあれば、一般に画面サイズの大きい方が好まれ、画面サイズが同じで外形寸法が異なる２つの同種のフラットパネルディスプレイがあれば、一般に外形寸法の小さい方が好まれる。
【０００８】
新たなプラズマディスプレイパネルの設計において、外形寸法を既存値のままとした上で画面サイズを既存サイズよりも大きくすると、必然的にプラズマディスプレイパネルの内部空間のうちの画面を囲む環状の周囲部分の幅が狭まる。周囲部分は製造に係る排気工程において重要な通気路であり、内部空間の浄化の良否に深く係わる。この周囲部分が狭まると、排気コンダクタンスが低下するので、内部空間に水や二酸化炭素などの不純物ガスが残留し易くなり、表示特性のばらつきが生じたり経時変化が顕著になったりするおそれがある。特に高精細化や高輝度化のために画面内の構造が複雑になるほど、不純物ガスの析出が多く且つ画面内から周囲部分へ不純物ガスが流れにくいので、周囲部分の排気コンダクタンスがより大きいのが望ましい。
【０００９】
外形寸法の増大を抑制しつつ画面を拡大し、さらに十分な排気コンダクタンスを確保するのには、枠状の封着材を極力細くすることが有効である。封着材が細くなる分だけ排気路（内部空間における上記の周囲部分）が拡がる。
【００１０】
しかし、封着材を細くすると、封着材の体積の減少によって圧縮強度が低下する。したがって、沈み込みの発生を防ぐために、幅の細い封着材に適合するビーズの添加量を見出す必要がある。
【００１１】
また、封着材を細くするには、製造に際して封着材料であるガラスペーストをディスペンサまたはスクリーン印刷によって従来よりも細く塗布しなければならない。そして、塗布層はその後の焼成で得られる封着材よりも十分に厚くなくてはならない（例えば２倍の厚さ）。このため、細くて高い、すなわちアスペクト比の大きい塗布断面をもつ塗布層を形成するのに適したペーストの粘度を見出す必要がある。
【００１２】
本発明の目的は、沈み込みを起こさず且つ排気コンダクタンスの向上を図ることのできる封着構造をもつプラズマディスプレイパネルを提供することである。他の目的は上記封着構造をもつプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供することである。
【００１３】
上記目的を達成するプラズマディスプレイパネルにおいては、前面板と背面板の周辺部どうしが、３．０〜６．０ｍｍの幅で前記放電ガス空間を囲む枠状の封着材によって接合されており、接合材が５〜４０個／ｃｍ2の密度でビーズスペーサを含有する。
【００１４】
上記目的を達成する製造方法は、前面板と背面板とを接合する封着材の材料として、ビーズスペーサを含有し且つ次の（１）式で定義されるチキソ値が３．０〜７．０であるガラスペーストを用いる。
【００１５】
チキソ値＝η0.3／η17      ……（１）
ただし、式中のη0.3は、ずり速度が塗布直後のレベリング時に対応する０．３ｓ-1であるときの粘度である。η17は、ずり速度が塗布におけるノズル吐出時またはスクリーン通過時に対応する１７ｓ-1であるときの粘度である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】プラズマディスプレイパネルの概略構成を示す正面図である。
【図２】プラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図である。
【図３】プラズマディスプレイパネルの典型的なセル構造を示す分解斜視図である。
【図４】封着材と画面との位置関係と排気の経路を示す図である。
【図５】プラズマディスプレイパネルの周辺部の断面構造を示す図である。
【図６】封着用のペーストの塗布方法の一例を示す図である。
【図７】前面板と背面板との接合の過程を模式的に示す図である。
【図８】封着用のペーストの粘度特性を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
プラズマディスプレイパネルの概略の構成は図１および図２に示される。プラズマディスプレイパネル１は前面板１０と背面板２０とで構成され、縦横に並ぶ放電セルからなる画面６０を有する。前面板１０および背面板２０はともに画面６０よりも大きい厚さ３ｍｍ程度のガラス基板に電極とその他の構成要素とが固着した構造体である。前面板１０および背面板２０は重ね合わせるように対向配置され、互いに重なり合った領域の周辺部において平面視枠状の封着材３５によって接合されている。前面板１０は背面板２０に対して図の左右に５ｍｍ程度張り出し、背面板２０は前面板１０に対して図の上下に５ｍｍ程度張り出す。このように張り出した前面板１０および背面板２０のそれぞれの端部には、駆動ユニットとの導電接続のためのフレキシブル配線板が接合される。例えば、画面６０のサイズが対角４２インチである場合、プラズマディスプレイパネル１はおよそ９９４ｍｍ×５８５ｍｍの大きさをもつ。前面板１０と背面板２０と封着材３５とで密封された内部空間３０には、ネオンとキセノンとを混合した放電ガスが充填されている。【００１８】
プラズマディスプレイパネル１の画面６０は、図３に示されるセル構造をもつ。図３では内部構造を解り易くするために前面板１０と背面板２０とを分離させて描いてある。【００１９】
前面板１０は、ガラス基板１１、第１の行電極Ｘ、第２の行電極Ｙ、誘電体層１７、および保護膜１８を備える。背面板２０は、ガラス基板２１、列電極Ａ、誘電体層２４、複数の隔壁２３、赤（Ｒ）の蛍光体２４、緑（Ｇ）の蛍光体２５、および青（Ｂ）の蛍光体２６を備える。【００２０】
行電極Ｘおよび行電極Ｙは、面放電を生じさせる電極としてガラス基板１１の内面に交互に配列されている。これら電極のそれぞれは、パターニングされた透明導電膜１２および金属膜１３からなる。誘電体層１７は画面の全体にわたって拡がり、行電極Ｘ，Ｙを被覆する。保護膜１８は誘電体層１７に対するスパッタリングを防ぐ。【００２１】
図４に示されるように、封着材３５で囲まれた内部空間のうちの画面６０を囲む環状の周囲部分３１は、背面板２０に設けられた排気およびガス充填のための通気孔９０に繋がっている。プラズマディスプレイパネル１の製造の排気工程において、周囲部分３１は重要な排気路となる。画面６０内の不純物ガスは周囲部分３１および通気孔９０を通って外部へ流れる。排出される周囲部分３１の幅Ｗ３１が大きいほど、排気コンダクタンスは大きい。基板サイズおよび画面サイズが決まっているとき、封着材３５が細いほど、すなわち封着材３５の幅Ｗ３５が小さいほど、周囲部分３１の幅Ｗ３１が大きい。【００２２】
図５は前面板および背面板の周辺部の断面構造を示す。図５においては構造を判り易くするためにガラス基板間の要素の厚みが拡大されている。【００２３】
背面板２０に配置された隔壁２３は、隣接する列間の放電干渉を防ぐとともに、スペーサとしても機能する。すなわち、画面６０における内部空間の厚さは、隔壁２３によって規定され、実質的に隔壁２３の高さＨに等しい。高さＨはセルサイズに応じて最適化され、一般に１３０μｍ〜２００μｍの範囲内の値に選定される。【００２４】
プラズマディスプレイパネル１における特徴的構成要素は、前面板１０と背面板２０とを一体化する封着材３５である。封着材３５は低融点ガラスペーストの焼成体であり、プラズマディスプレイパネル１における沈み込みの防止および周辺部の厚みの均等化に十分な量のビーズスペーサ７１，７２を含んでいる。封着材３５は３．０〜６．０ｍｍ程度の幅Ｗ３５をもつ。封着材３５の内端と隔壁２３との距離、すなわち内部空間の周囲部分３１の幅Ｗ３１は２０ｍｍ程度である。ビーズスペーサ７１，７２は封着材３５の設計厚さの約５／６倍の粒径および約１．５倍の粒径を含む比較的にブロードな粒度分布をもつ。【００２５】
図６は封着用ペーストの塗布方法の一例を示す。プラズマディスプレイパネル１の製造において、前面板１０および背面板２０を別個に作製した後、前面板１０および背面板２０の片方または両方にビーズスペーサを含有する封着用の低融点ガラスペースト（以下、シールペーストという）を塗布する。図６ではガラス基板の材料であるマザーガラス２１０を用いて一括に作製された２個の背面板２０に、ディスペンサによってシールペースト３５ａが塗布されている。塗布は、２個のノズル８６をそれぞれが四角形を描くように背面板２０に対して同時に相対移動させることによって行われる。例えば内径３ｍｍのノズル８６を用い、粘度４０〜５０Ｐａ・ｓのシールペースト３５ａを、吐出圧力１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2、移動速度１００ｍｍ／ｓの条件で塗布することにより、幅１．５〜３．０ｍｍ、厚さ４５０μｍ以上のペースト層を得ることができる。シールペースト３５ａの塗布幅は、焼成後の仕上がり幅が上記の３．０〜６．０ｍｍ程度となるように制御しなければならない。後述の封着時の耐リーク性を考慮すると塗布幅が１．５ｍｍ以上であることが必要であり、排気時の通気性を確保する上で塗布幅が３．０ｍｍ以下であるのが望ましい。【００２６】
図７（Ａ）のように、シールペースト３５ａを隔壁２３よりも十分に高く塗布する必要がある。例えば、隔壁２３の高さＨが２００μｍの場合に、シールペースト３５ａの塗布厚さＨａを４００〜４５０μｍ程度とする。この場合、シールペースト３５ａを塗布した背面板２０にシールペースト３５ａを挟むように前面板１０を重ねた状態において、隔壁２３と前面板１０との間には２００〜２５０μｍ程度の寸法Ｄをもつ隙間３０ａが存在する。【００２７】
排気工程では、重なり合った前面板１０と背面板２０とを４００℃程度に加熱し、あらかじめ背面板１０の外面に通気孔９０と連通するように取り付けたチップ管９５を介して内部の排気を行う。このとき、前面板１０との隔壁２３との間の隙間３０ａが排気路となる。隙間３０ａの寸法Ｄが大きいほど、画面領域内の不純物ガスを迅速に排出することができる。【００２８】
排気によって内部圧力が下がるにつれて前面板１０と背面板２０とが近づき、それに伴ってシールペースト３５ａが基板面に沿って拡がり、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍであった幅が３．０ｍｍ〜６．０ｍｍ程度となる。前面板１０と隔壁２３とが当接した後は、図４で説明したとおり、内部空間のうちの周囲部分が主要な排気路となる。そして、シールペースト３５ａに含まれるビーズスペーサ７１，７２，７４，７５が沈み込みを防止する。【００２９】
ここで封着の幅が３．０〜６．０ｍｍである場合には、シールペースト３５ａに含まれるビーズスペーサの含有量は焼成後において密度が５個／ｃｍ2以上となる値でなければならない。密度が５個／ｃｍ2未満の場合は、排気時の内外の圧力差によってビーズスペーサ７１，７２，７４，７５が変形し、沈み込みが生じる。一方、粘度特性、ビーズ添加に伴う材料費の上昇、および電極の断線の原因となる過大粒子の発生（ビーズどうしの結合）の確率を考慮すると、ビーズスペーサ７１，７２，７４，７５の含有量を、焼成後の密度が４０個／ｃｍ2以下となるように制限するのが望ましい。【００３０】
図７（Ｂ）ではシールペースト３５ａが焼成されて封着材３５になり、封着材３５によって前面板１０と背面板２０とが接合された状態が示されている。接合後にチップ管９５を介して放電ガスが充填され、さらにその後にチップ管９５の溶断によって内部空間が密閉される。【００３１】
このような製造過程において、シールペースト３５ａの塗布厚さＨａの大きいことが排気の効率化の上で望ましい。一方、シールペースト３５ａの塗布幅Ｗ３５ａについては、必要な耐リーク性が得られる範囲内でより小さいのが望ましい。つまり、アスペクト比（Ｈａ／Ｗ３５ａ）のより大きい断面が得られるようにシールペースト３５ａを塗布する必要がある。望ましい塗布を実現するには、シールペースト３５ａの粘度特性が適切でなければならない。適切な粘度特性とは、ディスペンサによる場合のノズル８６から吐出させるとき、またはスクリーン印刷による場合のスクリーンを通過させるときの粘度が小さく、且つ塗布直後の粘度が適度に大きい特性である。【００３２】
図８はシールペースト３５ａの粘度直線の一例を示す。シールペースト３５ａがノズル８６の内部を流動する際、または印刷用スクリーンを通過する際の粘度は、ずり速度が１７ｓ-1の高せん断領域の粘度であり、塗布直後のレベリング時の粘度は、ずり速度が０．３ｓ-1の低せん断領域の粘度である。ここで、塗布時に３．０ｍｍ以下の塗布幅で厚さ４５０μｍ以上の塗布厚さを得るためには、塗布流量を比較的に多くし、その上でレベリング時に塗布幅方向に流れることを抑制することが肝要でなる。これを踏まえると、図８に示すように、ずり速度が０．３ｓ-1のときの粘度η0.3とずり速度が１７ｓ-1のときの粘度η17との比、すなわち図の直線の傾き（チキソ値：η0.3／η17）の適正範囲は３．０〜７．０である。図中の比較例のチキソ値は３．０未満である。チキソ値が３．０未満の場合は、塗布直後の粘度が過小であるために塗布後に拡がって塗布幅が大きくなり且つ塗布厚さが小さくなるか、または吐出時の粘度が過大であるために塗布が困難である。７．０よりも大きい場合は、塗布直後の粘度が過大であるために、塗布後のレベリングが不十分となり、顕著な塗布厚のむらが生じ易い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、外形と画面との大きさの差が小さいプラズマディスプレイパネルの実現に有用であり、そのようなプラズマディスプレイパネルの表示品位および信頼性の向上に貢献する。
【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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【国際調査報告】
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2007138709.tif 000012
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