(57)【要約】【課題】ビスマス系あるいは錫−リン酸系フリットを封止部材として使用しても、輸送時の振動や衝撃に対して界面剥離が生じ難く、接着強度の高い封止部を有するプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】放電空間１４を設けて対向配置し、封止部材１６によって接着した２枚のガラス基板４，９を備え、前記封止部材１６がビスマスまたはリンを含む材料から構成され、前記２枚４，９のガラス基板の少なくとも一方の前記封止部材１６の配置位置１５に凹凸部１７を設けたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を設けて対向配置し、封止部材によって接着した２枚のガラス基板を備え、前記封止部材がビスマスまたはリンを含む材料から構成され、前記２枚のガラス基板の少なくとも一方の前記封止部材の配置位置に凹凸部を設けた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２枚のガラス基板の少なくとも一方に前記放電空間を形成するための隔壁を設け、前記隔壁を前記封止部材の配置位置に形成することによって凹凸部を形成した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】
前記封止部材の配置位置に設けられた凹凸部が、ガラス基板の少なくとも長辺部に設けた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４】
前記封止部材の配置位置に設けられた凹凸部が、前記封止部材よりビスマス含有量が少ない材料で構成された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。
【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（以下、ＰＤＰと略す）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス、セラミックス、金属などの無機素材を接着する材料としてフリットガラス（以下、フリットと略す）が使用されている。中でも２枚のガラス基板を張り合わせた構造からなるＰＤＰの場合は、パネル内部を減圧にしているため、封止部材として用いられるフリットには高い接着強度が要求される。またＰＤＰにおいて、一般的にフリットは後述のようにパネルの周辺部に配置され、外気がパネル内に侵入するのを防ぐ役割を担っている。このフリットの接着強度が低いと、輸送時の振動や落下衝撃などで、フリットとガラス基板の界面に亀裂が入り（界面剥離）、大気がパネル内に侵入してパネルの一部が点灯しなくなったり、ひどい場合は全く点灯しなくなったりする。
【０００３】
ＰＤＰは、ガス放電によって発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させ、画像表示するディスプレイである。このＰＤＰを構成する部材には、主として低融点ガラスが多く使用されており、これらの部材の形成は印刷、焼成プロセスの繰り返しにより行われる。このような印刷、焼成の繰り返しによる製造プロセスであるが故に、後の工程で形成される部材になればなるほど使用される低融点ガラスの軟化点は、先に形成されるものよりも低くなるように調整されている。このように複数の低融点ガラスの部材を順に形成する場合、広い温度範囲で軟化点の調整が必要になり、これが容易であるという理由から、ＰＤＰにおいては上記の低融点ガラスとして鉛ガラスが多く使用されてきた。
【０００４】
しかし近年、人体に対する鉛の毒性や環境汚染が問題視されるようになり、鉛ガラスに代わる材料の検討がなされている。
【０００５】
ＰＤＰプロセスの最後に使用される封止部材としてのフリットは、最も軟化点が低いため鉛含有量も多く、鉛ガラスを使用しないフリットの開発が急務である。鉛を使用しないフリット材料としては、ビスマス（Ｂｉ）系ガラス、あるいは錫−リン酸系ガラスがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３８２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉛を含まないＢｉ系あるいは錫−リン酸系フリットの課題は、従来の鉛を含むフリットと比較して、ガラス基板との接着強度が低く、剥離試験では界面剥離を生じ易いことである。フリットが界面剥離し易くなると、上記のように輸送時の振動や衝撃によってフリットとガラス基板間の接着不良が発生し易くなり、この場合パネル内に大気が混入し、動作不良を起こすことになる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、Ｂｉ系あるいは錫−リン酸系フリットを封止部材として使用しても、輸送時の振動や衝撃に対して界面剥離が生じ難く、接着強度を高めた封止部を有するＰＤＰを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達するために本発明の請求項１に記載した発明は、放電空間を設けて対向配置し、封止部材によって接着した２枚のガラス基板を備え、前記封止部材がビスマスまたはリンを含む材料から構成され、前記２枚のガラス基板の少なくとも一方の前記封止部材の配置位置に凹凸部を設けたことを特徴とし、これによって封止部の接着強度を高める。
【０００９】
本発明の請求項２に記載した発明は、前記２枚のガラス基板の少なくとも一方に前記放電空間を形成するための隔壁を設け、前記隔壁を前記封止部材の配置位置に形成することによって凹凸部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載した発明は、前記封止部材の配置位置に設けられた凹凸部が、ガラス基板の少なくとも長辺部に設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に記載した発明は、前記封止部材の配置位置に設けられた凹凸部が、前記封止部材よりビスマス含有量が少ない材料で構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、Ｂｉ系あるいは錫−リン酸系フリットを封止部材として使用しても、輸送時の振動や衝撃に対して界面剥離が生じ難く、接着強度を高めた封止部を有するＰＤＰを提供することができる。
【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よるＰＤＰについて、図１〜図７を参照しながら説明するが、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００１４】
(実施の形態１)
本発明の実施の形態１によるＰＤＰの構造について図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態１によるＰＤＰの外観図で、図２はこのＰＤＰの中央部を断面で示した斜視図である。また図３は本発明の実施の形態１によるＰＤＰの断面図を示し、図３（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図３（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。また図４は本発明の実施の形態１によるＰＤＰの背面板コーナー部を拡大して示し、図１のＣ部の拡大図に相当する。また図５は本発明を実施していないＰＤＰの断面図を示し、図５（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図５（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１６】
図１、図２に示すように、パネル１はガラス製の前面板２と背面板３とを、対向配置することにより構成されている。前面板２は、ガラス基板４上に表示電極を構成する走査電極５と維持電極６とが互いに平行に対をなして複数形成されている。通常これらの電極５，６は、透明導電膜とバス電極の２種類の膜で構成される。また透明導電膜の材料としてはＩＴＯ膜やネサ（ＳｎＯ2）膜などが使用され、バス電極の材料としては銀膜やＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造膜などが使用される。そして、走査電極５および維持電極６上に誘電体層７（厚み：３０μｍ〜５０μｍ）が形成され、さらに誘電体層７上には保護層８(厚み：０．５μｍ〜２μｍ)が形成されている。
【００１７】
誘電体層７は、誘電体用ガラス粉末を含むペーストを印刷法により塗布し、焼成することによって形成されており、使用される材料としてはビスマス系材料（Ｂｉ−Ｚｎ−Ｂ−Ｓｉ−Ｏ系）や亜鉛硼酸系（Ｚｎ−Ｂ−Ｓｉ−Ｏ）、鉛系材料（Ｐｂ−Ｂ−Ｓｉ−Ｏ）などがある。保護層８は、放電による損傷から誘電体層７を保護するためのもので、対スパッタ性に優れた多結晶ＭｇＯ(酸化マグネシウム)膜で構成されている（厚み：５００−１０００ｎｍ）。その成膜方法としては、電子ビーム蒸着法やＣＶＤ法、スパッタ法など一般的な薄膜形成手法が使用される。
【００１８】
次に背面板３について説明する。背面板３は、ガラス基板９上に複数のデータ電極１０が設けられ、そのデータ電極１０上に各部位の絶縁を目的として絶縁体層１１（厚み：５μｍ〜２０μｍ）が設けられ、さらに、その絶縁体層１１上には井桁状、あるいはストライプ状の隔壁１２が設けられている（各図ではストライプ状の隔壁を示す）。隔壁１２は感光性ガラスペーストを塗布、パターン露光、現像、焼成によって、またはガラスペースト塗布後サンドブラスト工法によって形成される。隔壁１２を構成する材料は、例えばＺｎ−Ｂ−Ｓｉ−Ｏ系、Ｓｉ−Ｌｉ−Ｏ系ガラス、Ｂｉ−Ｓｉ−Ｂ−Ｏ系ガラスである。絶縁体層１１についても、前面板２側の誘電体層７と同様な材料およびプロセスにより形成され、絶縁体層１１の表面および隔壁１２の側面には蛍光体層１３が形成されている。蛍光体層１３は、カラー表示のための３色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）の蛍光体が１対の隔壁１２で形成される１つの溝毎に塗り分けられている。
【００１９】
上記のように形成した前面板２と背面板３は、その間に放電空間１４を形成し、かつ走査電極５および維持電極６とデータ電極１０とが互いに直交するように対向配置される。そして前面板２もしくは背面板３の封止部材配置位置１５に塗布した封止部材１６によって接着される。放電空間１４には、放電ガスとして、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが封入されている。
【００２０】
ここで封着部材１６はＢｉを含有するガラス粉末を樹脂と溶剤にて混練したペーストから成っている。そして上記の接着工程としては封止部材１６をスクリーン印刷もしくはインジェクション法により、封止部材配置位置１５に塗布し、樹脂成分を除去できる程度に加熱後、前面板２と背面板３を重ね合わせ、ガラス粉末が軟化する温度に加熱して接合することによって成される。このとき封止部材配置位置１５は一般的に、前面板２、背面板３の周辺部に位置している。
【００２１】
またペーストに使用される樹脂は、アクリル樹脂、エチルセルロース、ニトロセルロースなどであり、溶剤としては酢酸イソアミル、ターピネオールなどが使用される。
【００２２】
封止部材１６におけるＢｉ含有量は、先に形成した部材に影響を与えないように、５０〜８０ｗｔ％に設定されるのが望ましい。尚、封止部材１６には、Ｂｉの他にガラスの特性を維持するためにシリコン（Ｓｉ）や酸素（Ｏ）が必ず含まれており、この他にもホウ素（Ｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）などの元素が適宜混合されている。また、封止部材１６にはそれ自身の強度を高めるために、重量比で５〜２０ｗｔ％の範囲内でフィラーと呼ばれるＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｏ系材料からなる軟化点の高いガラスやセラミックス粉末が混合されている。
【００２３】
本発明では図３および図４に示すように、背面板３の封止部材配置位置１５には、隔壁１２の形成時に隔壁の一部として凹凸部１７を形成している。
【００２４】
一方、比較のために、図５に示すように封止部材配置位置１５に凹凸部１７を形成しないパネル５０１を作製した。但し、凹凸部１７を除いて、パネル５０１の他の構成や材料は本発明のパネル１と同様の構成とした。
【００２５】
これらのパネル１，５０１に対し、前面板２および背面板３を引っ張り、封止部材配置位置１５の剥離強度試験を実施した（各パネルにおいて、３０枚以上実施）。この結果、パネル５０１はパネル１に対して僅かな力で封止部材１６と前面板２、背面板３との界面剥離を生じた。これは、パネル輸送時の振動や衝撃によって封止部材１６が前面板２あるいは背面板３との界面部分にクラックが入り易くなっていることを示唆する。
【００２６】
上記の強度差を生じた原因は推測であるが、Ｂｉ系封止部材はガラス基板との接着強度が低いが、本発明のように少なくとも基板のいずれか一方に凹凸部を設けることにより、封止部材と基板との接着面積が増加して接着強度が改善したものと考えられる。
【００２７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２によるＰＤＰの構造について図６、図７を参照しながら説明する。
【００２８】
図６は本発明の実施の形態２によるＰＤＰの断面図を示し、図６（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図６（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。また図７は本発明を実施していないＰＤＰの断面図を示し、図７（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図７（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００２９】
本発明の実施の形態２では、実施の形態１で作製したパネル１において、図６に示すように封止部材１６を形成する封止部材配置位置１５において保護層８や誘電体層７，１１を形成していないパネル６０１を作製した。また、図７に示すように比較のために凹凸部１７を設けていないパネル７０１も作製した。これらのパネルについて実施の形態１と同様に剥離強度試験を行った結果、パネル７０１はパネル６０１に対して僅かな力で封止部材１６と前面板２、背面板３との界面剥離を生じた。
【００３０】
上記の強度差を生じた原因は、実施の形態１と同様に、Ｂｉ系封止部材はガラス基板との接着強度が低いが、本発明のように少なくとも基板のいずれか一方に凹凸部を設けることにより、封止部材と基板との接着面積が増加して接着強度が改善したものと考えられる。
【００３１】
以下、その他の実施の形態について述べる。
【００３２】
上記実施の形態において、凹凸部１７を構成する材料にＢｉ系ガラスを使用する場合は、Ｂｉ含有量が少なくとも５０ｗｔ％未満にすること、あるいは封止部材のＢｉ含有量よりも低くなることが好ましい。でなければ、凹凸部１７とガラス基板４，９との接着強度が低下し、上記のような封止部の接着強度向上の効果が薄れてしまう。
【００３３】
また、封止部材に使用する材料としては、上記のＢｉ系ガラスの他に、Ｓｎ−Ｐ−Ｏ系ガラス、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｐ−Ｏ系ガラスでも同様な効果があることを確認した。
【００３４】
上記実施の形態において、凹凸部１７を封止部材配置位置１５の全域に設けたが、この実施の形態に限らず、封止部材配置位置１５の一部に凹凸部１７を設けるだけでも効果は得られる。特に、パネル５０１、パネル７０１の剥離試験で弱かったのは長辺側であったことから、長辺側のみに凹凸部１７を形成してもパネル１、パネル６０１と同様の接着強度向上の効果が得られる。
【００３５】
パネルの構造は上記実施の形態に示したものに限られるわけではなく、例えば井桁状の隔壁を備えたものであってもよい。さらに、図３、図４および図６で短辺側の封止部材配置位置１５の凸部の数を２〜３本としているが、これは便宜上のものであり、本数はこれに限るものでない。
【００３６】
また、上記実施の形態において、凹凸部１７を隔壁１２の形成と同時に形成したが、前面板２の誘電体層７を使って、封止部材配置位置１５に誘電体の厚み分の凹凸を形成しても同様な効果が得られる。
【００３７】
以上から分かるように、本発明のＰＤＰは封止部の強度が高く、信頼性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明によれば接着強度を高めた封止部を有するＰＤＰを得ることができる有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルの外観図
【図２】同プラズマディスプレイパネルの中央部を断面で示した斜視図
【図３】同プラズマディスプレイパネルの断面図を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図
【図４】同プラズマディスプレイパネルの背面板コーナー部を拡大して示し、図１のＣ部の拡大図
【図５】本発明を実施していないプラズマディスプレイパネルの断面図を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図
【図６】本発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイパネルの断面図を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図
【図７】本発明を実施していないプラズマディスプレイパネルの断面図を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図
【符号の説明】
【００４０】
１，６０１  プラズマディスプレイパネル（パネル）
２  前面板
３  背面板
４，９  ガラス基板
７  誘電体層
８  保護層
１１  絶縁体層
１５  封止部材配置位置
１６  封止部材
１７  凹凸部
【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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