(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向する基板と、前記基板の周縁部に設けられ密閉空間を構成する封止用ガラスと、前記密閉空間内に封入された放電ガスとを有するガス放電型表示パネルであって、
前記封止用ガラスはフィラー材を含有する非晶質ガラスよりなり、前記封止用ガラスは、表示面側の基板から見て前記密閉空間側全周にわたり、曲率半径０.１mm以上１mm以下の突起を有することを特徴とするガス放電型表示パネル。
【請求項２】
請求項１に記載されたガス放電型表示パネルであって、
パネル側面側の断面より見た前記封止用ガラスは、前記密閉空間側に凸形状を有する面を有し、前記密閉空間側と反対側の外部側端面に凹形状を有する面を有し、前記凸面上に表示面側の基板から見て前記密閉空間側に曲率半径０.１mm以上１mm以下の突起を有することを特徴とするガス放電型表示パネル。
【請求項３】
請求項１または２に記載されたガス放電型表示パネルであって、
前記封止用ガラスは外部側に比して前記密閉空間側のフィラー密度が大きいことを有することを特徴とするガス放電型表示パネル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたガス放電型表示パネルであって、
前記内部空間には、前記封止用ガラスより耐熱性の高いガラス層が形成されていることを特徴とするガス放電型表示パネル。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたガス放電型表示パネルであって、
前記封止用ガラスは、基板同士を二重に封止する軟化点の異なる二種類の封止用ガラスよりなることを特徴とするガス放電型表示パネル。
【請求項６】
一対の基板を対向させ、前記基板の周縁部を封止用ガラスで封止して内部空間を形成し、放電ガスを封入するガス放電型表示パネルの製造方法において、前記封止用ガラスはフィラー材を含有する非晶質ガラスよりなり、前記放電ガスの封入の前に前記内部空間内のガスをパネル内外の差圧を生じるように排気させる工程を有し、
前記非晶質ガラスの軟化点よりも高温で前記内部空間内のガスの排出を開始させることを特徴とするガス放電型表示パネルの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載されたガス放電型表示パネルの製造方法であって、
前記ガス放電型表示パネルは隔壁を有し、前記基板のいずれかと前記隔壁との間に隙間がある状態で、前記内部空間内のガスの排出を行うことを特徴とするガス放電型表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、プラズマディスプレイパネルなどのガス放電型表示パネルおよびその製造方法に関する。
背景技術
ガス放電型表示装置の製造工程の内、特にシールフリット形成から封着・排気に至る工程についての従来技術が、例えば、ＦＰＤ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ誌１９９８年６月号の第８４頁から８８頁に記載されており、８６頁には排気を封止用ガラスの軟化点以下にする必要性が記述されている。
また、プラズマディスプレイパネルなどのガス放電型表示パネルの製造方法では、放電ガスを封入する前に一度パネル内部を排気する必要があるが、これには、前述した封着後にパネル内部のみを真空排気する方法以外に、封着する際に炉全体を真空排気してパネル内外を一度に排気する方法も知られており、その一例が特開平１０−３２６５７２号に記載されている。
発明の開示
プラズマディスプレイパネルなどのガス放電型表示パネルでは、封止用ガラスとして、ガラスフリットを塗布しやすいよう有機物（バインダ）を加えてペースト状にしたものを用いることが多い。この有機物は、仮焼き，封着，排気工程で燃やされて、ガスとして、パネル外部に排出されるが、チップオフ後の封止用ガラス内に少量残留していて、パネルを放電させたときにパネル内部に出てくることがある。封止用ガラスからは、このようなバインダ起因のガス以外にも、封着時に巻き込んだガスなどが、放電中にパネル内部に出て、長時間パネル点灯時の輝度低下の一因となっていた。そこで本発明の第一の目的は、長時間放電時の封止用ガラスからのガス放出が少なく、長時間パネル点灯時の輝度低下の小さいガス放電型表示パネルを提供することである。
次に、基板に挟まれた封止用ガラスの断面形状は、第４図（ｂ）のように内部空間側端面も外部側端面も封止用ガラス内部に向かって凸である場合や、逆に第４図（ｃ）のように共に凹である場合があることを述べたが、これらの形状は基板に平行な断面の大きさにばらつきが大きい。外部からの応力や、封止用ガラスと基板との熱膨張差，基板の反りなどによる応力は封止用ガラス内部で分散してかかるので、従来のガス放電型表示パネルには、封止用ガラスの断面が小さい箇所、特に基板に平行な断面において断面積が小さい箇所が強度的に弱くなるという問題があった。そこで本発明の第二の目的は、強度的に信頼性の高いガス放電型表示パネルを提供することである。
また、従来のプラズマディスプレイパネルなどのガス放電型表示パネルの製造方法では、プロセス温度マージンの広さなどの利点から、結晶化ガラスフリットではなく、非晶質ガラスフリットが用いられているが、非晶質ガラスは封着後も再加熱すると熔融する性質を持つ。ガス放電型表示パネルの製造の過程では、たとえばプラズマディスプレイパネルの保護層のＭｇＯ膜に水分や炭酸ガスが吸着するように、放電に不要なガスがパネル内部に残ってしまうことがあるので、高温でパネル内部を排気することによりこのような不純ガスを取り除くプロセスが取り入れられているが、高温に上げすぎてシールフリットが軟化し、リークしてしまっては表示が不可能になってしまう。よって、ガス放電型表示パネルのシールフリットに非晶質ガラスフリットを用いる場合、高温排気の温度としてはシールフリットの軟化点以下の温度が採用されてきた。しかし、不純ガスを効率よく取り除くという観点からすると高温排気は可能な限り高い温度で行われることが好ましい。
さらに、排気の方法として、従来の封止用ガラスを溶融固着させて前面基板と背面基板とを封止してから、パネル内部のみをベーキングしながら排気管で真空排気する方法では、前面基板と背面基板との間隔が数百μｍと小さい場合には排気コンダクタンスが大きいので排気に数時間かかり、特に隔壁により放電空間が閉じたセルに仕切られている場合は十分な排気ができない。
一方、封着する際に炉全体を真空排気してパネル内外を一度に排気する方法では、炉体直接ないしはパネルを覆う大きな真空容器を真空排気した後、パネル内容積よりはるかに大量の余分な放電ガスを満たさねばならない上、装置が複雑で生産性も悪い。そこで、本発明の第三の目的は、高効率に排気するとともに、最終的な残留不純ガスレベルを下げることを可能にするガス放電型表示パネルの構造および製造方法を提供することである。
また、前述の加圧用クリップは、高温で用いられるため、耐熱性を有するものでなければならず、高価である上、繰り返し生産に用いると折れたり、所定のクリップ圧が出なくなったりして消耗していく。また、プラズマディスプレイパネルなどのガス放電型表示パネルは、液晶パネルのように、一枚のガラス板から複数枚の基板を作製することが可能であるが、一度に封着して、あとから複数枚のパネルに切り出そうとしても、封着工程でパネル間のつなぎ目をクリップでむらなく荷重することができないため、加圧用の特殊な治具が必要となって、一層コストがかかってしまうという問題があった。本発明の第四の目的は、前面基板と背面基板との封着に、位置ずれ防止用の仮固定用クリップ以外に加圧用のクリップを用いずにすみ、歩留まり良く、複数枚パネルの同時封着ができる製造方法を提供することである。
封着は、封止用ガラスが１０４（作業点）から１０７．６５（軟化点）ポイズ程度の粘度を持つ温度範囲で行われるのが一般的であるが、本発明の発明者らは、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラスにフィラーを加えたシールフリットを用いて、軟化点を超え作業点未満の温度でパネル内部を排気してもリークや封止用ガラスのパネル内部への大きな移動が起こることはなく、封止用ガラスが、パネル内外圧差によって加圧用クリップを用いずとも、隔壁高さにまで押しつぶされることを見出した。さらに、この封止用ガラスには、表示面側から見て曲率半径０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の突起が内部空間側全周にわたり存在することを見出した。本発明の上記第一の目的は、この形状、すなわち、封止用ガラスが、内部空間側全周にわたり、表示面側から見て曲率半径０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の突起を有することによって達成される。
さらに、本発明の上記第二の目的は、少なくとも基板周囲の一部で、前記封止用ガラスの基板に対し垂直な断面の形状が、内部空間側端部も外部側端部も内部空間側に対して共に凸であることにより達成される。
また、封着工程で排気を行う場合、封止用ガラスが押しつぶれる前、すなわち隔壁と前面基板との隙間がある状態で排気するので、高効率の排気が可能であり、最終的な残留ガスレベルも下げられる。この方法で、ストレートな隔壁構造をもつガス放電型表示パネルより排気が難しい放電空間が隔壁によってセルに区切られたガス放電型表示パネルをもスムーズに排気を行うことが可能となる。特に、軟化点の異なる２種類の封止用ガラスを用いて、低温で一方だけをまず封着して、高軟化点の封止用ガラスをスペーサとして働かせて、隔壁と前面基板との隙間がある状態で排気を行い、その後さらに加温して、高軟化点の封止用ガラスで封止すれば、封着・排気の温度プロファイルに時間と温度の自由度を持たせて、容易に昇温過程からの高効率排気を行うことができる。また、封着後に排気する場合でも、軟化点を超え作業点未満の温度範囲で排気すれば従来にない高効率の排気が可能であり、最終的な残留ガスレベルも下げられる。本発明の上記第三の目的は、封着工程でパネル内部を排気すること、および軟化点を超え作業点未満の温度範囲で排気することにより達成される。
なお、封着工程でパネル内部を排気すると、フィラーを含有する封止用ガラスの場合、内部空間側にフィラーが強く引きつけられて、内部空間側端部から１００μｍまでの範囲の平均フィラー密度がその他の部分の平均フィラー密度に比べて１０％以上大きくなることがある。この場合、封着時に内部空間側にフィラーを集めておけば、内部空間側の流動性が低くなるので、後から排気する時に高温高速で排気しても封止用ガラスの内部空間側への大きな移動が起こることがなく、排気経路の体積確保に有効である。なお、この際、熱膨張率が内部空間側のみ低くなることが懸念されるが、実際には内部空間側には凹凸が多く、基板との熱膨張率差からくる歪みが緩和されるので、パネル全体で割れ・歪みが問題となることはない。
また、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラスにフィラーを加えたシールフリットを用いず、たとえば低熱膨張率のＶ２Ｏ５−Ｐ２Ｏ５系ガラスをフィラーを加えずに用いるような場合、高温での流動性が高くなるので、封止用ガラスの内部空間側への移動が大きくなり、リークすることもある。これを防止するためには、封止用ガラスの内部空間側端部に隣接して、もしくは端部から２ｍｍ以内に、封止用ガラスよりも耐熱性の高いガラス層を形成して堰きとめるようにしてやればよい。このガラス層は、隔壁形成時に同じ隔壁材料で形成しても良いし、あるいはシールフリットを内側にもう１周形成しても良い。
また、封着時に排気すれば、前述のように封止用ガラスが、パネル内外圧差によって加圧用クリップを用いずとも、隔壁高さにまで押しつぶされる。一対の基板から２つ以上のガス放電型表示パネルを作製する場合も、封着時に排気すれば、従来の加圧用クリップでは十分に加圧できなかった部分を加圧でき、２つ以上のガス放電型表示パネルの配置の仕方に関わらず、歩留まり良く封着することができるので本発明の第四の目的も達成される。
パネル内外差圧で基板封止用のシールフリットを押しつぶす場合、結晶化ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）では結晶化による粘度上昇の前に排気を行わないと、シールフリットが十分に押しつぶされない。よって、減圧のタイミングに時間的余裕がないため、基板封止用のシールフリットは非晶質ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）であることが好ましい。
また、排気管接合用シールフリットについては、排気管形状を基板との接合面積が大きく取れるようにしておけば、基板封止用と同一の非晶質ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）を用いても高温排気時にリークが起こることはないが、「排気管接合用に高軟化点の非晶質ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）、基板封止用に低軟化点の非晶質ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）を用いる。」あるいは「排気管接合用に結晶化ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）、基板封止用に非晶質ガラスフリット（フィラー材を含有する場合を含む）を用い、結晶化ガラスの結晶化が完了して排気管が固定されてから排気する。」といったように排気管接合用シールフリットを基板封止用よりも耐熱性の高いものにしておけば、排気管がどのような形状であれ排気管接合部からリークする心配がない。
なお、排気管は基板接合部他端に排気ポートを接続して排気し、ガス置換終了後に基板接合部に近い部分を焼きちぎって封止する用い方が主流であるが、排気管を短くしたようなガラス部品を基板に接続し、排気はガラス部品に排気ポートをつながずガラス部品を包み込む状態で大きな排気ポートを基板に接続して行い、焼きちぎりをガラス部品を加熱して行う方法が存在する。しかしながら、この封止に用途を限定したガラス部品を用いた場合でも、本発明は同じ方法で同じ効果を得ることができる。
発明を実施するための最良の形態
（実施例１）
本発明の第１の実施例であるプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明する。本実施例では、排気しながらパネルを封着して、封止用ガラスをパネル内外の差圧を利用して押しつぶす封着方法を用いる。なお、比較のためにクリップで加圧する従来の封着方法のパネルも作製した。
本実施例では、背面基板２にディスペンサー法を用いて封止用ガラス１４のパターン形成を行い、乾燥，脱バインダを行って、シールフリットを形成した。封止用ガラス１４には非晶質ガラスタイプのシールフリット（軟化点３９０℃，作業点４５０℃，フィラー材含む）を用いた。
次に、封着・排気工程以降を説明する。第２図に封着排気の温度プロファイルを示す。第２図が封着時に排気を行うパネルの温度プロファイルである。本発明の封着・排気工程は、封着温度（４５０℃）までに昇温する昇温過程，封着温度で保持する第１の保温過程、第１の保温過程経過後に排気を開始して、脱ガス温度（４３０℃）まで温度を下げる降温過程，脱ガス温度で保持する第２の保温過程および室温まで冷却する冷却過程からなる。従来は、前面基板１と背面基板２とを加圧しながら昇温過程から降温過程までで封着を完了し、その後排気を開始して第２の保温過程および冷却過程を行っていた。
第３図に封着時に排気を行うパネルのパネル状態の変化を段階的に示す。
（１）まず、上記の各工程で完成した前面基板１と背面基板２を、前面基板１に設けた表示電極およびバス電極と背面基板２に設けたアドレス電極１０とが直交するように位置合わせを行い、耐熱性のクリップ１７で４隅を仮固定した。クリップ１７は封止用ガラス１４を押しつぶす目的ではないので、クリップ圧の弱いものを用いた。位置ずれさえ生じなければ、クリップ以外のものを用いても差し支えない。背面基板２が上になった状態で、あらかじめ結晶化ガラスタイプのシールフリット１５（フィラー材含む）を塗布・仮焼した排気管１３を排気孔上に錘で固定した。組み合わせた基板は炉内に設置し、排気管１３に排気ヘッドを接続した。
第３図（ａ）が封着時に排気を行うパネルの封着炉にセットした時のパネル状態である。見やすくするために、前面基板１と背面基板２は外形のみを示し、仮固定用のクリップ１７も簡略化して図示している。また、排気管１３を固定するための錘は省略した。
この状態で封着温度４３０℃まで昇温した。４３０℃到達直後の封止用ガラス１４の状態と前面基板１と背面基板２との間隔を表したものが第３図（ｂ）である。封止用ガラス１４は軟化して前面基板１に濡れており、基板外周の気密は保たれているが、加圧用クリップがないので、基板間隔は隔壁１１の高さに達していない。また、排気管１３と背面基板２との接合に用いたシールフリット１５もこの段階では結晶化が進んでおらず粘度の低い状態にある。
（２）４３０℃の封着温度に達した後、そのまま３０分温度を保持した。この間にシールフリット１５は結晶化を完了し、排気管１３は背面基板２に完全に固着している。この状態で、排気を開始した。
（３）排気を開始すると同時に、降温を開始した。排気開始後、１，２分でパネル内部は１０−３〜１０−４Ｔｏｒｒに達し、パネル内外の差圧で、封止用ガラス１４を押しつぶした。押しつぶし完了後の封止用ガラス１４の状態と前面基板１と背面基板２との間隔を表したものが第３図（ｃ）である。
（４）降温過程の途中３５０℃で、排気をしたまま一定時間保持を行い、放電に不要なガスの脱ガスを行った。室温まで冷却した後、放電ガスを３００Ｔｏｒｒとなるよう排気管１３を通じて放電空間に導入し、排気管１３を局部加熱して焼きちぎり、ガス放電型表示装置を完成させた。
完成状態での基板同士の封止用ガラス１４の状態を第１図に示す。第１図（ａ）が、表示面側から見た封止用ガラス１４の状態であり、幅は５ｍｍ程度に広がっていて、放電空間側全周にわたって曲率半径０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の突起が観察された。従来、加圧用クリップによって封止用ガラス１４を押しつぶしたときに見られる突起状の封止用ガラス１４の体積が多い部分は、押しつぶしによって大きく広がるので突起状に見えるが、曲率半径の大きなものであり、本実施例の小さい突起とは成因・形状が全く異なる。また、本実施例の小さい突起は、偶発的にできたものではなく、封止用ガラス１４が軟化した時に内部空間側に引っ張られてできたものであるので、全周に分散して観察される。
第１図（ｂ）は、背面基板２に垂直に切った断面における封止用ガラス１４の状態を示したものである。封止用ガラス１４は、厚みが隔壁１１の高さにまで押しつぶされ、内側端部は放電空間側に凸で、外側端部は放電空間側に向かって凹んだ形状となった。これは、次のように説明される。すなわち、封着工程で排気した場合や封着後に軟化点を超える温度で排気した場合、封止用ガラスは軟化しているので、パネル内部に引き込まれる。しかし、作業点未満温度での粘度ではリークするまでには至らない。封止用ガラスは、基板との摩擦のため、基板近傍はあまり引き込まれないが、基板と離れた基板間ギャップの中央よりの部分は動きやすく、パネル内部に引き込まれやすい。このために、断面の形状は、内側端部は放電空間側に凸で、外側端部は放電空間側に向かって凹んだ形状になる。
ここで比較のために、従来のクリップ加圧による封着方法を用いたパネルの完成状態での基板同士の封止用ガラスの状態を第４図に示す。第４図（ａ）が、表示面側から見た封土用ガラスの状態であり、放電空間側も外部側も滑らかな直線と曲線で構成されている。基板に挟まれた封止用ガラス１４の断面形状は、第４図（ｂ）のように内部空間側端面も外部側端面も外部に向かって凸（太鼓形）である場合や、逆に第４図（ｃ）のように共に凹（鼓形）である場合がある。一般に、従来のクリップ加圧による封着方法を用いたパネルの背面基板２に垂直に切った断面における封止用ガラス１４の状態は、第４図（ｂ），（ｃ）のいずれかになるが、これらは共に基板に平行な断面が小さい部分があるので、基板を引き剥がす方向の引っ張り荷重に対して弱い。また、第４図（ｂ）については封止用ガラス１４の基板に対する濡れ角がすべて９０度以上なので、せん断力に対しても非常に弱い。これに対し、本実施例で作製したパネルの背面基板２に垂直に切った断面における封止用ガラス１４の状態は、第４図（ｂ）のように基板に平行な断面の大きさにばらつきがなく、基板を引き剥がす方向の引っ張り荷重に対して強い。せん断力に関しても、封止用ガラス１４の基板に対する濡れ角が９０度以上の部分があるので第４図（ｃ）には及ばないが第４図（ｂ）よりも強い。
よって、本実施例で作製したパネルのように、内側端部は放電空間側に凸で、外側端部は放電空間側に向かって凹んだ形状にすれば、いろいろな方向からの応力に対して、すべてに十分な強度を持つ、強度的信頼性の高いガス放電型表示パネルが得られる。なお、封着時に排気ではなく、不活性ガス等の導入を行うことにより、内部空間を外部に対し陽圧にし、封止用ガラス１４の断面形状を内部空間側端部も外部側端部も内部空間側に対して凹にすることも可能である。
さらに、封着時からの排気がパネル表示にどのような効果を与えるかを調べるため、本実施例の封着時からの排気したパネルと、比較例の封止用ガラス１４を押しつぶした後に排気したパネルとのそれぞれについて、第２図にＸｈと示した排気時間を変えてプラズマディスプレイパネルを作製し、点灯電圧を調べた。この結果を第５図（ａ）に示す。プラズマディスプレイパネルを例に説明すると、高温に保持して排気すると、保護層，蛍光体，隔壁１１に吸着されている水分，炭酸ガスなどの不純ガスが除去され、放電が低電圧で起こるようになる。ただし、ある時間を超えると保護層等に吸着したガスが放出されない、あるいは放出されてもすぐに再吸着される状態になる。このため、例えば、第５図（ａ）の比較例の場合、６時間以上排気しても点灯電圧はほとんど変化を示さない。一方、プラズマディスプレイパネルをはじめとするガス放電型表示パネルは低電圧で安定した駆動を行いたいので、結果的に比較例では６時間保持するのが最も好ましいといえる。本実施例では、この排気時間が３．５時間で済むようになり、点灯電圧も５Ｖ程度低く抑えられる。その理由の１つは、高温で排気を始めるために、不純ガスがより短時間に大量に放出されるようになるためである。もう１つの理由として排気コンダクタンスが挙げられる。これを説明するため、第６図（ａ）にパネルの排気流路を示した。排気流路は大別して、隔壁１１間の流路，隔壁１１の周囲の流路，排気孔そのもの、排気管１３の４つに分けられる。後者２つはミリオーダーの大きさを持つ流路なので排気コンダクタンスは良い。１００〜２００μｍの高さしかない前者２つを比較すると、隔壁１１の周囲の流路は隔壁１１間の流路から出てくるガス全部を集めて通すことになり、隔壁１１と封止用ガラス１４との距離が３〜５ｍｍというパネルでは、明らかに隔壁１１の周囲の流路の排気コンダクタンスが最も悪い。従って、隔壁１１の周囲の流路が広い状態で排気すれば高効率の排気が可能になる。
本実施例では、第３図（ｂ）の状態で排気をかけているが、この時パネル全体の状態は第６図（ｂ）のように大気圧で基板ガラスがたわんだ状態になっている。パネル中央部では背面基板２と隔壁１１はくっついているが、封止用ガラス１４の近傍では封止用ガラス１４がスペーサとなってギャップが広がっている。この部分が排気コンダクタンスレベルを決める隔壁１１周囲の流路そのものであるので、本実施例のような封止用ガラス１４を押しつぶす前の排気は、排気コンダクタンスを向上させる。第５図で排気時間が３．５時間と短かく点灯電圧が低いのは、この排気されやすさを反映した結果である。
プラズマディスプレイパネルでは、高温排気時以外にも点灯時にプラズマ放電によって不純ガスが構造物から叩き出される。これを積極的に利用し、製品出荷以前に一定時間パネルを点灯させ続けることにより、高温排気では放出されなかった不純ガスを構造物から叩き出し、さらに低電圧で安定に点灯できるようにすることが可能であり、エージングと呼ばれ広く普及している。第５図（ａ）で点灯電圧が定常値に落ち着く時の排気時間（比較例で６時間、本実施例で３．５時間）で作製したパネルについて、エージング時間と点灯電圧との関係を調べた結果を第５図（ｂ）に示す。比較例では２０時間ものエージングが必要であるのに対し、本実施例では１０時間程度で済む。これはエージング前の不純ガス残存量のレベルの差をそのまま反映した結果である。
以上から、封着時からの排気により、従来にない高温からリークなしに高効率の排気を行うことができ、エージングまで含めたトータルのパネル作製所要時間を大幅に短縮することが可能であるといえる。
さらに、第７図に、比較例の６時間排気後２０時間エージングしたパネルと、本実施例の３．５時間排気後１０時間エージングしたパネルとの連続的に放電させた時の相対輝度変化を、初期白色輝度を１００％として測定した結果を示す。１万時間経過時に比較例は２７％の相対輝度低下を起こすのに対して、本実施例は２０％の相対輝度低下で済んでいる。これは、エージングをしていても、比較例では封止用ガラス１４等から不純ガスが長時間かけて放出されパネル内部が汚染されていくのに対し、本実施例は封止用ガラス１４に曲率半径０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の突起が存在するために表面積が大きく、排気工程で封止用ガラス１４部からの脱ガスが効率よく進むため、放電時のガス発生量が少なくて済むことを示している。以上から、封止用ガラス１４の内部空間側全周にわたり、表示面側から見て曲率半径０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の突起が存在すれば、長時間パネル点灯時の輝度低下を抑えることができると言える。なお、曲率半径０．１ｍｍ未満の突起や、１ｍｍを超える突起では表面積が大きく変化せず、比較例と同程度の輝度低下を招くので好ましくない。
さらに加えて、パネル作製方法で述べて明らかなように、加圧用クリップを用いることなくガス放電型表示パネルを製造することが可能である。
なお、第３図に示したような位置合わせ用のクリップ１７を４個のみで仮固定を行う方法で、共通の大型基板に横に並べて形成した４２インチＡＣ型プラズマディスプレイパネルを２枚同時に封着することに成功した。従来のクリップ１６のみによるフリット押しつぶしでは、パネル２枚の境界部を十分に加圧できないために、反りや歪みが出て割れやすいため、封着歩留まりが１０％以下と悪く、かつ押しつぶし不十分の部分に混色が出て、特性面まで含めると４２インチサイズパネルで実用に耐えるパネルを得られなかったが、本実施例の封着方法を用いれば、封着歩留まりは９０％を超え、特性面でも１枚ずつ別個封着したものと同等のものが得られた。本実施例の封着方法を用いれば、高歩留まりで大型サイズパネルまで含めた複数枚同時封着が可能であり、生産性の向上や低コスト化に非常に有効である。排気管１３の接合方法として排気管１３のフレア加工部上面と背面ガラス基板とを封止用ガラス１４（ペーストまたはプリフォーム）で接合する方法があり、すでに量産でも用いられて広く普及しているが、フリットを厚めに盛ったり、排気管１３と背面基板２との密着を良くする排気管１３の形状にするといった封着時の減圧でリークしない対策を講じれば、この排気管１３の接合方法を用いても差し支えない。
（実施例２）
本発明の第２の実施例では、第１の実施例とは排気温度を変えてプラズマディスプレイパネルを作製した。第８図に封着・排気工程の温度プロファイルを示す。
また、４３０℃で３０分保持後排気を始めて、降温時に温度保持を行わずに室温まで冷却したプラズマディスプレイパネルを作製し、背面基板２に垂直に切って断面を観察した。封止用ガラス１４の状態を第９図に模式的に示す。
排気温度を変えたパネルの内、４５０℃のものは、封止用ガラス１４の粘度が低下しすぎて、基板封止のガラスにリークを生じた。基板を非晶質ガラスで封止する場合、作業点以上の温度で排気を行うとリークしやすいため好ましくない。しかしながら、同じ高温でも４４５℃のパネルはリークを生じていない。これは、フィラーの分布に関係している。すなわち、従来の封着方法では第４図（ｂ）で示した断面にフィラーが均一に分散するが、本実施例のように封止用ガラス１４の粘度の低い状態、すなわち封着温度で排気を行った場合、第９図のようにフィラーが放電空間側に引っ張られて、放電空間側のフィラー濃度が大きくなる。このために放電空間側の流動性が落ち、リークが起きないようになって、４４５℃という作業点に近い高温においても排気が可能となっている。
フィラー分布を数値的に表すと、第９図のように放電空間側端部より１００μｍの部分が、その他の部分に比べて１０％以上平均フィラー濃度が大きくなっている。フィラーが集まることによってその部分の熱膨張率が小さくなって、基板との熱膨張率差で割れ・歪みを引き起こす点が心配されるが、実際には第１図のように突起ができることにより歪みを緩和しているので問題は生じない。
ただし、１００μｍを超える広範囲でフィラーが集中を起こすと基板との熱膨張率差で割れ・歪みを引き起こすので好ましくない。
また、放電空間側端部より１００μｍの部分の平均フィラー濃度の上昇が１０％未満であれば、封止用ガラス１４の流動性に及ぼす効果は小さく、作業点に近い高温で封止用ガラス１４の内部空間側への移動が起こり、排気経路を狭めるので、１０％以上であるのが好ましい。
次に第３図の中でＸｈと示した排気時間を変えて点灯電圧を調べた結果を、第１０図（ａ）に示す。また、第１０図（ａ）で点灯電圧が定常値に落ち着く時の排気時間で作製したパネルについて、エージング時間と点灯電圧との関係を調べた結果を第１０図（ｂ）に示す。なお、第１０図には第１の実施例でのべた３５０℃排気の場合の結果も合わせて示した。第１０図（ａ）に見られるように高温で排気すればするほど残存不純ガス濃度レベルが下がり、点灯電圧は低く抑えられる。排気時間に関しても、封止用ガラス１４が押しつぶされた後の温度保持でパネルとしての排気コンダクタンスは高くないが、不純ガスの脱離が高温ほど早くなるので、やはり高温の方が短い。なお、排気時間を変えることにより、軟化点を超える温度で９時間保持してもリークを生じないことが明らかになった。
次に、第１０図（ｂ）は、高温で排気すればエージングが非常に短い時間で済み、点灯電圧も低く抑えられることを示している。これは、高温で排気したものはエージングに入る前にすでに残存不純ガス濃度レベルが低くなっていて、エージングで脱離させるべき不純ガスが少なくて済むことを反映した結果である。以上から、封止用ガラス１４が押しつぶされた後でも、高温で排気することにより、高効率に排気することができ、かつ残存不純ガス濃度レベルの低いガス放電型表示パネルが得られると言える。
（実施例３）
本発明の第３の実施例３では、封止用ガラス１４として、結晶化ガラスフリット（軟化点３９０℃，結晶化ピーク温度４３０℃，フィラー含有）を用い、排気管１３と背面基板２との接着用のシールフリットとして非晶質ガラスフリット（軟化点３９０℃，作業点４５０℃，フィラー含有）を用い、第１１図に示す断面形状を有する排気管１３を用いて、プラズマディスプレイパネルを作製した。パネルの製造方法は第１の実施例と同じであるが、第３図の温度プロファイルの（ａ）第１保温過程が５分、第２保温過程が３．５時間である場合と、（ｂ）第１保温過程が１０分、第２保温過程が３．５時間である場合との２つの温度プロファイルで製造した。
第１１図（ｂ）に示した接続面積の大きい排気管１３を用いれば、問題なく排気することができた。第１１図（ａ）の接続面積の小さい排気管１３であっても、第１，２の実施例のように結晶化ガラスを排気管１３の封止に用い、基板同士の封止に非晶質ガラスを用いれば排気を行うことができる。すなわち、基板同士の封止用ガラス１４より排気管１３の封止用のガラスの方が耐熱性が高い材料であれば、封着温度で基板同士の封止用ガラス１４の粘度が下がっても、排気管１３封止用のガラスは一定以上の粘度を保ち、リークを生じることはない。両者が同等の粘度であれば、排気管１３と基板との接合面積が大きくないとリークを生じてしまう。排気管１３の形状を問わないという点で基板同士の封止用ガラス１４より排気管１３封止用のガラスの方が耐熱性が高い材料が好ましいといえる。両者を非晶質ガラスとして、特性温度の差をつけても良いが、最終的にどちらも封止する必要があることからあまり、特性温度の差をつけることはできず、ガラス材料の選定が難しい。その点、結晶化ガラスを排気管１３の封止に用い、基板同士の封止に非晶質ガラスを用いれば特性温度がお互いに制限されることがなく、封着後に封着温度以上に高温にすることも可能であり、この組み合わせが最も好ましい。
第１１図（ｂ）に示した排気管１３を用いて、上述した２つの温度プロファイルでプラズマディスプレイパネルを製造し、封着後の封止用ガラス１４の厚みを測定して比較した。（ａ）の方は隔壁１１と同等の高さにつぶれているが、（ｂ）の方は十分に押しつぶれていないことがわかった。これは、封止用ガラス１４の結晶化がある程度進むと硬化してしまって、希望の高さにまで押しつぶすことができないことを示している。本実施例のように封止用ガラス１４として非結晶化ガラスを用いると、温度プロファイルの自由度が大きくなってよい。
（実施例４）
本発明の第４の実施例では、封止用ガラス１４として非晶質ガラスフリット（Ｖ２Ｏ５−Ｐ２Ｏ５系，軟化点３９０℃，作業点４５０℃，フィラー含まず）を用い、排気管１３と背面基板２との接着用に結晶化ガラスフリット（ＰＢＯ−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系，軟化点３９０℃，結晶化ピーク温度４３０℃，フィラー含有）を用いて、プラズマディスプレイパネルを作製した。第１２図に示す封止用ガラス１４のすぐ内側（２ｍｍ以内）に全周にわたって１ｍｍ幅の隔壁１８を設けたものを作製した。パネルの製造方法は隔壁１８を増やして作製する以外、第１の実施例と同じであるが、封着・排気工程の温度プロファイルは第１３図に示すものを用いた。
その結果、第１２図の構造を持つパネルは十分に排気できた。これは、封止用ガラスが排気によって放電空間側に引き込まれる際に、隔壁１８によって堰きとめられ、封止用ガラスの幅を平均化して、リークパスが生じるのを防ぐためである。またこの隔壁１８は、仮に放電空間側に排気によってできた突起がさらなる排気で引きちぎられたとしても、突起が内部に進入し排気経路を閉ざしたり、隔壁１８と前面基板１との間に挟まるといったことを防ぐ効果を持っている。なお、本実施例では隔壁１８の材料を封止用ガラス１４の内側に形成したが、高軟化点の封止用ガラスを“堤防”として封止用ガラス１４の内側に形成しても、同じ効果が得られる。
（実施例５）
本発明の第５の実施例では、第１の実施例と同じ材料構成で、第１４図に示すように隔壁１１を縦横両方向に形成して、プラズマディスプレイパネルを作製した。前面基板１，背面基板２の作製方法と画素数は第１の実施例と同じである。以下、封着・排気工程について説明する。封着・排気工程の温度プロファイルを第１５図に示す。
（１）まず、第１の実施例と同じ方法で基板の位置合わせ、仮固定，排気管１３固定を行い、組み合わせた基板を炉内に設置し、排気管１３に排気ヘッドを接続した。この状態で封着温度４３０℃まで昇温した。封止用ガラス１４は軟化して前面基板１に濡れており、基板外周の気密は保たれているが、加圧用クリップがないので、基板間隔は隔壁１１の高さに達していない。一方、排気管１３と背面ガラス基板との接合に用いたシールフリット１５もこの段階では結晶化が進んでおらず粘度の低い状態にある。
（２）４３０℃の封着温度に達した後、そのまま３０分温度を保持した。この間にシールフリット１５は結晶化を完了し、排気管１３は背面基板２に完全に固着している。この状態で、４００℃まで温度を降下させた。
（３）４００℃に達した後、排気を開始した。封止用ガラス１４は４３０℃よりも粘度が高くつぶれにくい状態にある。すなわち、前面基板１と背面基板２との隙間が大きい状態で排気を行った。排気を行っていると第６図（ｂ）のように基板ガラスがたわんでパネル中央部の排気が効率悪くなるので、途中で窒素ガスを導入し、たわみを矯正しかつ不純ガスの脱離を促進しておいて、再排気を行った。
排気開始後３時間経過した段階で、排気しながら４３０℃に戻した。
（４）昇温に伴って、封止用ガラス１４が軟化し、パネル内外の差圧で、封止用ガラス１４が押しつぶされた。押しつぶし完了後、室温で３％のＸｅガスを含むＮｅガスが３００Ｔｏｒｒとなるよう７００Ｔｏｒｒ排気管１３を通じて放電空間に導入し、室温に降温した。冷却完了後、排気管１３を局部加熱して焼きちぎり、ガス放電型表示装置を完成させた。
従来のパネルの製造方法では、封止用ガラスが押しつぶされてから排気を行うため、第１４図のような隔壁１１が放電空間を閉じたセルに区切っているガス放電型表示パネルを高真空にすることはできなかった。しかし、本実施例では前面基板１と背面基板２との隙間が大きい状態で排気を行えることと、窒素ガス等の不活性ガスの導入により内部空間の不純ガスの脱離を促進できることで、効率よく排気，不純ガス除去を行うことができた。
第１４図のセル構造は蛍光体の塗布面積の向上をもたらし、第６図のようなセル構造で３５０ｃｄ／ｍ２程度の輝度であるのに対し、５００ｃｄ／ｍ２の輝度を得ることができた。
（実施例６）
本発明の第６の実施例６では、第５の実施例と同じく、第１４図のように縦横両方向に隔壁１１を形成し、２種類の軟化点の異なる封止用ガラスで基板同士を二重に封止して、プラズマディスプレイパネルを作製した。外側の封止用ガラスとして、軟化点３９０℃で作業点４５０℃の非晶質の低軟化点シールフリット２０を用い、内側の封止用ガラスとして軟化点３５０℃，作業点４１０℃の非晶質の高軟化点シールフリット１９を用いる。排気管１３接続用に、軟化点３５０℃で結晶化ピーク温度４００℃の結晶化タイプののシールフリット１５を用いる。これらのシールフリットはいずれもフィラー材を含む。
前面基板１，背面基板２の作製方法と画素数はシールフリットを二重に形成しておく点を除き、第１の実施例と同じである。以下、封着・排気工程について説明する。封着・排気工程の温度プロファイルを第１６図に示す。また、第１７図に２段階で封着を行うパネルのパネル状態の変化を段階的に示す。
（１）まず、第１の実施例と同じ方法で基板の位置合わせ、仮固定，排気管１３の固定を行い、組み合わせた基板を炉内に設置し、排気管１３に排気ヘッドを接続した。この状態で封着温度３５０℃まで昇温した。排気管１３と背面ガラス基板との接合に用いた結晶化ガラスフリットはこの段階では粘度の低い状態にある。
（２）３５０℃の封着温度に達した後、そのまま３０分温度を保持した。この時の状態を第１７図（ａ）に示した。低軟化点シールフリット２０は軟化して前面基板１に濡れており、基板外周の気密は保たれているが、加圧用クリップがないので、基板間隔は隔壁１１の高さに達していない。高軟化点シールフリット１９は軟化していない。３０分保持の間に結晶化ガラス１５はガラス粒のネッキング、基板ガラスとの固着とわずかな結晶化を起こし、排気管１３は背面ガラス基板に固着している。この段階で排気（粗引き）を開始した。
（３）４３０℃までの昇温過程で低軟化点シールフリット２０は押しつぶされるが、高軟化点シールフリット１９はあまり軟化せず、第１７図（ｂ）のようにスペーサとして、基板同士の密着を妨げている。一方、排気管１３の接続用の結晶化ガラスは徐々に結晶化を進めて、排気管１３と背面ガラス基板との接続は強固なものになっていく。
（４）４３０℃に到達すると高軟化点シールフリット１９が軟化して前面基板１に濡れ、高軟化点シールフリット１９のみで気密を保つようになる。この段階で更に高真空まで排気をかけた。
（５）４３０℃保持の間に、パネル内外の差圧で、高軟化点シールフリット１９，低軟化点シールフリット２０がともに押しつぶされた。この時の状態を第１７図（ｃ）に示した。室温まで冷却した後、放電ガスを３００Ｔｏｒｒとなるよう排気管１３を通じて放電空間に導入し、排気管１３を局部加熱して焼きちぎり、ガス放電型表示装置を完成させた。
３５０℃での排気では、排気管１３の接続用のシールフリット１５からのリークの可能性があるが、本実施例では低真空度にとどめて、排気を行うことができた。第５の実施例のようにシールフリットが１種類である場合、軟化させずに排気させ、かつなるべく高温で排気を行いたいため、排気温度が決めにくく自由度がない。本実施例では２種類以上のシールフリットの特性温度の組み合わせ方次第で、様々な温度プロファイルが可能である。また、本実施例では、昇温過程ですでに排気を始めることができ、かつ高軟化点シールフリットの封着温度でも排気できるので、非常に高い効率で排気が可能である。
第１０図（ｂ）に示したように、一重の封止では、４３０℃で排気を行っても６時間程度のエージングが必要であるが、本実施例ではパネルの不純ガス濃度が低いことを反映し、エージングを行ってもほとんど点灯電圧に変化はなかった。なお、本実施例のような２種類のシールフリットを用いた封着・排気の方法は、高軟化点のガラスと低軟化点のガラスのいずれが内側であっても良いし、封止も二重以上何重に封止してもその効果は変わりない。
産業上の利用可能性
強度的信頼性が高く、低電圧駆動が可能な、高輝度，大画面のプラズマディスプレイパネルを短時間で作業性良く生産することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、第１の実施例のプラズマディスプレイパネルの封止部の形状を表す図である。
第２図は、第１の実施例の封着・排気の温度プロファイルである。
第３図は、第１の実施例の封着工程以降のパネル状態の変化を段階的に示した図である。
第４図は、従来例のプラズマディスプレイパネルの封止部の形状を表す図である。
第５図は、第１の実施例の点灯電圧と排気・エージング時間との関係を示す図である。
第６図は、プラズマディスプレイパネルの排気経路を表す図である。
第７図は、従来例と第１の実施例の輝度の経時変化を表す図である。
第８図は、第２の実施例の封着・排気の温度プロファイルである。
第９図は、プラズマディスプレイパネルの封止部の形状・状態を表す図である。
第１０図は、第２の実施例の点灯電圧と排気・エージング時間との関係を示す図である。
第１１図は、排気管１３の形状を表す断面図である。
第１２図は、第４の実施例と従来例のプラズマディスプレイパネルの断面図である。
第１３図は、第４の実施例の封着・排気の温度プロファイルである。
第１４図は、第５の実施例の背面基板２の構造を表す図である。
第１５図は、第５の実施例の封着・排気の温度プロファイルである。
第１６図は、第６の実施例の形態６の封着・排気の温度プロファイルである。
第１７図は、発明の実施の形態６の封着工程以降のパネル状態の変化を段階的に示した図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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