JP2008016239A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程において取り扱う基板サイズが大きくなっても、たわみ量を低減させ、たわみ量に起因した画像表示不具合を低減させるためのものである。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、略矩形形状の前面板と背面板を封着する工程を有し、前記前面板用基板の板厚と前記背面板用基板の板厚とを異ならせたことを特徴とする。また、前記背面板用基板の板厚が前記前面板用基板の板厚よりも厚くても良く、さらに前記前面板用基板の板厚が１．８±０．３ｍｍであり、前記背面板用基板の板厚が２．８±０．３ｍｍであっても良い。
【選択図】図２

Description

本発明はプラズマディスプレイパネルの製造方法の封着工程に関する。

このプラズマディスプレイ装置に用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）は、大別すると、駆動的方式からＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、現状では、高精細化、大画面化および製造の簡便性により、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。

一般的なＰＤＰは、蛍光体を塗布した微小放電セルを縦、横マトリクス状に配置し、各セルの放電を制御することにより画像を表示するデバイスである。前面板ガラス上には透明電極膜が形成され、この透明電極を通して蛍光体面の発光を観察する。透明電極は高抵抗であるが、部分的に金属配線（バス電極）を並行して付加し高い放電電流を可能としている。主放電電極上には透明低融点ガラスからなる誘電体が形成され、さらにその上層には耐スパッタリング性能を高め、同時に放電特性を改善するためにＭｇＯなどの薄膜が保護層として形成されている。

背面板には個々の放電部を分離するために隔壁が形成され、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した蛍光体がセル内に塗布形成されている。蛍光体層の下には誘電体層が形成され、さらにその下層には主放電電極と直交する方向にアドレス電極が形成されている。

このような構成の前面板と背面板とをシーリング材で接合し、放電空間を形成する。その後、放電空間内の雰囲気をＸｅ、Ｎｅ、Ｈｅ等からなる放電ガスで常圧よりも低い圧力に置換することによりＰＤＰが製造される。

そしてＰＤＰ装置としては、ＰＤＰをアルミニウムなどの金属製のシャーシ部材の前面側に保持させ、そのシャーシ部材の背面側にパネルを発光させるための駆動回路を構成する回路基板を配置することにより構成されている（特許文献１参照）。

このようなＰＤＰは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。

また、ＰＤＰはさらなる大画面化が進み、近年では６５インチを越える画像表示サイズの製品化が検討されている。
特開２００３−１３１５８０号公報

ところで、このようにＰＤＰの大画面化が進むことで、製造工程において取り扱う基板のサイズも大きくなる（以下、大判基板とする）こととなり、これまでの製造工程では発生しなかった課題が発生し、同時にこれら課題に起因した大画面ＰＤＰ特有の画像品質課題も発生している。

特に、大判基板になったことに起因して、各製造工程でのパネルのたわみの影響が顕著となっている。例えば、隔壁を介して放電を誘発させる電荷が、隣接した放電セルに漏れ込み、本来放電すべきでないセルにおいても放電してしまうクロストークと呼ばれる画像表示不具合がある。

このクロストークは、これまでの基板サイズ（以下、通常基板とする）においても発生していたが、大判基板になることでこの発生頻度が上昇しており、特に画像表示領域の周辺部においてこの上昇は顕著である。これは、大判基板では通常基板と同様の工程を経ても、たわみの影響で基板周辺部において背面板の隔壁と前面板に間隙が生じる箇所が発生し、これに伴いクロストークの発生頻度が上昇していると考えられる。

本発明は、このような課題に対するもので、製造工程において取り扱う基板サイズが大きくなっても、たわみ量を抑制し、これに起因した画像表示不具合を低減させるためのものである。

上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、略矩形形状の前面板と背面板を封着する工程を有し、前記前面板用基板の板厚と前記背面板用基板の板厚とを異ならせたことを特徴とする。

また、前記背面板用基板の板厚が前記前面板用基板の板厚よりも厚くても良く、さらに前記前面板用基板の板厚が１．８±０．３ｍｍであり、前記背面板用基板の板厚が２．８±０．３ｍｍであっても良い。

本発明は、基板サイズが大きくなっても、たわみ量を抑制し、これに起因した画像表示不具合を低減させ、画像表示レベルを向上させる効果がある。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明に使用される基板は、焼成処理工程の条件から耐熱性に優れた高歪み点耐熱ガラスを用いる。ここでは日本電気硝子製のＰＰ８を使用し、前面板用基板として板厚を１．８±０．３ｍｍ、背面板用基板として板厚を２．８±０．３ｍｍのガラス基板を使用した。

これら基板上に作製されるＰＤＰの構造について図１を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態であるＰＤＰの部分斜視図である。ＰＤＰ１は、それぞれの部位を形成した前面板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、上述した１．８±０．３ｍｍ厚のガラス基板である前面板用基板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。通常これらの表示電極は、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。

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。

次に背面板３について説明する。背面板３は、２．８±０．３ｍｍ厚のガラス基板である背面板用基板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（この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。

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、封止部材によって封着される。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。

ここで図２、図３を用いて、封着工程についてさらに説明する。

図２は本実施の形態における封着時のＰＤＰの断面図を示しており、図３は従来技術での封着時のＰＤＰの断面図を示している。なお、従来技術では前面板用基板１０４および背面板用基板１０９の板厚はいずれも１．８±０．３ｍｍである。

封止部材１５は、鉛またはビスマス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。そして封着工程としては封止部材１５をスクリーン印刷もしくはインジェクション法により、前面板２あるいは背面板３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１５が塗布される位置は一般的に、前面板２、背面板３の周辺部に位置しており、加熱時にはこの位置に圧力がかかるようにクリップ１６によって前面板２と背面板３を挟持する。

ところが、この加熱時においてＰＤＰ１を保持するステージ１７は、クリップ１６があるために前面板２および背面板３よりも小さくする必要がある。このため図３に示したように、従来技術の板厚であった場合、前面板２および背面板３がたわむことになる。この状態では、背面板３の隔壁１２と前面板２に間隙が生じた箇所が存在し、この状態のまま封止部材１５が固形ガラス化され、この間隙が残留する。結果的にこの間隙を通じて、ＰＤＰ１点灯時にクロストークが発生し、特に画像表示領域の周辺部に集中することになる。

また、このクロストークの発生頻度は、基板の対角距離が１６００ｍｍ以上において顕著に上昇してくる。これについては、基板サイズが大きくなるに伴い上述したたわみ量も増加したためと考えられる。

これに対して、本実施の形態では背面板用基板９の厚みを２．８±０．３ｍｍとしているため、従来技術の１．８±０．３ｍｍ基板と比較して自重によるたわみ量は抑えられる。例えば基板の対角距離が１６００ｍｍ以上においては、このたわみ量は４３％程度に抑えられ、これによって隔壁１２と前面板２に間隙は生じず、結果的にクロストークの発生数も従来技術に比べて減少した。

なお、本実施の形態では前面板用基板４と背面板用基板９の板厚をそれぞれ１．８±０．３ｍｍ、２．８±０．３ｍｍとしたが、これに限らず、自重によるたわみ量を低減させる程度の板厚差があれば、本発明の効果は得られる。

また、本実施の形態では背面板用基板９を前面板用基板４よりも厚くしたが、これに限らず、封着工程において前面板２を下側にした場合には、前面板用基板４を背面板用基板９よりも厚くすれば、本発明の効果は得られる。

以上のように本発明は、基板サイズが大きくなっても、たわみ量に起因した画像表示不具合を低減させることができ、大画面サイズのＰＤＰ製造方法において有用である。

本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルを示す断面斜視図 同プラズマディスプレイパネルの封着工程における断面図 従来技術におけるプラズマディスプレイパネルの封着工程における断面図

符号の説明

４ 前面板用基板
９ 背面板用基板
１２ 隔壁
１５ 封止部材
１６ クリップ
１７ ステージ

Claims (3)

1. 略矩形形状の前面板と背面板を封着する工程を有し、前記前面板用基板の板厚と前記背面板用基板の板厚とを異ならせた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。
2. 前記背面板用基板の板厚が前記前面板用基板の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 前記前面板用基板の板厚が１．８±０．３ｍｍであり、前記背面板用基板の板厚が２．８±０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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