プラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバー
【課題】ＰＤＰのパネル厚程度まで薄型化が可能なパネルの構造及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ＰＤＰの前面側ガラス基板１と接触する背面側ガラス基板２の面にガス導入穴４を設ける。このガス導入穴４を介して、真空引き、放電ガスの導入を行う。放電ガスの導入後、チャンバー内のハンダコテ昇降・ハンダ供給機構が超音波ハンダゴテの先端をガス導入穴４に挿入し、封止材５の材料となるハンダの供給を開始する。封止材５の形成処理が一通り終われば、ハンダの固化前に超音波ハンダゴテを抜いて封止材の形成を終了する。
【解決手段】ＰＤＰの前面側ガラス基板１と接触する背面側ガラス基板２の面にガス導入穴４を設ける。このガス導入穴４を介して、真空引き、放電ガスの導入を行う。放電ガスの導入後、チャンバー内のハンダコテ昇降・ハンダ供給機構が超音波ハンダゴテの先端をガス導入穴４に挿入し、封止材５の材料となるハンダの供給を開始する。封止材５の形成処理が一通り終われば、ハンダの固化前に超音波ハンダゴテを抜いて封止材の形成を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示用デバイスとして用いられるプラズマディスプレイパネルの構造、及びその製造用のチャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、大画面化に好適なフルカラー表示装置として注目されると共に、広く一般に普及した製品である。特に三電極面放電型のＡＣ型ＰＤＰは、表示側のガラス基板（前面側ガラス基板）上に面放電を発生する複数の表示電極対をＩＴＯなどで構成する。また背面側のガラス基板（背面側ガラス基板）には、その表示電極対と表示領域から見て直交するアドレス電極及びそれを被覆する蛍光体層を形成する。
【０００３】
前面側ガラス基板と背面側ガラス基板は低融点ガラスシールにより封入されており、背面側ガラス基板に設けられたガス導入管から放電ガスを導入後このガス導入管を封止し、切断している（図９＃Ａ参照）。
【０００４】
特開２００５−３０３０６５号公報（特許文献１）には、不活性ガス雰囲気下において気密溶接を行うことで、真空パッケージを製造する手段が記載されている。
【０００５】
特開２００４−２９６３０８号公報（特許文献２）には、背面側板ガラスを貫通する穴に一端が埋め込まれる排気管を備え、この排気管を通して減圧する旨が記載されている。
【０００６】
特開２０００−１４９７９１号公報（特許文献３）には、平面型表示装置の気密に際し、排気孔を塞ぐ排気管を取り付け、排気管から排気をした後に排気孔を塞ぐ手段が開示されている。特開平１１−２４０７３９号公報（特許文献４）にも同様の記載がある。
【０００７】
特開平１１−３２６０３７号公報（特許文献５）には、貫通孔を通して真空にした後に隙間中にゲッタを配置し製造される赤外線検出器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０３０６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９６３０８号公報
【特許文献３】特開２０００−１４９７９１号公報
【特許文献４】特開平１１−２４０７３９号公報
【特許文献５】特開平１１−３２６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし上記各特許文献にもそれぞれ問題が存在する。
【００１０】
特許文献１記載の技術では、パッケージ側方に開口部を設けるため、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板とを張り合わせる構造を持つＰＤＰでは採用しづらい。
【００１１】
特許文献２記載の技術では、背面側ガラス基板から突出する排気管の他端を封止する。したがって、ＰＤＰの厚みはこの排気管の長さに律則されてしまう問題がある。
【００１２】
特許文献３及び４記載の技術では、ＰＤＰの構造とは関係の無い排気管の取り付けに際し、フリットガラスなどによる接合を行うため、製造工程が増える問題がある。
【００１３】
特許文献５記載の技術でも、密封用の真空封止用ハンダは背面側ガラス基板から突出するため、特許文献２同様の問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、ＰＤＰのパネル厚程度まで薄型化が可能なパネルの構造及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１７】
本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルは、前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するものであって、放電ガスを導入するための空孔が前面側ガラス基板あるいは背面側ガラス基板に設けられ、背面側ガラス基板と前面側ガラス基板との間で封止材が空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着されることを特徴とする。
【００１８】
このプラズマディスプレイパネルにおいて、封止材が前面側ガラス基板あるいは背面側ガラス基板の露出面より突出しないことを特徴としても良い。
【００１９】
また、このプラズマディスプレイパネルにおいて、封止材はシールの封着温度または保護膜の活性化温度以下で固化・溶融するハンダを材料にすることを特徴としても良い。
【００２０】
このプラズマディスプレイパネルにおいて、前面側ガラス基板または背面側ガラス基板のいずれかの放電ガスが充填される側の面に土手が設けられることを特徴としても良い。
【００２１】
このプラズマディスプレイパネルにおいて、土手は該プラズマディスプレイパネルの表示領域に封止材が漏出することを防止するためのものであることを特徴としても良い。
【００２２】
本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルは、前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するシール材と、を有するものであって、放電ガスを導入するための溝がシール材に設けられ、背面側ガラス基板と前面側ガラス基板との間で封止材が空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーは、前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するものであって、放電ガスを導入するための空孔が前面側ガラス基板あるいは背面側ガラス基板に設けられ、空孔から真空引きすると共に放電ガスを導入する排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構と、空孔にハンダを導入・過熱し封止材を形成するハンダコテ昇降・ハンダ供給機構と、を有することを特徴とする。
【００２４】
このプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーのハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は超音波ハンダコテを含み、超音波ハンダコテの過熱部の一部あるいは全部の径が空孔の内径より小さく、ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は、超音波ハンダコテの過熱部を空孔に挿入してハンダを供給することを特徴としても良い。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のＰＤＰにより、ガス導入管または排気管が不要となり、パネルの厚みを前面側ガラス基板、背面側ガラス基板及びそれらの封止用の低融点ガラスシールの厚みにすることが可能となる。
【００２６】
また、ＰＤＰの構造とは関係の無い排気管やその取り付け工程・設備が不要となる為、コストの低減が期待できる。
【００２７】
また、排気・ガス導入用の穴を必ずしも背面側ガラス基板に設ける必要は無く、パネル設計の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【図４】本発明に関わるチャンバーの構造を表す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるハンダの導入方法の一例を表す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの別の上面透視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。
【図８】（ａ）は本発明に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。（ｂ）は本発明に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【図９】従来のＡＣ型ＰＤＰの構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。また、図２は本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。図２の断面図は、図１のＡ−ａ断面のものである。図３は本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【００３１】
このＡＣ型ＰＤＰは、前面側ガラス基板１、背面側ガラス基板２、シール３、ガス導入穴４、封止材５（図３に図示）を含んで構成される。
【００３２】
前面側ガラス基板１は、表示装置としてのプラズマディスプレイテレビの表示面となるガラス基板である。この前面側ガラス基板１にはＩＴＯ及び金属電極で作成された表示電極対、誘電体層、該誘電体層を保護する保護膜などから構成されているが、本発明とは直接関連性が無いのでこれらの図示は省略する。
【００３３】
背面側ガラス基板２は、アドレス電極及び誘電体層、放電空間を仕切るリブ、リブ間に設けられた蛍光体などから構成されるガラス基板である。これらの個々の構成要素も図示は省略する。
【００３４】
シール３は、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２を気密封止するシールである。シール３は表示面から見ると、前面側ガラス基板１と背面側ガラス基板２の重複箇所の外周に配置される。
【００３５】
ガス導入穴４は、前面側ガラス基板１あるいは背面側ガラス基板２に予め設けられた空孔である。シール３による前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２の封止後、このガス導入穴４を通して放電ガスがＰＤＰ内に充填される。
【００３６】
このガス導入穴４は、前面側ガラス基板１あるいは背面側ガラス基板２のシール３に密閉される領域の中に位置する空孔である。ただし、表示領域６にはリブなどの構造物が存在するため、表示領域６の周りに存在することとなる。
【００３７】
図３に図示する封止材５は、ＰＤＰ内部に充填した放電ガスを密閉するための１種類または２種類以上の金属を用いた合金（ハンダ）である。
【００３８】
次に、このＰＤＰの製造過程について説明する。なお、前面側ガラス基板１と背面側ガラス基板２のシール３による封着は従来どおりであるので省略する。ただし、この封着機構を図４のチャンバー本体１００内に設置し、同チャンバー内で封止しても良い。
【００３９】
この前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２がシール３により封着されたＰＤＰ（封止材５による封止は未実施の物）を、１）真空引きする機構と、２）放電ガスを導入する機構と、３）超音波ハンダコテによりガス導入穴４を封着する機構と、を有するチャンバーに設置する。
【００４０】
図４は本発明に関わるチャンバーの構造を表す概念図である。
【００４１】
上述の通り、このチャンバー内には、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２がシール３により封着されたＰＤＰ２００が設置される。
【００４２】
このチャンバーは、チャンバー本体１００、ロードロック室１０１、１０２、ゲートバルブ１０３、１０４、排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５、ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６を含んで構成される。なおこの図では、ＰＤＰ２００をチャンバー内に導入する機構及びチャンバー内で保持する機構、ＰＤＰ２００のガラス基板を過熱する機構、常温に戻した際に所望の圧力になるようにチャンバー内のガス圧を制御する機構などは省略している。これらは、一般に用いられている方法でよい。
【００４３】
ロードロック室１０１、１０２はＰＤＰ設置時に、チャンバー内を真空に保ちながらチャンバー内に大気を入れずにＰＤＰを出し入れするための装置である。
【００４４】
ゲートバルブ１０３、１０４はロードロック室１０１、１０２が真空状態になった後にチャンバー本体１００にＰＤＰを挿抜するためのバルブ機構である。
【００４５】
排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５はチャンバー本体１００の排気（真空引き）、真空引き終了後の放電ガスのチャンバー内への導入、封止材５固定後の放電ガスの回収などを行うポンプ等である。
【００４６】
ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６は、超音波ハンダコテ８の昇降（Ｚ軸）、ハンダの供給、などを行う駆動部品である。気密を保持できれば超音波ハンダコテ８の微調整機構（ＸＹ軸）などもあってよい。
【００４７】
次に、チャンバー内での処理について説明する。
【００４８】
作業者はロードロック室１０１に連結した図示しない封着室で、パネルの周囲をシールガラスによってシール３を形成し気密すると共に、３５０℃程度まで真空加熱することで保護膜の活性化処理を行う。シール３の材料として低融点ガラスを用いる際には４５０℃程度まで過熱される。
【００４９】
作業者は冷却後ロードロック室１０１を通して、ＰＤＰ２００をチャンバー本体１００に導入する。
【００５０】
ＰＤＰ２００の固定後は、作業者は排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５を用いてチャンバー内を真空引きし、所望の真空度（本実施例では１．０×１０−５Ｐａ以下）まで達した後に放電ガスを所望の圧力（本実施の形態では５００Ｔｏｒｒ）まで導入する。
【００５１】
その後、作業者はハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６を用いて超音波ハンダコテ８の先端がガス導入穴４に入る位置まで移動させる。図５は本発明の第１の実施の形態におけるハンダの導入方法の一例を表す図である。
【００５２】
本実施の形態のやり方では、ガス導入穴４よりも小さい径の超音波ハンダコテ８をチャンバー内に用意する。この超音波ハンダコテ８をガス導入穴４に差し込むようにしてハンダを溶解することで、平坦な先端の超音波ハンダコテを背面側ガラス基板２の外部に押し当てた場合と比較して、より接着強度を高めることが可能となる。
【００５３】
このガス導入穴４に導入するハンダを増やすと、図３のようにガス導入穴４と対向する位置の前面側ガラス基板１に溶融したハンダが到達し、更にハンダを供給するとガス導入穴４の周囲の前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２との間にハンダが広がっていく。このハンダの供給量を調整することで、封止材５が背面側ガラス基板２の露出面から盛り上がることなく封止することが可能となる。
【００５４】
本実施の形態では、ハンダコテの先端は十分ハンダが溶ける温度になるように２５０℃程度に加熱されている。ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６により、ハンダコテの先端からスズＳｎ―鉛Ｐｂ―インジウムＩｎ系でインジウムＩｎの量を調整して１８０℃程度で溶融するよう調整したハンダを所望の量だけガス導入穴４に供給する。その際、ハンダの供給と共に６０ＫＨｚ、１０Ｗの超音波を投入する。このようにしてハンダが固化し、封止材５が形成される。
【００５５】
なお、シール３の封着温度には上述の通り、素材によって３５０℃から４５０℃までの幅がある。上記では１８０℃としたが、封止材５を形成するハンダの固化・溶融温度はシール３の材料の封着温度以下、あるいは保護膜の活性化温度以下となるように調整する。また、ガラス基板の加熱が無くてもガラス基板が割れることの無いように温度の調整を行うことが望ましいが、ガラス基板が割れないように加温しても良い。
【００５６】
ハンダの投入及び封止材５の形成の一連の処理が終われば、ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６によりハンダコテをＰＤＰ２００から離す。なお、ハンダが固化すると超音波ハンダコテ８が挿抜できなくなるので、超音波ハンダコテ８を抜くタイミングは工程設計時に詰める必要がある。
【００５７】
ハンダが固化した後に、チャンバー本体１００内の放電ガスを排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５を用いて回収する。
【００５８】
その後、ロードロック室１０２を経由してＰＤＰ２００を取り出す。なお、ラインの都合で、このチャンバーにはロードロック室及びゲートバルブが２セット用意されているが、１セットであっても実用上の問題は無い。
【００５９】
以上のようにすることで、本発明の目的であるＰＤＰのパネル厚程度まで薄型化をすることが可能となる。
【００６０】
なお、封止材５に用いられるハンダの選定条件に、前面側ガラス基板１の表示電極対、背面側ガラス基板２上のアドレス電極にショートなどの悪影響を及ぼさないことが含まれることはいうまでも無い。
【００６１】
また、上記説明では背面側ガラス基板２に設けられたガス導入穴４を用いて真空引きなどを行っていた。しかし、必ずしもこれには拘らない。本発明により基板ガラスから突出する部分が無いので、ガス導入穴４が前面側ガラス基板にあっても良い。また、図６は、本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの別の上面透視図である。この図ではガス導入穴４の代わりにシール３の切断箇所４ｂを設けている。この切断箇所４ｂから真空引きなどを行い、ハンダを供給してもよい。
【００６２】
また、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２はガラス製には限らない。放電ガスの気密という機能を維持できれば他の素材であっても良い。また、前面側ガラス基板１は表示可能なように透過性を有することが条件となり、背面側ガラス基板２は、構造的な強度を有することが条件となるであろうが、将来的に適用される素材が何であっても本発明を適用することは可能である。
【００６３】
また上記では封止材５にハンダを使用する旨説明した。しかし、これに捉われるものではない。機密性を有するのであれば前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２の接合に適用可能な他の材料で封止材５を構成しても良い。
【００６４】
さらには上記の実施の形態では封止材５の材料としてハンダを充填する際に、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２の間で双方に接触する形での充填を想定した。しかし、ガス導入穴４のみが塞がる形、すなわち前面側ガラス基板１にハンダが到達しない形で構成しても良い。
【００６５】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について図を用いて説明する。
【００６６】
第１の実施の形態では、ガス導入穴４に供給するハンダは供給後の制約は特に無かった。したがって、供給量の加減に失敗すると、表示領域６に関連する構造体（背面側ガラス基板２上のリブなど）にハンダが流れ込む虞もある。
【００６７】
この実施の形態では、それを防止する構成を提案する。
【００６８】
図７は本発明の第２の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。また、図８（ａ）は本発明に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。図８（ｂ）は本発明に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【００６９】
図７に見るように、本実施の形態では表示領域６の近傍に背面側ガラス基板２に設けた図示しないリブと同じ高さ、もしくはそれより低い高さの土手７を予め形成しておく。
【００７０】
本実施の形態では、土手７は前面側ガラス基板１に設けられている（図８（ａ）参照）。しかし、背面側ガラス基板２の図示しないリブの構成と同時に背面側ガラス基板２上に設けても良い。また、シール３の材料により、シール３形成と同時に土手７を形成しても良い。
【００７１】
これによりハンダの広がりを止める、もしくは所定の方向に制約を掛けることが可能となる（図８（ｂ）参照）。
【００７２】
なお、上記では土手７はガス導入穴４と表示領域６の間に直線状に置かれているが、必ずしもこれに拘るものではない。例えば、ガス導入穴４の周囲を囲むように配置しても問題は無い。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上記ではプラズマディスプレイパネルの製造について説明した。しかしこれだけには限られず、真空気密を必要とする表示デバイス、例えば封止を必要とする有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）への適用も可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１…前面側ガラス基板、２…背面側ガラス基板、３…シール、
４…ガス導入穴、４ｂ…切断箇所、５…封止材、６…表示領域、７…土手、
８…超音波ハンダコテ、１００…チャンバー本体、
１０１、１０２…ロードロック室、１０３、１０４…ゲートバルブ、
１０５…排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構、
１０６…ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示用デバイスとして用いられるプラズマディスプレイパネルの構造、及びその製造用のチャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、大画面化に好適なフルカラー表示装置として注目されると共に、広く一般に普及した製品である。特に三電極面放電型のＡＣ型ＰＤＰは、表示側のガラス基板（前面側ガラス基板）上に面放電を発生する複数の表示電極対をＩＴＯなどで構成する。また背面側のガラス基板（背面側ガラス基板）には、その表示電極対と表示領域から見て直交するアドレス電極及びそれを被覆する蛍光体層を形成する。
【０００３】
前面側ガラス基板と背面側ガラス基板は低融点ガラスシールにより封入されており、背面側ガラス基板に設けられたガス導入管から放電ガスを導入後このガス導入管を封止し、切断している（図９＃Ａ参照）。
【０００４】
特開２００５−３０３０６５号公報（特許文献１）には、不活性ガス雰囲気下において気密溶接を行うことで、真空パッケージを製造する手段が記載されている。
【０００５】
特開２００４−２９６３０８号公報（特許文献２）には、背面側板ガラスを貫通する穴に一端が埋め込まれる排気管を備え、この排気管を通して減圧する旨が記載されている。
【０００６】
特開２０００−１４９７９１号公報（特許文献３）には、平面型表示装置の気密に際し、排気孔を塞ぐ排気管を取り付け、排気管から排気をした後に排気孔を塞ぐ手段が開示されている。特開平１１−２４０７３９号公報（特許文献４）にも同様の記載がある。
【０００７】
特開平１１−３２６０３７号公報（特許文献５）には、貫通孔を通して真空にした後に隙間中にゲッタを配置し製造される赤外線検出器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０３０６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９６３０８号公報
【特許文献３】特開２０００−１４９７９１号公報
【特許文献４】特開平１１−２４０７３９号公報
【特許文献５】特開平１１−３２６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし上記各特許文献にもそれぞれ問題が存在する。
【００１０】
特許文献１記載の技術では、パッケージ側方に開口部を設けるため、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板とを張り合わせる構造を持つＰＤＰでは採用しづらい。
【００１１】
特許文献２記載の技術では、背面側ガラス基板から突出する排気管の他端を封止する。したがって、ＰＤＰの厚みはこの排気管の長さに律則されてしまう問題がある。
【００１２】
特許文献３及び４記載の技術では、ＰＤＰの構造とは関係の無い排気管の取り付けに際し、フリットガラスなどによる接合を行うため、製造工程が増える問題がある。
【００１３】
特許文献５記載の技術でも、密封用の真空封止用ハンダは背面側ガラス基板から突出するため、特許文献２同様の問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、ＰＤＰのパネル厚程度まで薄型化が可能なパネルの構造及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１７】
本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルは、前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するものであって、放電ガスを導入するための空孔が前面側ガラス基板あるいは背面側ガラス基板に設けられ、背面側ガラス基板と前面側ガラス基板との間で封止材が空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着されることを特徴とする。
【００１８】
このプラズマディスプレイパネルにおいて、封止材が前面側ガラス基板あるいは背面側ガラス基板の露出面より突出しないことを特徴としても良い。
【００１９】
また、このプラズマディスプレイパネルにおいて、封止材はシールの封着温度または保護膜の活性化温度以下で固化・溶融するハンダを材料にすることを特徴としても良い。
【００２０】
このプラズマディスプレイパネルにおいて、前面側ガラス基板または背面側ガラス基板のいずれかの放電ガスが充填される側の面に土手が設けられることを特徴としても良い。
【００２１】
このプラズマディスプレイパネルにおいて、土手は該プラズマディスプレイパネルの表示領域に封止材が漏出することを防止するためのものであることを特徴としても良い。
【００２２】
本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルは、前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するシール材と、を有するものであって、放電ガスを導入するための溝がシール材に設けられ、背面側ガラス基板と前面側ガラス基板との間で封止材が空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーは、前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前面側ガラス基板と背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するものであって、放電ガスを導入するための空孔が前面側ガラス基板あるいは背面側ガラス基板に設けられ、空孔から真空引きすると共に放電ガスを導入する排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構と、空孔にハンダを導入・過熱し封止材を形成するハンダコテ昇降・ハンダ供給機構と、を有することを特徴とする。
【００２４】
このプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーのハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は超音波ハンダコテを含み、超音波ハンダコテの過熱部の一部あるいは全部の径が空孔の内径より小さく、ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は、超音波ハンダコテの過熱部を空孔に挿入してハンダを供給することを特徴としても良い。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のＰＤＰにより、ガス導入管または排気管が不要となり、パネルの厚みを前面側ガラス基板、背面側ガラス基板及びそれらの封止用の低融点ガラスシールの厚みにすることが可能となる。
【００２６】
また、ＰＤＰの構造とは関係の無い排気管やその取り付け工程・設備が不要となる為、コストの低減が期待できる。
【００２７】
また、排気・ガス導入用の穴を必ずしも背面側ガラス基板に設ける必要は無く、パネル設計の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【図４】本発明に関わるチャンバーの構造を表す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるハンダの導入方法の一例を表す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの別の上面透視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。
【図８】（ａ）は本発明に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。（ｂ）は本発明に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【図９】従来のＡＣ型ＰＤＰの構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。また、図２は本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。図２の断面図は、図１のＡ−ａ断面のものである。図３は本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【００３１】
このＡＣ型ＰＤＰは、前面側ガラス基板１、背面側ガラス基板２、シール３、ガス導入穴４、封止材５（図３に図示）を含んで構成される。
【００３２】
前面側ガラス基板１は、表示装置としてのプラズマディスプレイテレビの表示面となるガラス基板である。この前面側ガラス基板１にはＩＴＯ及び金属電極で作成された表示電極対、誘電体層、該誘電体層を保護する保護膜などから構成されているが、本発明とは直接関連性が無いのでこれらの図示は省略する。
【００３３】
背面側ガラス基板２は、アドレス電極及び誘電体層、放電空間を仕切るリブ、リブ間に設けられた蛍光体などから構成されるガラス基板である。これらの個々の構成要素も図示は省略する。
【００３４】
シール３は、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２を気密封止するシールである。シール３は表示面から見ると、前面側ガラス基板１と背面側ガラス基板２の重複箇所の外周に配置される。
【００３５】
ガス導入穴４は、前面側ガラス基板１あるいは背面側ガラス基板２に予め設けられた空孔である。シール３による前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２の封止後、このガス導入穴４を通して放電ガスがＰＤＰ内に充填される。
【００３６】
このガス導入穴４は、前面側ガラス基板１あるいは背面側ガラス基板２のシール３に密閉される領域の中に位置する空孔である。ただし、表示領域６にはリブなどの構造物が存在するため、表示領域６の周りに存在することとなる。
【００３７】
図３に図示する封止材５は、ＰＤＰ内部に充填した放電ガスを密閉するための１種類または２種類以上の金属を用いた合金（ハンダ）である。
【００３８】
次に、このＰＤＰの製造過程について説明する。なお、前面側ガラス基板１と背面側ガラス基板２のシール３による封着は従来どおりであるので省略する。ただし、この封着機構を図４のチャンバー本体１００内に設置し、同チャンバー内で封止しても良い。
【００３９】
この前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２がシール３により封着されたＰＤＰ（封止材５による封止は未実施の物）を、１）真空引きする機構と、２）放電ガスを導入する機構と、３）超音波ハンダコテによりガス導入穴４を封着する機構と、を有するチャンバーに設置する。
【００４０】
図４は本発明に関わるチャンバーの構造を表す概念図である。
【００４１】
上述の通り、このチャンバー内には、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２がシール３により封着されたＰＤＰ２００が設置される。
【００４２】
このチャンバーは、チャンバー本体１００、ロードロック室１０１、１０２、ゲートバルブ１０３、１０４、排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５、ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６を含んで構成される。なおこの図では、ＰＤＰ２００をチャンバー内に導入する機構及びチャンバー内で保持する機構、ＰＤＰ２００のガラス基板を過熱する機構、常温に戻した際に所望の圧力になるようにチャンバー内のガス圧を制御する機構などは省略している。これらは、一般に用いられている方法でよい。
【００４３】
ロードロック室１０１、１０２はＰＤＰ設置時に、チャンバー内を真空に保ちながらチャンバー内に大気を入れずにＰＤＰを出し入れするための装置である。
【００４４】
ゲートバルブ１０３、１０４はロードロック室１０１、１０２が真空状態になった後にチャンバー本体１００にＰＤＰを挿抜するためのバルブ機構である。
【００４５】
排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５はチャンバー本体１００の排気（真空引き）、真空引き終了後の放電ガスのチャンバー内への導入、封止材５固定後の放電ガスの回収などを行うポンプ等である。
【００４６】
ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６は、超音波ハンダコテ８の昇降（Ｚ軸）、ハンダの供給、などを行う駆動部品である。気密を保持できれば超音波ハンダコテ８の微調整機構（ＸＹ軸）などもあってよい。
【００４７】
次に、チャンバー内での処理について説明する。
【００４８】
作業者はロードロック室１０１に連結した図示しない封着室で、パネルの周囲をシールガラスによってシール３を形成し気密すると共に、３５０℃程度まで真空加熱することで保護膜の活性化処理を行う。シール３の材料として低融点ガラスを用いる際には４５０℃程度まで過熱される。
【００４９】
作業者は冷却後ロードロック室１０１を通して、ＰＤＰ２００をチャンバー本体１００に導入する。
【００５０】
ＰＤＰ２００の固定後は、作業者は排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５を用いてチャンバー内を真空引きし、所望の真空度（本実施例では１．０×１０−５Ｐａ以下）まで達した後に放電ガスを所望の圧力（本実施の形態では５００Ｔｏｒｒ）まで導入する。
【００５１】
その後、作業者はハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６を用いて超音波ハンダコテ８の先端がガス導入穴４に入る位置まで移動させる。図５は本発明の第１の実施の形態におけるハンダの導入方法の一例を表す図である。
【００５２】
本実施の形態のやり方では、ガス導入穴４よりも小さい径の超音波ハンダコテ８をチャンバー内に用意する。この超音波ハンダコテ８をガス導入穴４に差し込むようにしてハンダを溶解することで、平坦な先端の超音波ハンダコテを背面側ガラス基板２の外部に押し当てた場合と比較して、より接着強度を高めることが可能となる。
【００５３】
このガス導入穴４に導入するハンダを増やすと、図３のようにガス導入穴４と対向する位置の前面側ガラス基板１に溶融したハンダが到達し、更にハンダを供給するとガス導入穴４の周囲の前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２との間にハンダが広がっていく。このハンダの供給量を調整することで、封止材５が背面側ガラス基板２の露出面から盛り上がることなく封止することが可能となる。
【００５４】
本実施の形態では、ハンダコテの先端は十分ハンダが溶ける温度になるように２５０℃程度に加熱されている。ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６により、ハンダコテの先端からスズＳｎ―鉛Ｐｂ―インジウムＩｎ系でインジウムＩｎの量を調整して１８０℃程度で溶融するよう調整したハンダを所望の量だけガス導入穴４に供給する。その際、ハンダの供給と共に６０ＫＨｚ、１０Ｗの超音波を投入する。このようにしてハンダが固化し、封止材５が形成される。
【００５５】
なお、シール３の封着温度には上述の通り、素材によって３５０℃から４５０℃までの幅がある。上記では１８０℃としたが、封止材５を形成するハンダの固化・溶融温度はシール３の材料の封着温度以下、あるいは保護膜の活性化温度以下となるように調整する。また、ガラス基板の加熱が無くてもガラス基板が割れることの無いように温度の調整を行うことが望ましいが、ガラス基板が割れないように加温しても良い。
【００５６】
ハンダの投入及び封止材５の形成の一連の処理が終われば、ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構１０６によりハンダコテをＰＤＰ２００から離す。なお、ハンダが固化すると超音波ハンダコテ８が挿抜できなくなるので、超音波ハンダコテ８を抜くタイミングは工程設計時に詰める必要がある。
【００５７】
ハンダが固化した後に、チャンバー本体１００内の放電ガスを排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構１０５を用いて回収する。
【００５８】
その後、ロードロック室１０２を経由してＰＤＰ２００を取り出す。なお、ラインの都合で、このチャンバーにはロードロック室及びゲートバルブが２セット用意されているが、１セットであっても実用上の問題は無い。
【００５９】
以上のようにすることで、本発明の目的であるＰＤＰのパネル厚程度まで薄型化をすることが可能となる。
【００６０】
なお、封止材５に用いられるハンダの選定条件に、前面側ガラス基板１の表示電極対、背面側ガラス基板２上のアドレス電極にショートなどの悪影響を及ぼさないことが含まれることはいうまでも無い。
【００６１】
また、上記説明では背面側ガラス基板２に設けられたガス導入穴４を用いて真空引きなどを行っていた。しかし、必ずしもこれには拘らない。本発明により基板ガラスから突出する部分が無いので、ガス導入穴４が前面側ガラス基板にあっても良い。また、図６は、本発明の第１の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの別の上面透視図である。この図ではガス導入穴４の代わりにシール３の切断箇所４ｂを設けている。この切断箇所４ｂから真空引きなどを行い、ハンダを供給してもよい。
【００６２】
また、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２はガラス製には限らない。放電ガスの気密という機能を維持できれば他の素材であっても良い。また、前面側ガラス基板１は表示可能なように透過性を有することが条件となり、背面側ガラス基板２は、構造的な強度を有することが条件となるであろうが、将来的に適用される素材が何であっても本発明を適用することは可能である。
【００６３】
また上記では封止材５にハンダを使用する旨説明した。しかし、これに捉われるものではない。機密性を有するのであれば前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２の接合に適用可能な他の材料で封止材５を構成しても良い。
【００６４】
さらには上記の実施の形態では封止材５の材料としてハンダを充填する際に、前面側ガラス基板１及び背面側ガラス基板２の間で双方に接触する形での充填を想定した。しかし、ガス導入穴４のみが塞がる形、すなわち前面側ガラス基板１にハンダが到達しない形で構成しても良い。
【００６５】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について図を用いて説明する。
【００６６】
第１の実施の形態では、ガス導入穴４に供給するハンダは供給後の制約は特に無かった。したがって、供給量の加減に失敗すると、表示領域６に関連する構造体（背面側ガラス基板２上のリブなど）にハンダが流れ込む虞もある。
【００６７】
この実施の形態では、それを防止する構成を提案する。
【００６８】
図７は本発明の第２の実施の形態に関わる構造を用いたＡＣ型ＰＤＰの上面透視図である。また、図８（ａ）は本発明に関わる構造を用いた封止前のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。図８（ｂ）は本発明に関わる構造を用いた封止後のＡＣ型ＰＤＰの断面図である。
【００６９】
図７に見るように、本実施の形態では表示領域６の近傍に背面側ガラス基板２に設けた図示しないリブと同じ高さ、もしくはそれより低い高さの土手７を予め形成しておく。
【００７０】
本実施の形態では、土手７は前面側ガラス基板１に設けられている（図８（ａ）参照）。しかし、背面側ガラス基板２の図示しないリブの構成と同時に背面側ガラス基板２上に設けても良い。また、シール３の材料により、シール３形成と同時に土手７を形成しても良い。
【００７１】
これによりハンダの広がりを止める、もしくは所定の方向に制約を掛けることが可能となる（図８（ｂ）参照）。
【００７２】
なお、上記では土手７はガス導入穴４と表示領域６の間に直線状に置かれているが、必ずしもこれに拘るものではない。例えば、ガス導入穴４の周囲を囲むように配置しても問題は無い。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上記ではプラズマディスプレイパネルの製造について説明した。しかしこれだけには限られず、真空気密を必要とする表示デバイス、例えば封止を必要とする有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）への適用も可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１…前面側ガラス基板、２…背面側ガラス基板、３…シール、
４…ガス導入穴、４ｂ…切断箇所、５…封止材、６…表示領域、７…土手、
８…超音波ハンダコテ、１００…チャンバー本体、
１０１、１０２…ロードロック室、１０３、１０４…ゲートバルブ、
１０５…排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構、
１０６…ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前記前面側ガラス基板と前記背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電ガスを導入するための空孔が前記前面側ガラス基板あるいは前記背面側ガラス基板に設けられ、
前記背面側ガラス基板と前記前面側ガラス基板との間で封止材が前記空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着され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】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、前記封止材が前記前面側ガラス基板あるいは前記背面側ガラス基板の露出面より突出しないことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、前記封止材はシールの封着温度または保護膜の活性化温度以下で固化・溶融するハンダを材料に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４】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記前面側ガラス基板または前記背面側ガラス基板のいずれかの前記放電ガスが充填される側の面に土手が設けられ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５】
請求項４記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記土手は該プラズマディスプレイパネルの表示領域に封止材が漏出することを防止するためのものであ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６】
前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、前記前面側ガラス基板と前記背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するシール材と、を有するプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電ガスを導入するための溝が前記シール材に設けられ、
前記背面側ガラス基板と前記前面側ガラス基板との間で封止材が空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着され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７】
前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前記前面側ガラス基板と前記背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーであって、
前記放電ガスを導入するための空孔が前記背面側ガラス基板に設けられ、
該プラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーは、前記空孔から真空引きすると共に前記放電ガスを導入する排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構と、
前記空孔にハンダを導入・過熱し封止材を形成するハンダコテ昇降・ハンダ供給機構と、を有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用チャンバー。
【請求項８】
請求項７のプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーにおいて、
前記ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は超音波ハンダコテを含み、前記超音波ハンダコテの過熱部の一部あるいは全部の径が前記空孔の内径より小さく、
前記ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は、前記超音波ハンダコテの過熱部を前記空孔に挿入してハンダを供給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用チャンバー。
【請求項１】
前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前記前面側ガラス基板と前記背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電ガスを導入するための空孔が前記前面側ガラス基板あるいは前記背面側ガラス基板に設けられ、
前記背面側ガラス基板と前記前面側ガラス基板との間で封止材が前記空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着され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】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、前記封止材が前記前面側ガラス基板あるいは前記背面側ガラス基板の露出面より突出しないことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、前記封止材はシールの封着温度または保護膜の活性化温度以下で固化・溶融するハンダを材料に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４】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記前面側ガラス基板または前記背面側ガラス基板のいずれかの前記放電ガスが充填される側の面に土手が設けられ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５】
請求項４記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記土手は該プラズマディスプレイパネルの表示領域に封止材が漏出することを防止するためのものであ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６】
前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、前記前面側ガラス基板と前記背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するシール材と、を有するプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電ガスを導入するための溝が前記シール材に設けられ、
前記背面側ガラス基板と前記前面側ガラス基板との間で封止材が空孔からの大気の進入を防ぐ形で封着され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７】
前面側ガラス基板と、背面側ガラス基板と、を有し、前記前面側ガラス基板と前記背面側ガラス基板との間で放電ガスを封止するプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーであって、
前記放電ガスを導入するための空孔が前記背面側ガラス基板に設けられ、
該プラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーは、前記空孔から真空引きすると共に前記放電ガスを導入する排気・放電ガス導入・放電ガス回収機構と、
前記空孔にハンダを導入・過熱し封止材を形成するハンダコテ昇降・ハンダ供給機構と、を有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用チャンバー。
【請求項８】
請求項７のプラズマディスプレイパネルの製造用チャンバーにおいて、
前記ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は超音波ハンダコテを含み、前記超音波ハンダコテの過熱部の一部あるいは全部の径が前記空孔の内径より小さく、
前記ハンダコテ昇降・ハンダ供給機構は、前記超音波ハンダコテの過熱部を前記空孔に挿入してハンダを供給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用チャンバー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１８７３３０（Ｐ２０１１−１８７３３０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１９７２（Ｐ２０１０−５１９７２）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【出願人】（５０３４１１５７６）株式会社次世代ＰＤＰ開発センター (65)
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【出願人】（５０３４１１５７６）株式会社次世代ＰＤＰ開発センター (65)
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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