説明

プラズマディスプレイパネル

【課題】前面基板と背面基板との間隔を一定に保持し、聴感ノイズの発生やクロストークの発生を抑制したPDPを実現する。
【解決手段】互いに平行な複数の表示電極対14と誘電体層15と保護層16とが形成された前面基板11と、互いに平行な複数のデータ電極18と下地誘電体層19と隔壁20と蛍光体層とが形成された背面基板17とを、間に放電空間を形成するように隔壁20を挟んで対向配置し周囲を封着材で封着したPDP10であって、下地誘電体層19を背面基板17の外周領域40を除く内周領域41に設け、封着材を外周領域40に設けた第1封着材25と内周領域41に設けた第2封着材28とで構成し、第1封着材25中に大径粒状物質29を配置するとともに、第2封着材28に小径粒状物質30を配置し、大径粒状物質29の粒径を小径粒状物質30の粒径よりも下地誘電体層19の膜厚分だけ大きくする。

【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に関するものである。
【背景技術】
【0002】
プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」と略記する)として代表的な交流面放電型PDPは、前面基板と背面基板とからなり、それらが対向配置されて周囲が封着されるとともに内部に多数の放電セルが形成された構成になっている。
【0003】
前面基板は、ガラス基板上に互いに平行な複数の表示電極対を形成して、それら表示電極対を覆うように誘電体層が形成され、さらに誘電体層を覆うように保護層が形成されている。一方、背面基板は、ガラス基板上に互いに平行な複数のデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように下地誘電体層を形成している。さらに、下地誘電体層上には井桁状の隔壁が形成され、さらに下地誘電体層の表面と隔壁の側面には蛍光体層が形成されている。前面基板と背面基板とは、表示電極対とデータ電極とが交差するように対向配置されるとともに周囲が封着され、内部に放電空間が形成されている。内部の放電空間には放電ガスが封入され、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成された構成になっている。このような構成のPDPの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【0004】
前面基板と背面基板とはその周囲を封着材によって封着されているが、封着材の膜厚がばらつくことによって前面基板が変形し、前面基板と隔壁とがPDPを駆動する際に部分的に接触して聴感ノイズを発生するといった課題や隣接セルでのクロストークを発生するなどの課題を有していた。このような課題に対して、封着材のペースト中に前面基板と背面基板との間隔に等しい大きさのビーズを混練して塗布し、前面基板と背面基板との間隔を一定に保つ方法が特許文献1、特許文献2、特許文献3に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−236896号公報
【特許文献2】特開2006−310050号公報
【特許文献3】特開2009−259705号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、封着材のペースト中にスペーサーとなるビーズを混練させて塗布する方法では、封着材とビーズとの混合が不均一となり、封着材のペースト中でビーズが凝集したりすることによって、間隙を一定に保つことができないといった課題を有していた。
【0007】
さらに、背面基板に封着材を塗布する場合、封着材を塗布する背面基板の端部領域には、下地誘電体層が形成されている領域と下地誘電体層が形成されていない領域が存在する。そのため、封着材ペースト中に混練したビーズが下地誘電体層上に配置された場所と、下地誘電体層が形成されていない領域とに配置された場所とで間隙が異なるといった課題が発生する。
【0008】
さらに、これらのビーズがデータ電極上に配置された場合には、データ電極を断線するなどの課題が発生する。
【0009】
本発明は、このような課題を解決して、封着材の膜厚のばらつきを抑制して前面基板と背面基板との間隔を一定に保持し、聴感ノイズの発生やクロストークの発生を抑制したPDPとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するために、本発明のPDPは、互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面基板とを、間に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置し周囲を封着材で封着したPDPであって、下地誘電体層を背面基板の外周領域を除く内周領域に設け、封着材を外周領域に設けた第1封着材と内周領域に設けた第2封着材とで構成し、第1封着材中に第1ビーズを配置するとともに、第2封着材に第2ビーズを配置し、第1ビーズの粒径を第2ビーズの粒径よりも下地誘電体層の膜厚分だけ大きくしている。
【0011】
このような構成によれば、下地誘電体層の外周領域と下地誘電体層領域とを区別してそれぞれに封着材を形成するとともに、それぞれの間隙を一定とするビーズを配置することにより、前面基板と背面基板間の間隙を一定として、聴感ノイズの発生やクロストークの発生を抑制したPDPを実現することができる。
【発明の効果】
【0012】
以上のように、本発明のPDPによれば、前面基板と背面基板との間隔を規定どおりの寸法に保つことができ、聴感ノイズの発生やクロストークの発生を抑制したPDPを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施の形態1におけるPDPの部分分解斜視図である。
【図2】図1における矢印A方向から見た部分断面図である。
【図3】実施の形態2におけるPDPの製造方法を示すフローチャートである。
【図4】同製造方法における封着材塗布ステップの第1封着材の塗布と大径粒状物質の散布配置の方法について示す図である。
【図5】同製造方法の封着材塗布ステップの他の実施例を示す図である。
【図6】同製造方法の封着ステップ、排気ステップ、放電ガス供給ステップに用いる焼成装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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説明する。
【0015】
(実施の形態1)
図1は実施の形態におけるPDP10の構造を示す分解斜視図であり、図2は同部分断面図である。図1、図2に示すように、PDP10は、前面基板11と背面基板17とから構成されている。
【0016】
図1、図2において、ガラス製の前面基板11上には、走査電極12と維持電極13とで対をなす表示電極対14が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極12および維持電極13は、走査電極12−維持電極13−維持電極13−走査電極12の配列で繰り返すパターンで形成されている。走査電極12は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極12aの上に、導電性を高めるために銀(Ag)などの金属を含む幅の狭いバス電極12bを積層して形成されている。維持電極13も同様に、幅の広い透明電極13aの上に幅の狭いバス電極13bを積層して形成されている。さらに、表示電極対14を覆うように誘電体層15および保護層16が形成されている。誘電体層15は、膜厚が約40μmの酸化ビスマス系低融点ガラスまたは酸化亜鉛系低融点ガラスから形成されている。保護層16は、膜厚が約0.8μmの酸化マグネシウム(MgO)を主体とするアルカリ土類酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層15をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【0017】
一方、ガラス製の背面基板17上には、銀を主成分とする導電性材料からなる互いに平行な複数のデータ電極18が形成され、データ電極18を覆うように下地誘電体層19が形成されている。下地誘電体層19は、誘電体層15と同様の材料であってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン(TiO2)粒子を混合した材料であってもよい。下地誘電体層19上には井桁状の隔壁20が形成され、下地誘電体層19の表面と隔壁20の側面とには、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の蛍光体層23が形成されている。隔壁20は、例えば低融点ガラス材料を用いて約0.12mmの高さに形成されている。蛍光体層23は、青色蛍光体としてBaMgAl1017:Euを、緑色蛍光体としてZn2SiO4:Mnを、赤色蛍光体として(Y、Gd)BO3:Euなどをそれぞれ用いて約15μmの膜厚に形成されている。
【0018】
また、図2に示すように、背面基板17には排気孔27が設けられて排気管31と連通し、この排気孔27と排気管31とにより放電空間26からの排気と放電ガスの封入が行われる。
【0019】
前面基板11と背面基板17は、表示電極対14とデータ電極18とが交差するように、隔壁20を挟んで対向配置され、その周囲(画像表示領域外部)を第1封着材25および第2封着材28によって封着され内部に放電空間26が形成されている。放電空間26にはキセノン(Xe)などを含む放電ガスが約60kPaの圧力で封入されている。放電空間26は井桁状の隔壁20によって複数の区画に仕切られており、表示電極対14とデータ電極18とが交差する部分に放電セル24が形成されている。そしてこれらの放電セル24が放電、発光することにより画像が表示される。なお、PDP10の構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁20がストライプ状であってもよい。
【0020】
ここで、本実施の形態における要部である封着材の構造について詳細に説明する。背面基板17の下地誘電体層19を形成せずガラス面がむき出しとなった外周領域40に第1封着材25が形成されている。また、第1封着材25には隔壁20と下地誘電体層19とを合わせた高さより大きな径を持つ第1ビーズとなる大径粒状物質29が複数個分散して含有されている。第1封着材25はフリットガラスにフィラーを添加したものである。大径粒状物質29は例えば第1封着材25より融点の高いガラス製のビーズであり、前面基板11の保護層16と背面基板17とに当接してこれらの間隔を一定に保つ効果がある。第1封着材25は滑らかなガラス製の背面基板17上と滑らかな保護層16上に形成されているので密に封着されリークを起こすことはない。
【0021】
また、第1封着材25の内側であって下地誘電体層19が形成された内周領域41には、同様に第2封着材28が枠状に形成され、第2封着材28には大径粒状物質29から下地誘電体層19の膜厚だけ小さい径を有する持つ第2ビーズとなる小径粒状物質30が複数個分散して含有されている。第2封着材28は第1封着材25と同一の材料である。小径粒状物質30は大径粒状物質29と同様のガラス製のビーズであり、前面基板11の保護層16と背面基板17の下地誘電体層19に当接して大径粒状物質29と同様にこれらの間隔を一定に保つ効果がある。
【0022】
なお、大径粒状物質29と小径粒状物質30は、必ずしも球形である必要はなく円筒形や立方体など一定の高さを有する粒状のものであればよく、また必ずしもガラスである必要はなく封着材より融点が高い物質であればよい。
【0023】
以上のように、本実施の形態におけるPDP10によれば、下地誘電体層19の外周領域40と下地誘電体層19の内周領域41とを区別し、それぞれに大径粒状物質29を配置した第1封着材25と小径粒状物質30を配置した第2封着材28を形成している。その結果、前面基板11と背面基板17の面方向の2点で両者の間隙を一定とすることができ、聴感ノイズの発生やクロストークの発生を抑制したPDP10を実現することができる。
【0024】
さらに、前面基板11と背面基板17の外方方向に2点で支持する構成としているために、前面基板11と背面基板17とを押圧する押圧力を大径粒状物質29と小径粒状物質30とで分散することができる。その結果、図2に示すように背面基板17に形成されたデータ電極18上に大径粒状物質29が当接した場合でも、データ電極18の断線や破壊、変形を抑制することができる。
【0025】
(実施の形態2)
次に、実施の形態1で述べたPDP10の製造方法について説明する。図3は、実施の形態におけるPDP10の製造プロセスを示すフローチャートである。以下フローチャートに従って図1、図2を参照しながら説明する。
【0026】
(1)前面基板作製ステップ
まず、前面基板11を作製するステップを説明する。ガラス製の前面基板11上に薄膜プロセスなどを用いて、酸化インジウムスズ(ITO)などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極12a、13aを薄膜プロセスとフォトリソグラフィ法により形成する。次に、透明電極12a、13a上に銀などの導電性の良い材料を含むペーストをスクリーン印刷でライン状に形成しこれを所定の温度で焼成して固化し走査電極12と維持電極13を形成する。走査電極12と維持電極13とは対をなし表示電極対14を構成している。次に、表示電極対14を覆うように酸化ビスマス系低融点ガラスなどを含むペーストをダイコート法などにより塗布し、その後、これを焼成して固化し誘電体層15を形成する。次に、誘電体層15を覆うように酸化マグネシウムなどからなる保護層16を真空蒸着法により形成する。以上の工程により次に前面基板11が完成する。
【0027】
(2)背面基板作製ステップ
次に、背面基板17を作製するステップを説明する。まず、ガラス製の背面基板17上に、銀などの導電性の良い材料を含むペーストをスクリーン印刷で互いに平行な複数のライン状に形成する。これを所定の温度で焼成して固化しデータ電極18を形成する。次にデータ電極18を覆うように、酸化ビスマス系低融点ガラスと酸化チタン粒子とを含むペーストをダイコート法などで塗布する。その後、これを焼成して固化し下地誘電体層19を形成する。次に、下地誘電体層19上に低融点ガラスやフィラーなどを含むペーストを塗布する。その後、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いて井桁状にパターニングする。さらに、これを焼成して固化し隔壁20を形成する。次に、下地誘電体層19の表面と隔壁20の側面に、赤、緑、青各色の蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを印刷法などにより塗布する。その後、これを乾燥、焼成することによって蛍光体層23を形成する。以上の工程により背面基板17が完成する。
【0028】
なお、下地誘電体層19は背面基板17の外周領域40を除く内周領域41に形成している。以上の工程により背面基板17が完成する。
【0029】
(3)封着材塗布ステップ
封着材塗布ステップは、背面基板17の周囲(画像表示領域外部)に、第1封着材25と第2封着材28とを塗布するステップである。
【0030】
本実施の形態では、まず、第1封着材25を塗布した後に、前面基板11と背面基板17との間隔を一定に保つための第1ビーズとなる大径粒状物質29を第1封着材25に散布配置する例について説明する。
【0031】
図4は、本実施の形態における第1封着材25の塗布と大径粒状物質29とを散布配置の方法について示す図である。図4に示すように、ガラスフリットとフィラーとを有機溶剤で混練したペースト状の第1封着材25をディスペンサー42を用いて背面基板17の下地誘電体層19が形成されていない領域である外周領域40の周囲に塗布する。その後、ディスペンサー42の近くに配置したノズル43からガラスビーズ製の大径粒状物質29を吐出する。このようにして、塗布された第1封着材25中に大径粒状物質29を散布配置することができる。ノズル43は大径粒状物質29の貯留容器(図示せず)に連通しており、ノズル43を振動させたり、空気吐出させることにより大径粒状物質29を一定間隔で吐出することができる。ディスペンサー42の移動に追随して、ノズル43を移動させ、大径粒状物質29を一定間隔で吐出することによって第1封着材25中に一定間隔で大径粒状物質29を配置することができる。
【0032】
このような方法によれば、封着材ペーストにビーズを混練させて吐出する場合にはビーズの凝集などが発生するが、本実施の形態によれば、背面基板17の外周領域40に塗布した第1封着材25に、第1ビーズとなる大径粒状物質29を確実に散布配置することができる。そのため、前面基板11と背面基板17間の間隙を確実に一定とすることができる。その結果、聴感ノイズの発生やクロストークの発生を抑制したPDP10を製造することができる。
【0033】
同様にして、下地誘電体層19上の内周領域41に形成する第2封着材28の塗布と、第2ビーズとなる小径粒状物質30の散布配置を確実に行うことができる。このとき、小径粒状物質30の粒径は大径粒状物質29の粒径よりも、下地誘電体層19の膜厚分だけ小さくなるようにしている。
【0034】
図5は、本実施の形態における封着材塗布ステップの他の実施例を示す図である。上述の説明では、第1封着材25と第2封着材28の塗布、および、それぞれの封着材へのビーズの散布配置を別々に行っていた。図5はそれらを同時に行う方法を示した図である。
【0035】
すなわち、図5に示すように、第1封着材25と第2封着材28とを同一の第3封着材32とし、ディスペンサー44の吐出幅を第1封着材25と第2封着材28の塗布幅と同等となるようにする。塗布幅の広くなった第3封着材32に第1封着材25と第2封着材28の位置に対応するように、大径粒状物質29を吐出するノズル43と小径粒状物質30を吐出するノズル45を配置し、それぞれより大径粒状物質29と小径粒状物質30を吐出させるようにしている。
【0036】
このような方法によれば、ノズル位置を規定することによって、背面基板17に塗布された第3封着材32の、下地誘電体層19の外周領域40とその内周領域41の所定位置に大径粒状物質29と小径粒状物質30とを散布配置することが可能となる。このような方法によれば、封着材塗布の生産性を高めることができる。
【0037】
なお、図4および図5では、封着材ペーストをディスペンサー42、44から吐出して背面基板17に塗布した直後に、ビーズとなる大径粒状物質29と小径粒状物質30を散布配置していたが、塗布されたペーストを乾燥させてその流動性を抑えた後に、散布配置するとさらにビーズの位置決めを確実に行うことができる。
【0038】
(4)封着ステップ
封着ステップは前面基板11と背面基板17とを第1封着材25、第2封着材28により貼り付けて封着するステップである。図6は、実施の形態におけるPDP10の封着ステップ、排気ステップ、放電ガス供給ステップに用いる焼成装置を示す図である。なお、図6では封着材として第1封着材25のみを示して説明する。図6において、ヒーター50を内蔵した焼成炉51の内部に、前面基板11と周囲に第1封着材25を塗布した背面基板17とを、隔壁20を挟んで対向配置して位置合わせした後、クリップ(図示せず)などで仮固定して設置する。ガラス製の排気管31は、配管52に接続され、さらにバルブ53を介して排気装置54に、バルブ55を介して放電ガス供給装置56に、バルブ57を介して置換ガス供給装置58に接続されている。なお、図7において、PDP10内の隔壁20などは省略して図示している。
【0039】
このような焼成炉51において、まず、ヒーター50をオンにして焼成炉51の温度を上昇させる。同時にバルブ53を開き排気装置54を作動させ、放電空間26の排気を開始する。これにより放電空間26内の空気とともに第1封着材25のペースト中に含まれていた不純ガスの多くが排出される。焼成炉51内部の温度が第1封着材25の軟化点温度以上になると、第1封着材25が軟化溶融して前面基板11と背面基板17とが封着される。この時、大径粒状物質29が第1封着材25に一定間隔で配置されているので、前面基板11と背面基板17とに均等に当接してこれらの間隔を規定どおりの寸法に保つことができる。また、図6には図示していないが、実際には第2封着材28も形成されているため、さらに確実に前面基板11と背面基板17との間隔を一定に保持することができる。
【0040】
(5)排気ステップ
排気ステップは、PDP10内部のガスを排気する工程である。まず、バルブ53を閉じ排気装置54による排気を終了し、バルブ57を開き置換ガス供給装置58より酸素などの置換ガスを例えば1万〜8万Pa程度の圧力でPDP10内の放電空間26に流入させる。置換ガスはPDP10内部の部品に付着して残留している不純ガスをこれに置き換えるためのものである。次にヒーター50をオフにし、バルブ57を閉じ置換ガス供給装置58からの酸素供給を止めるとともにバルブ53を開き排気装置54を作動させて放電空間26内の置換ガスを真空排気する。
【0041】
(6)放電ガス供給ステップ
放電ガス供給ステップは、真空排気された放電空間26内にネオン(Ne)およびキセノン(Xe)を主成分とする放電ガスを供給するステップである。バルブ53を閉じ排気装置54を停止するとともにバルブ55を開け、放電ガス供給装置56から放電ガスを供給する。本実施の形態では、キセノン(Xe):10%、ネオン(Ne):90%の混合ガスを用い、60kPaの圧力で供給した。しかし、放電ガスはこれに限定されるものではなく、例えば、キセノン(Xe):100%のガスであってもよい。その後、バルブ55を閉じ、放電ガス供給装置56からの放電ガス供給を止める。その後、排気管31をバーナーなどで加熱して封止する(チップオフ)。以上の工程によりPDP10の組み立てが完了する。その後、一定時間PDP10の電極間に電圧をかけて放電させ特性を安定させるエージングを行いPDP10が完成する。
【0042】
以上のように、本実施の形態におけるPDP10の製造方法によれば、ビーズを封着材の所定の位置に配置することができ、前面基板と背面基板との間隔を規定どおりの寸法に保つことができる。その結果、前面基板と背面基板が接触して振動することによって発生する聴感ノイズやクロストークを抑制して、高画質高品質のディスプレイ装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明によるPDPによれば、前面基板と背面基板との間隔を規定通りの寸法に保つことができるので、2枚の基板を貼り合わせて構成される画像表示装置などに広く有用である。
【符号の説明】
【0044】
10 PDP
11 前面基板
12 走査電極
12a,13a 透明電極
12b,13b バス電極
13 維持電極
14 表示電極対
15 誘電体層
16 保護層
17 背面基板
18 データ電極
19 下地誘電体層
20 隔壁
23 蛍光体層
24 放電セル
25 第1封着材
26 放電空間
27 排気孔
28 第2封着材
29 大径粒状物質
30 小径粒状物質
31 排気管
32 第3封着材
40 外周領域
41 内周領域
42,44 ディスペンサー
43,45 ノズル
50 ヒーター
51 焼成炉
52 配管
53,55,57 バルブ
54 排気装置
56 放電ガス供給装置
58 置換ガス供給装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面基板とを、間に放電空間を形成するように前記隔壁を挟んで対向配置し周囲を封着材で封着したプラズマディスプレイパネルであって、前記下地誘電体層を前記背面基板の外周領域を除く内周領域に設け、前記封着材を前記外周領域に設けた第1封着材と前記内周領域に設けた第2封着材とで構成し、前記第1封着材中に第1ビーズを配置するとともに、前記第2封着材に前記第2ビーズを配置し、前記第1ビーズの粒径を前記第2ビーズの粒径よりも前記下地誘電体層の膜厚分だけ大きくし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】
前記第1ビーズの粒径が前記第2ビーズの粒径よりも前記下地誘電体層の膜厚分だけ大きい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。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2011−228003(P2011−228003A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−93818(P2010−93818)
【出願日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】