特許 5649216 プラズマディスプレイパネルの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5649216

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】プラズマディスプレイパネルの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 9/26 20060101AFI20141211BHJP

   H01J 11/48 20120101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   H01J9/26 A

   H01J11/48

【請求項の数】1

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2010-276039(P2010-276039)

(22)【出願日】2010年12月10日

(65)【公開番号】特開2012-124123(P2012-124123A)

(43)【公開日】2012年6月28日

【審査請求日】2013年10月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】特許業務法人池内・佐藤アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】葭谷 俊明

(72)【発明者】

【氏名】小杉 直貴

(72)【発明者】

【氏名】井上 学

(72)【発明者】

【氏名】笠原 滋雄

(72)【発明者】

【氏名】渡海 章

【審査官】 遠藤 直恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０３２６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７２２２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ １１／００−１７／６４

Ｈ０１Ｊ ９／２４−９／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前面基板上に複数の表示電極対、前記表示電極対を被覆する前面誘電体層、及び前記前面誘電体層を被覆する保護膜が設けられた前面板と、
背面基板上に前記表示電極対と立体交差する複数のアドレス電極、前記アドレス電極を被覆する背面誘電体層、前記アドレス電極と前記表示電極対の交差部に放電セルを区画するリブ、及び前記リブ間に位置する蛍光体層が設けられた背面板とを備え、
前記前面板と前記背面板の間が、外周縁領域に形成されたシール層により内部空間を設けて封着されているプラズマディスプレイパネルを製造する方法であって、
前記前面板と前記背面板からなるパネルを封着するための工程として、
前記背面板または前記前面板の一方の外周縁領域における前記シール層により封着すべき位置に、ガラスフリットを含むシール材層を形成する工程と、
前記シール材層が前記前面板または前記背面板に当接するように前記背面板と前記前面板とを対向させて位置決めし、前記シール材層の上端部を局所加熱し前記前面板または前記背面板と接合させて前記パネルを予備封止する予備封止工程と、
前記予備封止した前記パネルを雰囲気加熱することにより、前記シール材層の全体により前記前面板と前記背面板の間を封着する封着工程とを備え、
前記シール材層は、ガラスフリットからなる雰囲気加熱シール材層とその上層を成す局所加熱シール材層とを含む２層構造として形成し、かつ前記局所加熱シール材層として、前記雰囲気加熱シール材層よりもレーザ光を吸収し易い材料によりレーザ加熱シール材層を形成し、
前記予備封止工程では、照射スポット径を前記パネルの面方向の断面における前記レーザ加熱シール材層の幅よりも狭くしたレーザビームにより、前記レーザ加熱シール材層の上端部を局所加熱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方法。

【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とも記述する。）の製造方法に関し、特にＡＣ駆動型ＰＤＰを構成するための前面板と背面板の封着工程に特徴を有する製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

代表的なＡＣ駆動型ＰＤＰである交流面放電型ＰＤＰの構成の一例を、図１４及び図１５に示す。図１４は、前面板１と背面板８を分離した状態でＰＤＰの一部を示した斜視図である。図１５は、図１４の前面板１と背面板８が合体された状態を示し、図１４における走査電極３および維持電極４を横切る方向に沿った断面図である。

【0003】

前面板１は、透明で絶縁性を有する前面基板２の表面上に、面放電を行う走査電極３および維持電極４からなる表示電極対５が平行に配列された構成を有する。走査電極３および維持電極４はそれぞれ、透明電極３ａ、４ａと、その上に形成されたバス電極３ｂ、４ｂとにより構成される。そして表示電極対５を覆うように前面誘電体層６が形成され、その上に保護膜７が形成されている。

【0004】

一方、背面板８は、透明で絶縁性を有する背面基板９の表面上に、画像データを書き込むためのアドレス電極１０が配列され、その上部が背面誘電体層１１で被覆された構成を有する。背面誘電体層１１上には、例えば低融点ガラスにより形成された、隔壁を形成するリブ１２が設けられている。リブ１２は、アドレス電極１０に平行な方向に伸びて形成された縦リブ１２ａと、それと直交する方向に形成された横リブ１２ｂとで形成された井桁形状をしている。縦リブ１２ａと横リブ１２ｂとで囲まれた領域により、各画素が規定される。各画素の領域における、リブ１２の側面と背面誘電体層１１の表面とには、アドレス電極１０に対応して赤色蛍光体層１３ｒ、緑色蛍光体層１３ｇ、青色蛍光体層１３ｂが塗布により形成されている。

【0005】

前面板１と背面板８とは、表示電極対５とアドレス電極１０とが互いに直交してマトリックスを形成するように対向している。前面板１と背面板８の間で縦リブ１２ａと横リブ１２ｂとで囲まれた空間が、各画素の放電空間１４となる。各放電空間１４に対応して、表示電極対５とアドレス電極１０とが立体交差することにより、放電セル１５が形成される。前面板１の表示電極対５の間には、横リブ１２ｂの上部に対向するようにブラックストライプ１６が形成されている。

【0006】

前面板１と背面板８は、互いに対向する面の外周縁領域でガラスフリットなどのシール材によって封着され（図示せず）、放電空間１４に、ネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスからなる放電ガスが封入されている。放電ガスは、例えば、Ｘｅの割合が１０％のものが用いられ、約４５０Ｔｏｒｒ（約６０ｋＰａ）の圧力で封入される。

【0007】

このような構成のＡＣ駆動型のＰＤＰでは、表示電極対５上に形成された前面誘電体層６が特有の電流制限機能を発揮する。前面誘電体層６は、表示電極対５とブラックマトリクス１６の形成後で、しかも、これらを確実に覆うように形成することが必要とされる。そのため、前面誘電体層６は一般的には、低融点ガラスの層を印刷・焼成することにより形成されている。また、保護膜７はプラズマ放電により前面誘電体層６がスパッタリングされないようにするために設けるものであり、耐スパッタリング性に優れた材料であることが要求される。更に、放電電圧を下げることを目的として、保護膜７の材料としては、活性な材料であるＭｇＯが用いられている。更に活性な材料であるＣａＯ、ＳｒＯ、ＳｒＣａＯなどを保護膜７の材料として用いる場合もあり得る。

【0008】

保護膜７の材料として上述のような活性な材料を用いた場合、前面板１に保護膜７を形成した後、大気に曝露してしまうと、大気中の水や二酸化炭素の影響を受けてすぐに物性が変化し、放電電圧が上昇してしまう。すなわち、大気中の水や二酸化炭素を吸着、吸収し、水酸化や炭酸化が起きてしまう。これを抑制するために、保護膜７の蒸着からシール材によって封着するパネル化までの工程を、真空雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気中で行う方法が提案された。しかし実際のディスプレイ生産において、保護膜の蒸着からシール材による封着までの工程を真空雰囲気で行うことは、生産タクト、装置コストなどの面から非常に障壁が高い。

【0009】

そこで、保護膜劣化を抑制する他の方法として、特許文献１には、保護膜が大気からのガスを吸収する前に、レーザを用いてパネルを封止する方法が開示されている。すなわち、シール材をレーザで局所加熱することで、封着時間が短縮され、保護膜の特性劣化を回避することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００８−１６６１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかし、特許文献１に開示された上記方法には、以下のような問題がある。

【0012】

（１）第１の問題は、使用期間が長期に至った場合、残留応力に起因するパネル割れが発生し易くなることである。レーザでシール材を局所加熱しパネル封止した際には、シール材と接着面の間に大きな応力が印加され残留応力が発生する。この残留応力に起因して時間の経過により、パネル割れが生じる可能性が高くなる。

【0013】

より詳細に言えば、レーザをシール材に照射するとき、シール材は３００℃以上に一瞬で加熱される。そしてシール材が軟化点温度を越えたときにシール材が融解して密着面と接着する。通常ＰＤＰに使用するガラスは高歪点ガラス（ソーダ系ガラス）であり、熱膨張係数が大きい。このためレーザによる局所加熱により発生する残留応力が比較的大きい。レーザ照射が終了すると、温度が一気に下がり、シール材の内部、あるいはシール材と接着面に応力が生じる。また温度の下がり方が非常に早いために、応力が大きいままそれが緩和されず残留してしまう。この状態でパネル化した場合は、時間とともに材料に亀裂が生じる原因となる。

【0014】

（２）第２の問題は、レーザ加熱時におけるパネル割れリスクが大きいことである。パネルを封着する工程においては、基板剥がれを長期間に亘って防止するために、シール材と接着面の十分な密着が必要である。そのために、レーザ加熱のみでパネルを封止する場合は、レーザ加熱のパワーを十分に大きくする必要がある。しかしレーザ加熱のために印加するパワーが大きくなると、パネル割れのリスクが大きくなる。

【0015】

より詳細に言えば、パネルは、シール材によって前面板と背面板が接着されている状態である。このシール材の接着面積が小さい場合は接着力が小さく、外部からの衝撃や内圧、外圧の変化により剥がれを生じるリスクが大きくなる。このため、レーザ加熱によりパネルを封着する場合においても、前面板と背面板を十分な面積で接着する必要がある。従って、十分シール材を溶かして接着面積を広げるために、レーザのパワーを大きくする必要がある。しかし加熱温度が高くなってしまうことで、シール材と接着面との間に生じる温度差が大きくなり、パネル割れのリスクが増大する。

【0016】

本発明は、上述の問題を考慮して、保護膜の蒸着から封着までの工程を真空雰囲気で行うことを不要としながら、時間経過に伴う封着工程で発生した残留応力に起因するパネル割れ、あるいは、封着工程における大パワーのレーザ加熱に起因するパネル割れのリスクが軽減されたプラズマディスプレイパネル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】

【0017】

本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面基板上に複数の表示電極対、前記表示電極対を被覆する前面誘電体層、及び前記前面誘電体層を被覆する保護膜が設けられた前面板と、背面基板上に前記表示電極対と立体交差する複数のアドレス電極、前記アドレス電極を被覆する背面誘電体層、前記アドレス電極と前記表示電極対の交差部に放電セルを区画するリブ、及び前記リブ間に位置する蛍光体層が設けられた背面板とを備え、前記前面板と前記背面板の間が、外周縁領域に形成されたシール層により内部空間を設けて封着されているプラズマディスプレイパネルを製造する方法である。

【0018】

上記課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、前記前面板と前記背面板からなるパネルを封着するための工程として、前記背面板または前記前面板の一方の外周縁領域における前記シール層により封着すべき位置に、ガラスフリットを含むシール材層を形成する工程と、前記シール材層が前記前面板または前記背面板に当接するように前記背面板と前記前面板とを対向させて位置決めし、前記シール材層の上端部を局所加熱し前記前面板または前記背面板と接合させて前記パネルを予備封止する予備封止工程と、前記予備封止した前記パネルを雰囲気加熱することにより、前記シール材層の全体により前記前面板と前記背面板の間を封着する封着工程とを備え、前記シール材層は、ガラスフリットからなる雰囲気加熱シール材層とその上層を成す局所加熱シール材層とを含む２層構造として形成し、かつ前記局所加熱シール材層として、前記雰囲気加熱シール材層よりもレーザ光を吸収し易い材料によりレーザ加熱シール材層を形成し、前記予備封止工程では、照射スポット径を前記パネルの面方向の断面における前記レーザ加熱シール材層の幅よりも狭くしたレーザビームにより、前記レーザ加熱シール材層の上端部を局所加熱することを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

上記構成のＰＤＰの製造方法によれば、シール材層の上端部の局所加熱によりパネルを予備封止する。このような低エネルギーでの予備封止工程の後、パネルを雰囲気加熱することによりシール材層の全体により封着を行う。

【0021】

従って、予備封止工程によりパネルを密閉した状態で封着工程が行なわれるので、保護膜の劣化を抑制することができる。しかも、封着工程ではシール材が十分に加熱され、徐々に降温させることで、レーザ封止に比較して残留応力を非常に小さくすることができ、長期間使用における残留応力に起因するパネル割れを回避できる。また、予備封止工程ではシール材層の上端部を局所加熱するので、例えばレーザ加熱を行なう場合でも、極めて小さな熱エネルギが短時間印加されるだけである。従って、急激な温度差が発生することが回避され、加熱時におけるパネル割れのリスクは小さい。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図2】同実施の形態における前面板と背面板を予備封止する工程を示す断面図

【図3】同実施の形態における前面板と背面板を封着するための各工程を示す断面図

【図4】同各工程における温度及びパネル内の圧力の変化を示すグラフ

【図5】実施の形態２におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図6】実施の形態３におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図7】同実施の形態における前面板と背面板の予備封着工程を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図

【図8】実施の形態４におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図9】実施の形態５におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図10】実施の形態６におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図11】同実施の形態における前面板と背面板を封着するための各工程を示す断面図

【図12】同各工程における温度及びパネル内の圧力の変化を示すグラフ

【図13】実施の形態７におけるＰＤＰの前面板と背面板の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図

【図14】従来例のＰＤＰの一部を前面板と背面板を分離した状態で示した斜視図

【図15】図１４の前面板と背面板が合体された状態を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、上記構成を基本として、以下のような態様を採ることができる。

【0024】

すなわち、上記第一のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記予備封止工程における局所加熱を、レーザビームまたはハロゲンランプにより行うことができる。

【0026】

また、前記局所加熱シール材層として、前記雰囲気加熱シール材層よりもレーザ光を吸収し易い材料によりレーザ加熱シール材層を形成し、前記予備封止工程における前記局所加熱をレーザビームを用いて行う構成とすることができる。

【0027】

また、前記局所加熱シール材層の前記パネル面方向の断面における幅を、前記雰囲気加熱シール材層の幅よりも狭く形成することが好ましい。

【0028】

また、前記局所加熱シール材層として、前記雰囲気加熱シール材層よりも軟化点の低い材料により低軟化点シール材層を形成する構成とすることができる。その場合、前記低軟化点シール材層を、金属はんだを用いて形成することができる。

【0029】

また、前記シール材層を、レーザ光を吸収し易い材料を混入させたガラスフリットからなる材料により一層のレーザ加熱シール材層として形成し、前記予備封止工程では、照射スポット径を前記パネルの面方向の断面における前記レーザ加熱シール材層の幅よりも狭くしたレーザビームにより、前記レーザ加熱シール材層の上端部を局所加熱する構成とすることができる。

【0030】

また、上記第二のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記低軟化点シール材層の形成に金属はんだを用い、前記予備封止工程は、前記背面板と前記前面板とを対向させて、前記雰囲気加熱シール材層と前記前面板または前記背面板の間に所定の間隙が形成されるように位置決めする工程と、前記雰囲気加熱シール材層と前記前面板または前記背面板の間の前記間隙に前記金属はんだを溶融状態で供給し、前記金属はんだが冷却され固化することにより形成される金属はんだシール層により、前記背面板と前記前面板を接合させる工程とを含む構成とすることができる。

【0031】

また、前記予備封止工程は、前記前面板または前記背面板の前記雰囲気加熱シール材層に対応する位置に、前記低軟化点シール材層を形成する工程と、前記雰囲気加熱シール材層と前記低軟化点シール材層が当接するように前記背面板と前記前面板とを対向させて位置決めし、前記低軟化点シール材層を局所加熱して前記背面板と前記前面板を接合させる工程とを含む構成とすることができる。

【0032】

上記いずれかの製造方法において、前記封着工程は、前記シール材層の軟化点近傍まで加熱する昇温工程と、次に前記軟化点近傍に保持する保温工程と、次に前記軟化点より高温に加熱する高温加熱工程と、次に前記軟化点よりも低い温度に一定時間保持した後、降温させる降温工程とを含む構成とすることができる。

【0033】

この場合、前記予備封止工程の後であって前記封着工程の前に、前記背面板と前記前面板の間の前記シール材層に包囲されたパネル内空間を、真空雰囲気、または不活性ガス充填あるいは所望ガスを充填した雰囲気に調整する構成とすることができる。

【0034】

また、前記保温工程及び前記高温加熱工程では、前記パネル内空間に、外部雰囲気の圧力の作用による前記シール材層の変形に抗する圧力を付与することが好ましい。

【0035】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各実施の形態は、図１４、１５に示した従来例と同様の構造を有するＰＤＰを製造する方法に係るものである。従って、図１４、１５に示した従来例と同一の構成要素については、同一の参照番号を付して、説明の繰り返しを省略する。

【0036】

＜実施の形態１＞
実施の形態１におけるＰＤＰの製造方法について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。図１（ｂ）は、前面板１と背面板８が封着される前の状態を示している。但し、本実施の形態は、背面板８と前面板１の封着構造に特徴を有するものであるため、この特徴の説明に不要な要素、例えば、走査電極、アドレス電極、誘電体層、保護膜等は図示が省略されている。以下の実施の形態においても、同様である。

【0037】

図１（ａ）に示すように、背面板８の外周縁領域におけるシール層により封着すべき位置に、枠状のシール材層２０が形成される。背面板８のガラス基板上には、あらかじめ排気管２１がセットされシール材によって接続される。排気管２１は、背面板８と前面板１の間のシール材層２０に包囲されたパネル内空間に対して、排気を行ない、あるいは所望のガスを充填するために用いられる。

【0038】

シール材層２０は、従来と同様の低融点ガラスフリットを含む雰囲気加熱シール材層２０ａと、その上層を成すレーザ加熱シール材層２０ｂの２層からなる。レーザ加熱シール材層２０ｂは、局所加熱シール材層として用いられる。レーザ加熱シール材層２０ｂは、雰囲気加熱シール材層２０ａと同様のガラスフリットにレーザ吸収材を混合したものである。雰囲気加熱シール材層２０ａの上端の高さは、リブ１２よりも高く設定される。

【0039】

図２は、本実施の形態の特徴である、前面板１と背面板８からなるパネルを予備封止するための工程を示す断面図である。すなわち、図１（ｂ）に示すように背面板８上に対向させて前面板１を配置した後、図２に示すように、レーザ加熱シール材層２０ｂを前面板１に当接させた状態に位置決めする。この状態で、前面板１を通してレーザビーム２２によりレーザ加熱シール材層２０ｂを局所加熱して、当接している前面板１と接合させてパネルを予備封止する。なお、局所加熱とは、レーザ加熱シール材層２０ｂのみその少なくとも一部が溶融し前面板１と接合して封止構造を形成する程度に加熱することを意味する。すなわち、シール材層２０の先端部の一部のみにおいて封止作用が発生し、シール材層２０の他の部分については変化を生じない工程となるので、予備封止工程と称する。

【0040】

このようにして予備封止されたパネルにおいて、背面板８と前面板１の間のシール材層２０に包囲されたパネル内空間は、外気から封止された状態になる。このように、レーザ加熱等の局所加熱を用いたレーザ加熱シール材層２０ｂよる予備封止工程により、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯなどの物質からなる保護膜が、大気中に曝露されることにより物性の変化を生じることを抑制することができる。

【0041】

レーザビーム２２によりレーザ加熱シール材層２０ｂを局所加熱する際には、レーザエネルギーを低レベルにするか、もしくはレーザ照射時間を短くするか、あるいはレーザ照射スポットを小さくする。加熱が局所的に小さなエネルギーで行なわれることにより、予備封止によるパネル割れリスクを小さくすることができる。また、レーザ加熱シール材層のフリットも少量でよく、接着面積も小さくて良いため、パネル割れのリスクを抑制することが可能である。

【0042】

図３に、前面板１と背面板８を封着させる工程の全体を断面図で示す。先ず、図３（ａ）に示すように、レーザ加熱シール材層２０ｂを前面板１に当接させた状態に位置決めする。この状態では、パネル内空間の雰囲気Ａは、外部雰囲気と同じ状態である。この状態で、図２に示したように、レーザビーム２１によりレーザ加熱シール材層２０ｂを局所加熱で溶融させて、図３（ｂ）に示すように、前面板１と背面板８からなるパネルを予備封止する。この予備封止の後、パネル内空間の雰囲気Ｂを、真空、不活性ガス充填または所望ガスを充填した雰囲気に調整して、図３（ｃ）に示す封着工程を実施する。すなわち、パネルを炉内で雰囲気加熱することにより、雰囲気加熱シール材層２０ａを溶融させて前面板１と背面板８を封着する。

【0043】

封着工程は、図４に示すように、４つの工程からなる。図４は、ＰＤＰの前面板１と背面板８を封着するための各工程における温度（Ｔ）及びパネル内の圧力（Ｐ）の変化を示す。図４において、時刻ｔ０〜ｔ１の間は昇温工程Ｓ１であり、パネルをシール材層２０のガラスフリットの軟化点Ｔｓ近傍まで加熱する。時刻ｔ１〜ｔ２の間は保温工程Ｓ２であり、パネルを軟化点Ｔｓ近傍に保持する。時刻ｔ２〜ｔ３の間は高温加熱工程Ｓ３であり、パネルを軟化点Ｔｓより高い高域温度Ｔｈに加熱する。時刻ｔ３以降は降温工程Ｓ４であり、パネルを軟化点Ｔｓよりも低い低域温度Ｔｌに一定時間保持した後、降温させる。

【0044】

パネル内の圧力（Ｐ）は以下のように制御する。まず、予備封止工程の後であって封着工程の前（昇温工程Ｓ１の前）に、パネル内空間を真空雰囲気、または不活性ガス充填あるいは所望ガスを充填して、初期圧Ｐｉの雰囲気に調整する。昇温工程Ｓ１では初期圧Ｐｉを維持する。保温工程Ｓ２及び高温加熱工程Ｓ３では、軟化点Ｔｓ以上の温度になるので、圧力（Ｐ）を上昇させて抗変形圧Ｐｒをパネル内空間に付与する。抗変形圧Ｐｒは、外部雰囲気の圧力の作用によるシール材層の変形に抗する（パネル内空間に引き込まれない）圧力、例えば４０ｋＰａに設定される。降温工程Ｓ４では排気を行い、所定の設定圧力Ｐｏになるよう降圧する。

【0045】

以上のように、封着工程において、シール材層２０のガラスフリットが溶ける温度までパネルを加熱することにより、レーザによる局所加熱の結果発生した残留応力が緩和される。すなわち、シール材の軟化点以上まで加熱することによりフリット全体が溶けだし、徐々に冷却をすることで、レーザにより封着時の加熱を全て行う場合と比較して、残留応力を非常に小さくすることが可能になる。従って、長期間の使用に際して、残留応力に起因するパネル割れを抑制することができる。

【0046】

上記構成においては、レーザ加熱シール材層２０ｂを局所加熱用シール材層として形成し、レーザビームで局所加熱を行なう例を示したが、これに限定されず、他のどのような局所加熱方法を用いてもよい。例えば、ハロゲンランプの光を吸収し易い材料により局所加熱用シール材層を形成し、ハロゲンランプで局所加熱を行なう構成とすることもできる。但し、局所加熱用シール材層はガスバリア性のある材料で形成することが必要である。

【0047】

シール材層２０の形成方法としては、ディスペンサーによる塗布方法、あるいは印刷形成方法のいずれを用いてもよい。例えば、最初に雰囲気加熱シール材層２０ａを塗布あるいは印刷し、乾燥・焼成後、レーザ加熱シール材層２０ｂを塗布あるいは印刷し乾燥・焼成する工程を用いることができる。あるいは、また、雰囲気加熱シール材層２０ａを塗布あるいは印刷した後、レーザ加熱シール材層２０ｂを塗布あるいは印刷し、同時に乾燥・焼成をしても良い。他にも、雰囲気加熱シール材層２０ａを塗布あるいは印刷して乾燥の後、レーザ加熱シール材層２０ｂを塗布・乾燥し、両方のシールを同時に焼成することも可能である。

【0048】

排気管２１の形成方法としては、シール材層２０を形成する前に、排気管２１を設置しても良いし、シール材層２０を形成後に排気管２１を設置することも可能である。また、雰囲気加熱によりシール材層２０を介して排気管２１接着する方法、あるいは、レーザ加熱で予備封止する際に、排気管２１とパネル基板を接着することも可能である。

【0049】

以上の封着工程等についての説明は、以下に説明する他の実施の形態にも適用可能である。

【0050】

＜実施の形態２＞
実施の形態２におけるＰＤＰの製造方法について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【0051】

本実施の形態の製造方法は、基本的には実施の形態１と同様である。相違点は、本実施の形態では、雰囲気加熱シール材層２０ａの上層として、図１に示したレーザ加熱シール材層２０ｂの幅を狭く形成して、幅狭レーザ加熱シール材層２３としたことである。幅狭レーザ加熱シール材層２３のパネル面方向の断面における幅は、雰囲気加熱シール材層２０ａの幅よりも十分に狭く設定する。

【0052】

予備封止工程では、図５（ｂ）に示した状態から、背面板８と前面板１とを、幅狭レーザ加熱シール材層２３が前面板１に当接する状態に位置決めする。この状態で、レーザビームにより幅狭レーザ加熱シール材層２３を局所加熱する。予備封止工程における雰囲気等の制御や、後の封着工程は、実施の形態１について説明した工程と同様に行なうことができる。

【0053】

本実施の形態によれば、前面板１と背面板８を予備封止するために、幅が小さい幅狭レーザ加熱シール材層２３をレーザビームにより加熱すればよい。また幅狭レーザ加熱シール材層２３を形成するフリット量も少量でよいので、残留応力に影響する接着面積を低減させることができる。その結果、残留応力をより小さくしてパネル割れリスクを低減させることが可能である。

【0054】

＜実施の形態３＞
実施の形態３におけるＰＤＰの製造方法について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【0055】

本実施の形態においては、図１に示した雰囲気加熱シール材層２０ａとレーザ加熱シール材層２０ｂの２層からなるシール材層２０に代えて、一層のレーザ加熱シール材層２４のみが、背面板８上に設けられる。レーザ加熱シール材層２４は、上述のとおり、低融点ガラスのフリットにレーザビームを吸収し易い材料を混入させた材料により形成される。

【0056】

図６のように用意された前面板１と背面板８を、図７に示すように局所加熱により予備封止する。図７は予備封止工程を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。図７（ａ）に示すように、背面板８と前面板１とを対向させて、レーザ加熱シール材層２４が前面板１に当接した状態に位置決めする。レーザ加熱シール材層２４の上端部をレーザビーム２５により局所加熱して、当接している前面板１と接合させて予備封止が行なわれる。

【0057】

レーザビーム２５は、その照射スポット径を、パネルの面方向の断面におけるレーザ加熱シール材層２４の上端の幅よりも狭く、例えば１ｍｍ程度とする。すなわち、図７（ｂ）にレーザ加熱部２４ａで示されるように、レーザ加熱シール材層２４の上端の幅の中央部を加熱する。それにより、印加される熱エネルギーを十分に小さく抑制し、残留応力に影響する接着面積を低減させることができる。その結果、残留応力をより小さくしてパネル割れリスクを低減することが可能である。

【0058】

予備封止工程における雰囲気等の制御や、後の封着工程は、実施の形態１について説明した工程と同様に行なうことができる。本実施の形態によれば、プロセスの単純化が可能である。

【0059】

＜実施の形態４＞
実施の形態４におけるＰＤＰの製造方法について、図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【0060】

本実施の形態の製造方法は、基本的には実施の形態１と同様である。相違点は、実施の形態１では、枠状のシール材層２０が背面板８の外周縁領域に形成されるのに対して、本実施の形態では、図８（ｂ）に示すように、前面板１の外周縁領域に形成されることである。

【0061】

すなわち、前面板１には先ず、低融点ガラスのフリットからなる雰囲気加熱シール材層２０ａを形成し、その上層にレーザ加熱シール材層２０ｂを形成する。予備封止工程は、レーザ加熱シール材層２０ｂを背面板８に当接させた状態に位置決めして、背面板８を通してレーザビームによりレーザ加熱シール材層２０ｂを局所加熱して行う。

【0062】

予備封止工程における雰囲気等の制御や、後の封着工程は、実施の形態１について説明した工程と同様に行なうことができる。本実施の形態によれば、蛍光体の熱劣化を抑制することが可能である。

【0063】

＜実施の形態５＞
実施の形態５におけるＰＤＰの製造方法について、図９を参照して説明する。図９は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【0064】

本実施の形態の製造方法は、基本的には実施の形態３と同様である。相違点は、実施の形態３では、一層のレーザ加熱シール材層２４が背面板８の外周縁領域に形成されるのに対して、本実施の形態では、図９（ｂ）に示すように、前面板１の外周縁領域に形成されることである。

【0065】

予備封止工程では、図９（ｂ）に示すように、背面板８と前面板１とを対向させて、レーザ加熱シール材層２４を背面板８に当接させた状態に位置決めする。レーザ加熱シール材層２４の下端部を、背面板８を通してレーザビームにより局所加熱する。レーザビームは、その照射スポット径を、パネルの面方向の断面におけるレーザ加熱シール材層２４の上端の幅よりも狭く、例えば１ｍｍ程度とする。それにより、印加される熱エネルギーを十分に小さく抑制し、残留応力に影響する接着面積を低減させることができる。その結果、残留応力をより小さくしてパネル割れリスクを低減することが可能である。

【0066】

予備封止工程における雰囲気等の制御や、後の封着工程は、実施の形態１について説明した工程と同様に行なうことができる。本実施の形態によれば、蛍光体の熱劣化を抑制することが可能である。

【0067】

＜実施の形態６＞
実施の形態６におけるＰＤＰの製造方法について、図１０〜図１２を参照して説明する。図１０は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【0068】

本実施の形態の製造方法は、基本的には実施の形態１と同様である。相違点は、本実施の形態では、図１に示したレーザ加熱シール材層２０ｂに代えて、図１０（ｂ）に示すように、低軟化点シール材層２６を用いることである。すなわち、背面板８の外周縁領域にガラスフリットからなる雰囲気加熱シール材層２０ａを形成し、雰囲気加熱シール材層２０ａの上端面と前面板１の間を、低軟化点シール材層２６により接合して予備封止する。低軟化点シール材層２６は、雰囲気加熱シール材層２０ａよりも軟化点の低いガスバリア性のある材料、例えば金属はんだ等で形成する。予備封止工程は、以下のような方法で行なうことができる。

【0069】

第１の方法では、背面板８に形成した雰囲気加熱シール材層２０ａの上に低軟化点シール材層２６を形成し、図１０（ｂ）に示すように、低軟化点シール材層２６を前面板１に当接させて、レーザや、ハロゲンランプ等による局所加熱で低軟化点シール材層２６を溶融させ前面板１と背面板８を接合する。この方法は、実施の形態１の方法において、局所加熱シール材層を、レーザ加熱シール材層２０ｂから単純に低軟化点シール材層２６に置き換えた態様に相当する。軟化点の低いシール材層を用いることにより、レーザパワーをより小さくして、パネル割れリスクを小さくすることが可能となる。

【0070】

第２の方法では、低軟化点シール材層の形成に金属はんだを用いる。予備封止工程では、先ず、背面板８と前面板１とを対向させて、雰囲気加熱シール材層２０ａと前面板１の間に所定の間隙が形成されるように位置決めする。次に、雰囲気加熱シール材層２０ａと前面板１の間の間隙に、金属はんだを溶融状態で供給し、金属はんだが冷却され固化することにより形成される金属はんだシール層により、背面板と前面板を接合させる。金属はんだとしては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ系等のはんだを用いることができる。

【0071】

第３の方法では、前面板１の雰囲気加熱シール材層２０ａに対応する位置に、低軟化点シール材層を形成する。次に、雰囲気加熱シール材層２０ａと低軟化点シール材層が当接するように背面板８と前面板１とを対向させて位置決めし、低軟化点シール材層を局所加熱して背面板と前面板を接合させる。

【0072】

予備封止工程における雰囲気等の制御や、後の封着工程は、実施の形態１で説明した工程と概ね同様に行なうことができるが、以下に説明するように、若干の相違がある。それについて、図１１、図１２を参照して説明する。図１１は、前面板１と背面板８を封着させる各工程を示す断面図、図１２は、同各工程における温度（Ｔ）及びパネル内の圧力（Ｐ）の変化を示す図である。低軟化点シール材層２６として金属はんだを用いた場合を例として説明する。

【0073】

先ず、上記の何れかの方法の予備封止工程により、対向させた前面板１と雰囲気加熱シール材層２０ａの間を金属はんだ層２７により接合して、図１１（ａ）に示す状態を得る。この予備封止の後、パネル内空間の雰囲気Ａを、真空、不活性ガス充填または所望ガスを充填した雰囲気に調整し、次に図１１（ｂ）に示す封着工程を実施する。すなわち、パネルを炉内で雰囲気加熱することにより、雰囲気加熱シール材層２０ａを溶融させて前面板１と背面板８を封着させる。

【0074】

封着工程は、図１２に示すように、５つの工程からなる。図１１において、時刻ｔ０〜ｔ１の間は昇温工程Ｓ１１であり、パネルを金属はんだ層２７の軟化点Ｔｓｓ近傍まで加熱する。時刻ｔ１〜ｔ２の間は第１保温工程Ｓ１２であり、パネルを軟化点Ｔｓｓ近傍に保持した後、雰囲気加熱シール材層２０ａのガラスフリットの軟化点Ｔｓｆ近傍まで加熱する。時刻ｔ２〜ｔ３の間は第２保温工程Ｓ１３であり、パネルを軟化点Ｔｓｆ近傍に保持する。時刻ｔ３〜ｔ４の間は高温加熱工程Ｓ１４であり、パネルを軟化点Ｔｓｆより高い高域温度Ｔｈに加熱する。時刻ｔ４以降は降温工程Ｓ１５であり、パネルを金属はんだの軟化点Ｔｓｓよりも低い低域温度Ｔｌに一定時間保持した後、降温させる。

【0075】

パネル内の圧力（Ｐ）は以下のように制御する。まず、予備封止工程の後であって封着工程の前（昇温工程Ｓ１１の前）に、パネル内空間を真空雰囲気、または不活性ガス充填あるいは所望ガスを充填して、初期圧Ｐｉの雰囲気に調整する。昇温工程Ｓ１１では初期圧Ｐｉを維持する。第１、第２保温工程Ｓ１２、Ｓ１３、及び高温加熱工程Ｓ１４では、軟化点Ｔｓｆ以上の温度になるので、圧力（Ｐ）を上昇させて抗変形圧Ｐｒをパネル内空間に付与する。抗変形圧Ｐｒは、外部雰囲気の圧力の作用によるシール材層の変形に抗する（パネル内空間に引き込まれない）圧力、例えば４０ｋＰａに設定する。降温工程Ｓ１５では排気を行い、所定の設定圧力Ｐｏになるよう降圧する。

【0076】

以上のように、封着工程において、雰囲気加熱シール材層２０ａのガラスフリットが溶ける温度までパネルを加熱することにより、局所加熱の結果発生した残留応力が緩和される。

【0077】

＜実施の形態７＞
実施の形態７におけるＰＤＰの製造方法について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施の形態におけるＰＤＰの前面板１と背面板８の封着構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

【0078】

本実施の形態の製造方法は、基本的には実施の形態６と同様である。相違点は、実施の形態６では、雰囲気加熱シール材層２０ａが背面板８の外周縁領域に形成されるのに対して、本実施の形態では、図１３（ｂ）に示すように、前面板１の外周縁領域に形成されることである。

【0079】

実施の形態６について説明した何れかの方法の予備封止工程により、対向させた前面板１と背面板８を低軟化点シール材層２６により接合して、図１３（ｂ）に示す状態を得る。この予備封止の後、パネル内空間の雰囲気を、真空、不活性ガス充填または所望ガスを充填した雰囲気に調整し、封着工程を実施する。すなわち、パネルを炉内で雰囲気加熱することにより、雰囲気加熱シール材層２０ａを溶融させて前面板１と背面板８を封着する。

【0080】

予備封止工程における雰囲気等の制御や、後の封着工程は、実施の形態６について説明した工程と同様に行なうことができる。本実施の形態によれば、蛍光体の熱劣化を抑制することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明のＰＤＰの製造方法によれば、長期間使用における残留応力に起因するパネル割れを回避でき、また、封着工程での加熱時におけるパネル割れのリスクは小さいので、例えば、レーザ加熱による封着を用いたＰＤＰの製造に有用である。

【符号の説明】

【0082】

１ 前面板
２ 前面基板
３ 走査電極
３ａ、４ａ 透明電極
３ｂ、４ｂ バス電極
４ 維持電極
５ 表示電極対
６ 前面誘電体層
７ 保護膜
８ 背面板
９ 背面基板
１０ アドレス電極
１１ 背面誘電体層
１２ リブ
１２ａ 縦リブ
１２ｂ 横リブ
１３ｒ 赤色蛍光体層
１３ｇ 緑色蛍光体層
１３ｂ 青色蛍光体層
１４ 放電空間
１５ 放電セル
１６ ブラックストライプ
２０ シール材層
２０ａ 雰囲気加熱シール材層
２０ｂ、２４ レーザ加熱シール材層
２１ 排気管
２２、２５ レーザビーム
２３ 幅狭レーザ加熱シール材層
２４ａ レーザ加熱部
２６ 低軟化点シール材層
２７ 金属はんだ層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】