JP2008186697A - パネル体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封着工程に費やす時間を短縮し、パネル体の生産効率を上げる。
【解決手段】第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着してパネル体を製造するパネル体の製造方法であって、局所加熱が、波長５００〜１６００ｎｍの範囲に発振波長を有するレーザ光を前記封着部材に照射することによってなされ、封着部材が、低融点ガラスよりなる帯状または棒状の成形体であり、低融点ガラスが、実質的にモル％表示で、Ｐ₂Ｏ₅ ２０〜４５％、ＳｎＯ ２０〜４０％、ＺｎＯ ２５〜５０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１５％、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃＝０〜１０％を含有し、低融点ガラスの軟化点が３８０〜５４０℃であり、３０〜３００℃の平均熱膨張係数が６０×１０^-7〜１００×１０^-7／℃であり、レーザ光の発振波長に対する前記低融点ガラスの光線透過率が１ｍｍの厚みに対して６０％以下であることを特徴とするパネル体の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明はパネル体の製造方法に係り、特に前面ガラス基板と背面ガラス基板とを封着することにより製造されるプラズマディスプレイ用パネル等のパネル体の製造方法に関する。

薄型大画面テレビのディスプレイとして、自発光型・直視型ディスプレイであるプラズマディスプレイ（Plasma Display Panel:以下、「ＰＤＰ」と称する）は、前面ガラス基板と背面ガラス基板とからなる２枚のガラス基板をシール材により封着し、内部に放電ガスを封入することにより形成される。この前面ガラス基板には、放電させるための表示電極上に透明誘電体とＭｇＯ保護層が形成され、背面ガラス基板には、赤・緑・青の蛍光体を分離するストライプ状の隔壁（リブ）に蛍光体が順に塗布される。このような面放電反射型ストライプ構造のＰＤＰが、量産型のカラーＰＤＰ用パネルとして市販されている。このようなＰＤＰ用パネルの製造方法の一例が非特許文献１に示されている。

非特許文献１に記載の方法では、前面ガラス基板に透明電極である表示電極を形成し、該表示電極上に細いバス電極を形成する。バス電極には銀ペーストが用いられ、印刷やフォトリソグラフィープロセスを用いることにより形成される。次いで、表示電極及びバス電極上に、透明なガラス誘電体層を形成する。更に、前面ガラス基板を誘電体層上にＭｇＯ保護層を真空蒸着方法により形成する。これによって、ＰＤＰ用の前面ガラス基板が製造される。
また、背面ガラス基板に、ストライプ状のアドレス電極を形成し、その上にストライプ状の隔壁を形成する。蛍光体層形成の工程では、赤、緑、青のペーストをスクリーン印刷によって順に塗布するとともに乾燥し、その後、空気中で焼成することにより形成される。そして、最後に背面ガラス基板の縁部に封着用シール材（封着部材）であるフリットガラスを塗布する。ここで、フリットガラスは、塗布性を向上させるため、ビヒクルを配合してペースト化した状態で塗布され、塗布後４００℃程度の温度で空気中で焼成され、ビヒクルが揮発除去される。

次に、背面ガラス基板と前面ガラス基板とを、表示電極とアドレス電極とが対向して交差するように重ね合わせることにより、隔壁で仕切られた放電空間を有するパネル体に組み立てる。このパネル体全体を加熱炉にて４５０℃程度に加熱することにより、前記フリットガラスを軟化流動させ、この軟化流動したフリットガラスによって背面ガラス基板と前面ガラス基板とを封着する。同時に背面ガラス基板上に開けた孔にあらかじめセットしたチップ管がフリットガラスによって接続される。この後、チップ管から放電空間内部の空気をバキュームしながら、３５０℃程度の雰囲気で約６時間、パネル体を焼成し、その後、放電空間に放電ガスを封入する。この後、このパネル体を所定時間エージングし、モジュール組立工程、及びセット組立に移行する。以上が従来のＰＤＰの組立工程である。

ところで、非特許文献１に記載された従来の封着方法においては、加熱炉を４５０℃程度まで昇温させるために約４時間、パネル体の加熱に約１時間、そして、パネル体の徐冷に約４時間かかるため、封着に略一日を費やし、非常に時間がかかるという欠点があった。
これに対しＰＤＰの封着技術ではないが、フリットをレーザ光により封着温度まで局所加熱して、表示素子のガラス基板とガラスキャップとを封着する技術が特許文献１に記載されている。この技術を利用すればレーザ光によりフリットを極めて短時間で所定の温度まで昇温し、封着できることが予想される。

一方、封着部材としてペースト化したフリットガラスを使用した場合、封着前にあらかじめビヒクルを揮発除去するために焼成を行ったとしても、その残留物の一部が封着時に不純物ガスとして放出され、パネル内部に残留してＰＤＰの特性を劣化させる恐れがあった。

最新プラズマディスプレイ製造技術 プレスジャーナル編 特開２００３−１２３９６６号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、２枚のガラス基板の封着工程に費やす時間を短縮し、パネル体の生産効率を上げることができ、かつ不純物ガスの残留によるパネル体の特性劣化が防止されたパネル体の製造方法を提供することを目的とする。また、封着に使用するレーザの消費電力を下げることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は第１のガラス基板と第２のガラス基板とを所定の間隔を空けて重ね合わせ、該基板間の周縁部に封着部材を配置したパネル組立体を用意し、該封着部材を封着温度まで局所加熱して軟化流動させることにより、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着してパネル体を製造するパネル体の製造方法であって、
前記局所加熱が、波長５００〜１６００ｎｍの範囲に発振波長を有するレーザ光を前記封着部材に照射することによってなされ、
前記封着部材が、低融点ガラスよりなる帯状または棒状の成形体であり、
前記低融点ガラスが、実質的にモル％表示で、Ｐ₂Ｏ₅ ２０〜４５％、ＳｎＯ ２０〜４０％、ＺｎＯ ２５〜５０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１５％、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃ ０〜１０％を含有し、前記低融点ガラスの軟化点が３８０〜５４０℃であり、３０〜３００℃の平均熱膨張係数（以下、単に熱膨張係数という。）が６０×１０^-7〜１００×１０^-7／℃であり、前記レーザ光の発振波長に対する前記低融点ガラスの光線透過率が該低融点ガラス１ｍｍの厚みに対して６０％以下であることを特徴とするパネル体の製造方法を提供する。

また、本発明のパネル体の製造方法において、前記低融点ガラスが、Ｆｅの酸化物をＦｅＯに換算した量で該低融点ガラスの合計質量に対して０．１〜５ｗｔ％含有することが好ましい。

また、本発明のパネル体の製造方法において、前記低融点ガラスは、成形のため溶融する際に、サッカロース、カーボンおよびアンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１つの還元剤が、該低融点ガラスの合計質量に対して合計で０．１〜５ｗｔ％となる量添加されることが好ましい。
前記還元剤は、前記低融点ガラスの合計質量に対して合計で１〜５ｗｔ％となる量添加されることがより好ましい。

また、本発明のパネル体の製造方法において、前記パネル体がフラットパネルディスプレイ用パネル体であることが好ましい。

また、本発明のパネル体の製造方法において、前記フラットパネルディスプレイ用パネル体が、プラズマディスプレイ用パネル体であることが好ましい。

本発明のパネル体の製造方法によれば、レーザ光照射により封着部材を封着温度まで局所加熱することで封着部材を軟化流動して２枚のガラス基板を封着するので封着工程時間を短縮できる。具体的には、パネル体全体を加熱する従来の方法では封着工程に十数時間を要していたが、本発明の方法では数分間で封着を行うことができる。これによって、パネル体の生産効率を上げることができ、コスト低減を図ることができる。
しかも、本発明で使用する封着部材は、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能が高いため、レーザ光照射時の温度上昇が速く、封着工程時間を短縮できる点、または低いレーザ出力で封着できる点で優れている。
また、本発明では、封着部材として成形体を用いるため、ペースト化したフリットガラスを用いた場合と比して封着時に不純物ガスが放出されにくくなるのでパネル体の特性劣化が抑制される。
さらに、パネル体全体を加熱する従来の方法では蛍光体等の他の部材の耐熱温度の制約で封着温度を高くすることができなかったが、本発明では、レーザ光により封着部材のみが封着温度まで局所加熱されるため、他の部材の熱的なダメージが避けられるので、従来よりも封着温度が高い低融点ガラスを用いることもできる。

以下、図面を参照しながら、ＰＤＰ用パネル体の製造方法を例に本発明のパネル体の製造方法を説明する。
図１は、パネル体の一例として、ＰＤＰ用パネル体の組立構造を示した要部拡大断面図である。図１に示すＰＤＰ用パネル体１０において、前面ガラス基板１２上にはストライプ状の表示電極１６が形成されている。該表示電極１６上には電圧降下を防ぐため細いバス電極１８が形成されている。表示電極１６およびバス電極１８上には透明なガラス誘電体層２０が形成されており、該誘電体層２０上には保護層２８が形成されている。
一方、背面ガラス基板１４上にはストライプ状のアドレス電極２２が形成されており、該アドレス電極２２の一部を覆うようにストライプ状の隔壁２４が形成されている。該隔壁２４上には蛍光体層２６が形成されている。なお、図１には示されていないが、前面ガラス基板１２と背面ガラス基板１４とは封着部材（図２，３参照（３０））により封着されている。

ここで、前面ガラス基板１２、背面ガラス基板１４としては、アルカリ含有シリケートガラス、例えばソーダライムガラスや高歪点ガラスが用いられ、アルカリ含有シリケートガラスガラスは基板上に形成される要素に使用される材料、具体的には、例えば、ガラス誘電体層２０や封着部材３０に使用される材料、との熱膨張係数の差が小さいこと、具体的には熱膨張係数が６５〜９５×１０^-7／℃であることが好ましい。
特に歪点が５５０℃以上の高歪点ガラスを用いると、ＰＤＰの製造工程で起こるおそれのある熱変形や熱収縮が小さくなるのでより好ましい。また、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能が小さいことが好ましく、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線透過率が好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上である。

本発明のパネル体の製造方法において、背面ガラス基板と前面ガラス基板とを重ね合わせてパネル体に組み立てるまでの手順は、基本的に従来のＰＤＰ用パネル体の製造方法と同様に実施することができる。
すなわち、前面ガラス基板１２に例えば酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）を蒸着により成膜し、フォトリソグラフィープロセスを用いてストライプ状の表示電極１６を形成する。次に、この表示電極１６は抵抗が高いことから電圧降下を防ぐため、表示電極１６上に細いバス電極１８を形成する。バス電極１８には銀ペーストが用いられ、印刷やフォトリソグラフィープロセスを用いることによりバス電極１８が形成される。次いで、表示電極１６およびバス電極１８上に、印刷やシートラミネートにより、低融点ガラス粉末ペーストを塗布し、その後、６００℃程度に加熱して、透明なガラス誘電体層２０を形成する。更に、真空槽内において２００〜２５０℃程度に加熱し、誘電体層２０上に保護層２８としてＭｇＯ膜を真空蒸着する。このようにしてＰＤＰ用パネル体１０に用いられる前面ガラス基板１２が製造される。

一方、背面ガラス基板１４に、銀ペーストをスクリーン印刷し、その後焼成することによりストライプ状のアドレス電極２２を形成する。次に、低融点ガラス粒子にバインダと溶剤とを加えたリブペーストをスクリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布することにより、アドレス電極２２の一部を覆うようにストライプ状の隔壁２４を形成する。赤、緑、青の蛍光体をそれぞれ別に含むペーストをスクリーン印刷によって順に隔壁２４に塗布するとともに乾燥し、その後、空気中で焼成することにより蛍光体層２６を形成する。このようにしてＰＤＰ用パネル体１０に用いられる背面ガラス基板１４が製造される。

上記手順で作製した前面ガラス基板１２と、背面ガラス基板１４と、を表示電極（透明電極）１６とアドレス電極２２とが対向して交差するように重ね合わせることにより、ＰＤＰ用パネル体１０を組み立てる。本発明では、図２に示すように、前面ガラス基板１２と、背面ガラス基板１４と、を重ね合わせる手順を、背面ガラス基板１４の周縁部に封着部材３０を配置した状態で実施する。理解を容易にするため、前面ガラス基板１２および背面ガラス基板１４上に形成された構造は省略されている。なお、図２では、背面ガラス基板１４上に前面ガラス基板１２を重ね合わせているが、これに限定されず、前面ガラス基板１２上に背面ガラス基板１４を重ね合わせてもよい。この場合、前面ガラス基板１２の周縁部に封着部材３０を配置する。
封着部材は低融点ガラスよりなる帯状または棒状の成形体であり、図２では断面円形の棒状体として示されている。封着部材３０は以下に述べる特徴により、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能に優れている。

封着部材を構成する低融点ガラスは、実質的にモル％表示で、Ｐ₂Ｏ₅ ２０〜４５％、ＳｎＯ ２０〜４０％、ＺｎＯ ２５〜５０％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１５％、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃ ０〜１０％からなる。なお、封着部材を構成する低融点ガラスは、上記の成分をこれらの合計が１００モル％となる量含有する。したがって、後述するＦｅの酸化物、還元剤等の他の成分は、モル％で示される上記成分の含有割合には影響しない。
以下、本明細書において、特に説明がない場合、パーセント表示はモル％を示す。

低融点ガラスの各成分の限定理由を以下に説明する。

Ｐ₂Ｏ₅は低融点ガラスのネットワークフォーマであり、必須である。２０％未満ではガラス化が困難になる。好ましくは２５％以上、より好ましくは２７％以上である。４５％超では化学的耐久性および耐水性が低下する。好ましくは４０％以下、より好ましくは３５％以下である。

ＳｎＯは低融点ガラスの軟化点を下げ流動性を増加させる成分であり、必須である。２０％未満では軟化点が高くなり、ガラス基板に熱的ダメージを生じない温度域で流動性が悪化するので、封着できないおそれがある。また、封着部の強度、気密性が損なわれるおそれがある。好ましくは２３％以上、より好ましくは２５％以上である。また、４０％超ではガラスの溶解性が低下し、溶融ガラス表面に被膜状の異物層が形成される。好ましくは３７％以下、より好ましくは３５％以下である。

ＺｎＯは、低融点ガラスを安定化させる効果、化学的耐久性を向上させる効果、熱膨張係数を低下させる効果、軟化点を下げる効果、および耐水性を向上させる効果を有し、必須である。２５％未満では上記の効果が小さく、例えば、封着部材の熱膨張係数が大きくなり、被封着対象、すなわち、前面ガラス基板および背面ガラス基板と熱膨張係数がマッチングせず、前面ガラス基板、背面ガラス基板、または封着部材が割れやすくなるおそれがある。好ましくは３０％以上、より好ましくは３３％以上、特に好ましくは３５％以上である。また、５０％超だと失透しやすくなる、加熱時に結晶化しやすくなる、また軟化点が高くなるためガラス基板に熱的ダメージを生じない温度域で封着を行うことができないおそれがある等の問題がある。好ましくは４７％以下、より好ましくは４５％未満である。

ＳｎＯのＺｎＯに対するモル比、すなわちＳｎＯの含有量をＺｎＯの含有量で除した値は１未満であることが好ましい。このモル比が１未満だと、低融点ガラスの溶解性が低下することがなく、溶融ガラス表面に被膜状の異物層が形成することがない。好ましくは０．９７以下、より好ましくは０．９３以下、特に好ましくは０．９０以下である。

Ｂ₂Ｏ₃は必須成分ではないが、含有させることによって低融点ガラスを安定化し、また流動性を増加させる効果を有する。また、低融点ガラスの熱膨張係数を低下させる効果を有するので、０．１％以上含有させることが好ましい。より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１％以上である。但し、１０％超では低融点ガラスの軟化点が高くなりすぎ流動性が悪くなる、封着部の強度が損なわれる等の問題が生じるおそれがある。好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下である。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯはいずれも必須ではないが、低融点ガラスを安定化するため、加熱時の結晶化を抑制するために合計で１５％まで含有してもよい。１５％超では軟化点が高くなりすぎるおそれがある。より好ましくは１２％以下、特に好ましくは１０％以下である。また、これらの含有量の合計は１％以上であることが好ましい。１％未満では、低融点ガラスが不安定になるおそれがあり、また、加熱時に結晶が析出しやすくなるおそれがある。より好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上である。

Ａｌ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃およびＷＯ₃はいずれも必須ではないが、低融点ガラスの化学的耐久性を高くするため、および加熱時の結晶化を抑制するために合計で１０％まで含有してもよい。１０％超では軟化点が高くなりすぎるおそれがある。特に好ましくは７％以下である。なお、上記の効果を得るためには１％以上含有させることが好ましい。より好ましくは１．５％以上であり、２％であることがさらに好ましい。

封着部材を構成する低融点ガラスは、実質的に上記成分からなるが、これ以外の成分を該低融点ガラスの合計質量に対して合計で５ｗｔ％まで含有してもよい。このような成分として、Ｌａ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂等の希土類酸化物、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、ＭｎＯ、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＭｏＯ₃、Ｒｈ₂Ｏ₃、ＰｄＯ、Ａｇ₂Ｏ、ＴｅＯ₂、Ｂｉ₂Ｏ₃が例示される。なお、ＰｂＯおよびＣｄＯについてはいずれも実質的に含有しない、すなわち不純物レベル以下である。

また、Ｆ、Ｃｌ等のハロゲン元素も実質的に含有しないことが好ましい。これらハロゲン元素を含有すると加熱時にガス化し、ＰＤＰ、蛍光表示管（ＶＦＤ）等の蛍光体と反応して蛍光体を劣化させたり、また、ＶＦＤのフィラメントに付着してエミッション低下を起したりするおそれがあるからである。

封着部材を構成する低融点ガラスには、光線吸収能、より具体的には、封着に使用する好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能を高める成分（以下、本明細書において「レーザ光吸収成分」という。）を含有させることが好ましい。なお、封着に使用する好適なレーザ光については後述する。

レーザ光吸収成分の一例としては、Ｆｅの酸化物であるＦｅＯが挙げられる。封着部材を構成する低融点ガラスにＦｅＯを含有させた場合、封着に使用する好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能が向上するので好ましい。上記の目的でＦｅＯを含有させる場合、低融点ガラス中の含有量は、ＦｅＯに換算した量で該低融点ガラスの合計質量に対して０．１〜５ｗｔ％であることが好ましい。ＦｅＯの含有量が０．１ｗｔ％未満だと、封着に使用する好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能を向上させる効果が十分得られないおそれがある。一方、ＦｅＯの含有量が５ｗｔ％超だとガラスが不安定になる、軟化温度が高くなるなどのおそれがある。

レーザ光吸収成分としてＦｅＯを低融点ガラスに含有させる場合、Ｆｅの酸化物であるＦｅＯを低融点ガラス中に安定的に存在させるには、成形のため低融点ガラスを溶融する際に、還元剤を該低融点ガラスの合計質量に対して０．１〜５ｗｔ％となる量添加することが好ましい。
この目的で添加する還元剤の具体例としては、サッカロース、カーボン、アンモニウム塩等が挙げられる。これらの還元剤は１種のみ添加してもよく、２種以上添加してもよい。２種以上添加する場合、還元剤の合計添加量を低融点ガラスの合計質量に対して０．１〜５ｗｔ％となる量とする。還元剤の合計添加量が０．１ｗｔ％未満だと、Ｆｅの酸化物がＦｅＯの状態で安定して低融点ガラス中に存在することができず、封着に使用する好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能を向上させる効果を十分得られないおそれがある。一方、還元剤の合計添加量が５ｗｔ％超だとガラス溶融時に発泡が激しくなるおそれがある。

レーザ光吸収成分の他の一例としては、Ｓｎコロイドが挙げられる。封着部材を構成する低融点ガラスにＳｎコロイドを含有させた場合、封着に使用する好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能が向上するので好ましい。低融点ガラスにＳｎコロイドを含有させるためには、低融点ガラスに含有されるＳｎＯを一部還元させてＳｎコロイドとすればよい。なお、低融点ガラスに含有されるＳｎＯを一部還元させてＳｎコロイドとし、該Ｓｎコロイドを低融点ガラス中に安定的に存在させるためには、成形のため低融点ガラスを溶融する際に、還元剤を該低融点ガラスの合計質量に対して１〜５ｗｔ％となる量添加することが好ましい。
この目的で添加する還元剤の具体例としては、サッカロース、カーボン、アンモニウム塩等が挙げられる。これらの還元剤は１種のみ添加してもよく、２種以上添加してもよい。２種以上添加する場合、還元剤の合計添加量を低融点ガラスの合計質量に対して１〜５ｗｔ％となる量とする。還元剤の合計添加量が１ｗｔ％未満だと、封着に使用する好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能を向上させる効果を十分得られないおそれがある。一方、還元剤の合計添加量が５ｗｔ％超だとガラス溶融時に発泡が激しくなったり、Ｓｎコロイドが過剰に析出したり、または融液が不均質になる可能性があり、所望の低融点ガラスが製造できないおそれがある。なお、レーザ光吸収成分としてＦｅＯを低融点ガラスに含有させる場合、還元剤を低融点ガラスの合計質量に対して合計１〜５ｗｔ％となる量添加すると、熱吸収成分としてＦｅＯだけでなく、Ｓｎコロイドを低融点ガラスに含有させることができるのでより好ましい。

封着部材を構成する低融点ガラスは以下に記載の特性を有する。
封着部材を構成する低融点ガラスは軟化点が３８０〜５４０℃である。低融点ガラスの軟化点が５４０℃超であると封着温度まで加熱した際の流動性が悪くなるだけでなく、ガラス基板に熱的ダメージを与える恐れがある。低融点ガラスの軟化点は、５１０℃以下であることがより好ましく、４９０℃以下であることがさらに好ましい。また、低融点ガラスの軟化点が３８０℃未満であると、ガラスが不安定になったり、低融点ガラスの熱膨張係数を後述する所望の範囲にすることができなくなる。低融点ガラスの軟化点は、４００℃以上であることがより好ましい。

封着部材を構成する低融点ガラスは３０〜３００℃における熱膨張係数が６０×１０^-7〜１００×１０^-7／℃である。熱膨張係数が上記の範囲だと、被封着対象、すなわち、前面ガラス基板１２、背面ガラス基板１４として用いられるアルカリ含有シリケートガラスの熱膨張係数（６５〜９５×１０^-7／℃）と適合する。

封着部材を構成する低融点ガラスは、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能に優れており、具体的には、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線透過率が、低融点ガラス１ｍｍの厚みに対して６０％以下である。封着部材を構成する低融点ガラスが、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能に優れるため、レーザ光照射時の温度上昇が速く、封着工程時間を短縮できる、または低いレーザ出力で封着できるという点で優れている。

また、本発明で用いる封着部材は低融点ガラスよりなる成形体であるため、従来のペースト化されたフリットのようにビヒクルを用いないので、加熱時に不純物ガスが放出される恐れが極めて小さい。

図２では、封着部材３０が断面円形の棒状体として示されているが、封着部材３０の形状はこれに限定されず、帯状または棒状の成形体であればよい。例えば、封着部材は、断面が楕円形であってもよく、三角形、正方形、矩形、台形、六角形、八角形等の多角形であってもよい。
封着部材３０の寸法は、封着部材の３０の形状、封着後のパネル体におけるガラス基板同士の間隙（前面ガラス基板１２と、背面ガラス基板１４との間隔）、パネル体の内部構造等に応じて適宜選択することができる。例えばガラス基板同士の間隔は、隔壁２４と略同じか若干高いため、封着部材３０の高さは、隔壁２４の高さよりも高い必要がある。また、隔壁２４の高さが０．２ｍｍで、図２に示す断面円形の棒状体の場合、例えばφ０．３〜３ｍｍとすることができる。また、断面矩形の帯状体の場合、例えば幅２〜５ｍｍ、高さ０．３〜０．８ｍｍとすることができる。封着部材３０の長さは、パネル体の寸法に応じて適宜選択することができる。

図２において、封着部材３０は、互いに一方の端面が他の封着部材３０の端部外周面に突き合わされる状態となるように、井桁状に組み合わせた状態で配置されている。このように配置することで、封着部材３０の継ぎ合わせ部分からのリーク発生を少なくすることができる。なお、封着部材３０は背面ガラス基板１４上で井桁状に組み合わせてもよく、予め井桁状に組んだ状態で背面ガラス基板１４上に配置してもよい。
封着部材３０は、背面ガラス基板１４上に配置した後、位置が動かないように、例えば耐熱性に優れた無機物系接着剤等で背面ガラス基板１４上に一部を固定する。また、治具等を用いて封着部材の端部を押さえることで、背面ガラス基板１４上に封着部材３０を固定してもよい。

封着部材３０の製造には、ガラス製の帯状体または棒状体の製造方法として公知の方法を用いることができる。すなわち、所定の組成範囲となるように原料を混合してバッチ原料とし、このバッチ原料を石英ルツボに入れ９００〜１２００℃に調整した炉内に投入して蓋をして３０〜９０分間溶融する。その後、溶融物を型材に流しだし、徐冷してガラスブロックあるいはガラス板材に成形する。これを研磨および切断加工して所望の寸法の帯状体または棒状体の封着部材３０を得る。なお、製造方法は前述の方法に限られず、溶融、成形して得たガラスブロックあるいはガラス板材を所定の寸法に加工し、さらに軟化点付近の温度で加熱しながら延伸成形して所望の寸法の帯状体または棒状体の封着部材３０を得る方法も挙げられる。

図３は、本発明のパネル体の製造方法に用いる封着装置の一例を示した構造図である。
上記手順で背面ガラス基板１４の周縁部に封着部材３０を配置した後、前面ガラス基板１２と、背面ガラス基板１４と、を所定の間隔を空けて重ね合わせることにより組み立てたＰＤＰ用パネル体１０を支持台４４上に載置する。なお、図３において、図面手前側の封着部材３０は省略されている。
次に、チャンバ５２の透明窓４６から、レーザ発振器４０からのレーザ光４２をＰＤＰ用パネル体１０の封着部材３０に沿ってスキャン照射して封着部材３０を封着温度まで局所加熱する。これにより、封着部材３０が軟化流動し、背面ガラス基板１４と前面ガラス基板１２とが軟化流動した封着部材３０によって封着される。

レーザ光４２としては、封着部材３０を軟化流動させるのに十分な高出力のエネルギーを発振することが可能でビーム品質が高いレーザ種類の中から、ガラス基板として使用されるアルカリ含有シリケートガラスへの光線吸収能が小さい等の理由により、波長５００〜１６００ｎｍの範囲に発振波長を有するレーザ光を用いることが好ましい。なお、上記したように、封着部材を構成する低融点ガラスは、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線透過率が低融点ガラス１ｍｍの厚みに対して６０％以下であるが、これは、封着に用いるレーザ光の発振波長に対する光線透過率が低融点ガラス１ｍｍの厚みに対して６０％以下であることを指しており、波長５００〜１６００ｎｍの範囲全てにおいて、光線透過率が低融点ガラス１ｍｍの厚みに対して６０％以下である必要はない。
発振波長が上記の範囲のレーザ光としては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（発振波長λ=１０６４ｎｍ）やその高調波（発振波長λ＝５３２ｎｍ）、ガリウムヒ素系やガリウムヒ素アルミニウム系半導体レーザ（発振波長λ＝７５０〜１０００ｎｍ）、ＬＤ励起固体レーザ（発振波長λ＝１０００〜１３００ｎｍ）、ファイバーレーザ（発振波長λ＝１０００〜１６００ｎｍ）が例示される。
レーザ光の発振形態も特に限定されず、連続発振光（ＣＷ光）またはパルス発振光のいずれであってもよい。但し、照射部位に与えるエネルギーが高いパルス発振光は、ガラス基板のレーザ光が照射された部位がダメージを受けるおそれがあるため、連続発振光を用いることが好ましい。

なお、封着前、すなわち、レーザ光４２を封着部材３０に照射する前に、チャンバ５２内をネオンガスとキセノンガスとを混合した所定の圧力の放電ガスを満たしておけば、ＰＤＰ用パネル体１０の隔壁２４で仕切られた放電空間にネオンガスと放電ガスが封入される。この後、このパネル体１０を所定時間エージングし、モジュール組立工程、及びセット組立に移行することにより、ＰＤＰが組み立てられる。

まず、サンプル用の封着部材を製作する。
（サンプル１）
モル％表示でＰ₂Ｏ₅ ３０％、ＳｎＯ ３０％およびＺｎＯ ４０％になるように調合して、成形し得られる低融点ガラスの合計重量に対して、ＦｅＯ換算量でのＦｅの酸化物が１ｗｔ％となるように配合して低融点ガラス原料とした。該低融点ガラス原料に対して、還元剤としてサッカロース１ｗｔ％を添加したものをバッチ原料とした。このバッチ原料を石英ルツボに入れ１１００℃に調整された溶融炉内に投入して、蓋をして約５０分間溶融した。溶融物を流し出し成形後、徐冷したものを研磨および切断加工により断面矩形の帯状体（５×０．５×７０ｍｍ）に加工して、レーザ光吸収成分としてＦｅＯを含有する封着部材３０を得た。なお、溶融物の成形体の一部を特性測定用の試料として用いた。
得られた封着部材３０の軟化点、３０〜３００℃の平均熱膨張係数、および波長２００〜１６００ｎｍにおける光線透過率を以下の手順で測定した。
軟化点：上記手順で得た成形体を徐冷したものを粉末にして、示差熱分析（ＤＴＡ）により昇温速度１０℃／分で室温から６００℃まで加熱して軟化点を求めた。軟化点は４２０℃であった。
平均熱膨張係数：上記手順で得た成形体を徐冷したものを長さ２０ｍｍ、直径５ｍｍに加工して、示差熱膨張計（ＴＭＡ）により昇温速度５℃／分の条件で伸びの量を測定し、３０〜３００℃の平均熱膨張係数（α_(30-300)）を算出した。α_(30-300)＝９０×１０^-7／℃であった。
光線透過率：上記手順で得た成形体を徐冷したものを厚さ１ｍｍのシート（サイズ：２×２ｍｍ）に加工して、波長２００〜１６００ｎｍにおける光線透過率を分光光度計を用いて測定した。結果を図４に示す。なお、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの発振波長λ＝１０６４ｎｍでの透過率は４５％であった。

（サンプル２）
モル％表示でＰ₂Ｏ₅ ３０％、ＳｎＯ ３０％およびＺｎＯ ４０％になるように調合したものを低融点ガラス原料とし、該低融点ガラス原料に対して、還元剤としてサッカロース３ｗｔ％を添加したものをバッチ原料として、サンプル１と同様の手順で封着部材３０を得た。得られた封着部材３０を構成する低融点ガラスには、レーザ光吸収成分である黒色のＳｎコロイドが数μｍの球状として分散していることを光学顕微鏡により確認した。
サンプル１と同様の手順で軟化点、３０〜３００℃の平均熱膨張係数、および波長２００〜１６００ｎｍにおける光線透過率を測定した結果、軟化点は４２０℃、３０〜３００℃の平均熱膨張係数α_(30-300)＝９０×１０^-7／℃であった。波長２００〜１６００ｎｍにおける光線透過率の測定結果を図４に示す。なお、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの発振波長λ＝１０６４ｎｍでの透過率は１４％であった。

（サンプル３）
モル％表示でＰ₂Ｏ₅ ３０％、ＳｎＯ ３０％およびＺｎＯ ４０％になるように調合した低融点ガラス原料をバッチ原料として、サンプル１と同様の手順でレーザ光吸収成分を含有しない封着部材３０を得た。サンプル１と同様の手順で軟化点、３０〜３００℃の平均熱膨張係数、および波長２００〜１６００ｎｍにおける光線透過率を測定した結果、軟化点は４２０℃、３０〜３００℃の平均熱膨張係数α_(30-300)＝９０×１０^-7／℃であった。波長２００〜１６００ｎｍにおける光線透過率の測定結果を図４に示す。なお、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの発振波長λ＝１０６４ｎｍでの透過率は８５％であった。

上記の手順で得た封着部材３０（サンプル１〜３）を用いて、以下の手順でレーザ光の照射による封着試験を実施した。
上記の手順で得られた封着部材３０を４本準備し、図５に示すように、これら封着部材３０を背面ガラス基板１４に見立てたガラス基板６１（サイズ７５ｍｍ×９０ｍｍ×２．８ｍｍ、商品名ＰＤ２００（旭硝子社製）、熱膨張係数８３×１０^-７／℃、歪点５７０℃の高歪点ガラス）上に図２のように井桁状に配置した。ここで、封着部材３０は無機物系接着剤を用いてガラス基板６１上に固定した。封着部材３０をガラス基板６１上に固定する際、封着部材３０のうち１本とガラス基板６１との間にレーザ光照射時の温度を測定するため熱電対７０を挿入した。次に、前面ガラス基板１２に見立てたガラス基板６２（サイズ７５ｍｍ×９０ｍｍ×２．８ｍｍ、商品名ＰＤ２００（旭硝子社製）、熱膨張係数８３×１０^-７／℃、歪点５７０℃の高歪点ガラス）を所定の間隔を空けて重ね合わせてＰＤＰ用パネル体１０と見立てた試作パネル体６０を作成した。
この試作パネル体６０を、図３に示す封着装置５０の支持体４４上に載置した後、ガラス基板６１，６２の熱割れを防ぐため、封着装置５０に設けられた加熱装置（図示されていない）を用いて２４０℃に予熱した状態で、チャンバ５２の透明窓４６から、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器（発振波長λ=１０６４ｎｍ）４０からのレーザ光４２を封着部材３０に沿って４辺を連続的にスキャン照射して、レーザ光照射開始３分後の封着部材３０直下の温度を熱電対７０により測定した。なお、レーザ光４２の照射は出力エネルギーを９０Ｗ〜１６０Ｗの範囲で５段階に変えて実施した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１、２の封着部材は、レーザ光照射時の温度上昇という点で比較例１の封着部材よりも優れていた。さらにレーザ出力を上げたところ、実施例１、２の封着部材はレーザ出力３００Ｗで６分間レーザ照射すると封着部材が軟化流動し強固な封着ができていた。レーザ光照射開始６分後の封着部材３０直下の温度は５００℃であった。一方比較例１の封着部材に同様の条件でレーザ照射したが、軟化したものの流動までは至らず封着されなかった。レーザ光照射開始６分後の封着部材３０直下の温度は４４０℃であった。
以上の点から明らかなように、本発明で使用する封着部材は、封着に用いる好適なレーザ光の発振波長に対する光線吸収能が高いため、レーザ光照射時の温度上昇が早く、封着工程時間を短縮できる点、または低いレーザ出力で封着できる点で優れている。

以上、本発明のパネル体の製造方法について、ＰＤＰ用パネル体の製造を例に説明したが、ＰＤＰ用パネル体の製造に限定されず、本発明は、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-Conduction Electron-emitter Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、ＶＦＤ等の各種フラットパネルディスプレイ用パネル体の製造に適用することができる。

図１は、ＰＤＰパネル体の組立構造を示した要部拡大断面図である。 図２は、図１に示すＰＤＰパネル体１０を作成する際に前面ガラス基板１２と背面ガラス基板１４とを重ね合わせる手順を示した図である。 図３は、本発明の方法に用いる封着装置の一例を示した構造図である。 図４は、サンプル１〜３の封着部材の光線透過率（波長２００〜１６００ｎｍ）を示したグラフである。 図５は、レーザ光照射による封着試験の模式図である。

符号の説明

１０：ＰＤＰ用パネル体
１２：前面ガラス基板
１４：背面ガラス基板
１６：表示電極
１８：バス電極
２０：ガラス誘電体層
２２：アドレス電極
２４：隔壁
２６：蛍光体層
２８：保護層
３０：封着部材
４０：レーザ発振器
４２：レーザ光
４４：支持台
４６：透明窓
５０：封着装置
５２：チャンバ
６０：試作パネル体
６１：前面ガラス基板に見立てたガラス基板
６２：背面ガラス基板に見立てたガラス基板
７０：熱電対

Claims (6)

1. 第１のガラス基板と第２のガラス基板とを所定の間隔を空けて重ね合わせ、該基板間の周縁部に封着部材を配置したパネル組立体を用意し、該封着部材を封着温度まで局所加熱して軟化流動させることにより、第１のガラス基板と第２のガラス基板とを封着してパネル体を製造するパネル体の製造方法であって、
   前記局所加熱が、波長５００〜１６００ｎｍの範囲に発振波長を有するレーザ光を前記封着部材に照射することによってなされ、
   前記封着部材が、低融点ガラスよりなる帯状または棒状の成形体であり、
   前記低融点ガラスが、実質的にモル％表示で、Ｐ₂Ｏ₅ ２０〜４５％、ＳｎＯ ２０〜４０％、ＺｎＯ ２５〜５０％、Ｂ₂Ｏ₃０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１５％、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃ ０〜１０％を含有し、前記低融点ガラスの軟化点が３８０〜５４０℃であり、３０〜３００℃の平均熱膨張係数が６０×１０^-7〜１００×１０^-7／℃であり、前記レーザ光の発振波長に対する前記低融点ガラスの光線透過率が該低融点ガラス１ｍｍの厚みに対して６０％以下であることを特徴とするパネル体の製造方法。
2. 前記低融点ガラスが、Ｆｅの酸化物をＦｅＯに換算した量で該低融点ガラスの合計質量に対して０．１〜５ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１記載のパネル体の製造方法。
3. 前記低融点ガラスは、成形のため溶融する際に、サッカロース、カーボンおよびアンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１つの還元剤が、該低融点ガラスの合計質量に対して合計で０．１〜５ｗｔ％となる量添加されることを特徴とする請求項２または３に記載のパネル体の製造方法。
4. 前記還元剤が、前記低融点ガラスの合計質量に対して合計で１〜５ｗｔ％となる量添加されることを特徴とする請求項３に記載のパネル体の製造方法。
5. 前記パネル体が、フラットパネルディスプレイ用パネル体であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のパネル体の製造方法。
6. 前記フラットパネルディスプレイ用パネル体が、プラズマディスプレイ用パネル体であることを特徴とする請求項５に記載のパネル体の製造方法。

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