JP2002117768A

JP2002117768A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法と製造装置

Info

Publication number: JP2002117768A
Application number: JP2000310411A
Authority: JP
Inventors: Kanako Miyashita; 加奈子宮下; Koichi Kodera; 宏一小寺; Akira Shiokawa; 塩川　　晃
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】パネル内部の残留不純物を取り除き、放電特
性の優れたプラズマディスプレイパネルおよびその製造
方法および製造装置を提供する。【解決手段】パネルの製造工程におけるエージング時
に放電ガスを大気圧で流しながら表示電極間に放電を生
じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字または画像表
示用のカラーテレビジョン受像機やディスプレイ等に使
用するガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパ
ネル（ＰＤＰ）およびその製造方法と、製造装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】以下では、従来のプラズマディスプレイ
パネルについて図面を参照しながら説明する。

【０００３】図５は、交流型（ＡＣ型）のＰＤＰの一例
を示す概略断面図である。

【０００４】図５において３１は、前面ガラス基板であ
り、この前面ガラス基板３１上に表示電極３２が配設さ
れ、その上から誘電体膜３３及び保護膜３４で覆われて
いる（例えば、特開平５−３４２９９１号公報参照）。

【０００５】また、４１は背面ガラス基板であり、この
背面ガラス基板４１上には、アドレス電極４２、下地誘
電体層４３、および隔壁４４、蛍光体層４５が設けられ
ている。蛍光体層４５は、カラー表示するために、赤色
蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇ、青色蛍光体層４
５Ｂの３色が順に配置された構成である。また、４６が
放電ガスを封入する放電空間となっている。上記の各蛍
光体層４５は、放電によって発生する波長の短い真空紫
外線（波長１４７ｎｍ）により励起発光する。

【０００６】以下従来のＰＤＰの製造方法について図６
に基づいて説明する。

【０００７】前面ガラス基板３１上に、表示電極３２
と、誘電体膜３３、保護膜３４を形成し、前面板３５を
作成する（前面板形成）。

【０００８】一方、背面ガラス基板４１上に、アドレス
電極４２を形成し、その上に下地誘電体層４３と、隔壁
４４を所定のピッチで作成する。これらの隔壁に挟まれ
た各空間内に、赤色蛍光体４５Ｒ、緑色蛍光体４５Ｇ、
青色蛍光体４５Ｂをそれぞれ配設することによって蛍光
体層４５を形成し、背面板４７を作成する（背面板形
成）。

【０００９】その後、背面ガラス基板４１の周囲に前面
板３５と封着するためのガラスフリットを塗布し、ガラ
スフリット内の樹脂成分等を除去するために３５０℃程
度で仮焼する（フリット仮焼工程）。

【００１０】さらに、前記前面板３５と、前記背面板４
７を隔壁４４を介して表示電極３２とアドレス電極４２
が直交するよう対向配置し、４５０℃程度で焼成し、封
着用ガラスフリットによって、周囲を密封する（封着工
程）。

【００１１】次に、３５０℃程度まで加熱しながら放電
空間内を排気し（排気ベーキング工程）、冷却後に放電
ガスを所定の圧力だけ導入する（ガス導入工程）ととも
に、排気および放電ガス導入に用いる管を封じる（チッ
プオフ工程）。そして表示電極間にパルス波形を印加
し、一定時間放電を生じさせ、前面板３５に形成された
保護膜３４の活性化を行うとともに、放電を安定化させ
る（エージング工程）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】プラズマディスプレイ
パネルの放電特性を特徴づける一つの要素として、パネ
ル内の残留不純物が挙げられる。中でも水や炭酸系、あ
るいは炭化水素系の不純物が確認されており、これらは
主に、大気中や封止用の有機溶剤などから混入した炭素
化合物に起因するものと考えられる。これら不純物を取
り除くために、従来、排気工程での加熱温度を上げたり
加熱時間を長くするなどの方法で対処してきた。ところ
が、加熱時間を長くすると製造タクトが長くなり生産性
が悪くなる。また、加熱時間を長くしたところで完全に
は残留不純物を取り除くことができない。

【００１３】一方、背面板に形成されている蛍光体で、
特に青色蛍光体に関しては水蒸気による熱劣化を起こし
やすく、輝度の低下と色度の変化が分かっているが、パ
ネル内部の残留不純物として水分が含まれていると、上
記と同様にエージング工程で発生する熱で蛍光体が劣化
する。

【００１４】そこで本願発明は、このような問題に鑑
み、パネル内部の残留不純物を取り除きつつ、蛍光体の
劣化を抑えたエージング工程にすることで、放電特性に
優れながら、色純度の良いプラズマディスプレイパネル
を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法
は、少なくとも表示電極間で放電を生じさせるエージン
グ工程を含み、前記エージング工程が、表示領域外に複
数の穴を持ち、一つの穴から放電ガスを導入し、他の一
つの穴から放電ガスを排出させながら表示電極間で放電
を生じさせるプラズマディスプレイパネルの製造方法で
あって、前記エージング工程時に導入し、排出する放電
ガスが、パネル内で大気圧を保ちながら前記表示電極間
で放電を生じさせることを特徴とする。

【００１６】前記構成において、前記エージング時に導
入し、排出する放電ガスが、パネル駆動時に充填される
放電ガスと異なることを特徴とし、エージング時に導入
し、排出する放電ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅのいずれか、あるいはこれらの混合ガスを用い
ることが望ましい。なお、これらのガスに加えて、Ｏ ₂
を含むことがより望ましい。

【００１７】また、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの製造方法は、少なくとも表示電極間で放電を生じさ
せるエージング工程を含み、前記エージング工程が、表
示領域外に複数の穴を持ち、一つの穴から放電ガスを導
入し、他の一つの穴から放電ガスを排出させながら表示
電極間で放電を生じさせるプラズマディスプレイパネル
の製造方法であって、前記エージング時に排出される放
電ガスは、真空ポンプにより排出経路を導かれるのでは
なく、連続的に導入される放電ガスに押し出されること
で排出経路が導かれ排出されることを特徴とする。

【００１８】次に、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの製造装置は、少なくともパルス発生回路を有するプ
ラズマディスプレイパネルのエージング装置であって、
少なくとも流量調整の可能なガス導入系を備えることを
特徴とする。

【００１９】また、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの製造装置は、少なくともパルス発生回路を有するプ
ラズマディスプレイパネルのエージング装置であって、
少なくともガス導入系とガス排出系とを備え、前記ガス
導入系と前記ガス排出系とが一つの配管でつながれてい
ることを特徴とする。

【００２０】前記構成において、前記エージング装置
が、前記ガス導入系および前記ガス排出系のいずれとも
接続されない、独立した配管を備え、前記配管がガスバ
ルブを備えることを特徴とする。

【００２１】さらに、本発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、一対の平行に配されたプレートの間に、少なく
とも電極が配設され、ガス媒体が封入されたプラズマデ
ィスプレイパネルであって、前記いずれかの製造方法で
製造したこと、あるいは前記いずれかの製造装置で製造
したことを特徴とする。

【００２２】次に、本発明のプラズマディスプレイ装置
は、プラズマディスプレイパネルと前記プラズマディス
プレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマデ
ィスプレイ装置であって、プラズマディスプレイパネル
が前記いずれかに記載のプラズマディスプレイパネルで
あることを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、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の製造方法について説明
する。図３は、本発明の一実施の形態における交流面放
電型プラズマディスプレイパネルの概略を示す斜視図で
ある。

【００２４】このＰＤＰは、前面ガラス基板３１上に走
査電極３２ａと共通電極３２ｂとからなる一対の表示電
極３２と誘電体膜３３、保護膜３４が配された前面板３
５と、背面ガラス基板４１上にアドレス電極４２、下地
誘電体層４３、隔壁４４および蛍光体層４５が配された
背面板４７とを貼り合わせ、前面板３５と背面板４７間
に形成される放電空間４６内に放電ガスが封入された構
成となっている。

【００２５】図２は本発明の製造方法における工程のフ
ローチャートである。従来と同様に前面板と背面板を形
成し貼り合わせて封着する。その後、３５０℃に加熱し
ながら排気し、放電ガスを導入する。そして放電ガスの
導入に用いるガラス管はすべてを封じきらずにエージン
グをして、エージング終了後に前記管を封じきる。

【００２６】図１は本発明の製造方法を実施するための
パルス発生回路付きガス導入系・排出系を備えた加熱装
置を模式的に示す図である。加熱装置は、前面板１と背
面板２がガラスフリット４によって貼り合わされたパネ
ルの内部空間３にガスを導入するためのガス導入系８
と、前記パネルの内部空間３からガスを排出させるため
のガス排出系９と、所定のパルスを発生させるパルス発
生回路１１と、パネルを加熱する加熱炉７とから構成さ
れる。また、パネルの内部空間３のガスを外界と遮断す
るための独立したバルブ１０が備え付けられている。

【００２７】以下、排気工程以降の工程について説明す
る。

【００２８】前記図１において、前面板１と背面板２が
貼り合わされ封着されたパネルが加熱炉７内に設置され
ている。このパネルの背面板２の表示領域外には通気口
（不図示）が複数個設けられており、この通気口はガラ
ス管５が取り付けられ、そのガラス管５のうち二つは配
管６と接続されている。ここで通気口に取り付けられた
ガラス管５の一つはガス導入系８およびガス排出系９と
が接続されている配管６ａにつながれ、別の一つのガラ
ス管５は外界と遮断させるためのバルブ１０が設けられ
た配管６ｂにつながれている。残りのガラス管５はバー
ナーを用いて封じきられている。そして、バルブ１０を
閉じた状態で、ガス排出系９を用いてガラス管５に接続
された配管６ａから内部空間３内の気体を吸引する。す
なわち排気を開始する。内部空間３が１０^-5Ｔｏｒｒ
（１．３３×１０^-3Ｐａ）程度の真空状態になった時点
で排気を続けながら加熱炉７による加熱を始め、パネル
を昇温する。３５０℃になったところで３時間程度温度
を維持し、自然冷却する。

【００２９】パネルが常温に冷えたところで、ガス導入
系８から放電ガスを導入する。そして、パネル内部空間
３が大気圧になったところで放電ガスを導入し続けなが
らバルブ１０を開いてしばらくガスを流し続ける。その
後、パルス発生回路１１により２５０Ｖ、６０ｋＨｚの
パルスを発生させ、前面板１の表示電極間で放電を生じ
させる。すなわちエージングを開始する。

【００３０】従来、エージング工程はパネル製造工程の
うち最後に行われていたために、所定の放電ガス（Ｎｅ
−Ｘｅ：５％）をパネル駆動時の所定のガス圧（５００
Ｔｏｒｒ（６６．５ｋＰａ））にしてエージングが行わ
れてきた。しかし、パネル内部空間の清浄化と蛍光体の
劣化防止という目的で放電ガスを流しながらエージング
を行うのであれば、ガス条件は任意に設定することがで
きる。

【００３１】例えば、パネル内部のガス圧力を高くする
と、放電開始電圧は上がるものの、イオンや電子の総エ
ネルギー量は増加するため、保護層表面の清浄化により
大きな効果が得られ、エージング時間の短縮につながる
ことはわかっていたが、本実施の形態のようにエージン
グ終了後にガス圧力の調整ができる場合でのみ、実現可
能になる。ただし、放電ガスが大気圧以上になってしま
うと、前面板と背面板の接着部ではがれてしまうことが
あるために、本実施の形態のパネル構成では大気圧でエ
ージング工程を行うことがもっとも効率が良いと言うこ
とができる。なお、大気圧以外のガス圧力でエージング
を行う場合には、ガス導入系とガス排出系とをそれぞれ
別のガラス管に接続し差動排気などによりパネル内の圧
力を管理しなければならないが、本実施の形態では排気
ベーキング用加熱炉に外付けバルブ１０とパルス発生回
路１１を備え付けるのみで既存の装置が転用できるた
め、莫大な設備費を投資することなく実現が可能とな
る。

【００３２】また、エージング工程では蛍光体の励起発
光は必ずしも必要ではなく、ガス種についても任意に設
定することができる。例えば、放電開始電圧がより低く
なるガスＨｅを用いることにより、発生させるパルス電
圧を低くすることができ、エージングにかかる電力の削
減が可能となるし、また、より安価なＡｒを用いること
により、直材費を抑えることが可能になる。いずれにし
ても、放電によりパネルの内部表面（保護層表面、蛍光
体表面）をたたき出すことを目的とする場合には、いず
れのガス種を用いても、同程度の効果が得られることが
わかった。ただし、Ｏ₂を導入することで、放電空間表
面（特に保護層表面）の洗浄効果が非常に大きくなるこ
とがわかったが、これは保護層としてＭｇＯを用いてい
るために、Ｏ₂が導入されることで放電により活性酸素
になり、その働きでＭｇＯ表面が活性化されやすく清浄
効果が高くなるものと考えられる。

【００３３】なお、青色発光のための蛍光体は水蒸気に
より熱劣化を起こし、色度ｙが大きくなり発光強度が低
下するなどの現象が分かっているが、残留不純物の多い
パネルはエージング工程でもこの現象が見られることか
ら、放電に起因する熱により蛍光体が反応しているもの
と考えられる。本実施の形態によると、残留不純物を放
電によりたたき出し洗い流す効果により不純物により生
成される水分との反応が生じにくくなり、水蒸気による
熱劣化が抑えられ、色度の変化、および発光強度の低下
を防ぐ効果があることが分かった。

【００３４】エージング工程が終了した後は、いったん
バルブ１０を閉じて内部空間３のガスをガス排出系９で
吸引し、ガス導入系８より蛍光体を励起発光させるため
の放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅ：５％）を導入し５００Ｔｏｒ
ｒ（６６．５ｋＰａ）にする。この際は不純物を取り除
く必要がなくなっているため、排気工程のように加熱す
る必要もないし、１０^-2Ｔｏｒｒ（１３３×１０^-2Ｐ
ａ）の真空状態になれば十分である。あるいは、バルブ
１０を閉じることなく導入する放電ガスを切り替えて流
し続け、内部空間３内のすべてのガスが置換されたとこ
ろで導入を止めてガス排出系９によりパネル内のガス圧
を調整しても差し支えない。また、エージング時に用い
る放電ガスが、パネル駆動時に充填する放電ガスと同じ
であれば、エージング終了後もしばらくガスを流し続
け、その後ガス排出系９によるガス圧調整のみをすれば
よい。その後、従来通りガラス管５を封じきることで本
実施の形態のプラズマディスプレイパネルが作成でき
る。

【００３５】なお、ＰＤＰの駆動時には、図４に示すよ
うに、ＰＤＰに各ドライバ及びパネル駆動回路１００を
接続して、走査電極３２ａとアドレス電極４２間で微弱
な放電をさせて放電させようとするセルを選択し、走査
電極３２ａと共通電極３２ｂ間に印加して維持放電を行
う。そして、当該セルで放電に伴って紫外線を発光し、
蛍光体層４５で可視光に変換する。このようにしてセル
が点灯することによって、画像が表示される。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明の構成のプラズマデ
ィスプレイパネルおよびその製造方法によれば、パネル
の製造工程におけるエージング時に放電ガスを大気圧で
流しながら表示電極間で放電を生じさせることで、パネ
ル内の残留不純ガスを取り除きつつ蛍光体の劣化を抑え
た、色純度の良い放電特性の優れたプラズマディスプレ
イパネルが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるエージング装置付
きガス導入系・排出系を備えた加熱装置を示す図

【図２】本発明の実施の形態に係わるプラズマディスプ
レイパネルの製造フローチャート

【図３】本実施の形態に係わる交流面放電型プラズマデ
ィスプレイパネルの概略斜視図

【図４】本実施の形態に関わる交流面放電型プラズマデ
ィスプレイパネル駆動装置の概略装置図

【図５】従来の交流面放電型プラズマディスプレイパネ
ルの概略断面図

【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの製造フロ
ーチャート

【符号の説明】

１前面板２背面板３内部空間４ガラスフリット５ガラス管６配管７加熱炉８ガス導入系９ガス排出系１０バルブ１１パルス発生回路３１前面ガラス基板３２表示電極３３誘電体膜３４保護膜３５前面板４１背面ガラス基板４２アドレス電極４３下地誘電体層４４隔壁４５蛍光体層４６放電空間４７背面板１００駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩川晃大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C012 AA09 VV01 VV04 5C040 FA01 FA04 GB02 JA24 MA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも表示電極間で放電を生じさせ
るエージング工程を含み、前記エージング工程が、表示
領域外に複数の穴を持ち、一つの穴から放電ガスを導入
し、他の一つの穴から放電ガスを排出させながら表示電
極間で放電を生じさせるプラズマディスプレイパネルの
製造方法であって、前記エージング工程時に導入し、排出する放電ガスが、
パネル内で大気圧を保ちながら前記表示電極間で放電を
生じさせ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。
【請求項２】少なくとも表示電極間で放電を生じさせ
るエージング工程を含み、前記エージング工程が、表示
領域外に複数の穴を持ち、一つの穴から放電ガスを導入
し、他の一つの穴から放電ガスを排出させながら表示電
極間で放電を生じさせるプラズマディスプレイパネルの
製造方法であって、前記エージング時に導入し、排出する放電ガスが、パネ
ル駆動時に充填される放電ガスと異なることを特徴とす
る請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造
方法。
【請求項３】エージング時に導入し、排出する放電ガ
スとして、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれか、
あるいはこれらの混合ガスを用いてエージング工程を行
うことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ
ディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】エージング時に導入し、排出する放電ガ
スとして、少なくともＯ₂を含み、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、
Ｋｒ、Ｘｅのいずれか、あるいはこれらの混合ガスを用
いてエージング工程を行うことを特徴とする請求項１か
ら３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの
製造方法。
【請求項５】少なくとも表示電極間で放電を生じさせ
るエージング工程を含み、前記エージング工程が、表示
領域外に複数の穴を持ち、一つの穴から放電ガスを導入
し、他の一つの穴から放電ガスを排出させながら表示電
極間で放電を生じさせるプラズマディスプレイパネルの
製造方法であって、前記エージング時に排出される放電ガスは、真空ポンプ
により排出経路を導かれるのではなく、連続的に導入さ
れる放電ガスに押し出されることで排出経路が導かれ排
出され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。
【請求項６】少なくともパルス発生回路を有するプラ
ズマディスプレイパネルのエージング装置であって、少
なくとも流量調整の可能なガス導入系を備えることを特
徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項７】少なくともパルス発生回路を有するプラ
ズマディスプレイパネルのエージング装置であって、少
なくともガス導入系とガス排出系とを備え、前記ガス導
入系と前記ガス排出系とが一つの配管でつながれている
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装
置。
【請求項８】少なくともパルス発生回路とガス導入系
とガス排出系とを有するプラズマディスプレイパネルの
エージング装置であって、前記ガス導入系および前記ガ
ス排出系のいずれとも接続されない、独立した配管を備
え、前記配管がガスバルブを備えることを特徴とする請
求項７に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装
置。
【請求項９】一対の平行に配されたプレートの間に、
少なくとも電極が配設され、ガス媒体が封入されたプラ
ズマディスプレイパネルであって、請求項１から５のいずれかの製造方法で製造したことを
特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】一対の平行に配されたプレートの間
に、少なくとも電極が配設され、ガス媒体が封入された
プラズマディスプレイパネルであって、請求項６から８
のいずれかに記載の製造装置で製造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１１】プラズマディスプレイパネルと前記プ
ラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備え
たプラズマディスプレイ装置であって、前記プラズマデ
ィスプレイパネルが請求項９または１０に記載のプラズ
マディスプレイパネルであることを特徴とするプラズマ
ディスプレイ装置。