JP2003086101A

JP2003086101A - プラズマディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2003086101A
Application number: JP2001279928A
Authority: JP
Inventors: Takashi Horikawa; 敬司堀河; Shigero Haruki; 繁郎春木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-03-20

Abstract

(57)【要約】【課題】白色色温度および白色輝度が高い高品質なプ
ラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】周縁部に封着ガラス層１４を形成した背
面側の基板８と前面側の基板１とを対向配置した状態で
炉１５内に設置し、基板８に設けられたガラス管１６
を、ガス導入バルブ１９が設けられたガラス管１７と排
気バルブ２０が設けられたガラス管１８に接続する。そ
して、ガラス管１６、１８を通して基板間のガスを排気
するとともに、ガラス管１６、１７を通して基板間の空
間内に還元性ガスまたは不活性ガスを導入し、所定の温
度に加熱することにより基板１と基板８の封着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大画面で、薄型、
軽量のディスプレイ装置に使用されるプラズマディスプ
レイパネルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラズマディスプレイ装置は、視
認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注
目されており、高精細化および大画面化が進められてい
る。

【０００３】このプラズマディスプレイ装置には、大別
して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では
面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大
画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面
放電型のプラズマディスプレイ装置が主流を占めるよう
になってきている。

【０００４】プラズマディスプレイ装置に使用されるプ
ラズマディスプレイパネルは、間に放電空間を形成する
ように２つのガラス製の基板を対向配置して基板の周囲
を封着し、放電空間にネオンとキセノンの放電ガスを封
入して構成される。２つの基板間には、放電空間を複数
の空間に分割するように複数の隔壁が設けられ、分割さ
れた各空間に対応してそれぞれ１色の蛍光体層（赤色、
緑色または青色）が設けられている。そして、基板上に
形成された電極に電圧を印加することによって放電を発
生させ、蛍光体層を発光させることで画像表示を行って
いる。

【０００５】このようなプラズマディスプレイパネル
は、２つの基板上にそれぞれ電極、隔壁および蛍光体層
等の所定の構成部材を形成し、その後これら２つの基板
を対向配置して基板の周縁部を封着し、内部に放電ガス
を封入することにより製造される。このような製造工程
において基板を数回加熱する必要があり、従来は基板の
加熱を大気中で行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなプ
ラズマディスプレイパネルでは、青色蛍光体の材料とし
てＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ（ＢＡＭ）を用いており、
青色蛍光体層の発光強度が低いという課題があった。各
色の蛍光体層を同一電力条件で発光させたとき、青色蛍
光体層の発光強度が低いため表示される白色の色温度が
低くなり、白色の色温度を好ましい値である９０００Ｋ
以上にすることが困難であった。また、青色蛍光体層を
発光させる電力に比べて、赤色蛍光体層および緑色蛍光
体層を発光させる電力を小さくすることにより白色色温
度を向上させることができるが、この場合には白色輝度
が大きく依存している緑色蛍光体層の発光強度が低下す
るために白色輝度が低下してしまう。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、白色色温度および白色輝度が高い
高品質な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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、
少なくとも一方の基板上に蛍光体層が形成された２つの
基板を封着材料層を挟んで対向配置した後、所定の温度
に加熱することにより前記２つの基板の封着を行う際
に、前記蛍光体層が還元性ガスまたは不活性ガスにさら
された状態で前記封着を行うものである。この方法によ
り、２つの基板の封着を行うときの蛍光体層の熱劣化を
抑制することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態によ
るプラズマディスプレイパネルについて、図２〜図４を
用いて説明する。

【００１０】図２に本発明の一実施の形態によるプラズ
マディスプレイパネルの一例を示し、図３に図２のＡ−
Ａ線で切断した断面を示し、図４に図２のＢ−Ｂ線で切
断した断面を示している。これらの図に示すように、ガ
ラス基板等の透明な前面側の基板１上には、走査電極２
と維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が
複数対形成され、そして基板１上の隣り合う表示電極４
間には遮光層５が配置形成されている。この走査電極２
および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ、３ａおよ
びこの透明電極２ａ、３ａに電気的に接続されたバス電
極２ｂ、３ｂとから構成されている。また、前面側の基
板１上には、表示電極４および遮光層５を覆うように誘
電体層６が形成され、その誘電体層６上には保護膜７が
形成されている。

【００１１】また、前面側の基板１に対向配置される背
面側の基板８上には、走査電極２および維持電極３と直
交する方向に、絶縁体層９で覆われた複数のストライプ
状のデータ電極１０が形成されている。このデータ電極
１０間の絶縁体層９上には、データ電極１０と平行にス
トライプ状の複数の隔壁１１が配置され、この隔壁１１
の側面および絶縁体層９の表面に蛍光体層１２が設けら
れている。

【００１２】これらの基板１と基板８とは、走査電極２
および維持電極３とデータ電極１０とが直交するよう
に、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、
周囲が封着され、そして放電空間には、ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、キセノンのうちの一種または混合ガスが
放電ガスとして封入されている。また、放電空間を、隔
壁１１によって複数の区画に仕切ることにより、表示電
極４とデータ電極１０との交差部に複数の放電セル１３
が設けられ、その各放電セル１３には、赤色、緑色およ
び青色となるように蛍光体層１２が一色ずつ順次配置さ
れている。

【００１３】次に、本実施の形態によるプラズマディス
プレイパネルの製造方法について説明する。

【００１４】まず、前面側の基板１上にインジウムスズ
酸化物（ＩＴＯ）等からなる所定のパターン形状の透明
電極２ａ、３ａを形成した後、透明電極２ａ、３ａ上に
それぞれ銀（Ａｇ）等からなるバス電極２ｂ、３ｂを形
成することにより、前面側の基板１上に走査電極２と維
持電極３とで対を成す表示電極４を形成する。次に、前
面側の基板１上の隣り合う表示電極４の間に遮光層５を
形成する。その後、表示電極４および遮光層５を覆って
前面側の基板１上に誘電体ガラスペーストを塗布し焼成
して誘電体層６を形成し、続いて誘電体層６上に酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜７を形成する。

【００１５】次に、背面側の基板８の上に、銀を含むペ
ーストを一定間隔でストライプ状に塗布し焼成して、デ
ータ電極１０を形成する。続いてデータ電極１０を覆っ
て背面側の基板８上に、ガラスペーストを塗布し焼成し
て絶縁体層９を形成する。次に、絶縁体層９上の隣り合
うデータ電極１０間にガラスペーストを塗布し焼成する
ことにより隔壁１１を形成する。その後、絶縁体層９上
の隣り合う隔壁１１間に赤色、緑色および青色の蛍光体
ペーストを塗布し、５００℃程度で焼成して蛍光体ペー
ストに含まれる樹脂成分等を除去することにより、各色
の蛍光体層１２を形成する。なお、蛍光体ペーストに含
まれる樹脂成分等を除去するためには、塗布した蛍光体
ペーストの焼成は空気中で行うのが好ましい。さらに、
放電ガスをパネル内に封入するときに必要なガラス管を
形成する。

【００１６】次に、上記のように所定の構成部材が形成
された前面側の基板１と背面側の基板８を用いてプラズ
マディスプレイパネルを完成させるまでの工程につい
て、図１を参照しながら説明する。

【００１７】まず、前面側の基板１および背面側の基板
８のどちらか一方または両方の周縁部に封着用ガラスフ
リット（封着材料）を塗布し、封着用ガラスフリットに
含まれる樹脂成分等を除去するために３５０℃程度で仮
焼きし封着ガラス層（封着材料層）を形成する（フリッ
ト仮焼工程）。

【００１８】次に、図１に示すように、前面側の基板１
と背面側の基板８とを、走査電極２および維持電極３と
データ電極１０とが直交する状態で封着ガラス層１４を
挟んで対向配置して重ね合わせ、炉１５内に設置する。
ここで、背面側の基板８に設けられたガラス管１６を、
炉１５の外部に設けられたガス供給装置および排気装置
（図示せず）にそれぞれつながっているガラス管１７お
よびガラス管１８に接続している。ガラス管１７にはガ
ス導入バルブ１９が設けられ、ガラス管１８には排気バ
ルブ２０が設けられている。なお、図１では前面側の基
板１および背面側の基板８上に形成した電極等の構成部
材を省略して示している。また、符号２１は背面側の基
板８に設けた通気口である。

【００１９】続いて、ガラス管１６、１８を通して基板
間（前面側の基板１と背面側の基板８との間）の空間内
のガスを排気するとともに、ガラス管１６、１７を通し
て還元性ガスまたは不活性ガスを基板間の空間に導入す
ることによって、基板間の空間を還元性ガスまたは不活
性ガスで満たす。すなわち、背面側の基板８上に形成し
た蛍光体層が還元性ガスまたは不活性ガスにさらされた
状態になっている。また、炉１５内のガスは空気等でも
よいが、基板間の空間に入れた還元性ガスまたは不活性
ガスと同じガスであるのが好ましい。その後、封着ガラ
ス層１４の軟化温度よりも高い温度（４５０℃程度）で
加熱焼成して封着ガラス層１４を軟化させることにより
封着する（封着工程）。

【００２０】このように、蛍光体層が還元性ガスまたは
不活性ガスにさらされた状態で封着を行い、前面側の基
板１および背面側の基板８の周縁部が封着されて構成さ
れたパネルが得られる。

【００２１】その後、封着工程を経て構成されたパネル
を３５０℃程度まで加熱しながら、通気口２１およびガ
ラス管１６を通じてパネルの内部空間に満たされたガス
を排気し、排気終了後に放電ガス（例えばネオンとキセ
ノンの混合ガス）を所定圧力（通常３００〜５００Ｔｏ
ｒｒ）となるように、ガラス管１６および通気口２１を
通じてパネル内に封入することによってプラズマディス
プレイパネルが完成する。

【００２２】次に、本実施の形態による方法および従来
の方法によって製造されたプラズマディスプレイパネル
の特性を測定した結果について説明する。ここで、青色
蛍光体としてＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ（ＢＡＭ）を使
用し、赤色蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕを使
用し、緑色蛍光体としてＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎを使用し
た。

【００２３】封着工程での加熱焼成条件はピーク温度を
４５０℃とし、ピーク温度に保持する時間を１０分と
し、基板間（前面側の基板１と背面側の基板８との間）
の空間に導入するガス（導入ガス）を不活性ガス（窒素
Ｎ₂ガス）、還元性ガス（水素Ｈ₂と窒素Ｎ₂との混合ガ
スで水素のモル比を５％とした）または空気としてそれ
ぞれプラズマディスプレイパネルを作製した。各プラズ
マディスプレイパネルの相対発光強度、色度ｙ値の変化
Δｙおよび白色色温度の測定結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１において、比較例は導入ガスを空気と
して封着した場合の結果であり、実施例１は導入ガスを
還元性ガスとして封着した場合の結果であり、実施例２
は導入ガスを不活性ガスとして封着した場合の結果であ
る。ここで、Blue発光強度は青色蛍光体層の発光強度
を、比較例の場合を１００とした相対値で表している。
また、色度Δｙは比較例の場合における青色蛍光体の発
光色の色度ｙ値を基準とした差の値で示している。

【００２６】表１からわかるように、比較例の場合と比
べると実施例１の場合には、青色蛍光体層の発光強度は
２０％向上し、色度ｙ値は０．０２５低下した。また、
実施例２の場合にも従来例の場合と比べると、発光強度
は１５％向上し、色度ｙ値は０．０２低下した。このよ
うに、青色蛍光体層の発光強度が向上するとともに発光
色の色度ｙ値が低下して色純度が向上したので、白色色
温度を向上させることができた。すなわち、表１に示す
ように、比較例の白色色温度が８５００Ｋであるのに対
し、実施例１および実施例２の白色色温度はそれぞれ１
１５００Ｋおよび１０５００Ｋのように１００００Ｋを
超える白色色温度が得られ、より良好な白色を表示する
ことができるようになった。

【００２７】これは、封着時の導入ガスを還元性ガスま
たは不活性ガスにすることで、青色蛍光体材料の付活剤
Ｅｕ²⁺イオンの酸化を抑制できたことや、蛍光体の結晶
構造の変化による非輻射遷移の増加を抑制できたことに
よって、発光強度の向上や色度ｙ値の低減が可能となっ
たものと考えられる。

【００２８】また、導入ガスを還元性ガスまたは不活性
ガスとして封着したプラズマディスプレイパネルの青色
蛍光体層の発光強度が向上したことにより、白バランス
を保つため赤色発光の放電セルおよび緑色発光の放電セ
ルに加える電力を従来に比べて多くすることができ、そ
の結果、白色輝度を向上させることができた。各色に発
光する放電セルに加える電力を調節し、白色色温度が８
５００Ｋとなるようにしたときの白色輝度を表２に示
す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２では、比較例の場合における各色
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に発光する放電セルに投入した電力およ
び白色輝度をそれぞれ１００とし、実施例１および実施
例２において各放電セルに投入した電力および白色輝度
を相対値で示している。導入ガスを還元性ガスまたは不
活性ガスとして封着した場合（実施例１または実施例
２）の白色輝度は、導入ガスを空気として封着した場合
（従来例）の白色輝度と比較して２０％〜２５％向上し
た。

【００３１】なお、還元性ガス中または不活性ガス中に
おいて前面側の基板と背面側の基板とを封着ガラス層を
挟んで対向配置して重ね合わせ、それを炉に投入して封
着を行うことで、蛍光体層が還元性ガスまたは不活性ガ
スにさらされた状態で封着を行うことができる。そのと
きの炉内には、基板間の空間に入れた還元性ガスまたは
不活性ガスと同じガスを入れているのが好ましい。

【００３２】また、上記の実施形態では不活性ガスが窒
素ガスである場合について説明したが、不活性ガスが窒
素ガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガスお
よびキセノンガスの中から選ばれる少なくとも１つのガ
スである場合にも同様な効果を得ることができる。ま
た、還元性ガスとして水素とネオン等の混合ガスを使用
することもできる。さらに、蛍光体層が前面側の基板に
形成されている場合等、前面側の基板および背面側の基
板のうち少なくとも一方の基板上に蛍光体層が設けられ
ていればよい。

【００３３】さらに、フリット仮焼工程での加熱温度は
３５０℃程度であり封着工程での加熱温度よりかなり低
いため、蛍光体層を形成した基板に封着用ガラスフリッ
トを塗布し、空気中で封着用ガラスフリットを仮焼きし
ても青色蛍光体層の輝度低下はほとんどみられなかった
が、フリット仮焼工程において高い加熱温度が必要にな
る場合には、還元性ガス雰囲気中または不活性ガス雰囲
気中で仮焼きを行うことで青色蛍光体層の輝度低下を防
止することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、基板間
の空間に還元性ガスまたは不活性ガスを導入し、蛍光体
層が還元性ガスまたは不活性ガスにさらされた状態で封
着を行うことにより、従来の封着工程で発生していた蛍
光体劣化による発光強度の低下および色純度の悪化を抑
制でき、白色色温度および白色輝度を向上させることが
できる。その結果、高画質のプラズマディスプレイパネ
ルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマディスプレイパネルの封着方法を説明
するための断面図

【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプ
レイパネルの一部を切り欠いて示す斜視図

【図３】図２のＡ−Ａ線で切断して示す断面図

【図４】図２のＢ−Ｂ線で切断して示す断面図

【符号の説明】

１、８基板２走査電極３維持電極４表示電極６誘電体層７保護膜９絶縁体層１０データ電極１１隔壁１２蛍光体層１３放電セル１４封着ガラス層１５炉１６、１７、１８ガラス管１９ガス導入バルブ２０排気バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C012 AA09 BC03 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 HA01 JA28 MA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方の基板上に蛍光体層が形
成された２つの基板を封着材料層を挟んで対向配置した
後、所定の温度に加熱することにより前記２つの基板の
封着を行う際に、前記蛍光体層が還元性ガスまたは不活
性ガスにさらされた状態で前記封着を行うことを特徴と
するプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】還元性ガスが水素と窒素の混合ガスであ
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】不活性ガスが窒素ガス、ネオンガス、ア
ルゴンガス、クリプトンガスおよびキセノンガスの中か
ら選ばれる少なくとも１つである請求項１に記載のプラ
ズマディスプレイパネルの製造方法。