JPH04274134A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ放電で発生し
た励起原子が放射する可視光、あるいは紫外線等を利用
して表示を行うプラズマディスプレイパネルの製造方法
、特に表示放電に先立って放電電極を活性化し良好な表
示特性を得るためのエージング処理（フォーミング）に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスプレイパネルは、ディスプ
レイ装置に設けられ、駆動回路及び他の周辺部品等と共
に機能して、複数の画素から選択的に光を出射させて文
字、図形等の表示を行うものであり、大別して発光型と
非発光型がある。発光型ディスプレイパネルは、液晶デ
ィスプレイパネル等の非発光型ディスプレイパネルと共
に、コンピュータやテレビジョンあるいはその他のディ
スプレイ装置に対して種々の適用が図られており、代表
的なものとして、広い視野角、良好なコントラスト比な
どの高性能が得られ、小型軽量化に適しているプラズマ
ディスプレイパネル（ＰＤＰ）がある。その中でも、特
にＤＣ型プラズマディスプレイパネルは、構造が簡単で
あるために大型化が容易であるという利点を有している
。

【０００３】図２は、ＤＣ型プラズマディスプレイパネ
ルの一構成例を概略的に示す外観図である。図中、パネ
ルの内部構造を分かり易くするためにその一部を切り欠
いて示してある。

【０００４】このプラズマディスプレイパネルは、プラ
ズマ放電によって表示を行うもので、微小間隔を隔てて
対向配置され内側に放電空間を形成する２つのパネル板
、例えば光透過性の前面板１と絶縁性の背面板２を備え
ている。前面板１の対向面上には、ストライプ状の陽極
３（アノード）が複数並列配置され、背面板２の対向面
上には、陽極３と交差する方向にストライプ状の陰極４
（カソード）が複数並列配置されている。また、前面板
１及び背面板２間には、各陽極３に沿って放電空間を区
切る複数の隔壁５が形成されており、さらに、この放電
空間内部にはプラズマ放電のための表示放電用放電ガス
が所定の封入ガス圧で封入されている。図２のプラズマ
ディスプレイパネルを動作させる場合、他の駆動回路等
からの駆動信号を、所定の陽極３及び陰極４間に印加す
ると、その電極間にキャリアの移動が起こる。このキャ
リア移動により電極交差点上、即ち画素（単位セル）上
の放電ガスが励起し、その画素が発光する。このような
画素の発光を、駆動信号を調整することによって選択的
に行わせれば、所望の文字、図形等の表示を行える。

【０００５】図３は、従来のプラズマディスプレイパネ
ルの製造方法の一構成例を示すフローチャートであり、
図４は、図２のプラズマディスプレイパネルを製造する
場合におけるエージング処理時の放電の様子を示す図で
ある。図中、図２と共通の要素には共通の符号が付され
ている。

【０００６】以下、図２、図３及び図４を用いて、従来
のプラズマディスプレイパネルの製造方法の一構成例に
ついて説明する。

【０００７】例えば、図３に示した従来のプラズマディ
スプレイパネルの製造方法によれば、図２のプラズマデ
ィスプレイパネルが、図３中の各ステップ１０１〜１０
４に対応した以下のような各工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を
経て製造される。

【０００８】（Ｉ）　　ステップ１０１の工程先ず、透
明ガラス等の前面板１上に、例えば透明導電材料等を用
いて陽極３を形成し、一方で、背面板２上に、例えばＮ
ｉなどを用いて陰極４を形成する。また、前面板１また
は背面板２のいずれかに隔壁５を形成する。

【０００９】（ＩＩ）　　ステップ１０２，１０３の工
程次に、前面板１及び背面板２を、それぞれの電極同志
が交差して対向するように配置すると共に、例えば鉛ガ
ラス等のシールド材料を用いて両面板を封着して放電空
間を形成し、その放電空間内部の気体を排気する（ステ
ップ１０２）。その放電空間に、例えば希ガスなどで構
成されるプラズマ放電のための表示放電用放電ガスを所
定の封入ガス圧で封入する（ステップ１０３）。

【００１０】（ＩＩＩ）　　ステップ１０４の工程これ
まで経たステップ１０１〜１０３の工程によって、所望
するプラズマディスプレイパネルの構造は得られるが、
このままでは放電電極の活性化が十分になされていない
ため、エージング処理を施す必要がある。

【００１１】この場合のエージング処理とは、例えば文
献　　テレビジョン学会技術報告、１２［４９］（１９
８８）ｐ．４３〜４８「印刷法ＬａＢａ陰極を用いたＤ
Ｃプラズマディスプレイ」にも記載されるように、表示
放電に先立って、放電電極の表面を表示放電とは異なる
放電により活性化させて表面上等の不純物の除去（フォ
ーミング）を行うものである。

【００１２】即ち、図２のプラズマディスプレイパネル
をみると分かるように、陰極４はキャリアを発生する放
電電極であるが、この陰極４の表面が放電空間に露出し
ている。このため、陰極４の形成材料の特性と、パネル
の表示品質や寿命との相関性が高く、陰極４の表面状態
の制御が重要となる。例えば前記（ＩＩ）の工程終了後
の陰極４の表面状態の一例を図５に示す。なお、図５は
、従来のプラズマディスプレイパネルの製造方法でのエ
ージング処理前の陰極４表面の断面図である。

【００１３】図５から分かるように、この陰極４表面に
は、例えば陰極材料をつなぐためのバインダ６（例えば
鉛ガラスなど）が付着していたり、封着時に使用したシ
ールド材の成分による酸化や陰極材料に含まれるバイン
ダ６の溶融によりできた酸化物７が付着していたりする
。そのため、例えば上記文献にも記載されるように、プ
ラズマディスプレイパネルを実用に供する前に、エージ
ング処理によりフォーミングを行って、陰極４表面にあ
るバインダ６や酸化物７を放電により除去し、陰極４表
面全体を均一に活性化する必要がある。もし、このよう
な陰極４表面の不純物が除去されないまま残存すると、
表示放電時に、活性化された部分の陰極４表面のみに集
中的に放電が起こって電流が多く流れ、そのためにパネ
ルの寿命を縮めてしまったり、輝点の発生をもたらして
表示品質を劣化させたりしてしまう。

【００１４】このような不都合を防ぐためにエージング
処理を行うが、それには、例えば図４に模式的に示すよ
うに印加電圧（Ｖ）及び抵抗（Ｒ）などを適宜設けて陽
極３及び陰極４間に所定の電圧、電流のエージング用信
号を一定時間印加する。すると、陽極３及び陰極４間に
放電が（通常は図４中の点を付した領域に）起こり、陰
極４表面が活性化される。

【００１５】以上のようにして、良好な表示品質を得て
長寿命化を図るための必要条件であるエージング処理を
行い、放電電極表面を均一に活性化すれば、所望のプラ
ズマディスプレイパネルの製造が終了する。この従来の
製造方法により製造されたプラズマディスプレイパネル
では、エージング処理を施したために、放電電極が活性
化され、良好な表示品質及び長寿命が得られる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のプラズマディスプレイパネルの製造方法では、次の
ような課題があった。

【００１７】例えば従来の製造方法では、エージング処
理時に、図４中に点を付した領域のように画素部分の電
極表面（開口部）全域に放電を広げて、その陰極４表面
全体で均一に放電を起こさせ表面活性化の均一性を向上
させるためには、放電ガスの封入ガス圧を低くして、電
極間の抵抗を高くする必要がある。

【００１８】即ち、プラズマ放電のメカニズムを考える
と分かるように、エージング処理時の放電によって陽極
３及び陰極４間に電荷をもった粒子（キャリア）の移動
が起こり電流が流れるが、この電荷をもった粒子は、放
電ガスが電離してできるイオンと電子なので、封入ガス
圧を低くすると放電ガスの原子数が少なくなり、イオン
と電子の数も少なくなって、電極間の抵抗が高くなる。 これにより、エージング用信号の電流を、開口部の一部
分のみでの放電では流すことができなくなり、放電が開
口部全体にわたって起こる。

【００１９】しかし、放電ガスの封入ガス圧を低くして
、電極間の抵抗を高くした場合、エージングによる活性
化の均一性は向上するが、表示放電時における電極間の
電荷移動に関するキャリア密度が低下するので、駆動電
圧に対する放電電流は小さくなって輝度が低下してしま
い、実用に際して低輝度しか得られない。

【００２０】一方、表示放電時のキャリアを確保し輝度
を向上させるためには、封入ガス圧を高めることが必須
であるが、そうすると、電極間の電荷移動に関するキャ
リア密度は高くなり、電極間の抵抗が低下して、エージ
ング用信号の電流は、開口部の特定部位（例えば図４中
の斜線部分）の放電のみで電極間を十分に流れるように
なり、陰極４表面におけるバインダ６や酸化物７が付着
している部分での放電が発生しなくても電流は導通する
ので、エージング処理を施しても、例えば図６に示すよ
うに、陰極４表面にバインダ６や酸化物７が残ってしま
う。ここで、図６は、図５のエージング処理前に対応し
た従来の製造方法でのエージング処理後の陰極表面の断
面図であり、エージング処理時の封入ガス圧を例えば２
００Ｔｏｒｒとした時のフォーミング効果を示すもので
ある。従って、図６からも分かるように、従来の製造方
法による通常のエージング処理では、陰極表面全体が放
電に関与するようにはならず、エージング処理後におい
ても、陰極４表面は、その上に例えば酸化物７が残存し
ており、また場合によってはバインダ６が残存するなど
して、均一ではなく、局部的にしか活性化されていない
。

【００２１】以上のような課題は、通常のプラズマディ
スプレイパネルの製造プロセスにおけるエージング処理
時に一般的に生じるものであるが、特に、１つの画素（
単位セル）の面積（ドット面積）の広いプラズマディス
プレイパネルほど影響が顕著であり、エージング処理時
の放電をドット内全体に広げるために表示輝度がより低
下してしまう。

【００２２】このような課題の解決を図るために、例え
ばエージング用信号の信号レベルを高くして（例えば放
電電流を増加させて）対処することが考えられるが、こ
の場合通常の駆動時の信号レベルに比べてかなり高いレ
ベル設定を行う必要があることが予想される。すると、
例えば陰極４へのイオン等によるスパッタリングが増加
し、表示放電前に陰極４の劣化を来してしまう。また、
このようなパネル構造への悪影響を排除するために信号
レベルの設定条件の緩和などを行うと、局部的な活性化
は避けられなくなる。従って、エージング用信号の信号
レベルの設定によっても十分な解決方法の提供はなされ
ない。

【００２３】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、放電電極の均一な活性化と表示輝度の高輝度化
とが両立しない点について解決したプラズマディスプレ
イパネルの製造方法を提供するものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、第１のパネル板表面に第１の放電電極を
形成しかつ第２のパネル板表面に第２の放電電極を形成
し、前記第１及び第２の放電電極を対向させて配置する
と共に前記第１及び第２のパネル板間に表示放電用放電
ガスを封入した後、前記第１及び第２の放電電極間にエ
ージング用信号を印加してエージング処理を施すプラズ
マディスプレイパネルの製造方法において、前記第１及
び第２の放電電極を対向させて配置すると共に前記第１
及び第２のパネル板間にエージング用放電ガスをエージ
ング処理に応じた封入ガス圧で封入した後、前記エージ
ング処理を施し、エージング処理後前記第１及び第２の
パネル板間に表示用放電ガスを表示放電に応じた封入ガ
ス圧で封入するようにしたものである。

【００２５】

【作用】本発明によれば、以上のようにプラズマディス
プレイパネルの製造方法を構成したので、例えばエージ
ング処理時に封入するエージング用放電ガスの封入ガス
圧をエージング処理に適した値に低く設定することによ
り、エージング処理時の放電が放電電極の開口部全域に
広がり、放電電極表面が均一に活性化される。エージン
グ処理後、表示放電用放電ガスを、表示放電に適した値
に高く設定した封入ガス圧で封入することにより、表示
放電時のキャリアが確保され、高い表示輝度が得られる
。

【００２６】従って、前記課題を解決できるのである。

【００２７】

【実施例】図１は、本発明の実施例のプラズマディスプ
レイパネルの製造方法を示すフローチャートである。ま
た、図７（ａ），（ｂ）は、実施例の製造方法での一製
造工程図であり、同図（ａ）は実施例の製造対象であり
図２と同様の構造を有するプラズマディスプレイパネル
の部分的な平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のプ
ラズマディスプレイパネルの部分的な断面図である。

【００２８】本実施例のプラズマディスプレイパネルの
製造方法によれば、図２と同様の構造のプラズマディス
プレイパネルが、例えば図１中の各ステップ２０１〜２
０８に対応した以下のような各工程（ｉ）〜（ｖｉ）を
経て製造される。

【００２９】（ｉ）　　ステップ２０１の工程先ず、透
明ガラス等からなる前面板２１上に、例えば透明導電材
料であるＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ　　Ｔｉｎ　　Ｏｘｉ
ｄｅ膜）等を真空蒸着法などにより被着させ、ストライ
プ状の陽極２２を複数並列に形成する。これと共に、絶
縁性の背面板２３上に、例えばＮｉ等からなる陰極材料
をペースト状にしてスクリーン印刷し、ストライプ状の
陰極２４を複数並列に形成する。また、例えば背面板２
３上に、スクリーン印刷法による重ね印刷等により、陰
極２４と交差する方向に延びる隔壁２５を複数並列に形
成する。ここで、例えば、セル面積（陰極幅×陽極幅）
は、０．９４ｍｍ×０．３２ｍｍであり、陽極２２及び
陰極２４間の距離は、０．１６ｍｍである。

【００３０】（ｉｉ）　　ステップ２０２，２０３の工
程次に、前面板２１または背面板２３のいずれか一方、
あるいは両方の電極形成面側の外縁付近に、例えば鉛ガ
ラス等をペースト状にしたシールド材２６を塗布する（
ステップ２０２）。その後、電極同志が交差して対向す
るような配置状態で前面板２１と背面板２３を重ね合わ
せる（ステップ２０３）。

【００３１】（ｉｉｉ）　　ステップ２０４の工程前面
板２１と背面板２３を重ね合わせた後、例えばその内部
（放電空間となるところ）を真空に引きながら高温の加
熱処理を施し、溶融したシールド材２６により前面板２
１及び背面板２３を封着する。この時点までのプロセス
において、図７（ｂ）中に示すように、例えば背面板２
３の一部に排気孔２７を設けておく。

【００３２】（ｉｖ）　　　ステップ２０５の工程前面
板２１と背面板２３を封着した後、常温に戻し、硬化し
たシールド材２６により密封され真空状態となった面板
間の放電空間へ、例えば排気孔２７を介して、エージン
グ用の放電ガスとして例えばＨｅ−Ｘｅ（５％）をエー
ジングに適した封入ガス圧、例えば２００Ｔｏｒｒで封
入する。

【００３３】（ｖ）　　ステップ２０６の工程エージン
グ用放電ガスを放電空間に封入した後、陽極２２及び陰
極２４間に、エージング用信号として、例えば一定電圧
２６０Ｖを２時間印加し、エージング処理を行う。この
時の印加電圧２６０Ｖは、表示放電時の駆動電圧（例え
ば２３０Ｖ）に対して高く、かつ封入気体の封入ガス圧
が高いので、エージング処理により、陰極２４表面では
開口部全域にわたって放電が起こり、その放電によるイ
オンガスや熱などにより陰極２４表面のバインダ６や酸
化物７等の不純物が除去（フォーミング）される。

【００３４】（ｖｉ）　　　ステップ２０７，２０８の
工程エージング処理終了後、例えば排気孔２７を介して
放電空間内部からエージング用として封入した放電ガス
を排気する（ステップ２０７）。その後、排気孔２７か
ら放電内部空間へ、表示放電用の放電ガスとして、例え
ばＨｅ−Ｘｅ（５％）を表示放電に適した封入ガス圧、
例えば４００Ｔｏｒｒで封入し直す（ステップ２０８）
。

【００３５】この後、排気孔２７の封止処理等を施せば
、本実施例の所望するプラズマディスプレイパネルの製
造が終了する。

【００３６】図８（ａ），（ｂ）は、本実施例の製造方
法でのエージング処理前後の陰極表面の様子を示す図で
あり、同図（ａ）はエージング処理前の陰極表面の断面
図、同図（ｂ）はエージング処理後の陰極表面の断面図
である。図中、図５と共通の要素には共通の符号が付さ
れている。

【００３７】図８（ａ），（ｂ）からも分かるように、
本実施例の製造方法によれば、エージング用の封入ガス
をエージング処理に応じた適正な封入ガス圧（例えば２
００Ｔｏｒｒ）で封入してエージング処理を施した後、
表示放電用の放電ガスを表示放電に応じた適正な封入ガ
ス圧（例えば４００Ｔｏｒｒ）で封入し直した。このた
め、エージング処理時の封入ガス圧は低く、エージング
処理時の放電が開口部全域に広がり、エージング処理が
効果的に行われて、陰極２４表面を均一に活性化できる
。即ち、エージング処理前には、図８（ａ）に示すよう
に陰極２４表面に付着していたバインダ６や酸化物７が
、その表面から除去される。しかも、表示放電時の封入
ガス圧を表示輝度に応じた値に設定できるので、製造後
のプラズマディスプレイパネルの表示放電において良好
な表示輝度が得られる。

【００３８】特に、本実施例の製造方法により製造した
プラズマディスプレイパネルでは、表示放電時の放電ガ
スとしてＨｅ−Ｘｅ（５％）を用いた場合、従来の２０
０Ｔｏｒｒで封入した場合に比べて、本実施例の４００
Ｔｏｒｒで封入するようにしたことにより、表示放電時
の表示輝度は、従来の場合が２０［ｃｄ／ｍ２　］であ
るのに対し、本実施例では３５［ｃｄ／ｍ２　］に改善
された。

【００３９】さらに、本実施例の製造方法によれば、エ
ージング処理時の放電ガスをいったん排気した後に、表
示放電用の放電ガスを封入し直すようにしたので、エー
ジング処理により発生するバインダ６や酸化物７などの
不純物を、放電空間内から除去でき、より一層の表示品
質の向上に寄与できる。

【００４０】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。

【００４１】（ａ）　　上記実施例で示したプラズマデ
ィスプレイパネルの製造方法、及び製造対象とするプラ
ズマディスプレイパネルの構造は、種々の変形が可能で
ある。■　　例えば上記実施例では、エージング用及び
表示放電用の放電ガスとして、同一のものを用いるよう
にしており、１種類の放電ガスだけを準備すればよく手
間が省け制御性が向上するが、異なる放電ガスを用いる
ようにしてもよい。例えば、エージング用封入気体とし
てＨｅ−Ｘｅ（５％）に代えて、ＮｅＡｒ（数％）等を
用いるようにしてもよい。この場合、使用する放電ガス
に応じて封入ガス圧も適宜設定する。例えば、エージン
グ処理時の放電ガスとして、ＮｅＡｒ（数％）を用いた
場合、封入ガス圧は１６０Ｔｏｒｒ程度とする。

【００４２】■　　上記実施例では、エージング用放電
ガスを封入してエージング処理を行った後、いったんエ
ージング用放電ガスを排気してから、表示放電用放電ガ
スを封入し直すようにしたが、例えばエージング処理に
適した封入ガス圧で封入した放電ガスでエージング処理
を行った後、その放電ガスに対して表示放電用の封入ガ
ス圧になるような条件下で、同一、同種または異種の放
電ガスを付加して表示放電用放電ガスを構成するように
してもよい。この場合、放電ガスの封入処理等を簡略化
でき、製造プロセスにおける工程数の削減や製造時間の
短縮等の効果が得られる。

【００４３】■　　上記実施例では、エージング処理時
の封入ガス圧を２００Ｔｏｒｒとし、表示放電時の封入
ガス圧を４００Ｔｏｒｒとしたが、それぞれエージング
処理及び表示放電に応じて例えば使用する放電ガス等に
基づき適宜設定が可能である。例えば上記実施例での封
入ガス圧の設定は、陰極−陽極間の距離が一定という条
件下で、放電開始電圧が高くならない程度の範囲で放電
の偏りが生じず開口部全域にわたって放電が生じ電極表
面が均一に活性化される圧力をみつけ、それをエージン
グ時の封入ガス圧（例えば低い方のガス圧２００Ｔｏｒ
ｒ）とし、また、表示放電用としてはガス圧を高めてい
き、放電開始電圧が高くならない範囲でなるべく高い封
入ガス圧（例えば高い方のガス圧４００Ｔｏｒｒ）をみ
つけ、それを表示放電時の封入ガス圧としたが、このよ
うな場合を含む種々設定の仕方が可能である。

【００４４】■　　上記実施例のプラズマディスプレイ
パネルは、隔壁２５を背面板２３側から形成するように
したが、例えば前面板２１側から形成するようにしても
よいし、また隔壁２５の区切り方等を適宜変更すること
が可能であるし、さらには、例えばカラー表示等を考慮
して蛍光体層を設ける構造にするなど、種々の設定、変
形、変更が可能である。

【００４５】（ｂ）　　上記実施例では、ＤＣ型プラズ
マディスプレイパネルの場合を例にとって説明したが、
本発明は、他の構造のものに対しても幅広く適用が可能
であり、さらにパネルの構造等によってはエージング処
理の対象とする放電電極の位置及び種類等も適宜変更が
可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、前記エージング用放電ガスと前記表示放電用放電ガ
スとを、それぞれエージング処理及び表示放電に応じた
封入ガス圧で封入するようにしたので、例えばエージン
グ処理時には低い封入ガス圧下での放電により放電電極
表面の不純物を効果的に取り除くことができ、放電電極
表面を均一に活性化できて、放電の集中による寿命の短
縮や輝点の発生等による表示品質の劣化を防止できる。 また、表示放電時には高い封入ガス圧下での表示放電が
なされ、良好な表示輝度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のプラズマディスプレイパネル
の製造方法を示すフローチャートである。

【図２】ＤＣ型プラズマディスプレイパネルの一構成例
を概略的に示す外観図である。

【図３】従来のプラズマディスプレイパネルの製造方法
の一構成例を示すフローチャートである。

【図４】図２でのプラズマディスプレイパネルを製造す
る場合におけるエージング処理時の放電の様子を示す図
である。

【図５】従来のプラズマディスプレイパネルの製造方法
でのエージング処理前の陰極表面の断面図である。

【図６】図５のエージング処理前に対応した従来の製造
方法でのエージング処理後の陰極表面の断面図である。

【図７】実施例の製造方法での一製造工程図である。

【図８】実施例の製造方法でのエージング処理前後の陰
極表面の様子を示す図である。

【符号の説明】

２１　　前面板 ２２　　陽極 ２３　　背面板 ２４　　陰極 ２５　　隔壁 ２６　　シールド材 ２７　　排気孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１のパネル板表面に第１の放電電極
   を形成しかつ第２のパネル板表面に第２の放電電極を形
   成し、前記第１及び第２の放電電極を対向させて配置す
   ると共に前記第１及び第２のパネル板間に表示放電用放
   電ガスを封入した後、前記第１及び第２の放電電極間に
   エージング用信号を印加してエージング処理を施すプラ
   ズマディスプレイパネルの製造方法において、前記第１
   及び第２の放電電極を対向させて配置すると共に前記第
   １及び第２のパネル板間にエージング用放電ガスをエー
   ジング処理に応じた封入ガス圧で封入した後、前記エー
   ジング処理を施し、エージング処理後前記第１及び第２
   のパネル板間に表示用放電ガスを表示放電に応じた封入
   ガス圧で封入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。