JPH11285628A - ガス混合装置及びガス放電パネルの製造方法 - Google Patents

ガス混合装置及びガス放電パネルの製造方法

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JPH11285628A
JPH11285628A JP10089943A JP8994398A JPH11285628A JP H11285628 A JPH11285628 A JP H11285628A JP 10089943 A JP10089943 A JP 10089943A JP 8994398 A JP8994398 A JP 8994398A JP H11285628 A JPH11285628 A JP H11285628A
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JP
Japan
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gas
mixer
discharge
mixing device
panel
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JP10089943A
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English (en)
Inventor
Ryuichi Murai
隆一 村井
Akira Shiokawa
塩川  晃
Hiroyoshi Tanaka
博由 田中
Yusuke Takada
祐助 高田
Hidetaka Tono
秀隆 東野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パネルの製造歩留まりを向上させる。 【解決手段】 5本のガスボンベB1〜B5と、5個の
マスフローコントローラ11と、混合器12とを備え、
混合器12は、ガス通過管内面に、ガスの進行方向に対
して、ガスを回転させる作用を有する螺旋状の階段構造
を有していることを特徴とする。これにより、複数のガ
スを確実に混合させることができ、また、排気工程中ま
たは工程後に個々のパネルの特性に適した混合ガスを封
入することで、製品の歩留まりを向上させることが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のガスを混合
する装置に関し、特に、プラズマディスプレイパネル
(以下PDPと記載する)に封入する混合ガス装置及
び、この混合ガス装置を用いたPDPなどのガス放電パ
ネルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ハイビジョンをはじめとする高品
位で薄型、大画面のテレビに対する期待が高まっている
中で、プラズマディスプレイパネルの開発が本格化して
きている。図4は、従来の一般的な交流面放電型PDP
の概略断面図である。
【0003】図4において、フロントカバープレート1
上に表示電極2が配設され、その上を鉛ガラス[PbO
−B23−SiO2ガラス]からなる誘電体層3で覆われ
ている。誘電体層3の表面は、酸化マグネシウムからな
る保護層4で覆われている。
【0004】また、バックプレート5上には、アドレス
電極6と隔壁7と、赤または緑または青の紫外線励起蛍
光体からなる蛍光体層8とが配設され、誘電体層3,バ
ックプレート5,隔壁7に囲まれた放電空間9内には、
放電ガスが封入されている。放電ガスの組成としては、
一般的にヘリウム[He]とキセノン[Xe]の混合ガ
ス系やネオン[Ne]とキセノン[Xe]との混合ガス
系が用いられており、その封入圧力は、放電電圧を25
0V以下に抑えることを考慮して、通常、100〜50
0Torr程度の範囲に設定されている(例えば、「エ
スアイデー94ダイジェスト」(M.Nobrio,
T.Yoshioka,Y.Sano,K.Nunom
ura,SID94’ Digest 727〜730
1994)参照)。
【0005】PDPの製造フローは、大別すると図5に
示すようになり、(1)フロントカバープレート1の作
製工程、(2)バックプレート5の作製工程、(3)フ
ロントカバープレート1とバックプレート5とをガラス
フリットによって接合し一体化したパネルにする封着工
程、(4)封着されたパネルを排気、加熱し、同時に、
またはその後に放電ガスを封入する排気工程、(5)排
気管を封止きった後に、点灯するエージング工程とから
なる。
【0006】なお、(4)において、排気管を封じきら
ずに、ガスを封入し点灯する場合もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述の工程を経て製造
されるPDPにとって、放電特性のバラツキ、即ち放電
を維持させるための電圧(以降、放電維持電圧)が歩留
低下や寿命に大きく影響している。
【0008】例えば、パネルの規格が、放電維持電圧=
180V、輝度=400カンデラであるとき、何かの原
因で放電維持電圧=220V、輝度=500カンデラの
パネルができたとする。輝度は規格値以上で問題ない
が、放電維持電圧を低くすることが不可能なため、この
パネルは不良品になってしまうという課題がある。先に
述べた何かの原因とは、保護膜4の結晶性が悪いとか、
表示電極間隔が適切でないとか、誘電体の厚みのばらつ
き等によると思われる。
【0009】本発明は、このような課題に鑑み、PDP
をはじめとするガス放電パネルにおいて、製造されたパ
ネルの個々の特性に合わせた放電ガスを、製造工程中に
混合し封入することで、パネルの製造歩留まりを向上さ
せることを主な目的とする。
【0010】これは、前述のように、PDPで用いられ
ている一般的なガスであるNe−Xe(5%)のXeの
分圧を変えると放電維持電圧と、輝度を変化させること
が可能であるという、特性を利用することにある。
【0011】しかしながら、現製造工程では、通常予め
決められたガス混合比のガスボンベを、購入し装置に備
え付けている。
【0012】これは、単にある混合比でガスを混合した
だけでは、ガスがうまく、均一に混合されずに、いわば
凝集した状態になっており、専門業者に依頼し2種類の
ガスを混合してその後かなりの時間、ガスボンベを回転
するなどして攪拌する必要があったためである。
【0013】また、購入したガスを1年以上の長期間放
置しておくと、混合したガスが凝集した様な状態で分離
する危険性があった。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のガス混合装置は、複数のガスボンベと、複
数のマスフローコントローラと、混合器を備え、前記混
合器は、ガス通過管内面に、ガスの進行方向に対して、
ガスを回転させる作用を有する螺旋状の階段構造を有し
ていることを特徴とする。
【0015】また、複数のガスボンベのうち、少なくと
も1つのガスボンベが、予め2種類以上のガスを混合し
てあることが好ましい。
【0016】次に、本発明のガス放電パネルの製造方法
は、放電ガス表示装置を高温で加熱しながら真空排気す
る、排気、ベーキング工程中または、終了後に放電ガス
を封入し放電ガス表示装置の点灯特性により、上記ガス
混合装置によって混合された所望のガスを、再度封入す
ることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明は、複数のガスを混合する
方法として、ガスの進行方向に対してガスが回転方向の
力を受けるような通路を設け、さらにガス保存部分に温
度勾配を持たせた混合器を用いるものである。
【0018】またPDPの排気工程中または、排気後に
ガスを導入し、製造された個々のPDPの放電特性を確
認後、個々のPDPに最適なガスを、工程中で混合し、
封入するようにしたものである。以下、本発明の実施の
形態について説明する。
【0019】(本発明のガス混合装置の構成)図1は、
本発明の一実施の形態に係るガス混合装置の概略系統図
である。図1に示すように、5本のガスボンベB1〜B
5の出口に装着された各々のレギュレータの2次側から
出たガスは、それぞれのマスフローコントローラ11の
M1、M2、M3、M4、M5を通過し、ガスを混合す
る混合器2に導入される。マスフローコントローラ11
によって制御されるガス量は、コンダクタンスか、また
はバルブの開閉時間によって制御される。
【0020】図2は、機械的回転部を用いないガスを容
易に混合させる混合器12の混合部の構成を示すもので
ある。図2に示すように、混合器12は、ガスの進行方
向に対して回転方向を持たせる機構を備えている。すな
わち、ガス通過管内面に、ガスの進行方向に対して、ガ
スを回転させる作用を有する螺旋状の階段構造を有して
いる。したがってガスは進行しながら、回転する。
【0021】そして、各ガスによって質量が異なるため
に、その回転速度がそれぞれ異なるために、容易にガス
を混合することができる。さらに混合を確実にするため
に混合器12を出たガスを前ガス蓄積部13に入れさら
に、再度、混合器12に戻すことを複数回行う。なお、
レギュレータからでた2次側のガス圧力は、3〜5Kg
/cm2Gに設定した。
【0022】このようにして得られた混合ガスは、後ガ
ス蓄積部14に1気圧以上、望ましくは3気圧程度で蓄
積される。より効果的にするために、後ガス蓄積部14
は昇温部分と冷却部分があり、温度分布を持たせ対流す
る様にしてある。
【0023】このように混合されたガスの特性を確かめ
るために、排気工程を終了したパネルに予め専門業者か
ら購入したNe−Xe(5%)のガスを封入した。
【0024】このときの放電開始電圧(Vf=185
V)、輝度360カンデラの値は、再度パネル内のガス
を排気後、本実施の形態のガス混合装置によって混合し
たガスを封入した場合(Vf=189V、輝度350カ
ンデラ)とほとんど差がないことを確認した。
【0025】以上のように本実施の形態によれば、複数
のガスボンベB1〜B5と、複数のマスフローコントロ
ーラ11と、混合器12とを備え、混合器12は、ガス
通過管内面に、ガスの進行方向に対して、ガスを回転さ
せる作用を有する螺旋状の階段構造を有していることを
特徴とするもので、これにより、機械的撹拌部を用いる
ことなく複数のガスを確実に混合させることができ、ま
た装置自体をコンパクトにすることが可能である。
【0026】(本発明のガス放電パネルの製造方法)図
5で示すフローで、(1)〜(3)は従来通りである
が、(4)の排気工程において、本発明では従来技術と
は異なっている。すなわち、排気装置にパネルを取り付
けて、1×10-6(Torr)程度になってから、排気をしな
がら350度程度まで昇温する。ここでパネル内にガス
を導入する。このとき混合器に接続するガスボンベは、
ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(A
r)、キセノン(Xe)、酸素(O2)である。
【0027】最終封入ガスがNe−Xe(5%)の場合
を図3を用いながら説明すると、350度になった時に
まず封入するガスは、Ne−Xe(5%)をベースに酸
素を5%以下混合したガスを封入する。このとき10分
程度の放電によって、パネル内面をクリーニングすると
同時に、酸素によって前工程の未分解の有機バインダー
を燃焼させ分解させる。
【0028】その後パネルを再排気して、次に通常のN
e−Xe(5%)の放電ガスの放電によってにクリーニ
ングする。そして常温にした後に再度ガスを入れ替えて
放電させる。
【0029】ここまでの技術は、先行技術と概略似てい
るが、本発明は、このときの放電開始電圧、電流、輝度
とを測定し最終的に封入するガスの組成を決定する。
【0030】たとえば、放電開始電圧が180V、電流
530mA、輝度400カンデラの標準値(15”程度
のパネル)に対して、このとき得られた特性が放電開始
電圧160V、電流510mA、輝度340カンデラで
あるとき、輝度不足で不良品となる。
【0031】しかし、封入するガスのXe量を増やせば
放電開始電圧は上昇するが、輝度、効率を改善すること
が可能となる。この例の場合、Ne−Xe(8%)で放
電開始電圧180V、電流522mA、輝度430カン
デラとなる。
【0032】このような個々のパネルへの対応は、従来
技術では、非常に多くの混合比のガスボンベを用意する
必要があり、実現不可能であった。また、Neに0.5
%以下の微少のアルゴンを封入することで放電開始電圧
が10〜30V下がるペニング効果は良く知られている
が、マスフローコントローラの精度がそれほどないの
で、従来技術では本発明の簡便な装置での混合は不可能
であった。
【0033】本実施の形態では、この場合、予め2種混
合のガスボンベを用意し、それをガス混合装置に接続し
て対応する。例えば、XeーAr(10%)のガスボン
ベXAと、NeのガスボンベNeとを混合する。Ne−
Xe(5%)−Ar(0.5%)を得たい場合、ガスボ
ンベXAと、ガスボンベNeとの混合比を95:5とす
ることで得られる。
【0034】この様に、必要なときに必要なガスを混合
することで、ガスの分離の危険性も解決することができ
るものである。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明のガス混合装置は、
機械的撹拌部を用いることなく複数のガスを確実に混合
させることができ、また装置自体をコンパクトにするこ
とが可能である。
【0036】また、本発明のガス混合装置を用いること
で、排気工程中または、工程後に個々のパネルの特性に
適した混合ガスを封入することにより、製品の歩留まり
を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るガス混合装置の構
成図
【図2】上記混合器の混合部を示す一部切り欠き斜視図
【図3】本発明の排気工程での温度変化とガス導入状態
を示す特性図
【図4】従来の一般的な交流面放電型PDPの概略断面
【図5】従来のPDPの製造フローチャート
【符号の説明】
B1〜B5 ガスボンベ 11 マスフローコントローラ 12 混合器 13 前ガス蓄積部 14 後ガス蓄積部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/66 101 H04N 5/66 101Z (72)発明者 高田 祐助 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 東野 秀隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のガスボンベと、複数のマスフローコ
    ントローラと、混合器を備えたガス混合装置であって、
    前記混合器は、ガス通過管内面に、ガスの進行方向に対
    して、ガスを回転させる作用を有する螺旋状の階段構造
    を有していることを特徴とするガス混合装置。
  2. 【請求項2】混合器のガス入り口部と、出口部との温度
    傾斜を持たせるための加熱部と冷却部とを有することを
    特徴とする請求項1記載のガス混合装置。
  3. 【請求項3】複数のガスボンベのうち、少なくとも1つ
    のガスボンベが、予め2種類以上のガスを混合してある
    ことを特徴とする請求項1または2記載のガス混合装
    置。
  4. 【請求項4】放電ガス表示装置を高温で加熱しながら真
    空排気する、排気、ベーキング工程中または、終了後に
    放電ガスを封入し放電ガス表示装置の点灯特性により、
    請求項1〜3のいずれかに記載のガス混合装置によって
    混合された所望のガスを、再度封入することを特徴とす
    るガス放電パネルの製造方法。
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