JP2002075194A

JP2002075194A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002075194A
Application number: JP2000258658A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kado; 博行加道; Masafumi Okawa; 政文大河; Kazuya Hasegawa; 和也長谷川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】面内均一に青色劣化を抑え、放電安定性の高
いプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】パネル内に乾燥ガスを流しながら封着
し、封着途中で流す方向を切り替える。

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。図５は交
流型（ＡＣ型）のプラズマディスプレイパネルの概略を
示す断面図である。

【０００３】図５において、４１は前面ガラス基板であ
り、この前面ガラス基板４１上に表示電極４２が形成さ
れている。さらに、表示電極４２は、誘電体ガラス層４
３及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）誘電体保護層４４に
より覆われている。

【０００４】また、４５は背面ガラス基板であり、この
背面ガラス基板４５上には、アドレス電極４６および隔
壁４７、蛍光体層（５０〜５２）が設けられており、４
９が放電ガスを封入する放電空間となっている。前記蛍
光体層はカラー表示のために、赤５０、緑５１、青５２
の３色の蛍光体層が順に配置されている。上記の各蛍光
体層（５０〜５２）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。

【０００５】蛍光体層５０〜５２を構成する蛍光体とし
ては、一般的に以下の材料が用いられている。

【０００６】「青色蛍光体」：ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ「緑色蛍光体」：Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：ＭｎまたはＢａＡｌ₁₂
Ｏ₁₉：Ｍｎ「赤色蛍光体」：Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕまたは（ＹｘＧｄ１−
ｘ）ＢＯ₃：Ｅｕ各色蛍光体は以下のようにして作製できる。

【０００７】青色蛍光体（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ）
は、まず炭酸バリウム（ＢａＣＯ₃）、炭酸マグネシウ
ム（ＭｇＣＯ₃）、酸化アルミニウム（α−Ａｌ₂Ｏ₃）
をＢａ、Ｍｇ、Ａｌの原子比で１対１対１０になるよう
に配合する。次にこの混合物に対して所定量の酸化ユー
ロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）を添加する。

【０００８】そして、適量のフラックス（ＡｌＦ₂、Ｂ
ａＣｌ₂）と共にボールミルで混合し、１４００℃〜１
６５０℃で所定時間（例えば、０．５時間）、還元雰囲
気（Ｈ ₂、Ｎ₂中）で焼成して得る。

【０００９】赤色蛍光体（Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ）は、原料とし
て水酸化イットリウムＹ₂（ＯＨ）₃と硼酸（Ｈ₃ＢＯ₃）
とＹ、Ｂの原子比１対１になるように配合する。次に、
この混合物に対して所定量の酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂
Ｏ₃）を添加し、適量のフラックスと共にボールミルで
混合し、空気中１２００℃〜１４５０℃で所定時間（例
えば１時間）焼成して得る。

【００１０】緑色蛍光体（Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ）は、原
料として酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化珪素（ＳｉＯ₂）を
Ｚｎ、Ｓｉの原子比２対１になるように配合する。次に
この混合物に所定量の酸化マンガン（Ｍｎ₂Ｏ₃）を添加
し、ボールミルで混合後、空気中１２００℃〜１３５０
℃で所定時間（例えば０．５時間）して得る。

【００１１】上記製法で作製された蛍光体粒子を粉砕後
ふるい分けすることにより、所定の粒径分布を有する蛍
光体材料を得る。

【００１２】以下従来のＰＤＰの製造方法について説明
する。

【００１３】背面ガラス基板上に、銀からなるアドレス
電極を形成し、その上に誘電体ガラスからなる可視光反
射層と、ガラス製の隔壁を所定のピッチで作成する。

【００１４】これらの隔壁に挟まれた各空間内に、赤色
蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体を含む各色蛍光体ペー
ストをそれぞれ配設することによって蛍光体層を形成
し、形成後５００℃程度で蛍光体層を焼成し、ペースト
内の樹脂成分等を除去する（蛍光体焼成工程）。

【００１５】蛍光体焼成後、背面板の周囲に前面板との
封着用シール材として低融点ガラスペーストを塗布し、
低融点ガラスペースト内の樹脂成分等を除去するために
３５０℃程度で仮焼する（低融点ガラスペースト仮焼工
程）。

【００１６】その後、表示電極、誘電体ガラス層および
保護層を順次形成した前面板と、前記背面板を隔壁を介
して表示電極とアドレス電極が直交するよう対向配置
し、４５０℃程度で焼成し、低融点ガラスによって、周
囲を密封する（封着工程）。

【００１７】その後、３５０℃程度まで加熱しながらパ
ネル内を排気し（排気工程）、終了後に放電ガスを所定
の圧力だけ導入する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来プラズマディスプ
レイパネルの製造方法においては、前記のように基板加
熱を要する工程がいくつか存在する。

【００１９】しかし、これらの加熱工程において、使用
している蛍光体が熱劣化するという問題があり、特に封
着工程において、青色蛍光体の劣化が大きかった。これ
は青色蛍光体として使用しているＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：
Ｅｕが封着工程で熱劣化し、発光強度低下および発光色
度の劣化を起こす原因となっていると考えられている。

【００２０】これを解決するために封着時にパネル内部
に乾燥ガスを導入し、青色劣化を抑える封着方法（特願
平１１−１６８９９５号）が考えられている。

【００２１】しかし、この方法では乾燥ガスがパネル内
部を流れている途中で、パネル部材から発生する水蒸気
等を含み、乾燥ガスの流れ方向により、青色蛍光体の特
性に面内不均一性が発生しやすい。

【００２２】そこで本願発明は、このような問題に鑑
み、蛍光体の熱劣化がほとんど発生せず、かつ青色発光
の面内均一性の高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。

【００２３】

【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、少なくとも一方に蛍光体層が形成され且つ少なくと
も一方に封着シール材層が形成された前面板及び背面板
を、両基板の間に内部空間が形成されるよう重ね合わせ
た状態で、前記内部空間に乾燥ガスを流しながら、前記
封着シール材が軟化する温度（軟化点）以上の封着温度
に保つことにより封着する封着ステップを備えるプラズ
マディスプレイパネルの製造方法において、前記乾燥ガ
スを流す方向を封着途中で変えることを特徴とする。

【００２４】また、少なくとも一方に蛍光体層が形成さ
れ且つ少なくとも一方に封着シール材層が形成された前
面板及び背面板を、両基板の間に内部空間が形成される
よう重ね合わせた状態で、前面板あるいは背面板に形成
された少なくとも２箇所の貫通穴の一方から乾燥ガスを
導入し、一方から前記内部空間のガスを排出しながら、
前記封着シール材が軟化する温度（軟化点）以上の封着
温度に保つことにより封着する封着ステップを備えるプ
ラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記乾
燥ガスの導入および前記内部空間のガスを排出を封着途
中で切り替えることを特徴とする。

【００２５】前記構成において、封着ピーク温度の途中
で、乾燥ガスを流す方向を変えることが好ましい。

【００２６】また、乾燥ガスを流す方向を少なくとも２
回以上変えることが好ましい。

【００２７】

【発明の実施の形態】（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
を示す断面図である。図３では、セルが１つだけ示され
ているが、赤、緑、青の各色を発光するセルが多数配列
されてＰＤＰが構成されている。

【００２８】このＰＤＰは、前面ガラス基板２１上に表
示電極２２と誘電体ガラス層２３、保護層（ＭｇＯ）２
４が配された前面板と、背面ガラス基板２５上にアドレ
ス電極２６、可視光反射層２７、隔壁２８および蛍光体
層２９が配された背面板とを張り合わせ、前面板と背面
板間に形成される放電空間内に放電ガスが封入された構
成となっている。

【００２９】蛍光体層を構成する蛍光体材料の組成とし
ては、一般的にＰＤＰの蛍光体層に使用されているもの
を用いることができる。その具体例としては、「青色蛍光体」：ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ「緑色蛍光体」：Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ「赤色蛍光体」：（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕを挙げることができる。

【００３０】以下封着時に面内均一に、各部材（特にＭ
ｇＯ）から放出される水蒸気を含む不純物ガスの影響を
除くための本実施の形態における封着工程について説明
する。

【００３１】図１に本実施の形態の封着工程の温度プロ
ファイルを示す。また、封着前の前面板１および背面板
２を張り合わせたパネルおよび装置構成を図２に示す。
前面板１と背面板２の間には、封着用シール材３が設け
られ、背面板２には排気装置４および乾燥ガス導入装置
６に接続された第１のガラス管５および第２のガラス管
７が形成されている。乾燥ガス導入および排気はバルブ
８〜１１の開閉で行われる。なお、本実施の形態では封
着用シール材として低融点ガラスを用いた。

【００３２】このパネルを加熱炉１２により、図１の温
度プロファイルで低融点ガラスの軟化点温度以上まで加
熱することにより封着した。

【００３３】この封着工程において、昇温時に封着用シ
ール材である低融点ガラスの軟化点以上の温度に加熱す
るまでは、バルブ８〜１１はすべて閉じた状態であり、
軟化点以上の温度に加熱されてから、バルブ８および１
０を開き、第１のガラス管５を通して、パネル内の排気
を開始、および第２のガラス管７を通して乾燥ガスの導
入を開始した。

【００３４】封着ピーク温度に達してから、所定の時間
後にバルブ８および１０を閉じ、バルブ９および１１を
開き、第２のガラス管７を通して、パネル内の排気し、
および第１のガラス管を通して乾燥ガスの導入した。こ
の操作により、パネル内の乾燥ガスの流れ方向が逆にな
る。

【００３５】この工程で、前面板１と背面板２から放出
されるガスが、乾燥ガスと置換される。この結果、従来
の封着工程のように狭い放電空間に水蒸気が閉じこめら
れることがなく、封着中の青色蛍光体の劣化を抑えるこ
とが可能となる。

【００３６】また、乾燥ガスを流す方向を変えること
で、パネル面内での湿度に面内偏りが無くなり、青色の
発光特性を面内で均一にすることができた。

【００３７】乾燥ガスの水蒸気分圧としては、水蒸気分
圧が低いほど青色蛍光体の劣化が押さえられるが、従来
の封着工程と比較すると１０Ｔｏｒｒ（１３３０Ｐａ）
付近から顕著な効果が現れた。

【００３８】また、ＰＤＰで多く用いられているＢａＭ
ｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎや（Ｙ、Ｇ
ｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ等の酸化物系の蛍光体は、無酸素の雰
囲気中で加熱すると多少酸素欠陥が形成され発光効率が
低下する場合がある。

【００３９】したがって本封着過程で用いる乾燥ガス
は、少なくとも酸素が含まれていることが望ましい。

【００４０】また、乾燥ガスを流す方向を２回以上変え
ることで、さらに均一性を向上させることができた。

【００４１】また、ガス導入方法としては本実施の形態
以外にも、一方のガラス管には何も接続せずにガラス管
近傍を乾燥ガス雰囲気とし、一方のガラス管から乾燥ガ
スの導入、排出を繰り返し動作することでも、同様の効
果が得られる。

【００４２】さらに、本実施例では、封着ピーク温度の
途中で、乾燥ガスを流す方向を変えたが、昇温途中ある
いは降温途中に乾燥ガスを流す方向を変えても、均一化
の効果は得られた。ただし、乾燥ガスを流す方向を変え
るタイミングとしては、高温である程、均一化は促進さ
れた。

【００４３】さらに、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、点灯させようとするセルの走査電極１０１
ａとアドレス電極１０２間に印加してアドレス放電を行
った後に、表示電極１０１ａ、１０１ｂ間にパルス電圧
を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。

【００４４】

【実施例】本発明の効果を検証するために、前記実施の
形態に基づいてＰＤＰを作製し、従来のＰＤＰと比較し
た。パネルは４２”サイズである。

【００４５】本実施例のパネルは、シール材として軟化
点３９０℃のガラスフリットを使用し、４００℃からパ
ネル内への乾燥ガス導入およびパネル内からのガス排出
を開始し、パネル内に乾燥ガスを流しながら４５０℃ま
で加熱し、４５０℃で５分保持後、乾燥ガスの導入、排
出方向を切り替えて、さらに４５０℃で５分保持するこ
とで封着を行った。乾燥ガス流量は３００×１０^-6ｍ³
／ｍｉｎ（３００ｓｃｃｍ）とした。

【００４６】なお、乾燥ガスとしては乾燥空気を用い
た。

【００４７】比較例に係わるＰＤＰとしては、封着中の
乾燥ガスの導入、排出方向を切り替えを行わずに一方向
にのみ乾燥ガスを流したパネル（比較例１）、および、
従来の封着工程通り、パネル内に乾燥ガスを流すことな
く封着したパネル（比較例２）の２枚を作製した。

【００４８】前記各ＰＤＰにおいて、封着工程はピーク
温度４５０℃を１０分保持する温度プロファイルとし
た。また、パネル構成も同じ構成とし、蛍光体膜厚は３
０μｍ、放電ガスはＮｅ（９５％）−Ｘｅ（５％）を５
００Ｔｏｒｒ（６６．５ｋＰａ）で封入した。

【００４９】パネルを点灯させて評価した発光特性とし
ては、青色のみを点灯させたときの発光強度（輝度を色
度座標ｙで割った値）、色度座標ｙ、発光スペクトルの
ピーク波長及び青色、赤色、緑色のすべてを同一電力条
件で点灯した時の白色表示の色温度（色温度補正なし）
を測定した。

【００５０】パネル比較の結果、本実施例のパネルでは
青色発光強度が比較例２に比べ３０％増加し、青色の色
度座標ｙも、０．０６まで低減した（比較例２は０．０
９）。それに伴い、白色色温度も１１０００Ｋまで向上
した（比較例２は５８００Ｋ）。さらに、封着時にパネ
ル内不純物が排除され、パネル内の放電特性の向上や均
一性が向上した。

【００５１】また、比較例１のパネルでは同様の青色改
善効果が得られたが、乾燥ガスを導入した部分と排出し
た部分で改善度合に差が発生し、青色色度座標で０．０
６〜０．０７、白色色温度で１００００Ｋ〜１１０００
Ｋ程度のパネル内ばらつきが発生した。これに対し、本
実施例のパネルでは、パネル内ばらつきが青色色度座標
で０．０６〜０．０６１、白色色温度で１０８００Ｋ〜
１１０００Ｋ以内に収めることができた。

【００５２】また、実施例では示さなかったが、封着用
装置内に流す乾燥空気の水蒸気分圧に関しては、水蒸気
分圧が下がるに従って発光特性が向上した。

【００５３】なお、以上の実施例においては、面放電型
のＰＤＰを例示したが、対向放電型のＰＤＰなど、封着
するための熱工程が必要なＰＤＰすべてに適用すること
ができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来封着
工程で発生した蛍光体の発光特性劣化を面内均一に抑え
ることが可能となり、その結果、発光強度および発光効
率が高く、色再現域の広い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封着工程を示した
図

【図２】本発明の実施の形態に係わる封着前の前面板と
背面板を張り合わせたパネルおよび装置構成を示す図

【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断面図

【図４】本実施の形態のＰＤＰに駆動回路を接続したＰ
ＤＰ表示装置を示す図

【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

【符号の説明】

１前面板２背面板３封着用シール材４排気装置５第１のガラス管６乾燥ガス導入装置７第２のガラス管８，９，１０，１１バルブ１２加熱炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷川和也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 BC03 5C040 FA01 GG09 HA01 MA02 MA23 MA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方に蛍光体層が形成され且
つ少なくとも一方に封着シール材層が形成された前面板
及び背面板を、両基板の間に内部空間が形成されるよう
重ね合わせた状態で、前記内部空間に乾燥ガスを流しな
がら、前記封着シール材が軟化する温度（軟化点）以上
の封着温度に保つことにより封着する封着ステップを備
えるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記乾燥ガスを流す方向を封着途中で変えることを特徴
とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】少なくとも一方に蛍光体層が形成され且
つ少なくとも一方に封着シール材層が形成された前面板
及び背面板を、両基板の間に内部空間が形成されるよう
重ね合わせた状態で、前面板あるいは背面板に形成され
た少なくとも２箇所の貫通穴の一方から乾燥ガスを導入
し、一方から前記内部空間のガスを排出しながら、前記
封着シール材が軟化する温度（軟化点）以上の封着温度
に保つことにより封着する封着ステップを備えるプラズ
マディスプレイパネルの製造方法において、前記乾燥ガスの導入および前記内部空間のガスを排出を
封着途中で切り替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方法。
【請求項３】封着ピーク温度の途中で、乾燥ガスを流
す方向を変えることを特徴とする請求項１または２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】乾燥ガスを流す方向を少なくとも２回以
上変える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】乾燥ガスが、少なくとも酸素を含んでい
ることを特徴とする請求項１から４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６】乾燥ガスが、乾燥空気からなることを特
徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの
製造方法。
【請求項７】乾燥ガスの水蒸気分圧が１３３Ｐａ以下
であることを特徴とする請求項１から６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８】一対の平行に配されたプレートの間に、
電極および複数色の蛍光体層とが配設され、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７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９】青色セルのみを発光させたときのＣＩＥ
色度座標ｙが０．０７以下であることを特徴とする請求
項８記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】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パネル表示装置であって、前記プラズマディスプレイパネルが請求項８または９の
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
とを特徴とするプラズマディスプレイパネル表示装置。