JP2002075202A

JP2002075202A - 表示パネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002075202A
Application number: JP2000266812A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Okawa; 政文大河; Hiroyuki Kado; 博行加道; Kazuya Hasegawa; 和也長谷川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】封着・排気連続工法においてガス吸着部材を
使用可能とする。【解決手段】パネル封着工程において、内部にガス吸
着部材が配置されてあるパネルに不活性ガスを流し、ガ
ス吸着部材の汚染を防ぐ。その後、不活性ガスの導入を
止めると同時にパネル内部を真空排気することによって
ガス吸着部材の不純物ガスの吸着作用を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示パネル、特にプ
ラズマディスプレイパネル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９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９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】パネル封着工程の後、パネル内にガス吸着
部材を挿入する。

【００１８】その後、３５０℃程度まで加熱しながらパ
ネル内を真空ポンプなどで排気し、加えてガス吸着部材
のガス吸着効果の開始によりパネル内を真空状態に保持
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。

【００１９】また、製造工程の短縮を目的として封着工
程から排気工程までを連続して行う製造方法および製造
装置も提案されている。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】先に述べたガス吸着部
材は加熱によりそのガス吸着作用を生じる。空気中にて
ガス吸着作用が開始した場合、ガス吸着部材は汚染され
てしまい、真空排気工程においてその効果を得ることが
できない。封着・排気の連続方式では封着工程以前にガ
ス吸着部材をパネルに配置する必要があり、その場合パ
ネル封着工程時にパネル内に存在する雰囲気ガス（空
気）をガス吸着部材が多量に吸着し、汚染されてしまう
ため、排気工程時にガス吸着作用を得ることができな
い。

【００２４】また、封着工程時の青色蛍光体の熱劣化防
止のために乾燥ガスを流す工法においても、例えば窒素
や酸素を含むガスを流した場合、ガス吸着部材はそれら
のガスを吸着してしまうために飽和してしまう。

【００２５】そこで本願発明はこのような問題に対し
て、封着・排気連続工法においてガス吸着部材を使用可
能とすることを目的としたものであり、さらに蛍光体の
熱劣化防止工法に対しても有効な製造方法を提供するも
のである。また、本願発明を適用した工法により、パネ
ル内の不純ガスの少ない良好な特性を持った表示パネル
を提供することを目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表示パネルの製造方法は、封着・排気連続
工法においてガス吸着部材を封着工程以前にパネル内に
配置し、封着工程においてガス吸着部材のガス吸着効果
が作用している時間に希ガスを流すことを特徴とする。
化学的に安定な希ガスをガス吸着部材に流すことにより
ガス吸着部材はガスを吸着することなく封着工程を完了
し、希ガスの導入を止めた後の真空排気工程において不
純ガスの吸着効果を得ることができる。さらに水蒸気等
を含まない希ガスをガス吸着部材に流すことによって蛍
光体の熱劣化を防止することができる。

【００２７】

【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１０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。

【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、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３０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】また、パネル内に残存した不純物ガスの除
去や、排気工程時の排気時間短縮を目的としてガス吸着
部材を配置する場合がある。このガス吸着部材はＺｒ合
金でできており、非蒸発型ゲッター材ＳＴ７０７、ＳＴ
３０１（サエス・ゲッターズ・ジャパン社製）などがあ
る。このゲッター材は一定時間の加熱をされるとゲッタ
ー材表面の保護膜が内部に溶け込み、高い反応性を持つ
表面を表す。この活性な表面は水、酸素、水素、窒素、
二酸化炭素などといった反応性不純物ガスとはすぐに結
合するが、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｈｅ、Ａｒといった不活性ガス
とは全く反応しない。

【００３１】以下、パネル封着工程時にパネル内にガス
吸着部材を配置した本実施の形態における工程について
説明する。

【００３２】（第１の実施の形態）図１に第１の実施の
形態を実現する装置構成および封着前のパネルを示す。
加熱可能であり、気密の保持できる加熱炉１２があり、
その内部に前面板１と背面板２およびその外周辺部に封
着用シール部材３が設けられ、両基板の間の空間にガス
吸着部材１４を配置してある封着前パネルで構成されて
いる。封着部材３が軟化してパネル外周辺部がシールさ
れる前に加熱炉１２の内部を真空ポンプなどにより真空
引きする。封着部材３は軟化していないため、前面板
１、背面板２の間の空間も真空引きされる。このときガ
ス吸着部材１４は真空中で加熱されるため、不純物ガス
などによって汚染されることが無く、表面が活性化す
る。加熱炉１２内の真空排気が完了した後、放電ガスを
所定の圧力で加熱炉内に導入し、パネル内の空間にも放
電ガスが満たされる。その後、加熱炉１２にて封着部材
３の軟化温度以上に加熱し、パネルの外周辺部を気密シ
ールする。このようにしてガス吸着部材１４は汚染され
ることなくパネル内に封じられる。

【００３３】また、本実施の形態では加熱炉１２内を真
空引きした状態で加熱することによってガス吸着部材１
４の汚染を防いだが、加熱炉１２内を不活性ガスで満た
した状態で加熱してもガス吸着部材の１４の汚染を防ぐ
ことができる。

【００３４】（第２の実施の形態）図２に第２の実施の
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３に示す。前面板１と背面板２の間に
は、封着部材３が設けられ、背面板２には排気装置４お
よび不活性ガス導入装置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。不活性ガ
ス導入および排気はバルブ８、１０の開閉で行われる。
なお、本実施の形態では封着部材として低融点ガラスを
用いた。

【００３５】このパネルを加熱炉１２により、図２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。

【００３６】ガス吸着部材１４が第２のガラス管７とパ
ネルの接合部分１３に配置されている場合を例に挙げる
ものとする。

【００３７】加熱炉１２によってガス吸着部材１４の表
面が活性化してその作用が開始する温度に達するより前
の時刻において、バルブ１０を開いてパネル内への不活
性ガス導入およびバルブ８を開いてパネル内の排気を開
始する。ここにおける排気はパネル内に導入した不活性
ガスの余剰分を排気することを目的としたものである。
これにより、ガス吸着部材１４の周囲の雰囲気は大部分
が不活性ガスとなる。その後、ガス吸着部材１４のガス
吸着作用が開始するが、周囲の不活性ガスはガス吸着部
材１４に吸着されることはなく、さらにガス吸着部材１
４に吸着されるガスも周囲に存在しないため、ガス吸着
部材１４は汚染されず、その効力を保持したままとな
る。

【００３８】その後、加熱炉１２の加熱によって、パネ
ルは封着部材３の軟化点を越えて十分に外周辺部を気密
シールされる。この間も不活性ガスは流し続けられてい
るため、ガス吸着部材１４はその効力を保持したままで
ある。このようにしてガス吸着部材１４を汚染すること
なく、パネル封着工程を完了することができる。

【００３９】また、本工程において不活性ガスが流され
ることにより、前面板１および背面板２から放出される
ガスが不活性ガスと置換される。この結果、従来の封着
工程のように放電空間に水蒸気が閉じこめられることな
く、封着工程中の青色蛍光体の劣化を抑えることが可能
となる。

【００４０】（第３の実施の形態）図４に第２の実施の
形態に関する温度プロファイルを示す。また、図５に本
実施の形態を実現する封着・排気連続装置の構成の一例
を示す。

【００４１】本実施の形態においては先に述べた第１の
実施の形態の後に連続して真空排気工程を行った場合に
ついて述べるものである。

【００４２】封着工程において不活性ガスを導入・排気
することによって、ガス吸着部材１４は汚染されること
なくガス吸着作用を維持している。封着温度のピークを
終えた後にパネル内の真空排気を目的とした排気時間を
設ける。この際の排気温度には、パネル温度を封着部材
３の軟化点よりも低く設定する。パネルが排気温度に達
したとき、バルブ１０、８を閉じてパネル内への不活性
ガスの導入、排気を止め、バルブ９を開くことによって
排気系統を切り替え、真空ポンプ１５に接続し、パネル
内の真空排気を行う。パネルは不活性ガスの導入が止ま
った後、すぐに真空まで排気されるために、ガス吸着部
材１４は空気等にさらされることなく真空状態に達す
る。ガス吸着効果を維持しているガス吸着部材１４が真
空引きされているパネル内において前面板１および前面
板２から放出されるガスを吸着することによって、真空
ポンプでの真空引きのみの場合よりもパネル内の真空度
をよくすることができる。より残留ガスの少ないパネル
内に放電用ガスを封入、パネル封止することによって特
性の良い表示パネルを提供することが可能となる。

【００４３】ただし、ガス吸着部材１４のガス吸着作用
開始温度の異なるものを選択すれば、本実施の形態にお
ける不活性ガス導入開始温度、ガス吸着作用開始温度、
封着部材の軟化温度の順番に関して異なる場合にも効果
を得ることができる。例えば、封着部材の軟化温度＜希
ガス導入開始温度＜ガス吸着作用開始温度の場合を選択
するならば、パネルの内部空間を不活性ガスが外部空間
に漏れることなく流れるという効果を得ることが可能と
なる。

【００４４】（第４の実施の形態）本実施の形態ではパ
ネル内に導入する不活性ガスの成分に、最終的にパネル
に封入される放電用ガスと同じ成分のものを選択するこ
とを特徴としている。このような導入ガスを選択するこ
とによって、真空排気時にパネル外に排気されることな
く残留してしまったとしても何ら問題とならないからで
ある。例えばＰＤＰにおいて一般的に放電ガスとして封
入されている希ガスまたはその混合ガスである。代表的
なものにＮｅ：９５％、Ｘｅ：５％の配合比率を有する
ガスなどである。

【００４５】（第５の実施の形態）図６に第４の実施の
形態に関する温度プロファイルを示す。また、図７に本
実施の形態を実現する封着・排気連続装置の構成の一例
を示す。

【００４６】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を通して不活性ガスの
導入を開始した。

【００４７】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不活性ガスを導入した。こ
の操作により、パネル内の不活性ガスの流れ方向が逆に
なる。

【００４８】このように不活性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る。

【００４９】さらに、ＰＤＰの駆動時には、図８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。

【００５０】なお、以上の実施の形態においては、面放
電型のＰＤＰを例示したが、対向放電型のＰＤＰやＦＥ
Ｄなど、封着するための熱工程が必要な表示パネルすべ
てに適用することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、封着・排
気連続工程において封着工程時にガス吸着部材を汚染す
ることなく、排気工程時にそのガス吸着作用を得ること
が可能となる。また同時に、従来封着工程で発生した蛍
光体の発光特性劣化をおさえ、面内均一にすることが可
能となり、その結果、発光強度および発光効率が高く、
色再現域の広い表示パネルが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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２】本発明の第２の実施の形態に係わる封着工程を
示した図

【図３】本発明の第２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４】本発明の第３の実施の形態に係わる封着工程を
示した図

【図５】本発明の第３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６】本発明の第５の実施の形態に係わる封着工程を
示した図

【図７】本発明の第５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８】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９】従来の交流面放電型プラズマディスプレイパネ
ルの概略断面斜視図

【図１０】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断面図

【符号の説明】

１前面板２背面板３封着部材４排気装置５第１のガラス管６不活性ガス導入装置７第２のガラス管８，９，１０，１１バルブ１２加熱炉１３パネルの管接合部１４ガス吸着部材１５真空ポンプ１６ヒーター

───────────────────────────────────────────────────── 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 AA01 AA09 BC03 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 HA01 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された２枚の基板の外周辺部が
封着部材によって封止されてある内部空間にガス吸着部
材を配置した容器の製造方法において、前記封着部材が
軟化し、基板の外周辺部を封止する工程を真空中にて行
うことを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項２】対向配置された２枚の基板の外周辺部が
封着部材によって封止されてある内部空間にガス吸着部
材を配置した容器の製造方法において、前記封着部材が
軟化し、基板の外周辺部を封止する工程を不活性ガス中
にて行うことを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項３】対向配置された２枚の基板の外周辺部が
封着部材によって封止されてある内部空間にガス吸着部
材を配置した容器の製造方法において、前記封着部材が
軟化し、基板の外周辺部を封止する工程において前記内
部空間に不活性ガスを流すことを特徴とする表示パネル
の製造方法。
【請求項４】前記不活性ガスが希ガスであることを特
徴とする請求項２または３に記載の表示パネルの製造方
法。
【請求項５】前記希ガスがＮｅとＸｅの混合ガスであ
ることを特徴とする請求項４に記載の表示パネルの製造
方法。
【請求項６】前記希ガスの成分がＮｅ：９５％、Ｘ
ｅ：５％の混合ガスであることを特徴とする請求項５に
記載の表示パネルの製造方法。
【請求項７】前記ガス吸着部材が前記不活性ガスの流
れる場所に配置されてあることを特徴とする請求項３に
記載の表示パネルの製造方法。
【請求項８】前記不活性ガスを流し始める時刻Ｔａお
よび前記ガス吸着部材のガス吸着作用開始時刻ＴｂにＴ
ａ＜Ｔｂの関係があることを特徴とする請求項３に記載
の表示パネルの製造方法。
【請求項９】前記封着部材の軟化時刻Ｔ１および前記
不活性ガスを流し始める時刻Ｔ２、前記ガス吸着部材の
ガス吸着作用開始時刻Ｔ３それぞれにＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３
の関係があることを特徴とする請求項８に記載の表示パ
ネルの製造方法。
【請求項１０】前記ガス吸着部材がガス吸着作用を有
する時間において常に不活性ガスを流すことを特徴とす
る請求項３に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１１】前記不活性ガスを流す工程の後に真空
排気工程を有することを特徴とする請求項３に記載の表
示パネルの製造方法。
【請求項１２】前記不活性ガスを流す方向を切り替え
ることを特徴とする請求項３に記載の表示パネルの製造
方法。
【請求項１３】前記不活性ガスを流す方向を少なくと
も２回以上切り替えることを特徴とする請求項１２に記
載の表示パネルの製造方法。
【請求項１４】前記表示パネルがプラズマディスプレ
イパネルまたはフィールドエミッションディスプレイで
あることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載
の表示パネル。
【請求項１５】表示パネルと前記表示パネルを駆動す
る駆動回路とを備えた表示装置であって、前記表示パネ
ルが請求項１４に記載の表示パネルであることを特徴と
する表示装置。