JP2002140984A

JP2002140984A - 表示パネルおよびその製造方法

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Publication number: JP2002140984A
Application number: JP2000331977A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Okawa; 政文大河; Hiroyuki Kado; 博行加道; Kazuya Hasegawa; 和也長谷川; Yoshirou Abe; 由朗安部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】封着工程におけるパネル内ガスの熱膨張によ
るパネルの膨張を無くし、表示均一性が良く、パネルノ
イズの少ない表示パネルを提供する。【解決手段】パネルに設けられた貫通孔に蓋を配置す
る。パネル内部ガスは熱膨張によりパネル内圧の増加に
よって蓋を押し上げることで排出し、パネル内部ガスの
熱収縮によってパネル内圧が小さくなるとパネル内外圧
差によって蓋が閉じられ、パネルの気密を保持する。

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８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８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：Ｅ
ｕ「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（Ｅｕ
₂Ｏ₃）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Ｚ
ｎ、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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】従来のパネルには一方
の基板（例えば背面基板）に放電用ガスを封入すること
を目的とした貫通孔が設けられている。この貫通孔を覆
うように配管が配置され、配管固着部材によってパネル
に固着されている。パネル封着、真空排気、ガス封入お
よびパネル封止までの連続工法においては加熱炉の内部
でこの配管の端部を排気装置および放電ガス導入装置に
接続し、一連のパネル温度プロファイルで各処理を行
う。パネル封着工程の初期では対向配置された基板の外
周辺部に隙間があり、両基板間に存在するガスの熱膨張
および両基板から脱離するガスなどがパネル外に拡散す
る。しかし、パネル外周辺部に形成された封着シール層
の封着部材（例えば低融点ガラス）の軟化温度（例えば
４００℃）程度までパネル温度が上昇すると封着部材の
軟化によって前面基板および背面基板がシールされ、パ
ネル内の気密が保持される。通常、パネル封着を完全に
行うために封着部材の軟化温度を超えたパネル温度（例
えば４５０℃）で一定時間保持して封着する。パネルの
気密が保持された後にパネル温度が上昇するとパネル内
部ガスの熱膨張およびパネル内部からの脱離ガスによっ
てパネル内部空間の圧力が増加する。この圧力増加によ
ってパネルが膨らむ現象が生じてしまい、このように封
着されたパネルはパネル面内が均一な間隔で封着されて
おらず、表示の際に輝度ムラなどの不均一性の原因とな
る。また、駆動の際にはパネルノイズなどを生じる。

【００２３】そこで本願発明はこのような問題に対し
て、パネルの膨張の無い封着工法を提案するものであ
り、また、パネル面内を均一な力で押圧して均一なパネ
ル封着を行うことを目的としている。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。本願発明を適用した工法により、均一な表示特
性を持ち、パネルノイズの少ない表示パネル、さらには
青色発光特性の良好な表示パネルを提供することを目的
とするものである。

【００２４】

【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、パネルに設けら
れた通気用貫通孔からパネル内部のガスを外部へ排出
し、パネル外部からのガスはパネル内部に通過できない
ような蓋を設置し、パネル内部の圧力がパネル外部の圧
力よりも大きくならないようにすることを特徴とする。
また、その後、真空排気、放電用ガス導入、パネル封止
を行うことにより封着からパネル完成までの連続処理を
可能とすることを特徴するものである。

【００２５】

【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９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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】以下、パネル封着工程における本実施の形
態について説明する。

【００３０】（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
着用シール材３が設けられており、背面板２には排気装
置４および放電用ガス導入装置６に接続された第１のガ
ラス管５が形成されている。さらにパネル内部ガスの通
気を目的とした第２のガラス管７が形成されている。図
３に第２のガラス管７の拡大図を示す。第２のガラス管
７はパネルに設けられた貫通孔７０を覆うように設置さ
れ、パネルに接続されていない側の端部が開いている。
また、ガラス管７の途中に一部ガラス肉厚の厚くなって
いる部分が形成されてある。さらにガラス管７中に蓋７
１の役目を持つ球が挿入されてある。蓋７２には図４に
示すような円錐状のものを用いても良い。ここでパネル
内の真空排気および放電用ガスの導入はバルブ８、１０
の開閉で行われる。最初はバルブ８、１０ともに閉じて
おく。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。

【００３１】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温度（例えば４０
０℃程度）以上まで加熱し保持する（例えば４５０℃）
ことにより封着した。

【００３２】加熱炉１２によってパネル温度を４００℃
程度まで加熱するまではパネル外周辺部に形成された封
着部材３が軟化していないため、前面基板１と背面基板
２の間に存在するガスおよび両基板から脱離するガスは
パネル外部空間へと拡散する。パネル温度が４００℃に
達したときに封着部材３が軟化してパネル外周辺部で気
密シールされる。この後、パネル温度が４５０℃に達す
るまでパネル内部空間のガスの熱膨張および基板からの
脱離ガスによってパネル内部の圧力が増加するが、第２
のガラス管７の蓋７１がパネル内外圧差によって持ち上
がり、パネル内部のガスはパネル外部へと通気する。こ
のため、パネル内部の圧力はパネル外部の圧力と等しく
保たれることになる。このため、パネルが膨らむことは
ない。パネル温度が４５０℃の保持時間を過ぎて降温時
間に入ると、パネル内部空間のガスの熱収縮によってパ
ネル内部の圧力が小さくなる。第２のガラス管７に設け
られている蓋７１はパネル内外圧差によって閉じられる
ためパネル内部の気密は保持される。パネル内部の圧力
はパネル外部の圧力に比べて小さくなっているためパネ
ルは面内で均一な力を受けて押圧される。４５０℃から
４００℃までの間は封着部材３が軟化しているため、均
一な力で押圧されたパネルは均一な間隔で形成される。
この後、パネル温度が排気温度（例えば３５０℃程度）
に達した時刻においてバルブ１０を閉じたままバルブ８
を開いてパネルの真空排気を行う。真空排気工程を終え
るとバルブ８を閉じ、バルブ１０を開いてガス導入装置
６より放電用ガスを封入し、パネル封止をすることによ
って面内で均一な表示セルを持った良好な表示特性を持
つパネルを製造することができる。

【００３３】ここで第２のガラス管７において図５に示
されるように、蓋７１とガラス管の側壁とが接する部分
に封着温度（例えば４００℃以上）付近で軟化する気密
保持部材７３を形成しておけば、蓋７１のみの場合より
も、パネル内圧がパネル外圧に比べて小さくなったとき
にパネル内の気密保持をより確実にすることが可能とな
る。この気密保持部材は排気工程の際のパネル温度（３
５０℃程度）では硬化しているためパネル内の高真空排
気にも適する。

【００３４】（第２の実施の形態）図６に第２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。
本実施の形態においては均一な基板間隔を持ったパネル
を形成することを目的とした封着工法を提案するもので
ある。

【００３５】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材３が設けられており、さらに
パネル内部ガスの通気を目的としたガラス管７が形成さ
れている。ガラス管７は第１の実施の形態で述べた図
３、４、５に示したものと同様の形状である。

【００３６】封着部材３が軟化してパネル外周辺部のシ
ールが完了し、パネル温度が封着温度まで加熱される間
は先に述べたようにガラス管７からパネル内部ガスが排
気されるため、パネル内外圧差は生じない。封着温度の
保持時間が過ぎ、パネルが降温時間に入るとパネル内部
ガスの熱収縮が生じてパネル内部の圧力が小さくなる。
パネル内外圧差によって蓋７１が閉じられるためにパネ
ル内の気密は保持されて、パネルは内外圧力差による面
内で均一な押圧力を受ける。封着部材３が軟化している
間にこの押圧力によってパネルは封着される。このよう
にして均一な間隔で封着されたパネルが完成する。封着
工程終了後にガラス管７から蓋７１を取り除けば、その
後の工程であるパネル真空排気工程において排気用およ
び放電用ガス導入用のガラス管として使用することがで
きる。

【００３７】（第３の実施の形態）本実施の形態を実現
する装置構成および封着前のパネルは図１に示したもの
と同様のものである。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材３が設けられてお
り、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が形成されている。さら
にパネル内部ガスの通気を目的とした第２のガラス管７
が形成されている。第２のガラス管７は図３、４、５に
示されたものと同様の形状のものである。ここでパネル
内の真空排気および乾燥ガスの導入はバルブ８、１０の
開閉で行われる。バルブ８、１０は最初閉じておく。

【００３８】封着部材３が軟化してパネル外周辺部での
気密が保持された後に、バルブ１０を開いてガス導入装
置６よりパネル内部空間に乾燥ガスを流す。パネル内部
空間の余剰ガスは第２のガラス管７の蓋７１を持ちあげ
ることによってパネル外へと排出される。この後、パネ
ル温度が真空排気工程の温度に達したときにバルブ１０
を閉じて乾燥ガスの導入を止め、バルブ８を開いて排気
装置４に接続する。第２のガラス管７はパネル内部が排
気されるためパネル内外圧力差によって蓋をされ、パネ
ルの気密が保持された状態においてパネル真空排気工程
を行う。このようにして蛍光体の熱劣化の少ない表示特
性の良い表示パネルを製造することができる。

【００３９】ここで、乾燥ガスの導入を封着温度保持時
間の後に止めれば、その後の降温時間のうち封着部材３
が軟化している間、パネル内部ガスの熱収縮によるパネ
ル内外圧力差によってパネルに面内均一な押圧力を与え
ることができ、均一な基板間隔をもったパネルを製造す
ることが可能となる。

【００４０】さらに、ＰＤＰの駆動時には、図７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。

【００４１】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。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、封着工程
時にパネルが膨らむことが無く、表示均一性の良好なパ
ネルを製造することが可能となる。また、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１の実施の形態に係わる封着工程を
示した図

【図３】本発明に係わる配管の概略図

【図４】本発明に係わる配管の別の概略図

【図５】本発明に係わる配管の別の概略図

【図６】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７】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８】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９】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ガス導入装置７第２のガラス管８，１０バルブ１２加熱炉１６ヒーター７０貫通孔７１，７２配管蓋７３気密保持部材

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者安部由朗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 PP08 QQ10 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GJ10 HA01 HA05 5G435 AA03 AA04 AA17 BB02 BB06 CC09 CC12 HH18 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された２枚の基板を少なくとも
一方の基板外周辺部に形成された封着部材により封止す
るパネル封着工程において、少なくとも一方の基板に設
けられた貫通孔に前記貫通孔を塞ぐ蓋を配置することを
特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項２】前記貫通孔を覆うように配置された配管
の内部に前記配管を塞ぐ蓋が配置されてあることを特徴
とする表示パネルの製造方法。
【請求項３】前記蓋の形状が球であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項４】前記蓋の形状が円錐状であることを特徴
とする請求項１または２に記載の表示パネルの製造方
法。
【請求項５】前記蓋の周辺に気密保持部材を形成する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の表示パネル
の製造方法。
【請求項６】前記封着部材が軟化してパネル内の気密
が保持された後に熱膨張したパネル内部ガスが前記貫通
孔からパネル外へ流出する第１工程と前記蓋によって前
記貫通孔が塞がれてパネル内を真空排気する第２工程と
パネル内に放電ガスを封入する第３工程とを有すること
を特徴とする請求項１または２に記載の表示パネルの製
造方法。
【請求項７】前記封着部材が軟化してパネル内の気密
が保持された後に前記貫通孔から熱膨張したパネル内部
ガスが流出する第１工程と前記封着部材が軟化してお
り、前記蓋によって前記貫通孔が塞がれ、パネル内部ガ
スの熱収縮によってパネル内部の圧力が外圧よりも小さ
くなる第２工程とを有することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項８】前記封着部材が軟化してパネル内の気密
が保持された後に前記パネルの内部空間にガスを導入す
る第１工程と前記内部空間が前記蓋によって気密保持さ
れる第２工程と前記パネル内部空間を真空排気し、放電
ガスを封入する第３工程とを有することを特徴とする請
求項１または２に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項９】前記パネル内導入ガスが乾燥ガスである
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】請求項１〜９のいずれかに記載の製造
方法によって製造されることを特徴とする表示パネル。
【請求項１１】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１０に記載の表示パネル。
【請求項１２】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１１に記載の表示パネルであることを特徴と
する表示装置。