JP2002140985A

JP2002140985A - 表示パネルおよびその製造方法

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Publication number: JP2002140985A
Application number: JP2000331978A
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: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP4961629B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パネル封着工程において青色蛍光体の劣化を
抑えて、表示特性の良好なパネルを製造する。【解決手段】封着用シール材の外側にパネル内の気密
保持層を形成することによって、封着工程中に封着部材
の軟化温度よりも低い温度からパネル内に乾燥ガスを導
入する。

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：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℃程度で焼成する（低融点ガラスペースト脱バイ
ンダ工程）。

【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（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、この方法ではパネルの周囲に形成
されたパネル封着用シール材が軟化する温度（例えば４
００℃程度）を越えてパネル内の気密が保持された後
に、乾燥ガスを流さなければならない。パネル周辺がシ
ールされるよりも前に乾燥ガスを導入したとしても、両
基板外周部の隙間からパネル内に導入した乾燥ガスが流
出してしまい、パネル面内に均一に乾燥ガスが行き渡ら
ないため面内不均一性を生じるからである。また、封着
用シール材に軟化温度が低い材料（例えば３５０℃以
下）を選択することは次工程である排気工程において封
着用シール材の再軟化によるリークの原因となるため不
可能である。以上のようにパネル内への乾燥ガス導入開
始温度は次工程である真空排気工程のパネル温度によっ
て決定されることになる。

【００２２】しかしながら、パネル封着工程において常
温から封着用シール材の軟化温度までの昇温中にも前面
基板および背面基板から水や炭酸ガスなど基板に吸着し
ていたガスが脱離して両基板間に充満する。この間に充
満したガスはその後、パネル間に乾燥ガスを流したとし
ても全てパネル外へと押し流されて排出されるとは限ら
ず、封着工程終了後にパネル内に残留しやすい。

【００２３】そこで本願発明はこのような問題に対し
て、パネル封着工程において、より低い温度からパネル
内にガスを流すことを可能とし、蛍光体の熱劣化がほと
んど発生しない表示パネルを提供することを目的とす
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、本発明の表示パネルはパネルの気密を保持すること
を目的とした基板周辺の封着シール層の他にあらかじめ
対向配置された両基板間の気密を保持するパネル気密保
持層を有することを特徴とする。そして、封着シール層
が軟化するよりも早い時刻からパネルの内部空間にガス
を導入することによって、パネル内に残留するガスをよ
り少なくし、蛍光体の熱劣化を防止することができる。

【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。

【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】以下、封着部材の他にパネル気密保持部材
が配置された本実施の形態における工程について説明す
る。

【００２９】（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。
加熱炉１２の内部に、前面板１と背面板２およびその外
周辺部に封着部材３が設けられ、その更に外周辺部にパ
ネル気密保持部材１４が形成されてある封着前パネルが
配置されている。パネル気密保持部材１４は封着部材３
よりもその厚さが大きくなるように形成されてある。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１０、８
の開閉で行われる。なお、本実施の形態では封着部材３
として低融点ガラスを用いた。

【００３０】通常、真空排気工程において両基板から脱
離する水の化学吸着成分の脱離温度が３００℃程度であ
ることから、真空排気工程においては３５０℃程度まで
パネルの加熱が行われる。そこでパネルの封着に適用さ
れる封着部材３には軟化温度が４００℃程度である材料
を選択するのが通例である。

【００３１】ここで本実施の形態におけるパネル気密保
持部材１４には軟化温度が３００℃程度の低融点ガラス
材料を適用することにする。以下に本実施の形態におけ
るプロセスを順を追って説明する。

【００３２】パネルを加熱炉１２により、図２の温度プ
ロファイルで封着部材３の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する。

【００３３】まず、パネル温度が３００℃程度でパネル
気密保持部材１４が軟化することにより前面基板１と背
面基板２が気密保持される。この際、クリップ１７等で
両基板を押圧することにより、パネル気密保持部材は押
し拡げられ、両基板間の距離は封着部材３の高さで規制
される。ここで、バルブ８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、バルブ１０を開き、第２
のガラス管７を通してパネル内への乾燥ガス導入を開始
した。

【００３４】その後、パネル温度が４００℃程度に上昇
したとき、封着部材３が軟化する。クリップ１７等で押
圧されることによって前面基板１および背面基板２は封
着部材３によってシールされ、パネル内の気密を保持
し、冷却工程を経てパネル封着工程が完了する。

【００３５】次工程である真空排気工程ではパネルは３
５０℃程度まで加熱されることになる。パネル気密保持
部材１４は３００℃程度で再軟化するが、封着部材３は
軟化温度に達していないため再軟化せず、パネルのリー
クの心配はない。

【００３６】このようにして、本実施の形態ではより低
い温度からパネル内に乾燥ガスを導入することができ、
前面基板１および背面基板２から脱離するガスのパネル
内への残留をより小さくすることが可能となる。

【００３７】本実施の形態においてはパネル気密保持部
材に軟化温度３００℃程度の材料を例に挙げたが、先に
述べたように水の化学吸着成分の脱離温度が３００℃程
度であることから、この温度よりも低い軟化温度の材料
をパネル気密保持部材１４に適用し、パネル内への乾燥
ガスの導入を３００℃以下で開始することができるなら
ば、ガスの排出効果はより大きくなる。

【００３８】（第２の実施の形態）図３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。封着前パネ
ルおよび装置構成を図４に示す。

【００３９】本実施の形態においてはパネル気密保持部
材には常温で硬化する材料を選択する。ここでパネル気
密保持部材１４に紫外線照射によって硬化する材料を選
択しても良い。図４のように前面基板１と背面基板２と
を位置合わせをした後に対向配置してパネル気密保持部
材１４によって仮固定する。パネル気密保持部材１４は
封着部材３の厚さ以上になるように形成し、この段階で
パネル内部空間の気密は保持される。

【００４０】加熱炉１２によるパネル加熱の初期の段階
より、バルブ８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、バルブ１０を開き、第２のガラス管
７を通してパネル内への乾燥ガス導入を開始する。

【００４１】パネル温度が封着部材３の軟化温度付近に
達したあたりでパネル気密保持部材１４は軟化または熱
分解する。クリップ１７等で前面基板１と背面基板２は
押圧されているため、封着部材３は押し拡げられてパネ
ルを気密シールし、冷却工程を経てパネル封着工程が完
了する。

【００４２】このようにすることで封着工程の加熱の初
期段階からパネル内に乾燥ガスを流すことが可能とな
り、前面基板１および背面基板２から脱離するガスのパ
ネル内への残留をより小さくすることが可能となり、蛍
光体の熱劣化の少ないパネルが提供される。当然のこと
ながら次工程の真空排気工程で封着部材３が軟化するこ
とはない。

【００４３】（第３の実施の形態）第１の実施の形態お
よび第２の実施の形態では、あらかじめパネル内排気用
の第１のガラス管５および乾燥ガス導入用の第２のガラ
ス管７がパネルに固着されている場合について述べた。
本実施の形態においては封着工程時に第１および第２の
ガラス管５、７を固着させる場合について説明する。図
５または図６に第１のガラス管５を例に挙げてその概略
図を示す。

【００４４】パネルにあらかじめ設けられている貫通孔
にガラス管５を位置合わせした後、配管固着部材１９を
配置することによってパネルとガラス管５を仮固定す
る。通常、この配管固着部材は加熱によって軟化し、冷
却後に気密を保持する材料（例えば低融点ガラスなど）
を使用することから、本段階においては気密保持してい
ないため、ガラス管５を通してのパネル内の排気やパネ
ル内へのガス導入は不可能である。また、真空排気工程
において軟化しない材料を選択する必要がある。

【００４５】本実施の形態においては配管固着部材を覆
うようにパネル気密保持部材１４を形成する。このよう
にすることで配管固着部材の軟化温度よりも低い温度で
パネル内部空間への乾燥ガス導入を開始することが可能
となる。

【００４６】（第４の実施の形態）図７に第４の実施の
形態を実現する構成の一例を示す。

【００４７】この封着工程において、パネル気密保持部
材１４によってパネル内部空間の気密が保持されるまで
は、バルブ８〜１１はすべて閉じた状態であり、パネル
内部空間の気密が保持されてから、バルブ８および１０
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。

【００４８】さらに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５
を通して乾燥ガスを導入した。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。

【００４９】このように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る。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、真空排気
工程の際のパネルピーク温度によって選択される封着シ
ール材料の軟化温度よりも低い温度から封着工程時にパ
ネル内に乾燥ガスを流し始めることが可能となる。これ
によって前面基板、背面基板から脱離するガスのパネル
内残留を更に少なく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】本発明の第２の実施の形態に係わる封着工程を
示した図

【図４】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５】本発明の第３の実施の形態に係わる配管概略図

【図６】本発明の第３の実施の形態に係わる別の配管概
略図

【図７】本発明の第４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１４パネル気密保持部材１６ヒーター１７クリップ７０貫通孔７１配管７２配管固着部材

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｆターム(参考） 5C012 AA05 AA09 BC03 5C035 AA01 EE01 EE04 5C036 EE19 EG02 EG05 EG07 EH04 5C040 HA01 HA05 JA28 MA10 5C235 AA01 EE01 EE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された２枚の基板のうち、少な
くとも一方の基板の外周辺部に封着部材とパネル気密保
持部材を形成し、パネルの内部空間にガスを流すことを
特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項２】対向配置された２枚の基板のうち、少な
くとも一方の基板の外周辺部に形成された封着部材の外
側にパネル気密保持部材を形成し、パネルの内部空間に
ガスを流すことを特徴とする請求項１に記載の表示パネ
ルの製造方法。
【請求項３】対向配置された２枚の基板のうち、少な
くとも一方の基板の外周辺部に封着部材とパネル気密保
持部材を形成し、前記パネル気密保持部材によってパネ
ルの内部空間の気密が保たれた時刻からパネルの内部空
間にガスを流すことを特徴とする請求項１に記載の表示
パネルの製造方法。
【請求項４】対向配置された２枚の基板のうち、少な
くとも一方の基板に設けられた貫通孔に配置される配管
に配管固着部材とパネル気密保持部材が形成されてある
ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項５】対向配置された２枚の基板のうち、少な
くとも一方の基板に設けられた貫通孔に配置される配管
の配管固着部材を覆うようにパネル気密保持部材が形成
されて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】前記パネル気密保持部材は前記封着部材
または前記配管固着部材が軟化する時刻よりも前の時刻
で軟化することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の表示パネルの製造方法。
【請求項７】前記パネル気密保持部材は３００℃以下
で軟化することを特徴とする請求項６に記載の表示パネ
ルの製造方法。
【請求項８】前記パネル気密保持部材は硬化した後、
再軟化することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の表示パネルの製造方法。
【請求項９】前記パネル気密保持部材は常温で硬化し
た後、再軟化す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】前記パネル気密保持部材は常温で硬化
し、かつ前記封着部材が軟化する時刻付近で再軟化する
ことを特徴とする請求項９に記載の表示パネルの製造方
法。
【請求項１１】前記パネル気密保持部材は硬化した
後、分解することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１２】前記パネル気密保持部材は常温で硬化
した後、分解することを特徴とする請求項１１に記載の
表示パネルの製造方法。
【請求項１３】前記パネル気密保持部材は常温で硬化
し、かつ前記封着部材が軟化する時刻付近で分解するこ
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】前記パネル気密保持部材が常温で硬化
することを特徴とする請求項４または５に記載の表示パ
ネルの製造方法。
【請求項１５】前記パネル気密保持部材の硬化が紫外
線の照射によることを特徴とする請求項８〜１４のいず
れかに記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１６】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１〜３のいずれかに記載の表
示パネルの製造方法。
【請求項１７】前記パネル内導入ガスを流す方向を切
り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の表示パネルの製造方法。
【請求項１８】前記パネル内導入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１
７に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項１９】対向配置された２枚の基板のうち、少
なくとも一方の基板の外周辺部に封着部材とパネル気密
保持部材を有することを特徴とする表示パネル。
【請求項２０】対向配置された２枚の基板のうち、少
なくとも一方の基板に設けられた貫通孔に配置される配
管に配管固着部材とパネル気密保持部材が形成されてあ
ることを特徴とする表示パネル。
【請求項２１】対向配置された２枚の基板のうち、少
なくとも一方の基板に設けられた貫通孔に配置される配
管の配管固着部材を覆うようにパネル気密保持部材が形
成されてあることを特徴とする請求項２０に記載の表示
パネル。
【請求項２２】前記パネル気密保持部材は前記封着部
材または前記配管固着部材が軟化する時刻よりも前の時
刻で軟化することを特徴とする表示パネル。
【請求項２３】前記パネル気密保持部材は３００℃以
下で軟化することを特徴とする請求項２２に記載の表示
パネル。
【請求項２４】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１〜２３に記載の表示パネ
ル。
【請求項２５】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２４に記載の表示パネルであることを特徴と
する表示装置。