JP2002334656A

JP2002334656A - プラズマディスプレイおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002334656A
Application number: JP2001137070A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Okuyama; 健太郎奥山; Hitoshi Nobumasa; 均信正
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度で高色純度なプラズマディスプレイおよ
びその製造方法を提供する。【解決手段】前面板および／または背面板に形成された
蛍光体層が内部空間内に面しているように、該前面板と
該背面板を封着してなる部材において、前記内部空間内
に放電ガスが封入されてなるプラズマディスプレイの製
造方法であって、該蛍光体層は、温度Ｔｓが３００〜４
８０℃の範囲で有り、かつ酸素分圧比ＰＤ_O2０．００１
〜０．１の範囲である条件で処理されることを特徴とす
るプラズマディスプレイの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイは、放電のための
複数の電極を形成した部材と蛍光体層を形成した部材と
の間に設けられた内部空間内で、放電のための電極間に
プラズマ放電を生じさせ、放電空間内に封入されたガス
から発生した紫外線を、放電空間内に設けた蛍光体に照
射させることにより表示が行われる。

【０００３】プラズマディスプレイの輝度、色度などの
画質性能を決定している主な因子は蛍光体の発光特性で
ある。画質性能の向上には蛍光体粉末自身の発光特性向
上だけでなく、ディスプレイ製造プロセスによる輝度劣
化、色度変化などの影響を最小限に少なくすることも重
要である。

【０００４】プラズマディスプレイ用蛍光体は主に酸化
物系材料が用いられている。蛍光体層は、蛍光体粉末と
樹脂成分を含有した蛍光体ペーストを、スクリーン印刷
法などにより塗布後、通常５００℃程度で焼成して形成
される。焼成温度が高すぎると蛍光体粉末の発光特性の
変化（輝度劣化、色度変化）が生じやすく、低すぎると
焼成残さが残りやすいといった問題が生じやすい。特に
青色蛍光体として２価のユーロピウムを賦活（発光中心
となる原子・イオンをドーピングすること）したアルミ
ン酸塩を用いた場合には、焼成による輝度劣化が顕著で
あり、プラズマディスプレイにした場合に、輝度が低
い、ホワイトバランスがずれるといった問題が生じやす
い。

【０００５】従来、プラズマディスプレイの製造方法と
しては、あらかじめ作製した放電のための複数の電極を
形成した部材と蛍光体層を形成した部材を封着フリット
で封着し、３５０℃程度に加熱しながら封着した該部材
の内部空間の真空排気を行い、放電ガスを封入する方法
がある。加熱しながら真空排気を行う目的は、内部空間
および部材表面の残留ガスの排出だけでなく、放電のた
めの複数の電極を形成した部材に保護膜としてＭｇＯ膜
を形成した場合に、ＭｇＯ膜表面のＭｇ（ＯＨ）₂やＭ
ｇＣＯ₃などの変質層をＭｇＯに改質することにある。

【０００６】このような加熱しながら真空排気を行った
場合にも、蛍光体の輝度劣化が生じやすく、前述のペー
スト焼成時の輝度劣化同様に青色蛍光体で特に顕著であ
る。

【０００７】一般にプラズマディスプレイの放電ガスに
はＸｅ―Ｎｅ混合ガスが使用される場合が多いが、この
場合には蛍光体の励起は１４７ｎｍといった非常に短い
波長の紫外線で行われるため、蛍光体の内部まで紫外線
が侵入できず、蛍光体は表層付近しか発光していない。
したがって、ペースト焼成や加熱排気時における蛍光体
の輝度劣化は、蛍光体表層付近およびその表面状態の影
響を受けていると考えられる。

【０００８】青色蛍光体の輝度劣化抑制について、特開
平８−１４３８６３号公報にはＳｍ、Ｔｍ、Ｙｂの少な
くとも１種を添加することで、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｙｂの少な
くとも１種がアルミン酸塩蛍光体の結晶中のスピネルブ
ロック間に２価の形で存在し、同様に発光強度の低下を
抑制させることが示されている。また、National Techn
ical Report Vol.43 No.2 Apr.1997では焼成による発
光強度の低下を抑制するには副生成物の生成を抑えるこ
とが有効であり、良好な結晶性を有する化学量論組成の
蛍光体により実現できることが示されている。また、特
開平１１−２４６８５６号公報には２価のユーロピウム
の賦活量を置換対象のバリウム元素に対して置換量を８
atom％に限定することにより発光強度の低下を抑制させ
ることが示されている。

【０００９】また、放電空間内およびＭｇＯ保護膜表面
の清浄化について、特開平５−１９００９６号公報に
は、加熱しながらの真空排気を行い、室温まで冷却し酸
素を含むガスを導入し更に放電させることで効率良く放
電空間内、特にＭｇＯ膜表面の清浄化を行う技術が開示
されている。

【００１０】しかしこれら手段によっても、まだ輝度の
低下の抑制効果は不十分であった。特に、酸素を含むガ
スを導入し放電した場合は、ＭｇＯ膜表面は清浄化され
るが、蛍光体表面が放電によって活性化された高エネル
ギーの荷電粒子によりダメージを受けるので、輝度劣
化、色度変化などの発光特性の変化が大きかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
の技術における上述した課題に鑑みてなされたもので、
その課題とするところは、加熱排気時において蛍光体表
層付近および表面の構造や状態が変化しにくい製造方法
を提供し、輝度劣化が少なく高輝度で高色純度であるプ
ラズマディスプレイ提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、基本的には以
下の通りの構成を有する。

【００１３】即ち、本発明は、前面板および／または背
面板に形成された蛍光体層が内部空間内に面しているよ
うに、該前面板と該背面板を封着してなる部材におい
て、前記内部空間内に放電ガスが封入されてなるプラズ
マディスプレイの製造方法であって、該蛍光体層は、温
度Ｔｓが３００〜４８０℃の範囲で有り、かつ酸素分圧
比Ｄ_O2が０．００１〜０．１の範囲である条件で処理さ
れることを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法
である。

【００１４】また、本発明は、このようなプラズマディ
スプレイの製造方法を用いて作製されたことを特徴とす
るプラズマディスプレイである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を説明する。

【００１６】以下に図１を用いて、プラズマディスプレ
イとして最も一般的なＡＣ型プラズマディスプレイを例
に取りその基本的構造などについて説明するが、必ずし
もこの構造には限定されない。なお、ＡＣ型とは、電源
方式が交流であり、構造的には、直流であるＤＣ型と比
較して、誘電体層を有する点などが相違する。図１の通
り、プラズマディスプレイは、前面板および／または背
面板に形成された蛍光体層（図１の場合、背面板のみに
蛍光体層が形成されている）が内部空間内に面している
ように、該前面板と該背面板を封着してなる部材におい
て、前記内部空間内に放電ガスが封入されてなるもので
ある。すなわち、前面板には、表示面側の基板であり表
示用放電のための透明電極（サスティン電極、スキャン
電極）が形成されており、放電のため、前記サスティン
電極と前記スキャン電極の間隙は比較的狭い方がよい。
より低抵抗な電極を形成する目的で透明電極の背面側に
バス電極を形成してもよい。但し、バス電極は材質がＡ
ｇ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ等で構成されていて、不透明であ
ることが多い。従って、前記透明電極とは異なり、セル
の表示の邪魔となるので、表示面の外縁部に設けること
が好ましい。ＡＣ型プラズマディスプレイの場合、電極
の透明誘電体層およびその保護膜としてＭｇＯ薄膜が形
成される場合が多い。背面板には、表示させるセルをア
ドレス選択するための電極（アドレス電極）が形成され
ている。セルを仕切るための隔壁や蛍光体層は前面板、
背面板のどちらかまたは両方に形成してもよいが、図１
のように背面板のみに形成される場合が多い。プラズマ
ディスプレイは、前記前面板と前記背面板は封着され、
両者の間の内部空間には、Ｘｅ−Ｎｅ、Ｘｅ−Ｎｅ−Ｈ
ｅ等の放電ガスが封入されているものである。

【００１７】本発明において、プラズマディスプレイの
製造工程は好適には以下の通りの工程（１）〜（３）に
て製造されるものである。（１）部材作製工程（２）封着工程（３）真空排気・放電ガス封入工程本発明において、蛍光体層は、温度Ｔｓが３００〜４８
０℃の範囲で有り、かつ酸素分圧比Ｄ_O2が０．００１〜
０．１の範囲である条件で処理（以下、微量酸素加熱処
理という）される必要があり、当該処理は前記真空排気
・放電ガス封入工程において行われるのが好ましい。

【００１８】次に、本発明のプラズマディスプレイの製
造方法を前記工程（１）〜（３）の順に沿って説明す
る。

【００１９】（部材作製工程）まず、部材作製工程に関
し、前面板の作製方法について述べる。なお、図１で
は、前面板は、ガラス基板を上にして図示されており、
一方、通常工程ではガラス基板を底面にして行われるの
で、図１と以下の前面板作製工程の説明では上下が逆と
なる。

【００２０】前面板に用いるガラス基板については、特
に限定しないが、一般的にはソーダライムガラスやソー
ダライムガラスをアニール処理したガラス、または、高
歪み点ガラス（例えば、旭硝子社製“ＰＤ−２００”）
等を用いることができる。ガラス基板のサイズは特に限
定はなく、厚みは１〜５ｍｍのものを用いることができ
る。

【００２１】まず、ガラス基板上に、放電のための複数
の電極を形成する。電極形成法としては、例えば、酸化
錫、ＩＴＯなどの透明電極をリフトオフ法、フォトエッ
チング法などによって、銀やアルミ、銅、金、ニッケル
等の電極（バス電極など）をスクリーン印刷や感光性導
電ペーストを用いたフォトリソグラフィー法によってパ
ターン形成してもよい。より低抵抗な電極を形成する目
的で透明電極の上にバス電極を形成することは好まし
い。ここで、放電のための複数の電極を形成したガラス
基板上に、透明誘電体層をスクリーン印刷法などにより
形成することもできる。その場合の透明誘電体材料は特
に限定されないが、ＰｂＯ、Ｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂を含有す
る誘電体材料が適用される。

【００２２】放電のための複数の電極を形成したガラス
基板上に、放電によるイオン衝撃からの保護を目的とし
てＭｇＯ膜を形成することも好ましい。形成手法は、電
子ビーム蒸着法、プラズマ蒸着法、イオンビームアシス
ト蒸着法、Ｍｇターゲットの反応性スパッタ法、イオン
ビームスパッタ法、ＣＶＤ法などが適用できる。

【００２３】次に背面板の作製方法について述べる。背
面板に用いるガラス基板は、前面板に述べたものと同様
である。

【００２４】ガラス基板上に、スクリーン印刷や感光性
導電ペーストを用いたフォトリソグラフィー法によっ
て、銀やアルミ、銅、金、ニッケル、酸化錫、ＩＴＯ等
を含むアドレス電極層をパターン形成する。さらに、放
電の安定化のためにアドレス電極層の上に誘電体層を設
けても良い。

【００２５】アドレス電極層を形成したガラス基板上
に、セルを仕切るための隔壁をサンドブラスト法、型転
写法、フォトリソグラフィー法等によって形成する。本
発明に使用する隔壁の材料や隔壁の形状としては特に限
定されない。

【００２６】さらに、電極層および隔壁を形成したガラ
ス基板上に、蛍光体粉末と樹脂を含有する蛍光体ペース
トを用い、ディスペンサー法、スクリーン印刷法や、さ
らに感光成分を添加したペーストを用いた感光性ペース
ト法等によって蛍光体層を塗布し、焼成する。蛍光体ペ
ーストに用いるポリマーおよび溶媒は特に限定されな
い。ポリマーとしてはポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）などのアクリル系樹脂やエチルセルロース、溶媒
としてα−ターピネオール、ベンジルアルコール等であ
る。本発明に使用する青色蛍光体材料は特に限定されな
い。例えば、Ｓｒ ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡ
ｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇ
₂Ａｌ₁₄Ｏ₂₄：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ＋赤色顔料、Ｙ₂Ｓｉ
Ｏ₃：Ｃｅなどが挙げられる。なお、ここで、コロ
ン「：」の左辺はマトリクスとなる結晶系、右辺は、発
光中心原子・イオンを示すものである。本発明のプラズ
マディスプレイの製造方法は、真空排気工程における輝
度劣化、色度変化の抑制に関し、より高輝度・高色純度
を有するプラズマディスプレイを実現するには、２価の
ユーロピウムを賦活したアルミン酸塩蛍光体であること
が好ましい。これは、２価のユーロピウムを賦活したア
ルミン酸塩蛍光体は、蛍光体粉末としての発光特性が良
好で、ペースト焼成や長時間連続点灯における発光特性
の変化が他の青色蛍光体に比べて少ないからである。更
には、化学量論組成式がＭＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇であり、かつ
Ｍが少なくともＢａ、ＳｒおよびＣａからなる群から選
ばれる少なくとも１種からなる２価のユーロピウムを賦
活したアルミン酸塩蛍光体であることがより好ましい。
ここで、ＭＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇と表記した場合、酸素含有量
は便宜上化学量論組成で表してあるが、化学量論組成よ
りも少ない蛍光体も含んでいる。また、Ｍ、Ｍｇ、Ａｌ
についても必ずしも化学量論である必要はなく、多少組
成が増加または減少させてあっても構わない。例えば、
ＭがＢａの場合、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ（ユーロピ
ウム）において、Ｂａ：Ｅｕ＝０．０５：０．９５〜
０．２：０．８、Ｍｇが０．８５〜１．００、Ａｌが
９．５〜１１．０であることが好ましい。

【００２７】一方、例えば、赤色蛍光体については、Ｙ
₂Ｏ₃：Ｅｕ、ＹＶＯ₄：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅ
ｕ、Ｙ₂Ｏ₃Ｓ：Ｅｕ、γ−Ｚｎ₃（ＰＯ₄）₂：Ｍｎがあ
る。緑色蛍光体では、Ｚｎ₂ＧｅＯ₂：Ｍｎ、ＢａＡｌ₁₂
Ｏ₁₉：Ｍｎ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＬａＰＯ₄：Ｔｂ、
ＺｎＳ：（Ｃｕ,Ａｌ）、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：（Ｍｎ,Ａ
ｓ）、（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：（Ｃｕ,Ａｌ）、ＺｎＯ：Ｚ
ｎ、ＹＢＯ₃：Ｔｂなどがある。

【００２８】また、プラズマディスプレイ完成後の長時
間点灯による放電から蛍光体表面の保護やペースト中で
の蛍光体粉末の分散性・安定性向上を目的として、蛍光
体粉末表面に湿式法や乾式法を用いて表面処理層を形成
してもよいが、本発明は蛍光体表層付近や表面におい
て、構造や化学状態の変化を抑制しようとするものであ
るから、表面処理層は表面処理過程において、蛍光体表
面のダメージ（例えば、特定元素の選択的溶出による表
面組成の変化、処理物質の蛍光体中へ拡散など）ができ
るだけ少ない方が好ましい。また、加熱排気中における
酸素導入の効果をより一層向上させるには、表面処理層
の膜厚も薄い方が好ましく、具体的には１０ｎｍ以下、
より好ましくは５ｎｍ以下であることが望ましい。

【００２９】さらに必要に応じて、蛍光体ペースト中に
はアニオン性や非イオン性の界面活性剤等の有機化合物
分散剤や、高級脂肪族系アルコール、可塑剤（例えば、
ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリエチ
レングリコール、グリセル等）を含有してもよい。

【００３０】蛍光体ペーストの作製方法は特に限定され
ず、蛍光体粉末が樹脂中に十分分散できればよく、例え
ば３本ロール、ボールミル等の分散機を用いて混練する
ことができる。

【００３１】スクリーン印刷法やディスペンサー法で蛍
光体ペーストを塗布後、乾燥、焼成を行うと良い。焼成
温度は使用する樹脂成分の脱バインダーする温度やペー
スト中の含有量により適宜選択できるが、樹脂成分とし
てエチルセルロースを使用した場合、５００℃程度で焼
成することができる。このようにして、背面板を作製す
ることができる。

【００３２】（封着工程）前面板と背面板を封着用のガ
ラスフリットを用いて封着する工程（封着工程）につい
て述べる。

【００３３】本発明に使用する封着用のガラスフリット
材料は特に限定されないが、例えば、ＰｂＯ、Ｂ₂Ｏ₃等
を含有する低融点ガラスとセラミックスフィラーからな
る複合系フリットや、ＰｂＯ、ＺｎＯ、Ｂ₂Ｏ₃等からな
る結晶性フリットを好ましく用いることができる。各組
成については、使用するガラス基板の熱膨張係数や封着
後の工程での最高処理温度（本発明の微量酸素加熱処理
の加熱温度を意味する）などによって適宜選択すること
ができる。

【００３４】前面板と背面板の間の所定の位置に封着用
ペーストを塗布する方法としては、封着用ガラスフリッ
トをペースト化し、背面板と前面板のどちらか一方、ま
たは双方に塗布することができる。封着用ペーストに用
いるポリマーおよび溶媒は特に限定されない。例えば、
ポリマーとしてはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）などのアクリル系樹脂、溶媒としてα−ターピネオ
ール等である。塗布方法としては、例えば、スクリーン
印刷法、ディスペンサー法などを用いることができる。

【００３５】次に、塗布した封着ペースト中の樹脂や溶
媒などを除去する目的で、封着ペーストを塗布した部材
を焼成すると良い。焼成温度、保持時間は使用する樹脂
や溶媒により適宜選択できるが、樹脂が脱バインダーす
る温度で一定時間保持し、その後封着用ペーストが流動
性を示さない範囲でさらに温度を上げるのがよい。

【００３６】さらに、封着ペーストが塗布・焼成された
部材とそれと対になる部材を貼り合わせ、ガラスフリッ
トの軟化点以上の温度で一定時間保持することで前面板
と背面板を封着することができる。封着温度や保持時間
は、ガラスフリットの材料により適宜設定することがで
きる。以上の通り、塗布した封着フリットペーストの脱
バインダーと前面板と背面板の封着をそれぞれ別個に行
う場合について記したが、封着フリットの脱バインダー
後、室温まで冷却せずにあらかじめ前面板と背面板を所
定の位置に配しておき、そのままガラスフリットの軟化
点以上まで加熱・保持することで封着を行い、後述する
真空排気工程を行ってもよい。

【００３７】（真空排気・放電ガス封入工程）封着した
前面板と背面板内部を真空排気し、放電ガスを封入する
工程について説明する。前述の通り、本発明の微量酸素
加熱処理は、この工程において行われることが好まし
い。封着した前面板と背面板内部をまず、真空排気した
のち（好ましくは１０^-2Ｐａ以下）、封着された前面板
と背面板の加熱を始めることが好ましい。前記真空排気
により、空気中の好ましくない成分（特に水分）が除去
され、のちの加熱により、更に前記成分が放出される。
加熱の前に真空にするのは、加熱により高濃度の前記成
分が部材に悪影響を及ぼすのを防ぐためである。

【００３８】本発明の微量酸素加熱処理を始めるのは、
前記工程の後であることが好ましい。何故ならば、前記
工程の後では部材内部空間や蛍光体表面にＨ₂Ｏ等のガ
スが少ないので、酸素が直接的に蛍光体表面と関与でき
るからである。

【００３９】本発明において、蛍光体層は、温度Ｔｓが
３００〜４８０℃の範囲で酸素分圧比Ｄ_O2が０．００１
〜０．１の範囲である条件で処理されることが必要であ
る。

【００４０】前記処理は、本質的には、蛍光体層、特に
その表面を前記の通りの所定の温度環境と酸素分圧比の
雰囲気に曝すことである。前記処理を短時間で均一に能
率良く完遂させるためには、酸素を含んだガスを封着し
た前面板と背面板内部に導入し所定時間保持した後、排
出したり、導入、排出を複数回繰り返し行ったり、あら
かじめ前面板および／背面板に作製しておいた複数本の
ガラス配管の一方から酸素を含んだガスを導入し、もう
一方から排出するという具合にフローさせたりすること
等の補助操作を伴うことが好ましい。

【００４１】上記所定酸素分圧比のガスは、ヘリウム、
ネオン、アルゴン、窒素、クリプトン、キセノンなどの
不活性なガスと酸素の混合ガスである。酸素分圧比Ｄ_O2
とは、混合ガス中の酸素分圧Ｐ_O2を混合ガス（酸素も含
む）の全圧Ｐｔで除したものである。酸素分圧比は、あ
らかじめ所定量に混合したガスボンベを使用したり、酸
素と不活性ガスの流量比をマスフローコントローラーな
どで制御することで所定の値を達成できる。

【００４２】なお、Ｔｓが３５０℃よりも低い場合やＤ
_O2が０．００１よりも低い場合には、酸素欠損の増加を
抑制する効果が不十分であり、真空排気工程を経ること
によって輝度劣化や色度変化が生じてしまう。一方、Ｔ
ｓが４８０℃よりも高い場合やＤ_O2が０．１よりも多い
場合には、より高温で酸素が蛍光体粉末表面と接触する
ため酸化が進行するので、輝度劣化や色度変化が起こ
る。したがって、作製したプラズマディスプレイの輝度
が低く、色純度が低いという問題が発生してしまう。

【００４３】本発明の微量酸素加熱処理においては、加
熱する温度は好ましくは４００〜４７０℃であり、より
好ましくは、４３０〜４６０℃である。酸素分圧比Ｄ_O2
は好ましくは０．００３〜０．０５であり、より好まし
くは０．００５〜０．０１である。さらに、微量酸素加
熱処理に使用する酸素を含んだガスの全圧（Ｐ_t）は、
室温において１３．３〜１３３ｋＰａであることが好ま
しい。より好ましくは、４００〜１１０ｋＰａである。
酸素を含んだガスの全圧が低すぎると、前面板と背面板
の内部空間に酸素を均一に導入することが困難で、処理
のバラツキやムラが生じてしまう恐れがある。また、全
圧が高すぎると、封着した前面板と背面板が破損した
り、接着部にクラックが入るなどの問題が発生する可能
性がある。

【００４４】本発明の微量酸素加熱処理により、本発明
の効果が発現される機構は以下の通りと推定される。即
ち、封着した前面板と背面板からなる内部空間を加熱し
ながら真空排気を行う工程において、蛍光体表層付近お
よびその表面で生じる事象が重要であると考えられる。
つまり、従来の製造方法によれば、前面板と背面板を封
着してなる内部空間を３５０℃程度に加熱しながら真空
排気を行うが、この工程において蛍光体中、特に表層付
近の酸素が脱離し、蛍光体に酸素欠損が生じることで、
輝度劣化が生じていると推測される。これは、酸化物系
蛍光体粉末を大気中もしくは還元性雰囲気中で作製して
いるため、真空中で加熱することで蛍光体中の酸素が脱
離しやすいためと考えられる。

【００４５】一般に酸素濃度を過不足なく化学量論組成
の酸化物を形成することは容易ではなく、蛍光体粉末作
製直後においても、程度の差はあるが製造条件やプロセ
スにより酸素欠損が生じているが、真空中で加熱するこ
とで、更に酸素欠損量が増大すると考えられる。特に青
色蛍光体として２価のユーロピウムを賦活したアルミン
酸塩を用いる場合、蛍光体粉末を還元性雰囲気で作製し
ているために酸素の影響を受けやすいと推定される。

【００４６】酸素欠損が増加すると、電子や正孔のトラ
ップ準位となるので励起紫外線のエネルギーが発光中心
まで移動する前に、トラップされ失活（無輻射遷移）す
る確率が増大するので発光強度、すなわち輝度が劣化し
てしまう。

【００４７】Ｔｓが３００〜４８０℃の範囲で有り、か
つ酸素分圧比Ｄ_O2を０．００１〜０．１の範囲とする本
発明の微量酸素加熱処理を行うことで、真空排気工程に
おける蛍光体粉末、特に表層付近の母体結晶の構造、化
学状態の変化を酸素を導入しない場合に比べて少なくす
ることができると考えられる。具体的には、加熱しなが
ら真空排気する際に微量の酸素が導入されるので、蛍光
体表面および表層付近において酸素欠損の増加が抑制さ
れるものと思われる。さらに、酸素を導入することによ
り、蛍光体層形成時の焼成プロセスで除去できなかった
蛍光体粉末表面の残存炭素や前面板と背面板を封着する
までに付着した有機物汚染を酸化分解・脱離することが
できるので、励起紫外線の吸収も少なくなると考えられ
る。したがって作製されるプラズマディスプレイの輝度
劣化や色度変化を抑制できるので、高輝度・高色純度な
プラズマディスプレイが作製できると推測される。

【００４８】なお、蛍光体層を３００℃〜４８０℃の範
囲内の温度にするためには、封着した前面板と背面板を
３００℃〜４８０℃に加熱すればよい。

【００４９】酸素欠損の測定は容易ではなく、中性子線
回折やガス化法などで酸素量の分析は可能であるが、い
ずれもバルク測定であり本発明の蛍光体表層付近および
表面に関する情報は得にくい。一方、熱ルミネッセンス
（ＴＬ）法は、蛍光体を低温まで冷却し、紫外線で励起
し、励起を停止した状態で蛍光体の一定速度で温度を上
昇させ、蛍光体からの発光強度の温度依存性を測定する
手法であり、トラップ準位の深さを測定できる。この手
法を本発明の製造方法で作製したプラズマディスプレイ
の蛍光体について行ったところ、酸素を含んだガスを導
入しなかった場合に比べて、２８０Ｋ付近の酸素欠損起
因とされる発光スペクトルが減少していた。したがっ
て、本発明の加熱排気中に蛍光体層表面の酸素分圧比Ｄ
_O2を０．００１〜０．１とすることで、酸素欠損の増加
が抑制されていると考えられる。

【００５０】さらには、本発明では前述の通り酸素によ
り蛍光体粉末表面の残存した炭素等が酸化分解・脱離す
ることも生じていると考えられるので、励起紫外線の吸
収が少なく実効的に蛍光体に入射する紫外線強度が増加
する可能性もある。また、長時間点灯による残存炭素成
分が内部空間に浮遊し、前面板ＭｇＯ保護膜に吸着する
可能性も少なくなるので長寿命なディスプレイとなる。

【００５１】また、前述したような酸素を含んだガスを
導入し前面板の電極に電圧を印加し、放電を起こすよう
な処理（例えば１８０Ｖ以上の電圧印加など）を行った
場合、酸素ガスが放電により活性化され、しかも高電圧
で加速された酸素イオンが蛍光体表面に入射するので、
蛍光体表面の結晶構造が破壊されやすく、発光強度が低
下する。

【００５２】酸素を含んだガス中のＨ₂Ｏ、ＣＨ₄、ＣＯ
₂などの不純物ガスはできるだけ少ない方が好ましく、
１００ｐｐｍ以下であることがよい。より好ましくは、
Ｈ₂Ｏが５０ｐｐｍ以下である。これら不純物ガス濃度
は、ボンベ単体だけでなく、封着した前面板と背面板内
部に導入する直前での不純物濃度が重要であり、不純物
ガス濃度を増加させないような導入法、配管系を用いる
ことがよい。具体的には、ガスを導入する前に配管内部
の真空排気やパージを行ったり、ガス溜まりが少なくＨ
₂Ｏ等が吸着しにくい材質を使用することである。

【００５３】酸素を含んだガスを導入してから排出する
までの時間、すなわち、封着した前面板と背面板の内部
に酸素を含んだガスを保持する時間は、使用する蛍光体
の種類や、その表面状態、使用する酸素を含むガスの酸
素分圧比によって適宜選定できる。保持時間は好ましく
は１０分〜３時間程度であり、より好ましくは３０分〜
１時間程度である。

【００５４】一定時間微量酸素加熱処理を行った後、内
部空間を再度真空排気する。真空度が１０^-4Ｐａ以下程
度に達したら、加熱ヒータを切り引き続き排気を行いな
がら室温まで冷却する。しかる後、放電ガスを例えば６
７ｋＰａ程度まで導入し、封止を行う。微量酸素加熱処
理後は、少なくとも蛍光体層は、このように真空に保つ
など、外気に触れないようにすることが好ましい。何故
ならば蛍光体表面にＨ ₂Ｏなどが吸着し酸化が進行する
からである。また、微量酸素加熱処理後は、蛍光体層を
５００℃以上の高温に曝さないことも重要である。何故
ならば、真空中で高温にすると酸素欠損が増加する傾向
にあるからである。封入する放電ガスは特に限定され
ず、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノ
ンからなる混合ガスが使用できる。

【００５５】最後に、駆動回路を実装してプラズマディ
スプレイを完成する。

【００５６】

【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説
明する。但し、本発明はこれに限定されない。（測定方法）（１）プラズマディスプレイの発光特性プラズマディスプレイの輝度と色度は、放電維持電圧１
７０Ｖ、周波数３０ｋＨｚ、パルス幅３μｍの放電条件
で青色画素のみを点灯させ、ミノルタ社製の分光放射輝
度計ＣＳ−１０００を用いて測定した。測定した発光ス
ペクトルの積分値を求め、これを発光強度とした。

【００５７】（実施例１）プラズマディスプレイを以下
の手順にて作製した。

【００５８】旭硝子社製“ＰＤ−２００”ガラス基板上
に、感光性銀ペーストを用いたフォトリソグラフィー法
によりアドレス電極パターンを形成した後焼成した。ア
ドレス電極が形成されたガラス基板上に誘電体層をスク
リーン印刷法により２０μｍの厚みで形成した。しかる
後、感光性隔壁ペーストを用いたフォトリソグラフィー
法により隔壁パターンを形成した。次に蛍光体層をディ
スペンサー法にて厚さ２０μｍに形成した。蛍光体ペー
ストは、蛍光体粉末：ポリマー＝５：１の重量比で３本
ロールを用いて混練した。蛍光体粉末は、赤色（Ｙ、Ｇ
ｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ、緑色Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、青色Ｂａ
_0.9ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_0.1の組成のものを用いた。ポ
リマーはベンジルアルコールで溶解したエチルセルロー
スを用いた。蛍光体層の焼成は大気中において５００℃
で３０分保持することで行った。昇温速度および降温速
度は１０℃／分とした。

【００５９】同様に“ＰＤ−２００”ガラス基板上に、
フォトエッチング法によりＩＴＯ電極を形成した後、感
光性銀ペーストを用いたフォトリソグラフィー法により
バス電極パターンを形成した。しかる後、透明誘電体層
をスクリーン印刷法により３０μｍの厚みで形成した。
さらに５００ｎｍ厚のＭｇＯ膜を電子ビーム蒸着法によ
り形成して、放電のための複数の電極を形成した前面板
を得た。

【００６０】次に、封着用ペーストをディスペンサー法
を用いて背面板の蛍光体層を形成した側の外周部に塗布
した。ガラスフリットはＰｂＯ、Ｂ₂Ｏ₃およびセラミッ
クスフィラーからなる複合系であり、軟化点は４１０℃
である。溶媒はα−ターピネオール、ポリマーにはＰＭ
ＭＡを用いた。封着フリットを塗布した部材を３８０℃
で１５分間保持した後、４３０℃で１５分間保持するこ
とで、封着ペーストの脱バインダーを行った。

【００６１】蛍光体層を形成した背面板のアドレス電極
と放電のための複数の電極を形成した前面板のバス電極
が垂直するようにこれら部材を配置して、インコネル製
耐熱クリップを用いて対称に外力を加えた。封着は４５
０℃で１５分間行った。昇温および降温速度は５℃／分
で行った。これら部材を封着する時に一緒に、背面板側
の裏面にガラス配管を設けた。

【００６２】ガラス配管を通して、封着した該部材の内
部の真空排気を行った。この封着した該部材内部の真空
度が１×１０^-3Ｐａ以下に達した後に、このまま排気を
行いながら温度Ｔｓを４５０℃まで加熱し酸素分圧比Ｄ
_O2が０．００７の酸素―窒素混合ガスを６６．５ｋＰａ
（室温換算値）まで導入し、この状態で１時間保持し
た。しかる後、導入した混合ガスを排出し、１×１０^-4
Ｐａ以下まで排気を行い、引き続き排気を行いながら加
熱ヒータを止め、室温まで冷却した後、放電ガスである
Ｘｅ５％−Ｎｅガスを６６．５ｋＰａまで封入した。ガ
ラス配管を電熱ヒーターを用いて溶断し、最後に、駆動
回路を実装して、表示画素数６４０×４８０セルのプラ
ズマディスプレイを作製した。

【００６３】（実施例２〜７）それぞれの実施例におい
て、酸素を含んだガスを導入する際の封着した部材の加
熱温度Ｔｓ、および酸素を含んだガスの酸素分圧比Ｄ_O2
を表１に示したように設定した以外は、実施例１と同様
にプラズマディスプレイを作製した。

【００６４】（実施例８）青色蛍光体粉末の組成をＢａ
_0.9Ｍｇ_0.975Ａｌ_10.3Ｏ₁₇：Ｅｕ_0.1とし、加熱温度Ｔ
ｓを４７０℃、酸素分圧比Ｄ_O2を０．０２にした以外
は、実施例１と同様にプラズマディスプレイを作製し
た。

【００６５】（比較例１）酸素を含んだガスを導入した
後、前面板の電極に２５０Ｖ、周波数３０ｋＨｚ、パル
ス幅３．０μｓのパルス波形の電圧を３０分間印加した
以外は、実施例１と同様にプラズマディスプレイを作製
した。

【００６６】（比較例２、３）それぞれの実施例におい
て、加熱温度Ｔｓおよび酸素分圧比Ｄ_O2を表１に示した
ように設定した以外は実施例１と同様にプラズマディス
プレイを作製した。

【００６７】実施例１〜８、および比較例１〜３のプラ
ズマディスプレイの青色発光強度（比較例２の発光強度
（約４５０ｃｄ／ｍ²であった）を１００として規格
化）、色度を表１に示す。

【００６８】実施例１〜８のプラズマディスプレイは、
比較例１〜３のものと比べて、発光強度が高く、色度も
小さい。したがって、高輝度で、高色純度まプラズマデ
ィスプレイである。特に、実施例１や実施例８は発光強
度が最も高く、高品位な表示が可能なプラズマディスプ
レイである。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、加熱排気工程による蛍
光体表層および表面の変化を抑制できるので、高輝度で
高色純度なプラズマディスプレイを作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するためのプラズマディ
スプレイの断面概略図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前面板および／または背面板に形成された
蛍光体層が内部空間内に面しているように、該前面板と
該背面板を封着してなる部材において、該内部空間内に
放電ガスが封入されてなるプラズマディスプレイの製造
方法であって、該蛍光体層は、温度Ｔｓが３００〜４８
０℃の範囲で有り、かつ酸素分圧比Ｄ _O2が０．００１〜
０．１の範囲である条件で処理されることを特徴とする
プラズマディスプレイの製造方法。
【請求項２】該蛍光体層は、アルミン酸塩に２価のユー
ロピウムを賦活した蛍光体を有してなるものである請求
項１に記載のプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項３】該アルミン酸塩の化学量論組成式がＭＭｇ
Ａｌ₁₀Ｏ₁₇であり、かつＭが少なくともＢａ、Ｓｒおよ
びＣａからなる群から選ばれる少なくとも１種からなる
ものである請求項２に記載のプラズマディスプレイの製
造方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ
ディスプレイの製造方法を用いて作製されたものである
プラズマディスプレイ。