JP2003257324A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法Info
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- JP2003257324A JP2003257324A JP2002367997A JP2002367997A JP2003257324A JP 2003257324 A JP2003257324 A JP 2003257324A JP 2002367997 A JP2002367997 A JP 2002367997A JP 2002367997 A JP2002367997 A JP 2002367997A JP 2003257324 A JP2003257324 A JP 2003257324A
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
Abstract
物ガスの効果により放電電圧の低電圧化、安定放電、高
輝度化、高効率化、長寿命化を実現できるようにするこ
とを目的とする。 【解決手段】 一対の基板を間に空間が形成されるよう
に対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記基板の周辺
部を封着する封着工程14前に、不活性ガス以外の不純
物ガスを蛍光体層に吸着させる不純物ガス吸着工程17
を設けている。
Description
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(以下PDPという)およびその製造方法に関する
ものである。
を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させカ
ラー表示を行っている。そして、基板上に隔壁によって
区画された表示セルが設けられており、これに発光体層
が形成されている構成を有する。
C型とDC型があり、放電形式では面放電型と対向放電
型の2種類があるが、高精細化、大画面化および製造の
簡便性から、現状では、PDPの主流は、3電極構造の
面放電型のもので、その構造は、一方の基板上に平行に
隣接した表示電極対を有し、もう一方の基板上に表示電
極と交差する方向に配列されたアドレス電極と、隔壁、
蛍光体層を有するもので、比較的蛍光体層を厚くするこ
とができ、蛍光体によるカラー表示に適している。
高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が
容易であること、自発光型であるため表示品質が高いこ
となどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で
最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での
表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置
として各種の用途に使用されている。
して製造される。まず、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
製する。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
を塗布した後、蛍光体を焼成してペースト内の樹脂成分
等を除去して蛍光体層を形成し、背面板とする。その
後、背面板の周囲に前面板との封着部材として低融点ガ
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。
保護層を順次形成した前面板と、前記背面板とを隔壁を
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、前記封着部材である低融点
ガラスによって周辺部を封着する。その後、350℃程
度まで加熱しながらパネル内を排気し、終了後に放電ガ
スを所定の圧力だけ導入して完成品とする。
くともキセノン(Xe)を含む希ガスを用いている。最
も一般的に用いられているのはネオン(Ne)に数%の
キセノン(Xe)を混合した放電ガスであり、ガス純度
は99.99〜99.999%程度の高純度ガスであ
る。
で、希ガス以外の不純物を放電ガスに均一にしかも所定
の濃度で制御よく添加することは非常に困難であった。
この原因は、PDP内の構成物質であり、放電ガスに接
している保護膜としての酸化マグネシウム(MgO)や
蛍光体材料は、不活性ガス以外のガスに対して非常に吸
着性が高いために、放電ガス中に制御よく不純物ガスを
拡散させることは難しく、また不純物ガスを放電ガスに
混合して導入するだけでは放電ガス導入部付近に多くの
不純物ガスが吸着されてしまうために、パネル面内で輝
度ムラが発生したり、放電特性のバラツキの原因となっ
た。
般的に用いられているBaMgAl 10O17:Euは、特
にH2Oに対する吸着性が高く、熱劣化しやすいという
課題がある(特許文献1参照)。
00Vと高く、回路のコスト、パネルの耐圧の面から低
電圧化が必要であり、同時に安定放電、高輝度化、高効
率化、長寿命化が求められている。
題に鑑みなされたもので、放電電圧の低電圧化、安定放
電、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実
現できるようにすることを目的とするものである。
に本発明は、基板の周辺部を封着する封着工程時、また
は封着工程前に、不活性ガス以外の不純物ガスを蛍光体
層に吸着させて、パネル点灯時に前記不純物ガスを放電
ガス中に放出させるもので、制御よく放電ガスに不純物
を添加することが可能となり、従来のものに比べて低電
圧化、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を
実現できる。
載の発明は、一対の基板を間に空間が形成されるように
対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着し、
かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を配置
するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラ
ズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として
青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸
着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で
現れる脱離H2Oのピーク分子数が5×1015個/g以
下であることを特徴とする。そして、請求項2に記載の
発明は、請求項1において、青色の蛍光体へのH2Oの
吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域
で現れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/g
以上5×1015個/g以下であることを特徴とする。
ディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色
の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのCO2の吸着量
は、昇温脱離分析法において0度から500度までの領
域で現れる脱離CO2のピーク分子数が1×1015個/
g以下であることを特徴とする。そして、請求項4に記
載の発明は、請求項3において、青色の蛍光体へのCO
2の吸着量は、昇温脱離分析法において0度から500
度までの領域で現れる脱離CO2のピーク分子数が1×
1013個/g以上1×1015個/g以下であることを特
徴とする。
ディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色
の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着量
は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現れ
る脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/g以上5
×1015個/g以下で、かつCO2の吸着量は、0度か
ら500度までの領域で現れる脱離CO2のピーク分子
数が1×1013個/g以上1×1015個/g以下である
ことを特徴とする。
マディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青
色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着
量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現
れる脱離H2Oのピーク分子数が、0度から500度ま
での領域で現れる脱離CO2のピーク分子数の3.7倍
以上4.3倍以下であることを特徴とする。そして、請
求項7に記載の発明は、請求項6において、青色の蛍光
体へのH2Oの吸着量は、昇温脱離分析法において30
0度以上の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が、
0度から500度までの領域で現れる脱離CO2のピー
ク分子数の3.9倍以上4.1倍以下であることを特徴
とする。
ディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色
の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのCH4の吸着量
は、昇温脱離分析法において100度から600度まで
の領域で現れる脱離CH2のピーク分子数が3.0×1
014個/g以下であることを特徴とする。そして、請求
項9に記載の発明は、請求項8において、青色の蛍光体
へのCH4の吸着量は、昇温脱離分析法において100
度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク
分子数が0.5×1014個/g以上3.0×1014個/
g以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパ
ネル。
マディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青
色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着
量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現
れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/g以上
5×1015個/g以下で、かつ青色の蛍光体へのCH 4
の吸着量は、昇温脱離分析法において100度から60
0度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数が
0.5×1014個/g以上3.0×1014個/g以下で
あることを特徴とする。
マディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青
色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着
量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現
れる脱離H2Oのピーク分子数に対する100度から6
00度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数の
比率が0.05以下であることを特徴とする。
ズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として
青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸
着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で
現れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/g以
上5×1015個/g以下で、かつ青色の蛍光体へのH 2
Oの吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の
領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する100
度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク
分子数の比率が0.05以下であることを特徴とする。
1〜12において、青色の蛍光体が(Ba1-mSrm)M
gAljOn:Eukで表されるアルミン酸塩からなるも
のであることを特徴とする。
ズマディスプレイパネルにおいて、前記基板の周辺部を
封着する封着工程時、または封着工程前に、不活性ガス
以外の不純物ガスを蛍光体層に吸着させることを特徴と
する製造方法である。そして、請求項15に記載の発明
は、請求項14において、封着工程を不純物ガスを含む
雰囲気中で行うことによって不純物ガスを蛍光体層に吸
着させることを特徴とする。また、請求項16に記載の
発明は、請求項14において、封着工程時に、基板間の
空間に不純物ガスを含むガスを流しながら基板を封着す
ることによって不純物ガスを蛍光体層に吸着させること
を特徴とする。さらに、請求項17に記載の発明は、請
求項14において、蛍光体層を形成する工程から封着工
程までの間において、不純物ガスを含むガス雰囲気に蛍
光体層を形成した基板を曝すことによって前記不純物ガ
スを蛍光体層に吸着させることを特徴とする。
14において、蛍光体層に吸着させる不純物ガスは、H
2O,CO2,CH4のうちの少なくとも一つを含むもの
であることを特徴とし、そして請求項19に記載の発明
では、不純物ガスは、少なくともCO2とH2Oとを含む
ものであることを特徴とし、さらに請求項20に記載の
発明では、不純物ガスは、少なくともCH4とH2Oとを
含むものであることを特徴とする。
およびその製造方法について、具体例に基づき説明す
る。
態1について説明する。図1に本発明によるPDPの構
造を示しており、図1に示すように、ガラス基板などの
透明な前面側の基板1上には、スキャン電極とサステイ
ン電極とで対をなすストライプ状の表示電極2が複数列
形成され、そしてその電極群を覆うようにガラスからな
る誘電体層3が形成され、その誘電体層3上にはMgO
からなる保護膜4が形成されている。
る背面側のガラス基板などの基板5上には、スキャン電
極及びサステイン電極の表示電極2と交差するように、
誘電体ガラスからなる可視光反射層6で覆われた複数列
のストライプ状のアドレス電極7が形成されている。こ
のアドレス電極7間の可視光反射層6上には、アドレス
電極7と平行に複数の隔壁8が配置され、この隔壁8間
の側面および可視光反射層6の表面に蛍光体層9が設け
られている。
極およびサステイン電極の表示電極2とアドレス電極7
とがほぼ直交するように、微小な放電空間を挟んで対向
配置されるとともに、周辺部が封着部材により封着さ
れ、そして前記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アル
ゴン、キセノンのうちの一種または混合ガスが放電ガス
として封入されている。また、放電空間は、隔壁8によ
って複数の区画に仕切ることにより、表示電極2とアド
レス電極7との交点が位置する複数の放電セルが設けら
れ、その各放電セルには、赤色、緑色、青色の蛍光体層
9が一色ずつ順次配置されている。
9を放電によって発生する波長の短い真空紫外線(波長
147nm)により励起発光させることにより、カラー
表示を行っている。
般的に以下の材料が用いられている。
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)B
O3:Eu また、各色蛍光体は、以下のようにして作製することが
できる。
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)を添加し、そして適量のフラック
ス(AlF2,BaCl2)と共にボールミルで混合し、
1400℃〜1650℃で所定時間、例えば、0.5時
間還元雰囲気(H2,N2中)で焼成することにより得ら
れる。
て水酸化イットリウムY2(OH)3と硼酸(H3BO3)
とを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(E
u2O3)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時間焼成することにより得られる。
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、ボールミルで混合した後、空気中で1200℃〜1
350℃で所定時間、例えば0.5時間焼成することに
より得られる。
ふるい分けすることにより、所定の粒径分布を有する蛍
光体材料が得られる。
程を示しており、図2に示すように背面板側は、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
所定のピッチで作製する工程10を行う。
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塗布した後、500℃程度で蛍
光体ペーストを焼成してペースト内の樹脂成分等を除去
し、蛍光体層を形成する蛍光体形成工程11を行う。ま
た、蛍光体形成後は、背面板の周囲に前面板との封着部
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形成工程を行う。
極と誘電体層を形成する電極、誘電体層の形成工程12
を行い、その後保護膜の形成工程13を行う。
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14を行った後、350℃程度ま
で加熱しながらパネル内を排気し、終了後に放電ガスを
所定の圧力だけ導入するガス封入工程15を行う。
通常動作時の約2倍の交流電圧を印加して強い放電を発
生させて安定放電が行えるようにするエージング工程1
6を行うことによりパネルが完成される。
程時、または封着工程前に不純物ガスを蛍光体層に吸着
させるもので、吸着させる不純物ガスを限定するため、
図2の点線で囲むように、前面側のガラス基板は保護膜
である酸化マグネシウムを真空電子ビーム蒸着法により
形成した後、背面側のガラス基板は蛍光体焼成後より、
不純物ガス吸着工程17を除くすべての工程において1
0-4Pa以下の真空、または露点−60度以下の乾燥N
2雰囲気で、ガス封入工程15までを行った。なお、背
面側のガラス基板の蛍光体焼成工程までは大気中で行う
ため、不純物ガス吸着工程17の前に、真空加熱を50
0℃で行い、大気中での吸着ガスの脱ガス処理18を行
った。また、不純物ガス吸着工程17は、この脱ガス処
理18の降温時に、H2O,CO2の少なくとも一方を含
む所望の不純物ガスを導入し、室温に下がるまでこのガ
ス雰囲気に曝すことにより行う。
電空間に存在するMgOや蛍光体材料、特に青色蛍光体
は、不活性ガス以外の不純物ガスの吸着性が高く、その
不純物ガスが原因でパネル面内で輝度ムラが発生した
り、放電特性のバラツキが生じる。このような課題を解
決するためには、不純物ガスが吸着しないようにすれば
よいが、PDPの構成上、それは実際上困難なことであ
る。
量を制御することで、PDPの特性の改善および安定化
が図れないかについて、各種の実験と検討を行った。そ
の結果、積極的に不純物ガス吸着工程を設け、不純物ガ
スの吸着量を制御するという本発明を見出したものであ
る。
む不純物ガスの吸着性について、本発明者らが行った実
験の結果を示す図であり、図3に示すように不純物ガス
吸着工程において、H2Oの分圧に対して各色の蛍光体
におけるH2Oの吸着量に関係があることが分かった。
すなわち、図3に示す特性から、青色蛍光体が最もH2
Oの吸着量が多く、また同時に不純物ガス吸着工程時の
H2Oの分圧に対して大きな変化率を示すことが分かっ
た。このことからPDPの内部空間内でのH2O総量の
制御は、青色蛍光体のH2O吸着量を制御することで可
能であることが分かった。
程を設け、不活性ガス以外の不純物ガスを蛍光体層に吸
着させることにより、不活性ガス以外の不純物ガスをパ
ネル面内に均一に制御よく導入することが可能となる。
また、この不純物ガスとしては、本発明者らの実験によ
れば、H2OとCO2の少なくとも一方を含むガスを導入
すればよく、その不純物ガスの効果により放電電圧の低
電圧化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化を実
現することができる。
ことにより放電特性を制御よく操作できる理由について
説明すると、一般的にPDPの駆動方法は、初期化放
電、アドレス放電、維持放電から構成されており、駆動
の原理としては、第1の初期化放電では大きな電圧を印
加することにより、放電セル内をリセットする効果を有
し、次に表示する画像信号を基に点灯させたいセルのみ
選択的にアドレス放電を発生させ、その放電を維持放電
で持続させ、この維持放電のパルス数で階調表現を行っ
ている。その際、初期化放電とアドレス放電時には前面
板に形成された表示電極と背面板に形成されたアドレス
電極間において放電が発生するため、背面板のアドレス
電極上に形成されている蛍光体に不純物ガスが吸着され
ていると初期化放電、アドレス放電によってその不純物
ガスが放電ガス中に効果的に放出されると考えられる。
そして、蛍光体材料は不活性ガス以外のガスに対し、吸
着性に富むため、一度放電ガス中に放出した不純物ガス
は、維持放電終了後に再び再吸着されると考えられ、こ
れらのことが制御よく不純物ガスを放電ガス中に添加す
ることにより、効果的に放電特性を操作できる要因と考
えられる。
成工程と封着工程の間で蛍光体を形成した背面板を所望
の不純物ガスを含むガスに曝すことにより、蛍光体への
不純物ガス吸着を行ったが、封着工程を所望の不純物ガ
スを含むガス雰囲気で行うか、または封着工程において
前面板と背面板で形成される内部空間に所望の不純物ガ
スを含むガスを流すことによっても蛍光体に不純物ガス
を吸着させることができ、本実施の形態と同様の効果を
得ることができる。
述した本発明による効果は、不純物ガスとしてのCO2
の昇温脱離質量分析(TDS)における0から500度
までに見られるピーク分子数、およびH2Oの300度
以上に見られるピーク分子数との間に相関があることを
見出した。
囲気とパネル完成後の不純物ガスの青色蛍光体への吸着
量とについて、実験を行った結果について説明する。表
1にその結果を示している。なお、表1における各項目
の意味は、次の通りである。
に必要な維持電圧。
における放電不良回数。この放電不良回数が多くなると
不灯発生による画質劣化の要因となる。
から維持電圧を高くしていくことにより発生する点灯不
具合発生電圧までの電圧差。この値が大きいほど安定な
駆動が可能となる。
の維持電圧印加による500時間の放電後の電圧マージ
ン。
圧印加による500時間の放電の前後での電圧マージン
の変化量を電圧(V)で示した。
0とした相対強度で表した。
もに、その数値の評価を◎、○、△、×で表した。◎:
非常によい ○:実用上問題なし △:実用上改善され
ると良いが大きな問題ではない ×:実用上問題であ
る。
作製したNo.1のパネルと乾燥N 2雰囲気で作製した
No.2のパネルにおいては、蛍光体へのH2O,CO2
の吸着量が非常に少なく、初期の電圧マージンが非常に
大きく、またマージンの変化もほとんどなく、長期にわ
たり安定な放電が実現できる。これに対し、CO2の不
純物ガス吸着を行ったNo.3、No.4のパネルにお
いては、No.1、No.2のパネルに比べて、放電ミ
スの回数が減少した。これによりCO2を吸着させるこ
とにより、放電ミスを低減できることが分かる。しかし
ながら、一方ではCO2の1%雰囲気で作製したNo.
4のパネルでは、初期の電圧マージンが小さく、また輝
度の低下も同時にみられることがわかった。また、CO
2の吸着量の500度までのピーク分子数が1×1015
個/gを境にこの輝度劣化が大きく発生することが本発
明者らにより確認されている。
0度までのピーク分子数で1×101 3個/g〜1×10
15個/gの範囲で行うことにより、大きな輝度劣化を招
くことなく放電ミスの回数を低減することができる。
し、H2Oを分圧で3Torrと30Torr添加して
作製したNo.5とNo.6のパネルにおいて、CO2
を0.1%のみ添加したNo.3のパネルと比べると、
電圧マージンの大きな低下もなく、点灯電圧の低減と輝
度向上の効果が得られる。しかしながら、H2Oを30
Torr添加したNo.6のパネルにおいては、マージ
ンの変化量が大きく、長期間の安定放電は困難である。
マージンの変化量は、蛍光体に吸着させたピーク分子数
が5×1015個/g以上になると、大きくなり電圧マー
ジンが減少することが本発明者らにより確認されてい
る。
0度以上でのピーク分子数で1×1015個/g〜5×1
016個/gとすることにより、パネル点灯による電圧マ
ージンの大きな低下を招くことなく、放電電圧を低減す
ることができる。これにより、高輝度で長期にわたり安
定放電が可能で、放電電圧を下げることができる。
をともに吸着させることにより、それぞれの吸着ガスの
効果を有するとともに、さらにCO2,H2Oの各々単独
の不純物ガス吸着では見られなかった輝度向上が確認で
きた。これはCO2による輝度劣化要因がH2Oにより抑
えられていることを意味しており、輝度劣化を生じる蛍
光体へのCO2の吸着サイトに、H2Oが吸着するために
輝度劣化が低減することが考えられる。また、同時に放
電電圧の低減により、Xeの紫外線放射効率も上昇して
いることが考えられる。また、このH2OによるCO2の
輝度低減抑制効果ならびに輝度向上の相乗効果は、CO
2とH2Oとのピーク分子数の比に大きく関係しているこ
とが本発明者らにより確認されており、H2Oのピーク
分子数がCO2のピーク分子数に対する比率として、
3.7から4.3であることが好ましく、4.0付近が
最も効果的であることがわかった。
温脱離質量分析において排気速度をS(m3/s)、測
定間隔時間をt(s)、全検出イオン電流をI(A)、
求めたい分子のイオン電流をJ(A)、電流検出時の圧
力をP(Pa)測定試料の重さをW(g)とした時、気
体定数をR、温度をT、アボガドロ数をNとして、X=
{N/(R×T)}×P×S×t×(J/I)/W=
2.471×1020×P×S×t×(J/I)/Wの式
より求まる値であり、本実施の形態では排気速度0.1
9(m3/s)、測定間隔時間15(s)により測定し
たデータを用いている。
以外の不純物ガスをパネル面内に均一に制御よく導入す
ることが可能であり、また不純物ガスとしてH2OとC
O2を導入することにより、その不純物ガスの効果によ
り、PDPにおける放電電圧の低電圧化、安定放電、高
輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現する
ことができる。
態2について説明する。
または封着工程前に少なくともCH 4を含む不純物ガス
を蛍光体層に吸着させるもので、上記実施の形態1と同
様に、吸着させる不純物ガスを限定するため、図2の点
線で囲むように、前面側のガラス基板は保護膜である酸
化マグネシウムを真空電子ビーム蒸着法により形成した
後、背面側のガラス基板は蛍光体焼成後より、不純物ガ
ス吸着工程17を除くすべての工程において10-4Pa
以下の真空、または露点−60度以下の乾燥N 2雰囲気
で、ガス封入工程15まで行った。なお、背面側のガラ
ス基板の蛍光体焼成工程までは大気中で行うため、不純
物ガス吸着工程17の前に、真空加熱を600℃で行
い、大気中での吸着ガスの脱ガス処理18を行った。ま
た、不純物ガス吸着工程17は、この脱ガス処理18の
降温時に、H2O、CH4を含む所望の不純物ガスを導入
し、室温に下がるまでこのガス雰囲気に曝すことにより
行う。
としてのCH2の昇温脱離質量分析(TDS)における
0から600度までに見られるピーク分子数、およびH
2Oの300度以上に見られるピーク分子数との間に相
関があることを見出したことに基づくものであり、以下
に説明するように、上記実施の形態1と同様な効果が得
られる。
以外にもCH系不純物が重合した、より質量数が大きい
CnH2n+2で表されるメタン系炭化水素やCnH2nで表さ
れるエチレン系炭化水素などの不純物も検出されるが、
CH2の吸着量が放電特性と大きな相関があった。これ
は低級の分子が最も放電に影響しやすいためであると思
われる。また、昇温脱離分析法においてCH4の吸着量
評価に対し、Oが同質量数で妨害イオンとなるため、C
H4の吸着量の測定が困難であるため、CH2の吸着量を
CH4の吸着量の指標として用いた。
囲気とパネル完成後の不純物ガスの青色蛍光体への吸着
量とについて、実験を行った結果について説明する。表
2にその結果を示している。なお、表2における各項目
の意味は、上記表1と同様な意味であり、説明は省略す
る。
作製したNO.1のパネルと乾燥N 2雰囲気で作製した
NO.2のパネルにおいては、蛍光体へのH2O、CH4
の吸着量が非常に少なく、初期の電圧マージンが非常に
大きく、またマージンの変化もほとんどなく、長期にわ
たり安定な放電が実現できる。これに対し、CH4の不
純物ガス吸着を行ったNO.3、NO.4のパネルにお
いては、NO.1、NO.2のパネルに比べて、放電ミ
スの回数が減少した。しかしながら、一方ではCH4の
1%雰囲気で作製したNO.4のパネルでは、電圧マー
ジンの減少と輝度の低下も同時に見られる。また、CH
2の吸着量の100度〜600度までのピーク分子数が
2×1015個/gを境にこの輝度劣化が大きく発生する
ことが本発明者らにより確認されている。
0度〜600度までのピーク分子数で0.5×1014個
/g〜3.0×1014個/gの範囲で行うことにより、
大きな輝度劣化を招くことなく放電ミスの回数を低減す
ることができる。
し、H2Oを分圧で3Torrと30Torr添加して
作製したNO.5とNO.6のパネルにおいて、CH4
を0.1%のみ添加したNO.3のパネルと比べると、
電圧マージンの大きな低下もなく、点灯電圧の低減と輝
度向上の効果が得られる。しかしながら、H2Oを30
Torr添加したNO.6のパネルについては、点灯に
伴いマージンの低下が大きく、長期間の安定放電は困難
である。
吸着させたH2Oの300度以上で現れるピーク分子数
が5×1015個/g以上になると大きくなり、電圧マー
ジンが減少することが本発明者らにより確認されてい
る。従って、蛍光体へのH2Oの吸着量を300度以上
でのピーク分子数で1×1015個/g〜5×1016個/
gとすることにより、パネル点灯による電圧マージンの
大きな低下を招くことなく放電電圧を低減することがで
きる。これにより、高輝度で長期にわたり安定放電が可
能であって、放電電圧を下げることができる。
をともに吸着させることにより、それぞれの吸着ガスの
効果を有するとともに、さらにCH4、H2Oの各々単独
の不純物ガス吸着では見られなかった輝度向上が確認で
きた。これはCH4による輝度劣化要因がH2Oにより抑
えられていることを意味しており、輝度劣化を生じる蛍
光体へのCH4の吸着サイトにH2Oが吸着することによ
り輝度劣化が低減するものと考えられる。また、同時に
放電電圧の低減により、Xeの紫外線放射効率も上昇し
ていることが考えられる。ただし、H2OによるCH4の
輝度低減抑制効果ならびに輝度向上の相乗効果は、CH
4の吸着量の指標となるCH2の100度〜600度の間
で現れるピーク分子数と、300度以上で現れるH2O
のピーク分子数の比に大きく関係していることが本発明
者らにより確認されており、図4に示すようにH2Oの
300度以上で現れるピーク分子数がCH2の100度
から600度の間で現れるピーク分子数に対する比率と
して、0.05以下で特に効果があり、逆に0.05以
上では輝度が低下していく。
ク分子数が5×1015個/g以上では、前記吸着量の比
率が0.05以上における輝度低下の傾きが穏やかであ
ったが、300度以上で現れるH2Oのピーク分子数が
5×1015個/g以下の時には、前記比率の増加に伴う
輝度低下の傾斜が強くなる傾向が見られる。
くことなく輝度を向上させるには、300度以上で現れ
るH2Oのピーク分子数が5×1015個/g以下で前記
吸着量の比率が0.05以下となることが最も望まし
い。
温脱離分析法より分析した結果において、300度以上
の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する10
0度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピー
ク分子数の比率と輝度の関係を示す図である。
としてH2OとCH4を導入することにより、その不純物
ガスの効果により、PDPにおける放電電圧の低電圧
化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特
性向上を実現することができる。
BaMgAl10O17:Euを用いた場合を例にして説明
したが、特開2000−226574号公報において公
開されている(Ba1-mSrm)iMgAljOn:Euk
で表され、0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、1
2.7≦j≦21.0、0.01≦k≦0.20、2
1.0≦n≦34.5からなる組成のアルミン酸塩を用
いると、H2Oの吸着特性が赤、緑色蛍光体の特性に近
づくため、不純物ガスの吸着の制御性がさらに容易にな
るという効果が得られる。
ス以外の不純物ガスをパネル面内に均一に制御よく導入
することが可能であり、その不純物ガスの効果により、
PDPにおける放電電圧の低電圧化、安定放電、高輝度
化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現すること
ができる。
プレイパネルの概略構成を示す斜視図
における製造工程図
る各蛍光体の吸着量を示す特性図
子数の比率と輝度の関係を示す特性図
Claims (20)
- 【請求項1】 一対の基板を間に空間が形成されるよう
に対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2O
の吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領
域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が5×1015個/
g以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパ
ネル。 - 【請求項2】 青色の蛍光体へのH2Oの吸着量は、昇
温脱離分析法において300度以上の領域で現れる脱離
H2Oのピーク分子数が1×1015個/g以上5×10
15個/g以下であることを特徴とする請求項1記載のプ
ラズマディスプレイパネル。 - 【請求項3】 一対の基板を間に空間が形成されるよう
に対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのCO2
の吸着量は、昇温脱離分析法において0度から500度
までの領域で現れる脱離CO2のピーク分子数が1×1
015個/g以下であることを特徴とするプラズマディス
プレイパネル。 - 【請求項4】 青色の蛍光体へのCO2の吸着量は、昇
温脱離分析法において0度から500度までの領域で現
れる脱離CO2のピーク分子数が1×1013個/g以上
1×1015個/g以下であることを特徴とする請求項3
記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項5】 一対の基板を間に空間が形成されるよう
に対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2O
の吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領
域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/
g以上5×1015個/g以下で、かつCO2の吸着量
は、0度から500度までの領域で現れる脱離CO2の
ピーク分子数が1×1013個/g以上1×1015個/g
以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ル。 - 【請求項6】 一対の基板を間に空間が形成されるよう
に対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2O
の吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領
域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が、0度から50
0度までの領域で現れる脱離CO2のピーク分子数の
3.7倍以上4.3倍以下であることを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネル。 - 【請求項7】 青色の蛍光体へのH2Oの吸着量は、昇
温脱離分析法において300度以上の領域で現れる脱離
H2Oのピーク分子数が、0度から500度までの領域
で現れる脱離CO2のピーク分子数の3.9倍以上4.
1倍以下であることを特徴とする請求項6記載のプラズ
マディスプレイパネル。 - 【請求項8】 一対の基板を間に空間が形成されるよう
に対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのCH4
の吸着量は、昇温脱離分析法において100度から60
0度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数が
3.0×1014個/g以下である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】 青色の蛍光体へのCH4の吸着量は、昇
温脱離分析法において100度から600度までの領域
で現れる脱離CH2のピーク分子数が0.5×1014個
/g以上3.0×1014個/g以下であることを特徴と
する請求項8に記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項10】 一対の基板を間に空間が形成されるよ
うに対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2O
の吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領
域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/
g以上5×1015個/g以下で、かつ青色の蛍光体への
CH4の吸着量は、昇温脱離分析法において100度か
ら600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子
数が0.5×1014個/g以上3.0×1014個/g以
下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ル。 - 【請求項11】 一対の基板を間に空間が形成されるよ
うに対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2O
の吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領
域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する100度
から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分
子数の比率が0.05以下であることを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネル。 - 【請求項12】 一対の基板を間に空間が形成されるよ
うに対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層と
して青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2O
の吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領
域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/
g以上5×1015個/g以下で、かつ青色の蛍光体への
H2Oの吸着量は、昇温脱離分析法において300度以
上の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する1
00度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピ
ーク分子数の比率が0.05以下であることを特徴とす
るプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項13】 青色の蛍光体が(Ba1-mSrm)Mg
AljOn:Eukで表されるアルミン酸塩からなるもの
である請求項1〜12のいずれかに記載のプラズマディ
スプレイパネル。 - 【請求項14】 一対の基板を間に空間が形成されるよ
うに対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着
し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を
配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けた
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記基板の周辺
部を封着する封着工程時、または封着工程前に、不活性
ガス以外の不純物ガスを蛍光体層に吸着させることを特
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15】 封着工程を不純物ガスを含む雰囲気中
で行うことによって不純物ガスを蛍光体層に吸着させる
ことを特徴とする請求項14記載のプラズマディスプレ
イパネルの製造方法。 - 【請求項16】 封着工程時に、基板間の空間に不純物
ガスを含むガスを流しながら基板を封着することによっ
て不純物ガスを蛍光体層に吸着させることを特徴とする
請求項14記載のプラズマディスプレイパネルの製造方
法。 - 【請求項17】 蛍光体層を形成する工程から封着工程
までの間において、不純物ガスを含むガス雰囲気に蛍光
体層を形成した基板を曝すことによって前記不純物ガス
を蛍光体層に吸着させることを特徴とする請求項14記
載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 - 【請求項18】 蛍光体層に吸着させる不純物ガスは、
H2O,CO2,CH4のうちの少なくとも一つを含むも
のであることを特徴とする請求項14記載のプラズマデ
ィスプレイパネルの製造方法。 - 【請求項19】 蛍光体層に吸着させる不純物ガスは、
少なくともCO2とH2Oとを含むものであることを特徴
とする請求項18記載のプラズマディスプレイパネルの
製造方法。 - 【請求項20】 蛍光体層に吸着させる不純物ガスは、
少なくともCH4とH2Oとを含むものであることを特徴
とする請求項18記載のプラズマディスプレイパネルの
製造方法。
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JP2007161904A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Daiden Co Ltd | 蛍光体材料、蛍光体ペースト、蛍光体膜及びプラズマディスプレイパネル |
JP2007177086A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Kasei Optonix Co Ltd | 発光組成物、それを用いた蛍光体ペースト組成物およびプラズマディスプレイパネル |
JP2007317488A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Ulvac Japan Ltd | プラズマディスプレイパネルの製造方法及びプラズマディスプレイパネルの製造装置 |
JP2007317484A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Ulvac Japan Ltd | プラズマディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルの製造方法及びプラズマディスプレイパネルの製造装置 |
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2002
- 2002-12-19 JP JP2002367997A patent/JP3753128B2/ja not_active Expired - Fee Related
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