JP2004063187A

JP2004063187A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2004063187A
Application number: JP2002217867A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Okawa; 大河　政文; Hiroyuki Kado; 加道　博行; Yoshiki Sasaki; 佐々木　良樹; Kazuya Hasegawa; 長谷川　和也
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】比較的容易な方法で安定して不純物ガスを低減させることにより、特性の良好なプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【解決手段】基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置しかつ周辺部を封着用シール材１２により封着した一対の前面ガラス基板１および背面ガラス基板５と、隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に配置された複数の電極と、この電極を覆うように前面ガラス基板１に形成した誘電体ガラス層３とを有し、前記基板の周辺部の表示領域外の部分にガス流通路１１を形成し、かつ電極に対して平行な相対向する２辺に形成されたガス流通路１１において、断面積が一方の端部から他方の端部に向けて変化する形状とするとともに、相対向する辺に形成したそれぞれのガス流通路１１の形状は逆向きに断面積が変化するように構成したものである。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字または画像表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表示パネル、特にガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来のＰＤＰについて図面を参照しながら説明する。図６は交流型（ＡＣ型）のＰＤＰの概略を示す断面図であり、図６において、１は前面側の基板としての前面ガラス基板であり、この前面ガラス基板１上に表示電極２が形成されている。さらに、表示電極２は、誘電体層である誘電体ガラス層３及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる誘電体保護層４により覆われ、これにより前面パネルが構成されている。また、５は背面側の基板としての背面ガラス基板であり、この背面ガラス基板５上には、アドレス電極６、隔壁７、蛍光体層８が設けられ、これにより背面パネルが構成されている。なお、９はアドレス電極６を覆うように背面ガラス基板５上に形成したガラスからなる誘電体層、１０は前面パネルと背面パネルを貼り合わせることにより形成された放電ガスを封入する放電空間である。
【０００３】
前記蛍光体層８はカラー表示のために、赤、緑、青の３色の蛍光体層が順に配置されており、各蛍光体層８は、放電によって発生する波長の短い真空紫外線（波長１７ｎｍ）により励起発光する。この蛍光体層８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。
【０００４】
「青色蛍光体」：ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ
「緑色蛍光体」：Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：ＭｎまたはＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ
「赤色蛍光体」：Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕまたは（Ｙ_ｘＧｄ_１−ｘ）ＢＯ_３：Ｅｕ
各色蛍光体は以下のようにして作製される。青色蛍光体（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ）は、まず炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、酸化アルミニウム（α−Ａｌ_２Ｏ_３）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（Ｅｕ_２Ｏ_３）を添加する。そして、適量のフラックス（ＡｌＦ_２，ＢａＣｌ_２）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（Ｈ_２，Ｎ_２中）で焼成することにより得られる。
【０００５】
赤色蛍光体（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ）は、原料として水酸化イットリウムＹ_２（ＯＨ）_３と硼酸（Ｈ_３ＢＯ_３）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_２Ｏ_３）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℃〜１５００℃で所定時間（例えば１時間）焼成することにより得られる。
【０００６】
緑色蛍光体（Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ）は、原料として酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）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（Ｍｎ_２Ｏ_３）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）焼成することにより得られる。
【０００７】
そして、上記製法で作製された蛍光体粒子を粉砕した後、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が得られ、これを有機バインダー中に分散させることにより蛍光体ペーストが作製される。
【０００８】
次に、従来のＰＤＰの製造方法について説明する。背面パネルは、背面ガラス基板５上に、銀からなるアドレス電極６を形成し、その上に誘電体ガラスからなる誘電体層９と、ガラス製の隔壁７を所定のピッチで作製する。これらの隔壁７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８を形成し、形成後５００℃程度で蛍光体層８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。
【０００９】
その後、表示電極２、誘電体ガラス層３および誘電体保護層４を順次形成した前面パネルと、前記背面パネルとを隔壁を介して表示電極２とアドレス電極６が直交するよう対向配置し、５０℃程度で焼成し、低融点ガラスによって、周囲を密封する。
【００１０】
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することによりＰＤＰが得られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＰＤＰ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。
【００１２】
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ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：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。また、排気工程までにパネル内部に残留するＨ_２ＯやＣＯ_２などの不純物ガスが、排気工程で十分に排気できない場合に、放電特性を劣化させるという問題があった。
【００１３】
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ならびに排気工程までにパネル内部に残留する不純物ガスを低減する封着排気方法が考えられている。
【００１４】
しかしながら、従来のＰＤＰは前面パネルと背面パネルとの間隔が約１００〜２００μｍ程度であり、上記の工法を適用するならばパネル内のコンダクタンスが非常に小さいことが課題として挙げられる。コンダクタンスが小さいと、パネル内に導入する乾燥ガスの流量が小さくなり、不純物ガスを排出する効果が小さくなる。また、これらの方法ではパネル内部にガスを導入する際、表示面内に形成されている隔壁や蛍光体層などによっても表示領域のコンダクタンスが小さくなり、パネル表示面内でガス流量に分布が生じてしまう。
【００１５】
本発明はこのような問題に鑑み、比較的容易な方法で安定して不純物ガスを低減させることにより、特性の良好なＰＤＰを提供することを目的とするものである。
【００１６】
【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は、基板の周辺部の表示領域外の部分にガス流通路を形成し、かつ電極に対して平行な相対向する２辺に形成されたガス流通路において、断面積が一方の端部から他方の端部に向けて変化する形状とするとともに、相対向する辺に形成したそれぞれのガス流通路の形状は逆向きに断面積が変化するように構成したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置しかつ周辺部を封着用シール材により封着した一対の前面側および背面側の基板と、隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に配置された複数の電極と、この電極を覆うように基板に形成した誘電体層と、前記背面側の基板に形成されかつ放電により発光する蛍光体層とを有し、前記基板の周辺部の表示領域外の部分にガス流通路を形成し、かつ電極に対して平行な相対向する２辺に形成されたガス流通路において、断面積が一方の端部から他方の端部に向けて変化する形状とするとともに、相対向する辺に形成したそれぞれのガス流通路の形状は逆向きに断面積が変化するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、ガス流通路の断面積を表示領域外に形成される隔壁の位置によって変化させたことを特徴とし、請求項３に記載の発明は、請求項１において、ガス流通路の断面積を封着用シール材の形成する位置によって変化させたことを特徴とし、請求項４に記載の発明は、請求項１において、ガス流通路の断面積を封着用シール材の幅によって変化させたことを特徴とし、請求項５に記載の発明は、請求項１において、ガス流通路の断面積をガス流通路に形成される誘電体層の厚さによって変化させたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１において、ガス流通路の断面積が最も大きい近傍に、外部と通じる貫通孔を形成したことを特徴とする。
【００２０】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１において、ガス流通路の断面積が最も小さくなる部分で隔壁と封着用シール材とを接触させたことを特徴とする。
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態におけるＰＤＰについて、図１〜図５の図面を用いて説明する。なお、ＰＤＰのセル構成については、図６に示す構成と同じであり、ここでの説明は省略する。
【００２２】
まず、本発明の実施の形態において適用される封着工程について説明する。図１に封着時の様子を示しており、図１において、前面パネルの前面ガラス基板１と背面パネルの背面ガラス基板５は、これらの基板の周辺部の表示領域外の部分にガス流通路１１を形成するように、周辺部が低融点ガラスからなる封着用シール材１２により封着される。そして、背面ガラス基板５には、前記排気装置１３および乾燥ガス導入装置１４に接続されるガラス管１５、１６が、前記ガス流通路１１に連通するように配置されている。このガラス管１５、１６も封着用シール材により背面ガラス基板に取り付けられる。
【００２３】
図１に示すように前面パネルと背面パネルを封着用シール材１２を介して対向配置した状態で、加熱炉１７内に設置し、ヒータ１８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、前面パネルと背面パネルは封着用シール材１２により封着される。この封着時において、昇温時に封着用シール材１２である低融点ガラスの軟化点以上の温度まで加熱されてから、ガラス管１５を通して、パネル内の排気を開始し、それによってガラス管１６を通して乾燥ガス導入装置１４から乾燥ガスをパネル内に導入することにより、パネルから放出されるガスが、パネル外部から供給される乾燥ガスと置換され、この結果狭い放電空間に水蒸気が閉じこめられることがなく、封着を行うことができる。なお、図１中、１９はガラス管１５からのガスの排出およびガラス管１６からのガスの導入を制御するバルブである。
【００２４】
なお、乾燥ガスの水蒸気分圧としては、水蒸気分圧が低いほど青色蛍光体の劣化が抑えられるが、従来の封着工程と比較すると１．３３ｋＰａ（１０Ｔｏｒｒ）付近から顕著な効果が現れる。また、ＰＤＰで多く用いられているＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎや（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ等の酸化物系の蛍光体は、無酸素の雰囲気中で加熱すると多少酸素欠陥が形成され発光効率が低下する場合がある。したがって封着過程で用いる乾燥ガスは、少なくとも酸素が含まれていることが望ましい。
【００２５】
ところで、パネル表示領域内では、形成されてある隔壁７や蛍光体層８などの構造物によってコンダクタンスが非常に小さくなっている。このパネル内のコンダクタンスは表示領域の中央付近で最も小さくなる。このため、封着工程時にガラス管１６を通ってパネル内に導入される乾燥ガスの流量は表示領域の中央と両端で異なってしまう。これが原因となり、表示面内で青色蛍光体の劣化度合いが異なり、表示の色ムラとなってしまう。
【００２６】
そこで、本発明においては、電極に対して平行な相対向する２辺に形成されたガス流通路において、断面積が一方の端部から他方の端部に向けて変化する形状とするとともに、相対向する辺に形成したそれぞれのガス流通路の形状は逆向きに断面積が変化するように構成している。すなわち、ガス流通路１１のうち、表示電極２と平行な２辺に配置されてあるガス流通路１１の断面積が端から他端まで減少しており、また対向する辺のガス流通路１１においてはその断面積が逆向きに端から他端まで減少している構造を有する。
【００２７】
このように構成することで、封着工程時にガラス管１６を通ってパネル内に導入される乾燥ガスは、ガス流通路１１の断面積がより大きな所（コンダクタンスの大きな部分）を流れるため、その流量は両端に偏らず、結果的に中央付近により多くの流量を流すことが可能となる。この結果、表示領域内で均一な色表示を実現することが可能となる。
【００２８】
ガス流通路１１の断面積を変化させる方法として、図２に示すように表示領域外に形成される隔壁７の端部の位置を変化させたり、また図３に示すように封着用シール材１２の形成される位置を変化させたり、図４に示すように封着用シール材３の幅を変化させたり、図５に示すようにガス流通路１１に面する部分の誘電体ガラス層３の厚さを変化させてもよい。
【００２９】
また、パネル内に乾燥ガスを導入・排出するためのガラス管１５、１６が取り付けられる貫通孔２０は、ガス流通路１１のうち、断面積が最も大きい部分に配置されることが望ましい。
【００３０】
また、図２〜４に示すように、ガス流通路１１のうち、断面積が最も小さくなる部分において隔壁７の端部と封着用シール材１２が接するように配置すれば、パネル内に導入された乾燥ガスがパネル外周辺部のガス流通路１１のみを通ってパネル外部へと排出されることが無く、表示領域内に乾燥ガスを流す効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、比較的容易に安定したプロセスで、従来封着工程で発生した蛍光体の発光特性劣化を抑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。また表示面内での色ムラが小さく、表示均一性の良い表示パネルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルにおいて、封着工程時の様子を示す概略構成図
【図２】同パネルを示す平面図
【図３】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの要部構成を示す平面図
【図４】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの要部構成を示す平面図
【図５】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの要部構成を示す平面図
【図６】従来の交流面放電型のプラズマディスプレイパネルを示す断面図
【符号の説明】
１　前面ガラス基板
２　表示電極
３　誘電体ガラス層
５　背面ガラス基板
６　アドレス電極
７　隔壁
８　蛍光体層
１１　ガス流通路
１２　封着用シール材

Claims

基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置しかつ周辺部を封着用シール材により封着した一対の前面側および背面側の基板と、隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に配置された複数の電極と、この電極を覆うように基板に形成した誘電体層と、前記背面側の基板に形成されかつ放電により発光する蛍光体層とを有し、前記基板の周辺部の表示領域外の部分にガス流通路を形成し、かつ電極に対して平行な相対向する２辺に形成されたガス流通路において、断面積が一方の端部から他方の端部に向けて変化する形状とするとともに、相対向する辺に形成したそれぞれのガス流通路の形状は逆向きに断面積が変化するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
ガス流通路の断面積を表示領域外に形成される隔壁の位置によって変化させたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
ガス流通路の断面積を封着用シール材の形成する位置によって変化させたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
ガス流通路の断面積を封着用シール材の幅によって変化させたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
ガス流通路の断面積をガス流通路に形成される誘電体層の厚さによって変化させたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
ガス流通路の断面積が最も大きい近傍に、外部と通じる貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
ガス流通路の断面積が最も小さくなる部分で隔壁と封着用シール材とを接触させたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。