JP2007149485A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルにおいて、排気を均一に行うことで、パネル内の不純物ガスの勾配を抑制し、不均一性の少ないパネルを提供することを目的とする。
【解決手段】表示電極を有する前面側基板と、この前面側基板に対向配置されかつ前記前面側基板との間に形成される放電空間を仕切る隔壁１１を有する背面側基板８と、この背面側基板８と前記前面側基板との周辺部を封着する封着部材とを有し、前記背面側基板８に排気穴１５を長辺方向にそって封着部材の内側に設け、かつ前記排気穴１５を覆うように先端に排気装置に接続するための管１７を有する排気管１８を封止して設けたことを特徴とするものであり、これにより、排気コンダクタンスを従来品よりも向上させることができ、パネル内の不純物ガスを均一に取り除くことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、プラズマディスプレイ装置は、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されており、高精細化および大画面化が進められている。

このプラズマディスプレイ装置には、大別して、駆動的にはＡＣ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、ＡＣ型で面放電型のプラズマディスプレイ装置が主流を占めるようになってきている。

図４はこのようなプラズマディスプレイ装置におけるパネル構造の一例を示し、図５は図４のＡ−Ａ線で切断した断面を示し、図６は図４のＢ−Ｂ線で切断した断面を示している。図４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、走査電極２と維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数対形成され、そして基板１上の隣り合う表示電極４間には遮光層５が配置形成されている。この走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ、３ａおよびこの透明電極２ａ、３ａに電気的に接続された銀等の母線２ｂ、３ｂとから構成されている。また、前記前面側の基板１には、前記複数対の電極群を覆うように誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には保護層７が形成されている。

また、前面側の基板１に対向配置される背面側の基板８上には、走査電極２及び維持電極３の表示電極４と直交する方向に、下地誘電体層９で覆われた複数のストライプ状のデータ電極１０が形成されている。この各々のデータ電極１０間の下地誘電体層９上には、前面側基板１との間に形成される放電空間を仕切る隔壁１１が配置され、この隔壁１１間の側面１１ａおよび下地誘電体層９の表面に蛍光体層１２が設けられている。

これらの基板１と基板８とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置することにより放電セル１３が形成され、周辺部を封着部材で封止すると共に、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。

プラズマディスプレイパネルの製造においては、放電特性の安定、低電圧化及び特性の経時変化の抑制を目的として、パネル内に充填する放電ガスの純度を高くすることが重要な要素の一つとなっている。

特に高精細で大画面が要求されるプラズマディスプレイパネルのガス封入工程においては、特許文献１に示すように、パネル内を真空排気しながら加熱し、パネル内の不純物ガスを除去した後に放電ガスを封入するという手法が採用されている。さらに、ゲッター管を別に取り付けるなどして、パネル管内の残留している不純物ガスの低減を行う工程や、封着排気一貫工程により不純物ガスの隔壁への吸着を抑制する手法を採用している。
特許第３５４７００６号公報

しかしながら、テレビ表示等に用いられるプラズマディスプレイパネルでは、個々の画素を形成する放電空間が隔壁で非常に小さく区切られており、また排気管の位置はパネルコーナーに配置されており、パネル内のガスの循環が悪く、排気管に近い部分ではパネル内に微量存在する不純物ガスは取り除かれるのに対して、遠い部分では不純物ガスが残ったままとなり、パネル内に不純物ガス濃度の勾配が発生し、この不純物ガスの勾配により、パネルの特性として駆動電圧や発光輝度の不均一という問題が発生する。

本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、排気を均一に行うことで、パネル内の不純物ガスの勾配を抑制し、不均一性の少ないパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、表示電極を有する前面側基板と、この前面側基板に対向配置されかつ前記前面側基板との間に形成される放電空間を仕切る隔壁を有する背面側基板と、この背面側基板と前記前面側基板との周辺部を封着する封着部材とを有し、前記背面側基板に排気穴を長辺方向にそって封着部材の内側に設け、かつ前記排気穴を覆うように先端に排気装置に接続するための管を有する排気管を封止して設けたことを特徴とするものであり、これにより、排気コンダクタンスを従来品よりも向上させることができ、パネル内の不純物ガスを均一に取り除くことができる。

本発明にかかるプラズマディスプレイパネルによれば、パネル内の排気を均一に行うことができるため、排気ムラにより発生していた輝度ムラを改善することができ、また、輝度ムラによる駆動電圧の上昇も抑制することが可能となり、これにより面内の輝度ムラのないプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係わるプラズマディスプレイパネルについて、図１〜図３の図面を用いて説明する。なお、図１〜図３において、図４〜図６に示す部分と同一部分については、同一番号を付している。

図１〜図３において、前面パネルは、前面側基板１上に、ＩＴＯまたは酸化スズ（ＳｎＯ₂）などの透明導電性材料からなる透明電極２ａ、３ａおよび銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒで構成したバス電極２ｂ、３ｂを順次積層し、さらに酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）または酸化燐（ＰＯ₄）を主成分とする低融点ガラスからなる誘電体層６をスクリーン印刷によって形成し、さらに誘電体層６をプラズマによる損傷から保護するＭｇＯからなる保護層７が電子ビーム蒸着法または、スパッタリング法により形成することにより構成されている。

一方、背面パネルは、背面側基板８に、基板の長辺方向に表示領域エリアの長さで封着部材の領域と隔壁１１の端部までの間にわたり、幅１ｍｍ〜２ｍｍで排気穴１５が形成されている。

そして、背面側基板８上には、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるデータ電極１０、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）または酸化燐（ＰＯ₄）を主成分とする低融点ガラスからなる下地誘電体層９が形成されている。さらに、下地誘電体層９上に、ガラスを主成分とする隔壁１１を所定のピッチで形成し、更に隔壁１１によって挟まれた各空間に赤色蛍光体（Ｒ）、緑色蛍光体（Ｇ）、青色蛍光体（Ｂ）による蛍光体層１２を形成することにより、背面パネルが構成されている。

ここで、下地誘電体層９は、隔壁１１との密着性を改善するためのものであり、また、蛍光体層１２はそれぞれ、赤色蛍光体（Ｒ）、緑色蛍光体（Ｇ）、青色蛍光体（Ｂ）粉末にビークルを混合し、ペースト状にしたものをインク吐出法によって塗布し形成する。

次に、このようにして作製した前面パネルと背面パネルとを対向配置して、外周部を封着部材１６を用いて張り合わせると共に、封着する。また、排気穴１５には、図２に示すように、端部に排気装置に接続するためのガラス管１７を有する細長いガラスからなる排気管１８を排気穴１５を覆うように配設する。

このようにして張り合わされたパネルを排気する方法としては、従来の方法と同じく加熱炉内にてパネルを加熱し、高真空（１×１０^-4Ｐａ）にすることでパネル内の不純物ガスを取り除く。隔壁１１で仕切られた放電空間１３内を高真空に排気した後、パネル温度が室温にまで下がったところで所定の組成の放電ガスを、所定の圧力で封入することによってプラズマディスプレイパネルを作製する。一例として、ネオンガスとキセノンガスの混合ガスを体積％でそれぞれ、９５％、５％とし、圧力を６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）としている。

このとき、排気穴１５は隔壁１１と垂直に表示領域全てにわたり開いているため、パネル内の不純物ガスの移動がスムーズにでき、ムラのない排気を行うことができる。

さらに、上記排気穴１５について詳しく説明すると、封着工程において封着部材１６は塗布された領域以上に広がるため、排気穴１５を覆う可能性がある。そのため封着部材１６からある程度の距離が必要となる。実験用に封着部材１６の塗布領域から１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍと間隔をあけて排気穴１５を設けた背面基板８を準備し検討した。その結果、１ｍｍでは全体の約８割が封着部材１６によって覆われ、均一に不純物ガスを取り除くことができず、輝度ムラの残るパネルとなった。また、１．５ｍｍでは約４割がまだ覆われる結果となった。一方、２ｍｍの間隔をあけたものは、ほとんど封着部材１６により覆われること無く、均一なパネルを作製することができた。この結果より最低２ｍｍ以上間隔を設ける必要がある。

また、排気穴１５の大きさにおいては、幅を１００μｍ、５００μｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍと大きさを変えた背面基板８を準備した。その結果、１００μｍでは十分な排気をすることができず、３ｍｍ以上になると焼成工程において、特に封着工程において基板割れが発生し、強度的に問題があることが分かった。これより、排気穴１５の幅は５００μｍ〜２ｍｍにすることが望ましいことが分かった。

このような排気穴１５を設けることにより、排気管付近と対角にできていた輝度ムラを改善できることを確認した。また、輝度ムラによる駆動電圧の上昇も抑制することが可能となった。

なお、複数の排気穴１５を複数設けることでも、同様の効果が得られることを確認した。詳しく説明すると、排気穴１５の幅は、上記実施の形態で述べた幅と同じとし、排気穴１５を径が５００μｍの円形の排気穴にして、隣り合う排気穴１５の間隔を１ｃｍから１５ｃｍまで広げた背面基板８を準備した。その結果、４ｃｍ以上間隔を広げると効果がなくなる傾向を示したが、排気穴１５の長さを３ｃｍ、幅を最大の２ｍｍにすると、最大１２ｃｍまで排気穴１５の間隔をあけても均一に排気され、輝度ムラの無いパネルを作製することができた。

また、データ電極１０からの距離は、最低１ｍｍあける必要がある。これは、１ｍｍ未満になると、アライメントのズレや焼成工程における排気穴１５周辺の温度ムラによる影響を受け、データ電極の断線の恐れがあるためである。また、マイグレーションなどの恐れもあるため、最低でも１ｍｍはあける必要があり、望ましくは２ｍｍ以上がよい。

また、排気管１８の両端に排気及び放電ガス導入を行う管を別々に配置してもよい。図３にその場合の例を示している。図において、１７ａは排気用の穴１８ａに接続された管、１７ｂは放電ガス封入用の穴１８ｂに接続された放電ガス封入のための管である。この排気管１８が上記と同様に封着部材１６により背面基板８に接続されている。放電ガス封入用管１７ｂは放電ガス封入バルブ２０を通して放電ガスボンベ２２に接続され、また、管１７ａは排気バルブ１９を通して真空排気装置２１に接続されている。

本実施の形態において、放電ガス封入バルブ２０を閉じた状態で、排気バルブ１９を開けてパネル内を排気する。パネル内の排気が所定時間行われ、温度が室温に達したら、排気バルブ１９を閉じ、放電ガス封入バルブ２０を開き、管１７ｂを通して放電ガスをパネル内に封入する。この後、管１７ｂ及び管１７ａをガスバーナにより加熱溶融させ、封止・切断することによりパネルを真空排気装置から切り離す。パネル内からの排気時及びガス封入時のガスの流れは一方向となり、排気後、放電ガス封入時に同経路で放電ガス封入することで起こる排気管から真空排気装置までの間に吸着した不純物ガスをフローすることなく、パネル内に放電ガスを封入することができる。

このような排気及び放電ガス封入により作製されたパネルは、更なる改善効果を示し、面内の輝度差を３％以下まで抑制することができ、輝度ムラによる駆動電圧の上昇も抑制することが可能となった。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、輝度ムラのないプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

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の排気穴を示す平面図 同プラズマディスプレイパネルのガラス管及び排気管構造を示す斜視図 同プラズマディスプレイパネルの排気工程の概略図 プラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図 図４のＡ−Ａ線で切断した断面図 図４のＢ−Ｂ線で切断した断面図

符号の説明

１、８ 基板
２ 走査電極
３ 維持電極
４ 表示電極
６ 誘電体層
７ 保護層
９ 下地誘電体層
１０ データ電極
１１ 隔壁
１２ 蛍光体層
１３ 放電セル
１５ 排気穴
１７ 管
１８ 排気管

Claims (3)

1. 表示電極を有する前面側基板と、この前面側基板に対向配置されかつ前記前面側基板との間に形成される放電空間を仕切る隔壁を有する背面側基板と、この背面側基板と前記前面側基板との周辺部を封着する封着部材とを有し、前記背面側基板に排気穴を長辺方向にそって封着部材の内側に設け、かつ前記排気穴を覆うように先端に排気装置に接続するための管を有する排気管を封止して設けたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 複数の排気穴を設ける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。
3. 排気管の両端に排気及び放電ガス導入を行う管を別々に配置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。

Images