JP5654405B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関し、特に、放電特性に優れたプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されているという基本構成を有する。

前面板は、ガラス製の前面基板とその内表面に形成された一対の走査電極と維持電極とからなる表示電極と、それらを覆う誘電体層および保護膜を有する。ここで保護膜は、電子放出を行って安定した放電を発生させるとともに、放電により発生したイオンが誘電体層をスパッタして静電容量が変動し、放電特性が変化してしまうことを防止する。

背面板は、ガラス製の背面基板とその内表面に形成されたデータ電極とそれを覆う誘電体層と隔壁と蛍光体層とを有する。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入される。表示電極とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成され、画像表示のための放電を発生させる。

プラズマディスプレイパネルでは、このように構成された各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線によって放電セル内に塗布された赤、緑、青各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

プラズマディスプレイパネルに用いられる保護膜としては、上記した、電子放出を行って安定した放電を発生させるとともに誘電体層を保護するというその配置目的から、電子放出特性やスパッタ耐性に優れた酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が主に使用されてきた。そして、近年のプラズマディスプレイパネルの省電力化に対する要求に応え、ＭｇＯを用いた保護膜でより低電力での安定した駆動を実現するために、例えば、ＭｇＯに所定濃度のセリウム（Ｃｅ）を添加することで、保護膜中の禁制帯にＣｅに起因するエネルギー準位を形成して２次電子放出特性と電荷保持特性の向上を図ることが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−３０１８４１号公報

上記した従来のプラズマディスプレイパネルは、ＭｇＯを主成分とする保護膜において放電開始電圧を低減するという一定の効果があるものの、近年のエコロジーブームや液晶ディスプレイなどの他の平板型画像表示装置との比較から強まっている、プラズマディスプレイパネルへのさらなる省電力化の要請に十分に対応できているとは言えなかった。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、低電圧で良好な画像表示を行うことができるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、それぞれの内表面に放電を発生させる電極が形成された一対の基板が空間を介して対向配置され、前記一対の基板のうちの一方の基板に形成された前記電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護膜とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記一方の基板の前記誘電体層上に前記保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記一方の基板と前記電極が形成された他方の基板とを封着材により封着する封着工程の後、パネル内部を排気して水素を含有するガスを導入する不純物分解工程と、前記不純物分解工程後にパネル内部を排気し、放電ガスを導入して排気管を封止する排気・ガス封入工程とを有し、前記保護膜形成工程は、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方の粒状物を前記誘電体層上に散布する工程と、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物を蒸着する工程とを含むことを特徴とする。

本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板内表面に形成された電極を覆う誘電体層をさらに覆う保護膜が、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、希土類酸化物のいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物により形成され、かつ、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方を含有している。このため、大気中の二酸化炭素と反応しやすい二次電子放出特性の高い材料の特性を活かして、低電圧で良好な画像表示を行うことができるプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、希土類酸化物のいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物により形成され、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方を含有している保護膜を形成する保護膜形成工程と、封着工程後に、パネル内部を排気して水素を含有するガスを導入する不純物分解工程とを有している。このため、保護膜材料と大気中の二酸化炭素が反応した場合でも、不純物分解工程で保護膜の特性の安定化が行え、低電圧駆動が可能なプラズマディスプレイパネルを製造することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す要部分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルの、放電セルの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルと、比較例のプラズマディスプレイパネルとの放電特性を示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルの製造方法の製造工程例を示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルの、放電セルの構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルの製造方法の製造工程例を示す図である。

本発明のプラズマディスプレイパネルは、それぞれの内表面に放電を発生させる電極が形成された一対の基板が空間を介して対向配置され、前記一対の基板のうちの一方の基板に形成された前記電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護膜とを備え、前記保護膜は、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物により形成され、前記保護膜がイリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方を含有している。

上記本発明のプラズマディスプレイパネルは、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方を保護膜が含有している。このため、他の物質と反応しやすい材料の保護膜が大気中の二酸化炭素と反応してしまった場合でも、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方による分解を促進する作用によりこれを分解して、高い放電特性を備えた保護膜とすることができる。この結果、低電圧で良好な画像表示を行うことができるプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

上記本発明のプラズマディスプレイパネルにおいて、前記保護膜の前記誘電体層との界面に、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方が粒状物として存在しているようにすることができる。また、前記保護膜の前記空間に面した表面に、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方の粒状物が露出して存在しているようにすることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、それぞれの内表面に放電を発生させる電極が形成された一対の基板が空間を介して対向配置され、前記一対の基板のうちの一方の基板に形成された前記電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護膜とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記一方の基板の前記誘電体層上に、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、希土類酸化物のいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物により形成され、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方を含有している前記保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記保護膜が形成された前記一方の基板と前記電極が形成された他方の基板とを封着材により封着する封着工程の後、パネル内部を排気して水素を含有するガスを導入する不純物分解工程と、前記不純物分解工程後にパネル内部を排気し、放電ガスを導入して排気管を封止する排気・ガス封入工程とを有する。

このように、封着工程後に水素を含有するガスを導入する不純物分解工程を備えることで、保護膜に含有されているイリジウムまたはパラジウムを触媒として作用させ、高γ特性の保護膜材料に反応、吸着された二酸化炭素を効果的に分解することができる。この結果、封着工程を、高価な設備を用いずに大気中で行った場合でも、完成パネルとして放電特性に優れた低電圧で良好な画像表示を行うことができるプラズマディスプレイパネルを得ることができ、安価なプラズマディスプレイパネルの製造方法を実現することができる。

上記プラズマディスプレイパネルの製造方法において、前記保護膜形成工程が、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方の粒状物を前記誘電体層上に散布する工程と、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物を蒸着する工程とを含むことが好ましい。また、前記保護膜形成工程が、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物を蒸着する工程と、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方の粒状物を蒸着された前記保護膜上に散布する工程とを含むことが好ましい。このようにすることで、不純物分解工程において触媒として働く粒状のイリジウムまたはパラジウムを保護膜に備えたプラズマディスプレイパネルを、容易に製造することができる。

さらに、前記イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方の粒状物を散布する工程が、スプレー法、印刷法、インクジェット法、ディスペンサ法のいずれかで行われることが好ましい。このようにすることで、イリジウムまたはパラジウムの粒状物を、容易に分散させて散布することができ、放電特性に優れたプラズマディスプレイパネルを容易に製造することができる。

以下、本発明のプラズマディスプレイパネル、および、プラズマディスプレイパネルの製造方法について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す要部分解斜視図である。

本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０は、前面板２０と背面板３０とを空間を介して対向配置し、周辺部を図示しない封着材を用いて封着することにより構成されており、前面板２０と背面板３０との間に多数の放電セルが形成されている。

前面板２０は、一方の基板であるガラス製の前面基板２１と、前面基板２１の内表面に形成された走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極２４と、表示電極２４を覆う誘電体層２６と、誘電体層を覆う保護膜２７とを有している。

表示電極２４は、前面基板２１の内表面上に形成された一対の走査電極２２と維持電極２３とからなっていて、前面基板２１上に互いに平行に複数本が形成されている。なお、図１では、表示電極２４が、走査電極２２、維持電極２３、走査電極２２、維持電極２３という順番に繰り返して形成されている例を示したが、表示電極２４は、走査電極２２、維持電極２３、維持電極２３、走査電極２２というように、走査電極２２と維持電極２３との順序が交互に異なるように形成されていてもよい。

また、図１では、走査電極２２および維持電極２３が、それぞれ所定の幅を持った電極パターンで構成されているように示しているが、走査電極２２と維持電極２３によって放電セルからの発光を遮ることを避けるために、走査電極２２と維持電極２３とを、それぞれ透明導電膜を用いた透明電極と金属材料のバス電極の組み合わせとして構成することができる。また、走査電極２２と維持電極２３それぞれを、幅の狭い電極の対としてそれぞれ２本ずつ形成することもできる。

表示電極２４上と電極が形成されていない前面基板２１の内表面上を覆うように、誘電体層２６が形成され、誘電体層２６上には誘電体層２６を覆うように保護膜２７が形成されている。

背面板３０は、他方の基板であるガラス製の背面基板３１と、背面基板３１の内表面上に形成されたデータ電極３２と、データ電極３２を覆うように形成された誘電体層３３と、誘電体層３３上に形成された隔壁３４と、隔壁の表面に形成された蛍光体層３５とを有している。

背面基板３１上のデータ電極３２は、複数本が互いに平行に形成されている。そしてデータ電極３２を覆う誘電体層３３上に、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとを有する井桁状の隔壁３４が形成されている。さらに誘電体層３３の表面と隔壁３４の側面とに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色の蛍光体層３５が形成されている。なお、隔壁３４を縦隔壁３４ａ横隔壁３４ｂとで格子状に構成すること、また、蛍光体としてＲＧＢの三色を用いることは、いずれも本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０において必須の要件ではなく、縦もしくは横方向のみの隔壁を用いることや、ＲＧＢ三色以外の色の蛍光体を用いることもできる。

前面板２０と背面板３０とは、それぞれの内表面に形成された表示電極２４とデータ電極３２とが略直交に立体交差するように対向配置され、表示電極２４とデータ電極３２とが対向して交差する部分に放電セルが形成される。前面基板２１および背面基板３１において、放電セルが形成された部分が画像を表示する画像表示領域となり、図１では図示しない、画像表示領域を外側から囲む前面基板２１および背面基板３１の周縁部分が、低融点ガラスの封着材により封着されている。前面板２０と背面板３０との間に形成された放電空間には、放電ガスが封入されている。

本実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０においては、保護膜２７として酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とする蒸着膜が用いられ、放電ガスとしてキセノン（Ｘｅ）が２０％のＮｅ−Ｘｅ混合ガスが用いられている。また、一画素に相当する放電セル一つの大きさは、縦５７６μｍ、横１６０μｍとしている。なお、その他の表示電極２４、誘電体層２６、蛍光体層３５等の仕様は、一般的なプラズマディスプレイパネルのものと同様であるため詳細な説明は省略する。

本実施形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０では、保護膜２７として、酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いている。ＣａＯは、従来代表的な保護膜材料として用いられているＭｇＯと比較して、部材自体の二次電子放出特性に優れているため、プラズマディスプレイパネルの放電開始電圧を下げることができ、より低い消費電力での画像表示が可能となることが期待されている。

一方で、ＣａＯはＭｇＯと比較して活性に富むため、水（Ｈ₂Ｏ）や大気中に存在する二酸化炭素（ＣＯ₂）と反応しやすい。例えば、保護膜２７を前面基板２１の誘電体層上に蒸着形成した後に、前面板２０と背面板３０とを封着する封着工程などにおいて、保護膜２７のＣａＯは、Ｈ₂Ｏと反応して水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）₂）になり、ＣＯ₂と反応して炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）に変化する。特に、ＣａＯがＣａＣＯ₃に変化した場合には、保護膜２７のＣａＯが本来有する二次電子放出特性が著しく低下してしまい、γ特性の高いＣａＯを保護膜材料として用いてもプラズマディスプレイパネルの放電電圧が却って上昇してしまう。そこで、本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０では、ＣａＯ保護膜２７にイリジウム（Ｉｒ）の微粒子を含有させている。このＩｒを、水素ガス（Ｈ₂）を用いた不純物分解工程での触媒として作用させることができ、一旦ＣａＣＯ₃に変化した保護膜のＣａＯを分解して、本来の二次電子放出特性を回復させることができる。

図２は、本実施形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０の放電セルの状態を示す要部拡大断面図である。

図２に示すように、前面基板２１の内表面に、表示電極２４、誘電体層２６、保護膜２７が順次形成された前面板２０と、背面基板３１の内表面に、データ電極３２、誘電体層３３、縦隔壁３４ａが形成され、誘電体層３３と縦隔壁３４ａが蛍光体層３５で覆われている背面板３０との対向部分が放電セルを形成している。なお、図２は、背面板３０をデータ電極３２の配設方向から見た断面図であるため、図１に示した隔壁３４の内、縦隔壁３４ａのみが示されている。

図２に示すように、前面板２０と背面板３０とは所定の間隔を隔てて対向していて、この間隙部分である放電空間に、前面板２０の保護膜２７が面している。そして、本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０では、保護膜２７中に、含有率が５ａｔｍ％のＩｒ微粒子２８が包含されている。

図３は、本実施形態にかかるプラズマディスプレイパネルと、比較例として作成したプラズマディスプレイパネルにおける、静特性における放電電圧を測定したデータを示している。

図３において、実施例と記載したものが、本実施の形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０であり、ＣａＯを材料とした保護膜２７に５ａｔｍ％のＩｒ微粒子２８を包含したものである。

実施例のパネルでは、前面板２０と背面板３０との封着工程を大気中で行った後、パネル内部を一次排気してＨ₂を含むガスとして、例えば、窒素（Ｎ₂）に４％濃度のＨ₂を含んだガスを導入する不純物分解処理を行い、その後パネル内部を改めて排気、放電ガスを封入後に排気管をチップオフした。

また、比較例と記載したパネルは、実施例のパネルと同様に保護膜２７としてＣａＯを主体としているが、保護膜２７中にＩｒ微粒子は含まず、大気中で封着工程を行った後そのまま排気、放電ガスの封入、チップオフを行った。なお、本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０の製造方法については、後に改めて詳述する。

図３中の放電特性欄は、Ｖｆｎが、非点灯状態から印加電圧を上昇させていってパネル全面の放電セルで放電が開始されたときの印加電圧であり、Ｖｆ１が、同じく全ての放電セルが非点灯の状態からパネル内のいずれか１つの放電セルで放電が開始されたときの印加電圧を示す。また、Ｖｓｍｎが、パネル全面の放電セルが点灯している状態から印加電圧を下げていっていずれかの放電セルが非点灯になったときの印加電圧であり、Ｖｓｍ１が、点灯状態の最後の１つの放電セルが非点灯となった状態、言い換えると、パネルの全ての放電セルが非点灯となったときの印加電圧値を示している。

図３から明らかなように、実施例のパネルでは、全ての放電電圧特性の電圧値が比較例のパネルの放電電圧値よりも低く、低い動作電圧を用いた低消費電力でのパネル駆動が可能であることがわかる。これに対し、比較例のパネルでは、実質的な放電開始電圧であるＶｓｍｎが１８６Ｖと高く、また、ＶｆｎやＶｆ１についても従来のＭｇＯを用いた保護膜のパネルと比較してばらつきが大きく、保護膜材料として二次電子放出特性に優れたＣａＯを用いた効果が得られなかった。

本実施形態のプラズマディスプレイパネルで、図３に実施例として示すような良好な放電特性が得られた理由は、保護膜２７中に含有させたＩｒ微粒子２８が、水素を含んだガスを導入する不純物分解処理時に触媒として働き、封着工程などで保護膜２７のＣａＯと反応して吸着されていたＣＯ₂を分解する働きが強まったためと考えられる。

保護膜材料として従来用いられてきたＭｇＯに代えてＣａＯを保護膜として用いることで、ＣａＯの高い二次電子放出特性を利用してパネルの放電開始電圧を下げることが可能となる。しかし、上記したように活性であるＣａＯは、前面板と背面板とを封着材で封着する封着工程でパネル温度が４００度以上に加熱される際に大気中のＣＯ₂と反応してＣａＣＯ₃に変化してしまい、放電特性が大幅に低下する。したがって、保護膜がＣａＣＯ₃に変化した状態でそのままパネルとした、図３に示した比較例の場合は、ＭｇＯよりも却って放電特性が低下してしまっている。これは、封着工程よりも低い３００度から３５０度の温度条件下で行われる排気行程では、ＣａＣｏ₃→ＣａＯ＋ＣＯ₂という分解反応が十分に進まずに、保護膜中のＣａＣｏ₃が分解されなかったためと考えられる。

これに対し、実施例のパネルでは、大気中での封着工程の後に行った、Ｈ₂を含んだガスを用いた不純物分解処理を行うことで、ＣａＣｏ₃＋４Ｈ₂→ＣａＯ＋ＣＨ₄＋２Ｈ₂ＯというＣａＣｏ₃の分解反応が起こる。この、Ｈ₂を介した分解反応は、ＣａＣｏ₃→ＣａＯ＋ＣＯ₂という通常の分解反応よりも活性化エネルギーが低いため、低い温度で、保護膜中に存在するＣａＣｏ₃を分解することができる。このとき、保護膜中のＩｒが触媒のような作用をして、より選択的に、保護膜中に形成されたＣａＣｏ₃とＨ₂との反応を引き起こすことができて、さらに低い温度での分解反応が行われたと考えることができる。

このため、封着工程の温度よりも低い３００度〜３５０度程度の温度条件下における不純物分解処理で、保護膜に形成された不純物であるＣａＣｏ₃が分解して、完成後のパネルの保護膜がＣａＯ本来の高い放電特性を実現できたと考えることができる。

このように、本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０では、保護膜２７にＩｒを含んでいるため、封着工程などで保護膜に形成されたＣａＣｏ₃を効果的に分解して、保護膜２７としてＣａＯ本来の高い放電特性を得ることができる。このため、ＣａＯが大気中のＣＯ₂と反応してＣａＣｏ₃が形成されないようにする場合に必要な、真空、または、不活性ガス雰囲気下で封着工程を行うなどの対策を採る必要が無く、封着工程での製造設備として簡易な従来からの装置を用いることができる。

なお、本実施形態では、５ａｔｍ％のＩｒ微粒子２８を含有する保護膜２７について例示して説明したが、Ｉｒの含有量は５ａｔｍ％に限られるものではなく、保護膜２７の不純物を分解することができる範囲でその含有量を適宜調整することができる。ただし、Ｉｒ含有量が５ａｔｍ％を下回ると、不純物分解処理における触媒としての作用が十分に発揮できない場合があり、２０ａｔｍ％以上となると、保護膜２７の透過率が下がりプラズマディスプレイの表示に悪影響を及ぼす場合がある。このため、Ｉｒの含有量としては、５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％の間で選択することが好ましい。

また、本実施形態では、Ｉｒが保護膜２７中に粒状物として含有されている状態を示した。これは、粒状物であることで金属Ｉｒの特性が強く出るので、Ｈ₂を含んだガスを用いた不純物分解処理における触媒としての作用を、より強く果たすことができるからである。しかし、本実施形態の保護膜２７においては、Ｉｒが含有されていれば、粒状物としてではなく原子レベルで分散して含有されていても、不純物分解処理における触媒としての作用を果たすことができる。

なお、Ｉｒを粒状物として含む場合に、その粒径は溶媒などへの分散性が良くなることから、小さい方が望ましい。具体的には、粒径が１μｍ以下のものが望ましい。 また、Ｉｒと同じように、Ｈ₂を含んだガスを用いたＣａＣｏ₃の分解処理において触媒としての作用を発揮する物質としてパラジウム（Ｐｒ）があり、Ｉｒに代えてＰｒを保護膜に含有させることができる。さらには、ＩｒとＰｒとの双方を含有する保護膜を用いても、良好な放電特性を備えたプラズマディスプレイパネルを得ることができる。なお、Ｐｒの含有量、Ｐｒとして粒状物であることがより好ましいことなどは、上記Ｉｒの場合と同じである。

次に、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法について、具体例を挙げて説明する。なお、以下の製造工程の説明において、パネルの構成としては本実施形態において図１に示したプラズマディスプレイパネル１０を例として用いて、プラズマディスプレイパネル１０の各構成部材について、図１の符号を参照して説明する。

図４は、本実施の形態にかかるプラズマディスプレイの製造方法の製造工程例の工程図を示している。

図４に示すように、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法の工程例では、 前面板２０に対する電極・誘電体形成工程４１において、ガラス製の前面基板２１上に走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極２４を金属薄膜または透明導電膜の蒸着等により形成し、その上に誘電体層２６を蒸着等して形成する。

続く保護膜形成工程４２において、誘電体層２６上にＣａＯを蒸着等して保護膜２７の形成を行う。

ここで、保護膜２７にＩｒ微粒子２８を含有させる方法としては、例えば、誘電体層２６上にＩｒ粒子を塗布し、その上にＣａＯを蒸着する方法を用いることができる。Ｉｒ粒子の塗布方法としては、水やエタノールを溶媒として用いるスプレー塗布法の他に、印刷法、ディスペンサ法、インクジェット法など粒状物を塗布することができる各種の手法を用いることができる。

また、Ｉｒを原子状でＣａＯ保護膜２７に含有させる方法としては、誘電体層２６上に、ＣａＯとともにＩｒを共蒸着する方法、混合ターゲットを用いる方法などが考えられる。

なお、Ｉｒ微粒子の散布とＣａＯの蒸着とを交互に行うことで、保護膜２７にＩｒが分散して配置されることとなり、ＣａＣｏ₃の分解処理の効率が上がる。

電極・誘電体形成工程４１と保護膜形成工程４２とで、前面板２０の工程が完了する。

一方の背面板３０に対して、電極・隔壁・蛍光体形成工程４３において、ガラス製の背面基板３１上に金属薄膜の蒸着などによりデータ電極３２を形成し、データ電極３２を覆うように、可視反射層として機能する誘電体層３３を形成する。さらに、誘電体層３３上に所定の高さを有する縦横の格子状の隔壁３４を所定のピッチで形成し、この隔壁３４の表面と誘電体層３３の表面に囲まれた空間の内部に、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体層３５を形成する。

次に、フリット塗布・組立工程４４において、背面基板３１上の隔壁が形成されていない周辺領域に、封着材としての低融点ガラスペーストであるフリットを塗布し、フリット内の樹脂成分等を除去するために仮焼きを行う。次に、保護膜２７が形成された前面板２０と背面板３０とを、前面板２０の表示電極と背面板３０のデータ電極３２とが隔壁３４で区切られた画素部分で交差するように、かつ、それぞれの基板同士の間に所定の間隔を隔てて対向するように重ね合わせて保持する。

その後、背面板３０の周囲に塗布された封着材であるフリットが溶融する温度まで加熱して保持し、フリットを溶融後再凝固させて前面板２０と背面板３０との周囲を密封する封着工程４５を行う。

本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法では、この封着工程４５は、大気中で行われる。

封着工程４５の後、不純物分解工程４６として、封着温度以下の所定の温度にパネルを加熱しながらパネル内を一次排気し、Ｈ₂を含んだガスとして例えばＨ₂濃度４％のＮ₂／Ｈ₂ガスをパネル内に導入する。この工程により、ＣａＣｏ₃＋４Ｈ₂→ＣａＯ＋ＣＨ₄＋２Ｈ₂ＯというＣａＣｏ₃の分解反応が起きて、保護膜２７から不純物が除去されＣａＯを主体とする膜に戻る。

その後、排気・ガス封入工程４７でパネル内の排気を行い、Ｘｅ−Ｎｅガスなどの放電ガスを所定ガス圧になるように導入、排気管をチップオフする。

排気・ガス封入工程４７後に、パネル内に形成した表示電極２４に通常動作時よりも高い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処理などを行う仕上げ工程４８を経て、プラズマディスプレイパネル１０が完成する。

図４に示した本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造工程では、大気中で行われた封着工程４５の後に、封着工程より低い温度で一次排気して、Ｈ₂を含むガスを導入する不純物分解工程４６を経ることで、封着工程４５などで大気中のＣＯ₂と反応して形成されたＣａＣｏ₃を分解して保護膜２７から効果的に除去できるので、二次電子放出特性の高いＣａＯ本来の特性を備えた保護膜２７を有するプラズマディスプレイパネルを得ることができる。

特に、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法では、不純物分解工程４６でＣａＣｏ₃に変化してしまったＣａＯを容易に分解することができるので、保護膜２７のＣａＯが大気中のＣＯ₂と反応してしまうことを防止するために、フリット塗布・組立工程や封着工程を真空や不活性ガス雰囲気下で行う必要が無い。このため、フリット塗布・組立工程や封着工程として特殊な設備を用いることが不要であり、放電特性に優れた低消費電力駆動が可能なプラズマディスプレイパネルを製造することができる製造方法を、より低コストで提供することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明にかかるプラズマディスプレイパネルの第２の実施形態について、図面を用いて説明する。

図５は、第２の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０’の放電セルの構成を示す要部拡大断面図である。本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０’は、図２を用いて説明した第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０と比較して、保護膜２７におけるＩｒ粒状物２８の配置状況が異なり、他の構成部材については、第１の実施形態にかかるプラズマディスプレイパネル１０と同じであるため、同じ部材には同じ符号を付して詳細の説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０’においても、図２に示した第１の実施形態のプラズマディスプレイパネル１０と同様に、前面基板２１の内表面に、表示電極２４、誘電体層２６、保護膜２７が順次形成された前面板２０と、背面基板３１の内表面に、データ電極３２、誘電体層３３、縦隔壁３４ａが形成され、誘電体層３３と縦隔壁３４ａが蛍光体層３５で覆われている背面板３０との対向部分が放電セルを形成している。図５は、図２と同様に背面板３０をデータ電極３２の配設方向から見た断面図であるため、縦隔壁３４ａのみが示されている。

図５に示すように、前面板２０と背面板３０とは所定の間隔を隔てて対向していて、この間隙部分である放電空間に、前面板２０の保護膜２７が面している。そして、本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０では、保護膜２７に全体における含有率５ａｔｍ％となるように、Ｉｒ微粒子２９が保護膜２７の放電空間に面した表面から露出した状態で保護膜２７に包含されている。

本実施形態のプラズマディスプレイパネル１０’では、Ｉｒの粒状物２９が、保護膜２７の放電空間側表面に露出して配置されている。保護膜２７のＣａＯが、大気中のＣＯ₂と反応して形成されるＣａＣｏ₃は、保護膜２７の放電空間側表面での濃度が高くなっている。このため、保護膜２７の放電空間側の表面に、ＣａＣｏ₃＋４Ｈ₂→ＣａＯ＋ＣＨ₄＋２Ｈ₂ＯというＣａＣｏ₃の分解反応において触媒として作用するＩｒ微粒子２９を配置することで、ＣａＣｏ₃の分解反応をより効率よく行うことができる。

図６は、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法の、製造工程例を示す工程図である。

図６に示す、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、図４を用いて説明した、第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法における製造工程と比較して、前面板２０における保護膜形成工程のみが異なり、他の工程は、図４を用いて説明した製造工程と同じである。このため、第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法と同じ部分については、詳細な説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法の工程例では、 前面板２０に対する電極・誘電体形成工程５１で、ガラス製の前面基板２１上に走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極２４を金属薄膜または透明導電膜の蒸着等により形成し、その上に誘電体層２６を蒸着等して形成する。

続く保護膜形成工程５２において、図５に示したように、放電空間側の表面に露出した状態でＩｒ微粒子２９が配置された保護膜２７を形成する。

具体的には、第２の実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法では、まず、誘電体層２６の表面に保護膜材料であるＣａＯを蒸着する保護膜蒸着５３を行う。その後、形成されたＣａＯ膜の表面にＩｒ微粒子２９を塗布するイリジウム塗布５４を行う。Ｉｒ微粒子２９の塗布方法としては、水やエタノールを溶媒として用いてスプレー塗布する方法の他に、印刷法、ディスペンサ法、インクジェット法など粒状物を塗布することができる各種の手法を用いることができる。

電極・誘電体形成工程５１、保護膜形成工程５２により、前面板２０の工程が完了する。

一方の背面板３０に対して、電極・隔壁・蛍光体形成工程５５において、ガラス製の背面基板３１上に金属薄膜の蒸着などによりデータ電極３２を形成し、データ電極３２を覆うように誘電体層３３を形成する。さらに、誘電体層３３上に格子状の隔壁３４を所定のピッチで形成し、この隔壁３４の表面と誘電体層３３の表面に囲まれた空間の内部に、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体層３５を形成する。

次に、フリット塗布・組立工程５６において、背面基板３１上の隔壁が形成されていない周辺領域に、封着材としての低融点ガラスペーストであるフリットを塗布し、前面板２０の表示電極と背面板３０のデータ電極３２とが隔壁３４で区切られた画素部分で交差するように、かつ、それぞれの基板同士の間に所定の間隔を隔てて対向するように前面板２０と背面板３０とを重ね合わせて保持する。その後、背面板３０の周囲に塗布された封着材であるフリットが溶融する温度まで加熱して保持し、フリットを溶融後再凝固させて前面板２０と背面板３０との周囲を密封する封着工程５７を大気中で行う。

その後、不純物分解工程５８において、封着温度以下の所定の温度にパネルを加熱しながらパネル内を一次排気し、Ｈ₂を含んだガスとして例えばＨ₂濃度４％のＮ₂／Ｈ₂ガスをパネル内に導入する。この工程により、保護膜２７の放電空間側の表面に露出して配置されたＩｒ微粒子２９を触媒として作用させながら、ＣａＣｏ₃＋４Ｈ₂→ＣａＯ＋ＣＨ₄＋２Ｈ₂ＯというＣａＣｏ₃の分解反応を起こして、保護膜２７を本来のＣａＯ膜に戻すことができる。

その後、排気・ガス封入工程５９でパネル内の排気を行い、Ｘｅ−Ｎｅガスなどの放電ガスを所定ガス圧になるように導入、排気管をチップオフする。さらに、エージング工程などの仕上げ工程６０を経ることにより、プラズマディスプレイパネル１０’が完成する。

図６に示した本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法の工程例でも、大気中で行われた封着工程５６の後に、封着工程より低い温度で一次排気して、Ｈ₂を含むガスを導入する不純物分解工程５７を経ることで、封着工程５６などで大気中のＣＯ₂と反応して形成されたＣａＣｏ₃を分解して、保護膜２７から効果的に除去することができる。このため、二次電子放出特性の高いＣａＯ本来の特性を備えた保護膜を有するプラズマディスプレイパネルを、フリット塗布・組立工程や封着工程を真空や不活性ガス雰囲気下で行わずに、放電特性に優れた低消費電力駆動が可能なプラズマディスプレイパネルを製造することができる低コストの製造方法を提供することができる。

以上、本発明のプラズマディスプレイパネル、および、プラズマディスプレイパネルの製造方法の説明においては、保護膜材料として電子放出特性の高いＣａＯを用いたものを例示して説明してきた。しかし、本発明にかかるプラズマディスプレイパネル、および、プラズマディスプレイパネルの製造方法において、保護膜材料は、ＣａＯに限られるものではない。

ＣａＯと同様に、従来用いられてきたＭｇＯと比較して電子放出特性が高くいわゆる高γ特性の保護膜部材として、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）を用いることができる。また、ランタン（Ｌａ）、セシウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）などの希土類の酸化物である、Ｌａ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃などの二次電子放出特性の高い材料を保護膜材料として用いることができる。

さらに、上記したＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃の２以上の物質を含む混合物、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃のいずれかとＭｇＯとの複合酸化物も、二次電子放出特性の高い材料として好適に保護膜に使用することができる。

そして、いずれの材料を用いた保護膜においても、ＩｒおよびＰｒの少なくともいずれか一方を含有させることで、低電圧での画像表示化が可能なプラズマディスプレイパネルを得ることができる。また、大気中でフリット塗布・組立工程や封着工程を行い、その後に一次排気とＨ₂を含んだガスの導入とを行う不純物分解工程を経ることで、特別な設備を必要とすることのない、低コストのプラズマディスプレイパネルの製造方法を実現することができる。

また、上記実施の形態の説明では、不純物分解工程でパネル内に導入されるＨ₂を含んだガスとして、Ｈ₂濃度４％のＮ₂／Ｈ₂ガスを例示して説明した。

以上説明したように、本発明のプラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネルの製造方法は、消費電力を抑制した低電圧で駆動するプラズマディスプレイ装置を提供する上で有用である。

１０ プラズマディスプレイパネル
２０ 前面板
２１ 前面基板（一方の基板）
２４ 表示電極（電極）
２６ 誘電体層
２７ 保護膜
２８ Ｉｒ微粒子
３０ 背面板
３１ 背面基板
３２ データ電極

Claims (1)

1. それぞれの内表面に放電を発生させる電極が形成された一対の基板が空間を介して対向配置され、前記一対の基板のうちの一方の基板に形成された前記電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護膜とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   前記一方の基板の前記誘電体層上に前記保護膜を形成する保護膜形成工程と、
   前記保護膜が形成された前記一方の基板と前記電極が形成された他方の基板とを封着材により封着する封着工程の後、パネル内部を排気して水素を含有するガスを導入する不純物分解工程と、前記不純物分解工程後にパネル内部を排気し、放電ガスを導入して排気管を封止する排気・ガス封入工程とを有し、
   前記保護膜形成工程は、イリジウムおよびパラジウムの少なくともいずれか一方の粒状物を前記誘電体層上に散布する工程と、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのいずれか、またはこれらの混合物、もしくは、これらのいずれかとマグネシウムとの複合酸化物を蒸着する工程とを含む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。

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