(57)【要約】【課題】エージング時間を大幅に短縮し、かつ電力効率のよいエージング方法を提供する。【解決手段】表示電極として対をなす走査電極および維持電極を有するプラズマディスプレイパネルに対して、少なくとも走査電極と維持電極との間に交番電圧成分を含むエージング電圧波形を印加してエージング放電を行うプラズマディスプレイパネルのエージング方法であって、エージング開始時における交番電圧成分の繰返し周波数がエージング終了時における交番電圧成分の繰返し周波数よりも高いことを特徴とする。【選択図】図３
2006324031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極として対をなす走査電極および維持電極を有するプラズマディスプレイパネルに対して、少なくとも前記走査電極と前記維持電極との間に交番電圧成分を含むエージング電圧波形を印加してエージング放電を行うプラズマディスプレイパネルのエージング方法であって、
エージング開始時における前記交番電圧成分の繰返し周波数がエージング終了時における前記交番電圧成分の繰返し周波数よりも高いことを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエージング方法。
【請求項２】
前記エージング工程における前記交番電圧成分の繰返し周波数の最大値は前記交番電圧成分の繰返し周波数の最小値の２倍以下であ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のエージング方法。
【請求項３】
表示電極として対をなす走査電極および維持電極を有し、内部に放電ガスとして少なくとも体積比で１０％以上のキセノンを含むプラズマディスプレイパネルに対して、少なくとも前記走査電極と前記維持電極との間に交番電圧成分を含むエージング電圧波形を印加してエージング放電を行うプラズマディスプレイパネルのエージング方法であって、
エージング開始時における前記交番電圧成分の繰返し周波数がエージング終了時における前記交番電圧成分の繰返し周波数よりも高いことを特徴とするプラズマディスプレイパネルのエージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルのエージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、大画面、かつ薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた表示デバイスである。パネルの放電方式としてはＡＣ型とＤＣ型とがあり、電極構造としては３電極面放電型と対向放電型とがある。しかし現在は、高精細化に適し、しかも製造の容易なことからＡＣ型かつ面放電型であるＡＣ型３電極パネルが主流となっている。
【０００３】
ＡＣ面放電型パネルは、一般に、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルを形成した構成である。前面基板は、前面ガラス板上に表示電極として走査電極と維持電極とが互いに平行に複数対形成され、それらの表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成される。背面基板は、背面ガラス板上にデータ電極が互いに平行に複数形成され、それらを覆うように誘電体層が形成される。そしてこの誘電体層上にデータ電極と平行に隔壁が複数形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成される。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基板と背面基板とを対向させて密封し、その内部の放電空間に放電ガスを封入する。
【０００４】
このようにして組み立てたパネルは、一般的に放電開始電圧が高く放電自体も不安定であるため、パネル製造工程ではエージングを行い、放電特性の均一化、安定化を行っている。
【０００５】
このようなエージングとしては、表示電極間、すなわち走査電極と維持電極との間に、交番電圧成分を含むエージング電圧波形として逆位相の矩形波を長時間にわたり印加してエージング放電を発生させる方法がとられてきた。また効率的なエージングを実施するために、エージングの期間を、例えば２段階に分け、第１の段階に対し第２の段階ではより低い印加電圧、より高い繰返し周波数、より速い波形の立ち上がりとする方法（特許文献１  第５頁７−１０行参照）も提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１９９９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述のエージング方法においても、エージング放電を安定させるまでには８時間程度必要としていた。そのためエージング工程に要する消費電力は膨大となり、パネルの製造コストを上げる要因の一つとなっていた。また、エージング工程が長時間にわたるため、エージング工程のためのスペースの確保、冷却のための空調設備、大電力の供給設備などの種々の問題があった。加えて今後のパネルの大画面化、高輝度化、生産量増大にともなって、この問題が今後一層大きくなることは明白である。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、エージング時間を大幅に短縮し、かつ電力効率のよいエージング方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、表示電極として対をなす走査電極および維持電極を有するパネルに対して、少なくとも走査電極と維持電極との間に交番電圧成分を含むエージング電圧波形を印加してエージング放電を行うパネルのエージング方法であって、エージング開始時における交番電圧成分の繰返し周波数がエージング終了時における交番電圧成分の繰返し周波数よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエージング方法は、エージング時間を大幅に短縮し、かつ電力効率のよいエージング方法を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明は、表示電極として対をなす走査電極および維持電極を有するパネルに対して少なくとも走査電極と維持電極との間に交番電圧成分を含むエージング電圧波形を印加してエージング放電を行うパネルのエージング方法であって、エージング開始時における交番電圧成分の繰返し周波数がエージング終了時における交番電圧成分の繰返し周波数よりも高いことを特徴とする。この方法により、エージング時間を大幅に短縮し、かつ電力効率のよいエージング方法を提供することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、エージング工程における交番電圧成分の繰返し周波数の最大値が交番電圧成分の繰返し周波数の最小値の２倍以下であることを特徴とする。この方法によって、エージング中のパネル温度を一定に保ち、色ムラや熱割れを防ぐことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、表示電極として対をなす走査電極および維持電極を有し、内部に放電ガスとして少なくとも体積比で１０％以上のキセノンを含むパネルに対して、少なくとも走査電極と維持電極との間に交番電圧成分を含むエージング電圧波形を印加してエージング放電を行うエージング工程を含むパネルのエージング方法であって、エージング開始時における交番電圧成分の繰返し周波数がエージング終了時における交番電圧成分の繰返し周波数よりも高いことを特徴とする。この方法により、キセノンの体積比の大きいパネルにおいてもエージング時間を短縮することができ、不良放電セルや色ムラのない品質の高いパネルを得ることができる。
【００１３】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
エージング方法の説明を行う前に、先ずパネルの構成について簡単に説明する。図１はパネルの概略構成を示す断面斜視図である。パネル１００の前面板６２０は、表示面側ガラス基板６０１上に走査電極６０２と維持電極６０３とを備え、それらは誘電体層６０４に覆われ、さらに、プラズマによる損傷から誘電体層６０４を保護する保護層６０５（厚み：５００ｎｍ）に覆われている。ここで、走査電極６０２および維持電極６０３は、透光性を確保するための透明電極６０２ａ、６０３ａと、電気抵抗を下げるためのバス電極６０２ｂ、６０３ｂとを組み合わせて形成されている。透明電極６０２ａ、６０３ａは、例えばＩＴＯまたは酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明導電性材料から形成され、バス電極６０２ｂ、６０３ｂは、例えば銀（Ａｇ）の厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、またはアルミニウム（Ａｌ）の薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）、またはクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）の積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）から構成されている。誘電体層６０４は、例えば酸化鉛（ＰｂＯ）、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（厚み：４０μｍ）からなり、例えばスクリーン印刷、またはダイコート印刷、またはフィルムラミネート法により形成される。保護層６０５は、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなり、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、またはスパッタ法などにより形成される。
【００１５】
一方、背面板６５０は、背面側ガラス基板６０６上にデータ電極６０７と、データ電極６０７を覆う下地誘電体層６０８と、下地誘電体層６０８上のデータ電極６０７間に隔壁６０９とが設けられ、隔壁６０９間にカラー表示のための３色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）の蛍光体層６１０Ｒ、６１０Ｇ、６１０Ｂを備えている。データ電極６０７は、例えば銀（Ａｇ）厚膜（厚み：２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）またはクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）積層薄膜（厚み：０．１μｍ〜１μｍ）から形成され、下地誘電体層６０８は、例えば酸化鉛（ＰｂＯ）、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（厚み：５μｍ〜２０μｍ）から形成されている。また、その上に設けられた隔壁６０９もガラスを主成分とする。そして、前面板６２０と背面板６５０とは、走査電極６０２とデータ電極６０７とが直交するように放電空間を挟んで対向配置して貼り合わされている。貼り合わせは、前面板６２０と背面板６５０との画像表示領域の外側に低融点ガラス材料からなるシール材を形成し、４５０℃〜５００℃に加熱してシール材を溶かすことで接着し気密封止している。
【００１６】
そしてパネル１００を３００℃〜４００℃に加熱しながら真空排気する、いわゆる排気ベーキングを行い、その後、放電空間にキセノン（Ｘｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）のうち１種類もしくは２種類以上の希ガスを混合した放電ガスを所定の圧力（例えば６．７×１０４Ｐａ）で封入する。本実施の形態においてはネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスを使用し、体積比Ｘｅ／（Ｎｅ＋Ｘｅ）を４％〜６％とした。以上のようにして、表示電極とデータ電極との交差部に多数の放電セルをもつパネル１００が構成される。
【００１７】
図２は本発明の実施の形態１のエージング方法においてパネル１００の走査電極６０２（Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎ）および維持電極６０３（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｎ）とエージング装置との接続状態を示す図である。走査電極６０２（Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎ）と維持電極６０３（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｎ）は、これら各電極に均等に電圧および電流が供給されるように、これらの電極を短絡する短絡電極１０１および短絡電極１０２を介して、エージング装置１０４に接続されている。データ電極６０７（Ａ１，Ａ２，…，Ａｍ）は、本実施の形態においては短絡電極１０３を介して接地した。
【００１８】
図３は走査電極６０２および維持電極６０３に印加するエージング電圧波形を示す図である。エージング装置１０４からは、交番電圧成分を含むエージング電圧波形として、電圧Ｖｓの矩形パルスが交互に出力され、それらを走査電極と維持電極との間に印加しエージング放電を発生させる。本実施の形態においては、エージング開始時から４５分間は矩形パルスの繰返し周波数を５５ｋＨｚとし、それ以降エージング終了時までの矩形パルスの繰返し周波数を３５ｋＨｚとした。また、エージングを行ったパネル１００は、対角４２インチ、画素数１０２８×７６８（すなわちｍ＝１０２８，ｎ＝７６８）であり、矩形パルスの電圧Ｖｓは２７０Ｖで一定とした。
【００１９】
図４は本実施の形態におけるパネル１００の設置状態を示す模式図である。エージングの際、パネル１００の表面の温度をできるだけ均一に保つため、パネル１００の一方の面には熱伝導性の高い（実用的には０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上）の部材からなるバックプレート４０１を密着させるとともに、もう一方の面側に設けられた冷却ファン４０２の風量を調節することによりパネル１００の表面温度を制御した。エージング放電の終了後も冷却ファンによる冷却を行い、室温付近にまでパネル温度を下げた後、エージング装置からパネルを取り出した。
【００２０】
このような本実施の形態におけるエージング方法を用いたエージングを行い、パネルが均一に点灯できる動作電圧についての変化を測定した。
【００２１】
（比較例１）比較例１として、エージング時の矩形パルスの繰返し周波数を３５ｋＨｚで一定とした場合についても同様に動作電圧の変化を調べた。図５はエージング時間と動作電圧との関係を示す図である。このように、本実施の形態のエージング方法においては、動作電圧は初期の値Ｖｒ０から速やかに低下し、およそ４時間のエージングの後、動作電圧はＶｒ１で一定となった。一方、比較例１においては、動作電圧の減少は本実施の形態のエージング方法に比べて遅く、６時間経過の後ようやく動作電圧がＶｒ１に到達した。
【００２２】
図６はエージング時間とそのときのパネル表面の温度との関係を示す図である。この温度上昇は、エージング開始後パネルに供給された電力が熱に変換されて生じたものであり外部から加熱したものではない。このように、本実施の形態におけるエージング方法においては、速やかにパネル１００の温度が上昇していることが明らかになった。
【００２３】
図５に示したように、本実施の形態におけるエージング方法によりエージング時間を短縮できる理由については、以下のように推測している。
【００２４】
第１に、矩形パルスの繰返し周波数を上げることにより、単位時間当たりの放電回数が増加するためエージング効率が向上する効果が考えられる。エージング初期の４５分間は、比較例１における繰返し周波数３５ｋＨｚに対し本実施の形態における繰返し周波数は５５ｋＨｚであるので、矩形パルス数から換算すると本実施の形態のエージングは比較例１の７０分のエージングに相当することになる。従って、本実施の形態におけるエージング方法は比較例１に対しておよそ３０分のエージング時間短縮効果があることになる。
【００２５】
第２に、パネル温度の速やかな上昇の効果が考えられる。本実施の形態においては、図６に示すようにエージング時のパネルの温度が比較例１に対して１〜２時間早く上昇し安定している。パネルの温度が上昇すると、放電セル内の放電開始電圧が低下する。そのため、低い印加電圧でも酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜をスパッタするのに十分強いエージング放電を起こすことができる。これらの効果により本実施の形態におけるエージング方法は、比較例１に比較して大幅にエージング時間の短縮が可能になったものと考えられる。
【００２６】
さらに、比較のために以下の検討を実施した。
【００２７】
（比較例２）矩形パルスの繰返し周波数を３５ｋＨｚで一定とし、エージング時の電圧Ｖｓを高めて強い放電でエージングを行う。
【００２８】
この場合は、表示電極間のエージング放電は強くなるが、表示電極間だけでなく、表示電極とデータ電極との間での放電が生じるようになる。その結果、蛍光体層６１０をスパッタして輝度劣化を生じたり下地誘電体層６０８を絶縁破壊してしまうなどの不良の放電セルが発生しやすいという問題があった。
【００２９】
（比較例３）矩形パルスの繰返し周波数を５５ｋＨｚで一定としてエージングを行う。
【００３０】
この場合には、パネルの温度上昇が著しくなり、パネル表面の温度ムラが大きくなってエージング後の動作電圧にバラツキを生じ、結果的に色ムラを発生して表示品質が著しく低下したり、エージング中にパネル１００が割れるなどの不良が発生した。パネル割れは生産歩留まりの低下だけでなく、ガラス破片の回収に余分な時間を費やし、生産効率も低下させるため好ましくない。
【００３１】
本実施の形態におけるエージング方法を用いれば、不良放電セルやパネル割れを生じることなく、また色ムラのない優れた表示品質のパネルを効率よく製造できるのは、エージングの初期に矩形パルスの周波数を高め速やかにパネルの温度を上昇させ、パネル温度が高くなった時点で矩形パルスの周波数を下げて必要以上の温度上昇を防いだ効果による。
【００３２】
また、対角３７インチ〜１００インチの範囲で様々な大きさのパネルのエージング実験を行った結果、比較例３のエージング方法において、５０インチ以上のパネルでは温度バラツキによる色ムラがより顕著になり、表示品質が著しく低下した。しかし、本実施の形態におけるエージング方法によれば、何れのサイズのパネルにおいてもどの比較例よりも動作電圧を効率よく低下させることができ、不良放電セル、パネル割れや色ムラなどの発生もなくエージングを短時間で終えることができた。
【００３３】
つぎに、封入する放電ガスのキセノン（Ｘｅ）の体積比Ｘｅ／（Ｎｅ＋Ｘｅ）を５％〜１００％まで変化させたパネルを用いてエージングの検討を行った。本実施の形態におけるエージング方法は上述と同じく、エージング開始時から４５分間は矩形パルスの繰返し周波数を５５ｋＨｚ、その後の３時間１５分は３５ｋＨｚと設定した。矩形パルスの電圧Ｖｓは各条件毎に全面点灯できる電圧に設定した。合わせて以下の比較例４〜６に示すエージングを実施した。
【００３４】
（比較例４）繰返し周波数３５ｋＨｚで一定（エージング時間４時間）
（比較例５）繰返し周波数５５ｋＨｚで一定
（比較例６）繰返し周波数３５ｋＨｚ（エージング開始〜３時間１５分）＋繰返し周波数５５ｋＨｚ（残り４５分）
その結果、放電ガスのキセノン（Ｘｅ）の体積比を５％〜１００％まで変化させたパネルにおいても、本実施の形態におけるエージング方法が動作電圧の低減効果が最も高かった。一方、比較例４では動作電圧の低下が遅く、また、比較例５および６では不良放電セルが発生しやすく色ムラも顕著であった。そしてこの効果の差はキセノン（Ｘｅ）の体積比が増すにつれて大きくなり、特に、キセノン（Ｘｅ）の体積比が１０％以上のパネルにおいて顕著であった。この原因は、キセノン（Ｘｅ）の量が増すにつれて放電セルの放電開始電圧が高くなるので、パネル温度の必要以上に高い比較例５、６では上述したように下地誘電体層６０８の絶縁破壊や温度ムラが顕著になったものと考えられる。これに対し、本実施の形態のエージング方法ではパネルの温度が速やかに上昇して安定し、しかも必要以上に上昇することがないので高品質のパネルが得られたものといえる。
【００３５】
エージング時のパネル温度は、通常のパネル使用時におけるパネル温度に近い５０℃〜１００℃範囲で一定に保つことが好ましい。また、エージング時の矩形パルスの繰返し周波数は１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが好ましい。その理由は、１０ｋＨｚより周波数が低いと単位時間当たりの放電回数が少なくエージングそのものの効率が低くなり、１００ｋＨｚを越えるとパネルと回路の整合が取りにくくなり、エージング放電が不安定になるためである。
【００３６】
このように、本実施の形態におけるエージング方法を用いれば、大画面のパネルやキセノン（Ｘｅ）の体積比の大きいパネルにおいてもエージング時間を短縮することができ、不良放電セルや色ムラのない品質の高いパネルを得ることができるため、パネル生産時における消費電力を大幅に削減できるとともに製造歩留まりを向上できる。また、生産効率低下の要因であるエージング時のパネルの熱割れも低減することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては矩形パルスの繰返し周波数をステップ状に変化させたが、繰返し周波数を変化させる方法はこれに限られるものではない。図７は他の実施の形態における矩形パルスの繰返し周波数の時間変化を示す図であり、図７（１）は、繰返し周波数を連続的に変化させた場合の例であり、変化のさせ方は直線的であってもよい。図７（２）は繰返し周波数を階段状に変化させた場合の例である。これらの例以外であっても、エージング時におけるパネル温度を速やかに上昇して安定させ、かつ必要以上に上昇させないように設定することが望ましい。
【００３８】
また、エージング開始時における繰返し周波数ｆ１とエージング終了時における繰返し周波数ｆ２との関係は、その比ｆ１／ｆ２が１．２以上２以下に設定することが好ましい。ｆ１／ｆ２が１．２未満では、本発明によるエージング時間の短縮効果が小さく、ｆ１／ｆ２が２以上では、図８に示すようにエージング中のパネル温度を一定に保てなくなり、色ムラや熱割れを生じやすくなる。
【００３９】
さらに、本実施の形態におけるエージング方法ではデータ電極６０７を接地したが、データ電極６０７にエージング電圧波形を印加しても、あるいはフローティング状態であっても本実施の形態と同様な効果が得られる。但し、データ電極６０７にパルス電圧波形を加える場合、その繰返し周波数は表示電極に印加するパルス電圧波形の繰返し周波数と合致させるのが好ましい。
【００４０】
さらに、本実施の形態におけるエージング方法では交番電圧成分を含むエージング電圧波形として矩形パルスを使用したが、エージング装置１０４とパネル１００間のインダクタンスを大きくしてエージング電圧波形をリンギングさせても上記と同様な効果が得られる。
【００４１】
さらに、図１には背面板６５０の隔壁６０９をストライプ形状に示したが、この構造に限らず、井桁構造あるいはその他の構造であっても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明によれば、エージング時間を大幅に短縮し、かつ電力効率のよいエージングを行うことが可能となり、パネルのエージング方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】パネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】本発明の実施の形態１のエージング方法において走査電極および維持電極とエージング装置との接続状態を示す図
【図３】同エージング方法において走査電極および維持電極に印加する電圧波形を示す図
【図４】同エージング方法においてパネルの設置状態を示す模式図
【図５】エージング時間と動作電圧との関係を示す図
【図６】エージング時間とパネル表面の温度との関係を示す図
【図７】他の実施の形態における矩形パルスの繰返し周波数の時間変化を示す図
【図８】繰返し周波数比ｆ１／ｆ２が２以上である場合のエージング時間とパネル表面の温度との関係の一例を示す図
【符号の説明】
【００４４】
１００    パネル
１０１，１０２，１０３    短絡電極
１０４    エージング装置
４０１    バックプレート
４０２    冷却ファン
【図１】
2006324031.tif 000003
【図２】
2006324031.tif 000004
【図３】
2006324031.tif 000005
【図４】
2006324031.tif 000006
【図５】
2006324031.tif 000007
【図６】
2006324031.tif 000008
【図７】
2006324031.tif 000009
【図８】
2006324031.tif 000010