(57)【要約】【課題】放電維持電圧を増加させることなく、水、炭化水素等の不純ガスを十分に除去して保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを提供することを目的とする。【解決手段】複数の表示電極対１４と誘電体層１５と保護層１６とが形成された前面基板１１と、複数のデータ電極１８と下地誘電体層１９と隔壁２２と蛍光体層２３とが形成された背面基板１７とを対向配置して周囲を封着するともに、内部に水素吸蔵性材料２０を配置したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、水素吸蔵性材料２０を大気焼成した後に前面基板１１または背面基板１７に配置するステップを含んでいる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面基板とを対向配置して周囲を封着するともに、内部に水素吸蔵性材料を配置したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記水素吸蔵性材料を大気焼成した後に前記前面基板または前記背面基板に配置するステップ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。
【請求項２】
前記水素吸蔵性材料を大気焼成する焼成温度が、前記前面基板と前記背面基板とを封着した後に排気する排気ステップにおける焼成温度よりも高い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製造方法。
【請求項３】
前記水素吸蔵性材料がパラジウムを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面で薄型軽量を実現できるカラー表示デバイスとしてプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）が注目されている。
【０００３】
ＰＤＰとして代表的な交流面放電型ＰＤＰは、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が形成されている。前面基板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対がガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面基板は、ガラス基板上に複数の互いに平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上に井桁状の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。
【０００４】
そして、表示電極対とデータ電極とが交差するように前面基板と背面基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ている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のＰＤＰの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の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。ＰＤＰを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。
【０００５】
ＰＤＰは、前面基板作製工程、背面基板作製工程、封着工程、排気工程、放電ガス供給工程の各工程を経て製造される。ここで封着工程は、前面基板作製工程で作成した前面基板と背面基板作製工程で作成した背面基板とを貼り合わせる工程であり、排気工程はＰＤＰ内部の空間からガスを排気する工程である。封着工程ではフリットを用いて前面基板と背面基板とを貼り合わせるため、それらを重ね合わせてフリットの軟化点温度以上、例えば４４０℃〜５００℃程度で焼成する。
【０００６】
このような封着工程において、フリットなどから、水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭酸ガス（ＣＯ２）、炭化水素（ＣｎＨｍ）などの不純ガスが排出され、これらの不純ガスの一部がＰＤＰの内部に吸着される。また、続く排気工程では、ＰＤＰの内部空間を排気するが、ＰＤＰの内部に吸着された不純ガスを完全に排気することが難しく、ＰＤＰの内部にある程度の不純ガスが残留する。
【０００７】
保護層や蛍光体などはこれらの不純ガスと反応し、その特性が劣化することが知られている。特に、水（Ｈ２Ｏ）は、保護層に影響を及ぼして放電セルの放電開始電圧を低下させ、表示画面に「にじみ」状の画質劣化を発生させる。また、長時間にわたり静止画像を表示するとその画像が残像となる「焼きつき」を発生させる。また炭化水素は、蛍光体の表面を還元し、蛍光体の発光輝度を低下させる。
【０００８】
そのため、ＰＤＰの内部に残留する不純ガス、特に水や炭化水素を低減し、放電特性を安定させ、経時変化を抑制して信頼性を高めることが重要である。これら不純ガスを除去する方法として、例えば特許文献１には、結晶性アルミノケイ酸塩（ｘＭ２Ｏ・ｙＭ２Ｏ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）、γ活性アルミナ（γ-Ａｌ２Ｏ３）または非晶質活性シリカ（ＳｉＯ２）などの吸着剤をＰＤＰ内部に配置して水を除去する例が開示されている。また特許文献２には、ＰＤＰ内部の画像表示領域以外に酸化マグネシウム膜を設けて、水を除去する例が開示されている。
【０００９】
さらに特許文献３には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ランタニウム（Ｌａ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの酸化物や、これらの酸化物に炭化水素の分解触媒である白金族元素を添加した吸着剤をＰＤＰ内部の画像表示領域以外に配置して炭化水素を除去する例が開示されている。また特許文献４には、ジルコン（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）などの金属ゲッタをＰＤＰ内部の隔壁上に設けて有機溶媒成分を吸着する例が開示されている。
【００１０】
さらに、特許文献５には、ＰＤＰの内部にパラジウムを含む水素吸蔵材料を配置することで水、炭化水素、有機溶媒などの不純ガスを除去する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−３０３５５５号公報
【特許文献２】特開平５−３４２９９１号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０８８６６８号
【特許文献４】特開２００２−５３１９１８号公報
【特許文献５】特開２００９−１１７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、近年のＰＤＰの大画面化および高精細化にともない、不純ガスの残留量が増加する。そのため、上記の従来例では、水や炭化水素、有機溶媒などの不純ガスを十分に除去することが難しく、保護層や蛍光体が劣化するといった課題を有していた。
【００１３】
また、パラジウムを含む水素吸蔵材料を内部に配置した従来のＰＤＰでは、次のような課題があった。すなわち、パラジウムを含む水素吸蔵材料は、前面基板作製工程、背面基板作製工程、封着工程での熱プロセス時に酸化されて金属酸化物となるが、その後の排気工程では真空状態で焼成されるため、金属酸化物から酸素が脱離しＰＤＰ内部は酸素濃度が高い状態となる。その結果、保護層である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜が酸素過剰な状態となり、保護層からの電子放出量を低下させて放電維持に必要な電圧を高くしてしまうといった課題を有していた。
【００１４】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、放電維持電圧を増加させずに、水、炭化水素などの不純ガスを十分に除去して保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述したような課題を解決するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面基板とを対向配置して周囲を封着するともに、内部に水素吸蔵性材料を配置したＰＤＰの製造方法であって、水素吸蔵性材料を大気焼成した後に前面基板または背面基板に配置するステップを含んでいる。
【００１６】
このような方法によれば、あらかじめ水素吸蔵性材料を大気焼成することによって、水素吸蔵性材料と酸素との結合力を強化し、ＰＤＰ製造ステップにおける排気ステップにおいて水素吸蔵性材料からの酸素放出を抑制することができる。その結果、放出された酸素による保護層への影響もなく、放電維持電圧を増加させずに、水、炭化水素などの不純ガスを十分に除去して保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを提供できる。
【００１７】
さらに、水素吸蔵性材料を大気焼成する焼成温度が、前面基板と背面基板とを封着した後に排気する排気ステップにおける焼成温度よりも高いことが望ましい。このような方法によれば、あらかじめ排気ステップでの焼成温度よりも高い温度で焼成を行っているので、排気ステップでの酸素放出はなくすことができる。
【００１８】
さらに、水素吸蔵性材料がパラジウムを含むことが望ましい。このような方法によれば、水、炭化水素などの不純ガスを除去する効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、放電維持電圧を増加させることなく、水、炭化水素などの不純ガスを十分に除去して保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図、図２は図１の矢印Ａ方向から見た詳細断面図である。図１、図２に示すように、ＰＤＰ１０は、前面基板１１と背面基板１７とから構成されている。
【００２３】
図１、図２において、ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とで対をなす表示電極対１４が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極１２および維持電極１３は、走査電極１２−維持電極１３−維持電極１３−走査電極１２の配列で繰り返すパターンで形成されている。走査電極１２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極１２ａの上に、導電性を高めるために銀（Ａｇ）などの金属を含む幅の狭いバス電極１２ｂを積層して形成されている。維持電極１３も同様に、幅の広い透明電極１３ａの上に幅の狭いバス電極１３ｂを積層して形成されている。
【００２４】
さらに、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１６が形成されている。誘電体層１５は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスまたは酸化亜鉛（ＺｎＯ）系低融点ガラスで形成されている。保護層１６は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層１５をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００２５】
ガラス製の背面基板１７上には、銀（Ａｇ）などを主成分とする導電性の高い材料からなる互いに平行な複数のデータ電極１８が形成され、データ電極１８を覆うように下地誘電体層１９が形成されている。下地誘電体層１９は、誘電体層１５と同様の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスなどであってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ２）を混合した材料であってもよい。
【００２６】
下地誘電体層１９上には井桁状の隔壁２２が形成され、下地誘電体層１９の表面と隔壁２２の側面とには、赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層２３が形成されている。隔壁２２は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。蛍光体層２３は、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕなどをそれぞれ用いて約１５μｍの膜厚に形成されている。
【００２７】
前面基板１１と背面基板１７は、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように、対向配置され、その外周部をフリットなどの封着材（図示せず）によって封着され内部に放電空間が形成されている。放電空間にはキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスが約６×１０４Ｐａの圧力で封入されている。放電空間は隔壁２２によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差する部分に放電セル２４が形成されている。そしてこれらの放電セル２４が放電、発光することにより画像が表示される。なお、ＰＤＰ１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁２２の形状がストライプ状であってもよい。
【００２８】
また、図２に示すように、蛍光体層２３の表面には、水素吸蔵性材料２０が配置されている。これは、水素吸蔵性材料２０の粉体を有機バインダーと混練し、スプレー法などを用いて塗布することにより形成される。水素吸蔵性材料２０の詳細については後述する。
【００２９】
従来、このようなＰＤＰ１０内部に残留した水や炭化水素などの不純ガスを除去するために、金属ゲッタや酸化物ゲッタを使用していた。しかしながら、これら不純ガスの分子径が大きいためゲッタの内部まで十分に浸透せず、不純ガスの吸着量に限界があった。また、本実施の形態のように、水素吸蔵性材料２０をＰＤＰ１０内部に配置することで、水、炭化水素などの不純ガスを十分に除去して保護層１６や蛍光体の劣化を抑制できることが見いだされた。これはＰＤＰ１０の放電により、水や炭化水素などの不純ガスが、水素原子、酸素原子、炭素原子に分解され、その内の水素を水素吸蔵性材料２０が大量に吸蔵するために、結果的に水や炭化水素が酸素と炭素に変換されて除去されることによると考えられる。
【００３０】
しかし、このような水素吸蔵性材料２０は、前面基板作製ステップ、背面基板作製ステップ、封着ステップでの熱プロセス時に酸化されて金属酸化物となる。しかしながら、その後の排気ステップでは真空状態で焼成されるため、金属酸化物から酸素が脱離しＰＤＰ１０内部は酸素濃度が高い状態となる。その結果、保護層１６である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜が酸素過剰な状態となり、保護層１６からの電子放出量を低下させて放電維持に必要な電圧を高くしてしまうといった課題を有していた。
【００３１】
次に、白金族元素からなる水素吸蔵性材料２０について説明する。水素吸蔵性材料２０としては白金属元素（白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、オスミニウム）、あるいは白金属元素と遷移金属（チタン、マンガン、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、ランタン、鉄、バナジウム）との合金などが用いられる。
【００３２】
本実施の形態では、水素吸蔵性材料２０を大気焼成した後に前面基板１１または背面基板１７に配置するステップを含むようにしている。すなわち、前面板作成ステップ、あるいは背面板作成ステップにおいて、前面基板１１あるいは背面基板１７に水素吸蔵性材料２０を配置する前に、水素吸蔵性材料２０をあらかじめ大気焼成処理するようにしている。
【００３３】
すなわち、水素吸蔵性材料２０を大気焼成することによって、水素吸蔵性材料２０と酸素との結合力を増加させて排気ステップでの酸素放出量を抑制することができる。その結果、排気ステップの後に保護層１６である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜が酸素過剰となるのを抑制して、放電維持電圧を増加させることなく、なおかつ、水、炭化水素等の不純ガスを十分に除去して保護層１６や蛍光体の劣化を抑制することができる。
【００３４】
このようにして作製したＰＤＰ１０は、１０００時間の連続点灯評価において、「にじみ」や「焼きつき」などの画質劣化や蛍光体の発光輝度低下がほとんど発生しないことが確認できた。また、従来問題であった放電維持電圧の増加もないことが確認された。
【００３５】
特に、大気焼成の温度は排気温度以上であることが望ましい。
【００３６】
さらに、水素吸蔵性材料２０を大気焼成する焼成温度を、前面基板１１と背面基板１７とを封着した後に排気する排気ステップにおける焼成温度よりも高くすることにより、放出酸素量をさらに抑制することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では水素吸蔵性材料２０を蛍光体層２３の表面に分散配置する例を示したが、この例に限らず水素吸蔵性材料２０を蛍光体層２３の内部や保護層１６の表面など、ＰＤＰ１０内部のどこに配置しても同様の効果がある。
【００３８】
以上のように、水素吸蔵性材料２０をあらかじめ大気焼成処理することより、水素吸蔵性材料２０から酸素が放出されるのを抑制し、保護層１６である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の酸素過剰を抑制できる。その結果、放電維持電圧を増加させることなく、水、炭化水素などの不純ガスを十分に除去して保護層１６や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明本発明のＰＤＰによれば、放電維持電圧を増加させることなく、水や炭化水素などの不純ガスを十分に除去して保護層や蛍光体の劣化を抑制できるので、信頼性の高いＰＤＰとして有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    ＰＤＰ
１１    前面基板
１２    走査電極
１２ａ，１３ａ    透明電極
１２ｂ，１３ｂ    バス電極
１３    維持電極
１４    表示電極対
１５    誘電体層
１６    保護層
１７    背面基板
１８    データ電極
１９    下地誘電体層
２０    水素吸蔵性材料
２２    隔壁
２３    蛍光体層
２４    放電セル
【図１】
2011150825.tif 000003
【図２】
2011150825.tif 000004