(57)【要約】【課題】ＡＣ型３電極プラズマディスプレイに対して、エージング時間の大幅な短縮ならびに電力効率のよいエージング装置を提供する。【解決手段】エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部１３０と、エージング放電に伴う発光を検出する発光検出部１５０と、制御部１６０とを設け、制御部１６０は、複数の放電の集合で構成されるエージング放電に伴う複数の発光のうち、１番目の発光と２番目の発光の発光強度の比が所定の比率になるようにエージング電圧波形の振幅を制御することを特徴とする。【選択図】  図３
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【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製造方法であって、
前記エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部と、前記エージング放電に伴う発光強度を検出する発光検出部と、前記発光検出部で検出された発光強度の時間依存性にもとづき前記エージング電圧波形を制御する制御部とを備えたエージング装置を用い、
そのエージング装置にプラズマディスプレイパネルを接続してエージングを行う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】
前記エージング装置の制御部は、前記発光強度の時間依存性にもとづき前記エージング放電に伴う発光を複数の発光に分解し、
前記複数の発光のうち最初に発生する１番目の発光と次に発生する２番目の発光との発光強度の比が所定の比率になるように前記エージング電圧波形の振幅を制御するものであることを特徴とする請求項１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】
前記エージング装置の制御部は、前記所定の比率に対して前記１番目の発光強度が大きすぎる場合には前記エージング電圧波形の振幅を増加させ、前記所定の比率に対して前記２番目の発光強度が大きすぎる場合には前記エージング電圧波形の振幅を減少させるものであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
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装置であって、
前記エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部と、
前記エージング放電に伴う発光強度を検出する発光検出部と、
前記発光検出部で検出された発光強度の時間依存性にもとづき前記エージング電圧波形を制御する制御部とを備えた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装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記発光強度の時間依存性にもとづき前記エージング放電に伴う発光を複数の発光に分解し、
前記複数の発光のうち最初に発生する１番目の発光と次に発生する２番目の発光との発光強度の比が所定の比率になるように前記エージング電圧波形の振幅を制御するものであることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネルのエージング装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記所定の比率に対して前記１番目の発光強度が大きすぎる場合には前記エージング電圧波形の振幅を増加させ、前記所定の比率に対して前記２番目の発光強度が大きすぎる場合には前記エージング電圧波形の振幅を減少させるものであることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルのエージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法およびエージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰあるいはパネルと略記する）は、大画面、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。ＰＤＰ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ＰＤＰが主流となっている。
【０００３】
ＡＣ型３電極ＰＤＰ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てなる。前面基板は、表示電極としての走査電極と維持電極とが前面ガラス板上に互いに平行に複数対形成され、それら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。こうしてパネルの組み立てが完了する。
【０００４】
しかし、組み立てられたばかりのパネルは一般に放電開始電圧が高く放電自体も不安定であるため、パネル製造工程においてエージングを行い放電特性を均一化かつ安定化させている。
【０００５】
このようなエージング方法としては従来より、表示電極間、すなわち走査電極−維持電極間に交番電圧成分を含む電圧として逆位相の矩形波を長時間にわたり印加する方法がとられてきたが、エージング時間を短縮するために、たとえばインダクタを介して矩形波をパネルの電極に印加する方法（特許文献１参照）や、エージング時における画面の輝度ムラを測定し輝度ムラを１０％以内に抑えるようにエージング電圧を制御しエージング電力を３０％削減した方法（特許文献２参照）等が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２２６１６２号公報
【特許文献２】
特開２００２−７５２０６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のエージング方法においても、放電を安定させるまでには１０時間程度必要としていた。したがって、エージング工程の消費電力が膨大となりＰＤＰ製造時のランニングコスト増加の主要要因の１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、工場の敷地面積の問題、あるいは空調設備等の製造時の環境等、種々の問題があった。加えて今後のＰＤＰの大画面化、生産量増大に伴って、この問題が今後一層大きくなることは明白である。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、エージング時間の大幅な短縮ならびに電力効率のよいエージングを行うことが可能な製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部と前記エージング放電に伴う発光強度を検出する発光検出部と発光検出部で検出された発光強度の時間依存性にもとづきエージング電圧波形を制御する制御部とを備えたエージング装置を用い、そのエージング装置にプラズマディスプレイパネルを接続してエージングを行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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製造方法であって、
エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部とエージング放電に伴う発光強度を検出する発光検出部と発光検出部で検出された発光強度の時間依存性にもとづきエージング電圧波形を制御する制御部とを備えたエージング装置を用い、そのエージング装置にプラズマディスプレイパネルを接続してエージングを行うことを特徴とする。この構成により、エージングが進むにつれて放電状態が変化しても常に最適なエージング電圧波形でエージングを行うことができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、エージング装置の制御部は、発光強度の時間依存性にもとづきエージング放電に伴う発光を複数の発光に分解し、複数の発光のうち最初に発生する１番目の発光と次に発生する２番目の発光との発光強度の比が所定の比率になるようにエージング電圧波形の振幅を制御するものであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２において、エージング装置の制御部は、所定の比率に対して１番目の発光強度が大きすぎる場合にはエージング電圧波形の振幅を増加させ、所定の比率に対して２番目の発光強度が大きすぎる場合にはエージング電圧波形の振幅を減少させるものであることを特徴とする。これらの構成により、過不足なく効率のよいエージングが実現できるためエージング時間を短縮しながら消費電力を減らすことができる。
【００１３】
さらに、請求項４に記載のエージング装置の発明は、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装置であって、エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部と、エージング放電に伴う発光強度を検出する発光検出部と、発光検出部で検出された発光強度の時間依存性にもとづきエージング電圧波形を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４において、制御部が発光強度の時間依存性にもとづきエージング放電に伴う発光を複数の発光に分解し、複数の発光のうち最初に発生する１番目の発光と次に発生する２番目の発光との発光強度の比が所定の比率になるようにエージング電圧波形の振幅を制御するものであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５において、所定の比率に対して１番目の発光強度が大きすぎる場合には制御部がエージング電圧波形の振幅を増加させ、所定の比率に対して２番目の発光強度が大きすぎる場合には制御部がエージング電圧波形の振幅を減少させるものであることを特徴とする。
【００１６】
これらの構成により、過不足なく効率のよいエージングが実現できるためエージング時間を短縮しながら消費電力を減らすことができる。
【００１７】
以下本発明の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法およびエージング装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態においてエージングすべきパネルの構造を示す分解斜視図である。パネル１は、対向して配置された前面基板２と背面基板３とを有している。前面基板２は、前面ガラス板４上に走査電極５と維持電極６とが互いに平行に対をなして複数対形成されている。そして、これらの走査電極５と維持電極６とを覆うように誘電体層７が形成され、この誘電体層７の表面を覆うように保護層８が形成されている。背面基板３は、背面ガラス板９上にデータ電極１０が互いに平行に複数形成され、このデータ電極１０を覆うように誘電体層１１が形成されている。そして、この誘電体層１１上にデータ電極１０と平行に隔壁１２が複数形成され、誘電体層１１の表面と隔壁１２の側面とに蛍光体層１３が形成されている。さらに、前面基板２と背面基板３とに挟まれた放電空間１４には、放電ガスが封入されている。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態においてエージングすべきパネルの電極配列図である。列方向にｍ列のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極１０）が配列され、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極５）とｎ行の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極６）とが交互に配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ、維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セル１８が放電空間１４内にｍ×ｎ個形成されている。ここで、各放電セル１８に対して走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとがつくるギャップを放電ギャップ２０と呼び、放電セル１８間のギャップを隣接間ギャップ２１と呼ぶ。
【００２０】
ここで、パネル１のエージングは、放電セル１８の走査電極５と維持電極６上の保護層８の表面で過不足なく、かつすべての放電セル１８に対して同等に行われることが望ましい。
【００２１】
次に、本実施の形態におけるエージング装置の構成をその動作とともに説明する。図３は本発明の実施の形態におけるエージング装置の構成を示すブロック図である。エージング装置１１０は、電力を供給する電源部１２０、エージング電圧波形を発生するエージング波形発生部１３０、エージングすべきパネル１００を載せるパネル設置台（図示せず）、パネル１００のエージング放電に伴う発光を検出する発光検出部１５０、発光検出部１５０で検出された発光波形（発光強度の時間依存性）にもとづきエージング電圧波形を制御する制御部１６０を有する。
【００２２】
パネル１００の複数の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎはショートバー１１５で短絡されてエージング波形発生部１３０に接続され、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎはショートバー１１６で短絡されてエージング波形発生部１３０に接続されている。なお、本実施の形態においては、パネル１００の複数のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍは開放したままでエージングを行っているが、走査電極５や維持電極６と同様に所定の電圧波形を印加しながらエージングを行ってもよい。
【００２３】
発光検出部１５０は、たとえばアバランシェフォトダイオード等高速の光−電気変換素子を用いて構成され、放電に伴う発光を電気信号に変換する。本実施の形態においては発光検出部１５０をパネル１００から離れた場所に設置してあり、そのためグラスファイバー１５１を用いてパネルの発光を発光検出部１５０の位置まで導いている。しかし、もちろん発光検出部１５０をパネル１００表面に密着してパネル１００表面で発光を検出する構成にしてもよい。
【００２４】
制御部１６０は発光波形を詳細に分析し、その結果にもとづきエージング波形の振幅を制御している。図４はエージング電圧波形およびそれに伴う放電の発光波形（発光強度の時間依存性）の一例を示す図である。ここで、図４（ａ）、（ｂ）はエージング波形発生部１３０で作成された走査電極５、維持電極６の印加電圧波形を示している。また、図４（ｃ）、（ｄ）はこのときのパネルの走査電極５および維持電極６における電圧波形を模式的に示している。図４（ｅ）はパネルの発光をフォトセンサで検出した発光波形の一例を示す図であり、この例では３つの接近した放電（図の▲１▼、▲２▼、▲２▼’に対応）と、そこから少し離れた放電（図の▲３▼に対応）の４つの放電からなっている。詳細は後述するが、このようにエージング時の放電はそれぞれが１つの放電ではなく複数の放電の集合であることがわかる。制御部１６０はエージング時の発光波形を複数の発光ピークに分離し、これら複数の発光のうち１番目の発光▲１▼と２番目の発光▲２▼の発光強度の比がほぼ１：１となるようにエージング波形の振幅を制御する。すなわち、本実施の形態においては、
発光▲１▼の発光強度：発光▲２▼の発光強度＝１：１
に対して１番目の発光▲１▼が大きすぎる場合にはエージング電圧波形の振幅を増加させ、逆に２番目の発光▲２▼が大きすぎる場合には振幅を減少させるようにエージング電圧波形の振幅を制御する。
【００２５】
次に上述の制御を行うことでエージングの時間短縮が可能となる理由について説明する。
【００２６】
まず第一に、エージングの放電はそれぞれが複数の放電の集合であるが、発明者らは、これらの放電が走査電極５と維持電極６上の保護層８表面全体で発生するのではなく、以下に示すように保護層８の表面で部分的に進展することを見出した。
【００２７】
図５は、エージングに伴う複数の発光のそれぞれが放電セルの中のどのような放電に対応しているかを模式的に示した図である。走査電極５と維持電極６の間に電圧が印加されると、まず１番目の発光▲１▼に対応する最初の放電が放電ギャップ２０近傍で発生し、放電ギャップ２０近傍の壁電荷を反転しつつ一旦停止に向かう。しかし電極間に印加される電圧は依然増加中であるから、こんどは電荷反転が起こった領域の外側の領域で２番目の発光▲２▼に対応する２番目の放電が成長し、そこで電荷を反転しつつ一旦停止に向かう。放電セル１８の形状や電極に印加する電圧波形によっては図４（ｅ）に示したようにさらにその外側の領域で３番目の放電▲２▼’が発生する場合もある。このように１番目の発光に対応する放電は放電ギャップ２０付近の領域のエージングに関与し、２番目の発光に対応する放電は隣接間ギャップ２１側の領域のエージングに対応することになる。そして、１番目の放電と２番目の放電との働きで走査電極５と維持電極６上の保護層８表面全面のエージングが可能となる。逆にいえば全面にエージングするためには１番目の放電と２番目の放電をバランスよく進める必要がある。
【００２８】
図５には２番目の放電からさらに遅れてもう１つの発光▲３▼を示しているが、これは図４（ｃ）、（ｄ）に示したようなエージング電圧波形に重畳しているリンギングに伴う消去放電である。消去放電はエージング放電とは逆方向の放電であり壁電荷を減少させるので、次に発生する放電、すなわち次の１番目の放電を弱める働きがある。
【００２９】
第二に、発明者らはエージングによる放電の時間変化に対して以下のような知見を得た。
【００３０】
図６（ａ）はエージング電圧波形を固定した場合の発光波形の時間推移を示した図である。この図６（ａ）は、最初に２つの放電の強さがほぼ等しくなるようにエージング波形の振幅を固定しても、エージングが進むにつれて２番目の発光が１番目の発光タイミングに近づきながら発光自体も強くなり、２つの発光のバランスが崩れてしまうことを示している。
【００３１】
これはエージングが進むにつれて放電開始電圧が低下することに起因すると考えられる。すなわち、放電開始電圧の低下に伴って１番目、２番目双方の放電が起こりやすくなり２つの放電の間隔が近づいてくる。そのため２番目の放電は１番目の放電のプライミングの影響を強く受け放電自体も強くなる。そうすると、２番目の放電による壁電荷が過剰となり、加えて放電開始電圧も低下するため消去放電も強くなる。消去放電が強くなると次の１番目の放電が弱くなるので１番目の放電に伴う電荷の反転が少なくなりその分さらに２番目の放電が大きくなる。こうして１番目の放電は弱くなる傾向を示すのに対し、２番目の放電はエージングが進むにつれてどんどん強くなっていく。
【００３２】
その結果、エージングは電極全体に一様に進むのではなく隣接間ギャップ２１側が強く進み、放電ギャップ２０側のエージングが遅れることがわかった。すなわち隣接間ギャップ２１側のエージングが必要以上に進むのに対して本来エージングすべき放電ギャップ２０側のエージングの進みが遅れ、結果としてエージング時間が長くなりかつ電力も大きくなってしまうことがわかった。
【００３３】
図６（ｂ）は本実施の形態におけるエージング装置のエージング電圧波形の振幅と発光波形の時間推移を示した図である。本実施の形態においては、エージングが進み放電開始電圧が低下して２番目の放電が大きくなると、制御部１６０はエージング電圧波形の振幅を下げる。そうするとエージング電圧波形の電圧変化の傾斜が小さくなり２番目の放電のタイミングが遅れる。すると１番目の放電に伴うプライミングの影響が小さくなるとともに印加電圧自体も下がるため２番目の放電が弱くなり、それに伴って消去放電も弱くなるので１番目の放電は強くなる。このように本実施の形態においては１番目の放電と２番目の放電のバランスをとりながらエージングを進めるので電極全体に過不足なく効率のよいエージングが実現でき、その結果、エージング時間を短縮しながら消費電力も減らすことが可能となった。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、所定の比率、すなわち１番目の発光と２番目の発光との発光強度の比をほぼ１：１とおいたが、この値は、放電空間の設計寸法や保護層の材料、あるいは製造プロセスの条件等に依存して最適値を実験的に求めるべきものである。
【００３５】
また、本実施の形態においては、制御部１６０は専用回路として構成したが、たとえば汎用のデジタルオシロスコープとパーソナルコンピュータを用いて構成することもできる。
【００３６】
さらに、本実施の形態においては、発光検出部を１つ設けパネル中心部の発光を検出したが、複数の発光検出部を設けパネルの複数箇所の発光を検出しその平均値等を求めてパネルの発光強度として用いてもよい。
【００３７】
図７は、本実施の形態のエージング装置におけるエージング時間を従来のエージング装置と比較した図である。図７において、横軸はエージング時間、縦軸は走査電極−維持電極間の放電開始電圧であり、放電開始電圧が所定の電圧まで低下した時点でエージングが終了する。従来のエージング装置では放電ギャップ側のエージングの進みが遅く１０時間程度のエージングが必要であったが、本実施の形態におけるエージング装置によれば電極内全体を効率よくエージングできるため、従来のおよそ１／３の時間でエージングを終了することができた。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法およびエージング装置は、電極上の保護層の表面で過不足なく、効率よくエージングできるため、結果としてエージング時間の短縮ならびにエージング電力の削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態においてエージングすべきパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態においてエージングすべきパネルの電極配列図
【図３】本発明の実施の形態におけるエージング装置の構成を示すブロック図
【図４】エージング電圧波形およびそれに伴う放電の発光波形（発光強度の時間依存性）の一例を示す図
【図５】エージングに伴う複数の発光のそれぞれが放電セルの中のどのような放電に対応しているかを模式的に示した図
【図６】
（ａ）はエージング電圧波形を固定した場合の発光波形の時間推移を示した図（ｂ）は本発明の実施の形態におけるエージング装置のエージング電圧波形の振幅と発光波形の時間推移を示した図
【図７】本発明の実施の形態のエージング装置におけるエージング時間を従来のエージング装置と比較した図
【符号の説明】
１，１００  ＰＤＰ（パネル）
２  前面基板
３  背面基板
４  前面ガラス板
５，ＳＣ１〜ＳＣｎ  走査電極
６，ＳＵ１〜ＳＵｎ  維持電極
７  誘電体層
８  保護層
９  背面ガラス板
１０，Ｄ１〜Ｄｍ  データ電極
１１  誘電体層
１２  隔壁
１３  蛍光体層
１８  放電セル
２０  放電ギャップ
２１  隣接間ギャップ
１１０  エージング装置
１１５，１１６  ショートバー
１２０  電源部
１３０  エージング波形発生部
１５０  発光検出部
１５１  グラスファイバー
１６０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004265759.tif 000007
【図６】
2004265759.tif 000008
【図７】
2004265759.tif 000009