(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの製造時にプラズマディスプレイパネル内に混入する不純物ガスを低減する製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】プラズマディスプレイパネル本体５０を構成する一対のパネル基板の内壁の少なくとも一部に蛍光体層を有する放電空間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、排気経路となる排気管１３を通して放電空間内部の気体を排気するとともに放電ガスを導入する際に、排気管１３をヒーター１８により加熱している。さらに、排気管１３の加熱温度は３５０℃以上とし、放電空間内部の気体または放電ガスに含まれる不純物ガスを分解させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のパネル基板の内壁の少なくとも一部に蛍光体層を有する放電空間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、排気経路を通して前記放電空間内部の気体を排気する際と放電ガスを導入する際に、前記排気経路を加熱する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】
排気経路の加熱温度が３５０℃以上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製造方法。
【請求項３】
一対のパネル基板の内壁の少なくとも一部に蛍光体層を有する放電空間を備えたプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、前記放電空間内部の気体を排気するとともに放電ガスを導入する排気経路を備え、前記排気経路を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項４】
加熱手段は排気経路を３５０℃以上に加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【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（以下、ＰＤＰと呼ぶ）の製造方法および製造装置に関し、特にＰＤＰ内に混入する不純物ガスを低減する製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、ＰＤＰを用いたＰＤＰ表示装置が、大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。
【０００３】
ＰＤＰは前面パネル基板と背面パネル基板とを所定の放電空間を設けて封着して構成している。前面パネル基板と背面パネル基板とには、それぞれ電極や誘電体層、あるいは隔壁や蛍光体層などが有機バインダーを含む構造物を焼成して形成されている。ＰＤＰの製造工程のうち、特に前面パネル基板と背面パネル基板とを封着する封着工程において、封着部材に用いるガラスフリット中に含まれる有機バインダーなどが熱分解して発生する不純物ガスがＰＤＰ内に拡散する。不純物ガス成分としては主に水蒸気、炭酸ガス、炭化水素ガスであるが、これらの不純物ガスがＰＤＰ内の蛍光体などに吸着して、放電特性の悪化や輝度の低下などを引き起こすことが知られている（例えば特許文献１、非特許文献１など）。そのためＰＤＰ内部の不純物ガスを低減し、放電特性の安定化、経時変化の抑制など、信頼性を向上させることが重要な課題の一つとなっている。
【０００４】
この課題の解決のため、前面パネル基板と背面パネル基板とを封着した後に、ＰＤＰ内部を加熱しながら真空排気し、ＰＤＰ内の不純物ガスを除去し放電ガスを注入するという方法が広く行われている。図３は、このような従来のＰＤＰの製造装置を示す模式図である。ＰＤＰ本体６０は前面パネル基板６１と背面パネル基板６２とにより構成され、背面パネル基板６２には隔壁６３や蛍光体層６４が形成されている。前面パネル基板６１と背面パネル基板６２とは封着部材６５によりその周囲が封着されている。ＰＤＰ本体６０の背面パネル基板６２には排気管６６が接続されている。また、ＰＤＰ本体６０はヒーター６７を備えた炉６８内に配置されている。排気管６６の他端は二方に分岐され、一方は弁６９を介して真空ポンプ７０に接続され、他方は弁７１を介してボンベ７２に接続されている。
【０００５】
このような製造装置において、まずヒーター６７によってＰＤＰ本体６０を加熱しながら、弁６９を開放して真空ポンプ７０によってＰＤＰ本体６０内部を減圧し、ＰＤＰ本体６０内部の不純物ガスを排出する。その後、弁６９を閉じて弁７１を開け、ボンベ７２からネオンとキセノンなどからなる放電ガスをＰＤＰ本体６０内部に注入し、最後にＰＤＰ近傍の排気管６６をバーナーなどで加熱溶融して封じ切ることによって放電ガスが封入されたＰＤＰを完成させている。
【０００６】
また、このようにしてＰＤＰ本体６０内の不純物ガスを排出するだけでなく、ＰＤＰ本体６０内部にゲッターを設けて不純物ガスを吸着する方法（例えば特許文献２）や、排気管６６の内部にゲッターを設けて不純物ガスを吸着する方法が開示されている（例えば特許文献３）。
【特許文献１】特開２００３−２８１９９４号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１５８８号公報
【特許文献３】特開平１１−３２９２４６号公報
【非特許文献１】ＦＰＤテクノロジー大全  （株）電子ジャーナル  ２０００年１０月２５日  ＰＰ６１５−６１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の方法では、排気管を通じて放電ガスを注入するため、ＰＤＰ内から排気された不純物ガスが排気管の内壁に吸着し、放電ガスの供給時に放電ガスとともに再びＰＤＰ内に入ってしまうため、不純物ガスの除去は不十分なものであった。また、ＰＤＰ内部にゲッターを設けて不純物ガスを吸着する方法では、放電空間が隔壁によって仕切られているため全領域にゲッター効果を作用させることができず、不純物ガスの残存する領域が発生し表示むらの原因になる。さらに、放電中にゲッターが加熱されて不純物ガスが再びＰＤＰ内に放出されるなどの課題がある。また排気管内部にゲッターを設けて不純物ガスを除去する方法では、ゲッターに不純物成分が次第に蓄積され、不純物ガスを除去する能力が徐々に低下するという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決し、簡単な工程によって安定したＰＤＰ内部の清浄化を実現し、特に炭化水素ガスを水と炭酸ガスに分解することによって蛍光体の劣化が少なく、信頼性の高いＰＤＰを実現するＰＤＰの製造方法とその製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、一対のパネル基板の内壁の少なくとも一部に蛍光体層を有する放電空間を備えたＰＤＰの製造方法であって、排気経路を通して放電空間内部の気体を排気する際と放電ガスを導入する際に、排気経路を加熱している。
【００１０】
このような製造方法によれば、ＰＤＰ内の不純物ガスを排気する際に排気管内の不純物ガスである炭化水素ガスを分解し、不純物ガスが排気管内壁に付着することを著しく低減するとともに、放電ガスをＰＤＰ内に注入する際にも、排気時に排気管内壁にわずかに付着した不純物ガスを再度分解することができ、ＰＤＰ内に持ち込まれる不純物ガスの量を大幅に低減することができる。
【００１１】
さらに、排気経路の加熱温度は３５０℃以上であることが望ましく、この方法によれば、効果的に不純物ガスである炭化水素ガスを分解することができる。
【００１２】
また、本発明のＰＤＰの製造装置は、一対のパネル基板の内壁の少なくとも一部に蛍光体層を有する放電空間を備えたＰＤＰの製造装置であって、放電空間内部の気体を排気するとともに放電ガスを導入する排気経路を備え、排気経路を加熱する加熱手段を備えている。
【００１３】
このような製造装置によれば、ＰＤＰ内の不純物ガスを排気する際に排気管内の不純物ガスである炭化水素ガスを分解し、不純物ガスが排気管内壁に付着することを著しく低減するとともに、放電ガスをＰＤＰ内に注入する際にも、排気時に排気管内壁にわずかに付着した不純物ガスを再度分解することができ、ＰＤＰ内に持ち込まれる不純物ガスの量を大幅に低減することができる。
【００１４】
さらに、排気経路を３５０℃以上に加熱する加熱手段であることが望ましく、この構成によれば、効果的に不純物ガスである炭化水素ガスを分解することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、ＰＤＰ内に混入する不純物ガスの量を大幅に低減して、蛍光体の輝度劣化などのない信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図２は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図である。ＰＤＰ本体５０は一対のパネル基板となる前面パネル基板３０と背面パネル基板４０とで構成される。前面パネル基板３０は、前面ガラス基板３１と、その内表面に形成された互いに平行な複数の表示電極３２やそれを覆う誘電体層３３などで構成されている。背面パネル基板４０は、背面ガラス基板４１と、その内表面に形成された互いに平行で表示電極３２と直交する複数のアドレス電極４２と、それを覆う誘電体層４３と、その上に形成された隔壁４４と、隔壁４４の間に形成された赤色、緑色、青色でそれぞれ発光する蛍光体層４５で構成されている。前面パネル基板３０と背面パネル基板４０とは、放電空間４６を有する状態に対向配置され、ガラスフリットなどからなる封着部材５１によって周囲が封着されている。また、背面ガラス基板４１には、放電空間４６内の気体を排気し、放電ガスとなるネオンやキセノンなどを注入するための注入孔５２が設けられ、注入孔５２を通じて放電ガスが注入された後、５３ＫＰａ〜８０ＫＰａの圧力で封止されている。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造装置の構成を示す模式図である。ＰＤＰ本体５０は、ヒーター１１を備えた加熱容器１２内に設置されている。ＰＤＰ本体５０は注入孔５２を通じて排気経路である排気管１３に接続され、排気管１３は弁１４を経て真空ポンプ１５に接続されている。また排気管１３は途中で分岐し、弁１６を経てボンベ１７に接続されている。さらに排気管１３の外面にはヒーター１８が設置されている。
【００１９】
以上のような製造装置を用いたＰＤＰの製造方法について、特に放電空間４６から不純物ガスを排気する排気工程と放電ガスを封入する封入工程について述べる。封着部材５１によって前面パネル基板３０と背面パネル基板４０とが封着された図２に示すＰＤＰ本体５０は、加熱容器１２内においてヒーター１１により４００℃程度まで加熱される。加熱により封着部材５１、誘電体層３３、４３、蛍光体層４５、隔壁４４などに含まれ、あるいはそれら構造物の表面などに吸着している不純物ガスがＰＤＰ内に放出される。
【００２０】
このように、ヒーター１１でＰＤＰ本体５０を加熱しながら、弁１４を開き、真空ポンプ１５を作動させてＰＤＰ内の不純物ガスを含む気体を排気管１３を通じて排気する。これにより不純物ガスの大半をＰＤＰから排出することができる。しかしながら、従来はこれら不純物ガスが排気管１３の内面に付着し、これらの排気経路から完全に除去されずに残存している。
【００２１】
ＰＤＰ本体５０を加熱することによって放出される不純物ガスの成分としては、水蒸気、炭酸ガス、炭化水素などが主なものであり、ガスの量としては水蒸気と炭酸ガスの量が多く炭化水素ガスの量は相対的に少ない。しかし最近の研究で、炭化水素ガスは微量であっても特に蛍光体層４５に作用し、その経時的特性を大きく劣化させることがわかってきた。
【００２２】
本発明の実施の形態では、排気管１３外面にヒーター１８を設け、排気管１３を加熱している。ここで、排気管１３を加熱する目的は、排気工程において排気管１３の内壁面に付着、吸着した不純物ガスを壁面から脱離させるとともに、特に炭化水素ガスを水と炭酸ガスに分解させることである。特に、排気管１３の内壁に吸着した水や炭酸ガスは、約２００℃以上に加熱すると内壁より離脱するが、炭化水素ガス（ＣｘＨｙ）は３５０℃以上の加熱温度によって脱離が促進されるとともに、炭化水素ガスを水と炭酸ガスに分解する。
【００２３】
したがって、本発明の実施の形態では、排気工程において、これら炭化水素ガスを、排気管１３の内壁面より離脱させるとともに、水と炭酸ガスに分解するものである。すなわち、従来は炭化水素ガスを含む不純物ガスの一部が排気管１３内面に付着したままであったが、排気管１３を３５０℃以上に加熱しているため、排気管１３内壁に付着した不純物ガス中の水や炭酸ガスを離脱させるだけでなく、炭化水素ガスを水と炭酸ガスに分解させるようになっている。そのため、排気工程において、排気管１３からの不純物ガスの排出を十分に行うことができる。
【００２４】
このようにして、ＰＤＰ内および排気管１３の不純物ガスを排気した後、弁１４を閉じ、弁１６を開けてボンベ１７からネオンやキセノンなどの放電ガスを排気管１３を通じてＰＤＰ内に注入する。従来はこの時に排気管１３の内面に付着していた不純物ガスを再度ＰＤＰ内に混入する結果になっていた。前述のように、水蒸気や炭酸ガスの不純物ガスは蛍光体の劣化に対してそれほど大きな影響はなく、炭化水素ガスは微量でも特性の劣化に大きな影響がある。本発明の実施の形態では、排気管１３に残留している炭化水素ガスが排気工程で排気管から十分に排出されているため、放電ガスを封入する際にＰＤＰ内に再度混入することがない。また、本発明の実施の形態においては、放電ガスを封入する際にも排気管１３を加熱している。そのため、放電ガスの封入工程の際に排気管１３内壁に炭化水素ガスが残留していたとしても、炭化水素ガスの一部が水と炭酸ガスに分解されて、ＰＤＰ内に再封入されるため、炭化水素ガスとして再封入される場合に比べて蛍光体の輝度劣化に対する影響を小さくすることができる。
【００２５】
また、炭化水素ガスが分解されると水と炭酸ガスを発生するが、もともと封着後のＰＤＰ内に残存する水や炭酸ガスに較べてわずかであり、分解によってそれらが増加したとしても蛍光体の劣化に与える影響は小さいことがわかっている。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態では、排気工程と封入工程において排気管の加熱温度を同じとしているが、封入工程での排気管加熱温度を高めて、放電ガスの封入工程において炭化水素ガスの水と炭酸ガスへの分解を促進させてもよい。
【００２７】
このようにして、放電ガスをＰＤＰ内部に注入した後は、ＰＤＰ近傍の排気管１３をバーナーなどで加熱溶融させて排気管１３の排気経路を封じ、封入工程を終了しＰＤＰが完成する。
【００２８】
また、本発明の実施の形態によれば、排気管１３の内面に付着していた不純物ガスを加熱により分解することによって、不純物ガスが蓄積することがなく常に高い除去効果を持続することができる。
【００２９】
本発明の実施の形態によって製造したＰＤＰ内の蛍光体に吸着している炭化水素ガスの量の測定結果と、蛍光体の輝度変化率を測定した結果を表１に示す。炭化水素ガスの量については、封着後のＰＤＰを破壊して、蛍光体だけを取り出し、ＴＤＳ（昇温脱離ガス分析装置）を用いて測定した。輝度変化率の測定は、ＰＤＰに電圧１８０Ｖ、周波数５０ｋＨｚの放電維持パルスを印加して５０００時間駆動する加速寿命テストを行った。駆動の前後においてＰＤＰを全青および全緑とした場合の輝度を輝度計で測定し、輝度変化率を次式により算出している。
【００３０】
｛（パルス印加後の輝度−パルス印加前の輝度）／パルス印加前の輝度｝＊１００
炭化水素ガスによる蛍光体の輝度変化は、蛍光体材料として特にＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの緑色蛍光体を用いた場合と、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ19：Ｅｕの青色蛍光体を用いた場合において影響が大きい。そこで、本実施の形態ではこれらの蛍光体を用いたＰＤＰを作成して、輝度変化率を測定した。
【００３１】
また、比較例としては排気管を加熱しない従来の例を用い、比較例の全ガス中に占める炭化水素の吸着比は１として示している。
【００３２】
【表１】
2005251615.tif 000003
【００３３】
表１に示すように、排気管を加熱しない比較例では、蛍光体中の炭化水素の吸着量が大きく、緑色の輝度変化率が−１０．５％、青色の輝度変化率が−１１．４％と大きかった。
【００３４】
これに対して、本発明の実施の形態の製造方法を用いたＰＤＰでは、蛍光体中の炭化水素の量は比較例の１．４％と大幅に減少し、さらに緑色の輝度変化率が−１．９％、青色の輝度変化率が−２．２％と大幅に改善され、本発明の実施の形態による蛍光体の劣化に対する抑制効果が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のＰＤＰの製造方法および製造装置によれば、ＰＤＰの製造時にＰＤＰ内に混入する不純物ガスの量を大幅に低減することができ、放電特性が安定で輝度の経時変化がない信頼性の高いＰＤＰを実現し、大画面表示装置などの製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造装置を示す模式図
【図２】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図
【図３】従来のＰＤＰの製造装置を示す模式図
【符号の説明】
【００３７】
１１，１８    ヒーター
１２    加熱容器
１３    排気管
１４，１６    弁
１５    真空ポンプ
１７    ボンベ
３０    前面パネル基板
３１    前面ガラス基板
３２    表示電極
３３，４３    誘電体層
４０    背面パネル基板
４１    背面ガラス基板
４２    アドレス電極
４４    隔壁
４５    蛍光体層
４６    放電空間
５０    ＰＤＰ本体
５１    封着部材
５２    注入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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