JP3753128B2 - Plasma display panel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字または画像表示用のカラーテレビジョン受像機やディスプレイ等に使用するガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパネル(以下PDPという)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このPDPでは、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させカラー表示を行っている。そして、基板上に隔壁によって区画された表示セルが設けられており、これに発光体層が形成されている構成を有する。
【0003】
このPDPには、大別して、駆動的にはAC型とDC型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の2種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、PDPの主流は、3電極構造の面放電型のもので、その構造は、一方の基板上に平行に隣接した表示電極対を有し、もう一方の基板上に表示電極と交差する方向に配列されたアドレス電極と、隔壁、蛍光体層を有するもので、比較的蛍光体層を厚くすることができ、蛍光体によるカラー表示に適している。
【0004】
このようなPDPは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。
【0005】
このようなPDPは、一般的に次のようにして製造される。まず、背面ガラス基板上に、銀からなるアドレス電極を形成し、その上に誘電体ガラスからなる可視光反射層と、ガラス製の隔壁を所定のピッチで作製する。これらの隔壁に挟まれた各空間内に、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体を含む各色蛍光体ペーストを塗布した後、蛍光体を焼成してペースト内の樹脂成分等を除去して蛍光体層を形成し、背面板とする。その後、背面板の周囲に前面板との封着部材として低融点ガラスペーストを塗布し、低融点ガラスペースト内の樹脂成分等を除去するために350℃程度で仮焼する。
【0006】
その後、表示電極、誘電体ガラス層および保護層を順次形成した前面板と、前記背面板とを隔壁を介して表示電極とアドレス電極が直交するよう対向配置し、450℃程度で焼成し、前記封着部材である低融点ガラスによって周辺部を封着する。その後、350℃程度まで加熱しながらパネル内を排気し、終了後に放電ガスを所定の圧力だけ導入して完成品とする。
【0007】
従来のPDPにおいては、放電ガスに少なくともキセノン(Xe)を含む希ガスを用いている。最も一般的に用いられているのはネオン(Ne)に数%のキセノン(Xe)を混合した放電ガスであり、ガス純度は99.99〜99.999%程度の高純度ガスである。
【0008】
しかしながら、放電特性を向上させる目的で、希ガス以外の不純物を放電ガスに均一にしかも所定の濃度で制御よく添加することは非常に困難であった。この原因は、PDP内の構成物質であり、放電ガスに接している保護膜としての酸化マグネシウム(MgO)や蛍光体材料は、不活性ガス以外のガスに対して非常に吸着性が高いために、放電ガス中に制御よく不純物ガスを拡散させることは難しく、また不純物ガスを放電ガスに混合して導入するだけでは放電ガス導入部付近に多くの不純物ガスが吸着されてしまうために、パネル面内で輝度ムラが発生したり、放電特性のバラツキの原因となった。
【0009】
また、その中でも特に青色蛍光体として一般的に用いられているBaMgAl10O17:Euは、特にH2Oに対する吸着性が高く、熱劣化しやすいという課題がある(特許文献1参照)。
【0010】
また、PDPにおいては、放電電圧が約200Vと高く、回路のコスト、パネルの耐圧の面から低電圧化が必要であり、同時に安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化が求められている。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−35372号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、放電電圧の低電圧化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現できるようにすることを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、基板の周辺部を封着する封着工程時、または封着工程前に、不活性ガス以外の不純物ガスを蛍光体層に吸着させて、パネル点灯時に前記不純物ガスを放電ガス中に放出させるもので、制御よく放電ガスに不純物を添加することが可能となり、従来のものに比べて低電圧化、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項1に記載の発明は、一対の基板を間に空間が形成されるように対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのCO2の吸着量は、昇温脱離分析法において0度から500度までの領域で現れる脱離CO2のピーク分子数が1×1015個/g以下(0を含まず)であることを特徴とする。
【0015】
また、請求項4に記載の発明は、一対の基板を間に空間が形成されるように対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH 2 Oの吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現れる脱離H 2 Oのピーク分子数が、0度から500度までの領域で現れる脱離CO 2 のピーク分子数の3.7倍以上4.3倍以下であることを特徴とする。
【0016】
また、請求項6に記載の発明は、一対の基板を間に空間が形成されるように対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのCH4の吸着量は、昇温脱離分析法において100度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数が3.0×1014個/g以下(0を含まず)であることを特徴とする。
【0017】
さらに、請求項9に記載の発明は、一対の基板を間に空間が形成されるように対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する100度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数の比率が0.05以下(0を含まず)であることを特徴とする。
【0018】
また、請求項10に記載の発明は、一対の基板を間に空間が形成されるように対向配置するとともに周辺部を封着部材により封着し、かつ前記空間で放電が発生するように基板に電極を配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層として青色の蛍光体を有し、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数が1×1015個/g以上5×1015個/g以下で、かつ青色の蛍光体へのH2Oの吸着量は、昇温脱離分析法において300度以上の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する100度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数の比率が0.05以下(0を含まず)であることを特徴とする。
【0025】
以下、本発明の一実施の形態によるPDPおよびその製造方法について、具体例に基づき説明する。
【0026】
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1について説明する。図1に本発明によるPDPの構造を示しており、図1に示すように、ガラス基板などの透明な前面側の基板1上には、スキャン電極とサステイン電極とで対をなすストライプ状の表示電極2が複数列形成され、そしてその電極群を覆うようにガラスからなる誘電体層3が形成され、その誘電体層3上にはMgOからなる保護膜4が形成されている。
【0027】
また、前記前面側の基板1に対向配置される背面側のガラス基板などの基板5上には、スキャン電極及びサステイン電極の表示電極2と交差するように、誘電体ガラスからなる可視光反射層6で覆われた複数列のストライプ状のアドレス電極7が形成されている。このアドレス電極7間の可視光反射層6上には、アドレス電極7と平行に複数の隔壁8が配置され、この隔壁8間の側面および可視光反射層6の表面に蛍光体層9が設けられている。
【0028】
これらの基板1と基板5とは、スキャン電極およびサステイン電極の表示電極2とアドレス電極7とがほぼ直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周辺部が封着部材により封着され、そして前記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうちの一種または混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、放電空間は、隔壁8によって複数の区画に仕切ることにより、表示電極2とアドレス電極7との交点が位置する複数の放電セルが設けられ、その各放電セルには、赤色、緑色、青色の蛍光体層9が一色ずつ順次配置されている。
【0029】
そして、上記赤色、緑色、青色の蛍光体層9を放電によって発生する波長の短い真空紫外線(波長147nm)により励起発光させることにより、カラー表示を行っている。
【0030】
蛍光体層9を構成する蛍光体としては、一般的に以下の材料が用いられている。
【0031】
「青色蛍光体」:BaMgAl10O17:Eu
「緑色蛍光体」:Zn2SiO4:MnまたはBaAl12O19:Mn
「赤色蛍光体」:Y2O3:Euまたは(YxGd1-x)BO3:Eu
また、各色蛍光体は、以下のようにして作製することができる。
【0032】
青色蛍光体(BaMgAl10O17:Eu)は、まず炭酸バリウム(BaCO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、酸化アルミニウム(α−Al2O3)をBa,Mg,Alの原子比で1対1対10になるように配合する。次にこの混合物に対して所定量の酸化ユーロピウム(Eu2O3)を添加し、そして適量のフラックス(AlF2,BaCl2)と共にボールミルで混合し、1400℃〜1650℃で所定時間、例えば、0.5時間還元雰囲気(H2,N2中)で焼成することにより得られる。
【0033】
赤色蛍光体(Y2O3:Eu)は、原料として水酸化イットリウムY2(OH)3と硼酸(H3BO3)とをY,Bの原子比1対1になるように配合する。次に、この混合物に対して所定量の酸化ユーロピウム(Eu2O3)を添加し、適量のフラックスと共にボールミルで混合し、空気中1200℃〜1450℃で所定時間、例えば1時間焼成することにより得られる。
【0034】
緑色蛍光体(Zn2SiO4:Mn)は、原料として酸化亜鉛(ZnO)、酸化珪素(SiO2)をZn,Siの原子比2対1になるように配合する。次にこの混合物に所定量の酸化マンガン(Mn2O3)を添加し、ボールミルで混合した後、空気中で1200℃〜1350℃で所定時間、例えば0.5時間焼成することにより得られる。
【0035】
上記製法で作製された蛍光体粒子を粉砕後ふるい分けすることにより、所定の粒径分布を有する蛍光体材料が得られる。
【0036】
図2に本実施の形態によるPDPの製造工程を示しており、図2に示すように背面板側は、ガラス基板上に銀からなるアドレス電極を形成し、その上に誘電体ガラスからなる可視光反射層と、ガラス製の隔壁を所定のピッチで作製する工程10を行う。
【0037】
次に、これらの隔壁に挟まれた各空間内に、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体を含む各色蛍光体ペーストをそれぞれ塗布した後、500℃程度で蛍光体ペーストを焼成してペースト内の樹脂成分等を除去し、蛍光体層を形成する蛍光体形成工程11を行う。また、蛍光体形成後は、背面板の周囲に前面板との封着部材として低融点ガラスペーストを塗布し、低融点ガラスペースト内の樹脂成分等を除去するために350℃程度で仮焼する低融点ガラスペースト形成工程を行う。
【0038】
一方、前面板側は、ガラス基板上に表示電極と誘電体層を形成する電極、誘電体層の形成工程12を行い、その後保護膜の形成工程13を行う。
【0039】
その後、表示電極、誘電体ガラス層および保護層を順次形成した前面板と、前記背面板を隔壁を介して表示電極とアドレス電極が直交するよう対向配置し、450℃程度で焼成し、低融点ガラスによって、周囲を密封する封着工程14を行った後、350℃程度まで加熱しながらパネル内を排気し、終了後に放電ガスを所定の圧力だけ導入するガス封入工程15を行う。
【0040】
そして、ガラス基板に形成した表示電極に通常動作時の約2倍の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工程16を行うことによりパネルが完成される。
【0041】
ここで、本実施の形態においては、封着工程時、または封着工程前に不純物ガスを蛍光体層に吸着させるもので、吸着させる不純物ガスを限定するため、図2の点線で囲むように、前面側のガラス基板は保護膜である酸化マグネシウムを真空電子ビーム蒸着法により形成した後、背面側のガラス基板は蛍光体焼成後より、不純物ガス吸着工程17を除くすべての工程において10-4Pa以下の真空、または露点−60度以下の乾燥N2雰囲気で、ガス封入工程15までを行った。なお、背面側のガラス基板の蛍光体焼成工程までは大気中で行うため、不純物ガス吸着工程17の前に、真空加熱を500℃で行い、大気中での吸着ガスの脱ガス処理18を行った。また、不純物ガス吸着工程17は、この脱ガス処理18の降温時に、H2O,CO2の少なくとも一方を含む所望の不純物ガスを導入し、室温に下がるまでこのガス雰囲気に曝すことにより行う。
【0042】
ところで、上述したように、PDP内の放電空間に存在するMgOや蛍光体材料、特に青色蛍光体は、不活性ガス以外の不純物ガスの吸着性が高く、その不純物ガスが原因でパネル面内で輝度ムラが発生したり、放電特性のバラツキが生じる。このような課題を解決するためには、不純物ガスが吸着しないようにすればよいが、PDPの構成上、それは実際上困難なことである。
【0043】
そこで、本発明者らは、不純物ガスの吸着量を制御することで、PDPの特性の改善および安定化が図れないかについて、各種の実験と検討を行った。その結果、積極的に不純物ガス吸着工程を設け、不純物ガスの吸着量を制御するという本発明を見出したものである。
【0044】
図3はPDPの蛍光体に対するH2Oを含む不純物ガスの吸着性について、本発明者らが行った実験の結果を示す図であり、図3に示すように不純物ガス吸着工程において、H2Oの分圧に対して各色の蛍光体におけるH2Oの吸着量に関係があることが分かった。すなわち、図3に示す特性から、青色蛍光体が最もH2Oの吸着量が多く、また同時に不純物ガス吸着工程時のH2Oの分圧に対して大きな変化率を示すことが分かった。このことからPDPの内部空間内でのH2O総量の制御は、青色蛍光体のH2O吸着量を制御することで可能であることが分かった。
【0045】
すなわち、封着工程前に不純物ガス吸着工程を設け、不活性ガス以外の不純物ガスを蛍光体層に吸着させることにより、不活性ガス以外の不純物ガスをパネル面内に均一に制御よく導入することが可能となる。また、この不純物ガスとしては、本発明者らの実験によれば、H2OとCO2の少なくとも一方を含むガスを導入すればよく、その不純物ガスの効果により放電電圧の低電圧化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化を実現することができる。
【0046】
ここで、蛍光体に不純物ガスを吸着させることにより放電特性を制御よく操作できる理由について説明すると、一般的にPDPの駆動方法は、初期化放電、アドレス放電、維持放電から構成されており、駆動の原理としては、第1の初期化放電では大きな電圧を印加することにより、放電セル内をリセットする効果を有し、次に表示する画像信号を基に点灯させたいセルのみ選択的にアドレス放電を発生させ、その放電を維持放電で持続させ、この維持放電のパルス数で階調表現を行っている。その際、初期化放電とアドレス放電時には前面板に形成された表示電極と背面板に形成されたアドレス電極間において放電が発生するため、背面板のアドレス電極上に形成されている蛍光体に不純物ガスが吸着されていると初期化放電、アドレス放電によってその不純物ガスが放電ガス中に効果的に放出されると考えられる。そして、蛍光体材料は不活性ガス以外のガスに対し、吸着性に富むため、一度放電ガス中に放出した不純物ガスは、維持放電終了後に再び再吸着されると考えられ、これらのことが制御よく不純物ガスを放電ガス中に添加することにより、効果的に放電特性を操作できる要因と考えられる。
【0047】
なお、本実施の形態においては、蛍光体焼成工程と封着工程の間で蛍光体を形成した背面板を所望の不純物ガスを含むガスに曝すことにより、蛍光体への不純物ガス吸着を行ったが、封着工程を所望の不純物ガスを含むガス雰囲気で行うか、または封着工程において前面板と背面板で形成される内部空間に所望の不純物ガスを含むガスを流すことによっても蛍光体に不純物ガスを吸着させることができ、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0048】
ところで、本発明者らの実験によれば、上述した本発明による効果は、不純物ガスとしてのCO2の昇温脱離質量分析(TDS)における0から500度までに見られるピーク分子数、およびH2Oの300度以上に見られるピーク分子数との間に相関があることを見出した。
【0049】
次に、不純物ガス吸着工程におけるガス雰囲気とパネル完成後の不純物ガスの青色蛍光体への吸着量とについて、実験を行った結果について説明する。表1にその結果を示している。なお、表1における各項目の意味は、次の通りである。
【0050】
「点灯電圧」:パネル全面を点灯させるのに必要な維持電圧。
【0051】
「放電ミス」:1000回のアドレス放電における放電不良回数。この放電不良回数が多くなると不灯発生による画質劣化の要因となる。
【0052】
「電圧マージン」:点灯に必要な点灯電圧から維持電圧を高くしていくことにより発生する点灯不具合発生電圧までの電圧差。この値が大きいほど安定な駆動が可能となる。
【0053】
「点灯後の電圧マージン」:200kHzの維持電圧印加による500時間の放電後の電圧マージン。
【0054】
「マージン変動」:200kHzの維持電圧印加による500時間の放電の前後での電圧マージンの変化量を電圧(V)で示した。
【0055】
「相対輝度」:パネルNo.1の値を100とした相対強度で表した。
【0056】
また、表1では実際の数値を表記するとともに、その数値の評価を◎、○、△、×で表した。◎:非常によい ○:実用上問題なし △:実用上改善されると良いが大きな問題ではない ×:実用上問題である。
【0057】
【表1】
【0058】
この表1から明らかなように、真空空間で作製したNo.1のパネルと乾燥N2雰囲気で作製したNo.2のパネルにおいては、蛍光体へのH2O,CO2の吸着量が非常に少なく、初期の電圧マージンが非常に大きく、またマージンの変化もほとんどなく、長期にわたり安定な放電が実現できる。これに対し、CO2の不純物ガス吸着を行ったNo.3、No.4のパネルにおいては、No.1、No.2のパネルに比べて、放電ミスの回数が減少した。これによりCO2を吸着させることにより、放電ミスを低減できることが分かる。しかしながら、一方ではCO2の1%雰囲気で作製したNo.4のパネルでは、初期の電圧マージンが小さく、また輝度の低下も同時にみられることがわかった。また、CO2の吸着量の500度までのピーク分子数が1×1015個/gを境にこの輝度劣化が大きく発生することが本発明者らにより確認されている。
【0059】
従って、蛍光体へのCO2の吸着量を500度までのピーク分子数で1×1013個/g〜1×1015個/gの範囲で行うことにより、大きな輝度劣化を招くことなく放電ミスの回数を低減することができる。
【0060】
また、N2雰囲気にCO2を0.1%添加し、H2Oを分圧で3Torrと30Torr添加して作製したNo.5とNo.6のパネルにおいて、CO2を0.1%のみ添加したNo.3のパネルと比べると、電圧マージンの大きな低下もなく、点灯電圧の低減と輝度向上の効果が得られる。しかしながら、H2Oを30Torr添加したNo.6のパネルにおいては、マージンの変化量が大きく、長期間の安定放電は困難である。マージンの変化量は、蛍光体に吸着させたピーク分子数が5×1015個/g以上になると、大きくなり電圧マージンが減少することが本発明者らにより確認されている。
【0061】
従って、蛍光体へのH2Oの吸着量を300度以上でのピーク分子数で1×1015個/g〜5×1016個/gとすることにより、パネル点灯による電圧マージンの大きな低下を招くことなく、放電電圧を低減することができる。これにより、高輝度で長期にわたり安定放電が可能で、放電電圧を下げることができる。
【0062】
また本実施の形態において、CO2とH2Oをともに吸着させることにより、それぞれの吸着ガスの効果を有するとともに、さらにCO2,H2Oの各々単独の不純物ガス吸着では見られなかった輝度向上が確認できた。これはCO2による輝度劣化要因がH2Oにより抑えられていることを意味しており、輝度劣化を生じる蛍光体へのCO2の吸着サイトに、H2Oが吸着するために輝度劣化が低減することが考えられる。また、同時に放電電圧の低減により、Xeの紫外線放射効率も上昇していることが考えられる。また、このH2OによるCO2の輝度低減抑制効果ならびに輝度向上の相乗効果は、CO2とH2Oとのピーク分子数の比に大きく関係していることが本発明者らにより確認されており、H2Oのピーク分子数がCO2のピーク分子数に対する比率として、3.7から4.3であることが好ましく、4.0付近が最も効果的であることがわかった。
【0063】
ここで、吸着分子数X(個/g)とは、昇温脱離質量分析において排気速度をS(m3/s)、測定間隔時間をt(s)、全検出イオン電流をI(A)、求めたい分子のイオン電流をJ(A)、電流検出時の圧力をP(Pa)測定試料の重さをW(g)とした時、気体定数をR、温度をT、アボガドロ数をNとして、
X={N/(R×T)}×P×S×t×(J/I)/W=2.471×1020×P×S×t×(J/I)/Wの式より求まる値であり、本実施の形態では排気速度0.19(m3/s)、測定間隔時間15(s)により測定したデータを用いている。
【0064】
以上のように本発明によれば、不活性ガス以外の不純物ガスをパネル面内に均一に制御よく導入することが可能であり、また不純物ガスとしてH2OとCO2を導入することにより、その不純物ガスの効果により、PDPにおける放電電圧の低電圧化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現することができる。
【0065】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
【0066】
本実施の形態2においては、封着工程時、または封着工程前に少なくともCH4を含む不純物ガスを蛍光体層に吸着させるもので、上記実施の形態1と同様に、吸着させる不純物ガスを限定するため、図2の点線で囲むように、前面側のガラス基板は保護膜である酸化マグネシウムを真空電子ビーム蒸着法により形成した後、背面側のガラス基板は蛍光体焼成後より、不純物ガス吸着工程17を除くすべての工程において10-4Pa以下の真空、または露点−60度以下の乾燥N2雰囲気で、ガス封入工程15まで行った。なお、背面側のガラス基板の蛍光体焼成工程までは大気中で行うため、不純物ガス吸着工程17の前に、真空加熱を600℃で行い、大気中での吸着ガスの脱ガス処理18を行った。また、不純物ガス吸着工程17は、この脱ガス処理18の降温時に、H2O、CH4を含む所望の不純物ガスを導入し、室温に下がるまでこのガス雰囲気に曝すことにより行う。
【0067】
このような本実施の形態2は、不純物ガスとしてのCH2の昇温脱離質量分析(TDS)における0から600度までに見られるピーク分子数、およびH2Oの300度以上に見られるピーク分子数との間に相関があることを見出したことに基づくものであり、以下に説明するように、上記実施の形態1と同様な効果が得られる。
【0068】
なお、昇温脱離分析において、上記不純物以外にもCH系不純物が重合した、より質量数が大きいCnH2n+2で表されるメタン系炭化水素やCnH2nで表されるエチレン系炭化水素などの不純物も検出されるが、CH2の吸着量が放電特性と大きな相関があった。これは低級の分子が最も放電に影響しやすいためであると思われる。また、昇温脱離分析法においてCH4の吸着量評価に対し、Oが同質量数で妨害イオンとなるため、CH4の吸着量の測定が困難であるため、CH2の吸着量をCH4の吸着量の指標として用いた。
【0069】
次に、不純物ガス吸着工程におけるガス雰囲気とパネル完成後の不純物ガスの青色蛍光体への吸着量とについて、実験を行った結果について説明する。表2にその結果を示している。なお、表2における各項目の意味は、上記表1と同様な意味であり、説明は省略する。
【0070】
【表2】
【0071】
この表2から明らかなように、真空空間で作製したNO.1のパネルと乾燥N2雰囲気で作製したNO.2のパネルにおいては、蛍光体へのH2O、CH4の吸着量が非常に少なく、初期の電圧マージンが非常に大きく、またマージンの変化もほとんどなく、長期にわたり安定な放電が実現できる。これに対し、CH4の不純物ガス吸着を行ったNO.3、NO.4のパネルにおいては、NO.1、NO.2のパネルに比べて、放電ミスの回数が減少した。しかしながら、一方ではCH4の1%雰囲気で作製したNO.4のパネルでは、電圧マージンの減少と輝度の低下も同時に見られる。また、CH2の吸着量の100度〜600度までのピーク分子数が2×1015個/gを境にこの輝度劣化が大きく発生することが本発明者らにより確認されている。
【0072】
従って、蛍光体へのCH2の吸着量を100度〜600度までのピーク分子数で0.5×1014個/g〜3.0×1014個/gの範囲で行うことにより、大きな輝度劣化を招くことなく放電ミスの回数を低減することができる。
【0073】
また、N2雰囲気にCH4を0.1%添加し、H2Oを分圧で3Torrと30Torr添加して作製したNO.5とNO.6のパネルにおいて、CH4を0.1%のみ添加したNO.3のパネルと比べると、電圧マージンの大きな低下もなく、点灯電圧の低減と輝度向上の効果が得られる。しかしながら、H2Oを30Torr添加したNO.6のパネルについては、点灯に伴いマージンの低下が大きく、長期間の安定放電は困難である。
【0074】
点灯による電圧マージンの低下は蛍光体へ吸着させたH2Oの300度以上で現れるピーク分子数が5×1015個/g以上になると大きくなり、電圧マージンが減少することが本発明者らにより確認されている。従って、蛍光体へのH2Oの吸着量を300度以上でのピーク分子数で1×1015個/g〜5×1016個/gとすることにより、パネル点灯による電圧マージンの大きな低下を招くことなく放電電圧を低減することができる。これにより、高輝度で長期にわたり安定放電が可能であって、放電電圧を下げることができる。
【0075】
また本実施の形態において、CH4とH2Oをともに吸着させることにより、それぞれの吸着ガスの効果を有するとともに、さらにCH4、H2Oの各々単独の不純物ガス吸着では見られなかった輝度向上が確認できた。これはCH4による輝度劣化要因がH2Oにより抑えられていることを意味しており、輝度劣化を生じる蛍光体へのCH4の吸着サイトにH2Oが吸着することにより輝度劣化が低減するものと考えられる。また、同時に放電電圧の低減により、Xeの紫外線放射効率も上昇していることが考えられる。ただし、H2OによるCH4の輝度低減抑制効果ならびに輝度向上の相乗効果は、CH4の吸着量の指標となるCH2の100度〜600度の間で現れるピーク分子数と、300度以上で現れるH2Oのピーク分子数の比に大きく関係していることが本発明者らにより確認されており、図4に示すようにH2Oの300度以上で現れるピーク分子数がCH2の100度から600度の間で現れるピーク分子数に対する比率として、0.05以下で特に効果があり、逆に0.05以上では輝度が低下していく。
【0076】
また、300度以上で現れるH2Oのピーク分子数が5×1015個/g以上では、前記吸着量の比率が0.05以上における輝度低下の傾きが穏やかであったが、300度以上で現れるH2Oのピーク分子数が5×1015個/g以下の時には、前記比率の増加に伴う輝度低下の傾斜が強くなる傾向が見られる。
【0077】
以上のことより、電圧マージンの低下を招くことなく輝度を向上させるには、300度以上で現れるH2Oのピーク分子数が5×1015個/g以下で前記吸着量の比率が0.05以下となることが最も望ましい。
【0078】
なお、図4は、H2Oの吸着量について昇温脱離分析法より分析した結果において、300度以上の領域で現れる脱離H2Oのピーク分子数に対する100度から600度までの領域で現れる脱離CH2のピーク分子数の比率と輝度の関係を示す図である。
【0079】
以上のように本発明によれば、不純物ガスとしてH2OとCH4を導入することにより、その不純物ガスの効果により、PDPにおける放電電圧の低電圧化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現することができる。
【0080】
また、以上の説明では、青色蛍光体としてBaMgAl10O17:Euを用いた場合を例にして説明したが、特開2000−226574号公報において公開されている(Ba1-mSrm)iMgAljOn:Eukで表され、0≦m≦0.25、1.0≦i≦1.8、12.7≦j≦21.0、0.01≦k≦0.20、21.0≦n≦34.5からなる組成のアルミン酸塩を用いると、H2Oの吸着特性が赤、緑色蛍光体の特性に近づくため、不純物ガスの吸着の制御性がさらに容易になるという効果が得られる。
【0081】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、不活性ガス以外の不純物ガスをパネル面内に均一に制御よく導入することが可能であり、その不純物ガスの効果により、PDPにおける放電電圧の低電圧化、安定放電、高輝度化、高効率化、長寿命化などの特性向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す斜視図
【図2】同じく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図
【図3】不純物ガス吸着工程におけるH2O分圧に対する各蛍光体の吸着量を示す特性図
【図4】H2Oのピーク分子数に対するCH2のピーク分子数の比率と輝度の関係を示す特性図
【符号の説明】
1、5 基板
2 表示電極
3 誘電体層
4 保護膜
7 アドレス電極
9 蛍光体層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention utilizes gas discharge luminescence used for color television receivers and displays for displaying characters or images.Plasma display panel (PDP)It is about.
[0002]
[Prior art]
In this PDP, an ultraviolet ray is generated by gas discharge, and a phosphor is excited by the ultraviolet ray to emit light to perform color display. And the display cell divided by the partition is provided on the board | substrate, and it has the structure by which the light-emitting body layer is formed in this.
[0003]
This PDP is broadly divided into AC type and DC type in terms of driving, and there are two types of discharge types, a surface discharge type and a counter discharge type. From the viewpoint of high definition, large screen, and ease of manufacturing. At present, the mainstream of the PDP is a surface discharge type having a three-electrode structure, and the structure has a pair of display electrodes adjacent in parallel on one substrate and intersects with the display electrode on the other substrate. The address electrode arranged in the direction to be aligned, the barrier ribs, and the phosphor layer have a relatively thick phosphor layer, which is suitable for color display using the phosphor.
[0004]
Such a PDP is capable of high-speed display compared to a liquid crystal panel, has a wide viewing angle, is easy to increase in size, and is self-luminous, so that the display quality is high. Recently, it has attracted particular attention among panel displays, and is used for various purposes as a display device at a place where many people gather or a display device for enjoying a large screen image at home.
[0005]
Such a PDP is generally manufactured as follows. First, an address electrode made of silver is formed on a back glass substrate, and a visible light reflecting layer made of dielectric glass and a glass partition are formed on the glass substrate at a predetermined pitch. After applying each color phosphor paste including red phosphor, green phosphor and blue phosphor in each space between these partitions, the phosphor is baked to remove the resin component etc. in the paste A phosphor layer is formed to form a back plate. Thereafter, a low-melting glass paste is applied around the back plate as a sealing member with the front plate, and calcined at about 350 ° C. in order to remove resin components and the like in the low-melting glass paste.
[0006]
After that, the front plate on which the display electrode, the dielectric glass layer and the protective layer are sequentially formed and the back plate are arranged to face each other so that the display electrode and the address electrode are orthogonal to each other through the partition, and fired at about 450 ° C., The peripheral portion is sealed with a low melting point glass as a sealing member. Thereafter, the panel is evacuated while being heated to about 350 ° C., and after completion, a discharge gas is introduced by a predetermined pressure to obtain a finished product.
[0007]
In a conventional PDP, a rare gas containing at least xenon (Xe) is used as a discharge gas. The most commonly used is a discharge gas in which neon (Ne) is mixed with several percent of xenon (Xe), and the purity of the gas is a high-purity gas of about 99.99 to 99.999%.
[0008]
However, for the purpose of improving the discharge characteristics, it has been very difficult to add impurities other than the rare gas uniformly to the discharge gas at a predetermined concentration with good control. This is due to constituents in the PDP, and magnesium oxide (MgO) and phosphor materials as protective films in contact with the discharge gas are very adsorbable to gases other than inert gases. In addition, it is difficult to diffuse the impurity gas in the discharge gas in a controlled manner, and a large amount of impurity gas is adsorbed near the discharge gas introduction portion simply by mixing and introducing the impurity gas into the discharge gas. Brightness unevenness or discharge characteristic variation.
[0009]
Of these, BaMgAl, which is generally used as a blue phosphor.TenO17: Eu is especially H2There exists a subject that the adsorptivity with respect to O is high and heat deterioration is easy (refer patent document 1).
[0010]
In addition, in the PDP, the discharge voltage is as high as about 200 V, and it is necessary to reduce the voltage in terms of circuit cost and panel withstand voltage, and at the same time, stable discharge, high brightness, high efficiency, and long life are required. ing.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-35372 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to realize improvement in characteristics such as lower discharge voltage, stable discharge, higher brightness, higher efficiency, and longer life. Is.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for adhering an impurity gas other than an inert gas to a phosphor layer during a sealing process for sealing a peripheral portion of a substrate or before a sealing process, and for lighting a panel. The impurity gas is released into the discharge gas, and it becomes possible to add impurities to the discharge gas with good control, and it has lower voltage, higher brightness, higher efficiency, longer life, etc. than the conventional one. Improved characteristics can be realized.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
That is, according to the first aspect of the present invention, a pair of substrates are arranged to face each other so that a space is formed between them, and a peripheral portion is sealed by a sealing member, and discharge is generated in the space. In the plasma display panel in which electrodes are arranged on the substrate and a phosphor layer that emits light by discharge is provided, the phosphor layer has a blue phosphor, and CO is applied to the blue phosphor.2The amount of adsorbed is desorbed CO that appears in the region from 0 to 500 degrees in the temperature programmed desorption analysis.2The number of peak molecules is 1 × 1015Pieces / g or less(Excluding 0)It is characterized by being.
[0015]
Also,According to a fourth aspect of the present invention, a pair of substrates are arranged so as to face each other so that a space is formed, and a peripheral portion is sealed with a sealing member, and an electrode is formed on the substrate so that discharge occurs in the space. And a phosphor layer that emits light by discharge is provided with a blue phosphor as the phosphor layer, and H is applied to the blue phosphor. 2 The adsorption amount of O is the desorption H that appears in the region of 300 ° C. or more in the temperature programmed desorption analysis. 2 Desorbed CO appearing in the region where the peak molecular number of O is from 0 to 500 degrees 2 It is 3.7 times or more and 4.3 times or less of the number of peak molecules of.
[0016]
The invention according to claim 6 is a substrate in which a pair of substrates are opposed to each other so that a space is formed therebetween, a peripheral portion is sealed by a sealing member, and discharge is generated in the space. In the plasma display panel in which electrodes are arranged and a phosphor layer that emits light by discharge is provided, the phosphor layer has a blue phosphor, and CH to the blue phosphorFourThe amount of adsorption of desorbed CH that appears in the region from 100 degrees to 600 degrees in the temperature programmed desorption analysis2Has a peak molecular number of 3.0 × 1014Pieces / g or less(Excluding 0)It is characterized by being.
[0017]
Furthermore, the invention according to claim 9 is a substrate in which a pair of substrates are arranged to face each other so that a space is formed between them, and a peripheral part is sealed with a sealing member, and discharge is generated in the space. In the plasma display panel in which the electrodes are arranged and the phosphor layer that emits light by discharge is provided, the phosphor layer has a blue phosphor, and H is applied to the blue phosphor.2The adsorption amount of O is the desorption H that appears in the region of 300 ° C. or more in the temperature programmed desorption analysis.2Desorption CH appearing in the region of 100 to 600 degrees with respect to the peak molecular number of O2The ratio of the number of peak molecules is 0.05 or less(Excluding 0)It is characterized by being.
[0018]
The invention according to
[0025]
Hereinafter, a PDP according to an embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described based on specific examples.
[0026]
(Embodiment 1)
First, the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the structure of a PDP according to the present invention. As shown in FIG. 1, a striped display in which a scan electrode and a sustain electrode make a pair on a transparent front substrate 1 such as a glass substrate. A plurality of electrodes 2 are formed, and a dielectric layer 3 made of glass is formed so as to cover the electrode group, and a protective film 4 made of MgO is formed on the dielectric layer 3.
[0027]
Further, a visible light reflecting layer made of dielectric glass is provided on a substrate 5 such as a rear glass substrate disposed opposite to the front substrate 1 so as to intersect the display electrodes 2 of the scan electrode and the sustain electrode. A plurality of stripe address electrodes 7 covered with 6 are formed. On the visible light reflecting layer 6 between the address electrodes 7, a plurality of partition walls 8 are arranged in parallel with the address electrodes 7, and a phosphor layer 9 is provided on the side surface between the partition walls 8 and the surface of the visible light reflecting layer 6. It has been.
[0028]
The substrate 1 and the substrate 5 are opposed to each other with a minute discharge space so that the display electrodes 2 of the scan electrodes and the sustain electrodes and the address electrodes 7 are substantially orthogonal to each other, and the peripheral portion is a sealing member. In the discharge space, one or a mixed gas of helium, neon, argon, and xenon is sealed as a discharge gas. The discharge space is divided into a plurality of sections by partition walls 8 to provide a plurality of discharge cells in which the intersections of the display electrodes 2 and the address electrodes 7 are located, and each of the discharge cells has red, green, blue The phosphor layers 9 are sequentially arranged for each color.
[0029]
The red, green, and blue phosphor layers 9 are excited and emitted by vacuum ultraviolet rays (wavelength 147 nm) having a short wavelength generated by discharge, thereby performing color display.
[0030]
As the phosphor constituting the phosphor layer 9, the following materials are generally used.
[0031]
"Blue phosphor": BaMgAlTenO17: Eu
"Green phosphor": Zn2SiOFour: Mn or BaAl12O19: Mn
"Red phosphor": Y2OThree: Eu or (YxGd1-x) BOThree: Eu
Moreover, each color fluorescent substance can be produced as follows.
[0032]
Blue phosphor (BaMgAlTenO17: Eu) is the first barium carbonate (BaCO)Three), Magnesium carbonate (MgCOThree), Aluminum oxide (α-Al2OThree) Is mixed so that the atomic ratio of Ba, Mg, and Al is 1: 1: 1/10. Next, a predetermined amount of europium oxide (Eu) is added to the mixture.2OThree) And an appropriate amount of flux (AlF2, BaCl2) And a ball mill, and at 1400 ° C. to 1650 ° C. for a predetermined time, for example, 0.5 hours in a reducing atmosphere (H2, N2It is obtained by firing in the middle).
[0033]
Red phosphor (Y2OThree: Eu) Yttrium hydroxide Y as a raw material2(OH)ThreeAnd boric acid (HThreeBOThree) In such a manner that the atomic ratio of Y and B is 1: 1. Next, a predetermined amount of europium oxide (Eu) is added to the mixture.2OThree), Mixed with a suitable amount of flux by a ball mill, and fired in air at 1200 ° C. to 1450 ° C. for a predetermined time, for example, 1 hour.
[0034]
Green phosphor (Zn2SiOFour: Mn) is zinc oxide (ZnO), silicon oxide (SiO2) Is mixed so that the atomic ratio of Zn and Si is 2: 1. Next, a predetermined amount of manganese oxide (Mn2OThree) And mixing with a ball mill, followed by baking at 1200 ° C. to 1350 ° C. in air for a predetermined time, for example, 0.5 hours.
[0035]
A phosphor material having a predetermined particle size distribution can be obtained by pulverizing the phosphor particles produced by the above production method after pulverization.
[0036]
FIG. 2 shows a manufacturing process of the PDP according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, on the back plate side, an address electrode made of silver is formed on a glass substrate, and a visible glass made of dielectric glass is formed thereon.
[0037]
Next, each color phosphor paste containing red phosphor, green phosphor, and blue phosphor is applied in each space between the partition walls, and then the phosphor paste is baked at about 500 ° C. The phosphor component forming step 11 is performed to remove the resin component and the like and form a phosphor layer. In addition, after the phosphor is formed, a low melting glass paste is applied around the back plate as a sealing member with the front plate, and calcined at about 350 ° C. in order to remove the resin component and the like in the low melting glass paste. A low melting point glass paste forming step is performed.
[0038]
On the other hand, on the front plate side, an electrode for forming a display electrode and a dielectric layer on the glass substrate and a dielectric
[0039]
Thereafter, a front plate on which a display electrode, a dielectric glass layer, and a protective layer are sequentially formed, and the back plate are arranged opposite to each other so that the display electrode and the address electrode are orthogonal to each other through a partition wall, and fired at about 450 ° C. After performing the sealing step 14 for sealing the periphery with glass, the inside of the panel is evacuated while heating to about 350 ° C., and after completion, a
[0040]
A panel is completed by performing an aging process 16 in which an alternating voltage approximately twice that in normal operation is applied to the display electrodes formed on the glass substrate to generate a strong discharge so that a stable discharge can be performed.
[0041]
Here, in the present embodiment, the impurity gas is adsorbed to the phosphor layer at the time of the sealing process or before the sealing process. In order to limit the impurity gas to be adsorbed, it is surrounded by the dotted line in FIG. After the front side glass substrate is formed with magnesium oxide as a protective film by vacuum electron beam evaporation, the back side glass substrate is 10 in all steps except for the impurity gas adsorption step 17 after phosphor firing.-FourVacuum less than Pa or dry N with dew point -60 degrees or less2Up to the
[0042]
By the way, as described above, MgO and phosphor materials, particularly blue phosphors, present in the discharge space in the PDP have high adsorptivity of impurity gases other than inert gas, and the impurity gas causes in the panel surface. Luminance unevenness occurs and discharge characteristics vary. In order to solve such a problem, it is only necessary to prevent the impurity gas from being adsorbed, but this is actually difficult because of the configuration of the PDP.
[0043]
Therefore, the present inventors conducted various experiments and studies on whether or not the PDP characteristics could be improved and stabilized by controlling the amount of impurity gas adsorbed. As a result, the present invention has been found to actively provide an impurity gas adsorption step to control the amount of impurity gas adsorption.
[0044]
FIG. 3 shows the H for the PDP phosphor.2It is a figure which shows the result of the experiment which the present inventors conducted about the adsorptivity of the impurity gas containing O, and, as shown in FIG.2H in each color phosphor against O partial pressure2It was found that there was a relationship with the amount of adsorption of O. That is, from the characteristics shown in FIG.2A large amount of O is adsorbed, and at the same time H during the impurity gas adsorption process2It was found that a large change rate was exhibited with respect to the partial pressure of O. Therefore, H in the internal space of the PDP2The total amount of O is controlled by the blue phosphor H2It was found that this is possible by controlling the amount of O adsorption.
[0045]
That is, an impurity gas adsorption step is provided before the sealing step, and an impurity gas other than the inert gas is adsorbed on the phosphor layer, thereby introducing the impurity gas other than the inert gas into the panel surface uniformly and with good control. Is possible. Further, as this impurity gas, according to experiments by the present inventors, H2O and CO2A gas containing at least one of the above may be introduced, and the effect of the impurity gas can realize a reduction in discharge voltage, stable discharge, high brightness, high efficiency, and long life.
[0046]
Here, the reason why the discharge characteristics can be controlled with good control by adsorbing the impurity gas to the phosphor will be explained. Generally, the driving method of the PDP is composed of initialization discharge, address discharge, and sustain discharge. As a principle of the above, the first initializing discharge has an effect of resetting the inside of the discharge cell by applying a large voltage, and only the address discharge is selectively performed based on the image signal to be displayed next. The discharge is sustained by a sustain discharge, and gradation expression is performed by the number of pulses of the sustain discharge. At this time, since discharge occurs between the display electrode formed on the front plate and the address electrode formed on the back plate during the initialization discharge and the address discharge, the phosphor formed on the address electrode on the back plate has impurities. If the gas is adsorbed, it is considered that the impurity gas is effectively released into the discharge gas by the initialization discharge and the address discharge. Since the phosphor material is highly adsorbable with respect to gases other than inert gas, the impurity gas once released into the discharge gas is considered to be re-adsorbed again after the end of the sustain discharge. It is considered that the discharge characteristics can be effectively controlled by adding the impurity gas to the discharge gas.
[0047]
In this embodiment, the impurity gas is adsorbed to the phosphor by exposing the back plate on which the phosphor is formed between the phosphor firing step and the sealing step to a gas containing a desired impurity gas. However, the sealing process is performed in a gas atmosphere containing a desired impurity gas, or a gas containing a desired impurity gas is allowed to flow through the internal space formed by the front plate and the back plate in the sealing process. Impurity gas can be adsorbed, and the same effect as in this embodiment can be obtained.
[0048]
By the way, according to experiments by the present inventors, the above-described effects of the present invention are as follows.2Of peak molecules observed from 0 to 500 degrees in temperature programmed desorption mass spectrometry (TDS) of2It was found that there is a correlation with the number of peak molecules observed at 300 ° C. or more.
[0049]
Next, the results of experiments conducted on the gas atmosphere in the impurity gas adsorption step and the amount of adsorption of the impurity gas on the blue phosphor after completion of the panel will be described. Table 1 shows the results. In addition, the meaning of each item in Table 1 is as follows.
[0050]
“Lighting voltage”: The sustain voltage required to light the entire panel.
[0051]
“Discharge error”: the number of discharge failures in 1000 address discharges. When the number of discharge failures increases, it causes image quality deterioration due to the occurrence of non-lighting.
[0052]
“Voltage margin”: A voltage difference from a lighting voltage necessary for lighting to a lighting failure occurrence voltage generated by increasing the sustain voltage. The larger this value, the more stable driving is possible.
[0053]
“Voltage margin after lighting”: Voltage margin after discharge for 500 hours by applying a 200 kHz sustain voltage.
[0054]
“Margin fluctuation”: The amount of change in the voltage margin before and after the discharge for 500 hours by applying the 200 kHz sustain voltage is indicated by voltage (V).
[0055]
“Relative luminance”: Panel No. The relative intensity with the value of 1 as 100 was expressed.
[0056]
In Table 1, actual numerical values are indicated, and evaluations of the numerical values are indicated by ◎, ○, Δ, and ×. ◎: Very good ○: No problem in practical use △: Good improvement in practical use but not a big problem ×: Problem in practical use
[0057]
[Table 1]
[0058]
As apparent from Table 1, No. 1 prepared in a vacuum space. 1 panel and dry N2No. produced in the atmosphere. In panel 2 the H to phosphor2O, CO2Therefore, a stable discharge can be realized over a long period of time, with a very large initial voltage margin and almost no change in margin. In contrast, CO2No. 1 was used for impurity gas adsorption. 3, no. In panel No. 4, no. 1, no. Compared to panel 2, the number of discharge mistakes decreased. As a result, CO2It can be seen that discharge mistakes can be reduced by adsorbing. However, on the other hand, CO2No. 1 produced in a 1% atmosphere. In the panel No. 4, it was found that the initial voltage margin was small and the luminance was reduced at the same time. CO2The number of peak molecules up to 500 degrees15It has been confirmed by the present inventors that this luminance degradation greatly occurs at the boundary of the number of pieces / g.
[0059]
Therefore, CO to phosphor2Adsorption amount of 1 × 10 at the peak number of molecules up to 500 degrees13Piece / g ~ 1 × 1015By performing in the range of pieces / g, the number of discharge mistakes can be reduced without incurring significant luminance deterioration.
[0060]
N2CO in the atmosphere20.1% and H2No. 2 prepared by adding 3 Torr and 30 Torr with partial pressure of O. 5 and No. In 6 panels, CO2No. with only 0.1% added. Compared with the panel 3, the voltage margin is not greatly reduced, and the effect of reducing the lighting voltage and improving the luminance can be obtained. However, H2No. added with 30 Torr of O In the panel No. 6, the amount of change in the margin is large, and long-term stable discharge is difficult. The amount of change in the margin is 5 × 10 5 for the number of peak molecules adsorbed on the phosphor.15It has been confirmed by the present inventors that the voltage margin is reduced when the number of particles / g or more is increased.
[0061]
Therefore, H to phosphor2The adsorption amount of O is 1 × 10 in terms of the number of peak molecules at 300 ° C. or more.15Piece / g ~ 5 × 1016By setting the number per unit / g, the discharge voltage can be reduced without causing a significant decrease in the voltage margin due to panel lighting. Thereby, stable discharge is possible over a long period of time with high brightness, and the discharge voltage can be lowered.
[0062]
In the present embodiment, CO2And H2By adsorbing O together, it has the effect of each adsorbed gas, and also CO2, H2It was confirmed that the luminance was not improved by the impurity gas adsorption of each O alone. This is CO2Cause of luminance degradation due to H2This means that it is suppressed by O and CO to the phosphor that causes luminance degradation2H adsorption site2It is conceivable that luminance deterioration is reduced because O is adsorbed. At the same time, it is considered that the ultraviolet radiation efficiency of Xe is also increased due to the reduction of the discharge voltage. This H2CO by O2The synergistic effect of reducing luminance and improving luminance is2And H2It has been confirmed by the present inventors that the ratio of the number of peak molecules with O is greatly related to the ratio of H2The peak molecular number of O is CO2It was found that the ratio of to the number of peak molecules was preferably 3.7 to 4.3, and the vicinity of 4.0 was found to be most effective.
[0063]
Here, the number of adsorbed molecules X (pieces / g) is the pumping speed in S / mThree/ S), the measurement interval time is t (s), the total detected ion current is I (A), the ion current of the molecule to be obtained is J (A), and the pressure at the time of current detection is P (Pa). Is W (g), the gas constant is R, the temperature is T, the Avogadro number is N,
X = {N / (R * T)} * P * S * t * (J / I) /W=2.471*1020This is a value obtained from the formula of × P × S × t × (J / I) / W. In this embodiment, the exhaust speed is 0.19 (mThree/ S) and data measured at a measurement interval time of 15 (s) are used.
[0064]
As described above, according to the present invention, it is possible to introduce impurity gas other than the inert gas into the panel surface uniformly and with good control, and H as the impurity gas.2O and CO2As a result of introducing the impurity gas, it is possible to achieve improvement in characteristics such as lower discharge voltage, stable discharge, higher luminance, higher efficiency, and longer life in the PDP due to the effect of the impurity gas.
[0065]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0066]
In the second embodiment, at least CH during the sealing process or before the sealing process.FourIn order to limit the impurity gas to be adsorbed as in the first embodiment, the front glass substrate is a protective film so as to be surrounded by a dotted line in FIG. After a certain magnesium oxide is formed by vacuum electron beam evaporation, the glass substrate on the back side is 10 in all steps except the impurity gas adsorption step 17 after the phosphor is fired.-FourVacuum less than Pa or dry N with dew point -60 degrees or less2The process up to the
[0067]
In the second embodiment, CH as an impurity gas is used.2Of peak molecules seen from 0 to 600 degrees in temperature programmed desorption mass spectrometry (TDS) of2This is based on the finding that there is a correlation with the number of peak molecules observed at 300 ° C. or more, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained as described below.
[0068]
In thermal desorption analysis, in addition to the above impurities, CH-based impurities are polymerized, and the mass number is larger.nH2n + 2Methane hydrocarbons and CnH2nImpurities such as ethylene hydrocarbons represented by2The amount of adsorbed had a large correlation with the discharge characteristics. This seems to be because lower molecules are most susceptible to discharge. In the temperature programmed desorption analysis, CHFourSince O becomes an interfering ion at the same mass number,FourSince it is difficult to measure the adsorption amount of CH, CH2Adsorption amount of CHFourIt was used as an index of the amount of adsorption.
[0069]
Next, the results of experiments conducted on the gas atmosphere in the impurity gas adsorption step and the amount of adsorption of the impurity gas on the blue phosphor after completion of the panel will be described. Table 2 shows the results. In addition, the meaning of each item in Table 2 is the same meaning as the said Table 1, and abbreviate | omits description.
[0070]
[Table 2]
[0071]
As is apparent from Table 2, NO. 1 panel and dry N2NO. Made in atmosphere. In panel 2 the H to phosphor2O, CHFourTherefore, a stable discharge can be realized over a long period of time, with a very large initial voltage margin and almost no change in margin. In contrast, CHFourNO. 3, NO. In the panel No. 4, NO. 1, NO. Compared to panel 2, the number of discharge mistakes decreased. However, on the other hand, CHFourNO. 1 made in a 1% atmosphere. In the panel No. 4, a decrease in voltage margin and a decrease in luminance are simultaneously observed. CH2The number of peak molecules from 100 degrees to 600 degrees of the adsorption amount is 2 × 1015It has been confirmed by the present inventors that this luminance degradation greatly occurs at the boundary of the number of pieces / g.
[0072]
Therefore, CH to phosphor2Adsorption amount of 0.5 × 10 in terms of the number of peak molecules from 100 degrees to 600 degrees14Piece / g ~ 3.0 × 1014By performing in the range of pieces / g, the number of discharge mistakes can be reduced without incurring significant luminance deterioration.
[0073]
N2CH in the atmosphereFour0.1% and H2NO. 2 prepared by adding 3 Torr and 30 Torr at a partial pressure. 5 and NO. In 6 panels, CHFourNO. With 0.1% added only. Compared with the panel 3, the voltage margin is not greatly reduced, and the effect of reducing the lighting voltage and improving the luminance can be obtained. However, H2NO. With O added at 30 Torr. As for the panel No. 6, the margin decreases greatly with lighting, and stable discharge for a long time is difficult.
[0074]
The decrease in voltage margin due to lighting is caused by the adsorption of H on the phosphor.2The number of peak molecules appearing at 300 ° C. or higher is 5 × 1015It has been confirmed by the present inventors that the voltage margin is reduced when the number of particles / g or more is increased. Therefore, H to phosphor2The adsorption amount of O is 1 × 10 in terms of the number of peak molecules at 300 ° C. or more.15Piece / g ~ 5 × 1016By setting the number per unit / g, the discharge voltage can be reduced without causing a large decrease in the voltage margin due to the panel lighting. Thereby, stable discharge is possible over a long period of time with high brightness, and the discharge voltage can be lowered.
[0075]
In this embodiment, CHFourAnd H2By adsorbing O together, each adsorbed gas has an effect, and further CHFour, H2It was confirmed that the luminance was not improved by the impurity gas adsorption of each O alone. This is CHFourCause of luminance degradation due to H2This means that it is suppressed by O, and CH to the phosphor that causes luminance degradationFourH at the adsorption site2It is considered that luminance deterioration is reduced by adsorption of O. At the same time, it is considered that the ultraviolet radiation efficiency of Xe is also increased due to the reduction of the discharge voltage. However, H2CH by OFourThe synergistic effect of reducing luminance and improving luminance is CHFourCH as an index of the amount of adsorption2The peak number of molecules appearing between 100 and 600 degrees and H appearing at 300 degrees or more2It has been confirmed by the present inventors that the ratio of the number of peak molecules of O is greatly related, and as shown in FIG.2The peak number of molecules that appear at 300 degrees or more of O is CH2As a ratio to the number of peak molecules appearing between 100 degrees and 600 degrees, it is particularly effective when it is 0.05 or less, and conversely, when it is 0.05 or more, the luminance decreases.
[0076]
H appears at 300 degrees or more2The peak molecular number of O is 5 × 1015In the case of the number per unit / g or more, the slope of the brightness decrease when the ratio of the adsorption amount is 0.05 or more was gentle, but H appears at 300 degrees or more.2The peak molecular number of O is 5 × 1015When the number of particles / g or less, there is a tendency that the slope of luminance decrease with the increase of the ratio becomes stronger.
[0077]
From the above, in order to improve the luminance without reducing the voltage margin, H appears at 300 degrees or more.2The peak molecular number of O is 5 × 1015Most preferably, the ratio of the adsorption amount is 0.05 or less at the number of particles / g or less.
[0078]
Note that FIG.2Desorption H appearing in the region of 300 ° C. or higher in the result of analyzing the adsorption amount of O by the temperature programmed desorption analysis method2Desorption CH appearing in the region of 100 to 600 degrees with respect to the peak molecular number of O2It is a figure which shows the relationship between the ratio of the number of peak molecules, and brightness | luminance.
[0079]
As described above, according to the present invention, H is used as the impurity gas.2O and CHFourAs a result of introducing the impurity gas, it is possible to achieve improvement in characteristics such as lower discharge voltage, stable discharge, higher luminance, higher efficiency, and longer life in the PDP due to the effect of the impurity gas.
[0080]
In the above description, BaMgAl is used as the blue phosphor.TenO17: The case where Eu is used has been described as an example, but is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-226574 (Ba1-mSrm) IMgAljOn:
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an impurity gas other than an inert gas can be uniformly introduced into the panel surface with good control, and due to the effect of the impurity gas, the discharge voltage in the PDP can be reduced. Improvements in characteristics such as stable discharge, high brightness, high efficiency, and long life can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a plasma display panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram in the same plasma display panel manufacturing method.
FIG. 3 shows H in the impurity gas adsorption process.2Characteristic diagram showing the amount of each phosphor adsorbed with respect to O partial pressure
FIG. 4 H2CH for peak molecular number of O2Diagram showing the relationship between the ratio of the number of peak molecules and the luminance
[Explanation of symbols]
1, 5 substrate
2 display electrodes
3 Dielectric layer
4 Protective film
7 Address electrodes
9 Phosphor layer
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