プラズマディスプレイパネルの製造方法およびその製造装置
【課題】エージング中に充分な自己消去電圧を発生させることができ、面内の表示ムラが小さい良好な品質のパネルを高い歩留まりにて確保可能なプラズマディスプレイパネルの製造方法およびその製造装置を提供するものである。
【解決手段】走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造装置であって、表示電極対表示電極対１２に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加し、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させる構成である。
【解決手段】走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造装置であって、表示電極対表示電極対１２に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加し、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させる構成である。
【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を実施するプラズマディスプレイパネルの製造方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）は、前面パネルと背面パネルとを対向配置してその周縁部を封着部材によって封着した構造を有し、前面パネルと背面パネルとの間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
【０００３】
前面パネルは、ガラスの基板に形成されたストライプ状の走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対と、表示電極対を覆う誘電体層と、誘電体層を覆う保護膜とを備えている。表示電極対は、それぞれ透明電極とその透明電極上に形成された金属材料のバス電極とによって構成されている。
【０００４】
一方、背面パネルは、ガラスの基板に形成されたストライプ状の複数のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成され放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の下地誘電体層上と隔壁側面に形成された赤色、緑色、青色の蛍光体層とを備えている。
【０００５】
前面パネルと背面パネルとは、表示電極対とアドレス電極とが交差するように対向配置され、それらの電極が交差する交差部に放電セルを形成している。放電セルはマトリクス状に配列されて、表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色、青色の蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素を形成している。
【０００６】
以上の構成においてＰＤＰは、走査電極とアドレス電極間、および、走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線によって蛍光体層を励起して発光させることによりカラー画像を表示している。
【０００７】
上述の構造のＰＤＰにおいて、初期段階での動作電圧（パネルを全面均一に点灯させるために必要な電圧）が高く、放電自体も不安定で、電圧や放電現象も点灯させると経時的に変化する。この原因として、ＭｇＯで形成される保護層の表面に不純ガス（水分、炭酸ガズ、炭化水素系ガスなど）が吸着しているためであると考えられている。そこで、ＰＤＰの製造工程ではエージング工程で、パネル電極より電圧を印加し、放電させることによって、これらの吸着ガスをエージングでの放電によるスパッタによって除去することで、動作電圧を低下させると共に、その後の経時変化を押さえると共に、パネル特性としての放電特性を均一化かつ安定化させている。
【０００８】
このようなエージングの方法としては、走査電極と維持電極との間に交番電圧として逆位相の矩形波の電圧パルスを長時間にわたり印加する方法がとられてきた。また、面内の放電を均一にするための手法として、外部から印加する矩形電圧をパネルに供給するまでの経路のインダクタンスを大きくして、波形をリンギングさせるなどの方法も採られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２２６１６２号公報
【特許文献２】特開２００７−６６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上述の従来のエージング方法において、特許文献１に開示されたように、エージング時間を短縮するために印加電圧を高くすると、強い放電によって放電セルが破壊する問題がある。
【００１１】
一方で、印加する電圧波形をリンギングさせることにより面内の放電の均一性を上げるためには、極性が切り替わる際に一定以上の強さの自己消去放電を発生させる必要がある。自己消去放電とは、リンギングした印加電圧波形で極性が切り替わって最初のピーク（以降第１ピークと称する）以降に見られる極小値（以降第１ボトムと称する）を取る際に、極性が変化した後に表示電極対上の誘電体表面に形成された壁電荷によって極性が切り替わって直後に発生する主放電とは逆方向の放電電流が発生する現象をここでは定義する。
【００１２】
一方で、特許文献２に開示されたように、波形がリンギングすることを前提としたエージング回路では、パネルの容量・抵抗など等価的なインピーダンスが決定されると第１ピークの電圧と第１ピークから第１ボトムへの電圧差にはほぼ比例関係がある。この関係によると、充分な自己消去放電を発生させるためには、第１ピークの電圧を高くする必要がある。しかし、これは、パネルエージング中の放電セルの破壊現象につながる。
【００１３】
本発明は上記問題を解決するもので、第１ピーク電圧を高くしなくても、エージング中に充分な自己消去電圧を発生させることができ、面内の表示ムラが小さい良好な品質のパネルを高い歩留まりにて確保可能なプラズマディスプレイパネルの製造方法および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】
【００１４】
上記目的を解決するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造方法であって、前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング工程を有し、前記エージング工程では、前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加し、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させる構成である。
【００１５】
また、上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造装置は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造装置であって、前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して、前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング装置を有し、前記エージング装置は、スイッチング素子のスイッチングによって前記電圧パルスを発生させるエージング電圧発生回路を直列に二つ以上接続した回路系と、前記スイッチング素子をスイッチングする制御回路とを有し、かつ前記制御回路は、所定の周波数で制御信号を出力して、前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加するとともに、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させる構成である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高い電圧を印加することなく、面内均一性の高い、表示品質の高いパネルをエージングで得ることができ、パネル生産性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における交流面放電型のプラズマディスプレイパネルの斜視図
【図２】一般的なＰＤＰのエージング装置のパネル短絡電極での電圧波形図
【図３】本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置のパネル短絡電極での電圧波形図
【図４】本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置の概略構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置の制御信号出力のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一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について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態における交流面放電型のプラズマディスプレイパネル斜視図である。プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の前面パネル１００は、前面ガラス基板１１の一主面上に形成した走査電極１２ａと維持電極１２ｂとからなる表示電極対１２と、その表示電極対１２を覆うように形成した誘電体層１３と、さらにその誘電体層１３を覆うように形成した酸化マグネシウム（ＭｇＯ）薄膜からなる保護膜１４とを有している。走査電極１２ａと維持電極１２ｂとは、透明電極に金属のバス電極をそれぞれ積層した構造である。
【００２０】
背面パネル２００は、背面ガラス基板１６の一主面上に形成したＭ本のアドレス電極１７と、そのアドレス電極１７を覆うように形成した下地誘電体層１８と、下地誘電体層１８上のアドレス電極１７間に形成した隔壁１９と、隔壁１９間に塗布された蛍光体層２０とを有する構造である。
【００２１】
前面パネル１００と背面パネル２００とを隔壁１９を挟んで、表示電極対１２とアドレス電極１７とが交差するように対向させ、画像表示領域の周囲を封止部材により封止している。そして、前面パネル１００と背面パネル２００との間に形成された放電空間２１には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスの放電ガスが４５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。表示電極対１２とアドレス電極１７との交差部が放電セルとして動作する。このような構成のＰＤＰでは、アドレス電極１７、表示電極対１２に周期的な電圧である駆動電圧を印加することによって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層２０照射し可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【００２２】
このようなＰＤＰでは、保護膜１４など、放電に直接曝される部分の特性の初期の経時変化を避けるために、全面で放電を発生させ、経時変化を緩やかにする目的で、エージング工程が実施されている。このとき、面内の誘電体膜厚、隔壁高さ、保護膜１４の膜質などの構成要因のバラツキに基づいて、実際の放電電圧に対してバラツキが生じる。このため、一定の電圧を全面に印加して放電を発生させるエージング工程を行うと、放電強度の差により、エージング中に保護膜１４が掘れる量などに面内バラツキが生じる。これが原因となって面内の放電ムラを固着させ、パネル品位の低下につながる課題が存在した。
【００２３】
この課題に対しては、特許文献１にて開示されているように、エージング回路とパネルの電極を結ぶ導線間にインダクタンスを挿入することによって自己消去放電を発生させ、面内バラツキを軽減するなどの対策が採られてきた。しかしながら、回路側の特性インピーダンスが定まり、パネル側の容量などが定まると、図２に示すように、Ｖｐ１とＶｐ−ｐ１との比はほとんど一意に定まってしまう。これは、単純なＬＲＣ過渡現象の解析からも明かである。一方で、自己消去放電の強度はＶｐ−ｐ１の大きさに従って決定されるため、Ｖｐ−ｐ１を面内全ての放電電圧よりも大きく採らなければ均一性は得られないため、一定の面内バラツキを持つパネルを均一エージングするためにはＶｐ１を大きくする必要があり、駆動電源の電圧を大きくする必要があり、このためパネルの破壊現象が発生する可能性が非常に大きくなる。
【００２４】
そこで、図３に示すように、第１ピークの時刻には逆性のバイアス成分を加える。その上で、従来と同等の前面にて主放電を充分起こすことができ、且つ、パネルの破壊が起きない範囲の電圧に設定し、ピークを過ぎた時間に、バイアス成分を０にする。こうすれば、電位差Ｖｐ−ｐ１を通常よりも大きくすることが可能となり、自己消去放電を充分強くすることができる。これによって、壁電荷と、外部より印加されている電圧の和が、それぞれの面内の場所での放電開始電圧ギリギリになるように調整されるため、主放電の放電強度が面内で均一になり、エージングの掛かる速度が均一化される。この結果、面内の表示ムラを軽減した高品位のパネルを生産することが可能となる。
【００２５】
このときに、自己消去放電が発生するための条件を以下に説明する。
【００２６】
通常エージングで用いられる印加電圧で主放電の強度が充分ある際には、印加電圧が第１ピークを示す時刻まで放電は維持され続け、この際の放電空間を移動した電荷は電圧Ｖｐ１相当分が壁電荷として蓄積され、第１ピーク後に徐々に電位が下がり壁電荷が拘束力を失い、該当する空間での放電開始電圧Vfに対してＶｐ１−Ｖ＞Ｖｆとなる電圧Ｖを下回るとそれまでとは逆の極性の電流が流れ始める。
【００２７】
即ち、Ｖｐ−ｐ１＞Ｖｆとなる状態で自己消去放電が発生する。従って、Ｖｐ−ｐ１はパネル面内全ての場所において放電開始電圧よりも大きな値になる必要がある。
【００２８】
以上のような波形を印加するための手段の一例を以下に説明する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置の概略構成を示すブロック図である。エージング工程時には、走査電極１２ａ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…，Ｓｃｎ）および維持電極１２ｂ（Ｓｓ１，Ｓｓ２，…，Ｓｓｎ）は、これら各電極に電圧および電流が供給されるように、それぞれを短絡する短絡電極３１，３２を介して、エージング装置３４に接続されている。この場合、アドレス電極１７（Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍ）は短絡電極３３を介して接地されている。
【００３０】
エージング装置３４は、走査電極１２ａ−維持電極１２ｂ間に電圧パルスを印加するための直流電源３５およびブリッジ接続した４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４、Ｓ５〜Ｓ８を一組として、および各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のオン・オフ制御を行う制御回路３６により構成されている。スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４には、大電流に対応可能な素子を使用する必要があるため、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）などが使用される。
【００３１】
図３に示したような印加電圧波形を出力する際のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ８への制御回路３６の出力信号のタイミングチャートを図５示す。実際には、スイッチング素子の応答性のバラツキのため、同時にスイッチングすることが出来ないので、直流電源の高圧側とグランド側が貫通する可能性がある。これは、回路破壊の原因となるため、スイッチング素子の切り替え前の一定時間にはスイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８についてはすべてオフ状態になる緩衝期間を設けることが望ましい。
【００３２】
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４については、オフ期間が周期に比べて充分長いため、緩衝期間を設けなくとも問題ない。むしろ、緩衝期間を設けることで電極電位がフロート状態となり、放電が不安定になる可能性があるため、緩衝期間を設けない方が望ましい。
【００３３】
尚、緩衝時間は、スイッチング素子の応答時間のバラツキより長い範囲で、できるだけ短い方が望ましい。また、制御回路自身は、一定周波数の振動子などを基準にその整数倍で記述できるデジタル信号で制御する方が望ましいと考えられる。具体的な実施の形態としては、従来技術として示した特許文献で開示された内容などで実施しても良い。
【００３４】
前述したように、エージング工程を実施する際、結果的に短絡電極での電圧波形の第１ピークから第１ボトムへの減衰率が第１ボトムから第２ピークへの減衰率よりも充分大きくなる。ここでは波形がサイン波と減衰する指数関数の積で示されているとして、指数関数部の減衰時定数が、通常主放電が非常に大きく、自己消去がほとんどない場合でも、減衰率の比が１．３倍以上になることは、６０インチ程度以下の通常のパネルサイズ、容量ではあり得ないため、１．３倍以上の大きさになることがない。
【符号の説明】
【００３５】
１１ 前面ガラス基板
１２ 表示電極対
１２ａ 走査電極
１２ｂ 維持電極
１３ 誘電体層
１４ 保護膜
１６ 背面ガラス基板
１７ アドレス電極
１８ 下地誘電体層
１９ 隔壁
２０ 蛍光体層
２１ 放電空間
３１ 短絡電極
３２ 短絡電極
３３ 短絡電極
３４ エージング装置
３５ 直流電源
３６ 制御回路
１００ 前面パネル
２００ 背面パネル
【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を実施するプラズマディスプレイパネルの製造方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）は、前面パネルと背面パネルとを対向配置してその周縁部を封着部材によって封着した構造を有し、前面パネルと背面パネルとの間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
【０００３】
前面パネルは、ガラスの基板に形成されたストライプ状の走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対と、表示電極対を覆う誘電体層と、誘電体層を覆う保護膜とを備えている。表示電極対は、それぞれ透明電極とその透明電極上に形成された金属材料のバス電極とによって構成されている。
【０００４】
一方、背面パネルは、ガラスの基板に形成されたストライプ状の複数のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成され放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の下地誘電体層上と隔壁側面に形成された赤色、緑色、青色の蛍光体層とを備えている。
【０００５】
前面パネルと背面パネルとは、表示電極対とアドレス電極とが交差するように対向配置され、それらの電極が交差する交差部に放電セルを形成している。放電セルはマトリクス状に配列されて、表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色、青色の蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素を形成している。
【０００６】
以上の構成においてＰＤＰは、走査電極とアドレス電極間、および、走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線によって蛍光体層を励起して発光させることによりカラー画像を表示している。
【０００７】
上述の構造のＰＤＰにおいて、初期段階での動作電圧（パネルを全面均一に点灯させるために必要な電圧）が高く、放電自体も不安定で、電圧や放電現象も点灯させると経時的に変化する。この原因として、ＭｇＯで形成される保護層の表面に不純ガス（水分、炭酸ガズ、炭化水素系ガスなど）が吸着しているためであると考えられている。そこで、ＰＤＰの製造工程ではエージング工程で、パネル電極より電圧を印加し、放電させることによって、これらの吸着ガスをエージングでの放電によるスパッタによって除去することで、動作電圧を低下させると共に、その後の経時変化を押さえると共に、パネル特性としての放電特性を均一化かつ安定化させている。
【０００８】
このようなエージングの方法としては、走査電極と維持電極との間に交番電圧として逆位相の矩形波の電圧パルスを長時間にわたり印加する方法がとられてきた。また、面内の放電を均一にするための手法として、外部から印加する矩形電圧をパネルに供給するまでの経路のインダクタンスを大きくして、波形をリンギングさせるなどの方法も採られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２２６１６２号公報
【特許文献２】特開２００７−６６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上述の従来のエージング方法において、特許文献１に開示されたように、エージング時間を短縮するために印加電圧を高くすると、強い放電によって放電セルが破壊する問題がある。
【００１１】
一方で、印加する電圧波形をリンギングさせることにより面内の放電の均一性を上げるためには、極性が切り替わる際に一定以上の強さの自己消去放電を発生させる必要がある。自己消去放電とは、リンギングした印加電圧波形で極性が切り替わって最初のピーク（以降第１ピークと称する）以降に見られる極小値（以降第１ボトムと称する）を取る際に、極性が変化した後に表示電極対上の誘電体表面に形成された壁電荷によって極性が切り替わって直後に発生する主放電とは逆方向の放電電流が発生する現象をここでは定義する。
【００１２】
一方で、特許文献２に開示されたように、波形がリンギングすることを前提としたエージング回路では、パネルの容量・抵抗など等価的なインピーダンスが決定されると第１ピークの電圧と第１ピークから第１ボトムへの電圧差にはほぼ比例関係がある。この関係によると、充分な自己消去放電を発生させるためには、第１ピークの電圧を高くする必要がある。しかし、これは、パネルエージング中の放電セルの破壊現象につながる。
【００１３】
本発明は上記問題を解決するもので、第１ピーク電圧を高くしなくても、エージング中に充分な自己消去電圧を発生させることができ、面内の表示ムラが小さい良好な品質のパネルを高い歩留まりにて確保可能なプラズマディスプレイパネルの製造方法および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】
【００１４】
上記目的を解決するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造方法であって、前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング工程を有し、前記エージング工程では、前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加し、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させる構成である。
【００１５】
また、上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造装置は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造装置であって、前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して、前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング装置を有し、前記エージング装置は、スイッチング素子のスイッチングによって前記電圧パルスを発生させるエージング電圧発生回路を直列に二つ以上接続した回路系と、前記スイッチング素子をスイッチングする制御回路とを有し、かつ前記制御回路は、所定の周波数で制御信号を出力して、前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加するとともに、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させる構成である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高い電圧を印加することなく、面内均一性の高い、表示品質の高いパネルをエージングで得ることができ、パネル生産性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における交流面放電型のプラズマディスプレイパネルの斜視図
【図２】一般的なＰＤＰのエージング装置のパネル短絡電極での電圧波形図
【図３】本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置のパネル短絡電極での電圧波形図
【図４】本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置の概略構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置の制御信号出力のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一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について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態における交流面放電型のプラズマディスプレイパネル斜視図である。プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の前面パネル１００は、前面ガラス基板１１の一主面上に形成した走査電極１２ａと維持電極１２ｂとからなる表示電極対１２と、その表示電極対１２を覆うように形成した誘電体層１３と、さらにその誘電体層１３を覆うように形成した酸化マグネシウム（ＭｇＯ）薄膜からなる保護膜１４とを有している。走査電極１２ａと維持電極１２ｂとは、透明電極に金属のバス電極をそれぞれ積層した構造である。
【００２０】
背面パネル２００は、背面ガラス基板１６の一主面上に形成したＭ本のアドレス電極１７と、そのアドレス電極１７を覆うように形成した下地誘電体層１８と、下地誘電体層１８上のアドレス電極１７間に形成した隔壁１９と、隔壁１９間に塗布された蛍光体層２０とを有する構造である。
【００２１】
前面パネル１００と背面パネル２００とを隔壁１９を挟んで、表示電極対１２とアドレス電極１７とが交差するように対向させ、画像表示領域の周囲を封止部材により封止している。そして、前面パネル１００と背面パネル２００との間に形成された放電空間２１には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスの放電ガスが４５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。表示電極対１２とアドレス電極１７との交差部が放電セルとして動作する。このような構成のＰＤＰでは、アドレス電極１７、表示電極対１２に周期的な電圧である駆動電圧を印加することによって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層２０照射し可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【００２２】
このようなＰＤＰでは、保護膜１４など、放電に直接曝される部分の特性の初期の経時変化を避けるために、全面で放電を発生させ、経時変化を緩やかにする目的で、エージング工程が実施されている。このとき、面内の誘電体膜厚、隔壁高さ、保護膜１４の膜質などの構成要因のバラツキに基づいて、実際の放電電圧に対してバラツキが生じる。このため、一定の電圧を全面に印加して放電を発生させるエージング工程を行うと、放電強度の差により、エージング中に保護膜１４が掘れる量などに面内バラツキが生じる。これが原因となって面内の放電ムラを固着させ、パネル品位の低下につながる課題が存在した。
【００２３】
この課題に対しては、特許文献１にて開示されているように、エージング回路とパネルの電極を結ぶ導線間にインダクタンスを挿入することによって自己消去放電を発生させ、面内バラツキを軽減するなどの対策が採られてきた。しかしながら、回路側の特性インピーダンスが定まり、パネル側の容量などが定まると、図２に示すように、Ｖｐ１とＶｐ−ｐ１との比はほとんど一意に定まってしまう。これは、単純なＬＲＣ過渡現象の解析からも明かである。一方で、自己消去放電の強度はＶｐ−ｐ１の大きさに従って決定されるため、Ｖｐ−ｐ１を面内全ての放電電圧よりも大きく採らなければ均一性は得られないため、一定の面内バラツキを持つパネルを均一エージングするためにはＶｐ１を大きくする必要があり、駆動電源の電圧を大きくする必要があり、このためパネルの破壊現象が発生する可能性が非常に大きくなる。
【００２４】
そこで、図３に示すように、第１ピークの時刻には逆性のバイアス成分を加える。その上で、従来と同等の前面にて主放電を充分起こすことができ、且つ、パネルの破壊が起きない範囲の電圧に設定し、ピークを過ぎた時間に、バイアス成分を０にする。こうすれば、電位差Ｖｐ−ｐ１を通常よりも大きくすることが可能となり、自己消去放電を充分強くすることができる。これによって、壁電荷と、外部より印加されている電圧の和が、それぞれの面内の場所での放電開始電圧ギリギリになるように調整されるため、主放電の放電強度が面内で均一になり、エージングの掛かる速度が均一化される。この結果、面内の表示ムラを軽減した高品位のパネルを生産することが可能となる。
【００２５】
このときに、自己消去放電が発生するための条件を以下に説明する。
【００２６】
通常エージングで用いられる印加電圧で主放電の強度が充分ある際には、印加電圧が第１ピークを示す時刻まで放電は維持され続け、この際の放電空間を移動した電荷は電圧Ｖｐ１相当分が壁電荷として蓄積され、第１ピーク後に徐々に電位が下がり壁電荷が拘束力を失い、該当する空間での放電開始電圧Vfに対してＶｐ１−Ｖ＞Ｖｆとなる電圧Ｖを下回るとそれまでとは逆の極性の電流が流れ始める。
【００２７】
即ち、Ｖｐ−ｐ１＞Ｖｆとなる状態で自己消去放電が発生する。従って、Ｖｐ−ｐ１はパネル面内全ての場所において放電開始電圧よりも大きな値になる必要がある。
【００２８】
以上のような波形を印加するための手段の一例を以下に説明する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰのエージング装置の概略構成を示すブロック図である。エージング工程時には、走査電極１２ａ（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…，Ｓｃｎ）および維持電極１２ｂ（Ｓｓ１，Ｓｓ２，…，Ｓｓｎ）は、これら各電極に電圧および電流が供給されるように、それぞれを短絡する短絡電極３１，３２を介して、エージング装置３４に接続されている。この場合、アドレス電極１７（Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍ）は短絡電極３３を介して接地されている。
【００３０】
エージング装置３４は、走査電極１２ａ−維持電極１２ｂ間に電圧パルスを印加するための直流電源３５およびブリッジ接続した４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４、Ｓ５〜Ｓ８を一組として、および各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のオン・オフ制御を行う制御回路３６により構成されている。スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４には、大電流に対応可能な素子を使用する必要があるため、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）などが使用される。
【００３１】
図３に示したような印加電圧波形を出力する際のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ８への制御回路３６の出力信号のタイミングチャートを図５示す。実際には、スイッチング素子の応答性のバラツキのため、同時にスイッチングすることが出来ないので、直流電源の高圧側とグランド側が貫通する可能性がある。これは、回路破壊の原因となるため、スイッチング素子の切り替え前の一定時間にはスイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８についてはすべてオフ状態になる緩衝期間を設けることが望ましい。
【００３２】
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４については、オフ期間が周期に比べて充分長いため、緩衝期間を設けなくとも問題ない。むしろ、緩衝期間を設けることで電極電位がフロート状態となり、放電が不安定になる可能性があるため、緩衝期間を設けない方が望ましい。
【００３３】
尚、緩衝時間は、スイッチング素子の応答時間のバラツキより長い範囲で、できるだけ短い方が望ましい。また、制御回路自身は、一定周波数の振動子などを基準にその整数倍で記述できるデジタル信号で制御する方が望ましいと考えられる。具体的な実施の形態としては、従来技術として示した特許文献で開示された内容などで実施しても良い。
【００３４】
前述したように、エージング工程を実施する際、結果的に短絡電極での電圧波形の第１ピークから第１ボトムへの減衰率が第１ボトムから第２ピークへの減衰率よりも充分大きくなる。ここでは波形がサイン波と減衰する指数関数の積で示されているとして、指数関数部の減衰時定数が、通常主放電が非常に大きく、自己消去がほとんどない場合でも、減衰率の比が１．３倍以上になることは、６０インチ程度以下の通常のパネルサイズ、容量ではあり得ないため、１．３倍以上の大きさになることがない。
【符号の説明】
【００３５】
１１ 前面ガラス基板
１２ 表示電極対
１２ａ 走査電極
１２ｂ 維持電極
１３ 誘電体層
１４ 保護膜
１６ 背面ガラス基板
１７ アドレス電極
１８ 下地誘電体層
１９ 隔壁
２０ 蛍光体層
２１ 放電空間
３１ 短絡電極
３２ 短絡電極
３３ 短絡電極
３４ エージング装置
３５ 直流電源
３６ 制御回路
１００ 前面パネル
２００ 背面パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造方法であって、
前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング工程を有し、
前記エージング工程では、
前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加し、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させ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】
前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後に、前記表示電極対の電位差が最初に最大になる時刻における電位差から、その後、前記表示電極対の電位差が最初に最小になる時刻における電位差を引いた電圧を、前記エージング放電における放電開始電圧以上に設定す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】
走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造装置であって、
前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して、前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング装置を有し、
前記エージング装置は、
スイッチング素子のスイッチングによって前記電圧パルスを発生させるエージング電圧発生回路を直列に二つ以上接続した回路系と、前記スイッチング素子をスイッチングする制御回路とを有し、
かつ前記制御回路は、所定の周波数で制御信号を出力して、前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加するとともに、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させ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装置。
【請求項４】
前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後に、前記表示電極対の電位差が最初に最大になる時刻における電位差から、その後、前記表示電極対の電位差が最初に最小になる時刻における電位差を引いた電圧を、前記エージング放電における放電開始電圧以上に設定す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。
【請求項１】
走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造方法であって、
前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング工程を有し、
前記エージング工程では、
前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加し、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させ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】
前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後に、前記表示電極対の電位差が最初に最大になる時刻における電位差から、その後、前記表示電極対の電位差が最初に最小になる時刻における電位差を引いた電圧を、前記エージング放電における放電開始電圧以上に設定す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】
走査電極と維持電極とからなる表示電極対を複数形成した前面板と、前記表示電極対に対して直交するようにアドレス電極を複数形成した背面板とを備え、前記前面板と前記背面板とを内部に放電空間を形成するように対向配置するとともに、周縁部を封着したプラズマディスプレイパネルを製造する製造装置であって、
前記表示電極対に電圧パルスを交互に印加して、前記放電空間内でエージング放電を発生させるエージング装置を有し、
前記エージング装置は、
スイッチング素子のスイッチングによって前記電圧パルスを発生させるエージング電圧発生回路を直列に二つ以上接続した回路系と、前記スイッチング素子をスイッチングする制御回路とを有し、
かつ前記制御回路は、所定の周波数で制御信号を出力して、前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後における電圧のピーク時にバイアス電圧を印加するとともに、前記ピーク時を過ぎたらバイアス電圧を０にして、エージング放電させ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装置。
【請求項４】
前記表示電極対に印加した電圧の位相が変化し、その変化後に、前記表示電極対の電位差が最初に最大になる時刻における電位差から、その後、前記表示電極対の電位差が最初に最小になる時刻における電位差を引いた電圧を、前記エージング放電における放電開始電圧以上に設定す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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１６５５３５（Ｐ２０１１−１６５５３５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４６４（Ｐ２０１０−２８４６４）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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