プラズマディスプレイパネルの製造方法
【課題】各パネルに対して必要以上の電圧を印加することなく、最適な電圧値でのエージングを実施することができ、効率的なエージング方法とプラズマディスプレイパネル製造コストの低減を実現する。
【解決手段】本発明は、エージング工程において、プラズマディスプレイパネルが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、第１の電圧値と前記第２の電圧値の変化量に対する、第１の電流値と前記第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値とすることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、エージング工程において、プラズマディスプレイパネルが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、第１の電圧値と前記第２の電圧値の変化量に対する、第１の電流値と前記第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値とすることを特徴とする。
【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製造方法、特にエージング方法に関するものである。
【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層とを備えている。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。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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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（Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、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（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６２９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように上記特許文献１に代表される従来のエージング工程では、製造の効率化を重視しているため、全てのＰＤＰに対して一定の電圧値を印加してエージングを行っている。
【０００９】
ところで、エージング工程は長時間にわたりＰＤＰ全体を放電する必要があるため、より効率的にエージングを実施するには、出来るだけ低い電圧で全面を均一に処理することが望ましい。一方で、ＰＤＰにおいては誘電体層・保護層・蛍光体層等の材料ロット間ばらつきなどによって、最適なエージング電圧はＰＤＰ毎に変化し、また製造経時的に変化する。しかしながら、従来のエージング方法では、印加する電圧値は一定に決定されているため、それぞれのＰＤＰに最適なエージング電圧を見極めることが困難であり、効率の良いエージングを実施することができない。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、各ＰＤＰに応じた最適なエージング電圧を短時間で見極め、当該エージング電圧によりエージングを行うことによって、より効率的なエージングを実施し、ＰＤＰ製造コストの削減を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、エージング工程において、ＰＤＰが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、第１の電圧値と前記第２の電圧値の変化量に対する、第１の電流値と前記第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値とすることを特徴とする。ここで第１の電圧値と第２の電圧値の差異は、０．１Ｖであることが望ましい。この方法により、効率的なエージングを実施することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、それぞれのＰＤＰに対して必要以上の電圧を印加することなく、最適な電圧値でのエージングを実施することができ、効率的なエージング方法とＰＤＰ製造コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に用いるＰＤＰの要部を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施形態におけるＰＤＰ製造プロセスフローの説明図
【図３】本発明の実施形態におけるエージング工程の概要の説明図
【図４】本発明の実施形態におけるエージング印加電圧と電流の関係を示す図
【図５】本発明の実施形態におけるエージング印加電圧の状態を示す図
【図６】エージング時に自己消去放電が発生するメカニズムを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態）
以下に本発明の実施形態について説明する。まずＰＤＰの構造について説明する。図１は本発明の実施形態に用いるＰＤＰの要部を示す分解斜視図である。ＰＤＰ１１０は、ガラス製の前面基板１２１と背面基板１３１とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板１２１上には表示電極対１２８を構成する走査電極１２２と維持電極１２３とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極１２２および維持電極１２３を覆うように誘電体層１２４が形成され、誘電体層１２４上には保護層１２５が形成されている。保護層１２５は、放電に必要な電荷を放出する役割を担っており、現在のＰＤＰではＭｇＯ薄膜層が一般的である。
【００１５】
また、背面基板１３１上には複数のアドレス電極１３２が平行に形成されている。そしてアドレス電極１３２を覆うように絶縁体層１３３が形成され、絶縁体層１３３上に井桁状の隔壁１３４が設けられている。また、絶縁体層１３３の表面および隔壁１３４の側面には、赤、緑、青の蛍光体層１３５Ｒ、１３５Ｇ、１３５Ｂが設けられている。そして、走査電極１２２および維持電極１２３とアドレス電極１３２とが交差するように前面基板１２１と背面基板１３１とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１６】
次にＰＤＰの製造プロセスのフローについて図２を用いて説明する。前面板は前面基板上に表示電極対を形成し（Ａ．１）、表示電極対を覆うように誘電体層を形成し（Ａ．２）、さらに、誘電体層上に保護層を形成する（Ａ．３）。背面板は背面基板上にアドレス電極を形成し（Ｂ．１）、アドレス電極を覆うように絶縁体層を形成し、（Ｂ．２）絶縁体層上に隔壁を形成し（Ｂ．３）、隔壁に蛍光体層を塗布する（Ｂ．４）。
【００１７】
そして、上記のように作られた前面板及び背面板を封着し、排気、放電ガスを封入することで、ＰＤＰが作成される（Ｃ．１）。その後、ＰＤＰ全面を強制的に放電させるエージングを実施し（Ｃ．２）、エージング終了後、ＰＤＰ点灯検査を実施する（Ｃ．３）。以上が、ＰＤＰの製造プロセスフローである。
【００１８】
次に、本発明の実施形態を適用する工程であるＣ．２のエージング工程について、より詳細な説明をする。図３は、本発明のＰＤＰの製造方法におけるエージング工程でのＰＤＰの状態を示す。走査電極１２２、維持電極１２３、およびアドレス電極１３２をそれぞれ電気的に共通となるように接続する。エージング装置３５は、直流電源３４、エージング駆動波形発生回路３３によって構成され、エージング装置３５から、走査電極１２２と維持電極１２３との間に電圧、例えば交流電圧を印加する。アドレス電極１３２は接地電位とする。このとき、前述のように、全ての走査電極１２２、全ての維持電極１２３に、それぞれ同一の電圧を印加することから、走査電極１２２は短絡電極１４１に、維持電極１２３は短絡電極１４２にそれぞれ接続される。
【００１９】
ＰＤＰにおいては、通常の画像表示での放電の発生状況からも自明なように、放電セル３２を構成する走査電極１２２と維持電極１２３との間（主放電ギャップ、以下、ＭＧと記す）に放電を発生させるための電圧より、隣り合う放電セル３２の走査電極１２２と維持電極１２３との間（隣接セル間ギャップ、以下、ＩＰＧと記す）に放電を発生させるための電圧の方が高いのが普通である。
【００２０】
よって、エージング工程においては、ＭＧ間では第１の放電が発生し、ＭＧ間の不純物除去と保護層の安定化が成される。また、電圧によっては、ＩＰＧ間にも第２の放電が発生することがある。この場合は、ＩＰＧ間に付着して存在する不純物をも除去することができこの結果、ＰＤＰ内部の不純物の除去が十分に行われることとなり、ＰＤＰの画像表示特性の安定化を実現することができる。
【００２１】
上述したように、本発明の実施形態ではＰＤＰ毎に印加電圧に対する電流の変化量を測定し、その変化量が最も小さい電圧値を、エージング電圧に設定することで、効率的なエージング方法を提供することを目的としている。その手法について以下に説明する。図５は本発明の実施形態におけるエージング電圧について説明する図である。
【００２２】
本発明の実施形態のエージング電圧においては、アドレス電極１３２には、電圧パルスを印加せず、接地したものとする。図５（ａ）、（ｂ）は、エージング時に走査電極１２２、維持電極１２３に印加される電圧波形（エージング装置から出力される電圧波形）を示している。また、図５（ｃ）、（ｄ）は、それぞれＰＤＰの走査電極１２２を短絡している短絡電極１４１における電圧波形、維持電極１２３を短絡している短絡電極１４２における電圧波形を示している。
【００２３】
このように、エージング装置から出力される電圧波形が矩形であっても、ＰＤＰの走査電極１２２および維持電極１２３に実際に印加される電圧波形は、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにリンギングが重畳する。このリンギングは、エージング装置３５と短絡電極１４１、１４２とを接続している配線が有している浮遊インダクタンスとＰＤＰの容量との共振によって発生する。
【００２４】
なお、リンギングの大きさを調整するために、配線の浮遊インダクタンスに加えて、コイルやフェライトコアを挿入する場合もある。図５（ａ）、（ｂ）のように交互に電圧パルスが立ち上がる波形においては、上記のような共振の作用によって各電極に実際に印加される電圧波形にリンギングが重畳することは、一般に避けられない。
【００２５】
次に、図４を用いて、印加電圧と電流の関係を説明する。一般的に０Ｖから電圧を印加させていくと、ＰＤＰの最も低い放電開始電圧を有するセルが点灯するまでは、放電に電力が費やされることなく、電圧に従い一定の割合で電流が増加していく。ここで、ＰＤＰの最も低い放電開始電圧を有するセルが点灯する電圧を放電開始電圧Ｖ１とする。図４における０〜Ｖ１の範囲がこれに相当する。
【００２６】
次に最も低い放電開始電圧Ｖ１を有するセルが点灯すると、それに伴い電流値も増加する。続いて他の各セルが放電開始電圧に達して点灯し、電流値はそれに従って増加していく。図４におけるＶ１〜Ｖ２の範囲がこれに相当する。
【００２７】
そして全面が点灯すると、前面板の走査電極１２２と維持電極１２３との間での安定的な放電状態となる。このときの電圧値を全面点灯電圧Ｖ２とする。そしてＶ２から電圧に対する電流の変化はほぼ０に近くなる。図４におけるＶ２〜Ｖ３の範囲がこれに相当する。
【００２８】
その後、あるセルにおいて自己消去放電が発生し始めると、それに伴い電流値も増加し、更に他の各セルにおける自己消去放電の発生に伴い、電流値も増加していく。この自己消去放電が開始する電圧を自己消去開始電圧Ｖ３とし、図４におけるＶ３〜Ｖ４の範囲がこれに相当する。
【００２９】
そして、自己消去放電が全セルにおいて発生すると、電流の上昇もほぼ０となる。この電圧をＶ４とする。ただし、実際のＰＤＰにおいては、ＰＤＰの不均一性などの影響で、図４に示す直線的な変化のグラフでなく、グラフは滑らかな曲線となる。
【００３０】
次に、図６を用いて、自己消去放電について説明する。図６は自己消去放電が発生するメカニズムを説明するための図であり、各電極上に蓄積される壁電荷の動きを模式的に表したものである。なお、誘電体層などいくつかの構成部材は省略して示している。
【００３１】
図６（ａ）は走査電極１２２に正の電圧が印加されて大きなエージング放電が終了した直後の壁電荷の配置を示しており、走査電極１２２側には負の電荷が蓄積し、維持電極１２３側には正の電荷が蓄積している。次に走査電極１２２においてリンギングによる電位降下が発生した場合、その電位降下の大きさが直接、走査電極１２２−維持電極１２３の放電を発生させない程度の電位降下であっても、図６（ｂ）に示すように、走査電極１２２−アドレス電極１３２間の放電開始電圧が低いので、走査電極１２２−アドレス電極１３２間の放電が誘発される。すると、走査電極１２２−アドレス電極１３２間で発生した放電が種火放電となり、走査電極１２２−維持電極１２３間の放電開始電圧が実質的に低下するので、図６（ｃ）に示すように走査電極１２２−維持電極１２３間の放電が誘発され、これが自己消去放電となる。そして、自己消去放電後、壁電荷の量は減少し、図６（ｄ）の状態となる。以上が、自己消去放電の説明となる。
【００３２】
このようにエージング工程を行うが、本発明の実施形態のエージング工程では、ＰＤＰが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、第１の電圧値と第２の電圧値の変化量に対する、第１の電流値と第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、この電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値とすることを特徴とする。
【００３３】
具体的には次のようになる。本発明の実施形態においては、エージング装置３５に設置後のＰＤＰの電圧を上昇させていき、全てのセルが点灯する電圧、全面点灯電圧を測定する。また、全面点灯電圧印加時に流れる電流も測定する。
【００３４】
次に、印加電圧を全面点灯電圧から０．１Ｖ上昇させ、電流値を測定する。ここで改めて全面点灯電圧をＶａ、全面点灯電圧における電流値をＩａ、０．１Ｖ上昇後の電圧をＶａ１、電圧Ｖａ１印加時の電流値をＩａ１、としたとき、電流の電圧に対する変化量ΔＩ／ΔＶである、
ΔＩ／ΔＶ＝Ｉａ１−Ｉａ／Ｖａ１−Ｖａ（式１）
を計算する。以降、電圧を０．１Ｖずつ上昇させていき、そのときの電流値を測定し、式１に従い、それぞれの電圧において、電流の変化量を計算する。本発明の実施形態においては、ΔＶは０．１Ｖで一定なので、ΔＩのみの計算でも、同じ結果を得ることができる。
【００３５】
このような測定により、上述した図４に示す印加電圧値−電流値の関係が各ＰＤＰに対して得られる。繰り返しになるがエージング時の印加電圧と電流の関係は、Ｖ１〜Ｖ２の電流値の変化量はほぼ一定、Ｖ２〜Ｖ３の電流値の変化量はほぼ０、Ｖ３〜Ｖ４の電流値の変化量はほぼ一定、Ｖ４以上の電流値の変化量はほぼ０、となる。
【００３６】
ここで、安定的なエージングを実施するためには、エージングの電圧としては、電流の変化量が少ない電圧範囲、つまりＶ２〜Ｖ３、あるいはＶ４以上の電圧範囲であることが必要である。なぜならば、電流値が大きく変化している電圧範囲では、各放電セルによって放電状態が大きく異なり、エージングの進行度合いにばらつきが生じることになるからである。
【００３７】
従来の方法においては、Ｖ２とＶ３の差が数Ｖ程度と狭く、またＰＤＰごとに違いがあり全てのＰＤＰで一義に決まらず、かつ図４に示すような電圧電流特性も得られていないため、Ｖ４つまり全面に自己消去放電が発生する電圧を十分に満たせる電圧で実施している。
【００３８】
しかしながら、Ｖ４以上で実施すると、必要以上の電力によってエージングを実施していることになり、エージング工程において非常に大きな消費電力量が必要になる。
【００３９】
これに対して、本発明の実施形態では各ＰＤＰに対して全面点灯電圧より大きい電圧において電流値の変化量が最小となる電圧範囲を明確にしている。このため、Ｖ４以上と同じく電流変化量の小さいＶ２〜Ｖ３の電圧範囲にてエージング処理を行うことができる。これによって、Ｖ４以上でエージング処理を行うよりも、エージング工程の消費電力をより低く抑えることができ、製造コストの低減につながる。
【００４０】
なお、前述の電流の変化量を測定する範囲（式１を求める範囲）としては、確実にＶ２からＶ３の範囲で電流の変化量の最小値を見つけるために、変化量測定の上限値としては、Ｖ３〜Ｖ４の中間値付近に設定する。
【００４１】
このように電流変化量の最小範囲を求めるのは、各ＰＤＰそれぞれにて行っても良いが、製造効率を考慮して、例えば誘電体材料のロットが替わったタイミングや、製造装置のメンテナンスを行ったタイミングなど、エージング特性が変化すると思われるタイミングだけ行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、それぞれのＰＤＰに対して必要以上の電圧を印加することなく、最適な電圧値でのエージングを実施することができ、効率的なエージング方法とＰＤＰ製造コストの低減を実現することができる点で産業上有用である。
【符号の説明】
【００４３】
３２ 放電セル
３３ エージング駆動波形発生回路
３４ 直流電源
１１０ プラズマディスプレイパネル
１２１ 前面基板
１２２ 走査電極
１２３ 維持電極
１２４ 誘電体層
１２５ 保護層
１２８ 表示電極対
１３１ 背面基板
１３２ アドレス電極
１３３ 絶縁体層
１３４ 隔壁
１３５ 蛍光体層
１４１ 短絡電極
１４２ 短絡電極
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマディスプレイパネルの製造方法、特にエージング方法に関するものである。
【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層とを備えている。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。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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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（Ｈ2Ｏ、ＣＯ2、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（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６２９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように上記特許文献１に代表される従来のエージング工程では、製造の効率化を重視しているため、全てのＰＤＰに対して一定の電圧値を印加してエージングを行っている。
【０００９】
ところで、エージング工程は長時間にわたりＰＤＰ全体を放電する必要があるため、より効率的にエージングを実施するには、出来るだけ低い電圧で全面を均一に処理することが望ましい。一方で、ＰＤＰにおいては誘電体層・保護層・蛍光体層等の材料ロット間ばらつきなどによって、最適なエージング電圧はＰＤＰ毎に変化し、また製造経時的に変化する。しかしながら、従来のエージング方法では、印加する電圧値は一定に決定されているため、それぞれのＰＤＰに最適なエージング電圧を見極めることが困難であり、効率の良いエージングを実施することができない。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、各ＰＤＰに応じた最適なエージング電圧を短時間で見極め、当該エージング電圧によりエージングを行うことによって、より効率的なエージングを実施し、ＰＤＰ製造コストの削減を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、エージング工程において、ＰＤＰが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、第１の電圧値と前記第２の電圧値の変化量に対する、第１の電流値と前記第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値とすることを特徴とする。ここで第１の電圧値と第２の電圧値の差異は、０．１Ｖであることが望ましい。この方法により、効率的なエージングを実施することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、それぞれのＰＤＰに対して必要以上の電圧を印加することなく、最適な電圧値でのエージングを実施することができ、効率的なエージング方法とＰＤＰ製造コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に用いるＰＤＰの要部を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施形態におけるＰＤＰ製造プロセスフローの説明図
【図３】本発明の実施形態におけるエージング工程の概要の説明図
【図４】本発明の実施形態におけるエージング印加電圧と電流の関係を示す図
【図５】本発明の実施形態におけるエージング印加電圧の状態を示す図
【図６】エージング時に自己消去放電が発生するメカニズムを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態）
以下に本発明の実施形態について説明する。まずＰＤＰの構造について説明する。図１は本発明の実施形態に用いるＰＤＰの要部を示す分解斜視図である。ＰＤＰ１１０は、ガラス製の前面基板１２１と背面基板１３１とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板１２１上には表示電極対１２８を構成する走査電極１２２と維持電極１２３とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極１２２および維持電極１２３を覆うように誘電体層１２４が形成され、誘電体層１２４上には保護層１２５が形成されている。保護層１２５は、放電に必要な電荷を放出する役割を担っており、現在のＰＤＰではＭｇＯ薄膜層が一般的である。
【００１５】
また、背面基板１３１上には複数のアドレス電極１３２が平行に形成されている。そしてアドレス電極１３２を覆うように絶縁体層１３３が形成され、絶縁体層１３３上に井桁状の隔壁１３４が設けられている。また、絶縁体層１３３の表面および隔壁１３４の側面には、赤、緑、青の蛍光体層１３５Ｒ、１３５Ｇ、１３５Ｂが設けられている。そして、走査電極１２２および維持電極１２３とアドレス電極１３２とが交差するように前面基板１２１と背面基板１３１とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１６】
次にＰＤＰの製造プロセスのフローについて図２を用いて説明する。前面板は前面基板上に表示電極対を形成し（Ａ．１）、表示電極対を覆うように誘電体層を形成し（Ａ．２）、さらに、誘電体層上に保護層を形成する（Ａ．３）。背面板は背面基板上にアドレス電極を形成し（Ｂ．１）、アドレス電極を覆うように絶縁体層を形成し、（Ｂ．２）絶縁体層上に隔壁を形成し（Ｂ．３）、隔壁に蛍光体層を塗布する（Ｂ．４）。
【００１７】
そして、上記のように作られた前面板及び背面板を封着し、排気、放電ガスを封入することで、ＰＤＰが作成される（Ｃ．１）。その後、ＰＤＰ全面を強制的に放電させるエージングを実施し（Ｃ．２）、エージング終了後、ＰＤＰ点灯検査を実施する（Ｃ．３）。以上が、ＰＤＰの製造プロセスフローである。
【００１８】
次に、本発明の実施形態を適用する工程であるＣ．２のエージング工程について、より詳細な説明をする。図３は、本発明のＰＤＰの製造方法におけるエージング工程でのＰＤＰの状態を示す。走査電極１２２、維持電極１２３、およびアドレス電極１３２をそれぞれ電気的に共通となるように接続する。エージング装置３５は、直流電源３４、エージング駆動波形発生回路３３によって構成され、エージング装置３５から、走査電極１２２と維持電極１２３との間に電圧、例えば交流電圧を印加する。アドレス電極１３２は接地電位とする。このとき、前述のように、全ての走査電極１２２、全ての維持電極１２３に、それぞれ同一の電圧を印加することから、走査電極１２２は短絡電極１４１に、維持電極１２３は短絡電極１４２にそれぞれ接続される。
【００１９】
ＰＤＰにおいては、通常の画像表示での放電の発生状況からも自明なように、放電セル３２を構成する走査電極１２２と維持電極１２３との間（主放電ギャップ、以下、ＭＧと記す）に放電を発生させるための電圧より、隣り合う放電セル３２の走査電極１２２と維持電極１２３との間（隣接セル間ギャップ、以下、ＩＰＧと記す）に放電を発生させるための電圧の方が高いのが普通である。
【００２０】
よって、エージング工程においては、ＭＧ間では第１の放電が発生し、ＭＧ間の不純物除去と保護層の安定化が成される。また、電圧によっては、ＩＰＧ間にも第２の放電が発生することがある。この場合は、ＩＰＧ間に付着して存在する不純物をも除去することができこの結果、ＰＤＰ内部の不純物の除去が十分に行われることとなり、ＰＤＰの画像表示特性の安定化を実現することができる。
【００２１】
上述したように、本発明の実施形態ではＰＤＰ毎に印加電圧に対する電流の変化量を測定し、その変化量が最も小さい電圧値を、エージング電圧に設定することで、効率的なエージング方法を提供することを目的としている。その手法について以下に説明する。図５は本発明の実施形態におけるエージング電圧について説明する図である。
【００２２】
本発明の実施形態のエージング電圧においては、アドレス電極１３２には、電圧パルスを印加せず、接地したものとする。図５（ａ）、（ｂ）は、エージング時に走査電極１２２、維持電極１２３に印加される電圧波形（エージング装置から出力される電圧波形）を示している。また、図５（ｃ）、（ｄ）は、それぞれＰＤＰの走査電極１２２を短絡している短絡電極１４１における電圧波形、維持電極１２３を短絡している短絡電極１４２における電圧波形を示している。
【００２３】
このように、エージング装置から出力される電圧波形が矩形であっても、ＰＤＰの走査電極１２２および維持電極１２３に実際に印加される電圧波形は、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにリンギングが重畳する。このリンギングは、エージング装置３５と短絡電極１４１、１４２とを接続している配線が有している浮遊インダクタンスとＰＤＰの容量との共振によって発生する。
【００２４】
なお、リンギングの大きさを調整するために、配線の浮遊インダクタンスに加えて、コイルやフェライトコアを挿入する場合もある。図５（ａ）、（ｂ）のように交互に電圧パルスが立ち上がる波形においては、上記のような共振の作用によって各電極に実際に印加される電圧波形にリンギングが重畳することは、一般に避けられない。
【００２５】
次に、図４を用いて、印加電圧と電流の関係を説明する。一般的に０Ｖから電圧を印加させていくと、ＰＤＰの最も低い放電開始電圧を有するセルが点灯するまでは、放電に電力が費やされることなく、電圧に従い一定の割合で電流が増加していく。ここで、ＰＤＰの最も低い放電開始電圧を有するセルが点灯する電圧を放電開始電圧Ｖ１とする。図４における０〜Ｖ１の範囲がこれに相当する。
【００２６】
次に最も低い放電開始電圧Ｖ１を有するセルが点灯すると、それに伴い電流値も増加する。続いて他の各セルが放電開始電圧に達して点灯し、電流値はそれに従って増加していく。図４におけるＶ１〜Ｖ２の範囲がこれに相当する。
【００２７】
そして全面が点灯すると、前面板の走査電極１２２と維持電極１２３との間での安定的な放電状態となる。このときの電圧値を全面点灯電圧Ｖ２とする。そしてＶ２から電圧に対する電流の変化はほぼ０に近くなる。図４におけるＶ２〜Ｖ３の範囲がこれに相当する。
【００２８】
その後、あるセルにおいて自己消去放電が発生し始めると、それに伴い電流値も増加し、更に他の各セルにおける自己消去放電の発生に伴い、電流値も増加していく。この自己消去放電が開始する電圧を自己消去開始電圧Ｖ３とし、図４におけるＶ３〜Ｖ４の範囲がこれに相当する。
【００２９】
そして、自己消去放電が全セルにおいて発生すると、電流の上昇もほぼ０となる。この電圧をＶ４とする。ただし、実際のＰＤＰにおいては、ＰＤＰの不均一性などの影響で、図４に示す直線的な変化のグラフでなく、グラフは滑らかな曲線となる。
【００３０】
次に、図６を用いて、自己消去放電について説明する。図６は自己消去放電が発生するメカニズムを説明するための図であり、各電極上に蓄積される壁電荷の動きを模式的に表したものである。なお、誘電体層などいくつかの構成部材は省略して示している。
【００３１】
図６（ａ）は走査電極１２２に正の電圧が印加されて大きなエージング放電が終了した直後の壁電荷の配置を示しており、走査電極１２２側には負の電荷が蓄積し、維持電極１２３側には正の電荷が蓄積している。次に走査電極１２２においてリンギングによる電位降下が発生した場合、その電位降下の大きさが直接、走査電極１２２−維持電極１２３の放電を発生させない程度の電位降下であっても、図６（ｂ）に示すように、走査電極１２２−アドレス電極１３２間の放電開始電圧が低いので、走査電極１２２−アドレス電極１３２間の放電が誘発される。すると、走査電極１２２−アドレス電極１３２間で発生した放電が種火放電となり、走査電極１２２−維持電極１２３間の放電開始電圧が実質的に低下するので、図６（ｃ）に示すように走査電極１２２−維持電極１２３間の放電が誘発され、これが自己消去放電となる。そして、自己消去放電後、壁電荷の量は減少し、図６（ｄ）の状態となる。以上が、自己消去放電の説明となる。
【００３２】
このようにエージング工程を行うが、本発明の実施形態のエージング工程では、ＰＤＰが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、第１の電圧値と第２の電圧値の変化量に対する、第１の電流値と第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、この電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値とすることを特徴とする。
【００３３】
具体的には次のようになる。本発明の実施形態においては、エージング装置３５に設置後のＰＤＰの電圧を上昇させていき、全てのセルが点灯する電圧、全面点灯電圧を測定する。また、全面点灯電圧印加時に流れる電流も測定する。
【００３４】
次に、印加電圧を全面点灯電圧から０．１Ｖ上昇させ、電流値を測定する。ここで改めて全面点灯電圧をＶａ、全面点灯電圧における電流値をＩａ、０．１Ｖ上昇後の電圧をＶａ１、電圧Ｖａ１印加時の電流値をＩａ１、としたとき、電流の電圧に対する変化量ΔＩ／ΔＶである、
ΔＩ／ΔＶ＝Ｉａ１−Ｉａ／Ｖａ１−Ｖａ（式１）
を計算する。以降、電圧を０．１Ｖずつ上昇させていき、そのときの電流値を測定し、式１に従い、それぞれの電圧において、電流の変化量を計算する。本発明の実施形態においては、ΔＶは０．１Ｖで一定なので、ΔＩのみの計算でも、同じ結果を得ることができる。
【００３５】
このような測定により、上述した図４に示す印加電圧値−電流値の関係が各ＰＤＰに対して得られる。繰り返しになるがエージング時の印加電圧と電流の関係は、Ｖ１〜Ｖ２の電流値の変化量はほぼ一定、Ｖ２〜Ｖ３の電流値の変化量はほぼ０、Ｖ３〜Ｖ４の電流値の変化量はほぼ一定、Ｖ４以上の電流値の変化量はほぼ０、となる。
【００３６】
ここで、安定的なエージングを実施するためには、エージングの電圧としては、電流の変化量が少ない電圧範囲、つまりＶ２〜Ｖ３、あるいはＶ４以上の電圧範囲であることが必要である。なぜならば、電流値が大きく変化している電圧範囲では、各放電セルによって放電状態が大きく異なり、エージングの進行度合いにばらつきが生じることになるからである。
【００３７】
従来の方法においては、Ｖ２とＶ３の差が数Ｖ程度と狭く、またＰＤＰごとに違いがあり全てのＰＤＰで一義に決まらず、かつ図４に示すような電圧電流特性も得られていないため、Ｖ４つまり全面に自己消去放電が発生する電圧を十分に満たせる電圧で実施している。
【００３８】
しかしながら、Ｖ４以上で実施すると、必要以上の電力によってエージングを実施していることになり、エージング工程において非常に大きな消費電力量が必要になる。
【００３９】
これに対して、本発明の実施形態では各ＰＤＰに対して全面点灯電圧より大きい電圧において電流値の変化量が最小となる電圧範囲を明確にしている。このため、Ｖ４以上と同じく電流変化量の小さいＶ２〜Ｖ３の電圧範囲にてエージング処理を行うことができる。これによって、Ｖ４以上でエージング処理を行うよりも、エージング工程の消費電力をより低く抑えることができ、製造コストの低減につながる。
【００４０】
なお、前述の電流の変化量を測定する範囲（式１を求める範囲）としては、確実にＶ２からＶ３の範囲で電流の変化量の最小値を見つけるために、変化量測定の上限値としては、Ｖ３〜Ｖ４の中間値付近に設定する。
【００４１】
このように電流変化量の最小範囲を求めるのは、各ＰＤＰそれぞれにて行っても良いが、製造効率を考慮して、例えば誘電体材料のロットが替わったタイミングや、製造装置のメンテナンスを行ったタイミングなど、エージング特性が変化すると思われるタイミングだけ行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、それぞれのＰＤＰに対して必要以上の電圧を印加することなく、最適な電圧値でのエージングを実施することができ、効率的なエージング方法とＰＤＰ製造コストの低減を実現することができる点で産業上有用である。
【符号の説明】
【００４３】
３２ 放電セル
３３ エージング駆動波形発生回路
３４ 直流電源
１１０ プラズマディスプレイパネル
１２１ 前面基板
１２２ 走査電極
１２３ 維持電極
１２４ 誘電体層
１２５ 保護層
１２８ 表示電極対
１３１ 背面基板
１３２ アドレス電極
１３３ 絶縁体層
１３４ 隔壁
１３５ 蛍光体層
１４１ 短絡電極
１４２ 短絡電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極間に所定の電圧を印加するエージング工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記エージング工程では、プラズマディスプレイパネルが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、
前記第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、前記第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値の変化量に対する、前記第１の電流値と前記第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、
前記電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値と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】
前記第１の電圧値と前記第２の電圧値の差異は、０．１Ｖ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１】
表示電極間に所定の電圧を印加するエージング工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記エージング工程では、プラズマディスプレイパネルが全面点灯する第１の電圧と第１の電流値を測定する第１のステップと、
前記第１の電圧値よりも高い電圧値である第２の電圧値と、前記第２の電圧値に対する第２の電流値を測定し、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値の変化量に対する、前記第１の電流値と前記第２の電流値の変化量を測定する、第２のステップを有し、
前記電流値の変化量が最小となる電圧値をエージング工程の電圧値と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】
前記第１の電圧値と前記第２の電圧値の差異は、０．１Ｖ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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９１９０（Ｐ２０１２−９１９０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４２３２０（Ｐ２０１０−１４２３２０）
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【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２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【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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