專利名稱:發(fā)光特性優(yōu)異的等離子顯示面板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及制造彩色電視接收機(jī)的顯示器等中使用的等離子顯示面板的方法。
背景技術(shù):
近年來,在計(jì)算機(jī)或電視機(jī)等中使用的顯示裝置中,作為能實(shí)現(xiàn)大型薄型輕量的等離子顯示面板(Plasma Display Panel,以下記作PDP)引人注目,對高精細(xì)的PDP的要求越來越高。
圖16是表示一般的交流型(AC型)PDP之一例的簡略剖面圖。
在該圖中,在前面玻璃基板101上形成顯示電極102,該顯示電極102被保護(hù)層104覆蓋,該保護(hù)層104由電介質(zhì)玻璃層103及氧化鎂(MgO)構(gòu)成(例如參照特開平5-342991號公報(bào))。
另外,在背面玻璃基板105上設(shè)置地址電極106及隔壁107,在隔壁107之間的間隙中設(shè)置各色(紅、綠、藍(lán))的熒光體層110~112。
然后將前面玻璃基板101重疊在背面玻璃基板105的隔壁107上,將放電氣體封入兩基板101、105之間,形成放電空間109。
在該P(yáng)DP中,在放電空間109中伴隨放電而發(fā)生真空紫外線(主要波長為147nm),通過各色熒光體層110~112被激勵發(fā)光,進(jìn)行彩色顯示。
能如下制造上述PDP。
將銀膏涂敷在前面玻璃基板101上并進(jìn)行燒固,形成顯示電極102,涂敷電介質(zhì)玻璃膏劑并進(jìn)行燒固,形成電介質(zhì)玻璃層103,在該電介質(zhì)玻璃層103上形成保護(hù)層104。
將銀膏涂敷在背面玻璃基板105上并進(jìn)行燒固,形成地址電極106,按規(guī)定的間距涂敷玻璃膏劑并進(jìn)行燒固,形成隔壁107。然后將各色熒光體膏劑涂敷在隔壁107之間,用500℃左右的溫度燒固,通過將膏劑內(nèi)的樹脂成分等除去,形成熒光體層110~112。
熒光體燒固后,將封裝用的玻璃料涂敷在前面玻璃基板101或背面玻璃基板105的外周部,為了除去樹脂成分等,用350℃左右的溫度燒固,形成封裝玻璃層(玻璃料焙燒工序)。
此后,使顯示電極102和地址電極106正交且相對地將上述的前面玻璃基板101和背面玻璃基板105重疊起來。然后,通過在比封裝用玻璃的軟化溫度高的溫度(450℃左右)下對它加熱,進(jìn)行封裝(封裝工序)。
此后,一邊將封裝后的面板加熱到350℃左右,一邊從兩基板之間形成的內(nèi)部空間(被封裝玻璃層包圍、在前面玻璃基板和背面玻璃基板之間形成的空間,與熒光體層相鄰)排氣(排氣工序),排氣結(jié)束后導(dǎo)入放電氣體,并使其達(dá)到規(guī)定壓力(通常為4~7×104pa)。
在這樣制造的PDP中,制成亮度高和色再現(xiàn)性好的PDP成為課題。
因此還需要進(jìn)行例如形成熒光體層用的熒光體材料本身的改進(jìn),但最好是采取從制造工序方面解決課題的方法。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供一種以高發(fā)光效率工作、色再現(xiàn)性良好的PDP。
采用下述方法能達(dá)到上述目的,即,制造PDP時,在前面基板及背面基板的相對面兩者中至少一者的外周部上形成封裝材料層的工序中,使兩面板重疊時,在外周部的一個以上的位置上設(shè)定封裝材料層的形狀,以便形成使內(nèi)部空間和外部空間連通的間隙。
這樣,作為使兩面板重疊時在外周部的一個以上的位置上形成使內(nèi)部空間和外部連通的間隙用的具體方法,可以在形成封裝材料層時,在外周部的一個以上的位置上,在封裝材料層上形成凸部或凹部?;蛘咭部梢栽谇懊姘寮氨趁姘鍍烧咧腥我庖徽叩南鄬γ娴耐庵懿可涎厝苄纬煞庋b材料層,在另一相對面的外周部上,在一個以上的位置上局部地形成封裝材料層。
以下說明本發(fā)明的作用效果。
本發(fā)明者在制造PDP時,發(fā)現(xiàn)在形成了熒光體層之后的封裝工序中,伴隨該熒光體層被加熱,藍(lán)色熒光體發(fā)生熱性能變壞,其發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光色度下降,但在含有水分多的氣氛中加熱熒光體時,容易發(fā)生該熒光體的熱性能變壞,在水分少的氣氛中加熱時不容易發(fā)生。
這里,在現(xiàn)有的一般的PDP制造方法的情況下,在使兩基板重疊后加熱封裝材料時,基板中吸收的水分(特別是MgO保護(hù)膜中吸收的水分)伴隨加熱而在內(nèi)部空間蒸發(fā),但該水分被封閉在內(nèi)部空間,所以熒光體在高溫下被暴露在水分多的氣氛中,故熒光體層容易熱性能變壞。
與此不同,如果采用上述本發(fā)明的PDP制造方法,則由于封裝材料在達(dá)到其軟化溫度之前,在外周部能確保氣體流通的間隙,所以在內(nèi)部空間蒸發(fā)的水分不會被封閉在內(nèi)部空間內(nèi),能被放出到外部。因此,能避免熒光體在高溫下被暴露在水分多的氣氛中。
因此,如果采用本發(fā)明的PDP制造方法,則能防止封裝工序中的熒光體的熱性能變壞(特別是藍(lán)色熒光體的熱性能變壞)。
這里,如果在干燥氣體氣氛中或減壓氣氛中進(jìn)行加熱封裝材料的工序,則更能提高防止熒光體的熱性能變壞的效果。
所謂“干燥氣體”是指水蒸氣分壓比通常小的氣體,尤其是最好使用經(jīng)過干燥處理的空氣(干燥空氣)。
干燥氣體氣氛中的水蒸氣分壓最好在10Torr(1300Pa)以下,5Torr(650Pa)以下,1Torr(130Pa)以下,越小越好。作為干燥氣體的露點(diǎn)溫度最好在12℃以下,0℃以下,-20℃以下,可以說越低越好。
另外,如果不僅在封裝工序中,而且在熒光體燒固工序、封裝材料焙燒工序、排氣工序等工序中也在干燥氣體氣氛中進(jìn)行,則能防止熒光體在這些工序中熱性能變壞,所以更能提高PDP的藍(lán)色熒光體的發(fā)光特性。
由于采用這樣的本發(fā)明的制造方法,所以能使只點(diǎn)亮藍(lán)色單元時發(fā)光色的色度坐標(biāo)y(CIE顯示色系列)或用真空紫外線激勵了藍(lán)色熒光體層時發(fā)射的光的色度坐標(biāo)y在0.08以下。另外,只點(diǎn)亮藍(lán)色單元時的發(fā)光光譜中的峰值波長能在455nm以下。
而且,由于提高了藍(lán)色熒光體層的發(fā)光色度,所以PDP的色再現(xiàn)性也提高,能使白色均衡的色溫、即,能使在同一功率條件下使全部單元點(diǎn)亮?xí)r的發(fā)光色的色溫在9000K以上。
附圖的簡單說明圖1是表示實(shí)施形態(tài)的交流面放電型PDP的主要部分斜視圖。
圖2是表示將驅(qū)動電路連接在上述PDP上的PDP顯示裝置的圖。
圖3~圖5是表示在實(shí)施形態(tài)中封裝玻璃層的形狀的具體例圖。
圖6是使前面面板10及背面面板20重疊后的狀態(tài)下的外周部的簡略剖面圖。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)中使用的帶式加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是在改變了水蒸氣分壓的空氣中燒固藍(lán)色熒光體時的相對發(fā)光強(qiáng)度測定結(jié)果。
圖9是在改變了水蒸氣分壓的空氣中燒固藍(lán)色熒光體時的色度坐標(biāo)y的測定結(jié)果。
圖10是表示在實(shí)施形態(tài)2的封裝方法中,在加熱裝置中封裝兩個基板的情況的圖。
圖11、12是說明實(shí)施形態(tài)3的封裝方法的圖。
圖13是表示實(shí)施形態(tài)6的封裝工序中的溫度分布之一例圖。
圖14是表示對MgO膜進(jìn)行加熱升溫時對排除的水蒸氣量進(jìn)行分析的結(jié)果的曲線圖。
圖15是關(guān)于實(shí)施例及比較例的PDP,只使藍(lán)色單元點(diǎn)亮?xí)r的發(fā)光光譜。
圖16是表示一般的交流型PDP的一例的簡略剖面圖。
實(shí)施發(fā)明用的最佳形態(tài)[實(shí)施形態(tài)1]圖1是表示實(shí)施形態(tài)的交流面放電型PDP的主要部分斜視圖,在本圖中局部地示出了PDP的中央部分的顯示區(qū)域。
該P(yáng)DP這樣構(gòu)成在前面玻璃基板11上配置顯示電極12(掃描電極12a、維持電極12b)、電介質(zhì)層13、保護(hù)層14,構(gòu)成前面面板10,在背面玻璃基板21上配置地址電極22、電介質(zhì)層23,構(gòu)成背面面板20,在使顯示電極12和地址電極22相對的狀態(tài)下,將前面面板10和背面面板20以互相平行的間隔配置起來。而且,前面面板10和背面面板20之間的間隙利用條狀的隔壁24進(jìn)行分割而形成放電空間30,在該放電空間30內(nèi)封入放電氣體。
另外,在該放電空間30內(nèi),在背面面板20一側(cè)配置熒光體層25。另外,熒光體層25按照紅、綠、藍(lán)的順序重復(fù)排列。
顯示電極12及地址電極22都呈條狀,顯示電極12沿著與隔壁24正交的方向配置,地址電極22沿著與隔壁24平行的方向配置。而且,在顯示電極12和地址電極22交叉的部位形成發(fā)紅、綠、藍(lán)各色光的單元,構(gòu)成面板。
另外,雖然將顯示電極12作成條狀,但即使是例如島狀電極、或形成了孔的電極也能實(shí)施。另外,隔壁24也可以不是條狀,例如即使呈井字形也能實(shí)施。
而且,當(dāng)驅(qū)動該P(yáng)DP時,通過利用驅(qū)動電路(圖中未示出),將地址放電脈沖加在掃描電極12a和地址電極22上,將壁電荷蓄積在欲使其發(fā)光的單元中,此后,通過將維持放電脈沖加在顯示電極對12之間,在蓄積了壁電荷的單元中重復(fù)進(jìn)行維持放電的工作,進(jìn)行發(fā)光顯示。
地址電極22是金屬電極(例如,銀電極或Cr-Cu-Cr電極)。顯示電極12雖然是將寬度窄的總線電極(銀電極、Cr-Cu-Cr電極)層疊在由ITO、SnO2、ZnO等導(dǎo)電性金屬氧化物構(gòu)成的幅度寬的透明電極上的電板結(jié)構(gòu),但最好確保較寬的放電面積,與地址電極22一樣,也能作成金屬電極。
電介質(zhì)層13是覆蓋著配置了前面玻璃基板11上的顯示電極12的全部表面配置的由電介質(zhì)構(gòu)成的層,一般說來,采用鉛系列低熔點(diǎn)玻璃,但也可以用鉍系列低熔點(diǎn)玻璃、或鉛系列低熔點(diǎn)玻璃和鉍系列低熔點(diǎn)玻璃的層疊物形成。
保護(hù)層14是由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的薄層,覆蓋著電介質(zhì)層13的全部表面。
電介質(zhì)層23雖然是與電介質(zhì)層12同樣的層,但混合了TiO2顆粒,以便兼?zhèn)渥鳛榭梢姽夥瓷鋵拥淖饔谩?br>
隔壁24由玻璃材料構(gòu)成,以一定的間距突出設(shè)置在背面面板20的電介質(zhì)層23的表面上。
作為構(gòu)成熒光體層25的熒光體材料,這里采用藍(lán)色熒光體BaMgAl10O17:Eu綠色熒光體Zn2SiO4:Mn紅色熒光體(YxGd1-x)BO3:Eu這些熒光體材料的組成雖然與迄今PDP中使用的材料基本上相同,但在本實(shí)施形態(tài)中,由于在制造工序上藍(lán)色熒光體層的熱性能變壞程度比以往小,所以發(fā)光色良好。具體地說,藍(lán)色單元發(fā)的光的色度坐標(biāo)y值小(藍(lán)色光的峰值波長短),藍(lán)色附近的色再現(xiàn)區(qū)比以往寬。
更具體地說明這一點(diǎn),在現(xiàn)有的一般的PDP中,只點(diǎn)亮藍(lán)色單元時發(fā)光色的色度坐標(biāo)y(CIE色度圖)為0.085以上(發(fā)光光譜的峰值波長為456nm以上),未進(jìn)行色補(bǔ)償?shù)陌咨馍珳貫?000K左右。
作為提高白色均衡色溫的技術(shù),已知例如只將藍(lán)色單元的寬度(隔壁間距)設(shè)定得大,使藍(lán)色單元的面積比綠色單元和紅色單元的面積都大的技術(shù),但在該方法中,為了使色溫在7000K以上,必須將藍(lán)色單元的面積設(shè)定為綠色單元或紅色單元的面積的1.3倍左右以上。
與此不同,在本實(shí)施形態(tài)的PDP中,如后面所述,由于能抑制制造工序中的藍(lán)色熒光體的熱性能變壞,所以只點(diǎn)亮藍(lán)色單元時發(fā)光色的色度坐標(biāo)y為0.08以下,發(fā)光光譜的峰值波長變?yōu)?55nm以下,因此,即使將藍(lán)色單元的面積不設(shè)定得大,也能使未進(jìn)行色補(bǔ)償?shù)陌咨馍珳貫?000K以上。另外,根據(jù)制造時的條件,能使色度坐標(biāo)y更低,還能使未進(jìn)行色補(bǔ)償?shù)陌咨馍珳貫?0000K以上。
另外,藍(lán)色單元的色度坐標(biāo)y的值小和藍(lán)色光的峰值波長短具有相同的含義,另外,關(guān)于藍(lán)色單元的色度坐標(biāo)y的值越小,色再現(xiàn)區(qū)變得越寬,以及藍(lán)色單元發(fā)的光的色度坐標(biāo)y值和未進(jìn)行色補(bǔ)償?shù)陌咨馍珳氐年P(guān)系,將在后面的實(shí)施例中詳細(xì)說明。
在本實(shí)施形態(tài)中,適合于40英寸級別的大屏幕電視機(jī),電介質(zhì)層13的厚度為20微米左右,保護(hù)層14的厚度為0.5微米左右。另外,隔壁24的高度為0.1~0.15mm,隔壁間距為0.15~0.3mm,熒光體層25的厚度為5~50微米。另外,封入的放電氣體為Ne-Xe系列氣體,Xe的含量為5體積%,封入壓力設(shè)定在500~800Torr(6.5~10.4×104pa)。
如圖2所示,驅(qū)動PDP時,將各驅(qū)動器及面板驅(qū)動電路100連接在PDP上,將脈沖電壓加在欲點(diǎn)亮的單元的掃描電極12a和地址電極22之間,進(jìn)行地址放電,然后將脈沖電壓加在顯示電極對12之間,進(jìn)行維持放電。然后,在該單元中伴隨放電,使紫外線發(fā)光,在熒光體層25上變換成可見光。于是通過點(diǎn)亮單元,顯示圖像。
說明制造上述構(gòu)成的PDP的方法。
前面面板的制作通過采用絲網(wǎng)印刷法將銀電極用的膏劑涂敷在前面玻璃基板11上之后進(jìn)行燒固,形成顯示電極12,通過以覆蓋其上面的方式,采用絲網(wǎng)印刷法涂敷包含鉛系列的玻璃材料(其組成例如氧化鉛[PbO]70重量%,氧化硼[B2O2]15重量%,氧化硅[SiO2]15重量%)的膏劑,進(jìn)行燒固,形成電介質(zhì)層13。通過采用真空蒸鍍法等,再在電介質(zhì)層13的表面上形成由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的保護(hù)層14,制作前面面板10。
背面面板的制作采用絲網(wǎng)印刷法將銀電極用的膏劑涂敷在背面面板21上,然后進(jìn)行燒固的方法,形成地址電極22,通過采用絲網(wǎng)印刷法將包含TiO2顆粒和電介質(zhì)玻璃顆粒的膏劑涂敷在該地址電極22上,然后進(jìn)行燒固,形成電介質(zhì)層23,采用絲網(wǎng)印刷法,按照規(guī)定的間距重復(fù)涂敷包含同樣的玻璃顆粒的膏劑后,通過燒固形成隔壁24。
然后,制作紅色、綠色、藍(lán)色的各色熒光體膏劑,用絲網(wǎng)印刷法將它涂敷在隔壁24之間的間隙中,通過在空氣中進(jìn)行燒固,形成各色熒光體層25,制作背面面板20。
這里使用的各色熒光體膏劑可采用以下方法制作。
藍(lán)色熒光體(BaMgAl10O17:Eu)作為原料,按照Ba、Mg、Al的原子比為1∶1∶10的比例,配合碳酸鋇(BaCO3)、碳酸鎂(MgCO3)、氧化鋁(α-Al2O3)。其次,將規(guī)定量的氧化銪(Eu2O3)添加在該混合物中。然后,用球磨機(jī)將其與適量的助溶劑(AlF2、BaCl2)一起混合,在還原氣氛中(H2、N2中),在1400℃~1650℃的溫度下,持續(xù)規(guī)定的時間(例如0.5小時)進(jìn)行燒固,獲得該藍(lán)色熒光體。
紅色熒光體(Y2O3:Eu)將規(guī)定量的氧化銪(Eu2O3)添加在作為原料的氫氧化釔Y2(OH)3中。然后,用球磨機(jī)將其與適量的助溶劑一起混合,在空氣中,在1200℃~1450℃的溫度下,持續(xù)規(guī)定的時間(例如1小時)進(jìn)行燒固,獲得該紅色熒光體。
綠色熒光體(Zn2SiO4:Mn)作為原料,按照Zn、Si的原子比為2∶1的比例,配合氧化鋅(ZnO)、氧化硅(SiO2)。其次,將規(guī)定量的氧化錳(Mn2O3)添加在該混合物中。然后,用球磨機(jī)混合后,在空氣中,在1200℃~1350℃的溫度下,持續(xù)規(guī)定的時間(例如0.5小時)進(jìn)行燒固,獲得該綠色熒光體。
通過將這樣制作的各色熒光體粉碎后過篩,獲得具有規(guī)定的粒徑分布的各色熒光體顆粒。通過將該各色熒光體顆粒與粘合劑及溶劑混合,獲得各色熒光體膏劑。
另外,形成熒光體層25時,除了采用上述的絲網(wǎng)印刷法的方法以外,也可以采用使熒光體墨一邊從噴嘴噴出一邊進(jìn)行掃描的方法,或者制造含有各色熒光體材料的感光性樹脂片,將它粘貼在背面玻璃基板21的配置了隔壁24的一側(cè)的面上,用光刻法進(jìn)行圖形刻蝕并通過顯像,將不需要的部分除去的方法,也能形成熒光體層25。
前面面板和背面面板的封裝、真空排氣及放電氣體封入在這樣制作的前面面板10及背面面板20中的任意一者或兩者的外周部上涂敷封裝用玻璃料膏劑,為了除去膏劑中含有的樹脂成分等,通過對它進(jìn)行焙燒,形成封裝玻璃層,使前面面板10上的顯示電極12和背面面板20上的地址電極22相對且正交地重合起來,對重合的兩個面板10·20加熱,通過使封裝玻璃層軟化而進(jìn)行封裝。因此,內(nèi)部空間(被封裝玻璃層包圍的兩面板10·20之間的空間)被封裝成與外部隔絕。
雖然后面將詳細(xì)說明該封裝工序,但將前面面板10及背面面板20重合起來時,要設(shè)定封裝玻璃層的形狀,以便在外周部形成連通兩面板10·20之間的內(nèi)部空間和外部空間的間隙,另外,加熱封裝時,由于在干燥空氣氣氛中進(jìn)行,所以從兩面板10·20的表面向內(nèi)部空間放出的水蒸氣與熒光體層接觸的程度能被抑制得較低,其結(jié)果,能抑制藍(lán)色熒光體層的熱性能變壞。
這樣封裝后,對被封裝的面板的內(nèi)部空間一邊進(jìn)行真空排氣,一邊對面板進(jìn)行燒固(350℃、3小時)。此后,通過用規(guī)定的壓力封入上述組成的放電氣體,制作成PDP。
(封裝工序的詳細(xì)說明)在前面面板10及背面面板20中的一者或兩者的外周部上形成的封裝玻璃層的高度沿全周并不是均勻的,將前面面板10及背面面板20重合時,在外周部上形成連通內(nèi)部空間和外部空間的間隙。
作為封裝玻璃層15的具體例,可以考慮圖3~圖5所示的例。在圖3~圖5中,(a)是俯視圖,(b)是側(cè)視圖。
在圖3所示的例中,在一個面板(在該圖中為背面面板20)的表面外周部上設(shè)置封裝玻璃層15,在該封裝玻璃層15上以大致一定的間隔形成凸部16。
在圖4所示的例中,在一個面板(在該圖中為背面面板20)的表面外周部上設(shè)置封裝玻璃層15,在該封裝玻璃層15上以大致一定的間隔形成凹部17。
在圖5所示的例中,如(a)所示,在一個基板(在該圖中為背面面板20)的表面外周部上以均勻的厚度形成封裝玻璃層15a,如(b)所示,在一個基板(在該圖中為前面面板10)的表面外周部上以大致一定的間隔形成呈島狀散布的封裝玻璃層15b。
圖6是前面面板10及背面面板20處于重合狀態(tài)下的外周部的簡略剖面圖,(a)是與上述圖3所示的例相當(dāng)?shù)耐庵懿康暮喡云拭鎴D,(b)是與上述圖4所示的例相當(dāng)?shù)耐庵懿康暮喡云拭鎴D。從圖6(a)、(b)可知,在任何情況下,在前面面板10及背面面板20之間的外周部上都形成貫通封裝玻璃層的間隙18,利用該間隙18,內(nèi)部空間和外部空間呈連通狀態(tài)。
另外,如上述圖4中的例所示,在封裝玻璃層15上形成凹部17的情況下,凹部17相當(dāng)與該間隙,利用該凹部17,兩面板10·20之間的內(nèi)部空間和外部空間呈連通狀態(tài)。
在本實(shí)施形態(tài)中,采用迄今一般使用的軟化點(diǎn)為380~390℃左右的封裝玻璃料。
作為將封裝用玻璃料膏劑涂敷在基板上的方法,一般采用涂敷粘合劑時使用的調(diào)合器,雖然一般是通過一邊噴出膏劑,一邊使調(diào)合器進(jìn)行掃描進(jìn)行涂敷的方法,但也可以采用絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行涂敷。
在用調(diào)合器涂敷時,通過調(diào)整調(diào)合器的掃描速度和膏劑的噴出量,能調(diào)整涂敷在基板上的膏劑的厚度,所以能容易地形成封裝玻璃層15的凹凸。
另外,即使通過重疊涂敷膏劑,也能形成有凹部和凸部的封裝玻璃層15。例如在形成圖3所示的封裝玻璃層15時,以均勻的厚度將膏劑涂敷在背面面板20上,干燥后只在欲形成凸部16的位置上重疊涂敷膏劑即可。
其次,說明對如上通過封裝玻璃層15重合的兩面板10·20進(jìn)行加熱封裝的工序。這里,在加熱爐中在干燥空氣中加熱,通過使溫度上升到低熔點(diǎn)玻璃的軟化點(diǎn)溫度以上進(jìn)行封裝。
圖7是示意性地表示本加熱封裝工序中使用的帶式加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
該加熱裝置40由加熱面板的加熱爐41、使面板通過加熱爐41內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)膫鬏攷?2、將氣氛氣體導(dǎo)入加熱爐41內(nèi)的氣體導(dǎo)入管43等構(gòu)成,在加熱爐41內(nèi)沿傳輸方向設(shè)置著多個加熱器(圖中未示出)。
然后,通過在各加熱器中設(shè)定從加熱爐41的入口44至出口45的各部位的溫度,能用任意的溫度分布加熱基板,另外通過從氣體導(dǎo)入管43導(dǎo)入氣氛氣體(干燥空氣),能用氣氛氣體充滿加熱爐41內(nèi)。
作為氣氛氣體的干燥空氣能這樣生成將空氣冷卻到低溫(負(fù)數(shù)十度),經(jīng)由使水分冷凝的氣體干燥器(圖中未示出),降低空氣中的水蒸氣量(水蒸氣分壓),生成干燥空氣。
然后,將上述前面面板10和背面面板20重合后放置在傳輸帶42上。這里最好用夾子等將位置上對齊的前面面板10和背面面板20夾緊,以使位置上不致偏移。
被放置的面板10·20通過加熱爐51,而在干燥空氣氣氛中被加熱到封裝玻璃層15的軟化溫度以上。因此,封裝玻璃層15軟化,兩面板10·20的外周部被封裝起來。
(本實(shí)施形態(tài)的封裝方法的效果)如果采用本實(shí)施形態(tài)的封裝方法,則與現(xiàn)有的封裝方法相比,具有以下效果。
通常,水蒸氣等氣體吸附在前面面板10或背面面板20上,但如果對這些基板加熱升溫,則能放出吸附的氣體。特別是在200~250℃的溫度下,水分能從MgO保護(hù)層放出(參照圖14)。
在現(xiàn)有的一般的制造方法中,即使在焙燒封裝玻璃的工序中能使吸附在基板上的氣體在某種程度上放出,但此后直至封裝工序開始時為止,由于在大氣中處于室溫下而再次吸附氣體,所以在封裝工序時,被吸附在前面面板和背面面板上的氣體被放出。而且,由于被封裝玻璃層包圍的內(nèi)部空間呈密閉狀態(tài),所以在該內(nèi)部空間放出的氣體被封閉在其中。通常,從測定的結(jié)果可知,內(nèi)部空間中的水蒸氣分壓達(dá)20Torr以上。
因此,處于內(nèi)部空間的熒光體層受氣體的影響(特別是從保護(hù)層放出的氣體的影響)而容易熱性能變壞。而且,如果熒光體層(特別是藍(lán)色熒光體層)熱性能變壞,則發(fā)光強(qiáng)度下降。
與此不同,在本實(shí)施形態(tài)的封裝工序中,由于升溫時在溫度達(dá)到封裝玻璃層15的軟化點(diǎn)之前,封裝玻璃層15不變形,所以在前面面板10和背面面板20的外周部上保持著連通內(nèi)部空間和外部空間的間隙。因此,在內(nèi)部空間內(nèi)放出的氣體(水蒸氣)能通過該間隙放出到外部空間。
其結(jié)果,在封裝工序中能抑制藍(lán)色熒光體性能變壞。
另外,在本實(shí)施形態(tài)中,由于在加熱爐51的內(nèi)部呈干燥空氣的氣氛,所以干燥空氣通過間隙流入內(nèi)部空間。因此,防止封裝工序中的藍(lán)色熒光體性能變壞的效果更大。
為了充分地獲得抑制熒光體熱性能變壞的效果,最好使加熱爐51內(nèi)的干燥空氣中的水蒸氣分壓低于10Torr(1300Pa),另外,如果在5Torr(650Pa)以下,1Torr(130Pa)以下,則設(shè)定得越低,效果就越大。
另外,由于水蒸氣分壓和露點(diǎn)溫度有一定關(guān)系,所以能用“露點(diǎn)溫度”表示干燥空氣中的水分的多少,換句話說,將露點(diǎn)溫度設(shè)定得越低,抑制熒光體燒固時的熱性能變壞的效果越好,可以說干燥氣體的露點(diǎn)溫度最好在12℃以下,0℃以下,-20℃以下。
另外,在封裝工序中,由于封裝玻璃層15被升溫到軟化點(diǎn)以上的溫度,所以最終間隙消失,前面面板10及背面面板20的外周部被封裝玻璃層15密封。
另外,用本實(shí)施形態(tài)的制造方法制作的PDP由于熒光體層中包含的水分少,所以能獲得PDP驅(qū)動時異常放電少的效果。
另外,在封裝工序中,雖然即使不在外周部形成間隙,而如果在面板10·20的角上設(shè)置孔,同樣具有從內(nèi)部空間放出水分的效果,但在本實(shí)施形態(tài)的方法中可以認(rèn)為更能確保內(nèi)部空間和外部空間的空氣流通性。
另外,雖然即使從管道強(qiáng)制地將干燥空氣一邊送入兩面板10·20之間的內(nèi)部空間中,一邊進(jìn)行封裝,也有同樣的效果,但如果采用本實(shí)施形態(tài)的方法,則不需要輸送干燥空氣的機(jī)構(gòu),能更簡單地獲得效果。
這里,為了獲得優(yōu)異的效果,考察了在外周部形成的間隙的優(yōu)選形態(tài)。
為了獲得將在內(nèi)部空間發(fā)生的水分排除到外部空間的效果,縫隙中的間隙(凸部16的臺階或凹部17的臺階)至少需要50微米或100微米,為了獲得充分好的效果,需要使間隙在300微米以上,最好在500微米以上。
在外周部中形成間隙的部分的比例(間隙的長度相對于全周的比例)雖然小一些也能獲得從內(nèi)部空間排除水分的效果,但由于氣體會從外部空間流入內(nèi)部空間,所以該比例最好在50%以上。
關(guān)于在外周部中形成間隙的位置上,雖然即使只在一個部位形成間隙,也具有能將氣體排除到外部的效果,但利用在多個部位設(shè)置間隙的方法,能使內(nèi)部空間和外部空間的氣體的流通性好,所以能期待更大的效果。
另外如上所述,雖然封裝時通常用夾子等夾住前面面板10及背面面板20,對外周部加壓,但集中在封裝玻璃層15的間隙以外的部位施加該壓力。
因此,為了沿外周部全周均勻地施加壓力,沿全部外周部在多個部位分散地設(shè)置間隙比集中在外周部中的一個部位設(shè)置間隙要好。
(氣氛氣體中的水蒸氣分壓的考察)如下根據(jù)實(shí)驗(yàn),考察了加熱封裝時通過減少內(nèi)部空間的水蒸氣分壓,能防止由于加熱引起的藍(lán)色熒光體的熱性能變壞的問題。
圖8、9是在水蒸氣分壓發(fā)生了各種變化的空氣中,燒固藍(lán)色熒光體(BaMgAl10O17:Eu)時的相對發(fā)光強(qiáng)度及色度坐標(biāo)y的測定結(jié)果。作為燒固條件,峰值溫度為450℃,在峰值溫度下維持的時間為20分鐘。
圖8所示的相對發(fā)光強(qiáng)度是用將燒固前的藍(lán)色熒光體的發(fā)光強(qiáng)度測定值作為基準(zhǔn)值100時的相對值表示發(fā)光強(qiáng)度測定值的。
發(fā)光強(qiáng)度是這樣算出的值,即,用分光光度計(jì)測定來自熒光體層的發(fā)光光譜,根據(jù)該測定值算出色度坐標(biāo)y值,根據(jù)該色度坐標(biāo)y值和用亮度計(jì)預(yù)先測定的亮度值,用式(發(fā)光強(qiáng)度=亮度/色度坐標(biāo)y值)算出的值。
另外,燒固前的藍(lán)色熒光體的色度坐標(biāo)y為0.052。
由圖8、9的結(jié)果可知,水蒸氣分壓在1Torr(130Pa)以下時,完全未發(fā)現(xiàn)伴隨加熱引起的發(fā)光強(qiáng)度下降及色度變化,在10Torr(1300Pa)以下時,發(fā)光強(qiáng)度的下降及色度變化很小,但隨著水蒸氣分壓的增加,藍(lán)色的相對發(fā)光強(qiáng)度下降,藍(lán)色的色度坐標(biāo)y變大。
可是,加熱藍(lán)色熒光體(BaMgAl10O17:Eu)時,之所以發(fā)光強(qiáng)度性能變壞、或色度坐標(biāo)y值變大,以往認(rèn)為原因在于活化劑Eu2+離子由于加熱而被氧化,變成了Eu3+離子(參照J(rèn).Electrochem.Soc.Vol.245,No.11,November1998),如果將上述的藍(lán)色熒光體的色度坐標(biāo)y值依賴于氣氛中的水蒸氣分壓的結(jié)果組合起來考察,則可以認(rèn)為不是Eu2+離子與氣體氣氛(例如空氣)中的氧直接反應(yīng),而是由于氣體氣氛中的水蒸氣促進(jìn)了與性能變壞有關(guān)的反應(yīng)。
順便說一下,與上述一樣,使加熱溫度發(fā)生各種變化,研究了藍(lán)色熒光體(BaMgAl10O17:Eu)的發(fā)光強(qiáng)度因加熱而下降的程度以及色度坐標(biāo)y的變化,發(fā)現(xiàn)了加熱溫度在從300℃至600℃的范圍內(nèi),加熱溫度越高,因熱而引起的發(fā)光強(qiáng)度的下降就越大,在任何加熱溫度下,水蒸氣分壓越高,發(fā)光強(qiáng)度下降得越大的趨勢。另一方面,雖然發(fā)現(xiàn)了水蒸氣分壓越高,因熱而引起的色度坐標(biāo)y的變化越大的趨勢,但未發(fā)現(xiàn)色度坐標(biāo)y的變化程度依賴于加熱溫度的趨勢。
另外,在對形成前面玻璃基板11、顯示電極12、電介質(zhì)層13、保護(hù)層14、背面玻璃基板21、地址電極22、電介質(zhì)層23、隔壁24、熒光體層25的各構(gòu)件加熱時,測定了水蒸氣放出量,結(jié)果來自作為保護(hù)層14的材料的MgO的水蒸氣放出量最多。因此,封裝時引起熒光體層25的熱性能變壞的主要原因估計(jì)在于水蒸氣從保護(hù)層14(MgO)放出所致。
另外,在本實(shí)施形態(tài)中,雖然在封裝工序中進(jìn)行了基本的說明,但如以下的實(shí)施形態(tài)2~6中所述,能給出更好的辦法。
在本實(shí)施形態(tài)中,通過封裝玻璃層15將兩面板10·20重合起來加熱并封裝時,想辦法使干燥空氣從面板側(cè)面接觸封裝玻璃層15。
圖10是表示在本實(shí)施形態(tài)的制造方法中,在加熱裝置中封裝兩面板10·20的情況的圖。
該加熱裝置與上述加熱裝置40一樣,將兩面板10·20重合后置于傳輸帶42上,沿傳輸帶42設(shè)有氣體導(dǎo)入管43。
在氣體導(dǎo)入管43上排列著設(shè)置了多個沿著傳輸帶42的上面的方向噴出氣體的噴嘴43a。
被置于傳輸帶42上的兩面板10·20一邊在加熱爐51內(nèi)傳輸,從噴嘴43a噴出的干燥空氣一邊從兩面板10·20的側(cè)面接觸。
這時,干燥氣體從外周部的封裝玻璃層15的間隙被壓入內(nèi)部空間,與此相伴隨,水分被有效地從內(nèi)部空間排出,抑制藍(lán)色熒光體的熱性能變壞的效果比實(shí)施形態(tài)1的高。
另外,如圖10所示,兩面板10·20的外周部被夾子50夾緊,以便不致發(fā)生位置上偏移。
在本實(shí)施形態(tài)中,想辦法使封裝后的封裝玻璃層15的寬度均勻。
首先,說明沿封裝玻璃層15形成隔壁的方法。
在圖11所示的例中,在背面玻璃基板21上沿封裝玻璃層15的內(nèi)周及外周設(shè)置隔壁19a及隔壁19b。
如果要在封裝玻璃層15上形成間隙,則在外周部的每一部分封裝玻璃的涂敷量都不同,所以封裝后的封裝玻璃層的寬度容易產(chǎn)生離散。即,在欲使封裝玻璃層15的寬度一定且在外周部形成間隙的情況下,形成間隙的部分的層的厚度比不形成間隙的部分的層的厚度小,所以封裝玻璃的涂敷量也少,因此,封裝后的封裝玻璃層的寬度有變小的趨勢。另外,這樣的封裝玻璃層的寬度離散度雖然與封裝前的縫隙中的間隙(封裝玻璃層15的凸部及凹部的臺階)有關(guān),但在例如該間隙為500微米的情況下,產(chǎn)生的層寬度離散為3mm左右。
與此不同,如上所述,如果設(shè)置隔壁19a及隔壁19b,則能防止封裝玻璃層軟化了時沿層的橫向流動而擴(kuò)展,所以其結(jié)果,還能防止封裝后的封裝玻璃層15的寬度離散。
另外,在圖11中雖然示出了在背面玻璃基板21上形成封裝玻璃層15及隔壁19a、19b的例,但即使在前面玻璃基板11上形成封裝玻璃層15及隔壁19a、19b中的任意一者或全部,也具有同樣的效果。
其次,說明將封裝玻璃層15軟化前的寬度設(shè)定得比在形成間隙的部分不形成間隙的部分大的方法。
在圖12所示的例中,與上述圖3所示的例相同,在封裝玻璃層15上雖然以大致一定的間隔形成凸部16,但在形成凸部16的部分將層的寬度設(shè)定得比不形成凸部16的部分的層的寬度小。
通過這樣調(diào)整封裝玻璃層15的寬度,在層的厚度大的部位寬度變小,所以封裝玻璃涂敷量沿外周變得均勻。因此,能使封裝后的封裝玻璃層15的寬度均勻。
而且,通過使封裝玻璃層15的寬度均勻,能防止封裝玻璃層進(jìn)入顯示區(qū)而損害顯示品質(zhì)。
在本實(shí)施形態(tài)中,為了進(jìn)一步降低封閉在內(nèi)部空間中的水分量,形成封裝玻璃層15時采用軟化點(diǎn)高的密封材料。
即,在實(shí)施形態(tài)1中,作為密封材料使用軟化點(diǎn)為380~390℃的低熔點(diǎn)玻璃,與此不同,在本實(shí)施形態(tài)中,選擇使用軟化點(diǎn)為410℃以上的低熔點(diǎn)玻璃。
這樣,由于使用軟化點(diǎn)高的密封材料形成封裝玻璃層15,所以在溫度升到高溫之前能在外周部上維持間隙,水分能從內(nèi)部空間排出到外部。因此,升溫時能將更多的水分從內(nèi)部空間排出到外部空間。
這樣由于使用軟化點(diǎn)為410℃以上的密封材料,所以能以更高的效率從內(nèi)部空間向外部排除氣體,能提高熒光體的性能變壞防止效果。
在本實(shí)施形態(tài)中,為了進(jìn)一步降低封閉在內(nèi)部空間中的水分量,而降低封裝工序中的峰值溫度,縮小封裝玻璃層的軟化點(diǎn)和該峰值溫度的溫差。
以往在一般情況下,封裝工序中的峰值溫度為450℃左右。如上所述如果封裝用玻璃的軟化點(diǎn)為380~390℃,則封裝工序中的峰值溫度比封裝玻璃的軟化點(diǎn)高50℃以上。這時,兩面板10·20的間隙消失,內(nèi)部空間被封閉后,伴隨溫度上升,放出的水分被封閉在內(nèi)部空間內(nèi),所以這一部分水分使熒光體熱性能變壞。
與此不同,即使使用軟化點(diǎn)為380~390℃與以往相同的封裝玻璃,也能使封裝工序中的峰值溫度比以往低(例如410~420℃),如果將軟化點(diǎn)和峰值溫度的差設(shè)定得小(20~30℃),則兩面板10·20的間隙消失后在內(nèi)部空間內(nèi)放出的水分量也就相應(yīng)地減少,所以能提高防止熒光體的熱性能變壞的效果。
在本實(shí)施形態(tài)中,為了進(jìn)一步降低加熱封裝時封閉在內(nèi)部空間中的水分量,而在封裝工序中使兩面板升溫時,設(shè)定維持低于封裝玻璃層15的軟化點(diǎn)且高于250℃的溫度的期間,此后加熱到軟化點(diǎn)溫度以上。
這里,在250℃以上且在封裝玻璃層15的軟化點(diǎn)以下的溫度范圍內(nèi)保持10分鐘。
圖13是表示本實(shí)施形態(tài)的封裝工序的溫度分布之一例圖。(a)中,在250℃以上且在封裝玻璃層15的軟化點(diǎn)以下的溫度范圍(圖中用雙向箭頭W表示)內(nèi)設(shè)定維持一定溫度的期間,(b)中,在250℃以上且在封裝玻璃層15的軟化點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)慢慢升溫,但在任何情況下都在250℃以上且在封裝玻璃層15的軟化點(diǎn)以下的溫度范圍內(nèi)維持10分鐘。
250℃~封裝玻璃層15的軟化溫度的溫度范圍是使吸附在兩面板10·20上的水分(特別是吸附在保護(hù)層14上的水分)釋放到內(nèi)部空間,再經(jīng)過間隙放出到外部空間的水分排出作用活潑的溫度范圍。
因此,通過維持該溫度范圍,在封裝玻璃層15軟化的時刻,能將兩面板10·20上吸附的水分抑制得更少,能使內(nèi)部空間封閉后在內(nèi)部空間放出的水分更少。因此,能提高防止熒光體熱性能變壞的效果。
通過在250℃以上的溫度下加熱面板10·20,吸附的水分(特別是吸附在保護(hù)層14上的水分)被放出,這可通過以下的實(shí)驗(yàn)加以確認(rèn)。
用TDS分析法(升溫脫氣質(zhì)量分析法)分析了對與前面面板10上使用的同樣的MgO膜進(jìn)行加熱升溫時排出的水蒸氣量。
圖14是表示其結(jié)果的圖。由該圖可知,在使PDP中使用的MgO膜升溫的情況下,在200~250℃的溫度范圍內(nèi)能排出大量的水蒸氣。
另外,如果將維持該溫度范圍的時間設(shè)定為30分鐘以上,則能期待更高的水分排出效果。
*在上述實(shí)施形態(tài)中,作為在封裝工序中形成氣氛的干燥氣體,雖然使用干燥空氣,但即使使用與熒光體層不起反應(yīng)的氮?dú)獾榷栊詺怏w、水蒸氣分壓低的氣體,也能獲得同樣的效果。
但是,BaMgAl10O17:Eu、Zn2SiO4:Mn或(YxGd1-x)BO3:Eu等氧化物系列的熒光體如果在無氧的氣氛中加熱,則往往多少形成缺氧,出現(xiàn)發(fā)光效率下降的情況,所以封裝工序中使用的干燥氣體中最好包含氧。
*在上述實(shí)施形態(tài)中,作為形成封裝玻璃層15的密封材料,雖然使用了低熔點(diǎn)玻璃,即使使用與隔壁24同樣的玻璃材料,也能實(shí)施。
即,在面板10·20中的一者或兩者中,即使使用隔壁用玻璃按照上述實(shí)施形態(tài)3~5中所示的形狀形成封裝玻璃層15,將面板10·20重合起來,通過對封裝玻璃層15加熱使其軟化進(jìn)行封裝,也具有同樣的效果。但與低熔點(diǎn)玻璃相比,隔壁用玻璃的軟化點(diǎn)太高,所以在此情況下,難以用加熱爐進(jìn)行加熱封裝,但從前面面板10一側(cè)使激光照射在封裝玻璃層15上,集中加熱封裝玻璃層15使其軟化,就能進(jìn)行封裝。
另外,在使激光照射在外周部進(jìn)行封裝的情況下,雖然難以使熒光體層達(dá)到高溫,但由于外周部附近的熒光體層被加熱,所以封裝時內(nèi)部空間發(fā)生的水分通過間隙被排出到外部,同樣能獲得抑制熒光體層的熱性能變壞的效果。
*在上述實(shí)施形態(tài)中,雖然說明了在干燥空氣氣氛中進(jìn)行封裝工序,但除了封裝工序以外,但在熒光體加熱的熒光體燒固工序和玻璃料焙燒工序中,最好也在干燥空氣中進(jìn)行。
例如,熒光體焙燒時,用上述加熱裝置40,在干燥空氣中對形成了熒光體層25的背面玻璃基板21進(jìn)行燒固(峰值溫度為520℃,持續(xù)10分鐘),在玻璃料焙燒時,用上述加熱裝置40,在干燥空氣中對涂敷了封裝用玻璃料的前面面板10或背面面板20進(jìn)行燒固(峰值溫度為350℃,持續(xù)30分鐘)。
這樣,由于在熒光體燒固時或玻璃料焙燒時,也一邊流過干燥空氣一邊進(jìn)行燒固,所以能抑制熒光體燒固時或玻璃料焙燒時由氣氛中的水蒸氣引起的熱性能變壞。這時關(guān)于干燥空氣中的水蒸氣分壓的值與在封裝工序中說明過的內(nèi)容相同。
*在上述實(shí)施形態(tài)中,雖然以面放電型的PDP為例進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不限于面放電型PDP,如果是通過加熱封裝材料層進(jìn)行封裝的工序制造的PDP,那么即使是相對放電型PDP也能適用。
[表1]
制作了表1所示的面板No.1~14的PDP。面板No.1~14的PDP的尺寸都是42英寸。另外,面板結(jié)構(gòu)也相同,熒光體層的厚度為30微米,放電氣體采用Ne(95%)-Xe(5%),其封入壓力為500Torr(6.5×104Pa)。
面板No.1~13的PDP是根據(jù)上述實(shí)施形態(tài)制作的實(shí)施例。在實(shí)施例中,雖然在封裝工序中以在兩面板10·20之間的外周部中形成間隙的方式來形成封裝玻璃層,這一點(diǎn)是共同的,但詳細(xì)的部分各不相同。
在面板No.1~7及面板No.9~13中,如上述圖3所示,在背面玻璃基板上的外周部中形成了有凸部的封裝玻璃層。
在面板No.1中,只在面板的一個角上設(shè)置凸部,在面板No.2中,在面板的4個角上共計(jì)4個部位設(shè)置了凸部。在面板No.3~7及面板No.9~13中,沿全部外周以10cm左右的間隔設(shè)置了凸部。
凸部的長度都為6mm,凸部的高度和燒固氣氛如表1所示,設(shè)定為各種值。
在面板No.8中,如上述圖4所示,在背面玻璃基板的外周部上形成了以10cm左右的間隔設(shè)置了長度為5mm左右的凹部的封裝玻璃層,進(jìn)行了封裝。
面板No.14的PDP是比較例的PDP,將封裝玻璃層設(shè)置在背面玻璃基板上的外周部上,進(jìn)行了封裝,以便在封裝前在前面板和背面板之間不形成間隙。
各面板中使用的密封材料及溫度分布如下。
密封材料都使用作為主要成分含有氧化鉛(65~80wt%)、氧化硼(10wt%)、氧化鈦(5~10wt%)的低熔點(diǎn)玻璃,但軟化點(diǎn)分為410℃和385℃兩種,溫度分布的峰值溫度也設(shè)定得與各軟化點(diǎn)一致。
即,在面板No.1~8及面板No.10~14中,使用軟化點(diǎn)為385℃的低熔點(diǎn)玻璃,在面板No.9中,使用軟化點(diǎn)為415℃的低熔點(diǎn)玻璃。
在面板No.1~9及面板No.11~14中,封裝時的溫度分布的峰值溫度為450℃。但是,在面板No.11~13中,在封裝時的升溫過程中,表1所示的各等待溫度(200℃、300℃、400℃)維持30分鐘。另一方面,在面板No.10中,封裝時的溫度分布的峰值溫度為410℃。
另外,通過改變作為主要組成物的氧化鉛的組成比或含有其他微少物質(zhì)的組成比,來調(diào)整密封材料的軟化點(diǎn)。另外,在各峰值溫度下保持20分鐘。
關(guān)于封裝時的氣氛,在面板No.1~3及面板No.5~13中,為干燥空氣氣氛,在面板No.4中,為真空氣氛,在面板No.14中,為水蒸氣分壓達(dá)15Torr(1950Pa)的空氣氣氛。
(比較實(shí)驗(yàn))發(fā)光特性的比較關(guān)于這樣制作的面板No.10~14的PDP,作為發(fā)光特性,測定了只點(diǎn)亮藍(lán)色單元時的發(fā)光強(qiáng)度、色度坐標(biāo)y、發(fā)光光譜的峰值波長、以及在同一功率條件下使藍(lán)色單元、紅色單元、綠色單元全部點(diǎn)亮?xí)r白色顯示的色溫(無色溫修正)、在同一功率條件下使藍(lán)色單元及綠色單元發(fā)光時的發(fā)光光譜的峰值強(qiáng)度比。
關(guān)于發(fā)光強(qiáng)度,用分光光度計(jì)測定發(fā)光光譜,根據(jù)該測定值算出色度坐標(biāo)y,根據(jù)該色度坐標(biāo)y和用亮度計(jì)預(yù)先測定的亮度值,用式(發(fā)光強(qiáng)度=亮度/色度坐標(biāo)y值)算出發(fā)光強(qiáng)度。
這些測定結(jié)果如表1所示。
另外,表1所示的藍(lán)色單元的發(fā)光強(qiáng)度是將比較例的面板No.14的發(fā)光強(qiáng)度作為100的相對發(fā)光強(qiáng)度。
圖15是面板No.7、9、14的只使藍(lán)色單元點(diǎn)亮?xí)r的發(fā)光光譜。
發(fā)光特性的考察在表1的測定結(jié)果中,關(guān)于實(shí)施例(面板No.1~13)和比較例(面板No.14),如果比較發(fā)光特性,則實(shí)施例比起比較例來發(fā)光特性好(面板亮度高,色溫高)。
另外,在實(shí)施例中由于在外周部形成間隙,在實(shí)施例中在裝置內(nèi)流動的空氣中的水蒸氣分壓比比較例的小,所以封裝用密封劑軟化后被封閉在內(nèi)部空間的水分少,其結(jié)果,可以認(rèn)為這是能抑制藍(lán)色熒光體的熱性能變壞的原因。
另外,如果比較面板No.1、2、3的發(fā)光特性,則發(fā)光特性按照面板No.1、2、3的順序提高。這表明隨著在封裝玻璃層中形成的凸部的數(shù)量的增加,相對發(fā)光強(qiáng)度增大,色度坐標(biāo)y減小,發(fā)光光譜的峰值波長變短,發(fā)光特性提高。
這可以認(rèn)為由于凸部的數(shù)量少時,因玻璃基板本身的重量而產(chǎn)生塌陷,外周部的間隙變小的結(jié)果,在內(nèi)部空間發(fā)生的水蒸氣難以有效地排出所致。
如果比較面板No.3和面板No.8的發(fā)光特性,則面板No.3的發(fā)光特性比面板No.8的發(fā)光特性好。這可以認(rèn)為,象面板No.3所示在封裝玻璃層上形成凸部與象面板No.8所示在封裝玻璃層上形成凹部的情況相比,前者在外周部上形成的間隙的長度大,其結(jié)果,在內(nèi)部空間發(fā)生的水蒸氣被排出到外部的作用大的原因所致。
如果比較面板No.3、5、6、7的發(fā)光特性,則發(fā)光特性按照面板No.5、No.3、No.6、No.7的順序提高。這可以認(rèn)為封裝玻璃層上設(shè)置的凸部的高度越高(間隙大),越能有效地排出內(nèi)部空間發(fā)生的水蒸氣的原因所致。
另外,面板No.5與作為比較例的面板No.14相比,發(fā)光特性一點(diǎn)也不差。因此,可知為了獲得充分的效果,有必要將封裝玻璃層上設(shè)置的凸部的高度(間隙的大小)設(shè)定在100微米以上。
如果比較面板No.3和面板No.9的發(fā)光特性,則面板No.9的發(fā)光特性好。這可以認(rèn)為由于封裝用密封劑的軟化點(diǎn)越高,越能在達(dá)到高溫之前維持間隙,所以能充分地排出在內(nèi)部空間放出的水蒸氣,其結(jié)果,能抑制藍(lán)色熒光體的熱性能變壞的原因所致。
如果比較面板No.3和面板No.10的發(fā)光特性,則面板No.10的發(fā)光特性好。這表明在使用軟化點(diǎn)相等的封裝用密封劑的情況下,封裝時的峰值溫度越低,發(fā)光特性越高。
這還可以認(rèn)為,通過降低封裝時的峰值溫度,能在比密封劑的軟化點(diǎn)高的溫度下降低在內(nèi)部空間放出的水蒸氣量,其結(jié)果,能抑制藍(lán)色熒光體的熱性能變壞的原因所致。
如果比較面板No.3和面板No.4的發(fā)光特性,則面板No.4的發(fā)光特性不好。
這可以認(rèn)為,在面板No.4的情況下,雖然在真空中加熱,但作為氧化物熒光體的藍(lán)色熒光體由于在無氧氣氛中加熱,所以母體中的一部分氧逸出而形成缺氧的原因所致。
如果比較面板No.3、No.11、No.12的發(fā)光特性,則發(fā)光特性按照No.3、No.11、No.12的順序提高。這可以認(rèn)為,在等待溫度低于封裝用密封劑的軟化點(diǎn)(380℃)的范圍內(nèi),等待溫度越高,在等待期間被吸附在基板(特別是MgO膜)上的水蒸氣被大量地排出到外部的原因所致。
另外,面板No.13的發(fā)光特性比面板No.3、No.11、No.12的發(fā)光特性差。這可以認(rèn)為,如果在軟化點(diǎn)(380℃)以上的等待溫度下等待,則被吸附在基板(特別是MgO膜)上的水蒸氣被大量地排出到密閉的內(nèi)部空間內(nèi),其結(jié)果,更容易產(chǎn)生藍(lán)色熒光體的熱性能變壞的原因所致。
另外,如果看一下表1所示的各號面板中發(fā)藍(lán)色光的色度坐標(biāo)y和發(fā)藍(lán)色光的峰值波長(參照圖15)之間的關(guān)系,可知發(fā)藍(lán)色光的色度坐標(biāo)y的值越小,發(fā)藍(lán)色光的峰值波長越短。這表明發(fā)藍(lán)色光的色度坐標(biāo)y值小和發(fā)藍(lán)色光的峰值波長短具有相同的含義。
藍(lán)色熒光體的分析關(guān)于面板No.1~14的PDP,從面板取出藍(lán)色熒光體,用TDS分析法(升溫脫氣質(zhì)量分析法)測定了從每1g藍(lán)色熒光體脫離的H2O蒸氣分子數(shù)。另外,還利用X射線繞射,測定了藍(lán)色熒光體結(jié)晶的a軸長度及c軸長度。
在TDS分析中,使用日本真空技術(shù)(株)制作的紅外線加熱型升溫脫氣質(zhì)量分析裝置,如下進(jìn)行了測定。
在預(yù)備排氣室中使裝在Ta盤中的熒光體資料排氣到10-4Pa數(shù)量級之后,插入測定室中,排氣到10-7Pa數(shù)量級為止。然后,用紅外線加熱器,按照10℃/min的升溫速度,從室溫至1100℃一邊升溫,一邊按照測定間隔為15秒的掃描方式,測定了從熒光體脫離的H2O分子(質(zhì)量數(shù)為18)的分子數(shù)。
這些測定結(jié)果如表1所示。
藍(lán)色熒光體的分析結(jié)果的考察可知,在與實(shí)施例有關(guān)的面板No.1~13的PDP的藍(lán)色熒光體中,在升溫脫氣質(zhì)量分析中的200℃以上的區(qū)域中出現(xiàn)的脫H2O的分子數(shù)的峰值為1×1016個/g以下,c軸長度對a軸長度的比為4.0218以下,與此不同,在與比較例有關(guān)的No.14的PDP的藍(lán)色熒光體中,呈現(xiàn)出比上述各值大的值。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的PDP及其制造方法在制造計(jì)算機(jī)或電視機(jī)等的顯示裝置、特別是大型的顯示裝置時有效。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示面板的制造方法,該方法包括在前面基板及背面基板的相對面中的至少一面上形成熒光體層的熒光體層形成步驟;在前面基板及背面基板的相對面中的至少一面的外周部上形成封裝材料層的封裝材料層形成步驟;以及在上述熒光體層形成步驟及封裝材料層形成步驟之后,在以在封裝材料層的內(nèi)側(cè)形成內(nèi)部空間的方式將上述前面基板及背面基板重合的狀態(tài)下,通過將上述封裝材料層加熱到其軟化溫度以上進(jìn)行封裝的封裝步驟,該等離子顯示面板的制造方法的特征在于這樣來設(shè)定在上述封裝材料層形成步驟中形成的上述封裝材料層的形狀,在使兩面板重疊時,在外周部的一個以上的位置上形成連通在封裝材料層的內(nèi)側(cè)形成的內(nèi)部空間與外部的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中形成的上述封裝材料層中,在外周部的一個以上的位置上形成凸部或凹部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中,在封裝材料層上形成的凸部的高度或凹部的深度為300微米以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中形成的封裝材料層中,將設(shè)置了凸部的部位的寬度設(shè)定得比其他部位的寬度窄。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中形成的封裝材料層中,將設(shè)置了凹部的部位的寬度設(shè)定得比其他部位的寬度寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中,在上述前面板及上述背面板的相對面中的任意一面的外周部上沿全周形成封裝材料層,在另一相對面的外周部上,在一個以上的位置上局部地形成封裝材料層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述另一相對面上設(shè)置的封裝材料層的厚度在300微米以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于將在上述封裝材料層形成步驟中形成的封裝材料層的寬度設(shè)定成形成間隙的部分的寬度比不形成間隙的部分的寬度寬。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于備有在上述前面板及上述背面板的相對面中的任意一面的外周部的被上形成上述封裝材料層的區(qū)域的內(nèi)側(cè)和外側(cè)形成隔壁的隔壁形成步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中形成的封裝材料層的軟化點(diǎn)為410℃以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于上述封裝步驟中的最高加熱溫度和上述封裝材料層的軟化點(diǎn)的溫度差為40℃以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝步驟中加熱封裝材料層時,在250℃以上且在小于上述封裝材料層的軟化點(diǎn)的溫度下維持10分鐘以上,然后升溫到該軟化點(diǎn)以上的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述封裝材料層形成步驟中形成的封裝材料層中包含低熔點(diǎn)玻璃。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于上述封裝步驟在干燥氣體氣氛中進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于上述干燥氣體中包含氧氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于上述干燥氣體是干燥空氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于上述干燥氣體氣氛中的水蒸氣分壓為130Pa以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板的制造方法,其特征在于在上述熒光體層形成步驟中形成的熒光體層中,包含使用BaMgAl10O17:Eu的藍(lán)色熒光體層。
19.一種等離子顯示面板,其特征在于該離子顯示面板是用權(quán)利要求1至18中的任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的。
20.一種等離子顯示面板,該等離子顯示面板配置了用權(quán)利要求1至18中的任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的、包含配置了藍(lán)色熒光體層的單元的多個單元,其特征在于只點(diǎn)亮配置了上述藍(lán)色熒光體層的單元時的發(fā)光色在CIE表色系的色度坐標(biāo)y為0.08以下。
21.一種等離子顯示面板,該等離子顯示面板配置了用權(quán)利要求1至18中的任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的、包含配置了藍(lán)色熒光體層的單元的多個單元,其特征在于只點(diǎn)亮配置了上述藍(lán)色熒光體層的單元時的發(fā)光光譜中的峰值波長為455nm以下。
22.一種等離子顯示面板,該等離子顯示面板配置了用權(quán)利要求1至18中的任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的多個單元,其特征在于在同一功率條件下點(diǎn)亮所有的單元時發(fā)光色的色溫為9000K以上。
23.一種等離子顯示面板,該等離子顯示面板配置了用權(quán)利要求1至18中的任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的、包含配置了藍(lán)色熒光體層及綠色熒光體層的熒光體層的多個單元,其特征在于只點(diǎn)亮配置了上述藍(lán)色熒光體層的單元時的發(fā)光光譜中的峰值強(qiáng)度相對于在同一條件下點(diǎn)亮配置了上述綠色熒光體層的單元時的發(fā)光光譜中的峰值強(qiáng)度為0.8以上。
24.一種等離子顯示面板,該等離子顯示面板配置了用權(quán)利要求18所述的制造方法制造的、包含配置了藍(lán)色熒光體層的單元的多個單元,其特征在于上述BaMgAl10O17:Eu的c軸長度相對于a軸長度的比為4.0218以下。
25.一種等離子顯示面板,該等離子顯示面板配置了用權(quán)利要求18所述的制造方法制造的、包含配置了藍(lán)色熒光體層的單元的多個單元,其特征在于在進(jìn)行升溫脫氣質(zhì)量分析時,上述BaMgAl10O17:Eu在200℃以上的區(qū)域出現(xiàn)的脫離H2O的分子數(shù)的峰值為1×1016個/g以下。
26.一種圖像顯示裝置,其特征在于備有用權(quán)利要求1至18中的任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的等離子顯示面板以及驅(qū)動電路。
27.一種等離子顯示面板用封裝裝置,該等離子顯示面板用封裝裝置是在將封裝材料層插在相對面的外周部中的狀態(tài)下,通過加熱對前面板及背面板重合而成的面板進(jìn)行封裝的等離子顯示面板用封裝裝置,其特征在于備有使加熱氣體從上述面板的外周部朝向內(nèi)部空間的方向流通的氣體流通機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種以高發(fā)光效率工作的色再現(xiàn)性良好的PDP。為此,在制造PDP用的封裝工序中,在前面面板(10)及背面面板(20)的相對面外周部上形成封裝材料層(15)時,局部地設(shè)置凸部(16)或凹部(17),以便在外周部形成間隙(18)。與此同時,加熱封裝材料層15使其軟化時,在干燥氣體氣氛中進(jìn)行。因此,水分從內(nèi)部空間通過間隙(18)被放出到外部,所以能抑制藍(lán)色熒光體層(25)的熱性能變壞。
文檔編號H01J9/26GK1319243SQ00801553
公開日2001年10月24日 申請日期2000年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
發(fā)明者加道博行, 宮下加奈子, 小杉直貴, 石倉靖久, 宮川宇太郎, 春木繁郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社