CN101669185B

CN101669185B - 等离子体显示面板

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Publication number: CN101669185B
Application number: CN2008800089643A
Authority: CN
Inventors: 饭岛荣一; 箱守宗人; 仓内利春; 矢野孝伸
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: JPWO2008114645A1; KR20090116800A; KR101109094B1; RU2401476C1; JP4505548B2; CN101669185A; EP2164090B1; EP2164090A1; WO2008114645A1; EP2164090A4

Abstract

提供一种使等离子体显示面板内不会混入杂质气体的技术。通过由密合在第一、第二面板(20，30)上的金属膜构成的密闭部(17)来包围发光区域(15)，并且将固定第一、第二面板(20，30)的密封部(41)配置在密闭部(17)的外侧。即使水分透过密封部(41)，也不能透过密闭部(17)，所以水分不会侵入到发光区域(15)内。由于密封部(41)可以透过水分，所以能够采用紫外线固化型树脂，提高作业效率。

Description

等离子体显示面板

技术领域

本发明涉及等离子体显示面板的技术领域，具体地，涉及防止杂质气体侵入到等离子体显示面板内的技术。

背景技术

目前，PDP被广泛地应用于显示装置领域，并且最近，要求大画面、高品质且低价格的PDP。

现在，PDP的主流是将在玻璃基板上形成了地址电极的第一面板(背面板)和在玻璃基板上形成了维持电极和扫描电极的第二面板(前面板)粘合在一起而成的三电极表面放电型。

图11(a)、(b)的符号110是现有技术的等离子体显示面板，具有第一、第二面板120、130。图11(a)是用于说明内部的平面图，图11(b)是截面图。

第一、第二面板120、130分别具有由玻璃基板构成的第一、第二基板121、131，和配置在第一、第二基板121、131上的第一、第二布线层122、132。

在第一布线层122上配置突条状的隔壁124，以如下方式相互面对地配置第一、第二面板120、130，即：使第一、第二布线层122、132相面对，并且之间具有隔壁124。

在第一、第二面板120、130的周围配置环状的密封部141，第一、第二面板120、130由密封部141相互固定。

在第一、第二面板120、130之间封入了放电气体，使电压施加到第一、第二布线层122、132内的电极上，在隔壁124和隔壁124之间的规定位置上形成等离子体时，形成放电气体的等离子体，并且由等离子体放出的紫外光照射到配置在隔壁124上的荧光层时，荧光层发光，从而向外部放出可见光。同一图中的符号115是向外部放出可见光的发光区域。

用于形成密封部141的密封材料采用了低融点玻璃，但是低融点玻璃含有有机物粘接剂，所以加热固化时将放出大量的杂质气体。

因此，在密封前需要进行脱气处理，此外，即使进行了脱气处理，密封时也会放出大量的气体，所以在将第一、第二面板120、130密封之后，还需要长时间的老化。因此，面板的生产率受到限制，并且需要更多的功率。

因此，近年来，为了缩短面板的制造时间，进行了密封部141采用树脂材料的研究，如果使用紫外线固化树脂，则能够在不加热、放出气体少的状态下形成密封部141。

但是，在由环状的密封部141包围发光区域115，而由密封部141将等离子体显示面板110的内部与外部空气隔离的情况下，在外部环境中包含的杂质气体透过树脂材料侵入到面板内，导致放电气体的纯度下降。

当放电气体的纯度下降时，放电电压将上升。

此外，当由等离子体放出的紫外光照射到密封部141上时，树脂材料分解，也会在第一、第二面板120、130之间混入杂质气体，放电气体的纯度下降，并导致第一、第二面板120、130之间的粘接力变弱。

密封部141还存在着当使密封材料固化时产生杂质气体的问题，因此尝试在使构成密封部141的树脂材料固化之前预先进行脱气处理，并减少密封时的杂质产生量。但是，如果进行脱气处理，则密封材料的粘接性下降，不能确保第一、第二面板120、130之间的粘接力。

进一步地，为了消除上述缺陷，还尝试使用不产生杂质气体的铟或铟合金等低融点金属材料作为形成密封部141的密封材料。但是，由于密封力(粘接力)由材料的特性和面积决定，所以需要大量的低融点金属材料，特别是，由于铟是稀有金属，价格昂贵，从而导致成本上升。此外，还存在着密封处理所需要的时间变长等问题。

专利文献1：特开2002-75197号公报

专利文献2：特开2002-156160号公报

专利文献3：特开2002-231129号公报

专利文献4：特开2001-210258号公报

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中的问题而创作，其目的在于提供一种使等离子体显示面板内不会混入杂质气体的技术。

等离子体显示面板(PDP)的工作原理与照明用荧光灯相似，也利用了电场中的气体放电。

公知地，在荧光灯中，当放电气体中杂质气体的H2分子含量不到1％时，荧光灯的启动电压将倍增。

这是由于H2分子从准稳定原子或与点火相关的电子夺得能量而导致的。此时，为了获得放电，必须施加更高的电压。

由此可知，在PDP中，H₂O、H₂、O₂、CO、CO₂、N₂等杂质气体对启动电压、工作电压、亮度等工作中的各特性产生影响。

特别地，H₂O使DC型PDP的金属电极氧化，或对AC型PDP的MgO膜的特性产生影响。

有报告称，虽然PDP的放电气体采用了数万Pa的He或Ne以及百分之几的Xe，但是当H₂O、O₂、CO₂、N₂等杂质气体的含量为20ppm以上时，将使AC型PDP的工作电压增加。进一步地，还存在着由于杂质气体而导致PDP单元内的材料恶化的问题。

PDP中杂质气体的主要产生源，除了在放电气体中原本包含的情形以外，还包括由内部构造材料产生的情形、或制造过程中产生的情形，进一步还包括在发光过程中放出的情形、或是排气之后的残留气体的情形。

为了使上述的杂质气体不侵入到发光区域内，本发明的等离子体显示面板，包括：具有第一、第二基板且相面对配置的第一、第二面板；位于所述第一、第二基板之间的发光区域；位于所述发光区域外侧且由相互固定所述第一、第二面板的树脂构成的密封部；以及由包围所述发光区域的环状金属膜构成的密闭部，所述密封部位于所述密闭部的外侧。

此外，在本发明的等离子体显示面板中，所述密闭部具有：分别密合在所述第一、第二面板上的第一、第二金属层；以及位于所述第一、第二金属层之间，比所述第一、第二金属层的融点更低且粘接所述第一、第二金属层的低融点金属层。

此外，在本发明的等离子体显示面板中，所述密封部的树脂是热固化树脂。

此外，在本发明的等离子体显示面板中，所述密封部的树脂是紫外线固化树脂。

此外，在本发明的等离子体显示面板中，所述密封部是环状的，并包围所述密闭部。

此外，在本发明的等离子体显示面板中，在所述密封部和所述密闭部之间设置排气口。

在本发明中，由于由配置在第一、第二面板之间的金属膜构成的密闭部包围发光区域，所以能够防止从作为粘接材料的密封材料透过而侵入到面板内的杂质气体、以及能够防止在面板密封时从树脂的密封材料放出到面板之间的杂质气体向发光区域内侵入。

此外，由于由放电产生的紫外线由密闭部遮挡，不会照射到密封部的树脂上，故可以保护粘接部的树脂，防止树脂材料的分解，由此可以防止放电气体的纯度降低。

此外，由于密封部可以采用紫外线固化型环氧树脂，所以可以使密封所需要的处理时间缩短。

由于利用树脂的密封部来粘接面板之间，所以与利用密闭部来粘接面板之间的情况相比，密闭部所需要的低融点金属只需少量即可完成。

进一步地，由于密闭部在第一、第二面板上分别设置金属层，并由低融点金属层粘接该金属层，所以可以减少在粘接、密闭中使用的铟等低融点金属的量，并且由于密封部可以使用紫外线固化树脂，所以能够缩短密封所需要的处理时间。

附图说明

图1是用于说明本发明一个例子的等离子体显示面板的图。

图2是用于说明其发光区域的图。

图3是发光区域、密闭部和密封部的配置例的图。

图4(a)、(b)是用于说明辅助排气口的图。

图5(a)～(c)是发光区域、密闭部和密封部的其他配置例的图。

图6示出放置时间和放电电压的关系，(a)本发明，(b)现有技术。

图7示出老化时间和放电电压的关系，(a)本发明，(b)现有技术。

图8(a)～(c)是用于说明本发明的等离子体显示面板的第一面板的制造步骤的图。

图9(a)、(b)是用于说明本发明的等离子体显示面板的第二面板的制造步骤的图。

图10是用于说明本发明的等离子体显示面板的制造步骤的流程图。

图11(a)、(b)是用于说明现有技术的等离子体显示面板的图。

符号说明

10......等离子体显示面板

15......发光区域

17......密闭部

18......低融点金属层

20......第一面板

30......第二面板

21......第一基板

31......第二基板

28......排气口

27......第一金属层

37......第二金属层

41......密封部

具体实施方式

图1是用于说明本发明的等离子体显示面板的密封状态的截面图，具有第一、第二面板20、30。

第一、第二面板20、30分别具有：由玻璃等透明板构成的第一、第二基板21、31、以及配置在第一、第二基板21、31上的第一、第二布线层22、32。

第一、第二基板21、31的形状是长方形或正方形。

在第一布线层22上配置突条状的隔壁24，以如下方式相互面对地配置第一、第二面板20、30，即：使第一、第二布线层22、32相面对，并且之间具有隔壁24。在第一、第二面板20、30上形成了：通过EB蒸镀在表面上形成了SrO-20mo1％CaO蒸镀膜(厚)的保护膜，在图示中省略保护膜。

第一、第二面板20、30在周围配置了环状的密闭部17，隔壁24所在的发光区域15由密闭部17包围。环状的密闭部17只要包围内侧就可以，包括圆形环状，方形环状，其他多边环状等各种环形。

在密闭部17的外侧配置密封部41，第一、第二面板20、30由密封部41相互固定。

密闭部17具有：分别形成在第一、第二面板20、30上的相面对的位置的环状的第一、第二金属层27、37；和在第一、第二金属层27、37之间配置的环状的低融点金属层18。

图2是用于说明隔壁24所在的发光区域15的图。该发光区域15设置在第一、第二基板21、31之间，通过由等离子体发光而进行字符、图形等的显示。

参考图2，第一布线层22具有多个地址电极23、和配置在它们表面上的绝缘膜26。

第二布线层32具有扫描电极和维持电极等多个表面放电电极33、以及配置在表面放电电极33表面上的绝缘膜36。

在隔壁24的侧面或隔壁24之间的位置上配置了荧光体。在发光区域15中封入了放电气体。

地址电极23和表面放电电极33配置成栅格状，在期望的地址电极23和表面放电电极33之间施加电压时，在由该地址电极23和表面放电电极33夹持的区域上形成放电气体的等离子体51，由等离子体51放出紫外光。放出的紫外光照射在荧光体上，从荧光体放出可见光52。可见光52透过第二面板30放出到外部。

由地址电极23和表面放电电极33夹持的区域被称为单元，本发明的等离子体显示面板10与图11(a)、(b)的现有技术的等离子体显示面板110相同，形成多个(在此为300个)单元，各单元能够分别发光，由地址电极23指示的位置的单元发光，从而显示字符或图形。

第一、第二金属层27、37与第一、第二面板20、30的绝缘膜26、36密合，第一、第二金属层27、37通过熔融固化而形成的低融点金属层18连接。

因此，在第一面板20和第一金属层27之间、第一金属层27和低融点金属层18之间、低融点金属层18和第二金属层37之间、第二金属层37和第二面板30之间没有间隙，等离子体显示面板10的外部环境的气体或水分不会侵入到发光区域15内。

采用图10的流程图和图8、9的步骤图说明等离子体显示面板10的制造步骤时，如图8(a)所示，在第一面板20上形成第一布线层22和隔壁24(图10的步骤R₁)，在其表面上配置金属掩膜的状态下，通过真空蒸镀法，从配置了Cr的蒸镀源和配置了Ag的蒸镀源，依次放出Cr蒸汽和Ag蒸汽，如图8(b)所示，形成由Cr薄膜和Ag薄膜构成的第一金属层27(步骤R₂)。Cr薄膜和Ag薄膜的形成条件在下表1中示出。

表1

其中，Cr薄膜的膜厚设为50nm，Ag薄膜的膜厚设为1000nm。也可以采用Ag膏，通过印刷法形成。

Cr薄膜与第一基板2密合，在第一金属层27的表面上露出Ag薄膜。

继而，如图8(c)所示，在第一金属层27的表面上配置环状的低融点金属16(步骤R₃)。低融点金属16可以采用In(融点157℃)、In50％-Sn50％合金(融点120℃)、Sn96.5％-Ag3％-Cu0.5％合金(融点210℃)、Sn96.5％-Ag3.5％合金(融点220℃)、Sn100％(融点232℃)等融点在250℃以下的金属或合金。

低融点金属16可以通过平版印刷形成，也可以在第一金属层27的表面上配置直径为0.5mm～1mm左右的导线。

继而，运送到真空加热装置内，进行真空排气脱气(步骤R4)。密封材料在此是紫外线固化型环氧树脂。

如图9(a)所示，在第二面板30中，在第二基板31上形成第二布线层32(步骤S₁)，在第二面板30上配置金属掩膜，与第一面板20相同，由蒸镀法依次层叠环形的Cr薄膜和Ag薄膜，如图9(b)所示，形成由Cr薄膜和Ag薄膜构成的第二金属层37(步骤S₂)。第一金属层27、低融点金属16和第二金属层37是相同大小的环形，并且能够重合。

将形成了第二金属层37的第二面板30运送到脱气装置内，在真空环境中加热，脱气(步骤S₃)。

继而，在第二面板的比第二金属层37更内侧的区域上通过EB蒸镀形成SrO-CaO、MgO等保护膜(步骤S₄)，并运送到运送了第一面板20的真空加热装置内，将形成第一、第二金属层27、37的面相面对，进行对位，使第一、第二面板20、30重合，从而在第一面板20的低融点金属16上搭载第二金属层37。

在这种状态下，第一、第二金属层27、37之间夹着低融点金属16而相面对，第一、第二金属层27、37密合在低融点金属16上。

在真空环境中，一边加热第一、第二面板20、30的配置了第一、第二金属层27、37的部分，一边对第一、第二面板20、30加压。

低融点金属16由比第一、第二金属层27、37的融点低的金属(可以是单一金属，也可以是合金)构成。第一、第二金属层27、37的表面和低融点金属16的熔融物的润湿性高，当低融点金属16熔融时，其熔融物在第一、第二金属层27、37上扩散、固化而形成低融点金属层18。

当通过冷却固化熔融物时，第一、第二金属层27、37由低融点金属层18粘接。在这种状态下，通过分别层叠了呈环状的第一、第二金属层27、37和低融点金属层18的金属膜(层叠膜)，形成环状的密闭部17，发光区域15由密闭部17包围。第一、第二金属层27、37固定在第一、第二面板20、30上。

密闭部的形成条件在下表2中示出。

表2

在形成了密闭部17之后，将第一、第二面板20、30运送到密封装置内，配置密封材料。

在形成了密闭部17的状态下，密封材料与第一、第二面板20、30接触，将紫外线照射到密封材料上并使其固化，从而在密闭部17的外侧形成环状密封部41时，第一、第二面板20、30由密封部41以彼此充足的强度进行固定(步骤T₁)。

在这种状态下，发光区域15由密闭部17包围，发光区域15构成真空环境。

图3的符号20a是第一基板21上的发光区域15、密闭部17和密封部41的配置状态的一个例子。

在上述实施例中，密封部41是环状，密闭部17和发光区域15配置在密封部41的内侧，但是如图5(a)、(b)的符号20c、20d所示，也可以由相互间隔的多个密封部41₁～41₄固定第一、第二面板20、30。

在这种情况下，多个密封部41₁～41₄的间隙如图5(a)的符号20c所示，可以配置在第一基板21的角部分，也可以如图5(b)的符号20d所示，配置在边部分上。

进一步地，如图5(c)的符号20c所示，也可以将多个点状的密封部41n配置在密闭部17的周围。

在形成密封部41之后，将放电气体导入到发光区域15内。在第一面板20的密闭部17更内侧的位置上，设置沿厚度方向贯通第一面板20的气体导入口，放电气体从气体导入口进入由密闭部17包围的区域内，发光区域15由放电气体充满。

在导入了放电气体之后，关闭气体导入口时，发光区域由第一、第二面板20、30和密闭部17密封，在配置了放电气体的状态下，与外部环境分离。从而，得到图1的等离子体显示面板10(步骤T2)。在密闭之后，运送出密封装置的外部。

并且，如平面图的图4(a)、作为其截面图的图4(b)的符号20b所示，在第一或第二面板20、30中的任何一个或两者的密闭部17和密封部41之间的位置上，设置沿厚度方向贯通第一或第二面板20、30的辅助排气口28，以免密闭部17和密封部41之间由于周围温度的变化而压力增加、或者压力减小。

实施例1

放电气体采用Ne-4％Xe，并在400Torr的压力下导入到发光区域15内，将密封的本发明的等离子体显示面板10放入到85℃、湿度95％的恒温恒湿槽内，并测量放电电压的放置变化。在图6(a)中示出放置时间和放电电压的关系。

为了进行比较，在相同条件下测量在没有密闭部17而由树脂材料的密封部将发光区域与外部环境分离的现有的等离子体显示面板110(图11)的放电电压。在图6(b)中示出放置时间和放电电压的关系。

最终单元点亮电压是使所有单元开始放电所需要的驱动电压。

此外，第一单元熄灯电压是如下情况下的、最初的单元熄灯的电压，即：从使所有单元点亮的状态开始慢慢降低驱动电压的情况。

在本发明的等离子体显示面板10中，即使放置时间长，驱动电压也是恒定的，而在现有的等离子体显示面板110中，经过短时间的放置，最终单元点亮电压和第一单元熄灯电压都会显著地上升。这是由于恒温恒湿槽内的水分透过密封部141后侵入到第一、第二面板120、130之间，导致放电气体的纯度下降的缘故。

在本发明的等离子体显示面板10中，即使放置时间增加，电压变化也是在5V以内，密闭部17防止了透过密封部41的杂质气体(水分)侵入到发光区域15内。

并且，现有的等离子体显示面板110和本发明的等离子体显示面板，从保护膜的形成到放电气体的导入和密封都无需取出到大气中而在真空环境中进行处理。

实施例2

继而，将本发明的等离子体显示面板10放入到50℃、湿度50％的恒温恒湿槽内，在将电压施加到电极上而使其发光的状态下放置，并测量放电电压。图7(a)中示出了将电压施加到电极上的时间(老化时间)和放电电压的关系。

为了进行比较，在相同条件下测量在没有密闭部17而由树脂材料的密封部将发光区域与外部环境分离的现有的等离子体显示面板110(图11)的放电电压。图7(b)中示出老化时间和放电电压的关系。

在本发明的等离子体显示面板10中，即使老化时间达到2000小时，电压上升也是在10V以下。这是因为：由等离子体放出的紫外线被密闭部17遮挡，不会照射到密封部41上，密封部41不会分解，防止了杂质气体的放出。

在现有技术的等离子体显示面板10中，老化时间增加的同时放电电压上升，在2000小时的老化之后，最终单元点亮电压增加了约30V。这是由于：由PDP放电产生的紫外线较长时间地射入到密封材料上，在密封材料中包含的树脂材料被分解，CH系的杂质气体放出到PDP内，从而导致放电气体的纯度下降。

另外，虽然在上述实施例中，密封材料采用了紫外线固化型环氧树脂，但是也可以采用其他树脂。此外，不限于紫外线固化型，也可以是热固化型。

此外，虽然在上述实施例中，第一、第二基板21、31是玻璃基板，但是本发明不限于此，只要第二基板31是透明的，也可以是其他材料。

工业实用性

除了由真空恒定处理装置制作PDP的处理之外，也用于包含大气处理的将MgO作为保护膜的PDP的制作。再者，也能够使用于FED(Field Emission Display：场致发射显示器)或SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display：表面传导电子发射显示器)的密封方法。

Claims

1.一种等离子体显示面板，包括：

具有第一、第二基板且相面对配置的第一、第二面板；

位于所述第一、第二基板之间的发光区域；

位于所述发光区域外侧且由相互固定所述第一、第二面板的树脂构成的密封部；以及

由包围所述发光区域的环状金属膜构成的密闭部，

所述密封部位于所述密闭部的外侧，所述发光区域和所述密闭部配置在所述密封部的内侧，

所述密闭部具有：

分别密合在所述第一、第二面板上的第一、第二金属层；以及

位于所述第一、第二金属层之间，比所述第一、第二金属层的融点低且粘接所述第一、第二金属层的低融点金属层，

所述第一、第二金属层分别固定在第一、第二面板的表面上。

2.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，所述密封部的树脂是热固化树脂。

3.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，所述密封部的树脂是紫外线固化树脂。

4.根据权利要求1所述的等离子体显示面板，所述密封部是环状的，并包围所述密闭部。

5.根据权利要求4所述的等离子体显示面板，在所述密封部和所述密闭部之间设置有排气口。