CN1147907C

CN1147907C - 用作屏幕的等离子体平板中的消气系统

Info

Publication number: CN1147907C
Application number: CNB981209939A
Authority: CN
Inventors: 科拉多·卡雷蒂; M; 罗伯托·M·卡洛伊; ��װµ�; 马科·阿米奥迪
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2004-04-28
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: JPH11191378A; JP3023350B2; IT1295366B1; US6472819B2; US20020008469A1; EP0911856A3; CA2249083C; EP0911856B1; DE69810736D1; DE69810736T2; CA2249083A1; EP0911856A2; ITMI972362A1; CN1215199A

Abstract

本申请中公开了用作屏幕的等离子体平板中的一种消气系统。它由设置在与垂直于副通道(35，35’，…)方向的平板侧边相邻区域(41，41’)中至少其一的主通道(39)中的一个或多个不易汽化的消气元件(42；43，43’，…)构成。通过使用本发明的消气系统，可以减少生产时间，并获得较好的初始质量，和保持这些平板的初始功能特性。

Description

用作屏幕的等离子体平板中的消气系统

技术领域

本发明涉及用作屏幕的等离子体平板的一种消气系统。

背景技术

从大约二十年前开始研究用等离子体平板作为用作例如电视机屏幕的常规阴极射线管的可能的替代物，预计它们不久将进入市场。

这些平板在本领域中更通俗的英文名称为“等离子体显示板”，或者缩写为“PDP”，在下文中使用这个缩写名称。

一个PDP是由两块平的玻璃件构成的，一块前板和一块后板，其周边利用低熔点的玻璃膏密封连接。这样在两块玻璃件之间形成一个封闭空间，其中充满稀有气体混合物，并且包含在下文中所述的功能结构。

PDP的工作原理是当在其中产生放电时在稀有气体中产生的紫外光辐射，借助于所谓的荧光物质，转换成可见光。在作为屏幕的情况下，为了形成一幅图象，显然必须有一组小型光源，进而有一组可产生局部放电的电极对。通过在一对预定电极上施加电势差，和将PDP内部空间分成一系列微小空间例如可以是0.1-0.3毫米大小的平行通道结构都能够将放电约束在具有较小侧面尺度的区域内，图1示意性地表示了这种几何结构，该图表示了带有用虚线表示的一组电极的前玻璃件、平行通道和带有设置在这些通道底部的第二组电极的后玻璃件，第二组电极垂直于第一组电极。或者，可以将PDP内部空间分成小的腔室，其也具有大约0.1-0.3毫米的侧面尺度，这些腔室又与结构与前者类似的平行通道相连；这种结构示意性地表示在图2中，该图表示了前玻璃件(其朝向PDP内部空间的表面带有一组电极，图中未示出，电极结构与图1所示结构相似)、与若干行平行通道相连的腔室结构和位于后玻璃件上的第二组电极，第二组电极与第一组电极正交。图象形成在实际的屏幕，即与通道结构对应的前玻璃件上，除了显示板边沿区域之外，通道结构充满整个表面。这个边沿区域，根据显示板尺寸的不同，大约为2-15毫米，并形成具有高通气性的一个区域，在下文中也称之为主通道；而位于图象形成区域中的通道则具有远小于主通道的侧截面和通气性，在下文中也称它们为副通道。

这些屏幕的填充物通常为稀有气体混合物，一般为氦气和氖气加上少量的氙气或氩气。为了使这些装置正常工作，要求形成等离子体的气体混合物的化学组成保持不变。特别是，气体混合物中微量的大气气体，如氮气、氧气、水或二氧化碳，将导致PDP电工作参数的改变，如W.E.Ahearn和O.Sahni的文章“Effect of reactive gas dopants on theMgO surface in AC plasma display panels”(刊登在杂志“IBMJ.RES.DEVELOP”1978年11月第22卷第6期第622-625页上)所述。这些杂质在制造工艺之后残留在显示板中。事实上，这些显示板的制造包括以下步骤：在将两块玻璃件的周边结合在一起之后，利用与其相连的一个泵通过位于对应于显示板边沿(一般在它的一个角上)的主通道上的一个小孔将大气气体从内部空间中抽出。限制内部空间抽气速度的因素为所有副通道中的气体都流入主通道，因而造成其中气体蓄积状态，这些气体无法迅速排出。对于在抽气过程中显示板的各个区域中的压力变化尚未进行深入的研究，PDP制造商采用的抽气时间为几个小时，这个时间长度是根据经验对两种彼此冲突的要求折衷后确定的，即一方面要使这个处理步骤所需时间最短(从而使制造成本最小)，另一方面要使大气气体的残留压力适合显示板以后的工作。等离子体屏幕中另一个杂质源是构成该屏幕的材料的脱气，例如由于加热和在屏幕工作时出现的电子轰击所产生的荧光物质。

为了在PDP制造过程中去除这些杂质，日本专利JP05-342991建议沿着显示板边沿淀积多孔的氧化镁层，在其末端通以直流电流；当在电压作用下时，该MgO淀积层能够吸收某些杂质，例如水和二氧化碳。但是，一旦制造过程结束，MgO淀积层就会断电，因此这种系统无法解决在显示板使用寿命中由于其部件脱气而在显示板中产生的杂质浓度逐渐增大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供能够克服现有技术缺陷，特别是改进PDP的抽气工艺和在显示板使用寿命内吸收在显示板中产生的气体杂质的一种系统。

根据本发明这些目的是利用用作屏幕的等离子体平板中的一个消气系统实现的所说平板包括一个内部空间，在其中间存在一系列平行通道，在其整个周边存在一个主通道，其特征在于，所说消气系统由设置在与垂直于平行通道方向的平板侧边相邻区域中至少其一中的所说主通道中的一个或多个不易汽化的消气元件构成。可取的是，本发明的消气系统由设置在与垂直于副通道方向的显示板侧边相邻的两个区域中的主通道内的两个或多个不易汽化的消气元件构成。

在真空领域中将不易汽化的消气材料或元件称为NEG(不易汽化的消气)材料或元件，所以下文中将采用此名称。

附图说明

下面结合附图介绍本发明，其中：

图1和图2示意性表示两种可能类型的等离子体平板的内部结构；

图3表示包括本发明的消气系统的等离子体平板的剖视图；

图3a表示图3中局部放大视图；和

图4以与图3a相似视角表示包含本发明的不同类型消气系统的一个PDP的结构。

具体实施方式

以下描述将针对具有如图1所示类型的简单通道结构的一种等离子体显示板进行，因为图2所示具有与通道相连腔室的结构，对于本发明所要解决的问题来说，基本是等效的。

为了清楚起见，图3和图3a仅仅表示了等离子体显示板的主要结构，因而没有表示某些功能部分，例如构成电极的导电材料镀层或淀积在通道中的荧光物质。参见图3和图3a，等离子体平板30是由一块前玻璃件31和一块后玻璃件32构成，通过在周边区域34熔化一种低熔点玻璃膏33将两块玻璃件彼此密封连接。在内部空间中包含具有由侧壁36，36’，……限定的通道35，35’，……的结构。所表示的通道结构在显示板的大部分表面上延展，除了边沿区域37和玻璃件31上的对应区域38以外，玻璃件31构成实际的屏幕。在对应于边沿区域37的位置，形成主通道39，其宽度与边沿区域37相同(如上所述，宽度范围为2-15毫米)，其高度等于玻璃件31和32之间的距离，从0.2-0.3毫米。因为侧壁36，36’，……的顶部与玻璃件31接触，底部与玻璃件32接触，包含在各个副通道中的空间仅仅通过开口40，40’，……与PDP内部空间的其余部分相连。

构成本发明系统的NEG元件设置在朝向开口40，40’，……并与垂直于副通道方向的显示板侧边相邻的至少一个，可取的是两个区域41，41’中。在实施本发明的系统时，NEG元件可以仅仅与玻璃件31、或仅仅与玻璃件32或者与两者接触。在所有情况下，NEG元件的结构和整个消气系统的结构应当不至于过分减小通道39中的通气性。当NEG元件仅仅与玻璃件31或32之一接触时可以满足这个条件，这可以通过使用仅仅部分填满区域41，41’的元件，或者如图3a所示，元件42完全填满这些区域，而厚度不大于通道39高度的一半来实现。相反，当NEG元件与玻璃件31和32都接触时，如图4所示，可以将元件43，43’……设置成相互不接触的结构。

构成本发明系统的NEG元件可以是无支撑结构的，例如是NEG材料粉末的烧结块，或者是有支撑结构状的，例如淀积在金属条上的粉末。

NEG材料块的生产在本领域中是众所周知的，通常包括以下步骤：将粉末在适当大小的模具中压缩，然后通过热烧结处理使之结块。

当使用块状NEG元件时，可取的是，在玻璃件31和32之一或两者的表面上提供例如图4所示的槽形的底座44，以便于元件块的准确和稳定的定位；此外，这样可以增大元件块的厚度，进而增大PDP中NEG材料的量，或者，元件块厚度相同，但是提高了通道39的通气性。

带有支撑的NEG元件可以通过将粉末直接设置在玻璃件31或32上，可取的是，通过网板印刷的方式而获得。按照这种方法，将由淀积物质粉末构成的湿膏淀积在玻璃件上，并利用一个悬挂装置使湿膏保持适合的流动性。通过使用通常由合成纤维制成的网筛，其设置在淀积支撑物上，并选择性地堵塞某些筛孔，就可以获得具有所需形状的局部淀积。当获得湿淀积层时，首先在空气中或者烤炉中使其干燥以去除膏体中大部分挥发性成分，然后通过在通常为700至1000℃的高温下进行热处理而使之凝结。利用这种方法，能够获得实际上可以在任何材料上，包括玻璃上淀积的NEG材料。有关这项技术的细节，可以参见本申请人提出的PCT申请WO98/03987。

可取的是采用附加支撑物来支撑NEG元件。有许多种方法可以生产包括附加支撑物的NEG元件，这些方法包括例如冷层叠法、电泳法、喷涂法和丝网印刷法。冷层叠法是粉末淀积领域中是众所周知的；对于这种特殊的应用，所使用的NEG材料粉末的颗粒粒径在大约0.1-0.15毫米的范围内，金属带形状的支撑物，可取的是，由镍铁或康铜制成。在电泳法中，使用导电体材料例如金属材料制成的支撑物制备NEG材料淀积层；有关按照这种技术制备NEG材料淀积层的细节，应当参见本申请人获得的美国专利US-5242559。在喷涂技术中，使用NEG材料的稀悬胶液，将其喷涂到热的基片上，在这种情况下对于基片材料没有特殊的限制；有关按照这种技术制备NEG材料淀积层的细节，应当参照本申请人提出的专利申请WO95/23425。丝网印刷技术上面已经提及。不论怎样，当使用一个附加支撑物时，可取的是通过以下步骤制成淀积层，即首先用NEG材料覆盖住大尺寸支撑物的整个表面，然后将其切割成具有所需尺寸的条状。用作附加支撑物的优选材料为镍、钛、镍铬合金或镍铬铁合金，等等。

在直接将NEG材料淀积在玻璃件之一31或32上，或将其淀积在一个附加支撑物上这两种情况下，都可以在玻璃件31或32上提供槽状的淀积底座，以使开口40，40’，……的通气性减少程度最小。

有多种NEG材料可以用于制备本发明的淀积层，通常包括钛或锆、它们与选自过渡金属和铝中的一种或多种元素的合金、以及这些合金中的一种或多种与钛和/或锆的混合物。在这些NEG材料中，最常用的为本申请人制造和出售的商品名称为St707^TM的合金，其中各种成分的重量百分比为Zr70％-V24.6％-Fe5.4％；由本申请人制造和销售的商品名称为St101^的合金，其中各种成分重量百分比为Zr84％-Al16％；由本申请人制造和销售的商品名称为St198^TM的合金，其中各种成分重量百分比为Zr76.5％-Fe23.5％；由本申请人制造和销售的商品名称为St199^TM的合金，其中各种成分重量百分比为Zr76％-Ni24％；由本申请人制造和销售的商品名称为St172的混合物，其中含有60％重量的St707^TM合金和40％重量的锆。这些合金以粉末形状使用，在采用冷层叠法淀积在支撑物上时其粒径范围为0.1-0.15毫米，在采用其它技术制备时粒径小于128微米(可取的是小于60微米)。为了实现它们的功能，需要在大约350至450℃的温度范围内对这些合金进行热激发；激发可以在将玻璃件31和32连接在一起的同时进行，在这个过程中温度达到大约400-500℃，这个温度对于熔化膏体33是必须的，或者利用后续的热处理来激发，如本领域所熟知的。

使用本发明的消气系统，可以在PDP生产和其使用过程中获得诸多益处。在PDP生产过程中，本发明的消气系统作为直接加入主通道的辅助泵，因此防止了与气体通过这个通道排放有关的问题的产生，并且能够在PDP中达到较低的残留压力，从而减少抽气时间。

在PDP使用过程中，本发明的消气系统作为一种不间断活性泵，能够持续地除去由于构成显示板的材料脱气产生的杂质。从而使其中稀有气体混合物的成分保持不变。

Claims

1、用作屏幕的等离子体平板(30)中的一种消气系统，所说平板包括一个内部空间，在其中间存在一系列平行通道(35，35’，…)，在其整个周边存在一个主通道(39)，其特征在于，所说消气系统由设置在与垂直于平行通道(35，35’，…)方向的平板侧边相邻区域(41，41’)中至少其一中的所说主通道(39)中的一个或多个不易汽化的消气元件(42；43，43’，…)构成。

2、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于该消气系统由设置在与垂直于平行通道(35，35’，…)方向的平板侧边相邻的两个区域(41，41’)的主通道(39)中的至少两个不易汽化的消气元件构成。

3、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件(42；43，43’，…)仅仅与构成所说平板的玻璃件(31，32)之一接触。

4、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件(42)连续地覆盖与垂直于所说平行通道(35，35’，…)方向的平板侧边相邻的一个或两个区域(41，41’)，并且其厚度不大于所说主通道(39)高度的一半。

5、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件(43，43’，…)与构成平板的两个玻璃件(31，32)接触。

6、如权利要求5所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件(43，43’)不连续地覆盖与垂直于所说平行通道(35，35’…)方向的平板侧边相邻的一个或两个区域(41，41’)。

7、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件只由不易汽化的消气材料构成。

8、如权利要求7所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件设置在在构成所说平板的玻璃件(31，32)之一或两者表面上的底座(44)中。

9、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件由淀积在支撑物上的不易汽化的消气材料构成。

10、如权利要求9所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件设置在在构成所说平板的玻璃件(31，32)之一或两者表面上的凹槽中。

11、如权利要求9所述的一种消气系统，其特征在于该消气系统由直接淀积在构成所说平板的玻璃件(31，32)之一上的不易汽化的消气材料粉末形成的元件构成。

12、如权利要求11所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气材料的粉末是采用丝网印刷方法淀积的。

13、如权利要求9所述的一种消气系统，其特征在于该消气系统是由淀积在辅助支撑物上的不易汽化的消气材料粉末形成的元件构成的。

14、如权利要求13所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气材料粉末是采用丝网印刷方法淀积的。

15、如权利要求13所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气材料粉末是采用电泳法淀积的。

16、如权利要求13所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气材料粉末是采用喷涂法淀积的。

17、如权利要求13所述的一种消气系统，其特征在于所说支撑物为金属条。

18、如权利要求17所述的一种消气系统，其特征在于所说不易汽化的消气元件是通过将粉末层叠在支撑物上制成的。

19、如权利要求1所述的一种消气系统，其特征在于所说消气材料选自钛和锆、钛和/或锆与过渡金属和铝中一种或多种元素组成的合金、以及这些合金中一种或多种与钛和/或锆的混合物，材料形状为粒径小于0.15毫米的粉末。

20、如权利要求18所述的一种消气系统，其特征在于所说粉末具有0.1至0.15毫米的粒径。

21、如权利要求19所述的一种消气系统，其特征在于所说粉末的粒径小于128微米。

22、如权利要求19所述的一种消气系统，其特征在于所说消气材料为一种合金，其中各种成分的重量百分比为Zr70％-V24.6％-Fe5.4％。

23、如权利要求19所述的一种消气系统，其特征在于所说消气材料为一种合金，其中各种成分的重量百分比为Zr84％-Al16％。

24、如权利要求19所述的一种消气系统，其特征在于所说消气材料为一种合金，其中各种成分的重量百分比为Zr76.5％-Fe23.5％。

25、如权利要求19所述的一种消气系统，其特征在于所说消气材料为一种合金，其中各种成分的重量百分比为Zr76％-Ni24％。

26、如权利要求19所述的一种消气系统，其特征在于所说消气材料为一种混合物，其中包含60％重量的合金和40％重量的锆，所说合金中各种成分的重量百分比为Zr70％-V24.6％-Fe5.4％。

27、一种等离子体平板，包含如权利要求1所述的消气系统。