CN1698159B - 等离子显示屏的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种等离子显示屏的制造方法，其在向等离子显示屏的基板成膜中，通过恰当地控制成膜室的状态而能形成良好的膜。其是具有把前面基板(3)保持在基板保持器(30)上进行成膜的成膜工序的显示屏的制造方法，在成膜时基板保持器(30)被反复使用，成膜工序，把由反复使用而附着了膜的状态的基板保持器(30)与除去附着的膜的状态的基板保持器(30)混合在成膜室即蒸镀室(21)中并且进行该成膜工序，这样来减少蒸镀室(21)内的真空度等的状态变化。

Description

等离子显示屏的制造方法
技术领域
本发明涉及向作为大画面、薄型、重量轻的显示装置而被知晓的等离子显示屏(以下叫做PDP)的基板上进行成膜的PDP的制造方法。
背景技术
PDP例如是经过如下的工序进行制造的，即，在玻璃等基板的表面上形成电极层，把其覆盖并形成电介体层，然后在其上面形成由MgO构成的保护膜。
作为该保护膜的形成方法，现有所使用的是涂布MgO膏后进行煅烧的方法、使用电子束和离子束等的蒸镀法和溅射法，其中，成膜速度高且能形成质量比较好的MgO膜的电子束蒸镀法被广泛使用(例如参照2001FPD工艺学大全，株式会社电子杂志(株式会社电子ジャ一ナル)2000年1月25日，p598～p600)。
向PDP基板的成膜，从把基板在成膜室内稳定保持或向成膜室稳定运送的观点出发，通常是以把其保持在基板保持器上的状态下进行。因此，在向基板成膜中，在基板保持器上也同时有成膜材料附着而形成膜。
在此，为了使在基板上形成的膜的质量稳定，使真空度等成膜室内的状态稳定是重要的。但上述的基板保持器，在每次的成膜工序中都是在大气中和成膜室之间往来，且其表面上附着的成膜材料经常吸附有水以及气体，所以成为使真空度等成膜室内的状态变化大的主要原因。
于是，为了降低基板保持器对成膜室内状态的影响程度，例如把成为气体放出源的附着了成膜材料的基板保持器与没附着成膜材料的基板保持器进行更换，通过降低在成膜室内放出气体的量，来进行谋求真空度等成膜室内状态的稳定化。
但即使降低在成膜室内放出气体的量，使真空度等成膜室内的状态向好的方向变化，也知道在其状态变化大时形成的膜的质量也变化大，PDP特性产生偏差。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的是，在向PDP基板成膜中，通过恰当控制成膜室的状态而能形成良好的膜的PDP制造方法。
为了解决所述课题，本发明PDP的制造方法具有把基板保持在基板保持器上来进行成膜的成膜工序，该PDP制造方法在成膜时，反复使用基板保持器，成膜工序通过反复使用，而把附着了膜的状态的基板保持器与除去附着了的膜的状态的基板保持器在成膜室内混合并进行成膜工序。
根据这种制造方法，由于能把成膜室内真空度等的状态保持合适，能抑制其急剧的状态变化，所以能实现高质量且稳定的膜质。
附图说明
图1是表示PDP概略结构的剖面立体图；
图2是表示在本发明实施例PDP制造方法中所使用的成膜装置概略结构的剖面图；
图3是表示在PDP制造方法中，把基板保持器作为一齐除去附着的膜的基板保持器时，成膜室达到真空度的变化的一例的图；
图4是表示在本发明实施例PDP的制造方法中，基板保持器更换时间一例的图；
图5是表示在同PDP制造方法中，通过更换基板保持器的成膜室真空度状态一例的图；
图6A是表示同PDP制造方法中基板保持器结构的平面图；
图6B是图6A的A-A剖面图。
具体实施方式
下面利用附图对本发明实施例的PDP制造方法进行说明。
首先，说明PDP结构的一例。图1是表示通过本发明第一实施例PDP的制造方法制造的PDP概略结构一例的剖面立体图。
PDP1的前面板2，其结构包括：显示电极6，其由例如在玻璃那样透明且有绝缘性的前面基板3的一主要面上形成的扫描电极4和维持电极5构成；电介体层7，其覆盖显示电极6；保护层8，其例如是由MgO形成，覆盖该电介体层7。扫描电极4和维持电极5以降低电阻为目的，其是把由金属材料构成的母线电极4b、5b层合在透明电极4a、5a上的结构。
背面板9其结构包括：地址电极11，其形成在例如玻璃那样有绝缘性的背面基板10的一个主面上；电介体层12，其覆盖该地址电极11；间隔壁13，其位于相当于电介体层12上的地址电极11之间的部位；荧光体层14R、14G、14B，其在间隔壁13之间。
而且其结构是前面板2和背面板9把间隔壁13夹住，显示电极6与地址电极11正交相对，并通过密封粘接部件把图象显示区域外的周围进行密封。在前面板2与背面板9间形成的放电空间15内，把例如He-Xe系、Ne-Xe系的放电气体以约66.5kpa的压力密封进去。放电空间15的显示电极6与地址电极11的交叉部作为放电单元16(单位发光区域)动作。
下面，一边参照相同的图1一边对所述PDP1说明其制造方法。
前面板2，是首先在前面基板3上把扫描电极4和维持电极5形成条纹状。具体说就是，把透明电极4a、5a的材料，例如ITO等的膜，利用蒸镀和溅射等成膜处理形成在前面基板3上，然后利用光刻法等制作图形，形成条纹状的透明电极4a、5a。再把母线电极4b、5b的材料，例如Ag利用蒸镀和溅射或印刷等成膜处理形成在其上面，然后利用光刻法等制作图形，形成条纹状的母线电极4b、5b。如上就能得到由条纹状的扫描电极4和维持电极5构成的显示电极6。
接着，用电介体层7覆盖以上那样形成的显示电极6，电介体层7是通过把含有铅系玻璃材料的膏体，利用例如丝网印刷等涂布后进行煅烧，成为规定层厚度(约20～50μm，最好是40μm)而形成的。作为含有所述铅系玻璃材料的膏体，例如能使用PbO、B2O3、SiO2和CaO与有机粘合剂(例如是把乙基纤维素溶解到α-萜品醇中)的混合物。在此，有机粘合剂是指把树脂溶解在有机溶剂中，在乙基纤维素以外，作为树脂还能使用丙烯酸树脂，作为有机溶剂还能使用丁基卡必醇等。也可以把分散剂(例如丙三醇三油酸酯)等混入到这种有机粘合剂中。
接着，使用保护层8把以上这样形成的电介体层7覆盖。保护层8例如是MgO成分，是通过蒸镀和溅射等成膜处理达到规定的厚度(约0.4～1μm，最好是约0.6μm)而形成的。
而背面板9，是把地址电极11条纹状地形成在背面基板10上。具体说就是，把地址电极11的材料，例如Ag的膜利用蒸镀和溅射或印刷等成膜处理形成在背面基板10上，然后利用光刻法等制作图形，形成条纹状的地址电极11。
接着，把以上这样形成的地址电极11通过电介体层12覆盖。电介体层12是例如通过把含有铅系玻璃材料的膏体，利用例如丝网印刷等涂布后进行煅烧，成为规定层厚度(约10～50μm，最好是10μm)而形成的。
接着把间隔壁13形成条纹状。间隔壁13与电介体层12相同，是例如通过把含有铅系玻璃材料的膏体，利用例如丝网印刷以规定的间距反复涂布后通过煅烧而形成的。在此，间隔壁13的间隙尺寸例如是32英寸～65英寸时，其是130μm～360μm左右。
在间隔壁13与间隔壁13之间的槽中，形成由红色(R)、绿色(G)、兰色(B)各荧光体粒子构成的荧光体层14R、14G、14B。这是涂布由各色荧光体粒子和有机粘合剂构成的膏状荧光体油墨，并把它煅烧，通过把有机粘合剂煅烧掉而作为把各荧光体粒子粘接的荧光体层14R、14G、14B形成的。
把以上制作的前面板2和背面板9，以使前面板2的显示电极6与背面板9的地址电极11正交地进行重叠，并且在周边插入密封粘接用玻璃，把它以比电介体层7的煅烧温度低的温度进行煅烧，由形成的气密密封层(未图示)来密封粘接。在一次把放电空间15内排气成高真空后，通过例如把He-Xe系、Ne-Xe系的放电气体以规定的压力密封进去，来制作PDP1。
下面以保护层8的MgO膜成膜处理为例，使用附图说明以上所述PDP制造工序中的成膜工序。首先，说明成膜装置结构的一例。图2是表示用于形成保护层8的成膜装置20概略结构的剖面图。
该成膜装置20，相对等离子显示屏前面板2的前面基板3，由进行MgO蒸镀而形成MgO薄膜即保护层8的真空腔所构成。成膜装置20包括：蒸镀室21，其是成膜室；基板投入室22，其用于把前面基板3在投入到蒸镀室21前进行预备加热，并且进行预备排气；基板取出室23，其用于把在蒸镀室21蒸镀终了后的前面基板3进行冷却。
以上的基板投入室22、成膜室即蒸镀室21、基板取出室23的每一个，都是能把内部变成真空环境的密闭结构，各室的每一个具备独立的真空排气系统24a、24b、24c。
而且贯通基板投入室22、蒸镀室21、基板取出室23，配置有由运送滚轮、钢丝、链条等构成的运送装置25。在成膜装置20的外面与基板投入室22之间、基板投入室22与蒸镀室21之间、蒸镀室21与基板取出室23之间、基板取出室23与成膜装置20的外面之间，分别以能开闭的间隔壁26a、26b、26c、26d进行间隔。通过运送装置25的驱动和与间隔壁26a、26b、26c、26d的开闭连动，而把基板投入室22、蒸镀室21、基板取出室23各自的真空度变动降到最低限度。使前面基板3从成膜装置20的外面顺次通过基板投入室22、蒸镀室21、基板取出室23，在各自的室中进行规定的处理，然后，运送到成膜装置20外面。通过由以上的动作而把多个前面基板3连续地进行投入，就能连续地进行MgO的成膜。
在基板投入室22、蒸镀室21的各室中，分别设置有用于加热基板3用的加热灯27a、27b。作为装置结构，除了上述之外，例如也可以根据前面基板3的温度断面设定条件，而在基板投入室22与蒸镀室21之间把加热基板3用的基板加热室设置等于或大于一个，或在蒸镀室21与基板取出室23之间把基板冷却室设置等于或大于一个。
在蒸镀室21中设置了：成为蒸镀源28a的放入了MgO粒子的炉床28b、电子枪28c、施加磁场的偏向磁铁(未图示)等。使从电子枪28c照射的电子束28d，通过由偏向磁铁产生的磁场进行偏向而向蒸镀源28a照射，使产生蒸镀源28a即MgO的蒸汽流28e。把产生的蒸汽流28e堆积在前面基板3的表面上，而形成MgO的保护层8。该蒸汽流28e除了需要时以外，能由挡板28f遮断。
在以上说明的成膜装置20中，是以把前面基板3保持在基板保持器30上的状态，使基板保持器30连接或接触在运送装置25上而向成膜装置20内运送。
接着，对把MgO膜向前面基板3上成膜时的工序流程在下面进行说明。首先，把保持有前面基板3的基板保持器30投入到基板投入室22中，一边由真空排气系统24a进行预先排气，一边通过加热灯27a进行加热。在此，前面基板3是形成有显示电极6和电介体层7的状态。
在基板投入室22内达到了规定的真空度后，在打开间隔壁26b的同时，使用运送装置25，以把被加热了状态的基板3保持在基板保持器30上的状态向蒸镀室21运送。
在蒸镀室21中，通过加热灯27b加热基板3，并把它保持在一定的温度上。该温度为了不使显示电极6和电介体层7热恶化而设定在等于或小于200～300℃以下。在关闭挡板28f的状态下，使来自电子枪28c的电子束28d向蒸镀源28a照射，进行预备加热，这样进行从MgO粒子放出规定的气体。然后，打开挡板28f，则MgO的蒸汽流28e就向保持在基板保持器30上的前面基板3放射，在前面基板3上堆积MgO的蒸镀膜，形成保护层8。
该成膜工序中，在保持前面基板3的基板保持器30上也附着有成膜材料。在MgO的蒸镀膜即保护层8的膜厚度达到规定的值(约0.4～1μm，最好是约0.6μm)时，关闭挡板28f，通过间隔壁26c把前面基板3向基板取出室23运送。在此，运送装置25是仅与基板保持器30的两端部接触或连接而进行运送的结构。因此，运送装置25不会在前面基板3上形成蒸汽流28e的影而在保护层8上产生质量问题。
在蒸镀室21中形成的保护层8的前面基板3，被运送到基板取出室23中，并从冷却到了规定温度以下的基板保持器30上取下来。然后运送到成膜装置20外面，把蒸镀完毕的前面基板3取下来后的基板保持器30，在将返回到基板投入室22前，保持的新的未成膜的前面基板3后，再投入到成膜装置20中。
而为了使形成的保护层8的质量稳定，使蒸镀室21内的状态保持稳定是重要的。但如上述那样的基板保持器30，在大气中与蒸镀室21之间往来的同时还在成膜中把成膜材料附着该基板保持器30的表面上。附着的成膜材料吸附水以及气体，成为使真空度等的蒸镀室21内的状态加大恶化的原因。于是，有时就有为了减少基板保持器30对蒸镀室21内的影响程度而利用下一个工序。即在从基板取出室23出来后，把蒸镀完毕的前面基板3取下来，保持新的未成膜的前面基板3，并再次投入到成膜装置20中的过程中，把表面附着了成膜材料的基板保持器30与没附着成膜材料的基板保持器30进行更换的工序。因此，其是更换成没附着成膜材料的基板保持器30，并保持新的未成膜的前面基板3并再次投入到成膜装置20中的工序。
这样，就成为除去在蒸镀室21内的气体放出源即附着在基板保持器30表面上的成膜材料的状态，放出的气体的量被减少，所以能谋求真空度等蒸镀室21内状态的稳定化。
但根据本发明者们的讨论了解到在蒸镀室21内即使放出的气体的量减少，是真空度变好的方向，但当使其状态变化大时，则形成的膜的质量也变化大，PDP的特性受到影响。
图3表示由更换基板保持器30而引起的蒸镀室21内到达真空度变化的情况。如图3所示，在成膜工序初期蒸镀室21内的到达真空度A1，随着反复成膜而向基板保持器30表面的成膜材料附着量变多，蒸镀室21内的气体放出量变多，所以如箭头B1所示地逐渐恶化，向用于保持形成的膜的质量的界限的到达真空度即界限值C靠近。
若超过该界限值，则就超过了形成的膜的质量容许范围，对PDP的质量给予影响。因此，在超过该界限值C之前即在蒸镀室21的到达真空度进一步恶化前，若例如把表面附着了成膜材料的所有基板保持器30的全部一齐更换成没附着成膜材料的基板保持器30，则蒸镀室21内的真空度急剧变化成如图3所示那样的初期状态A2。
即若把表面附着了成膜材料的所有基板保持器30的全部一齐更换时，则真空度等蒸镀室21内的状态变化大，因此，膜的状态也变化大，有PDP的特性也产生偏差的情况。即重要的是，真空度等蒸镀室21内的状态变化不会急剧地变小。
在此，本实施例通过反复使用，把附着了膜的状态的基板保持器30与除去附着的膜的状态的基板保持器30，在成膜室即蒸镀室21内混合进行。即在成膜室即蒸镀室21内存在的基板保持器30，是仅一部分被同时更换，而其他的在其他的时期进行更换。因此，如图3所说明那样，与把蒸镀室21内所有的基板保持器30都更换成不附着膜的基板保持器30的情况相比，其能把真空度等蒸镀室21内的状态变化抑制小。
把该方法对例如是在蒸镀室21内存在有三台基板保持器30的结构，且所有的基板保持器30是№1～№9的情况，使用图4进行详细说明。如图4矩阵的黑球和箭头所示，把对除去了附着膜的基板保持器30的更换，按№1、№4、№7、№2、№5、№8、№3、№6、№9的顺序进行。通过以这种形式进行更换基板保持器30，通过成膜工序的进行，即使保持基板3的基板保持器30顺次地被运送到成膜室即蒸镀室21内，在蒸镀室21内存在的三个基板保持器30也不是其所有的都是同时被更换的，在三个基板保持器30中仅有一个是被更换的。即在蒸镀室21内附着了膜的是附着状态的基板保持器30的数量，比除去附着的膜的状态的基板保持器30的数量多。因此，蒸镀室21内的真空度等的状态没有大的变化，能保持恰当的状态。把进行这种更换方法时的蒸镀室21内真空度等的状态一例表示在图5。了解到其与图3所示状态相比，真空度的变化变小，能使所成膜的膜的特性稳定化。
以上的说明，是在蒸镀室21内存在的三个基板保持器30中仅更换其一个的情况，但例如在蒸镀室21内存在有五个基板保持器30时，若状态变化的情况是在容许范围内时，则也可以二个二个地进行更换。以上，只要是把容许的真空度变化情况与更换时的操作性兼顾地进行决定便可。
下面，使用图6说明基板保持器30。
图6(a)是表示基板保持器30概略结构的平面图，图6(b)是表示图3A的A-A剖面图。基板保持器30具有：由框体构成的第一基板保持器31，和具有空基板32且该基板32设置成能容易地从框体与框体进行拆卸的第二基板保持器33等多个结构部件，把PDP的前面基板3配置在第二基板保持器33的框体上进行成膜。第二基板保持器33配置在第一基板保持器31上，第一基板保持器31与成膜装置20的运送装置25连接或接触，并在成膜装置20内进行运送。因此，配置有进行成膜的前面基板3的第二基板保持器33不直接与运送装置25接触。
本发明中基板保持器30具有多个结构部件，把附着在结构部件的至少一个上的膜除去，把除去附着的膜的基板保持器30与膜附着状态的基板保持器30在成为成膜室即蒸镀室21内混合而进行。这样，在基板保持器30中，作为膜被除去的基板保持器30的膜被除去的结构部件，其也可以是第一基板保持器31，也可以是第二基板保持器33的框体，而且也可以是第二基板保持器33的空基板32。其与把整个基板保持器30更换成没附着膜的结构部件的情况相比，通过更换基板保持器30结构部件中的一部分，能抑制蒸镀室21内真空度等的急剧状态变化。
配置有前面基板3的第二基板保持器33的空基板32，在成膜中除了前面基板3以外，其被进行成膜的大部分蒸镀流29e所成膜。因此，作为基板保持器30的结构部件的一部分，通过把这些空基板32更换成没附着膜的空基板，能抑制由操作性和附着的膜脱离等引起的质量不良。
由于基板保持器30是反复使用，所以这些结构部件在成膜时适当地更换成没附着膜的部件是当然的，其也可以是框体和第一基板保持器，或第二基板保持器33的框体，或整个的第二基板保持器31。
以上的说明是以利用MgO材料通过蒸镀形成保护层8的情况为例进行的说明，但并不特别限定于此即使是MgO材料以外即使是蒸镀以外的成膜方法，只要是在成膜中，成膜室内状态的变化影响到了膜的质量，本发明的效果就同样能得到。而且成膜室的状态指标也并不限定于是真空度。
产业上的利用可能性
根据以上说明的本发明，在向PDP基板成膜中通过恰当时控制成膜室的状态，能实现可形成良好膜的PDP制造方法，能实现显示性能优良的等离子显示装置等。

Claims (4)

1.一种等离子显示屏的制造方法，其具有把基板保持在基板保持器上来进行成膜的成膜工序，其特征在于，在成膜时，反复使用所述基板保持器，所述成膜工序通过反复使用，而把附着了膜的状态的所述基板保持器与除去附着的膜的状态的所述基板保持器在成膜室内混合并且进行该成膜工序。
2.如权利要求1所述的等离子显示屏的制造方法，其特征在于，在所述成膜室内，通过反复使用而附着了膜的状态的所述基板保持器的数量比除去附着的膜的状态的所述基板保持器的数量多。
3.如权利要求1或2所述的等离子显示屏的制造方法，其特征在于，所述基板保持器具有作为结构部件的用于保持基板的框体和保持在所述框体上的空基板，作为除去附着了膜的状态的所述基板保持器至少把所述结构部件中的一个上附着的膜除去。
4.如权利要求1或2所述的等离子显示屏的制造方法，其特征在于，所述基板保持器具有作为结构部件的用于保持基板的框体和保持在所述框体上的空基板，作为除去附着了膜的状态的所述基板保持器把所述空基板上附着的膜除去。
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