CN1717765A

CN1717765A - 等离子体显示面板的制造方法及其制造装置

Info

Publication number: CN1717765A
Application number: CNA2004800014668A
Authority: CN
Inventors: 高濑道彦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2006-01-04
Also published as: JP5152249B2; KR20050071683A; KR20070070261A; JP2010192461A; US20060003086A1; WO2005006381A1

Abstract

一种向等离子体显示面板的基板成膜优质金属氧化膜的制造方法。在形成由作为金属氧化膜的MgO膜形成的保护层(8)的工序中，这时的成膜是在将作为成膜室的蒸镀室(21)内的真空度控制在1×10^－1Pa～1×10^－2Pa的范围内的状态下进行的，能够制造出在保护层(8)的形成过程中成膜速度和膜质良好，并且可以良好地进行图像显示的等离子体显示面板。

Description

等离子体显示面板的制造方法及其制造装置

技术领域

本发明涉及进行向等离子体显示面板(PDP)用的基板上的成膜的等离子体显示面板的制造方法及其制造装置。该等离子显示面板作为大画面且薄型、轻量的显示装置而为人们所熟知。

背景技术

PDP通过气体放电产生紫外线，由该紫外线激励荧光体使其发光，从而进行图像显示。

PDP按驱动方式分类，大体有AC型和DC型；按放电方式分类，大体有面放电型和对向放电型。由于高精细化、大画面化以及伴随结构的简单性而来的制造的简便性，现在3电极结构的AC型且面放电型的PDP是主流。AC型面放电的PDP由前面板和背面板构成。前面板在玻璃等基板上具有由扫描电极和维持电极构成的显示电极、覆盖该显示电极的电介质层和进而覆盖该电介质层的保护层。另一方面，背面板具有多个地址电极、覆盖该地址电极的电介质层、电介质层上的隔壁和设置在电介质层上及隔壁侧面的荧光体层。将前面板和背面板相对配置，使显示电极与地址电极正交，在显示电极与地址电极的交叉部形成放电单元。

这样的PDP，与液晶面板相比可以进行高速显示，且由于可视角度宽、容易实现大型化、因为是自发光型所以显示质量高等原因，所以，在平板显示中最近特别受到关注，已作为在人群聚集的场所的显示装置或用于在家庭中欣赏大画面图像的显示装置而被使用于各种用途中。

这样，在成为图像显示面侧的前面板的玻璃基板上形成电极，并形成覆盖该电极的电介质层，进而再形成作为覆盖该电介质层的保护层的金属氧化膜、即氧化镁(MgO)膜。这里，作为形成该MgO膜即保护层的方法，成膜速度快并可形成质量较好的MgO膜的电子束蒸镀(蒸发)法被广泛使用，例如其被公开在2001 FPDテクノロヅ一(技术)大全(株式会社电子ヅヤ一ナル、2000年10月25日、p598-p600)中。

但是，在形成作为金属氧化膜的MgO膜的时候，存在着有时会由于成膜过程中的缺氧或混入杂质而使膜的物理性能发生变化这样的问题。

因此，在成膜时向成膜场导入气体，由此控制成膜场的气体氛围来实现膜的物理性能的稳定化，但是，由于膜的物理性能根据向成膜室的气体导入的状态而变化，所以，为了使膜的物理性能稳定，必须适当地控制气体导入的状态。

本发明就是鉴于这样的问题而发明的，其目的在于向PDP的基板形成质量良好的例如MgO膜那样的金属氧化膜。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的PDP的制造方法，是具有向PDP的基板进行金属氧化膜的成膜的工序的PDP的制造方法，其特征在于，在金属氧化膜的成膜时，成膜室内的真空度为1×10^-1Pa～1×10^-2Pa的范围。

按照这样的制造方法，在PDP的基板上成膜金属氧化膜时，能够形成物理性能良好的金属氧化膜。

附图说明

图1是显示本发明的一个实施方式的等离子体显示面板的概略结构的剖面立体图。

图2是显示本发明的一个实施方式的成膜装置的概略结构的剖面图。

用于实施发明的最佳方式

下面，利用附图对本发明的一个实施方式的PDP制造方法进行说明。

首先，对PDP的结构的一个例子进行说明。图1是显示利用本发明的一个实施方式的PDP的制造方法制造的PDP的概略构成的一个例子的剖面立体图。

PDP1的前面板2，其结构具有：在例如玻璃这样的透明并且绝缘性的基板3的一个主面上形成的、由扫描电极4和维持电极5构成的显示电极6，覆盖该显示电极6的电介质层7，进而覆盖该电介质层7的、例如由MgO形成的保护层8。扫描电极4和维持电极5，以降低电阻为目的，采用在透明电极4a、5a上层叠有由金属材料例如Ag等构成的总线电极4b、5b的构造。

另外，背面板9，其结构具有在例如玻璃这样的绝缘性基板10的一个主面上形成的地址电极11、覆盖该地址电极11的电介质层12、位于电介质层12上的与相邻的地址电极11之间相当的场所上的隔壁13和隔壁13间的荧光体层14R、14G、14B。

并且，前面板2和背面板9，以将隔壁13夹在中间，使显示电极6与地址电极11正交的方式相对配置，将图像显示区域外的周围由封装部件密封。在前面板2与背面板9之间形成的放电空间15中，以66.5kPa(500Torr)的压力封入例如Ne-Xe5％的放电气体。并且，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)而动作。

接下来，对上述的PDP1，同样参照图1来说明其制造方法。

前面板2，在基板3上首先形成扫描电极4和维持电极5。具体地说，在基板3上，利用蒸镀或溅射等成膜工艺形成例如由ITO(铟锡氧化物)形成的膜，然后，利用光刻法等进行图案形成，形成透明电极4a、5a。进而从其上面利用蒸镀或溅射等成膜工艺形成例如由Ag形成的膜，然后，利用光刻法等进行图案形成，从而形成总线电极4b、5b。通过上述处理，就可以得到由扫描电极4及维持电极5构成的显示电极6。

然后，用电介质层7将如上述那样形成的显示电极6覆盖。电介质层7是通过在利用例如丝网印刷(网板印刷)涂布含有铅系玻璃材料的糊料(ペ一スト)之后，进行烧结而形成的。作为上述含有铅系玻璃材料的糊料，使用的是例如PbO(70wt％)、B₂O₃(15wt％)、SiO₂(10wt％)及Al₂O₃(5wt％)和有机粘合剂(例如，将10％的乙基纤维素溶解到α-萜品醇(た一ピネオ一ル)中而成的)的混合物。然后，用由金属氧化膜、例如MgO形成的保护层8将如上述地形成的电介质层7覆盖。

另一方面，背面板9，在基板10上形成地址电极11。具体地说，在基板10上，利用蒸镀或溅射等成膜工艺形成例如由Ag等材料形成的膜，然后，利用光刻法等进行图案形成，形成地址电极11。进而，用电介质层12覆盖地址电极11，形成隔壁13。

并且，在隔壁13间的沟中，形成由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)各荧光体粒子构成的荧光体层14R、14G、14B。涂布由各色的荧光体粒子和有机粘合剂构成的糊状的荧光体油墨，通过对其进行烧结而烧掉有机粘合剂，从而形成各荧光体粒子粘接而成的荧光体层14R、14G、14B。

将如上所述地制作的前面板2和背面板9相互重叠，使前面板2的显示电极6与背面板9的地址电极11正交，同时将由封装用玻璃构成的封装部件介插于其周缘中，通过将其烧结形成气密性密封层(图未示)从而进行密封。并且，在暂时将放电空间15内抽成高真空后，通过以指定的压力封入放电气体(例如He-Xe系、Ne-Xe系的惰性气体)而制作PDP1。

在此，利用附图对上述PDP1的制造工序中的由MgO形成的保护层8的成膜工艺的一个例子进行说明。

首先，对成膜装置的结构的一个例子进行说明。图2是显示用于形成保护层8的成膜装置20的概略结构的一个例子的剖面图。

该成膜装置20具有：作为对PDP的基板3蒸镀MgO而形成MgO薄膜即保护层8的成膜室的蒸镀室21；在将基板3投入蒸镀室21之前对基板3进行预加热、同时用于进行预排气的基板投入室22；和用于冷却在蒸镀室21内蒸镀结束后而取出的基板3的基板取出室23。

以上的基板投入室22、蒸镀室21和基板取出室23各自以能够将内部抽成真空氛围的那样成为密闭结构，各室分别独立地具有真空排气系统24a、24b、24c。

另外，贯通基板投入室22、蒸镀室21和基板取出室23地，设置有由输送辊、缆绳、链条等构成的输送装置25。另外，外界气体与基板投入室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与外界气体之间分别由可开闭的分隔壁26a、26b、26c、26d所分隔。通过输送装置25的驱动与分隔壁26a、26b、26c、26d的开闭的连动，将基板投入室22、蒸镀室21、基板取出室23各自的真空度的变动控制到最低限度。可以使基板3从成膜装置外顺序通过基板投入室22、蒸镀室21、基板取出室23，进行在各个室内的指定的处理，然后，输出到成膜装置20外，且可以对多个基板3连续地形成MgO膜。

另外，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的加热灯27a、27b。另外，基板3的输送，通常以保持在基板保持具30上的状态进行。

下面，对作为成膜室的蒸镀室21进行说明。在蒸镀室21中，设置有装有作为蒸镀源(蒸发源)28a的MgO的颗粒的加热盘(hearth)28b、电子枪28c和施加磁场的偏转磁铁(图未示)等。使从电子枪28c发射的电子束28d，通过由偏转磁铁产生的磁场发生偏转而照射到蒸镀源28a上，从而产生作为蒸镀源28a的MgO的蒸汽流28e。接着，使产生的蒸汽流28e堆积到保持在基板保持具30上的基板3的表面上，形成MgO保护层8。

在这里，本发明者等人通过研究确认，作为保护层8的MgO膜的物理性能会根据在其成膜过程中的缺氧或混入杂质而发生变化。可以认为，这是因为，例如对MgO而言，当缺氧或者混入有C或H等杂质时，MgO膜内的Mg原子和O原子的结合将发生紊乱，2次电子发射的状态会由于由此产生的不参与结合的未结合键(悬空键)的存在而发生变化的缘故。

因此，为了以稳定MgO膜的物理性能、确保保护层8的特性为目的，控制MgO膜内的未结合键的量，有时在成膜时，将各种气体导入成膜室而控制其气体氛围。这种情况下，作为各种气体，例如从防止缺氧抑制未结合键的量的目的考虑，可以列举氧气，从积极地使C、H等杂质混入膜中从而增加未结合键的量的目的考虑，可以列举选自水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体。

但是，本发明者等人通过研究确认，在如上述那样导入气体控制蒸镀室21的气体氛围而进行成膜时，成膜场的真空度如果发生变化，就会对成膜速度和膜质产生不良影响。

即，本发明者等人研究的结果确认，为了形成良好的金属氧化膜，最重要的是，在作为成膜室即蒸镀室21中的、特别是成膜场中的真空度的指标被保持在1×10^-1Pa～1×10^-2Pa的一定范围内的同时进行成膜。这里，所谓成膜场，就是指在蒸镀室21内的加热盘28b与基板3之间一带的空间，另外，以后的说明中的所谓真空度，就是指该成膜场中的真空度。

在这里，在本实施例的等离子体显示面板的制造方法中，其特征在于：形成MgO等的金属氧化膜的工序，在将成膜场的真空度控制在1×10^-1Pa～1×10^-2Pa的范围内的同时进行。通过这样，在由MgO膜形成的保护层8的形成过程中，成膜速度和膜质都很好，通过以上这样可以实现形成良好的MgO膜。

并且，为了实现上述那样的真空度的控制，在作为成膜室的蒸镀室21中，设置有至少1个用于控制蒸镀室21的气体氛围的、可以导入各种气体的气体导入装置29a。由该气体导入装置29a，可以分别单独或者混合地导入例如氧气或选自例如水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体、或例如氩、氮、氦等惰性气体等。

此外，具有用于检测蒸镀室21内的真空度的真空度检测装置29b，和基于来自该真空度检测装置29b的真空度信息、控制来自气体导入装置29a的气体导入量和真空排气系统24b的排气量、使得蒸镀室21内的真空度在一定范围内的控制装置(图未示)。利用这样的结构，能够形成如下的状态，即，作为成膜室即蒸镀室21的成膜场内的真空度控制在1×10^-1Pa～1×10^-2Pa的范围内的状态，其中所说的真空度，是作为来自气体导入装置29a的气体导入量与真空排气系统24b的排气量的平衡状态而得到的，在该状态下，可以进行作为金属氧化膜的例如MgO的蒸镀。

具体地说，在将选自水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体导入一定量而得到指定的物理性能的MgO膜的场合，只要在导入这些气体的同时，成膜场的真空度的控制是通过将氧(酸素)或含有氧(酸素)的气体导入成膜场，并调整其导入量使之与排气平衡从而控制在一定范围内即可。

另外，在导入一定量的氧气或者含有氧气的气体而得到指定的物理性能的MgO膜的场合，只要在导入这些气体的同时，成膜场的真空度的控制是通过将选自水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体导入成膜场，并调整其导入量使之与排气平衡从而控制在一定范围内即可。

另外，在将氧气或者含有氧气的气体以一定量导入，并且选自水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体也以一定量导入，从而得到指定的物理性能的MgO膜的场合，只要成膜场的真空度的控制是通过将氩、氮、氦等惰性气体导入成膜场，并调整其导入量使之与排气平衡从而控制在一定范围内即可。惰性气体对MgO膜不发生化学作用，因此，可以对MgO膜的物理性能不产生影响，而仅对真空度的调整起作用。

另外，也可以将惰性气体和二氧化碳中的至少一种气体与氧气导入成膜场，并调整其导入量使之与排气平衡，从而将真空度控制在一定范围内。

接下来，说明成膜的流程。首先，在作为成膜室的蒸镀室21中，利用加热灯27b加热基板3，将其保持为一定温度。该温度被设定为100℃～400℃，以免在基板3上已形成的显示电极6和电介质层7产生热劣化。接着，通过在关闭快门28f的状态下，从电子枪28c向蒸镀源28a照射电子束28d而进行预加热，进行不纯气体的脱气，然后从气体导入装置29a导入气体。作为这时的气体，可以列举例如氧气或选自例如水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体或氩等惰性气体。

接着，以通过使该导入的气体的导入量与真空排气系统24b的排气量平衡，从而将真空度保持在1×10^-1Pa～1×10^-2Pa的范围的方式进行控制。当在该状态下打开快门28f时，MgO的蒸汽流28e就会向基板3喷射。其结果，由向基板3飞行的蒸镀材料在基板3上形成由MgO膜构成的保护层8。

接着，当在基板3上形成的MgO膜的蒸镀膜即保护层8的膜厚达到指定的值(例如约0.5μm)时，关闭快门28f，通过分隔壁26c将基板3向基板取出室23输送。

以上说明的所谓成膜场，就是指蒸镀室21内的加热盘28b与基板3之间的空间。另外，所谓该成膜场的真空度，就是指该空间的真空度。

在这个时候，用于将MgO膜的质量保持为一定的指定气体的导入、和用于控制当时的成膜场的真空度的气体导入，如上述那样，利用气体导入装置29a来进行。

另外，作为成膜装置20的构成，除了上述的以外，例如，也可以与基板3的温度曲线的设定条件相对应地，在基板投入室22与蒸镀室21之间设置一个或其以上的用于加热基板3的基板加热室，或者在蒸镀室21与基板取出室23之间设置一个或其以上的基板冷却室。

另外，对基板3的在蒸镀室21内的MgO的蒸镀，可以将基板3的搬送停止而在静止的状态下进行，也可以在搬运的过程中进行。

另外，成膜装置20的构造也不限于上述结构，即便对于为了生产节拍的调整而在各室间设置有缓冲室的结构，或设置有加热·冷却的腔室的结构，或者以间歇方式进行成膜的结构等，都可以取得本发明效果。

另外，在以上的说明中，是利用由MgO通过蒸镀而形成保护层8的例子进行说明的，但是，本发明不限于MgO和蒸镀，对于形成金属氧化膜的情况，也可以得到同样的效果。

工业上的利用前景

按照本发明，能够实现在PDP的基板上形成金属氧化膜时，可以形成物理性能良好的金属氧化膜的PDP的制造方法，可以实现显示性能优异的等离子体显示装置等。

Claims

1.一种等离子体显示面板的制造方法，它是具有向等离子体显示面板的基板形成金属氧化膜的工序的等离子体显示面板的制造方法，其特征在于：在前述金属氧化膜的成膜时，成膜室的真空度在1×10^-1Pa～1×10^-2Pa的范围内。

2.如权利要求1所述的等离子体显示面板的制造方法，其特征在于：真空度是通过一边对成膜室进行排气一边将氧气导入来控制的。

3.如权利要求1所述的等离子体显示面板的制造方法，其特征在于：真空度是通过一边对成膜室进行排气一边将选自水、氢、一氧化碳、二氧化碳中的至少一种气体导入来控制的。

4.如权利要求1所述的等离子体显示面板的制造方法，其特征在于：真空度是通过一边对成膜室进行排气一边将惰性气体导入来控制的。

5.如权利要求1所述的等离子体显示面板的制造方法，其特征在于：真空度是通过一边对成膜室进行排气一边将惰性气体与二氧化碳中的至少一种气体和氧气导入来控制的。