DE69910843T2

DE69910843T2 - Herstellungsverfahren einer Plasma-Anzeigetafel zur Erzielung gewisser Lumineszenzeigenschaften

Info

Publication number: DE69910843T2
Application number: DE69910843T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ibaraki-shi Kado; Mitsuhiro Sakai-shi Ohtani; Masaki Mino-shi AOKI
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: EP1090406B1; KR20010053178A; US6761605B2; DE69910576T2; TW504723B; EP1090406A2; TW494428B; DE69910843D1; EP1182683B1; KR100707054B1; US6666738B1; US20020014854A1; EP1182683A1; DE69910576D1; KR100794090B1; WO1999067803A2; TW503424B; KR20060097770A; WO1999067803A3; CN1440562A

Description

Industrielles Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellverfahren für eine Plasmaanzeige, verwendet dazu, um Bilder auf Computer-Monitoren, Fernsehern, und dergleichen, anzuzeigen.
In Bezug stehender Stand der Technik
Das Nachfolgende ist eine Erläuterung einer Anzeigetafel nach dem Stand der Technik unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 22 zeigt einen vereinfachten Querschnitt einer Wechselstrom-(AC)-Plasmaanzeigetafel (nachfolgend bezeichnet als PDP– Plasma Display Panel).
In 22 sind Entladungselektroden 211 auf einer vorderen Platte 210 gebildet. Diese sind dann mit einer Schicht aus dielektrischem Glas 212 und einer schützenden, dielektrischen Schicht 213 abgedeckt, aufgebaut aus Magnesiumoxid (MgO). Eine Beschreibung dieser Technik kann in dem japanischen, offengelegten Patent Nr. 5-342991 vorgefunden werden.
Adressierelektroden 221 sind auf einer hinteren Glasplatte 220 gebildet und durch eine sichtbares Licht reflektierende Schicht 222 und Trennwände 223 abgedeckt. Eine Phosphorschicht 224 ist darauf platziert. Räume 230 sind Entladungsräume, die ein Entladungsgas einschließen. Drei Typen von Phosphor, zum Herstellen der Farben rot, grün und blau, sind in dieser Reihenfolge in der Phosphorschicht 224 angeordnet, um eine Farbanzeige zu erzeugen. Die Phosphore in der Schicht 224 werden durch kurzwellige, ultraviolette Strahlen, erzeugt durch eine elektrische Entladung, bei einer Wellenlänge von 147 nm zum Beispiel, angeregt und emittieren sichtbares Licht.
Die Phosphore, die die Phosphorschicht 224 bilden, werden allgemein unter Verwendung dieser Verbindungen hergestellt:
blauer Phosphor: BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu
grüner Phosphor: Zn₂SiO₄ : Mn oder BaAl₁₂O₁₉ : Mn
roter Phosphor: Y₂O₃ : Eu oder (Y_xGd_1-x)BO₃ : Eu
Das Folgende ist eine Erläuterung eines PDP-Herstellungsverfahrens im Stand der Technik.
Zuerst werden Entladungselektroden auf einer vorderen Glasplatte gebildet, und eine dielektrische Schicht, hergestellt aus dielektrischem Glas, wird gebildet, um die Entladungselektroden abzudecken. Eine Schutzschicht, hergestellt aus MgO, ist auf der Oberseite der dielektrischen Schicht gebildet. Als nächstes werden Adressierelektroden auf einer hinteren Glasplatte gebildet, und eine sichtbares Licht reflektierende Schicht, hergestellt aus dielektrischem Glas, wird auf der Oberseite davon gebildet. Dann werden Glasunterteilungen bzw. -trennwände auf der Oberseite hiervon unter festgelegten Intervallen hergestellt.
Eine Phosphorschicht wird durch alternierendes Einbringen von Phosphorpasten für den roten, den grünen und den blauen Phosphor, hergestellt so, wie vorstehend, in die Räume zwischen den Trennwänden gebildet. Als nächstes wird diese Phosphorschicht bei einer Temperatur von ungefähr 500°C eingebrannt, um Harz und ähnliche Substanzen von der Paste zu entfernen (Phosphor Baking Process).
Nachdem die Phosphorschicht eingebrannt worden ist, wird eine Glasfritte zum Abdichten der vorderen und der hinteren Platte zusammen auf die Kante der hinteren Glasplatte aufgebracht, und dann wird ein Voreinbrennen bei ungefähr 350°C durchgeführt, um Harz und dergleichen von der Glasfritte zu eliminieren (Sealing Process, Prebaking Process).
Hiernach werden die vordere Glasplatte, gebildet aus den Entladungselektroden, die dielektrische Glasschicht und die Schutzschicht und die hintere Glasplatte zusammengelegt, wobei die Trennwände sandwichartig dazwischen und zwischen den Anzeigeelektroden und den Adressierelektroden unter rechten Winkeln zwischengefügt sind. Die Platte wird dann auf ungefähr 450°C erwärmt, um die Kanten der Platte zusammen mit der Glasfritte abzudichten (Sealing Process).
Hiernach wird die Innenseite der Platte durch Erwärmen von dieser bei einer bestimmten Temperatur von ungefähr 350°C evakuiert (Evacuation Process) und ein Entladungsgas wird bei einem bestimmten Druck eingebracht, wenn dieser Prozess einmal abgeschlossen ist.
Eine Platte bzw. Tafel, hergestellt unter Verwendung der vorstehenden Prozesse, zeigt starke Variationen in der Luminanz und der Entladungscharakteristik während der anfänglichen Stufe einer Zündung. Dementsprechend müssen Luminanz- und Entladungscharakteristika durch Sicherstellen stabilisiert werden, dass die hergestellte Tafel Elektrizität nur während einer bestimmten Zeitperiode entlädt. Dieser Prozess ist als Alterungsprozess bekannt.
Allerdings wird bei dem PDP-Herstellprozess, verwendet in dem Stand der Technik, ein bestimmtes Problem durch die Tatsache vorgefunden, dass der Alterungsprozess zum Stabilisieren der Luminanz- und Entladungscharakteristika tatsächlich eine Verschlechterung in den Luminanz-Charakteristika verursacht.
Ein Grund hierfür ist die Verschlechterung der Phosphore, die verwendet werden. Die Verbindung BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu, verwendet als ein blauer Phosphor, ist besonders anfällig für eine Verschlechterung während des Alterungsprozesses, was zu einer Abnahme in der Luminanz-Intensität und einer Verschlechterung in der lumineszenten Chromatizität führt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die vorstehenden Probleme ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung diejenige, eine PDP zu schaffen, die dem notwendigen Alterungsprozess mit einer minimalen Phosphorverschlechterung unterworfen werden kann und die eine vergleichbar hohe Luminanz-Effektivität ebenso wie eine qualitativ hohe Farbwiedergabe besitzt.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird ein PDP-Herstellverfahren in der folgenden Art und Weise durchgeführt. Zuerst werden eine Vorderplatte und eine Rückplatte, wobei an wenigstens einer davon Entladungselektroden angeordnet worden sind und wobei mindestens eine der inneren Oberflächen mit einer Phosphorschicht bzw. Leuchtstoffschicht versehen worden ist, gegeneinander so abgedichtet, dass ein Innenraum dazwischen ausgebildet ist. Dann wird ein Alterungsprozess durchgeführt, indem eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden angelegt wird. Der Alterungsprozess umfasst einen Einleitprozess, in dem eint Entladungsgas mit einem Partialdampfdruck von 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger neu in den inneren Raum von der Außenseite eingeleitet wird, und einen Evakuierungsprozess, bei dem Entladungsgas von dem inneren Raum evakuiert wird. Unter Durchführen des Einleitprozesses und des Evakuierungsbzw. Absaugprozesses wird Entladungsgas intermittierend durch den Innenraum zirkuliert, während eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden angelegt wird, um dadurch zu ermöglichen, dass eine Entladung erzeugt wird.
Weiterhin kann ein PDP-Herstellungsverfahren in der folgenden Art und Weise durchgeführt werden. Zuerst werden eine Vorderplatte und eine Rückplatte, wobei auf mindestens einer davon Entladungselektroden angeordnet worden sind und auf wenigstens einer davon innere Oberflächen einer Phosphorschicht gebildet worden sind, miteinander so abgedichtet sind, dass ein Innenraum dazwischen gebildet ist. Dann wird ein Alterungsprozess durchgeführt, bei dem eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden angelegt wird. Der Alterungsprozess umfasst einen Einleitprozess, bei dem ein Entladungsgas mit einem Partialdampfdruck von 2,0 kPa (15 Torr) oder geringer neu in den Innenraum von der Außenseite eingeführt wird, und ein Evakuierungsprozess, bei dem Entladungsgas von dem Innenraum evakuiert wird, wird durchgeführt. Die Entladung, die erzeugt ist, wenn eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden angelegt ist, wird in eine Mehrzahl von Entladungsperioden unterteilt. Unter Durchführen des Einleit- und Evakuier- bzw. Absaugprozesses in den Intervallen zwischen Entladungsperioden wird Entladungsgas intermittierend durch den Innenraum zirkuliert.
Hierbei führt der Einleitprozess Gas über eine erste Lüftungsöffnung, gebildet in der Tafel bzw. Anzeige, ein, und der Evakuierungsprozess evakuiert Gas über eine zweite Belüftungsöffnung, gebildet in der Anzeige bzw. Tafel. Ein Durchführen des Einleitprozesses zusammen mit dem Evakuierungsprozess ermöglicht, dass eine Entladung durch Anlegen der erforderlichen Spannung an die Entladungselektroden erzeugt wird, während Entladungsgas kontinuierlich durch den Innenraum zirkuliert wird.
Allerdings ermöglicht ein Durchführen des Einleitprozesses und des Absaugprozesses intermittierend, dass eine Entladung erzeugt wird, durch Anlegen der erforderlichen Entladung an die Entladungselektroden, während Entladungsgas intermittierend durch den Innenraum zirkuliert wird.
Eine Mehrzahl von Entladungen kann auch durch Anlegen des erforderlichen Stroms an die Entladungselektroden durchgeführt werden. Der Einleitprozess und der Absaugprozess werden zwischen den Entladungen durchgeführt, was ermöglicht, dass das Gas in dem Innenraum gegen neues Entladungsgas ausgetauscht wird, bevor die nächste Entladung durchgeführt wird.
Die PDP, die Gegenstand des Alterungsprozesses ist, kann die folgende Struktur haben. Eine Mehrzahl von Entladungsräumen wird durch Anordnen einer Mehrzahl von Trennwänden gebildet, um den Innenraum zwischen der Frontplatte und der Rückplatte zu unterteilen, und eine dichtende Glasschicht zum Dichten der Platte bzw. Anzeige wird zwischen die Umfänge der Frontplatte und der Rückplatte eingeschlossen. Dann wird ein erster Raum, verbunden mit den Entladungsräumen, gebildet durch eine Mehrzahl von Trennwänden, zwischen den ersten Enden der Mehrzahl von Trennwänden und der dichtenden Glasschicht gebildet, und ein zweiter Raum, verbunden mit den Entladungsräumen, wird zwischen den zweiten Enden der Mehrzahl der Trennwände und der dichtenden Glasschicht gebildet. Die erste Lüftungsöffnung bildet eine Verbindung mit dem ersten Raum und die zweite Belüftungsöffnung mit dem zweiten Raum. Dann wird diese Struktur einem Alterungsprozess unterworfen, indem Entladungsgas durch den Entladungsraum zirkuliert wird. Dies wird unter Durchführen des Einleitprozesses durch Einleiten des Entladungsgases in den ersten Raum über die erste Lüftungsöffnung und des Evakuierungsprozesses durch Evakuieren des Entladungsgases von dem zweiten Raum über die zweite Lüftungsöffnung erreicht.
Die PDP, die dem Alterungsprozess unterworfen ist, kann weiterhin eine Struktur umfassen, in der ein minimaler Abstand zwischen den Trennwandenden der Mehrzahl der Trennwände, ohne mindestens eine Trennwand am weitesten weg von der ersten Lüftungsöffnung, umfassen, und die dichtende Glasschicht, die den ersten Raum umrandet, liegt mehr als ein minimaler Abstand zwischen der dichtenden Glasschicht parallel zu den Trennwänden und einer angrenzenden Trennwand.
Die PDP, die dem Alterungsprozess unterworfen ist, kann weiterhin eine Struktur umfassen, bei der ein Teil jeder der äußersten Trennwände unter der Vielzahl von Trennwänden mit einem Teil der dichtenden Glasschicht verbunden ist, um zu verhindern, dass ein Entladungsgas in den Raum zwischen den äußersten Trennwänden und der dichtenden Glasschicht fließt.
Die PDP, die dem Alterungsprozess unterworfen ist, kann weiterhin eine Struktur umfassen, in der die erste Lüftungsöffnung in der Nähe einer der äußersten Trennwände ausgebildet ist, und die zweite Lüftungsöffnung in der Nähe der anderen äußersten Trennwand, an einer der ersten Lüftungsöffnungen gegenüberliegenden Seite, ausgebildet ist.
Eine Vielzahl von Entladungsräumen kann durch Anordnen einer Vielzahl von Trennwänden gebildet werden, um den Innenraum zwischen der Frontplatte und der Rückplatte zu unterteilen, und eine dichtende Glasschicht zum Dichten der Platte ist zwi schen den Umfängen der Frontplatte und der Rückplatte vorhanden. Eine Sperre kann weiterhin zwischen der Frontplatte und der Rückplatte um die Innenseite der dichtenden Glasschicht herum vorhanden sein. Dann wird ein erster Raum, verbunden mit den Entladungsräumen, gebildet durch die Vielzahl von Trennwänden, zwischen ersten Enden der Vielzahl der Trennwände und der Sperre gebildet, und ein zweiter Raum, verbunden mit den Entladungsräumen, wird zwischen zweiten Enden der Vielzahl der Trennwände und der Sperre gebildet. Die erste Lüftungsöffnung bildet eine Verbindung mit dem ersten Raum und die zweite Lüftungsöffnung mit dem zweiten Raum. Hierbei ist die vorstehende Struktur Gegenstand eines Alterungsprozesses, in dem das Entladungsgas durch den Entladungsraum zirkuliert wird. Dies wird unter Durchführen des Einleitprozesses durch Einleiten des Entladungsgases in den ersten Raum über die erste Lüftungsöffnung und den Absaugprozess durch Absaugen des Entladungsgases von dem zweiten Raum über die zweite Lüftungsöffnung erreicht.
Die PDP, die Gegenstand des Alterungsprozesses ist, kann weiterhin eine Struktur umfassen, in der ein minimaler Abstand zwischen den Trennwandenden der Vielzahl der Trennwände, ohne mindestens eine Trennwand weit weg von der ersten Lüftungsöffnung, und der Sperre, die den ersten Raum umgibt, mehr als ein minimaler Abstand zwischen der Sperre parallel zu den Trennwänden und einer angrenzenden Trennwand ist.
Die PDP, die Gegenstand des Alterungsprozesses ist, kann weiterhin eine Struktur umfassen, in der ein Teil jeder der äußersten Trennwände unter der Vielzahl der Trennwände und ein Teil der Sperre verbunden sind, um zu verhindern, dass Entladungsgas in den Raum zwischen den äußersten Trennwänden und der Sperre fließt.
Die PDP, die Gegenstand des Alterungsprozesses ist, kann weiterhin eine Struktur umfassen, in der die erste Lüftungsöffnung in der Nähe einer der äußersten Trennwände gebildet ist und die zweite Lüftungsöffnung in der Nähe der anderen, äußersten Trennwand, auf der gegenüberliegenden Seite zu der ersten Lüftungsöffnung, gebildet ist.
Bei dieser Art einer Struktur fließt Entladungsgas hauptsächlich durch eine Mehrzahl von Gasdurchgangskanälen, die von dem ersten Raum zu dem zweiten Raum führen. Dies verhindert eine Verschlechterung der Phosphore während des Alterungsprozesses.
Der Partialdruck des Dampfes, enthalten in dem Entladungsgas, eingeführt in den Innenraum, sollte vorzugsweise 10 Torr (1,33 kPa) oder weniger, 5 Torr (0,665 kPa) oder weniger, 1 Torr (0,133 kPa) oder weniger, oder sogar 0,1 Torr (13,3 kPa) oder weniger, sein.
Ein Inertgas kann als das Entladungsgas, eingeführt in den Innenraum, verwendet werden. Helium, Neon, Argon oder Xenon können als dieses Gas verwendet werden.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, kann ein PDP-Herstellverfahren weiterhin in der folgenden Art und Weise, die anhand eines Beispiels beschrieben ist, durchgeführt werden. Zuerst werden eine Vorderplatte und eine Rückplatte, wobei auf zumindest einer davon Entladungselektroden angeordnet worden sind und wobei auf mindestens einer davon, deren innere Oberflächen mit einer Phosphorschicht versehen worden sind, miteinander gedichtet, so dass ein Innenraum dazwischen gebildet ist. Dann wird ein Heizprozess zum Erwärmen von Phosphor in der Phosphorschicht durchgeführt, nachdem der Alterungsprozess abgeschlossen worden ist. Dieser Erwärmungsprozess ermöglicht, dass die Charakteristika der Phosphore wiederhergestellt werden.
Der Erwärmungsprozess, der dem Alterungsprozess folgt, sollte vorzugsweise die Phosphore auf eine Temperatur so hoch wie möglich, genauer gesagt von 300°C oder mehr, erwärmen. Falls möglich, sollten die Phosphore auf eine noch höhere Temperatur, wie beispielsweise 370°C oder mehr, 400°C oder mehr oder sogar 500°C oder mehr erwärmt werden.
Die Phosphore können durch Erwärmen der gesamten Tafel in einem Ofen bei einer spezifizierten Temperatur, durch Konzentrieren eines Laserstrahls auf den Teil der Tafel, auf dem die Phosphore angeordnet sind, oder durch Zirkulieren eines Heizmediums durch den Innenraum, erwärmt werden. Falls die gesamte Tafel unter Verwendung eines Ofens erwärmt wird, kann die Tafel nicht bei einer Temperatur höher als der Erweichungspunkt des Glases, das verwendet ist, um die Vorder- und Rückplatte der Tafel bzw. Anzeige miteinander zu dichten, erwärmt werden. Falls lokalisiertere Verfahren eines Laserstrahls oder eines Heizmediums verwendet werden, um die Tafel zu erwärmen, kann sie allerdings auf eine höhere Temperatur erwärmt werden.
Der Erwärmungsprozess, der dem Alterungsprozess folgt (falls in einem Ofen oder unter Verwendung eines Lasers erwärmt wird), sollte vorzugsweise durchgeführt werden, während das Gas in dem Innenraum evakuiert wird.
Der Heizprozess, der dem Alterungsprozess folgt (falls in einem Ofen oder unter Verwendung eines Lasers erwärmt wird), kann auch durch Erwärmen der Tafel durchge führt werden, nachdem das Gas in den Innenraum evakuiert worden ist und trockenes Gas eingeführt worden ist.
Der Erwärmungsprozess, der dem Alterungsprozess folgt (falls in einem Ofen oder unter Verwendung eines Lasers erwärmt wird), kann auch durch Erwärmen der Tafel durchgeführt werden, während trockenes Gas durch zwei oder mehr Lüftungsöffnungen, gebildet in der Tafel, zirkuliert wird.
Das trockene Gas kann ein Inertgas sein, und sollte vorzugsweise Sauerstoff umfassen.
Das eingeführte, trockene Gas kann auch von einem Innenraum, erwärmt durch den Heizprozess, dem Alterungsprozess folgend (falls in einem Ofen oder unter Verwendung eines Lasers erwärmt wird), evakuiert werden, während die Tafel noch heiß ist.
Falls der Erwärmungsprozess stattfindet, während noch Gas durch den Entladungsraum zirkuliert (falls in einem Ofen erwärmt wird, während Gas in dem Entladungsraum zirkuliert, oder unter Verwendung eines Lasers oder eines Heizmediums), ist die Rate eines Austauschs höher, falls die Struktur, die dem Erwärmungsprozess unterworfen ist, eine solche ist, in der Gas aktiv durch den Entladungsraum zirkuliert wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, was diese Art einer Struktur bevorzugt macht.
Unter Verwendung des vorstehenden Herstellverfahrens, um eine Verschlechterung, verursacht insbesondere in Bezug auf den blauen Phosphor, zu beschränken, kann eine PDP mit ausgezeichneten Lumineszenz-Charakteristika erhalten werden. Genauer gesagt kann eine PDP, bei der eine Farbtemperatur von Licht, das emittiert ist, wenn alle der Zellen durch Anlegen derselben Energie an jede Zelle gezündet werden, 7000K ist, erhalten werden.
Weiterhin kann eine PDP, bei der das Peak-Intensitäts-Verhältnis für die Lichtspektren von blauem Licht, emittiert durch die blauen Zellen, grünes Licht, emittiert durch die grünen Zellen, größer als oder gleich zu 0,8 ist, erhalten werden, wenn Zellen, in denen blauer und grüner Phosphor angeordnet worden sind, durch Anlegen derselben Energie an jede Zelle gezündet werden.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Querschnitt einer PDP-Struktur, verwendet in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Draufsicht einer Struktur für eine Dichtungsvorrichtung, die sich auf die Ausführungsform bezieht;
3 zeigt eine Ansicht einer inneren Struktur der Dichtvorrichtung;
4A bis 4C stellen den Vorgang eines Vorheizprozesses und eines Dichtprozesses unter Verwendung der Befestigungsvorrichtung dar;
5 zeigt eine Oberseitenansicht einer Struktur für eine Alterungsvorrichtung, die sich auf die Ausführungsform bezieht;
6 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
7 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
8 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
9 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
10 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
11 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
12 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
13 zeigt eine Oberseitenansicht, die eine Struktur einer Entladungsröhre darstellt, die die Haltbarkeit der Phosphorschicht besitzt;
14 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer Luminanz-Intensität der Phosphore und einem Partialdampfdruck darstellt;
15 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einem y-Chromatizitätswert für die Phosphore und dem Partialdampfdruck darstellt;
16 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
17 zeigt eine Oberseitenansicht, die die relative Platzierung von Trennwänden, Dichtglas und Lüftungsöffnungen auf einer Rückplatte darstellt;
18 zeigt eine Draufsicht, die eine Struktur für ein Beispiel einer Alterungsvorrichtung darstellt;
19 zeigt eine grafische Darstellung, die die Abhängigkeit der Heiztemperatur in Bezug auf die relative Änderung in der Luminanz-Intensität darstellt, wenn der blaue Phosphor, dessen Lumineszenz-Charakteristika während des Alterns verschlechtert sind, erwärmt wird;
20 zeigt eine grafische Darstellung, die die Heiztemperatur-Abhängigkeit der Änderung in dem y-Chromatizitätswert darstellt, wenn blauer Phosphor, dessen Lumineszenz-Charakteristika während eines Alterns verschlechtert sind, erwärmt wird;
21 stellt verschiedene Treiber und eine Anzeigentreiberschaltung, verbunden mit der PDP, dar; und
22 stellt eine Struktur für eine PDP in dem Stand der Technik dar.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
1 zeigt einen Querschnitt, der die wesentlichen Bauelemente einer AC-PDP, die sich auf die vorliegende Ausführungsform bezieht, darstellt. In der Zeichnung ist ein Teil des Anzeigebereichs in der Mitte der PDP dargestellt.
Diese PDP ist aus einer Frontplatte 10 und einer Rückplatte 20 aufgebaut. Die Frontplatte 10 ist aus einer Frontglasplatte 11 gebildet, auf deren nach innen gerichteten Oberfläche Entladungselektroden 12 platziert sind, gebildet aus Paaren von Abtastelektroden 12a und unterstützenden Elektroden 12b, einer dielektrischen Schicht 13 und einer Schutzschicht 14. Die hintere Glasplatte 20 ist aus einer hinteren Glasplatte 21 gebildet, auf deren nach innen gerichteten Oberfläche Adressierelektroden 22 und eine sichtbares Licht reflektierende Schicht 23 platziert sind. Die Frontplatte 10 und die Rückplatte 20 sind parallel angeordnet, einen Spalt dazwischen belassend, wobei die Entladungselektroden 12 und die Adressierelektroden 22 zueinander hinweisen. Der Raum zwischen der Frontplatte 10 und der Rückplatte 20 ist in Entladungsräume 30 durch Aufbauen von Trennwänden 24 unterteilt, die in gleichförmigen, parallelen Linien verlaufen. Ein Entladungsgas ist in diesen Entladungsräumen 30 eingeschlossen.
Zusätzlich ist eine Phosphorschicht 25, zusammengesetzt aus alternierenden roten, grünen und blauen Phosphoren, auf die Oberfläche der Rückplatte 20 innerhalb des Entladungsraums 30 aufgebracht.
Die Entladungselektroden 12 und die Adressierelektroden 22 sind beide in gleichförmigen, parallelen Linien, die Entladungselektroden 12 unter rechten Winkeln zu den Trennwänden 24 und die Adressierelektroden 22 parallel zu den Trennwänden 24, angeordnet. Die Platte ist von einer Struktur, in der die Punkte, wo sich die Entladungselektroden 12 und die Adressierelektroden 22 schneiden, Zellen bilden, die rotes, grünes und blaues Licht emittieren.
Die Adressierelektroden 22 sind Metallelektroden, zum Beispiel, Silberelektroden oder Cr - Cu - Cr (Chrom-Kupfer-Chrom) Elektroden. Die Entladungselektroden 12 können durch Laminieren einer breiten, transparenten Elektrode, hergestellt aus einem elektrisch leitfähigen Metalloxid, wie beispielsweise ITO, SnO₂ oder ZnO, mit einer schmalen Bus-Elektrode, wie beispielsweise einer Silberelektrode, oder einer Cr – Cu – Cr Elektrode, aufgebaut sein. Diese Elektrodenstruktur ist bevorzugt, da sie den Widerstand in den Anzeigeelektroden niedrig hält, während ein weiter Entladungsbereich innerhalb der Zellen sichergestellt wird. Allerdings können die Entladungselektroden 12 auch aus Silberelektroden in derselben Art und Weise wie die Adressierelektroden 22 gebildet werden.
Die dielektrische Schicht 13 ist aus einer dielektrischen Substanz gebildet, die so aufgebracht ist, dass sie die gesamte Oberfläche des Frontglases 11 abdeckt, auf dem die Entladungselektroden 12 angeordnet sind. Bleiglas mit einem niedrigen Schmelzpunkt wird typischerweise für diesen Zweck verwendet, allerdings kann Wismutglas mit einem niedrigen Schmelzpunkt oder ein Laminat von diesen zwei Typen aus Glas auch verwendet werden.
Die Schutzschicht 14 ist ein dünner Film aus Magnesiumoxid (MgO), der die gesamte Oberfläche der dielektrischen Schicht 13 abdeckt.
Die für sichtbares Licht reflektive Schicht 23 ist aus demselben Material wie die dielektrische Schicht 13 gebildet, allerdings sind TiO₂-Partikel hinzugefügt, was ihr ermöglicht, als eine für sichtbares Licht reflektive Schicht, ebenso wie als ein Dielektrikum, zu arbeiten.
Die Trennwände 24 sind aus einem Glasmaterial aufgebaut und sind so platziert, um von einer das sichtbare Licht reflektierenden Oberfläche 23 der Rückplatte 20 vorzustehen.
Hierbei ist die Phosphorschicht 25 unter Verwendung der folgenden Phosphore gebildet:
blauer Phosphor: BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu
grüner Phosphor: Zn₂SiO₄ : Mn
roter Phosphor: Y₂O₃ : Eu oder (Y_xGd_1-x) : Eu
Die Zusammensetzung dieser Phosphore ist identisch zu derjenigen, die im Stand der Technik verwendet ist. Allerdings ist die Wärmeverschlechterung, die durch diese Phosphore während der Herstellung erhalten wird, geringer als in dem Stand der Technik, was zu einer besseren Farb-Lumineszenz führt.
Mit anderen Worten beträgt, wenn nur die blauen Zellen in einer herkömmlichen PDP gezündet werden, die y-Chromatizitäts-Koordinaten (CIE Color Coordinate System) für eine Farb-Lumineszenz 0,085 oder mehr, und die Farbtemperatur in einer Weiß-Balance ohne eine Farbeinstellung beträgt ungefähr 6000 K. Wenn nur blaue Zellen in der PDP der vorliegenden Ausführungsform gezündet werden, ist allerdings die y-Chromatizitäts-Koordinate für eine Farb-Lumineszenz geringer als 0,08, und kann auf weniger als 0,06 reduziert werden, was eine Farbtemperatur von ungefähr 700K bis 11000K in einer Weiß-Balance ohne eine Farbeinstellung möglich macht. Durch Verringern der Größe der y-Chromatizitäts-Koordinate für die blauen Zellen kann eine PDP, deren Farb-Reproduktionsband in dem blauen Bereich breit ist, erreicht werden. Experimente, durchgeführt durch diesen Erfinder und andere, haben bestätigt, dass ein Lichtspektrum für einen blauen Phosphor, das eine Farbtemperatur von mehr als 6000K erreichen kann, eine Peak-Wellenlänge von 455 nm oder geringer erfordert. Das bedeutet, dass, falls die Peak-Wellenlänge um mehr als 455 nm verschoben wird, sich die Farbe näher zu grün bewegt und sich eine Farb-Wiedegabequalität verschlechtert. Diese Lichtspektrum-Charakteristik gilt nur dann, wenn blauer Phosphor gezündet wird.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet Spezifikationen, die für einen 40 Inch/High-Vision-Fernseher (1 Inch = 2,54 cm) geeignet ist, bei dem die Dicke der dielektrischen Schicht 13 ungefähr 20 μm und diejenige der Schutzschicht 14 ungefähr 1,0 μm beträgt. Die Höhe der Trennwände 24 ist 0,1 bis 0,15 mm, die Trennwände sind unter Intervallen von 0,15 bis 0,3 mm beabstandet und die Dicke der Phosphorschicht 25 beträgt 5 bis 50 μm. Das Gas, das zwischen den Platten eingeschlossen ist, ist Gas vom Typ Ne-Xe, wobei Xe 5% bildet, und der Druck innerhalb der Platten ist bei 500 bis 800 Torr (66,5 bis 106,4 kPa) eingestellt.
Wenn die PDP angesteuert wird, wird die PDP mit verschiedenen Treibern und einer Treiberschaltung 30 befestigt, wie dies in 21 dargestellt ist. Energie wird zwischen der Abtastelektrode 12a und der Adressierelektrode 22 für die Zelle angelegt, die gezündet werden soll, was eine Entladung erzeugt. Hierauf folgend wird eine Impulsspannung zwischen der Abtastelektrode 12a und der Adressierelektrode 22 angelegt, um eine andauernde Entladung zu erzeugen. Eine Entladung der Zelle wird durch die Emission von ultraviolettem Licht begleitet, das in sichtbares Licht durch die Phosphorschicht 25 umgewandelt wird. Zündzellen in dieser Art und Weise ermöglichen, dass Bilder angezeigt werden.
Herstellverfahren für die PDP
Das Nachfolgende ist eine Erläuterung eines Verfahrens, verwendet dazu, eine PDP mit der vorstehenden Struktur herzustellen.
Herstellung der Frontplatte
Die Frontplatte 10 wird in der folgenden Art und Weise hergestellt. Die Entladungselektroden 12 werden durch Aufbringen einer Paste zum Bilden von transparenten Elektroden auf die Frontglasplatte 11 und dann einer Paste für Silberelektroden darauf, unter Anwenden eines Siebdruckens und Einbrennen des erhaltenen Gegenstands, gebildet. Dann wird eine Paste, die ein Bleiglasmaterial enthält, zusammengesetzt aus zum Beispiel 70% Bleioxid (PbO), 15% Borsäure (B₂O₃) und 15% Siliziumoxid (SiO₂), unter Verwendung eines Siebdruckens aufgebracht, um so diese Struktur abzudecken, und dann wird eingebrannt, um die dielektrische Schicht 13 zu bilden. Schließlich wird die Schutzschicht 14 aus Magnesiumoxid (MgO) auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 13 unter Verwendung eines chemischen Dampfniederschlag-(CVD)-Verfahrens gebildet.
Herstellung der Rückplatte
Die Rückplatte 20 wird in der folgenden Art und Weise hergestellt. Die Adressierelektroden 22 werden durch Siebdrucken einer Paste für Silberelektroden auf der Rückglasplatte 21 gebildet, und dann wird der erhaltene Gegenstand eingebrannt. Eine Paste, die TiO₂-Teilchen und Teilchen aus dielektrischem Glas umfasst, wird auf die Oberseite der Adressierelektroden 22 unter Verwendung eines Siebdruckverfahrens aufgebracht, und die sichtbares Licht reflektierende Schicht 23, die gebildet ist, wird eingebrannt. Ähnlich werden die Trennwände 24 durch Siebdrucken gebildet, um wiederholt eine Paste aufzubringen, die Glasteilchen enthält, und zwar unter festgelegten Intervallen, wobei dann der erhaltene Gegenstand eingebrannt wird. Zu diesem Zeitpunkt sollte eine Sperre vorzugsweise auch auf der Rückglasplatte 21, die Trennwände 24 umgebend, um den Fluss des Dichtprozesses zu blockieren, gebildet werden. Eine Bildung dieser Sperre verhindert, dass Dichtglas zu der Innenseite der Tafel fließt, wenn sie abgedichtet werden soll.
Die rote, grüne und blaue Phosphorpaste werden hergestellt und auf die Spalte zwischen den Trennwänden 24 unter Verwenden eines Siebdruckens aufgebracht, und die Phosphorschicht 25 wird durch Einbrennen in Luft gebildet.
Die Phosphorpasten, die hier verwendet sind, sind in der folgenden Art und Weise hergestellt.
Um den blauen Phosphor (BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu) zu bilden, werden Bariumcarbonat (BaCO₃), Magnesiumcarbonat (MgCO₃) und Aluminiumcarbonat (α-Al₂O₃) so kombiniert, dass das Atomverhältnis von Ba, Mg und Al 1 : 1 : 10 beträgt.
Als nächstes wird eine bestimmte Menge an Europiumoxid (Eu₂O₃) zu der Mischung hinzugefügt und wird mit einer geeigneten Menge eines Flussmittels (AlF₂, BaCl₂) in einer Kugelmühle kombiniert, und dann in einer deoxidierten Atmosphäre (N₂ oder N₂) bei einer Temperatur zwischen 1400°C bis 1650°C für eine bestimmte Zeit, zum Beispiel 30 Minuten, gebrannt, um den blauen Phosphor herzustellen.
Für den roten Phosphor (Y₂O₃: Eu) wird eine bestimmte Menge an Europiumoxid (Eu₂O₃) zu Yttriumhydroxid Y₂(OH)₃ hinzugegeben und mit einer geeigneten Menge des Flussmittels in einer Kugelmühle gemischt. Die erhaltene Mischung wird in Luft bei einer Temperatur zwischen 1200°C bis 1400°C für eine bestimmte Zeit, zum Beispiel eine Stunde, gebrannt, um den roten Phosphor zu erhalten.
In dem Fall von grünem Phosphor (Zn₂Sio₄ : Mn), werden Zinkoxid (ZnO) und Siliziumoxid (SiO₂) so kombiniert, dass das Atomverhältnis von Zn und Si 2 : 1 beträgt. Als nächstes wird eine bestimmte Menge an Magnesiumoxid (Mn₂O₃) zu dieser Mischung hinzugegeben und sie wird in der Kugelmühle gemischt. Die erhaltene Mischung wird in Luft bei einer Temperatur zwischen 1200°C bis 1350°C für eine bestimmte Zeit, zum Beispiel 30 Minuten, gebrannt, um den grünen Phosphor zu erhalten.
Die Phosphorteilchen, erzeugt unter Verwendung der vorstehenden Verfahren, werden pulverisiert und dann gesiebt, um Phosphormaterialien mit einer bestimmten Parti kelgrößenverteilung zu erhalten. Die Phosphore für die jeweiligen Farben werden dann mit einem Bindemittel ohne ein Lösungsmittel gemischt, um Pasten zu erhalten.
Die Phosphorschicht 25 kann auch unter Verwendung von Verfahren, andere als das vorstehende Siebdruckverfahren, gebildet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren, bei dem Phosphorfarbe von einer Düse gespritzt wird, die über die Tafel abgetastet wird, verwendet werden. Alternativ können fotoempfindliche Blätter aus Harz, die Phosphore für jede Farbe haben, hergestellt werden, und können an der Fläche der Rückglasplatte 21 befestigt werden, auf der die Trennwände 24 angeordnet sind. Die Blätter aus Harz werden dann gemustert und belichtet unter Verwendung der Fotolithographie, um unnötige Komponenten zu beseitigen.
Dichten der Front- Rückplatte
Dichtglas (eine Glasfritte) wird auf eine oder beide der Frontplatte 10 und der Rückplatte 20, hergestellt so, wie dies vorstehend beschrieben ist, aufgebracht, und ein Voreinbrennen wird vorgenommen, um eine dichtende Glasschicht zu bilden. Die Platten werden gegeneinander mit den Entladungselektroden 12 auf der Frontplatte und den Adressierelektroden 22 auf der Rückplatte 20, unter rechten Winkeln, platziert. Beide Platten werden erwärmt, was die dichtende Glasschicht erweicht, und sie aneinander dichtet.
Dann wird Gas temporär von dem Raum zwischen den abgedichteten Platten durch Einbrennen der Tafel, während deren Innenraum evakuiert bzw. abgesaugt wird, entfernt. Dann wird ein Entladungsgas in diesen Raum eingeschlossen.
Das Nachfolgende ist eine detaillierte Erläuterung der Voreinbrenn- und Dichtprozesse.
2 stellt eine Struktur für eine Dichtvorrichtung, verwendet in den Voreinbrennund Dichtprozessen, dar.
Die Dichtvorrichtung 40 umfasst einen Ofen 41, an dem ein Gaszuführventil 42 und ein Gasablassventil 43 befestigt sind. Der Ofen 41 erwärmt die Frontplatte 10 und die Rückplatte 20. Das Gaszuführventil 42 reguliert die Menge an atmosphärischem Gas, eingeführt in die Innenseite des Ofens 41. Das Ablassventil 43 reguliert die Menge an Gas, evakuiert von der Innenseite des Ofens 41.
Der Ofen 41 ist dazu geeignet, Materialien unter hohen Temperaturen, unter Verwendung einer Heizeinrichtung (nicht dargestellt), zu erwärmen. Ein Atmosphärengas, zum Beispiel trockene Luft, die Dampf bei einem Partialdruck von ungefähr 20 Torr (2,66 kPa) enthält, das die Atmosphäre bildet, in der die Front- und Rückplatte erwärmt werden, wird innerhalb des Ofens 41 über das Gaszuführventil 42 eingeführt und über das Gasablassventil 43, unter Verwendung einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt), um ein hohes Vakuum innerhalb des Ofens 41 zu erzeugen, evakuiert. Das Vakuum innerhalb des Ofens 41 kann demzufolge durch das Gaszuführventil 42 und das Gasablassventil 43 reguliert werden. Hierbei sollten die Ausdrücke „Trockenes Gas" und „Trockenluft" dahingehend verstanden werden, Gas und Luft zu bedeuten, die einen Dampfdruck von 20 Torr (2,66 kPa) oder geringer haben (ein Verdampfungspunkt von 22 oder geringer).
Eine Gastrocknungsvorrichtung ist zwischen der Atmosphärengas zuführenden Quelle und dem Ofen 41 angeordnet. Diese Gastrocknungsvorrichtung kühlt das Atmosphärengas auf eine niedrige Temperatur von minus mehreren Dutzend Grad, was es kondensiert, um Feuchtigkeit zu entfernen. Als Folge kann die Menge an Dampf (Partialdruck des Dampfes) in dem atmosphärischen Gas kontrolliert werden.
Eine Plattform 44 zum Ausrichten und Halten der Frontplatte 10 und der Rückplatte 20 ist innerhalb des Ofens 41 vorgesehen. Stifte 45, die die Rückplatte bewegen, während sie in Ausrichtung gehalten wird, sind auf der oberen Oberfläche der Plattform 44 installiert. Druckmechanismen 46 sind oberhalb der Plattform 44 vorgesehen, um die Rückplatte 20 nach unten zu drücken.
Eine Lüftungsöffnung 21a ist nahe der Kante der Rückglasplatte 21 gebildet. Ein Glasrohr 26 ist an der Lüftungsöffnung 21a befestigt und dieses Glasrohr 26 ist wiederum mit einer Rohrleitung 48 verbunden, die in den Ofen von der Außenseite aus eingesetzt worden ist.
3 stellt eine Ansicht des Innenraums des Ofens 41 dar.
In den 2 und 3 ist die Rückplatte 20 so angeordnet, dass die Linien der Trennwände parallel zu der horizontalen Ebene in den Zeichnungen liegen.
Die Rückplatte 20 wird so eingestellt, dass sie etwas länger horizontal als die Frontplatte 10 ist, und von jeder Seite der Frontplatte 10 vorsteht, wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist. (Eine Verlängerungsleitung ist in diesem vorstehenden Abschnitt platziert, um die Addressierelektroden 22 mit der Treiberschaltung zu verbinden). Die Stifte 4 und die Druckmechanismen 46 sind so angeordnet, dass sie den vorstehenden Teil der Rückplatte 20 von oben und unterhalb jeder der vier Ecken ergreifen.
Die oberen Enden der vier Stifte 45 stehen nach oben von der oberen Oberfläche der Plattform 44 vor und werden gleichzeitig nach oben und nach unten durch einen Stifteinstellmechanismus (nicht dargestellt), befestigt innerhalb der Plattform 44, bewegt.
Jeder der vier Druckmechanismen 46 ist aus einem zylindrischen Halter 46a, einem Gleitteil 46b und einer Feder 46c aufgebaut. Der Halter 46a ist an der Decke des Ofens befestigt. Das Gleitteil 46b ist in den Halter 46a so eingesetzt, dass es sich frei nach oben und nach unten bewegen kann. Die Feder 46c innerhalb des Halters 46a bringt eine entgegengesetzte Kraft auf das untere Ende des Gleitteils 46b auf, was bewirkt, dass es nach unten auf die Rückplatte 20 drückt.
4 stellt die Vorgänge dar, die für den vorbereitenden Heizprozess und den Dichtprozess, unter Verwendung der Dichtvorrichtung, durchgeführt werden.
Der Voreinbrennprozess, der vorbereitende Heizprozess und der Dichtprozess werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Voreinbrennprozess
In diesem Prozess wird eine Glasbefestigungsschicht 15 um die Kante der Oberfläche der Frontplatte 10, die zu der Rückplatte 20 hinweist, die Kante der Oberfläche der Rückplatte 20, die zu der Frontplatte 10 hinweist, oder die Kanten der zueinander hinweisenden Oberflächen sowohl der Frontplatte 10 als auch der Rückplatte 20, durch Aufbringen einer dichtenden Glaspaste, gebildet. In den Zeichnungen wird die dichtende Glasschicht 15 auf der Oberfläche der Frontplatte 10 gebildet.
Die Frontplatte 10 und die Rückplatte 20 werden zusammen in Ausrichtung platziert, bevor sie auf den vorgeschriebenen Bereich der Plattform 44 positioniert werden. Dann werden die Druckmechanismen 46 so eingestellt, um die Rückplatte 20 nach unten zu drücken (siehe 4, A).
Als nächstes werden die folgenden Operationen durchgeführt, während atmosphärisches Gas (trockene Luft) durch den Ofen 41 zirkuliert wird (oder während des Vakuum durch Evakuieren über das Gasablassventil 43 erzeugt wird).
Die Stifte 45 werden angehoben, was die Rückplatte 20 in einer gleichmäßigen Bewegung anhebt (siehe 4, B). Dies verbreitert den Spalt bzw. Zwischenraum zwischen der Frontplatte 10 und der Rückplatte 20 und setzt die Oberfläche 20, auf der die Phosphorschicht 25 vorhanden ist, gegenüber dem Gas innerhalb des Ofens 41 aus.
Die Innenseite des Ofens 41 wird durch eine Voreinbrenntemperatur von ungefähr 350°C erwärmt, wobei sich die Platten noch in dieser Position befinden, und das Voreinbrennen findet statt, indem der Ofen 41 bei dieser Temperatur für 10 bis 30 Minuten gehalten wird.
Vorbereitender Heizprozess
Die Platten 10 und 20 werden auf eine höhere Temperatur erwärmt, um das Gas, das sie absorbiert hatten, freizusetzen. Wenn eine bestimmte Temperatur, zum Beispiel 400°C, erreicht ist, wird der vorbereitende Heizprozess beendet.
Dichtprozess
Als nächstes werden die Stifte 45 abgesenkt, so dass die Rückplatte 20 erneut gegen die Frontplatte 10 befestigt ist, wobei die Rückplatte unmittelbar so positioniert ist, wie sie dies ursprünglich war (siehe 4, C).
Wenn die Temperatur innerhalb des Ofens 41 eine Dichttemperatur höher als der Erweichungspunkt der dichtenden Glasschicht 15 (ungefähr 450°C) erreicht hat, wird diese Temperatur für 10 bis 20 Minuten beibehalten. Hierbei werden die Kanten der Frontplatte 10 und der Rückplatte 20 durch das erweichte Dichtglas abgedichtet. Dabei wird die Rückplatte 20 nach unten auf die Frontplatte 10 durch den Druckmechanismus 46 gedrückt, was sicherstellt, dass die Platten in einer kontrollierten Art und Weise abgedichtet werden.
Das Dichtverfahren, das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet ist, unterscheidet sich von dem Dichtverfahren, das in dem Stand der Technik verwendet ist, dadurch, dass es die folgenden Effekte zeigt.
Normalerweise ist Dampf oder ein anderes Gas durch die Frontplatte und die Rückplatte absorbiert worden, allerdings kann das absorbierte Gas durch Erwärmen der Platten freigesetzt werden.
Bei dem Herstellverfahren, das üblicherweise im Stand der Technik verwendet wird, wird der Dichtprozess durch Befestigen der Front- und Rückplatte aneinander bei Zimmertemperatur nach den Kanälen 67 durchgeführt, so dass diese Struktur nicht die Zirkulation des Gases insgesamt beeinträchtigt. Ein Voreinbrennprozess ist durchgeführt worden, und dann ein Erwärmen davon, um sie zusammen zu dichten. Dies bedeutet, dass das Gas, das durch die Platten absorbiert worden ist, während des Dichtprozesses freigesetzt wird. Eine bestimmte Menge des Gases, absorbiert durch die Platten, wird während des Voreinbrennprozesses freigesetzt. Allerdings wird, da die Platten unter Atmosphärenbedingungen bei Zimmertemperatur gehalten werden, bis zu dem Beginn des Dichtprozesses, Gas erneut absorbiert, und dieses Gas wird während des Dichtprozesses freigesetzt. Das freigesetzte Gas wird in den schmalen Raum zwischen den Platten eingeschlossen. Messungen haben gezeigt, dass der Partialdruck des Dampfes in diesem Raum in regulär 20 Torr (2,66 kPa) oder mehr erreicht.
Als eine Folge ist die Phosphorschicht 25 innerhalb dieses Raumes für eine Verschlechterung durch Wärme anfällig, verursacht durch Gas (teilweise Dampf, freigesetzt durch die Schutzschicht 14). Falls die Phosphorschicht 25 (insbesondere der blaue Phosphor) eine Verschlechterung durch Wärme erfährt, wird seine Lumineszenz-Intensität verringert werden.
Im Gegensatz dazu wird, bei dem Herstellverfahren, das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, Dampf und dergleichen, der durch die Front- und Rückplatte 10 und 20 absorbiert worden ist, während des Dichtprozesses und des vorbereitenden Erwärmungsprozesses freigesetzt, allerdings wird das Gas, das erzeugt ist, nicht in dem Raum zwischen Platten eingeschlossen, da der Spalt bzw. der Zwischenraum dazwischen breiter gemacht worden ist. Nachdem das vorbereitende Erwärmen abgeschlossen ist, werden die Platten 10 und 20 zusammen gedichtet, während sie noch heiß sind, und so wird Feuchtigkeit und dergleichen nicht durch die Platten nach dem Ende des vorbereitenden Heizprozesses absorbiert. Demzufolge wird die Menge des Gases, erzeugt durch die Platten 10 und 20 während des Dichtprozesses, reduziert, und eine Verschlechterung durch Wärme der Phosphorschicht 25 wird verhindert.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Teil des Herstellprozesses, von dem vorbereitenden Heizprozess zu dem Dichtprozess, in einer Atmosphäre durchgeführt, durch die trockene Luft zirkuliert wird, so dass eine Verschlechterung durch Wärme der Phosphorschicht 25, verursacht durch Dampf, enthalten in dem Atmosphärengas, nicht auftritt.
Weiterhin ermöglicht die Verwendung der Dichtvorrichtung 40, dass die Frontplatte 10 und die Rückplatte 20 ausgerichtet werden, und dann, während sie sich noch in dieser ausgerichteten Position befinden, gedichtet werden.
Als nächstes wird die Platte gekühlt und von dem Ofen 41 entfernt. Eine Treiberschaltung, oder dergleichen, verwendet in dem Alterungsprozess, wird mit den Entla dungselektroden verbunden, und der Alterungsprozess wird durchgeführt, um die Lumineszenz-Intensität und die Entladungscharakteristika zu stabilisieren.
5 stellt eine Struktur einer Alterungsvorrichtung 50 zum Durchführen des Alterungsprozesses in der vorliegenden Ausführungsform dar. Die Alterungsvorrichtung 50 ist aus Rohren 52a und 52b, Ventilen 53a und 53b und einer Treiberschaltung 54 aufgebaut. Die Rohre 52a und 52b zirkulieren ein Entladungsgas durch die Seite einer Tafel bzw. Platte 51. Die Ventile 53a und 53b regulieren den Druck des Entladungsgases innerhalb der Tafel 51. Die Treiberschaltung 54 wird dazu verwendet, eine Spannung als einen Impuls anzulegen.
Eine Rückplatte 55 ist aus Addressierelektroden, einer für sichtbares Licht reflektiven Schicht und Trennwänden gebildet. Zwei oder mehr Lüftungsöffnungen 56 sind in dem Nichtanzeigebereich der Rückplatte 55 gebildet, um einen Durchgang zu der Innenseite der Platte zu ermöglichen. Diese Lüftungsöffnungen 56 umfassen die Lüftungsöffnung 21a und andere, neu gebildete Lüftungsöffnungen. Ein Glasrohr 57 ist an jeder dieser Lüftungsöffnungen befestigt und die Rückplatte 55 ist auf einer Plattform (nicht dargestellt) platziert. Dann werden die Glasrohre 57 mit den Rohrleitungen 52a und 52b, verwendet zum Zirkulieren des Entladungsgases, verbunden. Als nächstes wird, nachdem ein Vakuum innerhalb der Tafel 51, unter Verwendung der Rohrleitung 52a, gebildet ist, ein Entladungsgas 58 unter Verwendung der Rohrleitung 52b eingeführt. Die Ventile 53a und 53b werden dann so eingestellt, dass das Entladungsgas fortführen wird, unter einer bestimmten Strömungsrate zu fließen, während es unter einem bestimmten Druck beibehalten wird. Es ist erwünscht, dass die Gasströmungsrate auf einem gleichförmigen Niveau gehalten wird, da Fluktuationen in der Strömungsrate bewirken, dass die Entladungsspannung fluktuiert. Diese Art einer Situation kann insgesamt durch Abschätzen der Fluktuationsrate im voraus und durch Anlegen einer Entladungsspannung, groß genug, um irgendwelche Variationen abzudecken, vermieden werden.
Wenn die Lüftungsöffnungen 56 in zwei Stellen, wie in der Zeichnung, gebildet sind, sollten sie in diagonal gegenüberliegenden Ecken der Rückplatte 55 positioniert werden, wobei die Trennwände vertikal dazwischen verlaufen. Diese Art einer Positionierung ermöglicht, dass Gas, eingeführt in die Innenseite der Platte, in einer zufriedenstellenden Art und Weise fließt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein trockenes Inertgas, wie beispielsweise He, Ne, Ar oder Xe, oder eine Mischung davon, durch den Raum innerhalb der Tafel als das Entladungsgas zirkuliert, und der Entladungsgasdruck wird auf ein Niveau von 100 bis 760 Torr (13,3 bis 101,08 kPa) eingestellt.
Nachdem der Gasdruck reguliert ist, wird eine bestimmte Spannung an die Entladungselektroden, gebildet in der Frontplatte 58, unter Verwendung der Treiberschaltung 54, angelegt, während das Gas noch durch die Innenseite der Platte zirkuliert. Dies erzeugt eine Entladung innerhalb der Platte 51, die dann für eine bestimmte Zeit gealtert wird.
Unter Fortführen damit, eine Entladung zu erzeugen, während das Entladungsgas innerhalb der Platte 51 zirkuliert, kann Gas, einschließlich Dampf, erzeugt innerhalb der Platte, evakuiert werden, und die Verschlechterung der Lumineszenz-Charakteristika der Phosphorschicht, erzeugt während des Alterns in dem Stand der Technik, wird verringert.
Zusätzlich wird trockenes Gas als das Entladungsgas, eingeführt innerhalb der Platte, verwendet, was die Verschlechterung durch Wärme verringert, erzeugt dann, wenn die Phosphorschicht in Kontakt mit Dampf, enthalten in dem Entladungsgas, gelangt.
Um die vorstehenden Effekte zu erreichen, ist es wichtig, dass Gas, erzeugt innerhalb der extrem schmalen Durchgangswege, gebildet durch die Trennwände innerhalb der Platte 51, effizient während des Alterungsprozesses freigesetzt wird. Das Entladungsgas, das eingeführt ist, muss demzufolge in der Lage sein, gleichmäßig durch die Kanäle, gebildet durch die Trennwände, zu fließen. Die 6 bis 12 stellen verschiedene Plattenstrukturen dar, die diesen Effekt erreichen. Die Trennwände laufen in gleichförmigen, parallelen Linien über die gesamte Oberfläche der Platte, allerdings stellen die 6 bis 12 nur eine Anzahl dieser Linien auf jeder Seite der Platte dar.
6 stellt eine Platte dar, die eine Struktur besitzt, in der der kürzeste Raum zwischen einer dichtenden Glasschicht 62, die unter rechten Winkeln zu den Trennwänden 61 verläuft, und den Trennwandenden 63 breiter als der kürzeste Raum zwischen einer dichtenden Glasschicht 64, parallel zu den Trennwänden 61 verlaufend, und einer benachbarten Trennwand 61 ist. Das Entladungsgas, eingeführt von einer Lüftungsöffnung 65a, breitet sich in den Bereich 66a, gebildet oberhalb der Enden der Trennwände, aus, fließt gleichmäßig in die Kanäle 67 zwischen den Trennwänden und wird dann von einer Lüftungsöffnung 65b, angeordnet in einem Raum 66b, gebildet unterhalb der Enden der Trennwände, evakuiert bzw. abgesaugt. (Es ist anzumerken, dass die Ausdrücke „oberhalb" und „unterhalb" nur für den Betrachter der Platte, dargestellt in der Zeichnung, gelten.) Gas, erzeugt innerhalb der Platte, kann effektiv evakuiert werden, was die Phosphor-Verschlechterung, die während des Alterungsprozesses auftritt, reduziert.
In dieser Struktur wird die Differenz zwischen dem kürzesten Raum zwischen den dichtenden Glasschichten 62 und den Trennwandenden 63 und dem kürzesten Raum zwischen den dichtenden Glasschichten 64 und einer benachbarten Trennwand 61 verbreitert. Dies ermöglicht, dass Gas gleichmäßiger durch die Kanäle 67 zwischen den Trennwänden fließt, da sich das Gas, eingeführt von der Lüftungsöffnung 65a aus, in den Raum 66a in der Nähe der Lüftungsöffnung 65a ausbreitet, und es kann so einfach in jeden der Kanäle 67 verteilt und von den Kanälen 67n evakuiert bzw. abgesaugt werden. Hierbei ist eine Struktur, ähnlich derjenigen, die in 7 dargestellt ist, bei der mindestens ein Teil der dichtenden Glasschichten 64, die parallel zu den Trennwänden verläuft, mit der am nächsten liegenden Trennwand verbunden ist, am effektivsten. Dies kommt daher, dass eine Entladung nicht außerhalb der Trennwände auf irgendeiner Seite der Tafel erzeugt wird, und so ist dabei kein Erfordernis vorhanden, dass Gas in diesen Teil hineinfließt. Falls die Gasströmung in diesen Teil der Tafel unterbrochen werden kann, kann die Gasströmung in die Entladungsbereiche hinein und aus diesen heraus, wo eine Entladung während des Alterungsprozesses erzeugt wird, effizienter durchgeführt werden.
Der Abstand zwischen den Enden der Trennwände und der dichtenden Glasschichtumrandung bei 66a ist nur für den Teil des Tafelinneren nahe der Lüftungsöffnung 65a relevant, von der aus das Gas eintritt. Falls das Trennwandende 63, das am weitesten weg von der Lüftungsöffnung 65a liegt, die dichtende Glasschicht 62 berührt, wird das Gas, eingeführt über die Lüftungsöffnung 65a in den Raum 66a, noch zu den Kanälen bzw. Durchgangswegen 67 hin verteilt, so dass diese Struktur nicht die Zirkulation des Gases insgesamt beeinträchtigt. Mit anderen Worten wird, falls der Teil der Tafel nahe zu der Lüftungsöffnung 65a schmal ist, sich das Gas in einen breiteren Raum hinein verteilen, wo es einfach zirkulieren kann, und es wird nicht möglich, das Gas effizient zu den Kanälen 67 zu verteilen. Von hier an wird sich das Erwähnen des Abstands zwischen den Trennwandenden, die den Raum 66a umgeben, und der dichtenden Glasschicht (oder der Sperre) auf den Abstand beziehen, der sich auf die Trennwandenden, andere als diejeni gen, die am weitesten weg von der Lüftungsöffnung liegen, in die das Gas eingeführt wird, bezieht.
Ähnlich betrifft der Abstand zwischen den Enden der Trennwände und der dichtenden Glasschicht, den Raum 66b umrandend, nur den Teil des Tafelinneren nahe der Lüftungsöffnung 65b, von der aus das Gas eintritt. Falls das Trennwandende 63, das am weitesten weg von der Lüftungsöffnung 65a liegt, die dichtende Glasschicht 62 berührt, wird das Gas, eingeführt über die Lüftungsöffnung 65a in den Raum 66b hinein, noch verteilt werden. Mit anderen Worten wird, falls der Teil der Tafel, der nahe zu der Lüftungsöffnung 65b liegt, schmal ist, sich das Gas anstelle davon in einem breiteren Raum hinein verteilen, wo es einfacher zirkulieren kann, und es wird nicht möglich sein, das Gas effektiv zu den Kanälen 67 zu verteilen. Von hier an wird sich irgendein Erwähnen des Abstands zwischen den Trennwandenden, die den Raum 66b umranden, und der dichtenden Glasschicht (oder der Sperre) auf den Abstand beziehen, der sich auf die Trennwandenden bezieht, andere als diejenigen, die am weitesten weg von der Lüftungsöffnung liegen, in die hinein das Gas eingeführt wird.
Falls der Spalt bzw. Zwischenraum zwischen den Trennwandenden und der dichtenden Glasschicht in dem Raum 66b, von dem auch das Gas evakuiert wird, schmal ist, wird es schwierig, das Gas, das von den Kanälen 67 von der Lüftungsöffnung 65b aus fließt, zu evakuieren, nachdem es durch den Raum 66b hindurchführte. Allerdings wird die Effektivität der Gasverteilung zu den Kanälen 67 noch durch Verbreitern des Abstands zwischen den Trennwandenden 63 und der dichtenden Glasschicht 62, die den Raum 66a umrandet, wie dies vorstehend spezifiziert ist, verbessert werden. Natürlich kann, falls der Raum 66b verbreitert wird, eine größere Effektivität beim Evakuieren von Gas von den Kanälen 67 zu dem Raum 66b erreicht werden. Deshalb kann die Gasströmung durch die Kanäle 67 effizienter durch Bestimmen des Spalts zwischen den Trennwandenden und der dichtenden Glasschicht, wie dies vorstehend beschrieben ist, für sowohl 66a als auch 66b, erreicht werden.
8 stellt eine Struktur für eine Tafel dar, bei der Sperren 81 und 82 zwischen den dichtenden Glasschichten 62 und 64 und den Linien der Trennwände gebildet sind. Die Sperren 81 und 82 verhindern, dass die dichtenden Glasschichten 62 und 64 nach innen der Tafel fließen, wenn ein Dichten stattfindet. Der kürzeste Abstand zwischen der Sperre 81, unter rechten Winkeln zu den Trennwänden 61 verlaufend, und den Trennwandenden 63 ist breiter als der kürzeste Abstand zwischen der Sperre 82, parallel zu den Trennwänden 61 verlaufend, und der benachbarten Trennwand 61. Das Entladungsgas, eingeführt von der Lüftungsöffnung 65a, breitet sich in den Bereich 66a, gebildet oberhalb der Enden der Trennwände, aus, fließt gleichmäßig durch die Kanäle 67 zwischen den Trennwänden und wird dann von der Lüftungsöffnung 65b aus abgesaugt, nachdem es durch einen Raum 66b, gebildet unterhalb der Enden der Trennwände, hindurchführte. (Es ist anzumerken, dass die Ausdrücke „oberhalb" und „unterhalb" nur in Bezug auf die Ansicht der Tafel, dargestellt in der Zeichnung, gelten). Gas, erzeugt innerhalb der Tafel, kann effizient evakuiert werden, was die Phosphor-Verschlechterung verringert, die während des Alterungsprozesses auftritt.
Bei dieser Struktur wird die Differenz zwischen dem kürzesten Raum zwischen der Sperre 81 und den Trennwandenden 63 und der kürzeste Raum zwischen der Sperre 82 und einer benachbarten Trennwand 61, verbreitert. Dies ermöglicht, dass Gas gleichmäßiger durch die Kanäle 67 zwischen den Trennwänden fließt. Hierbei ist eine Struktur, ähnlich derjenigen, die in 9 dargestellt ist, in der mindestens ein Teil jeder der Sperren 82, die parallel zu den Trennwänden laufen, in Kontakt mit der am nächsten liegenden Trennwand 61 steht, am effektivsten. Dies kommt daher, dass eine Entladung nicht außerhalb der Trennwände an jeder Seite der Tafel erzeugt wird, und dabei ist kein Erfordernis für Gas vorhanden, in diesen Teil hinein zu fließen. Falls die Gasströmung in diesen Teil der Tafel unterbrochen werden kann, kann der Gasfluss in die Entladungsbereiche hinein und aus diesen heraus, wo eine Entladung während eine Alterns erzeugt wird, effektiver durchgeführt werden.
Alternativ kann derselbe Effekt durch eine Tafel erhalten werden, die so aufgebaut ist, wie dies in 10 dargestellt ist. Hier sind nur die Sperren 81, unter rechten Winkeln zu den Trennwänden 61 verlaufend, gebildet, und die Trennwände 61 und die dichtende Glasschicht 64 sind verbunden.
Die Position der Lüftungsöffnungen 65a und 65b müssen nicht auf oberhalb und unterhalb der Trennwandenden begrenzt werden. Die Lüftungsöffnungen 65a und 65b können angrenzend an einen Mittelabschnitt der Trennwände 61 platziert werden, wie dies in 11 dargestellt ist. Hierbei können die Trennwand 61 und die Sperre 82, angeordnet an jeder Seite der Lüftungsöffnungen 65a und 65b, so verbunden sein, wie dies dargestellt ist, was die Zirkulation von Gas auf eine Einwege-Strömung begrenzt und ermöglicht, dass die Einführung des Gases in die Kanäle effektiver durchgeführt werden kann.
Solange wie das Gas eingeführt und abgesaugt werden kann, ist die Zahl der Lüftungsöffnungen nicht auf zwei beschränkt, und eine größere Anzahl kann verwendet werden. Die Tafel bzw. Anzeige kann durch eine Trennwand 63 unterteilt sein, und die Einführung und das Absaugen des Gases kann separat in jedem Teil reguliert sein, wie dies in 12 dargestellt ist.
Nachdem ein Altern durchgeführt worden ist, wird die Tafel zu dem Ofen 41 zurückgebracht, die Temperatur wird auf eine Evakuierungstemperatur niedriger als der Erweichungspunkt des dichtenden Glases, zum Beispiel ungefähr 350°C, verringert. Diese Evakuierungstemperatur wird für eine Stunde beibehalten, und die Tafel wird erwärmt, während Gas zwischen den Platten durch Evakuieren entfernt wird, bis ein hohes Vakuum von 8 × 10^–7 Torr (1,064 × 10^–3 Pa) erreicht ist. Dieser Evakuierungsprozess findet durch Verbinden einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) mit der Rohrleitung 48 statt. Nur eine der Lüftungsöffnungen, verbunden mit der Rohrleitung, muss allerdings offen sein, und die verbleibenden Lüftungsöffnungen sind geschlossen, so dass sie kein Gas in die Tafel hinein freigeben.
Nach diesem Evakuierungsprozess wird die PDP in der folgenden Art und Weise hergestellt. Zuerst wird die Tafel auf Zimmertemperatur gekühlt, wobei der Raum zwischen den Platten als Vakuum beibehalten wird. Dann wird ein Entladungsgas in den Raum zwischen den Platten über das offene Glasrohr eingeführt. Alle Lüftungsöffnungen werden dann abgedichtet und die Glasröhren werden entfernt.
Unter Durchführen des Alterungsprozesses so, wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die Wärmeverschlechterung der Phosphore, was in dem Alterungsprozess, verwendet im Stand der Technik, unvermeidbar war, verringert werden. Die Gründe hierfür sind wie folgt geprüft worden.
Zuerst wurde die Fähigkeit des blauen Phosphors, der verwendet ist (BaMgAl₁₀O₁₇ Eu), um einer elektrischen Entladung stand zu halten, unter Verwendung einer Vorrichtung, ähnlich derjenigen, die in 13 dargestellt ist, evaluiert.
Diese Bewertungs-Vorrichtung evaluiert die Lumineszenz-Charakteristika des Phosphors vor und nach der Anlegung einer elektrischen Entladung für eine bestimmte Zeit. Zuerst wurde eine Menge des entsprechenden Phosphors auf die innere Oberfläche eines Entladungsrohrs 110 eingeführt. Ein Entladungsgas 111 wurde in das Entladungsrohr 110 unter einem bestimmten Druck eingeführt und eine Entladung wurde durch Anlegen einer Spannung zwischen einem Paar Elektroden 112 erzeugt. Das Entladungsgas 111 war eine Mischung von Ne, Xe und Dampf und der Gasdruck wurde bei 100 Torr (13,3 kPa) eingestellt. Das Verhältnis von Ne und Xe wurde bei 25 : 5 fixiert und eine Evaluierung der Lumineszenz-Charakteristika des Phosphors wurde durch Variieren der Menge an Dampf (oder des Verdampfungspunkts) durchgeführt. Ein Wärmeeliminator 113, in diesem Fall BaO, wurde innerhalb des Entladungsrohrs 110 platziert, um Wärme, erzeugt innerhalb des Rohrs, wegzubringen.
14 stellt die Variationsrate in der Lumineszenz-Intensität, sich aus einer Entladung ergebend, dar (Lumineszenz vor und nach der Entladung), und 15 zeigt eine Messung des y-Chromatizitätswerts nach der Entladung. Beide Sätze von Ergebnissen gelten für den blauen Phosphor, der verwendet ist (BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu). Die horizontale Achse in beiden Zeichnungen stellt den Partialdruck des Dampfes, enthalten in dem Entladungsgas, dar.
Der y-Chromatizitätswert des blauen Phosphors, bevor das Experiment begonnen wurde, betrug 0,052.
Die Lumineszenz-Intensität nach der Entladung stieg schwächer an, da der Partialdruck des Dampfes erhöht wurde. Als der Partialdruck des Dampfes in dem Bereich von 0 Torr (0 Pa) lag, wurde keine Variation in der Chromatizität, verursacht durch die Entladung, beobachtet, allerdings erhöhten sich Variationen in der Chromatizität zusammen mit dem Partialdampfdruck. Solche Erhöhungen in dem y-Wert des blauen Phosphors werden bewirken, dass die Breite des Farbwiedergabebands der Tafel schmaler wird. Falls die Verschlechterung in der Lumineszenz-Intensität nach einer Entladung durch die Änderung in dem y-Wert beeinträchtigt wird, ist er allerdings größer als der Wert einer Verschlechterung, die nur durch Erwärmen der Tafel in Dampf verursacht wird.
Demzufolge kann die Verschlechterung in dem blauen Phosphor (BaMgAl₁₀O₁₇ Eu) während des Alterungsprozesses, durchgeführt an der PDP, als eine Folge einer Verschlechterung, verursacht durch Gas, einschließlich Dampf, erzeugt während des Alterungsprozesses durch die schützende MgO-Schicht an der Frontplatte, der Phosphorschicht, gebildet auf der Rückplatte und den Trennwänden, angesehen werden, begleitet durch eine Verschlechterung, verursacht durch einen Ionenaufprall und eine Vakuum- Ultraviolett-Bestrahlung, erzeugt durch eine Entladung während des Alterungsprozesses. Da eine Verschlechterung, verursacht durch ultraviolette Strahlung, eine unvermeidbare Folge des Alterungsprozesses ist, ist eine Verringerung des Partialdrucks des Dampfes, enthalten in dem Entladungsgas, die andere Ursache für ein Phosphor-Verschlechterung, deutlich in der Lage, eine Verschlechterung in den Lumineszenz-Charakteristika des blauen Phosphors (BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu) zu verhindern.
In dem Alterungsprozess selbst ist die Tatsache, dass eine Entladung in den schmalen Räumen, gebildet durch die Trennwände, auftritt, was verursacht, dass das Gas, das Dampf enthält, erzeugt durch die Schutzschicht (MgO), die Phosphorschicht und die Trennwände, in diesen Räumen eingeschlossen ist, dahingehend wahrscheinlich, dass sie einen Einfluss auf das Phosphor hat. Mit anderen Worten wird, wenn eine Entladung auftritt, die Oberfläche der Phosphorschicht auf eine hohe Temperatur von ungefähr 1000°C durch das erzeugte Plasma erwärmt. Bei einer solchen hohen Temperatur wird ein Sputtern verursacht, da Dampf, erzeugt durch das Plasma, einen Kontakt mit der Oberfläche der Phosphorschicht vornimmt, was bewirkt, dass sich Phosphor verschlechtert.
Dementsprechend kann eine Wärme-Verschlechterung in dem Phosphor, verursacht durch einen Kontakt zwischen dem Gas und der Phosphorschicht, durch Evakuieren des Gases, einschließlich Dampf, erzeugt während einer Entladung von dem Entladungsraum, verhindert werden.
Ein Entladungsgas wurde durch die Innenseite der Tafel während des Alterungsprozesses zirkuliert, indem das Entladungsgas innerhalb der Tafel intermittierend durch Wiederholen des Einführens und des Absaugens des Entladungsgases unter Intervallen zirkuliert wurde. Obwohl eine Einführung und ein Absaugen des Entladungsgases nur intermittierend durchgeführt wird, wird das Gas, umfassend Dampf, innerhalb des Entladungsraums, effektiv evakuiert.
Alternativ kann eine Mehrzahl von Entladungen intermittierend stattfinden, so dass das Entladungsgas in dem Entladungsraum in den Intervallen zwischen Entladungen ersetzt werden kann. In diesem Fall sind zwei oder mehr Lüftungsöffnungen nicht notwendig, da Gas zwischen Entladungen unter Verwendung nur einer Lüftungsöffnung ausgetauscht werden kann, um sowohl ein Einführen als auch ein Absaugen vorzunehmen.
Falls das Entladungsgas, zirkuliert durch die Innenseite der Tafel, eine übermäßig große Menge an Dampf umfasst, wird dieser Dampf einen Kontakt mit den Phosphoren vornehmen, was zu einer Wärme-Verschlechterung führt. Demzufolge sollte das Entladungsgas, eingeführt innerhalb der Tafel, vorzugsweise ein trockenes Gas sein, das so wenig Dampf wie möglich enthält.
Falls die Ergebnisse, dargestellt in den 14 und 15, auch berücksichtigt werden, sollte der Partialdruck des Dampfes in dem Gas, zirkuliert durch den Raum zwischen den Platten, 15 Torr (2,0 kPa) oder geringer sein (d. h. einen Verdampfungspunkt von 20°C oder geringer haben). Je niedriger der Partialdruck des Dampfes ist, desto stärker kann die Verschlechterung in den Lumineszenz-Charakteristika für Phosphor begrenzt werden, so dass ein Partialdruck von 10 Torr (1,3 kPa) oder geringer (ein Verdampfungspunkt von 10°C oder geringer), 5 Torr (0,665 kPa) oder geringer (1°C oder geringer), 1 Torr (0,133 kPa) oder geringer (–20°C oder geringer) oder sogar 0,1 Torr (13,3 Pa) oder geringer (–40°C oder geringer) wünschenswert ist, falls dies erreicht werden kann.
Erste Studie
TABELLE 1
Tabelle 1
Eine PDP 1 in Tabelle 1 ist eine PDP, die sich auf diese Studie bezieht, die unter Durchführen eines Alterungsprozesses basierend auf der vorstehenden Ausführungsform bei einer Tafel bzw. einer Anzeige, aufgebaut so, wie dies in 8 dargestellt ist, hergestellt wurde. Das Entladungsgas, eingeführt während des Alterungsprozesses, war eine Mischung aus Ne und Xe in einem Verhältnis von 95 : 5, und der Partialdruck des Dampfes, enthalten in dem Gas, eingeführt innerhalb der Platten 1, betrug 1 Torr (0,133 kPa) oder geringer. Der Entladungsgasdruck betrug 500 Torr (66,5 kPa).
Eine PDP, bezeichnet mit dem Bezugszeichen 2 in der Tabelle, ist eine PDP, die sich auf diese Studie bezieht, die so aufgebaut war, wie dies in 16 dargestellt ist, so dass der kürzeste Abstand zwischen der Sperre 81, unter rechten Winkeln zu den Trennwänden 61 verlaufend, und den Trennwandenden 63 so schmal wie möglich ist, verglichen mit dem kürzesten Abstand zwischen der Sperre 81, parallel zu den Trennwänden 61 verlaufend, und der am nächsten liegenden Trennwand 61. Ein Alterungsprozess wurde in Bezug auf diese Tafel in derselben Art und Weise wie bei der vorstehenden Ausführungsform durchgeführt.
Eine PDP 3 in der Tabelle ist eine PDP, vorgesehen für den Zweck eines Vergleiches, die so, wie in 16, aufgebaut war, mit einer einzelnen Lüftungsöffnung 65 so platziert, wie dies in 17 dargestellt ist. Der Alterungsprozess wurde mit der Lüftungsöffnung in einem gedichteten Zustand durchgeführt.
Die Entladung in dem Alterungsprozess wurde bei jeder der vorstehenden PDPs für 12 Stunden durchgeführt, und andere Herstellverfahren wurden unter denselben Bedingungen für jede PDP durchgeführt. Weiterhin war der Aufbau der Tafel, ungeachtet der Lüftungsöffnungen und der Sperren, derselbe in jedem Fall. Die Dicke der Phosphorschicht betrug 30 μm und ein Entladungsgas mit 95% Ne bis 5% Xe wurde eingeführt. Eine Alterung wurde unter Anlegen eines gepulsten Wechselstroms von 200 V, 50 Hz, alternierend zwischen Entladungselektroden, durchgeführt.
Nachdem das Altern abgeschlossen war, wurde eine weiße Zündung (white ignition) durch Zünden aller Zellen in den hergestellten Tafeln durchgeführt, um deren Lumineszenz-Charakteristika (die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 1 dargestellt) zu erhalten. Die PDP 1 zeigte die zufriedenstellendsten Charakteristika. Der Grund, dass die Charakteristika der PDP 1 zufriedenstellender waren als solche der PDP 2, kommt am wahrscheinlichsten daher, dass die PDP 1 eine gleichmäßige Strömung von Entladungsgas durch die Linien der Durchgangskanäle zwischen den Trennwänden ermöglichte und das Gas, enthaltend Dampf, erzeugt innerhalb der Tafel, effizient während des Alterungsprozesses evakuierte. In der PDP 2 führte, im Gegensatz dazu, das meiste des Entladungsgases, eingeführt von der Lüftungsöffnung 65a, in einen Raum 161 hinein, gebildet zwischen der am weitesten links liegenden (in der Zeichnung) Trennwand und der Sperre 82, vor einem Fließen in einen Raum 66b hinein und evakuiert über die Lüftungsöffnung 65b. Als Folge wurde das meiste des Entladungsgases evakuiert, ohne von dem Raum 66a oberhalb der Trennwandenden in die Kanäle 67 hinein verteilt zu werden, so dass das Gas, das Dampf enthält, erzeugt in den Räumen zwischen den Trennwänden, nicht mit irgendeiner großen Effektivität evakuiert werden konnte.
Die PDP 3 konnte nicht das Gas, enthaltend Dampf, von den Räumen zwischen den Trennwänden evakuieren, so dass deren Lumineszenz-Charakteristika niedriger sind als solche der PDPs 1 und 2.
Sowohl die PDP 1 als auch die PDP 2 besitzen sehr viel bessere, hoch entwickelte Anzeige-Charakteristika als die PDP 3, gealtert unter Verwendung herkömmlicher Verfahren. Der Grund hierfür ist derjenige, dass das evakuierende Gas, erzeugt innerhalb der Tafel während des Alterungsprozesses, verhinderte, dass sich die Tafel- bzw. Anzeige-Charakteristika verschlechterten.
Die Lumineszenz-Charakteristika der Tafeln, aufgebaut so, wie dies in den 8, 16 und 17 dargestellt ist, wurden durch die vorliegende Studie gezeigt, allerdings können die Tafeln bzw. Anzeigen, die eine Struktur ähnlich solchen haben, die in irgendeiner der 9 bis 12 dargestellt sind, Gas, erzeugt in den Räumen zwischen den Linien der Trennwände, effektiv evakuieren, und so können Charakteristika äquivalent zu solchen in der vorliegenden Studie erhalten werden.
Ein Beispiel einer Alterungsvorrichtung wird nun beschrieben, die kein Teil der beanspruchten Erfindung ist.
In diesem Beispiel unterscheiden sich der Alterungsprozess und die darauffolgenden Prozesse von solchen in der beschriebenen Ausführungsform, allerdings sind die Struktur der PDP und das Herstellverfahren, das verwendet ist, identisch, so dass nur diese Punkte, einzigartig für dieses Beispiel, hier erläutert werden.
In diesem Beispiel wird, nachdem die Front- und die Rückplatte gedichtet worden sind, der Alterungsprozess unter Bedingungen durchgeführt, die sich normal im Stand der Technik ergeben. Dieses Verfahren ist sehr einfach, bei dem eine Impulsentladung zwischen Entladungselektroden angelegt wird, um eine Entladung zu erzeugen. Allerdings bewirkt, in diesem herkömmlichen Alterungsprozess, eine Wärme-Verschlechterung in dem Phosphor, wie dies vorstehend beschrieben ist, dass eine markante Verschlechterung in der Lumineszenz-Intensität und den Entladungscharakteristika auftritt. Dieses Beispiel zielt darauf, effektiv die Verschlechterung in den Lumineszenz-Charakteristika, verursacht an der Phosphorschicht während des Alterungsprozesses, zu beseitigen.
Unter Berücksichtigung dieses Ziels wurden die folgenden, zusätzlichen Prozesse in diesem Beispiel nach Abschluss des Alterungsprozesses durchgeführt.
18 stellt eine Struktur einer Herstellvorrichtung für eine Anzeige dar, die den Alterungsprozess und den darauffolgenden Erwärmungsprozess in diesem Beispiel durchführt. Die Anzeigeherstellvorrichtung ist aus Rohren 102a und 102b, Ventilen 103a und 103b, einer Treiberschaltung 104 und einem Ofen 108 aufgebaut. Die Rohre 102a und 102b führen Gas ein und evakuieren es von der Innenseite der Anzeige 102. Die Ventile 103a und 103b regulieren den Gasdruck innerhalb der Anzeige bzw. Tafel 101. Die Treiberschaltung 104 legt eine Entladungsspannung an.
Zwei oder mehr Lüftungsöffnungen 106 sind in dem Nicht-Anzeige-Bereich einer hinteren Glasplatte 105 gebildet, auf der Addressierelektroden, eine für sichtbares Licht reflektiven Schicht, Trennwände und eine Phosphorschicht gebildet sind, um einen Zugang zu der Innenseite der Tafel zu erhalten (diese umfassen neu gebildete Lüftungsöffnungen zusätzlich zu der Lüftungsöffnung 21a). Glasrohre 107 sind an diesen Lüftungsöffnungen 106 befestigt. Die Glasrohre 107 werden dann mit Rohrleitungen 102a und 102b verbunden, über die Entladungsgas zirkuliert wird. Nachdem diese Verbindung hergestellt ist, wird die Tafel 101 auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, während deren Innenseite über die Rohrleitung 102a evakuiert ist, um ein Vakuum zu bilden (der Evakuierungs- bzw. Absaugprozess). Nachdem die Tafel gekühlt ist, wird Entladungsgas unter einem bestimmten Druck über die Rohrleitung 102a eingeführt. Dann wird eine bestimmte Spannung zwischen den Elektroden, gebildet auf einer Frontplatte 109, unter Verwendung der Treiberschaltung 104, eine Entladung innerhalb der Tafel 101 erzeugend, angelegt, und eine Alterung wird für eine bestimmte Zeit durchgeführt.
Das Entladungsgas, das in diesem Beispiel verwendet ist, ist ein Inertgas, wie beispielsweise He, Ne, Ar, Xe, oder eine Mischung davon, und der Entladungsdruck wird auf zwischen 100 und 760 Torr (13,3 bis 101,08 kPa) eingestellt.
Nachdem der Alterungsprozess abgeschlossen ist, wird das Entladungsgas innerhalb der Tafel über die Rohrleitung 102b evakuiert und dann wird trockene Luft über die Rohrleitung 102a eingeführt. Die Tafel 101 wird auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, so dass das dichtende Glas nicht schmilzt, während ein konstanter Fluss trockener Luft kontinuierlich durch die Innenseite der Tafel 101 zirkuliert wird.
Die PDP wird in der folgenden Art und Weise hergestellt. Nachdem die Tafel 101 gekühlt ist, wird deren Innenseite über die Rohrleitung 102b evakuiert, um ein Vakuum zu bilden. Dann wird Entladungsgas mit einer bestimmten Zusammensetzung über die Rohrleitung 102a eingeführt und die Glasrohre 107 werden abgedichtet.
Die Verschlechterung der Lumineszenz-Charakteristika der Phosphorschicht, erzeugt während des Alterungsprozesses, kann durch Erwärmen der Tafel wieder zurückgesetzt werden, nachdem eine Entladung aufgetreten ist, wie dies vorstehend beschrieben ist. Falls dieser Erwärmungsprozess durchgeführt wird, so dass eine Erwärmung stattfindet, während ein trockenes Gas innerhalb der Tafel zugeführt wird, kann der Grad einer Wiederherstellung verbessert werden. Wenn ein solches trockenes Gas verwendet wird, kann es effizienter durch den Entladungsraum durch Fixieren der Position der Lüftungsöffnungen zirkuliert werden, wie dies in Bezug auf die Ausführungsform beschrieben ist (siehe 6 bis 12), was weiterhin den Grad einer Wiederherstellung verbessert.
Alternativ können die Charakteristika der Phosphorschicht einfach durch Evakuieren des Gases, erzeugt innerhalb der Platte während eines Erwärmens, zurückgesetzt werden, im Gegensatz dazu, trockenes Gas innerhalb der Tafel zu zirkulieren, da dieser Prozess noch ermöglicht, dass der Dampf, erzeugt innerhalb der Tafel während des Erwärmungsprozesses, evakuiert werden kann.
Die Verschlechterung in der Phosphorschicht kann noch in einem bestimmten Umfang nur durch Einführen von trockenem Gas innerhalb der Tafel zurückgesetzt werden, im Gegensatz dazu, trockenes Gas innerhalb des Entladungsbereichs zu zirkulieren. Allerdings ist die Menge an Dampf, die evakuiert werden kann, relativ klein, wenn sie mit der Menge verglichen wird, die dann evakuiert wird, wenn das Gas durch den inneren Raum zirkuliert wird, und so ist der Grad eines Zurücksetzens bzw. Wiederherstellens gering.
Sogar dann, wenn die Tafel nach einer Entladung ohne Evakuieren des Entladungsgases erwärmt wird, werden Lumineszenz-Charakteristika noch in einem bestimmten Grad wiederhergestellt werden. Allerdings wird der Grad einer Wiederherstellung höher sein, wenn das Entladungsgas innerhalb der Tafel evakuiert wird, nachdem einmal eine Entladung aufgetreten ist.
Das Folgende ist eine Betrachtung darüber, wie das vorstehende Verfahren effektiv Lumineszenz-Charakteristika wiederherstellen kann.
Tabelle 2 stellt Änderungen in den Lumineszenz-Charakteristika dar, sowohl bevor als auch nachdem ein Alterungsprozess an einer Plasmaanzeigetafel durchgeführt ist. Die Tafel ist nur mit dem blauen Phosphor (BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu) beschichtet, da in Bezug auf diesen Phosphor angenommen wird, dass er besonders anfällig für eine Verschlechterung in Bezug auf die Lumineszenz-Charakteristika während des Alterungsprozesses ist.
TABELLE 2
Tabelle 2
Die Lumineszenz-Intensität wurde evaluiert, wobei 100 als der Level einer Lumineszenz-Intensität vor dem Alterungsprozess angenommen wurde. Ebenso wie ein Hervorrufen einer drastischen Verschlechterung in der Lumineszenz-Intensität, verursachte der Alterungsprozess, dass sich der y-Chromatizitätswert für den blauen Phosphor erhöhte. Dies zeigte, dass sich die Charakteristika der Phosphorschicht durch Unterwerfen dem Alterungsprozess verschlechtern.
19 und 20 stellen die Ergebnisse für die Peak-Einbrenn-Temperatur-Abhängigkeit für eine relative Lumineszenz-Intensität und den y-Chromatizitätswert jeweils dar. Diese Ergebnisse wurden durch erneutes Erwärmen des blauen Phosphors (BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu) erhalten, das eine Verschlechterung in dem y-Chromatizitätswert und der Lumineszenz-Intensität während des Alterungsprozesses erfahren hatte, und zwar in trockener Luft (Partialdruck des Dampfes 2 Torr (0,266 kPa)), und zwar bei einer aufrechterhaltenen Peak-Temperatur für 30 Minuten. Die relative Lumineszenz-Intensität wurde durch Heranziehen der Lumineszenz-Intensität des blauen Phosphors, vor dem Alterungsprozess, als 100 bestimmt, und der y-Chromatizitätswert eines vollständig nicht erwärmten, blauen Phosphors war 0,052.
Es kann gesehen werden, dass die Lumineszenz-Charakteristika (Lumineszenz-Intensität und der y-Chromatizitätswert) von Phosphor, das sich während des Alterungsprozesses verschlechterte, durch erneutes Erwärmen des Phosphors in einer trockenen Atmosphäre wiederhergestellt werden können. Mit anderen Worten ist die Verschlechterung des blauen Phosphors während des Alterungsprozesses eine reversible Reaktion. Zusätzlich war eine Peak-Einbrenn-Temperatur von ungefähr 300°C effektiv beim Wiederherstellen der Lumineszenz-Charakteristika. Von diesem Punkt an bewirkten Erhöhungen in der Peak-Einbrenn-Temperatur eine entsprechende Verbesserung in den Lumineszenz-Charakteristika, allerdings wurde ein Sättigungspunkt bei ungefähr 500°C erreicht. Es wurde auch herausgefunden, dass eine Verlängerung der Zeit, für die Phosphor bei der Peak-Temperatur eingebrannt wurde, die Wiederherstellung der Lumineszenz-Charakteristika in noch größerem Umfang bewirkte, obwohl dieser Effekt nicht in den Zeichnungen dargestellt ist.
Zusätzlich zeigte, obwohl es nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, ein Erwärmen des Phosphors in einem Gas, zusammengesetzt aus einer Mischung von Ne und Xe, dass die Atmosphäre, in der ein Erwärmen durchgeführt wird, einen geringen Einfluss auf die Wiederherstellung des y-Chromatizitäts-Werts hat, der dieselbe Rate einer Verbesserung hier zeigte, wie bei dem Fall, bei dem trockene Luft verwendet wurde. Die Wiederherstellung der Lumineszenz-Charakteristika wurde allerdings dahingehend befunden, dass sie größer wird, wenn ein Erwärmen in trockener Luft durchgeführt wird, im Gegensatz zu einer Ne/Xe-Mischung. Der Grund hierfür ist derjenige, dass die Änderung in dem Chromatizitäts-Wert durch Dampf verursacht wird, das bedeutet, dass die Wiederherstellung nicht von dem Typ eines Gases, das verwendet wird, abhängt, sondern von dem Partialdruck des Dampfes. Im Gegensatz dazu fordert ein Wiedererhalten einer Lumineszenz-Intensität, dass die Beschädigung, erzeugt in dem Phosphor durch einen Ionenaufschlag und eine Vakuum-Ultraviolett-Bestrahlung, wiederhergestellt wird. Als Folge ist ein erneutes Erwärmen in einer Atmosphäre, die Sauerstoff enthält, dahingehend wahrscheinlich, dass es den Grad einer Wiederherstellung erhöht.
Das Folgende ist eine Betrachtung der Beziehung zwischen dem Partialdruck des Dampfes, enthalten in der trockenen Luft, und dem Grad einer Lumineszenz-Charakteristik-Wiederherstellung. Wie vorstehend erläutert ist, macht ein Verringern des Partialdrucks des Dampfes in der trockenen Luft die Erzeugung einer Wärme- Verschlechterung, erzeugt durch Dampf, der in Kontakt mit dem Phosphor gelangt, wenig wahrscheinlich. Demzufolge erhöht ein Verringern des Partialdrucks des Dampfs die Rate einer Wiederherstellung der Lumineszenz-Charakteristika des blauen Phosphors, wobei die besten Ergebnisse beginnend mit einem Partialdruck von ungefähr 15 Torr (2,0 kPa) (ein Verdampfungspunkt von 20°C oder geringer) erhalten werden. Da die Verschlechterung in den Lumineszenz-Charakteristika weiter durch Verringern des Partialdrucks des Dampfes eingeschränkt werden kann, ist ein Partialdruck von 10 Torr (1,33 kPa) oder geringer (ein Verdampfungspunkt von 10°C oder geringer), von 5 Torr (0,665 kPa) oder geringer (1 °C oder geringer), von 1 Torr (0,133 kPa) oder geringer (–20°C oder geringer) oder sogar von 0,1 Torr (0,133 kPa) oder geringer (–40°C oder geringer) erwünscht, falls dies erreicht werden kann. Die Beziehung zwischen dem Partialdruck des Dampfes in der trockenen Luft und dem Effekt einer Wiederherstellung wird auch durch die grafischen Darstellungen, gezeigt in den 14 und 15, gestützt. Da die Zeichnungen grafische Darstellungen sind, die Charakteristika zeigen, erhalten dann, wenn eine Entladung durchgeführt worden ist, während allerdings hier die Beziehung zwischen dem Grad einer Wiederherstellung in den verschlechterten Phosphor-Charakteristika und dem Partialdruck des Dampfes in der Heizatmosphäre berücksichtigt wird, ist es nicht möglich, anzugeben, dass die Effekte, dargestellt in den 14 und 15, exakt dieselben sind. Allerdings zeigen sie denselben, allgemeinen Trend.
Tabelle 3
PDPs Nr.'n 1 bis 8, dargestellt in Tabelle 3, sind PDPs, hergestellt so, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die Tafeln 1 bis 4 sind alle Tafeln bzw. Anzeigen, in denen der Erwärmungsprozess, dem Alterungsprozess folgend, in der folgenden Art und Weise durchgeführt wurde. Zuerst wurden Tafeln auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, während ein trockenes Gas (Partialdruck des Dampfes 2 Torr (0,266 kPa) durch den Raum dazwischen zirkuliert wurde. Dann wurden die Tafeln gekühlt und evakuiert, und ein Entladungsgas wurde eingeführt. Die Tafeln variierten in der Erwärmungstemperatur und dem Typ des Gases, das verwendet wurde. Es sollte angemerkt werden, dass die Peak-Heiztemperatur (höchste Temperatur) für 30 Minuten beibehalten wurde. Nach dem Alterungsprozess wurde die PDP 5, dargestellt in Tabelle 3, erwärmt, während die. Innenseite der Tafel evakuiert wurde. Dann wurde die Tafel gekühlt und evakuiert, und ein Entladungsgas wurde eingeführt.
Die PDP 6 wurde auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, während trockene Luft (Partialdruck von Dampf 2 Torr (0,266 kPa)) durch die Innenseite der Tafel zirkuliert wurde. Die Tafel wurde dann fortgeführt beheizt, während sie evakuiert wurde. Sie wurde dann gekühlt, und ein Entladungsgas wurde eingeführt.
In dem Fall der PDP 7 wurde trockene Luft (Partialdruck von Dampf 2 Torr (0,266 kPa)) eingeführt, und dann wurde die Tafel erwärmt, wobei das trockene Gas darin abgedichtet war, ohne dass es innen zirkuliert wurde. Die Tafel wurde gekühlt und dann evakuiert, bevor ein Entladungsgas eingeführt wurde. Die PDP 8 ist eine Platte, hergestellt unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren, die einfach nach dem Alterungsprozess erwärmt wurde.
Die PDP 9 wurde für den Zweck eines Vergleichs eingeschlossen, und ist eine Tafel, hergestellt unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren, die die Lumineszenz-Charakteristika zeigen, die sich dem Abschluss des Alterungsprozesses folgend ergeben.
Eine Entladung, durchgeführt während des Alterungsprozesses, fand für jede dieser PDPs für 24 Stunden statt, und der Herstellprozess bis zu dem Ende des Alterungsprozesses wurde unter denselben Bedingungen wie für alle PDPs durchgeführt. Alle Tafeln besaßen dieselbe Tafelstruktur, wobei die Dicke der Phosphorschicht in jedem Fall 30 μm betrug und das Entladungsgas eine Mischung von Ne (95%) und Xe (5%), eingeführt unter einem Druck von 500 Torr (66,5 kPa), war. Die Lumineszenz-Intensität und der y- Chromatizitätswert, gemessen dann, als der blaue Phosphor gezündet wurde, wurden als Lumineszenz-Charakteristika herangezogen. Weiterhin wurde die Farbtemperatur der Tafel bei einer Weiß-Balance ohne eine Farbeinstellung (die Tafel-Farb-Temperatur, wenn blaue, grüne und rote Zellen dazu gebracht wurden, dieselbe elektrische Energie zu emittieren, unter Erzeugung einer Weiß-Anzeige) und die Peak-Intensität des Lichtspektrums, erzeugt dann, wenn die blauen und grünen Zellen dazu gebracht wurden, dieselbe elektrische Energie zu emittieren (blaue und grüne Farbe), gemessen. Die Lumineszenz-Intensität der Tafel 9 ist als 100 dargestellt, um einen relativen Lumineszenz-Intensitäts-Wert zum Zwecke eines Vergleiches zu bilden.
Wenn die Lumineszenz-Charakteristik-Ergebnisse geprüft werden, kann gesehen werden, dass alle der PDPs 1 bis 8 in dem vorliegenden Experiment bessere Lumineszenz-Charakteristika haben als die herkömmliche PDP 9.
Falls die Daten für PDPs 1 bis 3 verglichen werden, wird deutlich, dass die Lumineszenz-Charakteristika für Tafeln, erwärmt bei einer höheren Temperatur, dem Alterungsprozess folgend, zufriedenstellender sind. Dies kommt daher, dass Erhöhungen in der Heiztemperatur die Wiederherstellungsrate für den blauen Phosphor, beschädigt während des Alterungsprozesses, verbessern.
Weiterhin kann, falls die Daten für PDPs 1, 4 und 5 verglichen werden, gesehen werden, dass ein trockenes Gas, das Sauerstoff umfasst, die Heizatmosphäre ist, die die zufriedenstellendsten Lumineszenz-Charakteristika erzielt. Dies resultiert aus der Tatsache, dass ein Sauerstoffverlust von dem Phosphor während des Alterungsprozesses durch Erwärmen der Tafel in einer Atmosphäre, die Sauerstoff umfasst, wiederhergestellt werden kann.
Zusätzlich kann, falls die Daten für PDPs 1 und 6 verglichen werden, gesehen werden, dass die Lumineszenz-Charakteristika für eine PDP, die evakuiert wird, ohne dass sie gekühlt wird, und zwar nach dem Alterungsprozess, zufriedenstellender sind. Dies resultiert daher, dass ein Durchführen einer Evakuierung ohne Kühlen auf diese Art und Weise. die Absorption des Gases von der Innenseite der Tafel, die effizient evakuiert werden soll, ermöglicht.
Gerade wenn das Gas einfach innerhalb der Tafel abgedichtet ist, ohne zirkuliert zu werden, kann ein bestimmter Umfang einer Verbesserung in den Lumineszenz-Charakteristika erhalten werden, wie dies durch die Daten für die PDP 7 dargestellt ist.
Ein Vergleich der Daten für die PDPs 4 und 8 zeigt, dass eine Messung einer Verbesserung in den Lumineszenz-Charakteristika nur durch Erwärmen der Tafel nach dem Alterungsprozess erhalten werden kann, dass allerdings ein größerer Grad einer Wiederherstellung durch Evakuieren der Innenseite der Tafel einmal, bevor das Erwärmen durchgeführt wird, erhalten werden kann (siehe die Ergebnisse für die PDP 8). Zusätzlich können verbesserte Tafel-Charakteristika durch Erwärmen der Tafel, dem Alterungsprozess folgend, ohne Evakuieren davon noch einmal, erhalten werden, so dass sie mit Gas, enthaltend Dampf, noch in der Innenseite verbleibend, erwärmt wird, wie dies der Fall bei der PDP 8 ist. Der Grund hierfür ist derjenige, dass der Einfluss von ultravioletten Strahlen auf den Phosphor während einer Entladung geringer ist als dann, wenn eine Entladung dann stattfinden würde, wenn eine große Menge an Gas, enthaltend Dampf, noch innerhalb der Tafel vorhanden wäre.
Wenn die Tafel auf eine Temperatur von 370°C oder mehr während des Heizprozesses, dem Alterungsprozess folgend, erwärmt wird, verbessert sich die Lumineszenz-Intensität beträchtlich, während nahezu gleichförmige Chromatizitäts-Werte erhalten werden können. Ein Erwärmen der Tafel auf eine Temperatur von 400°C oder mehr ermöglicht, dass eine noch höhere Lumineszenz-Intensität erhaltbar ist.
Messungen für eine Farbtemperatur, die nicht eine Farb-Einstellung erhalten hat, und für Peak-Intensitäts-Vergleiche in dem Lichtspektrum des blauen und grünen Phosphors, können durch Betreiben einer hergestellten PDP erhalten werden, oder durch Vornahme von Messungen in der folgenden Art und Weise.
Die Front- und Rückplatte werden auseinandergenommen und eine ultraviolette Lampe wird dazu verwendet, ultraviolette Strahlen auf die Phosphorschicht, freigelegt auf der Rückplatte, zu richten, und das sichtbare Licht, das erzeugt ist, wird gemessen. Wenn die vorstehende Tafel unter Verwendung dieses Verfahrens gemessen wurde, wurden dieselben Werte erhalten, wie bei dem Fall, bei dem die hergestellte PDP aktiviert wurde und Messungen vorgenommen wurden. Dieses Verfahren ist besonders dann wertvoll, wenn das sichtbare Licht, erzeugt durch den Phosphor, nicht genau eingefangen werden kann, wie beispielsweise dann, wenn gefärbtes Glas für die Frontplatte verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung muss nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränkt sein, und die folgenden Variationen sind auch möglich.
Zum Beispiel kann dann, wenn der Dichtprozess durchgeführt wird, wie in der beschriebenen Ausführungsform, unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens (ein Verfahren, bei dem die Front- und Rückplatte einfach in einem Ofen erwärmt werden), die Wärme-Verschlechterung, erzeugt während des Dichtprozesses, durch Erwärmen der Tafel bei einer bestimmten Temperatur, wenn einmal der Alterungsprozess abgeschlossen ist, wiederhergestellt werden, wie dies in der weiteren, beispielhaften Ausführungsform durchgeführt ist.
In dem Beispiel wurde die gesamte Tafel in einem Ofen platziert und wurde erwärmt, um die Charakteristika des Phosphors nach dem Alterungsprozess wiederherzustellen, allerdings kann diese Wiederherstellung durch Erwärmen nur der Phosphorschicht durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Laserstrahl über die Frontplatte auf der Oberseite der Phosphorschicht und die Oberfläche der Rückplatte gescannt werden, um die Phosphorschicht zu erwärmen. Dieses Verfahren ermöglicht, im Gegensatz zu dem Fall, bei dem die gesamte Tafel erwärmt wird, dass die Phosphorschicht ohne Erwärmen des dichtenden Glases erwärmt wird, so dass die Phosphorschicht auf eine Temperatur höher als der Erweichungspunkt des dichtenden Glases erwärmt werden kann. Genauer gesagt kann, wenn die Charakteristika der Phosphorschicht durch einen Erwärmungsprozess wiederhergestellt werden, die Tafel erwärmt werden, bis sie eine Sättigungstemperatur von 500°C erreicht. Dementsprechend beginnen Unterschiede in der Erwärmungstemperatur damit, Unterschiede in dem Grad einer Wiederherstellung zu bewirken. Dieser Prozess sollte bevorzugt durchgeführt werden, während trockenes Gas durch die Innenseite der Tafel zirkuliert wird, während die Innenseite der Tafel evakuiert wird, oder nachdem der Partialdruck des Dampfes innerhalb der Tafel reduziert worden ist, und ein trockenes Gas eingeführt worden ist. Es ist auch möglich, die Tafel auf eine Temperatur von ungefähr 500°C, unter Verwendung eines Ofens, zu erwärmen, allerdings ist die Temperatur, die in diesem Verfahren erreichbar ist, durch den Erweichungspunkt des dichtenden Glases beschränkt. Falls der Erweichungspunkt des dichtenden Glases geringer als 500°C ist, ist es möglich, die Tafel auf eine Temperatur von 500°C oder mehr zu erwärmen. Das Laserverfahren ist allerdings nicht durch den Erweichungspunkt des dichtenden Glases beschränkt.
Alternativ kann der Phosphor durch Zirkulieren eines Heizmediums, wie beispielsweise eines inerten Gases, erwärmt auf eine bestimmte Temperatur, innerhalb des Entla dungsbereichs, erwärmt werden, um so die Charakteristika des Phosphors wiederherzustellen. Dieses Verfahren erwärmt, wie dies der Fall in Verbindung mit dem Laserverfahren und im Gegensatz zu dem Verfahren ist, bei dem die gesamte Tafel erwärmt wird, den Phosphor ohne Erwärmen des dichtenden Glases, so dass der Phosphor auf eine Temperatur, höher als der Erweichungspunkt des dichtenden Glases, erwärmt werden kann.
Wenn das Verfahren, verwendet in dem Beispiel, mit demjenigen der beschriebenen Ausführungsform kombiniert wird, ist ein Erwärmen der Tafel, während ein Gas, umfassend Sauerstoff, innerhalb davon zirkuliert wird, bevorzugt, da der Sauerstoffverlust von dem Phosphor hergestellt werden kann.
Weiterhin muss der Phosphor nicht aus den vorstehend erwähnten Materialien hergestellt werden und kann so zusammengesetzt sein, wie nachfolgend dargestellt ist.
Blauer Phosphor: (Ba, Sr)MgAl₁₀O₁₇ : Eu)
Grüner Phosphor: BaAl₁₀O₁₉ : Mn
Roter Phosphor: (Y, Gd)BO₃ : Eu
Schließlich zeigte die vorstehende Ausführungsform ein Beispiel einer Oberflächenentladungs-PDP, allerdings ist sie ebenso bei einer PDP mit entgegengesetzter Entladung anwendbar. Dieselben Effekte können auch für eine DC PDP erhalten werden.
Mögliche industrielle Anwendung
Das PDP-Herstellverfahren der vorliegenden Erfindung kann dazu verwendet werden, PDPs zur Verwendung als Anzeigebildschirme in Fernsehgeräten, Computer-Monitoren, und dergleichen, herzustellen.

Claims

Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren zum Herstellen einer Plasmaanzeige, die eine Vorderplatte (10) und eine Rückplatte (20) umfasst, wobei an wenigstens einer von ihnen Entladungselektroden (20) angeordnet worden sind, und an den Innenflächen wenigstens einer von ihnen eine Leuchtstoffschicht (25) ausgebildet worden ist, wobei die Vorder- und die Rückplatte so dichtend miteinander verbunden sind, dass ein Innenraum (30) dazwischen ausgebildet ist, und ein Alterungsprozess dann durchgeführt wird, indem eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden (12) angelegt wird, während ein Entladungsgas in dem Innenraum vorhanden ist, wobei der Alterungsprozess umfasst: einen Einleitprozess zum Einleiten von Entladungsgas in den Innenraum von außen; und einen Absaugprozess zum Absaugen des Entladungsgases aus dem Innenraum, wobei der Einleitprozess und der Absaugprozess so in Bezug zueinander stattfinden, dass eine Entladung erzeugt werden kann, indem eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden (12) angelegt wird, während Entladungsgas durch den Innenraum zirkuliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Einleitprozess eingeleitete Entladungsgas einen Teildampfdruck von nicht mehr als 2,0 kPa (15 Torr) aufweist, und dass bei dem Alterungsprozess das Entladungsgas intermittierend durch den Innenraum zirkuliert wird.
Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Entladung, die erzeugt wird, wenn eine erforderliche Entladungsspannung an die Entladungselektroden angelegt wird, in eine Vielzahl von Entladungsperioden unterteilt wird, und der Einleitprozess sowie der Absaugprozess in Intervallen zwischen Entladungsperioden ausgeführt werden, so dass das Entladungsgas durch den Innenraum zirkuliert werden kann.
Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das in den Innenraum eingeleitete Entladungsgas ein trockenes Gas ist.
Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, wobei das in den Innenraum eingeleitete Entladungsgas ein inertes Gas ist.
Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, wobei das inerte Gas Helium, Neon, Argon oder Xenon enthält.
Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei dem Einleitprozess das Entladungsgas über eine erste Lüftungsöffnung (65a) eingeleitet wird, die in der Anzeige ausgebildet ist; bei dem Absaugprozess das eingeleitete Entladungsgas über eine zweite Lüftungsöffnung (65) abgesaugt wird, die in der Anzeige ausgebildet ist; und die Plasmaanzeige, die dem Alterungsprozess unterzogen wird, den folgenden Aufbau hat: eine Vielzahl von Entladungsräumen (30) wird ausgebildet, indem eine Vielzahl von Trennwänden (61) so angeordnet wird, dass sie den Innenraum zwischen der Vorderplatte (10) und der Rückplatte (20) unterteilen; eine dichtende Glasschicht (62, 64) zum dichtenden Verbinden der Vorderplatte (10) mit der Rückplatte (20) wird zwischen den Umfangsrändern der Vorderplatte und der Rückplatte eingeschlossen; ein erster Raum (66a), der mit den Entladungsräumen verbunden ist, die durch die Vielzahl von Trennwänden (71) gebildet werden, wird zwischen ersten Enden der Vielzahl von Trennwänden und der dichtenden Glasschicht (62) ausgebildet, ein zweiter Raum (66b), der mit den Entladungsräumen verbunden ist, wird zwischen zweiten Enden der Vielzahl von Trennwänden und der dichtenden Glasschicht (62) ausgebildet, die erste Lüftungsöffnung (65a) wird zur Verbindung mit dem ersten Raum (66a) ausgebildet, und die zweite Lüftungsöffnung (65b) wird zur Verbindung mit dem zweiten Raum (66b) ausgebildet, und wobei der oben beschriebene Aufbau einem Alterungsprozess unterzogen wird, bei dem das Entladungsgas durch den Entladungsraum zirkuliert wird, indem der Einleitprozess durch Einleiten des Entladungsgases in den ersten Raum über die erste Lüftungsöffnung und der Absaugprozess durch Absaugen des Entladungsgases aus dem zweiten Raum über die zweite Lüftungsöffnung durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Plasmaanzeige einen Aufbau hat, bei dem das Entladungsgas hauptsächlich durch eine Vielzahl von Gaskanälen (67) strömt, die von dem ersten Raum (66a) in den zweiten Raum (66b) führen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Plasmaanzeige einen Aufbau hat, bei dem ein minimaler Abstand zwischen Trennwandenden (63) der Vielzahl von Trennwänden (61) mit Ausnahme wenigstens einer Trennwand, die am weitesten von der ersten Lüftungsöffnung (65a) entfernt ist, und der dichtenden Glasschicht (62), die an den ersten Raum (66a) angrenzt, größer ist als ein minimaler Abstand zwischen der dichtenden Glasschicht (64) parallel zu den Trennwänden und einer angrenzenden Trennwand.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Plasmaanzeige einen Aufbau hat, bei dem ein Teil jeder äußersten Trennwand aus der Vielzahl von Trennwänden mit einem Teil der dichtenden Glasschicht (64) verbunden ist, um zu verhindern, dass Entla dungsgas in den Raum zwischen den äußersten Trennwänden und der dichtenden Glasschicht strömt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Plasmaanzeige des Weiteren einen Aufbau enthält, bei dem die erste Lüftungsöffnung (65a) in der Nähe einer der äußersten Trennwände ausgebildet ist und die zweite Lüftungsöffnung (65b) in der Nähe der anderen äußersten Trennwand an einer der ersten Lüftungsöffnung gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist.
Plasmaanzeige-Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei bei dem Einleitprozess das Entladungsgas über eine erste Lüftungsöffnung (65a) eingeleitet wird, die in der Anzeige ausgebildet ist; bei dem Absaugvorgang das eingeleitete Entladungsgas über eine zweite Lüftungsöffnung (65b) abgesaugt wird, die in der Anzeige ausgebildet ist, und die dem Alterungsprozess unterzogene Plasmaanzeige den folgenden Aufbau hat: eine Vielzahl von Entladungsräumen (30) wird ausgebildet, indem eine Vielzahl von Trennwänden (61a) so angeordnet wird, dass sie den Innenraum zwischen der Vorderplatte (10) und der Rückplatte (20) unterteilen; eine dichtende Glasschicht (62, 64) zum dichtenden Verbinden der Vorderplatte mit der Rückplatte wird zwischen den Umfangsrändern der Vorderplatte und der Rückplatte eingeschlossen; eine Sperre (81, 82) wird zwischen der Vorderplatte und der Rückplatte um die Innenseite der dichtenden Glasschicht herum eingeschlossen; ein erster Raum (66a), der mit den Entladungsräumen verbunden ist, die durch die Vielzahl von Trennwänden gebildet werden, wird zwischen ersten Enden der Vielzahl von Trennwänden und der Sperre ausgebildet, ein zweiter Raum (66b), der mit den Entladungsräumen verbunden ist, wird zwischen zweiten Enden der Vielzahl von Trennwänden und der Sperre ausgebildet, die erste Lüftungsöffnung (65a) wird zur Verbindung mit dem ersten Raum ausgebildet, und die zweite Lüftungsöffnung (65b) wird zur Verbindung mit dem zweiten Raum ausgebildet, wobei der oben beschriebene Aufbau einem Alterungsprozess unterzogen wird, bei dem das Entladungsgas durch den Entladungsraum zirkuliert wird, indem der Einleitprozess durch Einleiten des Entladungsgases in den ersten Raum über die erste Lüftungsöffnung und der Absaugprozess durch Absaugen des Entladungsgases aus dem zweiten Raum über die zweite Lüftungsöffnung durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Plasmaanzeige einen Aufbau hat, bei dem das Entladungsgas hauptsächlich durch eine Vielzahl von Gaskanälen (67) strömt, die von dem ersten Raum in den zweiten Raum führen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Plasmaanzeige einen Aufbau hat, bei dem ein minimaler Abstand zwischen Trennwandenden (63) der Vielzahl von Trennwänden (61) mit Ausnahme wenigstens einer Trennwand, die am weitesten von der ersten Lüftungsöffnung (65a) entfernt ist, und der Sperre (81), die an den ersten Raum (66a) angrenzt, größer ist als ein minimaler Abstand zwischen der Sperre (82) parallel zu den Trennwänden und einer angrenzenden Trennwand.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Plasmaanzeige eine Struktur enthält, in der ein Teil jeder äußersten Trennwand aus der Vielzahl von Trennwänden (61) und ein Teil der Sperre (82) verbunden sind, um zu verhindern, dass Entladungsgas in den Raum zwischen den äußersten Trennwänden und der Sperre strömt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 und 14, wobei die Plasmaanzeige einen Aufbau hat, bei dem die erste Lüftungsöffnung (65a) in der Nähe einer der äußersten Trennwände ausgebildet ist und die zweite Lüftungsöffnung (65b) in der Nähe der anderen äußersten Trennwand an einer der ersten Lüftungsöffnung gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist.