DE69927305T2

DE69927305T2 - Verfahren zur Herstellung einer Plasma-Anzeigevorrichtung mit verbesserten Lichtemissionseigenschaften

Info

Publication number: DE69927305T2
Application number: DE69927305T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kado; Mitsuhiro Sakai-shi Ohtani; Masaki Mino-shi AOKI; Kanako Mishima-gun Miyashita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: EP1088323A1; EP1313123A1; DE69910573D1; EP1223602B1; KR20060097774A; DE69927305D1; EP1220269A1; EP1223602A2; EP1223599A2; EP1220270B1; EP1088323B1; US7422502B2; DE69926812D1; US7040944B2; EP1313123B1; EP1223599A3; KR100742854B1; DE69926811T2; KR20010052881A; US20050035715A1

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm, der als Display für einen Farbfernsehempfänger oder dergleichen verwendet wird, und weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Plasmabildschirms.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In jüngster Zeit hat der Plasmabildschirm (PDP) große Aufmerksamkeit als große, dünne und leichte Anzeige für Computer und Fernsehgeräte auf sich gezogen, und auch die Nachfrage nach hochauflösenden PDPs hat zugenommen.
29 ist eine Schnittdarstellung eines allgemeinen Wechselspannungs-PDPs.
In der Zeichnung ist ein vorderes Glassubstrat 101 dargestellt, das nacheinander mit einer Anordnung aus Displayelektroden 102, einer dielektrischen Glasschicht 103 und einer dielektrischen Schutzschicht 104 bedeckt wurde, wobei die dielektrische Schutzschicht 104 aus Magnesiumoxid (MgO) besteht (siehe beispielsweise die offen gelegte japanische Patentschrift Nr. 5-342991).
Auf einem hinteren Glassubstrat 105 sind Adresselektroden 106 und Trennwände 107 ausgebildet. Im Zwischenraum zwischen den Trennwänden 107 sind Fluoreszenz-Substanzschichten 110 bis 112 verschiedener Farben (Rot, Grün und Blau) ausgebildet. Das vordere Glassubstrat 101 wird auf die Trennwände 107 auf dem hinteren Glassubstrat 105 aufgelegt und bildet einen Zwischenraum. In diesen Zwischenraum wird ein Entladungsgas eingeleitet, wodurch Entladungsräume 109 entstehen.
Bei dem obigen PDP mit einem derartigen Aufbau werden ultraviolette Strahlen emittiert (ihre Wellenlänge liegt hauptsächlich bei 147 nm), während in den Entladungsräumen 109 die elektrischen Entladungen stattfinden. Von den im Vakuum emittierten ultravioletten Strahlen werden die Fluoreszenz-Substanzschichten 110 bis 112 jeder Farbe erregt, wodurch eine Farbanzeige entsteht.
Der obige PDP wird entsprechend den folgenden Verfahrensschritten hergestellt:
Die Anzeigeelektroden 102 werden hergestellt, indem Silberpaste auf die Oberfläche des vorderen Glassubstrats 101 aufgetragen und die aufgetragene Silberpaste eingebrannt wird. Die dielektrische Glasschicht 103 wird gebildet, indem eine dielektrische Glaspaste auf die Oberfläche der Schichten aufgetragen wird und die aufgetragene dielektrische Glaspaste gebrannt wird. Anschließend wird auf der dielektrischen Glasschicht 103 die Schutzschicht 104 ausgebildet.
Die Adresselektroden 22 werden hergestellt, indem Silberpaste auf die Oberfläche des hinteren Glassubstrats 105 aufgetragen und die aufgetragene Silberpaste gebrannt wird. Die Trennwände 107 entstehen durch Auftragen der Glaspaste auf die Oberfläche der Schicht in einem bestimmten Abstand und durch Einbrennen der aufgetragenen Glaspaste. Die Fluoreszenz-Substanzschichten 110 bis 112 werden durch Auftragen von fluoreszierenden Substanzpasten der einzelnen Farben auf die Zwischenräume zwischen den Trennwänden und durch Einbrennen der aufgetragenen Pasten bei etwa 500° C gebildet, um Harz und andere Elemente aus den Pasten zu entfernen.
Nachdem die Fluoreszenzsubstanzen eingebrannt sind, wird eine abdichtende Glasfritte auf einen äußeren Bereich des hinteren Glassubstrats 105 aufgetragen, und anschließend wird die aufgetragene abdichtende Glasfritte bei etwa 350° C eingebrannt, um Harz und andere Elemente aus der aufgetragenen abdichtenden Glasfritte zu entfernen (temporärer Fritten-Einbrennprozess).
Daraufhin werden das vordere Glassubstrat 101 und das hintere Glassubstrat 105 so zusammengebracht, dass die Anzeigeelektroden 102 senkrecht zu den Adresselektroden 106 angeordnet sind, wobei die Elektroden 102 zu den Elektroden 106 weisen. Im Anschluss werden die Substrate durch Aufheizen auf eine Temperatur (rund 450° C), die über dem Erweichungspunkt des abdichtenden Glases liegt, miteinander verbunden (Verbindungsprozess).
Die verbundenen Platten werden auf etwa 350° C erhitzt, während aus dem Innenraum zwischen den Substraten (Zwischenraum zwischen dem vorderen und dem hinteren Substrat, in dem sich die fluoreszierenden Substanzen mit dem Raum in Kontakt befinden) Gase abgegeben werden (Gasabgabeprozess). Nach Beendigung des Gasabgabeprozesses wird das Entladungsgas mit einem bestimmten Druck zugeführt (typischerweise im Bereich von 39,9 kPa (300 Torr) bis 66,67 kPa (500 Torr)).
JP-A-5-234512 legt ein Verfahren offen, bei dem das erste und das zweite Substrat zusammengebracht und auf eine Temperatur erhitzt werden, die genauso hoch wie eine Abdichttemperatur oder geringer als diese ist, während in den Innenraum zwischen den Substraten ein Trockengas eingeleitet wird. Anschließend wird der Bildschirm zum Versiegeln auf die Abdichttemperatur erhitzt und danach die Aufheiztemperatur gesenkt, während gleichzeitig in dem Bildschirm zur Aktivierung ein Vakuum erzeugt wird, und anschließend wird das Entladungsgas eingeleitet.
Ein Problem bei dem wie oben hergestellten PDP besteht darin, eine Verbesserung der Leuchtkraft und anderer Lichtemissionseigenschaften zu erreichen.
Zur Lösung des Problems sind die fluoreszierenden Substanzen an sich verbessert worden. Allerdings ist es erwünscht, die Lichtemissionseigenschaften von PDPs weiter zu verbessern.
Immer mehr PDPs werden mit Hilfe des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens gefertigt. Dennoch sind die Herstellungskosten von PDPs wesentlich höher als die von CRTs. Dadurch ergibt sich ein weiteres Problem bei den PDPs, das in der Senkung der Herstellungskosten besteht.
Eine von vielen möglichen Lösungen zur Kostensenkung besteht in der Verringerung des Arbeitsaufwandes und der in den verschiedenen Prozessen, die ein Aufheizen erforderlich machen, verbrauchten Energie.
EP-A-0 554 172 legt ein Verfahren offen, das den Schritt des Auftragens von Phosphorpasten auf eine Platte, des Trocknens und Einbrennens der Pasten und des anschließenden Auftragens eines Dichtungsmaterials auf die vordere und die hintere Platte sowie des Verbindens der beiden Platten miteinander umfasst.
OFFENLEGUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein Herstellungsverfahren für einen PDP, welches umfasst:
einen Schritt zum Ausbilden einer Fluoreszenz-Substanzschicht, bei dem auf wenigstens entweder einer Vorderplatte (10) oder einer Rückplatte (20) eine Fluoreszenz-Substanzschicht (25) ausgebildet wird;
einen Schritt zum Ausbilden eines Dichtungsmaterials, bei dem wenigstens entweder auf der Vorderplatte oder auf der Rückplatte eine Dichtungsmaterialschicht (15) ausgebildet wird; und
einen Verbindungsschritt, bei dem die Vorderplatte (10) und die Rückplatte (20) so zusammengebracht werden, dass zwischen den Platten ein Innenraum entsteht, und bei dem die Vorderplatte mit der Rückplatte verbunden wird, indem eine Verbindungstemperatur aufrechterhalten wird, die genauso hoch wie bzw. höher als eine Temperatur ist, bei der das Dichtungsmaterial weich wird, gekennzeichnet durch
einen Aufheizschritt, bei dem die Vorderplatte und die Rückplatte, die miteinander verbunden sind, auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die über der Raumtemperatur liegt, während dem Innenraum ein Trockengas zugeführt wird,
wobei die Gase, nachdem die Zufuhr von Trockengas angehalten ist, zwischen den Platten aus dem Innenraum abgegeben werden, während die Temperatur aufrechterhalten wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bei dem Herstellungsverfahren gemäß konventionellen PDP-Herstellungsverfahren festgestellt, dass die blau fluoreszierenden Substanzen durch Hitze in ihrer Qualität beeinträchtigt werden, wenn die fluoreszierenden Substanzen in den Prozessen erhitzt werden, und dass die Qualitätseinbußen zur Verminderung der Lichtemissionsstärke und der Chromatizität des emittierten Lichts führen. Die Erfinder haben das obige PDP-Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen und es ermöglicht, eine Qualitätsminderung der blau fluoreszierenden Substanzen infolge von Wärmeeinfluss zu verhindern.
Hierbei ist unter dem Begriff „Trockengas" ein Gas zu verstehen, welches Dampf (steam vapor) mit geringerem Partialdruck als dem typischen Partialdruck enthält. Günstig ist es, Luft zu verwenden, die getrocknet wurde (trockene Luft).
Wünschenswert ist es, dass der Partialdruck im Dampf in der Trockengasatmosphäre auf 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger eingestellt wird, noch besser auf 1,33 kPa (10 Torr) oder weniger, 0,67 kPa (5 Torr) oder weniger, auf 0,13 kPa (1 Torr) oder weniger oder auf 0,013 kPa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird. Wünschenswert ist es, wenn die Taupunkt-Temperatur des Trockengases auf 20° C oder darunter, vorzugsweise 10° C oder darunter, 0° C oder darunter, –20° C oder darunter, –40° C oder darunter eingestellt wird.
KURZE DER BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittdarstellung des Hauptteils eines PDPs mit Wechselspannungsentladung;
2 zeigt eine PDP-Anzeigevorrichtung, die aus dem PDP aus 1 und einer an den PDP angeschlossenen Aktivierungsschaltung besteht;
3 zeigt eine Band-Aufheizvorrichtung, die in der Anordnung 1 verwendet wird;
4 zeigt den Aufbau einer Aufheiz-Abdichtvorrichtung, die bei Anordnung 1 zum Einsatz kommt;
5 zeigt Messergebnisse der relativen Lichtemissionsstärke von Licht, das von der blau fluoreszierenden Substanz emittiert wird, während sie in Luft mit unterschiedlichen Partialdrücken des in der Luft enthaltenen Dampfes eingebrannt wird;
6 zeigt Messergebnisse der Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, das von der blau fluoreszierenden Substanz emittiert wird, wenn sie in Luft mit unterschiedlichen Partialdrücken des in der Luft enthaltenen Dampfes eingebrannt wird;
7A bis 7C zeigen Messergebnisse der Anzahl von Molekülen in dem H₂O-Gas, die von der blau fluoreszierenden Substanz desorbiert wurden;
8 bis 16 zeigen konkrete Beispiele der Anordnung 2 im Hinblick auf: die Position der Luftöffnungen in den Außenbereichen des hinteren Glassubstrats und das Format, in dem die abdichtende Glasfritte aufgetragen wird;
17 und 18 zeigen in einer Kennlinie, wie das Wiederherstellen der verschlechterten Lichtemissionseigenschaften vom Partialdruck des Dampfes abhängt, wobei die blau fluoreszierende Substanzschicht an Qualität eingebüßt hat und anschließend erneut in Luft eingebrannt wird;
19 zeigt den Aufbau einer Verbindungsvorrichtung, die bei dem Verbindungsvorgang der Anordnung 4 zum Einsatz kommt;
20 ist eine Perspektivdarstellung, die den Innenaufbau des Wärmeofens der Verbindungsvorrichtung aus 19 darstellt;
21A bis 21C zeigen Arbeitsschritte der Verbindungsvorrichtung in dem vorbereitenden Heizvorgang und dem Verbindungsvorgang;
22 zeigt die Ergebnisse des Experiments bei der Anordnung 4, bei dem die aus der MgO-Schicht freigesetzte Dampfmenge im Verlaufe der Zeit gemessen wird;
23 zeigt eine Variante der Verbindungsvorrichtung bei Anordnung 4;
24A bis 24C zeigen Arbeitsschritte, die mit einer anderen Variante der Verbindungsvorrichtung aus Anordnung 4 ausgeführt werden;
25 zeigt Spektren von Licht, das lediglich aus den blauen Zellen der PDPs aus Anordnung 4 emittiert wird;
26 ist ein CIE-Chromatizitätsdiagramm, bei dem die Farbwiedergabebereiche um die blaue Farbe herum in Bezug auf den PDP von Anordnung 4 und Vergleichs-PDPs dargestellt sind;
27A, 27B und 27C zeigen Arbeitsschritte, die bei dem temporären Einbrennprozess bis hin zum Gasabgabeprozess mit Hilfe der Verbindungsvorrichtung auf Anordnung 5 ausgeführt werden;
28 zeigt das Temperaturprofil, das bei dem temporären Einbrennvorgang, dem Verbindungsvorgang und dem Gasabgabevorgang bei der Herstellung der Platten aus Anordnung 5 zum Einsatz kommt;
29 ist eine Schnittdarstellung eines allgemeinen Wechselspannungs-PDPs.
Es ist zu beachten, dass in 5, 6, 17 und 18 die Drücke in Torr angegeben sind, wobei 1 Torr einem Wert von 0,13 kPa entspricht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM UND VON BEISPIELANORDNUNGEN
<Anordnung 1>
Die Anordnungen 1 bis 5 werden als Beispiele beschrieben und sind nicht Teil der Erfindung.
1 ist eine Schnittdarstellung des Hauptteils des PDP mit Wechselspannungsentladung nach der vorliegenden Anordnung. In der Figur ist ein Anzeigebereich abgebildet, der sich in der Mitte des PDPs befindet.
Der PDP umfasst: eine Vorderplatte 10, die aus einem vorderen Glassubstrat 11 mit Anzeigeelektroden 12 (unterteilt in Abtastelektroden 12a und Halteelektroden 12b), einer dielektrischen Schicht 13 und einer auf dem Substrat 11 ausgebildeten Schutzschicht 14, besteht, und eine Rückplatte 20, die aus einem hinteren Glassubstrat 21 mit darauf ausgebildeten Adresselektroden 22 und einer dielektrischen Schicht 23 besteht. Die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 sind so angeordnet, dass die Anzeigeelektroden 12 und die Adresselektroden 22 zueinander weisen. Der Zwischenraum zwischen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 ist durch Trennwände 24 in Form von Streifen in eine Vielzahl von Entladungsräumen 30 unterteilt. Jeder Entladungsraum wird mit einem Entladungsgas gefüllt.
Auf der Rückplatte 20 sind Fluoreszenz-Substanzschichten 25 derart ausgebildet, dass jeder Entladungsraum 30 eine Fluoreszenz-Substanzschicht der Farbe Rot, Grün oder Blau hat und dass die Fluoreszenz-Substanzschichten wiederholt in dieser Farbreihenfolge angeordnet sind.
Bei der Platte sind die Anzeigeelektroden 12 und die Adresselektroden 22 jeweils streifenförmig, wobei die Anzeigeelektroden 12 senkrecht zu den Trennwänden 24 und die Adresselektroden 22 parallel zu den Trennwänden 24 verlaufen. An jeder Schnittstelle zwischen einer Anzeigeelektrode 12 und einer Adresselektrode 22 ist eine Zelle jeweils einer Farbe, entweder Rot, Grün oder Blau, ausgebildet.
Die Adresselektroden 22 bestehen aus Metall (z. B. Silber oder Cr-Cu-Cr). Um den Widerstand der Anzeigeelektroden niedrig zu halten und eine große Entladungsfläche in den Zellen sicherzustellen, ist es wünschenswert, wenn jede Anzeigeelektrode 12 aus einer Vielzahl schmaler Bus-Elektroden (bestehend aus Silber oder Cr-Cu-Cr) besteht, die auf einer breiten, transparenten Elektrode aus einem leitenden Metalloxid, wie beispielsweise ITO, SnO₂ und ZnO, übereinander angeordnet sind. Allerdings können die Anzeigeelektroden 12 genau wie die Adresselektroden 22 aus Silber hergestellt sein.
Die dielektrische Schicht 13, bei der es sich um eine Schicht aus einem dielektrischen Material handelt, bedeckt die gesamte Oberfläche einer Seite des vorderen Glassubstrats 11, einschließlich der Anzeigeelektroden 12. Im typischen Fall besteht die dielektrische Schicht aus einem Bleiglas mit niedrigem Schmelzpunkt, wenngleich es auch aus einem Wismut-Glas mit niedrigem Schmelzpunkt oder aus einer übereinander angeordneten Folge von Bleiglas und Wismut-Glas mit jeweils niedrigem Schmelzpunkt hergestellt sein kann.
Die Schutzschicht 14, die aus Magnesiumoxid besteht, ist eine dünne Schicht, die die gesamte Fläche der dielektrischen Schicht 13 bedeckt.
Die dielektrische Schicht 23 ist der dielektrischen Schicht 13 ähnlich, jedoch zudem mit TiO₂-Körnern vermischt, so dass die Schicht ebenfalls als Reflexionsschicht für sichtbares Licht fungiert.
Die aus Glas bestehenden Trennwände 24 ragen über die Oberfläche der dielektrischen Schicht 23 der Rückplatte 20 hinaus.
Nachfolgend sind die fluoreszierenden Substanzen aufgeführt, die bei der vorliegenden Anordnung verwendet werden:
Blau fluoreszierende Substanz: BaMgAl₁₀O₁₇:Eu
Grün fluoreszierende Substanz: Zn₂SiO₄:Mn
Rot fluoreszierende Substanz: Y₂O₃:Eu.
Die Zusammensetzung dieser fluoreszierenden Substanzen ist im Wesentlichen identisch mit jener der konventionellen Materialien eines PDPs. Allerdings emittieren die fluoreszierenden Substanzen der vorliegenden Anordnung im Vergleich zu herkömmlichen Anordnungen schöneres farbiges Licht, bei denen die Fluoreszenzsubstanzen durch die während des Herstellungsprozesses angewandte Hitze in ihrer Qualität beeinträchtigt werden. Unter der Emission von sehr schönem farbigen Licht ist zu verstehen, dass die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, das von den blauen Zellen emittiert wird, gering ist (d.h., die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichts ist kurz) und dass der Farbwiedergabebereich nahe der blauen Farbe groß ist.
Im typischen Fall beträgt bei konventionellen PDPs die Chromatizitäts-Koordinate y (CIE-Farbspezifikation) des Lichts, das von den blauen Zellen emittiert wird, wenn nur blaue Zellen Licht emittieren, 0,085 oder mehr (d.h., die maximale Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts liegt bei 456 nm oder darüber), und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur (Farbtemperatur, wenn Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen emittiert wird, um eine weiße Anzeige zu erzeugen), liegt bei etwa 6.000 K.
Als Verfahren zur Verbesserung der Farbtemperatur beim Weißabgleich ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Breite lediglich der blauen Zellen (Abstand der Trennwände) auf einen großen Wert eingestellt wird und die Fläche der blauen Zellen auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als jener der roten oder grünen Zellen. Um mit diesem Verfahren die Farbtemperatur auf 7.000 K oder darüber einzustellen, müsste die Fläche der blauen Zellen 1,3 Mal mindestens so groß sein wie jene der roten oder grünen Zellen.
Im Gegensatz dazu beträgt bei dem PDP nach der vorliegenden Anordnung die Chromatizitäts-Koordinate y des von den blauen Zellen emittierten Lichts, wenn lediglich blaue Zellen Licht emittieren, 0,08 oder weniger, und die maximale Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts liegt bei 455 nm oder darunter. Unter diesen Bedingungen ist es möglich, beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur die Farbtemperatur auf 7.000 K oder mehr zu erhöhen. Darüber hinaus ist es je nach den Bedingungen beim Herstellungsprozess möglich, die Chromatizitäts-Koordinate y noch weiter zu senken bzw. im Weißabgleich ohne Farbkorrektur die Farbtemperatur auf 10.000 K oder mehr zu steigern.
Wenn die Chromatizitäts-Koordinate y der blauen Zellen einen kleinen Wert annimmt, verkürzt sich, wie oben angeführt, die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichtes. An späterer Stelle wird dies an den Anordnungen 3 und 4 genauer erläutert.
Zu der späteren Beschreibung gehört zudem: warum der Farbwiedergabebereich groß wird, wenn die Chromatizitäts-Koordinate y der blauen Zellen klein wird, und wie die Chromatizitäts-Koordinate y des aus den blauen Zellen emittierten Lichtes mit der Farbtemperatur beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur zusammenhängt.
Unter der Annahme, dass der vorliegende PDP bei einem hochauflösenden 40-Zoll-Fernsehgerät zum Einsatz kommt, wird bei der vorliegenden Anordnung die Dicke der dielektrischen Schicht 13 auf etwa 20 μm eingestellt und die Dicke der Schutzschicht 14 auf etwa 0,5 μm. Weiterhin wird die Höhe der Trennwände 24 auf 0,1 mm bis 0,15 mm, der Abstand der Trennwände auf 0,15 mm bis 0,3 mm und die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschichten 25 auf 5 μm bis 50 μm eingestellt. Das Entladungsgas ist Ne-Xe-Gas, bei dem Xe 50 % des Volumens ausmacht. Der Ladedruck wird in einem Bereich von 66,67 kPa (500 Torr) bis 106,67 kPa (800 Torr) eingestellt.
Der PDP wird durch den folgenden Ablauf aktiviert. Wie in 2 dargestellt, ist eine Plattenaktivierungsschaltung 100 an den PDP angeschlossen. Eine Adressentladung wird erzeugt, indem eine bestimmte Spannung an einen Bereich zwischen den Anzeigenelektroden 12a und den Adresselektroden 22 der zu beleuchtenden Zellen angelegt wird. Anschließend entsteht eine Dauerentladung durch Anlegen einer Impulsspannung an einen Bereich zwischen den Anzeigenelektroden 12a und 12b. Im Verlaufe der Entladung emittieren die Zellen ultraviolette Strahlen. Durch die Fluoreszenz-Substanzschichten 31 werden die emittierten ultravioletten Strahlen in sichtbares Licht umgewandelt. Wenn die Zellen unter Zuhilfenahme des oben beschriebenen Ablaufs leuchten, werden auf dem PDP Bilder angezeigt.
Herstellung eines PDPs
Nun folgt die Beschreibung des Herstellungsverfahrens für den PDP mit dem oben genannten Aufbau.
Herstellung der Vorderplatte
Die Vorderplatte 10 wird hergestellt, indem auf dem vorderen Glassubstrat 11 die Anzeigeelektroden 12 ausgebildet werden, es mit der dielektrischen Schicht 13 bedeckt wird und anschließend auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 13 die Schutzschicht 14 ausgebildet wird.
Die Anzeigeelektroden 12 entstehen durch Auftragen von Silberpasten auf die Oberfläche des vorderen Glassubstrats 11 mittels Siebdruckverfahren und anschließendes Aushärten der aufgetragenen Silberpaste. Die dielektrische Schicht 13 entsteht durch Auftragen eines Bleiglasmaterials (z. B. ein Gemisch aus 70 Gew.-% Bleioxid (PbO), 15 Gew.-% Boroxid (B₂O₃) und 15 Gew.-% Siliziumoxid (SiO₂)), woraufhin das aufgetragene Material eingebrannt wird. Die aus Magnesiumoxid (MgO) bestehende Schutzschicht 14 wird durch Vakuumaufdampfen oder dergleichen auf der dielektrischen Schicht 13 ausgebildet.
Herstellung der Rückplatte
Die Rückplatte 20 wird hergestellt, indem auf dem hinteren Glassubstrat 21 die Adresselektroden 22 ausgebildet werden, indem das Substrat mit der dielektrischen Schicht 23 (Reflexionsschicht für sichtbares Licht) bedeckt wird und anschließend die Trennwände 30 auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 23 gebildet werden.
Die Adresselektroden 22 werden hergestellt, indem auf die Oberfläche des hinteren Glassubstrats 21 mittels Siebdruckverfahren Silberpasten aufgetragen werden und anschließend die aufgetragenen Silberpasten eingebrannt werden. Die dielektrische Schicht 23 entsteht durch Auftragen von Pasten, die TiO₂-Körner und dielektrische Glaskörner enthalten, auf die Oberfläche der Adresselektroden 22 und anschließendes Aushärten der aufgetragenen Pasten. Die Trennwände 30 werden durch wiederholtes Auftragen von Pasten, die in einem bestimmten Abstand Glaskörner enthalten, mittels Siebdruckverfahren und anschließendes Einbrennen der aufgetragenen Pasten hergestellt. Nachdem die Rückplatte 20 hergestellt ist, werden die fluoreszierenden Substanzpasten roter, grüner und blauer Farbe gefertigt und mittels Siebdruckverfahren auf die Zwischenräume zwischen den Trennwänden aufgetragen. Die fluoreszierenden Substanzschichten 25 entstehen durch Einbrennen der aufgetragenen Pasten in Luft, wie später beschrieben wird.
Die Fluoreszenz-Substanzpasten jeder Farbe werden durch folgendes Verfahren hergestellt.
Die blau fluoreszierende Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇:Eu) erhält man durch die folgenden Schritte: Zuerst werden die Materialien Bariumkarbonat (BaCo₃), Magnesiumkarbonat (MgCo₃) und Aluminiumoxid (α-Al₂O₃) so miteinander vermischt, dass sie ein Atomverhältnis Ba: Mg: Al von 1 : 1 : 10 aufweisen. Als Nächstes wird dem obigen Gemisch eine bestimmte Menge Europiumoxid (Eu₂O₃) beigegeben. Danach wird eine angemessene Menge Flachs (AlF₂, BaCl₂) in einer Kugelmühle mit diesem Gemisch vermischt. Das entstandene Gemisch wird in einer reduzierenden Atmosphäre (H₂, N₂) über einen bestimmten Zeitraum (z. B. 0,5 Stunden) bei 1.400°C bis 1.650° C gebrannt.
Die rot fluoreszierende Substanz (Y₂O₃: Eu) entsteht durch die folgenden Schritte. Zuerst wird eine bestimmte Menge Europiumoxid (Eu₂O₃) zu Yttriumhydroxid (Y₂OH₃) hinzugefügt. Danach wird eine angemessene Menge Flachs in einer Kugelmühle mit diesem Gemisch vermengt. Das entstandene Gemisch wird über eine bestimmte Zeit (z. B. eine Stunde) bei 1.200° C bis 1.450° C in Luft ausgehärtet.
Die grün fluoreszierende Substanz (Zn₂SiO₄: Mn) entsteht durch die folgenden Schritte: Zuerst werden Zinkoxid (ZnO) und Siliziumoxid (SiO₂) so vermischt, dass ein Atomverhältnis Zn : Si von 2 : 11 hergestellt wird. Als Nächstes wird dem obigen Gemisch eine bestimmte Menge Manganoxid (Mn₂O₃) beigegeben. Daraufhin wird eine angemessene Menge Flachs in einer Kugelmühle mit diesem Gemisch vermengt. Das entstandene Gemisch wird eine bestimmte Zeit lang (z. B. 0,5 Stunden) bei einer Temperatur von 1.200° C bis 1.350° C in Luft gebrannt.
Die Fluoreszenz-Substanzschichten 25 können auch mit anderen Verfahren als Siebdruck hergestellt werden. So können beispielsweise die Fluoreszenz-Substanzschichten hergestellt werden, indem eine Düse eine fluoreszierende Farbe ausstößt oder indem ein Bogen aus einem lichtempfindlichen Harz hergestellt wird, das eine fluoreszierende Substanz enthält, und indem der Bogen auf die Oberfläche des hinteren Glassubstrats 21 aufgebracht wird, und zwar auf der Seite mit den Trennwänden 24, anschließend fotolithografisch das Muster ausgebildet und der befestigte Bogen entwickelt wird, um die unnötigen Teile des befestigten Bogens zu entfernen.
Verbinden der Vorderplatte und der Rückplatte Vakuumerzeugung und Aufladen des Entladungsgases
Es werden abdichtende Glasschichten hergestellt, indem auf entweder die Vorderplatte 10 oder die Rückplatte 20, die wie oben gefertigt wurden, oder auf beide eine abdichtende Glasfritte aufgetragen wird. Die abdichtenden Glasschichten werden temporär gebrannt, um Harz und andere Elemente aus der Glasfritte zu entfernen, worauf später noch genauer eingegangen wird. Daraufhin werden die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 mit den Anzeigeelektroden 12 und den Adresselektroden 22, die zueinander weisen und senkrecht zu einander angeordnet sind, zusammengebracht. Die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 werden im Anschluss so aufgeheizt, dass sie sich mit den weich gewordenen abdichtenden Glasschichten verbinden. Dies wird später beschrieben.
Die miteinander verbundenen Platten werden (3 Stunden lang bei 350° C) gebrannt, während aus dem Zwischenraum zwischen den verbundenen Platten Luft abgegeben wird und dadurch ein Vakuum entsteht. Nachdem Entladungsgas mit der obigen Zusammensetzung bei einem bestimmten Druck in den Zwischenraum zwischen den verbundenen Platten eingeleitet worden ist, ist der PDP fertig.
Details des Brennens der fluoreszierenden Substanz des temporären Brennens der abdichtenden Glasfritte und des Verbindens der Vorderplatte mit der Rückplatte
Nun werden die Prozesse des Brennens der fluoreszierenden Substanzen, des temporären Brennens der abdichtenden Glasfritte und des Verbindens der Vorderplatte mit der Rückplatte genauer beschrieben.
In 3 ist eine bandartige Heizvorrichtung dargestellt, die zum Einbrennen der fluoreszierenden Substanzen und zum temporären Brennen der Fritte verwendet wird.
Die Heizvorrichtung 40 weist einen Wärmeofen 41 zum Aufheizen der Substrate, ein Förderband 42 zum Befördern der Substrate innerhalb des Wärmeofens 41 und eine Gasleitung 43 zum Einleiten eines atmosphärischen Gases in dem Wärmeofen 41 auf. Der Wärmeofen 41 ist im Innern mit einer Vielzahl von Heizelementen (in den Zeichnungen nicht abgebildet) entlang des Heizbandes ausgestattet.
Die Substrate werden mit einem willkürlichen Temperaturprofil aufgeheizt, indem die Temperaturen nahe der Vielzahl von Heizelementen, die an dem Band zwischen dem Eingang 44 und dem Ausgang 45 angeordnet sind, eingestellt werden. Weiterhin kann der Wärmeofen mit dem atmosphärischen Gas gefüllt werden, das durch das Gasrohr 43 eingeleitet wird.
Als atmosphärisches Gas kann trockene Luft verwendet werden. Die trockene Luft entsteht durch: Hindurchführen der Luft durch einen Gastrockner (in den Zeichnungen nicht abgebildet), der die Luft auf eine niedrige Temperatur (mehrere Zehn Grad Celsius) abkühlt, und durch Kondensieren des Dampfes in der gekühlten Luft. Durch diesen Prozess wird die Menge (Partialdruck) des Dampfes in der gekühlten Luft reduziert, und schließlich entsteht trockene Luft.
Zum Brennen der fluoreszierenden Substanzen wird das hintere Glassubstrat 21 mit den darauf ausgebildeten Fluoreszenz-Substanzschichten 25 in trockener Luft (10 Minuten lang bei einer Höchsttemperatur von 520°C) in der Heizvorrichtung 40 gebrannt. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird die durch die Hitze und den Dampf in der Atmosphäre während des Einbrennens der fluoreszierenden Substanzen hervorgerufene Qualitätseinbuße verringert, indem das Einbrennen der fluoreszierenden Substanzen in einem trockenen Gas erfolgt. Je niedriger der Partialdruck des Dampfes in der trockenen Luft ist, desto größer ist die Wirkung bezüglich der Verringerung der Qualitätsabnahme der fluoreszierenden Substanzen infolge von Hitze. Daher ist es wünschenswert, wenn der Partialdruck des Dampfes 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger beträgt. Der obige Effekt wird noch deutlicher, wenn der Partialdruck des Dampfes auf einen niedrigeren Wert, beispielsweise 1,33 kPa (10 Torr) oder weniger, auf 0,67 kPa (5 Torr) oder weniger, 0,13 kPa (1 Torr) oder weniger, 0,013 kPa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird.
Es gibt ein bestimmtes Verhältnis zwischen dem Partialdruck des Dampfes und der Taupunkt-Temperatur. Folglich kann die obige Beschreibung so umgeschrieben werden, dass der Partialdruck des Dampfes durch die Taupunkt-Temperatur ersetzt wird. D.h., je niedriger die Taupunkt-Temperatur ist, die eingestellt wird, desto größer ist die Auswirkung auf die Verringerung der Qualitätseinbuße bei den fluoreszierenden Substanzen infolge von Hitze. Deshalb ist es wünschenswert, die Taupunkt-Temperatur des Trockengases auf 20°C oder darunter einzustellen. Der obige Effekt wird noch deutlicher, wenn die Taupunkt-Temperatur des Trockengases auf einen niedrigeren Wert, wie beispielsweise 0° C oder darunter, –20° C oder darunter, –40° C oder darunter, eingestellt wird.
Um die abdichtende Glasfritte temporär zu brennen, wird das vordere Glassubstrat 11 oder das hintere Glassubstrat 21 mit den darauf ausgebildeten abdichtenden Glasschichten in trockener Luft (30 Minuten lang bei einer Höchsttemperatur von 350°C) in der Heizvorrichtung 40 gebrannt.
Auch bei diesem temporären Einbrennvorgang wie bei dem regulären Einbrennvorgang ist es wünschenswert, wenn der Partialdruck des Dampfes bei 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger liegt.
Daher ist es bei diesem temporären Einbrennvorgang genauso wie beim Einbrennprozess wünschenswert, wenn der Partialdruck des Dampfes 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger beträgt. Der obige Effekt wird noch deutlicher, wenn der Partialdruck des Dampfes auf einen niedrigeren Wert, beispielsweise 1,33 kPa (10 Torr) oder weniger, auf 0,67 kPa (5 Torr) oder weniger, 0,13 kPa (1 Torr) oder weniger, 0,013 kPa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird. Anders ausgedrückt, es ist wünschenswert, die Taupunkt-Temperatur des Trockengases auf 20°C oder noch besser auf einen niedrigeren Wert, wie beispielsweise 0° C oder darunter, –20° C oder darunter, –40° C oder darunter, einzustellen.
4 zeigt den Aufbau einer Heiz-Abdichtvorrichtung.
Eine Heiz-Abdichtungsvorrichtung 50 weist einen Wärmeofen 51 zum Aufheizen der Substrate (bei der vorliegenden Anordnung die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20), ein Rohr 52a zum Einleiten eines atmosphärischen Gases von außen in den Wärmeofen 51, und zwar in den Zwischenraum zwischen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 hinein, und ein Rohr 52b auf, durch das das atmosphärische Gas von dem Zwischenraum zwischen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 aus dem Wärmeofen 51 hin aus gelangen kann. Das Rohr 52a ist an eine Gaszufuhrquelle 53 angeschlossen, die als atmosphärisches Gas trockene Luft zuführt. Das Rohr 52b ist an eine Vakuumpumpe 54 angeschlossen. Zum Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit des Gases, das die Rohre durchquert, sind Einstellventile 55a und 55b an den Rohren 52a bzw. 52b angebracht. Mit Hilfe der Heiz-Abdichtvorrichtung 50 mit obigem Aufbau werden die Vorderplatte und die Rückplatte wie nachstehend beschrieben miteinander verbunden.
Die Rückplatte weist an den Außenbereichen um den Anzeigebereich herum Luftöffnungen 21a und 21b auf. An den Luftöffnungen 21a und 21b sind Glasrohre 26a und 26b befestigt. Es sei darauf verwiesen, dass die Trennwände und Fluoreszenz-Substanzen, die sich auf der Rückplatte 20 befinden sollten, in 4 weggelassen wurden.
Die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 werden ordnungsgemäß mit den dazwischen liegenden abdichtenden Glasplatten positioniert und anschließend in den Wärmeofen 51 eingelegt. Dabei ist es günstig, die so positionierte Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 mit Klemmvorrichtungen oder dergleichen zu befestigen, um Verschiebungen zu verhindern.
Dem Zwischenraum zwischen den Platten wird mit Hilfe der Vakuumpumpe 54 die Luft entzogen, so dass dort ein Vakuum entsteht. Anschließend wird durch das Rohr 52a mit einer bestimmten Strömungsrate trockene Luft in den Zwischenraum eingeleitet, ohne dabei die Vakuumpumpe 54 zu nutzen. Die trockene Luft wird aus dem Rohr 52b ausgegeben. Dies bedeutet, dass trockene Luft den Zwischenraum zwischen den Platten durchströmt.
Anschließend werden die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 aufgeheizt (30 Minuten lang bei einer Höchsttemperatur von 450° C), während gleichzeitig trockene Luft durch den Zwischenraum zwischen den Platten strömt. Bei diesem Prozess verbinden sich die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 mit den weich gewordenen abdichtenden Glasplatten 15.
Nach Beendigung des Verbindungsvorgangs wird eines der Glasrohre 26a und 26b verschlossen und die Vakuumpumpe an das andere Glasrohr angeschlossen. In dem Vakuumerzeugungsprozess, dem nächsten Prozess, kommt die Heiz-Abdichtvorrichtung zum Einsatz. Im Aufladeprozess für das Entladungsgas wird ein Zylinder, der das Entladungsgas enthält, an das andere Gasrohr angeschlossen und das Entladungsgas mit Hilfe einer Gasabgabevorrichtung in den Zwischenraum zwischen den Platten eingeleitet.
Auswirkungen auf das in der vorliegenden Anordnung darstellte Verfahren
Das bei der vorliegenden Anordnung dargestellte Verfahren zum Verbinden der Vorder- mit der Rückplatte hat einzigartige Effekte, die nachstehend näher beschrieben werden. Allgemein werden Gase, beispielsweise Dampf, mittels Adsorption auf der Oberfläche der Vorderplatte und der Rückplatte gehalten. Beim Erwärmen der Platten werden die adsorbierten Gase freigesetzt.
Bei konventionellen Verfahren werden während des Verbindungsprozesses nach dem temporären Einbrennen die Vorderplatte und die Rückplatte zuerst bei Raumtemperatur zusammengefügt und anschließend zum Verbinden miteinander erhitzt. Bei dem Verbinden werden die durch Adsorption auf der Oberfläche der Vorderplatte und der Rückplatte festgehaltenen Gase freigesetzt. Wenngleich eine bestimmte Menge der Gase während des temporären Einbrennprozesses freigesetzt wird, werden die Gase erneut durch Adsorption festgehalten, wenn die Platten vor dem Beginn des Verbindens bei Raumtemperatur in der Luft aufgelegt werden, und während des Verbindungsprozesses werden die Gase freigesetzt. Diese freigesetzten Gase sind in dem kleinen Zwischenraum zwischen den Platten eingeschlossen. Durch Messungen ist bekannt, dass der Partialdruck des Dampfes im Zwischenraum in diesem Stadium meist bei 2,67 kPa (20 Torr) oder darüber liegt.
Wenn dies geschieht, werden die Fluoreszenz-Substanzschichten 25, die mit dem Zwischenraum in Kontakt sind, meist durch die Hitze und die in dem Zwischenraum eingeschlossenen Gase (von diesen Gasen insbesondere der von der Schutzschicht 14 freigesetzte Dampf) beeinträchtigt. Durch die Verschlechterung der Fluoreszenz-Substanzschichten nimmt die Lichtemissionsstärke der Schichten ab (insbesondere der blau fluoreszierenden Substanzschicht).
Demgegenüber wird bei dem hier beschriebenen Verfahren die Qualitätsminderung verringert, da trockene Luft durch den Zwischenraum geblasen wird, während die Platten erwärmt werden und der Dampf aus dem Zwischenraum nach außen abgegeben wird. Bei diesem Verbindungsprozess ist es genau wie bei dem Einbrennprozess für die Fluoreszenz-Substanzen wünschenswert, wenn der Partialdruck des Dampfes 2,0 kPa oder weniger beträgt. Weiterhin wird die Qualitätsminderung der Fluoreszenzsubstanz um so mehr verringert, je niedriger der Partialdruck des Dampfes eingestellt wird, z. B. 1,33 kPa (10 Torr) oder weniger, 0,67 kPa (5 Torr) oder weniger, auf 0,13 kPa (1 Torr) oder weniger oder auf 0,013 kPa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird. Anders ausgedrückt, es ist wünschenswert, die Taupunkt-Temperatur der trockenen Luft auf 20°C oder weniger, noch besser auf einen niedrigeren Wert, wie beispielsweise 0° C oder darunter, –20° C oder darunter, –40° C oder darunter, einzustellen.
Untersuchung des Partialdruckes von Dampf in atmosphärischem Gas
Experimentell wurde bestätigt, dass die Verschlechterung der Eigenschaften der blau fluoreszierenden Substanz infolge von Erwärmung vermieden werden kann, wenn man den Partialdruck des Dampfes im atmosphärischen Gas verringert.
5 und 6 zeigen jeweils die relative Lichtemissionsstärke und die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, das von der blau fluoreszierenden Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) emittiert wird. Diese Werte wurden gemessen, nachdem die blau fluoreszierende Substanz bei veränderten Partialdrücken des Dampfes in Luft eingebrannt wurde. Die blau fluoreszierende Substanz wurde 20 Minuten lang bei einer Höchsttemperatur von 450°C eingebrannt.
Die in 5 abgebildeten relativen Werte für die Lichtemissionsstärke sind relative Werte, bei denen die Lichtemissionsstärke der blau fluoreszierenden Substanz, die vor dem Einbrennen gemessen wird, als Standardwert auf 100 eingestellt ist.
Um die Lichtemissionsstärke zu ermitteln, wird zuerst das Emissionsspektrum der Fluoreszenz-Substanzschicht mit Hilfe eines Spektrofotometers gemessen, als Nächstes wird die Chromatizitäts-Koordinate y aus dem gemessenen Emissionsspektrum berechnet und anschließend die Lichtemissionsstärke mit einer Formel
(Lichtemissionsstärke = Luminanz/Chromatizitäts-Koordinate y)
bestimmt, wobei die berechnete Chromatizitäts-Koordinate y und die Luminanz zuvor gemessen wurden.
Es ist zu beachten, dass die Chromatizitäts-Koordinate y der blau fluoreszierenden Substanz vor dem Einbrennen 0,052 betrug.
Aus den Ergebnissen, die in 5 und 6 dargestellt sind, geht hervor, dass keine Verringerung der Lichtemissionsstärke infolge von Hitze und keine Veränderung in der Chromatizität eintritt, wenn der Partialdruck des Dampfes bei etwa 0 kPa (0 Torr) liegt. Es sei jedoch angemerkt, dass mit steigendem Partialdruck des Dampfes die relative Lichtemissionsstärke der blau fluoreszierenden Substanz abnimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y der blau fluoreszierenden Substanz zunimmt.
Herkömmlicherweise wurde davon ausgegangen, dass sich die Lichtemissionsstärke verringert und die Chromatizitäts-Koordinate y erhöht, wenn die blau fluoreszierende Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) ist, da durch Erhitzen das aktivierende Eu²⁺-Ion oxidiert und in ein Eu³⁺-Ion umgewandelt wird. (S. Oshio, T. Matsuoka, S. Tanaka und H. Kobayashi, Mechanism of Luminance Decrease in BaMgAl₁₀O₁₇: Eu2+ Phosphor by Oxidation, J.Electrochem.Soc., Band 145, Nr. 11, November 1988, Seiten 3.903-3.907). Berücksichtigt man die Tatsache, dass die Chromatizitäts-Koordinate y der obigen blau fluoreszierenden Substanz vom Partialdruck des Dampfes in der Atmosphäre abhängt, so wird davon ausgegangen, dass das Eu²⁺-Ion nicht direkt mit Sauerstoff in dem atmosphärischen Gas (z. B. Luft) reagiert, sondern dass der Dampf in dem atmosphärischen Gas die qualitätsmindernde Reaktion beschleunigt.
Zu Vergleichszwecken wurde die Verringerung der Lichtemissionsstärke und die Änderung der Chromatizitäts-Koordinate y blau fluoreszierenden Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) bei verschiedenen Erwärmungstemperaturen gemessen. Die Messergebnisse zeigen Tendenzen, nach denen eine Verringerung der Lichtemissionsstärke zunimmt, wenn die Aufheiztemperatur im Bereich von 300° C bis 600° C ansteigt, und die Lichtemissionsstärke bei jeder Aufheiztemperatur umso stärker abnimmt, je größer der Partialdruck des Dampfes wird. Wenngleich andererseits die Messergebnisse die Tendenz zeigen, dass eine Veränderung der Chromatizitäts-Koordinate y mit steigendem Partialdruck des Dampfes größer wird, so geht aus den Messergebnissen nicht die Tendenz hervor, dass eine Änderung der Chromatizitäts-Koordinate y von der Aufheiztemperatur abhängt.
Gemessen wurde weiterhin die Menge des beim Erwärmen freigesetzten Dampfes für jedes Material, welches das vordere Glassubstrat 11, die Anzeigeelektroden 12, die dielektrische Schicht 13, die Schutzschicht 14, das hintere Glassubstrat 21, die Adresselektroden 22, die dielektrische Schicht 23 (Reflexionsschicht für sichtbares Licht), die Trennwände 24 und die fluoreszierenden Substanzschichten 25 bildet. Entsprechend den Messergebnissen setzt MgO, bei dem es sich um das Material für die Schutzschicht 14 handelt, von allen die größte Menge Dampf frei. Daraus wird die Vermutung abgeleitet, dass die Qualitätseinbuße der fluoreszierenden Substanzschichten infolge von Erhitzung während des Verbindens der Schichten vorrangig durch den von der Schutzschicht 14 freigesetzten Dampf verursacht wird.
Abwandlungen der vorliegenden Anordnung
Bei der vorliegenden Anordnung wird während des Verbindungsprozesses eine bestimmte Menge trockener Luft in den Innenraum zwischen den Platten eingeblasen. Allerdings kann auch wiederholt abwechselnd Luft aus dem Innenraum zwecks Herstellung eines Vakuums abgegeben und trockene Luft eingeleitet werden. Durch diesen Vorgang kann der Dampf effektiv aus dem Innenraum abgegeben und die Qualitätseinbuße der Fluoreszenz-Substanzenschicht infolge von Hitze verringert werden.
Weiterhin müssen sowohl der Einbrennprozess für die Fluoreszenz-Substanzschicht als auch das temporäre Einbrennen und der Verbindungsprozess nicht unbedingt in einer trockenen Gasatmosphäre erfolgen. Es ist möglich, denselben Effekt zu erreichen, indem lediglich einer oder zwei dieser Prozesse in atmosphärischem Trockengas stattfinden.
Bei der vorliegenden Anordnung wird während des Verbindungsprozesses trockene Luft als atmosphärisches Gas in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet. Allerdings lässt sich ein gewisser Effekt auch dadurch erreichen, dass ein inertes Gas, beispielsweise Stickstoff, welches nicht mit der Fluoreszenz-Substanzschicht reagiert und dessen Partialdruck des Dampfes gering ist, eingeleitet wird.
Bei der vorliegenden Anordnung wird während des Verbindungsprozesses trockene Luft zwangsweise durch das Glasrohr 26a in den Innenraum zwischen Platte 10 und Platte 20 eingeleitet. Demgegenüber können die Platten 10 und 20 in der Atmosphäre trockener Luft mit Hilfe von beispielsweise der Heizvorrichtung 40 aus 3 miteinander verbunden werden. In diesem Fall wird ebenfalls ein bestimmter Effekt erreicht, da eine geringe Menge trockenen Gases durch die Luftöffnungen 21a und 21b in den Innenraum strömt.
Obwohl es bei der vorliegenden Anordnung nicht beschrieben wird, verringert sich die Menge des durch Adsorption auf der Oberfläche der Schutzschicht 14 festgehaltenen Wassers erheblich, wenn die Vorderplatte 10 mit der Schutzschicht 14 auf der Oberfläche in atmosphärischem Trockengas gebrannt wird. Allein dadurch wird die Qualitätsabnahme der blau fluoreszierenden Substanzschicht auf ein bestimmtes Maß beschränkt. Es wird erwartet, dass sich der Effekt weiter steigern lässt, wenn man dieses Verfahren des Einbrennens der Vorderplatte 10 mit dem hier beschriebenen Herstellungsverfahren kombiniert.
Der gemäß dem hier beschriebenen Verfahren hergestellte PDP hat den Effekt, eine abnormale Entladung während der PDP-Aktivierung abzuschwächen, da die Fluoreszenz-Substanzschichten eine geringe Menge Wasser enthalten.
Beispiel 1
In Tabelle 1 sind die Platten 1 bis 4 PDPs, die auf der Grundlage der vorliegenden Anordnung hergestellt wurden. Die Platten 1 bis 4 sind mit verschiedenem Partialdruck des Dampfes in der Trockenluft gefertigt, die während des Brennprozesses für die Fluoreszenz-Substanzschichten, während des temporären Fritten-Brennprozesses und des Verbindungsprozesses strömte, wobei die Partialdrücke des Dampfes im Bereich von 0 kPa bis 1,6 kPa (0 Torr bis 12 Torr) lagen.
Die Platte 5 ist ein zu Vergleichszwecken hergestellter PDP. Sie wurde in nicht trockener Luft (Partialdruck des Dampfes liegt bei 2,67 kPa (20 Torr)) im Verlaufe des Brennprozesses für die Fluoreszenz-Substanzschichten des temporären Brennprozesses für die Fritte und des Verbindungsprozesses gefertigt.
Bei jedem der PDPs 1 bis 5 beträgt die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschicht 30 μm und das Entladungsgas, Ne (95 %) –Xe (5 %), wurde unter Ladungsdruck gesetzt (66,67 kPa (500 Torr)).
Test der Lichtemissionseigenschaften und Ergebnisse
Für jede der Platten (PDPs) 1 bis 5 wurden die Platten-Luminanz und die Farbtemperatur beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur (Platten-Luminanz und Farbtemperatur, wenn das Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen emittiert wird, um eine weiße Anzeige zu erzeugen) und das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 1 dargestellt. Es ist zu beachten, dass in den Tabellen 1 bis 6 die Drücke in Torr angegeben sind, wobei ein Torr 0,13 kPa entspricht.
Jeder der hergestellten PDPs wurde demontiert und auf die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen (mittlere Wellenlänge 146 nm) aufgebracht. Anschließend wurden die Farbtemperatur bei Emission von Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen sowie das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen gemessen. Die Ergebnisse waren identisch mit den obigen, da bei der Herstellung der Vorderplatte kein Farbfilter oder dergleichen verwendet wurde.
Anschließend wurden die blauen Fluoreszenz-Substanzen aus der Platte entnommen. Mit Hilfe des TDS-Analyseverfahrens (Thermal Desorption) wurde die Anzahl von Mole külen gemessen, die in einem Gramm H₂O-Gas enthalten sind, das von den blau fluoreszierenden Substanzen desorbiert wird. Weiterhin wurde das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz mittels Röntgenanalyse gemessen.
Die obige Messung wurde wie folgt mittels einer Infrarotheizungs-TSD-Analysevorrichtung von ULVAC JAPAN Ltd. ausgeführt.
Jedes Testmuster der fluoreszierenden Substanz, die in einer Tantalplatte enthalten war, wurde in einer vorbereitenden Gasabzugskammer untergebracht, und das Gas wurde bis zu einer Größenordnung von 10^–4 Pa aus der Kammer entfernt. Anschließend wurde das Testmuster in einer Messkammer untergebracht und das Gas aus der Kammer bis zu einer Größenordnung von 10^–7 Pa entfernt. Während das Testmuster mit Hilfe einer Infrarot-Heizvorrichtung bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 10° C/min von Raumtemperatur auf 1.100° C aufgeheizt wurde, wurde die Anzahl von H₂O-Molekülen (Massenzahl 18), die von der fluoreszierenden Substanz desorbiert wurden, in Messintervallen von 15 Sekunden abgetastet. Die 7A, 7B und 7C zeigen die Testergebnisse für die blau fluoreszierenden Substanzen, die jeweils den Platten 2, 4 bzw. 5 entnommen wurden. Wie aus der Zeichnung deutlich wird, hat die Anzahl von H₂O-Molekülen, die von der blau fluoreszierenden Substanz desorbiert wurden, Spitzen bei etwa 100° C bis 200° C und bei etwa 400° C bis 600°C. Es wird davon ausgegangen, dass die Spitze bei etwa 100°C bis 200° auf die Desorption des physikalischen Adsorptionsgases zurückzuführen ist und die Spitze bei etwa bei 400°C bis 600°C auf die Desorption des chemikalischen Adsorptionsgases.
Tabelle 1 zeigt den Spitzenwert der Anzahl von H₂O-Molekülen, die bei 200°C oder darüber desorbiert werden, konkret H₂O-Moleküle, die bei etwa 400° C bis 600° C desorbiert werden, und das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz.
Untersuchung
Bei der Untersuchung der Ergebnisse aus Tabelle 1 wird festgestellt, dass die Platten 1 bis 4 der vorliegenden Anordnung im Hinblick auf die Lichtemissionseigenschaften der Platte 5 (Vergleichsbeispiel) überlegen sind. Das heißt, die Platten 1 bis 4 weisen eine größere Platten-Luminanz und höhere Farbtemperaturen auf.
Bei den Platten 1 bis 4 verbessern sich die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platte 1, 2, 3, 4.
Aus diesem Ergebnis wird deutlich, dass die Lichtemissionseigenschaften (Platten-Luminanz und Farbtemperatur) mit abfallendem Partialdruck des Dampfes während des Brennprozesses für die Fluoreszenz-Substanzschichten, während des temporären Brennprozesses für die Fritte und während des Verbindungsprozesses besser werden. Als Grund für dieses Phänomen wird die Tatsache betrachtet, dass bei verringertem Partialdruck des Dampfes die Qualitätsabnahme der blau fluoreszierenden Substanzschicht (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) verhindert wird und der Wert der Chromatizitäts-Koordinate y gering wird.
Bei den Platten der vorliegenden Anordnung beträgt die Höchstzahl von Molekülen, die in einem Gramm von H₂O-Gas enthalten sind, welches von den blau fluoreszierenden Substanzen bei 200° C oder mehr desorbiert wird, 1 × 10^–6 oder weniger beträgt und das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz bei 4,0218 oder darunter liegt. Im Unterschied dazu sind die entsprechenden Werte der Vergleichsplatte in beiden Fällen größer als die obigen Werte.
<Anordnung 2>
Der PDP der vorliegenden Anordnung hat den gleichen Aufbau wie jener aus Anordnung 1.
Das Herstellungsverfahren für den PDP ist ebenfalls das gleiche wie bei Anordnung 1, mit Ausnahme von: der Position der Luftöffnungen in den Außenbereichen des hinteren Glassubstrats 21 und des Formats, in dem die abdichtende Glasfritte aufgebracht wird. Während des Verbindungsprozesses nimmt die Qualität der Fluoreszenz-Substanzschicht infolge von Hitze noch mehr ab als während des Brennprozesses der Fluoreszenz-Substanzschicht und während des temporären Brennprozesses für die Fritte, da im Verbindungsprozess das Gas einschließlich des Dampfes, der von der Schutzschicht, der Fluoreszenz-Substanzschicht und dem abdichtenden Glas der Vorderplatte erzeugt wird, beim Erhitzen in jedem kleinen von den Trennwänden abgegrenzten Innenraum eingeschlossen wird. Angesichts dessen ist bei der vorliegenden Anordnung vorgesehen, dass die in den Innenraum eingeleitete trockene Luft im Verbindungsprozess ständig durch den Raum zwischen den Trennwänden strömen kann und das Gas, das in dem Raum zwischen den Trennwänden erzeugt wird, wirksam abgegeben wird. Dadurch wird der Effekt verstärkt, eine Qualitätsabnahme der Fluoreszenz-Substanzschicht infolge von Hitze zu verhindern.
8 bis 16 zeigen konkrete Anordnungen im Hinblick auf: die Position der Luftöffnungen in den Außenbereichen des hinteren Glassubstrats 21 und das Format, in dem die abdichtende Glasfritte aufgebracht wird. Es ist zu beachten, dass die Rückplatte 20 auf der gesamten Bildanzeigefläche in Wirklichkeit mit Trennwänden 24 in Form von Streifen versehen ist, die 8 bis 16 jedoch nur einige wenige Reihen von Trennwänden 24 für jede Seite zeigen, wobei der mittlere Teil weggelassen wurde.
Wie in diesen Figuren dargestellt, ist im Außenbereich des hinteren Glassubstrats 21 eine rahmenförmige abdichtende Glasfläche 60 (eine Fläche, auf der die abdichtende Glasschicht 15 ausgebildet wird) vorgesehen. Die Fläche für das abdichtende Glas 60 besteht aus: einem Paar vertikale Abdichtflächen 61, die sich an der äußersten Trennwand 24 erstrecken, und einem Paar horizontale Abdichtflächen 62, die sich quer zu den Trennwänden (in Breitenrichtung der Trennwände) erstrecken.
Wenn die Platten miteinander verbunden werden, strömt trockene Luft durch die Spalte 65 zwischen den Trennwänden 24.
Anhand der Zeichnungen werden die Eigenschaften der vorliegenden Beispiele beschrieben:
Wie aus den 8 bis 12 hervorgeht, sind an diagonalen Positionen innerhalb der abdichtenden Glasfläche 60 Luftöffnungen 21a und 21b ausgebildet. Wenn die Platten miteinander verbunden werden, durchquert die trockene Luft, die durch die Luftöffnung 21a eingeleitet wurde, wie in 4 abgebildet, den Spalt 63a zwischen dem Trennwandrand 24a und der horizontalen Abdichtfläche 62 und wird zwischen den Trennwänden 24 auf die Spalte 65 aufgeteilt. Anschließend passiert die trockene Luft die Spalte 65, gelangt durch den Spalt 63b zwischen dem Trennwandrand 24b und der horizontalen Abdichtfläche 62 und wird aus der Luftöffnung 21b abgegeben.
Bei dem Beispiel aus 8 ist jeder der Spalte 63a und 63b breiter als jeder der Spalte 64a und 64b zwischen der vertikalen Abdichtfläche 61 und der benachbarten Trennwand 24, (so dass der Ausdruck D1, D2 > d1, d2 erfüllt ist, wobei D1, D2, d1 und d2 jeweils die Mindestbreite des Spalts 63a, 63b, 64a bzw. 64b darstellen).
Bei einem derartigen Aufbau wird aufgrund der durch die Luftöffnung 21a zugeführten trockenen Luft der Widerstand gegenüber der Gasströmung in den Spalten 65 zwischen den Trennwänden 24 geringer als der in den Spalten 64a und 64b. Dadurch gelangt eine größere Menge trockene Luft durch die Spalte 63a und 63b und anschließend durch die Spalte 64a und 64b, woraus eine ständige Separation der trockenen Luft in die Spalte 65 hinein und eine ständige Strömung des trockenen Gases in den Spalten 65 resultieren.
Bei der obigen Anordnung wird das in jedem Spalt 65 erzeugte Gas wirksam abgegeben, wodurch der Effekt des Verhinderns einer Qualitätseinbuße der Fluoreszenz-Substanzschicht später im Verbindungsprozess vergrößert wird.
Es kann weiterhin angeführt werden, dass je größer die Werte der Mindestbreiten D1 und D2 der Spalte 63a und 63b im Vergleich zu den Mindestbreiten d1 und d2 der Spalte 64a und 64b eingestellt werden, z. B. doppelt oder dreimal so groß, desto kleiner wird der Widerstand gegenüber der Gasströmung in den Spalten 65 zwischen den Trennwänden 24, und die trockene Luft strömt gleichmäßiger durch jeden Spalt 65, wodurch die positiven Effekte weiter gesteigert werden.
Bei dem Beispiel aus 9 ist der mittlere Teil der vertikalen Abdichtfläche 61 mit der angrenzenden Trennwand 24 verbunden. Deshalb beträgt die Mindestbreite d1 und d2 der Spalte 64a und 64b um die Mitte herum jeweils 0. Hierbei strömt die trockene Luft gleichmäßiger durch jenen Spalt 65, da die trockene Luft nicht durch die Spalte 64a und 64b strömt.
Bei den Beispielen aus 10 bis 16 ist im Innern der abdichtenden Glasfläche 60 eine Strömungsverhinderungswand 70 derart ausgebildet, dass sie in engem Kontakt zueinander stehen. Die Strömungsverhinderungswand 70 besteht aus: einem Paar vertikaler Wände 71, die sich entlang der vertikalen Abdichtflächen 61 erstrecken, und einem Paar horizontaler Wände 72, die sich entlang der horizontalen Abdichtflächen 62 erstrecken. Die Luftöffnung 21a und 21b befinden sich innen benachbart zu der Strömungsverhinderungswand 70. Es ist zu beachten, dass bei dem Beispiel aus 12 lediglich horizontale Wände 72 ausgebildet sind.
Die Strömungsverhinderungswand 70 besteht aus demselben Material und hat dieselbe Form wie die Trennwände 24. Dadurch können sie im gleichen Verfahren hergestellt werden.
Die Strömungsverhinderungswand 70 verhindert, dass das abdichtende Glas der abdichtenden Glasfläche 60 in den Anzeigebereich in der Mitte der Platte fließt, wenn die abdichtende Glasfläche 60 durch Hitze weich gemacht wird.
Bei dem Beispiel aus 10 hat wie in dem Fall aus 8 jeder Spalt 63a und 63b eine größere Breite als jeder Spalt 64a und 64b zwischen der vertikalen Abdichtfläche 61 und der angrenzenden Trennwand 24, (so dass der Ausdruck D1, D2 > d1, d2 erfüllt ist), wodurch der gleiche Effekt wie im Fall aus 8 hervorgerufen wird.
Bei dem Beispiel aus 12 sind Trennwände 73a und 73b jeweils um die Mitte des Spalts 64a und 64b herum zwischen den vertikalen Wänden 71 und den angrenzenden Trennwänden 24 ausgebildet. Die Mindestbreite d1 und d2 des Spalts 64a und 64b beträgt jeweils um die Mitte herum 0, genau wie im Fall aus 9. Deshalb entsteht in diesem Fall der gleiche Effekt wie im Fall aus 9.
Bei dem Beispiel aus 12 ist der Mittelteil der vertikalen Abdichtfläche 61 mit der angrenzenden Trennwand 24 verbunden. Die Mindestbreite d1 und d2 der Spalte 64a und 64b beträgt jeweils um die Mitte herum 0, genau wie im Fall aus 9. Deshalb entstehen hier die gleichen Effekte wie im Fall aus 9.
Bei dem Beispiel aus 13 sind die Luftöffnungen 21a und 21b in der Mitte von Spalt 64a und 64b zwischen den vertikalen Wänden 71 und den angrenzenden Trennwänden 24 und nicht an diagonalen Positionen ausgebildet. Darüber hinaus sind an den Rändern von Spalt 64a und 64b Trennwände 73a und 73b ausgebildet. Deshalb entstehen hier die gleichen Effekte wie im Fall aus 11.
Bei dem Beispiel aus 14 sind zwei Luftöffnungen 21a als Gaseinlass und zwei Luftöffnungen 21b als Gasauslassöffnungen ausgebildet, und zwischen den Trennwänden 24 erstreckt sich eine mittlere Trennwand 27, die an beiden Enden mit den horizontalen Wänden 72 verbunden ist. Abgesehen hiervon ist die Platte fast identisch mit jener aus 11. Hierbei strömt trockene Luft in jeden Bereich, der von der mittleren Trennwand 27 abgetrennt ist. Da jedoch die Spalte 63a und 63b breiter sind als jeder Spalt 64a und 64b, können auch hier die gleichen Effekte wie im Fall aus 11 erreicht werden. Weiterhin ist es bei dem Beispiel aus 14 möglich, die Strömungsrate der trockenen Luft für jeden von der mittleren Trennwand 27 abgetrennten Bereich einzustellen.
Abwandlungen der vorliegenden Anordnung
Bei der vorliegenden Anordnung ist es genau wie bei der Anordnung 1 erwünscht, dass der Partialdruck des Dampfes 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger beträgt (bzw. die Taupunkt-Temperatur der trockenen Luft bei 20° C oder darunter liegt), wobei der gleiche Effekt durch Einströmen eines inerten Gases, z. B. Stickstoff, welches nicht mit der Fluoreszenz-Substanzschicht reagiert und dessen Partialdruck des Dampfes niedrig ist, anstelle von trockener Luft erreicht werden kann.
Die folgende Anordnung beschreibt den Fall, bei dem auf der Rückplatte Trennwände ausgebildet sind. Allerdings können in gleicher Art und Weise auf der Vorderplatte Trennwände ausgebildet sein, wodurch die gleichen Effekte erzielt werden.
Beispiel 2
Die Platte 6 ist ein PDP, der auf der der vorliegenden Anordnung aus 10 basiert, wobei der Partialdruck des Dampfes in der trockenen Luft, die während des Verbindungsprozesses strömt, auf 0,27 kPa (2 Torr) eingestellt ist (die Taupunkt-Temperatur der trockenen Luft ist auf –10 eingestellt).
Die Platte 7 ist ein PDP, der teilweise auf 15 der vorliegenden Anordnung basiert, wobei jeder Spalt 63a und 63b schmaler ist als jeder Spalt 64a und 64b zwischen der vertikalen Abdichtfläche 61 und der angrenzenden Trennwand 24, (so dass der Ausdruck D1, D2 < d1, d2 erfüllt ist). Ansonsten ist die Platte wie in 10 hergestellt. Nach der Fertigung der Platte 7 werden die Platten unter den gleichen Bedingungen wie beim PDP 6 miteinander verbunden.
Die Platte 8 ist ein PDP, der zu Vergleichszwecken hergestellt ist. Die Platte 8 verfügt über eine Luftöffnung 21a auf der Rückplatte 20, wie in 16 dargestellt ist. Während des Verbindungsprozesses wurden die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 erwärmt, um sie miteinander zu verbinden, ohne dass nach dem Zusammenfügen trockene Luft eingeleitet wurde.
Mit Ausnahme des Verbindungsprozesses wurden die PDPs 6 bis 8 unter den gleichen Bedingungen hergestellt. Abgesehen von den Luftöffnungen und den Strömungsverhinderungswänden haben die PDPs 6 bis 8 den gleichen Aufbau. Bei jedem der PDPs 6 bis 8 beträgt die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschicht 20 μm, und das Entladungsgas, Ne (95 %) –Xe (5 %), wurde mit einem Ladungsdruck von 66,67 kPa (500 Torr) geladen.
Untersuchung der Lichtemissionseigenschaften
Für jede der Platten (PDPs) 6 bis 8 wurden die Platten-Luminanz und die Farbtemperatur beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur (Platten-Luminanz und Farbtemperatur, wenn das Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen emittiert wird, um eine weiße Anzeige zu erzeugen) und das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 2 dargestellt.
Jeder der hergestellten PDPs wurde demontiert und auf die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen aufgebracht. Anschließend wurden die Farbtemperatur bei Emission von Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen sowie das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen gemessen. Die Ergebnisse waren identisch mit den obigen. Anschließend wurden die blauen Fluoreszenz-Substanzen aus der Platte entnommen. Mit Hilfe des TDS-Analyseverfahrens wurde die Anzahl von Molekülen gemessen, die in einem Gramm H₂O-Gas enthalten sind, das von den blau fluoreszierenden Substanzen desorbiert wird. Weiterhin wurde das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz mittels Röntgenanalyse gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 dargestellt.
Untersuchung
Bei der Untersuchung der Ergebnisse aus Tabelle 2 ist festzuhalten, dass von den drei Platten die Platte 6 der vorliegenden Anordnung die besten Lichtemissionseigenschaften aufweist. Die Lichtemissionseigenschaften von Platte 6 sind besser als jene der Platte 7. Es wird davon ausgegangen, dass dies aus folgenden Gründen erreicht wurde: Während des Verbindungsprozesses der Platte 6 strömt kontinuierlich trockene Luft durch den Spalt zwischen den Trennwänden, und das erzeugte Gas wird effektiv abgegeben, während beim Verbindungsprozess der Platte 7 fast die gesamte trockene Luft, die durch die Luftöffnung 21a ins Innere eingeleitet wurde, nach dem Durchqueren von Spalt 63a und 63b durch die Luftöffnung 21b nach außen abgegeben wird; wohingegen im Fall von der Platte 7 eine geringe Menge trockenen Gases durch den Spalt 65 zwischen den Trennwänden strömt, so dass das im Spalt 65 erzeugte Gas nicht wirksam abgegeben wird. Die Lichtemissionseigenschaften der Platte 8 sind den anderen unterlegen. Dies wird auch darauf zurückgeführt, dass das im Spalt 65 erzeugte Gas nicht wirksam abgegeben worden ist, da eine geringe Menge des trockenen Gases durch den Spalt 65 zwischen den Trennwänden strömt.
Die PDPs bei dem vorliegenden Beispiel werden auf der Grundlage von 10 hergestellt. Allerdings ist bestätigt worden, dass auf der Grundlage der 10 bis 16 hergestellte PDPs vergleichbare ausgezeichnete Lichtemissionseigenschaften aufweisen.
<Anordnung 3>
Der PDP aus der vorliegenden Anordnung hat den gleichen Aufbau wie jener aus der Anordnung 1.
Das Herstellungsverfahren für den PDP ist ebenfalls das gleiche wie bei Anordnung 1 mit Ausnahme von: der Tatsache, dass die Platten beim Verbinden der Vorderplatte 10 mit der Rückplatte 20 in dem Verbindungsverfahren erwärmt werden, während trockene Luft eingeleitet wird, indem der Druck des Innenraums auf einen niedrigeren Wert als der atmosphärische Druck eingestellt wird.
Bei der vorliegenden Anordnung wird zuerst die abdichtende Glasfritte auf entweder die Vorderplatte 10 oder die Rückplatte 20 oder auf beide aufgetragen. Die aufgetragene abdichtende Glasfritte wird temporär gebrannt. Anschließend werden die Platten 10 und 20 zusammengefügt und in den Wärmeofen 51 der Aufheiz-Abdicht-Vorrichtung 50 eingebracht. Die Rohre 52a und 52b sind jeweils an die Glasrohre 26a und 26b angeschlossen. Der Druck des Innenraums zwischen den Platten nimmt ab, da Luft aus dem Zwischenraum durch das Rohr 52b hindurch mit Hilfe der Vakuumpumpe 54 abgezogen wird. Gleichzeitig wird die trockene Luft aus der Gaszufuhrquelle 53 mit einer bestimmten Strömungsrate durch das Rohr 52a in den Innenraum eingeleitet. Dabei werden die Regelventile 55a und 55b so eingestellt, dass der Druck des Innenraumes unter dem atmosphärischen Druck liegt.
Wie oben beschrieben, werden die Platten 10 und 20 über 30 Minuten auf Abdichttemperatur (Höchsttemperatur beträgt 450° C) erhitzt, während unter verringertem Druck trockene Luft in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet wird, wodurch die abdichtende Glasschicht 15 weich wird und die Platten 10 und 20 durch das weich gewordene Abdichtglas miteinander verbunden werden.
Die miteinander verbundenen Platten werden gebrannt (3 Stunden lang bei 350° C), während Luft aus dem Innenraum zwischen den Platten abgezogen und ein Vakuum erzeugt wird. Anschließend wird das Entladungsgas mit der obigen Zusammensetzung bei einem bestimmten Druck in den Zwischenraum eingefüllt, so dass der PDP fertig gestellt ist.
Effekte der vorliegenden Anordnung
Bei dem Verbindungsprozess der vorliegenden Anordnung werden die Platten wie bei der Anordnung 1 miteinander verbunden, während gleichzeitig trockenes Gas in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet wird. Dadurch wird, wie oben beschrieben, die Qualitätsabnahme der fluoreszierenden Substanz, die durch den Kontakt mit dem Dampf hervorgerufen wird, eingeschränkt.
Wünschenswert ist es, dass wie bei Anordnung 1 der Partialdruck im Dampf in der trockenen Luft auf 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger eingestellt wird. Noch deutlicher wird der Effekt der Begrenzung der Qualitätsminderung, wenn der Partialdruck des Dampfes auf einen niedrigeren Wert wie 1,33 kPa (10 Torr) oder weniger, 0,67 kPa (5 Torr) oder weniger, 0,13 kPa (1 Torr) oder weniger oder 0,013 kPa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird. Wünschenswert ist es darüber hinaus, wenn die Taupunkt-Temperatur des Trockengases auf 20° C oder darunter, vorzugsweise einen niedrigeren Wert wie 0° C oder darunter, –20° C oder darunter, –40° C oder darunter eingestellt wird.
Weiterhin wird bei der vorliegenden Anordnung der im Innenraum erzeugte Dampf effektiver als bei der Anordnung 1 nach außen abgegeben, da die Platten miteinander verbunden werden, während gleichzeitig der Druck im Innenraum niedriger als der atmosphärische Druck gehalten wird. Die miteinander verbundenen Platten 10 und 20 befinden sich im engen Kontakt miteinander, da sich der Innenraum zwischen den Platten während des Verbindungsprozesses nicht ausdehnt, denn es wird trockene Luft in den Raum eingeleitet, während gleichzeitig der Druck des Innenraums niedriger als der atmosphärische Druck gehalten wird.
Je niedriger der Druck im Innenraum ist, desto leichter lässt sich der Partialdruck des Dampfes niedrig einstellen. Dies ist wünschenswert für die Verbindung der Platten miteinander, die in engem Kontakt zueinander stehen sollten. Daher ist es wünschenswert, den Druck im Innenraum zwischen den Platten auf 66,67 kPa (500 Torr) oder weniger, günstiger noch auf 39,9 kPa (300 Torr) oder weniger einzustellen.
Wenn andererseits das trockene Gas in den Innenraum zwischen den Platten, dessen Druck extrem niedrig ist, eingeleitet wird, nimmt der Sauerstoff-Partialdruck in dem atmosphärischen Gas ab. Aus diesem Grund verursachen fluoreszierende Oxidsubstanzen, wie beispielsweise BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, Zn₂SiO₄: Mn und (Y₂U₃: Eu), die oft für PDPs eingesetzt werden, Defekte, wie beispielsweise Sauerstoffdefekte, wenn sie in der Atmosphäre ohne Sauerstoff erwärmt werden. Wahrscheinlich wird dadurch die Lichtemissionsleistung verringert. Aus diesem Grund ist es folglich wünschenswert, den Druck des Innenraums auf 39,9 kPa (300 Torr) oder darüber einzustellen.
Varianten der vorliegenden Anordnung
Bei der vorliegenden Anordnung wird im Verbindungsprozess trockene Luft als atmosphärisches Gas in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet. Allerdings kann der gleiche Effekt erreicht werden, indem anstelle der trockenen Luft ein inertes Gas, z. B. Stickstoff, das nicht mit der Fluoreszenz-Substanzschicht reagiert und dessen Partialdruck des Dampfes niedrig ist, verwendet wird. Es ist zu beachten, dass es hierbei wün schenswert ist, zwecks Einschränkung einer Luminanzverminderung ein atmosphärisches Gas zuzuführen, welches Sauerstoff enthält.
Bei der vorliegenden Anordnung wird der Druck des Innenraums verringert, selbst wenn die Temperatur zu niedrig ist, um das abdichtende Glas weich zu machen. In diesem Fall kann jedoch Gas durch Spalte zwischen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 aus dem Wärmeofen 51 in den Innenraum gelenkt werden. Deshalb ist es wünschenswert, dem Wärmeofen 51 trockene Luft zuzuführen.
Um zu verhindern, dass Gas aus dem Wärmeofen 51 in den Innenraum zwischen den Platten strömt, kann als Alternative dazu der Druck des Innenraums nahe des atmosphärischen Drucks gehalten werden, indem kein trockenes Gas aus dem Innenraum abgezogen wird, wenn die Temperatur noch niedrig ist und das Abdichtglas noch nicht weich gemacht wurde und anschließend das trockene Gas zwangsweise aus dem Innenraum entfernt werden kann, nachdem die Temperatur eine bestimmte Gradzahl erreicht hat oder darüber liegt, um den Druck im Innenraum auf einen Wert unterhalb des atmosphärischen Drucks zu verringern. Hierbei ist es wünschenswert, die Temperatur, bei der das trockene Gas zwangsweise abgezogen wird, auf einen Wert, bei dem das abdichtende Glas weich zu werden beginnt, oder darüber eingestellt wird. Deshalb ist es günstiger, wenn die Temperatur, bei dem das trockene Gas zwangsweise abgegeben wird, auf 300° C oder darüber eingestellt wird, noch günstiger auf 350° C oder darüber und am besten auf 400° C oder darüber.
Die vorliegende Anordnung beschreibt den Fall, bei dem während des Verbindungsprozesses die Platten 10 und 20 erwärmt werden, während gleichzeitig dem Innenraum unter vermindertem Druck trockene Luft zugeführt wird. Das Einbrennen der Fluoreszenz-Substanzen bzw. das temporäre Brennen der abdichtenden Glasfritte kann in einer Atmosphäre erfolgen, in der unter vermindertem Druck trockene Luft zugeführt wird. Dies hat einen ähnlichen Effekt. Die Anwendung des bei der Anordnung 2 beschriebenen Plattenaufbaus auf die vorliegende Anordnung bringt weitere Effekte mit sich.
Beispiel 3
Tabelle 3 zeigt verschiedene Bedingungen, unter denen Platten für PDPs miteinander verbunden werden, wozu PDPs auf der Grundlage der vorliegenden Anordnung und Vergleichs-PDPs gehören.
Die Platten 11 bis 21 sind PDPs, die auf der Grundlage der vorliegenden Anordnung hergestellt worden sind. Die Platten 11 bis 21 sind unter verschiedenen Bedingungen hergestellt worden: Dies betrifft den Partialdruck des Dampfes im trockenen Gas, das während des Verbindungsprozesses in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet worden ist, den Gasdruck im Innenraum zwischen den Platten, die Temperatur, bei der sich der Druck des Innenraumes zu verringern beginnt und unter den atmosphärischen Druck abfällt, und die Art des trockenen Gases.
Die Platte 22 ist ein PDP, der auf der Grundlage der Anordnung 1 hergestellt ist und bei dem das trockene Gas in den Innenraum eingeleitet wird, jedoch das Gas nicht zwangsweise während des Verbindungsprozesses aus dem Innenraum entfernt wird.
Die Platte 23 ist ein PDP der zu Vergleichszwecken hergestellt wurde. Die Platte 23 wurde auf der Grundlage eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt, ohne dass dabei trockene Luft in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet wurde.
Bei jedem der PDPs 11 bis 23 beträgt die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschicht 30 μm und das Entladungsgas, Ne (95 %) –Xe (5 %), wurde mit einem Ladungsdruck von 66,67 kPa (500 Torr) geladen.
Untersuchung der Lichtemissionseigenschaften
Für jede der Platten (PDPs) 11 bis 23 wurden die relative Lichtemissionsstärke des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts, die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichts, die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur und das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
Von den obigen Eigenschaften wurden die relative Lichtemissionsstärke des blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur mit dem gleichen Verfahren wie bei der Anordnung 1 gemessen. Die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichts wurde gemessen, indem lediglich die blauen Zellen beleuchtet wurden und das Emissionsspektrum des emittierten blauen Lichts gemessen wurde. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 3 dargestellt.
Es ist zu beachten, dass die relativen Lichtemissionsstärkewerte für blaues Licht, die in Tabelle 3 abgebildet sind, relative Werte sind, wenn z. B. die gemessene Lichtemissionsstärke der Platte 33 als Standardwert auf 100 eingestellt ist.
Jeder der hergestellten PDPs wurde demontiert, und auf die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen aufgebracht. Anschließend wurden Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts, die Farbtemperatur bei Emission von Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen sowie das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen gemessen. Die Ergebnisse waren identisch mit den obigen.
Anschließend wurden die blauen Fluoreszenz-Substanzen aus der Platte entnommen. Mit Hilfe des TDS-Analyseverfahrens wurde die Anzahl von Molekülen gemessen, die in einem Gramm H₂O-Gas enthalten sind, das von den blau fluoreszierenden Substanzen desorbiert wird. Weiterhin wurde das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz mittels Röntgenanalyse gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 3 dargestellt.
Untersuchung
Bei Untersuchung der Ergebnisse aus Tabelle 3 ist festzustellen, dass die Platten 11 bis 21 der vorliegenden Anordnung Lichtemissionseigenschaften aufweisen, die jenen des Vergleichsbeispiels (Platte 23) überlegen sind (mit höherer Lichtemissionsstärke des blauen Lichts und höherer Farbtemperatur im Weißabgleich).
Die Platten 14 bis 22 sind durch die gleichen Werte bei den Lichtemissionseigenschaften gekennzeichnet. Dies zeigt, dass die gleichen Effekte (Lichtemissionseigenschaften) erreicht werden, wenn die Partialdruck des Dampfes in der trockenen Luft, die im Innenraum strömt, identisch ist, unabhängig davon, ob der Druck im Innenraum genauso groß wie der atmosphärische Druck oder niedriger als dieser ist.
Allerdings wurde bei den Mustern der Platte 22 festgestellt, dass einige Muster Spalte zwischen den Trennwänden und der Vorderplatte aufwiesen. Es wird davon ausgegangen, dass dies an der Tatsache liegt, dass sich der Innenraum infolge des im Verbindungsprozess zugeführten trockenen Gases ein wenig ausdehnte.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 11 bis 14 wird festgestellt, dass die Lichtemissionsstärke des blauen Lichtes in der Reihenfolge der Platte 11, 12, 13, 14 zunimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichtes in gleicher Reihenfolge abnimmt. Daraus geht hervor, dass die Lichtemissionsstärke des emittierten blauen Lichtes mit abnehmendem Partialdruck des Dampfes in der trockenen Luft zunimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichtes dabei abnimmt. Nach Auffassung der Erfinder ist dies darauf zurückzuführen, dass die Qualitätsminderung der blau fluoreszierenden Substanz durch Verringerung des Partialdrucks des Dampfes verhindert wird.
Bei dem Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 14 bis 16 ist festzuhalten, dass die Platten dieselben Werte bei der Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichtes aufweisen. Daraus wird erkennbar, dass die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichtes nicht von dem Druck des Innenraums zwischen den Platten beeinträchtigt wird. Weiterhin wird festgestellt, dass die relative Lichtemissionsstärke für das blaue Licht in der Reihenfolge von der Platten 14, 15 bis zur 16 abnimmt. Dies zeigt, dass die Lichtemissionseigenschaft des emittierten blauen Lichtes mit abnehmendem Partialdruck des Sauerstoffs in dem atmosphärischen Gas geringer wird und Defekte, wie beispielsweise Sauerstoffdefekte, in der Fluoreszenzsubstanz erzeugt werden.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 14, 20 und 21 ist anzumerken, dass die Platten die gleichen Werte für die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts aufweisen. Dies zeigt, dass die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts nicht von der Art des trockenen Gases beeinträchtigt wird, das in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet wird. Weiterhin wird festgestellt, dass die relative Lichtemissionsstärke für blaues Licht der Platten 20 und 21 geringer ist als jene von Platte 14. Daraus wird erkennbar, dass die Lichtemissionsstärke des emittierten blauen Lichts abnimmt, da Defekte, wie beispielsweise Sauerstoffdefekte, in der Fluoreszenzsubstanz erzeugt werden, wenn ein Gas, beispielsweise Stickstoff oder Ne (95 %) –Xe (5 %), welches keinen Sauerstoff enthält, als das Trockengas verwendet wird. Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 14 und 17 bis 19 wird festgestellt, dass sich die Lichtemissionseigenschaft des blauen Lichtes verbessert und die Chromatizitäts-Koordinate des emittierten blauen Lichtes in der Reihenfolge der Platten 17, 18, 14, 19 abnimmt. Folglich nimmt die Lichtemissionsstärke des emittierten Lichts zu und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts ab, wenn die Temperatur, bei der begonnen wird, Gas aus dem Innenraum abzuleiten, um den Druck im Innenraum unter den atmosphärischen Druck abzusenken, auf einen höheren Wert eingestellt wird. Es wird davon ausgegangen, dass durch Einstellen der Gasabgabe-Starttemperatur auf einen höheren Wert das Einströmen des atmosphärischen Gases, das sich um die Platte herum befindet, in den Innenraum zwischen den Platten verhindert wird.
Beachtet man die Verhältnisse zwischen der Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts und der maximalen Wellenlänge des emittierten blauen Lichts bei jeder Platte in Tabelle 3, so ist Folgendes festzustellen: Je kürzer die maximale Wellenlänge ist, desto geringer ist die Chromatizitäts-Koordinate y. Demzufolge sind beide zueinander proportional.
<Erfindungsgemäße Ausführungsform>
Der PDP entsprechend der vorliegenden Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie jener aus Anordnung 1.
Das Herstellungsverfahren für den PDP ist bis zum Verbindungsprozess das gleiche wie die herkömmlichen Verfahren (d.h., während des Verbindungsprozesses werden die zusammengefügte Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 erwärmt, ohne dass dabei trockene Luft in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet wird). Demgegenüber werden beim Gasabgabeprozess die Platten erhitzt, während trockenes Gas in den Innenraum zwischen den Platten eingeleitet wird (nachfolgend wird dieser Prozess als Trockengasprozess bezeichnet), bevor Gas abgegeben wird, um ein Vakuum zu erzeugen (Vakuumerzeugungsprozess). Dadurch werden die Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanzschicht auf dem Niveau wiederhergestellt, das sie vor der Qualitätsminderung durch den Verbindungsprozess oder noch früher hatten.
Es folgt die Beschreibung des Gasabgabeprozesses nach der vorliegenden Ausführungsform.
Bei dem Gasabgabeprozess der vorliegenden Ausführungsform wird die Heiz-Abdicht-Vorrichtung aus 4 verwendet, und in der Beschreibung wird auf 4 Bezug genommen.
Die Glasrohe 26a und 26b werden im Voraus an den Luftöffnungen 21a und 21b der Rückplatte 20 befestigt. Mit den Glasrohren 26a und 26b sind Rohre 52a und 52b verbunden. Mit Hilfe der Vakuumpumpe 54 wird Gas aus dem Innenraum zwischen den Platten durch das Rohr 52b hindurch abgegeben, um temporär den Innenraum luftleer zu machen. Anschließend wird durch das Rohr 52a hindurch mit einer bestimmten Durchströmgeschwindigkeit trockene Luft in den Innenraum eingeleitet, ohne dabei die Vakuumpumpe 54 zu nutzen. Dadurch kann die trockene Luft durch den Innenraum zwischen den Platten 10 und 20 strömen. Durch das Rohr 52b wird die trockene Luft nach außen abgegeben.
Die Platten 10 und 20 werden auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt, während dem Innenraum die trockene Luft zugeführt wird.
Daraufhin wird die Zufuhr der trockenen Luft angehalten. Im Anschluss daran wird die Luft aus dem Innenraum zwischen den Platten mit Hilfe der Vakuumpumpe 54 entfernt, während die Temperatur auf einem bestimmten Wert gehalten wird, um das mittels Adsorption im Innenraum festgehaltene Gas zu entfernen.
Nach dem Gasabgabeprozess wird das Entladungsgas in die Zellen eingeleitet, woraufhin der PDP fertig gestellt ist.
Effekte der vorliegenden Ausführungsform
Der Gasabgabeprozess der vorliegenden Ausführungsform hat den Effekt, die Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschicht während dieses Prozesses zu verhindern.
Darüber hinaus hat der Gasabgabeprozess die Wirkung, dass die Lichtemissionseigenschaften der Fluoreszenz-Substanzschichten (insbesondere der blauen Fluoreszenz-Substanzschicht) auf einem Niveau wiederhergestellt wird, welches vor der Qualitätsminderung durch die früheren Prozesse vorherrschte. Die Fluoreszenz-Substanzschichten (insbesondere die blau fluoreszierende Substanzschicht) sind empfindlich für eine Qualitätsminderung infolge von Hitze während des Brennprozesses der Fluoreszenz-Substanzschichten im temporären Brennprozess und im Verbindungsprozess. Bei dem Gasabgabeprozess nach der vorliegenden Ausführungsform werden die Lichtemissionseigenschaften der Fluoreszenz-Substanzschichten wiederhergestellt, falls sie durch die obigen Prozesse beeinträchtigt worden sind.
Die Gründe für die obigen Effekte werden in Folgendem gesehen:
Wenn die miteinander verbundenen Platten während des Verbindungsprozesses erwärmt werden, wird Gas (insbesondere Dampf) in den Innenraum zwischen den Platten abgegeben. Wenn beispielsweise die verbundenen Platten in Luft verbleiben, wird durch Adsorption Wasser im Innenraum gehalten. Wenn die Platten in diesem Zustand erhitzt werden, wird daher Dampf in den Zwischenraum zwischen den Platten abgegeben. Entsprechend dem Gasabgabeprozess der vorliegenden Ausführungsform wird solcher Dampf effektiv nach außen abgegeben, da trockenes Gas während der Erwärmung der Platten durch den Innenraum strömt, bevor der Vakuumerzeugungsprozess in Gang ge setzt wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Abgabeprozessen, bei denen Gas einfach abgegeben wird, ohne trockene Luft zuzuführen, wird bei dem Gasabgabeprozess der vorliegenden Ausführungsform die Qualität der Fluoreszenzsubstanz weniger vermindert.
Weiterhin ist man der Auffassung, dass die Lichtemissionseigenschaften wiederhergestellt werden, da der Gasabgabeprozess unter Verwendung des trockenen Gases eine Umkehrreaktion zu der Qualitätseinbuße infolge von Hitzeeinwirkung hervorruft.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, hat die vorliegende Ausführungsform einen großen praktischen Effekt dahingehend, dass die einmal verschlechterten Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanz während des Gasabgabeprozesses wiederhergestellt werden können, bei dem es sich um den letzten Prozess unter Wärmeeinwirkung handelt.
Um den Effekt der Wiederherstellung der zuvor verschlechterten Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanz weiter zu verbessern, ist die Einhaltung der folgenden Bedingungen erwünscht:
Je höher die maximale Temperatur (entweder die Temperatur, bei der die Platten erhitzt werden, während trockenes Gas zugeführt wird, oder die Temperatur, bei der Gas zwecks Erzeugung eines Vakuums abgegeben wird) in dem Gasabgabeprozess ist, desto größer ist der Effekt der Wiederherstellung der einmal verschlechterten Lichtemissionseigenschaften.
Um einen ausreichenden Effekt zu erreichen, sollte die maximale Temperatur vorzugsweise auf 300° C oder mehr eingestellt werden, noch günstiger auf höhere Temperaturen, beispielsweise 360° C oder darüber, 380° C oder darüber und 400° C oder darüber. Allerdings sollte die Temperatur nicht so hoch eingestellt werden, dass ein Erweichen des Abdichtungsglases dazu führt, dass es zu fließen beginnt.
Weiterhin wird die Temperatur, bei der die Platten bei Zuführung von trockenem Gas erwärmt werden, höher eingestellt als die Temperatur, bei der Gas abgezogen wird, um ein Vakuum zu erzeugen. Denn wenn die Temperaturen umgekehrt eingestellt werden, wird der Effekt durch das Gas (insbesondere den Dampf), das/der von den Platten während des Vakuumerzeugungsprozesses in den Innenraum abgegeben wird, vermindert, wohingegen bei Einstellung der Temperaturen in der oben beschriebenen Art und Weise der gewünschte Effekt erzielt wird, da das Gas während des Vakuumerzeugungsprozesses weniger von den Platten in den Innenraum abgegeben wird als im ersteren Fall.
Vorzugsweise wird der Partialdruck des Dampfes in dem zugeführten trockenen Gas auf einen niedrigstmöglichen Wert eingestellt, denn der Effekt der Wiederherstellung der zuvor verschlechterten Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanz nimmt mit abnehmendem Partialdruck des Dampfes in dem trockenen Gas zu, obwohl im Vergleich zu konventionellen Vakuumerzeugungsprozessen der Effekt immer noch beträchtlich ist, wenn der Partialdruck des Dampfes 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger beträgt.
Das nachfolgende Experiment zeigt ebenfalls, dass es möglich ist, die einmal verschlechterten Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanz wiederherzustellen.
17 und 18 zeigen, wie der Effekt der Wiederherstellung der verschlechterten Lichtemissionseigenschaften von dem Partialdruck des Dampfes abhängt, wobei die blau fluoreszierende Substanzschicht (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) einmal eine Qualitätsminderung erfahren hat und anschließend erneut in Luft gebrannt wurde. Das Messverfahren ist nachstehend dargestellt.
Die blau fluoreszierende Substanz (Chromatizitäts-Koordinate y 0,052) wurde (20 Minuten lang bei einer Höchsttemperatur von 450°C) in Luft gebrannt, deren Partialdruck des Dampfes 3,99 kPa (30 Torr) betrug, so dass die blau fluoreszierende Substanz infolge der Hitze eine Qualitätsminderung erfuhr. Bei der blau fluoreszierenden Substanz mit Qualitätsminderung betrug die Chromatizitäts-Koordinate y 0,092 und die relative Lichtemissionsstärke (ein Wert, der bei Messung der Lichtemissionsstärke der blau fluoreszierenden Substanz vor dem Brennen als Standardwert auf 100 eingestellt wurde) betrug 85.
Die blau fluoreszierende Substanz mit Qualitätsminderung wurde 30 Minuten lang erneut bei bestimmten Höchsttemperaturen 350° C und 450° C in Luft mit anderen Partialdrücken des Dampfes gebrannt. Daraufhin wurden die relative Lichtemissionsstärke und die Chromatizitäts-Koordinate y der erneut gebrannten blau fluoreszierenden Substanzen gemessen.
17 zeigt das Verhältnis zwischen dem Partialdruck des Dampfes in Luft beim erneuten Brennen und die nach dem erneuten Brennen gemessene relative Lichtemissionsstärke. 18 zeigt das Verhältnis zwischen dem Partialdruck des Dampfes in Luft beim erneuten Brennen und die Chromatizitäts-Koordinate y, die nach dem erneuten Brennen gemessen wurde.
Aus 17 und 18 wird ersichtlich, dass ungeachtet der erneuten Brenntemperaturen von 350° C oder 450° C die relative Lichtemissionsstärke von blauem Licht hoch ist und die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts gering ist, wenn der Partialdruck des Dampfes in der Luft beim erneuten Brennen im Bereich von 0 kPa bis 3,99 kPa (0 Torr bis 30 Torr) liegt. Dies zeigt, dass selbst dann, wenn die fluoreszierende Substanz in einer Atmosphäre gebrannt wird, die viel Dampf enthält, und sich die Lichtemissionseigenschaften verschlechtern, die Lichtemissionseigenschaften wiederhergestellt werden können, wenn die fluoreszierende Substanz erneut in einer Atmosphäre gebrannt wird, deren Partialdruck des Dampfes niedrig ist. Die Ergebnisse zeigen somit, dass die Qualitätsminderung der blau fluoreszierenden Substanz infolge von Hitze eine reversible Reaktion ist.
Weiterhin wird aus 17 und 18 deutlich, dass der Effekt der Wiederherstellung der zuvor verschlechterten Lichtemissionseigenschaften größer wird, wenn der Partialdruck des Dampfes in der Luft während des erneuten Brennens abnimmt oder die erneute Brenntemperatur zunimmt.
Eine ähnliche Messung erfolgte für verschiedene Zeiträume, in denen die Höchsttemperatur aufrechterhalten wird, wenngleich hier nicht näher auf die Messung eingegangen wird. Die Ergebnisse zeigen, dass der Effekt der Wiederherstellung der zuvor verschlechterten Lichtemissionseigenschaften mit zunehmender Dauer, in der die Höchsttemperatur aufrecht erhalten wird, größer wird.
Abwandlungen der vorliegenden Ausführungsform
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird trockene Luft verwendet, wenn die Platten in dem Gasgabeprozess erhitzt werden. Anstelle der trockenen Luft kann jedoch auch ein inertes Gas, z. B. Stickstoff oder Argon, verwendet werden, wobei sich die gleichen Effekte erzielen lassen.
Bei dem Gasabgabeprozess der vorliegenden Ausführungsform werden die Platten bei gleichzeitiger Zuführung von trockener Luft in den Raum zwischen den Platten erhitzt, bevor die Vakuumerzeugung beginnt. Jedoch können die Lichtemissionseigenschaften der fluoreszierenden Substanz durch Einstellen der Temperatur während der Vakuumerzeugung auf einen höheren Wert (d.h. auf 360° C oder mehr) in einem bestimmten Umfang wiederhergestellt werden, indem lediglich der Vakuumverzeugungsprozess ausgeführt wird. Auch in diesem Fall wird der Effekt der Wiederherstellung der Lichtemissionseigenschaften umso größer, je höher die Abgabetemperatur ist.
Bei dem Gasabgabeprozess nach der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch der Effekt der Wiederherstellung der Lichtemissionseigenschaften größer als bei der obigen Variante. Man geht davon aus, dass bei der obigen Variante keine ausreichende Menge Dampf während des Vakuumerzeugungsprozesses nach außen abgegeben wird, weil der Innenraum zwischen den Platten klein ist.
Es besteht die Erwartung, dass die Anwendung der in der Anordnung 2 zu der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Plattenkonstruktion den Effekt der Gasabgabe verbessert, wenn die Platten bei Zuführung von trockenem Gas erwärmt werden.
Beispiel 4
Die Platten 21 bis 29 sind PDPs, die ausgehend von der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wurden. Die Platten 21 bis 29 wurden bei verschiedenen Aufheiz- bzw. Gasabgabetemperaturen hergestellt, wobei die Platten bei gleichzeitiger Zufuhr trockener Luft in den Innenraum erhitzt wurden. Bei diesem Prozess wurde eine bestimmte Aufheiztemperatur 30 Minuten lang aufrechterhalten, während dem Innenraum trockenes Gas zugeführt wurde, und anschließend wurde im nachfolgenden Vakuumerzeugungsprozess eine bestimmte Gasabgabetemperatur zwei Stunden lang beibehalten werden. Die Platten 30 bis 32 sind PDPs, die auf der Grundlage einer Variante der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wurden. Die Platten 30 bis 32 wurden ohne den Trockengasprozess gefertigt, wobei die Vakuumerzeugung bei 360° C oder mehr erfolgte.
Die Platte 33 ist ein PDP, der auf der Grundlage eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt wurde. Die Platte 33 wurde ohne den Trockengasprozess hergestellt, während die Vakuumerzeugung bei 350° C über zwei Stunden hinweg ausgeführt wurde.
Bei jedem der PDPs 21 bis 33 beträgt die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschicht 30 μm, und das Entladungsgas Ne (95 %) –Xe (5 %) wurde mit dem Ladungsdruck von 66,67 kPa (500 Torr) eingefüllt.
Test der Lichtemissionseigenschaften
Für jede der Platten (PDPs) 21 bis 33 wurden relative Lichtemissionsstärke des blauen Lichts und die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
<Testergebnisse und Untersuchung>
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 4 dargestellt. Es ist zu beachten, dass die relativen Lichtemissionsstärkewerte für blaues Licht, die in Tabelle 4 abgebildet sind, relative Werte sind, wenn die gemessene Lichtemissionsstärke der Vergleichsplatte 33 als Standardwert auf 100 eingestellt ist.
Wie aus Tabelle 4 ersichtlich wird, hat jede der Platten 21 bis 28 eine höhere Lichtemissionsstärke und eine kleinere Chromatizitäts-Koordinate y als die Platte 33. Daraus geht hervor, dass die Lichtemissionseigenschaften von PDPs verbessert werden, wenn der Gasabgabeprozess nach der vorliegenden Ausführungsform bei der Herstellung von PDPs zur Anwendung kommt.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 21 bis 24 ist festzuhalten, dass sich die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 21, 22, 23 und 24 verbessern (die Lichtemissionsstärke nimmt zu und die Chromatizitäts-Koordinate y fällt ab). Je höher also die Heiztemperatur im Trockengasprozess eingestellt wird, desto größer ist der Effekt der Wiederherstellung der Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanzschicht.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 24 bis 26 ist festzustellen, dass die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 26, 25 und 24 besser werden. Je höher also die Heiztemperatur im Trockengasprozess im Vergleich zur Abgabetemperatur im Vakuumerzeugungsprozess eingestellt wird, desto größer ist der Effekt der Wiederherstellung der Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanzschicht.
Aus dem Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 24 und 27 bis 29 wird deutlich, dass die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 27, 28, 24 und 29 besser werden. Je kleiner demnach ein Wert für den Partialdruck des Dampfes im Trockengasprozess ist, desto größer ist der Effekt der Wiederherstellung der Lichtemissionseigenschaften der blau fluoreszierenden Substanzschicht.
Jede der Platten 30 bis 32 hat eine höhere Lichtemissionsstärke und kleinere Chromatizitäts-Koordinate y als die Platte 33. Daraus wird ersichtlich, dass sich die Lichtemissionseigenschaften von PDPs verbessern, wenn der Gasabgabeprozess, der eine Variante der vorliegenden Ausführungsform darstellt, bei der Herstellung von PDPs zur Anwendung gebracht wird. Jede der Platten 30 bis 32 hat schlechtere Lichtemissionseigenschaften als die Platte 21. Somit ist der Effekt der Wiederherstellung der Lichtemissionseigenschaften von der blau fluoreszierenden Substanzschicht größer, wenn der Trockengasprozess nach der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird.
<Anordnung 4>
Der PDP der vorliegenden Anordnung hat den gleichen Aufbau wie jener aus Anordnung 1. Bis zum temporären Brennprozess ist das Herstellungsverfahren für den PDP nach der vorliegenden Anordnung identisch mit jenem der Anordnung 1. Allerdings werden im Verbindungsprozess die Platten zu Vorbereitungszwecken erwärmt, wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Platten ein Zwischenraum entsteht, und anschließend werden die erwärmten Platten zusammengefügt und miteinander verbunden. Bei dem PDP nach der vorliegenden Anordnung beträgt die Chromatizitäts-Koordinate y des von den blauen Zellen emittierten Lichts, wenn nur von blauen Zellen Licht emittiert wird, 0,08 oder weniger, die maximale Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts beträgt 455 nm oder weniger und die Farbtemperatur liegt beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur bei 7.000 K. Weiterhin ist es je nach Herstellungsbedingungen möglich, die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur auf etwa 11.000 K anzuheben, indem die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts auf 0,06 oder weniger eingestellt wird.
Nun wird der Verbindungsprozess der vorliegenden Anordnung genauer beschrieben. 19 zeigt den Aufbau einer Verbindungsvorrichtung, die beim Verbindungsprozess zum Einsatz kommt.
Die Verbindungsvorrichtung 80 umfasst einen Wärmeofen 81 zum Aufheizen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20, ein Gaszufuhrventil 82 zum Einstellen der Menge des atmosphärischen Gases, die in den Wärmeofen 81 eingeleitet wird, ein Gasabgabeventil 83 zum Einstellen der Menge Gas, die aus dem Wärmeofen 81 abgegeben wird. Von einer Heizvorrichtung (nicht abgebildet) kann der Wärmeofen 81 innen auf eine hohe Temperatur aufgeheizt werden. Durch ein Gaszufuhrventil 82 kann ein atmosphärisches Gas (z. B. trockene Luft) in den Wärmeofen 81 eingeleitet werden, wobei das atmosphärische Gas die Atmosphäre bildet, in der die Platten aufgeheizt werden.
Ein atmosphärisches Gas (z. B. trockene Luft) kann durch das Gaszufuhrventil 82 in den Wärmeofen 81 eingeleitet werden, wobei das atmosphärische Gas die Atmosphäre bildet, in der die Platten aufgeheizt werden. Mit Hilfe einer Vakuumpumpe (nicht abgebildet) kann das Gas über das Gasablassventil 83 aus dem Wärmeofen 81 abgegeben werden, so dass ein Vakuum im Wärmeofen 81 entsteht. Das Vakuum im Wärmeofen 81 lässt sich über das Gaszufuhrventil 82 und das Gasabgabeventil 83 regeln.
In der Mitte des Wärmeofens 81 ist eine Trockenvorrichtung (nicht abgebildet) ausgebildet, außerdem ist eine Zufuhrquelle für atmosphärisches Gas vorhanden. Die Trockenvorrichtung kühlt das atmosphärische Gas (auf mehrere minus 10 Grad), um das Wasser durch Kondensierung des Wassers im Gas aus dem atmosphärischen Gas zu entfernen. Über die Trockenvorrichtung wird das atmosphärische Gas zum Wärmeofen 81 geschickt, so dass die Menge Dampf (Partialdruck des Dampfes) im atmosphärischen Gas reduziert wird. Im Wärmeofen 81 ist eine Basis 84 ausgebildet. Auf diese Basis 84 werden die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 aufgelegt. Auf der Basis 84 befinden sich Gleitstifte 85, mit denen die Rückplatte 20 parallel positioniert wird. Über der Basis 84 sind Pressvorrichtungen 86 vorgesehen, die die Rückplatte 20 nach unten drücken.
20 ist eine Perspektivansicht, die den Innenaufbau des Wärmeofens 81 zeigt.
In 19 und 20 ist die Rückplatte 20 so aufgelegt, dass die Länge der Trennwände als horizontale Linie dargestellt ist.
Wie aus 19 und 20 hervorgeht, ist die Rückplatte 20 länger als die Vorderplatte 10, wobei beide Ränder der Rückplatte 20 über die Vorderplatte 10 hinausragen. Es ist zu beachten, dass die hervorstehenden Teile der Rückplatte 20 mit Leitungen versehen sind, die an die Adresselektroden 22 für die Aktivierungsschaltung angeschlossen sind. Die Gleitstifte 85 und die Pressvorrichtung 86 befinden sich an den vier Ecken der Rückplatte 20 und nehmen die hervorstehenden Teile der Rückplatte 20 zwischen sich auf. Die vier Gleitstifte 85 ragen aus der Basis 84 hervor und können gleichzeitig nach oben und unten bewegt werden und zwar mittels eines Stifthebe- und Senkmechanismus (nicht abgebildet).
Jede der vier Pressvorrichtungen 86 besteht aus einer zylinderförmigen Halteeinrichtung 86a, die an der Decke des Wärmeofens 81 befestigt ist, aus einem Gleitstab 86b, der innerhalb der Halteeinrichtung 86 nach oben und nach unten bewegt werden kann, und aus einer Feder 86c, die innerhalb der Halteeinrichtung 86a Druck auf den Gleitstab 86b nach unten ausübt. Mit dem auf den Gleitstab 86b ausgeübten Druck wird die Rückplatte 20 von dem Gleitstab 86b nach unten gedrückt.
Die 21A bis 21C zeigen die Arbeitsschritte der Verbindungsvorrichtung im vorbereitenden Erwärmungs- und Verbindungsprozess.
Anhand der 21A bis 21C werden nun das temporäre Brennen, das vorbereitende Erwärmen und das Verbinden beschrieben.
Temporärer Brennprozess
Eine Paste aus einem abdichtenden Glas (Glasfritte) wird entweder auf den Außenbereich der Vorderplatte 10 auf einer Seite gegenüber der Rückplatte 20 oder auf den Außenbereich der Rückplatte 20 auf einer Seite gegenüber der Vorderplatte 10 oder auf die zueinander weisenden Seiten von beiden Platten 10 und 20 aufgetragen.
Eine abdichtende Glaspaste wird entweder auf den Außenbereich der Vorderplatte 10 auf einer Seite gegenüber der Rückplatte 20 oder auf den Außenbereich der Rückplatte 20 auf einer Seite gegenüber der Vorderplatte 10 oder auf den Außenbereich der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 auf den zueinander weisenden Seiten aufgetragen. Die Platten mit der Paste werden temporär 10 bis 30 Minuten lang bei etwa 350° C gebrannt, so dass die abdichtenden Glasschichten 15 entstehen. Es ist zu beachten, dass in der Zeichnung die abdichtenden Glasschichten 15 auf der Vorderplatte 10 ausgebildet sind.
Vorbereitender Erwärmungsprozess
Nach der richtigen Positionierung werden zuerst die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 zusammengefügt. An einer festen Position werden die Platten anschließend auf die Basis 84 aufgelegt. Daraufhin werden die Pressvorrichtungen 86 eingerichtet, um die Rückplatte 20 anzudrücken (21A).
Als Nächstes wird das atmosphärische Gas (trockene Luft) im Wärmeofen 81 zirkuliert (bzw. Gas wird gleichzeitig durch das Gasauslassventil 83 abgegeben, um ein Vakuum zu erzeugen), während die folgenden Arbeitsschritte ausgeführt werden:
Die Gleitstifte 85 werden nach oben gefahren, um die Rückplatte 20 in eine parallele Position zu bewegen (21B). Dadurch wird der Abstand zwischen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 breiter und die Fluoreszenz-Substanzschichten 25 auf der Rückplatte 20 liegen zum großen Zwischenraum im Wärmeofen 81 hin frei.
Der Wärmeofen 81 wird im obigen Zustand erwärmt, damit die Platten Gas freisetzen. Der vorbereitende Erwärmungsprozess endet, wenn eine voreingestellte Temperatur (z. B. 400° C) erreicht worden ist.
Verbindungsprozess
Die Gleitstifte 85 werden wieder nach unten gefahren, um die Vorder- und die Rückplatte wieder zusammenzubringen. D.h., die Rückplatte 20 wird in ihre ordnungsgemäße Position auf der Vorderplatte 10 zurückgesetzt (21C).
Wenn im Innern des Wärmeofens 81 eine bestimmte Verbindungstemperatur (etwa 450° C erreicht ist), die über dem Erweichungspunkt der abdichtenden Glasschichten 15 liegt, wird die Verbindungstemperatur 10 bis 20 Minuten lang aufrechterhalten. Während dieser Zeit werden die Außenbereiche der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 durch das weich gewordene Abdichtglas miteinander verbunden. Da die Rückplatte während dieses Verbindungszeitraums mittels der Pressvorrichtungen 86 auf die Vorderplatte 10 aufgedrückt wird, werden die Platten fest miteinander verbunden.
Nach Beendigung des Verbindungsvorgangs werden die Pressvorrichtung 86 gelöst und die miteinander verbundenen Platten entnommen.
Der Gasabgabeprozess erfolgt, nachdem der Verbindungsprozess wie oben ausgeführt worden ist.
Bei der vorliegenden Anordnung ist, wie in 19 und 20 dargestellt, eine Luftöffnung 21a im Außenbereich der Rückplatte 20 vorhanden. Die Gasabgabe erfolgt mit Hilfe einer Vakuumpumpe (nicht abgebildet), die mit einem Glasrohr 26 verbunden ist, welches an der Luftöffnung 21a angebracht ist. Nach diesem Gasabgabeprozess wird durch das Glasrohr 26 das Entladungsgas in den Innenraum zwischen den Platten eingeführt. Nachdem die Luftöffnung 21a verschlossen und das Glasrohr 26 abgeschnitten ist, ist der PDP fertig.
Effekte des in der vorliegenden Anordnung dargestellten Herstellungsverfahrens Das hier beschriebene Herstellungsverfahren hat die folgenden Effekte, die nicht mit konventionellen Verfahren erreicht werden.
Wie bei Anordnung 1 erläutert worden ist, wird bei den konventionellen Verfahren meist die Qualität der Fluoreszenz-Substanzschichten 25, die mit dem Innenraum zwischen den Platten in Kontakt kommen, infolge der Hitze und der in dem Zwischenraum eingeschlossenen Gase (von diesen Gasen insbesondere der Dampf, der von der Schutzschicht 14 abgegeben wird) vermindert. Durch diese Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschichten nimmt die Lichtemissionsstärke der Schichten ab (insbesondere der blau fluoreszierenden Substanzschicht).
Wenngleich Gase, wie z. B. Dampf, die durch Adsorption an den Vorder- und Rückplatten gehalten werden, während des vorbereitenden Erwärmungsprozesses freigesetzt werden, werden diese Gase nach dem hier beschriebenen Verfahren nicht im Innenraum eingeschlossen, da die Platten durch einen breiten Zwischenraum voneinander getrennt sind. Da die Platten erwärmt werden, um unmittelbar nach dem vorbereitenden Erwärmen miteinander verbunden zu werden, wird nach dem vorbereitenden Erwärmen kein Wasser oder dergleichen durch Adsorption an den Platten festgehalten. Daher wird während des Verbindungsprozesses weniger Gas von den Platten 10 und 20 freigesetzt, was eine Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschicht 25 infolge von Hitze verhindert.
Weiterhin erfolgt bei der vorliegenden Anordnung der vorbereitende Erwärmungsprozess durch den Verbindungsprozess in einer Atmosphäre, in der trockene Luft zirkuliert. Deshalb kommt es zu keiner Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschicht 25 infolge von Hitze und in dem atmosphärischen Gas eingeschlossenem Dampf.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Anordnung besteht darin, dass der vorbereitende Erwärmungsprozess und der Verbindungsprozess nacheinander in demselben Wärmeofen 81 durchgeführt werden, weshalb diese Prozesse schnell und mit wenig Energieverbrauch durchgeführt werden können.
Ebenso ist es durch Anwendung der Verbindungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau möglich, die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 an einer richtig justierten Position miteinander zu verbinden.
Untersuchungen zur Temperatur beim vorbereitenden Erwärmen und zur zeitlichen Abfolge beim Zusammenfügen der Platten
Beim Verbinden der Platten wird es als wünschenswert betrachtet, die Platten auf eine möglichst hohe Temperatur zu erwärmen und dennoch zu verhindern, dass die Qualität der Fluoreszenz-Substanzschicht 25 infolge von Hitze und den von den Platten abgegebenen Gasen vermindert wird, während die Platten miteinander verbunden werden (bei diesen Gasen insbesondere der Dampf, der von der Schutzschicht 14 abgegeben wird). Die folgenden Experimente wurden durchgeführt, um das Problem genauer zu untersuchen.
Die von der MgO-Schicht abgegebene Menge Dampf wurde im Laufe der Zeit mit Hilfe einer TDS-Analysevorrichtung gemessen, während ein Glassubstrat, auf dem die MgO-Schicht als Vorderplatte 10 ausgebildet wird, allmählich bei einer konstanten Erwärmungsgeschwindigkeit aufgeheizt wird.
22 zeigt die Ergebnisse des Experiments bzw. die gemessene Menge freigesetzten Dampfes bei jeder Erwärmungstemperatur bis zu 700° C.
In 22 erscheint die erste Spitze bei etwa 200° C bis 300° C und die zweite Spitze bei etwa 450° C bis 500° C.
Aus den Ergebnissen von 22 wird abgeleitet, dass eine große Menge Dampf bei etwa 200° C bis 300° C und bei 450° C bis 500° C freigesetzt wird, wenn die Schutzschicht 14 allmählich erwärmt wird.
Um zu verhindern, dass der von der Schutzschicht 14 freigesetzte Dampf im Innenraum eingeschlossen wird, wenn die Platten während des Verbindungsprozesses aufgeheizt werden, sollte dementsprechend die Trennung der Platten voneinander während ihrer Erwärmung wenigstens solange aufrechterhalten bleiben, bis die Temperatur auf etwa 200°C, vorzugsweise auf etwa 300° C bis 400° C ansteigt.
Zudem wird die Freigabe von Gas von den Platten fast vollständig verhindert, wenn die Platten nach dem Erwärmen auf eine Temperatur über etwa 450° C miteinander verbunden werden, während sie voneinander getrennt sind. In diesem Fall wird eine Veränderung der Platten im Laufe der Zeit nach Fertigstellung ebenfalls verhindert, da die Platten miteinander verbunden werden, während wobei die Fluoreszenzsubstanz kaum an Qua lität eingebüßt hat und fast keine Möglichkeit besteht, dass der durch Adsorption an den Platten festgehaltene Dampf bei der Entladung allmählich freigesetzt wird.
Allerdings ist es nicht günstig, diese Temperatur auf über 520° C zu erhöhen, da die Fluoreszenz-Substanzschicht und die MgO-Schutzschicht allgemein bei einer Brenntemperatur von etwa 520° C ausgebildet werden. Folglich ist es vorzuziehen, dass die Platten miteinander verbunden werden, nachdem sie auf etwa 450° C bis 520° C erhitzt worden sind.
Andererseits fließt das Abdichtglas aus der Position heraus, wenn die Platten auf eine Temperatur erhitzt werden, die den Erweichungspunkt des Abdichtglases übersteigt, während sie voneinander getrennt sind. Dadurch kommt eine stabile Verbindung zwischen den Platten möglicherweise nicht zustande. Im Hinblick auf das Verhindern einer Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschicht durch die von den Platten abgegebenen Gase und im Hinblick auf das stabile Verbinden der Platten miteinander werden die folgenden Schlussfolgerungen (1) bis (3) gezogen.

(1) Es ist wünschenswert, die Vorder- und die Rückplatte zusammenzufügen und miteinander zu verbinden, nachdem sie auf eine möglichst hohe Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des verwendeten Abdichtglases erhitzt wurden, während die Platten gleichzeitig voneinander getrennt sind. Wenn beispielsweise ein konventionell verwendetes allgemeines Abdichtglas mit einem Erweichungspunkt von etwa 400° C zum Einsatz kommt, besteht die beste Verbindungsprozedur, mit der sich unter Beibehaltung einer stabilen Verbindung die negativen Auswirkungen des freigesetzten Gases auf die Fluoreszenzsubstanz soweit wie möglich verringern lassen, darin, die Vorder- und Rückplatte auf nahezu 400° C aufzuheizen, während sie voneinander getrennt sind, und sie anschließend zusammenzubringen und auf eine Temperatur zu erhitzen, die den Erweichungspunkt übersteigt, um sie miteinander zu verbinden.
(2) Hierbei führt die Verwendung eines Abdichtglases mit höherem Erweichungspunkt zu einem Anstieg der Erwärmungstemperatur und zu einer besseren Stabilität der Plattenverbindung. Dementsprechend wird durch Verwendung eines Abdichtglases mit höherem Erweichungspunkt zum Erwärmen der Vorder- und der Rückplatte auf nahezu den Erweichungspunkt, anschließendes Zusammenfügen der Platten und Erwärmen auf eine Temperatur, die den Erweichungspunkt übersteigt, um sie miteinander zu verbünden, der negative Effekt der freigesetzten Gase auf die Fluoreszenzsubstanz bei Beibehaltung der stabilen Verbindung der Platte miteinander weiter reduziert.
(3) Andererseits ist es möglich, die Platten mit großer Stabilität miteinander zu verbinden, selbst wenn sie separat auf eine hohe Temperatur erwärmt werden, die den Erweichungspunkt des Abdichtglases übersteigt, wenn die Anordnung so gestaltet ist, dass die abdichtende Glasschicht, die auf dem Außenbereich der Vorder- oder der Rückplatte ausgebildet ist, selbst dann nicht aus ihrer Position heraus fließt, wenn sie weich wird. So kann beispielsweise eine Trennwand zwischen der Auftragungsfläche für das Abdichtglas und die Anzeigefläche im Außenbereich der Vorder- oder der Rückplatte ausgebildet werden, um zu verhindern, dass das weich gewordene Abdichtglas auf die Anzeigefläche fließt.

Wenn die Vorder- und die Rückplatte auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, die über den Erweichungspunkt des Abdichtglases hinausgeht, nachdem eine solche Anordnung geschaffen wurde, mit der das Herausfließen des weich gewordenen Abdichtglases auf die Anzeigefläche verhindert wird, und anschließend die Platten zusammengefügt und miteinander verbunden werden, lässt sich folglich der negative Effekt der freigesetzten Gase auf die Fluoreszenzsubstanz verringern, während die Stabilität bei der Verbindung der Platten beibehalten wird.
Im obigen Fall werden die Vorder- und die Rückplatte direkt bei einer hohen Temperatur miteinander verbunden, ohne dass sie zuerst zusammengefügt und anschließend erwärmt werden. Dadurch kann eine Freisetzung von Gasen von den Platten nach dem Zusammenlegen fast vollständig vermieden werden. Dies ermöglicht eine Verbindung der Platten miteinander fast ohne Qualitätsminderung der Fluoreszenzsubstanz infolge von Hitze.
Untersuchung zum atmosphärischen Gas und Druck
Es ist wünschenswert, ein sauerstoffhaltiges Gas, beispielsweise Luft, als atmosphärisches Gas zu verwenden, das während des Verbindungsprozesses im Wärmeofen 81 zirkuliert. Dies liegt daran, dass sich, wie bereits für Anordnung 1 beschrieben, bei Oxid-Fluoreszenzsubstanzen, die oft für PDPs verwendet werden, die Lichtemissionseigenschaften verschlechtern, wenn sie in einer Nicht-Sauerstoffatmosphäre erhitzt werden. Ein gewisser Effekt lässt sich erreichen, wenn Außenluft als atmosphärisches Gas bei Normaldruck zugeführt wird. Um jedoch den Effekt des Verhinderns einer Qualitätsminderung der Fluoreszenzsubstanz zu vergrößern, ist es wünschenswert, trockenes Gas, beispielsweise trockene Luft, im Wärmeofen 81 zu zirkulieren oder den Wärmeofen 81 so zu betreiben, das Gas entzogen und ein Vakuum erzeugt wird.
Wünschenswert ist das Zirkulieren von trockenem Gas deshalb, weil dabei keine Qualitätseinbuße der Fluoreszenzsubstanz infolge von Hitze und des in dem atmosphärischen Gas enthaltenen Dampfes zu befürchten ist. Weiterhin ist es wünschenswert, Gas aus dem Wärmeofen 81 auszugeben und ein Vakuum zu erzeugen, denn die von den Platten 10 und 20 beim Erwärmen freigesetzten Gase (Dampf und dergleichen) werden dadurch effektiv nach außen abgegeben.
Je niedriger der Partialdruck von dem im Gas enthalten Dampf beim Zirkulieren von trockenem Gas als atmosphärischem Gas ist, desto besser lässt sich eine Qualitätsminderung der blau fluoreszierenden Substanzschicht infolge von Hitze an Qualität verhindern (siehe 5 und 6 hinsichtlich der experimentellen Ergebnisse von Anordnung 1). Um einen ausreichenden Effekt zu erzielen, ist es wünschenswert, den Partialdruck von dem Dampf auf 2,0 kPa (15 Torr) oder weniger einzustellen. Der obige Effekt wird noch deutlicher, wenn der Partialdruck des Dampfes auf einen niedrigeren Wert, beispielsweise 1,33 kPa (10 Torr) oder weniger, auf 0,67 kPa (5 Torr) oder weniger, 0,13 kPa (1 Torr) oder weniger, 0,013 kPa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird.
Auftragen des Abdichtglases
Während des Verbindungsprozesses wird das Abdichtglas typischerweise nur auf eine der beiden Platten (meist auf lediglich die Rückplatte) aufgetragen, bevor die Platten zusammengebracht werden.
Zwischenzeitlich wird bei der vorliegenden Anordnung die Rückplatte 20 mit dem Pressmechanismus 86 in der Verbindungsvorrichtung 80 auf die Vorderplatte 10 aufgepresst. Hierbei ist es schwierig, einen genauso starken Druck auszuüben wie mit Klemmeinrichtungen.
Wird das Abdichtglas lediglich auf die Rückplatte aufgetragen, werden möglicherweise die Platten nicht vollständig miteinander verbunden, falls das Abdichtglas und die Vorderplatte nicht gut aneinander haften. Dieser Mangel lässt sich verhindern, wenn die abdichtende Glasschicht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückplatte ausgebildet wird. Dadurch erhöht sich die Produktionsausbeute von PDPs.
Es sollte hier erwähnt werden, dass das obige Verfahren zur Ausbildung der abdichtenden Glasschicht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückplatte dazu beiträgt, die Produktivität des allgemeinen Verbindungsprozesses bei der Herstellung von PDPs zu erhöhen.
Varianten der vorliegenden Anordnung
Bei der vorliegenden Anordnung werden die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 zusammengefügt, nachdem sie vor dem Erwärmen ordnungsgemäß positioniert wurden. Anschließend werden die Gleitstifte 85 hochgefahren, um die Rückplatte 20 nach oben zu bewegen und die Platten voneinander zu trennen. Allerdings können die Platten 10 und 20 auch auf andere Art und Weise voneinander getrennt werden.
23 zeigt beispielsweise eine andere Möglichkeit des Anhebens der Rückplatte 20. In der Zeichnung ist die Vorderplatte 10 von einem Rahmen 87 umschlossen, wobei die Vorderplatte 10 in den Rahmen 87 hineinpasst. Der Rahmen 87 lässt sich mit Hilfe von Stangen 88, die an dem Rahmen 87 befestigt sind und sich vertikal verschieben lassen, nach oben und unten bewegen. Mit einer derartigen Anordnung kann die Rückplatte 20, die auf dem Rahmen 87 aufliegt, ebenfalls nach oben und unten parallel bewegt werden. D.h., die Rückplatte 20 wird von der Vorderplatte 10 getrennt, wenn der Rahmen 87 nach oben bewegt wird, und die Rückplatte 20 wird mit der Vorderplatte 10 zusammengebracht, wenn der Rahmen 87 nach unten bewegt wird.
Es gibt einen weiteren Unterschied zwischen den beiden Mechanismen. Bei der Verbindungsvorrichtung 80 wird die Rückplatte 20 mit Hilfe des Pressmechanismus 86 auf die Vorderplatte 10 gedrückt, während bei dem Beispiel aus 23 ein Gewicht 89 anstelle des Pressmechanismus 86 auf die Rückplatte 20 aufgelegt wird. Bei dieser Variante des Verfahrens presst das Gewicht 89 die Rückplatte 20 durch Schwerkraft auf die Vorderplatte 10, wenn der Rahmen 87 bis nach unten zum Boden bewegt wird.
Die 24A und 24C zeigen Abläufe, die während des Verbindungsprozesses entsprechend einer anderen Variante des Verfahrens ausgeführt werden.
Bei dem Beispiel aus 24A bis 24C wird die Rückplatte 20 teilweise von der Vorderplatte 10 getrennt und wieder in ihre Anfangsposition zurückgeführt.
Auf der Basis 84 sind, wie im Fall aus 20 dargestellt, vier Stifte bzw. ein Paar Stifte 85a und ein Paar Stifte 85b ausgebildet, die den vier Ecken der Rückplatte 20 entsprechen. Allerdings stützen die Stifte 85a, die einer Seite (in 24A bis 24C links) der Rückplatte 20 entsprechen, die Rückplatte 20 an ihren Rändern (z. B. der Rand von Stift 25a, der kugelförmig ausgebildet ist, wird in eine kugelförmige Vertiefung auf der Rückplatte 20 eingepasst), während die Stifte 85b, die der anderen Seite (in 24A bis 24C auf der rechten Seite) der Rückplatte 20 entsprechen, nach oben und unten bewegt werden können.
Die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 werden zusammengebracht und auf die Basis 84 aufgelegt, wie in 24A abgebildet. Die Rückplatte 20 wird um den Rand der Stifte 85a gedreht, indem die Stifte 85b wie in 24B nach oben bewegt werden. Dadurch wird die Rückplatte 20 teilweise von der Vorderplatte 10 getrennt. Die Rückplatte 20 wird in umgekehrte Richtung gedreht und in die Ursprungsposition gebracht, indem die Stifte 85b wie in 24C nach unten bewegt werden. D.h., die Platten 10 und 20 befinden sich in der gleichen Position, in die sie anfangs einjustiert wurden.
In dem Stadium aus 24B befinden sich die Platten 10 und 20 auf der Seite der Stifte 85a miteinander in Kontakt. Die von den Platten freigesetzten Gase werden jedoch nicht im Innenraum eingeschlossen, da die andere Seite der Platten offen ist.
Beispiel 5
Die Platten 41 bis 50 sind PDPs, die auf der Grundlage der vorliegenden Anordnung hergestellt wurden. Bei der Fertigung der Platten 41 bis 50 herrschten verschiedene Bedingungen während des Verbindungsprozesses. D.h., die Platten wurden in verschiedenen Arten atmosphärischer Gase bei unterschiedlichem Druck erwärmt und bei unterschiedlichen Temperaturen und in verschiedenen Zeiträumen zusammengefügt.
Jede Platte wurde bei 350° C temporär gebrannt.
Bei den Platten 41 bis 46, 48 bis 50 wurden trockene Gase mit unterschiedlichen Partialdrücken des Dampfes im Bereich von 0 kPa bis 1,6 kPa (0 Torr bis 12 Torr) als atmosphärische Gase verwendet. Die Platte 47 wurde erwärmt, während gleichzeitig Gas abgegeben und ein Vakuum erzeugt wurde.
Bei den Platten 43 bis 47 wurden die Platten von Raumtemperatur auf 400° C erhitzt (niedriger als der Erweichungspunkt des Abdichtglases), anschließend wurden die Platten zusammengefügt. Danach wurden die Platten weiter bis auf 450° C (höher als der Erweichungspunkt des Abdichtglases) erhitzt, die Temperatur wurde 10 Minuten lang aufrechterhalten und anschließend auf 350° C gesenkt und Gas ausgegeben, während die Temperatur auf 350° C gehalten wurde.
Die Platten 41 und 42 wurden bei niedrigeren Temperaturen von 250° C bzw. 350° C miteinander verbunden.
Die Muster der Platte 48 wurden auf 450° C erwärmt, anschließend bei dieser Temperatur zusammengelegt. Die Platten 49 wurden auf 500° C (Höchsttemperatur) erhitzt und anschließend bei dieser Temperatur zusammengebracht.
Die Muster der Platte 50 wurden auf die Höchsttemperatur von 480° C erwärmt und anschließend auf 450° C abgekühlt, anschließend wurden die Platten aufeinander gelegt und bei 450° C miteinander verbunden.
Die Platte 51 ist ein PDP, der auf der Grundlage einer Variante von Anordnung 4 hergestellt wurde, dargestellt in 24A bis 24C, wobei die Platten auf 450° C (Höchsttemperatur) aufgeheizt, anschließend zusammengefügt und bei dieser Temperatur miteinander verbunden wurden.
Die Platte 52 ist ein Vergleichs-PDP, der durch Zusammenfügen der Platten bei Raumtemperatur und anschließendes Verbinden beider durch Erhitzen auf 450° C in trockener Luft bei atmosphärischem Druck hergestellt wurde.
Es ist zu beachten, dass bei jedem der PDPs 41 bis 52 die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschicht 30 μm beträgt und das Entladungsgas, Ne (95 %) –Xe (5 %), mit einem Ladungsdruck von 66,67 kPa (500 Torr) aufgeladen wurde, so dass jeder den gleichen Plattenaufbau hat.
Untersuchung der Lichtemissionseigenschaften
Für jede der Platten (PDPs) 41 bis 52 wurden die relative Lichtemissionsstärke des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts, die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichts, die Platten-Luminanz und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur sowie das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
Jeder der hergestellten PDPs wurde demontiert, und auf die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen (Wellenlänge in der Mitte 146 nm) aufgebracht. Anschließend wurde Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts gemessen.
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 5 dargestellt. Es ist zu beachten, dass die relativen Lichtemissionsstärkewerte für blaues Licht, die in Tabelle 5 abgebildet sind, relative Werte sind, wenn z. B. die gemessene Lichtemissionsstärke der Platte 52 als Standardwert auf 100 eingestellt ist.
Weiterhin wurde jeder der hergestellten PDPs demontiert, und auf die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen aufgebracht. Anschließend wurde die Farbtemperatur, als Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen emittiert wurde, und das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen gemessen. Die Ergebnisse waren identisch mit den obigen.
25 zeigt Lichtspektren, die lediglich von blauen Zellen der PDPs der Platten 45, 50 und 52 emittiert werden.
Auch wenn dies nicht in Tabelle 5 angegeben ist, so waren die Chromatizitäts-Koordinaten x und y des von den roten und grünen Zellen emittierten Lichts der Platten 41 bis 53 im Wesentlichen gleich: Rot (0,636, 0,350), Grün (0,251, 0,692). Bei dem Vergleichs-PDP lagen die Chromatizitäts-Koordinaten x und y des von den blauen Zellen emittierten Lichts bei (0,170, 0,090) und die maximale Wellenlänge lag bei 458 nm im Spektrum des emittierten Lichts.
Anschließend wurden die blauen Fluoreszenz-Substanzen aus der Platte entnommen. Mit Hilfe des TDS-Analyseverfahrens wurde die Anzahl von Molekülen gemessen, die in einem Gramm H₂O-Gas enthalten sind, das von den blau fluoreszierenden Substanzen desorbiert wird. Weiterhin wurde das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz mittels Röntgenanalyse gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 5 dargestellt.
Untersuchung
Es wird festgestellt, dass die Platten 41 bis 51 Lichtemissionseigenschaften aufweisen, die jenen der Platte 52 (mit höherer Lichtemissionsstärke von blauem Licht und kleinerer Chromatizitäts-Koordinate y) überlegen sind. Es wird davon ausgegangen, dass der Grund dafür in einer geringeren Gasmenge liegt, die im Innenraum zwischen den Platten freigesetzt wird, nachdem die Platten entsprechend der vorliegenden Ausführungsform miteinander verbunden worden sind, als dies bei konventionellen Verfahren der Fall ist. Bei dem PDP 52 beträgt die Chromatizitäts-Koordinate y des von blauen Zellen emittierten Lichts 0,088 und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur 5.800 K. Im Unterschied dazu liegen diese Werte bei den Platten 41 bis 51 bei 0,08 oder weniger bzw. 6.500 K oder mehr. Insbesondere ist zu beachten, dass bei den Platten 48 bis 51, die eine niedrigere Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts haben, eine hohe Farbtemperatur von etwa 11.000 K erreicht worden ist (beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur).
26 ist ein CIE-Chromatizitätsdiagramm, bei dem die Farbwiedergabebereiche um die blaue Farbe herum in Bezug auf die PDPs nach der vorliegenden Anordnung und das Vergleichsbeispiel dargestellt sind.
In der Zeichnung gibt die Fläche (a) die Farbwiedergabefläche um die blaue Farbe für einen Fall an (entsprechend Platte 52), bei dem die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts beträgt etwa 0,09 (maximale Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts liegt bei 458 nm), die Fläche (b) gibt die Farbwiedergabefläche um die blaue Farbe für einen Fall an (entsprechend Platte 41), bei dem die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts bei etwa 0,08 liegt (die maximale Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts beträgt 455 nm), und die Fläche (c) gibt die Farbwiedergabefläche um die blaue Farbe für einen Fall an (entsprechend Platte 50), bei dem die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts bei etwa 0,052 liegt (maximale Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts beträgt 448 nm).
Aus der Zeichnung wird deutlich, dass die Farbwiedergabefläche um die blaue Farbe herum in der Reihenfolge der Flächen (a), (b), (c) größer wird. Folglich ist es möglich, einen PDP herzustellen, bei dem mit kleiner werdender Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts (kürzer werdender maximaler Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts) die Farbwiedergabefläche um die blaue Farbe herum immer größer wird.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 41, 42, 45 und 48 (bei denen jeweils der Partialdruck des Dampfes im trockenen Gas 0,27 kPa (2 Torr) beträgt) ist festzustellen, dass sich die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 41, 42, 45 und 48 verbessern (die Lichtemissionsstärke nimmt zu und die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt ab). Je höher folglich die Aufheiztemperatur beim Verbinden der Vorderplatte 10 mit der Rückplatte 20 eingestellt ist, desto besser werden die Lichtemissionseigenschaften der PDPs.
Als Grund dafür wird angesehen, dass bei vorbereitendem Aufheizen der voneinander getrennten Platten auf eine hohe Temperatur vor dem Verbinden miteinander eine geringere Menge Gas im Innenraum zwischen den Platten freigesetzt wird, nachdem die Platten miteinander verbunden worden sind, da das von den Platten freigesetzte Gas ausreichend abgegeben wird.
Durch Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 43 bis 46 (die das gleiche Temperaturprofil im Verbindungsprozess aufweisen) ist festzustellen, dass sich die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 43, 44, 45 und 46 verbessern (die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt in dieser Reihenfolge ab). Je niedriger der Partialdruck des Dampfes in einem atmosphärischen Gas ist, desto besser werden folglich die Lichtemissionseigenschaften der PDPs.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 46 und 47 (die das gleiche Temperaturprofil im Verbindungsprozess aufweisen) wird festgestellt, dass die Platte 46 der Platte 47 etwas überlegen ist.
Es wird davon ausgegangen, dass dies daran liegt, dass ein Teil des Sauerstoffs aus der fluoreszierenden Substanz austrat, bei der es sich um ein Oxid handelt, und dass der Sauerstoffdefekt in der Platte 47 hervorgerufen wurde, weil sie zur Vorbereitung in einer nicht sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wurde, während die Platte 46 zur Vorbereitung in dem sauerstoffhaltigen atmosphärischen Gas erhitzt wurde.
Es ist festzuhalten, dass die Lichtemissionseigenschaften der Platten 48 und 51 fast identisch sind. Daraus wird deutlich, dass es kaum einen Unterschied bei den Lichtemissionseigenschaften von PDPs zwischen einem Fall, bei dem die Platten zur Vorbereitung erwärmt werden, während sie gleichzeitig vollständig voneinander getrennt sind, und einem Fall gibt, bei dem sie teilweise voneinander getrennt sind.
Aus Tabelle 5 wird ersichtlich, dass die Werte der Chromatizitäts-Koordinate y fast gleich sind, unabhängig davon, ob sie durch Bestrahlung der blau fluoreszierenden Substanzschicht mit ultravioletten Vakuumstrahlen gemessen werden oder durch Emission von Licht lediglich von der blau fluoreszierenden Substanzschicht.
Lenkt man die Aufmerksamkeit für jede Platte in Tabelle 5 auf das Verhältnis zwischen der Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts und der maximalen Wellenlänge des emittierten blauen Lichts, so ist festzustellen, dass die maximale Wellenlänge mit kleiner werdender Chromatizitäts-Koordinate y kürzer wird. Folglich sind sie proportional zueinander.
<Anordnung 5>
Der PDP nach der vorliegenden Anordnung hat den gleichen Aufbau wie jener von Anordnung 1.
Das Herstellungsverfahren für den PDP ist ebenfalls das gleiche wie bei Anordnung 4, außer dass nach dem Auftragen des Abdichtglases auf wenigstens entweder die Vorderplatte 10 oder die Rückplatte 20 nacheinander der temporäre Brennprozess, der Verbindungsprozess und der Gasabgabeprozess im Wärmeofen 81 der Verbindungsvorrichtung 80 stattfinden.
Der temporäre Brennprozess, der Verbindungsprozess und der Gasabgabeprozess nach der vorliegenden Anordnung werden nun genauer beschrieben.
Diese Prozesse erfolgen unter Verwendung der Verbindungsvorrichtung aus den 19 und 20. Allerdings wird bei der vorliegenden Anordnung wie in 27A bis 27C ein Rohr 90 von außen in den Wärmeofen 81 eingeführt und mit dem Glasrohr 26 verbunden, das an der Luftöffnung 21a der Rückplatte 20 befestigt ist.
27A, 27B und 27C zeigen Arbeitsschritte, die in der Zeit ab dem temporären Brennprozess bis hin zum Gasabgabeprozess mit Hilfe der Verbindungsvorrichtung ausgeführt werden.
Anhand dieser Figuren werden der temporäre Brennprozess, der Verbindungsprozess und der Gasabgabeprozess nun beschrieben.
Temporärer Br ennprozess
Eine abdichtende Glaspaste wird entweder auf den Außenbereich der Vorderplatte 10 auf einer Seite gegenüber der Rückplatte 20 oder auf den Außenbereich der Rückplatte 20 auf einer Seite gegenüber der Vorderplatte 10 oder auf den Außenbereich der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 auf den zueinander weisenden Seiten aufgetragen. Die Platten mit der Paste werden temporär 10 bis 30 Minuten lang bei etwa 350° C gebrannt, so dass die abdichtenden Glasschichten 15 entstehen. Es ist zu beachten, dass in der Zeichnung die abdichtenden Glasschichten 15 auf der Vorderplatte 10 ausgebildet sind.
Die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 werden nach dem richtigen Positionieren zusammengebracht. Anschließend werden die Platten an einer feststehenden Position auf die Basis 84 gelegt. Danach werden die Pressvorrichtungen 86 so eingestellt, dass sie die Rückplatte 20 nach unten drücken (27A).
Als Nächstes wird das atmosphärische Gas (trockene Luft) im Wärmeofen 81 zirkuliert (bzw. Gas wird gleichzeitig durch das Gasauslassventil 83 abgegeben, um ein Vakuum zu erzeugen), während die folgenden Arbeitsschritte ausgeführt werden:
Die Gleitstifte 85 werden nach oben gefahren, um die Rückplatte 20 in eine parallele Position zu bewegen (27B). Dadurch wird der Abstand zwischen der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 breiter und die Fluoreszenz-Substanzschichten 25 auf der Rückplatte 20 liegen zum großen Zwischenraum im Wärmeofen 81 hin frei.
Der Wärmeofen 81 wird im obigen Zustand auf die temporäre Brenntemperatur (etwa 350° C) aufgeheizt, und dann werden die Platten temporär 10 bis 30 Minuten lang auf diese Temperatur erwärmt.
Vorbereitender Erwärmungsprozess
Die Platten 10 und 20 werden weiter erhitzt, damit sie das durch Adsorption an den Platten haftende Gas abgeben.
Der vorbereitende Erwärmungsprozess endet, wenn eine voreingestellte Temperatur (z. B. 400° C) erreicht worden ist.
Verbindungsprozess
Die Gleitstifte 85 werden nach unten gefahren, um die Vorder- und die Rückplatte wieder zusammenzubringen. D.h., die Rückplatte 20 wird in ihre ordnungsgemäße Position auf der Vorderplatte 10 zurückgeführt (27C).
Wenn im Innern des Wärmeofens 81 eine bestimmte Verbindungstemperatur (etwa 450° C erreicht ist), die über dem Erweichungspunkt der abdichtenden Glasschichten 15 liegt, wird die Verbindungstemperatur 10 bis 20 Minuten lang aufrechterhalten. Während dieser Zeit werden die Augenbereiche der Vorderplatte 10 und der Rückplatte 20 durch das weich gewordene Abdichtglas miteinander verbunden. Da die Rückplatte während dieses Verbindungszeitraums mittels der Pressvorrichtungen 86 auf die Vorderplatte 10 aufgedrückt wird, werden die Platten fest miteinander verbunden.
Gasabgabeprozess
Das Innere des Wärmeofens wird auf eine Gasabgabetemperatur abgekühlt, die unter dem Erweichungspunkt der abdichtenden Glasschichten 15 liegt. Die Platten werden bei der Temperatur (z. B. eine Stunde lang bei 350° C) gebrannt. Aus dem Innenraum zwischen den verbundenen Platten wird Gas abgegeben, so dass ein Vakuum von 1,07 × 10^–7 kPa (8 × 10^–7 Torr) entsteht. Der Gasabgabeprozess erfolgt mithilfe einer Vakuumpumpe (nicht abgebildet), die an das Rohr 90 angeschlossen ist.
Daraufhin werden die Platten auf Raumtemperatur abgekühlt, während das Vakuum im Innenraum aufrechterhalten bleibt. Das Entladungsgas wird durch das Glasrohr 26 in den Innenraum eingeleitet. Der PDP ist fertig, nachdem die Luftöffnung 21a verschlossen und das Glasrohr 26 abgeschnitten wurde.
Effekte des bei der vorliegenden Anordnung abgebildeten Herstellungsverfahrens
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Anordnung hat die folgenden Effekte, die nicht mit konventionellen Verfahren erreicht werden.
Herkömmlicherweise werden der temporäre Brennprozess, der Verbindungsprozess und der Gasabgabeprozess unter Zuhilfenahme des Wärmeofens separat ausgeführt und die Platten zwischen den einzelnen Prozessen jeweils auf Raumtemperatur abgekühlt. Bei einer solchen Konstruktion dauert es lange und ist viel Energie erforderlich, um die Platten in jedem Prozess aufzuheizen. Demgegenüber laufen diese Prozesse bei der vorliegenden Anordnung nacheinander im selben Wärmeofen ab, ohne dass zwischenzeitlich die Temperatur auf Raumtemperatur gesenkt wird. Dadurch verringern sich die zum Aufheizen nötige Zeit und Energie.
Bei der vorliegenden Anordnung ist der gesamte Ablauf vom temporären Brennprozess bis hin zum Verbindungsprozess schnell und hat einen niedrigen Energieverbrauch, da der temporäre Brennprozess und der vorbereitende Erwärmungsprozess beim Aufheizen des Wärmeofens 81 auf die Temperatur für den Verbindungsprozess stattfinden. Darüber hinaus laufen bei der vorliegenden Anordnung der Verbindungsprozess bis hin zum Gasabgabeprozess schnell und mit niedrigem Energieverbrauch ab, da der Gasabgabeprozess nach dem Verbindungsprozess während des Abkühlens der Platten auf Raumtemperatur stattfindet.
Des Weiteren hat die vorliegende Anordnung im Vergleich zu herkömmlichen Verbindungsverfahren die gleichen Effekte wie die Anordnung 4, wie nachstehend beschrieben wird.
Im Allgemeinen werden Gase wie beispielsweise Dampf durch Adsorption an der Oberfläche der Vorderplatte und der Rückplatte festgehalten. Die adsorbierten Gase werden freigesetzt, wenn die Platten aufgeheizt werden.
Bei herkömmlichen Verfahren werden die Vorderplatte und die Rückplatte in dem Verbindungsprozess nach dem temporären Brennprozess zuerst bei Raumtemperatur zusammengebracht und anschließend erhitzt, um miteinander verbunden zu werden. Beim Verbindungsprozess werden die durch Adsorption an der Oberfläche der Vorderplatte und der Rückplatte festgehaltenen Gase freigesetzt.
Obwohl eine bestimmte Menge der Gase im temporären Brennprozess freigesetzt wird, werden erneut Gase durch Adsorption festgehalten, wenn die Platten vor Beginn des Verbindungsprozesses in Luft auf Raumtemperatur gebracht werden, und diese Gase werden im Verbindungsprozess freigesetzt. Die freigesetzten Gase werden im kleinen Zwischenraum zwischen den Platten eingeschlossen. Dabei wird die Qualität der Fluoreszenz-Substanzschichten meist durch die Hitze und die Gase beeinträchtigt, vor allem durch den von der Schutzschicht 14 freigesetzten Dampf. Durch die Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschichten nimmt die Lichtemissionsstärke der Schichten ab. Andererseits wird das von dem Platten freigesetzte Gas nach dem hier beschriebenen Verfahren nicht im Innenraum eingeschlossen, da im Verbindungsprozess oder beim vorbereitenden Erwärmen ein breiter Spalt zwischen den Platten entsteht. Zudem wird nach dem vorbereitenden Erwärmen auch kein Wasser oder dergleichen durch Adsorption an den Platten festgehalten, denn die Platten werden im Anschluss im Verbindungsprozess nach dem vorbereitenden Erwärmungsprozess aufgeheizt. Daher wird während des Verbindungsprozesses eine geringe Menge Gas von den Platten freigesetzt, was eine Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschicht 25 infolge von Hitze verhindert.
Ebenso ist es durch Anwendung der Verbindungsvorrichtung 80 der vorliegenden Anordnung möglich, die Platten an einer richtigen Position miteinander zu verbinden, wenn die Position zuerst richtig justiert wird.
Weiterhin erfolgt bei der vorliegenden Anordnung der vorbereitende Erwärmungsprozess bis hin zum Verbindungsprozess in einer Atmosphäre, in der trockenes Gas zirkuliert. Deshalb kommt es zu keiner Qualitätsminderung der Fluoreszenz-Substanzschicht 25 infolge von Hitze und in dem atmosphärischen Gas eingeschlossenem Dampf.
Günstigste Bedingungen für die vorliegende Anordnung im Hinblick auf die Temperatur beim vorbereitenden Erwärmen, dem Zeitpunkt, zu dem die Platten zusammengebracht werden, die Art des atmosphärischen Gases, den Druck und den Partialdruck des Dampfes sind die gleichen wie die bei Anordnung 1 beschriebenen.
Varianten der vorliegenden Anordnung
Bei der vorliegenden Anordnung erfolgen der temporäre Brennprozess, der vorbereitende Erwärmungsprozess, der Verbindungsprozess und der Gasabgabeprozess nacheinander in demselben Wärmeofen 81. Allerdings werden in gewissem Umfang die gleichen Effekte erzielt, wenn der vorbereitende Erwärmungsprozess weggelassen wird. Weiterhin werden in gewissem Umfang die gleichen Effekte erzielt, wenn nur der temporäre Brennprozess und der Verbindungsprozess nacheinander in derselben Vorrichtung ausgeführt werden.
Bei der vorliegenden Anordnung wird das Innere des Wärmeofens nach dem Verbindungsprozess auf eine Gasabgabetemperatur (350° C) unterhalb des Erweichungspunktes des Abdichtglases abgekühlt und auf dieser Temperatur Gas abgegeben. Es ist jedoch auch möglich, Gas bei einer Temperatur abzugeben, die so hoch ist wie im Verbindungsprozess. In diesem Fall wird in kurzer Zeit eine ausreichende Menge Gas abgegeben. Dazu sollte allerdings eine Vorrichtung so gestaltet sein, dass die abdichtende Glasschicht selbst dann nicht aus ihrer Position heraus fließt, wenn sie weich wird (z. B. eine Trennwand wie in 10 bis 16).
Bei der vorliegenden Anordnung erfolgen der temporäre Brennprozess und der vorbereitende Erwärmungsprozess, während die Vorderplatte 10 und die Rückplatte 20 voneinander getrennt sind. Es ist aber auch möglich, den temporären Brennprozess, den Verbindungsprozess und den Gasabgabeprozess unter Anwendung des Verfahrens aus Anordnung 3 auszuführen, bei dem die Platten nach richtiger Positionierung zusammen gebracht werden und anschließend zum Verbinden erhitzt werden, während der Druck im Innenraum verringert und trockene Luft in ihn eingeleitet wird.
Nun wird das obige Verfahren genauer beschrieben. Zum Einsatz kommt hierbei die Aufheiz-Abdichtvorrichtung 50 aus 4. Zuerst wird das Abdichtglas auf entweder die Vorderplatte 10 oder die Rückplatte 20 oder auf beide aufgetragen, um die abdichtende Glasschicht 15 zu bilden. Die Platten 10 und 20 werden positioniert, danach ohne temporäres Brennen zusammengebracht und in den Wärmeofen 51 gelegt.
Es wird ein Rohr 52a an die Glasrohr 26a angeschlossen, das an der Luftöffnung 21a der Rückplatte vorgesehen ist. Mit Hilfe einer Vakuumpumpe (nicht abgebildet) wird Gas durch das Rohr 52b hindurch aus dem Innenraum abgegeben. Gleichzeitig wird dem Innenraum durch ein Rohr 52b, das an das Glasrohr 26b angeschlossen ist, welches mit der Luftöffnung 21b der Rückplatte 20 verbunden ist, trockene Luft zugeführt. Dabei verringert sich der Druck im Innenraum, während trockene Luft durch den Innenraum strömt.
Dieser Zustand des Zwischenraums zwischen den Platten 10 und 20 wird beibehalten, das Innere des Wärmeofens 51 wird auf die temporäre Brenntemperatur aufgeheizt und die Platten werden (10 bis 30 Minuten lang bei 350° C) temporär gebrannt.
Hierbei werden die Platten beim temporären Brennen nicht ausreichend gebrannt, wenn sie einfach gebrannt werden, nachdem sie zusammengebracht wurden, da es schwierig ist, der abdichtenden Glasschicht Sauerstoff zuzuführen. Demgegenüber werden die Platten ausreichend gebrannt, wenn während des Brennens trockene Luft durch den Innenraum zwischen den Platten strömt.
Die Temperatur wird auf eine bestimmte Verbindungstemperatur erhöht, die über dem Erweichungspunkt des Abdichtglases liegt, und über einen bestimmten Zeitraum (z. B. 30 Minuten lang die Höchsttemperatur von 450° C) aufrechterhalten. Während dieser Zeit werden die Vorderplatte 10 und die Rückplatte durch das weich gewordene Abdichtglas miteinander verbunden.
Das Innere des Wärmeofens 51 wird auf eine Gasabgabetemperatur unterhalb des Erweichungspunktes des Abdichtglases abgekühlt. Aus dem Innenraum zwischen den miteinander verbundenen Platten wird Gas abgegeben, so dass bei Beibehaltung der Temperatur ein Vakuum erzeugt wird. Nach diesem Gasabgabeprozess werden die Platten auf Raumtemperatur abgekühlt. Durch das Glasrohr 26 wird das Entladungsgas in den Innenraum eingeleitet. Der PDP ist fertig, nachdem die Luftöffnung 21a verschlossen und das Glasrohr 26 abgeschnitten ist.
Bei dieser Beispiel-Variante erfolgen, wie hierin beschrieben, des temporäre Brennen, das Verbinden und die Gasabgabe nacheinander in derselben Verbindungsvorrichtung, wobei die Temperatur nicht auf Raumtemperatur abgesenkt wird. Deshalb laufen diese Prozesse schnell und mit geringem Energieverbrauch ab.
Bei dieser Beispiel-Variante werden in gewissem Umfang die gleichen Effekte erzielt, wenn nur der temporäre Brennprozess und der Verbindungsprozess nacheinander im Wärmeofen 51 ausgeführt werden oder wenn nur der Verbindungsprozess und der Gasabgabeprozess nacheinander im Wärmeofen 51 stattfinden.
Beispiel 6
Die Platten 61 bis 69 sind PDPs, die auf der Grundlage der vorliegenden Anordnung hergestellt wurden. Bei der Fertigung der Platten 61 bis 69 herrschten verschiedene Bedingungen während des Verbindungsprozesses. D.h., die Platten wurden in verschiedenen Arten atmosphärischer Gase bei unterschiedlichem Druck erwärmt und bei unterschiedlichen Temperaturen und in verschiedenen Zeiträumen zusammengefügt.
28 zeigt das Temperaturprofil, das bei dem temporären Brennvorgang, dem Verbindungsvorgang und dem Gasabgabevorgang bei der Herstellung der Platten 63 bis 67 zum Einsatz kommt.
Bei den Platten 61 bis 66, 68 und 69 wurden trockene Gase mit unterschiedlichen Partialdrücken des Dampfes im Bereich von 0 kPa bis 1,6 kPa (0 Torr bis 12 Torr) verwendet. Bei der Platte 70 wurde nichttrockene Luft verwendet. Die Platte 70 wurde erwärmt, während gleichzeitig Gas abgegeben und ein Vakuum erzeugt wurde.
Die Platten 63 bis 67 wurden von Raumtemperatur auf 350° C erhitzt. Unter Beibehaltung dieser Temperatur über 10 Minuten hinweg wurden die Platten temporär gebrannt. Anschließend wurden die Platten auf 400° C (niedriger als der Erweichungspunkt des Abdichtglases) aufgeheizt und dann wurden die Platten zusammengefügt. Danach wurden die Platten weiter bis auf 450° C (höher als der Erweichungspunkt des Abdichtglases) erhitzt, die Temperatur wurde 10 Minuten lang aufrechterhalten und anschließend auf 350° C gesenkt und Gas abgegeben, während die Temperatur auf 350° C gehalten wurde.
Die Platten 61 und 62 wurden bei niedrigeren Temperaturen von 250° C bzw. 350° C miteinander verbunden.
Die Platten 68 wurden auf 450° C erwärmt, anschließend bei dieser Temperatur zusammengelegt. Die Platten 49 wurden auf die Höchsttemperatur von 480° C erhitzt und anschließend bei 450° C zusammengefügt und miteinander verbunden.
Die Platte 70 ist ein Vergleichs-PDP, der auf der Grundlage eines konventionellen Verfahrens hergestellt wurde, bei dem die Platten temporär gebrannt, bei Raumtemperatur zusammengebracht, in trockener Luft und bei atmosphärischem Druck auf eine Verbindungstemperatur von 450° C aufgeheizt und bei 450° C miteinander verbunden werden. Danach wurden die Platten einmal auf Raumtemperatur abgekühlt und erneut im Wärmeofen auf eine Gasabgabetemperatur von 350° C aufgeheizt.
Es ist zu beachten, dass bei jedem der PDPs 61 bis 70 die Dicke der Fluoreszenz-Substanzschicht 30 μm beträgt und das Entladungsgas, Ne (95 %) –Xe (5 %), mit einem Ladungsdruck von 66,67 kPa (500 Torr) aufgeladen wurde, so dass jeder den gleichen Plattenaufbau hat.
Untersuchung der Lichtemissionseigenschaften
Für jede der Platten (PDPs) 61 bis 70 wurden die relative Lichtemissionsstärke des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts, die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichts und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur sowie das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 6 dargestellt. Es ist zu beachten, dass die relativen Lichtemissionsstärkewerte für blaues Licht, die in Tabelle 6 abgebildet sind, relative Werte sind, wenn z. B. die gemessene Lichtemissionsstärke der Platte 70 als Standardwert auf 100 eingestellt ist.
Jeder der hergestellten PDPs wurde demontiert, und auf die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen aufgebracht. Anschließend wurden Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts, die Farbtemperatur, wenn Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen emittiert wird, und das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen gemessen. Die Ergebnisse waren identisch mit den obigen.
Als Nächstes wurden die blau fluoreszierenden Substanzschichten der Rückplatte wurden mit Hilfe einer Krypton-Excimerlampe ultraviolette Vakuumstrahlen aufgebracht. Anschließend wurde die Farbtemperatur, als Licht von allen blauen, roten und grünen Zellen emittiert wurde, und das Verhältnis zwischen der maximalen Stärke des Lichtspektrums, das von den blauen Zellen emittiert wird, und jener der grünen Zellen gemessen. Die Ergebnisse waren identisch mit den obigen.
Anschließend wurden die blauen Fluoreszenz-Substanzen aus der Platte entnommen. Mit Hilfe des TDS-Analyseverfahrens wurde die Anzahl von Molekülen gemessen, die in einem Gramm H₂O-Gas enthalten sind, das von den blau fluoreszierenden Substanzen desorbiert wird. Weiterhin wurde das Verhältnis zwischen der Länge der c-Achse und der α-Achse des Kristalls der blau fluoreszierenden Substanz mittels Röntgenanalyse gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 6 dargestellt.
Untersuchung
Für jede der PDPs 61 bis 70 wurden die Lichtemissionsstärke des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts, die maximale Wellenlänge des emittierten blauen Lichts und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur (Farbtemperatur, wenn das Licht von den blauen, roten und grünen Zellen mit gleicher Stärke emittiert wird, um eine weiße Anzeige zu erzeugen) als die Lichtemissionseigenschaften gemessen.
<Untersuchungsergebnisse>
Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 6 dargestellt. Es ist zu beachten, dass die relativen Lichtemissionsstärkewerte für blaues Licht, die in Tabelle 6 abgebildet sind, relative Werte sind, wenn z. B. die gemessene Lichtemissionsstärke der Platte 70 als Standardwert auf 100 eingestellt ist.
Es wird festgestellt, dass die Platten 61 bis 69 Lichtemissionseigenschaften aufweisen, die jenen der Platte 70 (mit höherer Lichtemissionsstärke von blauem Licht und kleinerer Chromatizitäts-Koordinate y) überlegen sind. Es wird davon ausgegangen, dass der Grund dafür in einer geringeren Gasmenge liegt, die im Innenraum zwischen den Platten freigesetzt wird, nachdem die Platten entsprechend der vorliegenden Anordnung miteinander verbunden worden sind, als dies bei konventionellen Verfahren der Fall ist.
Bei dem PDP 70 beträgt die Chromatizitäts-Koordinate y des von blauen Zellen emittierten Lichts 0,090 und die Farbtemperatur im Weißabgleich ohne Farbkorrektur 5.800 K. Im Unterschied dazu liegen diese Werte bei den Platten 61 bis 69 bei 0,08 oder weniger bzw. 6.500 K oder mehr. Insbesondere ist zu beachten, dass bei den Platten 68 und 69, die eine niedrigere Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts haben, eine hohe Farbtemperatur von etwa 11.000 K erreicht worden ist (beim Weißabgleich ohne Farbkorrektur).
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 61, 62, 65, 68 und 69 (bei denen jeweils der Partialdruck des Dampfes im trockenen Gas 0,27 kPa (2 Torr) beträgt) ist festzustellen, dass sich die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 61, 62, 65, 68 und 69 verbessern (die Lichtemissionsstärke nimmt zu und die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt ab). Je höher folglich die Aufheiztemperatur beim Verbinden der Vorderplatte 10 mit der Rückplatte 20 eingestellt ist, desto besser werden die Lichtemissionseigenschaften der PDPs.
Durch Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 63 bis 66 (die das gleiche Temperaturprofil im Verbindungsprozess aufweisen) ist festzustellen, dass sich die Lichtemissionseigenschaften in der Reihenfolge der Platten 63, 64, 65 und 66 verbessern (die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt in dieser Reihenfolge ab). Je niedriger der Partialdruck des Dampfes in einem atmosphärischen Gas ist, desto besser werden folglich die Lichtemissionseigenschaften der PDPs.
Beim Vergleich der Lichtemissionseigenschaften der Platten 66 und 67 (die das gleiche Temperaturprofil im Verbindungsprozess aufweisen) wird festgestellt, dass die Platte 66 der Platte 67 etwas überlegen ist.
Es wird davon ausgegangen, dass dies daran liegt, dass ein Teil des Sauerstoffs aus der fluoreszierenden Substanz austrat, bei der es sich um ein Oxid handelt, und dass der Sauerstoffdefekt in der Platte 67 hervorgerufen wurde, weil sie zur Vorbereitung in einer nicht sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wurde, während die Platte 66 zur Vorbereitung in dem sauerstoffhaltigen atmosphärischen Gas erhitzt wurde.
Anderes
Bei der obigen Ausführungsform und den Anordnungen wurde der Fall der Herstellung eines PDPs mit Oberflächenentladung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf die Herstellung von PDPs mit entgegen gesetzter Entladung anwendbar.
Die vorliegende Erfindung lässt sich mit Hilfe von Fluoreszenz-Substanzen umsetzen, die allgemein für PDPs verwendet werden und bei denen es sich nicht um die Fluoreszenz-Substanzen mit jener Zusammensetzung aus der obigen Ausführungsform und den Anordnungen handeln muss.
Im typischen Fall wird das Abdichtglas aufgetragen, nachdem die Fluoreszenz-Substanzschicht ausgebildet ist, wie oben beschrieben wurde. Die Reihenfolge der Prozesse kann jedoch auch umgekehrt gelten.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für PDPs erweis sich bei der Herstellung von Displays für Computer oder Fernsehgeräte, insbesondere für die Herstellung von großflächigen Bildschirmen, als effektiv.

Claims

Herstellungsverfahren für einen Plasmabildschirm (PDP), welches umfasst: einen Schritt zum Ausbilden einer Fluoreszens-Substanzschicht, bei dem auf wenigstens entweder einer Vorderplatte (10) oder einer Rückplatte (20) eine Fluoreszens-Substanzschicht (25) ausgebildet wird; einen Schritt zum Ausbilden eines Dichtungsmaterials, bei dem wenigstens entweder auf der Vorderplatte oder auf der Rückplatte eine Dichtungsmaterialschicht (15) ausgebildet wird; und einen Verbindungsschritt, bei dem die Vorderplatte (10) und die Rückplatte (20) so zusammengebracht werden, dass zwischen den Platten ein Innenraum entsteht, und bei dem die Vorderplatte mit der Rückplatte verbunden wird, indem eine Verbindungstemperatur aufrechterhalten wird, die genauso hoch wie bzw. höher als eine Temperatur ist, bei der das Dichtungsmaterial weich wird, gekennzeichnet durch einen Aufheizschritt, bei dem die Vorderplatte und die Rückplatte, die miteinander verbunden sind, auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die über der Raumtemperatur liegt, während dem Innenraum ein Trockengas zugeführt wird, wobei die Gase, nachdem die Zufuhr von Trockengas angehalten ist, zwischen den Platten aus dem Innenraum abgegeben werden, während die Temperatur aufrechterhalten wird.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach Anspruch 1, wobei die Temperatur im Aufheizschritt genauso hoch wie oder höher als die Abgabetemperatur ist.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach Anspruch 1, wobei wenigstens entweder die Temperatur im Aufheizschritt oder die Abgabetemperatur bei 360° C oder darüber liegt.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach Anspruch 1, wobei wenigstens entweder die Temperatur im Aufheizschritt oder die Abgabetemperatur bei 380° C oder darüber liegt.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach Anspruch 1, wobei wenigstens entweder die Temperatur im Aufheizschritt oder die Abgabetemperatur bei 400°C über darüber liegt.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Partialdruck des Dampfes im Trockengas 1,995 kPa (15 Torr) oder weniger beträgt.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Taupunkt-Temperatur des Trockengases bei 20°C oder darunter liegt.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Trockengas Sauerstoff enthält.
Herstellungsverfahren für einen PDP nach Anspruch 8, wobei das Trockengas trockene Luft ist.