JP4277442B2 - Evaluation method of gas discharge display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流型プラズマディスプレイパネル(以下AC型PDPともいう)に代表されるガス放電表示装置内に含まれる不純ガスを分析し、ガス放電表示装置を評価する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5はAC型PDPの構成の一例を示す図で、20はフロントパネル、30はバックパネル、40はAC型PDPを表わしている。フロントパネル20は、フロント基板21、フロント基板21上に形成された透明電極24、透明電極24上に形成された金属電極25、PDPのコントラストの向上のために透明電極24を避けるようにフロント基板21上に形成されたブラックストライプ26、これらを覆うようにフロント基板21上に形成された誘電体22、誘電体22を放電環境から保護し、放電時に二次電子の放出により放電を補助する保護膜として機能するMgO膜23から構成されている。また、バックパネル30は、バック基板31、バック基板31上に形成されアドレス電極として機能する金属電極36、金属電極36を覆うようにバック基板31上に形成された下地層32(この下地層32はバック基板31からの不純物の拡散防止と、蛍光体の励起等により発光した可視光を効率よく取り出すための反射層として機能するものである)、この下地層32の上に放電を所定領域のみに分離するために設けられた上層リブ33と下層リブ34にて構成される隔壁35(以下リブとも言う)、各リブ間に形成され、規則的に3原色を発光させるための赤色蛍光体37(R)、緑色蛍光体37(G)、青色蛍光体37(B)の3色の蛍光体、から構成されている。
【0003】
従来のAC型PDP40は、フロントパネル20とバックパネル30を貼り合わせ、フロントパネル20側の透明電極24もしくは金属電極25とバックパネル30側のW電極(アドレス電極)36間で所定の放電セルを選択し、維持放電はフロントパネルの隣接する電極間で行うことにより放電空間38(フロントパネル20とバックパネル30間に形成された放電ギャップは100〜数100μm程度)に充填された放電用ガスを励起し、この励起により得られた紫外光によりさらに蛍光体を励起させ可視光の発光を得ている。放電用ガスの圧力は、放電ギャップ長や充填するガス種によっても変わるが、上記放電ギャップ長においては、通常、4000〜7000Pa程度である。ガス種としては、例えば、Ne−Xe系ガスやNe−Xe−He系ガスが用いられる。
【0004】
AC型PDPにおける放電空間は、放電ギャップが100〜数100μm程度と狭く、この狭い空間にプラズマが発生するため、放電空間の内壁を構成する蛍光体や保護膜には大きなストレスがかかることになり、パネルの寿命を短くする原因となっている。このため、パネルの長寿命化が緊急の課題となっているが、そのためには寿命に寄与するパネル内での現象を明確にする必要があり、特に放電空間中のガスの成分分析の重要性が注目されてきている。
【0005】
PDPはフロントパネルとバックパネルを放電ギャップが100μm〜数100μmとなるように貼り合わせたもので、非常に狭い放電空間を有することが特徴となっているため、PDPのガス分析においては、この閉塞状態の空間から、分析対象となるガスをいかに適切に取り出すかが正確な情報を得るために重要なポイントとなる。また、通常、PDPとガス分析器は内径数mmの細い配管で接続することになるが、PDPの信頼性に影響を与える可能性が指摘されている水分の分析においてはこれら配管内面の表面吸着の影響が多大であり、この影響をいかに抑制するかが重要である。このため、配管をできる限り短くし、また、リークの原因となるバルブや継ぎ手のような接続部品の使用は最小限に抑え、さらに配管を分析前にターボ分子ポンプ等で高真空状態とし、場合によってはテープヒータ等を用いて昇温し、清浄化を促進することも行われる。
【0006】
従来のガス分析方法を図に従って説明する。従来のPDPのガス分析方法は、図6及び7に示したように大きく2つに分けられる。図6は、分圧計を用いた排気工程におけるパネルの非破壊的なガス分析方法を表わす図であり、図7はAsian Display Seoul '98,予稿集 pp-639-642に開示された、封着・排気工程が終了し放電ガスが封入されたPDP中のガス成分を分析する装置の一構成例である。
【0007】
従来の排気装置に取り付けた分圧計によるガス分析においては、図6に示したように、フロントパネル20とバックパネル30が貼り合わされた状態のPDP40は、排気用の配管をバックパネル30に予め形成された排気穴部に形成後、排気炉41にセットされ、所定の排気昇温プロファイルに従って昇温されると共に、この排気用の配管を通してターボ分子ポンプ(以下TMPとも言う)48及び真空ポンプ(以下VPとも言う)49により真空排気される。バルブ46は粗引き時に開となり、バルブ44と45は定常排気時に開となる。分圧計47は配管中に取り付けられており、所定の真空度以下においては排気ガスの状態を連続的にモニターすることが可能である。ブルドン管のような低真空モニター手段42及びBAゲージのような高真空モニター手段43にて真空度をモニターし、所定圧力に到達した段階で、分圧計47のスイッチを入れガス分析を行う。
【0008】
図8に従来の排気装置に取り付けた分圧計によるPDPの排気工程におけるガス分析データの一例を示す。
図8に示したように、排気開始からほぼ1時間経過後に排気炉は350℃の高温キープ状態に入り、排気前にパネル内に含まれていた多量の水分、CO、CO2の大半がパネル外に排出され、350℃高温キープとほぼ同時に見かけ上の真空度が低下する。見かけ上と述べたのは、PDPの近傍は高温状態に晒されることからこの時の真空度はあくまで、配管の所定位置におけるものであり、必ずしもPDPの内部状態を正確に反映したものではないからである。
しかしながら、図8の結果は、排気工程において、PDPから放出されるガスの大半はH2Oであることを示唆している。
【0009】
次に、従来の排気工程終了後のPDPからのガス採取によるパネルの破壊的なガス分析方法とその結果について説明する。
排気・封着が完了し、所定の放電ガスが詰められたPDP30は、日立評論VOL.53 NO.2 1971 P.39 図2(b)に開示された方法と同様、バックパネルの一部を加工して薄くし、図10に示したように、ガラス配管17をエポキシシール71等で隙間の無いようにバックパネル2に取り付ける。そして、この薄くなった溝の部分10を破壊してガスを分析装置に導けるように磁性ハンマー72を配管17中に配置した上で、磁石73にて所定位置に固定しておく。
【0010】
図7において、不純ガスを含むPDP30の放電ガスは四重極質量分析器57にて分析されるが、配管中に存在する不純ガス(主には表面吸着されたガス)を除去し、分析への影響を極力低減するために、PDP30からガスを取り出す前に配管等をできるだけ高真空状態にすることが重要である。そのため、ターボ分子ポンプ53、ロータリーポンプ54の他、一部の配管にはベーキング手段が設けられている。65、66はベーキングエリアを示している。58は所定のコンダクタンスを持って四重極質量分析器57におけるガス圧力がほぼ一定となるように設けられた圧力調整弁で、オリフィスとしての役割を果たすものである。
【0011】
このような分析方法により分析されたPDPからの放出ガスの分析結果を図9に示す。図9より、従来の排気工程終了後のPDPからのガス採取によるパネルの破壊的なガス分析方法ではパネル中におけるガス成分においてはCOやH2が主成分であり、H2Oはこれらの1/4〜1/5程度しか存在していないかのように見える。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
PDPの一部を破壊して取り出したガスを四重極質量分析器を用いて分析する従来のAC型PDPにおけるパネル内ガス分析では前述したような水分はほとんど検出されず、分圧計を用いた排気中のガス分析結果と一致することはなかった。また、図7に示した構成にてPDPに放電手段を接続し、通常の放電条件にて放電させた後にガス分析を行っても得られた結果はほぼ同じであり、水分が排気ガスの主成分であるとの分析結果は得られなかった。しかしながら、AC型PDPは一般的にペーストを塗布して焼成する工程を複数用いて製造されることから、その加熱→冷却サイクルにおいて大気中あるいはパネル中の水分を吸収し、これら水分をパネル内に持ち込んでいる可能性が高く、図9に示された結果には疑問が残る。そこで、本願発明者らは、このような分析結果が得られたのは、PDP中のフロントパネルに形成されているMgOの強力な水分吸着作用に起因するものではないかと考えた。
図11はPDPをフロントパネル側から見た図である。図中、80はバックパネルに形成されたリブの上面、Wはバックパネルに形成されたアドレス電極、X、Yは各々フロントパネルに形成されたX電極及びY電極である。また、81は長期間点灯した後に見られるMgO膜上に形成される放電痕で、PDPの主放電は主にこの領域にて生じているものと考えられている。図11より分かるように、フロントパネルの表面全体に形成されたMgOには放電に寄与しない部分が広く存在し、この部分が水分他の不純ガスの吸着サイトとなっているのではないかと考えられる。本願発明者らは、このようなMgOによる不純ガスの吸着量を実質的に低減させることによりパネル中の不純ガス(特に水分)の挙動を正確に把握できるのではないかと考え、本願発明に到達したものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガス放電表示装置の評価方法は、対向する一対の放電用基板を備えると共に、内部に放電用ガスを封入し得るように構成され、所定圧の放電用ガスを封入した状態下で放電用ガスに電圧を印加して放電を行わしめる、少なくとも一対の電極を備えたガス放電表示パネルを用い、ガス放電表示パネルに1000Pa以下に調圧された放電用ガスを封入した状態下で、少なくとも一対の電極により放電を行い、次いで、放電後の放電用ガスをガス放電表示パネルの外部へ取り出してガス分析するものである。
【0014】
この発明に係るガス放電表示装置の評価方法は、ガス分析に用いられるガス分析器は四重極質量分析計でも構わない。
【0015】
この発明に係るガス放電表示装置の評価方法は、ガス放電表示パネルはプラズマディスプレイパネルでも構わない。
【0016】
この発明に係るガス放電表示装置の評価方法は、ガス放電表示パネルはMgO膜を有していても構わない。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1
図1は、本発明に係るガス放電表示装置の評価装置の一例を示す図である。
図1において、1はPDPのフロントパネル、2はPDPのバックパネル、3はバックパネルの端子部嵌合手段、4はフロントパネルの端子部嵌合手段、5は放電手段、6は低真空モニター手段、7はバリアブルリークバルブ(以下VLVとも言う)、8は高真空モニター手段、9はバルブ1、10はターボ分子ポンプ(以下TMPとも言う)、11は真空ポンプ(以下VPとも言う)、12はバリアブルリークバルブ(VLV)、13は高真空モニター手段、14は四重極質量分析器(以下QMSとも言う)、15はターボ分子ポンプ(TMP)、16は真空ポンプ(VP)、17〜19は配管である。
【0018】
次に、図2(b)のガス分析フローに従って、本発明に係るガス放電表示装置の評価方法の分析手順の一例を説明する。まず、通常の工程によって排気・封着され、所定圧の放電ガスを有したPDPを用意する。そして、例えば、日立評論VOL.53 NO.2 1971 P.39に開示された図2(b)の方法(バックパネルの一部を加工して薄くし、ここにガラス管を前述の樹脂で取り付け、この薄くなった部分を破壊してガスを分析装置に導けるように予め細工をする)と同様にして、バックパネルの一部に寸止めの溝を形成した上で、図1のように各機器を接続する。接続終了後、放電手段5よりバックパネルの端子部接続手段3及びフロントパネルの端子部接続手段4に所定の電力が供給され、PDPに放電が生じる。この放電により、MgO膜や蛍光体等の表面あるいは表面近傍に存在しているH2OやCO2等がスパッタリングによってたたかれ、PDPの放電空間へと放出され、放電ガス中に取り込まれた形となる。
【0019】
この時、配管17等の内壁等に吸着された不純ガスを極力除去するため、分析に先立って、これら配管等を真空排気する。PDPの放電が終了すると、高真空モニター手段8にて配管系が高真空状態であることを確認した上で、各バルブを閉じる。
【0020】
続いて、PDPのバックパネルからガス分析系へのガス導入方法について説明する。図10は、PDPのバックパネル2に設けられた溝70と配管17との接続関係を示す図で、配管17は溝70を覆うように高真空用シール剤であるエポキシシール71にて、PDPのバックパネル2に密閉性よく接続されている。配管17にはマグネティックハンマー72がセットされ、マグネット73にて中空に保持されている。
PDPの放電が終了するとマグネット73が配管から遠ざけられ、マグネティックハンマー72が溝70を直撃し、PDPのバックパネルの一部が破壊され、PDPの放電ガスが分析系に導入される。このとき図1に示した低真空モニター手段6は稼動している。
【0021】
PDPの放電ガスが配管17に取り出された後、高真空モニター手段8をOFF状態にした後にVLV7を開き、配管18へと放電ガスを導入する。そして、低真空モニター手段6にてガス圧力を確認し、VLV7を開放する前の圧力から200Pa低下した段階でVLV7を閉じる。以上の操作により分析すべきPDPの放電ガスは配管18に導入されたことになる。
【0022】
次に、高真空モニター手段13を稼動させた後、VLV12をゆっくりと開き、高真空モニター手段13にて配管19の真空度をモニターしながら分析を行う。ガス分析が終了すると全てのバルブを閉とし、ターボ分子ポンプ10、真空ポンプ11、ターボ分子ポンプ15、真空ポンプ16を稼動させ、各配管18、19中に存在する不純ガスを排気すべく、真空排気を行う。
【0023】
PDPの放電が続いている場合には、高真空モニター手段8及び高真空モニター手段13にて各配管18,19が高真空状態になったことを確認して各バルブを閉じる。続いて、高真空モニター8をOFF状態としてVLV7を開にしてPDPの放電ガスを配管18に導入し、以下、上記同様にしてガス分析を行う。
【0024】
以上の一連の操作をPDPの放電がストップするか、もしくは、不安定になるまで続ける。このようにしてPDPの放電ガスの分析がQMS14により行われる。
【0025】
図3、4に上述の方法にて評価されたPDPの放電ガス成分の分析結果を示す。図3(a)は排気時間が長く、パネル中不純物は比較的少ないものと考えられるパネルに対する分析結果、図3(b)は排気時間が短く、パネル中に多量の不純物が残存していることが予想されるパネルに対する分析結果を示している。また、図4はPDPを通常の放電条件で放電させてガス分析した場合のデータと本発明に係る評価方法にて分析した放電ガス中の水分(H2O)量を比較したものである。
【0026】
図3(a)及び(b)の放電ガス圧がほぼ1000Pa以下の場合に得られた結果より排気時間が異なることによる、放電ガス中に含まれる不純物の差は大半が水分であることが分かる。一方、放電ガス圧がほぼ1000Pa以上では、パネルの排気時間による不純ガスの組成には明確な違いが認められないことが分かる。
【0027】
実施の形態2
上記実施の形態1においては、放電用ガスの圧力を4000〜7000Paとした、通常のPDPパネルを用いて、200Paづつ放電用ガスの圧力を低下させながら、放電停止するまで分析する方法について説明したが、放電用ガスの圧力を最初から1000Pa以下としたパネルを用意して分析することももちろん可能である。
図4は、放電ガス中に含まれる水分の量とPDPの排気時間との関係を、従来の放電用ガスの分析方法と、放電ガス圧を700Paとして放電させた場合の本発明にかかるガス評価方法とにより求め、両者の分析結果を比較したものである。図4より、従来の方法(図中○にて表示)では排気時間(排気における350℃のキープ時間)が変化してもPDPの放電ガス中に含まれる水分量はほとんど変化せず、図8に示した排気工程中のガス成分を分析することにより得られた結果と一致しないことが分かる。一方、図4において図中△で示した本発明に係るガス分析方法にて得られた結果は、排気時間(排気における350℃のキープ時間)が長いパネルほど含有する水分量が減少することを示しており、図8に示した排気工程中のガス成分を分析することにより得られた結果とも傾向がよく一致することから、PDP中の放電ガスの状態を比較的精度よく反映しているものと思われる。
【0028】
上記実施の形態1、2より、PDPを最適放電条件(放電ガス圧:4000〜7000Pa)にて放電させるのではなく、最適放電条件よりやや放電ガス圧を下げた放電(放電ガス圧:1000Pa以下)を行うことにより、パネル中不純ガス、特に水分量が再現性よくモニターできることが分かった。従来の最適放電状態では水分が放電ガス中に放出されないように見えるのは、PDPのフロントパネルに用いられているMgOの強力な吸着作用によるものではないかと考えられているが、本願発明のように、放電ガスの圧力を若干下げて放電を行うと、スパッタ作用が強化されMgO表面のクリーニング効果が強化されることの他、放電空間が低真空状態となるため、蒸気圧の関係よりMgO表面からの不純ガスの解離性が向上するため、これら作用が相乗的に働くことにより上述のような効果を生じるのではないかと思われる。
【0029】
なお、本願発明においてはPDPの放電はバックパネルとフロントパネル間の放電であったが、PDPの放電はこのような放電に限られるものではなく、通常の維持放電のようにフロントパネルのみで放電しても同様の効果が得られる。また、これらフロントパネルのX−Y電極及びバックパネルのW電極の3つの電極間で交互に放電させるようなことも可能であり、放電空間中にはプラズマが発生し、スパッタ作用が生じるため、同様の効果が得られる。さらに、PDPの放電空間の励起は、PDPに電力投入するだけでなく、外部より例えば、マイクロ波を照射したり、紫外線を照射することによっても可能であり、前述の放電による励起にこれら励起作用を付加することによりPDPの励起効果がさらに向上することは言うまでもない。
【0030】
さらに、本発明にかかるガス放電表示装置の評価方法では、放電ガス圧を200Paづつ下げる方法にて実施したが、放電ガス圧の低減方法はこのような方法に限定されることはなく、100Paごと下げてもよいし、50Paごと下げてもよく、同様の結果が得られることは言うまでもない。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、PDPを最適放電状態よりも、放電ガスをやや低いガス圧にして放電させ、その後QMSを用いた分析を行うことで、従来はほとんど検出できなかった、水分を中心とするPDP中に含まれる不純ガスの分析が可能となり、PDPの製造工程における異常の検出や、排気工程の最適化が図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかるガス放電表示装置の評価方法に用いられる装置構成を示す図である。
【図2】 本発明にかかるガス放電表示装置の評価方法を説明するためのチャート図である。
【図3】 本発明にかかるガス放電表示装置の評価方法により得られた評価結果を示す図である。
【図4】 本発明にかかるPDPの評価方法により得られた評価結果を示す図である。
【図5】 AC型PDPの構造を示す図である。
【図6】 従来のPDPの排気工程におけるガス分析のための装置構成を示す図である。
【図7】 従来のPDPの放電ガス分析方法における装置構成を説明するための図である。
【図8】 従来のPDPの排気工程におけるガス分析方法により得られた分析結果を示す図である。
【図9】 従来のPDPの放電ガス分析装置によるガス分析方法により得られた分析結果を示す図である。
【図10】 本発明における平板型ガス放電表示装置の評価方法でのガス取り出しのためのパネル破壊方法を示す図である。
【図11】 AC型PDPのMgO膜に形成された放電痕を示す図である。
【符号の説明】
1 PDPのフロントパネル、2 PDPのバックパネル、
3 バックパネル側の電極端子接続部、
4 フロントパネル側の電極端子接続部、5 放電手段、
6 低真空モニター手段、7 バリアブルリークバルブ(VLV)、
8 高真空モニター手段、9 バルブ、
10 ターボ分子ポンプ(TMP)、11 真空ポンプ(VP)、
12 バリアブルリークバルブ(VLV)、13 高真空モニター手段、
14 四重極質量分析器、15 ターボ分子ポンプ(TMP)、
16 真空ポンプ(VP)、17 配管、18 配管、19 配管、
20 フロントパネル、21 フロント基板、22 誘電体、
23 保護膜(MgO)、24 透明電極、25 金属電極、
26 ブラックストライプ、30 バックパネル、31 バック基板、
32 下地層、33 上層リブ、34 下層リブ、35 隔壁(リブ)、
36 W電極(アドレス電極)、37(R) 赤色蛍光体、
37(G) 緑色蛍光体、37(B) 青色蛍光体、38 放電空間、
40 PDP、41 排気炉、42 低真空度モニター手段、
43 高真空モニター手段、44 バルブ、45 バルブ、46 バルブ、
47 高真空度モニター、48 ターボ分子ポンプ(TMP)、
49 真空ポンプ(VP)、51 バルブ、52 バルブ、
53 ターボ分子ポンプ、54 ロータリーポンプ、55 バルブ、
56 バルブ、57 質量分析器、58 圧力調整弁、59 真空計、
60 バルブ、61 ターボ分子ポンプ、62 ロータリーポンプ、
63 バルブ、64 キャリブレーションガス、65 ベーキングエリア、
66 ベーキングエリア、70 溝、71 エポキシシール、
72 磁性ハンマー、73 磁石
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for evaluating a gas discharge display device by analyzing an impure gas contained in a gas discharge display device typified by an AC plasma display panel (hereinafter also referred to as an AC type PDP).
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of an AC type PDP, in which 20 represents a front panel, 30 represents a back panel, and 40 represents an AC type PDP. The front panel 20 includes a front substrate 21, a transparent electrode 24 formed on the front substrate 21, a metal electrode 25 formed on the transparent electrode 24, and the front substrate so as to avoid the transparent electrode 24 in order to improve the contrast of the PDP. The black stripes 26 formed on the substrate 21, the dielectric 22 formed on the front substrate 21 so as to cover them, and the dielectric 22 are protected from the discharge environment, and the discharge assists the discharge by emitting secondary electrons during the discharge. It is comprised from the MgO film | membrane 23 which functions as a film | membrane. The back panel 30 includes a back substrate 31, a metal electrode 36 formed on the back substrate 31 and functioning as an address electrode, and a base layer 32 formed on the back substrate 31 so as to cover the metal electrode 36 (this base layer 32 This functions as a reflection layer for preventing the diffusion of impurities from the back substrate 31 and efficiently extracting visible light emitted by excitation of the phosphor, etc.). Partition walls 35 (hereinafter also referred to as ribs) formed by upper layer ribs 33 and lower layer ribs 34 provided for separation into two, and red phosphors 37 formed between the ribs for regularly emitting three primary colors. (R), a green phosphor 37 (G), and a blue phosphor 37 (B).
[0003]
In the conventional AC type PDP 40, the front panel 20 and the back panel 30 are bonded together, and a predetermined discharge cell is formed between the transparent electrode 24 on the front panel 20 side or the metal electrode 25 and the W electrode (address electrode) 36 on the back panel 30 side. The discharge gas filled in the discharge space 38 (the discharge gap formed between the front panel 20 and the back panel 30 is about 100 to several hundred μm) is performed by selecting and performing the sustain discharge between adjacent electrodes of the front panel. When excited, the phosphor is further excited by the ultraviolet light obtained by this excitation to obtain visible light emission. The pressure of the discharge gas varies depending on the discharge gap length and the type of gas to be filled, but the discharge gap length is usually about 4000 to 7000 Pa. As the gas species, for example, Ne—Xe gas or Ne—Xe—He gas is used.
[0004]
The discharge space in the AC type PDP has a narrow discharge gap of about 100 to several hundred μm, and plasma is generated in this narrow space, so that a large stress is applied to the phosphor and the protective film constituting the inner wall of the discharge space. This is a cause of shortening the life of the panel. For this reason, it is an urgent issue to extend the life of the panel. To that end, it is necessary to clarify the phenomenon in the panel that contributes to the life, especially the importance of component analysis of gas in the discharge space. Has been attracting attention.
[0005]
A PDP is formed by bonding a front panel and a back panel so that a discharge gap is 100 μm to several hundreds μm, and is characterized by having a very narrow discharge space. How to properly extract the gas to be analyzed from the state space is an important point in obtaining accurate information. Normally, the PDP and the gas analyzer are connected by a thin pipe with an inner diameter of several millimeters. However, in the analysis of moisture that has been pointed out to affect the reliability of the PDP, the surface adsorption of these pipe inner surfaces The effect of this is great, and how to suppress this effect is important. For this reason, shorten the piping as much as possible, minimize the use of connecting parts such as valves and joints that cause leaks, and place the piping in a high vacuum state with a turbo molecular pump before analysis. In some cases, the temperature is raised using a tape heater or the like to promote cleaning.
[0006]
A conventional gas analysis method will be described with reference to the drawings. Conventional PDP gas analysis methods are roughly divided into two as shown in FIGS. FIG. 6 is a diagram showing a non-destructive gas analysis method of a panel in an exhaust process using a partial pressure gauge, and FIG. 7 is a seal disclosed in Asian Display Seoul '98, Proceedings pp-639-642. -It is one structural example of the apparatus which analyzes the gas component in PDP which the exhaust process was complete | finished and discharge gas was enclosed.
[0007]
In the gas analysis using the partial pressure gauge attached to the conventional exhaust device, as shown in FIG. 6, the PDP 40 in a state where the front panel 20 and the back panel 30 are bonded together has an exhaust pipe formed in the back panel 30 in advance. After being formed in the exhaust hole portion, it is set in the exhaust furnace 41 and heated according to a predetermined exhaust temperature rising profile, and a turbo molecular pump (hereinafter also referred to as TMP) 48 and a vacuum pump (hereinafter referred to as TMP) through the exhaust pipe. Evacuated by 49). The valve 46 is opened during roughing, and the valves 44 and 45 are opened during steady exhaust. The partial pressure gauge 47 is attached in the pipe and can continuously monitor the state of exhaust gas at a predetermined vacuum level or lower. The degree of vacuum is monitored by a low vacuum monitor means 42 such as a Bourdon tube and a high vacuum monitor means 43 such as a BA gauge, and when a predetermined pressure is reached, the partial pressure gauge 47 is turned on to perform gas analysis.
[0008]
FIG. 8 shows an example of gas analysis data in the PDP exhaust process using a partial pressure gauge attached to a conventional exhaust apparatus.
As shown in FIG. 8, the exhaust furnace enters a high temperature keep state at 350 ° C. after about 1 hour from the start of exhaust, and most of the large amount of water, CO, and CO 2 contained in the panel before exhaust is in the panel. It is discharged outside, and the apparent degree of vacuum is reduced almost simultaneously with the 350 ° C. high temperature keep. Apparently, since the vicinity of the PDP is exposed to a high temperature state, the degree of vacuum at this time is only at a predetermined position of the piping, and does not necessarily accurately reflect the internal state of the PDP. It is.
However, the result of FIG. 8 suggests that most of the gas released from the PDP is H 2 O in the exhaust process.
[0009]
Next, a destructive gas analysis method for the panel by collecting gas from the PDP after completion of the conventional exhaust process and the result will be described.
PDP30, which has been evacuated and sealed and filled with a predetermined discharge gas, is a Hitachi review VOL. 53 NO. 2 1971 P.M. 39 As in the method disclosed in FIG. 2B, a part of the back panel is processed and thinned, and the glass pipe 17 is covered with an epoxy seal 71 or the like so that there is no gap as shown in FIG. Attach to 2. Then, the magnetic hammer 72 is disposed in the pipe 17 so that the gas can be guided to the analyzer by breaking the thinned groove portion 10, and then fixed at a predetermined position by the magnet 73.
[0010]
In FIG. 7, the discharge gas of the PDP 30 containing impure gas is analyzed by the quadrupole mass analyzer 57, but the impure gas (mainly gas adsorbed on the surface) present in the pipe is removed for analysis. In order to reduce the influence of the above as much as possible, it is important to make the piping and the like as high a vacuum as possible before taking out the gas from the PDP 30. Therefore, in addition to the turbo molecular pump 53 and the rotary pump 54, some piping is provided with baking means. Reference numerals 65 and 66 denote baking areas. 58 is a pressure regulating valve provided with a predetermined conductance so that the gas pressure in the quadrupole mass analyzer 57 is substantially constant, and serves as an orifice.
[0011]
FIG. 9 shows the analysis result of the released gas from the PDP analyzed by such an analysis method. From FIG. 9, in the conventional destructive gas analysis method of the panel by collecting gas from the PDP after completion of the exhaust process, the gas components in the panel are mainly composed of CO and H 2 , and H 2 O is one of these. It looks as if there is only about / 4 to 1/5.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the gas analysis in the panel in the conventional AC type PDP in which a gas extracted by destroying a part of the PDP is analyzed using a quadrupole mass spectrometer, the above-described moisture is hardly detected, and a partial pressure gauge is used. It did not agree with the gas analysis results in the exhaust. In addition, the result obtained by performing the gas analysis after connecting the discharge means to the PDP in the configuration shown in FIG. 7 and discharging it under normal discharge conditions is almost the same, and the water is the main component of the exhaust gas. The analysis result that it was a component was not obtained. However, since AC type PDP is generally manufactured using a plurality of steps of applying paste and baking, the moisture in the atmosphere or the panel is absorbed in the heating-to-cooling cycle, and the moisture is absorbed in the panel. There is a high possibility that it has been brought in, and the result shown in FIG. Therefore, the present inventors considered that such an analysis result was obtained due to the strong moisture adsorption action of MgO formed on the front panel in the PDP.
FIG. 11 is a view of the PDP as seen from the front panel side. In the figure, 80 is an upper surface of a rib formed on the back panel, W is an address electrode formed on the back panel, and X and Y are an X electrode and a Y electrode formed on the front panel, respectively. Reference numeral 81 denotes discharge traces formed on the MgO film after lighting for a long time, and it is considered that the main discharge of the PDP is mainly generated in this region. As can be seen from FIG. 11, MgO formed on the entire surface of the front panel has a wide portion that does not contribute to discharge, and this portion is considered to be an adsorption site for moisture and other impure gases. . The inventors of the present application think that the behavior of the impurity gas (especially moisture) in the panel can be accurately grasped by substantially reducing the amount of the impurity gas adsorbed by MgO, and arrived at the present invention. It is what.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An evaluation method for a gas discharge display device according to the present invention includes a pair of opposing discharge substrates, and is configured to be capable of enclosing a discharge gas therein, in a state in which a discharge gas of a predetermined pressure is encapsulated. Using a gas discharge display panel provided with at least a pair of electrodes for applying a voltage to the discharge gas to discharge, under a state in which the discharge gas adjusted to 1000 Pa or less is sealed in the gas discharge display panel, Discharge is performed by at least a pair of electrodes, and then the discharged gas after discharge is taken out of the gas discharge display panel for gas analysis.
[0014]
In the method for evaluating a gas discharge display device according to the present invention, the gas analyzer used for gas analysis may be a quadrupole mass spectrometer.
[0015]
In the gas discharge display device evaluation method according to the present invention, the gas discharge display panel may be a plasma display panel.
[0016]
In the gas discharge display device evaluation method according to the present invention, the gas discharge display panel may have an MgO film.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram showing an example of an evaluation apparatus for a gas discharge display device according to the present invention.
In FIG. 1, 1 is a front panel of a PDP, 2 is a back panel of a PDP, 3 is a terminal part fitting means of the back panel, 4 is a terminal part fitting means of the front panel, 5 is a discharging means, and 6 is a low vacuum monitor. Means 7 is a variable leak valve (hereinafter also referred to as VLV), 8 is a high vacuum monitoring means, 9 is a valve 1, 10 is a turbo molecular pump (hereinafter also referred to as TMP), 11 is a vacuum pump (hereinafter also referred to as VP), 12 Is a variable leak valve (VLV), 13 is a high vacuum monitoring means, 14 is a quadrupole mass analyzer (hereinafter also referred to as QMS), 15 is a turbo molecular pump (TMP), 16 is a vacuum pump (VP), 17-19 Is piping.
[0018]
Next, according to the gas analysis flow of FIG.2 (b), an example of the analysis procedure of the evaluation method of the gas discharge display apparatus which concerns on this invention is demonstrated. First, a PDP that is exhausted and sealed by a normal process and has a discharge gas having a predetermined pressure is prepared. And, for example, Hitachi review VOL. 53 NO. 2 1971 P.M. 2 (b) disclosed in Fig. 39 (a part of the back panel is processed and thinned, and a glass tube is attached thereto with the above-mentioned resin, and the thinned portion is broken to supply gas to the analyzer. In the same manner as in the above, the device is connected to each other as shown in FIG. After the connection is completed, predetermined power is supplied from the discharging means 5 to the terminal portion connecting means 3 on the back panel and the terminal portion connecting means 4 on the front panel, and a discharge occurs in the PDP. As a result of this discharge, H 2 O, CO 2 or the like existing on or near the surface of the MgO film or phosphor is struck by sputtering, released into the discharge space of the PDP, and taken into the discharge gas. It becomes a shape.
[0019]
At this time, in order to remove as much as possible the impure gas adsorbed on the inner wall or the like of the pipe 17 or the like, the pipe or the like is evacuated prior to analysis. When the discharge of the PDP is completed, the high vacuum monitoring means 8 confirms that the piping system is in a high vacuum state, and then closes each valve.
[0020]
Next, a gas introduction method from the PDP back panel to the gas analysis system will be described. FIG. 10 is a diagram showing the connection relationship between the groove 70 provided in the back panel 2 of the PDP and the pipe 17. The pipe 17 is covered with an epoxy seal 71, which is a high vacuum sealant, so as to cover the groove 70. The back panel 2 is connected with good sealing properties. A magnetic hammer 72 is set on the pipe 17 and is held hollow by a magnet 73.
When the discharge of the PDP is completed, the magnet 73 is moved away from the pipe, the magnetic hammer 72 directly hits the groove 70, a part of the back panel of the PDP is destroyed, and the discharge gas of the PDP is introduced into the analysis system. At this time, the low vacuum monitoring means 6 shown in FIG. 1 is operating.
[0021]
After the discharge gas of the PDP is taken out to the pipe 17, the high vacuum monitoring means 8 is turned off, and then the VLV 7 is opened to introduce the discharge gas into the pipe 18. Then, the gas pressure is confirmed by the low vacuum monitoring means 6, and the VLV 7 is closed when the pressure is lowered by 200 Pa from the pressure before the VLV 7 is opened. The PDP discharge gas to be analyzed by the above operation is introduced into the pipe 18.
[0022]
Next, after operating the high vacuum monitoring means 13, the VLV 12 is slowly opened, and analysis is performed while the high vacuum monitoring means 13 monitors the degree of vacuum of the pipe 19. When the gas analysis is completed, all the valves are closed, the turbo molecular pump 10, the vacuum pump 11, the turbo molecular pump 15, and the vacuum pump 16 are operated, and the vacuum gas is exhausted to exhaust the impure gas existing in the pipes 18 and 19. Exhaust.
[0023]
If the PDP continues to be discharged, the high vacuum monitor means 8 and the high vacuum monitor means 13 confirm that the pipes 18 and 19 are in a high vacuum state, and then close the valves. Subsequently, the high vacuum monitor 8 is turned off, the VLV 7 is opened, the PDP discharge gas is introduced into the pipe 18, and gas analysis is performed in the same manner as described above.
[0024]
The series of operations described above are continued until the PDP discharge stops or becomes unstable. In this way, the analysis of the PDP discharge gas is performed by the QMS 14.
[0025]
3 and 4 show the analysis results of the discharge gas components of the PDP evaluated by the above-described method. Fig. 3 (a) shows an analysis result for a panel that is considered to have a long exhaust time and relatively little impurities in the panel. Fig. 3 (b) shows that the exhaust time is short and a large amount of impurities remain in the panel. Shows the analysis results for the expected panel. FIG. 4 shows a comparison between the data when the PDP is discharged under normal discharge conditions and analyzed by gas and the amount of moisture (H 2 O) in the discharge gas analyzed by the evaluation method according to the present invention.
[0026]
3 (a) and 3 (b) shows that the difference in impurities contained in the discharge gas due to the difference in exhaust time from the results obtained when the discharge gas pressure is approximately 1000 Pa or less is mostly moisture. . On the other hand, it can be seen that when the discharge gas pressure is about 1000 Pa or more, there is no clear difference in the composition of the impure gas depending on the exhaust time of the panel.
[0027]
Embodiment 2
In the first embodiment, the method of analyzing until the discharge is stopped while reducing the pressure of the discharge gas by 200 Pa using a normal PDP panel in which the pressure of the discharge gas is 4000 to 7000 Pa has been described. However, it is of course possible to prepare and analyze a panel in which the pressure of the discharge gas is initially set to 1000 Pa or less.
FIG. 4 shows the relationship between the amount of moisture contained in the discharge gas and the PDP exhaust time, and the conventional gas analysis method for discharge and gas evaluation according to the present invention when the discharge gas pressure is 700 Pa. It is obtained by the method and the analysis results of both are compared. From FIG. 4, in the conventional method (indicated by a circle in the figure), even when the exhaust time (350 ° C. keep time in exhaust) changes, the amount of water contained in the PDP discharge gas hardly changes, and FIG. It turns out that it does not correspond with the result obtained by analyzing the gas component in the exhaust_gas | exhaustion process shown in. On the other hand, the results obtained by the gas analysis method according to the present invention indicated by Δ in FIG. 4 indicate that the panel has a longer exhaust time (350 ° C. keep time in exhaust) and the amount of water contained decreases. Since the tendency agrees well with the result obtained by analyzing the gas components in the exhaust process shown in FIG. 8, it reflects the state of the discharge gas in the PDP with relatively high accuracy. I think that the.
[0028]
According to the first and second embodiments, the PDP is not discharged under the optimal discharge conditions (discharge gas pressure: 4000 to 7000 Pa), but the discharge is slightly lower than the optimal discharge conditions (discharge gas pressure: 1000 Pa or less). ), It was found that the impure gas in the panel, particularly the water content, can be monitored with good reproducibility. It is thought that the reason why water does not appear to be released into the discharge gas in the conventional optimum discharge state may be due to the strong adsorption action of MgO used in the front panel of the PDP. In addition, when discharge is performed with the discharge gas pressure slightly lowered, the sputtering effect is enhanced and the cleaning effect of the MgO surface is enhanced, and the discharge space is in a low vacuum state. Since the dissociation property of the impure gas from the gas is improved, it is considered that the above-described effects are caused by the synergistic action of these actions.
[0029]
In the present invention, the discharge of the PDP is a discharge between the back panel and the front panel. However, the discharge of the PDP is not limited to such a discharge, and only the front panel is discharged like a normal sustain discharge. However, the same effect can be obtained. It is also possible to discharge alternately between the three electrodes, the XY electrode of the front panel and the W electrode of the back panel, and plasma is generated in the discharge space, resulting in a sputtering effect. Similar effects can be obtained. Furthermore, the excitation of the discharge space of the PDP can be performed not only by supplying power to the PDP but also by irradiating, for example, microwaves or ultraviolet rays from the outside. Needless to say, the excitation effect of the PDP is further improved by adding.
[0030]
Furthermore, in the evaluation method of the gas discharge display device according to the present invention, the discharge gas pressure was reduced by 200 Pa, but the discharge gas pressure reduction method is not limited to such a method, and every 100 Pa. Needless to say, it may be lowered or may be lowered every 50 Pa, and the same result can be obtained.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the PDP was discharged at a slightly lower gas pressure than the optimal discharge state, and then the analysis was performed using QMS, which was hardly detected in the past. Impurity gas contained in the PDP centered on moisture can be analyzed, and there is an effect that an abnormality in the PDP manufacturing process can be detected and the exhaust process can be optimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus configuration used in an evaluation method for a gas discharge display apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a chart for explaining an evaluation method for a gas discharge display device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an evaluation result obtained by the method for evaluating a gas discharge display device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing evaluation results obtained by the PDP evaluation method according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the structure of an AC type PDP.
FIG. 6 is a diagram showing an apparatus configuration for gas analysis in a conventional PDP exhaust process.
FIG. 7 is a diagram for explaining an apparatus configuration in a conventional PDP discharge gas analysis method;
FIG. 8 is a diagram showing an analysis result obtained by a gas analysis method in a conventional PDP exhaust process.
FIG. 9 is a diagram showing analysis results obtained by a gas analysis method using a conventional PDP discharge gas analyzer.
FIG. 10 is a diagram showing a panel destruction method for gas extraction in the evaluation method for a flat type gas discharge display device according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing discharge traces formed on the MgO film of the AC type PDP.
[Explanation of symbols]
1 PDP front panel, 2 PDP back panel,
3 Electrode terminal connection on the back panel side,
4 Front panel side electrode terminal connection, 5 discharge means,
6 Low vacuum monitoring means, 7 Variable leak valve (VLV),
8 High vacuum monitoring means, 9 valves,
10 turbo molecular pump (TMP), 11 vacuum pump (VP),
12 variable leak valve (VLV), 13 high vacuum monitoring means,
14 quadrupole mass analyzer, 15 turbo molecular pump (TMP),
16 Vacuum pump (VP), 17 piping, 18 piping, 19 piping,
20 front panel, 21 front substrate, 22 dielectric,
23 protective film (MgO), 24 transparent electrode, 25 metal electrode,
26 Black stripe, 30 back panel, 31 back substrate,
32 Underlayer, 33 Upper rib, 34 Lower rib, 35 Bulkhead (rib),
36 W electrode (address electrode), 37 (R) red phosphor,
37 (G) green phosphor, 37 (B) blue phosphor, 38 discharge space,
40 PDP, 41 exhaust furnace, 42 low vacuum monitoring means,
43 High vacuum monitoring means, 44 valves, 45 valves, 46 valves,
47 High vacuum monitor, 48 Turbo molecular pump (TMP),
49 Vacuum pump (VP), 51 valve, 52 valve,
53 turbo molecular pump, 54 rotary pump, 55 valve,
56 valve, 57 mass analyzer, 58 pressure regulating valve, 59 vacuum gauge,
60 valves, 61 turbo molecular pumps, 62 rotary pumps,
63 valve, 64 calibration gas, 65 baking area,
66 baking area, 70 groove, 71 epoxy seal,
72 magnetic hammer, 73 magnet

Claims (4)

対向する一対の放電用基板を備えると共に、内部に放電用ガスを封入し得るように構成され、所定圧の前記放電用ガスを封入した状態下で前記放電用ガスに電圧を印加して放電を行わしめる、少なくとも一対の電極を備えたガス放電表示パネルを用い、当該ガス放電表示パネルに1000Pa以下に調圧された前記放電用ガスを封入した状態下で、前記少なくとも一対の電極により放電を行い、次いで、当該放電後の前記放電用ガスを前記ガス放電表示パネルの外部へ取り出してガス分析してなるガス放電表示装置の評価方法。A pair of opposing discharge substrates is provided, and a discharge gas can be enclosed therein, and a voltage is applied to the discharge gas in a state where the discharge gas is sealed at a predetermined pressure. A gas discharge display panel having at least a pair of electrodes is used, and the discharge is performed by the at least a pair of electrodes in a state where the gas for discharge adjusted to 1000 Pa or less is sealed in the gas discharge display panel. Then, a method for evaluating a gas discharge display device, wherein the discharge gas after the discharge is taken out of the gas discharge display panel and subjected to gas analysis. 前記ガス分析に用いられるガス分析器は四重極質量分析計である請求項1に記載のガス放電表示装置の評価方法。The method for evaluating a gas discharge display device according to claim 1, wherein the gas analyzer used for the gas analysis is a quadrupole mass spectrometer. 前記ガス放電表示パネルはプラズマディスプレイパネルである請求項1または2に記載のガス放電表示装置の評価方法。The method for evaluating a gas discharge display device according to claim 1, wherein the gas discharge display panel is a plasma display panel. 前記ガス放電表示パネルはMgO膜を有してなる請求項1から3のいずれかに記載のガス放電表示装置の評価方法。The gas discharge display panel evaluation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas discharge display panel includes an MgO film.
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