DE69934521T2

DE69934521T2 - Plasma-Anzeigevorrichtung mit verbesserten Lichtemissionseigenschaften

Info

Publication number: DE69934521T2
Application number: DE69934521T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Osaka-shi KADO; Mitsuhiro Sakai-shi Ohtani; Masaki Mino-shi AOKI; Kanako Moriguchi-shi MIYASHITA
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: DE69927305D1; EP1220269A1; KR20060097775A; KR20010052881A; KR100766195B1; US20050037684A1; EP1223599B1; US6984159B1; EP1220270A1; EP1223599A3; DE69910573D1; WO1999066525A1; EP1313123A1; US7131879B2; CN1312951A; EP1223600B1; EP1088323A1; DE69926811D1; KR100742855B1; EP1223602B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein Plasmadisplayelement (für eine Plasmaanzeigevorrichtung) verwendet als ein Display für einen Farbfernsehempfänger od. dgl.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In jüngster Zeit haben Plasmadisplayelemente (PDP, Plasma Display Panel) Aufmerksamkeit als große, dünne und leichtgewichtige Displays zur Anwendung in Computern und Fernseher gefunden und die Nachfrage für hochauflösende PDPs hat auch zugenommen.
29 ist eine Querschnittsansicht, welche einen allgemeinen AC-Typ PDP zeigt.
In der Zeichnung ist ein Front-Glas-Substrat 101 bedeckt durch einen Stapel von Display-Elektroden 102, eine dielektrische Glasschicht 103 und eine dielektrische Schutzschicht 104, in der Reihenfolge, wobei die dielektrische Schutzschicht 104 aus Magnesiumoxid (MgO) besteht (siehe beispielsweise offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 5-342991).
Adress-Elektroden 106 und Partitionswände 107 werden aus einem Rück-Glas-Substrat 105 ausgebildet. Fluoreszierende Substanz-Schichten 110 bis 112 entsprechend den Farben (rot, grün und blau) werden im Raum zwischen den Partitionswänden 107 ausgebildet.
Das Front-Glas-Substrat 101 wird auf die Partitionswände 107 auf dem Rück-Glas-Substrat 105 abgelegt, um einen Hohlraum zu bilden. Ein Entladungsgas wird in den Hohlraum geladen, um Entladungsräume 109 auszubilden.
In dem oben genannten PDP mit einer solchen Konstruktion werden ultraviolette Vakuumstrahlen emittiert (ihre Wellenlänge ist hauptsächlich bei 147 nm) wenn elektrische Entladungen in den Endladungsräumen 109 auftreten. Die fluoreszierenden Substanz- Schichten 110 bis 112 einer jeden Farbe werden angeregt durch die emittierten ultravioletten Vakuumstrahlen, was in einem Farbdisplay resultiert.
Das oben genannte PDP wird hergestellt in Übereinstimmung mit den folgenden Prozeduren.
Die Display-Elektroden 102 werden erzeugt durch Aufbringen einer Silberpaste auf die Oberfläche des Front-Glas-Substrates 101 und Backen der aufgebrachten Silberpaste. Die dielektrische Glasschicht 103 wird ausgebildet durch Aufbringen einer dielektrischen Glaspaste auf die Oberfläche der Schichten und Backen der aufgebrachten dielektrischen Glaspaste. Die Schutzschicht 104 wird dann ausgebildet auf der dielektrischen Glasschicht 103.
Die Adress-Elektroden 22 werden erzeugt durch Aufbringen von Silberpaste auf die Oberfläche des Rück-Glas-Substrates 105 und Backen der aufgebrachten Silberpaste. Die Partitionswände 107 werden ausgebildet durch Aufbringen der Glaspaste auf die Oberfläche der Schichten in Streifen mit einem bestimmten Abstand und Backen der aufgebrachten Glaspaste. Die fluoreszierende Substanz-Schichten 110 bis 112 werden ausgebildet durch Aufbringen von Pasten aus der fluoreszierenden Substanz von jeder Farbe in den Raum zwischen den Partitionswänden und Backen der aufgebrachten Pasten bei ungefähr 500°C, um Harz und andere Elemente aus den Pasten zu entfernen.
Nachdem die fluoreszierenden Substanzen gebacken sind, wird eine versiegelnde Glas-Weichporzellanmasse auf eine äußere Region des Rück-Glas-Substrat es 105 aufgebracht, dann wird die aufgebrachte versiegelnde Glas-Weichporzellanmasse bei ungefähr 350°C gebacken, um Harz und andere Elemente von der aufgebrachten Versiegelungsgfas-Weichporzellanmasse zu entfernen (temporärer Weichporzellanmasse-Back-Prozess).
Das Front-Glas-Substrat 101 und das Rück-Glas-Substrat 105 werden dann zusammengenommen, um die Display-Elektroden 102 senkrecht zu den Adress-Elektroden 106 anzuordnen, wobei die Elektroden 102 den Elektroden 106 gegenüberliegen. Die Substrate werden dann gebunden, dadurch dass sie auf eine Temperatur erhitzt werden (ungefähr 450°C), die höher ist als der Erweichungspunkt des versiegelnden Glases (Bindungs-Prozess).
Das gebundene Element (panel) wird auf ungefähr 350°C erhitzt, während die Gase aus dem inneren Raum zwischen den Substraten (Raum ausgebildet zwischen den Front- und Rücksubstraten, wo die fluoreszierenden Substanzen in Kontakt sind mit dem Zwischenraum) ausgedampft werden (Absaug-Prozess). Nachdem der Absaug-Prozess vervollständigt ist, wird das Entladungsgas in den inneren Zwischenraum in einem bestimmten Druck eingebracht (typischerweise in einen Bereich von 0,4 bar (300 Torr) bis 0,667 bar (500 Torr).
Ein Problem des PDPs hergestellt, wie oben erläutert, ist, wie die Lumineszenz oder andere lichtemittierende Charakteristika verbessert werden können.
Um das Problem zu lösen, wurden die fluoreszierenden Substanzen selbst verbessert.
EP 0 834 899 A2 offenbart ein PDP, welches Entladungselektroden, Adress-Elektroden und fluoreszierende Substanz-Schichten einschließt. Die fluoreszierenden Substanzen, die im allgemeinen eingesetzt werden, können als fluoreszierende Substanzkörnungen eingesetzt werden, die in einer blau fluoreszierenden Substanz enthalten sind. Eine solche blau-fluoreszierende Substanz wird beschrieben als BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺.
JP 08 115673 A offenbart die Verwendung eines Barium-Magnesium-Aluminat-Leuchtstoffes mit der Formel Ba_1-xEu_xMgAl₁₀O₁₇, wobei x 0,05 bis 0,5 ist, als einen blau-emittierenden Leuchtstoff in einem Vollfarbenplasma-Displayelement. Die genannte Formel wird als Bereitstellen eines Leuchtstoffes mit verminderter Verschlechterung der Lumineszenz bzw. der Veränderungen an Farbe mit der Zeit betrachtet.
JP 09 137158 A offenbart die Verwendung einer Druckertinte enthaltend einen Europium (II)-aktivierten Barium-Magnesium-Aluminat-Leuchtstoff mit einer Blaine-spezifischen Oberflächenfläche von 8.000 bis 13.000 cm²/g, um einen hochlumineszierenden Fiuoreszenzfilm zu erhalten, welcher als reflektiver fluoreszierender Film für eine fluoreszierende Displayröhre etc. verwendet werden kann.
Jedoch ist es erwünscht, dass die Licht-Emissions-Charakteristika von PDPs weiter verbessert werden.
Eine Vielzahl von PDPs werden vermehrt hergestellt unter Verwendung des oben beschriebenen Herstellverfahren. Jedoch sind die Produktionskosten von PDPs merklich höher als die von CRTs. Als ein Ergebnis ist ein weiteres Problem verbunden mit PDP, die Produktionskosten zu vermindern.
Eine der vielen möglichen Lösungen, um die Kosten zu reduzieren, ist die unternommenen Bemühungen (Zeit benötigt zur Arbeit) sowie die Energie, verbraucht in mehreren Prozessen, welche Hitzeverarbeitungen benötigen, zu reduzieren.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein PDP zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Licht-Emissions-Effizienz und überlegene Farbreproduktion aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Plasmadisplayelement zur Verfügung, welches eine Vielzahl von Zellen einschließt, ausgestattet mit einem Paar von Elementen, die parallel zueinander ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von Zellen blaue Zellen einschließt, und in jeder davon eine blau-fluoreszierende Substanz-Schicht ausgebildet ist und die Vielzahl von Zellen mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet dass
die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht aus BaMgAl₁₀O₁₇:Eu besteht, dadurch gekennzeichnet,
ein Verhältnis der Länge der C-Achse zur A-Achse im Kristall der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht 4,0218 oder weniger ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht des hauptsächlichen Teils des AC-Typ-Entladungs-PDPs der Ausführungsform 1.
2 zeigt ein PDP-Display-Gerät bestehend aus dem PDP, dargestellt in 1 und einen Aktivierungsschaltkreis, verknüpft mit dem PDP.
3 zeigt einen Förderbandtyp-Hitzeapparat, verwendet für das PDP der Ausführungsform 1.
4 zeigt die Konstruktion eines zur Versiegelung verwendeten Hitzegerätes, verwendet für das PDP der Ausführungsform 1.
5 zeigt Messergebnisse der relativen Licht-Emissions-Intensität von Licht, emittiert von der blau-fluoreszierenden Substanz, wenn diese an Luft mit unterschiedli chen Partialdrücken von eine Wasserdampf-Komponente enthaltender Luft gebacken wird.
6 zeigt Messergebnisse der Chromatizitäts-Koordinate y von Licht, emittiert von der blau-fluoreszierenden Substanz, wenn sie an Luft mit verschiedenen Partialdrücken der Wasserdampf-Komponente, enthalten in der Luft, gebacken wird.
7A bis 7C zeigen Messergebnisse der Vielzahl von Molekülen in H₂O-Gas, desorbiert von der blau-fluoreszierenden Substanz.
8 bis 16 zeigen spezifische Beispiele der Anordnung 1, welche folgendes betrifft: die Position der Luft, zu der Luft an der äußeren Region des Rück-Glas-Substrat es entlüftet wird; und das Format, an welcher die Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse angebracht wird.
17 und 18 zeigen die Charakteristika, wie der Effekt des Rückgewinnens der einmal abgebauten Licht-Emissions-Charakteristika vom Partialdruck der Wasserdampf-Komponente abhängen, wobei die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht einmal abgebaut ist und anschließend erneut an Luft gebacken wird.
19 zeigt die Konstruktion eines Bindegerätes, verwendet in dem Bindungs-Prozess vom Verfahren 2.
20 ist ein perspektivisches Diagramm, welches die innere Konzentration des Erhitzungsofens des Bindungsapparates, dargestellt in 19, zeigt.
21A bis 21C zeigen die Operation des Bindungsapparates beim präparativen Erhitzungs-Prozesses und beim Bindungs-Prozess.
22 zeigt die Ergebnisse des Experimentes vom Verfahren 2, in welchem die Menge des Dampfstrahls, freigesetzt von der MgO-Schicht, mit der Zeit gemessen wird.
23 zeigt eine Variation des Bindungsapparates im Verfahren 2.
24A bis 24C zeigen Operationen, durchgeführt mit einer anderen Variation des Bindungsapparates im Verfahren 2.
25 zeigt Spektren von Licht, emittiert nur von blauen Zellen des PDPs, hergestellt mit Verfahren 2.
26 ist ein CIE-Chromatizitäts-Diagramm, auf welchem die Farbreproduktionsflächen um die blaue Farbe herum dargestellt sind im Verhältnis zu den PDPs, hergestellt mit Verfahren 2 und dem Vergleichs-PDP.
27A, 27B und 27C zeigen Operationen, durchgeführt in dem temporären Verbackungsprozess durch den Absaug-Prozess unter Verwendung des Bindungsapparates von Verfahren 3.
28 zeigt das Temperaturprofil, verwendet in dem temporären Back-Prozess, dem Bindungs-Prozess und dem Absaug-Prozess beim Herstellen der Elemente von Verfahren 3.
29 ist eine Querschnittansicht, welche ein allgemeines AC-Typ-PDP zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
<Ausführungsform 1>
1 ist eine Querschnittsansicht des hauptsächlichen Teiles des AC-Typ-Entladungs-PDPs in der vorliegenden Ausführungsform. Die Figur zeigt eine Displayfläche, lokalisiert im Zentrum des PDPs.
Das PDP schließt ein: ein Front-Element 10, welches aus einem Front-Glas-Substrat 11 besteht, mit Display-Elektroden 12 (unterteilt in scannende Elektroden 12a und passive Elektroden 12b); eine dielektrische Schicht 13 und eine Schutzschicht 14, ausgebildet daraus; und ein rückwärtiges Element 20, welches aus einem Rück-Glas-Substrat 21 besteht, mit Adress-Elektroden 22 und einer dielektrischen Schicht 23, ausgebildet daraus. Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden so angeordnet, dass die Display-Elektroden 12 und die Adress-Elektroden 22 einander gegenüberliegen. Der Raum zwischen dem Front-Element 10 und dem Rück-Element 20 wird unterteilt in eine Vielzahl von Entladungsräumen 30 durch Partitionswände 24, welche in Streifen ausgebildet sind. Jeder Entladungsraum wird mit einem Entladungsgas gefüllt.
Die Schichten aus fluoreszierender Substanz 25 werden auf dem Rück-Element 20 ausgebildet, so dass jeder Entladungsraum 30 eine Schicht aus fluoreszierender Substanz aus einer Farbe ausgewählt aus rot, grün und blau aufweist und dass die Schichten aus fluoreszierender Substanz wiederholt in der Reihenfolge der Farben angeordnet sind.
In dem Element werden die Display-Elektroden 12 und die Adress-Elektroden 22 entsprechend in Streifen ausgebildet, wobei die Display-Elektroden 12 senkrecht zu den Partitionswänden 24 liegen und die Adress-Elektroden 22 parallel zur den Partitionswänden 24 liegen. Eine Zelle mit einer Farbe ausgewählt aus rot, grün und blau wird auf jedem Schnittpunkt einer Display-Elektrode 12 und einer Adress-Elektrode 22 ausgebildet.
Die Adress-Elektroden 22 bestehen aus Metall (beispielsweise Silber Cr-Cu-Cr). Um den Widerstand der Display-Elektroden gering zu halten, und eine große Entladungsfläche in den Zellen sicherzustellen, ist es wünschenswert, dass jede Display-Elektrode 12 aus einer Vielzahl von Buselektroden (bestehend aus Silber oder Cr-Cu-Cr) besteht mit einer kleinen Breite, gestapelt auf einer transparenten Elektrode mit einer großen Breite, bestehend aus einem leitfähigen Metalloxid, wie z.B. ITO, SnO₂ und ZnO. Jedoch können die Display-Elektroden 12 aus Silber bestehen, wie die Adress-Elektroden 22.
Die dielektrische Schicht 13, welche eine Schicht ist, bestehend aus dielektrischem Material, deckt die gesamte Oberfläche auf einer Seite des Front-Glas-Substrates 11, einschließend die Display-Elektroden 12 ab. Die dielektrische Schicht ist typischerweise eine, die aus niedrigschmelzendem Bleiglas besteht, obwohl sie aus niedrig schmelzendem Bismut-Glas bestehen kann oder einem Stapel von niedrig schmelzendem Bleiglas und niedrig schmelzendem Bismut-Glas.
Die Schutzschicht 14, die aus einem Magnesiumoxid besteht, ist eine dünne Schicht, welche die gesamte Oberfläche der dielektrischen Schicht 13 bedeckt.
Die dielektrische Schicht 23 ist ähnlich zur dielektrischen Schicht 13, ist jedoch des Weiteren vermischt mit TiO₂-Körnern, so dass die Schicht auch als eine sichtbares Licht reflektierende Schicht funktioniert.
Die Partitionswände 24, welche aus Glas bestehen, werden ausgebildet als Schutz über der Oberfläche der dielektrischen Schicht 23 des Rück-Elementes 20.
Im folgenden werden die fluoreszierenden Substanzen, verwendet in der vorliegenden Ausführungsform genannt:

blau-fluoreszierende Substanz BaMgAl₁₀O₁₇: Eu

grün-fluoreszierende Substanz Zn₂SiO₄ : Mn

rot-fluoreszierende Substanz Y₂O₃ : Eu.
Die Zusammensetzung dieser fluoreszierenden Substanzen ist prinzipiell die gleiche, wie diejenigen in konventionellen Materialien, verwendet im PDPs. Jedoch im Vergleich mit den konventionellen Fällen emittieren die fluoreszierenden Substanzen der vorliegenden Ausführungsform in exzellenterer Art und Weise farbiges Licht. Dies liegt daran, dass die fluoreszierenden Substanzen normalerweise durch die Hitze eingebracht im Herstellverfahren abgebaut werden. Hier bedeutet die Emission von exzellent gefärbtem Licht, dass die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, emittiert aus den blauen Zellen klein ist (d.h. die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts ist kurz) und dass der Farbreproduktionsbereich in der Nähe der blauen Farbe breit ist.
Typischerweise ist für konventionelle PDPs die Chromatizitäts-Koordinate y (CIE-Farb-Spezifikation) des Lichts, emittiert von den blauen Zellen, wenn nur blaue Zellen Licht emittieren 0,085 oder mehr (d.h. die Peak-Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts ist 456 nm oder mehr) und die Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur (eine Farbtemperatur, wenn Licht von allen, den blauen, roten und grünen Zellen emittiert wird, um ein weißes Display zu erzeugen), ist bei ungefähr 6.000K.
Als eine Technik zur Verbesserung der Farbtemperatur in der Weißbalance ist eine Technik bekannt, in welcher die Breite nur der blauen Zellen (Abstand der Partitionswände) auf einen großen Wert gesetzt wird und die Fläche der blauen Zellen auf einen Wert gesetzt wird, welcher größer ist als der der roten oder grünen Zellen. Jedoch sollte, um die Farbtemperatur auf 7.000K oder höher in Übereinstimmung mit dieser Technik zu setzen, die Fläche der blauen Zellen 13fach zu derjenigen der roten oder grünen Zellen oder mehr sein.
Im Gegensatz dazu ist in dem PDP der vorliegenden Ausführungsform die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, das von den blauen Zellen emittiert wird, wenn nur blaue Zellen Licht emittieren, 0,08 oder geringer und die Peak-Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts ist 455 nm oder weniger. Unter diesen Bedingungen ist es möglich, die Farbtemperatur auf 7.000K oder mehr in der Weißbalance zu erhöhen, ohne eine Farbkorrektur. Es ist auch, abhängend von den Bedingungen des Herstellprozesses möglich, die Chromatizitäts-Koordinate y sogar weiter zu vermindern oder die Farbtemperatur auf 10.000K oder mehr in der Weißbalance ohne Farbkorrektur zu erhöhen.
Wie oben erwähnt, wird, wenn die Chromatizitäts-Koordinate y der blauen Zellen klein wird, die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts kurz. Dies wird später in Anordnung 2 erläutert werden.
Spätere Anordnungen werden auch erläutern: warum die Farbreproduktionsfläche größer wird, wenn die Chromatizitäts-Koordinate y der blauen Zellen klein wird; bzw. warum die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, das von den blauen Zellen emittiert wird, in Bezug steht mit der Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur.
In der vorliegenden Ausführungsform wird unter der Annahme, dass das vorliegende PDP verwendet wird, für einen 1,02 m (40-Inch) hochauflösenden Fernseher, die Dicke der dielektrischen Schicht 13 auf ungefähr 20 μm gesetzt und die Dicke der Schutz schicht 14 auf ungefähr 0,5 μm. Des Weiteren wird die Höhe der Partitionswände 24 auf 0,1 mm bis 0,15 mm gesetzt, der Abstand der Partitionswände auf 0,15 mm bis 0,3 mm und die Dicke der fluoreszierenden Substanz 25 auf 5 μm bis 50 μm. Das Entladungsgas ist Ne-Xe-Gas, in welchem Xe 50 % an Volumen konstituiert. Der Entladungsdruck wird auf 0,667 bar (500 Torr) bis 1,07 bar (800 Torr) gesetzt.
Das PDP wird durch die folgende Prozedur aktiviert. Wie in 2 gezeigt, wird ein Element-Aktivierungsschaltkreis 100 an das PDP angeschlossen. Eine Adressentladung wird erzeugt durch Anlegen einer bestimmten Spannung an eine Fläche zwischen den Display-Elektroden 12a und die Adress-Elektroden 22 der Zellen, was zur Beleuchtung führt. Eine anhaltende Entladung wird dann erzeugt durch Anwenden einer Pulsspannung an eine Fläche zwischen die Display-Elektroden 12a und 12b. Die Zellen emittieren ultraviolette Strahlen, wenn die Entladung voranschreitet. Die emittierten ultravioletten Strahlen werden in sichtbares Licht umgewandelt durch die fluoreszierende Substanz-Schichten 31. Das Bild wird dargestellt auf dem PDP, da die Zellen durch die oben beschriebene Prozedur leuchten.
Prozedur des Herstellens von PDP
Im folgenden erfolgt die Beschreibung der Prozedur, durch welche das PDP mit der oben genannten Prozedur erzeugt wird.
Erzeugen des Front-Elementes
Das Front-Element 10 wird erzeugt durch Ausbilden der Display-Elektroden 12 auf dem Front-Glas-Substrat 11, sein Abdecken mit der dielektrischen Schicht 13, und anschließendes Ausbilden der Schutzschicht 14 auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 13.
Die Display-Elektroden 12 werden erzeugt durch Aufbringen von Silberpasten auf die Oberflächen des Front-Glas-Substrates 11 mit dem Screen-Printverfahren, anschließendes Backen der aufgebrachten Silberpasten. Die dielektrische Schicht 13 wird ausgebildet durch Aufbringen eines Bleiglasmaterials (beispielsweise eines vermischten Materials von 70 Gew.-% an Bleioxid (PbO), 15 Gew.-% an Boroxid (B₂O₃) und 15 Gew.-% an Siliciumoxid (SiO₂)) und anschließendes Backen des aufgebrachten Materials. Die Schutzschicht 14, welche aus Magnesiumoxid (MgO) besteht, wird ausgebildet auf der dielektrischen Schicht 13 mit dem Vakuum-Gas-Abscheidungsverfahren (vacuum vapor deposition) od. dgl.
Erzeugen des Rück-Elementes
Das Rück-Element 20 wird hergestellt durch Ausbilden der Adress-Elektroden 22 auf dem Rück-Glas-Substrat 21, deren Abdecken mit der dielektrischen Schicht 23 (eine für sichtbares Licht reflektierende Schicht) und anschließendes Ausbilden der Partitionswände 30 auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht 23.
Die Adress-Elektroden 23 werden erzeugt durch Aufbringen von Silberpasten auf die Oberfläche des Rück-Glas-Substrat es 21 mit dem Screen-Print-Verfahren und anschließendes Backen der aufgebrachten Silberpasten. Die dielektrische Schicht 23 wird ausgebildet durch Aufbringen von Pasten, welche TiO₂-Körnungen sowie dielektrische Glaskörnungen auf die Oberfläche der Adress-Elektroden 22 einschließen, anschließendes Backen der aufgebrachten Pasten. Die Partitionswände 30 werden ausgebildet durch wiederholtes Aufbringen von Pasten, welche Glaskörnungen einschließen mit einem bestimmten Abstand mit dem Screen-Printverfahren und anschließendes Backen der aufgebrachten Pasten.
Nachdem das Rück-Element 20 erzeugt worden ist, werden die Pasten aus fluoreszierender Substanz von rot, grün und blau erzeugt und in den Zwischenraum zwischen die Partitionswände mit dem Screen-Print-Verfahren aufgebracht. Die Schichten aus fluoreszierender Substanz 25 werden ausgebildet durch Backen der angewandten Pasten an Luft, was später beschrieben werden wird.
Die Pasten aus fluoreszierender Substanz einer jeder Farbe werden durch die folgenden Prozeduren erzeugt.
Die blau-fluoreszierende Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) wird erhalten durch die folgenden Schritte. Zunächst werden die Materialien Bariumkarbonat (BaCO₃), Magnesiumkarbonat (MgCO₃) und Aluminiumoxid (α-Al₂O₃) in eine Mischung formuliert, so dass das Verhältnis Ba:Mg:Al = 1:1:10 in den Atomen ist. Als nächstes wird eine bestimmte Menge an Europiumoxid (Eu₂O₃) zur oben genannten Mischung addiert. Anschließend wird eine geeignete Menge an Flachs (AlF₂, BaCl₂) mit dieser Mischung in einer Kugelmühle vermischt. Die erhaltene Mischung wird in einer reduzierenden Atmosphäre (H₂, N₂) bei 1400°C bis 1650°C für einen bestimmten Zeitraum (beispielsweise 0,5 Std.) gebacken.
Die rot-fluoreszierende Substanz (Y₂O₃: Eu) wird erhalten durch die folgenden Schritte: zunächst wird eine bestimmte Menge von Europiumoxid (Eu₂O₃) zu Yttriumhydroxid Y₂(OH)₃ hinzugefügt. Anschließend wird eine geeignete Menge an Flachs mit dieser Mischung in einer Kugelmühle vermischt. Die erhaltene Mischung wird an Luft bei 1200°C bis 1450°C für einen bestimmten Zeitraum (Beispielsweise 1 Std.) gebacken.
Die grün-fluoreszierende Substanz (Zn₂SiO₄: Mn) wird erhalten durch die folgenden Schritte. Zuerst werden die Materialien Zinkoxid (ZnO) und Siliziumoxid (SiO₂) in eine Mischung formuliert, so dass das Verhältnis Zn:Si = 2:1 in den Atomen ist. Als nächstes wird eine bestimmte Menge an Manganoxid (Mn₂O₃) zu der oben genannten Mischung hinzugefügt. Anschließend wird eine geeignete Menge an Flachs mit dieser Mischung in einer Kugelmühle vermischt. Die erhaltene Mischung wird an Luft bei 1200°C bis 1350°C für einen bestimmten Zeitraum (beispielsweise 0,5 Std.) gebacken.
Die fluoreszierenden Substanzen einer jeden Farbe, erzeugt wie oben, werden anschließend zerquetscht und gesiebt, so dass die Körnungen einer jeder Farbe eine bestimmte Partikelgrößenverteilung aufweisend, erhalten werden können. Die Pasten aus fluoreszierender Substanz für jede Farbe werden erhalten durch Mischung der Körnungen mit einem Bindemittel und einem Lösungsmittel.
Die Schichten aus fluoreszierender Substanz 25 können ausgebildet werden mit Verfahren, welche sich vom Screen-Printverfahren unterscheiden. Beispielsweise können die Schichten aus fluoreszierender Substanz ausgebildet werden, dadurch dass man es ermöglicht, dass eine bewegliche Düse eine fluoreszierende Tinten-Substanz ausschleudert oder dadurch, dass man eine Schicht aus fotosensitivem Harz erzeugt, welches eine fluoreszierende Substanz einschließt, wobei die Schicht an die Oberfläche des Rück-Glas-Substrat es 21 angebunden wird auf einer Seite, welche Partitionswände 24 einschließt, durch Durchführen einer fotolithografischen Musterung und anschließendes Entwickeln der angehefteten Schicht, um unnötige Teile der angehefteten Schicht zu entfernen.
Binden des Front-Elementes und des Rück-Elementes. Vakuumabsaugen und Einfüllen des Entladungsgases
Verschiedene Glasschichten werden ausgebildet durch Aufbringen einer Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse entweder auf das Front-Element oder das Rück-Element 20 oder auch beide, welche erzeugt worden sind, wie oben erwähnt. Die Versiegelungsglas-Schichten werden temporär gebacken, um Harz und andere Elemente aus der Glas-Weichporzellanmasse zu entfernen, was später im Detail beschrieben werden wird. Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden dann zusammengesetzt mit den Display-Elektroden 12 und den Adress-Elektroden 22, welche einander gegenüberliegen und zueinander senkrecht stehen. Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden dann erhitzt, so dass sie aneinander gebunden werden unter dem Erweichen der Versiegelungsglas-Schichten. Dies wird später im Detail beschrieben werden.
Die gebundenen Elemente werden gebacken (für drei Stunden bei 350°C), während Luft abgesaugt wird aus dem Zwischenraum zwischen den gebundenen Elementen, um ein Vakuum zu erzeugen. Das PDP wird dann vollständig hergestellt, nachdem das Entladungsgas mit der oben genannten Zusammensetzung in dem Zwischenraum zwischen die gebundenen Elemente bei einem bestimmten Druck eingebracht wird.
Details des Backens der fluoreszierenden Substanz, des temporären Backens der Versiegelungs-Glas-Weichporzellanmasse und des Bindens des Front-Elementes und des Rück-Elementes
Die Prozesse des Backens der fluoreszierenden Substanzen, des temporären Backens der Versiegelungs-Glas-Weichporzellanmasse und des Bindens des Front-Elements und des Rück-Elementes werden im Detail beschrieben werden.
3 zeigt einen Erhitzungs-Apparat vom Förderbandtyp, welcher verwendet wird, um die fluoreszierenden Substanzen zu backen und die Weichporzellanmasse temporär zu backen.
Der Erhitzungsapparat 40 schließt einen Erhitzungsofen 41 zum Erhitzen der Substanzen eine, ein Trägerförderband 42 zum Einbringen der Substanzen in den Erhitzungsofen 41 und ein Gasführungsrohr 43, um ein atmosphärisches Gas in den Erhitzungsofen 41 einzuleiten. Der Erhitzungsofen 41 im Inneren ist bestückt mit einer Vielzahl von Erhitzungselementen (in den Zeichnungen nicht gezeigt) entlang des Erhitzungsförderbandes.
Die Substrate werden erhitzt mit einem zufälligen Temperaturprofil durch Einstellen der Temperaturen in der Nähe der Vielzahl der Erhitzungselemente, platziert entlang des Förderbandes zwischen dem Eintritt 44 und dem Austritt 45. Des Weiteren kann der Erhitzungsofen gefüllt werden mit dem atmosphärischen Gas, injiziert, durch das Gaseinleitungsrohr 43.
Trockene Luft kann verwendet werden als atmosphärisches Gas. Die trockene Luft wird erzeugt, dadurch, dass man es ermöglicht, dass Luft durch einen Gastrockner passiert wird (nicht gezeigt in den Zeichnungen), welche die Luft auf eine niedrige Temperatur abkühlt (mehrere –10°C); und Kondensieren der Wasserdampf-Komponente aus der gekühlten Luft. Die Menge (Partialdruck) der Wasserdampf-Komponente an der gekühlten Luft wird reduziert durch diesen Prozess und eine trockene Luft wird letztendlich erhalten.
Um die fluoreszierenden Substanzen zu backen, wird das Rück-Glas-Substrat 21 mit den Schichten aus fluoreszierender Substanz 25, ausgebildet darauf, in den Hitzeapparat 40 in der trockenen Luft gebacken (bei einer Peak-Temperatur von 520°C für zehn Minuten). Wie aus der oben genannten Beschreibung hervorgeht, wird der Abbau, verursacht durch die Hitze und die Dampfschwaden in der Atmosphäre während des Prozesses des Backens der fluoreszierenden Substanz reduziert durch Backen der fluoreszierenden Substanz in einem trockenen Gas. Je niedriger der Partialdruck, der Dampfschwaden in der trockenen Luft ist, umso größer ist der Effekt des Reduzierens des Abbaus der fluoreszierenden Substanz durch Hitze. Als ein Ergebnis ist es wünschenswert, dass der Partialdruck der Dampfschwaden 15 Torr oder weniger ist. Der oben genannte Effekt wird merklicher hervortreten, wenn der Partialdruck der Dampfschwaden auf einen geringeren Wert, wie 10 Torr oder weniger, 5 Torr oder weniger, 1 Torr oder weniger bzw. 0,1 Torr oder weniger gesetzt wird.
Es gibt eine bestimmte Beziehung zwischen dem Partialdruck der Dampfschwaden und der Taupunkttemperatur. Das heißt, je geringer die Taupunkttemperatur eingestellt wird, umso größer ist der Effekt der Verminderung des Abbaus der fluoreszierenden Substanzen durch Hitze. Es ist daher wünschenswert, dass die Taupunkttemperatur des trockenen Gases auf 20°C oder weniger gesetzt wrid. Der oben genannte Effekt wird noch deutlicher hervortreten, wenn die Taupunkttemperatur des trockenen Gases auf einen geringeren Wert, wie etwa 0°C oder geringer, –20°C oder geringer, –40°C oder geringer eingestellt wird.
Um die Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse temporär zu backen, wird das Front-Glas-Substrat 11 oder das Rück-Glas-Substrat 21 mit den Versiegelungsglas-Schichten, ausgebildet darauf in dem Erhitzungsapparat 40 an der trockenen Luft gebacken (bei einer Peak-Temperatur bei 350°C für 30 Minuten).
In diesem temporären Back-Prozess ist es, wie in dem Back-Prozess, wünschenswert, dass der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente 15 Torr oder weniger ist. Des Weiteren ist der Effekt deutlicher hervortretend, wenn der Partialdruck der Dampfschwaden auf einen geringeren Wert, wie etwa 10 Torr oder weniger, 5 Torr oder weniger 1 Torr oder weniger, 0,1 Torr oder weniger eingestellt wird. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, dass die Taupunkttemperatur des trockenen Gases auf 20°C oder weniger eingestellt wird und sogar noch mehr wünschenswert für die Temperatur, dass sie auf einen niedrigeren Wert, wie 0°C oder weniger, –20°C oder weniger, –40°C oder weniger eingestellt wird.
4 zeigt die Konstruktion eines Apparates zum Erhitzen für das Versiegeln.
Ein Apparat zum Erhitzen für das Versiegeln 50 schließt einen Erhitzungsofen 51 zum Erhitzen der Substanzen ein (in der vorliegenden Ausführungsform das Front-Element 10 und das Rück-Element 20), ein Rohr 52a zum Einleiten eines Atmosphären-Gases von Außen des Erhitzungsofens 51 in den Zwischenraum zwischen dem Front-Element 10 und dem Rück-Element 20 sowie ein Rohr 52b zum Ausleiten des Atmosphären-Gases nach Außen bezogen auf den Erhitzungsofen 51 aus dem Zwischenraum zwischen dem Front-Element 10 und dem Rück-Element 20. Das Rohr 52a wird mit einer Gasversorgungsquelle 53 versehen, welche die trockene Luft als das Atmosphären-Gas zur Verfügung stellt. Das Rohr 52b wird mit einer Vakuumpumpe 54 verbunden. Einstellungsventile 55a und 55b werden entsprechend an die Rohre 52a und 52b angebunden, um die Fließrate des Gases, welches durch die Rohre fließt, einzustellen. Das Front-Element und das Rück-Element werden aneinandergebunden, wie unten beschrieben, unter Verwendung des Apparates zum Erhitzen für das Versiegeln 50 mit der oben genannten Konstruktion.
Das Rück-Element wird mit Luftschlitzen 21a und 21b an den äußeren Regionen versehen, welche die Displayregion umgeben. Glasrohre 26a und 26b werden entsprechend an die Luftschlitze 21a und 21b angebunden. Es sollte festgehalten werden, dass die Partitionswände und die fluoreszierenden Substanzen, welche auf dem Rück-Element 20 sein sollten, in 4 weggelassen sind.
Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden geeignet positioniert mit den Versiegelungsglas-Schichten dazwischen, und anschließend in den Erhitzungsofen 51 eingebracht. Bei dieser Prozedur ist es bevorzugt, dass das positionierte Front-Element 10 und das Rück-Element 20 mit Klemmen od. dgl. aneinander fixiert werden, um Verschiebungen zu vermeiden.
Die Luft wird aus dem Zwischenraum zwischen den Elementen unter Verwendung der Vakuumpumpe 54 abgesogen, um ein Vakuum zu produzieren. Die trockene Luft wird dann in den Zwischenraum zwischen dem Rohr 52a bei einer bestimmten Fließrate ohne Verwendung der Vakuumpumpe 54 eingelassen. Die trockene Luft wird aus dem Rohr 52b abgesogen. Das bedeutet, dass die trockene Luft durch den Zwischenraum zwischen den Elementen fließt.
Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden dann erhitzt (bei der Peak-Temperatur 450°C für 30 Minuten), während die trockene Luft durch den Zwischenraum zwischen den Elementen geleitet wird. In diesem Prozess werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 aneinander gebunden mit erweichten Versiegelungsglas-Schichten 15.
Nachdem das Binden vervollständigt ist, wird eines der Gasrohre 26a und 26b verstopft und die Vakuumpumpe wird an das andere Glasrohr angeschlossen. Der Apparat für das Erhitzen zum Versiegeln wird verwendet in dem Vakuumabsaugprozess, dem nächsten Prozess. In dem Entladungsgas-Beladungsprozess wird ein Zylinder an das andere Glasrohr angeschlossen, welcher das Entladungsgas enthält und das Entladungsgas wird in dem Zwischenraum zwischen den Elementen, welche als Absaugapparat fungieren, beladen.
Effekte des vorliegenden Verfahrens
Das Verfahren, gezeigt zum Herstellen des PDPs der vorliegenden Ausführungsform des Bindens der Front- und Rück-Elemente hat einzigartige Effekte und wird unten beschrieben werden.
Im Allgemeinen werden Gase, wie Wasserdampf, durch Adsorption auf der Oberfläche des Front-Elements und des Rück-Elements fixiert. Die adsorbierten Gase werden freigesetzt, wenn die Elemente erhitzt werden.
Im konventionellen Verfahren werden bei dem Bindungs-Prozess nach dem temporären Verbackungsprozess das Front-Element und das Rück-Element zunächst aneinander bei Raumtemperatur gebunden und sie werden anschließend erhitzt, um aneinander gebunden zu werden. In dem Bindungs-Prozess werden die Gase, gehalten durch Adsorption auf der Oberfläche des Front-Elements und des Rück-Elements freigesetzt. Obwohl eine bestimmte Menge der Gase in dem temporären Verbackungsprozess freigesetzt werden, werden die Gase erneut durch Adsorption fixiert, wenn die Elemente an Luft bei Raumtemperatur liegengelassen werden, bevor der Bindungs-Prozess beginnt und die Gase werden in dem Bindungs-Prozess freigesetzt. Die freigesetzten Gase werden in dem kleinen Zwischenraum zwischen den Elementen eingeschlossen. Es ist aus Messungen bekannt, dass der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem Zwischenraum in diesem Stadium typischerweise 2670 Pa (20 Torr) oder mehr ist.
Wenn dies eintritt, tendieren die fluoreszierenden Substanz-Schichten 25, welche in Kontakt mit dem Zwischenraum stehen, dazu, durch die Hitze und die Gase, eingeschlossen in diesem Raum, abgebaut zu werden (unter diesen Gasen speziell durch die Wasserdampf-Komponente, freigesetzt von der Schutzschicht 14). Der Abbau der Schichten aus fluoreszierender Substanz verursacht, dass die Licht-Emissions-Intensität der Schichten abnimmt (speziell der Schicht aus blau-fluoreszierender Substanz).
Auf der anderen Seite wird entsprechend dem Verfahren, das zum Herstellen des PDPs in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt wird, der Abbau vermindert, da die trockene Luft durch den Zwischenraum geleitet wird, wenn die Elemente erhitzt werden und die Wasserdampfkomponente aus dem Zwischenraum nach außen abgesogen wird.
In diesem Bindungs-Prozess ist es, wie in dem Verbackungsprozess der fluoreszierenden Substanz wünschenswert, dass der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente 0,02 bar (15 Torr) oder weniger ist. Des Weiteren wird der Abbau der fluoreszierenden Substanz stärker reduziert, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente auf einen geringeren Wert gesetzt wird, wie 10 Torr oder weniger, 5 Torr oder weniger, 1 Torr oder weniger, 0,1 Torr oder weniger. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, dass die Taupunkttemperatur der trockenen Luft auf 20°C oder weniger gesetzt wird und sogar noch mehr wünschenswert, dass die Temperatur auf einen geringeren Wert wie 0°C oder weniger, –20°C oder weniger, –40°C oder weniger gesetzt wird.
Untersuchung des Partialdrucks der Wasserdampf-Komponente in Atmosphären-Gas Es wurde durch die Experimente bestätigt, dass der Abbau der blau-fluoreszierenden Substanz aufgrund des Erhitzens vermieden werden kann durch Reduzieren des Partialdrucks der Wasserdampf-Komponente in dem Atmosphären-Gas.
5 bzw. 6 zeigen die relative Licht-Emissions-Intensität und die Chromazititäts-Koordinate y des Lichts, emittiert aus der blau-fluoreszierenden Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇:Eu). Diese Werte wurden gemessen, nachdem die blau-fluoreszierende Substanz an Luft gebacken wurde durch Verändern des Partialdrucks der Wasserdampf-Komponente in variabler Art und Weise. Die blau-fluoreszierende Substanz wurde gebacken mit der Peak-Temperatur mit 450°C, gehalten für 20 Minuten.
Die relativen Licht-Emissions-Intensitätswerte, dargestellt in 5, sind relative Werte, wobei die Licht-Emissions-Intensität der blau-fluoreszierenden Substanz gemessen, bevor sie gebacken wurde, auf 100 als Standardwert gesetzt wird.
Zum Erhalten der Licht-Emissions-Intensität wird zuerst das Emissionsspektrum der Schicht aus fluoreszierender Substanz gemessen unter Verwendung eines Spektro-Photometers, als nächstes wird die Chromatizitäts-Koordinate y berechnet aus dem gemessenen Emissionsspektrum, dann wird die Licht-Emissions-Intensität erhalten aus einer Formel (Licht-Emissions-Intensität = Lumineszenz/Chromatizitäts-Koordinate Y) mit der berechnete Chromatizitäts-Koordinate y und einer zuvor gemessenen Lumineszenz.
Es sollte festgehalten werden, dass die Chromatizitäts-Koordinate y der blau-fluoreszierenden Substanz, bevor sie gebacken wurde, 0,052 betrug.
Es findet sich aus den Ergebnissen, dargestellt in 5 und 6, dass es keine Reduktion der Licht-Emissions-Intensität durch Hitze gibt und dass es keine Veränderung in der Chromatizität gibt, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in etwa 0 Torr ist. Jedoch gilt es festzuhalten, dass, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente zunimmt, die relative Licht-Emissions-Intensität der blau-fluoreszierenden Substanz abnimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y der blau-fluoreszierenden Substanz zunimmt.
Es wurde herkömmlicherweise gedacht, dass die Licht-Emissions-Intensität abnimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y zunimmt, wenn die blau-fluoreszierende Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) aufgrund der Aktivierung des Agens Eu²⁺-Ion durch Erhitzen oxidiert wird und in Eu³⁺-Ionen umgewandelt wird (S. Oshio, T. Matsuoka, S. Tanaka, und H. Kobayashi, Mechanism of Luminance Decrease in BaMgAl₁₀O₁₇: Eu²⁺ Phosphor by Oxidation, J. Electrochem. Soc., Vol. 145, No. 11, November 1988, pp. 3903-3907). Jedoch berücksichtigt man die Tatsache, dass die Chromatizitäts-Koordinate y der oben genannten blau-fluoreszierenden Substanz vom Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in der Atmosphäre abhängt, denkt man, dass das Eu²⁺-Ion nicht direkt mit Sauerstoff in dem Atmosphären-Gas, (beispielsweise an Luft) reagiert, sondern die Wasserdampf-Komponente in dem Atmosphären-Gas die Reaktion, verwandt mit dem Abbau, beschleunigt.
Aus Vergleichsgründen wurden die Reduktion der Licht-Emissions-Intensität und die Veränderung der Chromatizitäts-Koordinate y der blau-fluoreszierenden Substanz (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) für verschiedene Erhitzungstemperatur gemessen. Die Messergebnisse zeigen Tendenzen, dass die Reduktion der Licht-Emissions-Intensität zunimmt, wenn die Erhitzungstemperatur höher wird im Bereich von 300 bis 600°C und dass die Reduktion der Licht-Emissions-Intensität zunimmt, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente bei irgendwelchen Erhitzungstemperaturen höher wird. Auf der anderen Seite zeigen, obwohl die Messergebnisse die Tendenz zeigen, dass eine Veränderung in der Chromatizitäts-Koordinate y zunimmt, wenn der Partialdruck der Wasserdampf Komponente höher wird, die Messergebnisse keine Tendenz, dass die Veränderung in der Chromatizitäts-Koordinate y von der Erhitzungstemperatur abhängt.
Des Weiteren wurde auch die freigesetzte Menge der Wasserdampf-Komponente beim Erhitzen für jedes Material gemessen, welches das Front-Glas-Substrat 11, die Display-Elektroden 12, die dielektrische Schicht 13, die Schutzschicht 14, das Rück-Glas-Substrat 21, die Adress-Elektroden 22, die dielektrische Schicht 23 (eine das sichtbare Licht reflektierende Schicht), die Partitionswände 24 und die Schichten aus fluoreszierender Substanz 25 konstituieren. Entsprechend den Messergebnissen setzt MgO, wel ches das Material der Schutzschicht 14 ist, unter anderem die größte Menge an Wasserdampf-Komponente frei. Es wird aus diesen Ergebnissen angenommen, dass der Abbau der Schichten aus fluoreszierender Substanz 25 durch Erhitzen während der Bindungsschicht, hauptsächlich verursacht wird, durch die Wasserdampf-Komponente, freigesetzt aus der Schutzschicht 14.
Variationen des Verfahrens zum Herstellen des PDPs der vorliegenden Ausführungsform
In dem Verfahren zum Herstellen des PDPs der vorliegenden Ausführungsform wird eine bestimmte Menge an trockener Luft in den inneren Raum zwischen den Elementen während des Bindungs-Prozesses eingebracht. Jedoch kann das Absaugen von Luft aus dem inneren Raum, um ein Vakuum zu erzeugen, und das Injizieren von trockener Luft alternativ wiederholt werden. Durch diese Maßnahme kann die Wasserdampf-Komponente effizient aus dem inneren Raum abgesaugt werden und der Abbau der fluoreszierenden Substanz-Schicht durch Hitze kann vermindert werden.
Des Weiteren müssen alle Prozesse, der Backungsprozess der fluoreszierenden Substanz-Schicht, der temporäre Back-Prozess und der Bindungs-Prozess, nicht notwendigerweise in dem trockenen Atmosphären-Gas durchgeführt werden. Es ist möglich, den gleichen Effekt zu erhalten, durch Durchführen von nur einem oder zweien dieser Schritte in dem trockenen Atmosphären-Gas.
In dem vorliegenden Verfahren wird trockene Luft als das Atmosphären-Gas in den inneren Raum zwischen den Elementen während des Bindungs-Prozesses eingeströmt. Es ist jedoch möglich, einen bestimmten Effekt zu erhalten, durch Einströmen eines inerten Gases, wie z.B. Stickstoff, welches nicht mit der fluoreszierenden Substanz-Schicht reagiert und dessen Partialdruck des Dampfsystems niedrig ist, zu erhalten.
In dem vorliegenden Verfahren wird trockene Luft mit Gewalt in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen 10 und 20 durch das Glasrohr 26a in dem Bindungs-Prozess injiziert. Jedoch können die Elemente 10 und 20 aneinander in der Atmosphäre von trockener Luft gebunden werden, beispielsweise unter Verwendung des Erhitzungsapparates 40, der in 3 gezeigt ist. In diesem Fall wird ein bestimmter Effekt auch erhalten, da eine kleine Menge an trockenem Gas in dem inneren Zwischenraum durch die Luftschlitze 21a und 21b fließt.
Obwohl dies im vorliegenden Verfahren nicht beschrieben wird, nimmt das Wasser, das durch Adsorption auf der Oberfläche der Schutzschicht 14 fixiert ist, in seiner Menge ab, wenn das Front-Element mit der Schutzschicht 14, ausgebildet auf seiner Oberfläche, im trockenen Atmosphären-Gas gebacken wird. Allein durch diese Durchführung wird der Abbau der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht auf ein bestimmtes Ausmaß begrenzt. Man erwartet, dass der Effekt weiter zunimmt durch Kombination dieses Verfahrens des Backens des Front-Elementes mit dem Herstellungsprozess des PDPs der vorliegenden Ausführungsform.
Das PDP, hergestellt in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren weist einen Effekt auf des Verminderns der abnormalen Entladung während der PDP-Aktivierung, da die fluoreszierenden Substanz-Schichten eine kleine Menge an Wasser enthalten.
Beispiel 1
TABELLE 1
In Tabelle 1 sind die Elemente 1 bis 4 PDPs, hergestellt basierend auf dem vorliegenden Verfahren. Die Elemente 1 bis 4 wurden hergestellt unter unterschiedlichen Partialdrücken an Wasserdampf-Komponente in der trockenen Luft, welche fließt, während des Back-Prozesses der fluoreszierenden Substanz-Schicht, des Prozesses des Backens der temporären Weichporzellanmasse sowie des Bindungs-Prozesses, wobei die Parti aldrücke der Wasserdampf-Komponente in der Größenordnung von 0 bar (0 Torr) bis 0,016 bar (12 Torr) sind.
Das Element 5 ist ein PDP, hergestellt aus Vergleichsgründen. Das Element 5 wurde hergestellt an nicht trockener Luft (Partialdruck der Wasserdampf-Komponente gleich 0,0267 bar (20 Torr)). Durch den Back-Prozess der fluoreszierenden Substanz-Schicht, den temporären Back-Prozess der Weichporzellanmasse und den Bindungs-Prozess.
In jedem der PDPs 1 bis 5 ist die Dicke der fluoreszierenden Substanz-Schicht 30 μm und das Entladungsgas, Ne(95 %) – Xe(5 %), wurde mit Beladungsdruck von 0,667 bar (500 Torr) eingefüllt.
Licht-Emissions-Charakteristika-Tests und Ergebnisse
Für ein jedes der Elemente (PDPs) 1 bis 5 wurden die Elementlumineszenz und die Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur (eine Elementlumineszenz und eine Farbtemperatur, wenn Licht von allen, den blauen, roten und grünen Zellen gemessen wird, um ein weißes Display zu erzeugen) und das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums an Licht, emittiert aus den blauen Zellen zu den der grünen Zellen als die Licht-Emissions-Charakteristika gemessen. Die Ergebnisses dieses Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Ein jedes der hergestellten PDPs wurde zerlegt und ultraviolette Vakuumstrahlen (zentrale Wellenlänge bei 146 nm) wurden auf die blau-fluoreszierenden Substanz-Schichten auf dem Rück-Element unter Verwendung einer Krypton-Exzimer-Lampe bestrahlt. Die Farbtemperatur, wenn das Licht von allen, den blauen, roten und grünen Zellen emittiert wurde, sowie das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums an Licht, emittiert aus den blauen Zellen zu dem aus den grünen Zellen, wurden dann gemessen. Die Ergebnisse waren die gleichen, wie oben, da keine Farbfilter od. dgl. in dem hergestellten Front-Element verwendet wurden.
Die blau-fluoreszierenden Substanzen wurden dann aus dem Element herausgenommen. Die Anzahl der Moleküle, enthalten in einem Gramm an Wasserdampf, desorbiert von den blau-fluoreszierenden Substanzen wurde gemessen unter Verwendung des TDS (Thermal Desorption)-Analyseverfahrens. Des Weiteren wurden das Verhältnis der c-Achsenlänge zur a-Achsenlänge des blau-fluoreszierenden Substanz-Kristalls durch Röntgenstrahlanalyse gemessen.
Die obige Messung wurde wie folgt durchgeführt unter Verwendung eines Infraroterhitzenden Analyseapparates vom Typ TDS, hergestellt durch ULVAC JAPAN Ltd.
Jede Testprobe der Fluoreszenz-Substanz, enthalten in einer Tantalplatte würde in einer präparativen Absaugkammer eingeschlossen und Gas wurde aus der Kammer abgesaugt auf 10^–4 Pa. Die Testprobe wurde dann in einer Messkammer eingeschlossen und Gas wurde aus der Kammer in einer Größenordnung von 10^–7 abgesaugt. Die Anzahl der H₂O-Moleküle (Massezahl 18), desorbiert von der fluoreszierenden Substanz wurde in einem Scan-Modus beim Messintervall von 15 Sekunden gemessen, während die Testprobe erhitzt wurde unter Verwendung des Infrarot-Erhitzers von Raumtemperatur auf 1100°C bei einer Erhitzungsrate von 10°C/Min. 7A, 7B und 7C zeigen die Testergebnisse für die blau-fluoreszierenden Substanzen, welche aus den Elementen 2, 4 bzw. 5 entnommen wurden.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, weist die Anzahl der H₂O-Moleküle, desorbiert aus der blau-fluoreszierenden Substanz, Peaks bei ungefähr 100°C bis 200°C und ungefähr 400°C bis 600°C auf. Es kann gesehen werden, dass der Peak ungefähr bei 100°C bis 200°C von der Desorption des physikalischen Adsorptionsgases herrührt und der Peak bei ungefähr 400 °C bis ungefähr 600°C von der Desorption des chemischen Adsorptionsgases herrührt.
Tabelle 1 zeigt den Peak-Wert der Anzahl von H₂O-Molekülen, desorbiert bei 200°C oder höher, nämlich von H₂O-Molekülen, desorbiert bei ungefähr 400°C bis 600°C, sowie das Verhältnis der C-Achslänge zur A-Achslänge des blau-fluoreszierenden Substanzkristalls.
Untersuchung
Bei der Untersuchung der Ergebnisse, die in Tabelle 1 gezeigt sind, stellt man fest, dass die Elemente 1 bis 4 der vorliegenden Ausführungsform dem Element 5 (Vergleichsbeispiel) überlegen sind hinsichtlich der Licht-Emissions-Charakteristika. Das heißt, die Elemente 1 bis 4 haben höhere Elementlumineszenz und Farbtemperaturen.
In den Elementen 1 bis 4 nehmen die Lichtlumineszenz-Charakteristika in der Reihenfolge der Elemente 1, 2, 3 und 4 zu.
Es ergibt sich aus diesen Ergebnissen, dass die Licht-Emissions-Charakteristika (Elementlumineszenz und Farbtemperatur) überlegener werden, je geringer der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente ist in dem Back-Prozess der fluoreszierenden Substanz-Schicht, dem temporären Back-Prozess der Weichporzellanmasse sowie dem Bindungs-Prozess.
Der Grund für das oben genannte Phänomen scheint dann zu liegen, dass wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente reduziert ist, der Abbau der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht (BaMgAl₁₀O₁₇: Eu) verhindert wird und die Chromatizitäts-Koordinate y klein wird.
Im Fall der Elemente der vorliegenden Erfindung ist die Peak-Zahl der Moleküle, enthaltend in einem Gramm an H₂O-Gas, desorbiert von der blau-fluoreszierenden Substanz bei 200°C oder höher gleich 1 × 10¹⁶ oder weniger und das Verhältnis der C-Achslänge zur A-Achslänge des blau-fluoreszierenden Substanzkristalls ist 4,0218 oder weniger. Im Gegensatz dazu sind die korrespondierenden Werte des Vergleichselements beide größer als die oben genannten Werte.
Anordnung 1
Das PDP der vorliegenden Anordnung weist die gleiche Konstruktion auf, wie dasjenige von Ausführungsform 1.
Das Herstellverfahren des PDPs ist auch das gleiche, wie für das PDP von Ausführungsform 1 außer: dass die Position der Luft-Schlitze an den äußeren Regionen des Rück-Glas-Substrates 21 anders ist; und dass das Format, in welchem die Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse aufgebracht wird, anders ist. Während des Bindungs-Prozesses baut sich die fluoreszierende Substanz-Schicht durch Hitze schlechter ab als während des Back-Prozesses der fluoreszierenden Substanz-Schicht und des temporären Back-Prozesses der Weichporzellanmasse, da in den Bindungs-Prozess das Gas, einschließend die Wasserdampf-Komponente, welche aus der Schutzschicht erzeugt wird, die Fluoreszenz-Substanz-Schicht und das Versiegelungsglas des Front-Elementes, begrenzt ist auf jeden kleinen inneren Zwischenraum verteilt zwischen den Partitionswänden beim Erhitzen. Zieht man dies in Betracht, wird in der vorliegenden Anordnung eine Anordnung getroffen, dass die trockene Luft, injiziert in den inneren Zwischenraum stets durch den Zwischenraum zwischen den Partitionswänden in dem Bindungs-Prozess fließen kann und dass das Gas, erzeugt in dem Zwischenraum zwischen den Partitionswänden in dem Bindungs-Prozess fließen kann und dass das Gas, erzeugt in dem Zwi schenraum zwischen den Partitionswänden effizient abgesaugt wird. Dies vergrößert den Effekt des Verhinderns des Abbaus der Fluoreszenz-Substanz-Schicht durch Hitze.
8 bis 16 zeigen spezifische Anordnungen, welche folgendes betreffen: die Position der Luftschlitze an den äußeren Regionen des Rück-Glas-Substrates 21; sowie das Format, in welchem die Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse aufgebracht wird. Es sollte festgehalten werden, dass, obwohl das Rück-Element 20 mit den Partitionswänden 24 in Streifen über die gesamte Bilddisplayfläche in der Realität versehen wird, 8 bis 16 nur einige Säulen der Partitionswände 24 für jede der Seiten zeigen, wobei der mittlere Teil weggelassen ist.
Wie in diesen Figuren gezeigt, wird eine rahmenförmige Versiegelungsglasfläche 60 (eine Fläche, auf welcher die Versiegelungsglasschicht 15 ausgebildet wird) angeordnet auf der äußeren Region des Rück-Glas-Substrates 21. Die Versiegelungsglasfläche 60 besteht aus folgenden Komponenten: einem Paar von Versiegelungsflächen 61, welche sich entlang der äußersten Partitionswand 24 erstrecken; und einem Paar aus horizontalen Versiegelungsflächen 62, welche sich senkrecht zu den Partitionswänden erstrecken (in der Richtung der Breite der Partitionswände).
Wenn die Elemente aneinander gebunden werden, fließt trockene Luft durch die Lücken 65 zwischen den Partitionswänden 24.
Die Charakteristika der vorliegenden Beispiele werden beschrieben unter Verweis auf die Zeichnungen.
Wie in den 8 bis 12 gezeigt, werden Luftschlitze 21a und 21b ausgebildet an diagonalen Position im Inneren der Versiegelungsglasfläche 60. Wenn Elemente aneinander gebunden werden, tritt trockene Luft, geleitet durch den Luftschnitt 21a, wie in 4 gezeigt, durch die Lücke 63a zwischen der Partitionswandkante 24a unter horizontalen Versiegelungsflächen 62 und wird unterteilt in die Lücken 65 zwischen den Partitionswänden 24. Die trockene Luft tritt dann durch die Lücken 65, tritt durch die Lücke 63b zwischen der Partitionswandkante 24b und die horizontale Versiegelungsfläche 62 und wird anschließend durch den Luftschlitz 21b abgesaugt.
In dem Beispiel, gezeigt in 8 weist jede der Lücken 63a und 63b eine größere Breite auf, als jede der Lücken 64a und 64b zwischen der vertikalen Versiegelungsfläche 61 und der benachbarten Partitionswand 24 (so dass D1, D2 > d1, d2 erfüllt ist, wobei D1, D2, d1 bzw. d2 die minimalen Breiten der Lücken 63a, 63b, 64a und 64b) repräsentieren.
Mit solch einer Konstruktion wird für die trockene Luft bereitgestellt durch den Luftschlitz 21a der Widerstand durch den Gasstrom in den Lücken 65 zwischen den Partitionswänden 24 kleiner als der in den Lücken 64a und 64b. Als ein Ergebnis tritt eine größere Menge an trockener Luft durch die Lücken 63a und 63b als durch die Lücken 64a und 64b, was in einer ständigen Trennung der trockenen Luft in der Lücke 65 und einem ständigen Fluss des trockenen Gases in den Lücken 65 führt.
Mit der oben dargestellten Anordnung wird das Gas, erzeugt in jeder Lücke 65, effizient abgesaugt, was den Effekt des Verhinderns des Abbaus der Fluoreszenz-Substanz später in den Bindungs-Prozess verbessert.
Man kann auch sagen, dass umso größer die Werte der minimalen Breite D1 und D2 der Lücken 63a und 63b eingestellt werden, im Vergleich zu den minimalen Breiten d1 und d2 in den Lücken 64a und 64b, beispielsweise zweifach oder dreifach bezogen auf die Werte, um so kleiner wird der Widerstand für den Gasfluss in den Lücken 65 zwischen den Partitionswänden 24 und die trockene Luft fließt durch jede Lücke gleichmäßiger, was des Weiteren die Effekte vergrößert.
In dem Beispiel, gezeigt in 9, wird der zentrale Teil der vertikalen Versiegelungsfläche 61 mit der benachbarten Partitionswand 24 verbunden. Folglich sind die minimalen Breiten D1 und D2 der Lücken 64a und 64b jeweils 0 um das Zentrum herum. In diesem Fall fließt die trockene Luft durch jede Lücke 65 sogar noch gleichmäßiger, da die trockene Luft nicht durch die Lücken 64a und 64b fließt.
In den Beispielen, die in den 10 bis 16 gezeigt sind, wird eine fluss-verhindernde Wand ausgebildet im Inneren der Versiegelungsglasfläche 60, so dass sie in unmittelbarem Kontakt stehen. Die fluss-verhindernde Wand 70 besteht aus den folgenden Komponenten: einem Paar von vertikalen Wänden 71, welche sich entlang der vertikalen Versiegelungsflächen 61 erstrecken; und einem Paar von horizontalen Wänden 72, welche sich entlang der horizontalen Versiegelungsflächen 62 erstrecken. Die Luftschlitze 21a und 21b sind benachbart zu der fluss-verhindernden Wand 70 im Inneren. Es sollte festgehalten werden, dass in dem Beispiel, dargestellt in 12 nur horizontale Wände 72 ausgebildet werden.
Die fluss-verhindernde Wand 70 besteht aus dem gleichen Material mit der gleichen Form, wie die Partitionswände 24. Als ein Ergebnis können sie in dem gleichen Prozess hergestellt werden.
Die fluss-verhindernde Wand 70 verhindert, dass das Versiegelungsglas der Versiegelungsglasfläche 60 in die Displayfläche fließt, welche im Zentrum des Elements lokalisiert ist, wenn die Versiegelungsglasfläche 60 durch Hitze erweicht wird.
In dem Beispiel, das in 10 gezeigt wird, wie in dem Fall, dargestellt in 8, sind alle der Lücken 63a und 63b von einer größeren Breite als alle der Lücken 64a und 64b zwischen der vertikalen Versiegelungsfläche 61 und der benachbarten Partitionswand 24 (so dass D1, D2 > d1, d2 erfüllt ist), was die gleichen Effekte, wie im Fall der in 8 gezeigt ist, liefert.
In dem Beispiel, dargestellt in 11 werden Partitionen 73a und 73b entsprechend um das Zentrum der Lücken 64a und 64b zwischen den vertikalen Wänden 71 und den benachbarten Partitionswänden 24 ausgebildet. Die minimalen Breiten d1 und d2 der Lücken 64a bzw. 64b sind jeweils 0 um das Zentrum herum, wie in dem Fall dargestellt in 9. Folglich liefert dieser Fall auch dieselben Effekte, wie der Fall, der n 9 dargestellt ist.
In dem Beispiel, dargestellt in 12 wird der zentrale Teil der vertikalen Versiegelungsfläche 61 mit der benachbarten Partitionswand 24 verbunden. Die minimalen Breiten d1 und d2 der Lücken 64a und 64b sind 0 um das Zentrum herum, wie in dem Fall, dargestellt in 9. Folglich stellt dieser Fall auch die gleichen Effekte, wie der Fall, dargestellt in 9 zur Verfügung.
In dem Beispiel, das in 13 gezeigt wird, werden die Luftschlitze 21a und 21b im Zentrum der Lücken 64a und 64b zwischen den vertikalen Wänden 71 und den benachbarten Partitionswänden 24 ausgebildet, nicht an diagonalen Positionen. Darüber hinaus werden die Partitionen 73a und 73b entsprechend an den Ecken der Lücken 64a und 64b ausgebildet. Folglich liefert dieser Fall die gleichen Effekte, wie der Fall, der in 11 dargestellt ist.
In dem Beispiel, das in 14 gezeigt wird, werden zwei Luftschlitze 21a als Einlass von Gas und zwei Luftschlitze 21b als Auslass von Gas ausgebildet und eine zentrale Partitionswand 27 unter der Partitionswand 24 wird ausgedehnt, um die horizontalen Wände 72 an beiden Enden zu verbinden. Ansonsten ist das Element weitgehend das gleiche, wie das, das in 11 gezeigt wird. In diesem Fall fließt trockene Luft in jede der Flächen, abgetrennt durch die zentrale Partitionswand 27. Jedoch liefert, da alle der Lücken 63a und 63b eine größere Breite aufweisen als diejenigen der Lücken 64a und 64b dieser Fall die gleichen Effekte, wie der Fall, der in 11 dargestellt ist. Des Weiteren wird in dem Beispiel, das in 14 gezeigt wird, es möglich, die Fließrate der trockenen Luft für jede der Flächen, getrennt durch die zentrale Partitionswand 27, einzustellen.
Variationen der vorliegenden Anordnung
Die vorliegende Anordnung, wie in Ausführungsform 1, ist dergestalt, dass es wünschenswert ist, dass der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente 15 Torr oder geringer ist (oder die Taupunkt-Temperatur der trockenen Luft ist 20°C oder geringer) und der gleiche Effekt kann erhalten werden durch Einströmen eines inerten Gases anstelle der trockenen Luft, beispielsweise von Stickstoff, welches nicht mit der fluoreszierenden Substanz-Schicht reagiert und dessen Partialdruck der Wasserdampf-Komponente gering ist.
Die vorliegende Anordnung beschreibt den Fall, in welchem Partitionswände auf dem Rück-Element erzeugt werden. Jedoch können Partitionswände ausgebildet werden auf dem Front-Element in der gleichen Art und Weise, was zu den gleichen Effekten führt.
Beispiel 2
TABELLE 2
Das Element 6 ist ein PDP, hergestellt basierend auf 10 der vorliegenden Anordnung, in welcher der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in der trockenen Luft, welche während des Bindungs-Prozesses strömt, auf 267 Pa (2 Torr) gesetzt wird (die Taupunkt-Temperatur der trockenen Luft wird auf –10°C gesetzt).
Das Element 7 ist ein PDP, teilweise hergestellt basierend auf 15 der vorliegenden Anordnung, in welcher eine jede der Lücken 63a und 63b eine geringere Breite aufweist, als eine jede der Lücken 64a und 64b zwischen der vertikalen Versiegelungsfläche 61 und der benachbarten Partitionswand 24 (so dass D1, D2, < d1, d2 erfüllt ist). Ansonsten ist das Element hergestellt basierend auf 10. Wenn das Element 7 hergestellt wird, werden die Elemente aneinander unter gleichen Bedingungen wie das Element 6 gebunden.
Das Element 8 ist ein PDP, hergestellt aus Vergleichsgründen. Das Element 8 weist einen Luftschlitz 21a auf dem rückseitigen Element 20 auf, wie in 16 gezeigt wird. Während des Bindungs-Prozesses werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 erhitzt, um aneinander gebunden zu werden, ohne dass trockene Luft hindurchströmt, nachdem sie aneinander gebracht worden sind.
Die Elemente 6 bis 8 werden hergestellt unter den gleichen Bedingungen, abgesehen vom Bindungs-Prozess. Die Elemente 6 bis 7 weisen die gleichen Elementkonstruktionen auf, außer mit Blick auf die Luftschlitze und die fluss-verhindernden Wände. In jedem der Elemente 6 bis 8 ist die Dicke der fluoreszierenden Substanz-Schicht 20 μm und das Entladungsgas Ne(95%)-Xe(5%) wurde mit dem Beladungsdruck von 0,667 bar (500 Torr) eingefüllt.
Test für Licht-Emissions-Eigenschaften
Für ein jedes der Elemente 6 bis 8 wurden die Elementlumineszenz und die Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur und das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums an Licht, emittiert von den blauen Zellen, zu denjenigen der grünen Zellen als Licht-Emissions-Eigenschaften gemessen.
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 2 gezeigt.
Ein jedes der hergestellten PDPs wurde zerlegt und ultraviolette Vakuumstrahlen wurden auf die blau-fluoreszierenden Substanz-Schichten des Rück-Elements unter Verwendung einer Krypton-Exzimer-Lampe bestrahlt. Die Farbtemperatur bei Licht-Emission von allen, den blauen, roten und grünen Zellen, sowie das Verhältnis der Lichtintensität des Spektrums an Licht, emittiert von den blauen Zellen zu dem der grünen Zellen wurden anschließend gemessen. Die Ergebnisse sind die gleichen, wie die oben erläuterten.
Die blau-fluoreszierenden Substanzen wurden dann aus dem Element entnommen. Die Anzahl der Moleküle enthalten in einem Gramm an H₂O-Gas, desorbiert von den blau-fluoreszierenden Substanzen wurde gemessen unter Verwendung des TDS-Analyseverfahrens. Des Weiteren wurde das Verhältnis der C-Achslänge zur A-Achslänge des blau-fluoreszierenden Substanzkristalls gemessen durch Röntgenstrahlanalyse. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 gezeigt.
Untersuchung
Bei der Untersuchung der Ergebnisse, gezeigt in Tabelle 2, stellt man fest, dass das Element 6 der vorliegenden Anordnung die besten Licht-Emissions-Eigenschaften unter den drei Elementen aufweist. Die Licht-Emissions-Eigenschaften des Elements 6 sind besser, als diejenigen des Elementes 7. Man glaubt, dass dies aus den folgenden Gründen erreicht wird: während des Bindungs-Prozesses des Elements 6 fließt die trockene Luft gleichmäßig durch die Lücke zwischen den Partitionswänden und das erzeugte Gas wird effektiv abgesaugt, während des Bindungs-Prozesses von Element 7 beinahe die vollständige trockene Luft, welche nach innen durch den Luftschlitz 21a geleitet wird, nach außen durch den Luftschlitz 21b abgesaugt wird, nachdem sie durch die Lücken 63a und 63b geleitet wurde; des Weiteren wird im Element 7, da eine kleine Menge des trockenen Gases durch die Lücke 65 zwischen den Partitionswänden strömt, das Gas, erzeugt in der Lücke 65 nicht effektiv abgesaugt.
Die Licht-Emissions-Eigenschaften von Element 8 sind schlechter im Vergleich zu den beiden anderen. Man glaubt, dass dies daher rührt, dass das Gas, erzeugt in der Lücke 65 nicht effizient abgesaugt wird, da eine kleine Menge des trockenen Gases durch die Lücke 65 zwischen den Partitionswänden strömt.
Die PDPs in dem vorliegenden Beispiels werden hergestellt, basierend auf 10. Es wurde jedoch bestätigt, dass PDPs, hergestellt basierend auf 10 bis 16, ähnliche exzellente Licht-Emissions-Charakteristika zeigen.
<Anordnung 2>
Das PDP der vorliegenden Anordnung weist die gleiche Konstruktion auf, wie dasjenige von Ausführungsform 1.
Das Herstellverfahren des PDPs ist auch das gleiche, wie Ausführungsform 1, außer: wenn das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 aneinander in dem Bindungs-Prozess gebunden werden, werden die Elemente erhitzt, während die trockene Luft durch Einstellen des Druckes des inneren Raumes, so dass er niedriger als der Atmosphärendruck ist, eingeströmt wird.
In der vorliegenden Anordnung wird zunächst die Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse auf eines oder beide von dem Front-Element 10 und dem Rück-Element aufgebracht. Die aufgebrachte Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse wird temporär gebacken. Die Elemente 10 und 20 werden dann aneinander gebracht und in dem Erhitzungsofen 51 des Apparates zum Erhitzen zum Versiegeln 50 platziert. Die Rohre 52a und 52b werden entsprechend mit den Glasrohren 26a und 26b verbunden. Der Druck des inneren Raumes zwischen den Elementen wird reduziert durch Absaugen von Luft aus dem Raum durch das Rohr 52b unter Verwendung der Vakuumpumpe 54. Zu gleichen Zeit wird die trockene Luft aus der Gasversorgungsquelle 53 in den inneren Raum durch das Rohr 52a bei einer bestimmen Fliessrate eingebracht. In diesem Prozedere werden einstellbare Ventile 55a und 55b so eingestellt, dass sie den Druck des inneren Raumes geringer als den Atmosphärendruck halten.
Wie oben beschrieben, werden die Elemente 10 und 20 für 30 Minuten bei einer Versiegelungstemperatur erhitzt (Peak-Temperatur ist 450°C), während die trockene Luft in den inneren Raum zwischen den Elementen unter vermindertem Druck eingebracht wird, und die Versiegelungsglasschicht 15 wird erweicht und die Elemente 10 und 20 werden durch das erweichte Versiegelungsglas aneinander gebunden.
Die gebundenen Elemente werden gebacken (für drei Stunden bei 350°C), während Luft aus dem inneren Raum zwischen den Elementen abgesaugt wird, um ein Vakuum zu erzeugen. Das Entladungsgas mit der oben genannten Zusammensetzung wird dann in dem Raum bei einem bestimmten Druck beladen, um das PDP fertig zu stellen.
Effekte der vorliegenden Anordnung
Während des Bindungs-Prozesses der vorliegenden Anordnung werden die Elemente aneinander gebunden, während trockenes Gas in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen eingeströmt wird, wie dies in Ausführungsform 1 der Fall ist. Folglich wird, wie oben beschrieben, der Abbau der fluoreszierenden Substanz, verursacht durch Kontaktieren mit der Wasserdampf-Komponente begrenzt. Es ist wünschenswert, dass, wie in Ausführungsform 1, der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in der trockenen Luft 15 Torr oder weniger ist. Der Effekt des Begrenzens des Abbaus wird stärker sichtbar, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente auf einen geringeren Wert gesetzt wird, beispielsweise auf 10 Torr, 5 Torr oder weniger, 1 Torr oder weniger bzw. 0,1 Torr oder weniger. Es ist wünschenswert, dass die Taupunkt-Temperatur des trockenen Gases auf 20°C oder weniger gesetzt wird, mehr wünschenswert auf einen geringeren Wert, wie 0°C oder weniger, –20°C oder weniger, oder –40°C oder weniger.
In der vorliegenden Anordnung ist die Wasserdampf-Komponente, erzeugt in dem inneren Zwischenraum effizienter abzusaugen nach außen, als in Ausführungsform 1, da die Elemente zusammengebunden sind, während der Druck des inneren Zwischenraums geringer gehalten wird, als der Atmosphärendruck. Die gebundenen Elemente 10 und 20 sind in engem Kontakt, da der innere Zwischenraum zwischen den Elementen sich nicht ausdehnt während des Bindungs-Prozesses, da trockene Luft in dem Zwischenraum eingebracht wird, während der Druck des inneren Zwischenraumes geringer gehalten wird als der Atmosphärendruck.
Je geringer der Druck des inneren Raumes ist, umso leichter wird der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente auf einen niedrigen Wert eingestellt. Dies ist wünschenswert mit Blick auf das Binden der Elemente, da sie in unmittelbarem Kontakt zueinander stehen. Daher ist es wünschenswert, den Druck des inneren Zwischenraumes zwischen den Elementen auf 0,667 bar (500 Torr) oder weniger zu setzen, und mehr wünschenswert auf 0,4 bar (300 Torr) oder weniger.
Auf der anderen Seite wird, wenn trockenes Gas in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen eingebracht wird, dessen Druck extrem gering ist, der Partialdruck von Sauerstoff in dem Atmosphären-Gas niedrig werden. Aus diesem Grund erzeugen Oxidfluoreszenz-Substanzen, wie z.B. BaMgAl₁₀O₁₇: Eu; Zn₂SiO₄ : Mn und (Y₂O₃: Eu), welche häufig verwendet werden für PDPs, Defekte, wie z.B. Sauerstoffdefekte beim Erhitzen in der Atmosphäre, die sauerstofffrei ist. Dies verursacht, dass die Licht-Emissions-Effizienz wahrscheinlich vermindert werden wird. Dementsprechend ist es unter diesem Gesichtspunkt wünschenswert, den Druck des inneren Zwischenraums auf 300 Torr oder höher zu setzen.
Variationen der vorliegenden Anordnung
In der vorliegenden Anordnung wird trockene Luft eingebracht als das Atmosphären-Gas in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen in dem Bindungs-Prozess. Jedoch kann der gleiche Effekt erhalten werden, durch Einströmen eines inerten Gases anstelle der trockenen Luft, beispielsweise von Stickstoff, welches nicht mit der fluoreszierenden Substanz-Schicht reagiert und dessen Partialdruck für die Wasserdampf-Komponente gering ist. Es sollte hier festgehalten werden, dass es wünschenswert ist, ein Atmosphären-Gas einschließend Sauerstoff einzubringen mit Blick auf die Begrenzung des Abbaus der Lumineszenz.
In der vorliegenden Anordnung wird der Druck des inneren Zwischenraumes sogar reduziert, wenn die Temperatur zu gering ist, um das Versiegelungsglas zu erweichen. In diesem Fall kann jedoch Gas in den inneren Zwischenraum aus dem Hitzeofen 51 durch Lücken zwischen dem Front-Element und dem Rück-Element 20 strömen. Als ein Ergebnis ist es wünschenswert, Luft einzubringen oder in den Erhitzungsofen 51 zu beladen.
Alternativ kann, um zu verhindern, dass Gas von dem Erhitzungsofen 51 in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen fließt, der Druck des inneren Zwischenraums in der Nähe des Atmosphärendrucks gehalten werden, dadurch, dass das trockene Gas aus dem inneren Zwischenraum abgesaugt wird, wenn die Temperatur noch niedrig ist und das Versiegelungsglas noch nicht erweicht worden ist; in diesem Fall kann anschließend das Gas gewaltsam aus dem inneren Zwischenraum abgesaugt werden, nachdem die Temperatur auf ein bestimmtes Niveau gestiegen ist oder früher, um den Druck des inneren Zwischenraumes so zu vermindern, dass er geringer ist als der Atmosphärendruck. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Temperatur, zu welcher das tro ckene Gas gewaltsam abgesaugt wird, auf ein Niveau gesetzt wird, bei welchem das Versiegelungsglas beginnt sich zu erweichen, oder höher. In dieser Hinsicht ist es bevorzugt, dass die Temperatur, bei welcher das trockene Gas gewaltsam abgesaugt wird, auf 300°C oder höher gesetzt wird, mehr bevorzugt auf 350°C oder höher und sogar noch mehr bevorzugt auf 400°C oder höher.
Die vorliegende Anordnung beschreibt den Fall, in welchem während des Bindungs-Prozesses die Elemente 10 und 20 erhitzt werden, während trockene Luft in den inneren Zwischenraum unter einem verminderten Druck zur Verfügung gestellt wird. Jedoch kann der Prozess des Backens der fluoreszierenden Substanzen oder des temporären Backens der Versiegelungsglas-Weichporzellanmasse in der Atmosphäre durchgeführt werden, in welcher trockene Luft zur Verfügung gestellt unter einem verminderten Druck. Dies liefert einen ähnlichen Effekt.
Die Anwendung der Elementstruktur beschrieben in Anordnung 1 auf die vorliegende Anordnung erzeugt weitere Effekte.
Tabelle 3 zeigt verschiedene Bedingungen, unter welchen Elemente für entsprechende PDPs gebunden werden, wobei die PDPs PDPs einschließen, basierend auf der vorliegenden Anordnung sowie PDPs aus Vergleichsgründen.
Die Elemente 11 bis 21 sind PDPs, hergestellt basierend auf der vorliegenden Anordnung. Die Elemente 11 bis 21 wurden hergestellt unter verschiedenen variablen Bedingungen; diese waren: der Partialdruck der Dampf-Komponente in dem trockenen Gas, welches in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen während des Bindungs-Prozesses geleitet wurde; der Gasdruck im inneren Zwischenraum zwischen den Elementen; die Temperatur, bei welcher der Druck des inneren Zwischenraumes beginnt, vermindert zu werden, so dass er geringer ist als Atmosphärendruck; und der Typ des trockenen Gases.
Das Element 22 ist ein PDP, hergestellt basierend auf dem Verfahren zum Herstellen des PDPs von Ausführungsform 1, in welchem das trockene Gas in den inneren Zwischenraum geleitet wird, jedoch das Gas nicht gewaltsam aus dem Zwischenraum während des Bindungs-Prozesses abgesaugt wird.
Das Element 23 ist ein PDP, hergestellt aus Vergleichsgründen. Das Element 23 wurde hergestellt, basierend auf einem konventionellen Verfahren ohne, dass trockene Luft in dem inneren Zwischenraum zwischen den Elementen bereitgestellt wurde.
In jedem der PDPs 11 bis 23 ist die Dicke der fluoreszierenden Substanz-Schicht 30 μm und das Entladungsgas Ne (95 %) – Xe (5 %) wurde mit Beladungsdruck von 0,667 bar (500 Torr) eingefüllt.
Test für die Licht-Emissions-Eigenschaften
Für jedes der PDPs 11 bis 23 wurden die relativen Licht-Emissions-Intensitäten des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts, die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts, die Farb-Temperatur in der Weiß-Balance ohne Farbkorrektur und das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums von Licht, emittiert aus den blauen Zellen, zu dem aus den grünen Zellen gemessen als die Licht-Emissions-Eigenschaften.
Von den oben genannten Eigenschaften wurden die relative Licht-Emissions-Intensität des blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts und die Farbtempe ratur in der Weiß-Balance ohne Farbkorrektur mit dem gleichen Verfahren wie Ausführungsform 1 gemessen. Die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts wird gemessen nur durch Illuminieren der blauen Zellen und Messen des Emissionsspektrums des emittierten blauen Lichts. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 3 gezeigt.
Es sollte festgehalten werden, dass die relative Licht-Emissions-Intensität in ihren Werten für blaues Licht, dargestellt in Tabelle 3, relative Werte darstellt, wobei die gemessene Licht-Emissions-Intensität des Elementes 23, ein Vergleichsbeispiel, auf 100 als Standardwert gesetzt wird.
Jedes der hergestellten PDPs wurde zerlegt und ultraviolette Vakuumstrahlen wurden auf die blau-fluoreszierenden Substanz-Schichten des Rück-Elementes unter Verwendung einer Krypton-Excimer-Lampe gestrahlt. Die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts, die Farbtemperatur, wenn Licht aus allen, den blauen, roten und grünen Zellen, emittiert wurde, sowie das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums an Licht, emittiert von den blauen Zellen zu dem von den grünen Zellen wurden dann gemessen. Die Ergebnisse waren die gleichen wie die oben erwähnten.
Die blau-fluoreszierenden Substanzen wurden anschließend aus dem Element entfernt. Die Anzahl der Moleküle, enthalten in einem Gramm an H₂O-Gas, desorbiert von den blau-fluoreszierenden Substanzen wurde gemessen unter Verwendung des TDS-Analyse-Verfahrens. Des Weiteren wurde das Verhältnis der c-Achsen-Länge zur a-Achsen-Länge des blau-fluoreszierenden Substanz-Kristalls gemessen durch Röntgenstrahlanalyse. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 3 dargestellt.
Untersuchung
Bei der Untersuchung der Ergebnisse, die in Tabelle 3 gezeigt wird, sollte festgehalten werden, dass die Elemente 11 bis 21 der vorliegenden Anordnung Licht-Emissions-Eigenschaften aufweisen die denjenigen des Vergleichs-Beispiels (Element 23) überlegen sind (mit höherer Licht-Emissions-Intensität von blauem Licht und höherer Farbtemperatur in der Weiß-Balance).
Die Elemente 14 und 22 haben die gleichen Werte für die Licht-Emissions-Eigenschaften. Dies zeigt, dass die gleichen Effekte (Licht-Emissions-Eigenschaften) erzielt werden, falls der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in der trockenen Luft, welche in den inneren Zwischenraum strömt, der gleiche ist, unabhängig davon, ob der Druck des inneren Zwischenraumes äquivalent oder geringer ist als der Atmosphärendruck.
Jedoch waren unter den Proben des Elementes 22 einige Proben, bei denen beobachtet wurde, dass sie Lücken zwischen den Partitionswänden und dem Front-Element aufwiesen. Man glaubt, dass dies daran liegt, dass der innere Zwischenraum sich ein wenig aufgrund des trockenen Gases, bereitgestellt während des Bindungs-Prozesses, ausdehnte.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Charakteristika der Elemente 11 bis 14 stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Intensität von blauem Licht zunimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts abnimmt in der Reihenfolge der Elemente 11, 12, 13 und 14. Dies zeigt, dass die Licht-Emissions-Intensität von emittiertem blauen Licht zunimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts abnimmt, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in der trockenen Luft abnimmt. Dies ist vermutlich darin begründet, dass der Abbau der blau-fluoreszierenden Substanz vermieden wird, durch Reduzieren des Partialdruckes der Wasserdampf-Komponente.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Charakteristika der Elemente 14 bis 16 stellt man fest, dass die Elemente 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 durch den Druck des inneren Zwischenraumes zwischen den Elementen beeinträchtigt wird. Es sollte auch festgehalten werden, dass die relative Licht-Emissions-Intensität für blaues Licht in der Reihenfolge der Elemente 14, 15 und 16 abnimmt. Dies zeigt, dass die Licht-Emissions-Intensität von emittiertem blauen Licht abnimmt, wenn der Partialdruck von Sauerstoff in dem Atmosphären-Gas abnimmt und Defekte wie Sauerstoffdefekte in der fluoreszierenden Substanz erzeugt werden.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Charakteristika der Elemente 14, 20 und 21 stellt man fest, dass die Elemente 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 durch den Typ des trockenen Gases, welches in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen strömt, beeinträchtigt wird. Es lässt sich auch festhaften, dass die relative Licht-Emissions-Intensität für blaues Licht der Elemente 20 und 21 geringer ist als diejenige des Elementes 14. Dies zeigt, dass die Licht- Emissions-Intensität von emittiertem blauen Licht abnimmt, da Defekte wie Sauerstoffdefekte in der fluoreszierenden Substanz erzeugt werden, wenn ein Gas, wie z. B. Stickstoff oder Ne (95 %) – Xe (5 %), welches keinen Sauerstoff enthält, als das trockene Gas, verwendet wird.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 14 und 17 bis 19, stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Intensität an blauem Licht zunimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts abnimmt in der Reihenfolge der Elemente 17, 18, 14 und 19. Dies zeigt, dass die Licht-Emissions-Intensität von emittiertem blauen Licht zunimmt und die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts abnimmt, wenn die Temperatur, zu welcher begonnen wird, das Gas von dem inneren Zwischenraum abzusaugen, um den Druck im inneren Zwischenraum unterhalb des Atmosphärendruckes abzusenken, auf ein höheres Niveau gesetzt wird. Man glaubt, dass dies daher herrührt, dass das Setzen der Absaug-Starttemperatur auf ein höheres Niveau verhindert, dass das Atmosphären-Gas um das Element herum in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen strömt.
Wenn man Aufmerksamkeit auf die Beziehung zwischen der Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts und der Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts für jedes Element, bereitgestellt in Tabelle 3, richtet, stellt man fest, dass die Peak-Wellenlänge kürzer wird, wenn die Chromatizitäts-Koordinate y kleiner wird. Dies zeigt, dass sie proportional zueinander sind.
Anordnung 3
Das PDP der vorliegenden Anordnung weist die gleiche Konstruktion auf wie dasjenige von Ausführungsform 1.
Das Herstellverfahren des PDPs ist das gleiche wie für konventionelle Verfahren bis hin zum Bindungs-Prozess (d. h. während des Bindungs-Prozesses werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20, die aneinander gebunden sind, erhitzt, ohne dass eine Versorgung mit trockener Luft in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen stattfindet). Jedoch werden in dem Absaug-Prozess die Elemente erhitzt, während trockenes Gas in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen bereitgestellt wird (im Folgenden wird dieser Prozess auch als ein Trocken-Gas-Prozess bezeichnet), bevor Gas abgesaugt wird, um ein Vakuum zu erzeugen (Vakuum-Absaug-Prozess). Dies stellt die Licht-Emissions-Eigenschaften der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht auf das Niveau her, bevor sie durch den Bindungs-Prozess oder früher abgebaut wurden.
Im Folgenden wird eine Beschreibung des Absaug-Prozesses der vorliegenden Anordnung gegeben.
In dem Absaug-Prozess der vorliegenden Anordnung wird der Apparat zum Erhitzen zum Versiegeln, dargestellt in 4, verwendet, und auf 4 wird in der Beschreibung Bezug genommen.
Die Glasrohre 26a und 26b werden entsprechend an die Luftschlitze 21a und 21b des Rück-Elementes 20 im voraus angebunden. Die Rohre 52a und 52b werden entsprechend mit den Glasrohren 26a und 26b verbunden. Gas wird aus dem inneren Zwischenraum zwischen den Elementen durch das Rohr 52 unter Verwendung der Vakuumpumpe 54 abgesaugt, um temporär den inneren Zwischenraum zu evakuieren. Trockene Luft wird dann in dem inneren Zwischenraum mit einer bestimmten Fließrate geleitet durch das Rohr 52a ohne Verwendung der Vakuumpumpe, Dies ermöglicht, dass die trockene Luft durch den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen 10 und 20 strömt. Die trockene Luft wird nach außen durch das Rohr 52b abgesaugt.
Die Elemente 10 und 20 werden auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, während die trockene Luft in den inneren Zwischenraum geleitet wird.
Die Versorgung der trockenen Luft wird dann unterbrochen. Danach wird die Luft aus dem inneren Zwischenraum zwischen den Elementen unter Verwendung der Vakuumpumpe 54 abgesaugt, während die Temperatur bei einem bestimmten Niveau gehalten wird, um das Gas, das durch Adsorption in dem inneren Zwischenraum gehalten wird, abzusaugen.
Das PDP wird fertig gestellt, nachdem das Beladungsgas in die Zellen nach dem Absaug-Prozess beladen wurde.
Effekte der vorliegenden Anordnung
Der Absaug-Prozess der vorliegenden Anordnung weist den Effekt des Verhinderns des Abbaus der fluoreszierenden Substanz-Schicht in seiner Erscheinung während des Prozesses auf.
Der Absaug-Prozess weist auch den Effekt des Wiederherstellens der Licht-Emissions-Charakteristika der fluoreszierenden Substanz-Schichten auf (speziell der blaufluoreszierenden Substanz-Schicht) und zwar auf das Niveau, bevor sie durch frühere Prozesse abgebaut wurden. Die Fluoreszenz-Substanz-Schichten (speziell die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht) sind empfänglich für Abbau durch Hitze während des Back-Prozesses der fluoreszierenden Substanz-Schicht, des temporären Back-Prozesses und des Bindungs-Prozesses. Der Absaug-Prozess der vorliegenden Ausführungsform stellt die Licht-Emissions-Eigenschaften der fluoreszierenden Substanz-Schichten wieder her, falls sie während der oben genannten Prozesse abgebaut wurden.
Der Grund für die oben genannten Effekte scheint im Folgenden zu liegen.
Wenn die Elemente, die während des Bindungs-Prozesses aneinander gebunden wurden, erhitzt werden, wird Gas (speziell die Wasserdampf-Komponente) in den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen freigesetzt. Beispielsweise wird, wenn die gebundenen Elemente an Luft stehen gelassen werden, Wasser durch Adsorption im inneren Zwischenraum gehalten. Folglich wird die Wasserdampf-Komponente in den Zwischenraum zwischen den Elementen freigesetzt, wenn die Elemente in diesem Zustand erhitzt werden. Entsprechend dem Absaug-Prozess der vorliegenden Ausführungsform wird eine solche Wasserdampf-Komponente effizient nach außen abgesaugt, da das trockene Gas durch den inneren Zwischenraum strömt, während die Elemente erhitzt werden, bevor der Vakuum-Absaug-Prozess begonnen wird. Dementsprechend wird im Vergleich zu herkömmlichen Absaug-Prozessen, in welchen Gas einfach abgesaugt wird, ohne dass trockenes Gas eingeleitet wird, die fluoreszierende Substanz weniger durch Hitze während des Absaug-Prozesses der vorliegenden Anordnung abgebaut.
Man glaubt auch, dass die Licht-Emissions-Charakteristika wiederhergestellt werden, da der Gas-Absaug-Prozess unter Verwendung des trockenen Gases eine Umkehrreaktion zum Abbau durch Hitze in Gang setzt.
Wie aus der oben genannten Beschreibung offensichtlich wird, stellt die vorliegende Anordnung einen praktisch großen Effekt zur Verfügung, dass die einmal abgebauten Licht-Emissions-Charakteristika der blau-fluoreszierenden Substanz wiederhergestellt werden können in dem Absaug-Prozess, dem letzten Hitzeprozess.
Um den Effekt des Wiederherstellens der einmal abgebauten Licht-Emissions-Eigenschaften der blau-fluoreszierenden Substanz zu verbessern, ist es wünschenswert, dass die folgenden Bedingungen eingehalten werden.
Um so höher die Peak-Temperatur (d. h. die höhere der Temperatur, zu welcher die Elemente erhitzt werden, während trockenes Gas versorgt wird; und die Temperatur, zu welcher Gas abgesaugt wird, um ein Vakuum zu erzeugen) in dem Absaug-Prozess ist, um so größer wird der Effekt des Wiederherstellens der einmal abgebauten Licht-Emissions-Eigenschaften sein.
Um den Effekt in hinreichender Art und Weise zu erzielen, ist es bevorzugt, die Peak-Temperatur auf 300°C oder höher zu setzen, mehr bevorzugt auf höhere Niveaus, wie z. B. 360°C oder höher, 380°C oder höher bzw. 400°C oder höher. Jedoch sollte die Temperatur nicht auf einen solch hohes Niveau gesetzt werden, als dass das Versiegelungsglas erweicht wird und zu fließen beginnt.
Es ist auch bevorzugt, dass die Temperatur, bei welcher die Elemente erhitzt werden, während trockenes Gas zur Verfügung gesetzt wird, höher gesetzt wird als die Temperatur, bei welcher Gas abgesaugt wird, um ein Vakuum zu erzeugen. Dies liegt daran, dass, wenn die Temperatur umgekehrt eingestellt wird, der Effekt durch das Gas (speziell die Wasserdampf-Komponente) freigesetzt von den Elementen in den inneren Zwischenraum während des Vakuum-Absaug-Prozesses reduziert wird; und wenn die Temperaturen wie oben beschrieben, gesetzt werden, der Effekt erhalten wird, da das Gas weniger von den Elementen in den inneren Zwischenraum, während des Vakuum-Absaug-Prozesses als im vorgenannten Fall freigesetzt wird.
Es ist bevorzugt, dass der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem bereitgestellten trockenen Gas auf einen so gering gehaltenen Wert wie möglich eingestellt wird. Dies liegt daran, dass der Effekt des Wiederherstellens der einmal abgebauten Licht-Emissions-Charakteristika der blau-fluoreszierenden Substanz zunimmt, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem trockenen Gas gering wird, obwohl im Vergleich zu konventionellen Vakuum-Absaug-Prozessen der Effekt merklich ist, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente 15 Torr oder weniger ist.
Das folgende Experiment zeigt auch, dass es möglich ist, die einmal abgebauten Licht-Emissions-Eigenschaften der blau-fluoreszierenden Substanz wieder herzustellen.
17 und 18 zeigen die Eigenschaft, wie der Effekt des Herstellens der einmal abgebauten Licht-Emissions-Charakteristika vom Partialdruck der Wasserdampf-Komponente abhängt, wobei die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht (MaMgAl₁₀O₁₇:Eu) einmal abgebaut wird und anschießend erneut an Luft gebacken wird. Das Messverfahren wird unten dargestellt.
Die blau-fluoreszierende Substanz (Chromatizitäts-Koordinate y ist 0,052) wurde gebacken (für 20 Minuten bei einer Peak-Temperatur von 450°C) an Luft, während der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente 30 Torr war, so dass die blau-fluoreszierende Substanz durch Hitze abgebaut wurde. In der abgebauten blau-fluoreszierenden Substanz war die Chromatizitäts-Koordinate y 0,092 und die relative Licht-Emissions-Intensität war 85 (dies ist ein Wert, wenn die Licht-Emissions-Intensität der blau-fluoreszierenden Substanz, gemessen bevor sie gebacken wird, auf 100 als Standardwert gesetzt wird).
Die abgebaute blau-fluoreszierende Substanz wurde erneut bei bestimmten Peak-Temperaturen (350°C und 450°C, gehalten für 30 Minuten) gebacken und zwar an Luft mit unterschiedlichen Partialdrücken der Wasserdampf-Komponente. Die relative Licht-Emissions-Intensität und die Chromatizitäts-Koordinate y der erneut gebackenen blau-fluoreszierenden Substanzen wurden anschließend gemessen.
17 zeigt die Beziehungen zwischen dem Partialdruck der Wasserdampf-Komponente an Luft beim erneuten Backen sowie die relative Licht-Emissions-Intensität, gemessen nach dem erneuten Backen. 18 zeigt die Beziehung zwischen dem Partialdruck der Wasserdampf-Komponente an Luft beim erneuten Backen sowie die Chromatizitäts-Koordinate Y, gemessen nach dem erneuten Backen.
Es wird aus den 17 und 18 festgehalten, dass unabhängig davon, ob die erneute Backtemperatur 350°C oder 450°C ist, die relative Licht-Emissions-Intensität von blauem Licht hoch ist und die Chromatizitäts-Koordinate y von blauem Licht klein ist, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente an Luft beim erneuten Backen im Bereich von 0 bis 30 Torr liegt. Dies zeigt, dass selbst, falls die fluoreszierende Substanz gebacken ist, in einer Atmosphäre, welche viel Wasserdampf-Komponente einschließt, und die Licht-Emissions-Charakteristika abgebaut wurden, die Licht-Emissions-Charakteristika wieder erlangt werden können, wenn die fluoreszierende Substanz erneut in einer Atmosphäre gebacken wird, deren Partialdruck an Wasserdampf- Komponente klein ist. Das heißt, die Ergebnisse zeigen, dass der Abbau der blau-fluoreszierenden Substanz durch Hitze eine reversible Reaktion darstellt.
Es lässt sich auf von den 17 und 18 feststellen, dass der Effekt des Wiedergewinnens der einmal aufgebauten Licht-Emissions-Eigenschaften zunimmt, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente an Luft beim erneuten Backen abnimmt oder die Temperatur beim erneuten Backen zunimmt.
Eine ähnliche Messung wurde durchgeführt für verschiedene Zeiträume, während welchen die Peak-Temperatur gehalten wird, obwohl das Experiment hier nicht im Detail erläutert wird. Die Ergebnisse zeigen, dass der Effekt des Wiedergewinnens der einmal aufgebauten Licht-Emissions-Eigenschaften zunimmt, wenn der Zeitraum, über welchen die Peak-Temperatur gehalten wird, zunimmt.
Variationen der vorliegenden Anordnung
In der vorliegenden Anordnung wird trockene Luft verwendet, wenn Elemente in dem Absaug-Prozess erhitzt werden. Jedoch können Inertgas, wie z. B. Stickstoff oder Argon, verwendet werden anstelle der trockenen Luft und die gleichen Effekte können erzielt werden.
In dem Absaug-Prozess der vorliegenden Anordnung werden die Elemente erhitzt, während trockene Luft in den Zwischenraum zwischen den Elementen eingebracht wird, bevor das Vakuum-Absaugen beginnt. Jedoch können durch Setzen der Temperatur während des Vakuum-Absaug-Prozesses auf ein Niveau, das höher ist als das allgemeine Niveau (d. h. auf 360°C oder höher) die Licht-Emissions-Eigenschaften der Fluoreszenzsubstanz wieder gewonnen werden in einem bestimmten Ausmaß nur durch Durchführen des Vakuum-Absaug-Prozesses. Des Weiteren gilt in diesem Fall, dass je höher die Absaugtemperatur ist, um so größer des Effekt des Wiedergewinnens der Licht-Emissions-Charakteristika ist.
Jedoch weist der Absaug-Prozess der vorliegenden Anordnung einen größeren Effekt auf das Wiedergewinnen der Licht-Emissions-Eigenschaften auf als die oben genannte Variation. Man glaubt, dass dies daran liegt, dass im vorliegenden Fall der oben genannten Variation keine hinreichende Menge an Wasserdampf-Komponente nach außen bezüglich der Elemente in dem Vakuum-Absaug-Prozess abgesaugt wird, da der innere Zwischenraum zwischen den Elementen klein ist.
Man erwartet, dass die Anwendung der Element-Konstruktion, beschrieben in Anordnung 1 auf die folgende Anordnung den Effekt des Absaugens von Gas, wenn die Elemente erhitzt werden, während trockenes Gas zur Verfügung gestellt wird, erhöhen wird.
Beispiel 4
TABELLE 4
Die Elemente 21 bis 29 sind PDPs, hergestellt basierend auf der vorliegenden Anordnung. Die Elemente 21 bis 29 wurden hergestellt bei unterschiedlichen Hitze- bzw. Absaugtemperaturen, wenn die Elemente erhitzt wurden, während trockenes Gas in den inneren Zwischenraum eingebracht wurde. In diesem Prozess wurde eine bestimmte Hitze-Temperatur beibehalten für 30 Minuten, während trockenes Gas in den inneren Zwischenraum eingebracht wurde, anschließend wurde in dem nächsten Vakuum-Absaug-Prozess eine bestimmte Absaugtemperatur für 2 Stunden beibehalten.
Die Elemente 30 bis 32 waren PDPs, hergestellt basierend auf der Variation der vorliegenden Anordnung. Die Elemente 30 bis 32 wurden hergestellt ohne den Trocken-Gas-Prozess, unter Durchführung des Vakuum-Absaug-Prozesses bei 360°C oder höher.
Das Element 33 ist ein PDP, hergestellt basierend auf dem konwentionellen Verfahren. Das Element 33 wurde hergestellt, ohne den Trocken-Gas-Prozess, unter Durchführung des Vakuum-Absaug-Prozesses bei 350°C für 2 Stunden.
In jedem der PDPs 21 bis 33 war die Dicke der fluoreszierenden Substanz-Schicht gleich 30 μm, und das Entladungsgas Ne (95 %) – Xe (5 %) wurde eingefüllt mit dem Beladungsdruck 0,667 bar (500 Torr).
Test für Licht-Emissions-Eigenschaften
Für jedes der PDPs 21 bis 33 wurde die relative Licht-Emissions-Intensität von blauem Licht und die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts, als Licht-Emissions-Eigenschaften gemessen.
<Testergebnisse und Untersuchung>
Die Ergebnisse dieses Test sind in Tabelle 4 gezeigt. Es sollte festgehalten werden, dass die genauen Licht-Emissions-Intensitäts-Werte für blaues Licht, dargestellt in Tabelle 4 relative Werte sind, wobei die gemessene Licht-Emissions-Intensität des Vergleichselementes 33 auf 100 als Standardwert gesetzt wird.
Wie in Tabelle 4 festgehalten, weist jedes der Elemente 21 bis 28 eine höhere Licht-Emissions-Intensität und eine kleinere Chromatizitäts-Koordinate y als das Element 33 auf. Dies zeigt, dass die Licht-Emissions-Charakteristika der PDPs verbessert werden durch Anwenden des Absaug-Prozesses der vorliegenden Anordnung, bei der Herstellung der PDPs.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 21 bis 24 stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften verbessert werden in der Reihefolge der Elemente 21, 22, 23 und 24 (die Licht-Emissions-Intensität nimmt zu und die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt ab). Dies zeigt, dass je höher das Niveau der Erhitzungstemperatur des Trocken-Gas-Prozesses eingestellt wird, um so höher der Effekt der Wiedererlangung der Licht-Emissions-Charakteristika der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht ist.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 24 bis 26 stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften verbessert werden in der Reihenfolge der Elemente 26, 25 und 24. Dies zeigt, dass je höher ein Niveau der Erhitzungs-Temperatur des Trocken-Gas-Prozesses eingestellt wird, im Vergleich zur Absaug-Temperatur des Vakuum-Absaug-Prozesses, desto größer der Effekt der Wiedergewinnung der Licht-Emissions-Eigenschaften der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht ist.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 24 und 27 bis 29 stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften verbessert werden in der Reihenfolge der Elemente 27, 28, 24 und 29. Dies zeigt, dass je kleiner der Wert des Partialdrucks der Wasserdampf-Komponente des Trocken-Gas-Prozesses eingestellt wird, um so größer der Effekt der Wiedergewinnung der Licht-Emissions-Eigenschaften der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht ist.
Ein jedes der Elemente 30 bis 32 weist eine höhere Licht-Emissions-Intensität und kleinere Chromatizitäts-Koordinate y auf als das Element 33. Dies zeigt, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften der PDPs verbessert werden durch Anwenden des Absaug-Prozesses, was eine Variation der vorliegenden Anordnung bei der Herstellung der PDPs ist.
Jedes der Elemente 30 bis 32 weist geringere Licht-Emissions-Eigenschaften auf als Element 21. Dies zeigt, dass der Effekt der Wiedergewinnung der Licht-Emissions-Eigenschaften der blau-fluoreszierende Substanz-Schicht größer ist, wenn der Trocken-Gas-Prozess der vorliegenden Anordnung eingesetzt wird.
<Verfahren 2>
Das PDP, hergestellt mit dem vorliegenden Verfahren weist die gleiche Konstruktion auf wie das von Ausführungsform 1.
Das vorliegende Herstellverfahren des PDPs ist das gleiche wie Ausführungsform 1 bis zum temporären Back-Prozess. Jedoch in dem Bindungs-Prozess werden die Elemente präparativ erhitzt, während Raum zwischen den gegenüberliegenden Seitenelemente erzeugt wird und anschließend werden die erhitzten Elemente aneinander gefügt und aneinander gebunden. In dem PDP, hergestellt in dem vorliegenden Verfahren, ist die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, emittiert aus den blauen Zellen, wenn Licht nur von den blauen Zellen emittiert wird, 0,08 oder weniger, die Peak-Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts ist 455 nm oder weniger und die Farbtemperatur ist 7.000 K oder mehr in der Weiß-Balance, ohne Farbkorrektur. Des Weiteren ist es möglich, die Farbtemperatur in der Weiß-Balance ohne Farbkorrektur auf ungefähr 11.000 K zu erhöhen, abhängend von den Herstellbedingungen, durch Einstellen der Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts auf 0,06 oder weniger.
Nun wird der Bindungs-Prozess des vorliegenden Verfahrens im Detail beschrieben werden.
19 zeigt die Konstruktion eines Bindungsapparates, verwendet in dem Bindungs-Prozess.
Der Bindungsapparat 80 schließt einen Erhitzungsofen 81 zum Erhitzen des Front-Elementes 10 und des Rück-Elementes 20 ein, ein Gas-Versorgungsventil 82 zum Einstellen der Menge an Atmosphären-Gas, bereitgestellt in den Erhitzungsofen 81, einem Gas-Absaugventil 83 zum Einstellen der Menge an Gas, abgesaugt aus dem Erhitzungsofen 81.
Das Innere des Erhitzungsofens 81 kann erhitzt werden auf eine hohe Temperatur durch ein Heizgerät (nicht dargestellt). Ein Atmosphären-Gas (beispielsweise trockene Luft) kann in den Erhitzungsofen eingebracht werden durch das Gas-Versorgungsventil 82, wobei das Atmosphären-Gas die Atmosphäre ausbildet, in welcher die Elemente erhitzt werden. Das Gas kann abgesaugt werden aus dem Erhitzungsofen durch das Gas-Absaugventil 83 unter Verwendung einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt), um ein Vakuum in dem Erhitzungsofen 81 zu erzeugen. Das Niveau des Vakuums in dem Erhitzungsofen 81 kann eingestellt werden mit dem Gas-Versorgungsventil 82 und dem Gas-Absaugventil 83.
Ein Trockner (nicht gezeigt) wird in der Mitte des Erhitzungsofens 81 und einer Atmosphären-Gas-Versorgungsquelle ausgebildet. Der Trockner kühlt das Atmosphären-Gas (auf einige minus 10 Grad) ab, um das Wasser in dem Atmosphären-Gas durch Kondensieren von Wasser in dem Gas zu entfernen. Das Atmosphären-Gas wird in den Erhitzungsofen 81 über den Trockner gesendet, so dass die Menge an Wasserdampf-Komponente (der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente) in dem Atmosphären-Gas vermindert wird.
Eine Grundplatte 84 wird ausgebildet in dem Erhitzungsofen 81. Auf der Grundplatte 84 werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 gelegt. Gleitkontakte 85 zum Bewegen des Rück-Elementes 20 in Position parallel zu sich selbst, werden auf der Grundplatte 84 ausgebildet. Oberhalb der Grundplatte 84 werden Pressmechanismen 86 zum Pressen des Rück-Elementes 20 nach unten ausgebildet.
20 ist ein perspektivisches Diagramm, welches die innere Konstruktion des Erhitzungsofen 81 zeigt.
In den 19 und 20 wird das Rück-Elemente 20 so platziert, dass die Länge der Partitionswände als eine horizontale Linie repräsentiert wird.
Wie in den 19 und 20 gezeigt, ist die Länge des Rück-Elementes 20 größer als diejenige des Front-Elementes 10, wobei beide Kanten des Rück-Elementes 20 sich über das Front-Element 10 erstrecken. Es sollte festgehalten werden, dass die ausgebildeten Teile des Rück-Elementes 20 mit Führungen versehen werden, welche die Adress-Elektroden 22 an den Aktivierungsschaltkreis anbinden. Die Gleitkontakte 85 und die Pressmechanismen 86 werden an den vier Ecken des Rück-Elementes 20 positioniert, wobei die sich erstreckenden Teile des Rück-Elementes 20 dazwischen in ein Sandwich eingeschlossen werden.
Die vier Gleitkontakt 85 stehen von der Grundplatte 84 hervor und können simultan nach oben und unten durch einen Kontakt-Aufzug- und Absenk-Mechanismus (nicht dargestellt) bewegt werden.
Ein jeder der vier Pressmechanismen 86 besteht aus einer zylindrisch geformten Unterlage 86a, fixiert auf der Decke des Erhitzungsofens 81, einer Gleitstange 86b, welche sich nach oben und unten innerhalb des Trägers 86a bewegen kann, und einer Feder 86c, welche Druck auf die Gleitstange 86b nach unten im Inneren des Trägers 86a ausübt. Mit dem Druck, gegeben durch die Gleitstange 86b wird das Rück-Element 20 nach unten durch die Gleitstange 86 gepresst.
21A bis 21C zeigen Operationen des Bindungsapparates bei dem präparativen Erhitzungs-Prozess und dem Bindungs-Prozess.
Das temporäre Backen, das präparative Erhitzen und die Bindungs-Prozesse werden beschrieben werden unter Verweis auf die 21A bis 21C.
Temporärer Back-Prozess
Eine Paste, bestehend aus Versiegelungsglas (Glasweichporzellanmasse) wird aufgebracht auf ein Element von: der äußeren Region des Front-Elementes 10 auf einer Seite, die dem Rück-Element 20 gegenüberliegt; der äußeren Region des Rück-Elementes 20 auf einer Seite, die dem Front-Element 10 gegenüberliegt; und der äußeren Region des Front-Elementes 10 sowie des Rück-Elementes 20 auf Seiten, welche einander gegenüberliegen. Die Elemente mit der Paste werden temporär für 10 bis 30 Minuten bei ungefähr 350°C verbacken, um die Versiegelungs-Glasschichten 15 auszubilden. Es sollte festgehalten werden, dass in den Zeichnungen die Versiegelungs-Glasschichten ausgebildet werden auf dem Front-Element 10.
Präparativer Erhitzungs-Prozess
Zunächst werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 aneinander gepresst, nachdem sie geeignet positioniert worden sind. Die Elemente werden dann auf die Grundplatte 84 an einer fixierten Position abgelegt. Die Pressmechanismen 86 werden dann eingestellt, um auf das Rück-Element 20 zu drücken (21A).
Das Atmosphären-Gas (trockene Luft) wird dann in den Hitzeofen 81 zirkuliert (oder zur selben Zeit wird Gas durch das Gas-Absaugventil 83 abgesaugt, um ein Vakuum zu produzieren), während die folgenden Operationen durchgeführt werden.
Die Gleitkontakte 85 werden nach oben bewegt, um das Rück-Element 20 in eine Position parallel mit sich selbst zu bewegen (21B). Dies verbreitert den Zwischenraum zwischen dem Front-Element 10 und dem Rück-Element 20 und die fluoreszierende Substanz-Schichten 25 auf dem Rück-Element 20 werden einem großen Zwischenraum in dem Erhitzungsofen 81 ausgesetzt.
Der Erhitzungsofen 81 in dem oben genannten Zustand wird so erhitzt, dass die Elemente Gas freisetzen. Der präparative Erhitzungs-Prozess endet, wenn eine voreingestellte Temperatur (beispielsweise 400°C) erreicht worden ist.
Bindungs-Prozess
Die Gleitkontakte 85 werden nach unten abgesenkt, um die Front- und Rück-Elemente aneinander zu bringen. Das heißt, das Rück-Element 20 wird in seine geeignete Position auf dem Front-Element 10 gebracht (21C).
Wenn das Innere des Erhitzungsofens 81 eine bestimmte Bindungstemperatur (in etwa 450°C) erreicht hat, die höher als der Erweichungspunkt der Versiegelungs-Glasschichten 15 ist, wird die Bindungstemperatur für 10 bis 20 Minuten gehalten. Während dieses Zeitraums werden die äußeren Regionen des Front-Elementes 10 und des Rück-Elementes 20 aneinander gebunden durch erweichtes Versiegelungsglas. Da das Rück-Element 20 auf das Front-Element 10 durch den Pressmechanismus 86 während dieses Bindungszeitraums gepresst wird, werden die Elemente mit hoher Stabilität gebunden.
Nachdem das Binden vollständig ist, werden die Pressmechanismen 86 freigesetzt und die gebundenen Elemente werden entfernt.
Der Absaug-Prozess wird durchgeführt nachdem der Bindungs-Prozess wie oben erwähnt durchgeführt worden ist.
In dem vorliegenden Verfahren, wie in den 19 und 20 gezeigt, wird ein Luftschlitz 21a auf der äußeren Region des Rück-Elementes 20 ausgebildet. Das Gasabsaugen wird durchgeführt unter Verwendung einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt), verknüpft an das Glasrohr 26, welches an den Luftschlitz 21a angebracht ist. Nach dem Absaug-Prozess wird das Entladungsgas in dem inneren Zwischenraum zwischen den Elementen eingefüllt durch das Glasrohr 26. Das PDP wird dann vervollständigt, nachdem der Luftschlitz 21a verstopft worden ist und das Glasrohr 26 abgeschnitten worden ist.
Effekte des vorliegenden Herstellverfahrens
Das voliegende Herstellverfahren weist die folgenden Effekte auf, welche nicht mit konventionellen Verfahren erhalten werden.
Wie in Ausführungsform 1 erklärt, tendieren mit konventionellen Verfahren die fluoreszierende Substanz-Schichten 25, welche den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen kontaktieren, dazu, durch die Hitze und die Gase, eingeschlossen in dem Raum abgebaut zu werden (unter diesen Gasen sind speziell die Wasserdampf-Komponente, freigesetzt von der Schutzschicht 14 zu nennen). Der Abbau der fluoreszierenden Substanz-Schichten verursacht, dass die Licht-Emissions-Intensität der Schichten abgebaut wird (speziell die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht).
Entsprechend dem voliegenden Verfahren werden, obwohl die Gase, wie die Wasserdampfkomponente, die durch Adsorption auf den Front- und Rück-Elementen gehalten werden, während dem präparativen Erhitzungs-Prozess freigesetzt werden, Gase nicht in den inneren Zwischenraum eingeschlossen, da die Elemente mit großem Zwischenraum dazwischen getrennt werden.
Des Weiteren werden, da die Elemente erhitzt werden, um aneinander gebunden zu werden, unmittelbar nach dem präparativen Erhitzen, Wasser und dergleichen nicht durch Adsorption auf den Elementen nach dem präparativen Erhitzen adsorbiert werden. Folglich wird weniger Gas von den Elementen 10 und 20 während des Bindungs-Prozesses freigesetzt, was verhindert, dass die fluoreszierende Substanz-Schicht 25 durch Hitze abgebaut wird.
Während dem vorliegenden Verfahren werden der präparative Erhitzungs-Prozess bis hin zum Bindungs-Prozess in der Atmosphäre durchgeführt, in welcher trockene Luft zirkuliert wird. Folglich gibt es keinen Abbau der fluoreszierenden Substanz-Schicht 25 durch Hitze und die Wasserdampf-Komponente, eingeschlossen in dem Atmosphären-Gas.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist, dass, da der präparative Erhitzungs-Prozess und der Bindungs-Prozess nacheinander durchgeführt werden in dem gleichen Erhitzungsofen 81, der Prozess schnell durchgeführt werden kann, was weniger Energie verbraucht.
Des Weiteren ist es durch Verwendung des Bindungsapparates mit der oben genannten Konstruktion möglich, das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 an einer geeignet eingestellten Position zu binden.
Untersuchungen betreffend die Temperatur beim präparativen Erhitzen und die zeitliche Abstimmung, mit welcher die Elemente aneinander gefügt werden
Man glaubt, dass es wünschenswert ist, dass die Elemente auf eine solch hohe Temperatur wie nur möglich erhitzt werden mit Blick darauf, dass verhindert werden soll, dass die fluoreszierende Substanz-Schicht 25 durch Hitze um die Gase, freigesetzt von den Elementen, wenn sie gebunden werden, abgebaut wird (unter diesen Gasen ist speziell die Wasserdampf-Komponente, freigesetzt von der Schutzschicht 14 zu nennen).
Die folgenden Experimente wurden durchgeführt, um das Problem in Detail zu untersuchen.
Die Menge von Wasserdampf-Komponente, freigesetzt von der MgO-Schicht wurde gemessen unter Verwendung eines TDS-Analyse-Apparates über die Zeit, während der ein Glassubstrat, auf welchem die MgO-Schicht ausgebildet wird, als Front-Element graduell bei einer konstanten Erhitzungsgeschwindigkeit erhitzt wird.
22 zeigt die Ergebnisse des Experiments oder die gemessene Menge der freigesetzten Wasserdampf-Komponente bei einer jeden Erhitzungstemperatur von bis zu 700°C.
In 22 erscheint der erste Peak bei ungefähr 200°C bis 300°C und der zweite Peak bei ungefähr 450°C bis 500°C.
Es wird abgeschätzt aus den Ergebnissen, dargestellt in 22, dass eine große Menge an Wasserdampf-Komponente freigesetzt wird bei ungefähr 200°C bis 300°C und ungefähr 450°C bis 500°C, wenn die Schutzschicht 14 graduell erhitzt wird.
Dementsprechend wird betrachtet, um zu verhindern, dass die Wasserdampf-Komponente freigesetzt von der Schutzschicht 14, in dem inneren Zwischenraum eingeschlossen wird, wenn die Elemente erhitzt werden während des Bindungs-Prozesses, dass das Trennen der Elemente beibehalten werden sollte, während sie erhitzt werden, zumindest bis die Temperatur auf ungefähr 200°C ansteigt, vorzugsweise auf ungefähr 300°C bis 400°C.
Des Weiteren wird die Freisetzung von Gas aus den Elementen beinahe vollständig verhindert, falls die Elemente aneinander gebunden werden, nachdem sie auf eine Temperatur erhitzt worden sind, welche hoher ist als ungefähr 450°C, während sie getrennt werden. In diesem Fall wird die Veränderung der Elemente mit der Zeit, nachdem sie vervollständigt wurden, auch verhindert werden, da die Elemente aneinander gebunden sind, wobei die fluoreszierende Substanz kaum abgebaut wird und wobei nahezu keine Chance besteht, dass die Wasserdampf-Komponente, gehalten durch Adsorption auf den Elementen graduell während des Entladungsvorgangs freigesetzt wird.
Jedoch ist es nicht bevorzugt, dass diese Temperatur über 520°C hinausgeht, da die Fluoreszenz-Substanz-Schicht und die MgO-Schutzschicht allgemein ausgebildet werden bei der Backtemperatur von ungefähr 520°C. Als ein Ergebnis ist es des Weiteren bevorzugt, dass die Element aneinander gebunden werden, nachdem sie auf ungefähr 450°C bis 520°C erhitzt worden sind.
Auf der anderen Seite wird das Versiegelungsglas aus der Position fließen, weil die Elemente auf eine Temperatur erhitzt werden, welche über den Erweichungspunkt des Versiegelungsglases hinausgehen, während sie getrennt werden. Dies kann verhindern, dass die Elemente mit hoher Stabilität gebunden werden.
Unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns des Abbaus der fluoreszierenden Substanz-Schicht durch die Gase, freigesetzt von den Elementen, und mit Blick auf das Binden der Elemente mit hoher Stabilität werden die folgenden Schlussfolgerungen (1) bis (3) erreicht.

(1) Es ist wünschenswert, dass die Front- und Rück-Elemente aneinander gefügt werden, gebunden werden, nachdem sie auf eine hohe Temperatur, so hoch als möglich erhitzt worden sind, unterhalb des Erweichungspunktes des verwendeten Versiegelungsglases, während die Elemente voneinander getrennt werden. Dementsprechend wird, wenn beispielsweise ein konventionell verwendetes allgemeines Versiegelungsglas mit Erweichungspunkt von ungefähr 400°C verwendet wird, um den nachteiligen Effekt der freigesetzten Gase auf die fluoreszierende Substanz soweit als möglich während des Erhaltens der Stabilität des Bindens zu reduzieren, die beste Bindungsprozedur sein, die Front- und Rück-Elemente in der Nähe von 400°C zu erhitzen, während sie getrennt werden, anschließend die Elemente aneinander zu fügen und sie zu erhitzen auf eine Temperatur, welche über den Erweichungspunkt hinaus geht, um sie aneinander zu binden.
(2) Hier wird die Verwendung eines Versiegelungsglases mit einem höheren Erweichungspunkt die Hitzetemperatur erhöhen und die Stabilität der Bindung der Elemente vergrößern. Dementsprechend wird, unter Verwendung eines solchen Versiegelungsglases mit einem hohen Erweichungspunkt, um die Front- und Rück-Elemente in der Nähe des Erweichungspunktes zu erhitzen, und das anschließende Zusammenfügen der Elemente und ihr Erhitzen auf eine Temperatur, welche über den Erweichungspunkt hinaus geht, um sie aneinander zu binden, des Weiteren den nachteiligen Effekt der freigesetzten Gase auf die fluoreszierende Substanz reduzieren, während die Stabilität des Bindens der Elemente beibehalten wird.
(3) Auf der anderen Seite ist es möglich, die Elemente mit hoher Stabilität aneinander zu binden, selbst wenn sie erhitzt werden, während sie getrennt werden, und zwar auf eine hohe Temperatur, welche über den Erweichungspunkt des Versiegelungs glases hinausgeht, falls eine Anordnung getroffen wird, so dass die Versiegelungs-Glasschicht, ausgebildet auf der äußeren Region der Front- oder Rück-Elemente nicht aus der Position fließt, selbst, falls sie erweicht wird. Beispielsweise kann eine Partition ausgebildet werden zwischen der Versiegelungs-Glasanwendungsfläche und der Displayfläche auf der äußeren Region des Front- oder Rück-Elementes, um zu verhindern, dass das erweichte Versiegelungsglas aus der Displayfläche ausfließt. Dementsprechend kann, wenn die Front- und Rück-Elemente auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, welche über den Erweichungspunkt des Versiegelungsglases hinausgeht, nachdem solch eine Anordnung zum Verhindern getroffen wird, verhindert werden, dass das erweichte Versiegelungsglas aus der Displayfläche fließt, und anschließend können die Elemente aneinander gefügt und aneinander gebunden werden, der negative Effekt der freigesetzten Gase auf die Fluoreszenz-Substanz reduziert werden, wobei die Stabilität in den Bindungselementen beibehalten wird. In dem oben genannten Fall werden die Front- und Rück-Elemente aneinander gebunden, direkt bei einer hohen Temperatur, ohne dass sie zunächst aneinander gebunden werden und dann erhitzt werden. Als ein Ergebnis kann die Freisetzung von Gasen aus den Elementen, nachdem sie aneinander gefügt worden sind, nahezu vollständig verhindert werden. Dies ermöglicht, dass die Elemente aneinander gebunden werden, wobei beinahe kein Abbau der Fluoreszenz-Substanz durch Hitze erfolgt.

Untersuchung auf Atmosphären-Gas und -druck
Es ist wünschenswert, dass ein Gas, enthaltend Sauerstoff, wie z. B. Luft als ein Atmosphären-Gas verwendet wird, welches in den Erhitzungsofen 81 während des Bindungs-Prozesses zirkuliert wird. Dies liegt daran, dass wie in Ausführungsform 1 beschrieben, Oxid-Fluoreszenz-Substanzen häufig für PDPs verwendet werden und diese dazu tendieren, die Licht-Emissions-Charakteristika zu vermindern, wenn sie in einer Atmosphäre von Nicht-Sauerstoff erhitzt werden.
Ein bestimmter Grad des Effekts kann erreicht werden, wenn Luft von außen als das Atmosphären-Gas bei normalem Druck eingebracht wird. Jedoch ist es, um den Effekt des Verhinderns, dass die fluoreszierende Substanz abgebaut wird, zu verstärken, wün schenswert, trockenes Gas wie trockene Luft in den Erhitzungsofen 81 zu zirkulieren, oder den Erhitzungsofen 81 zu betreiben, während Gas abgesaugt wird, um ein Vakuum zu erzeugen.
Der Grund dafür, dass es wünschenswert ist, trockenes Gas zu zirkulieren, ist, dass keine Sorge besteht, dass die fluoreszierende Substanz durch Hitze und die Wasserdampf-Komponente enthalten in dem Atmosphären-Gas abgebaut wird. Des Weiteren ist es auch wünschenswert, Gas aus dem Erhitzungsofen 81 abzusaugen, um ein Vakuum zu erzeugen. Dies liegt daran, dass Gase (Wasserdampf-Komponente und dergleichen), freigesetzt von den Elementen 10 und 20, wenn sie erhitzt werden, effizient nach außen abgesaugt werden.
Wenn trockenes Gas aus Atmosphären-Gas zirkuliert wird, gilt, je geringer der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente enthalten in dem Gas ist, umso besser wird die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht davor geschützt, dass sie durch Hitze abgebaut wird (siehe 5 und 6 mit Blick auf die experimentellen Ergebnisse von Ausführungsform 1). Um einen hinreichenden Effekt zu erzielen, ist es wünschenswert, den Partialdruck der Wasserdampf-Komponente auf 15 Torr oder weniger zu setzen. Dieser Effekt wird mehr bedeutsam, wenn der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente auf einen geringeren Wert wie 1330 Pa (10 Torr) oder weniger, 667 Pa (5 Torr) oder weniger, 133 Pa (1 Torr) oder weniger, 13,3 Pa (0,1 Torr) oder weniger eingestellt wird.
Anwendung von Versiegelungsglas
In den Bindungs-Prozess wird das Versiegelungsglas typischerweise auf eines der beiden Elemente aufgebracht (typischerweise nur auf das Rück-Element), bevor die Elemente aneinander gefügt werden.
Inzwischen wird in dem vorliegenden Verfahren das Rück-Element 20 auf das Front-Element 10 und den Pressmechanismus 86 in den Bindungsapparat 80 gedrückt. In diesem Fall ist es schwierig, solch einen starken Druck auszuüben, wie er durch Klemmen ausgeübt wird.
In solch einem Fall besteht, wenn Versiegelungsglas aufgebracht wird nur auf das Rück-Element die Möglichkeit, dass die Elemente nicht vollständig gebunden werden, falls die Kongenialität zwischen dem Versiegelungsglas und dem Front-Element nicht in guter Beziehung zum Kleber steht. Dieses Defizit kann verhindert werden, falls die Versiege lungs-Glasschicht sowohl auf den Front- als auf den Rück-Elementen ausgebildet wird. Dies wird die Herstellausbeute von PDPs verbessern.
Es sollte hier festgehalten werden, dass das oben genannte Verfahren des Ausbildens der Versiegelungs-Glasschicht sowohl auf den Front- aus auf den Rück-Elementen effektiv ist beim Erhöhen der Ausbeute des allgemeinen Bindungs-Prozesses beim Herstellen von PDPs.
Variationen des vorliegenden Verfahrens
In dem vorliegenden Verfahren werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 aneinander gebracht, nachdem sie geeignet positioniert wurden, bevor sie erhitzt werden. Die Gleitkontakte 85 werden dann angehoben, um das Rück-Element 20 nach oben zu heben und die Elemente zu trennen. Jedoch können die Elemente 10 und 20 voneinander auf anderen Wegen getrennt werden.
Beispielsweise zeigt 23 einen anderen Weg des Hebens des Rück-Elementes 20. In der Zeichnung wird das Front-Element 10 eingeschlossen mit einem Rahmen 87, wenn das Front-Element in den Rahmen 87 passt. Der Rahmen 87 kann nach oben und unten mit Stangen 88 bewegt werden, welche an den Rahmen 87 angebunden werden und vertikal gleiten. Mit solch einer Anordnung wird das Rück-Element 20, das auf den Rahmen 87 gelegt ist, auch nach oben und unten in Positionen parallel zu sich selbst beweglich. Das heißt, das Rück-Element 20 wird von dem Front-Element 10 getrennt, wenn der Rahmen 87 nach oben bewegt wird und das Rück-Element 20 wird zusammen mit dem Front-Element 10 gebracht, wenn der Rahmen 87 nach unten bewegt wird.
Es gibt einen weiteren Unterschied zwischen den beiden Mechanismen. In dem Bindungsapparat 80 wird das Rück-Element 20 auf das Front-Element 10 durch den Pressmechanismus 86 gedrückt, während in dem Beispiel, gezeigt in 23, ein Gewicht 89 auf das Rück-Element 20 gefegt wird, anstelle des Pressmechanismus 86. In diesem Variationsverfahren drückt, wenn der Rahmen 87 nach unten auf den Boden gedrückt wird, das Gewicht 89 das Rück-Element 20 auf das Front-Element 10 durch Gravitation.
24A bis 24C zeigen Operationen, durchgeführt während des Bindungs-Prozesses in Übereinstimmung mit einem weiteren Variationsverfahren.
In dem Beispiel, das in den 24A bis 24C gezeigt ist, wird das Rück-Element 20 teilweise von dem Front-Element 10 getrennt und in die ursprüngliche Position erneut gebracht.
Auf der Grundplatte 84, wie im Fall, dargestellt in 20, werden vier Kontakte oder ein Paar von Kontakten 85a und ein Paar von Kontakten 85b auf der Grundfläche 84 ausgebildet, welche mit den vier Ecken des Rück-Elementes 20 korrespondieren. Jedoch unterstützen die Kontakte 85a, welche mit einer Seite korrespondieren (in den 24A bis 24C auf der linken Seite) auf dem Rück-Element 20, das Rück-Element 20 an seinen Ecken (beispielsweise ist die Ecke des Kontaktes 85a in einer sphärischen Form, eingepasst in einen sphärischen Kontakt ausgebildet auf dem Rück-Element 20), während die Kontakte 85b, die mit der anderen Seite (in 24A bis 24C auf der rechten Seite) des Rück-Elementes 20 korrespondieren, nach oben und unten beweglich sind.
Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden aneinander gefügt und auf der Grundplate 84 abgelegt, wie in 24A gezeigt. Das Rück-Element 20 wird um die Ecke der Kontakte 85a rotiert durch Bewegen des Kontaktes 85b nach oben, wie in 24B gezeigt. Dies trennt das Rück-Element 20 partiell von dem Front-Element 10. Das Rück-Element 20 wird in umgekehrter Richtung rotiert und kehrt in die ursprüngliche Position zurück durch Bewegen der Kontakte 85b nach unten, wie dies in 24C gezeigt wird. Das heißt, die Elemente 10 und 20 liegen in der gleichen Position, in der sie zu allererst geeignet angepasst wurden.
Die Elemente 10 und 20 liegen in Kontakt auf der Seite der Kontakte 85a in dem Stadium, gezeigt in 24B. Jedoch sind Gase, freigesetzt von den Elementen nicht auf den inneren Zwischenraum begrenzt, da die andere Seite der Elemente offen ist.
Beispiel 5
Die Elemente 41 bis 50 sind PDPs hergestellt basierend auf dem vorliegenden Verfahren. Die Elemente 41 bis 50 wurden hergestellt unter verschiedenen Bedingungen während des Bindungs-Prozesses. Das heißt, die Elemente wurden in verschiedenen Typen von atmosphärischen Gasen unter verschiedenen Drücken erhitzt und sie wurden aneinander gefügt bei verschiedenen Temperaturen mit verschiedenen Zeitspannen.
Jedes Element wurde temporär bei 350°C gebacken.
Für die Elemente 41 bis 46, 48 bis 50 wurden trockene Gase mit unterschiedlichen Partialdrücken von Wasserdampf-Komponenten im Bereich von 0 Torr bis 12 Torr als Atmosphären-Gase eingesetzt. Das Element 47 wurde erhitzt, während Gas abgesaugt wurde, um ein Vakuum zu erzeugen.
Für die Elemente 43 bis 47 wurden die Elemente von Raumtemperatur auf 400°C erhitzt (niedriger als der Erweichungspunkt des Versiegelungsglases), anschließend wurden die Elemente aneinander gefügt. Die Elemente wurden des Weiteren auf 450°C erhitzt (mehr als der Erweichungspunkt des Versiegelungsglases), die Temperatur wurde für 10 Minuten beibehalten, anschließend auf 350°C abgesenkt und das Gas wurde abgesaugt, während die Temperatur von 350°C beibehalten wurde.
Für die Elemente 41 und 42 wurden die Elemente bei niedrigeren Temperaturen von 250°C bzw. 350°C gebunden.
Für das Element 48 wurden die Elemente auf 450°C erhitzt, anschließend bei der Temperatur zusammengefügt. Für das Element 49 wurden die Elemente auf 500°C (Peak-Temperatur) erhitzt, anschließend bei der Temperatur zusammengefügt.
Für das Element 50 wurden die Elemente erhitzt auf die Peak-Temperatur von 480°C anschließend abgesenkt auf 450°C und die Elemente wurden aneinander gefügt und bei 450°C gebunden.
Das Element 51 ist ein PDP, hergestellt basierend auf einer Variation des Verfahrens 2, dargestellt in den 24A bis 24C, in welchem die Elemente auf 450°C (Peak-Temperatur) erhitzt wurden, anschließend aneinander gefügt wurden und bei der Temperatur gebunden wurden.
Das Element 52 ist ein Vergleichs-PDP, hergestellt dadurch, dass die Elemente aneinander gefügt wurden bei Raumtemperatur, und sie anschließend durch Erhitzen auf 450°C an trockener Luft bei Atmosphärendruck gebunden wurden.
Es sollte festgehalten werden, dass in jedem der PDPs 41 bis 52 die Dicke der fluoreszierenden Substanz-Schicht 30 μm beträgt und das Entladungsgas, Ne (95 %) – Xe (5 %), mit einem Beladungsdruck von 500 Torr beladen wurde, so dass jedes die gleiche Element-Konstruktion aufweist.
Test für Licht-Emissions-Eigenschaften
Für ein jedes der PDPs 41 bis 52 wurden die relative Licht-Emissions-Intensität des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts, die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts, die Element-Lumineszenz und die Farbtemperatur in der Weiß-Balance ohne Farbkorrektur sowie das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums an Licht, emittiert von den blauen Zellen, zu dem der grünen Zellen als Licht-Emissions-Eigenschaften gemessen.
Jedes der hergestellten PDPs wurde zerlegt und ultraviolette Vakuumstrahlen (zentrale Wellenlänge ist 146 nm) wurden auf die blau-fluoreszierenden Substanz-Schichten auf dem Rück-Element unter Verwendung einer Krypton-Excimer-Lampe bestrahlt. Die Chromatizitäts-Koordinate y des blauen Lichts wurde dann gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Es sollte festgehalten werden, dass die relativen Licht-Emissions-Intensitätswerte für blaues Licht, dargestellt in Tabelle 5 relative Werte sind, wobei die gemessenen Licht-Emissions-Intensitäten des Elementes 52, ein Vergleichsbeispiel, auf 100 als Standardwert gesetzt wurden.
Des Weiteren wurde ein jedes der hergestellten PDPs zerlegt und ultraviolette Vakuumstrahlen wurde auf die blau-fluoreszierenden Substanz-Schichten des Rück-Elementes gestrahlt unter Verwendung einer Krypton-Excimer-Lampe. Die Farbtemperatur, wenn Licht emittiert wurde, von allen Zellen, den blauen, roten und grünen Zellen, und das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums an Licht, emittiert von den blauen Zellen, zu dem der grünen Zellen wurden anschließend gemessen. Die Ergebnisse waren die gleichen wie die oben erwähnten.
25 zeigt Spektren von Licht, emittiert nur von den blauen Zellen der PDPs der Elemente 45, 50 und 52.
Obwohl die Tabelle 5 nicht dies zeigt, waren die Chromatizitäts-Koordinaten X und Y von Licht, emittiert von den roten und grünen Zellen von 41 bis 53 substanziell identisch: rot (0,636, 0,350), grün (0,251, 0,692). In dem Vergleichs-PDP waren die Chromatizitäts-Koordinaten X und Y an Licht, emittiert von den blauen Zellen (0,170, 0,090) und die Peak-Wellenlänge betrug 458 nm und im Spektrum des emittierten Lichts.
Die blau-fluoreszierenden Substanzen wurden dann aus dem Element herausgenommen. Die Anzahl an Molekülen, enthaften in einem Gramm an H₂O-Gas, desorbiert von den blau-fluoreszierenden Substanzen, wurde gemessen unter Verwendung des TDS-Analyse-Verfahrens. Des Weiteren wurde das Verhältnis der c-Achsenlänge zur a-Achsenlänge des blau-fluoreszierenden Substanz-Kristalls gemessen durch Röntgenstrahlanalyse. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 5 gezeigt.
Untersuchung
Es sollte festgehalten werden, dass die Elemente 41 bis 51 Licht-Emissions-Eigenschaften aufweisen, die denjenigen des Elementes 52 überlegen sind (mit höherer Licht-Emissions-Intensität von blauem Licht und kleinerer Chromatizitäts-Koordinate Y). Man glaubt, dass dies davon herrührt, dass eine kleinere Menge an Gas in dem inneren Zwischenraum zwischen den Elementen freigesetzt wird, nachdem die Elemente in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren gebunden werden, als in Übereinstimmung mit herkömmlichen Verfahren.
In dem PDP von Element 52 ist die Chromatizitäts-Koordinate y von Licht, emittiert von den blauen Zellen 0,088 und die Farbtemperatur in der Weiß-Balance ohne Farbkorrektur ist 5800 K. Im Gegensatz dazu sind in den Elementen 41 bis 51 die Werte entsprechend 0,08 oder weniger bzw. 6500 K oder mehr. Speziell wird festgehalten, dass in den Elementen 48 bis 51, welche geringe Chromatizitäts-Koordinate y von blauem Licht aufweisen, eine hohe Farbtemperatur von etwa 11000 K erreicht worden ist (in der Weiß-Balance ohne Farbkorrektur).
In 26 wird ein CIE-Chromatizitäts-Diagramm gezeigt, auf welchen die Farbreproduktionsflächen um die blaue Farbe herum in Beziehung zu den PDPs der vorliegenden Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel gesetzt sind.
In der Zeichnung zeigt die Fläche (a) die Farbreproduktionsfläche um die blaue Fläche für einen Fall (korrespondierend mit Element 52), in welchem die Chromatizitäts- Koordinate y von blauem Licht ungefähr 0,09 ist (die Peak-Wellenlänge des Spektrums von emittiertem Licht ist 458 nm), die Fläche (b) zeigt die Farbreproduktionsfläche, um eine blaue Farbe für einen Fall (korrespondierend mit Element 41), in welchem die Chromatizitäts-Koordinate y von blauem Licht ungefähr 0,08 ist (die Peak-Wellenlänge des Spektrums von emittiertem Licht ist 455 nm) und die Fläche (c) zeigt die Farbreproduktionsfläche um blaue Farbe für einen Fall (korrespondierend mit Element 50), in welchem die Chromatizitäts-Koordinate y von blauem Licht ungefähr 0,052 ist (die Peak-Wellenlänge des Spektrums von emittiertem Licht ist 448 nm).
Es sollte sich aus den Zeichnungen festhalten lassen, dass die Farbreproduktionsfläche um die blaue Farbe herum in der Reihenfolge der Flächen (a), (b) und (c) ausdehnt. Dies zeigt, dass es möglich ist, ein PDP herzustellen, in welchem mit Abnahme der Chromatizitäts-Koordinate y von blauem Licht (also bei Kürzerwerden der Peak-Wellenlänge des Spektrums des emittierten Lichts) die Farbreproduktionsfläche um die blaue Farbe breiter wird.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 41, 42, 45 und 48 (in jedem davon ist der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem trocken Gas 2 Torr) stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften verbessert werden in der Reihenfolge der Elemente 41, 42, 45 und 48 (die Licht-Emissions-Intensität nimmt zu und die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt ab). Dies zeigt, dass je höher ein Niveau der Erhitzungstemperatur beim Binden des Front-Elementes 10 bzw. des Rück-Elementes 20 eingestellt wird, um so mehr werden die Licht-Emissions-Charakteristika der PDPs verbessert.
Man glaubt, dass dies daran liegt, dass, wenn die Elemente präparativ auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, während sie voneinander getrennt werden, bevor sie aneinander gebunden werden, eine kleinere Menge an Gas in dem inneren Zwischenraum zwischen den Elementen freigesetzt wird, nachdem die Elemente gebunden werden, da das Gas, freigesetzt von den Elementen, hinreichend abgesaugt wird.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Charakteristika der Elemente 43 bis 46 (welche das gleiche Temperaturprofil in dem Bindungs-Prozess aufweisen), stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Charakteristika in der Reihenfolge der Elemente 43, 44, 45 und 46 verbessert werden (die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt in dieser Reihenfolge ab). Dies zeigt, dass je kleiner der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem Atmosphä ren-Gas ist, desto höher die Licht-Emissions-Eigenschaften der PDPs verbessert werden.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 46 und 47 (welche das gleiche Temperaturprofil in dem Bindungs-Prozess aufweisen) stellt man fest, dass das Element 46 etwas besser ist als das Element 47.
Man glaubt, dass dies daran liegt, dass ein Teil an Sauerstoff aus der fluoreszierenden Substanz, welche ein Oxid darstellt, freigesetzt wurde und ein Sauerstoffdefekt in dem Element 47 erzeugt wurde, da es präparativ in der Atmosphäre ohne Sauerstoff erhitzt worden ist, wohingegen das Element 46 präparativ in dem Atmosphären-Gas erhitzt wurde, welches Sauerstoff enthielt.
Es ist festzuhalten, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 48 und 51 beinahe identisch sind. Dies zeigt, dass es kaum einen Unterschied mit Blick auf die Licht-Emissions-Eigenschaften von PDPs zwischen einem Fall, in welchem die Elemente präparativ erhitzt werden, während sie vollständig voneinander getrennt werden und einem Fall, wo sie partiell voneinander getrennt werden, gibt.
Es lässt sich aus Tabelle 5 festhalten, dass die Werte der Chromatizitäts-Koordinate y beinahe identisch sind, unabhängig davon, ob sie gemessen werden durch Bestrahlen mit ultravioletten Vakuumstrahlen auf die blau-fluoreszierende Substanz-Schicht oder durch emittieren von Licht von nur der blau-fluoreszierenden Substanz-Schicht.
Legt man die Aufmerksamkeit auf die Beziehung zwischen der Chromatizitäts-Koordinate Y des emittierten blauen Lichts und der Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts für jedes Element, bereitgestellt in Tabelle 5, so stellt man fest, dass die Peak-Wellenlänge kürzer ist, wenn die Chromatizitäts-Koordinate y kleiner wird. Dies zeigt, dass sie miteinander proportional laufen.
<Verfahren 3>
Das PDP, hergestellt mit dem vorliegenden Verfahren weist die gleiche Konstruktion auf wie dasjenige von Ausführungsform 1.
Das Herstellungsverfahren des PDPs ist auch das gleiche wie Verfahren 2, außer dass, nachdem das Versiegelungsglas aufgebracht wird auf zumindest eines von dem Front-Element 10 und dem Rück-Element 20 der temporäre Back-Prozess, der Bindungs- Prozess und der Absaug-Prozess nacheinander durchgeführt werden in dem Erhitzungsofen 81 des Bindungsapparates 80.
Der temporäre Back-Prozess, der Bindungs-Prozess und der Absaug-Prozess des vorliegenden Verfahrens werden im Detail beschrieben werden.
Diese Prozesse werden durchgeführt unter Verwendung des Bindungsapparates, dargestellt in den 19 und 20. Jedoch in dem vorliegenden Verfahren, wie es in den 27A bis 27C gezeigt wird, wird ein Rohr 90 von außen in den Erhitzungsofen 81 eingebaut und mit dem Glasrohr 26 verbunden, welches an den Luftschlitz 21a des Rück-Elementes 20 angebracht wird.
Die 27A, 27B und 27C zeigen Operationen, durchgeführt in dem temporären Back-Prozess durch den Absaug-Prozess unter Verwendung des Bindungsapparates.
Der temporäre Back-Prozess, der Bindungs-Prozess und der Absaug-Prozess werden beschrieben werden unter Verweis auf diese Figuren.
Temporärer Back-Prozess
Eine Versiegelungs-Glaspaste wird aufgetragen auf eine von: der äußeren Region des Front-Elementes 10 auf einer Seite, welche dem Rück-Element 20 gegenüberliegt; der äußeren Region des Rück-Elementes auf einer Seite, welche dem Front-Element 10 gegenüberliegt; und einer äußeren Region des Front-Elementes 10 und des Rück-Elementes 10 auf Seiten, weiche einander gegenüberliegen. Es sollte festgehalten werden, dass in den Zeichnungen die Versiegelungs-Glasschichten 15 auf dem Front-Element 10 ausgebildet werden.
Das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 werden aneinandergefügt nachdem sie geeignet positioniert worden sind. Die Elemente werden dann auf der Grundplatte 84 bei einem fixierten Abschnitt abgelegt. Der Druckmechanismus 86 wird dann eingestellt, um auf das Rück-Element 20 (27A) zuzudrücken.
Das Atmosphären-Gas (trockene Luft) wird dann in den Erhitzungsofen 81 zirkuliert (oder zur gleichen Zeit wird Gas durch das Gasabsaugventil 83 abgesaugt, um ein Vakuum zu erzeugen), während die folgenden Operationen durchgeführt werden.
Die Gleitkontakte 85 werden nach oben angehoben, um das Rück-Element 20 in eine Position parallel mit sich selbst zu bewegen (27B). Dies verbreitert den Zwischen raum zwischen dem Front-Element 10 und dem Rück-Element 20 und die fluoreszierende Substanz-Schicht 25 auf dem Rück-Element 20 wird gegen einen großen Zwischenraum in dem Erhitzungsofen 81 exponiert.
Der Erhitzungsofen 81 in dem oben genannten Zustand wird erhitzt auf die temporäre Backtemperatur (ungefähr 350°C) anschließend werden die Elemente temporär für 10 bis 30 Minuten bei der Temperatur erhitzt.
Präparativer Erhitzungs-Prozess
Die Elemente 10 und 20 werden erhitzt, damit sie Gas freisetzen können, welches durch Adsorption auf den Elementen fixiert war. Der präparative Erhitzungs-Prozess endet, wenn eine voreingestellte Temperatur (beispielsweise 400°C) erreicht worden ist.
Bindungs-Prozess
Die Gleitkontakte 85 werden abgesenkt, um die Front- und Rück-Elemente aneinanderzupassen. Das heißt, das Rück-Element 20 wird in seine geeignete Position zurückgebracht auf dem Front-Element 10 (27C):
Wenn das Innere des Erhitzungsofens 81 eine bestimmte Bindungstemperatur (um 450°C) erreicht, die höher ist als der Erweichungspunkt der Versiegelungs-Glasschichten 15, wird die Bindungstemperatur für 10 bis 20 Minuten beibehalten. Während dieses Zeitraums werden die äußeren Regionen des Front-Elementes 10 und des Rück-Elementes 20 aneinandergebunden durch erweichtes Versiegelungsglas. Da das Rück-Element 20 auf das Front-Element 10 durch die Pressmechanismen 86 gedrückt wird, während dieses Bindungszeitraums, werden die Elemente mit hoher Stabilität gebunden.
Absaug-Prozess
Das Innere des Erhitzungsofens wird auf eine Absaugtemperatur abgekühlt, die geringer ist als der Erweichungspunkt der Versiegelungs-Glasschichten 15. Die Elemente werden bei der Temperatur gebacken (beispielsweise für 1 Stunde bei 350°C). Gas wird abgesaugt vom inneren Zwischenraum zwischen den gebundenen Elementen, um ein hohes Niveau an Vakuum (1,07 × 10^–4 Pa (8 × 10^–7 Torr)) zu erzeugen. Der Absaug-Prozess wird durchgeführt unter Verwendung einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt), verknüpft an das Rohr 90.
Die Elemente werden dann auf Raumtemperatur abgekühlt, während das Vakuum des inneren Zwischenraums beibehalten wird. Das Entladungsgas wird in den inneren Zwischenraum beladen durch das Glasrohr 26. Das PDP wird vervollständigt, nachdem der Luftschlitz 21a verstopft worden ist und das Glasrohr 26 abgeschnitten worden ist.
Effekte des vorliegenden Herstellungsverfahrens
Das vorliegende Herstellungsverfahren weist die folgenden Effekte auf, welche nicht erhalten werden durch konventionelle Verfahren.
Konventionell werden der temporäre Back-Prozess, der Bindungs-Prozess und der Absaug-Prozess separat durchgeführt unter Verwendung eines Erhitzungsofens und die Elemente werden gekühlt auf Raumtemperatur in jedem Intervall zwischen den Prozessen. Mit solch einer Konstruktion wird eine lange Zeit benötigt und dies verbraucht viel Energie, damit die Elemente in jedem Prozess erhitzt werden. Im Gegensatz dazu werden in der vorliegenden Ausführungsform diese Prozesse aufeinander folgend durchgeführt, in dem gleichen Erhitzungsofen, ohne dass die Temperatur auf Raumtemperatur abgesenkt wird. Dies reduziert die Zeit und Energie, welche zum Erhitzen benötigt wird.
In dem vorliegenden Verfahren werden der temporäre Back-Prozess bis zum Bindungs-Prozess schnell und mit geringem Energieverbrauch durchgeführt, da der temporäre Back-Prozess und der präparative Erhitzungs-Prozess in der Mitte des Erhitzens des Erhitzungsofens 81 bei der, Temperatur für den Bindungs-Prozess durchgeführt werden. Des Weiteren werden in dem vorliegenden Verfahren der Bindungs-Prozess bis hin zum Absaug-Prozess schnell durchgeführt und mit geringem Energieverbrauch, da der Absaug-Prozess in der Mitte des Kühlens der Elemente auf Raumtemperatur nach dem Bindungs-Prozess durchgeführt wird.
Des Weiteren weist das vorliegenden Verfahren die gleichen Effekte wie Verfahren 2 auf im Vergleich zu herkömmlichen Bindungsverfahren wie beschrieben werden wird.
Im Allgemeinen werden Gase, wie die Wasserdampf-Komponente, durch Adsoption auf der Oberfläche des Front-Elementes und des Rück-Elementes gehalten. Die adsorbierten Gase werden freigesetzt, wenn die Elemente erhitzt werden.
In konventionellen Verfahren werden das Front-Element und das Rück-Element zusammen bei Raumtemperatur in dem Bindungs-Prozess nach dem temporären Back-Prozess zuerst bei Raumtemperatur aneinander angepasst und anschließend erhitzt, um aneinander gebunden zu werden. In dem Bindungs-Prozess werden die Gase, die durch Adsorption auf der Oberfläche des Front-Elementes und des Rück-Elementes haften, freigesetzt. Obwohl eine bestimmte Menge an Gasen in dem temporären Back-Prozess freigesetzt wird, werden Gase neu durch Adsorption fixiert, wenn die Elemente an Luft bei Raumtemperatur liegen gelassen werden, bevor der Bindungs-Prozess beginnt und die Gase werden in den Bindungs-Prozess freigesetzt. Die freigesetzten Gase werden in dem kleinen Raum zwischen den Elementen begrenzt. Wenn dies passiert, tendieren die fluoreszierenden Substanz-Schichten dazu, durch Hitze abgebaut zu werden durch die Gase, speziell durch die Wasserdampf-Komponente, freigesetzt von der Schutzschicht 14. Der Abbau der fluoreszierenden Substanz-Schichten senkt die Licht-Emissions-Intensität der Schichten.
Auf der anderen Seite wird entsprechend dem vorliegenden Herstellungsverfahren das Gas, das von den Elementen freigesetzt wird, nicht im inneren Zwischenraum begrenzt, da eine große Lücke ausgebildet wird zwischen den Elementen in dem Bindungs-Prozess oder in dem präparativen Erhitzungs-Prozess. Des Weiteren wird Wasser oder dergleichen nicht durch Adsorption auf den Elementen festgehalten nach dem präparativen Erhitzungs-Prozess, da die Elemente konsekutiv in dem Bindungs-Prozess, gefolgt vom präparativen Erhitzungs-Prozess erhitzt werden. Deshalb wird eine kleine Menge an Gas von den Elementen während des Bindungs-Prozesses freigesetzt. Dies verhindert, dass die Fluoreszenz-Substanz-Schicht 25 durch Hitze abgebaut wird.
Es ist auch möglich mit dem Bindungsapparat 80 der vorliegenden Erfindung die Elemente an einer bestimmten Position aneinander zu binden, wenn die Position geeignet zunächst eingestellt worden ist.
Des Weiteren werden in dem vorliegenden Verfahren der präparative Erhitzungs-Prozess bis zum Bindungs-Prozess in der Atmosphäre durchgeführt, in welcher trockenes Gas zirkuliert wird. Dies verhindert, dass die fluoreszierende Substanz-Schicht 25 abgebaut wird durch Hitze und die Wasserdampf-Komponente, enthalten in dem Atmosphären-Gas.
Die bevorzugten Bedingungen für das vorliegende Verfahren betreffen die folgenden Parameter: die Temperatur beim präparativen Erhitzen; die zeitliche Abstimmung, mit welcher die Elemente aneinander gefügt werden; der Typ dieses Atmosphären-Gases; und der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente; alle sind die gleichen wie in Verfahren 2 beschrieben.
Variationen des vorliegenden Verfahrens
In dem vorliegenden Verfahren werden der temporäre Back-Prozess, der präparative Erhitzungs-Prozess, der Bindungs-Prozess und der Absaug-Prozess unmittelbar aufeinander folgend im gleichen Apparat durchgeführt. Jedoch werden die gleichen Effekte erzielt im gewissen Ausmaß, wenn der präparative Erhitzungs-Prozess weggelassen wird. Auch werden dieselben Effekte erzielt in gewissem Ausmaß, falls nur der temporäre Back-Prozess und der Bindungs-Prozess unmittelbar nacheinander in dem gleichen Apparat durchgeführt werden, oder, falls nur der Bindungs-Prozess und der Absaug-Prozess unmittelbar nacheinander in dem gleichen Apparat durchgeführt werden.
In dem vorliegenden Verfahren wird das Innere des Erhitzungsofens auf eine Absaugtemperatur (350°C) abgekühlt, welche geringer ist als der Erweichungspunkt des Versiegelungsglases nach dem Bindungs-Prozess und das Gas wird bei der Temperatur abgesaugt. Jedoch ist es möglich, Gas bei einer Temperatur abzusaugen, die so hoch ist, wie diejenige in dem Bindungs-Prozess. In diesem Fall wird das Gas hinreichend in einer kurzen Zeit abgesaugt. Jedoch glaubt man, dass, um dies durchzuführen, eine gewisse Anordnung getroffen werden sollte, so dass die Versiegelungs-Glasschicht nicht aus der Position fließen kann, selbst wenn sie erweicht ist (beispielsweise eine Partition, gezeigt in den 10 bis 16).
In dem vorliegenden Verfahren werden der temporäre Back-Prozess und der präparative Erhitzungs-Prozess durchgeführt, während das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 voneinander getrennt werden. Jedoch ist es möglich, unmittelbar nacheinander den temporären Back-Prozess, den Bindungs-Prozess und den Absaug-Prozess durchzuführen unter Anwendung des Verfahrens der Anordnung 2, in welche die Elemente aneinandergefügt werden, nachdem sie geeignet positioniert werden, wobei anschließend die Elemente erhitzt werden, um aneinander gebunden zu werden, während der Druck des inneren Zwischenraumes reduziert wird und trockene Luft in den inneren Zwischenraum eingefügt wird.
Das obige Verfahren wird im Detail erläutert. Der Apparat zum Erhitzen zum Versiegeln 50 der in 4 dargestellt wird, wird verwendet. Zunächst wird das Versiegelungsglas auf eines oder beide von Front-Element 10 und Rück-Element 20 angewandt, um eine Versiegelungs-Glasschicht 15 auszubilden. Die Elemente 10 und 20 werden geeignet positioniert, anschließend zusammengefügt, ohne, dass sie temporär verbacken werden, und in dem Erhitzungsofen 51 platziert.
Ein Rohr 52a wird verbunden mit dem Glasrohr 26a, welches an den Luftschlitz 21a des Rück-Elementes 20 angeschlossen ist. Gas wird von dem Zwischenraum durch das Rohr 52b unter Verwendung einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) abgesaugt. Zur selben Zeit wird trockene Luft in den inneren Zwischenraum geleitet durch das Rohr 52b, verbunden mit dem Glasrohr 26b, welches an den Luftschlitz 21b des Rück-Elementes 20 angeschlossen ist. Durch diese Durchführung wird der Druck des inneren Zwischenraumes reduziert, während trockene Luft durch den inneren Zwischenraum geleitet wird.
Unter Beibehaltung des obigen Zustandes des Zwischenraums zwischen dem Element 10 und dem Element 20 wird das Innere des Erhitzungsofens 51 erhitzt, auf eine temporäre Backtemperatur und die Elemente werden temporär verbacken (für 10 bis 30 Minuten bei 350°).
Hier werden die Elemente nicht hinreichend beim temporären Backen gebacken, falls sie einfach nur gebacken werden, nachdem sie aneinandergefügt worden sind, da es schwierig ist, Sauerstoff für die Versiegelungs-Glasschicht zur Verfügung zu stellen. Jedoch, wenn die Elemente hinreichend gebacken werden, werden sie gebacken, während trockene Luft durch den inneren Zwischenraum zwischen den Elementen geleitet wird.
Die Temperatur wird auf eine bestimmte Bindungstemperatur erhöht, welche höher ist als der Erweichungspunkt des Versiegelungsglases und die Bindungstemperatur wird für einen bestimmten Zeitraum beibehalten (beispielsweise wird die Peak-Temperatur von 450°C für 30 Minuten beibehalten). Während dieses Zeitraums werden das Front-Element 10 und das Rück-Element 20 aneinander gebunden, durch das erweichte Versiegelungsglas.
Das Innere des Erhitzungsofens 51 wird auf eine Abgastemperatur abgesenkt, welche geringer ist als der Erweichungspunkt des Versiegelungsglases. Gas wird aufgesaugt vom inneren Zwischenraum zwischen den gebundenen Elementen, um ein hohes Niveau an Vakuum zu erzeugen durch Aufrechterhalten der Absaugtemperatur. Nach diesem Absaug-Prozess werden die Elemente auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Entladungsgas wird in den inneren Zwischenraum beladen durch das Glasrohr 26. Das PDP ist vollständig, nachdem der Luftschlitz 21a angeschlossen ist und das Glasrohr 26 abgeschnitten ist.
In diesem Variationsbeispiel werden, wie in dem vorliegenden Verfahren, das temporäre Backen, das Binden und der Absaug-Prozess unmittelbar nacheinander durchgeführt in dem gleichen Bindungsapparat, während die Temperatur nicht auf Raumtemperatur absinkt. Deshalb wird dieser Prozess auch rasch durchgeführt und mit geringem Energieverbrauch.
In diesem Variationsbeispiel werden dieselben Effekte erzielt in gewissem Ausmaß, falls nur der temporäre Back-Prozess und der Bindungs-Prozess nacheinander durchgeführt werden in dem Erhitzungsofen 51, oder, falls nur der Bindungs-Prozess und der Absaug-Prozess unmittelbar nacheinander in dem Erhitzungsofen 51 durchgeführt werden.
Die Elemente 61 bis 69 sind PDPs, hergestellt auf dem vorliegenden Verfahren. Elemente 61 bis 69 wurden hergestellt unter unterschiedlichen Bedingungen während des Bindungs-Prozesses. Das heißt, die Elemente wurden erhitzt in verschiedenen Typen von Atmosphären-Gasen unter verschiedenen Drücken und sie wurden aneinandergefügt bei verschiedenen Temperaturen unter verschiedenen zeitlichen Abstimmungen.
28 zeigt das Temperaturprofil verwendet in dem temporären Back-Prozess, dem Bindungs-Prozess und dem Absaug-Prozess beim Herstellen der Elemente 63 bis 67.
Für die Elemente 61 bis 66, 68 und 69 wurde trockene Luft mit unterschiedlichen Partialdrücken an Wasserdampf-Komponente in dem Bereich von 0 Torr bis 12 Torr eingesetzt. Für das Element 70 wurde nicht trockene Luft verwendet. Das Element 67 wurde erhitzt, während Gas abgesaugt wurde, um ein Vakuum zu erzeugen.
Für die Elemente 63 bis 67 wurden die Elemente erhitzt von Raumtemperatur auf 350°C. Die Elemente wurden temporär gebacken unter Beibehalten der Temperatur für 10 Minuten. Die Elemente wurden dann auf 400°C erhitzt (niedriger als den Erweichungspunkt des Versiegelungsglases), anschließend wurden die Elemente aneinandergefügt. Die Elemente wurden des Weiteren auf 450°C (höher als den Erweichungspunkt des Versiegelungsglases) erhitzt, die Temperatur wurde für 10 Minuten beibehalten und auf 350°C abgesenkt und das Gas wurde abgesaugt, während die Temperatur von 350°C beibehalten wurde.
Für die Elemente 61 und 62 wurden die Elemente bei geringeren Temperaturen von 250°C bzw. 350°C aneinander gebunden.
Für das Element 68 wurden die Elemente erhitzt auf 450°C und anschließend bei Raumtemperatur zusammengefügt. Für das Element 69 wurden Elemente erhitzt auf die Peak-Temperatur von 480°C, anschließend abgesenkt auf 450°C und anschließend wurden die Elemente aneinandergefügt und gebunden bei 450°C.
Das Element 70 ist ein Vergleichs-PDP, hergestellt basierend auf dem konventionellen Verfahren, in welchem die Elemente temporär gebacken werden, aneinander bei Raumtemperatur gefügt werden, erhitzt werden auf eine Bindungs-Temperatur von 450°C an Luft bei Atmosphärendruck und gebunden werden bei 450°C. Die Elemente wurden dann abgekühlt auf Raumtemperatur, nämlich einmal, anschließend erneut in dem Erhit zungs-Ofen auf eine Absaugtemperatur von 350°C erhitzt. Das Gas wurde abgesaugt von dem Raum durch Beibehalten der Temperatur auf 350°C.
Es sollte festgehalten werden, dass in jedem der PDPs 61 bis 70 die Dicke der fluoreszierenden Substanz-Schicht 30 μm ist und das Entladungsgas, Ne (95 %) – Xe (5 %), wurde mit dem Beladungsdruck 500 Torr eingefüllt, so dass jedes PDP die gleiche Elementkonstruktion aufwies.
Test für Licht-Emissions-Eigenschaften
Für alle der PDPs 61 bis 70 wurden die relative Licht-Emissions-Intensität des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts und die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts sowie die Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur und das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums von Licht, emittiert von den blauen Zellen zu denjenigen von den grünen Zellen gemessen als Licht-Emissions-Eigenschaften.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt. Es sollte festgehalten werden, dass die relativen Licht-Emissions-Intensitätswerte für blaues Licht, gezeigt in Tabelle 6 relative Werte sind, wobei die gemessene Licht-Emissions-Intensität des Elementes 70, ein Vergleichsbeispiel, auf 100 als Standardwert gesetzt wird.
Jedes der hergestellten PDPs wurde zerlegt und ultraviolette Vakuumstrahlen wurden auf die blau-fluoreszierenden Schichten des Rück-Elementes unter Verwendung einer Krypton-Excimer-Lampe bestrahlt. Die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts, die Farbtemperatur, wenn Licht von allen Zellen, den blauen, den roten und grünen, emittiert wurde sowie das Verhältnis der Peak-Intensität des Spektrums von Licht, emittiert von den blauen Zellen, zu den der grünen Zellen wurde anschließend gemessen. Die Ergebnisse waren die gleichen wie die oben erläuterten.
Die blau-fluoreszierenden Substanzen wurden anschließend aus den Elementen entnommen. Die Anzahl der Moleküle, enthalten in einem Gramm an H₂O-Gas, desorbiert von der blau-fluoreszierenden Substanz wurde gemessen unter Verwendung des TDS-Analyse-Verfahrens. Des Weiteren würde das Verhältnis der c-Achs-Länge zur a-Achs-Länge des blau-fluoreszierenden Substanz-Kristalls gemessen durch Röntgenstrahlanalyse. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 6 gezeigt.
Untersuchungen
Für jedes der PDPs 61 bis 70 wurden die Licht-Emissions-Intensitäten des emittierten blauen Lichts, die Chromatizitäts-Koordinate y des emittierten blauen Lichts, die Peak-Wellenlänge des emittierten blauen Lichts und die Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur (eine Farbtemperatur, wenn Licht emittiert wird von den blauen, roten und grünen Zellen mit der gleichen Leistung, um ein weißes Display zu erzeugen) als Licht-Emissions-Eigenschaften gemessen.
<Testergebnisse>
Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 6 gezeigt. Es sollte festgehalten werden, dass die relativen Licht-Emissions-Intensitätswerte für blaues Licht, gezeigt in Tabelle 6 relative Werte sind, wobei die gemessenen Licht-Emissions-Intensitäten des Elementes 70 auf 100 als Standardwert gesetzt werden.
Man stellt aus Tabelle 6 fest, dass die Elemente 61 bis 69 Licht-Emissions-Eigenschaften aufweisen, die denjenigen des Elementes 70 überlegen sind (mit höherer Licht-Emissions-Intensität und kleinerer Chromatizitäts-Koordinate y). Man glaubt, dass dies von einer kleineren Menge an Gas herrührt, die im inneren Zwischenraum zwischen den Elementen freigesetzt wird, nachdem die Elemente in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren gebunden werden, im Vergleich zu den Bedingungen der konventionellen Verfahren.
In dem PDP von Element 70 ist die Chromatizitäts-Koordinate y des Lichts, das von den blauen Zellen emittiert wird, 0,090 und die Farbtemperatur in der Weißbalance ohne Farbkorrektur ist 5800 K. Im Gegensatz dazu sind die Werte in den Elementen 61 bis 69 entsprechend 0,08 oder geringer und 6500 K oder mehr. Genauer gesagt stellt man fest, dass in den Elementen 68 und 69, welche eine geringe Chromatizitäts-Koordinate y an blauem Licht aufweisen, eine hohe Farbtemperatur von ungefähr von ungefähr 11000 K erreicht worden ist (in der Weißbalance ohne Farbkorrektur).
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 61, 62, 65, 68 und 69 (wobei in jedem davon der Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem trockenen Gas 2 Torr ist), stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften verbessert werden in der Reihenfolge der Elemente 61, 62, 65, 68, 69 (die Licht-Emissions-Intensität nimmt zu und die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt ab). Dies zeigt, dass je höher ein Niveau der Erhitzungstemperatur beim Binden des Front-Elementes 10 und des Rück- Elementes 20 eingestellt wird, um so stärker die Licht-Emissions-Eigenschaften der PDPs verbessert werden.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 63 bis 66 (welche das gleiche Temperaturprofil in dem Bindungs-Prozess aufweisen) stellt man fest, dass die Licht-Emissions-Eigenschaften in der Reihenfolge der Elemente 63, 64, 65 und 66 verbessert werden (die Chromatizitäts-Koordinate y nimmt in dieser Reihenfolge ab). Dies zeigt, dass bei geringerem Partialdruck der Wasserdampf-Komponente in dem Atmosphären-Gas die Licht-Emissions-Eigenschaften der PDPs um so stärker verbessert werden.
Durch Vergleich der Licht-Emissions-Eigenschaften der Elemente 66 und 67 (welche das gleiche Temperaturprofil in dem Bindungs-Prozess aufweisen), stellt man fest, dass das Element 66 dem Element 67 ein wenig überlegen ist.
Man glaubt, dass dies daran liegt, dass ein Teil von Sauerstoff aus der fluoreszierenden Substanz austrat, welche ein Oxid ist und der Sauerstoffdefekt wurde in dem Element 67 verursacht, da es präparativ in der Atmosphäre erhitzt wurde, welche sauerstofffrei war, während das Element 66 präparativ in dem Atmosphären-Gas erhitzt wurde, welches Sauerstoff enthielt.
Weiteres
In den oben genannten Beispielen wurde der Fall des Herstellens von PDPs vom Oberflächenentladungstyp beschrieben. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf den Fall des Herstellens eines entgegengesetzten Entladungstyp-PDPs übertragen werden.
Die vorliegende Erfindung kann realisiert werden unter Verwendung der fluoreszierenden Substanzen für die grüne und rote Substanz die im Allgemeinen für PDPs verwendet wird, und auf fluoreszierende Substanzen verschieden von den Zusammensetzungen, die in den oben genannten Anordnungen gezeigt sind.
Typischerweise wird Versiegelungsglas aufgebracht, nachdem die fluoreszierende Substanz-Schicht ausgebildet wurde, wie dies in den Beispielen gezeigt wird. Jedoch kann die Reihenfolge dieses Prozesses umgekehrt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Das PDP der vorliegenden Erfindung und das Verfahren zum Herstellen des PDPs sind effektiv für Herstellungs-Displays für Computer oder Fernsehgeräte, speziell für das Herstellen von Großbild-Displays.

Claims

Ein Plasma-Display-Element, einschließend eine Vielzahl von Zellen, welche zwischen einem Paar von Elementen (10, 20) parallel zueinander ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von Zellen blaue Zellen einschließt, und in jeder davon eine Schicht aus blau fluoreszierender Substanz ausgebildet ist, und die Vielzahl von Zellen mit einem gasförmigen Medium befüllt ist, wobei die Schicht aus blau fluoreszierender Substanz aus BaMgAl₁₀O₁₇: Eu, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Länge der c-Achse zur Länge a-Achse im Kristall der Schicht der blau fluoreszierenden Substanz 4,0218 oder weniger ist.