專利名稱：等離子體顯示板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示設(shè)備等使用的等離子體顯示板的制造方法，特別是可以實(shí)現(xiàn)改良電介質(zhì)玻璃層的等離子體顯示板的制造方法。
圖8是表示先有的交流型(AC型)的等離子體顯示板的主要部分的透視圖。圖8中，71是利用鏈接法的由硼硅酸鈉玻璃構(gòu)成的前面玻璃基板。在該前面玻璃基板71的表面形成放電電極72，并且形成電介質(zhì)玻璃層73將其覆蓋，此外，氧化鎂(MgO)電介質(zhì)保護(hù)層74覆蓋在該電介質(zhì)玻璃層73上。電介質(zhì)玻璃層73起電容器的作用，使用平均粒子直徑2μm～15μm的玻璃粉末形成。
75是背面玻璃基板，在該背面玻璃基板75的表面形成地址電極76，并且，設(shè)置電介質(zhì)玻璃層77將其覆蓋，此外，在該表面上設(shè)置隔壁78和熒光體層79。并且，隔壁78間成為封入了放電氣體的放電空間80。
近年所期待的全兼容的高清晰電視的像素水平，像素?cái)?shù)為1920×1125，點(diǎn)間距在42英寸級(jí)別中為0.15mm×0.48mm。因此，1個(gè)單元的面積細(xì)小到0.072mm2。該1個(gè)單元的面積與按相同的42英寸的大小制造高清晰電視時(shí)先有的NTSC(像素?cái)?shù)640×480個(gè)、點(diǎn)間距0.43mm×1.29mm、1個(gè)單元的面積0.55mm2)比較，約是其大小的1/7～1/8。
因此，在全兼容的高清晰電視中，顯示板的亮度就低了(例如，「ディスプレィアンドィメ-ジング」1997、Vol.6、pp.70)。
另外，不僅放電電極間距離短，而且放電空間也窄。因此，特別是為了減小單元面積，如果想確保作為電容器的相同的電容，電介質(zhì)玻璃層73、77就必須使其膜厚比先有的薄。
然而，在先有的方法中，形成電介質(zhì)玻璃層，主要有以下說明的3個(gè)方法。
第1方法是，將含有玻璃粉末的平均粒子直徑為2～15μm、玻璃的軟化點(diǎn)為550℃～600℃的玻璃粉末和乙基纖維素的萜品醇或丁基卡必醇乙酸鹽作為溶劑，使用3條滾筒使之成為膠液狀，利用絲網(wǎng)印刷法(調(diào)整為適合于絲網(wǎng)印刷法的膠液的粘度即5萬～10萬厘泊)涂布到前面玻璃板上后，進(jìn)行干燥，然后在玻璃的軟化點(diǎn)附近(550℃～600℃)進(jìn)行燒結(jié)，形成電介質(zhì)玻璃層。
在該方法中，是在玻璃不太流動(dòng)的非活性狀態(tài)即軟化點(diǎn)附近進(jìn)行燒結(jié)的，所以，熔融的玻璃與作為電極的Ag、ITO、Cr-Cu-Cr等幾乎不發(fā)生反應(yīng)。因此，該方法的特征是，不會(huì)發(fā)生電極的電阻值上升或電極成分向玻璃中擴(kuò)散而著色的現(xiàn)象，通過1次燒結(jié)處理便可形成電介質(zhì)玻璃層。但是，在該方法中，在電介質(zhì)中回發(fā)生氣泡(針孔)，從而電介質(zhì)玻璃層的絕緣耐壓將降低。這里，所謂絕緣耐壓，就是在加上電壓時(shí)由于電介質(zhì)玻璃層物理破壞而絕緣性劣化時(shí)的絕緣性的極限。
作為第2個(gè)方法，是使用相同的玻璃粉末的平均粒子直徑為2μm～15μm、軟化點(diǎn)為450～500℃的低熔點(diǎn)鉛玻璃粉(PbO約75％)作成玻璃膠液后(膠液粘度3萬5千～5萬厘泊)，利用絲網(wǎng)印刷法涂布膠液并進(jìn)行干燥后，在比軟化點(diǎn)約高100℃的550～600℃下進(jìn)行燒結(jié)。該方法的特征是，玻璃的燒結(jié)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軟化點(diǎn)，因此，玻璃的流動(dòng)性好，可以得到表面平坦的玻璃層(表面粗糙度約2μm)，通過1次燒結(jié)處理便可形成電介質(zhì)玻璃層。
但是，在該方法中，玻璃容易流動(dòng)而活性化，所以，熔融玻璃與Ag、ITO、Cr-Cu-Cr等電極發(fā)生反應(yīng)，所以，將發(fā)生電阻值上升和電介質(zhì)玻璃層著色現(xiàn)象，此外，由于與電極的反應(yīng)容易發(fā)生大的氣泡。
另外，第3個(gè)方法是將第1個(gè)方法與第2個(gè)方法組合的方法(例如，特開平7-105855號(hào)公報(bào)、特開平9-50769號(hào)公報(bào))。即，在電極上，使用玻璃的平均粒子直徑為2μm～15μm、玻璃的軟化點(diǎn)為550℃～600℃的玻璃粉末，將其形成相同的膠液后，利用絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行印刷和干燥，在軟化點(diǎn)附近進(jìn)行燒結(jié)。并且，在該電極玻璃層上，使用相同的平均粒子直徑為2μm～15μm、玻璃的軟化點(diǎn)為450℃～500℃的玻璃粉末形成相同的膠液后，利用絲網(wǎng)印刷法進(jìn)行印刷和干燥，在比軟化點(diǎn)高100℃℃550℃～600℃下進(jìn)行燒結(jié)，形成電介質(zhì)玻璃層。
該方法的特征是，通過構(gòu)成這樣的二層結(jié)構(gòu)，庫抑制電極與玻璃的反應(yīng)，從而可以提高絕緣耐壓性。但是，在這樣的二層結(jié)構(gòu)中，不僅電介質(zhì)玻璃層的制造工序繁雜，而且難于形成實(shí)現(xiàn)高亮度化所需要的更薄的電介質(zhì)玻璃層。
為了解決上述問題，本發(fā)明是具有在基板本體的表面上形成電極的工序和在上述電極上形成電介質(zhì)玻璃層的工序的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于形成上述電介質(zhì)玻璃層的工序包括將電介質(zhì)玻璃材料進(jìn)行粗粉碎的步驟、對(duì)該粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料進(jìn)行球狀化處理的步驟、將把進(jìn)行了該球狀化處理的電介質(zhì)玻璃材料與粘合劑混合的材料在形成了電極的基板本體上配置為層狀的步驟和使粘合劑從包含電介質(zhì)玻璃材料和粘合劑的層中消失而燒結(jié)電介質(zhì)玻璃材料的步驟。
通常的玻璃粉末印刷時(shí)使用的粘合劑難于均勻地附著，附著了很多粘合劑的地方難于燃燒，所以，在玻璃熔化而形成膜時(shí)有粘合劑殘留的傾向，但是，如果進(jìn)行球狀化處理時(shí)，玻璃粒子的形狀就從粗粉碎后的不規(guī)則的形狀接近于球形，所以，通過使用該玻璃粉末形成電介質(zhì)玻璃層，粘合劑就均勻地附著到玻璃粒子的表面，這就消除了玻璃粒子間的粘合劑的燃燒速度之差，在燒結(jié)玻璃粉末時(shí)，在加熱溫度達(dá)到玻璃粉末的熔化點(diǎn)之前，基本上所有的粘合劑就已燃燒盡了。因此，燃燒氣體不會(huì)被封閉到電介質(zhì)玻璃層中，這樣，封閉到內(nèi)部的燃燒氣體作為氣泡殘留在電介質(zhì)玻璃層的可能性就降低了。因此，可以提高電介質(zhì)玻璃層的耐壓性。
這里，進(jìn)行球狀化處理的上述步驟可以由對(duì)粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料的粒子表面進(jìn)行熔融的處理構(gòu)成。通過進(jìn)行這樣的粒子表面熔融的處理，可以使玻璃粒子接近于球形。
這里，上述粒子表面熔融可以通過將粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料投入到等離子體射流中的處理而進(jìn)行。這樣，利用等離子體射流的作用，玻璃材料的粒子表面進(jìn)行熔融，從而可以使玻璃粒子接近于球形。
另外，上述粒子表面熔融可以通過將粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料放置到其熔化點(diǎn)以下的氛圍中的處理而進(jìn)行。這樣，玻璃材料的粒子表面進(jìn)行熔融，可以使玻璃粒子接近于球形。
上述球狀化處理，可以通過使粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料在氣流中進(jìn)行高速碰撞而進(jìn)行。這樣，利用在高速氣流中流動(dòng)的粒子之間發(fā)生碰撞的作用進(jìn)行粒子粉碎，可以說粒子表面同時(shí)進(jìn)行研磨，從而粒子形狀便接近于球形。
這里，在進(jìn)行球狀化處理的上述步驟與將電介質(zhì)玻璃材料和粘合劑的混合物配置到基板本體上的上述步驟之間，可以包含為了使電介質(zhì)玻璃材料的最大粒子直徑不超過燒結(jié)后的膜厚的1/2而進(jìn)行分級(jí)處理的工序。
這樣，就可以使電介質(zhì)玻璃層實(shí)現(xiàn)更薄膜化。
這里，將電介質(zhì)玻璃材料和粘合劑的混合物配置到基板本體上的上述步驟，可以將把球狀化處理后的電介質(zhì)玻璃材料與熱可塑性樹脂的混合物加工成薄片狀的電介質(zhì)玻璃薄片配置到基板本體上。
這樣，便可使電介質(zhì)玻璃層實(shí)現(xiàn)更薄膜化。
圖2是包含圖1的X-X線的垂直剖面圖。
圖3是包含圖1的Y-Y線的垂直剖面圖。
圖4是表示電介質(zhì)玻璃層的形成中使用的玻璃粉末的粒子的形狀的圖(剖面圖)，(a)表示進(jìn)行表面熔融處理前的粒子形狀，(b)表示表面熔融處理后的粒子的形狀。
圖5是表示進(jìn)行電介質(zhì)玻璃層的形成中使用的玻璃粉末的調(diào)整的等離子體噴射器的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6是用于說明本發(fā)明的作用和效果的模式圖(剖面圖)。(a)是表示使用不進(jìn)行表面熔融處理的玻璃粉末印刷電介質(zhì)玻璃層時(shí)的情況的圖。(b)是表示在使用不進(jìn)行表面熔融處理的玻璃粉末制作的電介質(zhì)玻璃層中存在的氣泡的情況的圖。(c)是表示使用進(jìn)行了表面熔融處理的玻璃粉末印刷電介質(zhì)玻璃層時(shí)的情況的圖。(d)是表示在使用進(jìn)行了表面熔融處理的玻璃粉末制作的電介質(zhì)玻璃層中存在的氣泡的情況的圖。
圖7是表示上述PDP的驅(qū)動(dòng)電路的框圖。
圖8是先有例的交流面放電型PDP的主要部分的透視圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳的形式下面，參照


本發(fā)明實(shí)施例的等離子體顯示板(以下，稱為「PDP」)的結(jié)構(gòu)及其制造方法。以下的實(shí)施例是對(duì)粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料進(jìn)行球狀化處理的本發(fā)明的一例，只要是可以獲得同樣的作用和效果的方法，都包含在本發(fā)明的技術(shù)思想的范疇內(nèi)。
圖1是本實(shí)施例的交流面放電型PDP的只要部分的透視圖，圖2是包含圖1的X-X線的垂直剖面圖，圖3是包含圖1的Y-Y線的垂直剖面圖。在這些圖中，為了便于說明，只表示出了3個(gè)單元，實(shí)際上發(fā)紅(R)、綠(G)、籃(B)各色光的單元排列很多，構(gòu)成PDP。
該P(yáng)DP是通過將脈沖狀的電壓加到各電極上使在顯示板內(nèi)部發(fā)生放電而使伴隨放電在背面顯示板PA1側(cè)發(fā)生的各色的可見光從前面顯示板PA2的主表面透過的交流面放電型的PDP。
前面顯示板PA1是在放電電極12并排地設(shè)置為條紋狀的前面玻璃基板11上形成電介質(zhì)玻璃層13，將該放電電極12覆蓋，此外，形成保護(hù)層14，將該電介質(zhì)玻璃層13覆蓋。放電電極12由在玻璃基板11表面形成的透明電極12a和在該透明電極12a上形成的金屬電極12b構(gòu)成。
另一方面，背面顯示板PA2是在地址電極22并排地設(shè)置為條紋狀的背面玻璃基板21上形成保護(hù)地址電極同時(shí)具有將可見光向前面顯示板側(cè)反射的作用的電極部層23，將該地址電極22覆蓋，在該電極保護(hù)層23上向與地址電極22相同的方向延伸而直立地設(shè)置隔壁24，將地址電極22夾在中間，從而，在該隔壁24之間設(shè)置熒光體層25。
下面，簡要說明上述結(jié)構(gòu)的PDP的制造方法。
前面顯示板PA1的制造前面顯示板PA1通過下述方法進(jìn)行制造，即，在前面玻璃基板11的表面上，利用眾所周知的化學(xué)蒸發(fā)法或光刻法形成條紋狀的放電電極12，其次，使用玻璃粉末形成電介質(zhì)玻璃層13，將該放電電極12覆蓋，然后，在電介質(zhì)玻璃層13的表面上，利用電子束蒸發(fā)法形成由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的保護(hù)層14。
背面顯示板PA2的制造首先，在背面玻璃基板21的表面，利用光刻法形成地址電極22。該地址電極僅由金屬電極構(gòu)成。
并且，利用和前面顯示板PA1時(shí)相同的方法形成電極保護(hù)層23，將該地址電極22覆蓋。
其次，在電極保護(hù)層23上，按指定的間距設(shè)置玻璃制的隔壁24。
并且，通過將紅色(R)熒光體、綠色(G)熒光體、籃色(B)熒光體設(shè)置到隔壁24之間的各空間內(nèi)，形成熒光體層25。作為各色R、G、B的熒光體，通?？梢允褂肞DP使用的熒光體，但是，這里使用以下的熒光體。
紅色熒光體(YxGd(1-x))BO3∶Eu3+綠色熒光體Zn2SiO4∶Mn籃色熒光體BaMgAl10O17∶Eu2+或BaMgAl14O23∶Eu2+通過粘接顯示板完成PDP其次，將前面顯示板PA1和背面顯示板P愛定位為放電電極12與地址電極22正交的狀態(tài)，將兩個(gè)顯示板粘接。然后，通過用指定的壓力將放電氣體(例如He-Xe系、Ne-Xe系的惰性氣體)封入到由隔壁24分割的放電空間30內(nèi)，完成PDP。
封入的放電氣體的組成是以往所使用的He-Xe系、Ne-Xe系等，但是，為了提高單元的發(fā)光亮度，使Xe的含量達(dá)到容積的5％以上，將封入壓力設(shè)定為0.67×105～1.01×105Pa。
上述結(jié)構(gòu)的PDP，使用圖7所示的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。地址電極22與地址電極驅(qū)動(dòng)部31連接，放電電極12的掃描側(cè)的電極與掃描電極驅(qū)動(dòng)部32連接，放電電極12的維持側(cè)的電極與維持電極驅(qū)動(dòng)部33連接。并且，為了在利用該驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行調(diào)整的期間容易發(fā)生放電，在PDP內(nèi)的所有單元上均勻地積蓄壁電荷。其次，進(jìn)行在地址期間點(diǎn)亮的單元的寫入放電。此外，在維持期間，使在上述地址期間寫入的單元點(diǎn)亮，維持該點(diǎn)亮狀態(tài)，在抹去期間，通過消除壁電荷，停止單元點(diǎn)亮。反復(fù)進(jìn)行上述多個(gè)動(dòng)作，顯示1TV場的圖像。
電介質(zhì)玻璃層的形成上述電介質(zhì)玻璃層13，使用進(jìn)行了指定的平均粒子直徑的表面熔融處理的玻璃粉末，印刷到利用絲網(wǎng)印刷法、模涂法、旋轉(zhuǎn)著色法、噴射著色法或葉片著色法形成放電電極12的前面玻璃基板11的表面上，然后通過燒結(jié)印刷的膜而形成。
通過使用進(jìn)行了這樣的表面熔融處理的玻璃粉末，可以得到氣泡數(shù)少的致密結(jié)構(gòu)的金屬氧化物的燒結(jié)體即電介質(zhì)玻璃層。
供進(jìn)行表面熔融處理的玻璃粉末，是將指定組成的玻璃粗材料使用球磨機(jī)或濕式噴射式磨機(jī)(例如，株式會(huì)社スギノマシン制HJP300-02型)等粉碎裝置粗粉碎到接近最終在電介質(zhì)玻璃層的形成這使用的玻璃粉末的粒子直徑的玻璃粉末。粗粉碎后的玻璃粉末的粒子，基本上如圖4(a)所示的那樣，是尖角突出的不規(guī)則的形狀。
玻璃粗材料是使用例如由成分G1、G2、G3、…、GN構(gòu)成的玻璃時(shí)，按與成分比相當(dāng)?shù)谋嚷食恿砍煞諫1、G2、G3、…、GN，將其在例如1300℃的爐中加熱熔融，然后將其投入到水中而得到的。具體而言，作為玻璃粗材料，可以使用PbO-B2O3-SiO2-CaO系玻璃、PbO-B2O3-SiO2-MgO系玻璃、PbO-B2O3-SiO2-BaO系玻璃、PdO-B2O3-SiO2-MgO-Al2O3系玻璃、PbO-B2O3-SiO2-BaO-Al2O3系玻璃、PbO-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3系玻璃、Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2-CaO系玻璃、ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-CaO系玻璃、P2O5-ZnO-Al2O3-CaO系玻璃、Nb2O5-ZnO-B2O3-SiO2-CaO系玻璃單體或這些玻璃的混合物。此外，同樣也可以使用通常的PDP的電介質(zhì)使用的玻璃。
玻璃粉末的表面熔融處理，可以使用圖5所示的等離子體噴射器40。
等離子體噴射器40是等離子體噴射法使用的工具，具有圓柱形的陰極41和圓柱形的陽極42，等離子體工作氣體44送入到陽極42和陰極41間的剖面V字形的空間43內(nèi)，通過從直流電源45將直流電流加到陽極42和陰極41間，使用空間43內(nèi)的等離子體工作氣體44發(fā)生弧光放電。等離子體工作氣體44從設(shè)置在等離子體噴射器的上部的氣體通路導(dǎo)入空間43內(nèi)，從噴嘴部47以與等離子體工作氣體的流量相應(yīng)的壓力噴射。作為等離子體工作氣體44，可以使用氬氣、氦氣、氮?dú)?、氫氣等。陰極41和陽極42圖中未示出，是采用水冷的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，兩電極用絕緣部件51進(jìn)行絕緣。
在陰極41上，在鉛直方向開設(shè)玻璃粉末供給通路48，玻璃粉末49從該玻璃粉末供給通路48向空間43內(nèi)供給。供給空間43內(nèi)的玻璃粉末49落到等離子體工作氣體(載流氣體)44上，通過與等離子體射流50接觸而被加熱熔融，從噴嘴部47與等離子體射流50一起噴射出去。
通過使用這樣的等離子體噴射器40對(duì)玻璃粉末進(jìn)行等離子體射流接觸處理，玻璃的粒子表面被等離子體(約10000℃)熔融，玻璃粉末如圖4(b)所示的那樣接近于球形(球狀化處理)。特別是，如果是上述等離子體噴射器的結(jié)構(gòu)，玻璃粉末被等離子體射流包圍，成為滯留在等離子體射流中的狀態(tài)，所以，可以有效地進(jìn)行處理。由于從等離子體射流的吸引力作用的區(qū)域投入玻璃粉末，所以，可以有效地將玻璃粉末導(dǎo)入等離子體射流中。與此相反，在噴嘴部47的出口側(cè)附近，則利用供給玻璃粉末的外插式，玻璃粉末的一部分將被等離子體射流彈開，玻璃粉末難于滯留在等離子體射流中，所以，難于有效地進(jìn)行處理。
但是，必須設(shè)定為玻璃粉末不會(huì)發(fā)生過熔融的等離子體射流的輸出狀態(tài)。作為發(fā)生等離子體射流的條件，可以采用等離子體工作氣體的氣體流量為10L/min、等離子體電流為300A。在該條件下，對(duì)于90％以上的玻璃粉末，可以使表面熔融而接近于球形。
在進(jìn)行表面熔融處理之后，由分級(jí)裝置調(diào)整為指定的粒度分布。分級(jí)最好使粒度分布盡可能成為尖銳的曲線，即，最好使粒子直徑一致。特別是分級(jí)最好使電介質(zhì)玻璃材料的最大粒子直徑不超過燒結(jié)后的膜厚的1/2，從而可以實(shí)現(xiàn)薄膜化。
這里，如果是使玻璃粒子的表面熔融的方法，進(jìn)行玻璃粒子的表面熔融處理的方法就不限于使用上述等離子體噴射器的方法。即，通過將粗粉碎后的玻璃粉末放到加熱爐中，在不超過熔化點(diǎn)的溫度下加熱，同樣可以使玻璃粒子表面熔融而實(shí)現(xiàn)球狀化，所以，也可以使用這樣的方法。
其次，將上述那樣進(jìn)行了表面熔融處理的玻璃粉末與粘合劑和粘合劑溶解溶劑一起，利用球磨機(jī)、分散磨機(jī)或濕式射流磨機(jī)充分地進(jìn)行攪拌，制作混合玻璃膠液。作為這里所使用的粘合劑，可以使用丙烯酸類樹脂、乙基纖維素、環(huán)氧乙烷單體或它們的混合物。作為粘合劑溶解溶劑，可以使用萜品醇、丁基卡必醇乙酸酯或戊二醇單體或它們的混合物。通過調(diào)整在粘合劑溶解溶劑的混合膠液中的含量，將混合膠液的粘度設(shè)定為適合于所采用的成膜法的值。
并且，最好根據(jù)需要將可塑劑或表面活性劑(分散劑)添加到該混合玻璃膠液中。如果添加了可塑劑，可以防止涂布玻璃膠液并干燥后的玻璃膜發(fā)生柔軟性和在燒結(jié)時(shí)膜上發(fā)生裂紋。另外，如果添加了表面活性劑，表面活性劑就吸附到玻璃粒子的周圍，提高了玻璃的分散性，從而可以進(jìn)行均勻的玻璃涂布。添加表面活性劑，對(duì)使用粘度低的玻璃膠液進(jìn)行成膜的模涂法、噴射涂敷法、旋轉(zhuǎn)涂敷法和葉片涂敷法特別有效。
該混合膠液的組成，最好玻璃粉末的重量為35％～70％、添加了重量占5％～15％的粘合劑的粘合劑成分占30％～65％。添加的可塑劑及表面活性劑(分散劑)的添加量最好是粘合劑成分的0.1％～3.0％。
作為上述表面活性劑(分散劑)，可以使用陰離子表面活性劑，例如，多羧酸、烷基二苯基醚磺酸鈉鹽、烷基磷酸鹽、高級(jí)醇的磷酸酯鹽、聚環(huán)氧乙烷亞乙基雙甘油硼酸酯的羧酸鹽、聚環(huán)氧乙烷烷基硫酸酯鹽、萘磺酸甲醛縮合物、丙三醇單油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、或高龍膽酸鹽。另外，作為可塑劑，可以使用丁基酸二丁基、丁基酸二辛基或丙三醇。這些不是單體，也可以將多種混合使用。
其次，使用上述玻璃混合膠液，利用絲網(wǎng)印刷法、模涂法、旋轉(zhuǎn)涂敷法、噴射涂敷法或葉片著色法將混合膠液涂布到在表面形成了放電電極12的上述玻璃攪拌11上，并在干燥后在指定溫度(550℃～590℃)下燒結(jié)玻璃膠液中的玻璃粉末。該燒結(jié)處理，最好在電介質(zhì)玻璃的熔化點(diǎn)附近進(jìn)行，只要可以進(jìn)行燒結(jié)就行。這是因?yàn)?，如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熔化點(diǎn)的高的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，熔融的玻璃的流動(dòng)性很高，所以，將成為與放電電極發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生氣泡的原因。
電介質(zhì)玻璃層的厚度越薄，顯示板的亮度提高和放電電壓的降低越顯著，所以，只要是在維持絕緣耐壓的范圍內(nèi)，最好盡可能設(shè)定得薄。
下面，說明使用電極玻璃層的印刷法中的絲網(wǎng)印刷法時(shí)混合玻璃膠液的涂布方法。
在絲網(wǎng)印刷法中，將上述混合玻璃膠液(粘度約5萬厘泊)配置到指定的網(wǎng)孔尺寸(例如325網(wǎng)孔)的不銹鋼制的網(wǎng)格上，使用滑動(dòng)臺(tái)進(jìn)行印刷(印刷工序)。然后，通過對(duì)其進(jìn)行干燥處理，使有機(jī)溶劑蒸發(fā)，經(jīng)過使粘合劑固化的工序(干燥工序)完成1次的成膜工序。通過反復(fù)進(jìn)行多次該工序，如果已形成了指定的膜厚，就在玻璃粉末的熔化點(diǎn)附近的溫度下進(jìn)行1次燒結(jié)(燒結(jié)工序)。然后，在反復(fù)進(jìn)行多次印刷工序和干燥工序后，進(jìn)行燒結(jié)工序。反復(fù)進(jìn)行這樣的處理，就形成了電介質(zhì)玻璃層。
下面，說明電極保護(hù)層23的形成。
地址電極上的電極保護(hù)層23，使用將重量百分比約5％～30％的TiO2添加到在電介質(zhì)玻璃層13的形成中使用的玻璃粉末中的粉體，利用和形成電介質(zhì)玻璃層13相同的方法而形成。這樣，通過添加TiO2，背面玻璃基板側(cè)的電介質(zhì)玻璃層就起將熒光體發(fā)生的光向前面顯示板側(cè)反射的作用。TiO2的添加量越多，反射率越高，所以，在這方面是非常理想的，但是，另一方面，如果添加量太多，絕緣耐壓將降低，所以，對(duì)于電介質(zhì)玻璃粉末，30％的添加量是極限。
添加了TiO2的玻璃粉末，也和上述那樣進(jìn)行表面熔融處理(球狀化處理)，使用分級(jí)為指定的粒度分布的玻璃粉末。
如果使用進(jìn)行了上述表面熔融處理的玻璃粉末形成電介質(zhì)玻璃層，就可以得到以下的作用和效果，從而可以實(shí)現(xiàn)耐壓性優(yōu)異的PDP。
圖6是用于說明作用和效果的模式圖(剖面圖)。
首先，說明使用不進(jìn)行表面熔融處理(球狀化處理)的玻璃粉末的情況。
如圖6(a)所示，未進(jìn)行表面熔融處理(球狀化處理)的玻璃粉粒子僅僅是使用粉碎裝置將玻璃粗材料進(jìn)行了粉碎，所以，玻璃粒子的形狀大多是不規(guī)則的尖角形狀。因此，粒子表面的濕潤性不均勻，在印刷玻璃粉末的階段，粘合劑62不是均勻地附著到玻璃粒子61的表面，附著得不均勻。因此，在燒結(jié)時(shí)玻璃粒子間的粘合劑62的燃燒速度就有差別，所以，在加熱溫度達(dá)到玻璃粉末的熔化點(diǎn)之前，粘合劑燃燒不完，在玻璃粉末開始熔化之后，還存在燃燒完的部分。在玻璃粉末開始發(fā)生熔化時(shí)，粘合劑燃燒的結(jié)果而產(chǎn)生的燃燒氣體的通路就沒有了，所以，燃燒氣體就被封閉在電介質(zhì)玻璃層中。這樣封閉的燃燒氣體便形成氣泡AH，如圖6(b)所示的那樣殘留在電介質(zhì)玻璃層中。
與此相反，如圖6(c)所示，在進(jìn)行了表面熔融處理(球狀化處理)的玻璃粒子中，用粉碎裝置粉碎后的玻璃粒子的尖角部分被磨平而接近于球形。特別是如上述那樣使用等離子體射流進(jìn)行熔融處理時(shí)，由于表面張力的作用而更接近于球形。這樣，使用進(jìn)行了表面熔融處理的玻璃粉末時(shí)，粒子表面的濕潤性是均勻的，所以，在印刷玻璃粉末的階段，粘合劑64就均勻地附著到玻璃粒子63的表面。因此，玻璃粒子間的粘合劑64的燃燒速度就沒有什么差別，在加熱溫度達(dá)到玻璃粉末的熔化點(diǎn)之前，基本上所有的粘合劑就燃燒完了。因此，燃燒氣體封閉在電介質(zhì)玻璃層中的可能性很低，這樣，封閉的燃燒氣體作為氣泡殘留在電介質(zhì)玻璃層中的可能性也就很小。并且，在形成的電介質(zhì)玻璃層中，如圖6(d)所示，與圖6(b)所示的情況相比，氣泡AH數(shù)減少了。
該效果與玻璃粉末的粒度分布有關(guān)，粒度分布越接近尖銳曲線形狀，氣泡數(shù)就越少。
這是基于以下的理由。即，粒子直徑相對(duì)小的玻璃粒子比粒子直徑相對(duì)大的玻璃粒子容易熔融。因此，在涂布的層中，直至燒結(jié)處理結(jié)束之前，粒子直徑小的玻璃粒子先熔融，流動(dòng)的玻璃成分由于其流動(dòng)性而凝集，從而將氣體的溢出道路堵塞，這時(shí)，如果粒子直徑大的玻璃粒子還未熔融，氣體將殘留在其間隙中。因此，由于這樣的玻璃粒子的熔融速度不同，還未完全熔融的粒子直徑相對(duì)大的玻璃粒子的間隙就成為氣泡，并在燒結(jié)之后殘留在其中。這樣，粒子直徑就是決定氣泡生成的程度的主要原因，即，玻璃粉末的粒子直徑與生成的氣泡的直徑之間有強(qiáng)烈的相關(guān)關(guān)系。(實(shí)施例)根據(jù)上述實(shí)施例1，制作PDP，研究了電介質(zhì)玻璃層的特性。具體而言，在以下的條件下對(duì)由PbO-Al2O3-SiO2的組成構(gòu)成的玻璃粉末進(jìn)行表面熔融處理，并將進(jìn)行了上述表面熔融處理的玻璃粉末進(jìn)行分級(jí)，除去粒子直徑超過5μm的粒子，使用上述分級(jí)后的玻璃粉末制作前面顯示板的電介質(zhì)玻璃層。
等離子體工作氣體 氬氣等離子體工作氣體的流量 10L/min加到陽極/陰極間的電流 300A在進(jìn)行電介質(zhì)玻璃層的印刷時(shí)使用的粘合劑為乙基纖維素，溶劑使用α-萜品醇，玻璃粉末、粘合劑還溶劑的混合比例約為玻璃粉末∶樹脂∶溶劑＝65％∶3％∶32％(重量比)，分為2次進(jìn)行燒結(jié)，最終的膜厚設(shè)定為40μm。
作為比較例，上頭相同的玻璃粉末，不進(jìn)行表面熔融處理，制作了形成前面顯示板的電介質(zhì)玻璃層的顯示板。
在這樣制作的顯示板中，計(jì)數(shù)了前面顯示板的電介質(zhì)玻璃層中每300cm2的氣泡數(shù)。氣泡的計(jì)數(shù)，是使用光學(xué)顯微鏡，用100倍的倍率觀察而進(jìn)行的。
此外，電介質(zhì)玻璃層的耐壓試驗(yàn)是按以下的方法進(jìn)行的。即，抽取前面顯示板，將放電電極作為正極，另外將銀膠液印刷到電介質(zhì)玻璃層上，干燥后作為負(fù)極，加上直流電壓進(jìn)行試驗(yàn)。并且，將引起物理的絕緣擊穿的電壓作為耐壓。
試驗(yàn)的結(jié)果列于下述表1。
表1
由上述表1可知，在實(shí)施例的PDP中，氣泡數(shù)少到2個(gè)(與此相反，在比較例的PDP中為10個(gè))，結(jié)果，擊穿電壓高達(dá)170V/μm(與此相反，在比較例的PDP中低到130V/μm)。
本實(shí)施例的PDP的結(jié)構(gòu)和上述實(shí)施例相同，但是，對(duì)在形成電介質(zhì)玻璃層時(shí)使用的電介質(zhì)玻璃材料進(jìn)行球狀化處理的方法與上述即，這里通過使用干式射流磨機(jī)粉碎裝置(例如，平衡射流磨機(jī)AGF型(アルピネ公司制造))將粗粉碎后的球狀化粒子進(jìn)而粉碎成微細(xì)的粒子，同時(shí)使該粒子的形狀接近于球形(球狀化粒子)。
更具體而言，這里使用的干式射流磨機(jī)粉碎裝置是將電介質(zhì)玻璃材料混合到2個(gè)高速氣流中，利用該高速氣流沖突的力進(jìn)行微細(xì)粉碎化的裝置，在2個(gè)氣流相互沖突時(shí)玻璃粒子之間相互碰撞，粒子直徑減小，與此同時(shí)，粒子直徑接近于一致，從而粒度分布成為尖銳的曲線形狀。
另外，在這種高速氣流中流動(dòng)的粒子之間通過高速碰撞的相互作用進(jìn)行粒子粉碎，同時(shí)粒子表面進(jìn)行研磨，從而粒子形狀接近于球形。這種伴隨微細(xì)粉碎而粒子的形狀接近于球形的事實(shí)，通過顯微鏡觀察已得到了確認(rèn)。而且，在濕式的射流磨機(jī)中，通常微細(xì)粉碎化是有限制的，現(xiàn)在也確認(rèn)了不能微細(xì)粉碎到像本實(shí)施例那樣粒子形狀接近于球形的程度。因此，即使是相同的射流磨機(jī)粉碎裝置，對(duì)粒子進(jìn)行球狀化處理，還是采用使粒子發(fā)生高速碰撞的干式方法更有意義。
使用進(jìn)行了這樣的球狀化處理的電介質(zhì)玻璃材料形成電介質(zhì)玻璃層時(shí)，如上所述，玻璃粒子間的粘合劑的燃燒速度就沒有什么差別了，在加熱溫度達(dá)到玻璃粉末的熔化點(diǎn)之前，基本上所有的粘合劑就燃燒完了。因此，燃燒氣體被封閉在電介質(zhì)玻璃層中的可能性很低，這樣，封閉的燃燒氣體作為氣泡殘留在電介質(zhì)玻璃層中的可能性也很低。并且，在形成的電介質(zhì)玻璃層中，氣泡數(shù)就減少了。
此外，如上所述，通過進(jìn)行粉碎，電介質(zhì)玻璃材料的粒子直徑就減小了，并且粒度分布成為尖銳的曲線形狀，所以，可以進(jìn)一步減少電介質(zhì)玻璃層中的殘留氣泡數(shù)。其理由在于，玻璃粒子的粒子直徑小的與粒子直徑大的情況相比，玻璃粒子填充得緊密，所以，玻璃粒子間的間隙很小，如果玻璃粉體的粒度分布成為尖銳的曲線形狀，則上述玻璃材料的熔融速度就一致。
但是，如果粒子直徑太小，在膠液中玻璃粒子就發(fā)生凝集，其結(jié)果是氣泡數(shù)反而會(huì)增加。(變形例)在上述說明中，是通過將包含電介質(zhì)玻璃材料還粘合劑的膠液進(jìn)行印刷還燒結(jié)來形成電介質(zhì)玻璃層的，但是，作為將電介質(zhì)玻璃材料配置到形成了電極的基板上的方法，也可以使用已預(yù)先加工好的電介質(zhì)玻璃薄片。
該電介質(zhì)玻璃薄片是利用葉片涂敷法等眾所周知的方法對(duì)電介質(zhì)玻璃材料、熱可塑性樹脂還有機(jī)溶劑的混合物進(jìn)行加工而形成的。
如果使用這樣的電介質(zhì)玻璃薄片，可以使電介質(zhì)玻璃層實(shí)現(xiàn)更薄膜化。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明作為用于得到絕緣耐壓優(yōu)異的等離子體顯示板的制造方法，是非常有效的。
權(quán)利要求
1.一種具有在基板本體的表面上形成電極的工序和在上述電極上形成電介質(zhì)玻璃層的工序的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于形成上述電介質(zhì)玻璃層的工序包括將電介質(zhì)玻璃材料進(jìn)行粗粉碎的步驟、對(duì)該粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料進(jìn)行球狀化處理的步驟、將把進(jìn)行了該球狀化處理的電介質(zhì)玻璃材料與粘合劑混合的材料在形成了電極的基板本體上配置為層狀的步驟和使粘合劑從包含電介質(zhì)玻璃材料和粘合劑的層中消失而燒結(jié)電介質(zhì)玻璃材料的步驟。
2.按權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于進(jìn)行球狀化處理的步驟由對(duì)粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料的粒子表面進(jìn)行熔融處理的處理構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求2所述的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于上述粒子表面熔融是通過將粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料投入到等離子體射流中的處理進(jìn)行的。
4.按權(quán)利要求2所述的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于上述粒子表面熔融是通過將粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料放置到其熔化點(diǎn)以下的氛圍中的處理而進(jìn)行的。
5.按權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于進(jìn)行球狀化處理的步驟由使粗粉碎后的電介質(zhì)玻璃材料在氣流中發(fā)生高速碰撞的處理構(gòu)成的。
6.按權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于在進(jìn)行球狀化處理的上述步驟與將電介質(zhì)玻璃材料和粘合劑的混合物配置到基板本體上的上述步驟之間，包含進(jìn)行分級(jí)處理以使電介質(zhì)玻璃材料的最大粒子直徑不超過燒結(jié)后的膜厚的1/2的步驟。
7.按權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板的制造方法，其特征在于將電介質(zhì)玻璃材料和粘合劑的混合物配置到基板本體上的上述步驟，由將球狀化處理后的電介質(zhì)玻璃材料與熱可塑性樹脂的混合物加工成薄片狀并將該電介質(zhì)玻璃薄片配置到基板本體上的工序構(gòu)成。
8.一種圖像顯示裝置，其特征在于具有利用權(quán)利要求1～權(quán)利要求7的任一權(quán)項(xiàng)所述的制造方法制造的等離子體顯示板和驅(qū)動(dòng)上述等離子體顯示板的驅(qū)動(dòng)電路。
全文摘要
本發(fā)明的目的旨在提供解決電介質(zhì)玻璃層的絕緣耐壓問題的等離子體顯示板的制造方法。進(jìn)行了本發(fā)明的表面熔融處理的玻璃粒子(63),用粉碎裝置進(jìn)行粗粉碎后的玻璃粒子(61)的尖角部分被消融而接近于球形。這樣,使用進(jìn)行了表面熔融處理的玻璃粉末時(shí),由于粒子表面的濕潤性是均勻的,所以,在印刷玻璃粉末的階段,粘合劑(64)就均勻地附著到玻璃粒子(63)表面。因此,燃燒氣體作為氣泡而殘留在電介質(zhì)玻璃層中的可能性就很低。形成的電介質(zhì)玻璃層就如圖6(d)所示的那樣,氣泡(AH)數(shù)就比圖6(b)損失的情況減少了。
文檔編號(hào)H01J9/02GK1346504SQ00805922
公開日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月8日
發(fā)明者渡邊拓, 青木正樹, 鈴木茂夫 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社