DE69935882T2

DE69935882T2 - Herstellungsverfahren einer Plasmaentladungs-Anzeigeplatte

Info

Publication number: DE69935882T2
Application number: DE69935882T
Authority: DE
Inventors: Masaki Minoo-shi Aoki; Yasuhisa Katano-shi Ishikura; Katsuyoshi Katano-shi Yamashita; Shinya Kyoto-shi Fujiwara; Yasuyuki Takatsuki-shi Akata
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: EP1310975A3; EP0957502A3; EP0957502B1; KR19990088205A; EP0957502A2; US6439943B1; DE69935882D1; EP1310975A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm, der für eine Anzeigeeinrichtung verwendet wird und betrifft speziell einen Plasmabildschirm mit einer verbesserten dielektrischen Glasschicht.
(2) Beschreibung des Standes der Technik
In letzter Zeit haben sich die Erwartungen an ein hoch auflösendes Fernsehbild und ein Großbildschirm-Fernsehgerät erhöht. Für ein solches TV-Gerät wurde normalerweise als Anzeigeeinrichtung ein Kathodenstrahlröhren-Bildschirm, ein Flüssigkristalldisplay oder ein Plasmabildschirm verwendet. Der Kathodenstrahlröhren-Bildschirm ist einem Plasmabildschirm und einem Flüssigkristalldisplay hinsichtlich der Auflösung und der Bildqualität überlegen. Jedoch ist der Kathodenstrahlröhren-Bildschirm als großer Bildschirm, der mehr als 1,016 m (40 Zoll) groß ist, nicht geeignet, weil das Tiefenmaß und das Gewicht zu groß sind. Ein Flüssigkristalldisplay ist überlegen, weil es eine relativ geringe Leistung verbraucht und eine verhältnismäßig niedrige Spannung benötigt. Ein Flüssigkristalldisplay weist jedoch die Nachteile von begrenzter Bildschirmgröße und begrenztem Betrachtungswinkel auf. Andererseits verwirklicht ein Plasmabildschirm einen großen Bildschirm. Es sind Bildschirme entwickelt worden, die 1,016 m (40 Zoll) messen, indem Plasmabildschirme (zum Beispiel in "Kino Zairyo [Functional Materials]" (Bd. 16, Nr. 2, Ausgabe Februar, 1996, S. 7 beschrieben sind) verwendet werden.
13 ist eine perspektivische Darstellung des wesentlichen Teils eines herkömmlichen Wechselstrom-Plasmabildschirms. In 13 bezieht sich das Bezugszeichen 131 auf einen vorderen Glasträger, der aus Borosilicatnatriumglas hergestellt ist. Auf der Oberfläche des vorderen Glasträgers sind Displayelektroden 132 gebildet. Die Displayelektroden 132 sind mit einer dielektrischen Glasschicht 133 überzogen. Die Oberfläche der dielektrischen Glasschicht 133 ist mit einer dielektrischen Schutzschicht 134 aus Magnesiumoxid (MgO) überzogen. Die dielektrische Glasschicht wird mit einem Glaspulver gebildet, dessen Partikeldurchmesser durchschnittlich im Bereich von 2 bis 15 µm liegt.
Die Bezugszahl 135 bezieht sich auf einen hinteren Glasträger. Auf der Oberfläche des hinteren Glasträgers 135 sind Adressenelektroden 136 gebildet. Die Adressenelektroden 135 sind mit einer dielektrischen Glasschicht 137 überzogen. Auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht 137 sind Wände 138 und Phosphorschichten 139 ausgebildet. Zwischen den Wänden 138 sind Entladungsräume 140 gebildet. Die Entladungsräume 140 sind mit Entladungsgas gefüllt.
Es wird erwartet, dass ein hoch auflösendes TV-Gerät mit erfüllter Gütenorm die nachstehend angegebene Höhe von Bildpunkten realisiert. Die Anzahl von Bildpunkten beträgt 1920 × 1125. Der Rasterabstand der Punkte beträgt 0,15 mm × 0,48 mm für einen Bildschirm, der etwa 1,0668 m (42 Zoll) groß ist. Die Fläche einer Zelle ist 0,072 mm² klein. Die Fläche beträgt 1/7 bis 1/8 im Vergleich zu einem hoch auflösenden TV-Gerät von 1,0668 m (42 Zoll) nach üblichem NTSC (National Television System Committee) (die Anzahl der Bildpunkte beträgt 640 × 480, der Rasterabstand der Punkte 0,43 mm × 1,29 mm und die Fläche einer Zelle 0,55 mm²).
Infolgedessen nimmt die Leuchtdichte des Bildschirms bei dem hoch auflösenden TV-Gerät mit erfüllter Gütenorm ab (zum Beispiel beschrieben in "Disupurei Ando Imeijingu [Display and Imaging]" Bd. 6, 1992, S. 70).
Außerdem ist nicht nur der Abstand zwischen den Entladungselektroden kürzer sondern auch der Entladungsraum für das hoch auflösende TV-Gerät erfüllter Gütenorm ist kleiner. Dadurch bedingt ist es notwendig, wenn der Plasmabildschirm die gleiche Kapazität wie ein Kondensator erreicht, die Dicke der dielektrischen Glasschichten 133 und 137 kleiner einzustellen als bei einem herkömmlichen.
Nachstehend wird hier die Erläuterung von drei Verfahren der Bildung einer dielektrischen Glasschicht gegeben.
Bei dem ersten Verfahren wird eine Glaspaste aus einem Glaspulver, dessen Partikeldurchmesser und Erweichungspunkt im Bereich von 2 bis 15 µm im Durchschnitt und von 550 bis 600°C liegt, und einem Lösungsmittel wie Terpineol mit Ethylzellulose und Butylcarbitolacetat hergestellt, indem eine dreigabelige Rolle verwendet wird. Die Glaspaste wird auf dem vorderen Glasträger nach dem Siebdruckverfahren aufgedruckt (die Glaspaste wird so eingestellt, dass die Viskosität 50 bis 100 Pas (50.000 bis 100.000 cp) beträgt, was für das Siebdruckverfahren geeignet ist. Die aufgedruckte Glaspaste wird getrocknet und erfährt eine Sinterung bei einer Temperatur um den Erweichungspunkt des Glaspulvers (550 bis 600°C), indem eine dielektrische Glasschicht gebildet wird.
Bei dem ersten Verfahren reagiert das geschmolzene Glas selten mit der aus Ag, ITO, Cr-Cu-Cr oder dergleichen hergestellten Elektrode, weil die Glaspaste eine Sinterung bei einer Temperatur um den Erweichungspunkt des Glaspulvers erfährt und das Glas inert ist, d. h. das Glas fließt nicht gut. Bedingt dadurch erhöht sich der Widerstand der Elektrode nicht, werden die Bestandteile der Elektrode im Glas nicht fein verteilt oder färben es nicht, und eine dielektrische Glasschicht wird mit einem Brand gebildet. Andererseits fließt die Glaspaste nicht gut, weil der Partikeldurchmesser des Glaspulvers im Bereich von durchschnittlich 2 bis 15 µm liegt und die Glaspaste bei einer Temperatur um den Erweichungspunkt des Glaspulvers gebrannt wird, und das Netzmuster des Bildschirms in diesem Verfahren bestehen bleibt. Bedingt dadurch ist die Oberfläche der gebildeten dielektrischen Glasschicht rau (die Oberflächenrauhigkeit beträgt 4 bis 6 µm), und sichtbares Licht wird auf der groben Oberfläche gestreut. Mit anderen Worten, die dielektrische Glasschicht ist ein geschliffenes Glas, und der Durchlässigkeitsgrad ist relativ gering. Außerdem treten in der gebildeten dielektrischen Glasschicht Blasen und feinste Löcher auf, so dass die elektrische Lebensdauer der dielektrischen Glasschicht verringert ist. Hierbei bedeutet die elektrische Lebensdauer die Einschränkung der Isolierwirkung einer dielektrischen Glasschicht, wenn an diese eine elektrische Spannung angelegt wird.
Bei dem zweiten Verfahren wird eine Glaspaste hergestellt (die Viskosität beträgt 35 bis 50 Pas (35.000 bis 50.000 cp, Centipoise), indem ein niedrig schmelzendes Bleiglaspulver (das Verhältnis von PbO ist etwa 75%) verwendet wird, dessen Partikeldurchmesser und Erweichungspunkt im Bereich von 2 bis 15 µm im Durchschnitt und von 450 bis 500°C liegt. Die Glaspaste wird nach einem Siebdruckverfahren auf den vorderen Glasträger aufgedruckt und getrocknet. Die getrocknete Glaspaste erfährt eine Sinterung bei einer Temperatur, die etwa 100°C höher ist als der Erweichungspunkt des Glaspulvers, d. h. bei 550 bis 600°C, indem eine dielektrische Glasschicht gebildet wird. Bei dem zweiten Verfahren ist die Oberfläche der ausgebildeten dielektrischen Glasschicht glatt (Oberflächenrauhigkeit beträgt etwa 2 µm), weil die Sintertemperatur erheblich höher ist als der Erweichungspunkt, und die Glaspaste fließt gut. Außerdem wird die elektrische Glasschicht mit einer Sinterung gebildet.
Andererseits reagiert das geschmolzene Glas mit der aus Ag, ITO, Cr-Cu-Cr oder dergleichen bestehenden Elektrode, weil die Glaspaste aktiviert ist und gut fließt. Die Folge davon ist, dass der Widerstand der Elektrode zunimmt und die dielektrische Glasschicht gefärbt wird. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass große Blasen in der dielektrischen Glasschicht als Folge der Reaktion mit der Elektrode auftreten.
Das dritte Verfahren ist die Kombination des ersten und des zweiten Verfahrens (siehe Japanische Offengelegte Patentanmeldungen Nr. 7-105855 und 9-50769). Beim dritten Verfahren wird aus einem Glaspulver, dessen Partikeldurchmesser und Erweichungspunkt im Bereich von 2 bis 15 µm im Durchschnitt und von 550 bis 600°C liegt, eine Glaspaste hergestellt. Die Glaspaste wird nach dem Siebdruckverfahren auf den vorderen Glasträger aufgedruckt. Die aufgedruckte Glaspaste wird getrocknet und erfährt eine Sinterung bei einer Temperatur um den Erweichungspunkt, indem eine dielektrische Glasschicht gebildet wird. Auf der gebildeten dielektrischen Glasschicht wird außerdem eine weitere dielektrische Glasschicht ausgebildet. Eine Glaspaste besteht aus einem Glaspulver, dessen Partikeldurchmesser und Erweichungspunkt im Bereich von 2 bis 15 µm im Durchschnitt und von 450 bis 500°C liegt. Die zweite Glaspaste wird auf die zuvor gebildete dielektrische Glasschicht nach dem Siebdruckverfahren gedruckt. Die gedruckte zweite Glaspaste wird gedruckt und erfährt eine Sinterung bei einer Temperatur, die etwa 100°C höher ist als der Erweichungspunkt, d. h. bei 550 bis 600°C, indem die zweite dielektrische Glasschicht gebildet wird.
Aufgrund der Struktur mit zwei Ebenen reagiert das geschmolzene Glas selten mit der Elektrode, und die Oberfläche der dielektrischen Glasschicht ist glatt, was zu einer verbesserten Durchlässigkeit von sichtbarem Licht und der elektrischen Lebensdauer führt.
Gleichzeitig ist das Verfahren der Bildung einer dielektrischen Schicht mit kahlen Stellen jedoch kompliziert, und es ist schwierig, eine dünnere dielektrische Glasschicht, die zur Verbesserung der Leuchtdichte notwendig ist, zu formen. Außerdem wird die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht nicht so sehr verbessert, weil in der ersten ausgebildeten dielektrischen Glasschicht Blasen auftreten.
Die Druckschrift JP 11060274 A betrifft die Erlangung einer dielektrischen Schicht durch Bestimmung des Partikeldurchmessers von Glaspulver, das in einem ein Dielektrikum bildenden Material eines PDP (Plasmabildschirm) enthaften ist. Das Glaspulver besitzt zu 50% einen Partikeldurchmesser von zwischen 0,5 µm und 2 µm und vorzugsweise einen maximalen Partikeldurchmesser von zwischen 5 µm und 15 µm.
ABRISS DER ERFINDUNG
Folglich ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines zuverlässigen, lichtstarken Plasmabildschirms, bei dem die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht auch dann hoch ist, wenn der Plasmabildschirm eine feine Zellenstruktur aufweist, weil die Probleme geringer Durchlässigkeit von sichtbarem Licht und geringer elektrischer Lebensdauer gelöst sind. Die oben erwähnte Aufgabe kann durch das nachstehend beschriebene Herstellungsverfahren eines Plasma-Displays erfüllt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren eines Plasmabildschirms bereit, der eine Frontplatte mit einem vorderen Glasträger, auf dem eine erste Elektrode und eine erste dielektrische Glasschicht ausgebildet wurden, enthält, und eine Rückplatte mit einem hinteren Glasträger, auf dem eine zweite Elektrode und eine Phosphorschicht ausgebildet wurden, wobei die Frontplatte und die Rückplatte so angeordnet sind, dass die erste Elektrode und zweite Elektrode einander in einem vorgegebenen Abstand gegenüber liegen, Wände zwischen der Frontplatte und der Rückplatte gebildet sind, und Zwischenräume, die von den Frontplatten, der Rückplatte und den Wänden umgeben sind, mit einem entladungsfähigen Gas gefüllt werden, wobei die erste dielektrische Glasschicht durch Aufbringen einer ersten Glaspaste auf dem vorderen Glasträger gebildet wird; die erste Glaspaste eine Mischung aus einem ersten Glaspulver, zumindest einem von einem weich machenden Zusatz und einer oberflächenaktiven Substanz, einem Bindemittel und einem das Bindemittel auflösenden Lösungsmittel ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Glaspulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 1,5 µm und einen maximalen Partikeldurchmesser aufweist, der nicht größer ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann gelöst werden, weil eine dielektrische Glasschicht gebildet wird, die eine verhältnismäßig glatte Oberfläche aufweist und eine minimale Größe von Blasen enthält, indem das Glaspulver verwendet wird, das beschrieben worden ist.
Vorzugsweise umfasst die Rückplatte außerdem eine zweite dielektrische Glasschicht, wobei das Herstellungsverfahren für Plasmabildschirme die zweite dielektrische Glasschicht bildet, indem eine zweite Glaspaste auf dem hinteren Glasträger aufgebracht wird; die zweite Glaspaste eine Mischung ist aus dem zweiten Glaspulver, mindestens dem einen von einem weich machenden Zusatz und einer oberflächenaktiven Substanz, einem Bindemittel und einem das Bindemittel auflösenden Lösungsmittel; das zweite Glaspulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 1,5 µm und einen maximalen Partikeldurchmesser aufweist, der nicht größer ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers.
Darüber hinaus kann die erste Glaspaste ein Titanoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,5 µm enthalten. Die zweite Glaspaste kann ein Titanoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,5 µm enthalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus deren folgenden Beschreibung deutlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, die eine spezifische Ausführung der Erfindung veranschaulichen. In den Zeichnungen:
1 ist eine perspektivische Darstellung der Hauptstruktur eines Wechselstromentladungs-Plasmabildschirms;
2 ist eine Darstellung im auf der Linie X-X von 1 geführten, vertikalen Schnitt;
3 ist eine Darstellung im auf der Linie Y-Y von 1 geführten, vertikalen Schnitt;
4A bis 4E zeigen den Prozess der Bildung einer Entladungselektrode nach einem fotolithografischen Verfahren;
4A bis 4D zeigen den Prozess der Bildung einer transparenten ITO Elektrode;
4E zeigt den Prozess der Bildung einer Busleitung;
5 ist die schematische Darstellung einer CVD-Vorrichtung (chemische Aufdampfung), die zur Bildung einer Schutzschicht verwendet wird;
6 ist die schematische Darstellung einer Einschwärzfarben-Beschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer Phosphorschicht genutzt wird;
7 ist die schematische Darstellung einer Düsenbeschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird;
8 ist die schematische Darstellung einer Spritzbeschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird;
9 ist die schematische Darstellung einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird;
10 ist die schematische Darstellung einer Klingen-Beschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird;
11 ist eine Tabelle, die die Beziehungen zwischen den Schmelzgeschwindigkeiten und den durchschnittlichen Partikeldurchmessern von Glaswerkstoffen darstellt;
12 zeigt die Beziehungen zwischen Dicke und elektrischer Lebensdauer einer dielektrischen Glasschicht; und
13 ist eine perspektivische Darstellung des wichtigsten Teils eines normalen Wechselstrom-Plasmabildschirms.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Zuallererst wird mit Bezug auf Abbildungen eine Erläuterung der Struktur eines Plasmabildschirms (in dieser Patentbeschreibung als "PDP" bezeichnet) nach der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung gegeben.
1 ist eine perspektivische Darstellung des wichtigsten Teils eines PDP mit Wechselstromentladung nach der vorliegenden Ausführung. 2 ist eine Ansicht im vertikalen Schnitt, der auf der Linie X-X von 1 geführt ist. 3 ist eine Ansicht im vertikalen Schnitt, der auf der Linie Y-Y von 1 geführt ist. Obwohl zur bequemen Erläuterung die Anzahl von Zellen in 1 bis 3 drei ist, ist auf dem PDP eine große Anzahl von Zellen angeordnet, von denen jede rotes (R), grünes (G) oder blaues (B) Licht aussendet.
1 bis 3 stellen die Struktur des PDP dar. Eine Frontplatte 10 ist auf eine Rückplatte 20 geklebt. Die Frontplatte 10 wird gebildet, indem auf einem vorderen Glasträger 11 Entladungselektroden (Displayelektroden) 12, eine dielektrische Glasschicht 13 und eine Schutzschicht 14 aufgebracht werden. Die Rückplatte 20 wird gebildet, indem auf einem hinteren Glasträger 21 Adressenelektroden 22, eine dielektrische Glasschicht 23, Wände 24 und Phosphorschichten 25 aufgebracht werden, von denen jede eine unterschiedliche Farbe "R (rot)", "C (grün)" und "B (blau)" aufweist. In Entladungsräumen 30 zwischen der Frontplatte 10 und der Rückplatte 20 wird Entladungsgas eingefüllt. In der Entladungselektrode ist eine aus Ag oder Cr-Cu-Cr hergestellte Metallelektrode als eine Busleitung auf einer transparenten Elektrode angeordnet, die aus ITO oder SnO₂ (nicht dargestellt) besteht.
Unter der Annahme, dass die Fläche der der Entladungselektrode gegenüber liegenden Ebene "S", die Dicke der dielektrischen Glasschichten 13 und 23 "d" ist, die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Glasschichten 13 und 23 "ε" und die Größe der elektrischen Ladung auf den dielektrischen Glasschichten 13 und 23 „Q" ist, wird hier die Kapazität "C" zwischen der Entladungselektrode 12 und der Adressenelektrode 22 durch eine nachstehend gegebene Gleichung (1) dargestellt. C = ε S/d Gleichung (1)
Unter der Annahme, dass die zwischen den Entladungselektroden 12 und der Adressenelektroden 22 angelegte Spannung "V" ist, wird die Beziehung zwischen der Spannung "V" und der Größe der elektrischen Ladung "Q" durch eine Gleichung (2) unten dargestellt. V = dQ/ε S Gleichung (2)
Es ist anzumerken, dass sich die Entladungsräume zu dem Zeitpunkt der Entladung im Plasmazustand befinden, so dass die Entladungsräume leitfähige Elemente sind. In den Gleichungen (1) und (2) ist die Kapazität "C" wie ein Kondensator erhöht, wenn die Dicke "d" der dielektrischen Glasschicht verringert ist, und die Entladungsspannung zum Zeitpunkt der Adressierung und Anzeige ist verringert.
Spezieller, auch wenn die gleiche Höhe der Spannung „V" angelegt ist, wird eine größere Menge elektrischer Ladung "Q" aufgebaut, indem die Dicke der dielektrischen Glasschichten 13 und 23 verringert wird, so dass die Kapazität erhöht und die Entladungsspannung verringert werden kann.
Nur wenn die Dicke der dielektrischen Glasschichten 13 und 23 verringert ist, wird die elektrische Lebensdauer dennoch verringert. Infolgedessen werden die dielektrischen Glasschichten leicht abschalten, wenn ein Adressenimpuls und ein Anzeigeimpuls angelegt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist der Lösungsweg zur Verbesserung der elektrischen Lebensdauer und der Durchlässigkeit von sichtbarem Licht die Bestimmung des durch schnittlichen und des maximalen Partikeldurchmessers des Glaspulvers in den dielektrischen Glasschichten 13 und 23.
Die spezielle Erläuterung des Herstellungsverfahrens des PDP, der beschrieben wurde, wird nachstehend gegeben.
Zuerst wird nachstehend die Erläuterung gegeben, wie die Frontplatte 10 gebildet wird.
Auf der Oberfläche des vorderen Glasträgers 11 werden die Entladungselektroden nach dem fotolithografischen Verfahren, das an sich bekannt ist, parallel gebildet. Anschließend wird die dielektrische Schicht gebildet, indem ein Glaswerkstoff zum Überziehen der Entladungselektroden 12 genutzt wird, was später ausführlich erläutert werden wird. Auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht 13 wird die aus Magnesiumoxid (MgO) bestehende Schutzschicht 14 gebildet.
Das fotolithografische Verfahren, bei dem die Entladungselektrode 12 gebildet wird, wird nachstehend kurz erläutert werden.
4A bis 4E zeigen den Prozess der Bildung der Entladungselektrode 12 nach dem lithografischen Verfahren. Zuerst wird eine vorbestimmte Dicke (zum Beispiel 0,12 µm) der ITO Schicht 41 durch Zerstäubung auf dem vorderen Glasträger 11 gebildet wie es in 4A dargestellt ist. Anschließend wird eine Fotoregisterschicht 42 ausgebildet wie es in 4B dargestellt ist. Wie in 4C gezeigt ist, werden Lichtstrahlen 44 durch Masken 43 angewendet und nach Entwicklung ITO Elektroden 45 in einer vorgegebenen Breite (zum Beispiel 150 µm) parallel ausgebildet (der Abstand zwischen den ITO Elektroden 45 beträgt zum Beispiel 50 µm) wie es in 4D dargestellt ist. Danach wird eine lichtempfindliche Silberpaste über der Oberfläche, wie in 4E gezeigt, aufgebracht und eine vorgegebene Breite (zum Beispiel 30 µm) von Ag-Busleitungen 46 (Metallelektroden) werden auf den ITO Elektroden 45 (transparente Elektroden) nach dem fotolithografischen Verfahren ausgebildet. Nach dem Brennen bei einer vorgegebenen Temperatur werden die Entladungselektroden 12 gebildet. Wenn die 3-lagigen Metallschichten aus Cr-Cu-Cr als die Busleitungen (Metallelektroden) genutzt werden, werden die Metallelektroden in der nachstehend beschriebenen Art und Weise gebildet. Jede der Metallschichten wird bei der Zerstäubung auf den transparenten Elektroden, die durch Musterbildung wie es beschrieben wurde ausgebildet worden sind, verdampft. Auf der Oberfläche der verdampften Schichten werden Resiste aufgebracht und Metallelektroden durch Musterbildung nach dem fotolithografischen Verfahren ausgebildet.
Nachstehend wird mit Bezug auf 5 die Erläuterung gegeben, wie die Schutzschicht 14 durch eine CVD (chemische Aufdampfung) gebildet wird.
5 ist eine schematische Darstellung einer CVD-Vorrichtung 50, die zur Bildung einer Schutzschicht 14 verwendet wird.
Die CVD-Vorrichtung 50 führt eine chemische Aufdampfung bei Hitze und eine chemische Plasma-Aufdampfung durch. Im Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung ist eine Heizvorrichtung 56 enthalten, um ein Glassubstrat 57 (der vordere Glasträger 11, auf dem die Entladungselektrode und die dielektrische Glasschicht 13 in 1 ausgebildet sind) zu erhitzen. Der Druck im Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung wird durch eine Absaugvorrichtung 59 reduziert. In der CVD-Vorrichtung 50 ist zur Erzeugung von Plasma in dem Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung eine Hochfrequenz-Stromversorgung 58 enthalten.
Argongas-Zylinder 51a und 51b versorgen das Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung über Zerstäuber (Gasspüler) 52 und 53 mit Argongas (Ar), welches ein Träger ist.
In jedem der Zerstäuber 52 und 53 wird eine Magnesiumverbindung zur Bildung der Schutzschicht 14 gespeichert. Spezieller wird in den Zerstäubern 52 und 53 ein Metall-Chelat wie Acetylacetonmagnesium Mg(C₅H₇O₂)₂, eine Cyclopentadienylverbindung wie Cyclopentadienylmagnesium (Mg(C₅H₅)₂ und eine Alkoxidverbindung gespeichert.
Ein Sauerstoffzylinder 54 versorgt das Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung mit Sauerstoff (O₂), der ein reagierendes Gas ist.
Wenn die Schutzschicht 14 bei chemischer Aufdampfung mit Hitze gebildet ist, wird das Glassubstrat 57 auf die Heizvorrichtung 56 mit der Seite gelegt, auf der die Elektroden ausgebildet wurden, und wird bei einer vorgegebenen Temperatur (etwa 300°C) erhitzt. Inzwischen ist der Druck im Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung durch die Absaugvorrichtung 59 reduziert (auf etwa mehrere Zehner von Torr).
In den Zerstäubern 52 und 53 wird Argongas aus dem Argongaszylinder 51a und 51b entnommen, während eine Quelle auf eine vorbestimmte Verdampfungstemperatur erhitzt wird. Inzwischen wird Sauerstoff durch den Sauerstoffzylinder 54 in das Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung 55 bereitgestellt.
Das Metall-Chelat, die Cyclopentadienylverbindung oder die Alkoxidverbindung, die in das Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung gelegt wurden, werden mit dem Sauerstoff, der ebenfalls in das Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung eingeführt wurde, zur Reaktion gebracht. Die Folge davon ist, dass auf der Oberfläche des Glasträgers 57, auf dem Elektroden ausgebildet wurden, die Schutzschicht 14 ausgebildet wird.
Bei chemischer Plasma-Aufdampfung wird die Schutzschicht 14 bei fast dem gleichen Verfahren durch die CVD-Vorrichtung gebildet. Die chemische Plasma-Aufdampfung weicht von der chemischen Aufdampfung 58 bei Hitze in den Punkten ab, dass die Hochfrequenzleistung gesteuert und ein hochfrequentes elektrisches Feld (13,56 MHz) angelegt wird. Bei der chemischen Plasma-Aufdampfung wird die Schutzschicht 14 ausgebildet, während im Gehäuse 55 der CVD-Vorrichtung ein Plasma bewirkt wird.
Die Rückplatte 20 wird in der nachstehend beschriebenen Art und Weise gebildet.
Zuerst werden nach dem fotolithografischen Verfahren die Adressenelektroden 22 auf der Oberfläche des hinteren Glasträgers 21 gebildet. Es ist anzumerken, dass die Adressenelektroden 22 aus Metallelektroden hergestellt sind.
Anschließend wird die dielektrische Glasschicht 23 in der gleichen Art und Weise wie die Frontplatte 10 gebildet, so dass die dielektrische Glasschicht 23 die Adressenelektroden 22 bedeckt. Die Bildung der dielektrischen Glasschicht 23 wird später ausführlich erläutert werden.
Auf der dielektrischen Glasschicht 23 werden aus Glas bestehende Wände 24 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet.
In jedem der Zwischenräume zwischen den Wänden 24 werden unterschiedlich gefärbte Phosphorarten von rotem ("R") Phosphor, grünem ("G") Phosphor und blauem ("B") Phosphor angeordnet, um Phosphorschichten 25 zu bilden. Obwohl der Phosphor, der normalerweise für einen Plasmabildschirm verwendet wurde, verwendet werden kann, wird für "R"-Phosphor, "G"-Phosphor und "B"-Phosphor eine andere Art von Phosphor verwendet.

Roter Phosphor: (Y_x Gd_1-x) BO₃ : Eu³ ⁺
Grüner Phosphor: Zn₂SiO₄ : Mn
Blauer Phosphor: BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu²⁺ oder BaMgAl₁₄O₂₃ : Eu²⁺

Ein Beispiel des Verfahrens zur Bildung der Phosphorarten, die zwischen den Wänden 24 angeordnet werden, wird nachstehend mit Bezug auf 6 beschrieben.
6 ist die schematische Darstellung einer Einschwärzfarben-Beschichtungsvorrichtung 60, die zur Bildung einer Phosphorschicht verwendet wird. Zuerst wird eine Phosphormischung aus rotem Phosphor Y₂O₃ : Eu³⁺ Pulver, Ethylzellulose und einem Lösungsmittel (α-Terpineol) (das Mischungsverhältnis beträgt: 50 Gew.% : 1,0 Gew.% : 49 Gew.%) mit einem vorgegebenen Partikeldurchmesser (zum Beispiel beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 2,0 µm) durch eine Sandmühle in der Bedienvorrichtung 61 gerührt. Anschließend wird eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer vorgegebenen Viskosität (zum Beispiel 0,015 Pas (15 cp) hinzu gegeben, und eine roten Phosphor bildende Flüssigkeit 64 wird aus der Düseneinheit 63 (der Durchmesser beträgt 60 µm) eines Injektors mit dem Druck einer Pumpe 62 in einen Zwischenraum zwischen den Wänden 24, die die Formen von Streifen haben, eingespritzt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Trägermaterial ohne Unterbrechung bewegt, um eine rote Phosphorlinie 25 zu bilden. In der gleichen Weise werden eine blaue Phosphorlinie (BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu²⁺) und eine grüne Phosphorlinie (Zn₂SiO₄ : Mn) gebildet. Anschließend werden die rote, die blaue und die grüne Phosphorlinie bei einer vorgegebenen Temperatur (zum Beispiel bei 500°C) einen bestimmten Zeitraum lang gebrannt (zum Beispiel 10 Minuten lang), um die Phosphorschichten 25 zu bilden.
Nachstehend wird die Erläuterung gegeben, wie der PDP durch Klebung der Frontplatte 10 an die Rückplatte 20 gebildet wird.
Die Frontplatte 10 wird an die Rückplatte 20 geklebt, indem ein Befestigungsglas verwendet wird, wobei das Innere der durch die Wände 24 getrennten Entladungsräume 30 auf ein hochgradiges Vakuum von 1,067·10^–4 Pa (8·10^–7 Torr) luftleer gemacht wird. Danach wird eine vorgegebene Zusammensetzung von Entladungsgas mit einem bestimmten Druck gefüllt, um einen PDP zu bilden.
Es ist anzumerken, dass die Zellengröße des PDP in der vorliegenden Ausführung so eingestellt ist, dass die Zellengröße für ein hoch auflösendes Fernsehgerät geeignet ist, dessen Bildschirm 1,016 m (40 Zoll) lang ist. Spezieller ist der Zwischenraum der Wände 24 so eingestellt, dass er 0,2 mm entspricht oder kleiner als dieser ist, und der Abstand zwischen den Entladungselektroden 12 ist so eingestellt, dass er 0,1 mm entspricht oder kleiner als dieser ist.
Inzwischen ist das in die Entladungsräume 30 eingefüllte Entladungsgas ein He-Xe oder Ne-Xe-Gas, das verwendet wurde. Die Zusammensetzung ist jedoch so eingestellt, dass der Gehalt von Xe 5 Vol.-% oder mehr entspricht, und der Eingießdruck 6,666·10⁴ bis 9,999·10⁴ (500 bis 760 Torr) entspricht.
Nachstehend wird die Erläuterung gegeben, wie die dielektrische Schicht 13 gebildet wird.
Die dielektrische Schicht 13 wird auf der Oberfläche des vorderen Glasträgers 11 gebildet, auf dem nach dem Siebdruckverfahren, dem Düsenbeschichtungsverfahren, dem Schleuderbeschichtungsverfahren, dem Spritzbeschichtungsverfahren oder dem Klingen-Beschichtungsverfahren Entladungselektroden 12 ausgebildet worden sind, indem ein Glaspulver verwendet wird, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser 0,1 bis 1,5 µm beträgt und dessen maximaler Partikeldurchmesser das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers beträgt oder kleiner als dieser ist.
Durch Verwendung eines solchen Glaspulvers kann eine dielektrische Glasschicht, die ein festes Sintermetalloxid ist, das eine relativ kleine Anzahl von Blasen enthält und eine verhältnismäßig glatte Oberfläche besitzt, erhalten werden. Es ist anzumerken, dass die Partikeldurchmesser gemessen werden, indem eine Sortier-Analysiervorrichtung mit Coulter-Zähleinrichtung (ein Partikelgrößen-Messinstrument von Coulter K.K.) verwen det wird, durch welches die Anzahl von Partikeln für jeden Partikeldurchmesser gezählt wird (Die Zähleinrichtung nach Coulter wird auch in den nachstehend beschriebenen Beispielen verwendet).
Die Partikeldurchmesser werden eingestellt, indem das Glasausgangsmaterial gebrochen wird, so dass ein vorgegebener Partikeldurchmesser mit einer Brechmaschine wie eine Kugelmühle und eine Strahlmühle (zum Beispiel HJP 300-02 von Sugino Machine Limited) erhalten werden würde. Wenn das Glas einschließlich der Komponenten G1, G2, G3, ..., GN als Glasausgangsmaterial verwendet wird, werden die Komponenten G1, G2, G3, ..., GN nach dem Komponentenverhältnis gewichtet, in einem Brennofen bei 1300°C geschmolzen und in Wasser gelegt. Das Glasmaterial ist ein PbO-B₂O₃-SiO₂ -CaO-Glas, ein PbO-B₂O₃-SiO₂-MgO-Glas, ein PbO-B₂O₃-SiO₂-BaO-Glas, ein PbO-B₂O₃-SiO₂-MgO-Al₂O₃-Glas, ein PbO-B₂O-SiO₂-BaO-Al₂O₃-Glas, ein PbO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Al₂O₃-Glas, ein Bi₂O₃-ZnO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Glas, ein ZnO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-CaO-Glas, ein P₂O₅-ZnO-Al₂O₃-CaO-Glas, ein Nb₂O₅-ZnO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Glas oder die Mischung von einem beliebigen dieser Gläser. Es ist anzumerken, dass ein beliebiges Glas, das normalerweise für ein dielektrisches Element genutzt wird, ebenfalls verwendet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung enthält die Glaspaste ein Titanoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,5 µm.
Wie beschrieben wurde, wird ein vorgegebener Partikeldurchmesser von Glaspulver mit einem Bindemittel und einem Bindemittel-Auflösungsmittel in einer Kugelmühle, einer Dispersionsmühle oder einer Strahlmühle gut gemischt, um eine Glasmischpaste zu bilden. Hierbei ist das Bindemittel ein Acrylharz, Ethylzellulose, Ethylenoxid oder die Mischung von einem von diesen. Das Bindemittel-Auflösungsmittel ist Terpineol, Butylcarbitolacetat, Pentandiol oder die Mischung von einem von diesen. Die Viskosität der Mischpaste wird so eingestellt, dass sie für ein angenommenes Beschichtungsverfahren geeignet ist, indem die Menge des Bindemittel-Auflösungsmittel in der Mischpaste eingestellt wird.
Wenn nötig, wird der gemischten Glaspaste, was vorteilhaft ist, ein weich machender Zusatz oder eine oberflächenaktive Substanz (Dispergiermittel) zugegeben. Ein weich machender Zusatz macht den getrockneten Glasüberzug, d. h. die getrocknete gedruckte Glaspaste biegsam, reduziert die Häufigkeit des Auftretens von Rissen in dem Glasüberzug zum Zeitpunkt der Sinterung. Eine oberflächenaktive Substanz klebt um die Partikel herum und verbessert den Dispersionsgrad des Glaspulvers, was eine glatte Oberfläche des Glasüberzuges ergibt. Die Folge davon ist, dass die Ergänzung einer oberflächenaktiven Substanz speziell für das Düsenbeschichtungsverfahren, das Sprühbeschichtungsverfahren, das Schleuderbeschichtungsverfahren, und das Klingen-Beschichtungsverfahren effektiv ist, bei denen eine Glaspaste mit einer verhältnismäßig geringen Viskosität verwendet wird.
Hier ist die günstige Zusammensetzung der gemischten Glaspaste 35 bis 70 Gewichts-% Glaspulver und ein Bindemittelbestandteil von 30 bis 65 Gewichts-% einschließlich 5 bis 15 Gewichts-% eines Bindemittels. Die Menge des weich machenden Zusatzes und der oberflächenaktiven Substanz (Dispergiermittel) ist günstigerweise 0,1 bis 3,0 Gewichts-% des Bindemittelbestandteils.
Die oberflächenaktive Substanz (Dispergiermittel) ist eine anionaktive, oberflächenaktive Substanz wie Polycarboxylsäure, Alkyldiphenylethersulfonsäurenatriumsalz, Alkylphosphat, Phosphatsalz eines hochprozentigen Alkohols, Karboxylsäure von Polyoxyethylenethlendiglycerolborsäureester, Polyoxyethylenalkylschwefelsäureestersalz, Naphthalensulfonsäureformalinkondensat, Glycerolmonooelat, Sorbitansesquioleat und Homogenol. Der weich machende Zusatz ist Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Glycerol oder die Mischung von einem davon.
Die gemischte Glaspaste wird nach dem Siebdruckverfahren, dem Düsenbeschichtungsverfahren, dem Schleuderbeschichtungsverfahren, dem Sprühbeschichtungsverfahren oder dem Klingen-Beschichtungsverfahren auf dem vorderen Glasträger 11 auf die Oberfläche, auf der die Entladungselektroden gebildet worden sind, gedruckt. Die gedruckte gemischte Glaspaste wird getrocknet, und das Glaspulver in der gemischten Glaspaste wird einer Sinterung bei einer vorgegebenen Temperatur (550 bis 590°C) unterzogen. Die Temperatur der Sinterung liegt so nahe wie möglich am Erweichungspunkt des Glases. Wenn die gemischte Glaspaste einer Sinterung bei einer Temperatur unterzogen wird, die viel höher ist als der Erweichungspunkt des Glases, dann fließt das geschmolzene Glas so gut, dass das Glas mit den Entladungselektroden reagiert, was zu einem häufigeren Auftreten von Blasen in der dielektrischen Glasschicht führt.
Weil die dielektrische Schicht dünner ist, wird die Leuchtdichte des Plasmabildschirms weiter verbessert und die Entladungsspannung noch mehr reduziert. Infolgedessen wird die Dicke der dielektrischen Glasschicht so klein wie möglich eingestellt ist, so lange wie die elektrische Lebensdauer gehalten wird. In der vorliegenden Ausführung ist die Dicke der dielektrischen Glasschicht 13 auf einen vorgegebenen Wert, der kleiner als 20 µm ist, d. h. die Dicke einer normalen dielektrischen Glasschicht, eingestellt.
Nachstehend wird eine Erläuterung des Druckens der gemischten Glaspaste durch das Siebdruckverfahren, das Düsenbeschichtungsverfahren, das Schleuderbeschichtungsverfahren, das Sprühbeschichtungsverfahren und das Klingen-Beschichtungsverfahren gegeben.
Zuerst wird das Siebdruckverfahren erläutert. Bei dem Siebdruckverfahren wird die gemischte Glaspaste, die beschrieben worden ist (deren Viskosität etwa 50 Pas (50.000 cp) ist, auf ein rostfreies Netz mit vorgegebener Maschengröße (z. B. 395-maschig) gelegt und wird bedruckt, indem eine Quetschwalze verwendet wird, so dass die Dicke der gedruckten gemischten Glaspaste eine gewünschte Dicke ist.
Anschließend wird das Düsenbeschichtungsverfahren erläutert.
7 ist die schematische Darstellung einer Düsenbeschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird. Ein vorderer Glasträger 71, auf dem Entladungselektroden ausgebildet wurden, wird auf einen Tisch 72 gelegt. Eine Glaspaste 73, deren Viskosität so eingestellt worden ist, dass sie 50 Pas (50.000 cp) entspricht oder kleiner ist, wird in einen Behälter 74 gelegt. Die Glaspaste 73 wird durch eine Pumpe 75 zu einer Schlitzdüse 76 geleitet und aus einer Kopfdüse 77 zugeführt, indem das Trägermaterial beschichtet wird. Der Abstand zwischen der Kopfdüse 77, die Viskosität der Glaspaste 73, die Anzahl der Beschichtungen (die Dicke einer durch einmaliges Beschichten gebildete Glaspasten-Schicht beträgt 5 bis 100 µm) und dergleichen sind so eingestellt, dass eine gewünschte Dicke der Glaspastenschicht erreicht wird.
Es wird das Sprühbeschichtungsverfahren erläutert.
8 ist die schematische Darstellung einer Sprühbeschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird. Ein vorderer Glasträger 81, auf dem Entladungselektroden ausgebildet wurden, wird auf einen Tisch 82 gelegt. Eine Glaspaste 83, deren Viskosität so eingestellt worden ist, dass sie 10 Pas (10.000 cp) entspricht oder kleiner ist, wird in einen Behälter 84 gelegt. Die Glaspaste 83 wird durch eine Pumpe 85 in eine Sprühpistole 86 geleitet und aus einer Düse 87 (deren Innendurchmesser 100 µm beträgt) heraus gespritzt, indem die Frontplatte 81 beschichtet wird, so dass die Dicke einer Glaspastenschicht eine gewünschte Dicke ist. Die Dicke der Glaspastenschicht wird gesteuert, indem die Viskosität der Glaspaste 83, der Sprühdruck, die Anzahl von Beschichtungen (die Dicke der Glaspastenschicht, die durch einmaliges Beschichten gebildet wird, beträgt 1 bis 5 µm), und dergleichen eingestellt wird.
Es ist anzumerken, dass eine Glaspaste auf eine Paste bezogen ist, auch wenn sich die Viskosität in dieser Beschreibung verringert hat, während sich eine Glaspaste zu einer wässrigen Mischung verändern wird, wenn die Viskosität abnimmt.
Anschließend wird das Schleuderbeschichtungsverfahren erläutert.
9 ist die schematische Darstellung einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird. Ein vorderer Glasträger 91, auf dem Entladungselektroden ausgebildet wurden, wird auf einen Tisch 92 gelegt, der um eine vertikale Achse rotiert. Eine Glaspaste 93, deren Viskosität so eingestellt wurde, dass sie 10 Pas (10.000 cp) entspricht oder kleiner als diese ist, wird in einen Behälter 94 gelegt. Die Glaspaste 93 wird durch eine Pumpe 95 zu einer Schleuderbeschichtungspistole 96 geleitet und von einer Düse 97 zugeführt, indem die Frontplatte 91 beschichtet wird, so dass die Dicke einer Glaspastenschicht eine gewünschte Dicke ist. Die Dicke der Glaspastenschicht wird gesteuert, indem die Viskosität der Glaspaste 93, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Tisches 92, die Anzahl von Beschichtungen (die Dicke der Glaspastenschicht, die durch einmaliges Beschichten gebildet wird, beträgt 0,1 bis 5 µm) und dergleichen eingestellt wird.
Als Nächstes wird das Klingen-Beschichtungsverfahren erläutert.
10 ist die schematische Darstellung einer Klingenstreichmaschine, die zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht verwendet wird. Ein vorderer Glasträger 101, auf dem Entladungselektroden ausgebildet wurden, wird auf einen Tisch 102 gelegt. Eine Glaspaste 103, deren Viskosität so eingestellt wurde, dass sie 15 Pas (15.000 cp) entspricht oder kleiner als diese ist, wird in einen Behälter 105 gelegt, der mit einer Klinge 104 ausgerüstet ist. Der Behälter 105 ist in Richtung des Pfeils 106 gezeichnet, wobei eine bestimmte Menge der Glaspaste 103 von der Klinge 104 auf dem Glasträger zugeführt wird, so dass eine vorbestimmte Dicke der Glaspastenschicht auf dem Glasträger aufgebracht wird. Die Dicke der Glaspastenschicht wird gesteuert, indem die Viskosität der Glaspaste 103, der Abstand zwischen der Klinge und dem Glasträger, die Anzahl von Aufbringungen von Glaspastenschichten und dergleichen eingestellt wird.
Hier werden das Siebdruckverfahren, das Düsenbeschichtungsverfahren, das Schleuderbeschichtungsverfahren, das Sprühbeschichtungsverfahren und das Klingen-Beschichtungsverfahren miteinander verglichen. Beim Siebdruckverfahren wird eine Paste (Einschwärzfarbe) verwendet, deren Viskosität relativ hoch ist, d. h. eine Einschwärzfarbe, die leicht fließt. Die Folge ist, dass auf der Oberfläche eines gedruckten dielektrischen Elements zum Zeitpunkt des Trocknens nach dem Drucken das Maschenmuster übrig bleibt, indem eine unebene Oberfläche der dielektrischen Glasschicht erzeugt wird (siehe „Saishin Purazuma Disupurei Seizo-Gijutsu, Gekkan FPD Interijensu (Neuestes Herstellungsverfahren für Plasmadisplays, Monatsschrift FPD Intelligence)", Ausgabe Dezember 1997, Seite 105. In der vorliegenden Ausführung wird der Glaswerkstoff, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 0,1 bis 1,5 µm ist und der maximale Partikeldurchmesser dem Dreifachen des durchschnittlichen Partikeldurchmessers entspricht oder kleiner als dieser ist, beim Siebdruckverfahren verwendet. Die Folge ist, dass die Unebenheit auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht weniger häufig erscheint, und die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht im Vergleich dazu verbessert ist, wenn ein normaler Glaswerkstoff verwendet wird, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser 2 µm entspricht oder größer ist. Andererseits bleibt auch das Maschenmuster übrig, so dass das Siebdruckverfahren einer Verbesserung zugänglich ist.
Andererseits besitzt die Glaspaste eine verhältnismäßig niedrige Viskosität, d. h. die Glaspaste fließt leicht und es wird bei dem Düsenbeschichtungsverfahren, dem Schleuderbeschichtungsverfahren, dem Sprühbeschichtungsverfahren und dem Klingen-Beschichtungsverfahren kein Netz verwendet. Infolgedessen bleibt kein Netzmuster auf der Oberfläche des dielektrischen Elements übrig, was eine glattere Oberfläche und die weiter verbesserte Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Vergleich zum Siebdruckverfahren ergibt.
Folglich sind das Düsenbeschichtungsverfahren, das Schleuderbeschichtungsverfahren, das Sprühbeschichtungsverfahren und das Klingen-Beschichtungsverfahren als Verfahren zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht mehr geeignet.
Nachstehend wird die Erläuterung gegeben, wie die dielektrische Glasschicht 23 gebildet wird.
Die dielektrische Glasschicht 23 der gleichen Art wie die dielektrische Glasschicht 13 verwendet ein Glaspulver, dem 5 bis 30 Gewichts-% TiO₂ dem Glaspulver zugegeben werden, das zur Bildung der dielektrischen Glasschicht 13 verwendet wurde. Dadurch, dass TiO₂ zugegeben wurde, reflektiert die dielektrische Glasschicht 23 auf dem hinteren Glasträger 21 das von Phosphor emittierte Licht zu der Frontplatte 10 hin.
Vorzugsweise enthält die auf dem hinteren Glasträger 21 verwendete Glaspaste Titanoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,5 µm. Je mehr TiO₂ in einem Glaspulver enthalten ist, desto höher ist das Reflexionsvermögen. Andererseits nimmt die elektrische Lebensdauer um so mehr ab, je mehr TiO₂ enthalten ist. Infolgedessen beträgt die maximale Menge von TiO₂ 30 Gewichts-% des dielektrischen Glaswerkstoffes.
Außerdem bewirkt eine größere Menge von TiO₂ das Auftreten von Blasen in der dielektrischen Glasschicht, so dass es vorteilhaft ist, ein Glaspulver zu verwenden, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser 0,1 bis 1,5 µm ist und der maximale Partikeldurchmesser dem Dreifachen des durchschnittlichen Partikeldurchmessers entspricht oder kleiner als dieser ist. Es ist günstiger, ein Glaspulver zu verwenden, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser 0,1 bis 0,5 µm ist.
Der Grund, warum die Häufigkeit des Auftretens von Blasen in einer dielektrischen Glasschicht abnimmt, wenn der Partikeldurchmesser des Glaswerkstoffes verringert ist, wird nachstehend beschrieben.
Zuerst wird der Grund erläutert, weshalb die Häufigkeit des Auftretens von Blasen vom Durchmesser des Glaswerkstoffes abhängig ist.
In einem Glaswerkstoff schmelzen Glaspartikel mit relativ kleinen Durchmessern früher als die mit relativ großen Durchmessern. Wenn eine aufgebrachte Glasschicht Glaspartikel mit unterschiedlichen Durchmessern enthält, schmelzen Glaspartikel mit relativ kleinen Durchmessern durch die Beendigung der Sinterung, und flocken aufgrund des flüssigen Zustandes aus und weisen keinen Spalt auf, durch den Gas hindurch geht. Zu diesem Zeitpunkt, wenn Partikel mit größerem Durchmesser nicht schmelzen, bleibt in den Lücken zwischen diesen Partikeln mit größerem Durchmesser Gas übrig. Die Folge davon ist, dass wegen des Unterschiedes der Schmelzgeschwindigkeit zwischen den Glaspartikeln die Lücken zwischen Partikeln mit relativ großem Durchmesser nach dem Sintern als Blasen übrig sind. Wie beschrieben wurde, hängt das Auftreten von Blasen von dem Partikeldurchmesser eines Glaspulvers ab, d. h. es gibt keine hohe Korrelation zwischen den Partikeldurchmessern eines Glaspulvers und den Durchmessern der in einer Glasschicht auftretenden Blasen. Infolgedessen wird die Häufigkeit des Auftretens von Blasen in der Glasschicht dadurch verringert, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers auf 0,1 bis 1,5 µm eingestellt ist und der maximale Partikeldurchmesser dem Dreifachen des durchschnittlichen Partikeldurchmessers wie in der vorliegenden Ausführung entspricht oder kleiner als dieser ist. Es ist anzumerken, dass Glaspartikel mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern, auch wenn der Partikeldurchmesser so wie beschrieben wurde eingestellt ist, früher schmelzen als die mit relativ großen Durchmessern, so dass die Glaspartikel, die früher schmelzen, aufgrund des flüssigen Zustandes durch die Beendigung der Sinterung früher ausflocken. In diesem Fall ist der Unterschied der Schmelzgeschwindigkeit jedoch klein. Infolgedessen ist die Häufigkeit des Auftretens von Blasen verringert. Das Phänomen wird durch die später beschriebenen praktischen Erfahrungen bestätigt.
Außerdem ist die Oberfläche des vorderen Glasträgers 11 und des hinteren Glasträgers 21 nach Bildung der Entladungselektroden 12 und der Adressenelektroden 22 irgendwie uneben. Insbesondere wenn die Entladungselektroden 12 und die Adressenelektroden 22 nach dem fotolithografischen Verfahren gebildet werden, sind auf der Oberfläche große Vorsprünge ausgebildet. Weil dielektrische Glasschichten auf der Oberfläche gebildet werden, auf der die Vorsprünge der Entladungselektroden 12 und der Adressenelektroden 22 gebildet worden sind, bleiben in den Vertiefungen Blasen übrig. Dies ist auch ein Grund des Auftretens von Blasen in einer dielektrischen Glasschicht. In der vorliegenden Ausführung beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaswerkstoffes 0,1 bis 1,5 µm. Der durchschnittliche Durchmesser ist kleiner als der eines herkömmlichen Glaswerkstoffes, d. h. 2 bis 15 µm. Mit anderen Worten, der Glaswerkstoff in der vorliegenden Ausführung enthält eine größere Menge Glaspartikel mit kleinem Durchmesser. Infolgedessen ist die Wahrscheinlichkeit, dass Partikel mit einem kleinen Durchmesser die Vertiefungen ausfüllen, um die Häufigkeit des Auftretens von Blasen in den Vertiefungen zu verringern, höher.
Nachstehend wird entsprechend spezifischer Daten die Erläuterung gegeben, wie unterschiedlich die Schmelzgeschwindigkeit von Glaswerkstoffen mit unterschiedlichen Partikeldurchmessern ist.
11 ist eine Tabelle, die die Beziehungen zwischen den Schmelzgeschwindigkeiten und den durchschnittlichen Partikeldurchmessern von Glaswerkstoffen darstellt. Glaswerkstoffe mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,85 µm und 3,17 µm werden durch Anwendung von Druck zu einer vorgegebenen Größe von Kreiszylindern geformt. Diese Kreiszylinder werden mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10°C/min erhitzt, und es werden Fotos von den Kreiszylindern jedes Mal dann gemacht, wenn sich die Temperatur um 20°C von 400 bis 800°C erhöht, indem ein Wärmemikroskop genutzt wird. Die schwarzen Bilder stellen die Kreiszylinder dar. Wie in 11 deutlich gezeigt ist, ist die Schmelzgeschwindigkeit des Kreiszylinders des Glaswerkstoffes aus Partikeln mit kleinerem Durchmesser bei der gleichen Temperatur größer als die bei Partikeln mit größerem Durchmesser. Das Experiment wird in "Denki Kagaku (Electrochemical)", Bd. 56, Nr. 1, 1998, S. 23 bis 24 ausführlich beschrieben.
Wie beschrieben wurde, wird bei einer Verringerung der Häufigkeit des Auftretens von Blasen eine bestimmte Höhe der elektrischen Lebensdauer auch dann gesichert, wenn die dielektrischen Glasschichten 13 und 23 in der vorliegenden Ausführung dünner ein gestellt sind. Spezieller wird auch dann, wenn die Dicke der dielektrischen Schichten 13 und 23 so eingestellt ist, dass sie zur Erhöhung der Leuchtdichte 20 µm entspricht oder kleiner als diese ist, die Verringerung der elektrischen Lebensdauer aufgrund einer dünneren Dicke verhindert. Die Folge davon ist, dass die Effekte einer Verbesserung der Leuchtdichte des Bildschirms und Verringerung der Entladungselektrode gleichzeitig erreicht werden.
Außerdem ist die elektrische Lebensdauer ausreichend gesichert, wenn die dielektrischen Glasschichten 13 und 23 dünner eingestellt werden. Infolgedessen kann eine hervorragende Anfangsleistung wie höhere Leuchtdichte des Bildschirms und geringere Entladungsspannung einen relativ langen Zeitraum lang aufrechterhalten werden, auch wenn der Plasmabildschirm ständig genutzt wird, was ihn zu einem zuverlässigen erstklassigen PDP macht.
Außerdem besitzen die dielektrischen Glasschichten 13 und 23, die durch Verwendung von relativ kleinen Glaspartikeln gebildet wurden, sehr glatte Oberflächen. Infolgedessen weisen die dielektrischen Glasschichten 13 und 23 eine relativ hohe Durchlässigkeit für sichtbares Licht auf.
Es ist anzumerken, dass während ein verhältnismäßig feines Glaspulver zur Bildung einer dielektrischen Glasschicht in der vorliegenden Ausführung sowohl für die Frontplatte 10 als auch für die Rückplatte 20 verwendet wird, das relativ feine Glaspulver nur für eine der Front- und Rückplatten 10 und 20 genutzt werden kann. Außerdem kann das verhältnismäßig feine Glaspulver nur für die Frontplatte 10 verwendet werden, wenn die dielektrische Glasschicht nur auf der Seite der Frontplatte 10 in einem PDP gebildet wird.
Nachstehend wird die Erläuterung spezieller Experimente gegeben, die als Beispiele (1) und (2) dargestellt sind.

Beispiel 1
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4

Tabelle 1 und Tabelle 2 zeigen die Bedingungen, welche die Bildung der dielektrischen Glasschicht 13 auf der Seite der Frontplatte 10 betreffen (Zusammensetzung des Glases, durchschnittlicher Partikeldurchmesser, Zusammensetzung der Glaspaste, Brenntemperatur und dergleichen). Tabelle 3 und Tabelle 4 zeigen die Bedingungen, welche die Bildung der dielektrischen Glasschicht 23 auf der Seite der Rückplatte 20 betreffen (Zusammensetzung des Glases, durchschnittlicher Partikeldurchmesser, Zusammensetzung der Glaspaste, Brenntemperatur und dergleichen).
Im Beispiel (1) werden dielektrische Glasschichten gebildet, indem die Prüfmuster Nr. 1 bis 14 in den Tabellen 1 bis 4 nach dem Siebdruckverfahren verwendet werden.
In den Plasmabildschirmen, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6 und 9 bis 12 entsprechen, sind die Oberflächen der Entladungselektroden 12 und der Adressenelektroden 22 mit den dielektrischen Glasschichten 13 und 23 überzogen, die durch das Glaspulver gebildet werden, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser 0,1 bis 1,5 µm ist und der maximale Partikeldurchmesser dem Dreifachen des durchschnittlichen Partikeldurchmessers entsprechend der vorhergehenden Ausführung entspricht oder kleiner als dieser ist. Die Dicke der dielektrischen Glasschichten 13 und 23 beträgt 10 bis 15 µm (im Durchschnitt).
Nachstehend wird hier die Zellengröße des PDP beschrieben. Für ein hoch auflösendes TV-Gerät mit einem Bildschirm, der 42 Zoll misst, ist die Höhe der Wände 24 auf 0,15 mm, der Abstand zwischen den Wänden 24, d. h. der Zellenabstand, auf 0,15 mm eingestellt, und der Abstand zwischen den Entladungselektroden 12 ist auf 0,05 mm einge stellt. Ein Ne-Xe-Mischgas, das 5 Volumen-% von Xe enthält, wird bei einem Eingießdruck von 79993 Pa (600 Torr) eingefüllt.
Die Schutzschicht 14 wird nach dem Verfahren der chemischen Plasma-Aufdampfung gebildet. Bei chemischer Plasma-Aufdampfung wird als Quelle Acetylacetonmagnesium Mg(C₅H₇O₂)₂ oder Magnesiumdipivaloylmethan Mg(C₁₁H₁₉O₂)₂ verwendet.
Nachstehend werden die Bedingungen bei dem Verfahren der chemischen Plasma-Aufdampfung beschrieben. Die Temperatur der Zerstäuber ist auf 125°C und die Temperatur zum Erhitzen des Glasträgers auf 250°C eingestellt. Auf einen Glasträger werden pro Minute ein Liter Argongas und zwei Liter Sauerstoff aufgebracht. Der Druck wird auf 1333 Pa (10 Torr) gesenkt, und 20 Sekunden lang wird ein elektrisches, hochfrequentes 13,56-MHz Feld bei 300 Watt von einer Hochfrequenz-Stromquelle angelegt. Die MgO-Schutzschicht 14 wird so gebildet, dass die Dicke 1,0 µm beträgt. Die Geschwindigkeit der Bildung der Schutzschicht 14 beträgt 1,0 µm/min.
Eine Röntgenanalyse zeigt, dass sich die Kristallfläche der Schutzschicht 14 bei allen Prüfmustern auf die (100)-Fläche orientiert, wenn als Quelle entweder Mg(C₅H₇O₂)₂ oder Mg(C₁₁H₁₉O₂)₂ verwendet wird. Es ist anzumerken, dass die Schutzschicht 14 nach dem Verfahren der chemischen Plasma-Aufdampfung gebildet ist. Die Eigenschaften der PDP sind fast die gleichen, wenn das beim Verfahren der chemischen Aufdampfung verwendete Materialgas Acetylacetonmagnesium oder Magnesiumdipivaloylmethan ist.
Während in den PDP, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 8 entsprechen, für die dielektrische Glasschicht 13 auf der Seite der Frontplatte 10 dielektrisches PbO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Al₂O₃-Glas verwendet wird, wird in den PDP, die den Prüfmustern Nr. 9 bis 14 entsprechen, ein dielektrisches PbO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Al₂O₃-Glas verwendet.
Für die dielektrische Glasschicht 23 auf der Seite der Rückplatte 20 wird ein Glaswerkstoff, bei dem einem dielektrischen PbO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Glas Titanoxid hinzu gegeben wurde, als der Füllstoff verwendet.
Die den Prüfmustern Nr. 7, 8, 13, 14 entsprechenden PDP sind Vergleichbeispiele. In den Prüfmustern Nr. 7, 8, 13, 14 besitzen die zur Bildung der dielektrischen Glasschich ten 13 und 23 verwendeten dielektrischen Glaspulver die nachstehend beschriebenen Eigenschaften. Auf der Seite der Frontplatte 10 beträgt in dem Prüfmuster Nr. 7 der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; im Prüfmuster Nr. 8 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); im Prüfmuster Nr. 13 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; und im Prüfmuster Nr. 14 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers). Auf der Seite der Rückplatte 20 beträgt in dem Prüfmuster Nr. 7 der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; im Prüfmuster Nr. 8 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); im Prüfmuster Nr. 13 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; und im Prüfmuster Nr. 14 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers).
Experiment 1
Für jeden der den Prüfmustern Nr. 1 bis 14 entsprechenden PDP werden die Größen der Blasen in den dielektrischen Schichten auf den Entladungselektroden und den Adressenelektroden durch ein Elektronenmikroskop (die Vergrößerung ist 1000-fach) untersucht, und aus der Messung der Durchmesser einer bestimmten Anzahl von Blasen wurde der durchschnittliche Blasendurchmesser erhalten. Der Durchmesser von einer Blase ist der Durchschnitt der Messungen von zwei Achsen.
Experiment 2
Für jeden der Plasmabildschirme, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 14 entsprechen, wird ein Stehspannungsversuch in der nachstehend beschriebenen Weise durchgeführt. Bevor der Bildschirm zugeschmolzen wird, wird die Frontplatte 10 (die Rückplatte 20) entfernt und die Entladungselektroden 12 (die Adressenelektroden 22) werden als Anode eingesetzt. Auf die dielektrische Glasschicht 13 (die dielektrische Glasschicht 23) wird eine Silberpaste aufgedruckt, wobei die aufgedruckte Silberpaste, nachdem sie getrocknet ist, als Kathode eingesetzt wird. Zwischen der Anode und der Kathode wird eine Spannung angelegt, wobei die Spannung beim Auftreten eines elektrischen Durchschlages als Stehspannung festgelegt wird.
Außerdem wird die Leuchtdichte des Bildschirms (cd/cm²) für jeden der PDP aus der Messung erhalten, wenn der PDP mit einer Entladungs-Brennspannung von etwa 150 V und bei einer Frequenz von 30 kHz entladen wird.
Experiment 3
Es wurden 20 Plasmabildschirme jeweils entsprechend den PDPs der Prüfmuster Nr. 1 bis 14 hergestellt, und für jeden dieser hergestellten Plasmabildschirme wurde eine beschleunigte Lebensdauerprüfung durchgeführt. Die beschleunigte Lebensdauerprüfung wird unter einer erheblich harten Bedingung ausgeführt, d. h. die PDPs werden vier aufeinander folgende Stunden lang mit einer Entladungs-Brennspannung von 200 V bei einer Frequenz von 50 kHz entladen. Nach Entladung werden die Abschaltbedingungen der dielektrischen Glasschichten und dergleichen in den Plasmabildschirmen geprüft (Defekte der elektrischen Lebensdauer der PDPs).
Die Ergebnisse der Experimente 1 bis 3 sind in den unten gegebenen Tabellen 5 und 6 dargestellt.

Tabelle 5
Tabelle 6
Experiment 4

In dem Experiment 4 wird die elektrische Lebensdauer der dielektrischen Glasschichten gemessen. Die dielektrischen Glasschichten besitzen eine unterschiedliche Dicke, die 30 µm entspricht oder kleiner als diese ist, und die durch Verwendung von Glaswerkstoffen gebildet worden sind, bei denen die durchschnittlichen Partikeldurchmesser der Glaspulver 3,5 µm, 1,1 µm und 0,8 µm sind. Die Beziehung zwischen der Dicke der die lektrischen Glasschicht und der elektrischen Lebensdauer ist entsprechend den experimentellen Ergebnissen in 12 dargestellt.
Untersuchung
Die experimentellen Ergebnisse in Tabelle 5 und Tabelle 6 zeigen, dass die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6 und 9 bis 12 entsprechenden Plasmabildschirme ausgezeichnete Leuchtdichten der Bildschirme im Vergleich zu einem normalen Plasmabildschirm aufweisen, dessen Leuchtdichte etwa 400 cd/m² beträgt (beschrieben in "Flat-Panel-Display", 1997, S. 198).
Die Beobachtung der Blasengrößen und die Ergebnisse des Stehspannungsversuches der dielektrischen Glasschichten und die beschleunigte Lebensdauerprüfung der PDPs zeigen, dass die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6 und 9 bis 12 entsprechenden Plasmabildschirme mit den dielektrischen Glasschichten, die unter Verwendung der Glaswerkstoffe gebildet wurden, bei denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 0,1 bis 1,5 µm ist und der maximale Partikeldurchmesser kleiner als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers ist, eine ausgezeichnete elektrische Lebensdauer im Vergleich zu den PDP aufweisen, die den Prüfmustern 7, 8, 13 und 14 mit den dielektrischen Glasschichten entsprechen, die unter Verwendung der Glaswerkstoffe gebildet wurden, bei denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 1,5 µm entspricht oder kleiner als dieser ist, oder der Glaswerkstoffe, bei denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 1,5 µm entspricht oder kleiner als dieser ist, und der maximale Partikeldurchmesser mehr als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers ist.
Infolgedessen kann eine Beschichtung der Entladungselektroden und der Adressenelektroden durch die dielektrische Glasschicht, die durch Verwendung eines Glaspulvers gebildet wurde, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser 0,1 bis 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser kleiner ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers, die elektrische Lebensdauer auch dann verbessern, wenn die Dicke der dielektrischen Glasschicht auf kleiner als 20 µm eingestellt ist, d. h., auch wenn die dielektrische Glasschicht dünner ist als eine herkömmliche, so dass eine verbesserte Leuchtdichte erhalten wird.
Es ist anzumerken, dass die dielektrischen Glasschichten, die mit dem Glaspulver gebildet wurden, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser so eingestellt ist, dass er für die den Prüfmustern Nr. 7 und 13 entsprechenden PDP auf 3 µm oder größer eingestellt ist, und dass die dielektrischen Glasschichten, die mit dem Glaspulver gebildet wurden, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser auf 1,5 µm eingestellt ist, und dessen maximaler Partikeldurchmesser so eingestellt ist, dass er größer ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers, leicht einen elektrischen Durchschlag haben können, obwohl diese dielektrischen Schichten auf den Entladungselektroden und den Adressenelektroden dicker als die in den PDP sind, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6 und 9 bis 12 entsprechen.
Wie beschrieben wurde, zeigt 12, dass die elektrische Lebensdauer zunimmt, wenn die Größe des durchschnittlichen Partikeldurchmessers des Glaswerkstoffes abnimmt, wenn die Dicke der dielektrischen Glasschicht die gleiche ist.
Mit anderen Worten, wenn die elektrische Lebensdauer die gleiche ist, nimmt die Dicke der dielektrischen Schicht ab, weil die Größe des durchschnittlichen Partikeldurchmessers abnimmt. Infolgedessen realisiert ein Glaswerkstoff mit kleinerem durchschnittlichen Durchmesser eine höhere Leuchtdichte mit derselben elektrischen Lebensdauer.

Beispiel 2
Tabelle 7
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10
Tabelle 11
Tabelle 12
Tabelle 13
Tabelle 14
Tabelle 15
Tabelle 16

In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6, 9 bis 12, 15 bis 20, 23 bis 28 und 31 bis 34 in den Tabellen 7 bis 16 entsprechen, sind die Entladungselektroden und die Adressenelektroden mit dielektrischen Glasschichten überzogen. Die dielektrischen Glasschichten werden gebildet, indem eine Glaspaste entsprechend dem Düsenbeschichtungsverfahren, Sprühbeschichtungsverfahren und Schleuderbeschichtungsverfahren oder dem Klingen-Beschichtungsverfahren auf die Glasträger aufgebracht wird und die aufgebrachte Glaspaste gebrannt wird. Die Glaspaste enthält eine Bindemittelkomponente mit einem weich machenden Zusatz und einer oberflächenaktiven Substanz sowie ein Glaspulver, dessen durchschnittliche Partikelgröße 0,1 bis 1,5 µm und dessen maximaler Partikeldurchmesser dem Dreifachen des durchschnittlichen Partikeldurchmessers entspricht oder kleiner als dieser ist. Die Dicke der dielektrischen Glasschichten ist auf 10 bis 15 µm (im Durchschnitt) eingestellt.
Die Zellengröße der Plasmabildschirme ist für das hoch auflösende TV-Display, das 42 Zoll (106 cm) misst, eingestellt. Die Höhe der Wände 24 ist auf 0,15 mm eingestellt, der Zwischenraum zwischen den Wänden 24, d. h. die Zellenteilung, ist auf 0,15 mm und der Zwischenraum zwischen den Entladungselektroden 12 auf 0,05 mm eingestellt. Das 5 Vol.-% Xe enthaltende Ne-Xe-Mischgas wird mit einem Eingießdruck von 600 Torr in die Entladungsräume 30 eingefüllt.
Die Schutzschicht 14 wird nach dem Verfahren der chemischen Plasma-Aufdampfung, das beschrieben wurde, unter Verwendung von Acetylacetonmagnesium Mg(C₅H₇O₂)₂ oder Magnesiumdipivaloylmethan Mg(C₁₁H₁₉O₂)₂ als die Quelle gebildet.
Eine Röntgenanalyse zeigt, dass sich die Kristallfläche der Schutzschicht 14 bei allen Prüfmustern auf die (100)-Fläche orientiert, wenn als Quelle entweder Mg(C₅H₇O₂)₂ oder Mg(C₁₁H₁₉O₂)₂ verwendet wird.
In jedem der Plasmabildschirme, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 8 entsprechen, wird die dielektrische Glasschicht auf der Seite der Frontplatte gebildet, indem ein dielektrisches PbO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Al₂O₃-Glas verwendet wird. In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 9 bis 14 entsprechen, wird die dielektrische Glasschicht gebildet, indem ein dielektrisches Bi₂O₃-ZnO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Glas verwendet wird. In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 15 bis 22 entsprechen, wird ein dielektrisches ZnO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-CaO-Glas verwendet. In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 23 bis 30 entsprechen, wird ein dielektrisches P₂O₅-ZnO-Al₂O₃-CaO-Glas verwendet. In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 31 bis 36 entsprechen, wird ein dielektrisches Nb₂O₅-ZnO-B₂O₃-SiO₂-CaO-Glas verwendet. In jedem der Plasmabildschirme wird die dielektrische Glasschicht auf der Seite der Rückplatte gebildet, indem die Mischung aus Titanoxid verwendet wird, wobei das dielektrische Glas fast das gleiche ist wie das für die dielektrische Glasschicht auf der Seite der Frontplatte verwendete.
In jedem der den Prüfmustern Nr. 1 bis 3, 9, 10, 15 bis 17, 23 bis 25, 31 und 32 entsprechenden Plasmabildschirme wird die dielektrische Glasschicht nach dem Düsenbeschichtungsverfahren gebildet und die Glaspaste so eingestellt, dass die Viskosität 20 bis 50 Pas (20.000 bis 50.000 cp) ist.
In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 4, 12, 19, 27, 28 und 34 entsprechen, wird die dielektrische Glasschicht nach dem Sprühbeschichtungsverfahren gebildet, und die Glaspaste wird so eingestellt, dass die Viskosität 0,5 bis 20 Pas (500 bis 20.000 cp) beträgt.
In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 5, 11, 18, 26 und 33 entsprechen, wird das Schleuderbeschichtungsverfahren verwendet, und die Glaspaste wird so eingestellt, dass die Viskosität 0,1 bis 3 Pas (100 bis 3000 cp) beträgt.
In den PDP, die den Prüfmustern Nr. 6 und 20 entsprechen, wird das Klingen-Beschichtungsverfahren verwendet, und die Glaspaste wird so eingestellt, dass die Viskosität 2 bis 10 Pas (2000 bis 10.000 cp) beträgt.
Die dielektrischen Glasschichten auf den Adressenelektroden werden alle nach dem Düsenbeschichtungsverfahren gebildet.
Die PDP, die den Prüfmustern Nr. 7, 8, 13, 14, 21, 22, 29, 30, 35 und 36 entsprechen, sind Vergleichsbeispiele. Bei diesen Plasmabildschirmen werden die dielektrischen Glasschichten nach dem Siebdruckverfahren gebildet, und die Partikeldurchmesser der für die dielektrischen Schichten verwendeten dielektrischen Glaspulver werden so eingestellt wie es nachstehend beschrieben wird. Auf der Seite der Frontplatte beträgt bei dem PDP, der dem Prüfmuster Nr. 7 entspricht, der durchschnittliche Partikeldurchmes ser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; bei dem PDP Nr. 8 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); bei dem PDP Nr. 13 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; bei dem PDP Nr. 14 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers), bei dem PDP Nr. 21 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; bei dem PDP Nr. 22 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); bei dem PDP Nr. 29 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; bei dem PDP Nr. 30 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; bei dem PDP Nr. 35 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; und bei dem PDP Nr. 36 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers). Auf der Seite der Rückplatte beträgt bei dem PDP Nr. 7 der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; bei dem PDP Nr. 8 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); bei dem PDP Nr. 13 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; bei dem PDP Nr. 14 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); bei dem PDP Nr. 21 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm; bei dem PDP Nr. 22 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers); bei dem PDP Nr. 29 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 7,0 µm; bei dem PDP Nr. 30 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,5 µm; bei dem PDP Nr. 35 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,0 µm und der maximale Partikeldurchmesser 9,0 µm; und bei dem PDP Nr. 36 beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser 6,0 µm (das Vierfache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers).
Experiment 1
Für jeden der Plasmabildschirme, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 14 entsprechen, werden die Größen der Blasen in den dielektrischen Schichten auf den Entladungselektroden und den Adressenelektroden durch ein Elektronenmikroskop geprüft (Vergrößerung ist 1000-fach); und der durchschnittliche Blasendurchmesser wird aus der Messung der Durchmesser einer vorgegebenen Anzahl von Blasen erhalten. Der Durchmesser einer Blase ist der Durchschnitt der Messungen von zwei Achsen.
Experiment 2
Für jeden der den Prüfmustern Nr. 1 bis 14 entsprechenden Plasmabildschirme wird ein Stehspannungsversuch in der nachstehend beschriebenen Art und Weise durchgeführt. Bevor der Bildschirm zugeschmolzen wird, wird die Frontplatte 10 (die Rückplatte 20) entfernt und die Entladungselektroden 12 (die Adressenelektroden 22) als die Anode eingestellt. Auf die dielektrische Glasschicht 13 (die dielektrische Glasschicht 23) wird eine Silberpaste aufgedruckt, und die aufgedruckte Silberpaste wird, nachdem sie getrocknet ist, als die Kathode eingestellt. Zwischen der Anode und der Kathode wird eine Spannung angelegt, und die Spannung wird als die Stehspannung bestimmt, wenn der elektrische Durchschlag auftritt. Die Leuchtdichte des Bildschirms (cd/cm²) wird für jeden der Plasmabildschirme aus der Messung erhalten, wenn der Plasmabildschirm mit einer Entladungs-Brennspannung von etwa 150 V und bei einer Frequenz von 30 kHz entladen wird.
Experiment 3
Es werden 20 PDP nach jedem der den Prüfmustern Nr. 1 bis 36 entsprechenden Plasmabildschirme hergestellt, und es wird ein beschleunigter Lebensdauertest für jeden der hergestellten PDP durchgeführt. Der beschleunigte Lebensdauertest wird unter einer Bedingung hergestellt, die bedeutend schwieriger ist als ein normaler Zustand, d. h. die PDP werden mit einer Entladungs-Brennspannung von 200 V bei einer Frequenz von 50 kHz vier aufeinander folgende Stunden lang entladen. Nach der Entladung werden die Abschaltbedingungen der dielektrischen Glasschichten und dergleichen in den PDP (Defekte der elektrischen Lebensdauer der Plasmabildschirme) geprüft. Die Ergebnisse der Experimente 1 bis 3 sind in den nachstehend gegebenen Tabellen 17 bis 21 dargestellt.

Tabelle 17
Tabelle 18
Tabelle 19
Tabelle 20
Tabelle 21

Untersuchung
Die experimentellen Ergebnisse in den Tabellen 17 bis 21 zeigen, dass die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6, 9 bis 12, 15 bis 20, 23 bis 28 und 31 bis 34 entsprechenden Plasmabildschirme ausgezeichnete Bildschirm-Leuchtdichten im Vergleich zu einem normalen PDP aufweisen, wobei dessen Bildschirm-Leuchtdichte etwa 400 cd/m² beträgt.
Die Beobachtung der Blasengrößen und die Ergebnisse des Stehspannungsversuches der dielektrischen Glasschichten sowie der beschleunigte Lebensdauertest der PDP zeigen, dass die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6, 9 bis 12, 15 bis 20, 23 bis 28 und 31 bis 34 entsprechenden PDP mit den dielektrischen Glasschichten, die unter Verwendung der Glaswerkstoffe ausgebildet wurden, bei denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 0,1 bis 1,5 µm und der maximale Partikeldurchmesser dem Dreifachen des durchschnittlichen Partikeldurchmessers entspricht oder kleiner als dieser ist, eine ausgezeichnete elektrische Lebensdauer und Oberflächenrauhigkeit (siehe Daten der Oberflächenrauhigkeit in der ganz rechten Spalte in den Tabellen 7 bis 11, wobei die Oberflächenrauhigkeit die arithmetische Mittelrauhtiefe bedeutet) im Vergleich zu den PDP aufweisen, die den Prüfmustern 7, 8, 13, 14, 21, 22, 29, 30, 35 und 36 entsprechen, einschließlich der dielektrischen Glasschichten, die mit den Glaswerkstoffen gebildet wurden, bei denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 1,5 µm entspricht oder größer als dieser ist, oder den Glaswerkstoffen, bei denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 1,5 µm entspricht oder größer ist als dieser, und der maximale Partikeldurchmesser mehr als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers ist.
Infolgedessen kann das Beschichten der Ag-Elektroden mit der dielektrischen Glasschicht, die mit einem Glaspulver gebildet wurde, bei dem der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glaspulvers 0,1 bis 1,5 µm ist und der maximale Partikeldurchmesser kleiner ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers, die elektrische Lebensdauer auch dann verbessern, wenn die Dicke der dielektrischen Glasschicht kleiner als 20 µm eingestellt ist, d. h. auch wenn die dielektrische Schicht dünner ist als eine herkömmliche, so dass eine verbesserte Leuchtdichte erhalten wird.
Es ist anzumerken, dass die dielektrischen Glasschichten, die mit dem Glaspulver gebildet wurden, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser so eingestellt ist, dass er 3 µm für die PDP, die den Prüfmustern Nr. 7, 13, 21, 29 und 35 entsprechen beträgt oder größer als dieser ist, und die dielektrischen Glasschichten, die mit dem Glaspulver gebildet wurden, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser auf 1,5 µm eingestellt ist und der maximale Partikeldurchmesser so eingestellt ist, dass er für die den Prüfmustern Nr. 8, 14, 22, 30 und 36 entsprechenden PDP größer ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers, einen leichten elektrischen Durchschlag aufweisen, selbst wenn diese dielektrischen Glasschichten dicker sind als die in den PDP, die den Prüfmustern Nr. 1 bis 6, 9 bis 12, 15 bis 20, 23 bis 28 und 31 bis 34 entsprechen.

Claims

Herstellungsverfahren eines Plasmabildschirms, wobei der Plasmabildschirm eine Frontplatte (10) umfasst, die einen vorderen Glasträger (11) enthält, auf dem eine erste Elektrode (12) und eine erste dielektrische Glasschicht (13) ausgebildet wurden, und eine Rückplatte (20), die einen hinteren Glasträger (21) enthält, auf dem eine zweite Elektrode (22) und eine Phosphorschicht (25) ausgebildet wurden, wobei die Frontplatte und Rückplatte so angeordnet sind, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode in einem vorbestimmten Abstand einander gegenüber liegen, zwischen der Frontplatte und der Rückplatte Wände (24) ausgebildet sind, und Abstände (30) von den Frontplatten umgeben sind, wobei die Rückplatte und die Wände mit einem entladungsfähigen Gas gefüllt sind, wobei die erste dielektrische Glasschicht durch Aufbringen einer ersten Glaspaste auf dem vorderen Glasträger gebildet wird, die erste Glaspaste eine Mischung aus einem ersten Glaspulver, zumindest einem von einem weich machenden Zusatz und einer oberflächenaktiven Substanz, einem Bindemittel und einem das Bindemittel auflösenden Lösungsmittel ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Glaspulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 1,5 µm und einen maximalen Partikeldurchmesser aufweist, der nicht größer ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers.
Plasmabildschirm-Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rückplatte (20) des Weiteren eine zweite dielektrische Glasschicht (23) enthält, und das Plasmabildschirm-Herstellungsverfahren die zweite dielektrische Glasschicht durch Aufbringen einer zweiten Glaspaste auf den hinteren Glasträger (21) ausbildet, die zweite Glaspaste eine Mischung aus dem zweiten Glaspulver, zumindest einem von einem weich machenden Zusatz und einer oberflächenaktiven Substanz, einem Bindemittel und einem das Bindemittel auflösenden Lösungsmittel ist, das zweite Glaspulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 1,5 µm und einen maximalen Partikeldurchmesser aufweist, der nicht größer ist als das Dreifache des durchschnittlichen Partikeldurchmessers.
Plasmabildschirm-Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, bei dem die erste Glaspaste ein Titanoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,5 µm enthält.
Plasmabildschirm-Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, bei dem die zweite Glaspaste ein Titanoxidpulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 0,5 µm enthält.