CN101341569B

CN101341569B - 平面型显示装置

Info

Publication number: CN101341569B
Application number: CN2007800008459A
Authority: CN
Inventors: 秋山浩二; 西中胜喜; 宫崎晃畅
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2027-02-26
Also published as: JP4508282B2; KR20080077155A; EP1990822A1; CN101341569A; JPWO2007099902A1; KR100947142B1; EP1990822A4; WO2007099902A1

Abstract

本发明提供一种平面型显示装置，其具有：一对玻璃基板，其隔开间隙对置配置、并且成分含有硅；密封部件，其配置在该一对玻璃基板的周边部，密封部件由成分含有铋的材料构成，且在玻璃基板和密封部件的接合面设有作为由硅含量比玻璃基板少的材料构成的中间层的保护层、绝缘体层。由此，能够提供一种密封部分的强度强、可靠性优异的平面型显示装置。

Description

平面型显示装置

技术领域

本发明涉及以电场发射显示器(以下，简称“FED”)及等离子体显示面板(以下，简称“PDP”)为代表的平面型显示装置。

背景技术

作为对玻璃、陶瓷、金属等无机材料进行粘接的材料，使用烧结玻璃。其中，在贴合两块玻璃基板而构成面板的FED及PDP的情况下，由于面板内部被减压或保持高真空，因此作为密封部件的烧结玻璃要求具有牢固的附着强度。在这些平面型显示装置中，烧结玻璃将面板的周边部进行密封，起到防止外气侵入到面板内的作用。当该烧结玻璃的附着强度较弱时，由于运送时的振动或落下冲击等而在烧结玻璃和玻璃基板的界面产生龟裂，大气侵入面板内，从而造成面板的一部分点不亮，严重的情况是全部点不亮。将面板内抽成高真空的FED的情况下多是后者的情况。

下面，以PDP为例进行说明。PDP由前面基板和背面基板构成。前面基板由玻璃基板、显示电极、电介质层、保护层构成，其中，玻璃基板为由浮动法形成的硼硅酸钠系玻璃；显示电极由在玻璃基板的一主面上形成的条状的透明电极和总线电极构成；电介质层覆盖该显示电极而作为电容器起作用；保护层由形成于该电介质层上的氧化镁(MgO)形成。

另一方面，背面基板由相同的玻璃基板、数据电极、绝缘体层、隔壁、荧光体层构成，其中，数据电极为条状，在玻璃基板的一主面上形成；绝缘体层覆盖数据电极；隔壁形成于绝缘体层上并将放电空间隔开以形成多个放电单元；荧光体层使在各隔壁间形成的红色、绿色以及蓝色分别发光。

前面基板和背面基板通过使其电极形成面侧对置而由密封部件对其周围气密密封，并且在由隔壁隔开的放电空间内以53kPa～80kPa(400Torr～600Torr)的压力密封Ne-Xe的放电气体，由此构成面板。

这样构造的PDP通过在显示电极上选择性地施加图像信号电压使之放电，并通过其放电产生的紫外线激励各色的荧光体层而发出红色、绿色、蓝色的光，由此实现彩色图像显示。

构成该PDP的部件主要多使用低熔点玻璃，通过反复进行印刷、烧成工艺而形成这些部件。由于是反复进行这样的印刷、烧成而进行制造的制造工艺，故越是由后面的工序形成的部件，被使用的低熔点玻璃的软化点越调整为比前面形成的部件低。在这样依次形成多个低熔点玻璃的部件时，需要在大的温度范围内调整软化点，由于其容易这一理由，因此PDP多使用铅玻璃。

但是，近年来，铅对人体的毒性及环境污染的问题被引起重视，为此对替代铅玻璃的材料进行了探讨。作为在PDP工艺的最后使用的密封部件的烧结玻璃，由于软化点最低，所以铅含量也多，从而当务之急是开发不使用铅玻璃的烧结玻璃。作为不使用铅的烧结玻璃材料，提出了一种以铋为主要成分的烧结玻璃材料(专利文献1)。

但是，存在以下问题：在将以铋(Bi)为主要成分的烧结玻璃作为PDP的密封部件使用的情况下，在落下冲击试验中容易在密封部件和玻璃基板的界面部分产生裂缝。

专利文献1：特开2004-238273号公报

发明内容

本发明提供一种平面型显示装置，其特征在于，具有：一对玻璃基板，其成分含有硅，并且隔开间隙对置配置；密封部件，其配置在该玻璃基板的周边部。而且，密封部件由成分含有铋的材料构成，且在玻璃基板和密封部件的接合面设有中间层，该中间层由硅含量比玻璃基板少的材料构成。

根据该构成，能够提供一种密封部分的强度强、可靠性优异的平面型显示装置。

附图说明

图1是表示作为本发明实施方式1的平面型显示装置的PDP的构造的立体图；

图2是表示作为本发明实施方式1的平面型显示装置的PDP的外观的立体图；

图3是表示作为本发明实施方式1的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图；

图4是表示作为本发明实施方式2的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图；

图5是表示作为本发明实施方式3的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图；

图6是表示作为本发明实施方式4的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图；

图7是表示作为本发明实施方式4的平面型显示装置的PDP的另一例的要部构造的剖面图；

图8是表示作为本发明实施方式4的平面型显示装置的PDP的另一例的要部构造的剖面图；

图9是表示利用了作为本发明实施方式5的平面型显示装置的电子发射元件的显示器装置的外观的立体图；

图10是表示利用了作为本发明实施方式5的平面型显示装置的电子发射元件的显示器装置的要部构造的剖面图。

符号说明

1、21前面基板

2、22背面基板

4、24、27、90玻璃基板

5扫描电极

6维持电极

7电介质层

9遮光层

11绝缘体层

12数据电极

13隔壁

14、26荧光体层

15、30周边部

16、33密封部件

25阳极用电极

28阴极用电极

29电子发射元件阵列

31密封部

32框架

34中间层

93放电空间

98保护层

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

下面，参照图1～图3说明本发明的实施方式1的平面型显示装置。首先，以PDP为例说明本发明的实施方式1。

图1是表示PDP的构造的立体图，图2是表示PDP的外观的立体图。图3是表示用图2的线3-3切断后的PDP的要部构造的剖面图。如图1所示，PDP构成为以在由玻璃构成的一对前面基板1和背面基板2之间形成放电空间93的方式隔开间隙对置配置。

首先，前面基板1通过在玻璃基板4上使构成显示电极的扫描电极5和维持电极6彼此平行成对而形成多个。这些扫描电极5以及维持电极6通常通过将透明导电膜和总线电极膜组合而构成，其中，透明导电膜为ITO或透明电膜(SnO₂)等；总线电极膜由用于与该透明导电膜通电的银构成或由用于与该透明导电膜通电的Cr/Cu/Cr这三层构造构成。

而且，在玻璃基板4的大致整个面上形成电介质层7，以覆盖这些扫描电极5以及维持电极6，且在电介质层7上形成有保护层98。在此，通常电介质层7的厚度为30μm～50μm，保护层98的厚度为0.5μm～2μm。作为电介质层7的形成方法，例如通过印刷法涂敷含有电介质用玻璃粉末的膏，再经过烧成，由此形成。作为使用的材料，可以使用铋系材料(Bi-Zn-B-Si-O系)或锌硼酸系(Zn-B-Si-O)、铅系材料(Pb-B-Si-O)等。保护层98是用于保护电介质层7不受放电损伤的层，由对溅射性优异的多结晶MgO(氧化镁)膜构成。而且，可以通过电子束蒸镀法或CVD法、溅射法等一般的薄膜形成方法而形成。

另外，在前面基板1上，在由扫描电极5和维持电极6构成的显示电极间形成有黑色的遮光层9。

接着，说明背面基板2。背面基板2在玻璃基板90上设有由绝缘体层11覆盖的多个数据电极12。在大致形成于玻璃基板90的整个面上的绝缘体层11上设有用于分开放电空间93的井字状或条状的隔壁13，以形成多个放电单元。在此，绝缘体层11的厚度为5μm～20μm。绝缘体层11通过与前面基板1侧的电介质层7相同的材料以及相同的工艺形成。另外，在隔壁13间，在绝缘体层11的表面以及隔壁13的侧面形成有用于彩色显示的三色(红、绿、蓝)荧光体层14。

在这样的前面基板1和背面基板2中，以扫描电极5以及维持电极6和数据电极12相互正交的方式设置放电空间93而对置配置。而且，通过形成于前面基板1和背面基板2的周边部15上的密封部件16对放电空间93进行密封，作为放电气体，例如，将氖(Ne)和氙(Xe)的混合气体封入放电空间93中。这样就构成了PDP。

在此，密封部件16对放电空间93的密封如下进行。首先，将以铋(Bi)为主要成分的玻璃烧结粉末和树脂及溶剂进行混合而制成膏，通过丝网印刷法或喷射法将该膏涂敷在背面基板2或前面基板1的周边部15上。其后，在加热到能够除去树脂成分的程度后，使前面基板1和背面基板2重合，再加热到玻璃粉末软化的温度而进行接合。

用于形成该密封部件16的膏所使用的树脂为丙烯树脂、乙基纤维素、硝酸纤维素等，作为溶剂，使用醋酸异戊酯、萜品醇等。

另外，从不对如上所述先形成的部件产生影响这一工艺制约上的理由考虑，含有Bi的密封部件16中的Bi含量优选设定为50～80wt％。另外，在密封部件16中，除了Bi以外为了维持玻璃的特性，还含有硅(Si)及氧(O)，除此之外，还适宜混合有硼(B)、锌(Zn)、铝(Al)等元素。另外，为了提高密封部件16其自身的强度，还在重量比5～20wt％的范围内，混合有被称作填密料的Al-Si-Mg-O系材料所形成的软化点高的玻璃或陶瓷粉末。

在此，本发明的实施方式1中，在前面基板1和背面基板2的玻璃基板4、90与密封部件16的接合面设有硅的含量比玻璃基板4、90少的材料所形成的中间层。即，如图3所示，在前面基板1的玻璃基板4与密封部件16的接合面，作为中间层存在由低熔点玻璃构成的电介质层7和由结晶性氧化膜形成的保护膜98。另外，在背面基板2的玻璃基板90与密封部件16的接合面，作为中间层存在由低熔点玻璃构成的绝缘体层11。即，中间层在整个玻璃基板4、90上形成。

下面，说明作为本发明的实施方式1的平面型显示装置的PDP的作用效果。

本发明者们制作了上述构成的本发明的实施方式1的PDP、和密封部件16直接与玻璃基板4、90相接的比较用的PDP。而且，在包装好这些PDP后，进行了使它们落下而施加冲击的落下冲击试验。还有，试验样品数在各PDP中设定为30个以上。

进行了该落下冲击试验的结果是，本发明的实施方式1中的PDP在密封部件16上没有发现异常。但是，对于比较用的PDP而言，在密封部件16和玻璃基板4、90的界面部分产生了裂缝。

于是，为了查明产生上述强度差的原因，本发明者们对本发明的实施方式1的PDP以及比较用的PDP，利用透射电子显微镜(TEM)观察了密封部件16和玻璃基板4、90的界面附近的截面。同时，本发明者们利用能量分散型X线光谱(EDS)法对密封部件16中的组成进行了分析。其结果是，就本发明实施方式1的PDP而言，在密封部件16和保护层98的界面没有看见Si向密封部件16中扩散，在密封部件16和绝缘体层11的界面能容纳10nm左右。但是，判明了如下情况，即，在比较用的PDP中，密封部件16中包含于玻璃基板4、90中的Si从玻璃基板4、90和密封部件16的两方的界面扩散到达到100nm的区域的内侧。

由此可知，比较用的PDP中，密封部件16的强度下降的主要原因应如下考虑。即，当Si向含有Bi的密封部件16的扩散增多时，密封部件16的硬度有增加的倾向。因此可以推断，界面附近的Si含量增多的比较用的PDP中，界面附近的密封部件16变硬、变脆。即，为了提高含有Bi的密封部件16的可靠性，首要的是防止Si向密封部件16中的扩散。

本发明的实施方式1的PDP中，作为Si含量少的中间层起作用的保护层98有时为了控制MgO的电子发射特性而添加Si作为掺杂剂，但是最高是1％以下。因此，由于保护层98是Si含量少的层，故Si不会从保护层98扩散到密封部件16。另外，在同样的绝缘体层11中，由于为玻璃原材料，因此虽然含有Si，但Si的含量通常为以Si为主要成分(通常：20～30wt％的范围内)的玻璃基板4、90的一半以下的含量，比较少，因此Si向密封部件16中的扩散少。另外，本发明的实施方式1的PDP中，绝缘体层11的厚度为5～20μm，保护层98的厚度为0.5～2μm，具有某种程度的厚度也是有效的。

这样，根据本发明的实施方式1的PDP，能够提供一种密封部的强度强、可靠性优异的平面型显示装置。另外，实施方式1中，作为防止Si向密封部件16和玻璃基板4、90的接合界面扩散的中间层，转用构成PDP的部件，可以不需要另行设置中间层的工序，从而可实现制造工序的简化。另外，也可以在玻璃基板4、90和密封部件16的接合面另行设置由硅的含量比玻璃基板4、90少的材料形成的中间层，该情况下，根据上述分析结果，中间层的厚度需要设成0.1μm(100nm)以上。

(实施方式2)

下面，说明本发明的实施方式2。

图4是表示作为本发明实施方式2的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图。实施方式2的PDP与实施方式1的PDP的不同点在于，如图4所示，在形成密封部件16的周边部15没有形成保护层98。而且，其构成为：在前面基板1的玻璃基板4与密封部件16的接合面，作为中间层存在电介质层7，在背面基板2的玻璃基板90与密封部件16的接合面，作为中间层存在绝缘体层11。

本发明实施方式2的PDP中，也进行了与实施方式1同样的落下强度试验，其结果是，在密封部件16上没有发现了异常的面板。另外，与实施方式1同样，对密封部件16和电介质层7以及绝缘体层11的两界面调查Si向密封部件16中的扩散状况，均为10nm以下的扩散。电介质层7中，由于为玻璃元件，故含有Si，但Si的含量通常为以Si为主要成分的玻璃基板的一半以下的含量，比较少，因此Si向密封部件16中的扩散较少。如图4所示，在本发明的实施方式2的PDP的情况下，电介质层7以及绝缘体层11也可以形成多层材料组成不同的结构，该情况下，越接近密封部件16的部分，减少Si的含量越有效。根这样的构成，能够进一步提供一种密封部分的强度强、可靠性优异的平面型显示装置。

(实施方式3)

图5是表示作为本发明实施方式3的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图。实施方式3的PDP与实施方式1的PDP的不同点在于，如图5所示，在形成密封部件16的周边部15没有形成保护层98以及绝缘层11。而且，其构成为：在前面基板1的玻璃基板4与密封部件16的接合面，作为中间层存在电介质层7。即，中间层在玻璃基板4、90与密封部件16的二个接合面中的至少一个上形成。

本发明实施方式3的PDP也进行与实施方式1同样的落下强度试验，其结果是，与实施方式1的面板相比稍差。但是，其结果是，在实际的运送试验中，相当于每一万台中产生一台或二台左右不合格品的状况，实用中是没有问题的。

(实施方式4)

图6是表示作为本发明实施方式4的平面型显示装置的PDP的要部构造的剖面图。实施方式4的PDP与实施方式1的PDP的不同点在于，在形成密封部件16的周边部15，在玻璃基板4、90上的形成密封部件16的区域的50％以上存在作为中间层的电介质层7以及绝缘体层11，从而形成电介质层7、绝缘层11、密封部件16。

本发明的实施方式4的PDP也进行了与实施方式1相同的落下强度试验，其结果是，若相对于形成密封部件16的周边部15的面积(前面基板1和背面基板2的各自的面积的和)，在周边部15形成电介质层7以及绝缘体层11的面积的合计在一半以上，则在实际的运送试验中，几乎不发生不良情况。因此，根据这样的构成可知，在形成于玻璃基板4、90之间的电介质层7、绝缘体层11、密封部件16上，得到了不发生问题的程度以上的附着强度。

图7是表示作为本发明实施方式4的平面型显示装置的另一例的PDP的要部构造的剖面图。另外，图8是表示用图2的线8-8切断的相同另一例的PDP的要部构造的剖面图。还有，图中省略了扫描电极5、维持电极6、遮光层9。如图7所示，另一例的PDP的特征在于，在形成密封部件16的周边部15，在玻璃基板4上的形成密封部件16的区域的50％以上存在作为中间层的电介质层7，从而形成电介质层7、绝缘层11、密封部件16。而且，另一例的PDP的特征还在于，作为中间层的保护层98也在玻璃基板4上的形成密封部件16的区域形成。

另外，另一例的PDP的特征在于，如用图2的线8-8切断的截面即图8所示，在玻璃基板4、90上的形成密封部件16的区域的50％以上存在作为中间层的电介质层7以及绝缘体层11，从而形成电介质层7、绝缘层11、密封部件16。而且，另一例的PDP的特征还在于，作为中间层的保护层98也在玻璃基板4上的形成密封部件16的区域形成。

根据具有这样构造的PDP可知，在形成于玻璃基板4、90之间的电介质层7、绝缘层11、密封部件16上得到了不发生问题的程度以上的附着强度。即，进行了与实施方式1同样的落下强度试验，其结果是，在实际的运送试验中，得到了在实用上不会发生问题的程度的附着强度。

(实施方式5)

下面，作为本发明的实施方式5的平面型显示装置，举例说明使用了电子发射元件的显示器装置。图9是表示利用了电子发射元件的显示器装置的外观的立体图。另外，图10是表示利用了图9的线10-10切断后的电子发射元件的显示器装置的要部构造的剖面图。

如图9、图10所示，使用了电子发射元件的显示器装置构成为将玻璃制的前面基板21和背面基板22对置配置从而在其间形成真空空间23。前面基板21在玻璃基板24上依次叠层有由ITO或透明电膜(SnO₂)等透明导电膜构成的阳极用电极25以及荧光体层26。

另一方面，背面基板22在玻璃基板27上设有由金属薄膜构成的阴极用电极28。而且，在其上形成有电子发射元件阵列29(此时，表示使用了螺旋型(スピントタィプ)的冷阴极的例子)。这些前面基板21、背面基板22通过形成于面板的周边部30上的密封部31而对置配置并贴合。在此，密封部31为了确保前面基板21和背面基板22的距离(～数mm)，而配置具有与玻璃基板相同特性的玻璃基材所构成的框架32，在其与玻璃基板24、27之间形成有含有Bi的密封部件33。

不过，在使用了电子发射元件的显示器装置中，至少在玻璃基板24、27与密封部件33之间形成有由Si的含量比玻璃基板24、27少的低熔点玻璃形成的厚度0.1μm以上的中间层34。

在此，为了进行比较，制成使用了图9所示的没有中间层34的电子发射元件的显示器装置。然后，进行了与实施方式1同样的落下强度试验而可以看出，在比较例中密封部件33与玻璃基板24或玻璃基板27的界面部分产生了裂缝，从而发生了泄漏的现象。但是，使用了作为本发明的实施方式5的平面型显示装置的电子发射元件的显示器装置没有发生泄漏的现象。

另外，即使在框架32和密封部件33之间形成中间层34，也能够进一步提高密封部31的强度。

另外，冷阴极的方式及显示器装置的构造不限于上述结构，也可以是具备栅极电极的构造。

如上所述，就本发明的平面型显示装置而言，能够提供一种密封部分的强度强、可靠性高的平面型显示装置。

产业上的可利用性

如上所述，本发明在提高平面型显示装置的可靠性方面是有用的。

Claims

1.一种平面型显示装置，其特征在于，具有：

一对玻璃基板，其成分含有硅，并且隔开间隙对置配置；

密封部件，其配置在所述一对玻璃基板的周边部，

所述密封部件由成分含有铋的材料构成，且在所述玻璃基板和所述密封部件的接合面设有中间层，该中间层由硅的含量在所述玻璃基板的硅的含量的一半以下的材料构成。

2.一种平面型显示装置，其特征在于，具有：

前面基板，其在形成有显示电极的玻璃基板上覆盖所述显示电极而形成电介质层，并且在所述电介质层上形成有保护层；

背面基板，其与所述前面基板对置配置且在与所述玻璃基板成一对的玻璃基板上形成有由绝缘体层覆盖的数据电极；

密封部件，其将所述前面基板以及所述背面基板的周边部密封，

所述密封部件由成分含有铋的材料构成，且在所述玻璃基板和所述密封部件的接合面存在中间层，该中间层由硅的含量在所述玻璃基板的硅的含量的一半以下的材料构成。

3.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述中间层的厚度在0.1μm以上。

4.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，在所述玻璃基板的整个面上形成有所述中间层。

5.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，在所述玻璃基板上的形成有所述密封部件的区域的50％以上设有所述中间层。

6.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述中间层为低熔点玻璃或结晶性氧化膜。

7.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述中间层由低熔点玻璃构成。

8.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述密封部件以铋为主要成分。

9.如权利要求1或2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述中间层形成于所述一对玻璃基板和密封部件的两个接合面中的至少一方。

10.如权利要求2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述中间层为所述前面基板的所述电介质层或所述保护层。

11.如权利要求2所述的平面型显示装置，其特征在于，所述中间层为所述背面基板的所述绝缘体层。