JP2001236021A - 表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の表示パネルは、その製造過程において
ハンドリングを誤ると割れてしまう場合や熱工程で割れ
が生じることがあった。さらには多くの熱工程を経るＰ
ＤＰやＦＥＤでは、基板上の形成物との熱膨張差等によ
って基板が反ったりうねったりすることが多く、そうし
た基板を対向配置した後組みあげる場合には反りを矯正
するための無理な力がかかり破壊するという課題があっ
た。 【解決手段】 上記課題を解決するための本発明の表示
パネルは、外囲器に少なくとも一つの強化ガラスからな
る部材、あるいは金属またはセラミックからなる部材を
用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネルに関
し、特にプラズマディスプレイ（以下ＰＤＰと呼ぶ）や
電界放出型ディスプレイ（以下ＦＥＤと呼ぶ）あるいは
液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤと呼ぶ）などの薄型表示
パネルの外囲器を構成する部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは大型化に適した表示パネルとし
て４０インチクラスのものが商品化され、また６０イン
チクラスのパネルも試作されている。このＰＤＰは、２
枚のガラス基板の周辺を、低融点ガラス等のシール材で
シールしてなる外囲器からなり、その中に封じこめたガ
スを放電させて発光させる表示パネルである。

【０００３】例えば面放電型のカラーＰＤＰにおいて
は、約３ｍｍのソーダライムガラス等の表面に電極と誘
電体層、そして誘電体層上に各画素を仕切る隔壁、また
隔壁間には各色を表示する蛍光体を形成した第一基板
と、同じ約３ｍｍのソーダライムガラスの表面に電極と
誘電体層と保護層を形成した第二基板とを対向配置し、
その周囲を低融点ガラスでシールして外囲器を形成し、
その中にネオンとキセノンの混合ガスを封入して完成さ
せる。これら製造過程においては、一般に多くの熱プロ
セスを経る。

【０００４】ＦＥＤはガラスからなる陰極基板上にマト
リクス状に配列した微小電界放出素子から、電界放出さ
せた電子を対向するガラスからなる陽極基板上に形成し
た蛍光体に衝突させて発光させる表示パネルである。Ｆ
ＥＤも電界放出素子を形成したガラスからなる第一基板
と、陽極および蛍光体層を形成した同じくガラスからな
る第二基板とを対向配置した後、周辺を低融点ガラス等
でシールして外囲器を作成した後、外囲器内を高真空に
排気して表示パネルを完成する。ＦＥＤの製造過程にお
いてもいくつかの熱プロセスを経る。

【０００５】またＬＣＤにおいては、２枚の約１ｍｍの
ガラス基板の間に液晶を封入した表示パネルであり、そ
の液晶の偏光特性を用いてバックライトの光をスイッチ
ングして表示を行う。ＬＣＤは薄膜トランジスタ（以下
ＴＦＴと称す）を形成した第一基板と、カラーフィルタ
等を形成した第二基板をビーズ等でギャップを均一に保
って、液晶注入孔を除く周辺部を樹脂等でシールし外囲
器を形成した後、外囲器内を真空に排気し、注入孔から
液晶材料を吸入し、注入孔を封じることでパネルを完成
する。ＬＣＤに使用されるガラスは約１ｍｍと薄く、工
程のハンドリング中もしくは、液晶注入における外囲器
の内外圧力差等で割れることがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように薄型の表示
パネルにはガラスの基板が一般的に用いられている。と
ころが一般にガラスは割れやすいという性質を有してい
る。これはガラスが脆性材料であり、表面に微細な傷が
有ることによってその周囲に応力が集中し、特に引っ張
りの応力に対しては破壊しやすいからである。

【０００７】そのため、これら表示パネルの製造過程に
おいて、そのハンドリングを誤ると割れてしまう場合や
熱工程で割れが生じることがあった。さらには多くの熱
工程を経るＰＤＰやＦＥＤでは、基板上の形成物との熱
膨張差等によって基板が反ったりうねったりすることが
多く、そうした基板を対向配置した後組みあげる場合に
は反りを矯正するための無理な力がかかり破壊すること
があった。これは、基板サイズが大きくなるほど顕著に
生じる現象である。

【０００８】また、こうした薄型パネルはより大きく、
薄く、軽くといった特性が求められる。そのためにガラ
ス基板が大きく、また薄くなると製造プロセスにおいて
も、また製品としても一層割れやすくなるという課題を
有していた。

【０００９】さらにＰＤＰにおいては、効率を向上させ
るために、通常の６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）前
後のガス圧に対してさらにガス圧を上昇したものが提案
されているが、そうしたガス圧を上げる際にもガラスが
破壊することがあった。

【００１０】本発明はこれら表示パネルにおいて、外囲
器に使用する部材に特徴を持ち、特に大型化、軽量化に
際しても破壊しにくい表示パネルを提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の表示パネルは、外囲器に少なくとも一つの強
化ガラスからなる部材を用いたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の別の表示パネルは、外囲器
が少なくとも一つの金属からなる部材を用いたことを特
徴とする。

【００１３】さらに本発明の別の表示パネルは、外囲器
が少なくとも一つのセラミックスからなる部材を用いた
ことを特徴とする。

【００１４】上記本発明の表示パネルによれば、製造過
程でのハンドリングミスや多くの熱工程を経て熱ひずみ
がたまっても割れにくく、また多少変形した基板を組み
合わせる場合も反り等を矯正する力によっても破壊しに
くく、さらに製品としても破壊しにくくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
第一の実施の形態について説明する。

【００１６】ガラスは従来、圧縮の応力には強く、一方
引っ張りの応力には弱いことが知られている。従って本
発明の表示パネルは、部材の表面が引っ張りの状態にな
らないようにするために、表面にあらかじめ圧縮の応力
を付加した強化ガラスからなる部材を使用するものであ
る。ガラスの表面に圧縮の応力を付加する具体的な方法
は、いったん加熱した部材の表面を急冷する物理的方法
（風冷強化）と、イオン交換するなど化学的に圧縮応力
を付加する方法がある。なお、これらの手法は、たとえ
ば「ガラスへの誘い」南努氏著、産業図書出版（株）の
Ｐ９７〜１０１に記されている。風冷強化方法では、一
旦転移温度以上に加熱された基板の表面に空気を吹き付
ける。その際、基板表面が固まるのに対して基板内部は
まだ流動性があり、ガラス分子が表面に移動して密度が
高い状態となる。その結果基板表面には図１に示すよう
な圧縮応力が生じる。またイオン交換強化方法では、通
常ソーダ石灰ガラスが酸化ナトリウム、酸化カルシウ
ム、酸化珪素を主成分とするため、このうち比較的移動
しやすいナトリウムイオンをよりサイズの大きいカリウ
ムイオンと交換することによって表面付近には図２に示
すような圧縮応力を発生させるものである。

【００１７】次に強化ガラスを用いた表示パネルについ
て説明する。

【００１８】まず、ガラス基板として物理的強化方法
（風冷強化）によって強化した強化ガラス基板１を用い
る。

【００１９】図３（ａ）に示すように強化ガラス基板１
表面にＡｇを主成分とするかもしくはＣｒ、Ｃｕ、Ｃｒ
の三層構造の信号電極２を所定の形状にパターニング
し、図３（ｂ）に示すように信号電極２を覆うようにガ
ラスを主成分とする誘電体３を形成し、図３（ｃ）に示
すように誘電体３の上に各画素の放電空間を仕切る隔壁
４を印刷あるいはサンドブラスト等の方法で所定の形状
に形成し、さらに図３（ｄ）に示すように隔壁４の間に
赤、緑、青を発光する蛍光体５をスクリーン印刷等の方
法で形成し、第一基板６を完成させる。

【００２０】続いて図４（ａ）に示すように強化ガラス
基板１の表面にＡｇを主成分とするかもしくはＣｒ、Ｃ
ｕ、Ｃｒの三層構造の表示電極７を所定の形状にパター
ニングし、図４（ｂ）に示すように表示電極７を覆うよ
うにガラスを主成分とする誘電体３を形成し、図４
（ｃ）に示すように誘電体３の表面に酸化マグネシウム
からなる保護層８を形成し、第二基板９を完成させる。

【００２１】次に、図５に示すように第一基板６と第二
基板９の表面形成物が互いに向かい合うように対向配置
し、両基板が重なり合う部分の周辺を封着材１０でシー
ルして外囲器１１を完成させる。ここでは詳細な説明は
省くが、外囲器１１内に放電用ガスを封入してＰＤＰを
完成させる。

【００２２】こうして強化ガラス基板を用いた表示パネ
ルは製造工程中で割れ等の不良が減少するとともに、従
来３ｍｍ程度の厚さを必要としていたが、その厚さを２
ｍｍ以下にすることも可能となった。また、６０インチ
を超える大型のパネルにおいても製造のマージンを広
げ、不良を減らすことが可能となる。

【００２３】ここでは強化ガラス基板１に物理的強化を
用いたものを使用したが、化学的強化法（イオン交換）
を用いたものを使用しても同様の効果が得られる。

【００２４】（実施の形態２）また本発明の第二の実施
の形態について説明する。

【００２５】まず母材となる金属板２１を用い、図６に
示すようにその表面に絶縁加工を施し背面基板２３とす
る。ここで金属板２１は、組立時に張り合わせるガラス
基板と熱膨張係数が近いことが望ましいため、インバー
材を用いる。また絶縁加工はガラスペーストを塗布後焼
成することも可能であるし、ホーロー加工等を施すこと
もできる。ここで絶縁加工に用いる材料は、後に基板表
面に形成する部材に加える温度よりも高い軟化点を持つ
ことが必要である。

【００２６】こうして得られた絶縁性を有し、破壊強度
の大なる基板を用い、図３に示すプロセスを経て第一基
板６を完成する。その後は第一の実施例に示したプロセ
スを経てＰＤＰを完成する。この際、第二基板９は強化
ガラスを用いることが望ましいが、強化を施さない通常
のガラス基板を用いることも可能である。第一基板６に
は金属を用いているためにそれ自身強度が高く、従って
第二基板９は通常用いる３ｍｍ程度の厚みよりさらに薄
く、１．５ｍｍ程度のものを使用することも可能とな
る。

【００２７】ここで示した背面基板２３はセラッミクス
からなる絶縁基板であっても表示パネルの強度を上げ
て、同様の効果を得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る表示
パネルは、外囲器が少なくとも一つの強化ガラスからな
る部材もしくは金属、もしくはセラミックスからなる部
材を用いることにより基板の強度を向上することがで
き、強いてはパネル自身の強度も向上する。その結果製
造工程中のハンドリングミスによる割れや熱工程での割
れ、あるいは反った基板同士の組立による無理な応力付
加による割れを低減し、歩留りを上げることができると
ともに、製品としてさらなる大型化、薄型化、軽量化を
実現することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る表示パネルに用いる強化ガ
ラスの応力分布を示す模式図

【図２】本実施の形態に係る表示パネルに用いる別の強
化ガラスの応力分布を示す模式図

【図３】本実施の形態に係るＰＤＰの第一基板の製造方
法を簡略化して示す断面図

【図４】本実施の形態に係るＰＤＰの第二基板の製造方
法を簡略化して示す断面図

【図５】本実施の形態に係るＰＤＰの組立工程を示す断
面図

【図６】本実施の形態に係る別の表示パネルの基板の断
面図

【符号の説明】

１ 強化ガラス基板 ２ 信号電極 ３ 誘電体 ４ 隔壁 ５ 蛍光体 ６ 第一基板 ７ 表示電極 ８ 保護層 ９ 第二基板 １０ 封着材 １１ 外囲器 ２１ 金属板 ２２ ホーロー ２３ 背面基板

フロントページの続き (72)発明者 山下 勝義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大河 政文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 JA07 JA08 JA16 JB02 JB04 JC07 JD13 5C040 GA09 5G435 AA08 AA09 BB06 BB12 EE12 GG41 HH05 KK05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外囲器が少なくとも一つの強化ガラスから
   なる部材を用いたことを特徴とする表示パネル。
2. 【請求項２】前記強化ガラスは物理的強化法を用いたこ
   とを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
3. 【請求項３】前記強化ガラスは化学的強化法を用いたこ
   とを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
4. 【請求項４】外囲器が少なくとも一つの金属からなる部
   材を用いたことを特徴とする表示パネル。
5. 【請求項５】外囲器が少なくとも一つのセラミックスか
   らなる部材を用いたことを特徴とする表示パネル。