JP2004335225A - ガラスパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】排気管を板ガラスに溶着するガラスフリットにおけるクラックの発生を防止できるガラスパネルを提供する。
【解決手段】PDP100は、前面板ガラス101と、前面板ガラス101との間に減圧層102を形成すべく前面板ガラス101から、所定の間隔を隔てて配設されている背面板ガラス103と、前面板ガラス101及び背面板ガラス103を、その外周縁において封着する周縁シール材104と、前面板ガラス101と背面板ガラス103との所定の間隔を約0.1mmに保持するリブ111と、該背面板ガラス103の外面上に配設された封止部200とから成り、封止部200は、リブ111が形成されるリブ形成範囲201の外側且つ周縁シール材104の内側に形成された貫通孔202と、貫通孔202に内嵌され且つ背面板ガラス103からの突出量が10mm以下であるガラス管203と、ガラス管203と背面板ガラス103とを接合するガラスフリット204とからなる。
【選択図】 図2
【解決手段】PDP100は、前面板ガラス101と、前面板ガラス101との間に減圧層102を形成すべく前面板ガラス101から、所定の間隔を隔てて配設されている背面板ガラス103と、前面板ガラス101及び背面板ガラス103を、その外周縁において封着する周縁シール材104と、前面板ガラス101と背面板ガラス103との所定の間隔を約0.1mmに保持するリブ111と、該背面板ガラス103の外面上に配設された封止部200とから成り、封止部200は、リブ111が形成されるリブ形成範囲201の外側且つ周縁シール材104の内側に形成された貫通孔202と、貫通孔202に内嵌され且つ背面板ガラス103からの突出量が10mm以下であるガラス管203と、ガラス管203と背面板ガラス103とを接合するガラスフリット204とからなる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスパネルに関し、特に、複数の板ガラスと、該板ガラスの間に形成された減圧層とを有するガラスパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイパネル(以下「PDP」という。)等に好適な基本構造を有するガラスパネルとして、図5(a)及び(b)に示すような対向する2枚の板ガラス500、501と、該板ガラス500、501の間に形成される減圧層502と、該減圧層502に配設され且つ該減圧層の厚みを保持する柱状の間隔保持材503の複数と、該減圧層502の周縁をシールする低融点ガラスからなる周縁シール材504と、板ガラス500を貫通する穴に一端が埋め込まれ且つ当該一端側において低融点ガラスからなるガラスフリット505によって板ガラス500に溶着される排気管506とを備えるガラスパネル507が知られている。PDPにおいて、このガラスパネル507における減圧層502には、減圧後、キセノン(Xe)やネオン(Ne)等の希ガスが充填される。
【0003】
このガラスパネル507では、ペアリングされた板ガラス500、501が、それらの周縁部に塗布された周縁シール材504を焼成によって溶融することによって接合され、板ガラス500及び排気管506が、それらの接合部に配設されたガラスフリット505を焼成によって溶融することによって溶着される。また、減圧層502が排気管506を介して減圧され、さらに排気管506の他端が封じ切られることによって減圧層502の減圧状態が維持される。
【0004】
また、減圧層502が減圧される際、排気管506の他端に排気デバイスが装着され、さらに、排気管506の他端が封じ切られる際、排気管506はバーナ等で焼き切られるため、排気管506には所定の長さや所定の剛性、例えば、肉厚や直径が必要となる。ところが、PDPのハンドリングの観点からは、排気管506の長さが短いことが好ましいため、近年、排気管506の長さを短縮可能なガラスパネルの製造方法が提唱されている。そして、この製造方法において減圧層502は、全金属製の排気装置である排気カップによって減圧される。
【0005】
図6は、排気管の長さを短縮可能なガラスパネルの製造方法において使用される排気カップの概略構成を示す図である。
【0006】
図6において、排気カップ600は、ステンレスからなる円柱であって、その中心軸上を穿孔して形成された本排気部601と、該本排気部601と連通する金属製の本排気系602と、溝状の差動排気部603と、該差動排気部603と連通する金属製の差動排気系604と、本排気部601内に配設される横置きのコイル状のフィラメント605とを備え、本排気部601は、板ガラス500に接触する接触面においてそのほぼ中央に設けられ、差動排気部603は、同じく上記接触面において本排気部601を囲うように排気カップ600の中心軸と同心円上に設けられる。
【0007】
減圧層502の減圧に先だって、排気カップ600は、フィラメント605がガラスパネル507の排気管506に対向するように板ガラス500上に装着される。このとき、差動排気部603は不図示のロータリーポンプ(以下「RP」という。)によって減圧されるので、排気カップ600は板ガラス500に吸着する(例えば、特許文献参照。)。
【0008】
次いで、本排気系602に接続されたターボ分子ポンプ(以下「TMP」という。)によって排気管506を介して減圧層502が減圧され、減圧層502の圧力値が所定の値を下回ると、フィラメント605が熱線を照射して排気管506の他端を溶融して封止する。これにより、減圧層502の圧力値は所定の値を維持できる。
【0009】
そして、排気カップ600を使用するガラスパネルの製造方法では、排気管506の他端の封止の際、フィラメント605が照射する熱線によってガラスフリット505が再溶融することを防止するために、ガラスフリット505をフィラメント605から遮蔽する遮蔽器具606が使用される。
【0010】
遮熱器具606は、ステンレスから成る円筒形のカップ状の本体部606aと、該本体部606aの底面のほぼ中央に穿孔されたガラス短管収容室606bと、本体部606aの上面のほぼ中央に穿孔され且つガラス短管収容室606bへ貫通する貫通孔606cとを備え、ガラス短管収容室606bに排気管506を内包するように板ガラス500の上に載置され、フィラメント605が照射する熱線からガラスフリット505を遮蔽する。
【0011】
この排気カップ600を使用するガラスパネルの製造方法では、減圧層502を減圧する際、排気管506の他端に排気デバイスを装着する必要がなく、また、排気管506の他端を封じ切る際、排気管506をバーナ等で焼き切る必要がないため、排気管506は所定の長さや所定の剛性を必要とせず、その結果、排気管506の長さを短くし、その直径を小さくし且つその肉厚を薄くすることができる。
【0012】
【特許文献】
特表2002−530184号公報(第1図)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィラメント605が照射する熱線は、ガラスフリット505に照射されない一方、排気管506直下の板ガラス500には、透明である排気管506を通過して照射されるが、排気管506の長さが短く、例えば、10mm以下である場合、排気管506を通過する熱線は減衰することが無いため、板ガラス500には多くの熱線が照射されることとなり、排気管506の他端を封じ切る際、ガラスフリット505より板ガラス500の温度が上昇する。従って、板ガラス500の熱膨張量がガラスフリット505の熱膨張量より大きくなり、ガラスフリット505は板ガラス500によって引っ張られるため、ガラスフリット505には、図中矢印で示したように引っ張り応力が発生し、その結果、ガラスフリット505にクラックが発生するという問題がある。
【0014】
本発明の目的は、排気管を板ガラスに溶着するガラスフリットにおけるクラックの発生を防止できるガラスパネルを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載のガラスパネルは、互いに対向するように配設された複数の板ガラスと、該複数の板ガラスの間に形成され且つ外部より減圧されている減圧層と、前記減圧層の厚みを保持する間隔保持材と、前記板ガラスと接合し且つ前記減圧層及び外部を連通する連通管とを備えるガラスパネルにおいて、前記板ガラスは前記間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、前記連通管は前記間隔保持材配設領域以外の領域において前記板ガラスに接合することを特徴とする。
【0016】
請求項1記載のガラスパネルによれば、板ガラスは間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、連通管は間隔保持材配設領域以外の領域において板ガラスに接合するので、連通管の近傍における板ガラスは減圧層に向かって撓むことができ、これにより、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【0017】
請求項2記載のガラスパネルは、請求項1記載のガラスパネルにおいて、前記連通管の突出量が前記板ガラスから10mm以下であることを特徴とする。
【0018】
請求項2記載のガラスパネルによれば、連通管の突出量が板ガラスから10mm以下であるので、ガラスパネルのハンドリングをより良好にすることができる。
【0019】
上記目的を達成するために、請求項3記載のガラスパネルは、互いに対向するように配設された複数の板ガラスと、該複数の板ガラスの間に形成される中空部と、前記板ガラスと接合し且つ前記中空部及び外部を連通する連通管とを備えるガラスパネルにおいて、前記板ガラスが前記連通管の近傍において前記中空部へ向かって撓んでいることを特徴とする。
【0020】
請求項3記載のガラスパネルによれば、板ガラスが連通管の近傍において中空部へ向かって撓んでいるので、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るガラスパネルについて図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態に係るガラスパネルとしてのPDPの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は部分断面図である。
【0023】
図1において、PDP100は、厚みが、例えば2.8mmの前面板ガラス101と、前面板ガラス101との間に減圧層102を形成すべく前面板ガラス101から、例えば0.1mmの間隔を隔てて配設され、厚みが、例えば2.8mmの背面板ガラス103と、該背面板ガラス103の外面上に配設された後述の封止部200(不図示)とから成り、前面板ガラス101及び背面板ガラス103は、その外周縁において低融点ガラスからなる周縁シール材104により封着される。
【0024】
また、前面板ガラス101の内面上には、透明電極105a及び金属電極105bとからなる表示電極105がパターン形成され、該表示電極105を覆うように誘電体ガラス層106が積層され、誘電体ガラス層106上には、酸化マグネシウム(MgO)製誘電体保護層107が積層されている。
【0025】
また、背面板ガラス103の内面上には、後述する蛍光体112〜114の発光を制御するアドレス電極108が所定のピッチでパターン形成され、該アドレス電極108を覆うように誘電体ガラス層109が積層され、該誘電体ガラス層109上には、複数のチャンネル状放電空間110を画成する複数のガラス製リブ111(間隔保持材)がサンドブラスト法やブレード成型法によってパターン成形され、各放電空間110におけるリブ111の表面には、カラー表示をすべく赤色(R)の蛍光体112、緑色(G)の蛍光体113、及び青色(B)の蛍光体114が順に連続して塗布されている。
【0026】
リブ111は、その高さが、例えば0.1mmであり、前面板ガラス101と背面板ガラス103との間隔を約0.1mmに保持する。また、放電空間110には、希ガスが充填され且つ封入されている。希ガスは、例えばネオン(Ne)とキセノン(Xe)を組成とする混合ガス系が用いられており、その封入圧力は約40〜70kPaの範囲に設定される。
【0027】
そして、蛍光体112〜114は、放電空間110への放電によって発生する波長の短い紫外線により励起発光する。
【0028】
図2は、図1(a)における背面板ガラス103に配設された封止部の構造を示す図であり、(a)は図1のPDP100を背面板ガラス103側から眺めた平面図であり、(b)は図2(a)の線II−IIに沿う断面図である。
【0029】
図2において、背面板ガラス103は、減圧層102に希ガスを封入する封止部200を有する。この封止部200は、リブ111が形成されるリブ形成範囲201(間隔保持材配設領域)の外側且つ周縁シール材104の内側に形成された内径2mmの貫通孔202と、貫通孔202に内嵌された外径2mm且つ背面板ガラス103からの突出量が10mm以下であるガラス管203(連通管)と、ガラス管203と背面板ガラス103とを接合するガラスフリット204とからなる。
【0030】
ここで、貫通孔202はリブ形成範囲201の外側且つ周縁シール材104の内側に形成されるので、封止部200は背面板ガラス103の角部近傍に配設される。また、ガラス管203は、後述するフィラメント303から加熱されることによってその先端が溶融されて封止される。
【0031】
PDP100では、減圧層102が約40〜70kPaに減圧されている一方、封止部200がリブ形成範囲201の外側に配設されているため、封止部200近傍の背面板ガラス103は、図2(b)に示すように、減圧層102へ向かって撓んでいる。
【0032】
次に、図1のPDP100における減圧層102の減圧処理について図面を用いて説明する。
【0033】
図3は、図1のPDP100における減圧層102の減圧処理の工程図である。
【0034】
図3において、まず、背面板ガラス103の角部近傍に貫通孔202を穿孔する一方、背面板ガラス103の内面におけるリブ形成範囲201に、スパッタリングやスクリーン印刷によってアドレス電極108、誘電体ガラス層109、リブ111等を形成する(図3(a))。
【0035】
次いで、ガラス管203を、背面板ガラス103からの突出量が10mmとなるように挿入代を調整して貫通孔202に挿入し、スパッタリングによって内面に表示電極105、誘電体ガラス層106及び誘電体保護層107が形成された前面板ガラス101と、背面板ガラス103とを、誘電体保護層107とリブ111とが対向するようにペアリングする(図3(b))。
【0036】
そして、ペアリングされた前面板ガラス101及び背面板ガラス103の全周縁に周縁シール材104を塗布すると共に、背面板ガラス103上においてガラス管203の周りに低融点ガラスのペースト材や焼結材から成るガラスフリット204を塗布、または配設し、遮熱器具300を、ガラス短管収容室300bにガラス管203を内包するように背面板ガラス103の上に載置し、さらに、排気カップ301を、その本排気部302がガラス管203を内包し且つフィラメント303がガラス管203の先端と対向するように、背面板ガラス103上にガスケット(不図示)を介して載置し、RPを作動させて差動排気部304及び背面板ガラス103によって形成された密封空間の圧力を10〜103Paまで減圧することによって排気カップ301を背面板ガラス103に吸着させる(図3(c))。
【0037】
次いで、ペアリングされた前面板ガラス101及び背面板ガラス103を、排気カップ301が背面板ガラス103に吸着したまま、不図示の炉の内部で焼成して周縁シール材104及びガラスフリット204を溶融させ、さらに、当該ペアリングされた前面板ガラス101及び背面板ガラス103を冷却して周縁シール材104及びガラスフリット204を凝固させることによって前面板ガラス101及び背面板ガラス103を封着すると共に、背面板ガラス103及びガラス管203を接合する(図3(d))。
【0038】
これにより、前面板ガラス101及び背面板ガラス103の間に減圧層102が形成されるが、上述した処理は大気中で実行されるので、減圧層102の圧力は大気圧である。
【0039】
そして、炉内の温度を一定時間維持することによって減圧層102に存在する水分、有機物、油脂等をガス化させると共に、TMPを稼働させて当該ガス及び空気を貫通孔202、ガラス管203及び本排気部302を介して減圧層102から除去することによって減圧層102を減圧するベーキングを行い、減圧層102の圧力が約10−1〜10−2Paを下回ると、希ガスを本排気部302及びガラス管203及び貫通孔202を介して減圧層102へ充填し、減圧層102の圧力が約40〜70kPaを上回ると、PDP100の冷却を開始すると共に、フィラメント303に通電して、これを発熱させる。そして、フィラメント303はガラス管203の先端に熱線を照射し、該先端を溶融して封じ切る(図3(e))。
【0040】
このとき、ガラスフリット204は、フィラメント303が照射する熱線から遮熱器具300によって遮蔽されるが、ガラス管203直下の背面板ガラスには、透明であるガラス管203を通過したフィラメント303からの熱線が照射されるため、ガラスフリット204より背面板ガラス103の温度が上昇する。従って、背面板ガラス103の熱膨張量がガラスフリット204の熱膨張量より大きくなり、ガラスフリット204は背面板ガラス103によって引っ張られるため、ガラスフリット204には、図中矢印で示したように引っ張り応力が発生する。
【0041】
その後、RPの作動を停止して排気カップ301を背面板ガラス103から離脱させて(図3(f))、本処理を終了するが、このとき、減圧層102が約40〜70kPaに減圧され且つ封止部200がリブ形成範囲201の外側に配設されているため、封止部200近傍において背面板ガラス103の図中上下方向に関する撓みは規制されず、封止部200近傍の背面板ガラス103は、図に示すように、減圧層102及び大気圧の圧力差によって減圧層102へ向かって撓む。そして、背面板ガラス103が減圧層102へ撓むことによって、背面板ガラス103の外表面及び該外表面に接合されたガラスフリット204には、図に示すように、圧縮応力が発生する。
【0042】
この圧縮応力は、ガラス管203の先端を封じ切る際にガラスフリット204に発生する背面板ガラス103及びガラスフリット204の熱膨張量差に起因した引っ張り応力を低減する。
【0043】
本発明の実施の形態に係るPDP100によれば、封止部200が、リブ111が配設されるリブ形成範囲201の外側に配設されているため、背面板ガラス103は、ガラス管203の近傍において減圧層102に向かって撓むことができ、これにより、ガラスフリット204に圧縮応力が発生し、ガラス管203の先端を封じ切る際にガラスフリット204に発生する背面板ガラス103及びガラスフリット204の熱膨張量差に起因した引っ張り応力を低減することができ、もって、ガラスフリット204におけるクラックの発生を防止できる。
【0044】
また、ガラス管203の突出量が背面板ガラス103から10mm以下であるので、PDP100のハンドリングをより良好にすることができる。
【0045】
上述したPDP100では、封止部200近傍の背面板ガラス103を、減圧層102及び大気圧の圧力差によって減圧層102へ向かって撓ませたが、減圧層102が減圧されず、単なる中空層(中空部)である場合、ガラス管203の先端を封じ切った後、外力の負荷等によって封止部200近傍の背面板ガラス103を減圧層102へ向かって撓ませてもよく、例えば、クランプ等の拘束具によって背面板ガラス103を減圧層102へ撓ませてもよい。これにより、ガラスフリット204に圧縮応力が発生して、背面板ガラス103及びガラスフリット204の熱膨張量差に起因するガラスフリット204の引っ張り応力を低減することができ、もって、ガラスフリット204におけるクラックの発生を防止できる。
【0046】
さらに、上述したPDP200では、封止部200が背面板ガラス103の角部近傍に配設されたが、減圧層202の減圧効率向上のため、封止部200が背面板ガラス103の角部以外の周縁部において複数箇所設けられることもある。このような背面板ガラス103の角部以外の周縁部において設けられた封止部200も、図4に示すように、リブ形成範囲201の外側に配設されているのがよく、これにより、上述した効果と同様な効果を奏することができる。
【0047】
また、上述した封止部200を有するガラスパネルは、PDP100に限られず、減圧層102が真空にされた真空ガラスであってもよく、この他、建築物や乗り物(自動車、鉄道車両、船舶)用の窓ガラス、又は、冷蔵庫や保温装置等のような各種装置の扉や壁部等、種々の用途に使用されるガラスパネルであってもよい。
【0048】
また、ガラス管203等に熱を与える熱源としては、フィラメントだけでなく赤外線輻射ヒータ等を用いてもよい。
【0049】
上述したPDP100では、周縁シール材104やガラスフリット204を形成する材料として低融点ガラスを使用する例を示したが、これに代えて、金属製の溶融ハンダを使用してもよい。
【0050】
前面板ガラス101及び背面板ガラス103に使用される板ガラスとしては、フロートガラスに限られるものではなく、ガラスパネルの用途や目的に応じて、例えば、型板ガラス、表面処理により光拡散機能を備えたすりガラス、網入りガラス、線入りガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、低反射ガラス、高透過ガラス、セラミック印刷ガラス、熱線や紫外線吸収機能を備えた特殊ガラス、又は、これらの組み合わせ等、種々のガラスを適宜選択して使用することができる。
【0051】
ガラスの組成についても、ソーダ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、ほう珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、各種結晶化ガラス等を使用することができ、背面板ガラス103の厚みについては、ガラスフリット204に圧縮応力が発生する程度に背面板ガラス103が撓むことができる範囲において適宜選択自由である。
【0052】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項1記載のガラスパネルによれば、板ガラスは間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、連通管は間隔保持材配設領域以外の領域において板ガラスに接合するので、連通管の近傍における板ガラスは減圧層に向かって撓むことができ、これにより、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【0053】
請求項2記載のガラスパネルによれば、連通管の突出量は板ガラスから10mm以下であるので、ガラスパネルのハンドリングをより良好にすることができる。
【0054】
請求項3記載のガラスパネルによれば、板ガラスが連通管の近傍において中空部へ向かって撓んでいるので、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るガラスパネルとしてのPDPの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は部分断面図である。
【図2】図1(a)における背面板ガラス103に配設された封止部の構造を示す図であり、(a)は図1のPDP100を背面板ガラス103側から眺めた平面図であり、(b)は図2(a)の線II−IIに沿う断面図である。
【図3】図1のPDP100における減圧層102の減圧処理の工程図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係るガラスパネルとしてのPDPの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は部分断面図である。
【図5】従来のガラスパネルの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は断面図である。
【図6】排気管の長さを短縮可能なガラスパネルの製造方法において使用される排気カップの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
100 PDP
101 前面板ガラス
102 減圧層
103 背面板ガラス
111 リブ
200 封止部
201 リブ形成範囲
202 貫通孔
203 ガラス管
204 ガラスフリット
300 遮熱器具
303 フィラメント
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスパネルに関し、特に、複数の板ガラスと、該板ガラスの間に形成された減圧層とを有するガラスパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイパネル(以下「PDP」という。)等に好適な基本構造を有するガラスパネルとして、図5(a)及び(b)に示すような対向する2枚の板ガラス500、501と、該板ガラス500、501の間に形成される減圧層502と、該減圧層502に配設され且つ該減圧層の厚みを保持する柱状の間隔保持材503の複数と、該減圧層502の周縁をシールする低融点ガラスからなる周縁シール材504と、板ガラス500を貫通する穴に一端が埋め込まれ且つ当該一端側において低融点ガラスからなるガラスフリット505によって板ガラス500に溶着される排気管506とを備えるガラスパネル507が知られている。PDPにおいて、このガラスパネル507における減圧層502には、減圧後、キセノン(Xe)やネオン(Ne)等の希ガスが充填される。
【0003】
このガラスパネル507では、ペアリングされた板ガラス500、501が、それらの周縁部に塗布された周縁シール材504を焼成によって溶融することによって接合され、板ガラス500及び排気管506が、それらの接合部に配設されたガラスフリット505を焼成によって溶融することによって溶着される。また、減圧層502が排気管506を介して減圧され、さらに排気管506の他端が封じ切られることによって減圧層502の減圧状態が維持される。
【0004】
また、減圧層502が減圧される際、排気管506の他端に排気デバイスが装着され、さらに、排気管506の他端が封じ切られる際、排気管506はバーナ等で焼き切られるため、排気管506には所定の長さや所定の剛性、例えば、肉厚や直径が必要となる。ところが、PDPのハンドリングの観点からは、排気管506の長さが短いことが好ましいため、近年、排気管506の長さを短縮可能なガラスパネルの製造方法が提唱されている。そして、この製造方法において減圧層502は、全金属製の排気装置である排気カップによって減圧される。
【0005】
図6は、排気管の長さを短縮可能なガラスパネルの製造方法において使用される排気カップの概略構成を示す図である。
【0006】
図6において、排気カップ600は、ステンレスからなる円柱であって、その中心軸上を穿孔して形成された本排気部601と、該本排気部601と連通する金属製の本排気系602と、溝状の差動排気部603と、該差動排気部603と連通する金属製の差動排気系604と、本排気部601内に配設される横置きのコイル状のフィラメント605とを備え、本排気部601は、板ガラス500に接触する接触面においてそのほぼ中央に設けられ、差動排気部603は、同じく上記接触面において本排気部601を囲うように排気カップ600の中心軸と同心円上に設けられる。
【0007】
減圧層502の減圧に先だって、排気カップ600は、フィラメント605がガラスパネル507の排気管506に対向するように板ガラス500上に装着される。このとき、差動排気部603は不図示のロータリーポンプ(以下「RP」という。)によって減圧されるので、排気カップ600は板ガラス500に吸着する(例えば、特許文献参照。)。
【0008】
次いで、本排気系602に接続されたターボ分子ポンプ(以下「TMP」という。)によって排気管506を介して減圧層502が減圧され、減圧層502の圧力値が所定の値を下回ると、フィラメント605が熱線を照射して排気管506の他端を溶融して封止する。これにより、減圧層502の圧力値は所定の値を維持できる。
【0009】
そして、排気カップ600を使用するガラスパネルの製造方法では、排気管506の他端の封止の際、フィラメント605が照射する熱線によってガラスフリット505が再溶融することを防止するために、ガラスフリット505をフィラメント605から遮蔽する遮蔽器具606が使用される。
【0010】
遮熱器具606は、ステンレスから成る円筒形のカップ状の本体部606aと、該本体部606aの底面のほぼ中央に穿孔されたガラス短管収容室606bと、本体部606aの上面のほぼ中央に穿孔され且つガラス短管収容室606bへ貫通する貫通孔606cとを備え、ガラス短管収容室606bに排気管506を内包するように板ガラス500の上に載置され、フィラメント605が照射する熱線からガラスフリット505を遮蔽する。
【0011】
この排気カップ600を使用するガラスパネルの製造方法では、減圧層502を減圧する際、排気管506の他端に排気デバイスを装着する必要がなく、また、排気管506の他端を封じ切る際、排気管506をバーナ等で焼き切る必要がないため、排気管506は所定の長さや所定の剛性を必要とせず、その結果、排気管506の長さを短くし、その直径を小さくし且つその肉厚を薄くすることができる。
【0012】
【特許文献】
特表2002−530184号公報(第1図)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィラメント605が照射する熱線は、ガラスフリット505に照射されない一方、排気管506直下の板ガラス500には、透明である排気管506を通過して照射されるが、排気管506の長さが短く、例えば、10mm以下である場合、排気管506を通過する熱線は減衰することが無いため、板ガラス500には多くの熱線が照射されることとなり、排気管506の他端を封じ切る際、ガラスフリット505より板ガラス500の温度が上昇する。従って、板ガラス500の熱膨張量がガラスフリット505の熱膨張量より大きくなり、ガラスフリット505は板ガラス500によって引っ張られるため、ガラスフリット505には、図中矢印で示したように引っ張り応力が発生し、その結果、ガラスフリット505にクラックが発生するという問題がある。
【0014】
本発明の目的は、排気管を板ガラスに溶着するガラスフリットにおけるクラックの発生を防止できるガラスパネルを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載のガラスパネルは、互いに対向するように配設された複数の板ガラスと、該複数の板ガラスの間に形成され且つ外部より減圧されている減圧層と、前記減圧層の厚みを保持する間隔保持材と、前記板ガラスと接合し且つ前記減圧層及び外部を連通する連通管とを備えるガラスパネルにおいて、前記板ガラスは前記間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、前記連通管は前記間隔保持材配設領域以外の領域において前記板ガラスに接合することを特徴とする。
【0016】
請求項1記載のガラスパネルによれば、板ガラスは間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、連通管は間隔保持材配設領域以外の領域において板ガラスに接合するので、連通管の近傍における板ガラスは減圧層に向かって撓むことができ、これにより、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【0017】
請求項2記載のガラスパネルは、請求項1記載のガラスパネルにおいて、前記連通管の突出量が前記板ガラスから10mm以下であることを特徴とする。
【0018】
請求項2記載のガラスパネルによれば、連通管の突出量が板ガラスから10mm以下であるので、ガラスパネルのハンドリングをより良好にすることができる。
【0019】
上記目的を達成するために、請求項3記載のガラスパネルは、互いに対向するように配設された複数の板ガラスと、該複数の板ガラスの間に形成される中空部と、前記板ガラスと接合し且つ前記中空部及び外部を連通する連通管とを備えるガラスパネルにおいて、前記板ガラスが前記連通管の近傍において前記中空部へ向かって撓んでいることを特徴とする。
【0020】
請求項3記載のガラスパネルによれば、板ガラスが連通管の近傍において中空部へ向かって撓んでいるので、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るガラスパネルについて図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態に係るガラスパネルとしてのPDPの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は部分断面図である。
【0023】
図1において、PDP100は、厚みが、例えば2.8mmの前面板ガラス101と、前面板ガラス101との間に減圧層102を形成すべく前面板ガラス101から、例えば0.1mmの間隔を隔てて配設され、厚みが、例えば2.8mmの背面板ガラス103と、該背面板ガラス103の外面上に配設された後述の封止部200(不図示)とから成り、前面板ガラス101及び背面板ガラス103は、その外周縁において低融点ガラスからなる周縁シール材104により封着される。
【0024】
また、前面板ガラス101の内面上には、透明電極105a及び金属電極105bとからなる表示電極105がパターン形成され、該表示電極105を覆うように誘電体ガラス層106が積層され、誘電体ガラス層106上には、酸化マグネシウム(MgO)製誘電体保護層107が積層されている。
【0025】
また、背面板ガラス103の内面上には、後述する蛍光体112〜114の発光を制御するアドレス電極108が所定のピッチでパターン形成され、該アドレス電極108を覆うように誘電体ガラス層109が積層され、該誘電体ガラス層109上には、複数のチャンネル状放電空間110を画成する複数のガラス製リブ111(間隔保持材)がサンドブラスト法やブレード成型法によってパターン成形され、各放電空間110におけるリブ111の表面には、カラー表示をすべく赤色(R)の蛍光体112、緑色(G)の蛍光体113、及び青色(B)の蛍光体114が順に連続して塗布されている。
【0026】
リブ111は、その高さが、例えば0.1mmであり、前面板ガラス101と背面板ガラス103との間隔を約0.1mmに保持する。また、放電空間110には、希ガスが充填され且つ封入されている。希ガスは、例えばネオン(Ne)とキセノン(Xe)を組成とする混合ガス系が用いられており、その封入圧力は約40〜70kPaの範囲に設定される。
【0027】
そして、蛍光体112〜114は、放電空間110への放電によって発生する波長の短い紫外線により励起発光する。
【0028】
図2は、図1(a)における背面板ガラス103に配設された封止部の構造を示す図であり、(a)は図1のPDP100を背面板ガラス103側から眺めた平面図であり、(b)は図2(a)の線II−IIに沿う断面図である。
【0029】
図2において、背面板ガラス103は、減圧層102に希ガスを封入する封止部200を有する。この封止部200は、リブ111が形成されるリブ形成範囲201(間隔保持材配設領域)の外側且つ周縁シール材104の内側に形成された内径2mmの貫通孔202と、貫通孔202に内嵌された外径2mm且つ背面板ガラス103からの突出量が10mm以下であるガラス管203(連通管)と、ガラス管203と背面板ガラス103とを接合するガラスフリット204とからなる。
【0030】
ここで、貫通孔202はリブ形成範囲201の外側且つ周縁シール材104の内側に形成されるので、封止部200は背面板ガラス103の角部近傍に配設される。また、ガラス管203は、後述するフィラメント303から加熱されることによってその先端が溶融されて封止される。
【0031】
PDP100では、減圧層102が約40〜70kPaに減圧されている一方、封止部200がリブ形成範囲201の外側に配設されているため、封止部200近傍の背面板ガラス103は、図2(b)に示すように、減圧層102へ向かって撓んでいる。
【0032】
次に、図1のPDP100における減圧層102の減圧処理について図面を用いて説明する。
【0033】
図3は、図1のPDP100における減圧層102の減圧処理の工程図である。
【0034】
図3において、まず、背面板ガラス103の角部近傍に貫通孔202を穿孔する一方、背面板ガラス103の内面におけるリブ形成範囲201に、スパッタリングやスクリーン印刷によってアドレス電極108、誘電体ガラス層109、リブ111等を形成する(図3(a))。
【0035】
次いで、ガラス管203を、背面板ガラス103からの突出量が10mmとなるように挿入代を調整して貫通孔202に挿入し、スパッタリングによって内面に表示電極105、誘電体ガラス層106及び誘電体保護層107が形成された前面板ガラス101と、背面板ガラス103とを、誘電体保護層107とリブ111とが対向するようにペアリングする(図3(b))。
【0036】
そして、ペアリングされた前面板ガラス101及び背面板ガラス103の全周縁に周縁シール材104を塗布すると共に、背面板ガラス103上においてガラス管203の周りに低融点ガラスのペースト材や焼結材から成るガラスフリット204を塗布、または配設し、遮熱器具300を、ガラス短管収容室300bにガラス管203を内包するように背面板ガラス103の上に載置し、さらに、排気カップ301を、その本排気部302がガラス管203を内包し且つフィラメント303がガラス管203の先端と対向するように、背面板ガラス103上にガスケット(不図示)を介して載置し、RPを作動させて差動排気部304及び背面板ガラス103によって形成された密封空間の圧力を10〜103Paまで減圧することによって排気カップ301を背面板ガラス103に吸着させる(図3(c))。
【0037】
次いで、ペアリングされた前面板ガラス101及び背面板ガラス103を、排気カップ301が背面板ガラス103に吸着したまま、不図示の炉の内部で焼成して周縁シール材104及びガラスフリット204を溶融させ、さらに、当該ペアリングされた前面板ガラス101及び背面板ガラス103を冷却して周縁シール材104及びガラスフリット204を凝固させることによって前面板ガラス101及び背面板ガラス103を封着すると共に、背面板ガラス103及びガラス管203を接合する(図3(d))。
【0038】
これにより、前面板ガラス101及び背面板ガラス103の間に減圧層102が形成されるが、上述した処理は大気中で実行されるので、減圧層102の圧力は大気圧である。
【0039】
そして、炉内の温度を一定時間維持することによって減圧層102に存在する水分、有機物、油脂等をガス化させると共に、TMPを稼働させて当該ガス及び空気を貫通孔202、ガラス管203及び本排気部302を介して減圧層102から除去することによって減圧層102を減圧するベーキングを行い、減圧層102の圧力が約10−1〜10−2Paを下回ると、希ガスを本排気部302及びガラス管203及び貫通孔202を介して減圧層102へ充填し、減圧層102の圧力が約40〜70kPaを上回ると、PDP100の冷却を開始すると共に、フィラメント303に通電して、これを発熱させる。そして、フィラメント303はガラス管203の先端に熱線を照射し、該先端を溶融して封じ切る(図3(e))。
【0040】
このとき、ガラスフリット204は、フィラメント303が照射する熱線から遮熱器具300によって遮蔽されるが、ガラス管203直下の背面板ガラスには、透明であるガラス管203を通過したフィラメント303からの熱線が照射されるため、ガラスフリット204より背面板ガラス103の温度が上昇する。従って、背面板ガラス103の熱膨張量がガラスフリット204の熱膨張量より大きくなり、ガラスフリット204は背面板ガラス103によって引っ張られるため、ガラスフリット204には、図中矢印で示したように引っ張り応力が発生する。
【0041】
その後、RPの作動を停止して排気カップ301を背面板ガラス103から離脱させて(図3(f))、本処理を終了するが、このとき、減圧層102が約40〜70kPaに減圧され且つ封止部200がリブ形成範囲201の外側に配設されているため、封止部200近傍において背面板ガラス103の図中上下方向に関する撓みは規制されず、封止部200近傍の背面板ガラス103は、図に示すように、減圧層102及び大気圧の圧力差によって減圧層102へ向かって撓む。そして、背面板ガラス103が減圧層102へ撓むことによって、背面板ガラス103の外表面及び該外表面に接合されたガラスフリット204には、図に示すように、圧縮応力が発生する。
【0042】
この圧縮応力は、ガラス管203の先端を封じ切る際にガラスフリット204に発生する背面板ガラス103及びガラスフリット204の熱膨張量差に起因した引っ張り応力を低減する。
【0043】
本発明の実施の形態に係るPDP100によれば、封止部200が、リブ111が配設されるリブ形成範囲201の外側に配設されているため、背面板ガラス103は、ガラス管203の近傍において減圧層102に向かって撓むことができ、これにより、ガラスフリット204に圧縮応力が発生し、ガラス管203の先端を封じ切る際にガラスフリット204に発生する背面板ガラス103及びガラスフリット204の熱膨張量差に起因した引っ張り応力を低減することができ、もって、ガラスフリット204におけるクラックの発生を防止できる。
【0044】
また、ガラス管203の突出量が背面板ガラス103から10mm以下であるので、PDP100のハンドリングをより良好にすることができる。
【0045】
上述したPDP100では、封止部200近傍の背面板ガラス103を、減圧層102及び大気圧の圧力差によって減圧層102へ向かって撓ませたが、減圧層102が減圧されず、単なる中空層(中空部)である場合、ガラス管203の先端を封じ切った後、外力の負荷等によって封止部200近傍の背面板ガラス103を減圧層102へ向かって撓ませてもよく、例えば、クランプ等の拘束具によって背面板ガラス103を減圧層102へ撓ませてもよい。これにより、ガラスフリット204に圧縮応力が発生して、背面板ガラス103及びガラスフリット204の熱膨張量差に起因するガラスフリット204の引っ張り応力を低減することができ、もって、ガラスフリット204におけるクラックの発生を防止できる。
【0046】
さらに、上述したPDP200では、封止部200が背面板ガラス103の角部近傍に配設されたが、減圧層202の減圧効率向上のため、封止部200が背面板ガラス103の角部以外の周縁部において複数箇所設けられることもある。このような背面板ガラス103の角部以外の周縁部において設けられた封止部200も、図4に示すように、リブ形成範囲201の外側に配設されているのがよく、これにより、上述した効果と同様な効果を奏することができる。
【0047】
また、上述した封止部200を有するガラスパネルは、PDP100に限られず、減圧層102が真空にされた真空ガラスであってもよく、この他、建築物や乗り物(自動車、鉄道車両、船舶)用の窓ガラス、又は、冷蔵庫や保温装置等のような各種装置の扉や壁部等、種々の用途に使用されるガラスパネルであってもよい。
【0048】
また、ガラス管203等に熱を与える熱源としては、フィラメントだけでなく赤外線輻射ヒータ等を用いてもよい。
【0049】
上述したPDP100では、周縁シール材104やガラスフリット204を形成する材料として低融点ガラスを使用する例を示したが、これに代えて、金属製の溶融ハンダを使用してもよい。
【0050】
前面板ガラス101及び背面板ガラス103に使用される板ガラスとしては、フロートガラスに限られるものではなく、ガラスパネルの用途や目的に応じて、例えば、型板ガラス、表面処理により光拡散機能を備えたすりガラス、網入りガラス、線入りガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、低反射ガラス、高透過ガラス、セラミック印刷ガラス、熱線や紫外線吸収機能を備えた特殊ガラス、又は、これらの組み合わせ等、種々のガラスを適宜選択して使用することができる。
【0051】
ガラスの組成についても、ソーダ珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、ほう珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、各種結晶化ガラス等を使用することができ、背面板ガラス103の厚みについては、ガラスフリット204に圧縮応力が発生する程度に背面板ガラス103が撓むことができる範囲において適宜選択自由である。
【0052】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項1記載のガラスパネルによれば、板ガラスは間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、連通管は間隔保持材配設領域以外の領域において板ガラスに接合するので、連通管の近傍における板ガラスは減圧層に向かって撓むことができ、これにより、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【0053】
請求項2記載のガラスパネルによれば、連通管の突出量は板ガラスから10mm以下であるので、ガラスパネルのハンドリングをより良好にすることができる。
【0054】
請求項3記載のガラスパネルによれば、板ガラスが連通管の近傍において中空部へ向かって撓んでいるので、連通管と板ガラスとを接合する接合材に圧縮応力が発生して板ガラス及び接合材の熱膨張量差に起因する接合材の引っ張り応力を低減することができ、もって、接合材におけるクラックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るガラスパネルとしてのPDPの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は部分断面図である。
【図2】図1(a)における背面板ガラス103に配設された封止部の構造を示す図であり、(a)は図1のPDP100を背面板ガラス103側から眺めた平面図であり、(b)は図2(a)の線II−IIに沿う断面図である。
【図3】図1のPDP100における減圧層102の減圧処理の工程図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係るガラスパネルとしてのPDPの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は部分断面図である。
【図5】従来のガラスパネルの概略構成を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は断面図である。
【図6】排気管の長さを短縮可能なガラスパネルの製造方法において使用される排気カップの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
100 PDP
101 前面板ガラス
102 減圧層
103 背面板ガラス
111 リブ
200 封止部
201 リブ形成範囲
202 貫通孔
203 ガラス管
204 ガラスフリット
300 遮熱器具
303 フィラメント
Claims (3)
- 互いに対向するように配設された複数の板ガラスと、該複数の板ガラスの間に形成され且つ外部より減圧されている減圧層と、前記減圧層の厚みを保持する間隔保持材と、前記板ガラスと接合し且つ前記減圧層及び外部を連通する連通管とを備えるガラスパネルにおいて、
前記板ガラスは前記間隔保持材が配設される間隔保持材配設領域を有し、前記連通管は前記間隔保持材配設領域以外の領域において前記板ガラスに接合することを特徴とするガラスパネル。 - 前記連通管の突出量が前記板ガラスから10mm以下であることを特徴とする請求項1記載のガラスパネル。
- 互いに対向するように配設された複数の板ガラスと、該複数の板ガラスの間に形成される中空部と、前記板ガラスと接合し且つ前記中空部及び外部を連通する連通管とを備えるガラスパネルにおいて、
前記板ガラスが前記連通管の近傍において前記中空部へ向かって撓んでいることを特徴とするガラスパネル。
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