JP3628188B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、気体放電を用いた自発光形式のプラズマディスプレイパネル(PDP)に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、大型で且つ薄型のカラー表示装置として面放電型交流駆動方式のプラズマディスプレイパネルの実用化が期待されている。
図5は、上記面放電型交流駆動方式のプラズマディスプレイパネルの一部概略構造を示したものであり、以下に面放電型交流駆動方式のプラズマディスプレイパネルの構造を説明する。
図5において、表示面側となるガラス基板1には、透明導電膜からなる透明電極と、透明導電膜の導電性を補うために透明導電膜の放電ギャップとは反対側の端部に積層された金属膜からなる金属電極とで構成される複数の対をなす行電極X、Yが互いに平行となるように配置されて形成され、更に、行電極X、Yを被覆して誘電体層2が形成されている。また、誘電体層2上には、MgOからなる保護層(図示せぬ)が形成されている。
【0003】
一方、背面側のガラス基板3の内面側には、所定の間隔で配置される複数の列電極4が互いに平行に形成され、それぞれの列電極4を被覆する蛍光体層5が形成されている。
表示面側のガラス基板1と背面側のガラス基板3は、行電極X、Yと列電極4が互いに直交するように離間配置されて放電空間6を形成し、放電空間6内には希ガスが封入され充満している。
また、背面側のガラス基板3上のそれぞれの列電極4間には、所定高さのリブ(隔壁)7が形成されていて、それぞれ交差する複数対の行電極X、Yと複数の列電極4を区画して、所定の面積の発光面を有する単位発光領域を形成する。
【0004】
上述の希ガスの封入に際しては、先ず、背面側のガラス基板3の外周非表示領域に表示領域を囲むように非晶質又は結晶質の低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストを塗布し、仮焼成を行い、封止層8を形成した後、背面側のガラス基板3を上にして表示面側のガラス基板1と背面側のガラス基板3とを重ね合せて周囲をクリップで仮固定する。
背面側のガラス基板3には、排気及びガス封入孔9が設けられており、この排気及びガス封入孔9に非晶質の低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストからなる封着剤10でチップ管11を取り付けておく。
【0005】
このようにチップ管11が取り付けられ、仮固定された2枚のガラス基板1、3を図示せぬチャンバー内に導入し、加熱して封止層8及び封着剤10を焼成して、2枚のガラス基板1、3を接着すると共に、チップ管11をガラス基板3の排気及びガス封入孔9に封着する。
【0006】
次に、チップ管11に図示せぬ開閉バルブを介して真空ポンプとガスボンベを接続する。そして先ず、真空ポンプの開閉バルブを開状態にして真空ポンプで真空引きを行うことで2枚のガラス基板1、3間の排気を行う。この時、排気中、2枚のガラス基板1、3は所定温度で加熱されている。
次いでガスボンベの開閉バルブを開状態にしてガスボンベから希ガスの封入を行う。このようにしてガスの封入を終えてから、チップ管11の口部を閉じて希ガスを2枚のガラス基板1、3間に封止する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、チップ管は、非晶質の低融点ガラス粉末を用いて封着していたが、非晶質ガラスは、封着するための作業温度(軟化して流動が増す温度)と固化する温度(軟化流動しなくなる温度)との間に数十度の温度差がある。
プラズマディスプレイパネルの色温度特性等の性能上、チップ管を封着するための作業温度は低い方が良く、一方、排気工程における加熱温度は高いほうが良いが、上述のようにチップ管の封着に非晶質の低融点ガラス粉末を用いる場合、排気工程における加熱温度を高くすると非晶質ガラスの流動性が増し、リークしやすくなるため、高真空封止の信頼性に欠ける点があった。
【0008】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、チップ管の封着の信頼性を確保し、排気作業効率を向上させたプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、表示面側及び背面側のガラス基板が、隔壁を介して封止層で封着されるように貼り合わせられ、ガラス基板間にガスが封入されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて、ガラス基板の一方に排気及びガス封入孔を設け、結晶質の低融点ガラス粉末を所定形状に成形、焼成した封着部材を用いて排気及びガス封入孔にチップ管を固着し、封着部材は、チップ管の封着部が嵌合する一体型の凹部を有する成型部材であることを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のプラズマディスプレイパネルであって、封着部材は排気及びガス封入孔の内径よりも大きい第1の内径と、第1の内径よりも大きい第2の内径とを有し、第1の内径が形成された部分と第2の内径が形成された部分との間で段部が形成され、第2の内径内に前記チップ管の封着部が嵌合されて段部に当接することを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明は、表示面側及び背面側のガラス基板が、隔壁を介して封止層で封着されるように貼り合わせられ、ガラス基板間にガスが封入されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて、ガラス基板の一方に排気及びガス封入孔を設け、結晶質の低融点ガラス粉末を所定形状に成形、焼成した封着部材を用いて排気及びガス封入孔にチップ管を固着し、封着部材の熱膨張係数は、ガラス基板の熱膨張係数の0.8〜0.65倍の値を有することを特徴とする。
【0012】
【作用】
本発明のプラズマディスプレイパネルは、表示面側及び背面側のガラス基板が、隔壁を介して封止層で封着されるように貼り合わせられ、2枚のガラス基板間にガスが封入された構造であり、ガラス基板の一方に排気及びガス封入孔を設け、結晶質の低融点ガラス粉末を所定形状に成形し、これを焼成することにより排気及びガス封入孔にチップ管を封着するようにしたことによりチップ管の封着の信頼性が確保され、排気作業の効率が向上する。
また、封着部材は、チップ管の封着部が嵌合する凹部で構成することによりチップ管の封着部の外周縁部全体が封着され、チップ管の封着の信頼性が確保される。
また、封着部材の熱膨張係数がガラス基板の熱膨張係数の0.8〜0.65倍のものを用いれば、更にチップ管の封着の信頼性が確保される。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの構成を説明するための断面図である。
また、図2は、チップ管の封着部材の拡大平面図及びその断面図であり、図3は、封着部材を焼成してチップ管が封着された状態を示すプラズマディスプレイパネルの断面図である。
尚、図1及び図3は、表示面側のガラス基板1及び背面側のガラス基板3の内部に構成される行電極X、Y、誘電体層2、列電極4、蛍光体層5及びリブ7等の部分については省略して図示してある。また、従来例と同一の機能を有する部分には、同一の符号を付してある。
以下、各図に基づいてプラズマディスプレイパネルにおけるチップ管の封着構造を説明する。
【0014】
先ず、表示面側のガラス基板1の内面には、透明電極及び厚膜金属電極からなる行電極X、Yと、低融点ガラスからなる誘電体層2と、酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層がこの順に積層形成されている。
また、背面側のガラス基板3の内面には、列電極4、列電極4に設けられた隔壁7、列電極4及び隔壁7の側面を覆う蛍光体層5が形成され、背面側のガラス基板3の外周非表示領域に表示領域を囲むように非晶質又は結晶質の低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストを塗布し、焼成された封止層8が形成されている。
また、背面側のガラス基板3には、排気及びガス封入孔9が設けられており、この排気及びガス封入孔9には、封着部材20を介してチップ管11が取り付けられている。
【0015】
封着部材20は、鉛硼珪酸ガラスの混合物からなる結晶質の低融点ガラス粉末を成形し、焼成したものであり、軟化点が約390℃である。
図2に示すように、封着部材20は、円筒形状であり、背面側のガラス基板3の排気及びガス封入孔9の周縁部と接する第1の部分21の内径φ1は、排気及びガス封入孔9の内径より大きく、第1の部分21に続く第2の部分22の内径φ2は、第1の部分21の内径φ1より大きく形成されている。
また、第1の部分21の内径φ1である第1の開口部23と、第2の部分22の内径φ2である第2の開口部24との間には、段部が形成され、第2の開口部24(凹部)内にチップ管11の漏斗状の先端部(封着部)が挿入され、段部に当接するように形成されている。
【0016】
次に、本発明によるプラズマディスプレイパネルの製造方法について以下に説明する。
【0017】
(1)先ず、透明電極及び厚膜金属電極からなる行電極X、Y、低融点ガラスからなる誘電体層2、酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層がこの順に積層形成された表示面側のガラス基板1と、列電極4、列電極4に設けられた隔壁7、列電極4及び隔壁7の側面を覆う蛍光体層5が形成された背面側のガラス基板3を用意する。
(2)次いで、背面側のガラス基板3の外周非表示領域に表示領域を囲むように非晶質又は結晶質の低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストを塗布し、仮焼成を行い封止層8を形成した後、背面側のガラス基板3を上にして行電極X、Yと列電極4とが直交するように放電間隙を規定する隔壁7を介して表示面側のガラス基板1と背面側のガラス基板3とを重ね合せて周囲をクリップで仮固定する。
【0018】
(3)背面側のガラス基板3には、排気及びガス封入孔9が設けられており、この排気及びガス封入孔9上に結晶質の低融点ガラス粉末を成形、焼成した封着部材20を配置し、封着部材20の凹部内にチップ管11の先端を挿入し、図示せぬ固定治具により封着部材20及びチップ管13を固定する。
(4)このようにチップ管11が取り付けられ、仮固定された2枚のガラス基板1、3を図示せぬチャンバー内に導入し、400〜500℃で20〜30分以
上、封止層8及び封着部材20を焼成して、2枚のガラス基板1、3を接着し、チップ管11を背面側のガラス基板3の排気及びガス封入孔9に封着する。
図3に示すように、封着部材20の薄厚の第2の部分22は、封着部材20の焼成時、すこし軟化流動してチップ管11の先端の漏斗状のテーパ状外表面を封着する。
【0019】
(5)次に、チップ管11に開閉バルブを介して真空ポンプとガスボンベを接続する。そして先ず、真空ポンプの開閉バルブを開状態にして真空ポンプで真空引きを行うことで2枚のガラス基板1、3間の排気を行う。
【0020】
(6)次いで、ガスボンベの開閉バルブを開状態にしてガスボンベから希ガスの封入を行う。このようにしてガスの封入を終えてから、チップ管11の開口部を閉じて希ガスを2枚のガラス基板1、3間に封止する。
【0021】
図4は、熱膨張係数、密度分流動径の値を変化させて得た各封着部材(結晶性成形フリット)を用いてチップ管を封着したときの特性結果を示す。
ここで、密度分流動径は、結晶性フリットを円盤状に成形した成形物を所定温度(約450度)で所定時間(4時間程度)加熱したときの生成物の径の変化量を表す。割れ発生率は、各封着部材を用いてチップ管をガラス基板に封着後の加熱工程で、ガラス基板の封着面に割れが発生する割合で、○印は、割れの発生がほとんどないこと、×印は、割れの発生率が大である場合である。リーク発生率は、各封着部材を用いてチップ管をガラス基板に封着後、封着部材にラックが発生し、そこからリークしてしまう割合で、○印は、リークの発生がほとんどないこと、×印は、リークの発生率が大である場合である。
【0022】
尚、ガラス基板として、熱膨張係数が83〜87(×10−7/℃)のものを用いた。結晶性フリットの熱膨張係数は、ガラス基板の封着面に圧縮歪みが起こらない範囲で選択する。圧縮歪みが残るとそこを起点としてガラス基板の封着面に割れが発生する恐れがある。熱膨張係数のバラツキを考慮すると、ガラス基板の封着面にある程度の引っ張り歪みを残しておくのが良い。即ち、結晶性フリットの熱膨張係数k1は、ガラス基板の熱膨張係数k2の0.8〜0.65倍の値を有するものが良い。結晶性フリットの熱膨張係数k1が0.8×k2以上であると、ガラス基板の封着面の割れ発生率が増大し、0.65×k2以下であると、逆に結晶性フリットに残る圧縮歪みにより結晶性フリットの割れが発生し易くなる。また、密度分流動径は、加熱時の流動性を表し、密度分流動径が少な過ぎると(密度分流形動が21mm程度未満であること)封着後、結晶性フリットの封着部にクラックが発生し、そこからゆっつくりとリークが発生してしまう。従って、結晶性フリットの密度分流形動は、21mm以上であることが望ましい。
【0023】
上述の実施形態では、背面側のガラス基板3の外周表示領域に排気及びガス封入孔9を設けたが、これに限らず表示面側のガラス基板1の外周表示領域に排気及びガス封入孔9を設けるように構成しても良い。また、封着部材20の形状は、図2の構成に限らず、例えば開口部を有する平板状などの所定形状に成形されていても良い。
【0024】
【発明の効果】
上述したように、本発明の実施形態によるプラズマディスプレイパネルは、ガラス基板の一方に排気及びガス封入孔を設け、排気及びガス封入孔にチップ管を固着する際に、結晶質の低融点ガラス粉末を所定形状に成形、焼成した封着部材を用いるようにしたので、排気中の加熱温度と封着部材の焼成温度とがほぼ同温度で行うことができ、作業時間が短縮され、プラズマディスプレイパネルの色温度特性の向上が図れると共に、封着部材の焼成後、封着部材が均一に固化し、形状が均一となるため、歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による面放電型プラズマディスプレイパネルを説明するための平面図である。
【図2】図1のチップ管の封着部材を説明するための平面図及び断面図である。
【図3】チップ管を封着した状態を示す断面図である。
【図4】熱膨張係数、密度分流動径の値を変化させて得た各封着部材を用いてチップ管を封着したときの特性結果を示す図である。
【図5】従来例におけるプラズマディスプレイパネルのチップ管封着構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1、3・・ガラス基板
8・・封止層
9・・排気及びガス封入孔
11・・チップ管
20・・封着部材
21・・第1の部分
22・・第2の部分
23・・第1の開口部
24・・第2の開口部
Claims (3)
- 表示面側及び背面側のガラス基板が、隔壁を介して封止層で封着されるように貼り合わせられ、前記ガラス基板間にガスが封入されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記ガラス基板の一方に排気及びガス封入孔を設け、結晶質の低融点ガラス粉末を所定形状に成形、焼成した封着部材を用いて前記排気及びガス封入孔にチップ管を固着し、前記封着部材は、前記チップ管の封着部が嵌合する一体型の凹部を有する成型部材であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 前記封着部材は前記排気及びガス封入孔の内径よりも大きい第1の内径と、前記第1の内径よりも大きい第2の内径とを有し、前記第1の内径が形成された部分と前記第2の内径が形成された部分との間で段部が形成され、前記第2の内径内に前記チップ管の封着部が嵌合されて前記段部に当接することを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネル。
- 表示面側及び背面側のガラス基板が、隔壁を介して封止層で封着されるように貼り合わせられ、前記ガラス基板間にガスが封入されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記ガラス基板の一方に排気及びガス封入孔を設け、結晶質の低融点ガラス粉末を所定形状に成形、焼成した封着部材を用いて前記排気及びガス封入孔にチップ管を固着し、前記封着部材の熱膨張係数は、前記ガラス基板の熱膨張係数の0.8〜0.65倍の値を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
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