JP4905364B2 - Plasma display panel - Google Patents

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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
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Description

本発明は、大型テレビジョンや公衆表示などに用いる平板型の表示装置であるプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと呼ぶ)に関し、さらに、詳しくは形成される放電空間を排気するとともに放電ガスを封入するための排気管を備えたPDPに関するものである。   The present invention relates to a plasma display panel (hereinafter referred to as a PDP) which is a flat display device used for large televisions, public displays, and the like, and more specifically, discharges a formed discharge space and encloses a discharge gas. It is related with PDP provided with the exhaust pipe for this.

プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと記す)は、対向配置した前面パネルと背面パネルの周縁部を封着部材によって封着した構造であって、前面パネルと背面パネルとの間に形成された放電空間には、ネオンおよびキセノンなどの放電ガスが封入されている。   A plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) has a structure in which peripheral portions of a front panel and a back panel arranged opposite to each other are sealed by a sealing member, and a discharge space formed between the front panel and the back panel. Is filled with a discharge gas such as neon and xenon.

前面パネルは、ガラス基板の片面にストライプ状に形成された走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対と、これらの表示電極対を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層、および誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とからなる。表示電極対は、それぞれ透明電極と透明電極上に形成した金属材料からなるバス電極とによって構成されている。   The front panel includes a plurality of display electrode pairs formed of scan electrodes and sustain electrodes formed in a stripe shape on one side of a glass substrate, a dielectric layer that covers these display electrode pairs and functions as a capacitor, and a dielectric layer. And a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the body layer. Each of the display electrode pairs includes a transparent electrode and a bus electrode made of a metal material formed on the transparent electrode.

背面パネルは、もう一方のガラス基板の片面に、表示電極対と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の溝に順次塗布された赤色、緑色、青色の蛍光体層とを備えている。   The back panel has a plurality of address electrodes formed in a stripe shape in a direction perpendicular to the display electrode pair on one side of the other glass substrate, a base dielectric layer covering these address electrodes, and an address electrode for discharging space. Stripe-shaped partition walls that are partitioned every time, and red, green, and blue phosphor layers that are sequentially applied to the grooves between the partition walls.

上記の構造の前面パネルと背面パネルとは、その電極形成面側を対向させ、その周縁部を封着部材で気密封着するとともに、背面パネルの一角に放電空間を排気するとともに、その後、放電ガス導入するための排気管が取り付けられている。放電空間にネオンとキセノンからなる放電ガスを50KPa〜80KPaの圧力で導入後、排気管の所定部を局部的に加熱溶融して気密封止することによりPDPが完成する。表示電極対とアドレス電極は直交していて、その交差部が放電セルになる。これらの放電セルはマトリクス状に配列され、表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色、青色の蛍光体層を有する3個の放電セルがカラー表示のための画素になる。完成したPDPは、アドレス電極と走査電極および表示電極対に順次、映像信号電圧を印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、可色の発光をさせてカラー画像を表示する。   The front panel and the back panel having the above structure are opposed to each other on the electrode forming surface side, and the peripheral edge thereof is hermetically sealed with a sealing member, and the discharge space is exhausted to one corner of the back panel, and then the discharge is performed. An exhaust pipe for introducing gas is attached. After introducing a discharge gas composed of neon and xenon into the discharge space at a pressure of 50 KPa to 80 KPa, a predetermined part of the exhaust pipe is locally heated and melted and hermetically sealed to complete the PDP. The display electrode pair and the address electrode are orthogonal to each other, and the intersection is a discharge cell. These discharge cells are arranged in a matrix, and three discharge cells having red, green, and blue phosphor layers arranged in the direction of the display electrode pair become pixels for color display. The completed PDP is discharged by sequentially applying a video signal voltage to the address electrode, the scan electrode, and the display electrode pair, and the ultraviolet rays generated by the discharge excite the phosphor layers of each color to produce red, green, and colored Display a color image by emitting light.

上述した前面パネルと背面パネルの封着には一般に酸化鉛を主成分とする低融点ガラスフリットにフィラーを混合して有機溶剤で混練したペースト状の封着部材を用い、印刷、インクジェットやディスペンサーなどのいずれかの方式の塗布装置を用いて、前面パネルおよび背面パネルの少なくともどちらか一方のガラス製基板の周縁部に封着部材を塗布した後、封着部材を予めガラスフリットが完全に溶融しない程度の温度で仮焼成をする。その後、前面パネルおよび背面パネルを対向配置して組立、仮焼成の温度よりも高い封着温度で封着する。   For the sealing of the front panel and the rear panel described above, a paste-like sealing member in which a filler is mixed with a low melting point glass frit mainly composed of lead oxide and kneaded with an organic solvent is used for printing, inkjet, dispenser, etc. After applying the sealing member to the peripheral portion of the glass substrate of at least one of the front panel and the rear panel using any one of the coating apparatuses, the glass frit is not completely melted in advance. Temporary baking is performed at a temperature of about. Thereafter, the front panel and the rear panel are arranged to face each other and sealed at a sealing temperature higher than the temperature of assembly and pre-baking.

そして、近年の環境問題への配慮からPDPにおいても鉛成分を含まない「鉛フリー」、「鉛レス」と称する非鉛系の材料を用いることが求められている。封着部材としては、鉛成分を含まない燐酸系(燐酸−酸化錫系など)の封着部材や、酸化ビスマス系の封着部材が開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2など参照)。しかし、非鉛の封着部材として提案された燐酸−酸化錫系の低融点ガラスを主体とする封着部材は、従来から用いられてきた酸化鉛系の封着部材に比べて耐水性に劣るため、PDPの気密性を十分に保持することが難しいという課題が残る。   In consideration of recent environmental problems, PDPs are also required to use lead-free materials called “lead-free” and “lead-free” that do not contain lead components. As the sealing member, a phosphoric acid-based (phosphoric acid-tin oxide-based) sealing member that does not contain a lead component, or a bismuth oxide-based sealing member is disclosed (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, etc.) reference). However, the sealing member mainly composed of phosphoric acid-tin oxide-based low-melting glass proposed as a lead-free sealing member is inferior in water resistance as compared with a lead oxide-based sealing member that has been conventionally used. Therefore, there remains a problem that it is difficult to sufficiently maintain the airtightness of the PDP.

一方、背面パネルへの排気管の封着には、前面パネルと背面パネルの封着の場合と同じように低融点ガラスフリットとフィラーを混合して溶剤で混練したペースト材料を、金型で中心部に開口部を有する形状に成形し、溶剤を蒸発させると同時に組立処理で破壊されない強度にするために加熱焼成してしたタブレットと称する封着部材を用いている。従来、このタブレット用の封着部材として、比較的軟化点が低くて封止工程の作業性に優れる鉛を含有した硼珪酸系のガラスで形成されたものを用いられているが、環境の面から非鉛系の材料を用いることが求められる。
特開2004−182584号公報 特開2003−095697号公報
On the other hand, for sealing the exhaust pipe to the back panel, as in the case of sealing the front panel and back panel, a paste material mixed with a low melting point glass frit and a filler and kneaded with a solvent is centered in the mold. A sealing member called a tablet which is molded into a shape having an opening in the part and heated and fired in order to evaporate the solvent and at the same time be strong enough not to be destroyed by the assembly process is used. Conventionally, as a sealing member for this tablet, a material formed of borosilicate glass containing lead having a relatively low softening point and excellent workability in a sealing process has been used. Therefore, it is required to use a lead-free material.
JP 2004-182584 A JP 2003-095597 A

図6はPDPにおいて排気管を封着接合する際の背面パネルと排気管との位置関係を示す断面図である。背面パネルに対して排気管の背面パネルへの封着において、排気管の背面パネルに封着される側の端部が下にあり、排気管の排気装置に接続される側の端部が上を向いた配置で封着処理を行う場合には、図6(a)の断面図に示すように封着時の加熱処理で封着接合部25は下垂することはなく背面パネル10面に広がる。その結果、封着接合部25を構成するガラスフリットとしては広い範囲で軟化点の選択が可能である。このとき、封着後の封着接合部25の断面形状として、背面パネル10の封着表面との交点を通る封着接合部25の最外形の接線と背面パネル10面との角度θが90°以上になる。このような形状の場合には封着接合部25の背面パネル10との接着面積が大きく、排気管22に加わる外力および熱歪みに対して応力集中が起こらずに封着部の信頼性は確保される。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the rear panel and the exhaust pipe when the exhaust pipe is sealed and joined in the PDP. When sealing the exhaust pipe to the rear panel with respect to the rear panel, the end of the exhaust pipe that is sealed to the rear panel is at the bottom, and the end of the exhaust pipe that is connected to the exhaust device is at the top In the case of performing the sealing process with the arrangement facing the direction, as shown in the cross-sectional view of FIG. 6A, the sealing joint 25 is not drooped by the heating process at the time of sealing and spreads over the surface of the back panel 10. . As a result, a softening point can be selected in a wide range as the glass frit constituting the sealing joint portion 25. At this time, the angle θ between the outermost tangent line of the sealing joint 25 passing through the intersection with the sealing surface of the back panel 10 and the back panel 10 surface is 90 as the cross-sectional shape of the sealing joint 25 after sealing. More than °. In the case of such a shape, the adhesion area of the sealing joint portion 25 to the back panel 10 is large, and stress concentration does not occur with respect to the external force and thermal strain applied to the exhaust pipe 22, and the reliability of the sealing portion is ensured. Is done.

しかしながら、図6(a)のように排気管22の封着される側の端部が下にあり、排気装置に接続される側の端部が上にある構成の場合には、排気装置(図示せず)と排気管22を接続する配管を曲げる必要があり配管が長くなること、および排気と放電ガスの導入が自動化しにくいという欠点が生じる。   However, as shown in FIG. 6 (a), in the case of the configuration in which the end of the exhaust pipe 22 to be sealed is on the bottom and the end on the side connected to the exhaust device is on the top, the exhaust device ( It is necessary to bend the pipe connecting the exhaust pipe 22 (not shown) to the exhaust pipe 22, resulting in disadvantages that the pipe becomes long and that introduction of exhaust gas and discharge gas is difficult to automate.

一方、図6(b)に示すように排気管22の背面パネル10に封着される側の端部が上にあり、排気管22の排気装置(図示せず)に接続される側の端部が下に向いた構成で封着処理を行う場合は、封着時の封着接合部25が下垂して図6(b)に示す角度θが90°以下となり易い。特に、酸化ビスマス系のガラスフリットからなる封着接合部25では、交角が90°以下になり易い。封着後の封着部の断面がこのような形状の場合、ガラスフリットと背面ガラス基板の膨張係数の差によって、封着部に引っ張り応力が集中する。その結果、排気管22を局部的に加熱溶融して気密封止する際の急激な加熱によって、封着部が破壊したり、熱衝撃試験や熱サイクル試験で封着部が破壊したりする。そのため、機密性が破られてPDPの動作不良が発生するなどの信頼性を著しく低下する。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, the end of the exhaust pipe 22 that is sealed to the back panel 10 is on the upper side, and the end of the exhaust pipe 22 that is connected to an exhaust device (not shown). When the sealing process is performed with the structure facing downward, the sealing joint 25 at the time of sealing hangs down and the angle θ shown in FIG. 6B tends to be 90 ° or less. In particular, in the sealing joint portion 25 made of bismuth oxide-based glass frit, the intersection angle tends to be 90 ° or less. When the cross section of the sealed portion after sealing has such a shape, tensile stress concentrates on the sealed portion due to the difference in expansion coefficient between the glass frit and the back glass substrate. As a result, the sealing portion is destroyed by rapid heating when the exhaust pipe 22 is locally heated and melted and hermetically sealed, or the sealing portion is destroyed in a thermal shock test or a thermal cycle test. For this reason, the reliability such as the confidentiality is broken and the operation failure of the PDP is significantly reduced.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、非鉛のフリットガラスを主体とする封着部材を用いて、排気管の排気装置に接続される側の端部が下を向いた配置で封着を行っても、封着部の気密性の信頼性を確保した環境負荷の少ないPDPを実現することを目的する。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an end portion of an exhaust pipe connected to an exhaust device is used by using a sealing member mainly composed of non-leaded frit glass. An object of the present invention is to realize a PDP with a low environmental load that ensures the reliability of hermeticity of the sealing portion even when sealing is performed with the arrangement facing downward.

上記の目的を達成するために、本発明のPDPは、前面パネルと背面パネルとを対向配置するとともに、前面パネルと背面パネルの周囲を第1の封着部材で封着して放電空間を形成し、放電空間を排気するとともに放電ガスを封入する排気管を前面パネルまたは背面パネルの少なくとも一方に第2の封着部材で封着接合したプラズマディスプレイパネルであって、第2の封着部材の組成は、酸化ビスマスを67重量%〜73重量%、酸化亜鉛を8重量%〜11重量%、酸化硼素を4重量%〜6重量%含み、残余の成分がコージライトであるフリットガラスである。   In order to achieve the above object, the PDP of the present invention has a front panel and a back panel arranged opposite to each other, and a discharge space is formed by sealing the periphery of the front panel and the back panel with a first sealing member. And a plasma display panel in which an exhaust pipe for exhausting a discharge space and enclosing a discharge gas is sealed and joined to at least one of a front panel and a rear panel by a second sealing member, The composition is a frit glass containing 67% to 73% by weight of bismuth oxide, 8% to 11% by weight of zinc oxide, 4% to 6% by weight of boron oxide, and the remaining components being cordierite.

このような構成により、排気管の封着接合部の形状を下垂れのない形状とすることができるために、封着接合部への応力集中を抑制して製造歩留まりが高く、信頼性の高いPDPを実現することができる。   With such a configuration, since the shape of the sealing joint portion of the exhaust pipe can be made into a shape without drooping, the stress concentration on the sealing joint portion is suppressed, the manufacturing yield is high, and the reliability is high. PDP can be realized.

さらに、第1の封着部材の組成は、酸化ビスマスを70重量%〜75重量%、酸化亜鉛を8重量%〜10重量%、酸化硼素を4重量%〜6重量%、酸化アルミニウムを6重量%〜8重量%、酸化珪素または酸化マグネシウムを1重量%〜3重量%含むフリットガラスとすることが望ましい。   Further, the composition of the first sealing member is 70% to 75% by weight of bismuth oxide, 8% to 10% by weight of zinc oxide, 4% to 6% by weight of boron oxide, and 6% of aluminum oxide. It is desirable to make a frit glass containing 1% to 3% by weight of silicon oxide or magnesium oxide by 1% to 8% by weight.

このような構成によれば、封着部材として鉛レスを実現して、なおかつ、製造歩留まりが高く、信頼性の高いPDPを実現することができる。   According to such a configuration, it is possible to realize a PDP that realizes lead-free as a sealing member and has a high manufacturing yield and high reliability.

本発明のPDPの製造方法によれば、非鉛のガラスフリットからなる封着部材を用いて、環境問題に配慮し、高い製造歩留まりと高信頼性を有するPDPを実現できる。   According to the method for manufacturing a PDP of the present invention, it is possible to realize a PDP having high manufacturing yield and high reliability in consideration of environmental problems by using a sealing member made of a lead-free glass frit.

以下、本発明の実施の形態におけるPDPについて図面を用いて詳しく説明する。   Hereinafter, a PDP according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す主要部の斜視図である。PDP1はガラスなどの透明な基板の一面に各種の表示部材を設けた前面パネル2と、もう一方の透明な基板の一面に各種の表示部材を設けた背面パネル10とを、表示部材側を対向させて配置し、その周縁部をガラスフリットなどからなる封着部材によって気密封着した構造である。封着されたPDP1内部の放電空間16には、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などの放電ガスが50KPa〜80KPaの圧力で封入されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a main part showing the structure of a PDP in an embodiment of the present invention. The PDP 1 has a front panel 2 in which various display members are provided on one surface of a transparent substrate such as glass, and a back panel 10 in which various display members are provided on the other surface of the other transparent substrate, with the display member side facing each other. The peripheral portion is hermetically sealed by a sealing member made of glass frit or the like. A discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) is sealed at a pressure of 50 KPa to 80 KPa in the discharge space 16 inside the sealed PDP 1.

そこで、前面パネル2は前面ガラス基板3上に平行に配列された走査電極4と維持電極5とからなる表示電極対6が複数形成されている。走査電極4、維持電極5はそれぞれインジウム酸化物や酸化錫などからなる透明電極と、透明電極上に形成された銀を主成分とする金属バス電極とからなる。表示電極対6の間には、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷することにより遮光層7が形成されている。そして、前面ガラス基板3上に形成された表示電極対6と遮光層7とを覆うように、ダイコート法などにより誘電体ペーストを塗布した後、焼成固化することにより誘電体層8が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。さらに、その表面に真空蒸着法により酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成され、前面パネル2が完成する。   In view of this, the front panel 2 is formed with a plurality of display electrode pairs 6 each consisting of scan electrodes 4 and sustain electrodes 5 arranged in parallel on the front glass substrate 3. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are each composed of a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide or the like, and a metal bus electrode mainly composed of silver formed on the transparent electrode. A light shielding layer 7 is formed between the display electrode pairs 6 by screen printing a paste containing a black pigment. Then, after applying a dielectric paste by a die coating method or the like so as to cover the display electrode pair 6 and the light shielding layer 7 formed on the front glass substrate 3, the dielectric layer 8 is formed by baking and solidifying. . The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent. Further, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) or the like is formed on the surface by vacuum deposition, and the front panel 2 is completed.

また、背面パネル10はもう一方の背面ガラス基板11上に、複数のストライプ状のアドレス電極12が銀材料を含むペーストをスクリーン印刷し、所望の温度で焼成することにより形成される。アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上に、ダイコート法などによりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布した後、焼成することにより下地誘電体層13が形成される。   The back panel 10 is formed by screen-printing a paste containing silver material on the other back glass substrate 11 with a plurality of stripe-shaped address electrodes 12 and baking it at a desired temperature. On the back glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed, a dielectric paste is applied so as to cover the address electrodes 12 by a die coating method or the like, and then baked to form the base dielectric layer 13.

さらに、下地誘電体層13上で、隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して、アドレス電極12を挟むストライプ状にパターニングした後、焼成することにより、放電空間を区切るための隔壁14が形成される。隔壁14間の溝にアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布され、背面パネル10が完成する。   Further, a barrier rib forming paste containing barrier rib material is applied on the underlying dielectric layer 13, patterned into stripes sandwiching the address electrodes 12, and then baked to form barrier ribs 14 for dividing the discharge space. Is done. A phosphor layer 15 that emits red, green, and blue light by ultraviolet rays is sequentially applied to the grooves between the barrier ribs 14 for each address electrode 12 to complete the back panel 10.

走査電極4および維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電空間16が形成され、表示電極対6方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層15を有する放電空間16がカラー表示のための画素になる。   Discharge space 16 is formed at a position where scan electrode 4 and sustain electrode 5 and address electrode 12 intersect, and discharge space 16 having red, green, and blue phosphor layers 15 arranged in the direction of display electrode pair 6 is displayed in color. Become a pixel for.

図2は、本発明の実施の形態におけるPDPの前面パネル2と背面パネル10とを封着接合した状態を示す図であり、図2(a)は前面パネル2と背面パネル10とを、その周縁部を封着部材21で封着して、さらに、背面パネル10に排気管22を排気用細口部24に、封着部材を成形して作製したタブレット33で封着したPDPの平面図である。また、図2(b)は図2(a)に示したPDPのA−A線断面図である。   FIG. 2 is a diagram showing a state in which the front panel 2 and the rear panel 10 of the PDP in the embodiment of the present invention are sealed and joined, and FIG. In the top view of PDP which sealed the peripheral part with the sealing member 21, and also sealed with the tablet 33 which shape | molded the sealing member by shape | molding the exhaust pipe 22 in the back panel 10 in the narrow port part 24 for exhaust. is there. FIG. 2B is a cross-sectional view of the PDP shown in FIG.

図3は本発明の実施の形態におけるPDPの封着手順を示す断面図である。図2、図3を参照しながら前面パネル2と背面パネル10、および背面パネル10と排気管22との封着工程について説明する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the PDP sealing procedure in the embodiment of the present invention. The sealing process of the front panel 2 and the back panel 10, and the back panel 10 and the exhaust pipe 22 will be described with reference to FIGS.

本発明の実施の形態では、第1の封着部材として低融点の鉛成分を含まないガラスフリットと所定のフィラーを混合して有機溶剤で混練したペースト状の封着部材を用いている。印刷やインクジェットまたはディスペンサーなどのいずれかの方式の塗布装置により、前面パネル2および背面パネル10の少なくともどちらか一方の基板の周縁部に封着部材21を配置形成し、ガラスフリットが溶融しない所定の温度で仮焼成をする。   In the embodiment of the present invention, a paste-like sealing member in which glass frit containing no low melting point lead component and a predetermined filler are mixed and kneaded with an organic solvent is used as the first sealing member. The sealing member 21 is disposed and formed on the peripheral edge of at least one of the front panel 2 and the rear panel 10 by any type of coating apparatus such as printing, inkjet, or dispenser, and the glass frit is not melted. Temporary firing at temperature.

フィラーは耐熱性を有しており、封着部材21の熱膨張係数を調整するとともに、ガラスの流動状態をコントロールするために使用されるが、コージライト、フォルステライト、β−ユークリプタイト、ジルコン、ムライト、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化アルミニウム、石英ガラスなどが特に好ましい材料として単用または混用して使用される。   The filler has heat resistance and is used to adjust the thermal expansion coefficient of the sealing member 21 and to control the flow state of the glass. Cordierite, forsterite, β-eucryptite, zircon Mullite, barium titanate, aluminum titanate, titanium oxide, molybdenum oxide, tin oxide, aluminum oxide, quartz glass and the like are used as single or mixed materials as particularly preferable materials.

また、封着部材21の形成に塗布装置を用いず、予めシート状のベース材に所定の厚さ、形状で粘着性を持たせた封着部材21を作製し、これを前面パネル2および背面パネル10の周縁部に接着させて加熱することにより両パネルを封着してもよい。   Further, the sealing member 21 is prepared in advance by using a sheet-like base material having a predetermined thickness and shape, without using an applicator to form the sealing member 21, and this is used as the front panel 2 and the rear surface. You may seal both panels by making it adhere to the peripheral part of the panel 10 and heating.

一方、本発明の実施の形態では、排気管22を背面パネル10の一角に形成された排気用細口部24に封着する第2の封着部材である封着部材23として図4に示す形状のタブレット31を用いている。図4は本発明の実施の形態におけるPDPの背面パネル10と排気管22との封着に用いるタブレット33を示す斜視図である。すなわち、非鉛のガラスフリットとフィラーを混合して溶剤で混練した材料を、金型を用いて図4に示すように中心部に開口部32を有する形状のタブレット33に成形し、溶剤を蒸発させるために所定の温度で加熱焼成して焼結固化形成している。   On the other hand, in the embodiment of the present invention, the shape shown in FIG. 4 is shown as the sealing member 23 which is the second sealing member for sealing the exhaust pipe 22 to the exhaust outlet 24 formed at one corner of the back panel 10. The tablet 31 is used. FIG. 4 is a perspective view showing a tablet 33 used for sealing the back panel 10 of the PDP and the exhaust pipe 22 in the embodiment of the present invention. That is, a material obtained by mixing lead-free glass frit and filler and kneading with a solvent is formed into a tablet 33 having a shape having an opening 32 at the center as shown in FIG. 4, and the solvent is evaporated. In order to achieve this, it is sintered by heating and firing at a predetermined temperature.

これら第1の封着部材である封着部材21と第2の封着部材である封着部材31の材料組成について後で詳細に説明する。   The material composition of the sealing member 21 as the first sealing member and the sealing member 31 as the second sealing member will be described in detail later.

本発明の実施の形態では、図3(a)に示すように、排気管ヘッド41と排気管22との接続が容易で直結させて配管を短くできて、処理工数の低減が期待できることから、排気管22の封着される側の端部を上方に、排気管ヘッド41に接続される側の端部を下方にした配置構成にしている。図3(b)には排気管22が背面パネル10に封着接合された後の状態を示す。   In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3A, the connection between the exhaust pipe head 41 and the exhaust pipe 22 is easy and can be directly connected to shorten the pipe, so that reduction of the processing man-hours can be expected. The arrangement is such that the end of the exhaust pipe 22 to be sealed is directed upward and the end connected to the exhaust pipe head 41 is directed downward. FIG. 3B shows a state after the exhaust pipe 22 is sealed and joined to the back panel 10.

周縁部に封着部材21を配置した前面パネル2と背面パネル10を、表示電極対6と背面パネル10のデータ電極が直交するように対向配置し、所定の位置でアラインメントして固定治具(図示せず)で押さえて仮固定する。さらに、背面パネル10に設けた排気用細口部24の中心にタブレット33の開口部32の中心、および排気管22の開口部の中心軸を合わせて載置し、それぞれの中心がずれないように別の固定治具(図示せず)で押さえて仮固定する。   The front panel 2 and the rear panel 10 having the sealing member 21 disposed on the peripheral edge thereof are arranged to face each other so that the display electrode pair 6 and the data electrode of the rear panel 10 are orthogonal to each other, aligned at a predetermined position, and fixed jig ( Press and hold temporarily (not shown). Furthermore, the center of the opening 32 of the tablet 33 and the center axis of the opening of the exhaust pipe 22 are placed in alignment with the center of the exhaust outlet 24 provided on the back panel 10 so that the centers of the openings are not displaced. Temporarily fix by pressing with another fixing jig (not shown).

そして、排気管22の下方の端部を排気管ヘッド41に接続する。排気管ヘッド41はバネなどの弾性手段42を備えており、図3の矢印Cで示す方向に排気管22を押圧する。以上のように、組み立てて冶具で固定した前面パネル2、背面パネル10、排気管22、排気ヘッド41を焼成炉内に導入し、前面パネル2と背面パネル10の周縁部および排気管22の背面パネル10側に配置したそれぞれの封着部材21とタブレット33を480℃〜500℃の温度で溶融させてから冷却して固化させて封着する。   Then, the lower end of the exhaust pipe 22 is connected to the exhaust pipe head 41. The exhaust pipe head 41 includes elastic means 42 such as a spring and presses the exhaust pipe 22 in the direction indicated by the arrow C in FIG. As described above, the front panel 2, the rear panel 10, the exhaust pipe 22, and the exhaust head 41 that are assembled and fixed with the jig are introduced into the firing furnace, and the peripheral portions of the front panel 2 and the rear panel 10 and the rear surface of the exhaust pipe 22 are introduced. Each sealing member 21 and the tablet 33 arranged on the panel 10 side are melted at a temperature of 480 ° C. to 500 ° C., cooled, solidified, and sealed.

前面パネル2と背面パネル10との周縁部で封着され、背面パネル10の一角に排気管22が封着接合されたPDP1の内部を、封着部材31の軟化点以下の温度に加熱しながら排気装置によって真空排気する。さらに、真空排気した後に、所定の温度に冷却して排気管22からネオンやキセノンなどを含む放電ガスを所定の圧力(例えば、Ne−Xe混合ガスの場合、50KPa〜80KPaの圧力)で封入する。その後、排気管22の所定の部分を局部的に加熱溶融して封じ切ることにより気密封止されたPDP1を完成させる。   While heating the inside of the PDP 1 sealed at the periphery of the front panel 2 and the back panel 10 and having the exhaust pipe 22 sealed and joined to one corner of the back panel 10 to a temperature below the softening point of the sealing member 31 It is evacuated by an exhaust device. Furthermore, after evacuation, the exhaust gas is cooled to a predetermined temperature, and a discharge gas containing neon, xenon, or the like is sealed from the exhaust pipe 22 at a predetermined pressure (for example, a pressure of 50 KPa to 80 KPa in the case of Ne-Xe mixed gas). . Thereafter, a predetermined portion of the exhaust pipe 22 is locally heated and melted and sealed to complete the hermetically sealed PDP 1.

以上の方法では封着と排気とを個別の処理として説明したが、封着後の冷却過程で温度が封着部材の軟化点以下の所定の温度になったところで排気処理をすると封着から排気までを一貫して処理することも可能である。   In the above method, sealing and exhaust have been described as separate processes. However, if the exhaust process is performed when the temperature reaches a predetermined temperature below the softening point of the sealing member in the cooling process after sealing, It is also possible to process up to.

ここで、本発明の実施の形態におけるPDPの封着部材と封着方法について、さらに詳しく説明する。   Here, the PDP sealing member and the sealing method in the embodiment of the present invention will be described in more detail.

前面パネル2と背面パネル10の周縁部の封着に用いる第1の封着部材である封着部材21の組成は、酸化ビスマス(Bi)が70重量%〜75重量%、酸化亜鉛(ZnO)が8重量%〜10重量%、酸化硼素(B)が4重量%〜6重量%、酸化アルミニウム(Al)6重量%〜8重量%、酸化珪素(SiO)または酸化マグネシウム(MgO)が1重量%〜3重量%の組成としている。特に酸化ビスマス(Bi)の量は少な過ぎるとガラスの軟化点が上がり、また、逆に多過ぎると結晶化温度が低下し良好な封着が得られないため、70重量%〜75重量%に設定している。また、上記の酸化ビスマス(Bi)を含む組成では、PDPを構成する構成要素の材料の軟化点あるいは溶融点よりも低い440℃程度の軟化点であるため、他の構成要素に影響を与えずに軟化させることが可能である。 The composition of the sealing member 21 which is the first sealing member used for sealing the peripheral portions of the front panel 2 and the back panel 10 is 70% to 75% by weight of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), zinc oxide. (ZnO) 8% to 10 wt%, boron oxide (B 2 O 3) is 4% to 6 wt%, aluminum oxide (Al 2 O 3) 6% to 8 wt%, silicon oxide (SiO 2 ) Or magnesium oxide (MgO) in a composition of 1 wt% to 3 wt%. In particular, if the amount of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is too small, the softening point of the glass is increased. On the other hand, if the amount is too large, the crystallization temperature is lowered and a good sealing cannot be obtained. Set to% by weight. In addition, the composition containing bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) has a softening point of about 440 ° C. which is lower than the softening point or melting point of the constituent material constituting the PDP. It is possible to soften without giving.

また、この封着部材21では、熱膨張係数を調整するとともに、ガラスの流動状態をコントロールするために、コージライト、フォルステライト、β−ユークリプタイト、ジルコン、ムライト、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化アルミニウム、石英ガラスなどのフィラーを適宜が使用してもよい。   Moreover, in this sealing member 21, in order to adjust the thermal expansion coefficient and control the flow state of the glass, cordierite, forsterite, β-eucryptite, zircon, mullite, barium titanate, aluminum titanate A filler such as titanium oxide, molybdenum oxide, tin oxide, aluminum oxide, or quartz glass may be used as appropriate.

一方、図3(b)に示すように排気管22を背面パネル10に対して下向きに配置した状態で封着接合する場合には、図6(b)に示すような排気管22の封着接合部25の形状を下垂れのない形状とすることが重要である。このような、下垂れを抑制するためには、
第2の封着部材である封着部材31が、前面パネル2と背面パネル10とを封着する封着部材21より軟化点が高く、かつ、少なくとも所定の封着温度に達した時点で収縮過程を完了する特性を有するガラスフリットとなるように厳密な材料組成規定が必要となる。
On the other hand, when sealing and joining the exhaust pipe 22 with the rear panel 10 facing downward as shown in FIG. 3B, sealing the exhaust pipe 22 as shown in FIG. 6B. It is important that the shape of the joint portion 25 is a shape without drooping. In order to suppress such drooping,
The sealing member 31 as the second sealing member has a softening point higher than that of the sealing member 21 that seals the front panel 2 and the back panel 10 and contracts at least when a predetermined sealing temperature is reached. Strict material composition is required so that the glass frit has the characteristics of completing the process.

本発明の実施の形態では、第2の封着部材である封着部材31の組成を、酸化ビスマス(Bi)を67重量%〜73重量%、酸化亜鉛(ZnO)を8重量%〜11重量%、酸化硼素(B)を4重量%〜6重量%含み、残余の成分がコージライトとなる組成としている。封着部材31の組成を封着部材21の組成と異なるのは、酸化ビスマス(Bi)の割合を低下させ、酸化珪素(SiO)または酸化マグネシウム(MgO)を含ませず、さらには、フィラーとしてコージライトに限定している点である。 In the embodiment of the present invention, the composition of the sealing member 31 as the second sealing member is 67 wt% to 73 wt% of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and 8 wt% of zinc oxide (ZnO). ˜11 wt%, boron oxide (B 2 O 3 ) 4 wt% to 6 wt%, and the remaining components are cordierite. The composition of the sealing member 31 is different from the composition of the sealing member 21 in that the ratio of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is reduced and silicon oxide (SiO 2 ) or magnesium oxide (MgO) is not included. Is that the filler is limited to cordierite.

特に、ガラス成分としては酸化ビスマス(Bi)を67重量%〜73重量%、酸化亜鉛(ZnO)を8重量%〜11重量%、酸化硼素(B)を4重量%〜6重量%を含ませたのみとすることにより、封着部材31のガラス軟化点を封着部材21の軟化点より約10℃高くし、さらに、490℃〜495℃の封着温度で収縮過程が完了する材料組成としている。また、フィラーとしてはコージライトのみの一成分として、上記の軟化点と収縮温度に影響を与えず、さらには背面パネルのガラス基板と排気管の熱膨張係数と合致するようにしている。 In particular, as glass components, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 67 wt% to 73 wt%, zinc oxide (ZnO) is 8 wt% to 11 wt%, and boron oxide (B 2 O 3 ) is 4 wt% to 4 wt%. By including only 6% by weight, the glass softening point of the sealing member 31 is made higher by about 10 ° C. than the softening point of the sealing member 21, and the shrinking process is performed at a sealing temperature of 490 ° C. to 495 ° C. The material composition is complete. Further, the filler is a component only of cordierite and does not affect the softening point and shrinkage temperature, and further matches the thermal expansion coefficient of the glass substrate and exhaust pipe of the back panel.

図5は本発明の実施の形態におけるPDPの排気管22の封着接合部23の形状を示す断面図である。また、表1には、本発明の実施の形態において封着部材31の材料組成を変えたサンプルを作成し、そのサンプルの背面パネル10と排気管22との封着接合部23の形状、および排気管22を局部的に加熱溶融して封じ切った後の封着接合部23の欠陥状況を示す。特に封着接合部23の形状としては図5の角度θを用いて示している。また、これらサンプルを作成する際の封着温度は490℃としている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing the shape of the sealing joint 23 of the exhaust pipe 22 of the PDP in the embodiment of the present invention. Also, in Table 1, a sample in which the material composition of the sealing member 31 is changed in the embodiment of the present invention, the shape of the sealing joint portion 23 between the back panel 10 and the exhaust pipe 22 of the sample, and The defect situation of the sealing joint 23 after the exhaust pipe 22 is locally heated and melted and sealed is shown. In particular, the shape of the sealing joint 23 is shown by using the angle θ in FIG. Moreover, the sealing temperature at the time of producing these samples is 490 degreeC.

Figure 0004905364
Figure 0004905364

なお、封着部材21の組成は、ガラスフリット成分としては、酸化ビスマス(Bi)が70重量%〜75重量%、酸化亜鉛酸化マグネシウム(MgO)が8重量%〜10重量%、酸化硼素(B)が4重量%〜6重量%、酸化アルミニウム(Al)6重量%〜8重量%、酸化珪素(SiO)または酸化マグネシウム(MgO)が1重量%〜3重量%とし、フィラーとしてコージライト、ムライト、ジルコンを同量混在させている。 The composition of the sealing member 21 is such that the glass frit component is 70% to 75% by weight of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), 8% to 10% by weight of zinc oxide magnesium oxide (MgO), and oxidized. Boron (B 2 O 3 ) 4 wt% to 6 wt%, Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 6 wt% to 8 wt%, Silicon oxide (SiO 2 ) or Magnesium oxide (MgO) 1 wt% to 3 wt% The same amount of cordierite, mullite, and zircon is mixed as filler.

表1に示すように、サンプルNo1とNo2とは角度θが90°を超え、排気管22を背面パネル10に対して下向きに配置した状態で封着しても封着接合部23が下垂れのない、強度の強い接合が可能であることを示している。一方、No11のように、酸化ビスマス(Bi)が73重量%を超えると、ガラスフリットの軟化点温度が低下して角度θが小さくなる。その結果、封着接合部23の下垂れが発生し、さらには欠陥が発生する。また、逆に酸化ビスマス(Bi)を67重量%未満としたサンプルNo10では、角度θは大きくなるが、封着工程で収縮過程が早めに終了するために欠陥を発生することになる。したがって、ガラスフリットの組成として、酸化ビスマス(Bi)は67重量%から73重量%であることが望ましい。 As shown in Table 1, the sealing joint 23 hangs down even if the sample No1 and No2 are sealed in a state where the angle θ exceeds 90 ° and the exhaust pipe 22 is disposed downward with respect to the back panel 10. This shows that strong bonding without any of these is possible. On the other hand, when bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) exceeds 73% by weight as in No11, the softening point temperature of the glass frit decreases and the angle θ decreases. As a result, sagging of the sealing joint 23 occurs, and further defects occur. In contrast, in sample No. 10 in which bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is less than 67% by weight, the angle θ increases, but the shrinkage process is completed early in the sealing step, which causes a defect. . Therefore, the composition of the glass frit is desirably 67 to 73% by weight of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ).

一方、酸化ビスマス(Bi)を上記の範囲内として他の成分割合を変えた場合の結果がサンプルNo3〜No9である。 On the other hand, samples No. 3 to No. 9 are the results when the other component ratios are changed with bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) within the above range.

サンプルNo3とNo4には酸化アルミニウム(Al)、酸化珪素(SiO)、酸化マグネシウム(MgO)を添加した場合について示すが、いずれの材料を添加した場合でも角度θが小さくなり、目視で観察できる欠陥はないが応力集中する可能性があり望ましくないことがわかる。 Samples No. 3 and No. 4 show the case where aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and magnesium oxide (MgO) are added. It can be seen that there is no defect that can be observed in Fig. 1, but stress concentration may occur, which is undesirable.

また、サンプルNo5では、フィラーとしてコージライトの代わりにムライトとジルコンを用いているが、この場合には、背面ガラス基板11あるいは排気管22との膨張係数が不整合となり欠陥を発生する。したがって、フィラーとしてはコージライトを単体で利用するのが好ましい。   In sample No. 5, mullite and zircon are used as fillers instead of cordierite. In this case, the coefficients of expansion of the back glass substrate 11 or the exhaust pipe 22 become inconsistent and defects are generated. Therefore, it is preferable to use cordierite alone as the filler.

また、サンプルNo6〜No9では、酸化亜鉛(ZnO)と酸化硼素(B)の割合を変えた場合の結果を示し、酸化亜鉛(ZnO)は8重量%〜11重量%、酸化硼素(B)は4重量%〜6重量%添加することが好ましい。 Samples No. 6 to No. 9 show the results when the ratio of zinc oxide (ZnO) and boron oxide (B 2 O 3 ) is changed. Zinc oxide (ZnO) is 8 wt% to 11 wt%, boron oxide ( B 2 O 3 ) is preferably added in an amount of 4 to 6% by weight.

以上のように、本発明の実施の形態におけるPDPでは、排気管22を背面パネル10に封着接合する封着部材31として、酸化ビスマスを67重量%〜73重量%、酸化亜鉛を8重量%〜11重量%、酸化硼素を4重量%〜6重量%含み、残余の成分がコージライトであるフリットガラスをタブレットに成型して用いている。このタブレットを用いて所定の封着温度で封着することにより、封着温度領域でタブレットが前面パネルと背面パネルとを封着接合する封着部材よりもゆっくりと溶融し、なおかつ、封着温度に達した時点で収縮過程を完了する。その結果、背面パネルに対して排気管を下向きで封着接合する場合でも、排気管の封着接合部で下垂れ現象がなく、背面パネルと接合面積を大きくできる最適な角度を有して接合封着ができる。   As described above, in the PDP in the embodiment of the present invention, bismuth oxide is 67 wt% to 73 wt% and zinc oxide is 8 wt% as the sealing member 31 for sealing and joining the exhaust pipe 22 to the back panel 10. Frit glass containing ˜11 wt%, boron oxide 4 wt% ˜6 wt% and the remaining component being cordierite is molded into a tablet and used. By sealing with this tablet at a predetermined sealing temperature, the tablet melts more slowly than the sealing member that seals and joins the front panel and the back panel in the sealing temperature region, and the sealing temperature When it reaches, the contraction process is completed. As a result, even when the exhaust pipe is sealed and bonded to the rear panel, there is no drooping phenomenon at the sealed joint of the exhaust pipe and the rear panel is bonded at an optimal angle that can increase the bonding area. Can be sealed.

したがって、接合面積が拡大しているために排気管封止の際の熱歪みによる応力が分散されるとともに、熱衝撃などにも耐える信頼性の高いPDPを実現することができる。   Therefore, since the joining area is enlarged, the stress due to thermal strain at the time of sealing the exhaust pipe is dispersed, and a highly reliable PDP that can withstand thermal shock and the like can be realized.

本発明によれば、非鉛のガラスフリットから成る封着部材を用いた信頼性の高いPDPを実現し、環境に優しく大画面のディスプレイ装置などに有用である。   According to the present invention, a highly reliable PDP using a sealing member made of a lead-free glass frit is realized, which is useful for an environmentally friendly large-screen display device and the like.

本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す主要部の斜視図The perspective view of the principal part which shows the structure of PDP in embodiment of this invention 同PDPの前面パネルと背面パネルとを封着接合した状態を示す図The figure which shows the state which sealed and joined the front panel and back panel of the PDP 同PDPの封着手順を示す断面図Sectional drawing which shows the sealing procedure of the PDP 同PDPの背面パネルと排気管との封着に用いるタブレットを示す斜視図The perspective view which shows the tablet used for sealing with the back panel and exhaust pipe of the PDP 同PDPの排気管の封着接合部の形状を示す断面図Sectional drawing which shows the shape of the sealing junction part of the exhaust pipe of the PDP PDPにおいて排気管を封着接合する際の背面パネルと排気管との位置関係を示す断面図Sectional drawing which shows the positional relationship of a back panel and an exhaust pipe at the time of sealingly joining an exhaust pipe in PDP

符号の説明Explanation of symbols

1 PDP
2 前面パネル
3 前面ガラス基板
4 走査電極
5 維持電極
6 表示電極対
7 遮光層
8 誘電体層
9 保護層
10 背面パネル
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間
21 (第1の)封着部材
31 (第2の)封着部材
22 排気管
23,25 封着接合部
24 排気用細口部
33 タブレット
32 開口部
41 排気管ヘッド
42 弾性手段
1 PDP
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Front panel 3 Front glass substrate 4 Scan electrode 5 Sustain electrode 6 Display electrode pair 7 Light shielding layer 8 Dielectric layer 9 Protective layer 10 Back panel 11 Rear glass substrate 12 Address electrode 13 Base dielectric layer 14 Partition 15 Phosphor layer 16 Discharge Space 21 (First) sealing member 31 (Second) sealing member 22 Exhaust pipe 23, 25 Sealing joint 24 Exhaust narrow port 33 Tablet 32 Opening 41 Exhaust pipe head 42 Elastic means

Claims (2)

前面パネルと背面パネルとを対向配置するとともに、前記前面パネルと前記背面パネルの周囲を第1の封着部材で封着して放電空間を形成し、前記放電空間を排気するとともに放電ガスを封入する排気管を前記前面パネルまたは前記背面パネルの少なくとも一方に第2の封着部材で封着接合したプラズマディスプレイパネルであって、
前記第2の封着部材の組成は、酸化ビスマスを67重量%〜73重量%、酸化亜鉛を8重量%〜11重量%、酸化硼素を4重量%〜6重量%含み、残余の成分がコージライトであるフリットガラスであることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
A front panel and a back panel are arranged opposite to each other, and a discharge space is formed by sealing the periphery of the front panel and the back panel with a first sealing member, and the discharge space is exhausted and a discharge gas is enclosed. A plasma display panel in which an exhaust pipe is sealed and joined to at least one of the front panel or the back panel with a second sealing member,
The composition of the second sealing member is 67% to 73% by weight of bismuth oxide, 8% to 11% by weight of zinc oxide, 4% to 6% by weight of boron oxide, and the remaining components are cords. A plasma display panel characterized by being frit glass which is a light.
前記第1の封着部材の組成は、酸化ビスマスを70重量%〜75重量%、酸化亜鉛を8重量%〜10重量%、酸化硼素を4重量%〜6重量%、酸化アルミニウムを6重量%〜8重量%、酸化珪素または酸化マグネシウムを1重量%〜3重量%含むフリットガラスであることを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。 The composition of the first sealing member is 70% to 75% by weight of bismuth oxide, 8% to 10% by weight of zinc oxide, 4% to 6% by weight of boron oxide, and 6% by weight of aluminum oxide. The plasma display panel according to claim 1, wherein the plasma display panel is a frit glass containing ˜8 wt% and silicon oxide or magnesium oxide of 1 wt% to 3 wt%.
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