JP5011481B2

JP5011481B2 - 接合用ガラスおよびこの接合用ガラスを用いた平板型ディスプレイ装置

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Publication number: JP5011481B2
Application number: JP2006001303A
Authority: JP
Inventors: 裕一沢井; 修塩野; 滑川　　孝; 広幸赤田; 内藤　　孝; 啓一金澤; 勇一木島; 重實平澤; 俊一浅倉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2026-01-06
Also published as: JP2007182347A

Description

本発明は、接合用ガラスとこの接合用ガラスを用いた平板型ディスプレイ装置に係り、特に、その背面基板と前面基板を直接または縁枠およびスペーサを介して一体化して真空容器を形成するための接合用ガラスとこの接合用ガラスを用いた平板型ディスプレイ装置に関する。

平板状の背面基板および前面基板を貼り合わせた、所謂平板型ディスプレイ装置として多様な形式が知られている。例えば、マトリクス状に配置した電子源を有する平板型ディスプレイ装置（フラットパネルディスプレイ:ＦＰＤ）が注目されており、その一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型画像表示装置（ＦＥＤ：ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）や電子放出型画像表示装置が知られている。これらの陰極には、スピント型電子源、表面伝導型電子源、カーボンナノチューブ型電子源、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の薄膜型電子源などがある。

自発光型ＦＰＤは、上記のような電子源を備えた背面基板と、蛍光体層とこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電圧を形成する陽極を備えた前面基板とを貼り合わせて両パネルの対向する内部空間を所定の真空状態に封止する。背面基板にはマトリクス配列した多数の電子源を有し、前面基板は蛍光体層と電子源から放出された電子を蛍光体層に射突させる電界を形成するための加速電圧を形成する陽極を有する。

個々の電子源は、対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する。通常は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）が構成される。なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも呼ばれる。

背面基板と前面基板の間隔は、表示領域内に両基板を支えるように配置される隔壁と称する部材（スペーサ）で所定間隔に保持される。このスペーサはガラスやセラミックスなどの絶縁材あるいは幾分かの導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。

また、補強板で表した背面基板と前面基板を用いたもの、枠ガラスで高真容器を形成するものが特許文献３に開示されている。そして、ガラス板の封着に用いるフリットガラスとしての無鉛低融点ガラスに関しては、特許文献４に開示がある。特許文献４には、環境汚染の原因となるＰｂＯ-Ｂ₂Ｏ₃に代えてＢ₂Ｏ₃又はＶ₂Ｏ₅、ＢａＯを用いた無鉛低融点
ガラスを開示する。また、特許文献５には、Ｖ₂Ｏ₅-ＴｅＯ₂系ガラスが開示されている。
特開平７−６５７１０号公報特開平１０−１５３９７９号公報特開２０００−２０６９０５号公報特開２００３−１９２３７８号公報特開２００４−２５０２７６号公報

平板型ディスプレイ装置では、電子源アレイを形成した背面基板と蛍光体アレイを形成した前面基板を、それらの周縁で封止して真空容器を構成している。背面基板の内面の端縁には、電子源アレイに選択信号や表示データを供給するための多数の配線が金属薄膜で形成されている。また、前面基板の内面に有する加速電極に給電するための配線は、背面基板に形成した配線を経由するもの、あるいは前面基板の内面の端縁に加速電極の給電用配線を形成したものもある。背面基板と前面基板との封止には、所謂低融点フリットガラスが用いられる。この低融点フリットガラスを上記配線領域を含む両基板の周縁に塗布して接合して、真空封止する。

背面基板あるいは前面基板に形成される配線は、アルミニゥーム（Ａｌ）あるいはその合金、銅（Ｃｕ）あるいはその合金、クロム（Ｃｒ）あるいはその合金等、これらの積層（例えば、Ｃｒ-Ａｌ-Ｃｒ）が用いられる。特に、Ｃｒ-Ａｌ-Ｃｒは、Ｃｒがガラスとの濡れ性が良好であるため、接合領域に設ける配線材料として好適なものである。その他本発明では、ＡｕやＡｇを含む配線に関しても考慮している。

従来、この接合ガラスとして用いられる低融点フリットガラスは鉛（ＰｂＯ）を含むものである。そのため、配線材料と鉛とが反応して腐食を起こし、抵抗の増大や断線の発生などのダメージ、反応ガスによる真空度劣化等で信頼性の低下と寿命の短縮化をもたらす。なお、背面基板と前面基板の間隙を保持するために、ガラスやセラミックスなどからなる隔壁、所謂スペーサを真空容器内に設けたものでは、当該スペーサを走査電極などの金属薄膜の上に植立させて低融点フリットガラスで固定するものにおいても同様の問題が生じる。

無鉛低融点ガラスフリットとして、特許文献５に開示のＶ₂Ｏ₅-ＴｅＯ₂系ガラスは封着作業温度での長時間保持により結晶化する傾向があり、封着機能が発現しないケースがある。また同ガラスの熱膨張係数は高く、低熱膨張化のためには高価な低膨張係数フィラーを多量に混合しなければならず、またこの際被封着物との濡れ性が損なわれる可能性がある。

本発明の目的は、ガラス構造体間を結合するための接合用ガラスとこの接合用ガラスを用いた平板型ディスプレイ装置を提供することにあり、特に、その背面基板と前面基板を直接または縁枠およびスペーサを介して一体化して真空容器を形成するための各種構造体ガラスを接合する際の配線のダメージを回避するための低融点かつ低熱膨張係数の接合用ガラスとして用いることで真空度劣化を回避し、高信頼性、かつ長寿命の平面型ディスプレイ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、次のように調整した接合用ガラスを提供する。また、これを用いて配線を介在した背面基板と前面基板との封止あるいはスペーサとの接合を行うことで、高信頼性、かつ長寿命を実現した平面型ディスプレイ装置を構成する。

すなわち、本発明の接合用ガラスは、酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：２５〜５０ｗｔ％、ＢａＯ：５〜３０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜４０ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜２５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜２０ｗｔ％に調製される。

また、本発明の接合用ガラスは、酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：35〜45ｗｔ％、ＢａＯ：10〜2０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜3０ｗｔ％、ＷＯ₃：5〜1５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜５ｗｔ％に調整される。

また、本発明の接合用ガラスは、酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：３５〜４５ｗｔ％、ＢａＯ：５〜２０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜３５ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜１５ｗｔ％、ＺｎＯ：１〜１０ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃：１〜１０ｗｔ％に調製される。

また、本発明の接合用ガラスは、さらに、ＳｒＯ、ＧｅＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣｅＯ₂、ＥｒＯ₂より選ばれた化合物を０．５〜１０ｗｔ％添加してもよい。または上記のような接合用ガラスにセラミックスフィラー材を５〜３０体積％添加することができる。このセラミックフィラーとしては、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム系化合物（（ＺｒＯ）₂Ｐ₂Ｏ₇、(ＺｒＯ)₂Ｐ₂Ｏ₇Ｃａ_0.5Ｚｒ₂(ＰＯ₄)₃、Ｚｒ₂(ＷＯ₄)(ＰＯ₄)₂）、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れかとすることができる。

また、本発明の平板型ディスプレイ装置は、内面に電子源アレイを備えた背面基板と、内面に前記電子源アレイに対応した配列を有する蛍光体パターンと加速電極とを備えて、その外面を表示面とする前面基板とからなる。

そして、背面基板と前面基板の各内面を対向させて両基板の周縁に有する封止部に接合用ガラス（フリットガラス）を介在させて封着してなる真空容器を構成する。

少なくとも背面基板の１つの端面に、電子源アレイに接続して当該端縁に引き出された金属膜からなる配線を形成した配線領域を有する。

封止部は、背面基板に有する配線領域を含み、その接合のためのフリットガラス（接合用ガラス）として、酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：２５〜５０ｗｔ％、ＢａＯ：５〜３０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜４０ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜２５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜２０ｗｔ％に調製されたものを用いることができる。

また、この接合用ガラスとして、Ｖ₂Ｏ₅：３５〜４５ｗｔ％、ＢａＯ：５〜２０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜３５ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜１５ｗｔ％、ＺｎＯ：１〜１０ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃：１〜１０ｗｔ％に調製された封着用ガラスを用いることができる。

上記接合ガラスには、ＳｒＯ、ＧｅＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣｅＯ₂、ＥｒＯ₂より選ばれた化合物を０．５〜１０ｗｔ％添加することが好ましい。またこの接合ガラスにセラミックスフィラー材を５〜３０体積％添加するとよい。該セラミックフィラーは、ＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＳｉＯ₄、リン酸ジルコニウム系化合物((ＺｒＯ)₂Ｐ₂Ｏ₇、(ＺｒＯ)₂Ｐ₂Ｏ₇Ｃａ_0.5Ｚｒ₂(ＰＯ₄)₃、Ｚｒ₂(ＷＯ₄)（ＰＯ₄）₂)、コージェライト、ムライト、ユークリプタイトの何れかである無鉛ガラス組成物を用いることができる。

また、背面基板が平坦で、前面基板の周縁に縁枠を一体的に有する本発明の平板型ディスプレイ装置では、前記縁枠の端面と背面基板とを上記の接合ガラス（フリットガラス）で封止する。

また、背面基板と前面基板の各周縁に、当該背面基板および前面基板とは別体の枠ガラスを有する本発明の平板型ディスプレイ装置では、背面基板と前面基板および枠ガラスとの間を上記の接合ガラスで封止する。

また、背面基板と前面基板を封止して形成された真空容器の内部に、当該背面基板と前面基板の間隙を保持するためのスペーサを有する本発明の平板型ディスプレイ装置では、前記スペーサと背面基板と前面基板とを上記の接合ガラスで封止する。

本発明は、上記の構成および後述する実施の形態の欄で説明される技術内容に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。

本発明の接合ガラスである無鉛低融点フリットガラスを用いることで、従来のような金属と接するような使い方を行う場合の鉛との反応による当該金属腐食や発ガスを抑制することができる。また、鉛による環境汚染を回避できる。

本発明の平板型ディスプレイ装置では、その背面基板と前面基板との封止、縁枠（封止枠）を介在させた背面基板と前面基板との封止、あるいは背面基板と前面基板との封止で構成した真空容器内にスペーサを設置したものでは、その接合に用いたフリットガラスに起因する配線の腐食や発ガスが抑制され、高信頼かつ長寿命化を達成できる。

本発明は、平板型ディスプレイ装置用の接合や真空封止のためのみに限るものではなく、磁気ディスクの基板などの電子機器用ガラス構造部材、その他の各種技術分野における構造材などにも適用できる。

以下、本発明の最良の実施形態について実施例の図面を参照して詳細に説明する。以下の図面を参照した実施例の説明中、前面基板をパネルとも称する。なお、以下の実施例で説明する平板型ディスプレイ装置は、あくまで一例であって、本発明は、薄膜電子源を用いた電子放出型や電界放射型のディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置など、配線を形成したガラス板を用いた各種の平板型ディスプレイ装置にも同様に適用できることは前記のとおりである。

図１は、本発明の平板型ディスプレイ装置の構成を主として説明する模式平面図である。また、図２は、図１に示した平板型ディスプレイ装置の全体構造例をより具体的に示す斜視図、図３は、図２のＡ−Ａ'断面図を示す。図１、図２、図３において、背面基板ＳＵＢ１の内面上には画像信号配線ｄ（ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎ）が形成され、その上に走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）が交差して形成されている。電子源ＥＬＳは、接続電極ＥＬＣで走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）から給電される。符号ＶＳは垂直走査方向を示す。

前面基板ＳＵＢ２は背面基板ＳＵＢ１よりも若干小サイズであり、前面基板ＳＵＢ２からはみ出した背面基板ＳＵＢ１の端面には画像信号配線ｄの引き出し端子である配線ｄＴおよび走査信号配線ｓの引き出し端子である配線sＴが形成されている。また、前面基板ＳＵＢ２の内面には３色の蛍光体層ＰＨ（ＰＨ（Ｒ）、ＰＨ（Ｇ）、ＰＨ（Ｂ））が形成されており、この上に陽極電極ＡＤが形成されている。この構成では、蛍光体ＰＨ（ＰＨ（Ｒ）、ＰＨ（Ｇ）、ＰＨ（Ｂ））が遮光層（ブラックマトリクス）ＢＭで区画されている。なお、陽極電極ＡＤはベタ電極として示してあるが、走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。電子源ＥＬＳから放射される電子を加速して対応する副画素を構成する蛍光体層ＰＨ（ＰＨ（Ｒ）、ＰＨ（Ｇ）、ＰＨ（Ｂ））に射突させる。これにより、該蛍光体層ＰＨが所定の色光で発光し、他の副画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。

図２、図３に示したように、背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２は表示領域を周回して設置される封止枠ＭＦＬで一体化される。これら背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２および封止枠ＭＦＬの一体化はフリットガラスすなわち本発明の接合ガラスＦで接合される。図１で説明したように、背面基板ＳＵＢ１の内面の封止領域より内側には画像信号配線d(ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・・・ｄｎ)と、走査信号配線s(ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ)のマトリクスで構成された表示領域内に多数の電子源を有する。配線ｄＴおよび配線sＴは、封止枠ＭＦＬの設置部分である封止領域を超えて外部に引き出される。

一方、前面基板ＳＵＢ２の内面に陽極ＡＤと蛍光体層ＰＨが成膜されている。陽極ＡＤにはアルミニウム層が用いられる。陽極ＡＤの給電は図示しない基板間接続導体を通して背面基板ＳＵＢ１側に至り、背面基板ＳＵＢ１の適当な部分で引出端子（配線）として封止枠ＭＦＬの設置部分である封止領域を超えて外部に引き出される。

この前面基板ＳＵＢ２と背面基板ＳＵＢ１との各内面を対向させ、両基板に挟まれた内部空間が外部と隔絶された構造となるように上記した接合ガラスＦを用いて周縁を固定する。この接合ガラスを用いた固着の際には、例えば約４００℃での加熱を行う。その後、ディスプレイ装置内部を約１μＰａまで排気管３０３を通して排気した後に封じ切る。動作の際には、前面基板の陽極ＡＤに約２ｋＶ乃至１０ｋＶの電圧を印加する。

このディスプレイ装置では、電子源にＭＩＭを用いた構造を例としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記した各種の電子源を用いた平板型のディスプレイ装置に対しても同様に適用できる。

なお、前面基板ＳＵＢ２を、その周縁に背面基板ＳＵＢ１側に屈曲して突出する縁を形成した有縁浅皿形として、当該縁と背面基板との当接部分にフリットガラスを塗布して両基板を封止する構成とすることもできる。この場合はフリットガラスの塗布は背面基板側のみとなる。

また、封止された空間内に背面基板と前面基板の間の間隔を保持するためのスペーサＳＰＣを設けた場合には、このスペーサＳＰＣと当該スペーサＳＰＣの植立部分に本発明の接合ガラスを塗布して固定する。通例、スペーサＳＰＣは走査配線sの上に設置される。本実施例では、前面基板ＳＵＢ２と背面基板ＳＵＢ１との間で、配線が引き出されている封止領域に封止枠ＭＦＬを位置させて接合ガラスＦで接着する形式を例とする。

ここで、本発明のフリットガラスの実施例について説明する。

図４は、本発明におけるＶ₂Ｏ₅系ガラスの成分を説明する図である。図４中、各成分の含有率の相違で複数のガラス名ＶＴＷ０１乃至ＶＢＷ０７を示した。各成分は酸化物換算の重量％（ｗ％）で示してある。

ＶＴＷ０１〜０９は、Ｖ₂Ｏ₅：２５〜５０ｗｔ％、ＢａＯ：５〜３０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜４０ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜２５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜２０ｗｔ％に調製された無鉛ガラスサンプルである。各サンプルは以下のように作製した。

出発原料は、Ｖ₂Ｏ₅（高純度化学研究所製、純度９９．９％）、ＢａＯ（和光試薬製、純度９９．９％）、ＴｅＯ₂（高純度化学研究所製、純度９９．９％）、ＷＯ₃（和光試薬製、純度９９．９％）、Ｐ₂Ｏ₅（高純度化学研究所製、純度９９．９％）である。Ｖ系ガラス母材を作製するには、まず各原料を図４に示す重量比で混合する。原料にＰ₂Ｏ₅を含む場合は、Ｐ₂Ｏ₅を除く全ての原料をあらかじめ混合しておく。Ｐ₂Ｏ₅は吸湿性が高いため、長時間大気中に放置しないためである。Ｐ₂Ｏ₅以外の混合粉末をアルミナるつぼに入れ、アルミナるつぼごと秤に乗せ、Ｐ₂Ｏ₅を所定量秤量し、同時に金属製のスプーンで混合する。このとき、大気からの吸湿を避けるため、乳鉢やボールミルを用いた混合はしない。

上記の原料混合粉末が入ったアルミナるつぼを、ガラス溶解炉に設置し、加熱を開始する。昇温速度を５℃/ｍｉｎとし、目標温度に到達した時点から１時間保持する。本実施例では、目標温度を１０００℃に固定している。溶解しているガラスを撹拌しながら1時間保持し、保持後はアルミナるつぼを溶解炉から取り出し、あらかじめ３００℃に加熱していた黒鉛鋳型に鋳込む。黒鉛鋳型に鋳込んだガラスは、あらかじめ歪取り温度に加熱している歪取り炉に移動し、１時間保持により歪を除去した後、１℃/ｍｉｎの速度で室温まで冷却した。得られたガラスは３０ｍｍ×４０ｍｍ×８０ｍｍの大きさである。得られたガラスブロックを４ｍｍ×４ｍｍ×１５ｍｍの大きさに切断し、熱膨張係数、電気抵抗率、密度を評価した。ブロックを取り出した残りのガラスは粉砕し、ガラス特性温度評価のためのＤＴＡ分析（示唆熱分析）用、およびボタンフロー試験用の粉末サンプルとして用いた。

図５は、所謂ボタンフロー試験の温度プロファイルの説明図である。ボタンフロー試験は、絶縁膜や金属膜（配線等）を形成したガラス基板の上にボタン状に成形したガラス粉末を載置し、これを加熱し、冷却して下層の絶縁膜や金属膜への濡れ性、反応性、クラック発生の有無、ガスによる気泡の多少等を観察する試験である。その温度プロファイルは図５に示したとおりである。すなわち、常温で絶縁膜や金属膜（配線等）を形成したガラス基板の上にボタン状のサンプルガラスを載置し、これを毎分５℃で昇温し、４２０℃で３０分保持する。その後、毎分２℃で２００℃まで降温し、放置して室温まで冷却する。

本実施例では、直径１０ｍｍ、高さ５ｍｍの円柱状のガラス粉末成形体をソーダライムガラス上に置き、熱処理することにより試験を行った。本試験において、熱処理後のボタン径（流動径と称する）が１５ｍｍ以上となれば、被封着材との濡れ性が良好と判断する。
このような試験の結果、４２０℃で封着を行う条件の場合、ＶＴＷシリーズのガラスの中では、ＶＴＷ０４が最も優れていることがわかった。更に詳細の検討の結果ＶＴＷ04の周辺の組成、すなわち酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：35〜45ｗｔ％、ＢａＯ：10〜2０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜3０ｗｔ％、ＷＯ₃：5〜1５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜５ｗｔ％の範囲に調整したガラスの特性温度は低く、特に450℃以下の低温の封着用途に有効である。
次の試験について解説する。

図４に記載のＶＢＷのシリーズガラスは、ＶＴＷシリーズのガラスの中で最も封着用途に優れた特性を有するＶＴＷ０４の組成近傍を詳細に検討したシリーズである。ＶＢＷ０１〜０７はＶ₂Ｏ₅：３０〜４５ｗｔ％、ＢａＯ：１５〜３０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜３５ｗｔ％、ＷＯ₃：５〜２０ｗｔ％、ＺｎＯ：０〜１０ｗｔ％に調製したガラスサンプルを意味する。上記と同様の検討の結果、ＶＢＷシリーズの中ではＶＢＷ０３が最も優れていることが示された。

本実施例で用いた被封着材であるソーダライムガラスの熱膨張係数は約８５×１０^-7/℃であるため、図４の接合ガラスの熱膨張係数を低下させなければならない。本実施例では、図４中のガラスの代表として、ＶＢＷ０３を用い、低膨張フィラーとして、Ｚｒ₂(ＷＯ₄)(ＰＯ₄)₂（以下、ＺＷＰと称する）を用いた。ＺＷＰの熱膨張係数は−３２×１０^-7/℃である。

図６は、ＺＷＰフィラー混合量と熱膨張係数の関係を示す図である。接合ガラス母材がＶＢＷ０３の場合、ＺＷＰフィラーは３０ｗｔ％程度混合することで、接合用途に適した熱膨張係数に調整することができる。

また、Ｖ₂Ｏ₅- ＴｅＯ₂- ＷＯ₃- Ｐ₂Ｏ₅系および、Ｖ₂Ｏ₅- ＴｅＯ₂- ＷＯ₃-ＺｎＯ系無鉛ガラスを、失透させることなく、熱膨張係数や流動特性を調整するために推奨される添加物としては，ＭｇＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃が挙げられる。

様々な粒子径のフィラーを用い、ＶＢＷ０３に混合し、同様のボタンフロー試験を行った。図７は、混合したフィラーの合計表面積と、４２０℃における流動径の相関を示す図である。この結果は、フィラーの粒子径が大きく、混合量が少ないほど、フリットの流動性は良好であることを示す。

このボタンフロー試験の結果、本実施例の平板型ディスプレイの真空容器封着形成のための接合には、ＶＢＷ０３＋３０ｗｔ％ＺＷＰのフリットを用いた。

図８は、ＶＢＷ０３＋３０ｗｔ％ＺＷＰのフリットを用いて接合した接合ガラス評価試験片の説明図である。また、図９は、図８の接合ガラス評価試験片を用いた強度評価の説明図である。図８に示したように、接合ガラス評価試験片は、図８に示したサイズ（幅ｗ1,ｗ2、高さｈ1,ｈ2、厚みｄ1,ｄ2）の第１の部品１００と第２の部品２００を本発明の接合ガラスＦでＴ字形に接合して構成する。Ｔ字形の接合寸法は図示したとおりである。ｗ1＝２５ｍｍ，ｗ２＝１５ｍｍ、ｈ1＝５０ｍｍ,ｈ２＝２０ｍｍ、厚みｄ1＝２．８ｍｍ,ｄ2＝２．８ｍｍである。

図９に示したように、図８で説明した図９（ａ）の接合ガラス評価試験片の第１の部品１００の一端を図９（ｂ）の試料固定冶具３００の溝３５０に挿入する。図９（ｃ）に示したように、第１の部品１００はねじ穴３２０にねじ３１０をねじ込んで固定する。試料固定冶具３００を固定台４００に固定する。図９（ｃ）の（ｃ−１）は上面図、図９（ｃ）の（ｃ−２）は側面図である。

このようにして冶具に固定した接合ガラス評価試験片に対し、図９（a）および図９（c）に示したように、第２の部品２００に押圧具５００を押し当て、荷重Ｗを加える。この荷重Ｗを徐々に増加して行き、ＶＢＷ０３＋３０ｗｔ％ＺＷＰ接合ガラスＦによる接合部が破断した時点での荷重Ｗを計測する。

計測の結果、３８０℃〜４５０℃の接合温度で作製した試験片の接合強度は３０〜６０ＭＰａとなり、以上の接合ガラス評価でＶＢＷ０３＋３０ｗｔ％ＺＷＰ接合ガラスを用いたものでは、平板型ディスプレイ装置の真空容器を構成して長期間これを維持するのに十分な強度が得られた。また、無鉛ガラスであるため、接合ガラスの下層に配線があっても、当該配線を腐食させることがなく、また絶縁層や配線にクラックを発生させたり、気泡を生じさせることが少なく、極めて有効な封止材料である。

その他のＶＴＷシリーズ、ＶＢＷシリーズに関して同様の接合強度試験を行った結果、熱膨張係数を調整することにより、ＶＢＷ０３＋３０ｗｔ％ＺＷＰと同等の接合強度値が得られた。

この実施例では、電子源にＭＩＭを用いた構造を例としたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、前記した各種の電子源を用いた平面方ディスプレイ装置に対しても同様
に適用できる。

本発明の平板型ディスプレイ装置の構成を主として説明する模式平面図である。図１に示した平板型ディスプレイ装置の全体構造例をより具体的に示す斜視図である。図２のＡ−Ａ'断面図を示す図である。Ｖ₂Ｏ₅- ＴｅＯ₂- ＷＯ₃- Ｐ₂Ｏ₅系および、Ｖ₂Ｏ₅- ＴｅＯ₂- ＷＯ₃-ＺｎＯ系封着用ガラスの組成及び特性表を説明する図である。所謂ボタンフロー試験の温度プロファイルの説明図である。ＶＢＷ０３にＺＷＰフィラーを混合したフリットの特性表を説明する図である。フィラー表面積と流動径の関係を示す図である。フリットガラスを用いて接合した接合ガラス評価試験片の説明図である。図８の接合ガラス評価試験片を用いた強度評価の説明図である。

符号の説明

ＳＵＢ１・・・背面基板、ＳＵＢ２・・・前面基板、ｓ（ｓ１，ｓ２，・・・ｓｍ）・・・走査信号配線、ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・）・・・画像信号配線、ＥＬＳ・・・電子源、ＥＬＣ・・・接続電極、ＡＤ・・・陽極、ＢＭ・・・ブラックマトリクス、ＰＨ（ＰＨ（Ｒ），ＰＨ（Ｇ），ＰＨ（Ｂ））・・・蛍光体層、ＳＤＲ・・・走査信号線駆動回路、ＤＤＲ・・・画像信号線駆動回路。

Claims

酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：２５〜５０ｗｔ％、ＢａＯ：５〜３０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜４０ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜２５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜２０ｗｔ％を含有し、
セラミックスフィラー材としてＺｒ ₂ （ＷＯ ₄ ）（ＰＯ ₄ ） ₂ ）を５〜３０体積％含有する接合用ガラス。
酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：３５〜４５ｗｔ％、ＢａＯ：１０〜２０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜３０ｗｔ％、ＷＯ₃：５〜１５ｗｔ％、Ｐ₂Ｏ₅：０〜５ｗｔ％を含有し、
セラミックスフィラー材としてＺｒ ₂ （ＷＯ ₄ ）（ＰＯ ₄ ） ₂ ）を５〜３０体積％含有する接合用ガラス。
酸化物換算で、Ｖ₂Ｏ₅：３５〜４５ｗｔ％、ＢａＯ：５〜２０ｗｔ％、ＴｅＯ₂：２０〜３５ｗｔ％、ＷＯ₃：１〜１５ｗｔ％、ＺｎＯ：１〜１０ｗｔ％、Ｓｂ₂Ｏ₃：１〜１０ｗｔ％を含有し、
セラミックスフィラー材としてＺｒ ₂ （ＷＯ ₄ ）（ＰＯ ₄ ） ₂ ）を５〜３０体積％含有する接合用ガラス。
酸化物換算で、ＳｒＯ、ＧｅＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣｅＯ₂、ＥｒＯ₂より選ばれた化合物を０．５〜１０ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の接合用ガラス。
内面に電子源アレイを備えた背面基板と、
内面に前記電子源アレイに対応した配列を有する蛍光体パターンと加速電極とを備えて、その外面を表示面とする前面基板とからなり、
前記背面基板と前記前面基板の各内面を対向させて両基板の周縁に有する封止部に接合用ガラスを介在させて封着してなる真空容器を有する平板型ディスプレイ装置であって、
少なくとも前記背面基板の１つの端面に、前記電子源アレイに接続して当該端縁に引き出された金属膜からなる配線を形成した配線領域を有し、
前記封止部は、前記背面基板に有する前記配線領域を含んでおり、
前記接合用ガラスが、酸化物換算で、
Ｖ₂Ｏ₅：２５〜５０ｗｔ％、
ＢａＯ：５〜３０ｗｔ％、
ＴｅＯ₂：２０〜４０ｗｔ％、
ＷＯ₃：１〜２５ｗｔ％、
Ｐ₂Ｏ₅：０〜２０ｗｔ％を含有し、
セラミックスフィラー材としてＺｒ ₂ （ＷＯ ₄ ）（ＰＯ ₄ ） ₂ ）を５〜３０体積％含有することを特徴とする平板型ディスプレイ装置。
内面に電子源アレイを備えた背面基板と、
内面に前記電子源アレイに対応した配列を有する蛍光体パターンと加速電極とを備えて、その外面を表示面とする前面基板とからなり、
前記背面基板と前記前面基板の各内面を対向させて両基板の周縁に有する封止部に接合用ガラスを介在させて封着してなる真空容器を有する平板型ディスプレイ装置であって、
少なくとも前記背面基板の１つの端面に、前記電子源アレイに接続して当該端縁に引き出された金属膜からなる配線を形成した配線領域を有し、
前記封止部は、前記背面基板に有する前記配線領域を含んでおり、
前記接合用ガラスが、酸化物換算で、
Ｖ₂Ｏ₅：３５〜４５ｗｔ％、
ＢａＯ：５〜２０ｗｔ％、
ＴｅＯ₂：２０〜３５ｗｔ％、
ＷＯ₃：１〜１５ｗｔ％、
ＺｎＯ：１〜１０ｗｔ％、
Ｓｂ₂Ｏ₃：１〜１０ｗｔ％を含有し、
セラミックスフィラー材としてＺｒ ₂ （ＷＯ ₄ ）（ＰＯ ₄ ） ₂ ）を５〜３０体積％含有することを特徴とする平板型ディスプレイ装置。
前記接合用ガラスに、酸化物換算で、ＳｒＯ、ＧｅＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣｅＯ₂、ＥｒＯ₂より選ばれた化合物を０．５〜１０ｗｔ％含有することを特徴とする請求項５または６に記載の平板型ディスプレイ装置。
前記背面基板が平坦で、前記前面基板の周縁に縁枠を一体的に有し、該縁枠の端面と前記背面基板とを前記接合用ガラスで封止されていることを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の平板型ディスプレイ装置。
前記背面基板と前記前面基板の各周縁に、当該背面基板および前面基板とは別体の枠ガラスを有し、前記背面基板と前記前面基板および前記枠ガラスとの間を前記接合用ガラスで封止されていることを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の平板型ディスプレイ装置。
前記背面基板と前記前面基板を封止して形成された真空容器の内部に、当該背面基板と前面基板の間隙を保持するためのスペーサを有し、該スペーサと前記背面基板と前記前面基板とを前記接合用ガラスで封止することを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の平板型ディスプレイ装置。