(57)【要約】【課題】真空引き封着の際における接着層の内部引き込みを防止し、十分な接着強度を確保して信頼性の高い表示装置を提供する。【解決手段】第１のガラス基板ＳＵＢ１と封止枠ＦＲ、第２のガラス基板ＳＵＢ２と封止枠ＦＲの各当接面の間の接着層ＦＴの表面に結晶層ＣＲＺを設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス基板と、第１のガラス基板に所定間隔をもって貼り合わせた第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板の貼り合わせ内端を周回して接着層を介して固定され、両基板と共に密閉容器を構成する封止枠とを備え、
前記接着層の表面に結晶層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記結晶層は、少なくとも前記密閉容器の内側に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記結晶層は、少なくとも前記密閉容器の外側に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、
前記密閉容器の内部が真空もしくは減圧雰囲気に保持されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１のガラス基板は複数の電子源が形成された背面パネルを構成し、前記第２のガラス基板は蛍光面とアノードが形成された前面パネルを構成し、
前記前面パネルと前記背面パネルの対向内面間に植立されて、当該両パネル間の間隔を所定値に保持するスペーサと、前記前面パネルと前記背面パネルの貼り合わせ内端を周回してそれらの対向する各内面に接着層で固定され、両パネルと共に真空もしくは減圧雰囲気とする密閉容器を構成する封止枠を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記接着層は、前記封止枠の表面全域を被覆していることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記密閉容器の外側に臨む前記接着層の表面に、当該接着層由来の結晶層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
内部が真空もしくは減圧雰囲気で保持される表示装置の製造方法であって、
第１のガラス基板に接着層を介して封止枠を固定し、第２のガラス基板に接着層を介して前記封止枠を固定し、
前記第１及び第２のガラス基板、前記封止枠及び前記接着層を還元雰囲気下で加熱処理し、その後加熱しながら前記還元雰囲気を減圧して内部を真空もしくは減圧雰囲気とすることを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置とその製造方法に係り、特に内部を密閉容器とした平面パネル型の表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
高輝度及び高精細に優れた表示装置として従来からのカラー陰極線管に代えて液晶表示装置やプラズマ表示装置等が実用化されている。また、特に高輝度化が可能なものとして電子放出型表示装置や低消費電力化を特徴とする有機ＥＬ表示装置等、種々の型式のパネル型表示装置が実用化され、もしくは実用化準備段階にある。
【０００３】
電子放出型表示装置に関するものとしては特許文献１、特許文献２、特許文献３等を挙げることができる。この種の表示装置は、第１のガラス基板の内面に複数の薄膜方電子源を形成した背面パネルと、第１のガラス基板の電子源形成面と対向する第２のガラス基板の内面に陽極（アノード）及び蛍光体が形成された前面パネルとを所定の間隔をもって対向配置し、背面パネルを構成する第１のガラス基板と前面パネルを構成する第２のガラス基板との外周内縁部にガラスを好適とする封止枠を介在して貼り合され、密閉容器（この場合、真空容器とも称する）を構成する。
【特許文献１】特開平９−２８３０５９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３３５号公報
【特許文献３】特開平８−２２７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背面パネルを構成する第１のガラス基板と前面パネルを構成する第２のガラス基板との外周内縁部に封止枠を介在して貼り合せて密閉容器を構成する際、封止枠と第１のガラス基板、および封止枠と第２ガラス基板の接着部にガラスを主成分とする接着層（シールフリットガラス）を塗布・乾燥する。これを焼成炉に入れ、炉中で加熱しながら真空引きをする。このとき、接着層が溶融し、封止枠と第１のガラス基板、および封止枠と第２ガラス基板の密閉接合（封着）がなされる。これを炉から取り出して常温に戻すことで接着層が固着する。こうして、内部が所定の真空度となった密閉容器が形成される。また、大気中常圧加熱で固着した後、再度加熱し真空引きするケースもある。
【０００５】
真空引きをしながら、接着層を溶融し、封着する際、溶融した接着層は真空引きの負圧で密閉容器の内側に引き込まれる。封止枠と第１のガラス基板および第２ガラス基板との接合部分には密閉容器内の負圧である程度の押圧力が作用するので、接合部分の間にある接着層の上記密閉容器の内側へに引き込みに対してある程度の抗力はある。しかし、この接着層の引き込みが生じると、接着層が接着面に十分に残留せず、必要とする接着強度が得られなくなる。また、リークし、真空度が低下しやすく可能性がある。その結果、表示装置の信頼性や歩留まりが低下する。
【０００６】
本発明の目的は、真空引き封着の際における接着層の内部引き込みを防止し、十分な接着強度を確保して信頼性の高い表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の表示装置は、第１のガラス基板と、第１のガラス基板に所定間隔をもって貼り合わせた第２のガラス基板と、これら第１のガラス基板と第２のガラス基板の貼り合わせ内端を周回して接着層を介して固定し、両基板と共に密閉容器を構成する封止枠とを備える。接着層は、封止枠と第１のガラス基板の間、封止枠と第２のガラス基板の間とに介在し、密閉容器の内側に臨む接着層の表面に、当該接着層由来の結晶層を有せしめたことを特徴とする。本発明は、密閉容器の内部を真空もしくは減圧雰囲気に保持させる表示装置に好適であるが、内部にガスを封入する形式の表示装置にも適用できる。
【０００８】
本発明は、特に、真空容器の内面側の接着層表面に結晶層を有することが好ましい。真空度の維持に有効であるからである。
【０００９】
また、接着層を封止枠の表面全域に被覆させることができる。そして、密閉容器の外側に臨む接着層の表面に、当該接着層由来の結晶層を有せしめることができる。接着層は、固着されたままのガラス状であると、雰囲気中の水分の影響で劣化し、強度低下をもたらす場合がある。結晶層を形成することにより、劣化が低減できる。従って、本発明は、接着層を封止枠の表面全域に被覆させることや、外側表面にも形成することが有効である。また、引き込みの影響の少ない密閉容器の外側に臨む接着層の表面に、当該接着層由来の結晶層を有せしめることができる。接着層と基板または封止枠との接着界面は、真空条件下または還元雰囲気下で加熱されないため、結晶とはならない。その結果、結合部の接着性が保たれる。
【００１０】
また、より具体的に、本発明は、前記第１のガラス基板は複数の電子源が形成された背面パネルで、前記第２のガラス基板は、蛍光面が形成された前面パネルである。前面パネルと背面パネルの対向内面間にスペーサを植立させて、当該両パネル間の間隔を所定値に保持する。前面パネルと背面パネルの貼り合わせ内端を周回する封止枠を接着層で固定し、両パネルと共に真空もしくは減圧雰囲気とする密閉容器を構成する。この接着層の少なくとも密閉容器に臨む表面に当該接着層由来の結晶層を有せしめることができる。
【００１１】
結晶化がしやすく、上記本発明に使用しやすい接着用のガラスを例示すれば、酸化物換算で、Ｖ2Ｏ5：５５〜６０重量％、Ｐ2Ｏ5：２０〜２５重量％、ＢａＯ：５〜１０重量％、Ｓｂ2Ｏ3：５〜１０重量％、ＴｅＯ2：０〜５重量％、ＷＯ3：０〜５重量％、ＺｎＯ：０〜５重量％の成分である。結晶化しにくいガラスは、加熱雰囲気を無酸素の高真空雰囲気とすることにより結晶層を析出させやすくなる。結晶層は、真空度に応じて厚みを変更できるが、1μm以上とすることが好ましい。また、表面から結晶化が進行するために10μm程度を超える厚さの結晶層を作成することは難しい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１のガラス基板と第２のガラス基板および封止枠間の十分な接着強度が確保される。また、密閉容器の外側での水分の影響による接着層の劣化による接着強度の低下が抑制され、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明にかかる表示装置の全体構造例を説明する図である。この表示装置は、第１のガラス基板ＳＵＢ１に薄膜電子源を形成した背面パネルと、第２のガラス基板ＳＵＢ２に蛍光体およびアノードを形成した前面パネルとを封止枠ＦＲで一体化して密閉容器を形成した電子放出型表示装置である。図１（ａ）は前面パネル（第１のガラス基板）側から見た平面図を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ'線に沿って切断された断面図をそれぞれ示している。
【００１５】
この表示装置は、背面パネルと前面パネルを所定の間隔で対向させて構成される。背面パネルは、その内面に多数の電子放出源（陰極、以下カソードとも称する）が形成された第１のガラス基板ＳＵＢ１を有し、前面パネルは、第１のガラス基板ＳＵＢ１のカソード形成面と対向する内面にブラックマトリクス膜で互いに区画された複数色の蛍光体とアノード（陽極）が形成された透光性の第２のガラス基板ＳＵＢ２を有する。
【００１６】
第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２とは間隔保持部材（スペーサＳＰＣ）を介して所定の間隔で対向配置される。第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２の内周縁部に接着層（シールフリットガラス）ＦＴを塗布し、封止ガラス枠ＦＲを介挿して焼成し、固定して密閉容器を形成する。この密閉容器の内部を図示しない排気管を通して真空排気される。なお、ＡＲは表示領域を示す。
【００１７】
封止枠ＦＲを接着する接着層（シールフリットガラス）ＦＴは、平均粒径３μｍ〜１０μｍのガラス粉体を所定粘度のバインダーと溶剤と共にペースト化した粘度約１００Ｐａ・ｓ以上のガラスペーストをスクリーン印刷法，ディスペンス法またはコータ一括塗布法等により塗布し、乾燥させた後に４００℃〜４５０℃で焼成し、溶融させて溶剤を飛散させることによって背面基板ＳＵＢ１と前面基板ＳＵＢ２を封止枠ＦＲで一体的に固定する。この固定は接着層ＦＴの溶融と固着による。
【００１８】
この表示装置では、ｙ方向（図１（ａ）の上下方向）に信号線（データ線、薄膜トランジスタで画素を構成したものではドレイン線）が延在してｘ方向（図１（ａ）の左右方向）に多数並設されている。また、この信号線と交差するｘ方向に走査線（スキャン線、薄膜トランジスタで画素を構成したものではゲート線）が延在してｙ方向に多数並設されている。走査線への駆動信号は図１（ａ）の左側の辺に搭載した走査線駆動回路（ゲートドライバ）ＧＤＲから印加される。信号線は図１（ａ）の上側に搭載した信号線駆動回路（データドライバ）ＤＤＲで駆動される。
【００１９】
薄い板ガラス材を好適とするスペーサＳＰＣは、図１（b）に示したように、走査線の上に当該走査線の長手方向に沿って幅方向がｚ方向になるように植立され、第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２の間隙を所定値に維持する。図１（ａ）では、各走査線の長手方向に沿って４枚のスペーサＳＰＣを設置しているが、これは一例に過ぎず、配置数及びその間隔等は、画像表示装置の表示面のサイズ、第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２との材料及びその板厚及び解像度等により決定される。
【００２０】
接着層ＦＴの溶融と固化は、第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２の間に接着層ＦＴを塗布した封止枠ＦＲを介在させて仮固定する。これを焼成炉に入れ、排気管を通して内部を真空引きしながら接着層ＦＴを溶融し、所定の真空度になった状態で排気管を封じ切り、内部を真空又は減圧された密閉容器を得る。
【実施例１】
【００２１】
図２は、本発明による表示装置の実施例１を説明する要部断面図である。図２において、第１のガラス基板ＳＵＢ１と封止枠ＦＲ、第２のガラス基板ＳＵＢ２と封止枠ＦＲの各当接面の間に接着層ＦＴが塗布されている。実施例１では、表示領域ＡＲ側内部に望んだ接着層ＦＴの表面に結晶層ＣＲＺを設けている。この結晶層ＣＲＺの層厚は１０μｍ程度である。
【００２２】
第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２および封止枠ＦＲで密閉容器となるように組み立てる。この密閉容器は、第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２の間に、接着層ＦＴを塗布した封止枠ＦＲを介在させ、加熱しながら表示領域ＡＲ側内部を真空引きする。この接着層ＦＴはバナジウム含有の無鉛ガラスが好適で、流動性や熱膨張係数を調整するためのフィラーが混入してある。
【００２３】
この真空引きでは、組み立てた密閉容器を焼成炉の中に入れ、加熱して接着層ＦＴを溶融する。このとき、密閉容器の内部の雰囲気を還元性（低酸素濃度）にすることで溶融した接着層ＦＴが固着する際に容器内側の表面が結晶化し、結晶層ＣＲＺが形成される。すなわち、実施例１では、排気管から真空引きをする前に、当該密閉容器の内部雰囲気を還元性気体（例えば、Ｎ2‐１％Ｈ2）と入れ替えて低酸素濃度な雰囲気とする。この状態で加熱して接着層ＦＴを溶融する。そして、加熱を停止する。接着層ＦＴが固まるとき、表面に結晶層ＣＲＺが形成される。
【００２４】
その後、再度加熱をしながら排気管より密閉容器の内部の排気を行なう。この再加熱の際、接着層ＦＴは全体として溶融するが、表面の結晶層ＣＲＺは結晶のままとなる。そのため、接着層ＦＴの溶融した部分は、減圧される密閉容器の内部に引き込まれることはない。これにより、第１のガラス基板ＳＵＢ１と封止枠ＦＲ、および第２のガラス基板ＳＵＢ２と封止枠ＦＲの対向面には十分な接着層ＦＴが介在し、強固な密閉容器が得られる。
【００２５】
なお、最初の加熱の際、焼成炉の内部全体の雰囲気を還元性ガスとすることで、接着層ＦＴの外側の表面にも結晶層を形成できる。これにより、密閉容器の外側での水分の影響による接着層の劣化による接着強度の低下が抑制され、信頼性の高い表示装置を提供することができる。結晶化により表面の高度が上昇し、衝撃に対する耐性が向上する。また、上述のように還元性ガスと接触するところのみを結晶化し、結晶層を得る部分を適宜選択することが可能である。還元雰囲気に接していない、封止枠と接着層の界面には結晶層はできにくい。その結果、結晶層による接着強度の低下は生じにくい。また、表面層のみが結晶層となり、内部に結晶が析出しないため、結晶化度のばらつきによる全体のゆがみや、部分ごとの熱膨張係数の差異による破壊等が生じにくいという効果がある。
【実施例２】
【００２６】
図３は、本発明による表示装置の実施例２を説明する要部断面図である。図３において、第１のガラス基板ＳＵＢ１と封止枠ＦＲ、第２のガラス基板ＳＵＢ２と封止枠ＦＲの各当接面の間、および側面も含めた表面の全体に接着層ＦＴが塗布されている。実施例２では、表示領域ＡＲ側内部に望んだ接着層ＦＴの表面に結晶層ＣＲＺを設けている。他の構成は実施例１と同様である。そして、密閉容器の加熱、再加熱と真空引きのプロセスも実施例１と同様である。
【００２７】
そして、実施例２でも、最初の加熱の際、焼成炉の内部全体の雰囲気を還元性とすることで、接着層ＦＴの外側の表面にも結晶層を形成できる。これにより、密閉容器の外側での水分の影響による接着層の劣化による接着強度の低下が抑制され、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【実施例３】
【００２８】
図４は、本発明による表示装置の実施例３を説明する要部断面図である。実施例３は、第１のガラス基板ＳＵＢ１と封止枠ＦＲ、第２のガラス基板ＳＵＢ２と封止枠ＦＲの各当接面を除く封止枠ＦＲの接着層ＦＴの表面に結晶層ＣＲＺを形成したものである。この実施例は、密閉容器の内部にガスを封入する形式の表示装置、例えばプラズマ表示装置に好適な構成である。
【００２９】
すなわち、実施例３は、密閉容器の内部は実施例１や実施例２の真空状態のような高い低圧雰囲気ではない場合の封止に好適である。そのため、第１のガラス基板ＳＵＢ１と封止枠ＦＲ、第２のガラス基板ＳＵＢ２と封止枠ＦＲの各当接面の間には必ずしも接着層ＦＴを介在させる必要はないが、実施例３では極薄い層の接着層ＦＴを各当接面の間に介在させている。
【００３０】
そして、表示領域ＡＲ側内部に望んだ接着層ＦＴの表面と、外側に望んだ接着層ＦＴの表面に結晶層ＣＲＺを設けている。そして、この場合は、還元性の雰囲気中での接着層ＦＴの一度の加熱と固化で封止枠ＦＲの両側に結晶層ＣＲＺを形成したものである。
【００３１】
実施例３によれば、密閉容器の外側での水分の影響、密閉容器の内側での封入ガスによる接着層の劣化による接着強度の低下が抑制され、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【００３２】
図５は、本発明の表示装置の１例としてのＭＩＭ型薄膜電子源を用いた表示装置の具体的な構成を説明する模式平面図である。なお、図５では、主として電子源を有する第１のガラス基板ＳＵＢ１の平面を示すが、蛍光体及び陽極等を形成した第２のガラス基板ＳＵＢ２に有するブラックマトリクスＢＭと蛍光体ＰＨ（Ｒ），ＰＨ（Ｇ），ＰＨ（Ｂ）とアノードＡＤとを部分的に示し、第２のガラス基板ＳＵＢ２自体は図示していない。
【００３３】
第１のガラス基板ＳＵＢ１には、信号線駆動回路ＤＤＲに接続する信号線ＤＬ及び絶縁層ＩＮＳ１で信号線ＤＬと絶縁して交差配置されて走査線駆動回路ＧＤＲに接続した走査線ＧＬ等が形成されている。信号線ＤＬを第１の電極とし、トンネル絶縁層を介して積層した走査線ＧＬの薄膜電極を第２の電極とする複数の電子源すなわちカソードＥＬＳが電子源アレイとして配置される。なお、符号ＤＬＴは信号線ＤＬの引き出し端子、ＧＬＴは走査線ＧＬの引き出し端子をそれぞれ示している。
【００３４】
第２のガラス基板ＳＵＢ２に有する蛍光体ＰＨ（Ｒ），ＰＨ（Ｇ），ＰＨ（Ｂ）は背面基板ＳＵＢ１の個々のカソードＥＬＳと対向している。この第２のガラス基板ＳＵＢ２と第１のガラス基板ＳＵＢ１との間はスペーサＳＰＣで所定の間隙に規制されている。薄膜電極（カソードＥＬＳの上部電極）は、分離部ＳＥＰで隣接する電子源アレイの走査線と電気的に分離されている。この画像表示装置の第１のガラス基板ＳＵＢ１と第２のガラス基板ＳＵＢ２および封止枠ＦＲの接合・固定に上記の実施例１または２で説明した構造が適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる表示装置の全体構造例を説明する図である。
【図２】本発明による表示装置の実施例１を説明する要部断面図である。
【図３】本発明による表示装置の実施例２を説明する要部断面図である。
【図４】本発明による表示装置の実施例３を説明する要部断面図である。
【図５】本発明の表示装置の１例としてのＭＩＭ型薄膜電子源を用いた表示装置の具体的な構成を説明する模式平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
ＳＵＢ１・・・第１のガラス基板、ＳＵＢ２・・・第２のガラス基板、ＦＲ・・・封止枠、ＦＴ・・・接着層、ＳＰＣ・・・スペーサ。
【図１】
2007220441.tif 000003
【図２】
2007220441.tif 000004
【図３】
2007220441.tif 000005
【図４】
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【図５】
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