显示装置的制作方法

文档序号:2014634阅读:251来源:国知局

专利名称::显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及具有真空容器的图像显示装置,以及涉及用于制造该显示装置的封接用玻璃織材料或玻璃组杨。
背景技术
:近年来,信息处#置或电^番放的高画质化,为了在具有高亮度、高清晰度特性的同时获得重量轻、空间节省,对平面型显示装置(FPD:FlatPanelDisplay)的关注^Mt提高。这种平面型显示器装置的代耒有液晶显示设备和等离子显示器、电子发图像显示装置,另外,賴微小并可絲的冷阴极的场致发射型图像显示装置(场发射显示器,(FieldEmissionDisplay,以下称作FED))最近也在受到关注。FEDM有像上述那样的电子源的背面基^、荧光体层、和M阳极的前面M粘贴在一^,所述阳^^这个焚M层处形成用于使由电子源所发出的电子#^_射的电场(加速电压),将两个J^目对的内部空间密封,定的真空状态。作为密封方法,特开2000-206905号公报(专利文献1)中公开了用框架玻璃来形成高真空容器。作为用于气体密闭封接电子产品等的粘接材料,已知的是在以PbO为主要成分的玻璃中混^f氐热膨胀的填^H"料。但是,因为Pb的桊1"生,所以J脉变成了^MJ不含Pb的无铅系玻璃。在特开2003-192378号公报(专利文献2)中公开了^C璃封接过程中采用的无4M^点玻璃。专利文献2中^^f了,代替成为i^污^f因的PbO"B203系玻璃,iMl了B203或VA、Ba0。另外,在特开2004-250276号公报(专利文献3)中公开了含105、ZnO、Ba0、Te02的3皮^为封4妄加工用的玻璃。[参考文献l]特开2000-206905号[参考文献2]特开2003-192378号[参考文献3]特开2004-250276号
发明内容用于封接的玻璃一直以^Mt常^^]含铅的玻璃(尤其是以Pbo为原料的玻璃)。但是,封接用途的4鹏点玻璃的耐水性低,例如,用^H&玻璃封接的部分在85'Cx85。/。的湿润空气中几分钟,表面就会被腐蚀。因此,在封接高真空容器的情况下,封接的部分从与大^触的部^f皮侵蚀,所以有真空度下降的可能性。另一方面,不舍铅的封接用玻璃与含铅的玻璃一样耐7W生低。另外,当在用于封接的高温的作业温度之下长时间保持时,i^在着变得容易结晶化、流动性变差、均匀津^矣变得困^it样的问题。另外,VA-Te02系的玻璃的热膨胀系数非常大,为了将其用作津嫌材料,必须^^1象砩酸铪终(卩7酸'乂A3;/,厶夕》夕*义^》)(ZWP)等那样的膨胀系数极小的填^t料,并且必须大量》V給。在:t真^t料的i^^可能少的^出上,因为大量地〉V給了低热膨胀系数的小的填充材料,所以熔融状态的玻璃中的一部分或4^P成为结晶,也,^1说,存在着容易失透的问题。失透时,破坏了封接工序中的流动性,不能浸湿4^#接的区域,不能iiiU封接的目的。因此,本发明的目的^决上述问题,提^-种J^上不^&的具有高接合强度的用于封接的玻璃,同时提供防止真空度斷氐的M命并且可靠性高的图^象显示装置。本发明的显示装置是把背面基H、前面M、以;s^^Ji述背面差^l和前面1^目对所形成的空间进行减压而通过*^妄材料密封四周边缘邾而形成的显示装置。解决上述问题的本发明的特#于,iMI至少含有i^度金属、磷、钡以;^锑的^r接用^L璃津^^t料。上ii^^^N"^^^在以^^Nt为主^"成分的玻璃中;^^填充材料。上ii^璃的特棘于,由鄉^L璃制成,该鄉Wl璃#^成分换算成氧^^以重量百分比含有105:45~60%、P205:15~30%、BaO:5~25%、Sb203:5~25%。it)度金属和磷是产生玻璃骨架的成分,Ba、Sb有着^^璃'^t^A变化的效果(网络改良氧化物)。本发明人发现,通过》'^^L^数量和比率的Ba、Sb,可以获得提高含磷玻璃的耐水、咏显性的效果。尤其是,通过换算^Mt成分的氧化物,上iiJ^璃最好是含有总量为15-35重*%的BaO与Sb203、JLBaO/Sb203的重量比或者Sb203/BaO的重量t化0.3以下。作为it;度金属成分,可以举出钒、钨。另外,上述封接用玻璃中可以适当地添加Ag、Cu、Cs、Hf、Na、K或者Te。通过;^^这些成分,能够斷氐封接温度。添加的量最好;ii至氧^^换算地各io重tyn以下。另夕卜,津^^材員ii^以V205为i^分的,^c璃中^^填^t料而形成,玻璃成^^且成以重量百分比包括丫205:45~60%、P2O5:20~30%、BaO:5~15%、Te02:0~10%、Sb203:5~10%、W03:0~5%,填^H"料包M自二氧^^:系玻璃、莫来石、瓷制品、粘土质耐火材料、块滑石(steatite)、氧化铝以及尖晶石(spinel)中的^^可一种,填^#料的^*立直^錄1-150拜范围内,填^#料的^1:最好在80^P/。以下。^U本发明的封接用津诚材料,能够提l种具有高粘接强度、耐用'f沐成品争阮良的显示装置。而且,具有遮色由铅ii^的环境污染、及不会由于封接步骤的失透而it^空度斷氐的优Mt果。另外,由于能够改善封接部位的耐7X^^&^显性,所以能防止由于劣化而iiA^空度I^f氐。图1是示出FED结构的示意图,(a)是斜视图,(b)是沿着(a)的A-A线的剖面图。图2是沿着图1(a)的A-A线的放大剖面图。图3是主要沈明本发明的平板型显示器装置的结构的模式平面图。图4A^J^L地示出图1所示的平板型显示器装置的^M^造示例的斜视图。图5是_示出图4的A-A,剖面图的图。图6是示出本发明的封接用玻璃的玻璃软化点下降的^的图。图7是在等离子显示器的支撑物中^I本发明的玻璃的图。图8是模式4M示出在本发明的封接用玻璃中混合的玻^M^物以及填充物的图。图9是示出^虽度^片的结构的示意图。图10A^J于i兌明^虽;l^^^方法的图。M实施方式首先,说明显示器装置的结构。平面型显示器装JA用使背面J^与前面Jjfe^目对,在四周#密封在其间形成的空间而一体化的真空容器构成。前面ttl的外側成为显示器装置的显示面。形成电子源的背面M与形成荧光体的前面^!4l之间iM有35im大小的空间,在这~~^分中必须##真空^^,荧^y^过电子源发出的电子'M而^Jt。为此,在背面_^与前面_^的内部四周ii^彖部^iM有i^^匡,最好用^^材^Mt"^ii^^匡与m。背面a与前面M的密封直接或通过ii^f医(密封框)等而由封接用玻璃;j^磁。i44^!A由玻璃构成的(才I3^璃),最好在背面狄与才I^C秋间、前面a与才g^璃之间进行津诚。另夕卜,在背面Jj^平的、前面皿四周边缘具有一体,匡的显示器装置中,用上述封接用玻璃来密封与背面J^目对的上iiii^f医的端面和背面基仗。作为背面基敗的电子源,可以采用场^J^射型电子源(FE型)、自旋型(^匕°》卜)电子源、表面传导型电子源(SED型)、船内米管型电子源、层叠了金属-^4^^^属的M頂(Metal-Insulator-Metal)型、层叠了金属-纟&^体-半^f^的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)型或者金属-纟&^体-半>^-金属型等的薄膜型电子源等。进而,在FE型中,用钼等金属和硅等半^^质所制作的自旋型和以船内米管作为电子源的CNT型等是已知的。多个电子源(电子源阵列)与对应于^电子源的多个荧M(荧M阵列)^j",成^f立像素。通常,用红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的单位像素来构成一个像素(颜色像素,像素(pixel))。进而,在颜色像素的情况下,^f立像素^W皮称作是辅助像素(subpixel)。背面基仗的内侧与电子源阵列相连接,用金属薄膜形成有用于提^^#1言号与显示数据的多个配线。另夕卜,用于给前面M的内表面所具有的力口速电极供电的配线可经由在背面基板形成的配线,或者在前面1^内表面的端部#形彭口速电极的供电用配线。M基仗的至少一端部ii^中具有iS:i从该端部ii^中引出的配线的配线区域。包含上iiS己线区域的两个a的四周ii^^为辆封接用玻璃通地己线;5^^^^1与^件的齡区域。在背面Jj^或者前面基tl中所形成的配线多为含有铝、银、铜、铬或者含其中^-种的*的配线。另夕卜,也采用它们的层叠体(例如,Cr-Al"Cr)。由于Cr与玻璃的浸润性良好,所以作为在掩^区域中诏!的配^N"料是合适的。配线最好是通itA^技术形成的金属膜。另外,本发明的封接用玻璃不具有使含Au或Ag的配蚀的成分。因此,MJ己g蚀的现泉出发,M可育^^供一种可靠性高的图像显示装置。为了##背面基^与前面基仗的间隙,最好^^1一种为支撑两基&而配置的称为间隔壁的构件(间隔物)。这个间隔物由具有一定导电性的玻璃和陶资等材料所形成的板杨件构成,通常,设置在不^^碍多^H象素中的^"M^象素操作的位置处。在为了形成图像显示装置的真空容器而封接的时候,当使用作为薄片或粉末的粘接材料的玻璃的玻璃料时,希望操作简单。玻璃料与乙醇、水等溶剂和有积^^物等的粘结剂等混合,作为玻璃糊使用。通过与溶剂混合,可4^c璃料成为液态。另外,在将糊状物涂敷并干燥的时候,粘结剂^^涂敷形状。溶剂、粘结剂的比率可以进^m当的tt,通常在4^P糊状物中,溶剂占20~30%、粘结剂占1oy。以下。玻璃料可在上i^^璃的薄片或粉末中濕合包括比封接用玻璃熔点更高的材料的树颗粒(填^ft料与珠)^^1。图1中示出了FED的一^构造。(a)是斜视图、(b)是沿着(a)的A-A线的概略剖面图。另夕卜,图2示出了部分地故大了沿图1(a)的A-A线的断面的详细构造。M附图标记分别是101…间隔物、115…导电性丰i^层、201…背面基仗、202…前面基仗、203…才I^璃、204…密封粘接层、211…背面基板、212…信号线、213…扫描线、214…电子源、207…显示区、221…前面基tSL、222…iti^(黑色矩阵)、223…阳极、224…荧光体层。如这些图中所显示那样,背面a201在背面絲211的内表面具有信号线(数据线、阴滅)212和扫描线(栅电才雄)213,在信号线与扫描對目狄附近形絲电子源214。另夕卜,前面基板202在前面^221的内表面形(黑色矩阵)222、阳极(金属背板)223及荧光体层224等。在背面皿211与前面g221的内部四周i^彖部^iM有才E3^璃203,这个4EJ^璃与背面基jM^前面^i^tit^发明的玻璃净^材料而祐^^,形成密封津fr^层204。进而,虽然在图中省略了,但是在背面1^^前面^N敏璃沣磁的表面部分处形絲绝雜。据此,在背面絲与前面1^1之间形成了空间部分。这个空间部^Mt真空气氛,成为显示区域207。在FED中,在背面211的内表面形成的扫描线213与在前面a221的内表面形成的i4iW(黑色矩阵)222之间配置有间隔物101,其通过导电性粘接层115与面板封接。背面基昧211及前面基敗的材料中通常iMJ玻璃。前面^SUM1透明玻璃。对于FED,希望密封津^^层204高度与tt比为0.06~0.18。密封粘接层204的宽度f^U^韌匡的^1,通常在6om的程度。高JL^,匡与面;fe^^间的间隔,为粘接材料填充的部分的厚度。如果这个厚度薄,那么断裂应力变强、接合强度变大。如果厚,则容易产生裂紋。在^MI本发明的粘接材料的情况下,高度与狄的比絲0.06~0,18的范围内,可得到^虽度高难以产生在进行FED的组装工作之时,^itit^i^l4面中预先涂Ji^发明的玻璃津^材料而形成涂层。^^层的区域^Li^可以是i^f匡的4^表面,也可以是仅在与面板玻璃相粘接的部分。另一方面,本发明的玻璃津i^材料Hfeil用于封接等离子显示器(PDF)的面^5皮璃。对于以PDF为代表的显示装置,其不将i^^f匡夹在中间,而;UMI相等间隔地贴上两片面板玻璃的方式。在这种情况下,在粘接材料中,可以混合;Ut为球形的玻璃i^物。在净^部中^U^璃^物,可以使封接部的厚度处于与^M目应的一定范围内。PDF中,为了使间隔一定,在粘接材料中需要有骨材,玻^M^物完成了这项任务。由于玻璃珠状物的颗粒直径决定了封接部的厚度,希望平均颗粒直径在50~200拜的范围内。更进一步地,>(^^物的颗粒直^^100~300拜、短直径/长直径》化0.8以上。玻璃#物的;^^量为不会对^^材料的热膨胀系数产生不好影响的程度的少量,具^kJC^r望在0.1~1、%的范围内。由于混合的量少,对粘接材料的热膨胀系数的影响低,所以也可以不用特别地注意玻璃#物的热膨胀系数。但是,如果能够获得,则^iil用与填充材料具有相同禾I^1的热膨胀系数的材料。#物在#诚时颗粒不变形、是由比封接用玻璃的熔点更高的材柳成,例如可以举出氧^^氧化铝的粒子。在4M棘物的情况下,由于充分地减小了在其^^真^N"料等的粘接材料中被分軟的颗粒直径,所以能够维持通ii^物而被保持的高度的精度。例如,使前面皿与背面基板以100nm的间隙相对粘接四周边缘部的情况下,作为珠可采用大小在90~100啤(间隔tt的90~100%的范围)翅粒直径鄉状净A^确控制的那些。填充材料改善了沣诚材料的热膨胀系数、封接温度、电P且值或与构成各显示器的构件间的浸润性等44t特性。虽然玻璃料中含有的封接用玻璃与填充材料之比可以根据目的来进行调整,但是优选在整个玻璃料之中封接用玻璃为20~90似鄉、填^#料为10~80体积%。作为填^H"料,可同时采用热膨胀系数等'1^资不同的多种材料。M的,填^t料是颗粒状金属和无才/LlU匕物,作为i^l^/f膽絲例如Si02、Zr02、A1203、ZrSi(x、堇青石、莫;^J5、锂霞石。可以才作为目的的特性而可以^^^多个种类来^^1填^#料。Si02比以^u磷作狄分的玻璃的热膨胀系狄小,对热膨胀系数的调整是有效的。另夕卜,因为人1203与以41^磷作主成分的玻璃的热膨胀系数;*^湘同,所以能够通过^^来调整粘度,并提高粘接材料的量而斷M^。通过象结晶状颗净iJ卩样;^^比封接用玻璃热传导率高的填充材料,提高津诚材料的热传导性,津磁更容易。为了不会失透,另外,为了得到具有均勾'歸的^^,填^N"料的颗粒直径是重要的。当填充材料的颗粒直径过小时,因为活'l"錄面增大,所以变得容易结晶化。反之,当填^#料的颗粒直径过大时,会产生局部填充材料的分布不均、有时会出现无法成为具有均一'^t的粘接材料的情况。填^N"料的颗粒直^錄0.5拜以上、150ium以下比^S特别是希望在l50nm的范围内。而且,通过^給小的填充材料、增加填^#賴,使津诚材料的粘度变高,在用加热4^诚的时候,防止由于内部的^M而使津i^材^H皮pil^。IO拜的范围,尤^^A15拜。实施例1实施例1~3是说明了提高津fr^材料的耐水^并改善其耐用性的例子。下面参照附图来详细地说明。图3A^^i兌明平板型显示器装置构成的模式平面图。该显示器装置中,以在电子源中采用MIM的结构作为例子。j^卜,与本实施例的显示器装置一样,本发明也同样适用于^m)薄膜电子源的电子发,及场^m射型显示器装置、等离子体显示器装置等、以;sjmi形成了配线的玻璃板的^Mt显示器装置。另外,不只限于用于平板型显示器装置的基板等构^#料、它们的^与真空密封等目的,^t用于磁^i^等用于电子设备的玻璃构成部件、^Mt
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中的构成材^。图4更^^k显示了根提图3所示平;^型显示器^>置的*结构示例的斜视图,图5显示了图4的A-A,剖面图。各个附图才射己为SUB1…背面基板、SUB2…前面基板、s(sl,s2,…sm)…扫描信号配线、d(dl,d2,d3,…)…图像信号配线、ELS…电子源、ELC…连接电极、AD…阳极、服…黑色矩阵、PH(PH(R),PH(G),PH(B))…荧ife/^层、SDR…扫4射言号线驱动銜洛、DDR…图像信号线驱动辦^。在图3、图4、图5中,背面絲SUB1的内表面上形絲图像信号配线d(dl,d2,…dn),在其Ji^目交地形^"扫4制言号配线s(sl,s2,s3…sm)。通iti^接电极ELC由扫描信号配线s(sl,s2,s3…sm)树电子源ELS供电。符号VS表示垂直扫描方向。前面基&SUB2比背面基波SUB1小一些,^^前面基仗SUB2露出的背面基板SUB1的端面处,形成了作为图像信号配线d的引出端子的配线dT以及作为扫4射言号配线s的引出端子的配线sT。另夕卜,在前面J41SUB2的内表面处形成了3色荧光体层PH(PH(R),PH(G),PH(B)),其上形成了阳极电极AD。在阳极AD中采用了铝层。在工作时,向前面皿的阳极AD施加大约2kV乃至10kV的电艮在这个结构中,荧胁PH(PH(R),PH(G),PH(B))由i4ibir(黑色矩阵)bm被分区。jH^卜,虽膝fc阳极电极ad显示为全电极(《夕电极),但是也可以是与扫^f言号配线s(sl,s2,s3…sm)相交的被每^f象素列分割的条状电极。通过对从电子源ELS发射的电子进e^速,以轰击构^M)对应的副像素的荧光体层PH(PH(R),PH(G),PH(B))。由此,该荧^fe^层PH发出M^色的光,通过与^副象素的荧M的发JeJ贞^目^^而构^^魏色的彩色像素。如图4、图5中显示的那样,背面基&SUB1与前面基仗SUB2由环绕显示区^kiM的密封框MFL将其"H^化。这些背面基昧SUB1与前面基板SUB2以及密封框MFL的一体化采用由封接用玻璃津i^材^Htit^嫌而获得。如图3中说明的那样,背面MSUB1内表面的密封区域的内侧中,在由图像信号配线d(dl,d2,d3…dn)和扫4^言号配线s(sl,s2,s3…sni)的矩阵构成的显示区域内具有多个电子源。配线dT和配线sT越过作为密封框MFL的该j:部分的密封区域而引到夕l^p。阳极AD的供电通过未图示的基仗间连^f^而到达背面基仗SUBl~~#J,在背面皿SUB1的适当部分处作为引出端(配线)越过作为密封框mfl的iO:部分的密封区域而引到夕MP。本实施例中,例示了在前面1^1SUB2与背面;Sj^LSUB1之间在引出配线的密封区域中定位密封框MFL以通ii^接用玻璃净诚材料F来粘接的形式。使该前面MSUB2和背面皿SUB1的M内表面相对,iM)上述封接用玻璃津嫌材料F来固定四周i^彖,以使夹于两个1^1之间的内部空间成为与外界隔绝的结构。本实施例中,在将玻璃用于封接的情况下,作为玻璃^fW玻璃。当iM)该封接用玻璃净诚材料iMi行固定的时候,例如i^阡大约450'C的加热。准备玻璃糊,在絲四周ii^彖部用分布器装置涂布。糊例如在约250'C被干燥,除去溶剂。然后,在约46(TC进行鹏,除去^^'j的同时^^璃熔化,^放上密封框(ii^f匡)在450。C下以烧制来固定。之后,通过排气管303将显示器装置内部排^^约l-a,然后密封。此外,津^妾i^斜医与前面基仗的^^材^津^ii^惶与背面基板的津^材^^好^软化点不同的材料。边缘框的与背面J^3^接的面或与前面皿粘接的面的<爿可一方的净財妄材料的软化点比另一方的高,在津fr^软化点高的一侧^净嫌另夕卜-HW,不容易;^芈诚时位置偏移。可以将前面皿SUB2作为在其四周边缘形成有向背面基仗SUB1—侧弯曲而突出的ii^的有缘^Jt形,在该边缘与背面Jj^应当相接的部分用玻璃来粘接密封两个J^L而构成。这种情况下,玻璃的涂布仅在背面J^L一侧。另外,为了在被密封的空间中##背面皿与前面差^1之间的间隔而诏!间隔物SPC的情况中,当把间隔物固定于前面1^背面M时,怖&以在这因为本实施例的玻璃如上所述不易于向真空中释^7K分。通常,间隔物SPC被^X在扫4,号线s上。表1中显示了上述封接用玻璃净诚材料的示例。表1是说明本实施例的封接用玻璃^J妄材料的《线以及特性的表。表l中,以朴成分的含有率不同的方式显示了称为SPL-01到SPL-30的多种玻璃。M成分以氧^^换算的重量百分比(wt%)的方式来示出。勤台原材料为V205(高^ML化学研究所生产,纯度99,9%)、BaC03(高纯度化学研究所生产,M99.9"、P205(高纯度化学研究所生产,純度99.9%)、SW)3(和光试药生产,純度99.9%)。jtl^卜,样品SPL-28有与SPL-27几乎相同的细喊、以VA、BaP03、SbA为原材料、不用PA而用磷酸钡为P的供给源。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>制造封接用玻璃津fr^材料,首先按表i中所示的重量比将^t原^Hi布'昆合。关于BaC0"附加可^^解为Ba0+C02的特征、换算成BaO的相应量、进行混合。把除PA之外的全部原,先混合。'由于PA的吸湿性高,所以不能长时间方在空气中。把PA以外的^^^;M口AJ'J铂坩埚中,连柏坩埚""^t^种上,#*赋量的&05,同时用金属制的匙子进行;t給。这时,为了狄从空气中吸W显气,最好不^Ml專L^絲才;u^f力v^。^a入了上ii^料》V^^末的铂蚶埚;^在玻璃熔化炉中,开始加热。升&tA^5。C/min,酬目标显度时起絲1个小时。在本实施例中,目称显度固定在100(TC。^^熔化中的玻璃同时絲1个小时,在##^>^0^化炉中取出鉑坩埚,淺铸到预^口热到30(TC的^5墨4^莫中。将洗铸到石墨4^莫的玻璃移到已经预^口热到应力消除温度的应力消除炉中,、时除去应力之后,以rC/min的i^l冷却到室温。所得到的玻璃的大小为30mmx40mmx80ram。^C^斤得到的玻璃块切割成4mmx4咖x15ran的大小,评价其热膨胀系数(a)、玻璃转变点(Tg)、玻璃软化点。另夕卜,采用相同形状的片进#^水性、恒温恒湿试睑。才羊品的生成结果,即SPL-16、21、26、32、33、37、38、41、42的玻璃,磷与钒的比例偏离了容易玻^f匕的范围,当制造为适于津诚用的玻璃时的操怍性不好。因此,VA的量为45~60重*%、PA在15~30重*%的范围。耐水性,的方法如下所述。在200cc的烧杯中加入70'C的100cc的水,其中放入1^先测定了重量的本实施例的玻璃微片。更进一步地,把该^f棘70。C的水浴中,取出经过2小时后的,片,测^加热器150°Cx30min干燥^r的重量。计算耐水性^^前后片的重量变化#=(耐水性^^前重量-耐水性^^后重量)/耐水性^^前重量xioo(y。)。恒温恒湿^i^方法如下所述。4e^Mt玻iE^U^末状,制成ig的成形体,^t^钠钩玻璃皿上的成形体在大气中进行450rx30min烧制,制成封接的才勤k辨品。然后M品放置于恒温槽中,在85。Cx85。/。的湿润空气中进行^小时试睑。"^r后的样品用超声波清'3^Ai^,清洗,在事实上完全地除去了分解和离解的玻璃成分^#,用加热器进行150。Cx30min干燥。与上述耐水f生^^样,计算恒温恒湿Mr前后试验片的重量变化率-(恒温恒湿试验后重量-恒温恒湿试验前重量)/恒温恒湿^^前重量xlOOC4)。另夕卜才娘^^后的样品夕NLi^ft^,分为以下M。用◎M示^^前后重量变化在0.1%以下、且同时还^^来一样具有前的光泽、完全没有夕NLh的区别。用0絲示Mr前后重量变^40,1%以下、与试验前相比光'射肖稍变暗。用厶;J^示^^前后重量变化在0.1°/。以上5.0%以下。用x^4示^i^前后重量变化在5.0%以上。表1中显示了才財居耐水f生^^恒温恒湿^^j^H^果。^7^生的结果中,SPL-Ol、02、03、06、09、11、14、18、19在70。C的温水中保持2小时,重量变化率在1%以下。尤其是,没有发J脉实施例中的玻璃SPL-07、08、12、13、22、23、24、27、28、29、30的重量变化率。耐7jOl"生^^果,Ba、Sb总共在15。/。以下、35。/。以上时耐7M生不好。恒温恒湿"^i^果中,(BaO+Sb203)为15~35重*%、Ba0/SW)3的重量比或者Sb203/BaO的重量比的^f可一^^出了0.3以下的范围,即SPL-2、3、4、9、14、17、18、19,相对耐7JO性好,虽然可以用作封接用玻璃沣材料,但是在恒温恒湿气氛中或多或少会变差。因此,本实施例的玻璃的恒温恒湿^iW结果均是0或者O。jH^卜,作为原料不同的spl-28的结果与spl-16大致相同,恒温恒湿^^#果是。另夕卜,作为对比例,制造含有Te(X的HPL-1,进4t4目同的评阶。含有Te02的HPL-1,恒温恒湿"^^后没有光泽,颜色变成了比黄色更深的;綠色,显示出由于a^L而劣化的现象。上述例子中虽然iMl^Mt为玻璃主成分的&度金属,但是即^^JM淑寻到同样的錄。因此,如果^^I这些玻璃3^^材料,就能够在与湿度高的大^i目接触的条4牛下用于^t^J"接、津嫌的工作。实施例2为了本发明的玻璃津磁材料的低溶点化,研究了M添加物。在上述实施例中选择spl-27的组成比作为^4的样品,^M目同玻璃原^H^末中进一步使Ag20、Cu20、Cs20、Hf02、Na20、K20或者Te02的添加量;^变化的情况下,研究了玻璃转变点的变化情况。研究结果正如图6所示,确认了Ag力、Cu20、Cs20、Hf02.Na20、K20或者Te02降f^^发明的玻璃^^材料的转变点的效果。此外,大量地添加这些添加物时,玻璃中会析出结晶。因此,这些添加物的添加量M在1~10%的范围内。变得容易析出结晶的原因被认为是大量船口入添加物,结果使钒、磷的含有率变少、超出了玻^^的范围。实施例3图7是说明等离子体显示器装置结构的模式图。本实施例的等离子体显示器装置中,使背面MSUB1与前面基仗SUB2相对,通itiMl了本实施例的玻璃组合物的粘接材料F接合四周边缘部。前面基板中iO^文电电极H、背面M中iM^iit电极A,^HM保护这些电极的^^层。支撑物SPC形絲像素之间,同时具有用于##前面狄与背面絲的间隙的隔板的作用。^S象素中酉沐红、绿、蓝^ft颜色的荧MPH。本实施例中,用含有上im^l量.比率的Ba、Sb的玻璃^^材料的纽威范围的玻璃组合物形成这个支撑物的。由于该玻璃的耐水性、^H显性优秀,所以吸湿作用小。因此,用作真空容器内部所配置的部件的材料时,^ffc^VN^件的制it^保管阶段等的吸湿少、由真空化而释改出的水分少。另外,图8是在^^^材料F中;^^玻璃^物B与填充材料f的变^f匕示例。通ii^4^^材料中^W粒直径;Ut均匀的玻^M^物,可以^^置^4^材料的厚M得均匀。一S^加热^f牛下对真空容器的内部进行a^,封入稀有气体形成等离子体显示装置。由于本实施例的玻璃组,的吸湿性低,所以制示器用的真空容器^口热下进行减压的真空形成工序^目应容易。另夕卜,在真空形成工序前后的阶段中,即使将面板保管一段时间,劣化等问题^M艮少。实施例4在实施例4~6中,说明了关于通过调整填^H"料而改^I^强度的^^材》'^^填^#料的粉末而制造。首先,对于本实施例的玻璃母材进行说明,随后,说明关于混^^真^#料而粘4勤皮*^件的情况。在显示装置中,有必要不透气地密封两个玻璃面板,在FED等的情况下,在玻璃面板的四周边缘部分配置ii^匡用净诚材料接合。在J^1中通常采用的钠钙玻璃和八^77等玻璃板的热膨胀系数在70~80x107'C的范围内。因而,作为津M妾材料来说,最好是与玻璃面板的热膨胀系数接近。另外,如上所述,希望在封接工序中不会线、齢强度高。在^05作主要成分的,^^璃中,成^^且成以重量百分比为如下范围V205:45~60°/。、P205:20~30%、BaO:5~15%、Te02:0~10%、Sb203:5~10%、W03:0~5%,热膨胀系数在90x107。C以下,大多数情况下在6090x107。C的范围内。这样,因为热膨胀系数可以变小,所以为了与#皮封接的玻璃的热膨胀系2^^^的填^#辆选择变宽,以致可以辆具有稳定4的陶瓷。另夕卜,所》V給的填充材料的量可以减少,难以产生线。这些成^;含有量在Ji^的范围之内,对于一,^^璃时使热膨胀系lfc^60~90x10—V。C以下^6须的。在作为玻璃母材的,^C璃中,105和&05起形^^璃的成分的作用。BaO、Te02、SbA以及W03励了调整玻璃的热膨胀系数、流动性、软化温度等的作用。Te02具有斷^L璃熔点、斷氐封接温度的錄。对于上述玻璃津射妾材料,因为玻璃本身的热膨胀系数小,所以如果是热膨胀系数在60xl07。C以下的材料,完全可以用作填^#料。实际上,^i^M选自具有稳定性质的硅系玻璃、莫来石、瓷器、粘土质耐火物、块滑石、氧化铝以及尖晶石的材料用作i真充材料。在封接玻璃的净^材料中,玻璃^^W酸系玻璃的电P且,&为108Qcm以上、热膨胀系lfci:好在6090xl07'C的范围内,M填^H"料的热膨胀系数在60x10—7'C以下、填^#料的賴在80似鄉以下,颗粒直径在1~150^01的范围内。这可以通itJiii^璃津i^材料而实现。玻璃母材制造中的船会原材料有VA(高^1化学研究所,99.9%)、P205(高纯度化学研究所,99.9°/。)、BaO(和光试药,99.9%)、Sb203(高纯度化学研究所,99.9%)、W03(和光试药,99.9%)、Te(U和光试药,99.9%)。表2中用重量%的方i^示了V205-P205系封^^E皮璃的成^ia^。在生产^^可玻璃样品的情况中,都预先把除PA以外的所有原料^^来。由于PA的吸湿性高,所以不能长时间M在大气中。把PA以外的混^^^到氧化铝坩埚中,i^lL化铝坩埚"^^t^秤上,^*舰量的&05,同时用金属制的^^进^v'a^。这时不能^i孝u^^i^;ti^i^^。^^了上ii^料^N^末的氧^4s坩m置于玻璃熔化炉中,开始加热。升温it^为5X:/min,达到目标温度时起保持1个小时。在本实施例中,目标温BlOOO。C。^熔化中的玻璃同时##1个小时,在##^^^化炉中取出氧^4吕坩埚,洗铸到预^口热到300。C的石墨糊莫中。将洗铸到石墨锋漠中的玻璃移到已经预K^热到应力消除温度的应力消除炉中,^#一小时除去应力以rc/min的ii;l^卩到室温。所得到的玻璃的大小为30x40x80mm。按照fJt样的^来生产^2中所示^Lil的玻璃。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>"^所得到的玻璃块的表面电P且之后,扭破璃块切割成4x4x15咖的大小,"if^其热膨胀系数。另夕卜,^Ul]妙ij余材^^碎而成的粉末iMi行DTA分析。表3中显示了所生产的VA-P205系封接玻璃的物理I^。^3中,Tg表示玻璃转变点、Mg表示屈亂泉、Ts表示软化点、Tf表示流动点。适当的封接温^J^璃l^f匕点Ts与磁:璃流动点Tf之间的温度。通过使玻璃lJL^jt变化,可以4練3中所示的热膨胀系数在60~90x10一7/。C的范围内纽变化。通过少量地〉V給Te02可以斷氐封接温度。TAS-4、6、8分别由于Te02量多、W03量多、VA量多,热膨胀系教^1过了90xl07。C,变得不在6090x10—7'C的范围内。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>^2的V20「P205系玻璃中i^TAS-l,〉'^^填^#料^^#。填^#料;SJL璃珠都为硅系玻璃。本发明的玻璃由于是用作封接用途的,所以通过^^^^末的流动'^SJ^晶^^亍为^i^fti^h关于流动性,采用称为"口流动(术夕^7口一),的试验。所谓似o流动试验,是在非封接玻璃^1成型为紐。状的封接玻璃#^末,通it把它加热而测g融了的^^口状样品的直;f圣。与jt匕同时,观幕与^gj^之间的反应性、^L间有无裂玟产生、由于气体而产生气泡的多少等。其中成型为直径10ram、厚度5咖的拟口样品的直径变成15mm以上、基仗间无裂紋、同时看不贿气^Lt的是合H紛口下进行#^流动试睑。常温下在被封接的玻璃J4^UU成型为钮扣状的TASF-118样品,按絲钟5。C对其进行升温,在420。C保持30分钟。之后以"^钟2。C降温到200。C,方ii:^p到室温。表4中显示了"^果。^^口流动"的结果中,^^口样品的直径变成15咖以上、差^反间没有M、同时没有见到有气^^L生的以双圏^i己,^^口样品的直径变成15mm以上的以单圏才朽己,敏口样品的直径变成15咖以下的以x才射己。另夕卜,关于结晶^#为,用X线衍射法来分析上述紐口流动M^^的样品表面,完全没有看到结晶峰,另外用肉目WJL^光泽的用双圏才科己、尽管经X线衍射看不到结晶峰但用肉目Ml^认为光泽变暗的用单圏才封己,看到结晶相峰的用x4斜己。在结晶4W亍为中有x才斜己的;^^j透的。按这样的顺序进行研究的结果可知,当填^^料的颗粒直^^l150ium的范围中时比辦。另夕卜,玻辆的〉V給量^"过多,^^粒直径50~200拜、》!^率为津W妾材料的0.1~1.0#^、%。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>实施例5iMI了含有在实施例i中所制作的填^f料^c璃^物的粘接材料,评价了*强度。图9芈^^材料^的齡强度WMr片的说明图。另外,图10^JM]图9的齡强度"W^片进行强度"W^的说明图。如图9所示那样,对于*强度"^片300,通过M寸(狄wl、高度hl、厚度dl)的第一^件310与尺寸(狄w2、高度h2、厚度d2)的第二部件320用本发明的封4^玻^^为T字形而构成。^^尺寸为wl是25咖、w2是15nim、hl是50咖、h2是20mm、厚度dl是2.8mm、d2是2.8咖。另夕卜,接合第2部件320的位置即从第1部件的上部到第2部件的距离t为15咖。在齡强度微中,把图9中说明的^^虽度^N^片-即在图10(a)所示的^^强度"Wi^睑片300中的第"^5件310的一端插入图10(b)所示,固定冶具330的沟槽中。图10(c)中显示了齡强度微的图,第1部件通錄螺玟孔中柠入螺丝而固定。别羊固定冶具330固定于固定台340中。进而,图10(c)中显示了顶视图及,》f见图。对于在^il样的固定于试样固定冶具330的接合强>1^#^验片300,如图10(c)中所示,在第二部件Ji^上推压工具350时,加上荷重W。慢IWt加该荷重W,测量出粘接材料M部断裂时的荷重W。测量结果显示于表5中。此夕卜,M5中,为了比较而显示了7^的Pb系玻璃及以VA和Te02为主成分的V-Te系玻璃的断裂应力。强度测量的结果可知,填^#料的颗粒直^^1过了150拜而变大时,断裂应力低下、齡强度低下。另外,填充材料的^^率变大,也"iA^有断M力斷氐的倾向。玻^M^物^^量在i,o体积y。以下的情况下断裂应力不会受到很大的影响,而超过了1.5,^而变多时断裂应力斷^JLM强度低下。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>权利要求1.一种显示装置,其中对使背面基板和前面基板相对而形成的空间减压,通过粘接材料将上述背面基板和前面基板密封,上述背面基板具有多个电子源,上述前面基板具有多个荧光体,其特征在于,上述粘接材料是将填充材料混合在以钒和磷为主要成分的玻璃中而形成的,用将各成分换算成氧化物的重量%表示,上述玻璃含有包含V2O545~60%、P2O515~30%、BaO5~25%、Sb2O35~25%的钒磷酸玻璃。2.—种显示装置,其中对使背面^i^和前面j^目对而形成的空间减压,通it^l妄材料将上述背面J^前面絲密封,上述背面^i^具有多个电子源,上述前面基板具有多个荧光体,其特征在于,上述津y妄材料是一种玻璃,其特征在于,含有至少包括钒、磷、钡和锑的玻璃,将各成分换算成氧化物,有合计15~35重*%的Ba0和Sb203,而且BaO/Sb203的重量比或者Sb203/BaO的重量比是0.3以下。3.如权利要求2所述的显示装置,^#棘于,上玻璃材料有20905^的玻璃成#10~80^P、。/。的:t真^N"料。4.:M又利要求3所述的显示装置,M征在于,上述填^N"料是Si02、Zr02、A1203、ZrSiO,、堇青石、莫"、锂霞石的至少^f可一种、平均颗粒直径是O.5~5.:M又利要求2所述的显示装置,其特征在于,上述玻璃有45~60重*%用V205的氧4膽换算的钒,以及15~30wt。/。的用P205的氧化物换算的上述磷。6.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,有在上述前面I^上述背面差^L之间形^Ji述空间的边框。7.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,上述柱状物物,该#物具有前面基板和背面基板的间隙的宽度的90~100%的颗粒直径,上述^M^物含有上^^磁材料的0.1~1.0体积%。8.如权利要求2所述的显示装置,其持征在于,上述前面l^l具有向背面基板反侧弯曲而突出的四周边^^部分,上述四周边缘部分与上述背面基板。9.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,上述玻璃有Ag、Cu、Cs、Hf、Na、K或Te的至少封可一种添加物,换算成Ag20、Cu20、Cs20、Hf02、Na20、K20、或Te02氧4匕物,含有1~10重*%的上述添加物。10.i^又利要求1所述的显示装置,^##于,上ii^璃包^I^^L璃,贿^C璃用重*%表示包含V205:45~60°/。、P205:20~30%、BaO:5~15%、Te02:0~旭、Sb203:5~10%、W03:0~5%,上述填^#料包含氧^^系玻璃、莫;M、乾制品、粘土质耐火材料、块滑石、氧化铝及尖晶石的至少任4可一种,上述填^#料的颗粒直径是1~150^,上述填充材料的含有率是80、°/。以下。11.:N又利要求10所述的显示装置,^#4^于,将上i^^iML璃的热膨胀系数定在60~90x107'C的范围内,将上述填充材料的热膨胀系数定在60xlO—7。C以下。12.:N又利要求10所述的显示装置,^#棘于,上ii^^材料^^了颗粒直径为50~200jum的玻璃棘物,上itJ^璃辆物在上述填^t料中的含有率为0.1~1.013.:M又利要求12所述的显示装置,^#征在于,上^L璃^物的热膨胀系狄60xl07。C以下。14.如权利要求10所述的显示装置,^#棘于,上疆示装J^在4i^璃基仗的一^Ji^"有电子源、在另一^Ji具有由从电子源》文出的电子'歉良而^it的荧M的场;^射显示器。15.如;f5L^要求10所述的显示装置,其特征在于,该显示装iA等离子显示装置。16.—种等离子显示装置,其是具有前面基tl、与上述前面^W目对的背面基^L、以及iU在上述背面^S^,保持与前面M的间隙的隔壁的等离子显示装置,其特征在于,上述隔壁包含玻璃,含有至少包舍饥、磷、钡和锑的玻璃,将各成分换算成氧4緣,含有^i十1535重t/。的BaO和Sb203、而且,BaO/SW)3的重量比或者Sb203/BaO的重量比是0.3以下。全文摘要本发明提供一种接合强度高且耐用性优良的粘接材料以及使用其的显示装置。作为低熔点的玻璃组合物,采用其组成以重量百分比的方式为含有BaO+Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>总计占15~35wt%,特征为含有过渡金属的磷酸玻璃、BaO/Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的重量比或者Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/BaO的重量比中的任一个在0.3以下的封接用玻璃。尤其是过渡金属钒换算为V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>氧化物占45~60wt%、对磷按P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>氧化物换算占15~30wt%。以及在以V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>作主成分的磷酸钒玻璃中混合填充材料的粘接材料,玻璃的组成以重量百分比的方式为V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>45~60%、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>20~30%、BaO5~15%、TeO<sub>2</sub>0~10%、Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>5~10%、WO<sub>3</sub>0~5%,填充材料的颗粒直径在1~150μm的范围内,含有率在体积的80%以下。文档编号C03B23/00GK101186433SQ20071015966公开日2008年5月28日申请日期2007年6月1日优先权日2006年6月2日发明者内藤孝,山本浩贵,平泽重实,木岛勇一,林原光男,泽井裕一,浅仓俊一,滑川孝,盐野修,羽鸟明申请人:株式会社日立显示器
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