JP3939539B2 - Flat display panel and manufacturing method of flat display panel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスプレイパネルの内部を真空排気するための排気管を備えるディスプレイパネルに関するものであって、特に、真空排気後における排気管の封止に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)等のフラットディスプレイパネル(FDP)は、そのパネル製造工程において内部を真空排気する必要がある。そのため、そのようなディスプレイパネルには排気を行うための排気管が設置されている。
【0003】
図10は、従来のディスプレイパネルの排気管接合部を示す拡大断面図である。この図において、1はFEDやPDP等のディスプレイパネル、2はガラス製の排気管である。FEDの場合は内部を真空排気した後、PDPの場合は内部を真空排気し放電ガスを封入した後、排気管2を封止する。ガラス製の排気管2の封止は、排気管2を加熱してガラスを溶融させて行われる。
【0004】
従来、排気管2の封止はガスバーナーを用いて手作業で行われてきた。図11にガスバーナーを用いて排気管2を封止した場合の封止部の形状を示す。
【0005】
排気管2の封止工程においては、封止部のガラスの肉厚を均一に形成し、加熱後のガラスが均一に冷却されるようにすることが重要である。封止部のガラスの肉厚が不均一であると、ガスバーナー加熱を止めた後の冷却速度が場所によって異なるため、ガラスの温度分布が不均一になり、ガラスに高い応力が発生する。そのため、封止工程における冷却時に封止部が破損してしまうことがある。また、封止工程中に破損が生じなかった場合でも、ガラスに高い応力が残留するために、封止工程を完了した後に遅れて発生する破壊、即ち遅れ破壊を招いてしまう。
【0006】
ガスバーナー加熱により排気管2の封止を行う場合、封止部のガラス肉厚を均一にする為には排気管2を上方へ引き上げながら加熱を行う動作が必要がある。この動作の必要性から、ガスバーナーを用いた封止の自動化は困難である。
【0007】
それに対し、電熱ヒータによる加熱は、封止部のガラス肉厚を均一でない場合でも、冷却の際に徐々にヒータの温度を下げることにより、ガラスの温度分布を均一に保ちつつ冷却が可能である。つまり、排気管2を上方へ引き上げるような動作は必要ではなく、そのため電熱ヒータによる排気管封止は自動化が容易である。なお、特開平11−317169公報や特開平10−021832公報に、電熱ヒータを備えたPDPの排気装置が開示されている。
【0008】
図12(a)〜(d)は、電熱ヒータを用いて排気管を封止する場合の封止の過程を示す図である。これら図において、5は封止用ヒータ装置の電熱ヒータであり、その主構成要素であるヒータ線のみ図示している。
【0009】
まず、図12(a)のように、ガラス製の排気管2の所定の封止個所付近に電熱ヒータ5を設置し、排気管2の加熱を行う。上記したように、この封止工程の前にはディスプレイパネル1の内部の排気工程が行われており、ディスプレイパネル1および排気管2の内部は減圧されているので、排気管2の加熱された部分のガラスの温度が軟化点に達すると、図12(b)のように軟化したガラスが排気管2の内側に引き込まれ始める。
【0010】
そして図12(c)のように軟化した排気管2側面のガラスで同士が接して、排気管2を塞ぐことになるが、この時点では封止個所にリークパス10が存在する。よってさらに加熱を行い、ガラスを溶融させる必要がある。すると溶融したガラスは、さらに排気管2の内部に引き込まれてリークパス10を消滅させる。このとき図12(d)のように、排気管2の内部に引き込まれたガラスにより略半球状のガラス溜り11が形成されると共に、ガラスが過剰に排気管内部に引き込まれることによって、封止部の表面に該表面から内部に向けてくさび形の切欠き12が形成される。
【0011】
その後、封止後不要となる排気管2の上部を切除するために、図12(d)の状態から更に加熱を続け、排気管の溶融部13を溶融させて分断する。図13(a)、(b)は、従来のディスプレイパネルにおける封止部の形状を示す図であり、それぞれ封止後の排気管の上面図および側断面図である。
【0012】
なお、以上の工程の後、封止した排気管2を冷却するわけであるが、このとき電熱ヒータのヒータ線の通電電流を徐々に小さくする事で封止部全体を均一に徐冷する事ができ、封止部のガラスに残留する応力を低減する事ができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、電熱ヒータを用いて排気管2の封止を行うことによって、排気管2の封止工程の自動化が容易に可能になる。しかし実際には、図13に示したような電熱ヒータによる封止部は、図11に示したガスバーナーによる封止部に比較して、残留応力に対する強度が弱いという問題があった。つまり、図13に示した排気管2の封止部は、残留応力がガスバーナで封止した場合と同程度以下であっても、遅れ破壊が発生してしまうことがあった。
【0014】
また近年、環境問題を考慮して、ディスプレイパネル1および排気管2を形成する材料として、Pbを含まないガラス、いわゆるPbOフリーのガラスが多く使用されつつある。上記した遅れ破壊の問題は、PbOフリーのガラス製排気管を用いたディスプレイパネルにおいて特に顕著に現れており、その対策は重要な課題となっている。
【0015】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、ディスプレイパネルの排気管を電熱ヒータを用いて封止する場合に、遅れ破壊の発生を抑えることができるディスプレイパネルおよびディスプレイパネルの製造方法、ディスプレイパネルの排気管封止用ヒータ装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のフラットディスプレイパネルは、電熱ヒータを用いてガラス製の排気管を封止した排気管封止部を有し、前記排気管封止部は、外表面に内側に向けての切欠きが存在せず、前記排気管の内側に略半球状のガラス溜りを有し、前記排気管は、当該排気管を形成する前記ガラスの軟化点温度および作業点温度が、当該排気管の内壁面から外壁面へ向かって高くなる、層構造又は傾斜構造で構成されていることを特徴とする。
【0017】
請求項2に記載のフラットディスプレイパネルの製造方法は、(a)ガラス製の排気管を有するフラットディスプレイパネルの内部を前記排気管を介して排気する工程と、(b)前記排気管を電熱ヒータにより加熱して前記排気管を溶融させ、前記排気管の溶融部分が前記排気後のフラットディスプレイパネルによって前記排気管内側に引き込まれることを利用して前記排気管を封止する工程と、(c)前記溶融部分を切断する工程とを備えるフラットディスプレイパネルの製造方法であって、前記工程(b)における前記電熱ヒータは前記排気管を挟む二分割型ヒータであり、前記二分割型ヒータの内側の形状が、2つの分割個所を通る径が最短径となる楕円型であることを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
<実施の形態1>
本発明者らは、前記課題を解決すべく種々検討の結果、電熱ヒータ5による図13に示した封止部に発生する遅れ破壊の原因が、封止時に溶融したガラスの吸い込みにより生じたくさび形の切欠き12の存在にある事を明らかにした。電熱ヒータ5による封止部の残留応力は約6MPa程度であり、十分に小さい応力である。しかし、切欠き12の先端部には局所的にその数倍の応力が集中する為に、ここを起点としてクラックが進展して破壊に至る、というのがその遅れ破壊のメカニズムである。
【0028】
即ち、PbOフリーのガラス製排気管で遅れ破壊が顕著になる原因は以下のとおりである。例えば、SiO2−PbO−Na2O−K2O−Al2O系のPbO含有ガラスは、軟化点625℃、作業点965℃であり、その温度差ΔTは340℃である。一方、R2O−B2O2−SiO2系のPbOフリーのガラスは、軟化点630℃、作業点890℃であり、その温度差ΔTは260℃となり、PbO含有ガラスに比べて小さい。このことは、PbOフリーガラスがPbO含有ガラスと比較して、加熱時に軟化点に達した後、急速に変形することを示している。つまり、PbOフリーガラス製の排気管の封止時において、図13に示した切欠き12ができ易い。よって、PbOフリーガラス製の排気管の封止部における遅れ破壊が発生する確率が高くなる。
【0029】
本実施の形態に係るディスプレイパネルの排気管の封止形状は、封止部に表面から内部に向けての切欠きを有さないことを特徴としている。即ち、本実施の形態における排気管の封止の過程は図1(a)〜(d)のようになる。なお、図1において、図12と同一の要素については同符合を付してある。まず、図1(a)のように、ガラス製の排気管2の所定の封止個所付近に電熱ヒータ5を設置し、排気管2の加熱を行う。このとき、ディスプレイパネル1および排気管2の内部は排気工程により減圧されているので、排気管2の加熱された部分のガラスの温度が軟化点に達すると、図1(b)のように軟化したガラスが排気管2の内側に引き込まれ始める。
【0030】
そして図1(c)のように軟化した排気管2側面のガラスで同士が接して、排気管2を塞ぐことになるが、この時点では封止個所にリークパス10が存在するので、さらに加熱を行いガラスを溶融させる。そして溶融したガラスはさらに排気管2の内部に引き込まれてリークパス10を消滅させる。その際図1(d)のように、排気管2の内部に引き込まれたガラスにより略半球状のガラス溜り11が形成される。ただし、本実施の形態においては、図12に示した過程とは異なり、封止部の表面には内部に向けて切欠きが形成されない。
【0031】
このように封止部の表面に切欠きが形成されないようにするための条件等については、以下の実施の形態において明らかになる。
【0032】
その後、封止後不要となる排気管2の上部を、排気管の溶融部13でもって切断する。
【0033】
図2(a)、(b)は本発明の実施の形態1に係るディスプレイパネルにおける排気管の封止形状を示す図であり、それぞれ封止後の排気管の上面図および側断面図である。これら図においても、図12と同一の要素については同符合を付してある。また、図2(a)において、dlおよびdsは排気管の溶融部13における切断面を真上から見たときの最長径および最短径を示している。また、hはガラス溜り11の高さを示している。
【0034】
また、本発明者らは本発明の効果を確めるために、封止部に外部から内部への切欠きが有る場合と無い場合とにおいて、それぞれの遅れ破壊の発生確率、およびヒートショック後のクラック発生確率についての試験を行った。この試験では、PDP内部と同等の内部圧力である500Torrに内部を減圧したPbOフリーガラス排気管を電熱ヒータで封止し、その封止部に外部から内部への切欠きが有るものと無いものと、それぞれ40サンプルに対して試験を行った。
【0035】
図3は、その試験の結果を示す図であり、封止部における切欠きの有無と、遅れ破壊発生確率およびヒートショック後のクラック発生確率との関係を表した図である。この図において、遅れ破壊発生確率は封止後3ヶ月までの発生確率である。また、ヒートショック後のクラック発生確率は、封止したサンプルを90℃の熱湯と5℃の冷水に交互に各1分ずつ浸し、これを5サイクル行うヒートショックテスト直後のクラック発生率である。図3に示すように、封止部に切欠きが無い排気管の方が、遅れ破壊およびクラックが発生しにくい結果が得られた。この結果からも、切欠き12の形成を防ぐ事によって、遅れ破壊の発生を抑えられる事は明らかである。
【0036】
<実施の形態2>
本実施の形態においては、図1および図2に示したように封止部の表面に切欠きが形成されないための排気管2の形状について説明する。
【0037】
図2に示したように、電熱ヒータ5による排気管2の封止においては溶融したガラスを排気管2の内部に引き込むことによってガラス管内径相当の穴を塞ぐことになるため、内径aに対して肉厚bが薄い場合(即ち比b/aが小さい場合)は、溶融するガラスが少ないために、切欠き12が形成されやすい。
【0038】
本実施の形態に係るディスプレイパネルの排気管は、少なくとも封止する部分(即ち封止工程時に溶融される部分)の肉厚bと内径aとの関係が、肉厚b/内径a≧0.25であることを特徴とする。
【0039】
本発明者らは、排気管を電熱ヒータで封止した場合における排気管の肉厚b/内径aと、切欠きの形成の有無との関係を見出すための試験を行った。図4は、その試験の結果を示す図であり、ガラス製排気管の溶融前における肉厚と内径との比と、切欠きの発生の有無との関係を表した図である。なお、この試験は、略半球状のガラス溜り11の高さhが、h=内径a/2となるようにして行った。この図に示すように、切欠き12が形成される肉厚b/内径aの閾値は、0.22〜0.25にあることが分かる。
【0040】
よって、排気管2として、少なくとも封止する部分(即ち封止工程時に溶融される部分)の肉厚bと内径aとの関係が、肉厚b/内径a≧0.25であるガラス製の排気管を使用すれば、その封止部の表面に切欠きが形成されない。つまり、排気管2の少なくとも封止する部分は、肉厚b/内径a≧0.25となるガラス管を使用することにより、遅れ破壊の発生を抑えられる。
【0041】
<実施の形態3>
本実施の形態においては、図1および図2に示したように封止部の表面に切欠きが形成されないためのガラス溜り11の高さについて説明する。
【0042】
本発明者らは、排気管を電熱ヒータで封止した場合のガラス溜り11の高さhと、切欠きの形成の有無との関係を見出すための試験を行った。図5は、その試験結果であり、肉厚1.0mm、内径4.0mmの排気管を封止した際のガラス溜りの高さhと、切欠きの発生およびリークパスの有無との関係を表した図である。この図に示すように、ガラス溜りの高さhが排気管の内径(4.0mm)を越えると過剰なガラスの吸込みによって切欠き12が形成され、hが内径/8(0.5mm)より小さい場合、加熱不足により溶融部にリークパス10が残ることが分かる。
【0043】
よって、本実施の形態においては、ディスプレイパネル1の排気管2を電熱ヒータ5を用いて封止する際に、上記した実施の形態2に示した排気管(封止部の肉厚b/内径a≧0.25)を用いたときのガラス溜り11の高さhが(内径)≧h≧(内径/8)となるように電熱ヒータ5の温度を制御する。それにより排気管の封止部における切欠きの発生が抑えられ、遅れ破壊の発生を抑えることができる。
【0044】
ところで、封止工程において実際に略半球状のガラス溜り11の高さhを制御する為には、昇温速度を3℃/sec以下に抑える必要がある。それ以上に昇温速度が速くした場合、すなわち短時間で排気管2のガラスを融解させる場合、電熱ヒータ5のヒータ線の抵抗値や寸法等の特性の個体差の影響を強く受け、同じプロファイルで封止してもそれら電熱ヒータ5の特性によって、ガラス溜り11の高さhが大きくばらついてしまうからである。
【0045】
また、残留応力を低減する為には400℃までの冷却速度を2℃/sec以下に抑えることが有効である。
【0046】
<実施の形態4>
図13からも分かるように、従来のディスプレイパネルの排気管の封止部における溶融部13は、真上から見ると楕円状になっており、その楕円の最短径側の側面近傍に切欠き12が形成されている。本実施の形態においては、図1および図2に示したように封止部の表面に切欠きが形成されないための溶融部13の形状について説明する。
【0047】
図6は、従来のディスプレイパネルの排気管の封止用ヒータ装置における電熱ヒータ5の形状を示す上断面図である。この図に示すように、従来、電熱ヒータ5として排気管2を囲む円形状の二分割式の電熱ヒータが用いられていた。この場合、電熱ヒータ5の分割個所6から熱が逃げるので、排気管2は均等に加熱されない。つまり、電熱ヒータ5の分割個所6付近のガラスよりも、分割個所6から遠いガラスの方が軟化、溶融しやすい。そのため、封止時には主に分割個所6から遠い部分のガラスが排気管2の内部に引き込まれるので、その部分に吸い込みによる切欠き12が形成されやすく、溶融部13は2つの分割個所6を通る方向の径を最長径とする楕円形になる。
【0048】
ここで、真円率を最短径/最長径として定義すると、本発明者らは、ディスプレイパネルの排気管2が実施の形態2および実施の形態3の条件を満たしていたとしても、図2において溶融部13の真円率(=ds/dl)が0.77より小さくなると、切欠き12が形成されやすくなることと見出した。
【0049】
そこで、本実施の形態に係るディスプレイパネルの排気管の封止部形状において、溶融部13を含む封止部の排気管の長さ方向に垂直な任意の断面における最短径と最長径との関係は、真円率=最短径/最長径≧0.77となるように、排気管2の加熱時の温度分布を均一にする。
【0050】
なお、溶融部13の真円率を向上させるためには、封止用ヒータ装置の分割式の電熱ヒータ5の内側の形状を図7のように2つの分割個所6を通る方向の内径が最短径、それに直交する内径が最長径となる楕円型にすればよい。それにより、分割個所6から熱が逃げることによる過熱の不均一性は電熱ヒータから排気管2までの距離の違いにより補われ、均等な排気管2の加熱が行われるので溶融部13における真円率は向上される。その結果として、排気管の封止部における切欠きの発生が抑えられ、遅れ破壊の発生を抑えることができる。
【0051】
例えば肉厚1.0mm/内径4.0mmの排気管を二分割式電熱ヒータで封止する場合、電熱ヒータ5の内側の形状を、2つの分割個所6を通る内径を最短径、それに直交する内径を最長径としたとき、最短径を10mm、最長径を11mmとすると排気管溶融部13の真円率をほぼ1.0にすることができる。
【0052】
<実施の形態5>
図8は実施の形態5に係るディスプレイパネルの排気管の構成を示す図である。この図に示すように、排気管2は内側の層21および外側の層22から成る二層構造であり、外側の層22は、内側の層21よりも、軟化点温度及び作業点温度が高いガラスとなっている。
【0053】
図8に示した排気管2に対して図2のように電熱ヒータを用いた封止工程において、排気管2の外側の層22は、内側の層21よりも軟化しにくいため、封止部の表面に切欠き12が形成されるのを防ぐことができる。その結果、排気管2の封止部における遅れ破壊の発生を抑えることができる。
【0054】
また、内側の層は21は外側の層22よりも軟化しやすいため、従来の単層構造の排気管と同様に、リークパスの発生は抑えられる。
【0055】
なお、ここでは二層構造の排気管について示したが、排気管を形成する層の数をこれに限定するものではない。排気管は3層以上の層からなる多層構造であってもよく、外側の層ほど軟化点温度および作業点温度が高くなるように各層が配置されていれば、同様の効果を得ることは明らかである。
【0056】
さらに、排気管2が、排気管の内側から外側に向けてガラスの軟化点温度および作業点温度が連続的に高くなるように傾斜を持たせた材料によって形成されていても、同様の効果を得ることができる。
【0057】
<実施の形態6>
上記したように、従来の排気管の封止工程においては、封止後不要となる排気管2の上部を切除するために、図12(d)の状態から更に加熱を続け、排気管の溶融部13を溶融させて分断していた。即ち、排気管2の溶融部13における切断を加熱により熱的に行っていた。
【0058】
本実施の形態においては、図1のように電熱ヒータによる排気管2を封止した後の溶融部13における切断を、熱的にではなく機械的に行う。つまり、切断の前に排気管を冷却して硬化させ、その後、例えば角ヤスリで傷をつけてガラスを折ることで切断を行うことにより一連の封止工程を完了する。
【0059】
従来のように排気管2の切断を熱的に行う場合は、切断のための過熱によってガラスの軟化がさらに進み、ガラス溜り11の高さh必要以上に大きくなって切欠き12が発生してしまう恐れがある。つまり、実施の形態3におけるガラス溜り11の高さhの制御が困難になるという問題が生じる。それに対し、冷却後の機械的な切断においては、明らかにガラス溜り11の大きさの変化は伴わないのでその問題を回避することができる。つまり、切断が熱的に行われることによる切欠きの発生を防止することができ、遅れ破壊の発生は抑えられる。
【0060】
また、機械的な切断の後には、クラックを防ぐ目的で切断部をバーナーでアニールする等の後処理を行うことが考えられるが、その熱によりガラス溜り11の高さhの変化する場合、後処理は行わない。
【0061】
<実施の形態7>
実施の形態3に示したようにガラス溜りの高さhを制御する目的で排気管を構成するガラスの昇温速度を3℃/sec以下にすると、通電時間が長くなるためにヒータ線5の熱がパネル1に伝導してパネル割れを誘発する恐れがある。具体的には電熱ヒータ5直下のパネル1温度が150℃を越えるとパネル1は割れてしまう。一方、このパネル割れを回避するには電熱ヒータ5とパネル間の距離を離せば良いが、この場合、封止工程後の排気管の最終的な高さ(仕上り高さ)が高くなってしまう。
【0062】
図9は、本実施の形態に係る封止用ヒータ装置の構成を説明するための図である。この図において、30は封止用ヒータ装置であり、電熱ヒータ5および放熱板31を備えている。
【0063】
この図のように封止用ヒータ装置30の電熱ヒータ5とパネル1の間にアルミニウム製の放熱板31を設置することにより、電熱ヒータ5をパネル1に近接させた場合でもパネル1の温度を120℃以下に抑える事ができる。よって、パネル割れをを防止しつつ、電熱ヒータ5をパネル1に近接させることができ、排気管2の封止後の仕上り高さを低く抑えることができる。
【0064】
具体的には、本発明者らの試験結果によれば、本実施の形態に係る封止用ヒータ装置により封止後の仕上がり高さを15mm以下に抑える事ができる。
【0065】
【発明の効果】
請求項1に記載のフラットディスプレイパネルによれば、排気管封止部の外表面は、内側に向けての切欠きが存在しない平滑状であるので、一連の封止工程後に残留する応力に対する耐性に優れ、遅れ破壊の発生は抑えられる。また、当該排気管は、それを形成するガラスの軟化点温度および作業点温度が、当該排気管の内壁面から外壁面へ向かって高くなる、層構造又は傾斜構造で構成されているので、排気管の封止工程において上記の切欠きの発生を防止することができる。よって、フラットディスプレイパネルの信頼性向上に寄与できる。
【0071】
請求項2に記載のフラットディスプレイパネルの製造方法によれば、電熱ヒータは排気管を挟む二分割型ヒータであり、二分割型ヒータの内側の形状が、2つの分割個所を通る径が最短径となる楕円型であるので、排気管の過熱時における温度分布を均一にすることができる。よって、排気管の封止工程における切欠きの発生を防止することができ、遅れ破壊の発生は抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1における排気管の封止の過程を示す図である。
【図2】 実施の形態1に係るディスプレイパネルにおける排気管の封止形状を示す図である。
【図3】 封止部における切欠きの有無と、遅れ破壊発生確率およびヒートショック後のクラック発生確率との関係を表した図である。
【図4】 ガラス製排気管の溶融前における肉厚と内径との比と、切欠きの発生の有無との関係を表した図である。
【図5】 ガラス溜りの高さと、切欠きの発生およびリークパスの有無との関係を表した図である。
【図6】 従来のディスプレイパネルの排気管の封止用ヒータ装置における電熱ヒータの形状を示す上断面図である。
【図7】 実施の形態4に係るディスプレイパネルの排気管の封止用ヒータ装置における電熱ヒータの形状を示す上断面図である。
【図8】 実施の形態5に係るディスプレイパネルの排気管の構成を示す図である。
【図9】 実施の形態7に係るディスプレイパネルの封止用ヒータ装置の構成を説明するための図である。
【図10】 従来のディスプレイパネルの排気管接合部を示す拡大断面図である。
【図11】 ガスバーナーを用いて排気管を封止した場合の封止部の形状を示す図である。
【図12】 電熱ヒータを用いて排気管を封止する場合の封止の過程を示す図である。
【図13】 従来のディスプレイパネルにおける封止部の形状を示す図である。
【符号の説明】
1 パネル、2 排気管、5 電熱ヒータ、6 分割個所、10 リークパス、11 ガラス溜り、12 切欠き、13 溶融部、21 排気管内側の層、22 排気管の外側の層、30 封止用ヒータ装置、31 放熱板。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display panel including an exhaust pipe for evacuating the inside of a display panel, and more particularly to sealing of an exhaust pipe after evacuation.
[0002]
[Prior art]
For example, a flat display panel (FDP) such as a field emission display (FED) or a plasma display panel (PDP) needs to be evacuated in the panel manufacturing process. For this reason, such a display panel is provided with an exhaust pipe for exhausting air.
[0003]
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing an exhaust pipe joint of a conventional display panel. In this figure, 1 is a display panel such as FED or PDP, and 2 is a glass exhaust pipe. In the case of FED, the inside is evacuated, and in the case of PDP, the inside is evacuated and discharge gas is sealed, and then the
[0004]
Conventionally, the
[0005]
In the sealing process of the
[0006]
When sealing the
[0007]
On the other hand, even when the glass thickness of the sealing portion is not uniform, the heating by the electric heater can cool the glass while keeping the temperature distribution uniform by gradually lowering the temperature of the heater during cooling. . That is, the operation of pulling up the
[0008]
FIGS. 12A to 12D are diagrams showing a sealing process when the exhaust pipe is sealed using an electric heater. In these drawings,
[0009]
First, as shown in FIG. 12A, an
[0010]
Then, as shown in FIG. 12 (c), the softened glass on the side surfaces of the
[0011]
Thereafter, in order to cut out the upper part of the
[0012]
After the above steps, the sealed
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, by sealing the
[0014]
In recent years, in consideration of environmental problems, as a material for forming the
[0015]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and a display panel and a display panel that can suppress the occurrence of delayed destruction when the exhaust pipe of the display panel is sealed using an electric heater. And a heater device for sealing an exhaust pipe of a display panel.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The flat display panel according to
[0017]
The flat display panel manufacturing method according to
[ 0027 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<
As a result of various studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that the cause of delayed fracture generated in the sealing portion shown in FIG. 13 by the
[ 0028 ]
That is, the reason why the delayed fracture becomes remarkable in the PbO-free glass exhaust pipe is as follows. For example, a SiO 2 —PbO—Na 2 O—K 2 O—Al 2 O-based PbO-containing glass has a softening point of 625 ° C. and a working point of 965 ° C., and its temperature difference ΔT is 340 ° C. On the other hand, R 2 O—B 2 O 2 —SiO 2 PbO-free glass has a softening point of 630 ° C. and a working point of 890 ° C., and its temperature difference ΔT is 260 ° C., which is smaller than that of PbO-containing glass. This indicates that the PbO-free glass is rapidly deformed after reaching the softening point during heating as compared to the PbO-containing glass. That is, the
[ 0029 ]
The sealing shape of the exhaust pipe of the display panel according to the present embodiment is characterized in that the sealing portion does not have a notch from the surface to the inside. That is, the exhaust pipe sealing process in the present embodiment is as shown in FIGS. In FIG. 1, the same elements as those in FIG. First, as shown in FIG. 1A, an
[ 0030 ]
Then, as shown in FIG. 1 (c), the glass on the side surfaces of the
[ 0031 ]
The conditions for preventing the notch from being formed on the surface of the sealing portion as described above will become apparent in the following embodiments.
[ 0032 ]
Thereafter, the upper part of the
[ 0033 ]
FIGS. 2A and 2B are views showing the sealing shape of the exhaust pipe in the display panel according to
[ 0034 ]
Further, in order to confirm the effect of the present invention, the present inventors, in the case where there is a notch from the outside to the inside in the sealing portion, and the probability of occurrence of delayed fracture, and after the heat shock A test was conducted on the probability of occurrence of cracks. In this test, a PbO-free glass exhaust pipe whose internal pressure was reduced to 500 Torr, which is equivalent to the internal pressure of the PDP, was sealed with an electric heater, and the sealing part had a notch from the outside to the inside. Each of the 40 samples was tested.
[ 0035 ]
FIG. 3 is a diagram showing the results of the test, and is a diagram showing the relationship between the presence or absence of notches in the sealing portion, the probability of delayed fracture occurrence, and the probability of crack occurrence after heat shock. In this figure, the delayed fracture occurrence probability is the probability of occurrence up to 3 months after sealing. The crack occurrence probability after heat shock is the crack occurrence rate immediately after the heat shock test in which the sealed sample is alternately immersed in 90 ° C. hot water and 5 ° C. cold water for 1 minute each, and this is performed for 5 cycles. As shown in FIG. 3, it was found that the exhaust pipe having no notch in the sealed portion is less likely to cause delayed fracture and cracking. Also from this result, it is clear that delayed fracture can be suppressed by preventing the formation of the
[ 0036 ]
<
In the present embodiment, the shape of the
[ 0037 ]
As shown in FIG. 2, in sealing the
[ 0038 ]
In the exhaust pipe of the display panel according to the present embodiment, the relationship between the thickness b and the inner diameter a of at least the portion to be sealed (that is, the portion melted during the sealing process) is: thickness b / inner diameter a ≧ 0. 25.
[ 0039 ]
The present inventors conducted a test to find out the relationship between the thickness b / inner diameter a of the exhaust pipe and the presence or absence of notches when the exhaust pipe is sealed with an electric heater. FIG. 4 is a diagram showing the results of the test, and is a diagram showing the relationship between the ratio between the thickness and the inner diameter of the glass exhaust pipe before melting and the presence or absence of notches. This test was performed such that the height h of the substantially
[ 0040 ]
Therefore, as the
[ 0041 ]
<Embodiment 3>
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the height of the
[ 0042 ]
The present inventors conducted a test to find out the relationship between the height h of the
[ 0043 ]
Therefore, in the present embodiment, when the
[ 0044 ]
By the way, in order to actually control the height h of the substantially
[ 0045 ]
In order to reduce the residual stress, it is effective to suppress the cooling rate to 400 ° C. to 2 ° C./sec or less.
[ 0046 ]
<Embodiment 4>
As can be seen from FIG. 13, the melted
[ 0047 ]
FIG. 6 is an upper cross-sectional view showing the shape of the
[ 0048 ]
Here, when the roundness is defined as the shortest diameter / longest diameter, the present inventors have shown that even if the
[ 0049 ]
Therefore, in the shape of the sealing portion of the exhaust pipe of the display panel according to the present embodiment, the relationship between the shortest diameter and the longest diameter in an arbitrary cross section perpendicular to the length direction of the exhaust pipe of the sealing portion including the
[ 0050 ]
In order to improve the roundness of the
[ 0051 ]
For example, when an exhaust pipe having a thickness of 1.0 mm / inner diameter of 4.0 mm is sealed with a two-divided electric heater, the inner shape of the
[ 0052 ]
<
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the exhaust pipe of the display panel according to the fifth embodiment. As shown in this figure, the
[ 0053 ]
In the sealing process using an electric heater as shown in FIG. 2 for the
[ 0054 ]
Further, since the
[ 0055 ]
Note that although the two-layer exhaust pipe is shown here, the number of layers forming the exhaust pipe is not limited to this. The exhaust pipe may have a multilayer structure composed of three or more layers, and it is clear that the same effect can be obtained if the outer layers are arranged so that the softening point temperature and the working point temperature become higher. It is.
[ 0056 ]
Further, even if the
[ 0057 ]
<
As described above, in the conventional exhaust pipe sealing process, in order to cut away the upper part of the
[0058]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the cutting at the
[ 0059 ]
When the
[ 0060 ]
In addition, after mechanical cutting, it is conceivable to perform post-processing such as annealing the cut portion with a burner for the purpose of preventing cracks, but if the heat h changes the height h of the
[ 0061 ]
<Embodiment 7>
As shown in the third embodiment, if the temperature rising rate of the glass constituting the exhaust pipe is set to 3 ° C./sec or less for the purpose of controlling the height h of the glass pool, the energization time becomes longer, so that the
[ 0062 ]
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of the sealing heater device according to the present embodiment. In this figure,
[ 0063 ]
As shown in this figure, an
[ 0064 ]
Specifically, according to the test results of the present inventors, the finished height after sealing can be suppressed to 15 mm or less by the sealing heater device according to the present embodiment.
[0065]
【The invention's effect】
According to the flat display panel according to
[0071]
According to the manufacturing method of the flat display panel according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a process of sealing an exhaust pipe in a first embodiment.
2 is a diagram showing a sealing shape of an exhaust pipe in the display panel according to
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the presence or absence of a notch in a sealing portion, the probability of delayed fracture occurrence, and the probability of crack occurrence after a heat shock.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the ratio between the thickness and the inner diameter of a glass exhaust pipe before melting and the presence or absence of notches.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the height of a glass pool and the occurrence of notches and the presence or absence of a leak path.
FIG. 6 is a top sectional view showing the shape of an electric heater in a conventional heater device for sealing an exhaust pipe of a display panel.
7 is an upper cross-sectional view showing the shape of an electric heater in a heater device for sealing an exhaust pipe of a display panel according to Embodiment 4. FIG.
8 is a diagram showing a configuration of an exhaust pipe of a display panel according to
FIG. 9 is a diagram for explaining a configuration of a sealing heater device for a display panel according to a seventh embodiment.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing an exhaust pipe joint of a conventional display panel.
FIG. 11 is a diagram showing the shape of a sealing portion when an exhaust pipe is sealed using a gas burner.
FIG. 12 is a diagram showing a sealing process when an exhaust pipe is sealed using an electric heater.
FIG. 13 is a view showing a shape of a sealing portion in a conventional display panel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記排気管封止部は、外表面に内側に向けての切欠きが存在せず、前記排気管の内側に略半球状のガラス溜りを有し、
前記排気管は、
当該排気管を形成する前記ガラスの軟化点温度および作業点温度が、当該排気管の内壁面から外壁面へ向かって高くなる、層構造又は傾斜構造で構成されている
ことを特徴とするフラットディスプレイパネル。It has an exhaust pipe sealing part in which a glass exhaust pipe is sealed using an electric heater,
The exhaust pipe sealing portion, without notches exist towards the outer surface inwardly, have a substantially hemispherical glass reservoir to the inside of the exhaust pipe,
The exhaust pipe is
The glass forming the exhaust pipe has a layered structure or an inclined structure in which the softening point temperature and the working point temperature of the glass increase from the inner wall surface to the outer wall surface of the exhaust pipe. A flat display panel.
(b)前記排気管を電熱ヒータにより加熱して前記排気管を溶融させ、前記排気管の溶融部分が前記排気後のフラットディスプレイパネルによって前記排気管内側に引き込まれることを利用して前記排気管を封止する工程と、
(c)前記溶融部分を切断する工程とを備えるフラットディスプレイパネルの製造方法であって、
前記工程(b)における前記電熱ヒータは前記排気管を挟む二分割型ヒータであり、
前記二分割型ヒータの内側の形状が、2つの分割個所を通る径が最短径となる楕円型である
ことを特徴とするフラットディスプレイパネルの製造方法。(A) exhausting the inside of the flat display panel having a glass exhaust pipe through the exhaust pipe;
(B) Heating the exhaust pipe with an electric heater to melt the exhaust pipe, and utilizing the fact that the molten portion of the exhaust pipe is drawn into the exhaust pipe by the flat display panel after exhaust Sealing the step,
(C) a method of manufacturing a flat display panel comprising a step of cutting the molten portion,
The electric heater in the step (b) is a two-part heater sandwiching the exhaust pipe,
The two inner shape of the split type heater, the diameter passing through the two split points are you characterized <br/> it is oval as a shortest diameter flat display panel manufacturing method of.
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