JP2001283721A

JP2001283721A - 突起付基板および平面型ディスプレイ

Info

Publication number: JP2001283721A
Application number: JP2000092468A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kato; 雅史加藤; Kazuo Watada; 一雄和多田; Yasuto Muramoto; 康人村元; Yasuhiko Nishioka; 尉彦西岡; Kiyohiro Sakasegawa; 清浩逆瀬川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-10-12
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP3999922B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスプレイ内部に浮遊する不純ガス量を容易
に低減でき、かつ容易に作製できる平面型ディスプレイ
およびそれに好適な突起付基板を提供する。【解決手段】所定間隔離間して平行に形成された２枚の
基板である背面板２および正面板３間に、ガラスおよび
／またはセラミックスを含有するマトリックスと、該マ
トリックス中にクロム、モリブデン、鉄、シリコン、ジ
ルコン、亜鉛、銅、アルミニウム、錫の群から選ばれる
少なくとも１種の金属を分散含有する複合材料からなる
複数のスペーサ（突起）４を配設したフィールドエミッ
ションディスプレイ（ＦＥＤ）等の平面型ディスプレイ
を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面型ディスプレ
イとして好適な突起付基板および平面型ディスプレイパ
ネルに関するものであり、特にディスプレイ内部の不純
ガスを容易に低減できる平面型ディスプレイに関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】近年、ブラウン管に代わるディスプレイと
してプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、プラズマ
アドレス液晶パネル（ＰＡＬＣ）、やフィールドエミッ
ションディスプレイ（ＦＥＤ）等の平面型ディスプレイ
が開発されている。

【０００３】上記平面型ディスプレイの具体的な構造
は、例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）で
は、一対の平行平板とスペーサにより仕切られた複数の
セル内に一対の放電電極を設けるとともに特定気圧の希
ガスを封入し、前記電極間に電圧を印加して放電させて
前記希ガスをプラズマ化し、これを一方の平板表面に被
着形成された蛍光体に作用させて発光させるものであ
る。また、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥ
Ｄ）では、一対の平行平板を有する真空容器内の一方の
平板側に電子放出素子を設けるとともに、他方の平板表
面に蛍光体を被着形成して、該蛍光体に前記電子放出素
子から放出された電子ビームを衝突させて発光させるも
のである。

【０００４】かかる平面型ディスプレイにおいては、上
記のようにディスプレイ内に６×１０^-4Ｐａ程度の希ガ
スを封入したり、１０^-3〜１０^-4Ｐａ程度の真空状態と
する必要があり、また、製造工程においてディスプレイ
端部に設けられた排気口を通じてディスプレイ内部を真
空排気することが行われており、これによってディスプ
レイ内部と外部との間に気圧差が生じて前記一対の平行
平板にたわみが生じて平板間の距離が部分的に変化する
ことを防止するために前記一対の平板間の所定位置にス
ペーサを配設することが行われている。

【０００５】一方、上記真空排気によってもディスプレ
イ内部の前記平板やスペーサ表面には吸着水や残留炭素
等に起因する水蒸気や二酸化炭素等の不純ガスが残存
し、これがディスプレイの排気口を封止した後にディス
プレイ内に浮遊してプラズマや電子ビームの挙動に悪影
響を及ぼす結果、発光効率が低下するという問題があっ
た。

【０００６】そこで、上述した真空排気の後に前記排気
口からアジ化バリウム等の無機化合物や、ＢａＡｌ４、
Ｍｇ−Ａｌ合金、Ｓｒ−Ａｌ合金、Ｚｒ−Ａｌ合金等の
タブレット、いわゆるゲッターをディスプレイ端部のチ
ップ管等の排気管内に入れて加熱、活性化処理すること
により、前記ゲッターの金属が一部揮散してに不純ガス
を吸着することにより、ディスプレイ内の不純ガスを低
減する方法が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ゲ
ッターを用いた平面型ディスプレイの不純ガス除去方法
では、該ゲッターがディスプレイの端部に配設されるた
めに、不純ガスがゲッター位置まで拡散、到達するのに
時間がかかり、また、その軌道中に存在する平板やスペ
ーサ等の他の表面部に再度吸着することによって、不純
ガスのゲッターへの吸着効率が悪く、不純ガスの除去効
果が不十分であるという問題があった。

【０００８】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、平面型ディスプレイにおいて、ディスプレイ
内部に浮遊する不純ガス量を容易に低減でき、かつ容易
に作製できる平面型ディスプレイおよびそれに好適な突
起付基板を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
について検討した結果、スペーサ表面をガラスおよび／
またはセラミックスを含有するマトリックス中に、クロ
ム、モリブデン、鉄、シリコン、ジルコン、亜鉛、銅、
アルミニウム、錫の群から選ばれる少なくとも１種の金
属が分散した複合材料にて形成することによって、該特
定の金属がゲッターの代替として機能するために、ペレ
ット状のゲッターを別途設ける必要がなく、前記金属が
効率よく不純ガスを吸着できるために、ディスプレイ内
部に浮遊する不純ガス量を容易に低減、除去できるとと
もに容易に作製できることを知見した。

【００１０】すなわち、本発明の突起付基板は、基板表
面に、複数の突起を配設してなり、該突起表面が、ガラ
スおよび／またはセラミックスを含有するマトリックス
と、該マトリックス中にクロム、モリブデン、鉄、シリ
コン、ジルコン、亜鉛、銅、アルミニウム、錫の群から
選ばれる少なくとも１種の金属が分散含有する複合材料
からなることを特徴とするものである。

【００１１】ここで、前記複合材料の気孔率が１〜２５
％であること、前記複合材料の体積固有抵抗値が１×１
０⁷〜１×１０¹³Ωであること、前記突起全体が前記複
合材料からなることが望ましい。

【００１２】また、本発明の平面型ディスプレイは、所
定間隔離間して平行に形成された２枚の基板間に複数の
スペーサを配設したものであって、前記スペーサ表面
が、ガラスおよび／またはセラミックスを含有するマト
リックスと、該マトリックス中にクロム、モリブデン、
鉄、シリコン、ジルコン、亜鉛、銅、アルミニウム、錫
の群から選ばれる少なくとも１種の金属を分散含有する
複合材料からなることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の平面型ディスプレイの一
例であるフィールドエミッションディスプレイ（以下、
ＦＥＤと略す）についての概略断面図である図１を基に
説明する。図１において、ＦＥＤ１は、所定間隔離間し
て平行に形成された背面板２と正面板３との２枚の基板
間の所定の位置にスペーサ４が配設されている。

【００１４】背面板２は、石英ガラス、ソーダライムガ
ラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ酸ガラス、ホウ
ケイ酸ガラス等のガラス基板、アルミナ、シリカ等のセ
ラミック基板、Ｓｉ基板等が使用可能であるが、特にナ
トリウムおよび鉛成分の少ない低ソーダガラスが望まし
い。

【００１５】一方、前面板３は、石英ガラス、ソーダラ
イムガラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ酸ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス等のガラス基板、サファイア、ク
ォーツ、単結晶ジルコニア、ダイヤモンド等を主体とす
る透明な基板にて形成されている。

【００１６】スペーサ４は、リブ状、格子状、柱状、枠
状等からなり、例えば、リブ状である場合には、所定間
隔離間して平行に形成されることが望ましい。

【００１７】また、スペーサ４は、ガラスおよび／また
はセラミックス、例えば、鉛ガラス（ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−
ＳｉＯ₂）、アルカリケイ酸系ガラス、ビスマス系ガラ
ス（Ｂｉ−Ｂ₂Ｏ₃）等公知のガラスが用いられるが、機
械的強度、絶縁基板との接着性、材質の長期化学的安定
性の点で、鉛ガラス（ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂）、ビ
スマス系ガラス（Ｂｉ−Ｂ₂Ｏ₃）であることが望まし
い。

【００１８】本発明によれば、図２のスペーサ４の表面
部の構造についての模式図に示すように、スペーサ４表
面は、ガラスおよび／またはセラミックスを主体とする
マトリックス７中に、クロム、モリブデン、鉄、シリコ
ン、ジルコン、亜鉛、銅、アルミニウム、錫の群から選
ばれる少なくとも１種の金属８を分散してなることが大
きな特徴であり、これによって、スペーサ４表面に分散
する金属８が不純ガスを吸着、反応してＦＥＤ１内に浮
遊する不純ガス量を低減することができる。

【００１９】なお、本発明によれば、不純ガスの発生部
と金属８との距離が近いために不純ガスが容易に金属８
に吸着または結合でき、不純ガスがディスプレイ内に浮
遊することを防止できる。

【００２０】ここで、金属８の不純ガス吸着の活性点を
増すとともに、スペーサ４の強度を維持するためには、
スペーサ４の気孔率が１〜２５％、望ましくは１０〜２
５％、特に１５〜２０％の気孔６が存在することが望ま
しい。

【００２１】また、上記金属８としては、特に不純ガス
との吸着性の点で亜鉛、アルミニウムを含有することが
望ましく、また、開気孔６ａの気孔径は、スペーサの強
度向上および表面に露出する金属の面積を増して不純ガ
スを吸着するための活性点を増加させるために、１〜２
０μｍであることが望ましい。

【００２２】なお、本発明によれば、金属８をスペーサ
４に強固に結合させるために、スペーサ４表面のみでな
くスペーサ４全体が上記複合材料からなることが望まし
い。

【００２３】さらに、本発明によれば、上記金属のう
ち、シリコン、亜鉛、錫、銅、アルミニウム、チタン、
鉄の群から選ばれる少なくとも１種を原料中に添加し、
その一部を酸化、膨張させることにより、スペーサ４の
焼結による体積収縮を抑制することができ、スペーサ４
の厚み２００μｍ以下、特に１００μｍ以下、高さ５０
０μｍ以上、特に１０００μｍ以上の場合であってもス
ペーサ４が焼成により収縮して変形、剥離することなく
微細なスペーサを形成でき、かつスペーサ間のピッチが
５ｍｍ以下、特に０．４〜５ｍｍ、さらに０．４〜１ｍ
ｍ以下の微細ピッチのスペーサを形成可能である。

【００２４】上記金属の中でも、上記金属としてシリコ
ン、亜鉛、錫、銅、特にシリコンが、導電性付与効果、
酸化開始温度、金属の酸化による体積膨張率の増加率の
点で好適である。

【００２５】なお、スペーサ４の厚みは、強度および小
型化、ディスプレイの輝度の向上の点で１００〜２００
μｍ、スペーサ４の高さは、後述する電子放出素子１０
と蛍光体１３との間で高電界による短絡放電を生じず、
蛍光体１３に到達する電子線密度を所望量に制御する点
で５００〜４０００μｍであることが望ましい。

【００２６】また、上記金属が酸化により形成された酸
化物のうち、例えばＳｎＯ₂、ＺｎＯ、ＣｕＯ等によっ
て、スペーサ４の体積固有抵抗を１×１０⁷〜１×１０
¹³Ωに制御して導電性を付与することもでき、これによ
って、後述する電子放出素子１０から放出された電子が
その軌道の近傍に配設されたスペーサ４表面に衝突して
スペーサ４表面が帯電することを防止でき、その後放出
された電子の軌道が帯電したスペーサ４によってずれて
正面板３に到達する電子量が低下し、発光輝度が低下す
ることを防止できる。

【００２７】また、スペーサ４内には、所望により、セ
ラミックフィラーとして、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＺｎＯ、
ＳｉＯ₂、ＢＮ、Ａｌ₂Ｏ₃等が用いられ、前記ガラス歪
点の調整して、焼成持のスペーサの変形を防止する効
果、スペーサ４の熱膨張係数の制御、着色等の作用をな
す。

【００２８】さらに、背面板２または正面板３とスペー
サ４との間は、スペーサ４の焼成によって強固に接合さ
れ、一体化している。

【００２９】なお、製造工程で、上記一体化した背面板
２または正面板３とスペーサ４とを再度加熱、冷却する
場合においてもスペーサ４がクラック等の欠陥を生成し
ないために、スペーサ４の１５〜４５０℃における平均
熱膨張係数が７〜９ｐｐｍ／℃、特に７．５〜８．２ｐ
ｐｍ／℃であることが望ましい。

【００３０】一方、背面板２の表面には、電子放出素子
１０が形成されている。電子放出素子１０の具体的な構
造は、例えば、所定間隔離間して平行に配設された複数
本のライン状の正電極層および負電極層が交差するよう
に形成され、正電極層および負電極層の交点に絶縁体を
介装するＭＩＭ型構造や、正電極層と負電極層とを絶縁
層間を介在させて所定間隔離間させる表面電導型、正電
極層と負電極層との間に絶縁体を介装し正電極層および
絶縁体を所定の位置にて一部切り欠くとともに該切り欠
き部にて突起状の絶縁体を配設した電界放出型等が好適
に使用できる。

【００３１】上記正電極層および負電極層としては、
銀、アルミニウム、ニッケル、白金、金、パラジウムの
群から選ばれる少なくとも１種の金属または合金や、ア
モルファスシリコン、ポリシリコン、グラファイト等を
用いることができ、また、絶縁体としては、Ｓｉ、Ｔ
ｉ、Ｇａ、Ｗ、Ａｌ、Ｐｄの群から選ばれる少なくとも
１種の酸化物や窒化物等の化合物を主体とするものが好
適に使用できる。

【００３２】また、背面板２と電子放出素子１０との間
には電子放出素子１０への不純物の拡散を防止するため
にシリカや窒化ケイ素等からなる拡散防止層１１が形成
されている。

【００３３】他方、正面板３のスペーサ４形成側の表面
には、蛍光体１３が被着形成されている。蛍光体１３は
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の少なくとも３色のいず
れかを発光する少なくとも３種類の蛍光体１３を１組と
して複数組が規則的に配列しており、各蛍光体１３と対
向する位置にそれぞれ前記電子放出素子１０が形成さ
れ、電子放出素子１０から電子ビームを放出して対向す
る位置の蛍光体１３に該電子ビームを衝突させることに
よって蛍光体１３を発光させる。

【００３４】また、図１によれば、正面板３と蛍光体１
３との間には、電子放出素子１０から蛍光体１３に向か
って放出される電子ビームを加速するため透明なＩＴＯ
（インジウム−錫酸化物）膜１４が形成されているが、
本発明はこれに限られるものではなく、前記電子ビーム
を加速するためおよび蛍光体１３の散乱した発光を反射
して発光輝度を高めるために、ＩＴＯ膜に代えて正面板
３表面に形成した蛍光体１３表面に、例えば１００〜３
００ｎｍのアルミニウム、銀、ニッケル、白金等の金属
箔等の金属層からなるメタルバック（図示せず）を被着
形成することが望ましい。

【００３５】さらに、正面板３の蛍光体１３を形成した
表面側の蛍光体１３形成部以外の部分には、ＦＥＤ１に
おける色のにじみを防止して表示画面のコントラストを
高めシャープな画像を得るために、例えば、鉄、ニッケ
ル、銅、マンガン等の酸化物と低融点ガラスとの混合物
や金属クロム、グラファイト等からなる黒色または暗色
のブラックマトリックス１６が被着形成される。

【００３６】また、背面板２および正面板３との外周部
には枠体１７を配設し、フリットガラス等の接着剤によ
って背面板２および正面板３と枠体１７が接着され、封
止されることによってＦＥＤ１を作製することができ
る。さらに、背面板２の端部にはＦＥＤ１中を真空とす
るためのガス排気口１８が設けられており、ガス排気口
１８にてＦＥＤ内が真空封止されている。

【００３７】なお、図１によれば、スペーサ４は蛍光体
１３のＲ、Ｇ、Ｂの３つを１組として各組毎に配設され
ているが、本発明はこれに限られるものではなく、各蛍
光体１３毎に配設されていてもよく、また前記蛍光体１
３の複数組毎に配設されていてもよい。

【００３８】また、本発明は図１に示すＦＥＤ１に限定
されるものではなく、例えばプラズマディスプレイパネ
ル（ＰＤＰ）やプラズマアドレス液晶パネル（ＰＡＬ
Ｃ）等のディスプレイ内を真空もしくは所定気圧のガス
にて封止した平面型ディスプレイについてはいずれも好
適に適応できる。

【００３９】（製造方法）次に、本発明の突起付基板を
作製する方法について説明する。

【００４０】まず、上述した材料からなる背面板を作製
し、所定形状にカットし、背面板の一方の表面にスパッ
タリング法、ＣＶＤ法、イオンビーム法、蒸着法、ＭＢ
Ｅ法等によって拡散防止層を被着形成した後、その表面
にフォトリソグラフィー法等により電子放出素子の電極
を、マスク等を施し、スパッタリング法、蒸着法、イオ
ンビーム法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等の公知の薄膜形成法
によって電子放出素子の絶縁体を形成して電子放出素子
を形成する。

【００４１】一方、平均粒径０．５〜６μｍのガラス粉
末に対して、クロム、モリブデン、鉄、シリコン、ジル
コン、亜鉛、銅、アルミニウム、錫の群から選ばれる少
なくとも１種の金属、および、所望により、例えば、平
均粒径０．３〜３μｍのＴｉＯ₂等セラミックフィラ
ー、アクリル系等のバインダ、可塑剤、分散剤等の有機
樹脂、有機溶剤とを添加、混練してペーストを作製す
る。

【００４２】なお、前記金属粉末は、球状、不定形状、
中空状、フレーク状等の粉末状または繊維状等の形状か
らなり、平均粒径０．５〜６μｍ、特に１．０〜３．０
μｍであることが焼結体中に金属を残存させる点、およ
び金属粉末の比表面積を高め、ゲッターとして活性な表
面積を増すとともに金属の酸化による体積膨張効果を促
進する点で望ましい。

【００４３】そして、該ペーストを用いて前述の背面板
の表面に、例えば、厚み１００〜２００μｍ、高さ５０
０〜４０００μｍスペーサ用成形体をピッチ４００μｍ
以上にて複数本作製する。

【００４４】具体的な方法としては、（ａ）前記ペース
トを複数回印刷塗布してスペーサ用成形体を形成する方
法、（ｂ）ゴム、金属、セラミックス等からなる成形型
内に前記スペーサ用ペーストを充填し、前記成形型を絶
縁性基板上に当接した後、該成形型を抜き取る方法、
（ｃ）絶縁性基板表面に前記ペーストを用いて所望の厚
みのシートを形成し、該シートの表面にスペーサ形状の
溝が形成された剛性の高い平板状の成形型を配置して押
圧した後、該成形型を抜きとる方法、（ｄ）前記シート
表面にスペーサ形状の溝が形成された剛性が高いロール
状の成形型を配置し、押圧しながら回転移動させ、スペ
ーサ用成形体を形成する方法、（ｅ）サンドブラスト
法、（ｆ）スペーサを別途形成し、加工してガラスフリ
ット等の接着剤により背面板の所定の位置に接着する方
法等が使用可能である。

【００４５】上記スペーサ用成形体の形成方法として
は、特に高さ１０００μｍ以上の高いスペーサを容易に
形成できるとともに、スペーサの気孔率を所定の範囲内
とするために方法（ｂ）、または上記以外の方法とし
て、前記基板表面に樹脂層を形成してスペーサ形状の突
起が形成された上記成形型にて、押圧、離型して溝を形
成した後、該溝内に上述したスペーサ形成用のスラリー
を充填して硬化し、前記樹脂層を除去する方法が望まし
い。

【００４６】この後、スペーサ用成形体が形成された基
板を、例えば、４５０〜５００℃で焼成することによっ
て背面板とスペーサとを一体化させた突起付基板を作製
する。

【００４７】上記焼成を大気や酸素等の酸化性雰囲気下
にて行えば、スペーサ用成形体中のガラスは焼結して収
縮するが、前記金属が表面より酸化して体積膨張するこ
とにより、全体としてスペーサ用成形体の焼成収縮が抑
制され、寸法変化率の小さいスペーサを作製することが
でき、変形や絶縁基板からの剥離のない寸法精度の高い
スペーサを形成することができる。

【００４８】また、この場合には、スペーサ表面の金属
酸化物を再度金属に還元するために、上記焼成後、還元
雰囲気中、例えば３５０〜５００℃にて還元処理を施す
ことが望ましい。なお、例えば金属Ｓｉは、大気中での
酸化温度が約４５０℃である。

【００４９】上記以外にスペーサ表面に特定の金属を分
散させる方法としては、特定の金属イオンまたは粉末を
含有する溶液を作製し、該溶液中に上述のスペーサを浸
漬して引き上げた後、スペーサを乾燥し、所望により熱
処理することも可能である。

【００５０】さらに、スペーサ表面に特定の金属を分散
させる他の方法としては、スペーサ表面にプラズマや電
子ビーム等を照射してエッチングすることにより金属表
面の酸化被膜を除去し、不純ガスとの吸着活性の高い金
属をスペーサ表面に露出させることも可能である。な
お、上記方法のうち、製造の容易性の点でスペーサを形
成するための原料中に上述の金属を添加することが望ま
しい。

【００５１】また、前記金属の添加量は、焼成収縮抑制
効果の点、前述のスペーサ用ペーストの分散性を向上さ
せる点、およびスペーサの強度向上の点で、ガラス粉末
１００重量部に対して、５〜５０重量部、特に２０〜４
０重量部であることが望ましい。

【００５２】一方、上述した材料からなる正面板を作製
し、所定形状に加工した後、正面板の一方の表面にスク
リーン印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の
公知の印刷法等の印刷法、ロールコータ法等のペースト
塗布法や蒸着法等によりＩＴＯ膜を被着形成した後、所
定形状のブラックマトリックスをフォトリソグラフィ
法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセット印
刷法等の公知の印刷法により被着形成する。

【００５３】次に、上記正面板のブラックマトリックス
によって囲まれた領域の所定の位置にフォトリソグラフ
ィ法や、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセッ
ト印刷法等の印刷法、インクジェット法等により蛍光体
ペーストを被着形成する。また、上記ＩＴＯ膜を形成し
ない場合には、所望により、正面板表面に樹脂ペースト
を用いてフォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、グ
ラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法にて樹脂層
を形成した後、所定の位置に蒸着法等によってメタルバ
ックを被着形成し、さらにメタルバック表面に樹脂層を
形成する。

【００５４】さらに、蛍光体ペースト、または該ペース
トおよび樹脂層を４００〜６００℃、特に４５０〜５０
０℃で熱処理して蛍光体中の有機物成分および樹脂層を
揮散、除去することにより正面板を形成する。

【００５５】他方、背面板および正面板の外周に配設し
て、ディスプレイ内部を封止するための枠体を作製す
る。

【００５６】そして、背面板の外周部に枠体を配置して
フリットガラス等の接着剤により貼り合わせた後、該枠
体の頂部、および上述のスペーサを焼結一体化した背面
板のスペーサ頂部にフリットガラス等の接着剤を塗布
し、正面板の蛍光体形成面を前記スペーサの頂部が前記
蛍光体形成部以外の所定の位置に配設されるように位置
合わせして貼り合わせる。

【００５７】さらに、背面板の端部には予めディスプレ
イ内部とのガスをやり取りするためのガス排気口を形成
しておき、外部のガス排気管と接続する。そして、前記
枠体に設けられたガス排気管に真空ポンプを接続してパ
ネル内を１０^-4〜１０^-2Ｐａに真空減圧しながら４００
〜５００℃に加熱して、接着剤を正面板、背面板および
枠体間で固着させて、ガス排気口を封止することに本発
明の平面型ディスプレイを作製することができる。

【００５８】

【実施例】（実施例１）歪点が４１０℃のＰｂＯ−Ｂ₂
Ｏ₃−ＳｉＯ₂系の低融点ガラス１００重量部に対して、
セラミックフィラーとしてＴｉＯ₂を３０重量部添加
し、さらに、表１に示す金属粉末を上記ガラス粉末１０
０重量部に対して表１に示す割合で添加し、ジルコニア
ボールを用いたボールミルにて、ＩＰＡ（イソプロピル
アルコール）中で１８時間湿式混合を行った。

【００５９】そして、得られた混合粉体１００重量部に
対して、バインダ、重合開始剤、分散剤を合量で４２重
量部となるように添加し、カルビトール溶剤中で混粘し
ぺーストを作製し、シリコーンゴム型に前記ペーストを
充填して十分に脱泡した後、厚さ２ｍｍで４０ｍｍ×４
０ｍｍのホウケイ酸ガラス製の絶縁基板表面に当接し
て、真空封止し、１１０℃で３０分間熱処理を行い、シ
リコーンゴム型を抜き取ることによりスペーサ用成形体
を形成した。

【００６０】得られた成形体は、レーザー変位計（キー
エンス社製ＬＣ−２４４０／２４００）を用いて成形体
スペーサの厚みと高さの測定を行い、測定精度内でシリ
コーンゴム型と同サイズであることを確認した。

【００６１】なお、前記シリコーンゴム型は、深さ（ス
ペーサの高さ）１２００μｍ、幅（スペーサの厚み）２
００μｍ、ピッチ（スペーサ間ピッチ）が８００μｍの
複数の溝部を有するものを使用した。

【００６２】さらに、該成形体を大気中で、４６０℃、
１５分間焼成した後、窒素ガス中で、４５０℃、３０分
間加熱処理を行い、上記と同様にレーザー変位計にてス
ペーサの高さを測定し、スペーサ用成形体の高さに対す
るスペーサの高さに対する比率（（スペーサの高さ／ス
ペーサ用成形体の高さ）×１００（％））を寸法変化率
として算出した。

【００６３】得られた試料について、顕微鏡を用いてス
ペーサの形成状態を確認した。スペーサの一部を切り出
し、その表面についてＳＥＭ観察を行いルーゼックス画
像解析法によってスペーサ表面の気孔率を測定した。ま
た、スペーサ表面についてＸ線回折測定を行い、添加し
た金属の残存の有無を確認した。

【００６４】さらに、上記スペーサを焼結一体化した背
面板のスペーサ頂部に他の平板を載置し、スペーサ高さ
方向に両基板を圧縮する力を負荷して、スペーサが破断
する荷重Ｆを測定し、スペーサの総断面積Ｓに対する圧
力Ｐ（Ｆ／Ｓ）をスペーサ強度として算出した。また、
スペーサの一部について絶縁計にて体積固有抵抗値（表
では抵抗と記載）を測定した。

【００６５】一方、厚さ２ｍｍで４０ｍｍ×４０ｍｍの
ホウケイ酸ガラス製の他の絶縁基板および厚さ１．２ｍ
ｍ、外周４０ｍｍ×４０ｍｍ、肉厚５ｍｍの枠状でガス
排気口を設けた枠体を準備した。

【００６６】そして、上記スペーサを焼結一体化した背
面板の外周部にガラスフリットを介して枠体を貼り合わ
せ、さらにスペーサ頂部に該枠体の背面板貼り合わせ面
とは反対の面およびスペーサの頂部にガラスフリットを
塗布して上記他の絶縁基板を貼り合わせた後、背面板に
形成したガス排気口にガス排気口を取りつけ、これを真
空ポンプを接続して疑似パネル内に設けた真空計が１．
３×１０^-4Ｐａの真空状態となるように真空引きしなが
ら、５００℃に加熱して背面板、枠体および他の絶縁基
板間を固着、封止した疑似パネルを作製した。

【００６７】そして、疑似パネル内の１時間後の気圧を
パネル内の真空計にて測定し初期値に対する変化率を測
定した。結果は表１に示した。

【００６８】（比較例）実施例１の試料Ｎｏ．６に対し
て、大気中での焼成後、非酸化雰囲気中での焼成を行わ
ない以外は、実施例１の試料Ｎｏ．６と同様に疑似パネ
ルを作製し、同様に評価した（試料Ｎｏ．１５）。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１から、特定の金属を添加しない試料Ｎ
ｏ．１では、寸法変化率が大きくスペーサ内にクラック
が発生し、またスペーサが基板から剥離してパネル内を
真空にすることができなかった。また、スペーサ表面に
特定金属が析出しない試料Ｎｏ．１５では、真空変化率
が１２００％と高いものであった。

【００７１】これに対して、本発明に従い特定の金属を
スペーサ表面に分散させた試料Ｎｏ．２〜１４では、い
ずれも真空変化率が３０％以下と低いものであった。

【００７２】（実施例２）実施例１のガラス粉末１００
重量部に対して、セラミックフィラーとしてＴｉＯ₂を
３０重量部添加し、さらに、金属シリコン粉末を上記ガ
ラス粉末１００重量部に対して３０重量部添加して実施
例１と同様にペーストを作製し、板状に成形した後、実
施例１と同様に焼成して幅０．２ｍｍ×長さ３０ｍｍ×
高さ１．２ｍｍのスペーサ形状に切り出し、実施例１の
絶縁基板の所定の位置にガラスフリットを用いてピッチ
５ｍｍの間隔で接着する以外は実施例１と同様に疑似パ
ネルを作製し、同様に真空変化率を測定した結果、真空
変化率２９％と低いものであり、不純ガス吸着効果があ
ることを確認した。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明の突起付基
板および平面型ディスプレイによれば、スペーサ（突
起）として、その表面をガラスおよび／またはセラミッ
クスを含有するマトリックス中に、クロム、モリブデ
ン、鉄、シリコン、ジルコン、亜鉛、銅、アルミニウム
の群から選ばれる少なくとも１種の金属が分散した複合
材料にて形成することによって、該特定の金属がゲッタ
ーの代替として機能するために、ペレット状のゲッター
を別途設ける必要がなく、前記金属が効率よく不純ガス
を吸着できるために、ディスプレイ内部に浮遊する不純
ガス量を容易に低減、除去できるとともに容易に作製で
きる。

【００７４】また、スペーサ表面に所定の気孔を存在さ
せることにより上記特定金属の露出面積を高めることが
でき、不純ガスを効率よく低減、除去できる。

【００７５】さらに、スペーサに導電性を付与すること
ができ、スペーサ表面での帯電を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面型ディスプレイの一例であるフィ
ールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）の一例を示
す概略断面図である。

【図２】本発明の突起付基板における突起表面の構成を
説明するための概念図である。

【符号の説明】

１フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥ
Ｄ）２背面板３正面板４スペーサ６気孔６ａ開気孔７マトリックス８金属１０電子放出素子１１拡散防止層１３蛍光体１４ＩＴＯ膜１６ブラックマトリックス１７枠体１８ガス排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 5/03 Ｈ０１Ｊ 5/03 29/87 29/87 29/94 29/94 31/12 31/12 Ｚ (72)発明者西岡尉彦鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者逆瀬川清浩鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 2H089 LA09 LA19 MA01X MA11X NA13 NA14 NA15 PA03 QA04 QA14 QA16 TA13 5C032 AA07 CC10 JJ08 JJ10 JJ17 5C035 JJ10 JJ11 5C036 EE19 EF01 EF06 EF08 EG02 EH04 EH11 5C094 AA43 AA60 BA21 CA19 EB01 EC04 GB10 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面に、複数の突起を配設してなり、
該突起表面が、ガラスおよび／またはセラミックスを含
有するマトリックスと、該マトリックス中にクロム、モ
リブデン、鉄、シリコン、ジルコン、亜鉛、銅、アルミ
ニウム、錫の群から選ばれる少なくとも１種の金属を分
散して含有する複合材料からなることを特徴とする突起
付基板。
【請求項２】前記複合材料の気孔率が１〜２５％である
ことを特徴とする請求項１記載の突起付基板。
【請求項３】前記複合材料の体積固有抵抗値が１×１０
⁷〜１×１０¹³Ωであることを特徴とする請求項１また
は２記載の突起付基板。
【請求項４】前記突起全体が前記複合材料からなること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の突起付基
板。
【請求項５】所定間隔離間して平行に形成された２枚の
基板間に複数のスペーサを配設した平面型ディスプレイ
であって、前記スペーサ表面が、ガラスおよび／または
セラミックスを含有するマトリックスと、該マトリック
ス中にクロム、モリブデン、鉄、シリコン、ジルコン、
亜鉛、銅、アルミニウム、錫の群から選ばれる少なくと
も１種の金属を分散して含有する複合材料からなること
を特徴とする平面型ディスプレイ。
【請求項６】前記複合材料の気孔率が１〜２５％である
ことを特徴とする請求項５記載の平面型ディスプレイ。
【請求項７】前記複合材料の体積固有抵抗値が１×１０
⁷〜１×１０¹³Ωであることを特徴とする請求項５また
は６記載の平面型ディスプレイ。
【請求項８】前記スペーサ全体が前記複合材料からなる
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか記載の平面
型ディスプレイ。