JP2005183127A - セラミック板の加工方法、セラミック板固定用治具及び平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 セラミック板固定用治具からのセラミック板の剥がれを低減できるセラミック板の加工方法、セラミック板固定用治具及び平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を提供する。
【解決手段】 セラミック板をセラミック板固定用治具の表面に接着することによりセラミック板をセラミック板固定用治具に固定する固定工程と、固定したセラミック板を加工する加工工程とを備え、セラミック板固定用治具においてセラミック板が接着される表面の算術平均粗さＲａが０．１〜１μｍであるセラミック板の加工方法を用いる。
【選択図】 なし

Description

本発明はセラミック板の加工方法、セラミック板固定用治具及び平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法に関する。

例えば、特許文献１に示すような平面パネルディスプレイ（電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ））が知られている。このような平面パネルディスプレイにおいては、陰極構造体を有する背板と、燐層が堆積された蛍光画素領域を有するガラス面板と、を離間するためにセラミクス製の薄板状のスペーサを用いている。

このようなスペーサは、セラミック基体からセラミック板を切りだし、切り出したセラミック板に対して、表面の研磨や金属膜の形成等の加工をすることにより得られる。セラミック板の厚みは０．５ｍｍ以下、例えば０．１ｍｍ程度である。

セラミック板を加工する際には、セラミック板の一方の面をセラミック板固定用治具の表面上に接着して固定した上で、この固定されたセラミック板に対して、研磨や金属膜の形成等の加工を施す。
米国特許第５５４１４７３号明細書

しかしながら、固定されたセラミック板を加工する際に、セラミック板がセラミック板固定用治具から剥がれるという不具合が生ずることが判明した。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、セラミック板固定用治具からのセラミック板の剥がれを低減できるセラミック板の加工方法、セラミック板固定用治具及び平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らが鋭意検討したところ、従来は鏡面とされているセラミック板固定用治具の表面を、所定の粗さの粗面とすることにより、加工中におけるセラミック板固定用治具からのセラミック板の剥がれを大きく低減できることを見いだし、本発明に至った。

本発明に係るセラミック板の加工方法は、セラミック板をセラミック板固定用治具の表面に接着することによりセラミック板を固定する固定工程と、固定したセラミック板を加工する加工工程と、を備え、セラミック板固定用治具においてセラミック板が接着される表面の算術平均粗さＲａは０．１〜１μｍである。

また、本発明に係るセラミック板固定用治具は、セラミック板が接着されるべき表面を備え、セラミック板をその表面に接着することによりセラミック板を固定するセラミック板固定用治具であって、その表面の算術平均粗さＲａは０．１〜１μｍである。

ここで、算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４で定義される算術平均粗さＲａである。詳しくは、セラミック板が接着される表面の粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にX軸を、縦倍率の方向にｙ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（X）で表したときに、下記の式によって求められる値をいう。

なお、上記表面において粗さ曲線を測定する方向は、表面上の任意の方向である。

本発明によれば、セラミック板固定用治具においてセラミック板が接着される面が所定の算術平均粗さＲａの粗面とされるので、セラミック板固定用治具とセラミック板とが強固に接着される。したがって、セラミック板が加工中にセラミック板固定用治具から剥がれにくくなる。

ここで、算術平均粗さＲａが１μｍよりも大きくなると、セラミック板に対してこの粗さに基づく変形等の影響を及ぼすおそれがある。一方、算術平均粗さＲａが０．１μｍよりも小さくなると、接着性が十分でなくなってセラミック板がセラミック板固定用治具から剥がれやすくなる。

このようなセラミック板固定用治具に接着するセラミック板の厚みは特に限定されないが、例えば、０．０５〜０．３ｍｍ以下の厚みのセラミック板の加工を好適に行うことができる。

ここで、算術平均粗さＲａが０．１〜０．２μｍであると、スペーサ板に対するこの粗さに基づく変形等の影響を一層低減させることができる。この場合、例えば、０．０５〜０．１５ｍｍ程度の厚みのセラミック板の加工に特に好適に用いることができる。

一方、セラミック板固定用治具においてセラミック板が接着される表面の算術平均うねりＷａは１．０μｍ以下であることが好ましい。

ここで、算術平均うねりWａとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４で定義される算術平均うねりWａである。具体的には、算術平均うねりWａとは、セラミック板が接着される表面のうねり曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にX軸を、縦倍率の方向にｙ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｇ（X）で表したときに、下記の式によって求められる値をで表したものをいう。

なお、上記表面において粗さ曲線を測定する方向は、表面上の任意の方向である。

このようなうねりの少ない、すなわち平坦性の高いセラミック板固定用治具の表面にセラミック板を接着することにより、セラミック板固定用治具のうねりに基づいてセラミック板にこのうねりに対応した変形（うねりや反り等）が生じることを低減できる。

ここで、本発明における加工の具体例としては、研磨、膜形成、エッチング等が挙げられる。特に、セラミック板を研磨する場合には、セラミック板に対して大きな力がかかることとなるため、従来、セラミック板固定用治具からセラミック板が剥がれる場合が多かったが、本発明では、特に研磨工程中の剥がれを十分に抑制することができる。

また、本発明に係る研磨方法は、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含む焼結体製のセラミック板の研磨に適用することが好ましい。このようなセラミック板は硬度が高くて研磨に時間を要するため、従来から研磨中のセラミック板固定用治具からのセラミック板の剥がれによる不具合が特に起こりやすかった。したがって、このようなセラミック板に本発明の研磨方法を適用すると剥がれの低減によって歩留まりを大きく改善できる。

この場合、セラミック板固定用治具もＡｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含む焼結体製とすることが好ましく、これにより、熱膨張率等の特性がセラミック板と極めて近くなるので、剥がれの防止等の効果が特に高くなる。

また、本発明に係る平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法は、セラミック基体からセラミック板を切り出す切出工程と、切り出されたセラミック板をセラミック板固定用治具の表面に接着することによりセラミック板を固定する固定工程と、固定したセラミック板の表面を研磨する研磨工程と、を備え、固定工程において、セラミック板固定用治具におけるセラミック板が接着される面の算術平均粗さＲａは０．１〜１μｍである。

このような製造方法によれば、上述のようにセラミック板固定用治具からセラミック板が剥がれにくいので、平面パネルディスプレイ用スペーサを歩留まりよく製造できる。

このように、本発明によればセラミック板固定用治具からのセラミック板の剥がれを低減することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態に係る平面パネルディスプレイ用スペーサについて詳細に説明する。この平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法は、セラミック板の加工方法を含むものである。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態に係る平面パネルディスプレイ用スペーサを説明するにあたって、まず、平面パネルディスプレイの概要について説明する。

図１は平面パネルディスプレイの平面図、図２は平面パネルディスプレイのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。

図１及び図２に示す平面パネルディスプレイ１００は、いわゆる、ＦＥＤ（電界放出型ディスプレイ）であり、主として、面板１０１、背板２０１、及び、多数の平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３を有している。

面板１０１はガラス製であり、この面板１０１上には、格子状のブラックマトリクス構造体１０２、及び、ブラックマトリクス構造体１０２の格子内に設けられ燐層を含む複数の蛍光画素領域１０５を有している。蛍光画素領域１０５の燐層は図２における図示下方から高エネルギー電子が衝突すると、光を放出して可視ディスプレイを形成する。蛍光画素領域１０５から発した光は、ブラックマトリクス構造体１０２を介して外部（図示上方）に出力される。ブラックマトリクス構造体１０２は、互いに隣接する蛍光画素領域１０５からの光の混合を抑制するための格子状黒色構造体として機能する。

背板２０１はガラス板であり、背板２０１上には陰極構造体２０２が形成されている。この陰極構造体２０２は電子を放出するための突起を含む陰極（電界（電子）放出素子）２０６を複数有している。

背板２０１における陰極構造体２０２の形成領域は背板２０１の面積よりも小さい。また、面板１０１におけるブラックマトリクス構造体１０２の形成領域は面板１０１の面積よりも小さい。面板１０１の外周領域と背板２０１の外周領域との間にはガラスシール２０３が介在しており、中央部に密閉室２５０を提供している。この密閉室２５０内は電子が飛行可能な程度に減圧されている。ガラスシール２０３は融解ガラスフリットによって形成される。

面板１０１のブラックマトリクス構造体１０２と、背板２０１の陰極構造体２０２との間には、これらの表面に対して垂直に立設された壁体である平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３が所定間隔で多数取り付けられている。この平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３の詳細については後述する。

これらの平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３は、面板１０１と背板２０１との間の間隔を均等に保持している。また、この密閉室２５０内には、陰極構造体２０２、ブラックマトリクス構造体１０２及び平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３が配置されることとなる。ここで、面板１０１及び背板２０１の厚みは、例えば、各々３００μｍ、１０００μｍ程度である。

ここで面板１０１及び背板２０１のガラス材料としては、例えば、強化ガラス、化学強化ガラスが挙げられる。これらのガラスの熱膨張係数は、概ね、８．０〜９．３×１０^−６／℃である。

続いて、本実施形態に係る平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３について詳細に説明する。

図３は、本発明に係る平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３を示す斜視図である。この平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３は、概ね板状の直方体であり、主面５０Ａ，５０Ｂと、長手方向に延びる側面５０Ｃ，５０Ｄと、長手方向の両端の端面５０Ｅ，５０Ｆを有している。

この平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３は、焼結セラミック製の矩形平板状のベース（セラミック板）５０と、ベース５０の側面５０Ｃ上に形成された金属膜４２ａと、ベース５０の側面５０Ｄ上に形成された金属膜４０ａとを有している。また、ベース５０の主面５０Ａ上にはパターニングされた金属膜６５が形成されている。この金属膜６５は平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３の長手方向にそって延在し、また、金属膜６５は、金属膜４２ａや金属膜４０ａとは離間されて互いに絶縁されている。また、金属膜６５は、長手方向の一定間隔ごとに複数に分割されている。この平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３のベース５０の外形形状は、具体的には、例えば、１３５ｍｍ×２．０ｍｍ×０．１ｍｍ程度である。

ここで、金属膜４０ａ及び４２ａは、図２の状態のとき、背板２０１の陰極構造体２０２や、面板１０１のブラックマトリクス構造体１０２との接触抵抗の面内不均一性を低減させる。また、金属膜６５は、平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３の内部電界分布を好適にするためのものである。

この平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３は、図４に示すように、その長手方向の両端に設けられた接着剤３０１，３０２によって面板１０１、背板２０１に固定されている。本例の接着剤３０１，３０２の材料はＵＶ硬化性ポリイミド接着剤であるが、熱硬化性接着剤または無機接着剤を使用することができる。なお、接着剤３０１，３０２はブラックマトリクス構造体１０２、陰極構造体２０２の外側に配置される。このとき、平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３の金属膜４０ａ，４２ａが、背板２０１の陰極構造体２０２、面板１０１のブラックマトリクス構造体１０２に各々接触するように配置される。

そして、本実施形態における平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３のベース５０は、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）、ＴｉＣ（炭化チタン）を含有する焼結体から形成されたセラミック板である。なお、ベース５０はそのほかに例えばＭｇＯ（酸化マグネシウム）やＴｉＯ_２（チタニア）等を含んでいてもよい。

次に、このような平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３の製造方法について説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、平面パネルディスプレイ用スペーサの材料となる、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有する焼結体の板１０を用意する。ここでは、例えば、縦１３４ｍｍ、横６７ｍｍ、厚み２．５ｍｍの矩形平板状の基板を利用できる。この板１０は、主面１０Ａ，１０Ｂ、長手方向に平行な側面１０Ｃ，１０Ｄ、及び、長手方向に直行する端面１０Ｅ，１０Ｆを有している。

このような板１０は、例えばＡｌ_２Ｏ_３粉末とＴｉＣ粉末とを所定の比率で混合し、この混合粉末２６０を、図６に示すように、真空装置２５０内に設けられたカーボン製の円筒２５１内で、カーボン製の円盤状の仕切板２５２間に板状に挟んだ状態で、加圧装置２５５によって加圧しつつ真空雰囲気として１５００℃程度で焼結させることにより得られる。ここで、加圧は２０ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度とすることが好ましい。そして、このようにして得られた焼結体を所定の大きさの矩形平板状に切断・研磨することにより板１０が得られる。なお、Ａｌ_２Ｏ_３粉末とＴｉＣ粉末に加えてＭｇＯ粉末や、ＴｉＯ_２粉末等の酸化物や、これら酸化物の混合物を更に混合して焼結させてもよい。

ここで、板１０は、Ａｌ_２Ｏ_３とＴｉＣとを含むものであり、ＴｉＣの含有率は５０ｗｔ％以下が好ましく、更に、相変化点である３０ｗｔ％以下、具体的には７ｗｔ％であることが好ましい。

ＴｉＣの添加量が５〜４０ｗｔ％の焼結体は、密度４．０９〜４．３１（ｇ／ｃｍ^２）、ビッカーズ強度２１００〜２２００（Ｈｖ２０）、抗折強度７００〜７６０（ＭＰａ）、ヤング率３８０〜４１０（ＧＰａ）、比抵抗４×１０^１４〜１．９×１０^−３Ω・ｃｍ、熱膨張係数７．２×１０^−６×７．３×１０^−６（℃^−１（４０〜４００℃））、熱伝導率２９．３〜２２．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、比熱０．８１２×１０^３〜０．７３３×１０^３（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））であって、いずれの観点からも、平面パネルディスプレイ用のスペーサ材料として好ましい。

次に、このような板１０から平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３用のベース５０を切り出す工程について説明する。

まず、図５（ｂ）に示すように、板１０の一方の主面１０Ａと一方の端面１０Ｅとによって形成される稜部に、面取部１５を形成する。

次に、図７（ａ）に示すように、板１０の主面１０Ａ，１０Ｂに対して垂直、かつ、板１０の側面１０Ｃ，１０Ｄに平行な複数の第一切断予定面９１に沿って、板１０を所定間隔で切断する。これによって、図７（ｂ）に示すように、第一の切片３０が形成される。この第一の切片３０は、板１０の主面１０Ａ，１０Ｂに各々対応する主面３０Ａ，３０Ｂ、第一切断予定面９１，９１に対応する側面３０Ｃ，３０Ｄ、及び、板１０の端面１０Ｅ，１０Ｆに対応する端面３０Ｅ，３０Ｆを有すると共に、この第一の切片３０には、板１０の面取部１５に対応する面取部１５ａが形成されている。

ここでは、例えば、第一の切片３０の側面３０Ｃ，３０Ｄ間の幅３０Ｗが各々約２．１５ｍｍとなるように第一切断予定面９１間の距離を設定することができる。なお、板１０から切り出される両端の部材３２，３２は、廃棄することが好ましい。

次に、図８に示すように、下側研磨パッド７０と上側研磨パッド７１との間に、第一の切片３０を、第一の切片３０の側面３０Ｃ、３０Ｄが、下側研磨パッド７０、上側研磨パッド７１に各々接するように配置してこれらの第一の切片３０の両側面３０Ｃ，３０Ｄを鏡面研磨する。ここでは、例えば、両側面３０Ｃ，３０Ｄ間の幅３０Ｗが２．１５ｍｍ程度にそろうように研磨する。その後、アルカリ溶液で第一の切片３０を洗浄する。

続いて、図９（ａ）に示すように、第一の切片３０の一方側の側面３０Ｄ上に、金属膜４０を形成する。ここでは、例えば、膜厚が数ｎｍ〜１μｍ、材料がＴｉ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｐｔ等の金属からなる金属膜４０をスパッタリング法によって形成できる。引き続いて、図９（ｂ）に示すように、第一の切片３０を裏返して、第一の切片３０の他方の側面３０Ｃ上にも、金属膜４０と同様の金属膜４２を形成する。

次に、図１０に示すように、第一の切片３０における面取部１５ａが形成されている側の端部において、第一の切片３０を第一の切片３０の長手方向に直角な方向に切断し、面取部１５ａを有する部分を除去する。

続いて、図１１（ａ）に示すように、第一の切片３０を、第一の切片３０の主面３０Ａ（板１０の主面１０Ａに対応する面）に平行な複数の第二切断予定面９２に沿って切断して、図１１（ｂ）に示すように第二の切片６０を得る。

ここで、第二の切片６０は、第二切断予定面９２に対応する主面５０Ａ，５０Ｂ、長手方向に延びる側面５０Ｃ，５０Ｄ、及び、長手方向の両端の端面５０Ｅ，５０Ｆを有し板１０から形成された矩形平板状のベース５０と、ベース５０の側面５０Ｃ上に形成された金属膜４２ａと、ベース５０の側面５０Ｄ上に形成された金属膜４０ａとを有することとなる。また、第二の切片６０の主面５０Ａと主面５０Ｂとの間隔５０Ｗを、第一の切片３０の幅３０Ｗよりも狭くなるように第一の切片３０を切断する。

この第二の切片６０はＡｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有することで高強度、高硬度の性質を有し、圧縮力による変形に耐えることができる。また、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有しているので、強度、温度、伝導率等の観点から、Ａｌ_２Ｏ_３のみからなるスペーサに比較して、好適な平面パネルディスプレイを製造することができる。このような平面パネルディスプレイでは、画像内の面内輝度変化や歪みを著しく低減させることができる。

また、上述のようにしてＡｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有する基板を製造すると、板厚方向の中心付近にカーボンが析出し易く、板厚方向中心付近の比抵抗値が、板厚方向両端部の比抵抗値よりも高くなりやすい。なお、板厚方向中心付近においてカーボンが析出しやすくなることに関する詳細な理由は不明であるが、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３やＴｉＣを焼結させる際に発生することがあるＣＯガス等が、板厚方向の中心部では基板から外部に抜け難くなること等が考えられる。

ところが、本実施形態においては、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有する板１０を、板１０の主面と各々直交し、かつ、互いに平行な２つの第一切断予定面９１に沿って切断して第一の切片３０を形成し、さらに、この第一の切片３０を、第一の切片３０における板１０の主面１０Ａに対応する主面３０Ａに各々平行な２つの第二切断予定面９２に沿って切断して第二の切片６０を得ている。

これによれば、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有する板１０がこの板１０の厚み方向に複数に分割されて、板１０の厚みよりも薄い厚みを有する第二の切片６０が形成されることとなる。したがって、板１０の厚み方向に比抵抗値の分布が生じている場合であっても、この板１０を板１０の厚み方向に複数に分割することなく単に板１０の幅方向に分割することによってスペーサとしての切片を形成する場合に比して、第二の切片６０における比抵抗値のバラツキが低減されている。このため、このような第二の切片６０に基づくスペーサ１０３を平面パネルディスプレイのスペーサとして用いることにより、平面パネルディスプレイにおける電子線の偏向が抑制されて画像のにじみが低減されている。

また、本実施形態においては、第二切断予定面９２に沿って第一の切片３０を切断する前に、さらに、第一の切片３０における第一切断予定面９１に対応する側面３０Ｃ，３０Ｄに金属膜４０，４２を各々形成している。

このため、第二切断予定面９２に沿って第一の切片３０を切断することにより、第二の切片６０における金属膜４０ａ、４２ａを容易に形成することができる。このため、第二の切片３０を形成した後にこの第二の切片３０の両側面５０Ｃ，５０Ｄに金属膜４２ａ，４０ａを形成する場合に比べて、製造コストが削減される。

ここで、この金属膜４０ａ，４２ａは、第二切断予定面９２に沿う切断工程の前に形成された金属膜４０，４２の一部分である。この金属膜４０ａ、４２ａは、背板２０１及び面板１０１との接触抵抗の面内不均一性等を低減させ、スペーサ全体としての抵抗率、導電率の設定に寄与する。

次に、このような第二の切片６０の主面５０Ａ，５０Ｂを研磨する工程、及び、金属膜６５を形成する工程について、図１２〜図１５を参照しながら説明する。

まず、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有する焼結体製の固定用治具（セラミック板固定用治具）７５を用意する。このセラミック板固定用治具７５は第二の切片６０を接着により固定すべき接着面７５Ａを有しており、以下の研磨工程に支障をきたさなければ外形形状は特に限定されない。例えば角柱状や円盤状のものが利用できる。なお、固定用治具７５はＭｇＯやＴｉＯ_２を含んでもよいが、特に第二の切片６０と同一組成の焼結体から形成されていることが好ましい。

次に、第二の切片６０の主面５０Ｂを研磨するために、図１２（ａ）に示すように、固定用治具７５の接着面７５Ａと第二の切片６０の主面５０Ａとを接着剤７８を用いて固定する。かかる接着剤７８としては、熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、反応型接着剤、水溶性接着剤等が挙げられる。より具体的には、例えばエポキシ系の接着剤が挙げられる。

ここで、本実施形態の固定用治具７５において、接着面７５Ａの算術平均粗さＲａは０．１〜１μｍ、好ましくは０．１〜０．２μｍとされている。また、接着面７５Ａの算術平均うねりＷａは１．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下とされている。このような算術平均粗さＲａや算術平均うねりＷａは、例えばラップ装置等を用いた研磨により容易に実現できる。このような算術平均粗さＲａや算術平均うねりＷａの条件は接着面７５Ａにおける任意の方向について満たせばよいが、例えば表面における直交する２方向について上記の条件を満たすことが好ましい。

続いて、図１２（ｂ）に示すように、第二の切片６０が接着された固定用治具７５を回転軸８２を介して回転駆動しながら、回転軸８３を介して回転駆動される定盤７６の研磨面７６Ａに押し付けることにより、第二の切片６０の主面５０Ｂを研磨する。このとき、第二の切片６０の主面５０Ｂと定盤７６の研磨面７６Ａとの間には研磨材８０を介在させる。更に、固定用治具７５の接着面７５Ａと定盤７６の研磨面７６Ａとは平行にされ、この平行状態を維持しながら回転軸８２，８３を互いに逆方向に回転させる。

研磨加工に使用される研磨材８０としては一般に市販されているものであればよく、ダイヤモンド、コランダム、エメリー、ざくろ石等が挙げられる。

主面５０Ｂの研磨後、第二の切片６０を固定用治具７５から剥離し（図１３（ａ））、裏返して、固定用治具７５の接着面７５Ａと第二の切片６０の主面５０Ｂとを接着剤７８を用いて固定し（図１３（ｂ））、主面５０Ｂの研磨方法と同様の方法で主面５０Ａの研磨加工を行う（図１４（ａ））。ここで接着部分の剥離は、接着剤の種類によるが、溶剤の使用、加熱等により行うことができる。

そして、第二の切片６０の主面５０Ａの研磨後、鏡面研磨された主面５０Ａ上を洗浄し、この主面５０Ａ上にスパッタリング法によってＴｉ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｐｔ等の金属膜の層６４を１００ｎｍ堆積させた後、ドライエッチング用のレジストパターン６８を金属膜の層６４上に形成する（図１４（ｂ））。続いて、レジストパターン６８をマスクとしてイオンミリング法によって金属膜の層６４をエッチングし、その後、レジストパターン６８を除去して、主面５０Ａ上にパターニングされた金属膜６５を形成する（図１５（ａ））。この金属膜６５はスペーサ１０３の内部電界分布を所望の分布に規定するものである。

その後、図１５（ｂ）に示すように、第二の切片６０を固定用治具７５から剥離する。

そして、これらの工程を経て、本実施形態に係る図３のような平面パネルディスプレイ用スペーサ１０３が完成する。このようなスペーサ１０３は、金属膜４２ａ、金属膜４０ａが、平面パネルディスプレイにおける背板２０１、面板１０１に各々接するようにして、背板２０１と面板１０１との間に設けられることとなる。

次に本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態によれば、第二の切片６０を固定する固定用治具７５において、接着面７５Ａの算術平均粗さＲａが０．１〜１μｍ、好ましくは、０．１〜０．２μｍとなっている。このような条件の粗面の接着面７５Ａに対しては第二の切片６０が強固に接着される。この理由としては、例えば、接着面７５Ａが粗面であることによって接着剤７８との接触面積が増えることや第二の切片６０と固定用治具７５との間の正味の接着剤７８の量が多くなること等が考えられる。したがって、主面５０Ａや主面５０Ｂの研磨工程中あるいは主面５０Ａへの金属膜形成中に第二の切片６０が固定用治具７５から剥がれにくくなり、主面５０Ａ，５０Ｂの研磨や金属膜６５の形成を好適に行うことができる。特に主面５０Ａ，５０Ｂの研磨においては、第二の切片６０に大きな力をかけるために固定用治具７５から第二の切片６０が剥がれやすいが、本実施形態にかかる固定用治具７５を用いることによって、これらの主面５０Ａ，５０Ｂを好適に研磨することができる。

また、固定用治具７５の接着面７５Ａの算術平均うねりＷａが１．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下であり、接着面７５Ａの平坦性が高い。このため、このような条件の接着面７５Ａに、第二の切片６０の主面５０Ａ，５０Ｂを接着しても、第二の切片６０に対して固定用治具７５の接着面７５Ａのうねりに対応した変形（うねりや反り等）が生じにくくなる。また、研磨する場合において、第二の切片６０の厚みにばらつきが生じることを抑制できる。

更に、固定用治具７５はＡｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含有する焼結体によって形成されているため、高強度、高硬度の性質を有し、圧縮力による変形に耐えることができる。更に、固定用治具７５と、第二の切片６０のベース５０とが同じＡｌ_２Ｏ_３とＴｉＣとを含む焼結体であるので熱膨張率等の特性が互いに類似する。そのため、第二の切片６０の剥がれ防止効果をより向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、スペーサ１０３のベース５０は、平面パネルディスプレイ用スペーサの特性を大きく変更しない程度に他の成分を含んでいてもよい。

また、本実施形態のスペーサは、ベース５０としてＡｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含む焼結体から形成されたセラミック板を採用しているが、ベース５０としてＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等、他の成分の焼結体から形成されたセラミック板を採用しても実施可能である。また、本実施形態のセラミック板の加工方法は、スペーサの加工のみならず、他の用途に用いるセラミック板の加工にも適用できる。

次に、本実施形態に係る実施例について説明する。
（実施例１）
まず、Ａｌ_２Ｏ_３粉末（平均粒径０．５μｍ、純度９９．９％）、ＴｉＣ粉末（平均粒径０．５μｍ、純度９９％、炭素含有量１９％以上でその１％以下は遊離黒鉛である）、ＭｇＯ粉末（平均粒径０．１μｍ）、及び、ＴｉＯ_２粉末（平均粒径０．１μｍ）を各々所定量秤量し、ボールミル中でエタノールと共に３０分粉砕混合し、窒素中で１５０℃でスプレー造粒し造粒物を得た。ここで、Ａｌ_２Ｏ_３粉末、ＴｉＣ粉末、ＭｇＯ粉末、及び、ＴｉＯ_２粉末を合わせた全重量に対して、Ａｌ_２Ｏ_３粉末の含有量が５５．５ｗｔ％、ＴｉＣ粉末の含有量が７．０ｗｔ％、ＭｇＯ粉末の含有量が３５．０ｗｔ％、ＴｉＯ_２粉末の含有量が２．５ｗｔ％となるように造粒物の組成を調整した。

続いて、これらの混合物を各々約０．５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）で一次成形し、ホットプレス法によって真空雰囲気で１時間、焼結温度１６００℃、プレス圧力約３０ＭＰａ（約３００ｋｇｆ／ｃｍ^２）で焼成しスペーサ用の板を得た。

更に、得られたスペーサ用の板を電鋳ブレードを用いて前述の実施形態のように切断し、１３５ｍｍ×２．０ｍｍ×０．１ｍｍのスペーサ用のベースを得た。なお、電鋳ブレードの厚みは０．０７ｍｍであり、その回転速度は１５０００ｒｐｍとした。また、切断速度は、１５０ｍｍ／分とした。

次に、ＡｌＴｉＣ製の矩形状の角柱治具を用意した。この角柱治具の接着面の長さ方向の算術平均粗さＲａは０．１８μｍ、幅方向の算術平均粗さＲａは０．０９μｍであった。このような表面粗さは、ラップ装置（（株）岡本工作機械製作所製、商品名：ＳＰＬ−１５、研磨材：フジミ＃１５００、定盤回転数：１０ｒｐｍ、加重：１１ｋｇ、研磨時間：１５分）を用いて形成した。

続いて、得られたスペーサ用のベースをこの角柱治具の接着面に接着剤を用いて固定し、研磨機を用いて、回転数２０ｒｐｍ、加重１０ｋｇの条件で各面１０分ずつ研磨し、実施例１のスペーサ用のベースを得た。ここで、研磨材として粒径２μｍ程度のダイヤモンドを含むペーストを用いてスペーサ用のベースの両面を研磨した。研磨後、一方の主面に金属膜として、Ｐｔ１０００ｎｍ／Ｔｉ１００ｎｍのパターニング膜を形成した。そして、これらのベースを固定用治具から剥離し、実施例１のスペーサを得た。ここでは、このようなスペーサの製造を２１３０回行った。

（比較例１）
接着面における長さ方向の算術平均粗さが０．０３μｍ、幅方向の算術平均粗さが０．０３μｍであり、接着面がほぼ鏡面と考えられるＡｌＴｉＣ製の矩形状の角柱治具を用意し、この角柱治具の接着面にスペーサ用のベースを接着する以外は実施例１と同様にして比較例１のスペーサを得た。

実施例１の方法でスペーサを研磨、膜形成加工したとき、途中で角柱治具からスペーサ用のベースが剥がれた割合は０％であった。一方、比較例１の方法でスペーサを研磨、膜形成したとき、途中で角柱治具からスペーサ用のベースが剥がれた割合は１．４１％であった。これによって、比較例１の加工方法よりも実施例１の加工方法の方がスペーサ用のベースが固定用治具から剥がれにくくなることが示された。

図１は、本実施形態に係る平面パネルディスプレイの一部破断模式図である。 図２は、図１の平面パネルディスプレイのＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 図３は、図１の平面パネルディスプレイ用スペーサの斜視図である。 図４は、図１の平面パネルディスプレイのＩＶ−ＩＶ矢視図である。 図５（ａ）、図５（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を示す図である。 図６は、本実施形態に係る板１０の製造方法を説明するための図である。 図７（ａ）、図７（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を示す図５（ｂ）に続く斜視図である。 図８は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を示す図７（ｂ）に続く斜視図である。 図９は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を示す図８に続く斜視図である。 図１０は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を示す図９に続く斜視図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法を示す図１０に続く斜視図である。 図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法の研磨工程、及び、金属膜６５の形成工程を説明するための図である。 図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法の研磨工程、及び、金属膜６５の形成工程を説明するための図１２（ｂ）に続く図である。 図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法の研磨工程、及び、金属膜６５の形成工程を説明するための図１３（ｂ）に続く図である。 図１５（ａ）、図１５（ｂ）は、平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法の研磨工程、及び、金属膜６５の形成工程を説明するための図１４（ｂ）に続く図である。

符号の説明

１０…板（セラミック基体）、５０…ベース（セラミック板）、７５…固定用治具（セラミック板固定用治具）、１００…平面パネルディスプレイ、１０３…平面パネルディスプレイ用スペーサ。

Claims (8)

1. セラミック板をセラミック板固定用治具の表面に接着することにより前記セラミック板を固定する固定工程と、
   前記固定したセラミック板を加工する加工工程と、
   を備え、
   前記セラミック板固定用治具において前記セラミック板が接着される表面の算術平均粗さＲａは０．１〜１μｍであるセラミック板の加工方法。
2. 前記算術平均粗さＲａは０．１〜０．２μｍである請求項１に記載のセラミック板の加工方法。
3. 前記セラミック板固定用治具において前記セラミック板が接着される表面の算術平均うねりＷａは１．０μｍ以下である請求項１又は２に記載のセラミック板の加工方法。
4. 前記セラミック板は、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含む焼結体製である請求項１〜３の何れか一項に記載のセラミック板の加工方法。
5. 前記セラミック板固定用治具は、Ａｌ_２Ｏ_３及びＴｉＣを含む焼結体製である請求項４に記載のセラミック板の加工方法。
6. 前記加工工程は、前記固定したセラミック板を研磨する工程を有する請求項１〜５の何れか一項に記載のセラミック板の加工方法。
7. セラミック板が接着されるべき表面を備え、前記セラミック板を前記表面に接着することにより前記セラミック板を固定するセラミック板固定用治具であって、
   前記表面の算術平均粗さＲａが０．１〜１μｍであるセラミック板固定用治具。
8. セラミック基体からセラミック板を切り出す切出工程と、
   前記切り出されたセラミック板をセラミック板固定用治具の表面に接着することにより前記セラミック板を固定する固定工程と、
   前記固定したセラミック板の表面を研磨する研磨工程と、を備え、
   前記固定工程において、前記セラミック板固定用治具における前記セラミック板が接着される面の算術平均粗さＲａは０．１〜１μｍである平面パネルディスプレイ用スペーサの製造方法。

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