JP2006092765A - 画像表示装置用金属部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
画像表示装置に適した金属部材を提供できる画像表示装置用金属部材の製造方法を提供する。
【解決手段】
減圧雰囲気中で金属基板21の両面に原料ガスを吹き付け、CVD法によって表面層を成長させる。金属基板21に交流電圧を印加すると、成膜速度を速くすることができる。開口率が高く、熱損傷(変形、酸化)が無く、絶縁信頼性の高い画像表示装置用金属部材が安価に得られる。
【選択図】 図1
Description
また、FEDにおいては、冷陰極と蛍光体との間隔を一定に保持するためのスペーサーや隔壁としての役割をする絶縁性材料が必要となる。
このうち、CVD法は種々の方式があり、その方式は多岐に及ぶ。そして、それぞれのCVD法の実用化の検討がなされてきている。
また、特開平2003−135223号公報では、常圧プラズマを利用して成膜する方法が提案されている。
即ち、本発明は、金属基板に、減圧プラズマ化学気相成長法によって、表面層を形成する画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、特にその中でも基板に直接電圧を印加する方式の減圧プラズマ化学気相成長法が、画像表示装置用金属隔壁の絶縁層形成に好適であることを発見した。
即ち、本発明は金属基板に、電圧を印加して減圧プラズマ化学気相成長法によって、表面層を形成する画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は複数の前記金属基板に同時に前記表面層を形成する画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は前記金属基板に印加する電力密度が0.01W/cm2以上10W/cm2以下で、周波数が1kHz以上60MHz以下の高周波電圧にした画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は、前記表面層が酸化物層でなり、該酸化物層の組成は、Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、TiO2のうちの少なくとも一種を主成分とする画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は、前記表面層が窒化物層でなり、該窒化物層の組成は、AlN、Si3N4、BNのうちの少なくとも一種を主成分とする画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は、表面層を厚さ0.1μm以上10μm以下に形成する画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は、Niを質量%で38%以上52%以下の範囲で含有するFe−Ni系合金によって構成された前記金属基板を用いる画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は、画像表示装置用金属部材は、プラズマディスプレイ用金属隔壁または背面板である画像表示装置用金属部材の製造方法である。
また、本発明は、表面層を形成させる原料ガスを、減圧雰囲気下で金属基板に吹き付けながら表面層を成長させる画像表示装置用金属部材の製造方法であり、金属基板に複数の貫通孔が形成されている場合、原料ガスを金属基板の両面に吹き付けることができる。
金属基板には高周波電圧を印加することができる。
以下に本発明を詳しく説明する。
(1)大面積の基板に対し、表面全体(表裏、孔内)の同時処理が可能。
(2)キャリアガスとして安価なArやN2ガスの使用が可能。
(3)プラズマを利用するため、毎分0.1μm以上の高速成膜が可能。
(4)プラズマを利用するため、低温での成膜が可能であり、基板の損傷(熱変形、酸化)が少ない。
(5)複数枚の金属基板を同時に成膜処理することが容易であり、生産性が高い。
金属基板に印加する電力密度は、0.01W/cm2以上10W/cm2以下とするのが良い。これは、0.01未満の電力ではプラズマ密度が低くなり、十分な化学反応が進まずに不純物や未反応物が膜中に含まれるようになるためである。10W/cm2を超えると電極である基板がプラズマなどによる加熱により変形や、一部溶融などの問題が生じ易いためである。
本発明では、表面層は絶縁性を有するものでなければならない。そのためには、表面層を酸化物層とすれば良い。
窒化物として、AlN、Si3N4、BNを選べば、その膜が絶縁性を有し、原料が安く比較的入手しやすい。そして、本発明ではAlN、Si3N4、BNのうち、少なくとも一種を主成分とすることで、絶縁性を確保できる。
また、この窒化物層を、成膜中に酸化させるか、或いは成膜後に酸化させて、酸窒化物層として用いることも可能である。
なお、上述のFe−Ni系合金に、更に強度を向上させたり、熱間加工性やエッチング性等を向上させる元素を適宜添加しても良い。
図1の符号1は、本発明方法に用いることができる減圧プラズマCVD装置の一例である。
この減圧プラズマCVD装置1は、真空容器11を有している。
真空容器11の内部には、複数のガス導入アノードプレート12が配置されている。
ガス導入アノードプレート12は、平板状であり、互いに所定間隔だけ離間して平行に配置されている。
図2(a)は、金属基板21の部分拡大図であり、符号22は貫通孔を示している。
Si3N4の形成にはヘキサメチルジシラザンを原料ガスに用いることができる。
本発明及び比較例の表面層の厚みは、金属隔壁の断面を走査電子顕微鏡を用いて観察した。それらの表面層の絶縁性は、成膜後、550℃×1h、大気中の条件で、冷熱サイクルをかけた後、金属隔壁で孔の無い平面部において絶縁破壊電圧をJIS−C2110に従い測定し、10点の平均値として評価した。
熱変形については、成膜後の本発明及び比較例の画像表示装置用金属部材を平坦なガラス板上に置いた状態で、隙間があるかどうかで判定した。
なお、本発明の減圧プラズCVD法で作製した画像表示装置用金属部材は、熱CVDに見られるような熱変形や金属基板の酸化は確認できなかった。
21……金属基板
23……表面層
Claims (19)
- 金属基板に、減圧プラズマ化学気相成長法によって、表面層を形成する画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 複数の前記金属基板に同時に前記表面層を形成する請求項1記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層が酸化物層でなり、該酸化物層の組成は、Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、TiO2のうちの少なくとも一種を主成分とする請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層が窒化物層でなり、該窒化物層の組成は、AlN、Si3N4、BNのうちの少なくとも一種を主成分とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層を厚さ0.1μm以上10μm以下に形成する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- Niを質量%で38%以上52%以下の範囲で含有するFe−Ni系合金によって構成された前記金属基板を用いる請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 画像表示装置用金属部材は、プラズマディスプレイ用金属隔壁または背面板である請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層を形成させる原料ガスを、減圧雰囲気下で前記金属基板に吹き付けながら前記表面層を成長させる請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記金属板には複数の貫通孔が形成され、前記原料ガスは前記金属板の両面に吹き付ける請求項8記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 金属基板に、電圧を印加して減圧プラズマ化学気相成長法によって、表面層を形成する画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 複数の前記金属基板に同時に前記表面層を形成する請求項10記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記金属基板に印加する電力密度が0.01W/cm2以上10W/cm2以下で、周波数が1kHz以上60MHz以下の高周波電圧である請求項10記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層が酸化物層でなり、該酸化物層の組成は、Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、TiO2のうちの少なくとも一種を主成分とする請求項10乃至12のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層が窒化物層でなり、該窒化物層の組成は、AlN、Si3N4、BNのうちの少なくとも一種を主成分とする請求項10乃至12のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層を厚さ0.1μm以上10μm以下に形成する請求項10乃至請求項14のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- Niを質量%で38%以上52%以下の範囲で含有するFe−Ni系合金によって構成された前記金属基板を用いる請求項10乃至請求項15のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 画像表示装置用金属部材は、プラズマディスプレイ用金属隔壁または背面板である請求項1乃至16のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記表面層を形成させる原料ガスを減圧雰囲気下で前記金属基板に吹き付けながら、該金属基板に高周波電圧を印加する請求項10乃至請求項17のいずれか1項記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
- 前記金属基板には複数の貫通孔が形成され、前記原料ガスを前記金属基板の両面に吹き付ける請求項18記載の画像表示装置用金属部材の製造方法。
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