JP2007001831A - Spacer for image display device and image display device - Google Patents

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JP2007001831A JP2005185904A JP2005185904A JP2007001831A JP 2007001831 A JP2007001831 A JP 2007001831A JP 2005185904 A JP2005185904 A JP 2005185904A JP 2005185904 A JP2005185904 A JP 2005185904A JP 2007001831 A JP2007001831 A JP 2007001831A
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Nobuyuki Nakagawa
伸行 中川
Hideaki Takaku
英明 高久
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Canon Inc
Sumita Optical Glass Inc
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Canon Inc
Sumita Optical Glass Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dimensionally accurate spacer for an image display device. <P>SOLUTION: A glass base material comprising the following A-E components, having ≥550°C glass transition temperature, 74-94×10<SP>-7</SP>/°C coefficient of thermal expansion and ≥50°C difference of temperature between a yield point and glass transition point is used as the spacer. The components are: A component: 30-60 wt.% SiO<SB>2</SB>, B component: 2-20 wt.% B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, C component: 20-60 wt.% in total of one or more kinds selected from 0-20 wt.% MgO, 0-30 wt.% CaO and 5-50 wt.% each of SrO and BaO, D component: 0.6-15 wt.% in total of one or more kinds selected from 0-10 wt.% each of Li<SB>2</SB>O, Na<SB>2</SB>O, K<SB>2</SB>O and Cs<SB>2</SB>O and E component: one or more kinds selected from 0-15 wt.% Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 0-15 wt.% ZnO, 0-10 wt.% ZrO<SB>2</SB>and 0-30 wt.% Ln<SB>2</SB>O<SB>3</SB>(where Ln expresses Y, La, Gd and Yb). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、気密空間を保持するのに用いられるスペーサ、とりわけ、画像表示装置の気密容器内に配置されるスペーサに関する。   The present invention relates to a spacer used to hold an airtight space, and more particularly to a spacer disposed in an airtight container of an image display device.

画像表示装置には、電子線励起ディスプレイやプラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、ELディスプレイなど種々のディスプレイがあり、近年、その大画面化に向けて研究開発が進められている。これらの画像表示装置は、表示画面が大きくなればなるほど、画像表示装置の外囲器を構成する気密容器の強度を増さねばならないが、その一手段として、気密容器内に、気密容器内の気密空間を保持するためのスペーサが配置される。   Image display devices include various displays such as an electron beam excitation display, a plasma display, a liquid crystal display, and an EL display. In recent years, research and development have been progressed toward the enlargement of the screen. In these image display devices, the larger the display screen, the greater the strength of the hermetic container constituting the envelope of the image display device. A spacer for holding the airtight space is arranged.

このようなスペーサの例として、特許文献1には、電子線励起ディスプレイの気密容器を構成する前面板及び背面板に通常用いられるソーダライムシリカガラス或いはディスプレイ基板用の高歪点ガラスと同等の線膨張係数を有し、しかも、無アルカリのガラスからなるスペーサが記載されている。より詳述すると、SiO2を10〜35wt%、RO(但し、Rはアルカリ土類金属を示す)を20〜60wt%、B23を9〜30wt%、及びAl23を0〜10wt%含み、実質的にアルカリ金属を含有しないガラス組成を有し、かつ、線膨張係数が76〜92×10-7/℃の無アルカリガラスで構成されるスペーサを電子線励起ディスプレイの上記スペーサとして用いることで、アルカリ成分に起因する電界破壊等の不具合を引き起こすことがなく、しかも、その線膨張係数が上記ソーダライムシリカガラス或いはディスプレイ基板用の高歪点ガラスの線膨張係数とほぼ同等であるため、熱膨張差に起因する破壊等の問題もないことが記載されている。 As an example of such a spacer, Patent Document 1 discloses a line equivalent to soda-lime silica glass or a high strain point glass for a display substrate that is usually used for a front plate and a rear plate constituting an airtight container of an electron beam excitation display. A spacer having an expansion coefficient and made of alkali-free glass is described. More specifically, SiO 2 is 10 to 35 wt%, RO (where R represents an alkaline earth metal) 20 to 60 wt%, B 2 O 3 is 9 to 30 wt%, and Al 2 O 3 is 0 to 0 wt%. The spacer of the electron beam excitation display is a spacer composed of non-alkali glass having a glass composition containing 10 wt% and substantially not containing an alkali metal and having a linear expansion coefficient of 76 to 92 × 10 −7 / ° C. As a result, it does not cause problems such as electric field breakdown due to alkali components, and its linear expansion coefficient is almost equal to the linear expansion coefficient of soda lime silica glass or high strain point glass for display substrates. Therefore, it is described that there is no problem such as destruction due to the difference in thermal expansion.

特開2002−104839号公報JP 2002-104839 A

しかしながら、上記組成を有するガラスからスペーサを成形しようとすると、その加工精度はさほど上がらない問題があった。とりわけ、多数のスペーサが配置される表示面積の大きな画像表示装置にあっては、寸法精度の高いスペーサが要求されるが、上記のような組成を有するガラスではこの要求に十分応じきれない場合があった。   However, when the spacer is formed from the glass having the above composition, there is a problem that the processing accuracy does not increase so much. In particular, in an image display device having a large display area in which a large number of spacers are arranged, a spacer with high dimensional accuracy is required, but glass having the above composition may not be able to meet this requirement sufficiently. there were.

本発明は、寸法精度のより高い、画像表示装置用スペーサとこれを備えた画像表示装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a spacer for an image display device with higher dimensional accuracy and an image display device including the same.

本発明は、
30〜60wt%のSiO2(A成分)と、
2〜20wt%のB23(B成分)と、
0〜20wt%のMgO、0〜30wt%のCaO並びにそれぞれ0〜50wt%のSrO及びBaOから選択される、20wt%以上のいずれか一種又は合計量が20〜60wt%の二種以上(C成分)と、
それぞれ0〜10wt%のLi2O、Na2O、K2O及びCs2Oから選択される、0.6wt%以上のいずれか一種又は合計量が0.6〜15wt%の二種以上(D成分)
と、
0〜15wt%のAl23、0〜15wt%のZnO、0〜10wt%のZrO2及び0〜30wt%のLn23(但し、LnはY、La、Gd、Ybを示す)から選択される一種又は二種以上(E成分)と
を含有する組成を有し、ガラス転移点温度が550℃以上であって、100〜300℃での熱膨張係数が74〜94×10-7/℃であり、且つ、屈服点温度とガラス転移点温度との差が50℃以上であるガラス基材を有することを特徴とする画像表示装置用スペーサを提供するものである。
The present invention
30-60 wt% SiO 2 (A component);
2 to 20 wt% B 2 O 3 (B component);
Selected from 0 to 20 wt% MgO, 0 to 30 wt% CaO, and 0 to 50 wt% SrO and BaO, respectively, one or more of 20 wt% or more, or two or more of the total amount of 20 to 60 wt% (component C) )When,
0-10 wt% of Li 2 O, respectively, Na 2 O, is selected from K 2 O and Cs 2 O, either one or the total amount of more than 0.6 wt% is 0.6~15Wt% of two or more ( D component)
When,
From 0 to 15 wt% Al 2 O 3 , 0 to 15 wt% ZnO, 0 to 10 wt% ZrO 2 and 0 to 30 wt% Ln 2 O 3 (where Ln represents Y, La, Gd, Yb) It has a composition containing one or more selected (E component), has a glass transition temperature of 550 ° C. or higher, and a thermal expansion coefficient at 100 to 300 ° C. of 74 to 94 × 10 −7. The present invention provides a spacer for an image display device, which has a glass substrate that is / ° C and has a difference between a bending point temperature and a glass transition temperature of 50 ° C or more.

また、本発明は、気密容器内に、画像表示部材と、前記気密容器内の気密空間を保持するスペーサとを備える画像表示装置であって、このスペーサが、上記スペーサであることを特徴とする画像表示装置を提供するものでもある。   Further, the present invention is an image display device comprising an image display member and a spacer for holding an airtight space in the airtight container in the airtight container, wherein the spacer is the spacer. It also provides an image display device.

本発明によれば、寸法精度の高い、画像表示装置用スペーサとこれを備えた画像表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the spacer for image display apparatuses with high dimensional accuracy and an image display apparatus provided with the same can be provided.

以下に本発明のスペーサ及びそれを用いた画像表示装置について説明する。   The spacer of the present invention and an image display device using the same will be described below.

本発明の画像表示装置用スペーサは、ガラス基材より成る絶縁性スペーサや、ガラス基材表面に抵抗体や抵抗膜を有する導電性スペーサを含む。   The spacer for an image display device of the present invention includes an insulating spacer made of a glass substrate and a conductive spacer having a resistor or a resistance film on the surface of the glass substrate.

本発明の画像表示装置用スペーサのガラス基材は、30〜60wt%のSiO2(A成分)と、2〜20wt%のB23(B成分)と、0〜20wt%のMgO、0〜30wt%のCaO並びにそれぞれ0〜50wt%のSrO及びBaOから選択される、20wt%以上のいずれか一種又は合計量が20〜60wt%となる二種以上(C成分)と、それぞれ0〜10wt%のLi2O、Na2O、K2O及びCs2Oから選択される、0.6wt%以上の一種又は合計量が0.6〜15wt%となる二種以上(D成分)と、0〜15wt%のAl23、0〜15wt%のZnO、0〜10wt%のZrO2及び0〜30wt%のLn23(但し、LnはY、La、Gd、Ybを示す)から選択される一種又は二種以上(E成分)とを含有する組成を有する。 The glass substrate of the spacer for an image display device of the present invention has 30 to 60 wt% of SiO 2 (A component), 2 to 20 wt% of B 2 O 3 (B component), 0 to 20 wt% of MgO, 0 ˜30 wt% CaO and 0 to 50 wt% SrO and BaO, respectively, 20 wt% or more, or two or more (C component) with a total amount of 20 to 60 wt%, and 0 to 10 wt. % Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and Cs 2 O, 0.6 wt% or more, or two or more (D component) with a total amount of 0.6 to 15 wt%, From 0 to 15 wt% Al 2 O 3 , 0 to 15 wt% ZnO, 0 to 10 wt% ZrO 2 and 0 to 30 wt% Ln 2 O 3 (where Ln represents Y, La, Gd, Yb) One or more selected (E component) Having a composition with.

A成分であるSiO2の含有量は、30〜60wt%、好ましくは36〜50wt%である。SiO2が30wt%よりも少ないとガラスの温度に対する粘度変化が急激になり、延伸加工精度に悪影響を及ぼし、60wt%を超えると溶融温度が高くなり延伸加工作業が困難になる上、必要な膨張係数を維持できない。 The content of SiO 2 is a component A, 30 to 60 wt%, preferably 36~50wt%. If the SiO 2 content is less than 30 wt%, the viscosity change with respect to the glass temperature will be abrupt, which will adversely affect the drawing accuracy. If it exceeds 60 wt%, the melting temperature will be high, making the drawing work difficult, and the necessary expansion. The coefficient cannot be maintained.

B成分であるB23の含有量は、2〜20wt%、好ましくは5〜15wt%である。B23は、ガラス溶融温度を低下させ、ガラスをより安定化させる成分であるが、2wt%よりも少ないとその効果を十分に得られず、また20wt%よりも多いと逆にガラスの安定性を低下させると共に、温度に対する粘度変化が急激になり、延伸加工精度に悪影響を及ぼす。 The content of B 2 O 3 is a component B, 2 to 20 wt%, preferably 5 to 15 wt%. B 2 O 3 is a component that lowers the glass melting temperature and stabilizes the glass, but if it is less than 2 wt%, the effect cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 20 wt%, conversely, While decreasing stability, the viscosity change with respect to temperature becomes abrupt, which adversely affects the drawing processing accuracy.

C成分は、MgO、CaO、SrO及びBaOから選択される一種又は二種以上である。MgO、CaO、SrO及びBaOは、いずれもガラスの溶融温度を低下させ、よりガラス化しやすくさせる成分である。   C component is 1 type, or 2 or more types selected from MgO, CaO, SrO, and BaO. MgO, CaO, SrO and BaO are all components that lower the melting temperature of glass and make it easier to vitrify.

しかし、MgOは、20wt%を超えるとガラスの安定性を損なうことから、MgOを含有させる場合、20wt%以下、好ましくは15wt%以下の範囲である。CaOは、30wt%を超えるとガラスの安定性を損ない、安定した熱延伸加工ができなくなることから、CaOを含有させる場合、30wt%以下。好ましくは25wt%以下である。SrO及びBaOは、それぞれ50wt%を超えると膨張係数が大きくなりすぎる上、必要とされるガラス転移点の温度を維持できないため、熱延伸加工精度の悪影響を及ぼす。このため、SrO又はBaOを含有させる場合、それぞれ50wt%以下、好ましくは45wt%以下である。   However, when MgO exceeds 20 wt%, the stability of the glass is impaired. Therefore, when MgO is contained, the range is 20 wt% or less, preferably 15 wt% or less. When CaO exceeds 30 wt%, the stability of the glass is impaired, and stable hot drawing cannot be performed. Therefore, when CaO is contained, the content is 30 wt% or less. Preferably it is 25 wt% or less. If SrO and BaO each exceed 50 wt%, the expansion coefficient becomes too large, and the required glass transition temperature cannot be maintained. For this reason, when it contains SrO or BaO, it is 50 wt% or less respectively, Preferably it is 45 wt% or less.

また、C成分として選択されるMgO、CaO、SrO及びBaOの一種の量又は二種以上の合計量が20wt%未満では、ガラス溶融温度が高くなり、ガラス作製が困難となる。また、二種以上の場合、合計量が60wt%を超えるとガラス化が困難になり、必要とする熱膨張係数を維持できない上に温度に対する粘度変化が急激になり、延伸加工精度に悪影響を及ぼす。このため、一種の場合の量は、上記の範囲の上限を限度として20wt%以上、好ましくは24wt%以上、二種以上の場合の合計量は、20〜60wt%、好ましくは24〜50wt%である。   If the amount of MgO, CaO, SrO and BaO selected as the C component or the total amount of two or more is less than 20 wt%, the glass melting temperature becomes high and glass production becomes difficult. In the case of two or more kinds, vitrification becomes difficult if the total amount exceeds 60 wt%, the required coefficient of thermal expansion cannot be maintained, and the viscosity change with temperature becomes abrupt, which adversely affects the drawing processing accuracy. . For this reason, the amount in the case of one type is 20 wt% or more, preferably 24 wt% or more, with the upper limit of the above range being limited, and the total amount in the case of two or more types is 20 to 60 wt%, preferably 24 to 50 wt% is there.

D成分は、Li2O、Na2O、K2O及びCs2Oから選択される一種又は二種以上である。Li2O、Na2O、K2O及びCs2Oは、いずれも必要とする延伸加工精度をもたらすものである。 D ingredients are Li 2 O, Na 2 O, one or two or more selected from K 2 O and Cs 2 O. Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O all provide necessary drawing accuracy.

しかし、いずれも単独で10wt%を超えると膨張係数が大きくなりすぎる上、電圧印加時に著しい劣化を起こすことから、Li2O、Na2O、K2O及びCs2Oは、それぞれ10wt%以下、好ましくは6wt%以下である。 However, if each exceeds 10 wt% alone, the expansion coefficient becomes too large and significant deterioration occurs when voltage is applied. Therefore, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and Cs 2 O are each 10 wt% or less. Preferably, it is 6 wt% or less.

また、D成分として選択されるLi2O、Na2O、K2O及びCs2Oの一種の量又は二種以上の合計量が0.6wt%未満では必要とする延伸加工精度が得られない。また、二種以上の場合、合計量が15wt%を超えると膨張係数が大きくなりすぎる上、電圧印加時に著しい劣化を起こす。このため、一種の場合の量は、上記の範囲の上限を限度として0.6wt%以上、二種以上の場合の合計量は、0.6〜15wt%、好ましくは0.6〜10wt%である。 Further, if the amount of one kind of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and Cs 2 O selected as the D component or the total amount of two or more kinds is less than 0.6 wt%, the required drawing accuracy can be obtained. Absent. Further, in the case of two or more types, if the total amount exceeds 15 wt%, the expansion coefficient becomes too large, and significant deterioration occurs during voltage application. For this reason, the amount in the case of one type is 0.6 wt% or more with the upper limit of the above range as the limit, and the total amount in the case of two or more types is 0.6 to 15 wt%, preferably 0.6 to 10 wt% is there.

E成分におけるAl23の含有量は、0〜15wt%、好ましくは0〜10wt%である。Al23は、ガラス転移点を高くし、温度に対する粘度変化を緩やかにする上、耐環境性を良くする効果をもつ任意成分であるが、その含有量が15wt%%を超えると溶融温度が高くなり、結果的にガラス化が困難となる。 The content of Al 2 O 3 in the E component is 0 to 15 wt%, preferably 0 to 10 wt%. Al 2 O 3 is an optional component that has an effect of increasing the glass transition point, slowing the viscosity change with respect to temperature, and improving the environmental resistance, but if its content exceeds 15 wt%, the melting temperature As a result, vitrification becomes difficult.

E成分におけるZnOの含有量は、0〜15wt%、好ましくは0〜10wt%である。ZnOは、ガラスの溶融温度を低下させ、よりガラス化し易くさせる任意成分であるが、15wt%を超えると、熱膨張係数が小さくなりすぎる。   The content of ZnO in the E component is 0 to 15 wt%, preferably 0 to 10 wt%. ZnO is an optional component that lowers the melting temperature of glass and makes it easier to vitrify, but if it exceeds 15 wt%, the thermal expansion coefficient becomes too small.

E成分におけるZrO2の含有量は、0〜10wt%、好ましくは0〜7wt%である。ZrO2は、ガラスの耐環境性向上に寄与する任意成分であるが、10wt%を超えると溶融温度が高くなり、同時にガラスの安定性を損ねるためガラス化が困難になる。 The content of ZrO 2 in the E component is 0 to 10 wt%, preferably 0 to 7 wt%. ZrO 2 is an optional component that contributes to improving the environmental resistance of the glass. However, if it exceeds 10 wt%, the melting temperature becomes high, and at the same time, the stability of the glass is impaired, making vitrification difficult.

E成分におけるLn23(但し、LnはY、La、Gd、Ybを示す)の含有量は、0〜30wt%、好ましくは0〜20wt%である。Ln23は、ガラス転移温度を高める任意成分であるが、それぞれ30wt%を超えると溶融温度が高くなり、結果的にガラス化が困難となる。 The content of Ln 2 O 3 (wherein Ln represents Y, La, Gd, Yb) in the E component is 0-30 wt%, preferably 0-20 wt%. Ln 2 O 3 is an optional component that raises the glass transition temperature, but if it exceeds 30 wt%, the melting temperature becomes high, and as a result, vitrification becomes difficult.

尚、上記以外の希土類酸化物(CeO2、Pr611、Nd23、Sm23、Eu23、Tb47、Dy23、Ho23、Er23、Tm23、Lu23等)は、ガラスに着色を起こしやすい成分であるが、特性に大きな影響を与えない範囲で、上記4種の希土類酸化物と同様に同程度の量が任意に使用可能である。 Note that a rare earth oxide other than the above (CeO 2, Pr 6 O 11 , Nd 2 O 3, Sm 2 O 3, Eu 2 O 3, Tb 4 O 7, Dy 2 O 3, Ho 2 O 3, Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Lu 2 O 3, etc.) are components that easily cause coloration in the glass, but are in the same amount as the above four kinds of rare earth oxides within a range that does not greatly affect the properties. Can be used arbitrarily.

以上の組成を有するガラス基材は、ガラスの安定性に優れ、機械的、化学的強度に優れたものとすることができる。   The glass substrate having the above composition is excellent in stability of glass and excellent in mechanical and chemical strength.

以上の組成を有するガラス基材は、そのガラス転移点温度(Tg)を550℃以上とすることができ、スペーサとして搭載される画像表示装置の組立工程における加熱処理に十分な耐性を有する他、その熱膨張係数(α)は100℃〜300℃において74〜94×10-7/℃の範囲とすることができ、画像表示装置の後述する気密容器を構成する部材の熱膨張係数とのマッチングも良好である。 The glass substrate having the above composition can have a glass transition temperature (Tg) of 550 ° C. or higher, and has sufficient resistance to heat treatment in an assembly process of an image display device mounted as a spacer. The coefficient of thermal expansion (α) can be in the range of 74 to 94 × 10 −7 / ° C. at 100 ° C. to 300 ° C., and matching with the coefficient of thermal expansion of the members constituting the airtight container described later of the image display device. Is also good.

更に、以上の組成を有するガラスは、ガラス屈服点温度(At)とガラス転移点温度(Tg)との差を50℃以上とすることができるので、かかるガラスから加熱成形されたガラス基材はその寸法精度に優れる。とりわけ、前記C成分の量が前述の好ましい範囲であると、上記ガラス屈服点温度(At)とガラス転移点温度(Tg)との差が55℃以上とすることができ、かかるガラスから加熱成形されたガラス基材はその寸法精度に一層優れる。   Furthermore, since the glass having the above composition can set the difference between the glass bending point temperature (At) and the glass transition temperature (Tg) to 50 ° C. or higher, Its dimensional accuracy is excellent. In particular, when the amount of the C component is within the above-mentioned preferable range, the difference between the glass bending point temperature (At) and the glass transition temperature (Tg) can be 55 ° C. or higher, and the glass is thermoformed. The resulting glass substrate is further excellent in dimensional accuracy.

本発明の画像表示装置用スペーサの製造方法には特に制限はなく、従来の種々の方法が適宜用いられ製造される。   The manufacturing method of the spacer for an image display device of the present invention is not particularly limited, and various conventional methods are used as appropriate.

即ち、本発明に係る組成を有するガラスの母材から、所定の大きさのガラス基材が切出され、あるいは、本発明に係る組成を有するガラスの母材から所望の大きさに加熱成形される。とりわけ、加熱成形法の中でも、そのガラスが実質的に軟化変形する温度に加熱しつつ延伸し、この延伸されたガラス部材を所定の長さに切断することにより所望の形状のガラス基材が製造される、所謂加熱延伸法が、本発明に係る組成を有するガラスにとっては適しており、高精度なスペーサの製造を可能にする。   That is, a glass substrate having a predetermined size is cut out from the glass base material having the composition according to the present invention, or is heat-formed to a desired size from the glass base material having the composition according to the present invention. The In particular, among the thermoforming methods, the glass is stretched while being heated to a temperature at which the glass is substantially softened and deformed, and a glass substrate having a desired shape is produced by cutting the stretched glass member into a predetermined length. The so-called heating drawing method is suitable for the glass having the composition according to the present invention, and enables the production of a highly accurate spacer.

本発明の画像表示装置用スペーサの形状も、板状、円柱状、球状など、特に制限は無く、適用される画像表示装置における要求に従って適宜選択される。   The shape of the spacer for an image display device of the present invention is not particularly limited, such as a plate shape, a columnar shape, or a spherical shape, and is appropriately selected according to the requirements of the applied image display device.

また、本発明の画像表示装置用スペーサの大きさ、配置個数、配置ピッチなども、適用される画像表示装置における要求にしたがって、上記気密空間の充分な保持が達成し得る程度に適宜設定されるが、大きさは、好ましくは、厚さが0.05mm〜3mmの範囲、高さは1mm〜5mmの範囲である。   In addition, the size, the number of arrangement, the arrangement pitch, and the like of the spacer for the image display device according to the present invention are appropriately set according to the requirements of the applied image display device to such an extent that sufficient maintenance of the airtight space can be achieved. However, the size is preferably in the range of 0.05 mm to 3 mm in thickness and in the range of 1 mm to 5 mm in height.

図1は、本発明のスペーサが画像表示装置に適用された場合の、一部を切り欠いた模式的斜視図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view with a part cut away when the spacer of the present invention is applied to an image display device.

図1において、画像表示面側であるフェースプレート1の内面には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイではカラーフィルターなどが配置され、電子線励起ディスプレイではアノード電極及び蛍光体などが配置される。また、リアプレート2上には、電子線励起ディスプレイでは電子源などが配置され、ELディスプレイではEL素子などが配置される。   In FIG. 1, on the inner surface of the face plate 1 on the image display surface side, a color filter or the like is disposed in a liquid crystal display or a plasma display, and an anode electrode and a phosphor are disposed in an electron beam excitation display. On the rear plate 2, an electron source or the like is disposed in the electron beam excitation display, and an EL element or the like is disposed in the EL display.

図1において、フェースプレート1とリアプレート2は、封着部材3によって封着されており、その内部は気密雰囲気とされている。また、この気密雰囲気は、電子線励起ディスプレイでは10-4Pa〜10-6Pa程度の減圧雰囲気とされ、プラズマディスプレイでは励起ガスが封入されており、液晶ディスプレイでは液晶化合物が封入されている。 In FIG. 1, a face plate 1 and a rear plate 2 are sealed by a sealing member 3, and the inside of the face plate 1 and the rear plate 2 is an airtight atmosphere. Further, this airtight atmosphere is a reduced pressure atmosphere of about 10 −4 Pa to 10 −6 Pa in the electron beam excitation display, an excitation gas is enclosed in the plasma display, and a liquid crystal compound is enclosed in the liquid crystal display.

図1において、本発明に係るスペーサ4は、上述したガラス組成を有するガラス基材を有しており、フェースプレート1とリアプレート2を外枠9を介して封着部材3で接合して構成される気密容器内に、その気密空間を保持する目的で配置され、当該気密容器の内部から当該気密空間を保持する。   In FIG. 1, a spacer 4 according to the present invention has a glass base material having the glass composition described above, and is configured by joining a face plate 1 and a rear plate 2 with a sealing member 3 via an outer frame 9. It arrange | positions in the airtight container made in order to hold | maintain the airtight space, and hold | maintains the said airtight space from the inside of the said airtight container.

図1に示された画像表示装置は、本発明のスペーサ4を備えており、よって、とりわけ表示画像の歪みやスペーサ4の座屈が無く、充分に保持された気密空間を有し、優れた表示画像を呈する。   The image display device shown in FIG. 1 includes the spacer 4 of the present invention, and therefore has a sufficiently held airtight space, particularly without distortion of the display image and buckling of the spacer 4, and is excellent. Present a display image.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.

〔実施例1〜12、比較例1〜4〕
表1及び表2に示すような組成を有するガラス母材を用意した。
[Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 4]
Glass base materials having compositions as shown in Table 1 and Table 2 were prepared.

Figure 2007001831
Figure 2007001831

Figure 2007001831
Figure 2007001831

以上の組成を有する各ガラス母材を、表1、表2中の延伸温度で加熱しつつ延伸し、この延伸されたガラス部材を所定の長さに切断することによって、図2に示すような厚さtが0.2mm、高さhが1.6mm、長さlが850mmのガラス基材を上記各ガラス母材ごとに50枚ずつ作成した。   Each glass base material having the above composition is stretched while being heated at the stretching temperatures in Tables 1 and 2, and the stretched glass member is cut into a predetermined length, as shown in FIG. 50 glass substrates each having a thickness t of 0.2 mm, a height h of 1.6 mm, and a length l of 850 mm were prepared for each of the glass base materials.

(検証1)
以上で作成したガラス基材の全てに対して、寸法精度に関する検証を行った。この検証では、同一のガラス母材から得られた50枚のガラス基材の高さと厚さとを測定し、夫々の平均値を求めて、この平均値からの厚さの最大ずれ量tΔ(μm)及び高さの最大ずれ量hΔ(μm)を算出した。
(Verification 1)
Verification regarding the dimensional accuracy was performed on all the glass substrates prepared as described above. In this verification, the height and thickness of 50 glass substrates obtained from the same glass base material are measured, the respective average values are obtained, and the maximum amount of thickness deviation tΔ (μm from this average value) ) And the maximum amount of deviation hΔ (μm).

(検証2)
以上で作成したガラス基材の全てに対して、耐圧に関する検証を行った。この検証では、図3に示されるように、一対のガラス基板7、8と、これら一対のガラス基板7、8間に配置された外枠9とで構成された気密容器内に、同一のガラス母材から得られた50枚のガラス基材5を配置し、排気管10に接続された真空ポンプ(不図示)で気密容器内を10-4Pa程度まで減圧した後、ガラス基板7、8の夫々の気密容器内全面に形成しておいた電極(不図示)間に10kVの電位差を約30min印加する。その後、気密容器を解体して、それぞれのガラス基材5を取り出し、放電の有無について検証した。
(Verification 2)
Verification about a pressure | voltage resistance was performed with respect to all the glass base materials created above. In this verification, as shown in FIG. 3, the same glass is contained in an airtight container composed of a pair of glass substrates 7, 8 and an outer frame 9 disposed between the pair of glass substrates 7, 8. 50 glass substrates 5 obtained from the base material are arranged, and the inside of the airtight container is depressurized to about 10 −4 Pa by a vacuum pump (not shown) connected to the exhaust pipe 10, and then the glass substrates 7, 8. A potential difference of 10 kV is applied for about 30 min between electrodes (not shown) formed on the entire surface of each hermetic container. Then, the airtight container was disassembled, each glass substrate 5 was taken out, and the presence or absence of discharge was verified.

以上の結果を表3に示す。   The above results are shown in Table 3.

Figure 2007001831
Figure 2007001831

表3の結果から明らかであるように、本実施例のガラス基材では、その寸法精度が極めて高く、一方、比較例1〜4のガラス基材は、本実施例に比べ、その寸法精度は低い。また、比較例のガラス基材では、比較例3を除く基材で明らかに放電痕と思われる変色部が確認されたが、本実施例のガラス基材では確認されなかった。   As is clear from the results of Table 3, the glass substrate of this example has extremely high dimensional accuracy, while the glass substrates of Comparative Examples 1 to 4 have a dimensional accuracy of Low. Moreover, in the glass base material of the comparative example, the discoloration part which seems to be a discharge trace clearly was confirmed by the base material except the comparative example 3, but it was not confirmed by the glass base material of a present Example.

(検証3)
また、表1及び表2に示された組成を有する各ガラス母材に、予め研削加工により、複数本のストライプ状の溝を形成した。この溝付きのガラス母材を、760℃に加熱しつつ溝の長さ方向に延伸し、この延伸されたガラス部材を所定の長さに切断することによって、図5に示すような厚さtが0.2mm、高さhが1.6mm、長さlが850mm、溝の深さdが8μm、溝の幅xが15μm、溝のピッチpが30μmのガラス基材を、上記各ガラス母材ごとに50枚ずつ作成した。これらのガラス基材の全てに対して、検証1と同様に、寸法精度に関する検証を行った。この検証では、同一のガラス母材から得られた50枚のガラス基材の溝の深さdと溝の幅xとを測定し、夫々の平均値を求めて、この平均値からの深さの最大ずれ量dΔ(μm)及び幅の最大ずれ量xΔ(μm)を算出した。
以上の結果を表4に示す。
(Verification 3)
In addition, a plurality of stripe-shaped grooves were formed in advance on each glass base material having the composition shown in Table 1 and Table 2 by grinding. The glass base material with the groove is stretched in the length direction of the groove while being heated to 760 ° C., and the stretched glass member is cut into a predetermined length to obtain a thickness t as shown in FIG. 0.2 mm, height h is 1.6 mm, length l is 850 mm, groove depth d is 8 μm, groove width x is 15 μm, and groove pitch p is 30 μm. 50 sheets were prepared for each material. For all of these glass substrates, in the same manner as in verification 1, verification regarding dimensional accuracy was performed. In this verification, the groove depth d and the groove width x of 50 glass substrates obtained from the same glass base material are measured, the respective average values are obtained, and the depth from this average value is obtained. The maximum deviation amount dΔ (μm) and the maximum deviation amount xΔ (μm) of width were calculated.
The results are shown in Table 4.

Figure 2007001831
Figure 2007001831

表4の結果から明らかであるように、本実施例のガラス基材では、その寸法精度が極めて高く、一方、比較例のガラス基材は、本実施例に比べ、その寸法精度は低い。   As is clear from the results in Table 4, the glass substrate of this example has a very high dimensional accuracy, while the glass substrate of the comparative example has a lower dimensional accuracy than this example.

(検証4)
更に、以上で作成したガラス基材の全てに、その全面にW−Ge−Nの抵抗膜を膜厚200nm形成した。かかる抵抗膜は、WのターゲッタとGeのターゲットとを高周波電源で同時スパッタすることにより形成した。スパッタガスはAr:N2=1:2の混合ガスで、全圧力は1mTorrである。上記条件で成膜した抵抗膜のシート抵抗は1×1012Ω/□であった。
(Verification 4)
Furthermore, a W-Ge-N resistive film having a thickness of 200 nm was formed on the entire surface of the glass substrate prepared as described above. Such a resistive film was formed by simultaneously sputtering a W targetter and a Ge target with a high frequency power source. The sputtering gas is a mixed gas of Ar: N 2 = 1: 2, and the total pressure is 1 mTorr. The resistance film formed under the above conditions had a sheet resistance of 1 × 10 12 Ω / □.

以上の抵抗膜で被覆されたガラス基材の全てに対して、耐圧に関する検証を行った。この検証では、上記検証2と同様に、図3に示される気密容器内に、同一のガラス母材から得られた50枚の上記ガラス基材5を配置し、排気管10に接続された真空ポンプ(不図示)で気密容器内を10-4Pa程度まで減圧した後、ガラス基板7、8の夫々の気密容器内全面に形成しておいた電極(不図示)間に10kVの電位差を約30min印加する。その後、気密容器を解体して、それぞれのガラス基材を取り出し、放電の有無について検証した。 With respect to all the glass substrates coated with the above-described resistance film, verification regarding withstand voltage was performed. In this verification, similarly to the above-described verification 2, 50 glass substrates 5 obtained from the same glass base material are arranged in an airtight container shown in FIG. After the pressure inside the hermetic container is reduced to about 10 −4 Pa with a pump (not shown), a potential difference of 10 kV is applied between the electrodes (not shown) formed on the entire surface of each hermetic container of the glass substrates 7 and 8. Apply for 30 min. Then, the airtight container was disassembled, each glass substrate was taken out, and the presence or absence of discharge was verified.

以上の結果を表5に示す。   The results are shown in Table 5.

Figure 2007001831
Figure 2007001831

表5の結果から明らかであるように、比較例のガラス基材では、比較例3を除く基材で明らかに放電痕と思われる変色部が確認されたが、本実施例のガラス基材では確認されなかった。また、特に比較例4(アルカリ金属量の多い比較例)では、抵抗膜の一部がガラス基材から剥離しているのが確認された。   As is clear from the results in Table 5, in the glass substrate of the comparative example, a discolored portion that was clearly considered to be a discharge mark was confirmed in the substrate except for the comparative example 3, but in the glass substrate of this example, It was not confirmed. In particular, in Comparative Example 4 (Comparative Example with a large amount of alkali metal), it was confirmed that a part of the resistance film was peeled off from the glass substrate.

〔実施例12〕
以下で、実施例1〜11のガラス基材を用いたスペーサを備えた画像表示装置の例を挙げる。
Example 12
Below, the example of the image display apparatus provided with the spacer using the glass substrate of Examples 1-11 is given.

以上述べた実施例1〜11のガラス基材表面に、以下の方法により抵抗膜を被覆する。抵抗膜は、1010Ω/□〜1014Ω/□のシート抵抗とするのが好ましく、用いる材料は、所望のシート抵抗を得るのに適当な金属、半導体などの中から適宜選択される。 The glass substrate surfaces of Examples 1 to 11 described above are coated with a resistance film by the following method. The resistance film preferably has a sheet resistance of 10 10 Ω / □ to 10 14 Ω / □, and the material used is appropriately selected from metals, semiconductors, and the like suitable for obtaining a desired sheet resistance.

上記各実施例のガラス基材の表面に、帯電防止用の抵抗膜として、WのターゲッタとGeのターゲットとを高周波電源で同時スパッタすることにより、W−Ge−Nの抵抗膜を膜厚200nm形成した。スパッタガスはAr:N2=1:2の混合ガスで、全圧力は1mTorrである。上記条件で成膜した抵抗膜のシート抵抗は1×1012Ω/□であった。 A W-Ge-N resistive film is formed to a thickness of 200 nm on the surface of the glass substrate of each of the above examples by simultaneously sputtering a W targetter and a Ge target with a high frequency power source as an antistatic resistive film. Formed. The sputtering gas is a mixed gas of Ar: N 2 = 1: 2, and the total pressure is 1 mTorr. The resistance film formed under the above conditions had a sheet resistance of 1 × 10 12 Ω / □.

更に、後述するフェースプレート側及びリアプレート側に当接される端面(図2のZに相当)に、前記抵抗膜よりも低抵抗の低抵抗膜を形成した。上記端面領域に、200μmの帯状に10nm厚のTi膜と200nm厚のPt膜をどちらもスパッタにより気相形成した。この際、Ti膜は、Pt膜の膜密着性を補強する下地層である。こうして低抵抗膜を更に備えたスペーサを得た。この時の低抵抗膜の膜厚は210nmであり、シート抵抗は10Ω/□であった。   Further, a low resistance film having a resistance lower than that of the resistance film was formed on end faces (corresponding to Z in FIG. 2) which are in contact with a face plate side and a rear plate side which will be described later. In the end face region, a 10 nm thick Ti film and a 200 nm thick Pt film were both formed in a vapor phase by sputtering in a 200 μm band. At this time, the Ti film is a base layer that reinforces the film adhesion of the Pt film. Thus, a spacer further provided with a low resistance film was obtained. The film thickness of the low resistance film at this time was 210 nm, and the sheet resistance was 10Ω / □.

以上のように作成したスペーサを、図4に示すように、画像表示装置の外囲器である気密容器内に複数配置した。尚、図4は、その内部をわかり易くするために、分解斜視図とした。   As shown in FIG. 4, a plurality of spacers prepared as described above are arranged in an airtight container that is an envelope of the image display device. FIG. 4 is an exploded perspective view for easy understanding of the inside.

図4において、11はフェースプレートであり、その内面には、蛍光膜12及びメタルバック13が配置されている。   In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a face plate, and a fluorescent film 12 and a metal back 13 are disposed on the inner surface thereof.

また、図4において、14はリアプレートであり、その内面には、複数の電子放出素子15が複数の行方向配線16と複数の列方向配線17によりマトリクス配線された電子源が配置されている。尚、電子放出素子15、行方向配線16、列方向配線17は、図面の簡略化のため一部省略されている。   In FIG. 4, reference numeral 14 denotes a rear plate, on the inner surface of which an electron source in which a plurality of electron-emitting devices 15 are matrix-wired by a plurality of row-direction wirings 16 and a plurality of column-direction wirings 17 is arranged. . The electron-emitting device 15, the row direction wiring 16, and the column direction wiring 17 are partly omitted for simplification of the drawing.

また、図4において、18は外枠であり、フェースプレート11及びリアプレート14と共に、その内部が10-4Pa程度の減圧雰囲気を維持する気密容器を形成しており、この気密容器内に複数のスペーサ6が、フェースプレート11とリアプレート14との間隔を保持すべく配置されている。尚、スペーサ6は、図面の簡略化のため一部省略されている。 In FIG. 4, reference numeral 18 denotes an outer frame, and together with the face plate 11 and the rear plate 14, an airtight container that maintains a reduced pressure atmosphere of about 10 −4 Pa is formed. The spacers 6 are arranged so as to maintain a distance between the face plate 11 and the rear plate 14. The spacer 6 is partially omitted for simplification of the drawing.

上記電子源の製造方法に関しては、例えば特開2000−311594号公報、上記気密容器内へのスペーサの設置方法に関しては、特開2000−251648号公報、等に記載された公知の方法によって行われる。   Regarding the method for manufacturing the electron source, for example, JP 2000-31594 A and the method for installing the spacer in the hermetic container are performed by known methods described in JP 2000-251648 A, and the like. .

以上の実施例において製造された画像表示装置は、実施例1〜11のいずれのガラス基材を有するスペーサを用いても、表示画像の歪みやスペーサの座屈が無く、優れた表示画像を呈する表示装置であった。   The image display device manufactured in the above embodiment exhibits an excellent display image without any distortion of the display image or spacer buckling even when the spacer having any glass substrate of Examples 1 to 11 is used. It was a display device.

〔実施例13〕
本実施例では、図5に示されるようなストライプ状の溝が形成されたガラス基材を作製した。
Example 13
In this example, a glass substrate having a stripe-shaped groove as shown in FIG. 5 was produced.

表1に示された組成を有する各ガラス母材に予め研削加工により、複数本のストライプ状の溝を形成した。このガラス母材を、760℃に加熱しつつストライプの伸びた方向に延伸し、この延伸されたガラス部材を所定の長さに切断することによって、図5に示すような厚さtが0.2mm、高さhが1.6mm、長さlが850mm、溝の深さが8μm、溝の幅xが15μm、溝のピッチpが30μmのガラス基材を、上記各ガラス母材ごとに複数枚ずつ作成した。   A plurality of stripe-shaped grooves were formed in advance on each glass base material having the composition shown in Table 1 by grinding. The glass base material is stretched in the direction in which the stripes extend while being heated to 760 ° C., and the stretched glass member is cut into a predetermined length, whereby the thickness t as shown in FIG. A plurality of glass base materials each having 2 mm, a height h of 1.6 mm, a length l of 850 mm, a groove depth of 8 μm, a groove width x of 15 μm, and a groove pitch p of 30 μm for each of the glass base materials. Created one by one.

以上のガラス基材に実施例12と同様にして、W−Ge−Nの抵抗膜を膜厚200nm形成した。   A W-Ge-N resistive film having a thickness of 200 nm was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 12.

以下、実施例12と同様にして画像表示装置を作成した。   Thereafter, an image display device was produced in the same manner as in Example 12.

以上製造された画像表示装置もまた、表示画像の歪みやスペーサの座屈が無く、優れた表示画像を呈する表示装置であった。   The image display device manufactured as described above is also a display device that exhibits an excellent display image without display image distortion and spacer buckling.

本発明のスペーサが画像表示装置に適用された場合の模式的一部切欠斜視図である。It is a typical partially cutaway perspective view when the spacer of the present invention is applied to an image display device. ガラス基材の例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the example of a glass base material. ガラス基材の耐圧の検証方法を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the verification method of the pressure resistance of a glass base material. 本発明のスペーサが画像表示装置に適用された場合の模式的分解斜視図である。It is a typical exploded perspective view at the time of applying a spacer of the present invention to an image display device. ストライプ状の溝が形成されたガラス基材の例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the example of the glass base material in which the stripe-shaped groove | channel was formed.

符号の説明Explanation of symbols

1、11 フェースプレート
2、14 リアプレート
3 封着部材
4、6 スペーサ
5 ガラス基材
7 ガラス基板
8 ガラス基板
9、18 外枠
10 排気管
12 蛍光膜
13 メタルバック
15 電子放出素子
16 行方向配線
17 列方向配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Face plate 2, 14 Rear plate 3 Sealing member 4, 6 Spacer 5 Glass base material 7 Glass substrate 8 Glass substrate 9, 18 Outer frame 10 Exhaust pipe 12 Fluorescent film 13 Metal back 15 Electron emitting element 16 Row direction wiring 17 Wiring direction

Claims (5)

30〜60wt%のSiO2(A成分)と、
2〜20wt%のB23(B成分)と、
0〜20wt%のMgO、0〜30wt%のCaO並びにそれぞれ0〜50wt%のSrO及びBaOから選択される、20wt%以上のいずれか一種又は合計量が20〜60wt%の二種以上(C成分)と、
それぞれ0〜10wt%のLi2O、Na2O、K2O及びCs2Oから選択される、0.6wt%以上のいずれか一種又は合計量が0.6〜15wt%の二種以上(D成分)と、
0〜15wt%のAl23、0〜15wt%のZnO、0〜10wt%のZrO2及び0〜30wt%のLn23(但し、LnはY、La、Gd、Ybを示す)から選択される一種又は二種以上(E成分)と
を含有する組成を有し、ガラス転移点温度が550℃以上であって、100〜300℃での熱膨張係数が74〜94×10-7/℃であり、且つ、屈服点温度とガラス転移点温度との差が50℃以上であるガラス基材を有することを特徴とする画像表示装置用スペーサ。
30-60 wt% SiO 2 (A component);
2 to 20 wt% B 2 O 3 (B component);
Selected from 0 to 20 wt% MgO, 0 to 30 wt% CaO, and 0 to 50 wt% SrO and BaO, respectively, one or more of 20 wt% or more, or two or more of the total amount of 20 to 60 wt% (component C) )When,
0-10 wt% of Li 2 O, respectively, Na 2 O, is selected from K 2 O and Cs 2 O, either one or the total amount of more than 0.6 wt% is 0.6~15Wt% of two or more ( D component),
From 0 to 15 wt% Al 2 O 3 , 0 to 15 wt% ZnO, 0 to 10 wt% ZrO 2 and 0 to 30 wt% Ln 2 O 3 (where Ln represents Y, La, Gd, Yb) It has a composition containing one or more selected (E component), has a glass transition temperature of 550 ° C. or higher, and a thermal expansion coefficient at 100 to 300 ° C. of 74 to 94 × 10 −7. A spacer for an image display device, comprising: a glass substrate having a difference between the bending point temperature and the glass transition temperature of 50 ° C. or higher.
A成分であるSiO2が36〜50wt%、
B成分であるB23が5〜15wt%、
C成分が、0〜25wt%のCaO、それぞれ0〜45wt%のSrO及びBaOから選択される24wt%以上のいずれか一種又は0〜15wt%のMgO、0〜25wt%のCaO、それぞれ0〜45wt%のSrO及びBaOから選択される合計量が24〜50wt%の二種以上であり、
D成分が、それぞれ0〜6wt%のLi2O、Na2O、K2O、及びCs2Oから選択される、0.6wt%以上のいずれか一種又は合計量が0.6〜10wt%の二種以上であり、
E成分が、0〜10wt%のAl23、0〜10wt%のZnO、0〜7wt%のZrO2及び0〜20wt%のLn23から選択される一種又は二種以上であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置用スペーサ。
36-50 wt% of SiO 2 as the A component,
B 2 O 3 is 5 to 15 wt% of component B,
C component is 0 to 25 wt% CaO, each of 0 to 45 wt% selected from SrO and BaO, 24 wt% or more, or 0 to 15 wt% MgO, 0 to 25 wt% CaO, 0 to 45 wt%, respectively. % Of SrO and BaO in a total amount of 24 to 50 wt%,
The D component is selected from 0 to 6 wt% of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O, respectively, or any one or more of 0.6 wt% or the total amount is 0.6 to 10 wt% Two or more of
The E component is one or more selected from 0-10 wt% Al 2 O 3 , 0-10 wt% ZnO, 0-7 wt% ZrO 2 and 0-20 wt% Ln 2 O 3. The spacer for an image display device according to claim 1.
前記ガラス基材は、その表面に凹凸を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置用スペーサ。   The spacer for an image display device according to claim 1, wherein the glass substrate has irregularities on a surface thereof. 更に、前記ガラス基材の表面に抵抗膜を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置用スペーサ。   The spacer for an image display device according to claim 1, further comprising a resistance film on a surface of the glass substrate. 気密容器内に、画像表示部材と、前記気密容器内の気密空間を保持するスペーサとを備える画像表示装置であって、前記スペーサは、請求項1〜4のいずれか1項に記載のスペーサであることを特徴とする画像表示装置。   It is an image display apparatus provided with an image display member and the spacer which hold | maintains the airtight space in the said airtight container in an airtight container, Comprising: The said spacer is a spacer of any one of Claims 1-4. There is provided an image display device.
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