JP2011129486A - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スペーサの破損の確立が著しく低減した画像表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 背面板上または前面板上のスペーサが当接される位置に、金属または金属酸化物を含み、空隙率が２０％〜５０％の範囲にある当接層を形成する工程と、当接層の上にスペーサを当接する工程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、前面板と背面板との間にスペーサを備えた画像表示装置の製造方法に関する。

従来、フラットパネルディスプレイにおいて、高さばらつきの有るスペーサへの均一な荷重を実現するために、スペーサとスペーサが配置される基板との間に金属柔軟部材を配置する技術が特許文献１に開示されている。

特開平１０−８３７７８号公報

従来の技術において、金属柔軟部材は、金や金−パラジウム合金からなるものであったが、近年、スペーサへのより一層の均一荷重が実現し得る新たな柔軟部材が要望されるようになってきた。その理由は、荷重によるスペーサの破損またはスペーサが当接される基板の破損が未だに充分には解決に至っていないからである。

本発明は、スペーサの破損の確率が著しく低減した画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、背面板と、前記背面板と対向して配置された前面板と、前記背面板と前記前面板との間に配置されたスペーサと、前記背面板と前記前面板とを接合し、前記背面板と前記前面板との間に気密な空間を形成している枠部材と、前記気密な空間の中に配置された画像表示部材とを備える画像表示装置の製造方法であって、背面板上または前面板上のスペーサが当接される位置に、金属または金属酸化物を含み、空隙率が２０％〜５０％の範囲にある当接層を形成する工程と、前記当接層の上にスペーサを当接する工程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方法である。

本発明は、スペーサの破損の確率が著しく低減した画像表示装置の製造方法を提供することができる。

実施形態の製造方法にて製造される画像表示装置の模式図 実施形態の前面板の模式図 実施形態の当接層の形成方法を説明する模式図 スペーサ当接層のつぶれ量と空隙率、樹脂粒子含有量と空隙率の関係を示す図 当接層のつぶれ量と空隙率の関係の測定方法を説明する図 実施形態の背面板の模式図 実施形態の当接層上へのスペーサの当接方法を説明する模式図

図１の（ａ）は、本実施形態の製造方法にて製造される画像表示装置の一部切り欠き斜視図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）のＡ−Ａ´断面の一部拡大図である。

図１の（ａ）に示される様に、本実施形態に係る画像表示装置は、背面板１２と、背面板１２と対向して配置された前面板１１と、背面板１２と前面板１１との間に配置されたスペーサ１３とを備えている。更には、背面板１２と前面板１１とを接合し、背面板１２と前面板１１との間に気密な空間を形成している枠部材２６と、気密な空間の中に配置された画像表示部材を備えている。本実施形態において画像表示部材は、背面板１２の基板１２ａ上と前面板１１の基板１１ａ上とに配置されている。基板１２ａ上に配置された画像表示部材は、複数の行方向配線１４と、複数の列方向配線１５と、両配線１４、１５でマトリクス配線された複数の電子放出素子１６とを備える電子源である。基板１１ａ上に配置された画像表示部材は、発光層１７とアノード電極である。更に本実施形態では、より好ましい形態が示されており、アノード電極は光反射機能をも有する光反射層２０であって、発光層１７上に配置されており、複数の発光層１７間には遮光層１８が配置されている。図１の（ｂ）には、スペーサ１３が後述する当接層１９の上に当接されている状態が示されている。本実施形態では、当接層１９は同図に示される様に複数の発光層１７間に配置された遮光層１８の上に配置されている。

次に、本実施形態における画像表示装置の製造方法について説明する。
まず、本実施形態においては、図２の（ａ）、（ｂ）に示された前面板１１が用意される。
図２の（ａ）は、本実施形態の前面板の一部切り欠き平面図であり、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）のＢ−Ｂ´断面の拡大図である。

図２の（ａ）、（ｂ）に示される様に、前面板１１の基板１１ａ上には、行列状に複数の開口部を有する遮光層１８が形成されており、その遮光層１８の開口部内には発光層１７が形成されている。更に、遮光層１８上と発光層１７上とを覆って、光反射層２０が形成されている。

基板１１ａは、少なくとも発光層１７の発光波長に対して透過性を有するものを用い、好ましくは波長が３６０〜８３０ｎｍの領域の光、即ち、可視光に対して透過性を有する基板を用いる。典型的には石英ガラスやソーダライムガラスなどのガラス基板を用いる。

遮光層１８は、例えば、黒色の無機顔料を含むフォトペーストを基板１１ａ上の全面に塗布し、開口部に対応するパターンを有するフォトマスクを用いてフォトペーストを露光し、現像する。その後、フォトペーストを焼成することで、基板１１ａ上に、行列状に複数の開口部を有する遮光層１８が形成される。尚、基板１１ａ上へのフォトペーストの塗布には、スクリーン印刷、スリットコーター等が用いられる。

発光層１７は、例えば、蛍光体粉体を含むフォトペーストを遮光層１８上と開口部内に塗布し、フォトマスクを用いてフォトペーストを露光し、現像する。その後、遮光層１８の複数の開口部内に残留するフォトペーストを焼成することで、遮光層１８の行列状の複数の開口部内に発光層１７が形成される。尚、遮光層１８上と開口部内へのフォトペーストの塗布には、スクリーン印刷等が用いられる。

光反射層２０は、まず遮光層１８上と発光層１７上とに樹脂層が形成される。次に、蒸着法やスパッタ法等により樹脂層上に金属層を形成する。その後、樹脂層を焼成することで、遮光層１８上と発光層１７上に光反射層２０が形成される。光反射層２０には、金属光沢をもつアルミニウムなどを用いることができ、その厚さは１０ｎｍ〜１μｍの範囲とすることが好ましい。

次に、図３の（ａ）、（ｂ）に示されるように、前面板１１上に当接層の前駆体１９´が形成される。ここで、図３の（ａ）は、本実施形態の当接層の前駆体が形成された前面板の平面図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のＣ−Ｃ´断面の拡大図である。当接層の前駆体１９´は、後述する通り、前面板１１上のスペーサが当接される位置に形成されていれば良く、図３のように連続的にストライプ状に形成されている必要はない。前面板１１上のスペーサが当接される位置に断続的に形成されていても良い。

本実施形態においては、図３の（ｂ）に示すように、画像表示部材を構成する複数の発光層１７間の遮光層１８上に当接層の前駆体１９´が形成される。当接層の前駆体１９´は、少なくとも無機固形分と、無機固形分を均一に分散させる為のバインダーと、樹脂粒子１９ａとを含有している。

無機固形分は、複数の金属粒子または複数の金属酸化物粒子であって、好ましくは、複数の金属粒子または複数の金属酸化物粒子に加えてフリットを含有している。フリットは、複数の金属粒子または複数の金属酸化物粒子の結着材として機能するので、当接層へのスペーサの当接に際して、当接層からの砕片の発生を低減してくれる。無機固形分としての金属粒子、金属酸化物粒子は、好ましくは、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、銀粒子、金粒子、アルミニウム粒子の中から１種以上を適宜選択して用いることができる。金属粒子または金属酸化物粒子は粉末状のものであれば良いが、その粒径は、中位径が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲のものであることが好ましい。無機固形分としてのフリットは、所謂、ガラス質粉末であればいかなるものでも良く、好ましくは、鉛ガラスフリット、ビスマスガラスフリットなどが用いられる。

また、バインダーとしては、無機固形分を分散させ得るものであればいかなるものでも良いが、好ましくは、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル−メラミン共重合体樹脂、メラミン−尿素共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、セルロース樹脂の中から１種以上を適宜選択して用いることができる。

また、樹脂粒子１９ａは樹脂塊を粉砕することで得ることができる。しかしながら、樹脂粒子１９ａの形状はランダムであるよりは均一な方が好ましく、略球状の樹脂粒子（以下、樹脂球と呼ぶ）であることが好ましい。樹脂球は公知の方法で製造することができる。例えば、懸濁重合法を用いて作製することができる。また熱可塑性樹脂の場合には、樹脂球は加熱熔融状態で噴霧、冷却によって粒子化して作製することもできる。樹脂粒子１９ａの材料は、直鎖構造のアルキルアクリレート樹脂または直鎖構造のオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。具体的には、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリスチレンが挙げられる。また、樹脂球は市販品を用いることもできる。例えば、ブチルメタクリレート系アクリル樹脂球として、冨士色素株式会社製のＦＡシリーズ（商品名）、積水化成品工業株式会社製のＢＭＸシリーズ（商品名）を用いることができる。メチルメタクリレート系アクリル樹脂球としては、積水化成品工業株式会社製のＭＢＸシリーズ（商品名）、東洋インキ製造株式会社製のリオスフィア（商品名）、株式会社日本触媒製のエポスターＭＡシリーズ（商品名）を用いることができる。ホルムアルデヒド縮合系樹脂球としては、株式会社日本触媒製のエポスターシリーズ（商品名）、ポリエチレン樹脂球としては、住友精化株式会社製のＬＥシリーズ（商品名）が挙げられる。樹脂粒子１９ａは以上述べた樹脂の中から１種以上を適宜選択して用いる事ができる。また、樹脂粒子１９ａの粒径は、金属粒子または金属酸化物粒子の粒径よりも大きいことが、当接層に後述する所定の空隙率を与え易いので好ましく、特には、中位粒径が０．５μｍ〜５．０μｍの範囲のものであることが好ましい。

また、以上述べたバインダー及び樹脂粒子１９ａの熱分解終了温度は、無機固形分として含有されている金属粒子、金属酸化物粒子の融点よりも低いことが、当接層に後述する所定の空隙率を与え易いので好ましい。尚、熱分解終了温度とは以下の様に定義される。まず、バインダー及び樹脂粒子の熱重量分析による質量減少が７０％に達する温度を「標準温度」と呼ぶ。更に詳述すると、空気中で所定の質量の物質を１０±１℃／分の昇温レートで加熱した時、質量減少が７０％に達する温度である。つまり、残存している物質の質量が、元の物質の質量の３０％になる温度である。なお、物質を加熱した時に、質量減少が始まる温度は熱分解開始温度、質量減少が５０％に達する温度は熱分解中点温度、質量減少がなくなる温度は熱分解終了温度と呼ばれている。標準温度と中点温度は、バインダー及び樹脂粒子の各々の材料の熱重量分析によって求める。熱分解開始温度と熱分解終了温度は、熱重量分析により描かれる質量減少曲線から求める。熱重量分析の詳細は、ＪＩＳ Ｋ７１２０−１９８７を参照することができる。

本実施形態において、以上述べた当接層の前駆体１９´は、少なくとも無機固形分とバインダーと樹脂粒子１９ａとを混合したペーストを、図２の（ａ）に示された前面板１１上の、複数の発光層１７間の遮光層１８の上に印刷等により塗布し、乾燥する事で形成される。ペーストは、印刷に適した粘度に調整するために、バインダーの溶剤が適宜添加される。この溶剤としては、水または有機溶剤またはこれらの混合溶剤が用いられる。有機溶剤としては、好ましくは、イソプロピルアルコール、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、テルピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテートが用いられる。また、溶媒は、ペースト中に含有された樹脂粒子１９ａが溶解し難いものを選択する。また、樹脂粒子１９ａのペースト中での分散性を良好なものとする為に分散剤を添加しても良い。前面板１１上に塗布されたペーストは、加熱により乾燥され、当接層の前駆体１９´を形成する。即ち、加熱により、ペースト中の溶媒、または、溶媒と分散剤が除去される。尚、当接層の前駆体１９´が所定の形状を維持できないほどの流動性を有するものでなければ、当接層の前駆体１９´中に溶媒や分散剤が残留していても良く、更には、加熱による乾燥を行なわなくても構わない。

次に、図３の（ｃ）に示されるように、図３の（ｂ）の当接層の前駆体１９´を加熱することで、前駆体１９´中の樹脂粒子１９ａを除去して内部に空隙１９ｂを有する当接層１９を形成する。加熱温度は前述した様に、当接層の前駆体１９´中に含有されたバインダー、樹脂粒子の標準温度以上とすることが好ましく、より好ましくは熱分解終了温度以上とすることが好ましい。以上のようにして、前面板１１上のスペーサが当接される位置に、金属または金属酸化物を含み、空隙率が２０％〜５０％の範囲にある当接層１９を形成する。

当接層１９の膜厚は、当接されるスペーサの高さばらつきに応じて適宜設定することができる。膜厚の下限は、スペーサの高さの最大ばらつき量の１３０％以上とすることが、スペーサへの荷重をより均一にする上で好ましい。ここで最大ばらつき量は次のようにして求める。まず、１つのスペーサに対してその高さを複数点測定する。この測定を配置される全てのスペーサに対して行い、得られた測定値の中で最大値と最小値を求める。そして、求められた最大値から求められた最小値を引いた値が最大ばらつき量である。尚、スペーサの高さとは、スペーサが当接される、背面板または前面板の面に対し垂直方向におけるスペーサの厚さのことである。また、当接層１９の膜厚の上限は、スペーサの当接時の圧縮応力による当接層の部分的な破壊の可能性をも考慮するならば、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１７μｍとされる。以上の当接層１９の好ましい膜厚から換言するならば、本実施形態で好ましく適用され得るスペーサは、その高さの最大ばらつき量が、１５．４μｍ（＝２０μｍ／１３０×１００）以下、特に好ましくは、１３．１μｍ（＝１７μｍ／１３０×１００）以下である。ここで、当接層１９の膜厚は、当接層１９が形成される下地表面の算術平均粗さＲａ、即ち、本実施形態においては光反射層１８の表面の算術平均粗さＲａを求める中心線と、当接層の表面の算術平均粗さＲａを求める中心線との距離として定義される。

次に、本実施形態において当接層１９の空隙率が２０％〜５０％の範囲であることの技術的意義について以下に述べる。

本発明者らは以下の実験を行なった。まず、表１に示す組成を有するペーストを調整した。更に、表１に示すペーストの樹脂粒子の量を、無機固形分の量に対して０重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％、４０重量％と変化させたペーストも調整した。

上記５種類のペーストを印刷でガラス基板の上に塗布し、１１０℃で乾燥後、５００℃で焼成して、膜厚が１４μｍ、幅が６０μｍ×６０μｍの５種類の当接層をガラス基板の上に形成した。

まず、形成された各々の当接層の空隙の体積比（以下、空隙率と呼ぶ）を評価した。この空隙率の測定は、当接層の断面ＳＥＭ像の２値化画像解析から空隙部と固体層部の面積比を求め、この面積比を空隙率とした。結果を図４の（ａ）に示す。この結果から、当接層を形成する為のペースト中における、無機固形分の量に対する樹脂粒子の量を変えることで当接層中に形成される空隙の空隙率が制御できることがわかる。

更に本発明者らは、当接層のつぶれ量と空隙率の関係について検討した。評価方法を図５の（ａ）、（ｂ）に示す。ガラス基板１上に形成された当接層１９に対して底面がΦ５０μｍの圧子を押し当て、圧縮応力印加前の状態（図５の（ａ））に対して、圧縮応力が８０ＭＰａを印加後（図５の（ｂ））の変位量をつぶれ量として測定した。圧縮試験機としては、島津製作所社製の微小圧縮試験機ＭＣＴ−Ｗ５００−Ｊを使用した。結果を図４の（ｂ）に示す。この結果から、空隙率が６０％では、当接層に部分的な降伏破壊が生じ、空隙率の範囲は５０％以下が好ましいことがわかった。更に図４の（ｂ）から、空隙率が２０％以下では、空隙率に対して、つぶれ量の変化が大きいことがわかる。この領域では、ペースト中に混入された樹脂粒子の量にばらつきがあると、比較的大きなつぶれ量のばらつきを発生してしまうことになる。

画像表示装置内でのスペーサの全当接箇所で、所定のつぶれ量を確保するためには、空隙率に対して、つぶれ量の変化が少ない範囲にすることが望ましい。したがって、当接層の空隙率は２０％〜５０％の範囲であることが好ましいことがわかった。またこの時のつぶれ量は９μｍ以上であることがわかった。

以上の実験結果から、当接層中の空隙率は、２０％〜５０％の範囲である事が好ましく、そのために、当接層を形成するためのペースト中、または、当接層の前駆体中の無機固形分の量に対する樹脂粒子の量は、２０重量％〜３０％重量％の範囲であることが好ましい。

次に、図６の（ａ）、（ｂ）に示された背面板１２が用意される。
図６の（ａ）は、本実施形態の背面板の平面図であり、図６の（ｂ）は、図６の（ａ）のＤ−Ｄ´断面の拡大図である。

図６の（ａ）、（ｂ）に示される様に、背面板１２の基板１２ａ上には、行列状に複数の電子放出素子１６が、複数の行方向配線１４と複数の列方向配線１５とでマトリクス配線された電子源が形成されている。基板１２ａには、石英ガラスやソーダライムガラスなどのガラス基板を用いることができる。電子放出素子１６は、互いに間隔を置いて配置された一対の電極３２、３３と、これら一対の電極３２、３３に接続された、電子放出部３８を有する導電性膜３４とを備える表面伝導型電子放出素子であり、従来から良く知られた方法にて作成することができる。本実施形態においては表面伝導型電子放出素子を例に挙げたが、電子放出素子１６はこれに限らない事は言うまでもない。また、複数の行方向配線１４と複数の列方向配線１５は、例えば、銀を主材料とするペーストを用いてスクリーン印刷などにより形成することができる。図６の（ａ）では、行方向配線１４と列方向配線１５との間に、両配線１４、１５間を絶縁するための絶縁層２２が示されているが、この絶縁層２２は、ＳｉＯ_２を主材料とするペーストを用いてスクリーン印刷などにより形成することができる。

また、背面板１２上には予め、複数のスペーサ１３が行方向配線１４の上に固定されている。スペーサ１３の固定は、スペーサ１３の長手方向における両端を接着剤で行方向配線１４上または背面板１２上に接着することでなされる。スペーサはガラスやセラミックスで形成されることが好ましい。また、帯電防止の目的で、その表面に抵抗性膜が被覆されていることが好ましい。接着剤としてはガラスフリットや反応型無機接着剤などが用いられる。更に、背面板１２上には枠部材２６が固定されている。図６の（ａ）では、図示上の都合でその一部が切り欠いて示されているが、枠部材２６は、背面板１２と前面板１１とを接合し、背面板１２と前面板１１との間に気密な空間を形成するものであるから、背面板１２上の周囲に設けられる。背面板１２と枠部材２６の固定は、フリットガラスや金属を用いて行なわれる。

次に、当接層の上にスペーサを当接する。
まず、図６の（ｂ）に示された背面板１２上の枠部材２６上に接着剤を塗布する。接着剤は、フリットガラスや金属を用いることができる。その後、この枠部材２６上の接着剤の塗布面を上にして、図７の（ａ）に示すように、背面板１２と図３の（ｃ）に示された前面板１１とを、当接層１９とスペーサ１３とが対向するように不図示の治具を用いて配置する。尚、本実施形態では、図７の（ａ）に示されているように、一つのスペーサ１３がその長手方向の一端部に高さの最大ばらつき量１３ａを有するものとする。互いに対向配置された状態の背面板１２と前面板１１とを真空チャンバー内に配置する。

次に、真空チャンバー内を排気するとともに、枠部材２６上の接着剤を加熱する。真空チャンバー内が１．３×１０^−３〜１．３×１０^−５Ｐａ程度の圧力に達したなら、前面板１１を背面板１２上の枠部材２６に押し当てることによって、当接層１９の上にスペーサ１３を当接する。真空チャンバー内を常温、常圧に戻すことで、背面板１１と前面板１２とが、枠部材２６を介して接合され、背面板１１と前面板１２との間に減圧された気密な空間が形成される。

尚、本実施形態においては、当接層１９へのスペーサ１３の当接を真空チャンバー内で行なう例を挙げたが、当接層１９へのスペーサ１３の当接は大気中で行なわれても良い。この場合は、当接層１９へのスペーサ１３の当接の後、背面板１１と前面板１２とが、枠部材２６を介して接合され、予め、背面板１１の基板１１ａまたは前面板１２の基板１２ａに設けられた排気管から排気を行い、背面板１１と前面板１２との間に減圧された気密な空間を形成する。

以上のようにして作成された画像表示装置は、図７の（ｂ）に示されるように、当接層１９が適度の空隙１９ｂを有しているので、スペーサ１３の高さばらつきを吸収し、スペーサ１３へのより一層の均一荷重が実現できる。よって、スペーサ１３の破損の確立が著しく低減した画像表示装置の製造方法を提供することができる。

以上述べた実施形態においては、当接層は前面板上に配置されているが、背面板上に配置される形態であっても同様の効果を得る事ができる。当接層が背面板上に配置される場合は、スペーサは前面板上の発光層上を除く領域に固定され、当接層は背面板上の電子放出素子上を除く領域に形成される。例えば、スペーサは、図２の（ａ）、（ｂ）に示される発光層１７の上を除く遮光層１８上に固定され、当接層は、図６の（ａ）、（ｂ）に示されるスペーサ１３に代わって、行方向配線１４上に形成される。

また、以上の実施形態においては、スペーサは、図１、図６、図７で示された板状部材であるが、本実施形態が適用し得るのはこれに限られるものではない。電子線ディスプレーなどの画像表示装置では、ハレーションを低減する目的で前面板の発光層間にリブと呼ばれる隔壁を設けられる場合があるが、この隔壁も前面板と背面板との間隔を維持する本実施形態で述べたスペーサの一つである。また、プラズマディスプレーなどの画像表示装置では、前面板と背面板との間隔を維持するリブと呼ばれる隔壁もまた本実施形態で述べたスペーサの一つである。これらの隔壁の高さばらつきに対しても本実施形態で述べたように、所定の空隙率を有する当接層を適用することによって、本実施形態と同様の効果を得る事ができる。また、前面板と背面板との間に積層されて配置され、前面板と背面板との間隔を維持する複数の構造体の各々もまた本実施形態で述べたスペーサの一つである。このように積層されて前面板と背面板との間隔を維持する複数の構造体が存在する場合には、それぞれの構造体に対して高さばらつきを実測し、その高さの最大ばらつき量が一番大きい構造体に対して、本実施形態を適用するならば本実施形態と同様の効果を得る事ができる。

（実施例１）
まず、図３の（ａ）、（ｂ）で示された前面板１１を用意する。
基板１１ａは、ＰＤ２００と称されるガラス基板（縦６００ｍｍ、横１０００ｍｍ、厚み１．８ｍｍ）である。基板１１ａ上に形成された遮光部材１８は、厚さ５μｍの黒色部材であり、開口部のピッチはＹ方向４５０μｍ、Ｘ方向１５０μｍ、開口のサイズはＹ方向２２０μｍ、Ｘ方向９０μｍである。遮光部材１８の開口部に位置する発光層１７は、ＣＲＴの分野で用いられているＰ２２蛍光体から形成されており、その膜厚は１５μｍである。遮光層１８と発光層１７を覆う様に配置された光反射層２０はアルミニウム膜で形成されており、厚さは１００ｎｍである。

次に、スペーサを用意し、スペーサの高さの最大ばらつき量を求める。
スペーサは、図１の（ａ）、（ｂ）に示された板状のスペーサ１３であり、ＰＤ２００と称されるガラスからなり、幅６０μｍ、高さ１．５ｍｍ、長さ９５４ｍｍのものを２０枚用意した。２０枚のスペーサ１３の各々に対して、長手方向に等間隔に２０点の高さを測定し、２０点×２０枚＝４００点の測定値を得た。４００点の測定値から、最大値−最小値＝９μｍの最大ばらつき量を得た。

次に、用意された前面板１１上に、図３の（ａ）、（ｂ）に示されるように、当接層の前駆体１９´を形成する。
図３の（ｃ）に示される当接層１９が、厚さ１４μｍで空隙率２０％となるように、以下の表２に示される組成を有するペーストを調合した。このペーストを前面板１１の発光層１７間に、幅６０μｍのストライプ状に印刷し、１１０℃で乾燥して図３の（ａ）、（ｂ）に示される様に、前面板１１上に当接層の前駆体１９´を形成した。

本実施例の当接層を形成するためのペーストは、金属酸化物として酸化亜鉛粒子、中位径は３０ｎｍを用い、樹脂粒子１９ａとしてはブチルメタクリレート系アクリル樹脂球、中位径は２μｍを用いた。ブチルメタクリレート系アクリル樹脂球の熱分解開始温度は２５０℃、熱分解終了温度は４００℃、標準温度は３３０℃であった。

尚、金属酸化物粒子及び樹脂粒子１９ａの中位径は、それぞれ当接層を形成するためのペーストを用意する前の粉体の状態から予め測定しておいた。金属酸化物粒子及び樹脂粒子１９aの中位径が６μｍ以下のものについては、シスメックス社製のゼータサイザーナノＺＳ（商品名）を用いて、動的光散乱法により求めた。中位径が６μｍを超えるものについては、シスメックス社製のマスターサイザー２０００（商品名）を用いて、レーザー回折・散乱法により求めた。６μｍ以下のものについても、レーザー回折・散乱法により求めることもできる。なお、それぞれの粉体の状態を電子顕微鏡で観察した時と、ペーストを塗布し乾燥した後の割断面を電子顕微鏡で観察した時とで、その外形には、全体的に見て大きな変化がないことを確認している。また、電子顕微鏡で観察した金属酸化物粒子及び樹脂粒子の見た目のサイズは、中位径に近いサイズであった。

次に、図３の（ａ）、（ｂ）に示される当接層の前駆体１９´を５００℃で焼成して、図３の（ｃ）に示される厚さ１４μｍの当接層１９を形成した。

以上と全く同じ方法で形成されたもう一枚の検査用の前面板に対し、当接層１９の割断面を電子顕微鏡で観察したところ、樹脂粒子１９ａが焼失し、当接層１９中に空隙１９ｂが形成されていることが確認できた。更に、断面ＦＩＢ−ＳＥＭ像の２値化画像解析から見積もったところ、空隙率は２０％であった。また、検査用の前面板を用いて、当接層１９のつぶれ量を、島津製作所社製の微小圧縮試験機ＭＣＴ−Ｗ５００−Ｊで底面がΦ６０μｍの圧子を用いて前面板１１面内を１００箇所測定した。その結果、圧縮応力が８０ＭＰａの時の当接層１９のつぶれ量は、９．５μｍ±０．５μｍであった。

次に、図６の（ａ）、（ｂ）で示されるように、背面板１２を用意し、背面板１２上にスペーサ１３及び枠部材２６を配置する。

基板１２ａは、ＰＤ２００と称されるガラス基板（縦６００ｍｍ、横１０００ｍｍ、厚み１．８ｍｍ）である。基板１２ａ上には、複数の行方向配線１４と複数の列方向配線１５がＡｇペーストを用いてスクリーン印刷にて形成されている。電子放出素子１６は表面伝導型電子放出素子であり、前面板の遮光層の開口部と同じピッチで配列されている。この背面板１２上の複数の行方向配線１４上に、ほぼ等間隔となるように２０枚のスペーサ１３を固定する。スペーサ１３の固定には、東亜合成（株）の耐熱性無機接着剤「アロンセラミックＷ」を用いて、スペーサ１３の両端を行方向配線１４上に接着した。更に、背面板１２上に枠部材２６を固定する。枠部材２６はガラスからなり、基板１２ａの周縁領域にガラスフリットを用いて接着した。

次に、図７の（ａ）、（ｂ）で示されるように、当接層１９の上にスペーサ１３を当接する。

まず、枠部材２６上フリットガラスを塗布し２００℃で加熱してフリットガラスの仮焼成を行なう。不図示の治具に背面板１２と前面板１１とを、当接層１９とスペーサ１３とが対向するように設置する。前面板１１の発光層１７と背面板１２の電子放出素子１６との位置合わせを行い、両基板に間隔を設けた状態で両基板の相対位置を固定する。両基板を真空チャンバー内に設置する。真空チャンバー内には、昇降機構を有する一対のホットプレートが配置されており、両基板はこのホットプレート間に配置される。真空チャンバー内を１．３×１０^−５Ｐａまで排気してからホットプレートを両基板に接触させて４００℃まで両基板を加熱し、その後、昇降機構にて背面板１２に前面板１１を押圧する。両基板が常温となったところで真空チャンバー内を常圧に戻し、両基板を真空チャンバー内から取り出す。

以上により、当接層１９へのスペーサ１３の当接がなされ、画像表示装置が作成された。

本実施例で作成した画像表示装置の前面板１１の基板１１ａに穴を開け、前面板１１と背面板１２と枠部材２６とで囲まれた気密空間を大気圧にした。次に、前面板１１と枠部材２６の接着部分を割断し、画像表示装置から前面板１１を分離した。

分離した前面板１１の当接層１９と、背面板１２のスペーサ１３を光学顕微鏡で観察した。まず、スペーサ１３の当接層１９との当接面を、全てのスペーサ１３に対して観察したが、破壊、欠けが生じている箇所は無かった。また、当接層１９が破壊している部分もなかった。更に、当接層１９のスペーサ１３の当接領域には、全ての当接領域でスペーサと当接した当接痕が観察できた。

また、分離した前面板１１において、スペーサ１３間に位置する、スペーサが当接されない当接層１９の領域の割断面を電子顕微鏡で観察した。当接層の断面ＦＩＢ−ＳＥＭ像の２値化画像解析から見積もったところ、空隙率は２０％であった。

（実施例２）
本実施例は、当接層１９が、厚さ１４μｍ、空隙率５０％となるように、当接層を形成するためのペーストの組成を変えた以外は実施例１と全く同様にして画像表示装置を作成した。本実施例で用いたペーストの組成を表３に示す。

本実施例においても実施例１と同様に、検査用の前面板を用いて当接層１９の割断面を電子顕微鏡で観察したところ、樹脂粒子１９ａが焼失し、当接層１９中に空隙１９ｂが形成されていることが確認できた。断面ＦＩＢ−ＳＥＭ像の２値化画像解析から見積もったところ、空隙率は５０％であった。更に、検査用の前面板を用いて当接層１９のつぶれ量を、島津製作所社製の微小圧縮試験機ＭＣＴ−Ｗ５００−Ｊで底面がΦ６０μｍの圧子を用いて前面板１１面内を１００箇所測定した。圧縮応力が８０ＭＰａの時のスペーサ当接層１９のつぶれ量は、１０μｍ±０．５μｍであった。

また、本実施例においても実施例１と同様に、分離した前面板１１の当接層１９と、背面板１２のスペーサ１３を光学顕微鏡で観察した。まず、スペーサ１３の当接層１９との当接面を、全てのスペーサ１３に対して観察したが、破壊、欠けが生じている箇所は無かった。また、当接層１９が破壊している部分もなかった。更に、当接層１９のスペーサ１３の当接領域には、全ての当接領域でスペーサと当接した当接痕が観察できた。

また、分離した前面板１１において、スペーサ１３間に位置する、スペーサが当接されない当接層１９の領域の割断面を電子顕微鏡で観察した。当接層の断面ＦＩＢ−ＳＥＭ像の２値化画像解析から見積もったところ、空隙率は５０％であった。

（比較例１）
本比較例では、実施例１の当接層１９を形成するためのペーストの組成中に、樹脂粒子を含有しなかった点を除けば、実施例１と全く同様にして画像表示装置を作成した。

本比較例においても実施例１と同様に、検査用の前面板を用いて当接層の割断面を電子顕微鏡で観察したところ、当接層中にほとんど空隙が形成されていないことが確認できた。断面ＦＩＢ−ＳＥＭ像の２値化画像解析から見積もったところ、空隙率は２％であった。更に、検査用の前面板を用いて、当接層のつぶれ量を、島津製作所社製の微小圧縮試験機ＭＣＴ−Ｗ５００−Ｊで底面がΦ６０μｍの圧子を用いて、前面板の面内１００箇所測定した。圧縮応力が８０ＭＰａの時の当接層１９のつぶれ量は、６μｍ±０．５μｍであった。

また、本比較例においても実施例１と同様に、分離した前面板の当接層と、背面板のスペーサを光学顕微鏡で観察した。まず、スペーサの当接層との当接面を、全てのスペーサに対して観察した結果、数箇所で明らかな欠けが生じていることが確認できた。また、当接層のスペーサの当接領域には、当接痕が確認できない箇所があった。

（実施例３、４）
実施例３は実施例１の、実施例４は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される樹脂粒子を、中位径が２μｍのメチルメタクリレート系アクリル樹脂球に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

尚、メチルメタクリレート系アクリル樹脂球の熱分解開始温度は２５０℃、熱分解終了温度は４１０℃、標準温度は３５０℃であった。

実施例３は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例４は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例５、６）
実施例５は実施例１の、実施例６は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される樹脂粒子を、中位径が２μｍのポリホルムアルデヒド樹脂球に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

尚、ポリホルムアルデヒド樹脂球の熱分解開始温度は３００℃、熱分解終了温度は４００℃、標準温度は３７０℃であった。

実施例５は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例６は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例７、８）
実施例７は実施例１の、実施例８は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される酸化亜鉛粒子（中位径が３０ｎｍ）を、酸化チタン粒子（中位径が３０ｎｍ）に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

実施例７は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例８は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例９、１０）
実施例９は実施例１の、実施例１０は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される酸化亜鉛粒子（中位径が３０ｎｍ）を、銀粒子（中位径が３０ｎｍ）に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

実施例９は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例１０は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例１１、１２）
実施例１１は実施例１の、実施例１２は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される酸化亜鉛粒子（中位径が３０ｎｍ）を、金粒子（中位径が３０ｎｍ）に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

実施例１１は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例１２は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例１３、１４）
実施例１３は実施例１の、実施例１４は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される酸化亜鉛粒子（中位径が３０ｎｍ）を、アルミニウム粒子（中位径が３０ｎｍ）に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

実施例１３は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例１４は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例１５、１６）
実施例１５は実施例１の、実施例１６は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される樹脂粒子を、中位径が０．５μｍのブチルメタクリレート系アクリル樹脂球球に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

尚、ブチルメタクリレート系アクリル樹脂球の熱分解開始温度は２５０℃、熱分解終了温度は４００℃、標準温度は３３０℃であった。

実施例１５は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例１６は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例１７、１８）
実施例１７は実施例１の、実施例１８は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される樹脂粒子を、中位径が５μｍのブチルメタクリレート系アクリル樹脂球球に変えた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

実施例１７は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例１８は実施例２と同様な結果が得られた。

（実施例１９、２０）
実施例１９は実施例１の、実施例２０は実施例２の、当接層を形成するためのペーストに含有される酸化亜鉛粒子（中位径が３０ｎｍ）を、銀粒子（中位径が３０ｎｍ）に変え、更に、Ｂｉガラスフリットを含有せず、酸化亜鉛粒子とＢｉガラスフリットの含有量分、銀粒子（中位径が３０ｎｍ）を含有させた以外は、全て実施例１、２と同様にして画像表示装置を作成した。

実施例１９は実施例１と同様な結果が得られた。また、実施例２０は実施例２と同様な結果が得られた。

１１ 前面板
１２ 背面板
１３ スペーサ
１９ 当接層
２６ 枠部材

Claims (4)

1. 背面板と、前記背面板と対向して配置された前面板と、前記背面板と前記前面板との間に配置されたスペーサと、前記背面板と前記前面板とを接合し、前記背面板と前記前面板との間に気密な空間を形成している枠部材と、前記気密な空間の中に配置された画像表示部材とを備える画像表示装置の製造方法であって、
   背面板上または前面板上のスペーサが当接される位置に、金属または金属酸化物を含み、空隙率が２０％〜５０％の範囲にある当接層を形成する工程と、
   前記当接層の上にスペーサを当接する工程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
2. 前記当接層を形成する工程は、複数の金属粒子または複数の金属酸化物粒子を含む無機固形分と複数の樹脂粒子とを含有する前記当接層の前駆体を、前記背面板上または前面板上のスペーサが当接される位置に形成した後、前記当接層の前駆体を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
3. 前記当接層の前駆体中の前記複数の樹脂粒子は、前記無機固形分に対して２０重量％〜３０重量％の範囲で含有されていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置の製造方法。
4. 前記当接層の前駆体中の前記無機固形分は、フリットを含むことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示装置の製造方法。

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