画像表示装置用スペーサと画像表示装置
【課題】 寸法精度の高い画像表示装置用スペーサを提供する。
【解決手段】 下記Ａ成分〜Ｅ成分を有し、ガラス転移点温度が５５０℃以上で、熱膨張係数が７４〜９４×１０-7／℃で、且つ、屈服点とガラス転移点との温度差が５０℃以上であるガラス基材をスペーサとする。Ａ成分：３０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2、Ｂ成分：２〜２０ｗｔ％のＢ2Ｏ3、Ｃ成分：０〜２０ｗｔ％のＭｇＯ、０〜３０ｗｔ％のＣａＯ並びにそれぞれ０〜５０ｗｔ％のＳｒＯ及びＢａＯから選択されるいずれか一種又は二種以上の合計量が２０〜６０ｗｔ％、Ｄ成分：それぞれ０〜１０ｗｔ％のＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＣｓ2Ｏから選択されるいずれか一種又は二種以上の合計量が０．６〜１５ｗｔ％、Ｅ成分：０〜１５ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【解決手段】 下記Ａ成分〜Ｅ成分を有し、ガラス転移点温度が５５０℃以上で、熱膨張係数が７４〜９４×１０-7／℃で、且つ、屈服点とガラス転移点との温度差が５０℃以上であるガラス基材をスペーサとする。Ａ成分：３０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2、Ｂ成分：２〜２０ｗｔ％のＢ2Ｏ3、Ｃ成分：０〜２０ｗｔ％のＭｇＯ、０〜３０ｗｔ％のＣａＯ並びにそれぞれ０〜５０ｗｔ％のＳｒＯ及びＢａＯから選択されるいずれか一種又は二種以上の合計量が２０〜６０ｗｔ％、Ｄ成分：それぞれ０〜１０ｗｔ％のＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ及びＣｓ2Ｏから選択されるいずれか一種又は二種以上の合計量が０．６〜１５ｗｔ％、Ｅ成分：０〜１５ｗｔ％のＡｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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％、Ｂ2Ｏ3を９〜３０ｗｔ％、及びＡｌ2Ｏ3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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０４８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
３０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2（Ａ成分）と、
２〜２０ｗｔ％のＢ2Ｏ3（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Ａｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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Ｂ2Ｏ3（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Ａｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【００１３】
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。
【００１４】
Ｂ成分であるＢ2Ｏ3の含有量は、２〜２０ｗｔ％、好ましくは５〜１５ｗｔ％である。Ｂ2Ｏ3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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
Ｅ成分におけるＡｌ2Ｏ3の含有量は、０〜１５ｗｔ％、好ましくは０〜１０ｗｔ％である。Ａｌ2Ｏ3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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
Ｅ成分におけるＬｎ2Ｏ3（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。Ｌｎ2Ｏ3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。
【００２５】
尚、上記以外の希土類酸化物（ＣｅＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｔｂ4Ｏ7、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【実施例】
【００３８】
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。
【００３９】
〔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。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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。
【００４５】
以上の結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
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。
【００４８】
（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。
【００４９】
【表４】
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
以上の結果を表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
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。
【００５６】
〔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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
〔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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
以下、実施例１２と同様にして画像表示装置を作成した。
【００７０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】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。
【図２】ガラス基材の例を示す模式的斜視図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【符号の説明】
【００７２】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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％、Ｂ2Ｏ3を９〜３０ｗｔ％、及びＡｌ2Ｏ3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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０４８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
３０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2（Ａ成分）と、
２〜２０ｗｔ％のＢ2Ｏ3（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Ａｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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Ｂ2Ｏ3（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Ａｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【００１３】
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。
【００１４】
Ｂ成分であるＢ2Ｏ3の含有量は、２〜２０ｗｔ％、好ましくは５〜１５ｗｔ％である。Ｂ2Ｏ3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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
Ｅ成分におけるＡｌ2Ｏ3の含有量は、０〜１５ｗｔ％、好ましくは０〜１０ｗｔ％である。Ａｌ2Ｏ3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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
Ｅ成分におけるＬｎ2Ｏ3（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。Ｌｎ2Ｏ3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。
【００２５】
尚、上記以外の希土類酸化物（ＣｅＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｔｂ4Ｏ7、Ｄｙ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｌｕ2Ｏ3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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【実施例】
【００３８】
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。
【００３９】
〔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。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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。
【００４５】
以上の結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
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。
【００４８】
（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。
【００４９】
【表４】
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
以上の結果を表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
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。
【００５６】
〔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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
〔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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
以下、実施例１２と同様にして画像表示装置を作成した。
【００７０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】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。
【図２】ガラス基材の例を示す模式的斜視図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【符号の説明】
【００７２】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2（Ａ成分）と、
２〜２０ｗｔ％のＢ2Ｏ3（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Ａｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【請求項２】
Ａ成分であるＳｉＯ2が３６〜５０ｗｔ％、
Ｂ成分であるＢ2Ｏ3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Ａｌ2Ｏ3、０〜１０ｗｔ％のＺｎＯ、０〜７ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜２０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項１】
３０〜６０ｗｔ％のＳｉＯ2（Ａ成分）と、
２〜２０ｗｔ％のＢ2Ｏ3（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Ａｌ2Ｏ3、０〜１５ｗｔ％のＺｎＯ、０〜１０ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜３０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3（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。
【請求項２】
Ａ成分であるＳｉＯ2が３６〜５０ｗｔ％、
Ｂ成分であるＢ2Ｏ3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Ａｌ2Ｏ3、０〜１０ｗｔ％のＺｎＯ、０〜７ｗｔ％のＺｒＯ2及び０〜２０ｗｔ％のＬｎ2Ｏ3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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１８３１（Ｐ２００７−１８３１Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８５９０４（Ｐ２００５−１８５９０４）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（３９１００９９３６）株式会社住田光学ガラス (59)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（３９１００９９３６）株式会社住田光学ガラス (59)
【Ｆターム（参考）】
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