JP2001338528A - 封着用導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画像形成装置 - Google Patents
封着用導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画像形成装置Info
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- JP2001338528A JP2001338528A JP2000160577A JP2000160577A JP2001338528A JP 2001338528 A JP2001338528 A JP 2001338528A JP 2000160577 A JP2000160577 A JP 2000160577A JP 2000160577 A JP2000160577 A JP 2000160577A JP 2001338528 A JP2001338528 A JP 2001338528A
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- Conductive Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】焼成による収縮を抑制し、熱応力を発生させる
ことなく部材間を接合することができるとともに、所望
の導電性を付与できる封着用導電性フリットおよびそれ
を焼結した封着部材、さらに該封着部材を具備する画像
形成装置を提供する。 【解決手段】ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mg
の群から選ばれる少なくとも1種の金属とを含有する封
着用導電性フリットを加熱、焼成して、画像形成装置1
の背面板2とスペーサ4を接合する封着部材5とする。
ことなく部材間を接合することができるとともに、所望
の導電性を付与できる封着用導電性フリットおよびそれ
を焼結した封着部材、さらに該封着部材を具備する画像
形成装置を提供する。 【解決手段】ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mg
の群から選ばれる少なくとも1種の金属とを含有する封
着用導電性フリットを加熱、焼成して、画像形成装置1
の背面板2とスペーサ4を接合する封着部材5とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、封着用導電性フリ
ットに関し、特に加熱処理による収縮率の小さい封着用
導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画
像形成装置に関する。
ットに関し、特に加熱処理による収縮率の小さい封着用
導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画
像形成装置に関する。
【0002】
【従来技術】近年、プラズマディスプレイパネル(Plas
ma Display Panel、PDP)や、プラズマアドレス液晶
パネル(Plasma Adress Liquid Crystal、PALC)、
電界放出型ディスプレイ(Field Emission Display、以
下FEDという)等、一対の平行に対向する基板間を所
定の高さ離間して配設した平面型ディスプレイが開発さ
れている。
ma Display Panel、PDP)や、プラズマアドレス液晶
パネル(Plasma Adress Liquid Crystal、PALC)、
電界放出型ディスプレイ(Field Emission Display、以
下FEDという)等、一対の平行に対向する基板間を所
定の高さ離間して配設した平面型ディスプレイが開発さ
れている。
【0003】上記平面型ディスプレイのうち、例えば、
電界放出型ディスプレイでは、一対の基板のうちの一方
の基板表面に複数の電子放出素子を形成して電子線を発
生させて加速させるとともに、他の基板表面に形成した
蛍光体に照射して発光させるものであるが、電子放出素
子と蛍光体間の異常放電を防止するため、また、電子線
の電流密度や加速状態を制御して所望の輝度を得るため
には、前記一対の基板の間隔を500μm以上離間する
必要がある。
電界放出型ディスプレイでは、一対の基板のうちの一方
の基板表面に複数の電子放出素子を形成して電子線を発
生させて加速させるとともに、他の基板表面に形成した
蛍光体に照射して発光させるものであるが、電子放出素
子と蛍光体間の異常放電を防止するため、また、電子線
の電流密度や加速状態を制御して所望の輝度を得るため
には、前記一対の基板の間隔を500μm以上離間する
必要がある。
【0004】一方、かかる電界放出型ディスプレイパネ
ルでは、パネル内を真空状態に保つ必要があるが、例え
ば、特表平8−508846号公報等では前記基板が外
部の大気圧によりたわむことを防止するために、基板間
を支持するために接着剤を介してスペーサ(突起)を基
板表面に接着、固定することが提案されている。
ルでは、パネル内を真空状態に保つ必要があるが、例え
ば、特表平8−508846号公報等では前記基板が外
部の大気圧によりたわむことを防止するために、基板間
を支持するために接着剤を介してスペーサ(突起)を基
板表面に接着、固定することが提案されている。
【0005】一方、特開平8−241049号公報で
は、ガラスに、導電性フィラーとしてCu、Cr、N
i、Au、Ag、Pt等の金属を添加した導電性フリッ
トを用いて基板とスペーサとを接着、固定することによ
って、スペーサに発生した電荷を基板側へ逃がすことが
でき、かつ接着部の機械的強度を高めることができるこ
とが記載されている。
は、ガラスに、導電性フィラーとしてCu、Cr、N
i、Au、Ag、Pt等の金属を添加した導電性フリッ
トを用いて基板とスペーサとを接着、固定することによ
って、スペーサに発生した電荷を基板側へ逃がすことが
でき、かつ接着部の機械的強度を高めることができるこ
とが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平8−241049号公報、特表平8−508846
号公報の封着用導電性フリットでは、加熱処理によって
フリット中のガラスが焼結して収縮し基板とスペーサと
の接着部に収縮に伴う熱応力が発生するために、スペー
サが傾いた状態で固定されてしまい、隣接する電子放出
素子から放出される電子ビームが蛍光体層に照射される
ことを妨げて蛍光体層の発光を阻害してしまい、表示画
面に色むらが生じたり、接着部で強度が低下したり、場
合によっては界面にクラックや剥離が発生するという問
題があった。
開平8−241049号公報、特表平8−508846
号公報の封着用導電性フリットでは、加熱処理によって
フリット中のガラスが焼結して収縮し基板とスペーサと
の接着部に収縮に伴う熱応力が発生するために、スペー
サが傾いた状態で固定されてしまい、隣接する電子放出
素子から放出される電子ビームが蛍光体層に照射される
ことを妨げて蛍光体層の発光を阻害してしまい、表示画
面に色むらが生じたり、接着部で強度が低下したり、場
合によっては界面にクラックや剥離が発生するという問
題があった。
【0007】本発明は、上記課題に対してなされたもの
であり、加熱、焼結による収縮を抑制でき、良好な電気
的、機械的接続が可能な封着用導電性フリットおよびそ
れを用いて作製した封着部材、さらに基板とスペーサと
の間を前記封着用導電性フリットにて接着した画像形成
装置を提供することを目的とする。
であり、加熱、焼結による収縮を抑制でき、良好な電気
的、機械的接続が可能な封着用導電性フリットおよびそ
れを用いて作製した封着部材、さらに基板とスペーサと
の間を前記封着用導電性フリットにて接着した画像形成
装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に対して検討した結果、ガラスと、Si、Zn、Al、
Sn、Mgの群から選ばれる少なくとも1種の金属とを
含有する封着用導電性フリットを、例えば、基板とスペ
ーサ等の複数の部材間に接着剤として介在させて、酸化
性雰囲下にて加熱、焼結させることによって、封着用導
電性フリット中のガラス粉末が焼結によって収縮すると
ともに、前記金属の少なくとも一部を酸化させて体積膨
張させることから、結果的に封着用導電性フリット全体
としての収縮を抑制して、接着部での熱応力の発生を抑
制できること、また、前記特定の金属を封着部材中に残
存させることによって所望の導電性を付与でき、複数の
部材間を機械的および電気的に良好に接続できることを
知見した。
に対して検討した結果、ガラスと、Si、Zn、Al、
Sn、Mgの群から選ばれる少なくとも1種の金属とを
含有する封着用導電性フリットを、例えば、基板とスペ
ーサ等の複数の部材間に接着剤として介在させて、酸化
性雰囲下にて加熱、焼結させることによって、封着用導
電性フリット中のガラス粉末が焼結によって収縮すると
ともに、前記金属の少なくとも一部を酸化させて体積膨
張させることから、結果的に封着用導電性フリット全体
としての収縮を抑制して、接着部での熱応力の発生を抑
制できること、また、前記特定の金属を封着部材中に残
存させることによって所望の導電性を付与でき、複数の
部材間を機械的および電気的に良好に接続できることを
知見した。
【0009】すなわち、本発明の封着用導電性フリット
は、ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mgの群から
選ばれる少なくとも1種の金属とを含有することを特徴
とするものである。
は、ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mgの群から
選ばれる少なくとも1種の金属とを含有することを特徴
とするものである。
【0010】ここで、前記ガラスの軟化点が360〜8
50℃であること、前記金属が平均粒径6μm以下の粉
末からなること、前記ガラス100重量部に対して、前
記金属を総量で2〜70重量部の割合で含有することが
望ましい。
50℃であること、前記金属が平均粒径6μm以下の粉
末からなること、前記ガラス100重量部に対して、前
記金属を総量で2〜70重量部の割合で含有することが
望ましい。
【0011】また、上記成分に加えて、さらに無機質フ
ィラーを添加すること、前記ガラスが少なくともPbO
および/またはB2O3を含有し、前記無機質フィラーと
して、ZnOおよび/またはSnO2を含有すること、
前記無機質フィラーとして、TiO2を含有することが
望ましい。
ィラーを添加すること、前記ガラスが少なくともPbO
および/またはB2O3を含有し、前記無機質フィラーと
して、ZnOおよび/またはSnO2を含有すること、
前記無機質フィラーとして、TiO2を含有することが
望ましい。
【0012】さらに、本発明の封着部材は、上記封着用
導電性フリットを熱処理して前記金属の少なくとも一部
を酸化させること、25℃における体積固有抵抗値が1
×103〜1×1014Ω・cmであること、15〜45
0℃における平均線膨張係数が3〜11×10-6/℃で
あることが望ましい。
導電性フリットを熱処理して前記金属の少なくとも一部
を酸化させること、25℃における体積固有抵抗値が1
×103〜1×1014Ω・cmであること、15〜45
0℃における平均線膨張係数が3〜11×10-6/℃で
あることが望ましい。
【0013】さらに、本発明の画像形成装置は、所定の
間隔で離間して平行に形成された2枚の基板間に複数の
スペーサを配設したものであって、少なくとも一方の前
記基板と前記スペーサとを上記封着部材にて封着するこ
とを特徴とするものである。
間隔で離間して平行に形成された2枚の基板間に複数の
スペーサを配設したものであって、少なくとも一方の前
記基板と前記スペーサとを上記封着部材にて封着するこ
とを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の封着用導電性フリット
は、ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mgの群から
選ばれる少なくとも1種の金属とを含有するものであ
る。
は、ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mgの群から
選ばれる少なくとも1種の金属とを含有するものであ
る。
【0015】上記成分のうち、ガラスとしては、PbO
系ガラス、Bi2O3系ガラス、SiO2−B2O3系ガラ
ス、ソーダガラス、シリカガラス等が使用可能である
が、特に低温焼結性および金属粒子との濡れ性の点、さ
らに他の部材等との接合性の点で、PbOおよび/また
はBi2 O3 を含有すること、より具体的には、PbO−
SiO2 −B2 O3 系ガラスやBi2 O3 −B2 O3 系ガラ
ス、B2 O3 −PbO−ZnO系ガラス、PbO−ZnO
系ガラスを含有することが望ましい。
系ガラス、Bi2O3系ガラス、SiO2−B2O3系ガラ
ス、ソーダガラス、シリカガラス等が使用可能である
が、特に低温焼結性および金属粒子との濡れ性の点、さ
らに他の部材等との接合性の点で、PbOおよび/また
はBi2 O3 を含有すること、より具体的には、PbO−
SiO2 −B2 O3 系ガラスやBi2 O3 −B2 O3 系ガラ
ス、B2 O3 −PbO−ZnO系ガラス、PbO−ZnO
系ガラスを含有することが望ましい。
【0016】また、ガラスの軟化温度は、360〜85
0℃、特に低温焼成化の点で、360〜500℃、さら
に360〜430℃であることが望ましく、さらに、緻
密な焼結体を形成する点で上記ガラスの平均粒径が5μ
m以下、特に3μm以下であることが望ましい。
0℃、特に低温焼成化の点で、360〜500℃、さら
に360〜430℃であることが望ましく、さらに、緻
密な焼結体を形成する点で上記ガラスの平均粒径が5μ
m以下、特に3μm以下であることが望ましい。
【0017】本発明によれば、上記特定の金属は、酸化
性雰囲気中、例えば、350〜800℃、特に350〜
490℃の温度に加熱することによって体積膨張を伴っ
て酸化するものであることから、これによってガラス粉
末が焼成により収縮しても、全体的に磁器の焼成による
収縮を低減することができる。なお、例えば金属Si
は、大気中のTG−DTA曲線においてガラスの軟化に
伴う吸熱と金属の酸化に伴う発熱との両方が起こるとと
もに重量増加が見られる最低温度から求められる酸化開
始温度が約450℃である。
性雰囲気中、例えば、350〜800℃、特に350〜
490℃の温度に加熱することによって体積膨張を伴っ
て酸化するものであることから、これによってガラス粉
末が焼成により収縮しても、全体的に磁器の焼成による
収縮を低減することができる。なお、例えば金属Si
は、大気中のTG−DTA曲線においてガラスの軟化に
伴う吸熱と金属の酸化に伴う発熱との両方が起こるとと
もに重量増加が見られる最低温度から求められる酸化開
始温度が約450℃である。
【0018】また、上記特定の金属は、効率的な体積膨
張および磁器における導電性の制御の点で球状、不定形
状、中空状、フレーク状等の粉末状または繊維状等の形
状、特に平均粒径が6μm以下、特に2μm以下、ま
た、ペーストの粘度調整の点で0.5〜6μm、特に
0.8〜3μm、さらに1.0〜2.0μmの粉末状で
あることが望ましい。さらに、上記金属はガラス粒子表
面に被覆されたものであってもよい。
張および磁器における導電性の制御の点で球状、不定形
状、中空状、フレーク状等の粉末状または繊維状等の形
状、特に平均粒径が6μm以下、特に2μm以下、ま
た、ペーストの粘度調整の点で0.5〜6μm、特に
0.8〜3μm、さらに1.0〜2.0μmの粉末状で
あることが望ましい。さらに、上記金属はガラス粒子表
面に被覆されたものであってもよい。
【0019】なお、封着用導電性フリットを、望ましく
は、1000℃以下、特に360〜500℃、さらに4
20〜480℃で加熱、焼結した時の封着用導電性フリ
ットの収縮率を10%以下、特に5%以下、さらに2%
以下、さらには1%以下とするため、また、焼結後の封
着部材の相対密度を65%以上、特に70%以上、さら
には75%以上に高めるためには、ガラス100重量部
に対して、前記金属の総量が2〜70重量部、特に15
〜50重量部、さらに30〜50重量部の割合で含有さ
れることが望ましい。
は、1000℃以下、特に360〜500℃、さらに4
20〜480℃で加熱、焼結した時の封着用導電性フリ
ットの収縮率を10%以下、特に5%以下、さらに2%
以下、さらには1%以下とするため、また、焼結後の封
着部材の相対密度を65%以上、特に70%以上、さら
には75%以上に高めるためには、ガラス100重量部
に対して、前記金属の総量が2〜70重量部、特に15
〜50重量部、さらに30〜50重量部の割合で含有さ
れることが望ましい。
【0020】さらに、本発明によれば、上記成分に加え
て、TiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、ZrO2、
SiO2等のセラミック粉末、またはSiO2−Al2O3
−MgO系(ガラス軟化点760℃、熱膨張係数2.8
×10-6/℃)等のガラス粉末等の他の無機フィラーを
総量で30重量%以下、特に20重量%以下、さらに8
重量%以下の割合で含有することもできる。
て、TiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、ZrO2、
SiO2等のセラミック粉末、またはSiO2−Al2O3
−MgO系(ガラス軟化点760℃、熱膨張係数2.8
×10-6/℃)等のガラス粉末等の他の無機フィラーを
総量で30重量%以下、特に20重量%以下、さらに8
重量%以下の割合で含有することもできる。
【0021】なお、上記無機フィラーのうち、TiO2
を特に前記金属100重量部に対して15〜600重量
部、前記ガラス100重量部に対して5〜50重量部の
割合で添加することにより、TiO2が前記金属の酸化
開始温度およびスペーサの焼成温度を5℃以上、特に1
0℃以上、さらに20℃以上、さらには30℃以上低下
させることができることから、フリットの焼結温度を低
下させ他の部材が焼成により変質、劣化することを防止
できる。また、TiO2はガラス粒子または金属粒子表
面に被覆されたものであってもよいが、磁器の焼結開始
温度を効率よく低減するためには、前記TiO2の平均
粒径が0.05〜10μm、特に0.5〜2μmの粉末
であることが望ましい。
を特に前記金属100重量部に対して15〜600重量
部、前記ガラス100重量部に対して5〜50重量部の
割合で添加することにより、TiO2が前記金属の酸化
開始温度およびスペーサの焼成温度を5℃以上、特に1
0℃以上、さらに20℃以上、さらには30℃以上低下
させることができることから、フリットの焼結温度を低
下させ他の部材が焼成により変質、劣化することを防止
できる。また、TiO2はガラス粒子または金属粒子表
面に被覆されたものであってもよいが、磁器の焼結開始
温度を効率よく低減するためには、前記TiO2の平均
粒径が0.05〜10μm、特に0.5〜2μmの粉末
であることが望ましい。
【0022】また、上記無機フィラーのうち、ZnO、
SnO2はガラス中にPbOやBi2O3の修飾体が存在
する場合、該修飾体がガラス中から遊離してガラス外部
へ蒸発、揮散し、封着用導電性フリットが焼結した封着
部材中にボイドが発生して強度が低下することを防止で
きる。ZnOおよび/またはSnO2はPbOおよび/
またはBi2O3含有ガラス100重量部に対して、5〜
25重量部であることが望ましい。
SnO2はガラス中にPbOやBi2O3の修飾体が存在
する場合、該修飾体がガラス中から遊離してガラス外部
へ蒸発、揮散し、封着用導電性フリットが焼結した封着
部材中にボイドが発生して強度が低下することを防止で
きる。ZnOおよび/またはSnO2はPbOおよび/
またはBi2O3含有ガラス100重量部に対して、5〜
25重量部であることが望ましい。
【0023】さらに、SiO2、ZrO2、Al2O3等の
他のセラミックフィラーや、SiO 2−Al2O3−Mg
O系(ガラス軟化点760℃、熱膨張係数2.8×10
-6/℃)等のガラス等の他の無機フィラーを、磁器強度
向上のため、熱膨張率制御のため、着色のため、誘電率
制御のため、抵抗率制御のため等により、望ましくは総
量で20重量%以下、特に15重量%、さらに5重量%
の割合で含有することもできる。
他のセラミックフィラーや、SiO 2−Al2O3−Mg
O系(ガラス軟化点760℃、熱膨張係数2.8×10
-6/℃)等のガラス等の他の無機フィラーを、磁器強度
向上のため、熱膨張率制御のため、着色のため、誘電率
制御のため、抵抗率制御のため等により、望ましくは総
量で20重量%以下、特に15重量%、さらに5重量%
の割合で含有することもできる。
【0024】また、上記封着用導電性フリット中に、ア
クリル系、セルロース系、エポキシ系、ブチラール系等
の有機バインダ、分散剤、消泡剤、レベリング剤、増粘
剤、アルコール系、エーテル系、ケトン系、テオピネオ
ール等の溶剤等の有機ビヒクルを添加して封着用導電性
フリットペースト(以下、単にフリットペーストと略
す。)を作製することもできる。該フリットペーストの
粘度は室温において2〜200Pa・sであることが望
ましい。
クリル系、セルロース系、エポキシ系、ブチラール系等
の有機バインダ、分散剤、消泡剤、レベリング剤、増粘
剤、アルコール系、エーテル系、ケトン系、テオピネオ
ール等の溶剤等の有機ビヒクルを添加して封着用導電性
フリットペースト(以下、単にフリットペーストと略
す。)を作製することもできる。該フリットペーストの
粘度は室温において2〜200Pa・sであることが望
ましい。
【0025】上記組成の封着用導電性フリットは、例え
ば、1000℃以下、特に400〜500℃、特に42
0〜480℃に加熱することによって焼結し、封着部材
となるが、この封着部材の焼結による収縮率を10%以
下、特に5%以下、さらに2%以下、さらには1%以
下、また、封着部材の相対密度を65%以上、特に70
%以上、さらには75%以上と高めることができること
から、ガラス、セラミックス、金属等の部材間を機械的
に良好に接合することができる。さらに、前記金属の一
部を金属として残存させることにより、封着部材に所望
の導電性を付与することができる。
ば、1000℃以下、特に400〜500℃、特に42
0〜480℃に加熱することによって焼結し、封着部材
となるが、この封着部材の焼結による収縮率を10%以
下、特に5%以下、さらに2%以下、さらには1%以
下、また、封着部材の相対密度を65%以上、特に70
%以上、さらには75%以上と高めることができること
から、ガラス、セラミックス、金属等の部材間を機械的
に良好に接合することができる。さらに、前記金属の一
部を金属として残存させることにより、封着部材に所望
の導電性を付与することができる。
【0026】なお、封着部材中には、ガラスと、前記特
定の金属が酸化して形成された金属酸化物およびその残
部である金属とを必須として含有する。また、封着部材
の25℃における体積固有抵抗値は1×103 〜1×1
013 Ω・cmの範囲内であることが望ましく、封着部材
中の金属含有量は34重量%以下、特に1.5〜30重
量%、さらに、9〜25重量%、金属の粒子径が5.9
μm以下、特に0.3〜5.9μm、さらに0.3〜3
μmであることが望ましい。
定の金属が酸化して形成された金属酸化物およびその残
部である金属とを必須として含有する。また、封着部材
の25℃における体積固有抵抗値は1×103 〜1×1
013 Ω・cmの範囲内であることが望ましく、封着部材
中の金属含有量は34重量%以下、特に1.5〜30重
量%、さらに、9〜25重量%、金属の粒子径が5.9
μm以下、特に0.3〜5.9μm、さらに0.3〜3
μmであることが望ましい。
【0027】さらに、封着部材の熱膨張係数は、接合す
る部材との熱膨張係数と例えば±2×10-6 /℃の範囲
で近似することが望ましく、15〜450℃における平
均線熱膨張係数が3×10-6 〜11×10-6 /℃、特に
7〜10×10-6 /℃であることが望ましい。
る部材との熱膨張係数と例えば±2×10-6 /℃の範囲
で近似することが望ましく、15〜450℃における平
均線熱膨張係数が3×10-6 〜11×10-6 /℃、特に
7〜10×10-6 /℃であることが望ましい。
【0028】次に、上述の封着用導電性フリットを用い
て本発明の画像形成装置を作製する方法について、画像
形成装置の一例である電界放出型ディスプレイ(FE
D)について図1の概略断面図を基に説明する。図1に
おいて、画像形成装置1は、所定間隔離間して平行に形
成された背面板2と正面板3との2枚の基板間の所定位
置にスペーサ4が配設されている。
て本発明の画像形成装置を作製する方法について、画像
形成装置の一例である電界放出型ディスプレイ(FE
D)について図1の概略断面図を基に説明する。図1に
おいて、画像形成装置1は、所定間隔離間して平行に形
成された背面板2と正面板3との2枚の基板間の所定位
置にスペーサ4が配設されている。
【0029】背面板2は、石英ガラス、ソーダライムガ
ラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ酸ガラス、ホウ
ケイ酸ガラス等のガラス基板、アルミナ、シリカ等のセ
ラミック基板、Si基板等が使用可能であるが、特にナ
トリウムおよび鉛成分の少ない低ソーダガラスが望まし
い。
ラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ酸ガラス、ホウ
ケイ酸ガラス等のガラス基板、アルミナ、シリカ等のセ
ラミック基板、Si基板等が使用可能であるが、特にナ
トリウムおよび鉛成分の少ない低ソーダガラスが望まし
い。
【0030】一方、正面板3は、石英ガラス、ソーダラ
イムガラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ酸ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス等のガラス基板、サファイア、ク
ォーツ、単結晶ジルコニア、ダイヤモンド等を主体とす
る透明な基板にて形成されている。
イムガラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ酸ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス等のガラス基板、サファイア、ク
ォーツ、単結晶ジルコニア、ダイヤモンド等を主体とす
る透明な基板にて形成されている。
【0031】スペーサ4は、リブ状、格子状、柱状、枠
状等からなり、例えば、リブ状である場合には、所定間
隔離間して平行に形成されることが望ましい。
状等からなり、例えば、リブ状である場合には、所定間
隔離間して平行に形成されることが望ましい。
【0032】また、スペーサ4は、ガラスおよび/また
はセラミックス、例えば、鉛ガラス(PbO−B2O3−
SiO2)、アルカリケイ酸ガラス、ビスマスガラス
(Bi−B2O3)等公知のガラスが用いられるが、機械
的強度、基板との接着性、材質の長期化学的安定性の点
で、鉛系ガラス(PbO−B2O3−SiO2)、ビスマ
ス系ガラス(Bi−B2O3)であることが望ましい。
はセラミックス、例えば、鉛ガラス(PbO−B2O3−
SiO2)、アルカリケイ酸ガラス、ビスマスガラス
(Bi−B2O3)等公知のガラスが用いられるが、機械
的強度、基板との接着性、材質の長期化学的安定性の点
で、鉛系ガラス(PbO−B2O3−SiO2)、ビスマ
ス系ガラス(Bi−B2O3)であることが望ましい。
【0033】本発明によれば、スペーサ4は、上述した
ガラスをマトリックス中に、所望により、上述した金属
またはCu、Cr、Ni、Fe、Ag、Au等の他の金
属、上述したような無機質フィラーが分散してなるもの
であることが望ましく、特に上述の封着部材と同じ成分
からなることが望ましく、スペーサ4の25℃での体積
固有抵抗が1×103〜1×1013Ωであることが望ま
しい。
ガラスをマトリックス中に、所望により、上述した金属
またはCu、Cr、Ni、Fe、Ag、Au等の他の金
属、上述したような無機質フィラーが分散してなるもの
であることが望ましく、特に上述の封着部材と同じ成分
からなることが望ましく、スペーサ4の25℃での体積
固有抵抗が1×103〜1×1013Ωであることが望ま
しい。
【0034】ここで、本発明によれば、背面板2および
/または正面板3とスペーサ4との間は上述した封着用
導電性フリットを焼成した封着部材5によって封着され
ていることが大きな特徴であり、これによって、前記背
面板2および/または正面板3とスペーサ4との間に大
きな熱応力を発生させることなく接合することができ、
スペーサ4が背面板2および/または正面板3から剥離
したり傾いて形成されることなく、背面板2および/ま
たは正面板3とスペーサ4とを安定して強固に接合する
ことができる結果、表示画面に色むらを発生させること
なく均一な発光が可能となる。なお、上記背面板2また
は正面板3のうちの一方とスペーサ4とは焼成によって
強固に接合され、一体化されていてもよい。
/または正面板3とスペーサ4との間は上述した封着用
導電性フリットを焼成した封着部材5によって封着され
ていることが大きな特徴であり、これによって、前記背
面板2および/または正面板3とスペーサ4との間に大
きな熱応力を発生させることなく接合することができ、
スペーサ4が背面板2および/または正面板3から剥離
したり傾いて形成されることなく、背面板2および/ま
たは正面板3とスペーサ4とを安定して強固に接合する
ことができる結果、表示画面に色むらを発生させること
なく均一な発光が可能となる。なお、上記背面板2また
は正面板3のうちの一方とスペーサ4とは焼成によって
強固に接合され、一体化されていてもよい。
【0035】さらに、本発明によれば、スペーサ4の厚
み200μm以下、特に100μm以下、高さ500μ
m以上、特に1500μm以上の場合であっても、スペ
ーサ4が剥離したり、傾くことなく微細なスペーサを形
成でき、かつスペーサ間の間隔が400μm以上、特に
5mm以下、さらに1mm以下の微細間隔のスペーサを
形成可能である。
み200μm以下、特に100μm以下、高さ500μ
m以上、特に1500μm以上の場合であっても、スペ
ーサ4が剥離したり、傾くことなく微細なスペーサを形
成でき、かつスペーサ間の間隔が400μm以上、特に
5mm以下、さらに1mm以下の微細間隔のスペーサを
形成可能である。
【0036】なお、スペーサ4の厚みは、垂直に貼り合
わせできること、強度および小型化、ディスプレイの輝
度の向上の点で50〜200μm、スペーサ4の高さ
は、電子放出素子と蛍光体との間で短絡放電を生じず、
蛍光体に到達する電子線密度を所望量に制御する点で5
00μm以上、特に1500〜4000μmであること
が望ましい。
わせできること、強度および小型化、ディスプレイの輝
度の向上の点で50〜200μm、スペーサ4の高さ
は、電子放出素子と蛍光体との間で短絡放電を生じず、
蛍光体に到達する電子線密度を所望量に制御する点で5
00μm以上、特に1500〜4000μmであること
が望ましい。
【0037】また、製造工程で、スペーサ4を貼り合わ
せた背面板2および/または正面板3を再度加熱、冷却
する場合においてもスペーサ4がクラック等の欠陥を生
成しないために、スペーサ4の熱膨張係数は接合した背
面板2および/または正面板3を熱処理するに際して、
各部材との熱膨張係数と例えば±2×10-6 /℃の範囲
で近似することが望ましく、15〜450℃における平
均熱膨張係数が7×10-6 /℃〜10×10-6 /℃であ
ることが望ましい。
せた背面板2および/または正面板3を再度加熱、冷却
する場合においてもスペーサ4がクラック等の欠陥を生
成しないために、スペーサ4の熱膨張係数は接合した背
面板2および/または正面板3を熱処理するに際して、
各部材との熱膨張係数と例えば±2×10-6 /℃の範囲
で近似することが望ましく、15〜450℃における平
均熱膨張係数が7×10-6 /℃〜10×10-6 /℃であ
ることが望ましい。
【0038】一方、背面板2の表面には、電子放出素子
6が形成されている。電子放出素子6の具体的な構造
は、例えば、所定間隔離間して平行に配設された複数本
のライン状の正電極層および負電極層が交差するように
形成され、正電極層および負電極層の交点に絶縁体を介
装するMIM型構造や、正電極層と負電極層とを絶縁層
間を介在させて所定間隔離間させる表面電導型、正電極
層と負電極層との間に絶縁体を介装し正電極層および絶
縁体を所定の位置にて一部切り欠くとともに該切り欠き
部にて突起状の絶縁体を配設した電界放出型等が好適に
使用できる。
6が形成されている。電子放出素子6の具体的な構造
は、例えば、所定間隔離間して平行に配設された複数本
のライン状の正電極層および負電極層が交差するように
形成され、正電極層および負電極層の交点に絶縁体を介
装するMIM型構造や、正電極層と負電極層とを絶縁層
間を介在させて所定間隔離間させる表面電導型、正電極
層と負電極層との間に絶縁体を介装し正電極層および絶
縁体を所定の位置にて一部切り欠くとともに該切り欠き
部にて突起状の絶縁体を配設した電界放出型等が好適に
使用できる。
【0039】上記正電極層および負電極層としては、
銀、アルミニウム、ニッケル、白金、金、パラジウムの
群から選ばれる少なくとも1種の金属または合金や、ア
モルファスシリコン、ポリシリコン、グラファイト等を
用いることができ、また、絶縁体としては、Si、T
i、Ga、W、Al、Pdの群から選ばれる少なくとも
1種の酸化物や窒化物等の化合物を主体とするものが好
適に使用できる。
銀、アルミニウム、ニッケル、白金、金、パラジウムの
群から選ばれる少なくとも1種の金属または合金や、ア
モルファスシリコン、ポリシリコン、グラファイト等を
用いることができ、また、絶縁体としては、Si、T
i、Ga、W、Al、Pdの群から選ばれる少なくとも
1種の酸化物や窒化物等の化合物を主体とするものが好
適に使用できる。
【0040】また、背面板2と電子放出素子6との間に
は電子放出素子6への不純物の拡散を防止するためにシ
リカや窒化ケイ素等からなる拡散防止層7が形成されて
いる。
は電子放出素子6への不純物の拡散を防止するためにシ
リカや窒化ケイ素等からなる拡散防止層7が形成されて
いる。
【0041】他方、正面板3のスペーサ4形成側の表面
には、蛍光体8が被着形成されている。蛍光体8は赤
(R)、緑(G)、青(B)の少なくとも3色のいずれ
かを発光する少なくとも3種類の蛍光体8を1組として
複数組が規則的に配列しており、各蛍光体8と対向する
位置にそれぞれ前記電子放出素子6が形成され、電子放
出素子6から電子ビームを放出して対向する位置の蛍光
体8に該電子ビームを衝突させることによって蛍光体8
を発光させる。
には、蛍光体8が被着形成されている。蛍光体8は赤
(R)、緑(G)、青(B)の少なくとも3色のいずれ
かを発光する少なくとも3種類の蛍光体8を1組として
複数組が規則的に配列しており、各蛍光体8と対向する
位置にそれぞれ前記電子放出素子6が形成され、電子放
出素子6から電子ビームを放出して対向する位置の蛍光
体8に該電子ビームを衝突させることによって蛍光体8
を発光させる。
【0042】また、図1によれば、正面板3と蛍光体8
との間には、電子放出素子6から蛍光体8に向かって放
出される電子ビームを加速するため透明なITO(イン
ジウム−錫酸化物)膜10が形成されているが、本発明
はこれに限られるものではなく、前記電子ビームを加速
するためおよび蛍光体8の散乱した発光を反射して発光
輝度を高めるために、ITO膜に代えて正面板3表面に
形成した蛍光体8表面に、例えば100〜300nmの
アルミニウム、銀、ニッケル、白金等の金属箔等の金属
層からなるメタルバック(図示せず)を被着形成するこ
ともできる。
との間には、電子放出素子6から蛍光体8に向かって放
出される電子ビームを加速するため透明なITO(イン
ジウム−錫酸化物)膜10が形成されているが、本発明
はこれに限られるものではなく、前記電子ビームを加速
するためおよび蛍光体8の散乱した発光を反射して発光
輝度を高めるために、ITO膜に代えて正面板3表面に
形成した蛍光体8表面に、例えば100〜300nmの
アルミニウム、銀、ニッケル、白金等の金属箔等の金属
層からなるメタルバック(図示せず)を被着形成するこ
ともできる。
【0043】さらに、正面板3の蛍光体8を形成した表
面側の蛍光体8形成部以外の部分には、画像形成装置1
における色のにじみを防止して表示画面のコントラスト
を高めシャープな画像を得るために、例えば、鉄、ニッ
ケル、銅、マンガン等の酸化物と低融点ガラスとの混合
物や金属クロム、グラファイト等からなる黒色または暗
色のブラックマトリックス11が被着形成される。
面側の蛍光体8形成部以外の部分には、画像形成装置1
における色のにじみを防止して表示画面のコントラスト
を高めシャープな画像を得るために、例えば、鉄、ニッ
ケル、銅、マンガン等の酸化物と低融点ガラスとの混合
物や金属クロム、グラファイト等からなる黒色または暗
色のブラックマトリックス11が被着形成される。
【0044】また、背面板2および正面板3との外周部
には枠体12を配設し、フリットガラスや上述した封着
用導電性フリット等からなる封着部材5によって背面板
2および正面板3と枠体12が接着され、封止されるこ
とによって画像形成装置1を作製することができる。さ
らに、背面板2の端部には画像形成装置1中を真空とす
るためのガス排気口13が設けられており、ガス排気口
13にて画像形成装置1内が真空封止されている。
には枠体12を配設し、フリットガラスや上述した封着
用導電性フリット等からなる封着部材5によって背面板
2および正面板3と枠体12が接着され、封止されるこ
とによって画像形成装置1を作製することができる。さ
らに、背面板2の端部には画像形成装置1中を真空とす
るためのガス排気口13が設けられており、ガス排気口
13にて画像形成装置1内が真空封止されている。
【0045】なお、図1によれば、スペーサ4は蛍光体
8のR、G、Bの3つの配列を1組として各組毎に配設
されているが、本発明はこれに限られるものではなく、
各蛍光体8毎に配設されていてもよく、また前記蛍光体
8の複数組毎に配設されていてもよい。
8のR、G、Bの3つの配列を1組として各組毎に配設
されているが、本発明はこれに限られるものではなく、
各蛍光体8毎に配設されていてもよく、また前記蛍光体
8の複数組毎に配設されていてもよい。
【0046】また、本発明は図1に示すFEDに限定さ
れるものではなく、例えばプラズマディスプレイパネル
(PDP)やプラズマアドレス液晶パネル(PALC)
等のディスプレイ内を真空もしくは所定気圧のガスにて
封止した画像形成装置についてはいずれも好適に適応で
きる。
れるものではなく、例えばプラズマディスプレイパネル
(PDP)やプラズマアドレス液晶パネル(PALC)
等のディスプレイ内を真空もしくは所定気圧のガスにて
封止した画像形成装置についてはいずれも好適に適応で
きる。
【0047】次に、上述したFEDを作製する方法につ
いて説明する。まず、上述した材料からなる背面板を作
製し、所定形状にカットし、背面板の一方の表面にスパ
ッタリング法、CVD法、イオンビーム法、蒸着法、M
BE法等によって拡散防止層を被着形成した後、その表
面にフォトリソグラフィー法等により電子放出素子の電
極を、マスク等を施し、スパッタリング法、蒸着法、イ
オンビーム法、CVD法、MBE法等の公知の薄膜形成
法によって電子放出素子の絶縁体を形成して電子放出素
子を形成する。
いて説明する。まず、上述した材料からなる背面板を作
製し、所定形状にカットし、背面板の一方の表面にスパ
ッタリング法、CVD法、イオンビーム法、蒸着法、M
BE法等によって拡散防止層を被着形成した後、その表
面にフォトリソグラフィー法等により電子放出素子の電
極を、マスク等を施し、スパッタリング法、蒸着法、イ
オンビーム法、CVD法、MBE法等の公知の薄膜形成
法によって電子放出素子の絶縁体を形成して電子放出素
子を形成する。
【0048】一方、スペーサを作製するには、例えば、
平均粒径6μm以下のガラスに対して、Si、Zn、A
l、Sn、Mgの群から選ばれる少なくとも1種の金属
および上述した他の無機フィラーを、また、所望によ
り、アクリル系等のバインダ、可塑剤、分散剤等の有機
樹脂、有機溶剤とを添加、混練してペーストを作製す
る。
平均粒径6μm以下のガラスに対して、Si、Zn、A
l、Sn、Mgの群から選ばれる少なくとも1種の金属
および上述した他の無機フィラーを、また、所望によ
り、アクリル系等のバインダ、可塑剤、分散剤等の有機
樹脂、有機溶剤とを添加、混練してペーストを作製す
る。
【0049】そして、該ペーストを用いて前述の背面板
の表面に前記スペーサ用成形体を複数本作製する。
の表面に前記スペーサ用成形体を複数本作製する。
【0050】スペーサ用成形体の具体的な形成方法とし
ては、(a)前記ペーストを複数回印刷塗布してスペー
サ用成形体を形成する方法、(b)ゴム、金属、セラミ
ックス等からなる成形型内に前記スペーサ用ペーストを
充填し、前記成形型を基板上に当接した後、該成形型を
抜き取る方法、(c)基板表面に前記ペーストを用いて
所望の厚みのシートを形成し、該シートの表面にスペー
サ形状の溝が形成された剛性の高い平板状の成形型を裁
置して押圧した後、該成形型を抜きとる方法、(d)前
記シート表面にスペーサ形状の溝が形成された剛性が高
いロール状の成形型を配置し、押圧しながら回転移動さ
せ、スペーサ用成形体を形成する方法、(e)前記基板
表面に樹脂層を形成してスペーサ形状の突起が形成され
た上記成形型にて、押圧、離型して溝を形成した後、該
溝内に上述したスペーサ形成用のスラリーを充填して硬
化し、前記樹脂層を除去する方法等が使用可能である
が、特に高さの高いスペーサを形成するためには、上記
方法のうち方法(b)または(e)が好適である。
ては、(a)前記ペーストを複数回印刷塗布してスペー
サ用成形体を形成する方法、(b)ゴム、金属、セラミ
ックス等からなる成形型内に前記スペーサ用ペーストを
充填し、前記成形型を基板上に当接した後、該成形型を
抜き取る方法、(c)基板表面に前記ペーストを用いて
所望の厚みのシートを形成し、該シートの表面にスペー
サ形状の溝が形成された剛性の高い平板状の成形型を裁
置して押圧した後、該成形型を抜きとる方法、(d)前
記シート表面にスペーサ形状の溝が形成された剛性が高
いロール状の成形型を配置し、押圧しながら回転移動さ
せ、スペーサ用成形体を形成する方法、(e)前記基板
表面に樹脂層を形成してスペーサ形状の突起が形成され
た上記成形型にて、押圧、離型して溝を形成した後、該
溝内に上述したスペーサ形成用のスラリーを充填して硬
化し、前記樹脂層を除去する方法等が使用可能である
が、特に高さの高いスペーサを形成するためには、上記
方法のうち方法(b)または(e)が好適である。
【0051】この後、スペーサ用成形体が形成された基
板を、例えば、420〜500℃、特に420〜480
℃で焼成することによって背面板とスペーサとを一体化
させた突起付基板を作製する。
板を、例えば、420〜500℃、特に420〜480
℃で焼成することによって背面板とスペーサとを一体化
させた突起付基板を作製する。
【0052】なお、スペーサを形成する方法としては、
上記スペーサ用成形体を作製する以外に、スペーサ用の
平板を別途作製し、加工して上述した封着用導電性フリ
ットを塗布して背面板の所定の位置に裁置し、所定温度
に加熱して接着、固定する方法であってもよい。スペー
サ用の平板はガラスおよび/またはセラミックスであっ
てもよく、また、これを形成する原料粉末を含有する成
形体であってもよい。
上記スペーサ用成形体を作製する以外に、スペーサ用の
平板を別途作製し、加工して上述した封着用導電性フリ
ットを塗布して背面板の所定の位置に裁置し、所定温度
に加熱して接着、固定する方法であってもよい。スペー
サ用の平板はガラスおよび/またはセラミックスであっ
てもよく、また、これを形成する原料粉末を含有する成
形体であってもよい。
【0053】上記加熱を大気や酸素等の酸化性雰囲気下
にて行えば、封着用導電性フリット中のガラスは焼結し
て収縮するが、前記金属が表面より酸化して体積膨張す
ることにより、全体として封着用導電性フリットの焼成
収縮が抑制され、寸法変化率の小さい封着部材を作製す
ることができ、基板からの剥離や傾いて形成されること
のない寸法精度の高いスペーサを形成することができ
る。
にて行えば、封着用導電性フリット中のガラスは焼結し
て収縮するが、前記金属が表面より酸化して体積膨張す
ることにより、全体として封着用導電性フリットの焼成
収縮が抑制され、寸法変化率の小さい封着部材を作製す
ることができ、基板からの剥離や傾いて形成されること
のない寸法精度の高いスペーサを形成することができ
る。
【0054】一方、上述した材料からなる正面板用のガ
ラス基板を作製し、所定形状に加工する。そして、正面
板の一方の表面にスクリーン印刷法、グラビア印刷法、
オフセット印刷法等の公知の印刷法等の印刷法、ロール
コータ法等のペースト塗布法や蒸着法等によりITO膜
を被着形成した後、所定形状のブラックマトリックスを
フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、グラビア印
刷法、オフセット印刷法等の公知の印刷法により所定位
置に被着形成する。
ラス基板を作製し、所定形状に加工する。そして、正面
板の一方の表面にスクリーン印刷法、グラビア印刷法、
オフセット印刷法等の公知の印刷法等の印刷法、ロール
コータ法等のペースト塗布法や蒸着法等によりITO膜
を被着形成した後、所定形状のブラックマトリックスを
フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、グラビア印
刷法、オフセット印刷法等の公知の印刷法により所定位
置に被着形成する。
【0055】次に、上記正面板のブラックマトリックス
によって囲まれた領域の所定の位置にフォトリソグラフ
ィ法や、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセッ
ト印刷法等の印刷法、インクジェット法等により蛍光体
ペーストを被着形成する。また、上記ITO膜を形成し
ない場合には、所望により、正面板表面に樹脂ペースト
を用いてフォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、グ
ラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法にて樹脂層
を形成した後、所定の位置に蒸着法等によってメタルバ
ックを被着形成し、さらにメタルバック表面に樹脂層を
形成する。
によって囲まれた領域の所定の位置にフォトリソグラフ
ィ法や、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセッ
ト印刷法等の印刷法、インクジェット法等により蛍光体
ペーストを被着形成する。また、上記ITO膜を形成し
ない場合には、所望により、正面板表面に樹脂ペースト
を用いてフォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、グ
ラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法にて樹脂層
を形成した後、所定の位置に蒸着法等によってメタルバ
ックを被着形成し、さらにメタルバック表面に樹脂層を
形成する。
【0056】さらに、蛍光体ペースト、または該ペース
トおよび樹脂層を400〜600℃、特に450〜50
0℃で熱処理して蛍光体中の有機物成分および樹脂層を
揮散、除去することにより正面板を形成する。
トおよび樹脂層を400〜600℃、特に450〜50
0℃で熱処理して蛍光体中の有機物成分および樹脂層を
揮散、除去することにより正面板を形成する。
【0057】他方、上述したガラスと特定の金属と有機
ビヒクルおよび、所望により無機フィラーを所定量秤
量、混練して封着用導電性フリットを作製する。また、
背面板および正面板の外周に配設され、ディスプレイ内
部を封止するための枠体を作製する。
ビヒクルおよび、所望により無機フィラーを所定量秤
量、混練して封着用導電性フリットを作製する。また、
背面板および正面板の外周に配設され、ディスプレイ内
部を封止するための枠体を作製する。
【0058】そして、背面板の外周部に枠体を配置して
両者の接触部に上記封着用導電性フリットをディスペン
サ等により注入し、大気等の酸化性雰囲気中、400〜
480℃の蛍光体層が変質しない温度に加熱して封着用
導電性フリットを焼結、固着させることによって、背面
板と枠体との間を貼りあわせ、封着する。
両者の接触部に上記封着用導電性フリットをディスペン
サ等により注入し、大気等の酸化性雰囲気中、400〜
480℃の蛍光体層が変質しない温度に加熱して封着用
導電性フリットを焼結、固着させることによって、背面
板と枠体との間を貼りあわせ、封着する。
【0059】また、該枠体の背面板との接着面とは反対
の面、および上述のスペーサを焼結一体化した背面板の
スペーサ頂部に上記同様に封着用導電性フリットをディ
スペンサ、スクリーン印刷等の印刷法等により塗布し、
正面板の蛍光体形成面を前記スペーサの頂部が前記蛍光
体形成部以外の所定の位置に配設されるように位置合わ
せして接着し、上記同様に加熱して前記正面板とスペー
サとを貼り合わせ、封着する。
の面、および上述のスペーサを焼結一体化した背面板の
スペーサ頂部に上記同様に封着用導電性フリットをディ
スペンサ、スクリーン印刷等の印刷法等により塗布し、
正面板の蛍光体形成面を前記スペーサの頂部が前記蛍光
体形成部以外の所定の位置に配設されるように位置合わ
せして接着し、上記同様に加熱して前記正面板とスペー
サとを貼り合わせ、封着する。
【0060】本発明によれば、上記焼成を大気や酸素等
の酸化性雰囲気下にて行うことにより、封着用導電性フ
リット中のガラスは焼結して収縮するが、前記金属が表
面より酸化して体積膨張することにより、全体として封
着用導電性フリットの焼成収縮が抑制され、寸法変化率
の小さい封着部材を作製することができ、基板とスペー
サとの間で大きな熱応力を発生させることなく、接合強
度の高い封着部材を形成することができ、歩留まりよく
スペーサを基板に貼り合わせ、固定することができる。
の酸化性雰囲気下にて行うことにより、封着用導電性フ
リット中のガラスは焼結して収縮するが、前記金属が表
面より酸化して体積膨張することにより、全体として封
着用導電性フリットの焼成収縮が抑制され、寸法変化率
の小さい封着部材を作製することができ、基板とスペー
サとの間で大きな熱応力を発生させることなく、接合強
度の高い封着部材を形成することができ、歩留まりよく
スペーサを基板に貼り合わせ、固定することができる。
【0061】さらに、背面板の端部には予めディスプレ
イ内部とのガスをやり取りするためのガス排気口を形成
しておき、外部のガス排気管と接続する。そして、前記
枠体に設けられたガス排気管に真空ポンプを接続してパ
ネル内を10-4Pa程度に真空減圧しながら400〜5
00℃に加熱して、封着用導電性フリットを正面板、背
面板、スペーサおよび枠体間で固着させて、ガス排気口
を封止することに本発明の画像形成装置を作製すること
ができる。
イ内部とのガスをやり取りするためのガス排気口を形成
しておき、外部のガス排気管と接続する。そして、前記
枠体に設けられたガス排気管に真空ポンプを接続してパ
ネル内を10-4Pa程度に真空減圧しながら400〜5
00℃に加熱して、封着用導電性フリットを正面板、背
面板、スペーサおよび枠体間で固着させて、ガス排気口
を封止することに本発明の画像形成装置を作製すること
ができる。
【0062】なお、上記画像形成装置の製造方法におい
ては、背面板側にスペーサを一体的に形成したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、正面板側にスペー
サを一体的に形成してもよく、この場合には正面板表面
に予め蛍光体を形成した後、スペーサを形成することが
望ましい。また、枠体と背面板および/または正面板
間、および背面板または正面板の一方とスペーサとの間
は絶縁性のフリット(接着剤)にて接着、封止すること
もできる。
ては、背面板側にスペーサを一体的に形成したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、正面板側にスペー
サを一体的に形成してもよく、この場合には正面板表面
に予め蛍光体を形成した後、スペーサを形成することが
望ましい。また、枠体と背面板および/または正面板
間、および背面板または正面板の一方とスペーサとの間
は絶縁性のフリット(接着剤)にて接着、封止すること
もできる。
【0063】
【実施例】(実施例1)平均粒径2μmのPbO−B2
O3−SiO2系(歪点が410℃)のガラス100重量
部に対して、表1に示す金属と、平均粒径2μmの無機
質フィラーを表1に示す割合で添加し(添加量の単位は
ガラス100重量部に対する重量部)、アクリル系バイ
ンダ、分散剤、消泡剤、増粘剤およびテオピネオールを
添加、混合してフリットペーストを作製した。該フリッ
トペーストの粘度をHAAKE粘度計RS−100にて
測定したところ50Pa・sであった。
O3−SiO2系(歪点が410℃)のガラス100重量
部に対して、表1に示す金属と、平均粒径2μmの無機
質フィラーを表1に示す割合で添加し(添加量の単位は
ガラス100重量部に対する重量部)、アクリル系バイ
ンダ、分散剤、消泡剤、増粘剤およびテオピネオールを
添加、混合してフリットペーストを作製した。該フリッ
トペーストの粘度をHAAKE粘度計RS−100にて
測定したところ50Pa・sであった。
【0064】一方、ソーダライムガラス(歪み点500
℃、平均熱膨張係数10×10-6/℃)からなる60×
30×2mmの基板を2枚準備した。他方、上記ガラ
ス、金属、TiO2、ZnOの混合粉末100重量部に
対して、バインダ、重合開始剤、分散剤を合量で30重
量部となるように添加し、カルビトール溶剤中で混粘し
スラリーを作製し、シリコーンゴム型に前記スラリーを
充填して十分に脱泡した後、一方の上記基板表面に当接
して、110℃で30分間熱処理を行い、シリコーンゴ
ム型を抜き取ることによりスペーサ用成形体を形成し
た。
℃、平均熱膨張係数10×10-6/℃)からなる60×
30×2mmの基板を2枚準備した。他方、上記ガラ
ス、金属、TiO2、ZnOの混合粉末100重量部に
対して、バインダ、重合開始剤、分散剤を合量で30重
量部となるように添加し、カルビトール溶剤中で混粘し
スラリーを作製し、シリコーンゴム型に前記スラリーを
充填して十分に脱泡した後、一方の上記基板表面に当接
して、110℃で30分間熱処理を行い、シリコーンゴ
ム型を抜き取ることによりスペーサ用成形体を形成し
た。
【0065】なお、前記シリコーンゴム型は、凹部の深
さ(スペーサの高さ)が1200μm、凹部幅(スペー
サの厚み)が200μm、凹部の長さ(スペーサの長
さ)が14mm、凹部間の距離(スペーサ間距離)が8
00μmのものを使用したが、得られた成形体はレーザ
ー変位計(キーエンス社製LC−2440/2400)
を用いて成形体スペーサの厚みと高さの測定を行い、測
定精度内でシリコーンゴム型と同サイズであることを確
認した。
さ(スペーサの高さ)が1200μm、凹部幅(スペー
サの厚み)が200μm、凹部の長さ(スペーサの長
さ)が14mm、凹部間の距離(スペーサ間距離)が8
00μmのものを使用したが、得られた成形体はレーザ
ー変位計(キーエンス社製LC−2440/2400)
を用いて成形体スペーサの厚みと高さの測定を行い、測
定精度内でシリコーンゴム型と同サイズであることを確
認した。
【0066】次に、上記複数のスペーサ成形体を被着形
成した基板を、大気中、460℃にて15分間焼成し
た。そして、焼結したスペーサの頂部に印刷法によって
上述した封着用導電性フリットペーストを塗布し、上記
他方の基板を載置して450℃にて30分間熱処理して
FED疑似構造体を作製した。
成した基板を、大気中、460℃にて15分間焼成し
た。そして、焼結したスペーサの頂部に印刷法によって
上述した封着用導電性フリットペーストを塗布し、上記
他方の基板を載置して450℃にて30分間熱処理して
FED疑似構造体を作製した。
【0067】得られた構造体に対して、一方の基板の底
面より、周波数50kHz、150Wの超音波発振子に
て超音波振動を20分間付与する振動試験を行い、基板
とスペーサとの界面の接合状態を顕微鏡で観察し、クラ
ックや剥離の有無を確認した。
面より、周波数50kHz、150Wの超音波発振子に
て超音波振動を20分間付与する振動試験を行い、基板
とスペーサとの界面の接合状態を顕微鏡で観察し、クラ
ックや剥離の有無を確認した。
【0068】さらに、封着部材のX線回折測定を行い、
封着部材の成分を確認した。さらにまた、封着部材の体
積固有抵抗値(表では抵抗と記載)を高抵抗測定器を用
いて薄膜法により測定した。結果は表1に示した。
封着部材の成分を確認した。さらにまた、封着部材の体
積固有抵抗値(表では抵抗と記載)を高抵抗測定器を用
いて薄膜法により測定した。結果は表1に示した。
【0069】
【表1】
【0070】表1から明らかなように、所定の金属を添
加しない試料No.1および金属としてAgを添加した
試料No.17では、封止材部での接合強度が低く振動
試験により接合部の一部にクラック、剥離が見られた。
加しない試料No.1および金属としてAgを添加した
試料No.17では、封止材部での接合強度が低く振動
試験により接合部の一部にクラック、剥離が見られた。
【0071】これに対して、本発明に従い、ガラスと特
定の金属とを含有する試料No.2〜16、18〜22
では、振動試験後にもクラックや剥離が発生することな
く、良好な接合状態であった。
定の金属とを含有する試料No.2〜16、18〜22
では、振動試験後にもクラックや剥離が発生することな
く、良好な接合状態であった。
【0072】(実施例2)実施例1の基板表面の所定位
置に表2に示す実施例1と同様の封着用導電性フリット
ペーストをスクリーン印刷法によって塗布した。また、
ソーダライムガラス(歪み点510℃、平均熱膨張係数
9×10-6/℃)からなる幅100μm×長さ15mm
×高さ1200μmのスペーサを10本切り出し、スペ
ーサの底面が上記基板の封着用導電性フリットペースト
を塗布した位置となるように載置して乾燥した後、45
0℃で30分間熱処理した。
置に表2に示す実施例1と同様の封着用導電性フリット
ペーストをスクリーン印刷法によって塗布した。また、
ソーダライムガラス(歪み点510℃、平均熱膨張係数
9×10-6/℃)からなる幅100μm×長さ15mm
×高さ1200μmのスペーサを10本切り出し、スペ
ーサの底面が上記基板の封着用導電性フリットペースト
を塗布した位置となるように載置して乾燥した後、45
0℃で30分間熱処理した。
【0073】得られた試料について、3次元測定器を用
いてスペーサ10本の傾きを観察し、スペーサが5°以
上傾いたものの本数を評価した。結果は表2に示した。
いてスペーサ10本の傾きを観察し、スペーサが5°以
上傾いたものの本数を評価した。結果は表2に示した。
【0074】
【表2】
【0075】表2から明らかなように、所定の金属を添
加しない試料No.23および金属としてAgを添加し
た試料No.27では、スペーサが5°以上傾いたもの
が存在したのに対して、本発明に従い、ガラスと特定の
金属とを含有する試料No.24〜26、28では、ス
ペーサの傾きを抑制できることがわかった。
加しない試料No.23および金属としてAgを添加し
た試料No.27では、スペーサが5°以上傾いたもの
が存在したのに対して、本発明に従い、ガラスと特定の
金属とを含有する試料No.24〜26、28では、ス
ペーサの傾きを抑制できることがわかった。
【0076】(実施例3)平均粒径2μmのアルカリガ
ラス粉末100重量部に対して、金属Siを30重量部
とTiO2を30重量部との割合で添加し、実施例2と
同様に基板表面に前記導電性フリットを介してスペーサ
を接着し、大気中、560℃にて熱処理する以外は実施
例2と同様にスペーサ付き基板を作製し、同様に評価し
た結果、5°以上傾いたスペーサは見られなかった。ま
た、実施例1と同様にX線回折測定を行い金属Siの存
在を確認した。
ラス粉末100重量部に対して、金属Siを30重量部
とTiO2を30重量部との割合で添加し、実施例2と
同様に基板表面に前記導電性フリットを介してスペーサ
を接着し、大気中、560℃にて熱処理する以外は実施
例2と同様にスペーサ付き基板を作製し、同様に評価し
た結果、5°以上傾いたスペーサは見られなかった。ま
た、実施例1と同様にX線回折測定を行い金属Siの存
在を確認した。
【0077】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明の封着用導
電性フリットによれば、加熱により封着用導電性フリッ
ト中のガラス粉末が焼結によって収縮するとともに、前
記金属の少なくとも一部を酸化させて体積膨張させるこ
とにより、封着用導電性フリット全体としての収縮を抑
制して、接着部での熱応力の発生を抑制でき、基板とス
ペーサ等の複数の部材間を良好に接合できる。
電性フリットによれば、加熱により封着用導電性フリッ
ト中のガラス粉末が焼結によって収縮するとともに、前
記金属の少なくとも一部を酸化させて体積膨張させるこ
とにより、封着用導電性フリット全体としての収縮を抑
制して、接着部での熱応力の発生を抑制でき、基板とス
ペーサ等の複数の部材間を良好に接合できる。
【0078】また、前記特定の金属を封着部材中に残存
させることによって所望の導電性を付与でき、封着部材
間を機械的および電気的に良好に接続できる。
させることによって所望の導電性を付与でき、封着部材
間を機械的および電気的に良好に接続できる。
【図1】本発明の封着用導電性フリットを用いて形成さ
れた画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
れた画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
1 画像形成装置 2 背面板 3 正面板 4 スペーサ 5 封着部材 6 電子放出素子 7 拡散防止層 8 蛍光体 10 ITO膜 11 ブラックマトリックス 12 枠体 13 ガス排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 逆瀬川 清浩 鹿児島県国分市山下町1番4号 京セラ株 式会社総合研究所内 (72)発明者 高橋 大輔 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の6 京セラ株式会社滋賀工場八日市ブロック 内 Fターム(参考) 4G062 AA08 AA09 AA15 BB04 BB08 CC01 DA02 DC02 DE02 DF02 MM10 MM25 NN29 PP01 PP04 PP12 5C094 AA31 AA43 CA19 DA07 GB01 5G301 DA02 DA04 DA13 DA15 DA33 DA34 DD10 DE03
Claims (12)
- 【請求項1】ガラスと、Si、Zn、Al、Sn、Mg
の群から選ばれる少なくとも1種の金属とを含有するこ
とを特徴とする封着用導電性フリット。 - 【請求項2】前記ガラスの軟化点が360〜850℃で
あることを特徴とする請求項1記載の封着用導電性フリ
ット。 - 【請求項3】前記金属が平均粒径6μm以下の粉末から
なることを特徴とする請求項1または2記載の封着用導
電性フリット。 - 【請求項4】前記ガラス100重量部に対して、前記金
属を総量で2〜70重量部の割合で含有することを特徴
とする請求項1乃至3のいずれか記載の封着用導電性フ
リット。 - 【請求項5】さらに無機質フィラーを添加することを特
徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の封着用導電性
フリット。 - 【請求項6】前記ガラス中に、少なくともPbOおよび
/またはB2O3を含有することを特徴とする請求項1乃
至5のいずれか記載の封着用導電性フリット。 - 【請求項7】前記無機質フィラーとして、ZnOおよび
/またはSnO2を含有することを特徴とする請求項6
記載の封着用導電性フリット。 - 【請求項8】前記無機質フィラーとして、TiO2を含
有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか記載
の封着用導電性フリット。 - 【請求項9】請求項1乃至8のいずれか記載の封着用導
電性フリットを酸化性雰囲気下で熱処理して前記金属の
少なくとも一部を酸化させることを特徴とする封着部
材。 - 【請求項10】25℃における体積固有抵抗値が1×1
03〜1×1014Ω・cmであることを特徴とする請求
項9記載の封着部材。 - 【請求項11】15〜450℃における平均線熱膨張係
数が3×10-6〜11×10-6/℃であることを特徴と
する請求項9記載の封着部材。 - 【請求項12】所定の間隔で離間して平行に形成された
2枚の基板間に複数のスペーサを配設した画像形成装置
であって、少なくとも一方の前記基板と前記スペーサと
を請求項9乃至11のいずれか記載の封着部材にて封着
することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000160577A JP2001338528A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 封着用導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000160577A JP2001338528A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 封着用導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001338528A true JP2001338528A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18664746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000160577A Pending JP2001338528A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 封着用導電性フリットおよびそれを用いた封着部材、並びに画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001338528A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003191462A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-08 | Seiko Epson Corp | 描画装置、並びにこれを用いた液晶表示装置の製造方法、有機el装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、pdp装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機elの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法 |
WO2006035713A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 画像表示装置 |
JP2006519747A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-08-31 | パーキンエルマー オプトエレクトロニクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コー. カーゲー | 複合体および機械的接合部の生産プロセス |
JP2006248859A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Tdk Corp | 導電性ペースト、電子部品、及び電子機器 |
JP2006347840A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Hitachi Ltd | 導電性接合部材、およびこの導電性接合部材を用いて接合されたスペーサを備えた画像表示装置 |
US7221086B2 (en) | 2002-09-20 | 2007-05-22 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device including a shield member |
JP2007227079A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Hitachi Ltd | 画像表示装置 |
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JP2008527656A (ja) * | 2005-12-06 | 2008-07-24 | コーニング インコーポレイテッド | フリットで密封されたガラスパッケージおよびその製造方法 |
CN103026503A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-04-03 | 葛迪恩实业公司 | 通过真空绝热玻璃单元耦合的热电/太阳能电池混合动力及其方法 |
CN103026503B (zh) * | 2010-05-28 | 2016-11-30 | 葛迪恩实业公司 | 通过真空绝热玻璃单元耦合的热电/太阳能电池混合动力及其方法 |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000160577A patent/JP2001338528A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7221086B2 (en) | 2002-09-20 | 2007-05-22 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device including a shield member |
US7687996B2 (en) | 2002-12-09 | 2010-03-30 | Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co. Kg | Compound body and a process for the production of a mechanical connection |
JP2006519747A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-08-31 | パーキンエルマー オプトエレクトロニクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コー. カーゲー | 複合体および機械的接合部の生産プロセス |
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WO2006035713A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 画像表示装置 |
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CN103026503A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-04-03 | 葛迪恩实业公司 | 通过真空绝热玻璃单元耦合的热电/太阳能电池混合动力及其方法 |
CN103026503B (zh) * | 2010-05-28 | 2016-11-30 | 葛迪恩实业公司 | 通过真空绝热玻璃单元耦合的热电/太阳能电池混合动力及其方法 |
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