(57)【要約】【課題】  帯電抑制効果とスペーサとしての強度とをバランスよく兼ね備える電界放出型ディスプレイ用スペーサを提供すること。【解決手段】  上記課題を解決する電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、互いに表裏関係にある、第１の凹凸パターン１０を有する第１の壁面５０Ａおよび第２の凹凸パターン２０を有する第２の壁面５０Ｂを有するスペーサであって、第１の凹凸パターン１０及び第２の凹凸パターン２０は、両壁面をスペーサの厚さ方向に投影したときに、それぞれの凹部の一部又は全部が重なり合わない位置関係に形成されている。【選択図】  図３
2008218226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに表裏関係にある、第１の凹凸パターンを有する第１の壁面および第２の凹凸パターンを有する第２の壁面、を有するスペーサであって、
前記第１の凹凸パターン及び前記第２の凹凸パターンは、前記両壁面をスペーサの厚さ方向に投影したときに、それぞれの凹部の一部又は全部が重なり合わない位置関係に形成されている、電界放出型ディスプレイ用スペーサ。
【請求項２】
セラミックを含んでなる、請求項１に記載の電界放出型ディスプレイ用スペーサ。
【請求項３】
前記第１の凹凸パターンの最大深さＲ１ｍａｘ及び前記第２の凹凸パターンの最大深さＲ２ｍａｘが、２．５μｍ以上１７μｍ以下である、請求項１又は２に記載の電界放出型ディスプレイ用スペーサ。
【請求項４】
陰極構造体を有する背板と、
蛍光画素領域を有する面板と、
前記背板及び前記面板間に介在された請求項１〜３のいずれかに記載の電界放出型ディスプレイ用スペーサと、
を備える電界放出型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出型ディスプレイ用スペーサ及び電界放出型ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の陰極線管（ＣＲＴ）を応用した自発光型の平面パネルディスプレイとして、いわゆる、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）が知られている。この電界放出型ディスプレイパネルは、多くの陰極（電界放出素子）を二次元上に配列してなる陰極構造体を有する背板と、蛍光画素領域を有する面板と備えており、陰極から放出された電子を、各蛍光画素領域に衝突させて発光画像を形成している。背板と面板との間には、陰極と蛍光画素領域とが所定の間隔を隔てて配設されるよう、壁体からなる短冊状のスペーサが垂直に介在している。
【０００３】
ところで、背板と面板との間には高電圧が印加されるが、スペーサが帯電すると、電子線の流れが妨げられ発光にむらが生じ、その結果、スペーサ近傍の画像が歪む場合がある。スペーサの帯電の原因は明らかにはなっていないが、スペーサ近傍から放出された電子の一部がスペーサに当ることにより、或いは放出電子の作用でイオン化したイオンがスペーサに付着することによりスペーサの帯電が引き起こされると考えられている。
【０００４】
このようなスペーサの帯電を抑制する方法として、スペーサの表面に所定の凹凸形状を設けて二次電子放出量を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１１６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、近時、電界放出型パネルディスプレイの高画質化に伴って、スペーサの厚みをできるだけ小さくすることが望まれている。このような場合には、スペーサを帯電しにくくすることのみならずスペーサの強度を十分確保することも要求される。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、帯電抑制効果とスペーサとしての強度とをバランスよく兼ね備える電界放出型ディスプレイ用スペーサを提供することを目的とする。また、本発明は、このような電界放出型ディスプレイ用スペーサを用いた電界放出型ディスプレイ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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサは、互いに表裏関係にある、第１の凹凸パターンを有する第１の壁面および第２の凹凸パターンを有する第２の壁面を有するスペーサであって、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンは、上記両壁面をスペーサの厚さ方向に投影したときに、それぞれの凹部の一部又は全部が重なり合わない位置関係に形成されている。
【０００９】
上記のように凹凸パターンが形成されている本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサは、裏表の凹凸パターンが、例えば鏡像関係のように、それぞれの凹部が完全に重なり合うように設けられた場合に比べて、表裏の凹部同士が対向して薄くなる部分をより少なくすることができる。よって、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサによれば、二次電子放出量の低減効果に優れる凹凸パターンを設けてもスペーサの強度を確保することが容易となり、帯電抑制効果とスペーサとしての強度とをバランスよく兼ね備えることができる。
【００１０】
また、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサは、セラミックを含んでなるものであることが好ましい。
【００１１】
この場合、帯電抑制効果及びスペーサとしての強度を更に高水準で満足させることができるとともに、スペーサの厚みをより薄くすることが可能となる。更に、セラミックを含んでなる本発明に係る電界放出型ディスプレイ用スペーサによれば、耐久性及びアウトガス発生抑制効果に優れることから、より長期に亘って良好な発光画像の形成が可能となる。
【００１２】
また、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサにおいては、上記第１の凹凸パターンの最大深さＲ１ｍａｘ及び第２の凹凸パターンの最大深さＲ２ｍａｘが、２．５μｍ以上１７μｍ以下であることが好ましい。ここで、本発明における「最大深さ」とは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９８２に規定されるＲｍａｘを指す。なお、基準長さＬは、Ｒｍａｘが最大となる方向にとり、スペーサの高さ（幅）が設計上２．５ｍｍ未満である場合も考慮して、Ｌ＝０．８ｍｍとする。最大深さの測定は、株式会社小坂研究所「サーフコーダＳＥ−３０Ｄ（触針先端半径２μｍ）」により実施できる。
【００１３】
凹凸パターンの最大深さが２．５μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくく、一方、１７μｍを超えると、スペーサの機械的強度を十分確保することが困難となる傾向にある。
【００１４】
本発明の電界放出型ディスプレイは、陰極構造体を有する背板と、蛍光画素領域を有する面板と、背板及び面板間に介在された上述の電界放出型ディスプレイ用スペーサとを備える。
【００１５】
本発明の電界放出型ディスプレイによれば、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサを備えることから、良好な発光画像を安定して形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明よれば、帯電抑制効果とスペーサとしての強度とをバランスよく兼ね備える電界放出型ディスプレイ用スペーサを提供することができる。また、本発明によれば、良好な発光画像の形成を可能とする電界放出型ディスプレイ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】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、各図面における寸法、形状は必ずしも実際のものと同一ではなく、理解を容易にするため誇張して描かれている部分がある。
【００１８】
まず、本実施形態に係る電界放出型ディスプレイの概要について説明する。
【００１９】
図１は電界放出型ディスプレイの平面図、図２は電界放出型ディスプレイのＩＩ−ＩＩ矢印断面図である。
【００２０】
本実施形態に係る電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）は、主として、面板１０１、背板２０１、及び、多数の電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３を有している。
【００２１】
面板１０１はガラス製であり、この面板１０１上には、格子状のブラックマトリクス構造体１０２、及び、ブラックマトリクス構造体１０２の格子内に設けられ燐層を含む複数の蛍光画素領域１０５を有している。蛍光画素領域１０５の燐層は図２における図示下方から高エネルギー電子が衝突すると、光を放出して可視ディスプレイを形成する。蛍光画素領域１０５から発した光は、ブラックマトリクス構造体１０２を介して外部（図示上方）に出力される。ブラックマトリクス構造体１０２は、互いに隣接する蛍光画素領域１０５からの光の混合を抑制するための格子状黒色構造体として機能する。
【００２２】
背板２０１はガラス板であり、背板２０１上には陰極構造体２０２が形成されている。この陰極構造体２０２は電子を放出するための突起を含む陰極（電界（電子）放出素子）２０６を複数有している。
【００２３】
背板２０１における陰極構造体２０２の形成領域は背板２０１の面積よりも小さい。また、面板１０１におけるブラックマトリクス構造体１０２の形成領域は面板１０１の面積よりも小さい。面板１０１の外周領域と背板２０１の外周領域との間にはガラスシール２０３が介在しており、中央部に密閉室２５０を提供している。この密閉室２５０内は電子が飛行可能な程度に減圧されている。ガラスシール２０３は融解ガラスフリットによって形成される。
【００２４】
面板１０１のブラックマトリクス構造体１０２と、背板２０１の陰極構造体２０２との間には、これらの表面に対して垂直に立設された壁体である電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３が所定間隔で多数取り付けられている。
【００２５】
これらの電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、面板１０１と背板２０１との間の間隔を均等に保持している。また、この密閉室２５０内には、陰極構造体２０２、ブラックマトリクス構造体１０２及び電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３が配置されることとなる。ここで、面板１０１及び背板２０１の厚みは、例えば、各々３００μｍ、１０００μｍ程度である。
【００２６】
面板１０１及び背板２０１のガラス材料としては、例えば、強化ガラス、化学強化ガラスが挙げられる。
【００２７】
続いて、本実施形態に係る電界放出型ディスプレイ１００の電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３について説明する。
【００２８】
図３は、本発明に係る電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３の一実施形態を示す斜視図である。この電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、概ね板状の直方体であり、凸部１及び凹部２で構成される第１の凹凸パターン１０が設けられた第１の壁面５０Ａと、凸部３及び凹部４で構成される第２の凹凸パターン２０が設けられた第２の壁面５０Ｂと、長手方向に延びる側面５０Ｃ、５０Ｄと、長手方向の両端の端面５０Ｅ，５０Ｆとを有している。
【００２９】
第１の凹凸パターン１０及び第２の凹凸パターン２０は、上記両壁面をスペーサの厚さ方向に投影したときに、それぞれの凹部の一部又は全部が重なり合わない位置関係に形成されている。これにより、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、優れた帯電抑制効果を有しつつ、電界放出型ディスプレイ使用時の圧縮力による変形に十分耐え得る強度を有することができる。これらの凹凸パターンについては後述する。
【００３０】
電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、図４に示すように、その長手方向の両端に設けられた接着剤３０１，３０２によって面板１０１、背板２０１に固定されている。本例の接着剤３０１，３０２の材料はＵＶ硬化性ポリイミド接着剤であるが、熱硬化性接着剤または無機接着剤を使用することができる。なお、接着剤３０１，３０２はブラックマトリクス構造体１０２、陰極構造体２０２の外側に配置される。このとき、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３の側面５０Ｄ、５０Ｃが、背板２０１の陰極構造体２０２、面板１０１のブラックマトリクス構造体１０２に各々接触するように配置される。本実施形態においては、適当な位置決め方法を用いることで、接着剤を使用せずにスペーサを固定することもできる。
【００３１】
また、本実施形態においては、側面５０Ｃとブラックマトリクス構造体１０２との間、及び、側面５０Ｄと陰極構造体２０２との間にはそれぞれ、金属膜が設けられていてもよい。この金属膜は、背板２０１の陰極構造体２０２や、面板１０１のブラックマトリクス構造体１０２との接触抵抗の面内不均一性を低減させる。
【００３２】
本実施形態における電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３を含む混合物を焼結してなる焼結体から形成されている。Ｃｒ２Ｏ３が配合されると、スペーサ表面における二次電子放出係数を低減する点で有効であるが、Ｃｒ２Ｏ３の配合量が多くなるとスペーサの強度が低下する傾向にある。そのため、Ｃｒ２Ｏ３の配合量は、混合物中におけるＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の合計質量を基準として４〜１５質量％であることが好ましい。また、ＭｇＯは、線膨張係数が１２．１×１０−６／℃（２０〜３００℃）と高いため、単独で存在する量が多くなると、焼結体全体としての線膨張係数が大きくなりやすくなる。そのため、ＭｇＯの配合量は、混合物中におけるＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の合計質量を基準として２５〜６５質量％であることが好ましい。また、ＴｉＯ２の配合量は、スペーサとして好適とされる１．０×１０６〜１．０×１０１１Ω・ｃｍの比抵抗が得られやすくなる点で、混合物中におけるＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の合計質量を基準として１〜２３質量％であることが好ましい。なお、焼結体はその性質に影響を与えない程度に、カーボン等の他の成分を微量含んでいてもよい。
【００３３】
電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、上記の焼結体に限らず、アルティック（ＡｌＴｉＣ）などのセラミック、或いはガラスから構成されるものであってもよい。また、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３は、基板と、この基板の両面に積層された、所定の凹凸形状を有する部材とからなる複層構成を有するものであってもよい。この場合、基板としては、セラミック或いはガラスからなるものが挙げられる。また、所定の凹凸形状を有する部材としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、架橋ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂などの耐熱性高分子や、金属のカルボン酸塩とバインダとしてポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂を溶媒であるキシレンに溶解した溶液、ゾルゲルタイプのシリカとポリシロキサン混合溶液、フリットガラス等の無機系材料からなるものが挙げられる。また、所定の凹凸形状を有する部材は、ポリシロキサンをバインダとしてシリカの微粒子やアンチモンドープした酸化スズの微粒子を分散した材料、フリットガラス中に微粒子を分散した材料など、バインダ中に微粒子が分散されている材料から構成されるものであってもよく、この微粒子が導電性であってもよい。
【００３４】
また、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３の比抵抗は、１．０×１０６〜１．０×１０１１Ω・ｃｍの範囲内であることが好ましい。スペーサの比抵抗が１．０×１０６Ω・ｃｍを下回ると、過電流が流れて熱暴走しやすくなる傾向がある。一方、スペーサの比抵抗が１．０×１０１１Ω・ｃｍを超えると、帯電が起こりやすくなって、画像の歪みが発生しやすくなる傾向がある。
【００３５】
続いて、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な実施形態について更に詳述する。
【００３６】
図５（ａ）は、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第１実施形態を示す斜視図であり、図５（ｂ−１）及び（ｂ−２）は、第１実施形態における第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの関係を説明するための図である。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３Ａは、第１の凹凸パターン１０Ａが設けられた第１の壁面５１Ａと、第２の凹凸パターン２０Ａが設けられた第２の壁面５１Ｂと、長手方向に延びる側面５１Ｃ、５１Ｄと、長手方向の両端の端面５１Ｅ，５１Ｆとを有する、板状の直方体である。
【００３８】
第１の凹凸パターン１０Ａは、凸部と凹部とが端面５１Ｅ及び側面５１Ｃ側から端面５１Ｆ及び側面５１Ｄ側へと連続してのびている波形の形状を有している。また、第２の凹凸パターン２０Ａは、凸部と凹部とが端面５１Ｅ及び側面５１Ｄ側から端面５１Ｆ側及び側面５１Ｃ側へと連続してのびている波形の形状を有している。また、図５（ａ）に示すように、第１の凹凸パターン１０Ａの凸部における稜線及び第２の凹凸パターン２０Ａの凸部における稜線は、スペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）からみると、交差しており、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａは、両壁面５１Ａ，５１Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部が重なり合わない位置関係に形成されている。
【００３９】
図５（ｂ−１）は、スペーサ１０３Ａを端面５１Ｅ側から見た側面図であり、図中、ＲＡ１ｍａｘは、第１の凹凸パターン１０Ａの最大深さを示し、ＲＡ２ｍａｘは、第２の凹凸パターン２０Ａの最大深さを示す。図５（ｂ−２）は、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影した図である。図５（ｂ−２）に示される実線（Ａ１１、Ａ１２など）は、第１の凹凸パターン１０Ａにおける、最大深さＲＡ１ｍａｘの半分の深さＲＡ１ｍａｘ／２の位置を示しており、図５（ｂ−２）に示される破線（Ａ２１、Ａ２２など）は、第２の凹凸パターン２０Ａにおける、最大深さＲＡ２ｍａｘの半分の深さＲＡ２ｍａｘ／２の位置を示している。そして、例えば、実線Ａ１１と実線Ａ１２との間の領域が第１の凹凸パターン１０Ａの凹部を意味し、破線Ａ２１と破線Ａ２２との間の領域が第２の凹凸パターン２０Ａの凹部を意味しており、これらの領域が重なる部分（例えば、領域Ａ３１）がそれぞれの凹部の重なり合う部分を意味する。
【００４０】
図５（ｂ−２）に示すように、スペーサ１０３Ａにおいては、第１の壁面５１Ａが凹部であっても、この凹部の反対側の第２の壁面５１Ｂでは凸部になっている部分（例えば、領域Ａ４１）が存在している。このように、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａが、両壁面５１Ａ，５１Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部が重なり合わない位置関係に形成されていることにより、スペーサ１０３Ａは凹凸パターンを有しつつ十分な強度を有することができる。
【００４１】
また、本実施形態において、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａは、凸部における稜線が電子線の進行方向（矢印ＥＢ方向）に対して所定の角度を成すように設けられていることが好ましい。例えば、図６（ａ）に示すように、第１の凹凸パターン１０Ａの凸部における稜線ＲＬ１と電子線の進行方向（矢印ＥＢ方向）とが成す小さい方の角度をＡｇ１、及び、第２の凹凸パターン２０Ａの凸部における稜線ＲＬ２と電子線の進行方向（矢印ＥＢ方向）とが成す小さい方の角度をＡｇ２とすると、Ａｇ１及びＡｇ２がそれぞれ、１０〜８０°の範囲内となるように第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａを設けることが好ましい。この場合、スペーサの強度と帯電抑制効果とをバランスよく満足させることが容易となる。また、スペーサの強度を十分なものとしつつ帯電抑制効果を更に高める観点からは、Ａｇ１及びＡｇ２がそれぞれ、４５〜８０°の範囲内となるように第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａを設けることが好ましい。また、Ａｇ１及びＡｇ２がそれぞれ、８０°以上９０°未満の範囲内である場合、スペーサの強度を確保する観点から、第１の壁面の凹部と第２の壁面の凸部とが対向している部分が存在するように、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａを設けることが好ましい。更に、Ａｇ１及びＡｇ２を９０°とする場合には、後述の第２実施形態のように、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａは、両壁面５１Ａ，５１Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部又は全部が重なり合わないように電子線の進行方向にずれて形成されることにより、スペーサの強度と帯電抑制効果とをバランスよく満足させることが可能となる。
【００４２】
また、帯電抑制効果を更に高める観点から、Ａｇ１及びＡｇ２との差が４５°以内となるように、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａを設けることが好ましい。
【００４３】
また、スペーサの強度を更に高める観点から、第１の凹凸パターン１０Ａの凸部における稜線ＲＬ１と第２の凹凸パターン２０Ａの凸部における稜線ＲＬ２とが成す小さい方の角度Ａｇ３が、４５〜９０°の範囲内となるように第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａを設けることが好ましい。
【００４４】
また、本実施形態においては、第１の凹凸パターン１０Ａの最大深さＲＡ１ｍａｘ及び第２の凹凸パターン２０Ａの最大深さＲＡ２ｍａｘが、２．５μｍ以上１７μｍ以下であることが好ましい。凹凸パターンの最大深さが２．５μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくく、一方、１７μｍを超えると、スペーサの機械的強度を十分確保することが困難となる傾向にある。
【００４５】
また、スペーサの機械的強度を十分確保しつつ帯電抑制効果をより向上させる観点から、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａの凹凸ピッチは、凸部の稜線と隣の凸部の稜線との最短距離で１８〜４０μｍが好ましい。この凹凸ピッチが１８μｍ未満であると、スペーサの機械的強度を確保することが困難となる傾向にあり、一方、４０μｍを超えると、帯電抑制効果が十分に得られにくくなる傾向にある。
【００４６】
また、スペーサの機械的強度を十分確保しつつ帯電抑制効果をより向上させる観点から、第１の凹凸パターン１０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ａの表面平均粗さはそれぞれ、０．３〜１．０μｍであることが好ましい。表面平均粗さが０．３μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくくなる傾向にあり、一方、１．０μｍを超えると、スペーサの機械的強度を確保することが困難となる傾向にある。なお、本明細書において表面平均粗さとは、算術平均高さＲａを意味する。
【００４７】
また、本実施形態においてスペーサ１０３Ａの厚みを従来よりも小さくする際には、図６（ｂ）に示されるスペーサ１０３Ａの厚みＴ１（μｍ）、並びに、第１の凹凸パターン１０Ａの最大深さＲＡ１ｍａｘ（μｍ）及び第２の凹凸パターン２０Ａの最大深さＲＡ２ｍａｘ（μｍ）が、以下の関係式を満たすように設定されることが好ましい。
１．２５≦［Ｔ１／（ＲＡ１ｍａｘ＋ＲＡ２ｍａｘ）］≦２０
【００４８】
スペーサ１０３Ａが上記関係式を満たし、且つ、スペーサ１０３Ａがセラミックからなる場合、帯電抑制効果とスペーサとしての強度とをバランスよく達成しつつ、スペーサ１０３Ａの厚みを従来よりも薄くすることができる。このようにスペーサの厚みを薄くすると、陰極から放出される電子線とスペーサ表面との距離を大きくすることができる。この場合、スペーサへの電子の衝突がより低減され、帯電抑制効果を更に向上させることが可能となる。
【００４９】
図７（ａ）は、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第２実施形態を示す斜視図であり、図７（ｂ−１）及び（ｂ−２）は、第２実施形態における第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの関係を説明するための図である。
【００５０】
図７（ａ）に示すように、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３Ｂは、第１の凹凸パターン１０Ｂが設けられた第１の壁面５２Ａと、第２の凹凸パターン２０Ｂが設けられた第２の壁面５２Ｂと、長手方向に延びる側面５２Ｃ、５２Ｄと、長手方向の両端の端面５２Ｅ，５２Ｆとを有する、板状の直方体である。
【００５１】
第１の凹凸パターン１０Ｂは、凸部と凹部とが側面５２Ｃ、５２Ｄと平行な方向に連続してのびている波形の形状を有している。また、第２の凹凸パターン２０Ｂは、凸部と凹部とが側面５２Ｃ、５２Ｄと平行な方向に連続してのびている波形の形状を有している。また、第１の凹凸パターン１０Ｂ及び第２の凹凸パターン２０Ｂは、両壁面５２Ａ，５２Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の全部が重なり合わない位置関係に形成されている。
【００５２】
図７（ｂ−１）は、スペーサ１０３Ｂを端面５２Ｅ側から見た側面図であり、図中、ＲＢ１ｍａｘは、第１の凹凸パターン１０Ｂの最大深さを示し、ＲＢ２ｍａｘは、第２の凹凸パターン２０Ｂの最大深さを示す。図７（ｂ−２）は、第１の凹凸パターン１０Ｂ及び第２の凹凸パターン２０Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影した図である。図７（ｂ−２）に示される実線（Ｂ１１、Ｂ１２など）は、第１の凹凸パターン１０Ｂにおける、最大深さＲＢ１ｍａｘの半分の深さＲＢ１ｍａｘ／２の位置を示す。また、図７（ｂ−２）に示されるスペーサ１０３Ｂにおいては、第２の凹凸パターン２０Ａにおける、最大深さＲＢ２ｍａｘの半分の深さＲＢ２ｍａｘ／２の位置を示す線が、先の実線と重なる位置に存在している。そして、例えば、実線Ｂ１１と実線Ｂ１２との間の領域が第１の凹凸パターン１０Ｂの凹部を意味しており、実線Ｂ２１と実線Ｂ２２との間の領域が第２の凹凸パターン２０Ｂの凹部を意味している。
【００５３】
図７（ｂ−２）に示すように、スペーサ１０３Ｂにおいては、第１の壁面５２Ａが凹部であっても、この凹部の反対側の第２の壁面５２Ｂでは凸部になっている。このように、第１の凹凸パターン１０Ｂ及び第２の凹凸パターン２０Ｂが、両壁面５２Ａ，５２Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の全部が重なり合わない位置関係に形成されていることにより、スペーサ１０３Ｂは凹凸パターンを有しつつ十分な強度を有することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、第１の凹凸パターン１０Ｂの最大深さＲＢ１ｍａｘ及び第２の凹凸パターン２０Ｂの最大深さＲＢ２ｍａｘが、２．５μｍ以上１７μｍ以下であることが好ましい。凹凸パターンの最大深さが２．５μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくく、一方、１７μｍを超えると、スペーサの機械的強度を十分確保することが困難となる傾向にある。
【００５５】
また、スペーサの機械的強度を十分確保しつつ帯電抑制効果をより向上させる観点から、第１の凹凸パターン１０Ｂ及び第２の凹凸パターン２０Ｂの凹凸ピッチは、凸部の稜線と隣の凸部の稜線との最短距離で１８〜４０μｍが好ましい。凹凸ピッチが１８μｍ未満であると、スペーサの機械的強度を確保することが困難となる傾向にあり、一方、４０μｍを超えると、帯電抑制効果が十分に得られにくくなる傾向にある。
【００５６】
また、スペーサの機械的強度を十分確保しつつ帯電抑制効果をより向上させる観点から、第１の凹凸パターン１０Ｂ及び第２の凹凸パターン２０Ｂの表面平均粗さはそれぞれ、０．３〜１．０μｍであることが好ましい。表面平均粗さが０．３μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくくなる傾向にあり、一方、１．０μｍを超えると、スペーサの機械的強度を確保しつつ凹凸の深さを大きくすることが困難となる傾向にある。
【００５７】
また、本実施形態においてスペーサ１０３Ｂの厚みを従来よりも小さくする際には、図７（ｃ）に示されるスペーサ１０３Ｂの厚みＴ２（μｍ）、並びに、第１の凹凸パターン１０Ｂの最大深さＲＢ１ｍａｘ（μｍ）及び第２の凹凸パターン２０Ｂの最大深さＲＢ２ｍａｘ（μｍ）が、以下の関係式を満たすように設定されることが好ましい。
１．２５≦［Ｔ２／（ＲＢ１ｍａｘ＋ＲＢ２ｍａｘ）］≦２０
【００５８】
スペーサ１０３Ｂが上記関係式を満たし、且つ、スペーサ１０３Ｂがセラミックからなる場合、帯電抑制効果とスペーサとしての強度とをバランスよく達成しつつ、スペーサ１０３Ｂの厚みを従来よりも薄くすることができる。
【００５９】
図８（ａ）は、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第３実施形態を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、第３実施形態における第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの関係を説明するための図である。
【００６０】
図８（ａ）に示すように、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３Ｃは、第１の凹凸パターン１０Ｃが設けられた第１の壁面５３Ａと、第２の凹凸パターン２０Ｃが設けられた第２の壁面５３Ｂと、長手方向に延びる側面５３Ｃ、５３Ｄと、長手方向の両端の端面５３Ｅ，５３Ｆとを有する、板状の直方体である。
【００６１】
第１の凹凸パターン１０Ｃは、陥没部が格子状に配置された形状を有しており、第２の凹凸パターン２０Ｃも同様に、陥没部が格子状に配置された形状を有している。また、第１の凹凸パターン１０Ｃ及び第２の凹凸パターン２０Ｃは、両壁面５３Ａ，５３Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の全部が重なり合わない位置関係に形成されている（図８（ｂ）を参照）。
【００６２】
図８（ｃ）は、第１の凹凸パターン１０Ｃ及び第２の凹凸パターン２０Ｃをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影した図である。図８（ｃ）に示される実線（例えば、Ｃ１１、Ｃ１２など）は、第１の凹凸パターン１０Ｃにおける、凹凸の最大深さの半分の深さの位置を示す。また、図８（ｃ）に示される破線（例えば、Ｃ２１、Ｃ２２など）は、第２の凹凸パターン２０Ｃにおける、凹凸の最大深さの半分の深さの位置を示す。そして、例えば、実線Ｃ１１、実線Ｃ１２の内側の領域（Ｃ３１、Ｃ３２）が第１の凹凸パターン１０Ｃの凹部を意味しており、破線Ｃ２１、破線Ｃ２２の内側の領域（Ｃ４１、Ｃ４２）が第２の凹凸パターン２０Ｃの凹部を意味している。
【００６３】
図８（ｃ）に示すように、スペーサ１０３Ｃにおいては、第１の壁面５３Ａが凹部であっても、この凹部の反対側の第２の壁面５３Ｂでは凸部になっている。このように、第１の凹凸パターン１０Ｃ及び第２の凹凸パターン２０Ｃが、両壁面５３Ａ，５３Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の全部が重なり合わない位置関係に形成されていることにより、スペーサ１０３Ｃは凹凸パターンを有しつつ十分な強度を有することができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、第１の凹凸パターン１０Ｃの最大深さ及び第２の凹凸パターン２０Ｃの最大深さが、２．５μｍ以上１７μｍ以下であることが好ましい。凹凸パターンの最大深さが２．５μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくく、一方、１７μｍを超えると、スペーサの機械的強度を十分確保することが困難となる傾向にある。
【００６５】
図９（ａ）は、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第４実施形態を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、第４実施形態における第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの関係を説明するための図である。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３Ｄは、第１の凹凸パターン１０Ｄが設けられた第１の壁面５４Ａと、第２の凹凸パターン２０Ｄが設けられた第２の壁面５４Ｂと、長手方向に延びる側面５４Ｃ、５４Ｄと、長手方向の両端の端面５４Ｅ，５４Ｆとを有する、板状の直方体である。
【００６７】
第１の凹凸パターン１０Ｄは、隆起部が格子状に配置された形状を有しており、第２の凹凸パターン２０Ｃも同様に、隆起部が格子状に配置された形状を有している。また、第１の凹凸パターン１０Ｄ及び第２の凹凸パターン２０Ｄは、両壁面５４Ａ，５４Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部が重なり合わない位置関係に形成されている（図９（ｂ）を参照）。
【００６８】
図９（ｃ）は、第１の凹凸パターン１０Ｄ及び第２の凹凸パターン２０Ｄをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影した図である。図９（ｃ）に示される実線（例えば、Ｄ１１、Ｄ１２など）は、第１の凹凸パターン１０Ｄにおける、凹凸の最大深さの半分の深さの位置を示す。また、図９（ｃ）に示される破線（例えば、Ｄ２１、Ｄ２２など）は、第２の凹凸パターン２０Ｄにおける、凹凸の最大深さの半分の深さの位置を示す。そして、例えば、実線Ｄ１１や実線Ｄ１２の外側の領域（Ｄ３１）が第１の凹凸パターン１０Ｄの凹部を意味しており、破線Ｄ２１や破線Ｄ２２の外側の領域（Ｄ４１）が第２の凹凸パターン２０Ｄの凹部を意味している。
【００６９】
図９（ｃ）に示すように、スペーサ１０３Ｄにおいては、第１の壁面５４Ａが凹部であっても、この凹部の反対側の第２の壁面５４Ｂでは凸部になっているところが存在する。このように、第１の凹凸パターン１０Ｄ及び第２の凹凸パターン２０Ｄが、両壁面５４Ａ，５４Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部が重なり合わない位置関係に形成されていることにより、スペーサ１０３Ｄは凹凸パターンを有しつつ十分な強度を有することができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、第１の凹凸パターン１０Ｄの最大深さ及び第２の凹凸パターン２０Ｄの最大深さが、２．５μｍ以上１７μｍ以下であることが好ましい。凹凸パターンの最大深さが２．５μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくく、一方、１７μｍを超えると、スペーサの機械的強度を十分確保することが困難となる傾向にある。
【００７１】
図１０（ａ）は、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第５実施形態を示す斜視図であり、図１０（ｂ−１）及び（ｂ−２）は、第２実施形態における第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの関係を説明するための図である。
【００７２】
図１０（ａ）に示すように、電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３Ｅは、第１の凹凸パターン１０Ｅが設けられた第１の壁面５５Ａと、第２の凹凸パターン２０Ｅが設けられた第２の壁面５５Ｂと、長手方向に延びる側面５５Ｃ、５５Ｄと、長手方向の両端の端面５５Ｅ，５５Ｆとを有する、板状の直方体である。
【００７３】
第１の凹凸パターン１０Ｅは、凸部と凹部とが側面５５Ｃ、５５Ｄと平行な方向に連続してのびている波形の形状を有している。また、第２の凹凸パターン２０Ｅは、凸部と凹部とが側面５５Ｃ、５５Ｄと平行な方向に連続してのびている波形の形状を有している。更に、第１の凹凸パターン１０Ｅ及び第２の凹凸パターン２０Ｅは、両壁面５５Ａ，５５Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部が重なり合わない位置関係に形成されている。
【００７４】
図１０（ｂ−１）は、スペーサ１０３Ｅを端面５５Ｅ側から見た側面図であり、図中、ＲＥ１ｍａｘは、第１の凹凸パターン１０Ｅの最大深さを示し、ＲＥ２ｍａｘは、第２の凹凸パターン２０Ｅの最大深さを示す。図１０（ｂ−２）は、第１の凹凸パターン１０Ｅ及び第２の凹凸パターン２０Ｅをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影した図である。図１０（ｂ−２）に示される実線は、第１の凹凸パターン１０Ｅにおける、凹凸の最大深さＲＥ１ｍａｘの半分の深さＲＥ１ｍａｘ／２の位置を示し、図１０（ｂ−２）に示される破線は、第２の凹凸パターン２０Ｅにおける、凹凸の最大深さＲＥ２ｍａｘの半分の深さＲＥ２ｍａｘ／２の位置を示す。そして、例えば、実線Ｅ１１と実線Ｅ１２との間の領域が第１の凹凸パターン１０Ｅの凹部を意味し、破線Ｅ２１と破線Ｅ２２との間の領域が第２の凹凸パターン２０Ｅの凹部を意味しており、これらの領域が重なる部分（領域Ｅ３１）がそれぞれの凹部の重なり合うところを意味する。
【００７５】
また、図１０（ｂ−２）に示すように、スペーサ１０３Ｅにおいては、第１の壁面５５Ａが凹部であっても、この凹部の反対側の第２の壁面５５Ｂでは凸部になっている部分（例えば、領域Ｅ４１）が存在している。このように、第１の凹凸パターン１０Ｅ及び第２の凹凸パターン２０Ｅが、両壁面５５Ａ，５５Ｂをスペーサの厚さ方向（矢印Ｚ方向）に投影したときに、それぞれの凹部の一部が重なり合わない位置関係に形成されていることにより、スペーサ１０３Ｅは凹凸パターンを有しつつ十分な強度を有することができる。
【００７６】
また、本実施形態においては、第１の凹凸パターン１０Ｅの最大深さＲＥ１ｍａｘ及び第２の凹凸パターン２０Ｅの最大深さＲＥ２ｍａｘが、２．５μｍ以上１７μｍ以下であることが好ましい。凹凸パターンの最大深さが２．５μｍ未満であると、帯電抑制効果が十分に得られにくく、一方、１７μｍを超えると、スペーサの機械的強度を十分確保することが困難となる傾向にある。
【００７７】
また、第１の凹凸パターン１０Ｅの凹凸ピッチは、凸部の稜線と隣の凸部の稜線との最短距離で１８〜４０μｍが好ましい。一方、第２の凹凸パターン２０Ｅの凹凸ピッチは、凸部の稜線と隣の凸部の稜線との最短距離で１８〜４０μｍが好ましい。
【００７８】
さらに、第１の凹凸パターン１０Ｅの凹凸ピッチＰ１と、第２の凹凸パターン２０Ｅの凹凸ピッチＰ２との比Ｐ１／Ｐ２が、０．４５〜０．９であることが好ましい。この場合、スペーサの機械的強度を確保しつつ凹凸の深さを大きくすることが容易となる。
【００７９】
また、第１の凹凸パターン１０Ｅの表面平均粗さ及び第２の凹凸パターン２０Ｂの表面平均粗さをそれぞれ、０．３〜１．０μｍ及び０．３〜１．０μｍとすることが好ましい。この場合、スペーサの機械的強度を十分確保しつつ帯電抑制効果をより向上させることが容易となる。
【００８０】
上述した電界放出型ディスプレイ用スペーサの第１実施形態、第２実施形態及び第５実施形態、並びに、第２実施形態の第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンが、両壁面をスペーサの厚さ方向に投影したときに、それぞれの凹部の全部が重なり合う位置関係に形成されている従来のスペーサについて、「スペーサ強度の確保が容易となる効果」、「スペーサの厚みをより薄くできる効果」、「凹凸の深さをより大きくできる効果」の観点からそれぞれ比較すると、表１に示される序列となる。
【００８１】
【表１】
2008218226.tif 000003
【００８２】
表１に示されるように、帯電抑制効果及びスペーサ強度を高水準で達成しつつ、スペーサの厚みを薄くするには、第１実施形態が最も有利である。このような効果が奏される理由としては、以下のことが考えられる。すなわち、第１実施形態において、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンは、それぞれの凸部の稜線が面板及び背板に対して所定の角度を成すように設けられている。これにより、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンがスペーサを補強するリブの役割をも備えることができるものと考えられる。その結果、電界放出型ディスプレイ使用時の圧縮力による変形に対抗できる強度（挫屈強度）が容易に得られるものと推察される。
【００８３】
以上、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、スペーサの凹凸パターンの配置は、必ずしも１つの周期的な配置をとる必要はなく、２つ以上の周期的な配置の組み合わせであってもよく、一部にランダムな周期の配置があってもよい。また、凹凸の形状についても、本発明の効果を損なわない範囲で、その間隔、振幅、傾斜角、凸部の形状、凹部の形状などを適宜設定することができる。
【００８４】
次に、本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの製造方法について説明する。
【００８５】
ここでは２つの異なる製造方法を説明する。１つは、シート状の成形体を作製し、この成形体に所定の凹凸パターンを設けた後、これを焼結してスペーサを得るシート工法である。他の１つは、ホットプレスにより所定の凹凸パターンを有する焼結体を作製した後に、この焼結体からスペーサを切り出して得るホットプレス法である。はじめにシート工法について説明し、次いでホットプレス法を説明する。
【００８６】
＜シート工法＞
シート工法は、スラリ作製工程、シート形成工程、凹凸パターン形成工程、脱バインダ工程、焼結工程を含む。以下、各工程について好適な例を説明する。
【００８７】
（スラリ作製工程）
この工程では、シート形成のためのスラリを作製する。先ず、焼結体の原料粉末として、ＴｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末、Ｃｒ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末を用意する。これら原料粉末は、上述した組成範囲となるように秤量して混合した後に、例えばボールミル等により湿式で混合・粉砕する。この混合・粉砕は、平均粒径が０．１〜３μｍ程度まで行うことが好ましい。そして、湿式混合・粉砕された粉末を乾燥してスラリ用原料粉末とする。
【００８８】
次に、スラリ用原料粉末に対して、バインダ、分散剤、可塑剤、溶剤を添加、混合してシート形成用のスラリを作製する。混合は、ボールミル等の公知の混合手段を用いることができる。なお、バインダとしては、エチルセルロース、アクリル樹脂、ブチラール樹脂等の公知のバインダを用いることができる。分散剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルを添加することができる。可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ブチルフタリルグリコール酸ブチルを用いることができる。また、溶剤としては、テルピオネール、ブチルカルビトール、ケロシン等の公知の溶剤を用いることができる。また、スラリ用の溶剤の一部を原料の混合粉砕工程の分散媒に用いることにより、混合粉砕工程のあとに乾燥を経ることなくスラリを作製することもできる。バインダ、分散剤、可塑剤、溶剤の添加量に特別な制限はないが、スラリ全量基準で、バインダは１〜１０質量％、分散剤は０．１〜５質量％、可塑剤は０．５〜１０質量％、溶剤は２０〜７０質量％の範囲とすることが好ましい。
【００８９】
（シート形成工程）
上記スラリ作製工程で得られたスラリを、ポリエステルフィルム等のフィルム上に、例えばドクターブレード法により塗布、乾燥してグリーンシートを作製する。このグリーンシートは、１０〜３００μｍ程度の厚さとする。なお、このグリーンシートは、複数枚の薄いグリーンシートを積層して上記厚さのグリーンシートを形成することもできる。またグリーンシートは、最終的に得たい幅を有する形態として形成することができるし、最終的に得たい幅よりも大きな幅を有する形態として形成し、所定幅のウェハ（グリーンシート）に切り出すこともできる。
【００９０】
（凹凸パターン形成工程）
次に、上記で得られたグリーンシートの両面に、上述した本発明に係る凹凸パターンを形成する。凹凸パターンを形成する方法としては、例えば、図１１に示されるような、表面に所定のテクスチャ（凹凸パターン）を形成したカレンダーロールでグリーンシートを圧延する方法や、図１２に示されるような、表面に所定のテクスチャ（凹凸パターン）を形成したシートをグリーンシートの両面に押し当てる方法などが挙げられる。
【００９１】
図１１に示される方法においては、グリーンシート６０が、第１の凹凸パターンを転写できるテクスチャ１１Ｆが形成された第１のカレンダーロールと、第２の凹凸パターンを転写できるテクスチャ２１Ｆが形成された第２のカレンダーロールとの間で圧延される。このような工程を経ることにより、グリーンシート６０の第１の面６１には第１の凹凸パターン１０Ｆが形成され、第２の面６２には第２の凹凸パターン２０Ｆが形成される。
【００９２】
カレンダーロールは、公知のものを用いることができる。
【００９３】
また、図１２に示される方法においては、グリーンシート６１を、第１の凹凸パターンを転写できるテクスチャが形成されたシート１１Ｇと、第２の凹凸パターンを転写できるテクスチャが形成されたシート２１Ｇとで挟み、押圧することにより、第１の凹凸パターン１０Ｇ及び第２の凹凸パターン２０Ｇが形成されたグリーンシート６１Ｇが得られる。
【００９４】
テクスチャが形成されたシートは、例えば、メッシュ、布、紙、光学フィルムなどのテクスチャ加工フィルム、テクスチャ加工金属板、エメリー紙などの粒子埋込シート、その他天然物、その他人工物などを用いることができる。また、押圧は、はっきりとテクスチャを転写するために、シートを約８０℃程度に加熱して実施されることが好ましい。
【００９５】
凹凸パターン形成工程では、焼結後の焼結体における第１の凹凸パターンの最大深さＲｍａｘ及び第２の凹凸パターンの最大深さＲｍａｘが、２．５μｍ以上１７μｍ以下となるように、それぞれの凹凸パターンを形成することが好ましい。また、グリーンシートを圧延又は押圧する条件は、焼結後の焼結体における厚みが所定の値となるように適宜設定される。
【００９６】
（脱バインダ工程）
脱バインダ工程では、凹凸パターンが設けられたグリーンシートに含まれるバインダを除去する。脱バインダ工程は、グリーンシートを２００〜６００℃の温度範囲に０．５〜２０時間保持することが好ましい。加熱温度が２００℃未満又は０．５時間未満ではバインダの除去が不十分となる。一方、加熱温度が６００℃を超えると酸化が顕著となる。また、保持時間が２０時間を超えるとバインダの除去がほぼ完了し、加熱保持のためのエネルギー消費に見合うだけの効果を得ることができない。より好ましい脱バインダの温度範囲は３００〜５００℃、さらにより好ましい脱バインダの温度範囲は３５０〜４５０℃である。また、脱バインダにおけるより好ましい保持時間は１〜１５時間、さらにより好ましい保持時間は２〜１０時間である。
【００９７】
（焼結工程）
脱バインダされたグリーンシートは、次いで焼結される。焼結は１４００〜１７５０℃の温度範囲に保持して行うことが好ましい。温度が１４００℃未満では焼結を十分に進行させることが困難となり、１７５０℃を超えると粒成長が進みすぎ強度が低下する傾向にある。より好ましい焼結温度は１５００〜１７００℃である。また、焼結における加熱保持時間は、加熱保持温度に応じて１〜１２時間の範囲から適宜選択すればよい。加熱保持時間が１時間未満では焼結を十分に進行させることが困難となり、１２時間を超えると焼結がそれ以上進行することは期待できず、加熱保持のためのエネルギー消費に見合うだけの効果を得ることができない。より好ましい加熱保持時間は、２〜８時間である。また、焼結は、真空中または窒素ガス等の不活性雰囲気や、窒素＋水素、窒素＋水素＋水蒸気などの還元雰囲気で行うことができる。なお、焼結温度、焼成時間、焼成雰囲気を制御することにより、得られる焼結体の比抵抗を変動させることができる。
【００９８】
以上のようにして得られた焼結体は、必要に応じて切断加工される。例えば、図１４（ａ）に示すように、第１の凹凸パターン１０Ｊが形成された第１の主面８０Ａ及び第２の凹凸パターン２０Ｊが形成された第２の主面８０Ｂを有する焼結体８０を、主面８０Ａに対して垂直、かつ、焼結体８０の側面８０Ｃ，８０Ｄに平行な複数の切断面８１に沿って所定間隔で切断する。これによって、図１４（ｂ）に示すような、第１の凹凸パターン１０Ｊが設けられた第１の壁面５７Ａと、第２の凹凸パターン２０Ｊが設けられた第２の壁面５７Ｂと、長手方向に延びる側面５７Ｃ、５７Ｄと、長手方向の両端の端面５７Ｅ，５７Ｆとを有する、板状の電界放出型ディスプレイ用スペーサ１０３Ｊが得られる。
【００９９】
＜ホットプレス法＞
ホットプレス法は、造粒工程、ホットプレス工程を含む。以下、各工程について好適な例を説明する。
【０１００】
（造粒工程）
原料粉末として、ＴｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末、Ｃｒ２Ｏ３粉末及びＡｌ２Ｏ３粉末を用意し、所定組成となるように秤量して混合する点はシート工法と同様である。混合された原料粉末を、スプレー造粒する。スプレー造粒は、例えば、酸素をほとんど含まない窒素やアルゴン等の不活性ガスの、６０〜２００℃程度の温風中で噴霧乾燥すればよい。造粒粉の粒径は、５０μｍ〜２００μｍ程度とすればよい。必要に応じて溶剤等を添加して造粒粉の液体含有量の調節を行い、０．１〜１０質量％程度、造粒物中に溶剤が含まれるようにする。
【０１０１】
（ホットプレス工程）
次に、この造粒物を所定の型内に充填し、ホットプレスし焼結体を得る。具体的には、例えば、図１３に示すように、第２の凹凸パターンを形成できる型２１Ｈと、型枠３１Ｈとから構成される型内に造粒物６５を充填し、次いで、第１の凹凸パターンを形成できる型１１Ｈでホットプレスすることにより、第１の凹凸パターン１０Ｈ及び第２の凹凸パターン２０Ｈが形成された焼結体６５Ｈが得られる。ここで、例えば、焼成温度を１２００〜１７００℃、圧力を１０〜５０ＭＰａ（１００〜５００ｋｇｆ／ｃｍ２）、雰囲気を真空、窒素、アルゴン中とすることが好ましい。また、カーボン製の型を用いることが好ましい。焼結時間は１〜３時間程度とすればよい。得られた焼結体は、必要に応じて上述した切断加が施される。これにより、電界放出型ディスプレイ用スペーサが作製される。
【０１０２】
本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの製造方法は、上記の方法に限られない。例えば、スペーサの構成材料がガラスである場合には、凹凸パターンを形成するためにグレーティング形成法、エッチング法、リフトオフ法などが適用できる。
【０１０３】
また、電界放出型ディスプレイ用スペーサが、基板と、この基板の両面に積層された、所定の凹凸形状を有する部材とからなる複層構成を有するものである場合、特開２００３−２７２５２４号公報に記載の方法により作製してもよい。
【０１０４】
なお、セラミックからなる電界放出型ディスプレイ用スペーサを製造する場合、本発明に係る凹凸パターンを容易に形成できることから上記のシート工法を用いることが特に好ましい。この場合、基板と凹凸部材との張り合わせる工程や、帯電防止膜を別途形成する工程がなくても十分な帯電抑制効果を有するスペーサが得られることから、スペーサの生産性の向上を図ることができる。
【実施例】
【０１０５】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１０６】
（実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）
本実施例では、図５に示されるものと同様の凹凸パターンを有し、高さ（幅）：１３ｍｍ、厚み：１００μｍ、長さ：１２０ｍｍに切断加工された評価用試料を作製した。
【０１０７】
なお、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンの凹凸ピッチは、凸部の稜線と隣の凸部の稜線との最短距離で約１５μｍとし、Ａｇ１及びＡｇ２は８０°とし、Ａｇ３は２０°とした。また、第１の凹凸パターンの最大深さＲｍａｘ及び第２の凹凸パターンの最大深さＲｍａｘは、実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの順に、２．５μｍ、５．０μｍ、７．５μｍ、１７μｍとした。なお、これらの最大深さＲｍａｘは、株式会社小坂研究所「サーフコーダＳＥ−３０Ｄ（触針先端半径２μｍ）」を用い、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９８２に準拠して、Ｒｍａｘが最大となる方向に基準長さＬをとり、Ｌ＝０．８ｍｍの条件で測定された値である。そして、評価用試料は、以下の手順により作製した。
【０１０８】
まず、Ａｌ２Ｏ３粉末（平均粒径約０．５μｍ）、ＴｉＯ２粉末（平均粒径約１．７μｍ）、ＭｇＯ粉末（平均粒径約５．８μｍ）、及び、Ｃｒ２Ｏ３粉末（平均粒径約３．０μｍ）を、それぞれ４５．０質量部、１４．５質量部、３３．５質量部、及び、７．０質量部の配合割合で混合し、その後ボールミルを用いて湿式粉砕・混合を行ってスラリ用原料粉末を得た。
【０１０９】
次に、得られたスラリ用原料粉末に対して、バインダとしてポリビニルブチラール樹脂、分散剤としてグラフトポリマー型アニオン系分散剤、可塑剤としてグリコール誘導体（ＢＰＢＧ）、及び、溶剤としてエタノール及びトルエンが質量比１：１で混合された混合溶剤を、それぞれの濃度がスラリ全量基準で、３質量％、２質量％、３質量％、及び、５１．２５質量％となるように添加し、ボールミルにより混合してシート形成用のスラリを作製した。
【０１１０】
次に、得られたシート形成用スラリを用いて、ドクターブレード法により厚さ約１５０μｍのグリーンシートを作製した。続いて、このグリーンシートを、第１の凹凸パターンを転写できるテクスチャが形成されたシートと、第２の凹凸パターンを転写できるテクスチャが形成されたシートとで挟み、圧力６４ｋｇｆ／ｃｍ２で押圧することにより、第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターンが形成されたグリーンシートを得た。そして、このグリーンシートに、温度６００℃、大気中で４時間保持する脱バインダ処理を施した。
【０１１１】
脱バインダ後のグリーンシートを、窒素雰囲気中、１５００℃で２時間保持することによって焼結を行った。得られた焼結体を上記の大きさに切断加工し、評価用試料を得た。
【０１１２】
得られた実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄの評価用試料について以下の評価を行った。
【０１１３】
（帯電抑制効果）
得られた評価用試料の表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した。なお、ＳＥＭ像を撮影する際には、各評価用試料から電荷が逃げないように、試料台から評価用試料を電気的に浮かせて撮影を行った。このとき、評価用試料の帯電量が多いほどＳＥＭ像のコントラスト（明度）が大きくなることから、このＳＥＭコントラストに着目して帯電抑制効果を評価した。その結果、実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄの評価用試料はいずれも十分な帯電抑制効果を有していることが確認された。
【０１１４】
（スペーサ強度）
凹凸パターンを設けなかったこと以外は実施例の評価用試料と同様にして作製した比較用試料を用意し、実施例の評価用試料と曲げ強度について比較した。その結果、実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄの評価用試料はいずれも比較用試料と同等の強度を有していることが確認された。
【０１１５】
（アウトガスの発生）
スペーサを２０℃／分の速度で室温から６００℃まで加熱し、真空度１Ｅ−５Ｐａの条件下で昇温脱離分析（ＴＤＳ）を行った。その結果、実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄの評価用試料はいずれも以下のガス成分の発生がほぼ認められないことが確認された。
ガス成分：水素、脂肪族炭化水素などの有機系ガス、水、窒素、酸素、一酸化炭素、アルゴン、二酸化炭素。
【０１１６】
このことから、実施例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄの評価用試料は優れたアウトガス発生抑制効果を有していることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本実施形態に係る電界放出型ディスプレイの一部破断模式図である。
【図２】図１の電界放出型ディスプレイのＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１の電界放出型ディスプレイ用スペーサの斜視図である。
【図４】図１の電界放出型ディスプレイのＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第１実施形態を説明するための図である。
【図６】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第１実施形態を説明するための図である。
【図７】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第２実施形態を説明するための図である。
【図８】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第３実施形態を説明するための図である。
【図９】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第４実施形態を説明するための図である。
【図１０】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの好適な第５実施形態を説明するための図である。
【図１１】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１２】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの製造方法の他の例を説明するための図である。
【図１３】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの製造方法の他の例を説明するための図である。
【図１４】本発明の電界放出型ディスプレイ用スペーサの製造方法の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０，１０Ａ〜Ｈ，１０Ｊ…第１の凹凸パターン、２０，２０Ａ〜Ｈ，２０Ｊ…第２の凹凸パターン、５０Ａ〜５５Ａ，５７Ａ…第１の壁面、５０Ｂ〜５５Ｂ，５７Ｂ…第２の壁面、１００…電界放出型ディスプレイ、１０１…面板、１０２…ブラックマトリクス構造体、１０３，１０３Ａ〜Ｅ，１０３Ｊ…電界放出型ディスプレイ用スペーサ、１０５…蛍光画素領域、２０１…背板、２０２…陰極構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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