(57)【要約】【課題】表面の帯電を防止することができる表示パネル用スペーサ及び表示パネル用スペーサの製造方法を提供する。【解決手段】スペーサ４は、ガラス基板１と当接する当接面及びガラス基板２と当接する当接面を有する断面略矩形の長尺状のスペーサ本体４１と、スペーサ本体４１とガラス基板１との当接面及びスペーサ本体４１とガラス基板２との当接面に形成され且つ半導体ガラスから成る導電層４２とを備える。スペーサ４は、長尺状のガラス母材に半導体ガラスから成る導電性ガラス母材を、ガラス基板１及びガラス基板２と当接する当接面に融着し、導電性ガラス母材を融着させたガラス母材を延伸することにより作成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対のパネル間に配設される表示パネル用スペーサにおいて、前記パネルと当接する当接面を有するスペーサ本体と、前記当接面に形成され且つ半導体ガラスから成る導電層とを備えることを特徴とする表示パネル用スペーサ。
【請求項２】
前記一対のパネル間に形成される内部空間と接する側面に形成され、電気的な抵抗を有する抵抗層を更に有することを特徴とする請求項１記載の表示パネル用スペーサ。
【請求項３】
前記導電層の線膨張係数と前記スペーサ本体の線膨張係数との差は１５％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の表示パネル用スペーサ。
【請求項４】
前記一対のパネルの厚み方向において、前記導電層の抵抗値をＲ１、前記抵抗層の抵抗値をＲ２、及び前記スペーサ本体の抵抗値をＲ３としたとき、前記抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｒ３＞１０×Ｒ２＞１０×Ｒ１の関係を有することを特徴とする請求項２又は３記載の表示パネル用スペーサ。
【請求項５】
前記半導体ガラスの抵抗率は、１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示パネル用スペーサ。
【請求項６】
互いに対向する一対のパネル間に配設される表示パネル用スペーサの製造方法において、長尺状のガラス母材に半導体ガラスから成る導電性ガラス母材を前記一対のパネルと当接する当接面に密着させる密着ステップと、前記導電性ガラス母材を密着させた前記ガラス母材を延伸する延伸ステップとを備えることを特徴とする表示パネル用スペーサの製造方法。
【請求項７】
前記延伸ステップは、前記導電性ガラス母材を密着させた前記ガラス母材を、前記ガラス母材及び前記導電性ガラスの粘度の少なくとも一方が１．０×１０４〜１．０×１０８Ｐａ・ｓ（１．０×１０５〜１．０×１０９ポアズ）になる温度まで加熱する加熱ステップを有することを特徴とする請求項６記載の表示パネル用スペーサの製造方法。
【請求項８】
前記延伸ステップは、前記加熱ステップにより加熱された前記ガラス母材を一方向から所定の速度で送る移送ステップと、前記移送ステップにより移送されたガラス母材を他方向から前記所定の速度より大きい速度で引っ張る引張ステップとを有し、前記引っ張られたガラス母材は前記移送されたガラス母材とほぼ相似形であることを特徴とする請求項７記載の表示パネル用スペーサの製造方法。
【請求項９】
前記密着ステップは、前記導電性ガラス母材を前記ガラス母材の前記当接面に融着することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の表示パネル用スペーサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネル用スペーサ及び表示パネル用スペーサの製造方法に関し、特に、電子放出素子を用いて画像を表示する画像表示装置内に使用される表示パネル用スペーサ及び表示パネル用スペーサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子を用いて画像を表示する画像表示装置内に使用されるスペーサにおいて、正常な画像を形成するために当該スペーサ表面の帯電を防止する必要がある。従来、スペーサ表面の帯電を抑制する手段として、例えば、スペーサ表面（帯電面）に導電性を付与して、スペーサ表面の電荷を除去する方法が行われている。具体的には、スペーサ表面に導電性を付与するために、酸化スズ（ＳｎＯ２）等から成る帯電防止膜をスペーサ表面に形成する（特許文献１参照）。また、スペーサと基板が接する当該スペーサの端面に電極を形成し、上記のような被膜に均一に電場を印加することにより、接続不良や電流集中によるスペーサの破壊を防いでいる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５７−１１８３５５号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような電極形成工程では、電極材料がスペーサの側面に形成されるのを防止するためにダミースペーサをスペーサ間に挟んで積み重ねる等の複雑な工程が必要とされ、作業が煩雑となるという問題点がある。
【０００４】
また、スパッタリング法を用いて電極形成を行う場合、精度良く電極を形成することが困難であるので、スペーサと基板とが接する当該スペーサの端面以外の面に電極が形成される場合があり、これにより、スペーサ近傍で表示画像に歪みを生じ画像品質の悪化を招くという問題点がある。加えて、上記スパッタリング法を用いて厚さが５０ｎｍ程度の薄い電極を形成する場合は、電極が島状に形成される可能性があり、当該電極の抵抗が不安定となり、十分な導電性が得られないという問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は、表面の帯電を防止することができる表示パネル用スペーサ及び表示パネル用スペーサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の表示パネル用スペーサは、互いに対向する一対のパネル間に配設される表示パネル用スペーサにおいて、前記パネルと当接する当接面を有するスペーサ本体と、前記当接面に形成され且つ半導体ガラスから成る導電層とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の表示パネル用スペーサは、請求項１記載の表示パネル用スペーサにおいて、前記一対のパネル間に形成される内部空間と接する側面に形成され、電気的な抵抗を有する抵抗層を更に有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の表示パネル用スペーサは、請求項１又は２記載の表示パネル用スペーサにおいて、前記導電層の線膨張係数と前記スペーサ本体の線膨張係数との差は１５％以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の表示パネル用スペーサは、請求項２又は３記載の表示パネル用スペーサにおいて、前記一対のパネルの厚み方向において、前記導電層の抵抗値をＲ１、前記抵抗層の抵抗値をＲ２、及び前記スペーサ本体の抵抗値をＲ３としたとき、前記抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｒ３＞１０×Ｒ２＞１０×Ｒ１の関係を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の表示パネル用スペーサは、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示パネル用スペーサにおいて、前記半導体ガラスの抵抗率は、１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項６記載の表示パネル用スペーサの製造方法は、互いに対向する一対のパネル間に配設される表示パネル用スペーサの製造方法において、長尺状のガラス母材に半導体ガラスから成る導電性ガラス母材を前記一対のパネルと当接する当接面に密着させる密着ステップと、前記導電性ガラス母材を密着させた前記ガラス母材を延伸する延伸ステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の表示パネル用スペーサの製造方法は、請求項６記載の表示パネル用スペーサの製造方法において、前記延伸ステップは、前記導電性ガラス母材を密着させた前記ガラス母材を、前記ガラス母材及び前記導電性ガラスの粘度の少なくとも一方が１．０×１０４〜１．０×１０８Ｐａ・ｓ（１．０×１０５〜１．０×１０９ポアズ）になる温度まで加熱する加熱ステップを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の表示パネル用スペーサの製造方法は、請求項７記載の表示パネル用スペーサの製造方法において、前記延伸ステップは、前記加熱ステップにより加熱された前記ガラス母材を一方向から所定の速度で送る移送ステップと、前記移送ステップにより移送されたガラス母材を他方向から前記所定の速度より大きい速度で引っ張る引張ステップとを有し、前記引っ張られたガラス母材は前記移送されたガラス母材とほぼ相似形であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の表示パネル用スペーサの製造方法は、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の表示パネル用スペーサの製造方法において、前記密着ステップは、前記導電性ガラス母材を前記ガラス母材の前記当接面に融着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の表示パネル用スペーサによれば、パネルと当接する当接面を有するスペーサ本体の当接面に形成され且つ半導体ガラスから成る導電層を備えるので、半導体ガラスが十分な導電性及び強度を有することにより導電層の導電性及び耐久性を向上させることができ、もって表示パネル用スペーサ表面の帯電を防止することができる。
【００１６】
請求項２記載の表示パネル用スペーサによれば、一対のパネル間に形成される内部空間と接する側面に形成され、電気的な抵抗を有する抵抗層を更に有するので、電子線源から放射された電子によりスペーサ本体が帯電するのを防止することができる。
【００１７】
請求項３記載の表示パネル用スペーサによれば、導電層の線膨張係数とスペーサ本体の線膨張係数との差は１５％以下であるので、スペーサ本体又は導電層の反り、変形、破壊等を防止することができる。
【００１８】
請求項４記載の表示パネル用スペーサによれば、一対のパネルの厚み方向において、導電層の抵抗値をＲ１、抵抗層の抵抗値をＲ２、及びスペーサ本体の抵抗値をＲ３としたとき、抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｒ３＞１０×Ｒ２＞１０×Ｒ１の関係を有するので、導電層が十分な導電性を有すると共に抵抗層によりスペーサ本体が帯電するのを防止することができる。
【００１９】
請求項６記載の表示パネル用スペーサの製造方法によれば、長尺状のガラス母材に半導体ガラスから成る導電性ガラス母材を一対のパネルと当接する当接面に密着させ、導電性ガラス母材を密着させたガラス母材を延伸するので、延伸された導電性ガラス母材により形成される導電層の導電性及び耐久性を向上させることができ、また、導電性ガラス母材とガラス母材とを同時に延伸することにより簡便且つ精度良く導電層を形成することができ、もって表示パネル用スペーサ表面の帯電を防止することができる。
【００２０】
請求項７記載の表示パネル用スペーサの製造方法によれば、導電性ガラス母材を密着させたガラス母材を、ガラス母材及び導電性ガラスの粘度の少なくとも一方が１．０×１０４〜１．０×１０８Ｐａ・ｓ（１．０×１０５〜１．０×１０９ポアズ）になる温度まで加熱するので、導電性ガラス母材を密着させたガラス母材を精度良く延伸させることができる。
【００２１】
請求項８記載の表示パネル用スペーサの製造方法によれば、加熱された前記ガラス母材を一方向から所定の速度で移送し、移送されたガラス母材を他方向から所定の速度より大きい速度で引っ張り、引っ張られたガラス母材は移送されたガラス母材とほぼ相似形であるので、より簡便且つ精度良く導電層を形成することができる。
【００２２】
請求項９記載の表示パネル用スペーサの製造方法によれば、導電性ガラス母材をガラス母材の当接面に融着するので、導電層がスペーサ本体から剥がれるのを防止することができ、もって導電層の耐久性を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る表示パネル用スペーサが適用される電子励起型ディスプレイの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【００２５】
図１において、電子励起型ディスプレイ１００は、内面に画像形成部材５が設けられ前面板を形成するガラス基板１と、後述する電子放出素子２５群を搭載し背面板を形成するガラス基板２とを備える。ガラス基板１，２は互いに対向するように配設され、一対のパネルを構成する。画像形成部材５は、該電子放出素子２５から電子ビームが照射されて発光する蛍光体を有する。
【００２６】
電子励起型ディスプレイ１００は、例えば５０．８ｃｍ（２０インチ）の画面サイズを有する。尚、画面サイズは、５０．８ｃｍ（２０インチ）〜２５４ｃｍ（１００インチ）であってもよい。
【００２７】
ガラス基板１，２は、例えば、ソーダライムガラス、ＰＤＰ用高歪点ガラス、又はＴＦＴ用アルミノボロシリケートガラスから成り、このガラスの線膨張係数は、３５×１０−７〜９２×１０−７である。
【００２８】
ガラス基板１，２は、図１の線II−IIに沿う断面図である図２に示すように、複数のスペーサ４及び支持枠３を介して互いに平行に対向配置されており、支持枠３を介して気密的に接合されて支持枠３と共に気密の耐大気圧構造をなす真空容器を形成する。該真空容器には、ディスプレイの内部を真空引きするための孔（不図示）が設けられており、上記孔を介してディスプレイ１００の内部が約１．３３×１０−３Ｐａ（約１．０×１０−５Ｔｏｒｒ）以下まで減圧される。
【００２９】
背面板としてのガラス基板２は、ガラス基板２上にマトリックス状に配列された厚さ１００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）から成る複数個の素子部２３と、これらの素子部２３に給電すべくガラス基板２上に形成された厚さ２μｍの銀（Ａｇ）から成る複数の配線部２４とを備える。素子部２３の各々には、電子放出素子２５が形成されている。配線部２４は、その幅が一般的に最大０．３ｍｍである。配線部２４の配線パターンは平行線のパターンであり、隣り合う一対の配線部２４を通して、これらの配線部２４に沿う複数の電子放出素子２５が同時に給電される。更に、図示されていないが、ガラス基板２の１０μｍ上方には、シリカ（ＳｉＯ2）絶縁層を介して５０μｍ径の電子通過孔を有する変調電極が配置されている。電子放出素子２５は、ガラス基板２上において、ディスプレイ１００の画像を表示する表示画面に対応する部位に配設されている。
【００３０】
図３は、図１におけるスペーサ４の拡大図である。
【００３１】
図３において、スペーサ４は、ガラス基板１と当接する当接面及びガラス基板２と当接する当接面を有する断面略矩形の長尺状のスペーサ本体４１と、スペーサ本体４１とガラス基板１との当接面及びスペーサ本体４１とガラス基板２との当接面に形成され且つ半導体ガラスから成る導電層４２とを備える。スペーサ４は、その断面形状に制限がなく、四角形、台形等、目的に合わせた様々な断面形状を有する。
【００３２】
また、スペーサ４は、ガラス基板１及びガラス基板２間に形成される内部空間と接する側面に形成され、電気的な抵抗を有する抵抗層４３を備える。抵抗層４３は、例えば、酸化クロムから成り、その厚さは、１０〜１００ｎｍである。これにより、電子線源から放射された電子によりスペーサ本体４１が帯電するのを防止することができる。
【００３３】
また、ガラス基板１，２の厚み方向において、抵抗層４３の抵抗値はスペーサ本体４１の抵抗値より小さく、導電層４２の抵抗値は抵抗層４３の抵抗より小さい。
【００３４】
スペーサ本体４１は、電子放出素子を用いた表示装置に使用することから、例えば、低アルカリガラス、又は、無水アルカリガラスから成るのが好ましい。また、スペーサ本体４１は、例えば、厚さが０．０３〜０．３ｍｍ、幅が１．０〜３００ｍｍ、及びその長さが２００〜２０００ｍｍである。スペーサ本体４１とガラス基板１との当接面及びスペーサ本体４１とガラス基板２との当接面は発光表示できないことから、スペーサ本体４１はできるだけ薄い方が好ましい一方、スペーサの強度が低下するのを防止するために、スペーサ本体４１はある程度の厚みを有しているのが好ましい。
【００３５】
導電層４２は、具体的には、特開２００４−７１１５８号公報に記載された公知の半導体ガラス、例えば、Ｆｅ、Ｖ、Ｔｉなどの遷移金属の酸化物を含むケイ酸系ガラスから成るのが好ましい。これにより、安定性に優れた電子伝導性を有する導電層を形成することができ、電子線励起型ディスプレイに適したスペーサ４を作製することができる。また、導電層４２は、例えば、厚さが０．１〜６０ｍｍ、幅が１．０〜３００ｍｍ、及びその長さが２００〜２０００ｍｍである。さらに、導電層４２の抵抗率は、１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。ガラススペーサの電気抵抗が高すぎると蓄積された電荷が十分に緩和されないからである。
【００３６】
導電層４２の線膨張係数とスペーサ本体４１の線膨張係数との差は１５％以下であることが好ましく、更に好ましくは、１０％以下である。導電層４２及びスペーサ本体４１を構成する２種類の物質の線膨張係数が異なる場合、焼成昇温時においては線膨張係数が大きい物質が線膨張係数が小さい物質より伸長し、降温時においては線膨張係数が大きい物質が線膨張係数が小さい物質より伸縮し、この伸長量又は伸縮量の差が許容値を超えるとスペーサ４の反り、変形、破壊等が生じる。また、スペーサ本体４１の線膨張係数に対してガラス基板１，２の線膨張係数は１５％程度大きい。導電層４２の線膨張係数がスペーサ本体４１に対して小さい場合は、ガラス基板１，２と導電層４２の熱膨張による応力が加算されてスペーサ本体４１にかかり、この加算された応力がスペーサ４の反り、変形、破壊の原因となる。したがって、導電層４２の線膨張係数とスペーサ本体４１の線膨張係数との差を１５％以下、好ましくは１０％以下とすることにより、スペーサ本体４１又は導電層４２の反り、変形、破壊等を防止することができる。
【００３７】
また、導電層４２を構成するガラス組成物は、３０〜８０モル％のＳｉＯ２、１０〜４０モル％の遷移金属酸化物、１０〜５０モル％のＲＯ（但し、Ｒはアルカリ土類金属を示す）及び５モル％以下のＲ’２Ｏ（但し、Ｒ’はアルカリ金属を示す）を含むものであってもよい。
【００３８】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する主成分である。ＳｉＯ２が３０モル％未満ではガラスの耐久性が低く、安定なガラスが得られない。また、ＳｉＯ２が８０モル％を超えるとガラスの熔解温度が極端に上昇して、ガラスの熔解が困難になる。従って、ＳｉＯ２の含有量は３０〜８０モル％であり、好ましくは４０〜６０モル％である。
【００３９】
遷移金属酸化物は、ガラスに電子伝導性を付与するために必須である。所望の電子伝導度を得るため、遷移金属酸化物の含有量は１０〜４０モル％である。遷移金属酸化物が１０モル％未満ではガラスの電子伝導度が低すぎてスペーサ上に蓄積された電荷を十分に放出できず、電子線励起型ディスプレイ用ガラススペーサとしての機能を果たすことができない。また、遷移金属酸化物が４０モル％を超えるとガラスが失透を生じて安定なガラスが得られなくなる。好ましくは、１２〜３０モル％である。
【００４０】
遷移金属イオンは、ガラス中で２種又は３種以上の原子価を有することが可能である。ガラス中の遷移金属イオンの価数は、ガラス組成や作製時の条件に依存して変化する。本発明ではガラスに所望する電子伝導度を得るため、各価数の含有割合が重要である。すなわち、ガラス中で２価と３価の状態で存在する遷移金属イオンの場合、２価の遷移金属イオンが１０〜９０％含有することが好ましい。２価の遷移金属イオンの含有割合が１０％未満及び９０％を超える場合は、ガラスが実質的に電子伝導性を有さないため、本発明の電子線励起型ディスプレイ用ガラススペーサとしての機能を果たすことができない。また、ガラス中で３種以上の価数の状態で存在する遷移金属イオンでは、前記と同様の理由から夫々の価数の遷移金属イオンが少なくとも１０％含有することが好ましい。
【００４１】
ガラス中に存在する遷移金属酸化物の価数の含有割合は、種々の方法により制御することができる。ガラス原料を通常の熔解雰囲気で熔解した場合、ガラス中の遷移金属は価数の大きい方に偏る傾向にあるが、還元性雰囲気で行うことにより低い価数の状態に維持することができる。最も簡便な方法としては、ガラス原料に炭素等を混合して加熱し、還元性雰囲気で熔解することである。
【００４２】
前記遷移金属は、Ｆｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ及びＣｒの中から選択することが好ましい。前記各金属は、夫々の元素の電子伝導性に対する活性化エネルギーが異なるため、電子伝導性も夫々異なる。本発明者らの検討によれば、特にＦｅ、Ｃｕ及びＶは、ガラス中で適度な活性化エネルギーを示すので好ましい。
【００４３】
ＲＯ、すなわちＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯ等のアルカリ土類金属酸化物は、ガラスの耐久性を向上させるとともに、成形時の失透温度、粘度を調整するのに用いられる。ＲＯは１種または２種以上が含有されるが、その合計量が１０モル％未満では熔解温度が上昇してガラスの熔解が困難になるとともに、ガラスの耐久性が低下する。また、ＲＯの合計量が５０モル％を超えると失透温度が上昇する。好ましくは、２０〜４０モル％である。
【００４４】
また、導電層４２を構成するガラス中に、ナトリウムのような可動イオンが含まれているとバイアス電圧でイオンがガラス中を動き、最終的に偏在することにより電界破壊が起こるという問題が生じる。従って、このような不具合を防止するために、Ｒ’２Ｏ、すなわちＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物は極力ガラス中に含有しないことが望ましいが、ガラスの熔解促進性を向上させるとともに、失透温度を低下させるために５モル％以下含有しても良い。好ましくは２．５モル％以下、さらに望ましくは１モル％以下である。また、イオンの伝導性を回避する観点から、含有させるアルカリ金属酸化物はなるべく重元素の酸化物であることが好ましい。
【００４５】
図４は、図１におけるスペーサ４の製造方法を説明するフローチャートである。
【００４６】
図４において、まず、ガラス基板１及びガラス基板２と当接する当接面を有する長尺状のガラス母材及び２枚の長尺状の板ガラスである半導体から成る導電性ガラス母材を所定の方法により作製し（ステップＳ４１）、ガラス母材の２つの当接面に２枚の導電性ガラス母材を融着する（ステップＳ４２）（密着ステップ）。これにより、ガラス母材及び２枚の導電性ガラス母材が積層されたガラス合板が作製される。融着後、このガラス合板は、スペーサ４とほぼ相似形となるように、又は、必要に応じて、研削、研磨等の機械加工により所望の形状及びサイズに加工される。
【００４７】
次に、ガラス合板をリドロー法により延伸してスペーサを作製する。ここで、リドロー法とは、局部的に加熱されたガラス棒を一方向からゆっくりと移送し、移送されたガラス合板をその反対側で数倍〜数千倍の速度で引っ張り、ガラス母材とほぼ相似形の細いガラスを形成する方法である。具体的には、先ず、ガラス母材及び２枚の導電性ガラス母材が積層されたガラス合板を電気炉等の加熱装置を用いて局部的に加熱する（ステップＳ４３）（加熱ステップ）。ガラス合板は、ガラス母材及び導電性ガラス母材の粘度が夫々１．０×１０４〜１．０×１０８Ｐａ・ｓ（１．０×１０５〜１．０×１０９ポアズ）、好ましくは１．０×１０６〜１．０×１０８Ｐａ・ｓ（１．０×１０７〜１．０×１０９ポアズ）になる温度まで加熱される。上記範囲より粘度が低くなるような高い温度で加熱した場合は、延伸後、ガラス母材の断面形状が維持できず、ガラス合板の断面形状が楕円形に近づいてしまい、逆に、上記範囲より粘度が高いと、延伸中にガラス合板が切断してしまい、延伸できなくなる場合がある。したがって、導電性ガラス母材を融着させたガラス母材を、ガラス母材及び導電性ガラスの粘度が１．０×１０５〜１．０×１０９ポアズになる温度まで加熱することにより、導電性ガラス母材を融着させたガラス母材を精度良く延伸させることができる。次に、導電性ガラス母材を密着させたガラス母材を延伸する（ステップＳ４４）（延伸ステップ）。具体的には、ステップＳ４３において加熱されたガラス合板を所定の速度で移送し（移送ステップ）、移送されたガラス母材を他方向から移送速度より大きい速度で引っ張る（引張ステップ）。これにより、ガラス母材に導電層が形成された延伸ガラス合板が作製される。このとき、引っ張られた延伸ガラス合板は移送された延伸ガラス合板とほぼ相似形である。したがって、導電性ガラス母材とガラス母材とを同時に延伸することにより簡便且つ精度良く導電層を形成することができる。
【００４８】
次に、延伸ガラス合板の側面、すなわち、上記導電層が形成されていない他の２つの面に、スパッタ法を用いて電気的な抵抗を有する高抵抗層を形成する（ステップＳ４５）。
【００４９】
次いで、延伸ガラス合板を、ダイヤモンドソー、ガラスカッター、ウォータージェット等を用いて所望の長さに切断する（ステップＳ４６）。これにより、ガラス合板の断面形状とほぼ相似形の断面形状を有するスペーサ４が作製される。
【００５０】
上述したように、本実施の形態によれば、スペーサ４は、ガラス基板１及びガラス基板２と当接する当接面を有するスペーサ本体４１の当接面に形成され且つ半導体ガラスから成る導電層４２を備えるので、半導体ガラスが十分な導電性及び強度を有することにより導電層４２の導電性及び耐久性を向上させることができ、もってスペーサ４の表面の帯電を防止することができる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、長尺状のガラス母材に半導体ガラスから成る導電性ガラス母材を、ガラス基板１及びガラス基板２と当接する当接面に融着し、導電性ガラス母材を融着させたガラス母材を延伸するので、延伸された導電性ガラス母材により形成される導電層の導電性及び耐久性を向上させることができ、また、導電性ガラス母材とガラス母材とを同時に延伸することにより簡便且つ精度良く導電層を形成することができ、もって、もってスペーサ４表面の帯電を防止することができる。また、スパッタリング法等の成膜法を用いることなく、導電性ガラス母材を延伸することにより導電層４２を形成するので、導電層４２を備えるスペーサ４の製造コストを低減することができる。
【００５２】
さらに、本実施の形態によれば、導電層４２がスペーサ本体４１に融着されるので、導電層４２がスペーサ本体４１から剥がれるのを防止することができ、もって導電層４２の耐久性を更に向上させることができる。
【００５３】
本実施の形態では、導電性ガラス母材をガラス母材の当接面に融着するが、これに限るものではなく、導電性ガラス母材をガラス母材の当接面に接着又は溶着してもよい。また、導電性ガラス母材をガラス母材の当接面に密着させ、導電性ガラス母材を密着させたガラス母材を延伸してもよい。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、導電層が形成されていない他の２つの面に高抵抗層を形成した後、延伸ガラス合板を所望の長さに切断するが、これに限るものではなく、延伸ガラス合板を所望の長さに切断した後、導電層が形成されていない他の２つの面に高抵抗層を形成してもよい。
【実施例】
【００５５】
図５（ａ）に示すように、体積抵抗率σを有する物質で作製した、長さｌ、高さｈ、厚さｔの板状体において、面Ａ−Ｂ間の抵抗値Ｒは次のように定義される。
【００５６】
Ｒ＝σ×ｈ／（ｌ×ｔ）                                …（１）
また、ｈ＝ｌとして定義される面抵抗Ｒｓは次式で表される。
【００５７】
Ｒｓ＝σ×ｔ                                          …（２）
スペーサの形状は、図５（ｂ）に示すように、スペーサ本体が高さＨ、長さＬ、厚さＴであり、導電層の厚さがｔ１、抵抗層の厚さがｔ２であるとする。半導体ガラスの抵抗率をσ１とすると、スペーサ本体の高さ方向における導電層の抵抗値Ｒ１は（１）式より、
Ｒ１＝σ１×ｔ１／（Ｔ×Ｌ）
で表される。
【００５８】
また、スペーサ本体の高さ方向における抵抗層の抵抗値Ｒ２は、抵抗層の抵抗率をσ２とすると、
Ｒ２＝σ２×Ｈ／（Ｌ×ｔ２）
で表される。なお、抵抗層は一般にスペーサ本体の２面に形成されるので、その場合の抵抗値Ｒ２は上記の１／２となる。
【００５９】
同様にスペーサ本体の高さ方向の抵抗値Ｒ３は、スペーサ本体の抵抗率をσ３として、
Ｒ３＝σ３×Ｈ／（Ｌ×Ｔ）
で表される。
【００６０】
スペーサ本体の長さＬは、通常２００〜２０００ｍｍ程度とパネルの大きさによって異なるので、各抵抗値は長さＬの方向における単位長さの抵抗値ｒ１、ｒ２、ｒ３で表すのが便利である。すなわち、
ｒ１＝σ１×ｔ１／Ｔ
ｒ２＝σ２×Ｈ／ｔ２
ｒ３＝σ３×Ｈ／Ｔ
となる。
【００６１】
ここで、表示パネル用スペーサを作製する場合、導電層を形成する材料として種々の材料が選定されるが、表示パネルの性能低下を防止するためには、表示パネル用スペーサにおける導電層、抵抗層、及びスペーサ本体が有する３つの抵抗値に一定の関係が必要とされる。導電層の抵抗値は、上述したように、抵抗率が一定の場合は導電層の厚さｔ１に依存する。したがって、導電層の厚さを変えて形成した複数のスペーサを、導電性による性能評価を行い、このときの導電層の抵抗値と、抵抗層及びスペーサ本体の抵抗値との関係を検討する。
【００６２】
まず、導電層を形成する半導体ガラスとして、ＳｉＯ２：５０．０モル％、ＳｒＯ：２９．８モル％、Ｎａ２Ｏ：０．２モル％、Ｆｅ２Ｏ３：２０．０モル％の組成を有する導電性ガラス母材を準備し、この導電性ガラス母材を所定のガラス母材と同時に延伸し、導電性ガラス母材により形成される導電層の厚みがｔ１＝１０μｍである延伸ガラス合板を作製し、さらに、この延伸ガラス合板の両側面に厚さがｔ２＝８０ｎｍである抵抗層を形成させた実施例１としてのガラススペーサを作製した。作製されたガラススペーサのサイズは高さＨ＝２．０ｍｍ、厚さＴ＝０．２ｍｍであり、スペーサ本体の抵抗率σ３、導電層の抵抗率σ１、抵抗層の抵抗率σ２は、夫々、σ３＝５．０×１０１５Ω・ｃｍ、σ１＝１．０×１０６Ω・ｃｍ、σ２＝１．３×１０１１Ω・ｃｍであった。
【００６３】
次に、実施例１のスペーサに対して導電層の厚みだけが異なる実施例２としてのガラススペーサ及び実施例３としてのガラススペーサを作製した。実施例２としてのガラススペーサにおける導電層の厚さはｔ１＝５．０μｍ、実施例３としてのガラススペーサにおける導電層の厚さはｔ１＝１．０μｍであった。
【００６４】
次いで、導電層を形成する半導体ガラスとして、ＳｉＯ２：５０．０モル％、ＳｒＯ：４０モル％、Ｆｅ２Ｏ３：３０．０モル％の組成を有する導電性ガラス母材を準備し、この導電性ガラス母材を所定のガラス母材と同時に延伸し、導電性ガラス母材により形成される導電層の厚みがｔ１＝１０μｍである延伸ガラス合板を作製し、さらに、この延伸ガラス合板の両側面に厚さがｔ２＝４０ｎｍである抵抗層を形成させた実施例４としてのガラススペーサを作製した。作製されたガラススペーサのサイズは高さＨ＝２．０ｍｍ、厚さＴ＝０．２ｍｍであり、スペーサ本体の抵抗率σ３、導電層の抵抗率σ１、抵抗層の抵抗率σ２は、夫々、σ３＝５．０×１０１５Ω・ｃｍ、σ１＝１．０×１０８Ω・ｃｍ、σ２＝１．３×１０１１Ω・ｃｍであった。
【００６５】
次に、実施例４のスペーサに対して導電層の厚みだけが異なる実施例５としてのガラススペーサ及び実施例６としてのガラススペーサを作製した。実施例５としてのガラススペーサの導電層の厚さはｔ１＝５．０μｍ、実施例６としてのガラススペーサの導電層の厚さはｔ１＝１．０μｍであった。
【００６６】
上記実施例１〜６として作製されたガラススペーサの夫々について、導電性に基づいてスペーサの性能評価を行った結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
2007200569.tif 000003
【００６８】
表１の結果より、一対のパネルの厚み方向において、導電層の単位長さ当たりの抵抗値をｒ１、抵抗層の単位長さ当たりの抵抗値をｒ２、及びスペーサ本体の単位長さ当たりの抵抗値をｒ３としたとき、抵抗値ｒ１，ｒ２，ｒ３は、ｒ３＞１０×ｒ２＞１０×ｒ１の関係を有する場合に、導電層が十分な導電性を有すると共に抵抗層によりスペーサ本体が帯電するのを防止することができることが分かった。この関係は実際の長さにおける各抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対しても成り立ち、Ｒ３＞１０×Ｒ２＞１０×Ｒ１であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係る表示パネル用スペーサが適用される電子励起型ディスプレイの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図２】図１の線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図１におけるスペーサの拡大図である。
【図４】図１におけるスペーサの製造方法を説明するフローチャートである。
【図５】スペーサの抵抗値の計算方法を説明する図であり、（ａ）は、所定寸法の板状体における抵抗値Ｒを求める際に用いられる図であり、（ｂ）は、所定寸法のスペーサ本体に形成された導電層及び抵抗層において、スペーサ本体の高さ方向における導電層の抵抗値Ｒ１及び抵抗層の抵抗値Ｒ２を求める際に用いられる図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ガラス基板
２  ガラス基板
４  スペーサ
４１  スペーサ本体
４２  導電層
４３  抵抗層
【図１】
2007200569.tif 000004
【図２】
2007200569.tif 000005
【図３】
2007200569.tif 000006
【図４】
2007200569.tif 000007
【図５】
2007200569.tif 000008