專(zhuān)利名稱(chēng)：平板顯示器用隔板、平板顯示器用隔板的制造方法及平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板顯示器用隔板、平板顯示器用隔板的制造方法及平板顯示器。
背景技術(shù)：
作為采用現(xiàn)有的陰極射線(xiàn)管(CRT)的自發(fā)光型平板顯示器，已知有電場(chǎng)發(fā)射型顯示器(FED)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，記載了這種平板顯示器的一例。該平板顯示器具有多個(gè)陰極(電場(chǎng)發(fā)射元件)排列成二維狀的陰極結(jié)構(gòu)體，在減壓環(huán)境下，由陰極發(fā)射的電子與各熒光像素區(qū)域碰撞，形成發(fā)光圖像。熒光像素區(qū)域含有磷層。
這種平板顯示器具備具有陰極結(jié)構(gòu)體的背板。背板通過(guò)在玻璃板上堆積陰極結(jié)構(gòu)體而形成。
另外，該平板顯示器具備在玻璃板上堆積有磷層的面板。在該面板的玻璃板上或磷層上，堆積有用于施加電場(chǎng)的導(dǎo)電層。而且，面板與背板之間有0.1mm～1mm甚至2mm的間隙。面板與背板之間，垂直存在有由壁體形成的薄長(zhǎng)方體狀的隔板。
而且，由于在面板與背板之間施加例如1kV以上的高電壓，因此，要求隔板具有耐高電壓性以及用于防止帶靜電的適度導(dǎo)電性。作為現(xiàn)有隔板，已知有用導(dǎo)電材料涂敷氧化鋁制絕緣材料形成的制品(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2～3)、具有由氧化物微粒等形成的凹凸膜的制品(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)4)、分散有過(guò)渡金屬氧化物的陶瓷制品(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)5、6)等。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1美國(guó)專(zhuān)利第5541473號(hào)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特表2002-508110號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特表2001-508926號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)2001-68042號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5日本特表平11-500856號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6日本特表2002-515133號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，現(xiàn)有的平板顯示器用隔板在例如氧化鋁質(zhì)的情況下，其熱膨脹系數(shù)約為7.3×10-6/℃，與平板顯示器面板、背板等的玻璃材料的熱膨脹系數(shù)8.0～9.3×10-6/℃之差很大。因此，在平板顯示器的允許環(huán)境溫度-30～50℃的范圍內(nèi)，在平板顯示器的溫度產(chǎn)生變動(dòng)的情況下，平板顯示器用隔板與面板以及背板之間的膨脹程度有很大差別，所以，會(huì)發(fā)生平板顯示器變形等現(xiàn)象，因此會(huì)出現(xiàn)隔板排列不整齊或出現(xiàn)傾斜而導(dǎo)致發(fā)射的電子偏離方向，在顯示器上出現(xiàn)肉眼能觀察到的缺陷等情況。
本發(fā)明就是鑒于該問(wèn)題而做出的發(fā)明，其目的在于，提供一種與面板、背板等玻璃材料的熱膨脹系數(shù)大致相等，熱膨脹系數(shù)約為8.0～9.3×10-6/℃左右的平板顯示器用隔板，其制造方法，以及使用該隔板的平板顯示器。
發(fā)明人等經(jīng)過(guò)深入研究后發(fā)現(xiàn)，按照規(guī)定比例混合Al2O3(氧化鋁)、TiC(碳化鈦)、MgO(氧化鎂)及TiO2(二氧化鈦)而得到的復(fù)合陶瓷燒結(jié)體具有約8.0～9.3×10-6/℃的熱膨脹系數(shù)，從而得到本發(fā)明。
本發(fā)明的平板顯示器用隔板具有含Al2O3、TiC、MgO及TiO2的燒結(jié)體，該燒結(jié)體相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，含有35～55重量％的MgO。
本發(fā)明的平板顯示器用隔板的制造方法包括混合Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末，使MgO粉末相對(duì)于Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末的總重量，為35～55重量％，從而形成混合物的工序；和燒制上述混合物得到燒結(jié)體的工序。
本發(fā)明的平板顯示器具備具有陰極結(jié)構(gòu)體的背板、具有熒光像素區(qū)域的面板、以及存在于上述背板和上述面板之間的平板顯示器用隔板，該平板顯示器用隔板由含有Al2O3、TiC、MgO及TiO2，并且相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，MgO含量為35～55重量％的燒結(jié)體形成。
根據(jù)上述發(fā)明，可得到熱膨脹系數(shù)為8.0～9.3×10-6/℃左右的陶瓷制平板顯示器用隔板。因此，可使平板顯示器用隔板的熱膨脹系數(shù)十分接近于玻璃制面板、背板等的熱膨脹系數(shù)(8.0～9.3×10-6/℃)。因此，即使平板顯示器的面板、背板、平板顯示器用隔板的溫度產(chǎn)生變動(dòng)，熱膨脹的比例也相互呈同等程度。因此，不易產(chǎn)生平板顯示器所應(yīng)杜絕的形變，不易導(dǎo)致隔板排列不整齊或出現(xiàn)傾斜的情況。結(jié)果就不易導(dǎo)致發(fā)射的電子發(fā)生偏離方向，從而能抑制顯示器的圖像質(zhì)量變差。
在本發(fā)明中，燒結(jié)體相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量?jī)?yōu)選含有2.0～3.0重量％的TiO2。
上述組成的平板顯示器用隔板的電阻率約為1.0×106Ω·cm～1.0× 1011Ω·cm左右。因此，可顯示出適度的導(dǎo)電性，在施加電場(chǎng)時(shí)不易起靜電，并可抑制因過(guò)電流流過(guò)而導(dǎo)致的熱散逸，還可減少平板顯示器中的圖像失真等情況。在本發(fā)明中，當(dāng)TiO2含量低于2.0重量％時(shí)，電阻率增加，施加電場(chǎng)時(shí)易引起靜電。另外，當(dāng)TiO2含量高于3.0重量％時(shí)，電阻率降低，施加電場(chǎng)時(shí)易流過(guò)過(guò)電流。
本發(fā)明中，燒結(jié)體相對(duì)于Al2O3c、TiC、MgO及TiO2的總重量，還優(yōu)選含有7.0～8.0重量％的TiC。
由此就可得到具有足夠強(qiáng)度、且經(jīng)過(guò)充分燒結(jié)的平板顯示器用隔板。在本發(fā)明中，當(dāng)TiC含量低于7.0重量％時(shí)，有可能導(dǎo)致剛性降低、強(qiáng)度減弱。另外，當(dāng)TiC含量高于8.0重量％時(shí)，有可能難于燒結(jié)，以致變脆，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度進(jìn)一步減弱。
根據(jù)本發(fā)明，可減少平板顯示器中的圖像劣化，提高圖像質(zhì)量。


圖1為本實(shí)施方式的平板顯示器的局部剖視模式圖。
圖2為圖1的平板顯示器沿II-II的剖視圖。
圖3為圖1的平板顯示器用隔板的立體圖。
圖4為圖1的平板顯示器沿IV-IV的剖視圖。
圖5為平板顯示器用隔板的制造方法的示意圖。
圖6續(xù)圖5，為平板顯示器用隔板的制造方法的立體示意圖。
圖7續(xù)圖6，為說(shuō)明本實(shí)施方式的制造方法的立體圖。
圖8續(xù)圖7，為說(shuō)明平板顯示器用隔板的制造方法的立體圖。
圖9續(xù)圖8，為說(shuō)明平板顯示器用隔板的制造方法的立體圖。
圖10續(xù)圖9，為說(shuō)明平板顯示器用隔板的制造方法的立體圖。
圖11續(xù)圖10，為說(shuō)明平板顯示器用隔板的制造方法的立體圖。
圖12續(xù)圖11，為說(shuō)明平板顯示器用隔板的制造方法的立體圖。
圖13續(xù)圖12，為說(shuō)明平板顯示器用隔板的制造方法的立體圖。
圖14為表示實(shí)施例1～12和比較例1、2的組成、熱膨脹系數(shù)、電阻率、3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度的數(shù)據(jù)表。
圖15為表示實(shí)施例1～12和比較例1、2的MgO添加量與熱膨脹系數(shù)的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖16為表示實(shí)施例1～12和比較例1、2的TiO2添加量與電阻率的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
圖17為表示實(shí)施例1～12和比較例1、2的TiC添加量與3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
符號(hào)說(shuō)明10板；50隔板(燒結(jié)體)；100平板顯示器；101面板；102黑色矩陣結(jié)構(gòu)體；103平板顯示器用隔板；105熒光像素區(qū)域；201背板；202陰極結(jié)構(gòu)體。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。另外，在

中，同樣的或相應(yīng)的結(jié)構(gòu)要件被賦予同樣的符號(hào)，并省略其重復(fù)說(shuō)明。
首先，概要說(shuō)明本實(shí)施方式的平板顯示器。
圖1為本實(shí)施方式的平板顯示器的平面圖。圖2為平板顯示器沿II-II的剖視圖。
本實(shí)施方式的平板顯示器是FED(電場(chǎng)發(fā)射型顯示器)，主要具有面板101、背板201和多個(gè)平板顯示器用隔板103。
面板101為玻璃制，在該面板101上，具有格子狀黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102和設(shè)在黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102的格子內(nèi)的含有磷層的多個(gè)熒光像素區(qū)域105。熒光像素區(qū)域105的磷層與來(lái)自圖2所示下方的高能電子碰撞而發(fā)光，形成可視顯示器。由熒光像素區(qū)域105發(fā)出的光經(jīng)黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102發(fā)射到外部(圖中上方)。黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102發(fā)揮著作為用于抑制互相鄰接的熒光像素區(qū)域105發(fā)出的光混合的格子狀黑色結(jié)構(gòu)體的作用。
背板201為玻璃板，背板201上形成有陰極結(jié)構(gòu)體202。該陰極結(jié)構(gòu)體202具有多個(gè)含有用于發(fā)射電子的突起的陰極(電場(chǎng)(電子)發(fā)射元件)206。
背板201中的陰極結(jié)構(gòu)體202的形成區(qū)域小于背板201的面積。另外，面板101的黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102的形成區(qū)域也小于面板101的面積。在面板101的外圍區(qū)域與背板201的外圍區(qū)域之間，存在有玻璃墊圈203，從而在中央部分形成密閉室250。該密閉室250內(nèi)減壓至電子能夠飛行的程度。玻璃墊圈203由熔融玻璃料形成。
在面板101的黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102與背板201的陰極結(jié)構(gòu)體202之間，按照規(guī)定間隔安裝有多個(gè)平板顯示器用隔板103，它們是垂直于上述面板表面而豎立設(shè)置的壁體。后文將對(duì)該平板顯示器用隔板103作出詳細(xì)說(shuō)明。
這些平板顯示器用隔板103保持著與面板101和背板201之間相等的間隔。另外，在該密閉室250內(nèi)，配置有陰極結(jié)構(gòu)體202、黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102和平板顯示器用隔板103。在本發(fā)明中，面板101和背板201的厚度例如分別為300μm、1000μm左右。
本發(fā)明中，作為面板101和背板201的玻璃材料可舉出例如強(qiáng)化玻璃、化學(xué)強(qiáng)化玻璃。這些玻璃的熱膨脹系數(shù)約為8.0～9.3×10-6/℃。
具體而言，例如，玻璃材料可舉出PD200(旭硝子株式會(huì)社制)。該P(yáng)D200的組成中，SiO2、Al2O3、ZrO2、Na2O、CaO、SrO、BaO、ZrO2、Na2O及K2O的重量比為58∶7∶2∶5∶7∶8∶3∶4∶6，熱膨脹系數(shù)為8.3×10-6/℃。另外，在例如HDD用玻璃盤(pán)的情況下，還適合使用SiO2、Al2O3、MgO、CaO、SrO、Na2O、K2O和TiO2的重量比為54∶10∶4∶7∶3∶6∶9∶7的玻璃材料，該玻璃的熱膨脹系數(shù)約為9.3×10-6/℃。另外，HDD用玻璃盤(pán)還適合使用SiO2、Al2O3、MgO、CaO、SrO、Na2O、K2O和TiO2的重量比為55∶13∶5∶5∶2∶6∶9∶6的玻璃材料，該玻璃的熱膨脹系數(shù)約為8.7×10-6/℃。
接著，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式的平板顯示器100的平板顯示器用隔板103。
圖3為本發(fā)明的平板顯示器用隔板103的立體示意圖。該平板顯示器用隔板103大致呈板狀長(zhǎng)方體，具有主面50A、50B，沿長(zhǎng)度方向延伸的側(cè)面50C、50D，長(zhǎng)度方向兩端的端面50E、50F。
該平板顯示器用隔板103具有燒結(jié)陶瓷制矩形平板狀底座(燒結(jié)體)50、形成在底座50的側(cè)面50C上的金屬膜42a、和形成在底座50的側(cè)面50D上的金屬膜40a。另外，在底座50的主面50A上形成有布線(xiàn)而成的金屬膜65。該金屬膜65沿平板顯示器用隔板103的長(zhǎng)度方向延伸，且金屬模65使金屬膜42a、金屬膜40a等隔開(kāi)而相互絕緣。另外，金屬膜65沿長(zhǎng)度方向分割成多個(gè)部分。該平板顯示器用隔板103的底座50的外部形狀例如具體約為0.08mm×1.2mm×120mm左右。
在本發(fā)明中，金屬膜40a和42a可降低與背板201的陰極結(jié)構(gòu)體202、面板101的黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102等的接觸電阻的面內(nèi)不均勻性。另外，金屬膜65用于適當(dāng)形成平板顯示器用隔板103的內(nèi)部電場(chǎng)分布。
如圖4所示，該平板顯示器用隔板103利用設(shè)在其長(zhǎng)度方向兩端的粘合劑301、302，與面板101、背板201固定。本例的粘合劑301、302的材料為UV固化性聚酰亞胺粘合劑，還可使用熱固性粘合劑或無(wú)機(jī)粘合劑。另外，粘合劑301、302配置在黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102、陰極結(jié)構(gòu)體202的外側(cè)。此時(shí)，所配置的平板顯示器用隔板103的金屬膜40a、42a分別與背板201的陰極結(jié)構(gòu)體202、面板101的黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102接觸。
然后，由含有Al2O3(氧化鋁)、TiC(碳化鈦)、MgO(氧化鎂)及TiO2(二氧化鈦)，且所含的MgO相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量為35～55重量％的復(fù)合陶瓷燒結(jié)體形成本實(shí)施方式的平板顯示器用隔板103的底座50。
該平板顯示器用隔板103的熱膨脹系數(shù)為8.0～9.3×10-6/℃左右。因此，可使平板顯示器用隔板103的熱膨脹系數(shù)十分接近玻璃制面板101、背板201的熱膨脹系數(shù)(約為8.0～9.3×10-6/℃)。
這樣，即使平板顯示器的面板101、背板201、平板顯示器用隔板103的溫度產(chǎn)生變動(dòng)，各部件熱膨脹的比例也呈同等程度。所以，即使平板顯示器100的面板101、背板201以及平板顯示器用隔板103的溫度產(chǎn)生變動(dòng)，熱膨脹的比例也相互呈同等程度。因此，不易產(chǎn)生平板顯示器所應(yīng)杜絕的形變，不易導(dǎo)致平板顯示器用隔板103在面板101和背板201之間的排列不整齊或出現(xiàn)傾斜的情況。結(jié)果就能避免由陰極結(jié)構(gòu)體202的陰極206發(fā)射的電子產(chǎn)生偏離方向等不利情況，而能到達(dá)黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102的熒光像素區(qū)域105，抑制平板顯示器100的圖像質(zhì)量變差。
另外，由于該平板顯示器用隔板103的底座50是含有TiC和Al2O3的復(fù)合陶瓷燒結(jié)體，因此顯示出高硬度的導(dǎo)電性陶瓷鋁鈦碳(AlTiC)的性質(zhì)，具有高強(qiáng)度。
并且，通常，平板顯示器100內(nèi)呈減壓狀態(tài)，由大氣壓給平板顯示器用隔板103施加較大負(fù)載，但本實(shí)施方式的平板顯示器用隔板103可承受該壓縮力而不致變形，能維持面板101和背板201之間的間隔為規(guī)定的間隔。
在本發(fā)明中，當(dāng)平板顯示器用隔板103的底座50的MgO含量低于35重量％時(shí)，熱膨脹系數(shù)有可能變得過(guò)低。而當(dāng)MgO含量高于55重量％時(shí)，熱膨脹系數(shù)有可能變得過(guò)高。
因而，例如，當(dāng)平板顯示器用隔板103的底座50的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)高于9.3×10-6/℃或遠(yuǎn)低于8.0×10-6/℃時(shí)，它與玻璃制面板101、背板201的熱膨脹系數(shù)之差增大，隨著溫度變化，平板顯示器100易發(fā)生變形等，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量變差。
在本發(fā)明中，更優(yōu)選底座50的MgO含量相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，為40～50重量％，這樣，將能使其熱膨脹系數(shù)更接近于面板101、背板201的熱膨脹系數(shù)，因此，可進(jìn)一步抑制平板顯示器100的變形。具體而言，由于熱膨脹系數(shù)為8.5～9.0×10-6/℃左右，所以特別優(yōu)選使用同樣熱膨脹系數(shù)的玻璃。
另外，底座50的TiO2含量?jī)?yōu)選相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2總重量，為2.0～3.0重量％。這樣，將底座50的電阻率控制在1.0×106Ω·cm～1.0×1011Ω·cm左右。所以，可顯示出適度的導(dǎo)電性，施加電場(chǎng)時(shí)不易起靜電，并可抑制過(guò)電流流過(guò)而導(dǎo)致的熱散逸，還可減少平板顯示器100中的圖像失真等情況。在本發(fā)明中，當(dāng)TiO2含量低于2.0重量％時(shí)，電阻率增加，施加電場(chǎng)時(shí)易引起靜電。而當(dāng)TiO2含量高于3.0重量％時(shí)，電阻率降低，施加電場(chǎng)時(shí)易流過(guò)過(guò)電流。
并且，優(yōu)選TiC含量相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，為7.0～8.0重量％。由此就可得到具有足夠強(qiáng)度、且經(jīng)過(guò)充分燒結(jié)的平板顯示器用隔板103。在本發(fā)明中，當(dāng)TiC含量低于7.0重量％時(shí)，有可能導(dǎo)致剛性降低、強(qiáng)度充分減弱。另外，當(dāng)TiC含量高于8.0重量％時(shí)，有可能難于燒結(jié)，以致變脆，從而導(dǎo)致強(qiáng)度進(jìn)一步減弱。
下面說(shuō)明如上所述的平板顯示器用隔板103的制造方法。
首先，如圖5(a)所示制作含有平板顯示器用隔板的材料的Al2O3(氧化鋁)、TiC(碳化鈦)、MgO(氧化鎂)及TiO2(二氧化鈦)，且所含的MgO相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量為35～55重量％的復(fù)合陶瓷燒結(jié)體板10。
該板10通過(guò)混合Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末而成形，在規(guī)定溫度下燒制成形體，再自然冷卻而得到。
首先，準(zhǔn)備原料Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末。在本發(fā)明中，原料Al2O3粉末優(yōu)選為微細(xì)粉末，平均粒徑優(yōu)選為0.1～1μm，特別優(yōu)選為0.4～0.6μm。而TiC粉末優(yōu)選為微細(xì)粉末，平均粒徑優(yōu)選為0.1～3μm，特別優(yōu)選為0.5～1.5μm。而MgO粉末優(yōu)選為微細(xì)粉末，平均粒徑優(yōu)選為0.1～3μm，特別優(yōu)選為0.5～1.5μm。另外，TiO2粉末優(yōu)選為微細(xì)粉末，平均粒徑優(yōu)選為0.1～3μm，特別優(yōu)選為0.5～1μm。
然后將這些粉末混合，得到混合粉末。混合這些粉末時(shí)，使MgO粉末含量相對(duì)于Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末總重量為35～55重量％。另外，優(yōu)選為MgO粉末含量在40～50％左右。
另外，盡管對(duì)TiO2的含量沒(méi)有特別限定，但如上所述，為了使電阻率在適度范圍之內(nèi)，優(yōu)選為將這些粉末混合，使TiO2含量為2.0～3.0重量％。
另外，盡管對(duì)TiC的含量沒(méi)有特別限定，但如上所述，為了得到具有足夠強(qiáng)度隔板，優(yōu)選為將這些粉末混合時(shí)，使TiC含量為7.0～8.0重量％。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在球磨機(jī)或超微磨碎機(jī)中進(jìn)行粉末混合。另外，為了適當(dāng)?shù)鼗旌?，?yōu)選將水以外的溶劑，例如乙醇、IPA、95％改性乙醇等作為溶劑使用。另外，混合時(shí)間優(yōu)選為10～100小時(shí)左右。另外，球磨機(jī)、超微磨碎機(jī)中的混合介質(zhì)優(yōu)選使用例如直徑1～20mm左右的氧化鋁球、氧化鋯球。
然后對(duì)經(jīng)過(guò)混合的混合粉末實(shí)施噴射造粒。在本發(fā)明中，優(yōu)選在例如60～200℃左右的幾乎不含氧的氮?dú)?、氬氣等不活潑氣體熱風(fēng)中進(jìn)行噴霧干燥，這樣，就得到上述組成的混合粉末的造粒產(chǎn)物。在本發(fā)明中，例如造粒產(chǎn)物的粒徑優(yōu)選為50μm～200μm左右。
然后，根據(jù)需要，添加溶劑等以調(diào)節(jié)造粒產(chǎn)物的液體含量，使造粒產(chǎn)物中含有約0.1～10重量％左右的溶劑。
然后，在規(guī)定的模具內(nèi)填充該造粒產(chǎn)物，利用冷軋工藝實(shí)施初次成型，得到成型體。在本發(fā)明中，可在例如內(nèi)徑150mm的用于形成圓板的金屬制或碳制模具內(nèi)填充造粒產(chǎn)物，在例如5～15MPa(50～150kgf/cm2)左右的壓力下進(jìn)行冷軋。
接著對(duì)初級(jí)成型而得的成型體進(jìn)行熱軋，得到燒結(jié)體。在本發(fā)明中，優(yōu)選例如在燒制溫度1200～1700℃、壓力10～50MPa(100～500kgf/cm2)、氛圍氣為真空、氮?dú)?、氬氣的條件下實(shí)施。另外，在非氧化性氛圍中實(shí)施是為防止TiC的氧化。另外，優(yōu)選使用碳制模具。燒結(jié)時(shí)間優(yōu)選為1～3小時(shí)左右。
然后，在檢查了外觀等之后，用金剛石磨刀石等進(jìn)行機(jī)械精加工，制得形成平板顯示器用隔板材料的板10。板10的最終具體形狀如圖5所示，為長(zhǎng)134mm、寬67mm、厚2.5mm的矩形平板狀。另外，也可以例如是直徑6英寸、厚2mm左右的圓板狀基板。
下面說(shuō)明由該板10切斷出平板顯示器用隔板103的底座50的工藝。首先，由該板10制成具有主面10A、10B，平行于長(zhǎng)度方向的側(cè)面10C、10D，以及垂直于長(zhǎng)度方向的端面10E、10F的矩形平板。
首先，如圖6(a)所示，沿著垂直于板10的主面10A、且平行于板10的側(cè)面10C、10D的多個(gè)第一剖面91，按照規(guī)定間隔將復(fù)合陶瓷燒結(jié)體板10切斷。這樣，如圖6(b)所示，形成第一切片530。該第一切片530具有分別對(duì)應(yīng)于板10的主面10A、10B的主面530A、530B，對(duì)應(yīng)于各第二剖面92的側(cè)面530C、530D，以及對(duì)應(yīng)于復(fù)合陶瓷燒結(jié)體的板10的端面10E、10F的端面530E、530F。然后，對(duì)第一切片530的側(cè)面530C、530D進(jìn)行研磨。
然后，如圖7(a)所示，以規(guī)定間隔沿著平行于第一切片530的主面530A的多個(gè)第二剖面92切斷第一切片530，得到如圖7(b)所示的第二切片560。
在本發(fā)明中，第二切片560具有對(duì)應(yīng)于第二剖面92的主面560A、560B，沿長(zhǎng)度方向延伸的側(cè)面560C、560D，長(zhǎng)度方向兩端的端面560E、560F。并且，切斷第一切片530，使第二切片560的主面560A與主面560B之間的間隔560W比第一切片530的寬度530W窄。
然后，如圖8所示，在第二切片560的主面560A上，按照規(guī)定間隔，從端面560E至端面560F，在沿著與側(cè)面560C、560D的延長(zhǎng)方向平行的方向形成多個(gè)延長(zhǎng)的槽570。在本發(fā)明中，槽570之間的距離W2、與側(cè)面560D最近的槽570和側(cè)面560D之間的距離W3、以及與側(cè)面560C最近的槽570和側(cè)面560C之間的距離W1均為相同的距離。另外，由與側(cè)面560D平行的側(cè)壁570A及側(cè)壁570B，和使側(cè)壁570A和側(cè)壁570B的下端互相連接的底面570C形成剖面呈矩形的各槽570。該槽570具有規(guī)定的寬度WS和規(guī)定的深度D。例如，可設(shè)定寬度WS為10～200μm左右，深度D為100～200μm左右。
然后，如圖9所示，向第二切片560上形成槽570的主面560A側(cè)吹送Ti、Au、Cr、Pt等金屬原子、金屬微小顆粒等。這樣，就能遍布第二切片560的側(cè)面560C、560D、主面560A、槽570內(nèi)的各表面形成膜厚幾nm～1.0μm的金屬膜580。
然后，如圖10所示，在金屬膜580內(nèi)、對(duì)應(yīng)于第二切片560的主面560A上的面上，熱壓接抗蝕劑膜590。然后，利用規(guī)定的掩模，對(duì)抗蝕劑膜590進(jìn)行曝光、顯像，如圖11所示，用抗蝕劑膜590制作布線(xiàn)圖案，形成抗蝕劑布圖591，從而露出部分金屬膜580。
而且，將制成布線(xiàn)圖案的抗蝕劑布圖591用作掩模，如圖12所示，利用離子銑削等將金屬膜580除去規(guī)定的厚度。在本發(fā)明中，該規(guī)定厚度設(shè)定為可完全除去金屬膜580中形成于主面560A上的部分。這樣，同時(shí)也除去了金屬膜580的設(shè)在槽570的底面570C上的部分。而且，這樣就分別在第二切片560的側(cè)面560C上形成金屬膜580C、在側(cè)面560D上形成金屬膜580D、在槽570的側(cè)壁570A上形成金屬膜40a、在槽570的側(cè)壁570B上形成金屬膜42a。另外，在第二切片560的主面560A上，形成經(jīng)布線(xiàn)制作而得到的金屬膜65。
接著，從第二切片560的背面、即主面560B一側(cè)研磨第二切片560直至槽570為止，如圖13所示，將該第二切片560分割成多個(gè)部分，得到平板顯示器用隔板103。在本發(fā)明中，在該研磨過(guò)程中，金屬膜580C形成金屬膜42a，金屬膜580D形成金屬膜40a，另外，第二切片560分割形成底座50。
然后，在面板101的黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102與背板201的陰極結(jié)構(gòu)體202之間，可將該平板顯示器用隔板103垂直這些面而豎立，利用粘合等制作上述平板顯示器100。在本發(fā)明中，具有黑色矩陣結(jié)構(gòu)體102的面板101、具有陰極結(jié)構(gòu)體202的背板201可利用公知方法制成。
實(shí)施例下面，說(shuō)明本實(shí)施方式的實(shí)施例實(shí)施例1首先，按照規(guī)定量分別稱(chēng)量Al2O3粉末(平均粒徑0.5μm，純度99.9％)、TiC粉末(平均粒徑0.5μm，純度99％，含碳量19％以上，其中1％以下為游離石墨)、MgO粉末(平均粒徑0.1μm)及TiO2粉末(平均粒徑0.1μm)，在球磨機(jī)中，與乙醇一起進(jìn)行30分鐘的粉碎混合，在氮?dú)庵?，?50℃下進(jìn)行噴射造粒，得到造粒產(chǎn)物。在本例中，相對(duì)于Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末的總重量，將造粒產(chǎn)物的組成調(diào)節(jié)為，Al2O3粉末的含量為55.5重量％，TiC粉末的含量為7.0重量％，MgO粉末的含量為35.0重量％，TiO2粉末的含量為2.5重量％。
接著，分別在約0.5MPa(50kgf/cm2)下使這些混合物初級(jí)成型，用熱軋法在真空氛圍中，在燒結(jié)溫度1600℃、軋制壓力約30MPa(約300kgf/cm2)下燒制1小時(shí)，得到各實(shí)施例1的隔板用板。
實(shí)施例2～5除Al2O3粉末的含量為50.5重量％、MgO粉末的含量為40.0重量％之外，與實(shí)施例1一樣實(shí)施，得到實(shí)施例2的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為45.5重量％、MgO粉末的含量為45.0重量％之外，與實(shí)施例1一樣實(shí)施，得到實(shí)施例3的隔板用板。除Al2O3粉末的含量為40.5重量％、MgO粉末的含量為50.0重量％之外，與實(shí)施例1一樣實(shí)施，得到實(shí)施例4的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為35.5重量％、MgO粉末的含量為55.0重量％之外，與實(shí)施例1一樣實(shí)施，得到實(shí)施例5的隔板用板。
比較例1、比較例2除Al2O3粉末的含量為60.5重量％、MgO粉末的含量為30.0重量％之外，與實(shí)施例1一樣實(shí)施，得到比較例1的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為30.5重量％、MgO粉末的含量為60.0重量％之外，與實(shí)施例1一樣實(shí)施，得到比較例2的隔板用板。
實(shí)施例6～9除Al2O3粉末的含量為51.5重量％、TiO2粉末的含量為1.5重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例6的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為51.0重量％、TiO2粉末的含量為2.0重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例7的隔板用板。除Al2O3粉末的含量為50.0重量％、TiO2粉末的含量為3.0重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例8的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為49.5重量％、TiO2粉末的含量為3.5重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例9的隔板用板。
實(shí)施例10～12除Al2O3粉末的含量為51.5重量％、TiC粉末的含量為6.0重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例10的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為49.5重量％、TiC粉末的含量為8.0重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例11的隔板用板。另外，除Al2O3粉末的含量為48.5重量％、TiC粉末的含量為9.0重量％之外，與實(shí)施例2一樣實(shí)施，得到實(shí)施例12的隔板用板。
實(shí)施例1～12、比較例1～2中各成分的添加量，以及熱膨脹系數(shù)、電阻率、3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度值示于圖1的表中。而MgO的添加量與熱膨脹系數(shù)的關(guān)系如圖14所示，TiO2的添加量與電阻率的關(guān)系如圖15所示，TiC的含量與3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度的關(guān)系如圖16所示。
另外，使用ADVANTEST制數(shù)字式多用途測(cè)量?jī)x，給隔板用板施加10000V/mm的電場(chǎng)來(lái)測(cè)量電阻率。并使用島津制作所制萬(wàn)能精密材料試驗(yàn)機(jī)，在跨距30mm、十字頭(cross head)速率0.1mm/min的條件下測(cè)量3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度。
由圖15所示可知，如實(shí)施例1～12所示，當(dāng)MgO含量為35～55重量％時(shí)，熱膨脹系數(shù)在8.0～9.3×10-6/℃左右。另外，由圖15所示可知，如實(shí)施例1～5、7、8、10～12所示，當(dāng)TiO2含量為2.0～3.0重量％時(shí)，電阻率在1.0×106～1.0×1010Ω·cm左右。另外，由圖16所示，并且為得到通常優(yōu)選的400MPa以上強(qiáng)度的隔板，優(yōu)選為T(mén)iC的含量為7～8％。另外，發(fā)明人認(rèn)為，如果TiC的濃度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)性降低，進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示器用隔板，其特征在于具有含Al2O3、TiC、MgO及TiO2的燒結(jié)體，所述燒結(jié)體相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，含有35～55重量％的MgO。
2.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器用隔板，其特征在于所述燒結(jié)體相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，含有2.0～3.0重量％的TiO2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的平板顯示器用隔板，其特征在于所述燒結(jié)體相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，含有7.0～8.0重量％的TiC。
4.一種平板顯示器用隔板的制造方法，其特征在于，包括混合Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末，使MgO粉末相對(duì)于Al2O3粉末、TiC粉末、MgO粉末及TiO2粉末的總重量為35～55重量％的工序；和燒制所述混合物得到燒結(jié)體的工序。
5.一種平板顯示器，其特征在于，具備具有陰極結(jié)構(gòu)體的背板；具有熒光像素區(qū)域的面板；和存在于所述背板和所述面板之間的平板顯示器用隔板，該平板顯示器用隔板由含有Al2O3、TiC、MgO及TiO2，并且相對(duì)于Al2O3、TiC、MgO及TiO2的總重量，MgO含量為35～55重量％的燒結(jié)體形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平板顯示器用隔板，其特征在于，具有含Al
文檔編號(hào)H01J9/24GK1836306SQ20048002365
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者川口行雄, 人見(jiàn)篤志, 田中一滿(mǎn), 松本孝雄, 伊東正弘, 神宮寺賢一, 小柳勤, 倉(cāng)知克行 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社