JP2004164922A - Method for positioning assembly to be positioned in vacuum chamber and positioning device that realizes the method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、真空チャンバ内で被位置決め部材を位置決めする方法、およびこの方法を実現するための位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、陰極線管(以下、CRTと称する)に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ(PDP)や、主として電界による電子放出を利用したフィールド・エミッション・ディスプレイ(以下、FEDと称する)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
これらの画像表示装置は、基本構成として、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を矩形枠状の側壁により接合することにより真空外囲器を構成している。FEDにおいて、前面基板の内面には蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起する電子放出源である電子放出素子が各画素に対応して配列されている。また、両プレート間には、プレート間の隙間を維持するため、多数の板状、柱状もしくはビーズ等のスペーサが配置されている。
【0004】
これらの画像表示装置において、前面基板と背面基板間の空間、すなわち真空外囲器内部は、高い真空度に維持されていることが重要となる。真空度が低いと安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下することになる。
【0005】
このため、従来、画像表示装置を製造する際、側壁を取り付けた背面基板および前面基板を互いに平行且つ水平に対向せしめて真空チャンバ内に配置し、真空チャンバを真空排気した後、前面基板及び背面基板を高温に加熱して脱ガス処理をし、前面基板の画像表示領域を覆う領域にゲッター膜を形成し、その後、対向配置された両基板を真空中で封着して真空外囲器を形成するようにしていた。
【0006】
封着の際、背面基板に取り付けられた側壁上に設けた低融点金属を溶融し、背面基板を前面基板に押圧していた。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−229825号公報(図1)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、背面基板および前面基板を真空チャンバ内で互いに平行かつ水平に配置した後、脱ガスのため両基板を加熱する際、真空チャンバも同時に高温に加熱されて熱膨張し、真空チャンバに歪みを生じ、チャンバ内に位置決め配置された基板の水平度が損なわれる問題があった。
【0009】
このように基板の水平度が損なわれたまま基板を封着すると、基板同士が歪んだ状態で封着されてしまう可能性があるばかりか、低融点金属を通電により加熱溶融したとき、粘度の低い低融点金属が側壁上で片寄り、低融点金属が側壁上で不均一に分布してしまい、通電の際、低融点金属が比較的少ない箇所でリークを生じ、真空外囲器の超高真空状態を保つことができなくなってしまう問題があった。
【0010】
このため、真空外囲器の超高真空を確保するには真空チャンバ内で基板の水平度を高くする必要があるが、上述した不具合により一旦姿勢が歪んでしまった基板を元に戻すには、真空チャンバを一旦大気に開放して水準器で基板の水平度を測定しつつ基板の姿勢を直す必要があり、作業に多くの時間を要し製造コストが増大する問題があった。
【0011】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を真空状態を維持しつつ確実且つ正確に位置決めできる位置決め方法、およびこの方法を実現するための位置決め装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を、上記真空チャンバを外部と連絡する連絡部材を通して設けられた支持機構により支持し、上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して、上記被位置決め部材を位置決めする。
【0013】
また、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に被位置決め部材を配置する工程と、該真空チャンバを真空引きする工程と、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、を備えている。
【0014】
また、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に被位置決め部材を配置する工程と、上記真空チャンバを真空引きする工程と、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を検出する検出工程と、この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、を備えている。
【0015】
上記発明によると、真空チャンバ内に配置した被位置決め部材を、真空チャンバの外側から位置決めできる。このため、真空チャンバ内で一旦位置決めした被位置決め部材が何らかの原因によって位置ズレを生じた場合であっても、真空チャンバを大気に開放することなく被位置決め部材を再び位置決めし直すことができる。つまり、真空チャンバの真空状態を維持したまま被位置決め部材を複数回に亘って位置決めでき、真空チャンバを何度も真空引きする必要がなく、作業工程を大幅に減少させることができ、被位置決め部材を確実且つ正確に何度でも位置決めできる。
【0016】
また、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に設けられた第1および第2の保持機構に第1および第2の板状体をそれぞれ保持せしめる工程と、上記真空チャンバを真空引きする工程と、上記真空チャンバの外から上記第1および第2の板状体を検出する検出工程と、この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第1の保持機構を支持した第1の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第1の板状体を位置決めする第1の位置決め工程と、上記検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第2の保持機構を支持した第2の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第2の板状体を位置決めする第2の位置決め工程と、を備えている。
【0017】
また、本発明の位置決め装置は、被位置決め部材を収容した真空チャンバと、この真空チャンバを外部と連絡する連絡部材と、この連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記被位置決め部材を支持する支持機構と、上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して上記被位置決め部材を位置決めする位置決め機構と、を備えている。
【0018】
上記発明によると、真空チャンバ内に配置した被位置決め部材を、連絡部材を介して設けられた支持機構によって、真空チャンバの外側から位置決めできる。このため、真空チャンバ内で一旦位置決めした被位置決め部材が何らかの原因によって位置ズレを生じた場合であっても、真空チャンバを大気に開放することなく被位置決め部材を再び位置決めし直すことができる。つまり、真空チャンバの真空状態を維持したまま被位置決め部材を複数回に亘って位置決めでき、真空チャンバを何度も真空引きする必要がなく、作業工程を大幅に減少させることができ、被位置決め部材を確実且つ正確に何度でも位置決めできる。
【0019】
さらに、本発明の位置決め装置は、略矩形板状の第1の板状体を移動可能に保持した第1の保持機構と、上記第1の板状体と略同じ大きさの略矩形板状の第2の板状体を移動可能に保持した第2の保持機構と、上記第1および第2の保持機構を収容した真空チャンバと、この真空チャンバを外部と連絡する第1および第2の連絡部材と、上記第1の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第1の保持機構を支持する第1の支持機構と、上記第2の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第2の保持機構を支持する第2の支持機構と、上記真空チャンバの外側で上記第1の支持機構を操作して上記第1の保持機構を動作させて上記第1の板状体を位置決めする第1の位置決め機構と、上記真空チャンバの外側で上記第2の支持機構を操作して上記第2の保持機構を動作させて上記第2の板状体を位置決めする第2の位置決め機構と、を備えている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0021】
まず、本実施の形態に係る位置決め方法および位置決め装置を用いて製造される画像表示装置の一例としてのFEDの構成を説明する。
【0022】
図1および図2に示すように、FEDは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板11(第1の板状体、被位置決め部材)、および背面基板12(第2の板状体、被位置決め部材)を備え、これらの基板は1〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板11および背面基板12は、矩形枠状の側壁13を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器10を構成している。
【0023】
接合部材として機能する側壁13は、例えば、低融点ガラスからなるフリットガラス19a、およびインジウムなどの低融点金属19bにより、背面基板12の周縁部および前面基板11の周縁部に封着され、前面基板11および平面基板12の周縁部同士を接合している。
【0024】
真空外囲器10の内部には、前面基板11および背面基板12に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ14が設けられている。スペーサ14としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
【0025】
前面基板11内面の画像表示領域には、蛍光面として、赤、緑、青の蛍光体層16とマトリクス状の黒色遮光層17とを有した蛍光体スクリーン15が形成されている。これらの蛍光体層16はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。蛍光体スクリーン15上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック20が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッター膜8が形成されている。
【0026】
背面基板12の内面上には、蛍光体スクリーン15の蛍光体層16を励起する励起手段として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。これらの電子放出素子18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、背面基板12の内面には、電子放出素子18に電位を供給する多数本の配線7がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器10の外部に引出されている。
【0027】
このようなFEDでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン15およびメタルバック20にアノード電圧を印加し、電子放出素子18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン15へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン15の蛍光体層16が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【0028】
上記FEDを用いて良好な画像を長時間に亘って安定して表示させるためには、真空外囲器10を10−7[Pa]程度の超高真空状態にする必要がある。このため、真空外囲器10を組み立てる際、真空チャンバ内に、側壁を取り付けた背面基板12、スペーサ14、および前面基板11を配置し、真空チャンバを真空引きし、脱ガスのため両基板11、12をベーキングし、前面基板11のメタルバック20に重ねてゲッター膜8を形成し、その後、真空チャンバ内で側壁13と前面基板11とを接合して封着するようにしている。
【0029】
図3には、上述した真空外囲器10の製造に用いる、本発明の実施の形態に係る位置決め装置20の概略構造を示してある。
【0030】
位置決め装置20は、フリットガラス19aを介して側壁13を取り付けた背面基板12(以下、単に背面基板12と称する)、スペーサ14、および前面基板11を投入して配置する真空チャンバ21を有する。背面基板12の側壁13が前面基板11に対向する接合面には、予め低融点金属材料が均一に設けられている。尚、スペーサ14の取り付けに関しては、ここでは説明を省略する。
【0031】
真空チャンバ21内には、前面基板11を略水平な状態に取り付けて紙面方向に移動可能に保持した搬送機構22(第1の保持機構)、および背面基板12を略水平な状態に取り付けて紙面方向に移動可能に保持したリフター23(第2の保持機構)が設けられている。リフター23は、背面基板12を水平方向に移動させるとともに、背面基板12を前面基板11に向けて押し上げるように昇降駆動させる。前面基板11は、蛍光体層を下にして搬送機構22に吸着保持されている。背面基板12は、側壁13の接合面が上を向く姿勢でリフター23上に保持される。
【0032】
前面基板11は、搬送機構22によって紙面奥側の退避位置から手前側の検出位置へ搬送される。また、背面基板12は、リフター23によって紙面奥側の退避位置から手前側の検出位置へ移動され、検出位置に配置された前面基板11に向けて押し上げられる。背面基板12の検出位置周辺には、側壁13の接合面に設けられた低融点金属材料を溶融せしめる図示しないヒータが設けられている。図3には、前面基板11および背面基板12をそれぞれ検出位置に配置した状態を図示してある。
【0033】
真空チャンバ21は、その下端外側周縁部に設けられた複数の脚部24を介して第1フレーム25に固定配置されている。また、真空チャンバ21の下面には、真空チャンバ21内を外部と連絡するための複数本の真空ベローズ26、27(第1、第2の連絡部材)が取り付けられている。真空ベローズ26、27と真空チャンバ21の間には、両者を密閉状態でつなぐためのガスケット26a、27aがそれぞれ設けられている。真空ベローズ26、27は、真空チャンバ21とともに内部を真空引きされる。
【0034】
さらに、真空チャンバ21の下面には、後述する検出装置から射出されるレーザ光を透過させるための4つのビューイングポート28(窓)が設けられている。4つのビューイングポート28は、超高真空に耐え得る透明な材料により形成され、それぞれ、検出位置に配置された前面基板11および背面基板12の4角に対応して設けられている(図4参照)。
【0035】
真空チャンバ21内で前面基板11を移動可能に保持した搬送機構22は、それぞれ真空ベローズ26を通して略鉛直方向に延びて設けられた4本の支持ロッド31(第1の支持機構)の先端に取り付けられている。真空ベローズ26を通って真空チャンバ21の外部に延びた各支持ロッド31の下端近くには、真空ベローズ26の端部をシールするためのガスケット32(シール部材)、および支持ロッド31を軸方向に昇降させるためのジャッキボルト33(第1の位置決め機構)がそれぞれ設けられている。
【0036】
前面基板11を支持した4本の支持ロッド31の基端部は、真空チャンバ21を固設した第1フレーム25の内側で非接触状態、すなわち別体に設けられた第2フレーム35に固設されている。よって、4つのジャッキボルト33をそれぞれ独立して調整することにより、各支持ロッド31を軸方向に移動させることができ、搬送機構22を上下に移動させることができ、搬送機構22によって保持された前面基板11の4角を別々に移動させることができ、前面基板11を水平な状態に位置決めできる。
【0037】
また、真空チャンバ21内で背面基板12を移動可能且つ昇降可能に保持したリフター23は、それぞれ真空ベローズ27を通して略鉛直方向に延びて設けられた2本の支持ロッド36(第2の支持機構)の先端に取り付けられている。真空ベローズ27を通って真空チャンバ21の外部に延びた各支持ロッド36の下端には、真空ベローズ27の下端をシールするためのガスケット37(シール部材)を介して略矩形板状のベースプレート38が取り付けられている。
【0038】
ベースプレート38は、その4角に設けられたアジャスター39(第2の位置決め機構)により上下方向に微調整可能な状態で、第2フレーム35に取り付けられている。よって、アジャスター39を調整することにより、略水平な状態のベースプレート38を所望する状態に傾斜させることができ、2本の支持ロッド36を軸方向に移動させることができ、リフター23を上下に移動させることができ、リフター23によって保持された背面基板12を移動させることができ、背面基板12を水平な状態に位置決めできる。
【0039】
図4には、図3の位置決め装置20に取り付けられる検出装置40の外観斜視図を示してある。
【0040】
検出装置40は、互いに平行に離間して設けられた2本のベースフレーム41、およびベースフレーム41の両端を連結した2本の連結フレーム42を組み合わせた矩形枠状のセンサフレーム43を有する。センサフレーム43は、その4角に取り付けられた断面略L字状の4つの支持板44を介して、図5に示すように、上述した第2フレーム35の内側に固設される。
【0041】
4つの支持板44とセンサフレーム43の間には、図5に示すように第2フレーム35に取り付けた状態で、センサフレーム43の4角の上下位置を微調整するための調整ボルト45がそれぞれ設けられている。また、センサフレーム43の2本のベースフレーム41および2本の連結フレーム42の上には、各フレーム41、42それぞれの長手方向に沿った水平を計るための水準器46がそれぞれ設けられている。しかして、4つの水準器46を見ながら4角の調整ボルト45を調整することにより、センサフレーム43の姿勢を水平な状態に調整できる。
【0042】
また、略矩形枠状のセンサフレーム43の4角には、レーザ変位測定器47が配置可能となっている。レーザ変位測定器47は、図示しない移動機構によってセンサフレーム43の4角のいずれかに移動され、それぞれの角で位置決めピン48に当接されて位置決めされる。いずれにしても、レーザ変位測定器47は、図5に示すように、その光軸が、上述した真空チャンバ21に設けられた4つのビューイングポート28の中心を通る位置に位置決め配置される。
【0043】
センサフレーム4角に設けられた位置決めピン48は、それぞれXYステージ49上に取り付けられている。XYステージ49は、水平方向に微調整可能となっており、位置決めピン48の位置を水平方向に微調整する。つまり、XYステージ49を調整することにより、レーザ変位測定器47の位置を微調整できる。
【0044】
次に、主に図5を参照して、上述した位置決め装置20を用いて前面基板11および背面基板12を位置決めする動作について説明する。
【0045】
真空チャンバ21内が大気に開放された状態で、側壁13を取り付けた背面基板12、スペーサ14(ここでは説明を省略)、および前面基板11が真空チャンバ21内に投入される。側壁13の接合面には予め低融点金属材料が設けられている。前面基板11は、搬送機構22の下面に吸着された状態で保持され、背面基板12は、リフター23の複数本の支持ロッド23aの先端上にセットされる。この状態で、前面基板11および背面基板12は、互いに略平行且つ略水平な状態に配置される。
【0046】
この後、真空チャンバ21が密閉されて真空引きされた超高真空状態にされ、或いは大気に開放されたままの状態で、搬送機構22により前面基板11がその検出位置に移動されるとともに、リフター23により背面基板12が前面基板11と重ならない退避位置へ移動される。そして、この状態で、検出位置に配置された前面基板11の4角に予め設けられた基準マーク51が検出装置40によって検出されて、前面基板11の水平出しが行われる。
【0047】
このとき、図示しない移動機構によってレーザ変位測定器47がセンサフレーム43の4角の1つに移動され、XYステージ49から突設された位置決めピン48に当接されて位置決め配置される。そして、レーザ変位測定器47からレーザ光が射出され、対応するビューイングポート28を透過したレーザ光が前面基板11の対応する基準マーク51で反射され、その反射光がレーザ変位測定器47で検出される。
【0048】
レーザ変位測定器47は、受光したレーザ光の変位量に基づいて前面基板11の基準マーク51までの距離を測定する。そして、レーザ変位測定器47をセンサフレーム43の4角に順次配置して同様の操作を行い、前面基板11の4角に設けられた基準マーク51をそれぞれ検出し、その距離を測定する。
【0049】
このとき、4角の測定結果が一致するように、ジャッキボルト33を調整し、前面基板11の水平出しが行われる。この場合、レーザ変位測定器47を4角に移動した際、高精度に同じ高さ位置に配置されるように、センサフレーム43を予め高精度に水平出ししておくことが前提となる。
【0050】
このように、前面基板11の水平出しが行われた後、今度は、前面基板11を検出位置から移動しないで、退避位置に配置されている背面基板12を前面基板11に対面する検出位置に移動させる(図5に示す状態)。
【0051】
そして、上述した前面基板11の水平出しと同様に、センサフレーム43の4角にレーザ変位測定器47を順次移動させて背面基板12の4角に予め形成された基準マーク52を検出し、その距離を測定する。同時に、4角の距離が一致するように、ベースプレート38の4角に設けられたアジャスター39を調整し、背面基板12の水平出しが行われる。
【0052】
以上のように前面基板11および背面基板12の水平出しがなされると、この時点で、真空チャンバ21が真空引きされていない場合、10−7[Pa]程度の超高真空に真空引きされる。当然のことながら、真空引きした状態で上述した基板の水平出しを行った場合にはこの工程は不要となる。
【0053】
この後、前面基板11および背面基板12の脱ガスのためのベーキング処理、前面基板11の内面にゲッター膜を形成するゲッタリング処理、エージング処理等が必要に応じてなされ、前面基板11と背面基板12が封着される。このとき、側壁13の接合面上に予め設けた低融点金属材料が図示しないヒータにより通電されて溶融され、リフター23の支持ロッド23aが動作されて背面基板12が前面基板11に向けて上昇されて押圧される。
【0054】
最後に、真空チャンバ21が大気に開放され、前面基板11および背面基板12が側壁13を介して封着された真空外囲器10が取り出される。
【0055】
以上のように、本実施の形態によると、複数本の真空ベローズ26、27を通して設けた複数本の支持ロッド31、36により支持した搬送機構22およびリフター23に前面基板11および背面基板12をそれぞれ保持せしめるようにし、且つ真空チャンバ21の外側で支持ロッド31、36を操作するようにした。このため、超高真空状態の真空チャンバ21内に配置した前面基板11および背面基板12を、超高真空状態を維持したまま、真空チャンバ21の外側から確実且つ正確に位置決めできるようになった。
【0056】
例えば、真空チャンバ21内を真空引きした後のベーキング処理により基板を脱ガスする際、真空チャンバ21が熱膨張して歪んだ場合であっても、真空チャンバ21を大気に開放することなく、水平状態が損なわれた基板11、12を何度でも水平出しすることができる。このため、従来のように、基板に歪みを生じた際に、真空チャンバ21を一旦大気開放して基板をハンドリングする必要がなく、作業効率を大幅に改善できる。
【0057】
また、本実施の形態の位置決め装置20は、真空チャンバ21を支持固定した第1フレーム25と、支持ロッド26すなわちジャッキボルト33、支持ロッド36すなわちアジャスター39、および検出装置40を支持固定した第2フレーム35と、を非接触状態で別体に設けた。このため、比較的高温に加熱される真空チャンバ21の熱が第1、第2フレーム25、35を伝ってジャッキボルト33、アジャスター39、および検出装置40に伝達されることを防止でき、且つ、真空チャンバ21に不所望に与えられる振動がジャッキボルト33、アジャスター39、および検出装置40に伝達されることを防止でき、真空チャンバ21の状態によらず、基板11、12の高精度な位置決めが可能となる。
【0058】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【0059】
例えば、上述した実施の形態では、画像表示装置の一例として、FEDの製造に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、他の平面型の画像表示装置にも本発明を適用することができる。また、上述した実施の形態では、前面基板にゲッター膜が形成された画像表示装置の製造方法について説明したが、この発明は、ゲッター膜を持たない画像表示装置についても適用可能である。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の位置決め方法、および位置決め装置によると、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を、真空チャンバの真空状態を維持しつつ確実且つ正確に位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るFEDの外観を示す斜視図。
【図2】図1のFEDを線分A―Aに沿って切断した断面図。
【図3】図1のFEDの背面基板と前面基板を位置決めする本発明の実施の形態に係る位置決め装置を示す概略図。
【図4】図3の位置決め装置に取り付けられる検出装置の外観を示す斜視図。
【図5】図4の検出装置を備えた位置決め装置による動作を説明するための図。
【符号の説明】
10…真空外囲器、
11…前面基板、
12…背面基板、
13…側壁、
20…位置決め装置、
21…真空チャンバ、
22…搬送機構、
23…リフター、
25…第1フレーム、
26、27…真空ベローズ、
28…ビューイングポート、
31、36…支持ロッド、
32、37…ガスケット、
33…ジャッキボルト、
35…第2フレーム、
38…ベースプレート、
39…アジャスター、
40…検出装置、
43…センサフレーム、
45…調整ボルト、
46…水準器、
47…レーザ変位測定器、
48…位置決めピン、
49…XYステージ、
51、52…基準マーク。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for positioning a member to be positioned in a vacuum chamber and a positioning device for realizing the method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, various flat-panel image display devices have attracted attention as next-generation lightweight and thin display devices that replace cathode ray tubes (hereinafter, referred to as CRTs). For example, a plasma display (PDP) using light emission of a phosphor due to a discharge phenomenon, and a field emission display (hereinafter, referred to as FED) mainly using electron emission by an electric field are known (for example, Patent Document 1). reference.).
[0003]
These image display devices have, as a basic configuration, a front substrate and a rear substrate which are opposed to each other at a predetermined interval, and these substrates are joined together by a rectangular frame-shaped side wall at a peripheral portion, thereby forming a vacuum envelope. Is composed. In the FED, a phosphor layer is formed on an inner surface of a front substrate, and electron-emitting devices, which are electron emission sources for exciting the phosphor, are arranged corresponding to each pixel on an inner surface of the rear substrate. Further, between the two plates, a large number of spacers, such as plate-like, columnar, or bead, are arranged in order to maintain a gap between the plates.
[0004]
In these image display devices, it is important that the space between the front substrate and the rear substrate, that is, the inside of the vacuum envelope is maintained at a high degree of vacuum. If the degree of vacuum is low, stable electron emission cannot be performed, and the life of the image display device will be shortened.
[0005]
For this reason, conventionally, when manufacturing an image display device, a rear substrate and a front substrate each having a side wall attached thereto are arranged in a vacuum chamber while facing each other in parallel and horizontally, and after evacuating the vacuum chamber, the front substrate and the rear The substrate is heated to a high temperature to perform a degassing process, a getter film is formed in a region covering the image display region of the front substrate, and then both substrates arranged opposite to each other are sealed in a vacuum to form a vacuum envelope. Had to be formed.
[0006]
At the time of sealing, the low-melting metal provided on the side wall attached to the rear substrate was melted, and the rear substrate was pressed against the front substrate.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-229825 (FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, after arranging the rear substrate and the front substrate parallel and horizontal to each other in the vacuum chamber, when heating both substrates for degassing, the vacuum chamber is also heated to a high temperature and thermally expanded at the same time, causing distortion in the vacuum chamber. As a result, there is a problem that the horizontality of the substrate positioned and arranged in the chamber is impaired.
[0009]
If the substrates are sealed while the horizontality of the substrates is impaired in this way, not only may the substrates be sealed in a distorted state, but also when the low-melting metal is heated and melted by energization, the viscosity is reduced. The low melting point metal is offset on the side wall, and the low melting point metal is unevenly distributed on the side wall. There is a problem that the vacuum state cannot be maintained.
[0010]
Therefore, it is necessary to increase the level of the substrate in the vacuum chamber in order to secure the ultra-high vacuum of the vacuum envelope. In addition, it is necessary to open the vacuum chamber to the atmosphere and measure the level of the substrate with a spirit level while re-adjusting the posture of the substrate. This requires much time for the operation and increases the manufacturing cost.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to realize a positioning method capable of reliably and accurately positioning a member to be positioned disposed in a vacuum chamber while maintaining a vacuum state, and to realize this method. To provide a positioning device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the positioning method of the present invention, a member to be positioned arranged in a vacuum chamber is supported by a support mechanism provided through a communication member that communicates the vacuum chamber with the outside, and the vacuum chamber By operating the support mechanism outside the device, the positioning target member is positioned.
[0013]
According to the positioning method of the present invention, a step of arranging a member to be positioned in a vacuum chamber, a step of evacuating the vacuum chamber, and a supporting mechanism that supports the member to be positioned from outside the vacuum chamber are described above. Operating the outside of the vacuum chamber to position the member to be positioned.
[0014]
According to the positioning method of the present invention, a step of arranging a member to be positioned in a vacuum chamber, a step of evacuating the vacuum chamber, and a step of detecting the member to be positioned from outside the vacuum chamber, A step of operating a support mechanism that supports the member to be positioned from outside the vacuum chamber outside the vacuum chamber based on the detection result to position the member to be positioned.
[0015]
According to the invention, the member to be positioned disposed in the vacuum chamber can be positioned from outside the vacuum chamber. For this reason, even if the positioning target once positioned in the vacuum chamber is displaced for some reason, the positioning target can be repositioned without opening the vacuum chamber to the atmosphere. In other words, the member to be positioned can be positioned a plurality of times while maintaining the vacuum state of the vacuum chamber, there is no need to evacuate the vacuum chamber many times, and the number of working steps can be greatly reduced. Can be positioned reliably and accurately many times.
[0016]
Further, according to the positioning method of the present invention, a step of holding the first and second plate-shaped members respectively in the first and second holding mechanisms provided in the vacuum chamber, and a step of evacuating the vacuum chamber A detecting step of detecting the first and second plate-like bodies from outside the vacuum chamber; and a first step of supporting the first holding mechanism from outside the vacuum chamber based on the detection result. A first positioning step of operating the support mechanism outside the vacuum chamber to position the first plate-like body; and supporting the second holding mechanism from outside the vacuum chamber based on the detection result. A second positioning step of operating the second support mechanism outside the vacuum chamber to position the second plate-shaped body.
[0017]
Further, the positioning device of the present invention, a vacuum chamber containing the member to be positioned, a communication member that communicates the vacuum chamber with the outside, is provided to communicate the inside and outside of the vacuum chamber through the communication member, A support mechanism for supporting the member to be positioned; and a positioning mechanism for operating the support mechanism outside the vacuum chamber to position the member to be positioned.
[0018]
According to the invention, the member to be positioned arranged in the vacuum chamber can be positioned from outside the vacuum chamber by the support mechanism provided via the communication member. For this reason, even if the positioning target once positioned in the vacuum chamber is displaced for some reason, the positioning target can be repositioned without opening the vacuum chamber to the atmosphere. In other words, the member to be positioned can be positioned a plurality of times while maintaining the vacuum state of the vacuum chamber, there is no need to evacuate the vacuum chamber many times, and the number of working steps can be greatly reduced. Can be positioned reliably and accurately many times.
[0019]
Further, the positioning device of the present invention includes a first holding mechanism movably holding a substantially rectangular plate-like first plate-like member, and a substantially rectangular plate-like member having substantially the same size as the first plate-like member. A second holding mechanism that movably holds the second plate-shaped body, a vacuum chamber that houses the first and second holding mechanisms, and first and second communicating the vacuum chamber with the outside. A communication member, a first support mechanism that is provided so as to communicate between the inside and the outside of the vacuum chamber through the first communication member, and supports the first holding mechanism; and a second communication member. A second support mechanism provided to communicate the inside and outside of the vacuum chamber to support the second holding mechanism; and a first support mechanism operated outside the vacuum chamber to operate the first support mechanism. First positioning for operating the holding mechanism to position the first plate-like body A second positioning mechanism for operating the second support mechanism outside the vacuum chamber to operate the second holding mechanism to position the second plate-shaped body. .
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
First, the configuration of an FED as an example of an image display device manufactured using the positioning method and the positioning device according to the present embodiment will be described.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, the FED includes a front substrate 11 (first plate-like member, a member to be positioned) and a rear substrate 12 (second plate-like member) each formed of a rectangular glass plate as an insulating substrate. Body, a member to be positioned), and these substrates are opposed to each other with a gap of 1 to 2 mm. The
[0023]
The
[0024]
A plurality of
[0025]
In an image display area on the inner surface of the
[0026]
On the inner surface of the
[0027]
In such an FED, when displaying an image, an anode voltage is applied to the
[0028]
In order to display a good image stably over a long period of time using the FED, the
[0029]
FIG. 3 shows a schematic structure of a
[0030]
The
[0031]
In the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
Further, on the lower surface of the
[0035]
The
[0036]
The base ends of the four
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
FIG. 4 is an external perspective view of the
[0040]
The
[0041]
Between the four
[0042]
Further, laser
[0043]
The positioning pins 48 provided at the four corners of the sensor frame are mounted on the
[0044]
Next, an operation of positioning the
[0045]
With the inside of the
[0046]
Thereafter, the
[0047]
At this time, the laser
[0048]
The laser
[0049]
At this time, the
[0050]
In this manner, after the
[0051]
Then, similarly to the leveling of the
[0052]
When the
[0053]
Thereafter, a baking process for degassing the
[0054]
Finally, the
[0055]
As described above, according to the present embodiment, the
[0056]
For example, when the substrate is degassed by a baking process after the inside of the
[0057]
The
[0058]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention.
[0059]
For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the present invention is applied to the manufacture of an FED as an example of an image display device. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to other flat-type image display devices. can do. Further, in the above-described embodiment, a method of manufacturing an image display device in which a getter film is formed on a front substrate has been described. However, the present invention is also applicable to an image display device having no getter film.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the positioning method and the positioning device of the present invention, the member to be positioned arranged in the vacuum chamber can be reliably and accurately positioned while maintaining the vacuum state of the vacuum chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an FED according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the FED of FIG. 1 cut along line AA.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a positioning device according to an embodiment of the present invention for positioning a rear substrate and a front substrate of the FED of FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view showing an appearance of a detection device attached to the positioning device of FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation by a positioning device including the detection device of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
10 ... vacuum envelope,
11 front substrate,
12 ... back substrate,
13 ... side wall,
20 ... Positioning device,
21 ... vacuum chamber,
22: transport mechanism,
23 ... lifter,
25 ... First frame,
26, 27 ... vacuum bellows,
28 ... Viewing port,
31, 36 ... support rod,
32, 37 ... gasket,
33 ... jack bolt,
35 ... second frame,
38 Base plate,
39 ... Adjuster,
40 ... detection device,
43 ... Sensor frame,
45 ... Adjustment bolt,
46… Level,
47 ... Laser displacement measuring device,
48 positioning pin,
49 ... XY stage,
51, 52 ... fiducial marks.
Claims (19)
該真空チャンバを真空引きする工程と、
上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、
を備えていることを特徴とする被位置決め部材の位置決め方法。Arranging the member to be positioned in the vacuum chamber;
Evacuating the vacuum chamber;
A step of operating a support mechanism that supports the member to be positioned from outside the vacuum chamber outside the vacuum chamber to position the member to be positioned,
A method for positioning a member to be positioned, comprising:
上記真空チャンバを真空引きする工程と、
上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を検出する検出工程と、
この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、
を備えていることを特徴とする被位置決め部材の位置決め方法。Arranging the member to be positioned in the vacuum chamber;
Evacuation of the vacuum chamber;
A detection step of detecting the member to be positioned from outside the vacuum chamber,
Based on the detection result, operating a support mechanism that supports the member to be positioned from outside the vacuum chamber outside the vacuum chamber, and positioning the member to be positioned,
A method for positioning a member to be positioned, comprising:
上記真空チャンバを真空引きする工程と、
上記真空チャンバの外から上記第1および第2の板状体を検出する検出工程と、
この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第1の保持機構を支持した第1の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第1の板状体を位置決めする第1の位置決め工程と、
上記検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第2の保持機構を支持した第2の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第2の板状体を位置決めする第2の位置決め工程と、
を備えていることを特徴とする被位置決め部材の位置決め方法。A step of holding the first and second plate-shaped members respectively on first and second holding mechanisms provided in the vacuum chamber;
Evacuation of the vacuum chamber;
A detecting step of detecting the first and second plate-like bodies from outside the vacuum chamber;
On the basis of this detection result, a first support mechanism that supports the first holding mechanism from outside the vacuum chamber is operated outside the vacuum chamber to position the first plate-shaped body. Positioning process;
On the basis of the detection result, a second support mechanism that supports the second holding mechanism from outside the vacuum chamber is operated outside the vacuum chamber to position the second plate-shaped body. Positioning process;
A method for positioning a member to be positioned, comprising:
この真空チャンバを外部と連絡する連絡部材と、
この連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記被位置決め部材を支持する支持機構と、
上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して上記被位置決め部材を位置決めする位置決め機構と、
を備えていることを特徴とする位置決め装置。A vacuum chamber containing the member to be positioned;
A communication member for communicating the vacuum chamber with the outside;
A support mechanism provided to communicate the inside and outside of the vacuum chamber through the communication member, and supporting the member to be positioned;
A positioning mechanism that operates the support mechanism outside the vacuum chamber to position the member to be positioned,
A positioning device comprising:
この第1フレームと別体に離間して設けられ、上記位置決め機構を支持固定した第2フレームと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項7または8に記載の位置決め装置。A first frame supporting and fixing the vacuum chamber;
A second frame provided separately from and separate from the first frame and supporting and fixing the positioning mechanism;
The positioning device according to claim 7, further comprising:
上記第1の板状体と略同じ大きさの略矩形板状の第2の板状体を移動可能に保持した第2の保持機構と、
上記第1および第2の保持機構を収容した真空チャンバと、
この真空チャンバを外部と連絡する第1および第2の連絡部材と、
上記第1の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第1の保持機構を支持する第1の支持機構と、
上記第2の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第2の保持機構を支持する第2の支持機構と、
上記真空チャンバの外側で上記第1の支持機構を操作して上記第1の保持機構を動作させて上記第1の板状体を位置決めする第1の位置決め機構と、
上記真空チャンバの外側で上記第2の支持機構を操作して上記第2の保持機構を動作させて上記第2の板状体を位置決めする第2の位置決め機構と、
を備えていることを特徴とする位置決め装置。A first holding mechanism movably holding a substantially rectangular plate-shaped first plate-shaped body,
A second holding mechanism that movably holds a second plate-like member having a substantially rectangular plate shape having substantially the same size as the first plate-like member;
A vacuum chamber containing the first and second holding mechanisms;
First and second communication members for communicating the vacuum chamber with the outside;
A first support mechanism provided to communicate the inside and outside of the vacuum chamber through the first communication member, and supporting the first holding mechanism;
A second support mechanism provided to communicate the inside and outside of the vacuum chamber via the second communication member, and supporting the second holding mechanism;
A first positioning mechanism for operating the first support mechanism outside the vacuum chamber to operate the first holding mechanism to position the first plate-shaped body;
A second positioning mechanism that operates the second support mechanism outside the vacuum chamber to operate the second holding mechanism to position the second plate-shaped body;
A positioning device comprising:
上記第2の保持機構は、上記真空チャンバ内で上記第2の板状体をその検出位置と退避位置との間で移動可能に保持することを特徴とする請求項13に記載の位置決め装置。The first holding mechanism holds the first plate-shaped body movably between a detection position and a retracted position in the vacuum chamber,
14. The positioning device according to claim 13, wherein the second holding mechanism movably holds the second plate-like body between the detection position and the retracted position in the vacuum chamber.
この第1フレームと別体に離間して設けられ、上記第1および第2の位置決め機構を支持固定した第2フレームと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項13または15に記載の位置決め装置。A first frame supporting and fixing the vacuum chamber;
A second frame provided separately from and separate from the first frame and supporting and fixing the first and second positioning mechanisms;
The positioning device according to claim 13 or 15, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008097840A (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Futaba Corp | Manufacturing method of electron tube |
JP2018128344A (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Automatic analyzer |
-
2002
- 2002-11-11 JP JP2002327128A patent/JP2004164922A/en active Pending
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