JP2006185704A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、基板１枚当りに要する処理時間を短くでき処理コストを低減できる基板処理装置を提供することを課題とする。
【解決手段】処理装置２１は、真空引き可能なチャンバ２１ａを有し、チャンバ内を昇降移動可能な第１可動棚３１、第２可動棚３２、および第３可動棚３３を有する。第１乃至第３可動棚３１〜３３は、入れ子状に重ねることのできる構造を有し、シャッタＳに対向した載置位置より上方の収納位置で基板を載置した状態の複数の可動棚を重ねて収納でき、載置位置より下方の退避位置で複数の可動棚を重ねて退避させることができる。
【選択図】 図５

Description

この発明は、真空装置に対して基板を出し入れする基板処理装置に係り、特に、表示装置を製造するときに、蛍光体スクリーンを有する前面基板、電子放出素子、スペーサ、側壁などを有する背面基板、およびこれらを接合した表示パネルを真空装置に対して出し入れする基板処理装置に関する。

近年、偏平な平面パネル構造の真空外囲器を有する表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等が知られている。また、ＦＥＤの一種として、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。

ＳＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有する。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部を互いに接合され、内部を真空にされて偏平な表示パネルを構成している。

前面基板の内面には３色の蛍光体層に重ねてメタルバックを有する蛍光体スクリーンが形成され、背面基板の内面には蛍光体層を励起発光させる電子を放出する多数の電子放出素子が整列配置されている。また、背面基板の内面上には、電子放出素子を駆動するための多数本の配線がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器の外部に引き出されている。

前面基板と背面基板の間には板状或いは柱状の複数のスペーサが設けられている。これらスペーサは、前面基板および背面基板の内面に当接することで、大気圧荷重を支えて基板間の隙間を維持するよう機能する。

このＳＥＤを動作させる場合、基板間に１０［ｋＶ］程度の高電圧を与え、配線に接続した駆動回路を介して各電子放出素子に選択的に駆動電圧を印加する。これにより、各電子放出素子から選択的に電子ビームが放出され、これら電子ビームが、対応する蛍光体層に照射され、蛍光体層が励起発光されてカラー画像が表示されるようになっている。

ＳＥＤの表示パネルを製造する場合、蛍光体スクリーンを形成した前面基板、および複数の電子放出素子および配線を形成し複数のスペーサおよび側壁を接合した背面基板を用意する。そして、これらの基板を真空装置へ投入して対向させ、封着材を溶融して側壁上面と前面基板の周縁部を封着する（例えば、特許文献１参照。）。

この方法によると、前面基板および背面基板を真空装置へ投入した後、両者を封着するチャンバを真空引きする必要があり、前面基板と背面基板を接合した表示パネルをチャンバから払い出す際に、チャンバ内を大気圧に戻す必要がある。このようにチャンバを頻繁に大気圧に戻すと真空度を維持することが困難となるため、一般に、チャンバの手前に基板を投入および払い出すための予備室を設け、チャンバ内の真空度を維持するようにしている。

しかし、予備室を真空引きする際、予備室の容積に応じて真空引きに要する処理時間が異なる。つまり、複数枚の基板を同時に投入して真空引きするためには予備室の容積を大きくする必要があり、真空引きに多くの時間を要する。反面、予備室の容積を小さくして真空引きに要する時間を短くすることも考えられるが、これでは一度に多くの基板を処理できないので結果として基板１枚当りに対する処理時間が長くなってしまう。さらに、表示パネルが大型化すると、予備室の容積も大きくなり、真空引きに要する処理時間が長くなってしまう。このように、基板の処理時間が長くなると、基板１枚当りに要する処理コストが増大し、表示パネルの製造コストが増大する問題を生じる。
特開２００３−０６８２３８号公報

この発明の目的は、基板１枚当りに要する処理時間を短くでき処理コストを低減できる基板処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の基板処理装置は、基板を出し入れするゲートを有する真空引き可能なチャンバと、このチャンバ内の上記ゲートに対向する載置位置で第１基板を載置し、載置した第１基板を上記載置位置より上方の収納位置へ収納するとともに、上記載置位置より下方の退避位置へ退避するように昇降移動する第１可動棚と、この第１可能棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で第２基板を載置し、載置した第２基板を上記収納位置へ収納するとともに、上記退避位置へ退避する第２可動棚と、この第２可動棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で第３基板を載置し、載置した第３基板を上記退避位置へ退避させる第３可動棚と、を有する。

また、この発明の基板処理装置は、第１および第２基板を第１ゲートを介して受け入れて上記第１ゲートに対向した第２ゲートを介して組立部へ供給し、組立部で組み立てられた第３基板を上記第２ゲートを介して受け入れて上記第１ゲートを介して払い出す装置であって、上記第１および第２ゲートを有する真空引き可能なチャンバと、このチャンバ内の上記第１および第２ゲートに対向する載置位置で第１基板を載置し、載置した第１基板を上記載置位置より上方の収納位置へ収納するとともに、上記載置位置より下方の退避位置へ退避するように昇降移動する第１可動棚と、この第１可動棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で第２基板を載置し、載置した第２基板を上記収納位置へ収納するとともに、上記退避位置へ退避する第２可動棚と、この第２可動棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で上記第２ゲートを介して上記組立部から送り込まれた第３基板を載置し、載置した第３基板を上記退避位置へ退避させる第３可動棚と、を有する。

上記発明によると、ゲート（第１ゲート）を開いて第１および第２基板をチャンバ内に投入すると同時に第３基板をチャンバから払い出すことができる。このとき、ゲート（第１ゲート）を開く前に第３基板を退避位置へ退避させておき、ゲート（第１ゲート）を開いた後、受け入れた第１および第２基板を収納位置で重ねて収納し、第３基板を載置位置へ上昇させてゲート（第１ゲート）を介して払い出す。

更に、この発明の基板処理装置は、基板を出し入れするゲートを有する真空引き可能なチャンバと、このチャンバ内の上記ゲートに対向する載置位置で基板を載置し、載置した基板を上記載置位置より上方の収納位置へ収納するとともに、上記載置位置より下方の退避位置へ退避するように上記チャンバ内で昇降移動する複数の可動棚と、を有し、上記複数の可動棚は、それぞれ載置した基板を上記収納位置で重ねて収納し、且つ上記退避位置で重なるように、入れ子状に形成されていることを特徴とする。

上記発明によると、ゲートに対向した載置位置で１つの可動棚に基板を載置するとき、既にチャンバ内に受け入れた基板を収納位置で重ねて収納でき、退避位置で可動棚を重ねて退避させることができる。これにより、複数枚の基板を同時に処理できるとともに、基板の処理スペース、すなわちチャンバの容積を小さくでき、真空引きに要する時間を短縮でき、基板１枚当りの処理効率を高めることができる。

この発明の基板処理装置は、上記のような構成および作用を有しているので、基板１枚当りに要する処理時間を短くでき処理コストを低減できる。

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。
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態に係る表示装置の一例として、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）について説明する。図１は、前面基板２を部分的に切り欠いた状態のＳＥＤの真空外囲器１０（以下、表示パネル１０と称する場合もある）を示す斜視図であり、図２は、図１の真空外囲器１０を線II-IIで切断した断面図であり、図３は、図２の断面を部分的に拡大した部分拡大断面図である。図１乃至図３において、表示パネル１０の内部構造は、説明を分かり易くするため、適宜、構成を拡大して或いは概略的に示してある。

図１乃至図３に示すように、表示パネル１０は、それぞれ矩形のガラス板からなる前面基板２および背面基板４を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間をおいて互いに平行に対向配置されている。なお、背面基板４は、前面基板２より１回り大きいサイズを有する。また、前面基板２および背面基板４は、ガラスからなる矩形枠状の側壁６を介して周縁部同士が接合され、内部が真空の扁平な平面パネル構造の表示パネル１０を構成している。

前面基板２の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１２が形成されている。この蛍光体スクリーン１２は、赤、青、緑の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および遮光層１１を並べて構成され、重ねてアルミニウム等からなるメタルバック１４を有する。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、ストライプ状あるいはドット状に形成されている。

背面基板４の内面には、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させるための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１６が設けられている。これらの電子放出素子１６は、画素毎、すなわち蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ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１６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４の内面上には、各電子放出素子１６に駆動電圧を与えるための多数本の配線１８がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引き出されている。

接合部材として機能する側壁６は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材１９により、前面基板２の周縁部および背面基板４の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。本実施の形態では、背面基板４と側壁６をフリットガラス１９ａを用いて接合し、前面基板２と側壁６をインジウム１９ｂを用いて接合した。

また、表示パネル１０は、前面基板２と背面基板４の間にガラスからなる複数の細長い板状のスペーサ８を備えている。本実施の形態において、スペーサ８は、複数の細長いガラス板としたが、多数の柱状のスペーサでも良い。各スペーサ８は、上述した蛍光体スクリーン１２のメタルバック１４および遮光層１１を介して前面基板２の内面に当接する上端８ａ、および背面基板４の内面上に設けられた配線１８上に当接する下端８ｂを有する。しかして、これら複数のスペーサ８は、前面基板２および背面基板４の外側から作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。

さらに、ＳＥＤは、前面基板２のメタルバック１４にアノード電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。電圧供給部は、例えば、メタルバック１４に１０［ｋＶ］程度の高電圧を印加することにより、蛍光体スクリーン１２の電位を高くする。これにより、接地された背面基板４と前面基板２との間に１０［ｋＶ］程度の電位差が形成される。

そして、上記ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、配線１８に接続した図示しない駆動回路を介して電子放出素子１６の素子電極間に電圧を与え、任意の電子放出素子１６の電子放出部から電子ビームを放出するとともに、メタルバック１４にアノード電圧を印加する。電子放出部から放出された電子ビームは、アノード電圧により加速され、蛍光体スクリーン１２に照射される。これにより、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。

また、上記構造の表示パネル１０を製造する場合、予め、蛍光体スクリーン１２の設けられた前面基板２を用意し、電子放出素子１６および配線１８が設けられているとともに側壁６およびスペーサ８が接合された背面基板４を用意しておく。そして、これら前面基板２、および背面基板４を以下に説明する真空装置２０へ投入し、側壁６を介して前面基板２を背面基板４に接合する。

図４には、上述した前面基板２と背面基板４を接合して表示パネル１０を組み立てるための真空装置２０（ＡＩＯ；オールインワン）の概略構造を示してある。

真空装置２０は、投入・払出室２１、ロボット室２２、ベーク室２３、封着室２４、およびゲッタ室２５を有する。投入・払出室２１、ベーク室２３、封着室２４は、ロボット室２２に隣接して配置され、ゲッタ室２５は、ロボット室２２から離間した側で封着室２４に連続して並設されている。なお、投入・払出室２１はこの発明の基板処理装置として機能し、ロボット室２２、ベーク室２３、封着室２４、およびゲッタ室２５はこの発明の組立部として機能する。

各チャンバ２１、２２、２３、２４、２５には、図示しない真空ポンプが取り付けられており、各チャンバを独立して真空引きすることができるようになっている。また、隣接した２つのチャンバ間には、それぞれシャッタＳが設けられており、隣接した２つのチャンバを選択的に連通可能となっている。さらに、ロボット室２２内には、投入・払出室２１、ベーク室２３、封着室２４との間でそれぞれ基板（前面基板２、背面基板４、表示パネル１０）を受け渡しするためのロボット２６が配設されている。

上記構造の真空装置２０を用いて表示パネル１０を組み立てる場合、まず、予め、蛍光体スクリーン１２の設けられた前面基板２を用意し、電子放出素子１６および配線１８が設けられているとともに側壁６およびスペーサ８が接合された背面基板４を用意しておく。なお、側壁６の背面基板４から離間した上端および対向する前面基板２の内面周縁部には、予めインジウム１９ｂを充填しておく。また、真空装置２０の投入・払出室２１を除く４つのチャンバ２２、２３、２４、２５は、それぞれ真空ポンプＰによって真空引きした状態としておく。

そして、上述した前面基板２、および背面基板４を投入・払出室２１を介して真空装置２０へ投入する。このとき、投入・払出室２１のロボット室２２から離間した入口側のシャッタＳが開放され、真空装置２０の外側に配置されたここでは図示しないロボットアームによって２枚の基板２、４が内面を上向きにして投入される。また、このとき、真空装置２０で組み立てられた表示パネル１０がロボットアームによって投入・払出室２１から払い出される。この後、上述した入口側のシャッタＳが閉じられて、図示しない真空ポンプによって投入・払出室２１が真空引きされ、ロボット室２２に連通するためのシャッタＳが開放される。

さらに、ロボット室２２とベーク室２３を連通するシャッタＳが開放され、ロボット室２２のロボット２６が動作され、投入・払出室２１から２枚の基板２、４が取り出されてベーク室２３へ投入される。このとき、各基板２、４は、ロボット２６の４本のアーム２７によって支持されて移動される。

この後、投入・払出室２１とロボット室２２の間のシャッタＳ、およびベーク室２３とロボット室２２の間のシャッタＳが閉じられて、ベーク室２３内の図示しないヒータが動作され、前面基板２および背面基板４が加熱焼成されて脱ガスされる。このとき、各基板２、４がそれぞれ内面を上向きにしてベーク室２３に投入されているため、側壁６の上端に充填された封着材１９が溶融されて垂れることはなく、前面基板２の内面に充填された封着材１９が垂れることもない。この状態で、２枚の基板２、４がある程度冷却され、インジウム１９ｂが固化される。

ベーク終了後、ロボット室２２に連通するシャッタＳが開放されて２枚の基板２、４がロボットアーム２７によって取り出され、封着室２４との間のシャッタＳを開放後、封着室２４へ投入される。そして、ベーク室２３とロボット室２２との間のシャッタＳが閉じられる。このとき、前面基板２は、その背面を封着室内の図示しない静電チャック上に載置されて吸着保持される。一方、背面基板４は、その内面を上向きにしたまま前面基板２の下方に配置される。

この後、封着室２４とゲッタ室２５との間のシャッタＳが開放されて、前面基板２を吸着した静電チャックがゲッタ室２５へ移動される。さらに、２つのチャンバ２４、２５間のシャッタＳが閉じられて、ゲッタ室２５内の静電チャックが反転され、前面基板２が表裏反転される。このとき、前面基板２内面の周縁部に充填された封着材１９は個化されているため、垂れることはない。

そして、ゲッタ室２５の底部に設けられた図示しない蒸着機構が動作され、ゲッタ材が前面基板２の内面に蒸着される。この後、チャンバ２４、２５間のシャッタＳが再び開放されて、前面基板２を反転させたまま吸着した静電チャックが封着室２４へ移動される。

このようにして２枚の基板２、４が封着室２４内に再び配置されると、静電チャックによって吸着された状態の前面基板２に向けて背面基板４が上昇され、２枚の基板２、４が近接されて位置決めされる。このとき、チャンバ２４、２５間のシャッタＳは閉じられる。

この後、側壁６の上端に充填されたインジウム１９ｂおよび前面基板２内面の周縁部に充填されたインジウム１９ｂが加熱溶融され、両者が溶融されたインジウム１９ｂによって封着される。封着後、２枚の基板２、４が所定温度まで冷却され、表示パネル１０が組み立てられる。

そして、ロボット室２２と封着室２４との間のシャッタＳ、およびロボット室２２と投入・払出室２１との間のシャッタＳが開放され、表示パネル１０が封着室２４から取り出されて投入・払出室２１へ移動され、開放した２つのシャッタＳが閉じられる。この後、投入・払出室２１の入口側のシャッタＳが開放されて大気に連通され、外部に配置したここでは図示しない後述するロボットアームによって表示パネル１０が真空装置２０から払い出される。

次に、この発明の基板処理装置として機能する上述した投入・払出室２１（以下、単に処理装置２１と称する）について、図５および図６を参照してさらに詳細に説明する。図５には、図４の線V-Vで処理装置２１を切断した概略断面図を示してあり、図６には、図５の処理装置２１内に配置された第２可動棚３２の概略斜視図を代表して示してある。この他の棚、すなわち第１および第３可動棚３１、３３も、第２可動棚３２と略同様の構造を有するため、ここではその詳細な説明を省略する。

図５に示すように、処理装置２１は、真空装置２０に対して基板を出し入れするためのシャッタＳ（ゲート、第１ゲート）およびロボット室２２に対して基板を出し入れするためのシャッタＳ（第２ゲート）（図５では図示せず）を備え且つ図示しないポンプによって真空引き可能なチャンバ２１ａを有する。ここで言う基板とは、蛍光体スクリーン１２を有する前面基板２（第１基板）と、電子放出素子１６、配線１８、側壁６、スペーサ８を有する背面基板４（第２基板）と、表示パネル１０（第３基板）とを含む。

２つのシャッタＳは、チャンバ２１ａの対向する２つの側壁に設けられ、水平方向に対向する同じ高さ位置にそれぞれ形成されている。しかして、チャンバ２１ａ内には、各シャッタＳを介して上述したロボットアーム２７および４本のロボットアーム５１が挿通可能となっている。なお、図５では、真空装置２０の外部から挿通されたロボットアーム５１を図示してある。

チャンバ２１ａ内には、前面基板２を載置して昇降移動する第１可動棚３１、第１可動棚３１の下方で背面基板４を載置して昇降移動する第２可動棚３２、および第２可動棚３２の下方で表示パネル１０を載置して昇降移動する第３可動棚３３が配置されている。

第１可動棚３１は、図示しないベローズを介してチャンバ２１ａの外側から挿通された駆動シャフト３４を有する周知の第１駆動機構（図示省略）によって昇降移動される。また、第２可動棚３２は、図示しないベローズを介してチャンバ２１ａの外側から挿通された駆動シャフト３５を有する周知の第２駆動機構（図示省略）によって昇降移動される。さらに、第３可動棚３３は、複数本の連結シャフト３６によって第２可動棚３２に連結されており、第２可動棚３２に従動して昇降移動される。

図６に代表して示すように、第２可動棚３２は、背面基板４の外面に当接して支持する複数本の支持ピン４１を基板４の短手方向に並設した５本のブリッジ４２を有する。各ブリッジ４２の両端は、同じ方向に鈍角に折り曲げられており、それぞれの端部が略矩形枠状のフレーム４０の向かい合う２本の長辺部４３に同じ姿勢で接続されている。

つまり、各ブリッジ４２は、フレーム４０の向かい合う２つの短辺部４４と略平行に取り付けられ、フレーム４０より上方に突出した位置に複数本の支持ピン４１を配置するように折り曲げられている。なお、ブリッジ４２の本数は、後述するロボットアームの本数より１本多い数に設定されており、ロボットアームの本数に合わせて変更可能である。また、各ブリッジ４２に固設された支持ピン４１の本数も任意に変更可能である。

また、第２可動棚３２のフレーム４０の２つの短辺部４４には、上述した第２駆動機構の３本の駆動シャフト３５の上端が固設され、ここでは図示しない第１駆動機構の上述した駆動シャフト３４を挿通するための３つの孔３４ａが形成されている。また、長辺部４３の端部近くには、上述した複数本の連結シャフト３６をそれぞれスライド自在に挿通するための孔３６ａが形成されている。

図５に戻って、第２可動棚３２の上方に配置された第１可動棚３１のフレームには、第２可動棚３２のフレーム４０の孔３４ａを通って延びた駆動シャフト３４の上端が固設されている。第１可動棚３１も第２可動棚３２と同様に前面基板２を載置するための複数の支持ピン、およびこれら支持ピンを備えた５本のブリッジを有するが、フレームの短辺部には、他のスライドロッドを挿通するための孔は形成されていない。

また、第２可動棚３２の下方に配置された第３可動棚３３も複数本の支持ピンを備えた５本のブリッジを有する。第３可動棚３３のフレームの短辺部には、第１可動棚３１の３本の駆動シャフト３４にスライド自在に取り付けられた３つのスライダ３７が固設され、第２可動棚３２の３本の駆動シャフト３５を挿通するための３つの孔が形成されている。

さらに、第２可動棚３２と第３可動棚３３は、少なくとも３本（本実施の形態では４本）の連結シャフト３６によって連結されている。すなわち、各連結シャフト３６の下端が第３可動棚３３のフレームに固設され、各連結シャフト３６が第２可動棚３２の上述した孔３６ａに挿通され、孔３６ａを通過した各連結シャフト３６の上端がフランジ部を形成して第２可動棚３２のフレームに係止される。

しかして、上記構造の可動棚３１、３２、３３は、昇降移動の途中で互いに入れ子状に重なることができ、チャンバ２１ａ内における上下方向のスペースを少なくできる。つまり、５本のブリッジ４２の両端を鈍角に折り曲げて形成される凹所に、他の可動棚のブリッジを収容配置でき、上下方向の省スペース化を実現できる。

以下、上記構造の処理装置２１の動作について、図７乃至図２４を参照して説明する。
まず、図７に示すように、真空装置２０の外部に連通するシャッタＳが解放されて、予め用意された前面基板２が４本のロボットアーム５１上に載置されて処理装置２１内に投入される。このとき、組立部で組み立てられた完成品としての表示パネル１０が第３可動棚３３の複数の支持ピン４１上に載置されてチャンバ２１ａの底部近くの退避位置に退避されている。また、このとき、第１および第２可動棚３１、３２も、退避位置で第３可動棚３３に重ねて退避されている。第１乃至第３可動棚３１、３２、３３が上述した入れ子構造を有するため、退避位置に重ねた３つの棚の上下方向の省スペース化が図られている。

この後、図８に示すように、第１駆動機構によって１番上の第１可動棚３１が載置位置へ上昇され、ロボットアーム５１によって支持されている前面基板２が、アーム５１の間で第１可動棚３１の複数本の支持ピン４１に当接され、第１可動棚３１に受け渡される。そして、図９に示すように、ロボットアーム５１がチャンバ２１ａ内から一旦退避される。

次に、図１０に示すように、前面基板２を載置した第１可動棚３１が載置位置より上方の収納位置へさらに上昇され、ロボットアーム５１によって背面基板４がチャンバ２１ａ内に投入される。この装置では、基板の投入位置は１箇所に設定されており、開口部の数および開口面積を少なくすることで、チャンバ２１ａの耐圧を高めている。

そして、図１１に示すように、第２駆動機構によって２番目の第２可動棚３２が載置位置へ上昇され、背面基板４がアーム５１から第２可動棚３２へ受け渡される。この後、ロボットアーム５１が退避され、図１２に示すように、第２可動棚３２が収納位置へ向けてさらに上昇される。すると、第２可動棚３２の上昇の途中で、複数の連結シャフト３６の上端が第２可動棚３２のフレーム４０に係合し、第３可動棚３３が従動を開始する。複数本の連結シャフト３６は、図１３に示すように、第２可動棚３２が第１可動棚３１に重ねて収納位置に配置されたときに、完成品の表示パネル１０を載置した第３可動棚３３が載置位置に配置される長さに設定されている。

表示パネル１０を載置した第３可動棚３３が載置位置に配置されると、図１４に示すように、ロボットアーム５１が再びチャンバ２１ａ内に挿通され、図１５に示すように、第３可動棚３３がわずかに下降され、ロボットアーム５１上に表示パネル１０が受け渡される。なお、このとき、第３可動棚３３は、第２駆動機構によって第２可動棚３２を下降させることにより下降される、つまり、第３可動棚３３を独立して駆動する駆動機構はなく、３つの棚を２つの駆動機構で駆動するようにしている。

表示パネル１０を受け取ったロボットアーム５１がチャンバ２１ａ内から退避すると、図１６に示すように、真空装置２０の外部に連通するシャッタＳが閉じられてチャンバ２１ａ内が真空排気される。そして、この後、ロボット室２２に連通する反対側のシャッタＳが開放されて、図１７に示すように、組立部で組み立てられた表示パネル１０がロボットアーム２７によってチャンバ２１ａ内に投入される。このとき、外部のロボットアーム５１とロボット室２２内のロボットアーム２７の高さが同じ高さに設定されており、処理装置２１から払い出された表示パネル１０と同じ位置に次の表示パネル１０が配置されることになる。

この後、第２駆動機構によって第２可動棚３２を上昇させ、第３可動棚３３を従動させて上昇させ、図１８に示すように、表示パネル１０が第３可動棚３３の複数の支持ピン４１上に受け渡される。そして、ロボットアーム２７がロボット室２２へ退避された後、今度は、第２駆動機構によって第２可動棚３２および第３可動棚３３が下降され、図１９に示すように、表示パネル１０を載置した第３可動棚３３が退避位置へ退避され、第２可動棚３２が載置位置に配置される。

そして、図２０に示すように、再び、ロボットアーム２７がチャンバ２１ａ内に挿通され、図２１に示すように、第２可動棚３２が下降されてロボットアーム２７上に背面基板４が受け渡され、ロボットアーム２７が退避されて背面基板４が組立部へ供給される。第２可動棚３２は、さらに下降されて退避位置に退避している第３可動棚３３に重ねて退避される。

この後、図２２に示すように、第１駆動機構によって第１可動棚３１が載置位置まで下降され、図２３に示すように、ロボットアーム２７がチャンバ２１ａ内に挿通されて、第１可動棚３１がさらに下降され、前面基板２がロボットアーム２７に受け渡される。第１可動棚３１を最下端まで下降させると、３つの棚３１、３２、３３が入れ子状に重なった状態で退避位置に退避され、上下方向の省スペース化が図られる。

そして、前面基板２を受け取ったロボットアーム２７がチャンバ２１ａから退避した後、図２４に示すように、ロボット室２２に連通するシャッタＳが閉じられて、チャンバ２１ａ内にＮ_２が充填される。この後、真空装置２０の外部に連通する反対側のシャッタＳが開放されてチャンバ２１ａ内が大気に開放され、図７で説明したように次の基板の投入が待機される。

以上のように、本実施の形態によると、処理装置２１のチャンバ２１ａを１回真空引きする度に、前面基板２および背面基板４を真空装置２０内に投入することができると同時に、完成品としての表示パネル１０を真空装置２０から払い出すことができ、複数枚の基板を同時に処理でき、真空引きの回数を少なくでき、基板１枚当りの処理時間を短縮できる。

また、本実施の形態によると、チャンバ２１ａの対向する側壁の２箇所にシャッタＳを設け、基板を出し入れする高さを固定したため、シャッタＳの開口の幅を極めて狭くでき、チャンバ２１ａの耐圧を高めることができた。また、この構造を採用した上で、シャッタＳに対向する載置位置より上方の収納位置で基板を載置した状態の複数の可動棚を重ねて収納し、載置位置より下方の退避位置で複数の可動棚を重ねて退避するようにしたため、多くの基板を同時に処理可能であるにも拘わらず、チャンバ２１ａの上下方向のスペースを小さくできた。これにより、チャンバ２１ａの耐圧を向上させることができた上に、真空引きに要する処理時間を短縮できた。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

例えば、上述した実施の形態では、チャンバ２１ａ内に３つの可動棚を配置した例を説明したが、可動棚の数は任意に変更可能であり、チャンバ２１ａに設けるシャッタＳの位置および数も任意に変更可能である。

また、例えば、図２５（ｂ）に示すように、可動棚の支持ピン４１の高さを変えることで、基板の反りや歪みを抑制することができる。
つまり、図２５（ａ）に示すように、同じ高さの支持ピン４１によって基板を支持した場合、基板の自重によって可動棚のフレーム４０やブリッジ４２が撓むことが考えられ、それに伴い、基板も撓んでしまう。これに対し、図２５（ｂ）に示すように、基板中央が下方に撓む量に応じて予め中央の支持ピン４１を比較的長くしておくことで、図２５（ｃ）に示すように、基板の撓みを抑制することができる。

複数の支持ピン４１の長さは、基板に設けられた構造物の種類、基板の重さ、サイズなどにより適当に調整する必要があるが、少なくとも中央の支持ピン４１を長くして端部に向けて徐々に短くすることで、基板の歪みを大まかに補正できる。

この発明の実施の形態に係るＳＥＤの表示パネルを示す外観斜視図。 図１の表示パネルを線II−IIに沿って切断した断面斜視図。 図２の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。 図１の表示パネルを製造するための真空装置の概略構造を示す模式図。 図４の真空装置を線V-Vに沿って切断した投入・払出室（処理装置）の断面図。 図５の処理装置の第２可動棚の概略構造を示す斜視図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 図５の処理装置による動作を説明するための動作説明図。 可動棚の支持ピンの長さを変えたときの作用を説明するための図。

符号の説明

２…前面基板、４…背面基板、６…側壁、８…スペーサ、１０…真空外囲器（表示パネル）、１２…蛍光体スクリーン、１４…メタルバック、１６…電子放出素子、１８…配線、２０…真空装置、２１…処理装置、２１ａ…チャンバ、３１…第１可動棚、３２…第２可動棚、３３…第３可動棚、３４、３５…駆動シャフト、３６…連結シャフト、４０…フレーム、４１…支持ピン、４２…ブリッジ。

Claims (7)

1. 基板を出し入れするゲートを有する真空引き可能なチャンバと、
   このチャンバ内の上記ゲートに対向する載置位置で第１基板を載置し、載置した第１基板を上記載置位置より上方の収納位置へ収納するとともに、上記載置位置より下方の退避位置へ退避するように昇降移動する第１可動棚と、
   この第１可能棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で第２基板を載置し、載置した第２基板を上記収納位置へ収納するとともに、上記退避位置へ退避する第２可動棚と、
   この第２可動棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で第３基板を載置し、載置した第３基板を上記退避位置へ退避させる第３可動棚と、
   を有することを特徴とする基板処理装置。
2. 第１および第２基板を第１ゲートを介して受け入れて上記第１ゲートに対向した第２ゲートを介して組立部へ供給し、組立部で組み立てられた第３基板を上記第２ゲートを介して受け入れて上記第１ゲートを介して払い出す基板処理装置であって、
   上記第１および第２ゲートを有する真空引き可能なチャンバと、
   このチャンバ内の上記第１および第２ゲートに対向する載置位置で第１基板を載置し、載置した第１基板を上記載置位置より上方の収納位置へ収納するとともに、上記載置位置より下方の退避位置へ退避するように昇降移動する第１可動棚と、
   この第１可動棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で第２基板を載置し、載置した第２基板を上記収納位置へ収納するとともに、上記退避位置へ退避する第２可動棚と、
   この第２可動棚の下方で昇降移動可能に設けられ、上記載置位置で上記第２ゲートを介して上記組立部から送り込まれた第３基板を載置し、載置した第３基板を上記退避位置へ退避させる第３可動棚と、
   を有することを特徴とする基板処理装置。
3. 上記第１乃至第３可動棚は入れ子状に重なる構造を有し、第１および第２基板を上記収納位置で重ねて収納し、上記退避位置で上記第３基板を載置した上記第３可動棚に第１および第２可動棚を重ねて退避させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 上記第１可動棚を上記チャンバ内で昇降移動させる第１駆動機構と、
   上記第２可動棚を上記チャンバ内で昇降移動させる第２駆動機構と、
   上記第２可動棚と第３可動棚を移動可能に連結した連結部材と、をさらに有し、
   上記連結部材は、上記第２可動棚が上記載置位置と収納位置との間を移動するとき、上記第３可動棚を上記退避位置と載置位置との間で従動させるよう機能することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
5. 上記第１乃至第３可動棚は、各棚で基板を支持したときの撓みを抑制するように長さを調節した複数本の支持ピンを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
6. 基板を出し入れするゲートを有する真空引き可能なチャンバと、
   このチャンバ内の上記ゲートに対向する載置位置で基板を載置し、載置した基板を上記載置位置より上方の収納位置へ収納するとともに、上記載置位置より下方の退避位置へ退避するように上記チャンバ内で昇降移動する複数の可動棚と、を有し、
   上記複数の可動棚は、それぞれ載置した基板を上記収納位置で重ねて収納し、且つ上記退避位置で重なるように、入れ子状に形成されていることを特徴とする基板処理装置。
7. 上記複数の可動棚は、それぞれ、基板を支持したときの撓みを抑制するように長さを調節した複数本の支持ピンを有することを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。

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