JPWO2005124809A1 - 画像表示装置の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

画像表示装置の真空外囲器を製造する場合、帯状の細長い複数のスペーサ（８）を立設した背面基板（４）をベーキングして脱ガスする。このとき、スペーサ（８）の上方から輻射熱を照射することで、スペーサ（８）の側面に輻射熱が照射されることを防止でき、スペーサ（８）と背面基板（４）との温度差が大きくなることを抑制できる。

Description

本発明は、対向配置される基板間に補強部材を設けた真空外囲器を有する画像表示装置の製造方法および製造装置に関する。

近年、偏平な平面パネル構造の真空外囲器を有する画像表示装置として、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ＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）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平面パネル構造の真空外囲器を構成している。また、前面基板および背面基板に加わる大気圧荷重を支えるために、これら基板の間には補強部材となる複数のスペーサが設けられている。

前面基板の内面には３色の蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体層を励起発光させる電子の放出源として、画素毎に対応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。

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厶が放出され、これら電子ビー厶が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。

このようなＳＥＤでは、表示装置の厚さを数ｍｍ程度にまで薄くすることができ、現在のテレビやコンピュータのディスプレイとして使用されているＣＲＴと比較して、軽量化、薄型化を達成することができる。

上記ＳＥＤの真空外囲器を製造する場合、例えば、真空装置内に前面基板および背面基板を十分に離した状態で配置し、両基板をベーキングしながら真空装置全体を高真空になるまで排気する。そして、所定の温度および真空度に到達した際、側壁およびスペーサを介して前面基板と背面基板とを接合する。このとき、シール材として比較的低温で封着が可能な低融点金属が用いられる。

上記真空外囲器の前面基板および背面基板に作用する大気圧（真空圧）荷重を支えるスペーサは、その保持部で画像表示性能を劣化させないように、例えば、その両端が画像表示領域の外側まで伸びた薄い板状部材により形成され、画像表示領域の外側でスペーサの両端を基板に保持させている。

また、このようなスペーサを有する真空外囲器を製造する場合、基板から不要なガスが発生しないよう基板を例えば４００℃程度の温度に加熱して表面吸着ガスを放出させるベーキング工程、その後、各基板を例えば１２０℃程度の温度まで冷却する冷却工程等の熱処理工程が必要となる。

しかし、上述したベーキング工程に於いて、スペーサを立位状態に取り付けた基板（例えば、背面基板）を加熱処理する際、スペーサは、上述したように薄い帯状の板状体であるため、基板よりも熱容量が著しく小さいことから、基板とスペーサとに大きな熱膨張差が生じ、基板に対してスペーサの温度が過度に高くなってスペーサが伸び、その結果、スペーサが撓み、変形してしまう場合がある。このようなスペーサの撓み、変形等は、補強部材としての強度の低下を招き、さらに後の組立工程に於いて歩留まりの低下を招く等の問題を生じる。

また、上述した冷却工程でも、例えば、冷却プレートを用いて基板を強制的に冷却して冷却時間を短縮しようとすると、基板とスペーサとに大きな熱膨張差が生じ、スペーサが基板から外れたり破損したりする不具合を生じる。このため、冷却工程の時間を長くして緩やかに冷却処理する必要があり、生産性が低下する問題があった。

この発明の目的は、前面基板と背面基板にかかる大気圧荷重を支える補強部材（スペーサ）を有する真空外囲器を高い歩留まりで効率良く製造でき信頼性を高めることができる画像表示装置の製造方法および製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置の製造方法によると、対向配置される一対の基板の間に複数の補強部材を前記基板の板面に対して立位状態で配置した画像表示装置の真空外囲器を製造する方法であって、前記補強部材を設けた前記基板を加熱、冷却する熱処理工程において、前記補強部材の温度を前記基板の温度に近づけるよう前記補強部材の温度を制御することを特徴とする。

また、本発明の画像表示装置の製造装置は、対向配置される一対の基板の間に複数の補強部材を前記基板の板面に対して立位状態で配置した画像表示装置の真空外囲器を製造する装置であって、前記補強部材を設けた前記基板を加熱、冷却する熱処理手段と、この熱処理手段による加熱、冷却時に、前記補強部材の温度を前記基板の温度に近づけるよう制御する制御手段と、を有する。

図１は、この発明の実施の形態に係るＳＥＤの真空外囲器を示す外観斜視図である。 図２は、図１の真空外囲器を線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面斜視図である。 図３は、図２の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る加熱手段の主要部の構成、並びに輻射熱の照射範囲制御例を示す図である。 図５は、上記実施形態に係る加熱処理での背面基板とスペーサの温度変化の状態遷移を示す図である。 図６は、上記実施形態に係る加熱手段を適用した製造装置のライン構成を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る基板製造装置の要部の構成を示す図である。 図８は、本発明の別の実施形態に係る基板製造装置の要部の構成を示す図である。 図９は、上記各実施形態に係るスペーサの温度制御例を示す図である。 図１０は、上記各実施形態に係るスペーサの温度制御例を示す図である。 図１１は、上記各実施形態に係るスペーサの温度制御例を示す図である。 図１２は、上記各実施形態に係る製造装置のライン構成を示す図である。

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。
先ず、本発明が適用される真空外囲器を有する画像表示装置として、ＳＥＤを例に挙げ、その構成を図１乃至図３を参照して説明する。

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に示すように、ＳＥＤ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真空外囲器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、これらの蛍光体層はストライプ状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体スクリーン１２上には、アルミニウム等からなるメタルバック１４が形成されている。

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を放出する電子放出源として、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２０（２０ａ，２０ｂ）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２０ａを用いて接合し、前面基板２と側壁６をインジウム２０ｂを用いて接合した。

また、ＳＥＤは、前面基板２と背面基板４の間に、真空耐圧を維持するための、即ち上記基板間に作用する大気圧（真空圧）荷重を支えるための補強部材となる板状のスペーサを上記各基板の板面間に複数有する。ここでは長方形状をなす前面基板２と背面基板４との間に、薄いガラス板を用いた細長い（帯状の）スペーサ８が上記基板の長辺に沿って一定の間隔を存してそれぞれ立位状態に複数配設される。

各スペーサ８は、上述したメタルバック１４、および蛍光体スクリーン１２の遮光層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と背面基板４との間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、背面基板４の電位を０Ｖに設定し、メタルバック１４の電位を１０ｋＶ程度にするよう、両者の間にアノード電圧を印加する。

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に衝突する。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。

上記構造のＳＥＤの真空外囲器を製造する場合、予め、蛍光体スクリーン１２およびメタルバック１４の設けられた前面基板２を用意し、さらに電子放出素子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、前面基板２、および背面基板４を図示しない真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁６を介して前面基板２を背面基板４に接合する。これにより、複数のスペーサ８を備えたＳＥＤの真空外囲器１０が製造される。

この真空外囲器の組み立て工程に於いて、上記各基板から動作中に不要なガスが発生しないよう各基板を４００℃程度の温度に加熱して表面吸着ガスを放出させるベーキング工程、その後、上記各基板を１２０℃程度の温度まで冷却する冷却工程等の熱処理工程が必要となる。

以下、本発明が適用されるベーキング工程について、主に図４乃至図６を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、以下の熱処理工程について、側壁６およびスペーサ８が接合された背面基板４を処理対象とした場合を例にとって説明する。

ベーキング工程は、各基板を４００℃程度の温度に加熱する熱処理工程である。この実施形態では、このベーキング工程に於いて、背面基板４に対してスペーサ８の温度が過度に高くなってスペーサ８が伸び、その結果、スペーサ８に変形、撓み等が生じる不具合を防止するため、スペーサ８の真上から輻射熱を照射して加熱するようにした。

図４には、この加熱手段の主要部の構成とともに、発熱源となるヒータからの輻射熱の照射範囲制御例を示してある。加熱手段は、複数本の管状のヒータ４１と、各ヒータ４１に設けられたリフレクタ４２と、を有する。尚、図４では、ヒータ４１、リフレクタ４２等の支持機構を省略して示している。また、ここでは、各基板を予め定められた位置に支持する機構についても図示を省略してある。

各ヒータ４１は、スペーサ８の長さに合わせた管状のランプヒータにより構成される。各ヒータ４１は、ベーキング処理の対象となる定位置に支持された背面基板４に対して略垂直な方向、すなわち、当該背面基板４の板面に取り付けられたスペーサ８の真上から輻射熱を照射するように位置決め配設されている。

図４に示す実施形態では、背面基板４の板面に配列された複数のスペーサ８に対して２本おきに、スペーサ８の真上から輻射熱を照射するようにヒータ４１が配設されている。各ヒータ４１はそれぞれ加熱制御手段４３により加熱駆動制御される。

このようにスペーサ８の真上から輻射熱を照射して背面基板４を加熱することで、背面基板４上で立位状態にある薄板状のスペーサ８が輻射熱を側面に直接受けて急速に加熱されることを防止できる。これにより、背面基板４とスペーサ８との間に過度の温度差が生じることを防止でき、スペーサ８に変形、撓み等が生じる不具合を緩和できる。

この効果をより高めるために、この実施形態では、スペーサ８の真上から輻射熱を照射するヒータ４１それぞれにリフレクタ４２を設け、このリフレクタ４２によりヒータ４１からの輻射熱の反射方向および範囲を制御するようにした。すなわち、リフレクタ４２により、ヒータ４１からの輻射熱の反射方向および照射範囲を制御することで、真上にヒータ４１が存在しないスペーサ８に対しても、真上にヒータ４１が存在するスペーサ８と同様にベーキングできる。これにより、背面基板４とスペーサ８との間に過度の温度差が生じないよう輻射熱を制御することができ、背面基板４を効率よく加熱制御できる。

上記した実施形態に係る加熱手段により背面基板４を加熱処理した際の背面基板４とスペーサ８の温度変化の状態遷移を図５に示している。ここでは、背面基板４の温度曲線を符号ＲＰ、スペーサ８の温度曲線を符号ＳＰで示している。さらに、比較のため、上記した実施形態のようなスペーサ８の配置位置を考慮した加熱手段ではなく、スペーサ８の配置位置を考慮しない加熱手段により背面基板４とスペーサ８を一様に加熱した場合のスペーサ８の温度曲線を符号ＳＰ′で示している。

図４に示す本実施形態の加熱手段を適用することで、スペーサ８の温度曲線を一点鎖線で示す符号ＳＰ′から実線で示す符号ＳＰに移行でき、これによってスペーサ８と背面基板４との間に過度の温度差が生じる不具合を解消できる。

図６には、上記した図４に示す加熱手段を用いて画像表示装置の真空外囲器を製造する真空処理装置１００の概略構造を示してある。

真空処理装置１００は、ロード室１０１、ベーキング、電子線洗浄室１０２、冷却室１０３、ゲッター膜の蒸着室１０４、組立室１０５、冷却室１０６、およびアンロード室１０７を備えている。この真空処理装置１００の各室は、真空処理が可能な処理室として構成され、ＳＥＤの真空外囲器の製造時には全室が真空排気されている。また、これら各処理室間は図示しないゲートバルブ等により接続されている。

上記真空処理装置１００を用いて真空外囲器１０を製造する場合、まず、ロード室１０１に前面基板２および背面基板４が投入され、真空雰囲気とした後、ベーキング、電子線洗浄室１０２へ送られる。ベーキング、電子線洗浄室１０２では、２枚の基板２、４およびその実装部品を含む各種部材を例えば４００℃程度の温度に加熱し、各基板の表面吸着ガスを放出させるとともに、電子線の偏向走査により蛍光体スクリーン面および電子放出素子面の全面をそれぞれ電子線洗浄する。

このベーキング、電子線洗浄室１０２に於けるベーキング処理では、上記各基板から動作中に不要なガスが発生しないよう各基板を４００℃程度の温度に加熱して表面吸着ガスを放出させる。この加熱処理工程に於いて、特に背面基板４のベーキング工程において、上述した図４に示す加熱手段が用いられる。つまり、ここでは上述したように、スペーサ８の真上から輻射熱を照射して背面基板４を加熱することで、背面基板４上で立位状態にある薄板状のスペーサ８が輻射熱を側面に直接受けて急速に加熱され背面基板４との間に過度の温度差が生じてスペーサ８に変形、撓み等が生じる不具合を防止するようにしている。さらにリフレクタ４２によりヒータ４１からの輻射熱の反射方向および範囲を制御して、真上にヒータ４１が存在しないスペーサ８に対しても、真上にヒータ４１が存在するスペーサ８と同様に、背面基板４との間に過度の温度差が生じないよう輻射熱を制御している。

上記ベーキング、電子線洗浄室１０２で脱ガスを行った前面基板２および背面基板４は、後に詳述する本発明の特徴を備えた冷却室１０３に送られ、例えば１２０℃程度の温度まで冷却される。さらに上記冷却室１０３で冷却された前面基板２および背面基板４は、ゲッター膜の蒸着室１０４に於いて蛍光体層の外側にゲッター膜としてバリウム膜が蒸着形成され、組立室１０５に於いて電源１２０により封着材となるインジウムを通電して溶融し基板相互を封着することによって真空外囲器が形成される。封着後の真空外囲器は、冷却室１０６に送られ、常温まで冷却されて、アンロード室１０７から取り出される。以上の工程によりＳＥＤの真空外囲器１０が製造される。

上記したように、背面基板４の加熱処理に於いて、スペーサ８の真上から輻射熱を照射して背面基板４を加熱する構成とすることで、背面基板４上で立位状態にある薄板状のスペーサ８が輻射熱を側面に直接受けて急速に加熱され背面基板４との間に過度の温度差が生じてスペーサ８に変形、撓み等が生じる不具合を解消することができる。さらにリフレクタ４２により、ヒータ４１からの輻射熱の反射方向および範囲を制御することで、真上にヒータ４１が存在しないスペーサ８に対しても、真上にヒータ４１が存在するスペーサ８と同様に、背面基板４との間に過度の温度差が生じないよう輻射熱を制御することができるとともに、背面基板４を効率よく加熱制御できる。

尚、上記した各実施形態では、スペーサの加熱手段にランプヒータを用いているが、これに限らず、例えばタングステン、チタン系のヒーター線、石英ヒーター等、他の発熱体を用いてもよい。またスペーサとヒータの配置対応関係も実施形態に限らず、例えば１：１の配置構成であってもよい。さらに各基板の構成、製造ライン等についても実施形態に限るものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

次に、本発明が適用される冷却工程について、主に図７乃至図１２を参照して詳細に説明する。

上述したベーキング工程の後の冷却工程に於いて、背面基板４を例えば冷却板等の冷却手段を用いて短時間に強制的に冷却しようとすると、背面基板４に対してスペーサ８の熱容量が極端に小さいため、スペーサ８が早く冷却され、これによって背面基板４とスペーサ８の温度差が大きくなり、その結果、背面基板４からスペーサ８が剥がれたり、破壊したりする不具合を招き、歩留まりが著しく低下する。

そこで図１２に示すように、冷却室１０３に於いて、冷却手段により冷却される背面基板４とスペーサ８との温度差が、スペーサ８の剥離、破壊を招く虞のある大きさに至らないように、温度制御手段および加熱手段を用いて冷却雰囲気内でスペーサ８の温度を制御するようにした。なお、図１２の装置は図６の装置と同じである。

つまり、との真空処理装置１００も、ロード室１０１、ベーキング、電子線洗浄室１０２、冷却室１０３、ゲッター膜の蒸着室１０４、組立室１０５、冷却室１０６、およびアンロード室１０７を備えている。このため、ここでは、図６を用いて説明した内容について説明を省略する。

この真空処理装置１００の冷却室１０３は、ベーキング、電子線洗浄室１０２で脱ガスした前面基板２および背面基板４を、例えば１２０℃程度の温度まで冷却する。この冷却室１０３に於いて、上述したように、冷却手段により冷却される背面基板４とスペーサ８との温度差が、スペーサ８の剥離、破壊を招く虞のある大きさに至らないように、冷却雰囲気内でスペーサ８の温度が温度制御手段および加熱手段により温度制御される。

冷却室１０３に於ける背面基板４の冷却時に、その冷却雰囲気内でスペーサ８の温度を背面基板４の温度に合わせるように温度制御しながら冷却することにより、背面基板４が大型で長方形の場合であっても、その長辺に沿って設けられたスペーサ８の背面基板４からの外れ、破損等を未然に防ぐことができ、歩留まりの高いＳＥＤ製品を短時間で効率よく製造することができる。

このような冷却雰囲気内でのスペーサ８の温度制御機能を備えた本発明の実施形態に係る製造装置の概要を図７に示している。ここでは、ベーキング工程で加熱された背面基板４を冷却する冷却室１０３に設けられた、例えば冷却プレート等の冷却手段、加熱手段の熱源となるヒータの熱反射板および支持構体等を省略した要部の構成要素のみを示している。

上述したように、冷却室内の冷却雰囲気中に置かれた背面基板４の板面には、その長辺に沿って一定の間隔で複数のスペーサ８がそれぞれ立位状態で接合されている。この複数のスペーサ８各々に対応して、当該各スペーサ８に輻射熱を付与する加熱手段の熱源となる発熱体が設けられる。ここでは、スペーサ８に輻射熱を付与する発熱体として、複数本のランプヒータ５１がスペーサ８の斜め上方に上記輻射熱の付与に十分な距離を保って設けられる。

これら各ランプヒータ５１は、それぞれ温度制御手段として機能する温度制御部５２に接続されている。温度制御部５２は、予め設定された温度プロファイルに従って各ランプヒータ５１をそれぞれ通電制御して発熱（発光）制御し、基板上の対応するスペーサ８に輻射熱を付与してスペーサ８を加熱する。

つまり、温度制御部５２は、ランプヒータ５１を制御することで、冷却室１０３の冷却雰囲気内に置かれた背面基板４上のスペーサ８を背面基板４の温度低下に合わせるように温度制御するようにした。即ち、冷却される背面基板４の温度に対してスペーサ８の温度が常に設定された温度差の範囲内（例えば１５℃以内）に収まるように、予め設定された温度プロファイルに従い各ランプヒータ５１を通電制御する。この際の各ランプヒータ５１の具体的な通電制御手段については図９乃至図１１を参照して後述する。

図８には、冷却雰囲気内でのスペーサ８の温度制御機能を備えた本発明の実施形態に係る製造装置のより具現化した構成例を示してある。ここでは冷却対象となる背面基板４の両面に冷却プレート６０Ａ、６０Ｂの冷却面を対向させて背面基板４を冷却する構造に加え、スペーサ８の温度制御機能を組み込んだ構成を例示している。尚、この実施形態では上記した図７に示す温度制御部５２によって後述するランプヒータ６１が予め設定された温度プロファイルに従い発熱（発光）制御されるものとする。

上述したように、冷却対象となる背面基板４の一方の面（前面基板２と対向する側の面）には、その長辺と平行な方向に一定の間隔で複数のスペーサ８が設けられている。これらスペーサ８は、例えば薄い板状のガラスにより構成され、背面基板４の両端部若しくは複数箇所に固定して設けられる。

冷却室１０３には、冷却対象となる背面基板４をその両面から同時に冷却する一対の冷却プレート６０Ａ、６０Ｂが設けられている。一対の冷却プレート６０Ａ、６０Ｂのうち、冷却対象となる背面基板４のスペーサ８が設けられた板面に対向する冷却面を有する冷却プレート６０Ｂには、当該冷却プレート６０Ｂを介してスペーサ８に輻射熱を付与するための例えばスペーサ８の長さに合わせたスリット状の貫通孔（Ｓ）が設けられている。さらにこの貫通孔（Ｓ）の上方には冷却プレート６０Ｂと至近距離を隔ててスペーサ８の長さに合わせたランプヒータ６１および熱反射板６２が設けられている。尚、ここではランプヒータ６１の支持構体を図示していないが、熱反射板６２をランプヒータ６１の支持構体に一体に設けた構成であってもよい。

各ランプヒータ６１は、冷却室１０３に於ける基板４の冷却時に於いて上述したように温度制御部５２によって設定された温度プロファイルに従い通電制御され、冷却雰囲気内でスペーサ８の温度を背面基板４の温度に合わせるように温度制御しながら冷却する。

この際、ランプヒータ６１から放出された熱（熱光源）は直接に若しくは熱反射板６２で反射して冷却プレート６０Ｂに設けられたスリット状の貫通孔（Ｓ）を介し背面基板４上のスペーサ８に照射され、その輻射熱によってスペーサ８を加熱し、スペーサ８の温度を背面基板４の温度に合わせて制御する。

図９乃至図１１は上記した実施形態に於けるランプヒータの通電制御例を示したもので、それぞれ上述した温度制御部５２によって設定された温度プロファイルに従い通電制御される。

図９に示す通電制御例はランプヒータを連続的に通電制御するもので、背面基板４の冷却雰囲気内で、スペーサ８の温度（ＴＡ）を背面基板４の温度（ＴＳ）に合わせるように、ランプヒータに印加する電圧（ＥＡ）を連続的に可変制御している。

図１０に示す通電制御例はランプヒータを断続的（間歇的）に通電制御するもので、背面基板４の冷却雰囲気内で、スペーサ８の温度（ＴＢ）が背面基板４の温度（ＴＳ）に対して常に設定された温度差の範囲内に収まるように、ランプヒータに印加する一定時間幅電圧（ＥＢ）の供給間隔（デューティ）を可変制御している。

図１１に示す通電制御例はランプヒータを段階的に通電制御するもので、背面基板４の冷却雰囲気内で、スペーサ８の温度（ＴＣ）が背面基板４の温度（ＴＳ）に対して常に設定された温度差の範囲内に収まるように、ランプヒータに印加する電圧（ＥＣ）を段階的に可変制御している。

このようなランプヒータの通電制御により、冷却手段を用いた背面基板４の冷却時に於いて、背面基板４と基板上に設けられたスペーサ８との温度差を一定の範囲内にとどめることができ、これにより背面基板４とスペーサ８との温度差により生じるスペーサ８の背面基板４からの外れ、破損等を未然に防いで歩留まりの高いＳＥＤ製品を短時間で効率よく製造することができる。

尚、上記した各実施形態では、スペーサ８の加熱手段にランプヒータを用いているが、これに限らず、例えばタングステン、チタン系のヒータ線、石英ヒータ等、他の発熱体を用いてもよく、また冷却プレートを介してスペーサ８に輻射熱を付与する手段もスリット状の貫通孔に限らず、例えばスペーサ８に沿って列状に配した小孔、長孔等を用いてもよく、さらには冷却プレートに開口を設けず冷却プレートの冷却面にスペーサ加熱用のヒータを実装する構成であってもよい。また加熱手段に用いられるヒータ、加熱手段の構造、冷却対象となる基板の構成等も上記した実施形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で熱処理を行う種々の基板に適用可能である。

また、上述した実施の形態では、背面基板４の板面に複数枚のスペーサ８を接合した組立体を処理対象とした場合について説明したが、前面基板２にスペーサ８を接合した組立体を処理対象としても良い。

この発明の画像表示装置の製造方法および製造装置によると、前面基板と背面基板にかかる大気圧荷重を支える補強部材（スペーサ）を有する真空外囲器を高い歩留まりで効率良く製造でき信頼性を高めることができる。

Claims (28)

1. 対向配置される一対の基板の間に複数の補強部材を前記基板の板面に対して立位状態で配置した画像表示装置の真空外囲器を製造する方法であって、
   前記補強部材を設けた前記基板を加熱、冷却する熱処理工程において、前記補強部材の温度を前記基板の温度に近づけるよう前記補強部材の温度を制御することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
2. 前記熱処理工程において、前記補強部材を設けた前記基板を加熱する際、該基板の板面に略直交する前記補強部材の上方から輻射熱を照射することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
3. 前記補強部材は、前記一対の基板の対向する板面同士を支える帯状の板状体により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置の製造方法。
4. 前記熱処理工程は、前記補強部材を設けた前記基板を前記補強部材より少数のヒータを用いて設定温度まで加熱することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置の製造方法。
5. 前記熱処理工程は、前記補強部材を設けた前記基板に対して前記補強部材と前記基板とが所定の温度差の範囲内で加熱されるように前記ヒータから前記基板および前記補強部材に照射される輻射熱を制御する手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置の製造方法。
6. 前記熱処理工程において、前記補強部材を設けた前記基板を冷却する際、その冷却雰囲気内で前記補強部材を加熱することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
7. 前記冷却雰囲気内で前記補強部材を加熱する際、前記基板と前記補強部材との温度差が設定された温度差範囲内に収まるように前記補強部材に輻射熱を照射することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
8. 前記基板の板面に対向する冷却面を有するとともに該冷却面に前記補強部材の配設位置に対応する開口を有する冷却プレートを、前記基板の板面に対向させ、
   前記基板を前記冷却プレートにより冷却し、前記冷却プレートに設けた開口を介して前記輻射熱を前記補強部材に照射することにより該補強部材を加熱することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
9. 前記補強部材は帯状の板状体により構成され、前記基板の板面に一方向に所定の間隔で他方向の両端間にそれぞれ立位状態に複数配設されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像表示装置の製造方法。
10. 前記基板の冷却雰囲気内で、前記補強部材を加熱する際、前記輻射熱を照射するヒータの発熱量が徐々に減衰するように前記ヒータの発熱温度を連続して通電制御することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の製造方法。
11. 前記基板の冷却雰囲気内で、前記補強部材を加熱する際、前記輻射熱を照射するヒータの発熱量が徐々に減衰するように前記ヒータを間歇的若しくは段階的に通電制御することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の製造方法。
12. 前記基板を加熱および冷却する熱処理工程は、真空室内で行われることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
13. 対向配置される一対の基板の間に複数の補強部材を前記基板の板面に対して立位状態で配置した画像表示装置の真空外囲器を製造する装置であって、
    前記補強部材を設けた前記基板を加熱、冷却する熱処理手段と、
    この熱処理手段による加熱、冷却時に、前記補強部材の温度を前記基板の温度に近づけるよう制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする画像表示装置の製造装置。
14. 前記基板を加熱する際、前記基板の板面に略直交する前記補強部材の上方から輻射熱を照射する加熱手段を有することを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の製造装置。
15. 前記補強部材は、前記一対の基板の対向する板面同士を支える帯状の板状体により構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の画像表示装置の製造装置。
16. 前記加熱手段は、前記補強部材より少数のヒータを具備し、前記ヒータにより前記補強部材を設けた前記基板を設定温度まで加熱することを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置の製造装置。
17. 前記加熱手段は、前記補強部材と前記基板とが所定の温度差の範囲内で加熱されるように前記ヒータから前記基板および前記補強部材に照射される輻射熱を制御するリフレクタを具備することを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置の製造装置。
18. 前記基板を冷却する際、その冷却雰囲気内で前記補強部材を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の製造装置。
19. 前記制御手段は、前記基板の冷却雰囲気内に於いて前記基板と前記補強部材との温度差が設定された温度差範囲内に収まるように前記加熱手段を加熱制御することを特徴とする請求項１８に記載の画像表示装置の製造装置。
20. 前記熱処理手段は、前記基板の板面に対向して前記基板を冷却する冷却面を有するとともに、前記冷却面に前記補強部材の配設位置に対応して、スリット状に形成された開口、若しくは長孔状に形成された開口、若しくは所定の間隔で列状に形成された開口を有する冷却プレートを有し、
    前記加熱手段は、前記冷却プレートに設けた前記開口を介して輻射熱を前記基板に配設された前記補強部材に照射することを特徴とする請求項１９に記載の画像表示装置の製造装置。
21. 前記補強部材は帯状の板状体により構成され、前記基板の板面に一方向に所定の間隔で他方向の両端間にそれぞれ立位状態に複数配設されることを特徴とする請求項２０に記載の画像表示装置の製造装置。
22. 前記加熱手段はヒータと当該ヒータを通電制御する通電制御手段とを有し、前記通電制御手段は前記基板の冷却雰囲気内に於いて前記基板と前記補強部材との温度差が設定された温度差範囲内に収まるように前記ヒータを通電制御することを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の画像表示装置の製造装置。
23. 前記加熱手段は前記ヒータの輻射熱を前記基板の冷却面に設けられた開口内に収束する反射板を含むことを特徴とする請求項２２に記載の画像表示装置の製造装置。
24. 前記通電制御手段は、前記基板の冷却雰囲気内で、前記ヒータの発熱量が徐々に減衰するように前記ヒータの発熱温度を連続して通電制御することを特徴とする請求項２２に記載の画像表示装置の製造装置。
25. 前記通電制御手段は、前記基板の冷却雰囲気内で、前記ヒータの発熱量が徐々に減衰するように前記ヒータを間歇的若しくは段階的に通電制御することを特徴とする請求項２２に記載の画像表示装置の製造装置。
26. 前記加熱手段はヒータと当該ヒータを通電制御する通電制御手段とを有し、前記通電制御手段は前記基板の冷却雰囲気内に於いて前記基板と前記補強部材との温度差が設定された温度差範囲内に収まるように前記ヒータを通電制御することを特徴とする請求項１４に記載の画像表示装置の製造装置。
27. 前記通電制御手段は、前記基板の冷却雰囲気内で、前記ヒータの発熱量が徐々に減衰するように前記ヒータの発熱温度を連続して通電制御することを特徴とする請求項２６に記載の画像表示装置の製造装置。
28. 前記通電制御手段は、前記基板の冷却雰囲気内で、前記ヒータの発熱量が徐々に減衰するように前記ヒータを間歇的若しくは段階的に通電制御することを特徴とする請求項２６に記載の画像表示装置の製造装置。

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