WO2005124809A1

WO2005124809A1 - 画像表示装置の製造方法および製造装置

Info

Publication number: WO2005124809A1
Application number: PCT/JP2005/011072
Authority: WO
Inventors: Takashi Enomoto; Katsumi Omote; Akiyoshi Yamada
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2005-12-29
Also published as: EP1758142A1; TW200605124A; JPWO2005124809A1; US20070087648A1; KR20070034493A

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

明細書

画像表示装置の製造方法および製造装置

技術分野

[0001] 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。

背景技術

[0002] 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、液晶デイスプレイ（LCD)、フィールドェ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

[0003] 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ぺーサが設けられている。

[0004] 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。

[0005] 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レ、る

[0006] 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。

[0007] 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、両基板をべ一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、側壁およびスぺ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。

[0008] 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)荷重を支えるスぺーサは、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ぺーサの両端を基板に保持させている。

[0009] また、このようなスぺ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°C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°C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。

[0010] しかし、上述したベーキング工程に於いて、スぺ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、スぺーサは、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、基板とスぺーサとに大きな熱膨張差が生じ、基板に対してスぺーサの温度が過度に高くなつてスぺーサが伸び、その結果、スぺーサが橈み、変形してしまう場合がある。このようなスぺーサの撓み、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。

[0011] 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ょうとすると、基板とスぺーサとに大きな熱膨張差が生じ、スぺ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。発明の開示

[0012] 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（スぺーサ）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。

[0013] 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。

[0014] 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。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]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]図 2は、図 1の真空外囲器を線 II - IIに沿つて切断した断面斜視図である。

[図 3]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]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]図 5は、上記実施形態に係る加熱処理での背面基板とスぺーサの温度変化の状態遷移を示す図である。

[図 6]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]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]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]図 9は、上記各実施形態に係るスぺーサの温度制御例を示す図である。 [図 10]図 10は、上記各実施形態に係るスぺーサの温度制御例を示す図である。

[図 11]図 11は、上記各実施形態に係るスぺーサの温度制御例を示す図である。

[図 12]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。発明を実施するための最良の形態

[0016] 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。

[0017] 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 IHI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。

[0018] 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. Omm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。

[0019] 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 1 1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。

[0020] 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。

[0021] 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。

[0022] 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ぺ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）スぺーサ 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。

[0023] 各スぺーサ 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、これら複数のスぺーサ 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。

[0024] 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、両者の間にァノード電圧を印加する。

[0025] 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。

[0026] 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およびスぺーサ 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、複数のスぺーサ 8を備えた SEDの真空外囲器 10が製造される。

[0027] 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°C程度の温度に加熱して表面吸着ガスを放出させるベ一キング工程、その後、上記各基板を 120°C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。

[0028] 以下、本発明が適用されるべ一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およびスぺーサ 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。

[0029] ベーキング工程は、各基板を 400°C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、このべ一キング工程に於いて、背面基板 4に対してスぺーサ 8の温度が過度に高くなつてスぺーサ 8が伸び、その結果、スぺーサ 8に変形、橈み等が生じる不具合を防止するため、スぺーサ 8の真上から輻射熱を照射して加熱するようにした。

[0030] 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。

[0031] 各ヒータ 41は、スぺーサ 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ぺーサ 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レ、る。

[0032] 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ぺーサ 8に対して 2本おきに、スぺーサ 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。 [0033] このようにスぺーサ 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ぺーサ 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とスぺーサ 8との間に過度の温度差が生じることを防止でき、スぺーサ 8に変形、橈み等が生じる不具合を緩和できる。

[0034] この効果をより高めるために、この実施形態では、スぺーサ 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力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が存在しないスぺーサ 8に対しても、真上にヒータ 41が存在するスぺーサ 8と同様にべ一キングできる。これにより、背面基板 4とスぺーサ 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。

[0035] 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とスぺーサ 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、スぺーサ 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ぺーサ 8の配置位置を考慮した加熱手段ではなぐスぺーサ 8の配置位置を考慮しない加熱手段により背面基板 4とスぺーサ 8を一様に加熱した場合のスぺーサ 8の温度曲線を符号で示してレ、る。

[0036] 図 4に示す本実施形態の加熱手段を適用することで、スぺーサ 8の温度曲線を一点鎖線で示す符号力実線で示す符号 SPに移行でき、これによつてスぺーサ 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。

[0037] 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。

[0038] 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。 [0039] 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 1 01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°C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、電子線の偏向走查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。

[0040] このべ一キング、電子線洗浄室 102に於けるべ一キング処理では、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°C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のべ一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、スぺーサ 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ぺーサ 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ぺーサ 8に変形、橈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が存在しないスぺーサ 8に対しても、真上にヒータ 41が存在するスぺーサ 8と同様に、背面基板 4との間に過度の温度差が生じなレ、よう輻射熱を制御してレ、る。

[0041] 上記べ一キング、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°C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ゥ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。

[0042] 上記したように、背面基板 4の加熱処理に於レ、て、スぺーサ 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ぺーサ 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ぺーサ 8に変形、橈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が存在しないスぺーサ 8に対しても、真上にヒータ 41 が存在するスぺーサ 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。

[0043] 尚、上記した各実施形態では、スぺ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。またスぺ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。

[0044] 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。

[0045] 上述したベーキング工程の後の冷却工程に於レ、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ょうとすると、背面基板 4に対してスぺーサ 8の熱容量が極端に小さいため、スぺーサ 8が早く冷却され、これによつて背面基板 4とスぺーサ 8の温度差が大きくなり、その結果、背面基板 4からスぺーサ 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。

[0046] 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とスぺーサ 8との温度差が、スぺーサ 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ぺーサ 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。

[0047] つまり、この真空処理装置 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。

[0048] 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°C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とスぺーサ 8との温度差が、スぺーサ 8の剥離、破壊を招く虞のある大きさに至らないように、冷却雰囲気内でスぺーサ 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。

[0049] 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ぺーサ 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ぺーサ 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。

[0050] このような冷却雰囲気内でのスぺーサ 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。

[0051] 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ぺーサ 8がそれぞれ立位状態で接合されている。この複数のスぺーサ 8各々に対応して、当該各スぺーサ 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、スぺーサ 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がスぺーサ 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。

[0052] 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ぺーサ 8に輻射熱を付与してスぺーサ 8を加熱する。

[0053] 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上のスぺーサ 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の温度に対してスぺーサ 8 の温度が常に設定された温度差の範囲内（例えば 15°C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。

[0054] 図 8には、冷却雰囲気内でのスぺーサ 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、スぺーサ 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。

[0055] 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ぺーサ 8が設けられている。これらスぺーサ 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。

[0056] 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のスぺーサ 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を介してスぺーサ 8に輻射熱を付与するための例えばスぺーサ 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ぺーサ 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レ、が、熱反射板 62をランプヒータ 6 1の支持構体に一体に設けた構成であってもよい。

[0057] 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、冷却雰囲気内でスぺーサ 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。

[0058] 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 上のスぺーサ 8に照射され、その輻射熱によってスぺーサ 8を加熱し、スぺーサ 8の温度を背面基板 4の温度に合わせて制御する。

[0059] 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。

[0060] 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、スぺーサ 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。

[0061] 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、スぺーサ 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）を可変制御してレ、る。

[0062] 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、スぺーサ 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。

[0063] 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ぺーサ 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とスぺーサ 8との温度差により生じるスぺーサ 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。

[0064] 尚、上記した各実施形態では、スぺーサ 8の加熱手段にランプヒータを用いている力これに限らず、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ぐまた冷却プレートを介してスぺーサ 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、例えばスぺーサ 8に沿って列状に配した小孔、長孔等を用いてもよぐ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ぺ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ぐ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。

[0065] 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ぺーサ 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にスぺーサ 8を接合した組立体を処理対象としても良レ、。

産業上の利用可能性

[0066] 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力かる大気圧荷重を支える補強部材 (スぺーサ）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

請求の範囲

[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力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。