(57)【要約】【課題】この発明は、作業性および信頼性を高めることができる表示パネルの製造装置を提供することを課題とする。【解決手段】側壁６を保持する保持機構２０は、前面基板２の縁部に取り付けられる第１取付部２１、背面基板４の縁部に取り付けられる第２取付部２２、側壁６と第１取付部２１を接続した第１アーム２３、および側壁６と第２取付部２２を接続した第２アーム２４を有する。第１取付部２１と第１アーム２３の間、第２取付部２２と第２アーム２４の間、および第１および第２アーム２３、２４の少なくとも一方と側壁６との間には、可動部２５が設けられている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光体層を有する前面基板と、上記複数の蛍光体層に対応した複数の電子放出素子を有する背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着するため周縁部間に配置された隙間部材と、を有する表示パネルを製造する装置であって、
上記前面基板と背面基板が離間対向した状態で、上記前面基板の縁部に取り付けられる第１取付部、上記背面基板の縁部に取り付けられる第２取付部、上記第１取付部と上記隙間部材を接続した第１アーム、および上記第２取付部と上記隙間部材を接続した第２アームを有し、上記前面基板と背面基板の略中間に上記隙間部材を保持する保持機構を備えていることを特徴とする表示パネルの製造装置。
【請求項２】
上記第１取付部と上記第１アームとの間、上記第２取付部と上記第２アームとの間、および上記第１および第２アームの少なくとも一方と上記隙間部材との間には、それぞれ、可動部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造装置。
【請求項３】
上記可動部は、ヒンジ機構であることを特徴とする請求項２に記載の表示パネルの製造装置。
【請求項４】
上記可動部は、部材間のガタにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の表示パネルの製造装置。
【請求項５】
上記可動部は、部材を復元不能に折り曲げるための溝を有することを特徴とする請求項２に記載の表示パネルの製造装置。
【請求項６】
上記第１および第２取付部の取付位置、および上記第１および第２アームの長さは、上記前面基板および背面基板を封着状態に配置したとき、上記隙間部材が封着位置にセットされる位置および長さに設定されていることを特徴とする請求項２に記載の表示パネルの製造装置。
【請求項７】
上記隙間部材は上記前面基板および背面基板の各辺に沿ってそれぞれ設けられ、上記保持機構は各辺の隙間部材をそれぞれ少なくとも２個所で保持するように複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の表示パネルの製造装置。
【請求項８】
上記各辺に設けられた隙間部材それぞれの長さは、各隙間部材がそれぞれ封着位置に配置されたとき、隣接する隙間部材同士が重ならない長さに設定されていることを特徴とする請求項７に記載の表示パネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２枚の基板を対向させて内部を真空にして周縁部同士を封着する表示パネルの製造装置に関する。
【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。
【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表示パネルを構成している。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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チャンバ内に配置して対向させ、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。）。
【０００８】
しかし、この製造方法によると、枠状の側壁を背面基板に接合する際、側壁を水平に保つことが難しく、パネルサイズが大きくなるほど側壁に歪みを生じ易い問題があった。また、側壁を背面基板の４辺に対して高精度に位置決めする必要があり、位置決め作業に多くの時間を要していた。さらに、側壁を背面基板に接合した後、前面基板に封着する必要があり、作業工程が多く、寸法精度を維持できない問題があった。
【特許文献１】特開２００３−０６８２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、作業性および信頼性を高めることができる表示パネルの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、この発明の表示パネルの製造装置は、複数の蛍光体層を有する前面基板と、上記複数の蛍光体層に対応した複数の電子放出素子を有する背面基板と、上記前面基板および背面基板の周縁部同士を封着するため周縁部間に配置された隙間部材と、を有する表示パネルを製造する装置であって、上記前面基板と背面基板が離間対向した状態で、上記前面基板の縁部に取り付けられる第１取付部、上記背面基板の縁部に取り付けられる第２取付部、上記第１取付部と上記隙間部材を接続した第１アーム、および上記第２取付部と上記隙間部材を接続した第２アームを有し、上記前面基板と背面基板の略中間に上記隙間部材を保持する保持機構を備えていることを特徴とする。
【００１１】
上記発明によると、基板基準で隙間部材を保持でき、隙間部材の位置決めを容易にでき、隙間部材の歪みを防止でき、２枚の基板を１工程で封着でき、作業性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の表示パネルの製造装置は、上記のような構成および作用を有しているので、作業性および信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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４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り、図４は、隙間部材６の平面図である。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。
【００１４】
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、図４に示す細長い棒状の側壁６（隙間部材）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を構成している。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
側壁６は、図４に示すように、前面基板２および背面基板４の各辺に対応してそれぞれ（本実施の形態では４本）設けられ、各側壁６の両端はそれぞれ４５度ずつ同じ方向に折り曲げられている。これら４本の側壁６は、例えば金属製の断面円形の棒により形成され、それぞれ予め決められた封着位置にセットされたとき、隣接する側壁６同士が重なることのない長さに設定されている。なお、これら側壁６は、後述する保持機構２０によってそれぞれ少なくとも２個所で保持されて封着位置にセットされ、加熱により溶融する例えば低融点金属などの封着材１９を用いて前面基板２および背面基板４の周縁部同士を封着する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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複数のスペーサ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（製造装置）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。
【００２２】
図５には、真空チャンバ内に配置されている本発明の実施の形態に係る保持機構２０の概略図を示してある。この保持機構２０は、上述したように、前面基板２および背面基板４の各辺にそれぞれ設けられた側壁６を少なくとも２箇所で保持するように、基板の縁部に沿って複数個設けられている。ここでは、１つの保持機構２０について代表して説明する。なお、この保持機構２０は、前面基板２と背面基板４を封着状態まで近接せしめて配置するより僅かに離間させて対向させた状態で基板の縁部に取り付けられる。図５には、２枚の基板２、４を封着状態より離間させた状態を示してある。
【００２３】
保持機構２０は、前面基板２の縁部に取り付けられる第１取付部２１、背面基板４の対向する縁部に取り付けられる第２取付部２２、第１取付部２１と側壁６を接続した第１アーム２３、および第２取付部材２２と側壁６を接続した第２アーム２４を有する。また、第１取付部２１と第１アーム２３との間、第２取付部２２と第２アーム２４との間、および第１および第２アーム２３、２４の少なくとも一方と側壁６との間には、それぞれ可動部２５が設けられている。本実施の形態では、第１アーム２３を側壁６に固定し、第２アーム２４を可動部２５を介して側壁６に接続した。
【００２４】
第１、第２取付部２１、２２は、基板縁部に対して脱着可能なばね部材などであっても良く、保持機構２０は、封着完了後に側壁６から切り離されて再使用に供されても良い。この場合、側壁６と第１アーム２１がカッターなどで切り離され、側壁６と第２アーム２２が可動部２５の位置で切り離される。
【００２５】
可動部２５としては、図６に示すようなヒンジ機構２５１、図７に示すような部材間のガタ２５２、或いは図８に示すような部材を復元不能に折り曲げるための溝２５３などが考えられる。いずれにしても、可動部２５は、後述するように前面基板２と背面基板４を図５の状態から近付ける際に、両者の動きを妨げることのないように動き、側壁６を２枚の基板２、４の略中間に保持し続ける。特に、可動部２５は、基板２、４を封着状態まで近付けて周縁部同士を封着した後、再び動く必要がないため、図８に示すような溝２５３でも問題はない。
【００２６】
なお、第１および第２取付部２１、２２の基板に対する取付位置、および第１および第２アーム２３、２４の長さは、前面基板２および背面基板４を図５に示す状態から封着状態まで近接させて配置したとき、側壁６が予め決められた封着位置（図２に示す位置）にセットされる位置および長さにそれぞれ設定されている。
【００２７】
以下、上記構造の保持機構２０を用いた基板２、４の封着動作、すなわち表示パネル１０の封着動作を説明する。  
まず、前面基板２および背面基板４を図５に示す状態に離間対向させた状態で、４本の側壁６それぞれに取り付けられた複数の保持機構２０の第１取付部２１を前面基板２の縁部に取り付け、第２取付部２２を背面基板４の縁部に取り付ける。このとき、前面基板２の内面縁部および背面基板４の内面縁部には、予め封着材１９が溶融状態で充填されているものとする。この状態を図５に示す。全ての保持機構２０が取り付けられると、各側壁６が前面基板２と背面基板４の略中間に配置される。
【００２８】
そして、前面基板２および背面基板４を互いに平行な状態を保ったまま近接させ、それぞれ予め決められたギャップを介して封着状態に配置する。これにより、各保持機構２０の可動部２５が動作し、第１および第２アーム２３、２４が互いに近接する方向に傾倒し、各側壁６が封着材１９に接触した後、全ての側壁６が予定の封着位置にセットされる。この後、封着材１９を十分に冷却し、周縁部を封着した表示パネル１０を得る。
【００２９】
以上のように、本実施の形態によると、４本の側壁６をそれぞれ取り付けた複数の保持機構２０を前面基板２および背面基板４の縁部に取り付けて、２枚の基板２、４を互いに近接させて封着状態に配置するだけで、４本の側壁６を確実且つ高精度に短時間で封着位置に位置決めでき、側壁６の歪みを防止でき、封着の作業性を高めることができ、作業時間を短縮でき、作業コストを低減でき、封着の信頼性を高めることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
例えば、上述した実施の形態では、第１アーム２３を側壁６に固定し、第２アーム２４を可動部２５を介して側壁６に接続した場合について説明したが、これに限らず、第２アーム２４を側壁６に固定し、第１アーム２４を可動部２５を介して側壁６に接続しても良い。また、第１および第２アーム２３、２４を両方とも側壁６に対して可動部２５を介して接続しても良い。
【００３２】
また、図９に示すように、保持機構を簡略化しても良い。すなわち、前面基板２の縁部に第１取付部３１を取り付けて第１アーム３２を介して側壁６を支持する。この場合、第１取付部３１と第１アーム３２の間の可動部３３は、図示の姿勢より下方に第１アーム３２が傾倒することを防止する図示しないストッパを有し、第１アーム３２は可動部３３の作用により図中上方のみ揺動可能となっている。また、側壁６は、第１アーム３２に固設されている。
【００３３】
この保持機構３０を用いて側壁６を介して基板２、４を封着する場合も、上述した実施の形態と同様に、２枚の基板２、４を互いに封着状態まで近接させるだけで良く、上述した実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、部品点数を少なくでき、装置コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】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２】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３】図２の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図４】図１の表示パネルに組み込まれた側壁を示す平面図。
【図５】この発明の実施の形態に係る保持機構を示す概略図。
【図６】図５の保持機構の可動部の例としてヒンジ機構を示す斜視図。
【図７】図５の保持機構の可動部の別の例として部材間のガタを示す斜視図。
【図８】図５の保持機構の可動部のさらに別の例としての溝を示す斜視図。
【図９】図５の保持機構を簡略化した例を示す概略図。
【符号の説明】
【００３５】
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、１９…封着材、２０、３０…保持機構、２１、３１…第１取付部、２２…第２取付部、２３、３２…第１アーム、２４…第２アーム、２５、３３…可動部、２５１…ヒンジ機構、２５２…ガタ、２５３…溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006179193.tif 000008
【図７】
2006179193.tif 000009
【図８】
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【図９】
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