(57)【要約】      （修正有）【課題】２枚の基板相互のギャップを容易、かつ正確に設定し、平行度の精度を上げて高品質化を得られる基板封着装置および基板封着方法を提供する。【解決手段】前面基板２と背面基板４とを適正ギャップを存して平行に対向するとともに、互いに封着材（インジウム）を介して封着する基板封着装置において、前面基板を固定保持する静電チャック２１と、背面基板を支持し、背面基板を前面基板に押付け加圧する加圧機構２４と、この加圧機構と背面基板との間に介設され、加圧機構による加圧と加熱溶融にともなうインジウムの薄肉化が継続する状態で、静電チャックもしくは前面基板を基準面として前面基板に対する背面基板とのギャップが適正値になったとき、それ以上の加圧を規制するギャップ設定機構２６とを具備する。【選択図】      図４
2006092862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とを適正ギャップを存して平行に対向するとともに、互いの周縁部を封着材を介して封着する基板封着装置において、
上記第１の基板を固定保持する基板保持手段と、
上記第２の基板を支持し、第２の基板を第１の基板に押付け加圧する加圧手段と、
この加圧手段と第２の基板との間に介設され、加圧手段による加圧と加熱溶融にともなう上記封着材の薄肉化が継続する状態で、上記基板保持手段もしくは第１の基板を基準面として第１の基板に対する第２の基板とのギャップが適正値になったとき、それ以上の加圧を規制するギャップ設定手段と
を具備することを特徴とする基板封着装置。
【請求項２】
上記加圧手段は、上記ギャップ設定手段によって第１の基板に対する第２の基板とのギャップが適正値になった状態から、第２の基板を介して第１の基板を加圧することを特徴とする請求項１記載の基板封着装置。
【請求項３】
上記ギャップ設定手段は、
上記加圧手段に弾性的に支持され、上記基板保持手段もしくは第１の基板に当接した状態で、加圧手段による加圧を規制するストッパガイド機構と、
上記加圧手段に弾性的に支持され、加熱された封着材が溶融し薄肉化するのにともなって第２の基板を第１の基板に弾性的に押付け、第１の基板に対する第２の基板とのギャップが適正値になった状態で、それ以上の弾性的な押付けを規制するバネストッパ部材と
を具備することを特徴とする請求項１記載の基板封着装置。
【請求項４】
上記ストッパガイド機構は、
上記加圧手段に設けられるばね受けと、
このばね受けに支持される補助加圧ばねと、
この補助加圧ばねに支持され、上記基板保持手段の基準面もしくは第１の基板に当接することで加圧手段の加圧を停止させる接点部を備えたストッパガイドと
を具備することを特徴とする請求項３記載の基板封着装置。
【請求項５】
上記バネストッパ部材は、
上記加圧手段に設けられ、ストッパ受け部を備えたフランジ部と、
このフランジ部に支持され、所定圧力以上を受けたときに変形するよう、与圧がかけられた加圧ばねと、
この加圧ばねに支持され、上記フランジ部のストッパ受け部に接離自在なストッパ片部を備えた作動子とを具備し、
上記封着材の加熱溶融にともない、上記加圧ばねの弾性復元力により上記作動子を介して第２の基板を第１の基板に弾性的に押付け、作動子のストッパ片部がフランジ部のストッパ受け部に当接したとき、加圧ばねの弾性復元力による押付けを規制するとともに、第１の基板に対する第２の基板とのギャップを適正値に設定することを特徴とする請求項３記載の基板封着装置。
【請求項６】
上記ギャップ設定手段は、上記第２の基板の少なくとも四隅に対して設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板封着装置。
【請求項７】
上記ギャップ設定手段は、上記第２の基板を第1の基板に対し平行に維持するように基板外周部に、少なくとも３点設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板封着装置。
【請求項８】
第１の基板と第２の基板とを適正ギャップを存して平行に対向するとともに、互いの周縁部を封着材を介して封着する基板封着方法において、
固定保持された第１の基板に対して第２の基板を対向移動し、少なくともいずれか一方に充填される封着材を介して第１の基板と第２の基板とを接触させる封着材接触工程と、
この封着材接触工程のあと、第１の基板に対して第２の基板を加圧し、固定保持面もしくは第１の基板を基準面とし所定距離になった状態で、予備加圧を停止する予備加圧工程と、
この予備加圧工程による所定距離が設定された状態で、上記封着材を加熱し溶融させる加熱工程と、
この加熱工程にともなう封着材の薄肉化に応じて第２の基板を第１の基板に弾性的に押付け、第１の基板に対する第２の基板とのギャップが適正値になった状態で、それ以上の弾性的な押付けを規制するギャップ設定工程と、
この適正ギャップ設定工程により適正ギャップが設定された状態で、第２の基板を介して第１の基板を本加圧する本加圧工程と
を具備することを特徴とする基板封着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば対向配置された基板相互間に複数の表示素子を有する真空外囲器である平板型画像表示装置を製造するにあたって、基板相互を封着する基板封着装置および基板封着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置として、効率的な空間利用あるいはデザイン的な要素から、平面型の画像表示装置が注目されている。中でも、フィールド・エミッション・デバイス（以下、ＦＥＤと称する）のような電子放出型の画像表示装置は、高輝度、高分解能、低消費電力等のメリットから優れたディスプレイであると期待されている。  
また、前記ＦＥＤの一種として、たとえば［特許文献１］に開示されているように、表面伝導型の電子放出素子を備えた画像表示装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
上記ＳＥＤは、所定ギャップ（隙間）をおいて対向配置される２枚のガラス基板を備えている。これらガラス基板は、周縁部相互が互いに封着材を介して封着され、真空外囲器を構成している。  
具体的には、２枚のガラス基板である前面基板と背面基板は、ガラス材からなる矩形枠状の側壁で周縁部同士が接合されるとともに、ガラス材からなる複数の細長い板状のスペーサを介して内部同士が接合され、内部が真空の扁平な平面パネル構造をなす。上記側壁とスペーサは接合部材として機能し、たとえば低融点ガラス、低融点金属等の封着材により前面基板と背面基板間に封着され、これら基板同士を接合している。
【特許文献１】特開平９−８２２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の画像表示装置は、いわゆるＣＲＴ型の画像表示装置と比較して、大なる表示面積を有する反面、極めて薄型をなしている。たとえば、前面基板と背面基板はそれぞれの板厚が２．８ｍｍであり、これら基板相互間を真空状態とするためのギャップは、たとえば１．６ｍｍ程度であって、真空外囲器としての板厚が合計７．２ｍｍでしかない。  
このような画像表示装置を製造するにあたって、背面基板と前面基板の周縁部に溶融した封着材を充填する工程がある。上記封着材は、たとえばインジウム等の金属封着材が用いられる。金属封着材を充填したあと、真空雰囲気中で金属封着材を加熱して溶融させ、背面基板と前面基板とをギャップを存して封着する封着工程が行われる。
【０００５】
このとき、いずれか一方の基板を固定保持し、他方の基板を対向させて押付け、金属封着材を加熱する。上述したように、これら基板は薄板であるうえに面積が大であり、基板相互のギャップを一定に保持して封着しなければならない。すなわち、互いの基板において平行度にズレが出る場合があり、ズレ度が所定値を越えると不良品扱いとなる。  
従来は、平行度ズレの低減を図るために、固定保持された基板に対して他方の基板を加圧機構に支持し、かつ平行に向ける。そして、加圧機構を駆動して支持した基板が固定保持された基板に接触する直前の位置で停止する。この状態で、複数部位において互いの基板間のギャップを計測具を用いて測定する。ギャップ値に相違があれば加圧機構の位置を調整して均一化をなし、そのうえで加圧機構を再度駆動し、かつ加熱制御をなす。  
したがって、加圧機構が実際に基板を加圧して封着する以前に、加圧機構の模擬作動を行ってギャップ計測しておき、測定ギャップ値を用いて加圧機構を再調整して駆動する必要から、手間がかかるとともに、実際の封着動作において正確に均一なギャップが実現できているかを確認しての作業ができない状況にあった。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑なされたものであり、その目的とするところは、２枚の基板相互のギャップを容易、かつ正確に設定し、平行度の精度を上げて高品質化を得られる基板封着装置および基板封着方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、第１の基板と第２の基板とを適正ギャップを存して平行に対向するとともに互いの周縁部を封着材を介して封着する基板封着装置において、第１の基板を固定保持する基板保持手段と、第２の基板を支持し第２の基板を第１の基板に押付け加圧する加圧手段と、加圧手段と第２の基板との間に介設され、加圧手段による加圧と加熱溶融にともなう上記封着材の薄肉化が継続する状態で基板保持手段もしくは第１の基板を基準面として第１の基板に対する第２の基板とのギャップが適正値になったときそれ以上の加圧を規制するギャップ設定手段とを具備する。
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、第１の基板と第２の基板とを適正ギャップを存して平行に対向するとともに互いの周縁部を封着材を介して封着する基板封着方法において、固定保持された第１の基板に対して第２の基板を対向移動し少なくともいずれか一方に充填される封着材を介して第１の基板と第２の基板とを接触させる封着材接触工程と、封着材接触工程のあと第１の基板に対して第２の基板を加圧し固定保持面もしくは第１の基板を基準面とし所定距離になった状態で予備加圧を停止する予備加圧工程と、予備加圧工程による所定距離が設定された状態で封着材を加熱し溶融させる加熱工程と、加熱工程にともなう封着材の薄肉化に応じて第２の基板を第１の基板に弾性的に押付け第１の基板に対する第２の基板とのギャップが適正値になった状態でそれ以上の弾性的な押付けを規制するギャップ設定工程と、適正ギャップ設定工程により適正ギャップ値が設定された状態で第２の基板を介して第１の基板を本加圧する本加圧工程とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、２枚の基板相互のギャップを容易、かつ正確に設定する手段を備えて、互いに基板における平行度の精度を上げ、高品質化を得られる等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照しながら、本発明に係る、たとえば平面型画像表示装置を製造する過程での、一処理工程に適用した実施形態について詳細に説明する。  
はじめに、図１ないし図３を参照し、平面型画像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（以下、表示パネルと称する）１０を示す斜視図であり、図２は、図１の表示パネル１０を線分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。
【００１１】
図１ないし図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第１の基板である前面基板２および第２の基板である背面基板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。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。
【００１２】
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としての表示パネル１０の外部に引き出されている。
【００１３】
接合部材として機能する側壁６は、後述するように、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０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とをフリットガラス２０ａを用いて接合し、前面基板２と側壁６とをインジウム２０ｂを用いて接合した。なお、配線１８のある背面基板４と側壁６を低融点金属で封着する場合は、配線１８と封着材２０の電気ショートを避けるため、中間層として絶縁層を設ける必要がある。  
表示パネル１０は、前面基板２と背面基板４の周縁部を除く内部相互間に、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、矩形板状の金属板からなるグリッド（図示せず）と、グリッドの両面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサ（図示せず）と、で構成しても良い。
【００１４】
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。  
上記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。
【００１５】
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。  
上記構造の表示パネル１０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、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。後述するように、真空雰囲気中で前面基板２と背面基板４とを側壁６およびスペーサ８を介して接合する。これにより、側壁６と複数のスペーサ８を備えた真空外囲器である表示パネル１０が製造される。
【００１６】
このようにして得られた表示パネル１０を製造するのに、前面基板２と背面基板４表面の吸着ガスを放出するベーキング処理をそれぞれなしたあと、基板封着装置Ｋにおいて前面基板２と背面基板４を封着することにより完成する。  
図４（Ａ）は、上記基板封着装置Ｋの概略構成を示す図である。  
基板封着装置Ｋの上部側には、前面基板２に静電気を付与して、前面基板を静電的に固定保持する静電チャック（基板保持手段）２１が配置されている。この静電チャック２１により固定保持される前面基板２の下面である封着面の周縁部に沿って、金属封着材である、たとえばインジウム２０ｂが充填されている。静電チャック２１において、前面基板２を取付け固定する部位以外の一部は、後述するように基準面Ｓとして形成される。
【００１７】
上記静電チャック２１に固定保持される前面基板２に対向して、作用機構２２に支持される背面基板４が対向する。この背面基板４は、上面である封着面ａの周縁部に沿って、図示しない、たとえばフリットガラスである低融点ガラス材を用いて側壁６が取付けられ、この側壁の上面に金属封着材である、たとえばインジウム２０ｂが充填されている。当然、背面基板４に取付けられる側壁６と前面基板２のインジウム２０ｂ充填位置とは、互いに正対するように前面基板２と背面基板４の位置が定められている。  
上記作用機構２２は、垂直方向に向けられた押付け用支柱２３を備え、この押付け用支柱を垂直方向に押上げて加圧する加圧機構（加圧手段）２４と、この加圧機構によって加圧される押付け用支柱２３を昇降ガイドするガイド体２５および、押付け用支柱２３の上端部に設けられ、直接、背面基板４を受けるとともに、前面基板２に対する背面基板４とのギャップ（隙間）を適正値に設定するギャップ設定機構（ギャップ設定手段）２６および、図示しない加熱手段とから構成される。
【００１８】
上記加圧機構２４として、垂直方向に沿って設けられるボールねじ２８に一対のボス部２９が螺合され、これらボス部相互間には加圧板３０の一端部が挟持される。加圧板３０にはボールねじ２８が挿通する図示しない孔部が設けられていて、ボールねじ２８に対して移動自在である。  
上記ボールねじ２８の一端部には図示しない駆動源が連結されていて、ボールねじを正転もしくは逆転方向に回転駆動することでボス部２９は同時に上昇もしくは降下駆動され、それにともない加圧板３０は上昇もしくは下降変位させられるようになっている。  
上記加圧板３０の所定部位上にはロードセル３２が載設されている。このロードセル３２は、上記押付け用支柱２３の下端部に一体に設けられる支柱基板２３ａを支持していて、加圧板３０を介して押付け用支柱２３に対する荷重負荷を検知できる。加圧板３０の他端部は圧縮ばねである支持ばね３１によって受けられ、ロードセル３２が支柱基板２３ａと加圧板３０間に一定の与圧を持って保持されるように弾性的に支持される。
【００１９】
上記支柱基板２３ａは、上記ガイド体２５に掛合される。ガイド体２５は、いわゆるリニアガイドであって、加圧機構２４によって加圧付勢される押付け用支柱２３とともに、支柱基板２３ａを垂直方向に沿ってガイドする。これらのガイド体２５、ボールネジ２８、ロードセル３２および加圧板３０、支持バネ３１、支持基板２３ａによる加圧機構２４は大気中に配置されている。  
押付け用支柱２３は真空中にあり、大気にある加圧機構２４とは封着機構Ｋを設置している真空チャンバ壁３４と真空ベローズ３３により圧力分離されている。この真空ベローズ３３は、支柱基板２３ａの上方部位に固定的に設けられる真空チャンバ壁３４によって受けられる。換言すれば、真空ベローズ３３は、真空チャンバ壁３４に取付けられる一端部が固定端であり、押付け用支柱２３の支持基台２３ａに取付けられる他端部が自由端となっている。
【００２０】
上記ギャップ設定機構２６は、押上げ用支柱２３の最上端部に設けられるバネストッパ部材３５およびストッパガイド機構３６とから構成される。  
上記バネストッパ部材３５は、押上げ用支柱２３の上端部に一体に取付け固定されるフランジ部３７と、この押上げ用支柱２３の最上端部上面に加圧ばね３８を介して弾性的に支持される作動子３９とを備えている。作動子３９の側面部には、略Ｌ字状のストッパ片部３９ａが突設される一方で、押上げ用支柱２３上部に設けられる上記フランジ部３７の側面部には略逆Ｌ字状のストッパ受け部３７ａが突設される。  
ストッパ片部３９ａとストッパ受け部３７ａは、互いに水平片部が対向し、通常の状態では互いに重なり合う。また、上記フランジ部３７の下面には第１の接点部４２が設けられる。加圧バネ３８により作動子３９に付与されるバネ圧をストッパ片部３９ａによって押し上げ用支柱２３に固定されたストッパ受け部３７ａに当接させて位置決めしている。
【００２１】
上記押上げ用支柱２３の最上端部には連結板部材５０が設けられていて、この連結部材は水平方向に延出される。連結部材５０の上面部には、先に説明したバネストッパ部材３５と同一機能のバネストッパ部材３５Ａが設けられる。すなわち、作動子３９Ａが加圧ばね３８に弾性的に支持された状態で、連結部材５０に対して圧縮動作自在に設けられる。  
上記バネストッパ部材３５Ａの詳細を、図４（Ｂ）に示す。上記作動子３９は所定厚さの駒状部材であり、この上面には半球状の受け部ｂが一体に設けられる。受け部ｂとは反対側の作動子３９下面には補助ピン４０が設けられていて、この補助ピンが連結部材２３Ａの最上端部に設けられる孔部ｃに挿通される。連結部材２３Ａの少なくとも上端部は中空状に形成されていて、上端面は孔部ｃを備えた閉塞板ｄによって閉塞される。
【００２２】
上記補助ピン４０は、下端部が上記閉塞板ｄの下面側へ突出していて、上記孔部ｃ直径よりも大きな直径の止め部４１が設けられる。上記加圧ばね３８は、圧縮ばねであって作動子３９と連結部材２３Ａ上端面に介在されることにより、作動子３９と止め部４１を上方へ弾性的に押上げている。  
そして、加圧ばね３８には所定の与圧がかかっていて、その圧力値に至るまでの圧力では何らの変化もないが、所定の圧力値を越えた荷重がかかることで圧縮変形するようになっている。作動子３９Ａの位置は、先に説明した押上げ用支柱２３に設置されたバネストッパ部材３５の作動子３９先端と同一高さで基板４に当接するように部材４１を用いて高さ調節されている。
【００２３】
図５に示すように、連結部材５０上に複数配置されたバネストッパ部材３５Ａの先端高さは四隅のバネストッパ部材３５の先端と高さを合わせて平面を形成するように高さ調整されている。  
上記ストッパガイド機構３６は、押上げ用支柱２３の略中間部に取付け固定されるばね受け板４３と、このばね受け板上に補助加圧ばね４４を介して弾性的に支持されるストッパガイド４５とから構成される。上記補助加圧ばね４４は圧縮ばねであって、押上げ用支柱２３に巻装され、ストッパガイド４５を上方へ弾性的に押上げ付勢している。  
上記ストッパガイド４５は、押上げ用支柱２３に対して移動自在に嵌め込まれていて、上面部には第２の接点部４６が設けられている。ストッパガイド４５が補助加圧ばね４４の弾性力を受けて上方へ押上げ付勢されることにより、上記第２の接点部４６は押上げ用支柱２３に設けられるフランジ部３７の第１の接点部４２に接触して、互いに導電状態となる。
【００２４】
上記第２の接点部４６は、上述した加圧機構２４を構成する駆動源を動作させるための信号と電気的に接続されている。したがって、第１の接点部４２に対して第２の接点部４６が接触することで上記駆動源に通電され、駆動源はボールねじ２８を所定方向へ回転駆動し、第１の接点部４２から第２の接点部４６が離間することで駆動源の駆動が停止するようになっている。なお、駆動源には図示しない制御部が電気的に接続され、上述の接点部４２，４６の接点動作とは別に所定の制御信号を送れるようになっている。  
上記ストッパガイド４５は、フランジ部３７に設けられるストッパ受け部３７ａと同様、略逆Ｌ字状に形成されるストッパ部４５ａを一体に備えている。ストッパ部４５ａは、上記バネストッパ部材３５の側方部位に立設され、最上端部は背面基板４よりもある程度上方へ突出する位置にある。
【００２５】
このようにして構成される作用機構２２は、図５に模式的に示すように、背面基板４の四隅に対向する部位に設けられる。背面基板４の四辺に対向する部位には上述した連結板部材５０が設けられ、この連結板部材に所定間隔を存して上記作動子３９Ａを備えたバネストッパ部材３５Ａが設けられる。  
すなわち、背面基板４における４つの隅部は作用機構２２が直接支持し、背面基板４の４つの辺部は連結板部材５０に設けられる複数のバネストッパ部材３５Ａが支持することとなる。もしくは、背面基板４の辺部内側、すなわち背面基板内部においても複数のバネストッパ部材３５で少なくとも３点支持、あるいは、所定間隔を存してマトリックス状に支持する構成にしてもよい。
【００２６】
つぎに、基板封着装置の作用を図６ないし図１５にもとづいて説明する。  
図６は、押上げ工程を示している。  
静電チャック２１に保持される前面基板２に対して、作用機構２２に支持される背面基板４を対向位置させたうえで、加圧機構２４を作動させ背面基板４を押上げる。背面基板４の四隅は作用機構２２の押上げ用支柱２３上端部に設けられるバネストッパ部材３５の作動子３９が支持し、背面基板４の四辺は連結板部材５０に設けられるバネストッパ部材３５Ａの作動子３９Ａが支持することは上述した通りである。（以下、作用機構２２のバネストッパ部材３５についてのみ説明し、バネストッパ部材３５Ａについては作用的に同一であるので説明を省略する）
なお、バネストッパ部材３５において、作動子３９を受ける加圧ばね３８には背面基板４の重量分しか荷重がかかっていない。上述したように、加圧ばね３８には予め与圧（たとえば、６００ｇ）が与えられていて、押上げ工程のように、与圧以下の負荷であれば通常のばね長を形成する。  
当然、前面基板２に充填されるインジウム２０ｂと、背面基板４の側壁６に充填されるインジウム２０ｂとは、互いに間隙を存して正対するようセットされるとともに、背面基板４に取付けられるスペーサ８は前面基板２と間隙を存して対向する。ただし、この状態では背面基板４と前面基板２とは平行度がラフなギャップを存して対向していることは勿論である。
【００２７】
また、ストッパガイド４５のストッパ部４５ａ上端面は静電チャック２１の基準面Ｓに対して間隙を存している。その一方で、作動子３９のストッパ片部３９ａと、フランジ部３７のストッパ受け部３７ａとは互いに掛合状態にある。  
押上げ用支柱２３と一体のフランジ部３７における第１の接点部４２に、ストッパガイド４５に設けられる第２の接点部４６が接触していて、加圧機構２４の駆動源に対し導電状態となっている。すなわち、加圧機構２４が作用して駆動源がボールねじ２８を回転駆動し、加圧板３０が上昇を開始する。
【００２８】
図７は、インジウム（封着材）接触工程を示している。  
前面基板２に充填されるインジウム２０ｂに対して、背面基板４の側壁６に充填されるインジウム２０ｂを接触させる。このとき、第１の接点部４２と第２の接点部４６とが接触し、ストッパ片部３９ａとストッパ受け部３７ａとが掛合したまま駆動源が駆動されることで、加圧板３０を介して押上げ用支柱２３を上昇させる。  
押上げ用支柱２３はロードセル３２を介して上昇し、作動子３９を含むバネストッパ部材３５とストッパガイド機構３６は背面基板４を支持した状態のまま押し上げられる。そして、ついには背面基板４に充填されるインジウム２０ｂは上面基板２に充填されるインジウム２０ｂに接触する。この状態では、依然として、ストッパガイド４５のストッパ部４５ａ上端面は静電チャック２１の基準面Ｓに当接せず、背面基板４と前面基板２とは平行度がラフであることには変りがない。
【００２９】
図８は、予備加圧工程を示している。  
加圧機構２４は作動を継続して押上げ用支柱２３および背面基板４を上昇させ、既に互いに接触しているインジウム２０ｂ相互が加圧される。そして、ストッパガイド４５のストッパ部４５ａ上端面が静電チャック２１の基準面Ｓに接触する。しかしながら、第１の接点４２に第２の接点４６が接触していることには変化がなく、駆動源による押上げ用支柱２３の上昇駆動が継続する。
【００３０】
すなわち、ストッパガイド４５の上昇が規制された状態で押上げ用支柱２３の上昇が継続し、押上げ用支柱２３に設けられるばね受け４３が押上げ用支柱２３とともに上昇して補助加圧ばね４４を圧縮変形させる一方で、押上げ用支柱２３に設けられるフランジ部３７が上昇し、ストッパ受け部３７ａが作動子３９に設けられるストッパ片部３９ａから離間する。  
背面基板４と前面基板２のインジウム２０ｂ相互が密接状態にあり、背面基板４の上昇が規制されているため、押上げ用支柱２３上端面と作動子３９との間に介在される加圧ばね３８に所定値（与圧）以上の圧力がかかる。加圧ばね３８は圧縮変形して背面基板４を押上げ、インジウム２０ｂ相互を予備加圧する。この状態では、背面基板４のスペーサ８と静電チャック２１に保持される前面基板２とはギャップを存している。
【００３１】
図９は、予備加圧工程の停止時の状態を示している。  
押上げ用支柱２３の上昇がなお継続していて、加圧ばね３８をさらに圧縮変形させる。作動子３９と背面基板４を介してインジウム２０ｂ相互にかかる圧力が増大するとともに、押上げ用支柱２３に設けられるフランジ部３７がストッパガイド４５から離間する。したがって、第２の接点４６に対して第１の接点４５が離間し、加圧機構２４の駆動源は断電状態となる。ボールねじ２８の回転が停止し、押上げ用支柱２３はその位置で上昇を停止する。  
このような予備加圧工程を行うことで、静電チャック２１の基準面Ｓを基準とする背面基板４までの所定距離を設定して、前面基板２と背面基板４の板厚の誤差や、インジウム２０ｂの充填厚さの相違などを、ある程度は吸収できる。
【００３２】
図１０は、加熱工程を示している。  
図示しない加熱手段の加熱源を作動してインジウム２０ｂ相互を加熱溶融させ、前面基板２に対して背面基板４を封着する。この工程の開始時において、各構成部品の位置および形態は図９に示すものと全く同一であるので、同図を適用して新たな説明は省略する。
【００３３】
図１１は、ギャップ設定工程を示している。  
時間の経過とともにインジウム２０ｂ相互は加熱溶融し、互いに一体化して合計の充填厚さが薄くなる。押上げ用支柱２３の位置が変らないので、インジウム２０ｂが薄肉化した分、加圧ばね３８に弾性復元力が作用して伸張化し、作動子３９を押上げる。  
作動子３９の上昇とともに、ストッパ片部３９ａがストッパ受け部３７ａに接近する。すなわち、第２のストッパ片部３７ａを備えたフランジ部３７は押上げ用支柱２３に一体に設けられ、この押上げ用支柱２３は固定状態にあるので各ストッパ片部３９ａ，３７ａが互いに接近し、ついには掛合する。  
なお説明すると、各ストッパ片部３９ａ，３７ａ相互が掛合してもなお、上記加熱源の加熱作用が継続しているので、インジウム２０ｂの溶融が継続して薄肉化する。それまでは、インジウム２０ｂが薄肉化した分、加圧ばね３８に弾性反発力が作用して伸長化し作動子３９を押上げているが、固定の第２のストッパ片部３７ａに対して移動してきた第１のストッパ片部３９ａが掛合接触することで、作動子３９の上昇が規制される。
【００３４】
この状態で、基準面Ｓから背面基板４の作動子３９支持部までの距離Ｘが、どの部位の作用機構２２においても一定に設定される。上記距離Ｘは、すなわち、前面基板２に対する背面基板４との適正ギャップ値であり、したがってギャップ設定工程と呼べる。  
上記背面基板４の四隅を支持する作用機構２２のうちで、たとえばインジウム２０ｂの充填厚さが他の部分よりも厚い場合があっても、加熱工程にともなうインジウム２０ｂの薄肉化にともなってバネストッパ部材３５の加圧ばね３８が、その弾性復元力で自動的（自然的）に背面基板４を前面基板２に対して押付け、結局は前面基板２に対する背面基板４との適正ギャップ値を得られる。実際に、前面基板２とスペーサ８との間のギャップは、０．２〜０．３ｍｍである。
【００３５】
図１２は、本加圧工程を示している。  
上記制御部は、所定のタイミングをもって加圧機構２４の駆動源に駆動信号を送る。再びボールねじ２８は回転駆動され、加圧板３０とともに押上げ用支柱２３を押上げる。加圧ばね３８は押上げ力を受けて圧縮変形し、加圧ばね３８には弾性復元力が作用して作動子３９を上昇変位させる。したがって、前面基板２に対して背面基板４を押圧する本加圧の状態となる。  
先に説明した図１１の状態では、前面基板２に対して背面基板４に設けられるスペーサ８は極く僅少なギャップを存しているから、本加圧工程ではそのギャップ分だけ背面基板４が移動したうえで、さらに強固に加圧される。このとき、インジウム２０ｂは溶融状態にあって、上記ギャップ分以上の薄肉状になるのに何らの支障もない。そればかりか、インジウム２０ｂ溶融部分が加圧されることで、より確実に、かつ強固な状態になったインジウム２０ｂを介して前面基板２に対して背面基板４が封着される。
【００３６】
加圧板３０と支持基台２３ａとの間に介在される上記ロードセル３２は、加圧機構２４による背面基板４に対する加圧力を検知して、加圧機構２４による加圧のし過ぎを規制する。  
本加圧工程をなすことで、これまで存在していた前面基板２に対するスペーサ８とのギャップが無くなるうえに、全ての作動子３９は全く同一の圧力をもって背面基板４を前面基板２に押付け、全面的に均一な状態で封着をなすことができる。
【００３７】
図１３は、冷却工程を示している。  
所定時間だけ本加圧工程をなしたあと、加圧機構２４の駆動源に対する通電と、インジウム２０ｂに対する加熱源への通電を切る。押上げ用支柱２３の上昇が停止し、作動子３９を介して背面基板４への加圧が停止し、かつ溶融していたインジウム２０ｂが冷却されて徐々に固形化する。  
したがって、この冷却工程では、各構成部品の位置および形態が先に説明した図１２と全く変化がなく、同図を適用して新たな説明は省略する。また、インジウム２０ｂが冷却固形化することで、先の本加圧工程時よりもさらに、ある程度は薄肉化することは考えられる。  
しかしながら、バネストッパ部材３５とストッパガイド機構３６からなるギャップ設定機構２６を備えたことで、背面基板４を基準として、この四隅部は当然、同一寸法量の薄肉化が図られ、四辺部およびその他の部位においても完全に同一量の薄肉化をなし、依然として前面基板２と背面基板４の平行度に変化はない。
【００３８】
図１４は、開放工程を示す。  
冷却工程を所定時間継続したあと、静電チャック２１における静電吸着作用を停止し、かつプッシャ６０で静電チャック２１を押圧付勢する。すると、静電チャック２１と前面基板２との間に隙間が形成される。  
このとき、背面基板４と前面基板２はスペーサ８を介して一体に封着処理された表示パネル１０となっているから、静電チャック２１と前面基板２との間に隙間を形成することで、表示パネル１０は静電チャック２１から取外しされる。
【００３９】
図１５は、取出し工程を示している。  
加圧機構２４の駆動源を逆方向に駆動して、加圧板３０とともに押上げ用支柱２３を下降変位させる。表示パネル１０は作動子３９に載った状態で下降し、静電チャック２１との間に充分な隙間を形成することで表示パネル１０を作用機構２２から取出し可能となる。  
以上で、基板封着装置における一連の封着作業が終了する。ついで、再び図６に示す状態に戻り、別の前面基板２を静電チャック２１に取付け保持し、別の背面基板４を作用機構２２に保持するセット工程に戻り、上述の作用を繰り返すこととなる。  
このような基板封着装置であるから、前面基板２と背面基板４における板厚の誤差があっても、あるいはそれぞれの基板において平面度が相違するようなことがあっても、あるいはインジウム２０ｂの充填厚さが異なっていても、ギャップ設定機構２６を構成するバネストッパ部材３５およびストッパガイド機構３６の作用によって、前面基板２に対する背面基板４とのギャップを適正値に確実に設定できる。
【００４０】
すなわち、ストッパガイド機構３６は前面基板２を保持する静電チャック２１の基準面Ｓに当接し、基準面Ｓを基準として背面基板４の位置出しを行い、バネストッパ部材３５は前面基板２に対する背面基板４とのギャップを適正値に設定する。そのあとで本加圧工程をなし、インジウム２０ｂが確実に前面基板２と背面基板４とを封着固定する。  
前面基板２と背面基板４は適正ギャップを保持した状態から封着されるので、互いの平行度を正確に出すことができる。その結果、前面基板２と背面基板４とは全く平行度ズレのない高精度化が得られ、封着仕上げが極めて良好となる。
【００４１】
なお、上記実施の形態においては、前面基板２と背面基板４のそれぞれに封着材であるインジウム２０ｂを充填するようにしたが、これに限定されるものではなく、少なくともいずれか一方の基板に封着材を充填すればよい。  
さらに、ストッパガイド４５のストッパ部４５ａ上端面を、前面基板２を保持する静電チャック２１の基準面Ｓに当接して、静電チャック２１を基準面としたがこれに限定されるものではなく、ストッパガイド４５のストッパ部４５ａ上端面を前面基板２に直接、当接して、前面基板自体を基準面に設定するようにしてもよい。  
また、本発明においては、表示パネルＰとして表面伝導型電子放出素子を用いた表示装置である表面伝導型電子放出ディスプレイ（ＳＥＤ）を対象として説明したが、これに限定されるものではなく、電解放出型電子放出素子を用いた表示装置（ＦＥＤ）であってもよく、また、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の他の画像表示装置を対象としても可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る、画像表示パネルの一部を切欠した斜視図。
【図２】同実施の形態に係る、図１のII‐II線に沿って断面にした断面斜視図。
【図３】同実施の形態に係る、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】同実施の形態に係る、基板封着装置における作用機構の概略の構成図と、バネストッパ部材の一部断面図。
【図５】同実施の形態に係る、基板封着装置の概略の構成図。
【図６】同実施の形態に係る、基板封着方法における押上げ工程の図。
【図７】同実施の形態に係る、基板封着方法における封着材接触工程の図。
【図８】同実施の形態に係る、基板封着方法における予備加圧工程の図。
【図９】同実施の形態に係る、基板封着方法における予備加圧工程停止の図。
【図１０】同実施の形態に係る、基板封着方法における加熱工程の図。
【図１１】同実施の形態に係る、基板封着方法におけるギャップ設定工程の図。
【図１２】同実施の形態に係る、基板封着方法における本加圧工程の図。
【図１３】同実施の形態に係る、基板封着方法における冷却工程の図。
【図１４】同実施の形態に係る、基板封着方法における開放工程の図。
【図１５】同実施の形態に係る、基板封着方法における取出し工程の図。
【符号の説明】
【００４３】
２…前面基板（第１の基板）、４…背面基板（第２の基板）、２０ｂ…インジウム（金属封着材）、２１…静電チャック（基板保持手段）、２４…加圧機構（加圧手段）、２６…ギャップ設定機構（ギャップ設定手段）、３６…ストッパガイド機構、３５…バネストッパ部材、４３…ばね受け板、４４…補助加圧ばね、４６…（第２の）接点部、４５…ストッパガイド、３７ａ…ストッパ受け部、３７…フランジ部、３８…加圧ばね、３９ａ…ストッパ片部、３９…作動子。
【図１】
2006092862.tif 000003
【図２】
2006092862.tif 000004
【図３】
2006092862.tif 000005
【図４】
2006092862.tif 000006
【図５】
2006092862.tif 000007
【図６】
2006092862.tif 000008
【図７】
2006092862.tif 000009
【図８】
2006092862.tif 000010
【図９】
2006092862.tif 000011
【図１０】
2006092862.tif 000012
【図１１】
2006092862.tif 000013
【図１２】
2006092862.tif 000014
【図１３】
2006092862.tif 000015
【図１４】
2006092862.tif 000016
【図１５】
2006092862.tif 000017