(57)【要約】【課題】一対の基板間に長尺スペーサーを精度良く、かつ効率良く接合するために張力を印加した状態で基板に対する位置を保持する画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】一対のリアプレート２７３及びフェースプレート間に複数のスペーサーを有する画像表示装置の製造方法であって、ハンドによって搬送され且つ張力が印加されたスペーサをリアプレート２７３上に配置する工程と、リアプレート２７３上に配置されたスペーサー押さえ７によってスペーサーをそのリアプレート上の配置位置で保持する工程と、スペーサー押さえ７により保持されたスペーサからハンドを開放する工程とを有する。【選択図】  図１２
2004152676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板間にその間隔を規定する複数のスペーサーを有する画像表示装置の製造方法であって、
ハンドによって搬送され且つ張力が印加されたスペーサーを前記一対の基板のうちの一方の基板上に配置する工程と、
前記一方の基板上に配置されたスペーサー保持手段によって、前記スペーサーを該一方の基板上に配置された状態でその基板側に押さえ付けて保持する工程と、
前記スペーサー保持手段により保持された前記スペーサーから前記ハンドを開放する工程とを有することを特徴とした画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面型画像表示装置のフェースプレートとリアプレートの間に大気圧を支持する大気圧支持部材である長尺スペーサーを精度良く、また効率良く接合する場合の、搬送された長尺スペーサーに張力を印加した状態で基板に対する長尺スペーサーの位置を保持する手段を有する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一対の基板（プレート）であるフェースプレートとリアプレートを備え、フェースプレート側に蛍光体が、またリアプレート側にマトリックス状に電子放出素子がそれぞれ形成され、電子放出素子から電子線を発生させ、蛍光体にその電子線を当てて発光させることで画像を形成・表示する平面型画像表示装置が知られている。この画像表示装置においては、一対のプレート間の空間が真空に形成されるため、両プレートにかかる大気圧を支持するために複数本の長尺スペーサーが所定間隔で配設されている。
【０００３】
このような一対のプレート間に複数の長尺スペーサーを設けた平面型画像表示装置を製造する場合、長尺スペーサーを把持して一方のプレートに組み付ける工程が必須となる。このような長尺スペーサー把持・組み付け工程においては、長尺スペーサーを精度良く、しかも効率良く接合するため、以下に示すような要求を満たす長尺スペーサーの押さえを用いることが望ましいとされている。
【０００４】
１）断面縦横比が大きく自立不能で長尺な柔軟体である長尺スペーサーを、ハンドで搬送し基板上のマーク検出によって組み付け位置を調整した状態を保持する。
【０００５】
２）長尺スペーサーを一直線状に姿勢を保ち自立させるために付与した張力を保持した状態で押さえる。
【０００６】
３）接着剤が乾燥硬化する間の組み付け装置待機時間の短縮のために装置から取り外し交換ができる。
【０００７】
これに関連した従来例としては、長尺の枠材をガラス板上に精度良く配置して接着することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、「溝型枠体」をハンドで保持しガラス板上に位置決めして接着剤を充填の後、硬化するまでその状態を保持する形態が示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−２５８４８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例には、組み付け対象が「溝型枠体」という自立可能な剛体を把持した状態で接着するものであるため、上記のような平面型画像表示装置の長尺スペーサーを組み付ける工程で用いる押さえとして適用するには、上記１）〜３）に各要求を満たすことが困難であるため、不十分であった。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情を考慮になされたもので、一対の基板間に長尺スペーサーを精度良く、かつ効率良く接合するために張力を印加した状態で基板に対する位置を保持する画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像表示装置の製造方法は、対向する一対の基板間にその間隔を規定する複数のスペーサーを有する画像表示装置の製造方法であって、ハンドによって搬送され且つ張力が印加された前記スペーサーを前記一対の基板のうちの一方の基板上に配置する工程と、前記一方の基板上に配置されたスペーサー保持手段によって、前記スペーサーを該一方の基板上に配置された状態でその基板側に押さえ付けて保持する工程と、前記スペーサー保持手段により保持されたスペーサーから前記ハンドを開放する工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
例えば、上記スペーサー保持手段は、ハンドで両端を把持し張力を印加された長尺スペーサーが基板上面に接地した状態で、長尺スペーサーの両端部を押さえるために上から基板に押付ける爪を備え、この爪により、長尺スペーサーに印加している張力に抗する摩擦力がスペーサーの下面と基板上面の間で発生する力で押付けを行なうようにしても良い。この場合、爪のスペーサーに接する面は、基板上面と平行になっていて押付けたときにスペーサーが倒れる方向のベクトルが生じないようにすることが好ましい。また、爪の押付けは、小さな力でスペーサーに爪が接してその後張力を保持する押し力まで段階的に大きくするよう動作することがより好ましい。また、基板が位置決めされる板（冶具）が装置に対して交換可能になっており、押付け力は解除するまでは継続して作用してもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像表示装置の製造方法の実施の形態を図１〜図１６を参照して説明する。
【００１４】
まず、本実施形態に係る製造方法で製造すべき画像表示装置の概要を説明する。この画像表示装置は、互いに対向する一対の基板（プレート）として、複数の電子放出素子がマトリックス状に形成されたリアプレートと、このリアプレート上の各電子放出素子に対向する位置に蛍光体が形成されたフェースプレートとを備え、リアプレート上の電子放出素子から電子線を発生させ、これに対向するフェースプレート上の蛍光体にその電子線を当てて発光させるものである。この画像表示装置における両プレート間は真空に形成されるため、両プレートにかかる大気圧を支えるためのスペーサー（長尺スペーサー）が設けられる。
【００１５】
図１は、画像表示装置の分解図、図２は、組立後の完成品を示す斜視図、図３は、完成品の断面図をそれぞれ表す。
【００１６】
図１〜図３において、２７１はガラスフェースプレートであり、その上面に蛍光体２７１ｃとブラックマトリックスとが形成される。２７１ａ、ｂはガラスフェースプレート２７１上のアライメントマークである。２７２は枠体であり、２７２ａ、ｂは枠体２７２のガラスフリットである。７４は大気圧支持部材としてのスペーサーであり、その両端に予めコマ７４ａ、７４ａがセラミックス接着剤を用いて接合されている。７５は上記のスペーサー７４、コマ７４ａ、７４ａからなるスペーサーユニットである。
【００１７】
また、２７３はガラスリアプレートであり、２７３ｃはガラスリアプレート２７３上にマトリックス状に形成される複数の電子放出素子である。２７３ｅは、ガラスリアプレート２７３上のスペーサー接合位置を示すスペーサーアライメントマークであり、スペーサー両端に対応する位置に形成されている。２７３ａ、ｂは、ガラスフェースプレート２７１上のアライメントマーク２７１ａ、ｂに対するガラスリアプレート２７３上の位置合わせ用のアライメントマークである。
【００１８】
上記画像表示装置においては、一対の基板をなすガラスフェースプレート２７１とガラスリアプレート２７３の間に設けられた複数のスペーサー７４…７４により、両プレート２７１、２７３にかかる大気圧が支えられる（図３参照）。
【００１９】
図４は、スペーサーユニット７５の詳細を示す。スペーサーユニット７５におけるスペーサー７４は、ガラススペーサーであり、例えば厚さが０．２ｍｍ、高さが２ｍｍの長い帯状ガラスで形成されている。このスペーサー７４の両端には、コマ７４ａ、７４ａが予めセラミックス接着剤により接合されている。
【００２０】
図５は、上記スペーサーユニット７５がリアプレート２７３上に接合された様子を示す。スペーサーユニット７５は、リアプレート２７３上のスペーサーアライメントマーク２７３ｅの両端を結ぶ線上にスペーサー７４の厚さの中心が一致するように置かれ、画像表示面外の所定位置で、コマ７４ａ、７４ａを介してセラミックス接着剤によりリアプレート２７３上に接合される。この接合に際し、スペーサー７４を直線状にまっすぐにするため、スペーサー７４に所定の張力がかけられる（後述参照）。
【００２１】
ここで、上記画像表示装置の製造方法及びこれで用いるスペーサー接合装置（「スペーサー組み付け装置」、「スペーサー組立装置」とも呼ぶ）を図６〜図１６を参照して説明する。
【００２２】
図６は、リアプレート２７３上にスペーサー７４を把持して組み付け、接合する工程で用いるスペーサー接合装置の装置全体の斜視図を示す。図６において、１はスペーサー接合装置であり、２は架台であり、その架台２の左右位置にコラムガイド（直線ガイド）３が取り付けられる。４は直線ガイド３上を移動可能に設けられるコラム（移動コラム）であり、サーボモーター８及びボールねじを用いた移動機構により図示しないＮＣ（数値制御）ユニットからの制御指令を受けてＮＣ駆動される。このコラム４には、スペーサー７４を機械的に把持、位置決め、組付けを行うための複数のハンドからなるハンド部（後述参照）が取り付けられる。９はスペーサーマガジン（スペーサーユニット用マガジン）であり、スペーサーユニット７５を１パネルに必要な数分、収納する。５はＸＹθテーブルであり、画像処理カメラ（後述参照）により捉えたスペーサーアライメントマーク２７３ｅを基準に移動制御される。６はリアプレート２７３を載せるリアプレート治具、７は本発明のスペーサー保持手段をなすスペーサー押さえ（押さえ機構、メカ押さえ）である。
【００２３】
ここで、スペーサー接合装置１の動作について説明する。
【００２４】
まず、スペーサー接合装置１からその外部にリアプレート治具６を取り外し、そのリアプレート冶具６上にリアプレート２７３を載せる。そして、リアプレート２７３を載せたリアプレート冶具６をスペーサー接合装置１に戻し、そのＸＹθテーブル５上に載せる。また、スペーサー接合装置１の所定位置に、予めスペーサーユニットを必要数分、収納したスペーサーマガジン９をセットする。
【００２５】
ここまでの工程は、作業者によって行われる。この後の工程は、自動運転で行われる。すなわち、駆動部８によりコラム４がスペーサーマガジン９のスペーサーユニットを収納している所定位置に移動し、コラム４上の所定位置に設けた後述のハンド部における一対のハンドの組み合わせからなる複数のハンドにより、同時に複数本のスペーサー７４の両端部を把持する。その後、リアプレート２７３上に移動し、スペーサー７４に張力を印加する（把持ハンド部の詳細は後述参照）。そして、コラム４に設けられた画像カメラ（後述参照）でリアプレート２７３上のスペーサーアライメントマーク２７３ｅを捉え、ＸＹθテーブル５にて位置合わせを行う。
【００２６】
その後、上記複数のハンドが下降し、リアプレート２７３上にスペーサー７４の下端部が接地する。次いで、スペーサー押さえ７にてスペーサー７４をメカ的な位置ずれが生じないように、また張力がなくならないように、その両端部を押さえる（スペーサー押さえ７の詳細は後述参照）。これらの作業を繰り返すことにより、リアプレート２７３上に所定数のスペーサー７４が組み付けられる。その組み付け完了後に、リアプレート治具６を取り出す。
【００２７】
その後、図４に示すスペーサーユニット７５のコマ７４ａに設けた接着剤穴７４ｂに、接着剤転写装置（不図示）による複数の転写針により、セラミックス接着剤を塗布する。その後、リアプレート治具６を真空チャンバー内に入れ、接着剤を真空乾燥により固める（真空乾燥の詳細は後述参照）。その後、真空チャンバー内から取り出し、リアプレート治具６から、スペーサー７４が接合されているリアプレート２７３を取り出し、次工程に移行する。
【００２８】
以上の工程にて、リアプレート２７３上の所定位置に所定数のスペーサー７４が接合される。スペーサー７４は、５本ずつ組み付けられ、これを４回繰り返して総数２０本全ての組み付け後、スペーサー押さえ７により固定される。
【００２９】
次に、上記工程の内、スペーサー７４の把持・組み付け工程で用いるハンド部の詳細を図７〜図１１を参照して説明する。
【００３０】
ハンド部は、スペーサー７４の両端を把持する一対のハンドを有する。この一対のハンドは、本実施形態の例では、コラム４上に固定配置されたハンド（以下、「固定側ハンド」と呼ぶ」と、コラム４上に移動可能に配置されたハンド（以下、「張力印加側ハンド」と呼ぶ）とから構成され、各々のハンドがスペーサー７４を複数本同時に把持・組み付けるため、その本数に応じた個数分、搭載される。
【００３１】
図７は、コラム４上に設けられた一対のハンドを示す斜視図、図８は、一対の把持ハンドのうちの固定側ハンドを示す断面図、図９は、一対の把持ハンドのうちの張力印加側ハンドを示す断面図、図１０は、張力印加側把持ハンドによる張力印加機構の詳細図を示す。
【００３２】
図７〜図１０において、４ａは前述したコラム４上に形成される穴であり、その穴４ａ内で、ハンドの爪部分（後述参照）が駆動可能となっている。図７及び図８において、１１〜２１は、固定側ハンド及びその駆動機構に関する各要素を示す。すなわち、１１は固定側ハンドを支持する支柱（固定側支柱）であり、コラム４上の穴４ａに隣接する所定位置に固定される。１２は固定側ハンドの本体をなす固定側プレートであり、支柱１１の穴４ａ側の側面に設けた上下ガイド１３に沿って穴４ａの内外を垂直方向にガイドされる。１４は固定側ハンドの固定爪であり、固定側プレート１２の先端に取り付けられる。１５は固定側ハンドの可動爪、１６は固定側プレート１２の側面で可動爪１５を回転可能に支持する回転支持部、１７は回転支持部１６の回転軸の穴に挿入配置されるピンであり、可動爪１５がピン１７を介して回転支持部１６の回転軸を中心に所定の角度範囲で揺動し、これにより固定側ハンドが開閉自在となっている。１８は可動爪１５を回転支持部１６を介して揺動可能に駆動するエアーシリンダーからなる把持シリンダーであり、空気圧によりロッドを前後動させて可動爪１５を開閉させる。スペーサー７４の把持力は、例えば約３ｋｇである。１９はワイヤーであり、２０はワイヤーが巻かれる滑車であり、ワイヤー１９の一端が固定側プレート１２に接続され、その他端が滑車２０を介して錘２１に接続され、この構造により固定側ハンドの自重が軽減され、例えば固定側ハンドの重さが数ｋｇであっても、数百ｇに軽減される。
【００３３】
また、図７、図９、及び図１０において、３０〜４５は、張力印加側ハンド及びその駆動機構を構成する各要素を示す。３１は張力印加側ハンドを支持する支柱（固定側支柱）であり、直線ガイド３０を介してコラム４上をそのスペーサー７４の長手方向に沿って移動可能に取り付けられる。３２は張力印加側ハンドの本体をなす固定側プレートであり、上下ガイド３３により垂直方向にガイドされる。３４は張力印加側ハンドの固定爪であり、固定側プレート３２の先端に取り付けられる。３５は張力印加側ハンドの可動爪であり、３６は固定側プレート３２の側面で可動爪３５を回転可能に支持する回転支持部、３７は回転支持部３６の回転軸の穴に挿入配置されるピンであり、可動爪３５がピン３７を介して回転支持部３６の回転軸を中心に所定の角度範囲で揺動し、これにより固定側ハンドが開閉自在となっている。３８は可動爪３５を回転支持部３６を介して揺動可能に駆動するエアーシリンダーからなる把持シリンダーであり、空気圧によりロッドを前後動させて可動爪３５を開閉させる。３９はワイヤーであり、４０はワイヤーが巻かれる滑車であり、ワイヤー３９の一端が固定側プレート３２に接続され、その他端が滑車４０を介して錘４１に接続され、この構造により張力印加側ハンドの自重が軽減され、例えば張力印加側ハンドの重さが数ｋｇであっても、数百ｇに軽減される。
【００３４】
すなわち、張力印加側ハンドは、固定側ハンドと比べると、その爪部分の構成は同様である。その違いは、支柱３１が直線ガイド３０を介してコラム４に取り付けられ、これにより、ハンド全体がスペーサー７４の長手方向に移動可能となっていることにある。具体的には、図７及び図１０に示すように、支柱３１は直線ガイド３０によりガイドされ、支柱３１には引っ張りコイルバネ４２が取り付けられ、張力印加シリンダー（エアーシリンダー）４３により例えば数百ｇのバネ力を印加できるようになっている。４４はストッパーである。ストッパーシリンダー（エアーシリンダー）４５によりそのロッドの先端を支柱３１をストッパー４４に押し付けて位置決めしている。
【００３５】
上記一対のハンドは、本実施形態の例では、５組（図７の例では５組の内の２組のみを例示）取り付けられる。この場合、固定側ハンドの固定爪１４は、例えばピッチ精度２μｍというような高精度なピッチに組み付けられる。張力印加側ハンドの固定爪３４も、同様のピッチ精度で組み付けられる。
【００３６】
また、図７において、２２〜２６は、一対のハンド、すなわち固定側ハンドと張力印加側ハンドを上下動させる駆動機構の各要素を示す。すなわち、２２はハンド上下バー（ハンド上下プレート）であり、一対のハンド間を繋ぐバーを複数のハンドに亘ってその中央部分で連結した平面形状を示し、その上面が固定側プレート１２、３２の上端部の側面から突出して設けた肩体１２ａ、３２ａの底面に当接しているが、その当接状態で肩体１２ａ、３２ａを介して固定側プレート１２、３２を上方向には移動可能となっている。このハンド上下バー２２の移動機構として、２３はハンド上下バー２２を上下方向に駆動する駆動源としてのエアーシリンダー、２４はコラム４上に取り付けられたアングル、２５はそのアングルの側面に設けた垂直ガイドであり、エアーシリンダー２３のロッドを上下動させることによりアングル２４の垂直ガイド２５に沿ってハンド上下バー２２を上下方向に駆動し、これによりハンド部の上昇・下降が可能となっている。エアーシリンダー２３の代わりにサーボモータ等の駆動源でも可能である。
【００３７】
また、４６、４７は画像処理用のＣＣＤカメラであり、例えば５組のハンドのうちの例えば中央に位置するハンド周辺に設置されている。リアプレート２７３上に設けた両端のスペーサーアライメントマーク２７３ｅを結ぶ直線とスペーサー７４の厚さ方向の中心位置を合わせるので、中央の固定爪１４、３４のスペーサー把持面を通る直線は、アライメントマークを結ぶ直線から所定距離（例えば０．１ｍｍ）離れる方向に位置しなければならない。画像処理装置は、あらかじめ上記のように調整され、ＸＹθテーブル５によってアライメント位置決めされる。
【００３８】
ここで、ハンド部の動作を説明する。この説明における「ハンド部（把持ハンド部）」は、ハンド上下バー駆動用のシリンダー２３によりハンド上下バー２２を介して上下方向に移動する部分のことを意味するものとする。具体的には、支柱１１、３２に対し上下ガイド１３、３３に沿って移動する部分、すなわち固定側プレート１２、３２、固定爪１４、３４、移動爪１５、３５、回転支持部１６、３６、ピン１７、３７、及びエアーシリンダー１８、３８を示すものとする。
【００３９】
まず、スペーサー７４を把持する前の初期状態として、ハンド部は、ハンド上下バー駆動用のシリンダー２３により支柱１１、３１に対し上端に位置している。このときの可動爪１５、３５は、開状態である。また、張力印加側ハンドの支柱３１は、ストッパーシリンダー４５によりストッパー４４に押し付けた状態であり、さらに引っ張りコイルバネ４２は、張力印加シリンダー４３のロッドが前進端にあり、張力を印加していない。
【００４０】
上記の初期状態から、次の（１）〜（１４）の各動作が実施される。
【００４１】
（１）サーボモーター８をＮＣ駆動することにより、送りねじ機構によってコラム４がスペーサーマガジン９上の５本のスペーサー７４上に移動する。そして、その移動位置でハンド上下バー駆動用のシリンダー２３を駆動することによりそのロッドが下降端まで下がり、これにより、ハンド上下バー２２を介してハンド部が支柱１１、３１に対し上下ガイド１３、３３に沿って下降する。
【００４２】
（２）上記下降位置で、ハンド部は、エアーシリンダー１８、３８を駆動することによりそのロッドを延ばし、可動爪１５、３５を閉じる。これにより、スペーサー７４の両端部を固定爪１４、３４と可動爪１５，３５とで挟み込んで把持する。その状態で、ハンド上下バー駆動用のシリンダー２３を駆動させることによりハンド上下バー２２を介してハンド部が上昇する。
【００４３】
（３）サーボモーター８をＮＣ駆動することにより、送りねじ機構によってコラム４がリアプレート２７３上のスペーサー接合位置（スペーサー５本分に対応する上側位置）に移動する。
【００４４】
（４）ストッパーシリンンダー４５を駆動することによりそのロッドが後退する（図１０参照）。
【００４５】
（５）張力印加シリンダー４３を駆動することによりそのロッドが後退し、引っ張りコイルバネ４２を介して張力印加側ハンドがコラム４上を直線ガイド３０に沿って移動し、これにより、スペーサー７４に張力を印加する。
【００４６】
（６）ハンド上下バー駆動用のシリンダー２３を駆動することにより、ハンド部をスペーサー押さえ７の爪（後述参照）の横側位置でリアプレート２７３に当たらない高さまで降ろす。その状態で、サーボモーター８をＮＣ駆動させることにより、送りねじ機構によってコラム４が移動し、スペーサー押さえ７の爪の下にスペーサー７４を移動する。
【００４７】
（７）画像処理カメラ４６、４７にてアライメントマーク２７３ｅを捉え、ＸＹθテーブル５により両端のアライメントマークを結ぶ直線とスペーサー７４の厚さ方向の中心位置が一致するように合わせる。
【００４８】
（８）ハンド上下バー駆動用のシリンダー２３を駆動することにより、ハンド上下バー２２を介して、ハンド部が下降する。
【００４９】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、ハンド部の下降の様子を示す。リアプレート２７３の表面（スペーサー接地部分）はガラス板の厚さ精度、そこに形成された物の厚さ精度により厚みばらつきがある。図１１（ａ）は、スペーサー７４の下面がリアプレート２７３の表面に接地する前の状態、図１１（ｂ）は、ハンド上下バー２２の下降により、一対のハンドの一方（図中の例では固定側ハンド）がリアプレート２７３上に接地した状態で、接地したハンドの上下方向の移動は止まっている。図１１（ｃ）は、さらにハンド上下バー２２が下降し、一対のハンドの他方（図中の例では張力印加側ハンド）がリアプレート２７３上に接地した状態を示す。これらの動作により、リアプレート２７３の厚みばらつきに合わせ、確実にスペーサー７４の下面がリアプレート表面に接地する。
【００５０】
（９）スペーサー押さえ７によりスペーサー７４を押さえる（後述参照）。
【００５１】
（１０）張力印加シリンダー４３を駆動することによりそのロッドが前進し、引っ張りコイルバネ４２、張力印加側ハンドを介して、スペーサー７４に印加されていた張力を抜く。
【００５２】
（１１）エアーシリンダー１８、３８を駆動することにより、可動爪１５、３５が開く。
【００５３】
（１２）ハンド上下バー駆動用のシリンダー２３を駆動することにより、ハンド上下バー２２を介してハンド部が上昇する。
【００５４】
（１３）張力印加側ハンドのストッパー４５をきかせる。
【００５５】
（１４）上記（１）から（１２）の各動作を全部で４回繰り返す。
【００５６】
これにより、スペーサー押さえ７によりリアプレート２７３上にスペーサー７が精度よく固定される。
【００５７】
次に、本発明のスペーサー保持手段をなすスペーサー押さえ７の詳細を図１２〜図１４に基づいて説明する。
【００５８】
図１２は、スペーサー押さえ７及びリアプレート冶具６を示す斜視図、図１３は、スペーサー押さえ７の詳細を示す斜視図、図１４（ａ）、（ｂ）は、スペーサー押さえ７によるスペーサー７４の押さえ状態を説明する斜視図をそれぞれ示す。
【００５９】
図１２に示すように、リアプレート２７３の外形とほぼ近似した形状のリアプレート治具６のステージ上面には、リアプレート２７３の配置を位置決めするリアプレート位置決め基準３００や、固定のための吸着穴（吸着機構）３０１等が設けられ、リアプレート２７３が平滑に且つ歪み無く固定される。
【００６０】
リアプレート治具６には、スペーサー接合装置１に対しその配置位置決めされる高さ方向の高さ受け面３０２と冶具位置決め基準（位置決め基準面）３０３とが設けられ、交換可能になっている。
【００６１】
上記リアプレート治具６のステージ外側をなす４辺のうちの対向する２辺には、スペーサー７４を接着固定する両端部分に対応して、スペーサー押さえ（スペーサー押さえ構造）７が少なくともスペーサー７４の本数以上配置されている。
【００６２】
図１３に示すように、上記スペーサー押さえ７は、スペーサー７４を把持し且つその張力を保持した状態で搬送されてくるハンドからその爪の両端部外側に露出している部分のスペーサー７４自身をリアプレート（ガラス基板）２７３上に固定するものである。このスペーサー押さえ７は、スペーサー７４の両端の露出部分の上面を上から下に向けて押さえる爪３０４と、その爪３０４の上下動作をガイドするガイド３０５とを有し、ガイド３０５がリアプレート治具６のステージ側面に配置される。
【００６３】
ガイド３０５は、スペーサー７４の高さ寸法や基板配線面の高さにバラツキがある場合が常に考えられるので、複数のスペーサー７４を同時に押さえる場合には、スペーサー７４毎に押さえる爪３０４の先端が個々に高さ上下方向に追従動作可能となって対応する構造に形成される。
【００６４】
爪３０４は、スペーサー７４が一直線状に姿勢を保ち自立させるために印加されている張力に抗する摩擦力がスペーサー７４の下面とリアプレート２７３の上面との間で発生する力で押付けを行なうようになっている。
【００６５】
爪３０４のスペーサー７４に当接する面は、基板上面と平行になっていて押付けたときにスペーサー７４が倒れる方向のベクトルが生じないようになっている。爪３０４の押付けは、小さな力でスペーサー７４に爪が接し、その後、張力を保持する押し力まで段階的に大きくするよう動作する。
【００６６】
本実施形態では、スペーサー押さえ７の押さえ力発生にバネを用いた例を示す。図１３、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、押さえ爪３０４は、リアプレート冶具６のプレート側面に配置されたガイド３０５を介して上下方向に移動可能に取り付けられる。この押さえ爪３０４には、その側面に第１の引張りバネ３０６の一端が固定される。第１の引張りバネ３０６のの他端はリアプレート冶具６のプレート側面側に固定される。これにより、第１の引張りバネ３０６を介し押さえ爪３０４による押さえ力Ｆ１を得ることができる。
【００６７】
この押さえ爪３０４には、第２の圧縮バネ３０７も取り付けられる。この第２の圧縮バネ３０７は、スペーサー接合装置１に取り付けた押さえ解除棒３０８が当接可能に設けられ、その当接状態で、第１の引張りバネ３０６により生じる押さえ力を打ち消す方向に力Ｆ２が作用するようになっている。
【００６８】
また、第２の圧縮バネ３０７が押さえ解除棒３０８に当接しているときは、押さえ爪３０４が解除され、リアプレート２７３の上面と押さえ爪３０４とに隙間が形成される。この隙間の量は、スペーサー７４が横方向から挿入可能な程の大きさに設定される。すなわち、そのとき爪３０４に生じている押さえ力Ｆ１が最小になるように第１の引張りバネ３０６と第２の圧縮バネ３０７の関係が設定されている。その後、押さえ解除棒３０８が下降することにより、徐々に押さえ力Ｆ１が増加していき最高値に達すると、押さえ爪３０４とリアプレート２７３上のスペーサー７４とが接し、第１の引張りバネ３０６による張力を保持するように作用する。
【００６９】
これによって、ハンドにより搬送されてきてリアプレート２７３に接地したスペーサー７４に対し、スペーサー押さえ７が小さな力で当接することができ、アライメントした位置がずれるのが防止される。
【００７０】
なお、爪３０４には、スペーサー７５をリアプレート２７３に押さえてスペーサー接合装置１から取り出した後に接着剤を塗布するために、接着剤塗布穴３０９が設けられている。
（接着剤塗布工程）
上記の工程までで、リアプレート治具６によりリアプレート２７３に対して全てのスペーサー７４が位置決め固定されたものが、接着剤塗布工程に搬送される。
【００７１】
本工程では、スペーサーユニット７４の両端に位置する接着剤塗布穴７５ｂに接着剤を塗布する。塗布方法は転写方式を採用している。この転写方式を採用した理由を下記に記述する。
【００７２】
接着剤は、骨材として直径が数μｍから百μｍ程度の粒子であり，これが溶剤としての水の中に分散している状態である。一般に、接着剤の塗布にはディスペンサ方式が多く用いられているが、今回の接着剤のように粒子が大きなものを安定して塗布するためには当然、径の大きなニードル（φ１．４以上）が必要になってくる。径の大きなニードルでは、必然的に１ショットで吐出出来る最低量もそれなりに多くなってしまう。
【００７３】
しかし、接着で必要な強度を達成するには２〜３ｍｇという微量の接着剤で十分である。この量を安定的に吐出することはディスペンサ方式では不可能である。ましてや、塗布後の接着剤形状を薄くことは出来ない。薄くすることは、接着剤の乾燥時間に大きくかかわってくる。接着剤は、外気との境界表面から水分を蒸発させ硬化させるので、硬化した厚みが増えれば増えるほど乾燥時間がかかることになる。このため、薄く塗らなければならなくなる。そのためには、転写方式で接着剤を塗布する必要がある。
（接着剤の乾燥硬化工程）
上記の工程により接着剤塗布穴７４ｂに接着剤を塗布されたリアプレート７４は、リアプレート治具６にセットされた状態のまま、その接着剤の乾燥硬化工程のために真空乾燥炉に搬送される。
【００７４】
図１５は、本工程で用いる真空乾燥炉の全景を示す。
【００７５】
図１５において、５０１は真空乾燥炉を形作る筐体である。５０２はリアプレート２７３を載せたリアプレート治具６を出し入れする蓋であり、５０３は筐体５０１と蓋５０２の間には密閉度を保つためのＯリングである。筐体５０１の外部にはリブ５０４が立てられ、これにより、真空引きしたときの筐体５０１の内外の圧力差によって、筐体５０１の形状が崩れないようになっている。
【００７６】
筐体５０１の材料としては、金属（例えばステンレス、アルミニウム）、アクリルである。筐体５０１が金属の場合の結合方法は、溶接、接着、Ｏリング接合があるが、アクリルの場合は接着あるいはＯリング接合である。真空乾燥炉には、真空引きするための真空源（不図示）が接続される。
【００７７】
本工程で用いる真空乾燥炉は、室温程度（２２〜２４℃）の接着剤に含まれている水分を蒸発させるものなので、到達真空度としては４〜２０Ｔｏｒｒ（５３３〜２，６６６Ｐａ程度）、あるいは水分蒸発の効率を上げるために真空度を上げても０．１Ｔｏｒｒ（１３Ｐａ程度）である。この真空度レベルであれば、ロータリポンプで十分に達成できる真空度であり，真空源が安価で済む。真空保持時間は８分から１２分である。
【００７８】
この真空到達度と真空保持時間において、後の搬送やスペーサー押え７の取り外し時の機械的外力がかかったときでも、リアプレート２７３上のスペーサー７４がずれたり剥離したりしない必要最低限の接着強度（＝仮固定）を達成することが出来るプロセス条件である。
【００７９】
図１６は、本工程で用いる真空乾燥炉の内部を示す。
【００８０】
図１６において、筐体５０１は、図１５の筐体と同一である。筐体５０１の内部には、リアプレート治具６を支持するリアプレート治具支柱５１１ａ〜ｃ上にリアプレート治具６が位置決めされ、そのリアプレート治具６上にリアプレート２７３が載せられる。リアプレート治具６に取り付けたスペーサー押え７によって、リアプレート２７３とスペーサー７４との位置が規定されている。
【００８１】
筐体５０１からリアプレート２７３に向かって、容積占有塊５１２が突起している。この容積占有塊５１２は、筐体５０１内の気体容積を極力小さくするためのものである。これにより、真空源としてのロータリーポンプ（不図示）により筐体５０１内を真空引きする際に短時間で排気可能になる。
【００８２】
リアプレート治具支柱５１２ａ〜５１２ｃは、図示の如く、分割されている。これは、リアプレート治具６を搬送するツールとして専用のハンドリング台車を用いるが、このハンドリング台車のフォーク部分が筐体５０１内に入り込んで、ハンドリング台車と真空乾燥炉内とでリアプレート治具６の受け渡しが出来るためである。
【００８３】
以下、本工程で真空乾燥が必要な理由を説明する。
【００８４】
まず、リアプレート２７３上にスペーサー７４を２０本全数位置決めし、リアプレート治具６から出ているスペーサー押え７でその位置を規整している。上記のリアプレート２７３上のスペーサー７４の位置精度は数μｍ程度が必要とされる。さらに、リアプレート２７３のサイズは、１０００ｍｍ×６００ｍｍ程度、スペーサー７４の長さは、８００ｍｍ程度と非常に大きい。
【００８５】
従って、接着剤を硬化させるために加熱を行なうと、接着剤だけを加熱することは不可能で、接着剤周辺のリアプレート２７３やスペーサー７４までも温度が上昇してしまう。リアプレート２７３の温度が上昇すると、熱膨張してリアプレート２７３自体が大きくなる。この大きさは、リアプレート２７３の温度が１℃上昇することで約４μｍであるので、接着剤が本硬化するのに必要な温度２００℃の加熱をしてしまうと、数十μｍほど、簡単に加熱前の位置とはずれる。さらに、加熱によるガラスの変形は不均一である。しかしながら、その熱膨張に対してリアプレート治具６やスペーサー押え７の方を膨張変化に追従させることは不可能であるので、リアプレート２７３とスペーサー７４の相対位置の精度±１０μｍには到底達成できない。よって、複数本のスペーサーを一度に固定された治具ごと固定するのに加熱することは出来ない。
【００８６】
そこで、加熱に変わる接着剤を乾燥させるプロセスとして真空乾燥が必要になってきた。以下、この真空乾燥による接着剤の硬化工程を説明する。
【００８７】
上記の工程までで仮固定されたものをリアプレート治具取り外し工程へ運ぶ。このリアプレート治具６の取り外し工程は、加熱によりリアプレート２７３、スペーサー７４が膨張して、リアプレート治具６との間に位置ずれが発生して、それによって発生する応力がその破壊限界値を超えてスペーサー７４が破壊されるのを防ぐものである。
【００８８】
これによりリアプレート治具６が取り外されたリアプレート２７３を加熱工程へ運ぶ。この加熱工程では、接着剤の本硬化するための加熱を行う。この加熱手段は、ホットエアーや光ビームをスポット的に直接接着剤に吹きかけ、照射するものでも良いし、電気炉のように全体的に加熱することによって、接着剤を加熱硬化させても良い。この加熱によって接着剤の接着強度を増し、その後の搬送および後の工程中にも、その位置が維持される接着強度を達することが出来る。
【００８９】
上記までの工程終了により、スペーサー組立工程は全て終了する。
【００９０】
従って、本実施形態によれば、ハンドによって搬送され一直線状に姿勢を保ち自立させるため張力を印加された長尺スペーサーを、基板上のマーク検出で調整された組み付け位置で押さえ手段により保持することでハンドからスペーサーが受け渡しされてハンドは次のスペーサーを搬送する工程に移ることができるので装置稼動率が上がる。
【００９１】
また、この保持手段が複数並べられた治具を構成することで基板一枚分の長尺スペーサーを一括で保持でき、スペーサー組み付け装置からこの治具を取り外して交換することによって次の工程である接着剤の塗布および乾燥硬化に必要な時間を組み付け装置の稼動と並行して行なうことが可能となって生産性の向上に寄与する。
【００９２】
また、接着剤の乾燥硬化方法を真空乾燥による硬化を行なうときには、本来組み付け装置全体を真空化する容器の内に収めなければならないが、本実施形態の治具による組み付け方法を採った場合には、乾燥用真空容器は治具が入る程度の小さな容器で済み設備投資が大幅に抑えられる効果がある。
【００９３】
なお、本実施形態では、複数本（例えば５本）のハンドについて説明したが、１本でも同様の機構、構成で組み付け可能である。
【００９４】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明の好適な実施の態様を以下のとおり列挙する。
［実施態様１］
実施態様１は、対向する一対の基板間にその間隔を規定する複数のスペーサーを有する画像表示装置の製造方法であって、ハンドによって搬送され且つ張力が印加された前記スペーサーを前記一対の基板のうちの一方の基板上に配置する工程と、前記一方の基板上に配置されたスペーサー保持手段によって前記スペーサーをその一方の基板上の配置位置で保持する工程と、前記スペーサー保持手段により保持されたスペーサーから前記ハンドを開放する工程とを有することを特徴とする画像表示装置の製造方法である。
［実施態様２］
実施態様２では、上記ハンドを開放する工程は、保持する手段を複数並べて基板上の複数のスペーサーを保持した状態で行われることを特徴とする実施態様１に記載の画像表示装置の画像表示装置である。
［実施態様３］
実施態様３では、前記スペーサー保持手段は、スペーサーの両端を一対の押さえで基板に対して保持する機構を有することを特徴とする実施態様１に記載の画像表示装置の製造方法である。
［実施態様４］
実施態様４では、前記スペーサー保持手段は、基板に平行な部分をもった押さえでスペーサーを上から基板に向けて押付ける機構を有することを特徴とする実施態様１に記載の画像表示装置の製造方法である。
［実施態様５］
実施態様５では、上記画像表示装置の製造方法において、前記スペーサー保持手段は、押付け力を段階的に変化させるものであることを特徴とする実施態様１に記載の画像表示装置の製造方法である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一対の基板間に長尺スペーサーを精度良く、かつ効率良く接合するために張力を印加した状態で基板に対する位置を保持する画像表示装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の製造方法で用いるスペーサー接合装置の外観を示す斜視図である。
【図２】画像表示装置の分解図である。
【図３】画像表示装置の組立後の図である。
【図４】画像表示装置の断面図である。
【図５】スペーサーユニットを示す斜視図である。
【図６】リアプレート上のスペーサーユニットの接合状態を示す斜視図である。
【図７】ハンド部の全体構成を示す斜視図である。
【図８】固定側ハンドを示す側面図である。
【図９】張力印加側ハンドを示す側面図である。
【図１０】張力印加側ハンドによる張力印加機構を示す側面図である。
【図１１】リアプレートへのスペーサの接地状態を説明する正面図である。
【図１２】スペーサー押さえが配置されたリアプレート治具を示す斜視図である。
【図１３】スペーサー押さえの詳細を示す斜視図である。
【図１４】スペーサー押さえの状態変化を説明する斜視図である。
【図１５】真空乾燥炉の全景を示す斜視図である。
【図１６】真空乾燥炉の内部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  スペーサー接合装置（スペーサー組み付け装置）
２  架台
３  コラムガイド
４  コラム
５  ＸＹθテーブル
６  リアプレート治具
７  スペーサー押さえ
８  サーボモーター
９  スペーサーマガジン
１１、３１  固定側支柱
１２、３２  固定側プレート
１３、３３  上下ガイド
１４、３４  固定爪
１５、３５  可動爪
１６、３６  回転支持部
１７、３７  ピン
１８、３８  把持シリンダー
１９、３９  ワイヤー
２０、４０  滑車
２１、４１  錘
２２  ハンド上下バー（ハンド上下プレート）
４２  引っ張りコイルバネ
４３  張力印加シリンダー
４４  ストッパー
４５  ストッパーシリンダー
４６、４７  ＣＣＤカメラ
７４  スペーサー
７５  スペーサーユニット
２７１  フェースプレート
２７２  枠
２７３  リアプレート
３００  リアプレート位置決め基準
３０１  吸着穴
３０２  高さ受け面
３０３  治具位置決め基準
３０４  押さえ爪
３０５  ガイド
３０６  第１の引張りバネ
３０７  第２の圧縮バネ
３０８  押さえ解除棒
３０９  接着剤塗布穴
５０１  筐体
５０２  蓋
５０３  Ｏリング
５０４  リブ
５１１ａ〜５１１ｃ  リアプレート治具支柱
５１２  容積占有塊
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004152676.tif 000014
【図１３】
2004152676.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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