(57)【要約】【課題】この発明は、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を真空状態を維持しつつ確実且つ正確に位置決めできる位置決め方法、およびこの方法を実現するための位置決め装置を提供することを課題とする。【解決手段】位置決め装置２０は、ＦＥＤの前面基板１１を保持した搬送機構２２および背面基板１２を保持したリフター２３を配置する真空チャンバ２１を有する。真空チャンバ２１は、第１フレーム２５に支持固定されている。第１フレーム２５と別体の第２フレーム３５には、真空チャンバ２１の外側から、搬送機構２２を支持した支持ロッド３１、リフター２３を支持した支持ロッド３６、および検出装置が取り付けられている。真空チャンバ２１の外で、ジャッキボルト３３を操作して前面基板１１の水平出しを行い、アジャスター３９を操作して背面基板１２の水平出しを行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を、上記真空チャンバを外部と連絡する連絡部材を通して設けられた支持機構により支持し、上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して、上記被位置決め部材を位置決めする方法。
【請求項２】
真空チャンバ内に被位置決め部材を配置する工程と、
該真空チャンバを真空引きする工程と、
上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、
を備えていることを特徴とする被位置決め部材の位置決め方法。
【請求項３】
真空チャンバ内に被位置決め部材を配置する工程と、
上記真空チャンバを真空引きする工程と、
上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を検出する検出工程と、
この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、
を備えていることを特徴とする被位置決め部材の位置決め方法。
【請求項４】
上記検出工程では、上記真空チャンバに設けられた少なくとも１つの窓を介して上記真空チャンバの外側から上記被位置決め部材にレーザ光を照射し、その反射光を上記真空チャンバの外側で受光して上記被位置決め部材の姿勢を検出することを特徴とする請求項３に記載の位置決め方法。
【請求項５】
真空チャンバ内に設けられた第１および第２の保持機構に第１および第２の板状体をそれぞれ保持せしめる工程と、
上記真空チャンバを真空引きする工程と、
上記真空チャンバの外から上記第１および第２の板状体を検出する検出工程と、
この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第１の保持機構を支持した第１の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第１の板状体を位置決めする第１の位置決め工程と、
上記検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第２の保持機構を支持した第２の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第２の板状体を位置決めする第２の位置決め工程と、
を備えていることを特徴とする被位置決め部材の位置決め方法。
【請求項６】
上記検出工程では、上記真空チャンバに設けられた少なくとも１つの窓を介して、上記真空チャンバの外側から上記第１の板状体にレーザ光を照射してその反射光を上記真空チャンバの外側で受光することで上記第１の板状体の姿勢を検出するとともに、上記第２の板状体に上記窓を介してレーザ光を照射してその反射光を上記真空チャンバの外側で受光することで上記第２の板状体の姿勢を検出することを特徴とする請求項５に記載の位置決め方法。
【請求項７】
被位置決め部材を収容した真空チャンバと、
この真空チャンバを外部と連絡する連絡部材と、
この連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記被位置決め部材を支持する支持機構と、
上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して上記被位置決め部材を位置決めする位置決め機構と、
を備えていることを特徴とする位置決め装置。
【請求項８】
上記真空チャンバの外側から上記被位置決め部材の位置を検出する検出装置をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の位置決め装置。
【請求項９】
上記真空チャンバを支持固定した第１フレームと、
この第１フレームと別体に離間して設けられ、上記位置決め機構を支持固定した第２フレームと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項７または８に記載の位置決め装置。
【請求項１０】
上記第２フレームは、上記真空チャンバの外側から上記被位置決め部材の位置を検出する検出装置を固設していることを特徴とする請求項９に記載の位置決め装置。
【請求項１１】
上記検出装置は、上記真空チャンバに設けられた少なくとも１つの窓を介して上記真空チャンバの外側から上記被位置決め部材にレーザ光を照射し、その反射光を上記真空チャンバの外側で受光して上記被位置決め部材の位置を検出することを特徴とする請求項８または１０に記載の位置決め装置。
【請求項１２】
上記連絡部材は、上記真空チャンバを密閉するシール部材を備えていることを特徴とする請求項７に記載の位置決め装置。
【請求項１３】
略矩形板状の第１の板状体を移動可能に保持した第１の保持機構と、
上記第１の板状体と略同じ大きさの略矩形板状の第２の板状体を移動可能に保持した第２の保持機構と、
上記第１および第２の保持機構を収容した真空チャンバと、
この真空チャンバを外部と連絡する第１および第２の連絡部材と、
上記第１の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第１の保持機構を支持する第１の支持機構と、
上記第２の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第２の保持機構を支持する第２の支持機構と、
上記真空チャンバの外側で上記第１の支持機構を操作して上記第１の保持機構を動作させて上記第１の板状体を位置決めする第１の位置決め機構と、
上記真空チャンバの外側で上記第２の支持機構を操作して上記第２の保持機構を動作させて上記第２の板状体を位置決めする第２の位置決め機構と、
を備えていることを特徴とする位置決め装置。
【請求項１４】
上記第１の保持機構は、上記真空チャンバ内で上記第１の板状体をその検出位置と退避位置との間で移動可能に保持し、
上記第２の保持機構は、上記真空チャンバ内で上記第２の板状体をその検出位置と退避位置との間で移動可能に保持することを特徴とする請求項１３に記載の位置決め装置。
【請求項１５】
上記真空チャンバの外側から、上記第１の保持機構によってその検出位置に移動された上記第１の板状体の姿勢を検出するとともに、上記第２の保持機構によってその検出位置に移動された第２の板状体の姿勢を検出する検出装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１４に記載の位置決め装置。
【請求項１６】
上記真空チャンバを支持固定した第１フレームと、
この第１フレームと別体に離間して設けられ、上記第１および第２の位置決め機構を支持固定した第２フレームと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１３または１５に記載の位置決め装置。
【請求項１７】
上記第２フレームは、上記真空チャンバの外側から、上記第１の保持機構によってその検出位置に移動された上記第１の板状体の姿勢を検出するとともに、上記第２の保持機構によってその検出位置に移動された第２の板状体の姿勢を検出する検出装置を固設していることを特徴とする請求項１６に記載の位置決め装置。
【請求項１８】
上記検出装置は、上記真空チャンバに設けられた少なくとも１つの窓を介して上記真空チャンバの外側から、上記検出位置に移動された上記第１の板状体にレーザ光を照射し、その反射光を上記真空チャンバの外側で受光して上記第１の板状体の姿勢を検出するとともに、上記検出位置に移動された上記第２の板状体に上記窓を介してレーザ光を照射し、その反射光を上記真空チャンバの外側で受光して上記第２の板状体の姿勢を検出することを特徴とする請求項１５または１７に記載の位置決め装置。
【請求項１９】
上記第１および第２の連絡部材は、上記真空チャンバを密閉するシール部材をそれぞれ備えていることを特徴とする請求項１３に記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、真空チャンバ内で被位置決め部材を位置決めする方法、およびこの方法を実現するための位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、陰極線管（以下、ＣＲＴと称する）に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、放電現象による蛍光体の発光を利用したプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や、主として電界による電子放出を利用したフィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これらの画像表示装置は、基本構成として、所定の間隔をおいて対向配置された前面基板および背面基板を備え、これらの基板は周辺部を矩形枠状の側壁により接合することにより真空外囲器を構成している。ＦＥＤにおいて、前面基板の内面には蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起する電子放出源である電子放出素子が各画素に対応して配列されている。また、両プレート間には、プレート間の隙間を維持するため、多数の板状、柱状もしくはビーズ等のスペーサが配置されている。
【０００４】
これらの画像表示装置において、前面基板と背面基板間の空間、すなわち真空外囲器内部は、高い真空度に維持されていることが重要となる。真空度が低いと安定した電子放出ができず、画像表示装置の寿命が低下することになる。
【０００５】
このため、従来、画像表示装置を製造する際、側壁を取り付けた背面基板および前面基板を互いに平行且つ水平に対向せしめて真空チャンバ内に配置し、真空チャンバを真空排気した後、前面基板及び背面基板を高温に加熱して脱ガス処理をし、前面基板の画像表示領域を覆う領域にゲッター膜を形成し、その後、対向配置された両基板を真空中で封着して真空外囲器を形成するようにしていた。
【０００６】
封着の際、背面基板に取り付けられた側壁上に設けた低融点金属を溶融し、背面基板を前面基板に押圧していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２２９８２５号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、背面基板および前面基板を真空チャンバ内で互いに平行かつ水平に配置した後、脱ガスのため両基板を加熱する際、真空チャンバも同時に高温に加熱されて熱膨張し、真空チャンバに歪みを生じ、チャンバ内に位置決め配置された基板の水平度が損なわれる問題があった。
【０００９】
このように基板の水平度が損なわれたまま基板を封着すると、基板同士が歪んだ状態で封着されてしまう可能性があるばかりか、低融点金属を通電により加熱溶融したとき、粘度の低い低融点金属が側壁上で片寄り、低融点金属が側壁上で不均一に分布してしまい、通電の際、低融点金属が比較的少ない箇所でリークを生じ、真空外囲器の超高真空状態を保つことができなくなってしまう問題があった。
【００１０】
このため、真空外囲器の超高真空を確保するには真空チャンバ内で基板の水平度を高くする必要があるが、上述した不具合により一旦姿勢が歪んでしまった基板を元に戻すには、真空チャンバを一旦大気に開放して水準器で基板の水平度を測定しつつ基板の姿勢を直す必要があり、作業に多くの時間を要し製造コストが増大する問題があった。
【００１１】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を真空状態を維持しつつ確実且つ正確に位置決めできる位置決め方法、およびこの方法を実現するための位置決め装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を、上記真空チャンバを外部と連絡する連絡部材を通して設けられた支持機構により支持し、上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して、上記被位置決め部材を位置決めする。
【００１３】
また、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に被位置決め部材を配置する工程と、該真空チャンバを真空引きする工程と、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、を備えている。
【００１４】
また、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に被位置決め部材を配置する工程と、上記真空チャンバを真空引きする工程と、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を検出する検出工程と、この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記被位置決め部材を支持した支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して、上記被位置決め部材を位置決めする工程と、を備えている。
【００１５】
上記発明によると、真空チャンバ内に配置した被位置決め部材を、真空チャンバの外側から位置決めできる。このため、真空チャンバ内で一旦位置決めした被位置決め部材が何らかの原因によって位置ズレを生じた場合であっても、真空チャンバを大気に開放することなく被位置決め部材を再び位置決めし直すことができる。つまり、真空チャンバの真空状態を維持したまま被位置決め部材を複数回に亘って位置決めでき、真空チャンバを何度も真空引きする必要がなく、作業工程を大幅に減少させることができ、被位置決め部材を確実且つ正確に何度でも位置決めできる。
【００１６】
また、本発明の位置決め方法によると、真空チャンバ内に設けられた第１および第２の保持機構に第１および第２の板状体をそれぞれ保持せしめる工程と、上記真空チャンバを真空引きする工程と、上記真空チャンバの外から上記第１および第２の板状体を検出する検出工程と、この検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第１の保持機構を支持した第１の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第１の板状体を位置決めする第１の位置決め工程と、上記検出結果に基づいて、上記真空チャンバの外から上記第２の保持機構を支持した第２の支持機構を上記真空チャンバの外側で操作して上記第２の板状体を位置決めする第２の位置決め工程と、を備えている。
【００１７】
また、本発明の位置決め装置は、被位置決め部材を収容した真空チャンバと、この真空チャンバを外部と連絡する連絡部材と、この連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記被位置決め部材を支持する支持機構と、上記真空チャンバの外側で上記支持機構を操作して上記被位置決め部材を位置決めする位置決め機構と、を備えている。
【００１８】
上記発明によると、真空チャンバ内に配置した被位置決め部材を、連絡部材を介して設けられた支持機構によって、真空チャンバの外側から位置決めできる。このため、真空チャンバ内で一旦位置決めした被位置決め部材が何らかの原因によって位置ズレを生じた場合であっても、真空チャンバを大気に開放することなく被位置決め部材を再び位置決めし直すことができる。つまり、真空チャンバの真空状態を維持したまま被位置決め部材を複数回に亘って位置決めでき、真空チャンバを何度も真空引きする必要がなく、作業工程を大幅に減少させることができ、被位置決め部材を確実且つ正確に何度でも位置決めできる。
【００１９】
さらに、本発明の位置決め装置は、略矩形板状の第１の板状体を移動可能に保持した第１の保持機構と、上記第１の板状体と略同じ大きさの略矩形板状の第２の板状体を移動可能に保持した第２の保持機構と、上記第１および第２の保持機構を収容した真空チャンバと、この真空チャンバを外部と連絡する第１および第２の連絡部材と、上記第１の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第１の保持機構を支持する第１の支持機構と、上記第２の連絡部材を介して上記真空チャンバの内外を連絡するように設けられ、上記第２の保持機構を支持する第２の支持機構と、上記真空チャンバの外側で上記第１の支持機構を操作して上記第１の保持機構を動作させて上記第１の板状体を位置決めする第１の位置決め機構と、上記真空チャンバの外側で上記第２の支持機構を操作して上記第２の保持機構を動作させて上記第２の板状体を位置決めする第２の位置決め機構と、を備えている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
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。
【００２１】
まず、本実施の形態に係る位置決め方法および位置決め装置を用いて製造される画像表示装置の一例としてのＦＥＤの構成を説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、ＦＥＤは、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１（第１の板状体、被位置決め部材）、および背面基板１２（第２の板状体、被位置決め部材）を備え、これらの基板は１〜２ｍｍの隙間を置いて対向配置されている。そして、前面基板１１および背面基板１２は、矩形枠状の側壁１３を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された扁平な矩形状の真空外囲器１０を構成している。
【００２３】
接合部材として機能する側壁１３は、例えば、低融点ガラスからなるフリットガラス１９ａ、およびインジウムなどの低融点金属１９ｂにより、背面基板１２の周縁部および前面基板１１の周縁部に封着され、前面基板１１および平面基板１２の周縁部同士を接合している。
【００２４】
真空外囲器１０の内部には、前面基板１１および背面基板１２に加わる大気圧荷重を支えるため、複数のスペーサ１４が設けられている。スペーサ１４としては、板状あるいは柱状のスペーサ等を用いることができる。
【００２５】
前面基板１１内面の画像表示領域には、蛍光面として、赤、緑、青の蛍光体層１６とマトリクス状の黒色遮光層１７とを有した蛍光体スクリーン１５が形成されている。これらの蛍光体層１６はストライプ状あるいはドット状に形成してもよい。蛍光体スクリーン１５上には、アルミニウム膜等からなるメタルバック２０が形成され、更に、メタルバックに重ねてゲッター膜８が形成されている。
【００２６】
背面基板１２の内面上には、蛍光体スクリーン１５の蛍光体層１６を励起する励起手段として、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１８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画素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１８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１２の内面には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線７がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引出されている。
【００２７】
このようなＦＥＤでは、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン１５およびメタルバック２０にアノード電圧を印加し、電子放出素子１８から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン１５へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン１５の蛍光体層１６が励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００２８】
上記ＦＥＤを用いて良好な画像を長時間に亘って安定して表示させるためには、真空外囲器１０を１０−７［Ｐａ］程度の超高真空状態にする必要がある。このため、真空外囲器１０を組み立てる際、真空チャンバ内に、側壁を取り付けた背面基板１２、スペーサ１４、および前面基板１１を配置し、真空チャンバを真空引きし、脱ガスのため両基板１１、１２をベーキングし、前面基板１１のメタルバック２０に重ねてゲッター膜８を形成し、その後、真空チャンバ内で側壁１３と前面基板１１とを接合して封着するようにしている。
【００２９】
図３には、上述した真空外囲器１０の製造に用いる、本発明の実施の形態に係る位置決め装置２０の概略構造を示してある。
【００３０】
位置決め装置２０は、フリットガラス１９ａを介して側壁１３を取り付けた背面基板１２（以下、単に背面基板１２と称する）、スペーサ１４、および前面基板１１を投入して配置する真空チャンバ２１を有する。背面基板１２の側壁１３が前面基板１１に対向する接合面には、予め低融点金属材料が均一に設けられている。尚、スペーサ１４の取り付けに関しては、ここでは説明を省略する。
【００３１】
真空チャンバ２１内には、前面基板１１を略水平な状態に取り付けて紙面方向に移動可能に保持した搬送機構２２（第１の保持機構）、および背面基板１２を略水平な状態に取り付けて紙面方向に移動可能に保持したリフター２３（第２の保持機構）が設けられている。リフター２３は、背面基板１２を水平方向に移動させるとともに、背面基板１２を前面基板１１に向けて押し上げるように昇降駆動させる。前面基板１１は、蛍光体層を下にして搬送機構２２に吸着保持されている。背面基板１２は、側壁１３の接合面が上を向く姿勢でリフター２３上に保持される。
【００３２】
前面基板１１は、搬送機構２２によって紙面奥側の退避位置から手前側の検出位置へ搬送される。また、背面基板１２は、リフター２３によって紙面奥側の退避位置から手前側の検出位置へ移動され、検出位置に配置された前面基板１１に向けて押し上げられる。背面基板１２の検出位置周辺には、側壁１３の接合面に設けられた低融点金属材料を溶融せしめる図示しないヒータが設けられている。図３には、前面基板１１および背面基板１２をそれぞれ検出位置に配置した状態を図示してある。
【００３３】
真空チャンバ２１は、その下端外側周縁部に設けられた複数の脚部２４を介して第１フレーム２５に固定配置されている。また、真空チャンバ２１の下面には、真空チャンバ２１内を外部と連絡するための複数本の真空ベローズ２６、２７（第１、第２の連絡部材）が取り付けられている。真空ベローズ２６、２７と真空チャンバ２１の間には、両者を密閉状態でつなぐためのガスケット２６ａ、２７ａがそれぞれ設けられている。真空ベローズ２６、２７は、真空チャンバ２１とともに内部を真空引きされる。
【００３４】
さらに、真空チャンバ２１の下面には、後述する検出装置から射出されるレーザ光を透過させるための４つのビューイングポート２８（窓）が設けられている。４つのビューイングポート２８は、超高真空に耐え得る透明な材料により形成され、それぞれ、検出位置に配置された前面基板１１および背面基板１２の４角に対応して設けられている（図４参照）。
【００３５】
真空チャンバ２１内で前面基板１１を移動可能に保持した搬送機構２２は、それぞれ真空ベローズ２６を通して略鉛直方向に延びて設けられた４本の支持ロッド３１（第１の支持機構）の先端に取り付けられている。真空ベローズ２６を通って真空チャンバ２１の外部に延びた各支持ロッド３１の下端近くには、真空ベローズ２６の端部をシールするためのガスケット３２（シール部材）、および支持ロッド３１を軸方向に昇降させるためのジャッキボルト３３（第１の位置決め機構）がそれぞれ設けられている。
【００３６】
前面基板１１を支持した４本の支持ロッド３１の基端部は、真空チャンバ２１を固設した第１フレーム２５の内側で非接触状態、すなわち別体に設けられた第２フレーム３５に固設されている。よって、４つのジャッキボルト３３をそれぞれ独立して調整することにより、各支持ロッド３１を軸方向に移動させることができ、搬送機構２２を上下に移動させることができ、搬送機構２２によって保持された前面基板１１の４角を別々に移動させることができ、前面基板１１を水平な状態に位置決めできる。
【００３７】
また、真空チャンバ２１内で背面基板１２を移動可能且つ昇降可能に保持したリフター２３は、それぞれ真空ベローズ２７を通して略鉛直方向に延びて設けられた２本の支持ロッド３６（第２の支持機構）の先端に取り付けられている。真空ベローズ２７を通って真空チャンバ２１の外部に延びた各支持ロッド３６の下端には、真空ベローズ２７の下端をシールするためのガスケット３７（シール部材）を介して略矩形板状のベースプレート３８が取り付けられている。
【００３８】
ベースプレート３８は、その４角に設けられたアジャスター３９（第２の位置決め機構）により上下方向に微調整可能な状態で、第２フレーム３５に取り付けられている。よって、アジャスター３９を調整することにより、略水平な状態のベースプレート３８を所望する状態に傾斜させることができ、２本の支持ロッド３６を軸方向に移動させることができ、リフター２３を上下に移動させることができ、リフター２３によって保持された背面基板１２を移動させることができ、背面基板１２を水平な状態に位置決めできる。
【００３９】
図４には、図３の位置決め装置２０に取り付けられる検出装置４０の外観斜視図を示してある。
【００４０】
検出装置４０は、互いに平行に離間して設けられた２本のベースフレーム４１、およびベースフレーム４１の両端を連結した２本の連結フレーム４２を組み合わせた矩形枠状のセンサフレーム４３を有する。センサフレーム４３は、その４角に取り付けられた断面略Ｌ字状の４つの支持板４４を介して、図５に示すように、上述した第２フレーム３５の内側に固設される。
【００４１】
４つの支持板４４とセンサフレーム４３の間には、図５に示すように第２フレーム３５に取り付けた状態で、センサフレーム４３の４角の上下位置を微調整するための調整ボルト４５がそれぞれ設けられている。また、センサフレーム４３の２本のベースフレーム４１および２本の連結フレーム４２の上には、各フレーム４１、４２それぞれの長手方向に沿った水平を計るための水準器４６がそれぞれ設けられている。しかして、４つの水準器４６を見ながら４角の調整ボルト４５を調整することにより、センサフレーム４３の姿勢を水平な状態に調整できる。
【００４２】
また、略矩形枠状のセンサフレーム４３の４角には、レーザ変位測定器４７が配置可能となっている。レーザ変位測定器４７は、図示しない移動機構によってセンサフレーム４３の４角のいずれかに移動され、それぞれの角で位置決めピン４８に当接されて位置決めされる。いずれにしても、レーザ変位測定器４７は、図５に示すように、その光軸が、上述した真空チャンバ２１に設けられた４つのビューイングポート２８の中心を通る位置に位置決め配置される。
【００４３】
センサフレーム４角に設けられた位置決めピン４８は、それぞれＸＹステージ４９上に取り付けられている。ＸＹステージ４９は、水平方向に微調整可能となっており、位置決めピン４８の位置を水平方向に微調整する。つまり、ＸＹステージ４９を調整することにより、レーザ変位測定器４７の位置を微調整できる。
【００４４】
次に、主に図５を参照して、上述した位置決め装置２０を用いて前面基板１１および背面基板１２を位置決めする動作について説明する。
【００４５】
真空チャンバ２１内が大気に開放された状態で、側壁１３を取り付けた背面基板１２、スペーサ１４（ここでは説明を省略）、および前面基板１１が真空チャンバ２１内に投入される。側壁１３の接合面には予め低融点金属材料が設けられている。前面基板１１は、搬送機構２２の下面に吸着された状態で保持され、背面基板１２は、リフター２３の複数本の支持ロッド２３ａの先端上にセットされる。この状態で、前面基板１１および背面基板１２は、互いに略平行且つ略水平な状態に配置される。
【００４６】
この後、真空チャンバ２１が密閉されて真空引きされた超高真空状態にされ、或いは大気に開放されたままの状態で、搬送機構２２により前面基板１１がその検出位置に移動されるとともに、リフター２３により背面基板１２が前面基板１１と重ならない退避位置へ移動される。そして、この状態で、検出位置に配置された前面基板１１の４角に予め設けられた基準マーク５１が検出装置４０によって検出されて、前面基板１１の水平出しが行われる。
【００４７】
このとき、図示しない移動機構によってレーザ変位測定器４７がセンサフレーム４３の４角の１つに移動され、ＸＹステージ４９から突設された位置決めピン４８に当接されて位置決め配置される。そして、レーザ変位測定器４７からレーザ光が射出され、対応するビューイングポート２８を透過したレーザ光が前面基板１１の対応する基準マーク５１で反射され、その反射光がレーザ変位測定器４７で検出される。
【００４８】
レーザ変位測定器４７は、受光したレーザ光の変位量に基づいて前面基板１１の基準マーク５１までの距離を測定する。そして、レーザ変位測定器４７をセンサフレーム４３の４角に順次配置して同様の操作を行い、前面基板１１の４角に設けられた基準マーク５１をそれぞれ検出し、その距離を測定する。
【００４９】
このとき、４角の測定結果が一致するように、ジャッキボルト３３を調整し、前面基板１１の水平出しが行われる。この場合、レーザ変位測定器４７を４角に移動した際、高精度に同じ高さ位置に配置されるように、センサフレーム４３を予め高精度に水平出ししておくことが前提となる。
【００５０】
このように、前面基板１１の水平出しが行われた後、今度は、前面基板１１を検出位置から移動しないで、退避位置に配置されている背面基板１２を前面基板１１に対面する検出位置に移動させる（図５に示す状態）。
【００５１】
そして、上述した前面基板１１の水平出しと同様に、センサフレーム４３の４角にレーザ変位測定器４７を順次移動させて背面基板１２の４角に予め形成された基準マーク５２を検出し、その距離を測定する。同時に、４角の距離が一致するように、ベースプレート３８の４角に設けられたアジャスター３９を調整し、背面基板１２の水平出しが行われる。
【００５２】
以上のように前面基板１１および背面基板１２の水平出しがなされると、この時点で、真空チャンバ２１が真空引きされていない場合、１０−７［Ｐａ］程度の超高真空に真空引きされる。当然のことながら、真空引きした状態で上述した基板の水平出しを行った場合にはこの工程は不要となる。
【００５３】
この後、前面基板１１および背面基板１２の脱ガスのためのベーキング処理、前面基板１１の内面にゲッター膜を形成するゲッタリング処理、エージング処理等が必要に応じてなされ、前面基板１１と背面基板１２が封着される。このとき、側壁１３の接合面上に予め設けた低融点金属材料が図示しないヒータにより通電されて溶融され、リフター２３の支持ロッド２３ａが動作されて背面基板１２が前面基板１１に向けて上昇されて押圧される。
【００５４】
最後に、真空チャンバ２１が大気に開放され、前面基板１１および背面基板１２が側壁１３を介して封着された真空外囲器１０が取り出される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によると、複数本の真空ベローズ２６、２７を通して設けた複数本の支持ロッド３１、３６により支持した搬送機構２２およびリフター２３に前面基板１１および背面基板１２をそれぞれ保持せしめるようにし、且つ真空チャンバ２１の外側で支持ロッド３１、３６を操作するようにした。このため、超高真空状態の真空チャンバ２１内に配置した前面基板１１および背面基板１２を、超高真空状態を維持したまま、真空チャンバ２１の外側から確実且つ正確に位置決めできるようになった。
【００５６】
例えば、真空チャンバ２１内を真空引きした後のベーキング処理により基板を脱ガスする際、真空チャンバ２１が熱膨張して歪んだ場合であっても、真空チャンバ２１を大気に開放することなく、水平状態が損なわれた基板１１、１２を何度でも水平出しすることができる。このため、従来のように、基板に歪みを生じた際に、真空チャンバ２１を一旦大気開放して基板をハンドリングする必要がなく、作業効率を大幅に改善できる。
【００５７】
また、本実施の形態の位置決め装置２０は、真空チャンバ２１を支持固定した第１フレーム２５と、支持ロッド２６すなわちジャッキボルト３３、支持ロッド３６すなわちアジャスター３９、および検出装置４０を支持固定した第２フレーム３５と、を非接触状態で別体に設けた。このため、比較的高温に加熱される真空チャンバ２１の熱が第１、第２フレーム２５、３５を伝ってジャッキボルト３３、アジャスター３９、および検出装置４０に伝達されることを防止でき、且つ、真空チャンバ２１に不所望に与えられる振動がジャッキボルト３３、アジャスター３９、および検出装置４０に伝達されることを防止でき、真空チャンバ２１の状態によらず、基板１１、１２の高精度な位置決めが可能となる。
【００５８】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【００５９】
例えば、上述した実施の形態では、画像表示装置の一例として、ＦＥＤの製造に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、他の平面型の画像表示装置にも本発明を適用することができる。また、上述した実施の形態では、前面基板にゲッター膜が形成された画像表示装置の製造方法について説明したが、この発明は、ゲッター膜を持たない画像表示装置についても適用可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の位置決め方法、および位置決め装置によると、真空チャンバ内に配置された被位置決め部材を、真空チャンバの真空状態を維持しつつ確実且つ正確に位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＦＥＤの外観を示す斜視図。
【図２】図１のＦＥＤを線分Ａ―Ａに沿って切断した断面図。
【図３】図１のＦＥＤの背面基板と前面基板を位置決めする本発明の実施の形態に係る位置決め装置を示す概略図。
【図４】図３の位置決め装置に取り付けられる検出装置の外観を示す斜視図。
【図５】図４の検出装置を備えた位置決め装置による動作を説明するための図。
【符号の説明】
１０…真空外囲器、
１１…前面基板、
１２…背面基板、
１３…側壁、
２０…位置決め装置、
２１…真空チャンバ、
２２…搬送機構、
２３…リフター、
２５…第１フレーム、
２６、２７…真空ベローズ、
２８…ビューイングポート、
３１、３６…支持ロッド、
３２、３７…ガスケット、
３３…ジャッキボルト、
３５…第２フレーム、
３８…ベースプレート、
３９…アジャスター、
４０…検出装置、
４３…センサフレーム、
４５…調整ボルト、
４６…水準器、
４７…レーザ変位測定器、
４８…位置決めピン、
４９…ＸＹステージ、
５１、５２…基準マーク。
【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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