(57)【要約】【課題】一対の基板間に長尺スペーサーを精度良く、かつ効率良く接合できる画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】一対のガラスリアプレート及びガラスフェースプレート間に複数のスペーサー７４を有する画像表示装置の製造方法であって、複数のスペーサー７４を把持する工程と、把持された複数のスペーサー７４をガラスリアプレートに組み付ける工程とを有する。複数のスペーサー７４を把持する工程は、一対のハンド、すなわち固定側ハンド（支柱１１、上下ガイド１３、固定側プレート１２、固定爪１４、移動爪１５、回転支持部１６、エアーシリンダー１８等）と、張力印加側ハンド（支柱３２、上下ガイド３３、固定側プレート３２、固定爪３４、移動爪３５、回転支持部３６、エアーシリンダー３８等）とを用いてスペーサー７４をその長手方向の両端部の各々で把持して行う。【選択図】  図７
2004172097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記複数のスペーサーを把持する工程と、
把持された前記複数のスペーサーを前記一対の基板の内の一方の基板に組み付ける工程とを有し、
前記複数のスペーサーを把持する工程は、該複数のスペーサの個々のスペーサを、一対のハンドを用いて該個々のスペーサーの長手方向の両端部を該一対のハンドの各々で把持して行うことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記スペーサーを組み付ける工程は、前記スペーサーの両端を各々把持する一対のハンドのうちの一方が前記スペーサーの長手方向の延長線上に沿って移動することにより、前記スペーサーに一定の引っ張り力を作用させながら行われ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。
【請求項３】
前記一対のハンドの各々は、前記基板の法線方向に各々独立に移動可能であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置の製造方法に係り、特に表示パネルを構成する一対の基板（フェースプレートとリアプレート）の間に長尺スペーサー（大気圧支持部材）を設けた平面型画像表示装置の製造方法における長尺スペーサー把持用のハンドを用いたスペーサー組み付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、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接合するため、スペーサーをひとつずつ把持し、組み付けるという方法を用いていた。また、他の技術分野では、例えば物品を把持するハンドを多数並べて同時に複数の物品を把持搬送し箱に入れるといった所定作業で用いる方法が記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−６１４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来例の物品把持用ハンドを用いた技術においては、物品を複数把持し所定の作業をする方法が記載されているが、上記のような平面型画像表示装置の製造方法で用いるものとして、要求される下記の条件を満たすのが困難であった。つまり、
１）長尺な柔体物である長尺スペーサーの両端部分を把持する、
２）長尺スペーサーに一定の張力を付与する、
３）長尺スペーサーが置かれる面の凹凸に両端側のハンドが倣う、
４）長尺スペーサーが置かれる面に当接する荷重を必要最少にする、
５）上記１）〜４）の各要求を満たす性能をもつハンドを複数並べて複数の長尺スペーサーを同時に把持し、同時に高精度（ピッチ方向）に組み付ける、の各要件を満たす必要があるが、上述従来例の物品把持要ハンドでは、各要求を満たすには不十分であり、特に、上記５）の高精度な組み付けへの対応は困難であった。
【０００５】
本発明は、このような従来の事情を背景になされたもので、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、スペーサーの両端部分を把持し、スペーサーに一定の張力を付与し、スペーサーが置かれる面の凹凸に両端側のハンドが倣い、スペーサーが置かれる面に当接する荷重を必要最少にし、これらの性能をもつハンドを複数並べて複数のスペーサーを同時に把持し、同時に高精度に組み付け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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、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、前記複数のスペーサーを把持する工程と、把持された前記複数のスペーサーを前記一対の基板の内の一方の基板に組み付ける工程とを有し、前記複数のスペーサーを把持する工程は、該複数のスペーサの個々のスペーサを、一対のハンドを用いて該個々のスペーサーの長手方向の両端部を該一対のハンドの各々で把持して行うことを特徴とする。これにより、上記１）〜４）の各要求を満たし、従って上記５）の高精度な組み付けへの対応が可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
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、スペーサーの両端部分を把持し、スペーサーに一定の張力を付与し、スペーサーが置かれる面の凹凸に両端側のハンドが倣い、スペーサーが置かれる面に当接する荷重を必要最少にし、これらの性能をもつハンドを複数並べて複数のスペーサーを同時に把持し、同時に高精度に組み付ける画像表示装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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（駒：スペーサを支持する補助部材）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。
【００１２】
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。
【００１３】
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）。
【００１４】
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。
【００１５】
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）。
【００１６】
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。
【００１７】
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（column）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数値制御ユニットからの制御指令を受けて数値制御駆動される（以下ＮＣ駆動と呼ぶ）。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パネルに必要な数だけ、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はスペーサー押さえ機構である。
【００１８】
ここで、スペーサー接合装置１の動作について説明する。
【００１９】
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、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。
【００２０】
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位置に移動し、コラム４上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、コラム４をリアプレート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にてリアプレート２７３をハンドに対して位置合わせする。
【００２１】
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とともにリアプレート２７３を取り出す。
【００２２】
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。
【００２３】
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。本例では、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。このように、本発明においては、一対のハンドを複数有するハンド部を用いることによって、一作業工程で複数本のスペーサの設置が可能となり、スペーサ設置の作業工数を低減できる。
【００２４】
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。
【００２５】
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固定ハンドと、コラム４上に移動可能に配置された張力印加ハンドとから構成され、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。
【００２６】
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ハンドを示す断面図、図１０は、張力印加把持ハンドによる張力印加機構の詳細図を示す。
【００２７】
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は固定ハンドを支持する支柱（固定支柱）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は固定ハンドの本体をなす固定プレートであり、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は固定ハンドの固定爪であり、固定プレート１２の先端に取り付けられる。１５は固定ハンドの可動爪、１６は固定プレート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。
【００２８】
また、図７、図９、及び図１０において、３０〜４５は、張力印加ハンド及びその駆動機構を構成する各要素を示す。３１は張力印加ハンドを支持する支柱（固定支柱）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は張力印加ハンドの本体をなす固定プレートであり、上下ガイド３３により垂直方向にガイドされる。３４は張力印加ハンドの固定爪であり、固定プレート３２の先端に取り付けられる。３５は張力印加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ハンドの自重が軽減され、例えば張力印加ハンドの重さが数ｋｇであっても、数百ｇに軽減される。
【００２９】
すなわち、張力印加ハンドは、固定ハンドと比べると、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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、図７において、２２〜２６は、一対のハンド、すなわち固定ハンドと張力印加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、その上面が固定プレート１２、３２の上端部の側面から突出して設けた肩部材１２ａ、３２ａの底面に当接しているが、その当接状態で肩部材１２ａ、３２ａを介して固定プレート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部材、２５はそのアングルの側面に設けた垂直ガイドであり、２６はエアーシリンダー２３のロッドとハンド上下バー２２間に設けられるプレート部材であり、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部材２４の垂直ガイド２５に沿ってプレート部材２６を介してハンド上下バー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。
【００３２】
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０．２ｍｍ厚のスペーサなら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。
【００３３】
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、ハンド上下バーを駆動するシリンダー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、３１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。
【００３４】
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、張力を印加していない。
【００３５】
上記の初期状態から、次の（１）〜（１４）の各動作が実施される。
【００３６】
（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。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
（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）。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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機構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、スペーサー押さえ機構７の爪の下にスペーサー７４を移動する。
【００４２】
（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。
【００４３】
（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。
【００４４】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、ハンド部の下降（リアプレート２７３の法線方向への移動）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（例えば配線）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の厚みばらつきに対応して、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。
【００４５】
（９）スペーサー押さえ機構７によりスペーサー７４を押さえる（後述参照）。
【００４６】
（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、張力印加ハンドを介して、スペーサー７４に印加されていた張力を開放する。
【００４７】
（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。
【００４８】
（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。
【００４９】
（１３）張力印加側ハンドのストッパー４５をきかせる。
【００５０】
（１４）上記（１）から（１２）の各動作を全部で４回繰り返す（２０本設置の場合）。
【００５１】
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。
【００５２】
次に、スペーサー押さえ機構７の詳細を図１２〜図１４に基づいて説明する。
【００５３】
図１２は、スペーサー押さえ機構７及びリアプレート冶具６を示す斜視図、図１３は、スペーサー押さえ機構７の詳細を示す斜視図、図１４（ａ）、（ｂ）は、スペーサー押さえ機構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。
【００５４】
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。
【００５５】
リアプレート治具６には、スペーサー接合装置１に対して、リアプレート冶具６の一を決めるための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。
【００５６】
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両端の接着固定部分に対応して、スペーサー押さえ機構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。
【００５７】
図１３に示すように、上記スペーサー押さえ機構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の外側に露出しているスペーサ部分をリアプレート（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機構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。
【００５８】
ガイド３０５は、スペーサー７４の高さ寸法や基板上に設けられた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。
【００５９】
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。
【００６０】
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つけ力まで段階的に大きくするよう動作する。
【００６１】
本実施形態では、スペーサー押さえ機構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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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、スペーサー押さえ機構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。
【００６５】
なお、爪３０４には、スペーサー７４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に対し、本工程において接着剤を塗布する。
【００６６】
本工程では、スペーサーユニット７５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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、その接着剤を乾燥硬化させるために真空乾燥炉に搬送される。
【００６９】
図１５は、本工程で用いる真空乾燥炉の全景を示す。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
図１６は、本工程で用いる真空乾燥炉の内部を示す。
【００７５】
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機構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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
以下、本工程で真空乾燥を採用する理由を説明する。
【００７９】
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機構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。
【００８０】
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やスペーサー押え機構７をリアプレート２７３の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の相対位置の精度が低下してしまう。
【００８１】
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。
【００８２】
まず、上記の工程までで仮固定されたものからリアプレート治具６を取り外す。このリアプレート治具６の取り外し工程は、この後の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。
【００８３】
次いで、リアプレート治具６が取り外されたリアプレート２７３を加熱する。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。尚、この加熱工程では、リアプレート冶具６、スペーサ押え機構７は取り外されているので、上述のリアプレートとリアプレート冶具６、スペーサ押え機構７との熱膨張差による不具合は生じない。
【００８４】
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。
【００８５】
従って、本実施形態によれば、スペーサーの両端を把持するハンドを複数設け、それぞれのスペーサーに独立に一定の張力を印加するために、一方のハンドを固定し、他方のハンドを直線ガイドに沿ってバネ力により張力を付与し、また各々のハンドを独立に上下にガイドし、リアプレート表面の凹凸にならって接地する構造とし、さらに各々のハンドがカウンター錘で自重を軽減し、最小の力でリアプレート表面に当接し、スペーサーへのダメージを無くす構造としたスペーサー接合装置を用いてスペーサーを組み付ける方法を採用したため、１）リアプレートの接地面の凹凸に倣ってスペーサー下面を接地させることができ、２）接地するときの衝撃を最少にしてスペーサー、リアプレートの接地面のダメージを最少にすることができ、３）複数本のスペーサーを同時に組み付けることができるために組み付けタクトの短縮を行える、といった効果がある。これにより、スペーサーをリアプレートに精度よく且つ効率良く接合できる。
【００８６】
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、スペーサの設置総本数が少ない等の理由から、例えば１作業工程で1本のスペーサを設置する場合でも、も同様の機構、構成で組み付け可能である。この場合においても、本発明を適用することによって、１）リアプレートの接地面の凹凸に倣ってスペーサー下面を接地させることができる、２）接地するときの衝撃を最少にしてスペーサー、リアプレートの接地面のダメージを最少にすることができる、の効果を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明は、表示パネルを構成する一対の基板間に長尺スペーサーを設けた平面型画像表示装置の製造方法等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】画像表示装置の分解図である。
【図２】画像表示装置の組立後の図である。
【図３】画像表示装置の断面図である。
【図４】スペーサーユニットを示す斜視図である。
【図５】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６】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ーの接地状態を説明する正面図である。
【図１２】スペーサー押さえ機構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】スペーサー押さえ機構の詳細を示す斜視図である。
【図１４】スペーサー押さえ機構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】
【００８９】
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
４ａ  穴
５  ＸＹθテーブル
６  リアプレート治具
７  スペーサー押さえ機構
８  サーボモーター（駆動部）
９  スペーサーマガジン
１１  固定支柱
１２  固定プレート
１２ａ  肩部材
１３  上下ガイド
１４  固定爪
１５  可動爪
１６  回転支持部
１７  ピン
１８  把持シリンダー
１９  ワイヤー
２０  滑車
２１  錘
２２  ハンド上下バー（ハンド上下プレート）
２３  エアーシリンダー
２４  アングル部材
２５  垂直ガイド
２６  プレート部材
３１  固定支柱
３２  固定プレート
３２ａ  肩部材
３３  上下ガイド
３４  固定爪
３５  可動爪
３６  回転支持部
３７  ピン
３８  把持シリンダー
３９  ワイヤー
４０  滑車
４１  錘
４２  引っ張りコイルバネ
４３  張力印加シリンダー（エアシリンダー）
４４  ストッパー
４５  ストッパーシリンダー（エアシリンダー）
４６、４７  ＣＣＤカメラ
７４  スペーサー
７４ａ、７４ｂ  コマ
７５  スペーサーユニット
２７１  ガラスフェースプレート
２７１ａ、２７１ｂ  アライメントマーク
２７１ｃ  蛍光体
２７２  枠体
２７２ａ、ｂ  ガラスフリット
２７３  ガラスリアプレート
２７３ｃ  電子放出素子
２７３ｅ  スペーサーアライメントマーク
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８】
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【図９】
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【図１４】
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【図１５】
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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１０】
2004172097.tif 000014
【図１１】
2004172097.tif 000015
【図１２】
2004172097.tif 000016
【図１３】
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【図１６】
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