(57)【要約】【課題】この発明は、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できるスペーサ構体の製造方法、スペーサ構体の製造装置、および成形型を提供することを課題とする。【解決手段】離型装置７０は、組立体７１をセットする真空チャンバ７２、下型３６ｂを吸着する電磁石８２、グリッド２４を押さえるストリッパ８３、および電磁石８２およびストリッパ８３を支持固定した支持部材８１を有する。下型３６ｂを離型する場合、真空チャンバ７２を真空引きし、電磁石８２によってアダプタ７６を吸着して上方に引き上げ、ストリッパ８３によってグリッド２４を押さえる。【選択図】    図８
2005011622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当接面およびこの当接面に開口した複数の有底のスペーサ形成穴を有する成形型の上記スペーサ形成穴にスペーサ形成材料を充填する充填工程と、
複数のビーム通過孔を有する板状のグリッドの表面に、上記スペーサ形成材料を充填した複数のスペーサ形成穴が上記複数のビーム通過孔間に位置するように上記当接面を密着させ、上記成形型およびグリッドを有する組立体を形成する組立工程と、
上記複数のスペーサ形成穴に充填された上記スペーサ形成材料を硬化させる硬化工程と、
上記組立体の成形型とグリッドを真空雰囲気内で離型する離型工程と、
を備えていることを特徴とするスペーサ構体の製造方法。
【請求項２】
上記組立工程は、上記成形型とグリッドからなる組立体を真空容器内に配置して該真空容器を真空引きすることで、上記成形型とグリッドとを密着させる密着工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項３】
上記密着工程、硬化工程、離型工程を同じ真空容器内で真空状態を維持したまま行なうことを特徴とする請求項２に記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項４】
上記硬化工程で上記スペーサ形成材料を硬化させた後に上記組立体が配置された真空容器を真空引きする真空工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項５】
当接面およびこの当接面に開口した複数の有底のスペーサ形成穴を有する成形型の上記スペーサ形成穴にスペーサ形成材料を充填し、複数のビーム通過孔を有する板状のグリッドの表面と上記成形型の当接面を上記複数のスペーサ形成穴が上記複数のビーム通過孔間に位置するように密着させて、上記複数のスペーサ形成穴に充填された上記スペーサ形成材料を硬化させた組立体を収容配置した真空容器と、
この真空容器を真空引きする真空ポンプと、
上記真空容器内に配置された組立体の上記成形型とグリッドを真空雰囲気を維持したまま離型する離型機構と、
を備えていることを特徴とするスペーサ構体の製造装置。
【請求項６】
上記離型機構は、
上記成形型に吸着する吸着部材と、
上記グリッドを押さえる押え機構と、
この押え機構によって押さえられたグリッドから上記吸着部材を引き離す機構と、
を備えていることを特徴とする請求項５に記載のスペーサ構体の製造装置。
【請求項７】
上記成形型は磁性部材を備え、上記吸着部材はこの磁性部材に磁着する磁石を有することを特徴とする請求項６に記載のスペーサ構体の製造装置。
【請求項８】
上記グリッドに密着する上記当接面から離間した背面に磁性部材を備えたことを特徴とする請求項７に記載の製造装置で用いる成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平面表示装置等の画像表示装置に組み込まれるスペーサ構体の製造方法、スペーサ構体の製造装置、および成形型に関する。
【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、平面表示装置として用いられるフィールド・エミッション・ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）の一種として、表面伝導型電子放出装置（以下、ＳＥＤと称する）の開発が進められている。
【０００３】
このＳＥＤは、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、これらの基板は矩形枠状の側壁を介して周辺部を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。前面基板の内面には３色の蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起発光させるための電子源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。各電子放出素子は、電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の電極等で構成されている。
【０００４】
上記のようなＳＥＤにおいて、前面基板および背面基板間の空間、すなわち真空外囲器内は、高い真空度に維持されることが重要となる。真空度が低い場合、電子放出素子の寿命、ひいては、装置の寿命が低下してしまう。また、前面基板と背面基板間は真空であるため、前面基板、背面基板に対し大気圧が作用する。そこで、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し基板間の隙間を維持するため、両基板間には、多数の板状あるいは柱状のスペーサが配置されている。
【０００５】
スペーサを前面基板および背面基板の全面に渡って配置するためには、前面基板の蛍光体、背面基板の電子放出素子に接触しないように、極めて薄い板状、あるいは極めて細い柱状のスペーサが必要となる。また、これらのスペーサは、電子放出素子の極めて近くに設置せざるを得ないため、スペーサとして絶縁体材料を使用しなければならない。同時に、前面基板および背面基板の薄板化を検討した場合、一層多くのスペーサが必要となり、更に製造が困難となる。
【０００６】
前面基板の蛍光体間、および背面基板の電子放出素子間に対するスペーサの位置合わせについては、蛍光体間あるいは電子放出素子間を狙って直接スペーサを取り付ける方法、あるいは、電子の通過する孔が予め形成された金属板の両面に多数のスペーサを高い位置精度で形成し、この金属板上に形成されたスペーサを前面基板または背面基板に位置合わせする方法が考えられる。
【０００７】
後者の場合、それぞれスペーサ形状に対応する多数の孔が形成された２枚の成形型を金属板の表裏面に密着させ、これら金属板と２枚の成形型とによってスペーサ形成用の貫通孔を規定する。この状態で、各貫通孔にペースト状のスペーサ形成材料を充填する。続いて、充填されたスペーサ形成材料を金型内部で光硬化あるいは熱硬化させた後、金属板から２枚の金型を取り外し、更に、スペーサ形成材料をガラス化する。これにより、金属板上に一体的に形成された柱状のスペーサを得ることが考えられる（例えば、特許文献１および２）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２７２９２６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−２７２９２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法において、金属板から２枚の金型を離型する際、スペーサ形成孔が貫通孔の場合、スペーサ形成孔内に負圧を生じることがなく、比較的容易に取り外すことができる。しかし、スペーサ形成孔が貫通孔の場合、成形型の板厚をスペーサ高さと一致させなければならないため、最終的に形成されるスペーサの高さ精度が安定しない。
【００１１】
一方、スペーサの高さ精度を安定させるため、成形型のスペーサ形成孔を有底にした場合、金属板から２枚の金型を離型する際に、スペーサ形成孔内に負圧を生じて大きな離型抵抗を生じ、スペーサが根元から破壊される問題があった。この問題は、スペーサの形状が微細である程顕著となる。
【００１２】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できるスペーサ構体の製造方法、スペーサ構体の製造装置、および成型型を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のスペーサ構体の製造方法は、当接面およびこの当接面に開口した複数の有底のスペーサ形成穴を有する成形型の上記スペーサ形成穴にスペーサ形成材料を充填する充填工程と、複数のビーム通過孔を有する板状のグリッドの表面に、上記スペーサ形成材料を充填した複数のスペーサ形成穴が上記複数のビーム通過孔間に位置するように上記当接面を密着させ、上記成形型およびグリッドを有する組立体を形成する組立工程と、上記複数のスペーサ形成穴に充填された上記スペーサ形成材料を硬化させる硬化工程と、上記組立体の成形型とグリッドを真空雰囲気内で離型する離型工程と、を備えている。
【００１４】
また、本発明のスペーサ構体の製造装置は、当接面およびこの当接面に開口した複数の有底のスペーサ形成穴を有する成形型の上記スペーサ形成穴にスペーサ形成材料を充填し、複数のビーム通過孔を有する板状のグリッドの表面と上記成形型の当接面を上記複数のスペーサ形成穴が上記複数のビーム通過孔間に位置するように密着させて、上記複数のスペーサ形成穴に充填された上記スペーサ形成材料を硬化させた組立体を収容配置した真空容器と、この真空容器を真空引きする真空ポンプと、上記真空容器内に配置された組立体の上記成形型とグリッドを真空雰囲気を維持したまま離型する離型機構と、を備えている。
【００１５】
上述した発明によると、成形型の複数のスペーサ形成穴にスペーサ形成材料を充填し、この成形型をグリッドの表面に密着させた状態でスペーサ形成材料を硬化させ、この組立体の成形型とグリッドを真空雰囲気内で離型するようにした。これにより、成型型を離型する際に有底のスペーサ形成穴と硬化したスペーサ形成材料との間に負圧を生じることを防止でき、負圧に起因した応力によってスペーサが破断することがなく、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できる。
【００１６】
【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係るスペーサ構体の製造方法および製造装置について詳細に説明する。始めに、本製造方法および製造装置を用いて製造されるスペーサ構体を備えた画像表示装置の一例として、ＳＥＤについて説明する。
【００１７】
図１ないし図３に示すように、ＳＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１０および背面基板１２を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間をおいて対向配置されている。そして、前面基板１０および背面基板１２は、ガラスからなる矩形枠状の側壁１４を介して周縁部同志が接合され、内部が真空の扁平な真空外囲器１５を構成している。
【００１８】
前面基板１０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１６が形成されている。この蛍光体スクリーン１６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１６上には、アルミニウム等からなるメタルバック１７が形成されている。
【００１９】
背面基板１２の内面には、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層を励起発光させるための電子源として、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の内面上には、電子放出素子１８に電位を供給する多数本の配線２１がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１５の外部に引出されている。
【００２０】
接合部材として機能する側壁１４は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、前面基板１０の周縁部および背面基板１２の周縁部に封着され、これらの基板同志を接合している。
【００２１】
図２ないし図４に示すように、ＳＥＤは、前面基板１０および背面基板１２の間に配設されたスペーサ構体２２を備えている。本実施の形態において、スペーサ構体２２は、矩形状の金属板からなるグリッド２４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と、で構成されている。
【００２２】
詳細に述べると、グリッド２４は前面基板１０の内面と対向した第１表面２４ａおよび背面基板１２の内面と対向した第２表面２４ｂを有し、これらの基板と平行に配置されている。そして、グリッド２４には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔２６が形成されている。電子ビーム通過孔２６は、それぞれ電子放出素子１８と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。
【００２３】
グリッド２４は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ０．１〜０．２５ｍｍに形成されているとともに、その表面には、金属板を構成する元素からなる酸化膜、例えば、Ｆｅ３Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４からなる酸化膜が形成されている。
【００２４】
グリッド２４の第１表面２４ａ上には、第１スペーサ３０ａが一体的に立設され、隣接する電子ビーム通過孔２６間に位置している。第１スペーサ３０ａの延出端は、メタルバック１７、および蛍光体スクリーン１６の遮光層１１を介して前面基板１０の内面に当接している。また、グリッド２４の第２表面２４ｂ上には第２スペーサ３０ｂが一体的に立設され、隣接する電子ビーム通過孔２６間に位置している。第２スペーサ３０ｂの延出端は、背面基板１２の内面に当接している。ここで、各第２スペーサ３０ｂの延出端は、背面基板１２の内面上に設けられた配線２１上に位置している。
【００２５】
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、それぞれ所定の間隔をおいて配列され、グリッド２４の各表面の全域に渡って設けられている。また、各第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、グリッド２４を間に挟んで互いに整列して位置し、グリッド２４と一体に形成されている。
【００２６】
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂの各々は、グリッド２４側から延出端に向かって径が小さくなったテーパ状に形成されている。例えば、各第１スペーサ３０ａはグリッド２４側に位置した基端の径が約０．４ｍｍ、延出端の径が約０．３ｍｍ、高さが約０．６ｍｍに形成されている。また、各第２スペーサ３０ｂはグリッド２４側に位置した基端の径が約０．４ｍｍ、延出端の径が約０．２５ｍｍ、高さが約０．８ｍｍに形成されている。
【００２７】
上記のように構成されたスペーサ構体２２は前面基板１０および背面基板１２間に配設されている。そして、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、前面基板１０および背面基板１２の内面に当接することにより、これらの基板に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。
【００２８】
ＳＥＤは、グリッド２４および前面基板１０のメタルバック１７に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備え、例えば、グリッド２４に１２ｋＶ、メタルバック１７に１０ｋＶの電圧が印加される。
【００２９】
そして、上記ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、配線２１を介して電子放出素子１８を駆動し、任意の電子放出素子から電子ビームを放出するとともに、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７にアノード電圧を印加する。電子放出素子１８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、グリッド２４の電子ビーム通過孔２６を通った後、蛍光体スクリーン１６に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン１６の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。
【００３０】
次に、以上のように構成されたＳＥＤの製造方法について説明する。始めに、スペーサ構体２２を製造する製造方法について説明する。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、まず、所定寸法のグリッド２４、およびこのグリッドとほぼ同一の寸法を有した矩形板状の上型３６ａ（成形型）および下型３６ｂ（成形型）を用意する。この場合、Ｆｅ−５０％Ｎｉからなる板厚０．１２ｍｍの金属板を脱脂・洗浄・乾燥した後、エッチングにより電子ビーム通過孔２６を形成しグリッド２４とする。そして、グリッド２４全体を酸化処理した後、電子ビーム通過孔２６の内面を含めグリッド表面に絶縁膜を形成する。
【００３２】
上型３６ａおよび下型３６ｂは、紫外線を透過する透明な材料、例えば、シリコン、透明ポリエチレンテレフタレート等により形成する。上型３６ａは、第１スペーサ３０ａを成形するための多数の有底のスペーサ形成穴４０ａを有している。スペーサ形成穴４０ａはそれぞれ上型３６ａの一方の表面（当接面）に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。同様に、下型３６ｂは、第２スペーサ３０ｂを成形するための多数の有底のスペーサ形成穴４０ｂを有している。スペーサ形成穴４０ｂはそれぞれ下型３６ｂの一方の表面（当接面）に開口しているとともに、所定の間隔を置いて配列されている。
【００３３】
続いて、図５（ｂ）に示すように、上型３６ａのスペーサ形成穴４０ａおよび下型３６ｂのスペーサ形成穴４０ｂにそれぞれスペーサ形成材料４６を充填する。スペーサ形成材料４６としては、少なくとも紫外線硬化型のバインダ（有機成分）およびガラスフィラーを含有したガラスペーストを用いる。
【００３４】
次に、スペーサ形成材料４６の充填されたスペーサ形成穴４０ａが電子ビーム通過孔２６間に位置するように上型３６ａをグリッド２４に対して位置決めし、上型３６ａの当接面とグリッド２４の第１表面２４ａを密着させる。同様に、下型３６ｂを、各スペーサ形成穴４０ｂが電子ビーム通過孔２６間に位置するように位置決めし、グリッド２４の第２表面２４ｂに密着させる。これにより、グリッド２４、上型３６ａおよび下型３６ｂからなる組立体４２を構成する。組立体４２において、上型３６ａのスペーサ形成穴４０ａと下型３６ｂのスペーサ形成穴４０ｂとは、グリッド２４を挟んで対向して配列されている。
【００３５】
その後、図６に示すように、組立体４２を偏平な真空容器５０内に配置し、大気圧を利用して上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４に密着させる。ここで真空容器５０について詳細に説明する。
【００３６】
真空容器５０は、それぞれ矩形板状に形成された第１主壁５２および第２主壁５４を有し、これらの第１および第２主壁は隙間をおいて対向配置されている。第１および第２主壁５２、５４の周縁部間には矩形枠状の側壁５５が設けられている。側壁５５は第１主壁５２の内面周縁部に気密に固定され、第１主壁に対してほぼ垂直に立設されている。側壁５５の自由端、ここでは、上端は、Ｏリング５６を介して第２主壁５４の内面周縁部に気密に当接している。このように構成された真空容器５０内部は、第２主壁５４の周縁部に設けられた排気バルブ５７を介して、真空ポンプ５８に接続されている。
【００３７】
第１および第２主壁５２、５４は、グリッド２４よりも大きな平面寸法に形成されている。また、第１および第２主壁５２、５４は、弾性変形可能であるとともに紫外線を透過可能な材料、例えば、シリコン、透明ポリエチレンテレフタレート、ガラス等によって形成されている。後述するように、組立体４２全体が均一に加圧されるように、第１および第２主壁５２、５４の内面には、ほぼ全面に渡って凹凸部が形成されている。
【００３８】
上記のように構成された真空容器５０を用いて上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４に密着させる場合、まず、第２主壁５４を取り外した状態で、第１主壁５２の内面上に圧力拡散板６０ａを敷設する。この圧力拡散板６０ａ上に組立体４２を載置し、例えば、上型３６ａを第１主壁５２と対向させる。
【００３９】
次に、組立体４２の上に圧力拡散板６０ｂを配置し、更に、第２主壁５４を重ねて配置し、組立体４２の下型３６ｂと対向させるとともに周縁部をＯリング５６に重ね合わせる。なお、圧力拡散板６０ａ、６０ｂは紫外線透過材料により形成されている。
【００４０】
この状態で、真空ポンプ５８を作動させ、真空容器５０内を所定の真空度となるまで排気した後、排気バルブ５７を閉じて真空容器内を真空に維持する。真空容器５０内が真空になると、真空容器の第１および第２主壁５２、５４に対して外側から大気圧が作用する。そのため、第１および第２主壁５２、５４は、内部に配置された組立体４２を両面側から押圧し、上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４に密着させる。
【００４１】
この際、前述した通り、真空容器５０の第１および第２主壁５２、５４は弾性変形可能な材料で形成されているため、組立体４２に沿って弾性変形し上型３６ａおよび下型３６ｂに密着する。また、第１および第２主壁５２、５４の内面は凹凸に形成されている。そのため、大気圧はそれぞれ圧力拡散板６０ａ、６０ｂを介して上型３６ａおよび下型３６ｂの全面に均一に作用する。従って、グリッド２４、上型３６ａおよび下型３６ｂは、極めて良好な密着状態に維持される。
【００４２】
上記のように大気圧を利用してグリッド２４、上型３６ａおよび下型３６ｂを密着させた状態で、真空容器５０の外側に配置された紫外線ランプ６２ａ、６２ｂから第１および第２主壁５２、５４に向けて紫外線（ＵＶ）を照射する。ここで、真空容器５０の第１および第２主壁５２、５４、圧力拡散板６０ａ、６０ｂ、上型３６ａおよび下型３６ｂはそれぞれ紫外線透過材料で形成されている。そのため、紫外線ランプ６２ａ、６２ｂから照射された紫外線は、真空容器５０の第１および第２主壁５２、５４、圧力拡散板６０ａ、６０ｂ、上型３６ａおよび下型３６ｂを透過し、上型３６ａおよび下型３６ｂのスペーサ形成穴４０ａ、４０ｂに充填されたスペーサ形成材料４６に照射される。これにより、組立体４２の極めて良好な密着を維持した状態で、スペーサ形成材料４６を紫外線硬化させることができる。
【００４３】
続いて、真空容器５０の真空を解除し、組立体４２を真空容器から取り出す。この際、第２主壁５４はＯリングに接触しているのみであることから、真空を解除することにより真空容器を容易に開放することができる。その後、図７に示すように、硬化したスペーサ形成材料４６をグリッド２４上に残すように、上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４から離型する。
【００４４】
さらに、スペーサ形成材料４６が設けられたグリッド２４を図示しない加熱炉内で熱処理し、スペーサ形成材料内からバインダを飛ばした後、約５００〜５５０℃で３０分〜１時間、スペーサ形成材料を本焼成する。これにより、グリッド２４上に第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが作り込まれたスペーサ構体２２が得られる。
【００４５】
一方、ＳＥＤの製造においては、予め、蛍光体スクリーン１６およびメタルバック１７の設けられた前面基板１０と、電子放出素子１８および配線２１が設けられているとともに側壁１４が接合された背面基板１２と、を用意しておく。
【００４６】
続いて、上記のようにして得られたスペーサ構体２２を背面基板１２上に位置決め配置する。この状態で、前面基板１０、背面基板１２、およびスペーサ構体２２を図示しない真空チャンバ内に配置し、真空チャンバ内を真空排気した後、側壁１４を介して前面基板を背面基板に接合する。これにより、スペーサ構体２２を備えたＳＥＤが製造される。
【００４７】
ところで、上述した実施の形態のように、第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂをグリッド２４の両面に形成するため、複数の有底のスペーサ形成穴４０ａ、４０ｂを有する上型３６ａおよび下型３６ｂを用いた場合、スペーサ形成穴４０ａ、４０ｂ内に充填したスペーサ形成材料を紫外光により硬化させた後、上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４両面から離型する際、スペーサ形成穴４０ａ、４０ｂ内に負圧を生じる。つまり、スペーサ形成穴４０ａ、４０ｂが有底の穴であるため、硬化したスペーサ３０ａ、３０ｂを引き抜く際に、穴とスペーサとの間に吸盤のような真空吸着力が発生し、大きな離型抵抗が生じる。このため、上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４から離型する際、スペーサ形成穴４０ａ、４０ｂ内で硬化させたスペーサ３０ａ、３０ｂに応力が作用し、スペーサ３０ａ、３０ｂが根元から破断する場合があった。
【００４８】
本実施の形態では、上述したスペーサ３０ａ、３０ｂの破断の問題を解決するため、スペーサ形成材料４６を硬化させた状態の組立体４２を、真空容器５０から取り出した後、図８、９に示すような離型装置７０にセットし、真空中で上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４から離型するようにした。以下、この離型装置７０を用いた上型３６ａおよび下型３６ｂの離型動作について説明する。尚、ここでは、上型３６ａをグリッド２４の第１表面２４ａから離型した状態の組立体７１を離型装置７０にセットして、下型３６ｂをグリッド２４の第２表面２４ｂから離型する場合について代表して説明する。
【００４９】
離型装置７０は、組立体７１を収容可能な大きさを有する気密な真空チャンバ７２（真空容器）を有する。真空チャンバ７２には、真空チャンバ７２内を真空引きするための真空ポンプ７５が取り付けられている。真空チャンバ７２内には、組立体７１を水平な状態にして載置するための載置台７３が設けられている。
【００５０】
載置台７３は、組立体７１を載置する水平な上面７３ａを有し、この上面７３ａにスペーサ構体２２の複数の上スペーサ３０ａを非接触状態で受け入れるための複数の凹部７３ｂが形成されている。つまり、組立体７１は、スペーサ構体２２の上スペーサ３０ａが載置台７３の凹部７３ｂに受け入れられてグリッド２４の第１表面２４ａが載置台７３の上面７３ａに面接するように載置台７３上にセットされる。
【００５１】
真空チャンバ７２内であって載置台７３の上方には、組立体７１の下型３６ｂをグリッド２４の第２表面２４ｂから離型させるための離型機構８０が配設されている。離型機構８０は、載置台７３の上方に離間した位置で平行に延びた板状の支持部材８１を有する。支持部材８１は、図示しない昇降機構によって、水平状態を維持したまま真空チャンバ７２内で上下動可能となっている。
【００５２】
支持部材８１の下面側には、載置台７３上にセットされた組立体７１の下型３６ｂを吸着せしめて上方に引き上げるための複数の電磁石８２（吸着部材）が突設されている。全ての電磁石８２の下端の吸着面は、水平に延びた同一平面に面一に揃っている。また、支持部材８１には、電磁石８２を引き上げて下型３６ｂをグリッド２４から離型する際に、グリッド２４の第２表面２４ｂを押さえて載置台７３上にとどまらせるための複数のストリッパ８３（押え機構）が取り付けられている。
【００５３】
上記構造の離型装置７０を用いるため、下型３６ｂの当接面から離間した背面側には、板状の磁性部材からなるマグネット吸着アダプタ７６が予め接着固定されている。このアダプタ７６は、上述した真空容器５０から組立体４２を取り出した後、下型３６ｂの背面に接着固定するようにしても良い。しかし、このアダプタ７６を予め下型３６ｂの背面に接着固定した状態で組立体４２を真空容器５０内にセットする場合、紫外光による硬化処理のためアダプタ７６を透明な磁性材料により形成する必要がある。具体的には、例えば、アダプタ７６は、スペーサ位置に相当する部分に対してのみ穴の空いた構造とし、紫外線が透過可能としておく必要がある。
【００５４】
また、上記離型装置７０を用いるため、下型３６およびアダプタ７６には、上述した複数のストリッパ８３のシャフト８３ａを挿通させるための複数の貫通孔を予め形成しておく必要がある。
【００５５】
上記構造の離型装置７０を用いて下型３６ｂを離型する場合、図８に示すように、載置台７３上に組立体７１をセットし、真空ポンプ７５によって真空チャンバ７２内を所定の真空状態に真空引きする。そして、図９に示すように、下型３６ｂに接着固定されたアダプタ７６に電磁石８２を吸着させて昇降機構により支持部材８１を上方に移動させ、下型３６ｂを上方に引き上げる。このとき、複数のストリッパ８３が作動されてグリッド２４の第２表面２４ｂが貫通孔を通って伸びた複数本のシャフト８３ａによって押さえられ、下型３６ｂがグリッド２４から離型される。
【００５６】
以上のように、本実施の形態によると、下スペーサ３０ｂを硬化させた後、下型３６ｂとグリッド２４の組立体７１を真空状態で離型するようにしたため、下スペーサ３０ｂを下型３６ｂの有底のスペーサ形成穴４０ｂから抜き取る際に、両者の間に負圧を生じることが無く、離型抵抗の無い状態で下型３６ｂを離型できる。このため、本実施の形態によると、有底のスペーサ形成穴を有する成形型を用いた場合であっても、不所望な真空吸着力によってスペーサ３０ｂが根元から破断されること防止でき、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、上述した実施の形態では、下型３６ｂをグリッド２４から離型する場合について代表して説明したが、上型３６ａをグリッド２４から離型させる場合に本発明を適用できることは言うまでも無い。
【００５９】
また、上述した実施の形態では、上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４と組み合わせた組立体４２を真空容器５０内に配置して密着させた状態でスペーサ形成材料を４６を硬化させ、スペーサ形成材料４６が硬化された状態の組立体４２を真空容器５０から取り出して離型装置７０に移し替え、離型装置７０を真空にして真空雰囲気で成形型を離型する場合について説明したが、例えば、真空容器５０に成形型の離型機構を付与し、真空容器５０の真空状態を維持したまま成形型をスペーサ構体２２から離型するようにしても良い。
【００６０】
また、スペーサの径や高さ、その他の構成要素の寸法、材質等は上述した実施の形態に限定されることなく、必要に応じて適宜選択可能である。同様に、スペーサ形成材料は必要に応じて種々選択可能である。
【００６１】
また、スペーサ構体において、第１および第２スペーサは、同軸的に整列して設けられている必要はなく、グリッドの面方向に互いにずれた位置に設けてもよい。更に、スペーサ構体は、ＳＥＤに限らず、他の画像表示装置に適用することも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、組立体から成形型を離型する際にスペーサを破断することがなく、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るスペーサ構体を備えたＳＥＤを示す外観斜視図。
【図２】図１のＳＥＤを線分ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図。
【図３】図１のＳＥＤを部分的に拡大して示す断面図。
【図４】この発明の実施の形態に係るスペーサ構体を示す外観斜視図。
【図５】図４のスペーサ構体の製造方法を説明するための断面図。
【図６】図４のスペーサ構体を製造するための真空容器を示す断面図。
【図７】スペーサ構体のグリッドから成形型を剥離した状態を示す断面図。
【図８】スペーサ構体のグリッドから成形型を剥離するための剥離装置を示す断面図。
【図９】図８の剥離装置によりグリッドから下型を剥離した状態を示す断面図。
【符号の説明】
１０…前面基板、
１２…背面基板、
１４…側壁、
１５…真空外囲器、
１６…蛍光体スクリーン、
１８…電子放出素子、
２２…スペーサ構体、
２４…グリッド、
２６…電子ビーム通過孔、
３０ａ…第１スペーサ、
３０ｂ…第２スペーサ、
３６ａ…上型、
３６ｂ…下型、
４０ａ、４０ｂ…スペーサ形成穴、
４６…スペーサ形成材料、
７０…離型装置、
７１…組立体、
７２…真空チャンバ、
７６…アダプタ、
８０…離型機構、
８２…電磁石、
８３…ストリッパ。
【図１】
2005011622.tif 000003
【図２】
2005011622.tif 000004
【図３】
2005011622.tif 000005
【図４】
2005011622.tif 000006
【図５】
2005011622.tif 000007
【図６】
2005011622.tif 000008
【図７】
2005011622.tif 000009
【図８】
2005011622.tif 000010
【図９】
2005011622.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月1日(2003.7.1)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できるスペーサ構体の製造方法、スペーサ構体の製造装置、および成形型を提供することにある。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上述した発明によると、成形型の複数のスペーサ形成穴にスペーサ形成材料を充填し、この成形型をグリッドの表面に密着させた状態でスペーサ形成材料を硬化させ、この組立体の成形型とグリッドを真空雰囲気内で離型するようにした。これにより、成形型を離型する際に有底のスペーサ形成穴と硬化したスペーサ形成材料との間に負圧を生じることを防止でき、負圧に起因した応力によってスペーサが破断することがなく、寸法精度の高いスペーサを確実に形成できる。