(57)【要約】【課題】寸法精度の高いスペーサを確実且つ容易に製造することができるスペーサ構体の製造方法、およびスペーサ構体の製造装置を提供することを課題とする。【解決手段】密閉容器５０は、側壁５５を介して周縁部同士を接合した第１、第２主壁５２、５４を有し、グリッドと成形型の組立体４２を収容配置する。密閉容器５０を収容配置する加圧容器７０は、本体７２と開口部７１を閉塞する蓋体７４を有する。組立体４２を密閉容器５０内に密閉状態で配置し、この密閉容器５０を加圧容器７０内に密閉状態で配置する。そして、バルブ７６を開けてガスを供給し、加圧容器７０内の圧力を密閉容器５０内の圧力より高くする。この圧力差により、密閉容器５０の第１、第２主壁５２、５４を弾性変形させ、成形型をグリッドに密着させる。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの両面上に一体的に立設された複数の柱状のスペーサと、を備え画像表示装置に用いられるスペーサ構体の製造方法において、
複数のビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、
上記グリッドのビーム通過孔間に対向する複数のスペーサ形成孔を有した板状の成形型を用意し、
上記成形型のスペーサ形成孔にスペーサ形成材料を充填し、
上記スペーサ形成孔が上記グリッドのビーム通過孔間に対向した状態で、上記スペーサ形成材料が充填された成形型を上記グリッドに密着させ、成形型およびグリッドを有した組立体を形成し、
上記組立体を弾性変形可能な扁平形状の密閉容器内に密閉状態で配置し、
上記密閉容器を加圧容器内に密閉状態で配置し、
上記加圧容器内の圧力を上記密閉容器内の圧力より高くして、その圧力差により上記密閉容器を弾性変形させ、成形型およびグリッドを密着状態に維持することを特徴とするスペーサ構体の製造方法。
【請求項２】
上記スペーサ形成材料として紫外線硬化性を有したスペーサ形成材料を用い、
上記成形型、密閉容器、および加圧容器を紫外線透過材料で形成し、
上記密閉容器内で２枚の成形型をグリッドに密着させた状態で、上記加圧容器の外側から上記スペーサ形成材料に紫外線を照射し、スペーサ形成材料を紫外線硬化させ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３】
上記密閉容器を構成する第１主壁および第２主壁をそれぞれ上記組立体の２枚の成形型に隣接対向して配置し、上記加圧容器内の圧力を上記密閉容器内の圧力より高くし、その圧力差により上記第１および第２主壁を上記成形型に両側から押し当てて上記組立体に沿って弾性変形させることを特徴とする請求項１または２に記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項４】
上記スペーサ形成材料を紫外線硬化させた後、上記密閉容器を上記加圧容器から取り出し、上記組立体を上記密閉容器から取り出し、上記硬化したスペーサ形成材料をグリッド上に残して、上記成形型をグリッドからそれぞれ分離することを特徴とする請求項２または３に記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項５】
上記成形型を分離した後、上記スペーサ形成材料を焼成することを特徴とする請求項４に記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項６】
上記スペーサ形成材料として、少なくとも紫外線硬化型のバインダおよびガラスフィラーを含有したペーストを用いることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のスペーサ構体の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の密閉容器および加圧容器を備えたスペーサ構体の製造装置であって、
上記密閉容器が、上記組立体の２枚の成形型にそれぞれ隣接対向して配置された板状の第１主壁および第２主壁を備え、
上記第１および第２主壁は、上記加圧容器内の圧力を上記密閉容器内の圧力より高くした際、上記組立体に沿って弾性変形しこの組立体に密着可能な弾性材料で形成され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８】
第１主壁の周縁部に立設された枠状の側壁と、側壁の端と上記第２主壁との間に設けられた密閉用弾性部材と、を備えていることを特徴とする請求項７に記載のスペーサ構体の製造装置。
【請求項９】
上記第１主壁と上記組立体との間、および上記第２主壁と組立体との間にそれぞれ設けられた圧力拡散板を備えていることを特徴とする請求項７に記載のスペーサ構体の製造装置。
【請求項１０】
上記圧力拡散板は、紫外線透過可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項９に記載のスペーサ構体の製造装置。
【請求項１１】
上記第１主壁および第２主壁は、上記組立体と対向した凹凸の内面をそれぞれ有していることを特徴とする請求項７に記載のスペーサ構体の製造装置。
【請求項１２】
上記第１主壁および第２主壁は、紫外線透過可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項７、８、１０、１１のいずれか１項に記載のスペーサ構体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平面表示装置等の画像表示装置に用いられるスペーサ構体を製造する方法および装置に関する。
【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、平面表示装置として機能するフィールド・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、蛍光体を励起する電子源として、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、スペーサ形成材料を成形型へ充填する際、金属板と成形型とが徹底して密着していなければ、金属板と成形型との間にスペーサ形成材料が入り込んでしまう。この場合、正常な形状のスペーサを形成できないばかりでなく、金属板に予め形成されていた電子の通過孔を塞いでしまう恐れもある。また、はみ出したスペーサ形成材料が接着剤として作用し、金属板と成形型との分離が極めて困難になる問題も生じる。
更に、これら金属板および成形型は薄板形状に形成され、密着のために予め十分な平面度を得ることが困難となっている。そのため、成形型に対しスペーサ形成材料を充填する際、成形型とグリッドとを多数箇所で挟持し密着状態を維持することが必要となる。この場合、多数の挟持部材を設け、かつ、挟持圧力を高くする必要があり、製造装置が大型かつ複雑となる。また、次工程であるスペーサ形成材料の硬化工程として、紫外線硬化を選択した場合、挟持部材が紫外線照射の妨げとなってしまう。
【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、寸法精度の高いスペーサを確実且つ容易に製造することができるスペーサ構体の製造方法、およびスペーサ構体の製造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、この発明に係るスペーサ構体の製造方法は、複数のビーム通過孔を有した板状のグリッドと、上記グリッドの両面上に一体的に立設された複数の柱状のスペーサと、を備え画像表示装置に用いられるスペーサ構体の製造方法において、複数のビーム通過孔が形成された板状のグリッドを用意し、上記グリッドのビーム通過孔間に対向する複数のスペーサ形成孔を有した板状の成形型を用意し、上記成形型のスペーサ形成孔にスペーサ形成材料を充填し、上記スペーサ形成孔が上記グリッドのビーム通過孔間に対向した状態で、上記スペーサ形成材料が充填された成形型を上記グリッドに密着させ、成形型およびグリッドを有した組立体を形成し、上記組立体を弾性変形可能な扁平形状の密閉容器内に密閉状態で配置し、上記密閉容器を加圧容器内に密閉状態で配置し、上記加圧容器内の圧力を上記密閉容器内の圧力より高くして、その圧力差により上記密閉容器を弾性変形させ、成形型およびグリッドを密着状態に維持することを特徴としている。
【００１３】
また、この発明に係るスペーサ構体の製造装置は、上記密閉容器および加圧容器を備え、上記密閉容器が、上記組立体の２枚の成形型にそれぞれ隣接対向して配置された板状の第１主壁および第２主壁を備え、上記第１および第２主壁は、上記加圧容器内の圧力を上記密閉容器内の圧力より高くした際、上記組立体に沿って弾性変形しこの組立体に密着可能な弾性材料で形成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記のようなスペーサ構体の製造方法および製造装置によると、グリッドに成形型を密着させて組立体を構成し、この組立体を、弾性変形可能な偏平な密閉容器内に密閉状態で配置し、さらにこの密閉容器を加圧容器内に密閉状態で配置し、加圧容器内の圧力を密閉容器内の圧力より高くしている。そして、この圧力差により、密閉容器を弾性変形させて組立体に押し当てて、グリッドと成形型を密着させるようにしている。
【００１５】
これにより、グリッドと成形型を極めて高い密着状態に維持することができ、成形型に充填されたスペーサ形成材料が成形型とグリッドとの間に漏れ出ることを確実に防止できる。また、多数の挟持部材を配置し且つ各挟持部材に大きな挟持圧力を印加する必要がなく、製造工程の簡略化および製造装置の小型化、簡略化を図ることができる。
【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の蛍光体層を励起する電子源として、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先細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および製造装置について説明する。
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および下型３６ｂを用意する。ここでは、説明を簡略化するため、グリッド２４および上下型３６を部分的に拡大して示してあるが、型のサイズはグリッドに一致する必要はなく例えば複数に分割した型を用いても良い。
【００３１】
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孔４０ａを有している。スペーサ形成孔４０ａはそれぞれ上型３６ａの一方の表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孔４０ｂを有している。スペーサ形成孔４０ｂはそれぞれ下型３６ｂの一方の表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のスペーサ形成孔４０ａおよび下型３６ｂのスペーサ形成孔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孔４０ａが電子ビーム通過孔２６間に位置するように、上型３６ａを位置決めしグリッド２４の第１表面２４ａに密着させる。同様に、下型３６ｂを、各スペーサ形成孔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のスペーサ形成孔４０ａと下型３６ｂのスペーサ形成孔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を偏平な密閉容器５０内に密閉状態で配置し、さらに、図７に示すように、この密閉容器５０ごと加圧容器７０内に密閉状態で配置する。そして、加圧容器７０内の圧力が密閉容器５０内の圧力より高くなるように加圧容器７０内にガスを供給し、その圧力差を利用して上型３６ａおよび下型３６ｂをグリッド２４に密着させる。ここで、図６を参照して密閉容器５０について詳細に説明する。
【００３６】
密閉容器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。尚、Ｏリング５６は、本発明の密閉用弾性部材として機能する。この他に、密閉用弾性部材として、ゴムシートなどを用いることができる。
【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密閉容器５０内に組立体４２を配置する場合、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】
このように組立体４２を収容配置した密閉容器５０は、図７に示すように、加圧容器７０内に配置される。加圧容器７０は、紫外線透過材料により形成され且つ密閉可能であれば良く、いかなる形状であっても良い。本実施の形態の加圧容器７０は、偏平な密閉容器５０を収容配置可能な必要最小限の容積を有する。
【００４１】
加圧容器７０は、密閉容器５０を出し入れ可能な開口部７１を有する偏平な矩形箱形に形成された本体７２、および開口部７１に設けられたＯリング７３を介して開口部７１を密閉可能に設けられた蓋体７４を有する。本体７２は、紫外線透過材料により形成されている。また、蓋体７４は、図示しない固定機構によって本体７２の開口部７１に強固に密着可能に設けられ、本体７２内が高い密閉状態に維持可能となっている。
【００４２】
また、加圧容器７０には、バルブ７６を介して気体供給源７８が取り付けられている。つまり、加圧容器７０内は、バルブ７６を開いてガスを供給することにより、気圧を高めることができるようになっている。
【００４３】
加圧容器７０内に密閉容器５０を配置する場合、まず、加圧容器７０の蓋体７４を取り外した状態で、開口部７１を介して密閉容器５０を本体７２内に挿入配置する。この際、密閉容器５０の第２主壁５４を側壁５５の上端に対して密着させるため、図示しないポンプ等により密閉容器５０内部をわずかに真空引きしておいても良い。そして、本体７２の開口部７１に蓋体７４を取り付け、図示しない固定機構によって開口部７１を密閉する。
【００４４】
この状態で、加圧容器７０のバルブ７６を開いて気体供給源７８からガスを供給し、加圧容器７０内の気圧を所望する圧力まで高めてバルブ７６を閉じる。このように、加圧容器７０内の圧力が高められると、大気圧に近い密閉容器５０内の圧力との差が大きくなり、密閉容器５０の第１および第２主壁５２、５４に対して内側に向かう圧力が作用する。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。
【００４５】
この際、前述した通り、密閉容器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。
【００４６】
上記のように２つの容器５０、７０の圧力差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、加圧容器７０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、加圧容器７０、密閉容器５０の第１および第２主壁５２、５４、圧力拡散板６０ａ、６０ｂ、および、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、加圧容器７０の本体７２、密閉容器５０の第１および第２主壁５２、５４、圧力拡散板６０ａ、６０ｂ、および、上型３６ａおよび下型３６ｂを透過し、各スペーサ形成穴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。
【００４７】
続いて、加圧容器７０内に供給したガスを排気し、密閉容器５０を加圧容器７０から取り出す。そして、密閉容器５０の第２主壁５４を取り外して組立体４２を密閉容器５０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、組立体４２を容易に取り出すことができる。
【００４８】
その後、図８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から剥離する。次に、スペーサ形成材料４６が設けられたグリッド２４を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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
以上のように、本実施の形態によると、グリッド２４の両面に上下の成形型３６ａ、３６ｂを密着させて組立体４２を構成し、この組立体を、弾性変形可能な扁平な密閉容器５０内に配置し、この密閉容器５０を加圧容器７０内に配置し、加圧容器７０内の圧力を密閉容器５０内の圧力より高くしている。そして、加圧容器７０内の圧力と密閉容器５０内の圧力との間の圧力差により、密閉容器５０の第１および第２主壁５２、５４を弾性変形させて組立体４２に押し当て、グリッド２４と上下の成形型３６ａ、３６ｂとを密着させる圧力を発生させている。
【００５２】
従って、グリッド２４と上下の成形型３６ａ、３６ｂとを極めて高い密着状態に維持することができ、上下の成形型３６ａ、３６ｂに充填されたスペーサ形成材料４６が成形型とグリッド２４との間に漏れ出ることを確実に防止できる。
【００５３】
また、多数の挟持部材を配置しかつ各挟持部材に大きな挟持圧力を印加する必要がなく、製造工程の簡略化および密閉容器の小型化、簡略化を図ることができる。
【００５４】
また、スペーサ形成材料として紫外線硬化成分を含む材料を使用し、かつ、加圧容器７０、密閉容器５０の第１および第２主壁５２、５４、圧力拡散板６０ａ、６０ｂ、および上下の成形型３６ａ、３６ｂを紫外線透過材料で構成することにより、組立体４２を極めて高い密着状態に維持したまま、スペーサ形成材料４６に紫外線を照射し紫外線硬化させることが可能となる。従って、所望形状のスペーサ３０ａ、３０ｂを有したスペーサ構体２２を高い精度で、かつ、従来に比較して効率良く製造することが可能となる。
【００５５】
さらに、上述した実施の形態によると、組立体４２を収容配置した密閉容器５０内の気圧を大気圧に近い圧力にすることができるため、負圧環境下におくことにより発泡等の不具合を生じるスペーサ形成材料であっても使用することができる。スペーサ形成材料として、負圧環境下で発泡する材料や、含有成分が揮発する材料が知られている。
【００５６】
例えば、図６に示す密閉容器５０内に組立体４２を配置して密閉容器５０内部を図示しない真空ポンプ等によって真空引きして負圧を生じさせることで、第１および第２主壁５２、５４によって成形型３６ａ、３６ｂをグリッド２４の密着させることができるが、この方法だと密閉容器５０内が負圧になる。このため、負圧環境下で上述したような不具合を生じるスペーサ形成材料を用いると、上述した方法では、スペーサ３０ａ、３０ｂの形状が不安定となり、欠損等の不具合を生じ、強度が低下してしまう。
【００５７】
このため、本実施の形態のように、加圧容器７０内の圧力と密閉容器５０内の圧力との間に圧力差を生じさせ、この圧力差によって成形型３６ａ、３６ｂをグリッド２４に密着させる方法が有効となる。つまり、この方法だと、組立体４２を収容配置した密閉容器５０内の圧力を大気圧に近い圧力にすることができ、上述したような負圧環境に起因した不具合を生じることはない。
【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。例えば、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。
【００５９】
また、加圧容器、密閉容器、圧力拡散板、および成形型に用いる紫外線透過材料としては、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ガラス等に限定されることなく、ポリカーボネイト、アクリル等を使用することもできる。
【００６０】
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。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、２枚の成形型３６ａ、３６ｂをグリッド２４に密着させて組立体４２とした場合について説明したが、これに限らず、グリッド２４の一方の表面に１枚の成形型を密着させて組立体とし、密閉容器５０内に配置しても良い。
【００６２】
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。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、寸法精度の高いスペーサを確実且つ容易に製造することができるスペーサ構体の製造方法、およびスペーサ構体の製造装置を提供することができる。
【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を示す斜視図。
【図２】図１の線分ＩＩ−ＩＩに沿って破断した上記ＳＥＤの斜視図。
【図３】上記ＳＥＤを拡大して示す断面図。
【図４】上記スペーサ構体を示す斜視図。
【図５】上記スペーサ構体の製造工程を示す断面図。
【図６】上記製造工程の一部を密閉容器と共に示す断面図。
【図７】上記製造工程の一部を加圧容器と共に示す断面図。
【図８】上記スペーサ構体の製造工程を示す断面図。
【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…スペーサ形成孔
４２…組立体、    ４６…スペーサ形成材料
５０…密閉容器、    ７０…加圧容器
【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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