(57)【要約】【課題】表示パネルの組み立て工程でスペーサを接着剤で固定すると、組み立ての完了した表示パネルの内部で脱ガスが発生し、特性劣化を招く恐れがある。【解決手段】アノード基板１とカソード基板４とをスペーサ６を介して貼り合わせた表示パネルを有する表示装置を製造する際に、アノード基板１上でスペーサ支持具８によりスペーサ６を垂直に支持しつつ、アノード基板１の上からカソード基板４を重ね合わせて当該２つの基板を一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂで両側から挟み込むように加圧し、次いで、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂによる加圧状態を維持したまま、アノード基板１上からスペーサ支持具８を退避させた後、アノード基板１とカソード基板４との間の空間を真空状態に封止し、その後、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂによる加圧状態を解除する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のパネル基板と第２のパネル基板とを薄板状のスペーサを介して貼り合わせた表示パネルを有する表示装置の製造方法であって、
前記第１のパネル基板上でスペーサ支持具により前記スペーサを垂直に支持しつつ、前記第１のパネル基板の上から前記第２のパネル基板を重ね合わせて当該２つのパネル基板を一対の加圧部材で両側から挟み込むように加圧し、
次いで、前記一対の加圧部材による加圧状態を維持したまま、前記第１のパネル基板上から前記スペーサ支持具を退避させた後、前記第１のパネル基板と前記第２のパネル基板との間の空間を真空状態に封止し、
その後、前記一対の加圧部材による加圧状態を解除する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１のパネル基板及び前記第２のパネル基板を加圧する際の加圧力を大気圧以下に設定する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記スペーサ支持具は前記スペーサの厚み寸法に対応した支持溝を有するもので、前記第１のパネル基板上で前記支持溝に前記スペーサの端部を嵌合させることにより、前記スペーサを垂直に支持する
ことを特徴とする請求項１記載の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、２枚のパネル基板を貼り合わせた表示パネルを有する表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空中におかれた金属等の導体あるいは半導体の表面に、ある閾値以上の電界を与えると、トンネル効果によって電子が障壁を通過し、常温時においても真空中に電子が放出される。この現象は電界放出(Field Emission)と呼ばれ、これによって電子を放出する素子は電界放出型素子(Field Emission Device)と呼ばれている。近年では、電界放出型の電子放出素子を用いたＦＥＤ(Field Emission Display)が注目されている。ＦＥＤは、多数の電子放出素子がカソード基板上に半導体加工技術等を駆使して形成された表示パネルを備えるフラットディスプレイ装置（平面型の表示装置）である。このＦＥＤでは、電気的に選択（アドレッシング）された電子放出素子から電界の集中によって電子を放出させるとともに、この電子をアノード基板側の蛍光体に衝突させて、蛍光体の励起・発光により画像を表示している。
【０００３】
ＦＥＤの表示パネルは、その構造上、カソード基板とアノード基板とを微小なギャップを介して対向状態に配置し、その間のギャップ空間部を真空状態に封止している。そのため、カソード基板やアノード基板が大気圧に耐えられるよう、それらの基板の間にスペーサを介装し、このスペーサで両基板を支持している。また、ＦＥＤは、蛍光体励起のためにアノード電極に印加する電圧（アノード電圧）の高低により、低電圧型と高電圧型の２つの大別される。高電圧型のＦＥＤに用いられるスペーサは長尺の薄板状に形成されるため、例えば、その高さ寸法が１〜２ｍｍで、厚み寸法が０．０５〜０．１ｍｍといった具合に非常にアスペクト比が高い形状となる。
【０００４】
そこで、下記特許文献１には、表示パネルの組み立て工程でスペーサを取り付けるときに、パネル基板上に接着剤を用いてスペーサを固定することが記載され、下記特許文献２には、パネル基板上に一対の支持体を形成し、この支持体でスペーサを強制的に挟み込んで固定することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５７９７９号公報
【特許文献２】特開２０００−１５６１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、接着剤を用いてスペーサを固定する方法では、接着剤からの脱ガスの影響で表示装置の特性が劣化する恐れがある。また、支持体でスペーサを挟み込んで固定する方法では、パネル基板上に支持体を形成する工程が別途必要になる。また、一対の支持体の間にスペーサを差し込むときに突起物が生成され、この突起物によって表示パネルの耐圧特性が劣化する恐れがある。さらに、支持体を樹脂で形成した場合は、支持体からの脱ガスの影響で表示装置の特性が劣化する恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る表示装置の製造方法は、第１のパネル基板と第２のパネル基板とを薄板状のスペーサを介して貼り合わせた表示パネルを有する表示装置の製造方法であって、第１のパネル基板上でスペーサ支持具によりスペーサを垂直に支持しつつ、第１のパネル基板の上から第２のパネル基板を重ね合わせて当該２つのパネル基板を一対の加圧部材で両側から挟み込むように加圧し、次いで、一対の加圧部材による加圧状態を維持したまま、第１のパネル基板上からスペーサ支持具を退避させた後、第１のパネル基板と第２のパネル基板との間の空間を真空状態に封止し、その後、一対の加圧部材による加圧状態を解除するものである。
【０００８】
本発明に係る表示装置の製造方法においては、第１のパネル基板上でスペーサ支持具を用いてスペーサを垂直に支持し、このスペーサを介して第１のパネル基板と第２の第２のパネル基板を一対の加圧部材で加圧することにより、それらのパネル基板の間でスペーサが加圧状態に固定される。また、一対の加圧部材による加圧状態を維持したまま、第１のパネル基板上からスペーサ支持具を退避させ、その後、第１のパネル基板と第２のパネル基板との間の空間を真空状態に封止した後、一対の加圧部材による加圧状態を解除することにより、組立の完了した表示パネルの内部にスペーサを支持する部材が残らない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の表示装置の製造方法によれば、組立の完了した表示パネルの内部にスペーサを支持する部材が残らないので、表示パネル内での脱ガスによる表示装置の特性劣化を回避することができる。また、第１のパネル基板上に支持体を形成する必要がなく、しかもスペーサ支持具を用いて簡単にスペーサを組み付けることができるため、製造コストを低減することができる。さらに、支持体の使用に伴う突起物の生成がないため、表示パネルの耐圧特性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明が適用される平面型表示装置（ＦＥＤ）の表示パネルの構成例を示す断面図である。図１において、平板状をなすアノード基板１の一面にはブラックマトリクス２と蛍光体３が形成されている。アノード基板１は、表示パネルの前面基板となるもので、例えば透明なガラス基板によって構成される。ブラックマトリクス２のライン幅は、表示パネルの画面サイズや表示解像度にもよるが、概ね１００〜２００μｍの範囲内で設定される。蛍光体３は、各々のブラックマトリクス２の間（隙間）を埋めるようにアノード基板１の一面に所定のピッチで形成されている。なお、ブラックマトリクス２と蛍光体３は、アノード基板１の一面に積層された図示しないアノード電極上に形成されている。アノード電極は、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明電極によって構成されるものである。以上のアノード基板１は、本発明における第１のパネル基板に相当するものとなる。
【００１２】
一方、平板状をなすカソード基板４の一面（すなわちアノード基板１と対向する面）にはエミッタ５が形成されている。カソード基板４は、表示パネルの背面基板となるもので、例えばガラス等の絶縁基板によって構成される。エミッタ５は、アノード基板１側の蛍光体３に対応してカソード基板４の一面に所定のピッチで形成されている。このエミッタ５は、電界放出によって電子を放出する部分（電子放出源となる部分）であって、カソード基板４の一面に積層された図示しないカソード電極上に形成されている。また、エミッタ５は、カソード基板４の一面において、図示しないカソード電極とこのカソード電極上に絶縁層を介して積層されたゲート電極との交差部に形成されている。以上のカソード基板４は、本発明における第２のパネル基板に相当するものとなる。
【００１３】
アノード基板１とカソード基板４とは、互いに対向する状態で貼り合わせられている。また、アノード基板１とカソード基板４との間には、複数（図１では２つだけ表示）のスペーサ６が介装されている。このスペーサ６を介装することにより、アノード基板１とカソード基板４との間に所定の間隙（ギャップ空間）が確保されている。スペーサ６には、表示パネルの内部を真空状態にしたときに大気圧に耐え得るように圧縮応力に強いことの他、表示パネルの全面にわたって均一な間隙に保持できること、エミッタから放出される電子ビームの軌道に影響を与えないこと、ガス放出が少なく真空中で安定なこと、フリットシールやベーク時の高温処理に耐えられることなどが要求される。また、スペーサ６は、表示画像に悪影響を与えないよう、ブラックマトリクス２上に配置されている。
【００１４】
一方、アノード基板１及びカソード基板４からなる表示パネルの外周部はシール部７で封止されている。シール部７はアノード基板１とカソード基板４の外形に沿って平面視四角形の枠状に形成されている。このシール部７により、アノード基板１とカソード基板４との間のギャップ空間（表示パネルの内部）が真空状態に維持されている。
【００１５】
図２は本発明の実施形態で採用したスペーサ６の外観を示す斜視図である。図示のように、スペーサ６は、全体的に長尺の薄板状に形成されている。スペーサ６の寸法は表示パネルのサイズにもよるが、高電圧型のＦＥＤでは、例えば、高さ寸法がＨ＝２ｍｍ、厚み寸法がＴ＝１００μｍ、長さ寸法がＬ＝１００ｍｍのものが用いられる。スペーサ６の材料としては、例えばセラミックス、ガラス等の絶縁材料が用いられる。
【００１６】
続いて、本発明の実施形態に係る表示装置（ＦＥＤ）の製造方法として、特に、アノード基板１とカソード基板４とをスペーサ６を介して貼り合わせる際に適用して好適な方法について説明する。
【００１７】
先ず、アノード基板作製工程で作製されたアノード基板１と、カソード基板作製工程で作製されたカソード基板４と、これらの基板間に介装される複数のスペーサ６とを用意したら、ブラックマトリクス２の形成面が上向きとなるようにアノード基板１を水平状態に固定支持する。
【００１８】
次に、図３（Ａ）に示すように、水平状態に固定されているアノード基板１上にスペーサ支持具８を配置する。アノード基板１には位置合わせ用のアライメントマークＭ１が設けられている。スペーサ支持具８は、例えば、セラミックス、金属、樹脂などを用いて板状に形成されている。スペーサ支持具８は、大きくは、可動アーム９と、櫛形の支持部１０とを有するものである。可動アーム９は、図示しないアーム駆動手段によって水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動可能に支持されている。支持部１０は、可動アーム９の先端部に一体に形成されている。支持部１０には、スペーサ６の厚み寸法Ｔ（図２参照）よりも若干（例えば１０μｍ程度）大きな溝幅を有する複数の支持溝１１が形成されている。各々の支持溝１１は、均一な溝幅でスリット状に形成されている。
【００１９】
スペーサ支持具８は、スペーサ６の長手方向の両端を支持するために、２つ対になってアノード基板１上に配置される。このとき、各々のスペーサ支持具８は、アノード基板１の上面（ブラックマトリクス２の形成面）に接触しないように、そこから若干浮いた状態に配置される。また、アノード基板１の基板面に沿う水平面内では、各々のスペーサ支持具８の支持溝１１が、アノード基板１のブラックマトリクス２上に位置決めして配置される。また、各々のスペーサ支持具８において、互いに同じスペーサ６を支持する支持溝１１同士は、同じブラックマトリクス２の形成ライン上で対向状態に配置される。
【００２０】
このようにアノード基板１上に一対のスペーサ支持具８を配置したら、図示しないチャッキング機構（例えば、真空チャック）によりスペーサ６を縦向きに（垂直に）保持してアノード基板１の上方に配置し、そこからチャッキング機構を垂直に下降させることにより、図３（Ｂ）に示すようにスペーサ６の長手方向の一端部を一方のスペーサ支持具８の支持溝１１に、同他端部を他端のスペーサ支持具８の支持溝１１にそれぞれ同時に嵌合させる。これれにより、アノード基板１上で一対のスペーサ支持具８によりスペーサ６を垂直に支持した状態となる。
【００２１】
次いで、チャッキング機構によるスペーサ６のチャッキングを解除（例えば、真空引きを解除）して、アノード基板１上からチャッキング機構を退避させる。このとき、チャッキングを解除しても、一対のスペーサ支持具８によってスペーサ６が垂直に支持されるため、アノード基板１上でスペーサ６が倒れることはない。なお、チャッキング機構によるスペーサ６の取り付け作業は１枚ずつ行ってもよいし、複数枚まとめて行ってもよい。
【００２２】
その後、アノード基板１上に規定枚数のスペーサ６を立て終えたら、図４（Ａ）に示すように、アノード基板１の上に所定の距離を隔ててカソード基板４を重ね合わせる。カソード基板４には位置合わせ用のアライメントマークＭ２と排気用の貫通穴Ｈが設けられている。このとき、カソード基板４はスペーサ６から離間した状態に保持される。この状態で、双方の基板に設けられた位置合わせ用のアライメントマークＭ１，Ｍ２を用いて基板の位置合わせを行う。そして、基板の位置合わせが終了した段階でカソード基板４をアノード基板１側に移動（下降）させ、この移動途中でカソード基板４の下面（エミッタ５の形成面）をスペーサ６に接触させる。このとき、カソード基板４の姿勢を、アノード基板１と平行になるように水平状態に保持するとともに、一対のスペーサ支持具８で支持されたスペーサ６には横方向（水平方向）の力が殆ど作用しない。そのため、一対のスペーサ支持具８によるスペーサ６の支持状態（起立状態）は、そのまま維持される。
【００２３】
続いて、図４（Ｂ）に示すように、開閉駆動によって接離移動するアノード基板１とカソード基板４とを一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂの間に配置し、この状態で加圧駆動部１３の駆動により一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂを互いに接近する方向（矢印方向）に移動させることにより、図４（Ｃ）に示すように、アノード基板１とカソード基板４を一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂで両側（上下方向）から挟み込むように加圧する。このとき、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂによる加圧力は、アノード基板１とカソード基板４の間に挟まれたスペーサ６にも加わる。この加圧状態のもとでは、スペーサ６の起立状態がアノード基板１とカソード基板４による挟み込み力（加圧力）によって保持される。つまり、アノード基板１とカソード基板４の間でスペーサ６が加圧状態で固定される。ちなみに、アノード基板１とカソード基板４には最終的に大気圧（１kg/cm2）が加わる状態となるが、大気圧よりも小さな力で各々の基板を加圧しても、スペーサ６を起立状態（固定状態）に保持することは可能である。また、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂを用いてアノード基板１とカソード基板４に加える加圧力は、基板の無用な変形を回避するために、大気圧以下に設定することが望ましい。
【００２４】
次いで、上記加圧状態のもとで、図５に示すように、一対のスペーサ支持具８を互いに離間する方向（矢印方向）に移動させてアノード基板１上から退避させることにより、スペーサ６の端部と支持溝１１との嵌合状態を解除する。その後、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂによる加圧状態を維持したまま、図６（Ａ）に示すように、カソード基板４の外周部に沿ってペースト状のフリットガラスからなるシール材１４をディスペンサで塗布し、さらに排気用の貫通穴Ｈの部分にも同様のシール材１５を塗布して、そこにチップ管１６を接続させる。この状態をスペーサ６の長手方向から見た断面で表すと図６（Ｂ）のようになる。なお、図６（Ａ），（Ｂ）においては、加圧部材１２Ａ，１２Ｂの表示を省略している。また、シール材１４は、上記図１に示すシール部７を形成するものである。
【００２５】
続いて、上記同様にアノード基板１とカソード基板４を一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂにより加圧した状態で焼成する。これにより、シール材１４，１５が完全に硬化した状態となる。次いで、チップ管１６を利用して真空排気することにより、アノード基板１とカソード基板４との間のギャップ空間を真空状態とし、この状態を維持したままチップ管１６を封じ切る。これにより、アノード基板１とカソード基板４との間の空間（スペーサ６が介装された空間）が真空状態に封止される。その後、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂをアノード基板１とカソード基板４から離間させて加圧状態を解除する。このとき、一対の加圧部材１２Ａ，１２Ｂによる加圧状態を解除しても、表示パネルの内部が真空状態になっているため、アノード基板１とカソード基板４にそれぞれ大気圧が作用し、これに伴う加圧力によってスペーサ６が起立状態（固定状態）に保持される。
【００２６】
このように本実施形態の製造方法においては、アノード基板１上で一対のスペーサ支持具８により規定枚数のスペーサ６を垂直に支持し、その後、カソード基板４を重ね合わせてスペーサ６を挟み込むことにより、スペーサ６を加圧状態に固定し、この加圧状態を維持したままアノード基板１上から一対のスペーサ支持具８を退避させた後、フリットシールと真空排気によりパネル内部を真空状態に封止してから、上記加圧状態を解除するため、組立の完了した表示パネルの内部にスペーサ６を支持する部材（接着剤、グリッパ等）が残らない。したがって、表示パネル内での脱ガスによる表示装置の特性劣化を回避することができる。また、アノード基板１上に支持体を形成する必要がないうえ、スペーサ支持具８を用いて簡単にスペーサ６を組み付けることができるため、製造コストを低減することが可能となる。さらに、支持体でスペーサを強制的に挟み込む方式ではなく、スペーサの厚み寸法よりも若干幅広に形成されたスペーサ支持具８の支持溝１１にスペーサ端部を嵌合させることによりスペーサ６を垂直に支持する方式を採用しているため、スペーサ６の取り付けに際して突起物が生成しない。よって、表示パネルの耐圧特性を改善することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、１つの水平ライン上に１つのスペーサ６を配置する場合を例示したが、１つの水平ライン上に複数のスペーサ６を直線的に並べる場合は、水平ライン方向で隣り合うスペーサ６間の隙間部分にスペー長手方向と直交する方向からスペーサ支持具８を挿入し、これを水平軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に適宜移動させることにより、アノード基板１上で各々のスペーサ６を一対のスペーサ支持具８で支持し、かつ加圧状態で一対のスペーサ支持具８をアノード基板１上から退避させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明が適用される表示装置の表示パネルの構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態で採用したスペーサの外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す図（その１）図である。
【図４】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す図（その２）図である。
【図５】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す図（その３）図である。
【図６】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す図（その４）図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…アノード基板、４…カソード基板、６…スペーサ、８…スペーサ支持具、１１…支持溝、１２Ａ，１２Ｂ…加圧部材
【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】
2005148683.tif 000007
【図６】
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