(57)【要約】【課題】基板全体の温度を均一に維持しながら短時間で安定して冷却を行うことができる基板の冷却方法および基板冷却装置を提供することを課題とする。【解決手段】冷却プレート２ａ，２ｂの冷却面Ｓ１は、その一部の領域Ｓ２が、熱放射率を調整する調整部材３により覆われ、この調整部材３により、基板冷却時に於いて、基板全体の温度が常に所定温度差の範囲内で均熱化されるように調整される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱処理した基板の板面を冷却プレートの冷却面に対向させて前記基板を所定の温度に冷却する基板の冷却方法に於いて、
前記基板の冷却時に、前記冷却プレートの冷却面の一部を前記冷却面より熱放射率の低い面を有する調整部材で覆い、前記調整部材により前記基板全体の温度を均熱化しながら冷却することを特徴とする基板の冷却方法。
【請求項２】
前記基板の冷却は真空中で行われる請求項１記載の基板の冷却方法。
【請求項３】
前記調整部材は、前記冷却プレートに固定される請求項１または２記載の基板の冷却方法。
【請求項４】
前記調整部材は、前記冷却プレートの冷却面に対して覆う領域を可変可能に配される請求項１または２記載の基板の冷却方法。
【請求項５】
前記調整部材は、可動機構に支持され、前記冷却プレートの冷却面に対して覆う領域が前記可動機構により可変制御される請求項１または２記載の基板の冷却方法。
【請求項６】
前記調整部材は、前記基板のコーナー領域に対応する前記冷却面の一部領域に配される請求項１乃至５のいずれかに記載の基板の冷却方法。
【請求項７】
前記調整部材は、前記基板の少なくとも一辺の領域に対応する前記冷却面の一部領域に配される請求項１乃至６のいずれかに記載の基板の冷却方法。
【請求項８】
加熱処理した基板を所定温度に冷却する基板冷却装置に於いて、
前記基板の被冷却面に対向する冷却面を有する冷却プレートと、
前記冷却プレートの前記冷却面の一部を覆う、前記冷却面より熱放射率の低い面を有する調整部材と
を具備したことを特徴とする基板冷却装置。
【請求項９】
前記冷却プレートおよび前記調整部材を真空室内に設け、前記基板を真空中で冷却する請求項８記載の基板冷却装置。
【請求項１０】
前記調整部材は前記冷却プレートに固定して設けられる請求項８または９記載の基板冷却装置。
【請求項１１】
前記調整部材は前記冷却プレートの冷却面に対して覆う領域が可変可能に設けられる請求項８または９記載の基板冷却装置。
【請求項１２】
前記調整部材を支持する可動機構をさらに具備し、前記冷却プレートの冷却面に対して前記調整部材が覆う領域を前記可動機構により可変制御する請求項１１記載の基板冷却装置。
【請求項１３】
前記調整部材は、前記基板のコーナー領域に対応する前記冷却面の一部の領域に設けられる請求項８乃至１２のいずれかに記載の基板冷却装置。
【請求項１４】
前記調整部材は、前記基板の少なくとも一辺の領域に対応する前記冷却面の一部領域に設けられる請求項８乃至１３のいずれかに記載の基板冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理した基板の冷却方法および基板冷却装置に係り、例えば平面型ディスプレイ装置等に用いられる大型基板の冷却に適用して好適な基板の冷却方法および基板冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偏平な平面パネル構造の真空外囲器を有する表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等が知られている。また、ＦＥＤの一種として、表面伝導型の電子放出素子を備えた表示装置（以下ＳＥＤと称す）の開発が進められている。
【０００３】
ＳＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有する。これらの基板は、矩形枠状の側壁を介して周縁部を互いに接合され、内部を真空にされて偏平な平面パネル構造の真空外囲器を構成している。
【０００４】
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、蛍光体層を励起発光させる電子の放出源として、画素毎に対応する多数の電子放出素子が整列配置されている。また、背面基板の内面上には、電子放出素子を駆動するための多数本の配線がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器の外部に引き出されている。
【０００５】
前面基板と背面基板の間には板状のグリッドが配設されている。このグリッドには、電子放出素子に対して整列した位置関係で多数のビーム通過孔が形成されているとともに、前面基板および背面基板の内面に当接することで基板間の隙間を維持するための複数の柱状のスペーサが設けられている。
【０００６】
このＳＥＤを動作させる場合、基板間に１０［ｋＶ］程度の高電圧を与え、配線に接続した駆動回路を介して各電子放出素子に選択的に駆動電圧を印加する。これにより、各電子放出素子から選択的に電子ビームが放出され、これら電子ビームが、グリッドの対応するビーム通過孔を通って対応する蛍光体層に照射され、蛍光体層が励起発光されてカラー画像が表示されるようになっている。
【０００７】
一方、半導体関連、平面型ディスプレイ関連などの分野では、基板を効率良く加熱冷却するプロセスの開発が進められている。従来、加熱処理した基板を冷却する技術として、冷却室に冷却水路を設けて冷却を速やかに行うようにした構造、冷却管に液体窒素を流して基板を急速冷却する構造等が存在した。また半導体関連に於いては半導体ウェハの冷却時に面内温度を均一化する熱処理技術が存在する。平面型ディスプレイ関連に於ける基板の冷却に於いても、基板の反りや破壊を防ぐために、基板温度を均一に保ちながら冷却する技術が要求される。一般に、この種の大型基板の冷却時に於ける放熱は中央部よりも周辺部の方が大きく、基板温度は中央から周辺に至るにしたがって温度が低くなる分布となる。基板の大きさ（板面積）が数インチ乃至十数インチ程度の比較的小さい基板の場合には、この温度分布も小さいため、従来技術による冷却手段であっても基板の反りや破壊はさほど問題とはならなかった。しかしながら、基板の大きさが数十インチ程度の大型基板の場合には、中央部と周辺部の放熱の差が無視できず、近年問題となっていた。とくに、平面型ディスプレイ関連では基板の形状がおおむね長方形であるため、コーナー部分の放熱がさらに大きくなることから、中央部に対してコーナー部の温度が２０℃以上低くなるケースも発生していた。これは上記した従来技術のように基板を急冷した場合に於いて特に著しい。このような大型で長方形の基板の例として、上記したＳＥＤがある。ＳＥＤでは、動作中に不要なガスが発生しないよう、製造工程において各種部材を４００℃乃至５００℃程度の温度に加熱して表面吸着ガスを放出させるベーキング工程が行われる。この際、上記したような大型の基板を対象とした従来の基板冷却技術では温度分布を均一に保つことができないため、基板の熱膨張が不均一となり、基板の撓み、反り等により基板上の素子や配線が破壊されたり、真空耐圧を維持するためのスペーサが基板から外れたりするなどの問題が発生していた。
【特許文献１】特開２００１−２８４２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように従来では平面ディスプレイ装置に用いられる加熱処理した基板の冷却技術に関して高い平坦面精度を維持するための安定した信頼性の高い技術が存在しなかった。とくに従来の基板冷却技術では温度分布を均一に保つことができないため、基板の熱膨張が不均一となり、基板上の素子や配線が破壊されたり、真空耐圧を維持するためのスペーサが基板から外れたりするなどの問題が発生していた。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、平面ディスプレイ装置に用いられる各種サイズの基板を対象に、基板全体の温度を均一に維持しながら短時間で安定して冷却を行うことができる経済性に優れた基板の冷却方法および基板冷却装置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】
【００１０】
本発明は、加熱処理した基板の板面を冷却プレートの冷却面に対向させて前記基板を所定の温度に冷却する基板の冷却方法に於いて、前記基板の冷却時に、前記冷却プレートの冷却面の一部を前記冷却面より熱放射率の低い面を有する調整部材で覆い、前記調整部材により前記基板全体の温度を均熱化しながら冷却することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、加熱処理した基板を所定温度に冷却する基板冷却装置に於いて、前記基板の被冷却面に対向する冷却面を有する冷却プレートと、前記冷却プレートの前記冷却面の一部を覆う前記冷却面より熱放射率の低い面を有する調整部材とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
上述した本発明の方法および装置によれば、加熱処理した基板を所定の温度に冷却する際に、基板の温度ばらつきを吸収でき、これにより、基板の熱膨張が均一となり、基板上の素子や配線が破壊されたり、真空耐圧を維持するためのスペーサが基板から外れたりするなどの問題を抑えることができる。よって基板全体の温度を均一に維持しながら短時間で安定して冷却を行うことができる。また上記した本発明の方法および装置によれば、平面ディスプレイ装置に用いられる各種サイズの基板を対象に、経済的に有利な方法並びに構造で、基板全体の温度を均一に維持しながら短時間で安定して冷却を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板を均熱化しながら冷却することが可能になり、基板の熱膨張を均一化できる。これによって、従来発生していた基板上の素子や配線が破壊されたり、真空耐圧を維持するためのスペーサが基板から外れたりするなどの問題を抑えることができ、基板全体の温度を均一に維持しながら短時間で安定して冷却を行うことができる。さらに平面ディスプレイ装置に用いられる各種サイズの基板を対象に、経済的に有利な方法並びに構造で、基板全体の温度を均一に維持しながら短時間で安定して冷却を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照しながら、この発明に係る基板の冷却方法並びに基板冷却装置について説明する。
【００１５】
図１はこの発明の第１の実施形態に於ける冷却装置の要部の構成を示している。図１において、気密密閉された冷却装置１の内部には、２セットの冷却プレート２ａ，２ｂが一定距離離間して配置されている。この冷却プレート２ａ，２ｂは、例えば素材にアルミニウムを用い、冷却効率を高めるために、表面に輻射率を大きくするための表面処理が施されている。この表面処理としては、黒色陽極酸化処理、アルミナ薄膜の溶射などがある。冷却プレート２ａ，２ｂは、例えば内部に冷却管（図示せず）が配設され、その冷却管に冷却水を循環し続けることによって、冷却面Ｓ１より、加熱された基板の熱を奪い、基板を冷却する。
【００１６】
冷却装置１内に設けられた冷却プレート２ａ，２ｂは、冷却対象となる基板に対して、その板面全体をカバーする冷却面Ｓ１を有する。冷却装置１の内部は、真空ポンプによって、１．０×１０−５〜１．０×１０−４Ｐａの間に維持されるように真空排気されている。真空排気系、冷却プレートの保持機構、基板移送機構は、本発明の本質ではないので、図示を省略している。
【００１７】
上記冷却プレート２ａ，２ｂの冷却面Ｓ１は、その一部の領域Ｓ２が、熱放射率（熱吸収率）を調整する調整部材３により覆われ、この調整部材３により、基板冷却時に於いて、基板全体の温度が常に所定温度差の範囲内で均熱化されるように調整される。この調整部材３は、冷却時に基板面に対向する面（表面）の熱放射率を冷却面Ｓ１より低くした面構造の例えば板状体により構成される。この調整部材３の表面の熱放射率を冷却面Ｓ１より低くする手段としては、例えば調整部材３の冷却面Ｓ１に熱放射率を高めるための上記したような黒色陽極酸化若しくは凹凸等の加工が施されている場合は、調整部材３の表面に、例えば平坦面若しくは鏡面等の表面加工を施すことで、冷却面Ｓ１より熱放射率が低い調整部材３の表面を形成可能である。この板状体により構成される調整部材３をここでは遮蔽板と呼ぶ。この遮蔽板３は、上記各冷却プレート２ａ，２ｂの冷却面Ｓ１のうち、熱放射率の調整を必要とする一部の領域Ｓ２に設けられる。
【００１８】
図２は本発明の第１実施形態に於ける遮蔽板３の配置例を示したもので、ここでは冷却対象となる矩形状基板の各コーナー部分に対応する冷却面Ｓ１の一部領域Ｓ２をそれぞれ三角形の遮蔽板３で覆った（遮蔽した）例を示している。この遮蔽板３は、例えば冷却プレート２ａ，２ｂに固定して設けられ、若しくは冷却プレート２ａ，２ｂに脱着可能に取り付けられる。尚、ここでは熱放射率を調整する調整部材として遮蔽板を例に採ったが、例えばパンチングメタル、金網等、板状体以外の金属材料を調整部材を用いることも可能である。
【００１９】
図３は上記冷却装置１に於ける基板のセット例を示したもので、冷却装置１に移送された基板５は、冷却プレート２ａ，２ｂの間の予め定められた位置にセットされる。冷却装置１に移送される冷却の対象となる基板５は、冷却装置１が設けられた冷却室に隣接する加熱室に於いて、表面吸着ガスを放出させるために真空雰囲気で４００℃程度まで加熱された後、真空状態を維持した状態で冷却室の冷却装置１に移送される。
【００２０】
冷却装置１に移送された基板５は、その板面が一対の冷却プレート２ａ，２ｂの冷却面Ｓ１，Ｓ１と所定の間隙を保った状態で対向して保持される。この状態で基板５を所定の温度、例えば１２０℃になるまで冷却する。この際、冷却の対象となる基板５は、上述したように、中央の放熱よりも周辺の放熱が大きく、コーナー部分が最も大きい。そこで上記第１実施形態に於いては、基板５のコーナー部分に対応する冷却面Ｓ１の一部領域Ｓ２に、冷却面Ｓ１より熱放射率の低い吸熱面を有する遮蔽板３を設け、この遮蔽板３により基板全体の温度分布を均等化して基板５を冷却する。
【００２１】
これにより、加熱処理された基板の冷却時に於いて、基板の熱膨張が不均一となることにより引き起こされる基板上の素子や配線の破壊等の不具合を回避でき、短時間で安定して加熱処理された基板を所定の温度まで冷却することができる。
【００２２】
尚、上記した実施形態は、２セットの冷却プレート２ａ，２ｂを用いて基板を冷却処理する例を示したが、１つの冷却プレートにより冷却を行う構成に於いても上記した遮蔽板３を適用して基板全体の均熱化を図りながら基板を冷却することが可能である。また、上記した実施形態では、基板のコーナー部分を斜めにカットした領域に相当する三角形の遮蔽板３を用いて基板のコーナー部分に対応する冷却面Ｓ１の一部領域Ｓ２を覆う（遮蔽する）構成としているが、遮蔽板３の形状、表面の熱放射率、大きさ等は、冷却対象となる基板の構造、形状、大きさ、実測データ、さらには冷却室内の環境、条件等、様々な熱要因を考慮して定めればよく、例えば、遮蔽板３の形状に関して、基板の熱分布特性等に合わせて曲線を描くような縁部をもつ形状であってもよい。また、冷却プレート２ａ，２ｂの冷却面Ｓ１と調整部材（遮蔽板）３との間隙、および間隙の有無についても、冷却プレートの構造、調整部材（遮蔽板）３の材質、冷却室内の環境、条件等に応じて適宜設定することができる。また、遮蔽板３の冷却プレート２ａ，２ｂへの取り付け構造も、ねじ止め構造、嵌め込み構造等、任意の取り付け構造が適用可能である。
【００２３】
図４は本発明の第２実施形態に於ける要部の構成を示したもので、ここでは、調整部材（遮蔽板）を冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面上で移動調整可能にし、冷却対象となる基板の構造、形状、大きさ等に応じて、冷却面を覆う（遮蔽する）領域を可変可能にしている。
【００２４】
この第２実施形態は、冷却プレート２ａ（２ｂ）と、この冷却プレートの冷却面の一部領域を覆う熱放射率調整部材となる遮蔽板Ｔ１と、この遮蔽板Ｔ１を矢印ｐ，ｑ方向に所定量移動させて冷却面の一部を覆う領域を調整する駆動部４ａと、この駆動部４ａを駆動制御する制御部４ｂと、この制御部４ｂに遮蔽板Ｔ１の駆動制御情報を入力する入力部４ｃとを有して構成される。尚、上記構成要素のうち、制御部４ｂと入力部４ｃは冷却装置１の外部（冷却室の外）に設けられる。
【００２５】
この第２実施形態の遮蔽板Ｔ１に於いても、上記第１実施形態の遮蔽板３と同様に、表面の熱放射率を冷却プレートの冷却面より低くした面構造としている。遮蔽板Ｔ１は、冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面上に於いて、図示矢印ｐ，ｑ方向に所定量移動可能に設けられる。例えば、冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面上の角部にガイドピンとガイド溝（図示せず）を設け、遮蔽板Ｔ１に上記ガイドピンに係合するガイド用の長孔と上記ガイド溝に係合するガイドピン（図示せず）を設けて、遮蔽板Ｔ１が図示実線位置と一点鎖線位置との間で直線状に移動可能となるように冷却プレート２ａ（２ｂ）の四隅にそれぞれ遮蔽板Ｔ１を取り付ける。そしてこの各遮蔽板Ｔ１を制御部４ｂの制御の下に、同時に若しくは個々に駆動部４ａにより駆動し、冷却面Ｓ１上を移動させて、冷却対象となる基板の構造、形状、大きさ等に応じ、遮蔽板Ｔ１が冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面を覆う（遮蔽する）領域を調整する。
【００２６】
尚、上記実施形態では、遮蔽板Ｔ１を駆動部４ａにより移動調整する構成を例示したが、例えば、冷却対象となる基板の構造、形状、大きさ等に応じて、その都度（例えば製造ロット毎に）、遮蔽板Ｔ１を手動で位置決めし、ねじ止め等により冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面上の任意の位置に固定する構造であってもよい。この際は駆動部４ａ、制御部４ｂ、入力部４ｃがすべて不要である。
【００２７】
このような第２実施形態の構成を適用することにより、冷却対象となる基板の構造、形状、大きさ等に応じて、適宜、適正な冷却面の一部領域の熱放射率の調整が可能となり、経済的に有利な構成で各種の基板に適応できる。
【００２８】
図５は本発明の第３実施形態に於ける要部の構成を示している。この第３実施形態も上述した第２実施形態と同様に、調整部材となる遮蔽板Ｔ２を冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面上で移動調整可能にし、冷却対象となる基板の構造、形状、大きさ等に応じて、冷却面を覆う（遮蔽する）領域を可変可能にしているが、ここでは、冷却対象となる基板のコーナー部分ではなく、冷却時に放熱量の大きい基板周面の任意の一辺の領域を対象に、冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面の一部領域を遮蔽板Ｔ２で覆う（遮蔽する）構成例を示している。この第３実施形態の遮蔽板Ｔ２に於いても、上記第１実施形態の遮蔽板３と同様に、表面の熱放射率を冷却プレートの冷却面より低くした面構造としている。尚、ここでは上記第２実施形態に示す構成要素と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。この第３実施形態では、矩形状の遮蔽板Ｔ２３を図示矢印ａ，ｂ方向に移動させ、遮蔽板Ｔ２３を冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面上の図示実線位置と一点鎖線位置との間の任意の位置にセットする。これにより冷却時に放熱量の大きい基板周面の任意の一辺の領域を対象に、冷却プレート２ａ（２ｂ）の冷却面の一部領域を遮蔽板Ｔ２で覆い、基板全体の温度分布を均等化して基板を冷却することができる。この第３実施形態の調整部材と上記した第１実施形態若しくは第２実施形態にの調整部材とを組合せて適用することにより、形状、構成、大きさ等を異にする各種の基板を対象に、基板全体の温度分布をより均等化して基板を冷却することができる。
【００２９】
次に上述した実施形態をＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）の製造に適用した場合について図６乃至図９を参照して以下に説明する。
【００３０】
まず図６乃至図８を参照してＳＥＤについて説明する。図６は前面基板６を部分的に切り欠いた状態のＳＥＤの真空外囲器１０を示す斜視図であり、図７は図６の真空外囲器１０を線分II-IIで切断した断面図であり、図８は図７の断面を部分的に拡大した部分拡大断面図である。
【００３１】
図６乃至図８に示すように、ＳＥＤは、それぞれ矩形のガラス板からなる前面基板６および背面基板７を備え、これらの基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間をおいて互いに平行に対向配置されている。なお、背面基板７は、前面基板６より１回り大きいサイズを有する。また、前面基板６および背面基板７は、ガラスからなる矩形枠状の側壁６ａを介して周縁部同志が接合され、内部が真空の扁平な平面パネル構造の真空外囲器１０を構成している。
【００３２】
前面基板６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１２が形成されている。この蛍光体スクリーン１２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１２上には、アルミニウム等からなるメタルバック１４が形成されている。
【００３３】
背面基板７の内面には、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂを励起発光させるための電子を放出する電子放出源として、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１６が設けられている。これらの電子放出素子１６は、画素毎、すなわち蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ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１６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７の内面上には、各電子放出素子１６に駆動電圧を与えるための多数本の配線１８がマトリックス状に設けられ、その端部は真空外囲器１０の外部に引き出されている。
【００３４】
接合部材として機能する側壁６ａ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６の周縁部および背面基板７の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。本実施の形態では、背面基板７と側壁６ａをフリットガラス２０ａを用いて接合し、前面基板６と側壁６ａをインジウム２０ｂを用いて接合している。
【００３５】
また、ＳＥＤは、前面基板６と背面基板７の間にガラスからなる複数の細長い板状のスペーサ８を備えている。各スペーサ８は、上述したメタルバック１４、および蛍光体スクリーン１２の遮光層１１を介して前面基板６の内面に当接する上端８ａ、および背面基板７の内面上に設けられた配線１８上に当接する下端８ｂを有する。これら複数のスペーサ８は、前面基板６および背面基板７の外側から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。
【００３６】
さらに、ＳＥＤは、前面基板６のメタルバック１４と背面基板７との間にアノード電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。電圧供給部は、例えば、背面基板７の電位を０Ｖに設定し、メタルバック１４の電位を１０ｋＶ程度にするよう、両者の間にアノード電圧を印加する。
【００３７】
そして、上記ＳＥＤにおいて、画像を表示する場合、配線１８に接続した図示しない駆動回路を介して電子放出素子１６の素子電極間に電圧を与え、任意の電子放出素子１６の電子放出部から電子ビームを放出するとともに、メタルバック１４にアノード電圧を印加する。電子放出部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、蛍光体スクリーン１２に衝突する。これにより、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが励起されて発光し、カラー画像を表示する。
【００３８】
また、上記構造のＳＥＤを製造する場合、予め、蛍光体スクリーン１２およびメタルバック１４の設けられた前面基板６を用意し、電子放出素子１６および配線１８が設けられているとともに側壁６ａおよびスペーサ８が接合された背面基板７を用意しておく。そして、前面基板６、および背面基板７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６ａを介して前面基板６を背面基板７に接合する。これにより、複数のスペーサ８を備えたＳＥＤが製造される。
【００３９】
ここで、上記した部品実装後の前面基板６および背面基板７を接合してＳＥＤの真空外囲器１０を製造する工程について図９を参照して説明する。
【００４０】
上述したような各種の部品を実装した前面基板６および背面基板７は所定間隔離し対向配置した状態で真空処理装置内に投入される。ここでは、例えば図９に示すような真空処理装置１００を用いる。真空処理装置１００は、並んで配設されたロード室１０１、ベーキング、電子線洗浄室１０２、冷却室１０３、ゲッター膜の蒸着室１０４、組立室１０５、冷却室１０６、およびアンロード室１０７を備えている。
【００４１】
上記冷却室１０３に於いて、上述した本発明の実施形態による、熱放射率を調整する調整部材を冷却プレートに設けた冷却装置が適用される。ここでは図４に示す遮蔽板Ｔ１を用いた第２実施形態の冷却装置１が適用されるものとする。この際、冷却装置１の冷却対象となる基板は、前面基板６および背面基板７であり、この例では冷却室１０３に２組の冷却装置１を設けて、前面基板６と背面基板７とを同時に冷却するものとする。
【００４２】
真空処理装置１００の各室は、真空処理が可能な処理室として構成され、ＳＥＤの製造時には全室が真空排気されている。これら各処理室間は図示しないゲートバルブ等により接続されている。
【００４３】
所定間隔離して配置された上述の前面基板６および背面基板７は、まず、ロード室１０１に投入される。そして、ロード室１０１内の雰囲気を真空雰囲気とした後、ベーキング、電子線洗浄室１０２へ送られる。
【００４４】
ベーキング、電子線洗浄室１０２では、各種部材を４００℃の温度に加熱し、各基板６，７の表面吸着ガスを放出させる。同時にベーキング、電子線洗浄室１０２に取り付けられた図示しない電子線発生装置から電子線を、前面基板６の蛍光体スクリーン面、および背面基板７の電子放出素子面に照射する。その際、電子線発生装置外部に装着された偏向装置によって電子線を偏向走査することにより、蛍光体スクリーン面および電子放出素子面の全面をそれぞれ電子線洗浄する。
【００４５】
脱ガスを行った前面基板６および背面基板７は、冷却室１０３に送られ、上記第２の実施形態で記述した冷却装置１により、約１２０℃の温度まで冷却される。
【００４６】
この冷却装置１による冷却は、冷却プレートの冷却面の一部を冷却面より熱放射率の低い面を有する調整部材で覆い、基板全体の温度を所定温度差の範囲内で均熱化しながら冷却する。
【００４７】
冷却装置１に移送された前面基板６は、その板面が一対の冷却プレート２ａ，２ｂの冷却面と所定の間隙を保った状態で対向して保持される。この状態で基板６を所定の温度、例えば１２０℃になるまで冷却する。この際、冷却の対象となる基板６は、上述したように、中央の放熱よりも周辺の放熱が大きく、コーナー部分が最も大きい。そこで基板６のコーナー部分に対応する冷却面の一部領域に、冷却面より熱放射率の低い吸熱面を有する遮蔽板Ｔ１を設け、この遮蔽板Ｔ１により基板全体の温度分布を均等化して基板６を冷却する。背面基板７に於いても上記した前面基板６の場合と同様にして１２０℃になるまで冷却する。これにより、ベーキング、電子線洗浄室１０２に於いて加熱処理された前面基板６および背面基板７の冷却時に於いて、基板の熱膨張が不均一となることにより引き起こされる基板上の素子や配線の破壊等の不具合を回避でき、短時間で安定して加熱処理された基板を所定の温度まで冷却することができる。
【００４８】
上記冷却室１０３で冷却された前面基板６および背面基板７は、ゲッター膜の蒸着室１０４へ送られる。この蒸着室１０４では、蛍光体層の外側にゲッター膜としてバリウム膜を蒸着形成する。バリウム膜は表面が酸素や炭素などで汚染されることを防止することができ、活性状態を維持することができる。
【００４９】
続いて、前面基板６および背面基板７は、組立室１０５へ送られ、基板同士が接合され封着されて外囲器１０が形成される。この封着は、例えば電源１２０から一対の電極を通して基板の接合面に充填されたインジウムに直流電流を通電し、インジウムを均一に溶融することによって行われる。封着後の外囲器は、冷却室１０６に送られ、常温まで冷却されて、アンロード室１０７から取り出される。以上の工程によりＳＥＤが完成する。
【００５０】
以上のようなＳＥＤの製造工程によれば、ベーキング、電子線洗浄室１０２に於いて加熱処理された前面基板６および背面基板７を冷却する冷却室１０６に於いて、冷却プレートの冷却面の一部を冷却面より熱放射率の低い面を有する調整部材（遮蔽板）で覆い、基板全体の温度を所定温度差の範囲内で均熱化しながら冷却することにより、基板の熱膨張が不均一となることにより引き起こされる基板上の素子や配線の破壊等の不具合を回避でき、短時間で安定して加熱処理された基板を所定の温度まで冷却することができる。
【００５１】
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。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に於ける冷却装置の要部の構成を示す図。
【図２】上記第１実施形態に於ける冷却プレート２ａの構成を示す図。
【図３】上記第１実施形態に於ける冷却装置内の基板配置状態を示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態に於ける要部の構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に於ける要部の構成を示す図。
【図６】この発明を適用して製造されるＳＥＤの真空外囲器を示す外観斜視図。
【図７】図６の真空外囲器を線分II−IIに沿って切断した断面斜視図。
【図８】図７の断面を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図９】上記ＳＥＤの製造工程に設けられる真空処理装置を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１…冷却装置、２ａ，２ｂ…冷却プレート、３，Ｔ１，Ｔ２…調整部材（遮蔽板）、４ａ…駆動部、４ｂ…制御部、４ｃ…入力部、５，６，７…基板８…スペーサ、１０…真空外囲器、１２…蛍光体スクリーン、１４…メタルバック、１６…電子放出素子、１８…配線、１００…真空処理装置、１０１…ロード室、１０２…ベーキング、電子線洗浄室、１０３…冷却室、１０４…ゲッター膜の蒸着室、１０５…組立室、１０６…冷却室、１０７…アンロード室、１２０…電源。
【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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【図９】
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