JP2005129501A - 加熱方法、加熱装置および画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の加熱を均一に行うことができ、その結果基板の反りや破損を生じさせない加熱方法を提供する。
【解決手段】 チャンバ５の内部に熱反射部材３が配置されている。熱反射部材３の一部を構成する底板３ｃに複数の支持ピン６が立てられている。これらの支持ピン６の先端に、加熱処理される基板１が支持されている。熱反射部材３の内側には複数のヒータ２が所定の間隔で配置されている。ヒータ２は基板１の表面側および裏面側に対向配置されている。以上により基板１および複数のヒータ２の周囲に熱反射部材３が配置された構成となる。さらに、基板１の構成面の延長線上にあって、基板周端面１ａと熱反射部材３の側板３ｂとの間の領域に仕切り部材４が設けられている。チャンバ５には、減圧するための真空ポンプが付設されており、チャンバ５内を排気して減圧雰囲気が形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、減圧雰囲気下で基板を加熱する加熱方法および加熱装置に関する。さらに、本発明は、該加熱方法により加熱された基板を用いた画像表示装置の製造方法に関する。

従来、所定の装置を構成する基板を製造する際、該基板を加熱処理する場合がある。

特許文献１には、該加熱処理を実行するための基板加熱装置が記載されている。

特許文献１に記載の基板加熱装置は、ステージと、該ステージの上に配置された熱反射板と、該反射板の上に配置され、基板が置かれる加熱プレートとを備えている。この構成では、ステージと加熱プレートの間に熱反射板が位置し、基板と熱反射板の間に加熱プレートが位置している。

さらに、このステージには、冷却水が通るための通路が形成され、また、加熱プレートの周囲に熱反射リングが設けてある。

特許文献１に記載の基板加熱装置では、加熱プレートから発せられた熱が熱反射板で反射され、この反射された熱によっても基板が加熱されるので、基板の昇温速度を速くすることが可能となる。
特開２００３−５９７８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の基板加熱装置は、基板下部の加熱プレートが基板を直接加熱するとともに、加熱プレートより発せられた熱を熱反射板で反射して再び基板に向かわせる構成である。すなわち、基板の、加熱プレートに接していない面に対して加熱する構成ではない。

したがって、基板を均一に加熱することができず、その結果基板が反り、破損するという問題点がある。

本発明の目的は、基板の加熱を均一に行うことができ、その結果基板の反りや破損を生じさせない加熱方法、加熱装置、および該加熱方法により加熱処理した基板を用いた画像表示装置の製造方法を提供することである。

本発明の加熱方法は、基板を支持する支持部材と、この基板の両面に対向配置され、前記基板を加熱する複数のヒータと、前記基板および複数のヒータを囲む熱反射部材と、前記支持部材、ヒータおよび熱反射部材を収容する真空容器とを備え、前記基板の周端面と前記熱反射部材との間の領域に、仕切り部材が配置された加熱装置を用い、前記真空容器を排気してなる減圧雰囲気下で、前記ヒータと前記熱反射部材とにより前記基板を加熱する方法である。

また、本発明の加熱装置は、基板を支持する支持部材と、この基板の両面に対向配置され、前記基板を加熱する複数のヒータと、前記基板および複数のヒータを囲む熱反射部材と、前記支持部材、ヒータおよび熱反射部材を収容する真空容器とを備え、前記基板の周端面と前記熱反射部材との間の領域に、仕切り部材が配置された装置である。

また、本発明は、画像表示手段と、前記画像表示手段を内包する容器とを備える画像表示装置の製造方法であって、前記容器の構成部材である基板を上記の加熱方法あるいは加熱装置によって加熱処理する工程を有する、画像表示装置の製造方法を含む。

上記のとおり構成された発明では、加熱処理される基板が支持部材で支持され、この基板の表面および裏面と複数のヒータが対向して配置される。さらに、ヒータおよび複数のヒータを熱反射部材が囲んでいる。そして、基板周端面と熱反射部材との間の領域に仕切り部材を設置することにより、基板の表面側および裏面側に配置されたヒータの熱が、基板の片面側からもう片面側へ回り込むことが防止でき、基板および仕切り部材に均一に熱が伝達される。

上述したように本発明によれば、基板の温度を均一に加熱することができるため、基板の反りや破損が起こることなく、加熱処理をすることが可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形態に限られない。

図１は、本発明に係る加熱方法の一実施形態、及び加熱装置の構成を模式的に示す断面図である。

図１において、空間を形成するチャンバ５の内部に熱反射部材３が配置されている。熱反射部材３は複数の板で囲いを形成しており、本例では天板３ａ、左右の側板３ｂ、底板３ｃを連結することで構成されている。

熱反射部材３の一部を構成する底板３ｃに複数の支持ピン６が立てられている。これらの支持ピン６の先端に、加熱処理される基板１が支持されている。

熱反射部材３の内側には複数のヒータ２が所定の間隔で配置されている。ヒータ２は基板１の表面側および裏面側に対向配置されている。以上により、基板１およびヒータ２の周囲に熱反射部材（リフレクター）３が配置された構成となる。

さらに、基板１の構成面の延長線上にあって、基板周端面１ａと熱反射部材３（の側板３ｂ）との間の領域に仕切り部材（パーティション）４が設けられている。基板周端面１ａと仕切り部材４との間の間隔は、５ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。

チャンバ５には、減圧するための真空ポンプ（不図示）が付設されており、チャンバ５内を排気して減圧雰囲気が形成される。この状態でヒータ２が発熱され、基板１が加熱処理される。

本実施形態によれば、仕切り部材４を、基板１の構成面の延長線上にあって基板周端面１ａと熱反射部材３との間の領域に設置することにより、基板１の表面側および裏面側に配置されたヒータ２の熱が、基板１の片面側からもう片面側へ回り込むことが防止でき、基板１および仕切り部材４に均一に熱が伝達される。

したがって、基板１の温度を均一に加熱することができ、基板１の反りや破損が起こることなく、加熱処理をすることが可能である。

以下に、本発明における実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られない。また、実施例に挙げる構成部品の符号は図１および図２に示した部品と同一のものを用いた。

（実施例１）
本実施例では、基板１の材料として６００ｍｍ×９００ｍｍ×厚さ２．８ｍｍのガラス、熱反射部材３として銅の表面にペーパー仕上げを施した部材を用い、熱反射部材３で囲まれた領域を幅１０００ｍｍ奥行７００ｍｍとした。基板１の構成面の延長線上にあって基板１と熱反射部材３との間の領域に配置した仕切り部材４には、基板１と同じガラスで厚さ２．８ｍｍのものを用いた。基板１の表面の一部にインジウム膜を塗布している（不図示）。基板１を加熱するヒータ２には、シースヒーターを使用した。

図１において、基板１は位置決めをして支持ピン６の上に載置されている。基板１の載置後、チャンバ５内を２×１０^-6Ｐａまで排気した。チャンバ５内が減圧された後、ヒータ（シースヒーター）２を１０分かけて７５０℃まで加熱した。ヒータ（シースヒーター）２による加熱により基板１は４００℃まで加熱され、この状態で３０分間保持し、基板１の脱ガスを実施した。

以上の方法で基板の加熱処理を行なったところ、基板１と仕切り部材４は厚さが同じであり材質も同じ、すなわち放射率も同じであるため、加熱工程中の温度は等しくなり、基板１と仕切り部材４の間で熱の授受が生じない。

また、仕切り部材４を設置することにより、基板１の上下に配置されたヒーター２の熱が相互に基板１の反対側へ回り込むこともなく、基板１の温度は工程中に均一に加熱することができた。これにより、基板１の反りや破損が起きていないことを確認した。また、基板１の反りが起こらないことにより、基板１の一部に塗布されているインジウムが溶解して他の部位へ流れることがなかった。

（実施例２）
本実施例では、基本構造は実施例１と同じである。基板１には厚さ２．８ｍｍ、熱容量２．１×１０⁶Ｊ／ｍ³℃のガラスを使用し、基板面の延長線上にあって基板１と熱反射部材３との間の領域に配置した仕切り部材４には、厚さ１．５ｍｍ、熱容量４．０×１０⁶Ｊ／ｍ³℃のステンレス鋼を用いた。他の部材は実施例１と同じである。

上記構成において、実施例１と同様の加熱処理を行なったところ、図１における基板１と仕切り部材４は単位面積あたりの熱容量がほぼ等しくなるため、基板１と仕切り部材４の温度は工程中に同じ温度で温度上昇するため、基板１と仕切り部材４の間では熱の授受がなく、基板１は温度が均一に加熱処理を施すことができた。これにより、実施例１と同様の効果を確認できた。

（実施例３）
図２に図１に示した加熱装置の他の形態を示した断面図である。

本実施例では、基本構造は実施例１と同じであるが、仕切り部材４の端面を、図２に示すように基板周端面１ａの厚みよりも上下５ｍｍ大きく突出させたリブ形状（突出部４ａ）とし、更に基板周端面１ａと仕切り部材４の端部（突出部４ａ）との間隔を５ｍｍとした。

上記構成において、実施例１と同様の加熱処理を行なったところ、基板１の端面に入るヒーターからの熱が防がれ、より温度分布が低減できることが確認できた。これにより、基板１の反りや破損が起きていないことを確認した。

なお、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、基板１として、画像表示部を内包する容器を構成する基板を用いてもよい。換言すると、画像表示部と、該画像表示部を内包する容器とを含む画像表示装置の製造方法において、画像表示部を内包する容器を構成する基板を上記の方法によって加熱処理するようにしてもよい。この場合、画像表示部を内包する容器を構成する基板を均一に加熱でき、かつ、加熱時に基板の反りや破損が発生する可能性を低くできる。

本発明に係る加熱方法の一実施形態、及び加熱装置の構成を模式的に示す断面図である。 図１に示した加熱装置の他の形態を示した断面図である。

符号の説明

１ 基板
１ａ 基板周端面
２ ヒータ（シースヒーター）
３ 熱反射部材
４ 支持部材
５ チャンバ
６ 支持ピン

Claims (9)

1. 基板を支持する支持部材と、
   前記基板の両面に対向配置され、前記基板を加熱する複数のヒータと、
   前記基板および前記複数のヒータを囲む熱反射部材と、
   前記支持部材、前記ヒータおよび前記熱反射部材を収容する真空容器とを備え、
   前記基板の周端面と前記熱反射部材との間の領域に、仕切り部材が配置された加熱装置を用い、
   前記真空容器を排気してなる減圧雰囲気下で、前記ヒータと前記熱反射部材とにより前記基板を加熱する加熱方法。
2. 基板を支持する支持部材と、
   前記基板の両面に対向配置され、前記基板を加熱する複数のヒータと、
   前記基板および前記複数のヒータを囲む熱反射部材と、
   前記支持部材、前記ヒータおよび前記熱反射部材を収容する真空容器とを備え、
   前記基板の周端面と前記熱反射部材との間の領域に、仕切り部材が配置された加熱装置。
3. 前記仕切り部材は、前記基板と同じ材料にて構成されている請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記仕切り部材は、前記基板と同じ放射率を有する部材である請求項２に記載の加熱装置。
5. 前記仕切り部材は、前記基板と同じ熱容量を有する部材である請求項２に記載の加熱装置。
6. 前記基板および前記仕切り部材は、ガラスで構成されている請求項２に記載の加熱装置。
7. 前記仕切り部材の、前記基板の周端面と対向する端面が、前記基板の周端面よりも大きい、請求項２から６のいずれかに記載の加熱装置。
8. 画像表示手段と、前記画像表示手段を内包する容器とを備える画像表示装置の製造方法であって、
   前記容器の構成部材である基板を請求項１に記載の方法によって加熱処理する工程を有する、画像表示装置の製造方法。
9. 画像表示手段と、前記画像表示手段を内包する容器とを備える画像表示装置の製造方法であって、
   前記容器の構成部材である基板を、請求項２から７のいずれかに記載の装置を用いて加熱処理する工程を有する、画像表示装置の製造方法。

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