JP3604830B2 - Large format thin glass substrate heat treatment equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の工程を経て、種々の膜および構造を有する被熱処理ガラス基板の表面温度を均一に加熱することができる枚葉式ガラス基板熱処理装置に関する。具体的には、カラーフィルタの製造ラインに用いられて、被熱処理基板としてのカラーフィルタのガラス基板の表面に染料を浸透させるために塗布した物質を一定時間、高温で均一(ガラス基板表面上の温度分布が一定値以下)に熱処理するための枚葉式ガラス基板熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のガラス基板を熱処理する方法では、ガラス基板の表面を高速かつ均一に加熱するためにホットプレート表面にガラス基板の面全体を接触させていた。
また室温のガラス基板を1度に高温のホットプレートに載せるとガラス基板の厚み方向の温度勾配が大きいことによりガラス基板が下向きに凸に反り、ガラス基板の表面で温度分布が大きくなるのを防ぐために、室温から高温までの間に数枚のホットプレートを用意して、徐々にホットプレート毎の設定温度を上げていき、ガラス基板の厚み方向の温度勾配を少なくして、反りを無くして、表面の温度分布を小さく抑えている。
【0003】
また、ガラス基板が反り、ガラス基板の表面で温度分布が大きくなるのを防ぐためにガラス基板の表と裏とでの温度勾配を少なくする方法として、ガラス基板に対して下方向からのみ加熱するのではなく、上方向からも加熱できるよう加熱用のヒータ(赤外線ヒータなど)を備えた装置がある。
反りを防ぐためにホットプレート全体に吸着用の穴を開けて、ガラス基板を吸着していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ホットプレート表面にガラス基板の面全体を接触させていたのでは、ガラス基板の熱処理工程の前で行われる、塗布工程で塗られる熱処理が必要な物質がガラス基板の塗布面(表面)だけでなく、ガラス基板の端部と、ホットプレートとの接触面(裏面)にまで回り込んできてしまっている場合があるので、このままの状態で接触させて熱処理してしまうと、ホットプレートの表面に、熱処理が必要な物質が付着してゆき、枚数を重ねる度に、この物質が積層されてゆき、この結果ガラス基板の外周部が徐々にホットプレートの表面に対して、浮いてきてしまう。
【0005】
そして、この浮きにより、接触している部分と接触していない部分が生じて、ガラス基板の表面の温度分布が大きくなってしまい、熱処理が必要な物質が均一に熱処理されなくなるし、また、これを防止するためのメンテナンスが必要であった。
ガラス基板をホットプレートに載せたときに、ガラス基板が反るのを防ぐために、ホットプレートを何枚も用意して徐々に温度を上げていったのでは、ホットプレートの枚数が多くなり、装置が大型化してコストも嵩み、目標の温度にまで昇温するにも時間がかかる。
【0006】
また、上下両方にヒータを備えたものは、上ヒータの分だけ装置が大型化し、コストも嵩む。上ヒータは放射でガラス基板を加熱するので、下ヒータから加熱されるよりもかなり時間がかかり、設定温度をガラス基板の表面の目標加熱温度よりもかなり高温に設定しなければならないし、ガラス基板と上ヒータとの距離による温度設定も難しい。
【0007】
反り防止のために、ホットプレート全面に吸着穴を備えたものでは、吸着穴の部分では加熱されないので、温度分布が付き易く、熱処理が必要な物質に加熱むらが発生し、後々にまでそのむらが残り、全体が均一なものができないことがある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱処理が必要な物質が塗布されているガラス基板の表面温度分布を精度良く、均一に熱処理し、メンテナンスする必要もなく、ホットプレート装置全体の構成も簡単で、かつ小型で、装置コストも低減するために、熱処理が必要な物質が片面に塗布されているガラス基板と、該ガラス基板を載置してガラス基板の表面を均一に高温に加熱し、ガラス基板とホットプレート間に間隙を設けるためのスペーサを有するホットプレート装置において、塗布面を上にしてガラス基板をホットプレート上に置いたときに、ホットプレート表面とガラス基板の塗布面とは逆の面との間隙がガラス基板サイズ全域で一定になるようなホットプレートの表面形状をしていて、前記スペーサは周辺部が僅かにホットプレートより凸となっていて、ガラス基板を吸着するための吸着穴が、中央部に設けられていて、ホットプレートの表面がガラス基板をホットプレート上のスペーサに載せたときにガラス基板が下向きに凸にたわむ分だけ掘り下げられているようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明を実施した被熱処理ガラス基板としてのカラーフィルタ製造ラインに採用し、被熱処理ガラス基板としてのカラーフィルタのガラス基板表面に塗布した物質である、染料を浸透させるための受容層を一定時間、高温で均一(ガラス基板表面上の温度分布が一定値以下)に熱処理するための枚葉式ガラス基板熱処理装置を以下に説明する。
【0010】
【実施例】
以下、図面に基き実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明がこれらによって何ら限定されるものではない。
【0011】
図1に枚葉式ガラス基板熱処理装置のホットプレート部分のみを抜き出したものを示す。ホットプレートはアルミ製である。アルミである理由は熱伝導率が高いので、ホットプレート表面の温度分布が小さくてすむからである。
ホットプレートには、カートリッジヒータが複数本挿入されている。複数本のカートリッジヒータは短手方向にある間隔毎に十数本、長手方向には2本両端面近傍に配置されており、2つ以上のグループに分割されている。
【0012】
それぞれのカートリッジヒータグループには、対になる温度センサがあり、その温度センサは、カートリッジヒータグループによって加熱されるホットプレートの部分の温度を測定して、フィードバック制御により、現在温度として用いられる。
そして、現在温度と目標温度との差などから、カートリッジヒータグループによって加熱される部分を温度制御する。
【0013】
このようにして、カートリッジヒータグループをそれぞれ独立に目標温度となるように制御することにより、ホットプレート表面温度分布としては、目標温度±0.5℃(定常時)とすることができる。
【0014】
ホットプレートの縦、横の寸法は、熱処理するガラス基板サイズよりも縦、横それぞれ数十mm大きくなっている。ホットプレートは予め製作、加工される前に材料の段階で高温で熱処理されている。これは、ホットプレートを加熱したときにホットプレート自体が変形しないためである。ホットプレート表面には、ガラス基板を載せたときに、ホットプレート表面との間に、間隙を設けるためのスペーサが複数個配置されている。
【0015】
このスペーサは、図6に示すように、ガラス基板の塗布面に塗られている熱処理が必要な物質である受容層といわれるものが、塗布工程で、ガラス基板の端部および、多少、ホットプレート側の裏面にも回り込んでしまった場合に、ホットプレート表面に付着するのを防ぐためである。
【0016】
もし、このスペーサが無いと、ホットプレート表面に付着した受容層が徐々に堆積してゆき、これに伴い、ガラス基板を置いたときに、ガラス基板の外周部が、ホットプレート表面に対して、浮いた状態となってしまい、ガラス基板中央部の表面の温度とは大きく温度差が生じてしまいガラス基板表面の受容層が面全体で均一に熱処理することができなくなる。すなわち、染料をこの受容層に浸透させたときに、カラーフィルタの製品として、むらができてしまい、不良となってしまう。
【0017】
図2は、スペーサの形状を示したものである。スペーサはホットプレートの表面から0.1mm突出した円柱状になっている。ただし、円柱状に限ったものではなく、ガラス基板をある一定の高さホットプレートの表面よりも高くすることができれば、どのような形状でも構わない。このスペーサの中央には、ガラス基板を吸着するための吸着穴が開けられている。本実施例では直径2mmの丸い穴である。ホットプレート表面上の複数のスペーサにはそれぞれ、この吸着穴が開けられている。
【0018】
これらの吸着穴の先には、ガラス基板を置いたときに、吸着できるような機構、例えば、コンバムや真空ポンプなどが接続されている。
ガラス基板を吸着穴により吸着する目的は、図7に示すように、高温のホットプレートに、ホットプレート温度と同等に加熱されていないガラス基板を載せると、ホットプレートに近いガラス表面は、直ぐに加熱されることになるが、反対側のガラス基板表面は熱量が伝わるまでに時間がかかるので、そこでガラス基板の表裏で大きな温度差が生じて、これによりガラス基板がホットプレートに対して、外周部がせり上がったような形状になるのを防ぐためである。
【0019】
ガラスを置いた直後は、ガラス基板は平になったままであるが数秒後には反った状態になってしまう。
この、反ったままの状態では、ガラス基板の表面の温度分布は大きく、表面に塗布されている受容層を均一に熱処理することができず、染料を浸透させた場合に浸透のし方に差ができてしまいカラーフィルタの製品としては、むらが生じて、不良となってしまう。
【0020】
スペーサの突出量を0.1mmとしているのは、ガラス基板の裏側に回った受容層がホットプレートに付着しないことと、ガラス基板を少しでも早く昇温したいがために、少しでも突出量を抑えたいからである。
【0021】
図3は、ホットプレート、ガラス基板、スペーサの位置、配置関係を示したものである。ホットプレート上にガラス基板を置いたとき、ホットプレート表面に突出しているスペーサの位置はガラス基板の非有効領域に位置するように配置されている。
【0022】
この非有効領域とは、染料を浸透させ、カラーフィルタ製品となる部分以外の領域である。スペーサを非有効領域に配置した目的は、スペーサに接触している部分と、していない部分とでは当然、熱量の伝わり方が違うので、受容層の熱処理条件が変わってしまうので、カラーフィルタの製品として、むらができてしまい不良となることを避けるためである。
【0023】
そのために、カラーフィルタの製品として染料が浸透されない部分の、ガラス基板の外周部と、中央の十文字の領域に配置している。本実施例では、カラーフィルタの4個取りであるが、6個取り、8個取りでも同様に染料が浸透されない部分にスペーサを設け得ることは言うまでもない。
【0024】
図8および図9はスペーサの配置と、そのときのガラス基板表面の温度の様子を示している。
図8は、ガラス基板の短手方向の両端のみを吸着した場合を示す。図のように、対角線上にA−A’にかけてガラス基板の表面温度を測定すると、中央部のA’にかけて、表面温度が上昇していく結果が得られた。
これでは、受容層を均一に加熱処理することは不可能である。これは、スペーサで吸着されている部分よりもガラス基板の中央部分の方が、ホットプレート表面にたいして浮いている量がガラス基板の自重たわみにより小さくなっていることを意味している。
【0025】
そこで、図9に示すようにガラス基板の外周部と中央の十文字の領域に配置されたスペーサによって吸着することにより、図8の場合よりもガラス基板を支えているスペーサの距離が短くなった分、ガラス基板の自重たわみが減少することになる。そして、ガラス基板とホットプレート表面との間隙が図8の場合と比べると、より均一にすることが可能となり、ガラス基板表面上の温度分布がより均一化されて、受容層が有効領域内では同一の条件で熱処理されることとなり、染料を浸透させたときに、その浸透にむらが発生することが無く、カラーフィルタとして良品ができることとなる。
【0026】
図5は、カラーフィルタを製産する、ガラス基板の処理手順を示す。ガラス基板に、ブラックマトリックスを付ける。
染料を浸透させるための受容層をガラス基板全面に一様に塗布する。有効領域内で3色の染料を浸透させる部分と、浸透させない部分(ブラックマトリックスの部分)とを分けるために受容層のブラックマトリックスの部分を硬化させるように露光する。
【0027】
熱処理は、露光による効果を促進させ、染料を浸透させる部分と、させない部分を、はっきりとさせるためである。
この工程が均一にされないと、カラーフィルタの製品として、むらが生じたり、隣り同士の別の色が混じり合ってしまい不良となってしまう。
この後は、受容層に3色の染料を浸透させ、その染料を乾燥させて、一連のガラス基板の処理手順が終わる。
【0028】
図4は、ガラス基板上の有効領域、染料を浸透させる部分などの関係を示したものである。
【0029】
(a)は、このガラス基板に対して、有効領域を4ケ所取る。この有効領域1つ1つがカラーフィルタの製品となる。4ケ所の有効領域には均一に加熱されるために、吸着するスペーサは配置されずに、直接カラーフィルタの製品とはならない(染料が浸透しない)非有効領域に限られて、配置されている。
【0030】
(b)は(a)の有効領域3の一部を拡大したものである。ブラックマトリックスにより、隣り同士の色が区切られている。R 〜R は赤の染料を、G 〜G は緑の染料を、B 〜B は青の染料を浸透させることを意味する。
熱処理が均一に目標通り行われないと、各色の1つ1つが浸透しなければならないマス目(ブラックマトリックスで囲まれている部分)に染料が、端部まできちんと浸透しないまま、もとの受容層のままで、カラーフィルタの製品としたときに白い部分となって残ってしまい不良となる。
【0031】
(c)は(b)のB−B’の断面図を見るとわかるように、染料の浸透する受容層はブラックマトリックスを跨いで塗布されているために、本来なら、熱処理が均一に、きちんと行なわれていれば、染料が浸透境界線できちんと止まっていて、隣りの色とは混ざることは無いものであるが、ガラス基板とホットプレート表面との間隙が大きくなったりすると、受容層に与えられる熱量が少なくて、浸透境界線がはっきりとせずに混色となり、カラーフィルタ製品として不良となってしまう。
【0032】
図10に示すように、ホットプレート上に図のようにガラス基板の外周付近と中央十文字部を吸着するような位置に吸着用のスペーサが設置されている。
そして、そのスペーサの上にガラス基板を置いたときにガラス基板が自重でたわんで、ガラス基板の裏面とホットプレートの表面がガラス基板のサイズの領域全体で間隙が均一(平行)になるように、予めホットプレート側に窪みを付けておく。
【0033】
例えば、360mm×465mmガラス基板では、厚さが0.7mmのものを使用する場合には、最大に80μm、また厚さが1.1mmのものを使用する場合には、最大に32μm、ガラス基板の外周付近と中央十文字分よりも或る曲率をもって窪ませる。こうすることにより、ガラス裏面とホットプレートの表面の距離が一定となり、ガラス基板を加熱したときに、ガラス基板の表面全体がホットプレートが平らなときより高精度に均一に加熱されることになる。
図11は、図10のA−A’方向の断面図を表している。
【0034】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、ガラス基板表面を高精度に均一に加熱することができる。また一体化することにより確実にホットプレート面に対して浮いた状態でガラス基板を加熱できるし、吸着することにより、厚さ方向による温度差による反りを矯正でき、ガラス基板表面の温度分布を抑えることができ、またガラス基板表面を高精度に均一に加熱することができる。
【0035】
また染料を受容層に浸透させて、カラーフィルタとするには、本発明の熱処理装置は不可欠である。そして上記のホットプレートの構造を盛り込んだカラーフィルタを製造するには本発明の熱処理装置は不可欠である。
【図面の簡単な説明】
【図1】枚葉式ガラス基板熱処理装置のガラス基板とホットプレートの概要を示す模式斜視図。
【図2】スペーサの形状を示す模式図。
【図3】ガラス基板、ホットプレート、スペーサの位置、配置関係を示す模式平面図。
【図4】ガラス基板上の有効領域、染料を浸透させる部分の関係を示す模式図。
【図5】カラーフィルタを製造するガラス基板の処理手順を示すブロックフロー図。
【図6】ガラス基板上の受容層、スペーサ、ホットプレートの関係を示す模式断面図。
【図7】ホットプレート上のガラス基板の反りの状況を示す模式断面図。
【図8】スペーサの配置と対応するガラス基板表面の温度との相関を示す模式図。
【図9】スペーサの配置と対応するガラス基板表面の温度との相関を示す模式図。
【図10】ガラス基板とホットプレートを示す模式斜視図。
【図11】ホットプレート上のガラス基板の反りの状況を示す模式断面図。
【符号の説明】
,R ,R 赤の染料の部分
,G ,G 緑の染料の部分
,B ,B 青の染料の部分
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a single-wafer glass substrate heat treatment apparatus capable of uniformly heating the surface temperature of a glass substrate having various films and structures through various processes. Specifically, a substance applied to a color filter manufacturing line and used to infiltrate a dye into the surface of a glass substrate of a color filter as a substrate to be heat-treated is uniformly applied at a high temperature for a certain period of time (on the surface of the glass substrate). The present invention relates to a single-wafer glass substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment to a temperature distribution of a certain value or less.
[0002]
[Prior art]
In the conventional method of heat-treating a glass substrate, the entire surface of the glass substrate is brought into contact with the hot plate surface in order to heat the surface of the glass substrate uniformly at high speed.
Also, when a glass substrate at room temperature is placed on a hot plate at a high temperature, the temperature gradient in the thickness direction of the glass substrate is large, so that the glass substrate warps downward and the temperature distribution is prevented from increasing on the surface of the glass substrate. Several hot plates from room temperature to high temperature, gradually increase the set temperature for each hot plate, reduce the temperature gradient in the thickness direction of the glass substrate, eliminate warpage, The temperature distribution on the surface is kept small.
[0003]
Also, as a method of reducing the temperature gradient between the front and back of the glass substrate to prevent the glass substrate from warping and increasing the temperature distribution on the surface of the glass substrate, the glass substrate is heated only from below. Instead, there is a device provided with a heater for heating (such as an infrared heater) so that heating can be performed from above.
In order to prevent warpage, a hole for suction was formed in the entire hot plate to suck the glass substrate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Because the entire surface of the glass substrate was in contact with the hot plate surface, the substance that needs to be heat-treated in the coating process, which is performed before the heat treatment process of the glass substrate, is not only the coated surface (surface) of the glass substrate, However, there are cases where the edge of the glass substrate and the contact surface (back surface) between the hot plate and the hot plate have been wrapped around. A substance requiring heat treatment adheres, and as the number of sheets increases, the substance is laminated, and as a result, the outer peripheral portion of the glass substrate gradually floats on the surface of the hot plate.
[0005]
Then, due to the floating, a part that is in contact with a part that is not in contact is generated, a temperature distribution on the surface of the glass substrate is increased, and a substance requiring heat treatment cannot be uniformly heat-treated. Maintenance was required to prevent the problem.
In order to prevent the glass substrate from warping when the glass substrate is placed on the hot plate, it was necessary to prepare several hot plates and gradually raise the temperature. However, the size increases, the cost increases, and it takes time to raise the temperature to the target temperature.
[0006]
Further, in the case where the heater is provided on both the upper and lower sides, the size of the apparatus is increased by the amount of the upper heater, and the cost is increased. Since the upper heater heats the glass substrate with radiation, it takes much longer than heating from the lower heater, and the set temperature must be set much higher than the target heating temperature of the surface of the glass substrate. It is difficult to set the temperature based on the distance between the heater and the upper heater.
[0007]
If the hot plate is provided with suction holes on the entire surface to prevent warpage, the heating holes are not heated, so the temperature distribution is likely to occur, and the material requiring heat treatment may have uneven heating. May remain, and the whole may not be uniform.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the surface temperature distribution of a glass substrate on which a substance requiring heat treatment is applied is accurately and uniformly heated, and there is no need for maintenance. In order to reduce costs, a glass substrate on which a substance requiring heat treatment is applied on one side, and the glass substrate is placed and the surface of the glass substrate is uniformly heated to a high temperature. In a hot plate device having a spacer for providing a gap, when a glass substrate is placed on a hot plate with the coated surface facing upward, the gap between the hot plate surface and the surface opposite to the coated surface of the glass substrate is glass. The surface of the hot plate has a shape that is constant over the entire area of the substrate, and the spacer has a slightly convex peripheral portion than the hot plate. A suction hole for sucking the substrate is provided at the center, and the surface of the hot plate is dug down by the amount that the glass substrate bends downwardly convex when the glass substrate is placed on the spacer on the hot plate. It is like that.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Adopted in a color filter production line as a glass substrate to be heat-treated implementing the present invention, a substance applied to the surface of the glass substrate of the color filter as a glass substrate to be heat-treated, a receiving layer for penetrating the dye for a certain time, A single-wafer glass substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment uniformly at a high temperature (a temperature distribution on a glass substrate surface is equal to or less than a certain value) will be described below.
[0010]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples based on the drawings, but the present invention is not limited thereto.
[0011]
FIG. 1 shows a single plate type glass substrate heat treatment apparatus in which only a hot plate portion is extracted. The hot plate is made of aluminum. Aluminum is used because the thermal conductivity is high and the temperature distribution on the hot plate surface can be small.
A plurality of cartridge heaters are inserted into the hot plate. A plurality of cartridge heaters are disposed in the vicinity of both end surfaces in the longitudinal direction, and are divided into two or more groups.
[0012]
Each cartridge heater group has a paired temperature sensor that measures the temperature of the portion of the hot plate heated by the cartridge heater group and is used as the current temperature by feedback control.
Then, the temperature of the portion heated by the cartridge heater group is controlled based on the difference between the current temperature and the target temperature.
[0013]
In this way, by controlling each of the cartridge heater groups independently to the target temperature, the hot plate surface temperature distribution can be set to the target temperature ± 0.5 ° C. (at a steady state).
[0014]
The vertical and horizontal dimensions of the hot plate are each several tens mm larger than the size of the glass substrate to be heat-treated. The hot plate is heat-treated at a high temperature in a material stage before being manufactured and processed. This is because the hot plate itself does not deform when the hot plate is heated. A plurality of spacers are provided on the surface of the hot plate for providing a gap between the glass substrate and the surface of the hot plate.
[0015]
As shown in FIG. 6, the spacer, which is called a receiving layer, which is a substance that needs to be subjected to heat treatment and is applied to the coating surface of the glass substrate, is used in the coating process. This is to prevent adhesion to the surface of the hot plate when it reaches the back surface of the side.
[0016]
If the spacer is not provided, the receiving layer attached to the hot plate surface gradually accumulates.Accordingly, when the glass substrate is placed, the outer peripheral portion of the glass substrate moves with respect to the hot plate surface. As a result, the receiving layer on the surface of the glass substrate cannot be heat-treated uniformly over the entire surface. That is, when the dye is permeated into the receiving layer, the color filter product becomes uneven and defective.
[0017]
FIG. 2 shows the shape of the spacer. The spacer has a cylindrical shape projecting 0.1 mm from the surface of the hot plate. However, the shape is not limited to a columnar shape, and may be any shape as long as the glass substrate can be made higher than the surface of the hot plate at a certain height. At the center of the spacer, a suction hole for sucking the glass substrate is formed. In this embodiment, it is a round hole having a diameter of 2 mm. Each of the plurality of spacers on the hot plate surface is provided with this suction hole.
[0018]
A mechanism capable of adsorbing the glass substrate when the glass substrate is placed thereon, such as a vacuum or a vacuum pump, is connected to the tip of the suction holes.
The purpose of sucking the glass substrate by the suction hole is to place a glass substrate that is not heated to the same temperature as the hot plate on a hot plate as shown in FIG. However, since it takes time for the heat to be transmitted to the opposite surface of the glass substrate, there is a large temperature difference between the front and back of the glass substrate, which causes the glass substrate to move relative to the hot plate at the outer peripheral portion. This is to prevent the shape from rising.
[0019]
Immediately after placing the glass, the glass substrate remains flat, but warps after a few seconds.
In this warped state, the temperature distribution on the surface of the glass substrate is large, and the receiving layer applied on the surface cannot be uniformly heat-treated. As a result, unevenness occurs as a color filter product, resulting in a defect.
[0020]
The projecting amount of the spacer is set to 0.1 mm because the receiving layer turned on the back side of the glass substrate does not adhere to the hot plate, and the temperature of the glass substrate needs to be raised as soon as possible. Because I want to.
[0021]
FIG. 3 shows the positions and arrangements of the hot plate, the glass substrate, and the spacer. When the glass substrate is placed on the hot plate, the position of the spacer protruding from the hot plate surface is arranged so as to be located in the non-effective area of the glass substrate.
[0022]
The non-effective area is an area other than a part where a dye is permeated and becomes a color filter product. The purpose of arranging the spacer in the non-effective area is that the heat transfer condition of the receiving layer changes because the heat transfer is different between the part in contact with the spacer and the part not in contact with the spacer. This is to prevent the product from becoming uneven and becoming defective.
[0023]
To this end, the color filter product is disposed at the outer peripheral portion of the glass substrate and at the center of the cross in the portion where the dye does not penetrate. In the present embodiment, four color filters are taken. However, it goes without saying that a spacer can be provided in a portion where the dye does not penetrate even if six or eight color filters are taken.
[0024]
8 and 9 show the arrangement of the spacers and the state of the temperature of the glass substrate surface at that time.
FIG. 8 shows a case where only both ends in the short direction of the glass substrate are sucked. As shown in the figure, when the surface temperature of the glass substrate was measured along AA 'on the diagonal line, the result that the surface temperature was increased toward A' at the center was obtained.
In this case, it is impossible to heat the receiving layer uniformly. This means that the amount of floating on the hot plate surface in the central portion of the glass substrate is smaller than that of the portion adsorbed by the spacer due to the deflection of the glass substrate by its own weight.
[0025]
Therefore, as shown in FIG. 9, the distance between the spacers supporting the glass substrate is shorter than that in the case of FIG. Thus, the deflection of the glass substrate under its own weight is reduced. Then, the gap between the glass substrate and the hot plate surface can be made more uniform as compared with the case of FIG. 8, the temperature distribution on the glass substrate surface becomes more uniform, and the receiving layer is located within the effective area. Heat treatment is performed under the same conditions, and when the dye is permeated, there is no unevenness in the permeation, and a good color filter can be obtained.
[0026]
FIG. 5 shows a procedure for processing a glass substrate for producing a color filter. A black matrix is attached to a glass substrate.
A receiving layer for penetrating the dye is uniformly applied on the entire surface of the glass substrate. Exposure is performed so as to cure the black matrix portion of the receiving layer in order to separate the portion where the three color dyes penetrate and the portion where the three color dyes do not penetrate (the black matrix portion) in the effective area.
[0027]
The heat treatment promotes the effect of the exposure, and makes the portions where the dye penetrates and the portions where the dye does not penetrate clear.
If this process is not performed uniformly, a color filter product will be uneven, or different colors adjacent to each other will be mixed, resulting in a defect.
Thereafter, dyes of three colors are permeated into the receiving layer, and the dyes are dried to complete a series of processing procedures for the glass substrate.
[0028]
FIG. 4 shows the relationship between the effective area on the glass substrate, the portion where the dye penetrates, and the like.
[0029]
(A) shows four effective areas on the glass substrate. Each of the effective areas becomes a product of a color filter. Since the four effective areas are uniformly heated, no adsorbing spacers are arranged and only the non-effective areas which do not directly become color filter products (dye does not penetrate) are arranged. .
[0030]
(B) is an enlarged view of a part of the effective area 3 of (a). Adjacent colors are separated by the black matrix. R 1 to R 3 mean that a red dye is permeated, G 1 to G 3 permeate a green dye, and B 1 to B 3 mean that a blue dye is permeated.
If the heat treatment is not performed uniformly and as intended, the dyes will not penetrate into the squares (the area surrounded by the black matrix) where each of the colors must penetrate, and the dye will not be able to penetrate to the edges. When a layer is used as a color filter product, it remains as a white portion and becomes defective.
[0031]
(C), as can be seen from the cross-sectional view taken along the line BB 'in (b), since the dye-penetrating receptor layer is applied across the black matrix, the heat treatment should be uniform and proper. If this is done, the dye will be properly stopped at the permeation boundary line and will not mix with the adjacent color, but if the gap between the glass substrate and the hot plate surface becomes large, it will be given to the receiving layer. The amount of heat to be supplied is small, and the permeation boundary line is not clear, resulting in color mixing, resulting in poor color filter products.
[0032]
As shown in FIG. 10, a suction spacer is provided on a hot plate at a position where the glass substrate is sucked in the vicinity of the outer periphery and at the center cross as shown in the figure.
Then, when the glass substrate is placed on the spacer, the glass substrate bends under its own weight so that the gap between the back surface of the glass substrate and the surface of the hot plate becomes uniform (parallel) over the entire area of the size of the glass substrate. First, a depression is formed on the hot plate side in advance.
[0033]
For example, in the case of a 360 mm × 465 mm glass substrate, a glass substrate having a thickness of 0.7 mm is used at a maximum of 80 μm, and a glass substrate having a thickness of 1.1 mm is used at a maximum of 32 μm. Is depressed at a certain curvature near the outer periphery and at the center of the cross. By doing so, the distance between the back surface of the glass and the surface of the hot plate becomes constant, and when the glass substrate is heated, the entire surface of the glass substrate is uniformly heated with higher precision than when the hot plate is flat. .
FIG. 11 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the surface of a glass substrate can be uniformly heated with high precision. In addition, by integrating, the glass substrate can be heated in a state of being floated with respect to the hot plate surface, and by suction, the warpage due to the temperature difference in the thickness direction can be corrected, and the temperature distribution on the glass substrate surface is suppressed. And the glass substrate surface can be uniformly heated with high precision.
[0035]
Further, the heat treatment apparatus of the present invention is indispensable for permeating the dye into the receiving layer to form a color filter. The heat treatment apparatus of the present invention is indispensable for manufacturing a color filter incorporating the structure of the hot plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an outline of a glass substrate and a hot plate of a single-wafer glass substrate heat treatment apparatus.
FIG. 2 is a schematic view showing the shape of a spacer.
FIG. 3 is a schematic plan view showing positions and arrangement relationships of a glass substrate, a hot plate, and a spacer.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a relationship between an effective area on a glass substrate and a portion where a dye penetrates.
FIG. 5 is a block flow chart showing a processing procedure of a glass substrate for manufacturing a color filter.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a relationship between a receiving layer, a spacer, and a hot plate on a glass substrate.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a state of warpage of the glass substrate on the hot plate.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a correlation between the arrangement of spacers and the corresponding temperature of the glass substrate surface.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a correlation between the arrangement of spacers and the corresponding temperature of the glass substrate surface.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a glass substrate and a hot plate.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state of warpage of a glass substrate on a hot plate.
[Explanation of symbols]
R 1 , R 2 , R 3 Red dye part G 1 , G 2 , G 3 Green dye part B 1 , B 2 , B 3 Blue dye part

Claims (1)

熱処理が必要な被熱処理物質を表面に有するガラス基板と、該ガラス基板を載置して前記表面を加熱し、前記ガラス基板とホットプレート間に間隙を設けるためのスペーサを有するホットプレート式ガラス基板熱処理装置において、
前記スペーサに設けられた、前記ガラス基板の裏面を吸着するための吸着穴と、
前記ガラス基板の自重に起因するたわみによって前記ホットプレートとの距離が不均一になることを防止するために、前記ホットプレート表面に設けられた窪みとを有し、
前記ホットプレート表面と前記ガラス基板の裏面との間隙が前記ガラス基板サイズ全域で一定になるようなホットプレートの表面形状を具備することを特徴とするガラス基板熱処理装置。
A glass substrate having a heat treatment is to be heat-treated material required on the surface, heating pressure to said surface by placing the glass substrate, a hot plate type glass substrate having a spacer for providing a gap between the glass substrate and the hot plate In the heat treatment equipment,
A suction hole provided on the spacer, for suctioning a back surface of the glass substrate,
A depression provided on the surface of the hot plate, in order to prevent the distance from the hot plate from becoming uneven due to the deflection caused by the weight of the glass substrate,
A glass substrate heat treatment apparatus comprising a hot plate surface shape such that a gap between the hot plate surface and the back surface of the glass substrate is constant over the entire size of the glass substrate.
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