JP4136862B2

JP4136862B2 - 画像表示装置の製造方法

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Publication number: JP4136862B2
Application number: JP2003328290A
Authority: JP
Inventors: 明弘木村; 重人鎌田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005090919A

Description

本発明は、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（特開２００３−５９７８８号公報）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、基板を加熱するための加熱プレートと、該加熱プレートを介して基板と対向するように配設された熱反射板と、該熱反射板を介して基板と対向するように配設されたステージとを含む。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では、基板を冷却する際、基板から放出された熱が熱反射板によって反射され、反射された熱が再び基板に向かってしまうので、基板の冷却速度が遅くなるという問題が生じてしまう。

本発明の目的は、基板の加熱および基板の冷却を高速で行うことが可能な画像表示装置の製造方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の画像表示装置の製造方法は、画像表示手段を内包する容器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減圧雰囲気中で加熱冷却処理する工程を有し、該加熱冷却工程は、複数の発熱体を、該発熱体が互いに空間をあけて位置するように、前記基板と熱反射部材との間に配設し、該発熱体を発熱させて前記基板を加熱する加熱工程と、前記加熱工程の終了後、前記熱反射部材を動かすことによって、前記基板と対向する前記熱反射部材の面の面積を前記加熱工程における該面積よりも小さくして、前記基板を冷却する冷却工程と、前記冷却工程を行った基板を用いて、画像表示手段を内包する容器を形成する工程と、を含み、前記基板は、ガラス基材の一方の面にのみガラス部材が設けられており、前記加熱工程は、前記ガラス基材の前記ガラス部材が設けられていない他方の面のみが前記発熱体および前記熱反射部材と対向した状態で行われる、ことを特徴とする。

また、本発明の加熱冷却方法において、前記加熱工程は、前記熱反射部材が前記発熱体を介して前記基板と対向する位置に配置された状態で実行され、前記冷却工程は、前記熱反射部材が前記基板と対向しない位置に動かされた状態で実行されることが望ましい。

また、本発明の加熱冷却方法において、前記冷却工程は、前記熱反射部材の前記基板に対する角度が前記加熱工程時の該角度から変わるように該熱反射部材が動かされた状態で実行されるようにしてもよい。

また、本発明の加熱冷却方法において、前記熱反射部材は、所定の間隔で配置された複数の第１の熱反射部材と、移動可能な複数の第２の熱反射部材とを含み、前記加熱工程は、前記第２の熱反射部材が前記発熱体を介して前記基板と対向する位置に配置された状態で実行され、前記冷却工程は、前記基板と対向する第２の熱反射部材の面が前記第１の熱反射部材と重なるように該熱反射部材が動かされた状態で実行されるようにしてもよい。

また、本発明の加熱冷却方法において、前記発熱体及び前記熱反射部材を介して前記基板と対向する位置に冷却板が配置されていることが望ましい。

本発明によれば、基板の加熱と基板の冷却を高速に行うことが可能となる。

また、一方の面にのみ部材が設けられている基板において部材が設けられていない面により熱の授受を行うようにすれば、基板と部材との熱膨張差に起因する基板の破損を少なくすることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
〔実施例１〕
図１は、本発明の第１の実施例の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。さらに言えば、図１は、加熱処理を実行する際の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。

図１において、加熱冷却装置は、発熱体４と、熱反射部材５と、チャンバ６と、冷却板７と、熱反射部材８とを含む。

チャンバ６内には、基材１の一方の面１ａのみに部材２が設けられた基板３を支持するための複数の支持ピン（不図示）が設置されている。

加熱処理が施される基板３は、基材１の他方の面１ｂがチャンバ６内の支持ピンと接触するように、支持ピン上に載せられる。

発熱体４は、基材１の他方の面１ｂがチャンバ６内の支持ピンと接触するように基板３が支持ピン上に載せられた際に、基板３の他方の面１ｂと対向する位置に設置されている。

冷却板７は、基材１の他方の面１ｂがチャンバ６内の支持ピンと接触するように基板３が支持ピン上に載せられた際に、発熱体４を介して基板３の他方の面１ｂと対向する位置に配置される。また、冷却板７には水配管や空冷配管などの冷却機能（不図示）が設けられており、冷却板７を所定の温度に冷却することが可能である。

熱反射部材５は、冷却板７より熱放射率が小さく、また、移動可能である。

発熱体４が基板３に熱を与える際には、熱反射部材５は、発熱体４と冷却板７との間に配置される。よって、発熱体４が基板３に熱を与える際には、熱反射部材５は、発熱体４から発せられた熱を反射し、該反射熱によって基板３に熱を与え、かつ、発熱体４から発せられた熱が冷却板７に直接届くことを防止する。なお、この状態における基板３と対向する熱反射部材５の面の面積の大きさを第１の大きさとする。

また、基板３を冷却する際には、熱反射部材５は、矢印Ａ方向に移動させられ、熱反射部材５が発熱体４と冷却板７との間に存在しなくなる。よって、基板３を冷却する際には、冷却板７は発熱体４を介して基板３の他方の面１ｂと対向するようになる。なお、この状態における基板３と対向する熱反射部材５の面の面積の大きさ（具体的には、この状態において基板３と対向する熱反射部材５の面は存在しないので、該面の面積の大きさは０となる。）を第２の大きさとする。

熱反射部材８は、チャンバ６内に固定されている。熱反射部材８は、基板３と発熱体４とを囲むように配設されている。

チャンバ６にはチャンバ内を減圧するための真空ポンプ（不図示）が附設されており、この真空ポンプの動作によりチャンバ６内の気体がチャンバ６外に排出され、チャンバ６内に減圧雰囲気が形成される。

図２は、冷却処理を実行する際の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。なお、図２において、図１に示したものと同一構成のものには同一符号を附してある。

図２において、熱反射部材５は、発熱体４と冷却板７との間に配置されておらず、冷却板７は基板３の他方の面１ｂと対向した状態となっている。

次に、図１および図２とを参照して第１の実施例の動作を説明する。

加熱処理が施される基板３は、基材１の他方の面１ｂがチャンバ６内の支持ピンと接触するようにチャンバ６内の支持ピン上に載せられる。また、熱反射部材５は、図１に示すように、発熱体４と冷却板７との間に配置される。よって、基板３と発熱体４とは、熱反射部材５と熱反射部材８とによって囲まれる。

チャンバ６に附設された真空ポンプにより、チャンバ６内の気体が排出され、チャンバ６内に減圧雰囲気が形成される。

続いて、発熱体４が発熱し、基板３を加熱処理する。発熱体４を発熱させた際、発熱体４から発せられた熱のうち熱反射部材５に向かった熱は、熱反射部材５によって反射され、反射された熱は基板３を加熱する。つまり、基板３は、発熱体４によって加熱されるとともに、熱反射部材５によっても加熱される。なお、基板３は、熱反射部材８によっても加熱される。

加熱処理が終了すると、熱反射部材５が、矢印Ａ方向に移動し、図２に示したように、熱反射部材５が発熱体４と冷却板７との間に存在しなくなる。また、発熱体４の発熱が停止する。よって、基板３は、冷却板７により冷却される。

本実施例は、熱反射部材５により発熱体４が発する熱を反射させて基板３を加熱するので、熱反射部材５が存在しない状態よりも加熱効率が向上する。

さらに、基板３の冷却を行う際には、熱反射部材５を移動させることによって、基板３と対向する熱反射部材５の面の広さを加熱時の熱反射部材５の面の広さよりも狭くしているので、基板３から発せられた熱が熱反射部材５によって再び基板３に供給されることを少なくすることが可能となる。

特に、本実施例では、冷却工程は、熱反射部材５が基板３と対向しない位置に配置された状態で実行されるので、冷却工程中に基板３から発せられた熱が熱反射部材５によって再び基板３に供給されることを防止することが可能となる。

また、基板３の冷却を行う際に、基板３と対向する熱反射部材５の面の広さを加熱時の熱反射部材５の面の広さよりも狭くすることにより、熱反射部材５より熱放射率が大きい冷却板７により基板３を冷却することが可能となる。

特に、本実施例では、冷却工程は、基板３と冷却板７との間に熱反射部材５が存在しない状態で実行されるので、冷却板７による基板３の冷却を効率よく行うことが可能となる。

したがって、本実施例によれば、基板３の加熱および冷却とのそれぞれを高速で行うことが可能となる。

以下、本実施例の具体的な一例を示す。なお、本実施例は、以下に示す一例に限られるものではない。

基材１として縦６００ｍｍ、横９００ｍｍ、厚さ２．８ｍｍのガラスを用い、基材１上に設置された部材として縦８００ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラスを用い、熱反射部材５、８として銅の表面をペーパー仕上げした部材を用い、熱反射部材５、８で囲まれた領域を幅１０００ｍｍ奥行７００ｍｍとした。

冷却板７として、表面をブラスト処理したＳＵＳを用い、この冷却板７は基板３と水平となる方向に移動可能であり、水配管（不図示）により常に冷却されている。基板３を加熱する発熱体４としては、シースヒーターを使用した。

次に、上記のような部材を用いた場合の具体的な動作の一例を説明する。なお、本実施例は、以下に示す一例に限られるものではない。

図１に示すように、基板３は位置決めをして支持ピン（不図示）の上に載せられる。基板３の載置後、チャンバ６内を２×１０^-6Ｐａまで排気した。

チャンバ６内が減圧された後、ヒーター４を１０分間発熱させて７５０℃まで加熱した。

ヒーター４の加熱により基板３は４００℃まで加熱され、この状態で３０分間保持し、基板３の脱ガスをした。

次に、基板３の他方の面に対向配置された熱反射部材５を基板３と水平となる方向（図１の矢印Ａ方向）に移動させ、図２に示すように、基板３の他方の面と冷却板７とが対面するようにした。その後ヒーター４をオフにして基板３を冷却した。

以上の方法で基板３の加熱冷却処理を行ったところ、加熱工程中は熱反射部材５によりヒーター４の熱が反射され基板３の加熱効率が良く、熱反射部材５を設けない場合よりも基板３の昇温速度が速くなった。

また、冷却工程中は、基板３と対向する熱反射部材５の面の広さを加熱時の熱反射部材５の面の広さよりも狭くして熱反射部材５よりも熱吸収率の大きい冷却板７により基板３を冷却されるため、基板３の冷却効率が良く、基板３と対向する熱反射部材５の面の広さを加熱時の面の広さと同じにした場合に比べて基板３の冷却速度が速くなった。

さらに、上記の方法で基板３の加熱冷却処理を行ったところ、基板３は、表面状態の均一な面（本実施例では、部材２が設置されていない面１ｂ）により熱の授受を行うため、基板３において部材２が設置されている側の面１ａと部材２との間で温度差がつきにくく、基材１と部材２との熱膨張差による基板３の破損が起こらなかった。

したがって、本実施例によれば、基板３の破損がなく、昇温速度、冷却速度ともに速くすることができ、基板３の歩留まりが良く、加熱処理時間の短縮が可能となる。

なお、本実施例では、加熱工程時には熱反射部材５を発熱体４を介して基板３と対向する位置に配置し、冷却工程時には熱反射部材５を基板３と対向しない位置に配置することによって、冷却工程時において、基板３と対向する熱反射部材５の面の広さを加熱時の熱反射部材５の面の広さよりも狭くするようにしたが、冷却工程時において、基板３と対向する熱反射部材５の面の広さを加熱時の熱反射部材５の面の広さよりも狭くする手法は、上記に限らず適宜変更可能である。
〔実施例２〕
次に、本発明の第２の実施例を説明する。本実施例は、冷却工程時において、基板３と対向する熱反射部材の面の広さを加熱時の該面の広さよりも狭くする他の手法を示した例である。

図３および図４は、本発明の第２の実施例の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。さらに言えば、図３は、加熱処理を実行する際の加熱冷却装置を模式的に示した断面図であり、図４は、冷却処理を実行する際の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。なお、図３および図４において、図１に示したものと同一構成のものには同一符号を附してある。

図３および図４において、加熱冷却装置は、発熱体４と、チャンバ６と、冷却板７と、熱反射部材８と、熱反射部材９とを含む。

熱反射部材９は、軸９１を回転軸として矢印Ｂ方向（図４参照）に回転可能であり、また、冷却板７より熱放射率が小さい。

発熱体４が基板３に熱を与える際には、熱反射部材９は、発熱体４から発せられた熱が熱反射部材９によって最も多く基板３に反射されるように、図３に示したように熱反射部材９の一方の面９ａが基板３の他方の面１ｂと水平となる位置に固定される。

また、基板３を冷却する際には、基板３と対向する熱反射部材９の面の広さを加熱時の該面の広さよりも狭くして、基板３が冷却板７によって冷却されるように、図４に示したように熱反射部材９の一方の面９ａが基板３の他方の面１ｂと垂直となる位置に固定される。

次に、図３および図４とを参照して第２の実施例の動作を説明する。

加熱処理が施される基板３は、基材１の他方の面がチャンバ６内の支持ピンと接触するようにチャンバ６内の支持ピン上に載せられる。また、熱反射部材９は、発熱体４から発せられた熱が熱反射部材９によって最も多く基板３に反射されるように、図３に示したように熱反射部材９の一方の面９ａが基板３の他方の面１ｂと水平となる位置に固定される。

続いて、発熱体４が発熱し、基板３を加熱処理する。発熱体４を発熱させた際、発熱体４から発せられた熱のうち熱反射部材９に向かった熱は、熱反射部材９によって反射され、反射された熱は基板３を加熱する。つまり、基板３は、発熱体４によって加熱されるとともに、熱反射部材９によっても加熱される。

加熱処理が終了すると、基板３の熱が冷却板７によって冷却されるように、図４に示したように熱反射部材９の一方の面９ａが基板３の他方の面１ｂと垂直となる位置に固定される。また、発熱体４の発熱が停止する。よって、基板３は、冷却板７により冷却される。

本実施例は、熱反射部材９により発熱体４が発する熱を反射させて基板３を加熱するので、熱反射部材９が存在しない状態よりも加熱効率が向上する。さらに、基板３の冷却を行う際には、軸９１を中心に熱反射部材９を回転させることによって、熱反射部材９より熱放射率が大きい冷却板７を用いて基板３を冷却することが可能となる。したがって、加熱と冷却とのそれぞれを高速で行うことが可能となる。
〔実施例３〕
次に、本発明の第３の実施例を説明する。本実施例は、冷却工程時において、基板３と対向する熱反射部材の面の広さを加熱時の該面の広さよりも狭くする他の手法を示した例である。

図５および図６は、本発明の第３の実施例の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。さらに言えば、図５は、加熱処理を実行する際の加熱冷却装置を模式的に示した断面図であり、図６は、冷却処理を実行する際の加熱冷却装置を模式的に示した断面図である。なお、図５および図６において、図１に示したものと同一構成のものには同一符号を附してある。

図５および図６において、加熱冷却装置は、発熱体４と、チャンバ６と、冷却板７と、熱反射部材８と、第１の熱反射部材としての熱反射部材１０ａと、第２の熱反射部材としての熱反射部材１０ｂとを含む。

熱反射部材１０ａは、チャンバ６内に固定され、冷却板７より熱放射率が小さい。

熱反射部材１０ｂは、基板３の他方の面１ｂと水平な方向に移動可能であり、また、冷却板７より熱放射率が小さい。

発熱体４が基板３に熱を与える際には、発熱体４から発せられた熱が熱反射部材１０ａと熱反射部材１０ｂによって最も多く基板３に反射されるように、図５に示したように熱反射部材１０ｂは熱反射部材１０ａ間に配置される。換言すると、発熱体４が基板３に熱を与える際には、熱反射部材１０ｂは、熱反射部材１０ａを介さず発熱体４を介して基板３と対向する位置に配置される。

また、基板３を冷却する際には、基板３の熱が冷却板７によって冷却されるように、図６に示したように熱反射部材１０ｂの基板３と対向する面１０ｂ１が熱反射部材１０ａと重なる位置に配置され、熱反射部材１０ａの間から基板３の熱が冷却板７に伝わる。

次に、図５および図６とを参照して第３の実施例の動作を説明する。

加熱処理が施される基板３は、基材１の他方の面がチャンバ６内の支持ピンと接触するようにチャンバ６内の支持ピン上に載せられる。また、熱反射部材１０ｂは、発熱体４から発せられた熱が熱反射部材１０ａおよび熱反射部材１０ｂによって最も多く基板３に反射されるように、図５に示したように熱反射部材１０ｂは熱反射部材１０ａ間に配置される。

続いて、発熱体４が発熱し、基板３を加熱処理する。発熱体４を発熱させた際、発熱体４から発せられた熱のうち熱反射部材１０ａまたは熱反射部材１０ｂに向かった熱は、熱反射部材１０ａまたは熱反射部材１０ｂによって反射され、反射された熱は基板３を加熱する。つまり、基板３は、発熱体４によって加熱されるとともに、熱反射部材１０ａおよび熱反射部材１０ｂによっても加熱される。

加熱処理が終了すると、基板３の熱が冷却板７によって冷却されるように、図６に示したように熱反射部材１０ｂが熱反射部材１０ａと重なる位置に配置され、熱反射部材１０ａの間から基板３の熱が冷却板７に伝わる。

本実施例は、熱反射部材１０ａおよび熱反射部材１０ｂにより発熱体４が発する熱を反射させて基板３を加熱するので、熱反射部材１０ａおよび熱反射部材１０ｂが存在しない状態よりも加熱効率が向上する。さらに、基板３の冷却を行う際には、熱反射部材１０ｂが熱反射部材１０ａと重なる位置に配置されることによって、熱反射部材１０ｂより熱放射率が大きい冷却板７により基板３が冷却されることが可能となる。したがって、加熱と冷却とのそれぞれを高速で行うことが可能となる。

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３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および冷却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高速で加熱および冷却でき、かつ、加熱時に基板が破損してしまう可能性を低くできる。

また、例えば、各実施例において冷却板７を省略してもよい。この場合、冷却板７を設けてある場合に比べて基板３の冷却速度は遅くなるが、熱反射部材が加熱工程時の状態のままで冷却工程を行う場合に比べれば、基板３の冷却速度は速くなる。

本発明の一実施例の加熱冷却装置を示した断面図である。図１に示した加熱冷却装置の他の形態を示した断面図である。本発明の他の実施例の加熱冷却装置を示した断面図である。図３に示した加熱冷却装置の他の形態を示した断面図である。本発明のさらに他の実施例の加熱冷却装置を示した断面図である。図５に示した加熱冷却装置の他の形態を示した断面図である。

符号の説明

１基材
１ａ一方の面
１ｂ他方の面
２部材
３基板
４発熱体
５熱反射部材
６チャンバ
７冷却板
８熱反射部材
９熱反射部材
９１軸
９ａ面
１０ａ熱反射部材
１０ｂ熱反射部材
１０ｂ１面

Claims

画像表示手段を内包する容器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減圧雰囲気中で加熱冷却処理する工程を有し、該加熱冷却工程は、
複数の発熱体を、該発熱体が互いに空間をあけて位置するように、前記基板と熱反射部材との間に配設し、該発熱体を発熱させて前記基板を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の終了後、前記熱反射部材を動かすことによって、前記基板と対向する前記熱反射部材の面の面積を前記加熱工程における該面積よりも小さくして、前記基板を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程を行った基板を用いて、画像表示手段を内包する容器を形成する工程と、
を含み、
前記基板は、ガラス基材の一方の面にのみガラス部材が設けられており、前記加熱工程は、前記ガラス基材の前記ガラス部材が設けられていない他方の面のみが前記発熱体および前記熱反射部材と対向した状態で行われる、
ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
請求項１に記載の画像表示装置の製造方法において、
前記加熱工程は、前記熱反射部材が前記発熱体を介して前記基板と対向する位置に配置された状態で実行され、
前記冷却工程は、前記熱反射部材が前記基板と対向しない位置に動かされた状態で実行されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
請求項１に記載の画像表示装置の製造方法において、
前記冷却工程は、前記熱反射部材の前記基板に対する角度が前記加熱工程時の該角度から変わるように該熱反射部材が動かされた状態で実行されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
請求項１に記載の画像表示装置の製造方法において、
前記熱反射部材は、所定の間隔で配置された複数の第１の熱反射部材と、移動可能な複数の第２の熱反射部材とを含み、
前記加熱工程は、前記第２の熱反射部材が前記発熱体を介して前記基板と対向する位置に配置された状態で実行され、
前記冷却工程は、前記基板と対向する第２の熱反射部材の面が前記第１の熱反射部材と重なるように該熱反射部材が動かされた状態で実行されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像表示装置の製造方法において、
前記発熱体及び前記熱反射部材を介して前記基板と対向する位置に冷却板が配置されていることを特徴とする画像表示装置の製造方法。