KR101717342B1 - 열 처리 방법 및 열 처리 장치 - Google Patents

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히로시 후지타
다카히로 기무라
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기재에 손상을 주지 않고 기재에 형성된 가열 대상물을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있는 열 처리 방법 및 열 처리 장치를 제공하는 것으로서, 송출 롤러(11) 및 권취 롤러(12)에 의해서, 수지의 기재(5)가 롤 투 롤 방식으로 반송된다. 기재(5)의 표면 일부에는 기능층이 형성되어 있다. 기재(5) 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 토출 헤드(20)로부터 순수의 액적을 토출하여 공급한다. 플래시 램프(FL)로부터 기재(5)의 표면에 플래시 광을 조사하면, 기능층은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 경우에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상을 주지 않고 기재(5)에 형성된 기능층을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.

Description

열 처리 방법 및 열 처리 장치{HEAT TREATMENT METHOD AND HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 가열 대상물이 형성된 수지 등의 내열성이 부족한 기재에 광을 조사함으로써 해당 가열 대상물을 승온시키는 열 처리 방법 및 열 처리 장치에 관한 것이다.
기재의 표면을 매우 단시간에 가열하는 기술로서, 플래시 램프를 이용한 플래시 램프 어닐링(FLA) 기술이 알려져 있다. 플래시 램프는, 발광 시간이 1초 이하(전형적으로는, 몇 밀리 초 몇십 밀리 초)이며, 조사 시간이 매우 짧고 강도가 강한 플래시 광(섬광)을 기재의 표면에 조사함으로써 해당 표면을 순간적으로 승온시킨다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 약액 및 순수에 의한 표면 세정 처리가 행해진 반도체 기판에 플래시 램프로부터 플래시 광을 조사함으로써, 기판 표면에 잔류해 있는 액을 비등시켜 증발시키는 건조 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는, 기판 상의 실리콘 박막에 플래시 램프로부터 플래시 광을 조사함으로써, 실리콘 박막을 펄스 용해하여 다결정 실리콘을 형성하는 기술이 개시되어 있다.
한편, 최근, 전자 페이퍼의 실용화에 따라, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 등의 플렉시블한 수지 필름 상에 TFT 소자 등의 반도체 디바이스를 형성하는 것이 시도되고 있다. 이러한 플렉시블한 전자 기기의 제조 공정에 있어서도, 수지 기재의 표면에 전극 등의 기능층을 적층한 피처리체의 어닐링 처리가 필수로 된다. 특허 문헌 3에는, PET 등의 투명 기판 상에 투명 도전막을 형성한 투명 도전성 시트에 플래시 광을 조사함으로써, 투명 도전막만을 선택적으로 가열하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2008－128567호 공보 일본국 특허공표 2011－515833호 공보 일본국 특허공개 2010－146757호 공보
특허 문헌 3에 개시되는 플래시 램프 어닐링에서는, 투명 도전막만을 가열하기 때문에 그 막 두께 등에 따라 플래시 광의 조사 시간이나 조사 에너지 밀도 등의 최적화가 필요하다. 또한, 특허 문헌 3에 개시되는 기술에서는 투명 기판의 전면에 투명 도전막이 형성되어 있는데, 실제 프로세스에서는 투명 기판의 일부에 도전막이 형성되어 있는 경우가 많다. 이러한 경우에는, 플래시 광의 조사 조건을 최적화했다고 해도, 도전막이 형성되어 있지 않은 투명 기판의 영역에서는 플래시 광에 직접 폭로되게 되므로, 해당 영역이 과도하게 승온하여 투명 기판에 열 손상을 줄 우려가 있다.
특히, 기재의 소재가 PET와 같이 내열성이 부족한 수지인 경우에는, 도전막을 소정의 목표 온도까지 승온시킬 수 있을 정도로 플래시 광 조사를 행하면, 기재에의 손상을 피할 수 없고, 반대로 기재에 손상을 주지 않을 정도의 플래시 광 조사에서는 도전막을 필요한 목표 온도에까지 승온시킬 수 없다는 문제가 생겼다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 기재에 손상을 주지 않고 기재에 형성된 가열 대상물을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있는 열 처리 방법 및 열 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 가열 대상물이 형성된 기재에 광을 조사함으로써 해당 가열 대상물을 승온시키는 열 처리 방법에 있어서, 상기 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도로 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 상기 기재 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하는 공급 공정과, 상기 상 전이 물질이 부착된 기재에 광을 조사하여 상기 가열 대상물을 가열하는 가열 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 상 전이 물질의 전이 온도는, 기재에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮은 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 가열 공정에서는, 기재에 플래시 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5의 발명은, 청구항 4의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체에 해당 액체의 점성을 높이는 증점제를 첨가하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6의 발명은, 청구항 4의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 영역에 친수화 처리를 실시하여 친수성을 부여하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7의 발명은, 청구항 6의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 영역의 주위에 발수화 처리를 실시하여 상기 공급 영역을 발수성 영역으로 둘러싸는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 8의 발명은, 청구항 4의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 액상의 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 9의 발명은, 청구항 8의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 기재에 공급된 액상의 상기 상 전이 물질을 응고시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 10의 발명은, 청구항 4의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 용매에 용해한 용액을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 11의 발명은, 청구항 10의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 기재에 공급된 용액으로부터 용매를 제거하고, 상기 상 전이 물질을 상기 공급 영역에 석출시키는 석출 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 12의 발명은, 청구항 4의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 액적을 토출하는 노즐로부터 상기 공급 영역에 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 토출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 13의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 14의 발명은, 청구항 13의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 고상의 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 15의 발명은, 청구항 13의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체가 융해했을 때에 생기는 액체의 점성을 높이는 증점제를 상기 고체에 첨가하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 16의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정은, 상기 공급 영역에 대응하는 패턴에 선택적으로 상기 상 전이 물질이 부착되는 쇄판에 대하여 상기 상 전이 물질을 공급하는 공정과, 상기 쇄판에 부착된 상기 상 전이 물질을 상기 기재의 상기 공급 영역에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 17의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 가열 공정의 후에, 상기 기재에 잔류해 있는 상기 상 전이 물질을 제거하는 제거 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 18의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 상기 가열 대상물이 형성된 상기 기재의 제1면과는 반대측의 제2면에 상기 상 전이 물질을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 19의 발명은, 청구항 18의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 담지한 담지 부재를 상기 제2면에 근접시켜 상기 상 전이 물질을 상기 공급 영역에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 20의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 하나의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 상 전이 물질은 물인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 21의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 기재는 장척인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 22의 발명은, 청구항 1의 발명에 관련된 열 처리 방법에 있어서, 상기 기재는 판상 또는 시트상인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 23의 발명은, 가열 대상물이 형성된 기재에 광을 조사함으로써 해당 가열 대상물을 승온시키는 열 처리 장치에 있어서, 상기 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도에서 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 상기 기재 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하는 공급부와, 상기 상 전이 물질이 부착된 기재에 광을 조사하여 상기 가열 대상물을 가열하는 가열부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 24의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 상 전이 물질의 전이 온도는, 기재에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮은 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 25의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 가열부는, 기재에 플래시 광을 조사하는 플래시 램프를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 26의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 제1 롤러로부터 송출된 기재를 제2 롤러로 권취함으로써 기재를 반송하는 반송부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 27의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 기재는, 판상 또는 시트상이며, 상기 기재를 1매씩 반송하는 반송부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 28의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 공급부는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 29의 발명은, 청구항 28의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 공급부는, 상기 공급 영역에 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체의 액적을 토출하는 노즐을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 30의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 공급부는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 31의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 공급부는, 상기 공급 영역에 대응하는 패턴에 선택적으로 상기 상 전이 물질이 부착된 쇄판을 상기 기재에 접촉시켜 상기 상 전이 물질을 상기 공급 영역에 전사하는 판통을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 32의 발명은, 청구항 23의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 가열 후의 상기 기재에 잔류해 있는 상기 상 전이 물질을 제거하는 제거부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 33의 발명은, 청구항 23 내지 청구항 32 중 어느 하나의 발명에 관련된 열 처리 장치에 있어서, 상기 상 전이 물질은 물인 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 22의 발명에 의하면, 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도에서 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 기재 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하고, 상 전이 물질이 부착된 기재에 광을 조사하여 가열 대상물을 가열하므로, 가열 대상물은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 승온 억제 영역에서는 상 전이 물질이 상 전이할 때의 잠열을 흡수하기 때문에 승온이 억제되어, 기재에 손상을 주지 않고 기재에 형성된 가열 대상물을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
특히, 청구항 2의 발명에 의하면, 상 전이 물질의 전이 온도는, 기재에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮기 때문에, 기재에 손상을 주는 것을 확실히 방지할 수 있다.
특히, 청구항 5의 발명에 의하면, 상 전이 물질을 포함하는 액체에 해당 액체의 점성을 높이는 증점제를 첨가하므로, 공급된 액체의 유동을 억제할 수 있다.
특히, 청구항 6 및 청구항 7의 발명에 의하면, 공급 영역에 친수화 처리를 실시하여 친수성을 부여하므로, 공급한 액체의 유동을 억제할 수 있다.
특히, 청구항 18 및 청구항 19의 발명에 의하면, 가열 대상물이 형성된 기재의 제1면과는 반대측의 제2면에 상 전이 물질을 공급하므로, 상 전이 물질이 가열 대상물에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
청구항 23 내지 청구항 33의 발명에 의하면, 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도에서 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 기재 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하여, 상 전이 물질이 부착된 기재에 광을 조사하여 가열 대상물을 가열하므로, 가열 대상물은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 승온 억제 영역에서는 상 전이 물질이 상 전이할 때의 잠열을 흡수하기 때문에 승온이 억제되어, 기재에 손상을 주지 않고 기재에 형성된 가열 대상물을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
특히, 청구항 24의 발명에 의하면, 상 전이 물질의 전이 온도는, 기재에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮기 때문에, 기재에 손상을 주는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 열 처리 장치의 사시도이다.
도 3은 기재의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제3 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 친수화 처리 및 발수화 처리가 실시된 기재의 평면도이다.
도 7은 제4 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 제5 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 제6 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 제7 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 제8 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 제9 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 제 9 실시 형태에서 순수를 담지한 담지 필름이 기재에 맞붙여진 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 제10 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 제11 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 제12 실시 형태의 열 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 17은 제13 실시 형태의 열 처리 장치의 외관 사시도이다.
도 18은 도 17의 토출 헤드의 저면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
<제1 실시 형태>
도 1은, 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2는, 열 처리 장치(1a)의 사시도이다. 또한, 도 1 및 이후의 각 도면에 있어서는, 이해의 용이를 위해, 필요에 따라서 각 부의 치수나 수를 과장 또는 간략화하여 그리고 있다.
이 열 처리 장치(1a)는, 기재로서의 장척의 수지 필름을 롤 투 롤(ro11-to-roll) 방식으로 반송하면서, 플래시 광 조사에 의해서 기재의 한쪽면에 형성된 전극용 재료 등의 기능층을 승온시키는 장치이다. 열 처리 장치(1a)는, 주요 요소로서, 기재(5)를 반송하는 반송부(10)와, 기재(5)에 수적을 공급하는 토출 헤드(20)와, 기재(5)에 플래시 광을 조사하는 조사부(50)를 구비한다. 또한, 열 처리 장치(1a)는, 장치에 설치된 각종 동작 기구를 제어하여 처리를 진행시키는 제어부(9)를 구비한다.
반송부(10)는, 송출 롤러(제1 롤러)(11), 및, 권취 롤러(제2 롤러)(12)를 구비한다. 송출 롤러(11) 및 권취 롤러(12)는, 도시를 생략하는 회전 구동 기구에 의해서, 그 길이 방향을 따른 중심축을 회전 중심으로 하여 도 1의 지면 상에서 시계 방향으로 회전된다. 송출 롤러(11)에 권취된 기재(5)는, 송출 롤러(11)가 회전함으로써 송출되고, 권취 롤러(12)에 의해서 권취된다. 송출 롤러(11)로부터 송출된 기재(5)가 권취 롤러(12)에 의해서 권취됨으로써, 띠형상의 기재(5)는 토출 헤드(20)로부터 조사부(50)의 순으로 롤 투 롤 방식으로 연속하여 반송된다. 처리중에 있어서는, 기재(5)는 연속 또는 단속적으로 반송된다. 또한, 송출 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)에 이르는 반송 경로를 따라서 기재(5)를 지지하여 안내하는 복수의 보조 롤러를 설치하도록 해도 된다.
반송부(10)에 의해서 반송되는 기재(5)의 상방에 토출 헤드(20) 및 조사부(50)가 설치된다. 토출 헤드(20)는, 반송부(10)에 의해서 반송되는 기재(5)에 순수의 액적을 토출한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드(20)는, 반송부(10)에 의해서 반송되는 기재(5)의 폭방향 전역을 커버하는 풀 라인 헤드이다. 따라서, 토출 헤드(20)는, 기재(5)의 폭 방향을 따라서 주사되지 않고, 고정 설치되어 있다.
토출 헤드(20)의 저면(기재(5)와 대향하는 면)에는, 도시를 생략하는 복수의 노즐이 설치되어 있다. 이들 복수의 노즐은, 예를 들면 토출 헤드(20)의 저면에 격자 형상으로 배치 형성되어 있다. 복수의 노즐이 배치되는 개수 및 간격(피치)은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 적절하게 할 수 있다.
토출 헤드(20)의 노즐의 각각은, 이른바 잉크젯 노즐이며, 본 실시 형태에서는 도면 외의 순수 공급원으로부터 공급된 순수의 액적을 생성하여 토출한다. 토출 헤드(20)의 노즐은, 피에조 소자(압전 소자)에 전압을 가하여 변형시켜 순수의 액적을 토출하는 피에조 방식이어도 되고, 히터에 통전하여 순수를 가열함으로써 순수의 액적을 토출하는 서멀 방식이어도 된다. 또한, 순수 공급원으로부터 공급되는 순수는, 이온 교환 수지막에 의해서 이온을 제거한 탈이온수가 바람직하다.
토출 헤드(20)는, 제어부(9)의 제어 하에서 복수의 노즐 중 일부로부터 순수의 액적을 토출함으로써, 소정의 패턴 형상에 따라서 순수를 선택적으로 공급할 수 있다. 그 토출의 패턴은 제어부(9)에 의해서 적절히 결정된다.
조사부(50)는, 반송부(10)에 의한 기재(5)의 반송 방향을 따라서 토출 헤드(20)보다도 하류측이며, 그 반송되는 기재(5)의 상방에 설치된다. 조사부(50)는, 복수 개(도 1, 2에서는 도시의 편의상 3개로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다)의 플래시 램프(FL)와, 이들 전체의 상방을 덮도록 설치된 리플렉터(52)를 구비한다. 조사부(50)는, 반송부(10)에 의해서 반송되는 기재(5)에 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사한다.
플래시 램프(FL)는, 장척의 원통 형상을 가지는 봉 형상 램프이다. 본 실시 형태에서는, 플래시 램프(FL)로서 크세논 플래시 램프를 이용하고 있다. 크세논 플래시 램프(FL)는, 그 내부에 크세논 가스가 봉입되어 그 양단부에 콘덴서에 접속된 양극 및 음극이 설치된 봉형상의 유리관(방전관)과, 그 유리관의 외주면상에 부착 설치된 트리거 전극을 구비한다. 크세논 가스는 전기적으로는 절연체이므로, 콘덴서에 전하가 축적되어 있다고 해도 통상의 상태에서는 유리관 내에 전기는 흐르지 않는다. 그러나, 트리거 전극에 고전압을 인가하여 절연을 파괴한 경우에는, 콘덴서에 축적된 전기가 양단 전극간의 방전에 의해서 유리관 내에 순식간에 흐르고, 그때의 크세논의 원자 혹은 분자의 여기에 의해서 광이 방출된다. 이러한 크세논 플래시 램프(FL)에 있어서는, 미리 콘덴서에 축적되어 있던 정전 에너지가 0.1밀리초 내지 100밀리초라고 하는 매우 짧은 광 펄스로 변환되므로, 연속 점등의 램프에 비해 매우 강한 광을 조사할 수 있다고 하는 특징을 가진다.
또한, 리플렉터(52)는, 복수의 플래시 램프(FL)의 상방에 이들 전체를 덮도록 설치되어 있다. 리플렉터(52)의 기본적인 기능은, 복수의 플래시 램프(FL)로부터 출사된 플래시 광을 하방에 반사한다고 하는 것이다.
제어부(9)는, 열 처리 장치(1a)에 설치된 상기의 다양한 동작 기구를 제어한다. 제어부(9)의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 동일하다. 즉, 제어부(9)는, 각종 연산 처리를 행하는 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 독출 전용 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 읽고쓰기 가능한 메모리인 RAM 및 제어용 소프트웨어나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크를 구비하여 구성된다. 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써 열 처리 장치(1a)에 있어서의 처리가 진행된다.
상기의 구성 이외에도 열 처리 장치(1a)에는, 다양한 구성 요소를 적절히 설치하도록 해도 된다. 예를 들면, 조사부(50)로부터 플래시 광이 조사되는 영역에 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급하는 기구를 설치하도록 해도 된다.
다음에, 상기 구성을 가지는 열 처리 장치(1a)에 있어서의 처리 동작에 대하여 설명한다. 송출 롤러(11)로부터 송출된 기재(5)가 권취 롤러(12)에 의해서 권취됨으로써, 띠형상의 기재(5)가 반송된다. 도 3은, 기재(5)의 구조를 나타내는 단면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 기재(5)의 표면의 일부에는 기능층(7)이 적층 형성되어 있다. 기재(5)는 수지 필름이다. 기재(5)의 수지로는, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 채용할 수 있다. PEN, PET 등의 수지 재료는 유연하고 가요성을 가지므로, 이를 기재(5)로서 이용하면, 송출 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)로 롤 투 롤 방식으로 기재(5)를 반송할 수 있다. 제1 실시 형태에서는, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면을 상측을 향해서 반송부(10)가 기재(5)를 반송하고 있다. 또한, 기재(5)의 「표면」은, 기재(5)의 2개의 면 중 한쪽면(제1면)이며, 「이면」은, 그 반대측의 다른쪽면(제2면)이다. 즉, 기재(5)의 표면 및 이면은, 기재(5)의 양면을 간단히 식별하기 위한 표기이며, 어느 특정의 면이 표면 또는 이면으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 기능층(7)은, 예를 들면 전극 형성용 은(Ag)의 나노 잉크의 층이다. 기능층(7)이 형성된 기재(5)가 반송부(10)에 의해서 반송되고, 그 기재(5)에 조사부(50)로부터 플래시 광이 조사됨으로써 기능층(7)이 가열된다. 이 나노 잉크의 기능층(7)이 목표 처리 온도(승온 목표 온도)로 가열됨으로써 기재(5) 상에 전극이 형성된다. 즉, 기능층(7)은 열 처리 장치(1a)에 있어서의 가열 대상물이다.
기능층(7)의 목표 처리 온도는, 기능층(7)이 은의 나노 잉크이면 약 180℃이다. 한편, 기재(5)의 내열 온도는, 기재(5)가 PEN나 PET이면 약 120℃이다. 기재(5)의 내열 온도는, 그 온도를 초과하면 기재(5)에 열 손상이 생기는 한계 온도이다. 이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 기능층(7)의 목표 처리 온도의 쪽이 기재(5)의 내열 온도보다도 고온이다. 따라서, 기능층(7)이 목표 처리 온도로 승온할 정도로 조사부(50)로부터 플래시 광을 조사하면, 기재(5)가 내열 온도를 초과하여 가열되어, 기재(5)에 열 손상이 생기게 된다. 반대로, 기재(5)에 열 손상이 생기지 않을 정도로 조사부(50)로부터 플래시 광을 조사하면, 기능층(7)을 목표 처리 온도에까지 승온시킬 수 없다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서는, 플래시 광 조사전에 토출 헤드(20)로부터 기재(5)의 일부 영역에 순수의 액적을 공급하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기능층(7)은, 기재(5)의 표면 전면에 형성되는 것이 아니고, 표면의 일부에 형성되어 있다. 기능층(7)이 형성되어 있는 영역(기능층(7)의 표면)은, 목표 처리 온도까지의 승온이 필요한 승온 대상 영역이다. 한편, 기능층(7)이 형성되어 있지 않은 기재(5)의 표면 영역은, 승온이 불필요한 승온 불필요 영역이다. 승온 불필요 영역에는, 승온하면 열 손상이 생기므로 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역과, 열 손상은 생기지 않지만 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역이 포함된다. 예를 들면, PET의 기재(5)의 표면 일부에 내열성이 뛰어난 수지 필름을 적층하고 있는 경우에는, 기능층(7)이 형성되지 않은 기재(5)의 표면 영역은 승온 억제 영역이 되고, 해당 수지 필름의 표면 영역은 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역이 된다. 그리고, 이들 쌍방의 영역을 포함하여 승온 불필요 영역이 된다.
토출 헤드(20)는, 기재(5) 중 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 순수의 액적을 공급한다. 즉, 토출 헤드(20)는, 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역을 제외한 승온 억제 영역에만 순수의 액적을 공급하도록 해도 되고, 승온 억제 영역과 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역을 포함하는 승온 불필요 영역의 전역에 순수 액적을 공급하도록 해도 된다. 단, 기능층(7)이 형성된 승온 대상 영역에 토출 헤드(20)가 순수의 액적을 공급하는 경우는 없다.
토출 헤드(20)는, 복수의 잉크젯 노즐을 구비하고 있고, 제어부(9)의 제어에 의해서 용이하게 소정의 패턴 형상에 따라서 순수 액적을 토출할 수 있다. 따라서, 토출 헤드(20)는, 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 순수의 액적을 공급할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면을 상측을 향해서 기재(5)가 반송되고 있고, 토출 헤드(20)는 기재(5)의 표면의 공급 영역에 순수 액적을 공급한다. 또한, 토출 헤드(20)로부터의 순수 공급 유량은, 기재(5)의 공급 영역에 순수의 액적이 부착되는 정도이다.
순수의 액적이 부착된 기재(5)는 반송부(10)에 의해서 조사부(50)의 하방에 반송된다. 그리고, 조사부(50)는, 기재(5)에 대하여 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사한다. 플래시 램프(FL)로부터 출사된 플래시 광(리플렉터(52)에 의해서 반사된 플래시 광을 포함한다)은, 순수 액적이 부착된 기재(5)의 표면에 조사된다. 플래시 램프(FL)로부터 출사되는 플래시 광은, 미리 축적되어 있던 정전 에너지가 매우 짧은 광 펄스로 변환된, 조사 시간이 0.1밀리초 이상 100밀리초 이하 정도의 매우 짧고 강한 섬광이다.
기재(5)의 표면의 일부에는 기능층(7)이 형성되어 있다. 플래시 램프(FL)로부터 조사된 플래시 광은, 기재(5)의 표면 전면, 즉 기능층(7) 및 승온 불필요 영역의 쌍방에 조사된다. 플래시 광을 흡수한 기능층(7)은 목표 처리 온도(본 실시 형태에서는 약 180℃)에까지 승온하여, 필요한 열 처리가 실행된다. 한편, 기재(5)의 공급 영역(승온 불필요 영역 중 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 영역)에 있어서도 플래시 광을 흡수하여 기재(5)가 승온하는 것이지만, 해당 공급 영역에는 순수 액적이 부착되어 있으므로 100℃을 초과하는 승온이 억제된다.
주지와 같이, 상압에서의 물의 비점은 약 100℃이며, 공급 영역이 100℃에 도달하면 부착되어 있는 순수가 비등(액적 내부로부터의 증발)한다. 순수 액적이 증발할 때에는, 기재(5)의 공급 영역으로부터 증발열을 흡수한다. 이 때문에, 기재(5)의 공급 영역에 있어서의 승온이 억제되어, 순수 액적이 잔류하고 있는 동안은 공급 영역의 온도는 100℃ 이상으로 승온되기 어려워진다. 플래시 광의 조사 시간(즉, 플래시 가열 시간)은 100밀리초 이하의 매우 단시간이므로, 공급 영역에 부착되어 있는 순수 액적이 완전히 증발하기 어려워, 열 처리 중에 계속하여 승온을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 기재(5)의 내열 온도가 약 120℃이므로, 플래시 가열 시에 기재(5)의 공급 영역의 온도는 내열 온도 이하로 억제되게 된다. 그 결과, 기재(5)에 열 손상을 주는 것이 방지된다.
플래시 광 조사의 시간은 매우 짧기 때문에, 기능층(7)도 목표 처리 온도에 도달한 후 단시간에 급속히 강온한다. 그리고, 조사부(50)를 통과한 기재(5)는 권취 롤러(12)에 의해서 권취된다. 이와 같이 하여, 열 처리 장치(1)에 있어서의 처리가 완료한다. 또한, 반송부(10)에 의해서 기재(5)를 일정 길이씩 단계 이송(반송과 정지를 반복한다)하고, 조사부(50)로부터 정지 상태의 기재(5)에 플래시 광을 조사하도록 해도 된다.
제1 실시 형태에 있어서는, 가열 대상물인 기능층(7)의 승온 목표 온도(약 180℃)보다도 낮은 온도에서 증발하는 물을, 적어도 기재(5) 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급한 상태에서 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사하여 기능층(7)을 가열하고 있다. 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하므로 물의 비점을 초과한 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상을 주지 않고 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
물의 비점은, 기능층(7)의 승온 목표 온도보다도 낮고, 또한, 기재(5)에 열 손상이 생기는 온도(약 120℃)보다도 낮다. 따라서, 플래시 광 조사에 의해서 기재(5)에 부착된 물이 비점에까지 승온했다고 해도, 기재(5)의 온도가 그 이상으로 승온하지 않고, 기재(5)에 손상을 주는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 4는, 제2 실시 형태의 열 처리 장치(1b)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제2 실시 형태의 열 처리 장치(1b)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 토출 헤드(20)로부터 공급하는 순수의 점성을 높이는 증점제 첨가부(21)를 구비하는 점이다.
증점제 첨가부(21)는, 도면 외의 순수 공급원으로부터 토출 헤드(20)에 공급하는 순수에 증점제를 첨가한다. 증점제 첨가부(21)가 첨가하는 증점제로는, 예를 들면 물의 점성을 높이는 폴리비닐알코올(PVA)을 이용할 수 있다. 증점제로는, PVA에 대신해 글리세린이나 겔화제 등의 물의 점성을 높이는 약제를 사용할 수 있다.
토출 헤드(20)는, 증점제가 첨가되어 점성이 높아진 물의 액적을 생성하여 기재(5)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 공급한다. 제2 실시 형태에서는, 기재(5)의 공급 영역에 부착되어 물의 액적의 점성이 높기 때문에, 반송부(10)에 의해서 기재(5)가 반송되었을 때에도 액적의 유동을 방지할 수 있다. 따라서, 유동된 액적이 기능층(7)에 접촉함에 의한 문제(예를 들면, 기능층(7)의 처리 불량)를 미연에 방지할 수 있다.
증점제를 첨가하는 것을 제외한 제2 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제2 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과한 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상이 생기는 것을 방지하고, 또한 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서는, 증점제에 의해서 액적의 점성을 높이고 있으므로, 액적이 유동하여 기능층(7)에 접촉하는 것에 기인한 문제를 방지할 수 있다.
<제3 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 5는, 제3 실시 형태의 열 처리 장치(1c)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제3 실시 형태의 열 처리 장치(1c)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 친수화 처리부(22) 및 발수화 처리부(23)를 구비하는 점이다.
친수화 처리부(22) 및 발수화 처리부(23)는, 반송부(10)에 의한 기재(5)의 반송 방향을 따라서 토출 헤드(20)보다도 상류측에 설치되어 있다. 친수화 처리부(22)가 가장 가깝게 상류측에 설치되고, 친수화 처리부(22)와 토출 헤드(20)의 사이에 발수화 처리부(23)가 설치되어 있다.
친수화 처리부(22)는, 기재(5)에 표면 개질을 행하여 친수성을 부여한다. 친수화 처리부(22)는, 예를 들면 플라즈마 처리나 자외선 조사에 의해서 기재(5)의 표면에 친수성을 부여한다. 혹은, 친수화 처리부(22)는, 코로나 방전 처리에 의해서 기재(5)의 표면에 친수성을 부여하도록 해도 된다.
발수화 처리부(23)는, 기재(5)의 표면에 발수성 재료를 도포하여 발수성을 부여한다. 발수화 처리부(23)는, 예를 들면 불소 코팅제를 기재(5)의 표면에 도포하여 발수성을 부여한다. 발수성 재료로는, 헥사메틸디실라잔(HMDS)을 사용하도록 해도 된다.
제3 실시 형태에 있어서 처리를 행할 때는, 기재(5) 중 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 친수화 처리부(22)가 친수화 처리를 실시하여 친수성을 부여한다. 구체적으로는, 예를 들면, 기재(5)의 표면 중의 공급 영역 이외를 마스크하여 플라즈마 처리 등을 실시함으로써 해당 공급 영역을 개질하여 친수성을 부여한다.
계속하여, 친수성이 부여된 공급 영역의 주위에 발수화 처리부(23)가 발수화 처리를 실시하여 해당 공급 영역을 발수성 영역으로 둘러싼다. 구체적으로는, 예를 들면, 기재(5)의 표면 중의 공급 영역을 마스크하여 발수성 재료의 도포 처리를 행함으로써 해당 공급 영역을 발수성 영역으로 둘러싼다.
도 6은, 친수화 처리 및 발수화 처리가 실시된 기재(5)의 평면도이다. 기재(5)의 표면의 일부에는 기능층(7)이 형성되어 있다. 기능층(7)이 형성되어 있지 않은 기재(5)의 표면 영역(승온 불필요 영역) 중 일부가 공급 영역(3)이다. 제3 실시 형태에서는, 친수화 처리부(22)에 의해서 공급 영역(3)에 친수성이 부여되고, 그 주위에 발수화 처리부(23)가 발수화 처리를 실시하여 공급 영역(3)을 발수성 영역(6)으로 둘러싸고 있다.
이러한 공급 영역(3)에, 토출 헤드(20)로부터 순수의 액적을 공급하면, 그 액적은 공급 영역(3)에 머무르고 용이하게 발수성 영역(6)에 유입되지 않는다. 따라서, 반송부(10)에 의해서 기재(5)가 반송되었을 때에도 액적의 유동을 방지할 수 있고, 유동된 액적이 기능층(7)에 접촉하는 것에 의한 문제를 미연에 방지할 수 있다.
친수화 처리 및 발수화 처리를 제외한 제3 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제3 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과한 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상을 주지 않고 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도까지 승온시킬 수 있다.
또한, 제3 실시 형태에 있어서는, 표면 개질에 의해서 액적이 공급 영역 외로 흘러나오는 것을 막고 있으므로, 액적이 유동하여 기능층(7)에 접촉하는 것에 기인한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 제3 실시 형태에서는, 친수화 처리 및 발수화 처리의 쌍방을 행하도록 하고 있는데, 어느 한쪽의 처리만에 의해서도 순수의 액적이 공급 영역 외로 흘러나오는 것을 방지할 수 있다. 무엇보다, 친수화 처리 및 발수화 처리의 쌍방을 행한 쪽이 보다 확실하게 액적의 유동을 억제하는 것이 가능해진다.
<제4 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 7은, 제4 실시 형태의 열 처리 장치(1d)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제4 실시 형태의 열 처리 장치(1d)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 순수의 액적이 부착된 기재(5)를 냉각하는 냉각부(30)를 구비하는 점이다.
냉각부(30)는, 반송부(10)에 의한 기재(5)의 반송 방향을 따라서 토출 헤드(20)와 조사부(50)의 사이에 설치되어 있다. 냉각부(30)는, 그 내부를 통과하는 기재(5)를 0℃ 미만(영하)까지 냉각한다. 냉각부(30)로는, 예를 들면 히트 펌프를 사용한 공지의 냉동기를 이용할 수 있다.
제4 실시 형태에 있어서는, 토출 헤드(20)로부터 공급된 순수의 액적이 공급 영역에 부착된 기재(5)가 냉각부(30)를 통과할 때에 0℃ 미만에까지 냉각되어, 순수의 액적이 응고한다. 즉, 순수의 액적이 고상의 얼음이 된다. 공급 영역에 얼음이 부착된 기재(5)에 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사하면, 기능층(7)은 목표 처리 온도까지 승온하는 한편, 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역의 승온은 현저하게 억제된다. 플래시 광 조사시에 기재(5)의 공급 영역에 있어서는, 우선 얼음이 융해하여 물이 될 때의 융해열이 흡수되고, 또한 물이 증발할 때의 증발열이 흡수된다. 따라서, 기재(5)의 공급 영역의 온도는 확실하게 내열 온도 이하로 억제되게 된다.
냉각부(30)에 의한 액적의 응고를 제외한 제4 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제4 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 얼음이 융해할 때에 융해열을 흡수하기 때문에 승온은 현저하게 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상을 주지 않고 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
<제5 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 8은, 제5 실시 형태의 열 처리 장치(1e)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제5 실시 형태의 열 처리 장치(1e)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 액적이 부착된 기재(5)를 가열하는 가열부(31)를 구비하는 점이다.
제5 실시 형태에서는, 파라디클로로벤젠을 알코올에 용해한 용액을 포함하는 액체를 토출 헤드(20)에 공급한다. 토출 헤드(20)는, 그 용액의 액적을 생성하여 기재(5)의 공급 영역에 공급한다.
가열부(31)는, 반송부(10)에 의한 기재(5)의 반송 방향을 따라서 토출 헤드(20)와 조사부(50)의 사이에 설치되어 있다. 가열부(31)는, 그 내부를 통과하는 기재(5)를 가열하여, 공급 영역에 부착된 용액의 액적으로부터 알코올을 증발시켜 제거한다. 기재(5)의 공급 영역에 부착된 용액으로부터 용매인 알코올이 제거됨으로써, 공급 영역에는 용질인 파라디클로로벤젠이 석출되게 된다. 가열부(31)로는, 예를 들면 공지의 열풍 건조로를 이용할 수 있다.
제5 실시 형태에 있어서는, 토출 헤드(20)로부터 공급된 용액의 액적이 공급 영역에 부착된 기재(5)가 가열부(31)를 통과할 때에, 용액으로부터 용매인 알코올이 제거되어 공급 영역에 용질인 파라디클로로벤젠이 석출된다. 파라디클로로벤젠은 상온에서 승화성을 가지는 고상의 물질이다. 즉, 파라디클로로벤젠의 승화점은, 기능층(7)의 승온 목표 온도보다도 낮고, 또한, 기재(5)에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮다. 그리고, 파라디클로로벤젠이 승화에 의해 고상(固相)으로부터 직접 기상(氣相)으로 상 전이할 때는 기재(5)의 공급 영역으로부터 승화열을 흡수한다.
공급 영역에 고상의 파라디클로로벤젠이 석출한 기재(5)에 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사하면, 기능층(7)은 목표 처리 온도까지 승온하는 한편, 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에서는 파라디클로로벤젠이 승화할 때의 승화열을 흡수함으로써 승온이 억제된다. 따라서, 기재(5)의 공급 영역의 온도는 내열 온도 이하로 억제되게 된다.
토출 헤드(20)로부터 공급되는 용액 및 가열부(31)에 의한 석출을 제외한 제5 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 같다. 제5 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 파라디클로로벤젠이 승화할 때에 승화열을 흡수하기 때문에 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상을 주지않고 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
〈제6 실시 형태〉
다음에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 9는, 제6 실시 형태의 열 처리 장치(1f)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 9에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제6 실시 형태의 열 처리 장치(1f)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 토출 헤드(20)에 대신해 전사부(60)를 구비하고 있는 점이다.
전사부(60)는, 판통(61) 및 공급 롤러(62)를 구비한다. 판통(61)은, 원통 형상의 드럼이며, 그 축방향에 따른 길이는 기재(5)의 폭과 대략 동일하다. 판통(61)은, 도시를 생략하는 회전 구동 기구에 의해서 원통의 중심축의 둘레로 회전된다. 판통(61)의 외주면에는 쇄판(63)이 장착된다. 쇄판(63)은, 예를 들면 알루미늄의 판형상 부재이며, 그 표면에는 기재(5)의 공급 영역에 대응한 패턴이 형성되어 있다. 쇄판(63)으로는, 볼록판, 오목판, 구멍판, 평판 중 어느 하나여도 된다.
공급 롤러(62)는, 원통 형상의 드럼이며, 그 축방향에 따른 길이는 판통(61)과 동일하다. 공급 롤러(62)의 외주면에는, 도면 외의 순수 공급원으로부터 순수가 균일하게 공급된다. 그 공급 롤러(62)가 판통(61)에 장착된 쇄판(63)에 접촉함으로써, 쇄판(63)의 패턴에 순수가 잉크로서 선택적으로 얹어진다. 그리고, 판통(61)이 기재(5)의 반송과 동기하여 회전하면서, 쇄판(63)을 기재(5)의 표면에 맞닿게 함으로써, 쇄판(63)에 얹어진 순수가 기재(5)의 공급 영역에 전사되게 된다.
기재(5)에의 순수 공급 양태를 제외한 제6 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제6 실시 형태에서는, 판통(61) 및 공급 롤러(62)를 이용한 소위 인쇄 기술의 수법에 의해 기재(5)의 공급 영역에 순수를 선택적으로 공급하고 있다. 순수가 공급된 기재(5)에는 조사부(50)의 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광이 조사된다. 제6 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상이 생기는 것을 방지하고, 또한 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
〈제7 실시 형태〉
다음에, 본 발명의 제7 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 10은, 제7 실시 형태의 열 처리 장치(1g)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 10에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제7 실시 형태의 열 처리 장치(1g)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 에어 나이프(70)를 구비하고 있는 점이다.
에어 나이프(70)는, 반송부(10)에 의한 기재(5)의 반송 방향을 따라서 조사부(50)보다도 하류측이며, 그 반송되는 기재(5)의 상방에 설치된다. 에어 나이프(70)는, 고압에서 공기를 커텐상으로 토출한다. 플래시 램프(FL)로부터의 플래시 광 조사에 의해서도 기재(5)의 공급 영역에 부착된 순수가 완전하게 증발하지 않고 잔류하는 경우가 있다. 플래시 램프(FL)로부터의 플래시 광 조사 처리 후, 에어 나이프(70)는, 기재(5)의 표면에 고압의 공기를 커텐상으로 분사함으로써 플래시 가열 후에도 공급 영역에 잔류해 있는 수분을 불어 날려 제거한다.
에어 나이프(70)를 구비하여 플래시 가열 후에도 잔류해 있는 수분을 제거하는 것을 제외한 제7 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제7 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상이 생기는 것을 방지하고, 또한 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
또한, 제7 실시 형태에 있어서는, 에어 나이프(70)에 의해서 플래시 가열 후에도 잔류해 있는 수분을 제거하고 있으므로, 그러한 잔류 수분이 기능층(7)과 접촉함에 의한 문제를 방지할 수 있다.
<제8 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제8 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 11은, 제8 실시 형태의 열 처리 장치(1h)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 11에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제8 실시 형태의 열 처리 장치(1h)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 토출 헤드(20)와 조사부(50)의 배치 관계이다.
제8 실시 형태에 있어서는, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면을 하측을 향해서 반송부(10)가 기재(5)를 반송하고 있다. 토출 헤드(20)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 반송부(10)에 의해서 반송되는 기재(5)의 상방에 설치된다. 한편, 도 11에 나타내는 바와 같이 조사부(50)는, 반송부(10)에 의한 기재(5)의 반송 방향을 따라 토출 헤드(20)보다도 하류측이며, 그 반송되는 기재(5)의 하방에 설치된다. 조사부(50)는, 제1 실시 형태와는 상하 반전하여 설치되어 있고, 리플렉터(52)가 복수의 플래시 램프(FL)의 하방을 덮도록 설치되어 있다. 제8 실시 형태의 조사부(50)는, 플래시 램프(FL)로부터 상방을 향해서 플래시 광을 조사한다.
제8 실시 형태에서는, 반송부(10)에 의해서 반송되는 기재(5)의 이면의 공급 영역에 토출 헤드(20)로부터 순수의 액적을 선택적으로 공급한다. 즉, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면과는 반대측의 이면에 순수의 액적을 공급하고 있는 것이다. 이 때문에, 순수가 기능층(7)과 접촉함에 의한 문제를 확실하게 방지할 수 있다.
이면에 순수의 액적이 부착된 기재(5)에 대하여 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광이 조사된다. 플래시 광은 기재(5)의 하측으로부터 기재(5)의 표면에 조사된다. 기재(5)의 표면에 형성된 기능층(7)은 플래시 광을 흡수하여 목표 처리 온도에까지 승온한다. 한편, 기재(5)의 공급 영역도 플래시 광을 흡수하여 승온되는 것인데, 해당 공급 영역에는 순수의 액적이 부착되어 있기 때문에 100℃를 초과하는 승온은 억제된다.
기재(5)의 이면에 순수의 액적을 공급하는 것을 제외한 제8 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제8 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하므로 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상이 생기는 것을 방지하고, 또한 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
또한, 제8 실시 형태에 있어서는, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면과는 반대측의 이면에 순수 액적을 공급하고 있으므로, 순수가 기능층(7)과 접촉함에 의한 문제를 방지할 수 있다. 무엇보다, 플래시 광은 기재(5)의 표면에 조사되므로, 제1 실시 형태와 같이 기재(5)의 표면에 직접 순수를 공급한 쪽이 승온 억제 효과는 높다. 따라서, 기재(5)의 막 두께가 두껍고, 표면으로부터 이면으로의 열 전도가 발생하기 어려운 경우에는, 제1 실시 형태와 같이 기재(5)의 표면에 직접 순수를 공급하는 쪽이 바람직하다.
<제9 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제9 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 12는, 제9 실시 형태의 열 처리 장치(1i)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 12에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제9 실시 형태에 있어서는, 순수를 기재(5)와는 상이한 필름에 공급하고, 그 필름을 기재(5)의 이면에 맞붙이고 있다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 표면에 기능층(7)이 형성된 기재(5)가 반송부(10)에 의해서 반송된다. 반송부(10)는, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면을 상측을 향해서 반송하고 있다. 제9 실시 형태의 열 처리 장치(1i)는, 필름 송출 롤러(81) 및 한 쌍의 맞붙임 롤러(82)를 구비한다. 필름 송출 롤러(81)는, 수지의 담지 필름(85)을 송출한다. 담지 필름(85)은, 기재(5)와 마찬가지로, PEN나 PET 등의 수지 재료의 띠형상 필름이다.
제9 실시 형태에 있어서는, 필름 송출 롤러(81)로부터 송출된 담지 필름(85)에 토출 헤드(20)로부터 순수의 액적이 토출된다. 토출 헤드(20)는, 기재(5)의 공급 영역의 패턴 형상에 따라서 순수의 액적을 토출한다. 그리고, 순수의 액적이 부착된 담지 필름(85)과 기재(5)가 한 쌍의 맞붙임 롤러(82)에 의해서 맞붙여진다.
도 13은, 순수를 담지한 담지 필름(85)이 기재(5)에 맞붙여진 상태를 나타내는 도면이다. 한쌍의 맞붙임 롤러(82)에 의해서 기재(5)의 이면에 순수를 담지한 담지 필름(85)을 근접시켜 맞붙인다. 담지 필름(85)에는 기재(5)의 공급 영역의 패턴 형상에 따라서 순수의 액적이 토출되어 있으므로, 담지 필름(85)이 기재(5)의 이면에 근접하여 맞붙여짐으로써, 기재(5)의 이면의 공급 영역에 순수(88)가 선택적으로 접촉하여 공급되게 된다. 따라서, 제8 실시 형태와 마찬가지로, 순수가 기능층(7)과 접촉하는 것에 의한 문제를 방지할 수 있다.
순수를 담지한 담지 필름(85)이 맞붙여진 기재(5)에 대하여 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광이 조사된다. 기재(5)의 표면에 형성된 기능층(7)은 플래시 광을 흡수하여 목표 처리 온도에까지 승온시킨다. 한편, 기재(5)의 공급 영역도 플래시 광을 흡수하여 승온하는데, 해당 공급 영역에는 순수의 액적이 접촉하고 있으므로 100℃를 초과하는 승온은 억제된다.
담지 필름(85)에 의해서 기재(5)의 이면에 순수를 공급하는 것을 제외한 제9 실시 형태의 잔여 구성 및 처리 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하다. 제9 실시 형태와 같이 해도, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(5)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(5)에 손상이 발생하는 것을 방지하고, 또한 기재(5)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
또한, 제9 실시 형태에 있어서는, 기능층(7)이 형성된 기재(5)의 표면과는 반대측의 이면에 순수를 공급하고 있으므로, 순수가 기능층(7)과 접촉함에 의한 문제를 방지할 수 있다.
〈제10 실시 형태〉
다음에, 본 발명의 제10 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 14는, 제10 실시 형태의 열 처리 장치(11)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 14에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제10 실시 형태의 열 처리 장치(1j)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 기재를 롤 투 롤 방식이 아니라, 시트마다 1매씩 반송하는 이른바 매엽 방식을 채용하고 있는 점이다.
후술하는 바와 같이, 제10 실시 형태에서는, 시트상의 기재(500)가 스테이지(101) 상에 재치되고, 그 스테이지(101)에 의해서 기재(500)가 반송된다. 가요성이 높은 시트상의 기재(500)에 대해서는, 본 실시 형태의 방식이 매우 적합하다.
열 처리 장치(1j)는, 기재(500)를 이동시키는 이동 기구(100), 기재(500)에 순수의 수적을 공급하는 토출 헤드(20), 기재(500)에 플래시 광을 조사하는 조사부(50), 이동 기구(100)에 기재(500)를 공급하는 공급부(103), 및, 이동 기구(100)로부터 기재(500)를 수취하는 배출부(104)를 구비한다. 또한, 열 처리 장치(1j)는, 장치에 설치된 각종 동작 기구를 제어하여 처리를 진행시키는 제어부(9)를 구비한다.
이동 기구(100)는, 환상의 가이드(102)를 도 14의 지면 상에서 시계 방향으로 회송시킴으로써, 가이드(102)에 유지된 복수의 스테이지(101)를 순환 반송한다. 이동 기구(100)가 환상의 가이드(102)를 회주시키는 기구로는, 예를 들면 가이드(102) 내에 설치된 도시가 생략된 벨트를 구동하는 공지의 벨트 구동 기구를 이용할 수 있다. 복수의 스테이지(101)의 각각은, 1매의 시트상의 기재(500)를 흡착 유지한다.
공급부(103)는, 이동 기구(100)에 의해서 반송되는 스테이지(101)에 1매의 시트상의 기재(500)를 공급한다. 공급부(103)로부터 스테이지(101)에 건네진 시트상의 기재(500)는, 도 14의 지면상 우측 방향으로 토출 헤드(20)로부터 조사부(50)를 향하여 이동된다. 배출부(104)는, 이동 기구(100)에 의해서 반송되는 스테이지(101)로부터 처리 후의 기재(500)를 수취한다.
기재(500)는, 도 3에 나타낸 것과 동일한 단면 구조를 가지는 시트상의 기재이다. 즉, 제10 실시 형태에 있어서도, 시트상의 기재(500)의 표면 일부에는 기능층(7)이 형성됨과 더불어, 기능층(7)이 형성되어 있지 않은 기재(5)의 표면 영역은, 승온되면 열 손상이 발생하므로 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역 및 열 손상은 생기지 않지만 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역을 포함하는 승온 불필요 영역으로 되어 있다.
토출 헤드(20)는, 시트상의 기재(500)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 순수의 미소 액적을 공급한다. 그리고, 해당 공급 영역에 선택적으로 물이 공급된 상태의 기재(500)에 대하여 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사하여 기능층(7)을 가열하고 있다. 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(500)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과한 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(500)에 손상을 주지 않고 기재(500)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
이와 같이, 롤 투 롤 방식이 아니라, 매엽 방식을 채용하고, 장척의 기재(5)가 아니라, 복수 매의 시트상의 기재(500)에 대해서도 본 발명에 관련된 기술에 의해서 열 처리를 행할 수 있다.
〈제11 실시 형태〉
다음에, 본 발명의 제11 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 15는, 제11 실시 형태의 열 처리 장치(1k)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 15에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제11 실시 형태의 열 처리 장치(1k)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 기재를 롤 투 롤 방식이 아니라, 시트마다 1매씩 반송하는 이른바 매엽 방식을 채용하고 있는 점이다.
마찬가지로 매엽 방식을 채용하는 제10 실시 형태에서는 시트상의 기재(500)를 스테이지(101)에 재치하여 반송하고 있는데, 제11 실시 형태에서는, 기재(500)의 주면에 직접 맞닿는 롤러에 의해서 시트상의 기재(500)를 반송하고 있다. 유리 기재 등, 강성이 높은 시트상의 기재(500)에 대해서는, 본 실시 형태의 방식이 매우 적합하다.
열 처리 장치(1k)는, 기재(500)를 이동시키는 이동 기구(110), 기재(500)에 순수의 수적을 공급하는 토출 헤드(20), 기재(500)에 플래시 광을 조사하는 조사부(50), 이동 기구(100)에 기재(500)를 공급하는 공급부(112), 및, 이동 기구(100)로부터 기재(500)를 수취하는 배출부(113)를 구비한다. 또한, 열 처리 장치(1k)는, 장치에 설치된 각종 동작 기구를 제어하여 처리를 진행시키는 제어부(9)를 구비한다.
이동 기구(110)는, 수평 방향을 따라서 일렬로 나란히 설치된 복수의 롤러(111) 및 이들을 회전 구동시키는 도시가 생략된 롤러 회전 구동 기구(예를 들면, 모터)를 구비한다. 복수의 롤러(111)의 각각은, 토출 헤드(20)와 대향하는 기재(500)의 주면과는 반대측의 주면에 맞닿는다. 이동 기구(100)는, 복수의 롤러(111)를 회전시킴으로써, 시트상의 기재(500)를 수평 방향을 따라서 반송한다.
공급부(112)는, 이동 기구(110)의 롤러(111)에 시트상의 기재(500)를 공급한다. 공급부(112)로부터 공급된 시트상의 기재(500)는, 복수의 롤러(111)의 회전에 의해서, 도 15의 지면상 우측 방향으로 토출 헤드(20)로부터 조사부(50)를 향하여 이동된다. 배출부(113)는, 이동 기구(110)에 의해서 반송되는 처리 후의 기재(500)를 수취한다.
기재(500)는, 도 3에 나타낸 것과 동일한 단면 구조를 가지는 시트상의 기재이다. 즉, 제11 실시 형태에 있어서도, 시트상의 기재(500)의 표면 일부에는 기능층(7)이 형성됨과 더불어, 기능층(7)이 형성되지 않은 기재(5)의 표면 영역은, 승온하면 열 손상이 생기므로 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역 및 열 손상은 생기지 않지만 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역을 포함하는 승온 불필요 영역으로 되어 있다.
토출 헤드(20)는, 시트상의 기재(500)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 순수의 미소 액적을 공급한다. 그리고, 해당 공급 영역에 선택적으로 물이 공급된 상태의 기재(500)에 대하여 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사하여 기능층(7)을 가열하고 있다. 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 기재(500)의 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(500)에 손상을 주지 않고 기재(500)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
이와 같이, 롤 투 롤 방식이 아니라, 매엽 방식을 채용하고, 장척의 기재(5)가 아니라, 복수 매의 시트상의 기재(500)에 대해서도 본 발명에 관련된 기술에 의해서 열 처리를 행할 수 있다.
〈제12 실시 형태〉
다음에, 본 발명의 제12 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 16은, 제12 실시 형태의 열 처리 장치(11)의 전체 구성을 나타내는 평면도이다. 도 16에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 제12 실시 형태의 열 처리 장치(11)가 제1 실시 형태의 열 처리 장치(1a)와 상이한 것은, 롤 투 롤 방식이 아니라, 로봇에 의해서 기재를 1매씩 각 처리실에 반송하여 순차적으로 처리를 행하는 로봇 반송 방식을 채용하고 있는 점이다. 각각의 처리실에서는, 기재에 순수를 공급하는 물 공급 공정, 또는, 기재에 플래시 광을 조사하는 플래시 가열 공정이 실행된다.
후술하는 바와 같이, 제12 실시 형태에서는, 로봇 아암에 의해서 기재가 1매씩 처리실로 반송되고, 각 처리실에서는 물 공급 공정과 플래시 가열 공정이 개별적으로 독립하여 행해지므로, 양 공정의 택트 타임이 대폭 상이한 경우에도 대응 가능하다. 또한, 유리 기재 등, 강성이 높은 판상의 기재(500)에 대해서는, 본 실시 형태의 방식이 적합하다.
열 처리 장치(11)는, 미처리 기재(500)를 공급하는 공급부(122), 순수 공급 처리를 행하기 위한 물 공급 처리실(123), 플래시 가열 처리를 행하기 위한 플래시 가열 처리실(124), 처리 후의 기재(500)를 수취하는 배출부(125) 및 이들 각 처리실에 대하여 기재(500)를 반출입하는 로봇 아암(121)을 구비한다. 또한, 열 처리 장치(11)는, 장치에 설치된 각종 동작 기구를 제어하여 처리를 진행시키는 제어부(9)를 구비한다.
공급부(122)는, 복수 매의 미처리 기재(500)를 다단으로 수납하는 선반을 구비한다. 마찬가지로, 배출부(125)는, 복수 매의 처리 후의 기재(500)를 다단으로 수납하는 선반을 구비한다.
물 공급 처리실(123) 내에는, 기재(500)를 재치하는 재치대(도시 생략)와, 해당 재치대에 재치된 기재(500)에 순수의 수적을 공급하는 토출 헤드(20)가 설치되어 있다. 토출 헤드(20)는, 도시 생략의 이동 기구에 의해서 도 16 중의 화살표 126으로 표시하는 방향을 따라서 전후로 슬라이드 이동 가능하게 되어 있다. 이에 따라, 재치대에 재치된 기재(500)의 전면에 대하여 토출 헤드(20)로부터 순수의 수적을 공급할 수 있다.
플래시 가열 처리실(124) 내에는, 기재(500)를 재치하는 재치대(도시 생략)와, 해당 재치대에 재치된 기재(500)에 플래시 광을 조사하는 조사부(50)가 설치되어 있다. 조사부(50)는, 복수 개의 플래시 램프(FL)와, 이들 전체의 상방을 덮도록 설치된 도시가 생략된 리플렉터를 구비한다.
로봇 아암(121)은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 공급부(122), 배출부(125), 물 공급 처리실(123) 및 플래시 가열 처리실(124)의 중앙에 배치된다. 로봇 아암(121)은, 승강 이동, 선회 동작, 및, 선회 반경 방향을 따른 진퇴 이동이 가능하게 되어 있고, 공급부(122), 배출부(125), 물 공급 처리실(123) 및 플래시 가열 처리실(124)에 대하여 개별로 기재(500)를 반출입한다.
기재(500)는, 도 3에 나타낸 것과 동일한 단면 구조를 가지는 시트상의 기재이다. 즉, 제12 실시 형태에 있어서도, 시트상의 기재(500)의 표면 일부에는 기능층(7)이 형성됨과 더불어, 기능층(7)이 형성되지 않은 기재(5)의 표면 영역은, 승온되면 열 손상이 생기므로 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역 및 열 손상은 생기지 않지만 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역을 포함하는 승온 불필요 영역으로 되어 있다.
제12 실시 형태에 있어서의 처리 순서에서는, 우선 로봇 아암(121)이 공급부(122)로부터 미처리의 기재(500)를 취출하여 물 공급 처리실(123)에 반입한다. 물 공급 처리실(123) 내의 재치대에 재치된 기재(500)에 대하여, 토출 헤드(20)가 이동하면서 순수의 미소 액적을 공급한다. 이때, 토출 헤드(20)는, 기재(500)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 순수의 미소 액적을 공급한다.
다음에, 로봇 아암(121)이 물 공급 처리실(123)로부터 기재(500)를 반출하여 플래시 가열 처리실(124)에 반입한다. 플래시 가열 처리실(124) 내의 재치대에 재치된 기재(500)에 대하여, 플래시 램프(FL)로부터 플래시 광을 조사하여 기능층(7)을 가열한다.
그 후, 로봇 아암(121)이 플래시 가열 처리실(124)로부터 기재(500)를 반출하여 배출부(125)에 수납한다. 이상과 같이 하여, 제12 실시 형태에서의 일련의 처리가 완료된다.
제12 실시 형태에 있어서도, 기재(500)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 순수의 미소 액적이 공급된 상태에서 플래시 광이 조사되므로, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도에까지 승온되는 한편, 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(500)에 손상을 주지 않고 기재(500)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
이와 같이, 롤 투 롤 방식이 아니라, 로봇 반송 방식을 채용하여, 판형상의 기재(500)에 대해서도 본 발명에 관련된 기술에 의해서 열처리를 행할 수 있다.
〈제13 실시 형태〉
다음에, 본 발명의 제13 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 17은, 제3 실시 형태의 열 처리 장치(1m)의 외관 사시도이다. 이 열처리 장치(1m)는, 판형상의 기재(500) 상에 잉크젯 방식으로 순수의 공급을 행하고, 이어서 플래시 광에 의한 가열을 행하는 것이다. 기재(500)는, 가소성 유무를 불문하고, 판상 또는 시트상의 기재이면 채용 가능하다.
열 처리 장치(1m)는, 본체(200) 및 제어부(9)를 구비한다. 본체(200)는, 기재(500)에 평행한 Y방향(이하, 「주주사 방향」이라고도 한다)으로 기재(500)를 이동시키는 이동 기구(130), 이동되는 기재(500)를 향해서 순수의 미소 액적을 토출하는 토출 헤드(201), 및, 토출 헤드(201)에 플래시 광을 도입하는 광원부(202)를 구비한다. 제어부(9)는, 이동 기구(130), 토출 헤드(201) 및 광원부(202)를 제어한다.
이동 기구(130)는, 스테이지(133) 및 기대(131)에 수용된 스테이지(133)의 구동 기구를 구비한다. 스테이지(133) 상에는 기재(500)가 유지된다. 이동 기구(130)는, 해당 구동 기구에 의해서 스테이지(133)를 Y방향을 따라서 이동시킨다. 기대(131)에 대한 스테이지(133)의 Y방향 위치는, 기대(131) 상에 설치된 위치 검출 모듈(132)에 의해서 검출된다.
토출 헤드(201)도 이동 기구(204)에 의해, 기재(500)에 평행하고 또한 Y방향으로 수직인 X방향(이하, 「부주사 방향」이라고도 한다)으로 이동 가능하게 된다. 광원부(202)는 플래시 램프를 내장한다. 그 플래시 램프로부터 방사된 플래시 광은, 복수의 광 섬유가 묶어진 도광선(203)을 통하여 광원부(202)로부터 토출 헤드(201)의 내부로 이끌린다. 또한, 플래시 광 조사의 형태는 이에 한정되지 않고, 예를 들면 토출 헤드(201) 자체에 플래시 램프를 설치하고, 해당 플래시 램프로부터 직접 기재(500)에 플래시 광을 조사하는 형태로 해도 된다.
도 18은, 토출 헤드(201)의 저면도이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드(201)의 저면에는, 지그재그형상으로 배치된 복수의 헤드(211), 및, 광원부(202)로부터 이끌린 플래시 광을 기재(500)를 향해서 조사하는 조사부(213)가 설치된다. 각 헤드(211)에는, 순수의 미소 액적을 토출하는 복수의 토출구(212)가 X방향을 따라서 일렬로 배치된다. 이에 따라, 토출 헤드(201) 전체에서는 부주사 방향으로 복수의 토출구(212)가 일정한 피치로 배열되게 되어, 기재(500) 상에 있어서의 주주사 방향의 각 위치에서 부주사 방향의 임의의 위치에 순수의 미소 액적을 공급할 수 있다.
기재(500)는, 도 3에 나타낸 것과 동일한 단면 구조를 가지는 판상의 기재이다. 즉, 제13 실시 형태에 있어서도, 기재(500)의 표면의 일부에는 기능층(7)이 형성됨과 더불어, 기능층(7)이 형성되지 않은 기재(5)의 표면 영역은, 승온하면 열 손상이 생기므로 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역 및 열손상은 생기지 않지만 프로세스적으로 승온이 불필요한 영역을 포함한 승온 불요 영역으로 되어 있다.
제13 실시 형태에 있어서의 처리 순서에서는, 토출 헤드(201)에 대하여 스테이지(133)에 유지된 기재(500)를 주주사 방향을 따라서 (－Y) 방향으로 이동시키면서, 토출구(212)로부터 순수의 미소 액적을 기재(500)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 공급하고, 그 후, 기재(500)에 대하여 조사부(213)로부터 플래시 광을 조사하여 기능층(7)을 가열한다. 또한, 기재(500)의 주주사 방향을 따른 이동이 반복될 때마다 토출 헤드(201)가 부주사 방향을 따라서 이동한다. 즉, 이동 기구(130) 및 이동 기구(204)는, 토출 헤드(201)로부터의 순수의 토출에 병행하여 토출 헤드(201)를 기재(500)에 대하여 상대적으로 이동시키는 기구이다.
제13 실시 형태에 있어서도, 기재(500)의 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 순수의 미소 액적이 공급된 상태에서 플래시 광이 조사되므로, 플래시 광 조사에 의해서 기능층(7)은 승온 목표 온도까지 승온되는 한편, 승온 억제 영역에서는 물이 증발할 때에 증발열을 흡수하기 때문에 물의 비점을 초과하는 승온은 억제된다. 그 결과, 기재(500)에 손상을 주지않고 기재(500)에 형성된 기능층(7)을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
〈총괄〉
이상, 본 발명의 제1 실시 형태부터 제13 실시 형태에 대하여 설명했는데, 이들을 집약하면 본 발명에 관련된 열 처리 기술은, 가열 대상물인 기능층(7)의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도에서 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 기재(5) 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하고, 그 상 전이 물질이 부착된 기재(5)에 플래시 광을 조사하여 가열 대상물을 가열하는 것이다.
공급 영역에 선택적으로 공급하는 상 전이 물질은, 액상 또는 고상의 것이다. 본 발명에 관련된 기술에 있어서의 「상 전이」란, 물질의 3태(고상, 액상, 기상) 사이의 상태 변화이며, 상 전이 물질이 액상이면 기상으로 변화하는 「증발」이며, 상 전이 물질이 고상이면 액상으로 변화하는 「융해」또는 기상으로 변화하는 「승화」이다. 그리고, 상 전이의 전이 온도(상 전이가 증발이면 비점, 융해이면 융점, 승화이면 승화점)가 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 상 전이 물질을 기재(5) 중 적어도 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급한다. 바람직하게는, 전이 온도가 기재(5)에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮은 상 전이 물질을 공급 영역에 선택적으로 공급한다.
이러한 상 전이 물질을 공급 영역에 선택적으로 공급한 기재(5)에 플래시 광을 조사하여 가열 대상물을 가열하면, 상 전이 물질과 접촉하고 있지 않은 가열 대상물은 소정의 승온 목표 온도에까지 승온된다. 그 한편, 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역이 승온하고자 하면, 공급 영역에 공급된 상 전이 물질이 상 전이하고, 이때에 해당 공급 영역으로부터 잠열(상 전이가 증발이면 증발열, 융해이면 융해열, 승화이면 승화열)을 흡수하기 때문에, 적어도 상 전이 물질이 잔류하고 있는 동안 공급 영역은 전이 온도를 초과하는 승온이 억제된다. 그 결과, 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역의 승온이 억제되어, 기재(5)에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있고, 또한 기재(5)에 형성된 가열 대상물을 목표 온도에까지 승온시킬 수 있다.
〈변형예〉
이상, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명했는데, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 제1 실시 형태 등에 있어서는, 액상의 상 전이 물질인 물에 증발열을 흡수시켜 기재(5)의 공급 영역의 승온을 억제하고 있는데, 물을 대신해 이소프로필알코올(IPA) 등의 알코올류, 하이드로플로오로에테르(HFE), 아세톤 등의 액상의 상 전이 물질을 사용할 수 있다. 액상의 상 전이 물질은, 비점이 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 것이면 되고, 바람직하게는 기재(5)에 열 손상이 생기는 온도보다도 낮은 것이다. 또한, 액상의 상 전이 물질로는, 기재(5)나 가열 대상물인 기능층(7)에 영향을 주기 어렵고, 증발해도 환경에 부하를 주지 않는 물질이 바람직하다.
액상의 상 전이 물질은, 공급 영역의 패턴 형상이 복잡해도 잉크 젯에 의한 도포(제1 실시 형태)나 인쇄 기술(제6 실시 형태)에 의해서 용이하게 기재(5)의 공급 영역에 공급할 수 있다. 또한, 액상의 상 전이 물질은, 공급 영역과의 밀착성이 양호하고, 비교적 잠열도 크기 때문에, 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역의 승온을 억제하는 물질로서 매우 적합하다.
제4 실시 형태에 있어서는, 상 전이 물질을 포함하는 액체를 기재(5)의 공급 영역에 공급하고, 그 상 전이 물질을 응고시킴으로써 최종적으로는 고상의 상 전이 물질을 공급 영역에 부착시키고 있다. 제4 실시 형태에 있어서도, 물을 대신해 냉각에 의해서 응고하는 상 전이 물질을 이용하도록 해도 된다.
제5 실시 형태에 있어서는, 상 전이 물질을 용매에 용해한 용액을 포함하는 액체를 기재(5)의 공급 영역에 공급하고, 그 액체를 가열함으로써 용질인 고상의 상 전이 물질을 공급 영역에 석출시키고 있다. 제5 실시 형태에서는, 파라디클로로벤젠을 알코올에 용해한 용액을 이용하고 있는데, 이에 대신해 나프탈렌을 알코올에 용해한 용액을 이용하도록 해도 된다. 나프탈렌도 승화성을 가지는 고상의 상 전이 물질이므로, 파라디클로로벤젠과 마찬가지로 고상으로부터 기상으로 상 전이할 때에 기재(5)의 공급 영역으로부터 승화열을 흡수한다.
또한, 제6 실시 형태에 있어서는, 쇄판(63)을 사용한 인쇄 기술에 의해서 액상의 상 전이 물질인 물을 기재(5)의 공급 영역에 전사하고 있는데, 제6 실시 형태와 같은 인쇄 기술을 이용하면, 고상의 상 전이 물질을 고체 상태에서 기재(5)의 공급 영역에 공급할 수도 있다. 예를 들면, 파라디클로로벤젠의 분체를 쇄판(63)의 패턴에 부착시키고, 그 쇄판(63)을 판통(61)이 기재(5)의 표면에 맞닿게 함으로써 고상의 상 전이 물질인 파라디클로로벤젠을 기재(5)의 공급 영역에 전사한다. 이와 같이 해도, 제5 실시 형태에서 파라디클로로벤젠을 공급 영역에 석출시킴과 마찬가지로, 플래시 광 조사시에 파라디클로로벤젠이 공급 영역으로부터 승화열을 흡수함으로써 해당 공급 영역의 승온을 억제할 수 있다.
상 전이 물질을 포함하는 고체를 기재(5)의 공급 영역에 공급하는 수법은 제6 실시 형태와 같은 인쇄 기술에 한정되는 것이 아니라, 다른 수법이어도 된다. 또한, 고상의 상 전이 물질로는, 파라디클로로벤젠을 대신해 나프탈렌, 얼음, 드라이아이스 등을 사용할 수 있다. 승화성을 가지는 나프탈렌, 드라이아이스는, 플래시 광 조사시에 기재(5)의 공급 영역으로부터 승화열을 흡수한다. 얼음은, 플래시 광 조사시에 융해하여 물이 되어, 기재(5)의 공급 영역으로부터 융해열을 흡수한다. 또한, 상 전이 물질을 포함하는 고체는 분체로서의 공급에 한정되는 것이 아니라, 유형의 고형물로서 공급해도 된다.
고상의 상 전이 물질로서 얼음을 사용하는 경우에는, 얼음이 융해하여 물로 되었을 때의 유동을 방지하기 위해서, 물의 점성을 높이는 증점제를 얼음에 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 증점제로는, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 폴리비닐알코올(PVA), 글리세린, 겔화제 등을 이용할 수 있다.
또한, 잉크 젯에 의한 도포와 인쇄 기술을 병용하도록 해도 된다. 즉, 쇄판(63)에 의해서 소정 패턴의 상 전이 물질을 기재(5)의 공급 영역에 전사한 후, 토출 헤드(20)로부터의 상 전이 물질의 토출 공급에 의해서 공급 영역의 형상을 미세 조정하도록 해도 된다.
또한, 제7 실시 형태에 있어서는, 에어 나이프(70)로부터의 공기 분사에 의해서 플래시 가열 후에도 공급 영역에 잔류해 있는 수분을 제거하도록 하고 있는데, 잔류하고 있는 상 전이 물질의 제거는 공기 분사에 한정되는 것은 아니고 다른 수법에 의해도 된다. 예를 들면, 상 전이 물질이 물, 알코올, 드라이아이스와 같이 가열함으로써 증발 또는 승화하는 것이면, 플래시 광 조사 후에 가열 공정을 설치하여 상 전이 물질을 제거하도록 해도 된다. 혹은, 기재(5)의 공급 영역에 부착되어 있는 상 전이 물질이 공기 분사만으로는 제거할 수 없는 경우(예를 들면, 제2 실시 형태와 같이 증점제를 첨가하고 있는 경우)에는, 플래시 광 조사 후에 세정 공정을 설정하고, 세정 처리에 의해서 공급 영역에 부착되어 있는 상 전이 물질을 제거하도록 해도 된다.
또한, 상기 각 실시 형태에 있어서는, PEN 또는 PET의 기재(5)에 은의 나노 잉크의 기능층(7)을 형성한 것에 플래시 광을 조사하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 배리에이션이 가능하다. 예를 들면, 기재(5)로는, 폴리이미드나 폴리카보네이트 등의 다른 수지 재료를 이용하도록 해도 된다. 이들 수지 재료도 유연하기 때문에, 송출 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)로 롤 투 롤 방식으로 기재(5)를 반송할 수 있다.
또한, 기재(5)는, 수지 재료에 한정되는 것은 아니고, 금속박이어도 된다. 금속박으로는, 예를 들면 구리박, 알루미늄박, 스테인레스스틸 박 등을 이용할 수 있다. 일반적으로, 금속 재료는 수지 재료와 비교하면 유연성이 부족하지만, 두께가 충분히 얇은 박이면, 송출 롤러(11) 및 권취 롤러(12)에 권취하는 것이 가능하고, 롤 투 롤 방식으로 반송할 수 있다. 또한, 기재(5)는, 유연성을 가지는 유리 기판(이른바 플렉서블 유리)이어도 된다. 이러한 플렉서블 유리는, 롤러 직경 등의 조건에 따라서는, 롤 투 롤 방식으로 반송할 수 있다.
또한, 기재(5)에 형성하는 기능층(7)도 은의 나노 잉크에 한정되는 것은 아니고, 구리 등의 다른 금속의 나노 잉크(또는 나노 와이어)여도 된다. 혹은, 기능층(7)은, 아몰퍼스 실리콘, IGZO(산화물 반도체), ITO(산화 인듐 주석) 등이어도 된다.
또한, 제10 실시 형태 내지 제13 실시 형태는, 제1 실시 형태에 있어서의 순수 공급 및 플래시 가열을 제1 실시 형태와는 다른 반송 방식으로 실현하는 형태를 나타내고 있다. 그러나, 제10 실시 형태 내지 제13 실시 형태의 반송 방식은, 제1 실시 형태의 토출 헤드를 이용한 순수 공급에 한정되는 것은 아니고, 토출 헤드를 대신해, 예를 들면 제6 실시 형태와 같은 판통을 이용한 전사에 적용할 수도 있다. 또한, 제10 실시 형태부터 제13 실시 형태에 있어서도, 냉각부(제4 실시 형태)를 설치하여 공급한 액체를 응고시키도록 해도 되고, 증점제 첨가부(제2 실시 형태)나, 친수화 처리부, 발수화 처리부(제3 실시 형태)를 설치해도 된다.
또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 플래시 램프(FL)는, 크세논 플래시 램프에 한정되는 것이 아니라, 크립톤 플래시 램프여도 된다. 또한, 조사부(50)는, 플래시 램프(FL)를 대신해 할로겐 램프로부터 기재(5)에 광을 조사하여 기능층(7)을 가열하도록 해도 된다.
본 발명에 관련된 열 처리 장치 및 열 처리 방법은, 내열성이 부족한 기재 상에 가열 대상물을 형성한 다양한 피처리체에 적용할 수 있고, 특히 전자 페이퍼 등에 이용되는 플렉서블 디바이스, 플렉서블 디스플레이, 플랫 패널 디스플레이(FPD), 전자 기기, 태양 전지, 연료 전지, 반도체 디바이스 등에 매우 적합하게 이용할 수 있다.
1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, 1j, 1k, 1l, 1m: 열 처리 장치
3: 공급 영역 5, 500: 기재
6: 발수성 영역 7: 기능층
9: 제어부 10: 반송부
11: 송출 롤러 12: 권취 롤러
20, 201: 토출 헤드 21: 증점제 첨가부
22: 친수화 처리부 23: 발수화 처리부
30: 냉각부 31: 가열부
50: 조사부 52: 리플렉터
60: 전사부 61: 판통
62: 공급 롤러 63: 쇄판
70: 에어 나이프 85: 담지 필름
100, 110, 130: 이동 기구 103, 112, 122: 공급부
104, 113, 125: 배출부 121: 로봇 아암
123: 물 공급 처리실 124: 플래시 가열 처리실
202: 광원부 FL: 플래시 램프

Claims (33)

  1. 가열 대상물이 형성된 기재(基材)에 광을 조사함으로써 상기 가열 대상물을 승온시키는 열 처리 방법으로서,
    상기 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도에서 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 상기 기재 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하는 공급 공정과,
    상기 상 전이 물질이 부착된 기재에 광을 조사하여 상기 가열 대상물을 가열하는 가열 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상 전이 물질의 전이 온도는, 기재에 열 손상이 발생하는 온도보다도 낮은 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열 공정에서는, 기재에 플래시 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상 전이 물질을 포함하는 액체에 상기 액체의 점성을 높이는 증점제를 첨가하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급 영역에 친수화 처리를 실시하여 친수성을 부여하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 공급 영역의 주위에 발수화 처리를 실시하여 상기 공급 영역을 발수성 영역으로 둘러싸는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 액상의 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기재에 공급된 액상의 상기 상 전이 물질을 응고시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 용매에 용해한 용액을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 기재에 공급된 용액으로부터 용매를 제거하고, 상기 상 전이 물질을 상기 공급 영역에 석출시키는 석출 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 액적을 토출하는 노즐로부터 상기 공급 영역에 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 토출하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 고상의 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 상 전이 물질을 포함하는 고체가 융해했을 때에 발생하는 액체의 점성을 높이는 증점제를 상기 고체에 첨가하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 공정은,
    상기 공급 영역에 대응하는 패턴에 선택적으로 상기 상 전이 물질이 부착되는 쇄판(刷版)에 대하여 상기 상 전이 물질을 공급하는 공정과,
    상기 쇄판에 부착된 상기 상 전이 물질을 상기 기재의 상기 공급 영역에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열 공정의 후에, 상기 기재에 잔류해 있는 상기 상 전이 물질을 제거하는 제거 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 상기 가열 대상물이 형성된 상기 기재의 제1면과는 반대측의 제2면에 상기 상 전이 물질을 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 공급 공정에서는, 상기 상 전이 물질을 담지한 담지 부재를 상기 제2면에 근접시켜 상기 상 전이 물질을 상기 공급 영역에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상 전이 물질은 물인 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재는 롤 투 롤(ro11-to-roll) 방식으로 반송되는 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재는 판상 또는 시트상인 것을 특징으로 하는 열 처리 방법.
  23. 가열 대상물이 형성된 기재에 광을 조사함으로써 상기 가열 대상물을 승온시키는 열 처리 장치로서,
    상기 가열 대상물의 승온 목표 온도보다도 낮은 온도에서 상 전이하는 상 전이 물질을, 적어도 상기 기재 중 승온의 억제가 필요한 승온 억제 영역을 포함하는 공급 영역에 선택적으로 공급하는 공급부와,
    상기 상 전이 물질이 부착된 기재에 광을 조사하여 상기 가열 대상물을 가열하는 조사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 상 전이 물질의 전이 온도는, 기재에 열 손상이 발생하는 온도보다도 낮은 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 조사부는, 기재에 플래시 광을 조사하는 플래시 램프를 가지는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  26. 청구항 23에 있어서,
    제1 롤러로부터 송출된 기재를 제2 롤러로 권취함으로써 기재를 반송하는 반송부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  27. 청구항 23에 있어서,
    상기 기재는, 판상 또는 시트상이며,
    상기 기재를 1매씩 반송하는 반송부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  28. 청구항 23에 있어서,
    상기 공급부는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 공급부는, 상기 공급 영역에 상기 상 전이 물질을 포함하는 액체의 액적을 토출하는 노즐을 가지는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  30. 청구항 23에 있어서,
    상기 공급부는, 상기 상 전이 물질을 포함하는 고체를 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  31. 청구항 23에 있어서,
    상기 공급부는, 상기 공급 영역에 대응하는 패턴에 선택적으로 상기 상 전이 물질이 부착된 쇄판을 상기 기재에 맞닿게 하여 상기 상 전이 물질을 상기 공급 영역에 전사하는 판통을 가지는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  32. 청구항 23에 있어서,
    가열 후의 상기 기재에 잔류해 있는 상기 상 전이 물질을 제거하는 제거부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
  33. 청구항 23 내지 청구항 32 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상 전이 물질은 물인 것을 특징으로 하는 열 처리 장치.
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