TW533301B - Heating device - Google Patents

Description

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_發明之技術領域 本發明係關於一種適用於以下方式之加熱裝置：利用沿 著上下方相互間隔並排的平板狀加熱器，來對諸如平面顯 示器用基板等之平板狀加熱對象進行加熱。 相關技術說明 欲對形成在諸如玻璃基板上的有機物薄膜有效進行加 熱，以利用紅外線從膜内部加熱最有效率。進行此種紅外 線加熱時，以往採用的加熱裝置係具備沿著上下方相互間 隔並排的數個平板狀加熱器，各加熱器具有發熱體、覆於 該發熱體頂面的上蓋，及覆於該發熱體底面的下蓋，而利 用由各加熱器的頂部及底部放射的熱，來對配置於相鄰接 的前述加熱器之間的加熱對象♦進行加熱。 基於加熱對象特性上的考量，而抑制頂部加熱、促進底 部加熱，有時會更有效率。例如從上方對基板上的薄膜進 行加熱時，薄膜表面會先乾燥而妨礙到薄膜内部的溶劑等 揮發，導致膜質低落或不良的後果。在此情況下利用上述 加熱裝置予以加熱的加熱對象，藉由位在上方的加熱器底 所放射的熱，及位在下方的加熱器頂部所放射的熱來進 行加熱時，就必須抑制各加熱器底部的熱放射，使其少於 頂邛的熱放射，因此，以往均在各加熱器的底部附加冷卻 或斷熱功能。 然而各加熱器一旦附設冷卻功能或斷熱功能，不僅其價 袼變高，加熱器的上下尺寸也會變大；再者，加熱對象為 大型時，加熱器的放熱面積亦需隨之增大，為防止加熱器 533301 、發明説明（, 因本身的重量而彎肖，加熱器上下方的尺寸勢必要加大。 但是:、，熱器的上下尺寸一旦加大，將使得加熱裝置大型 化，省能效盈將受到影響。再者，加熱器因自身重量而彎 曲％ ’將因為放熱面與加熱對象的距離不—致，而產生加 熱不均的情形。此外，在相鄰接的加熱器之間的加熱區域 中，加熱器中央附近會比周邊附近難以散熱，造成溫度分 佈的均衡性降低。 本發明之目的，即在於提供可解決上述問題之加埶 置。 …… 發明概述 裝 、f發明適用於可依以下方式進行加熱之加熱裝置：具備 沿著上下方相互間隔並排的數個平板狀加熱器，各加熱器 具有發熱體、覆於該發熱體頂面的上蓋，及覆於該發熱體 底面的下蓋，而利用由各加熱器的頂面側及底面側放射的 訂 熱，來對配置於相鄰接的前述加熱器之間的加熱對象進行 加熱。 本發明的第一特徵在於：使前述下蓋的放射率小於前述 上蓋的放射率，藉此抑制各加熱器中每單位時間内來自底 部的熱放射量，使其少於來自頂部的熱放射量。在此情況 下，最好藉由前述下蓋的表面性狀與前述上蓋的表面性狀 之差異，使前述下蓋的放射率小於前述上蓋的放射率為 宜。本發明的第二特徵在於：使前述下蓋的熱傳導率小於 前述上蓋的熱傳導率，藉此抑制各加熱器中每單位時間内 來自底部的熱放射量，使其少於來自頂部的熱放射量。在 -5- 533301

五、發明説明（3 ) 此情況下，最好藉由前述下蓋的材質與 差異， ^ 前述上蓋的材質之

根據本f 斷熱功能 的熱放射 化。 前述加熱器以兩端支撐狀的爐體予以支撐者，且前述下 蓋的熱膨脹率以小於前述上蓋的熱膨脹率者為佳。如此一 來，不但加熱器本身重量所造成的彎曲可與上蓋和下蓋的 ，膨脹差所造成的加熱器f曲互相抵銷，又無需增大加熱 器上下方尺寸因而減低加熱器彎曲的可能，故可望達成均 衡化的加熱。 前述下蓋的内部宜形成有空間為佳，如此一來，無需使 用特殊的構成構件，即可於加熱器的底部附加斷熱功能， 而得以抑制各加熱器中單位時間内來自底部的熱放射量， 使其少於來自頂部的熱放射量。 在此情況下，該空間内設有氣體導入手段，用以導入低 於加熱器的設定溫度之低溫氣體，該氣體宜導入至加熱器 的中央附近為佳，使導入該空間後的氣體從加熱器的中央 附近向周邊流動，如此一來，可使加熱器内的溫度分佈於 短時間内達到高精確均衡化，而能夠均勻地對加熱對象進 行加熱。此外，各加熱器並進一步設有隔牆，以將該空間 分隔成中央附近的膛室，以及比此中央附近的膛室較靠近 -6- 五、發明説明（ ） 4 7 述氣體導入手 從中央向周邊 熱器之間利用 加熱對象上方 、、四由 概度，且可望 更可於短時間 熱對象進行高 周邊的膛室，而該中央附近的膛室宜藉由前 段來導入氣體。如此一來，即可讓氣體確實 流動。 根據本發明之加熱裝置，於上下並排的加 放射熱對加熱對象進行加熱時，可抑制來自 的加熱弱於下方的加熱，/而精確地控制加熱 貝現加熱為的低成本化、薄型化及省能化， 内使加熱區域中的溫度分佈均衡化，而對加 精確度的均勻加熱。 圖式之簡要說明 圖1為本發明的實施形態之加熱裝置之側面圖。 圖2為本發明的貫施形態之加熱裝置之平面圖。 圖3為本發明的實施形態之加熱裝置中要部之側剖面圖。 时圖4為本發明的實施形態之加熱裝置中，顯示平板狀加熱 器的支撐狀態之斜視圖。 圖5為本發明的實施形態之加熱裝置中要部之平剖面圖。 最佳實施例之詳細說明 圖1、圖2所示的加熱裝置丨，具有爐體2以及配置於此爐 體2内部的數個平板狀加熱器3。該等加熱器3如圖3所示， 係以厚度為上下方向而沿著上下方互相間隔並排，並利用 各加熱器3上方突出的支撐片6,以厚度方向為上下方向， 支撐住平板狀加熱對象4 ;各加熱器3的上下面與加熱對象4 的上下面係沿著水平配置。該加熱對象4如平面顯示器用基

本紙張尺度勒中涵標準(CNS) Α4規格(210X297公董) 533301 A7

，且藉由抑制頂部加 。在本實施形態中， 關的出入口導入或導 板，於玻璃基板上形成有有機物薄膜 熱、促進底部加熱以有效進行加熱者 利用爐體2兩側的開關門2a、& 出加熱對象4。 從開 圖3、®4所不’各加熱器3係載置於支架$上而藉著爐 撐住兩端，此外，為避免各加熱器3在熱膨脹下變 形，亦可藉由螺栓等僅將一處固定在支架5上。各加熱器3 具有.以通電發熱的金屬落及雲母等構成的薄型發熱體 l〇a;覆於該發熱體10a頂面的板狀上蓋⑽；及覆於該發熱 體l〇a底面的下蓋1()ee該上蓋⑽、下蓋心及發熱體心係 以例如螺栓等聯結；發熱體1〇a係為上蓋i〇b和下蓋包 夹。如此一來，加熱裝置丨便可藉由各加熱器3的頂面側及 底面側放射的熱，對配置於相鄰接的加熱器3之間的加熱對 象4進行加熱。 藉由使該下蓋l〇c的放射率小於上蓋1〇b的放射率，來抑 制各加熱器3中每單位時間内來自底部的熱放射量，使其少 於來自頂部的熱放射量。在本實施形態中，是藉由下蓋i 〇c 的表面性狀與上蓋l〇b的表面性狀之差異，亦即下蓋1〇c的 底部10c，與上蓋頂部l〇b’的性狀差異，使下蓋1〇(：的放射率 小於上蓋i〇b的放射率。具體而言，是將上蓋10b的頂部1〇b， 進行噴砂處理、將下蓋l〇c的底部l〇c，進行鏡面加工，藉此 使其頂部10V的表面積大於底部1 〇c’的表面積。又以高放射 率的被膜覆蓋住上蓋10b的頂部10V，該被膜係包含例如二 次電解著色鋁處理而形成。此外，下蓋10c的内部即使形成 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 533301 A7 B7

’仍使下蓋1 〇c的放射率小於上蓋 ’ ’下蓋10c具有上下間隔、相對 b，從上部板狀材10ca的邊緣延伸 至下方的邊壁，和從下部板狀材1〇cb的邊緣延伸至上方的 邊土互相肷合後，以螺栓等一併聯結。該上下部板狀材 l〇ca、l〇cb的上下間隔，何如為1〇〜l4min。 此外’藉由使該下蓋l〇c的熱傳導率小於上蓋l〇b的熱傳 導率，來抑制各加熱器3中每單位時間内來自底部的熱放射 里’使其少於來自頂部的熱放射量。再者，下蓋l〇c的熱膨 腹率係小於上蓋l〇b的熱膨脹率，在本實施形態中，係藉由 下蓋10c的材質與上蓋1〇b的材質之差異，使下蓋i〇c的熱傳 導率小於上蓋1 〇b的熱傳導率、，並使下蓋1 〇c的熱膨脹率小 於上蓋10b的熱膨脹率，具體而言，上蓋1〇b的材質係採用 紹’下蓋10c的材質採用不銹鋼。此外，下蓋1〇()整體的熱 傳導率並不需要顧及均衡，例如上部板狀材1〇“可使用與 上蓋10b相同的材質，讓影響熱放射量的程度較上部板狀材 10ca大的下部板狀材10讣之熱傳導率，小於上蓋1〇b的熱傳 導率。 如圖5所示，形成於各下蓋1 〇c内部的空間2〇，以隔牆2 i 分隔成加熱器3中央附近的膛室2〇a，以及較此中央附近的 腔室20a靠近周邊的膛室2〇b，該隔牆21上設有連絡相鄰接 的膛室之氣體流通孔21 a。 各空間20内設有用來導入氣體的氣體導入配管22,作為 氣體導入手段之用，該氣體導入配管22的一端，連接於爐 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 533301

Γ一卜:P的：肢供給源（圖示省略）；該氣體導入配管22的 ’分別插入各加熱器3而呈分枝狀，配置於各空間2〇 =中山央附近之腫室20a，如此—來，該氣體導入配管22的 ^ υ中從中央附近送出氣體的送氣口 22a。自该达氣口 22a送出的氣體’被導入中央附近的膛室 =後，會如圖5中的箭頭所示通過上述氣體流通孔⑴，而 流動於靠近周邊的膛室20b ’亦即，導入該空間2〇後的氣 體’會從中央向周邊流動。此外’為使導人該空間2〇的氣 -預二如圖2所示，於爐體2上裝設有對流動於該氣體導 入配管22内的氣體進行預熱之加熱器26。 為排出被導入該空間20内的氣體，於各加熱器3的下 i〇c之下部板狀材10扎上，設有數個排氣口23，各排氣口u 均鄰近加熱器3的周邊。為避免各個排氣口23所排出的氣體 直接吹到加熱對象4，各排氣口 23一律配置在比加熱對象4 的配置區域更罪近加熱器3的周邊之處。至於排氣口u的數 目及配置無特殊限制，只要能使導入空間20内的氣體從加 熱器3的中央向周邊流動即可。 為了將該排氣口 23所排出的氣體導出至爐體2的外部，於 各加熱器3的兩側，設有於外周形成有數個氣體流入孔27& 之排氣用配管27，各排氣用配管27的一端封閉，另一端則 相互連接而於爐體2的外部開口。此外，各排氣用配管27的 氣體流入孔27a形成於爐體2的出入口之對向位置，如此， 自排氣口 23排出的氣體會朝向爐體2的出入口疏導，因此， 由該開關門2a、2b所封閉的爐體2之出入口開啟時，可藉由 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝 訂

B7 五、發明説明（ ) '------- 違乳體抑止外界氣體從該出人口人侵至爐體2内，而能夠減 輕爐體2内溫度降低的情形。 該氣體只要不會對加熱對象4產生影響，其種類均無特殊 限制’例如可使用氮氣或乾燥空氣。該氣體流量則因應加 熱裝置1的規模或加熱器3的設定溫度，適當設定即可，例 如各加熱器3的體積為950 mmxl 140 mmx 3 8 mm、並排間距 為75 mm〜90 mm且處理五片加熱對象4的情形下，氣體流量 為各加熱器每分鐘20〜1〇〇公升。至於氣體的溫度，例如加 熱器3的设定溫度若為1〇〇。〇〜18〇。〇，則氣體溫度宜低2〇艺 左右，若加熱器3的設定溫度為i8〇°c〜250°C ,則以低3〇。〇 左右為佳’但非硬性限制於此，且氣體必一定必須經過預 埶。 一 根據上述實施形態，既無需在各加熱器3的底部附加冷卻 功能或斷熱功能，又可抑制各加熱器3底部的熱放射使之少 於頂部的熱放射，故可望實現加熱器3的低成本化、薄型化 及省能化。再者，不但加熱器3本身重量所造成的彎曲可與 上蓋1 Ob和下蓋10c的熱膨脹差所造成的加熱器3之彎曲互相 抵銷，又無需增大加熱器3的上下尺寸因而減低加熱器3彎 曲的可能，故可望達成均衡化的加熱。此外，由於各加熱 器3的下蓋l〇c之内部形成有空間20，故無需特殊的構成構 件，即可於加熱器3的底部附加斷熱功能，且能抑制各加熱 器3中每單位時間内來自底部的熱放射量，使其少於來自頂 部的熱放射量。而將溫度低於加熱器3的設定溫度之低溫氣 體導入該空間20内，使導入該空間20後的氣體從中央向周 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 533301 五、發明説明（9 ) 邊流動，可促進加熱對象4的配置區域之中央附近之加熱， 藉此，可使加熱器3的加熱面之溫度分佈於短時間内達到高 精確均衡化，而得以均勻地對加熱對象4進行加熱。於各加 熱器3内设置空間2 0 ’比貫心的加熱器更輕量化。此外，於 加熱器3的中央附近設置氣體的送氣口 22α，而僅需設置靠 近周邊的氣體排氣口 23，可避免複雜的構造而實現低成本 化。又由於該空間20中的氣體係通過氣體流通孔21a而從中 央附近的膛室20a流向靠進周邊的膛室2〇b，故可確實使氣 體從中央向周邊流動。再者，由於自排氣口 23排出的氣體 不會直接吹到加熱對象4，故可防止該氣體造成加熱對象4 的溫度變化。 本發明不限定於上述實施开乂態。上蓋1 Qb和下蓋1 的材 質不限於上述實施形態，例如上蓋J⑽可使用黃銅三種 (JIS-2801 )、氮化鋁化碳化矽；下蓋1〇c可使用不銹鋼或 軟鋼板外鍍不銹鋼者。上蓋10b和下蓋1〇c亦可為同種金屬 材料製成，例如上蓋l〇b可為覆蓋有氧化被膜之不銹鋼 (JIS-SUS304 )以增大頂部的放射率及熱膨脹率；下蓋丨⑼ 可使用經過鏡面加工的不銹鋼（JIS-SUS3〇4)以減低底部 的放射率及熱膨脹率。此外，只要抑制各加熱器3中每單位 時間=來自底部的熱放射量，使其少於頂部的熱放射量， 則上蓋和下蓋的熱膨脹率可為相同，或 間，或是不設置對該空間的氣體導入手段亦可 u -12·

Claims (1)

1. 533301 A8 B8 C8

   •、,種加熱裝置’其特徵在於·具有沿著上下方相互間隔 亚排的數個平板狀加熱器； 各加熱器具有發熱體、覆於該發熱體頂部的上蓋，及 覆於該發熱體底部的下蓋； 且能夠利用由各加熱器的頂面及底面放射的熱，對配 置於：鄰接的前述加熱器之間的加熱對象進行加熱者； 而精由使前述下蓋的放射率小於前述上蓋的放射率， 來抑制各加熱器中每單位時間來自底部的熱放射量，使 其少於頂部的熱放射量。 2·如申請專利11圍第1項之加熱裝置，其中藉由前述下蓋 $表面性狀與前述上蓋的表面性狀之差異’以使前述下 蓋的放射率小於前述上蓋的-放射率。 3·如中睛專利範圍第！或2項之加熱裝置，#中藉由使前述 下蓋的熱傳導率小於前述上蓋的熱傳導率，以抑制各加 熱益中每單位時間内來自底部的熱放射量，使其少於來 自頂部的熱放射量。 4·如申請專利範圍第3項之加熱裝置，其中藉由前述下蓋 的材質與前述上蓋的材質之差異，以使前述下蓋的熱傳 導率小於前述上蓋的熱傳導率。 • 種加熱裝置，其特徵在於：具有沿著上下方相互間隔 並排的數個平板狀加熱器； 各加熱器具有發熱體、覆於該發熱體頂部的上蓋，及 覆於該發熱體底部的下蓋； 且能夠利用由各加熱器的頂面及底面放射的熱，對配 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   裝 訂

   ^3301 申請專利範園 置於相鄰接的前述加熱器之間的加熱對象進行加埶者. 而藉由使前述下蓋的熱傳導率小於前述上蓋的敎傳導 6. Γ來抑制各加熱器中每單位時間來自底部的熱放射 里’使其少於頂部的熱放射量。 女申明專利範圍第5項之加熱裝置，其中藉由前述下蓋 的材質與則述上蓋的材質之差異’以使前述下蓋的熱傳 導率小於前述上蓋的熱傳導率。 如申請專利範圍第i或5項之加熱裝置，其中前述加熱器 係呈兩端支撐狀而藉由爐體予以支撐； 8. 而則述下蓋的熱膨脹率係小於前述上蓋的熱膨脹率。 如申請專利範圍第1或5項之加熱裝置，其中於前述下蓋 的内部形成有空間。 - 9. 如申请專利範圍第8項之加熱裝置，其中於前述空間内 又有氣肢導入手#又，用以導入低於加熱器的設定溫度之 低溫氣體； 而為使導入該空間内的氣體從加熱器的中央附近向周 邊流動，該氣體係被導入至加熱器的中央附近。 10·如申請專利範圍第9項之加熱裝置，其中於各加熱器内 没有隔牆，以將前述空間分隔為加熱器的中央附近之膛 室，以及比此中央附近的膛室靠近周邊的膛室； 該隔牆上設有連絡相鄰接的膛室之氣體流通孔； 而藉由前述氣體導入手段，將氣體導入該中央附近的 膛室。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）