WO2004068227A1 - 加熱装置 - Google Patents

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WO2004068227A1
WO2004068227A1 PCT/JP2004/000828 JP2004000828W WO2004068227A1 WO 2004068227 A1 WO2004068227 A1 WO 2004068227A1 JP 2004000828 W JP2004000828 W JP 2004000828W WO 2004068227 A1 WO2004068227 A1 WO 2004068227A1
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WO
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substrate
hot plate
heated
heat
heating device
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/000828
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Yotsuya
Yasuhiro Hashimura
Takahiro Akai
Toshiaki Okuda
Koji Sato
Original Assignee
Nissha Printing Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissha Printing Co., Ltd. filed Critical Nissha Printing Co., Ltd.
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    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates

Definitions

  • the present invention relates to a heating device for heating a N-P thermal substrate held by a substrate support pin represented by a proximity pin or a lift pin, and in particular, to a liquid crystal alignment film.
  • the present invention relates to a heating apparatus for forming a thin film by forming a thin film by drying a film raw material solution applied or printed on the substrate to be heated, for example, when used in combination with a polyimide printing apparatus.
  • the heating device 501 includes a hot plate 502 for heating the substrate to be heated 501, and respective through holes 506 formed in the hot plate 502.
  • the respective lift pins 505 which are arranged to be movable up and down while supporting the substrate to be heated 510, and which are fixed to the surface of the hot plate 502 to heat the substrate to be heated 510
  • proximity pins 511 for holding the substrate to be heated 510 at a predetermined distance from the hot plate 502.
  • each of the heating substrates 501 is in an ascending state.
  • the substrate to be heated 501 is held by the lift pins 505 (indicated by a dotted line in FIG. 27), and the respective lift bins 505 are lowered in the holding state to thereby heat the substrate to be heated 510.
  • the substrate to be heated 510 is delivered so that the substrate is held by the respective proximity pins 511, and the substrate 510 is heated by the hot plate 502 (FIG. 27). (The state shown by the solid line).
  • each of the lift pins 505 is raised along each of the through holes 506, so that each of the proximity pins 5 11
  • the transfer of the substrate to be heated 510 to the lift pins 500 of the substrate is performed, and the substrate to be heated 5005 is operated so as to be carried out of the heating device 501 by the above-described transfer device (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-101). — See 4 4 1 17 publication).
  • each of the lift pins 500 is used.
  • each of the proximity pins 5 1 substrate support pins, such as 1 is the ring-shaped drying unevenness occurs at a place in contact with the heated substrate 5 1 0 Oh 0
  • the substrate 5 to be heated is also caused by a local high temperature caused by a high temperature rising airflow passing through each through hole 506 provided to move each lift pin 505 up and down.
  • a substantially circular high-temperature portion is generated on the surface of 10.
  • the surface of the hot plate 502 and the lower surface of the substrate to be heated 5100 are usually heated in a state where a space of about 0.1 to 5 mm is maintained.
  • the presence of the through-holes 506 for raising and lowering the 505 causes the heated substrate 510 to be arranged at a close distance to each of the through-holes 506, and rises in a cylindrical shape.
  • the air flow hits the lower surface of the substrate to be heated 510 in the form as it is, causing strong temperature unevenness on the substrate to be heated 510.
  • the temperature of the surface of the heated substrate 5110 may not be uniform at each point on the heated substrate 510.
  • the supplied liquid does not dry uniformly, and there are portions where drying is early and portions where drying is slow.
  • the liquid on the substrate to be heated 510 is caused by moving from the one where drying started earlier to the one where drying is slower or moving in the opposite direction. Therefore, in order to prevent uneven drying, it is necessary to keep the temperature of the surface of the heated substrate 510 during drying constant.
  • a liquid crystal manufactured using a substrate to be heated which is obtained by printing a polyimide (an example of the above-mentioned film raw material solution) with such a polyimide printing apparatus for a liquid crystal alignment film and drying it with a heating apparatus using the above-mentioned substrate support pins.
  • Display devices (so-called liquid crystal panels) are becoming larger and larger. With the increase in the size of the liquid crystal panel, it has become difficult to achieve uniformity of the temperature distribution when the heating and drying process is performed on the enlarged substrate to be heated. In fact, even with a liquid crystal panel manufactured using a NEP-D heat substrate dried using such a heating device, drying unevenness can be seen slightly when actually turned on.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a hot plate for heating a substrate to be heated by adding radiant heat, and a hot plate provided in the hot plate, wherein the substrate to be heated is heated. And a substrate support pin for holding the substrate to be heated at an interval from the hot plate. It is an object of the present invention to provide a heating device capable of uniformly heating the substrate to be heated held by the substrate support pins.
  • the present invention is configured as follows to achieve the above object.
  • a hot plate for heating a substrate to be heated by applying radiant heat, and the hot substrate provided on the hot plate, wherein the substrate to be heated is heated while the substrate to be heated is being heated.
  • a heating device having a substrate support pin that holds the hot plate at a distance from the hot plate.
  • a heat-reducing portion provided around the substrate support pins of the hot plate, for reducing an amount of heat radiated to the substrate to be heated from the periphery;
  • the peripheral force is used to reduce the temperature of the substrate to be heated (that is, the temperature of the substrate to be heated (i.e., Provided is a heating device that reduces the amount of radiant heat added to the above-mentioned substrate (a portion facing the surroundings) by the above-mentioned heat reducing section.
  • the hot plate may also apply heat to the substrate to be heated by convection together with radiation, that is, may apply radiant heat or the like (radiant heat and convective heat).
  • the substrate to be heated from the surroundings is controlled so as to suppress a rise in the temperature of the substrate to be heated due to the heat from the hot plate to the substrate to be heated due to the contact heat transfer.
  • the amount of radiant heat and the amount of convective heat added to the heat sink can be reduced by the heat reducing section.
  • the substrate support pins are fixed to the hot plate, and the heated substrate is spaced from the hot plate while the heated substrate is being heated.
  • the heating device according to the first embodiment which is a proximity pin to be held.
  • the substrate support pins are arranged so as to be movable up and down along through holes formed in the hot plate, and the heated substrate is heated while the heated substrate is being heated.
  • the heating device according to the first aspect which is a lift pin that pushes up and holds a substrate from the hot plate so as to have an interval.
  • the heat reducing section is provided separately from the hot plate.
  • the heating device according to any one of the first to third aspects, wherein the amount of radiant heat is reduced by using at least a contact resistance at a contact surface between the hot plate and the heat reducing member.
  • the heating device includes a plurality of the heat reducing members arranged around the substrate support pins.
  • the heat reducing member has a laminated structure of a plurality of members, and reduces the amount of radiant heat by using a contact resistance at a contact surface between respective layers.
  • a heating device is provided.
  • the distance between the heated substrate and the heat reducing member is larger than the distance between the heated substrate and the hot plate.
  • the heat reducing portion is a recess formed around the substrate support pin
  • the concave portion is formed such that a distance between the heated substrate and the inner bottom surface of the concave portion is larger than the distance between the heated substrate and the hot plate.
  • the heating device according to the eighth aspect, wherein the recess has a depth gradient on the inner bottom surface toward the center of the substrate support pin.
  • the heat reducing portion has a substantially circular or substantially polygonal shape whose center is disposed so as to substantially coincide with the center of the substrate support pin along the surface of the hot plate.
  • the heating device according to the first aspect having the outer peripheral end of the heating device.
  • the heating device according to the third aspect wherein the through-hole is formed such that the diameter of the through-hole is larger near the upper surface than inside the hot plate.
  • a third aspect comprising a shielding plate disposed around the lift pin so as to block an updraft generated from the through hole toward the substrate to be heated.
  • a heating device according to an aspect is provided.
  • the heating device dries the film raw material solution supplied to the surface of the substrate to be heated by heating the substrate to form a thin film on the surface.
  • the heating apparatus according to any one of the first to third aspects, which is a heating apparatus for forming a thin film, wherein
  • the substrate when heating a substrate to be heated (hereinafter simply referred to as a substrate) by adding radiant heat from the hot plate, the substrate is held at a predetermined distance from the hot plate.
  • a substrate supporting pins With the use of the substrate supporting pins to be supported (supported), an additional amount of heat is added to the above-mentioned contact portion as compared with other portions due to the contact heat transfer between the above-mentioned substrate and the above-mentioned substrate supporting pin.
  • a force that is considered to impede uniform heating of the substrate A heat-reducing portion is provided around the substrate support pins of the hot plate, and the amount of radiant heat from the portion provided with the heat-reducing portion is reduced.
  • the temperature is reduced so as to suppress an increase in the temperature of the substrate due to an excess amount of heat due to the contact heat transfer, it is possible to prevent the uniform heating from being hindered. Kill. Therefore, the substrate can be uniformly heated, and the problem caused by the non-uniform heating cannot be prevented. For example, in the case where a thin film having a uniform thickness is formed on the substrate by a drying process by heating, uniformization of the thickness of the thin film can be achieved with high accuracy.
  • the support of the substrate is provided in proximity to the thin film formation region of the substrate. It is necessary to use pins, and it is possible to reliably prevent the proximity pins from affecting the substrate at the support portion.
  • the time for supporting the substrate is relatively long, and the amount of heat transferred by contact with the substrate is large. The effect can be obtained more effectively.
  • a lift pin for raising and lowering the substrate so that the substrate can be transported is required.
  • the contact surface between the hot plate and the heat reducing member is formed by forming the heat reducing portion as a separate member from the hot plate, that is, as an independent heat reducing member.
  • the effect of each of the above aspects can be obtained because the heat reducing portion is composed of the plurality of heat reducing members arranged around the substrate support pins.
  • the heat reducing effect by positively utilizing the contact resistance and the heat reducing amount by laminating a plurality of types of members are also provided. Can be easily adjusted.
  • the seventh aspect of the present invention by adjusting the distance between the substrate and the heat reducing member, a heat reducing effect proportional to the distance between the two can be obtained, and the heat reducing amount can be easily adjusted. It can be.
  • the heat reducing portion is not limited to the case where the heat reducing portion is configured as a member, and may be a concave portion formed around the substrate supporting pin. Using the effect of reducing the radiant heat due to the distance between the substrate and the inner bottom surface of the concave portion, the temperature distribution of the substrate can be made uniform by reducing the radiant heat.
  • the inner bottom surface of the recess is provided with a depth gradient toward the center of the substrate support pin, so that the inner bottom surface of the recess faces the opposite substrate from the inner bottom surface. The amount of heat radiated is finely adjusted in accordance with the amount of heat added by the contact heat transfer of the substrate support pins so that the amount of heat radiated is also small near the substrate support pins and gradually increases with distance. be able to.
  • the heat-reducing portion has a substantially circular or substantially polygonal outer peripheral end centered on the center of the substrate support pin. According to the spread of the additional heat due to the heat transfer centering on the support pin, a heat reduction area by the heat reduction portion can be formed.
  • a high-temperature rising airflow is generated from the inside of the through-hole in which the lift pins are moved up and down toward the substrate, and the rising airflow contacts the substrate.
  • the through-holes are enlarged near the upper surface of the hot plate, the ascending airflow is diffused. Can be blown out. Therefore, the influence of the rising airflow on the temperature distribution of the substrate can be reduced, and a more uniform temperature distribution can be formed.
  • the provision of the shielding plate in the through-hole also enables diffusion or shielding of the upward airflow, and the temperature distribution of the substrate can be reduced. This can contribute to uniformity.
  • the heating device dries the film raw material solution supplied to the surface of the substrate by heating the substrate to form a thin film on the surface.
  • a heating device for forming a thin film it is possible to realize uniform distribution of temperature during the heat treatment, and as a result, it is possible to realize formation of the thin film having a uniform thickness distribution. . Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of uneven drying (thermal image), which has not been considered a problem in the past, and to form a thin film with high accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a heating device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view of the above-described heating device, and a temperature control member whose upper surface is located at substantially the same height as the upper surface of the hot plate is disposed around the proximity pin.
  • FIG. 3 is a partial schematic cross-sectional view of the above-described heating device, showing the proximity pin. A state in which a temperature control member whose upper surface is located at a height position higher than the upper surface of the hot plate is disposed around the periphery,
  • FIG. 4 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, in which a temperature control member whose upper surface is located below the upper surface of the hot plate is disposed around the proximity pin. Indicates that the
  • FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, showing a state in which a concave portion is arranged around a proximity pin,
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the temperature control member of FIG. 2,
  • FIG. 7 shows a modification of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which has a polygonal shape such as a saw tooth,
  • FIG. 8 shows a modified example of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which has a regular octagonal shape
  • FIG. 9 shows a modification of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which is constituted by a plurality of partial annular members.
  • FIG. 10 shows a modification of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which is constituted by a plurality of circular members.
  • FIG. 11 shows a modified example of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which is constituted by a number of fine particle members.
  • FIG. 12 shows a modified example of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which is constituted by a number of linear members.
  • FIG. 13 shows a modification of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which is configured by arranging a plurality of linear members in a radial shape.
  • FIG. 14 shows a modification of the shape of the temperature control member of FIG. 6, which is constituted by a plurality of members having an arbitrary shape.
  • FIG. 15 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, in which a temperature control member whose upper surface is located at substantially the same height as the upper surface of the hot plate is arranged around the through hole of the lift pin. Indicates that the
  • FIG. 16 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, in which the upper surface is located at a height above the upper surface of the hot plate around the through hole of the lift pin. Shows the state where the temperature control member is arranged,
  • FIG. 17 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, in which a temperature control member whose upper surface is located at a height lower than the upper surface of the hot plate is arranged around the through hole of the lift pin.
  • FIG. 18 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, showing a state in which a recess is formed around a through hole of a lift pin.
  • FIG. 19 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, showing a state in which the opening of the through hole of the lift pin is enlarged.
  • FIG. 20 is a partial schematic cross-sectional view of the heating device, showing a state in which a shielding plate is provided around a lift pin,
  • FIG. 21 is a schematic plan view of the temperature adjusting member of FIG. 15,
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing a configuration around a lift pin in the heating device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 23B is a graph showing the relationship between the distance from the center of the proximity pin and the surface temperature of the substrate
  • Fig. 23A is a graph showing the temperature distribution of the substrate
  • FIG. 24 is an isotherm distribution diagram showing a two-dimensional temperature change on the substrate surface based on the graph of 23 B
  • FIGS. 24A and 24B show the substrate when the proximity pin of Comparative Example 1 is used.
  • FIG. 24B is a graph showing the relationship between the distance from the center of the proximity pin and the surface temperature of the substrate.
  • FIG. 24A is a graph showing the relationship between the distance from the proximity pin center and the substrate surface temperature.
  • FIG. 25B are diagrams showing the temperature distribution of the substrate when the lift pins according to the second embodiment are used. Yes, Figure 25B is a graph showing the relationship between the distance from the center of the lift pins and the substrate surface temperature. There, FIG. 2 5 A is based on the graph of FIG. 2 5 B, an isotherm distribution diagram showing a two-dimensional temperature changes in the substrate table surface,
  • FIGS. 26A and 26B are diagrams showing the substrate temperature distribution when the lift pins of Comparative Example 2 are used, and FIG. 26B shows the distance from the center of the lift pins, the surface temperature of the substrate, and FIG. 26A is an isotherm distribution diagram showing a two-dimensional temperature change on the substrate surface based on the graph of FIG. 26B, FIG. 27 is a schematic sectional view showing the configuration of a conventional heating device.
  • proximity-pin refers to a predetermined distance between the substrate to be heated and the hot plate during the heat treatment of the substrate to be heated without adsorbing the substrate to be heated on the hot plate. It is an interval holding pin for holding the substrate to be heated so as to have an interval. Further, in the state where the predetermined interval is maintained by the proximity pin, the heating process of the substrate to be heated performed by the radiant heat from the hot plate is referred to as a proximity beta.
  • the term “Thermal Image” refers to the unevenness in film thickness caused by unevenness in the temperature of the substrate to be heated during the preliminary drying stage after coating or printing. Such non-uniformity in temperature is caused by heat conduction with an object that comes into contact with the substrate to be heated, such as a lift pin, a proximity pin, or a mouth pot hand, or by an ascending air current generated in a through hole.
  • a heating device for forming a thin film which is an example of a heating device according to an embodiment of the present invention 1
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the main configuration of the 01.
  • a heating device 101 heats a substrate 10 which is an example of a substrate to be heated disposed thereon, by applying radiant heat with the upper surface of the substrate 10 as a heating surface.
  • a hot plate 2 and a plurality of substrate support pins 5 provided on the upper surface of the hot plate 2 for holding the substrate 10 at a predetermined distance from the hot plate 2 when the substrate 10 is heated as described above. , One with one.
  • the substrate 10 in a state where the film raw material solution is supplied to the upper surface thereof is placed on each of the substrate support pins 5 so as to have a predetermined distance from the heating surface of the hot plate 2.
  • the above-mentioned film raw material solution is dried while the entire substrate 10 is substantially uniformly calo-heated, thereby forming a thin film on the substrate 10. Processing is performed.
  • each of the substrate support pins 5 and 11 provided in the heating device 101 can be classified into two types according to the purpose of use and the function.
  • One type is a proximity pin for supporting the substrate 10 during the heating process so that the substrate 10 is positioned at a predetermined height above the hot plate 2.
  • Another type is that the proximity pin 11 can support the substrate 10, lower it while supporting the substrate 10 placed above it, and A lift-pin 5 for lifting the substrate 10 supported by 11 upward from below and discharging the substrate.
  • the configuration of the heating device 101 particularly the configuration related to each of the lift pin 5 and the proximity pin 11 will be mainly described.
  • the heating device 101 a schematic cross-sectional view showing a state in which the substrate 10 on which the film raw material solution 8 has been applied is supported by the proximity pins 5 above the hot plate 2 is shown. See Figure 2.
  • the hot plate 2 heats the substrate 10.
  • the hot plate 2 generates heat by electric power or the like, and the heat added from the heat generating portion 4 is transferred to the substrate 10.
  • a combination of a top plate 3 that radiates and radiates heat can be used.
  • the hot plate 2 is not limited to the one configured in such a combination, and may be, for example, a case configured by the heating unit alone.
  • a sheathed heater or the like can be used as such a heat generating portion 4, and the top plate portion 3 can be formed of a metal material having good heat conductivity, for example, aluminum.
  • the substrate 10 a plate-like substrate such as a glass plate coated with a film raw material solution 8 such as an alignment film ink or a resist film ink can be used. Also, as shown in FIG. 2, the substrate 10 is spaced from the hot plate 2 on the upper surface of the hot plate 2, that is, on the upper surface of the top plate portion 3 while the substrate 10 is heated. Proximity pins 11 are arranged and fixed so that they are held in place.
  • the proximity pin 11 can support the substrate 10 at its upper end, and furthermore, the tip is formed as a pointed end, so that the substrate 10 has a small supporting area. , And the effect on the substrate 10 is reduced by the support.
  • the proximity pins 11 may be made of a plastic material such as a polyetherimide resin, a perfluoroalkoxy resin, or a polycarbonate resin having a low thermal conductivity.
  • the main body of the proximity pin 11 is formed of a highly rigid metal material (for example, a stainless steel material). The case where only the part is formed of a plastic material may be used.
  • the proximity pin 11 is formed, for example, in a range of about 0.1 mm to 5 mm in diameter. Proximity pin 11 may be formed either as a single wire or as an aggregate of a plurality of fine wire rods.
  • the vicinity of the proximity bin 11 on the upper surface of the hot plate 2 in the drawing is formed of a member different from the hot plate 2 (that is, an independent member).
  • a temperature control member 13 is provided as an example. As will be described later, the temperature adjusting member 13 has a function of reducing the amount of radiant heat added from the top plate portion 3 toward the substrate 10 at the portion where the temperature adjusting member 13 is provided. are doing.
  • the temperature control member 13 may be placed near the top surface of the hot plate 2, that is, near the top surface of the top plate portion 3 or in the middle of the top plate portion 3. However, it is preferable that the temperature control member 13 and the heat generating section 4 are arranged so as not to come into direct contact with each other.
  • the temperature adjusting member 13 has, for example, a substantially circular outer peripheral end and a diameter of 0.
  • a ring having a thickness of about 2 O mm and a thickness of 0.01 mm or more can be used.
  • the inner diameter of the above-mentioned ring shape can be formed to be approximately the same as the diameter of the proximity pin 11 so as to be in contact with the peripheral surface of the proximity pin 11, or the circumference of the proximity pin 11 can be formed.
  • the above gap can be transferred from the temperature control member 13 to the proximity pin 11 It can also be used as hypotrophic to reduce the amount.
  • the material of the temperature adjusting member 13 it is preferable to use a material having a lower thermal conductivity than that of the surface material of the hot plate 2 made of a metal material such as aluminum, for example, polyimide resin, Synthetic resins such as perfluoroalkoxy resins and materials having low thermal conductivity such as ceramic materials can be used.
  • a metal material such as aluminum, for example, polyimide resin, Synthetic resins such as perfluoroalkoxy resins and materials having low thermal conductivity such as ceramic materials can be used.
  • the same material as the surface material of the hot plate 2 or a material having a thermal conductivity close to that of the surface material can be used.
  • metal materials including alloy materials, natural stone materials, and the like can also be used.
  • it is necessary to have heat resistance to the heating temperature of the hot plate 2 and for example, it is preferable to have a heat resistance temperature of about 200 ° C. or more.
  • the temperature control member 13 conforms to the shape of the temperature control member 13 around the proximity pin 11 on the top surface of the top plate portion 3 of the hot plate 2. It can be arranged by fitting it into a hole formed as described above. Such an arrangement can be maintained by using an adhesive fixing means using a heat-resistant adhesive material or a fixing means using screws. Although not shown, the temperature adjusting member 13 may be directly adhered and fixed to the upper surface of the top plate portion 3 using a heat-resistant adhesive.
  • the amount of heat radiated to the substrate 10 held by the proximity pins 11 can be adjusted.
  • the contact resistance between the hot plate 2 and the temperature adjusting member 13 depends on the contact resistance at the contact surface between the temperature adjusting member 13 and the hot plate 2. Since the amount of heat transfer can be reduced slightly, the amount of radiated heat can be reduced slightly accordingly. Delicate temperature adjustment can be performed. For example, when the surface temperature of the hot plate 2 is about 150 ° C., the contact resistance can lower the temperature by about 2 to 3 ° C.
  • the upper surface of the temperature control member 13 is positioned higher than the upper surface of the hot plate 2. (I.e., the distance between the substrate 10 and the temperature control member 13 may be smaller than the distance between the substrate 10 and the hot plate 2). .
  • the temperature control member 13 and the substrate 10 It is possible to adjust the amount of heat reduction to an appropriate amount by making an adjustment so as to reduce the interval dimension between the two.
  • the upper surface of the temperature control member 13 is arranged at a position lower than the upper surface of the hot plate 2, that is, the substrate 10 and the hot plate 2
  • the distance between the substrate 10 and the temperature control member 13 may be larger than the distance between the substrates.
  • the difference between the height position of the temperature adjustment member 13 and the height position of the top surface of the hot plate 2 is, for example, in the range of one (thickness dimension of the top plate portion 3) to about 15 mm. Adjustment is preferred. However, considering that the range of about 15 mm in diameter is the area that is affected by the temperature change due to heat transfer with the contact point with the proximity pin 11 as the center, a difference exceeding _2 O mm is added. In such cases, it is considered that no further effect can be expected.
  • the shape of the temperature adjusting member 13 is not limited to the case where the surrounding shape is a substantially circular ring shape.
  • the outer peripheral end of the temperature adjusting member 13 may have a polygonal shape.
  • the surrounding shape is a polygon like a sawtooth.
  • a temperature adjusting member 13A having a certain configuration and a temperature adjusting member 13B having a regular octagon can be used.
  • the surrounding shape By making the surrounding shape a regular polygon like the temperature control member 13B, it can be approximated to a substantially circular shape, and the surrounding shape can be sawed like the temperature control part 13A.
  • the tooth shape the boundary between the hot plate 2 and the temperature control member 13 becomes ambiguous, and the temperature control of the opposing substrate 10 can be made more gentle.
  • a plurality of members are arranged around the proximity pin 11 so that the temperature control members 13C and 13D are configured.
  • the temperature control member 13 C in FIG. 9 has a substantially annular shape because four partial annular members 14 C are arranged in a ring around the center of the proximity pin 11. It is configured.
  • the temperature adjusting member 13D of FIG. 10 is configured by eight circular members 14D being disposed substantially evenly around the proximity pin 11. As described above, even when the temperature control members 13C and 13D are configured by using a plurality of members, by adjusting the shape and interval of each member, the temperature control member can be used as a temperature control member. Function can be provided.
  • a member having various shapes such as a triangular member or a rectangular member may be used in addition to the case where the member is the partial annular member 14C or the circular member 14D as described above. Can be.
  • a case in which a plurality of types of members are mixed and arranged may be employed.
  • the temperature control member 13 E can be configured.
  • the temperature adjusting member 13F can be formed.
  • such an arrangement of the linear members 14F can take various patterns, for example, it can be arranged in a lattice or irregular arrangement.
  • the temperature control members 13E and 13F can be obtained by adjusting the arrangement density and material of the particle members 14E and the linear members 14F. There is an advantage that the heat reduction ability of F can be finely adjusted.
  • a plurality of linear members 14 G are connected to a proximity pin.
  • the temperature control member 13G can also be configured by arranging it substantially radially around 11. Further, as shown in FIG. 14, by arranging a plurality of members 14H of an arbitrary shape, the temperature adjusting member 13H can be configured.
  • the processing of the hot plate 2 and the temperature control member 13 becomes complicated.
  • the shape is a polygon or the like may be selected depending on the required film thickness smoothness and the allowable manufacturing cost of the heating device 101.
  • a case where cooling means is provided around the proximity pin 11 in the hot plate 2 may be adopted. Les , a case where cooling means is provided around the proximity pin 11 in the hot plate 2 may be adopted.
  • a cooling means for example, a fluid cooling means such as an air cooling pipe or a water cooling pipe, or an air cooling fin or the like can be used.
  • a flow rate range of 60 cc / min to 600 cc / min for air for example, a flow rate range of 60 cc / min to 60 cc / min for water It is preferable to set the range.
  • the fin surface area heat transfer area
  • the fin surface area can be adopted between 1.1 and about 10 times the area of the installation area of the air-cooled fins. .
  • the temperature adjusting member 13 By arranging the temperature adjusting member 13 around the proximity pin 11 in the hot plate 2 as described above, the temperature adjusting member can be more easily radiated from the hot plate 2 than the heat radiated to the substrate 10. Reduce the amount of heat radiated through 1 3 be able to. Thereby, the amount of heat transferred by the contact between the proximity pins 11 and the substrate 10 is offset by reducing the amount of radiant heat. In other words, the amount of radiant heat is reduced by the amount of heat transfer. Thus, it can be assumed that the heat transfer does not occur in a pseudo manner. Therefore, it is possible to prevent the generation of a circular high-temperature portion around the position where the proximity pin 11 is located on the substrate 10 due to the heat transfer due to the contact between the proximity pin 11 and the substrate 10.
  • the temperature distribution of the substrate 10 can be made uniform.
  • the arrangement, the shape, and the material of the temperature control member 13 can be selected to reduce the amount of radiant heat. The amount can be adjusted.
  • the temperature of the proximity pin 11 itself can be lowered, and a further effect is obtained.
  • the heat reducing portion for adjusting the radiant heat to the substrate 10 is not limited to the case where the heat reducing portion is configured as a member like the above-described temperature adjusting member 13.
  • the concave portion 23 functions as the heat reducing portion. It may be configured to make it.
  • the concave portion 23 is formed in a ring shape around the proximity pin 11 of the hot plate 2, and the height position of the inner bottom surface is higher than the upper surface of the hot plate 2. It is also formed to be low.
  • the diameter of the outer periphery of the concave portion 23 may be adjusted to about 0.1 to 20 mm, and the depth may be adjusted to 0.01 mm or more.
  • the shape of the concave portion 23 can take various shapes such as a polygonal shape as well as the ring shape as well as the above-mentioned temperature adjusting member 13.
  • providing a depth gradient toward the center of the proximity pin 11 on the inner bottom surface of the concave portion 23, for example, is also an effective means for adjusting the amount of radiant heat.
  • the amount of radiation heat from the concave portion 23 to the substrate 10 is a force inversely proportional to the distance between the inner bottom surface of the concave portion 23 and the substrate 10.
  • the inclination angle can be selected in a range of 10 to 90 degrees.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the substrate 10 on which the film raw material solution 8 has been applied is supported by the lift pins 5 above the hot plate 2 of the heating device 101.
  • the hot plate 2 configured by combining the top plate section 3 and the heating section 4 has a plurality of through holes 6 (in FIG. 15, one of the through holes 6 is formed, and the through-hole 6 can be moved up and down along the through-hole 6 so that the substrate 10 can be moved at an arbitrary distance from the hot plate 2 while the substrate 10 is heated.
  • a lift pin 5 which is pushed up and held so as to have a pin is arranged.
  • the lift pins 5 are made of metal rods such as stainless steel, plated steel, aluminum, copper, and their alloys, and attached to the tip of a polyetherimide resin with low thermal conductivity, perfluoroalkoxy resin, or polycarbonate. It is preferable to use a material in which a plastic material such as a resin is arranged. In addition, instead of the case where the lift pins 5 are formed of a metal material and a plastic material, a case where the lift pins 5 are entirely formed of the plastic material may be used. If the rigidity can be maintained, the thermal conductivity of the lift pin 5 as a whole can be reduced.
  • the lift pin 5 is formed, for example, in a range of about 0.5 mm to 5 mm in diameter, and the diameter of the through hole 6 in which the lift pin 5 is arranged is larger than the diameter of the lift bin 5. It is formed so as to increase in the range of about 0.001 mm to 2 mm.
  • the above-described lifting and lowering along the through-hole 6 of the lift pin 5 is performed by means such as an air cylinder, a servomotor, and a pulse motor.
  • the heat reducing portion and the heat reducing member formed of a member different from the hot plate 2 (that is, formed of an independent member).
  • a temperature control member 7 as an example is disposed.
  • the temperature control member 7 is used to control the amount of radiant heat added from the top plate 3 toward the substrate 10 similarly to the temperature control member 13 disposed around the proximity pin 11 described above. 7 has a function of reducing the pressure at the portion where the 7 is provided.
  • the temperature control member 7 may be placed near the upper surface of the hot plate 2, that is, near the upper surface of the top plate portion 3 or near the middle of the top plate portion 3. However, arrange so that the temperature control member 7 and the heating section 4 do not directly contact. It is preferable to place them.
  • the temperature control member 7 has a substantially circular outer peripheral end and a diameter of 0.1 to 2 as shown in FIG. A ring having a thickness of about O mm and a thickness of 0.01 mm or more can be used.
  • the inner diameter of the ring shape is substantially the same as the diameter of the through hole 6.
  • the material of the temperature control member 7 it is preferable to use a material having a lower thermal conductivity than the surface material of the hot plate 2 made of a metal material such as aluminum.
  • a material having a lower thermal conductivity than the surface material of the hot plate 2 made of a metal material such as aluminum.
  • polyimide resin, perfluoro resin it is possible to use a synthetic resin such as a low alkoxy resin or a material having a low thermal conductivity such as a ceramic material.
  • the same material as the surface material of the hot plate 2 or a material having a thermal conductivity close to that of the surface material can be used.
  • the temperature control member 7 conforms to the shape of the temperature control member 7 around the lift pins 5, that is, around the through holes 6 on the upper surface of the top plate portion 3 of the hot plate 2. It can be arranged by fitting it into a hole formed so as to fit. In addition, such an arrangement can be held by using an attachment and fixing means by a heat-resistant adhesive and a fixing means by screwing or press fitting.
  • the amount of heat radiated to the substrate 10 held by the lift pins 5 can be adjusted. Specifically, by selecting a material having a lower thermal conductivity than the surface material of the hot plate 2 as the material of the temperature control member 7, the substrate 1 is directly transferred from the surface of the hot plate 2 around the temperature control member 7. The amount of heat radiated from the hot plate 2 to the substrate 10 via the temperature adjusting member 7 can be greatly reduced as compared with the amount of heat radiated to 0.
  • a material having a thermal conductivity close to that of the surface material of the hot plate 2 may be selected, or the same material as the surface material may be selected. There may be a case where the amount of radiant heat is finely adjusted using a material to finely adjust the temperature of the substrate 10.
  • the upper surface of the temperature control member 7 may be arranged at a position higher than the upper surface of the hot plate 2, or as shown in the schematic sectional view of FIG. Alternatively, the temperature control member 7 may be arranged such that the upper surface thereof is lower than the upper surface of the hot plate 2. By doing so, the amount of heat radiated from the temperature adjusting member 7 to the substrate 10 is adjusted in the same manner as the temperature adjusting member 13 for the proximity pin 11 described above, and the temperature adjusting member 7 is equivalent. The temperature of the substrate 10 in the portion can be adjusted.
  • the shape of the temperature control member 7 is not limited only to a case where the surrounding shape is a substantially circular ring shape.
  • the surrounding shape is a substantially circular ring shape.
  • a regular polygon, a saw-tooth shape, or the like as shown in FIGS. 7 to 14, similarly to the above-described temperature control member 13 for the proximity pin 11.
  • Various shapes such as a shape constituted by a plurality of members can be adopted.
  • the shape of the temperature control member 7 is selected according to the required film thickness smoothness and the allowable manufacturing cost of the heating device 101, while taking into account the complexity of processing the through hole 6 and the temperature control member 7. Good to do.
  • the amount of heat radiated from the hot plate 2 directly to the substrate 10 can be reduced.
  • the amount of heat radiated through the temperature control member 7 can be reduced.
  • the amount of heat transferred by the contact between the lift pins 5 and the substrate 10 can be offset by reducing the amount of radiant heat. Accordingly, it is possible to prevent the generation of a circular high-temperature portion centered on the position where the lift pins 5 are located on the substrate 10 due to the heat transfer due to the contact between the lift pins 5 and the substrate 10.
  • the temperature distribution of 10 can be made uniform.
  • the arrangement, the shape, and the material of the temperature control member 7 are selected to reduce the amount of radiant heat. The amount can be adjusted.
  • the heat reducing portion for adjusting the radiant heat to the substrate 10 is not limited to the case where the heat reducing portion is configured as a member. In place of such a case, as shown in FIG. 18, a recess 27 is formed in the upper surface of the hot plate 2 around the through hole 6.
  • the concave portion 27 may be configured to function as the heat reducing portion.
  • the concave portion 27 is formed in a ring shape around the through hole 6 of the hot plate 2, and the height position of the inner bottom surface is higher than the upper surface of the hot plate 2. It is formed to be lower.
  • the diameter of the outer periphery of the concave portion 27 may be adjusted to about 0.1 to 20 mm, and the depth may be adjusted to 0.01 mm or more.
  • the shape of the concave portion 27 can take various shapes such as a polygonal shape as well as the ring shape as well as the above-mentioned temperature adjusting member.
  • the diameter of the through-holes 6 of the hot plate 2 is adjusted to adjust the rising airflow to the substrate 10 supported by the respective lift pins 5.
  • 2 may be configured to be enlarged near the upper surface.
  • the diameter of the opening of the through hole 6 on the upper surface of the hot plate 2 is preferably about 5 to 20 mm, and the depth thereof is preferably 1 mm or more.
  • the diameter of the through hole 6 of the hot plate 2 is enlarged near the upper surface of the hot plate 2, the rising airflow that has risen straight through the through hole 6 before hitting the substrate 10 That is, it can be diffused near the exit of the through-hole 6 on the surface of the hot plate 2. Therefore, it is possible to diffuse the temperature unevenness of the substrate 10 caused by the rising airflow in the through hole 6.
  • the shape of the opening of the through hole 6 that expands is not limited to the case of being substantially circular (cylindrical), but may be a polygon such as a regular hexagon or a regular octagon, or a saw-tooth. It can take various shapes such as polygons.
  • the shape of the opening is a polygon, the rising airflow generated along the through hole 6 can be further diffused in the vicinity of the opening, and the substrate 10 Rapid changes in temperature are suppressed, and more precise temperature control is possible.
  • the diameter of the through hole 6 of the hot plate 2 may be increased near the upper surface of the hot plate 2 and the temperature adjusting member 7 may be used. This With such a configuration, the temperature of the substrate 10 can be more precisely adjusted.
  • the form in which the opening of the through hole 6 shown in FIG. 19 is enlarged can also be said to be a form in which a concave portion 27 is formed around the penetrating portion 6, and the concave portion 27 is provided. Accordingly, it is possible to obtain the effect of reducing the amount of radiation heat.
  • a configuration may be adopted in which a shielding plate 9 that blocks the ascending airflow from below the through hole 6 is provided around the lift pin 5. .
  • the shielding plate 9 allows the airflow that has risen in a cylindrical shape to be more actively diffused.
  • the shielding plate 9 should be a ring-shaped member having a diameter about 1 to 15 mm larger than the diameter of the lift pin 5 at a lower position of about 0.1 to 10 mm from the top of the lift pin 5.
  • the through hole 6 can be completely closed and the updraft can be completely closed.
  • the shape of the shielding plate 9 may be not only a ring shape (circular), but also a polygon such as a regular hexagon or a regular octagon, or a polygon having a saw-tooth shape.
  • the shielding plate 9 is polygonal as described above, the ascending airflow can be further diffused, a rapid change in the temperature of the substrate 10 can be suppressed, and more precise temperature adjustment can be performed.
  • the temperature control member 7 may be configured to use in addition to using the shielding plate 9.
  • the shielding plate 9 may be used, and the hole diameter of the through hole 6 of the hot plate 2 may be enlarged near the upper surface of the hot plate 2. With this configuration, the temperature of the substrate 10 can be more precisely adjusted.
  • various configurations are selected with reference to the above-described structure example of the temperature control member 13 disposed around the proximity pin 11. I can do it.
  • the proximity pins 11 are arranged near the center of the upper surface of the hot plate 2 of the heating device 101, and further, each near the four corners of the upper surface of the hot plate 2. Is equipped with a lift pin 5 so that it can move up and down along the through hole 6. Have been. A temperature adjusting member 13 is provided around the proximity pin 11, and a temperature adjusting member 7 is provided around each lift pin 5, that is, around each through hole 6. Have been.
  • a printing pattern 10a is formed on the surface of the substrate 10 by printing and supplying the film raw material solution except for the periphery thereof.
  • the heating device 101 is provided with a plurality of lift claws 16 so as to hold an end of the substrate 10 where the print pattern 10a is not formed.
  • Each lift claw 16 is fixed to a substantially bar-shaped claw support member 15 provided so as to be able to move up and down outside of the hot plate 2 so that each lift claw 16 can be moved up and down integrally. Has become.
  • a lifting drive device 9 for integrally lifting and lowering each lift pin 5 and each lift claw 16 is provided below the hot plate 2. Further, the heating device 101 is provided with a robot hand 17 for supplying and discharging the substrate 10 while supporting the lower surface of the substrate 10.
  • the heating device 101 includes supply and discharge operations of the substrate 10 by the robot hand 17, a heating operation of the substrate 10 by the hot plate 2, and a lift pin 5 and a lift claw 16 by the lifting drive device 9.
  • a control device (not shown) is provided for performing the respective operation control of the lifting operation in an integrated manner in association with each other. With such a control device, the operation control of each component in the heating device 101 is performed collectively while being related to each other, so that the heating process for forming a thin film on the substrate 10 is performed. Become.
  • the lifting drive 9 moves the lift bin 5 and the lift pawl 16 to the lift position, which is a position above the tip of the proximity pin 11. State. In this raised position, the tip end position of each lift pin 5 and the support end position of each lift claw 16 are set at substantially the same height position. After that, the lower surface was supported by robot hand 17 The substrate 10 in the state is supplied above the hot plate 2 by the movement of the robot hand 17, and the lower surface thereof is supported by each of the lift pins 5 and each of the lift claws 16 in the state of being raised above. As described above, the delivery of the substrate 10 is performed.
  • the tip end of each of the lift pins 5 at the above raised position is the mouth bot hand 1.
  • the arrangement of the lift pins 5 and the shape and the like of the robot hand 17 are determined so as to be located in the vicinity of. After the transfer of the substrate 1 °, the robot hand 17 is retracted from above the hot plate 2.
  • each of the lift pins 5 and each of the lift claws 16 in a state of supporting the substrate 10 are integrally lowered by the lifting drive device 9 while maintaining their respective height positional relationships.
  • the substrate 10 is brought close to the upper surface of the hot plate 2.
  • the lowering operation of the substrate 10 is stopped, and the substrate 10 is also moved by the proximity pin 11 10 is in a supported state.
  • Each lift claw 16 supports the substrate 10 at a position where the printed pattern 10 a is not formed on the substrate 10.
  • the substrate 10 is supported together with the mitty pins 11.
  • the contact time between each of the lift pins 5 and the substrate 10 is shortened, and In order to reduce the thermal effects, the lift pawls are further lowered separately from the respective lift claws 16.
  • the lifting drive device 9 only the respective lift pins 5 are further lowered by the drive motor and the air cylinder (not shown) connected to the tandem without lowering the respective lift claws 16. .
  • the substrate 10 is supported by the proximity bin 11 and each of the lift claws 16 while maintaining a predetermined distance from the upper surface of the hot plate 2.
  • the proximity pins 11 that support the substrate 10 while contacting the substrate 10 during the heat treatment continue to add extra heat to the substrate 10 due to the heat transfer due to the contact. Since the temperature adjustment member 13 is provided around the proximity pin 11, the amount of heat added by radiation is reduced, thereby preventing the occurrence of a local temperature rise in the contact portion. I have. Therefore, in the heat treatment, the temperature distribution of the substrate 10 can be made substantially uniform, and even in a place where a slight temperature change occurs, the temperature change gradient can be made gentle. . In addition, since each lift claw 16 supports the print pattern 10 a in the portion of the substrate 10 where the print pattern 10 a is not formed, the heat transfer by the contact during the above-mentioned heat treatment causes the substrate to be lifted. Even if an extra amount of heat is added to 10, the quality of the printed pattern 10 a is not affected.
  • the temperature distribution of the substrate 10 is substantially uniform, and even if a gradient of the temperature change occurs, the gradient is made gentle. No local temperature rise is caused by the processing. Therefore, the thickness of the print pattern 10a is made substantially uniform, and the thermal image generated due to the local temperature rise is not generated.
  • the radiation from the hot plate 2 is stopped, and the respective lift pins 5 are raised by the lifting / lowering drive device 9 so that the substrate 10 is brought into contact with the lower surface of the substrate 10.
  • the lifting / lowering drive device 9 stops lifting the lift pins 5 and the lift claws 16. In this state, the robot hand 17 is driven to support the substrate 10 and the heating device 10 Emitted from one. Thus, the heating process for drying the print pattern 10a printed on the substrate 10 is completed.
  • the substrate 1 to be subjected to the heat treatment is a small substrate
  • only the respective lift claws 16 supporting the periphery of the substrate 10 where the printed pattern 10a does not exist are used. Since the substrate 10 can be supported, the respective lift pins 5 and the proximity pins 11 are not required, and there is no problem that a local temperature rise occurs due to the heat transfer due to the contact. .
  • a substrate 10 that is usually used as a liquid crystal panel for example, a substrate with a thickness of 7 mm
  • the long side of the substrate 10 is 60 Omm or less, the same as with the small substrate described above.
  • the respective lift claws 16 if the length is longer than that, it is necessary to ensure that the substrate 10 is supported while keeping the board 10 approximately horizontal.
  • the respective lift pins 5 and proximity pins 11 are required.
  • support members such as substrate support pins at a pitch of about 3 O O mm.
  • the contact time between each of the lift pins 5 and the substrate 10 is as short as, for example, about 10 seconds. Further, the contact time between the lift pins 5 and the substrate raw material solution 8 printed on the substrate 10 is very short. However, when the variation in the temperature distribution is more likely to affect the change in film thickness), it does not come into contact with the substrate 10, so the degree of heat reduction may be smaller than that of the proximity pin 11. Conversely, the proximity pin 11 contacts the substrate 10 for about 60 seconds and continues to contact until the above delicate time, so the degree of heat reduction is said to be greater than that of the lift pin 5. be able to.
  • Example 1 an example of the proximity pin 11 and the temperature adjusting member 13 used in the heating device 101 of the above embodiment will be described below as Example 1.
  • Example 1 the configuration of the heating device 101 having the form shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 3 used in the description of the above embodiment was adopted.
  • a hot plate 2 including a top plate portion 3 made of aluminum having a thickness of 1 Omm and a heat generating portion 4 was used.
  • a 3 mm diameter pointed tip made of ⁇ Ltem (registered trademark: ULTEM: polyetherimide) is used as the proximity pin 11.
  • the temperature control member 13 a ring-shaped member made of Ultem (registered trademark) and having an outer diameter of 1 Omm and a thickness of 1 Omm is used. It was positioned 1 mm below.
  • soda glass having a thickness of 0.7 mm was used as the substrate 10.
  • a film raw material solution 8 that is, an ink for liquid crystal alignment film containing 6% polyamic acid as a coating material and NMP as a main solvent (Sun Ever SE—7492, 06 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) 2 M) was applied on the substrate 10 at about 5 m 1 / m 2 .
  • the substrate 10 is held by the proximity pins 11 at a height of 2.5 mm above the hot plate 2 and is heated by the radiant heat of the hot plate 2 heated to 144 ° C to form a liquid crystal alignment film.
  • the ink for use was dried.
  • the surface temperature of the temperature adjusting member 13 was 110 ° C.
  • FIG. 23B shows the relationship between the distance from the center of the proximity pin 11 and the surface temperature of the substrate 10 as a measurement result of the surface temperature of the substrate 10 during the heat treatment.
  • the horizontal axis represents the distance (mm) from the center of the proximity pin 11, and the vertical axis represents the surface temperature (° C.) of the substrate 10.
  • FIG. 23A shows an isotherm distribution diagram that two-dimensionally shows the relationship between the surface temperature and the distance in a direction along the surface of the substrate 10.
  • Comparative Example 1 for Example 1 the same liquid crystal alignment film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the proximity pins were directly embedded in the hot plate. Observed.
  • a rough graph showing the relationship between the distance from the center of the proximity pin and the surface temperature of the substrate is shown in the same manner as in Example 1 above.
  • FIG. 24B shows an isotherm distribution diagram showing the temperature measurement results in FIG. 24B in a plan view in FIG. 24A.
  • the temperature of the portion of the substrate where the proximity pin comes into contact is about 8 ° C. higher than the other portions. The temperature rise was clearly confirmed.
  • Example 2 An example of the lift pin 5 and the temperature adjusting member 7 used in the heating device 101 of the above embodiment will be described below as Example 2.
  • Example 2 the temperature control member 7 configured as shown in the schematic sectional view of FIG. 22 was used by combining various means used in the description of the above embodiment. Specifically, as shown in FIG. 22, a hot plate 2 having a top plate portion 3 made of aluminum having a thickness of 10 mm and a heat generating portion 4 was used. Further, as the lift pin 5, a pointed object whose main material is stainless steel and whose tip material is Ultem (registered trademark) is used. A through hole 6 having a diameter of 15 mm was formed in the top plate portion 3 of the hot plate 2, and a temperature control member 7 was fitted therein.
  • the temperature control member 7 is a ring-shaped member having an outer diameter of 15 mm, an inner diameter of 5 mm, and a thickness of 5 mm made of aluminum.
  • a ring-shaped member with a diameter of 15 mm, an inner diameter of 7 mm, and a thickness of 4.5 mm is arranged on the upper part in a laminated structure as the upper temperature control member 7 b, and the upper surface of the upper temperature control member 7 b is hot.
  • the plate 2 was positioned 0.5 mm below the upper surface.
  • soda glass having a thickness of 0.7 mm was used as the substrate 10.
  • a film raw material solution 8 that is, an ink for liquid crystal alignment film containing 6% of polyamic acid as a coating material and containing NMP as a main solvent (Nissan Chemical Industries, Ltd., Sun Eper SE-7492, 062) M), about 1. Sml Zm 2 was applied on the substrate 10.
  • the lift pins 5 are brought into contact with the back surface of the substrate 10 at a height of 50 mm above the hot plate 2 for 10 seconds, and the lift pins 5 are lowered.
  • the ink was held at a height of 5 mm and heated by radiant heat of the hot plate 2 heated to 144 ° C. to dry the liquid crystal alignment film ink.
  • the surface temperature of the temperature control member 7 was 110 ° C.
  • FIG. 25B shows the relationship between the distance from the center of the lift pins 5 and the surface temperature of the substrate 10 as a measurement result of the surface temperature of the substrate 10 at the time of the heat treatment.
  • the horizontal axis indicates the distance (mm) from the center of the lift pin 5
  • the vertical axis indicates the surface temperature (° C.) of the substrate 10.
  • FIG. 25A shows an isotherm distribution diagram two-dimensionally showing the relationship between the surface temperature and the distance in a direction along the surface of the substrate 10. As shown in FIGS. 25A and 25B, there is almost no difference in temperature between the position where the lift pins come into contact with the lift pins (that is, the position at the indicated distance O mm) and the other positions on the substrate 10. Was.
  • Example 2 the same procedure as in Example 2 was performed except that a hot plate having a through-hole having a diameter of 5 mm was used. And uneven drying were observed.
  • FIG. Figure 26A shows the isotherm distribution diagram showing the temperature measurement results in Figure 26B in a plane.
  • FIGS. 26A and 26B in Comparative Example 2, the temperature of the portion where the lift pins contact the substrate is about 4 ° C. higher than the other portions, and The temperature rise was clearly confirmed.
  • the substrate 10 on which the film raw material solution 8 is printed or applied and supplied is subjected to a heat treatment for drying the film raw material solution 8 to form a thin film.
  • the temperature distribution of the substrate 10 can be made uniform without any local temperature change.
  • the film raw material solution 8 supplied on the substrate 10 can be dried in a substantially uniform state without causing a partial difference in drying speed, and the thin film formed by the drying can be dried.
  • the film thickness can be made uniform.
  • heat is transferred from the hot plate 502 by contact between the proximity pin 511 and the lift pin 505 and the substrate 510.
  • the heat generated by the heat transfer is added in addition to the radiated heat, and the temperature rises around the pins on the substrate.
  • the fine adjustment of the amount of radiant heat can be performed, and optimum conditions can be found.
  • the opening of the through-hole 6 on the surface of the hot plate 2 is enlarged, so that the updraft near the opening is increased. Can be diffused, and the influence on the temperature distribution of the substrate 10 due to the contact with the rising air current can be reduced.
  • the uniformity (or temperature variation) of the temperature distribution required for the substrate 10 handled by such a heating device 101 is generally within ⁇ 3 ° C, but such conditions are moderate. It is applied to a high temperature gradient (a temperature gradient of about 1 ° C / 10 cm or less), and it is a problem if a partial steep part occurs even within the above-mentioned condition range.
  • a partly steep temperature gradient of l ° CZ O. 4 cm is generated at the contact portion with the lift pin, and the temperature at the contact portion with the proxy pin is low. It is presumed that a partially steep temperature gradient of about 2 to 5 times occurred.
  • the use of the temperature control member or the like makes it possible to make the partial temperature gradient gentle up to, for example, about 1 ° CZ 3 cm.
  • the thickness of a polyimide film to be formed is often set to 500 to 120 OA.
  • the required film thickness range is usually in the range of about ⁇ 5 to 7%, and at the same time, unevenness is visually observed in the formed polyimide film. There is also a condition that they must not.
  • “visually” means that the color difference due to the interference color is not caused by the intrinsic color of the polyimide film but is caused by a small difference in film thickness, and this is visually caught.

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Abstract

　被加熱基板（１０）を輻射加熱するホットプレート（２）と、上記ホットプレートに形成された貫通孔（６）に昇降可能に配置され上記被加熱基板を昇降させるリフトピン（５）と、上記ホットプレートに固定され上記被加熱基板が加熱される間に上記被加熱基板を上記ホットプレートから間隔を有するように保持するプロキシミティピン（１１）とを有する加熱装置（１０１）において、上記ホットプレートにおける上記プロキシミティピンの周囲、又は上記貫通孔の周囲に輻射熱を低減させる減熱部（１３、７）を備えさせる。

Description

加熱装置 技術分野
本発明は、 プロキシミティピン又はリフトピンに代表される基板支持ピンで保 持されたネ劾 P熱基板を加熱する加熱装置に関するものであり、 特に、 液晶配向膜 明
用ポリイミド印刷装置と併用する場合など、 上記被加熱基板上に塗布又は印刷に て供給された膜原料溶液を乾燥させて薄膜を形成する薄膜形成用の加熱装置に関 する。
書 背景技術
従来、 この種の加熱装置としては様々な構造のものがあり、 例えば、 図 2 7に 示すような構造を有する加熱装置 5 0 1がある。 図 2 7に示すように、 加熱装置 5 0 1は、 被加熱基板 5 1 0を加熱するホットプレ一ト 5 0 2と、 ホットプレー ト 5 0 2に形成された夫々の貫通孔 5 0 6に上下動可能に配置され、 被加熱基板 5 1 0を支持しながら昇降させる夫々のリフトピン 5 0 5と、 ホットプレート 5 0 2の表面に固定されて、 被加熱基板 5 1 0が加熱される間に被加熱基板 5 1 0 をホットプレート 5 0 2から所定の間隔を有するように保持する夫々のプロキシ ミティピン 5 1 1とを備えている。
このような構成の加熱装置 5 0 1においては、 前工程によって処理された被カロ 熱基板 5 1 0が図示しない搬送装置によって加熱装置 5 0 1に搬入されると、 上 昇状態にある夫々のリフトピン 5 0 5 (図 2 7において点線で示す状態） によつ て被加熱基板 5 1 0が保持され、 当該保持状態にて夫々のリブトビン 5 0 5を下 降させて被加熱基板 5 1 0を夫々のプロキシミティピン 5 1 1により保持させる ように、 被加熱基板 5 1 0の受渡しを行ない、 それとともに、 ホットプレート 5 0 2により被加熱基板 5 1 0の加熱処理を行なう （図 2 7におレ、て実線で示す状 態） 。 所定時間の加熱処理が完了すると、 夫々のリフトピン 5 0 5を夫々の貫通 孔 5 0 6に沿って上昇させることで、 夫々のプロキシミティピン 5 1 1から夫々 のリフトピン 5 0 5へ被加熱基板 5 1 0の受渡しを行なって、 被加熱基板 5 0 5 を上記搬送装置によって加熱装置 5 0 1から搬出するように動作させる （例えば, 特開 2 0 0 1— 4 4 1 1 7号公報参照） 。
このような構成の加熱装置 5 0 1を用レ、、 被加熱基板 5 1 0上に塗布された膜 原料溶液、 例えば、 配向膜インキやレジスト膜インキなどを乾燥させる場合、 夫々のリフトピン 5 0 5や夫々のプロキシミティピン 5 1 1等の基板支持ピンが 被加熱基板 5 1 0に接触する箇所においてリング状の乾燥むらが発生することが あ 0
具体的には、 ホットプレート 5 0 2から輻射熱が付与されることで加熱された 状態にある被加熱基板 5 1 0において、 夫々のリフトピン 5 0 5やプロキシミテ イビン 5 1 1との接触による熱伝導に伴い、 局部的な高温化が生じ、 被加熱基板 5 1 0の表面に略円形の高温部分が発生し、 被加熱基板 5 1 0上に温度むらが生 じることとなる。
また、 夫々のリフトピン 5 0 5を上下に動力せるように設けた夫々の貫通孔 5 0 6を通過する高温の上昇気流による局部的な高温化によっても、 被加熱基板 5
1 0の表面に略円形の高温部分が発生する。 すなわち、 ホットプレート 5 0 2の 表面と被加熱基板 5 1 0の図示下面とは、 通常、 0 . 1 〜 5 mm程度の間隔が保 持された状態にて加熱が行なわれるが、 夫々のリフトピン 5 0 5を上下させるた めの貫通孔 5 0 6が存在することにより、 夫々の貫通孔 5 0 6の至近距離に被加 熱基板 5 1 0が配置されることとなり、 筒状に上昇してきた気流がそのままの形 で被加熱基板 5 1 0の図示下面に当たり、 被加熱基板 5 1 0上に強い温度むらを 生じさせることになる。
このような被加熱基板 5 1 0上に供給されたインキなど液体を乾燥させる場合 において、 被加熱基板 5 1 0の表面の温度が被加熱基板 5 1 0上の各点で均一と ならないような場合にあっては、 上記供給された液体は均一に乾燥せず、 乾燥の 早い部分と遅い部分が発生する。 結果として、 乾燥の早い部分と遅い部分では、 乾燥後形成される固形物による膜に膜厚差が生じる。 被加熱基板 5 1 0上の液体 は先に乾燥し始めた方から乾燥の遅い方へ移動または逆方向へ移動することに起 因すると推測される。 したがって、 乾燥むらを防止するためには、 乾燥途中の被加熱基板 5 1 0の表 面の温度を一定に保つ必要がある。 被加熱基板 5 1 0の表面温度を一定に保つに は、 夫々のリフトピン 5 0 5やプロキシミティピン 5 1 1の頂部に熱伝導率の小 さなプラスチック材料からなる先尖物を取付け、 リフトピン 5 0 5やプロキシミ ティピン 5 1 1と被加熱基板 5 1 0との接触伝熱による熱がネ劾ロ熱基板に伝わり にくいようにする方法がある （例えば、 実開平 6 _ 2 6 7 7号公報参照） 。 発明の開示
近年、 このような液晶配向膜用ポリイミド印刷装置でポリイミド （上記膜原料 溶液の一例である） を印刷し、 上記基板支持ピンを使用した加熱装置で乾燥させ た被加熱基板を用いて製造した液晶表示装置 （いわゆる液晶パネル） は益々大型 化の傾向にある。 この液晶パネルの大型化に伴い、 大型化された上記被加熱基板 に対して加熱乾燥処理を行なう場合の温度分布の均一性を実現することが困難と なってきている。 実際に、 このような加熱装置を用いて乾燥させたネ劾 D熱基板を 用いて製造した液晶パネルでも、 実際に点灯してみるとかすかながら乾燥むらが 現認できる。
また、 上記液晶パネルの大型化だけでなく、 高性能ィ匕も併せて求められるよう になってきており、 従来問題とされなかったような力すかな乾燥むらまでもが問 題とされるようになつている。
確かに、 リフトピン 5 0 5やプロキシミティピン 5 1 1の先端に熱伝導率の小 さなプラスチック材料を配置した効果は相当程度ではあるが、 上記かすかな乾燥 むらが現認できる、 その対策としては完全であるとは言えない。
さらに、 このような加熱装置の構成を用いるような場合であっても、 ホットプ レートの貫通孔から上昇する高温の上昇気流に対しては無力であり、 乾燥むらの 発生要因となる。
従って、 本発明の目的は、 上記問題を解決することにあって、 輻射熱を付加す ることで被加熱基板を加熱するホットプレートと、 上記ホットプレートに備えら れ、 上記被加熱基板が加熱されている間に、 上記被加熱基板を上記ホットプレー トから間隔を有するように保持する基板支持ピンとを有する加熱装置において、 上記基板支持ピンで保持された上記被加熱基板を均一に加熱することができる加 熱装置を提供することにある。
本発明は、 上記目的を達成するため、 以下のように構成している。
本発明の第 1態様によれば、 輻射熱を付加することで被加熱基板を加熱するホ ットプレートと、 上記ホットプレートに備えられ、 上記被加熱基板が加熱されて いる間に、 上記被加熱基板を上記ホットプレートから間隔を有するように保持す る基板支持ピンとを有する加熱装置において、
上記ホットプレートにおける上記基板支持ピンの周囲に、 当該周囲より上記被 加熱基板に輻射される熱量を低減させる減熱部を備え、
上記基板支持ピンを通した接触伝熱による上記ホットプレートから上記被加熱 基板への熱量付加に伴う当該被加熱基板の温度上昇を抑制するように、 上記周囲 力 ら上記被加熱基板 （すなわち、 上記被加熱基板において、 上記周囲に相対する 部分） に付加される輻射熱量を、 上記減熱部により低減させる加熱装置を提供す る。
また、 上記ホットプレートは輻射と併せて対流によつても熱を上記被加熱基板 に付加するような場合、 すなわち、 輻射熱等 （輻射熱と対流熱） を付加するよう な場合であってもよい。 このような場合にあっては、 上記接触伝熱による上記ホ ットプレートから上記被加熱基板への熱量付カ卩に伴う当該被加熱基板の温度上昇 を抑制するように、 上記周囲から上記被加熱基板に付加される輻射熱量及び対流 熱量を、 上記減熱部により低減させることができる。
本発明の第 2態様によれば、 上記基板支持ピンは、 上記ホットプレートに固定 され、 上記被加熱基板が加熱されている間に、 当該被加熱基板を上記ホットプレ ートから間隔を有するように保持するプロキシミティピンである第 1態様に記載 の加熱装置を提供する。
本発明の第 3態様によれば、 上記基板支持ピンは、 上記ホットプレートに形成 された貫通孔に沿つて上下動可能に配置され、 上記被加熱基板が加熱されている 間に、 当該被加熱基板を上記ホットプレートから間隔を有するように突き上げて 保持するリフトピンである第 1態様に記載の加熱装置を提供する。
本発明の第 4態様によれば、 上記減熱部は、 上記ホットプレートとは別部材と して形成された減熱部材であり、
少なくとも上記ホットプレートと上記減熱部材との接触面における接触抵抗を 用いて、 上記輻射熱量を低減させる第 1態様から第 3態様のいずれか 1つに記載 の加熱装置を提供する。
本発明の第 5態様によれば、 上記減熱部は、 上記基板支持ピンの周囲に配置さ れた複数の上記減熱部材にてなる第 4態様に記載の加熱装置を提供する。
本発明の第 6態様によれば、 上記減熱部材は、 複数の部材による積層構造を有 し、 夫々の層間の接触面における接触抵抗を用いて、 上記輻射熱量を低減させる 第 4態様に記載の加熱装置を提供する。
本発明の第 7態様によれば、 上記被加熱基板と上記減熱部材との間の間隔寸法 が、 上記被加熱基板と上記ホットプレートとの間の上記間隔寸法よりも大きくな るように、 当該減熱部材が上記ホットプレートに配置されている第 4態様に記載 の加熱装置を提供する。
本発明の第 8態様によれば、 上記減熱部は、 上記基板支持ピンの周囲に形成さ れた凹部であり、
上記被加熱基板と上記凹部の内底表面との間の間隔寸法が、 上記被加熱基板と 上記ホットプレートとの間の上記間隔寸法よりも大きくなるように、 上記凹部が 形成されることで、 上記輻射熱量の低減を行なう第 1態様から第 3態様のいずれ か 1つに記載の加熱装置を提供する。
本発明の第 9態様によれば、 上記凹部は、 上記内底表面に上記基板支持ピンの 中心に向けた深さ勾配を有する第 8態様に記載の加熱装置を提供する。
本発明の第 1 0態様によれば、 上記減熱部は、 上記ホットプレートの表面沿レヽ において、 上記基板支持ピンの中心と略合致するようにその中心が配置された略 円形又は略多角形状の外周端部を有する第 1態様に記載の加熱装置を提供する。 本発明の第 1 1態様によれば、 上記貫通孔は、 その孔径が上記ホットプレート の内部よりも上面近傍において拡大されるように形成されている第 3態様に記載 の加熱装置を提供する。
本発明の第 1 2態様によれば、 上記リフトピンの周囲に、 上記貫通孔より上記 被加熱基板に向けて生じる上昇気流を遮るように配置された遮蔽板を備える第 3 態様に記載の加熱装置を提供する。
本発明の第 1 3態様によれば、 上記加熱装置は、 上記被加熱基板の表面に供給 された膜原料溶液を、 当該被加熱基板を加熱することで乾燥させて、 上記表面に 薄膜を形成する薄膜形成用加熱装置である第 1態様から第 3態様のいずれか 1つ に記載の加熱装置を提供する。
本発明の上記第 1態様によれば、 ホットプレートよりの輻射熱の付加により被 加熱基板 （以降単に基板という） の加熱を行なう際に、 上記基板を上記ホットプ レートから所定の間隔を有するように保持 （支持） する基板支持ピンが用いられ ることに伴って、 上記基板と上記基板支持ピンとの接触伝熱により、 上記接触部 分において、 他の部分よりも余分に熱量が付加されることとなり、 上記基板の均 一な加熱が阻害されることが考えられる力 上記ホットプレートにおける上記基 板支持ピンの周囲に減熱部が備えられ、 当該減熱部が備えられている部分よりの 輻射熱量が、 上記接触伝熱に伴う余分な熱量による上記基板の温度上昇を抑制す るように、 低減されていることにより、 上記均一な加熱の阻害を未然に防止する ことができる。 従って、 上記基板を均一に加熱することができ、 均一な加熱が行 なわれないことにより生じる問題を未然に防止することができる。 例えば、 加熱 による乾燥処理により上記基板上に均一な膜厚の薄膜を形成するような場合にお ける上記薄膜の膜厚の均一化を高精度に達成することができる。
本発明の上記第 2態様によれば、 上記基板支持ピンが、 特に大型の液晶パネル 用の基板であるような場合にあっては、 当該基板における薄膜形成領域において、 上記基板の支持をプロキシミティピンにより行なう必要があり、 当該プロキシミ ティピンによる支持部分における基板への影響の発生を確実に防止することがで きる。 また、 このような上記プロキシミティピンは、 上記加熱処理の際において も、 上記基板を支持している時間が比較的長く、 上記基板への接触により伝熱さ せる熱量も大きいことから、 本態様による効果をより効果的に得ることができる。 本発明の上記第 3態様によれば、 このような上記基板の自動化処理のためには、 上記基板を昇降させて搬送可能な状態とさせるためのリフトピンが必要となるが、 上記基板支持ピンが上記リフトピンであるような場合であっても、 上記第 1態様 による効果を確実に得ることができる。 本発明の上記第 4態様によれば、 上記減熱部が上記ホットプレートとは別部材、 すなわち、 独立した減熱部材として形成されることにより、 上記ホットプレート と上記減熱部材との接触面における接触抵抗を用いることで、 上記ホットプレー トから上記減熱部材に伝熱される熱量を低減させることができ、 その結果として、 当該減熱部材から上記基板に対して輻射される熱量を低減させることができる。 さらに、 上記減熱部材を上記ホットプレートよりも熱伝導率の小さな材料で形成 すれば、 さらに上記輻射熱量を低減させることが可能となる。
本発明の上記第 5態様によれば、 上記減熱部が、 上記基板支持ピンの周囲に配 置された複数の上記減熱部材からなることにより、 上記夫々の態様による効果を 得ることができるとともに、 その配置位置や個々の部材の大きさ、 形状、 さらに 配置密度や複数の種類の部材の混合配置等の手法を用いることで、 上記輻射熱量 の調整を多様性をもつて容易に行なうことが可能となる。
本発明の上記第 6態様によれば、 上記減熱部材を多層構造とすることによって も、 上記接触抵抗の積極的な活用による減熱効果や、 複数の種類の部材の積層等 による当該減熱量の調整の容易性を得ることができる。
本発明の上記第 7態様によれば、 上記基板と上記減熱部材との間隔寸法を調整 することで、 両者間の距離に比例した減熱効果を得ることができ、 減熱量の調整 を容易なものとすることができる。
本発明の上記第 8態様によれば、 上記減熱部は、 部材として構成される場合に 限らず、 上記基板支持ピンの周囲に形成された凹部とするような場合であっても、 上記基板と上記凹部の内底表面との距離による輻射熱の減少効果を利用すること で、 上記輻射熱の低減による上記基板の温度分布の均一化を図ることができる。 本発明の上記第 9態様によれば、 上記凹部の内底表面に上記基板支持ピンの中 心に向けた深さ勾配を設けることで、 当該凹部の内底表面より対向する上記基板 に向けて輻射される熱量も、 上記基板支持ピンの近傍で小さく、 離れるに従って 緩やかに大きくなるというように、 上記基板支持ピンの接触伝熱による熱量の付 加量に応じた輻射熱量の微妙な調整を行なうことができる。
本楽明の上記第 1 0態様によれば、 上記減熱部が、 上記基板支持ピンの中心を その中心とした略円形又は略多角形状の外周端部を有することにより、 上記基板 支持ピンを中心とした上記伝熱による付加熱量の広がりに応じて、 上記減熱部に よる減熱領域を形成することができる。
本発明の上記第 1 1態様によれば、 上記リフトピンが昇降される上記貫通孔内 部より上記基板に向けて吹出すような高温の上昇気流が発生し、 上記上昇気流が 上記基板に接触することにより、 上記基板の温度分布に局部的な乱れを生じさせ ることとなるが、 上記貫通孔が上記ホットプレートの上面近傍にて拡大されてい ることで、 上記上昇気流を拡散させた状態で吹出させることができる。 従って、 当該上昇気流による上記基板の温度分布への影響を低減させることができ、 より 均一な温度分布を形成することができる。
本発明の上記第 1 2態様によれば、 上記貫通孔内に遮蔽板が設けられているこ とによっても、 上記上昇気流の拡散、 あるいは遮蔽を行なうことができ、 上記基 板の温度分布の均一化に寄与することができる。
本発明の上記第 1 3態様によれば、 上記加熱装置が、 上記基板の表面に供給さ れた膜原料溶液を、 当該基板を加熱することで乾燥させて、 上記表面に薄膜を形 成する薄膜形成用加熱装置であることにより、 当該加熱処理の際における温度分 布の均一ィ匕を実現し、 その結果として、 均一化された膜厚分布を有する上記薄膜 の形成を実現することができる。 さらに、 従来あまり問題とされなかったような 乾燥むら （サーマルイメージ： Thermal Image) の発生を防止することができ、 高精度な薄膜形成を行なうことができる。 図面の簡単な説明
本発明のこれらと他の目的と特徴は、 添付された図面についての好ましい実施 形態に関連した次の記述から明らかになる。 この図面においては、
図 1は、 本発明における一実施形態に係る加熱装置の構成を示す模式斜視図で あり、
図 2は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 プロキシミティピンの 周囲に、 その上面がホットプレートの上面と略同じ高さ位置とされた温度調節部 材が配置されている状態を示し、
図 3は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図でありて、 プロキシミティピンの 周囲に、 その上面がホットプレートの上面よりも上方の高さ位置に位置された温 度調節部材が配置されている状態を示し、
図 4は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 プロキシミティピンの 周囲に、 その上面がホットプレートの上面よりも下方の高さ位置に位置された温 度調節部材が配置されている状態を示し、
図 5は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 プロキシミティピンの 周囲に凹部が配置されている状態を示し、
図 6は、 図 2の温度調節部材の模式平面図であり、
図 7は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 のこぎり歯のような多 角形形状を有するものを示し、
図 8は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 正八角形形状を有する ものを示し、
図 9は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 複数の部分円環部材に より構成されるものを示し、
図 1 0は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であつて、 複数の円形部材によ り構成されるものを示し、
図 1 1は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 多数の微細な粒子部 材により構成されるものを示し、
図 1 2は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 多数の線状部材によ り構成されるものを示し、
図 1 3は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 複数の線状部材が放 射状に配置されることで構成されるものを示し、
図 1 4は、 図 6の温度調節部材の形状の変形例であって、 複数の任意形状の部 材により構成されるものを示し、
図 1 5は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 リフトピンの貫通孔 の周囲に、 その上面がホットプレートの上面と略同じ高さ位置とされた温度調節 部材が配置されている状態を示し、
図 1 6は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 リフトピンの貫通孔 の周囲に、 その上面がホットプレートの上面よりも上方の高さ位置に位置された 温度調節部材が配置されている状態を示し、
図 1 7は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 リフトピンの貫通孔 の周囲に、 その上面がホットプレートの上面よりも下方の高さ位置に位置された 温度調節部材が配置されている状態を示し、
図 1 8は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 リフトピンの貫通孔 の周囲に、 凹部が形成されている状態を示し、
図 1 9は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 リフトピンの貫通孔 の開口部が拡大されている状態を示し、
図 2 0は、 上記加熱装置の部分的な模式断面図であって、 リフトピンの周囲に 遮蔽板が設けられている状態を示し、
図 2 1は、 図 1 5の温度調整部材の模式平面図であり、
図 2 2は、 本発明の実施例 2の加熱装置におけるリフトピン周りの構成を示す 模式断面図であり、
図 2 3 A及び図 2 3 Bは、 実施例 1のプロキシミティピンを用！/、た場合の基板 の温度分布を示す図であり、 図 2 3 Bは、 プロキシミティピンの中心からの距離 と基板の表面温度との関係を示すグラフであり、 図 2 3 Aは、 図 2 3 Bのグラフ に基づく、 基板表面における 2次元的な温度変化を示す等温線分布図であり、 図 2 4 A及び図 2 4 Bは、 比較例 1のプロキシミティピンを用いた場合の基板 の温度分布を示す図であり、 図 2 4 Bは、 プロキシミティピンの中心からの距離 と基板の表面温度との関係を示すグラフであり、 図 2 4 Aは、 図 2 4 Bのグラフ に基づく、 基板表面における 2次元的な温度変化を示す等温線分布図であり、 図 2 5 A及び図 2 5 Bは、 実施例 2のリフトピンを用いた場合の基板の温度分 布を示す図であり、 図 2 5 Bは、 リフトピンの中心からの距離と基板の表面温度 との関係を示すグラフであり、 図 2 5 Aは、 図 2 5 Bのグラフに基づく、 基板表 面における 2次元的な温度変化を示す等温線分布図であり、
図 2 6 A及び図 2 6 Bは、 比較例 2のリフトピンを用いた場合の基板の温度分 布を示す図であり、 図 2 6 Bは、 リフトピンの中心からの距離と基板の表面温度 との関係を示すグラフであり、 図 2 6 Aは、 図 2 6 Bのグラフに基づく、 基板表 面における 2次元的な温度変化を示す等温線分布図であり、 図 2 7は、 従来の加熱装置の構成を示す模式断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の記述を続ける前に、 添付図面において同じ部品については同じ参照符 号を付している。
まず、 本発明にて用いられている用語の定義について述べる。
用語 「プロキシミティピン （proximity- pin) 」 とは、 被加熱基板の加熱処理 において、 ホットプレートに上記被加熱基板を吸着させずに、 当該被加熱基板と 上記ホットプレートとの間に、 所定の間隔を有するように当該被加熱基板を保持 するための間隔保持ピンのことである。 また、 このように上記プロキシミティピ ンにて上記所定の間隔が保持された状態で、 上記ホットプレートからの輻射熱に より行なわれる上記被加熱基板の加熱処理のことをプロキシミティベータ
^proximity bake) といつ。
用語 「サーマルイメージ （Thermal Image) 」 とは、 塗布若しくは印刷後の仮 乾燥段階で、 被加熱基板の温度むらにより発生する膜厚むらのことである。 この ような温度むらはリフトピン、 プロキシミティピン、 あるいは口ポットハンド等、 上記被加熱基板と接触されるものとの熱伝導や貫通孔において生じる上昇気流に より生じる。
以下、 図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
本発明の一の実施形態にかかる加熱装置の一例である薄膜形成用の加熱装置 1
0 1の主な構成を示す模式図を図 1に示す。
図 1に示すように、 加熱装置 1 0 1は、 その上方に配置された被加熱基板の一 例である基板 1 0に対して、 その図示上面側を加熱表面として輻射熱を付加して 加熱するホットプレート 2と、 このホットプレート 2の上面に備えられ、 基板 1 0に対する上記加熱の際に、 基板 1 0をホットプレート 2から所定の間隔を有す るように保持する複数の基板支持ピン 5、 1 1とを備えている。
このような加熱装置 1 0 1においては、 その上面に膜原料溶液が供給された状 態の基板 1 0を、 ホットプレート 2の上記加熱表面から所定の間隔を有するよう に夫々の基板支持ピン 5、 1 1で支持した状態にて、 ホットプレート 2の上記加 熱表面から基板 1 0に対して輻射加熱を行なうことで、 基板 1 0全体が略均一に カロ熱されながら、 上記膜原料溶液を乾燥させることで、 基板 1 0上に薄膜を形成 する膜形成処理が行なわれる。
また、 加熱装置 1 0 1が備える夫々の基板支持ピン 5、 1 1は、 その使用目的 及び機能により 2種類に分けることができる。 1つの種類としては、 ホットプレ ート 2の上方の所定の高さ位置に基板 1 0が位置されるように、 加熱処理の際に 基板 1 0の支持を行なうためのプロキシミティピン （proximity- pin) 1 1であ り、 もう 1つの種類としては、 プロキシミティピン 1 1に基板 1 0を支持可能に するため、 その上方に配置された基板 1 0を支持しながら下降させるとともに、 プロキシミティピン 1 1に支持された基板 1 0をその下方より突き上げるように 上昇させて排出させるためのリフトピン （lift- pin) 5である。 以下、 この加熱 装置 1 0 1の構成、 特に、 夫々のリフトピン 5及ぴプロキシミティピン 1 1に関 係する構成を中心について詳細に説明する。
ここで、 加熱装置 1 0 1において、 ホットプレート 2の上方において、 膜原料 溶液 8がその上面に塗布された基板 1 0が、 プロキシミティピン 5により支持さ れた状態を示す模式断面図を図 2に示す。 図 2に示すように、 ホットプレート 2 は、 基板 1 0を加熱するものであり、 例えば、 電力などによって熱を発生する発 熱部 4と、 この発熱部 4から付加される熱を基板 1 0に対して輻射放熱するトツ ププレート部 3とを組み合わせてなるものなどを用いることができる。 なお、 ホ ットプレート 2はこのように組み合わせて構成されるもののみに限られることな く、 例えば、 上記発熱部単体にて構成されるような場合であってもよい。 また、 このような発熱部 4としては、 シーズヒータ等を用いることができ、 トッププレ ート部 3は、 伝熱性が良好な金属材料として、 例えばアルミニウムで形成するこ とができる。 また、 基板 1 0としては、 配向膜インキやレジスト膜インキなどの 膜原料溶液 8が塗布されたガラス板など、 平板状のものを用いることができる。 また、 図 2に示すように、 ホットプレート 2の上面、 すなわち、 トッププレー ト部 3の上面には、 基板 1 0が加熱される間に基板 1 0をホットプレート 2から 一定の間隔を有して保持するように、 プロキシミティピン 1 1が配置して固定さ れる。 プロキシミティピン 1 1はその上方側先端部で基板 1 0を支持することが可能 となっており、 さらに、 上記先端部が尖端部として形成されていることで、 小さ な支持面積で基板 1 0の支持を行ない、 当該支持による基板 1 0へ影響低減が図 られている。 また、 プロキシミティピン 1 1としては、 熱伝導率の小さなポリエ ーテルイミド樹脂、 パーフルォロアルコキシ樹脂、 ポリカーボネート樹脂などの プラスチック材料からなるものを用いるとよい。 また、 このように、 プラスチッ ク材料にて全体が形成されるような場合に代えて、 プロキシミティピン 1 1の本 体部が剛性の高い金属材料 （例えば、 ステンレス材料） で形成し、 その先端部の みをプラスチック材料で形成するような場合であってもよい。 また、 プロキシミ ティピン 1 1は、 例えば、 その直径が 0 . 1 mm〜 5 mm程度の範囲にて形成さ れている。 なお、 プロキシミティピン 1 1は、 単線材として形成される場合、 あ るいは複数の細レヽ線材の集合体として形成される場合のいずれの場合であつても よい。
また、 図 2に示すように、 ホットプレート 2の図示上面におけるプロキシミテ イビン 1 1の周囲には、 ホットプレート 2とは別部材からなる （すなわち、 独立 した部材からなる） 減熱部及び減熱部材の一例である温度調節部材 1 3が配置さ れている。 この温度調節部材 1 3は、 後述するように、 トッププレート部 3から 基板 1 0に向けて付加される輻射熱量を、 温度調節部材 1 3が設けられた部分に おいて低減させるという機能を有している。 また、 温度調節部材 1 3を配置する 箇所は、 ホットプレート 2の上面付近、 すなわち、 トツププレート部 3の上面付 近でもトッププレート部 3の中程付近でもよレ、。 ただし、 温度調節部材 1 3と発 熱部 4とが直接的に接触しないように配置させることが好ましい。
このような温度調節部材 1 3としては、 図 6の温度調整部材 1 3の模式平面図 に示すように、 例えば、 その外周端部が略円形状を有し、 その直径が 0 . ：! 〜 2 O mm程度、 厚さ 0 . 0 0 1 mm以上のリング形状のものを用いることができる。 この場合、 上記リング形状の内径は、 プロキシミティピン 1 1の周面と接するよ うに、 プロキシミティピン 1 1の直径と略同じ寸法として形成することができ、 あるいは、 プロキシミティピン 1 1の周面と接しないように間隙をもって形成す ることで、 上記間隙を、 温度調節部材 1 3よりプロキシミティピン 1 1への伝熱 量を低減させる減熱帯として用いることもできる。 また、 温度調整部材 1 3の材 料としては、 アルミニウムなどの金属材料からなるホットプレート 2の表面素材 より熱伝導率の低レ、材料が用いられることが好ましく、 例えば、 ポリイミ ド系樹 脂、 パーフルォロアルコキシ系樹脂などの合成樹脂、 セラミック材料などの熱伝 導率の低い材料を用いることができる。 なお、 ホットプレート 2の表面素材と同 —の材料、 あるいは、 当該表面素材と熱伝導率の近い材料を用いることもできる。 その他、 合金材料等を含めた金属材料、 自然石材等も用いることができる。 ただ し、 ホットプレート 2による加熱温度に対する耐熱性を有していることが必要で あり、 例えば、 2 0 0 °C程度以上の耐熱温度を有していることが好ましい。
また、 図 2に示すように、 '温度調節部材 1 3は、 ホットプレート 2におけるト ッププレート部 3の上面において、 プロキシミティピン 1 1の周囲に当該、温度調 節部材 1 3の形状に合致するように形成された穴部に嵌め込むことで配置させる ことができる。 また、 このような配置は、 耐熱性接着材料による接着固定手段や ネジ止めによる固定手段を用いることで保持させることができる。 なお、 図示し ないが、 トッププレ一ト部 3の上面に温度調整部材 1 3を耐熱性接着剤を用いて 直接接着して固定するような場合であってもよい。
このように、 温度調節部材 1 3をホットプレート 2のプロキシミティピン 1 1 の周囲に配置することにより、 プロキシミティピン 1 1で保持された基板 1 0に 対して輻射される熱量を調節することができる。 具体的には、 温度調節部材 1 3 の材料としてホットプレート 2の表面素材より熱伝導率が低いものを選択するこ とにより、 温度調節部材 1 3の周囲におけるホットプレート 2の表面から直接的 に基板 1 0に輻射される熱量よりも、 ホットプレート 2から温度調節部材 1 3を 介して基板 1 0に輻射される熱量を大きく減少させることができる。 また、 温度 調節部材 1 3として、 ホットプレート 2の表面素材と熱伝導率が近 、ものを選択 することにより、 基板 1 0に対して輻射される熱量をわずかに減少させることが できる。 なお、 ホットプレート 2の表面素材と同一の材料を用いた場合であって も、 温度調節部材 1 3とホットプレート 2との接触面における接触抵抗によって、 ホットプレート 2から温度調節部材 1 3への伝熱量を微小に低減させることがで きるため、 これに伴って上記輻射熱量を微小に低減させることができ、 基板 1 0 の微妙な温度調節を行うことが可能となる。 例えば、 ホットプレート 2の表面温 度が 1 5 0 °C程度であるような場合にあっては、 このような接触抵抗により 2〜 3 °C程度温度を低下させることができる。
また、 温度調節部材 1 3をホットプレート 2の上面付近に配置する場合におい て、 図 3の模式説明図に示すように、 温度調節部材 1 3の上面が、 ホットプレー ト 2の上面より高い位置にあるように配置、 すなわち、 基板 1 0とホットプレー ト 2との間の間隔寸法よりも、 基板 1 0と温度調節部材 1 3との間の間隔寸法が 小さくなるように配置してもよい。 このようにすることにより、 例えば、 温度調 節部材 1 3から基板 1 0への輻射熱量の減熱量が大きくなりすぎたような場合で あっても、 この温度調節部材 1 3と基板 1 0との間の間隔寸法を小さくするよう な調整を行なうことで、 上記減熱量を適切な量に調整することが可能となる。 ま た、 逆に、 図 4の模式断面図に示すように、 温度調節部材 1 3の上面が、 ホット プレート 2の上面より低い位置にあるように配置、 すなわち、 基板 1 0とホット プレート 2との間の間隔寸法よりも、 基板 1 0と温度調節部材 1 3との間の間隔 寸法が大きくなるように配置してもよい。 このようにすることにより、 温度調節 部材 1 3力、ら基板 1 0に輻射される熱量を、 その周囲におけるホットプレート 2 力 ら直接的に基板 1 0に輻射される熱量よりもさらに小さくすることができ、 そ の結果として、 温度調節部材 1 3が相対する部分における基板 1 0の温度をその 周囲よりも低くするような温度調節を行なうことができる。 なお、 ホットプレー ト 2の上面の高さ位置に対する温度調整部材 1 3の上面の高さ位置の差は、 例え ば、 一 （トッププレート部 3の厚さ寸法） 〜十 5 mm程度の範囲で調整すること が好ましい。 ただし、 プロキシミティピン 1 1との接触位置を中心として、 直径 1 5 mm程度の範囲が伝熱による温度変化の影響を受ける領域であることを考慮 すれば、 _ 2 O mmを超える差が付けられるような場合には、 それ以上の効果を 期待することができないものと考えられる。
また、 温度調節部材 1 3の形状は、 その周囲の形状が略円形のリング形状とさ れる場合のみに限られるものではない。 例えば、 このような場合に代えて、 温度 調節部材 1 3の外周端部の形状が、 多角形であるような場合であってもよい。 具 体的には、 図 7に示すように、 周囲の形状がのこぎり歯のような形状の多角形で あるように構成された温度調節部材 1 3 Aや、 図 8に示すように、 正八角形に構 成された温度調節部材 1 3 Bを用いることができる。 温度調節部材 1 3 Bのよう に周囲の形状を正多角形とすることで、 略円形の形状と近似することができ、 ま た、 温度調節部 1 3 Aのように、 周囲の形状をのこぎり歯形状とすることで、 ホ ットプレート 2と温度調節部材 1 3との境界線があいまいとなり、 相対する基板 1 0の温度調節をよりなだらかなものとすることができる。
さらに、 図 9や図 1 0に示すように、 プロキシミティピン 1 1の周囲に、 複数 の部材が配置されることにより、 温度調節部材 1 3 C、 1 3 Dが構成されるよう な場合であってもよい。 例えば、 図 9の温度調節部材 1 3 Cは、 4つの部分円環 部材 1 4 Cがプロキシミティピン 1 1の中心位置をその中心として環状に酉己置さ れることにより、 略環状形状にて構成されている。 また、 図 1 0の温度調節部材 1 3 Dは、 8つの円形部材 1 4 Dが、 プロキシミティピン 1 1の周囲に略均等に 配置されることにより構成されている。 このように、 複数の部材を用いて温度調 節部材 1 3 C、 1 3 Dが構成されるような場合であっても、 夫々の部材の形状や 間隔を調整することで、 温度調整部材としての機能を備えさせることができる。 なお、 このような部材は、 上述のように部分円環部材 1 4 Cや円形部材 1 4 Dで あるような場合の他に、 三角形部材ゃ方形部材等、 様々な形状の部材を用いるこ とができる。 もちろん、 複数種類の形状の部材が混合して配置されるような場合 であってもよい。
また、 図 1 1に示すように、 プロキシミティピン 1 1の周囲に、 多数の微細な 粒子部材 1 4 Eを配置させることにより、 温度調節部材 1 3 Eを構成することも できる。 さらに、 図 1 2に示すように、 多数の線状部材 1 4 Fを互いに略平行に 配置することで、 温度調節部材 1 3 Fを構成することもできる。 もちろん、 この ような線状部材 1 4 Fの配列は様々なパターンを取ることができ、 例えば、 格子 状に配列することや不規則な配列等とすることもできる。 このような温度調節部 材 1 3 E、 1 3 Fによれば、 粒子部材 1 4 Eや線状部材 1 4 Fの配置密度や材質 を調整することで、 温度調節部材 1 3 E、 1 3 Fの減熱能力を微小に調整するこ とができるという利点がある。
また、 図 1 3に示すように、 複数の線状部材 1 4 Gを、 プロキシミティピン 1 1の周囲に略放射状に配置させることで、 温度調節部材 1 3 Gを構成すること もできる。 さらに、 図 1 4に示すように、 複数の任意形状の部材 1 4 Hを配置さ せることで、 温度調節部材 1 3 Hを構成することもできる。
なお、 温度調節部材 1 3の形状を多角形等、 複雑な形状にするような場合にあ つては、 ホットプレート 2及び温度調節部材 1 3の加工が複雑となるため、 温度 調節部材 1 3の形状を多角形等にするかどうかは、 要求される膜厚平滑性と、 加 熱装置 1 0 1の許される製造原価により選択するとよい。
また、 上述の温度調整部材 1 3の様々な形状や配置を採用するような場合の他 に、 ホットプレート 2におけるプロキシミティピン 1 1の周囲に冷却手段を設け るような場合であってもよレ、。 冷却手段を設けることにより、 上記周囲における 温度を部分的に低減することができ、 それに伴って輻射される熱量をも低減する ことができるからである。 なお、 このような冷却手段としては、 例えば、 空気冷 却管や水冷管等の流体冷却手段、 あるいは空冷フィン等を用いることができる。 また、 上記流体冷却手段を用いるような場合にあっては、 例えば、 空気なら 6 0 c c /m i n〜 6 0 0 c c /m i nの流量範囲、 水なら 6 c c /m i n〜 6 0 c c /m i nの流量範囲とすることが好ましい。 さらに、 空 フィンを用いる場合 にあっては、 例えば、 空冷フィンの設置領域の面積に対して、 フィン表面積 （伝 熱面積） を 1 . 1〜： 1 0倍程度の間で採用することができる。
さらに、 .温度調節部材 1 3を別部材とするような場合に代えて、 ホットプレー ト 2の表面におけるプロキシミティピン 1 1の周囲に、 プロキシミティピン 1 1 の中心をその中心とした略同心円状あるいは同心多角形の切れ目を設けるような 場合であってもよい。 このような切れ目を形成することで、 当該切れ目部分にお いて、 接触抵抗により伝熱量が減少され、 その結果として、 当該部分の温度を他 の部分よりも低下させることができ、 輻射熱量の低減を図ることができるからで ある。 なお、 このような切れ目は、 例えば、 1箇所〜 2 0箇所程度の範囲で形成 することが好ましい。
このように、 ホットプレート 2におけるプロキシミティピン 1 1の周囲に、 温 度調節部材 1 3を配置させることで、 ホットプレート 2より直接的に基板 1 0に 輻射される熱量よりも、 温度調節部材 1 3を介して輻射させる熱量を減少させる ことができる。 これにより、 プロキシミティピン 1 1と基板 1 0との接触により 伝熱される熱量を、 上記輻射熱量を減少させることで相殺する、 言い換えれば、 上記伝熱熱量分だけ、 上記輻射熱量を減少させることで、 擬似的に上記伝熱が生 じなかったようにすることができる。 従って、 プロキシミティピン 1 1と基板 1 0との接触による伝熱に伴って、 基板 1 0においてプロキシミティピン 1 1が位 置する箇所を中心とする円形の高温部分が発生することを防止することができ、 基板 1 0の温度分布の均一化を図ることができる。 なお、 乾燥させる基板 1 0の 厚さ、 塗布する材料の揮発温度、 塗布量などを考慮して、 温度調節部材 1 3の配 置、 形状、 形成材料を選択することで、 上記輻射熱量の減少量を調節することが できる。
また、 ホットプレート 2よりも熱伝導率の低い材料を温度調節部材 1 3に使用 した場合には、 プロキシミティピン 1 1自体の温度を下げることができ、 より一 層の効果がある。
また、 基板 1 0に対する輻射熱を調節するための減熱部は、 上述した温度調節 部材 1 3のように、 部材として構成されるような場合に限られるものではない。 例えば、 このような場合に代えて、 図 5に示すように、 プロキシミティピン 1 1 の周囲におけるホットプレート 2上面に凹部 2 3を形成することで、 この凹部 2 3を上記減熱部として機能させるように構成してもよレ、。 図 5に示すように、 凹 部 2 3は、 ホットプレート 2のプロキシミティピン 1 1の周囲にてリング形状に 形成されており、 その内底表面の高さ位置が、 ホットプレート 2の上面よりも低 くなるように形成されている。 この凹部 2 3の外周の直径は、 0 . l〜2 0 mm 程度、 深さは 0 . 0 l mm以上で調節するとよい。
また、 凹部 2 3の形状は、 リング形状だけでなく、 上述した温度調節部材 1 3 と同様に多角形形状等、 様々な形.状を取り得る。 特に、 凹部 2 3の内底表面にお いて、 プロキシミティピン 1 1の中心に向けて、 例えば深くなるような深さ勾配 を設けることも輻射熱量の調整を行なう上では有効な手段である。 凹部 2 3力 ら 基板 1 0への輻射熱量は、 凹部 2 3の内底表面と基板 1 0との距離に反比例する 力 らである。 なお、 このような傾斜を設ける場合には、 例えば、 その傾斜角度を 1 0〜9 0度の範囲で選択し得る。 次に、 リフトピン 5の構造について説明する。 まず、 加熱装置 1 0 1のホット プレート 2の上方において、 膜原料溶液 8がその上面に塗布された基板 1 0が、 リフトピン 5により支持された状態を示す模式断面図を図 1 5に示す。
図 1 5に示すように、 トッププレート部 3と発熱部 4とが組み合わされて構成 されるホットプレート 2には、 複数の貫通孔 6 (なお、 図 1 5においてはその内 の 1つの貫通孔 6を示す） が形成され、 貫通孔 6には、 この貫通孔 6に沿って昇 降可能であって、 基板 1 0が加熱される間に基板 1 0をホットプレート 2から任 意の間隔を有するように突き上げて保持するリフトピン 5が配置される。
リフトピン 5としては、 ステンレス、 メツキされた鋼、 アルミニウム、 銅およ びその合金などの金属製の棒材の先端に、 熱伝導率の小さなポリエーテルィミド 榭脂、 パーフルォロアルコキシ樹脂、 ポリカーボネート樹脂などのプラスチック 材料を配置したものを用いるとよい。 なお、 このように、 リフトピン 5が金属材 料とプラスチック材料とにより形成される場合に代えて、 その全体を上記プラス チック材料にて形成するような場合であってもよい。 その剛性を保つことができ るならば、 リフトピン 5全体としての熱伝導率を小さくすることができるからで ある。 また、 リフトピン 5は、 例えば、 その直径が 0 . 5 mm〜5 mm程度の範 囲にて形成されており、 このリフトピン 5が配置される貫通孔 6の孔径は、 リフ トビン 5の直径よりも 0 . 0 0 1 mm〜 2 mm程度の範囲で大きくなるように形 成される。 なお、 リフトピン 5の貫通孔 6に沿っての上記昇降の駆動は、 エアシ リンダ、 サーボモータ、 パルスモータなどの手段が用いられる。
また、 図 1 5に示すように、 ホットプレート 2の図示上面における貫通孔 6の 周囲には、 ホットプレート 2とは別部材からなる （すなわち、 独立した部材から なる） 減熱部及び減熱部材の一例である温度調節部材 7が配置されている。 この 温度調節部材 7は、 上述したプロキシミティピン 1 1の周囲に配置される温度調 節部材 1 3と同様に、 トッププレート 3から基板 1 0に向けて付加される輻射熱 量を、 温度調節部材 7が設けられた部分において低減させるという機能を有して レ、る。 また、 温度調節部材 7を配置する箇所は、 ホットプレート 2の上面付近、 すなわち、 トッププレート部 3の上面付近でも、 トッププレート部 3の中程付近 でもよレ、。 ただし、 温度調節部材 7と発熱部 4とが直接的に接触しないように配 置させることが好ましい。
このような温度調節部材 7としては、 図 2 1の温度調節部材 7の模式平面図に 示すように、 例えば、 その外周端部が略円形状を有し、 その外周直径が 0 . 1〜 2 O mm程度、 厚さ 0 . 0 0 1 mm以上のリング形状のものを用いることができ る。 また、 上記リング形状の内径は、 貫通孔 6の孔径と略同じ寸法とされる。 ま た、 温度調節部材 7の材料としては、 アルミニウムなどの金属材料からなるホッ トプレート 2の表面素材より熱伝導率の低い材料が用いられることが好ましく、 例えば、 ポリイミド系榭脂、 パーフルォロアルコキシ系樹脂などの合成樹脂、 セ ラミック材料などの熱伝導率の低い材料を用いることができる。 ただし、 ホット プレート 2の表面素材と同一の材料、 あるいは、 当該表面素材と熱伝導率の近い 材料を用いることもできる。
また、 図 1 5に示すように、 温度調節部材 7は、 ホットプレート 2におけるト ッププレート部 3の上面において、 リフトピン 5の周囲、 すなわち、 貫通孔 6の 周囲に当該温度調節部材 7の形状に合致するように形成された穴部に嵌め込むこ とで配置させることができる。 また、 このような配置は、 耐熱性接着剤による接 着固定手段ゃネジ止めや圧入による固定手段を用いることで保持させることがで さる。
このように、 温度調節部材 7をホットプレート 2の貫通孔 6周囲に配置するこ とにより、 リフトピン 5で保持された基板 1 0に対して輻射される熱量を調節す ることができる。 具体的には、 温度調節部材 7の材料としてホットプレート 2の 表面素材より熱伝導率が低レヽものを選択することにより、 温度調節部材 7の周囲 におけるホットプレート 2の表面から直接的に基板 1 0に輻射される熱量よりも、 ホットプレート 2から温度調節部材 7を介して基板 1 0に輻射される熱量を大き く減少させることができる。 また、 上述したプロキシミティピン 1 1の周囲に配 置される温度調節部材 1 3と同様に、 ホットプレート 2の表面素材と熱伝導率が 近いものを選択することや、 当該表面素材と同一の材料を用いて、 上記輻射熱量 の調整を微小に行ない、 基板 1 0の微妙な温度調節を行なうような場合であって あよい。
また、 温度調節部材 7をホットプレート 2の上面付近に配置する場合において、 図 1 6の模式断面図に示すように、 温度調節部材 7の上面が、 ホットプレート 2 の上面より高い位置にあるように配置してもよく、 あるいは、 図 1 7の模式断面 図に示すように、 温度調節部材 7の上面が、 ホットプレート 2の上面より低い位 置にあるように配置してもよい。 このようにすることにより、 上述したプロキシ ミティピン 1 1用の、温度調節部材 1 3と同様に、 温度調節部材 7より基板 1 0に 輻射される熱量の調節を行ない、 温度調節部材 7が相当する部分における基板 1 0の温度調節を行なうことができる。
また、 温度調節部材 7の形状は、 その周囲の形状が略円形のリング形状とされ る場合にのみ限られるものではない。 例えば、 このような場合に代えて、 上述し たプロキシミティピン 1 1用の温度調節部材 1 3と同様に、 図 7から図 1 4に示 すように、 正多角形やのこぎり歯形状、 あるいは、 複数の部材により構成される 形状等、 様々な形状とすることができる。
なお、 温度調節部材 7の形状は、 貫通孔 6や温度調節部材 7の加工における複 雑さを考慮しながら、 要求される膜厚平滑性と、 加熱装置 1 0 1の許される製造 原価により選択するとよい。
このように、 ホットプレート 2における貫通孔 6の周囲、 すなわち、 リフトピ ン 5の周囲に、 温度調節部材 7を配置させることで、 ホットプレート 2より直接 的に基板 1 0に輻射される熱量よりも、 温度調節部材 7を介して輻射させる熱量 を減少させることができる。 これにより、 リフトピン 5と基板 1 0との接触によ り伝熱される熱量を、 上記輻射熱量を減少させることで相殺することができる。 従って、 リフトピン 5と基板 1 0との接触による伝熱に伴って、 基板 1 0におい てリフトピン 5が位置する箇所を中心とする円形の高温部分が発生することを防 止することができ、 基板 1 0の温度分布の均一化を図ることができる。 なお、 乾 燥させる基板 1 0の厚さ、 塗布する材料の揮発温度、 塗布量などを考慮して、 温 度調節部材 7の配置、 形状、 形成材料を選択することで、 上記輻射熱量の減少量 を調節することができる。
また、 基板 1 0に対する輻射熱を調節するための減熱部は、 部材として構成さ れるような場合に限られるものではない。 このような場合に代えて、 図 1 8に示 すように、 貫通孔 6の周囲におけるホットプレート 2の上面に凹部 2 7を形成す ることで、 この凹部 2 7を上記減熱部として機能させるように構成してもよい。 図 1 8に示すように、 凹部 2 7は、 ホットプレート 2の貫通孔 6の周囲にてリン グ形状に形成されており、 その内底表面の高さ位置が、 ホットプレート 2の上面 よりも低くなるように形成されている。 なお、 この凹部 2 7の外周の直径は、 0 . l〜2 0 mm程度、 深さは 0 . 0 1 mm以上で調節するとよい。 また、 凹部 2 7 形状は、 リング形状だけでなく、 上述した温度調節部材と同様に多角形形状等、 様々な形状を取り得る。
また、 図 1 9の模式断面図に示すように、 夫々のリフトピン 5にて支持された 状態の基板 1 0に対する上昇気流を調節するために、 ホットプレート 2の貫通孔 6の孔径が、 ホットプレート 2の上面付近で拡大されるように構成してもよい。 例えば、 図 1 9に示すように、 ホットプレート 2の上面における貫通孔 6の開口 部に、 略リング状の段部 6 aを形成することで、 上記上面付近での孔径の拡大を 行なうことができる。 なお、 ホットプレート 2の上面における貫通孔 6の上記開 口部の口径としては、 直径が 5〜2 0 mm程度、 その深さは 1 mm以上とすると よい。
このように、 ホットプレート 2の貫通孔 6の孔径がホットプレート 2の上面付 近で拡大されていることにより、 貫通孔 6を伝って真つ直ぐに上昇してきた上昇 気流を、 基板 1 0に当たる前に拡散させる、 すなわち、 ホットプレート 2の表面 における貫通孔 6の開口部出口付近において拡散させることができる。 従って、 このような貫通孔 6内の上昇気流に起因する基板 1 0の温度むらを拡散させるこ とができる。
また、 上記拡大する貫通孔 6の開口部の形状は、 略円形 （筒状） とされるよう な場合に限られるものではなく、 正六角形、 正八角形などの多角形や、 のこぎり 歯のような形状の多角形等、 様々な形状を取り得る。 例えば、 上記開口部の形状 を多角形とするような場合にあっては、 貫通孔 6に沿って発生する上昇気流を上 記開口部付近にて、 より拡散させることができ、 基板 1 0の温度の急激な変化が 押さえられ、 より精密な温度調節が可能となる。
また、 ホットプレート 2の貫通孔 6の孔径をホットプレート 2の上面付近で拡 大させるとともに、 併せて、 温度調節部材 7を用いるように構成してもよい。 こ のように構成することにより、 基板 1 0の温度調節をより緻密に行うことができ る。 なお、 図 1 9に示す貫通孔 6の開口部が拡大された形態は、 併せて、 貫通部 6の周囲に凹部 2 7が形成された形態であるということもでき、 凹部 2 7が設け られることによる輻射熱量の減少効果をも得ることが可能となる。
また、 図 2 0に示すように、 基板 1 0に対する上昇気流を調節するために、 リ フトピン 5の周囲に貫通孔 6下部からの上昇気流を遮る遮蔽板 9を備えるように 構成してもよい。 遮蔽板 9により、 筒状に上昇してきた気流をさらに積極的に拡 散させることができる。 遮蔽板 9は、 リフトピン 5の頂部から 0 . l〜1 0 mm 程度の下部位置にリフトピン 5の直径より 1〜 1 5 mm程度大きな直径のリング 状のものを設置するとよレ、。 遮蔽板 9の取付け位置おょぴその直径によっては、 貫通孔 6を完全に塞ぎ、 上昇気流を完全に閉じることもできる。
なお、 遮蔽板 9の形状は、 リング形状 （円形） だけでなく、 正六角形、 正八角 形などの多角形やのこぎり歯のような形状の多角形であるように構成してもよい。 このように遮蔽板 9が多角形であると、 上昇気流をより拡散させることができ、 基板 1 0における温度の急激な変化が押さえられ、 より精密な温度調節が可能と なる。
また、 遮蔽板 9を用いるとともに、 併せて温度調節部材 7を用いるように構成 してもよレ、。 また、 遮蔽板 9を用いるとともに、 併せてホットプレート 2の貫通 孔 6の孔径をホットプレート 2の上面付近で拡大させるように構成してもよレ、。 このように構成することにより、 基板 1 0の温度調節をより緻密に行うことがで きる。 なお、 リフトピン 5の周囲に配置される温度調節部材 7の構造いついては、 上述したプロキシミティピン 1 1の周囲に配置される温度調節部材 1 3の構造例 を参照しながら、 様々な形態を選択し得る。
次に、 図 1に戻って、 このようなプロキシミティピン 1 1及ぴリフトピン 5、 さらに、 夫々の温度調節部材 1 3、 7が備えられている加熱装置 1 0 1の全体構 成について、 さらに詳細に説明する。
図 1に示すように、 加熱装置 1 0 1のホットプレート 2の上面の略中央付近に、 プロキシミティピン 1 1が配置されており、 さらに、 ホットプレート 2の上面の 4つの隅部近傍の夫々には、 貫通孔 6に沿つて昇降可能にリフトピン 5が酉 S置さ れている。 また、 プロキシミティピン 1 1の周囲には、 温度調節部材 1 3が備え られており、 さらに、 夫々のリフトピン 5の周囲、 すなわち、 夫々の貫通孔 6の 周囲には、 温度調整部材 7が備えられている。
また、 基板 1 0の表面には、 その周部を除いて膜原料溶液が印刷供給されるこ とにより印刷パターン 1 0 aが形成されている。 加熱装置 1 0 1には、 この基板 1 0における印刷パターン 1 0 aが形成されていない端部を保持するように、 複 数のリフト爪 1 6が備えられている。 夫々のリフト爪 1 6は、 ホットプレート 2 の外側において昇降可能に備えられた略棒状の爪支持部材 1 5に固定されており、 夫々のリフト爪 1 6を一体的に昇降させることが可能となっている。
また、 ホットプレート 2の下方には、 夫々のリフトピン 5と夫々のリフト爪 1 6とを一体的に昇降させる昇降駆動装置 9が備えられている。 さらに、 加熱装置 1 0 1には、 基板 1 0の下面を支持しながら、 基板 1 0の供給及び排出を行なう ロボットハンド 1 7が備えられている。
さらに、 加熱装置 1 0 1には、 ロボットハンド 1 7による基板 1 0の供給及び 排出動作、 ホットプレート 2による基板 1 0の加熱動作、 昇降駆動装置 9による 夫々のリフトピン 5及びリフト爪 1 6の昇降動作の夫々の動作制御を、 互いに関 連付けながら統括的に行なう制御装置 （図示しない） が備えられている。 このよ うな制御装置により加熱装置 1 0 1における夫々の構成部の動作制御が互いに関 連付けられながら統括的に行なわれることにより、 基板 1 0に対する薄膜形成の ための加熱処理が行なわれることとなる。
次に、 このような構成を有する加熱装置 1 0 1において、 供給された基板 1 0 に対する加熱処理が行なわれる手順について、 以下に説明する。 なお、 以下に示 す夫々の動作は、 上記制御装置により互いに関連付けられながら統括的に行なわ れる。
まず、 図 1に示す加熱装置 1 0 1において、 昇降駆動装置 9により夫々のリフ トビン 5及び夫々のリフト爪 1 6力 プロキシミティピン 1 1の先端よりも上方 の位置である上昇位置に位置された状態とされる。 この上昇位置においては、 夫々のリフトピン 5の先端位置、 及び夫々のリフト爪 1 6の支持端位置が、 略同 じ高さ位置とされる。 その後、 その下面がロボットハンド 1 7により支持された 状態の基板 1 0が、 ロボットハンド 1 7の移動により、 ホットプレート 2の上方 に供給され、 上記上昇位置に位置された状態の夫々のリフトピン 5及び夫々のリ フト爪 1 6にその下面が支持されるように、 基板 1 0の受渡しが行なわれる。 な お、 ロボットハンド 1 7から夫々のリフトピン 5への基板 1 0の受渡しの際にお ける高さ位置精度を保っため、 上記上昇位置において、 夫々のリフトピン 5の先 端が、 口ボットハンド 1 7の近傍に位置されるように、 夫々のリフトピン 5の配 置及びロボットハンド 1 7の形状等が決定されている。 この基板 1◦の受渡しが 行なわれた後、 ロボットハンド 1 7は、 ホットプレート 2の上方から退避移動さ れる。
次に、 基板 1 0を支持している状態にある夫々のリフトピン 5と夫々のリフト 爪 1 6とが、 昇降駆動装置 9により、 夫々の高さ位置関係を保ちながら、 一体的 に下降させて、 基板 1 0をホットプレート 2の上面に近接させる。 基板 1 0の下 面がホットプレート 2の略中央付近に設けられているプロキシミティピン 1 1の 先端に当接すると、 基板 1 0の下降動作が停止され、 プロキシミティピン 1 1に よっても基板 1 0が支持された状態とされる。
夫々のリフト爪 1 6は、 基板 1 0において印刷パターン 1 0 aが形成されてい ない位置において、 基板 1 0の支持を行なっているため、 上記下降動作の後、 加 熱処理の際においても、 プロキシミティピン 1 1とともに基板 1 0の支持を行な う。 一方、 夫々のリフトピン 5は、 印刷パターン 1 0 a内にて基板 1 0の支持を 行なっているため、 夫々のリフトピン 5と基板 1 0との接触時間を短くして、 基 板 1 0への熱的影響の低減化を図るべく、 夫々のリフト爪 1 6とは別個に、 さら に下降される。 具体的には、 昇降駆動装置 9において、 駆動モータとタンデムに 接続されたエアシリンダ (図示しない) により、 夫々のリフト爪 1 6を下降させ ることなく、 夫々のリフトピン 5のみがさらに下降される。 これにより、 基板 1 0は、 ホットプレート 2の上面から所定の間隔が保たれた状態で、 プロキシミテ イビン 1 1及ぴ夫々のリフト爪 1 6に支持された状態とされる。
その後、 この支持状態が保たれた状態にて、 ホットプレート 2の表面からの輻 射による基板 1 0の加熱が開始され、 基板 1 0における印刷パターン 1 0 aの乾 燥処理が行なわれる。 ここで、 基板 1 0において、 夫々のリフトピン 5と接触し ていた部分及びその周囲近傍は、 リフトピン 5との接触による伝熱と、 貫通孔 6 よりの上昇気流との接触により、 他の部分よりも余分に熱量付加が行なわれ、 そ のままでは局部的な温度上昇が発生することとなるが、 夫々の貫通孔 6の周囲に 設けられた温度調節部材 7により、 輻射により付加される熱量が低減されること で、 上記局部的な温度上昇の発生が防止されている。
また、 当該加熱処理の間に基板 1 0と接触しながらその支持を行なうプロキシ ミティピン 1 1は、 その接触による伝熱により、 余分に基板 1 0に対して熱量を 付加し続けることとなるが、 プロキシミティピン 1 1の周囲に温度調節部材 1 3 が備えられていることにより、 輻射により付加される熱量が低減されることで、 上記接触の部分における局部的な温度上昇の発生が防止されている。 従って、 当 該加熱処理において、 基板 1 0の温度分布を略均一な状態とすることができ、 僅 力な温度変化が生じる箇所においても、 その温度変化の勾配をなだらかな状態と することができる。 なお、 夫々のリフト爪 1 6は、 基板 1 0において印刷パター ン 1 0 aが形成されていない部分にてその支持を行なっているため、 上記加熱処 理の際において、 接触による伝熱により基板 1 0に余分な熱量を付加したとして も、 印刷パターン 1 0 aの品質には影響を与えることがない。
このように上記加熱処理の際に、 基板 1 0の温度分布が略均一な状態であって、 温度変化の勾配が生じたとしても当該勾配がなだらかなものとされていることに より、 当該加熱処理により局所的な温度上昇部分を発生させることがない。 よつ て、 印刷パターン 1 0 aの膜厚を略均一なものとし、 上記局所的な温度上昇に伴 つて生じるサーマルイメージも発生させることがない。
基板 1 0に対して所定時間だけ加熱処理が施された後、 ホットプレート 2によ る輻射が停止されるとともに、 昇降駆動装置 9により夫々のリフトピン 5が上昇 されて基板 1 0の下面に当接され、 さらに、 夫々のリフトピン 5とともに夫々の リフト爪 1 6が一体的に上昇されることで、 基板 1 0がホットプレート 2の表面 から離間するように上昇され、 プロキシミティピン 1 1による基板 1 0の支持が 解除される。 その後、 基板 1 0が上記上昇位置まで上昇されると、 昇降駆動装置 9による夫々のリフトピン 5及びリフト爪 1 6の上昇が停止される。 この状態に おいて、 ロボットハンド 1 7が駆動されて、 基板 1 0が支持され、 加熱装置 1 0 1から排出される。 これにより、 基板 1 0に印刷された印刷パターン 1 0 aの乾 燥のための加熱処理が完了する。
なお、 上記加熱処理が施される基板 1◦が小型の基板であるような場合にあつ ては、 印刷パターン 1 0 aが存在しない基板 1 0の周辺を支える夫々のリフト爪 1 6だけで、 基板 1 0の支持を行なうことができるため、 夫々のリフトピン 5や プロキシミティピン 1 1が必要なく、 上記接触による伝熱に伴う局部的な温度上 昇が生じるという問題事態が発生することがない。 しかしながら、 通常、 液晶パ ネルとして用いられる基板 1 0 (例えば、 厚さ 7 mmの基板） の場合、 基板 1 0の長辺が 6 0 O mm以下の場合は、 上述の小型の基板と同様に、 夫々のリフ ト爪 1 6だけで対処することができるものの、 それ以上の長さを有するような場 合にあっては、 基板 1 0を略水平な状態を保ちながら確実に支持を行なうため、 加熱装置 1 0 1のように、 夫々のリフトピン 5及ぴプロキシミティピン 1 1が必 要となる。 なお、 このような基板 1 0の確実な支持のためには、 3 O O mm程度 の間隔ピッチにて基板支持ピン等の支持部材を配置することが好ましい。
また、 夫々のリフトピン 5と基板 1 0との接触時間は、 例えば、 1 0秒程度と 短く、 さらに、 基板 1 0に印刷された膜原料溶液 8の乾燥直前の微妙な時 （すな わち、 温度分布のパラツキがより膜厚変化に影響を与えやすい時） には基板 1 0 に接触しないため、 その減熱程度は、 プロキシミティピン 1 1に比して小さくて もよレ、。 これとは逆に、 プロキシミティピン 1 1は、 約 6 0秒間も基板 1 0と接 触し、 上記微妙な時まで接触し続けるので、 その減熱程度は、 リフトピン 5に比 して大きいということができる。
(実施例 1 )
次に、 上記実施形態の加熱装置 1 0 1において用いられるプロキシミティピン 1 1及び温度調節部材 1 3の実施例について、 実施例 1として以下に説明する。 本実施例 1においては、 上記実施形態の説明で用いた図 3の模式断面図に示す 形態の加熱装置 1 0 1の構成を採用した。 具体的には、 図 3に示すように、 ホッ トプレート 2として、 厚さ 1 O mmのアルミニウムからなるトッププレート部 3 と発熱部 4とからなるものを用いた。 また、 プロキシミティピン 1 1として、 ゥ ルテム （登録商標： ULTEM：ポリエーテルィミド） からなる直径 3 mmの先尖物 を用いた。 また、 温度調節部材 1 3としては、 ウルテム （登録商標） からなり外 径 1 O mm、 厚さ 1 O mmのリング状のものを用い、 温度調節部材 1 3の上面が ホットプレート 2の上面から 1 mm下方に位置するようにした。
また、 基板 1 0として、 厚さ 0 . 7 mmのソーダガラスを用いた。 また、 膜原 料溶液 8、 すなわち、 塗布材料として、 ポリアミック酸を 6 %含み、 NM Pを主 溶剤とする液晶配向膜用ィンキ （日産化学工業株式会社製サンエバー S E— 7 4 9 2、 0 6 2 M) を用い、 基板 1 0上に約 5 m 1 /m2塗布した。
次いで、 基板 1 0をホットプレート 2の上方 2. 5 mmの高さ位置にプロキシ ミティピン 1 1によって保持し、 1 4 5 °Cに加熱されたホットプレート 2の輻射 熱により加熱して液晶配向膜用インキを乾燥させた。 この加熱処理の際、 温度調 節部材 1 3の表面温度は 1 1 0 °Cであった。
このようにして得た液晶配向膜は、 乾燥むらがほとんど観察されないものであ つた。 ここで、 上記加熱処理の際における基板 1 0の表面温度の測定結果として、 プロキシミティピン 1 1の中心から距離と、 基板 1 0の表面温度との関係を図 2 3 Bに示す。 図 2 3 Bにおいては、 横軸にプロキシミティピン 1 1の中心からの 距離 （mm) を示し、 縦軸に基板 1 0の表面温度 (°C) を示している。 さらに、 この表面温度と距離の関係を基板 1 0の表面沿いの方向に 2次元的に示す等温線 分布図を図 2 3 Aに示す。 なお、 図 2 3 Aの等温線分布図においては、 図 2 3 B のグラフに示すプ口キシミティピン 1 1の中心からのマイナス方向の温度分布を 全体の温度分布と擬制して、 1 °C単位の等温線の分布として示したものである。 図 2 3 A及び図 2 3 Bに示すように、 基板 1 0において、 プロキシミティピン 1 1が接触する箇所 （すなわち、 図示距離 O mmの位置） とその他の箇所との温 度差はほとんどないものであった。
(比較例 1 )
次に、 この実施例 1に対する比較例 1として、 プロキシミティピンを直接ホッ トプレートに埋め込んだこと以外は上記実施例 1と同様にしたところ、 得られた 液晶配向膜は、 はっきりと乾燥むらが観察されたものであった。 また、 その加熱 処理の際における基板の表面温度測定結果として、 上記実施例 1の場合と同様に、 プロキシミティピンの中心からの距離と基板の表面温度の関係を示すダラフを図 2 4 Bに示し、 図 2 4 Bにおける温度測定結果を平面的に示す等温線分布図を図 2 4 Aに示す。 図 2 4 A及び図 2 4 Bに示すように、 本比較例 1においては、 基 板におけるプロキシミティピンが接触する箇所の温度は、 その他の箇所よりも約 8 °C高いものであり、 局部的な温度上昇部分を明確に確認することができた。
(実施例 2 )
次に、 上記実施形態の加熱装置 1 0 1において用いられるリフトピン 5及び温 度調節部材 7の実施例について、 実施例 2として以下に説明する。
本実施例 2においては、 上記実施形態の説明で用いた様々な手段を組み合わせ て、 図 2 2の模式断面図に示すように構成された温度調節部材 7を用いた。 具体 的には、 図 2 2に示すように、 ホットプレート 2として、 厚さ 1 0 mmのアルミ ニゥムからなるトッププレート部 3と発熱部 4とからなるものを用いた。 また、 リフトピン 5として、 主材をステンレス、 先端部の材料をウルテム （登録商標） とする先尖物を用いた。 ホットプレート 2のトッププレート部 3に直径 1 5 mm の貫通孔 6を形成し、 温度調節部材 7をはめ込んだ。 温度調節部材 7は、 アルミ ニゥムからなる外径 1 5 mm、 内径 5 mm、 厚さ 5 mmのリング状のものを下部 に下部温度調節部材 7 aとして、 ウルテム （登録商標） 力 らなる外径 1 5 mm、 内径 7 mm、 厚さ 4 . 5 mmのリング状のものを上部に上部温度調節部材 7 bと して、 積層構造にて配置し、 上部温度調節部材 7 bの上面が、 ホットプレート 2 の上面より 0 . 5 mm下方に位置するようにした。
また、 基板 1 0として、 厚さ 0 . 7 mmのソーダガラスを用いた。 また、 膜原 料溶液 8、 すなわち、 塗布材料として、 ポリアミック酸を 6 %含み、 NMPを主 溶剤とする液晶配向膜用ィンキ （日産化学工業株式会社製サンェパー S E— 7 4 9 2、 0 6 2 M) を用い、 基板 1 0上に約 1 . S m l Zm2塗布した。
次いで、 ホットプレート 2の上方 5 0 mmの高さ位置で基板 1 0の裏面に 1 0 秒間、 リフトピン 5を接触させ、 リフトピン 5を下降させた後、 基板 1 0をホッ トプレート 2の上方 2 . 5 mmの高さ位置に保持し、 1 4 5 °Cに加熱されたホッ トプレート 2の輻射熱により加熱して、 液晶配向膜用インキを乾燥させた。 この 加熱処理の際、 温度調節部材 7の表面温度は 1 1 0 °Cであった。
このようにして得た液晶配向膜は、 乾燥むらがほとんど観察されないものであ つた。 ここで、 上記加熱処理の際における基板 1 0の表面温度の測定結果として、 リフトピン 5の中心から距離と、 基板 1 0の表面温度との関係を図 2 5 Bに示す。 図 2 5 Bにおいては、 横軸にリフトピン 5の中心からの距離 (mm) を示し、 縦 軸に基板 1 0の表面温度 (°C) を示している。 さらに、 この表面温度と距離の関 係を基板 1 0の表面沿いの方向に 2次元的に示す等温線分布図を図 2 5 Aに示す。 図 2 5 A及び図 2 5 Bに示すように、 基板 1 0において、 リフトピンが接触す る箇所 （すなわち、 図示距離 O mmの位置） とその他の箇所との温度差はほとん どないものであった。
(比較例 2 )
次に、 この実施例 2に対する比較例 2として、 直径 5 mmの貫通孔を有するホ ットプレートを用いたこと以外は上記実施例 2と同様にしたところ、 得られた液 晶配向膜ははつきりと乾燥むらが観察されたものであった。 また、 その加熱処理 の際における基板の表面温度測定結果として、 上記実施例 2の場合と同様に、 リ フトピンの中心からの距離と基板の表面温度の関係を示すグラフを図 2 6 Bに示 し、 図 2 6 Bにおける温度測定結果を平面的に示す等温線分布図を図 2 6 Aに示 す。 図 2 6 A及ぴ図 2 6 Bに示すように、 本比較例 2においては、 基板における リフトピンが接触する箇所の温度は、 その他の箇所よりも約 4°C高いものであり、 局部的な温度上昇部分を明確に確認することができた。
上記実施形態によれば、 以下のような種々の効果を得ることができる。
まず、 膜原料溶液 8が印刷あるいは塗布供給された基板 1 0に対して、 膜原料 溶液 8の乾燥のための加熱処理により、 薄膜形成を行なう際に、 プロキシミティ ピン 1 1による基板 1 0の接触支持、 あるいはリフトピン 5による基板 1 0の接 触支持を実施するにも拘らず、 局部的な温度変化部が生じることもなく、 基板 1 0の温度分布を均一な状態とすることができる。 その結果として、 基板 1 0上に 供給された膜原料溶液 8を、 部分的な乾燥速度の異なりを生じさせることなく、 略均一な状態で乾燥させることができ、 当該乾燥により形成された薄膜の膜厚を 均一な状態とすることができる。
具体的には、 従来の加熱方法において、 プロキシミティピン 5 1 1やリフトピ ン 5 0 5と、 基板 5 1 0との接触による伝熱により、 ホットプレート 5 0 2から 輻射される熱量に加えて余分に当該伝熱による熱量が付加され、 それに伴い、 基 板における上記ピンの周囲に温度上昇が発生していたのを、 本発明の上記実施形 態においては、 夫々のピン 1 1、 5周りに、 温度調節部材 1 3、 7を設置するこ とで、 その部分からの輻射熱量を、 端部分よりも減少させることで、 上記温度上 昇の発生を防止することができる。
また、 このような温度調節部材 1 3、 7の材質、 形状、 配置等を選択すること で、 上記輻射熱量の微妙な調整を行なうことができ、 最適な条件を見出すことが できる。
また、 このような独立した部材としての温度調節部材を用いないような場合で あっても、 夫々のピン 1 1、 5の周囲におけるホットプレート 2の表面と基板 1
0との間の距離を、 他の部分よりも大きくすることで、 輻射熱量の距離に伴う減 衰効果を得ることができ、 夫々のピン 1 1、 5との接触部分における基板 1 0の 局部的な温度上昇の発生を防止することができる。
さらに、 リフトピン 5が昇降可能に配置される貫通孔 6にて発生する上昇気流 に対しては、 ホットプレート 2の表面における貫通孔 6の開口部を拡大すること で、 当該開口部付近で上昇気流の拡散を行なうことができ、 上昇気流との接触に よる基板 1 0の温度分布への影響を低減することができる。
また、 貫通孔 6内において、 リフトピン 5の周囲に、 上昇気流を拡散させるよ うな遮蔽板 9を備えさせることも効果的である。
また、 このような加熱装置 1 0 1にて取り扱われる基板 1 0に求められる温度 分布の均一性 （あるいは温度パラツキ） は、 一般には ± 3 °C以内であるが、 こ のような条件は緩やかな温度勾配 （ 1 °C/ 1 0 c m程度以下の温度勾配） に適用 されるものであり、 上記条件範囲内であっても部分的な急峻部分が生じる場合に は問題とされる。 例えば、 従来の加熱処理においては、 リフトピンとの接触部分 において、 l °CZ O . 4 c mという部分的に急峻な温度勾配が生じ、 また、 プロ キシミティピンとの接触部分にぉレ、ては、 この 2〜 5倍程度の部分的に急峻な温 度勾配が生じていたと推測される。 しかしながら、 上記実施形態の加熱処理によ れば、 温度調節部材等を用いることで、 例えば、 1 °CZ 3 c m程度まで部分的な 温度勾配をなだらかなものとすることができる。 また、 一般に、 液晶用配向膜を用途とする基板の場合、 形成されるポリイミド 膜の膜厚が 5 0 0〜1 2 0 O Aに設定されることが多い。 このような場合にあつ ては、 要求される膜厚範囲が通常は ± 5〜7 %程度の範囲とされるが、 これと 併せて、 形成されたポリイミド膜に目視でむらが視認されてはならないという条 件も付加される。 ここで 「目視」 というのは、 ポリイミ ド膜本来の色ではなく、 干渉色による色の差が微小な膜厚差によって発生し、 これが視覚によって捕らえ られることである。 このような干渉色による目視は、 特に加熱処理における乾燥 の途中にて確認される場合がある。 一般にこの 「目視」 という条件が厳しく、 基 板全体の大きなうねりのようなむらは、 膜厚範囲が土 5 %以内であればほとん ど気にならないが、 ピンとの接触部分において局部的に発生するサーマルイメー ジのようなむらは目立ってしまう。 例えば、 基板上に形成された薄膜の膜厚を測 定する膜厚測定機が、 膜厚のばらつきを充分に測定できないことから推測すれば、 l °C/ 3 c mの温度勾配に対して、 1 O A/ c m程度の膜厚勾配が生じていると 考えられ、 この程度までの勾配に抑えることを実現可能ということができる。 なお、 上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることに より、 それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
本発明は、 添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載さ れてレ、るが、 この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は容易である。 そのような変形や修正は、 添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない 限りにおいて、 その中に含まれると理解されるべきである。

Claims

1. 輻射熱を付加することで被加熱基板 （10) を加熱するホットプレート (2) と、 上記ホットプレートに備えられ、 上記被加熱基板が加熱されている間 に、 上記被加熱基板を上記ホットプレートから間隔を有するように保持する基板 支持ピン （5、 11) とを有する加熱装置 （101) において、
上記ホットプレートにおける上記基板支持ピンの周囲に、 当該周囲より上記被 請
加熱基板に輻射される熱量を低減させる減熱部 （7、 13、 23、 27) を備え、 求
上記基板支持ピンを通した接触伝熱に 3よる上記ホットプレートから上記被加熱
3の
基板への熱量付加に伴う当該被加熱基板の温度上昇を抑制するように、 上記周囲 肇
から上記被加熱基板に付加される輻射熱量を、 上記減熱部により低減させる加熱 囲
装置。
2. 上記基板支持ピンは、 上記ホットプレートに固定され、 上記被加熱基板が 加熱されている間に、 当該被加熱基板を上記ホットプレートから間隔を有するよ うに保持するプロキシミティピン （11) である請求項 1に記載の加熱装置。
3. 上記基板支持ピンは、 上記ホットプレートに形成された貫通孔に沿つて上 下動可能に配置され、 上記被加熱基板が加熱されている間に、 当該ネ戯 I]熱基板を 上記ホットプレートから間隔を有するように突き上げて保持するリフトピン
( 5 ) である請求項 1に記載の加熱装置。
4. 上記減熱部は、 上記ホットプレートとは別部材として形成された減熱部材
(7、 13) であり、
少なくとも上記ホットプレートと上記減熱部材との接触面における接触抵抗を 用いて、 上記輻射熱量を低減させる請求項 1カゝら 3のいずれか 1つに記載の加熱 装置。
5. 上記減熱部 （13 C、 13D、 13E、 13 F、 13 G、 13 H) は、 上 記基板支持ピンの周囲に配置された複数の上記減熱部材 （14 C、 14D、 14 E、 14F、 14G、 14H) にてなる請求項 4に記載の加熱装置。
6. 上記減熱部材は、 複数の部材 （7 a、 7b) による積層構造を有し、 夫々 の層間の接触面における接触抵抗を用いて、 上記輻射熱量を低減させる請求項 4 に記載の加熱装置。
7 . 上記被加熱基板と上記減熱部材との間の間隔寸法が、 上記被加熱基板と上 記ホットプレートとの間の上記間隔寸法よりも大きくなるように、 当該減熱部材 が上記ホットプレートに配置されている請求項 4に記載の加熱装置。
8 . 上記減熱部は、 上記基板支持ピンの周囲に形成された凹部 （2 3、 2 7 ) であり、
上記被加熱基板と上記凹部の内底表面との間の間隔寸法が、 上記被加熱基板と 上記ホットプレートとの間の上記間隔寸法よりも大きくなるように、 上記凹部が 形成されることで、 上記輻射熱量の低減を行なう請求項 1力、ら 3のいずれか 1つ に記載の加熱装置。
9 . 上記凹部は、 上記内底表面に上記基板支持ピンの中心に向けた深さ勾配を 有する請求項8に記載の加熱装置。
1 0 . 上記減熱部は、 上記ホットプレートの表面沿いにおいて、 上記基板支持 ピンの中心と略合致するようにその中心が配置された略円形又は略多角形状の外 周端部を有する請求項 1に記載の加熱装置。
1 1 . 上記貫通孔は、 その孔径が上記ホットプレートの内部よりも上面近傍に おいて拡大されるように形成されている請求項 3に記載の加熱装置。
1 2 . 上記リフトピンの周囲に、 上記貫通孔ょり上記被加熱基板に向けて生じ る上昇気流を遮るように配置された遮蔽板 ( 9 ) を備える請求項 3に記載の加熱 装置。
1 3 . 上記加熱装置は、 上記被加熱基板の表面に供給された膜原料溶液 ( 8 ) を、 当該被加熱基板を加熱することで乾燥させて、 上記表面に薄膜を形成する薄 S莫形成用加熱装置である請求項 1力、ら 3のいずれか 1つに記載の加熱装置。
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