(57)【要約】【課題】熱処理室２の数を増加させることなく、基板１を短時間で歪みを少なく熱処理する焼成装置および焼成方法を提供する。【解決手段】基板１を加熱する加熱手段３と基板１を熱処理室２内へ搬入し熱処理室２外へ搬出する搬送手段４とを有する複数の熱処理室２と、基板１の温度を測定する温度測定手段７と、第一の熱処理室２から第二の熱処理室２へ基板１を搬出する間の基板１の搬送方向先頭部の温度を第一の熱処理室２の温度に保持する温度保持手段とを備えたことにより、熱処理室２の数を増加させることなく、基板１を短時間で歪みを少なく熱処理することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理対象物を加熱する加熱手段と前記熱処理対象物を熱処理室内へ搬入し熱処理室外へ搬出する搬送手段とを有する複数の熱処理室と、前記熱処理対象物の温度を測定する温度測定手段と、第一の熱処理室から第二の熱処理室へ前記熱処理対象物を搬出する間の前記熱処理対象物の搬送方向先頭部の温度を前記第一の熱処理室の温度に保持する温度保持手段とを備えたことを特徴とする焼成装置。
【請求項２】
温度保持手段が、第一の熱処理室からの排気を第二の熱処理室へ供給する排気供給手段と、前記第一の熱処理室からの排気の温度を調整する温度調整手段とであることを特徴とする請求項１記載の焼成装置。
【請求項３】
熱処理対象物を第一の熱処理室へ搬入して熱処理し、前記第一の熱処理室で熱処理された前記熱処理対象物を第二の熱処理室へ搬出する際に、前記熱処理対象物の温度を測定し、前記第二の熱処理室への搬出が完了するまで前記熱処理対象物の搬送方向先頭部の温度を前記第一の熱処理室の温度に保持し、前記第二の熱処理室への搬出が完了した後、前記第二の熱処理室で熱処理することを特徴とする焼成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰという）に代表されるフラットパネルディスプレイ（以下ＦＰＤという）の基板等の熱処理対象物を熱処理する焼成工程において、熱処理対象物の面内温度を均一にする焼成装置および焼成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＰを始めとするＦＰＤの大画面化や生産性の向上を図るため大型の基板を熱処理した後に複数の基板に分割するという多面取り工法の導入等が検討されており、大型基板全体を均一に熱処理する必要性がますます高まっている。
【０００３】
しかし、大型基板全体を均一に熱処理することは難しく、熱処理の均一性が損なわれると、基板に成膜された膜質の安定性が損なわれたり、基板に歪みが発生してセルのアライメント精度が低下したりする。特に、ＦＰＤの大画面化と共に高精細化が進み、基板歪みの抑制が非常に重要になってきている。
【０００４】
ここで、従来のＦＰＤ基板の焼成装置について図２から図３を用いて説明する。
【０００５】
図２は従来の焼成装置の概略構成図である。従来の焼成装置では、基板１の搬送方向に複数の熱処理室２（２ａ、２ｂ、２ｃ）を設け、各熱処理室２に基板１を加熱するための加熱手段３と、基板１を隣接する熱処理室２へ搬送する搬送手段４とを備えている。各熱処理室２では、各加熱手段３で基板１の温度を均一な温度に導くよう温度制御を行っている。
【０００６】
熱処理室２ａ、２ｂ、２ｃ間での熱処理を均一にする方法として、例えば、基板１の搬送にあわせて、搬送先の熱処理室２に設けられている加熱手段３の出力を一時的に高くして、基板１を均一に加熱する方法があった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、他の方法として、基板１が搬入される前に低温の空気を熱処理室２内に送り込むことにより、一定の温度制御状態で基板１の熱処理を行い、基板１を均一に加熱する方法があった（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
図３は従来の焼成装置における基板１の冷却曲線を示す図である。図３（ａ）は、図２における基板１の搬送方向に対する前端をＡ点とし、基板１の搬送方向に対する後端をＢ点としたときの、Ａ点とＢ点の時間経過に対する冷却曲線を示す図である。基板１をある熱処理室２から隣接する熱処理室２へ搬送開始する時間をｔAとすると、Ａ点の熱処理は搬送開始時間と同じ時間ｔAより開始されるが、Ｂ点の熱処理は搬送開始時間からある一定時間経過した時間ｔBより開始されるため、熱処理開始時間に（ｔB−ｔA）の時間差が発生し、時間差が発生することにより基板１面内にΔＴの温度差が発生する。
【０００９】
図３（ｂ）は、Ａ点とＢ点の各熱処理室２（２ａ、２ｂ、２ｃ）内での冷却曲線を示す図である。Ａ点は熱処理室２ａから熱処理室２ｂへ搬送されると、熱処理室２ｂ内の温度Ｔ2の雰囲気で熱処理されるが、Ｂ点が熱処理室２ａから熱処理室２ｂへ搬送される際には、基板１が熱処理室２ｂへ持込んだ熱量の影響により、熱処理室２ｂ内の温度は温度Ｔ2よりも高温になっているため、温度Ｔ2よりも高温の雰囲気で熱処理されることとなり、基板１面内にΔＴの温度差が発生する。
【００１０】
これらの冷却曲線で示されている温度差が基板１面内に歪みを発生させることとなる。
【特許文献１】特開２００１−３３６８８０号公報
【特許文献２】特開平１０−６７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記に示したような従来の方法では、各熱処理室２内での基板１の熱処理が均一になるよう制御することは可能であるが、基板１は隣接する熱処理室２へ搬送する際の熱処理室２ａ、２ｂ、２ｃ間の温度差による影響を受けやすく、熱処理室２ａ、２ｂ、２ｃ間の温度差を軽減することは困難であり、基板１の搬送方向に対する前端Ａ点側がより大きく縮小し、基板１の面内に歪みが発生していた。
【００１２】
このような課題を解決する方法としては、隣接する熱処理室２ａ、２ｂ、２ｃ間の温度差を軽減するために熱処理室２の数を増加させることが考えられるが、設備コストやスループットタイムが増大してしまい実用的ではない。
【００１３】
本発明はこのような課題を解決し、熱処理室２の数を増加させることなく、基板１を短時間で歪みを少なく熱処理する焼成装置および焼成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、熱処理対象物を加熱する加熱手段と前記熱処理対象物を熱処理室内へ搬入し熱処理室外へ搬出する搬送手段とを有する複数の熱処理室と、前記熱処理対象物の温度を測定する温度測定手段と、第一の熱処理室から第二の熱処理室へ前記熱処理対象物を搬出する間の前記熱処理対象物の搬送方向先頭部の温度を前記第一の熱処理室の温度に保持する温度保持手段とを備えたことにより、熱処理室の数を増加させることなく、熱処理対象物を短時間で歪みを少なく熱処理することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板の搬送方向先頭部の温度を第一の熱処理室の温度に保持することが可能となり、基板全体の収縮量が面内全体で均一となるため、基板の寸法精度を高めることが可能となり、基板を重ね合わせる際のずれによる輝度低下や発光バラツキを低減することが可能となり、高品質のプラズマディスプレイパネルを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の一実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態における焼成装置の概略構成図である。図１において図２と同一物については同一番号を付し説明を省略する。
【００１８】
本発明の一実施の形態において、従来の焼成装置と異なるところは、熱処理室２ｅと熱処理室２ｆとが排気供給手段５と温度調整手段６とを介して接続されている点と、基板１の温度を測定する温度測定手段７を備えた点である。
【００１９】
図１において、熱処理室２ｅは基板温度がＴ1となるように、熱処理室２ｆは基板温度がＴ2となるように加熱手段３により温度制御を行っている。本実施の形態では、冷却工程として説明するので基板温度はＴ1＞Ｔ2である。熱処理室２ｅの排気管は、排気供給手段５を介して、外部と熱処理室２ｆとに接続されており、熱処理室２ｅと排気供給手段５の間に温度調整手段６が接続されている。
【００２０】
熱処理室２ｅより熱処理室２ｆへ基板１を搬送する際に、熱処理室２ｅからの排気を温度調整手段６により排気温度をＴ1’に調整し、排気供給手段５により熱処理室２ｆへ供給する。熱処理室２ｆへ排気を供給する供給口は、熱処理室２ｆの基板１の搬入口近傍に設けることにより、基板１を温度Ｔ1に保持し、かつ熱処理室２ｆ内全体の温度が上昇することを抑制する。
【００２１】
排気供給手段５は搬送手段４の動作と連動させ、搬送手段４により基板１を熱処理室２ｅから熱処理室２ｆへ搬送する際には、熱処理室２ｅからの排気を熱処理室２ｆへ供給し、熱処理室２ｅから熱処理室２ｆへの搬送が完了した際には、熱処理室２ｅからの排気を外部へ排気するように切り替える。
【００２２】
熱処理室２ｅより熱処理室２ｆへ基板１を搬送している間、温度測定手段７、例えば放射温度計により基板１の温度を測定し、基板１の前端側と後端側との温度差が±５％以内になるように温度制御を行う。基板１の前端側と後端側との温度差が±５％を超えると、基板１の収縮量の差が大きくなり、基板の寸法精度が悪化し、基板を重ね合わせる際にずれが発生するため、輝度低下や発光バラツキが発生し、プラズマディスプレイパネルの品質が低下する。
【００２３】
搬送手段４により熱処理室２ｅから熱処理室２ｆへの基板１の搬送が完了した後、熱処理室２ｅから熱処理室２ｆへの排気の供給を停止させることにより、基板１を温度Ｔ1に保持することを停止し、基板１全体の熱処理を同時に行う。
【００２４】
本発明の実施の形態によれば、基板１を隣接する温度の異なる熱処理室２ｅ、２ｆ間を搬送する間、基板１の温度を搬送前の熱処理室２ｅの温度に保持することが可能となり、搬送完了後に基板１全体を同時に熱処理するため、基板１全体の温度分布をほぼ均一することが可能となる。
【００２５】
また、送風することにより基板１の温度を保持する方法では、熱処理室２の構成部材等の温度を変化させないため、基板１の搬送完了後、速やかに熱処理室２内の温度雰囲気を熱処理温度に戻すことが可能となる。
【００２６】
さらに、送風には搬送前の熱処理室２ｅからの排気を利用するため、搬送前の熱処理室２ｅと同温度にするための加熱をほとんど必要とせず、エネルギー消費量が低減可能である。
【００２７】
本発明の実施の形態においては、排気供給手段５と温度調整手段６とを熱処理室２ｅと熱処理室２ｆとの２つの熱処理室２ｅ、２ｆの間に設けて説明したがこれに限られるものではなく、熱処理の温度や装置タクトにより複数設けても同様である。
【００２８】
また、本発明の実施の形態においては、熱処理室２ｅの排気を基板１の温度保持の手段として用いたがこれに限られるものではなく、赤外線タングステンランプやセラミックヒータ等を用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００２９】
例えば、赤外線タングステンランプを用いる場合は、赤外線タングステンランプの制御装置に基板１の熱処理温度の指令値と保持温度の指令値とを設定し、搬送手段４により基板１を搬送している際は、保持温度の指令値により赤外線タングステンランプを動作させ、搬送完了後は熱処理温度の指令値により赤外線タングステンランプを動作させるようにすればよい。
【００３０】
また、セラミックヒータを用いる場合は、例えば、セラミックヒータを上下動作させる駆動機構を設け、基板１を熱処理する際のセラミックヒータの位置、例えば熱処理室の上部と基板１の温度を保持する際のセラミックヒータの位置、例えば基板１の近傍とを設定し、搬送手段４により基板１を搬送している際は、基板１の温度を保持する際の位置にセラミックヒータを移動させ、搬送完了後は基板１を熱処理する際の位置にセラミックヒータを移動させるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態における焼成装置の概略構成図
【図２】従来の焼成装置の概略構成図
【図３】従来の焼成装置における基板の冷却曲線を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１    基板
２ｄ  熱処理室
２ｅ  熱処理室
２ｆ  熱処理室
２ｇ  熱処理室
３    加熱手段
４    搬送手段
５    排気供給手段
６    温度調整手段
７    温度測定手段
【図１】
2005201470.tif 000003
【図２】
2005201470.tif 000004
【図３】
2005201470.tif 000005