JPH11257865A - 複加熱炉 - Google Patents

複加熱炉

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Publication number
JPH11257865A
JPH11257865A JP5702998A JP5702998A JPH11257865A JP H11257865 A JPH11257865 A JP H11257865A JP 5702998 A JP5702998 A JP 5702998A JP 5702998 A JP5702998 A JP 5702998A JP H11257865 A JPH11257865 A JP H11257865A
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JP
Japan
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heating furnace
heating
heated
stage
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP5702998A
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English (en)
Inventor
Tomonori Yamada
智紀 山田
Tetsuya Goto
哲哉 後藤
Tetsuo Suzuki
哲男 鈴木
Satoshi Tanaka
聡 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】上下に複数の加熱炉を有する複加熱炉におい
て、各加熱炉の熱履歴を等しくする複加熱炉を提供す
る。 【解決手段】加熱源を有するホットプレートと、その対
向側に設置した反射板とを有し、上記ホットプレートと
反射板との空隙を被加熱体が通過することにより被加熱
体を加熱する構成の加熱炉を上下に複数設置した複加熱
炉において、少なくとも加熱炉間に空隙を設けたことを
特徴とする複加熱炉。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に液晶ディスプ
レイ用カラーフィルターの製造工程などに用いると好適
な複加熱炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ用カラーフィルターの
製造工程では、基板上に顔料などで着色したポジ型また
はネガ型の感光性樹脂、あるいは着色した非感光性樹脂
の上に感光性樹脂を積層状態に塗布し、これを加熱炉に
よって乾燥、硬化させた後にフォトリソグラフィー法に
よって所望のパターンに加工する方法が主流となってい
る。また、フォトリソグラフィー加工後の基板表面にオ
ーバーコート剤を塗布し、乾燥、硬化させることも多
く、カラーフィルター製造工程では加熱炉による乾燥、
硬化工程が重要な位置を占めている。
【0003】加熱炉の種類としては、ホットプレート
(以下HPと称す)方式、熱風オーブン方式、真空乾燥
方式など様々な方法があり、樹脂の種類や目的に応じて
適宜選択される。
【0004】HP方式は、電熱ヒーター等で加熱したプ
レート上に直接、もしくは、プレート上に設置したピン
等の治具上に被加熱体を保持し、主にHPからの輻射伝
熱によって被加熱体を加熱する方式である。
【0005】熱風オーブン方式は、電熱ヒーター等で加
熱した熱風を加熱炉内で循環させ、炉内に保持した被加
熱体を主に対流伝熱により加熱する方式である。
【0006】真空乾燥方式は、真空チャンバー内に乾燥
を要する物体を保持し、チャンバー内を減圧することに
よって、溶媒の気化を促進させる乾燥方式である。
【0007】しかしながら、従来のHP方式の加熱炉で
は以下に示すような問題点がみられた。
【0008】すなわち、上下に複数の加熱炉を設けた複
加熱炉の場合、熱せられた気流が加熱炉間を往来するこ
とにより、各加熱炉で熱履歴が異なり、製品品質を不均
一にする原因となっていた。例えば、上下に2つの加熱
炉を設けた構成の場合、下側の加熱炉で熱せられた気流
が上昇気流となって上側の加熱炉まで達し、上側で加熱
された被加熱体の方が下側で加熱された被加熱体より過
剰に加熱されるといった弊害があった。また、上側の加
熱炉と下側の加熱炉で被加熱体の温度プロファイル傾向
が異なるといった問題もあった。そのため、上側の加熱
炉で加熱された製品と下側の加熱炉で加熱された製品と
で、特性が異なるという問題が生じていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の欠点を改良し、上下に複数の加熱炉を有する複加熱
炉において、各加熱炉の熱履歴を等しくする複加熱炉を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の複加熱炉およびカラーフィルターの製造方法は以下
のとおりである。
【0011】(1)加熱源を有するホットプレートと、
その対向側に設置した反射板とを有し、上記ホットプレ
ートと反射板との空隙を被加熱体が通過することにより
被加熱体を加熱する構成の加熱炉を上下に複数設置した
複加熱炉において、少なくとも加熱炉間に空隙を設けた
ことを特徴とする複加熱炉。
【0012】(2)最上段の加熱炉の上方および/また
は最下段の加熱炉の下方に空隙を有することを特徴とす
る前記(1)に記載の複加熱炉。
【0013】(3)加熱炉間と、最上段の上方および/
または最下段の下方に設けた空隙に、吸気手段および/
または排気手段を設けたことを特徴とする前記(1)ま
たは(2)に記載の複加熱炉。
【0014】(4)少なくとも各段あるいは各段に隣接
した空隙に、吸気および/または排気する手段を設け、
各段をまたがる気流の往来を抑制したことを特徴とする
前記(1)〜(3)のいずれかに記載の複加熱炉。
【0015】(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記
載の複加熱炉を用いることを特徴とするカラーフィルタ
ーの製造方法。
【0016】
【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
について説明する。
【0017】本発明を構成する複加熱炉は1枚、もしく
は複数枚のHPから構成される加熱炉からなるが、複数
枚の全部もしくは特に限定した1部に適用しても本発明
の効用を損なうものではない。
【0018】本発明を構成するHPの材質は、特に限定
されないが、アルミニウム、鉄、銅等の金属類、金属の
合金、さらに金属類にセラミック等の表面処理を施した
ものが好ましく用いられる。
【0019】HPの形状は、直方体の下部あるいは内部
に電熱ヒーターを設置ものが好ましく用いられる。
【0020】HPの大きさは被加熱体の大きさにより様
々であるが、例えば長方形のHPで長方形のガラス基板
を加熱する場合、HPの長辺の長さをL1、短辺の長さ
l1、基板の長辺の長さをL2、短辺の長さをl2とす
ると、L1−l1、およびL2−l2の値が、好ましく
は5〜100mm、さらに好ましくは25〜75mm、
より好ましくは25〜50mmである。上記の値よりH
Pが小さいと被加熱体の端部が中央部より低温になるお
それがあり好ましくない。上記の値より大きいと逆に被
加熱体の端部の方が中央部より高温になるおそれがあり
好ましくない。HPの加熱温度範囲としては、被加熱体
の種類や目的よって様々であり、室温〜200℃、室温
〜300℃、室温〜350℃など適宜選択すればよい。
【0021】基板を保持するピンの材質は特に限定され
ないが、SUS、鉄、銅、真鍮などの金属類、ベスペル
などの耐熱性高分子材料などが好ましく用いられる。
【0022】HPと被加熱体の距離は特に限定されない
が、好ましくは5〜25mm、さらに好ましくは7〜2
0mm、より好ましくは8〜12mmである。上記の値
よりピン高さが低いと、搬送用治具が被加熱体下に進入
する時、被加熱体と治具の接触により被加熱体が破損す
るおそれがあり、逆に大きいと被加熱体の温度分布が悪
くなり好ましくない。本発明が特に好適に用いられる液
晶ディスプレイ用カラーフィルターの製造工程の場合、
例えばフォトリソ加工の露光、現像工程前の加熱工程
で、被加熱体であるガラス基板の温度分布が広がると、
後の現像工程で面内の現像状態が不均一になり好ましく
ない。
【0023】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明するが、この実施例によって本発明の効力はなんら
限定されるものではない。
【0024】図1は、本発明の複加熱炉の一実施例を示
す基板の投入口側からみた正面概略図であり、図2は、
図1の側面概略図である。図1および図2は、5枚のH
Pで構成される加熱炉を上下2つに設けた複加熱炉であ
る。
【0025】図3〜図5は、図1、図2の複加熱炉の駆
動系を説明する正面概略図である。図1、図2におい
て、1は加熱源を有するHPであり、2はHP1の対向
側に設置した反射板である。HP1と反射板2と間は空
隙を有し、該空隙を被加熱体であるガラス基板4が図2
の左側方向から投入され、右側方向に順次通過すること
により、加熱するようになっている。3はガラス基板を
保持するピンであり、5は搬送アーム、6は駆動系であ
る。
【0026】駆動系6は搬送アーム5を移動させるもの
であり、搬送アーム5には搬送用爪10が接続してお
り、基板4の加熱時は搬送方向に向かって左右に開いて
待機している(図3参照)。
【0027】加熱終了時(タクト終了、搬送開始時)、
搬送用爪10は基板4の下に進入する(図4参照)。
【0028】つづいて、搬送用爪10が上昇し、基板4
を持ち上げる(図5参照)。
【0029】その後、紙面の表から裏方向に持ち上げた
基板4を搬送し、次のHP上に基板を載置し、搬送用爪
10が左右に開いて原点に復帰するようになっており、
これで、搬送が終了する。
【0030】図1、図2の例においては、加熱炉を上下
2段に設けた例を示してあり、本発明においては、上記
上段の加熱炉と、下段の加熱炉との間に空隙7bを設け
たことを特徴とするものである。
【0031】また、本発明においては、加熱炉間と、最
上段の上方、または最下段の下方に吸気手段および/ま
たは排気手段を設けることが好ましい。また、上記の実
施例のように、最上段の上方、または最下段の下方の双
方に設けたものであってもよい。
【0032】上昇気流を強制的に排出し、上段、下段の
加熱炉を熱的に分離するため、排気手段および吸気手段
はブロワーなどによる強制排気や強制吸気が好ましい
が、これに限定されるものではなく、単にダクトを接合
しただけのものであってもよい。
【0033】吸気口、排気口を温度条件や目標とする温
度精度によっては設けなくてもよい。例えば、低温の温
度設定(100℃以下ぐらい)であれば上昇気流も少な
く、上下の加熱炉間に距離があれば、上昇気流は上段ま
では達しないからである。また、上昇気流により上下段
の温度差が生じても、品質管理上問題とならなければ吸
気口、排気口を設けなくてもよい。温度設定が高温の場
合や、均一な温度精度が要求される場合は、吸気口およ
び/あるいは排気口を設けることが好ましい。
【0034】すなわち、HPの設定温度が低く、上昇気
流の流速が遅い場合、および/あるいは、品質管理上、
高度な温度均一性が要求されない場合などの時は、空隙
7bによって上段の加熱炉と下段の加熱炉の間に距離を
設け、下段からの上昇気流が上段に達しないようにすれ
ばよい。
【0035】図1、図2の例においては、上段の加熱炉
の上方と、下段の加熱炉の下方にも空隙7a、7cをそ
れぞれ設けてある。そして、上方の空隙7aには排気口
の8aが、真ん中の空隙7bには排気口8bおよび吸気
口9bが、下方の空隙7cには吸気口9cがそれぞれ設
けられている。
【0036】このようにすることにより、下段の加熱炉
により熱せられた気流が加熱炉間を往来することなく、
排気口8a,8bあるいは吸気口9b,9cによって、
外部に排出されたりして各段をまたがる気流の往来を抑
制することができる。
【0037】なお、吸気口を設けることにより、炉内排
気をとると炉内の気圧が下がり、負圧となり、この圧力
差によって、炉の近傍から気体が流れ込む。この時、加
熱によって上昇気流が生じている関係上、炉の下方から
気体の流れ込みが生じ、そのため、上段には下段で熱せ
られた上昇気流が流れ込み、下段には駆動系近傍の室温
の気流が流れ込むなどのことから、上下段での加熱状態
の不整合が生じる。
【0038】そこで、上下段の下方に同じ様な吸気口を
設け、上下段の加熱状態を整合させるようにする。この
ようにすることにより、下段の気体は負圧となった上段
に引っ張られ、下段の上昇気流が上段より激しくなるこ
とも防止する。
【0039】一方、本発明においては、加熱炉間と、最
上段の加熱炉の上方または最下段の加熱炉の下方、もし
くは最上段の加熱炉の上方と最下段の加熱炉の下方に双
方に空隙を有するものである。
【0040】空隙を設けただけでは前記した気流の制御
はできないが、段間の空隙により、2つの加熱炉間を気
流が往来することによる熱干渉を抑制することができ
る。すなわち、加熱炉間の空隙により、下段からの上昇
気流が上段に到達するのを抑制することができる。この
場合は、熱干渉しない程度に加熱炉間に空隙を設けるこ
とが好ましい。また、上段上方の空隙、下段下方の空隙
は上下段をできるだけ相似の状態にすることが好まし
い。すなわち、段間の空隙は上段の下方、下段の上方の
空隙となるので、上段の上方、下段の下方にも空隙を設
ければ、各段の加熱炉および/または加熱炉近傍の気流
の流れを相似にすることができる。
【0041】なお、図6および図7は比較例として用い
た複加熱炉の正面概略図および側面概略図である。
【0042】[実施例1]400×500mm2 サイズ
の無アルカリガラス基板を、図1、図2の装置の上段、
下段に投入し基板中央部と基板端部から10mmの位置
の温度をTYPE−Kの熱電対を用いて測定した。各H
P上では約50秒間基板を保持した。各HPの温度は表
1のように設定した。基板の温度は図8に示す点を測定
した。
【0043】[比較例1]図6、図7の装置を用いて実
施例1と同様に検討した。
【0044】[実施例2]HPの設定温度を表2のよう
にし、図1、図2の装置を用いて実施例1と同様に検討
した。
【0045】[比較例2]図6、図7の装置を用いて実
施例2と同様に検討した。
【0046】[上下段の到達温度の比較]実施例1、比
較例1の基板到達温度の面内平均を表3に示す。なお、
到達温度は昇温が完了し均熱状態となっている3枚目の
HPの終了時で比較した。表3より、比較例1では上段
と下段での到達温度に7℃の差があったが、実施例1で
は上下段の到達温度の差は2℃となった。また、表4に
示すとおり比較例2で6℃あった上下段での到達温度の
差が実施例2では0℃となった。これより、本発明によ
り上下段の到達温度の差、上段の過剰加熱を抑制できる
ことが確認できた。 [上下段の温度プロファイル傾向比較]基板中央部と基
板端部の温度プロファイルを比較した。
【0047】表5に実施例1、比較例1の各HPでの基
板中央部と基板端部平均の到達温度を示す。表中のΔT
は基板中央部の到達温度から基板端部の平均到達温度を
減算した値で、正であれば中央部の方が高温であること
を、負であれば低温であることを示すし、ΔTを追跡す
ることにより面内の温度プロファイル傾向を把握するこ
とができる。
【0048】また、表中のRは上段のΔTと下段のΔT
の差の絶対値であり、Rが大きければ上下段での温度プ
ロファイル傾向が大きく異なることを示し、小さければ
類似していることを示す。
【0049】表5に示すとおり、実施例1のRの値は各
HPで比較例1より小さくなっており、3〜5℃あった
上下段の差が0〜2℃に縮小されている。表6において
も、実施例2のRの値は比較例2に比べ小さくなってお
り、3〜8℃あった上下段の差が0〜3℃に縮小されて
いる。。
【0050】以上より、本発明により上下段の温度プロ
ファイル傾向に差があることを改善できることが確認で
きた。
【0051】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【0052】
【発明の効果】本発明は、加熱炉を上下に複数個設置し
た複加熱炉において、加熱炉を設置した位置による到達
温度の違いや温度プロファイルの差異を抑制し、どの加
熱炉を用いて加熱しても品質に差のない製品を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いた複加熱炉の一例を示す
正面概略図である。
【図2】図1の側面概略図である。
【図3】図1、図2の複加熱炉の駆動系を説明する正面
概略図である。
【図4】図3につづく駆動系を説明する正面概略図であ
る。
【図5】図4につづく駆動系を説明する正面概略図であ
る。
【図6】比較例として用いた複加熱炉の正面概略図であ
る。
【図7】図6の側面概略図である。
【図8】温度測定位置を示す図である。
【符号の説明】
1:ホットプレート 2:反射板 3:プロキシピン 4:ガラス基板 5:搬送アーム 6:駆動系 7a〜7c:空隙 8:排気口 9:吸気口 10:搬送用爪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 聡 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ株 式会社滋賀事業場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱源を有するホットプレートと、その対
    向側に設置した反射板とを有し、上記ホットプレートと
    反射板との空隙を被加熱体が通過することにより被加熱
    体を加熱する構成の加熱炉を上下に複数設置した複加熱
    炉において、少なくとも加熱炉間に空隙を設けたことを
    特徴とする複加熱炉。
  2. 【請求項2】最上段の加熱炉の上方および/または最下
    段の加熱炉の下方に空隙を有することを特徴とする請求
    項1に記載の複加熱炉。
  3. 【請求項3】加熱炉間と、最上段の上方および/または
    最下段の下方に設けた空隙に、吸気手段および/または
    排気手段を設けたことを特徴とする請求項1または2に
    記載の複加熱炉。
  4. 【請求項4】少なくとも各段あるいは各段に隣接した空
    隙に、吸気および/または排気する手段を設け、各段を
    またがる気流の往来を抑制したことを特徴とする請求項
    1〜3のいずれかに記載の複加熱炉。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の複加熱炉
    を用いることを特徴とするカラーフィルターの製造方
    法。
JP5702998A 1998-03-09 1998-03-09 複加熱炉 Pending JPH11257865A (ja)

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JP5702998A JPH11257865A (ja) 1998-03-09 1998-03-09 複加熱炉

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192141A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Hitachi Plant Technologies Ltd 連続加熱装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009192141A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Hitachi Plant Technologies Ltd 連続加熱装置

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