JP3667270B2 - Substrate heat treatment method and furnace equipment therefor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法およびそのための炉設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラットディスプレイ装置を構成するプラズマディスプレイパネル(以下、PDPパネルともいう)の製造工程では、42インチ,50インチ等の大型PDPパネルに即した大きな基板に電極材料などを印刷し、乾燥し、露光し、現像し、焼成すると言った加工工程が何工程も繰り返されて、目的とする前面板や背面板が製造されている。この場合の各工程で乾燥や焼成に使用される炉設備としては、別工程の塵(コンタミ)が付着しないように別々の炉設備が設けられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一つの乾燥工程に使用される炉設備は、一定方向に連続搬送されるワークに対して乾燥の温度プロファイルを実行するよう温度管理される複数のゾーンが直列に配置されるため、長さ15〜20メートルにもなる。したがって、乾燥工程が5回繰り返される場合は、乾燥工程だけで5つの炉設備、100メートルもの搬送経路が必要である。同様に、一つの焼成工程に使用される炉設備は長さ50メートルにもなり、焼成工程だけで数百メートルもの搬送経路が必要となる。
【0004】
そのため、製造工場のレイアウトにおいて炉設備に大きな床面積を要し、各炉設備とも表面積が大きいだけに熱効率もよくないのが現状である。
本発明は、製造工場での設置床面積が小さくて済み、熱効率を改善することができ、かつ、均一に熱処理できるプラズマディスプレイパネルの製造方法および炉設備を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、基板を予め設定された温度プロファイルに基づいて熱処理するに際し、上下に多段に積層された複数の炉の内部温度を各炉内の上部に設けられた複数のガス供給手段よりガスを供給することによってそれぞれの温度に制御する工程と、前記各温度に制御された各炉に前記基板を搬入・搬出する工程とを有し、前記複数の炉から選択された炉に前記基板を搬入し、所定時間経過後、前記選択された炉より前記基板を搬出し、前記搬出した基板を前記選択された炉から搬出した側と同じ側から前記選択された炉と異なる炉に搬入し、所定時間経過後、前記異なる炉より前記基板を搬出することを前記温度プロファイルに基づいて行うことを特徴とする。これによれば、各炉を個別に温度制御するので、各炉に順次に搬入搬出するワークに対して、複雑な温度プロファイルを実現可能である。
【0006】
また、基板を搬入・搬出するタイミングや基板搬入後の経過時間に基づいて各炉へのガスの供給排気量を制御することを特徴とする。つまり、ワークが搬出されている間は排気量を大きくすることにより、炉内で蒸発したバインダ等の溶剤の蒸発ガスを短時間で排出し、炉内のガス雰囲気を初期状態に戻す。このことにより、順次に搬入される複数のワークの乾燥あるいは焼成の状態を均一にできる。
基板は、プラズマディスプレイパネルを構成する基板であってよい。
【0009】
また本発明は、基板を予め設定された温度プロファイルに基づいて熱処理する炉設備を、上下に多段に積層された複数の炉と、前記各炉内の上部に設けられた複数のガス供給手段と、前記複数の炉の内部温度を個別の温度に制御する温度制御手段と、前記各温度に制御された各炉に前記基板を前記温度プロファイルに基づいて前記各炉の同じ側から搬入・搬出する搬入搬出手段とを有する構成としたことを特徴とする。これによれば、複数の炉(ゾーン)を平面配置する構成に比べて、設置スペースを低減できるとともに、表面積を低減することができ、効率よく温度制御することが可能になる。また炉設備全体を運転停止することなく各炉をメンテナンス可能である。
【0010】
上記構成の炉設備において、基板を搬入・搬出するタイミングや基板搬入後の経過時間に基づき各炉へのガスの供給排気量を制御する給排気制御手段を有することを特徴とする。
【0015】
ガス供給手段の基板と対向しない位置にガス噴出孔が設けられたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1はプラズマディスプレイパネルの前面板に関する温度プロファイルの一例を示すグラフであり、ワークを目的温度まで昇温させてその温度を所定時間だけキープし、その後に冷却させるようにしている。
【0017】
図2に示すように、この温度プロファイルを実現する炉設備1(ここでは乾燥炉)は、3つの炉2,3,4を上下方向に多段に積層して構成されている。最上段の炉2,中段の炉3,最下段の炉4は、それぞれの搬入搬出口2a,3a,4aが炉設備1の一側部に開口し、開閉自在なシャッタ2b,3b,4bを備えていて、炉ごとに独立して制御可能である。
【0018】
各炉2,3,4には、平板状のヒータ5,6がそれぞれ天部,底部に設置され、これらのヒータ5,6から適当距離だけ離れた位置で板状のワーク7を水平方向に支持する複数のローラ8が並列に、かつ水平方向の軸心廻りに正逆回転可能に設置されている。また、複数の吐出孔9aを有した給気管9が天部のヒータ5に沿って配列され、排気管(後述する図7参照)が開口している。そしてこれらにより炉2,3,4はこの順に、100℃,200℃,300℃に温度制御されるようになっている。2T,3T,4Tは温度検出手段である。
【0019】
各炉2,3,4の搬入搬出口2a,3a,4aの近傍にはそれぞれ、横送りの搬入搬出手段としてのコンベア10が一端を近づけて配置され、また各段のコンベア10と同等高さまで昇降自在なローダ・アンローダ11が配置されている。各コンベア10,ローダ・アンローダ11にはそれぞれ、複数のローラ8が並列に、水平方向の軸心まわりに正逆回転可能に取りつけられている。12はコンベア10を駆動するモータ(最下段のみ図示する)、13はローダ・アンローダ11を駆動するモータである。
【0020】
このような炉設備1においては、たとえば印刷工程からローダ・アンローダ11にワーク7が搬入されると、このローダ・アンローダ11によって最上段のコンベア10に載置され、ローラ8により最上段の炉2に搬入され、炉2内のローラ8上に載置される。それに伴ってシャッタ2bが閉じられる。ローラ8上のワーク7は、図1の昇温ゾーン▲1▼を満足する時間まで炉2に留まり、その後にローラ8の逆転によってコンベア10に搬出され、続いてローダ・アンローダ11に搬出される。
【0021】
次いで、ローダ・アンローダ11が1段降下し、ワーク7は、上記と同様にして、中段のコンベア10を介して中間の炉3に搬入され、炉3内のローラ8上に載置され、シャッタ3bが閉じられた炉3内に図1の昇温ゾーン▲2▼を満足する時間まで留まり、コンベア10を介してローダ・アンローダ11に搬出される。
【0022】
次いで、ローダ・アンローダ11が1段降下し、ワーク7は、上記と同様にして、最下段のコンベア10を介して最下段の炉4に搬入され、炉4内のローラ8上に載置され、シャッタ4bが閉じられた炉4内に図1のキープゾーン(3)を満足する時間まで留まり、コンベア10を介してローダ・アンローダ11に搬出される。
【0023】
このようにして一連の昇温・キープ期間を終了したワーク7は、この最下段のコンベア10に留まって、温度プロファイルに沿った傾きで降温され、その後にローダ・アンローダ11を介して次工程に搬出される。
【0024】
なおこのとき、各炉2,3,4の内部にワーク7が留まっている昇温・キープ期間の少なくとも一部と、最下段のコンベア10にワーク7が留まっている冷却期間の少なくとも一部とにおいて、ローラ8が停止されずに正逆回転され、ワーク7は搬入搬出方向に小さな幅で揺動される。このことにより、ワーク7に対するローラ8の当接個所が変更され、ローラ8によって熱が遮断されたり滞留されることなく均一に加熱されることになり、乾燥ムラが低減される。
【0025】
またこのとき、各炉2,3,4で給気管9から空気などの予め決められたガスが噴出され、排気管(図示せず)を通じて排気されることにより、電極材料に含まれる溶剤成分などが炉内から排除されるとともに、ガス温度、ガス流量によって炉内温度が調節される。各給気管9は直接にワーク7に向けてガスを噴出しないように、たとえば天部やワーク7の外周側に向けて噴出孔9aが形成されていて、ワーク7がガスの影響を局部的に受けて、乾燥ムラなど生じることがないよう図られている。
【0026】
ガスとしては、バインダー等を酸化させてCO2として排出するためにはO2リッチな空気を選択し、酸化させたくない材料が含まれる場合にはN2リッチな空気や不活性ガスを選択するなど、適宜に選択される。全く給気しない場合もある。ここで、O2リッチな空気とは、外部よりO2を別途に供給して通常空気以上に単位体積当りの酸素分圧(濃度)を高くコントロールした空気をいう。各炉2,3,4では、シャッタ2b,3b,4bが炉内のガス圧力を制御する機能を担う。
【0027】
なお、各炉2,3,4については適宜に、ワーク7の搬出後に、炉内で生成して凝固した不要物を除去する等のメンテナンスが実施される。
以上のようにして、この炉設備1において、従来の平面配置型の炉設備と同等にワーク7を乾燥させることができる。
【0028】
しかもこの炉設備1によれば、炉2,3,4が上下方向に多段に積層配置されているため、従来の平面配置型に比べて、炉設備1の設置面積、したがって製造工場の床面積が小さくて済む。
【0029】
また、中段の炉3は上下を炉2と炉4とで挟まれているため、従来の平面配置型に比べて、炉設備1全体としての表面積が少なくなり、温度管理が容易になるとともに、熱効率も大幅に改善される。
【0030】
さらに、ワーク7を揺動させることで均一加熱が可能であるため、炉2,3,4を、ワーク7の周囲に適当な間隙を形成するだけの幅・奥行きに抑えることができ、炉高も低く抑えることができる。たとえば、3mm厚程度のガラス基板に電極材料を印刷し、ローラ上に載置して乾燥させる場合には、炉高110mm程度に抑えることができる。よって、極めて多段な炉積層、および設置面積の低減が可能である。
【0031】
なお、高温の炉、中温の炉、低温の炉をどの段に配置するか、またワーク7を各炉にどの順序で搬入搬出するかは、適宜に決めることができる。たとえば、上記した炉設備1とは逆に、最上段の炉を高温に、最下段の炉を低温にしてもよく、その場合は熱が上方に溜まる性質を利用できるため温度管理がより容易になる。ワーク7の温度を急激に昇温させたい場合には、ワーク7を高温の炉に先に搬入すればよい。
【0032】
また、上記した炉設備1では各炉2,3,4の搬入搬出口2a,3a,4aが同一側部に開口したものとして説明したが、開口位置は、各炉2,3,4へのワーク7の出し入れ、並びに隣接工程に対する搬入搬出が容易になるように決めればよい。たとえば、図3(a)(b)に示すように、搬入口2aと搬出口2cとを互いに背反する側部に開口させてもよいし、搬入口2aと搬出口2dとを互いに隣接する側部に開口させてもよい。したがって、ワーク7を下方より支持する支持手段であって、搬入搬出手段でもあり、揺動手段でもあるローラ8を、各段ごとに異なる向きに回転するように構成したり、他の搬入搬出手段、揺動手段で代えることも可能である。
【0033】
また、上記した炉設備1は乾燥炉として説明したが、600℃程度で焼成を実施する焼成炉も同様に構成することができる。
さらに、上記した炉設備1は3つの炉2,3,4で構成したが、炉数を増やすことにより、図4に示した昇温、キープ、昇温、キープ、冷却というような、より複雑な温度プロファイルも実現可能である。
【0034】
また、たとえば炉2,3,4を複数組設けておくことにより、複数列の処理フローを実現可能である。
また、温度ゾーン数よりも多い炉数を設定しておくことにより、上記したような各炉のメンテナンスを、各炉を順次に運転停止して実施可能である。この場合も、炉設備1全体を運転停止する必要はなく、よって、他の工程の停止を回避できる。
(実施の形態2)
図5は本発明の実施の形態2における炉設備を示す。この炉設備1Aが上記した炉設備1と異なるのは、各段のコンベア10の上方に、ワーク7の上面に対向するように板状のカバー14が設けられ、カバー14の下面に沿うように給気管15が配列された点である。また最上段および中段のコンベア10については、カバー14の下面とコンベア10の下方とにヒータ14aが設けられている。そしてこのことにより、ヒータ14aの温度や給気管15から噴出するガスの流量・温度によって、炉外のワーク7の温度を制御可能である。
【0035】
たとえば、図6に示したような、焼成温度などの高温から急激に降温させるプロファイルでは、高温の炉4から最下段のコンベア10の上に搬出されたワーク7は、給気管15からのガスによって速やかに冷却される。その一方で、低温の炉2に搬入されるワーク7は、最上段のコンベア10の上でヒータ14a,給気管15によって予備加熱され、中温の炉3に搬入されるワーク7は、中段のコンベア10の上でヒータ14a,給気管15によって保温される。
【0036】
なお、ヒータ14a,給気管15は、各段のコンベア10の全てに配置してもよいし、上記したように必要な段に対してのみ配置してもよい。またヒータ14a,給気管15の位置は上記した位置に限定されず、たとえば給気管15はローラ8と並列に配置してもよい。カバー14は、ワーク7の2次輻射を有効利用できるように反射板として構成してもよく、コンベア10全体を覆うように筒状などに構成してもよい。
(実施の形態3)
図7は本発明の実施の形態3における炉設備を示す。この炉設備1Bが上記した炉設備1Aと異なるのは、炉2,3,4のそれぞれに弁装置16を介して排気ファン17が連通した排気系(上記した各炉設備で図示を省略した排気系)の排気量を、ワーク7の搬入・搬出のタイミングに合わせて増減制御するように、各弁装置16とコンベヤ10のモータ12とに接続して、コントローラ18が設けられている点である。
【0037】
つまりコントローラ18は、ワーク7が炉外へ搬出されている間は排気量を高く制御して、炉内で発生したガスを短時間で排出し、炉内のガス雰囲気を初期状態に戻す。このことにより、各炉2,3,4に順次に搬入される複数のワーク7に対して一定のガス雰囲気を形成することが可能になり、ワーク7の乾燥あるいは焼成の状態を均一化することが可能になる。
【0038】
初期状態に戻った炉内にワーク7が搬入され、当初は排気量を低く制御することにより、バインダの溶剤などを徐々に蒸発させ、乾燥ムラを防止する。そしてワーク7の乾燥が進むにつれて排気量を増減させることにより、ワーク7中に含まれる前記溶剤などの温度をほぼ一定に維持し、均一に蒸発または燃焼させる。このときにはたとえば、ワーク7の表面温度を放射温度計などの温度検出手段(図示せず)によりモニタする。
(実施の形態4)
図8は本発明の実施の形態4における炉設備を示す。この炉設備21は、昇温のための多段昇温炉22と、温度キープのためのキープ炉23と、降温のための多段降温炉24とを有している。
【0039】
キープ炉23は、上述した温度プロファイルにおけるキープゾーンの温度に制御されるようになっており、一端のゾーン23Aが多段昇温炉22の最高温の炉を兼ね、他端のゾーン23Bが多段降温炉24の最高温の炉を兼ねており、中央部のゾーン23Cは、開閉可能なシャッタ23Dによってゾーン23Bから区分されている。
【0040】
多段昇温炉22は、キープ炉23のゾーン23Aの下に、実施の形態1で説明したのと同様の炉25,26,27を上下方向に多段に積層して構成されており、ゾーン23A,最上段の炉25,中段の炉26,最下段の炉27は、前記温度プロファイルにおける昇温ゾーンを複数に分割した各ゾーンごとの温度に、この順に高い温度に制御されるようになっている。
【0041】
多段降温炉24は、キープ炉23のゾーン23Bの下に、実施の形態1で説明したのと同様の炉28,29,30を上下方向に多段に積層して構成されており、最下段の炉30,中段の炉29,最上段の炉28,ゾーン23Bは、前記温度プロファイルにおける降温ゾーンを複数に分割した各ゾーンごとの温度に、この順に低い温度に制御されるようになっている。
【0042】
多段昇温炉22の各炉,キープ炉23,多段降温炉24の各炉には、平板状のヒータ31,32が天部と底部とに設置され(ただし、炉27,29には天部のみ、炉30にはヒータはない)、複数の吐出孔を有した給気管33がヒータ31(あるいは天部)に沿って配列され、図示を省略した排気管が開口している。また、ワーク34の支持手段かつ搬入搬出手段かつ揺動手段であるローラ35が並列に、かつ水平方向の軸心廻りに回転可能に設置されている。
【0043】
多段昇温炉22のゾーン23A,各炉25,26,27の搬入搬出口23a,25a,26a,27aは炉設備21の一側部に開口していて、シャッタ23b,25b,26b,27bによって開閉可能である。各搬入搬出口23a,25a,26a,27aの近傍には、昇降自在なローダ・アンローダ36が、一端を近づけて配置されている。
【0044】
ローダ・アンローダ36は筒状のカバー37を有していて、多段昇温炉22に背反する他端開口37aはシャッタ37bによって開閉可能である。このワーク収容部37には、上記各炉と同様のヒータ31,32,給気管33,ローラ35が配置されている。
【0045】
多段降温炉24のゾーン23B,各炉28,29,30の搬入搬出口23c,28a,29a,30aは、炉設備21の他側部に開口していて、23d,シャッタ28b,29b,30bによって開閉可能である。各搬入搬出口23c,28a,29a,30aの近傍には、昇降自在なローダ・アンローダ38が、一端を近づけて配置されている。
【0046】
ローダ・アンローダ38は筒状のカバー39を有していて、多段降温炉24に背反する他端開口39aはシャッタ39bによって開閉可能である。このワーク収容部39には、上記各炉と同様の給気管33,ローラ35が配置されている。
【0047】
このような炉設備21では、印刷工程からローダ・アンローダ36に搬入されたワーク34は、このローダ・アンローダ36によって搬入搬出されつつ、多段昇温炉22の各炉27,26,25に順次、図1の昇温ゾーン▲1▼の内の所定部分を満足する時間ずつ留まり、その後にキープ炉23のゾーン23A,23C,23Bで図1のキープゾーン▲2▼を満足する時間だけ留まる。
【0048】
次にワーク34は、ローダ・アンローダ39によって搬入搬出されつつ、多段降温炉24の各炉28,29,30に順次、図1の降温ゾーン▲3▼の内の所定部分を満足する時間ずつ留まり、その後にローダ・アンローダ39を介して次工程へ搬出される。
【0049】
したがって、この炉設備21でも、ワーク34を従来の平面配置型の炉設備と同等に乾燥または焼成することができる。従来の平面配置型に比べて、設置面積が小さくて済み、表面積が小さいため温度管理が容易になり、熱効率が大幅に改善されることは、上記した各実施の形態と同様である。
(実施の形態5)
図9は本発明の実施の形態5における炉設備を示す。この炉設備40は、上層が下層よりも高温に設定された昇温炉41と、上層が前記昇温炉41の上層温度と同等あるいはその付近の温度に設定され、下層が前記上層よりも低温に設定された降温炉42と、昇温炉41の上層と降温炉42の上層とに開閉自在なシャッタ43,44を介して連通し、昇温あるいは温度キープする昇温・キープ炉45とを有している。
【0050】
昇温炉41は、下部に搬入口41aが形成され、この搬入口41aより上方に、温度の異なる加熱ガス流G1,G2(G1はG2より高温)を横方向に給排気する給排気手段46が設けられるとともに、上記した実施の形態4と同様のヒータ31が上面に配置され、ヒータ31に沿って給気管13が設けられていて、それにより上層が下層よりも昇温した炉内雰囲気が形成されている。
【0051】
この昇温炉41の内部には、搬入口41aから順次に搬入される複数のワーク34を水平方向に支持しつつ上方へ搬送する縦型間欠搬送手段としてのウォーキングビーム47と、最下層および最上層での横向き搬送手段としてのローラ35とが設けられている。ウォーキングビーム47は、水平方向の支持具47aを取り付けたベルト47bを1対、上下方向に走行自在に配置して、ワーク34の周縁部を支持具47aにより下方から支持してワーク34を上方へタクト搬送するように構成したものである。
【0052】
昇温・キープ炉45は、上記した実施の形態4と同様のヒータ31,32が上面および下面に配置され、ヒータ31に沿って給気管33が設けられ、横向き搬送手段としてのローラ35が設けられている。
【0053】
降温炉42は、下部に搬出口42aが形成され、この搬入口42aより上方に、温度の異なる加熱ガス流G3,G4(G3はG4より高温)を横方向に給排気する給排気手段48が設けられるとともに、上記した実施の形態4と同様のヒータ31が上面に配置されていて、それにより下層が上層よりも降温した炉内雰囲気が形成されている。
【0054】
この降温炉42の内部には、昇温・キープ炉45から順次に搬入される複数のワーク34を水平方向に支持しつつ下方へ搬送する、上記したのと同様のウォーキングビーム49と、最下層での横向き搬送手段としてのローラ35とが設けられている。
【0055】
昇温炉41の搬入口41aと降温炉42の搬出口42aの近傍にはそれぞれ、ローラ35を備えたコンベヤ50,51が横送り手段として設置されている。
このような炉設備40では、印刷工程からコンベヤ50に搬入されたワーク34は、このコンベヤ50によって昇温炉41の下層のローラ35に移載され、次いでウォーキングビーム47に移載されて上方に搬送され、上層のローラ35に移載され、この間に昇温ゾーンを満足する時間だけ昇温炉41に留まり、ローラ35によって昇温・キープ炉45に搬出される。
【0056】
昇温・キープ炉45内に搬入されたワーク34は、ローラ35によって下方より支持され搬入搬出方向に揺動される状態において、所定のキープゾーンを満足する時間だけ留り、その後にローラ35によって降温炉42に搬出される。
【0057】
次にワーク34は、降温炉4内でウォーキングビーム49に移載されて下方に搬送され、下層のローラ15に移載され、この間に降温ゾーンを満足する時間だけ降温炉42に留まり、ローラ35によってコンベヤ51へ、次いで次工程へと送られる。
【0058】
したがって、この炉設備40でも、ワーク34を従来の平面配置型の炉設備と同等に乾燥または焼成することができる。その際に、連続的に昇温あるいは降温した炉内雰囲気中でワーク34を移送するので、ワーク34を緩やかに、したがって面内で均一に昇温あるいは降温させることができる。従来の平面配置型に比べて、設置面積が小さくて済み、表面積が小さいため温度管理が容易になり、熱効率が大幅に改善されることは、上記した各実施の形態と同様である。
(実施の形態6)
図10は本発明の実施の形態6における炉設備を示す。この炉設備52では、搬入口53aにシャッタ53bを有した1段の昇温炉41Aが、図9と同様に昇温・キープ炉45を介して降温炉42の上層に接続されている。昇温炉41Aの側方には、その搬入口41aまで昇降自在なローダ54が設けられており、降温炉42の側方には、図9と同様のコンベヤ51が設けられている。
【0059】
この炉設備52は、ワーク34を急激に昇温させ、徐々に冷却する温度プロファイルに適している。この炉設備52も、従来の平面配置型に比べて炉設置面積、表面積を低減できる。
(実施の形態7)
図11は本発明の実施の形態7における炉設備を示す。この炉設備55では、図8と同様の多段昇温炉22が、図9と同様に昇温・キープ炉45を介して降温炉42の上層に接続されている。多段昇温炉22の側方には、図8と同様のローダ・アンローダ36が設けられており、降温炉42の側方には、図9と同様のコンベヤ51が設けられている。
【0060】
この炉設備55は、ワーク34を厳重に温度管理して昇温させ、徐々に冷却する温度プロファイルに適している。この炉設備55も、従来の平面配置型に比べて炉設置面積、表面積を低減できる。
【0061】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、昇温過程と降温過程の少なくとも一方で縦型の炉を用いてワークを上下方向に移送するようにしたことにより、複数の炉を平面配置する従来の炉設備に比べて、設置床面積および表面積を低減することができ、製造工場の省スペース、省エネルギーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の炉設備で実施される温度プロファイルを示した時間対温度のグラフである。
【図2】本発明の実施の形態1における炉設備の構成を示す断面図である。
【図3】図2の炉設備と同様の炉設備であって、搬入搬出方向の異なる炉設備の構成を示す平面図である。
【図4】本発明の炉設備で実施される他の温度プロファイルを示した時間対温度のグラフである。
【図5】本発明の実施の形態2における炉設備の構成を示す断面図である。
【図6】本発明の炉設備で実施されるさらに他の温度プロファイルを示した時間対温度のグラフである。
【図7】本発明の実施の形態3における炉設備の構成を示す断面図である。
【図8】本発明の実施の形態4における炉設備の構成を示す断面図である。
【図9】本発明の実施の形態5における炉設備の構成を示す断面図である。
【図10】本発明の実施の形態6における炉設備の構成を示す断面図である。
【図11】本発明の実施の形態7における炉設備の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 炉設備
2,3,4 炉
5,6 ヒータ
7 ワーク
8 ローラ
9 給気管
10 コンベア
11 ローダ・アンローダ
12 モータ
14 カバー
14a ヒータ
15 給気管
16 弁装置
17 排気ファン
18 コントローラ
21 炉設備
22 多段昇温炉
23 昇温・キープ炉
24 多段降温炉
40 炉設備
41 昇温炉
42 降温炉
45 昇温・キープ炉
47,49 ウォーキングビーム
52 炉設備
55 炉設備[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a plasma display panel and a furnace facility therefor.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a plasma display panel (hereinafter also referred to as a PDP panel) that constitutes a flat display device, an electrode material or the like is printed on a large substrate corresponding to a large-sized PDP panel such as 42 inches or 50 inches, dried, and exposed. The processing steps such as development and firing are repeated many times to produce the intended front plate and back plate. As furnace equipment used for drying and firing in each step in this case, separate furnace equipment is provided so that dust (contamination) in another process does not adhere.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the furnace equipment used for one drying process is arranged in series with a plurality of zones controlled in temperature so as to execute the temperature profile of the drying for the work continuously conveyed in a certain direction, It will be 15-20 meters. Therefore, when the drying process is repeated five times, only the drying process requires five furnace facilities and a transport path of 100 meters. Similarly, the furnace equipment used in one baking process is as long as 50 meters, and only a baking process requires a transport path of several hundred meters.
[0004]
For this reason, a large floor area is required for the furnace equipment in the layout of the manufacturing factory, and the current situation is that each furnace equipment has a large surface area and a poor thermal efficiency.
It is an object of the present invention to provide a plasma display panel manufacturing method and furnace equipment that can reduce the installation floor area in a manufacturing factory, improve thermal efficiency, and can be uniformly heat-treated.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventionIs the groupBoardPresetWhen performing heat treatment based on the temperature profile,UpThe internal temperature of multiple furnaces stacked in multiple stages belowBy supplying gas from a plurality of gas supply means provided in the upper part of each furnace,Controlling to temperature, andEach temperatureThe substrate in each furnace controlled at a timeCarryHas a process to enter and exitThe substrate is loaded into a selected furnace from the plurality of furnaces, and after a predetermined time has passed, the substrate is unloaded from the selected furnace, and the unloaded substrate is unloaded from the selected furnace; Based on the temperature profile, it is carried into the furnace different from the selected furnace from the same side, and after a predetermined time has passed, the substrate is unloaded from the different furnace.It is characterized by that. According to this, since the temperature of each furnace is individually controlled, a complicated temperature profile can be realized with respect to the workpieces that are sequentially carried into and out of each furnace.
[0006]
Also,It is characterized in that the supply / exhaust amount of gas to each furnace is controlled based on the timing of loading / unloading the substrate and the elapsed time after loading the substrate. That is, by increasing the displacement while the work is being carried out, the evaporated gas of the solvent such as the binder evaporated in the furnace is discharged in a short time, and the gas atmosphere in the furnace is returned to the initial state. As a result, the drying or firing state of a plurality of workpieces sequentially loaded can be made uniform.
The substrate may be a substrate constituting a plasma display panel.
[0009]
The present invention also providesBoardPresetFurnace equipment for heat treatment based on temperature profileTheA plurality of furnaces stacked in multiple stages above and below,A plurality of gas supply means provided in the upper part of each furnace;The internal temperature of the plurality of furnacesanotherTemperature control means for controlling the temperature, andEach temperatureThe substrate in each controlled furnaceFrom the same side of each furnace based on the temperature profileLoading / unloading means for loading / unloadingConfiguredIt is characterized by that. According to this, compared with the structure which arrange | positions several furnace (zone) planarly, while being able to reduce installation space, a surface area can be reduced and it becomes possible to control temperature efficiently. Also, each furnace can be maintained without shutting down the entire furnace equipment.
[0010]
In the furnace equipment configured as described above, the substrateThe timing of loading and unloadingsubstrateIt has a supply / exhaust control means for controlling the supply / exhaust amount of gas to each furnace based on the elapsed time after carrying in.
[0015]
gasA gas ejection hole is provided at a position not facing the substrate of the supply means.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a graph showing an example of a temperature profile related to the front plate of a plasma display panel. The temperature of a workpiece is raised to a target temperature, the temperature is kept for a predetermined time, and then cooled.
[0017]
As shown in FIG. 2, a furnace facility 1 (here, a drying furnace) that realizes this temperature profile is configured by stacking three
[0018]
In each
[0019]
In the vicinity of the loading /
[0020]
In such a furnace facility 1, for example, when a
[0021]
Subsequently, the loader / unloader 11 is lowered by one stage, and the
[0022]
Next, the loader / unloader 11 is lowered by one stage, and the
[0023]
The
[0024]
At this time, at least a part of the temperature rise / keep period during which the
[0025]
At this time, a predetermined gas such as air is ejected from the
[0026]
As the gas, CO is oxidized by oxidizing the binder.2To discharge as O2Select rich air and N if it contains materials that you do not want to oxidize2It is appropriately selected such as selecting rich air or inert gas. There may be no air supply at all. Where O2Rich air is O from the outside2Is separately supplied and the oxygen partial pressure (concentration) per unit volume is controlled to be higher than that of normal air. In each
[0027]
In addition, about each
As described above, in this furnace facility 1, the
[0028]
Moreover, according to this furnace equipment 1, since the
[0029]
In addition, since the
[0030]
Furthermore, since uniform heating is possible by oscillating the
[0031]
Note that it is possible to appropriately determine in which stage the high-temperature furnace, the medium-temperature furnace, and the low-temperature furnace are arranged, and in which order the
[0032]
In the above-described furnace facility 1, the loading /
[0033]
Moreover, although the above furnace equipment 1 was demonstrated as a drying furnace, the baking furnace which implements baking at about 600 degreeC can be comprised similarly.
Furthermore, although the above furnace equipment 1 is composed of three
[0034]
Further, for example, by providing a plurality of sets of
Further, by setting the number of furnaces larger than the number of temperature zones, maintenance of each furnace as described above can be performed by sequentially shutting down the furnaces. Also in this case, it is not necessary to stop the operation of the entire furnace facility 1, so that the stop of other processes can be avoided.
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a furnace facility according to the second embodiment of the present invention. The
[0035]
For example, in the profile of rapidly lowering the temperature from a high temperature such as the firing temperature as shown in FIG. 6, the
[0036]
The
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows a furnace facility according to
[0037]
That is, the
[0038]
The
(Embodiment 4)
FIG. 8 shows a furnace facility according to Embodiment 4 of the present invention. The
[0039]
The keep
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
In each furnace of the
[0043]
The
[0044]
The loader /
[0045]
The
[0046]
The loader /
[0047]
In such a
[0048]
Next, the
[0049]
Therefore, in this
(Embodiment 5)
FIG. 9 shows a furnace facility according to
[0050]
The temperature raising furnace 41 has a carry-in
[0051]
Inside the temperature raising furnace 41, a
[0052]
In the temperature raising / keeping
[0053]
The
[0054]
Inside the
[0055]
In such a
[0056]
The
[0057]
Next, the
[0058]
Therefore, also in this
(Embodiment 6)
FIG. 10 shows a furnace facility according to
[0059]
The
(Embodiment 7)
FIG. 11 shows a furnace facility according to
[0060]
This
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a conventional furnace in which a plurality of furnaces are arranged in a plane by using a vertical furnace to transfer a workpiece in the vertical direction in at least one of a temperature raising process and a temperature lowering process. Compared to equipment, the floor space and surface area can be reduced, and space and energy savings can be realized in the manufacturing plant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a time versus temperature graph showing a temperature profile implemented in a furnace installation of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of a furnace facility similar to the furnace facility of FIG. 2 and having different loading / unloading directions.
FIG. 4 is a time versus temperature graph showing another temperature profile implemented in the furnace installation of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a time vs. temperature graph showing yet another temperature profile implemented in the furnace installation of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a furnace facility according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Furnace equipment
2,3,4 furnaces
5,6 Heater
7 Work
8 Laura
9 Air supply pipe
10 Conveyor
11 Loader / Unloader
12 Motor
14 Cover
14a Heater
15 Air supply pipe
16 Valve device
17 Exhaust fan
18 Controller
21 Furnace equipment
22 Multi-stage heating furnace
23 Temperature rise / keep furnace
24 Multi-stage cooling furnace
40 Furnace equipment
41 Heating furnace
42 Cooling furnace
45 Heating / keep furnace
47, 49 Walking beam
52 Furnace equipment
55 Furnace equipment
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