[发明专利]热处理炉、平板显示元件制造装置、方法及平板显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及利用了微波等离子体的FDP用面板的FDP，即，平板显示元件制造用热处理炉、基板制造装置及制造方法、利用了该制造方法的平板显示元件，更具体地说，涉及可在常压下以密闭和开放的结构应用，并且在传送带之类的连续的系统中进行工序进程，可减少待机时间，从而减少工序时间，具有提高效率和节约费用的效果，与使用了现有的热处理炉的工序相比，曝露在高温中的时间显著减少，所以可以减少高温工序时基板的热膨胀、热收缩给基板和材料层造成的损伤，在减少不良率的同时，增加材料层的致密度，从而具有提高材料层性能的效果的平板显示元件制造用热处理炉、包含该热处理炉的平板显示元件制造装置、平板显示元件制造方法以及应用该制造方法制造的平板显示元件。

背景技术

一般来说，在包括等离子体显示面板(PDP)、有机和无机发光显示元件(ELD)、液晶显示元件(LCD)等的各种平板显示装置(FPD)中使用的平板显示元件(Flat Display Panel)，根据其用途及特性，使用涂布有多种材料的焊膏(paste)或金属的基板。

下面看一下使用这种焊膏的方法，该方法采用在基板上以印刷等的方法涂布焊膏，在基板上形成厚的焊膏层，之后将该焊膏层经干燥及烧成工序，在基板上形成必要的构造物，应用光刻的方法形成图案之后，将其干燥后而烧成。然而，已有的烧成工序是将烧成炉的整体进行加热，将热量传导到基板上，以烧成焊膏的间接加热方式。由于在平板显示元件中主要使用碳酸钠玻璃来作为形成基板的面板，所以必须维持在600℃以下的烧成温度。因而，对于新焊膏的开发，正在努力降低烧成温度，但是依然有必要采用在500℃以上的高温(参照下述专利文献1)。

另外，在这种烧成工序中花费的时间大约为10～30分左右，在处理单个基板中，难以确保工序的连续性。

为了解决上述问题，提出了利用微波的电介质加热的方案。该电介质加热不用提高周边的温度，就可以选择性地对吸收微波的物质进行加热，烧成所花的时间也不超过现有工序的一半，而且，由于焊膏不是从外部进行加热，而是从内部有效地进行加热，所以增加了焊膏的致密度，在电极制造时减少了电极的电阻。具有利用微波的输出或照射时间可调节电极的致密度的优点。

但是，电介质加热有必要增加已烧结了微波吸收率低的二氧化硅粒子的绝缘材料作为基板的支持台，就微波的特性而言，具有在基板上照射不均匀的缺点，当微波在基板上照射不均匀，而在局部集中微波的情况下，一部分焊膏没有被烧成而残留下来，一部分由于加热过度，引起放电现象，使得焊膏炭化而引起电极断线的现象。

为了将微波在基板上均匀照射，具有使用了金属材料反射用翼(参照下述专利文献2)，或者使用球面反射镜或金属材料的反射部件的方法(参见下述专利文献3)。

前者的方法，即，使用金属材料的反射用翼使微波反射和扩散的方法如果不使烧成炉密闭，则在烧成炉内不能确保微波的均匀性，由于必须打开腔室，放入面板，之后使腔室密闭，进行烧成后再次打开腔室，取出面板，所以工序的连续性难以确保，必须采用微波吸收率低的材料来制作腔室内部整体。

后者的方法，即，利用球面反射镜或者金属材料的反射部件的方法必须考虑微波的输出、磁控管与反射部件间的距离、从反射部件到基板间的距离来确定反射镜的折射程度以及反射部件的折射角度。还有，如果微波的波长为λ/4的地点没有焊膏到达，则不能进行有效的加热，对其调节存在很多困难。

利用现有的烧成炉形成电极时，烧成工序由于在500～600℃的高温下进行10分钟以上，所以即使使用特殊的热强化玻璃也会对基板造成热损伤。由于烧成工序所花的时间需要10分钟以上，所以难以确保工序的连续性。还有，即使使用多个烧成炉来确保工序的连续性，就基板的大型化而言也存在局限性。由于通过从外部所施加的热来进行烧成，所以焊膏从表面加热来熔化。从而，为对内部的焊膏进行加热要花预定的时间，该时间成为烧成工序中花费的时间。内部的焊膏不充分熔化则电极的致密度下降，有时也成为电极的电阻上升的主要原因。