JP5235225B2 - 基板への蒸着被膜の形成方法および搬送トレイ - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマディスプレイパネルを製造する際の、ガラス基板にＭｇＯ被膜を形成する工程などに適用される、基板への蒸着被膜の形成方法および当該方法を実施するための搬送トレイに関する。
従来、この種の基板への蒸着被膜の形成方法および搬送トレイとして知られているものには、例えば、特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、四角形状の枠体と、枠体の対向する内周部と内周部の間に、その両端を枠体の各内周部と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成される搬送トレイを用いた、ガラス基板へのＭｇＯ被膜などの蒸着被膜の形成方法が記載されている（例えば図２を参照のこと）。
特許文献１に記載の方法は、基板への蒸着被膜の形成方法として一応の評価をすることができるものである。しかしながら、この方法は、その発明の詳細な説明の段落００１２に記載の通り、ガラス基板を四角形状の枠体の内周部に設けた窓枠状の基板受けに載置することで保持するようにしている。従って、例えば、大型のガラス基板を加熱して蒸着被膜を形成する際、枠体自体を加熱しなければならないので、エネルギー消費量が膨大であるといった問題や、枠体の熱歪が起こるといった問題を有していた。また、ガラス基板を搬送トレイにセットすることで初期に発生する機械応力を緩和することができないといった問題を有していた。さらに、ガラス基板に許容範囲を超える熱応力が発生するとこれを緩和することができないことに加え、ガラス基板の高熱による撓みを基板受けが十分に吸収することができないことで熱のびによって無視することのできない機械応力が発生するといった問題を有していた。その結果、熱負荷によるガラス基板の割れなどを誘発するおそれがあるといった問題を有していた。
特開２０００−１９９０４６号公報
そこで本発明は、簡易な構成で、熱負荷によるガラス基板の割れなどを誘発することなく、１枚のガラス基板から複数枚のパネルを省エネルギーのもとに調製することを可能にする、基板への蒸着被膜の形成方法および当該方法を実施するための搬送トレイを提供することを目的とする。
本発明者は、上記の点に鑑みて種々の検討を行った結果、ガラス基板に蒸着被膜を形成するために用いる搬送トレイを、四角形状の枠体と、枠体の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成し、複数本の薄体状部材を、ガラス基板が搬送トレイに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させるとともに、ガラス基板における２つ以上の蒸着被膜形成領域を画定するためのマスク部材として機能させることで、上記の目的を達成することができることを知見した。
上記の知見に基づいてなされた基板の枠体への保持方法は、請求項１記載の通り、四角形状の基板を水平に維持して真空蒸着装置の蒸着室に搬送し、基板に蒸着被膜を形成するために用いられる搬送トレイを、四角形状の枠体と、枠体の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成し、基板はガラスから構成し、薄体状部材は、基板の熱膨張率の±２０％の範囲内の材料から構成し、薄体状部材の厚みを０．１ｍｍ−０．８ｍｍとし、薄体状部材を、一方の対向する枠辺と枠辺の間に他方の枠辺に平行に３本以上、他方の対向する枠辺と枠辺の間に一方の枠辺に平行に２本以上、架設して、個々の薄体状部材を、基板が枠体と接触しないようにして薄体状部材のみで基板の載置面を構成して、搬送トレイに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させ、且つ、薄体状部材を、基板における２つ以上の蒸着被膜形成領域を画定し、且つ、基板の外周縁をマスクするためのマスク部材として機能させ、基板の下方から蒸着被膜を形成することを特徴とする。
また、本発明の搬送トレイは、請求項２記載の通り、四角形状の基板を水平に維持して真空蒸着装置の蒸着室に搬送し、基板に蒸着被膜を形成するために用いられる搬送トレイであって、四角形状の枠体と、枠体の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成され、基板はガラスから構成され、薄体状部材は、基板の熱膨張率の±２０％の範囲内の材料から構成され、薄体状部材の厚みを０．１ｍｍ−０．８ｍｍとし、薄体状部材を、一方の対向する枠辺と枠辺の間に他方の枠辺に平行に３本以上、他方の対向する枠辺と枠辺の間に一方の枠辺に平行に２本以上、架設し、基板が枠体と接触しないようにして薄体状部材のみで基板載置面を構成して、個々の薄体状部材を、基板が搬送トレイに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させるとともに、基板における２つ以上の蒸着被膜形成領域を画定し、且つ、基板の外周縁をマスクするためのマスク部材として機能させるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の搬送トレイは、請求項２記載の通り、四角形状の基板を水平に維持して真空蒸着装置の蒸着室に搬送し、基板に蒸着被膜を形成するために用いられる搬送トレイであって、四角形状の枠体と、枠体の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成され、基板はガラスから構成され、薄体状部材は、基板の熱膨張率の±２０％の範囲内の材料から構成され、薄体状部材の厚みを０．１ｍｍ−０．８ｍｍとし、薄体状部材を、一方の対向する枠辺と枠辺の間に他方の枠辺に平行に３本以上、他方の対向する枠辺と枠辺の間に一方の枠辺に平行に２本以上、架設し、基板が枠体と接触しないようにして薄体状部材のみで基板載置面を構成して、個々の薄体状部材を、基板が搬送トレイに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させるとともに、基板における２つ以上の蒸着被膜形成領域を画定し、且つ、基板の外周縁をマスクするためのマスク部材として機能させるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、簡易な構成で、熱負荷によるガラス基板の割れなどを誘発することなく、１枚のガラス基板から複数枚のパネルを省エネルギーのもとに調製することを可能にする、基板への蒸着被膜の形成方法および当該方法を実施するための搬送トレイが提供される。
以下、本発明の基板への蒸着被膜の形成方法を、プラズマディスプレイパネルを製造する際の、ガラス基板にＭｇＯ被膜を形成する場合を例にとって図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の基板への蒸着被膜の形成方法を実施するための搬送トレイの一実施形態の概略平面図である。図１に示した搬送トレイＡは、ステンレスやチタンなどからなる四角形状の枠体１と、枠体１の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体１の各枠辺と弾性部材としてのスプリング３を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材２とから構成される。薄体状部材２は、図１における横方向に対向する枠辺と枠辺の間に縦方向の枠辺に平行に３本、縦方向の対向する枠辺と枠辺の間に横方向の枠辺に平行に４本、架設されている。
図２は、図１に示した搬送トレイＡにガラス基板Ｘを載置した状態を示す概略平面図である。本発明においては、個々の薄体状部材２を、ガラス基板Ｘが搬送トレイＡに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させるとともに、ガラス基板Ｘにおける６つの蒸着被膜形成領域（斜線で示すＹの部分）を画定するためのマスク部材として機能させる。これにより、大型のガラス基板を加熱して各蒸着被膜形成領域にＭｇＯ被膜を形成する際でも、枠体を加熱する必要がないので、省エネルギー化を図ることができる。加えて、枠体の熱歪を抑制することができる。また、両端にテンションを付加した薄体状部材が、ガラス基板を搬送トレイにセットすることで初期に発生する機械応力を緩和する。また、薄体状であることで熱容量が小さいことから、ガラス基板との温度差が小さくなるので、ガラス基板に発生する熱応力を軽減するとともに、ガラス基板に発生する熱応力を緩和する。さらに、ガラス基板の高熱による撓みを均等に吸収することで熱のびによる機械応力も緩和する。従って、特許文献１に記載の方法のように、ガラス基板を枠体の内周部に設けた窓枠状の基板受けに載置するといった態様の他、薄体状部材をガラス基板の保持部材として機能させる場合であっても、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介さず固定するといった態様や、一方の端部のみ枠体の枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加し、他方の端部は枠体の枠辺と弾性部材を介さず固定するといった態様において起こりうる熱負荷によるガラス基板の割れなどを抑制することができる。
薄体状部材の熱膨張率をガラス基板の熱膨張率の±２０％とすることで、ガラス基板を加熱してＭｇＯ被膜を形成する際、ガラス基板に発生する熱応力や機械応力をより効果的に緩和することができる。従って、熱負荷によるガラス基板の割れなどをより効果的に抑制することができる。例えば、ガラス基板としてホウケイ酸ガラスを用いる場合、薄体状部材はホウケイ酸ガラスと熱膨張率が近似するニッケル鉄合金からなるものが望ましい。
薄体状部材の厚みは０．１ｍｍ〜０．８ｍｍとする。厚みが０．１ｍｍを下回るとガラス基板の保持部材としての機能が十分でなくなるおそれがある一方、厚みが０．８ｍｍを上回ると薄体状部材と薄体状部材の交差部分周囲に隙間が生じ、マスク部分へのＭｇＯ成分の回り込み現象（所謂「膜ダレ現象」）が起こることで、ガラス基板における蒸着被膜形成領域への正確なＭｇＯ被膜の形成ができなくなるおそれがある。
本発明の基板への蒸着被膜の形成方法を実施するために用いる真空蒸着装置は、図面による説明は省略するが、自体公知のものであってよく、特許文献１に記載されている装置の他、搬送トレイＡによって水平に維持された状態で蒸着室に搬送されてきたガラス基板Ｘに、その下方から、蒸発源から蒸発させたＭｇＯ成分を蒸着させてＭｇＯ被膜を形成することができる構造を有する装置であれば、どのような装置であってもよい。
なお、図１に示した搬送トレイＡは、ガラス基板Ｘにおける６つの蒸着被膜形成領域ＹにＭｇＯ被膜を形成することで、１枚のガラス基板Ｘから６枚のパネルを調製するためのものであるが、薄体状部材２をスプリング３とともに枠体１から着脱自在とし、これらを枠体１の枠辺の任意の位置に任意の本数だけ架設することができるようにすれば、ガラス基板Ｘに２つ以上の任意の個数かつ任意の大きさの蒸着被膜形成領域Ｙを画定してＭｇＯ被膜を形成することができるので、１枚のガラス基板Ｘから２枚以上の任意の枚数かつ任意の大きさのパネルを調製することができる。
本発明は、簡易な構成で、熱負荷によるガラス基板の割れなどを誘発することなく、１枚のガラス基板から複数枚のパネルを省エネルギーのもとに調製することを可能にする、基板への蒸着被膜の形成方法および当該方法を実施するための搬送トレイを提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。
Ａ 搬送トレイ
１ 枠体
２ 薄体状部材
３ スプリング
Ｘ ガラス基板
Ｙ 蒸着被膜形成領域
１ 枠体
２ 薄体状部材
３ スプリング
Ｘ ガラス基板
Ｙ 蒸着被膜形成領域
Claims (2)
- 四角形状の基板を水平に維持して真空蒸着装置の蒸着室に搬送し、基板に蒸着被膜を形成するために用いられる搬送トレイを、四角形状の枠体と、枠体の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成し、基板はガラスから構成し、薄体状部材は、基板の熱膨張率の±２０％の範囲内の材料から構成し、薄体状部材の厚みを０．１ｍｍ−０．８ｍｍとし、薄体状部材を、一方の対向する枠辺と枠辺の間に他方の枠辺に平行に３本以上、他方の対向する枠辺と枠辺の間に一方の枠辺に平行に２本以上、架設して、個々の薄体状部材を、基板が枠体と接触しないようにして薄体状部材のみで基板の載置面を構成して、搬送トレイに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させ、且つ、薄体状部材を、基板における２つ以上の蒸着被膜形成領域を画定し、且つ、基板の外周縁をマスクするためのマスク部材として機能させ、基板の下方から蒸着被膜を形成することを特徴とする基板への蒸着被膜の形成方法。
- 四角形状の基板を水平に維持して真空蒸着装置の蒸着室に搬送し、基板に蒸着被膜を形成するために用いられる搬送トレイであって、四角形状の枠体と、枠体の対向する枠辺と枠辺の間に、その両端を枠体の各枠辺と弾性部材を介して連結することでテンションを付加して架設した薄体状部材とから構成され、基板はガラスから構成され、薄体状部材は、基板の熱膨張率の±２０％の範囲内の材料から構成され、薄体状部材の厚みを０．１ｍｍ−０．８ｍｍとし、薄体状部材を、一方の対向する枠辺と枠辺の間に他方の枠辺に平行に３本以上、他方の対向する枠辺と枠辺の間に一方の枠辺に平行に２本以上、架設し、基板が枠体と接触しないようにして薄体状部材のみで基板載置面を構成して、個々の薄体状部材を、基板が搬送トレイに載置されている状態を形成するための保持部材として機能させるとともに、基板における２つ以上の蒸着被膜形成領域を画定し、且つ、基板の外周縁をマスクするためのマスク部材として機能させるようにしたことを特徴とする搬送トレイ。
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