(57)【要約】【課題】基板の加熱を安価に行い、装置の価格を低下させる。【解決手段】基板１は、エアナイフにより表面の処理液が除去された後、基板乾燥装置へ搬送される。ローラ１０は、所定の速度で回転して、基板１を基板移動方向へ所定の速度で移動する。ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂは、基板１へ常温より高い温度の気体を吹き付ける。保温部材３０ａ，３０ｂは、断熱材からなり、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体の温度の低下を抑制する。乾燥槽４０は、断熱材からなり、保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を通過した気体の温度の低下を抑制しながら当該気体を循環させることにより、乾燥槽４０内の気体を高温に保ち、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体の温度の低下をさらに抑制する。回収配管２４は、乾燥槽４０から気体の一部を回収して気体加熱装置２２へ戻す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を移動する基板移動手段と、
前記基板移動手段により移動される基板へ常温より高い温度の気体を吹き付けるホットエアナイフと、
断熱材からなり、前記基板移動手段により移動される基板の周囲に設けられ、前記ホットエアナイフから基板へ吹き付けられた気体の温度の低下を抑制する保温部材と、
断熱材からなり、前記ホットエアナイフ及び前記保温部材の周囲に設けられ、前記保温部材と基板との間を通過した気体の温度の低下を抑制しながら当該気体を循環させる乾燥槽とを備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
気体を加熱して前記ホットエアナイフへ供給する気体供給手段と、
前記乾燥槽から気体の一部を回収して前記気体供給手段へ戻す気体回収手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項３】
前記ホットエアナイフを、前記基板移動手段により移動される基板の流れに沿って複数備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項４】
前記ホットエアナイフを、前記基板移動手段により移動される基板の上流側及び下流側に備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項５】
基板を移動しながら、
ホットエアナイフから基板へ常温より高い温度の気体を吹き付け、
断熱材からなる保温部材を基板の周囲に設けて、ホットエアナイフから基板へ吹き付けられた気体の温度の低下を抑制し、
断熱材からなる乾燥槽をホットエアナイフ及び保温部材の周囲に設けて、保温部材と基板との間を通過した気体の温度の低下を抑制しながら当該気体を乾燥槽内で循環させることを特徴とする基板乾燥方法。
【請求項６】
乾燥槽から気体の一部を回収して再加熱し、ホットエアナイフへ供給する気体の一部とすることを特徴とする請求項５に記載の基板乾燥方法。
【請求項７】
ホットエアナイフを、移動される基板の流れに沿って複数設けたことを特徴とする請求項５に記載の基板乾燥方法。
【請求項８】
ホットエアナイフを、移動される基板の上流側及び下流側に設けたことを特徴とする請求項５に記載の基板乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ装置用のパネル基板等を乾燥させる基板乾燥装置及び基板乾燥方法に係り、特に大型の基板の乾燥に好適な基板乾燥装置及び基板乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等のようなフラットパネルディスプレイ装置用のパネル基板の製造工程では、基板上に回路パターンやカラーフィルタ等を形成するため、現像やエッチング等の薬液処理が行われる。そして、薬液処理の前又は後には、洗浄水（純水）を用いた基板の洗浄、及び洗浄後の基板の乾燥が必要である。基板の洗浄及び乾燥を含むこれらの一連の処理は、ローラコンベア等の移動手段を用いて基板を移動しながら行われることが多く、基板の乾燥は、エアナイフを用いて基板へエアを吹き付けることにより、洗浄水等の処理液を基板の表面から押し流して除去するのが一般的である。
【０００３】
近年のフラットパネルディスプレイ装置の大画面化に伴って基板が大型化すると、エアナイフを用いた処理液の除去だけでは、基板を十分に乾燥させるのに時間が掛かり、または基板を十分に乾燥させることができなかった。このため、エアナイフを用いて処理液を除去した後、さらに基板を加熱することで基板の乾燥を行っていた。このような基板の加熱には、従来、ホットプレートや特許文献１及び特許文献２に記載のように赤外線ヒータが用いられていた。
【特許文献１】特開平５−１６６７８９号公報
【特許文献２】特開平１０−３２１５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の基板乾燥装置は、基板を加熱するのに高価なホットプレートや赤外線ヒータが必要なため、装置が高価になるという問題があった。特に、基板が大型化する程、ホットプレートや赤外線ヒータも大型でさらに高価なのものが必要であった。
【０００５】
本発明の課題は、基板の加熱を安価に行い、装置の価格を低下させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基板乾燥装置は、基板を移動する基板移動手段と、基板移動手段により移動される基板へ常温より高い温度の気体を吹き付けるホットエアナイフと、断熱材からなり、基板移動手段により移動される基板の周囲に設けられ、ホットエアナイフから基板へ吹き付けられた気体の温度の低下を抑制する保温部材と、断熱材からなり、ホットエアナイフ及び保温部材の周囲に設けられ、保温部材と基板との間を通過した気体の温度の低下を抑制しながら当該気体を循環させる乾燥槽とを備えたものである。
【０００７】
また、本発明の基板乾燥方法は、基板を移動しながら、ホットエアナイフから基板へ常温より高い温度の気体を吹き付け、断熱材からなる保温部材を基板の周囲に設けて、ホットエアナイフから基板へ吹き付けられた気体の温度の低下を抑制し、断熱材からなる乾燥槽をホットエアナイフ及び保温部材の周囲に設けて、保温部材と基板との間を通過した気体の温度の低下を抑制しながら当該気体を乾燥槽内で循環させるものである。
【０００８】
ホットエアナイフから基板へ高温の気体を吹き付けることにより、基板を加熱して乾燥させる。ホットエアナイフから吐出された気体は、膨張により温度が低下する。そして、そのままでは周囲の気体に熱を奪われてさらに温度が低下するが、本発明では、断熱材からなる保温部材により熱の伝播が抑制され、ホットエアナイフから基板へ吹き付けられた気体の温度の低下が抑制される。また、保温部材と基板との間を通過した気体が温度の低下を抑制されながら乾燥槽内を循環するので、乾燥槽内の気体が高温に保たれ、ホットエアナイフから基板へ吹き付けられた気体の温度の低下がさらに抑制される。従って、ホットエアナイフを用いて基板の加熱を効果的に行うことができる。
【０００９】
さらに、本発明の基板乾燥装置は、気体を加熱してホットエアナイフへ供給する気体供給手段と、乾燥槽から気体の一部を回収して気体供給手段へ戻す気体回収手段とを備えたものである。また、本発明の基板乾燥方法は、乾燥槽から気体の一部を回収して再加熱し、ホットエアナイフへ供給する気体の一部とするものである。
【００１０】
乾燥槽内の高温の気体を回収して再利用することにより、気体の消費量が低減し、さらに気体を加熱するためのエネルギーが少なく済む。
【００１１】
また、ホットエアナイフを複数設けると、基板の加熱効果が向上する。ホットエアナイフを複数設ける場合、移動される基板の流れに沿って複数設けてもよいし、また移動される基板の上流側及び下流側に設けてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の基板乾燥装置及び基板乾燥方法によれば、ホットエアナイフを用いて基板の加熱を効果的に行うことができる。従って、高価なホットプレートや赤外線ヒータを用いることなく、基板の加熱を安価に行い、装置の価格を低下させることができる。
【００１３】
また、乾燥槽内の高温の気体を回収して再利用することにより、気体の消費量を低減し、さらに気体を加熱するためのエネルギーを少なくすることができる。従って、装置の運転費用が低下する。
【００１４】
また、ホットエアナイフを複数設けることにより、基板の加熱効果を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。基板乾燥装置は、ローラ１０、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂ、保温部材３０ａ，３０ｂ、及び乾燥槽４０を含んで構成されている。
【００１６】
本実施の形態の基板乾燥装置は、基板の乾燥工程において、エアナイフを用いて基板の表面の処理液を除去した後に使用される。基板１は、図示しないエアナイフにより表面の処理液が除去された後、大きな矢印で示した基板移動方向に基板乾燥装置へ搬送される。
【００１７】
基板乾燥装置へ搬送された基板１は、複数のローラ１０上に搭載される。各ローラ１０は、基板移動方向に一定の間隔で設置されており、図示しない駆動手段により所定の速度で回転して、基板１を基板移動方向へ所定の速度で移動する。
【００１８】
ローラ１０に搭載された基板１の上方には、基板１の基板移動方向と直交する方向（図面奥行き方向）の幅に渡り、ホットエアナイフ２０ａが基板１と平行に設置されている。また、ローラ１０に搭載された基板１の下方には、ホットエアナイフ２０ｂが同様に設置されている。ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂは、例えば、長尺のケーシングの内部に加圧室を形成し、加圧室に通じるエア通路を長手方向にスリット状に設けて構成されている。
【００１９】
ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂへ気体を供給する気体供給設備は、気体タンク２１、気体加熱装置２２、及び供給配管２３を含んで構成されている。気体タンク２１から気体加熱装置２２へ気体が供給される。気体加熱装置２２は、例えば円筒形のヒータの周りに配管をスパイラル状に設置して構成され、配管内を通る気体をヒータの熱で加熱する。気体加熱装置２２で加熱された常温より高い温度の気体は、供給配管２３を通って、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂへ供給される。供給配管２３は、断熱材を巻くことにより、気体加熱装置２２で加熱された気体の温度の低下を防止することができる。
【００２０】
気体としては、例えば、清浄化された空気や窒素等を使用する。空気を使用する利点は、安価で取り扱いが容易なことである。また、窒素を使用する利点は、気体加熱装置２２内の配管や供給配管２３等が酸化しにくいことである。
【００２１】
ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂは、供給配管２３を通って供給された常温より高い温度の気体を、エア通路の先端から長手方向に渡って均一に吐出する。本実施の形態では、一例として、エア通路の先端から吐出される気体の温度を１８０〜２００℃とする。ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから吐出された気体は、基板１の表面又は裏面に対し、所定の入射角度で基板移動方向に斜めに吹き付けられる。これにより、基板１の表面及び裏面が加熱されて乾燥される。
【００２２】
ローラ１０に搭載された基板１の上方には、基板１の基板移動方向と直交する方向（図面奥行き方向）の幅に渡って、保温部材３０ａが基板１と所定の間隔で平行に設置されている。また、ローラ１０に搭載された基板１の下方には、基板１の基板移動方向と直交する方向（図面奥行き方向）の幅に渡って、保温部材３０ｂが基板１と所定の間隔で平行に設置されている。保温部材３０ａ，３０ｂは、断熱材からなる。断熱材にはシリコン系ゴムやウレタンなどを用いるとよい。
【００２３】
本実施の形態では、保温部材３０ｂの厚さがローラ１０の直径より大きく、保温部材３０ｂには、基板１の基板移動方向と直交する方向（図面奥行き方向）の幅に渡って、ローラ１０が入る溝が設けられている。
【００２４】
ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから吐出された気体は、膨張により温度が低下する。そして、そのままでは周囲の気体に熱を奪われてさらに温度が低下するが、断熱材からなる保温部材３０ａ，３０ｂが、熱の伝播を抑制して、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体の温度の低下を抑制する。
【００２５】
ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂ及び保温部材３０ａ，３０ｂの周囲には、乾燥槽４０が設けられている。乾燥槽４０は、保温部材３０ａ，３０ｂと同様に断熱材からなる。
【００２６】
本実施の形態では、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂからの気体が基板移動方向に斜めに吹き付けられるので、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体は、保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を基板移動方向と同じ向きに通過する。保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を通過した気体は、その一部が小さな矢印で示す様に乾燥槽４０内を循環し、またその一部が乾燥槽４０に設けた基板１の出入口から排出される。
【００２７】
断熱材からなる乾燥槽４０は、保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を通過した気体の温度の低下を抑制しながら当該気体を循環させることにより、乾燥槽４０内の気体を高温に保ち、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体の温度の低下をさらに抑制する。
【００２８】
図２は、本発明の他の実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、図１に示した実施の形態に回収配管２４を追加したものである。回収配管２４は、乾燥槽４０から気体の一部を回収して気体加熱装置２２へ戻す。回収配管２４は、断熱材を巻くことにより、回収した気体の温度の低下を防止することができる。
【００２９】
気体供給設備は、回収配管２４により回収された気体を、気体タンク２１から供給された気体と共に気体加熱装置２２で加熱し、供給配管２３を介してホットエアナイフ２０ａ，２０ｂへ供給する。これにより、乾燥槽４０内の気体の一部が回収されて再加熱され、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂへ供給される気体の一部となる。
【００３０】
本実施の形態によれば、乾燥槽４０内の高温の気体を回収して再利用することにより、気体の消費量を低減し、さらに気体加熱装置２２が気体を加熱するためのエネルギーを少なくすることができる。従って、装置の運転費用が低下する。
【００３１】
図３は、本発明のさらに他の実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、図２に示した実施の形態において、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂを、移動される基板１の流れに沿って複数設けたものである。
【００３２】
ローラ１０に搭載された基板１の上方には、ホットエアナイフ２０ａが、ローラ１０によって移動される基板１の流れに沿って複数（本実施の形態では２つ）設置されている。また、ローラ１０に搭載された基板１の下方には、ホットエアナイフ２０ｂが同様に設置されている。ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから吐出された気体は、基板１の表面又は裏面に対し、所定の入射角度で基板移動方向に斜めに吹き付けられる。保温部材３０ａ，３０ｂは、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂに干渉しないように、それぞれ分割されて設置されている。
【００３３】
図４は、本発明のさらに他の実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、図３に示した実施の形態に対し、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂを、移動される基板の上流側及び下流側に設けたものである。
【００３４】
ローラ１０に搭載された基板１の上方には、ホットエアナイフ２０ａが、ローラ１０によって移動される基板の上流側及び下流側にそれぞれ設置されている。また、ローラ１０に搭載された基板１の下方には、ホットエアナイフ２０ｂが同様に設置されている。保温部材３０ａ，３０ｂは、それぞれ２つに分割され、中央に開口を設けて設置されている。回収配管２４は、保温部材３０ａ，３０ｂの開口の上方又は下方に設置されている。
【００３５】
上流側のホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから吐出された気体は、基板１の表面又は裏面に対し、所定の入射角度で基板移動方向に斜めに吹き付けられる。上流側のホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体は、保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を基板移動方向と同じ向きに通過する。
【００３６】
一方、下流側のホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから吐出された気体は、基板１の表面又は裏面に対し、所定の入射角度で基板移動方向と逆方向に斜めに吹き付けられる。下流側のホットエアナイフ２０ａ，２０ｂから基板１へ吹き付けられた気体は、保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を基板移動方向と反対の向きに通過する。
【００３７】
保温部材３０ａ，３０ｂと基板１との間を通過した気体は、保温部材３０ａ，３０ｂの開口を通った後、その一部が小さな矢印で示す様に乾燥槽４０内を循環し、またその一部が回収配管２４で回収される。
【００３８】
図３及び図４に示した実施の形態によれば、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂを複数設けることにより、基板１の加熱効果を向上させることができる。
【００３９】
以上説明した実施の形態によれば、ホットエアナイフ２０ａ，２０ｂを用いて基板１の加熱を効果的に行うことができる。従って、高価なホットプレートや赤外線ヒータを用いることなく、基板の加熱を安価に行い、装置の価格を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の他の実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明のさらに他の実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態による基板乾燥装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  基板
１０  ローラ
２０ａ，２０ｂ  ホットエアナイフ
２１  気体タンク
２２  気体加熱装置
２３  供給配管
２４  回収配管
３０ａ，３０ｂ  保温部材
４０  乾燥槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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