(57)【要約】【課題】熱電対の接合部と被測定物との電気的絶縁を確保して、誤動作やノイズのない表面温度センサおよび温度センサ貼り付け具ならびに表面温度測定装置を提供する。【解決手段】熱電対１の接合部１ａの下面に、電気絶縁性の高い素材の粘着シート２を貼着し、熱電対１の接合部１ａの上面に金属箔３を貼着し、粘着シート２の下面に剥離紙４を貼着した表面温度センサ。剥離紙４を剥がして、被測定物の表面に粘着シート２を貼り付けることで、熱電対１の接合部１ａは粘着シート２を介して被測定物に密着することになる。電気絶縁性の高い素材の粘着シート２を介在しているので、被測定物の導電膜等の導電性要素と導通することがない。熱電対１の接合部１ａの上面に金属箔３を貼着しているので被測定物の温度との差が小さくなる。粘着シート２は、ポリイミドアミド樹脂シートとすることができる。金属箔３はアルミ箔とすることができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電対の接合部の下面に電気絶縁性の高い素材の粘着シートを貼着し、前記熱電対の接合部の上面に金属箔を貼着し、前記粘着シートの下面に剥離紙を貼着した表面温度センサ。
【請求項２】
前記粘着シートはポリイミドアミド樹脂シートである請求項１記載の表面温度センサ。
【請求項３】
前記金属箔はアルミ箔である請求項１または２に記載の表面温度センサ。
【請求項４】
剥離紙の上に貼着された所定形状の金属箔と、片面に剥離紙が貼着された粘着シートとからなる温度センサ貼り付け具。
【請求項５】
温度分布を測定する被測定物の表面に複数箇所、請求項１から３のいずれかの項に記載の表面温度センサが貼着された表面温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の表面温度を測定する表面温度センサおよび温度センサ貼り付け具ならびに表面温度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶テレビや液晶ディスプレイに用いられる液晶の製造に当たっては、ガラス基板に透明導電膜を蒸着し、その上にレジスト膜を塗布した後、レジストの溶剤乾燥と樹脂成分の焼成を行う。このときのガラス基板の温度分布が、次工程のフォトリソグラフによる露光、現像後のパターン幅精度に大きく影響する。また、液晶の注入工程を行う前に、二枚のガラス基板を接着して加熱乾燥する時も、温度分布を一様にすることが重要になる。特に、近年は液晶パネルの大型化、高精細化が要求されており、ガラス基板の温度分布の均一性に対する要請が厳しくなっている。
【０００３】
かかるガラス基板を加熱するのに、熱処理装置が用いられる。熱処理装置は、加熱室の内部床面に断熱体を介して熱板を設置したもので、熱板の内部にはヒータが埋設されている。熱板の上に、スペーサを置いて、その上にガラス基板を載せる。ガラス基板の表面には、透明導電膜となる金属膜と、導電パターン形成時のマスクとなるレジスト膜が塗布され、熱板を加熱することにより、ガラス基板上のレジスト膜が所定の膜厚で焼き付けられるようにする。
【０００４】
このような熱処理装置においては、熱板の上に載せられるガラス基板の表面温度が均等になるように、熱板内部のヒータを温度制御するのであるが、この温度制御は、ヒータを単純に加熱するだけでは熱板の表面を均一に制御できない難しさがある。すなわち、ガラス基板の焼き付け時には、レジスト膜の溶剤から昇華物が蒸発するが、この昇華物がガラス膜に再付着するのを防止するために、加熱室の一部から外部の低温の空気を給気し、他方から排気するようにしている。このとき、加熱室の給気部からは外部の低温の空気が給気されるため、熱板の温度は給気部側が冷却されて低くなり、排気側は空気が加熱室内で加熱されるため高くなる。したがって、熱板を均一な温度にするためには、給気部側のヒータを排気側のヒータよりも発熱量が大きくなるように温度制御する必要がある。
【０００５】
このように、熱処理装置においては、実際の生産環境下で使用条件、主に給排気量が変わると、ガラス基板の温度分布が大きく変わることもある。
【０００６】
熱処理装置の温度制御の設計に際しては、実際に製造する液晶ディスプレイのガラス基板を模した測温用ダミー基板に表面温度センサを複数箇所接着し、測温用ダミー基板を熱板の上に載せて温度測定を行いながら、温度設定が最適であるかどうかの検証を行っている。
【０００７】
表面温度センサとしては、白金−白金ロジウム、クロメル−アルメルあるいは銅−コンスタンタン等の二種の金属線の接続点と出力端子側との温度差により現れる熱起電力により温度を測定する熱電対が広く用いられている。
【０００８】
この熱電対を被測定物に貼り付けるのに、従来は片面に粘着層を有するアルミテープなどを用いていたが、貼り付け方の違いで熱電対の接合部の接触状態にばらつきが生じ、温度誤差が出るという問題があった。
【０００９】
この問題を解消するものとして、例えば特許文献１（特開平１０−２８０５号公報）に記載された貼り付け形表面温度測定装置がある。これは、図４（（ａ）は側面図、（ｂ）は要部拡大底面図）に示すように、片面に接着層１５が形成された一対の絶縁性テープ１１、１２の間に熱電対１３を挟み、熱電対１３の接合部１３ａ近傍で一方の絶縁性テープ１２を除去して熱電対１３の接合部１３ａを露出させ、他方の絶縁性テープ１１の背面側に、熱電対１３の接合部１３ａに重なるように金属層１４を形成させた構成である。なお、図４（ａ）中、１６は端子板、１７は接続電極である。
【００１０】
この特許文献１に開示された装置によれば、金属材料からなる被測定物に熱電対付き絶縁性テープを貼り付けても、被測定物の表面における熱補給と熱逸散関係を損なわずに維持されやすく、低温域から高温域まで広範囲にわたって正確な温度測定が可能となるとしている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−２８０５号公報（第２−３頁、図２）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に開示された表面温度測定装置においては、熱電対１３の接合部１３ａを絶縁性テープ１１から露出させて被測定物に貼り付ける構成であるため、表面に導電膜が形成される液晶ディスプレイのガラス等では、導電膜が導通したり、温度測定値にノイズが入るという問題があった。
【００１３】
さらに、熱電対１３の接合部１３ａの上部に、数十μｍの厚みを有する絶縁性テープ１１を介して金属層１４を貼り付けているため、熱電対１３の接合部１３ａと絶縁性テープ１１との間に空気層が生じ、実温度より低い温度を示すという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、熱電対の接合部と被測定物との電気的絶縁を確保して、誤動作やノイズのない表面温度センサおよび温度センサ貼り付け具ならびに表面温度測定装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の表面温度センサは、熱電対の接合部の下面に電気絶縁性の高い素材の粘着シートを貼着し、前記熱電対の接合部の上面に金属箔を貼着し、前記粘着シートの下面に剥離紙を貼着したものである。
【００１６】
この構成によれば、剥離紙を剥がして、被測定物の表面に粘着シートを貼り付けることで、熱電対の接合部は粘着シートを介して被測定物に密着することになる。電気絶縁性の高い素材の粘着シートを介在しているので、被測定物の導電膜等の導電性要素と導通することがない。熱電対の接合部の上面に金属箔を貼着しているので被測定物の温度との差が小さくなる。
【００１７】
粘着シートとしては、絶縁性が高いポリイミドアミド樹脂シートを使用することができる。また、金属箔としては、展性が良好なアルミ箔を使用して被測定物の表面に熱電対の接合部を密着させることができる。
【００１８】
本発明の温度センサ貼り付け具は、剥離紙の上に貼着された所定形状の金属箔と、片面に剥離紙が貼着された粘着シートとからなるものである。
この温度センサ貼り付け具は、熱電対を被測定物の表面に貼り付けるために使用するものであり、まず粘着シートの剥離紙を剥がして温度測定箇所に粘着シートを貼り付け、熱電対の接合部を粘着シートの上に仮付けし、次いで金属箔を剥離紙から剥がして熱電対の接合部に貼り合わせてよく密着させることで、熱電対の接合部を簡単かつ確実に被測定物の表面に貼り付けることができる。
【００１９】
また、本発明の表面温度測定装置は、温度分布を測定する被測定物の表面に複数箇所本発明の表面温度センサを貼り付けたものである。
この表面温度測定装置を被測定物に載置し、表面温度センサの熱電対の端子を測定機に接続することで、被測定物の表面の温度分布の測定が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図３を用いて説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
この第１実施形態に係る表面温度センサは、熱電対１の接合部１ａの下面に電気絶縁性の高い素材からなる粘着シート２を貼り付け、熱電対１の接合部１ａの上面には金属箔３を貼り付け、粘着シート２の下面に剥離紙４を貼り付けたものである。
【００２３】
粘着シート２としては、例えばポリイミドアミド樹脂製のシートを用いることができ、その厚みは２０〜５０μｍとすることができる。ポリイミドアミド樹脂としては、東レ・デュポン（株）のカプトン（登録商標）が、広い温度範囲にわたって電気的特性が安定しており、好適に使用することができる。
【００２４】
金属箔３としては、一般的にアルミテープを使用することができる。
【００２５】
また、熱電対としては、工業用熱電対の中でよく用いられるＫ熱電対を使用することができる。このＫ熱電対は、−２００〜１２００℃の広範囲で使用することができる。
【００２６】
なお、粘着シート２、金属箔３は図の例では円形としたが、四角形、六角形など、任意の形状とすることができる。
【００２７】
この表面温度センサを使用するときは、剥離紙４を剥がして被測定物の表面に貼り付け、指先で金属箔３の面を強く押し付けるだけで、温度センサとして用いることができる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
図２は本発明の第２実施形態に係る温度センサ貼り付け具を示すものである。前記の第１実施形態は、熱電対１の接合部１ａに粘着シート２と金属箔３を貼り付けたものであるが、この第２実施形態は、別に用意した熱電対を、被測定物に貼り付ける際に用いるものである。
【００２９】
すなわち、図２（ａ）に示すように剥離台紙５に貼り付けられた金属箔３と、（ｂ）に示すように剥離台紙６と剥離紙７の間で粘着層を保護された粘着シート２を用いる。温度測定現場では、剥離台紙６から粘着シート２を剥離紙７が貼り付いた状態で剥がし、片面に熱電対１の接合部１ａを貼り付ける。次いで、剥離台紙５から剥がした金属箔３を熱電対１の接合部１ａの上に貼り合わせる。そして、粘着シート２から剥離紙７を剥がして、被測定物の表面に貼り付け、指先で金属箔３の面を被測定物の表面に強く押し付ける。
【００３０】
このようにして、既に市販されている熱電対の単品を用いて、第１実施形態の表面温度センサと同様に被測定物に貼り付けることができる。
【００３１】
なお、図２の例では、四角形の剥離台紙５、６に金属箔３、粘着シート２を貼り付けた例を示したが、帯状にして、リールとして提供することもできる。
【００３２】
＜第３実施形態＞
図３は本発明の第３実施形態を示すものである。この実施形態は、液晶ディスプレイのガラス基板表面に金属膜を形成するための熱処理装置に用いる表面温度測定装置の例を示している。
【００３３】
すなわち、液晶ディスプレイのガラス基板を模したダミー基板８上に、温度分布を測定する表面温度センサＳを複数個、貼り付け、熱電対のリード線をフラットケーブル９として束ね、コネクタ１０に接続した構成である。ダミー基板は、熱処理工程で用いるガラス基板と同じものを用いて予め測定箇所に表面温度センサＳを貼り付けておくことで、熱処理装置の熱板に載せるだけで、温度制御の検証を行うことができ、作業の効率化が図れる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、熱電対の接合部の下面に電気絶縁性の高い素材の粘着シートを貼着し、熱電対の接合部の上面に金属箔を貼着し、粘着シートの下面に剥離紙を貼着したことにより、熱電対の接合部と被測定物との電気的絶縁を確保して、誤動作やノイズのない表面温度センサを実現することができる。
【００３５】
粘着シートとしては、絶縁性が高いポリイミドアミド樹脂シートを使用することができる。また、金属箔としては、展性が良好なアルミ箔を使用して被測定物の表面に熱電対の接合部を密着させることができる。
【００３６】
また、本発明の温度センサ貼り付け具は、剥離紙の上に貼着された所定形状の金属箔と、片面に剥離紙が貼着された粘着シートとからなるものであり、既存の熱電対を用いて、熱電対の接合部を簡単かつ確実に被測定物の表面に貼り付けることができる。
【００３７】
また、本発明の表面温度測定装置は、温度分布を測定する被測定物の表面に複数箇所本発明の表面温度センサを貼り付けたものであり、この表面温度測定装置を被測定物に載置し、表面温度センサの熱電対の端子を測定機に接続することで、被測定物の表面の温度分布の測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る温度センサ貼り付け具を示すものであり、（ａ）は金属箔、（ｂ）は粘着シートの平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す平面図である。
【図４】従来の表面温度測定装置の例を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部拡大底面図である。
【符号の説明】
１  熱電対
１ａ  接合部
２  粘着シート
３  金属箔
４  剥離紙
５，６  剥離台紙
７  剥離紙
８  ダミー基板
９  フラットケーブル
１０  コネクタ
Ｓ  表面温度センサ
【図１】
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【図２】
2004150816.tif 000004
【図３】
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【図４】
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