(57)【要約】【課題】ガスの給排気量を変えることによって、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期、それぞれ最適に乾燥部内の溶剤濃度を制御することによりＰＤＰ用基板の品質を向上させることができるＰＤＰ用基板乾燥装置及び方法を提供する。【解決手段】乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜ｄ、分岐管４３１、第１電磁バルブ４３４、及び第２電磁バルブ４３５を備え、乾燥工程の３段階それぞれでガス給気量を小流量、中流量、大流量に変えるようにした。よって、乾燥ムラの発生を効果的に抑制することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入・搬出口よりＰＤＰ用基板を乾燥部内に搬入して揺動しながら上記基板に対して上記基板上方からガスを供給して上記基板上の被乾燥物を乾燥させるＰＤＰ用基板乾燥装置において、
上記ガスを供給するガス供給源と、
上記ガス供給源と上記乾燥部とを接続する第１供給路と、
上記第１供給路に配置されて上記加熱用ガスの流量制御を行う第１流量制御装置と、
上記第１供給路とは異なりかつ上記ガス供給源と上記乾燥部とを接続する第２供給路と、
上記第２供給路に配置されかつ上記第１流量制御装置の加熱用ガス供給流量より大きな加熱用ガス供給流量のガスを流すように流量制御を行う第２流量制御装置と、
上記第１供給路と上記第２供給路とから上記乾燥部内に供給される上記加熱用ガスを予熱して加熱ガスとする予熱ヒータと、
上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作制御させて、その動作制御により供給された上記加熱用ガスを上記予熱ヒータで予熱したのち上記乾燥部へ供給する上記加熱ガスの流量を制御する制御部とを備えるようにしたことを特徴とするＰＤＰ用基板乾燥装置。
【請求項２】
上記第１流量制御装置は、上記第１供給路にそれぞれ配置された第１流量計と第１流量制御弁とを有して上記第１流量計の流量に応じて上記第１流量制御弁の開閉度合いを制御するものであり、
上記第２流量制御装置は、上記第２供給路にそれぞれ配置された第２流量計と第２流量制御弁とを有して上記第２流量計の流量に応じて上記第２流量制御弁の開閉度合いを制御するものであり、
上記制御部は、上記第１流量制御弁と上記第２流量制御弁とを開閉させて、その開閉動作により供給された上記加熱用ガスを上記予熱ヒータで予熱したのち上記乾燥部へ供給する上記加熱ガスの流量を制御する請求項１に記載のＰＤＰ用基板乾燥装置。
【請求項３】
上記制御部は、最初の段階では、上記第１流量制御装置のみ動作させ上記第２流量制御装置を動作させず、小流量のガスが流れるように流量制御をし、所定時間経過後の第２段階では、上記第１流量制御装置を動作させず上記第２流量制御装置のみを動作させ上記小流量よりも多い中流量のガスが流れるように流量制御をし、次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作させ上記中流量よりも多い大流量のガスが流れるように流量制御をするように制御する請求項１に記載のＰＤＰ用基板乾燥装置。
【請求項４】
上記制御部は、最初の段階では、上記第１流量制御装置のみ動作させ上記第２流量制御装置を動作させないことにより、小流量のガスが流れるように流量制御をし、上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
所定時間経過後の第２段階では、上記第１流量制御装置を閉じ上記第２流量制御装置のみを動作させることにより、上記小流量よりも多い中流量のガスが流れるように流量制御をし、上記第１段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作させることにより、上記中流量よりも多い大流量のガスが流れるように流量制御をし、上記第２段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持するように制御する請求項１に記載のＰＤＰ用基板乾燥装置。
【請求項５】
上記乾燥部内に上記供給されたガスが当って上記ガスを加熱させるヒータをさらに備え、上記ヒータにより加熱されたガスでもって上記被乾燥物を乾燥させるとともに、
上記制御部は、上記最初の段階の後半から上記第３段階までは、上記基板の温度を一定に維持するように上記ヒータを制御する請求項１〜４のいずれか１つに記載のＰＤＰ用基板乾燥装置。
【請求項６】
上記ガスを排気するガス排気装置と、
上記ガス排気装置と上記乾燥部とを接続する排気管とを備え、
上記制御部は、上記ガス供給流量に応じて上記ガス排気装置での排気流量を変更するように制御する請求項１〜５のいずれか１つに記載のＰＤＰ用基板乾燥装置。
【請求項７】
搬入・搬出口よりＰＤＰ用基板を乾燥部内に搬入して揺動しながら基板に対して上記基板上方からガスを供給して上記基板乾燥させるＰＤＰ用基板乾燥方法において、
乾燥工程の最初の段階では、小流量のガスを上記乾燥部内に供給し、
所定時間経過後の第２段階では、上記小流量よりも大きな中流量のガスを上記乾燥部内に供給し、
所定時間経過後の第３段階では、上記中流量よりも大きな大流量のガスを上記乾燥部内に供給するようにガス供給流量を制御するようにしたことを特徴とするＰＤＰ用基板乾燥方法。
【請求項８】
上記最初の段階では、上記小流量のガスを上記乾燥部内に供給することにより、上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
所定時間経過後の第２段階では、上記小流量よりも大きな中流量のガスを上記乾燥部内に供給することにより、上記第１段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記中流量よりも大きな大流量のガスを上記乾燥部内に供給することにより、上記第２段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持するように制御する請求項７に記載のＰＤＰ用基板乾燥方法。
【請求項９】
上記最初の段階の後半から上記第３段階までは、上記乾燥部内の上記基板の温度を一定に維持する請求項７または８に記載のＰＤＰ用基板乾燥方法。
【請求項１０】
上記ガス供給流量に応じて上記乾燥部のガス排気流量を変更するように制御する請求項７〜９のいずれか１つに記載のＰＤＰ用基板乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【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用基板（以下ＰＤＰ用基板）の製造において、ガラス基板上に形成された電極、透明誘電体層、リブ、又は、蛍光体層等の膜を乾燥させるために使用するＰＤＰ用基板乾燥装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のＰＤＰ用基板乾燥装置は、ＰＤＰ用の前面基板上に形成された電極の膜を乾燥し、上記前面基板上に形成された透明誘電体層等の膜を乾燥させるようにしている。また、ＰＤＰ用基板乾燥装置は、ＰＤＰ用の背面基板上に形成されたリブの膜を乾燥し、上記背面基板上に形成された蛍光体層等の膜を乾燥させるようにしている。上記各乾燥工程のために横置き型乾燥炉が、それぞれ配置され、炉内の温度は各工程毎、即ち各炉毎に一定に設定されている。
【０００３】
上記の乾燥時において、乾燥炉内の空気中に電極、透明誘電体層、リブ、又は、蛍光体層等の膜に含まれる溶剤が蒸発するとやがて飽和状態になる。
【０００４】
上記乾燥炉内の空気中に含まれる溶剤が飽和状態のままで乾燥を続けると、炉内の空気中に含まれる溶剤が過飽和状態になり、基板に溶剤が結露したり、炉内内壁に結露し、結露が基板上に落ちて、基板の品質に悪影響を及ぼすことになる。また、上記乾燥炉内の空気中に含まれている溶剤がある濃度範囲になると、溶剤の爆発限界濃度となり危険である。
【０００５】
そこで、乾燥炉内に飽和状態や危険濃度となった上記溶剤を取り除くために、乾燥炉内に一定量のガスを供給し、ガスに溶剤を同伴させて乾燥炉外に排気することが行われている。
【０００６】
ここで、図１１において、乾燥炉内の基板温度と、基板の溶剤含有量と、時間との関係を表すグラフを示す。まず最初の予熱期では基板温度が急激に上昇し、膜内から溶剤が蒸発し始める基板温度に達する。ついで、恒率乾燥期の前半では基板温度の上昇が緩やかになり、その後半では一定値となる。この恒率乾燥期では膜表面から一定速度で溶剤が蒸発する。ついで、減率第１乾燥期の前半では恒率乾燥期の後半に引き続き基板温度は一定値であるが、減率第１乾燥期の後半では再び上昇し始める。減率第１乾燥期では膜表面からの乾燥速度に膜内部の溶剤移動速度が追いつかず蒸発速度が低下する。減率第２乾燥期では基板温度は一定に上昇し続け、溶剤の除去される量が少なく過乾燥状態である。また、溶剤含有量は予熱期では溶剤の蒸発が開始されてないため一定値であり、恒率乾燥期では一定に減少し、減率第１乾燥期の前半では引き続き一定に減少しているが後半で一定値となり、減率第２乾燥期でも一定値のままとなっている。ここで、溶剤含有量とは、乾燥炉内で乾燥処理対象の膜に含まれる溶剤の量であり、溶剤含有量が少ないほど乾燥されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、炉内へ供給されるガスの給排気量が一定であるため、炉内において適切な溶剤濃度が制御がされず膜厚や膜の材料によっては乾燥ムラが生じるという問題があった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、ガスの給排気量を変えることによって、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期、それぞれ最適に乾燥室内の溶剤濃度を制御することによりＰＤＰ用基板の品質を向上させることができるＰＤＰ用基板乾燥装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、搬入・搬出口よりＰＤＰ用基板を乾燥部内に搬入して揺動しながら上記基板に対して上記基板上方からガスを供給して上記基板上の被乾燥物を乾燥させるＰＤＰ用基板乾燥装置において、
上記ガスを供給するガス供給源と、
上記ガス供給源と上記乾燥部とを接続する第１供給路と、
上記第１供給路に配置されて上記加熱用ガスの流量制御を行う第１流量制御装置と、
上記第１供給路とは異なりかつ上記ガス供給源と上記乾燥部とを接続する第２供給路と、
上記第２供給路に配置されかつ上記第１流量制御装置の加熱用ガス供給流量より大きな加熱用ガス供給流量のガスを流すように流量制御を行う第２流量制御装置と、
上記第１供給路と上記第２供給路とから上記乾燥部内に供給される上記加熱用ガスを予熱して加熱ガスとする予熱ヒータと、
上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作制御させて、その動作制御により供給された上記加熱用ガスを上記予熱ヒータで予熱したのち上記乾燥部へ供給する上記加熱ガスの流量を制御する制御部とを備えるようにしたことを特徴とするＰＤＰ用基板乾燥装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、上記第１流量制御装置は、上記第１供給路にそれぞれ配置された第１流量計と第１流量制御弁とを有して上記第１流量計の流量に応じて上記第１流量制御弁の開閉度合いを制御するものであり、
上記第２流量制御装置は、上記第２供給路にそれぞれ配置された上記第２流量計と上記第２流量制御弁とを有して上記第２流量計の流量に応じて上記第２流量制御弁の開閉度合いを制御するものであり、
上記制御部は、上記第１流量制御弁と上記第２流量制御弁とを開閉させて、その開閉動作により供給された上記加熱用ガスを上記予熱ヒータで予熱したのち上記乾燥部へ供給する上記加熱ガスの流量を制御する第１の態様に記載のＰＤＰ用基板乾燥装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、上記制御部は、最初の段階では、上記第１流量制御装置のみ動作させ上記第２流量制御装置を動作させず、小流量のガスが流れるように流量制御をし、所定時間経過後の第２段階では、上記第１流量制御装置を動作させず上記第２流量制御装置のみを動作させ上記小流量よりも多い中流量のガスが流れるように流量制御をし、次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作させ上記中流量よりも多い大流量のガスが流れるように流量制御をするように制御する第１の態様に記載のＰＤＰ用基板乾燥装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、上記制御部は、最初の段階では、上記第１流量制御装置のみ動作させ上記第２流量制御装置を動作させないことにより、小流量のガスが流れるように流量制御をし、上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
所定時間経過後の第２段階では、上記第１流量制御装置を閉じ上記第２流量制御装置のみを動作させることにより、上記小流量よりも多い中流量のガスが流れるように流量制御をし、上記第１段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作させることにより、上記中流量よりも多い大流量のガスが流れるように流量制御をし、上記第２段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持するように制御する第１の態様に記載のＰＤＰ用基板乾燥装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、上記乾燥部内に上記供給されたガスが当って上記ガスを加熱させるヒータをさらに備え、上記ヒータにより加熱されたガスでもって上記被乾燥物を乾燥させるとともに、
上記制御部は、上記最初の段階の後半から上記第３段階までは、上記基板の温度を一定に維持するように上記ヒータを制御する第１〜４の態様のいずれか１つに記載のＰＤＰ用基板乾燥装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、上記ガスを排気するガス排気装置と、
上記ガス排気装置と上記乾燥部とを接続する排気管とを備え、
上記制御部は、上記ガス供給流量に応じて上記ガス排気装置での排気流量を変更するように制御する第１〜５の態様のいずれか１つに記載のＰＤＰ用基板乾燥装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、搬入・搬出口よりＰＤＰ用基板を上記乾燥部内に搬入して揺動しながら上記基板に対して上記基板上方からガスを供給して上記基板乾燥させるＰＤＰ用基板乾燥方法において、
乾燥工程の最初の段階では、小流量のガスを上記乾燥部内に供給し、
所定時間経過後の第２段階では、上記小流量よりも大きな中流量のガスを上記乾燥部内に供給し、
所定時間経過後の第３段階では、上記中流量よりも大きな大流量のガスを上記乾燥部内に供給するようにガス供給流量を制御するようにしたことを特徴とするＰＤＰ用基板乾燥方法を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、上記最初の段階では、上記小流量のガスを上記乾燥部内に供給することにより、上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
所定時間経過後の第２段階では、上記小流量よりも大きな中流量のガスを上記乾燥部内に供給することにより、上記第１段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持し、
次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記中流量よりも大きな大流量のガスを上記乾燥部内に供給することにより、上記第２段階よりも低い値で上記乾燥部内の溶剤ガス濃度を一定に維持するように制御する第７の態様に記載のＰＤＰ用基板乾燥方法を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、上記最初の段階の後半から上記第３段階までは、上記乾燥部内の上記基板の温度を一定に維持する第７または第８の態様に記載のＰＤＰ用基板乾燥方法を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、上記ガス供給流量に応じて上記乾燥部のガス排気流量を変更するように制御する第７〜第９の態様のいずれか１つに記載のＰＤＰ用基板乾燥方法を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態にかかるＰＤＰ用基板乾燥装置５００は、図１に示すように、直方体形状の乾燥室５０２の下面全体に配置された基台５０１上において、図１の左半分に直方体形状の上下移載空間５０６内に配置された上下移載部３００と、図１の右半分の下部に配置された排気部４００と、その排気部４００の上に配置された冷却部２００と、その冷却部２００の上に４段に積み重ねられた乾燥部１００と、乾燥部１００を動作制御している制御部６００と、４段に積み重ねられた乾燥部１００及び冷却部２００にガスを給気している給気部４２０とを備えている。
【００２２】
乾燥室５０２の外側で図１の左側下部に炉外排気口５０３と、その炉外排気口５０３の上方に配置された搬入・搬出口５０５と、上下移載空間５０６の天井に配置されたフィルターユニット５０４とを備えている。
【００２３】
搬入・搬出口５０５は、ＰＤＰ用基板乾燥装置５００外においてガラス基板１０上に被乾燥物の一例として電極又は透明誘電体層又はリブ又は蛍光体層等の膜が形成されたＰＤＰ用基板１０を上記乾燥室５０２内に搬入する搬入口であり、かつ、ＰＤＰ用基板乾燥装置５００内で乾燥後のＰＤＰ用基板１０をＰＤＰ用基板乾燥装置５００外に搬出する搬出口である。
【００２４】
上下移載部３００は、ＰＤＰ用基板１０を出し入れする基板移載部３１０と、基板移載部３１０を昇降させる上下駆動部３２０を備えている。
【００２５】
基板移載部３１０は、四角筒の形状しており、搬入・搬出口５０５と、４段の各乾燥部１００と、冷却部２００とに対してＰＤＰ用基板１０を出し入れするように駆動する。
【００２６】
上下駆動部３２０は、基板移載部３１０を、乾燥部１００の４段それぞれに対向する４つの位置と、冷却部２００かつ搬入・搬出口５０５に対向する位置とに適宜上昇下降して、位置決めして停止する。尚、冷却部２００かつ搬入・搬出口５０５に対向する基板移載部３１０の位置を基準位置２０とする。
【００２７】
上下駆動部３２０は、上下方向に平行に配設された上下駆動軸３２１ａと３２１ｂと、制御部６００に接続されかつ上下駆動軸３２１ａと３２１ｂとを同期して上下に移動させるように駆動する上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとを備えている。よって、上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとを駆動することにより基準位置２０を含む上記５つの位置に位置決めして停止することができる。上下駆動軸３２１ａと３２１ｂの各上端に基板移載部３１０の底面が取り付けられ、各下端はフリーとなっていて、上下駆動軸３２１ａと３２１ｂとの上下軸の途中に上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂが乾燥室５０２に固定されている。２つの上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとを、制御部６００の制御の下に正逆同期回転させて上下駆動軸３２１ａと３２１ｂとを昇降させることにより、基板移載部３１０を上記所定位置に位置決め停止可能としている。
【００２８】
以下、図１において左側を正面側とし、右側を背面側とする。
【００２９】
基板移載部３１０は、筐体３１５と、搬入・搬出口側受け渡し口３１２と、乾燥部側受け渡し口３１３と、ローラ３１１と、ヒータ３１４とを備えている。
【００３０】
筐体３１５は、四角筒の形状でありかつ正面側と背面側に開口があり、正面側開口部に搬入・搬出口側受け渡し口３１２と、背面側開口部に乾燥部側受け渡し口３１３とを備えている。
【００３１】
ローラ３１１は、筐体３１５内部において上記両側の受け渡し口３１２、３１３間の下方に等間隔で横方向に平行にかつＰＤＰ用基板１０が入ってくる方向に直交して複数本、例えば４本設けられ、ＰＤＰ用基板１０を両側の上記受け渡し口３１２、３１３へそれぞれ移動させるように制御部６００の制御の下で例えば、図示しないモータにより正逆同期回転可能となっている。尚、ローラ３１１の一方の端部に設けた図示しない歯車に図示しないチェーンベルトを渡し掛け、チェーンベルトに図示しないモータから動力を伝達することによって、一斉に駆動されて回転するようになっている。
【００３２】
ヒータ３１４は、筐体３１５内部を一定温度に加熱して保持するために、筐体３１５内側上面のほぼ全体に設けられている。
【００３３】
一方、上下移載空間５０６の天井にはフィルターユニット５０４が設けられ、フィルターユニット５０４を通った清浄なエアーが、上下移載空間５０６を通って、乾燥室５０２の下部に設けられた排気口５０３より排気されることで、乾燥室５０２内を清浄に保つようにしている。
【００３４】
上記乾燥部１００は、上下移載部３００から送られてくるＰＤＰ用基板１０上の電極又は透明誘電体層又はリブ又は蛍光体層等を、乾燥させるためにそれぞれ適した温度を維持するようにそれぞれ異なる温度、例えば大略１２０℃前後、大略１６０℃前後、大略１００℃前後にそれぞれ温度管理された室であり、独立した各室は、断熱材１０８を介して重ねて配置されている。
【００３５】
各乾燥部１００は、筐体１０１と、正面扉１０２と、背面メンテナンス用扉１０３と、揺動ローラ１０４と、正面ヒータ１０５と、背面ヒータ１０６と、側面ヒータ１０７と、上部ヒータユニット１１０と、下ヒータユニット１２０とを備えている。
【００３６】
筐体１０１は、四角筒の形状でありかつ正面側と背面側にそれぞれ正面側開口１０１ａと背面側開口１０１ｂとを備えており、正面側開口１０１ａに配置された正面扉１０２と、背面側開口１０１ｂに配置された背面メンテナンス用扉１０３とを備えている。
【００３７】
正面扉１０２は基板移載部３１０よりＰＤＰ用基板１０を出し入れするために、正面側開口１０１ａの下端縁部に配置されたヒンジ１６１により開閉可能かつ密閉可能に正面側開口に配置されている。ＰＤＰ用基板１０を出し入れするときのみ正面扉１０２が開閉することで、乾燥部１００内の熱量が逃げることを最小限に抑えることが可能となっている。正面ヒータ１０５は、正面扉１０２の内側に溶剤の結露が生じないように正面扉１０２の内側を一定温度、例えば、大略８０℃前後に保持するために、正面扉１０２の内側のほぼ全体に設けられている。
【００３８】
背面メンテナンス用扉１０３は、乾燥部１００のメンテナンスを行うために、背面側開口１０１ｂの上端縁部に配置されたヒンジ１６２により開閉可能かつ密閉可能に背面側開口１０１ｂに配置される。背面ヒータ１０６は、背面扉１０３の内側に溶剤の結露が生じないように背面扉１０３の内側を一定温度例えば、大略８０℃前後に保持するために、背面扉１０３の内側のほぼ全体に設けられている。
【００３９】
揺動ローラ１０４は、筐体１０１の内部において、上記両側の扉１０２、１０３の間の下方に等間隔で横方向に平行にかつＰＤＰ用基板１０が入ってくる方向に直交して複数本、例えば４本設けられ、上下移載部３００に対してＰＤＰ用基板１０を出し入れしかつ筐体内で図１の左右に揺動させるように制御部６００の制御の下で例えば図示しないモータにより正逆同期回転可能となっている。尚、揺動ローラ１０４の一方の端部に設けた図示しない歯車に図示しないチェーンベルトを渡し掛け、チェーンベルトに図示しないモータから動力を伝達することによって、一斉に駆動されて回転するようになっている。また，　ＰＤＰ用基板１０を左右に揺動するストロークは、揺動ローラ１０４が停止した位置から例えば左に１／２ピッチと、右に１／２ピッチとの間の範囲とすることができる。ここで、ピッチとは、等間隔に配置された揺動ローラ１０４の配置ピッチを表す。
【００４０】
上部ヒータユニット１１０は、膜乾燥用として筐体１０１内部を加熱して一定温度に保持するために、筐体１０１内側上面のほぼ全体に設けられ、上部ヒータユニット１１０に相対するように揺動ローラ１０４の下方に、下ヒータユニット１２０が設けられている。
【００４１】
側面ヒータ１０７も、筐体１０１内部の相対する両側面側に溶剤の結露が生じないように筐体１０１内部の両側面を一定温度に保持するために、筐体１０１内部の両側面のほぼ全体にそれぞれ設けられている。また、正面ヒータ１０５と背面ヒータ１０６と側面ヒータ１０７は乾燥工程中は加熱している。乾燥工程とは予熱期から恒率乾燥期と減率第１乾燥期とを経て減率第２乾燥期までの期間とする。
【００４２】
また、上部ヒータユニット１１０には、給気管１１２と排気管１１３とが上記両側の扉１０２、１０３の間の上方に等間隔で交互に横方向に平行にかつＰＤＰ用基板１０が入ってくる方向に直交して複数本設けられ、給気管１１２と排気管１１３との上方に上ヒータ１１１が配置されている。また、給気管１１２と排気管１１３とが交互に配置されるのではなく、例えば両側の扉１０２と１０３側に排気管１１３を例えば、１本または２本ずつ配置して、２本または４本の排気管１１３の間に給気管１１２を複数本配置しても良く、また両側の扉１０２と１０３側に給気管１１２を例えば、１本または２本ずつ配置して、２本または４本の給気管１１２の間に排気管１１３を複数本配置しても良い。
【００４３】
各給気管１１２の各給気穴１４１は、図２に示すように、各給気管１１２の円周上で上下の軸１７０から傾いた、例えば時計回りに４５度の位置と、反時計回りに４５度の位置に、給気管１１２の長手方向に沿って等間隔で、千鳥状に複数個の給気穴１４１が形成される。また、給気管１１２に形成された各給気穴１４１は、上下の軸１７０から４５度傾いた位置に限らず、上下の軸１７０に対して時計回りに９０度未満傾いた位置と、反時計回りに９０度未満傾いた位置に形成されていれば良い。
【００４４】
各排気管１１３の各排気穴１４２は、上記給気管１１２の隣り合わせに配置された排気管１１３において、排気管１１３の円周上で上下の軸１７１から傾いた、例えば時計回りに４５度の位置と、反時計回りに４５度の位置に、長手方向に沿って等間隔で、千鳥状に複数個形成される。また、排気管１１３に形成された各排気穴１４２は、上下の軸１７１から４５度傾いた位置に限らず、上下の軸１７１に対して時計回りに９０度未満傾いた位置と、反時計回りに９０度未満傾いた位置に形成されていれば良い。
【００４５】
また、給気管１１２と排気管１１３とに複数の給気穴１４１と排気穴１４２とを形成せずにガスの給排気を行うこともできる。例えば、給気管１１２と排気管１１３として、例えば、燒結多孔質のステンレス製のパイプを使用することで、複数の給気穴１４１と排気穴１４２を形成せずに、燒結多孔質のパイプに形成されている微細な多数の孔よりガスの給排気を行うこともできる。燒結多孔質のパイプに形成されている孔は、給気穴１４１や排気穴１４２の穴の大きさに比べて小さく、給気管１４１と排気管１４２の全体に形成されているため、給気管１１２や排気管１１３の全体から少量のガスが給排気されるようになる。
【００４６】
このような隣り合わせの関係にある給気管１１２と排気管１１３とにおいて、上下の軸１７０から反時計回りに４５度の位置に形成された給気穴１４１と、上下の軸１７１から時計回りに４５度の位置に形成された排気穴１４２とはパイプ長手方向に沿って位相が異なる関係になっている。その結果、給気穴１４１から給気されたガスが隣に配置された排気管１１３の排気穴１４２に直接吸い込まれず、一旦、乾燥部１００内に流出した後、排気穴１４２に吸い込まれるようになっている。
【００４７】
よって、上記の斜め上向きに形成された各給気穴１４１より給気されたガスは、隣に配置された排気管１１３に直接吸い込まれることなく、給気管１１２の上に載置された上ヒータ１１１に当たって加熱される。その加熱されたガスがＰＤＰ用基板１０上の膜に接触してこの膜を乾燥させる。そして、その乾燥により蒸発した溶剤を含むガスを各排気穴１４２から排気管１１３内に吸引している。上記加熱されたガスは加熱用ガスの一例である。
【００４８】
このような乾燥部１００の構成は、４段における他の段の乾燥部１００の構成と同一である。
【００４９】
４段の乾燥部１００の最下部に配置されている乾燥部１００のさらに下方に断熱材１０８を介して配置された冷却部２００は、筐体２０１と、正面扉２０２と、背面メンテナンス用扉２０３と、揺動ローラ２０４と、正面ヒ−タ２０５と、背面ヒータ２３６と、側面ヒータ２０７と、下部冷却プレート２０６と、上部ヒータ２１１とを備えている。
【００５０】
筐体２０１は、四角筒の形状でありかつ正面側と背面側にそれぞれ正面側開口２０１ａと背面側開口２０１ｂとを備えており、正面側開口２０１ａに配置された正面扉２０２と、背面側開口２０１ｂに配置された背面メンテナンス用扉２０３とを備えている。
【００５１】
正面扉２０２は基板移載部３１０よりＰＤＰ用基板１０を出し入れするために、正面側開口２０１ａの下端縁部に配置されたヒンジ２６１により開閉可能かつ密閉可能に正面側開口に配置されている。ＰＤＰ用基板１０を出し入れするときのみ正面扉２０２が開閉することで、冷却部２００内の熱量が逃げることを最小限に抑えることが可能となる。正面ヒータ２０５は、正面扉２０２内側に溶剤の結露が生じないように正面扉２０２内側を一定温度、例えば、大略８０℃前後に保持するために、正面扉２０２内側のほぼ全体に設けられている。
【００５２】
背面メンテナンス用扉２０３は、冷却部２００のメンテナンスを行うために、背面側開口２０１ｂの上端縁部に配置されたヒンジ２６２により開閉可能かつ密閉可能に背面側開口２０１ｂに配置される。背面ヒータ２０６は、背面扉２０３の内側に溶剤の結露が生じないように背面扉２０３の内側を一定温度例えば、大略８０℃前後に保持するために、背面扉２０３の内側のほぼ全体に設けられている。
【００５３】
揺動ローラ２０４は、筐体２０１の内部において、上記両側の扉２０２、２０３の間の下方に等間隔で横方向に平行にかつＰＤＰ用基板１０が入ってくる方向に直交して複数本、例えば４本設けられ、上下移載部３００に対してＰＤＰ用基板１０を出し入れしかつ筐体２０１内で図１の左右に揺動させるように制御部６００の制御の下で例えば図示しないモータにより正逆同期回転可能となっている。尚、揺動ローラ２０４の一方の端部に設けた図示しない歯車に図示しないチェーンベルトを渡し掛け、チェーンベルトに図示しないモータから動力を伝達することによって、一斉に駆動されて回転するようになっている。また，　ＰＤＰ用基板１０を左右に揺動するストロークは、ローラ２０４が停止した位置から例えば左に１／２ピッチと、右に１／２ピッチとの間の範囲とすることができる。ここで、ピッチとは、等間隔に配置された揺動ローラ２０４の配置ピッチを表す。
【００５４】
上部ヒータ２１１は、筐体２０１内部の上面に溶剤の結露が生じないように筐体２０１内部の上面を一定温度、例えば、大略８０℃前後に保持するために、筐体２０１内部の上面のほぼ全体に設けられて、上部ヒータ２１１に相対するように揺動ローラ２０４の下方に板状の下部冷却プレート２０６が複数、例えば３個、ＰＤＰ用基板１０を冷却するために設けられている。
【００５５】
側面ヒータ２０７も、筐体２０１内部の相対する両側面側に溶剤の結露が生じないように筐体２０１内部の両側面を一定温度に保持するために、筐体２０１内部の両側面のほぼ全体にそれぞれ設けらている。また、正面ヒータ２０５と背面ヒータ２３６と側面ヒータ２０７とは冷却工程中は加熱されている。ここで、冷却工程とは、ＰＤＰ基板１０を冷却部２００内で冷却している間をいう。
【００５６】
冷却プレート２０６には、冷却部２００内にガスを給気するための給気穴２４１が複数個形成される。
【００５７】
一方、排気部４００は、各乾燥部１００及び冷却部２００の排気管１１３及び２１３より運ばれるガスを１箇所に集め、そのガス中に含まれる溶剤を分離し、溶剤の含まれないガスを炉外に排気する装置である。
【００５８】
排気部４００は、乾燥部用排気管４０４ａ〜４０４ｄと、冷却部用排気管４０４ｅと、共用排気管４０４ｐと、溶剤ガス結露用熱交換器４０１と、結露収集容器４０２と、接続排気管４０５と、熱排気ファン４０３とを備えている。上記熱排気ファン４０３は上記ガス排気装置の一例であり、上記乾燥部用排気管４０４ａ〜４０４ｄと冷却部用排気管４０４ｅとは上記排気管の一例である。
【００５９】
４本の乾燥部用排気管４０４ａ〜４０４ｄは、４つの各乾燥部１００内に配置された各排気管１１３に各乾燥部１００の背面側でそれぞれ接続され、一方、１本の冷却部用排気管４０４ｅは、冷却部２００内に配置された各排気管２１３に冷却部２００の背面側で接続されている。これら４本の乾燥部用排気管４０４ａ〜４０４ｄと１本の冷却部用排気管４０４ｅとが、溶剤ガス結露用交換器４０１に向かって配置されている１本の共用排気管４０４ｐで合流して接続されている。
【００６０】
排気部４００の背面側に配置された溶剤ガス結露用熱交換器４０１の一端が共用排気管４０４ｐと接続し、他端が接続排気管４０５を介して熱排気ファン４０３の一端と接続し、熱排気ファン４０３の他端は外部排気管４０６と接続している。
【００６１】
このような溶剤ガス結露用熱交換器４０１と一端にて接続している熱排気ファン４０３は、各乾燥部１００内及び冷却部２００内に配置されている排気管１１３及び２１３と共用排気管４０４ｐと溶剤ガス結露用熱交換器４０１とを通じて熱排気ファン４０３内にガスを吸い込む。そのガスが溶剤ガス結露用熱交換器４０１を通過するときに、ガスに含まれている溶剤が、溶剤ガス結露用熱交換器４０１により冷却されて液化し、溶剤ガス結露用熱交換器４０１の下方に配置された結露収集容器４０２に溜められる。よって、熱排気ファン４０３の他端に連通している外部排気管４０６より、溶剤の含まれてないガスが排気されるようになっている。
【００６２】
一方、給気部４２０は、ＰＤＰ用基板乾燥装置５００の装置外に配設され、かつ、ガス供給源の一例であるガスを送り出す装置、例えば、ポンプであるガス給気源４２１と、４つの各乾燥部１００へガスの給気量を調節する４つの乾燥部給気自動コントロール部４３０と、冷却部２００へガスの給気量を調節する冷却部給気自動コントロール部４４０と、それらを接続する共用ガス給気管４２３ｐと、４本の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄと、冷却部用ガス給気管４２３ｅとを備えている。上記５本のガス給気管４２３ａ〜４２３ｄ、４２３ｅは第１供給路の一例である。
【００６３】
ガス給気源４２１に接続された１本の共用ガス給気管４２３ｐは、４つの各乾燥部１００及び冷却部２００の手前で、４本の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄと１本の冷却部用ガス給気管４２３ｅに分岐される。分岐した４本の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄは、４つの各乾燥部１００内にそれぞれ配置された給気管１１２と接続され、冷却部用ガス給気管４２３ｅは冷却部内に配置された下部冷却プレート２０６と接続される。また、４つの各乾燥部１００の手前で分岐した４本の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄにそれぞれ４つの乾燥部給気自動コントロール部４３０が接続され、冷却部２００の手前で冷却用ガス給気管４２３ｅに冷却部給気自動コントロール部４４０が接続される。このように配置された給気部４２０により、ガス給気源４２１から送り出されるガスが、共用ガス給気管４２３ｐより分岐したそれぞれの乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄと冷却部用ガス給気管４２３ｅを通って、４つの乾燥部１００内に配置されたそれぞれの給気管１１２と冷却部２００内に配置された下部冷却プレート２０６とにそれぞれ給気される。
【００６４】
乾燥部１００及び冷却部２００に給気されるガスの一例としては空気を用いることができ、被乾燥物に応じてＯ２の多く含まれた空気や、Ｎ２の多く含まれた不活性ガス等を用いる。
【００６５】
図３に示すように、４本の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄにそれぞれ配置された各乾燥部給気自動コントロール部４３０は、それぞれ第２供給経路の一例である分岐管４３１と、第１流量計４３４と、第２流量計４３５と、第１流量制御弁の一例である第１電磁バルブ４３６と、第２流量制御弁の一例である第２電磁バルブ４３７と、予熱ヒータ４３８とを備えている。第１電磁バルブ４３６と第２電磁バルブ４３７と第１流量計４３４と第２流量計４３５とは制御部６００に接続されていて、制御部６００は、第１流量計４３４と第２流量計４３５との検出結果に基づいて第１電磁バルブ４３６と第２電磁バルブ４３７とをそれぞれ動作制御するようにしている。上記第１流量計４３４と第１電磁バルブ４３６とにより第１流量制御装置の一例を構成し、上記第２流量計４３５と第２電磁バルブ４３７とにより第２流量制御装置の一例を構成している。
【００６６】
各乾燥部給気自動コントロール部４３０内の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄには、第１流量計４３４と、第１電磁バルブ４３６と、予熱ヒータ４３８とが、この順で給気源４２１側から各乾燥部１００に向けて配置されている。第１電磁バルブ４３６は制御部６００に接続されて、第１電磁バルブ４３６は例えば小流量のガスを流すことができ、制御部６００により第１電磁バルブ４３６を開閉することで、小流量のガスを乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄにガスを流したり止めたりできるようになっている。第１電磁バルブ４３６の上流側に設けられた第１流量計４３４により第１電磁バルブ４３６を流れる流量が検出されて制御部６００にフィードバックされ、制御部６００の下で第１電磁バルブ４３６により流量制御できるようにしている。
【００６７】
一方、第１流量計４３４の配置されている上流側にて乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄから分岐した分岐管４３１には、第２流量計４３７と第２電磁バルブ４３７とが、この順で給気源４２１側から乾燥部１００に向けて配置され、分岐管４３１は乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに配置されている第１電磁バルブ４３６の下流側でかつ予熱ヒータ４３８の上流側で乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに合流している。第２電磁バルブ４３７も制御部６００に接続されて、第２電磁バルブ４３７は、上記第１電磁バルブ４３６より流量の多い、例えば中流量のガスを流すことができ、制御部６００により第２電磁バルブ４３７を開閉することで、中流量のガスを分岐管４３１上に流したり止めたりできるようになっている。第２電磁バルブ４３７の上流側に設けられた第２流量計４３７により第２電磁バルブ４３７を流れる流量が検出されて制御部６００にフィードバックされ、制御部６００の制御の下で第２流量計４３７により流量制御できるようにしている。尚、４つの各乾燥部給気自動コントロール部４３０はそれぞれ同じ構成であり、各乾燥部給気自動コントロール部４３０において、小流量と中流量の値を被乾燥物に応じて変更することが可能となっている。
【００６８】
以上のような構成により、各第１電磁バルブ４３６を開き、各第２電磁バルブ４３７を閉じることで、分岐管４３１より下流で合流している乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに小流量のガスを流し、小流量のガスを乾燥部１００内に送ることができるようにしている。また、各第１電磁バルブ４３６を閉じ、各第２電磁バルブを開くことで、分岐管４３１より下流で合流している乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに中流量のガスを流し、中流量のガスを乾燥部１００内に送ることができるようにしている。さらに第１電磁バルブ４３６と第２電磁バルブ４３７とを開くことによって、分岐管４３１より下流で合流している乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに小流量と中流量の和である大流量のガスを流し、大流量のガスを乾燥部１００内に送ることができるようにしている。すなわち、制御部６００の制御の下で第１電磁バルブ４３６及び第２電磁バルブ４３７をそれぞれ開閉させることで、３種類の流量のガスを乾燥部１００に給気できるようにしている。
【００６９】
また、合流後の乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄにそれぞれ設けられた予熱ヒータ４３８によって、各乾燥部１００内には、各乾燥部１００でそれぞれ設定されている温度に応じて加熱されたガスが給気される。例えば、乾燥部１００内の温度が１００℃に設定されているときは、８０℃〜１００℃の加熱されたガスが給気されるようにしている。
【００７０】
冷却部用ガス給気管４２３ｅ上に配置された冷却部給気自動コントロール部４４０は、それぞれ分岐管４４１と、第１流量計４４４と、第２流量計４４５と、第１電磁バルブ４４６と、第２電磁バルブ４４７とを備えている。第１電磁バルブ４４６と第２電磁バルブ４４７と第１流量計４４４と第２流量計４４５とは制御部６００に接続されていて、制御部６００は、第１流量計４４４と第２流量計４４５との検出結果に基づいて第１電磁バルブ４４６と第２電磁バルブ４４７とをそれぞれ動作制御するようにしている。
【００７１】
冷却部給気自動コントロール部４４０内の冷却部用ガス給気管４２３ｅには、第１流量計４４４と、第１電磁バルブ４４６とが、この順で給気源４２１側から配置されている。第１電磁バルブ４４６は制御部６００に接続されて、第１電磁バルブ４４６は例えば小流量のガスを流すことができ、制御部６００により第１電磁バルブ４４６を開閉することで、冷却部用ガス給気管４２３ｅにガスを流したり止めたりできるようになっている。第１電磁バルブ４４６の上流側に設けられた第１流量計４４４により第１電磁バルブ４４６を流れる流量が検出されて制御部６００にフィードバックされ、制御部６００の制御の下で第１電磁バルブ４４６により流量制御できる。
【００７２】
一方、第１流量計４４４の配置されている上流側にて冷却部用ガス給気管４２３ｅから分岐した分岐管４４１には、第２流量計４４５と第２電磁バルブ４４７とが、この順で給気源４２１側から冷却部２００に向けて配置され、分岐管４４１は冷却部用ガス給気管４２３ｅに配置されている第１電磁バルブ４４６の下流側で冷却部用ガス給気管４２３ｅに合流している。第２電磁バルブ４４７は、上記第１電磁バルブ４４６より流量の多い、例えば中流量のガスを流すことができ、制御部６００により第２電磁バルブ４４７を開閉することで、中流量のガスを分岐管４４１に流したり止めたりできるようになっている。第２電磁バルブ４４７の上流側に設けられた第２流量計４４５により第２電磁バルブ４４７を流れる流量が検出されて制御部６００にフィードバックされ、制御部６００の制御の下で第２電磁バルブ４４７により流量制御できるようにしている。よって、冷却部給気自動コントロール部４４０において、小流量と中流量と大流量との値を被乾燥物に応じて変更することが可能となっている。
【００７３】
以上のような構成により、第１電磁バルブ４４６を開き、第２電磁バルブ４４７を閉じることで、分岐管４４１より下流で合流している冷却部用ガス給気管４２３ｅに小流量のガスを流し、小流量のガスを冷却部２００内に送ることができるようにしている。また、第１電磁バルブ４４６を閉じ、第２電磁バルブを開くことで、分岐管４４１より下流で合流している冷却部用ガス給気管４２３ｅに中流量のガスを流し、中流量のガスを冷却部２００内に送ることができるようにしている。さらに第１電磁バルブ４４６と第２電磁バルブ４４７とを開くことによって、分岐管４４１より下流で合流している冷却部用ガス給気管４２３ｅに大流量のガスを流し、大流量のガスを冷却部２００内に送ることができるようにしている。すなわち、制御部６００の下で第１電磁バルブ４４６及び第２電磁バルブ４４７をそれぞれ開閉させることで、３種類の流量のガスを冷却部２００に給気できるようにしている。なお、合流後の冷却部用ガス給気管４２３ｅ上には予熱ヒータ４３８が設けられていないため、冷却部２００内には常温のガスが給気されるようにしている。
【００７４】
ここで、制御部６００は、乾燥部１００内でのＰＤＰ用基板１０を乾燥させる時間を数分割、例えば、４分割してその分割された各セクション即ち第１セクション、第２セクション、第３セクション、第４セクション内で第１電磁バルブ４４６と第２電磁バルブ４４７のオン及びオフの制御ができるようになっている。
【００７５】
以上のように構成されたＰＤＰ用基板乾燥装置５００の各乾燥部１００、冷却部２００、上下移載部３００、排気部４００、給気部４２０のそれぞれの動作は、制御部６００に格納されている動作制御プログラムによって動作制御されている。
【００７６】
上記のように構成された、上記ＰＤＰ用基板乾燥装置５００は、以下の如く動作する。
【００７７】
まず、乾燥対象のＰＤＰ用基板１０が、本ＰＤＰ用基板乾燥装置５００内に搬入される前の動作について以下に述べる。
【００７８】
４段の各乾燥部１００において、乾燥部１００内の温度があらかじめ定められた温度となるように、各乾燥部１００に設けられた上ヒータ１１１と下ヒータ１２１とにより、乾燥部１００内のガスを加熱する。
【００７９】
また、上下移載部３００上方に設けられたフィルターユニット５０４から清浄なエアーが、上下移載空間５０６を通って、下部の炉外排気口５０３より排気されて、乾燥室５０２内が清浄に保たれている。
【００８０】
一方、上下移載部３００は基準位置２０に待機している。ここで、冷却部２００のローラ上面の流れ面高さと、搬入・搬出口５０５の搬入、及び搬出高さ即ち、基準位置２０の高さは、同一である。４段の乾燥部１００の全ての正面扉１０２及びメンテナンス用扉１０３は閉じた状態であり、また冷却部２００の正面扉２０２も閉じた状態である。
【００８１】
次に、例えば、制御部６００の下で行われる、乾燥の一例としての背面基板上に形成されたリブの乾燥について順次説明する。
【００８２】
ＰＤＰ用基板乾燥装置５００外において背面基板としてのＰＤＰ用基板１０上に例えばリブが形成されたＰＤＰ用基板１０が搬入・搬出口５０５より搬入される。そして、基準位置２０で停止している基板移載部３１０の全てのローラ３１１が時計方向に同期回転することで、ＰＤＰ用基板１０はローラ３１１上に乗り移らされ、ＰＤＰ用基板１０が該ローラ３１１上に安定して載置されるまで、ローラ３１１は回転する。ここで、時計方向及び反時計方向とは、図１においての時計方向及び反時計方向である。
【００８３】
その後、ＰＤＰ用基板１０がローラ３１１に安定して載置されると、ローラ３１１は回転を停止する。一方、制御部６００によって所望の温度に設定されたある１つの乾燥部１００例えば、最上段の乾燥部１００における正面扉１０２が該正面側開口の下端縁部の支点を軸に開く。
【００８４】
上記正面扉１０２が開いた後、ローラ３１１上にＰＤＰ用基板１０を載置した基板移載部３１０は、正面扉１０２が開いている乾燥部１００に対向する位置まで、上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとの同期回転により、ＰＤＰ用基板１０をローラ３１１上に安定して載置したままの状態で上昇して、最上段の乾燥部１００に対向する位置に位置決めして停止される。
【００８５】
上記位置決めが完了すると、正面扉１０２が開いている乾燥部１００の全てのローラ１０４が時計方向に同期回転し続け、基板移載部３１０の全てのローラ３１１も時計方向に同期回転を行う。ローラ１０４とローラ３１１とが各々同期回転することで、ＰＤＰ用基板１０はローラ１０４上に乗り移らされ、ＰＤＰ用基板１０がローラ１０４に安定して載置されるまで、ローラ１０４及びローラ３１１は回転する。
【００８６】
その後、ＰＤＰ用基板１０がローラ１０４に安定して載置されると、ローラ１０４及びローラ３１１は回転を停止し、基板移載部３１０は基準位置２０まで上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとの同期回転により下降し、次に搬入・搬出口５０５より搬入されるＰＤＰ用基板１０に備える。
【００８７】
上記基板移載部３１０が基準位置２０まで下降した後、ローラ１０４に安定してＰＤＰ用基板１０を載置している乾燥部１００の正面扉１０２が閉じる。
【００８８】
上記乾燥部１００の正面扉１０２が閉じられた後、乾燥部１００内の温度があらかじめ定められた温度（例えば大略２００℃前後の温度）になるように、各乾燥部１００に設けられた上ヒータ１１１と下ヒータ１２１とを制御部６００によって温度制御する。
【００８９】
また、上記乾燥部１００内の温度を大略２００℃前後に維持している間、ガスが各給気管１１２に形成された各給気穴１４１より上ヒータ１１１に向かって給気されることで、ＰＤＰ用基板１０上のリブにガスが直接当たることなく、また、リブ上方の溶剤濃度を大略均一に保ちながら乾燥部１００内を流れ、ガスがＰＤＰ用基板１０のリブより蒸発した溶剤を同伴して各排気穴１４２を通って各排気管１１３へ吸い込まれ、共用排気管４０４ｐを通って、乾燥部１００内より排気される。ガスは乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄの上流側に設けられた予熱ヒータ４３８によって、あらかじめ熱せられたガスである。
【００９０】
また、上述したように、乾燥部１００内において、正面扉１０２内側に取り付けられたヒータ１０５と、背面メンテナンス用扉１０３の内側に取り付けられた背面ヒータ１０６と、側面ヒータ１０７は例えば８０度に加熱され、ＰＤＰ用基板１０のリブより蒸発した溶剤の結露発生を予防する。
【００９１】
このように、大略２００℃前後に温度設定された乾燥部１００内において、全てのローラ１０４が正逆同期回転を周期的に繰り返すことにより、ローラ１０４に安定して載置されているＰＤＰ用基板１０は、図１における左右方向に揺動する。この揺動は乾燥工程の間行われている。ここで、乾燥工程とは予熱期から恒率乾燥期と減率第１乾燥期とを経て減率第２乾燥期までの期間とする。よって、給気管１１２に斜め上向きに形成された各給気穴１４１より給気されるガスが乾燥部１００内を流れ、流出したガスがＰＤＰ用基板１０上のリブの同じ個所に当たらないように、ＰＤＰ用基板１０を左右方向に揺動することで、ＰＤＰ用基板１０上のリブを均一に乾燥することが可能となり、乾燥ムラを軽減できる。
【００９２】
ここで、給気穴１４１より給気されるガスの量及び排気穴１４２より排気されるガスの量をあらかじめ定められた時間毎に変化させて、最適な乾燥状態になるように制御部６００によって給排気量制御が行われている一例を挙げる。
【００９３】
従来、ＰＤＰ用基板１０上に形成されたリブ等の厚膜を乾燥させた場合に生じる乾燥ムラは、上述した恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期の各段階に応じて乾燥炉内の溶剤濃度と関係のある溶剤の蒸発量を適切に制御できないことが原因と考えられる。上記恒率乾燥期は上記最初の段階の一例であり、上記減率第１乾燥期は上記第２段階の一例であり、上記減率第２乾燥期は上記第３段階の一例である。そこで、本発明の第１の実施形態では、乾燥部１００内の溶剤の蒸発量を適切に制御できるようにしたものである。具体的には、３段階即ち、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期に分けて、その各期間内で溶剤の蒸発量をできるだけ一定に維持し、かつ段階的に蒸発量を下げるようにする。ここで、図４及び、以下の式（１）において、一般的に、乾燥状態を示す蒸発量Ｇａには、ガス拡散係数Ｄと温度Ｔ（℃）と蒸気圧ΔＰと表面流速δとが影響を及ぼすことが知られている。
【００９４】
【数１】
Ｇａ＝｛Ｄ／（Ｒ×Ｔ）｝×（ΔＰ／δ）・・・・（１）
ここで、Ｒはガス定数を表す。又、ＤとΔＰとはＴの関数である。
【００９５】
本ＰＤＰ用基板乾燥装置５００の乾燥部１００内または冷却部２００内において、図３に示すように温度Ｔは乾燥部１００内に置かれている基板温度や膜温度等であり、基板温度や膜温度等はヒータ温度に影響を受ける。また、蒸気圧ΔＰは溶剤ガス濃度または分圧であり、溶剤ガス濃度または分圧はガスの給排気量に影響を受ける。
【００９６】
そこで、上記の式（１）の蒸発量Ｇａを変化させるべく、蒸発量Ｇａの変数である温度Ｔを変えるためにヒータ温度を制御しようとすると、乾燥部１００内の熱容量が大きいため、ヒータの加熱によって基板温度等即ちＴを短時間の内に所望の温度に制御するのは困難である。また、図６に示すように、溶剤の一例としてのα−テルピネオールと酢酸ブチルセロソルブ（ＢＣＡ）は、温度Ｔに対して指数関数的に上昇する。よって、たとえヒータの加熱によって温度Ｔの制御ができたとしても、温度Ｔが少し変化すると蒸発量Ｇａが大きく変化してしまい、蒸発量Ｇａを精度よく制御できない。さらに、蒸発量Ｇａの変数であるガス拡散係数Ｄは温度の関数であるため、蒸発量Ｇａを変化させるべくガス拡散係数Ｄを変えようとしても、温度Ｔと同様に精度よく制御することが困難である。残る蒸発量Ｇａの変数である蒸気圧ΔＰは温度Ｔの関数であるが、上述のようにガスの給排気量にも影響を受け、また表面流速δもガスの給排気量に影響を受ける。よって、本ＰＤＰ用基板乾燥装置５００においては、乾燥部１００内の蒸気圧ΔＰと、表面流速δとを制御すべくガスの給排気量を制御装置６００によって制御することで、乾燥状態である蒸発量Ｇａを制御するように考える。
【００９７】
次に、蒸発量Ｇａを大きい値から小さい値に段階的に下げていくために、ガスの給排気量を具体的にどのように変化させていくかについて説明する。上記の式（１）より、まず蒸発量Ｇａを大きくするには、式（１）の分母である表面流速δを小さくし、かつ、式（１）の分子である蒸気圧ΔＰを大きくする必要がある。即ちガスの給排気量を少なくすることで表面流速δが小さく、蒸気圧ΔＰを大きくできる。次に、蒸発量Ｇａを少し下げるには、式（１）の分母である表面流速δを大きくし、かつ、式（１）の分子である蒸気圧ΔＰを小さくする必要がある。即ちガスの給排気量を上げることで表面流速δが大きくなり、蒸気圧ΔＰを小さくできる。最後に、蒸発量Ｇａをさらに下げるには、式（１）の分母である表面流速δをさらに大きくし、かつ、式（１）の分子である蒸気圧ΔＰをさらに小さくする必要がある。即ちガスの給排気量をさらに上げることで表面流速δがさらに大きくなり、蒸気圧ΔＰをさらに小さくできる。このように、給排気量を小流量、中流量、大流量と段階的に上げていくことで蒸発量Ｇａを段階的に下げていくことができ、乾燥ムラを少なくするようにしている。
【００９８】
以下、図５において、具体的に給排気量を小流量、中流量、大流量と３段階に上げていく例として、ＰＤＰ基板１０上に形成されたリブを各乾燥部給気自動コントロール部４３０と制御部６００により乾燥部１００内にて乾燥させる一例を示す。
【００９９】
まず、ＰＤＰ基板１０上に形成されたリブを乾燥部１００内に搬入してから例えば、１０分までは予熱期であり、ＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成されたリブの温度が上昇する。この段階では、第１電磁バルブ４３４と第２電磁バルブ４３５とをそれぞれ閉じたままにする。一方、排気が１００リットル／ｍｉｎ程度のごく少量行われ、このため、ガスが乾燥部１００の内に全く給気されず、排気のみされるため、乾燥部１００内における溶剤ガス濃度は、時間とともに即ちリブ内の溶剤がある温度に達すると指数的に上昇する。予熱期においては、リブの温度がまだ上昇しきっていないときにガスを給気して溶剤ガス濃度を下げると、リブの表面のみでの溶剤の蒸発が促進されてしまい、その結果、リブ内部に溶剤が残った状態で表面のみが乾燥してしまう。このような状態になるのを避けるために、ガスの濃度限界に達する手前までガスを給気しない。
【０１００】
次に、ＰＤＰ基板１０の搬入後の例えば、１０分〜２０分までは恒率乾燥期であり、第１電磁バルブ４３４のみを開いて、例えば、１００リットル／ｍｉｎの小流量のガスを給気し、排気量を給気量の例えば１．３〜１．５倍程度に設定する。この恒率乾燥期の前半では、ＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成されたリブの温度の上昇は緩やかになり、やがて後半で一定値になるように上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を制御する。また、ガスを全く給気していない予熱期に比べてガスの給気を開始するため、溶剤ガス濃度は恒率乾燥期の前半で低下し、恒率乾燥期後半で予熱期よりも少し低い値で一定となる。このように、恒率乾燥期において、ガスの給排気量を小流量にすることにより、上記蒸発量Ｇａを大きく即ちリブ表面からの溶剤が多く蒸発するようにし、かつ、リブの表面からの溶剤蒸発量を一定に保つようにする。
【０１０１】
次に、ＰＤＰ基板１０の搬入後、例えば、２０分〜５０分までは減率第１乾燥期であり、第１電磁バルブ４３４を閉じて第２電磁バルブ４３５のみを開いて、例えば、２００リットル／ｍｉｎの中流量のガスを給気し、排気量を給気量の例えば１．３〜１．５倍程度に設定する。この減率第１乾燥期でのＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成されたリブの温度は恒率乾燥期に引き続き一定値となるように上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を制御する。また、恒率乾燥期に比べてさらにガスの給排気量を増やすことにより、溶剤ガス濃度は減率第１乾燥期の前半で低下し、減率第１乾燥期の後半で恒率乾燥期よりも少し低い値で一定となる。このように減率第１乾燥期において、ガスの給排気量を中流量にすることにより、上記Ｇａ蒸発量を少し小さく即ちリブ表面からの溶剤が恒率乾燥期よりも更に少なく蒸発するようにして、かつ、ＰＤＰ用基板１０や乾燥部１００内に溶剤ガスが残らないようにする。
【０１０２】
最後に、ＰＤＰ基板１０の搬入後、例えば、５０分〜８０分までは減率第２乾燥期であり、第１電磁バルブ４３４と第２電磁バルブ４３５をそれぞれ開いて、例えば３００リットル／ｍｉｎの大流量のガスを給気し、排気量を給気量の例えば１．３〜１．５倍程度に設定する。また、６０分で上ヒータ１１１と下ヒータ１２１による乾燥部１００内の加熱を止める。この減率第２乾燥期でのＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成されたリブの温度は、６０分までは減率第１乾燥期に引き続き一定値となるように上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を制御するが、６０分以降は上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を切るため下降する。また、減率第１乾燥期に比べてさらにガスの給排気量を増やすことにより、溶剤ガス濃度は減率第２乾燥期の前半で低下し、６０分までは減率第１乾燥期よりも少し低い値で一定となり、６０分以降は温度が下がるために溶剤ガス濃度も低下する。このように、減率第２乾燥期において、ガスの給排気量を大流量にすることにより、上記蒸発量Ｇａを更に小さく即ちリブ表面からの溶剤が減率第１乾燥期よりも更に少なく蒸発するようにして、かつ、リブや乾燥部１００内に溶剤が残らないようにする。
【０１０３】
ここで、制御部６００により、乾燥部１００内でのＰＤＰ用基板１０を乾燥させる時間を４分割にした場合、各セクションにおいての第１電磁バルブ４４６と第２電磁バルブ４４７のオン及びオフを図１０に示す。図１０において、４分割されたセクション１〜４は分割１〜４と記載している。なお、予熱期、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期は、この順で分割１、分割２、分割３、分割４に対応する。また、制御部６００による分割は４つに限らず、５分割以上にし、予熱期、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期の少なくともいずれか１つを複数のセクションに割り当てることにより５分割以上のセクションを構成するようにしても良い。
【０１０４】
このようにリブの乾燥段階毎に、即ち恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期毎にガスの給排気量を小流量、中流量、大流量と最適に変化させることで、各期間毎に溶剤濃度を一定に保つことができ、その結果、乾燥ムラを防止することができる。また、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期の順番で徐々に給排気量を、乾燥ムラにならない程度に増加させることで、乾燥時間を短縮することができる。
【０１０５】
また、上述したように乾燥の初期、即ち予熱期と恒率乾燥期の前半においては、被乾燥物の温度が上昇して溶剤の蒸発が始まり出す間は、ガスの給排気量を最も小流量に設定しなければ被乾燥物の表面のみ乾燥してしまい、乾燥ムラの原因となるため、高精度にガスの給排気を行わなければならない。しかし、被乾燥物が薄膜の場合、予熱期と恒率乾燥期の前半においては、被乾燥物の表面と内部との蒸発量の差が少ないため、表面のみが乾燥してしまうということは起こりにくい。よって、恒率乾燥期にガスの給排気量を他の期間よりも小流量にすることは、表面のみが乾燥しないため、リブ等のような厚膜に特に有効である。
【０１０６】
また、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期とこの順でガス給排気量を増加させるに限らず、リブの乾燥状態によって、中流量のガスの給排気が行われている減率第１乾燥期の途中で、ガスの給排気量を中流量に比べて小流量に変更して減率第２乾燥期で大流量にしたり、大流量のガスの給排気が行われている減率第２乾燥期の途中で、ガスの給排気量を大流量から徐々に減らすべく中流量、小流量とこの順でまたは大流量から中流量または大流量から小流量に変更しても良い。
【０１０７】
上記のように、一定温度で管理された乾燥部１００内において、一定周期で左右に揺動されたＰＤＰ用基板１０のリブは、予熱期、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期、を経て乾燥工程を終了し、正面扉１０２が開く。
【０１０８】
ＰＤＰ用基板１０のリブの乾燥が終了して正面扉１０２が開くと、ローラ３１１上にＰＤＰ用基板１０を載置していない基板移載部３１０は、基準位置２０から正面扉１０２が開いている乾燥部１００に対向する位置まで、上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとの同期回転により上昇して、乾燥部１００に対向する位置に位置決めして停止される。上記位置決めが完了すると、基板移載部３１０の全てのローラ３１１が反時計方向に同期回転し続け、正面扉１０２が開いている乾燥部１００の全てのローラ１０４も時計方向に同期回転を行う。ローラ１０４とローラ３１１とが各々同期回転することで、ＰＤＰ用基板１０はローラ３１１上に乗り移らされ、ＰＤＰ用基板１０がローラ３１１に安定して載置されるまで、ローラ１０４及びローラ３１１は回転する。
【０１０９】
ＰＤＰ用基板１０がローラ３１１に安定して載置されると、該ローラ１０４及びローラ３１１は回転を停止し、基板移載部３１０は乾燥部１００から冷却部２００の対向する位置即ち基準位置２０まで下降し位置決めされて停止する。すると、正面扉２０２が開いている冷却部２００の全てのローラ２０４が時計方向に同期回転し、基板移載部３１０の全てのローラ３１１も時計方向に同期回転を行う。
【０１１０】
上記ローラ２０４とローラ３１１とが各々同期回転することで、ＰＤＰ用基板１０はローラ２０４上に乗り移らされ、ＰＤＰ用基板１０が該ローラ２０４に安定して載置されるまで、ローラ２０４及びローラ３１１は回転する。
【０１１１】
ＰＤＰ用基板１０がローラ２０４に安定して載置されると、ローラ２０４及びローラ３１１は回転を停止し、基板移載部３１０は冷却部２００の上方の位置であって正面扉２０２の開閉に支障の無い位置まで上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとの同期回転により上昇した後、冷却部２００の正面扉２０２が閉じられる。上記冷却部２００の正面扉２０２が閉じられた後、基板移載部３１０は乾燥部１００から基準位置２０まで上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとの同期回転により下降し、基準位置２０で再び搬入・搬出口５０５より搬入されるＰＤＰ用基板１０に備える。
【０１１２】
上記冷却部２００の正面扉２０２が閉じられた後、各下部冷却プレート２０６に形成された各給気穴２４１よりＰＤＰ基板１０の下面に向かって常温のガスが給気され、そのガスがＰＤＰ用基板１０のリブより蒸発した溶剤を同伴して、各排気穴２４２から共用排気管４０４ｐを通って冷却部２００内より排気されるとともに常温のガスによりＰＤＰ用基板１０を冷却する。ガスは、冷却部用ガス給気管４２３ｅから送られる予熱ヒータ４３８を通ってない常温のガスである。
【０１１３】
また、上述したように、冷却部２００内において、正面扉２０２内側に取り付けられたヒータ２０５と、背面メンテナンス用扉２０３の内側に取り付けられた背面ヒータ２３６と、側面ヒータ２０７は例えば８０度に加熱され、ＰＤＰ用基板１０のリブより蒸発した溶剤の結露発生を予防する。
【０１１４】
このように、ＰＤＰ用基板１０を冷却するためにガスが給気された冷却部２００内において、全てのローラ２０４が正逆同期回転を周期的に繰り返すことにより、ローラ２０４に安定して載置されているＰＤＰ用基板１０は、図１における左右方向に揺動する。
【０１１５】
このように、ガスがリブの同じ個所に当たることが無いようにＰＤＰ用基板１０を左右方向に揺動することで、ＰＤＰ用基板１０を均一に冷却可能となり、乾燥ムラを軽減できる。
【０１１６】
上記のように、冷却部２００内において、一定周期で左右に揺動されたＰＤＰ用基板１０のリブは、所定時間が経過すると、冷却工程を終了し、基板移載部３１０が冷却部２００の上方の位置であって正面扉２０２の開閉に支障の無い位置まで上昇した後、基板正面扉２０２が開く。
【０１１７】
ＰＤＰ用基板１０のリブの冷却が終了して、正面扉２０２が開くと、ローラ３１１上にＰＤＰ用基板１０を載置していない基板移載部３１０は、正面扉２０２が開いている冷却部２００に対向する位置即ち、基準位置２０まで、上下駆動モータ３２２ａと３２２ｂとの同期回転により下降して、基準位置２０に対向する位置に位置決めして停止される。上記位置決めが完了すると、基板移載部３１０の全てのローラ３１１が反時計方向に同期回転し、正面扉２０２が開いている冷却部２００の全てのローラ２０４も時計方向に同期回転を行う。上記ローラ２０４とローラ３１１とが各々同期回転することで、ＰＤＰ用基板１０はローラ３１１上に乗り移らされ、ＰＤＰ用基板１０が基板移載部３１０内を通過して搬入・搬出口５０５から搬出されるまで、ローラ２０４及びローラ３１１は回転する。ここで、冷却部２００のローラ上面の流れ面高さと、搬入・搬出口５０５の搬入及び搬出高さ即ち、基準位置２０の高さは、同一である。
【０１１８】
以上のように、ＰＤＰ用基板乾燥装置５００は、ＰＤＰ用基板１０上のリブをある温度設定された最上段の乾燥部１００内で乾燥し、その後、搬入・搬出口５０５より搬出するという動作を、あらかじめ制御部６００内に格納された動作プログラムにより実行する。
【０１１９】
上記のように、背面基板においてリブの乾燥工程と冷却工程を先に説明したが、背面基板の形成する順序は、まず電極を乾燥させて、次に誘電体、リブ、蛍光体層の順で乾燥させる。なお、電極、誘電体又は、蛍光体層が形成されたＰＤＰ用基板１０の扉開閉動作、ＰＤＰ用基板１０の搬出入動作、ＰＤＰ用基板１０の移載動作、ＰＤＰ用基板１０の揺動動作などはリブについてのそれぞれの動作同様である。以下、リブ以外の乾燥動作を主として説明する。
【０１２０】
まず、リブと同じ厚膜であり、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期毎に３段階の流量を流して乾燥させる例えば誘電体が形成されたＰＤＰ用基板１０の乾燥、搬出入動作について説明する。誘電体が形成されたＰＤＰ用基板１０上を搬入・搬出口５０５から基板移載部３１０に受け取る。そして、誘電体を乾燥させるのに適した温度、例えば大略１３０℃前後に管理されている乾燥部１００、例えば上から二段目の乾燥部１００に、基板移載部３１０によって、誘電体が形成されたＰＤＰ用基板１０を送り込む。
【０１２１】
誘電体が形成されたＰＤＰ基板１０を乾燥部１００内に搬入してから例えば、５分までは予熱期であり、ＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成された誘電体の温度が上昇する。この段階では、第１電磁バルブ４３４と第２電磁バルブ４３５とをそれぞれ閉じたままにする。一方、排気は５０〜１００リットル／ｍｉｎを排気し、このため、ガスが乾燥部１００の内に全く給気されず、排気のみされるため、乾燥部１００内における溶剤ガス濃度は、時間とともに即ち誘電体内の溶剤がある温度に達すると指数的に上昇する。予熱期においては、誘電体の温度がまだ上昇しきっていないときにガスを給気して溶剤ガス濃度を下げると、誘電体の表面のみでの溶剤の蒸発が促進されてしまい、その結果、誘電体内部に溶剤が残った状態で表面のみが乾燥してしまう。このような状態になるのを避けるために、ガスの濃度限界に達する手前までガスを給気しない。
【０１２２】
次に、ＰＤＰ基板１０の搬入後の例えば、５〜１０分までは恒率乾燥期であり、第１電磁バルブ４３４のみを開いて、例えば、１００リットル／ｍｉｎの小流量のガスを給気し、排気量を給気量の例えば１．３〜１．５倍程度に設定する。この恒率乾燥期の前半では、ＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成された誘電体の温度の上昇は緩やかになり、やがて後半で一定値になるように上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を制御する。また、ガスを全く給気していない予熱期に比べてガスの給気を開始するため、溶剤ガス濃度は恒率乾燥期の前半で低下し、恒率乾燥期後半で予熱期よりも少し低い値で一定となる。このように、恒率乾燥期において、ガスの給排気量を小流量にすることにより、上記蒸発量Ｇａを大きく即ち誘電体表面からの溶剤が多く蒸発するようにし、かつ、誘電体の表面からの溶剤蒸発量を一定に保つようにする。
【０１２３】
次に、ＰＤＰ基板１０の搬入後、例えば、１０分〜２０分までは減率第１乾燥期であり、第１電磁バルブ４３４を閉じて第２電磁バルブ４３５のみを開いて、例えば、２００リットル／ｍｉｎの中流量のガスを給気し、排気量を給気量の例えば１．３〜１．５倍程度に設定する。この減率第１乾燥期でのＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成された誘電体の温度は恒率乾燥期に引き続き一定値となるように上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を制御する。また、恒率乾燥期に比べてさらにガスの給排気量を増やすことにより、溶剤ガス濃度は減率第１乾燥期の前半で低下し、減率第１乾燥期の後半で恒率乾燥期よりも少し低い値で一定となる。このように減率第１乾燥期において、ガスの給排気量を中流量にすることにより、上記Ｇａ蒸発量を少し小さく即ち誘電体表面からの溶剤が恒率乾燥期よりも更に少なく蒸発するようにして、かつ、ＰＤＰ用基板１０や乾燥部１００内に溶剤ガスが残らないようにする。
【０１２４】
最後に、ＰＤＰ基板１０の搬入後、例えば、２０〜３０分までは減率第２乾燥期であり、第１電磁バルブ４３４と第２電磁バルブ４３５をそれぞれ開いて、例えば３００リットル／ｍｉｎの大流量のガスを給気し、排気量を給気量の例えば１．３〜１．５倍程度に設定する。また、例えば、２２分で上ヒータ１１１と下ヒータ１２１による乾燥部１００内の加熱を止める。この減率第２乾燥期でのＰＤＰ基板１０とＰＤＰ基板１０上に形成された誘電体の温度は、２２分までは減率第１乾燥期に引き続き一定値となるように上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を制御するが、２２分以降は上ヒータ１１１と下ヒータ１２１を切るため下降する。また、減率第１乾燥期に比べてさらにガスの給排気量を増やすことにより、溶剤ガス濃度は減率第２乾燥期の前半で低下し、２２分までは減率第１乾燥期よりも少し低い値で一定となり、２２分以降は温度が下がるために溶剤ガス濃度も低下する。このように、減率第２乾燥期において、ガスの給排気量を大流量にすることにより、上記蒸発量Ｇａを更に小さく即ち誘電体表面からの溶剤が減率第１乾燥期よりも更に少なく蒸発するようにして、かつ、誘電体の表面からの溶剤蒸発量を一定に保つようにする。なお、乾燥工程の間、誘電体が形成されたＰＤＰ基板１０は揺動されている。
【０１２５】
このように、一定周期で左右に揺動されたＰＤＰ用基板１０は、予熱期、恒率乾燥期、減率第１乾燥期、減率第２乾燥期を経て乾燥工程を終了し、正面扉１０２が開き、基板移載部３１０によって、誘電体が形成されたＰＤＰ用基板１０を乾燥部１００から冷却部２００へ移動させて所定温度までＰＤＰ用基板１０の冷却を行った後、冷却部２００からＰＤＰ用基板１０を搬入・搬出口５０５へ移動させて、搬入・搬出口５０５より搬出する。
【０１２６】
次に、例えば、電極が形成されたＰＤＰ用基板１０上を搬入・搬出口５０５から基板移載部３１０に受け取る。そして、電極を乾燥させるのに適した温度、例えば大略１２０℃前後に管理されている乾燥部１００、例えば上から三段目の乾燥部１００に、基板移載部３１０によって、電極が形成されたＰＤＰ用基板１０を送り込む。
【０１２７】
所定時間、例えば９分間、電極が形成されたＰＤＰ用基板１０は乾燥部１００内で乾燥させられる。その間、ガスの給気量は段階に分けて変化させず常に一定量例えば、１５０リットル／ｍｉｎが給気される。なお、乾燥されてる９分間、電極が形成されたＰＤＰ基板１０は揺動されている。また、９分間、正面ヒータ１０５と背面ヒータ１０６と側面ヒータ１０７とは結露防止のため加熱されている。９分間の乾燥が終了すると、基板移載部３１０によって電極が形成されたＰＤＰ用基板１０を乾燥部１００から冷却部２００へ移動させて所定温度までＰＤＰ用基板１０の冷却を行った後、冷却部２００からＰＤＰ用基板１０を搬入・搬出口５０５へ移動させて、搬入・搬出口５０５より搬出する。
【０１２８】
例えば、蛍光体層が形成されたＰＤＰ用基板１０上を搬入・搬出口５０５から基板移載部３１０に受け取る。そして、蛍光体層を乾燥させるのに適した温度、例えば大略１０５℃前後に管理されている乾燥部１００、例えば上から四段目の乾燥部１００に、基板移載部３１０によって、誘電体が形成されたＰＤＰ用基板１０を送り込む。
【０１２９】
所定時間、例えば１０分間、蛍光体層が形成されたＰＤＰ用基板１０は乾燥部１００で乾燥させられる。その間、ガスの給気量は段階に分けて変化させず常に一定量例えば、１５０リットル／ｍｉｎが給気される。なお、乾燥されてる１０分間、電極が形成されたＰＤＰ基板１０は揺動されている。また、１０分間、正面ヒータ１０５と背面ヒータ１０６と側面ヒータ１０７とは結露防止のため加熱されている。１０分間の乾燥が終了すると、基板移載部３１０によって、蛍光体層が形成されたＰＤＰ用基板１０を乾燥部１００から冷却部２００へ移動させて所定温度までＰＤＰ用基板１０の冷却を行った後、冷却部２００からＰＤＰ用基板１０を搬入・搬出口５０５へ移動させて、搬入・搬出口５０５より搬出する。
【０１３０】
以上のように、背面基板について、電極乾燥工程と誘電体乾燥工程とリブ乾燥工程と蛍光体層乾燥工程とが行われるるが、冷却動作はリブ乾燥工程のみに限定するものではなく、必要であれば、リブ以外の工程でも冷却動作を行っても良くい。また、乾燥工程における３段階の流量制御は、リブと誘電体にのみ限るものではなく電極、蛍光体に適用しても良い。
【０１３１】
また、前面基板については、背面基板と同様に電極乾燥工程と誘電体乾燥工程とがあるが、前面基板の電極と上記背面基板の電極が同じ種類で、乾燥工程の温度も同じであれば、前面基板の電極乾燥工程は、背面基板と同様に上述した背面基板上の電極を乾燥させた上段の乾燥部１００において乾燥させることができる。また、前面基板の誘電体と上記背面基板の誘電体が同じ種類で、乾燥工程の温度も同じであれば前面基板上の誘電体乾燥工程も、背面基板と同様に背面基板上の誘電体を乾燥させた上から二段目の乾燥部１００において乾燥させることができる。
【０１３２】
また、基板移載部３１０は、ある１つの乾燥部１００にＰＤＰ用基板１０を搬入して乾燥させている間、搬入・搬出口５０５より別のＰＤＰ用基板１０を搬入して他の乾燥部１００であってＰＤＰ用基板１０が入ってない乾燥部１００へ搬入するようにすれば、同時に複数のＰＤＰ用基板１０の乾燥が可能となる。
【０１３３】
上記第１実施形態によれば、恒率乾燥期では、厚膜の表面からのみの溶剤蒸発を防止すべくガスを小流量の一定値として溶剤ガス濃度を一定化させ、次いで、減率第１乾燥期では、乾燥工程を促進するとともに厚膜の表面での溶剤蒸発を多少抑制するため中流量の一定値として溶剤ガス濃度を一定化させ、次いで、減率第２乾燥期では、乾燥工程をさらに促進するため大流量の一定値として溶剤ガス濃度を一定化させるようにしている。この結果、各期間での乾燥部内の溶剤ガス濃度を各期間に最適な値で一定化させることができて、溶剤ガス濃度を最適に制御することができ、各期間での乾燥ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【０１３４】
また、上記乾燥部１００内に上記給気されたガスが当って上記ガスを加熱させる上ヒータ１１１をさらに備え、上ヒータ１１１により加熱されたガスでもってＰＤＰ基板１０上の膜を乾燥させるとともに、制御部６００は、恒率乾燥期段階の後半から上減率第２乾燥期までは、ＰＤＰ用基板１０の温度を一定に維持するように上ヒータ１１１を制御するようにすることもできる。このようにすれば、給気されたガスがＰＤＰ基板１０上の膜に直接当たらないようにため乾燥ムラを軽減でき、また基板温度を一定に保つことでより、溶剤濃度をさらに精度良く一定に保つことができさらに乾燥ムラを軽減できるようになる。
【０１３５】
また、第１実施形態のＰＤＰ用基板乾燥方法によれば、乾燥工程の恒率乾燥期では、小流量のガスを乾燥部１００内に給気することができ、減率第１乾燥期では、上記小流量よりも大きな中流量のガスを乾燥部１００内に給気することができ、減率第２乾燥期では、上記中流量よりも大きな大流量のガスを乾燥部１００内に給気することができるようにガス給気流量を制御する。この結果、乾燥工程の各時期に応じて最適なガス給気流量のガスを乾燥部１００内に給気することができて、各期間での乾燥部１００内の溶剤ガス濃度を各期間に最適な値で一定化させることができ、溶剤ガス濃度を最適に制御することができ、各期間での乾燥ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【０１３６】
また、恒率乾燥期の後半から減率第２乾燥期までは、乾燥部１００内のＰＤＰ用基板１０の温度を一定に維持するようにすれば、溶剤蒸発量に係る変数である温度を固定でき、ガスの給気量のみによって溶剤蒸発量に影響を与えることができ、しいては溶剤ガス濃度を給気量を変えることで制御できるようになり、その結果、乾燥ムラの発生をさらに抑制することができる。
【０１３７】
また、上記ガス給気流量に応じて乾燥部１００のガス排気流量を変更するように制御するようにすれば、乾燥部１００内における溶剤濃度を精度良くかつタイミング良く制御することもできるようになり、その結果、乾燥ムラの発生をさらに抑制することができる。
【０１３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【０１３９】
例えば、図７にその第１変形例である乾燥部給気自動コントロール部４５０を示す。乾燥部給気自動コントロール部４５０は、上述した図２に示した乾燥部給気自動コントロール部４３０における乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄと分岐管４３１にそれぞれ接続されていた２個の第１流量計４３４と第２流量計４３５の代わりに、１個の流量計４５４を、分岐管４３１が乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに合流した合流点より下流側でかつ予熱ヒータ４３８の上流側に接続する。このように乾燥部用ガス給気管４２３ａ〜４２３ｄに流量計４５４を１個のみ接続して構成される乾燥部給気自動コントロール部４５０により、部品点数及びコストの削減ができる。
【０１４０】
また、図８にその第２変形例である排気自動コントロール部４６０を示す。４つの各乾燥部１００と冷却部２００にそれぞれ接続されている４本の乾燥用排気管４０４ａ〜４０４ｄと１本の冷却部用排気管４０４ｅとにそれぞれ排気自動コントロール部４６０を配置するようにすれば、各乾燥部排１００内と冷却部２００内の排気量をより適切に制御することができる排気自動コントロール部４６０は、４本の乾燥部用排気管４０４ａ〜４０４ｄに乾燥部１００側から共用排気管４０４ｐに向かって排気流量計４６７と排気ファン４６３とをこの順で接続されている。排気流量計４６７と排気ファン４６３の図示しないモータには、それぞれ制御部６００が接続されて、制御部６００の下で、排気流量計４６７で検出された流量を制御部６００にフィードバックしながら排気ファン４６３のモータをインバータ制御することにより、排気流量を制御できるようになる。一方、冷却部用排気管４０４ｅにも冷却部２００側から共用排気管４０４ｐに向かって流量計４６７と排気ファン４６３とをこの順で接続されている。冷却部２００においても乾燥部１００と同様に、排気流量計４６７と排気ファン４６３のモータには、それぞれ制御部６００が接続されて、制御部６００の下で、排気流量計４６７で検出された流量を制御部６００にフィードバックしながら排気ファン４６３のモータをインバータ制御することにより、排気流量を制御できるようになる。
【０１４１】
また、図９において、第２変形例の上記の具体例として、リブ乾燥時の排気量の制御をインバータ制御にて行う例について説明する。そこで、図４に基づいて上述した乾燥部給気自動コントロール部４３０及び冷却部給気自動コントロール部４４０によって各乾燥部１００及び冷却部２００のガス給気量が２００リットル／ｍｉｎ、４００リットル／ｍｉｎ、６００リットル／ｍｉｎにそれぞれ設定されている場合は、排気自動コントロール部４６０によって各乾燥部１００及び冷却部２００の排気量を２６０〜３００リットル／ｍｉｎ、５００〜６００リットル／ｍｉｎ、８００〜９００リットル／ｍｉｎにそれぞれ独立して制御することができる。ここで、乾燥部給気自動コントロール部４３０及び冷却部給気自動コントロール部４４０及び排気自動コントロール部４６０を４つの各乾燥部１００と冷却部２００にそれぞれ配置すると、各乾燥部１００と冷却部２００のガスの給排気量をそれぞれ独立して制御できるが、必ず全ての乾燥部１００と冷却部２００に配置しなくても良い。例えば高精度な給排気量の制御が必要である厚膜を乾燥させるための乾燥部１００のみに配置することで、部品点数が削減でき、コストダウンを図ることができる。
【０１４２】
また、第３の変形例として、第１実施形態の乾燥部給気自動コントロール部４３０及び４５０内に配置されている第１電磁バルブ４３６、４５６及び第２電磁バルブ４３７、４５７をそれぞれ、図示しないガス給気用ファンなどの送風機に置き換えて、即ちそれぞれのバルブの開閉をそれぞれの図示しないガス給気用ファンによる送風又は送風停止動作に置き換えて制御するようにすれば、乾燥部給気自動コントロール部４３０及び４５０と同様の３種類の流量制御ができる。また、図示しないガス給気用ファンの図示しないモータを制御部６００の下でインバータ制御を行うようにすれば、電磁バルブを開閉して給気量を段階的に制御するよりも連続的にモータを回すことで、連続的に給気量を制御することが可能となる。
【０１４３】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明のＰＤＰ用基板乾燥装置によれば、上記制御部により、上記第１流量制御装置のみを動作させ上記第２流量制御装置を動作させないままとすることにより、小流量の加熱用ガス給気流量のガスを乾燥部内に給気することができ、上記第２流量制御装置のみを動作させ上記第１流量制御装置を動作させないままとすることにより、中流量の加熱用ガス給気流量のガスを乾燥部内に給気することができ、さらに、上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置との両方を動作させることにより、大流量の加熱用ガス給気流量のガスを乾燥部内に給気することができる。よって、乾燥工程の各時期に応じて最適な加熱用ガス給気流量のガスを乾燥部内に給気することができて、各期間での乾燥部内の溶剤ガス濃度を各期間に最適な値で一定化させることができ、溶剤ガス濃度を最適に制御することができ、各期間での膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【０１４５】
より具体的には、最初の段階では、上記第１流量制御装置のみ動作させ上記第２流量制御装置を動作させず、小流量のガスを流し、所定時間経過後の第２段階では、上記第１流量制御装置を動作させず上記第２流量制御装置のみを動作させ、中流量のガスを流し、次いで、所定時間経過後の第３段階では、上記第１流量制御装置と上記第２流量制御装置とを動作させ、小流量と中流量の和である大流量のガスを流すようにすることができる。このようにすれば、最初の段階では、厚膜の表面からのみの溶剤蒸発を防止すべくガスを小流量の一定値として溶剤ガス濃度を一定化させることができる。次いで、第２段階では、乾燥工程を促進するとともに厚膜の表面での溶剤蒸発を多少抑制するため中流量の一定値として溶剤ガス濃度を一定化させることができる。次いで、第３段階では、乾燥工程をさらに促進するため大流量の一定値として溶剤ガス濃度を一定化させることができる。この結果、最初の段階〜第３段階のまでの各期間での乾燥部内の溶剤ガス濃度を各期間に最適な値で一定化させることができて、溶剤ガス濃度を最適に制御することができ、各期間での膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【０１４６】
また、上記第１流量制御装置は第１流量計と第１流量制御弁とを備え、上記制御部により、上記第１流量計に応じて上記第１流量制御弁の開閉度合いを制御でき、上記第２流量制御装置は第２流量計と第２流量制御弁とを備え、上記第２流量計に応じて上記第２流量制御弁の開閉度合いを制御できる。このようにすれば、各流量計に応じて各流量制御弁を開閉することで、乾燥部内の溶剤ガス濃度をより精度良く制御すべく精度の良い流量制御ができてその結果、膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生をさらに抑制することができるようになる。
【０１４７】
また、上記乾燥部内に上記給気されたガスが当って上記ガスを加熱させるヒータをさらに備え、上記ヒータにより加熱されたガスでもって上記被乾燥物を乾燥させるとともに、上記制御部は、上記最初の段階の後半から上記第３段階までは、上記基板の温度を一定に維持するように上記ヒータを制御するようにすることもできる。このようにすれば、給気されたガスが被乾燥物に直接当たらないようになるため乾燥ムラを軽減でき、また基板温度を一定に保つことで、溶剤濃度をさらに精度良く一定に保つこともできるようになり、その結果さらに膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生を抑制することができるようになる。
【０１４８】
また、上記ガスを排気するガス排気装置と、上記ガス排気装置と上記乾燥部とを接続する排気管とを備え、上記制御部は、上記ガス給気流量に応じて上記ガス排気装置での排気流量を変更するように制御することもできる。このようにすれば、乾燥部内へのガス給気量の段階的増加に対して、常にその段階的増加に併せて排気量を制御でき、乾燥部内における溶剤濃度を精度良くかつタイミング良く制御することもできるようになり、その結果さらに膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生を抑制することができるようになる。。
【０１４９】
また、本発明のＰＤＰ用基板乾燥方法によれば、乾燥工程の最初の段階では、小流量のガスを上記乾燥部内に給気することができ、第２段階では、上記小流量よりも大きな中流量のガスを上記乾燥部内に給気することができ、第３段階では、上記中流量よりも大きな大流量のガスを上記乾燥部内に給気することができるようにガス給気流量を制御する。この結果、乾燥工程の各時期に応じて最適な加熱用ガス給気流量のガスを乾燥部内に給気することができて、各期間での乾燥部内の溶剤ガス濃度を各期間に最適な値で一定化させることができ、溶剤ガス濃度を最適に制御することができ、各期間での膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【０１５０】
また、上記最初の段階の後半から上記第３段階までは、上記乾燥部内の上記基板の温度を一定に維持するようにすれば、溶剤蒸発量に係る変数である温度を固定でき、ガスの給気量のみによって溶剤蒸発量に影響を与えることができ、しいては溶剤ガス濃度を給気量を変えることで制御できるようになり、その結果、膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生をさらに抑制することができる。
【０１５１】
また、上記ガス給気流量に応じて上記乾燥部のガス排気流量を変更するように制御するようにすれば、乾燥部内における溶剤濃度を精度良くかつタイミング良く制御することもできるようになり、その結果、膜厚や膜の材料によって生じる乾燥ムラの発生をさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＰＤＰ用基板乾燥装置の構成を示す一部断面、右側面図である。
【図２】ＰＤＰ用基板乾燥装置の給気管と排気管の断面図である。
【図３】上記第１の実施形態にかかるＰＤＰ用基板乾燥装置の乾燥部給気自動コントロール部及び冷却部給気自動コントロール部の構成を示す図である。
【図４】乾燥状態を示す蒸発量Ｇａに影響を及ぼす変数を表した説明図である。
【図５】上記第１の実施形態にかかるＰＤＰ用基板乾燥装置の乾燥部給気自動コントロール部によってリブを乾燥させる場合の時間と基板温度と乾燥部内の溶剤濃度の関係を表すグラフである。
【図６】溶剤であるα−テルピネオール及び酢酸ブチルセロソルブの温度と蒸気圧を表すグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかるＰＤＰ用基板乾燥装置の乾燥部給気自動コントロール部の構成を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の第２変形例にかかるＰＤＰ用基板乾燥装置の排気部の構成を示す図である。
【図９】第２変形例の具体例としてＰＤＰ用基板乾燥装置の排気部をインバータ制御によってリブを乾燥させる場合の時間と排気量の関係を表すグラフである。
【図１０】本発明の第１実施形態のＰＤＰ用基板乾燥装置の乾燥処理時間を４分割したそれぞれの時間における電磁バルブの動作を表した図である。
【図１１】従来のリブを乾燥させる場合の時間と基板温度と溶剤含有量の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１００…乾燥部、１１１…上ヒータ、１１２…給気管、１１３…排気管、１４１…給気穴、１４２…排気穴、２１１…上部ヒータ、２０６…下部冷却プレート、２１３…排気管、２４１…給気穴、２４２…排気穴、４２１…ガス給気源、４２３ａ〜４２３ｄ…乾燥部用ガス給気管、４２３ｅ…冷却部用ガス給気管、４２３ｐ…共用ガス給気管、４３０…乾燥部給気自動コントロール部、４３１…分岐管、４３４…第１流量計、４３５…第２流量計、４３６…第１電磁バルブ、４３７…第２電磁バルブ、４３８…予熱ヒータ、４４０…冷却部給気自動コントロール部、４４１…分岐管、４４４…第１流量計、４４５…第２流量計、４４６…第１電磁バルブ、４４７…第２電磁バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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