(57)【要約】【課題】温度調整された空気を板状部材に吹き付けるためのノズル部分を製造容易とすることにより、コスト低減を図ることができる板状部材の温度調整装置を提供する。【解決手段】所定温度に温度調整された温度調整用気体を板状部材２９に吹き付けて、板状部材２９の温度を精密調整する板状部材の温度調整装置３０であって、複数の波形部４７が形成された波状部材４２が板状部材２９に対向して配置され、板状部材２９に向けて温度調整用気体を吐出する吐出孔４８が、波状部材４２に複数形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定温度に温度調整された温度調整用気体を板状部材に吹き付けて、前記板状部材の温度を精密調整する板状部材の温度調整装置であって、
複数の波形部が形成された波状部材が前記板状部材に対向して配置され、
前記板状部材に向けて前記温度調整用気体を吐出する吐出孔が、前記波状部材に複数形成されていることを特徴とする板状部材の温度調整装置。
【請求項２】
前記吐出孔は、前記波形部の頂部に形成されていることを特徴とする請求項1記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項３】
前記吐出孔は、長穴であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項４】
前記長穴は、波形の延出方向に沿って長軸方向が配置されるように形成されていることを特徴とする請求項３記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項５】
前記波状部材は、中央部が端部よりも前記板状部材に接近するように傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項６】
前記波形部は、Ｖ字状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか1項記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項７】
前記波形部は、Ｕ字状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか1項記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項８】
前記波形部は、四角形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか1項記載の板状部材の温度調整装置。
【請求項９】
前記板状部材が、ガラス基板であることを特徴とする請求項１〜請求項８のうちのいずれか1項記載の板状部材の温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は板状部材の温度調整装置に関し、さらに詳細には、所定温度に温度調整された温度調整用気体を板状部材に吹き付けて、板状部材の温度を精密調整する板状部材の温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに用いられる板状部材としてのガラス基板には、クリーンルーム内で種々の微細加工が施される。かかるクリーンルーム内は温度調整がなされているものの、ガラス基板に許容される温度変動範囲はクリーンルーム内の温度変動範囲よりも狭い。具体的には、クリーンルーム内の許容温度変化が２〜３℃程度であるが、ガラス基板の許容温度変化は±０．１℃程度である。
このため、従来から、予め温度調整されたクリーンルーム内の空気を、精密温度調整装置によって精密に温度調整してガラス基板に吹き付けるガラス基板の温度調整装置が提案されている。
【０００３】
かかるガラス基板の温度調整装置の概略を図１６（ａ）（ｂ）に示す。図１６（ａ）に示すガラス基板の温度調整装置２００では、昇降装置２０４によって昇降する基台２０２に載置されたガラス基板２０１に、クリーンルーム内の空気を精密温度調整装置によって厳格に温度調整した空気をヘッダー２０８に送り、ヘッダー２０８に設けられた複数本のノズル２１０，２１０・・から吹き付ける。
また、図１６（ｂ）に示すガラス基板の温度調整装置３００では、精密温度調整装置によって厳格に温度調製された空気が送り込まれるヘッダー３０２，３０２の間に板状部材としてのガラス基板２０１が挟み込まれ、精密温度調整装置で精密に温度調整されてヘッダー３０２，３０２の各々に設けられた調整空気貯留室３０４ａに蓄えられた空気がノズル２１０，２１０・・からガラス基板２０１を挟み込むように吹き出し、吹き出された空気はヘッダー３０２，３０２の各々に設けられた貯留室３０４ｂを経由して精密温度調整装置に再供給される（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７２４９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２００７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような精密温度調整装置では、温度調整された空気を多数のノズルからガラス基板へ吹き付けるようにしている。これにより、面積の広い大型のガラス基板であっても一定の温度に調整できる。
しかしながら、ノズルはヘッダーとは別部材の円筒状の部材であり、ノズルは１本１本ネジ止め又は溶接等によってヘッダーに取り付けられていた。したがって、ノズルのヘッダーへの取り付けに時間がかかっており、製造コスト的に問題があった。
特に近年では、液晶ディスプレイ用のガラス基板は大型化する傾向にあり、ヘッダーに取り付けるノズルの数も多数となる。このため、ノズル取り付け作業がさらに長時間化し、製造コストも増大してしまうという課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、温度調整された空気を板状部材に吹き付けるためのノズル部分を製造容易とすることにより、コスト低減を図ることができる板状部材の温度調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、円筒状のノズルをヘッダーに取り付けるのではなく、板状の部材を折り曲げることでノズル部分を形成可能ではないかと考え検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、所定温度に温度調整された温度調整用気体を板状部材に吹き付けて、前記板状部材の温度を精密調整する板状部材の温度調整装置であって、複数の波形部が形成された波状部材が前記板状部材に対向して配置され、前記板状部材に向けて前記温度調整用気体を吐出する吐出孔が、前記波状部材に複数形成されていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、円筒状のノズルを取り付ける作業を行わなくても温度調整用気体を板状部材に吹き付けることができ、製造コストの低減を達成することができる。なお、単なる平板に吐出孔を形成したものをノズルとして使用しても、空気が平板状で滞留してしまい、空気の流れにムラが生じることが判明した。すなわち、本発明のように波状部材を採用することで、空気が波形部に沿って移動可能となるため、ムラ無く吹き付けることが可能となった。このため、温度調整用気体がノズル部分から抜けなくなるエアー抜け不良による温度ムラを無くすことができる。
【０００８】
また、前記吐出孔は、前記波形部の頂部に形成されていることを特徴としてもよい。
これにより、波形部に沿って流れた温度調整用気体が確実に吐出孔から吹き出される。
【０００９】
さらに、前記吐出孔は、長穴であることを特徴としてもよい。
この長穴は、波形の延出方向に沿って長軸方向が配置されるように形成されていることを特徴としてもよい。
【００１０】
なお、前記波状部材は、中央部が端部よりも前記板状部材に接近するように傾斜して形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば波状部材の中央部付近における波状部材と板状部材との間に空気が滞留してしまうこと（よどみ）を解消することができ、特に大型化された板状部材であっても均一に温度調整をすることができる。
【００１１】
前記波形部は、Ｖ字状に形成されていることを特徴としてもよく、Ｕ字状に形成されていることを特徴としてもよく、四角形状に形成されていることを特徴としてもよい。
なお、前記板状部材が、ガラス基板であることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る板状部材の温度調整装置によれば、板状部材に温度調整用気体を吹き付ける部分の製造が極めて容易となり、製造コスト削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の板状部材の温度調整装置の全体構成を図１および図２に示す。
本実施形態で示す板状部材の温度調整装置（以下、単に温度調整装置と称する）３０は、液晶ディスプレイ用のガラス基板２９を設置するチャンバー３１と、チャンバー３１内に所定温度の空気流を導入する精密温度調整装置３２とを備え、精密温度調整装置３２からチャンバー３１へ温調された温度調整用気体（以下、単に温調空気と称する場合がある）を送るためのダクト３４が形成されている。
【００１４】
精密温度調整装置３２の構成としてはどのような構成のものであってもよいが、空気流を冷却する冷却手段と加熱する加熱手段とを設け、冷却手段と加熱手段の双方を通過させることで、所望の温度に調整可能な装置を用いてもよい（図示せず）。かかる冷却手段としては、冷凍機に連結された熱交換器が用いられることを例として挙げることができ、加熱手段としてはヒータを用いる構成を挙げることができる。
さらに、冷却手段および加熱手段を通過する温度調整対象の空気に対する冷却量と加熱量とを変更可能な分配手段を設けてもよく、加熱能力を向上すべく低温の部分から温度の高い部分へ熱を移動できるヒートポンプ手段を設けるようにしてもよい（図示せず）。
【００１５】
精密温度調整装置３２は、温度調整装置３０内部に設けられた温調室３５内に配置されており、温調室３５の天井部分にはダクト３４の入口３６が開口している。また、温調室３５内には、所定温度に調整された温調空気をダクト３４内へ導入させるための送り込み装置３８が設けられている。送り込み装置３８の一例としては、シロッコファン等が挙げられる。
また、温調室３５の側面には、温調室３５内に空気を取り入れる取り入れ口３９が形成されている。
【００１６】
ダクト３４は、チャンバー３１の上方にまで延出され、チャンバー３１の上方から所定温度に調整された空気を下向きにチャンバー３１内に送り込む。
なお、ダクト３４のチャンバー３１への温調空気の吹き出し口３３には、フィルタ４０が設けられており、チャンバー３１内に送り込む空気流の除塵をする。フィルタ４０としては、０．３μｍの粒子を捕集できるＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air filter）または０．１５μｍの粒子を捕集できるＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air filter）を用いると、高度に除塵された空気流をフィルタ４０全面から吹き出すことができ、好ましい。
【００１７】
ここで、チャンバー３１内の拡大図を図３に示し、チャンバー３１を上方から見た平面図を図４に示す。
チャンバー３１内には、フィルタ４０から吹き出された温調空気をガラス基板２９上に吹き出すノズル機能を備えた波状部材４２が配置される。波状部材４２は、フィルタ４０の下方に配置され、且つガラス基板２９の上面に対して対向するように設けられる。波状部材４２の長さ方向の両端部４２ａ，４２ａはチャンバー３１の内壁面に固定される。また、波状部材４２の面積は、ガラス基板２９の面積よりも大であり、波状部材４２がガラス基板２９の上面全体を覆うように配置される。
【００１８】
ここで示す波状部材４２は、平面視長方形状であり、長さ方向に複数の三角形（Ｖ字）状の波形部４７が連続して形成され、幅方向に１つ１つの波形部４７が延出するように形成されている。
波状部材４２には、複数の吐出孔４８が形成されており、温調空気は吐出孔４８からガラス基板２９に向けて吹き出される。吐出孔４８は、波状部材４２の幅方向に複数個並んで形成された長穴である。吐出孔４８は、各波形部４７の頂部（下部側の頂部）に形成されている。
【００１９】
チャンバー３１内には、ガラス基板２９の下面に当接してガラス基板２９を支持する支持ピン４４が複数本設けられている。
さらに、チャンバー３１の側面には、チャンバー３１内の空気を排気するための排気口４５が形成されている。排気口４５は、温度調整装置３０の外部に連通していてもよいし、温調室３５の取り入れ口３９に連通していてもよい。
本実施形態では、排気口４５が温調室３５の取り入れ口３９に連通しており、温度調整装置３０の内部で空気が循環して使用される。
【００２０】
以下、波状部材の具体的な形状について説明する。
波状部材の第１の実施の形態を図５に示す。
本実施形態における波状部材４２は、上下方向に凹凸が形成されたように、複数の波形部４７を有してなる。具体的には、アルミニウム等の金属板をプレス加工し、側面視すると三角形状（Ｖ字状）に折り曲げられた複数の波形部４７が形成されている。
波形部４７の頂部４９（ガラス基板２９に最も近い下部側の頂部）には、フィルタ４０から吹き出された温調空気をガラス基板２９に向けて吹き出させるための吐出孔４８が形成されている。
【００２１】
また、吐出孔４８は、波状部材４２を平面視すると、その吐出孔４８の長手方向が波形部４７の延出方向に沿うような長穴であるとよい（図４参照）。このように、吐出孔４８を長穴で構成した場合には、フィルタ４０から吹き出された空気が波形部４７の谷部分に沿って流れることにより、空気の流れに沿ってガラス基板２９に空気が吹き出しやすくなるので、ガラス基板２９に対してスムーズに温調空気を吹き出させることができる。
【００２２】
続いて、図６〜図８に波状部材の様々な波形の形状について説明する。
図６に示す波状部材４２は、波形部４７が側面視台形状となっているものである。本実施形態では、ガラス基板２９に近い下部側の頂部４９が波形部４７の上面よりも幅狭となるように形成されており、この幅狭の頂部４９に温調空気を吹き出させる吐出孔４８が形成されている。
【００２３】
図７に示す波状部材４２は、板状の部材を断面円形の溝が形成されるようにプレス加工されたものであり、波形部４７の下面は円弧状、上面は平面状に形成されているものである。かかる波状部材４２においても、ガラス基板２９に近い下部側の頂部４９に温調空気を吹き出させる吐出孔４８が形成されている。
【００２４】
図８に示す波状部材４２は、上下両面が円弧状の波形に形成されているものである。かかる波状部材４２においても、ガラス基板２９に近い下部側の頂部４９に温調空気を吹き出させる吐出孔４８が形成されている。
これらに示したように、波形部４７の形状としては様々な形状が考えられるが、種々の条件に合わせて、温度ムラ無く均一に温調できる形状のものを選択すればよい。
【００２５】
図９〜図１３に、吐出孔の形状の様々な例について示す。以下に示す例は、全て波形部４７の頂部４９に吐出孔４８が形成されているものとする。
図９に示す吐出孔４８は、波状部材４２の幅方向に延びる長穴であり、その長さは比較的短いものである。そして、この吐出孔４８は、全ての波形部４７において同じ位置に同じ大きさで形成されている。
具体的には、長穴自体の長さは３０ｍｍ、長穴の幅は約４ｍｍである。長穴どうしの間隔は６０ｍｍである。また、波形部４７の頂部４９どうしの間隔は７６ｍｍである。
【００２６】
図１０に示す吐出孔４８は、波状部材４２の幅方向に延びる長穴であり、その長さは比較的長いものである。そして、この吐出孔４８は、全ての波形部４７において同じ位置に同じ大きさで形成されている。
具体的には、長穴自体の長さは１５０ｍｍ、長穴の幅は２ｍｍである。長穴どうしの間隔は５ｍｍである。また、波形部４７の頂部４９どうしの間隔は６０ｍｍである。
【００２７】
図１１に示す吐出孔５０，５１は、長穴の大きさや配置位置を１つの波形部４７ごとに変えたものである。ここでは、幅狭で長い長穴５０と、幅広で短い長穴５１を波状部材４２の長さ方向に交互に配置するようにしている。
具体的には、幅狭で長い長穴５０自体の長さは１５０ｍｍ、長穴の幅は２ｍｍである。長穴どうしの間隔は６０ｍｍである。幅広で短い長穴５１の長さは３０ｍｍ、長穴の幅は５ｍｍである。長穴５０，５１どうしの間隔は６０ｍｍである。そして波形部４７の頂部４９どうしの間隔は７６ｍｍである。
【００２８】
図１２に示す吐出孔４８は、長穴の長さが上述してきたものと比較して非常に長くなるように形成している。
具体的には、長穴４８自体の長さは波状部材のほぼ幅方向と同一、長穴の幅は２ｍｍである。また、波形部４７の頂部４９どうしの間隔は６０ｍｍである。
【００２９】
図１３に示す吐出孔４８は、長穴の長手方向の向きを波形部４７の延出方向とは直交する方向（すなわち、波状部材４２の長さ方向）に配置したものである。
具体的には、長穴４８自体の長さは２０ｍｍ、長穴の幅は３ｍｍである。また、長穴どうしの間隔は６０ｍｍである。波形部４７の頂部４９どうしの間隔は６０ｍｍである。なお、本実施形態では、となりあう波形部４７に形成されている長穴の形成位置をずらし、長穴が千鳥状に配置されるように形成している。このように、長穴の長手方向の向きを波形部４７の延出方向とは直交する方向に配置した場合には、長穴の配置位置を千鳥状にすることにより、ガラス基板２９に対して均一に温調空気を吹き出すことができる。
【００３０】
なお、上述してきたような様々な形状の吐出孔の例である長穴としては、端部が曲線で構成された長円形であっても、あるいは長方形であってもよい。
さらには、吐出孔の例としては長穴に限定されるものではなく、単なる円形であってもよいし、他の形状であってもよい。
【００３１】
次に、波状部材の全体形状の他の実施形態について図１４に基づいて説明する。
本実施形態では、波状部材４２の中央部４２ｂがガラス基板２９に最も近い位置にあり、波状部材４２の端部４２ａに向かうにしたがって徐々にガラス基板２９から離間する位置となるように、波状部材４２全体が屈曲して形成されている。すなわち、この波状部材４２は、中央部４２ｂにおいてガラス基板２９との間の隙間が狭く、端部４２ａにおいてガラス基板２９との間の隙間が広くなるように形成されている。
なお、本実施形態の波状部材４２の屈折角は、水平面に対して２°にしている。したがって、波状部材は、１７６°の角度で中央部４２ｂを中心にして折り曲げられている。
【００３２】
このように、波状部材４２を中央部４２ｂで折り曲げたような形状にしたことにより、以下のような作用を奏する。つまり、近年、温調の対象となるガラス基板がさらに大型化する可能性があり、その大きさは、幅２９５０ｍｍ、長さ３４００ｍｍ程度になる。かかる場合において、上述してきたようなガラス基板２９と間の隙間が均一な波状部材４２を用いたとすると、波状部材４２の中央部４２ｂ付近でガラス基板２９に対して吹き付けた温調空気が滞留してしまう可能性がある。
そこで、本実施形態のように、波状部材４２の端部４２ａにおいてガラス基板２９との間の隙間が広くなるようにすることで、中央部４２ｂ付近で滞留した空気が端部４２ａ方向に逃げやすくなるようにして、大型化したガラス基板２９であっても均一に温調することができる。
【００３３】
なお、図１４の実施形態における屈曲した波状部材４２は、波状部材４２の長さ方向の中央部４２ｂで折り曲げており、幅方向には折り曲げていない。これは、波形部４７の延出方向と直交する方向に折り曲げることが強度的に困難であるからである。ただし、波形部４７の延出方向と直交する方向にも折り曲げ可能であれば、波形部４７の延出方向と直交する方向にも折り曲げてもよい。
【００３４】
なお、上述してきた実施形態における、チャンバー３１内の空気の流れについては、チャンバー３１の排気口４５が波状部材４２の長さ方向（複数の波形部４７の形成方向）端部に位置するように形成されていたものであった。
しかし、波形部４７の延出方向にチャンバー３１の排気口４５を形成するようにすれば、チャンバー３１から排出される空気は、波形部４７に沿って流れていくので、よりスムーズな空気流とすることができ、ガラス基板２９全体の温度をムラ無く調整できる。
【００３５】
なお、上述した温度調整装置３０は、図２に示したように、装置３０内部で空気を循環させて用いるものであった。しかし、本発明の温度調整装置３０としてはこの構成に限定されるものではない。
例えば、図１５に示すように、温度調整装置３０の外部から空気を取り入れて温度調整している実施形態であってもよい。ここで、図１５の温度調整装置３０の構成要素であって、上述した図１〜図４の温度調整装置の構成と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
図１５の温度調整装置３０は、チャンバー３１内の空気を排気するための排気口４５が温度調整装置３０外部と連通しており、チャンバー３１内の空気は温度調整装置３０の外部へ排気される。そして、温調室３５の取り入れ口３９も温度調整装置３０外部と連通して外部から空気を取り入れる。このように構成することで排気が抜けるため、ガラス基板２９が２００℃などの高温時に冷却効率を上げることができる。
このような構成の温度調整装置３０であっても、温調空気をガラス基板２９上に吹き出す機能を備えた波状部材４２を設けてもよい。
【００３６】
なお、上述してきた各実施形態では、吐出孔４８は波形部４７の下部側の頂部４９に形成するようにした。ただし、本発明としては、吐出孔４８を波形部４７の下部側の頂部４９に形成する構成に限定するものではなく、上部側の頂部に形成してもよく、さらには波形部４７の頂部４９ではない部分、例えば波形部４７の傾斜面に吐出孔４８を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述した各実施形態では、板状部材として、液晶ディスプレイ用のガラス基板の場合について説明した。しかし、本発明のように波状部材を気体の吹き出し部分のノズルに用いる構成は、様々な分野で採用することができる。
例えば、半導体ウエハの製造工程や有機ＥＬ用プラスチックの製造工程においても採用することができる。かかる場合、板状部材としては半導体ウエハまたは有機ＥＬ用プラスチックであり、吹き付ける気体としては、空気以外の他のガスであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る板状部材の温度調整装置の正面図である。
【図２】図１に示す板状部材の温度調整装置の側面図である。
【図３】チャンバー付近の拡大図である。
【図４】波状部材の平面図である。
【図５】波状部材の第１の実施形態を説明する断面図である。
【図６】波状部材の第２の実施形態を説明する断面図である。
【図７】波状部材の第３の実施形態を説明する断面図である。
【図８】波状部材の第４の実施形態を説明する断面図である。
【図９】吐出孔の第１の実施形態を説明する平面図である。
【図１０】吐出孔の第２の実施形態を説明する平面図である。
【図１１】吐出孔の第３の実施形態を説明する平面図である。
【図１２】吐出孔の第４の実施形態を説明する平面図である。
【図１３】吐出孔の第５の実施形態を説明する平面図である。
【図１４】屈曲させた波状部材の形態を説明する側面図である。
【図１５】温度調整装置の他の実施形態を説明する側面図である。
【図１６】従来の板状部材の温度調整装置の構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
２９  ガラス基板
３０  温度調整装置
３１  チャンバー
３２  精密温度調整装置
３３  吹き出し口
３４  ダクト
３５  温調室
３６  入口
３８  送り込み装置
３９  取り入れ口
４０  フィルタ
４２  波状部材
４２ａ  両端部
４２ｂ  中央部
４４  支持ピン
４５  排気口
４７  波形部
４８，５０，５１  吐出孔（長穴）
４９  頂部
【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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【図１２】
2009122358.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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