JP2001358114A

JP2001358114A - 乾燥装置

Info

Publication number: JP2001358114A
Application number: JP2000176957A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Saeki; 篤佐伯
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】被乾燥物に付着した水滴を完全に除去すると
ともに、パーティクル等を含むミストの再付着を防止す
ることができる乾燥装置を提供する。【解決手段】上流側に配置された第１のエアーナイフ
１０，１１と、下流側に配置された第２のエアーナイフ
２０，２１とを備え、第１および第２のエアーナイフ
は、搬送方向に沿って見て、被乾燥物に対して同じ方向
から気体を吹き付け、かつ、平面的に見て、互いに他方
の吹出口の全幅についての吹出し方向の範囲内に位置し
ない配置を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアーナイフを用
いて被乾燥物を乾燥する乾燥装置に関し、より具体的に
は、大型の液晶パネル用ガラス基板、プラズマパネル用
ガラス基板、およびその他、各種の基板を乾燥するため
に用いられる乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネル用のガラス基板をはじめとす
る各種基板の製造工程においては、基板に成膜等の加工
を行うため、または基板を輸送、保管するために、洗浄
後の基板を完全に乾燥させる必要がある。乾燥工程にお
いては、イソプロピルアルコール等のアルコール類を用
いた蒸気加熱乾燥法、スピン乾燥法、温風乾燥法、およ
びエアーナイフ乾燥法等が用いられ、乾燥対象である基
板の使用目的に応じて使い分けられている。例えば、上
記の蒸気加熱乾燥法は、基板に付着した汚染物を除去す
る効果等もあり、一般的に広く用いられている乾燥法で
ある。しかし、除去してはならないレジスト膜等が基板
上に形成されている場合には、このレジスト膜を剥離、
除去、溶解する原因となるので使用することができな
い。このため、レジスト膜が形成されている基板を乾燥
する場合には、スピン乾燥法、温風乾燥法、またはエア
ーナイフ乾燥法等が用いられる。このうち、エアーナイ
フ乾燥法は、従来、次のように行われてきた。

【０００３】図３および図４は、従来のエアーナイフ乾
燥槽を例示した図である。図３はエアーナイフ乾燥槽の
側面図であり、また図４は、図３と類似のエアーナイフ
乾燥槽を上方から見た平面図である。このエアーナイフ
乾燥槽１０１は、基板Ｓを乾燥させる表裏が対のエアー
ナイフ１１０，１１１，１２０，１２１と、エアーを吹
き付けられながら基板を通過させるための搬送ローラ１
０４が設けられた基板搬送路、乾燥した基板側に水滴等
が回り込むのを防止するための遮蔽板１２４，１２５お
よびクリーン度を保つためのクリーンユニット１０５や
排気口１３０等から構成されている。

【０００４】図３および図４に示すように、基板Ｓは水
洗槽１０２で洗浄され、搬入口１０３ａからエアーナイ
フ乾燥槽に搬入される。表裏２対のエアーナイフを有す
る場合、まず搬送方向の上流側に配置された第１のエア
ーナイフ１１０，１１１から基板の表裏両面に向けて乾
燥空気を噴射することにより、ある程度まで水滴を吹き
飛ばす。この後、第１のエアーナイフで取り除けなかっ
た水滴を、搬送方向の下流側に設けた第２のエアーナイ
フで吹き飛ばし、基板上の水滴を除去する。その後、基
板は搬出口１０３ｂから搬出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年の液晶パネルの製
造技術の進歩にともない、液晶パネルの大型化が進み、
マザーガラス（ガラス基板）の大型化が進んでいる。こ
のマザーガラスの大型化により、生産効率の上昇という
効果も得ることができる。大型ガラス基板には大量の水
が付着しているので、エアーナイフ乾燥法を用いて基板
を乾燥する場合、上記の水を完全に除去し乾燥させるた
めに、エアーナイフの寸法精度にかなりのレベルの精度
が要求される。

【０００６】そこで、これを補うために複数対のエアー
ナイフを設置する必要がある。一般的に、複数のエアー
ナイフを設置する場合、図３および図４に示すように、
両者を平行配置する。上記の構成では、上流側の第１の
エアーナイフで取り除けなかった水滴を下流側の第２の
エアーナイフで取り除く際に、第２のエアーナイフから
吹き出した空気が第１のエアーナイフの背面で反射され
て乱気流を生じる（図５）。このため、水滴およびミス
トを含んだ乱気流が、２つのエアーナイフの間に生じ、
基板に再付着するおそれが生じる。再付着した水滴は、
一般に、上流側のエアーナイフや乾燥槽の槽壁、天井等
に付着していた不純物質（主にパーティクル）を含む。
このため、このような水滴は乾燥したときにウォータマ
ークとなり、その後、基板上に薄膜等を形成してゆく際
にさまざまな弊害を生じる。

【０００７】そこで、本発明は、水洗処理された被乾燥
物に付着した水滴を完全に除去するとともに、パーティ
クル等の不純物質を含んだミストを被乾燥物に再付着さ
せないようにした乾燥装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の乾燥装置は、被
乾燥物の搬送の上流側に配置された第１のエアーナイフ
と、下流側に配置された第２のエアーナイフとを備え、
第１および第２のエアーナイフは、搬送方向に沿って見
て、被乾燥物に対して同じ方向から気体を吹き付け、か
つ、平面的に見て、互いに他方の吹出口全幅についての
吹出し方向の範囲内に位置しない配置を有する（請求項
１）。

【０００９】この構成により、被乾燥物に付着した水滴
を２つのエアーナイフで完全に吹き飛ばしたうえで、水
滴を含む気体が被乾燥物の上方で乱気流を形成すること
がなくなる。このため、パーティクル等の不純物質を含
む水滴が被乾燥物に再付着することがなくなり、例え
ば、基板におけるウォータマークの発生を抑止すること
が可能となる。また、通常、上記のエアーを吸い込み排
気するために設けられる排気口を、搬送装置の一方の側
端部にのみ設ければよいので、排気口や排気経路を、コ
ンパクトにかつ安価にすることができる。上記の第１お
よび第２のエアーナイフは、互いに他方からの気体の流
れを妨げないかぎり、平行でもよく、すなわち１８０°
の角度を有していてもよい。また、それ以上の角度を有
していてもよい。上記の第１および第２のエアーナイフ
は、被乾燥物の表側または裏側に配置される。当然のこ
とであるが、両側にともに配置されていてもよい。ま
た、上記第１および第２のエアーナイフのほかに、どの
ようなエアーナイフが配置されていてもよい。しかし、
任意の隣接する２つのエアーナイフが、他方エアーナイ
フのエアーを阻止して乱気流を生じない配置であること
が望ましい。なお、エアーナイフとは、ナイフ状の細長
いノズルを含み、そのノズルからナイフ状の気体を吹き
出すエアー吹き出し装置をさす。エアーナイフから吹き
出される気体は、空気、乾燥空気、その他の気体であっ
てもよい。

【００１０】上記本発明の乾燥装置では、第１のエアー
ナイフは、平面的に見て、そのエアーナイフの長手方向
を搬送方向に平行にして搬送装置の端部に配置され、第
２のエアーナイフは、第１のエアーナイフと１２０〜１
５０°の角度をもって配置されている（請求項２）。

【００１１】上記の構成により、第１および第２エアー
ナイフの気体が交差する位置を搬送装置の他方の側部付
近とし、この付近に排気口を狭い範囲に設けることによ
って排気することができる。また、上流側の第１のノズ
ルで取り除けなかった水滴を、下流側の第２のエアーナ
イフで吹き飛ばす際に、下流側のエアーナイフの前方に
第１のエアーナイフ等の遮蔽物がない。このため、小さ
い排気口を用いて、下流側の第２のエアーナイフで吹き
飛ばされたパーティクル等の多量の不純物質を含んでい
る水滴やミストが、被乾燥物に再付着することを抑止す
ることができる。したがって、例えば液晶表示装置のガ
ラス基板におけるウォータマークの発生を防止すること
ができる。なお、エアーナイフの長手方向とは、ノズル
の横断面において長く延びている方向である。すなわ
ち、エアーが吹き出る方向からノズル口を見て、そのノ
ズル口を構成する辺のうち長いほうの辺の長さ方向をさ
す。

【００１２】上記本発明の乾燥装置では、第１および第
２のエアーナイフは、ともに、搬送面の表側に配置され
て被乾燥物の表面側に気体を吹き付ける表側エアーナイ
フと、裏側に配置されて被乾燥物の裏面側に気体を吹き
付ける裏側エアーナイフとを備え、平面的に見て、表側
エアーナイフと裏側エアーナイフとはほぼ同じ位置に位
置している（請求項３）。

【００１３】上記の構成により、被乾燥物の表面および
裏面ともに乾燥させる必要がある場合に、表裏面を完全
に乾燥させ、かつパーティクル等の不純物質を含むミス
トの再付着を防止することができる。

【００１４】上記本発明における乾燥装置では、搬送の
一方の側部に、平面的に見て、第１のエアーナイフの吹
き出し方向における所定位置に設けられた第１の排気口
と、第２のエアーナイフの吹き出し方向における所定位
置に設けられた第２の排気口とを備えている（請求項
４）。

【００１５】上記の構成により、乾燥槽内の乱気流の発
生を抑制し、ミストの飛散を防止することができる。す
なわち、例えば、被乾燥物である基板上の水滴は、基板
上から吹き飛ばされて、そのまま排気口に吸い込まれる
量が多くなり、空中に飛散して漂うミストを抑制するこ
とができる。上記の２つの排気口は搬送装置の一方の側
部に設けられるので、第１の排気口と第２の排気口とを
不連続にしないで、第１の排気口と第２の排気口とを合
体させ、一つの大きな排気口とした構成にしてもよい。
なお、上記排気口は、表側と裏側とに設けられた対のエ
アーナイフに共通に１つの排気口を設けてもよい。

【００１６】上記本発明の乾燥装置では、搬送装置によ
って搬送される被乾燥物の位置を検知する被乾燥物位置
検知センサが設けられている（請求項５）。

【００１７】被乾燥物の位置を知ることにより、その移
動につれて２つのエアーナイフのうちの１つずつを使用
することができ、両方のエアーナイフから吹き出される
気体流が干渉するのを防止することができる。このた
め、乾燥槽内の乱気流の発生を抑制し、ミストの飛散を
防止することが可能となる。また、被乾燥物の移動につ
れて１つずつのエアーナイフを使用することにより、水
滴吹き飛ばしの媒体である乾燥空気の使用量を抑制する
ことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る
エアーナイフを用いた基板乾燥装置の側面図であり、図
２は、同じ基板乾燥装置の平面図である。エアーナイフ
乾燥槽１は、基板の水洗槽２に隣接して配置され、水洗
槽２とエアーナイフ乾燥槽１との間の隔壁には、洗浄さ
れた基板Ｓを搬入するための搬入口３ａが設けられてい
る。また、エアーナイフ乾燥槽１の出口側の側壁には、
乾燥された基板Ｓを搬出するための搬出口３ｂが設けら
れている。搬入口３ａから搬入された基板Ｓが、エアー
ナイフで乾燥された後、搬出口３ｂから搬出されるよう
に、基板の搬送手段として搬送ローラ４が配備されてい
る。さらに、エアーナイフ乾燥槽１の上方には、クリー
ン度を保つためにクリーンユニット５が設置されてい
る。

【００１９】エアーナイフ乾燥槽１の内部には、水洗槽
２で付着した水滴を除去するためにエアーナイフを２つ
（２対）設置している。これらのエアーナイフのうち上
流側にある表側エアーナイフ１０と裏側エアーナイフ１
１とは、ナイフ状ノズル（以下、「ノズル」と記す）の
端部が延びる方向が搬送方向に平行になるように、搬送
装置端部の位置に配置される。一方、下流側の表側エア
ーナイフ２０と裏側エアーナイフ２１とは、平面的に見
て、上流側のエアーナイフ１０，１１に対して、１２０
〜１５０°の角度となるように配置されている。エアー
ナイフ１０は、乾燥空気の吹出口としてノズル１２を有
し、エアーナイフ１１はノズル１３を、エアーナイフ２
０はノズル２２を、また、エアーナイフ２１はノズル２
３を有する。なお、下流側のエアーナイフは、乾燥した
基板に水滴やミストが再付着するのを防止するために遮
蔽板２５を有する。また、上流側エアーナイフは遮蔽板
（図示せず）を設けても、また、設けなくてもよい。上
記のノズル１２，１３，２２，２３から吹き出す空気流
の正面となる位置に、排気口３０が配置されている。こ
の排気口は、第１の排気口と第２の排気口とを合体させ
て、１つの排気口としたものである。また、上流側のエ
アーナイフと下流側のエアーナイフとの間に、基板が近
づいたことを知らせる基板検知センサ４０が配置されて
いる。

【００２０】次に、上記のように構成されたエアーナイ
フ乾燥槽１により、基板Ｓを乾燥する動作について説明
する。図１および図２に示すように、水洗処理された基
板Ｓが、搬入口３ａを通って搬送ローラ４によってエア
ーナイフ乾燥槽１内に搬入される。この搬入の際、上流
側のエアーナイフ１０，１１のノズル１２，１３から乾
燥空気が吹き出される。この空気流によって基板Ｓに付
着した水を所定量以下に除去する。この後、基板検知セ
ンサ４０が基板の位置を検知することにより、上流側の
第１のエアーナイフの乾燥空気が停止する。つづいて、
下流側のエアーナイフ２０，２１のノズル２２，２３か
ら乾燥空気が吹き出され、この空気流によって上流側の
エアーナイフで取り除けなかった水滴を完全に吹き飛ば
す。この結果、基板Ｓの表面および裏面は乾燥され、搬
出口３ｂを通ってエアーナイフ乾燥槽１の外に搬出され
る。

【００２１】従来のエアーナイフ乾燥槽においては、前
記基板Ｓの表面に吹き付けられた空気流は、基板Ｓから
吹き飛ばされた水とともに上流側のエアーナイフや槽壁
等に衝突し、エアーナイフ乾燥槽内に乱気流を発生させ
ていた。このため、ミストが飛散し、基板に再付着する
ので、ウォータマーク等の発生のおそれが大きかった。
上記本発明の実施の形態では、下流側の第２のエアーナ
イフが上流側の第１のエアーナイフと１２０〜１５０°
の角度をなしている。このため、第１および第２のエア
ーナイフは、エアーナイフ自身も含めて、ともにそれぞ
れの吹き出し方向に気体流れの遮蔽物となるものがな
い。また、排気口を小さくすることができる。図２にお
いて、第１のエアーナイフと第２のエアーナイフとが１
２０〜１５０°の角度をなすので、第１のエアーナイフ
と第２のエアーナイフに対応する排気口は、合体して１
つにされ易くなる。第１のエアーナイフと第２のエアー
ナイフとが、１８０°（平行）またはそれ以上の角度を
なしてもよい。しかし、この場合には、２つの排気口を
合体することが難しくなるので、両者の角度は、１２０
〜１５０°であることが望ましい。

【００２２】上記の構成により、第２のエアーナイフに
よって吹き飛ばされた水滴およびミストを含んだ空気流
が上流側のエアーナイフに衝突して乱気流が発生するこ
とがなくなる。さらに、ノズルの吹き出し方向には、搬
送路端部に沿って排気口を設けてあるので、エアーナイ
フのノズルから吹き出され、水滴とミストとを含んだ空
気流が、槽壁等に衝突して基板に再付着するのを防止す
ることができる。また、基板検知センサにより、２つ
（２対）のエアーナイフのうち１つずつを交互に使用す
ることができる。このため、２つのエアーナイフから吹
き出される空気流の干渉を防止することができる。この
結果、乾燥槽内における乱気流の発生を抑制し、ミスト
の飛散を抑えることが可能となる。また、一つずつ使用
するので、乾燥空気の使用量を抑えることができる。

【００２３】上記において、本発明の実施の形態につい
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら
発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特
許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の
範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更
を含む。

【００２４】

【発明の効果】表側と裏側とに配置したエアーナイフを
本発明の構成のように配置することにより、搬送の下流
側のエアーナイフから吹き出される気流の方向に上流側
のエアーナイフ等の遮蔽物が存在しない。このため、下
流側のエアーナイフによって吹き飛ばされた水滴やミス
トが、上流側のエアーナイフ等の遮蔽物によって反射さ
れて、例えば被乾燥物である基板に再付着するのを防止
することができる。この結果、パーティクルやダクトが
乾燥されて生じるウォータマーク等の発生を抑止するこ
とができ、後の生産工程において生じる問題を防ぐこと
が可能となる。また、排気口を搬送装置の一方の側部に
のみ配置するので、排気口等の排気装置をコンパクトに
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における基板乾燥装置の
側面図である。

【図２】本発明の実施の形態における基板乾燥装置の
平面図である。

【図３】従来の基板乾燥装置の側面図である。

【図４】従来の基板乾燥装置の平面図である。

【図５】従来の基板乾燥装置において、乱気流発生を
説明するための側面図である。

【符号の説明】

１エアーナイフ乾燥槽、２水洗槽、３ａ搬入口、
３ｂ搬出口、４搬送ローラ、５クリーンユニッ
ト、６排水口、１０上流側エアーナイフ（表側）、
１１上流側エアーナイフ（裏側）、１２上流側エア
ーナイフ（表側）のナイフ状ノズル、１３上流側エア
ーナイフ（裏側）のナイフ状ノズル、２０下流側エアー
ナイフ（表側）、２１下流側エアーナイフ（裏側）、
２２下流側エアーナイフ（表側）のナイフ状ノズル、
２３下流側エアーナイフ（裏側）のナイフ状ノズル、
２５遮蔽板（下流側）、３０排気口、４０基板検
知センサ、Ｓ基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２６Ｂ 25/00 Ｆ２６Ｂ 25/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被乾燥物の搬送の上流側に配置された第
１のエアーナイフと、下流側に配置された第２のエアー
ナイフとを備え、前記第１および第２のエアーナイフは、搬送方向に沿っ
て見て前記被乾燥物に対して同じ方向から気体を吹き付
け、かつ、平面的に見て、互いに他方の吹出口全幅につ
いての吹出し方向の範囲内に位置しない配置を有する、
乾燥装置。
【請求項２】前記第１のエアーナイフは、平面的に見
て、そのエアーナイフの長手方向を前記搬送方向に平行
にして搬送装置の端部に配置され、前記第２のエアーナ
イフは、前記第１のエアーナイフと１２０〜１５０°の
角度をもって配置されている、請求項１に記載の乾燥装
置。
【請求項３】前記第１および第２のエアーナイフは、
ともに、搬送面の表側に配置されて前記被乾燥物の表面
側に気体を吹き付ける表側エアーナイフと、裏側に配置
されて前記被乾燥物の裏面側に気体を吹き付ける裏側エ
アーナイフとを備え、平面的に見て、前記表側エアーナ
イフと裏側エアーナイフとは大略同じ位置に位置する、
請求項１または２に記載の乾燥装置。
【請求項４】前記搬送の一方の側部に、平面的に見
て、前記第１のエアーナイフの吹き出し方向における所
定位置に設けられた第１の排気口と、前記第２のエアー
ナイフの吹き出し方向における所定位置に設けられた第
２の排気口とを備える、請求項１〜３のいずれかに記載
の乾燥装置。
【請求項５】前記搬送装置によって搬送される前記被
乾燥物の位置を検知する被乾燥物位置検知センサが設け
られている、請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥装
置。