JP2000346550A - パネル状試料用加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱時のパネル状試料の温度が均一となるよ
うな加熱装置の提供。 【解決手段】 ヒータ３で加熱された気体を液晶セル２
の面に沿って送風し、その加熱風の流れを乱流治具１２
によって液晶セル２方向に複数回変えて乱流状態とす
る。乱流治具１２によって流れを変えられた加熱風は液
晶セル２に衝突し、加熱風から液晶セル２への熱伝達が
効果的に行われるので、液晶セル２の温度分布の均一化
が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶セル等のパネ
ル状試料を加熱する加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置等に用いられる液晶パネル
を製造する際には、液晶注入装置により２枚のガラス基
板間に液晶を注入し、その後、エージング装置を用いて
液晶セルのエージングが行われる。液晶セルのエージン
グとは、エージング装置のチャンバ内に装填された液晶
セルを加圧状態で一定の温度に加熱し、その状態を数時
間保持することにより液晶のムラ等を均一化することで
ある。

【０００３】従来のエージング装置では、例えば、ヒー
タでチャンバ内の気体を加熱する共に、ファンを用いて
その気体がチャンバ内を循環するようにし、チャンバ内
に装填された液晶セルを加熱するようにしている。通
常、液晶セルをチャンバ内に装填する場合には、複数の
液晶セルを所定間隔を設けてラックに収納し、その液晶
セルが収納されたラックをチャンバ内に装填するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなエージングにおいては、液晶セルの温度が均一に保
たれることが重要であり、温度に不均一が生じると液晶
のムラの均一化が充分に行われないおそれがある。特
に、急速に加熱するような場合には温度の不均一が生じ
やすくなる。

【０００５】本発明の目的は、加熱時のパネル状試料の
温度が均一となるような加熱装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１、図２および図６に対応付けて説明する。 （１）図１および図２対応付けて説明すると、請求項１
の発明は、加熱手段３，５で加熱された気体を送風手段
７，８によりパネル状試料２に送風し、パネル状試料２
を所定の温度に加熱する加熱装置に適用され、加熱され
た気体がパネル状試料２の面に沿って送風されるように
パネル状試料２が配設される送風通路Ｂ１と、パネル状
試料２の面と対向するように送風通路Ｂ１に配設され、
前記気体の流れをパネル状試料２方向に複数回変えて乱
流状態にする乱流治具１２とを備えて上述の目的を達成
する。 （２）図２および図６に対応付けて説明すると、請求項
２の発明は、加熱手段３，５で加熱された気体を送風手
段７，８によりパネル状試料２に送風し、パネル状試料
２を所定の温度に加熱する加熱装置に適用され、加熱さ
れた気体がパネル状試料２の面に沿って送風されるよう
にパネル状試料２が配設される送風通路Ｂ１と、前記面
と対向する領域の外側の送風通路Ｂ２を流れる前記気体
を、送風通路Ｂ２の下流部分においてパネル状試料２に
向けて誘導する集風治具２０とを備えて上述の目的を達
成する。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図８を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図２は本発明による加熱装
置の一実施の形態を示す図であり、液晶セル用エージン
グ装置の構成を示したものである。１はエージング装置
のチャンバーであり、１３は保温フードである。保温フ
ード１３の内側にはさらに隔壁６が設けられており、こ
の隔壁６の内側に複数枚の液晶セル２が装填される。９
は液晶セル２を収納するラックであり、複数の液晶セル
２が収納可能となっている。

【０００９】保温フード１３と隔壁６との間には、加熱
用ヒータ３、ファン７および冷却水パイプ４が配設され
ており、５，８はそれぞれヒータ３，ファン７の電源で
ある。また、１０はチャンバー１内に加圧気体（例え
ば、窒素ガス）を供給するガス供給装置であり、エージ
ング時にはチャンバー１内は加圧気体で満たされる。隔
壁６には開口６ａが複数形成されており、ヒータ３で加
熱された保温フード１３および隔壁６間の気体はファン
７によって矢印Ｒのように送風され、隔壁６の開口６ａ
を通って液晶セル２が納められた隔壁６内に流れ込む。
隔壁６内に流れ込んだ気体は図示左側から右側へと流
れ、隔壁６の開口６ａを通って再びヒータ３が納められ
た空間に戻る。

【００１０】このように、液晶セル２が納められる隔壁
６内部は、加熱された気体が図示左から右側に流れる空
間であり、以下ではこの空間Ｂのことを送風通路と呼ぶ
ことにする。すなわち、加熱された気体はファン７によ
ってチャンバー１内を循環し、液晶セル２が配設された
送風通路Ｂを左から右へと流れる。加熱エージングが終
了したら、冷却水パイプ４に冷却水を供給してチャンバ
ー１内の温度を常温へと戻す。なお、この冷却水による
冷却は、エージング中の温度制御の際にも用いられる。
また、上述した電源５，８およびガス供給装置１０は制
御部１１によって制御される。

【００１１】このようなエージング装置の一例を示す
と、液晶セル２のセルサイズが２００(mm)×３００(m
m)、１バッチ処理枚数＝３０枚で、加圧は３．９×１０
⁵Ｐａ、加熱は１３０℃まで可能で、セル温度分布を±
２℃に抑えることができる

【００１２】図３は液晶セル２が収納されたラック９を
図２のＡ方向から見た図であり、ラックには５枚の液晶
セル２が所定間隔で収納されている。加熱された気体
（以下では加熱風と呼ぶことにする）は送風通路Ｂを紙
面表側から裏面側へと流れる。ラック９の支柱にはガイ
ド９ａ，９ｂが設けられており、液晶セル２をガイド９
ａとガイド９ｂとの間の隙間に挿入するようにしてラッ
ク９に収納する。１２は隣接する液晶セル２の間を流れ
る加熱風を乱流状態に変える乱流治具であり、各液晶セ
ル２間にそれぞれ設けられている。図３では各乱流治具
１２をラック９に設けられたステー９ｃ上に載置するよ
うな構成としたが、乱流治具１２をラック９の支柱に直
接固設するようにしても良い。

【００１３】図１は乱流治具１２を説明する図であり、
（ａ）は乱流治具１２の斜視図、（ｂ）は液晶セル２間
に配設された乱流治具１２の一部を示す断面図である。
乱流治具１２は板状部材の一部分を表裏両面側に折り曲
げて複数のフィン１２ａを形成したものであり、１２ｂ
は部材を折り曲げたことにより形成される開口である。
加熱風は、乱流治具１２に対して図１（ａ）の矢印で示
す方向に層流状態で流れ込み、図１（ｂ）の場合には図
示左側から右側に向かって流れている。

【００１４】隣接する液晶セル２の間（以下ではこの空
間を送風通路Ｂ１と呼ぶ）に流れ込んだ加熱風は、図１
（ｂ）に示すように乱流治具１２のフィン１２ａに衝突
して流れの方向が変わる。乱流治具１２の図示上側のフ
ィン１２ａに衝突した加熱風の一部は、開口１２ｂを通
して乱流治具１２の上側から下側に抜けて液晶セル２に
衝突する。一方、下側のフィン１２ａに衝突した加熱風
の一部は、開口１２ｂを通して乱流治具１２の下側から
上側に抜けて液晶セル２に衝突する。このように送風通
路Ｂ１に流入した加熱風は、フィン１２ａによって乱流
治具１２の上下に方向が変えられて乱流状態となる。

【００１５】上述したように、本実施の形態では、送風
通路Ｂ１の上流から下流にかけて複数回にわたりフィン
１２ａにより加熱風を上下の液晶セル２に衝突させるよ
うにして乱流状態にするので、従来の装置のような層流
状態の場合に比べて、加熱風から液晶セル２への熱伝達
が向上する。特に、層流状態の場合には液晶セル２の面
の下流部分になるほど熱伝達が低下するが、乱流状態と
することによりそのような低下を防止することができ温
度分布の均一化を図ることができる。

【００１６】上述した乱流治具１２では、フィン１２ａ
および開口１２ｂを形成して加熱風を乱流状態とした
が、図４，５に示すような形状のものでも良い。図４に
示す乱流治具４０は板部材に凹凸を形成したものであ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は加熱風の流れを示す断面
図である。図４（ａ）に示すように、乱流治具４０には
凸部４０ａ、凹部４０ｂが加熱風の流れ方向に沿って交
互に形成されている。この乱流治具４０を図４（ｂ）の
ように送風通路Ｂ１に配設すると、凸部４０ａに衝突し
た加熱風は上方に方向を変えて上側の液晶セル２に衝突
し、凹部４０ｂに衝突した加熱風は下方に方向を変えて
下側の液晶セル２に衝突する。

【００１７】一方、図５に示す乱流治具４１は断面がＶ
字形状のルーバー４１ａを加熱風の方向に複数設けたも
のであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は加熱風の流れを示
す断面図である。ルーバー４１ａは、図５（ａ）に示す
ようにＶ字形状の先端部分が加熱風の上流方向を向くよ
うに配設される。図５（ｂ）のようにルーバー４１ａの
中央より上側に衝突した加熱風は上方に流れを変え、中
央より下側に衝突したは加熱風は下方に流れを変えてそ
れぞれ上下の液晶セル２に衝突する。

【００１８】上述した乱流治具１２（図１）は、隣接す
る液晶セル２の間（送風通路Ｂ１）に配設してそこを流
れる加熱風を乱流状態にし、加熱風による加熱効果を向
上させるものであったが、図６に示すような集風治具２
０を設けて加熱効果を向上させるようにしても良い。図
６は集風治具２０の機能を説明する図であり、（ａ）は
液晶セル２および集風治具２０の斜視図であり、（ｂ）
は平面図である。

【００１９】集風治具２０は液晶セル２の側方の送風通
路Ｂ２（図６（ａ）の斜線で示す領域）にそれぞれ配設
される板部材であり、この一対の集風治具２０は送風通
路Ｂ２の上流方向に開いたＶ字状に配設される。図６
（ｂ）に示すように送風通路Ｂ２、すなわち送風通路Ｂ
１の外側を流れる加熱風２１は集風治具２０に衝突し、
液晶セル２の方向に流れが変化して送風通路Ｂ１に流れ
込む。

【００２０】図７は送風通路Ｂ１の加熱風が層流状態の
場合を説明する図であり、（ａ）は液晶セル２の加熱風
の流れに沿った（ｘ軸に沿った）断面図、（ｂ）はセル
表面付近の加熱風のｘ軸に沿った温度分布を概念的に示
したものであって、縦軸は温度、横軸はｘ軸方向の距離
を表す。図７（ａ）に示すように送風通路Ｂ１を加熱風
が層流状態で流れると、加熱風の温度は下流になるほど
低下する。そのため、液晶セル２の下流部分は上流部分
に比べて熱伝達が低下し、液晶セル２に加熱風の流れ方
向に関する温度分布の不均一が生じやすい。

【００２１】しかし、上述したような集風治具２０を設
けると、液晶セル２側方の送風通路Ｂ２を流れる加熱風
が送風通路Ｂ１に流れ込むことになる。送風通路Ｂ２を
流れる加熱風は図７（ｂ）の破線で示すように一定の温
度となっているので、この加熱風を送風通路Ｂ１の下流
部分に取り入れることにより、液晶セル２の流れ方向に
沿った温度分布の不均一を改善することができる。その
結果、液晶のムラ等を防止することができる。図７
（ｂ）に示したように、加熱風温度の低下は下流ほど大
きいので、液晶セル２の温度分布を均一にするには、集
風治具２０を図６（ｂ）のように液晶セル２の中央部分
より下流に設けるのが好ましい。

【００２２】図８はラック９の斜視図であり、ラック９
の側方には集風治具２０が設けられている。なお、図８
では集風治具２０のみを設けたが、これに加えて上述し
た乱流治具１２，４０，４１を設ければより一層効果的
である。また、乱流治具１２，４０，４１および集風治
具２０のいずれの場合においても、液晶セル２を急速に
加熱するような場合に特に有効である。

【００２３】上述した実施の形態では、液晶セルのエー
ジング装置を例に説明したが、液晶セルに限らずパネル
状の試料の加熱を行う加熱装置に適用することができ
る。

【００２４】以上説明した実施の形態と特許請求の範囲
の要素との対応において、液晶セル２はパネル状試料
を、ヒータ３および電源５は加熱手段を、ファン７およ
び電源８は送風手段をそれぞれ構成する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、乱流治具は加熱された気体をパネル状試料方向
に導くようにして乱流状態とするので、加熱気体からパ
ネル状試料への熱伝達の向上が図られ、パネル状試料の
温度分布が均一化される。請求項２の発明によれば、集
風治具によってパネル状試料の面と対向する領域の外側
の送風通路を流れる加熱気体がパネル状試料に向けて誘
導されるので、パネル状試料の下流部分の熱伝達が向上
し、パネル状試料における気体の流れ方向に沿った温度
分布の不均一を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乱流治具１２を説明する図であり、（ａ）は乱
流治具１２の斜視図、（ｂ）は液晶セル２間に配設され
た乱流治具１２の一部を示す断面図。

【図２】本発明による加熱装置の実施の形態を示す図。

【図３】液晶セル２が収納されたラック９を示す図であ
り、図２のＡ矢視図。

【図４】乱流治具の第１の変形例を示す図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は加熱風の流れを示す断面図。

【図５】乱流治具の第２の変形例を示す図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は加熱風の流れを示す断面図。

【図６】集風治具２０の機能を説明する図であり、
（ａ）は液晶セル２および集風治具２０の斜視図、
（ｂ）は平面図。

【図７】加熱風が層流状態の場合を説明する図であり、
（ａ）は液晶セル２の断面図、（ｂ）はセル表面付近の
加熱風の温度分布の概念図。

【図８】集風治具２０を有するラック９の斜視図。

【符号の説明】

１ チャンバー ２ 液晶セル ３ ヒータ ４ 冷却水パイプ ７ ファン ９ ラック １２，４０，４１ 乱流治具 １２ａ フィン １２ｂ 開口 ２０ 集風治具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段で加熱された気体を送風手段に
   よりパネル状試料に送風し、前記パネル状試料を所定の
   温度に加熱する加熱装置において、 前記加熱された気体が前記パネル状試料の面に沿って送
   風されるように前記パネル状試料が配設される送風通路
   と、 前記パネル状試料の面と対向するように前記送風通路に
   配設され、前記気体の流れを前記パネル状試料方向に複
   数回変えて乱流状態にする乱流治具とを備えることを特
   徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 加熱手段で加熱された気体を送風手段に
   よりパネル状試料に送風し、前記パネル状試料を所定の
   温度に加熱する加熱装置において、 前記加熱された気体が前記パネル状試料の面に沿って送
   風されるように前記パネル状試料が配設される送風通路
   と、 前記面と対向する領域の外側の送風通路を流れる前記気
   体を、前記送風通路の下流部分において前記パネル状試
   料に向けて誘導する集風治具とを備えることを特徴とす
   る加熱装置。