JP2002097032A - 基板冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却プレートに加熱されたガラス基板を密着さ
せてガラス基板を冷却する基板冷却装置においては、短
時間でガラス基板を急冷却するため、ガラス基板にサー
マルショックが生じやすく、この影響で、特にガラス基
板の端面の欠けが発生するという問題点がある。 【解決手段】冷却プレート１端部にサーマルショック緩
衝材１１を設け、ガラス基板５１の冷却時に、矩形のガ
ラス基板５１の搬送方向の辺が、緩衝材１１の上に位置
するようにすることにより、加熱されたガラス基板５１
の冷却プレート１による急冷効果を基板欠けの生じ易い
ガラス基板周辺で緩和し、ガラス基板５１の端部欠けを
減らすことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板冷却装置、特
に、ガラス基板を冷却する際に、サーマルショックによ
るガラス基板の端部の欠けを防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネルに用いられ
るガラス基板を冷却する冷却装置では、加熱されたガラ
ス基板をより短時間で、均一に冷却することがプラズマ
ディスプレイパネル製造上の重要な要素の一つとなって
いる。

【０００３】この目的のために、通常、図３のガラス基
板冷却装置２００の上面図に示すように、冷却水を冷媒
水入口１１３から冷媒管１１２を通って冷却プレート１
０１の内部を貫通させ、冷媒水出口１１４から排出させ
ることにより冷却プレート１０１を冷却する。次に、冷
却された冷却プレート１０１を一定間隔に同一レベルに
配設して広い冷却ゾーンを形成すると共に、各冷却プレ
ート間に搬送ローラー１０２（搬送ローラー１０２は、
主として、軸部１２１及びローラー部１２２により構成
される）を配設し、搬送ローラー１０２を上下動自在に
装着しておき、搬送ローラー１０２を用いて前工程側か
ら搬送されてくる加熱状態のガラス基板１５１を吸気ノ
ズル１０３により冷却プレート１０１に密着させて冷却
し、更に、一定時間この状態でガラス基板１５１を冷却
した後、吸気ノズル１０３によるガラス基板の吸着を解
いて、搬送ローラー１０２を白抜き矢印の方向に動かせ
て一旦ガラス基板１５１を水平に持ち上げ、ガラス基板
１５１を搬送し、冷却プレート１０１で支持する箇所を
変えて、再度冷却プレート１０１とガラス基板１５１を
密着させるという要領で、加熱されたガラス基板１５１
の冷却を行うものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法では、短時間でガラス基板１０１を急冷却するため、
ガラス基板１０１にサーマルショックが生じやすく、こ
の影響で、特にガラス基板１０１の端面の欠けが発生す
るという問題点がある。よって、ガラス基板１０１の端
面へのサーマルショックを少しでも和らげる必要があ
る。

【０００５】本発明の主な目的の一つは、加熱された基
板を冷却する際に生じるサーマルショックのガラス基板
端面への影響を和らげ、ガラス基板端面欠けを低減させ
る機能を有する基板冷却装置を提供することにある。

【０００６】本発明の主な他の目的は、金属製の冷却プ
レートにガラス基板を吸着させる際、ガラス基板と冷却
プレートとの接触によって発生するガラス基板端面欠け
の低減機能を有する基板冷却装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の基板冷却装置
は、プレート内に冷却水を導入し、プレートの被冷却物
搭載部を冷却して被冷却物を被冷却物搭載部に接触させ
ることにより被冷却物の冷却を行う冷却プレートと、被
冷却物が被冷却物搭載部に接触する前後にそれぞれ被冷
却物を被冷却物搭載部に搬送、被冷却物搭載部から搬出
する搬送ローラーと、被冷却物を被冷却物搭載部に接触
させるべく被冷却物を被冷却物搭載部に押圧する吸着部
とを備える基板冷却装置であって、前記冷却プレート
は、少なくともその長さ方向の端部の表面に被冷却物の
冷却速度を緩和する冷却緩衝材が貼付されている構成を
基本構成とする。本発明の基板冷却装置は、次のような
種々の適用形態を採る。

【０００８】まず、前記冷却緩衝材は、前記冷却プレー
トの長さ方向の端部の表面及びその表面に続く側面に貼
付される。

【０００９】また、前記冷却緩衝材は、耐熱テープから
なり、前記耐熱テープは、ポリイミド、テフロンのいず
れかからなる。

【００１０】また、前記冷却緩衝材は、樹脂プレートか
らなり、前記冷却プレートの長さ方向の端部の表面に貼
付される。

【００１１】また、前記被冷却物が矩形であるとき、前
記被冷却物は、前記被冷却物の搬送方向に平行な辺が、
前記冷却緩衝材の冷却プレートの長さ方向の幅の概略中
央に位置すべく配置される。

【００１２】また、前記被冷却物がプラズマディスプレ
イパネル用ガラス基板であるときは、前記冷却緩衝材の
厚さが１００〜２００μｍである。

【００１３】最後に、前記被冷却物が液晶パネル用ガラ
ス基板であるときは、前記冷却緩衝材の厚さが５０〜１
００μｍである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、ガラス基板冷却
装置において、ガラス基板冷却時のサーマルショックに
よる基板端面欠け低減を目的とし、基板端部と冷却プレ
ートが接触する位置に緩衝材を設けたことにある。

【００１５】図１に、本発明の実施形態によるガラス基
板冷却装置の上面図及び断面図を示す。図１がガラス基
板冷却装置の上面図であり、図２（ａ）が図１の切断線
Ａ−Ａ’における断面図である。

【００１６】本実施形態では、従来のガラス基板冷却装
置の冷却プレート上におけるガラス基板端部が接する位
置に、冷却プレート１の短辺幅Ｍの区間に渡って耐熱テ
ープ１１を貼付するものである。この冷却プレート１に
貼付する耐熱テープ１１は、サーマルショックから生じ
るガラス基板５１の端面の欠けを防止するための緩衝材
としての役目を果たす。従って、基板冷却によるサーマ
ルショックから生じるガラス基板５１の端面欠けを無く
すという効果が得られる。

【００１７】次に、図１及び図２を参照して、本実施形
態をさらに詳細に説明する。

【００１８】まず、このガラス基板冷却装置１００に
は、冷媒流路を貫通させた冷却プレート１が設けられ、
冷却プレート１が水平に並んで装着されていると共に冷
却プレート１の下面に冷媒管１２が蛇行された姿に装着
され、且つ、冷却プレート１の冷媒水入口１３から冷媒
（水）が供給されて冷却プレート１の冷媒水出口１４へ
流れ出る。

【００１９】この冷媒により、熱交換が行われて冷却プ
レート１が冷却され、前工程側から搬送ローラー２によ
り搬送されてきた加熱状態のガラス基板５１を冷却プレ
ート１で所定の時間支持して所定温度に冷却することが
出来る。その際、ガラス基板５１は吸気ノズル３で吸引
され冷却プレート１に密着している。

【００２０】ガラス基板１の冷却を終えると、吸気ノズ
ル３によるガラス基板１の吸引が解かれ、搬送ローラー
２が上方に移動するに従ってガラス基板１も一緒に水平
に持ち上げられて冷却プレートから離される。次いで、
搬送ローラー２が駆動回転されてガラス基板１がガラス
基板冷却装置１００の冷却ゾーンから後工程側へ搬出さ
れる。

【００２１】上記の基板冷却プロセスにおいて、本実施
形態では、冷却プレート１の上には、ガラス基板１との
緩衝材として耐熱テープ１１が貼付されている。

【００２２】また、本実施形態のガラス基板冷却装置１
００は、冷却プレート１の上において、ガラス基板５１
の端部が接触する位置に耐熱テープ１１を貼付すること
により、ガラス基板５１を短時間で均一な冷却状態に保
持し、且つ、サーマルショックによる基板の端面欠けを
防止する効果も得られる構造を有している。

【００２３】冷却プレート１の上に貼付する緩衝材（耐
熱テープ）は、図１に示すように、冷却プレート１の短
辺幅Ｂにおいて、ガラス基板５１の端面が接触するよ
う、広めに基板端面接触部付近に貼付される。

【００２４】また、図２（ａ）に示すように、緩衝材
（耐熱テープ）は確実に固定させるために、冷却プレー
ト１の側面から反対側の側面まで貼付しておく。緩衝材
としては、加熱された基板温度に耐え得るもので、且
つ、ガラス基板５１を所定温度まで冷却させ得る適度な
厚みであることが条件である。これらを考慮すると、緩
衝材としては、ポリイミド、テフロン等からなる耐熱テ
ープが有効である。

【００２５】耐熱テープ以外では、耐熱樹脂プレート等
も、加熱された基板の温度に耐え、且つ、基板を所定温
度まで冷却可能な厚みのものでれば、適応可能である。
具体的な数値で表すと、耐熱テープ厚み、或いは、耐熱
樹脂プレート厚みが１００〜２００μｍ程度が望まし
い。

【００２６】なお、冷却プレート１は伝導性の優れたア
ルミニウムや銅又はそれらの合金製のものであって、同
一の大きさ、すなわち全長がＬ、幅がＭの長方形の形状
であると共に、その全長方向に複数の冷媒流路を貫通さ
せた構造である。

【００２７】また、隣り合う冷却プレート１の間に、搬
送ローラー２と吸気ノズル３が配設されているが、搬送
ローラー２は水平に保たれながら上下動し得ると共に、
駆動回転が可能であるように装着され、且つ、搬送ロー
ラー２は、軸部２１より大径のローラー部２２を所定間
隔に複数形成している。そのため、図２（ａ）において
示されているように、搬送ローラー２を下方へ移動させ
た状態において、冷却プレート１でガラス基板５１を支
持させ得ると共に、複数の吸気ノズル３で吸引して、ガ
ラス基板５１を冷却プレート１に密着させる構造となっ
ている。

【００２８】また、図２（ｂ）において示すように、複
数の吸気ノズル３による吸引を停止したまま、若しく
は、吸引中の状態において、搬送ローラー２を一緒に上
方へ移動させてガラス基板５１を水平に持ち上げ、ガラ
ス基板５１を冷却プレート１から離間させることができ
ると共にその後、搬送ローラー２を駆動回転させてガラ
ス基板５１を後工程に搬送する仕組みになっている。

【００２９】冷却プレート上への緩衝材貼付により、本
実施形態の基板冷却装置は、サーマルショック起因のガ
ラス基板端面欠けに対して次のような効果をもたらす。
即ち、従来構造の基板冷却装置において、サーマルショ
ックによるガラス基板の端面欠け発生率が、冷却処理数
の１５％を占めていたのに対して、冷却プレートとガラ
ス基板の間に緩衝材を貼付することにより、発生率は約
１０分の１の１．３％まで低減した。

【００３０】また、ガラス基板端部の欠けの大きさも、
本実施形態適用前は、端面欠け部の直径がガラス基板厚
である２．８ｍｍ全てが欠け落ちている形状であったの
に対し、本実施形態適用後は、直径１ｍｍ〜２ｍｍにま
で小さくなった。なお、緩衝材である耐熱テープの貼付
幅は、確実に基板端面が接するように、より広く保つこ
とで、欠け低減により効果をもたらす。

【００３１】本実施形態では、本発明をプラズマディス
プレイパネル用のガラス基板に適応したが、液晶表示パ
ネル用のガラス基板に対しても適応することができる。
加熱状態の液晶表示パネル用のガラス基板を常温まで冷
却する際、冷媒管を貫通させた冷却プレートに基板を密
着させて冷却する方法が用いられるが、この際、冷却プ
レートと基板間に生じるサーマルショックによって生じ
やすくなる基板端部の欠け発生を防止する為、冷却プレ
ート上に緩衝材を設ける本発明が有効である。

【００３２】なお、液晶表示パネル用のガラス基板にお
いては、本発明適用により、基板欠け発生率が０．５％
から０．１％へ低減し、欠け発生防止効果が顕著に見ら
れた。特に、液晶表示パネル用のガラス基板は、板厚が
０．７ｍｍ程度と薄い為、緩衝材の厚みには、ガラス基
板が冷却プレートから浮いてしまうことが無く、且つ、
欠け低減に効果をもたらす様、最適な５０〜１００μｍ
程度の厚みに設定されることが求められる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の基板冷
却装置は、冷却プレート端部にサーマルショック緩衝材
を設け、基板の冷却時に、矩形の基板の搬送方向の辺
が、緩衝材の上に位置するようにすることにより、加熱
された基板の冷却プレートによる急冷効果を基板欠けの
生じ易い基板周辺で緩和し、基板の端部欠けを減らすこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の基板冷却装置の上面図であ
る。

【図２】本発明の実施形態の基板冷却装置の動作を説明
するための断面図である。

【図３】従来の基板冷却装置の上面図である。

【符号の説明】

１、１０１ 冷却プレート ２、１０２ 搬送ローラー ３、１０３ 吸気ノズル １１ 耐熱テープ １２、１１２ 冷媒管 １３、１１３ 冷媒水入口 １４、１１４ 冷媒水出口 ２１、１２１ 軸部 ２２、１２２ ローラー部 ５１、１５１ ガラス基板 １００、２００ ガラス基板冷却装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレート内に冷却水を導入し、プレート
   の被冷却物搭載部を冷却して被冷却物を被冷却物搭載部
   に接触させることにより被冷却物の冷却を行う冷却プレ
   ートと、被冷却物が被冷却物搭載部に接触する前後にそ
   れぞれ被冷却物を被冷却物搭載部に搬送、被冷却物搭載
   部から搬出する搬送ローラーと、被冷却物を被冷却物搭
   載部に接触させるべく被冷却物を被冷却物搭載部に押圧
   する吸着部とを備える基板冷却装置であって、前記冷却
   プレートは、少なくともその長さ方向の端部の表面に被
   冷却物の冷却速度を緩和する冷却緩衝材が貼付されてい
   ることを特徴とする基板冷却装置。
2. 【請求項２】 前記冷却緩衝材は、前記冷却プレートの
   長さ方向の端部の表面及びその表面に続く側面に貼付さ
   れる請求項１記載の基板冷却装置。
3. 【請求項３】 前記冷却緩衝材は、耐熱テープからなる
   請求項１又は２記載の基板冷却装置。
4. 【請求項４】 前記耐熱テープは、ポリイミド、テフロ
   ン（登録商標）のいずれかからなる請求項３記載の基板
   冷却装置。
5. 【請求項５】 前記冷却緩衝材は、樹脂プレートからな
   り、前記冷却プレートの長さ方向の端部の表面に貼付さ
   れる請求項１記載の基板冷却装置。
6. 【請求項６】 前記被冷却物が矩形であるとき、前記被
   冷却物は、前記被冷却物の搬送方向に平行な辺が、前記
   冷却緩衝材の冷却プレートの長さ方向の幅の概略中央に
   位置すべく配置される請求項１乃至５のいずれかに記載
   の基板冷却装置。
7. 【請求項７】 前記被冷却物がプラズマディスプレイパ
   ネル用ガラス基板であるときは、前記冷却緩衝材の厚さ
   が１００〜２００μｍである請求項１乃至６のいずれか
   に記載の基板冷却装置。
8. 【請求項８】 前記被冷却物が液晶パネル用ガラス基板
   であるときは、前記冷却緩衝材の厚さが５０〜１００μ
   ｍである請求項１乃至６のいずれかに記載の基板冷却装
   置。