JP2002243368A - 平面ガラス基板用連続式焼成炉 - Google Patents
平面ガラス基板用連続式焼成炉Info
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Abstract
つ、加熱効率の高い平面ガラス基板用連続式焼成炉を提
供する。 【解決手段】 炉内壁表面に不銹金属材料を用いたエア
タイト構造とするとともに、独立して温度制御可能な複
数のゾーンから構成し、各ゾーンにそれぞれ給気量制御
用ダンパ16を有するクリーンエアー供給管1aと排気
量制御用ダンパ17を有する炉内雰囲気排気管1bを接
続し、かつ、ゾーン内温度が250〜300℃以下の装
入側あるいは抽出側のゾーンのうち少なくとも装入側ゾ
ーン内にそれぞれ雰囲気循環通路9を形成するバッフル
7およびこの雰囲気循環通路中に循環ファン11と加熱
手段10を配設し、前記バッフル内への循環雰囲気入口
部に耐熱フィルタ12を配置した平面ガラス基板用連続
式焼成炉。
Description
ディスプレイパネル)等の平面ガラス基板用連続式焼成
炉に関するものである。
板上に形成した隔壁、蛍光体あるいはシールフリット等
を焼成する工程があり、この焼成工程に使用する連続式
焼成炉は清浄な雰囲気中で処理する必要があることか
ら、たとえば、炉内に耐熱ガラスを上下左右に配置して
処理室を形成し、この処理室内で結晶化ガラスセッター
(架台)上に基板を水平に保持し、ハースローラで炉内
移送しながら輻射主体で加熱する形式のものと、炉内
に、上部に耐熱フィルタを配置したバッフルで処理室を
形成し、架台上に略垂直に平面ガラス基板を保持し、前
記架台をハースローラで炉内移送しながら、平面ガラス
基板を強制対流主体で加熱および冷却する形式のものが
ある。
は、炉内雰囲気がフィルタを介して循環するものでない
ため炉内で発生したパーティクル等は除去されず、積極
的クリーン化機能が小さくパーティクル対応が不安定で
あるばかりか、輻射主体の加熱であることからガラス基
板への熱伝達速度が小さく、また、平面ガラス基板は水
平状態で連続的に搬送されるから温度分布差が大きいと
いう問題点を有する。
ことから前者の問題点の一部(平面ガラス基板への熱伝
達速度が小さく、また温度分布差が大きい)は解消でき
るものの、耐熱フィルタによる圧損が大きく、単位面積
通過風速が小さいという問題を、また、250〜300
℃超の各ゾーンでは耐熱フィルタが高温酸化してパーテ
ィクルが発生し雰囲気の清浄化を一定に保持できないと
ともに高価な耐熱フィルタを多数必要とするため設備が
高価になるという問題があった。
構成で解決することのできる平面ガラス基板用連続式焼
成炉を提供することを目的とする。
成するために、炉内壁表面に不銹金属材料を用いたエア
タイト構造とするとともに、独立して温度制御可能な複
数のゾーンから構成し、各ゾーンにそれぞれ給気量制御
用ダンパを有するクリーンエアー供給管と排気量制御用
ダンパを有する炉内雰囲気排気管を接続し、かつ、ゾー
ン内温度が250〜300℃以下の装入側あるいは抽出
側のゾーンのうち少なくとも装入側ゾーン内にそれぞれ
雰囲気循環通路を形成するバッフルおよびこの雰囲気循
環通路中に循環ファンと加熱手段を配設し、前記バッフ
ル内への循環雰囲気入口部に耐熱フィルタを配置した構
成としたものである。
合、平面ガラス基板を各ゾーン毎のタクト送りで搬送す
るのが好ましい。
超の各ゾーン内に耐熱性板を上下左右に配置して処理室
を形成し、この処理室内に平面ガラス基板を位置させ、
処理室の外方に配設した加熱手段で平面ガラス基板を輻
射加熱するようにしてもよい。
いて図にしたがって説明する。まず、本発明にかかる平
面ガラス基板用連続式焼成炉(以下、焼成炉という)T
は、図1に示すように、炉天井と炉床に設けた仕切壁
2,3によって区画された複数のゾーン(図では13ゾ
ーン)で構成され、各ゾーンは図2に示すように、所定
温度にそれぞれ制御される。
ラ6が炉長方向にわたって等ピッチに設けられるととも
に、その装入側には装入扉4が、また、抽出側には抽出
扉5が設けてある。
内張りした溶接エアタイト構造とし、断熱材からのアウ
トガスやパーティクルの炉内侵入を防止してある。
すなわち、前記焼成炉Tの装入側ゾーン(No.1ゾー
ン、No.2ゾーン)と抽出側ゾーン(No.11〜N
o.13ゾーン)は図3の構成に、その他のゾーンでは
図4の構成となっている。
口し天井部が多孔板8からなる炉内に設けたバッフル
で、その一側は炉壁1と一体構造となり、バッフル7の
他側と炉壁1の間に形成される雰囲気循環通路9には加
熱手段であるヒータ10と循環ファン11が配設され、
循環ファン11の回転により、雰囲気は耐熱フィルタ1
2、多孔板8を通ってバッフル7内に流入し、架台Aに
略垂直に保持された平面ガラス基板Pを上方から下方に
向かって吹き付けられ、炉内循環するようになってい
る。これは、250〜300℃以下のゾーン、特に、装
入側ゾーンにおいては、平面ガラス基板P上に隔壁等を
形成するために樹脂バインダ等を使用するが、この帯域
においては樹脂バインダ等有機物の蒸発が激しく、バッ
フル7の内部でのパーティクル発生が大きく、当該バッ
フル7内で発生するパーティクルが循環して再度バッフ
ル7内への流入と、他のバッフル7からのパーティクル
の流入を防止するためである。
ば、ニッケルマットや耐熱合金繊維マットからなり、1
〜5μm程度の塵やパーティクルを95%以上、5μm
以上の粒子を100%除去できるものである。
設置した給気ファン14により外気が給気フィルタ15
を通って清浄化されたのち、給気量制御ダンパ16の開
度に応じてクリーンエアー供給管1aから供給される。
には炉内雰囲気排気管1bが設けられ、前記循環雰囲気
の一部が排気量制御ダンパ17開度に応じて排気される
ようになっている。なお、No.11〜No.13ゾーン
においては加熱手段10を備えていない。
に、図3における耐熱フィルタ12を設けていない点に
おいてのみ相違する。
は、樹脂バインダ等からのパーティクルの発生は少ない
ため、クリーンエアーの給気と排気とによる内部雰囲気
希釈により高価な耐熱フィルタ12がなくても充分にク
リーン度が維持できるため省略し、かつ、耐熱フィルタ
12の高温酸化によるパーティクルの発生をも防止した
ものである。
して、平面ガラス基板Pに形成された隔壁、蛍光体ある
いはシールフリット等の焼成方法について説明する。
ス基板Pを架台A上の治具(図示せず)に縦方向に所定
間隔で装着して焼成炉Tの装入口から装入する。炉内に
装入された平面ガラス基板Pは、ハースローラ6によっ
て抽出側に向けて順次搬送される。
図3に示すように、雰囲気循環通路9でラジアントチュ
ーブバーナやヒータ等の加熱手段10で各ゾーンに対応
した所定温度に加熱された循環雰囲気が循環ファン11
により耐熱フィルタ12を通ってバッフル7内に送り込
まれるが、この循環雰囲気は耐熱フィルタ12を通過す
る際に塵や埃あるいは樹脂バインダからのパーティクル
が除去されるとともに整流され、清浄な雰囲気となって
平面ガラス基板Pに向けて上方より吹き付けられ、平面
ガラス基板Pは対流加熱により5〜15℃/分の昇降速
度で加熱され、この間に、隔壁等中に含まれる樹脂バイ
ンダが熱・酸化分解されて大半が気化し、これとともに
発生するパーティクルの一部は炉内に供給されたクリー
ンエアーとともに炉内雰囲気排気管1bから炉外に排出
され、残りのパーティクルは耐熱フィルタ12に捕捉さ
れる。なお、前記クリーンエアーは、たとえば、JIS
B9920で示される清浄度クラス7で露点−10℃程
度の空気であることが好ましい。
ーンからNo.10ゾーンにおいて、図4に示すよう
に、雰囲気循環通路9で加熱手段10により各ゾーンに
対応した所定温度に循環雰囲気が保持され、循環ファン
11によりバッフル7内に吹き込まれ、平面ガラス基板
Pは加熱、焼成および除冷されたのちNo.11〜No.
13ゾーンで冷却されて炉外に抽出される。
れているため、隣接ゾーン間での雰囲気の混合が少な
く、各ゾーンは独立した温度に保持される。
板Pを搬送方向と直角に垂直に起立させ、炉内雰囲気を
バッフル7内で上方から下方に循環させる強制対流方式
の場合を示したが、No.1、No.2、No.11〜N
o.13ゾーンを図5に、残りのゾーンを図6に示す構
造として、炉内雰囲気をバッフル7内で横方向に循環さ
せる強制対流方式としてもよい。この形式にあっては、
図7に示すように、架台A上に平面ガラス基板Pを所定
間隔で水平状に載置して焼成する場合にも適用すること
ができ、この場合、架台Aの搬送はゾーン毎のタクト送
りとし、平面ガラス基板Pの温度分布の悪化を防止す
る。
8に示すように、耐熱ガラス、インコネル、SUS30
9系、SUS310系等の耐熱性板を上下左右に配置し
て炉内マッフル(処理室)18を形成し、加熱手段10
を炉内マッフル18の外方に配置して平面ガラス基板P
を輻射加熱するようにしてもよい。なお、この場合、ク
リーンエアーは炉内マッフル18内に直接供給され、排
気されるものである。
下の装入側と抽出側ゾーンに耐熱フィルタ12を用いる
ようにしたが、抽出側ゾーンでは樹脂バインダからのパ
ーティクルの発生がないため耐熱フィルタ12を必ずし
も設ける必要はない。
平面ガラス基板用連続焼成炉によれば、ゾーン内温度が
250〜300℃以下の装入側あるいは抽出側ゾーンの
うち少なくとも樹脂バインダから多量にパーティクルが
発生する装入側ゾーンに設けたバッフルへの循環雰囲気
入口部にのみ高価な耐熱フィルタを設け、他のゾーンに
は耐熱フィルタを設けないため、それだけ従来のものよ
り装置が安価である。
タを設けると、流通抵抗が増加し循環ファン能力を増大
する必要があるが、殆どのゾーンに耐熱フィルタを設け
ないため循環ファンも安価なものとなる。
板を水平に保持し、各ゾーン毎にタクト送りとするた
め、平面ガラス基板の一部が隣接ゾーンに位置すること
がなく均熱化を図ることができる。
炉の一部省略断面図。
板温度を示すグラフ。
おけるNo.2ゾーンの断面図。
囲気排気管、2,3〜仕切壁、6〜ハースローラ、7〜
バッフル、8〜多孔板、9〜雰囲気循環通路、10〜加
熱手段、11〜循環ファン、12〜耐熱フィルタ、14
〜給気ファン、15〜給気フィルタ、18〜炉内マッフ
ル、A〜架台、P〜平面ガラス基板、T〜焼成炉。
Claims (3)
- 【請求項1】 炉内壁表面に不銹金属材料を用いたエア
タイト構造とするとともに、独立して温度制御可能な複
数のゾーンから構成し、各ゾーンにそれぞれ給気量制御
用ダンパを有するクリーンエアー供給管と排気量制御用
ダンパを有する炉内雰囲気排気管を接続し、かつ、ゾー
ン内温度が250〜300℃以下の装入側あるいは抽出
側のゾーンのうち少なくとも装入側ゾーン内にそれぞれ
雰囲気循環通路を形成するバッフルおよびこの雰囲気循
環通路中に循環ファンと加熱手段を配設し、前記バッフ
ル内への循環雰囲気入口部に耐熱フィルタを配置したこ
とを特徴とする平面ガラス基板用連続式焼成炉。 - 【請求項2】 前記平面ガラス基板を水平保持して基板
を各ゾーン毎のタクト送りとすることを特徴とする前記
請求項1に記載の平面ガラス基板用連続式焼成炉。 - 【請求項3】 ゾーン内温度が250〜300℃超の各
ゾーン内に耐熱性板を上下左右に配置して処理室を形成
し、この処理室内に平面ガラス基板を位置させ、処理室
の外方に配設した加熱手段で平面ガラス基板を輻射加熱
することを特徴とする前記請求項1および請求項2に記
載の平面ガラス基板用連続式焼成炉。
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- 2001-02-20 JP JP2001043266A patent/JP4402846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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