JP2003279268A - ガラス基板の冷却方法 - Google Patents

ガラス基板の冷却方法

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JP2003279268A
JP2003279268A JP2002077677A JP2002077677A JP2003279268A JP 2003279268 A JP2003279268 A JP 2003279268A JP 2002077677 A JP2002077677 A JP 2002077677A JP 2002077677 A JP2002077677 A JP 2002077677A JP 2003279268 A JP2003279268 A JP 2003279268A
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JP
Japan
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cooling
glass substrate
heating chamber
temperature
heating
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JP2002077677A
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English (en)
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Michiro Aoki
道郎 青木
Hiroto Adachi
博人 安達
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NGK Insulators Ltd
NGK Kilntech Corp
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
NGK Kilntech Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最高温度で加熱した後のガラス基板を冷却す
る際において、基板の温度分布調整に要するヒーターの
発熱量を低減することができるガラス基板の冷却方法を
提供する。 【解決手段】 被熱処理体の搬送方向に対して区画され
た複数の加熱室と、隣接する加熱室へ被熱処理体を搬送
するための搬送手段とを備えた連続式熱処理炉を使用
し、最高温度で加熱した後のガラス基板を、搬送方向に
進むに従って次第に内部温度が低くなるよう設定された
連続する加熱室に順次搬送しながら徐冷して行く冷却方
法である。加熱室5内に搬送されたガラス基板1及び/
又は基板搬送物であるセッター3の中央部及び/又は隣
接するより内部温度の高い他の加熱室に近い部位に対し
て、加熱室5内に導入した外気の吹きつけによる直接冷
却及び/又は冷却管による間接冷却を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、プラズマディス
プレイパネル等に使用されるガラス基板の熱処理におい
て、当該ガラス基板を最高温度で加熱した後、それを冷
却する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】 近年、壁掛けテレビやマルチメディア
用ディスプレイとして利用できる大画面フラットパネル
ディスプレイ(以下、「FPD」という。)の実用化が
着々と進行しつつある。このような大画面FPDとして
は、自発光型で広い視野角を持ち、品質表示が良いとい
う品質面のメリットと、作製プロセスが簡単で大型化が
容易という製造面でのメリットを兼ね備えた、プラズマ
ディスプレイパネル(以下、「PDP」という。)が最
有力候補として挙げられている。
【0003】 PDPの製造は、前面ガラス、背面ガラ
スと称する大型ガラス基板の表面に、印刷、乾燥、焼成
の工程を複数回繰り返す厚膜法により、電極、誘導体、
蛍光体等の種々の部材を逐次形成して行き、最終的に前
面ガラスと背面ガラスとを封着することにより行われ
る。
【0004】 この製造過程において、ガラス基板の乾
燥、焼成といった熱処理は、被熱処理体の搬送方向に対
して区画された複数の加熱室と、隣接する加熱室へ被熱
処理体を搬送するための搬送手段とを備えた連続式熱処
理炉を使用して、まず、搬送方向に進むに従って次第に
内部温度が高くなるよう設定された連続する加熱室に順
次搬送しながら昇温し、最高温度で所定時間加熱した
後、今度は搬送方向に進むに従って次第に内部温度が低
くなるよう設定された連続する加熱室に順次搬送しなが
ら徐冷して行くという工程で行われる。
【0005】 そして、従来、最高温度に加熱した後の
ガラス基板を徐冷する工程においては、冷却速度を向上
させるため、加熱室内に搬送されたガラス基板全体に対
して、加熱室内に取り込んだ外気を一様に吹きつけて空
冷するという冷却方法が採られていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、冷却工程
において、加熱室内に搬送されたガラス基板は、炉壁か
らの距離が遠い中央部や、搬送方向の反対側に隣接する
より内部温度の高い他の加熱室に近い部位が、他の部位
よりも温度低下しにくい傾向にある。
【0007】 このため、従来の冷却方法のように、ガ
ラス基板全体に対して、外気を一様に吹きつける場合、
前記のような温度低下しにくい部位が目標温度に達する
まで冷却すると、他の部位は目標温度より低い温度まで
冷却されてしまい、基板内の温度分布が大きくなって、
ガラス基板の歪みや、それに起因する割れ、欠け等の欠
陥を招くことになる。
【0008】 これを回避するため、従来は、前記の温
度低下しにくい部位が目標温度に達するまで冷却しなが
ら、同時に他の部位をヒーターで加熱して温度が低下し
すぎることを防ぎ、ガラス基板全体が均一な温度となる
ように温度分布を調整していたが、この温度分布調整に
要するヒーターの発熱量が大きく、エネルギーコストが
かかるという問題があった。
【0009】 本発明は、このような従来の事情に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、最高
温度で加熱した後のガラス基板を冷却する際において、
基板の温度分布調整に要するヒーターの発熱量を低減す
ることができるガラス基板の冷却方法を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、被熱
処理体の搬送方向に対して区画された複数の加熱室と、
隣接する加熱室へ被熱処理体を搬送するための搬送手段
とを備えた連続式熱処理炉を使用し、最高温度で加熱し
た後のガラス基板を、搬送方向に進むに従って次第に内
部温度が低くなるよう設定された連続する加熱室に順次
搬送しながら徐冷して行く冷却方法であって、加熱室内
に搬送されたガラス基板及び/又は基板搬送物であるセ
ッターの中央部及び/又は隣接するより内部温度の高い
他の加熱室に近い部位に対して、加熱室内に導入した外
気の吹きつけによる直接冷却及び/又は冷却管による間
接冷却を行うことを特徴とするガラス基板の冷却方法、
が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】 前記のとおり、本発明は、被熱
処理体の搬送方向に対して区画された複数の加熱室と、
隣接する加熱室へ被熱処理体を搬送するための搬送手段
とを備えた連続式熱処理炉を使用し、最高温度で加熱し
た後のガラス基板を、搬送方向に進むに従って次第に内
部温度が低くなるよう設定された連続する加熱室に順次
搬送しながら徐冷して行く冷却方法である。
【0012】 そして、本発明は、その特徴的な構成と
して、加熱室内に搬送されたガラス基板及び/又は基板
搬送物であるセッターの中央部及び/又は隣接するより
内部温度の高い他の加熱室に近い部位に対して、加熱室
内に導入した外気の吹きつけによる直接冷却及び/又は
冷却管による間接冷却を行うものである。
【0013】 前述したように、加熱室内に搬送された
ガラス基板は、その中央部や、隣接するより内部温度の
高い他の加熱室に近い部位が、他の部位よりも温度低下
しにくい傾向にある。本発明では、これら温度低下しに
くい部位に対し、外気の吹きつけによる直接冷却や、冷
却管による間接冷却によって、集中的に冷却を行うこと
で、他の温度が低下しやすい部位との温度の均一化を図
るものであって、従来のように基板全体を一様に空冷し
ながら、温度が低下しやすい部位をヒーター加熱するこ
とで温度を均一に保とうとする方法に比して、温度分布
調整に要するヒーターの発熱量を低減させることができ
る。
【0014】 図1は、本発明の実施形態の一例を示す
説明図である。図1(a)はガラス基板の冷却が行われ
る加熱室の内部構造を示しており、加熱室5内には基板
搬送物であるセッター3に載置された状態で、隣接する
他の加熱室からローラー7等の搬送手段により搬送され
てきたガラス基板1が停止している。
【0015】 加熱室5の上部には、図1(b)に示す
ように、ガラス基板1の中央部付近の上方を何度か縦断
するような形状に取り回された冷却管9が配置されてい
る。冷却管9は、その先端近傍部に多数の吹き出し孔1
1が穿設されており、管内に送り込まれた外気が、これ
ら吹き出し孔11からガラス基板1の中央部に吹きつけ
られ、ガラス基板1の中央部を直接的に冷却する。
【0016】 なお、冷却管9内に送り込まれた外気
は、冷却管9先端近傍部の吹き出し孔11に達するまで
の間、加熱室5内に取り回された冷却管9内において、
管壁を介して室内雰囲気との間で熱交換が行われ、ある
程度暖められてからガラス基板1の中央部に吹きつけら
れる。
【0017】 外気と加熱室5内の温度差が大きい場合
には、このように、加熱室5内における冷却管9の長さ
や吹き出し孔11の位置等を調整して、熱交換により、
外気をある程度の温度までを暖めてから吹きつけるよう
にすることによって、冷却スポットが生じるのを回避す
ることができる。
【0018】 また、加熱室5の下部には、図1(c)
に示すように、U字形の先端部を持つ冷却管13が、当
該先端部がガラス基板1の中央部付近の下方に位置する
ように配置されている。この冷却管13も先端部付近に
多数の吹き出し孔15が穿設されており、管内に送り込
まれた外気が、これら吹き出し孔15からガラス基板1
を載置したセッター3の中央部に吹きつけられる。セッ
ター3は、ガラス基板1と密接した状態となっているの
で、このようにセッターの下面側からその中央部に外気
を吹き付けることによって、セッター3の中央部ととも
にその上に載置されたガラス基板1の中央部を冷却する
ことができる。
【0019】 図2は、本発明の実施形態の他の一例を
示す説明図である。図2(a)はガラス基板1の冷却が
行われる加熱室25の内部構造を示しており、加熱室2
5内には基板搬送物であるセッター3に載置された状態
で、隣接する他の加熱室からローラー27等の搬送手段
により搬送されてきたガラス基板1が停止している。
【0020】 この加熱室25の下部には、図2(b)
に示すように、ガラス基板1の中央部付近と、搬送方向
の反対側に隣接するより内部温度の高い他の加熱室に近
い部位との下方を、それぞれ蛇行するように取り回され
た冷却管29が配置されている。そして、この冷却管2
9内に外気やその他の冷媒を循環させることにより、セ
ッター3及びその上に載置されたガラス基板1の中央部
と、搬送方向の反対側に隣接するより内部温度の高い他
の加熱室に近い部位とを間接的に冷却する。
【0021】 このような冷却管による間接的な冷却
は、外気の吹きつけによる直接冷却に比して、冷却効果
は低いが、炉内環境をよりクリーンに保ちやすいという
利点がある。なお、加熱室内に導入した外気の吹きつけ
による直接冷却と、冷却管による間接冷却とは、それぞ
れ単独で実施しても良いし、両者を併用してもよい。
【0022】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、最高温度で加熱した後のガラス基板を冷却する際に
おいて、基板の温度分布調整に要するヒーターの発熱量
を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の一例を示す説明図で、
(a)は加熱室の内部構造を示し、(b)は加熱室上部
に配置した冷却管の状態を示し、(c)は加熱室下部に
配置した冷却管の状態を示す。
【図2】 本発明の実施形態の他の一例を示す説明図
で、(a)は加熱室の内部構造を示し、(b)は加熱室
下部に配置した冷却管の状態を示す。
【符号の説明】
1…ガラス基板、3…セッター、5…加熱室、7…ロー
ラー、9…冷却管、11…吹き出し孔、13…冷却管、
15…吹き出し孔、25…加熱室、27…ローラー、2
9…冷却管。
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01J 11/02 H01J 11/02 Z 5C040 (72)発明者 安達 博人 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 エ ヌジーケイ・キルンテック株式会社内 Fターム(参考) 3L044 AA04 BA09 CA04 DA01 KA04 4G015 CA01 CA08 CC01 4K050 AA02 BA07 BA17 CA05 4K063 AA05 BA06 BA12 CA01 EA04 EA05 5C012 AA09 BB07 5C040 JA21 MA23

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被熱処理体の搬送方向に対して区画され
    た複数の加熱室と、隣接する加熱室へ被熱処理体を搬送
    するための搬送手段とを備えた連続式熱処理炉を使用
    し、最高温度で加熱した後のガラス基板を、搬送方向に
    進むに従って次第に内部温度が低くなるよう設定された
    連続する加熱室に順次搬送しながら徐冷して行く冷却方
    法であって、 加熱室内に搬送されたガラス基板及び/又は基板搬送物
    であるセッターの中央部及び/又は隣接するより内部温
    度の高い他の加熱室に近い部位に対して、加熱室内に導
    入した外気の吹きつけによる直接冷却及び/又は冷却管
    による間接冷却を行うことを特徴とするガラス基板の冷
    却方法。
  2. 【請求項2】 前記加熱室内に導入した外気を、加熱室
    内での熱交換により暖めてから吹きつける請求項1記載
    のガラス基板の冷却方法。
JP2002077677A 2002-03-20 2002-03-20 ガラス基板の冷却方法 Withdrawn JP2003279268A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20050607