JPH06283494A - ガラス基板の乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転軸のシール部から生じる塵埃を除去し、清
浄な状態で乾燥されたガラス基板を得る。 【構成】ガラス基板４を載置しながら当該ガラス基板を
回転させる回転板５と、回転板５をベース１に対して回
転自在に支持する回転軸３と、ガラス基板の裏面の回転
中心近傍に気体を噴出する噴出ノズル６とを有する。回
転軸に噴出ノズルに連通する気体の流路７を形成し、当
該流路の基端が回転軸の側面で開口する開口部７ａを設
けると共に、流路と開口部との接続部にオイルシール９
を設ける。気体の供給源から開口部を介して噴出ノズル
に気体を供給する。回転軸の開口部７ａから噴出ノズル
６に至る気体の流路７に濾過手段１６を設ける。オイル
シール９の近傍に吸引口１４を設け、当該吸引口から排
気を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示板など
に使用されるガラス基板を回転させることにより乾燥を
行うガラス基板の乾燥装置に関し、特に乾燥すべきガラ
ス基板に気体を吹き付ける際に、発生する塵埃を除去す
ることができるガラス基板の乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示板の製造工程では、液
晶表示板のガラス基板に樹脂（ポリビニルアルコールや
ポリイミドなど）の配向膜を塗布して焼成した後や、真
空蒸着や電子ビーム蒸着、スパッタリングなどの処理を
行うことによりガラス基板に薄膜トランジスタなどの素
子を一体に形成した後に、純水などの洗浄液を用いたガ
ラス基板の洗浄が行われているが、この洗浄を行うと、
その後にガラス基板を乾燥させる必要がある。そのた
め、従来より、ガラス基板を回転板に保持した状態で洗
浄したのち、回転板を高速回転させることにより遠心力
を利用した洗浄液の乾燥が行われていた。

【０００３】しかしながら、回転板を高速回転させて乾
燥する方法では、遠心力が作用しないガラス基板の回転
中心に洗浄液が残留したり、ガラス基板を回転板に保持
するために用いられる吸盤の部分に洗浄液が残留してし
まうという問題があった。

【０００４】そこで、ガラス基板を高速回転させる際
に、ガラス基板の回転中心の近傍に不活性ガスなどの気
体を吹き付けることが提案されている（例えば、特開平
２−８３，９２７号公報参照）。

【０００５】この種のガラス基板の乾燥装置は、例えば
図５に示すように、ベース１には軸受け２を介して回転
軸３が回転自在に支持されており、この回転軸３の先端
にはガラス基板４が載置される回転板５が固定されてい
る。また、回転板５に載置されたガラス基板４の裏面の
回転中心にも気体を吹き付けるための噴出ノズル６が回
転板５に取り付けられている。

【０００６】噴出ノズル６へ不活性ガスを導くために、
回転軸３には流路７が形成されており、この流路７の先
端は噴出ノズル６に連通するとともに、基端は回転軸３
の側面に開口（開口部７ａ）している。そして、ベース
１に取り付けられたフランジ８には継手を介して気体供
給源からの配管が接続されており（何れも図示せず）、
気体供給源から所定圧力で気体を圧送すると、フランジ
８から開口部７ａを介して流路７を通り、この流路７か
ら噴出ノズル６に至ったのち、ガラス基板４の裏面に吹
き付けられることになる。なお、図５における符号
「９」は、流路の開口部７ａとフランジ８との接続部を
シールするためのオイルシールである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示す
ように、フランジ８と流路の開口部７ａとの接続部にオ
イルシール９を設けると、回転軸３の高速回転によるオ
イルシール９の疲労劣化は避けられないことから、この
オイルシール９の劣化によって生じる粉塵が回転板やガ
ラス基板の回転によって生じる気流に巻き込まれ、ガラ
ス基板の裏面に付着し、後工程に多大な影響を及ぼすと
いう問題があった。また、オイルシール９の劣化によっ
て生じる粉塵が流路内に侵入したり、気体供給源から噴
出ノズルに至る気体の流路内で発生した塵埃は、不活性
ガスとともにガラス基板４の裏面に吹き付けられ、ガラ
ス基板の裏面に付着して、同様の問題を引き起こすこと
になった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、回転軸のシール部や気体の
流路内で生じる塵埃を除去し、清浄な状態で乾燥された
ガラス基板を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のガラス基板の乾燥装置は、ガラス基板を載
置しながら当該ガラス基板を回転させる回転板と、前記
回転板をベースに対して回転自在に支持する回転軸と、
前記ガラス基板の裏面の回転中心近傍に気体を噴出する
噴出ノズルとを有し、前記回転軸に前記噴出ノズルに連
通する前記気体の流路を形成し、当該流路の基端が前記
回転軸の側面で開口する開口部を設けると共に、前記気
体の供給路と前記開口部との接続部にシール部材を設
け、前記気体の供給源から前記供給路および前記開口部
を介して前記噴出ノズルに気体を供給してなるガラス基
板の乾燥装置において、前記回転軸の開口部から前記噴
出ノズルに至る前記気体の流路に濾過手段を設けたこと
を特徴としている。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
のガラス基板の乾燥装置は、ガラス基板を載置しながら
当該ガラス基板を回転させる回転板と、前記回転板をベ
ースに対して回転自在に支持する回転軸と、前記ガラス
基板の裏面の回転中心近傍に気体を噴出する噴出ノズル
とを有し、前記回転軸に前記噴出ノズルに連通する前記
気体の流路を形成し、当該流路の基端が前記回転軸の側
面で開口する開口部を設けると共に、前記気体の供給路
と前記開口部との接続部にシール部材を設け、前記気体
の供給源から前記供給路および前記開口部を介して前記
噴出ノズルに気体を供給してなるガラス基板の乾燥装置
において、前記シール部材の近傍に吸引口を設け、当該
吸引口から排気を行うことを特徴としている。

【００１１】さらに、前記回転軸の開口部から前記噴出
ノズルに至る前記気体の流路に濾過手段を設けると共
に、前記シール部材の近傍に吸引口を設け、当該吸引口
から排気を行うことが好ましい。

【００１２】

【作用】洗浄液を用いて洗浄を終えたガラス基板を回転
板に載置した状態で、回転板を高速回転することにより
ガラス基板に付着した水滴を遠心力により除去する。こ
れと同時に、高速回転するガラス基板の少なくとも裏面
の回転中心近傍に気体を吹き付け、遠心力によって除去
できない水滴を遠心力が作用する位置まで移動させる。

【００１３】回転板を回転させるとともに、回転板に取
り付けられた噴出ノズルから気体を噴出させるために
は、回転軸に設けられた気体の流路に対して気体供給源
からの気体を導く必要があり、そのため、気体の供給路
と開口部との間にシール部材を介在させて気体の漏洩を
防止しなければならない。

【００１４】ところが、当該シール部材は高速回転する
回転軸との磨耗によって疲労劣化し、これによって生じ
るシール部材の粉塵が回転板やガラス基板の回転によっ
て生じる気流によって巻き込まれ、この粉塵がガラス基
板に付着したり、あるいは、シール部材の疲労劣化によ
って生じた粉塵が流路内に侵入したり、気体供給源から
噴出ノズルに至る流路内に侵入した塵埃が直接ガラス基
板の裏面に吹き付けられ付着するという問題があった
が、本発明の乾燥装置では、シール部材の劣化によって
生じた粉塵が気体の流路に侵入したとしても、当該流路
に設けられた濾過手段によって除去されることになり、
その結果、ガラス基板に対しては清浄な気体のみが吹き
付けられることになる。

【００１５】また、シール部材の近傍に吸引口を設け、
当該吸引口から排気を行うように構成しておけば、シー
ル部材から発生して気流によって巻き込まれようとする
粉塵の殆どが吸引口から適所に排出されることから、こ
れによってもガラス基板の裏面に付着する塵埃を阻止す
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係るガラス基板の乾
燥装置を示す縦断面図、図２は同実施例に係る回転板を
示す平面図、図３は同実施例に係るフィルタを示す縦断
面図、図４は本発明の他の実施例に係るガラス基板の乾
燥装置を示す縦断面図である。

【００１７】図１に示すように、本実施例の乾燥装置
は、ベース１に軸受け２を介して回転軸３が回動自在に
設けられており、基端に取り付けられたモータ（不図
示）により回転するようになっている。回転軸３の先端
には、回転板５が取り付けられており、この回転板５か
ら外方に伸延するアーム５ａに液晶表示板のガラス基板
４が載置される。具体的には、図２に示すようにアーム
５ａの先端に設けられた位置決めピン１０に案内される
ようにガラス基板４を載置することにより当該ガラス基
板４は回転板５に支持され、回転板５とともに回転す
る。なお、図２に示すように、ガラス基板４の外形寸法
に応じてアーム５ａの長さと位置決めピン１０の設定位
置が選択されている。

【００１８】回転軸３には、その軸方向に沿って流路７
が形成されており、当該流路７の一端は回転軸３の先端
で開口するとともに、他端は回転軸３の側面に開口して
いる。なお、この回転軸３の側面に開口された開口部７
ａの数は、例えば導入される気体圧やガラス基板への吹
き付け圧などの諸条件によって適宜選択することができ
る。

【００１９】回転軸３の側面に開設された開口部７ａの
周囲には、一対のオイルシール９が設けられており、ベ
ース１側に固定されたフランジ８によって当該オイルシ
ール９は回転軸３の側面に押圧されている。また、この
フランジ８には気体の配管が接続される継手部１１が形
成されており、この継手部１１から一対のオイルシール
９に挟まれた環状流路１２に気体が導入されるようにな
っている。これにより、図示しない気体供給源から不活
性ガス（例えば窒素ガス）などの気体を配管を介して継
手部１１に送ると、環状流路１２から回転軸の開口部７
ａに至り、ここから回転軸３の軸方向に伸延した流路７
を通って当該回転軸３の先端に吹き出されることにな
る。

【００２０】本実施例では、オイルシール９を保持する
フランジ８の上部に第２のフランジ１３が取り付けられ
ており、この第２のフランジ１３と上部オイルシール９
とで形成される隙間に環状の吸引口１４が設けられてい
る。そして、この吸引口１４はフランジ８に形成された
排気流路１５に連通されており、さらに排気流路１５に
は排気ファン等（不図示）が設けられているので、上部
オイルシール９と回転軸３との摩擦により発生したオイ
ルシールの粉塵は、回転板やガラス基板の回転で生じた
気流に巻き込まれてガラス基板の裏面側に吸引されるこ
となく、排気流路１５から外部に排出されることにな
る。なお、排気流路１５に排気ファンを設けることなく
気体供給源からの気体圧を利用してオイルシールの粉塵
を吸引口１４から排出してもよい。

【００２１】一方、回転軸３の先端に対向する回転板５
の中心には、流路７から導かれた気体を噴出させる噴出
ノズル６が取り付けられており、ガラス基板４の裏面の
中心近傍、換言すれば、ガラス基板４の回転中心の近傍
に向かって気体が吹き出される。なお、本発明における
噴出ノズル６の数や形状は、図示する実施例にのみ限定
されることはなく、回転板の回転速度の違いによる乾燥
能力の相違等に基づいて適宜選択すればよい。

【００２２】ところで、気体供給源から送られる気体を
固定されたフランジ８から高速で回転する回転軸３に導
き渡す場合に、本実施例のようにオイルシール９を介在
させる構成を採用すると、オイルシール９と回転軸３と
の摩擦によってオイルシール９の粉塵が発生するが、こ
の粉塵が回転軸の開口部７ａから流路７内に侵入してし
まうと、そのままガラス基板４の裏面に吹き付けられ、
ここに付着してしまうことになる。また、何らかの原因
で気体供給源から噴出ノズルに至る流路内に塵埃が侵入
すると、この塵埃も直接ガラス基板の裏面に吹き付けら
れてしまう。

【００２３】本実施例では、かかる不具合を解消するた
めに、オイルシール９から発生して流路７内に侵入した
粉塵や流路内に存在する塵埃を捕捉する目的で、噴出ノ
ズル６と回転軸３の先端との間にフィルタ１６を設けて
いる。このフィルタ１６は、例えば図３に示すように、
フィルタ１６ａの片面にはＰＴＦＥ膜が接着されてお
り、この上面には複数のテーパ状通孔を有するサポート
１６ｂおよびパッキン１６ｃが設けられ、一方、フィル
タ１６ａの下面にはパッキン１６ｃを介して複数のテー
パ状通孔を有するサポート１６ｂが設けられている。

【００２４】本発明の乾燥装置で用いられるフィルタ１
６の構成は、図３に示す如きフィルタにのみ限定されな
いが、何れのフィルタを用いた場合でも、当該フィルタ
の目詰まりを防止する意味で、ガラス基板４を乾燥処理
している間以外であっても流路７に気体を導入していく
ことが好ましいといえる。

【００２５】また、本発明のガラス基板の乾燥装置にお
ける濾過手段は、回転板５と回転軸３との間に設けなく
とも、例えば図４に示すように、回転軸の流路７に筒状
フィルタ１６を直接設けることもできる。このような筒
状フィルタ１６を流路７に直接設けた場合でも、図１に
示すように平板状フィルタ１６と同様に、流路７に侵入
したオイルシール９の粉塵等を捕捉することができ、ガ
ラス基板４にまで到達することが防止できる。

【００２６】なお、図１および図４に示すガラス基板４
の上方には、当該ガラス基板表面の回転中心の近傍に気
体を吹き付けるための上側噴出ノズル１７が設けられて
おり、回転板５を高速回転させても除去できないガラス
基板表面の水滴を外側に移動させるようにしている。

【００２７】次に作用を説明する。液晶表示板の製造工
程では、液晶表示板のガラス基板にポリビニルアルコー
ルやポリイミドなどの樹脂配向膜を塗布して焼成した後
や、真空蒸着や電子ビーム蒸着、スパッタリングなどの
処理を行うことによりガラス基板に薄膜トランジスタな
どの素子を一体に形成した後に、純水などの洗浄液を用
いてガラス基板を洗浄する。このような洗浄は、ガラス
基板を乾燥装置の回転板に載置した状態で行うこともで
きるし、他の洗浄装置で洗浄処理を施すこともできる。

【００２８】この洗浄を終えたガラス基板４を回転板５
に載置した状態で、回転軸３に取り付けられたモータ
（不図示）を作動させ、回転板５を高速回転させる。こ
れにより、ガラス基板４に付着した水滴が遠心力によっ
て除去されるが、これと同時に、高速回転しているガラ
ス基板４の表面および裏面の回転中心近傍に、上部噴出
ノズル１７および噴出ノズル６から気体を吹き付け、遠
心力によって除去できない水滴を遠心力が作用する位置
まで移動させる。

【００２９】特に、ガラス基板４の裏面から吹き付けら
れる気体は、気体供給源から配管（何れも図示せず）を
介してフランジ８に導かれ、一対のオイルシール９の間
に形成された環状流路１２から回転軸３の開口部７ａに
至る。この開口部７ａに至った気体は、流路７を経て噴
出ノズル６からガラス基板４の裏面中心に向かって吹き
出される。

【００３０】回転軸３が高速回転すると、オイルシール
９は回転軸３との磨耗によって疲労劣化し、これによっ
てオイルシール９の粉塵（屑など）が発生し、この粉塵
が回転軸の開口部７ａから流路７内に侵入したり、回転
軸の外側に飛散しようとするが、図１に示す乾燥装置で
は回転軸３の先端と噴出ノズル６との間に板状のフィル
タ１６が設けられ、一方、図４に示す乾燥装置では回転
軸３の流路７に直接筒状のフィルタ１６が設けられてい
るため、オイルシール９からの粉塵が流路７内に侵入し
たとしても、これらのフィルタ１６によって除去される
ことになる。

【００３１】一方、第２のフランジ１３に形成された吸
引口１４から排気流路１５を介して、オイルシール９か
ら発生して回転軸の外側に飛散しようとする粉塵を吸い
込むようにしているので、上述したフィルタ１６の作用
と相まって、ガラス基板４の裏面に粉塵が付着すること
はない。

【００３２】なお、以上説明した実施例は、本発明の理
解を容易にするために記載されたものであって、本発明
を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施例に開示された各要素は、本発明の技術
的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨で
ある。例えば、上述した実施例では乾燥対象として液晶
表示板のガラス基板を具体例に挙げて本発明の乾燥装置
を説明したが、本発明の乾燥装置により乾燥できるワー
クはガラス基板にのみ限定されることはない。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
軸の開口部から噴出ノズルに至る気体の流路に濾過手段
を設けているので、回転軸のシール部から生じて流路内
に侵入した塵埃や流路内で発生した塵埃を除去し、清浄
な状態で乾燥されたガラス基板を得ることができる。ま
た、シール部材の近傍に吸引口を設け、当該吸引口から
排気を行うようにすれば、シール部材から発生して回転
軸の外側に飛散しようとする粉塵を適所に排出すること
ができ、塵埃がガラス基板の裏面へ付着するのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガラス基板の乾燥装置
を示す縦断面図である。

【図２】同実施例に係る回転板を示す平面図である。

【図３】同実施例に係るフィルタを示す縦断面図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例に係るガラス基板の乾燥装
置を示す縦断面図である。

【図５】従来のガラス基板の乾燥装置を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１…ベース ３…回転軸 ４…ガラス基板 ５…回転板 ６…噴出ノズル ７…流路 ７ａ…開口部 ８…フランジ ９…オイルシール（シール部材） １３…上部フランジ １４…吸引口 １５…排気流路 １６…フィルタ（濾過手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｆ 9/00 7610−5Ｇ (72)発明者 原 暁 東京都港区赤坂１丁目１番12号 株式会社 芝浦製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス基板を載置しながら当該ガラス基板
   を回転させる回転板と、前記回転板をベースに対して回
   転自在に支持する回転軸と、前記ガラス基板の裏面の回
   転中心近傍に気体を噴出する噴出ノズルとを有し、前記
   回転軸に前記噴出ノズルに連通する前記気体の流路を形
   成し、当該流路の基端が前記回転軸の側面で開口する開
   口部を設けると共に、前記流路と開口部との接続部にシ
   ール部材を設け、前記気体の供給源から前記開口部を介
   して前記噴出ノズルに気体を供給してなるガラス基板の
   乾燥装置において、 前記回転軸の開口部から前記噴出ノズルに至る前記気体
   の流路に濾過手段を設けたことを特徴とするガラス基板
   の乾燥装置。
2. 【請求項２】ガラス基板を載置しながら当該ガラス基板
   を回転させる回転板と、前記回転板をベースに対して回
   転自在に支持する回転軸と、前記ガラス基板の裏面の回
   転中心近傍に気体を噴出する噴出ノズルとを有し、前記
   回転軸に前記噴出ノズルに連通する前記気体の流路を形
   成し、当該流路の基端が前記回転軸の側面で開口する開
   口部を設けると共に、前記流路と開口部との接続部にシ
   ール部材を設け、前記気体の供給源から前記開口部を介
   して前記噴出ノズルに気体を供給してなるガラス基板の
   乾燥装置において、 前記シール部材の近傍に吸引口を設け、当該吸引口から
   排気を行うことを特徴とするガラス基板の乾燥装置。
3. 【請求項３】前記シール部材の近傍に吸引口を設け、当
   該吸引口から排気を行うことを特徴とする請求項１に記
   載のガラス基板の乾燥装置。