JPH0653203A

JPH0653203A - 乾燥装置

Info

Publication number: JPH0653203A
Application number: JP20230492A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ito; 聡伊藤; Yoshiyuki Fukumoto; 義行福本; Atsushi Takeda; 篤武田; Hiroshi Motoyama; 博本山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】溶剤蒸気による安定した乾燥処理を行なう。【構成】処理槽11に収容した処理物18に対し、蒸気誘
導手段23にて処理物18の上部側から溶剤蒸気を導く。【効果】処理物18の上部側から溶剤蒸気の凝縮液化に
よる乾燥が起こり、処理物18に乾燥しみ等が生じるのを
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示器の製
造工程に使用される乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示器の製造工程においては、基板
として用いられるガラス基板（電極パターン形成済みあ
るいは導電パターン形成前の両方を含む）の洗浄水によ
る洗浄後、乾燥を行なう工程がある。この工程に使用さ
れる乾燥装置は、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）等のアルコール系溶剤やフレオンを使用し、この溶
剤蒸気中で基板の乾燥処理を行なう。

【０００３】従来、ＩＰＡ溶剤を用いた乾燥装置は、図
５に示すように、上方に開口した処理槽１を備え、この
処理槽１の処理空間２の底部に、溶剤3aを溜めた溶剤溜
部３が設けられているとともに、溶剤溜部３の下側に溶
剤溜部３を加熱して溶剤蒸気を発生させる加熱部４が設
けられ、一方、処理空間２の上部に、溶剤蒸気を凝縮さ
せて溶剤蒸気が処理槽１外に流出するのを防止する冷却
パイプからなる蒸気凝縮部５が設けられているととも
に、蒸気凝縮部５で凝縮された凝縮液を受収する受桶６
が設けられている。

【０００４】また、複数の基板７を垂直状にセットした
カセット８を処理槽１の上方から処理空間２に対して昇
降させる昇降手段９が配設され、処理空間２の底部に基
板７で溶剤蒸気が凝縮した凝縮液を受収して外部に排出
する平板状の受収部10が配設されている。

【０００５】そして、処理を行なうには、加熱部４で溶
剤溜部３のＩＰＡ溶剤3aを沸騰状態に加熱して溶剤蒸気
を発生させる。発生した溶剤蒸気は、蒸気凝縮部５の作
用により、処理空間２内に滞留する。昇降手段９によ
り、基板７をセットしたカセット８を処理空間２内に投
入し、受収部10の直上で停止させる。溶剤蒸気が基板７
の表面に接触すると、温度差により溶剤蒸気の凝縮液化
が繰返され、溶剤蒸気と基板７の表面に付着した洗浄水
等との置換が行なわれるとともに、溶剤蒸気の蒸発潜熱
により基板７の温度が上昇する。この溶剤蒸気の凝縮
は、基板７の温度が溶剤の沸点に達し、温度差がなくな
るまで続く。乾燥完了後、昇降手段９により、カセット
８を上方に移動させて処理槽１の外部に取出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示器
の基板７の乾燥処理においては、基板７の表面に乾燥し
みが発生することが問題となる。この乾燥しみの発生を
防止するためには、乾燥が基板７の上部側から下部側に
沿って起こるか、あるいは、基板７の全体で同時に起こ
ることが必要である。

【０００７】しかし、特に、基板寸法の大形化および１
回の処理枚数が多くなるにしたがって、基板７の表面に
乾燥しみが発生しやすくなる。これは、基板寸法が大き
くなったり、処理枚数が増えるにしたがって、供給され
る溶剤蒸気量の不足が生じ、溶剤蒸気の供給源である溶
剤溜部３に最も近い基板７の下部が上部より早く乾燥し
始めるため、基板７の下部の乾燥した部分に基板７の上
部で凝縮液化した凝縮液が流れ落ち、乾燥しみを発生さ
せることになる。

【０００８】このような場合、乾燥しみの発生を防止す
るためには、基板寸法、処理枚数に比例して処理槽１の
容積を大形化（ＩＰＡ蒸発面積を大きくする）する必要
がある。しかも、溶剤蒸気が処理槽１の外部に流出する
のを防止するために、蒸気凝縮部５も大形化する必要が
ある。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、処理槽の容量等の大形化を行なわずに、処理物
の下部が上部より早く乾燥するのを防止し、乾燥しみ等
を防止した安定した乾燥処理を行なえる乾燥装置を提供
することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、処理物を収容
する処理槽と、この処理槽内に設けられ溶剤を溜めた溶
剤溜部と、この溶剤溜部を加熱し溶剤蒸気を発生させる
加熱手段と、前記溶剤蒸気を前記処理物の上部側から導
く蒸気誘導手段と、前記処理物で溶剤蒸気が凝縮液化し
た凝縮液を受収する受収部とを備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明では、処理槽に収容された処理物に対
し、その上部側から蒸気誘導手段にて溶剤蒸気を導くこ
とにより、処理物の上部側から溶剤蒸気の凝縮液化によ
る乾燥が起こり、乾燥しみ等を防止した安定した乾燥処
理を行なえる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例の構成を図１ないし
図３を参照して説明する。

【００１３】図１は乾燥装置の構成図を示し、11は処理
槽で、上部に開口する処理空間12が形成されている。

【００１４】処理空間12の底部には、例えばＩＰＡ（イ
ソプロピルアルコール）溶剤13を溜めた溶剤溜部14が設
けられ、この溶剤溜部14の下側に溶剤溜部14を加熱して
溶剤蒸気を発生させる加熱手段15が設けられている。

【００１５】処理空間12の上端開口の内周部には、溶剤
蒸気を凝縮させて溶剤蒸気が処理槽11の外部に流出する
のを防止する蒸気凝縮部16が設けられ、この蒸気凝縮部
16の下側に蒸気凝縮部16で凝縮された凝縮液を受収する
受桶17が設けられている。蒸気凝縮部16は、冷却された
冷媒が流通される冷却パイプからなる。

【００１６】また、処理物としての複数の基板18を垂直
状にセットしたカセット19を処理槽11の上方から処理空
間12に対して昇降させる昇降手段20が配設されている。

【００１７】さらに、処理空間12の底部の溶剤溜部14の
上方には、基板17で溶剤蒸気が凝縮した凝縮液を受収し
て外部に排出する受収部21が配設されている。この受収
部21は、図２にも示すように、底板22、四方の蒸気誘導
手段としての側板23からなる箱形で、縦および横寸法が
カセット19が収まる寸法、好ましくはカセット19より１
０〜１００mm大きい寸法に形成されている。側板23の高
さについては、基板18の高さの１／３以上で、上限は溶
剤溜部14の蒸発面積、溶剤蒸気の単位時間当たりの蒸発
量、蒸気凝縮部16の上下方向寸法の長さ等、装置全体の
構造を考慮して適宜に設定すればよく、好ましくは基板
18の高さの１／２以上から基板18の高さと同じ寸法が適
する。なお、側板23の下部には受収した凝縮液を処理槽
１の外部に排出するための排出パイプ24が突設されてい
る。

【００１８】次に、本実施例の作用を説明する。

【００１９】加熱手段15で溶剤溜部14の溶剤13を沸騰状
態に加熱して溶剤蒸気を発生させる。発生した溶剤蒸気
は、処理槽11の内壁面と受収部21の側板23との間を通じ
て処理空間12に流出し、蒸気凝縮部16の作用によりこの
蒸気凝縮部16の下方の処理空間12および受収部21内に滞
留する。

【００２０】複数の基板18を垂直状に挿入したカセット
19を昇降手段20にセットし、この昇降手段20により、カ
セット19を下方に移動させて受収部21内に進入した位置
で停止させる。

【００２１】溶剤蒸気で満たされた受収部21内にカセッ
ト19が挿入され、溶剤蒸気が基板18の表面に接触する
と、温度差により溶剤蒸気の凝縮液化が繰返され、溶剤
蒸気と基板18の表面に付着する洗浄水等との置換が行な
われるとともに、溶剤蒸気の蒸発潜熱により基板18の温
度が上昇する。

【００２２】なお、溶剤蒸気で満たされた受収部21内に
カセット19を挿入した際、溶剤蒸気は基板18およびカセ
ット19の表面に接触し、一度に多量の溶剤蒸気が凝縮消
費され、受収部21内の溶剤蒸気分圧が下がる。そのた
め、受収部21の側板23の上部に導かれた溶剤蒸気が受収
部21の上部から内部に流入する。したがって、基板18の
下部よりも上部で溶剤蒸気が多く凝縮するとともに、基
板18の下部より上部の方が温度上昇が早くなり、基板18
の上部から下部の方向に順次乾燥する。

【００２３】そして、溶剤蒸気の凝縮は、基板18の温度
が溶剤13の沸点に達し、温度差がなくなるまで続く。乾
燥完了後、昇降手段20により、カセット19を上方に移動
させて処理槽11の外部に取出す。

【００２４】なお、処理しようとする基板18を昇降手段
20で処理空間12内に挿入する際、できるだけ高速で行な
うのが好ましい。すなわち、基板18が受収部21内に入る
までは、基板18の温度上昇は基板18の上部より下部の方
が早くなるため、低速で挿入した場合、基板18の下部が
受収部21内に入るまでに乾燥されることになるためであ
る。具体的な挿入速度については、装置構造、サイズ、
あるいは単位時間当たりの溶剤蒸気発生量などを考慮し
て適宜に設定する。

【００２５】以上のように、基板18の上部から溶剤蒸気
を導くことにより、基板18の上部から下部に沿って乾燥
が起こり、特に、基板寸法が大きくなったり、１回の処
理枚数が増えた場合でも乾燥しみが発生するのを防止で
き、基板18の安定した乾燥処理を行なうことができる。

【００２６】そして、本実施例装置と従来装置におい
て、乾燥過程における基板18の温度分布の測定実験を行
なった。測定基板18は、４００×３００×１．１mmで、
表面にＭｏ薄膜の形成されたガラスである。受収部21
は、ステレンス製（板厚１．５mm）で、幅５６０×奥行
き４５０×高さ４２０mmのものを使用した。測定方法
は、図３に示す基板18内の５箇所に熱電対を張付け、こ
の温度測定のできる基板18を１枚とともに２４枚の基板
18を入れたカセット19を純水（２２℃）中に浸漬した
後、本実施例装置および従来装置とも同量の溶剤蒸気中
に下降させて乾燥させた場合のＩＰＡ沸点（８２℃）ま
での到達時間を測定した。その結果を次の表１に示す。

【００２７】

【表１】本実施例装置の場合、基板18内での到達時間にまったく
差が認められなかった。このことから基板18は全面略同
時に乾燥したと考えられる。一方、従来装置の場合、基
板18の下部から上部に沿って乾燥したと考えられる。

【００２８】そして、それぞれの基板18を乾燥後、目視
検査を行なった結果、本実施例装置を用いた基板18には
乾燥むらあるいは乾燥しみは認められなかったが、従来
装置を用いた基板18には基板18内の一部分に乾燥しみが
認められた。

【００２９】次に、図４は本発明の他の実施例を示す。
この実施例では、処理槽11に処理空間12の上部に連通す
る蒸気誘導手段としての開口部11a を設け、この開口部
11aの外側に溶剤13を溜めた上部の溶剤溜部14a を処理
空間12の下部の溶剤溜部14とともに設ける。加熱手段15
は、処理槽11および溶剤溜部14a の外側を囲繞する容器
31内に温水32を供給する。受収部21はすり鉢状に形成す
る。

【００３０】そして、加熱手段15の加熱により下部の溶
剤溜部14で発生した溶剤蒸気は、処理槽11の内壁面と受
収部21との間を通じて処理空間12の下部側から流入し、
一方、上部の溶剤溜部14a で発生した溶剤蒸気は、開口
部11a を通じて処理空間12の上部側から流入し、溶剤蒸
気が処理空間12内に滞留する。

【００３１】この溶剤蒸気で満たされた処理空間12内に
カセット19を挿入すると、溶剤蒸気は基板18およびカセ
ット19の表面に接触し、一度に多量の溶剤蒸気が凝縮消
費され、処理空間12内の溶剤蒸気分圧が一旦下がる。し
かし、開口部11a から処理空間12内に流入する溶剤蒸気
が基板18の上部側から下部に流れるため、基板18の全体
で溶剤蒸気の凝縮による乾燥が略均一に起こる。

【００３２】したがって、この実施例においては、基板
18の上部から溶剤蒸気を導くことにより、基板18の全体
で略均一に乾燥が起こり、特に、基板寸法が大きくなっ
たり、１回の処理枚数が増えた場合でも乾燥しみが発生
するのを防止でき、基板18の安定した乾燥処理を行なう
ことができる。

【００３３】また、前記各実施例では溶剤蒸気による乾
燥作用について説明したが、溶剤蒸気による洗浄作用も
同時に得られる。これは、溶剤蒸気が基板18の表面に接
触し、温度差により溶剤蒸気の凝縮液化が行なわれる
際、油脂が溶解され、付着物が洗い流されて除去され
る。

【００３４】この洗浄作用の関係式を次に示す。なお、
Ｗは洗浄物重量、Ｃは比熱、ｔ1 は溶剤沸点、ｔ2 は処
理物初期温度、γは潜熱、ωは凝縮量、Ｑは凝縮する熱
量である。

【００３５】ＷＣ（ｔ1 −ｔ2 ）＝γω＝Ｑ凝縮量は温度差（ｔ1 −ｔ2 ）に依存しており、洗浄効
果を高めるには、基板18等の温度を十分に下げ、蒸気凝
縮時間を長くすることが必要である。

【００３６】そして、前述のように、処理空間12へのカ
セット19の挿入時、処理空間12内の溶剤蒸気分圧が一旦
下がるが、基板18の上部から溶剤蒸気を導くため、基板
18の上部側から溶剤蒸気の凝縮液化が進行し、基板18の
表面をまんべんなく洗い流し、洗浄効果が向上するとと
もに、特にサブミクロンの異物除去に著しい効果が得ら
れる。このことは、従来の装置において、処理空間内の
溶剤蒸気分圧が一旦下がると、基板下部から溶剤蒸気が
立ち上ぼるため、溶剤蒸気が基板上部まで上昇する間に
基板上部の温度が上昇してしまい、その基板上部の凝縮
液化量が少なくなり、微粒子の取り残しによる洗浄むら
が発生する問題があり、この問題を本実施例の装置によ
り解決することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、処理槽に収容された処
理物に対し、その上部側から蒸気誘導手段にて溶剤蒸気
を導くため、処理物の上部側から溶剤蒸気の凝縮液化に
よる乾燥が起こり、乾燥しみ等を防止した安定した乾燥
処理を行なえる。特に、処理物の大形化および１回の処
理量が増えた場合でも、処理槽の容量等の大形化を行な
わずに、安定した乾燥処理を行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾燥装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】同上実施例の一部の斜視図である。

【図３】同上実施例において基板の温度測定を行なう際
の熱電対の配置を示す説明図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す構成図である。

【図５】従来の乾燥装置の構成図である。

【符号の説明】

11 処理槽 11a 蒸気誘導手段としての開口部 13 溶剤 14，14a 溶剤溜部 15 加熱手段 21 受収部 23 蒸気誘導手段としての側板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田篤神奈川県川崎市幸区堀川町72番地株式会社東芝堀川町工場内 (72)発明者本山博栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須電子管工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理物を収容する処理槽と、この処理槽内に設けられ溶剤を溜めた溶剤溜部と、この溶剤溜部を加熱し溶剤蒸気を発生させる加熱手段
と、前記溶剤蒸気を前記処理物の上部側から導く蒸気誘導手
段と、前記処理物で溶剤蒸気が凝縮液化した凝縮液を受収する
受収部とを備えたことを特徴とする乾燥装置。