JPH0691216A - 塗膜乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明の塗膜乾燥装置は、塗膜を被着した基板
の温度がどの部位においても均一な適正温度となるよう
に制御するとともに、この基板が格納されている乾燥空
間の湿度を適正湿度になるように制御するようにしたも
のである。 【効果】本発明の塗膜乾燥装置は、塗膜の乾燥ムラの発
生を防止することができるようになる結果、この基板を
組み込んだ製品の生産歩留向上の一助となることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示素子
（以下、ＬＣＤとよぶ。）の製造に用いられる配向膜な
どの塗膜の乾燥処理に好適な塗膜乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来においては、例えばＳＴＮ（Super
Twisted Nematic)型の液晶表示素子の製造は、図３に示
すようなシステムにより行われている。すなわち、この
製造システムは、コンベア装置により透明なガラス製の
基板を受け入れる受入部Ａと、この受入部Ａにて受け入
れられた基板を洗浄する例えばカセット式洗浄装置や枚
葉式洗浄装置などからなる初期洗浄部Ｂと、この初期洗
浄部Ｂにて洗浄された基板に透明電極膜（ＩＴＯ膜）を
例えば真空蒸着法、スパッタリング法などにより被着す
る透明電極膜形成部Ｃと、この透明電極膜形成部Ｃにて
透明電極膜を被着した基板上にレジストを塗布したのち
現像・露光する第１透明電極膜処理Ｄと、この第１透明
電極膜処理部Ｄにおける各処理を施された基板上のレジ
ストを利用してエッチング・レジスト除去・洗浄・乾燥
処理・表面処理膜形成を行う第２透明電極膜処理部Ｅ
と、この第２透明電極膜処理部Ｅを経由してきた基板に
例えばポリイミド樹脂などからなる配向膜を例えばロー
ルコータなどにより被着し乾燥する配向膜被着部Ｆと、
この配向膜被着部Ｆにて被着された配向膜を一定方向に
圧擦して液晶分子を一定方向に配列させるラビング部Ｇ
と、このラビング部Ｇにてラビング処理された基板を洗
浄・乾燥させる洗浄部Ｈと、この洗浄部Ｈにて洗浄され
た基板上に例えばスクリーン印刷機などによりコモン電
極転写印刷・シール剤印刷を行う印刷部Ｉと、コモン電
極転写印刷・シール剤印刷を終えた一対の基板をスペー
サを介して紫外線硬化型の接着剤を用いて貼り合せる基
板貼り合わせ部Ｊと、この基板貼り合わせ部Ｊにて貼り
合わされた一対の基板間に十分脱気したＳＴＮ型液晶材
料を注入したのち封止樹脂により注入穴を封止する液晶
注入部Ｋと、この液晶注入部Ｋを経由してきた基板をセ
ルに分断するセル分断部Ｌと、このセル分断部Ｌを経由
してきた基板に偏光板・光反射板を貼付する貼付部Ｍ
と、この貼付部Ｍを経由した基板の最終検査を行う検査
部Ｎとからなっている。ところで、従来、配向膜被着部
Ｆにおいては、図４に示すように、ロールコータなどに
より配向膜Ｑが被着された基板Ｐは、保温チャンバに格
納された一枚のホットプレートＳ上に、直接載置してい
た。

【０００３】しかしながら、従来の配向膜Ｍの乾燥方法
では、基板の温度分布が均一にならず、しかも、保温チ
ャンバ内部の雰囲気を一定に保つことが困難であるた
め、乾燥ムラが発生している。このような乾燥ムラは、
ＬＣＤ製品にしたときの表示ムラとなり、生産歩留低下
の一因となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の配向膜乾燥方法では、基板の温度分布が均一になら
ず、しかも、保温チャンバ内部の雰囲気を一定に保つこ
とが困難であるため、乾燥ムラが発生している。このよ
うな乾燥ムラは、ＬＣＤ製品にしたときの表示ムラとな
り、生産歩留低下の一因となっている。本発明は、上記
事情を参酌してなされたもので、塗膜乾燥ムラの発生し
ない塗膜乾燥装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の塗膜乾燥装置
は、塗膜を被着した基板の温度がどの部位においても均
一な適正温度となるように制御するとともに、この基板
が格納されている乾燥空間の湿度を適正湿度になるよう
に制御するようにしたものである。

【０００６】

【作用】このような構成を有する塗膜乾燥装置は、塗膜
の乾燥ムラの発生を防止することができるようになる結
果、この基板を組み込んだ製品の生産歩留向上の一助と
なることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。

【０００８】図１は、この実施例の塗膜乾燥装置を示し
ている。この塗膜乾燥装置は、配向膜１ａが塗着された
矩形状の液晶基板１を格納する保温格納部２と、この保
温格納部２の底部に敷設された基板加熱部３と、保温格
納部２の底部に立設された複数のピン４…からなり液晶
基板１を保温格納部２の底部から離間して浮遊状態で支
持する基板支持部５と、保温格納部２の天井部の中央に
取り付けられ基板支持部５により支持された液晶基板１
全面の温度分布を検出する温度分布検出部６と、保温格
納部２の側部に設けられ保温格納部２により形成された
乾燥空間７の湿度を調節する湿度調節部８と、保温格納
部２の天井部に取付けられ乾燥空間７の湿度を検出する
湿度検出部９と、温度分布検出部６および湿度検出部９
に電気的に接続されこれらの検出結果に基づいて基板加
熱部３および湿度調節部８を最適状態に制御する演算制
御部１０とから構成されている。しかして、基板加熱部
３は、２次元面に沿って格子状に配設された例えば“シ
リコンラバーヒータ”（商品名：株式会社 オーエム）
などからなり且つ寸法が例えば縦１０ｍｍかつ横１０ｍ
ｍ程度の微小発熱体１１…と、これら微小発熱体１１…
に各別に給電する加熱アンプ１２とからなっている。上
記微小発熱体１１…は、基板支持部５によって支持され
た液晶基板１の下面直下の全領域に渡って保温格納部２
の底部に敷設されている。そして、加熱アンプ１２は、
微小発熱体１１…のそれぞれに各別に電気的に接続さ
れ、通電電圧の調整により、各微小発熱体１１…の温度
を独立して制御することができるようになっている。一
方、基板支持部５を構成するピン４…は、矩形状の液晶
基板１を、その辺縁部にて当接支持する位置に立設され
ている。さらに、温度分布検出部６は、基板支持部５に
より支持された液晶基板１から放射される赤外線を受光
して受光量に応じた大きさの電圧を有する映像信号ＳＶ
に変換するものである。すなわち、この温度分布検出部
６は、２次元的に配置された図示せぬ赤外線受光素子を
有しこれらの赤外線受光素子を走査することにより映像
信号ＳＶを出力する赤外線カメラ６ａと、この赤外線カ
メラ６ａから出力された映像信号ＳＶに基づいて液晶基
板１の表面温度分布を示す画像を形成して表面温度分布
信号ＳＴを出力する画像処理部６ｂとからなっている。
なお、映像信号ＳＶは、液晶基板１の位置座標とこの位
置座標における温度とを同時に示している。さらに、湿
度調節部８は、保温格納部２の一側壁に設けられ外気を
乾燥空間７に導入するモータ１３及びこのモータ１３に
連結された送風ファン１４を有する送風機１５と、送風
機１５に対向する保温格納部２の他側壁に設けられ送風
機１５により送風された乾燥空間７内の空気を外部に逃
す排気口１６と、送風機１５のモータに電気的に接続さ
れ給電量の調節により送風ファン１４の回転数を調節す
るモータアンプ１７とからなっている。さらに、湿度検
出部９は、乾燥空間７内の湿度を検出して湿度検出信号
ＳＨを出力するようになっている。さらに、演算制御部
１０には、適正温度範囲ΔＴ並びに適正湿度範囲ΔＨが
設定され、表面温度分布信号ＳＴが示す基板温度Ｔ並び
に湿度検出信号ＳＨが示す乾燥空間７の湿度Ｈが、適正
温度範囲ΔＴ並びに適正湿度範囲ΔＨから外れたとき
に、“異状”と判断し、温度制御信号ＳＣＴ並びに湿度
制御信号ＳＣＨを加熱アンプ１２並びにモータアンプ１
７に印加し、“異状”状態を解消するようになってい
る。つぎに、上記構成の塗膜乾燥装置の作動について述
べる。

【０００９】まず、配向膜１ａが例えばロールコータな
どの印刷装置により塗着されたばかりの液晶基板１の辺
縁部を基板支持部５を構成するピン４…により支持させ
る。つぎに、演算制御部１０から温度制御信号ＳＣＴが
加熱アンプ１２に印加され、この加熱アンプ１２から各
微小発熱体１１…に各別に給電される。この結果、微小
発熱体１１…は、電気抵抗熱により発熱する。一方、演
算制御部１０からは湿度制御信号ＳＣＨがモータアンプ
１７に印加され、このモータアンプ１７からは送風機１
５のモータ１３に給電される。その結果、送風ファン１
４が高速で回転し、風が保温格納部２の一側壁から他側
壁に向かって吹き付けられた後、排気口１６から外部に
吐き出される。しかして、基板支持部５に支持されてい
る液晶基板１は、微小発熱体１１…の発熱に従って昇温
し、一定の時間経過後に平衡温度に達する。これにとも
ない液晶基板１からは、表面温度に応じた強度の赤外線
が、温度分布検出部６のに向かって放射される。そし
て、この赤外線を受光した温度分布検出部６の赤外線カ
メラ６ａからは、映像信号ＳＶが画像処理部６ｂに出力
される。さらに、画像処理部６ｂからは、液晶基板１の
位置座標とこの位置座標における温度とを同時に示す表
面温度分布信号ＳＴが演算制御部１０に出力される。そ
して、この演算制御部１０にては、図２に示すように、
あらかじめ設定されている適正温度範囲ΔＴから外れて
いる異状温度領域ＤＡを検出する。そして、この異状温
度領域ＤＡの適正温度範囲ΔＴに対する高低差に応じ
て、この異状温度領域ＤＡが適正温度範囲ΔＴに入るよ
うにするための温度制御信号ＳＣＴが加熱アンプ１２に
印加される。そして、異状温度領域ＤＡの適正温度範囲
ΔＴに対する高低差に応じて、異状温度領域ＤＡ直下の
微小発熱体１１…への給電量を増減させ、異状温度領域
ＤＡが適正温度範囲ΔＴ内に入るようにフィードバック
制御される。一方、湿度検出部９にては、乾燥空間７内
の湿度を検出し湿度検出信号ＳＨが演算制御部１０に出
力される。そして、この湿度検出信号ＳＨが示す乾燥空
間７の湿度Ｈが、適正湿度範囲ΔＨから外れたときに、
この“異状”状態を解消する湿度制御信号ＳＣＨがモー
タアンプ１７に出力される。すなわち、湿度制御信号Ｓ
ＣＨにより、送風ファン１４の回転数が適正湿度範囲Δ
Ｈに対する高低差に応じて増減し、乾燥空間７の湿度Ｈ
が適正湿度範囲ΔＨに入るようにフィードバック制御さ
れる。

【００１０】以上のように、この実施例の塗膜乾燥装置
によれば、液晶基板１の温度がどの部位においても適正
温度範囲ΔＴ内に入るようにフィードバック制御すると
ともに、液晶基板１が格納されている乾燥空間７の湿度
を適正湿度範囲ΔＨに入るようにフィードバック制御す
るようにしているので、配向膜１ａの乾燥ムラの発生を
防止することができる。その結果、この液晶基板１を組
み込んだＬＣＤ製品の表示ムラもなくなり、生産歩留の
向上の一助となることができる。

【００１１】なお、上記実施例の図１においては、湿度
検出部９は乾燥空間７の一か所の湿度を検出している
が、乾燥空間７の複数箇所の湿度を検出し、複数の湿度
データに基づいて、湿度制御を行うようにしてもよい。
さらに、上記実施例においては、湿度の制御を適正湿度
範囲ΔＨに入るようにしているが、湿度閾値ＨＯを設定
し、乾燥空間７内の湿度が、この湿度閾値ＨＯ以下とな
るように制御するようにしてもよい。さらに、上記実施
例においては、乾燥空間７に一枚の液晶基板１を格納す
る場合を例示しているが、乾燥空間７に複数枚の液晶基
板１を格納する場合にもこの発明を適用することができ
る。また、図１における基板加熱部３と温度分布検出部
６の位置関係を逆転させてもよく、なおかつ、横方向に
配設させてもよい。さらに、上記実施例においては、基
板加熱部３として微小発熱体１１…を採用しているが、
温度分布を均一化することができるものであれば、通常
の電熱線でもよい。また、上記実施例においては、湿度
調節部８として送風ファン１４を用いているが、これに
限ることなく除湿器を用いてもよい。

【００１２】さらにまた、この発明の塗膜乾燥装置は、
液晶基板上に塗着された配向膜１ａの乾燥に限ることな
く、一般的に使われている印刷機の乾燥工程に導入して
もよい。また、印刷塗膜以外に普通の塗装による塗膜の
乾燥にも適用することができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明の塗膜乾燥装置は、塗膜を被着し
た基板の温度がどの部位においても均一な適正温度とな
るように制御するとともに、この基板が格納されている
乾燥空間の湿度を適正湿度になるように制御するように
しているので、塗膜の乾燥ムラの発生を防止することが
できる。その結果、この塗膜を被着した基板を組み込ん
だ製品の生産歩留向上の一助となることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の塗膜乾燥装置の構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の塗膜乾燥装置の作用説明図
である。

【図３】従来の液晶表示素子の製造装置の説明図であ
る。

【図４】従来の塗膜乾燥装置の説明図である。

【符号の説明】

１：液晶基板，２：保温格納部，３：基板加熱部，５：
基板支持部，６：温度分布検出部，８：湿度調節部，
９：湿度検出部，１０：演算制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗膜が被着された基板を格納する保温格納
   部と、各別に温度制御可能な複数の加熱子が上記基板に
   対向して設けられ上記基板を加熱する基板加熱部と、上
   記基板を上記基板加熱部から離間して支持する基板支持
   部と、上記保温格納部の上記基板を挾んで上記基板加熱
   部と反対側に設けられ上記基板支持部により支持されて
   いる基板の温度分布を検出する温度分布検出部と、上記
   保温格納部内部の湿度を調節する湿度調節部と、上記保
   温格納部内部の湿度を検出する湿度検出部と、上記温度
   分布検出部にて検出された上記基板の温度分布および上
   記湿度検出部にて検出された上記保温格納部内部の湿度
   に基づいて上記各加熱子および上記湿度調節部を制御し
   上記基板の温度分布および上記保温格納部内部の湿度を
   所定状態にする演算制御部とを具備することを特徴とす
   る塗膜乾燥装置。