JPH11319741A

JPH11319741A - 除塵方法及び除塵装置

Info

Publication number: JPH11319741A
Application number: JP12843498A
Authority: JP
Inventors: Moritoshi Kanno; 盛利管野; Tomoo Muto; 知雄武藤
Original assignee: HUEGLE ELECTRONICS KK
Current assignee: HUEGLE ELECTRONICS KK
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-24
Also published as: TW402528B

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶パネル等の除塵対象物表面の静電気を除
去し、高効率の除塵を可能にする。除塵対象物への塵芥
の静電吸着や静電破壊を防止し、製品の歩留まりや生産
性を向上させる。【解決手段】圧送された清浄空気をイオン化させるイ
オナイザー１４、イオン化空気に超音波振動を与える超
音波発生器１５、イオン化された超音波空気流を除塵対
象物３０方向へ噴射させる吐出ノズル１６を備えた吐出
チャンバー１３と、この吐出チャンバー１３に並設さ
れ、かつ、除塵対象物３０方向に向けて配置された吸引
ノズル２１を有する吸引チャンバー２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁物、特に液晶
用ガラス基板やアレーパネル等の表面に付着した塵芥を
除去する除塵方法及び除塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルのアレー製造工程には、ガラ
ス基板やアレーパネルを洗浄する工程が多くあり、洗浄
方法としては、純水や洗浄液による超音波洗浄方法（湿
式方法）と、清浄な空気を吹き付けて塵芥を吹き飛ばす
方法（乾式方法）とが知られている。特に、後者の乾式
方法は、洗浄に要する時間が短いこと、設備が比較的小
型で簡単であるため、最近多く採用されている。

【０００３】例えば、乾式方法の従来技術として、実用
新案登録第２５６７１９１号公報に記載されたパネル体
の除塵装置や、特開平７−６０２１１号公報に記載され
た除塵装置がある。これらのうち、実用新案登録第２５
６７１９１号公報記載の除塵装置は、エア吸入室と、超
音波発生器を内蔵したエア排出室とを並設し、このエア
排出室に設けたエア吹出口からパネル体（除塵対象物）
に超音波エアを吹き付け、そのエアをエア吸入室のエア
吸入口から吸い込むようにしたものである。また、特開
平７−６０２１１号公報記載の除塵装置は、エア吸入室
を中心にしてその外側にエア排出室を形成すると共に、
エア排出室内のエアに超音波振動を与える第１噴出ノズ
ル、第２噴出ノズルをエア吸入室の吸引ノズルの前後に
それぞれ配置し、これらのノズルから、互いに接近する
方向で超音波エアを除塵対象物へ向け噴出させて、その
エアを吸引ノズルから吸い込むようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術には次のような問題がある。まず、除塵対象
物が絶縁体である場合、清浄空気を圧送して高速化した
気流を除塵対象物に噴射すると、除塵対象物を帯電させ
てしまい、塵芥が静電吸着されて所望の除塵作用が得ら
れない。例えば、薄膜形成前の液晶ガラス基板の場合、
絶縁体であるガラス基板が帯電されやすく、静電気によ
って塵芥がガラス基板に吸着、堆積してしまい、ガラス
基板を汚染するおそれがある。更に、薄膜素子やパター
ン形成後のアレーパネルの場合、上述した静電気吸着に
よる汚染の他に、静電気放電（ＥＳＤ）によってＴＦＴ
微細素子を破損する等の致命的な問題を生じていた。

【０００５】そこで本発明は、塵芥の静電気吸着や静電
気放電を招くことなく、高効率の除塵を可能にした除塵
方法及び除塵装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の除塵方法は、清浄空気をイオン化し
たイオン化空気に超音波振動を与えて超音波空気流を生
成し、この超音波空気流を除塵対象物の表面に噴射させ
ると共に、前記除塵対象物の表面を経た空気流を吸引す
るものである。

【０００７】また、請求項２記載の除塵装置は、圧送さ
れた清浄空気をイオン化させるイオナイザー、イオン化
空気に超音波振動を与える超音波発生器、イオン化され
た超音波空気流を除塵対象物方向へ噴射させる吐出ノズ
ルを備えた吐出チャンバーと、この吐出チャンバーに並
設され、かつ、除塵対象物方向に向けて配置された吸引
ノズルを有する吸引チャンバーとを備えたものである。

【０００８】ここで、上記除塵装置におけるイオナイザ
ーとしては、請求項３に記載するように、例えばコロナ
放電を利用したイオン発生装置を用いることができる。
また、請求項４に記載するように、前記吐出ノズルの先
端部と除電対象物の表面との間隔は、ほぼ１ｍｍ〜１０
ｍｍの範囲であれば所望の除電効果、除塵効果を得るこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、実施形態の除塵装置１０の主要
部を概略的に示す図であり、図において、１１，１２は
互いに隔絶された吐出チャンバー１３、吸引チャンバー
２０を形成するケーシングである。吐出チャンバー１３
の内部には、例えばコロナ放電によって清浄空気を正、
負にイオン化するイオナイザー１４が配置されている。
１４ａはイオナイザー１４の放電電極（エミッタ）であ
り、商用周波数の高電圧が印加される。なお、イオナイ
ザーとしては、コロナ放電のほかに紫外線、軟Ｘ線、放
射性物質を用いたもの等、種々の方式のものが利用可能
である。

【００１０】吐出チャンバー１３の底板１７には、幅狭
の吐出ノズル１６が紙面の表裏方向（除塵対象物３０の
幅方向）に所定の奥行きをもって形成され、また、吸引
チャンバー２０の底板２２には、幅広の吸引ノズル２１
が同じく紙面の表裏方向に所定の奥行きをもって形成さ
れている。これらの吐出ノズル１６、吸引ノズル２１は
互いに平行であって除塵対象物３０の表面に対しても平
行に配置される。ここで、吐出ノズル１６の先端部（下
端部）と除塵対象物３０の表面との間隔ｄは２ｍｍに設
定されているが、１〜１０ｍｍの範囲であれば所期の除
電効果、除塵効果が得られることが確認されている。除
塵対象物３０としては、液晶用ガラス基板、アレーパネ
ル、フィルム液晶等、除塵が必要とされる種々の板状
体、帯状体である。なお、除塵動作時には、除塵装置１
０に対して除塵対象物３０を相対的に図の左右方向に移
動させるものである。

【００１１】吐出ノズル１６及び吸引ノズル２１は、各
々の中心線が互いに接近する方向に傾斜させてあると共
に、連続する底板１７，２２の下面は凹面状に切り欠か
れており、これによって吐出ノズル１６から噴出した空
気流が除塵対象物３０を経て効率よく吸引ノズル２１に
吸い込まれるように考慮されている。

【００１２】また、吐出チャンバー１３内の前記吐出ノ
ズル１６の上面には、超音波発生器１５が配置されてい
る。この超音波発生器１５は、その内部を通過して吐出
ノズル１６から噴射される空気に超音波振動を与えるた
めのものである。

【００１３】上記構成において、吐出チャンバー１３に
は、圧縮空気源からＨＥＰＡフィルタを介して清浄空気
が送られるようになっており、吸引チャンバー２０には
吸い込んだ塵芥を負圧によって圧送（吸引）し回収する
手段が付加されているが、便宜上、これらの構成は図示
を省略する。

【００１４】以下、本実施形態の動作を、従来技術との
比較実験も含めて説明する。図１における間隔ｄを２ｍ
ｍに設定し、ＨＥＰＡフィルタを通過した清浄空気を吐
出チャンバー１３に送ると、イオナイザー１４によって
正負の空気イオンが発生し、このイオン化空気が超音波
発生器１５を通過すると超音波空気流となって吐出ノズ
ル１６から除塵対象物３０の表面に噴射される。除塵対
象物３０が帯電している場合、イオン化された超音波空
気流の正負のイオンが静電気を除去し、更に、超音波空
気流の空力学的な除塵力が重畳されて除塵対象物３０の
表面の塵芥を離脱させ、近傍の吸引ノズル２１から吸引
チャンバー２０内に吸い込み、集塵する。

【００１５】なお、イオン化空気が吐出ノズル１６の下
方に発生していることは、ヒューグルエレクトロニクス
株式会社製のプレートモニターによって確認した。すな
わち、プレートを予め約１２００Ｖに帯電させたプレー
トモニターを吐出チャンバー１６の下方に置き、イオナ
イザーを動作させてイオン化空気をプレートに噴射した
結果、プレートの電圧は１秒以内に１００Ｖ以下に低下
したことが観察され、これによってイオン化空気による
除電作用が確認された。

【００１６】次に、本実施形態と従来技術との比較実験
の内容及びその結果を述べる。この実験に使用した本実
施形態の除塵装置の基本的構造は図１に示したとおりで
あり、また、従来技術の除塵装置の基本的構造は図２に
示すとおりである。図２において、４０は吐出チャンバ
ー、４１は吐出ノズル、４２は超音波発生器、５０は吸
引チャンバー、５１は吸引ノズルである。本実施形態、
従来技術共に、吐出チャンバー、吸引チャンバーの大き
さは同一とし、運転条件も次のように同一とした。吐出圧力：４５０ｍｍＡｇ吸引圧力：−３７０ｍｍＡｇ除塵対象物までの間隔ｄ：２ｍｍ

【００１７】クロム（Ｃｒ）を片面に蒸着したガラス基
板（３００ｍｍ×３２０ｍｍ×１．２ｍｍ厚）を予め洗
剤と純水により洗浄し、乾燥させた後、標準粒子（ＰＳ
Ｌ）を乾式にて塗布し、本実施形態、従来技術の両除塵
装置により除塵した。標準粒子の計数には、ヒューグル
エレクトロニクス株式会社製のＰＩＰ−７０ガラスパー
ティクルカウンターを使用し、ガラス洗浄後（バックグ
ラウンドとして）、標準粒子散布後、除塵後にそれぞれ
測定した。

【００１８】本実施形態及び従来技術による洗浄後、散
布後、除塵後の標準粒子数と、除塵率との比較結果を図
３に示す。また、本実施形態による散布後、除塵後の上
記ガラスパーティクルカウンターの測定データを図４、
図５に示し、従来技術による散布後、除塵後の同測定デ
ータを図６、図７に示す。なお、ガラス基板上の測定面
積は２８０ｍｍ×２８０ｍｍであり、標準粒子の直径は
サイズＳ：４μｍ、サイズＭ：６μｍ、サイズＬ：８μ
ｍである。

【００１９】これらの比較結果から明らかなように、本
実施形態によれば、従来技術よりも著しく除塵率が向上
している。これは、吐出ノズルから噴射される超音波空
気流がイオン化空気からなり、これによって除塵対象物
３０の表面が除電されて塵芥の静電吸着がかなり防止さ
れた結果によるものである。

【００２０】なお、図示されていないが、イオナイザー
を内蔵した吐出チャンバーを吸引チャンバーの反対側に
もう一つ配置し、吸引チャンバーの前後からイオン化さ
れた超音波空気流を噴出させて中央の吸引チャンバーに
より吸引するように構成しても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明の除塵方法によれ
ば、イオン化された超音波空気流を除塵対象物に噴射す
ることにより、除塵対象物の除電が速やかに行われ、静
電吸着された塵芥を除去することによって除塵効率の大
幅な向上、更には静電気放電による素子破壊の未然防止
が可能になる。このため、清浄度が要求される液晶用ガ
ラス基板やアレーパネル、フィルム液晶等の精密除塵を
行うことができ、製品の歩留まり及び生産性向上に寄与
することができる。また、本発明の除塵装置は、超音波
式の除塵装置にイオナイザーを備えるだけで実現可能で
あるから、低コストにて提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の主要部を概略的に示す図で
ある。

【図２】従来技術の主要部を概略的に示す図である。

【図３】本発明の実施形態及び従来技術による洗浄後、
散布後、除塵後の標準粒子数及び除塵率との比較結果を
示す図である。

【図４】本発明の実施形態による標準粒子散布後のガラ
スパーティクルカウンターの測定データである。

【図５】本発明の実施形態による除塵後のガラスパーテ
ィクルカウンターの測定データである。

【図６】従来技術による標準粒子散布後のガラスパーテ
ィクルカウンターの測定データである。

【図７】従来技術による除塵後のガラスパーティクルカ
ウンターの測定データである。

【符号の説明】

１０除塵装置１１，１２ケーシング１３吐出チャンバー１４イオナイザー１４ａ放電電極１５超音波発生器１６吐出ノズル１７，２２底板２０吸引チャンバー２１吸引ノズル３０除塵対象物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】清浄空気をイオン化したイオン化空気に
超音波振動を与えて超音波空気流を生成し、この超音波
空気流を除塵対象物の表面に噴射させると共に、前記除
塵対象物の表面を経た空気流を吸引することを特徴とす
る除塵方法。
【請求項２】圧送された清浄空気をイオン化させるイ
オナイザー、イオン化空気に超音波振動を与える超音波
発生器、イオン化された超音波空気流を除塵対象物方向
へ噴射させる吐出ノズルを備えた吐出チャンバーと、この吐出チャンバーに並設され、かつ、除塵対象物方向
に向けて配置された吸引ノズルを有する吸引チャンバー
と、を備えたことを特徴とする除塵装置。
【請求項３】請求項２記載の除塵装置において、前記イオナイザーがコロナ放電を利用したイオン発生装
置であることを特徴とする除塵装置。
【請求項４】請求項２または３記載の除塵装置におい
て、前記吐出ノズルの先端部と除電対象物の表面との間隔
が、ほぼ１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする除塵
装置。