説明

ガラス基板搬送コンベア

【課題】機械構造が比較的簡単で設備費用の低減に寄与し、またガラス基板裏面との摩擦を軽減し基板裏面に傷が発生しないガラス基板搬送コンベアを提供する。
【解決手段】ガラス基板搬送コンベアであって、複数のリングローラ回転軸に備えられガラス基板を載置して搬送する複数の同一径のリングローラと、リングローラ内のリングローラ回転軸と垂直の方向に設けられ、リングローラと同一の曲率を有する回転体と、を備え、ガラス基板を次の処理装置に搬入する直前の位置に設けられガラス基板を検出するガラス基板検出手段と、リングローラの回転角度を検出するリングローラ回転角度検出手段と、ガラス基板検出結果とリングローラ回転角度検出結果からリングローラ回転軸の回転角度を制御する回転制御手段と、ガラス基板をアライメントするアライメント機構と、を備えたことを特徴とするガラス基板搬送コンベア。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カラーフィルタ製造工程や半導体製造工程においてガラス基板を搬送するために用いられるガラス基板搬送コンベアに関するものである。
【背景技術】
【0002】
カラーフィルタ製造工程や半導体製造工程において用いられるガラス基板としてカラーフィルタ基板を例として説明する。
【0003】
図1はガラス基板の一例としてカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の断面を示した図である。カラーフィルタ1は、ガラス基板2上にブラックマトリックス(以下、BM)3、レッドRの着色画素(以下、R画素)4−1、グリーンGの着色画素(以下、G画素)4−2、ブルーBの着色画素(以下、B画素)4−3、透明電極5、及びフォトスペーサー(Photo Spacer)(以下、PS)6、バーテイカルアライメント(Vertical Alignment)(以下、VA)7が順次形成されたものである。
【0004】
上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図2は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にBMを形成処理する工程(K1)、ガラス基板を洗浄処理する工程(K2)、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程(K3)、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程(K4)、露光処理する工程(K5)、現像処理する工程(K6)、着色フォトレジストを硬化処理する工程(K7)、透明電極(例えばITO(Indium Tin Oxide))を成膜処理する工程(K8)、PS、VAを形成処理する工程(K9)がこの順に行われ製造される。
【0005】
例えば、R画素、G画素、B画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程(K2)から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間(K7)ではレッドR、グリーンG、ブルーBの順に着色レジストを変更して3回繰り返されてR画素、G画素、B画素が形成される。
【0006】
一般的に上記製造工程においてガラス基板は、各工程間を搬送コンベアによって上流工程から下流工程に向かって搬送される。そこで用いられているガラス基板を搬送するコンベアとして、従来は図3に示すようなガラス基板10を円柱状の回転用シャフト11に設けられた多数のリングローラ12上を搬送する搬送ローラ方式のコンベアや、図示しないがベルトを用いたベルト搬送方式のコンベアが用いられている。特に発塵を嫌う製造工程においては、ガラス基板と支持面の界面を線接触させて相対擦れを極力減らすことが可能なリングローラを用いた搬送ローラ方式の搬送コンベアが広く用いられている。
【0007】
上記のようなリングローラを用いた搬送ローラ方式の搬送コンベアにおいては、リングローラ上にあるガラス基板を次の処理装置に搬送する際に、位置あわせその姿勢を整えるためにアライメント機構によって位置合わせを行う。アライメント機構を動作させるとガラス基板裏面と線接触している複数のリングローラとの界面で摩擦が生じ、ガラス基板裏面に傷が発生することがある。この問題を解決するために図4に示すようなリフトアップピン付き搬送ローラが考案されている(特許文献1)。
【0008】
図4(a)はガラス搬送コンベアを前方から見た図で、リングローラ32はリングロー
ラ回転軸31が回転することによって回転する。リングローラ32に載置されたガラス基板10がリングローラ32の回転に従って搬送される。図4(b)はガラス基板10を次の処理装置に搬送する際にその位置を整えるためにアライメント動作を行う場合を示したもので、先端に自由に回転可能な球33を備えたリフトアップピン34をガラス基板搬送面の下方に複数個配置し、リフトアップピン34を上昇させることによってガラス基板10を搬送面から分離し、リングローラ32と接触しない状態でアライメントピン35を矢印36の方向に移動することによってガラス基板10をアライメントすることを可能としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2005−322676号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら上記ガラス基板搬送コンベアは、機械構造が複雑になり、その結果、装置価格が高価になるといった問題がある。
【0011】
そこで本発明は係る問題点に鑑みて、機械構造が比較的簡単で設備費用の低減に寄与し、またガラス基板裏面との摩擦を軽減し基板裏面に傷が発生しないガラス基板搬送コンベアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の請求項1に係る発明は、液晶表示装置等に用いられるガラス基板を製造する製造工程内で用いられ、ガラス基板を処理装置間を搬送するガラス基板搬送コンベアであって、
複数のリングローラ回転軸に備えられガラス基板を載置して搬送する複数の同一径のリングローラと、
リングローラ内のリングローラ回転軸と垂直の方向に設けられ、リングローラと同一の曲率を有する回転体と、を備え、
更に、ガラス基板を次の処理装置に搬入する直前の位置に設けられ、ガラス基板を検出するガラス基板検出手段と、
リングローラの回転角度を検出するリングローラ回転角度検出手段と、
ガラス基板検出結果とリングローラ回転角度検出結果からリングローラ回転軸の回転角度を制御する回転制御手段と、
ガラス基板を次の処理装置に搬入する直前にガラス基板をアライメントするアライメント機構と、を備えたことを特徴とするガラス基板搬送コンベアである。
【0013】
本発明の請求項2に係る発明は、回転体は1個のリングローラに対して1ないし等角度の間隔で複数個備えられたことを特徴とする請求項1記載のガラス基板搬送コンベアである。
【0014】
本発明の請求項3に係る発明は、ガラス基板がアライメントされる際に、回転体は、ガラス基板の移動に従って自在に回転することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス基板搬送コンベアである。
【発明の効果】
【0015】
本発明のガラス基板搬送コンベアによれば、ガラス基板を次の処理装置に搬入する際にガラス基板をアライメントする場合、リングローラ内のリングローラ回転軸と垂直の方向に設けられリングローラと同一の曲率を有する回転体上でガラス基板を移動させることが
出来、ガラス基板の移動に従って回転体が自在に回転することによって、ガラス基板と回転体との摩擦が軽減され、ガラス基板裏面に傷が発生する問題が解消され、また、特にアライメントピンの基板端部に対する押圧も大型基板であっても下げることが出来るため、押圧による基板のマイクロクラックの発生を防ぐことができる。更に機械的構造が比較的単純であるために、設備費用の低減に寄与することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図。
【図2】一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程フロー図。
【図3】従来の搬送ローラ方式のコンベアを示す図。
【図4】従来考案されたリフトアップピン付き搬送ローラを示す図。
【図5】本発明に係るガラス基板搬送コンベアの外観を示す概略図。
【図6】本発明に係る回転体を示す図。(a)は正面図。(b)は断面を示す図。
【図7】本発明に係る回転体を詳細に示す図。(a)は正面図。(b)は側面図。
【図8】本発明に係る別の回転体で、円盤形状の回転体を示す図。
【図9】本発明に係るガラス基板搬送コンベアの構成を示す概略図。
【図10】本発明に係るガラス基板搬送コンベアのリングローラ回転軸の回転角度を制御する回転制御手段を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して本発明のガラス基板搬送コンベアを実施するための形態を説明する。
【0018】
図5は本発明に係るガラス基板搬送コンベアの外観を示す概略図である。複数のリングローラ回転軸41に備えられた複数の同一径のリングローラ42はリングローラ回転軸41によって回転する。ガラス基板20はリングローラ42上に載置されて47で示される方向47に搬送される。
【0019】
図6は、リングローラ42内のリングローラ回転軸41と垂直の方向に設けられ、リングローラ42と同一の曲率を有する回転体48を示す。図6(a)はリングローラ42とそれに備えられた回転体を正面から見た図で、図6(b)は断面を示した図である。図6では、1個のリングローラ42に4個の回転体48が設けられた例を示している。
【0020】
図7は、図6に示される回転体48を詳しく示したものである。図7(a)は正面図、図7(b)は側面図を示す。回転体48は樽形状の回転体であってその曲面58の曲率はリングローラ42の曲率と同じ形状を有しおり、軸59によって回転する。リングローラ42と回転体48の曲率を同一とすることによって、ガラス基板20の搬送を滑らかに行うことが出来る。
【0021】
図7に示す回転体48は樽形状の場合を示しているが、これに限定されず、例えば図8に示すような円盤形状であっても良い。図8(a)は正面図、図8(b)は側面図を示す。図8に示す回転体77は円盤形状の回転体であって、その曲面78の曲率はリングローラ42の曲率と同じ形状を有しおり、軸79によって回転する。
【0022】
図9は本発明に係るガラス基板搬送コンベアの構成を示す概略図である。図示しないローラ駆動装置によってローラ51が駆動され、ガイドローラ56を介しすべりの無い例えばタイミングベルトを用いた駆動ベルト55によってリングローラ回転軸41が回転する。ここでいうローラ駆動装置は、例えばパルスモータを用いることが出来る。リングローラ42上に載置されたガラス基板20はリングローラ回転軸41の回転に従って47に示す搬送方向に搬送される。ガラス基板20を次の処理装置に搬入する直前の位置にはガラス基板を検出するガラス基板検出手段であるガラス基板検出器52が設けられている。ガラス基板検出器52には、例えば光学的にガラス基板を検出する光学センサーを用いることが出来る。リングローラ回転軸41のいずれか1個のリングローラ回転軸にはリングローラ42の回転角度を検出するリングローラ回転角度検出手段であるリングローラ回転角度検出器53が備えられている。リングローラ回転角度検出器53としては、リングローラ回転軸41に直結されたロータリーエンコーダ57を用い、ロータリーエンコーダ57の出力パルスをカウントすることよって、リングローラ42の回転角度を検出することが出来る。
【0023】
上記ガラス基板検出器52から得られたガラス基板検出結果と、リングローラ回転角度検出器53から得られたリングローラ回転角度検出結果から、次に示す回転制御手段54によってリングローラ回転軸の回転角度は制御され、ガラス基板20と回転体48が接する位置でガラス基板の搬送は停止される。
【0024】
図10はリングローラ回転軸の回転角度を制御する回転制御手段を示す図である。例えばリングローラ回転軸41に直結されたロータリーエンコーダ57からロータリーエンコーダが1回転する毎に出力されるゼロ信号と1回転あたり360パルス(即ち、リングローラ回転軸が1°回転する毎に1パルスの信号が出力される)の角度信号が出力され、また、リングローラには4個の回転体48が90°の等角度の間隔で設けらた場合を例として説明する。尚、予めゼロ信号が出力される角度に4個の回転体のいずれかの位置が一致するようにリングローラの回転角度が設定されているものとする。ゼロ信号61と角度信号62はパルスカウンター回路63に入力される。パルスカウンター回路63は一般的に用いられるデジタルカウンター回路によって達成することが出来る。パルスカウンター回路63では、ゼロ信号61が入力される度にパルスカウンターの値をゼロにリセットする。パルスカウンターの値はカウンター保持回路65に入力される。ガラス基板位置検出器52からのガラス基板位置検出信号が入力された時点でパルスカウンターの値を保持する。この時、ガラス基板の搬送も停止される。カウンター保持回路65は一般的に用いられるラッチ回路を用いて達成される。ここで保持されたパルスカウンターの値が、例えば65であった場合には、角度算出回路66によって、現在の保持されたパルス数と90、180、270、360の内、現在の保持されたパルス数より大きく一番近い数値との差を求める。例えば現在の保持されたパルス数が65であった場合には、90―65=25(パルス)分だけ更にリングローラ回転軸41を回転させる。必要なパルス分の回転は、ローラ駆動装置に用いられるパルスモータ67を兼用して用いることが出来る。
【0025】
上記保持されたパルスカウンターの値が290であった場合は、360−290=70(パルス)分リングローラ回転軸41を回転させる。このようにしてリングローラ42に備えられた回転体48をガラス基板20に接する位置で停止することが出来る。
【0026】
上記では、リングローラ42に備えられた回転体48として4個の場合を例示したが、これに限定されず、1個あるいは複数個で良く、リングローラ42の径の大きさ、ガラス基板の大きさ、ガラス基板位置検出器から次の処理装置の搬入口までの距離によって、適宜選定すれば良い。
【0027】
リングローラ42に備えられた回転体48がガラス基板20に接する位置でガラス基板の搬送が停止された後、図5に示すアライメント機構であるアライメントピン45によって矢印45に示す方向にガラス基板20の位置をアライメントする。ガラス基板がアライ
メントピン45によって移動する際、ガラス基板20の移動に従って回転体48が自在に回転することが望ましく、軸59はベアリングによって回転する構造を採用することによって達成される。その後、ガラス基板20は次の処理装置の搬入口に搬送される。
【0028】
尚、本発明を実施するための形態をカラーフィルタ基板を例示したが、カラーフィルタ基板に限定されず、本発明は広くカラーフィルタ製造工程や半導体製造工程においてガラス基板を搬送するガラス基板搬送コンベアに適用される。
【0029】
以上のように本発明によるガラス基板搬送コンベアによれば、ガラス基板を次の処理装置に搬入する際にガラス基板をアライメントする場合、ガラス基板の移動に従って回転体が自在に回転することによって、ガラス基板と回転体との摩擦が軽減され、ガラス基板裏面に傷が発生する問題が解消される。また、特にアライメントピンの基板端部に対する押圧も大型基板であっても下げることが出来るため、押圧による基板のマイクロクラックの発生を防ぐことができる。更に機械的構造が比較的単純であるために、設備費用の低減に寄与することが出来る。
【符号の説明】
【0030】
1・・・カラーフィルタ
2・・・ガラス基板
3・・・ブラックマトリックス(BM)
4−1・・・レッドRの着色画素(R画素)
4−2・・・グリーンGの着色画素(G画素)
4−3・・・ブルーBの着色画素(B画素)
5・・・透明電極
6・・・フォトスペーサー(PS)
7・・・バーテイカルアライメント(VA)
10・・・ガラス基板
11・・・円柱状の回転用シャフト
12・・・リングローラ
31・・・リングローラ回転軸
32・・・リングローラ
33・・・自由に回転可能な球
34・・・リフトアップピン
35・・・アライメントピン
36・・・ガラス基板をアライメントする方向を示す矢印
41・・・リングローラ回転軸
42・・・同一径のリングローラ
20・・・ガラス基板
47・・・ガラス基板の搬送方向を示す矢印
48・・・回転体
58・・・回転体48の曲面
59・・・回転体48の軸
77・・・回転体
78・・・回転体77の曲面
79・・・回転体77の軸
51・・・ローラ
56・・・ガイドローラ
55・・・駆動ベルト
52・・・ガラス基板検出器
53・・・リングローラ回転角度検出器
57・・・ロータリーエンコーダ
54・・・回転制御手段
61・・・ゼロ信号
62・・・角度信号
63・・・パルスカウンター回路
65・・・カウンター保持回路
66・・・角度算出回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶表示装置等に用いられるガラス基板を製造する製造工程内で用いられ、ガラス基板を処理装置間を搬送するガラス基板搬送コンベアであって、
複数のリングローラ回転軸に備えられガラス基板を載置して搬送する複数の同一径のリングローラと、
リングローラ内のリングローラ回転軸と垂直の方向に設けられ、リングローラと同一の曲率を有する回転体と、を備え、
更に、ガラス基板を次の処理装置に搬入する直前の位置に設けられ、ガラス基板を検出するガラス基板検出手段と、
リングローラの回転角度を検出するリングローラ回転角度検出手段と、
ガラス基板検出結果とリングローラ回転角度検出結果からリングローラ回転軸の回転角度を制御する回転制御手段と、
ガラス基板を次の処理装置に搬入する直前にガラス基板をアライメントするアライメント機構と、を備えたことを特徴とするガラス基板搬送コンベア。
【請求項2】
回転体は1個のリングローラに対して1ないし等角度の間隔で複数個備えられたことを特徴とする請求項1記載のガラス基板搬送コンベア。
【請求項3】
ガラス基板がアライメントされる際に、回転体はガラス基板の移動に従って自在に回転することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス基板搬送コンベア。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図1】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−187617(P2011−187617A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−50335(P2010−50335)
【出願日】平成22年3月8日(2010.3.8)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】