CN105234055A - 浮起输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮起输送装置，其能够不使基板破损地对其进行浮起输送。浮起输送装置具有：浮起台(2)，其使基板(W)浮起；手部(51)，其具有与基板的端面抵接的抵接部(53)，通过使抵接部与借助浮起台(2)而浮起的基板的端部抵接来把持基板；以及行走机构(52)，其使手部沿基板的输送方向移动，浮起台的基板浮起面(23)在与输送方向垂直的宽度方向上比基板的宽度窄，所述基板浮起面是使基板浮起的面，当手部把持基板时，抵接部在宽度方向上在比基板浮起面靠外侧的位置与基板抵接，抵接部的下端位于比基板浮起面低的位置。

Description

浮起输送装置

技术领域

本发明涉及浮起输送装置，其使形成有涂敷膜的基板浮起进行输送。

背景技术

在液晶显示器和等离子显示器等平板显示器中使用在基板上涂敷有抗蚀液的基板(称之为涂敷基板)。通过以下方式生产该涂敷基板：利用涂敷装置在基板上均匀地涂敷抗蚀液而形成涂敷膜，然后一边利用下述专利文献1和图5所示的浮起输送装置91对基板进行输送一边对该涂敷膜进行干燥、烧成。

该浮起输送装置91具有被加热的浮起台92，如果通过比浮起输送装置91靠上游的涂敷装置94将形成有涂敷膜的基板W搬入到最上游的浮起台92，则在该浮起台92上基板W例如通过超声波振动浮起而维持浮起的状态，并且被载置规定时间。通过像这样将基板W载置在浮起台2上，通过被加热的浮起台92对基板W进行热处理，而对涂敷膜进行干燥、烧成等。并且，经过规定的载置时间之后，一边利用输送部93所具有的手部95把持基板W的端部，一边通过输送部93将基板W输送至下一个浮起台92等。

在此，如图6(a)和图6(b)所示，手部95具有抵接部97，通过该抵接部97与基板W的端部抵接而把持基板W。此外，手部95具有空气轴承98，使抵接部97以距浮起台92具有微小的空隙的方式浮动，从而使抵接部97与浮起台92互不干涉。

专利文献1：日本特开2012-248755号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1所记载的浮起输送装置91中，当输送基板W时有可能使基板W破损。具体地说，在输送基板W的过程中，当由于浮起台92的表面的微小的凹凸或浮起台92与下一个浮起台92之间的阶部等而造成抵接部97与浮起台92之间的间隔即使短时间地变大时，基板端部Wa潜入抵接部下端97a之下，其结果，存在抵接部97压到基板W而造成破损的问题。

此外，所输送的基板W越薄，在浮起台92上浮起时的基板W的表面的高度越低，从而与为了避免与浮起台92之间的干涉而需要的最低限度的抵接部下端97a高度接近，所以在基板输送过程中基板端部Wa潜入抵接部下端97a之下的危险性变高。

本发明就是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种浮起输送装置，该浮起输送装置能够不使基板破损地使其浮起进行输送。

为了解决上述课题，本发明的浮起输送装置具有：浮起台，其使基板浮起；手部，其具有与基板的端面抵接的抵接部，通过使所述抵接部与借助所述浮起台而浮起的基板的端部抵接来把持基板；以及行走机构，其使所述手部沿基板的输送方向移动，所述浮起输送装置的特征在于，所述浮起台的基板浮起面在与所述输送方向垂直的宽度方向上比基板的宽度窄，所述基板浮起面是使基板浮起的面，当所述手部把持基板时，所述抵接部在所述宽度方向上在比所述基板浮起面靠外侧的位置与基板抵接，所述抵接部的下端位于比所述基板浮起面低的位置。

根据上述结构的浮起输送装置，能够不使基板破损地对其进行浮起输送。具体来说，当手部把持基板时，抵接部在宽度方向上在比基板浮起面靠外侧的位置与基板抵接，抵接部的下端位于比基板浮起面低的位置，由此，在输送过程中使基板不会潜入抵接部之下，能够防止抵接部使基板破损。

此外，该浮起输送装置可以进一步具有对所述浮起台进行加热的加热器部，在基板上形成有由涂敷液形成的涂敷膜，所述宽度方向上的涂敷膜的两端位于比所述基板浮起面的两端靠外侧的位置。

这样，涂敷膜的端部与其它部分相比温度低，其结果，能够使涂敷膜的膜厚不均匀的部分集中于涂敷膜端部，能够扩大膜厚均匀的区域。

此外，所述浮起台可以具有：基板浮起部，其具有所述基板浮起面；以及支承部，其在所述宽度方向上与所述基板浮起部邻接，该支承部的顶面比所述基板浮起面低，当所述基板把持部把持基板时，所述抵接部在所述支承部的上方与基板抵接。

这样，能够稳定地保持抵接部，并且能够调节基板浮起部与支承部之间的阶部从而调节涂敷膜端部与其以外的部分之间的温度差，从而能够形成比扩大膜厚均匀的区域更好的条件。

根据本发明的浮起输送装置，能够不使基板破损地对其进行浮起输送。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的浮起输送装置的概略图。

图2是示出本实施方式中的基板的把持方式的概略图。

图3是示出涂敷膜端部的膜厚分布的图表。

图4是示出其它实施方式的浮起输送装置中的基板的把持方式的概略图。

图5是以往的浮起输送装置的概略图。

图6是示出以往的实施方式中的基板的把持方式的概略图。

标号说明

1：浮起输送装置；2：浮起台；3：加热器部；4：超声波产生部；5：输送单元；6：涂敷装置；21：基板浮起部；22：支承部；23：基板浮起面；31：加热器单元；32：间隔件；41：超声波振子；42：变幅杆；51：手部；52：行走机构；53：抵接部；53a：抵接部下端；54：顶板；55：空气轴承；56：进退机构；57：升降机构；91：浮起输送装置；92：浮起台；93：输送部；94：涂敷装置；95：手部；96：行走机构；97：抵接部；97a：抵接部下端；98：空气轴承；M：涂敷膜；W：基板；Wa：基板端部。

具体实施方式

使用附图对本发明涉及的实施方式进行说明。

图1是本发明的一个实施方式中的浮起输送装置的概略图，图1(a)是俯视图，图1(b)是主视图。此外，图2是示出本实施方式中的基板的把持方式的概略图，图2(a)是俯视图，图2(b)是侧视图。

浮起输送装置1设置于涂敷装置6的下游侧，其具有多个浮起台2、加热器部3以及超声波产生部4。浮起台2通过超声波产生部4而进行超声波振动，并通过由该振动所产生的放射压使浮起台2上的基板W浮起。此外，浮起台2被加热器部3加热，并通过来自加热后的浮起台2的辐射热对基板W进行加热。

此外，各浮起台2分别具有与浮起台2成对的输送单元5，通过输送单元5而使基板W从浮起台2向正下游的浮起台2输送，从而进行基板W的传递。此外，输送单元5的动作由未图示的控制部控制。

此外，在下面的说明中，将基板W的输送方向作为Y轴方向、将在水平面上与Y轴方向垂直的方向作为X轴方向、将与X轴和Y轴的双方都垂直的方向作为Z轴方向来进行说明。

浮起台2是使基板W进行超声波振动浮起的振动板，该浮起台2具有：基板浮起部21，其具有当使基板W浮起时与基板W最接近的基板浮起面23从而使基板W积极地浮起；以及支承部22，其在与基板W的输送方向(Y轴方向)垂直的宽度方向(X轴方向)上与基板浮起部21的两侧邻接。此外，在本实施方式中，具有多个浮起台2在Y轴方向上邻接的方式。

支承部22的顶面的高度如在图2(b)中由尺寸h所示的那样，位于比基板浮起面23低的位置。在此，在本实施方式中，基板浮起部21与2个支承部22是一体的，是从Y轴方向观察具有凸形状的铝制(铝合金制)板。当利用后述的超声波发生部4使该浮起台2进行超声波振动时，支承部22也与基板浮起部21一起振动。由此，不仅仅是基板浮起部21连支承部22也具有使物体超声波振动浮起的功能，但是因为基板浮起部21的基板浮起面23比支承部22的顶面更接近基板W，所以主要是基板浮起面23有助于基板W的浮起。此外，基板浮起部21与支承部22的Y轴方向的尺寸相同，两者的Y轴方向的端部的位置相同。

在此，如图2(a)和图2(b)所示，基板浮起部21的X轴方向的尺寸(基板浮起面23的X轴方向的尺寸)比浮起输送的基板W的X轴方向的尺寸小，当载置基板W时，如尺寸d1所示的那样，基板W的X轴方向的两端部突出至基板浮起部21的外侧。另一方面，基板浮起部21(以及支承部22)的Y轴方向的尺寸比基板W的Y轴方向的尺寸大以使载置基板时基板W不向邻接的浮起台2突出。

此外，当在基板W的输送方向(Y轴方向)上设置有多个浮起台2的情况下，通过由加热器部3将各个浮起台2的温度设定成任意的温度，而能够任意设定基板W的温度分布。例如，能够以如下方式设定基板W的温度分布：将图1(a)中的3个浮起台2中的左边的浮起台2a的温度设定成使基板W上的涂敷膜的溶剂挥发活跃的温度而使涂敷膜干燥，将中间的浮起台2b的温度设定成比左边的台2的温度更高而对涂敷膜进行烧成，将右边的浮起台2c的温度设定成室温以下而使基板W的温度冷却直至达到室温。

加热器部3位于浮起台2的基板浮起面23的背面侧，即浮起台2的下表面侧，该加热器部3对浮起台2的温度进行控制。

加热器部3具有加热器单元31和间隔件32，间隔件32设置于加热器单元31的上表面而支撑浮起台2，从而对浮起台2与加热器单元31设置规定的间隔将其隔开。

在本实施方式中，加热器单元31是将筒式加热器或者护套加热器插入矩形板状的铝板而构成的板式加热器，但是也可以使用云母加热器来代替板式加热器。

在此，以如下方式配置即可：加热器单元31的X轴方向的尺寸大于浮起台2的X轴方向的尺寸，另外，加热器单元31的Y轴方向的尺寸大于等于浮起台2的Y轴方向，并且当沿着Z轴方向从浮起台2观察加热器单元31时，浮起台2的区域收纳在加热器单元31的区域中。由此，加热器单元31能够同时对浮起台2的整个面进行加热，能够将浮起台2整体加热到均匀的温度。

间隔件32例如是树脂制的小径的块，在本实施方式中通过间隔件32在浮起台2与加热器单元31之间设置1mm的间隔。通过像这样隔开浮起台2与加热器单元31，加热器单元31与浮起台2之间的热传递如后述所述那样成为由对流而实现的热传递，与采用浮起台2和加热器单元31相接触的配置而直接进行热传递的情况相比，容易使浮起台2整体的温度均匀。

此外，在采用浮起台2与加热器单元31相接触的配置的情况下，由于两者的固有振动频率等振动特性的差异，加热器单元31有时会妨碍浮起台2的振动，而通过将两者隔开，浮起台2的振动不会被加热器单元31妨碍，而能够按照设定的方式振动。

在此，优选将间隔件32配置于加热器单元31上以使其在相当于浮起台2的振动的节的位置对浮起台2进行支撑。由此，因为能够使间隔件32从浮起台2承受的振动极小，所以能够防止间隔件32由于与浮起台2之间的干涉而产生磨损。

此外，也可以代替加热器单元31而使用使浮起台2冷却的冷却单元。具体地说该冷却单元是向浮起台吹送空气来进行空冷的单元，也可以是被空冷或者水冷的金属板。在这种情况下，利用被冷却的浮起台2对位于浮起台2上的基板W进行冷却。

此外，如上述所述那样，在基板W的输送方向(Y轴方向)上设置有多个浮起台2的情况下，通过将控制各个浮起台2的温度的加热器部3的温度设定成任意的温度，能够任意设定基板W的温度分布。例如，在图1(a)中也可以以如下方式设定：将对浮起台2a的温度进行控制的加热器部3a的温度设定成使基板W上的涂敷膜的溶剂挥发活跃的温度，将对浮起台2b的温度进行控制的加热器部3b的温度设定成对涂敷膜进行烧成的温度，将对浮起台2c的温度进行控制的加热器部3c的温度设定成室温以下。

超声波产生部4具有超声波振子41和变幅杆(horn)42。超声波振子41从Z轴方向观察相对于浮起台2位于与加热器单元31相同侧，配置于比加热器单元31更远离浮起台2的位置。在超声波振子41上连接变幅杆42，该变幅杆42穿过加热器单元31与浮起台2接触。

超声波振子41是根据来自未图示的振荡器的振荡信号对对象物进行激振的部件，例如存在具有电极和压电元件的郎之万型振子。郎之万型振子由振荡器对电极施加驱动电压从而压电元件进行振动，并以规定的振幅和频率进行振荡。像这样振荡的超声波振子41的振动经由变幅杆42传播至作为对象物的浮起台2，并使浮起台2振动。通过浮起台2的振动，从浮起台2发出辐射声压，通过该辐射声压对位于浮起台2上的基板W施加向上的力。由此，能够将基板W保持为以规定的浮起量在浮起台2的上方浮起的状态。

此外，对于超声波振子41的振动，能够通过对从振荡器施加的驱动电压进行控制而调整振幅和频率，由此能够调整在浮起台2上浮起的基板W的浮起量。基板W的浮起量在本实施方式中是0.1mm左右。

变幅杆42采用圆柱或者多个圆柱相连而成的形状，其一端与超声波振子41连接，另一端与浮起台2接触，变幅杆42对超声波振子41所发出的振动的振幅进行放大或者减小并使其传播至浮起台2。此外，因为变幅杆42配置为穿过加热器单元31，所以在配置有变幅杆42的位置上，在加热器单元31上设置有贯通孔或者切口来避免与变幅杆42之间的干涉。

在此，在本实施方式中，考虑到不妨碍基板W的输送而使超声波振子41从Z轴方向观察相对于浮起台2位于与加热器单元31相同侧，即，使超声波振子41在与基板W相反侧与浮起台2接触，但是也可以使超声波振子41在与基板W相同侧与浮起台2接触。即使使超声波振子41在与基板W相同侧接触，也与本实施方式那样的在与基板W相反侧接触的情况相同，能够获得使基板W振动浮起的效果。

输送单元5具有手部51和行走机构52，该输送单元5支撑基板W并将其向Y轴方向输送。

此外，输送单元5与各个浮起台2成对设置，进行从成对的浮起台2向正下游的浮起台2的基板的输送动作。在图1(a)的例子中，在浮起台2a上设置有与其成对的输送单元5a，进行从浮起台2a向浮起台2b的基板W的输送动作。此外，与此相同，在浮起台2b上设置有与其成对的输送单元5b而进行从浮起台2b向浮起台2c的基板W的输送动作，在浮起台2c上设置有与其成对的输送单元5c而进行从浮起台2c向更下游的浮起台的基板W的输送动作。

手部51以2个为一组的方式设置，2个手部51从基板W的对角的方向夹持基板W来约束基板W的X轴方向和Y轴方向的活动，从而把持基板W。

手部51具有抵接部53、顶板54以及空气轴承55。

抵接部53在本实施方式中是圆柱状的部件，其中心轴朝向与支承部22的顶面和基板浮起面23垂直的方向(Z轴方向)。每1个手部51上设置有2根该抵接部53，当手部51把持基板W时，在位于支承部22的上方的基板W的角部，抵接部53的侧面与基板W的2个边抵接。

这些抵接部53安装于顶板54，在该顶板54上还安装有空气轴承55。空气轴承55是进行空气的喷出和吸引并通过二者的平衡来精密地保持距载置面规定的间隔且浮起的部件，当手部51把持基板W时，空气轴承55通过自身的作用在支承部22的上方与支承部22的顶面保持规定的间隔且浮起。该空气轴承55与支承部22的顶面保持规定的间隔，从而经由空气轴承55所安装的顶板54，安装于顶板54的抵接部53也能够与支承部22的顶面保持规定的间隔。由此，在抵接部53与支承部22的顶面之间保持例如0.3mm左右的微小的间隔，从而防止支承部22与抵接部53之间的干涉，并且防止基板W进入抵接部53与支承部22之间。

此外，手部51安装于进退机构56和升降机构57上。进退机构56是空气轴承等直动机构，当把持和解除把持基板W时使手部51在水平方向上移动。此外，升降机构57是空气轴承等直动机构，使手部51在铅直方向上移动。通过该进退机构56和升降机构57，手部51当把持基板W时与基板W接近直至抵接部53与基板W的端部抵接为止，当把持解除时从基板W退避以便不会产生与包括基板W在内的其它的部件之间的干涉。

在此，因为在手部51退避的状态下，基板W处于被解除了X轴方向和Y轴方向的约束的状态，所以存在当下一次手部51接近时基板W的位置偏移而与手部51冲突导致基板W和手部51破损的可能性。对此，在本实施方式中，在浮起台2上设置有上下活动的销，当手部51退避时，销上升来约束基板W的活动，此外，当基板W在浮起台2上被输送时，销下降而不妨碍输送动作。

行走机构52在本实施方式中是以Y轴方向作为移动方向的线性模组(linearstage)等直动机构，手部51、进退机构56以及升降机构57安装于该行走机构52。在手部51接近基板W的角部并把持基板W的状态下，由该行走机构52使手部51在Y轴方向上移动，由此被手部51把持的基板W向Y轴方向输送。

下面使用图2示出本实施方式中的基板的把持方式。

如上述所述，浮起台2的基板浮起面23的X轴方向的尺寸比基板W的X轴方向的尺寸小，基板W以尺寸d1向支承部22那一侧突出。此外，支承部22的顶面以尺寸h低于基板浮起面23，在该支承部22的上方，手部51的2根抵接部53与基板W抵接，从而能够以抵接部下端53a处于比基板浮起面23低的位置的状态把持基板W。这样，在基板W的输送过程中，即使当由于存在浮起台2的表面的微小凹凸的情况或者浮起台2与相邻的浮起台2之间存在阶部的情况等原因而造成手部51在输送基板W的过程中其抵接部下端53a与支承部22之间的间隔变大时，也能够防止基板端部Wa潜入至比抵接部下端53a靠下方，从而能够防止基板W被抵接部53压到而发生破损。

此外，在本实施方式中，在X轴方向上基板浮起面23的尺寸比基板W的尺寸小，如在图2中以尺寸d2所示的那样，涂敷膜M的端部与基板浮起面23相比向外侧突出。

图3是表示X轴方向上的涂敷膜M的端部的膜厚分布的图表，用实线表示如本实施方式所示那样借助由X轴方向的尺寸比基板W小的基板浮起部21与支承部22组合而成的具有阶部的浮起台2使基板W浮起且对跨过阶部的涂敷膜M进行加热的情况(将其称为实例1)，用双点划线表示像以往那样借助相对于涂敷膜M整个面在无阶部且平坦的浮起台使基板浮起且对涂敷膜进行加热的情况(将其称为实例2)。此外，图表的横轴表示距涂敷膜端的距离。此外，在本实施方式中浮起台2的阶部(图2中的尺寸h)是0.2mm，从基板浮起部21的端面到涂敷膜M的端部为止的X轴方向的距离(图2中的尺寸d2)是5mm。

根据图3可知，无论浮起台是否有阶部，都具有在涂敷膜的端部产生相对于内侧部分隆起的部分的倾向。这可以认为是如下的所谓的咖啡渍(coffee-stain)现象造成的：在涂敷液的粘度变高而涂敷膜端固定于基板的状态下会产生从涂敷膜的中央部向端部的涂敷液的流动，因而涂敷液会集中于涂敷膜端部。在这样隆起的部分附近，涂敷膜的膜厚的均匀性非常差。一般来说，因为在显示器制造等工艺中在涂敷于基板上的涂敷膜中膜厚均匀性会左右产品的性能，所以需要较多地获得膜厚均匀性良好的区域，需要尽量减少上述的涂敷膜端附近那样的膜厚均匀性差的部分。

另一方面，虽然在实例1中隆起部分的膜厚比实例2大，但是隆起部分的位置比实例2靠近涂敷膜端(距离近乎于零)。其结果，作为能够判断为膜厚均匀的部分(稳定于规定的偏差的部分)的起点，在实例1中距涂敷膜端大约为7mm，在实例2中大约为11mm。因此，相比之下实例1能够较多地获得膜厚均匀性良好的区域。

作为像实例1那样通过在X轴方向上使基板浮起部21的尺寸(基板浮起面23的尺寸)比基板W小而将膜厚均匀性差的部分集中于涂敷膜端部的主要原因，可以考虑以下说明的温度差马兰哥尼(Marangoni)效应。

如上述所述，在本实施方式中涂敷膜M的端部与基板浮起面23相比向外侧突出。这样，在通过来自被加热的浮起台2的辐射热对涂敷膜M进行加热的情况下，涂敷膜M的端部被来自支承部22的辐射热加热，比其靠内侧的部分则被来自基板浮起部21的辐射热加热。

在此，因为支承部22的顶面的高度位于比基板浮起部21的基板浮起面23低的位置，所以支承部22与涂敷膜M之间的距离比基板浮起部21与涂敷膜M之间的距离大。这样，由支承部22所实现的对涂敷膜M的加热比由基板浮起部21所实现的对涂敷膜M的加热缓慢，涂敷膜M的端部的温度低于比其靠内侧的部分的温度。这样，在涂敷膜表面上从温度高的部分朝向温度低的部分的马兰哥尼流动变大，可以认为涂敷液更多地向涂敷膜M的端部流动从而膜厚大的部分集中于涂敷膜M的端部。

此外，如果支承部22的顶面与基板浮起面23之间的阶部(图2中的尺寸h)变化，则涂敷膜端部与其内侧之间的温度差也变化，在尺寸h小的情况下该温度差变小，此外，在尺寸h大的情况下该温度差变大。因此，能够通过调节尺寸h而有意地调节涂敷膜端部与其内侧之间的温度差。这样，能够与该温度差相关地容易地进行实现了用于尽量减少膜厚均匀性差的部分的最佳条件的涂敷膜M的加热干燥。

下面在图4中示出本发明的其它实施方式的浮起输送装置中的基板的把持方式。

该实施方式的浮起输送装置与本实施方式的浮起输送装置不同，不具有支承部22，而仅由基板浮起部21构成浮起台2。即，具有如下的结构：通过X轴方向上的尺寸比基板W小的浮起台2使基板W浮起并将其向Y轴方向输送。

即使是这种结构，也同样如图示那样，手部51在基板浮起面23的区域外对基板W进行把持从而能够使抵接部下端53a成为比基板浮起面23低的状态，能够防止基板W潜入抵接部下端53a之下。此外，通过使涂敷膜M的端部位于基板浮起面23外侧，而使涂敷膜M的端部的温度比其它部分的温度低，能够使膜厚不均匀的部分集中于涂敷膜端部从而扩大膜厚均匀的区域。

根据以上说明的浮起输送装置，能够不使基板破损地对其进行浮起输送。

Claims (3)

1.一种浮起输送装置，该浮起输送装置具有：

浮起台，其使基板浮起；

手部，其具有与基板的端面抵接的抵接部，通过使所述抵接部与借助所述浮起台而浮起的基板的端部抵接来把持基板；以及

行走机构，其使所述手部沿基板的输送方向移动，

所述浮起输送装置的特征在于，

所述浮起台的基板浮起面是使基板浮起的面，该基板浮起面在与所述输送方向垂直的宽度方向上比基板的宽度窄，

当所述手部把持基板时，所述抵接部在所述宽度方向上在比所述基板浮起面靠外侧的位置与基板抵接，所述抵接部的下端位于比所述基板浮起面低的位置。

2.根据权利要求1所述的浮起输送装置，其特征在于，

该浮起输送装置还具有对所述浮起台进行加热的加热器部，在基板上形成有由涂敷液形成的涂敷膜，所述宽度方向上的涂敷膜的两端位于比所述基板浮起面的两端靠外侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的浮起输送装置，其特征在于，

所述浮起台具有：基板浮起部，其具有所述基板浮起面；以及支承部，其在所述宽度方向上与所述基板浮起部邻接，该支承部的顶面比所述基板浮起面低，当所述基板把持部把持基板时，所述抵接部在所述支承部的上方与基板抵接。