JP2005081297A - 基板表面清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の大型化の影響を受けることなく、基板表面清掃のタクトタイムを短くし、また、装置のフットプリントを小さくすることが可能な、基板表面清掃装置を提供する。
【解決手段】 基板表面清掃装置１００Ａは、基板支持搬送装置２０と、基板清掃装置１０とを備えている。基板支持搬送装置２０は、液晶パネル５０を下方面側から支持し、液晶パネル５０をＹ方向に搬送するための搬入ローラシャフト２１および搬出ローラシャフト２２が複数列配置されている。基板清掃装置１０は、基板支持搬送装置２０の中央部上方に設けられ、無限軌道を有する清掃ベルト１１と、この清掃ベルト１１に所定のテンションを与えながら回転させるため、従動ガイドプーリ１３，１４，１５と、駆動ガイドプーリ１２に連結される駆動モータ１６とを備えている。この配置において清掃ベルト１１を液晶パネル５０の搬送方向に対して交差する方向に連続摺動させる構成とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、基板表面清掃装置に関し、特に、基板表面に付着した異物等を除去するための、基板表面清掃装置に関する。

従来、液晶パネルの製造工程においては、偏光板を張付ける前工程において、ガラス基板の表面に付着した封止剤（ＵＶ硬化樹脂等）を除去するために、研磨機を用いたガラス基板研磨工程が実施されていた。しかしながら、近年の液晶パネルの製造工程においては、液晶を後から注入するのではなく、あらかじめガラス基板の全周囲を取囲むシール部材が配置され、ガラス基板を合わせる前に、液晶を滴下注入するようになってきている。そのため、封止剤により液晶注入口を塞ぐ工程が不要となってきている。したがって、偏光板を張付ける前工程において、封止剤を除去する目的から、基板研磨工程を実施する必要はない。しかし、偏光板を張付ける前工程において、基板表面に何らかの要因で異物が付着することがあるため、偏光板を張付ける前工程において、ガラス基板の表面から異物を除去する清掃工程は、必ず必要である。

そこで、研磨ブレード（研磨刃）を研磨布に取り替えて、従来の基板研磨工程で用いられている研磨装置をそのまま利用することも可能である。しかし、従来の研磨装置は、ガラス基板を固定した状態で、研磨ブレードを回転させながらガラス基板の表面上を移動させる構成を採用していることから、ガラス基板を処理するためのタクトタイム（装置内にガラス基板を搬入し、所定の処理を実施した後、装置外にガラス基板を搬出するまでの総時間）が長いという問題がある。また、液晶パネルにおいては、両面にガラス基板が配設されているため、上記従来の研磨装置の構成では、一方の面の処理が終了した後に、ガラス基板を裏返し、その後他方の面の処理を行なうためさらにタクトタイムが長くなり、また装置のフットプリント（装置を平面に設置した場合、真上から投影した総設置面積）も大型化するという問題がある。

また、近年においては、液晶パネルの大型化が進んでおり、これに応じて研磨装置を大型化していたのでは、ますますタクトタイムが長くなり、装置のフットプリントも大型化するという問題が顕著化することになる。

なお、従来の研磨装置を開示するものとして、下記特許文献１に開示されるものを挙げることができる。
特開２００２−２４４１１５号公報

本発明が解決しようとする課題は、基板表面に付着した異物を除去するための装置において、基板の大型化が進むことに対応して、タクトタイムが長くなり、また、装置のフットプリントも大型化する点にある。したがって、この発明の第１の目的は、基板の大型化の影響を受けることなく、基板表面清掃のタクトタイムを短くすることにある。また、この発明の第２の目的は、装置のフットプリントを小さくすることが可能な、基板表面清掃装置を提供することにある。

この発明に基づいた基板表面清掃装置においては、基板表面に付着した異物等を除去するための、基板表面清掃装置であって、上記基板を支持し、第１の方向に上記基板を搬送するための基板支持搬送装置と、上記基板の上記第１の方向への搬送状態において、上記基板の表面を上記第１の方向に対して交差する第２の方向に連続的に摺動させて、上記基板表面に付着した異物等を除去するための清掃ベルトを有する清掃装置と、を備えることを特徴とする。

また、好ましい特徴として、上記清掃装置は、上記基板支持搬送装置によって搬送される上記基板を両面側から挟むように２組設けられる。

また、好ましい特徴として、上記清掃ベルトは、無端ベルトである。

また、好ましい特徴として、上記清掃ベルトの上記基板に面する側とは反対側には、上記清掃ベルトを上記基板側に押圧するための押圧装置が設けられる。さらに好ましくは、上記押圧装置は、上記清掃ベルトに空気を吹きつけるためのエアブロア装置を含んでいる。

なお、本発明において、「清掃」とは、研磨、洗浄等、基板表面に付着した異物を除去するすべての行為を含むものとする。

この発明に基づいた基板表面清掃装置によれば、基板を第１の方向に搬送させた状態で清掃装置は固定し、この清掃装置が有する清掃ベルトを第１の方向に対して交差する第２の方向に連続摺動させることにより、基板の搬送にともない、清掃ベルトにより基板表面の異物除去を行なう。これにより、基板の搬送と異物除去とを同時に行なうことができるため、基板を連続的に搬送でき、基板からの異物除去に要するタクトタイムを短くすることが可能となる。また、清掃ベルトを基板の搬送方向に対して交差する方向に連続摺動させる構成を採用することで、清掃ベルトの大型化を招くことなく、清掃装置の小型化を図ることを可能とする。

また、清掃装置の小型化が図られることから、この清掃装置を、基板の両面を挟むように２組設けることができる。これにより、基板の両面の清掃を同時に行なうことができる。その結果、基板の両面を別々に清掃処理する場合に比べて、基板清掃処理のタクトタイムを短くすることができる。また、基板を裏返すための準備スペース等が不要となるため、基板表面清掃装置のフットプリントの縮小化を図ることも可能となる。

また、清掃ベルトを基板側に押圧するための押圧装置を設けることにより、清掃ベルトの基板への接触圧が清掃ベルトの全面において均一化されるため、清掃効率の向上を図ることが可能となる。

（実施の形態１）
以下、この発明に基づいた実施の形態における基板表面清掃装置について、図１から図３を参照して説明する。なお、本実施の形態においては、一例として、液晶パネルの製造工程において、偏光板の張付工程前に液晶パネルを構成するガラス基板の表面を清掃することを目的として実施される清掃工程に用いられる基板表面清掃装置に本発明を適用した場合について説明する。なお、図１は、本実施の形態における基板支持搬送装置１００Ａの基本構成（概略）を示す斜視模式図であり、図２は、本実施の形態における基板支持搬送装置１００Ａの基本構成（概略）を示す正面模式図であり、図３は、本実施の形態における基板支持搬送装置１００Ａの、液晶パネルの搬送方向と清掃ベルトの摺動方向との関係を示す平面模式図である。

（基板表面清掃装置１００Ａの概略構成）
まず、図１を参照して、この基板表面清掃装置１００Ａは、基板支持搬送装置２０と、基板清掃装置１０とを備えている。基板支持搬送装置２０は、液晶パネル５０を下方面側から支持し、液晶パネル５０をＹ方向（第１の方向）に搬送するための搬入ローラシャフト２１および搬出ローラシャフト２２が複数列配置されている。図示していないが、搬入ローラシャフト２１および搬出ローラシャフト２２を回転駆動させるための駆動装置が、搬入ローラシャフト２１および搬出ローラシャフト２２に連結されている。また、液晶パネル５０の大きさに応じて、液晶パネルの搬送姿勢を整えるため、Ｙ方向に対して直交する方向にスライド可能なガイド２３，２３が設けられている。

基板清掃装置１０は、基板支持搬送装置２０の中央部上方に設けられ、無限軌道を有する無端ベルトからなる清掃ベルト１１と、この清掃ベルト１１に所定のテンションを与えながら、清掃ベルト１１が捲き掛けられる駆動ガイドプーリ１２、および従動ガイドプーリ１３，１４，１５と、清掃ベルト１１を回転させるため、駆動ガイドプーリ１２に連結される駆動モータ１６とを備えている。

清掃ベルト１１は、図２に示すように、液晶パネル５０を構成するガラス基板上を摺動する。清掃ベルト１１の摺動（回転）方向（第２の方向、Ｘ方向）は、図３に示すように、液晶パネル５０の搬送方向（Ｙ方向）に対して交差する方向に設けられる。清掃ベルト１１の摺動方向は、図示する方向に限定されず、図示とは反対方向でもかまわない。さらに、液晶パネル５０の清掃ベルト１１への突入時における衝撃を緩和させるため、清掃ベルト１１の摺動方向と、液晶パネル５０の搬送方向とを直交させず、液晶パネル５０の搬送方向に対して、清掃ベルト１１の摺動方向が傾斜するように設けられている。たとえば、図３に示すように、液晶パネル５０の搬送方向と清掃ベルト１１の摺動方向との交差角度（θ１）は、約７０°〜８５°、９５°〜１１０°程度に設けられる。液晶パネル５０の清掃ベルト１１への突入時における衝撃が問題とならない場合は、交差角度（θ１）は９０°でもかまわない。

また、図２に示すように、清掃ベルト１１の液晶パネル５０への接触圧が清掃ベルト１１の全面において均一化させるために、清掃ベルト１１の液晶パネル５０に面する側とは反対側には、清掃ベルト１１を液晶パネル５０側に押圧するための押圧装置として、清掃ベルト１１に空気を吹つけるためのエアブロア装置３０が設けられている。清掃ベルト１１の液晶パネル５０への接触圧が問題にならない場合には、必ずしも、エアブロア装置３０を設ける必要はない。

（実施例）
次に、上記基板表面清掃装置１００Ａの構成を備えた具体的な実施例としての基板表面清掃装置１０００の構成について、図４および図５を参照して説明する。なお、図４は、基板表面清掃装置１０００の正面図であり、図５は、基板表面清掃装置１０００の平面図である。

両図を参照して、この基板表面清掃装置１０００は、本体フレーム１００１と、この本体フレーム１００１の上方において、所定の間隔を隔てて対向配置されるサイドフレーム１００２とを有している。このサイドフレーム１００２の間には、基板清掃装置１０１０および基板支持搬送装置１０２０が設けられている。

基板支持搬送装置１０２０として、搬入ローラシャフト１０２１および搬出ローラシャフト１０２２が、並列に複数配置されている。搬入ローラシャフト１０２１および搬出ローラシャフト１０２２の一端側には、駆動モータ１０５０の回転を伝達するためのプーリ１０４０が取付けられている。なお、図４および図５中において、伝達ベルトの記載は省略している。

また、それぞれの搬入ローラシャフト１０２１および搬出ローラシャフト１０２２の間には、液晶パネルの搬送姿勢を整えるため、液晶パネルの側面に当接するガイドローラ１０２３が複数設けられている。このガイドローラ１０２３は、ガイドピン１０２４の先端部に回動可能に取付けられ、また、ガイドピン１０２４は、左右においてそれぞれ共通に設けられたガイドベース１０２５に固定されている。

それぞれのガイドベース１０２５は、サイドフレーム１００２に設けられたガイド軸受１０２６によって摺動可能に軸支持されたガイドシャフト１０２７が連結されている。この構成により、ガイドシャフト１０２７を移動させることで、搬送される液晶パネルの大きさに応じて、左右のガイドローラ１０２３の間隔を調節することを可能としている。

搬入ローラシャフト１０２１および搬出ローラシャフト１０２２の間の上方位置には、基板清掃装置１０１０が設けられている。この基板清掃装置１０１０として、ベースプレート１００３が設けられ、このベースプレート１００３に、駆動ガイドプーリ１０１２および従動ガイドプーリ１０１３，１０１４，１０１５が取付けられている。また、駆動ガイドプーリ１０１２には、駆動モータ１０１６が連結されている。駆動ガイドプーリ１０１２および従動ガイドプーリ１０１３，１０１４，１０１５には、無限軌道からなる清掃ベルト１０１１が捲き掛けられている。清掃ベルト１０１１の砥粒の一例としては、酸化アルミニウム、酸化セリウムが用いられ、液晶パネルのガラス基板に接する表面は、異物を除去しつつ、ガラス基板へのキズを防止する等の処理が施されている。

また、清掃ベルト１０１１の液晶パネルに面する側とは反対側には、清掃ベルト１０１１を液晶パネル側に押圧するためのエアブロア装置１０３０が、ベースプレート１００３に固定されている。また、このエアブロア装置１０３０には、搬送面と清掃ベルトとの平行度を確認するためのダイアルゲージ１０３１が取付けられている。

ベースプレート１００３の一端側には、サイドフレーム１００２に対してベースプレート１００３を回動可能なように支持するためのヒンジシャフト１００４が取り付けられ、ベースプレート１００３の他端側には、液晶パネルの搬送方向に対して、清掃ベルトの摺動方向の傾斜角度を設定固定するための傾斜角度調節機構１００５が設けられている。

（作用・効果）
以上、本実施の形態における基板表面清掃装置１００Ａ（１０００）によれば、液晶パネルをＹ方向に搬送させた状態で清掃装置１０（１０１０）は固定し、この清掃装置１０（１０１０）が有する清掃ベルト１１（１０１１）をＹ方向に対して交差するＸ方向に連続摺動させることにより、液晶パネルの搬送にともない、清掃ベルト１１（１０１１）により、液晶パネルのガラス基板の全表面の異物除去を行なうことができる。

また、液晶パネルの搬送と異物除去とを同時に行なうことができるため、液晶パネルを連続的に搬送でき、液晶パネルのガラス基板表面からの異物除去に要するタクトタイムを短くすることができる。

また、清掃ベルト１１（１０１１）の摺動方向を、液晶パネルの搬送方向と同じ方向となるように設けることも可能であるが、この場合には、搬送される液晶パネルの幅（搬送方向に対して直交する方向に沿った長さ）を考慮して、比較的幅の大きな清掃ベルトを準備する必要が生じ、清掃装置の大型化を招くことになる。しかし、上述したように、清掃ベルト１１（１０１１）を液晶パネルの搬送方向に対して交差する方向に連続摺動させる構成を採用することで、液晶パネルの幅の大小に関係なく清掃ベルト１１（１０１１）の装置構成を設定することができ、また、清掃ベルト１１（１０１１）の不必要な大型化を招くことなく、清掃装置の小型化を図ることを可能となる。
（実施の形態２）
上記実施の形態１における基板表面清掃装置１００Ａにおいては、基板清掃装置１０は、基板支持搬送装置２０の中央部上方に１組設けられる場合について説明している。したがって、液晶パネル５０の両面の清掃処理を行なうためには、一方の面の処理を行なった後に、液晶パネル５０を反転させ、再度他方の面の処理を行なう必要がある。そこで、本実施の形態における基板表面清掃装置においては、搬送される基板を挟んで基板清掃装置を２組設ける構成、具体的には、基板支持搬送装置の略中央部上方に第１基板清掃装置を配設し、基板支持搬送装置の略中央部下方に第２基板清掃装置を配設する構成を採用している。

以下、図６および図７を参照して、本実施の形態における基板表面清掃装置１００Ｂの構成について説明する。なお、図６は、本実施の形態における基板支持搬送装置１００Ｂの基本構成（概略）を示す正面模式図であり、図７は、図６中ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。また、上記実施の形態１における基板表面清掃装置１００Ａと同一または相当箇所については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰返さないこととする。

両図を参照して、基板支持搬送装置２０Ａの略中央部上方に第１の基板清掃装置１０Ａを配設し、基板支持搬送装置２０Ａの略中央部下方に第２の基板清掃装置１０Ｂを配設する。ここで、図６に示すように、液晶パネル５０の上表面を摺動する清掃ベルト１１の回転方向（従動ガイドプーリ１３から従動ガイドプーリ１４に向かう方向）と、液晶パネル５０の下表面を摺動する清掃ベルト１１の回転方向（従動ガイドプーリ１４から従動ガイドプーリ１３に向かう方向）とが異なるように、基板清掃装置１０Ａおよび基板清掃装置１０Ｂの駆動モータ１６の回転方向を制御している。これは、上下の清掃ベルト１１の回転方向を逆にすると、上下面において発生する力が相殺され、液晶パネル５０の搬送への悪影響を解消することができる。

また、基板支持搬送装置２０Ａにおいては、液晶パネル５０の支持を確実なものとするために、液晶パネル５０の下面側を、搬入ローラシャフト２１Ｄおよび搬出ローラシャフト２２Ｄで支持し、この搬入ローラシャフト２１Ｄおよび搬出ローラシャフト２２Ｄともに、液晶パネル５０を挟み込むように、搬入ローラシャフト２１Ｄおよび搬出ローラシャフト２２Ｄの対向する液晶パネル５０の上面側の位置に、搬入ローラシャフト２１Ｕおよび搬出ローラシャフト２２Ｕを配設している。

（作用・効果）
この構成により、液晶パネル５０の両面に対して同時に清掃工程を実施できるため、清掃工程必要とされるタクトタイムを大幅に減少させることが可能になる。また、液晶パネル５０を反転させるための機構およびスペースが不要となるため、基板表面清掃装置１００Ｂ自体のフットプリントの小型化が可能になる。液晶パネル５０が大型化する場合には、より効果的である。

なお、上記各実施の形態においては、無限軌道を有する無端ベルトからなる清掃ベルト１１（１０１１）を用いる場合につて説明したが、たとえば、清掃ベルト１１をオープンリールのように、清掃ベルト１１がリール捲き付けられた状態において、他方のリールに巻き取る形式を採用することも可能である。

また、基板表面清掃装置として、液晶パネルの清掃の場合について説明したが、液晶パネルに限らず、板状の基板表面の清掃を行なう場合には、広く本発明を適用することが可能である。

したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

実施の形態１における基板支持搬送装置の基本構成（概略）を示す斜視模式図である。 実施の形態１における基板支持搬送装置の基本構成（概略）を示す正面模式図である。 実施の形態１における基板支持搬送装置の、液晶パネルの搬送方向と清掃ベルトの摺動方向との関係を示す平面模式図である。 実施の形態１における実施例の基板表面清掃装置の正面図である。 実施の形態１における実施例の基板表面清掃装置の平面図である。 実施の形態２における基板支持搬送装置の基本構成（概略）を示す正面模式図である。 図６中ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０１０ 基板清掃装置、１１ 清掃ベルト、１２，１０１２ 駆動ガイドプーリ、１３，１４，１５，１０１３，１０１４，１０１５ 従動ガイドプーリ、１６，１０１６，１０５０ 駆動モータ、２０，２０Ａ，１０２０ 基板支持搬送装置、２１，２１Ｄ，２１Ｕ 搬入ローラシャフト、２２，２２Ｄ，２２Ｕ 搬出ローラシャフト、２３，２３ ガイド、３０，１０３０ エアブロア装置、５０ 液晶パネル、１００Ａ，１００Ｂ，１０００ 基板表面清掃装置、１００１ 本体フレーム、１００２ サイドフレーム、１００３ ベースプレート、１００４ ヒンジシャフト、１００５ 傾斜角度調節機構、１０２３ ガイドローラ、１０２４ ガイドピン、１０２５ ガイドベース、１０２６ ガイド軸受、１０２７ ガイドシャフト、１０３１ ダイアルゲージ、１０４０ プーリ。

Claims (5)

1. 基板（５０）表面に付着した異物等を除去するための、基板表面清掃装置であって、
   前記基板（５０）を支持し、第１の方向に前記基板（５０）を搬送するための基板支持搬送装置（２０）と、
   前記基板（５０）の前記第１の方向への搬送状態において、前記基板（５０）の表面を前記第１の方向に対して交差する第２の方向に連続的に摺動させて、前記基板（５０）表面に付着した異物等を除去するための清掃ベルト（１１）を有する清掃装置（１０）と、
   を備える、基板表面清掃装置。
2. 前記清掃装置（１０）は、前記基板支持搬送装置（２０）によって搬送される前記基板（５０）を両面側から挟むように２組設けられる、請求項１に記載の基板表面清掃装置。
3. 前記清掃ベルト（１１）は、無端ベルトである、請求項１または２に記載の基板表面清掃装置。
4. 前記清掃ベルト（１１）の前記基板（５０）に面する側とは反対側には、前記清掃ベルト（１１）を前記基板（５０）側に押圧するための押圧装置（３０）が設けられる、請求項１から３のいずれかに記載の基板表面清掃装置。
5. 前記押圧装置（３０）は、前記清掃ベルト（１１）に空気を吹付けるためのエアブロア装置を含む、請求項４に記載の基板表面清掃装置。

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