JP2005268270A - 液晶ガラス基板用載置台およびこれを用いた液晶ガラス基板のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を強固に固定すると共に、基板を取り外す時に発生する剥離帯電を抑え、また気体噴射を併用するクリーニングヘッドを用いたときでも、クリーニング中に基板が外れることのないようにする。
【解決手段】上面に吸引口122を有する支持部12を連続して形成し、この支持部12で囲まれた内側領域の上面を支持部12の上面よりも低くする。そして、内側領域に気体の吹出口14と吸込口13とを複数形成し、吹出口14から気体を吹き出させると同時に、吸込口13から気体を吸い込ませる。これによって、基板2の全体を支持部12の上面と略同一高さに保持させる。さらに、支持部材12の吸引口122で基板2を吸着することによって基板2の周縁部を固定支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶ガラス基板（以下、単に「基板」と記すことがある）を固定保持する載置台およびこれを用いたクリーニング装置に関するものである。

基板上に付着する微小なゴミや塵などの異物は、配線パターンの断線や短絡不良などの原因となる。また２枚の基板を貼り合わせて液晶パネルとしたときに、基板間の隙間不良の原因となる。このため、基板上の異物を吸引によって除去するクリーニング処理が広く行われている。また最近では微細な異物をも除去するために、基板表面に気体を噴射して異物を浮かせて吸引したり、さらには噴射する気体に超音波振動を加えることも行われている。

このようなクリーニング処理では基板表面を強く吸引するため、基板を載置台上に強固に固定しておく必要がある。さもないと、吸引力によって載置台から基板が持ち上げられクリーニングヘッドに衝突するおそれがあるからである。そこで、載置台に基板を強固に固定するためにこれまでは真空吸着方法が広く採用されていた。この真空吸着方法は、載置台の上面に多数の吸引口を設け、この吸引口で基板の下面全体を真空吸着する方法である。図５に、真空吸着方法を用いた載置台の一例を示す。図５の載置台では、載置台１’の上面に複数の吸込口１３が形成されており、これらの吸込口１３には共通の吸込路１５が連通している。そして、この吸込路１５は不図示の吸引ブロアに接続されている。載置台１’上に基板２を固定する場合には、載置台１’上に基板２を載置した後、吸引ブロアを起動させて吸込口１３から基板２の下面を吸引して基板２を載置台１’上に固定する。そしてクリーニングヘッドによって基板１’上の異物を吸引除去する。
特開平１０−１３５３１６号公報（（０００２）段〜（００１０）段、図６〜図９）

ところが、このような従来の真空吸着方法によれば基板２は載置台１’上にしっかりと固定保持されるものの、クリーニング後に載置台１’から基板２を取り外す時に、載置台１’と基板２との間の剥離帯電によって基板２の表面電位が高くなる。このため、例えば基板搬送部材への放電によって静電気破壊が起こったり、静電気力による微細塵の基板２への付着といった問題が生じる。

一方、載置台と基板との剥離帯電を避けるために、図６に示すように、載置台１”の上面に設けた吹出口１４と吸込口１３から気体を吹き出し及び吸い込まさせて基板２を浮遊状態で保持する方法もある。しかしこの方法では、載置台１”に対して垂直方向の保持力はあるものの、載置台１”と平行な平面内で基板が自由に移動できるという特性がある。また、例えば図７に示すように、吸引とともに気体噴射するクリーニングヘッド３’を用いて基板２をクリーニングする場合、載置台１”と基板２との間に噴射気体が回り込み、載置台１”から基板２が外れやすいという問題がある。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板を強固に固定すると共に、基板を取り外す時に発生する剥離帯電が抑えられ、また気体噴射を併用するクリーニングヘッドを用いたときでも、クリーニング中に基板が外れることのない載置台およびクリーニング装置を提供することにある。

本発明者は、載置台から基板を外すときに生じる剥離帯電を低く抑えるために、基板を浮遊状態で保持することを前提に鋭意検討を重ね、基板を浮遊状態とさせたときの問題である、載置台と平行な面内での基板の移動、そして気体噴射するクリーニングヘッドを用いた場合の載置台と基板との間への噴射気体の回り込みを防止するには、載置される基板の周縁部を吸着固定すればよいことを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明の載置台は、載置される液晶ガラス基板の周縁部を支持する、上面に吸引口を有する支持部を連続して形成し、この支持部で囲まれた内側領域の上面を前記支持部の上面よりも低くすると共に、前記内側領域に気体の吹出口と吸込口とを複数形成し、前記吹出口から気体を吹き出させると同時に、吸込口から気体を吸い込むことによって、前記基板の全体を前記支持部の上面と略同一高さに保持し、且つ前記支持部材の吸引口で前記基板を吸着することによって前記基板の周縁部を固定支持することを特徴とする。

ここで、基板と支持部との接触面積をできるだけ小さくして、剥離帯電領域を小さくする観点から、支持部の上面に溝を形成し、この溝の内壁に吸引口を形成した構成とするのが好ましい。

また本発明のクリーニング装置は、前記の載置台と、気体吸引口を有するクリーニングヘッドとを備え、クリーニングヘッドによって液晶ガラス基板上の付着物を吸引除去することを特徴とする。

基板に付着した異物を一層効果的に除去するには、クリーニングヘッドに気体噴射口を設け、気体を噴射して異物を浮かせて除去するのが好ましい。

本発明の載置台およびクリーニング装置では、載置される液晶ガラス基板の周縁部を支持する、上面に吸引口を有する支持部を連続して形成し、この支持部で囲まれた内側領域の上面を前記支持部の上面よりも低くすると共に、前記内側領域に気体の吹出口と吸込口とを複数形成したので、基板の周囲は支持部で吸着固定されると共に、基板の内側領域はいわば浮遊状態に保持され、基板を取り外す時に生じる剥離帯電が抑えられる。また気体噴射を併用するクリーニングヘッドを用いたときでも、噴射した気体が載置台と基板との間に回り込むのを支持部で防止するのでクリーニング中に載置台から基板が外れることがない。

支持部の上面に溝を形成し、この溝の内壁に吸引口を形成した構成とすると、基板と支持部との接触面積がさらに小さくなり剥離帯電を一層抑えられる。

また、クリーニングヘッドに気体噴射口を設け、気体を噴射して異物を浮かせて吸引除去するようにすると、基板に付着した微細な異物を一層効果的に除去できる。

以下、本発明の載置台およびクリーニング装置を図に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明の載置台の一実施形態を示す斜視図である。図１の載置台１では、直方体形状の載置台本体１１の上面に、断面が略台形状の支持部１２が、載置される基板２（図２に図示）の周縁部の形状に合わせて（ここでは四角形状の基板）、囲い巡らされている。支持部１２の上面には複数の溝１２１が形成され、この溝１２１の底面に基板２を吸着固定させるための吸引口（図２に図示）１２２が形成されている。不図示の吸引ブロアを駆動させて、この吸引口１２２から空気を吸引することによって、基板２の下面を支持部１２の上面に吸着固定する。もちろん、溝１２１を形成せずに支持部１２の上面に直接吸引口１２２を形成してもよいが、基板２と支持部１２との接触面積を小さくして基板２の剥離帯電を抑えるには、図１のように溝１２１を形成し、溝１２１の内壁に吸引口１２２を設けるのがよい。

支持部１２で囲まれた内部領域には、エアー（気体）を吹き出す吹出口１４とエアーを吸い込む吸込口１３とが多数形成されている。この吹出口１４と吸込口１３との形成位置や大きさについては、載置する基板２の形状や大きさ、重さ、さらにはエアーの吹出圧や吸込圧などを考慮して、後述するように、基板２を支持部１２の上面と略同一高さで保持するように適宜決定する。通常、吹出口１４と吸込口１３とは交互に配置される。

図２に示すように、各吹出口１４は、載置台本体１１内で分岐した吹出路１６の一方の開口であり、吹出路１６のもう一方の開口は圧空ブロア（不図示）に接続している。他方、各吸込口１３および支持部１２の上面に形成されている吸引口１２２は、載置台本体１１内で分岐した吸込路１５の一方の開口であり、吸込路１５のもう一方の開口は吸引ブロア（不図示）に接続している。

圧空ブロア及び吸引ブロアを起動させると、吹出口１４からエアーが吹き出し、吸込口１３からエアーが吸い込まれる。この状態で載置台１の上面に基板２を載置すると、基板２は載置台本体１１から所定高さの所で浮遊状態となる。この状態では基板２は、基板に対して垂直方向の移動はできないが、前記所定高さと同一平面内の移動（ここでは水平方向の移動）は可能である。一方、前記の吸引ブロアの起動によって同時に、支持部１２の上面に形成された吸引口１２２からもエアーが吸い込まれて、基板２の周縁部が支持部１２の上面に吸着される。これにより、水平方向の基板２の移動が規制される。すなわちこの載置台１では、吹出口１４から吹き出されるエアーと吸込口１３から吸い込まれるエアーとによって前記垂直方向の基板２の移動を規制し、支持部１２の吸引口１２２による吸引により水平方向の基板２の移動を規制して、基板２を載置台１にしっかりと固定するのである。

ここで重要なことは、吹出口１４から吹き出されるエアーと吸込口１３から吸い込まれるエアーとによって基板２が浮遊して保持される載置台本体１１からの高さと、支持部１２の高さとを一致させる点にある。基板２の浮遊高さと支持部１２の高さが異なっていると、基板２が撓み破損するおそれがあるからである。基板２の浮遊高さについては、載置台本体１１に基板２が接触していなければ特に限定はなく、経済性などを考慮すれば数十μｍ程度が好ましい。また、基板２と接触する支持部１２の上面幅は、剥離帯電を小さく抑える観点からは狭いほど好ましいが、支持部１２の加工性などを考慮すれば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度が好ましい。

基板２を吸着固定させるための吸引口１２２による吸引力としては、基板２の大きさなどにもよるが−５０ｋＰａ以上が好ましい。なお、図２の載置台では、１つの吸引ブロアを用いて吸込口１３と吸引口１２２とからエアーを吸引しているが、吸込口１３と吸引口１２２とに接続する吸引ブロアを別にしてももちろん構わない。また、支持部１２と載置台本体１１とは一体に形成してもよいが、加工性の点からは別部材とするのが好ましい。支持部１２の材質としてはプラスチックが好ましく、載置台本体１１の材質としては金属が好ましい。

このような構造の載置台１に基板２を載置し固定する場合には、まず圧空ブロアと吸引ブロアとを起動させ、吹出口１４からエアーを吹き出させ、吸込口１３及び吸引口１２２からエアーを吸い込まさせる。そして、ローダなどの搬送手段によって、載置台１の上方に位置決めされた状態で基板２を位置させ降下させる。載置台１の近接位置まで基板２が降下すると、吹出口１４から吹き出されるエアー及び吸込口１３と吸引口１２２とから吸い込まれるエアーによって、基板２は載置台１に吸着固定される。一方、載置台１から基板２を取り外す場合は、圧空ブロアを駆動させた状態で吸引ブロアを停止させる。すると、吸込口１３と吸引口１２２とからの吸引がなくなって、基板２は吹出口１４からのエアーだけでの浮遊状態となり、基板２は載置台１から簡単に外れる。

本発明の載置台の第２の実施形態を図３に示す。図３の載置台の大きな特徴は、載置台本体１１に凹部１７を形成し、凹部１７を囲む外周を支持部１２’としたことにある。かかる構成によれば載置台本体１１と支持部１２’との一体成形が可能となる。凹部１７の底面に形成する吹出口１４および吸込口１３の構成など、図１及び図２の載置台と同じ構成についてはここではその説明を省略し、異なる構成についてのみ以下説明する。

図３の載置台では、凹部１７を囲む外周が支持部となる。具体的には、載置台に基板２を載置したときに、基板２を支える凹部１７を囲む外周部分が支持部１２’となる。したがって、載置する基板の大きさによって支持部１２’の領域は変化する。支持部１２’に設ける吸引口１８は、載置し得る最も小さい基板を載置したときに当該基板を支える凹部を囲む外周部分に形成されている。凹部１７の平面形状は、載置する基板の形状によって適宜決定すればよい。また凹部１７の深さは、吹出口１４から吹き出されるエアーと吸込口１３から吸い込まれるエアーとによって基板２が浮遊して保持される高さと略同一に設定される。

本発明の載置台は、基板のクリーニング装置や検査装置などの基板を固定しなければならない装置に有効に利用できる。

次に本発明のクリーニング装置について説明する。図４に、本発明のクリーニング装置の一例を示す側断面図を示す。なお、この図の装置で用いている載置台は、図１及び図２のものと同一であるからその説明は省略する。

図４のクリーニング装置は、基板２を吸着固定する載置台１と、基板表面の異物を除去するクリーニングヘッド３を備える。クリーニングヘッド３と載置台１とは相対的に移動可能であり、クリーニングヘッド３によって載置台１上の基板２の上面全体が清掃される。クリーニングヘッド３は直方体形状を有し、その基板側の面には直線状の３つのスリット孔が形成されている。内側のスリット孔が気体噴射口３２で、外側のスリット孔が気体吸引口３１である。

気体噴射口３２から、不図示の圧空ブロアから送られてくる高圧エアーが噴射する一方、気体吸引口３１で、不図示の吸引ブロアによってエアーが吸引される。基板表面に付着している異物は、気体噴射口３２から噴射されるエアーによって浮き上がり、気体吸引口３１で吸引除去される。このようにエアーの噴射と吸引を併用すると、エアーの噴射量と吸引量とを調整することによって基板表面に発生する気流の強さを調整できるようになり、基板２に付着した異物を効果的に除去できるようになる。もちろん、クリーニングヘッド３に気体吸引口３１のみを設け、吸引によって異物を除去しても構わないが、微細な異物をも効果的に除去するにはエアーの噴射を併用するのが好ましい。また図４のクリーニング装置では、外側のスリット孔を気体噴射口、内側のスリット孔を気体吸引口としているが、逆にしてももちろん構わない。クリーニングヘッド３と基板２の上面との距離は数ｍｍ程度とするのが好ましい。

エアーの噴射を併用して基板のクリーニングを行う場合、気体吸引口３１で吸引されなかった噴射エアーが基板２の端部から下面に流れ込もうとするが、図４に示すように、基板２の下面周縁部は支持部１２との密着しているので、噴射エアーは基板２の下面に回り込むことはできない。これにより載置台１から基板２が外れることが防止される。

本発明の載置台の一例を示す斜視図である。 図１の載置台の側断面図である。 本発明の載置台の他の例を示す側断面図である。 本発明のクリーニング装置の一例を示す側断面図である。 従来の載置台の一例を示す側断面図である。 従来の載置台の他の例を示す側断面図である。 従来のクリーニング装置の一例を示す側断面図である。

符号の説明

１ 載置台
２ 基板（液晶ガラス基板）
３ クリーニングヘッド
１１ 載置台本体
１２，１２’ 支持部
１３ 吸込口
１４ 吹出口
１５ 吸込路
１６ 吹出路
１７ 凹部
１８ 吸引口
３１ 気体吸引口
３２ 気体噴射口
１２１ 溝
１２２ 吸引口

Claims (4)

1. 載置される液晶ガラス基板の周縁部を支持する、上面に吸引口を有する支持部を連続して形成し、この支持部で囲まれた内側領域の上面を前記支持部の上面よりも低くすると共に、前記内側領域に気体の吹出口と吸込口とを複数形成し、前記吹出口から気体を吹き出させると同時に、吸込口から気体を吸い込むことによって、前記基板を前記支持部の上面と略同一高さに保持し、且つ前記支持部材の吸引口で前記基板を吸着することによって前記基板の周縁部を固定支持することを特徴とする液晶ガラス基板用載置台。
2. 前記支持部の上面に溝を形成し、この溝の内壁に前記吸引口を形成した請求項１記載の液晶ガラス基板用載置台。
3. 請求項１又は２に記載の載置台と、気体吸引口を有するクリーニングヘッドとを備え、クリーニングヘッドによって液晶ガラス基板上の付着物を吸引除去することを特徴とする液晶ガラス基板のクリーニング装置。
4. 前記クリーニングヘッドが気体噴射口をさらに有する請求項３記載のクリーニング装置。

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