JP2006196888A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の撓みを防止すると共に、搬送装置との接触により搬送環境が汚染されるといった事態を回避できる基板搬送装置を提供する。
【解決手段】 基板搬送装置は、上表面２、下表面４、複数の柱体からなる側壁６、基板２２を進入させる後部開口１４、基板２２を送り出すための前部開口１２、側壁６と連結する複数の支持部材８、およびアクスル装置１８、を備えるハウジング１０を含む。該装置は、駆動ユニット１６と回転軸２８をさらに含み、これらが回転力を生じてアクスル装置１８に伝達すると、アクスル装置１８が回転力をさらに支持部材８に伝達し、これによって基板２２のハウジング１０への搬入出が可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は基板搬送装置に関し、特に、基板（例えばガラストレイ）を所定の位置から別の位置へと搬送すると共に、搬送中に基板を支えるに十分な支持力を提供することにより、効率的かつタイミング良く基板を搬送できる基板搬送装置に関する。

基板搬送にオートメーション化システムを応用すると、搬送効率が向上すると同時に、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）の作製に用いられるガラストレイが人為的汚染を受けるのを回避することができる。このようなガラストレイは、クリーンルームにて製造されている。

図１に示されるように、ロボットアームが大型基板（例えばガラストレイ）２２をハウジング１０に格納すると、ガラス基板２２はハウジング１０内の棚構造によって支持されることとなる。棚構造は対を成す支持片８０により構成されており、これら支持片８０はハウジング１０の内壁から中央へ向かって延びるかたちで水平に配置され、かつ、ガラス基板２２を支持するべく垂直方向に互いに離間している。

かかる支持片８０によれば、ガラス基板２２表面への接触を減らすことができ、汚染が回避され得るが、対を成す支持片８０の中間部分にてガラス基板２２は支持されず、ガラス基板２２の中央部は垂れ下がって撓んでしまうため、その分余計に収納空間をとってしまうといったことが起こる。その結果、ハウジング１０内に本来収納できるはずのガラス基板２２の数量が減少することとなっていた。

そして、図２に示されるように、ハウジング１０内に収納可能なガラス基板２２数量の増加を目的として、別な従来技術では、ガラス基板２２を支持するために支持ライン８２を採用している。該支持ライン８２は、ハウジング１０の内側面に端部が固定されハウジング内に架け渡されるよう設けられている。

かかる支持ライン８２はガラス基板２２全面を支持できるが、支持ライン８２の中央部分がガラス基板２２の重みによってやはり下に垂れて撓んでしまう。さらに、この構成では、支持ラインどうしがかなり近接して配置されており、ロボットアームによる基板２２へのアクセスが不可能であるので、搬送ローラで基板２２を下から一枚ずつ取り出す他ない。

よって、基板搬送時の汚染リスクを低減でき、かつ、基板の支持効果に優れた設計の、改善された搬送装置を提供する必要がある。

上述した欠点の改善を図るべく、本発明は、基板（例えばガラストレイ）を収納、支持および搬送するための搬送装置であって、基板の撓みを防止すると共に、搬送装置との接触により搬送環境が汚染されるといった事態を回避できる基板搬送装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、前部開口および後部開口を備えたハウジングと、前記ハウジング内に設置された複数の支持部材と、前記複数の支持部材の少なくとも一端に連結された複数のアクスル装置と、回転力を生じ、該回転力を前記アクスル装置に伝えてこれを回転させる少なくとも１つの駆動ユニットと、を含む基板搬送装置に関する。

前記アクスル装置が、前記支持部材の摩擦を低減させるための一組の軸受および側板を含むことが好ましい。

前記アクスル装置と接続する同時動作装置をさらに含むことが好ましく、前記ハウジングが対向する２つの側壁をさらに含むことが好ましい。

前記支持部材が、前記ハウジングの前記側壁の間にて固定されて水平に延びることが好ましい。

前記側壁が複数の柱体を含むことが好ましく、前記支持部材が、前記ハウジングの対向する前記柱体の間にて水平に延び、前記支持部材は鋼線又は金属ワイヤからなることが好ましい。

前記支持部材の各端の少なくとも１つに前記アクスル装置が設置されることが好ましい。

本発明に係る基板搬送装置によれば、基板がハウジング内で適度な張力を持つ支持部材にほぼ水平に支持され、撓むことがないため、ハウジング内に収納できる基板の数量が増加すると共に、より一層スムーズな基板搬送が実現される。さらに、その優れた設計により、搬送装置との接触に起因する汚染を回避できる。

本発明は、基板（例えばガラストレイ）を収納、支持および搬送するための搬送装置であって、基板の撓みを防止すると共に、搬送装置との接触により搬送環境が汚染されるといった事態を回避できる基板搬送装置を提供する。

本発明に係る基板搬送装置は、ガラストレイ搬送に用いられるのみならず、各種形態の板体にも適用可能である。以下の説明におけるガラス基板には、例えば薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）、携帯電話機、コンピュータおよびフラットテレビのモニタに用いられるものなどが含まれる。いずれのモニタであっても、ガラス基板が垂れ下がり撓んでしまうと、結果的に物理的ダメージあるいは永久的な歪みとなってしまうため、これらの製造には適さなくなる。

本発明に係る基板搬送装置は、複数の支持部材が適度な張力を以って基板を支持することができるため、ハウジング内の基板が搬送時に垂れ下がり撓むという事態は生じない。

本発明に係る基板搬送装置のハウジングは各種サイズの基板を収納可能である。該ハウジングは、上表面、下表面および対向する側壁を含んでなるフレームである。対向する側壁は、複数の平行な柱体が上表面と下表面に連結するかたちで形成されている。各柱体は、等間隔で垂直に配列する複数の支持部材を支持することができるようになっている。

支持部材は、金属、エンジニアリングプラスチック、繊維強化プラスチックチューブまたはその他任意の好適な材料で作製されたものであってよく、かつ、アーチ面を有している。金属製の支持部材であるばあい、それは金属ワイヤであり得る。支持部材は、片側または両側の側壁に固定され、かつ、少なくとも１端にアクスル装置（axle system）が連結される。

支持部材の両端がハウジングの側壁にそれぞれ固定されると共に、支持部材がアクスル装置と連結し、かつ、アクスル装置が駆動ユニット接続しているため、駆動ユニットが回転力を生じると、支持部材は駆動されて時計回りまたは反時計回りに回転する。アクスル装置の回転が、ハウジングに対して基板を搬入出できるようにする。

駆動ユニットは同時動作装置内に設けられる。この同時動作装置は、少なくとも片側の側壁の外表面に連結される。同時動作装置は、側壁の垂直方向に移動させることができると共に、水平に側壁へ近寄る方向または側壁から離れる方向に移動させることができる。同時動作装置から延設されてアクスル装置と連結する回転軸は、側壁の孔を通してアクスル装置と支持部材を回転運動させる。

本発明では、ハウジング内における支持部材の設置間隔をより小さくして、基板全面が支持部材に支持されるようにすることもでき、こうすると、上層に載置された基板が下層の基板の方へ垂れ下がり撓むことなく基板をほぼ水平状に保持できる。

本発明におけるアクスル装置は、前方押動軸、側板、および前方押動軸と側板との間に設けられた摩擦を低減するための１組の軸受を備える。基板は、自動化装置によって次のプロセス位置に移されるまで、ハウジング内にて支持部材上にほぼ水平に載置される。適度な張力を持つ支持部材上に基板が支持されるため、基板搬送はよりスムーズに行われる。

本発明の１実施形態において、支持部材は、ハウジングの前方から後方へ向かう同一平面上に配置されるため、基板をその上に平らに載置させることができる。こうした構成により、支持部材の回転により基板が滑動し、基板はハウジングの前方へ送られることとなる。

上述からわかるように、本発明に係る基板搬送装置はより多くの基板を収納することができ、よって基板搬送時における自動化装置の効率性を確保することができる。

本発明の上述およびその他の目的、特徴ならびに長所を一層明らかとするため、以下に、添付の図面と対応させながら好ましい実施形態を挙げて本発明をより詳細に説明する。

本発明は、製造プロセスにおいて例えばガラストレイである基板を搬送および支持する基板搬送装置に係るものである。該ガラストレイには薄膜トランジスタ液晶ディスプレイパネルが含まれる。

図４に示されるように、該基板搬送装置は、基板２２を搬送するためのハウジング１０を含む。ハウジング１０は、上表面２、下表面４、および複数の柱体から構成される側壁６を備え、さらに、図３に示されるように、基板２２をハウジング１０へ進入させるための後部開口１４と、基板２２をハウジング１０から出すための前部開口１２が設けられている。図３および４において、ハウジング１０は矩形の態様で示されているが、ハウジング１０はその他任意の形状とすることができる。また、ハウジング１０と側壁６は任意の材料で作製することが可能であり、その材料としては金属チューブ、エンジニアリングプラスチックまたは繊維強化プラスチックチューブなどが挙げられるが、これらに限定されることはない。

図３において、支持部材８は、ハウジング１０の対向する側壁６間に水平状に架設される。これら架設される支持部材８の長さはハウジング１０の幅と一致する。支持部材８の両端は、支持部材が適度な張力を持つように側壁６の内表面に固定される。本発明の１実施形態による支持部材８は、金属ワイヤ（例えば銅線または鋼線）であり得るが、これに限定されることはなく、同等の剛性を達成できる材料であればどれを用いても構わない。

支持部材８に回転を与えるために、ハウジング１０には駆動ユニット（例えばモーター）１６が固定される。支持部材８が適度な張力を以ってハウジング１０内にて基板２２をほぼ水平に支持できるので、基板２２の搬入出はよりスムーズに行われる。駆動ユニット１６は、同時動作装置（simultaneous operation device）に実装された上で、側壁６の外表面に固定される。

さらに、図５に示されるように、複数のアクスル装置１８が、基板２２の搬入出を行うべく支持部材８を回転運動させるために用いられる。アクスル装置１８は駆動ユニット１６および支持部材８と連結しており、駆動ユニット１６が生じた回転力は回転軸２８を介してアクスル装置１８へ伝えられる。そして、アクスル装置１８は、回転軸２８の回転動作を変換して、支持部材８を回転させる。よって、基板２２が後部開口１４からハウジング１０内に入って前進し、前部開口１２からハウジング１０を出ることができるようになる。かかるアクスル装置１８は、前方押動軸２６、側板３０、および前方押動軸２６と側板３０との間に設けられた摩擦低減用の１組の軸受２４を含む。

本発明の別な１実施形態として、アクスル装置１８を支持部材８の両端に連結させてもよい。同様に、駆動ユニット１６も両側の側壁６に設けて、支持部材８両端に位置するアクスル装置１８に回転力を与えるようにすることもできる。

本発明に係る基板搬装置は、支持部材８の回転を制御する制御ユニット（図示せず）をさらに含む。この制御ユニットは、回転軸２８を回転させて基板２２の搬入出がなされるよう駆動ユニット１６に信号を転送するものである。また、支持部材８の数は、一枚の基板２２を支持する２つが少なくとも必要である。

図３において、側壁６は複数の柱体から構成されており、対向する側壁６の向かい合う面である内表面と、対向する側壁６の互いに逆を向く面である外表面とを備えている。さらに、側壁６は、回転軸２８を装入させるための孔２０を複数有している。回転軸２８がアクスル装置１８を駆動すると、引き続いてアクスル装置１８が支持部材８を所定の方向に回転させる。本実施形態において、支持部材８は側壁６の長さ方向６に一定間隔で配置される。

基板２２は、支持部材８の回転力により支持部材８上を移動可能となって、ハウジング１０から外へ出ることができるようになる。また、基板２２をより容易にハウジング１０中から取り出せるように、前部開口１２の方へわずかに傾けて基板２２を載置させてもよい。

本発明はさらに基板を搬送する方法をも含む。該方法は次のとおりである。先ず、駆動ユニット１６に支持部材８を回転させるための駆動力を生じさせる。回転軸２８は、駆動ユニット１６からの駆動力をアクスル装置１８に伝達して、支持部材８を回転させる。これにより、基板２２は、第１の位置からハウジング１０中に挿入されて支持部材８上に置かれ、次いでハウジング１０のもう一端へ送られてそこから出て行く。制御ユニットの制御を介して支持部材８に回転を生じさせることにより基板２２を搬入出することとしてもよい。
また、本発明は、複数の基板２２を同時にハウジングに搬入出させることも可能である。

図６に示すのは、本発明に係る基板搬送装置を含むカセットステーションシステムである。このカセットステーションシステムにおいて、ガラス（例えばＴＦＴ−ＬＣＤ）はクリーンルーム内で製造される。そして、基板は、例えばロボットアームである自動化ユニット５によって、製造段階から次の段階のためにハウジング（またはカセット）１０へ移される。

ハウジング１０内において基板２２は一定の剛性を有した（図４および５に示されるような）支持部材８により支持される。駆動ユニット１６はハウジング１０の側壁６の一方に設置することができる。アクスル装置１８は、支持部材８と駆動ユニット１６を連結させており、これによって回転軸２８から受けた駆動力を回転力とし支持部材８に与えて支持部材８を回転させる。このようにして基板２２のハウジング１０への搬入出が行われることとなる。

本発明を好ましい実施形態によって以上のように開示したが、これは本発明を限定しようとするものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲を逸脱しない限りにおいて変更および修飾を施すことができる。よって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲で定義されたものが基準とされる。

従来の基板搬送装置の説明図である。 別な従来の基板搬送装置の説明図である。 本発明に係る基板搬送装置の説明図である。 本発明に係る基板搬送装置の駆動ユニットが接続された形態を示す説明図である。 本発明に係る基板搬送装置のアクスル装置の説明図である。 本発明に係る基板搬送装置を含むシステムの説明図である。

符号の説明

１ 基板搬送装置を含むシステム
５ 自動化ユニット
２ 上表面
４ 下表面
６ 側壁
８ 支持部材
１０ ハウジング
１２ 前部開口
１４ 後部開口
１６ 駆動ユニット
１８ アクスル装置
２０ 孔
２２ 基板
２４ 軸受
２６ 前方押動軸
２８ 回転軸
３０ 側板

Claims (10)

1. 前部開口および後部開口を備えたハウジングと、
   前記ハウジング内に設置された複数の支持部材と、
   前記複数の支持部材の少なくとも一端に連結された複数のアクスル装置と、
   回転力を生じ、該回転力を前記アクスル装置に伝えてこれを回転させる少なくとも１つの駆動ユニットと、
   を含む基板搬送装置。
2. 前記アクスル装置が、前記支持部材の摩擦を低減させるための一組の軸受および側板を含む請求項１記載の基板搬送装置。
3. 前記アクスル装置と接続する同時動作装置をさらに含む請求項１記載の基板搬送装置。
4. 前記ハウジングが対向する２つの側壁をさらに含む請求項１記載の基板搬送装置。
5. 前記支持部材が、前記ハウジングの前記側壁の間にて固定されて水平に延びる請求項４記載の基板搬送装置。
6. 前記側壁が複数の柱体を含む請求項５記載の基板搬送装置。
7. 前記支持部材が、前記ハウジングの対向する前記柱体の間にて水平に延びる請求項６記載の基板搬送装置。
8. 前記支持部材が鋼線からなる請求項１記載の基板搬送装置。
9. 前記支持部材が金属ワイヤを含む請求項１記載の基板搬送装置。
10. 前記支持部材の各端の少なくとも１つに前記アクスル装置が設置される請求項１記載の基板搬送装置。
    

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