JP2006258746A - ガラス基板の破損検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板の周囲に導電膜を形成し、導電膜の抵抗値を測定してそれの変化で導電膜の欠けや断線を検知し、それにより基板の破損を検出する。
【解決手段】ガラス基板１の周囲に切れ目なく導電膜２を形成し、その導電膜２に異なる位置で２本の引き出し線３を接続し、２本の引き出し線３間の抵抗値を測定してそれの変化を検知することでガラス基板の破損を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガラス基板の破損検出方法に関し、さらに詳しくは、たとえばプラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」と記す）のような薄型表示パネルに用いられるガラス基板の破損検出方法に関する。

従来、たとえばＰＤＰのパネル基板（前面側および背面側の基板）に用いられるようなガラス基板の破損検出については、製造装置の処理工程に入れる前、あるいは製造工程から出した後に、ＣＣＤカメラやレーザー光利用の光学センサーなどにより形状を検出し、それによりガラス基板の破損を検出するようにしていた（たとえば特許文献１参照）。

特開２００２−１８１７１７

しかしながら、割れの基点となる基板周縁部の小さな欠けや、製造装置内での各種の処理前あるいは処理中に発生した割れを検出することは難しく、パネル製造中に基板に割れが生じた場合、製造装置にダメージを与えたり、割れたガラス基板の取り出しのために時間を要する、という問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ガラス基板の周囲に導電膜を形成し、導電膜の抵抗値を測定してそれの変化で導電膜の欠けや断線を検知し、それにより基板の破損を検出するものである。

本発明は、ガラス基板の周囲に切れ目なく導電膜を形成し、その導電膜に異なる位置で２本の引き出し線を接続し、２本の引き出し線間の抵抗値を測定してそれの変化を検知することでガラス基板の破損を検出することからなるガラス基板の破損検出方法である。

本発明によれば、基板の微小な欠けでも導電膜の抵抗値が変化するので、微小な欠けの検出が容易となる。また、基板の周囲または側面に導電膜を切れ目なく形成するので、基板全周囲にわたって傷や欠けを隙間なく検出することができる。したがって、この系を製造装置に組み込むことで、製造工程の前後、および製造中における基板の割れや欠けを検出できる。

本発明において、基板は、破損が生ずるものであればどのような材料で作製されたものであってもよいが、本発明は、主としてガラス基板等に好適に用いることができる。

導電膜は、基板の周囲に切れ目なく形成されていればよいが、基板の側面の小さな欠けまで検出するためには、基板の側面に形成されていることが望ましい。導電膜は、導電性の材料で形成された膜であればよい。この導電膜は、当該分野で公知の各種の材料と方法を用いて形成することができる。導電膜に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂（ネサ膜）、ＺｎＯなどの透明な導電性材料や、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒなどの金属の導電性材料が挙げられる。導電膜の形成方法としては、当該分野で公知の各種の方法を適用することができる。たとえば、印刷などの厚膜形成技術を用いて形成してもよいし、物理的堆積法または化学的堆積法からなる薄膜形成技術を用いて形成してもよい。厚膜形成技術としては、スクリーン印刷法などが挙げられる。印刷法を用いる場合には、ペースト状の金属材料を印刷した後、焼成することで形成してもよい。また、メッキ法を適用することもできる。薄膜形成技術の内、物理的堆積法としては、蒸着法やスパッタ法などが挙げられる。化学的堆積方法としては、熱ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法などが挙げられる。

本発明においては、導電膜に異なる位置で２本の引き出し線を接続する。この引き出し線としては、例えば銅や鉄などの金属製の導電性材料を適用すればよい。また、検知用接触子を代用してもよい。

２本の引き出し線は、一方の引き出し線の接続点から他方の引き出し線の接続点に至る２つのルートの導電膜の長さが不均等になる位置に接続することが望ましい。具体的には、基板が矩形である場合には、２本の引き出し線を、基板の長辺の両端、または短辺の両端に接続することが望ましい。２本の引き出し線をこのように接続すると、一方の角部から他方の角部に至る２本の導電膜の長さが異なるので、２本の引き出し線間の抵抗値が変化した場合、その抵抗値によって、基板のどちらのルートの導電膜が断線しているのかが分かる。

基板が矩形である場合、２本の引き出し線を、基板の対角線に位置する導電膜に接続してもよい。

基板がＰＤＰ用のガラス基板である場合には、導電膜は、透明導電膜のパターニングによって透明電極を形成する際にガラス基板の周囲に残した透明導電膜を利用したものであってもよい。

本発明においては、２本の引き出し線間の抵抗値を測定してそれの変化で導電膜の欠けや断線を検知し、それにより基板の破損を検出する。

２本の引き出し線間の抵抗値を測定するには、２本の引き出し線間に乾電池などの直流電源を接続し、その電流値を測定することで２本の引き出し線間の抵抗値を測定することができる。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。

図１および図２は本発明の破損検出方法を示す説明図である。図１は基板の側面に導電膜を形成した例であり、図２は基板の平面上の周囲に導電膜を形成した例である。

ガラス基板１は、たとえばＰＤＰやＬＣＤ（液晶表示装置）、あるいはＬＥＤ（有機ＥＬ表示装置）、ＦＥＤやＳＥＤ（電子放出型平面表示装置）のような薄型表示パネルの前面側の基板または背面側の基板として使用されるガラス基板である。このガラス基板１は、複数枚の薄型表示パネル用のガラス基板を得るためのマザーボードであってもよいし、薄型表示パネル用に切断した後のガラス基板であってもよい。

ＰＤＰのような薄型表示パネルの基板を複数枚切り出すマザーボードでは、ボードが大きいため、運搬時の微小な歪みや衝撃が大きな内部応力となってわずかな欠けからひび割れが発生することがある。したがって、本発明はこのような基板の割れや欠けの検出に好適に用いられる。

本発明のガラス基板の破損検出方法では、まず、図１に示すように、ガラス基板１の側面（外周縁）に切れ目なく導電膜２を形成する。

導電膜は、Ｃｕ、Ａｇなどの金属の導電性材料を用いて形成する。この場合、形成方法はメッキ法を用いる。この他に、粒子状の材料にバインダー樹脂を加えてペースト状にした導電性材料を塗布することで形成してもよい。塗布後は焼成して、導電性材料を基板に融着させておくことが望ましいが、乾燥させるだけでもよい。

導電膜は、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂（ネサ膜）、ＺｎＯなどの導電性材料を用いて形成してもよい。この場合、形成方法は蒸着法やスパッタ法を用いる。導電膜２を成膜で形成した場合には、耐熱性があるので、パネルの製造工程で、例えば電極形成工程や誘電体層の形成工程のように、基板に加熱処理が施される場合でも導電膜２が消失したり、剥離することがない。

導電膜２は、図２に示すように、ガラス基板１の平面上の周囲に形成してもよい。ガラス基板１の平面上の周囲とは、ガラス基板１の表面または裏面の周囲（表面周縁または裏面周縁）である。

この場合、導電膜２を基板１の側面（外周縁）に形成する場合と比較して、導電膜２の形成位置が異なるだけで、用いる材料や形成方法は同じである。

基板１がＰＤＰ用のガラス基板である場合、ＰＤＰの電極形成工程の際に同時に導電膜を形成するようにしてもよい。

ＰＤＰの例えば前面側基板の製造工程では、ガラス基板の表面に透明電極を形成する場合、まず、基板全体にＩＴＯなどの透明導電膜を形成して、その上にレジストを形成する。そして、フォトリソの手法によりレジストをパターニングし、その後ウエットエッチングで不要な部分を除去することで、透明電極を形成するようにしている。

したがって、基板全体に透明導電膜を形成して、レジストをパターニングする際、パターンを変更しておけば、製造工程の透明電極形成を利用して、基板１の周囲（表面周縁）に透明電極と同じ材料、例えばＩＴＯの導電膜２を形成することができる。

このように、パネルの電極形成工程を利用することにより、製造装置の停止時間を短縮することができ、製造装置へ大きなダメージを与えることがなくなる。また、導電膜にＩＴＯのような比較的抵抗率の高いものを用いると、高い精度で基板の破損を検出することができる。

図３および図４は導電膜の抵抗値を測定する状態を示す説明図である。
本発明のガラス基板の破損検出方法では、次に、導電膜２に異なる位置で２本の引き出し線３を接続する。そして、２本の引き出し線３の間に、例えば乾電池のような直流電源４を接続し、２本の引き出し線３のいずれか一方に直列に電流計５を接続する。そして、電流計５で２本の引き出し線３の間に流れる電流値を測定することで、導電膜２の抵抗値を測定する。引き出し線３には、銅や鉄などの金属製の導電性材料を用いる。電流計５は公知の電流計を用いる。

図３に示すように、２本の引き出し線３は、基板１を周回する２つのルートの導電膜２に対し、導電膜２の長さが不均等になる位置に接続する。図では、基板１が矩形であるので、２本の引き出し線３を、基板１の長辺の両端に接続している。これは基板１の短辺の両端に接続してもよい。

このように、２本の引き出し線３を、基板１の長辺の両端に接続した場合には、一方の引き出し線３の接続部から他方の引き出し線３の接続部に至る２本の導電膜２の長さが、Ｌ１＞Ｌ２となるので、２本の引き出し線３間の抵抗値が変化した場合、その抵抗値によって、基板１のどちらのルートの導電膜２が断線しているのかが分かる。この点については後述する。

図４に示すように、２本の引き出し線３は、基板１を周回する導電膜２に対し、導電膜２の長さを２等分する基板１の対角部に接続してもよい。ただし、基板１の対角部に接続すると、一方の引き出し線３の接続部から他方の引き出し線３の接続部に至る２本の導電膜２の長さが、Ｌ１＝Ｌ２となるので、２本の引き出し線３間の抵抗値が変化しても、基板１のどちらのルートの導電膜２が断線しているのか不明である。したがって、２本の引き出し線３は、２つのルートの導電膜２の長さが不均等になる位置に接続することが望ましい。

図５は導電膜の抵抗値を測定する場合の回路を示す説明図である。
本発明においては、次に、２本の引き出し線３間の抵抗値を測定することにより導電膜２の断線を調べ、それにより基板１の割れ・欠けなどを検出する。この抵抗値の測定は、電極形成、誘電体層形成等の各製造工程の前後に行って両者を比較してもよいし、製造途中で行ってもよく、任意の時点で行うことができる。

基板１の側面または平面上の周囲に欠けが発生した場合、導電膜２の一部が欠損するため、導電膜２の抵抗値が変化する。したがって、電流計５で電流を測定して、導電膜の抵抗値を調べれば、導電膜２の欠損がわかる。

例えば、直流電源４の電圧Ｅは一定であるので、導電膜Ｌ１の抵抗値をＲ１とし、導電膜Ｌ２の抵抗値をＲ２とすると、導電膜２が欠損していない場合には、合成抵抗値Ｒｔは、Ｒｔ＝（１／Ｒ１）＋（１／Ｒ２）となり、電流値もそれに応じた値となる。

したがって、基板１に電極形成や誘電体層形成等の各種の処理を施した後、電流値を測定し、ＲｔがＲｔ＝Ｒ２となっていれば、導電膜Ｌ１が切断されていることがわかる。逆に、合成抵抗値ＲｔがＲｔ＝Ｒ１となっていれば、導電膜Ｌ２が切断されていることがわかる。

このように、片方の導電膜Ｌ１または導電膜Ｌ２が基板１の割れや欠けで切断されると、合成抵抗値が大きくなる。また、導電膜２の一部に欠けが発生すると、その部分の抵抗値が大きくなり、合成抵抗値が変化する。また、両方の導電膜Ｌ１および導電膜Ｌ２が切断されると、合成抵抗値が無限大になる。これにより、基板１の割れや欠けを検出することができる。

そして、導電膜２の長さをＬ１≠Ｌ２にしておくと、電流値を測定して合成抵抗値Ｒｔを算出することで、導電膜Ｌ１と導電膜Ｌ２のいずれが切断されたのかを判断することができる。

この他に、導電膜の抵抗値の測定を、引き出し線の位置を変えて繰り返し行うことで、導電膜の切断された辺を特定することができる。また、各辺の導電膜の幅又は膜厚をそれぞれ異ならせて、各辺における導電膜の抵抗値を変えておくことにより、導電膜の切断された辺を容易に特定することができる。
導電膜のその他の機能としては、帯電されたガラス基板の除電を促すことができる。

本発明のガラス基板の破損検出方法を、たとえばＰＤＰやＬＣＤ、あるいはＯＬＥＤ、ＦＥＤ、ＳＥＤ等の製造工程に組み込むことにより、製造工程の前後、または製造中におけるガラス基板の割れや欠けを容易に検出することができる。なお、本発明のガラス基板の破損検出方法は、これらに限定されず、例えば半導体の製造にも応用可能である。

本発明の破損検出方法を示す説明図である。 本発明の破損検出方法を示す説明図である。 導電膜の抵抗値を測定する状態を示す説明図である。 導電膜の抵抗値を測定する状態を示す説明図である。 導電膜の抵抗値を測定する場合の回路を示す説明図である。

符号の説明

１ 基板
２ 導電膜
３ 引き出し線
４ 直流電源
５ 電流計

Claims (7)

1. ガラス基板の周囲に切れ目なく導電膜を形成し、
   その導電膜に異なる位置で２本の引き出し線を接続し、
   ２本の引き出し線間の抵抗値を測定してそれの変化を検知することでガラス基板の破損を検出することからなるガラス基板の破損検出方法。
2. 導電膜がガラス基板の側面に形成されてなる請求項１記載のガラス基板の破損検出方法。
3. ガラス基板が矩形の基板からなり、各辺の導電膜の幅又は厚さをそれぞれ異ならしてなる請求項１記載のガラス基板の破損検出方法。
4. ２本の引き出し線が、一方の引き出し線の接続点から他方の引き出し線の接続点に至る２つのルートの導電膜の長さが不均等になる位置に接続されてなる請求項１記載のガラス基板の破損検出方法。
5. ガラス基板が矩形の基板からなり、２本の引き出し線が、基板の長辺の両端、または短辺の両端に接続されてなる請求項１記載のガラス基板の破損検出方法。
6. ガラス基板が矩形の基板からなり、２本の引き出し線が、基板の対角線に位置する導電膜に接続されてなる請求項１記載のガラス基板の破損検出方法。
7. ガラス基板が、プラズマディスプレイパネル用のガラス基板からなり、
   導電膜が、透明導電膜のパターニングによって透明電極を形成する際にガラス基板の周囲に残した透明導電膜を利用したものである請求項１記載のガラス基板の破損検出方法。