JP2007214539A - 基板搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の基板搬送装置において、応力のばらつきによってガラス基板が割れたり搬送装置自身が長時間にわたり作動し続けることができないという問題点を解決して、リニア走行の技術を用いて磁性の吸引力と反発力によって搬送装置を設計して、ガラス基板の大型化による問題点を解決する基板搬送装置を提供する。
【解決手段】基板搬送装置において、両側に異なる複数の磁性固定の第１磁気ブロックが交互に配置されるキャリアと、両側に２組の磁性可変の第２磁気ブロックが基板の幅より大きく配置されるレールとを含み、前記第１磁気ブロックと前記第２磁気ブロックの間の反発力によって前記キャリアを前記レールの上に浮かせる。
【選択図】図２

Description

本発明は寸法の大きい基板を搬送する基板搬送装置に関する。
近年、フラットディスプレイ（例えば液晶ディスプレイやＯＬＥＤディスプレイ）のコストを抑えるために、ガラス基板を大型化して、最も経済的な方式で切断することが考えられた。しかしながら、ガラス基板は寸法が大型化し重量が増加したが、厚みが薄くなって、脆く割れやすくなってしまった。このような基板を搬送するには基板の搬送にとって更なる課題となる。
図１は生産プロセスに応じて基板を積載して前後方向に搬送したり揺らしたりする従来の基板搬送装置の構成を示す平面図である。搬送装置１００はモータ１０２、ギア１０４及びシャフト１０６からなり、モータ１０２はギア１０４によってシャフト１０６を時計回りか逆時計回り方向に回転させる。シャフト１０６の両側に支持部１０８が設けられ、搬送装置１００は支持部１０８によって、基板１１０（ガラス基板）を支持する。モータ１０２の回転によってシャフト１０６が時計回り方向に回転するときは、支持部１０８に支持されている基板１１０を片方向に搬送することができる。逆にモータ１０２の回転によってシャフト１０６が逆時計回り方向に回転するときは、支持部１０８に支持されている基板１１０を逆の方向に搬送することができる。また、モータ１０２が瞬間的に回転方向を変える場合は、支持部１０８に支持されてる基板１１０を揺らすことができる。
しかしながら、基板１１０は寸法が大きくなるに従って、従来の搬送装置１００の欠点が浮かび上がる。搬送装置１００は基板１１０と支持部１０８の間の摩擦力によって基板１１０を移動したり揺らしたりするので、基板１１０の寸法が増加すると重量が増加し、基板を移動したり揺らしたりするときに、応力のばらつきや過重な重量によって、従来のシャフト式の搬送装置にとって過重な負担になって、長期間に作動できない恐れがあった。
例えば、応力のばらつきによって割れやすい大きい寸法のガラス基板を用いてディスプレイパネルを生産する場合は、生産プロセスに応じてシャフト式の基板搬送装置の各パーツを大きくする必要があるが、パーツは寸法が大きくなるに従って重量も重くなる。それらのパーツが自身の重量で変形や磨耗によって損傷して搬送不良に至って、搬送装置を長期に作動させることができない恐れがあった。
そのため、本発明は、従来の基板搬送装置において、応力のばらつきによってガラス基板が割れたり、搬送装置自身が長時間にわたり作動し続けることができないという問題点を解決するため、リニア走行の技術を用いて磁性の吸引力と反発力によって搬送装置を設計して、ガラス基板の大型化による問題点を解決する基板搬送装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、本発明は、基板搬送装置において、両側に異なる複数の磁性固定の第１磁気ブロックが交互に配置されるキャリアと、両側に２組の磁性可変の第２磁気ブロックが基板の幅より大きく配置されるレールとを含み、前記第１磁気ブロックと前記第２磁気ブロックの間の反発力によって前記キャリアを前記レールの上に浮かせることを特徴とする基板搬送装置を提供する。
また、前記磁性可変の第２磁気ブロックの磁性は前記キャリアを所定の方向に加速，減速，等速，往復移動させる動作や停止させることを特徴とする。
また、前記第１磁気ブロックは、磁性がＮ極の第１磁気ブロックと、Ｓ極の第１磁気ブロックとを含むことを特徴とする。
また、前記Ｎ極の第１磁気ブロックと前記Ｓ極の第１磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする。
また、前記第２磁気ブロックは、磁性がＮ極の第２磁気ブロックと、Ｓ極の第２磁気ブロックとを含むことを特徴とする。
また、前記Ｎ極の第２磁気ブロックと前記Ｓ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする。
また、複数の前記Ｎ極の第２磁気ブロックと単一の前記Ｓ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする。
また、複数の前記Ｓ極の第２磁気ブロックと単一の前記Ｎ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする。
また、複数の前記Ｓ極の第２磁気ブロックと複数の前記Ｎ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする。
また、前記キャリアは複数の貫通穴を有し、さらに前記貫通穴に対応して複数の突起が設けられる突上げ台座が前記キャリアの下に設けられることを特徴とする。
また、前記突起の形状は針状、ブロック状、ストライプ状のいずれかであることを特徴とする。
これにより、従来の基板搬送装置は、基板がシャフトに設けられる支持部によって支持されて、ギアによってモータからの駆動力が伝達されて、特に基板を前後方向に揺らす場合は、不規則の振動の発生が避けられないため、ガラス基板上の薬液（例えば現像プロセスにおいて用いられる現像剤）の分布にばらつきが発生して、後の露光プロセスにおいてフォトレジストのパターンの成形に影響を及ぼしていたが、本発明に係る基板搬送装置によれば、機械的な不規則の振動が発生しないため、薬液の分布にばらつきなく、生産プロセスをスムーズに進行することができる。
本発明に係る基板搬送装置であれば、キャリアの下の磁力システム（２組の磁性可変の第２磁気ブロックを有するレール）による反発力及び基板とキャリア自身の重量によって垂直方向のつりあいを取り、第２磁気ブロックの磁性によってキャリアを所定の方向に加速，減速，等速，往復移動する動作をさせたり停止させたりして、基板をスムーズに各プロセスに搬送して生産を進行させることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は本発明に係る基板搬送装置の実施形態の側面図である。ガラス基板搬送装置２００はガラス基板２１０を支持するキャリア２０２及びレール２０８から構成される。キャリア２０２の下には異なる磁性の磁性固定の磁気ブロック２０４，２０６が交互に配置される。本実施形態において、磁気ブロック２０４は磁性がＮ極で磁気ブロック２０６は磁性がＳ極であるが、勿論、逆にしてもよい。レール２０８には磁性可変の磁気ブロック２１２，２１４が配置される。磁気ブロック２１２，２１４は異なる磁性を有することができる。
図３は図２のＩ−Ｉ’の間の断面図である。磁気ブロック２０４はキャリア２０２の両側に設けられ、磁気ブロック２１２は、相対の磁気ブロック２１２の間の幅がキャリア２０２の幅より広く、キャリア２０２の外側の下に配置される。このような設計は、磁気ブロック２１２と磁気ブロック２０４の間の反発力Ｆを水平（垂直）面に所定の角度をつけて、反発力Ｆを水平分力Ｆｘと垂直分力Ｆｙに分解する。垂直分力Ｆｙはキャリア２０２をレール２０８の上に浮かせ、水平分力Ｆｘはキャリア２０２をレール２０８の上に安定させる役目を果たす。
図４は他の実施形態の異なる磁気ブロックの配置構造を有するレールを示す図である。図４に示すように、磁気ブロック２１２を二つに分けることができる。磁気ブロック２１２ａと磁気ブロック２０４の間の反発力Ｆｙはキャリア２０２をレール２０８の上に浮かせ、磁気ブロック２１２ｂと磁気ブロック２０４の間の反発力Ｆｘはキャリア２０２をレール２０８の上に安定させる。また、上下と左右方向の反発力を発生させて、キャリアを安定してレールの上に浮かせることができるならば、磁気ブロックを他の配置方法でレールに配置することもできる。
図５（Ａ）と図５（Ｂ）はレールの磁気ブロックの磁性を変化させて、キャリアを所定の方向に移動させる方法を示す図である。基板２１０がキャリア２０２の上に積載され、キャリア２０２には異なる磁性の磁性固定の磁気ブロック２０４，２０６が配置される。本実施形態において、磁気ブロック２０４は磁性がＮ極で磁気ブロック２０６は磁性がＳ極である。レール２０８には磁性可変の磁気ブロック２１２，２１４が配置される。
まず、図５（Ａ）に示すように、この段階では、磁気ブロック２１２は磁性がＮ極で磁気ブロック２１４は磁性がＳ極である。磁気ブロック２１２と磁気ブロック２０４の間の反発力及び磁気ブロック２１４と磁気ブロック２０４の間の吸引力によってキャリア２０２を矢印の方向に移動させて、同様に、磁気ブロック２１４と磁気ブロック２０６の間の反発力及び磁気ブロック２１２と磁気ブロック２０６の間の吸引力によってキャリア２０２を矢印の方向に移動させる。
次に、図５（Ｂ）に示すように、キャリア２０２の磁気ブロック２０４，２０６が移動して磁気ブロック２１２，２１４を通過するときに、磁気ブロック２１２，２１４は磁性が変化して、磁気ブロック２１２は磁性がＳ極に、磁気ブロック２１４は磁性がＮ極になる。このときに、磁気ブロック２１４と磁気ブロック２０４の間の反発力及び磁気ブロック２１２と磁気ブロック２０４の間の吸引力によってキャリア２０２を矢印の方向に移動させて、同様に、磁気ブロック２１２と磁気ブロック２０６の間の反発力及び磁気ブロック２１４と磁気ブロック２０６の間の吸引力によってキャリア２０２を矢印の方向に移動させる。
図５（Ａ）に示す矢印の方向に移動中のキャリア２０２を減速させる場合は、図５（Ａ）に示す磁気ブロック２１２，２１４の磁性を交換して、磁気ブロック２１２と磁気ブロック２０４の間の吸引力及び磁気ブロック２１４と磁気ブロック２０４の間の反発力によってキャリア２０２を減速させて、停止させることもできる。
また、図５（Ａ）に示すように、磁気ブロック２１２，２１４に所定の磁性を加えて磁力を提供する場合は、キャリア２０２は再び矢印の方向に加速して移動することができる。前記操作を繰り返して操作するとキャリア２０２がレール２０８の上に往復移動することになる。
また、キャリア２０２が所定の速度で移動中に、磁気ブロック２１２，２１４を同時に同じ磁性に変化させて、キャリア２０２を磁力でレール２０８の上に浮かせると、キャリア２０２とレール２０８の間に摩擦力がないため、キャリア２０２はそのままレール２０８に沿って等速移動することができる。
図６（Ａ）と図６（Ｂ）は基板をキャリアの表面に積載／キャリアから取り去るための装置を示す図である。図６（Ａ）に示すように、複数の突起２１８を有する突上げ台座２１６はキャリア２０２の下に設けられる。突起２１８はキャリア２０２の貫通穴２２０を貫通してキャリア２０２の表面に突出することができる。
ロボット（図示せず）が積載ラックから基板２１０を取り出してキャリア２０２に積載する時に、突上げ台座２１６が上昇して、突上げ台座２１６の突起２１８がキャリア２０２の貫通穴２２０を通ってキャリア２０２の表面から突出し、基板２１０が突起２１８の上に置かれる。図６（Ｂ）に示すように、突上げ台座２１６を降下させ、突起２１８の頂点がキャリア２０２の表面より低く降下したときに、基板２１０はキャリア２０２の表面にのせられる。突上げ台座２１６は突起２１８が完全に貫通穴２２０から離れるまで降下する。
基板２１０をキャリア２０２から取り去る場合は、突上げ台座２１６を上昇させ、突起２１８をキャリア２０２の貫通穴２２０を通ってキャリア２０２の表面から突出させて、基板２１０を突き上げる。そして、ロボットによって基板２１０が所定の場所に搬送される。突起２１８は針状、ブロック状、ストライプ状のいずれかでもよく、貫通穴２２０は突起２１８の形状に対応する大きさや突起２１８より大きくてもよい。
本発明に係る基板搬送装置によれば、ガラス基板全面がキャリアに積載され、キャリアによってガラス基板の応力が均一に保たれるため、応力のばらつきでガラス基板が割れることはない。キャリアは磁力によってレールの上に浮き、遠隔力でレールの上に支持されるため、従来の接触力（摩擦力）によって搬送する搬送装置において存在するパーツの磨耗による損傷の問題を解決することができ、たとえガラス基板の重量が増加しても本発明に係る基板搬送装置にとって支障にならない。
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これは決して本発明を限定するものではなく、当該分野の技術を熟知しているものであれば、本発明の精神と領域を離脱しない範囲内で、多様の変動や修正を加えることができ、例えば磁気ブロックの配置位置を調節したり、異なる磁力強度の異なる磁気ブロックを用いたりすることによって、キャリアを所定の方式で移動させることができる。また、前記実施形態はガラス基板を例として本発明の応用例を説明したが、他のいかなる基板でも本発明に係る基板搬送装置を適用することができる。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
生産プロセスに応じて基板を積載して前後方向に搬送したり揺らしたりする従来の基板搬送装置の構成を示す平面図である。 本発明に係る基板搬送装置の実施形態の側面図である。 図２のＩ−Ｉ’の間の断面図である。 他の実施形態の異なる磁気ブロックの配置構造を有するレールを示す図である。 （Ａ）と（Ｂ）は、レールの磁気ブロックの磁性を変化させて、キャリアを所定の方向に移動させる方法を示す図である。 （Ａ）と（Ｂ）は、基板をキャリアの表面に積載／キャリアから取り去るための装置を示す図である。
符号の説明
１００，２００…搬送装置
１０２…モータ
１０４…ギア
１０６…シャフト
１０８…支持部
１１０，２１０…基板
２０２…キャリア
２０４，２０６，２１２，２１２ａ，２１２ｂ，２１４…磁気ブロック
２０８…レール
２１６…上げ台座
２１８…突起
２２０…貫通穴

Claims (11)

  1. 基板搬送装置において、
    両側に異なる複数の磁性固定の第１磁気ブロックが交互に配置されるキャリアと、両側に２組の磁性可変の第２磁気ブロックが基板の幅より大きく配置されるレールとを含み、前記第１磁気ブロックと前記第２磁気ブロックの間の反発力によって前記キャリアを前記レールの上に浮かせることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 請求項１に記載の基板搬送装置において、前記磁性可変の第２磁気ブロックの磁性は前記キャリアを所定の方向に加速，減速，等速，往復移動させる動作や停止させることを特徴とする基板搬送装置。
  3. 請求項１に記載の基板搬送装置において、前記第１磁気ブロックは、磁性がＮ極の第１磁気ブロックと、Ｓ極の第１磁気ブロックとを含むことを特徴とする基板搬送装置。
  4. 請求項３に記載の基板搬送装置において、前記Ｎ極の第１磁気ブロックと前記Ｓ極の第１磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする基板搬送装置。
  5. 請求項１に記載の基板搬送装置において、前記第２磁気ブロックは、磁性がＮ極の第２磁気ブロックと、Ｓ極の第２磁気ブロックとを含むことを特徴とする基板搬送装置。
  6. 請求項５に記載の基板搬送装置において、前記Ｎ極の第２磁気ブロックと前記Ｓ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする基板搬送装置。
  7. 請求項５に記載の基板搬送装置において、複数の前記Ｎ極の第２磁気ブロックと単一の前記Ｓ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする基板搬送装置。
  8. 請求項５に記載の基板搬送装置において、複数の前記Ｓ極の第２磁気ブロックと単一の前記Ｎ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする基板搬送装置。
  9. 請求項５に記載の基板搬送装置において、複数の前記Ｓ極の第２磁気ブロックと複数の前記Ｎ極の第２磁気ブロックは交互に配置されることを特徴とする基板搬送装置。
  10. 請求項１に記載の基板搬送装置において、前記キャリアは複数の貫通穴を有し、さらに前記貫通穴に対応して複数の突起が設けられる突上げ台座が前記キャリアの下に設けられることを特徴とする基板搬送装置。
  11. 請求項１０に記載の基板搬送装置において、前記突起の形状は針状、ブロック状、ストライプ状のいずれかであることを特徴とする基板搬送装置。
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