JP2010277913A

JP2010277913A - 除電装置

Info

Publication number: JP2010277913A
Application number: JP2009130714A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Watanabe; 高広渡邊
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2010-12-09

Abstract

【課題】被除電部材の除電を十分かつ確実に行うことができ、静電気放電による被除電部材の静電破壊を確実に防止することができる除電部材を提供することを目的とする。
【解決手段】除電装置１は、液晶表示パネル２を搬送するための搬送部３と、搬送部３から延設されるとともに、搬送された液晶表示パネル２を載置するための載置部５と、搬送部３及び載置部５に対向して設けられるとともに、液晶表示パネル２へ向けてイオンを含有するエア９を噴出することにより、液晶表示パネル２の除電を行うイオナイザ４とを備えている。そして、イオナイザ４は、搬送されている液晶表示パネル２の除電を行った後に、載置部５に載置された液晶表示パネル２の除電を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示パネル、実装基板、シリコンウェハ、その他の電子部品の製造時において、静電気を除去するために使用されるイオナイザを備える除電装置に関するものである。

一般に、液晶基板や液晶表示パネル等を製造する際には、液晶表示パネル等が帯電していると静電破壊を起こすことがあるため、液晶表示パネル等の静電気対策が施される。そして、そのような静電気対策の一つとして、液晶表示パネル等に帯電した電荷を除電するためのイオナイザが使用される。

このイオナイザとしては、交流式（ＡＣ式）イオナイザと直流式（ＤＣ式）イオナイザに大別することができる。一般に、ＡＣ式イオナイザは、ケーシングと、このケーシングに取付けられたイオンを放出するための放電針と、放電針１０２に高電圧を印加するための高圧電源と、被除電物に向けてガスを吹付けるためのノズルとを備えている。そして、ＡＣ式イオナイザにおいては、高圧電源により放電針に高圧が印加されると放電針からイオンが放出され、放出されたイオンはケーシングの下方に配置された液晶表示パネルなどの被除電部材に照射されて、被除電部材の除電が行われる構成となっている。

また、ＤＣ式イオナイザは、ケーシングと、このケーシングに取付けられたイオンを放出するための放電針と、放電針に高電圧を印加するための高圧電源とを備えている。また、ＤＣ式イオナイザでは、放電針は、一方が正電極針であり、他方が負電極針に設定されている。そして、ＤＣ式イオナイザにおいても、上述のＡＣ式イオナイザと同様に、高圧電源により放電針に高圧が印加されると、放電針からイオンが放出され、放出されたイオンはケーシングの下方に配置された被除電部材に照射されて、被除電部材の除電が行われる構成となっている。

また、このようなイオナイザを備えた種々の除電装置が提案されている。より具体的には、例えば、被除電部材を搬送するコンベアと，コンベアで搬送される被除電部材に気流を吹き付ける送風手段と，送風手段から吹き出された気流中にイオンを発生させるべく送風手段とコンベアとの間に配置されたイオナイザとを備え、送風手段の吹き出し面に，スリット状の開口部を有する多孔の気流制御板を取り付けた除電装置が開示されている。

そして、この除電装置においては，コンベアによって被除電部材を搬送しながら，送風手段から清浄な気流を吹き出し，イオナイザによって発生させたイオンを気流に乗せてコンベアで搬送される被除電部材に当てることにより被除電部材の静電気を中和させる。その際，送風手段からから吹き出された気流を気流制御板に設けたスリット状の開口部に通過させることによって，気流を早くすることができ，イオナイザで発生させたイオンを早い気流に乗せて被除電部材に当てることにより，除電時間の短縮化を図ることができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３３１７９２号公報

しかし、上記従来の除電装置においては、被除電部材を搬送させながら、イオナイザにより、被除電部材の除電処理を行う構成としているため、除電処理時間が短く（１〜２秒）なる。従って、被除電部材の除電を十分に行うことが困難であるため、例えば、液晶表示パネル等の被除電部材の帯電電位を０Ｖにすることができず、液晶表示パネルに形成されたＴＦＴ素子等の静電気放電による静電破壊を防止することが困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、被除電部材の除電を十分かつ確実に行うことができ、静電気放電による被除電部材の静電破壊を確実に防止することができる除電部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被除電部材を搬送するための搬送部と、搬送部から延設されるとともに、搬送された被除電部材を載置するための載置部と、搬送部及び載置部に対向して設けられるとともに、被除電部材へ向けてイオンを含有するエアを噴出することにより、被除電部材の除電を行うイオナイザとを備え、イオナイザは、搬送されている被除電部材の除電を行った後に、載置部に載置された被除電部材の除電を行うことを特徴とする除電装置である。

同構成によれば、イオナイザにより、搬送されている被除電部材の除電を行った後に、載置部に載置された被除電部材の除電を行う構成としているため、被除電部材の除電を十分かつ確実に行うことが可能になる。従って、例えば、液晶表示パネル等の被除電部材の帯電電位を０Ｖにすることが可能になるため、液晶表示パネルに形成されたＴＦＴ素子等の静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の除電装置であって、イオナイザが可動自在に支持されていることを特徴とする。

同構成によれば、複数のイオナイザを設けることなく、１個のイオナイザにより、載置部に載置された被除電部材の除電を十分かつ確実に行うことが可能になる。従って、コストアップを抑制して、液晶表示パネルに形成されたＴＦＴ素子等静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の除電装置であって、イオナイザが、被除電部材に対して略平行となるように配置されているとともに、イオナイザの長手方向における中心軸を中心に回動自在に支持されていることを特徴とする。

同構成によれば、簡単な構成で、コストアップを抑制して、液晶表示パネルに形成されたＴＦＴ素子等静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の除電装置であって、イオナイザに、エアの風向を偏向させる偏向板が可動自在に設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の除電装置であって、エアの量を調節するためのエア量調節部を更に備えることを特徴とする。

同構成によれば、イオナイザと被除電部材の被除電領域との距離に依存することなく、イオンとを含むエアを、被除電部材に確実に到達させることが可能になる。従って、イオナイザによる除電効果をより一層確実に発揮させることが可能になる。

また、本発明の請求項１〜請求項５に記載の除電装置は、被除電部材の静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になるという優れた特性を備えている。従って、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の除電装置であって、被除電部材が液晶表示パネルである場合に、特に好適に使用される。

本発明によれば、被除電部材の静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

本発明の実施形態に係る除電装置の全体構成を示す概略図である。本発明の実施形態に係る除電装置により除電される液晶表示パネルを示す断面図である。本発明の実施形態に係る除電装置におけるイオナイザの外観構成を示す斜視図である。図３のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施形態に係る除電方法を説明するための概略図である。本発明の実施形態に係る除電方法を説明するための概略図である。本発明の実施形態に係る除電方法を説明するための概略図である。本発明の実施形態に係る除電装置におけるイオナイザの駆動機構の一例を説明するための斜視図である。本発明の実施形態に係る除電方法を説明するための概略図である。本発明の実施形態に係る除電方法を説明するための概略図である。本発明の実施形態に係る除電装置の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る除電装置の全体構成を示す概略図であり、図２は本発明の実施形態に係る除電装置により除電される液晶表示パネルを示す断面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る除電装置におけるイオナイザの外観構成を示す斜視図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。なお、本実施形態においては、除電装置により除電される被除電部材として、液晶表示パネルを例に挙げて説明する。

図１に示すように、除電装置１は、被除電部材である液晶表示パネル２を搬送するための搬送部３と、液晶表示パネル２の静電気を除去するためのイオナイザ４と、搬送部３から延設されるとともに、搬送された液晶表示パネル２が載置される載置部５とを備えている。

搬送部３としては、例えば、搬送ベルトが使用され、処理対象部としての液晶表示パネル２が搬送部３に載置されると、搬送部３により、液晶表示パネル２は、図１に示す矢印Ｘの方向にベルトコンベア式に搬送され、最終的には、図１に示すように、載置部５上に載置される構成となっている。なお、搬送部３は、液晶表示パネル２を搬送できるものであれば、特に限定されず、搬送ベルトの代わりに、搬送コロ等を使用する構成としても良い。

また、本実施形態に係る除電装置１により除電される液晶表示パネル２は、図２に示すように、第１基板であるＴＦＴ基板２４と、ＴＦＴ基板２４に対向して配置された第２基板であるＣＦ基板２５と、ＴＦＴ基板２４及びＣＦ基板２５の間に設けられた表示媒体層である液晶層２６と、ＴＦＴ基板２４及びＣＦ基板２５を互いに接着するとともに液晶層２６を封入するために枠状に設けられたシール材２７とを備えている。

このシール材２７は、液晶層２６を周回するように形成されており、ＴＦＴ基板２４とＣＦ基板２５は、このシール材２７を介して相互に貼り合わされている。

また、ＣＦ基板２５は、液晶層２６を介して、ＴＦＴ基板２４と対向するように表示用光の出射側に設けられている。

ＴＦＴ基板２４は、不図示のガラス基板と、ガラス基板上に形成されたそれぞれ不図示のゲート電極、ソース電極及びドレイン電極等のＴＦＴ素子、絶縁層、画素電極及び配向膜等で構成されている。

ＣＦ基板２５は、例えば、不図示のガラス基板と、ガラス基板上に格子状及び遮光部として枠状に設けられたブラックマトリクス（不図示）と、ブラックマトリクスの各格子間にそれぞれ設けられ、各画素に対して設けられた複数種の着色層（即ち、赤色層Ｒ、緑色層Ｇ、および青色層Ｂ）を含むカラーフィルタ（不図示）と、ブラックマトリクス及びカラーフィルタを覆うように設けられた共通電極（不図示）と、共通電極上に柱状に設けられたフォトスペーサ（不図示）と、共通電極を覆うように設けられた配向膜（不図示）とを備えている。

液晶層２６は、例えば、電気光学特性を有するネマチックの液晶材料などにより構成されている。

イオナイザ４は、搬送部３及び載置部５に対向して設けられるとともに、液晶表示パネル２の静電気を除去するためのものであり、本実施形態においては、ＡＣ式のものが使用される。このイオナイザ４は、図３、図４に示すように、ケーシング６と、放電針７と、ノズル構造を有するとともに、放電針を保護するためのキャップ８とを備えている。なお、図１に示すように、イオナイザ４には、当該イオナイザ４の放電針７に高電圧を印加するための交流の高圧電源２１が接続されている。

ケーシング６は、例えば、合成樹脂または金属等により形成されている。放電針７は、ケーシング１に取付けられるとともに、イオンを放出するために針状となっている。キャップ８は、当該キャップ８に形成された噴出口８ａから液晶表示パネル２に向けてエア（Ｎ_２ガス）を吹付けるとともに、放電針７から交互に放出される陽イオンと陰イオンとを放電針２から直ちに遠ざけて、放電針７の近傍で陽イオンと陰イオンとが中和するのを防止するものである。

そして、このようなＡＣ式のイオナイザ４においては、交流の高圧電源２１により放電針７に高電圧が印加されると、放電針２からは、陽イオンと陰イオンとが交互に放出される。そして、放出された陽イオンと陰イオンとは、イオナイザ４に供給されたエアに混合されるとともに、陽イオンと陰イオンとを含有するエア９が、被除電部材である液晶表示パネル２に向けて（即ち、図４における矢印Ｙの方向に）キャップ８の噴出口８から噴出されて、液晶表示パネル２に到達することにより、液晶表示パネル２の除電が行われる（即ち、液晶表示パネル２に帯電した静電気が除電される）構成となっている。

次に、本実施形態の除電方法について説明する。図５〜図７、及び図９〜図１０は、本発明の実施形態に係る除電方法を説明するための概略図である。

まず、図５に示すように、処理対処である液晶表示パネル２を、搬送部３により、搬送方向（図５に示す矢印Ｘの方向）に搬送する。なお、液晶表示パネル２の搬送速度は、一定速度（例えば、１５０ｍｍ／ｓ）である。

次いで、図６に示すように、搬送されている液晶表示パネル２に対して、イオナイザ２により、陽イオンと陰イオンとを含むエア９を噴射して、液晶表示パネル２の除電を行う。

次いで、図７に示すように、除電がなされた液晶表示パネル２を搬送して、当該液晶表示パネル２を載置部５に載置する。

ここで、上述のごとく、液晶表示パネル２を搬送させながら、イオナイザ４により、液晶表示パネル２の除電を行うだけでは、除電処理時間が短い（１〜２秒）ため、液晶表示パネル２の帯電電位を０Ｖにすることは困難である。

そこで、本実施形態においては、載置部５に載置された液晶表示パネル２に対して、可動自在に支持されたイオナイザ４により、再度、除電処理を行い、液晶表示パネル２の帯電電位を０Ｖにする構成としている。即ち、本実施形態においては、イオナイザ４が、搬送されている液晶表示パネル２の除電を行った後に、載置部５に載置された液晶表示パネル２の除電を行う構成としている。

図８は、本発明の実施形態に係る除電装置におけるイオナイザの駆動機構の一例を説明するための斜視図である。

イオナイザ４は、液晶表示パネル２の表面に沿って、仰角方向（即ち、イオナイザ４の長手方向Ｂにおける中心軸Ｃを回動軸とする方向であって、図中の矢印Ｚの方向）に回動可能に支持されている。より具体的には、図８に示すように、イオナイザ４は、保持部材１０に保持されるとともに、当該保持部材１０は、支持部材１１の軸部１２に取り付けられることにより、当該支持部材１１により回動自在に支持されている。即ち、本実施形態においては、イオナイザ４が、液晶表示パネル２に対して略平行となるように配置されているとともに、イオナイザ４の長手方向Ｂにおける中心軸Ｃを中心に回動自在に支持される構成となっている。

なお、保持部材１０は、軽量な材料により形成されているものであれば、特に限定されず、例えば、金属製や樹脂製のものが使用できる。そして、保持部材１０は、イオナイザ４の中心軸Ｃを回動軸として、上述の仰角方向Ｙに回動可能に設けられている。

また、図８に示す駆動手段１３は、保持部材１０を駆動するための駆動源であり、正逆方向に回転可能なモータ１４と、当該モータ１４に接続され、モータ１４により正逆方向に回転させられる上述の軸部１２とを備えている。

また、図１に示すように、除電装置１は、モータ１４の制御を行う制御手段としてのＣＰＵ１５と、記憶手段であるメモリ１６とを備えている。このＣＰＵ１５には、上述の高圧電源２１、モータ１４、及びイオナイザ４から噴出されるエアの量（即ち、風量）を調節するためのエア調節部１７が接続されるとともに、メモリ１６が接続されており、ＣＰＵ１５は、メモリ１６に記憶されているプログラムに従い、各部の制御を行う構成となっている。

そして、ＣＰＵ１５により、モータ１４が駆動し、軸部１２が回動すると、モータ１４の駆動力が、軸部１２を介して保持部材１０に伝達される。そうすると、当該保持部材１０が回動するとともに、保持部材１０の回動動作に連動して、保持部材１０に保持されたイオナイザ４が、イオナイザ４の中心軸Ｃを回動軸として、上述の仰角方向に回動する構成となっている。

また、載置部５に載置された液晶表示パネル２に対して、可動自在に支持されたイオナイザ４により、再度、除電処理を行う際には、まず、図８に示すように、液晶表示パネル２の陽イオンと陰イオンとを含むエア９が、鉛直下方に向けて噴出されるように、イオナイザ４を回動させて、液晶表示パネル２に帯電した静電気を除電する。

次いで、図８に示す状態から、イオナイザ４を更に回動させて、図９、図１０に示すように、イオナイザ４を回動させながら、液晶表示パネルの陽イオンと陰イオンとを含むエア９を、液晶表示パネル２の全体に噴射させて、液晶表示パネル２に帯電した静電気を除電する。

次いで、図１０に示す状態から、イオナイザ４を回動させて、図９に示す状態を経由して、図８に示す状態に戻しながら、液晶表示パネルの陽イオンと陰イオンとを含むエア９を、液晶表示パネル２の全体に噴射させて、液晶表示パネル２に帯電した静電気を除電する。

以上のようにして、載置部５に載置された液晶表示パネル２の静電気の除電処理を行う際の、イオナイザ４の回動動作が１往復終了することになるが、除電効果をより一層向上させるとの観点から、イオナイザ４の往復動作を複数回（例えば、２〜３回）行う構成としても良い。

本実施形態においては、このようにイオナイザ４を回動可能に支持することにより、複数のイオナイザを設けることなく、１個のイオナイザ４により、載置部５に載置された液晶表示パネル２の除電を十分かつ確実に行うことが可能になる。

また、図９、図１０に示す状態においては、図８に示す状態に比し、イオナイザ４と液晶表示パネル２の被除電領域（即ち、液晶表示パネル２において、陽イオンと陰イオンとを含有するエア９の到達する領域）との距離が大きくなるため、陽イオンと陰イオンとを含むエア９を、液晶表示パネル２に十分に到達させることが困難になる場合が想定される。そこで、本実施形態においては、上述の風量調節部１７により、イオナイザ４から噴出されるエア９の量を調節する構成としている。

より具体的には、図８〜図１０に示す状態において、イオナイザ４と液晶表示パネル２の被除電領域との距離が最も小さい図８に示す状態におけるエア９の風量をａ、イオナイザ４と液晶表示パネル２の被除電領域との距離が最も大きい図１０に示す状態におけるエア９の風量をｃ、図９に示す状態におけるエア９の風量をｂとした場合に、ａ＜ｂ＜ｃの関係が成立する構成としている。

即ち、イオナイザ４と液晶表示パネル２の被除電領域との距離が大きくなるに従って、イオナイザ４から噴出されるエア９の量を増加させていく構成としている。このような構成により、イオナイザ４と液晶表示パネル２の被除電領域との距離に依存することなく、陽イオンと陰イオンとを含むエア９を、液晶表示パネル２に確実に到達させることが可能になる。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態においては、除電装置１において、搬送されている液晶表示パネル２の除電を行った後に、載置部５に載置された液晶表示パネル２の除電を行うイオナイザ４を設ける構成としている。従って、被除電部材を搬送させながら、イオナイザにより、被除電部材の除電処理を行うのみの上記従来の除電装置と異なり、液晶表示パネル２の除電を十分かつ確実に行うことが可能になる。その結果、液晶表示パネル２の帯電電位を０Ｖにすることが可能になるため、液晶表示パネル２に形成されたＴＦＴ素子等の静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

（２）本実施形態においては、イオナイザ４を可動自在に支持する構成としている。従って、複数のイオナイザを設けることなく、１個のイオナイザ４により、載置部５に載置された液晶表示パネル２の除電を十分かつ確実に行うことが可能になる。従って、コストアップを抑制して、液晶表示パネル２に形成されたＴＦＴ素子等静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

（３）本実施形態においては、イオナイザ４を、被除電部材である液晶表示パネル２に対して略平行となるように配置する構成としている。また、イオナイザ４を、イオナイザ４の長手方向Ｂにおける中心軸Ｃを中心に回動自在に支持する構成としている。従って、簡単な構成で、コストアップを抑制して、液晶表示パネル２に形成されたＴＦＴ素子等静電気放電による静電破壊を確実に防止することが可能になる。

（４）本実施形態においては、イオナイザ４から噴出されるエアの量を調節するためのエア量調節部１７を設ける構成としている。従って、イオナイザ４と液晶表示パネル２の被除電領域との距離に依存することなく、イオンとを含むエア９を、液晶表示パネル２に確実に到達させることが可能になる。従って、イオナイザ４による除電効果をより一層確実に発揮させることが可能になる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。

上記実施形態においては、ＡＣ式のイオナイザ４を例に挙げて説明したが、当該イオナイザ４として、ＤＣ式のものを使用する構成としても良い。

また、上記実施形態においては、被除電部材として、液晶表示パネル２を例に挙げて説明したが、本発明の除電装置１は、実装基板、シリコンウェハ、その他の電子部品の静電気を除去するために使用することができることは言うまでもない。

また、上記実施形態においては、イオナイザ４を可動自在に支持する構成としたが、イオナイザ４において、陽イオンと陰イオンとを含有するエア９の風向を偏向させるための偏向板を可動自在に設ける構成としても良い。より具体的には、例えば、図１１に示すように、イオナイザ４を構成するキャップ８に形成された噴出口８ａに隣接させて、キャップ８にエア９の風向を偏向させるための偏向板１８を、図中の矢印Ｄの方向に回動自在に設けることができる。この様な構成においても、上述の効果（１）、（２）、及び（４）と同様の効果を得ることができる。

なお、この偏向板１８の回動機構は、上述の保持部材１０の回動機構と同様にすることができる。即ち、例えば、正逆方向に回転可能なモータと、当該モータに接続されるとともにモータにより正逆方向に回転させられる軸部とを備える偏向板１８を駆動するための駆動手段を設ける。そして、偏向板１８をこの軸部に取り付けることにより、偏向板１８を回動自在となるように設ける。そして、ＣＰＵ１５により、モータを駆動させて、偏向板が取り付けられた軸部が回動すると、モータの駆動力が、軸部を介して偏向板１８に伝達され、当該偏向板１８が回動する構成とすることができる。

また、偏向板は、エア９の風向を偏向させることができる位置であれば、噴出口８ａに隣接させて設ける必要はなく、例えば、ケーシング６に偏向板を設ける構成としても良い。

以上説明したように、本発明は、液晶表示パネル、実装基板、シリコンウェハ、その他の電子部品の製造時において、静電気を除去するために使用されるイオナイザを備える除電装置に適している。

１除電装置
２液晶表示パネル（被除電部材）
３搬送部
４イオナイザ
５載置部
９エア
１０保持部材
１１支持部材
１２軸部
１３駆動手段
１４モータ
１５ＣＰＵ
１６メモリ
１７エア量調節部
１８偏向板
２１高圧電源
Ｂイオナイザの長手方向
Ｃイオナイザの長手方向における中心軸
Ｘ液晶表示パネルの搬送方向

Claims

被除電部材を搬送するための搬送部と、
前記搬送部から延設されるとともに、搬送された前記被除電部材を載置するための載置部と、
前記搬送部及び前記載置部に対向して設けられるとともに、前記被除電部材へ向けてイオンを含有するエアを噴出することにより、前記被除電部材の除電を行うイオナイザと
を備え、
前記イオナイザは、搬送されている前記被除電部材の除電を行った後に、前記載置部に載置された前記被除電部材の除電を行うことを特徴とする除電装置。
前記イオナイザが可動自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の除電装置。
前記イオナイザが、前記被除電部材に対して略平行となるように配置されているとともに、前記イオナイザの長手方向における中心軸を中心に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項２に記載の除電装置。
前記イオナイザに、前記エアの風向を偏向させる偏向板が可動自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の除電装置。
前記エアの量を調節するためのエア量調節部を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の除電装置。
前記被除電部材が液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の除電装置。