JP2014011296A

JP2014011296A - ガラス基板搬送装置

Info

Publication number: JP2014011296A
Application number: JP2012146747A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sekiguchi; 真路関口
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-20

Abstract

【課題】搬送装置を一時停止することなく、ガラス基板を搬送しながら表裏判別及び未処理ガラスの判別を行う機能を有するガラス基板搬送装置を提供する。
【解決手段】表面と裏面の一方に導電膜が形成されたガラス基板を搬送しながら導電膜が形成されている面の判別を行なうガラス基板搬送装置であって、前記ガラス基板を載置する載置手段に、前記ガラス基板の裏面の導電膜を検出する電流導通検出部Ａが設けられており、前記載置手段に載置されたガラス基板の表面に当接して、このガラス基板の表面の導電膜を検出する電流導通検出部Ｂが設けられていることを特徴とするガラス基板搬送装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶表示装置に用いられるガラス基板を搬送する装置に関するもので、更に詳細には、搬送中のガラス基板の導電膜面の表裏判別及び導電膜が形成されていない未処理ガラスの判別を行う機能を有するガラス基板搬送装置に関するものである。

図１はガラス基板の例としてカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示す。カラーフィルタ１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４−１、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４−２、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４−３、透明電極５、及びフォトスペーサー（ＰｈｏｔｏＳｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６、バーテイカルアライメント（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＶＡ）７が順次形成されたものである。

上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法を用いることが知られているが、図２は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にＢＭを形成処理する工程（Ｃ１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ４）、露光処理する工程（Ｃ５）、現像処理する工程（Ｃ６）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ７）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ８）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ９）がこの順に行われ製造される。

例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ７）ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色フォトレジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。

上記カラーフィルタの製造工程では、製造工程内の各処理装置内や処理装置間でガラスの搬送が行われている。搬送装置によるガラス基板の搬送方法としては図３（ａ）に示されるコロ１１上にガラス基板１０を載置し、コロ１１を回転させることにより矢印１２の方向に搬送するコロ方式や、図３（ｂ）に示されるエアー浮上台１４から吹き出しエアー１３ａを吹き出してガラス基板１０を浮かせ、同時に吸い込みエアー１３ｂによってガラス基板１０を吸い込み、更に図示しないガイド等でガラス基板を支持しながら矢印１２の方向に搬送するエアー浮上方式が多く用いられている。特に、処理装置間で用いる搬送方法としては、安価で制御しやすいことから図３（ａ）に示されるコロ方式が多く採用されている。

また、カラーフィルタ製造工程において、上記ガラス基板の搬送のほかに処理装置から処理装置へのガラス基板の受け取り、受け渡しが行われる。この場合は一般的にロボッが用いられる。ガラス基板搬送ロボットは、ガラス基板を一時的に保管するバッファ装置や、処理装置から処理装置へガラス基板の受け取り、受け渡しを行う場合に用いられる（以下、この場合のガラス基板の受け取り、受け渡しすることを移載と記す）。

図４はガラス基板を移載する方法を説明するための図である。ガラス基板の移載に用いられているガラス基板搬送ロボットは、一般的に、図４（ｃ）に示すガラス基板搬送ロボットの本体の先端に備えられたロボットハンド２２に設けられたガラス基板支持体２３によってガラス基板２４を支えながらガラス基板の移載を行う。ガラス基板支持体２３は摩擦係数の高い材料で作られたパッドやガラス基板を真空で吸着する吸着パッドが設けられ、ガラス基板を載置して搬送する場合にガラス基板がずれたり、落下することを防いでいる。

ロボットハンド２２に設けられたガラス基板支持体２３によってガラス基板２４の受け取り、受け渡しを行う場合には、搬送コロ２１で搬送されたガラス基板２４を、リフトピン２６が矢印２７で示す方向に上昇して（図４（ａ））、ガラス基板２４を持上げ、ロボットハンド２２が侵入するスペースを確保（図４（ｂ））した後、ロボットハンド２２をガラス基板の下方で矢印２８で示す方向に挿入し、更に矢印２９で示す方向に上昇させてガラス基板２４を支え、矢印３０で示す方向に引き出してガラス基板２４を抜き取り（図４（ｃ））、更にロボットハンド２２にガラス基板を保持した状態でロボットハンド２２を旋回した後、次の処理装置へ受け渡す。リフトピン２６はこの後、下降される。

このようにしてカラーフィルタ製造工程では、処理装置間や処理装置内でガラス基板の搬送や移載が行われる。

特開２００８−６３１４４号公報特開平１０−２６５０１８号公報

一般的に液晶表示装置に用いられるカラーフィルタはガラス基板上に導電膜を付与する製品がある。図２に示すカラーフィルタ製造工程の透明電極成膜（Ｃ８）においては、表面に導電膜を付与する場合であるが、品種によって裏面に形成する場合、または導電膜を形成しないものがある。カラーフィルタ製造工程では、一般的に目視によって導電膜の表裏や、有無を判定している。

導電膜を付与したガラス基板を、例えば次の処理工程に投入する際に表裏を逆転して投入してしまった場合には、そのガラス基板は不良品となってしまう。そのため次工程に投入する前に表裏逆転を判別することが望まれていた。

しかしながら、上記導電膜は薄膜で透明であるために、人による目視検査では表面、裏面のどちらに形成されているかを判別することが非常に困難であり、一方、判別するための導電膜検査装置の導入とともに、カラーフィルタ製造ラインの改造が伴い、導入費用の増加と製造ラインの生産効率を低下させる原因となる問題があった。また、搬送中のガラス基板の導電膜を付与した面の検出を搬送しながら自動で行う装置も提案されていない。

以上の問題点に鑑みて本発明は、構成が簡単で、しかも搬送装置を一時停止することなく、ガラス基板を搬送しながら表裏判別及び未処理ガラスの判別を行う機能を有するガラス基板搬送装置を提供することを目的とする。

そこで本発明の請求項１に係る発明は、表面と裏面の一方に導電膜が形成されたガラス基板を搬送しながら導電膜が形成されている面の判別を行なうガラス基板搬送装置であって、
前記ガラス基板を載置する載置手段に、前記ガラス基板の裏面の導電膜を検出する電流導通検出部Ａが設けられており、
前記載置手段に載置されたガラス基板の表面に当接して、このガラス基板の表面の導電
膜を検出する電流導通検出部Ｂが設けられていることを特徴とするガラス基板搬送装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記載置手段がガラス基板を載置して搬送する複数のコロを備えて構成されており、前記電流導通検出部Ａがコロ間の電流導通を検出して裏面の導電膜を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板搬送装置である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記載置手段が、ガラス基板を載置しリフトアップして移載する複数のリフトピンを備えて構成されており、前記電流導通検出部Ａがリフトピン間の電流導通を検出して裏面の導電膜を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板搬送装置である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記電流導通検出部Ｂが、前記載置手段に載置されたガラス基板両端部に近接した位置でその表面に当接する複数のコロ間の電流導通を検出して表面の導電膜を検出するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス基板搬送装置である。

本発明の請求項５に係る発明は、電流導通検出部Ａの検出結果及び電流導通検出部Ｂの検出結果に基づいて、ガラス基板の表裏逆転の有無及び導電膜未処理を判断する制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス基板搬送装置である。

本発明の請求項６に係る発明は、表裏逆転又は導電膜未処理と判断されたガラス基板を、搬送を停止するか、または、搬送装置の外側に振り分ける機構を備えることを特徴とする請求項５に記載のガラス基板搬送装置である。

本発明のガラス基板搬送装置によれば、構成が簡単で、しかも搬送しながらガラス基板の表裏の導電膜の検査を行うことが出来るので、表裏逆転の場合や導電膜未処理のガラス基板の場合は、搬送装置を停止またはその基板を搬送装置の外側に振り分けることによって、不良基板の発生を防ぐことが出来る。

カラーフィルタガラス基板の一例を断面で示す図。一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程のフロー図。従来の搬送装置でのガラス基板の搬送方法を示す図。（ａ）はコロ方式を示す図。（ｂ）はエアー浮上方式を示す図。ガラス基板を移載する方法を説明するための図。（ａ）はリフトピンが上昇することを示す図。（ｂ）はロボットハンドが侵入するスペースを確保することを示す図。（ｃ）はロボットハンドがガラス基板を抜き取ることを示す図。本発明によるガラス基板搬送装置の概略構成例を示す図。本発明に係る第一の電流導通検出部を正面から見た図で、第一の電流導通検出部Ａと第一の電流導通検出部Ｂを詳細に示す図。本発明に係る第一の電流導通検出部Ａと第一の電流導通検出部Ｂによって導電膜が形成されているか否かを検出する方法を説明するための図。（ａ）はガラス基板が第一の電流導通検出部Ａに到達した場合に第一の電流導通検出部Ｂを下降させることを示す図。（ｂ）は電流導通検出時を示す図。本発明に係る第二の電流導通検出部を正面から見た図で、第二の電流導通検出部Ａと第二の電流導通検出部Ｂを詳細に示す図。第二の電流導通検出部Ａと第二の電流導通検出部Ｂによって導電膜が形成されているか否かを検出する方法を説明するための図。（ａ）はガラス基板が第二の電流導通検出部Ａに到達した場合に第二の電流導通検出部Ａを上昇させることを示す図。（ｂ）は電流導通検出時を示す図。

以下、図面を参照して本発明に係るガラス基板搬送装置を実施するための形態を説明する。

図５に本発明によるガラス基板搬送装置の概略構成例を示す。本発明によるガラス基板搬送装置はガラス基板１００を複数のコロに載置して搬送するガラス基板を載置する第一の載置手段３１と、ガラス基板を移載搬送する第二の載置手段３２を有している。

第一の載置手段３１には第一の電流導通検出部３３が設けられ、第二の載置手段３２には第二の電流導通検出部３４が設けられている。第一の電流導通検出部３３は第一の電流導通検出部Ａ３５と第一の電流導通検出部Ｂ３６とで構成され、また第二の電流導通検出部３４は第二の電流導通検出部Ａ３７と第二の電流導通検出部Ｂ３８とで構成されている。尚、符号３９は第一の電流導通検出部Ｂ３６を矢印４１で示す方向に昇降制御する第一の制御部である。また符号４０は第二の電流導通検出部Ａ３７を矢印４２で示す方向に昇降制御し、また第二の電流導通検出部Ｂ３８を矢印４３で示す方向に昇降制御する第二の制御部である。

図６は第一の電流導通検出部３３を正面から見た図で、第一の電流導通検出部Ａ３５と第一の電流導通検出部Ｂ３６を詳細に示す図である。第一の電流導通検出部Ａ３５は、ガラス基板１００を搬送する搬送コロ３５ａと搬送コロ３５ｂと、そのコロ軸３５ｃに設けられ搬送コロ３５ａと搬送コロ３５ｂとを電気的に絶縁する絶縁部３５ｄと、で構成されている。第一の電流導通検出部Ｂ３６はガラス基板１００の両端に近接した位置に設けられたコロ３６ａとコロ３６ｂと、そのコロ軸３６ｃと、コロ３６ａとコロ３６ｂとを絶縁する絶縁部３６ｄと、で構成され、電流導通検出時はガラス基板１００に接しながらコロ３６ａとコロ３６ｂとコロ軸３６ｃが回転する。

上記第一の電流導通検出部Ａ３５及び第一の電流導通検出部Ｂ３６は、以上のような構成であるからそれぞれをガラス基板に接触させることによってガラス基板面に形成された導電膜を検出することが出来る。

図７は第一の電流導通検出部Ａ３５と第一の電流導通検出部Ｂ３６によって導電膜が形成されているか否かを検出する方法を説明するための図である。例えば光学素子センサーを用いて搬送されるガラス基板１００が第一の電流導通検出部Ａ３５に到達したことを検出し、その時点で第一の制御部３９によって第一の電流導通検出部Ｂ３６を矢印４１で示す方向に下降する（図７（ａ））。次にガラス基板１００を搬送させながら（搬送途中で）ガラス基板の表面を第一の電流導通検出部Ｂ３６で、ガラス基板の裏面を第一の電流導通検出部Ａ３６で電流導通を検知する（図７（ｂ））。この場合の電流導通は、一般的に使用される導通チエッカーを用いることが出来る。第一の電流導通検出部Ａ３５と第一の電流導通検出部Ｂ３６によって検出される電流導通結果に基づいて、第一の制御部３９内に設けられた表裏判定機能によってガラス基板が載置されている表裏の正否が判定される。導通検出後は、第一の電流導通検出部Ｂ３６は矢印４１で示す方向に上昇される。

図８は第二の電流導通検出部を正面から見た図で、第二の電流導通検出部Ａ３７と第二の電流導通検出部Ｂ３８を詳細に示す図である。上述したように第二の電流導通検出部は第二の載置手段３２に設けられている（図５）。第二の載置手段３２は処理装置から処理装置へのガラス基板の受け取り受け渡しや、ガラス基板を一時的に保管するバッファ装置や、処理装置から処理装置へガラス基板の受け取り受け渡しを行う場合に用いられる。

第二の電流導通検出部Ａ３７はガラス基板１００をリフトアップする複数のリフトピン３７ａを有しており、またリフトピン３７ａはリフトピン台３７ｂに固定して設けられている。更にリフトピン台３７ｂは絶縁部３７ｃによって左右が電気的に絶縁される構造となっている。リフトピン台３７ｂは第二の制御部４０によって矢印４２で示す方向に昇降制御される。第二の電流導通検出部Ｂ３８は、ガラス基板１００の両端に近接した位置に設けられたコロ３８ａとコロ３８ｂと、そのコロ軸３８ｃと、コロ３８ａとコロ３８ｂとを絶縁する絶縁部３８ｄと、で構成されている。この場合のコロ３８ａとコロ３８ｂは回転する必要が無く、ガラス基板１００に接すれば良い。

第二の電流導通検出部Ａ３７及び第二の電流導通検出部Ｂ３８は、以上のような構成であるからそれぞれをガラス基板に接触させることによってガラス基板面に形成された導電膜を検出することが出来る。

図９は第二の電流導通検出部Ａ３７と第二の電流導通検出部Ｂ３８によって導電膜が形成されているか否かを検出する方法を説明するための図である。例えば光学素子センサーを用いて搬送されるガラス基板１００が第二の電流導通検出部Ａ３７に到達したことを検出し、その時点で第二の制御部４０によって第二の電流導通検出部Ａ３７を矢印４２で示す方向に上昇する（図９（ａ））。この時の第二の電流導通検出部Ａ３７をガラス基板１０が第二の電流導通検出部Ｂ３８のコロ３８ａとコロ３８ｂに接するまで上昇する。このようにしてガラス基板の表面を第二の電流導通検出部Ｂ３８で、ガラス基板の裏面を第二の電流導通検出部Ａ３７で電流導通を検知する（図９（ｂ））。この場合の電流導通は、一般的に使用される導通チエッカーを用いることが出来る。第二の電流導通検出部Ａ３７と第二の電流導通検出部Ｂ３８によって検出される電流導通の結果に基づいて、第二の制御部４０内に設けられた表裏判定機能によってガラス基板が載置されている表裏の正否が判定される。導通検出後は、第二の電流導通検出部Ｂ３８は昇降され、ガラス基板１００は図示しないロボットアームによって受け渡し先の処理装置に移載される。ガラス基板が移載された後に、第二の電流導通検出部Ａ３７は下降され、次に搬送されてくるガラス基板を待つ。

上記では、第一の電流導通検出部３３と第二の電流導通検出部３４について説明したが、どちらか一方の電流導通検出部によってガラス基板の導電膜が形成されている面を検出することが出来るので、ガラス基板搬送装置の設置場所や設備費用などを考慮して、第一の電流導通検出部３３と第二の電流導通検出部３４のどちらか一方を選択して備えればよい。

上記第一の電流導通検出部３３と第二の電流導通検出部３４によってガラス基板の所定の面に電流導通が検出されなかった場合には、ガラス基板が表裏反転されて搬送されているか、導電膜が形成されていないガラス基板であるため、搬送停止または表裏逆転したガラス基板または導電膜が形成されていないガラス基板を搬送装置の外側に振り分ける機構を搬送装置に設けることによって、不良品の発生を防ぐことが出来る。

以上のように本発明のガラス基板搬送装置によれば、構成が簡単で、しかも搬送しながらガラス基板の表裏の導電膜の検査を行うことが出来るので、搬送されるガラス基板の表裏逆転を判別することが可能で、表裏逆転の場合や導電膜が未処理のガラス基板の場合は
、搬送装置を停止またはその基板を搬送装置の外側に振り分けることによって、不良基板の発生を防ぐことが出来る。

１・・・カラーフィルタ
２・・・ガラス基板
３・・・ブラックマトリックス（ＢＭ）
４−１・・・レッドＲの着色画素（Ｒ画素）
４−２・・・グリーンＧの着色画素（Ｇ画素）
４−３・・・ブルーＢの着色画素（Ｂ画素）
５・・・透明電極
６・・・フォトスペーサー（ＰＳ）
７・・・バーテイカルアライメント（ＶＡ）
１０・・・ガラス基板
１１・・・コロ
１２・・・ガラス基板を搬送する方向を示す矢印
１３ａ・・・吹き出しエアー
１３ｂ・・・吸い込みエアー
１４・・・エアー浮上台
２１・・・搬送コロ
２２・・・ロボットハンド
２３・・・ガラス基板支持体
２４・・・ガラス基板
２６・・・リフトピン
２７・・・リフトピンが上昇する方向を示す矢印
２８・・・ロボットハンドをガラス基板の下方で挿入する方向を示す矢印
２９・・・ロボットハンドを上昇させる方向を示す矢印
３０・・・ロボットハンドを引き出す方向を示す矢印
３１・・・第一の載置手段
３２・・・第二の載置手段
３３・・・第一の電流導通検出部
３４・・・第二の電流導通検出部
３５・・・第一の電流導通検出部Ａ
３５ａ、３５ｂ・・・搬送コロ
３５ｃ・・・コロ軸
３５ｄ・・・絶縁部
３６・・・第一の電流導通検出部Ｂ
３６ａ、３６ｂ・・・コロ
３６ｃ・・・コロ軸
３６ｄ・・・絶縁部
３７・・・第二の電流導通検出部Ａ
３７ａ・・・複数のリフトピン
３７ｂ・・・リフトピン台
３７ｃ・・・絶縁部
３８・・・第二の電流導通検出部Ｂ
３８ａ、３８ｂ・・・コロ
３８ｃ・・・コロ軸
３８ｄ・・・絶縁部
３９・・・第一の制御部
４０・・・第二の制御部
４１・・・第一の電流導通検出部Ｂを昇降する方向を示す矢印
４２・・・第二の電流導通検出部Ａを昇降する方向を示す矢印
４３・・・第二の電流導通検出部Ｂを昇降する方向を示す矢印
１００・・・ガラス基板

Claims

表面と裏面の一方に導電膜が形成されたガラス基板を搬送しながら導電膜が形成されている面の判別を行なうガラス基板搬送装置であって、
前記ガラス基板を載置する載置手段に、前記ガラス基板の裏面の導電膜を検出する電流導通検出部Ａが設けられており、
前記載置手段に載置されたガラス基板の表面に当接して、このガラス基板の表面の導電膜を検出する電流導通検出部Ｂが設けられていることを特徴とするガラス基板搬送装置。
前記載置手段がガラス基板を載置して搬送する複数のコロを備えて構成されており、前記電流導通検出部Ａがコロ間の電流導通を検出して裏面の導電膜を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板搬送装置。
前記載置手段が、ガラス基板を載置しリフトアップして移載する複数のリフトピンを備えて構成されており、前記電流導通検出部Ａがリフトピン間の電流導通を検出して裏面の導電膜を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板搬送装置。
前記電流導通検出部Ｂが、前記載置手段に載置されたガラス基板両端部に近接した位置でその表面に当接する複数のコロ間の電流導通を検出して表面の導電膜を検出するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス基板搬送装置。
電流導通検出部Ａの検出結果及び電流導通検出部Ｂの検出結果に基づいて、ガラス基板の表裏逆転の有無及び導電膜未処理を判断する制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス基板搬送装置。
表裏逆転又は導電膜未処理と判断されたガラス基板を、搬送を停止するか、または、搬送装置の外側に振り分ける機構を備えることを特徴とする請求項５に記載のガラス基板搬送装置。