JP2016114481A - 評価装置及び評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】合紙からガラス板に付着する異物の量を評価することができる評価装置及び評価方法を提供する。【解決手段】本発明の評価装置１０は、押圧装置１２、洗浄装置１４、及び検出評価装置１６を備える。本発明の評価方法は、押圧工程、洗浄工程、検出工程及び評価工程を備える。押圧工程にてガラス板２６と合紙３４とを押圧装置１２によって押圧し、異物がガラス板２６に付着する状況を再現する。洗浄工程にてガラス板２６を洗浄装置１４によって洗浄し、合紙３４からガラス板２６に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する。検出工程、及び評価工程にてガラス板２６に付着している異物を、検出評価装置１６によって検出する。そして、検出された前記異物の量に基づき、合紙３４及びガラス板２６を評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、評価装置及び評価方法に関する。

液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ（Flat Panel Display）用等の平坦度の高いガラス板は、保管中及び搬送中に表面に傷が発生して欠陥となり易い。特に液晶ディスプレイのパネルに使用される無アルカリガラス板のように、その表面に薄膜トランジスタ等の電気回路が形成されるガラス板では、その表面に微細な傷があっても、その傷に起因して電気回路の断線やパターニング不良が発生する。そのため、このようなガラス板には極めて高い表面特性が要求される。

ガラス板の保管中及び搬送中の傷を防止するために、積層されるガラス板間に紙を挟み込み、隣接するガラス板同士の表面を分離する、いわゆる合紙を介装する方法が従来から採用されている（特許文献１参照）。

ところで、特許文献１にも記載されているように、合紙の表面に存在する樹脂等の有機物（異物）がガラス板の表面に転写（付着）した場合には、その異物が、前記断線やパターニング不良を発生させる原因となる。また、樹脂のうち粘着性の高いシリコーン樹脂は、ロールブラシ等の洗浄手段によって洗浄してもガラス板から除去することは容易でない。特許文献１には、このようなシリコーン樹脂がガラス板に付着すると、配線や電極の不良が発生し易いことが開示されている。

そこで、特許文献１では、ケイ素元素を有する有機化合物の含有量が３ｐｐｍ以下のガラス板用の合紙を提案し、合紙からガラス板に付着する有機物の付着量を低減している。

ＷＯ２０１４／０９８１６２号

特許文献１による合紙によって、ガラス板に付着する異物の量を大幅に減少させることはできるが、ガラス板に付着した異物の量（単位面積当たりの異物の個数、大きさ等）にて規定される、規定値に対する不良率（ガラス板の枚数に対する不良ガラス板の枚数）をゼロにすることは難しい。

また、合紙の製造ロットによっては、合紙の品質にばらつきが生じることも考慮する必要がある。よって、合紙をロット管理する必要性が生じ、そのために、製造ロット毎の合紙の品質を評価する必要があった。また、その製造ロットの合紙が介装されたガラス板においても、付着した異物の量を規定値に対して評価する必要性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、合紙からガラス板に付着する異物の量を評価することができる評価装置及び評価方法を提供することを目的とする。

本発明の評価装置は、前記目的を達成するために、ガラス板と合紙とを押圧する押圧手段と、前記押圧手段によって前記合紙が押圧された前記ガラス板を洗浄し、前記合紙から前記ガラス板に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段によって洗浄された前記ガラス板に対し、前記ガラス板に付着している前記異物を検出し、検出された前記異物の量に基づき、前記合紙及び／又は前記ガラス板を評価する検出評価手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の評価方法は、前記目的を達成するために、ガラス板と合紙とを押圧する押圧工程と、前記押圧工程によって前記合紙が押圧された前記ガラス板を洗浄し、前記合紙から前記ガラス板に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程によって洗浄された前記ガラス板に対し、前記ガラス板に付着している前記異物を検出し、検出された前記異物の量に基づき、前記合紙及び／又は前記ガラス板を評価する検出評価工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、押圧工程にてガラス板と合紙とを押圧手段によって押圧することにより、合紙を介装した場合のガラス板の保管中及び搬送中に異物がガラス板に付着する状況を再現する。

次に、洗浄工程にてガラス板を洗浄手段によって洗浄し、合紙からガラス板に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する。押圧工程を経たガラス板には、合紙からの塵、紙屑等の粘着性の無い異物と、樹脂等の粘着性のある異物が付着している。合紙及びガラス板の評価対象物は、ガラス板に付着した粘着性のある異物であるので、洗浄工程では、前記粘着性の無い異物を洗浄し、前記粘着性のある異物をガラス板に残す。この洗浄方法の一例として、ガラス板に純水を噴射しながらガラス板を、回転するロールブラシで洗浄する方法がある。

次に、検出評価工程にてガラス板に付着している異物を、検出評価手段によって検出する。そして、検出された前記異物の量に基づき、合紙及びガラス板のうち少なくとも一方を評価する。

これにより、本発明の一態様によれば、合紙からガラス板に付着する異物の量を評価することができる。

本発明の評価装置によれば、前記押圧手段は、前記ガラス板を支持する第１の支持手段と、前記合紙を支持する第２の支持手段と、前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段を、前記ガラス板と前記合紙とを押圧する方向及び押圧除去する方向に相対的に移動させる移動手段と、を備えることが好ましい。

本発明の評価方法によれば、前記押圧工程は、前記ガラス板を第１の支持手段によって支持し、かつ前記合紙を第２の支持手段によって支持する支持工程と、前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段を、前記ガラス板と前記合紙とを押圧する方向及び押圧除去する方向に相対的に移動させる移動工程と、を備えることが好ましい。

本発明の一態様によれば、第１の支持手段、第２の支持手段、及び移動手段からなる簡単な装置構成によって押圧手段を構成することができる。

本発明の評価装置によれば、ロール状に巻回された前記合紙を巻き戻し、前記押圧手段に間欠的に供給する合紙供給手段を備えることが好ましい。

本発明の評価方法によれば、ロール状に巻回された前記合紙を巻き戻し、前記押圧工程に間欠的に供給する合紙供給工程を備え、前記合紙供給工程と前記押圧工程とを前記ガラス板に対して交互に複数回行うことが好ましい。

本発明の一態様によれば、ロール状の合紙を合紙供給手段によって間欠的に押圧手段に供給し、押圧手段による押圧動作と、合紙供給手段による合紙の間欠的な供給とを交互に複数回繰り返す。これにより、複数枚分の再現テストを１枚のガラス板にて実施することができる。すなわち、大面積の合紙の異物情報を１枚のガラス板に集約することができるので、評価効率が向上する。

本発明に係る評価装置及び評価方法によれば、合紙に含まれている異物の量、及び合紙からガラス板に付着する異物の量を評価することができる。

実施形態の評価装置の全体構成図 実施形態の評価方法のフローチャート 実施形態の押圧装置の全体斜視図 図３に示した押圧装置の側面図 押圧装置と合紙供給装置とによる合紙供給動作及び押圧動作を継時的に示した説明図

以下、添付図面に従って本発明に係る評価装置及び評価方法の好ましい実施の形態を説明する。

〔評価装置１０及び評価方法〕
図１には、本発明の実施形態の評価装置１０の全体構成図が示されている。

図２は、本発明の実施形態の評価方法のフローチャートが示されている。

図１（Ａ）には押圧装置（押圧手段）１２の側面図、図１（Ｂ）には洗浄装置（洗浄手段）１４の側面図、図１（Ｃ）には検出評価装置（検出評価手段）１６の側面図がそれぞれ示されている。すなわち、実施形態の評価方法は、押圧装置１２による押圧工程（Ｓ（Step）１０：図２参照）、洗浄装置１４による洗浄工程（Ｓ１２：図２参照）、検出評価装置１６による検出工程（Ｓ１４：図２参照）及び評価工程（Ｓ１６：図２参照）を備える。

〈押圧装置１２〉
図３には押圧装置１２の全体斜視図が示され、図４には押圧装置１２の側面図が示されている。

押圧装置１２は、下定盤（第１の支持手段）１８、上定盤（第２の支持手段）２０、及びシリンダ装置（移動手段）２２から構成される。

図３、図４の如く、下定盤１８の上面には、板状の吸着パッド２４が貼り付けられており、吸着パッド２４の水平な上面に検査対象の矩形状のガラス板２６が着脱自在に吸着保持される。

上定盤２０は、下定盤１８に対し、上下方向に対向して配置される。また、上定盤２０は、不図示のフレームに固定されている。また、上定盤２０の下面には、板状の吸着パッド２８が貼り付けられており、吸着パッド２８の水平な下面にダミーのガラス板３０が着脱自在に吸着保持されている。

後述する合紙供給装置（合紙供給手段：図５参照）３２から巻き戻された帯状の合紙３４は、ガラス板２６とガラス板３０との間の隙間に、ガラス板２６及びガラス板３０の各々の表面と平行に挿通される。

シリンダ装置２２は、下定盤１８を昇降させる流体シリンダであり、シリンダ本体３６が不図示の架台に固定され、シリンダ本体３６に対して伸縮動作するピストン３８の上端部が下定盤１８の下面に固定されている。

したがって、ピストン３８が伸長動作されると、下定盤１８が上昇することにより、下定盤１８の上方に位置している合紙３４にガラス板２６が当接し、継続する下定盤１８の上昇移動により、合紙３４が上方（ガラス板と合紙とを押圧する方向）に持ち上げられた後、ガラス板２６とガラス板３０とに挟圧される。これにより、ガラス板２６と合紙３４とが押圧される。また、押圧時において、合紙３４は上定盤２０にガラス板３０を介して支持される。更に、ガラス板２６とガラス板３０とによって合紙３４を挟圧することにより、梱包体（不図示）に合紙を介して積層されたガラス板積層体（不図示）の形態が再現される。また、所望の押圧力によってガラス板２６を合紙３４に押圧することによって実際の輸送時に近い負荷を再現できる。更に、ピストン３８を収縮動作させると、下定盤１８が押圧を除去する方向に下降する。

なお、実施形態では、下定盤１８を昇降動作させたが、これに限定されるものではなく、下定盤１８及び上定盤２０を相対的に昇降動作させればよい。

〈合紙供給装置３２〉
図５は、押圧装置１２と合紙供給装置３２とによる押圧動作及び合紙供給動作を継時的に示した説明図である。

ガラス板２６を包装して搬送する際、合紙３４は、一般的に製紙メーカー等からロール状で提供されたものを所望の寸法に切断して包装対象のガラス板２６と概ね相似形の矩形形状で用いられるが、実施形態の評価装置１０においては切断前のロールの状態から巻き戻された状態の帯状の合紙３４が使用される。

合紙供給装置３２は、ロール状に巻回された合紙ロール４０を、その巻回軸４２を中心に回転自在に支持する回転支持部４４と、合紙ロール４０から帯状の合紙３４を巻き取る巻取部４６とから構成される。

評価開始前の初期設定において、合紙３４は合紙ロール４０から矢印Ａ方向に巻き戻されて、テンションローラ４８に巻き掛けられるとともに、下定盤１８と上定盤２０との間の隙間に挿通される。そして、合紙３４は、テンションローラ５０に巻き掛けられて、合紙３４の先端部が巻取部４６の巻取軸５２に固定される。巻取軸５２は、モータ５４の動力が伝達されて、合紙３４を合紙ロール４０から巻き戻す方向（矢印Ａ方向）に回転される。また、巻き戻された合紙３４は、巻取軸５２に巻き取られる。

なお、図５では不図示であるが、シリンダ装置２２とモータ５４とを間欠的に駆動制御する制御装置が備えられている。この制御装置は、矢印Ｂ、Ｃで示すシリンダ装置２２による間欠的な押圧・押圧解除動作と、矢印Ａで示すモータ５４による１枚分の間欠的な合紙巻取動作とを交互に複数回行うように制御する。すなわち、制御装置は、合紙供給装置３２による合紙供給工程と、シリンダ装置２２による押圧工程とをガラス板２６に対して交互に複数回行うように、シリンダ装置２２とモータ５４とを間欠的に駆動制御する。

なお、前記１枚分の合紙巻取動作とは、ガラス板２６を包装して搬送する際に使用される合紙３４のサイズを１枚分とし、その１枚分を巻き取る動作をいう。これにより、ガラス板２６は、常に新しい合紙３４に押圧されることになる。また、合紙ロール４０の全長において、前記動作を実施することにより、大面積の合紙ロール４０の異物情報を１枚のガラス板２６に集約することができる。

また、実施形態の押圧装置１２は、合紙ロール４０から巻き戻した合紙３４とガラス板２６とを押圧するものであるが、ガラス板２６と同サイズに切断した合紙３４を使用する場合には、上定盤２０のガラス板３０の下面に、その合紙３４を貼り付ければよい。これにより、合紙３４は、ガラス板３０を介して上定盤２０に支持される。

《合紙３４》
合紙３４は、ガラス板とガラス板の間に介装され、ガラス板同士の接触によって傷が発生することを防止するために用いられるものである。合紙３４として、カレンダー機によって圧縮・平滑化されたグラシン紙（Glassine）を適用できる。

《ガラス板２６》
ガラス板２６としては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等のＦＰＤ用ガラス板を例示するが、これに限定されるものではなく、建築用ガラス板、車両用ガラス板等を含む、平板状のガラス板を挙げることもできる。

〈洗浄装置１４〉
図１（Ｂ）の如く、洗浄装置１４は、押圧装置１２によって合紙３４が押圧されたガラス板２６の表面を洗浄し、合紙３４からガラス板２６の表面に付着した粘着性のある異物を残して洗浄するものである。

実施形態では、ガラス板２６を矢印Ｄ方向の水平方向に搬送するローラコンベア５６と、ガラス板２６の表面に純水を噴射するノズル５８と、ガラス板２６の表面に接触して回転されるロールブラシ６０とを例示する。

洗浄装置１４によれば、ローラコンベア５６によってガラス板２６を矢印Ｄ方向に搬送しながら、ノズル５８からガラス板２６の表面に純水を噴射するとともに、回転するロールブラシ６０によって、その表面を洗浄する。洗浄する面は押圧面だけでなく、裏面も洗浄しておく事が、検査の外乱を取り除く意味で望ましい。

押圧装置１２による押圧工程を経たガラス板２６の表面には、合紙３４からの塵、紙屑等の粘着性の無い異物と、樹脂等の粘着性のある異物が付着している。合紙３４及びガラス板２６の評価対象物は、ガラス板２６の表面に付着した粘着性のある異物（例えば、シリコーン樹脂）である。よって、洗浄装置１４による洗浄工程では、粘着性の無い異物をガラス板２６から除去し、粘着性のある異物をガラス板に残す。この洗浄方法の一例として、実施形態の洗浄装置１４は好適である。

〈検出評価装置１６〉
図１（Ｃ）の如く、検出評価装置１６は、レーザー散乱結像方式により、ガラス板２６の表面に付着した粘着性のある異物の量を検出し、評価するものである。

検出評価装置１６は、ガラス板２６が載置され、ガラス板２６を紙面と平行な矢印Ｅ方向及びＥ方向に直交する方向に平面移動させるテーブル６２を備える。また、検出評価装置１６は、半導体レーザー６４、ラインセンサ６６、結像レンズ６８、及び演算部７０等から構成される。

半導体レーザー６４から出射されたレーザー光は、不図示のシリンドリカルレンズを通過することにより、平行光に補正された後、反射ミラー７２によってガラス板２６の表面に向けて反射され、ガラス板２６の表面を照射する。結像レンズ６８は、ガラス板２６の表面にて反射されて散乱されたレーザー散乱光を集光し、ラインセンサ６６の結像面に結像させる。テーブル６２は、ガラス板２６の表面の全面が前記レーザー光によって走査されるように、Ｅ方向及びＥ方向に直交する方向に移動する。

演算部７０は、ラインセンサ６６から出力される画像信号を画像処理して、異物と認識される画像を収集し、１枚のガラス板２６に付着した異物の量（単位面積当たりの個数及び大きさ）を演算する。また、演算部７０の記憶部には、異物の量に対して良不良と評価するための所定の閾値が記憶されており、その閾値を超えたガラス板２６に対しては不良品と評価するとともに、その合紙ロール４０（図３、図５参照）に対しても不良品と評価する。同様に、閾値未満のガラス板２６に対しては良品と評価するとともに、その合紙ロール４０（図３、図５参照）に対しても良品と評価する。

検出評価装置１６としては、東レエンジニアリング株式会社製のＦＰＤ用異物検査装置（製品番号：ＨＳ−８３０）を例示することができる。この異物検査装置によれば、いわゆる第６世代と称される大サイズのガラス板であっても、０．３μｍの検査感度をもって異物の量を検出することができるので好適である。

〔評価方法〕
次に、合紙３４及びガラス板２６の評価方法について、図１、図２に基づいて説明する。

基本的な評価方法は、まず、Ｓ１０の押圧工程にてガラス板２６と合紙３４とを押圧装置１２によって押圧する。これにより、合紙３４を介装した場合のガラス板２６の保管中及び搬送中に異物がガラス板２６に付着する状況を再現する。

次に、Ｓ１２の洗浄工程にてガラス板２６を洗浄装置１４によって洗浄し、合紙３４からガラス板２６に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する。

押圧工程を経たガラス板２６には、合紙３４からの塵、紙屑等の粘着性の無い異物と、樹脂等の粘着性のある異物が付着している。合紙３４及びガラス板２６の評価対象物は、ガラス板に付着した粘着性のあるシリコーン樹脂等の異物であるので、洗浄工程では、前記粘着性の無い異物をガラス板２６から除去し、前記粘着性のある異物をガラス板２６に残す。

次に、Ｓ１４及びＳ１６の検出工程、及び評価工程にてガラス板２６に付着している異物を、検出評価装置１６によって検出する。そして、検出された前記異物の量に基づき、合紙３４及びガラス板２６を評価する。

これにより、実施形態の評価装置１０及び評価方法によれば、合紙３４からガラス板２６に付着する異物の量を適正に評価することができる。

また、実施形態の押圧装置１２は、図４の如く、ガラス板２６を支持する下定盤１８と、合紙３４を支持する上定盤２０と、ガラス板２６と合紙３４とを押圧する方向及び押圧除去する方向に下定盤１８を移動させるシリンダ装置２２と、を備えている。

これにより、実施形態の押圧装置１２によれば、下定盤１８、上定盤２０、及びシリンダ装置２２とからなる簡単な装置構成の押圧装置１２を提供することができる。

そして、実施形態の押圧工程では、ガラス板２６を下定盤１８によって支持し、かつ合紙３４を上定盤２０によって支持する支持工程と、ガラス板２６と合紙３４とを押圧する方向及び押圧除去する方向に下定盤１８を移動させる移動工程と、を備えている。

これにより、実施形態の押圧工程によれば、支持工程及び移動工程とからなる最小限の工程数を備えた押圧工程を提供することができる。

更に、実施形態の評価装置１０によれば、図５の如く、ロール状に巻回された合紙３４を巻き戻し、押圧装置１２に間欠的に供給する合紙供給装置３２を備えている。

そして、実施形態の評価方法によれば、ロール状に巻回された合紙３４を巻き戻し、押圧工程に間欠的に供給する合紙供給工程を備え、合紙供給工程と押圧工程とをガラス板２６に対して交互に複数回行うようにしている。

具体的には、図５（Ａ）に示すように、合紙３４の先端部を巻取軸５２に固定する。このとき、下定盤１８は、押圧位置から下方に退避した押圧除去位置に位置される。

次に、図５（Ｂ）に示すように、シリンダ装置２２のピストン３８を伸長動作させ、ガラス板２６と合紙３４とを押圧する矢印Ｂ方向に下定盤１８を上昇させて合紙３４にガラス板２６の表面を押圧する。このときの押圧力及び押圧時間は、ガラス板２６の保管形態及び輸送形態を考慮して設定される。

次に、図５（Ｃ）に示すように、シリンダ装置２２のピストン３８を収縮動作させ、下定盤１８を、押圧位置から下方に退避した押圧除去位置に位置させる。この後、合紙供給装置３２によって合紙３４を合紙ロール４０から１枚分だけ巻き戻す。

上記動作を複数回又は、図５（Ｄ）に示すように、１本の合紙ロール４０の全長分だけ繰り返す。

例えば、第６世代（約１８００ｍｍ×１５００ｍｍ：Ｇ６サイズとも言う。）のガラス板２６において、１台の梱包体に梱包される、例えば３００枚中の不良発生率は１〜３％であった。合紙３４を評価する際に、３００枚のガラス板２６を用いて異物の付着状態を再現することは、長時間を費やすので評価効率が悪い。また、再現用のためだけに３００枚ものガラス板２６を用意することは現実的ではない。

そこで、実施形態の評価装置１０によれば、ロール状の合紙３４を合紙供給装置３２によって間欠的に押圧装置１２に供給し、押圧装置１２による押圧動作と、合紙供給装置３２による合紙３４の１枚分の間欠的な供給とを交互に複数回繰り返す。これにより、３００枚分の再現テストを１枚のガラス板２６にて実施することができる。すなわち、大面積のロール状の合紙３４の異物情報を、１枚のガラス板２６に集約することができるので、評価効率が向上する。

１０…評価装置、１２…押圧装置、１４…洗浄装置、１６…検出評価装置、１８…下定盤、２０…上定盤、２２…シリンダ装置、２４…吸着パッド、２６…ガラス板、２８…吸着パッド、３０…ガラス板、３２…合紙供給装置、３４…合紙、３６…シリンダ本体、３８…ピストン、４０…合紙ロール、４２…巻回軸、４４…回転支持部、４６…巻取部、４８…テンションローラ、５０…テンションローラ、５２…巻取軸、５４…モータ、５６…ローラコンベア、５８…ノズル、６０…ロールブラシ、６２…テーブル、６４…半導体レーザー、６６…ラインセンサ、６８…結像レンズ、７０…演算部、７２…反射ミラー

Claims (6)

1. ガラス板と合紙とを押圧する押圧手段と、
   前記押圧手段によって前記合紙が押圧された前記ガラス板を洗浄し、前記合紙から前記ガラス板に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する洗浄手段と、
   前記洗浄手段によって洗浄された前記ガラス板に対し、前記ガラス板に付着している前記異物を検出し、検出された前記異物の量に基づき、前記合紙及び／又は前記ガラス板を評価する検出評価手段と、
   を備えることを特徴とする評価装置。
2. 前記押圧手段は、
   前記ガラス板を支持する第１の支持手段と、
   前記合紙を支持する第２の支持手段と、
   前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段を、前記ガラス板と前記合紙とを押圧する方向及び押圧除去する方向に相対的に移動させる移動手段と、
   を備える請求項１に記載の評価装置。
3. ロール状に巻回された前記合紙を巻き戻し、前記押圧手段に間欠的に供給する合紙供給手段を備える請求項１又は２に記載の評価装置。
4. ガラス板と合紙とを押圧する押圧工程と、
   前記押圧工程によって前記合紙が押圧された前記ガラス板を洗浄し、前記合紙から前記ガラス板に付着した粘着性のある異物を残して洗浄する洗浄工程と、
   前記洗浄工程によって洗浄された前記ガラス板に対し、前記ガラス板に付着している前記異物を検出し、検出された前記異物の量に基づき、前記合紙及び／又は前記ガラス板を評価する検出評価工程と、
   を備えることを特徴とする評価方法。
5. 前記押圧工程は、
   前記ガラス板を第１の支持手段によって支持し、かつ前記合紙を第２の支持手段によって支持する支持工程と、
   前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段を、前記ガラス板と前記合紙とを押圧する方向及び押圧除去する方向に相対的に移動させる移動工程と、
   を備える請求項４に記載の評価方法。
6. ロール状に巻回された前記合紙を巻き戻し、前記押圧工程に間欠的に供給する合紙供給工程を備え、
   前記合紙供給工程と前記押圧工程とを前記ガラス板に対して交互に複数回行う請求項４又は５に記載の評価方法。

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