JP4149935B2 - 平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置に関し、より詳しくは基板移送の時に発生する軸の曲がりを防止し、平板ディスプレイ用基板の収率を一層向上させることができる手段を有する基板移送装置に関する。

一般に、平板表示素子の一つであるＬＣＤ素子は、蒸着工程、拡散工程、パターニング工程及び熱処理工程など様々な工程により製作されており、このような工程は、定められた作業空間を確保しているチャンバー、槽または拡散炉のような基板処理装置内で実施される。

前記基板処理装置は、作業の効率を高めるために基板を移送しながら基板処理作業を行える手段を備えており、そのような手段の一つとしてガラス基板を支持及び移送するための複数の基板移送用軸を含む。近来、大型サイズの平板表示素子が開発されており、このような素子に用いられる基板の大型化と共にこれらの大型ガラス基板を移送できる基板移送装置が開発されている。

基板移送用軸を備えている基板移送装置は、ガラス基板を支持及び移送する複数個の基板移送用軸を備えており、これらの基板移送用軸は、ガラス基板の長軸方向に複数個が平行に配置される。一般に、ＬＣＤに用いられるガラス基板のサイズが約１０００ｍｍ×１２００ｍｍであれば、基板移送用軸の長さは、このガラス基板を移送するためにガラス基板のサイズよりも大きく設定される。それぞれの基板移送用軸には、実質的にガラス基板と接触するローラーが等間隔で複数個設置されており、これらの基板移送用軸は、モータのような駆動手段から動力の伝達を受けて回転する駆動軸と回転力の伝達が可能なように結合されることにより、モータの駆動力で基板移送用軸が回転し、この回転でガラス基板が移送される。

このような基板移送装置により移送されるガラス基板上部には、前記基板移送装置と並行して設けられた基板処理装置から基板の処理を行うための流体、例えば、感光液や洗浄液などが供給される。しかし、前記基板処理装置の基板移送用軸は細長い構造であって、この軸の両端部のみが支持されるため、ガラス基板自体の重量と、このガラス基板上部に供給されて噴射される流体の力及び流体の荷重などで軸荷重を受けるようになる。

このような軸荷重は、前記基板移送用軸両端部の支持部から最も遠くにある基板移送用軸の中央部分に近づくにつれて段々大きくなるため、軸を支持する手段がない軸の中心部分で軸の曲がり現象が生ずる。このような軸の変形は、軸の長さが長いほど酷く現れるので、このような軸の曲がり現象を解決しなければ、大型サイズの平板表示素子の製作が難しい問題や製作の時にその収率が顕著に低下する問題が発生する。

本発明は、前記従来の問題を解決するために成されたものであって、本発明の目的は、基板移送用軸の曲がりを防止し、平板ディスプレイ用基板の収率を向上させることができる平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置を提供することにある。

前記本発明の目的を達成するために、本発明の基板移送装置は、基板を処理する作業が行われる作業空間と、前記作業空間内に設置されて前記基板を支持及び運送するために、モータなどの駆動手段から回転力の伝達を受けて駆動する複数の基板移送用軸と、前記基板移送用軸下端の少なくとも１ヶ所に提供されて前記軸の曲がりを防止する防止手段と、を含む。

前記曲がり防止手段は、前記基板移送用軸の長さ方向に対して中央部分に設置できる。また、本発明の他の実施例による基板処理装置は、基板に所定の工程が施される作業空間と、前記作業空間内に設置されて前記基板を支持及び運送する複数の基板移送用軸と、前記基板移送用軸下端の少なくとも１ヶ所にこれらの軸の曲がり偏心を防止するために前記軸に向かって流体を噴射する流体噴射口と、を含む。

前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の下端部に流体を噴射する一対のノズルを含むことができる。また、前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の円周面全体に向かって流体を噴射することができる。さらに、前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の上下、左右方向に流体を噴射する４つのノズルを含み、前記上下方向に設置されるノズルと前記左右方向に設置されるノズルとは、各々別途の流体供給源と連結され、これら流体供給源から供給される流体の噴射圧は変化可能である。

そして、本発明の他の実施例による基板移送装置は、基板に所定の工程が施される作業空間と、前記作業空間内に設置されて前記基板を支持及び運送する複数の基板移送用軸と、前記基板移送用軸下端の少なくとも１ヶ所にこれらの軸の曲がりを防止するために、これらの軸と接触して設置されるローラーと、を含む。

本発明による平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置は、基板移送用軸の中央部分や適当な位置に軸の曲がりを防止できる手段を備えているので、基板サイズの大型化、またはその他物理的な要因による軸の曲がりを防止することができる。これで、基板移送軸の初期状態を常に維持して基板処理の時に基板が平衡状態となることを保つことができ、基板の処理収率を一層向上させることができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。本発明の実施例は、当業界の平均的な知識を有する者が実施可能な範囲内で説明する。従って、本発明の実施例は多様な形態で変形でき、本発明の特許請求の範囲は以下に説明する実施例に限定されない。

図１は、本発明に係わる基板移送装置の一部を示す斜視図であり、図２は、図１の一部分を拡大した平面図、図３は、図２の対象部分を示す正面図であって、基板移送装置２は作業空間を構成するチャンバーＣまたは槽、拡散炉のような基板処理装置のトンネル状部分を貫通して設けられる。なお、説明の便宜上、複数の基板移送用軸４の中心軸１１が特定水平面内に配置されているものと仮定する。

基板移送装置２は、複数の基板移送用軸４が一定の間隔を置いてフレームＦに設置され、回転可能に支持される。これらの基板移送用軸４は、連動して回転するように、モータなどの駆動手段Ｍにより回転する１個の駆動軸６に、ワーム及びワームギヤの歯車構造Ｇを用いて結合される。このような動力伝達構造は、基板移送用軸４と駆動軸６とが直交する方向に配置されることで実現できるが、このような動力伝達構造が必ず用いられるわけではない。

基板移送用軸４の端部は、フレームＦの突出端Ｐにベアリングを介して回転可能に設置され、軸には基板Ｓが移送される時に、基板に損傷を与えずに摩擦抵抗を生じるようにすることで、基板移送用軸４が回転する時に基板の移送を円滑にするための移送ローラー８が設置され、また、この軸４の下方（前記の特定水平面より下）には、この軸の曲がりを防止するための手段が提供される。

本発明の第１実施例では、この曲がり防止手段は、基板移送用軸４の下方空間の別途支持台（図示せず）に備えられたり、フレームＦのように基板移送用軸４を支持する部材に設置したりできる。

本発明の第１実施例が提供する基板移送用軸４の曲がり偏心防止方法は、基板移送用軸４との剛体接触を要せずに軸曲がり偏心を防止できる非接触方式である。本発明の第１実施例が提供する非接触方式の軸の曲がり防止手段は、図２、図３及び図４に示すように、フレームＦに設置される流体噴射口１０である。

流体噴射口１０は、基板移送用軸４の下部（前記の特定水平面より下の部分）周囲を、少なくとも部分的に、囲むように位置するノズル部１２と、このノズル部１２をフレームＦのような固定部材に固定するためのベース部１４とからなり、前記ノズル部１２は、内周面が曲面であって軸４を搭載できるような円弧状溝部１６を有し、この溝部１６には、流体を軸４の外周面に向かって噴射するノズル１８が、本例では２個が対向位置に、形成される。このノズル１８は、溝部１６に搭載される軸４の中心軸１１よりも下方に位置する。

ノズル１８の噴出口は、圧縮された気体などを軸４に対向する方向から噴射するために、前記溝部１６の内面に備えられる。

ベース部１４には、コンプレッサのような圧縮空気発生手段から圧縮空気の供給を受けるための入口２０と、この入口から延びる通路２２とが備えられ、この通路は前記ノズル１８と連通する。

流体噴射口１０は、図２、３に示すような小形の部材であり、その軸方向長さは基板移送用軸４の全長に比して十分に小さい。このような流体噴射口１０を、基板移送用軸４の下方全面に密集設置したり、１個置きに設置したり、１個以上に相当する広い間隔を置いて設置できる。

前述した本発明の第１実施例による軸の曲がり防止手段は、圧力気体が流体噴射口１０の入口２０を通じて流入されれば、この圧力気体は互いに対向するノズル１８を通じて噴射される。この時、噴射される圧力気体は、流体噴射口１０の溝部１６から一定の間隔を置いて浮上した基板移送用軸４の外周に噴射される。そうなると、ノズル１８は、溝部１６において、軸４の中心軸１１よりも下方に位置しているため、この噴射口から噴射される圧力気体は軸４に対して上方向に力を加える状態となる。この力は、軸４を下方に曲がらせる力の方向と反対方向であるため、軸が曲がることを最少化できる。この実施例で噴射される圧縮気体は軸４とノズル部１２との間の上側部分を通じて大気に排出される。

図５は、本発明の第２実施例による軸の曲がり防止手段を開示している。第２実施例では、軸４に供給される圧縮気体を軸の円周方向のほぼ全体に対して噴射できる噴射口（Ｐ１、Ｐ２、…Ｐｎ）がノズル部１２に形成されることを示している。

第２実施例の流体噴射口１０は、第１実施例と同様であるが、噴射口が軸４の円周面のほぼ全体に対して圧縮気体を噴射できることが異なり、ノズル部１２が軸４の下部だけでなく上側部分も囲むように包囲していることが異なっている。第２実施例では、軸４と流体噴射口１０との間の全領域において一定の間隔で圧力流体層Ｙが形成されるため、軸４が物理的な力を受けて左右、上下方向に変位する時に、この圧力流体層によって軸の変位が相殺される。第２実施例では、基板移送を可能にするために、ノズル部１２の外径を基板移送用軸４に設置された移送ローラー８の外径よりも小さくする必要がある。

図６は、本発明の第３実施例による軸の曲がり防止手段を開示する。第３実施例を示す図６と前記第１、２実施例を説明した図面とでは、ノズル部の構造が同一または類似することもあるので概略的に示すことにする。

本発明の第３実施例と前記第１、２実施例との差異点は、軸４に加わる圧力気体の圧力を軸の上下または左右側に対して異ならせることである。この本発明の第３実施例による軸の曲がり防止手段は、ノズル部１２において４ヶ所にノズル２４、２６、２８、３０を形成し、これらの噴射口を通じて噴射される気体の圧力を同じにしたり、異ならせたりして調節できるようにすることで、軸の曲がりが生じる時に、曲がる方向に対し反対方向に噴射される気体の圧力を高くするものである。

例えば、ノズル２４とノズル２６とが同じ圧力の気体を噴射するようにし、別のノズル２８とノズル３０とには、ノズル２４、２６から出る気体の圧力よりも低い圧力の気体が噴射されるようにするものである。

これは、ノズル２４、２６に、コンプレッサのような第１圧力気体発生手段３２を連結し、他のノズルら２８、３０に、第２圧力気体発生手段３４を連結して、これらの圧力気体発生手段の圧力を制御できるようにして、ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を通じて気体の圧力を調節することにより実現される。ここで、圧力の調節に関しては一般によく知られている方法で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。

図７は、本発明の第４実施例による軸の曲がり防止手段の断面図であり、前記三つの実施例が軸と非接触方式で軸の曲がりを防止するものであるのに対して、第４実施例は、軸との接触を通じて軸の曲がりを防止するものである。

図示しない支持台またはフレームＦには、ベース部１４と、このベース部１４に結合されたり一体に製作できたりする支持台３８と、前記軸４とローリング状態で接触されて前記支持台３８に設置されるローラー４０、４２とからなる軸の曲がり防止手段が提供される。

前記軸の曲がり防止手段のローラー４０、４２は、軸４の中心よりも下方で軸と接触する。このローラー４０、４２は、軸４との摩擦抵抗が最少になるように設置するのが良い。前記ローラーは勿論ボールベアリングやブッシュなどを用いることもできる。

このような軸の曲がり防止手段も、物理的な力によって軸４が下方に曲がる力が生ずれば、その曲がりを軸４を下方で支持しているローラー４０、４２が防止する。

前記軸の曲がり防止手段は、軸に一つのみ設置される場合には軸４の中央部に設置されることが好ましく、一つ以上設置される場合には軸４の等分地点に設置することが、軸の曲がりを防止する上にさらに効果的である。

また、軸の曲がり防止手段は軸と互いに同一の極性を有するようにして反発力によって軸の曲がりを防止できるものも考慮することができる。互いに同一の極性を有するようにすることは公知の技術を用いて実現することができる。

本発明に係る基板移送装置の平面図である。 本発明の軸曲がり防止手段が適用された基板移送装置の基板移送軸の一部を示す平面図である。 本発明の軸曲がり防止手段が適用された基板移送装置の基板移送軸の一部を示す正面図である。 本発明の実施例１による軸曲がり防止手段の断面図である。 本発明の実施例２による軸曲がり防止手段の断面図である。 本発明の実施例３による軸曲がり防止手段の断面図である。 本発明の実施例４による軸曲がり防止手段の断面図である。

符号の説明

２ 基板移送装置
４ 基板移送用軸
６ 駆動軸
８ 移送ローラ
１０ 流体噴射口
１２ ノズル部
１４ ベース部
１６ 溝部
３２ 第１圧力気体発生手段
３４ 第２圧力気体発生手段
３８ 支持台
４０、４２ ローラー

Claims (8)

1. 基板を処理する作業が行われる作業空間と、
   前記作業空間内に設置されて、前記基板を支持及び運送するためにモータなどの駆動手段から回転力の伝達を受けて回転する複数の基板移送用軸と、
   前記基板移送用軸下端の少なくとも１ヶ所に提供された、前記軸の曲がり防止手段と、
   を含み、
   前記軸の曲がり防止手段は、前記基板移送用軸に向かって流体を噴射する流体噴射口であり、前記軸と互いに同一の極性を有し、
   前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の上下左右方向に流体を噴射する４個のノズルを含み、
   前記上下方向に設置されるノズルは第１流体供給源と連結され、
   前記左右方向に設置されるノズルは第２流体供給源と連結され、
   前記基板移送用軸が上下または左右方向に曲がる時に、前記第１または第２流体供給源の流体噴射圧を調節して平衡状態を維持させることを特徴とする平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
2. 前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の下端部に流体を噴射する一つ以上のノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
3. 前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の全表面に向かって流体を噴射することを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
4. 前記曲がり防止手段は、前記基板移送用軸の長さ方向に対して中央部分に設置されることを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
5. 基板処理のための作業空間と、
   前記作業空間内に設置されて前記基板を支持及び運送する複数の基板移送用軸と、
   前記基板移送用軸を回転させるための駆動手段と、を含み、
   前記基板移送用軸下端の少なくとも１ヶ所には、該軸が曲がるのを防止するために該軸に向かって流体を噴射する流体噴射口が設置され、
   前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の上下、左右方向に流体を噴射する４個のノズルを含み、前記軸と互いに同一の極性を有し、
   前記ノズルは、異なる流体供給源に連結されて流体供給源の流体噴射圧を調節することを特徴とする平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
6. 前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の下端部から上端部側に流体を噴射する一対のノズルを含むことを特徴とする請求項５に記載の平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
7. 前記流体噴射口は、前記基板移送用軸の表面全体に向かって流体を噴射することを特徴とする請求項５に記載の平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。
8. 前記基板移送用軸の曲がりを防止する手段は、前記基板移送用軸の長さ方向に対して中央部分に設置されることを特徴とする請求項５に記載の平板ディスプレイ用基板処理システムの基板移送装置。

Images