JP4286210B2 - ガラス基板の搬送方法および搬送システム - Google Patents

Description

この発明は、一般に、ガラス基板の搬送方法に関するものであり、より特定的には、液晶表示装置、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、プラズマ表示装置等の表示装置や、半導体集積回路、イメージセンサ等、電子部品の製造方法において、工程間をガラス基板カセットにて搬送する、ガラス基板の搬送方法に関する。この発明は、また、そのような搬送方法を実現できるガラス基板の搬送システムに関する。

液晶表示装置を例とした場合、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板の貼り合わせ工程の完了の後、次工程の分断、注入、実装を行なう工程は、敷地内外の別工場で行なわれる場合が多い。その場合、専用の発泡ケースにＴＦＴ基板を、たとえば２０枚ずつ収納して、発泡ケースをビニールラップで巻付け、クリーン対策を行ない、フォークリフト移載用パレット上に、人手で発泡ケースを所定数積載し、フォークリフトのみあるいは、フォークリフト等にて、トラックに積み込み、次工程の工場へ搬送している。
特開２０００−３２１９号公報

しかしながら、従来の方法では、ガラス基板を工程内カセットから発泡ケースに移し替える必要がある。また、発泡ケース搬送では、発泡ケースにビニールラップを巻付ける作業（クリーン対策）の手間がある。トラックにより大量のバッチ搬送を行なうため、基板が大型化した場合、発泡ケース等の収納容器も大型化し、滞留させる大面積スペースが工場側に必要となる。

さらに、トラック搬送および積み下ろし時に、基板への影響、割れ、欠けの発生が予想される。また、トラックへの積み下ろしの手間がある。特に最近、液晶では１ｍ角に近い基板を使用しているので、それにより基板が大型化し、発泡ケース等の収納容器も大型化するので、手では積み下ろしできなくなる。また、搬送量等の管理業務の自動化が困難である。したがって、従来の方法では、人件費およびランニングコストが膨大な費用になるという問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、人員の削減および、人件費の削減とランニングコストの削減、基板への影響をなくし、工場の配送スペースの縮小ができる、ガラス基板の搬送方法を提供することを目的とする。

この発明の他の目的は、そのような搬送方法を実現することのできる、ガラス基板の搬送システムを提供することにある。

本発明に基づくガラス基板の搬送方法の第１の局面では、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送方法であって、上記第１工場に配置された第１移載ステーションの搬入口を開けて、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを上記第１移載ステーションに移動する工程と、上記第１移載ステーションの搬入口を閉じる工程と、上記ガラス基板カセットを収容する専用ボックスを上記第１移載ステーションの搬出口に気密的に密着させる工程と、上記第１移載ステーションの搬出口および上記専用ボックスのドアを開けて、上記ガラス基板カセットを上記専用ボックスに収容する工程と、上記第１移載ステーションの搬出口および上記専用ボックスのドアを閉じる工程とを含む。

本発明に基づくガラス基板の搬送方法の第２の局面では、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットが収容された専用ボックスを用いて、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送方法であって、第２工場に配置された第２移載ステーションの搬入口に、上記専用ボックスを気密的に密着させる工程と、上記第２移載ステーションの搬入口および上記専用ボックスのドアを開けて、上記ガラス基板カセットを上記第２移載ステーションに移動する工程と、上記専用ボックスのドアおよび上記第２移載ステーションの搬入口を閉じる工程と、上記第２移載ステーションの搬出口を開けて、上記第２工場の内部に上記ガラス基板カセットを移動する工程とを含む。

本発明に基づくガラス基板の搬送システムの第１の局面では、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送システムであって、上記第１工場の内部に通じ、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを移載可能とされた搬入口および上記第１工場の外部に通じ、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを移載可能とされた搬出口とを含む第１移載ステーションと、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを搬入するためのドアを含む専用ボックスとを備える。上記第１移載ステーションの搬出口と上記専用ボックスのドアとが対向する状態で、上記第１移載ステーションと上記専用ボックスとを気密的に密着させることができるように形成され、上記ガラス基板カセットが、上記第１工場の内部から上記第１移載ステーションに移動可能に形成され、さらに、ガラス基板カセットが、上記第１移載ステーションから上記専用ボックスに移動可能に形成されている。

本発明に基づくガラス基板の搬送システムの第２の局面では、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送システムであって、上記第２工場の外部に通じ、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを移載可能とされた搬入口および上記第２工場の内部に通じ、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを移載可能とされた搬出口とを含む第２移載ステーションと、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを搬出するためのドアを含む専用ボックスとを備える。上記第２移載ステーションの搬入口と上記専用ボックスのドアとが対向する状態で、上記第２移載ステーションと上記専用ボックスとを気密的に密着させることができるように形成され、上記ガラス基板カセットが、上記専用ボックスから上記第２移載ステーションに移動可能に形成され、さらに、ガラス基板カセットが、上記第２移載ステーションから上記第２工場の内部に移動可能に形成されている。

上記発明において好ましくは、上記専用ボックスは、内部のクリーン度を保つ機能を有する。

上記発明において好ましくは、上記専用ボックスは、結露防止のためのヒータ機能を有する。

上記専用ボックスを上記第１工場から上記第２工場まで移動させる移動手段を含み、上記専用ボックスは、上記移動手段に接続固定されるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記ガラス基板カセットに付随する管理コードを自動で読取る管理機能を有する。

本発明に基づくガラス基板の搬送方法の第３の局面では、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送方法であって、複数枚の上記ガラス基板を配置するためのガラス基板カセットを専用ボックスに収容して運搬する工程を含み、上記運搬する工程は、上記ガラス基板カセットが運搬方向および上記運搬方向に垂直な水平方向に対して、それぞれ傾斜した状態で、上記専用ボックスを運搬する工程を含む。

本発明に基づくガラス基板の搬送システムの第３の局面では、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送システムであって、複数枚のガラス基板を配置するためのガラス基板カセットと、上記ガラス基板カセットを収容するための専用ボックスとを備える。上記専用ボックスは、上記ガラス基板を運搬する際に、上記専用ボックスの運搬方向および上記運搬方向に垂直な水平方向に対して上記ガラス基板が傾斜する状態で、上記ガラス基板カセットが収容されるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記専用ボックスは、運搬の際に発生する振動を減衰させる機構を含む。

上記専用ボックスは、上記カセットをクリーン度を保った室内へ移動するための気密開閉扉を有することが好ましい。

この発明によれば、ガラス基板をガラス基板カセットから発泡ケースに移し替える必要がなくなり、時間および作業の短縮および軽減が可能となる。この結果、人員の削減および人件費の削減とランニングコストの削減が図れる。また、基板への影響をなくすことができる。

また、ガラス基板カセット状態での搬送を、クリーン度が確保できる専用ボックスに収納して、自動により搬送することができ、クリーン度の保持が容易となる。また、逐次搬送するため、ガラス基板カセットの滞留させるスペースが大幅に削減される。また、積み下ろし時に、基板への影響、割れ欠けが自動化等によりなくなる。

さらに、基板大型化への対応も可能で、１ｍ角級あるいはそれ以上の基板サイズに対しても、特に梱包装置や移載装置の必要がない。また、搬送量等の管理がコンピュータ管理により容易になる。その結果、人件費およびランニングコストが大幅に削減できるという効果を奏する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の搬送システムの全体図である。

図１を参照して、本発明の実施の形態を、順を追って説明する。

Ａ工場にて、ＴＦＴ基板の貼り合わせを完了した後、基板を複数枚（たとえば２０枚）収納したガラス基板カセット１を、クリーンルーム２より搬送コンベア３により、ガラス基板カセット移載ステーションドア４の手前まで搬送する。

ガラス基板カセット移載ステーション５はパスボックス形式となっている。ガラス基板カセット移載ステーションドア４の前で、ガラス基板カセット１の管理ナンバー（２Ｄバーコード等）を自動読取する。

専用ボックス６を、ガラス基板カセット移載ステーション受渡口７に気密的に密着させる。

専用ボックス６とガラス基板カセット移載ステーション５を密着させる機構（プッシュ式、プル式）により、専用ボックス６とガラス基板カセット移載ステーション５とを密着させ、これにより、クリーン度が保たれる。

ガラス基板カセット移載ステーションドア４を開け、ケース移載ロボット１４により、クリーンルーム２側のガラス基板カセット１を保持して、ガラス基板カセット移載ステーション５内へ移載する。ガラス基板カセット移載ステーションドア４を閉じる。

ガラス基板カセット移載ステーション受渡側オートドア１３を開け、専用ボックス６とガラス基板カセット移載ステーション受渡口７の隙間のクリーン度を確保する。専用ボックス側オートドア１１を開ける。

ケース移載ロボット１４により、ガラス基板カセット１を専用ボックス６内に移載する。

ガラス基板カセット移載ステーション受渡側オートドア１３を閉じ、次に専用ボックス側オートドア１１を閉じる。

ガラス基板カセット１の移載が完了した専用ボックス６の密着状態を解除して、垂直リフタ１５にて所定の高さまで搬送する。

ここで、所定の高さまで、垂直リフタ１５により、搬送する理由を説明する。

工場間を、自動搬送手段（ＡＧＶ、ＲＧＶ等）にて搬送する場合、工場敷地内の自動車道３５（後述する図７参照）や歩道を横断する場合の交通システムに大きな負担が掛かる。そのため、トラック１６や人を回避した高さに搬送経路を持たせることにより、搬送システム制御の負担を軽減する。そのために、所定の高さまで搬送するのである。

垂直リフタ１５により所定の高さまで搬送された専用ボックス６を、コンベア１７により、自動搬送手段受渡ステーション１８まで搬送する。

自動搬送手段受渡ステーション１８にて、専用ボックス６を自走式吊り下げモノレール１９に、移載保持機構９（後述する図２参照）を用いて専用ボックス６の保持を行なう。

本実施の形態は、自動搬送手段を、自走式吊り下げモノレール１９にした場合である。

自動搬送手段は、コンベア、間欠送り、トラック等でもよいが、吊り下げモノレール１９の場合では、架橋指示部等の構成が軽量かつ簡素で、搬入待ち時間の調整が容易であるという利点がある。

移載が完了した自走式吊り下げモノレール１９は、次工程のＢ工場へ自動的に搬送を行なう。

自走式吊り下げモノレール１９の架橋部２３は、レール部分の保持とレールを保護（雨、雪等）する屋根２４程度の設置で、壁等の設置は必要ないため、建設コストが削減できる。

次工程のＢ工場へ搬送を完了した後、次工程Ｂ工場側の受渡ステーション２５にて自走式吊り下げモノレール１９から専用ボックス６を分離する。

分離された専用ボックス６は、搬送コンベア２７により、ガラス基板カセット移載ステーション２８のドア手前まで搬送する。ガラス基板カセット移載ステーション２８は、パスボックス形式となっている。

専用ボックス６を、ガラス基板カセット移載ステーション受渡口２９に密着させる機構により、気密的に密着させる。

ガラス基板カセット移載ステーション受渡側オートドア３０を開け、専用ボックス６とガラス基板カセット移載ステーション受渡口２９の隙間のクリーン度を確保する。専用ボックス側オートドア１０を開ける。

ケース移載ロボット３１により、専用ボックス６側のガラス基板カセット１を保持して、ガラス基板カセット移載ステーション２８内へ移載する。専用ボックス６側のオートドア１０を閉じる。

ガラス基板カセット移載ステーション受渡側オートドア３０を閉じる。

ガラス基板カセット移載ステーションドア３２を開け、次工程Ｂ工場内のクリーンルーム３３に、ガラス基板カセット１をケース移載ロボット３１により移載する。

次に、空になったガラス基板カセットがある場合、上記搬送手段を用いて、前工程Ａ工場内に送り返される。

管理システムとしては、ガラス基板カセットの管理ナンバーを自動で読取ることや、搬送経路内すべてのガラス基板カセットの場所を管理／モニタできるものが好ましい。また、工場内のＣＩＭホストに可動／トラブル状況等の必要情報を伝達できるものが好ましい。

図２は、本発明に用いられる専用ボックスの斜視図である。

図２を参照して、専用ボックス６は、ボックス内のクリーン度を保つためのＨＰ用フィルタ８を搭載している。結露防止のため、ヒータ機能を搭載し、ヒータ機能駆動用のバッテリを搭載している。自動搬送手段（ＡＧＶ、ＲＢＶ、モノレール等）に移載している間に、自動搬送手段より給電され充電が行なわれる。専用ボックス６は、自動搬送手段および垂直リフタ搬送時に必要な移載保持機構９，１０を有している。専用ボックス６に付属しているオートドア１１の周辺には、密着性を保つシール材１２が設けられている。

図３は、本発明に用いられる自走式吊り下げモノレール１９の機構の一例を示す斜視図である。専用ボックス６には、保持用取手ベース２０があり、そこに移載保持機構９がある。自走式吊り下げモノレール１９には、保持用フック２１が設けられている。

図４は、自走式吊り下げモノレール１９に、専用ボックス６が移載された状態を示す斜視図である。ここで、まず、移載動作を説明する。

図１と図２と図４を参照して、専用ボックス６を上下動の可能なステージ２２（コンベア自体でもよい）に載せ、自走式吊り下げモノレール１９についている保持用フック２１と干渉しない位置まで上昇させる。自走式吊り下げモノレール１９が設定の位置まで自動で移動する。専用ボックス６を上昇させていたステージ２２を下降させ、専用ボックス６と離脱する位置までステージ２２を下降させ、専用ボックス６側の保持用取手ベース２０の移載保持機構９と自走式吊り下げモノレール１９の保持用フックを接合させ、移載動作を完了させる。

次に、分離方法について説明する。

図１と図２と図４を参照して、専用ボックス６を上下動の可能なステージ２６（コンベア自体でもよい）により、上昇させ、自走式吊り下げモノレール１９についている保持用フック２１と専用ボックス６の保持用取手ベース２０の移載保持機構９が分離する位置まで上昇させる。自走式吊り下げモノレール１９が所定の位置まで、自動で移動する。専用ボックス６を上昇させていたステージ２６を下降させ、分離動作が完了する。

図５は、図１におけるＢ工場側の専用ボックスとガラス基板カセット移載ステーションが密着している様子を示す図である。図中、１はガラス基板カセット、８はＨＥＰＡ用フィルタ、１１はオートドア、１２はシール材、２７は搬送コンベア、２８はガラス基板カセット移載ステーション、３０はガラス基板カセット移載ステーション受渡側オートドア、３１はケース移載ロボットである。

図６は、図１におけるＢ工場側の専用ボックスからガラス基板カセット移載ステーションへの移載方法を示す図である。図中、１はガラス基板カセット、６は専用ボックス、８はＨＥＰＡ用フィルタ、１２はシール材、２７は搬送コンベア、２８はガラス基板カセット移載ステーション、３０はガラス基板カセット移載ステーション受渡側オートドア、３１はケース移載ロボットである。

図７は、図１におけるＡ工場とＢ工場の間の搬送経路の一例を示す図である。自走式吊り下げモノレール１９の搬送経路はループ方式で構成し、入りガラス基板カセット搬送と空ガラス基板カセット搬送のロスがでないようになっている。搬送能力の向上は、自動搬送手段の能力向上が限界になったとしても、自動搬送手段を追加することにより簡単に行なえる。

（実施の形態２）
図８は、ガラス基板カセットを、自動搬送の際の運動でガラス基板が微動することなく安定して保持する機構の一例を示す図である。

ガラス基板カセット１が、専用ボックス６内に保持される場合において、自走式吊り下げモノレール１９の進行方向に対する角度３６（α）、および左右方向に対する角度３７（β）を持たせることにより、自走式吊り下げモノレール１９の移動で生じる加速度によって、ガラス基板カセット１内でガラス基板が微動もせず、ガラス基板の破損、傷、汚れを防ぐことができる。なお、図８に示す実施例では、ガラス基板カセット１内に、ガラス基板が水平に挿入されている例が示されている。

（実施の形態３）
図９は、ガラス基板カセット１を、自動搬送の際の運動で、ガラス基板が微動することなく安定して保持する機構の別の一例を示す図である。図９の実施例では、ガラス基板カセット１内にガラス基板が垂直に挿入されている。

（実施の形態４）
図１０は、ガラス基板カセットに、自動搬送運動で発生する振動を減衰させる機構の一例を示す図である。ガラス基板カセット１が、専用ボックス６内において、自在継手３９を介し、ばね機構や空気圧、油圧機構を用いた減衰機３８によって吊り下げられる機構を有するもので、自走式吊り下げモノレール１９が移動する際に生じる振動のガラス基板カセット１への伝達を防止することにより、ガラス基板の破損、傷、汚れを防ぐことができる。

（実施の形態５）
図１１は、ガラス基板カセットに、自動搬送運動で発生する振動を減衰させる機構の別の一例を示す図である。ガラス基板カセット１は、専用ボックス６内において、ばね機構や空気圧、油圧機構を用いた減衰機３８によって支えられる機構を有するもので、自走式吊り下げモノレール１９が移動する際に生じる振動のガラス基板カセットへの伝達を防止することにより、ガラス基板の破損、傷、汚れを防ぐことができる。

（実施の形態６）
図１２は、自動搬送の際の運動でガラス基板が微動することのないように、ガラス基板カセットを安定して保持する機構と、自動搬送の際の運動で発生する振動を減衰させる機構の双方を有している一例を示す図である。

ガラス基板カセット１は、専用ボックス６内において、図８に示すガラス基板カセットを自動搬送の際の運動でガラス基板が微動することなく安定して保持する機構と、図１１に示すガラス基板カセットを自動搬送運動で発生させる振動を減衰させる機構の両方を有することにより、自走式吊り下げモノレール１９の移動で生じる加速度によるガラス基板カセット内でガラス基板の微動、および、自走式吊り下げモノレール１９が移動する際に生じる振動の、ガラス基板カセット１への伝達の両方を防止することにより、ガラス基板の破損、傷、汚れを防ぐ効果を高めることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明に係る搬送システムの全体図である。 本発明に用いる専用ボックスの斜視図である。 本発明に用いる吊り下げモノレールの斜視図である。 専用ボックス移載時の吊り下げモノレールの斜視図である。 第２工場側における、専用ボックスとガラス基板カセット移載ステーションの密着の様子を示す図である。 第２工場側における、専用ボックスからガラス基板カセット移載ステーションへの移載方法を示す図である。 搬送経路の例を示す図である。 専用ボックス内における、ガラス基板カセットを保持する機構の一例を示す図である。 専用ボックス内における、ガラス基板カセットを保持する機構の他の一例を示す図である。 専用ボックス内における、ガラス基板カセットを保持する機構の他の一例を示す図である。 専用ボックス内における、ガラス基板カセットを保持する機構の他の一例を示す図である。 専用ボックス内における、ガラス基板カセットを保持するさらに他の機構を示す図である。

符号の説明

１ ガラス基板カセット、２ クリーンルーム、３ 搬送コンベア、６ 専用ボックス、１９ 自走式吊り下げモノレール。

Claims (8)

1. 第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送方法であって、
   前記第１工場に配置された第１移載ステーションの搬入口を開けて、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを前記第１移載ステーションに移動する工程と、
   前記第１移載ステーションの搬入口を閉じる工程と、
   前記ガラス基板カセットを収容する専用ボックスを前記第１移載ステーションの搬出口に気密的に密着させる工程と、
   前記第１移載ステーションの搬出口および前記専用ボックスのドアを開けて、前記ガラス基板カセットを前記専用ボックスに収容する工程と、
   前記第１移載ステーションの搬出口および前記専用ボックスのドアを閉じる工程と
   を含む、ガラス基板の搬送方法。
2. 複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットが収容された専用ボックスを用いて、第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送方法であって、
   第２工場に配置された第２移載ステーションの搬入口に、前記専用ボックスを気密的に密着させる工程と、
   前記第２移載ステーションの搬入口および前記専用ボックスのドアを開けて、前記ガラス基板カセットを前記第２移載ステーションに移動する工程と、
   前記専用ボックスのドアおよび前記第２移載ステーションの搬入口を閉じる工程と、
   前記第２移載ステーションの搬出口を開けて、前記第２工場の内部に前記ガラス基板カセットを移動する工程と
   を含む、ガラス基板の搬送方法。
3. 第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送システムであって、
   前記第１工場の内部に通じ、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを移載可能とされた搬入口および前記第１工場の外部に通じ、複数枚の前記ガラス基板を配置することができる前記ガラス基板カセットを移載可能とされた搬出口とを含む第１移載ステーションと、
   複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを搬入するためのドアを含む専用ボックスと
   を備え、
   前記第１移載ステーションの搬出口と前記専用ボックスのドアとが対向する状態で、前記第１移載ステーションと前記専用ボックスとを気密的に密着させることができるように形成され、
   前記ガラス基板カセットが、前記第１工場の内部から前記第１移載ステーションに移動可能に形成され、さらに、前記ガラス基板カセットが、前記第１移載ステーションから前記専用ボックスに移動可能に形成された、ガラス基板の搬送システム。
4. 第１工場から第２工場までガラス基板を搬送するガラス基板の搬送システムであって、
   前記第２工場の外部に通じ、複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを移載可能とされた搬入口および前記第２工場の内部に通じ、複数枚の前記ガラス基板を配置することができる前記ガラス基板カセットを移載可能とされた搬出口とを含む第２移載ステーションと、
   複数枚のガラス基板を配置することができるガラス基板カセットを搬出するためのドアを含む専用ボックスと
   を備え、
   前記第２移載ステーションの搬入口と前記専用ボックスのドアとが対向する状態で、前記第２移載ステーションと前記専用ボックスとを気密的に密着させることができるように形成され、
   前記ガラス基板カセットが、前記専用ボックスから前記第２移載ステーションに移動可能に形成され、さらに、前記ガラス基板カセットが、前記第２移載ステーションから前記第２工場の内部に移動可能に形成された、ガラス基板の搬送システム。
5. 前記専用ボックスは、内部のクリーン度を保つ機能を有する、請求項３または４に記載のガラス基板の搬送システム。
6. 前記専用ボックスは、結露防止のためのヒータ機能を有する、請求項３または４に記載のガラス基板の搬送システム。
7. 前記専用ボックスを前記第１工場から前記第２工場まで移動させる移動手段を含み、
   前記専用ボックスは、前記移動手段に接続固定されるように形成された、請求項３または４に記載のガラス基板の搬送システム。
8. 前記ガラス基板カセットに付随する管理コードを自動で読取る管理機能を有する、請求項３または４に記載のガラス基板の搬送システム。

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