JP5968456B2

JP5968456B2 - 基板保持装置

Info

Publication number: JP5968456B2
Application number: JP2014544110A
Authority: JP
Inventors: 八郎戸内; 賢治岩成; 秀展松岡
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: WO2014068690A1; JPWO2014068690A1

Description

本発明は、保持プレートに設けられた粘着部材の粘着力により、基板を保持プレートに保持させる一方、保持された基板を上記の粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させるようにした基板保持装置に関するものである。特に、保持プレートに設けられた粘着部材から基板を剥離させて、基板を保持プレートから離脱させる際に、基板が変形したりすることなく、基板を保持プレートから適切に離脱できるようにした点に特徴を有するものである。

従来から、液晶ディスプレイ等を製造するにあたり、ディスプレイ用の基板を基板保持装置により保持させ、このように保持された基板を基板保持装置から離脱させて所定の位置にセットすることが行われている。

ここで、このように基板保持装置によって基板を保持させるにあたり、従来においては、真空環境下においても基板が適切に保持されるようにするため、特許文献１〜４等に示されるように、基板を保持させる保持プレートに粘着シートや粘着ピン等の粘着部材を設け、この粘着部材の粘着力により、基板を保持プレートに保持させるようにしたものが使用されている。

そして、このように粘着部材の粘着力により保持プレートに保持された基板を所定の位置にセットした後、この基板を前記の粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させるようにしている。

ここで、上記のように粘着部材からこの基板を剥離させて保持プレートから離脱させるにあたり、前記特許文献１〜４に示されるものにおいては、粘着シート等の粘着部材に粘着されて保持された基板を、ピンや押圧部材等により下方に押して、基板を粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させ、或いは粘着ピンの中心部に設けられた孔から基板にガス等を吹き付けて、基板を粘着ピンから剥離させて保持プレートから離脱させるようにしている。

しかし、上記のように基板をピンや押圧部材等により下方に押したり、孔を通して基板にガス等を吹き付けたりした場合、基板に集中的な力が加わるため、ピンや押圧部材等によって押し付けられた位置やガス等が吹き付けられた位置において基板が割れたり、変形したりするという問題があった。

特許第４９０３９０６号公報特開２００５−１３４６８７号公報特開２００５−１６５１５９号公報特開２００７−３１００４１号公報

本発明は、真空環境下においても基板が適切に保持されるようにするため、保持プレートに設けられた粘着部材の粘着力により、基板を保持プレートに保持させるようにした基板保持装置において、このように保持された基板を、上記の粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させる場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、上記のように保持プレートに設けられた粘着部材の粘着力により保持された基板を、粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させるにあたり、基板が割れたり、変形したりすることなく、基板を保持プレートから適切に離脱できるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、上記のような課題を解決するため、保持プレートに設けられた粘着部材を基板に接触させ、この粘着部材の粘着力により基板を保持プレートに保持させる一方、保持された基板を上記の粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させる基板保持装置において、前記の保持プレートに、前記の粘着部材が設けられた可動部材を前記の基板に対して移動可能に設けると共に、この可動部材を基板に対し傾斜させて基板から離間させる方向に移動させ、可動部材に設けられた粘着部材の一端側から基板を剥離させて保持プレートから離脱させる分離手段を設けるようにした。

ここで、この基板保持装置においては、粘着部材の粘着力により保持プレートに保持された基板を保持プレートから離脱させるにあたり、前記の分離手段により、上記の可動部材を基板に対して傾斜させて基板から離間させる方向に移動させ、基板から離れる方向に傾斜した可動部材の一端側における粘着部材の部分から基板を徐々に剥離させて、基板を保持プレートから離脱させるようにする。

また、本発明の基板保持装置においては、前記の保持プレートに、粘着部材が設けられた前記の可動部材を複数設けると共に、各可動部材に対応させて複数の分離手段を設けることができる。このようにすると、１枚の大きな基板を各可動部材に設けられた各粘着部材に接触させて、各粘着部材の粘着力によりこの基板を保持プレートに保持させる一方、各可動部材に対応して設けられた各分離手段により、前記のように各可動部材に設けられた粘着部材の一端側からそれぞれ基板を剥離させて、前記の１枚の大きな基板を保持プレートから分離させるようにすることができる。

また、本発明の基板保持装置において、前記の可動部材に粘着部材を設けるにあたっては、前記のように分離手段により可動部材を基板に対して傾斜させ、基板から離れる方向に傾斜した可動部材の一端側における粘着部材の部分から基板を徐々に剥離させるため、前記の粘着部材を傾斜する可動部材の一端側から他端側に沿って設けることが好ましい。このようにすると、粘着部材の幅が狭くなるため、基板を剥離させる時の力が小さくてすむようになる。

また、本発明の基板保持装置においては、前記の分離手段として、前記の可動部材における粘着部材が設けられた面と反対側の面に磁性部材を設けると共に、この磁性部材と対向するようにして磁力発生装置を、傾斜する可動部材の一端側から他端側に所要間隔を介して複数設けるようにすることができる。そして、可動部材の一端側に設けた磁力発生装置から他端側に向けて順番に磁力発生装置を作動させて、可動部材をその一端側から他端側に向けて順番に基板から離間させる方向に移動させ、或いは各磁力発生装置によって可動部材を基板から離間させる方向に移動させる距離を、可動部材の一端側から他端側に向けて異ならせるようにすると、可動部材が基板に対して傾斜されるようになり、可動部材における粘着部材に粘着された基板が、粘着部材の一端側から徐々に剥離されるようになる。

また、前記の分離手段として、移動装置によって移動される移動部材に複数のアーム部を、傾斜する可動部材の一端側から他端側に所要間隔を介して複数設け、各アーム部に係止孔を設けると共に、前記の可動部材に、各アーム部に設けられた係止孔と係合する係合凸部を設け、各アーム部に設ける係止孔の移動方向の長さを、前記のように傾斜する可動部材の一端側から他端側に向かうに従って長くすることができる。そして、上記の移動装置によって移動部材に設けられた各アーム部を、基板から離間させる方向に移動させると、移動方向の長さが異なる各係止孔に係合された可動部材の各係合凸部が、移動方向の長さが短い係止孔から順番に係止孔に係止されて、移動方向の長さが短い係止孔が設けられたアーム部側から順番に可動部材が基板から離間する方向に移動され、可動部材が基板に対して傾斜されるようになり、可動部材における粘着部材に粘着された基板が、粘着部材の一端側から徐々に剥離されるようになる。

また、本発明の基板保持装置においては、前記の保持プレートに、前記の可動部材を基板に対して上下方向に移動可能に設け、前記の分離手段により、この可動部材を基板に対し上下方向に傾斜して基板から離間させる方向に移動させ、上方に傾斜して基板から離間される可動部材における粘着部材の一端側から基板を剥離させるようにすることが好ましい。このようにすると、可動部材を基板に対して上方に傾斜させて、基板を可動部材に設けられた粘着部材の一端側から剥離させる際に、基板の自重が加わり、可動部材を大きく傾斜させなくても、基板が粘着部材の一端側から適切に剥離されるようになる。

本発明における基板保持装置においては、保持プレートに設けられた粘着部材の粘着力によって保持プレートに保持された基板を、粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させるにあたり、前記のように保持プレートに、粘着部材が設けられた可動部材を基板に対して移動可能に設け、粘着部材によって基板が保持された可動部材を、分離手段により基板に対し傾斜させて基板から離間させる方向に移動させるようにしたため、基板から離れる方向に傾斜した可動部材の一端側における粘着部材の部分から基板が徐々に剥離されて、保持プレートから離脱されるようになる。

このため、従来のように、粘着部材の粘着力によって保持プレートに保持された基板を、ピンや押圧部材等により下方に押したり、孔を通してガス等を吹き付けたりして、基板を粘着部材から剥離させる場合のように、ピンや押圧部材等によって押し付けられた位置やガス等が吹き付けられた位置において基板が割れたり、変形したりするということがなく、基板を保持プレートから適切に離脱できるようになる。

本発明の一実施形態に係る基板保持装置において、可動部材を保持プレートに保持させて、この可動部材に設けられた粘着部材を保持プレートの下面から突出させ、この粘着部材に基板を粘着させて保持させた状態を示した概略正面図である。前記の実施形態に係る基板保持装置において、可動部材に設けられた粘着部材を保持プレートに設けられた貫通孔を通して、保持プレートの下面から突出させた状態を示した概略底面図である。前記の実施形態に係る基板保持装置において、上プレートと可動部材と保持プレートと基板とを示した分解斜視図である。前記の実施形態に係る基板保持装置において、分離手段により前記の可動部材を傾斜させて持ち上げて、粘着部材に粘着された基板を粘着部材の一端側から剥離させる状態を示した概略正面図である。前記の実施形態に係る基板保持装置において、前記の可動部材に設ける粘着部材を変更させた変更例の概略底面図である。前記の実施形態に係る基板保持装置において、前記の可動部材を傾斜させて持ち上げる分離手段の変更例を示した概略正面図である。図６に示した変更例に係る分離手段により、前記の可動部材を傾斜させて持ち上げて、粘着部材に粘着された基板を粘着部材の一端側から剥離させる状態を示した概略正面図である。図７に示した分離手段の変更例において、可動部材を柔軟性のある材質で構成し、この可動部材を傾斜させて持ち上げて、粘着部材に粘着された基板を粘着部材の一端側から剥離させる状態を示した概略正面図である。前記の実施形態に係る基板保持装置において、１つの保持プレートに複数の可動部材を保持させて、各可動部材に設けられた粘着部材を保持プレートの下面から突出させた変更例の概略底面図である。図９に示した変更例において、保持プレートの下面から突出された各可動部材に設けられた各粘着部材に基板を粘着させて保持させた状態を示した概略正面図である。

以下、本発明の実施形態に係る基板保持装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る基板保持装置は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る基板保持装置においては、図１に示すように、基板１を保持する保持プレート１０に対して、粘着部材２１が設けられた可動部材２０を上下方向に移動可能に設け、この可動部材２０に設けられた粘着部材２１を前記の保持プレート１０の下面から突出させて、可動部材２０における粘着部材２１に基板１を接触させて、この粘着部材２１の粘着力により、基板１を保持プレート１０に保持させるようにしている。

ここで、この実施形態における前記の可動部材２０においては、図２及び図３に示すように、その下面に一対の略三日月状になった突出部２２を、その両端部が近接して対向するように配置させて、この一対の突出部２２を下方に突出させると共に、各突出部２２の下面にそれぞれ対応する略三日月状になった粘着部材２１を取り付けている。

また、前記の保持プレート１０においては、可動部材２０に取り付けられた粘着部材２１と対応した形状で、粘着部材２１よりも大きな貫通孔１１を、可動部材２０における各粘着部材２１と対応した位置に設けている。

そして、前記の可動部材２０の各突出部２２に取り付けられた各粘着部材２１を、保持プレート１０に設けられた貫通孔１１を通して保持プレート１０の下面から突出させるようにして、可動部材２０を保持プレート１０の上に保持させ、この可動部材２０を保持プレート１０の上において上下方向に移動できるようにしている。

また、このように可動部材２０を保持させた保持プレート１０を、その上方に設けられた上プレート３０に対して、連結部材３１により所要間隔を介するようにして取り付けている。

そして、この実施形態においては、可動部材２０に設けられた前記の粘着部材２１の一端側から基板１を剥離させる分離手段４０として、保持プレート１０に保持された可動部材２０と対向する上プレート３０の位置に、電磁石からなる２つの磁力発生装置４１を、所要間隔を介して前記の一対の略三日月状になった粘着部材２１の両端部と対応した位置に設けると共に、この２つの磁力発生装置４１と対向する可動部材２０の上面に２つの磁石４２を設け、磁力発生装置４１を作動させて前記の磁石４２を介して可動部材２０を持ち上げるようにしている。

また、この実施形態においては、このように保持プレート１０の下面より突出された可動部材２０の各粘着部材２１を基板１に接触させて、各粘着部材２１の粘着力により基板１を保持プレート１０に保持させるにあたり、保持プレート１０の下面の周辺部に沿って四角環状になった吸引溝１２を設け、この吸引溝１２と連通する吸引孔１３を通して吸引装置１４により吸引を行い、基板１を上記の吸引溝１２が設けられた保持プレート１０に吸引させて、基板１を可動部材２０の各粘着部材２１に接触させるようにしている。

また、各粘着部材２１の粘着力により基板１を保持プレート１０に保持させるにあたっては、このような方法以外に、保持プレート１０を基板１に向かって押し付けるようにしたり、基板１を保持プレート１０に向かって押し付けるようにしたりすることも可能であり、これらと上記のような吸引とを併用させることも可能である。

また、このように可動部材２０の各粘着部材２１に接触させた基板１を各粘着部材２１に押し付けて粘着させる場合において、前記の可動部材２０が上方に押し上げられるのを抑制するため、前記の各磁力発生装置４１により可動部材２０の上面に設けられた磁石４２に反発力を作用させて、可動部材２０を基板１に押し付けるようにすることができる。

そして、このように基板１を可動部材２０に設けられた各粘着部材２１の粘着力により保持プレート１０に保持させた状態で、この基板１を所定の位置に導いて所定の操作を行った後、この基板１を保持プレート１０から離脱させるようにする。

ここで、基板１を保持プレート１０から離脱させるにあたり、この実施形態においては、図４に示すように、前記の２つの磁力発生装置４１における一方の磁力発生装置４１ａを作動させて、この磁力発生装置４１ａに可動部材２０に設けられた一方の磁石４２ａを磁力により吸着させて、可動部材２０の一端側を持ち上げて傾斜させるようにする。

このように可動部材２０の一端側を持ち上げて傾斜させると、傾斜した可動部材２０の一端側における粘着部材２１の部分から基板１が自重等により徐々に剥離されるようになる。その後、他方の磁力発生装置４１ｂを作動させると、この磁力発生装置４１ｂに可動部材２０に設けられた他方の磁石４２ｂが磁力により吸着されて、可動部材２０の他端側も持ち上げられて、基板１が粘着部材２１から剥離されるようになる。

この結果、基板１を粘着部材２１から剥離させる際に、小さな力で基板１が一端側から徐々に剥離され、基板１が割れたり、変形したりするということがなく、保持プレート１０から基板１が適切に離脱されるようになる。

なお、この実施形態においては、２つの磁力発生装置４１における一方の磁力発生装置４１ａを先に作動させて、可動部材２０の一端側を先に持ち上げて、可動部材２０を傾斜させるようにしたが、前記の可動部材２０に設ける磁石４２の高さを異ならせ、各磁力発生装置４１によって可動部材２０を持ち上げる高さを一端側と他端側とで異ならせて、可動部材２０を傾斜させるようにすることもできる。

また、前記の可動部材２０の下面に設ける突出部２２の数や形状及び突出部２２の下面に取り付ける粘着部材２１の形状は、上記の実施形態に示したものに限定されず、前記のように可動部材２０の一端側を持ち上げて傾斜させた場合に、傾斜した可動部材２０の一端側における粘着部材２１の部分から基板１が自重等により適切に剥離されるようになっていればよい。このため、粘着部材２１としては、傾斜する可動部材２０の一端側から他端側に沿うように伸びたものを設けることが好ましい。例えば、図５に示すように、可動部材２０の一端側から他端側に伸びた３つの細長い形状になった突出部２２を下方に突出させて並設させ、各突出部２２の下面にそれぞれ対応した細長い形状になった粘着部材２１を取り付けるようにすることができる。

また、可動部材２０に設けられた前記の粘着部材２１の一端側から基板１を剥離させる分離手段４０も、上記の実施形態に示したものに限定されない。

例えば、図６に示すように、分離手段４０として、移動装置４３によって上下方向に移動される移動部材４４に複数（図に示す例では３つ）のアーム部４５（４５ａ〜４５ｃ）を、可動部材２０の一端側から他端側に所要間隔を介して設けると共に、各アーム部４５にそれぞれ可動部材２０に設けられた係合凸部４６（４６ａ〜４６ｃ）と係合する係止孔４７（４７ａ〜４７ｃ）を設け、これらの係止孔４７（４７ａ〜４７ｃ）における可動部材２０の移動方向の長さ、すなわち上下方向の長さを、可動部材２０の一端側に位置するアーム部４５ａから他端側に位置するアーム部４５ｃに向けて順々に長くしたものを用いることができる。

そして、この分離手段４０において、基板１を可動部材２０に設けられた粘着部材２１から剥離させて、保持プレート１０から離脱させるにあたっては、図７に示すように、上記の移動装置４３によって移動部材４４に設けられた各アーム部４５（４５ａ〜４５ｃ）を基板１から離間させるように上方に持ち上げるようにする。

このようにすると、最初に、可動部材２０の一端側における係合凸部４６ａが、可動部材２０の一端側に位置するアーム部４５ａに設けられた短い係止孔４７ａの下端に当接して係止され、このアーム部４５ａと一緒に上記の係合凸部４６ａが設けられた可動部材２０の一端側が持ち上げられ、次いで、可動部材２０の中央位置における係合凸部４６ｂが、中央に位置するアーム部４５ｂに設けられた中間の長さの係止孔４７ｂの下端に当接して係止され、このアーム部４５ｂと一緒に上記の係合凸部４６ｂが設けられた可動部材２０の中央部が持ち上げられ、最後に、可動部材２０の他端側における係合凸部４６ｃが、可動部材２０の他端側に位置するアーム部４５ｃに設けられた長い係止孔４７ｃの下端に当接して係止され、このアーム部４５ｃと一緒に上記の係合凸部４６ｃが設けられた可動部材２０の他端側が持ち上げられるようになる。

なお、前記のものにおいては、係止孔４７の長さを異ならせたアーム部４５を３つ設けるようにしたが、係止孔４７の長さを異ならせたアーム部４５は２つ設けるだけであっても、上記のように保持プレート１０の一端側を基板１から離間させるように上方に持ち上げて傾斜させ、粘着部材２１の一端側から基板１を剥離させるようにすることができる。

また、前記の可動部材２０及び突出部２２を柔軟な材料で構成した場合において、上記のように係止孔４７の長さを異ならせたアーム部４５を３つ以上設け、保持プレート１０の一端側を基板１から離間させるように上方に持ち上げると、図８に示すように、係止孔４７の長さの変化に応じて、前記の可動部材２０と突出部２２と粘着部材２１とが湾曲されながら、これらの一端側が持ち上がり、このように湾曲して持ち上げられた粘着部材２１の一端側から基板１を徐々に剥離させることができるようになる。

この結果、この分離手段４０においても、前記の可動部材２０が、その一端側から次第に傾斜するように持ち上げられ、傾斜した可動部材２０の一端側における粘着部材２１の部分から基板１が自重等により徐々に剥離されて、基板１が変形するということがなく、保持プレート１０から基板１が適切に離脱されるようになる。

また、この実施形態においては、１つの保持プレート１０に１つの可動部材２０を設けるようにしただけであるが、保持プレート１０に大きな基板１を保持させる場合には、図９及び図１０に示すように、１つの保持プレート１０に対して、前記の実施形態に示すようにして、複数（図に示す例では６つ）の可動部材２０を上下方向に移動可能に設け、各可動部材２０における各粘着部材２１を基板１に接触させて、各粘着部材２１の粘着力により基板１を保持プレート１０に保持させるようにすることも可能である。なお、この実施形態においては、保持プレート１０の下面に、各可動部材２０を区画させるようにして吸引溝１２を設けている。

そして、前記のように各可動部材２０における各粘着部材２１の粘着力により保持プレート１０に保持された基板１を、各粘着部材２１から剥離させて保持プレート１０から離脱させるにあたっては、前記のように各可動部材２０の一端側を持ち上げて傾斜させ、傾斜した各可動部材２０の一端側における粘着部材２１の部分から基板１を徐々に剥離させて、各可動部材２０における各粘着部材２１から基板１を剥離させ、この基板１を前記の保持プレート１０から離脱させるようにする。

ここで、前記のように各可動部材２０の一端側を持ち上げて傾斜させ、各可動部材２０における各粘着部材２１から基板１を剥離させるにあたっては、複数の可動部材２０の一端側を同時に持ち上げて傾斜させ、複数の可動部材２０における各粘着部材２１から基板１を同時に剥離させるようにする他、適当な位置における可動部材２０から順番に、可動部材２０の一端側を持ち上げて傾斜させ、基板１を各可動部材２０における各粘着部材２１から順々に剥離させるようにすることも可能である。

１基板
１０保持プレート
１１貫通孔
１２吸引溝
１３吸引孔
１４吸引装置
２０可動部材
２１粘着部材
２２突出部
３０上プレート
３１連結部材
４０分離手段
４１，４１ａ，４１ｂ磁力発生装置
４２，４２ａ，４２ｂ磁石
４３移動装置
４４移動部材
４５，４５ａ〜４５ｃアーム部
４６，４６ａ〜４６ｃ係合凸部
４７，４７ａ〜４７ｃ係止孔

Claims

保持プレートに設けられた粘着部材の粘着力により、基板を保持プレートに保持させる一方、保持された基板を上記の粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させる基板保持装置において、前記の保持プレートに、前記の粘着部材が設けられた可動部材を前記の基板に対して移動可能に設けると共に、この可動部材を基板に対し傾斜させて基板から離間させる方向に移動させ、可動部材に設けられた粘着部材の一端側から基板を剥離させて保持プレートから離脱させる分離手段を設け、この分離手段として、前記の可動部材における粘着部材が設けられた面と反対側の面に磁性部材を設けると共に、磁性部材と対向するようにして磁力発生装置を、可動部材の傾斜方向の一端側から他端側に所要間隔を介して複数設けたことを特徴とする基板保持装置。
保持プレートに設けられた粘着部材の粘着力により、基板を保持プレートに保持させる一方、保持された基板を上記の粘着部材から剥離させて保持プレートから離脱させる基板保持装置において、前記の保持プレートに、前記の粘着部材が設けられた可動部材を前記の基板に対して移動可能に設けると共に、この可動部材を基板に対し傾斜させて基板から離間させる方向に移動させ、可動部材に設けられた粘着部材の一端側から基板を剥離させて保持プレートから離脱させる分離手段を設け、この分離手段として、移動装置によって移動される移動部材に複数のアーム部を、傾斜する可動部材の一端側から他端側に所要間隔を介して設け、各アーム部に係止孔を設けると共に、前記の可動部材に、各アーム部に設けられた係止孔と係合する係合凸部を設け、各アーム部に設ける係止孔の移動方向の長さを、前記のように傾斜する可動部材の一端側から他端側に向かうに従って長くしたことを特徴とする基板保持装置。
請求項１又は請求項２に記載の基板保持装置において、前記の保持プレートに、粘着部材が設けられた前記の可動部材を複数設けると共に、各可動部材に対応させて複数の分離手段を設けたことを特徴とする基板保持装置。
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の基板保持装置において、前記の可動部材に粘着部材を設けるにあたり、粘着部材を可動部材の傾斜方向の一端側から他端側に沿って設けたことを特徴とする基板保持装置。
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の基板保持装置において、前記の保持プレートに、可動部材を基板に対して上下方向に移動可能に設け、前記の分離手段により、可動部材を基板に対し上下方向に傾斜して基板から離間させる方向に移動させて、可動部材に設けられた粘着部材の一端側から基板を剥離させて分離させることを特徴とする基板保持装置。