JPH05208156A - ガラス基板用ディッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水分と接触して急速に粘度を増すポリシラザ
ンのような液をガラス基板表面に塗布するのに好適なデ
ィッピング装置を提供すること。 【構成】 ディッピング装置は外部と遮断された密閉ケ
ース内１に収納され、密閉ケース内１は更にディッピン
グ室Ｓ１と待機室Ｓ２とに画成され、これらディッピン
グ室Ｓ１と待機室Ｓ２との間をシャッタ２によって連通
・遮断している。そして、ディッピング室Ｓ１内にはデ
ィッピング槽３を固定し、このディッピング槽３の上面
開口にはシャッタ４を開閉自在に設け、ディッピング室
Ｓ１の上部には搬送装置７を設けている。また待機室Ｓ
２は正面にガラス基板Ｇの投入兼取出し用開口８を形成
し、この開口８にシャッタ９を設け、更に待機室Ｓ２の
下方の室Ｓ３に待機室Ｓ２を減圧にするための真空ポン
プ１１を収納している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶セル等として用いる
ガラス基板をディッピング槽に浸漬する方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板表面に被膜形成用等の液体を
塗布する方法として、スピンナー上にガラス基板を固定
し、ガラス基板の中心部に液を滴下した後にスピンナー
を高速回転せしめ、遠心力によりガラス基板表面に液体
を均一に拡散せしめるようにしたスピンコーター法が知
られている。また、ガラス基板の表面に膜を形成する方
法としては、ＣＶＤ等の蒸着法も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したスピンコータ
ー法による場合は、ガラス基板の両面に塗布できないと
いう根本的な欠点の他に、使用した液体のうち９割近く
は周囲に飛散してガラス基板の表面には付着せず、飛散
した液は回収すれば再利用も可能であるが、回収できた
としてもゴミや不純物を含むためそのままでは使用でき
ないという課題がある。

【０００４】一方、ＣＶＤ等の蒸着法による場合は、短
時間で被膜の厚みを厚くすることが困難で、下層の凹凸
を平坦化するような膜を形成することができず、且つ装
置自体も高価なものとなる。

【０００５】そこで、塗布液を満たした槽内にガラス基
板を浸漬するディッピング法が考えられるが、ディッピ
ング法による場合には塗布液の種類によって液の管理が
極めて困難である。例えば焼成することで窒化シリコン
や酸化シリコンの膜を形成するポリシラザン（例えばジ
クロロシランとアンモニアの反応で得られる耐熱性及び
耐酸性に優れるポリマー）は、空気中の水分と接触する
と急激に粘度が高くなりガラス基板表面に均一に塗布で
きなくなる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係るディッピング装置は、外部と遮断された密閉
ケース内に装置全体を収納し、この密閉ケース内を更に
ディッピング室と待機室とに画成し、これらディッピン
グ室と待機室との間をシャッタにて連通・遮断するとと
もに、密閉ケース内にはディッピング室と待機室との間
を往復動するチャッキング機構を備えた搬送装置を設け
た。

【０００７】

【作用】待機室内にセットされた複数のガラス基板は、
搬送装置のチャッキング機構によりその上端角部を把持
され、搬送装置に吊り下げられた状態でディッピング槽
上まで搬送され、次いでガラス基板は上端角部を除いて
ディッピング槽内に浸漬される。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係るガラス基板のデ
ィッピング装置の正面図、図２は同ディッピング装置の
平面図である。

【０００９】ディッピング装置は外部と遮断された密閉
ケース内１に装置全体が収納され、この密閉ケース内１
は更にディッピング室Ｓ１と待機室Ｓ２とに画成され、
これらディッピング室Ｓ１と待機室Ｓ２との間をシャッ
タ２によって連通・遮断している。

【００１０】そして、ディッピング室Ｓ１内にはポリシ
ラザン等の液を満たしたディッピング槽３を固定し、こ
のディッピング槽３の上面開口にはシャッタ４を開閉自
在に設け、更にディッピング槽３の下方には槽内の液を
循環させて清浄するためのポンプ５及びフィルタ６を配
置している。また、ディッピング室Ｓ１内の上部にはそ
の一部が前記待機室Ｓ２に進退自在とされた搬送装置７
を設けている。

【００１１】また待機室Ｓ２は正面にガラス基板Ｇの投
入兼取出し用開口８を形成し、この開口８にシャッタ９
を設け、更に待機室Ｓ２の下方にテーブル１０にて室Ｓ
３を画成し、この室Ｓ３に待機室Ｓ２を減圧するための
真空ポンプ１１を配置している。

【００１２】そして、テーブル１０上には開口８から奥
に向ってレール１２を設け、このレール１２に走行自在
に係合した台車１３上にガラス基板Ｇのセット治具１４
を載置している。尚、密閉ケース１の外側にはコントロ
ールボックス１５を配置している。

【００１３】次に上述した部材のうち搬送装置７及びセ
ット治具１４について詳細に説明する。

【００１４】搬送装置７はディッピング室Ｓ１内に立設
したガイドロッド２０に沿って昇降自在とされた矩形状
メインフレーム２１に同じく矩形状をなすサブフレーム
２２を水平方向に移動可能に係合し、このサブフレーム
２２の先端部にチャッキング機構２３を取り付けてい
る。

【００１５】チャッキング機構２３は平面図である図
３、正面図である図４及び側面図である図５に示すよう
に、サブフレーム２２の先端部に下向きコ字状の支持板
２４を取り付け、この支持板２４に前後方向のガイドロ
ッド２５，２６を架設し、ガイドロッド２５にスライド
部材２７を、ガイドロッド２６にスライド部材２８をそ
れぞれ摺動自在に係合している。

【００１６】これらスライド部材２７，２８は複数のプ
レート２７ａ・・・，２８ａ・・・間にクランプ爪２９・・・，
３０・・・を挟持してなり、スライド部材２７のクランプ
爪２９の周囲には弾性リング３１を巻回し、スライド部
材２８のクランプ爪３０はガラス基板Ｇと当接する面を
平坦面としている。このような構成とすることにより、
複数のガラス基板Ｇ・・・をピッチ間隔を狭くし且つガラ
ス基板Ｇの１つの上端角部を把持するようにしてもガラ
ス基板同士が接触したり落下することがなくなる。

【００１７】またスライド部材２７，２８の上面略中央
にはブラケット３２，３３を固設し、これらブラケット
３２，３３間にスプリング３４，３４を張設し、更にブ
ラケット３２，３３上面の対向位置にローラ３５，３６
を取り付け、これらローラ３５，３６をロータリアクチ
ュエータ３７にて回転するカム３８に当接せしめ、楕円
状カム３８の回転によりスライド部材２７，２８が互い
に反対方向に摺動するようにし、この摺動によりクラン
プ爪２９，３０が開閉しガラス基板Ｇのクランプ及びア
ンクランプを行なうようにしている。

【００１８】一方、複数枚のガラス基板Ｇを１つの角部
が上端となるよう平行にセットするセット治具１４は図
５及び図６に示すように、台車１３上に載置される基台
４１に一対のアングル状アーム４２，４２を軸４２ａを
中心に揺動自在に支持し、これら一対のアーム間４２，
４２にガラス基板Ｇの下縁部が嵌り込む溝４３ａを形成
したロッド４３を架設し、更に基台４１とアーム４２間
にナットとスクリューシャフトからなるアームの角度調
整機構４４を設け、矩形状ガラス基板Ｇの形状が変更さ
れてもアーム４２の角度を調整するだけで常にガラス基
板Ｇの１つの角部が一定の位置に来るようにし、チャッ
キング機構２３の変更なくディッピング作業を行なえる
ようにしている。

【００１９】次に本発明に係るディッピング装置を用い
たディッピング方法の一例を述べると、先ず複数枚のガ
ラス基板Ｇをセット治具１４に１つの角部が上端となる
ようにセットし、このセット治具１４を待機室Ｓ２の開
口８まで移動している台車１３上に載置する。この時シ
ャッタ２，４は閉じておき、ディッピング室Ｓ１やディ
ッピング槽３内に水分又は酸素を含んだ外気が侵入しな
いように減圧にしておく。

【００２０】そして、セット治具１４を台車１３上に載
置したならば、台車１３をレール１２に沿って奥の受け
渡し位置まで走行せしめるとともにシャッタ９を閉じ待
機室Ｓ２を外部と遮断し、真空ポンプ１１により待機室
Ｓ２内を０．０５Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、この後露点
−１０℃以下の不活性ガスや乾燥空気を待機室Ｓ２内に
導入して大気圧まで戻す。ここで、シャッタ２，４，９
の開閉、台車１３の走行及び搬送装置のフレーム２１，
２２の移動はモータやシリンダユニット等を駆動源とし
た公知の機構によって行う。

【００２１】次いでシャッタ２を開け、搬送装置７のサ
ブフレーム２２を待機室Ｓ２内に進入せしめ、更に搬送
装置７のメインフレーム２１を降下せしめてチャッキン
グ機構２３をガラス基板Ｇの上端部位置に臨ませる。

【００２２】この時、図５に示すようにクランプ爪２
９，３０は各ガラス基板Ｇの上端角部に対し、上下方向
において重なり左右方向においてずれる位置にてチャッ
キング機構２３を停止する。

【００２３】この後、サブフレーム２２とともにチャッ
キング機構２３を移動することで、各ガラス基板Ｇの上
端角部間にクランプ爪２９，３０を臨ませ、次いで前記
したようにロータリアクチュエータ３７にて楕円状カム
３８を回転せしめクランプ爪２９，３０を閉じ方向に移
動せしめてガラス基板Ｇの上端角部をクランプ爪２９，
３０にて挟持する。

【００２４】ここで、ガラス基板Ｇの上端角部間に上方
からクランプ爪２９，３０を臨ませず側方から臨ませる
ようにしたのは、上方から臨ませる際に万一クランプ爪
がガラス基板Ｇの上端角部が当たるとガラス基板の逃げ
場がないため、ガラス基板が破損するが、側方から挿入
するようにすればガラス基板が傾くことによりこれを回
避できるからである。またクランプ爪３０はそのクラン
プ爪２９側を短辺とする台形状としておけば、クランプ
爪２９，３０がガラス基板Ｇの間に円滑に入り易いので
好都合である。尚、チャッキング機構２３を止めてお
き、この状態でガラス基板Ｇを移動してクランプ爪２
９，３０間にガラス基板Ｇの上端角部を臨ませるように
してもよい。

【００２５】次いで、メインフレーム２１の上昇でガラ
ス基板Ｇを把持したチャッキング機構２３を上昇せし
め、更にサブフレーム２２とともにチャッキング機構２
３をディッピング室Ｓ１内に引き込み、ガラス基板Ｇを
ディッピング槽３上まで搬送した後、シャッタ２を閉じ
シャッタ４を開け、搬送装置７のメインフレーム２１を
下降せしめ、ガラス基板Ｇを上端角部を除いてディッピ
ング槽３内に浸漬せしめる。尚、ディッピングを行って
いる間は前記シャッタ２を開けておいてもよい。

【００２６】そして、所定時間が経過したならば、メイ
ンフレーム２１を上昇せしめ、前記とは逆の操作によっ
て処理後のガラス基板Ｇを待機室Ｓ２のセット治具１４
上に戻し、シャッタ２を閉じてディッピング室Ｓ１を外
部と遮断した後に、シャッタ９を開けてガラス基板Ｇを
取り出す。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明に係るディ
ッピング装置によれば、スピンコーターを用いる場合に
比較して、塗布液を全く無駄なく使い切ることができ、
ＣＶＤ等の蒸着装置に比較して安価でしかも不安定な塗
布液を安定な状態で使用することができる。

【００２８】また、本発明に係るディッピング装置は密
閉ケース内に全体が収納されているので、ディッピング
雰囲気を一定の条件下に維持することが容易で、液管理
がし易い。一例を挙げれば、ガス置換した従来のディッ
ピング装置にポリシラザンの溶液を入れて使用した場
合、せいぜい１週間しかもたなかったが本発明に係る装
置を用いれば１ヵ月以上安定した状態を保つことがで
き、厚い膜厚を短時間のうちに形成することができるば
かりか、平坦化等に極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラス基板のディッピング装置の
正面図

【図２】同ディッピング装置の平面図

【図３】チャッキング機構の平面図

【図４】チャッキング機構の側面図

【図５】チャッキング機構によってセット治具にセット
されているガラス基板を把持する直前の状態を示す正面
図

【図６】セット治具のロッドを示す図

【符号の説明】

１…密閉ケース、２，４，９…シャッタ、３…ディッピ
ング槽、７…搬送装置、１４…ガラス基板のセット装
置、２３…チャッキング機構、２９．３０…クランプ
爪、Ｇ…ガラス基板、Ｓ１…ディッピング室、Ｓ２…待
機室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板をディッピング槽まで搬送し
   て浸漬せしめるようにしたガラス基板用ディッピング装
   置において、このディッピング装置は外部と遮断された
   密閉ケース内に全体が収納され、この密閉ケース内は更
   にディッピング室と待機室とに画成され、これらディッ
   ピング室と待機室との間はシャッタにて連通・遮断さ
   れ、また密閉ケース内にはディッピング室と待機室との
   間を往復動するチャッキング機構を備えた搬送装置を設
   けたことを特徴とするガラス基板用ディッピング装置。
2. 【請求項２】 前記ディッピング槽の上面にはディッピ
   ング室とディッピング槽内とを連通・遮断するシャッタ
   が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガ
   ラス基板用ディッピング装置。
3. 【請求項３】 前記待機室には密閉ケース内に不活性ガ
   スや乾燥空気等の所定のガスを供給するガス供給源を付
   設したことを特徴とする請求項１に記載のガラス基板用
   ディッピング装置。