JP2006008396A - 板状部材の搬送装置および搬送方法と、フラットパネルディスプレイの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、立位姿勢で搬送される板状部材を所定の処理のため姿勢変更する際の、板状部材の損傷を防止することは勿論のこと、支持手段の損傷も防止して信頼性の向上を図った板状部材の搬送装置および搬送方法と、フラットパネルディスプレイの製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】取付けフレーム８に、回転駆動機構１０が設けられるとともに、この回転駆動機構に連結され取付けフレームに所定間隔を存して設けられ立位姿勢にしたガラス基板Ｇの下端縁を支持して搬送可能な複数の支持ローラ（回転支持部材）９を備え、この取付けフレームを支持ローラおよび回転駆動機構ごと昇降駆動する昇降駆動機構１２を備え、この昇降駆動機構を取付けフレームに取付けられる支持ローラおよび回転駆動機構ごと前後方向に移動変位させる前後移動機構１５を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、立位姿勢の板状部材を搬送して姿勢変更する板状部材の搬送装置および搬送方法と、この板状部材の搬送装置および搬送方法を備えたフラットパネルディスプレイの製造装置および製造方法に関する。

近年、次世代の画像表示装置として、効率的な空間利用あるいはデザイン的な要素から、軽量で、薄型化されたフラットパネルディスプレイ（平面型画像表示装置）が注目されている。いわゆるＬＥＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＥＬ（電解発光ディスプレイ）、ＦＥＤ（電解放射ディスプレイ）と呼ばれる画像表示装置は、高輝度、高分解能、低消費電力等のメリットから優れたディスプレイであると期待されている。
これらフラットパネルディスプレイは、板状部材であるガラス基板もしくはプラスチック板を所定の間隔をおいて２枚、対向配置してなる、表示部としてのフラットパネルを備えている。このフラットパネルは、たとえばガラス基板の周端部相互間に矩形枠状の側壁が介在され、周端部相互が互いに接続されて真空外囲器をなしている。そして、真空外囲器内には複数の表示素子が備えられる。

前記フラットパネルを製造するにあたって、板状部材である、たとえばガラス基板を洗浄する工程と、ガラス基板に電気回路を形成する工程と、ガラス基板の表面に保護膜を成膜する工程と、ガラス基板の周端部に接着剤を塗布する工程と、２枚のガラス基板を貼り合せる工程および貼り合せたガラス基板相互を切断する工程等の各種の処理工程が順次必要である。
フラットパネルディスプレイの製造装置として、各工程を処理する処理装置と、これら各処理装置間にガラス基板を搬送する搬送装置を備えなければならない。上述の各工程では、ガラス基板を水平姿勢にして処理するため、各処理装置間を搬送する搬送装置である搬送ラインでは、はじめガラス基板を水平姿勢にして搬送していた。

ところが、フラットパネルディスプレイは世代交代が進むにつれてガラス基板自体が大型化し、製造工場の床面積に占める搬送ラインや各種の処理装置の割合が拡大して、ひいてはこれらが主な要因として画像表示装置の価格に反映されてしまう。そして、水平姿勢で搬送ラインに支持することで、搬送ラインを構成する搬送ローラのローラ跡がガラス基板に付着し易く、除去する手間がかかってしまう。
そこで、たとえば［特許文献１］あるいは［特許文献２］には、ガラス基板を立位（縦形）姿勢にして搬送するシステムが開示されている。いずれの技術も、ガラス基板の搬送にあたって、ガラス基板が大型化しても、製造工場の床面積に占める搬送ラインや各種の処理装置の割合の拡大を抑制し、ガラス基板における撓み変形や汚れの防止を図ることができる、とある。
特開２００２−３０８４２２号公報 特開２００３− ４５９３５号公報

ところで、いずれの技術においても、ガラス基板を搬送する際は勿論のこと、各種の処理をなすときまでガラス基板を立位姿勢にしている。そのため、処理装置として占有スペースの低減化を図れる一方で、処理に対する信頼性の低下に繋がる虞れがある。
すなわち、ガラス基板に対する各種の処理は、面積の大なるガラス基板を全面に亘って均一に行う必要がある。しかしながら、たとえばガラス基板内に材料を塗布する工程や、材料を散布する工程では、処理の際に重力の影響を受けるため、ガラス基板を立位姿勢にすると均一な処理ができない。

ガラス基板の前面に亘って均一な処理をなすには、ガラス基板を水平姿勢にする必要がある。そこで、このような処理装置では、搬送ラインから立位姿勢で搬送されてきたガラス基板を、水平方向に姿勢変更して搬送ラインから処理装置へのガラス基板の授受を円滑に行う必要がある。
このとき、ガラス基板を搬送ラインから取出したり、戻したりする際に、搬送ローラに対してガラス基板がこじれて損傷する虞れがある。たとえば図５に示すように、搬送ローラａはガラス基板Ｇを搬送し易く、かつ搬送中に外れないように、周面が凹形状の回転体である。所定部位まで搬送したガラス基板Ｇを処理工程に移載するのに、立位姿勢のガラス基板を保持したまま倒していく。

前記ガラス基板Ｇの全重量が搬送ローラａにかかったままであるので、ガラス基板を倒すのにともなって、この下端縁が搬送ローラａの周面に沿って移動するとともに、ガラス基板下端縁および搬送ローラ周面の少なくともいずれか一方がこじられて、損傷し易い状態となる。
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、立位姿勢で搬送される板状部材を所定の処理のため水平姿勢に変更する際に、板状部材の損傷を防止することは勿論のこと、板状部材の支持手段の損傷も防止して、信頼性の向上を図った板状部材の搬送装置および搬送方法と、フラットパネルディスプレイの製造装置および製造方法を提供しようとするものである。

上述の目的を満足するため請求項１の発明の板状部材の搬送装置は、取付け部材と、この取付け部材に設けられる回転駆動機構および回転駆動機構に連結されるとともに取付け部材に所定間隔を存して設けられ立位姿勢にした板状部材の下端部を支持しかつ搬送可能な複数の回転支持部材と、この取付け部材を回転支持部材および回転駆動機構ごと昇降駆動する昇降駆動機構と、この昇降駆動機構を取付け部材に取付けられる回転支持部材および回転駆動機構ごと前後方向に移動変位させる前後移動機構とを具備する。

さらに請求項２の発明の板状部材の搬送装置は、取付け部材と、この取付け部材に設けられる回転駆動機構および回転駆動機構に連結されるとともに取付け部材に所定間隔を存して設けられ立位姿勢にした板状部材の下端部を支持しかつ搬送可能な複数の回転支持部材と、この取付け部材を回転支持部材および回転駆動機構ごと昇降駆動する昇降駆動機構と、この昇降駆動機構を取付け部材に取付けられる回転支持部材および回転駆動機構ごと前後方向に移動変位させる前後移動機構と、回転支持部材が立位姿勢の板状部材を所定位置まで搬送し搬送を停止した状態で板状部材をその位置で保持し昇降駆動機構の下降動作と前後移動機構の後退動作を待機して板状部材の姿勢を変更する板状部材保持機構とを具備する。

さらに本請求項３の発明の板状部材の搬送方法は、第１の工程として複数の回転支持部材を一斉に同方向に回転駆動し回転支持部材に立位状態で支持した板状部材を搬送し、第２の工程として第１の工程で搬送した板状部材が所定位置に到達したとき回転支持部材による搬送を停止しかつ板状部材を立位姿勢のままで保持し、第３の工程として第２の工程で立位姿勢のまま保持された板状部材に対して回転支持部材を下降しかつ後退させて板状部材から回転支持部材を離間させ、第４の工程として第３の工程で回転支持部材が離間した板状部材を立位姿勢から水平姿勢に変換して所定の処理をなす。

さらに本請求項４の発明の表示部としてフラットパネルを有するフラットパネルディスプレイを製造するフラットパネルディスプレイの製造装置は、前記請求項１および前記請求項２のいずれかに記載の板状部材の搬送装置を具備する。
さらに本請求項５の発明の表示部としてフラットパネルを有するフラットパネルディスプレイを製造するフラットパネルディスプレイの製造方法は、前記請求項３記載の板状部材の搬送方法を具備する。

本発明によれば、立位姿勢で搬送される板状部材を所定の処理のため水平姿勢に変更する際の、板状部材の損傷を防止するとともに、板状部材の支持手段の損傷も防止して信頼性の向上を図れるなどの効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る板状部材、たとえばガラス基板の搬送装置と、搬送方法について説明する。なお、ここで用いられる搬送装置と搬送方法はガラス基板のみに適用されるものではなく、フラットパネルディスプレイの表示領域となるフラットパネルを対象とした搬送装置と搬送方法についても用いられることは、言うまでもない。
図１（Ａ）は複数の搬送装置１を備えたフラットパネルディスプレイ製造装置Ｈの一部正面図、図１（Ｂ）は搬送装置１の断面図であり、いずれも概略的に示している。
複数の搬送装置１は一列直状に配置される。それぞれの搬送装置１における装置本体２は、水平方向に設けられ装置据付け面に載置される基台３と、この基台の後端部上に立設される背面部４とから構成される。

前記装置本体２における背面部４の前面上部に、上部支持フレーム５が水平方向に亘って設けられる。上部支持フレーム５は、背面部４から前面側へ突設されていて、所定角度傾けた突出面５ａを備えている。支持フレーム５の突出面５ａには、複数（ここでは、３個）の受けローラ６が転動方向に所定間隔を存して設けられている。

背面部４の上下方向の中段部には、把持機構（板状部材保持機構）７が設けられる。この把持機構７は、後述するようにして搬送され停止した状態にある、たとえばガラス基板Ｇを左右から把持して、その位置および姿勢を保持することが可能である。そして、ガラス基板Ｇを保持したまま前面側（手前側）へ突出移動するとともに、略水平姿勢に変える、もしくは略水平姿勢から立位姿勢にして後退移動することが可能である。
一方、ユニット本体２を構成する前記基台３上には、基台上面と並行な水平方向で、基台の長手方向に亘って取付けフレーム（取付け部材）８が後述するようにして設けられる。この取付けフレーム８には、転動方向に所定間隔を存して複数の支持ローラ（回転支持部材）９が設けられる。

支持ローラ９は周面が凹形状の回転体であり、前記受けローラ６よりも前方（手前側）に突出していて、支持ローラ９の支軸は受けローラ６の支軸とは９０°異なる方向に設定されている。すなわち、後述するように支持ローラ９の周面にガラス基板Ｇが載って、ガラス基板の下端縁を支持ローラ９が支持する。そして、ガラス基板Ｇが斜め姿勢になるよう、ガラス基板Ｇの上端部を背面側から受けローラ６が受けるようになっている。
前記取付けフレーム８には、支持ローラ９を一斉に回転駆動する回転駆動機構１０が設けられ、かつこの取付けフレーム８は昇降駆動機構１２に支持されている。そして、この昇降駆動機構１２は、取付けフレーム８に取付けられる支持ローラ９と回転駆動機構１０ごと前後方向に移動変位させる前後移動機構１５に支持されている。
図２は支持ローラ９を取付けた取付けフレーム８の移動状態を説明する図、図３は支持ローラ９を取付けた取付けフレーム８に対する昇降駆動機構１２と前後移動機構１５の斜視図であり、いずれも一部を省略しかつ概略的に示している。

すなわち、基台３の左右両側端には、ガイドレール２０が前後方向に亘って設けられていて、それぞれのガイドレール上にガイド体２１が跨設される。左右両側端のガイド体２１には基板フレーム２２の側端部が取付け固定され、この基板フレームはガイド体２１相互間に架設されることになる。基板フレーム２２は、長手方向に沿って略Ｌ字状に折曲形成され、水平片部２２ａの両側端部が前記ガイド体２１に取付け固定される。そして、水平片部２２ａには基台３上に設置される、たとえば電磁ソレノイドからなる前後駆動源２３の作動杆端部が連結金具２４を介して連結される。

前記前後駆動源２３は、少なくとも１組だけ用意されて基板フレーム２２の一側端部に取付けられればよく、好ましくは２組用意して基板フレーム２２の左右両側端部に取付ければ、より円滑で速やかな動作が保証される。これらガイドレール２０と、ガイド体２１と、基板フレーム２２および前後駆動源２３とで、前記前後移動機構１５が構成される。
前記基板フレーム２２の水平片部２２ａに対して折曲された折曲片部２２ｂは、その折曲角度が背面部４に対する上部支持フレーム５の突出面５ａと同一の角度に設定されている。また、折曲片部２２ｂの左右両側端部には、上下方向に亘ってガイドレール２５が設けられ、それぞれのガイドレールにガイド体２６が跨設される。

左右両側端のガイド体２６には前記取付けフレーム８の側端部が取付け固定され、この取付けフレームは左右のガイド体２６間に亘って架設される。取付けフレームの前面側に前記複数の支持ローラ８が突設され、取付けフレーム８の裏面側には、電磁ソレノイドからなる昇降駆動源２７の作動杆端部が連結金具２８を介して連結される。
これら昇降駆動源２７と連結金具２８とで前記昇降駆動機構１２が構成されている。前記昇降駆動源２７は基板フレーム２２に垂直姿勢で設置され、作動杆と連結金具２８を介して取付けフレーム８を垂直方向に昇降駆動するようになっている。

さらに、取付けフレーム８の背面側には回転駆動源である回転駆動モータ３０が取付けられる。特に図示していないが、回転駆動モータ３０の回転軸と、取付けフレーム８に支持される全ての支持ローラ９の支軸との間には、たとえば駆動ベルト、もしくは歯車列が設けられる。したがって、回転駆動モータ３０は全ての支持ローラ９を一斉に、かつ同一方向に回転駆動できる。
なお、回転駆動モータ３０の支持構造は、前記昇降駆動機構１２が作動して取付けフレーム８が昇降駆動されるのにともなって基板フレーム２２に対して昇降自在に支持される。

このようにして構成される搬送ユニット１であり、前記支持ローラ９にガラス基板Ｇが載って、ガラス基板の下端縁を支持ローラ９が支持する。斜め姿勢になったガラス基板Ｇの上端部は、背面側から受けローラ６が受ける。
回転駆動モータ３０は、隣接する搬送ユニット１からガラス基板Ｇを引き継いで搬送する、第１の工程をなす。図１（Ｂ）および図４（Ａ）に示すように、ガラス基板Ｇは、その下端縁が支持ローラ９に載り、上端部が受けローラ６に受けられ、立位姿勢で、かつある程度斜めに傾斜した状態で搬送される。
所定の位置までガラス基板Ｇを搬送したら、図示しないセンサが検知して回転駆動モータ３０の作動を停止する。そして、図４（Ｂ）に示すように保持機構７を作動してガラス基板Ｇを保持する第２の工程をなす。ガラス基板Ｇは搬送姿勢のままで、その位置が確保される。

ついで、図４（Ｃ）に示すように昇降駆動機構１２を作動し、取付けフレーム８を基板フレーム２２に対して下降させる第３の工程をなす。取付けフレーム８に取付けられる支持ローラ９と前記回転駆動モータ３０も同時に下降する。このことにより、支持ローラ９はガラス基板Ｇの下端部から離間する。
第３の工程では、図４（Ｄ）に示すように前後移動機構１５を作動して、基板フレーム２２を後退移動する動作も含まれる。基板フレーム２２には取付けフレーム８、支持ローラ９、回転駆動モータ３０および昇降駆動機構１２の全てが取付けられているので、これらが一斉に後退移動する。支持ローラ９はガラス基板Ｇの下端縁からさらに離間することになる。

第４の工程として、同じ図４（Ｄ）に示すように保持機構７を作動してガラス基板Ｇを斜め立位姿勢から水平姿勢に変更する。この状態では、ガラス基板は図示しない処理装置に導かれて、所定の処理がなされる。
このように、前記ガラス基板Ｇに対して所定の処理をなす際には、既に支持ローラ９がガラス基板下端部から離間した状態にあるので、ガラス基板を立位姿勢からどのように変化させても、支持手段である支持ローラ９の周面は勿論のこと、ガラス基板Ｇ下端縁が損傷する虞れが全くない。

所定の処理が終了したら、今度は先に説明した第４の工程から逆の順で作用をなし、第３、第２の工程を経て第１の工程に戻る。そして、所定の処理が終了したガラス基板Ｇは、図１に示すように隣設される後位の搬送ユニット１Ａへ搬送され、つぎの処理装置に導かれる。上述した搬送ユニット１には前位の搬送ユニット１Ｚからつぎのガラス基板Ｇが搬入されて、上述した作用が繰り返される。
所定の処理が終了したあとのガラス基板Ｇを再び立位姿勢にして搬送する際に、支持ローラ８上にガラス基板下端縁を載せる作用が必要であるが、ここでも前後移動機構１５と昇降機構１２を順次逆の動作をさせることで、支持ローラ８周面とガラス基板下端縁の損傷を確実に防止できる。

なお、上述の実施の形態では、板状部材保持機構である把持機構７を搬送装置１の装置本体２に備えたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、処理装置側に備えるようにしてもよい。
そして、板状部材保持機構７として、ガラス基板Ｇを把持する把持機構から構成したが、これに限定されるものではなく、たとえば真空ポンプに連通する吸盤構造にして、ガラス基板Ｇに吸着する構成であってもよい。

本発明における一実施の形態を示す、複数の搬送装置を備えたフラットパネルディスプレイの製造装置一部の正面図と、搬送装置の断面図。 同実施の形態に係る、支持ローラを取付けた取付けフレームの移動状態を説明する図。 同実施の形態に係る、支持ローラを取付けた取付けフレームに対する昇降駆動機構と前後移動機構の斜視図。 同実施の形態に係る、フラットパネルディスプレイの製造工程を順に説明する図。 従来の、支持ローラと、この支持ローラに支持されるガラス基板の状態を説明する図。

符号の説明

８…取付けフレーム（取付け部材）、１０…回転駆動機構、Ｇ…ガラス基板（板状部材）、９…支持ローラ（回転支持部材）、１２…昇降駆動機構、１５…前後移動機構、７…（板状部材）保持機構。

Claims (5)

1. 取付け部材と、
   この取付け部材に設けられる回転駆動機構および、この回転駆動機構に連結されるとともに、取付け部材に所定間隔を存して設けられ、立位姿勢にした板状部材の下端縁を支持し、かつ搬送可能な複数の回転支持部材と、
   この取付け部材を、前記回転支持部材および回転駆動機構ごと昇降駆動する昇降駆動機構と、
   この昇降駆動機構を、取付け部材に取付けられる前記回転支持部材および回転駆動機構ごと前後方向に移動変位させる前後移動機構と、
   を具備することを特徴とする板状部材の搬送装置。
2. 取付け部材と、
   この取付け部材に設けられる回転駆動機構および、この回転駆動機構に連結されるとともに、取付け部材に所定間隔を存して設けられ、立位姿勢にした板状部材の下端縁を支持し、かつ搬送可能な複数の回転支持部材と、
   この取付け部材を、前記回転支持部材および回転駆動機構ごと昇降駆動する昇降駆動機構と、
   この昇降駆動機構を、取付け部材に取付けられる前記回転支持部材および回転駆動機構ごと前後方向に移動変位させる前後移動機構と、
   前記回転支持部材が立位姿勢の板状部材を所定位置まで搬送し、搬送を停止した状態で板状部材をその位置で保持し、前記昇降駆動機構の下降動作と前記前後移動機構の後退動作を待機して、板状部材の姿勢を変更する板状部材保持機構と、
   を具備することを特徴とする板状部材の搬送装置。
3. 複数の回転支持部材を一斉に同方向に回転駆動し、回転支持部材に立位状態で支持した板状部材を搬送する第１の工程と、
   この第１の工程で搬送した板状部材が所定位置に到達したとき、回転支持部材による搬送を停止し、かつ板状部材を立位姿勢のままで保持する第２の工程と、
   この第２の工程で立位姿勢のまま保持された板状部材に対して、前記回転支持部材を下降し、かつ後退させて板状部材から回転支持部材を離間させる第３の工程と、
   この第３の工程で回転支持部材が離間した板状部材を、立位姿勢から水平姿勢に変換して所定の処理をなす第４の工程とを具備することを特徴とする板状部材の搬送方法。
4. 表示部としてフラットパネルを有するフラットパネルディスプレイを製造するフラットパネルディスプレイの製造装置において、
   前記請求項１および前記請求項２のいずれかに記載の板状部材の搬送装置を具備することを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造装置。
5. 表示部としてフラットパネルを有するフラットパネルディスプレイを製造するフラットパネルディスプレイの製造方法において、
   前記請求項３記載の板状部材の搬送方法を具備することを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。

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