(57)【要約】【課題】安価でメンテナンスが容易なガラス基板搬送用ロボットハンドを提供する。【解決手段】櫛歯状の本体に平面状にガラス基板保持部を配置し、ガラス基板保持部上にガラス基板を載置してガラス基板を搬送するロボットハンドにおいて、ガラス基板保持部にＯリングの半径方向をガラス基板と垂直になるようにＯリングを配置し、Ｏリングを円周方向に回転させる回転機構と、Ｏリングを回転させた位置で固定する固定機構とを有し、Ｏリングの外周面をガラス基板と接触させてガラス基板とＯリングの外周面の間の摩擦力によりガラス基板を保持して搬送することを特徴とするガラス基板搬送用ロボットハンド。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
櫛歯状の本体に平面状にガラス基板保持部を配置し、ガラス基板保持部上にガラス基板を載置してガラス基板を搬送するロボットハンドにおいて、ガラス基板保持部にＯリングの半径方向をガラス基板と垂直になるようにＯリングを配置し、Ｏリングを円周方向に回転させる回転機構と、Ｏリングを回転させた位置で固定する固定機構とを有し、Ｏリングの外周面をガラス基板と接触させてガラス基板とＯリングの外周面の間の摩擦力によりガラス基板を保持して搬送することを特徴とするガラス基板搬送用ロボットハンド。
【請求項２】
Ｏリングを回転機構により回転させる角度は、Ｏリング外周面がガラス基板と接触する角度に等しいか、やや大きいことを特徴とする請求項１に記載のガラス基板搬送用ロボットハンド。
【請求項３】
Ｏリングを回転させる回転機構は一定角度で円周方向に回転させることを特徴とする請求項１または２記載のガラス基板搬送用ロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造工程で使用されるガラス基板を搬送するロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の一例を断面で示した図である。カラーフィルタ基板１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４−１、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４−２、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４−３、透明電極５、及びフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６、バーテイカルアライメント（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＶＡ）７が順次形成されたものである。
【０００３】
上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法をもちいたものが知られているが、図２は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図である。ガラス基板は、先ず製造工程内に搬入（Ｃ−１）され、ガラス基板上にブラックマトリックス（ＢＭ）を形成処理する工程（Ｃ−２）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−３）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ−４）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ−５）、露光処理する工程（Ｃ−６）、現像処理する工程（Ｃ−７）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ−８）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ−９）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ−１０）がこの順に行われた後、搬出（Ｃ−１１）される。
【０００４】
例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−３）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ−８）ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。
【０００５】
上記のようなカラーフィルタを製造する際に用いられるガラス基板搬送装置は、一般的にはガラス基板の搬入、搬出にはガラス基板搬送用ロボットハンドが使用され、各工程間には図４に示すようなガラス基板を多数の回転ローラ上を搬送させる方法や前記ガラス搬送用ロボットハンドを用いて、各工程間でのガラス基板の受け渡しを行っている。
【０００６】
図３はガラス基板の搬送に用いられるロボットハンドの一例を示す図で、ガラス基板搬送用ロボットハンドはロボットハンド本体１１から櫛歯状に張り出した平板上の本体１２に平面状に多数の真空吸着パッド１３を設けたもので、ガラス基板１０の裏面を真空吸着パッド１３による保持部によって保持して搬送するものである。マニュピレータ部１５のロボットハンドの支柱１４が上下方向１６、水平方向１７及び回転方向１８に駆動されて、ガラス基板１０は搬送される。ガラス基板搬送用ロボットハンドはガラス基板を収納ラックから製造工程に搬入したり、製造工程から搬出して収納ラックに収納する場合に主に用いられ、また製造工程内においても、ガラス基板の搬送位置の高さが異なる装置間でガラス基板を受け渡す場合にも用いられる。このようなロボットハンドの多くの場合に用いられている真空吸着パッドは摩擦力の高いものが用いられ、一般的にはその材質にはゴムが用いられることが多い。
【０００７】
図４は多数の回転ローラ上を搬送させる方法の一例を示したもので、円柱状の回転シャフト１４に設けられた多数の回転ローラ1５上でガラス基板１０を搬送するもので、ガラス基板を水平方向に搬送する場合に主に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１６８７１７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ガラス基板の搬送位置の高さが異なる装置間のガラス基板の搬送には、回転ローラによる搬送が出来ないためロボットハンドを使用せざるを得ない。また、前記ガラス基板の搬送位置の高さが異なる装置間のガラス基板の搬送のほかに、ガラス基板を収納ラックから製造工程に搬入したり、製造工程から搬出して収納ラックに収納する場合に主に用いられるガラス基板搬送用ロボットハンドにおいて、真空吸着パッドの摩擦力によってガラス基板を保持するロボットハンドの場合、使用を継続することによりガラス基板と接触する真空吸着パッドの接触面が磨耗し、ガラス基板を保持する力が低下する。このため、真空吸着パッドの定期的な交換が必要となるが、カラーフィルタに用いられるガラス基板の大型化に伴い、真空パッドの個数が増加し、交換にかかる労力と費用が増加している。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、安価でメンテナンスが容易なガラス基板搬送用ロボットハンドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明は、櫛歯状の本体に平面状にガラス基板保持部を配置し、ガラス基板保持部上にガラス基板を載置してガラス基板を搬送するロボットハンドにおいて、ガラス基板保持部にＯリングの半径方向をガラス基板と垂直になるようにＯリングを配置し、Ｏリングを円周方向に回転させる回転機構と、Ｏリングを回転させた位置で固定する固定機構とを有し、Ｏリングの外周面をガラス基板と接触させてガラス基板とＯリングの外周面の間の摩擦力によりガラス基板を保持して搬送することを特徴とするガラス基板搬送用ロボットハンドである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、Ｏリングを回転機構により回転させる角度は、Ｏリング外周面がガラス基板と接触する角度に等しいか、やや大きいことを特徴とする請求項１記載のガラス基板搬送用ロボットハンド。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、Ｏリングを回転させる回転機構は一定角度で円周方向に回転させることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板搬送用ロボットハンドである。
【発明の効果】
【００１４】
ガラス基板は、Ｏリングの円周面にて保持され、ガラス基板と接触する接触面の磨耗によって摩擦力が低下する前に、接触面の変更を容易に行うことが出来、その結果、ガラス基板を安定して保持することが出来る。
【００１５】
ガラス基板との接触面を変更する場合には、Ｏリングを一定角度回転させ、ガラス基板と接触していない面をガラス基板との接触面に変更することにより、前記Ｏリングを交換することなく、ガラス基板を保持する能力を回復することが出来る。これにより、前記Ｏリングの外周面全体を有効に利用することが可能となり、その結果、ガラス基板保持部の交換頻度が極めて少なくすることが可能となり、交換に要していた労力と費用を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の一例を断面で示した図。
【図２】フォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図。
【図３】ガラス基板の搬送に用いられるロボットハンドの一例を示す図。
【図４】ガラス基板の搬送に用いられる回転ローラの一例を示す図。
【図５】本発明に係わるガラス基板搬送用ロボットハンドの一例を示す平面図。
【図６】本発明に係る図５のガラス基板搬送用ロボットハンドのＡ−Ｂの断面を示す図。
【図７】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドのＯリング保持部にＯリングを固定する方法を説明するための図。
【図８】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドのＯリングを回転機構によって回転させる角度θを説明するための図。
【図９】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドに適用されるガラス基板保持部の断面を示す図。
【図１０】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドに適用されるガラス基板保持部の側面図。        （ａ）はＯリング保持部Ａの側面図を示す。        （ｂ）はＯリング保持部Ｂの側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図を用いて本発明に係わるガラス基板搬送用ロボットハンドを実施するための形態を説明する。
【００１８】
図５は、本発明に係わるガラス基板搬送用ロボットハンドの一例を示す平面図である。
【００１９】
図５において、ガラス基板搬送用ロボットハンド２１の櫛歯状の本体２２には平面状に複数のガラス基板保持部２３が配置され、ガラス基板保持部２３にガラス基板は載置されてほぼ水平な状態で搬送される。ガラス基板搬送用ロボットハンド２１は図示されていないマニュピレータ部に接続されており、マニュピュレータ部を制御することによりガラス基板の搬送を行う。
【００２０】
図６と図７を用いてガラス基板保持部２３を詳しく説明する。
【００２１】
図６は図５のＡ―Ｂの断面を示す図である。ガラス基板保持部２３にＯリング２４の半径方向をガラス基板２５と垂直になるようにＯリングを配置し、ガラス基板２５に対しＯリング２４の外周部が接触するように設置する。
【００２２】
図７はＯリング保持部Ｂ２７にＯリング２４を固定する方法を説明するための図で、Ｏリング保持部Ｂ２７のＯリング固定部２７−１の外径Ｄ１は、Ｏリング２４の内径Ｄ２よりも大きなものとし、Ｏリング２４をＯリング固定部２７−１に押し込み、Ｏリング２４をＯリング保持部Ｂ２７のＯリング固定部２７−１に固定する。
【００２３】
Ｏリング保持部Ａ２６を固定ボルト２９によって櫛歯状の本体２２に固定する。Ｏリング２４をＯリング保持部Ａ２６、Ｏリング保持部Ｂ２７に挟んで、固定機構である固定ボルト２８で固定する。ガラス基板２５を保持する際のＯリング２４の変形量を考慮し、Ｏリング２４の径よりもＯリング保持部Ａ２６及びＯリング保持部Ｂ２７の径は小さく考慮される。
【００２４】
ガラス基板２５と櫛歯状の本体２２が接触することを防ぐために、ガラス基板２５と櫛歯状の本体２２の隙間はガラス基板２５のたわみを考慮した距離に保つ必要がある。
【００２５】
Ｏリング保持部Ａ２６は、櫛歯状の本体２２に固定されているため、固定ボルト２８を緩めることにより、Ｏリング２４及びＯリング保持部Ｂ２７を例えば角度をθ回転させることが出来る。Ｏリング２４のガラス基板保持面が磨耗し、摩擦力が低下した場合に、Ｏリング２４及びＯリング保持部Ｂ２７を回転してガラス基板保持面を移動して変更することにより、容易にガラス基板を保持する能力を回復することが出来る。ガラス保持面の移動はＯリング外周部全てが磨耗するまで繰り返し実施できることが可能で、Ｏリング２４の外周面とガラス基板２５が接触する面が新しい接触面となるように、Ｏリング２４を回転させれば良い。
【００２６】
図８はＯリング２４を回転機構によって回転させる角度を説明するための図で、Ｏリング２４を回転機構によって矢印３０の方向に回転させる角度は、Ｏリング２４の外周面がガラス基板２５と接触する面２４−２とＯリングの回転軸すなわち固定ボルト２８の中心とのなす角度θに等しいか、やや大きい角度とすることが望ましい。それによって、Ｏリング２４の外周面がガラス基板２５と接触する面の摩擦力が低下する前に接触面が変更され、更にＯリングの外周面全体を有効に利用することが可能となり、その結果、ガラス基板保持部２３の交換頻度が極めて少なくすることが可能となる。
【００２７】
また、図９及び図１０のように、Ｏリング保持部Ａ２６に一定の角度毎に複数の溝３１を設け、またＯリング保持部Ｂ２７に同形の突起３２を設け、溝３１と突起３２をはめ合わせることにより、Ｏリングを回転させる回転機構は一定角度で円周方向に容易にしかも正確に回転させることが出来、その結果、Ｏリング２４の位置決めをすることが出来る。一定角度に位置決めをする方法は前記溝３１と突起３２をはめ合わせる方法の他に、歯車のような形状も採用できる。
【００２８】
以上のように本発明によれば、ガラス基板はＯリングの外周面にて保持され、ガラス基板と接触する接触面の摩擦力が低下する前に、接触面の変更を容易にしかも角度を正確に回転することが出来、その結果、ガラス基板を安定して保持することが出来る。
【００２９】
また、ガラス基板の保持面を移動して保持面を変更する場合には、Ｏリングを一定角度回転させ、ガラス基板と接触していない面をガラス基板との接触面にすることにより、前記Ｏリングを交換することなく、ガラス基板を保持する能力を回復することが出来る。これにより、前記Ｏリングの外周面全体を有効に利用することが可能となり、その結果、ガラス基板保持部の交換頻度が極めて少なくすることが可能となり、交換に要する労力と費用を低減することが出来る。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・カラーフィルタガラス基板
２・・・ガラス基板
３・・・ブラックマトリックス（ＢＭ）
４−１・・・レッドＲの着色画素（Ｒ画素）
４−２・・・グリーンＧの着色画素（Ｇ画素）
４−３・・・ブルーＢの着色画素（Ｂ画素）
５・・・透明電極
６・・・フォトスペーサー（ＰＳ）
７・・・バーテイカルアライメント（ＶＡ）
１０・・・ガラス基板
１１・・・ロボットハンド本体
１２・・・平板上の本体
１３・・・真空吸着パッド
１４・・・ロボットハンドの支柱
１５・・・マニュピレータ部
１６・・・上下方向
１７・・・水平方向
１８・・・回転方向
２１・・・ガラス基板搬送用ロボットハンド
２２・・・櫛歯状の本体
２３・・・ガラス基板保持部
２４・・・Ｏリング
２４−２・・・ガラス基板と接触する面
２５・・・ガラス基板
２６・・・リング保持部Ａ
２７・・・Ｏリング保持部Ｂ
２７−１・・・Ｏリング固定部
２８・・・固定ボルト
２９・・・固定ボルト
３０・・・回転させる方向
３１・・・Ｏリング保持部Ａに設けられた溝
３２・・・Ｏリング保持部Ｂに設けられた突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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