(57)【要約】【課題】イオナイザの除電性能を正確に評価することが可能なイオナイザの除電性能評価方法を提供する。【解決手段】この除電性能評価方法では、イオナイザ３０による除電が施される位置にガラス基板の代わりに検知電極３１を配置し、検知電極３１の静電容量Ｃを測定し、イオナイザ３０を運転してイオンを発生させるとともに検知電極３１を初期電位Ｖ０に充電し、充電を停止した後における検知電極３１の電位変化を測定し、検知電極３１の静電容量Ｃおよび電位変化の測定結果に基づいて除電性能を評価する。したがって、実際に除電を行なう場所に検知電極３１を配置して静電容量Ｃと電位変化を検出するので、イオナイザ３０の除電性能を正確に評価することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に発生した静電気を除去するためのイオンを発生するイオナイザの除電性能を評価する方法であって、
前記イオナイザによる除電が施される位置に前記基板の代わりに検知電極を配置し、
前記検知電極の静電容量を測定し、
前記イオナイザを運転してイオンを発生させるとともに前記検知電極を第１の直流電位に充電し、充電を停止した後における前記検知電極の電位変化を測定し、
前記検知電極の前記静電容量および前記電位変化の測定結果に基づいて前記除電性能を評価する、イオナイザの除電性能評価方法。
【請求項２】
抵抗素子を介して前記検知電極に第２の直流電位を印加して前記検知電極の電位変化を測定し、その測定結果と前記抵抗素子の抵抗値と前記第２の直流電位とに基づいて前記検知電極の静電容量を求める、請求項１に記載のイオナイザの除電性能評価方法。
【請求項３】
交流電圧を前記検知電極に印加して交流電流を測定し、前記交流電圧とその周波数と前記交流電流とに基づいて前記検知電極の静電容量を求める、請求項１に記載のイオナイザの除電性能評価方法。
【請求項４】
前記検知電極の静電容量に基づいて前記イオナイザのイオン発生量を設定する、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のイオナイザの除電性能評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はイオナイザの除電性能評価方法に関し、特に、基板の表面に発生した静電気を除去するためのイオンを発生するイオナイザの除電性能を評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置はガラス基板の表面に成膜やパターニングなどの処理工程を複数回繰り返すことにより製造されるが、各処理工程においてガラス基板の表面に静電気が発生する。この静電気が放電すると、ガラス基板の表面に形成した電極パターンやスイッチング素子が損傷され、歩留りが低下してしまう。そこで、各処理工程にイオナイザを設け、イオナイザで発生したイオンによってガラス基板の表面に発生した静電気を除去している。
【０００３】
図７は、そのようなイオナイザの除電性能の評価方法を示すブロック図である。図７において、この評価方法では、評価対象のイオナイザ３０の下方に検知電極３１および接地電極３２が配置される。電極３１，３２の寸法および隙間は、それらの間の静電容量が所定の値（たとえば２０ｐＦ）になるように設定されている。検知電極３１はスイッチ３３を介して高圧直流電源３４の出力端子に接続され、接地電極３２は接地される。検知電極３１の表面の近傍に表面電位計３５のプローブ３６が配置される。
【０００４】
評価時は、イオナイザ３０を運転してイオンを発生させ、スイッチ３３をオンして検知電極３１に初期電位（たとえば１０００Ｖ）を印加する。検知電極３１の電位を表面電位計３５で測定しながらスイッチ３３をオフすると、検知電極３１の電荷がイオナイザ３０からのイオンで中和されて検知電極３１の電位が下降する。スイッチ３３をオフしてから所定時間経過後の検知電極３１の電位、あるいは所定の電位に低下するまでに要した時間を測定し、その測定結果に基づいてイオナイザ３０の除電性能を評価する（たとえば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平２−２３１５７８号公報
【特許文献２】特開平８−２９２２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の評価方法では、ある処理工程で評価基準を満たしたイオナイザ３０を他の処理工程に設置すると、評価基準が満たされず、ガラス基板表面の静電気を十分に除去できない場合があり、評価の正確さに欠けていた。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、イオナイザの除電性能を正確に評価することが可能なイオナイザの除電性能評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るイオナイザの除電性能評価方法は、基板の表面に発生した静電気を除去するためのイオンを発生するイオナイザの除電性能を評価する方法であって、イオナイザによる除電が施される位置に基板の代わりに検知電極を配置し、検知電極の静電容量を測定し、イオナイザを運転してイオンを発生させるとともに検知電極を第１の直流電位に充電し、充電を停止した後における検知電極の電位変化を測定し、検知電極の静電容量および電位変化の測定結果に基づいて除電性能を評価する。
【０００８】
好ましくは、抵抗素子を介して検知電極に第２の直流電位を印加して検知電極の電位変化を測定し、その測定結果と抵抗素子の抵抗値と第２の直流電位とに基づいて検知電極の静電容量を求める。
【０００９】
また好ましくは、交流電圧を検知電極に印加して交流電流を測定し、交流電圧とその周波数と交流電流とに基づいて検知電極の静電容量を求める。
【００１０】
また好ましくは、検知電極の静電容量に基づいてイオナイザのイオン発生量を設定する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るイオナイザの除電性能評価方法では、イオナイザによる除電が施される位置に基板の代わりに検知電極を配置し、検知電極の静電容量を測定し、イオナイザを運転してイオンを発生させるとともに検知電極を第１の直流電位に充電し、充電を停止した後における検知電極の電位変化を測定し、検知電極の静電容量および電位変化の測定結果に基づいて除電性能を評価する。したがって、実際に除電を行なう場所に検知電極を配置して静電容量と電位変化を検出するので、イオナイザの除電性能を正確に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
従来の評価方法では、電極１１，１２間の静電容量をＣ０とし、検知電極３１の初期電位をＶ０とし、検知電極３１の帯電量をＱとすれば、Ｑ＝Ｃ０×Ｖ０となると考えられていた。しかし、実際には図１に示すように、検知電極３１と接地電位ＧＮＤの間の静電容量Ｃは、電極３１，３２間の静電容量Ｃ０と、検知電極３１とイオナイザ３０の間の静電容量Ｃ１と、検知電極３１とその周辺物体１との間の静電容量Ｃ２との総和となる。したがって、検知電極３１の帯電量ＱはＱ＝Ｃ×Ｖ０＝（Ｃ０＋Ｃ１＋Ｃ２）×Ｖ０となる。ここで、Ｃ０は一定であるが、Ｃ１，Ｃ２は処理工程により異なる。したがって、検知電極３１の初期電位Ｖ０を一定にしても検知電極３１の帯電量Ｑは一定にならない。検知電極３１の帯電量Ｑが変われば、除電に必要なイオン量も変わる。そこで、本願発明では、各処理工程において実際に除電が施される位置に検知電極３１を配置し、検知電極３１と接地電位ＧＮＤとの間の静電容量Ｃを測定し、その測定値もイオナイザ３０の除電性能の評価パラメータとする。
【００１３】
図２は、この発明の一実施の形態によるイオナイザ３０の除電性能の評価方法を示すブロック図である。図２において、この評価方法では、図７で示した検知電極３１、接地電極３２、高圧直流電源３４、表面電位計３５およびプローブ３６と、スイッチ２、抵抗素子３、記録装置４および演算記憶装置５とが使用される。
【００１４】
スイッチ２は、４つの切換端子２ａ〜２ｄと共通端子２ｅとを有する。スイッチ２の共通端子２ｅは検知電極３１に接続され、その切換端子２ａは接地電位ＧＮＤに接続され、その切換端子２ｂは抵抗素子３を介して高圧直流電源３４の出力端子に接続され、その切換端子２ｃは高圧直流電源３４の出力端子に直接接続され、その切換端子２ｄはフローティング状態にされる。抵抗素子３は、所定の抵抗値を有する。記録装置４は、表面電位計３５の測定値の時刻変化を記録する。演算記憶装置５は、記録装置４の記録結果に基づいて、検知電極３０と接地電位との間の静電容量Ｃを演算し、記憶する。また、演算記憶装置５は、記録装置４の記録結果に基づいて、後述する評価パラメータＶｊ，Ｔｊを求めて記憶する。
【００１５】
この評価方法では、まず、評価対象のイオナイザ３０によって除電が施されるガラス基板の位置に検知電極３１および接地電極３２を配置し、スイッチ２の端子２ａ，２ｅ間を導通させて電極３１，３２の電位を接地電位ＧＮＤにリセットする。高圧直流電源３５の出力電位を初期電位Ｖ０（たとえば１０００Ｖ）に設定した後、スイッチ２の端子２ｂ，２ｅ間を導通させる。これにより、高圧直流電源３４から抵抗素子３およびスイッチ２を介して検知電極３１に電流が流入し、図３に示すように、検知電極３１の電位Ｖが上昇する。
【００１６】
検知電極３１の電位Ｖは、検知電極３１と接地電位ＧＮＤとの間の静電容量Ｃと抵抗素子２の抵抗値Ｒとの積Ｒ×Ｃに依存する速さで上昇する。演算記憶装置５は、スイッチ３３がオンされてから検知電極３１の電位Ｖが０．６３×Ｖ０に到達するまでの時間τを検出し、数式Ｃ＝τ／Ｒに基づいて検知電極３１と接地電位との間の静電容量Ｃを演算し、記憶する。
【００１７】
静電容量Ｃの演算および記憶が終了したら、スイッチ２の端子２ａ，２ｅ間を導通させて電極３１，３２の電位を接地電位ＧＮＤにリセットし、イオナイザ３０の運転を開始する。イオナイザ３０のイオン発生状態が安定したら、高圧直流電源３５の出力電位を初期電位Ｖ１（たとえば１０００Ｖ）に設定した後、スイッチ２の端子２ｃ，２ｅ間を導通させる。これにより、検知電極３１は初期電位Ｖ１に瞬時に充電される。検知電極３１を初期電位Ｖ１に充電を開始してから所定時間ｔ１経過後に、スイッチ２の端子２ｄ，２ｅ間を導通させて検知電極３１をフローティング状態にすると、図４に示すように、検知電極３１の電荷がイオンで中和されて検知電極３１の電位Ｖが下降する。
【００１８】
検知電極３１の電位Ｖは、検知電極３１の帯電量Ｑ＝Ｃ×Ｖとイオナイザ３０からのイオン量に依存する速さで下降する。図５に示すように、イオナイザ３０のイオン発生量を一定にして、検知電極３１の帯電量Ｑを大きくすれば検知電極３１の電位Ｖの低下速度は遅くなり、検知電極３１の帯電量Ｑを小さくすれば検知電極３１の電位Ｖの低下速度は速くなる。同様に、検知電極３１の帯電量Ｑを一定にして、イオナイザ３０のイオン発生量を小さくすれば検知電極３１の電位Ｖの低下速度は遅くなり、イオナイザ３０のイオン発生量を大きくすれば検知電極３１の電位Ｖの低下速度は速くなる。
【００１９】
図４に戻って、演算記憶装置５は、記録装置４の記録結果に基づいて、スイッチ３３がオフされてから所定時間Ｔｓ＝ｔ２−ｔ１が経過したときの検知電極３１の電位Ｖｊと、スイッチ３３がオフされてから検知電極３１の電位Ｖが所定の電位Ｖｓ（たとえば１００Ｖ）に到達するまでの時間Ｔｊとを求め、Ｖｊ，Ｔｊを記憶する。Ｖｊが基準電位よりも高い場合や、Ｔｊが基準時間よりも長い場合は、イオナイザ３０のイオン発生量を上げてＶｊ，Ｔｊを再度測定する。Ｖｊ，Ｔｊが基準範囲内の値になった場合は測定を終了する。イオナイザ３０の出力を最大にしてもＶｊ，Ｔｊが基準範囲内の値にならない場合は、イオナイザ３０のイオン発生量は不十分であると判断してイオナイザ３０を交換するか、周辺物体１を移動させるなどして検知電極３１の帯電量Ｑを下げる。
【００２０】
このようにして、各処理工程において、検知電極３１と接地電位ＧＮＤの間の静電容量Ｃと、イオナイザ３０のイオン発生量と、Ｖｓ，Ｔｊとを評価パラメータとして蓄積し、それらの相関関係を示すグラフを形成する。新たにイオナイザ３０を設置する場合は、静電容量Ｃを測定し、その測定値Ｃと上記グラフからイオナイザ３０のイオン発生量を設定する。その設定値が適切かどうかはＶｊ，Ｔｊを測定して確認する。
【００２１】
この実施の形態では、イオナイザ３０による除電が施される位置に検知電極３１を設置し、検知電極３１と接地電位との間の静電容量Ｃを測定し、その静電容量Ｃもイオナイザ３０の除電性能の評価パラメータとするので、従来よりもイオナイザ３０の除電性能を正確に評価することができる。
【００２２】
図６は、検知電極３１と接地電位との間の静電容量Ｃを測定する他の方法を示すブロック図である。図６において、この測定方法では、交流電源１０の出力端子が交流電流計１１を介して検知電極３１に接続される。交流電源１０は、所定周波数ｆ、所定電圧Ｖの交流電圧を出力する。交流電流計１１の測定値をＩとすると、静電容量ＣはＣ＝Ｉ／（２πｆＶ）となる。このようにして静電容量Ｃを測定してもよい。
【００２３】
なお、電極３１，３２としては、液晶表示装置に使用されるガラス板の表面または両面に金属を蒸着またはスパッタリングすることにより形成したものが好ましい。ただし、絶縁板の表面または両面に金属箔を貼り付けたものや、２枚の平板電極を隙間を開けて対向させたものを電極３１，３２として使用することも可能である。
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の原理を説明するためのブロック図である。
【図２】この発明の一実施の形態によるイオナイザの除電性能評価方法を示すブロック図である。
【図３】図２に示した検知電極の静電容量測定時における電位変化を示す図である。
【図４】図２に示した検知電極の除電時における電位変化を示す図である。
【図５】図４に示した電位変化曲線の帯電量依存性を示す図である。
【図６】実施の形態の変更例を示すブロック図である。
【図７】従来のイオナイザの除電性能評価方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  周辺物体、２，３３  スイッチ、２ａ〜２ｄ  切換端子、２ｅ  共通端子、３  抵抗素子、４  記録装置、５  演算記憶装置、１０  交流電源、１１  交流電流計、３０  イオナイザ、３１  検知電極、３２  接地電極、３４  高圧直流電源、３５  表面電位計、３６  プローブ。
【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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