(57)【要約】【課題】発明は、隣接する装置間の内圧が等しくなるように装置内の気流を制御して、装置間の塵埃の移動を防止することのできる気流制御方法を提供することを課題とする。【解決手段】複数の装置Ｂ，Ｃが開口部によって連通される。隣接して配置された２つの装置Ｂ，Ｃのうち一方の装置Ｂにおける空気供給量と空気排出量との比率と、他方の装置Ｃにおける空気供給量と空気排出量との比率とが等しくなるように制御する。これにより、開口部を通じて空気が流れないように制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部によって連通された複数の装置内の空気の流れを制御する気流制御方法であって、
隣接して配置された２つの装置のうち一方の装置における空気供給量と空気排出量との比率と、他方の装置における空気供給量と空気排出量との比率とを等しくすることを特徴とする気流制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の気流制御方法であって、
前記２つの装置の少なくとも一方の前記比率を可変とすることを特徴とする気流制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の気流制御方法であって、
前記２つの装置の一方と他方との圧力差を検出し、検出した圧力差に基づいて空気供給量の調整又は空気排出量の調整を行うことを特徴とする気流制御方法。
【請求項４】
隣接して配置され、開口部によって連通された複数の装置を有する設備構造であって、
該複数の装置の各々は、空気供給手段と空気排出手段とを有し、該装置の各々において個別に気流が制御され、
前記開口部を通じて連通した２つの装置のち一方の装置における空気供給量と空気排出量との比率と、他方の装置における空気供給量と空気排出量との比率とが等しくなるように、空気供給手段又は空気排出手段を制御する気流制御手段を有することを特徴とする設備構造。
【請求項５】
請求項４記載の設備構造であって、
前記空気供給手段は、風量調節可能なファンフィルタユニットを含むことを特徴とする設備構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製造設備の気流制御方法に係わり、特に液晶パネルのように清浄な雰囲気を必要とする製品の製造設備内における気流制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルの大型化、低価格化がすすみ、様々な分野で液晶パネルを用いたモニター装置が普及してきている。大型の液晶パネルの生産においては、生産効率を上げて価格をさらに低減するために、使用するガラス基板サイズの大型化がすすんでおり、一辺が１メートルを超えるような大きさのガラス基板（例えば、１．２×１．８メートル）に対応した製造設備がではじめている。
【０００３】
大型フラットパネルの製造設備において、ガラス基板の大型化に伴って製造設備自体も大型化し、様々な製造装置が設けられる室内全体をクリーンルームとして高い清浄度を維持するためには、クリーンルームの維持に費やす費用が非常に高くなり、その分製品のコストが上昇してしまう。
【０００４】
そこで、クリーントンネルの概念に基づいて、清浄な雰囲気（クリーンエアー）を必要とする製造装置又は製造設備の各々に対して個別に空気を清浄化する機能を持たせ、各製造装置又は製造設備を隣接して繋げるインライン化が提案され、現在主流になりつつある。すなわち、個々の製造装置又は製造設備自体にファンフィルタユニットや空調設備を取り付けて装置又は設備同士を隣接して配置し、装置又は設備の間に開口を設け、この開口を通じて一つの装置又は設備から隣接した装置又は設備へと製品を搬送する構成である。以下、本明細書では、装置または設備を単に装置と称する。すなわち、本明細書において、製造物の処理を行なったり搬送を行なったりする略密閉された空間を形成する構造体を含むものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１３３３８５号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−１８９６８１号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２０００−３９５５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
基本的に、クリーントンネルの概念では、装置上部にファンフィルタユニットもしくはフィルタを通じた空気の供給口を設け、装置下部の床上近くにおいて装置外部（クリーンルームの室内）に空気を排出するか、装置の床下部に排出する。これにより、装置内部の空気を垂直下方に流すダウンフローを形成し、装置外部において空気を床下から天井に戻してクリーンルーム内の空気を循環させる。
【０００９】
装置内では、製品を搬送する部分をなるべく装置内の機械駆動部より上側に配置して、機械駆動部から発生する塵埃が製品に付着しないように、直ちに外部に排出するようにしている。
【００１０】
しかし、隣接する装置間で製品等、例えば、液晶パネルおよび複数枚の液晶パネルを収容したカセットケースを搬送する場合、搬送用の開口部において、装置間の内圧差に起因した気流により乱流が発生することがある。すなわち、各装置では個別に気流制御が行われ、隣接した装置内の圧力が異なる状態となることがある。このような場合、開口部を通じて内圧の高い装置から低い装置へと空気が流れる。したがって、装置外へ排出すべき塵埃を含んだ空気が開口部を通じて製品と共に隣接する装置に流れ込むといった問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、隣接する装置間の内圧が等しくなるように装置内の気流を制御して、装置間の塵埃の移動を防止することのできる気流制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明によれば、開口部によって連通された複数の装置内の空気の流れを制御する気流制御方法であって、隣接して配置された２つの装置のうち一方の装置における空気供給量と空気排出量との比率と、他方の装置における空気供給量と空気排出量との比率とを等しくすることを特徴とする気流制御方法が提供される。
【００１３】
上述の発明によれば、装置の各々において空気供給量と空気排出量との比率が等しくなるよう制御されるので、装置の内圧が等しくなる。これにより、装置が開口部で繋がっていても、内圧差により開口部を通じた気流が発生するがない。したがって、各装置において安定したダウンフローの気流を維持することができ、塵埃を拡散させるような乱流の発生を防止することができる。
【００１４】
上述の発明において、前記２つの装置の少なくとも一方の前記比率を可変とすることが好ましい。また、前記比率の可変は、空気供給量の調整により行うことが好ましい。さらに、前記比率の可変は、空気排出量の調整により行うこともできる。また、前記２つの製造設備の一方と他方との圧力差を検出し、検出した圧力差に基づいて空気供給量の調整又は空気排出量の調整を行うこととしてもよい。
【００１５】
また、本発明によれば、隣接して配置され、開口部によって連通された複数の装置を有する設備構造であって、該複数の装置の各々は、空気供給手段と空気排出手段とを有し、該装置の各々において個別に気流が制御され、前記開口部を通じて連通した２つの装置のち一方の装置における空気供給量と空気排出量との比率と、他方の装置における空気供給量と空気排出量との比率とが等しくなるように、空気供給手段又は空気排出手段を制御する気流制御手段を有することを特徴とする設備構造が提供される。前記空気供給手段は、風量調節可能なファンフィルタユニットを含むことが好ましい。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１６】
まず、本発明の原理について図１を参照しながら説明する。図１は本発明の原理を説明するための図であり、クリーンルーム内に設置された装置の概略を示している。
【００１７】
図１において、クリーンルームＡ内に装置Ｂと装置Ｃとが隣接した状態で配置されている。装置Ｂと装置Ｃとは開口部Ｄにおいて繋がっており、装置Ｂ及び装置Ｃ内の空気は、開口部Ｄを通じて出入り可能である。
【００１８】
クリーンルームＡ内の空気は、例えばクラス１０，０００程度の清浄度に維持される。一方、装置Ｂ及び装置Ｃ内の空気にはクラス１０〜１００程度の清浄度が必要とされるものとする。そこで、装置Ｂ及び装置Ｃには、ウルトラパーティクルフィルタ（ＵＬＰＡフィルタ）を有するファンフィルタユニットが設けられる。
【００１９】
すなわち、装置Ｂの天井部分には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）Ｂａが設けられ、クリーンルーム１内の空気はファンフィルタユニットＢａにより浄化されて装置Ｂ内に供給される。装置Ｂ内に供給された空気は、装置Ｂの床面付近に設けられた排出部Ｂｂから外部（すなわちクリーンルームＡ内、あるいはクリーンルームＡの床下）に排出される。同様に、装置Ｃの天井部分には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）Ｃａが設けられ、クリーンルームＡ内の空気はファンフィルタユニットＣａにより浄化されて装置Ｃ内に供給される。装置Ｃ内に供給された空気は、装置Ｃの床面付近に設けられた排出部Ｃｂから外部（すなわちクリーンルームＡ内、あるいはクリーンルームＡの床下）に排出される。
【００２０】
以上のような構成の製造設備において、装置Ｂに設けられたファンフィルタユニットＢａの総風量（すなわち、クリーンルームＡ内の空気を装置２内に取り入れる空気量）をＬｂとし、装置Ｃに設けられたファンフィルタユニットＣａの総風量（すなわち、クリーンルームＡ内の空気を装置Ｃ内に取り入れる空気量）をＬｃとする。また、装置Ｂの排出部Ｂｂの開口面積をＳｂとし、装置Ｃの排出部Ｃｂの開口面積をＳｃとする。
【００２１】
開口部Ｄで連通した装置Ｂ及び装置Ｃの全体の空間で考えると、クリーンルームＡから供給される空気の総流量は（Ｌｂ＋Ｌｃ）で表され、また、総開口面積は（Ｓｂ＋Ｓｃ）となる。開口部Ｄで連通した装置Ｂ及び装置Ｃの全体の空間の圧力は、ほぼ均一であると仮定すると、装置Ｂ及び装置Ｃからの空気の排出量は、開口部Ｂｃと開口部Ｃｃの開口面積の比で分けられる。すなわち、装置ＢからのクリーンルームＡへの空気排出量は、
Ｓｂ／（Ｓｂ＋Ｓｃ）×（Ｌｂ＋Ｌｃ）
となり、装置ＢからのクリーンルームＡへの空気排出量は、
Ｓｃ／（Ｓｂ＋Ｓｃ）×（Ｌｂ＋Ｌｃ）
となる。
いま、開口部Ｄを通じて装置２から装置３へと流れる空気量をＬｘとすると、装置Ｂ内における空気の流量は、
Ｌｂ＝Ｓｂ／（Ｓｂ＋Ｓｃ）×（Ｌｂ＋Ｌｃ）＋Ｌｘ
となり、装置Ｃ内における空気の流量は、
Ｌｃ＝Ｓｃ／（Ｓｂ＋Ｓｃ）×（Ｌｂ＋Ｌｃ）−Ｌｘ
となる。
【００２２】
ここで、開口部Ｄを通じて装置Ｂと装置Ｃとの間で流れる空気量をゼロにするには、すなわち、装置Ｂと装置Ｃの間の開口部Ｄにおいて空気が流れないようにするには、Ｌｘ＝０とすればよい。
【００２３】
Ｌｘ＝０とすると、上式から
Ｌｂ／Ｓｂ＝Ｌｃ／Ｓｃ＝（Ｌｂ＋Ｌｃ）／（Ｓｂ＋Ｓｃ）
とすればよいことが分かる。
【００２４】
すなわち、装置Ｂにおける供給空気量Ｌｂと排出部Ｂｂの開口面積Ｓｂとの比率と、装置Ｃにおける供給空気量Ｌｃと排出部Ｃｂの開口面積Ｓｃとの比率が等しくなるように制御すれば、装置Ｂと装置Ｃとの間の開口部Ｄを通じて気流が発生しないようにすることができる。ここで、装置Ｂと装置Ｃの内圧は等しいため、排出部Ｂｂと排出部Ｃｂとの比は、これらを通じて排出される空気量の比に等しい。
【００２５】
したがって、装置Ｂにおける供給空気量Ｌｂと排出空気量との比率と、装置Ｃにおける供給空気量Ｌｃと排出空気量との比率が等しくなるように制御すれば、装置Ｂと装置Ｃとの間の開口部Ｄを通じて気流が発生しないようにすることができるということもできる。
【００２６】
以上のような原理を、図２に示すような製造装置に適用することができる。図２は本発明の第１実施例よりなる製造設備としての液晶パネルの製造設備の一部の概略構成図である。
【００２７】
図２に示す製造設備の一部は、液晶パネル製造設備における製造装置として機能するストッカ１と試験装置２を有する。本実施例は、ストッカ１と試験装置２との間の気流の関係に関連しているが、液晶パネル製造設備は、ストッカ１と試験装置２の他に、例えばＣＶＤ装置、フォトリソグラフィ装置等の様々な処理装置を有しており、ストッカ１とこれらの処理装置とが隣接して配置された場合でも、本発明を適用することにより、ストッカ１と処理装置との間の気流を好適に制御することができる。
【００２８】
ストッカ１及び試験装置２はクリーンルーム（図示せず）内に設置されており、互いに近接して配置され、搬送用開口部３により連通している。製造物としての液晶パネルは、ストッカ１から搬送用開口部３を通じて試験装置２に搬入される。試験装置２により所定の試験が行われた液晶パネルは、再度搬送用開口部３を通じてストッカ１に搬送され、ストッカ１から他の処理装置又は製造設備の外部に搬送される。
【００２９】
ストッカ１は、側壁及び天井壁により覆われており、内部はほぼ密閉された空間となる。この空間には製造中の液晶パネルが保管され移動するので、ストッカ１の内部空間は高い精浄度に維持される。また、試験装置２も側壁及び天井壁により覆われており、内部はほぼ密閉された空間となる。この空間において製造中の液晶パネルの試験が行われるため、試験装置２の内部空間もストッカ１と同様の高い清浄度に維持される。
【００３０】
ストッカ１の天井壁には、複数のファンフィルタユニット１ａが設けられ、クリーンルーム内の空気をストッカ１の内部空間へと供給している。ストッカ１に供給された空気は、クリーンルームの開口床（グレーティング床）を通じてクリーンルームの床下に排出される。したがって、ストッカ１内では、天井から床に向かって流れるダウンフローの気流が形成され、ストッカ１内で発生した塵埃等は、ダウンフローの気流に流されて速やかにストッカ１の外部へと排出される。本実施例では、ファンフィルタユニット１ａは１０００ｍ３／ｈの送風能力を有し、５台設けられている。また、ストッカ１の開口床の開口面積は１０ｍ２となるように設定されている。
【００３１】
同様に、試験装置２の天井壁には、複数のファンフィルタユニット２ａが設けられ、クリーンルーム内の空気を試験装置２の内部空間へと供給している。試験装置２に供給された空気は、クリーンルームの床に近い部分の側壁に設けられた排気口２ｂを通じてクリーンルームに排出される。したがって、試験装置２内では、天井から床に向かって流れるダウンフローの気流が形成され、試験装置２内で発生した塵埃等は、ダウンフローの気流に流されて速やかに試験装置２の外部へと排出される。本実施例では、ファンフィルタユニット４ａは６００ｍ３／ｈの送風能力を有し、２台設けられている。
【００３２】
ここで、搬送用開口部３を通じて空気が流れないようにするには、ストッカ１のファンフィルタユニット１ａの総風量（１０００ｍ３／ｈ×５台＝５０００ｍ３／ｈ）と開口床の開口面積（１０ｍ２）との比率と、試験装置２のファンフィルタユニット２ａの総風量（６００ｍ３／ｈ×２台＝１２００ｍ３／ｈ）と排気口２ｂの開口面積との比率を、等しい値になるように設定すればよい。したがって、比例の計算により、試験装置２の排気口２ｂの開口面積を２．４ｍ２とすればよいことがわかる。
【００３３】
すなわち、試験装置２の排気口２ｂの開口面積が２．４ｍ２となるように排気口２ｂを調節することにより、ストッカ１と試験装置２との間に搬送用開口部３を通じて空気流が発生しない環境を作ることができる。したがって、ストッカ１及び試験装置２の内部のダウンフローを乱すことがなく、ストッカ１及び試験装置２内で発生した塵埃の拡散を防止することができる。
【００３４】
なお、試験装置２の排気口２ｂは、単なるスリットのような間隙としてスリットの面積を調整することでもよいが、ルーバーのような機構を採用することにより、開口面積の調整を容易に行なうことができる。例えば、ストッカ１のファンフィルタユニット１ａの稼動台数を変えた場合でも、上述の計算により求めた開口面積となるようにルーバーの開度を調節すればよい。
【００３５】
また、上述のように排気口の開口面積を調整する代わりに、排気口の開口面積を固定しておき、ファンフィルタユニット１ａ又は２ａの風量を調節してもよい。例えば、ファンフィルタユニット１ａ又は２ａのファンをインバータ制御することにより、ファンの回転数を可変として風量を調節する。
【００３６】
次に、本発明の第２実施例について図３を参照しながら説明する。図３は本発明の第２実施例よりなる製造設備としての液晶パネルの製造設備の一部の概略構成図である。図３において、図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３７】
本実施例では、ストッカ１及び試験装置２のファンフィルタユニット１ａ及び２ａをインバータ制御等を採用して風量可変としている。各ファンフィルタユニット１ａ及び２ａは、例えば、クリーンルームの全体の作動条件等を制御するための制御装置４に接続される。また、試験装置２の排気口２ｂをルーバー機構５とし、ルーバーの開度の調整を自動でできるようにルーバー駆動機構５ａが設けられている。
【００３８】
ストッカ１や試験装置２及び他の処理装置の清浄度を検出するセンサ６が設けられ、検出結果は制御装置４に送られる。清浄度を検出するセンサ６としては、例えば単位容積当たりに含まれる０．３μｍ以上の大きさのパーティクルの数を検出するセンサである。
【００３９】
ここで、例えばストッカ１のセンサ５が１立方フィート当たり１０００個以上のパーティクルを検出し、この結果が制御装置４に送られた場合、制御装置４は、ストッカ１の清浄度を上げるために、ストッカ１に供給する空気量を増やして空気循環を早めるように指令を出す。すなわち、ストッカ１のファンフィルタユニット１ａの風量が例えば１．２倍となるように指令信号を出す。
【００４０】
この場合、ストッカ１の供給空気量が増えるが、開口床の開口面積は可変ではないので、ストッカ１のファンフィルタユニット１ａの総風量（空気供給量）と開口床の開口面積との比が増える（１．２倍となる）。ここで、試験装置２のファンフィルタユニット２ａの総風量も１．２倍とすれば、ストッカ１のファンフィルタユニット１ａの総風量（空気供給量）と開口床の開口面積との比を、試験装置２のファンフィルタユニット２ａの総風量（空気供給量）と排気口２ｂの開口面積との比と等しい状態に保つことができる。
【００４１】
したがって、制御装置４から供給されるストッカ１のファンフィルタユニット１ａの風量を１．２倍とするための指令信号を、試験装置２のファンフィルタユニット２ａにも供給して、試験装置２のファンフィルタユニット２ａの風量も同時に１．２倍とすることにより、搬送用開口部３を通じて気流が発生することを抑制することができる。
【００４２】
以上の例では、ファンフィルタユニット２ａの風量を調節することで、試験装置２におけるファンフィルタユニット２ａの総風量と排気口２ｂの開口面積との比を変化させているが、ファンフィルタユニット２ａの風量はそのままで、排気口２ｂの開口面積を１７％小さくすることでも、風量を１．２倍としたことと同じ効果を得ることができる。すなわち、ルーバー駆動機構５ａに制御装置４から信号を送り、ルーバーを閉じる方向に駆動すればよい。
【００４３】
また、ストッカ１と試験装置に気圧センサ７を設けて各々の気圧を測定して制御装置４に送り、制御装置４はその差圧を求めて差圧に基づいてファンフィルタユニット１ａ又は２ａ、あるいはルーバー駆動機構５を制御することとしてもよい。すなわち、搬送用開口部３を通じて気流が発生するのは、ストッカ１と試験装置２との間に差圧が発生した場合であるため、この差圧を検知してファンフィルタユニット１ａ又は２ａ、あるいはルーバー駆動機構５を制御すればよい。
【００４４】
なお、試験装置２において、ファンフィルタユニット２ａの風量を可変とする構成と、排気口２ｂの開口面積を調節可能とする構成の両方を設ける必要はなく、どちらか一方を設けるだけでもよい。また、排気口２ｂの開口面積を調節可能とする構成は上述のルーバー機構に限ることなく、単に排気用スリットの開口サイズを増減できるような構成であってもよい。
【００４５】
以上説明した本発明の実施例によれば、装置内部でのクリーン化において装置間での水平方向の空気の流れを防ぎ、塵のまきあげを防止する。これにより、製造品への塵埃の付着にともなう各種の障害を抑制することができる。
【００４６】
例えば、液晶表示装置の製造段階で生じる各種の障害例として下記のような障害がある。
【００４７】
（１）セル厚異常：  ２枚の基板を貼り合せる前に内面側に塵が付着することにより生じる。
【００４８】
（２）液晶汚染：  （１）において塵が液晶に溶解するものであった場合、その部分においいて駆動電圧異常が発生する。
【００４９】
（３）押しムラ：  貼り合せ工程、もしくはラミネートなどのパネルをステージ上で加圧する工程で、パネル表面に硬い塵（金属、ガラス片）が付着していると、その部分に圧力が集中し、スペーサが壊れて表示ムラの発生の原因となる。
【００５０】
以上の如く、本明細書は以下の発明を開示する。
【００５１】
（付記１）  開口部によって連通された複数の装置内の空気の流れを制御する気流制御方法であって、
隣接して配置された２つの装置のうち一方の装置における空気供給量と空気排出量との比率と、他方の製造設備における空気供給量と空気排出量との比率とを等しくすることを特徴とする気流制御方法。
【００５２】
（付記２）  付記１記載の気流制御方法であって、
前記２つの装置の少なくとも一方における前記比率を可変とすることを特徴とする気流制御方法。
【００５３】
（付記３）  付記２記載の気流制御方法であって、
前記比率の可変は、空気供給量の調整により行うことを特徴とする気流制御方法。
【００５４】
（付記４）  付記１記載の気流制御方法であって、
前記比率の可変は、空気排出量の調整により行うことを特徴とする気流制御方法。
【００５５】
（付記５）  付記１記載の気流制御方法であって、
前記２つの装置の一方と他方との圧力差を検出し、検出した圧力差に基づいて空気供給量の調整又は空気排出量の調整を行うことを特徴とする気流制御方法。
【００５６】
（付記６）  隣接して配置され、開口部によって連通された複数の装置を有する設備構造であって、
該複数の装置の各々は、空気供給手段と空気排出手段とを有し、該装置の各々において個別に気流が制御され、
前記開口部を通じて連通した２つの装置のち一方の装置における空気供給量と空気排出量との比率と、他方の装置における空気供給量と空気排出量との比率とが等しくなるように、空気供給手段又は空気排出手段を制御する気流制御手段を有することを特徴とする設備構造。
【００５７】
（付記７）  付記６記載の設備構造であって、
前記空気供給手段は、風量調節可能なファンフィルタユニットを含むことを特徴とする設備構造。
【００５８】
（付記８）  付記７記載の設備構造であって、
前記隣接した装置の圧力差を検出する圧力差検出手段をさらに有し、該圧力検出手段の検出結果に基づいて前記ファンフィルタユニットの風量を調節することを特徴とする製造設備構造。
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、製造設備内の装置の各々において空気供給量と空気排出量との比率が等しくなるよう制御されるので、装置の内圧が等しくなる。これにより、装置が開口部で繋がっていても、内圧差により開口部を通じた気流が発生するがない。したがって、各装置において安定したダウンフローの気流を維持することができ、塵埃を拡散させるような乱流の発生を防止することができる。これにより、製造設備内において製造物の塵埃による汚染を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための図であり、クリーンルーム内に設置された装置の概略を示す。
【図２】本発明の第１実施例よりなる製造設備としての液晶パネルの製造設備の一部の概略構成図である。
【図３】本発明の第２実施例よりなる製造設備としての液晶パネルの製造設備の一部の概略構成図である。
【符号の説明】
Ａ  クリーンルーム
Ｂ，Ｃ  装置
Ｄ  開口部
１  ストッカ
１ａ  ファンフィルタユニット
２  試験装置
２ａ  ファンフィルタユニット
２ｂ  排気口
３  搬送用開口部
４  制御装置
５  ルーバー機構
５ａ  ルーバー駆動機構
６  センサ
７  気圧センサ
【図１】
2004278899.tif 000003
【図２】
2004278899.tif 000004
【図３】
2004278899.tif 000005