(57)【要約】【課題】各処理室間において基板の搬送および位置決めを行なう場合に、物理的接触による損傷および静電破壊などから基板を適切に保護し、かつ基板の処理効率を向上させた基板搬送装置および液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板搬送装置１は、プラスチック基板７を保持するための保持面２ａを有する基板搬送ステージ２と、基板搬送ステージ２を搬送するロボットハンド８と、負圧を発生させてプラスチック基板７を保持面２ａに吸引保持する吸引部５とを備える。【選択図】　　　　図１
2004083182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するための保持面を有する基板保持台と、
前記基板保持台を搬送する搬送手段と、
負圧を発生させて基板を前記保持面に吸引保持する吸引手段とを備える、基板搬送装置。
【請求項２】
前記吸引手段は、前記基板保持台の内部に設けられている、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、前記基板保持台の内部に気密な空間を規定するように伸縮自在に設けられたベローズを含み、前記基板保持台には、前記保持面から前記気密な空間にまで達する孔が形成されており、前記孔を塞いだ状態で前記ベローズを縮んだ位置から伸びた位置にまで変形させることによって、基板を前記保持面に吸引保持する、請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記吸引手段は、真空ポンプと、前記真空ポンプに接続され、かつ前記保持面に達する真空ラインとを含む、請求項１または２に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記基板保持台は、前記搬送手段によって１の基板処理室から別の基板処理室まで搬送される、請求項１から４のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
基板保持台の保持面に液晶基板を載置する工程と、
前記基板保持台に設けられた吸引手段により負圧を発生させ、液晶基板を前記保持面に吸引保持する工程と、
液晶基板を前記保持面に吸引保持した状態で、搬送手段によって前記基板保持台を基板処理室に搬送する工程とを備える、液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般的には、基板搬送装置および液晶表示装置の製造方法に関し、より特定的には、基板を保持した状態で基板処理室に搬送する基板搬送装置、および液晶基板を保持した状態で基板処理室に搬送する液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルなど基板を用いた製品は、基板上に各種材料を成膜したり基板上の形成物に熱処理を施したり様々なプロセスを経ることによって完成する。このため、これらプロセスが行なわれる各処理室に基板を搬送し、処理室内に用意されたステージなどに基板を位置決めする基板搬送装置が必要となる。図１６は、従来技術としての基板搬送装置を示す断面図である。
【０００３】
図１６を参照して、基板搬送装置１０１はロボットハンド１０８を備え、ロボットハンド１０８の保持面１０８ａにはプラスチック基板１０７が設けられている。ロボットハンド１０８の内部には、孔１０９が保持面１０８ａに達するように形成されており、孔１０９の他方端は図示しない真空ポンプに接続されている。図示しない真空ポンプを稼働させ孔１０９内部に負圧を発生させることによって、保持面１０８ａ上で孔１０９を塞ぐように設けられたプラスチック基板１０７を保持面１０８ａに吸引保持することができる。
【０００４】
プラスチック基板１０７の下方には、プラスチック基板１０７を載置して処理を施すためのステージ１２３が設けられている。ステージ１２３の上面１２３ａに達するように孔１１１が形成されている。孔１１１は、ステージ１２３の外部に設けられた真空ポンプ１０５と配管ホース１０６によって接続されている。ステージ１２３には、リフトピン１１３が複数設けられている。リフトピン１１３の下方端は図示しない駆動機構に接続されており、駆動機構を稼働させることによってリフトピン１１３を昇降運動させることができる。
【０００５】
図１７から図１９は、図１６中に示す基板搬送装置によって基板をステージ上に載置する工程を示す断面図である。図１６から図１９を用いて、プラスチック基板１０７をステージ１２３上に載置する工程について説明する。
【０００６】
図１６を参照して、ロボットハンド１０８に設けられた孔１０９の開口部を塞ぐようにして保持面１０８ａ上にプラスチック基板１０７を載置する。孔１０９に接続された図示しない真空ポンプを稼働させて、プラスチック基板１０７をロボットハンド１０８の保持面１０８ａに吸引保持する。プラスチック基板１０７を吸引保持した状態でロボットハンド１０８を移動させ、プラスチック基板１０７をステージ１２３上に位置決めする。
【０００７】
図１７を参照して、図示しない駆動機構によりリフトピン１１３を上昇させる。やがて、リフトピン１１３の上端面がプラスチック基板１０７の底面に接触し、プラスチック基板１０７をロボットハンド１０８の保持面１０８ａ上から持ち上げる。
【０００８】
図１８を参照して、ロボットハンド１０８を水平方向に移動させステージ１２３上から退避させる。
【０００９】
図１９を参照して、図示しない駆動機構によりリフトピン１１３を下降させる。プラスチック基板１０７はステージ１２３の上面１２３ａに載置され、ステージ１２３に設けられた孔１１１の開口部をプラスチック基板１０７が塞いだ状態となる。図示しないアライメント用ピンによって、ステージ１２３上においてプラスチック基板１０７のプリアライメントを行なう。プラスチック基板１０７は、ステージ１２３の水平方向において±０．１ｍｍ程度の誤差に収まるように位置決めされる。さらに、画像処理などを用いたアライメントを行ない、±０．０５ｍｍ程度の誤差に収まるようにプラスチック基板１０７をステージ１２３上に位置決めする。なお、ロボットハンド１０８の保持面１０８ａ上にプラスチック基板１０７を載置する際に、プラスチック基板１０７のプリアライメントを行なってもよい。
【００１０】
真空ポンプ１０５を稼働させ孔１１１内部に発生する負圧によってプラスチック基板１０７をステージ１２３の上面１２３ａに吸引保持する。以上においてプラスチック基板１０７をステージ１２３に載置する場合について説明したが、ステージ１２３に載置されたプラスチック基板１０７をステージ１２３から退避させる場合には、上述の工程と逆の工程を行なえばよい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の基板搬送装置１０１では、プラスチック基板１０７を処理室に搬送する際、プラスチック基板１０７を直接ロボットハンド１０８の保持面１０８ａに吸引保持している。また、処理室のステージ１２３にプラスチック基板１０７を載置する場合も、リフトピン１１３によってプラスチック基板１０７をロボットハンド１０８から退避させた後、直接プラスチック基板１０７をステージ１２３の上面１２３ａに吸引保持している。このため、プラスチック基板１０７を処理室間で移動させようとすると、その度にプラスチック基板１０７の底面と、ロボットハンド１０８の保持面１０８ａ、リフトピン１１３およびステージ１２３の上面とが接触および離脱を繰り返すこととなる。
【００１２】
プラスチック基板１０７に行なわれる工程は一般的に多工程に渡り、上述の接触および離脱を繰り返すことによってプラスチック基板１０７からパーティクル（粉塵）が発生するおそれがある。特にプラスチック基板１０７はガラス基板などに比べると強度が十分でないため、パーティクル発生の確率は増大する。このようなパーティクルが発生するとプラスチック基板１０７の機能が損なわれるのみならず、パーティクルが処理室内を汚染しプラスチック基板１０７に行なわれる処理にも悪影響を与えることとなる。
【００１３】
また、ステージ１２３からプラスチック基板１０７を離脱させる際、プラスチック基板１０７とステージ１２３との接触面において剥離帯電が発生する。剥離帯電とは接触状態のものを非接触状態とする際に生じる摩擦帯電であり、ステージ１２３からプラスチック基板１０７を離脱させる度にプラスチック基板１０７に剥離帯電が発生することとなる。プラスチック基板１０７内部で剥離帯電による帯電量が高くなると、帯電によって生じた電位によりプラスチック基板１０７から外部に放電したりプラスチック基板１０７内部の素子間で放電したりして、プラスチック基板１０７に静電破壊が発生する、およびプラスチック基板１０７が帯電することにより、空気中の浮遊粒子をひきつけるという問題が生じる。また、剥離帯電の発生を抑制するために、剥離時間を十分にとったりステージ１２３の材質を変更するといった方法も考えられるが、プラスチック基板１０７の処理時間が増大するなど新しい問題が発生する。
【００１４】
また、基板搬送装置１０１では、プラスチック基板１０７をステージ１２３上に位置決めするために、アライメント用ピンによるプラスチック基板１０７のプリアライメントを行なっている。このため、プラスチック基板１０７を処理室間で移動させようとするとプラスチック基板１０７とアライメント用ピンとが接触を繰り返し、プラスチック基板１０７にチッピングが発生するというおそれがある。
【００１５】
また、基板搬送装置１０１では、さらに精度良くプラスチック基板１０７をステージ１２３上に位置決めするために、画像処理などを用いたアライメントを行なっている。しかし、画像処理などを用いたアライメントを行なうことによってプラスチック基板１０７の位置決め工程が複雑化し、プラスチック基板１０７の処理効率を低減させることとなる。
【００１６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、各処理室間において基板の搬送および位置決めを行なう場合に、物理的接触による損傷および静電破壊などから基板を適切に保護し、かつ基板の処理効率を向上させた基板搬送装置および液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った基板搬送装置は、基板を保持するための保持面を有する基板保持台と、基板保持台を搬送する搬送手段と、負圧を発生させて基板を保持面に吸引保持する吸引手段とを備える。
【００１８】
このように構成された基板搬送装置によれば、吸引手段によって基板周囲の圧力よりも低い圧力、つまり負圧を発生させる。この負圧と基板周囲の圧力との圧力差を基板に作用させることによって、基板保持台の保持面に基板を吸引保持する。基板は基板保持台に保持された状態で搬送手段によって搬送され、各処理室内に設置される。このため、基板は基板処理室に設けられた例えばステージ、および搬送手段に基板保持台を介して設けられることとなるので、基板とステージなどとが直接接触することはない。これにより、基板の処理工程において、基板がステージなどと接触および離脱を繰り返すことによって基板にパーティクルが発生することを防止できる。
【００１９】
また、基板の処理工程の最初に基板を基板保持台に吸引保持すれば、基板に所定の処理が行なわれている間、基板を基板保持台から取り外す必要がない。このため、ステージなどから基板を離脱させる時に生じる剥離帯電の発生回数を１回と最小限に抑えることができる。これにより、剥離帯電によって基板が静電破壊することを防止でき、基板の品質向上および不良削減による生産効率の向上を図ることができる。
【００２０】
また、基板を処理室内に位置決めする場合、アライメント用ピンなどの位置決め治具と接触するのは基板ではなく基板保持具である。このため、これら位置決め治具と基板とが直接接触することによって基板にチッピングなどが発生することを防止できる。
【００２１】
また、一般的に基板外周の形状精度はそれほど良くないため、基板をステージなどに載置する場合、基板外周にピンを接触させて位置決めしても十分な位置決め精度を得ることができない。このため、基板の位置決め精度が重要となる工程においては、アライメント用ピンによる位置決めに加えて画像処理などを用いた位置決めが行なわれる。本発明では、最初に基板を基板保持具に位置決めした状態を基板の処理が完了するまで維持することができるので、基板の処理が続く間、基板保持具に対する基板の位置は変わらない。このため、基板保持具の外周形状を精度良く管理しておけば、基板保持具にアライメント用ピンを接触させるだけで、十分な位置決め精度を得ることができる。これにより、画像処理などを用いた位置決め工程が不要となり、基板の処理効率を向上させることができる。
【００２２】
また好ましくは、吸引手段は、基板保持台の内部に設けられている。このように構成された基板搬送装置によれば、吸引手段が搬送手段または基板処理室内の設備などに干渉するおそれがない。このため、吸引手段による干渉を考えないで処理設備の設計を自由に行なうことができる。また、基板上に成膜を行なう場合などには吸引手段も成膜雰囲気下に置かれることとなる。しかし、吸引手段は基板保持台に覆われているため、吸引手段を成膜雰囲気から保護することができる。
【００２３】
また好ましくは、吸引手段は、基板保持台の内部に気密な空間を規定するように伸縮自在に設けられたベローズを含む。基板保持台には、保持面から気密な空間にまで達する孔が形成されており、孔を塞いだ状態でベローズを縮んだ位置から伸びた位置にまで変形させることによって、基板を保持面に吸引保持する。このように構成された基板搬送装置によれば、ベローズを縮んだ位置から伸びた位置にまで変形させることよって気密な空間内の圧力を基板周囲の圧力よりも低い圧力とすることができる。この気密な空間内の圧力と基板周囲の圧力との圧力差を基板に作用させることによって、基板保持台の保持面に基板が吸引保持される。ベローズ自身にばね定数を持たせておくなどベローズが伸びた状態を維持できるようにしておけば、電気などを用いることなく基板を吸引保持し続けることができる。これにより吸引手段に充電を行なうなどの作業が不要となり、基板搬送装置のメンテナンスが容易になる。
【００２４】
また好ましくは、吸引手段は、真空ポンプと、真空ポンプに接続され、かつ保持面に達する真空ラインとを含む。このように構成された基板搬送装置によれば、真空ポンプを稼働させ真空ライン内を真空状態にすることによって、真空ラインの開口を塞ぐようにして保持面上に設けられた基板を吸引保持する。プラズマＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを行なう場合、基板はＣＶＤチャンバ内で極低圧の条件下に置かれることとなる。真空ポンプを使用することによって、このような条件下においても基板を基板保持台により確実に吸引保持することができる。
【００２５】
また好ましくは、基板保持台は、搬送手段によって１の基板処理室から別の基板処理室まで搬送される。このように構成された基板搬送装置によれば、吸引手段により基板を基板保持台に吸引保持したまま、基板保持台を基板処理室から別の基板処理室に搬送することができる。これにより、基板を基板保持台上に確実に保持したまま基板保持台の搬送を行なうことができる。
【００２６】
この発明に従った液晶表示装置の製造方法は、基板保持台の保持面に液晶基板を載置する工程と、基板保持台に設けられた吸引手段により負圧を発生させ、液晶基板を保持面に吸引保持する工程と、液晶基板を保持面に吸引保持した状態で、搬送手段によって基板保持台を基板処理室に搬送する工程とを備える。
【００２７】
このように構成された液晶表示装置の製造方法によれば、液晶基板は基板保持台を介して搬送手段または基板処理室内に設けられることとなる。これにより、搬送手段またはステージなどと液晶基板とが接触および離脱を繰り返すことによって液晶基板にパーティクルが発生することを防止できる。また、液晶基板を処理室内で位置決めする場合にも、液晶基板ではなく基板保持具に位置決めピンなどの位置決め治具を接触させて液晶基板の位置決めを行なうことができる。このため、液晶基板と位置決め治具とが接触を繰り返し液晶基板にチッピングが発生することを防止できる。特に液晶表示装置では装置の軽量化を図るため、液晶基板にプラスチック基板またはその他の樹脂を使用する場合が多い。これらの基板はガラス基板などと比べれば強度が十分でないため、本発明による上述の効果がより顕著に現れる。
【００２８】
また、基板保持台の保持面に液晶基板を載置すれば、所定の処理が終わった時点で液晶基板を基板保持台から取り外せばよい。このため、基板保持台から液晶基板を離脱させる時に生じる剥離帯電の発生回数を１回と最小限に抑えることができる。これにより、剥離帯電によって液晶基板が静電破壊することを防止でき、液晶基板の品質向上および不良削減による生産効率の向上を図ることができる。
【００２９】
また、外周形状の精度が十分に管理された基板保持具を使用し、処理室内において基板保持具の外周部にアライメント用ピンを接触させて位置決めを行なえば、十分な液晶基板の位置決め精度を得ることができる。これにより、画像処理などを用いた位置決め工程が不要となり、液晶基板の処理効率を向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における基板搬送装置を示す断面図である。図１を参照して、基板搬送装置１は、基板搬送ステージ２と、基板搬送ステージ２を搬送するロボットハンド８と、真空ポンプ５ａ、吸気ライン５ｂおよび排気ライン５ｃからなる吸引部５とを備える。
【００３２】
真空ポンプ５ａは、基板搬送ステージ２の内部に形成された空間６に設けられている。基板搬送ステージ２には、一方端が真空ポンプ５ａに接続され、他方端が保持面２ａまで延びている吸気ライン５ｂが形成されている。基板搬送ステージ２を保持面２ａ側から見て吸気ライン５ｂによる開口が４×４のマトリクス状に配置されるように、吸気ライン５ｂが形成されている。保持面２ａの吸気ライン５ｂによる開口を全て塞ぐようにして、保持面２ａ上にプラスチック基板７が設けられている。基板搬送ステージ２には、一方端が真空ポンプ５ａに接続され、他方端が基板搬送ステージ２の側面にまで延びている排気ライン５ｃが形成されている。なお、真空ポンプ５ａには、充電式のバッテリーが内臓されており、一度充電を行なえば所定時間の間真空ポンプを稼働させることができる。また、真空ポンプ５ａへの電力供給を処理室内のステージなどに設けられた電力供給用の接点から行なっても良い。これにより、基板搬送装置１のメンテナンスの負担が軽減する。
【００３３】
真空ポンプ５ａを稼働させると吸気ライン５ｂ内部の空気は排気ライン５ｃから基板搬送ステージ２の外部に排出される。これにより、吸気ライン５ｂ内部は真空状態となり、吸気ライン５ｂの開口を全て塞ぐようにして設けられたプラスチック基板７は保持面２ａに吸引保持される。基板搬送ステージ２は、ロボットハンド８によってプラスチック基板７の各プロセスを行なう処理室間を搬送される。この間、真空ポンプ５ａを稼働し続けても良いし、プラスチック基板７を保持面２ａに吸引保持できる程度に所定間隔で稼働させても良い。
【００３４】
また、本実施の形態では、真空ポンプ５ａを用いてプラスチック基板７を吸引保持したが、保持面２ａ上にプラスチック基板７を配置した状態で吸気ライン５ｂ内部の吸気を行ない、吸気ライン５ｂ内部をプラスチック基板７の近傍の圧力よりも低い圧力にすることができれば、一般的な吸気ポンプであっても良い。
【００３５】
ロボットハンド８上に位置する基板搬送ステージ２は、ロボットハンド８に設けられたチャック部８ａによって挟持されている。チャック部８ａを開閉することによって、基板搬送ステージ２を挟持したり開放したりすることができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、プラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２を各処理室間で搬送する手段としてロボットハンド８を用いたが、ロボットハンド８に限らずステージ走行装置など基板搬送ステージ２をコンベアなどを用いて走行させる装置であっても良い。また、基板搬送ステージ２をロボットハンド８上に保持する手段として挟持を用いたが、落とし込みまたは真空保持などなんらかの方法により基板搬送ステージ２を保持できれば良い。
【００３７】
この発明の実施の形態１に従った基板搬送装置１は、基板としてのプラスチック基板７を保持するための保持面２ａを有する基板保持台としての基板搬送ステージ２と、基板搬送ステージ２を搬送する搬送手段としてのロボットハンド８と、負圧を発生させてプラスチック基板７を保持面２ａに吸引保持する吸引手段としての吸引部５とを備える。吸引部５は、基板搬送ステージ２の内部に設けられている。吸引部５は、真空ポンプ５ａと、真空ポンプ５ａに接続され、かつ保持面２ａに達する真空ラインとしての吸気ライン５ｂとを含む。基板搬送ステージ２は、ロボットハンド８によって１の基板処理室から別の基板処理室まで搬送される。
【００３８】
図２は、液晶パネルの製造方法の工程を示すフローチャートである。図２を参照して、ガラス基板の表面にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、透明電極および配向膜を順次形成し、ラビング法により配向膜に配向処理を施す。同様に、プラスチック基板の表面にカラーフィルター、透明電極および配向膜を順次形成し、ラビング法により配向膜に配向処理を施す。ガラス基板の配向膜の表面には所定のパターンでシール剤を塗布し、プラスチック基板の配向膜の表面にはスペーサを散布する。ガラス基板とプラスチック基板とを貼り合わせる。この際、紫外線硬化性のシール剤を用いた場合には、シール剤に向けて紫外線を照射しシール剤を硬化させる。また、熱硬化性のシール剤を用いた場合には、貼り合せた基板に加熱を施してシール剤を硬化させる。貼り合わせて得られた基板を所定形状に分断し液晶パネルの形状とする。ガラス基板、プラスチック基板およびシール剤によって形成された空間内に液晶を注入し、液晶の注入口を封止する。液晶パネルの表面に液晶パネルに出入りする光をコントロールするための偏光板を貼り合わせる。以上の工程によって液晶パネルが完成する。
【００３９】
本実施の形態では、図１中に示す基板搬送装置を用いて、プラスチック基板の表面に配向膜を形成する工程と、ラビング法により配向膜に配向処理を施す工程とを行なう場合について説明する。
【００４０】
図３は、液晶パネルの製造ラインを示す平面図である。図３を参照して、ロボットハンド８が設けられた搬送ステーション２６を中心にして四方には、基板カセット２２、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）印刷装置２３、配向膜焼成装置２４、ラビング装置２５が配置されている。ロボットハンド８によってプラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２を各々の工程が行なわれる装置に搬送することができる。
【００４１】
図４は、図３中の基板カセットを示す斜視図である。図４を参照して、基板カセット２２は、複数のポール３３によって連結された上板３１と下板３２とから構成されている。基板搬送ステージ２の保持面２ａの所定位置にプラスチック基板７を載置し、真空ポンプ５ａを稼働させてプラスチック基板７を保持面２ａに吸引保持する。プラスチック基板７を吸引保持した状態の複数の基板搬送ステージ２を、基板カセット２２の上板３１および下板３２に挟まれた空間にストックしておく。
【００４２】
図５は、図３中の基板カセットから基板搬送ステージを搬出する様子を示す側面図である。図５を参照して、ロボットハンド８を基板カセット２２の前方であって、基板搬送ステージ２の底面ほどの高さに位置するように移動させる。基板カセット２２に設けられた図示しない搬送ローラにより、基板搬送ステージ２をロボットハンド８の所定位置まで移動させる。ロボットハンド８のチャック部８ａにより、基板搬送ステージ２を挟持する。このとき、プラスチック基板７は基板搬送ステージ２の保持面２ａ上に吸引保持されている。そして、プラスチック基板７は基板搬送ステージ２に吸引保持された状態で、ロボットハンド８によってＰＩ印刷装置２３に搬送される。
【００４３】
図６は、図３中のＰＩ印刷装置を示す側面図である。図６を参照して、ＰＩ印刷装置２３は、配向材塗布装置４１と、ドクタゴムロール４３と、アニロックスロール４２と、テーブル４６と、テーブル走行装置４５とを備える。配向材塗布装置４１の下方に、ドクタゴムロール４３と接触してアニロックスロール４２が設けられている。さらに下方には、テーブル４６を水平方向に走行させることが可能なテーブル走行装置４５が設けられている。
【００４４】
ロボットハンド８によってプラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２をＰＩ印刷装置２３内に搬入し、基板搬送ステージ２をテーブル４６上に載置する。テーブル４６の上面４６ａに設けられたステージ位置決め部４７によって基板搬送ステージ２を位置決めする。ロボットハンド８をＰＩ印刷装置２３から退避させる。なお、この基板搬送ステージ２を処理室内に搬入する工程については、後に続く工程で詳細に説明する。
【００４５】
テーブル走行装置４５を稼働させてテーブル４６をテーブル走行装置４５の一方端から他方端まで走行させる。この際、配向材塗布装置４１からアニロックスロール４２の表面に向けて、配向材としてのポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）が供給される。アニロックスロール４２は回転しており、テーブル４６が水平方向に移動する際にテーブル４６上に設けられたプラスチック基板７の表面とアニロックスロール４２の表面とが接触する。これにより、プラスチック基板７の表面に配向材が塗布される。なお、ドクタゴムロール４３は、アニロックスロール４２の表面における配向材の量および均一性を調整する役割を果たす。
【００４６】
プラスチック基板７への配向材の塗布が完了した後、ロボットハンド８によってプラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２をＰＩ印刷装置２３から搬出する。
【００４７】
図１に、図３中の配向膜焼成装置２４を示す。図１を参照して、配向膜焼成装置２４の側面にはプラスチック基板７を搬出入するための搬送口１２が形成されている。搬送口１２の近傍には、搬送口１２を開閉することができるゲートバルブ１５が設けられている。配向膜焼成装置２４の内部空間１６の底面には、基板搬送ステージ２を載置するためのステージ１１が設けられている。ステージ１１上には、基板搬送ステージ２を位置決めするためのステージ位置決め部１３が設けられている。配向膜焼成装置２４の底面には、リフトピン１４が複数設けられている。リフトピン１４の下方端は図示しない駆動機構に接続されており、駆動機構を稼働させることによってリフトピン１４を昇降させることができる。
【００４８】
図７から図１０は、図３中の配向膜焼成装置に基板搬送ステージを搬入する工程を示す断面図である。図７から図１０を用いて、配向膜焼成装置２４に基板搬送ステージ２を搬入する工程について詳細に説明する。
【００４９】
図７を参照して、ゲートバルブ１５を開いた状態で搬送口１２からロボットハンド８を配向膜焼成装置２４内部に移動させる。プラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２をステージ１１上の所定位置に位置決めする。ロボットハンド８のチャック部８ａを開き、基板搬送ステージ２を挟持した状態から開放した状態とする。
【００５０】
図８を参照して、リフトピン１４に接続された図示しない駆動機構を稼働させ、リフトピン１４を上昇させる。やがてリフトピン１４の上端が基板搬送ステージ２の底面に接触し、リフトピン１４はロボットハンド８から基板搬送ステージ２を持ち上げる。リフトピン１４の運動を停止させて、基板搬送ステージ２がロボットハンド８から浮いた状態とする。
【００５１】
図９を参照して、ロボットハンド８を配向膜焼成装置２４内から退避させる。このとき、基板搬送ステージ２とロボットハンド８とは接触していないので、ロボットハンド８を退避させても基板搬送ステージ２がリフトピン１４によって支持された状態が維持される。
【００５２】
図１０を参照して、リフトピン１４に接続された図示しない駆動機構を稼働させ、リフトピン１４を下降させる。やがて基板搬送ステージ２はステージ１１上に載置された状態となり、その後リフトピン１４の運動を停止させる。ステージ位置決め部１３によって基板搬送ステージ２を位置決めする。ゲートバルブ１５を閉じる。
【００５３】
配向膜焼成装置２４の内部に設けられた図示しない加熱ヒータによってプラスチック基板７を所定温度まで加熱する。この熱処理によりプラスチック基板７の表面上の配向材が焼成され配向膜が形成される。その後、上述の図７から図１０に示す工程と逆の順序の工程を実施して、基板搬送ステージ２に吸引保持されたプラスチック基板７を配向膜焼成装置２４から搬出する。
【００５４】
図１１は、図３中のラビング装置を示す側面図である。図１１を参照して、ラビング装置２５は、ラビング布が巻き付けられた円筒形状のラビングロール３６と、テーブル３８と、テーブル３８を水平方向に走行させるためのテーブル走行装置３７とを備える。
【００５５】
図１２は、図１１中の矢印ＸＩＩに示す方向から見たラビング装置を示す平面図である。図１２を参照して、テーブル３８がテーブル走行装置３７によって走行する方向３８ｂに対してラビングロール３６の回転軸３６ａが角度α＝４５°傾くように、ラビングロール３６が設けられている。この角度αはラビング角度と呼ばれ、ラビング角度によって液晶パネルの視覚角度が決定される。
【００５６】
ロボットハンド８によってプラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２をラビング装置２５内に搬入し、基板搬送ステージ２をテーブル３８の上面３８ａに載置する。テーブル３８の上面３８ａに設けられたステージ位置決め部３９によって基板搬送ステージ２を位置決めする。ロボットハンド８をラビング装置２５から退避させる。
【００５７】
テーブル走行装置３７を稼働させてテーブル３８をテーブル走行装置３７の一方端から他方端まで走行させる。回転するラビングロール３６の表面とテーブル３８上に設けられたプラスチック基板７の表面とが接触しながら、テーブル３８がラビングロール３６の下方を通過する。これにより、プラスチック基板７の表面に形成された配向膜が一定方向に配向される。
【００５８】
プラスチック基板７への配向処理が完了した後、ロボットハンド８によってプラスチック基板７を吸引保持した基板搬送ステージ２をラビング装置２５から搬出する。
【００５９】
この発明の実施の形態１に従った液晶表示装置の製造方法は、基板保持台としての基板搬送ステージ２の保持面２ａに液晶基板としてのプラスチック基板７を載置する工程と、基板搬送ステージ２に設けられた吸引手段としての吸引部５により負圧を発生させ、プラスチック基板７を保持面２ａに吸引保持する工程と、プラスチック基板７を保持面２ａに吸引保持した状態で、搬送手段としてのロボットハンド８によって基板搬送ステージ２を基板処理室としてのＰＩ印刷装置２３、配向膜焼成装置２４またはラビング装置２５に搬送する工程とを備える。
【００６０】
このように構成された基板搬送装置１および液晶表示装置の製造方法によれば、プラスチック基板７はその処理工程において常に基板搬送ステージ２に真空吸着された状態で移動し処理される。このため、プラスチック基板７が直接ロボットハンド８または各処理室に設けられたステージなどと接触することがない。これにより、プラスチック基板７がステージなどと接触および離脱を繰り返すことによってプラスチック基板７の底面にパーティクルが発生することを防止できる。
【００６１】
また、プラスチック基板７は基板カセット２２で一度基板搬送ステージ２に載置されると、所定の処理が完了するまで取り外されない。このため、プラスチック基板７をステージなどから取り外す際に発生する剥離帯電による帯電量を抑制することができる。これにより、プラスチック基板７が静電破壊すること、および帯電によるパーティクル付着を防止でき、液晶パネルの品質向上および不良削減による液晶パネルの生産効率の向上を図ることができる。
【００６２】
また、プラスチック基板７を各処理室に位置決めする際に、各処理室に設けられたステージ位置決め部と接触するのは基板搬送ステージ２である。このため、基板搬送ステージ２が各処理室に搬入される度にプラスチック基板７が位置決め治具と接触を繰り返すということがない。これにより、プラスチック基板７と位置決め治具との接触によりプラスチック基板７にチッピングが発生するという問題を防止できる。加えて、基板搬送ステージ２とステージ位置決め部とが接触する基板搬送ステージ２の外周形状を高精度に仕上げておけば、画像処理などを用いたアライメントを行なうことなくプラスチック基板７を精度良く位置決めすることができる。これにより、プラスチック基板７の位置決め工程を簡略化し、プラスチック基板７の処理効率を向上させることができる。
【００６３】
また、真空ポンプ５ａは基板搬送ステージ２の内部の空間６に形成されている。このため、基板搬送ステージ２がロボットハンド８によって搬送される際、または各処理室で処理を受ける際に、真空ポンプ５ａが外部の設備と干渉するといった問題が生じない。加えて、真空ポンプ５ａは基板搬送ステージ２によってカバーされているので、例えば配向膜焼成装置２４で熱処理を受ける場合にも真空ポンプ５ａに対する熱の影響を抑制することができる。
【００６４】
（実施の形態２）
図１３は、この発明の実施の形態２における基板搬送ステージを示す斜視図である。実施の形態２における基板搬送装置は、実施の形態１における基板搬送装置１と比較して、基板搬送ステージおよび吸引部の構造が異なる。
【００６５】
図１３を参照して、基板搬送ステージ５１は、上側ステージ５３と、上側ステージ５３に向い合って配置された下側ステージ５４とを備える。吸引部５６は、下側ステージ５４が往復運動可能なように上側ステージ５３に取付けられたガイド５２と、上側ステージ５３および下側ステージ５４が向い合う面で、それぞれの面の周縁部分に接続された伸縮自在なベローズ５５とを備える。ベローズ５５は蛇腹状に形成されており、所定のばね定数を有する。上側ステージ５３の保持面５３ａにはプラスチック基板７が設けられる。
【００６６】
図１４は、図１３中に示す基板搬送ステージの断面図である。図１４を参照して、下側ステージ５４には貫通孔５９が複数形成されており、貫通孔５９の内部をガイド５２が摺動することによって、下側ステージ５４は上下に往復運動することができる。上側ステージ５３には２×２のマトリクス状に配置された貫通孔６０が形成されており、貫通孔６０は保持面５３ａからベローズ５５が接続された面まで貫通している。上側ステージ５３、下側ステージ５４およびベローズ５５によって規定される空間５８には、ダミー容積箱５７が設けられている。ダミー容積箱５７の上面から貫通孔６０を通って外部に延びるリフトピン６２が４箇所に設けられている。貫通孔６０による開口を全て塞ぐようにプラスチック基板７を保持面５３ａ上に位置決めした場合、空間５８は気密な空間となる。
【００６７】
図１５は、図１３中に示す基板搬送ステージにプラスチック基板を吸引保持する工程を示す断面図である。図１４および図１５を用いて、基板搬送ステージ５１にプラスチック基板７を吸引保持する工程について説明する。
【００６８】
図１４を参照して、図１４中の基板搬送ステージ５１は、外部に設けられた図示しない駆動機構により下側ステージ５４を上昇させた状態を示している。このとき、ベローズ５５には伸びようとするばね力が作用している。この状態で、リフトピン６２の頂面にプラスチック基板７を載置する。
【００６９】
図１５を参照して、図示しない駆動機構による下側ステージ５４の保持を解除する。下側ステージ５４は、ベローズ５５のばね力によって下降する。下側ステージ５４の下降運動に伴って、プラスチック基板７は貫通孔６０による開口を全て塞ぐようにして上側ステージ５３の保持面５３ａ上に載置される。プラスチック基板７が保持面５３ａに載置された以降において空間５８は気密状態となる。下側ステージ５４の下降運動により空間５８の体積は徐々に大きくなるので、気密となった空間５８の内部に負圧が発生する。そして、空間５８の内部の圧力と基板搬送ステージ５１の外部の圧力との圧力差によって、プラスチック基板７は基板搬送ステージ５１の保持面５３ａ上に吸引保持される。
【００７０】
なお、図示しない駆動機構により下側ステージ５４を上昇させた時に可能な限り空間５８内の空気を外部に押し出すことを目的として、空間５８内部にダミー容積箱５７が設けられている。また、リフトピン６２の長さが短ければ短いほどプラスチック基板７が早く保持面５３ａに載置される。これにより、空間５８内部の空気を希薄することができるので、プラスチック基板７をより強固に吸引保持することができる。
【００７１】
この発明の実施の形態２に従った基板搬送装置では、吸引部５６は、基板搬送ステージ５１の内部に気密な空間５８を規定するように伸縮自在に設けられたベローズ５５を含む。基板搬送ステージ５１には、保持面５３ａから気密な空間５８にまで達する孔としての貫通孔６０が形成されており、貫通孔６０を塞いだ状態でベローズ５５を縮んだ位置から伸びた位置にまで変形させることによって、プラスチック基板７を保持面５３ａに吸引保持する。
【００７２】
このように構成された基板搬送装置によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を奏することができる。加えて、基板搬送ステージ５１ではベローズ５５が有するばね力によってプラスチック基板７を吸引保持している。これにより、電気などの動力を基板搬送ステージ５１に供給する必要がないため、基板搬送装置のメンテナンスが容易になる。
【００７３】
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。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に従えば、各処理室間において基板の搬送および位置決めを行なう場合に、物理的接触による損傷および静電破壊などから基板を適切に保護し、かつ基板の処理効率を向上させた基板搬送装置および液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における基板搬送装置を示す断面図である。
【図２】液晶パネルの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】液晶パネルの製造ラインを示す平面図である。
【図４】図３中の基板カセットを示す斜視図である。
【図５】図３中の基板カセットから基板搬送ステージを搬出する様子を示す側面図である。
【図６】図３中のＰＩ印刷装置を示す側面図である。
【図７】図３中の配向膜焼成装置に基板搬送ステージを搬入する第１工程を示す断面図である。
【図８】図３中の配向膜焼成装置に基板搬送ステージを搬入する第２工程を示す断面図である。
【図９】図３中の配向膜焼成装置に基板搬送ステージを搬入する第３工程を示す断面図である。
【図１０】図３中の配向膜焼成装置に基板搬送ステージを搬入する第４工程を示す断面図である。
【図１１】図３中のラビング装置を示す側面図である。
【図１２】図１１中の矢印ＸＩＩに示す方向から見たラビング装置を示す平面図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における基板搬送ステージを示す斜視図である。
【図１４】図１３中に示す基板搬送ステージの断面図である。
【図１５】図１３中に示す基板搬送ステージにプラスチック基板を吸引保持する工程を示す断面図である。
【図１６】従来技術としての基板搬送装置を示す断面図である。
【図１７】図１６中に示す基板搬送装置によって基板をステージ上に載置する第１工程を示す断面図である。
【図１８】図１６中に示す基板搬送装置によって基板をステージ上に載置する第２工程を示す断面図である。
【図１９】図１６中に示す基板搬送装置によって基板をステージ上に載置する第３工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１　基板搬送装置、２，５１　基板搬送ステージ、２ａ，５３ａ　保持面、５，５６　吸引部、５ａ　真空ポンプ、５ｂ　吸気ライン、５ｃ　排気ライン、７　プラスチック基板、８　ロボットハンド、２２　基板カセット、２３　ＰＩ印刷装置、２４　配向膜焼成装置、２５　ラビング装置、５５　ベローズ、６０　貫通孔。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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