(57)【要約】      （修正有）【課題】１５００×１８００mm以上のサイズを有する液晶表示装置用基板の運搬装置を提供する。【解決手段】１５００×１８００mm以上のサイズを有する液晶表示装置用基板１の運搬装置において、前記基板の両端部領域を支持する相互に平行な一対の棒状の支持アーム２と、前記支持アームの間に位置する一つ以上の補助アーム３とを含む。これにより、基板のゆがみを最小とした状態で運搬することができる。【選択図】図３Ａ
2005119871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５００×１８００mm以上のサイズを有する液晶表示装置用基板の運搬装置において、
前記基板の両端部領域を支持する相互に平行な一対の棒状の支持アームと、
前記支持アームの間に位置する一つ以上の補助アームとを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の運搬装置。
【請求項２】
前記支持アームは前記基板の隣接端部から前記両端部間の長さの１０乃至１６％だけ離隔されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の運搬装置。
【請求項３】
前記補助アームは前記支持アームと平行な棒状を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の運搬装置。
【請求項４】
前記支持アームは前記基板の縦方向に沿って位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の運搬装置。
【請求項５】
前記支持アームは前記基板の横方向に沿って位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板の運搬装置。
【請求項６】
１５００×１８００mm以上のサイズを有する液晶表示装置用基板を運搬する方法において、
前記基板の両端部領域を支持する相互に平行な一対の棒状の支持アームを用意し、
前記支持アームの間に一つ以上の補助アームを配置し、
前記支持アームを前記基板の隣接端部から前記両端部間の長さの１０乃至１６％の範囲の距離だけ離隔して配置した状態で基板の支持を行うことを特徴とする液晶表示装置用基板の運搬方法。
【請求項７】
前記支持アームと補助アームとを、それらの間隔が均等になるように配置することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置用基板の運搬方法。
【請求項８】
前記支持アームは前記基板の縦方向に沿って配置することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置用基板の運搬方法。
【請求項９】
前記支持アームは前記基板の横方向に沿って配置することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置用基板の運搬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の運搬装置に係り、より詳しくは、液晶表示装置用基板のゆがみを最小とした状態で運搬できる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は薄膜トランジスタが形成されている基板とカラーフィルターが形成されている基板との間に液晶が位置する構造を持つ。前記基板はガラス、石英などからなる。基板の材料として最も多く使用されるガラスの組成はアルミノシリケート(Alumino-Silicate)と類似した組成を有する。基板は低密度、高耐熱、耐久性、耐化学性及び優れた機械的特性など、むずかしい条件を満足すべきである。かかる条件を満足させるためにガラスはシリカ、アルミナなどの網の目形成元素の含有量が高く、これにより、溶解炉の寿命が短く、高度の生産技術が要求される。
【０００３】
ガラス基板の製造には各種の製法がある。例えば、フロート(Float)法、ダウンドロー(down draw)法及びフュージョン(fusion)法などがある。このうち、フロー法が最も広く使用されており、大型基板の製造が容易であり、量産性の高い長所を有する。
【０００４】
使用中のガラス基板の厚さは大部分が１.１mm、０.７mmなどであり、最近通信機器用としては０.５mm、０.４mmなども使用されている。厚さが薄くなることは基板の厚さが液晶表示装置の重さ及び厚さに直接的な影響を与えるからである。
【０００５】
基板は製造ラインの特性に応じて相異なるサイズを使用することができる。コスト節減のために又は大型テレビのような大型液晶表示装置の製造のために、大型基板が使用されている趨勢である。最近では短端部の長さが１５００mmを越える基板も使用されている。
【０００６】
液晶表示装置の製造工程で基板を運搬する方法にはコンベアやローラーを使用する方法がある。このような方法を使用する場合、コンベアやローラーが基板の各部分を均一に支持するので、運搬過程で基板がゆがむ問題は発生しない。しかし、乾式食刻(dry etching)工程は真空で行われるため、基板の運搬にコンベアやローラーを使用することができない。その場合、支持アームを備えている運搬装置を用いて基板を運搬する。従来の運搬装置で基板は二つの支持アームにより支持されて運搬される。支持アームは通常金属材質からなり、棒状をなす。支持アームの上部にはゴムリングなどが位置し、基板はゴムリングなどに接触して金属材質の支持アームとの直接接触による不良発生を防止する。
【０００７】
図１は従来の運搬装置とこれに支持された基板を示した斜視図である。運搬装置は支持アーム構造を含み、運搬装置は支持アーム構造を中心にして示した。図１では、棒状の二つの支持アーム２００が基板１００の縦方向に沿って位置し、基板１００を支持している。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。図２は従来の支持アーム構造で発生する基板１００のゆがみ現象を示す。ゆがみのサイズは、図２に示した“ｓ”のように、ゆがむまえの基板１００の平面から最大にゆがんだ部分までの垂直距離として表現される。
【０００８】
従来の運搬装置の構造でゆがみを最小化することを考慮して支持アーム２００を配置するとしても、使用可能なガラス基板は２０mm以上のゆがみを生じる。ここで、基板の最大ゆがみ部分は図２の“ａ”、“ｂ”、及び“ｃ”部分となる。さらに、基板１００のサイズが大きくなると、基板１００のゆがみも大きくなる。
【０００９】
基板のゆがみが発生すると、基板上に形成したパターンに不良が発生するおそれがある。基板が大きくなるほど、このような問題はより深刻になり、これによる損失も大きくなる。さらに、液晶表示装置の軽量化及びスリム化に応じて基板の厚さはさらに薄くなると予想されるが、この場合、基板のゆがみはより大きくなる。既存のもので現に使用されている１５００×１８００mm以下の基板では基板のゆがみが大きな問題とならないが、今後使用される１５００×１８００mm以上の基板では大きな問題となる。このような問題は基板がガラスである場合のみならず、石英など他の材料を使用した場合でも発生する。しかし、従来の支持アーム構造では基板のゆがみを解決することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、支持アームを用いて液晶表示装置用基板を支持・運搬するとき、基板のゆがみを最小化する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために本発明は、１５００×１８００mm以上のサイズを有する液晶表示装置用基板の運搬装置において、前記基板の両端部領域を支持する相互に平行な一対の棒状の支持アームと、前記支持アームの間に位置する一つ以上の補助アームとを含むことを特徴とする。
【００１２】
前記支持アームは前記基板の隣接端部から前記両端部間の長さの１０乃至１６％だけ離隔されていることが好ましい。
前記補助アームは前記支持アームと平行な棒状を有することが好ましい。
【００１３】
前記支持アームは前記基板の縦方向に沿って位置し、前記支持アームは前記基板の横方向に沿って位置することができる。
本発明の運搬装置は二つの支持アームが基板の両端部領域に位置し、その間に補助アームが位置することを特徴とする。さらに、二つの支持アームが位置する端部領域は限定されている。補助アームの個数は補助アームの形態や基板のサイズに応じて変化することができる。
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明はさらに１５００×１８００mm以上のサイズを有する液晶表示装置用基板を運搬する方法も提供する。この方法は、基板の両端部領域を支持する相互に平行な一対の棒状の支持アームを用意し、前記支持アームの間に一つ以上の補助アームを配置する。その特徴とするところは、前記支持アームを前記基板の隣接端部から前記両端部間の長さの１０乃至１６％の範囲の距離だけ離隔して配置した状態で基板の支持を行うことにある。
【００１５】
前記支持アームと補助アームとは、それらの間隔が均等になるように配置することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。
図３Ａ乃至図３Ｅは本発明による運搬装置の第１実施例乃至第５実施例とこれに支持された基板を示した平面図であり、様々な形態の補助アームが開示されている。
【００１７】
基板１は通常長方形をなし、基板の四辺は相対的に長い一対の縦端部と相対的に短い一対の横端部を含む。本実施例で支持アームは基板の縦端部と平行に配置されている。
図３Ａの第１実施例と図３Ｂの第２実施例では支持アーム２に類似した棒状の補助アーム３、４がそれぞれ一つ及び二つ配置されている。ここで、補助アーム３、４は支持アーム２と平行に位置することが好ましく、各補助アーム３、４と支持アーム２との間隔は均一であることが好ましい。
【００１８】
図３Ｃの第３実施例と図３Ｄの第４実施例では支持アーム２を連結する補助アーム５、６がそれぞれ一つ及び二つ配置されている。
図３Ｅの第５実施例における補助アーム７は前記構造を複合したものである。
【００１９】
上述した構造のほかに、補助アームの個数と形態は基板のサイズや取扱いの便宜性に応じて様々に変形されうる。
但し、縦端部から支持アームまでの距離“ｄ”は横端部の長さの１０乃至１６％以内にあるべきである。前記距離“ｄ”が１０％以下であれば、中央部のゆがみを防止するための補助アームの設置が過度になる問題があり、１６％以上であれば、基板の両端部で発生するゆがみを適宜に防止できない。
【００２０】
第１実施例及び第２実施例では支持アームが基板の縦端部と平行に配置されている。このような配置は横端部と平行に支持アームを配置する場合より基板のゆがみ現象の防止に有利である。しかし、工程設備のサイズや運搬条件に応じて横端部と平行に支持アームを配置する必要がある場合もあり、本発明の内容はこの場合にも適用される。
【００２１】
以下、シミュレーション結果を用いて本発明をより詳しく説明する。図４Ａ乃至図４Ｃは第１乃至第３シミュレーションに使用された運搬装置とこれに支持された基板を示した平面図である。前記第１乃至第３シミュレーションで支持アームは基板の縦端部と平行に配置されている。
【００２２】
図４Ａの第１シミュレーションは従来の支持アーム構造を示したものであり、補助アームがない。縦端部から支持アーム１２までの距離“ｄ”は変化する。
図４Ｂの第２シミュレーションでは棒状の一つの補助アーム１３が支持アーム１２と平行に配置されており、支持アーム１２と補助アーム１３との間隔は均一である。補助アーム１３は基板１１の中央に固定され、距離“ｄ”が変化する。
【００２３】
図４Ｃの第３シミュレーションでは棒状の二つの補助アーム１４が支持アーム１２と平行に配置されており、支持アーム１２及び補助アーム１４からなる群の間隔は一定である。ここで、“ｄ”は横端部の長さの１／８である。
【００２４】
シミュレーションはガラス基板を用いて行われたが、使用されたガラス基板はSAMSUNG Corning Co., Ltd．の１７３７とＥＡＧＬＥ ２０００である。各基板の厚さは０.６３mmと０.７mmの二種のものがある。基板のサイズは１５００×１８００mmと１８００×２０００mmの二種である。したがって、シミュレーションに使用された基板の種類は総計８種である。シミュレーションに使用された各基板の特性は表１の通りである。
【００２５】
【表１】
2005119871.tif 000003
【００２６】
以下、図４Ａ乃至図４Ｃの場合に対する各々のシミュレーション結果を説明する。
【００２７】
[補助アームがない場合]
図４Ａに示したように、補助アームのない従来の支持構造に対する第１シミュレーションの場合である。表２は基板１１のサイズが１５００×１８００mmである場合の縦端部から支持アーム１２までの距離“ｄ”に応じたゆがみの最大値(mm)を示している。表３は基板１１のサイズが１８００×２０００mmである場合の対応する結果を示す。ここで、ゆがみは図２に示した“ｓ”の値である。
【００２８】
【表２】
2005119871.tif 000004
【００２９】
【表３】
2005119871.tif 000005
【００３０】
表２及び表３の結果から最小ゆがみを有する“ｄ”を求めると、それぞれ３３５mmと４００mmである。これは横端部の長さ１５００mmと１８００mmに対してそれぞれ２２.３％と２２.２％に該当する。この場合、支持アーム１３を最適に配置しても基板１１はほぼ２０mm以上のゆがみを有する。縦端部に近づくように支持アーム１２を配置すると、基板１１の中間部でゆがみが大きく発生するが、これは補助アームがないからである。反対に縦端部から遠く、すなわち、内側に支持アーム１２を配置すると、縦端部でゆがみが大きく発生する。
【００３１】
[一つの補助アームが存在する場合]
図４Ｂに示したように、一つの補助アーム１３を有する第２シミュレーションの場合である。補助アーム１３は基板１１の中央に位置する。表４は基板１１のサイズが１５００×１８００mmである場合を、表５は基板１１のサイズが１８００×２０００mmである場合を示す。
【００３２】
【表４】
2005119871.tif 000006
【００３３】
【表５】
2005119871.tif 000007
【００３４】
表４と表５の結果から最小のゆがみを有する“ｄ”を求めると、それぞれ２１３mmと２５６mmである。その距離は基板１１の横端部の長さ１５００mmと１８００mmの場合とも１４.２％に該当する。したがって、支持アームを最適に配置すると、基板１１のゆがみは６mm以下となる。補助アーム１３が存在するため、縦端部により近く支持アーム１２を配置しても基板の中央部でゆがみが大きく発生しない。
【００３５】
[二つの補助アームが存在する場合]
図４Ｃに示したように、二つの補助アーム１４を有する第３シミュレーションの場合である。支持アーム１２と補助アーム１４の相互の位置関係は固定されている。さらに、“ｄ”は横端部長さの１２.５％に設定されている。表６は基板１１で発生した最大ゆがみ値を示したものである。
【００３６】
【表６】
2005119871.tif 000008
【００３７】
シミュレーション結果を見ると、従来の支持アーム構造では“ｄ”が横端部長さのほぼ２２％に該当するとき、ゆがみが最小となる。しかし、一つの補助アームが存在する場合はほぼ１４％に該当し、二つの補助アームが存在する場合はこれより小さくなる。
【００３８】
従来の支持アーム構造を用いて大型基板を運搬すると、２０mm以上のゆがみが発生する。しかし、本発明に応じて運搬すると、ゆがみを１０mm以下に低減させうる。一つの補助アームを使用する場合、“ｄ”が横端部長さの１６％を越えると、１０mm以上のゆがみが発生して従来の支持アーム構造に比較し大きく改善されない。
【００３９】
シミュレーションにおける結果値は基板のサイズや厚さなどに応じて変化するが、本発明を適宜に変形すると、基板のゆがみを所望の範囲内で制御することができる。
シミュレーションはガラス基板を対象としたが、他の材質の基板でも同じ結果が得られる。さらに、支持アームが縦端部と平行に配置された場合のみを対象としたが、支持アームが横端部と平行な場合でも同じ結果が得られる。
【００４０】
上述したように、本発明によれば、大型の液晶表示装置用基板を運搬するとき、基板のゆがみを最小化することができる。これにより、基板のゆがみによる不良や工程不安定要素を取り除くことができる。
【００４１】
以上、特定の実施例について本発明を説明したが、本発明はこれに限るものでなく、各種の変形が当該技術分野における通常の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の運搬装置とこれに支持された基板を示した斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３Ａ】本発明による運搬装置の第１の実施例とこれに支持された基板を示した平面図。
【図３Ｂ】本発明による運搬装置の第２の実施例とこれに支持された基板を示した平面図。
【図３Ｃ】本発明による運搬装置の第３の実施例とこれに支持された基板を示した平面図。
【図３Ｄ】本発明による運搬装置の第４の実施例とこれに支持された基板を示した平面図。
【図３Ｅ】本発明による運搬装置の第５の実施例とこれに支持された基板を示した平面図。
【図４Ａ】第１シミュレーションに使用された運搬装置とこれに支持された基板を示した平面図。
【図４Ｂ】第２シミュレーションに使用された運搬装置とこれに支持された基板を示した平面図。
【図４Ｃ】第３シミュレーションに使用された運搬装置とこれに支持された基板を示した平面図。
【符号の説明】
【００４３】
１  ……  基板
２  ……  支持アーム
３，４  ……  補助アーム
【図１】
2005119871.tif 000009
【図２】
2005119871.tif 000010
【図３Ａ】
2005119871.tif 000011
【図３Ｂ】
2005119871.tif 000012
【図３Ｃ】
2005119871.tif 000013
【図３Ｄ】
2005119871.tif 000014
【図３Ｅ】
2005119871.tif 000015
【図４Ａ】
2005119871.tif 000016
【図４Ｂ】
2005119871.tif 000017
【図４Ｃ】
2005119871.tif 000018