JP2003094370A

JP2003094370A - 真空吸着パッド及びそれを用いた真空吸着装置

Info

Publication number: JP2003094370A
Application number: JP2001290440A
Authority: JP
Inventors: Eiji Okamoto; 英治岡本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【目的】真空吸着パッドの吸着力を大きくしたとき
に、基板の吸着箇所に歪み等の変形が生じることを防止
し、また、吸着状態を解除する際の静電気発生を防止す
ることを目的とした真空吸着パッド及びそれを用いた真
空吸着装置を提供する。【構成】吸着パッド内に吸着溝を形成し、実効的な基
板との接触面積を大きくして基板への吸着力を分散させ
るとともに、吸着状態の解除と同時に静電気を中和させ
るガスイオンを供給し、静電気の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を真空吸着し
て保持するための真空吸着パッド及びそれを用いた真空
吸着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示パネルや液晶表示モジ
ュールの製造工程、検査工程、修正工程等においては、
基板の下部を支持するバキュームハンドや、基板の反り
を調節する機能を付加した搬送装置が使用されている。
このような搬送装置は、実公平５−１１９９２号公報や
特開平８−１０７１３６号公報に記載されている。

【０００３】例えば、最近の大型のマザーガラスを用い
る液晶表示装置の生産ラインでは、基板サイズは８８０
ｍｍ×６８０ｍｍ（厚さ０．７ｍｍ〜１．１ｍｍ）とな
り、搬送装置においては大きな吸着力が要求される。さ
らに、最近の液晶表示パネルでは、基板の大型化ととも
に、細管の蛍光ランプ、導光板、反射、拡散等の光学シ
ート等の組立て部材が大きくなり重量が増加しているた
め、今まで以上に吸着力が要求されるようになってい
る。

【０００４】従来より用いられている吸着方式に、液晶
表示パネルや液晶表示モジュールの上面を複数のゴム製
吸着パッドで保持して搬送するゴム製吸着パッド方式が
ある。この方式では、ゴム製吸着パッドの内部を真空状
態にして液晶表示パネルを吸着している。

【０００５】一方、液晶表示パネルはその周囲のごく一
部を除いて全面に画素パターンが形成されている。ま
た、表示品位はリタデーション値（Δｎ×ｄ）で表わさ
れるようにセルギャップｄに影響される。

【０００６】このため、吸着する場合には、セルギャッ
プｄを変動させる不要な応力は加わらないよう、真空度
を下げた状態で十分な吸着力を得る必要がある。尚、Δ
ｎは、液晶分子の異常光屈折率と常光屈折率の差であ
る。また、異常光屈折率とは、液晶分子の長軸方向に直
線偏光が入射したときの屈折率であり、常光屈折率とは
液晶分子の短軸方向に直線偏光が入射したときの屈折率
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】真空吸着装置の吸着力
と真空度と吸着パッド面積は次の関係にある。Ｗ＝Ｐ×Ａ／７６０ここでＷは吸着力（Ｋｇｆ）、Ｐは吸着パッド内部の真
空度（−ｍｍＨｇ）、Ａは吸着パッド面積（ｃｍ2）で
ある。

【０００８】液晶表示パネルの大型化に伴い基板重量が
増加すると、真空吸着装置の吸着力を増すため、吸着真
空度や吸着パッド面積を上げなければならないが、その
際、液晶表示部の表面ガラスや他の層は真空度に耐えら
れず吸着パッド部に引込まれ、画像表示面に歪みが生じ
る。その結果、セルギャップｄのムラによる色味の変
化、すなわちニュートンリング（リング状の模様）が発
生し、表示品位を損う問題があった。

【０００９】また、吸着した液晶表示パネルを離脱させ
る場合には、吸着パッドと液晶表示パネルとが離れる際
に静電気が発生し、この静電気を抑制するには液晶表示
パネルの離脱に長時間を要する。また、静電気を抑制し
ないとパーティクルの付着が助長されるので、液晶表示
パネルや液晶表示モジュールの着脱を繰り返す毎に長時
間を要し、生産歩留を低下させる問題点があった。

【００１０】本発明は上記問題点を鑑み、真空吸着パッ
ドによりガラス等の基板を吸着保持する際に、吸着箇所
が歪み等の変形を起こすことがなく、また、吸着状態を
解除する際の静電気発生を抑制することを可能とした真
空吸着パッド及び真空吸着装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の真空吸着パッド
は、弾性体からなる円錐状の真空吸着パッドにおいて、
吸着パッド内側に吸引穴を備え、吸着面には放射状の溝
と同心円状の溝が形成されていることを特徴としてい
る。

【００１２】また、本発明の真空吸着パッドは、真空吸
着パッドの端部が蛇腹になっていることを特徴としてい
る。

【００１３】また、本発明の真空吸着装置は、基板の吸
着を解除する際に、真空吸着パッドの吸引穴からイオン
気体を供給することを特徴としている。

【００１４】以下、上記構成による作用を説明する。

【００１５】真空吸着パッドの吸着面に放射状及び同心
円状の溝を形成し、また、真空吸着パッドの端部を蛇腹
にすることにより、吸着パッドと基板との接触面積を増
加させることができる。このため、吸着時の真空度を高
め吸着力が増した場合でも基板に局所的な吸引力が加わ
ることが防止される。

【００１６】また、基板の吸着を解除する際に、真空吸
着パッドの吸引穴からイオン気体を供給するので、静電
気発生を抑制して基板を確実にかつ高速に搬送できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。

【００１８】（実施の形態1）本発明の実施の形態１に
ついて、図面を参照して説明する。図１は本発明の真空
吸着パッドの第１の実施形態を示す要部断面図であり、
図２は基板面に接する吸着側から見た吸着パッドの正面
図である。

【００１９】本発明の真空吸着パッド６は、負圧吸引穴
３と吸着溝８が形成された凸形状支持部７から構成され
ている。吸着パッド６は適正硬度を有する弾性体であ
り、例えば外径３０ｍｍ、高さ１１ｍｍの導電性シリコ
ーンゴム等から成る。また、吸着パッド６の内部に設け
られた凸形状支持部７は、内径（φＣ）が従来吸着パッ
ドの外径（φＡ）より小さく（例えばφ８ｍｍ以下）、
吸着面に吸着溝８が放射状及び同心円状に複数個形成さ
れている。

【００２０】図３は本発明の真空吸着パッドの他の実施
の形態を示す断面図であり、凸形状支持部７の外側に蛇
腹Ｂを設けたものである。また、本発明の液晶表示パネ
ル用吸着パッド形状は円形状に限定するものでなく、楕
円形状（図示せず）としてもよい。

【００２１】本発明の真空吸着パッドによれば、吸着溝
が形成された凸形状支持部７を内部に備えることによ
り、基板との接触面積が増加するため、パッドの外径を
大きくして真空度を高めても基板の変形を抑えることが
できる。

【００２２】真空度を調べると、従来の外径φ８のパッ
ドでは約２９０ｍｍＨｇの真空度であるのに対し、外径
φ３０の本発明のパッドでは約５６０ｍｍＨｇとなり、
従来の約２倍の真空度が得られた。

【００２３】例えば重量が１．３Ｋｇの基板を水平吊り
上げする場合、安全係数を乗じて計算した必要真空度は
約７８７０ｍｍＨｇとなり、従来の外径φ８の吸着パッ
ドでは２８個を要するが、本発明では凸形状支持部７を
有することにより外径φ３０にすることができ、吸着パ
ッドの個数を１４個に減らせるとともにエアーリークの
危険性も減少するため、安定した吸着装置を提供するこ
とができる。

【００２４】（比較例）図７は従来の吸着溝を形成して
いない真空吸着パッド形状を示す断面図である。また、
図８は一例として、図７の吸着パットを複数個使用して
液晶パネルを吸着保持した時の平面図である。図８から
判るように、従来は、各吸着パッドの保持部に同心円状
のニュートンリングが発生し基板が変形していたが、本
発明の真空吸着パッドでは、ニュートンリングは観察さ
れず、基板を変形させていないことを確認した。

【００２５】（実施の形態２）図４は本発明の真空吸着
パッドを複数個使用して、吸着装置を構成したシステム
図である。圧縮空気発生源のコンプレッサー１０からフ
ィルター１６を通り、真空度調整レギュレータ１１を介
して、排気孔１２を備えたエジェクター９にて負圧を発
生させて、分岐管４を介して複数の吸着パッド６を真空
吸引するシステムである。

【００２６】また、図示していないタイマー、電磁弁を
併設して吸着パッド６への負圧（真空）供給のオン、オ
フ制御および分岐点や吸着パッド６のアーム部分等を上
下、左右、回転（反転動作を含む）位置認識等のロボッ
ト制御機能を付加させることにより、真空吸着装置を搬
送装置に利用することができる。

【００２７】例えば、図５のように、本願の真空吸着装
置を用いて液晶表示パネル５の平板部を吸着保持するよ
うにした搬送装置では、液晶表示パネルの変形が防止さ
れるので、セル厚異常が減少し、製造ラインの歩留りを
向上することができる。

【００２８】このような液晶表示パネル用の搬送装置で
は、液晶表示パネルを吸着して生産装置のステージに移
動した後、分岐管４を大気圧に戻して排出することで、
従来と同様に液晶表示パネルを生産装置のステージにセ
ットすることができた。

【００２９】（実施の形態３）図６は、本発明の真空吸
着装置において、静電気発生量を抑制するシステム図で
ある。

【００３０】基本構成は実施の形態２と同様に、圧縮空
気発生源のコンプレッサーから、真空度調整レギュレー
タを介して、排気孔を備えたエジェクターにて負圧を発
生させて、分岐管を介した複数の真空吸着パッドを真空
に吸引するシステムである。

【００３１】従来より、静電気対策として、吸着パッド
材に例えばカーボンが含入されたゴム材を用いて電気抵
抗を小さくすることにより、液晶表示パネルの平板部か
ら離れる際の静電気を抑制する方法があるが、その場合
でも未だ十分満足できる静電気対策は得られず、歩留り
低下の原因となっている。

【００３２】本発明の図６の真空吸着装置は、イオナイ
ザにより発生させた静電気を中和するイオン気体１３
を、減圧状態の解除と同時にシーケンサ（図示せず）で
電磁弁１４、１５を切換えて吸着パッド６に送り込むよ
うにしたものである。

【００３３】この様に構成した真空吸着装置を用いたと
ころ、液晶表示パネルを様々な帯電状態にある各種生産
装置へ搬送したり、または、吸着パッドから高速で離脱
させても、静電気の発生を完全に抑制することができ
た。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空吸着
パッドにおいては、吸着面に放射状及び同心円状の溝を
形成することにより、パッドと基板の接触面積が増加
し、基板の局所的な変形を防止するという効果を奏す
る。

【００３５】また、真空吸着パッドの端部を蛇腹にする
ことにより、パッドと基板の接触を容易にするという効
果を奏する。

【００３６】また、本発明の真空吸着装置においては、
基板の吸着を解除する際に、真空吸着パッドの吸引穴か
ら静電気を中和するイオン気体を供給することにより、
静電気発生を抑制して基板を確実にかつ高速に搬送でき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空吸着パッドの第１の実施の形態を
示す要部断面図である。

【図２】本発明の真空吸着パッドの吸着面の正面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例を示す要部断面図である。

【図４】本発明の真空吸着装置の構成図である。

【図５】本発明の真空吸着装置により液晶パネルを吸着
した状態を示す正面図である。

【図６】本発明の真空吸着装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図７】従来の真空吸着パッドの要部断面図である。

【図８】従来の真空吸着パッドを用いたときに発生する
リング状の模様である。

【符号の説明】

１従来の吸着パッド２パッド内部３真空吸引穴４分岐管５液晶表示パネル６本発明の吸着パッド７凸形状支持部８吸着溝９エジェクタ（真空度調整器）１０コンプレッサ１１真空度調整レギュレタ１２排気孔１３中和イオン気体１４吸着弁１５解除弁１６フィルタ１７圧力計（正圧表示計）１９真空計（負圧表示計）２０中和イオン発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性体からなる円錐状の真空吸着パッド
において、吸着パッド内側に吸引穴を備え、吸着面には放射状の溝
と同心円状の溝が形成されていることを特徴とする真空
吸着パッド。
【請求項２】前記真空吸着パッドの端部が蛇腹になっ
ていることを特徴とする請求項１記載の真空吸着パッ
ド。
【請求項３】請求項１又は２記載の真空吸着パッドを
用い、基板の吸着を解除する際に、真空吸着パッドの吸
引穴からイオン気体を供給することを特徴とする真空吸
着装置。