JP4528467B2

JP4528467B2 - 基板圧着冶具、基板圧着冶具取り付け装置および基板圧着冶具取り付け方法

Info

Publication number: JP4528467B2
Application number: JP2001222836A
Authority: JP
Inventors: 徹菅谷
Original assignee: 桑名エンヂニアリングプラスチック株式会社
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: JP2003037154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板などの非磁性基板を処理する際に用いられる基板圧着冶具、基板圧着冶具取り付け装置および基板圧着冶具取り付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置やプラズマディスプレーなどの表示装置は、薄型軽量、低消費電力という特長のため、日本語ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器の表示装置に多用されている。それに伴い、これら表示装置に使用されている部品類も、その製造技術や生産性の向上が強く望まれている。とくに、液晶表示装置の表示部は、ガラス基板などの基板表面に透明導電膜やＴＦＴ素子、信号線や走査線の配線類、カラーフィルター、配向膜などの形成工程を経て作製されている。このため、熱処理を伴う各工程において用いられているガラス基板保持具は、熱処理時のガラス基板の膨脹収縮にも追随してガラス表面に反りやうねりを生じさせることなく、かつ基板を破損させることなく確実に保持する必要がある。このように、作業を円滑に進め、製品の歩留まりを向上させる上でガラス基板やセラミック基板などの非磁性基板を表面処理等するための冶具、装置等は、表示装置の製造分野において重要な部品となってきている。
【０００３】
従来、ガラス基板などの非磁性基板表面を処理する際に、表面を傷つけたりすることなく、また、基板自身を破損することなく保持することのできる基板圧着治具および基板保持具として、非磁性基体と、この基体の一主面に配設された強磁性板と、この強磁性板に対して磁力線が略垂直方向となる位置であって基体に埋設された磁石と、この磁石と所定の配列で配設され基体の他の主面方向に押圧力を有するばね体とを具備する基板圧着冶具およびこの基板圧着冶具を用いた基板保持具が知られている（特開平１０−１２０１７３号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置の大型化が進む一方、モバイルコンピュータや携帯電話が普及すると、大きさや形状の異なるガラス基板を一つの製造ラインまたは一つの基板保持具で処理する必要性が出てきたが、従来の基板圧着冶具を用いた基板保持具では、基板圧着冶具を頻繁に交換して取り付けすることが困難であるという問題が生じた。
また、ＩＴＯや酸化錫などの透明導電膜をスプレー法などでガラス基板上に形成する場合、数百度の温度条件下においてガラス基板を圧着保持しなければならないことと、ガラス基板のより一層の薄型化が進むと、従来の基板圧着冶具では、処理作業中にガラス基板自体にひび割れが入りやすくなり、ガラス基板を確実に固定保持することができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、ガラス基板などの非磁性基板表面を処理する際に、より簡易な構造の基板圧着冶具で基板自身を破損することなく、かつ大きさや形状の異なるガラス基板を一つの製造ラインまたは一つの基板保持具で処理できる基板圧着冶具、基板圧着冶具取り付け装置および基板圧着冶具取り付け方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板圧着治具は、薄板状の板状ホルダーと、この板状ホルダーの保持部に相互に独立して保持された複数の磁性体とからなる非磁性基板の基板圧着冶具であって、上記磁性体は、少なくとも上記非磁性基板に接する面が耐熱性樹脂で被覆され、上記磁性体の外周に断面が半円弧状の凹部が形成され、上記板状ホルダーは、内周面に突起を有する孔部が形成され、上記磁性体は、該磁性体の凹部に隙間を有して上記板状ホルダーの突起にて保持されることを特徴とする。
【０００７】
磁性体の少なくとも非磁性基板に接する面が耐熱性樹脂で被覆され、磁性体の外周に形成された断面が半円弧状の凹部に薄板状の板状ホルダーの保持部が保持されることにより、薄板状の板状ホルダーがバネ状態となり、複数個の磁性体が相互に固定されないで緩く移動できる。そのため、薄型化が進んだガラス基板であっても透明導電膜などの形成工程において、ひび割れたり、破損したりしなくなる。
【０００８】
本発明に係る基板圧着冶具取り付け装置は、架台上の基板保持具に載置された非磁性基板の所定位置に磁石表面を耐熱性樹脂で被覆された磁性体からなる基板圧着治具を取り付けて、上記非磁性基板を保持する基板保持装置に用いられ、該基板圧着冶具取り付け装置は、強磁性体の基板保持具を載置できる架台と、上記基板保持具上に順に載置できる中扉および上扉とを備え、上扉が強磁性体で、中扉が非磁性体で形成されてなることを特徴とする。
また、中扉および上扉が上記架台の一つの辺に蝶着されてなることを特徴とする。なお、本発明において、非磁性とは強磁性を示さない性質をいう。
【０００９】
強磁性板上に載置されたガラス基板などの所定位置に基板圧着治具を取り付けするための基板圧着冶具取り付け装置が、強磁性体枠からなる基板保持具と、この基板保持具上に順に載置できる中扉および上扉とを備え、とくに上記基板保持具の一つの枠に蝶着された非磁性体の中扉および強磁性体の上扉とを備えていることにより、非磁性体の中扉を介して基板圧着治具の取り付け個所を反転移動させることができ、任意に設定した基板圧着治具の取り付け個所を維持して、次のガラス基板の処理ができる。このため、種類が異なるガラス基板であっても一つの基板保持具で処理できる。
【００１０】
本発明に係る基板圧着冶具取り付け方法は、基板保持具上に載置された非磁性基板の所定位置に耐熱性樹脂で被覆された磁性体からなる基板圧着治具を取り付ける方法であって、（１）基板保持具上に未処理非磁性基板を載置する工程と、（２）上記耐熱性樹脂で被覆された磁性体面と上記未処理非磁性基板表面とが接触するように、上記基板圧着治具が所定位置に取り付けされている中扉および上扉を上記未処理非磁性基板上に重ねる工程と、（３）中扉を上記未処理非磁性基板上に重ねた状態で上扉を中扉から剥離する工程と、（４）中扉を基板圧着治具から剥離することにより、基板保持具上に未処理非磁性基板を基板吸着冶具の磁力により取り付ける工程とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明方法により、基板保持具を変更することなく、大きさや形状の異なるガラス基板を一つの製造ラインまたは一つの基板保持具で処理できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る基板圧着冶具を図１により説明する。図１（ａ）は基板圧着冶具の平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）はＢ部拡大断面図である。
基板圧着冶具１は、板状ホルダー２に相互に独立して保持された複数の磁性体３で構成される。
板状ホルダー２は、ガラス基板を処理する間、磁性体３を保持できる材質、形状であれば使用できる。とくに熱膨張係数がガラスやセラミックスと大きく異ならない材料が好ましい。そのような材料としては、４２アロイ、フェライト系ステンレス、鉄合金などがある。
また、板状ホルダー２は、薄板状であり、内周面に突起２ａを有する孔部２ｂが形成されている。磁性体３は、断面が半円弧状の凹部３ａに隙間を有して保持された突起２ａにて保持される。とくに隙間を有することにより、板状ホルダー２が膨張収縮しても、磁力により固定された磁性体３がガラス基板に対してズレを生じることがなくなるので、処理作業中にガラス基板にひび割れが入り難くなる。
【００１３】
磁性体３の断面図を図２に示す。磁性体３は、永久磁石３ｃの少なくとも前記非磁性基板に接する面が耐熱性樹脂３ｂで被覆されている。また、永久磁石３ｃを耐熱性樹脂３ｂ内に保持するための覆い部分３ｄが耐熱性樹脂３ｂと一体に形成されている。覆い部分３ｄは耐熱性樹脂層であっても、防錆能を有する金属材であってもよい。磁性体３の外周、すなわち耐熱性樹脂３ｂまたは覆い部分３ｄの外周に断面が半円弧状の凹部３ａが形成されている。耐熱性樹脂３ｂまたは覆い部分３ｄは、永久磁石３ｃを内蔵し、外周に凹部３ａを形成できる形状であれば使用できる。また、耐熱性樹脂３ｂ同士を圧入嵌合することが生産工数を少なくできるので好ましい。
永久磁石３ｃの材質については、ガラス基板などの熱処理条件等により選択することができる。すなわち、ガラス基板処理温度以上のキュリー点を有する永久磁石であれば使用できる。たとえば、アルニコ系、フェライト系、希土類−コバルト系、鉄−クロム−コバルト系磁石等を使用できる。
【００１４】
耐熱性樹脂３ｂは、ガラス基板などの熱処理温度で熱変形や熱劣化を起こさない材料を選択できる。とくにガラス基板などに接触した場合であっても、その表面を傷つけることのない耐熱性樹脂材料が好ましい。耐熱性樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂があり、好適な熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリヒドロキシフェニレンエーテル（ＰＰＯ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアリレートやポリオキシベンゾイルなどの芳香族ポリエステル系類、液晶ポリマー類、ポリエーテルイミド等を挙げることができる。また、熱硬化性樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂は単独で用いても組み合わせてもよく、またこれらの樹脂の中に硬化剤、触媒、可塑剤、着色剤、難燃化剤、充填材、低応力添加剤、その他各種添加剤等を含有することもできる。これらの中でも、本発明に使用できる耐熱性樹脂３ｂとしては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主成分とする樹脂組成物が、引っ張り強度と荷重たわみ温度が高く、ガラス表面などを傷つけたりしないのでとくに好ましい。
【００１５】
本発明に係る基板圧着冶具取り付け装置を図３により説明する。図３は基板圧着冶具取り付け装置の斜視図である。
基板圧着冶具取り付け装置４は、基板保持具５上に載置されたガラス基板などの非磁性基板６を処理の間中固定するため、基板圧着冶具１をガラス基板の非処理面上に取り付けするための装置である。
基板圧着冶具取り付け装置４は、基板保持具５を載置できる架台７と、架台７の一つの枠に一辺が蝶着された中扉８および上扉９とを備えている。上扉９および基板保持具５は板状ホルダー２と同一の材料である４２アロイ、フェライト系ステンレス、鉄合金などで形成され、中扉８は非磁性体で形成される。
なお、中扉８および上扉９とは、基板保持具５上に順に載置できる構造であればよい。
【００１６】
上扉９には、磁力線をこの上扉９と略垂直方向となるように磁石１０が、基板圧着冶具１の少なくとも取り付け予想配置に沿って配設されている。磁石１０は、上扉９全体にあらかじめ格子状に配設孔があけられており、基板圧着冶具１の取り付け形状に合った任意の孔に嵌挿された後スナップリテーナーなどにより固定される。また、上扉９には取っ手１１が設けられている。
【００１７】
中扉８は、上扉９と基板保持具５との間に介在して、基板圧着冶具１を基板保持具５側または上扉９側に移動させる機能を果たす。この機能を果たすため、上扉９に取り付けられた磁石１０と中扉８を介した強磁性体である基板圧着冶具１との磁力による吸着力が、基板保持具５と非磁性基板６を介した基板圧着冶具１との磁力による吸着力よりも大きくなるように設定する。
また、中扉８は、基板圧着冶具１を非磁性基板６上に固定したまま剥離できるように、その弾力性を調整する弾力調整部材８ａ、例えばプラスチック材を貼り付けている。さらに、中扉８には取っ手１１が設けられている。
【００１８】
架台７は長さの異なる４本の脚部を有することにより、架台７の１つの角部を低くして架台７上面が傾斜している。この傾斜と、架台７上に設置された止め具７ａを利用することにより、非磁性基板５を正確に所定の場所に載置できる。
【００１９】
上記基板圧着冶具取り付け装置４を用いた基板圧着冶具取り付け方法について、図４により説明する。図４（ａ）〜図４（ｄ）は基板圧着冶具取り付け工程図である。
（１）基板保持具５上に未処理の非磁性基板６を載置する（図４（ａ））。このとき、基板圧着治具１は中扉８側に反転状態で吸着している。
（２）基板圧着治具１が所定位置に反転取り付けされている中扉８および上扉９を未処理の非磁性基板６上に同時に重ねる（図４（ｂ））。
（３）中扉を未処理の非磁性基板６上に重ねた状態で上扉９を中扉８から剥離する（図４（ｃ））。この操作により、基板圧着治具１が上扉９の磁力から解放される。
（４）中扉８を基板圧着治具１から剥離することにより、基板保持具１上に未処理の非磁性基板６を基板圧着治具１の磁力により取り付ける（図４（ｄ））。
【００２０】
このようにして、基板保持具５上に取り付けられた未処理非磁性基板６は、取り付けられた状態のまま透明導電膜処理などの表面処理を行なう。
処理後の非磁性基板６は、以下に示す取り付け工程とは逆の工程により、基板保持具５から外される。
（５）処理後の非磁性基板６を架台７に固定された基板保持具５上に取り付ける。
（６）上扉９、中扉８を両方閉じ、上扉９に配設された磁石の磁力により基板圧着治具１を扉側に引き付ける。
（７）上扉９、中扉８の両方を同時に持ち上げることにより取り付けした形状を保ったまま基板圧着治具１を非磁性基板６から取り除くことができる。両扉を引き上げる際に、中扉８が若干湾曲することにより、非磁性基板６からの取り除きが容易になる。
（８）処理した非磁性基板６を取り除き、（１）に戻る。
（１）〜（８）の操作により非磁性基板６の同一位置に基板圧着治具１を取り付け、取り外しを連続的に行なうことができる。
【００２１】
なお、基板圧着治具１の最初の配置は、非磁性基板６上に手動等で取り付ける。この操作は同形状の非磁性基板を処理する連続操作において、最初１度行なうのみである。その後は、上扉、中扉の作用により取り付けした形状を保ったまま基板圧着治具１を非磁性基板６から取り除くことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る基板圧着治具は、薄板状の板状ホルダーと、この板状ホルダーの保持部に相互に独立して保持された複数の磁性体とからなり、この磁性体が少なくとも非磁性基板に接する面を耐熱性樹脂で被覆し、磁性体の外周に断面が半円弧状の凹部が形成され、上記板状ホルダーは、内周面に突起を有する孔部が形成され、上記磁性体は、該磁性体の凹部に隙間を有して上記板状ホルダーの突起にて保持されてなるので、耐熱性樹脂で被覆された複数個の磁性体が相互に固定されない。その結果、薄型のガラス基板であっても透明導電膜などの形成工程において、ひび割れたり、破損したりしないで、保持できる。
【００２３】
本発明に係る基板圧着冶具取り付け装置は、強磁性体の基板保持具を載置できる架台と、上記基板保持具上に順に載置できる中扉および上扉とを備え、上扉が強磁性体で、中扉が非磁性体で形成されてなるので、とくに中扉および上扉が上記架台の一つの辺に蝶着されてなるので、非磁性体の中扉を介して基板圧着治具の取り付け個所を反転移動させることができ、任意に設定した基板圧着治具の取り付け個所を維持して、次のガラス基板の処理ができる。その結果、種類が異なるガラス基板であっても一つの基板保持具で処理できる。
【００２４】
本発明に係る基板圧着冶具取り付け方法は、（１）基板保持具上に未処理非磁性基板を載置する工程と、（２）上記耐熱性樹脂で被覆された磁性体面と上記未処理非磁性基板表面とが接触するように、上記基板圧着治具が所定位置に取り付けされている中扉および上扉を上記未処理非磁性基板上に重ねる工程と、（３）中扉を上記未処理非磁性基板上に重ねた状態で上扉を中扉から剥離する工程と、（４）中扉を基板圧着治具から剥離することにより、基板保持具上に未処理非磁性基板を基板吸着冶具の磁力により取り付ける工程とを備えてなるので、基板保持具を変更することなく、大きさや形状の異なるガラス基板を一つの製造ラインまたは一つの基板保持具で処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板圧着冶具を説明する図である。
【図２】磁性体の断面図である。
【図３】基板圧着冶具取り付け装置の斜視図である。
【図４】基板圧着冶具取り付け工程図である。
【符号の説明】
１基板圧着冶具
２板状ホルダー
３磁性体
４基板圧着冶具取り付け装置
５基板保持具
６非磁性基板
７架台
８中扉
９上扉
１０磁石
１１、１２取っ手

Claims

薄板状の板状ホルダーと、この板状ホルダーの保持部に相互に独立して保持された複数の磁性体とからなる非磁性基板の基板圧着冶具であって、
前記磁性体は、少なくとも前記非磁性基板に接する面が耐熱性樹脂で被覆され、前記磁性体の外周に断面が半円弧状の凹部が形成され、
前記板状ホルダーは、内周面に突起を有する孔部が形成され、
前記磁性体は、該磁性体の凹部に隙間を有して前記板状ホルダーの突起にて保持されることを特徴とする基板圧着冶具。
架台上の基板保持具に載置された非磁性基板の所定位置に磁石表面を耐熱性樹脂で被覆された磁性体からなる基板圧着治具を取り付けて、前記非磁性基板を保持する基板保持装置に用いられる基板圧着冶具取り付け装置であって、
該基板圧着冶具取り付け装置は、強磁性体の基板保持具を載置できる架台と、前記基板保持具上に順に載置できる中扉および上扉とを備え、前記上扉が強磁性体で、前記中扉が非磁性体で形成されてなることを特徴とする基板圧着冶具取り付け装置。
前記中扉および上扉が前記架台の一つの辺に蝶着されてなることを特徴とする請求項２記載の基板圧着冶具取り付け装置。
強磁性体の基板保持具上に載置された非磁性基板の所定位置に磁石表面を耐熱性樹脂で被覆された磁性体からなる請求項１記載の基板圧着治具を取り付ける基板圧着冶具取り付け方法であって、
（１）基板保持具上に未処理非磁性基板を載置する工程と、
（２）前記耐熱性樹脂で被覆された磁性体面と前記未処理非磁性基板表面とが接触するように、前記基板圧着治具が所定位置に取り付けされている中扉および上扉を前記未処理非磁性基板上に重ねる工程と、
（３）中扉を前記未処理非磁性基板上に重ねた状態で上扉を中扉から剥離する工程と、
（４）中扉を基板圧着治具から剥離することにより、基板保持具上に未処理非磁性基板を基板吸着冶具の磁力により取り付ける工程と、を備えてなることを特徴とする基板圧着冶具取り付け方法。