板状体的翘曲检查装置及其翘曲检查方法

摘要

具备输送装置(3)和非接触式的位移仪(4)，所述输送装置(3)以大致水平姿势玻璃基板(2)，所述位移仪(4)测定该位移仪(4)到玻璃基板(2)的表面的距离，以根据输送装置(3)的特性而求出的玻璃基板(2)的表面形状位移相对于输送方向的理想波形(X0)为基准预先设定上限波形(X1)及下限波形(X2)，判定基于位移仪(4)测定出的距离而获得的输送中的玻璃基板(2)的表面形状位移相对于输送方向(A)的实际波形(X3、X4)是否收纳在上限波形(X1)与下限波形(X2)之间。

说明书

技术领域

本发明涉及板状体的翘曲检查装置及其翘曲检查方法，详细而言，涉 及用于对保持为大致水平姿势的板状体的表面形状位移进行检查的技术。

背景技术

正如众所周知那样，以在液晶显示器、等离子显示器、场致发射显示 器(包括面发射显示器)、场致发光显示器、及有机EL显示器等平板显 示器(以下，称为FPD)中使用的玻璃板、在触摸面板中使用的强化玻 璃等为代表的板状体对表面形状位移(翘曲)的品质要求逐渐变得严格是 不争的事实。

这种板状体的翘曲的测定在以往通常是在该板状体静止的状态下进 行，作为这样的静止状态下的测定手法，提出了各种方案或已经实际应用。

具体而言，根据专利文献1，公开了如下的结构：将FPD用的玻璃 基板等被测定构件载置在测定台(测定基座石平台)上进行保持，非接触 地测定被测定构件的表面形状位移的多个气隙扫描仪(air scanner)以规 定的间隔设置，且具备使这些气隙扫描仪沿XY轴方向移动的驱动机构。

另外，根据专利文献2，公开了如下的结构：具备使被输送到辊式输 送机上的板状物停止在该辊式输送机的规定位置而保持一定时间的保持 机构、在该规定位置处配置在板状物的下方而能够升降的框架、配设于该 框架而测定板状物的多个点的高度位置的度盘式指示器等高度测定机构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-139268号公报

专利文献2：日本特开2003-28632号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述的专利文献1公开的手法必须在将被测定构件一张张地载 置于测定台上的状态下，通过多个气隙扫描仪来测定被测定构件的表面形 状位移。因此，用于将被测定构件一张张地载置于测定台上的作业极其烦 杂且费事，并且需要另行具备用于进行该载置作业的装置，存在装置的复 杂化的忧虑。而且，在这样的手法中，若是测定生产后的全部的玻璃板等 被测定构件的话，则测定所需的时间产生浪费，从而导致大幅的生产效率 的下降。

另外，上述的专利文献2公开的手法若不是使输送中的板状物停止在 规定位置并通过框架使度盘式指示器等上升之后，则无法测定该板状物的 表面形状位移。因此，需要使框架在规定的时机上升的机构等，装置的复 杂化不可避免。而且，即使是这样的手法，也与上述同样，若要测定生产 后的全部的玻璃板等被测定构件，则为了测定而需要多余的时间，从而导 致大幅的生产效率的下降。

本发明鉴于上述情况而作出，其技术性课题在于实现进行板状体的翘 曲检查时的表面形状位移的测定所需的装置的简化及其所需的时间的缩 短，并大幅地提高生产效率。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题而创立的本发明的板状体的检查装置的特征在于， 具备输送装置和非接触式的位移仪，所述输送装置以大致水平姿势输送板 状体，所述位移仪测定该位移仪到该板状体的表面的距离，该板状体的翘 曲检查装置构成为，以根据所述输送装置的特性求出的板状体的表面形状 位移相对于输送方向的理想波形为基准预先设定上限波形及下限波形，对 基于所述位移仪测定出的距离而获得的输送中的板状体的表面形状位移 相对于输送方向的实际波形是否收纳在所述上限波形与所述下限波形之 间进行判定。在此，上述的“大致水平姿势”包括完全沿着水平面的姿势， 也包括相对于水平面以例如10°以内倾斜的姿势(以下，相同)。而且， 上述的“波形”并不局限于由连续的曲线构成的波形，也包括由标绘的点 的集合构成的波形(以下，相同)。

根据这样的结构，在通过输送装置输送板状体时，利用非接触式的位 移仪来测定该板状体的表面形状位移，因此无需将板状体载放于平台上， 或者使板状体在输送中途停止而使位移仪升降。由此，能实现板状体的表 面形状位移的测定所需的装置的简化，并且该测定所需的时间缩短而时间 的浪费消失，能够大幅提高生产效率。而且，在板状体的表面形状位移的 合格与否判定中使用的上限波形及下限波形是基于根据输送装置的特性 而求出的板状体的表面形状位移的理想波形来设定的，因此在追加了输送 装置的特性的基础上，进行板状体的表面形状位移的测定及合格与否判 定。详细而言，在板状体被输送期间，根据输送装置的结构要素与板状体 的重量的关系等的不同而该板状体会产生变形，但是在追加了这样的输送 装置的特性引起的板状体的变形的基础上，来决定板状体的表面形状位移 的理想波形以及上限波形及下限波形，并基于该波形来进行板状体的表面 形状位移的测定或其合格与否判定。因此，在实质上忽视了输送装置的特 性引起的输送时的板状体的变形的状态下，进行上述的测定或合格与否判 定，能够可靠地确保它们的准确性。

在这样的结构中，优选的是，所述输送装置具备：进给赋予机构，其 配设在与板状体的输送方向正交的方向上的至少两端部且向该板状体赋 予输送方向上的进给；流体浮起机构，其配设在这些进给赋予机构的相互 之间且非接触地使板状物浮起。

如此一来，能够一边通过进给赋予机构使板状体移动，一边通过流体 浮起机构以稳定的状态进行板状体的表面形状位移的测定。即，在进给赋 予机构使板状体移动期间，流体浮起机构使板状体浮起，因此不会使板状 体受到损伤等而能够维持高品质，并且输送时的板状体不易产生不规则的 变形，从而能够高精度地进行测定及合格与否判定。并且，根据该进给赋 予机构和流体浮起机构的特性来设定上限波形及下限波形，因此如已述那 样能准确地进行板状体的表面形状位移的测定或其合格与否判定。

在以上的结构中，优选的是，所述理想波形是通过一边利用所述输送 装置输送表面成为理想平面或以理想平面为准的平面的板状体，一边利用 所述位移仪测定该位移仪到该板状体的表面的距离而求出的。

如此一来，理想波形作为对于本来表面成为理想平面或以理想平面为 准的平面的板状体，根据输送装置的特性而产生了弯曲等的波形来获得， 因此，以该理想波形为基准而设定的上限波形及下限波形在进行板状体的 合格与否判定方面成为极其优选的波形。需要说明的是，上述的表面成为 理想平面或以理想平面为准的平面的板状体的选定如下进行：在精密平台 等上载置板状体而利用专用的传感器等来测定该板状体的平面度，作为其 结果来找出具有最合格的平面度的板状体(完全没有翘曲或者仅存在不会 成为问题的程度的极小的翘曲的板状体)。

在以上的结构中，优选的是，所述非接触式的位移仪在与所述板状体 的输送方向正交的方向上配置多个，分别与这些位移仪的位置对应地预先 求出所述理想波形，以这些理想波形为基准分别预先设定所述上限波形及 所述下限波形。

如此一来，对于沿着与板状体的输送方向正交的方向(板状体的宽度 方向)配置的多个各位移仪，分别预先设定以理想波形为基准的上限波形 及下限波形，因此在板状体的宽度方向上的多个部位，进行基于各位移仪 的板状体的表面形状位移的测定。由此，遍及板状体的大区域来进行表面 形状位移的测定，从而其测定精度进一步提高。

在以上的结构中，优选的是，各所述位移仪固定设置在板状体的输送 路径的上方。

如此一来，无需另行具备使各位移仪移动的机构，仅输送板状体就能 进行上述规定的测定，因此能进一步促进装置的简化。

在以上的结构中，优选的是，在所述实际波形收纳在所述上限波形与 所述下限波形之间时，将该板状体判定为合格件，在除此以外的情况下， 将该板状体判定为不合格件。

如此一来，板状体为合格件还是不合格件的判别准确且细致地进行， 能实现高性能的板状体的翘曲检查装置。

另外，为了解决上述课题而创立的本发明的板状体的检查方法的特征 在于，该检查方法使用输送装置和非接触式的位移仪，所述输送装置以大 致水平姿势输送板状体，所述位移仪测定该位移仪到该板状体的表面的距 离，预先作出基于所述输送装置的特性的板状体的表面形状位移相对于输 送方向的理想波形，并且，以该理想波形为基准预先设定上限波形及下限 波形，对基于所述位移仪测定出的距离而获得的输送中的板状体的表面形 状位移相对于输送方向的实际波形是否收纳在所述上限波形与所述下限 波形之间进行判定。

该方法的各结构要件与开头叙述的本发明的装置实质上相同，因此起 到与该装置实质上相同的作用效果。

发明效果

如以上那样，根据本发明，实现进行板状体的翘曲检查时的表面形状 位移的测定所需的装置的简化及其所需的时间的缩短化，生产效率大幅提 高。而且，在追加了输送装置的特性的基础上来进行板状体的表面形状位 移的测定及合格与否判定，因此在实质上忽视了基于输送装置的输送时的 板状体的变形的状态下，进行上述的测定或合格与否判定，从而能够适当 地确保它们的准确性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置的概略主要 部分结构的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置的概略主要 部分结构的立体图。

图3是表示本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置的概略主要 部分结构的立体图。

图4是表示本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置的理想波形、 上限波形及下限波形的概略图。

图5是表示本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置的上限波形 及下限波形、实际波形的概略图。

图6是表示本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置的上限波形 及下限波形、实际波形的概略图。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式的板状体的翘曲检查装置(以下，简称 为检查装置)，参照附图进行说明。需要说明的是，在本实施方式中，说 明使用了FPD用的玻璃基板、尤其是液晶显示器用的玻璃基板作为板状 体的情况下的检查装置。

图1例示了本发明的实施方式的检查装置1的概略结构。如该图所示， 检查装置1具备：将玻璃基板2向箭头A方向输送的输送装置3；在玻璃 基板2的输送路径的上方分离设置且沿着与玻璃基板2的输送方向A正 交的方向(以下，称为宽度方向)配置的多个(在图例中为4个)激光位 移仪4。

上述的激光位移仪4分别测定其到玻璃基板2的表面的距离，指向与 玻璃基板2的表面正交的方向而固定设置在一定的位置。激光位移仪4 包括扩散方式、正反射方式，但是考虑到玻璃基板2为透明体的情况，而 优选使用正反射方式的激光位移仪。需要说明的是，也可以取代激光位移 仪4，而使用以光或超声波等为介质的非接触式的位移仪(位移传感器)。 而且，通过该检查装置1检查出的玻璃基板2的输送方向A上的尺寸为 300～3500mm，宽度方向上的尺寸为300～3500mm，板厚为0.1～1.1mm。

输送装置3包括：从下方支承玻璃基板2的宽度方向两端部且对玻璃 基板2赋予进给的进给赋予机构的多个输送辊5；在上述排列成两列的输 送辊5的宽度方向上相互之间的中央区域铺设的作为流体浮起机构的空 气浮起单元6。

这种情况下，在两列的输送辊5的上方不存在激光位移仪4。设为这 样的结构的理由在于，输送辊5稍偏心，因此为了避免玻璃基板2的输送 方向A上的波形受到该偏心的影响。

另外，空气浮起单元6是从遍及于金属制或树脂制的箱体的上表面部 6a的整个区域而形成的未图示的多个贯通孔将空气朝上方吹附的结构， 作为空气源，优选在鼓风机连通有HEPA过滤器的结构或CDA。这种情 况下，作为流体浮起机构，也可以取代空气浮起单元6而使用将不活泼气 体或水等液体朝上方吹附的形式的结构。

需要说明的是，空气浮起单元6中，存在通过将空气向玻璃基板2 的表面吹附并同时使负压作用于玻璃基板2的表面，从而将玻璃基板2 的表面矫正为平坦面的特殊形式的结构，但这样的形式的结构在本发明中 不使用。即，在本发明中，使用的是不利用负压而通过空气的吹附来使玻 璃基板2浮起的空气浮起单元6。

图1例示出对于从上游侧依次输送来的玻璃基板2中的一张玻璃基板 2，使激光位移仪4开始测定到其表面为止的距离的时刻的状态。而且， 图2例示出这一张玻璃基板2一边被输送，一边由激光位移仪4连续测定 到其表面为止的距离的状态。而且，图3例示出对于这一张玻璃基板2， 由激光位移仪4进行的测定结束的时刻的状态。并且，从上游侧依次输送 来的玻璃基板2不停止地进行基于激光位移仪4的测定。

在基于该激光位移仪4的测定中，玻璃基板2一边由输送辊5赋予进 给，一边承受来自空气浮起单元6的空气压，因此在玻璃基板2产生变形， 但是从上游侧依次输送来的玻璃基板2全部在同一条件下承受移动的施 加和空气压。

在此，首先，选择表面成为理想平面或以理想平面为准的平面的最合 格件的玻璃基板2，一边输送该玻璃基板2，一边利用激光位移仪4连续 测定到其表面为止的距离。然后，通过该测定而在该玻璃基板2的输送方 向A上连续选取从激光位移仪4到该玻璃基板2的表面为止的距离，基 于该选取的数据，求出图4所示的玻璃基板2相对于输送方向A的表面 形状的理想波形X0。

即，该理想波形X0是根据由输送辊5和空气浮起单元6构成的输送 装置3的特性而求出的玻璃基板2的表面形状位移相对于输送方向A的 理想的波形。需要说明的是，上述的最合格件的玻璃基板2的选择如下进 行：在精密平台等之上依次载置玻璃基板，测定这些玻璃基板的表面的平 面度，找到具有可认为最合格的表面特性的玻璃基板，并将其选择作为最 合格件的玻璃基板。

并且，在图4中，使上述的理想波形X0上下地平行移动，设定上限 波形X1和下限波形X2。通过反复实验等发现了该上限波形X1和下限波 形X2在与理想波形X0的关系中，若收纳在这两波形X1、X2的范围内， 则成为在进行膜形成等方面不会产生问题的程度的玻璃基板2的表面形 状位移。需要说明的是，图4中，纵轴表示激光位移仪4的位置为零时的 高度，横轴表示玻璃基板2的输送方向A上的位置。以这样的理想波形 X0为基准的上限波形X1及下限波形X2对应于多个激光位移仪4而分别 设定多个。

这样一来，在设定了玻璃基板2的表面形状位移的上限波形X1和下 限波形X2之后，由输送装置3从上游侧依次输送来的玻璃基板2一张张 地从图1所示的状态经由图2所示的状态到达图3所示的状态，通过激光 位移仪4连续选取到玻璃基板2的表面为止的距离。

由此，如图5所示，输送中的玻璃基板2的表面形状位移相对于输送 方向A的实际波形X3收纳在上限波形X1与下限波形X2之间的情况下， 该玻璃基板2判定为合格件。这种情况下，上限波形X1及下限波形X2 对应于多个激光位移仪4而设定多个，并且实际波形X3也同样地得到多 个。因此，全部的实际波形X3收纳在对应于它们的全部的上限波形X1 与下限波形X2之间的情况下，将该玻璃基板2判定为合格件。

另一方面，如图6所示，输送中的玻璃基板2的表面形状位移相对于 输送方向A的实际波形X4从上限波形X1与下限波形X2之间脱离的情 况下(在图例中，从上限波形X1及下限波形X2这双方脱离，但也包括 仅从任一方脱离的情况)，该玻璃基板2判定为不合格件。这种情况下， 即使是多个得到的实际波形X4中的任一个从对应于此的上限波形X1与 下限波形X2之间脱离的情况下，该玻璃基板2也判定为不合格件。

需要说明的是，在以上的结构中，检测用于得到实际波形X3、X4 的测定开始及测定结束的传感器优选另行设置，但也可以沿用激光位移仪 4的信号。而且，为了通过多个激光位移仪4得到实际波形X3、X4，可 以经由定序装置、或通过计算机直接取得，但是为了无时间延迟地同步取 得来自多个激光位移仪4的数据，优选经由数据记录装置取得。

这种情况下，在获得的实际波形X3、X4中的始端和终端，由于激光 位移仪4的测定位置的偏差的影响、玻璃基板2的输送方向A上的端面 的影响、空气浮起单元6的影响等而存在包含无效的数据的情况。因此， 优选删除事先设定的范围或个数的数据、或者利用计算机等自动地删除实 际波形的上升或下降来进行排除。

需要说明的是，在以上的实施方式中，进给赋予机构由多个输送辊5 构成，但也可以将其取代而利用输送带等构成进给赋予机构。而且，在上 述实施方式中，以FPD用的玻璃基板(尤其是液晶显示器用的玻璃基板) 2为测定对象，但也可以将在除此以外的用途中使用的玻璃板等板状体或 强化玻璃板等作为测定对象。

符号说明

1  板状体的翘曲检查装置

2  玻璃基板(板状体)

3  输送装置

4  激光位移仪(非接触式的位移仪)

5  输送辊(进给赋予机构)

6  空气浮起单元(流体浮起单元)

X0 理想波形

X1 上限波形

X2 下限波形

X3 实际波形

X4 实际波形