第6世代以降第10世代までのガラス基板の大型化に対応して、従来のカセット搬送から、ガラス基板を1枚ずつ搬送する枚葉搬送が主体となりました。
枚葉搬送化においては、信頼性、タクトの短縮、高速化、クリーン度の確保、省スペース性、コストダウンなど様々な要求が有ります。
ガラス基板のインライン枚葉搬送システムの構築にご検討下さい。
ワイヤーカセットステーション
ガラス基板を複数枚収納したワイヤーカセットから、コンベアまたはローダー・アンローダーにガラス基板を1枚ずつ供給、またはコンベアやローダーからのガラス基板をワイヤーカセットに格納します。2006年にワイヤーカセットが世界で初めて本格的に採用された工場で、当社のシステムが採用されました。以後、エクスチェンジャー、バッファなど様々な形で枚葉搬送の要のシステムとして採用されています。当システムは磁気式非接触駆動伝達機構を採用し、発塵を抑えています。
高速枚葉ローラーコンベア
エア浮上式水平搬送コンベア
当社はエア浮上搬送設備の1号機を1998年に大手メーカーに納入するなど、古くからの実績が有ります。大型ガラス基板高速搬送システムとして、第10世代ガラス基板まで対応します。
特徴
微傾斜エア浮上コンベア
複数サイズ混流枚葉搬送に最適なシステムです。従来、液晶用の薄いガラス基板の混流搬送はかなりのコストアップになっていましたが、微傾斜エア浮上搬送の採用により、大幅なコストダウンと高速化が可能になりました。
特徴
精密エア浮上コンベア
検査、加工時などにガラス基板の浮上高さをミクロン単位にコントロールする必要が有る場合に用います。
ローラー駆動の場合には点接触の為、ガラス基板の変形が大きくなりますが、エア浮上だとガラス基板の変形が少なく、精密な検査・加工が可能です。
高速枚葉リフター
フロア間搬送、パスライン間の搬送などに使われる昇降装置です。従来、搬送距離が長く、タクト短縮のネック工程でしたが、90m/minの高速昇降(更なる高速化についても検討中)により問題を解決しました。
特徴
アレイ工程
特徴
セル工程
ガラス基板箱詰め装置、スタッキングマシーン
ガラス基板出荷ライン
液晶テレビ(LCD)、ノートパソコン、スマートフォンなどの平面ディスプレイ(FPD)を初め、薄膜太陽電池、有機EL(OLED)照明など様々な平面状光学素子を作る元になる板ガラスのことです。窓ガラスなどに使われる板ガラスとは成分が異なっています。また、液晶用と有機EL用、太陽電池用でも成分が異なります。
ガラス基板の製法としては、通常の窓ガラスと同じように溶融したガラスを水平に取り出すフロート法と、垂直方向に下に取り出すフュージョン法があります。
このようにして作られた、ガラス板を顧客仕様に合わせて切断したものをマザーガラスといいます。
このガラスは、フロート法で製造されたガラスは表面研磨などの後処理をされます。フュージョン法では研磨は不要です。マザーガラスは所定のサイズに切断され出荷のために箱詰めされます。ガラス基板を箱に詰める装置をパッカー、パネルに積む装置をスタッキングマシーンといいます。ガラスの厚さは、液晶用で0.7~0.5mm程度、携帯電話用では0.5~0.4mm程度になっています。汚れや、傷は製品の欠陥になるため、保持できる部分は限定されます。このため、ガラス基板のサイズが大きくなると、取り扱いの困難さが増大します。また、輸送時の破損を防ぐためにも梱包形態が重要になります。5世代程度(下記表参照)までのガラス基板は、隙間を開けて箱詰めされましたが、6世代以降の大型ガラス基板はガラスとガラスの間に紙やフィルムなどの合紙を入れて、ガラスに傷が着かない様にしながら重ねて傾斜したパレットに積みます。このため、パッカーやスタッキングマシーンには大型の多関節ロボットや専用のユニットを使用します。
パネルメーカーなどでこの箱やパレットからガラス基板を取り出します。取り出された、ガラス基板は、カセットといわれる容器に入れられます。第6世代以降のカセットは主として多数のワイヤーを張ってガラス基板を支えるワイヤーカセットが使われます。このカセットの状態で製造ラインに供給されます。このカセットからガラス基板を1枚づつとりだし、処理装置に供給するとともに、処理したガラス基板を取り出す装置をローダー・アンローダーといいます。この装置には双腕型のロボットが使われ、処理装置からの取り出しと、供給を続けて行います。
ガラス基板用のマザーガラスのサイズが年々大きくなっています。
これは、使われる用途が、電卓から、パソコン、テレビ用になり、さらに現在はテレビ用の最大サイズが100インチを越えるなど、
だんだん大きくなるとともに、コストダウンのために1枚のマザーガラスから取れる製品の数を増やすためです。
このマザーガラスのサイズは世代という表現で、大体の大きさを表しています。
下記に大体の大きさの変遷を示します(TFT液晶用ガラス基板の場合)。
第1世代 | 300×400 | |
---|---|---|
第2世代 | 400×500 | 1996年ごろから |
第3世代 | 550×650 | 1998年ごろから |
第4世代 | 680×880 または 730×920 | 2000年から |
第5世代 | 1000×1200 または 1100×1300 | 2002年から |
第6世代 | 1500×1800 | 2003年から |
第7世代 | 1900×2200 | 2005年から |
第8世代 | 2200×2400 | 2006年から |
第9世代 | 2400×2800? | 現状計画なし? |
第10世代 | 2850×3050 | 2009年から |
第11世代 | 検討中 |
2020年現在、スマホ用テレビ用とも画面の大型化・低価格化が進行したため、8.5世代(2500×2200)と10.5世代(2940×3370等)ガラス基板で製造されるようになってきています。10世代以降になると、1枚ごとの間隔を広くする広くする必要があることから、比較的枚数の少ないカセットが用いられています。また、1枚ごとに搬送する枚葉搬送も用いられます。
当社では、枚葉搬送のための、エア浮上搬送コンベア、高速リフターを開発しています。
また、10世代以降では装置が大きくなりすぎ分割しなければ道路輸送ができないなどさまざまな問題があります。
近年、液晶パネルの日本での生産はコスト的に合わないため、次第に中国での生産に移り、現状では中国が世界最大の生産国になっています。中国では、主に8.5世代と10.5世代の最新の工場が多数稼動し、更に建設も続いています。一方、日本国内では、液晶分野は韓国・中国との価格競争に負け新規の設備投資は困難になってきています。
有機EL(OLED)パネルについては、韓国サムスン社が先行していましたが、アップル社がサムスン社の有機ELパネルを採用したため、中国を中心とした各社で有機ELパネルの生産が始まりました。現在は主にG6ハーフ(925×1500)サイズの、多数のラインが中国で稼働しています。日本は有機ELについては遅れているのが現状です。有機ELについては、画面を曲げられるようにするために、基板としてフィルムを使うものが販売されています。また、0.2mm以下の薄いガラス基板はある程度曲げることも可能なので、これを使ったパネルも検討されています。