(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上基板と環状に形成したシール剤のループの内側に液晶を滴下した下基板とを夫々基板貼合装置に搬送する前に、ローラコンベア上を上向きにして搬送される該上基板を上下反転させる基板反転装置において、
架台上に上向きで搬送されてきた該上基板を上向きの状態でローラコンベアから受け取り保持する複数の指部を備えたウォーキングビームを備え、
該ウォーキングビームは、一端側に上下移動部材が、他端側に水平移動部が夫々設けられ、該架台上に設けられた移動用柱に沿って該上下移動部材が上下に移動するとともに、
該水平移動部がリニアガイドに沿って水平方向に移動する構成としたことを特徴とする基板反転装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板反転装置において、
前記ウォーキングビームの複数の指部夫々に、前記上基板を吸着保持する複数の真空吸着パッドが設けられており、
該真空吸着パッドは前記指部の面より所定の高さの足部を備えていることを特徴とする基板反転装置。
【請求項３】
基板貼合装置で上基板と下基板とを夫々上テーブルと下テーブルに保持して貼り合わせを行なう前に、上向きにローラコンベア上を搬送されて来た該上基板を上下反転させる基板反転装置において、
連結部が設けられた回転腕が反転機構を構成し、
該上基板を上向きに保持して該ローラコンベア上を搬送されてきた搬送パレットの連結機構を該回転腕の連結部に回動可能に連結し、該回転腕を半回転させて該搬送パレットとこれに保持された該上基板とを上下反転させる構成としたことを特徴とする基板反転装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板反転装置において、
前記搬送パレットを反転させるとき、前記搬送パレットと前記回転腕の連結部との間で前記搬送パレットが回動できるように構成したことを特徴とする基板反転装置。
【請求項５】
ローラコンベア上を上向きに搬送されてきた基板を反転させる基板反転方法において、
前記基板を上向きに保持して前記ローラコンベア上を搬送されてきた搬送パレットの連結機構を回転腕の連結部に回動可能に連結し、該回転腕を半回転させて該搬送パレットとこれに保持された前記基板とを上下反転させること特徴とする基板反転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶基板などの基板貼合システムに係り、特に、上下基板をローラコンベアで搬送する場合に、貼合装置に上基板を受け渡す際に上基板を反転させて貼合装置に搬入できるようにした基板反転装置及び基板反転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造には、透明電極や薄膜トランジスタアレイを設けた２枚のガラス基板を数μｍ程度の極めて接近した間隔をもって、基板の周縁部に設けた接着剤（以下、シール剤ともいう）で貼り合わせ（以下、貼合後の基板を液晶パネルという）、それによって形成される空間に液晶を封止する工程がある。
【０００３】
この液晶の封止を行なうには、液晶を滴下した下基板に対して、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）またはカラーフィルタなどが形成された上基板のＴＦＴまたはカラーフィルタなどが形成された面を対向させて貼り合わせを行なうようにしている。
【０００４】
ところで、上基板を貼合装置まで搬送する場合、ＴＦＴまたはカラーフィルタの形成面を上向きにして、ローラコンベアを用いて搬送する場合がある。この場合、貼合装置に搬入するときは、上基板を反転させる必要がある。
【０００５】
従来、電子部品を実装する基板を保持して、１８０度回転して反転する装置が知られており、この装置では、基板を保持したフレームの中央部を回転させて反転する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、ＵＶ（紫外線）照射して基板間のシール剤を硬化するために、貼り合わせ後のパネルを反転してＵＶ光を照射するための反転装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−４８５５４号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載の装置では、基板をフレームで挟んで保持し、そのフレームの中央部を１８０度回転させて、基板を反転する構造となっている。
【０００９】
同じく特許文献２に記載の装置では、液晶パネルに貼合後にシール剤が硬化していない状態で反転させるために、両パネル間を押し圧した状態で反転するようにしている。この反転方法でも、特許文献１に記載の装置と同様、空中で基板を１８０度回転させる方法を用いている。このため、この方式でパネルを組み立てる前(貼り合わせの前)の状態で基板を反転させると、周囲の空気を乱して搬送ラインなどに落ちている粉塵を舞い上げ、その粉塵が液晶パネル内に入り込み、パネルの動作不良や画質低下の要因となる。
【００１０】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、上基板を反転させる際に粉塵などの舞い上がりを極力抑制するようにした基板反転装置とそれを用いた液晶パネル貼合システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、上基板と環状に形成したシール剤の内側に液晶を滴下した下基板とを夫々基板貼合装置に搬送する前に、ローラコンベア上を上向きにして搬送される上基板を上下反転させる基板反転装置であって、架台上に上向きで搬送されてきた上基板を上向きの状態でローラコンベアから受け取り保持する複数の指部を備えたウォーキングビームを備え、ウォーキングビームは、一端側に上下移動部材が、他端側に水平移動部が夫々設けられ、架台上に設けられた移動用柱に沿って上下移動部材が上下に移動するとともに、水平移動部がリニアガイドに沿って水平方向に移動する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、ウォーキングビームの複数の指部夫々に、上基板を吸着保持する複数の真空吸着パッドが設けられており、真空吸着パッドは指部の面より所定の高さの足部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、基板貼合装置で上基板と下基板とを夫々上テーブルと下テーブルに保持して貼り合わせを行なう前に、上向きにローラコンベア上を搬送されて来た該上基板を上下反転させる基板反転装置であって、連結部が設けられた回転腕が反転機構を構成し、該上基板を上向きに保持して該ローラコンベア上を搬送されてきた搬送パレットの連結機構を該回転腕の連結部に回動可能に連結し、該回転腕を半回転させて該搬送パレットとこれに保持された該上基板とを上下反転させる構成としたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、搬送パレットを反転させるとき、搬送パレットと回転腕の連結部との間で搬送パレットが回動できるように構成したことを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、ローラコンベア上を上向きに搬送されてきた基板を反転させる基板反転方法において、前記基板を上向きに保持して前記ローラコンベア上を搬送されてきた搬送パレットの連結機構を回転腕の連結部に回動可能に連結し、該回転腕を半回転させて該搬送パレットとこれに保持された前記基板とを上下反転させること特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、反転時に基板が円弧を描いて１８０度反転させずに、基板の一端部を垂直状態とし、他端部を水平移動する動作の反転を行なうようにしたために、基板の上下反転時に描く移動軌跡の面積を最小にでき、基板の上下反転によって発生する空気の掻き揚げ面積が少なくなり、塵埃の発生を極力小さくできるし、また、装置の大型化を抑制できる。即ち、本発明による基板反転装置を用いるシステムにおいて、塵埃が他の装置に落下して、貼り合わされた液晶パネルの精度が低下することを防止でき、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による基板反転装置及び基板反転方法を用いた液晶パネル組立システムの全体配置を示す平面図である。
【図２】図１における第１の搬送ライン５の一部と検出センサの配置などの一具体例を示す概略構成図である。
【図３】図１における本発明による基板反転装置及び基板反転方法の第１の実施形態を示す構成図である。
【図４】図１における本発明による基板反転装置及び基板反転方法の第２の実施形態を示す構成図である。
【図５】図１における基板貼合装置での前処理室からの基板搬入及び後処理室への基板搬出動作の一具体例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
図１には本発明による基板反転装置及び基板反転方法を用いた液晶パネル組立システムの全体配置を示す平面図であって、１は下基板、２は上基板、３は基板搬入ロボット、４は整列機構、５は第１の搬送ライン（インライン）、６は第２の搬送ライン（サイドライン）、７はペースト塗布機（シールディスペンサ）、８は短絡用電極形成用塗布機、９は液晶滴下装置、１０は第１の検出室、１１は基板反転装置、１２は移載室、１３はロボットハンド、１４は前処理室、１５は基板貼合室（真空チャンバ）、１６は後処理室、１７は紫外線照射室、１８は第２の検査室（パネル検査室）、１９は貼合基板（液晶パネル）、２０は第３の搬送ラインである。
【００２２】
同図において、ＴＦＴなどが形成された下基板１が搬送される第１搬送ライン(インライン)５と、第１搬送ライン５と平行に、カラーフィルタが形成された上基板２が搬送される第２搬送ライン(サイドライン)６とが設けてある。洗浄された上基板２及び下基板１が搬送される第１搬送ライン５及び第２搬送ライン６は、ローラコンベアまたはベルトコンベアで構成されている。なお、ＴＦＴが形成された基板を上基板２とし、カラーフィルタが形成された基板を下基板１としてもよい。これら上下基板は、処理された面（下基板１はＴＦＴなどが形成された面、上基板２はカラーフィルタなどが形成された面）を上向きにしてローラコンベアまたはベルトコンベア上を夫々搬送される。以下では、搬送装置しては、ローラコンベアを例にして説明するが、ローラコンベアをベルトコンベアに置き換えてもよいことは言うまでもない。
【００２３】
第１搬送ライン５の手前には、洗浄された下基板１をこのシステムに搬入する基板搬入ロボット３と、基板搬入ロボット３から下基板１を整列させるための整列機構４が設けられている。整列機構４から第１搬送ライン５に下基板１が受け渡され、第１の搬送ライン５上を下基板１が貼合面を上にして矢印方向に移動する。この第１の搬送ライン５の途中には、下基板１上にシール剤（接着剤）を環状（閉じたループ状）に塗布するペースト塗布機７が設けられている。このペースト塗布機７の下流側に、導電性ペーストをスポット的に塗布する短絡用電極形成用塗布機８が直列に配置されている。
【００２４】
なお、図示していないが、各装置には、基板を保持するテーブルが設けられており、ローラコンベアで搬送されてきた下基板１をこのテーブル面上に受け取る構成となっている。このために、テーブルの部分では、ローラコンベアがテーブルを挟んで設置されており、かつ、上下に移動できる構成としてある。ここで、ローラコンベアを上下動させる代わりに、テーブルを上下させて基板を受け取るようにすることも可能である。以下の説明では、テーブルを上下動させる方式で説明する。
【００２５】
さらに、短絡用電極形成用塗布機８の下流側には、上記のように環状に塗布されたシール剤のループ内に液晶を所望量滴下する液晶滴下装置９が配置されている。この液晶滴下装置９の下流側には、塗布されたシール剤や滴下された液晶材などの状態を検査する第１検査装置１０が配置されている。第１検査装置１０でシール剤の塗布状況や液晶の滴下状態が検査された下基板１は、移載室１２に設けられたロボットハンド１３により、前処理室１４からパネル検査室１８へと設けた第３の搬送ライン２０に受け渡される。第３の搬送ライン２０も、ローラコンベアで形成されている。第３の搬送ライン２０により、まず、下基板１が基板搬入側の前処理室１４内に搬入される。この前処理室１４には、基板搬入側（移載室１２側）と基板搬出側（基板貼合室１５側）にゲートバルブが設けられている。移載室１２側から下基板１を搬入するために、ローラコンベアを伸縮するコンベア伸縮機構が前処理室１４に設けられている。このゲートバルブが開いているときには、このコンベア伸縮機構により、前処理室１４から移載室１２にローラコンベアが伸ばされて移載室１２のローラコンベアに接続されている。前処理室１４に下基板１が搬入されると、コンベア伸縮機構が動作してゲートバルブが閉じることができるように、前処理室内１４にローラコンベアが縮められる。同様に、前処理室１４に設けたコンベア伸縮機構は、基板貼合室１５側にもローラコンベアを伸縮させることができるように構成されている。
【００２６】
さらに、第２の搬送ライン６を搬送されてきた上基板２が、基板反転装置１１で表裏反転された後、移載室１２に設けたロボットハンド１３により、前処理室１４内に搬入される。即ち、移載室１２の部分で第１の搬送ライン５と第２搬送ラインとが合流されて、第３の搬送ラインに接続される。第１の搬送ライン５と第３の搬送ラインとは、略一直線状に連結されている。
【００２７】
前処理室１４にも、上基板２を保持して基板貼合室１５に搬入するロボットハンド（図示せず）と、下基板１を搬送するローラコンベア（図示せず）とが設けられている。
【００２８】
上下両基板が前処理室１４に搬入されると、前処理室１４の基板搬入側の入り口に設けられたゲートバルブ（図示せず）が閉じられ、図示しない真空ポンプを駆動して前処理室１４内は所定の真空度（１５０Torr程度：以下、これを半真空という）になるまで排気される。このとき、前処理室１４と基板貼合室１５との間のゲートバルブは閉じられている。前処理室１４内が半真空の状態になると、基板貼合室１５との間のゲートバルブが開かれて、前処理室１４から基板貼合室１５内に上下基板が搬入される。このとき、基板貼合室１５内は半真空状態となっている。この前処理室１４には、下基板１を受け取って基板貼合室１５の下テーブルに搬送するローラコンベア２０と、上基板２を受け取って基板貼合室１５の上テーブル(加圧版)に搬送するロボットハンドが設けられている。このとき、前処理室１４からコンベア伸縮機構によりローラコンベアがゲートバルブを跨ぐように伸ばされて基板貼合室１５のローラコンベアに接続され、下基板１はこのローラコンベア上を移動して基板貼合室１５での貼合装置の下テーブルに受け渡される。
【００２９】
上下両基板のこの貼合装置への受渡しが終了し、上下両テーブルに上下基板が夫々保持されると、ゲートバルブが閉じられ、図示しない真空ポンプを駆動して基板貼合室１５内は高真空（約５×１０-3Torr）に排気される。その後、上下両基板の位置合わせを行ないながら、上テーブルを降下させて上基板２の下基板１への貼り合わせを実行する。この貼り合わせが終了すると、貼り合わされた基板（液晶パネル）１９は下テーブルからローラコンベア２０に受け渡される。その後、基板貼合室１５内に空気が導入されて半真空状態に戻され、基板貼合室１５と後処理室１６との間のゲートバルブ（図示せず）が開放される。このとき、後処理室１６は半真空の状態となっている。
【００３０】
なお、後処理室１６にも、コンベア伸縮機構が設けられており、基板貼合室１５と後処理室１６との間のゲートバルブが開くと、後処理室１６から基板貼合室１５に、コンベア伸縮機構により、ローラコンベアが伸ばされて基板貼合室１５のローラコンベアに接続できる構成となっている。そして、ローラコンベア上を上下両基板が貼り合わされてなる液晶パネルが搬送されて処理室１６に搬入される。後処理室１６に貼り合わされた液晶パネル１９が搬入されると、ローラコンベアは後処理室１６内に縮められ、基板貼合室１５と後処理室１６との間のゲートバルブが閉じられる。ゲートバルブが閉じると、後処理室１６内に大気を導入して半真空状態から大気状態に戻す。後処理室１６内が大気状態になると、後処理室１６と紫外線照射室１７との間のゲートバルブが開放される。ゲートバルブが開くと、後処理室１６に設けられているコンベア伸縮機構（図示せず）により、後処理室１６からのローラコンベアが紫外線照射室１７側に伸ばされて紫外線照射室１７のローラコンベアと接続される。そして、かかるローラコンベア上を後処理室１６から紫外線照射室１７に貼り合わされた基板が搬入され、そこで貼り合わされた基板のシール剤に紫外線光（ＵＶ光）が照射されてシール剤を硬化させる。シール剤の硬化が完了すると、ローラコンベア上を液晶パネル１９が搬送され、パネル検査室１８に搬入されてその検査が行なわれる。
【００３１】
このように、各処理室１４〜１８をほぼ直線状に並べて、一部にロボットハンドを用いているが、ほぼ全体に基板の搬送にローラコンベアを用いる構成としたため、装置の設置面積を最小限に抑制することができる。
【００３２】
図２に図１における第１の搬送ライン５の一部と検出センサの配置などの一具体例を示す概略構成図であって、同図（ａ）は下基板１が正常な姿勢で搬送されている状態を、同図（ｂ）は下基板が回転した（傾いた）状態で搬送されている状態を夫々示しており、３０ａ，３０ｂは動力伝達軸、３１ａ，３１ｂはローラ、３２ａ，３２ｂは基板検出センサ、３３ａ，３３ｂは駆動モータであって、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００３３】
一般に、基板をローラコンベア上で搬送すると、ローラコンベア上に載せる際やローラコンベアを急停止する際、搬送方向に対して基板が回転して傾く場合がある。ここでは、その傾きを補正するための構成と方法を説明する。
【００３４】
図２（ａ），（ｂ）において、夫々のローラコンベアには、その左右に夫々複数のローラ３１ａ，３１ｂが配置され、夫々左右のローラ３１ａ，３１ｂを駆動するための駆動モータ３３ａ，３３ｂに動力伝達軸３０ａ，３０ｂを介して接続されている。このローラ３１ａ，３１ｂ上に下基板１が載置されて、駆動モータ３３ａ，３３ｂでローラ３１ａ，３１ｂを駆動することにより、下基板１が矢印方向に搬送される。
【００３５】
かかる第１の搬送ライン５には、基板搬送方向に対して直角方向（左右）に、下基板１の左右両辺部の先端部の通過を検出するための基板検出センサ３２ａ，３２ｂが間隔を開けて配置されている。下基板１がペースト塗布機７（図１）の基板載置テーブル（図示せず）の手前に搬送されてくると、この第１の搬送ライン５に設置されている基板検出センサ３２ａ，３２ｂによってこの下基板１の両辺部の先端部が検出される。左右夫々の側に設けた基板検出センサ３２ａ，３２ｂのうちのいずれか一方が下基板１の先端部を検出すると、検出した側の駆動モータ３３ａまたは３３ｂを停止させるように、図示しない制御手段が制御する。図２（ａ）に示すように、基板検出センサ３２ａ，３２ｂがが同時にした基板１の夫々の辺部の尖端部を検出したときには、制御手段は下基板１が正しい状態で搬送されてきたものと判定し、駆動モータ３３ａ，３３ｂをそのまま回転駆動して下基板１を搬送させる。
【００３６】
下基板１が、図２（ｂ）に示すように、進行方向からみて（以下、同様）反時計方向に回転して（傾いて）いると（即ち、下基板１の左辺部側が右辺部側よりも遅れて搬送されていると）、左右側に配置された基板検出センサ３２ａ，３２ｂが同時に下基板１を検出せずにその検出に時間差が生ずる。下基板１が図２（ｂ）に示すように傾いている場合、基板検出センサ３２ｂが最初に下基板１を検出し、基板検出センサ３２ｂ側のローラコンベアを駆動している駆動モータ３３ｂが停止される。このとき、下基板１の左辺部側の先端部を検出していない基板検出センサ３２ａ側の駆動モータ３３ａは回転し続ける。このため、下基板１の片側は移動状態を保持していることになる。このように傾きを有する下基板１は、基板検出センサ３２ａが下基板１を検出すると、検出側の駆動モータ３３ａが停止される。この動作により、下基板１は、駆動モータが回転している側は停止している側と略同じ位置になり、傾きが補正される。
【００３７】
なお、図示していない制御手段は、左右に設けた基板検出センサ３２ａ，３２ｂの検出の時間差を求めて、下基板１の回転（傾き）状態を知るとともに、左右のローラコンベアを駆動する左右両駆動モータ３３ａ，３３ｂを逆転して、再度下基板１を検出前の所定位置に戻す。その後、再度両駆動モータ３３ａ，３３ｂを駆動してローラコンベアを搬送方向に回転させて、下基板１を矢印の搬送方向に移動させることにより、両方の基板検出センサ３２ａ，３２ｂが略同時に下基板１の両辺部の先端部を検出することにより、傾きがなくなったことを確認することができる。傾きが充分に補正されていない場合には、上記の動作を繰り返して補正して、駆動モータ３３ａ，３３ｂの停止処理を行なうとともに基板検出センサ３２ａ，３２ｂの検出時間差を求める。この検出時間差が所定の範囲にあることを制御手段が判断した場合には、下基板１が正常の状態で搬送されていると認識し、塗布テーブルの下まで下基板１を搬送し、そこで停止させる。
【００３８】
ペースト塗布機７に設けている基板載置テーブルは上下移動可能に構成されており、この基板載置テーブルを上昇させることにより、下基板１をローラコンベアからこの基板載置テーブル上に受け取る構成となっている。即ち、ローラコンベアは基板載置テーブルを挟んで左右両側に配置されており、基板載置テーブルを上昇させることによって下基板１をこの基板載置テーブル上に受け取る構成となっている。なお、下基板１の幅との関係から、ローラコンベアがテーブル幅より狭く構成しなければならない場合には、基板載置テーブルにローラコンベアを収納する溝を設けて、ローラコンベアを溝内に収納してもよい。
【００３９】
このように、第１の搬送ライン５の途中に基板検出センサ３２ａ，３２ｂを下基板１の幅方向である左右方向に配置し、基板検出センサ３２ａ，３２ｂの検出結果に応じて検出側の駆動モータ３３ａまたは３３ｂを停止させるとともに、基板検出センサ３２ａ，３２ｂの検出時間差を求める。これにより、下基板１の傾き状態を検出して、基板検出センサ３２ａ，３２ｂの検出結果が所定範囲になるまで下基板１の検出と、先に検出した側のローラコンベアの停止を繰り返すことにより、下基板１の傾きの補正を行なうようにしている。これにより、下基板１の傾き補正のために、テーブルを別設する必要がなくなり、処理時間も短縮できる。また、ロボットハンドも設ける必要もなく、システムの大型化を抑制できる。第１の搬送ライン５のローラコンベアは、各装置間で同様の位置合わせ制御が実行される。
【００４０】
なお、上記の方法では、ローラコンベアを逆転駆動して、下基板１を所定位置まで戻してその左右両辺部の先端部の検出を繰り返すことにより、下基板１の傾き補正を行なうようにしたが、検出時間の差と補正量との関係を予め求めておき、その関係を記憶して置いて、検出時間差に応じて一方側の駆動モータ３３ａまたは３３ｂを駆動制御して補正することも可能である。このように、第１の搬送ライン５での搬送コンベア上で下基板１の位置補正を行なうために、テーブル上に載置した下基板１の位置合わせを行なう必要が無くなり、基板貼合室１５で基板載置テーブル上に載置した際の位置合わせ時間を短縮できるとともに、夫々の装置でのテーブル上での作業精度が向上する。
【００４１】
また、以上は下基板１を用いて説明したが、上基板２に関しても、同様に補正を行なうことができる。
【００４２】
また、各装置に設けてある各テーブルには、基板１，２の停止位置を規定するために、基板位置決め機構を備えている。この位置決め機構は、基板搬送方向に対して、直角方向に基板１，２の両端部側の進行を規定する上下動する２本の規制ピンで構成されている。下基板１がローラコンベア上を装置内に搬送されてくると、この規制ピンを、下基板１の移動を停止させるように、ローラコンベア上の下基板１の位置より高い位置になるまで突出させるものである。
【００４３】
図３は図１における本発明による基板反転装置１１とその基板反転方法の第１の実施形態を示す構成図であって、同図（ａ）はこの第１の実施形態の全体構成を示す概略構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるウォーキングビームを示す構成図であって、４０は架台、４１は移動用柱、４２はウォーキングビーム、４３は水平移動部、４４は上下移動部材、４５は指部、４６は真空吸着パッドである。
【００４４】
第２の搬送ライン６を形成しているローラコンベア上に、カラーフィルタ形成面を上向きにして、上基板２が載置されて基板反転装置１１に搬送してくる。基板反転装置１１の反転機構部に設けられているローラコンベアは、上下動できるように構成されている。
【００４５】
図３（ａ）において、この基板反転装置１１には、架台４０上に上基板２の搬送方向に対して直角(幅)方向に伸びた複数の指部４５（図３（ｂ））を備えたウォーキングビーム４２などからなる反転機構が設けられている。
【００４６】
ウォーキングビーム４２は、図３（ｂ）に示すように、回転軸に複数の指部４５を設けた構成をなしており、これら指部４５には、上基板２を吸着する複数の真空吸着パッド４６が指部４５の面によりも所定の高さで設けられている。真空吸着パッド４６には、図示を省略するが、負圧を供給する負圧源からの配管が接続されている。
【００４７】
この反転機構は、図３（ａ）に示すように、ウォーキングビーム４２の指部４５に、真空吸着パッド４６により、上基板２を吸着保持して、ウォーキングビーム４２の一端側の上下移動部材４４を持ち上げて垂直方向へ移動させ、他端側の水平移動部材４３を基板搬送方向に架台４０の一方の辺側から他方の辺側に移動させることにより、上基板２を上下反転させるようにした構成となっている。
【００４８】
ここで、ウォーキングビーム４２の指部４５は、反転機構部に設けられているローラコンベアのローラとローラとの間に設置されている。架台４０の基板搬送方向の略中央部であって、上基板２の端部側には、ウォーキングビーム４２の一端側の上下移動部材４４を上昇降下させるための移動用柱４１が設けられている。移動用柱４１の部分には、ウォーキングビーム４２の一端部側に設けられた上下移動部材４４を上下動させるための駆動モータ（図示せず）が設けられている。この駆動モータにより、上下移動部材４４が移動用柱４１に沿って上下に移動する構成となっている。また、図示しないが、上下移動部材４４はカウンタウェイトにロープで接続されており、駆動モータの駆動力を低減させている。ウォーキングビーム４２の他端側の水平移動部材４３には、リニアガイド上を移動し易いようにする転がり機構を備えている。
【００４９】
この第１の実施形態の基板反転装置１１の動作について説明する。
【００５０】
まず、基板反転装置１１上に上基板２が到着すると、ローラコンベアを停止して、ローラコンベアを下方向へ移動させる。ローラコンベアを降下させることにより、ローラとローラとの間に備えられたウォーキングビーム４２の指部４５上に上基板２が受け渡される。指部４５上に受け渡された上基板２は、指部４５に設けられている真空吸着パッド４６により、真空吸着されて保持する。上基板２が吸着保持されると、ウォーキングビーム４２の一端側の上下移動部材４４が移動用柱４１に沿って上昇し、これと同時に、ウォーキングビーム４２の他端側の水平移動部材４３がリニアガイドに沿って水平方向に移動する。そして、上下移動部材４４が最高点に達する前に、水平移動部材４３が水平方向に所定の速度で移動するようにして移動用柱４１の中心を通過してその反対側に移動できるようにしている。
【００５１】
なお、水平移動部材４３に駆動用モータを設けておいて、その回転力を水平移動部材４３に与えて水平方向に駆動する構成としてもよい。
【００５２】
ウォーキングビーム４２が垂直状態になると、上下移動部材４４の上昇を降下方向に変更制御する。以上の動作をさせることにより、上基板２を上下反転させることができる。
【００５３】
水平移動部材４３が移動用柱４１の反対側に移動してウォーキングビーム４２が水平状態となり、上基板２が上下反転した状態になると、この基板反転装置１１の次の移載室１２のロボットハンド１３（図１）をウォーキングビーム４２の指部４５からずらした位置まで伸ばして、ロボットハンド側の指部に設けた真空吸着パッドで上基板２を吸着保持する。これにより、上基板２が基板反転装置１１のウォーキングビーム４２から移載室１２のロボットハンド１３に受け渡される。
【００５４】
このように、この基板反転装置１１では、上基板２の一端側を上下移動させ、他端を水平移動させるようにするため、上基板２がウォーキングビーム４２の上下移動部材４４を頂点として、この頂点を中心に略半扇型に近い形で移動することになり、１８０度回転した場合に比べて移動面積が小さくなる。そのため、周囲の空気をかき乱すことがなく、塵埃の発生を最小限に抑制することができ、周囲の装置への塵埃の影響も最小限に抑制できる。
【００５５】
なお、この実施形態では、ウォーキングビーム４２の指部４５の上からロボットハンドの真空吸着パッドを伸ばして上基板２を受け取るものとしたが、ウォーキングビーム４２の指部４５に設けた真空吸着パッド４６の足部を伸ばしておき、上基板２と指部４５との間にロボットハンド１３の指部を差し込めるようにして、上基板２の受け渡しを行なうようにしてもよく、このように構成した方が作業効率は向上する。
【００５６】
図４は図１における本発明による基板反転装置１１とその基板反転方法の第２の実施形態を示す構成図であって、同図（ａ）はこの第１の実施形態の全体構成を示す概略構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）における上基板搬送パレットを示す構成図であり、５０は架台、５１は上基板搬送パレット、５２は回転腕、５３は駆動機構、５４は連結部、５５は桟、５６は真空吸着パッド、５７は連結機構である。
【００５７】
図４（ａ）において、この基板反転装置１１には、架台５０上に、搬送パレット５１などからなる上基板２を上下反転する反転機構が設けられている。この反転機構は、上基板２を搬送パレット５１上に載置して、搬送パレット５１の中央部を支持して回転することにより、上基板２を上下反転させる。
【００５８】
以下、上基板搬送パレットの一具体例を示す図４（ｂ）を用いて、図４（ａ）に基板反転装置１１の反転機構について説明する。
【００５９】
搬送パレット５１での上基板２の搬送方向に平行な両辺側の中央部には、反転機構の連結部５４にジョイントできるように連結機構５７（図４（ｂ））を備えている。また、搬送パレット５１は、図４（ｂ）に示すように、複数の桟５５で形成されており、この桟５５の上部にロボットハンドの指部の挿入が可能なように所定の長さの真空吸着パッド５６が設けられている。
【００６０】
この基板反転装置１１には、その中央部にパレット回転駆動機構が設けられている。このパレット回転駆動機構では、第１の搬送ライン５での上基板２の搬送方向の両側に回転腕５２が設けられており、回転腕５２の一端側（回転中心側）には、回転腕５２を回転させるための駆動機構５３が設けられており、回転腕５２の先端部側には、搬送パレット５１に連結するための連結部５４が設けられている。
【００６１】
第２の搬送ライン６（図１）には、搬送パレット５１が設けられており、基板搬入ロボット３（図１）から上基板２がカラーフィルタ面を上向きにして搬送パレット５１に載せられて搬送される。このとき、上基板２は、図４（ｂ）に示す搬送パレット５１の桟５５に設けられた真空吸着パッド５６で真空吸着される。この第２の搬送ライン６上を搬送パレット５１と一緒に、上基板２が基板反転装置１１に運ばれる。
【００６２】
搬送パレット５１が基板反転装置１１上に到達すると、その反転機構の回転腕５２の先端部に設けられている連結部５４が、搬送パレット５１の中央部に設けられている連結機構５７により連結される。回転腕５２の先端の連結部５４が搬送パレット５１の連結機構５７に連結されると、回転腕５２は駆動機構５３によって回転し、上基板２を上下反転させる。さらに、回転腕５２の連結部５４は回動可能に構成されており、回転腕５２に対して搬送パレット５１の連結機構５７との間は、回動可能になっていて、回転腕５２の矢印Ａ方向の回転に伴って、搬送パレット５１を図示する矢印Ｂ，Ｃの方向に回転させる。回転腕５２が矢印Ａ方向に１８０度回転すると、上基板２は搬送パレット５１の下側に来る。
【００６３】
上基板２は、搬送パレット５１の下部に吊り下げられた状態で、移載室１２のロボットハンド１３に受け渡される。即ち、ロボットハンド１３の指部が搬送パレット５１の真空吸着パッド５６の間に挿入され、ロボットハンド１３の指部に設けられている真空吸着パッドで上基板２を保持し、搬送パレット５１の桟５５に設けた真空吸着パッド５６の真空吸着が停止される。その後、ロボットハンドが搬送パレット５１部から上基板２を離して、前処理室１４に上基板２を搬入する。搬送パレット５１は基板反転装置１１の反転機構によって再度回転され、真空吸着パッドの設けられた側に上向きにして第２の搬送ライン６に戻され、基板搬入ロボット３の位置に戻される。
【００６４】
以上のように、この第２の実施形態においても、基板反転装置１１では、上基板２を完全に１８０回転させて上下反転させるのではなく、一端側は略水平方向に、他端側は垂直方向に移動させることにより、上基板２の動作は極力最小の範囲に押えることができるために、上基板２の反転に伴う塵埃の発生及び舞い上がりを抑制でき、周囲の装置への塵埃による影響を抑制できる。
【００６５】
図５に図１における基板貼合装置１５での前処理室１４からの基板搬入及び後処理室１６への基板搬出動作の一具体例を示す縦断面図であって、６０はローラコンベア、６１はローラコンベア、６２はロボットハンド、６３は指部、６４は吸着パッド、６５は下テーブル、６６は基板受渡し用のローラコンベア、６７は上テーブル、６８は吸着パッド、６９，７０はゲートバルブ、７１はローラコンベア、７２はコンベア伸縮機構であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００６６】
同図において、前処理室１４には、下側に伸縮するローラコンベア６０が、天井側にロボットハンド６２が夫々設けられている。基板貼合室１５と前処理室１４との間には、ゲートバルブ６９が設けられており、基板貼合装置１５の貼合室内は、通常、所定の真空度に保持されている。ロボットハンド６２の指部６３には、複数の吸着パッド６４が設けられている。また、上テーブル６７にも、伸縮自在な吸着パッド６８が複数設けられており、ロボットハンド６２の指部６３の間を上テーブル６７の吸着パッド６８が降下して上基板２を吸着保持できるようにしている。これらの吸着パッド６４，６８は、中心部に負圧を供給する供給口が設けられており、この供給口に負圧が供給されて基板を吸着するようにしている。
【００６７】
なお、負圧源や供給配管に関しては、ここでは、図示を省略している。
【００６８】
上記のように、上基板２の受け渡しに際しては、負圧で吸着しても、上基板２が落下しないように、前処理室１４及び基板貼合室１５内が半真空の状態にして、各吸着パッド６４，６８に供給する負圧はそれよりも真空度を高くなるようにしている。
【００６９】
上基板２の受渡し時には、ロボットハンド６２の吸着パッド６４と上テーブル６７の吸着パッド６８との両方で上基板２を保持した後に、ロボットハンド６２の吸着パッド６４への負圧の供給を停止して、ロボットハンド６２の指部６３を前処理室１４に退避させる。その後、上基板２は吸着パッド６８で上テーブル６７の面まで持ち上げられ、上テーブル６７面に配置された複数の粘着部材（図示せず）で保持するように構成している。従って、真空度を上げても、この粘着力で上基板２が保持され、落下することはない。
【００７０】
なお、ここでは、吸着パッド６４，６８として、負圧を供給する方式の真空吸着パッドを用いたが、前処理室１４や基板貼合室１５が半真空状態であるために、吸着パッド６４，６８として、上基板２と接触する面に粘着部材を設けた構成の粘着吸着パッドとする方がよい。
【００７１】
また、粘着吸着パッド６４，６８の中心部に負圧供給口を設けておき、上基板２を粘着吸着パッド６４，６８の粘着部材から引き剥がす場合、圧縮気体を供給して引き剥がすようにする。または、吸着パッド６４，６８の中央部に上下ピンを設けておき、上基板２を上下ピンで押しながら、粘着部材から引き剥がすように粘着吸着パッドを動作させることにより、粘着パッド６４，６８から上基板２を引き剥がすことが可能である。
【００７２】
前処理室１４に設けられたローラコンベア６１は、その前室である移載室１２（図１）側と基板貼合室１５側とに、コンベア伸縮機構６０により、伸縮できる構造となっている。なお、移載室１２側は、ロボットハンドで前処理室１４に基板を搬入できるようにしておくことにより、コンベア伸縮機構６０を用いなくてもよいが、時間短縮のためには、コンベア伸縮機構６０を用いて、上基板２と下基板１を同時に搬送を行なえるようにした方がよい。
【００７３】
前処理室１４と基板貼合室１５との間のゲートバルブ６９が閉じているときには、ローラコンベア６１は前処理室１４側に縮められており、ゲートバルブ６９が開いて下基板１を基板貼合室１５に搬送するときには、基板貼合室１５側に伸びて、基板貼合室１５に設けられている基板受渡し用のローラコンベア６６にドッキングして、下基板１をスムーズに基板貼合室１５の下テーブル６５に受け渡せるように構成されている。下テーブル６５は受取りコンベアを構成する左右のローラコンベアの間に設けられており、上下に移動可能に構成されている。
【００７４】
また、後処理室１６に設けられているコンベア伸縮機構７２により、後処理室１６に設けられているローラコンベア７１も貼合室１５側に伸縮できる構成となっており、上下基板１，２の貼り合わせが完了して後処理室１６と基板貼合室１５との間のゲートバルブ７０が開くと、ローラコンベア７１が基板貼合室１５側に伸びて基板受渡しコンベア６６にドッキングして、上下基板１，２が貼り合わされてなる液晶パネルが基板貼合室１５から搬出される。
【００７５】
なお、このシステムでは、基板貼合室１５への上下の基板１，２の搬入と上下テーブル６５，６７への載置保持を略同時に行なうことができ、これにより、パネル組立の時間を大幅に短縮できる。
【００７６】
上記のように、前処理室１４から上下基板１，２が基板貼合室１５の上テーブル６７及び下テーブル６５に夫々保持されると、ゲートバルブ６９が閉じられる。なお、基板貼合室１５と後処理室間１６のゲートバルブ７０は予め閉じられている。ゲートバルブ６９が閉じられると、基板貼合室１５内を高真空状態として上下基板１，２の貼り合わせが行なわれる。基板貼合室１５内が高真空状態となると、上基板２と下基板１との位置合わせが行なわれる。上下基板１，２の位置合わせは、上下基板１，２の夫々に設けられている位置合わせマークを図示しないカメラによって観測して位置ずれ量を求め、その位置ずれ量に応じて下テーブル６５を水平方向に移動させて行なわれる。位置合わせが終了すると、図示していない駆動機構を用いて、上テーブル６７を下テーブル６５側に移動して貼り合わせが行なわれる。
【００７７】
上下基板１，２の貼り合わせが終了すると、先に述べたように、基板貼合室１５内を半真空状態とし、後処理室１６を予め設定されている半真空状態から真空状態にする。基板貼合室１５内が半真空状態となると、ゲートバルブ７０が開かれ、後処理室１６からローラコンベア７１が基板貼合室１５内に伸びて受け渡しコンベア６６上の上下基板１，２が貼り合わされて液晶パネル１９の状態になった作成物が後処理室１６側に搬出される。後処理室１６に液晶パネル１９が搬入されると、ゲートバルブ７０が閉じられ、後処理室１６内が大気状態に戻される。このように、大気に戻されることにより、液晶パネル１９の全体に大気圧が均一に加わり、上下基板１，２間の間隔が正規の間隔になる。
【００７８】
後処理室１６内が大気に戻されると、第３の搬送ライン２０を構成するローラコンベアにより、液晶パネル１９が紫外線照射室１７（図１）に搬送され、そこで、シール剤に紫外線が照射されてシール剤が硬化される。シール剤の硬化が終了すると、同じくローラコンベアにより、パネル検査室１８に送られ、液晶パネル１９の状態が検査され、次の工程に送られる。
【００７９】
このように、基板貼合室１５内の真空度を半真空の状態と高真空の状態とに繰り返すようにするために、前後に前処理室１４と後処理室１６を設けてゲートバルブ６９，７０を開閉して上下基板１，２の受け渡し及びその貼り合わせ後の液晶パネル１９の送り出しを行なう構成とした。このように、半真空状態と高真空状態を繰り返すことにより、基板貼合室１５内で真空状態する時間の短縮を図るとともに、基板貼合室１５内の清浄度を低下させることを防止したものである。
【００８０】
以上のように、この実施形態では、基板貼合室１５内に上下基板１，２を略同時に搬入して上テーブル６７と下テーブル６５とに保持するようにしたため、従来、別々に搬入していた場合に比べて、貼り合わせに要する時間を短縮できる。
【００８１】
また、貼り合わせを行なう前の工程の各処理室の配置を略直線状に配置し、上下基板１，２の搬送にローラコンベアを用いる構成としたために、各処理装置のテーブル構成を略同じ構成にでき、かつ装置の設置面積を縮小することが可能となり、かつタクトタイムを短縮することができた。
【符号の説明】
【００８２】
１２  下基板
２  上基板
３  基板搬入ロボット
４  整列機構
５  第１の搬送ライン（インライン）
６  第２の搬送ライン（サイドライン）
７  ペースト塗布機（シールディスペンサ）
８  短絡用電極形成用塗布機
９  液晶滴下装置
１０  第１の検出室
１１  基板反転装置
１２  移載室
１３  ロボットハンド
１４  前処理室
１５  基板貼合室（真空チャンバ）
１６  後処理室
１７  紫外線照射室
１８  第２の検査室（パネル検査室）
１９  貼合基板（液晶パネル）
２０  第３の搬送ライン
３０ａ，３０ｂ  動力伝達軸
３１ａ，３１ｂ  ローラ
３２ａ，３２ｂ  基板検出センサ
３３ａ，３３ｂ  駆動モータ
４０  架台
４１  移動用柱
４２  ウォーキングビーム
４３  水平移動部
４４  上下移動部材
４５  指部
４６  真空吸着パッド
５０  架台
５１  上基板搬送パレット
５２  回転腕
５３  駆動機構
５４  連結部
５５  桟
５６  真空吸着パッド
５７  連結機構
６０  ローラコンベア
６１  ローラコンベア
６２  ロボットハンド
６３  指部
６４  吸着パッド
６５  下テーブル
６６  基板受渡し用のローラコンベア
６７  上テーブル
６８  吸着パッド
６９，７０  ゲートバルブ
７１  ローラコンベア
７２  コンベア伸縮機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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