(57)【要約】【課題】本発明は、板体を反転するための反転装置およびその方法に関する。【解決手段】板体は、第一表面を有する。反転装置は、支持構造と、支持構造に枢接した反転部とを含む。反転部は、板体の第一表面との吸着を制御し、固着する吸着装置を含む。反転部は、吸着装置を板体とともに支持構造に対して反転させ、大型板体を自動的に反転する機能を達成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一表面を有する板体を反転するための、支持構造と、該支持構造に枢接し、吸着装置を含む反転部とを有する反転装置において、
該吸着装置は、制御により該板体の該第一表面に吸着して固着し、
該反転部は、該吸着装置が該板体とともに該支持構造に対して反転するようにする、  反転装置。
【請求項２】
該反転部は、反転軸に沿って該支持構造に対して反転し、該吸着装置は、該板体の該第一表面に接触するための接触平面を定義することができ、該接触平面は、実質的に面積の中心を有し、かつ該反転軸は該接触平面に投影され、実質的に該面積の中心を通過する請求項１に記載の反転装置。
【請求項３】
該吸着装置は、該接触平面に形成された複数の孔を含み、かつ該吸着装置は、制御によりこれらの孔を介して該板体の該第一表面を吸着して固着する請求項２に記載の反転装置。
【請求項４】
該吸着装置の該接触平面は、実質的に矩形を呈し、該矩形は短辺を有し、該短辺は中点を有し、かつ該反転軸は該接触平面に投影され、実質的に該短辺の該中点を通過する請求項３に記載の反転装置。
【請求項５】
該支持構造は、第一位置および第二位置を有する横棒と、該反転部に枢接し、該横棒に沿って該第一位置と該第二位置との間を移動する摺動部とを含み、該摺動部が該第一位置に位置すると、該反転部は、制御により該吸着装置が該板体とともに該摺動部に対して反転するようにし、かつ該摺動部が該第二位置に位置すると、該反転部の該吸着装置は、制御により該板体の該第一表面に吸着して固着するか、または該板体の該第一表面と分離する請求項３に記載の反転装置。
【請求項６】
該横棒の該第一位置に対向して該第二位置に近隣して設けられた附属吸着装置をさらに含み、該板体は、該第一表面に対向する第二表面を有し、該附属吸着装置は、制御により該第二表面に吸着して固着する請求項５に記載の反転装置。
【請求項７】
該附属吸着装置は、該第二表面に接触する接触平面を有し、該附属吸着装置の該接触平面は下向きである請求項６に記載の反転装置。
【請求項８】
該附属吸着装置の垂直高さを制御可能な昇降装置をさらに含む請求項６に記載の反転装置。
【請求項９】
該摺動部は、該反転軸で該反転部に枢接した２つの支持アームを含む請求項５に記載の反転装置。
【請求項１０】
該板体は、液晶セルマザー基板（ＬＣＤ  ｃｅｌｌ  ｍｏｔｈｅｒ  ｂｏａｒｄ）であり、２つの基板を含み、かつ該第一表面と、該第一表面に対向する第二表面とは、それぞれこれらの基板の２つの外面である請求項１に記載の反転装置。
【請求項１１】
該反転部は、該吸着装置が該板体とともに該支持構造に対して実質的に１８０度反転するようにする請求項１に記載の反転装置。
【請求項１２】
支持構造と、該支持構造に枢接した反転部とを有する反転装置に使用する、第一表面を有する板体を反転するための反転方法において、
（ａ）該反転部の吸着装置を利用して、制御により該板体の該第一表面を吸着して固着するステップと、
（ｂ）該反転部を利用して、該吸着装置が該板体とともに該支持構造に対して反転するようにするステップと、を含む反転方法。
【請求項１３】
該吸着装置は、該板体の該第一表面に接触するための接触平面を定義することができ、該接触平面は、実質的に面積の中心を有し、反転軸は該接触平面に投影され、実質的に該面積の中心を通過し、かつステップ（ｂ）において、該反転部は、該反転軸に沿って該支持構造に対して反転する請求項１２に記載の反転方法。
【請求項１４】
該吸着装置は、該接触平面に形成された複数の孔を含み、かつステップ（ａ）において、該吸着装置は、制御によりこれらの孔を介して該板体の該第一表面を吸着して固着する請求項１３に記載の反転方法。
【請求項１５】
該吸着装置の該接触平面は、実質的に矩形を呈し、該矩形は短辺を有し、該短辺は中点を有し、かつ該反転軸は該接触平面に投影され、実質的に該短辺の該中点を通過する請求項１４に記載の反転方法。
【請求項１６】
該支持構造は、第一位置および第二位置を有する横棒と、該反転部に枢接し、該横棒に沿って該第一位置と該第二位置との間を移動する摺動部とを含み、かつステップ（ｂ）は、（ｂ１）該摺動部を該第二位置から該第一位置に移動させるステップと、（ｂ２）該反転部を利用して、制御により該吸着装置が該板体とともに該摺動部に対して反転するようにするステップと、（ｂ３）該摺動部を該第二位置に移動させるステップと、（ｂ４）該反転部の該吸着装置と該板体の該第一表面とを分離するステップとを含む請求項１４に記載の反転方法。
【請求項１７】
該反転装置は、該横棒の該第一位置に対向して該第二位置に近隣して設けられた附属吸着装置をさらに含み、該板体は、該第一表面に対向する第二表面を有し、かつステップ（ａ）の前に、（ａ１）該附属吸着装置を利用して、制御により該第二表面に吸着して固着するステップと、（ａ２）該摺動部を該第二位置に移動させるステップとを含む請求項１６に記載の反転方法。
【請求項１８】
ステップ（ａ１）において、該附属吸着装置の接触平面は、下向きに該第二表面に接触する請求項１７に記載の反転方法。
【請求項１９】
（ａ３）該ステップ（ａ１）の前に、該反転装置の昇降装置を利用して、該附属吸着装置を下降させるステップと、（ａ４）該ステップ（ａ１）の後に、該昇降装置を利用して、該附属吸着装置を該板体とともに上昇させるステップとをさらに含む請求項１８に記載の反転方法。
【請求項２０】
該板体は、液晶セルマザー基板（ＬＣＤ  ｃｅｌｌ  ｍｏｔｈｅｒ  ｂｏａｒｄ）であり、２つの基板を含み、かつ該第一表面と、該第一表面に対向する第二表面とは、それぞれこれらの基板の２つの外面である請求項１２に記載の反転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板体を移動させる装置および方法に関し、特に板体を反転するための反転装置および反転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）は、すでに従来の陰極線管表示装置（ＣＲＴ  ｄｉｓｐｌａｙ）に代わり、主流製品となっている。大型液晶パネルの工程技術のたゆまぬ進歩に伴い、工程において使用されるガラス基板も絶えず大型化している。
【０００３】
液晶の充填が完了した大型液晶セルマザー基板（ＬＣＤ  ｃｅｌｌ  ｍｏｔｈｅｒ  ｂｏａｒｄ）については、切断工程を経て、液晶セルマザー基板を複数の液晶セル（ＬＣＤ  ｃｅｌｌｓ）に分割し、後続の液晶表示装置の組立工程に役立てる。切断工程において、公知の液晶セルマザー基板の切断原理は、以下のとおりである。先ず切断輪で液晶セルマザー基板の一面においてスクライブを行い、すぐに引き続き液晶セルマザー基板を裏返す。その後、液晶セルマザー基板の他面においてスクライブを行った後、ガラスの脆性とガラス中の残余応力を利用して切断し、異なるサイズの液晶パネルを生成する。
【０００４】
液晶セルマザー基板の他面に対してスクライブを行う前に、液晶セルマザー基板を反転させる反転ステップを実行する必要がある。しかしながら、公知の反転ステップは、いずれも人の手で、公知のチャックを利用して吸着して液晶セルマザー基板を把持し、搬送を行うため、液晶セルマザー基板が割れ、押されて破損しやすくなる。液晶表示装置を製造するガラス基板は常に大型化しており、液晶セルマザー基板のサイズも徐々に大きくなっている状況の下、従来の人の手でのマザー基板の取り置きおよび反転は、昨今の液晶パネルの両面切断工程に適していないことが明らかである。大型マザー基板の反転技術は、昨今の液晶セルマザー基板の両面切断工程において、すでに最大の障害となっている。
【０００５】
これに鑑み、公知の大型液晶セルマザー基板の切断工程の多くのステップにおいて、克服が最も難しいことは、現段階では、大型液晶セルマザー基板の移動反転プロセスにおいて、人の手で搬送し、マザー基板が割れる製造リスクを負わなければならないことである。そのため、大型液晶セルマザー基板の反転を、いかにして全自動化手順によって完了し、前記欠点を大幅に改善し、生産効率、生産歩留まりを増進し、労務コストを下げるかが、業界が力を入れて努力する方向となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、大型液晶セルマザー基板に適した、板体を反転するための反転装置および反転方法を提供し、生産効率、生産歩留まりを増進し、労務コストを下げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の反転装置は、支持構造と反転部とを含む。反転部は、支持構造に枢接し、吸着装置を含む。吸着装置は、制御により板体の第一表面に吸着して固着し、かつ反転部は吸着装置が板体とともに支持構造に対して反転するようにする。
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の反転方法は、反転部の吸着装置を利用して制御により板体の第一表面を吸着して固着するステップと、反転部を利用して吸着装置が板体とともに支持構造に対して反転するようにするステップとを含む。
【０００９】
総括すると、公知の大型液晶セルマザー基板の全自動化工程において、液晶セルマザー基板の移動反転プロセスにおける人の手での搬送および工程において割れるリスクなどの問題に対処する必要がある。本発明の板体を反転するための反転装置および反転方法は、板体を自動的に反転する手順を実現し、大型液晶セルマザー基板を自動的に反転する機能を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】板体を反転するための好ましい反転装置の実施例の概略図である。
【図２】反転装置を利用して板体を反転する動作を行う側面概略図である。
【図３】図１の反転装置の昇降装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の好ましい反転装置１００の実施例を示し、板体１２２の反転プロセスを行う概略図である。図１に示すように、反転装置１００は、支持構造１０２と反転部１０４とを含む。反転部１０４は、支持構造１０２に枢接し、吸着装置１０７を含む。吸着装置１０７は、制御により板体１２２の第一表面１２２ａに吸着して固着する。吸着装置１０７が板体１２２の第一表面１２２ａに吸着して固着した後、反転部１０４は吸着装置１０７が板体１２２とともに支持構造１０２に対して反転するようにする（好ましくは、実質的に１８０度反転する）。これによって、板体１２２を自動的に反転する目的を達成する。
【００１２】
詳細には、吸着装置１０７は、接触平面１０７ａを定義することができ、かつ吸着装置１０７は、接触平面１０７ａ上に形成された複数の孔１１２を含む。吸着装置１０７は、接触平面１０７ａを利用して板体１２２の第一表面１２２ａに接触し、その上の孔１１２を利用して、制御により板体１２２の第一表面１２２ａに吸着して固着する。これによって、反転部１０４は、吸着装置１０７を利用して均一な吸着力を板体１２２上に付勢し、応力が集中しないようにする。そのため、本発明の反転部１０４は、大型のガラス基板および液晶セルマザー基板を自動的に反転することへの応用に適しており、ガラス基板またはその他素子の破損または割れをもたらさない。
【００１３】
図１および図２に示すように、反転部１０４は、反転軸１２０に沿って支持構造１０２に対して反転動作を行う。本実施例において、接触平面１０７ａは、面積の中心１１６を有し、かつ実質的に短辺１１４を有する矩形１１５である。短辺１１４は、中点Ｍを有する。接触平面１０７ａに対峙するとき、反転軸１２０は接触平面１０７ａに投影され、実質的に面積の中心１１６を通過し、またすなわち反転軸１２０は実質的に短辺１１４の中点Ｍを通過する。反転軸１２０のこのような設計によって、反転部１０４が板体１２２を反転するときの反転慣性モーメントを下げることができ、板体１２２が過大な応力を受けて割れることを防止することができ、反転に必要な空間を減少させることができる。
【００１４】
図１に示すように、本実施例において、支持構造１０２は、横棒１０６と摺動部１０８とを含む。反転部１０４は、摺動部１０８に枢接し、摺動部１０８は２つの支持アーム１０８ａ、１０８ｂを含む。支持アーム１０８ａ、１０８ｂは、反転軸１２０で反転部１０４に枢接する。横棒１０６は、第一位置１０６ａと第二位置１０６ｂとを有する。
【００１５】
特に説明が必要なことは、摺動部１０８が反転部１０４に枢接し、かつ摺動部１０８に合わせて横棒１０６に沿って第一位置１０６ａと第二位置１０６ｂとの間を移動する設計により、板体１２２の反転手順を完了することができることである。本実施例において、摺動部１０８が第一位置１０６ａに位置するときには、反転部１０４は、制御により吸着装置１０７が板体１２２とともに摺動部１０８に対して反転するようにし、かつ摺動部１０８が第二位置１０６ａに位置するときには、反転部１０４の吸着装置１０７は、制御により板体１２２の第一表面１２２ａに吸着して固着するか、または板体１２２の第一表面１２２ａと分離する。
【００１６】
反転装置１００は、横棒１０６の第一位置１０６ａに対向して第二位置１０６ｂに近隣して設けられた附属吸着装置１１０をさらに含む。附属吸着装置１１０は、制御により板体１２２の第一表面１２２ａに対向する第二表面１２２ｂに吸着して固着する。吸着装置１０７と同様に、附属吸着装置１１０も、本実施例において、板体１２２の第二表面１２２ｂに接触する接触平面１１０ａを有する。附属吸着装置１１０も、接触平面１１０ａに形成された複数の孔を有し、かつ附属吸着装置１１０は、制御によりこれらの孔を介して板体１２２の第二表面１２２ｂを吸着して固着する。ここで注意が必要なことは、本実施例において、附属吸着装置１１０の接触平面１１０ａは下向きであり、第一表面１２２ａは下向きであるが、第二表面１２２ｂは上向きであることである。
【００１７】
本実施例において、附属板体１２２が第二位置１０６ｂに隣接するときの垂直高さを弾力的に調整するため、反転装置１００は、図３に示すような、附属吸着装置１１０の垂直高さを制御可能な昇降装置１１８をさらに含む。これによって、附属吸着装置１１０は、先ず板体１２２の上向きの第二表面１２２ｂを下向きに吸着して固着し、昇降装置１１８を利用して附属吸着装置１１０を板体１２２とともに高く上げることができる。その後、摺動部１０８が第二位置１０６ｂにあり、反転部１０４の吸着装置１０７がさらに板体１２２の下向きの第一表面１２２ａを上向きに吸着して固着し、反転動作を完了して第一表面１２２ａを上向きにした後、反転部１０４の吸着装置１０７が下向きに板体１２２の上向きの第一表面１２２ａと分離する。
【００１８】
しかしながら、前記反転ステップは、以下のとおり弾力的に調整することもできる。摺動部１０８が第二位置１０６ｂにあり、反転部１０４の吸着装置１０７が先ず板体１２２の上向きの第二表面１２２ｂを下向きに吸着して固着し、反転動作を完了した後、第一表面１２２ａを上向きにする。その後、附属吸着装置１１０が板体１２２の上向きの第一表面１２２ａを吸着して固着し、昇降装置１１８を利用して附属吸着装置１１０を板体１２２とともに高く上げる。摺動部１０８が反転部１０４を離した後、昇降装置１１８はさらに附属吸着装置１１０を下降させ、板体１２２の上向きの第一表面１２２ａと分離することによって、反転動作を完了する。
【００１９】
本実施例において、板体１２２は、２つのガラス基板を含む液晶セルマザー基板であることが好ましく、かつ第一表面１２２ａと、第一表面１２２ａに対向する第二表面１２２ｂとは、それぞれ前記２つの基板の２つの外面である。しかしながら、本発明の板体１２２はこれに限られるものではなく、ウェハーまたはその他基板とすることができる。
【００２０】
図１〜図３に示すように、本発明の板体１２２を反転するための反転方法について、前記の好ましい反転装置１００の実施例で、順に説明する。本発明の反転方法の主なステップ（ａ）は、反転部１０４の吸着装置１０７を利用して、制御により板体１２２の第一表面１２２ａを吸着して固着する。前記反転装置１００の好ましい実施例のように、吸着装置１０７は、接触平面１０７ａに形成された複数の孔１１２を含むため、制御によりこれらの孔１１２を介して板体１２２の第一表面１２２ａを吸着して固着することができる。さらに、本実施例に運用する板体１２２は、前記と同様に、液晶セルマザー基板であることが好ましいが、ここでは詳しく述べない。
【００２１】
本発明の反転方法は、主要ステップ（ａ）を行う前に以下のステップを行うことができる。反転装置１００の昇降装置１１８を利用して附属吸着装置１１０を下降させるステップ（ａ３）を行う。昇降装置１１８の拡大概略図は、図３のとおりである。続いて、附属吸着装置１１０を利用して、制御により第二表面１２２ｂに平均的に吸着して固着するステップ（ａ１）を行う。このとき、附属吸着装置１１０の接触平面１１０ａは、下向きおよび上向きの第二表面１２２ｂに接触する。その後、ステップ（ａ１）の後、昇降装置１１８を利用して、附属吸着装置１１０を板体１２２とともに上昇させるステップ（ａ４）を行う。続いて、摺動部１０４を第二位置１０６ｂに移動させるステップ（ａ２）を行う。前記ステップ（ａ３）と、（ａ１）と、（ａ４）と、（ａ２）とを完了した後、反転部１０４の吸着装置１０７を利用して、制御により板體１２２の下向きの第一表面１２２ａを上向きに平均的に吸着して固着する主要ステップ（ａ）を行う。
【００２２】
前記主要ステップ（ａ）の完了後、主要ステップ（ｂ）を継続して行う。主要ステップ（ｂ）は、反転部１０４を利用して、吸着装置１０７が板体１２２とともに支持構造１０２に対して反転するようにする。以上の反転装置１００に対する説明のように、吸着装置１０７の接触平面１０７ａは、板体１２２の第一表面１２２ａとの接触に用いられ、接触平面１０７ａは実質的に面積の中心１１６を有する。接触平面１０７ａに対峙するとき、反転軸１２０は接触平面１０７ａに投影され、実質的に面積の中心１１６を通過する。特に強調すべきことは、吸着装置１０７の接触平面１０７ａは、好ましくは、実質的に矩形１１５を呈し、矩形１１５は短辺１１４を有し、短辺１１４は中点Ｍを有し、かつ接触平面１０７ａに対峙するときに、反転軸１２０は接触平面１０７ａに投影され、実質的に短辺１１４の中点Ｍを通過することである。
【００２３】
本発明の反転方法において、ステップ（ｂ）は順次以下のサブステップを含む。ステップ（ｂ１）において、摺動部１０８を反転部１０４の吸着装置１０７と板体１２２とともに、第二位置１０６ｂから第一位置１０６ａに移動させる。続いて、ステップ（ｂ２）において、反転部１０４を利用して、制御により吸着装置１０７が板体１２２とともに摺動部１０８に対して反転するようにし、板体１２２の第一表面１２２ａを上向きにする。その後、ステップ（ｂ３）において、摺動部１０８を反転部１０４の吸着装置１０７と板体１２２とともに、第二位置１０６ｂに移動させる。最後に、ステップ（ｂ４）において、反転部１０４の吸着装置１０７と板体１２２の上向きの第一表面１２２ａとを分離する。簡単に言えば、本発明の反転方法は、主要ステップ（ｂ）において、前記サブステップ（ｂ１）と、（ｂ２）と、（ｂ３）と、（ｂ４）とを順次行った後、板体１２２を反転する目的を完了することができる。
【００２４】
しかしながら、前記ステップは、以下のとおり弾力的に調整することもできる。摺動部１０８が第二位置１０６ｂにあり、反転部１０４の吸着装置１０７が先ず板体１２２の上向きの第二表面１２２ｂを下向きに吸着して固着する。摺動部１０８を利用して第二位置１０６ｂから第一位置１０６ａに移動する。反転部１０４を利用して、制御により吸着装置１０７が板体１２２とともに摺動部１０８に対して反転するようにし、板体１２２の第一表面１２２ａを上向きにする。摺動部１０８を反転部１０４の吸着装置１０７と板体１２２とともに、第二位置１０６ｂに移動させる。附属吸着装置１１０が板体１２２の上向きの第一表面１２２ａを吸着して固着する。附属吸着装置１１０が昇降装置１１８を利用して附属吸着装置１１０を板体１２２と板体１２２とともに高く上げる。摺動部１０８が反転部１０４を離す。最後に、昇降装置１１８がさらに附属吸着装置１１０を下降させる。最後に、附属吸着装置１１０が板体１２２の第一表面１２２ａと分離することによって、反転動作が完了する。
【００２５】
公知の大型液晶セルマザー基板工程の全自動化したロードステップ、切断ステップ、移動反転ステップ、およびアンロードステップにおいて、克服が最も難しいことは、大型液晶セルマザー基板の移動反転プロセスである。公知の人の手での搬送およびマザー基板が工程において割れるリスクなどの欠点をなくすため、本発明は、板体を反転するための反転装置および反転方法を提供し、自動化手順を利用して板体反転ロードの作業を行うことができるようにする。これによって、大型液晶セルマザー基板を自動的に反転する機能を達成し、大型液晶セルマザー基板の両面切断時にマザー基板を反転すると割れやすいという問題および手作業の障害を解決する。
【符号の説明】
【００２６】
１００  反転装置
１０２  支持構造
１０４  反転部
１０６  横棒
１０６ａ  第一位置
１０６ｂ  第二位置
１０７  吸着装置
１０７ａ  接触平面
１０８  摺動部
１０８ａ  支持アーム
１０８ｂ  支持アーム
１１０  附属吸着装置
１１０ａ  接触平面
１１２  孔
１１４  短辺
１１５  矩形
１１６  面積の中心
１１８  昇降装置
１２０  反転軸
１２２  板体
１２２ａ  第一表面
１２２ｂ  第二表面
Ｍ  中点
【図１】
2011093706.tif 000003
【図２】
2011093706.tif 000004
【図３】
2011093706.tif 000005