(57)【要約】【課題】  表示素子に割れおよび欠けを発生させること無く、短時間で正確な位置決めを行うことが可能な位置決め装置を提供する。【解決手段】  位置決め装置１００は、ステージ２、基準ピン３、可動部パッド４、アーム５、スライダ６、駆動部７および可動部緩衝部８で構成される。スライダ６の移動経路上に可動部緩衝部８を設け、スライダ６が可動部緩衝部８に衝突することで移動速度を制限する。これにより、アーム５の移動速度、すなわち表示素子１の移動速度が減速されるので、表示素子１が基準ピン３に接触するときの衝撃力が小さくなり、表示素子１の割れおよび欠けの発生を防止することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子を移動させて予め定める基準位置に位置決めを行う位置決め装置において、
前記表示素子を移動させる移動手段と、
前記移動手段によって移動される前記表示素子が当接することで、表示素子の位置を前記基準位置に規制するための規制手段と、
前記表示素子が前記規制手段に当接するより前に、前記移動手段による前記表示素子の移動速度を減速させる減速手段とを備えることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記規制手段の前記表示素子と接触する部分は、硬質材料で構成され、
前記移動手段および前記減速手段の前記表示素子と接触する部分は、軟質材料で構成されることを特徴とする請求項１記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記表示素子を、互いに直交する２つの方向にそれぞれ移動させるように構成されることを特徴とする請求項１記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記規制手段、前記移動手段および前記減速手段の前記表示素子と接触する部分は、回転自在に保持されるローラ部材で構成されることを特徴とする請求項１記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子に加工や実装など各種処理を施すにあたり、表示素子を所定の位置に配置する位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶モジュールなどの表示装置の代表的な製造方法は、たとえば、以下のような各工程を有する。
（１）液晶パネルなどの表示素子に、偏光板を貼り付ける工程
（２）表示素子にドライバＩＣなどの駆動用半導体装置を実装する工程
（３）表示素子に信号の入出力および電源の供給を行うための配線基板を実装する工程
（４）表示素子にバックライトユニットなどの照明装置を組み込む工程
（５）表示素子の裏面側に配線基板を折曲げた状態で貼り付ける工程
（６）金属筐体を取り付けて表示装置として完成させる工程
【０００３】
表示素子に対して、上記の各工程で偏光板の貼り付けや駆動用半導体装置、配線基板を実装するにあたって、貼り付け装置、実装装置などは、搬送されてきた表示素子を各装置の所定位置に位置決めする機構を備えている。位置決め機構の多くは、基準ピンとプッシャとで構成され、基準ピンに接する表示素子の端面とは反対側の端面を、プッシャによって基準ピン側に押し付けることで、表示素子の端面を基準ピンに沿わせて表示素子の位置決めを行う。
【０００４】
しかしながら表示素子は、プッシャなどによって加えられる外力で破損し易く、取扱いに十分注意を要する部品であり、偏倚状態で置かれた表示素子を位置決めする際の割れおよび欠けを防止する技術や、基準ピンと表示素子端面との摩擦による割れおよび欠けを防止する技術が提案されている。
【０００５】
偏倚状態で置かれた表示素子を位置決めする際の割れおよび欠けを防止する位置決め装置が、特許文献１に記載されており、表示素子を位置決めする位置決め部材と、表示素子に接触して位置決め部材に押し当てる可動部材とで構成され、可動部材が揺動可能な状態で固定されている。
【０００６】
この位置決め装置では、表示素子と可動部材との接触によって可動部材が自ら揺動することで、表示素子の配置の偏倚を修正し、位置決め部材と可動部材とで表示素子を挟持することで、表示素子を位置決め固定する。
【０００７】
基準ピンと表示素子端面との摩擦による割れおよび欠けを防止する位置決め装置が、特許文献２に記載されており、表示素子を位置決めするストッパと、表示素子に接触してストッパに表示素子を押し当てるプッシャと、表示素子を吸着固定する支持台とで構成される。
【０００８】
この位置決め装置では、プッシャを前進させ、プッシャとストッパとの間で表示素子を上下方向に弾性的に挟持した状態で、支持台を負圧源に通じさせ表示素子を吸着することで、表示素子を位置決め固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−６８４４１号公報
【特許文献２】特開平９−２６２７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１記載の装置は、位置決め前の表示素子の傾きを吸収して位置決めを行う装置であり、特許文献２記載の装置は、位置決め後の吸着保持の際に、端面との摩擦による割れおよび欠けを防止する装置である。
【００１１】
しかしながら、表示素子の位置決め時の割れおよび欠けは、主に表示素子がピンやプッシャなどの位置決め用の部材に接触する時に加えられる衝撃力により発生するものであり、特許文献１および特許文献２記載の位置決め装置においても、表示素子が位置決め用の部材に接触する時の衝撃力の軽減については言及しておらず、表示素子が位置決めピンやプッシャなどの位置決め用の部材に接触する時の衝撃力により依然として割れおよび欠けは発生することになる。また、位置決め用の部材に接触する時の衝撃力は、表示素子の重量、表示素子と位置決め用の部材とが接近する際の相対速度に比例するので、衝撃力を軽減するために、相対速度を低くした場合は、位置決め動作のタクトタイムが増大することになる。また、位置決めピンやプッシャなどの位置決め用の部材の、表示素子と接触する部位に衝撃力を吸収可能な弾性材料を設けた場合は、弾性材料の変形により微細な位置決め動作は不可能となる。
【００１２】
本発明の目的は、表示素子に割れおよび欠けを発生させること無く、短時間で正確な位置決めを行うことが可能な位置決め装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、表示素子を移動させて予め定める基準位置に位置決めを行う位置決め装置において、
前記表示素子を移動させる移動手段と、
前記移動手段によって移動される前記表示素子が当接することで、表示素子の位置を前記基準位置に規制するための規制手段と、
前記表示素子が前記規制手段に当接するより前に、前記移動手段による前記表示素子の移動速度を減速させる減速手段とを備えることを特徴とする位置決め装置である。
【００１４】
また本発明は、前記規制手段の前記表示素子と接触する部分は、硬質材料で構成され、
前記移動手段および前記減速手段の前記表示素子と接触する部分は、軟質材料で構成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記移動手段は、前記表示素子を、互いに直交する２つの方向にそれぞれ移動させるように構成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記規制手段、前記移動手段および前記減速手段の前記表示素子と接触する部分は、回転自在に保持されるローラ部材で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、移動手段によって前記表示素子を移動させ、前記表示素子を規制手段に当接させて、表示素子の位置を前記基準位置に位置決めする。このとき、減速手段は、前記表示素子が前記規制手段に当接するより前に、前記移動手段による前記表示素子の移動速度を減速させる。
【００１８】
これにより、表示素子の移動速度が減速されるので、表示素子が規制手段に接触するときの衝撃力が小さくなり、表示素子の割れおよび欠けの発生を防止することができる。また、減速されるまでは比較的早い速度で表示素子を移動させることができるので、位置決めに要する時間を短縮できる。
【００１９】
また本発明によれば、前記規制手段の前記表示素子と接触する部分を、硬質材料で構成することで、規制手段自体が変形しないので、位置決め精度を高く維持することができる。また、前記移動手段および前記減速手段の前記表示素子と接触する部分を、軟質材料で構成することで、前記表示素子との接触による割れおよび欠けを防止することができる。
【００２０】
また本発明によれば、前記移動手段は、前記表示素子を、互いに直交する２つの方向にそれぞれ移動させるように構成される。
【００２１】
２方向に移動させることで、２方向にそれぞれ位置決めすることができるので、表示素子の初期位置が、表示素子の位置決め位置に対して傾きが大きい場合であっても高い精度で位置決めすることができる。
【００２２】
また本発明によれば、前記規制手段、前記移動手段および前記減速手段の前記表示素子と接触する部分を、回転自在に保持されるローラ部材で構成する。表示素子と接触したローラ部材が回転することで、表示素子との摩擦による表示素子の割れおよび欠けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態である位置決め装置１００の構成を示す外観図である。
【図２】表示装置の構造の一例を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の位置決め装置１００による位置決め動作を示すフローチャートである。
【図４】図３に示した第１実施形態の位置決め装置１００の動作を示す外観図である。
【図５】本発明の第２実施形態である位置決め装置２００の構成を示す外観図である。
【図６】第２実施形態の位置決め装置２００による位置決め動作を示すフローチャートである。
【図７】図６に示した第２実施形態の位置決め装置２００の動作を示す外観図である。
【図８】本発明の第３実施形態である位置決め装置３００の構成を示す外観図である。
【図９】第３実施形態の位置決め装置３００による位置決め動作を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図９に示した第３実施形態の位置決め装置３００の動作を示す外観図である。
【図１０Ｂ】図９に示した第３実施形態の位置決め装置３００の動作を示す外観図である。
【図１１】本発明の他の実施形態である位置決め装置４００の構成を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態である位置決め装置について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である位置決め装置１００の構成を示す外観図である。また、図２は、表示装置の構造の一例を示す断面図である。
【００２５】
図２に示す表示装置は、表示素子１、偏光板１０２、金属筐体１０３、照明装置１０４、駆動用ＩＣ１０５、配線基板１０６などから構成されている。
【００２６】
表示素子１は、液晶表示素子、プラズマ表示素子、ＥＬ（Electro Luminescence）表示素子など各種のフラットパネル型表示素子で実現され、基本的な構成は２枚の基板と、基板間に設けられた画素表示部材とからなる。
【００２７】
偏光板１０２は、表示素子１の外側表面に設けられる光学部材で、表示素子を透過する透過光の偏光を調整したり、視野角を広げたりするための機能が付与されたものである。偏光板１０２は、たとえば樹脂フィルムで構成され、表示素子１の外側表面の所定位置に貼り付けられる。
【００２８】
照明装置１０４は、液晶表示素子のような非自発光型の表示素子に必要な光源装置であり、表示素子１の画像を表示する側とは反対側の背面に設けられる。照明装置１０４には、表示素子の端面側に設けた冷陰極管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子などの光源から照射された光を、導光板を用いて面発光させるサイドライト型、表示素子の背面側に複数の光源を設置した直下型があり、表示素子１の背面側の所定位置に設けられる。
【００２９】
表示素子１の画素表示部材は、外部から入力される画像データに基づいて、各画素位置での発光または光透過を行うため、画素表示部材に対して所定の電圧または電流を印加する。この電圧または電流の印加は、駆動用ＩＣ１０５によって制御される。駆動用ＩＣ１０５は、画素表示部材から延びる電気信号配線と接続するように表示素子の一表面の所定位置に実装される。
【００３０】
配線基板１０６は、駆動用ＩＣ１０５に接続され、電源供給や表示する画像データに基づく制御信号を出力する。液晶表示装置の小型化のために配線基板１０６には、ポリイミドなどの樹脂材料で構成されるフレキシブル基板が用いられ、駆動用ＩＣ１０５が実装された表面側の所定位置から背面側に折り曲げられて設けられる。
【００３１】
金属筐体１０３は、表示素子１およびその他の部材を保護するとともに、不要な電磁波の外部からの侵入、外部への電磁波の漏れを防ぐシールドとしても機能する。上記のように表示素子１に各部材が貼り付けおよび実装されると金属筐体１０３の背面側筐体１０３ａに表示素子およびその他部材が配置され、さらに表面側筐体１０３ｂが被せられて、表示素子１は、背面側筐体１０３ａおよび表面側筐体１０３ｂに挟持される。
【００３２】
このように、表示装置を組み立てるためには、基本構成となる表示素子１に対して偏光板１０２、金属筐体１０３、照明装置１０４、駆動用ＩＣ１０５、配線基板１０６などを貼り付け、実装する必要があり、いずれも表示素子１の予め定める位置に、これら各部材を貼り付け、実装する。
【００３３】
部材の貼り付けおよび実装には、高い位置決め精度が要求されるとともに、生産性向上のために位置決め動作を高速化する必要もある。
【００３４】
第１実施形態である位置決め装置１００は、ステージ２、基準ピン３、可動部パッド４、アーム５、スライダ６、駆動部７および可動部緩衝部８で構成される。
【００３５】
ステージ２は、表示素子１を搭載し、表示素子１は、ステージ２表面に平行に移動して予め定められる基準位置に位置決めされる。基準ピン３は、移動された表示素子１の端面と接して位置決めを行うために基準位置に沿って設けられる規制手段である。基準ピン３は、硬質材料、たとえば鋼材(ステンレス鋼およびベアリング鋼)などの金属で構成されており、基準ピン３自体が変形しないので、位置決め精度を高く維持することができる。
【００３６】
可動部パッド４は、たとえば、樹脂材料、ゴム材料(ＭＣ（モノマーキャスト）ナイロン、ポリアセタール、ウレタンゴム)などの軟質材料で構成されており、表示素子１とアーム５とが接触する部分に取り付けられ、アーム５が直接表示素子１に接触しないように保護する。
【００３７】
アーム５は、可動部パッド４を介して表示素子１に接触して、表示素子１をステージ２表面上で移動させる。アーム５は、Ｌ字状の部材で構成され、Ｌ字の一方側の棒状部分５ａと、他方側の棒状部分５ｂの内側に、それぞれ可動部パッド４が設けられ、棒状部分５ａが表示素子１の一端面に接触し、棒状部分５ｂが表示素子の一端面に直交する他端面に接触するように構成される。
【００３８】
スライダ６は、アーム５を直線方向に移動させるためにアーム５に固定される。スライダ６は、アーム５に直接固定されるスライド部材とスライド部材を直線方向に移動させるためのガイド部材とで構成される。上記のようにアーム５はＬ字状部材であり、スライダ６は、アーム５の移動方向を、棒状部分５ａと棒状部分５ｂとの成す角度を１／２とする方向に規制するように設けられる。
【００３９】
駆動部７は、アーム５に連結され、アーム５の移動方向に沿って伸縮するピストン型駆動装置である。ピストンの先端がアーム５の角部に連結されており、ピストンの伸縮に伴って、アーム５はスライダ６に規制される移動方向に移動される。
【００４０】
駆動部７は空気圧やばね圧を利用し、表示素子１を弾性的に基準ピン３に押し当て、表示素子１の外形寸法にばらつきがある場合でも、圧縮空気またはばねの弾性力により表示素子１の外形寸法公差を吸収して、表示素子１の２つの端面を基準ピン３に押さえつけることで、位置決めができる。本発明において、移動手段は、アーム５、スライダ６および駆動部７で構成される。
【００４１】
表示素子１が基準ピン３に押し付けられる方向を移動方向前方とすると、駆動部７によってアーム５およびスライダ６が移動方向前方に向かって移動したときに、スライダ６と減速手段である可動部緩衝部８とが接触してスライダ６の移動速度、すなわちアーム５の移動速度が抑制される。
【００４２】
位置決め装置１００の動作について説明する。
まず表示素子１は、ロボットアームなど位置決め装置とは異なる移載装置によって、ステージ２の上に移載される。ステージ２上に移載された時点での表示素子１の位置は、移載装置の移載精度および移載前の表示素子１の配置精度により決まり、移載装置によってステージ２上に移載された時点での、ステージ２上における表示素子１の存在領域は、当然に表示素子１の大きさよりも大きい。
【００４３】
たとえば図１の二点鎖線で示される領域が、表示素子１の存在領域であり、基準ピン３および可動部パッド４は、この存在領域を囲むように配置される。基準ピン３または可動部パッド４が存在領域内に配置されると、移載されたときに表示素子１と基準ピン３または可動部パッド４とが接触してしまう。
【００４４】
表示素子１が存在領域内に移載されると、駆動部７によりアーム５が基準ピン３に向かって移動する。このときアーム５は、スライダ６によって直線的な移動に規制される。
【００４５】
ほとんどの場合、アーム５に設けられた可動部パッド４が表示素子１の端面に接触し、接触状態を維持したまま表示素子１をアーム５の移動方向に沿って基準ピン３に向かって移動させる。
【００４６】
アーム５の移動速度は、駆動部７のピストンの移動速度と等しく、表示素子１も同じ移動速度で基準ピン３へと向かう。このときの移動速度は、位置決めに要する時間を長引かせないために、少なくとも１０〜１５ｃｍ／ｓとする。この移動速度のまま表示素子１を移動させ、基準ピン３に表示素子１を接触させると衝撃力により表示素子１に割れおよび欠けが発生する。
【００４７】
本発明の位置決め装置１００では、スライダ６の移動経路上に可動部緩衝部８を設け、スライダ６が可動部緩衝部８に衝突することで移動速度を制限する。これにより、アーム５の移動速度、すなわち表示素子１の移動速度が減速されるので、表示素子１が基準ピン３に接触するときの衝撃力が小さくなり、表示素子１の割れおよび欠けの発生を防止することができる。また、スライダ６が可動部緩衝部８に衝突するまでの表示素子１の移動速度を減速させる必要がないので、位置決めに要する時間を短くできる。
【００４８】
可動部緩衝部８は、ダンパーなどで実現され、スライダ６の移動経路に沿って伸縮する伸縮ピン８ａを備え、スライダ６が伸縮ピン８ａに衝突したときに、伸縮ピン８ａが可動部緩衝部８の内部に押し込まれる。可動部緩衝部８の伸縮ピン８ａは、粘性抵抗によって衝突したスライダ６の移動速度を減速させる。スライダ６の移動自体は阻害されないので、スライダ６の移動速度、すなわち表示素子１の移動速度を減速させながら基準ピン３に接触させる。
【００４９】
図３は、第１実施形態の位置決め装置１００による位置決め動作を示すフローチャートである。ステップＳ１では、移載装置によって表示素子１がステージ２上の存在領域に移載される。ステップＳ２では駆動部７を動作させることでアーム５を移動させて、可動部パッド４を表示素子１と接触させて、表示素子１を基準ピン３に向かって移動させる。ステップＳ３では、スライダ６が可動部緩衝部８に接触し、伸縮ピン８ａを押し込むことで、表示素子１の移動速度が減速する。ステップＳ４では、移動速度が減速した状態でアーム５により表示素子１がさらに移動し、表示素子１の端面が基準ピン３に接触し、表示素子１が基準ピン３と可動部パッド４との間で弾性的に挟持されることで、位置決めが完了する。
【００５０】
図４は、図３に示した第１実施形態の位置決め装置１００の動作を示す外観図である。なお、図４では、表示素子１は二点鎖線で外形を示している。
【００５１】
表示素子１がステージ２上に移載される前の状態では、駆動部７のピストンが最も縮んだ状態で、アーム５が基準ピン３から最も離れた状態である（図４（ａ））。ステップＳ１で表示素子１が移載されると（図４（ｂ））、ステップＳ２でアーム５を移動させることで、表示素子１を基準ピン３に向かって移動させる（図４（ｃ））。ステップＳ３でスライダ６が可動部緩衝部８に衝突して移動速度が減速される（図４（ｄ））。アーム５がさらに移動して表示素子１が基準ピン３に接触して位置決めを完了する（図４（ｅ））。
【００５２】
図５は、本発明の第２実施形態である位置決め装置２００の構成を示す外観図である。
第２実施形態における位置決め装置２００では、可動部緩衝部８の代わりに表示素子緩衝部９が設けられる構成のみが第１実施形態と異なっており、他の構成については第１実施形態と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
減速手段である表示素子緩衝部９は、可動部緩衝部８と同様の構成を有し、接触するのがスライダ６ではなく、表示素子１であることが異なっている。また、表示素子１が接触するので、伸縮ピン９ａの先端には緩衝パッド１０が設けられる。緩衝パッド１０は、可動部パッド４と同様に、たとえば、樹脂材料、ゴム材料(ＭＣナイロン、ポリアセタール、ウレタンゴム)などの軟質材料で構成される。
【００５４】
表示素子緩衝部９は、たとえば、基準ピン３の近傍に設けられ、移動している表示素子１が基準ピン３に接触するよりも前に緩衝パッド１０と接触するように設けられる。表示素子緩衝部９の伸縮ピン９ａは、表示素子１が位置決めされた状態での端面に対して垂直な方向に伸縮するように、かつ緩衝パッド１０が基準ピン３よりも存在領域側に突出するように設けられる。表示素子１が基準ピン３に接触する前に移動速度減速するために、少なくとも１つの基準ピン３につき１つの表示素子緩衝部９を設けることが好ましい。なお、緩衝パッド１０は、基準ピン３を囲い込む形状、基準ピン３と一体化された形状であってもよい。
【００５５】
位置決め装置２００の動作について説明する。  
まず表示素子１は、移載装置によって、存在領域内に移載される。表示素子緩衝部９および可動部パッド４は、この存在領域を囲むように配置される。表示素子１が存在領域内に移載されると、駆動部７によりアーム５が基準ピン３に向かって移動する。このときアーム５は、スライダ６によって直線的な移動に規制される。
【００５６】
アーム５の移動速度は、第１実施形態と同様に、少なくとも１０〜１５ｃｍ／ｓとする。この移動速度のまま表示素子１を移動させ、基準ピン３に表示素子１を接触させると衝撃力により表示素子１に割れおよび欠けが発生する。
【００５７】
本発明の位置決め装置２００では、表示素子緩衝部９を設け、表示素子１が表示素子緩衝部９に衝突することで移動速度を制限する。これにより、表示素子１の移動速度が減速されるので、表示素子１が基準ピン３に接触するときの衝撃力が小さくなり、表示素子１の割れおよび欠けの発生を防止することができる。また、表示素子１が表示素子緩衝部９に衝突するまでの表示素子１の移動速度を減速させる必要がないので、位置決めに要する時間を短くできる。
【００５８】
図６は、第２実施形態の位置決め装置２００による位置決め動作を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、移載装置によって表示素子１がステージ２上の存在領域に移載される。ステップＳ１２では駆動部７を動作させることでアーム５を移動させて、可動部パッド４を表示素子１と接触させて、表示素子１を基準ピン３に向かって移動させる。ステップＳ１３では、表示素子１が表示素子緩衝部９の緩衝パッド１０に接触し、伸縮ピン９ａを押し込むことで、表示素子１の移動速度が減速する。ステップＳ１４では、移動速度が減速した状態でアーム５により表示素子１がさらに移動し、表示素子１の端面が基準ピン３に接触し、表示素子１が基準ピン３と可動部パッド４との間で弾性的に挟持されることで、位置決めが完了する。
【００５９】
図７は、図６に示した第２実施形態の位置決め装置２００の動作を示す外観図である。なお、図７では、表示素子１は二点鎖線で外形を示している。
【００６０】
表示素子１がステージ２上に移載される前の状態では、駆動部７のピストンが最も縮んだ状態で、アーム５が基準ピン３から最も離れた状態である（図７（ａ））。ステップＳ１１で表示素子１が移載されると（図７（ｂ））、ステップＳ１２でアーム５を移動させることで、表示素子１を基準ピン３に向かって移動させる（図７（ｃ））。ステップＳ１３で表示素子１が表示素子緩衝部９に衝突して移動速度が減速される（図７（ｄ））。アーム５がさらに移動して表示素子１が基準ピン３に接触して位置決めを完了する（図７（ｅ））。
【００６１】
図８は、本発明の第３実施形態である位置決め装置３００の構成を示す外観図である。
第３実施形態における位置決め装置３００では、アーム５、スライダ６および駆動部７の代わりに、Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７が設けられる構成が第２実施形態と異なっており、他の構成については第２実施形態と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施形態では、第１および第２実施形態と異なり、表示素子１をＸ軸駆動部１２とＹ軸駆動部１７の２つの駆動部によって、互いに直交する２方向にそれぞれ移動させて位置決めすることを特徴としている。なお、ステージ２の表面に平行な一方向、本例では図８の紙面に向かって左右方向をＸ軸方向とし、ステージ２の表面に平行な他方向であって、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。
【００６３】
Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７は同じ構成であり、第１および第２実施形態の駆動部７と同様、ピストン型の駆動装置である。ピストンの先端には、表示素子１と接触するＸ軸可動部パッド１１およびＹ軸可動部パッド１６が設けられ、Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７によって表示素子１を移動させる際の衝撃を緩和する。
【００６４】
また、第１および第２実施形態の基準ピン３と同様に、規制手段であるＸ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８が設けられる。Ｘ軸駆動部１２によりＸ軸方向に沿って移動する表示素子１は、Ｘ軸基準ピン１３に一端面が接触することでＸ軸方向の位置決めが行われ、Ｙ軸駆動部１７によりＹ軸方向に沿って移動する表示素子１は、Ｙ軸基準ピン１８に他端面が接触することでＹ軸方向の位置決めが行われる。
【００６５】
さらに、第２実施形態の表示素子緩衝部９と同様に、Ｘ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８の近傍には、それぞれ減速手段であるＸ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９が設けられる。Ｘ軸緩衝部１４の伸縮ピン１４ａおよびＹ軸緩衝部１９の伸縮ピン１９ａの先端には、緩衝パッド１０と同様に、Ｘ軸緩衝パッド１５およびＹ軸緩衝パッド２０がそれぞれ設けられる。
【００６６】
Ｘ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９は、移動している表示素子１がＸ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８に接触するよりも前にＸ軸緩衝パッド１５およびＹ軸緩衝パッド２０と接触するように設けられる。Ｘ軸緩衝部１４の伸縮ピン１４ａおよびＹ軸緩衝部１９の伸縮ピン１９ａは、表示素子１が位置決めされた状態での端面に対して垂直な方向に伸縮するように、かつＸ軸緩衝パッド１５およびＹ軸緩衝パッド２０がＸ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８よりも存在領域側に突出するように設けられる。表示素子１がＸ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８に接触する前に移動速度を減速するために、少なくとも１つのＸ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８につき１つのＸ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９を設けることが好ましい。
【００６７】
位置決め装置３００の動作について説明する。
まず表示素子１は、移載装置によって、存在領域内に移載される。Ｘ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９は、この存在領域を囲むように配置される。表示素子１が存在領域内に移載されると、Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７のピストンがそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って動作する。
【００６８】
Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７のピストンの移動速度は、第１および第２実施形態の駆動部７と同様に、少なくとも１０〜１５ｃｍ／ｓとする。この移動速度のまま表示素子１を移動させ、Ｘ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８に表示素子１を接触させると衝撃力により表示素子１に割れおよび欠けが発生する。
【００６９】
位置決め装置３００では、Ｘ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９を設け、表示素子１がＸ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９に衝突することで移動速度を制限する。これにより、表示素子１の移動速度が減速されるので、表示素子１がＸ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８に接触するときの衝撃力が小さくなり、表示素子１の割れおよび欠けの発生を防止することができる。また、表示素子１がＸ軸緩衝部１４およびＹ軸緩衝部１９に衝突するまでの表示素子１の移動速度を減速させる必要がないので、位置決めに要する時間を短くできる。
【００７０】
位置決め装置３００は、Ｘ方向とＹ方向の２方向に分けてそれぞれ位置決めすることができるので、表示素子１が移載された時点での表示素子１の位置決め位置に対する傾きが大きい場合であっても高い精度で位置決めすることができる。
【００７１】
ここで、Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７の動作は、同時であってもよく、Ｘ軸駆動部１２をＹ軸駆動部１７より先に動作させても、Ｙ軸駆動部１７をＸ軸駆動部１２より先に動作させてもよい。同時に動作させることで、位置決めに要する時間を短くすることができる。
【００７２】
Ｘ軸基準ピン１３およびＹ軸基準ピン１８は、設置間隔を大きくする(たとえば、接触する表示素子１の辺の長さの３／４以上とする)ことで安定した位置決めが可能となる。Ｘ軸基準ピン１３は、表示素子１の短辺と接触するため、設置位置が表示素子１の角部付近となり、表示素子１の移載時点での傾きが大きい場合には、Ｘ軸基準ピン１３と表示素子１の角部とが接触するおそれがある。Ｙ軸基準ピン１８は、表示素子１の長辺と接触するため、配置間隔を十分に大きくしても設置位置が表示素子１の角部付近とはならない。
【００７３】
したがって、本実施形態では、表示素子１の長辺が短辺に比べて先に位置決めされるように、Ｙ軸駆動部１７を先に動作させてＹ軸方向の位置決めを行い、そののちにＸ軸駆動部１２を動作させて、Ｘ軸方向の位置決めを行う。これにより、表示素子１の角部がＸ軸基準ピン１３に接触することを防ぐことができる。
【００７４】
図９は、第３実施形態の位置決め装置３００による位置決め動作を示すフローチャートである。ステップＳ２１では、移載装置によって表示素子１がステージ２上の存在領域に移載される。ステップＳ２２では、Ｙ軸駆動部１７を動作させることでＹ軸可動部パッド１６を表示素子１と接触させて、表示素子１をＹ軸基準ピン１８に向かって移動させる。ステップＳ２３では、表示素子１がＹ軸緩衝部１９のＹ軸緩衝パッド２０に接触し、伸縮ピン１９ａを押し込むことで、表示素子１の移動速度が減速する。ステップＳ２４では、移動速度が減速した状態でＹ軸駆動部１７により表示素子１がさらに移動し、表示素子１の長辺側端面がＹ軸基準ピン１８に接触し、表示素子１がＹ軸基準ピン１８とＹ軸可動部パッド１６との間で弾性的に挟持されることで、Ｙ軸方向の位置決めが完了する。
【００７５】
ステップＳ２５では、Ｙ軸方向の位置決めが完了した状態を維持したままＸ軸駆動部１２を動作させることでＸ軸可動部パッド１１を表示素子１と接触させて、表示素子１をＸ軸基準ピン１３に向かって移動させる。ステップＳ２６では、表示素子１がＸ軸緩衝部１４のＸ軸緩衝パッド１５に接触し、伸縮ピン１４ａを押し込むことで、表示素子１の移動速度が減速する。ステップＳ２７では、移動速度が減速した状態でＸ軸駆動部１２により表示素子１がさらに移動し、表示素子１の短辺側端面がＸ軸基準ピン１３に接触し、表示素子１がＸ軸基準ピン１３とＸ軸可動部パッド１１との間で弾性的に挟持されることで、Ｘ軸方向の位置決めが完了する。
【００７６】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９に示した第３実施形態の位置決め装置３００の動作を示す外観図である。なお、図１０Ａおよび図１０Ｂでは、表示素子１は二点鎖線で外形を示している。
【００７７】
表示素子１がステージ２上に移載される前の状態では、Ｘ軸駆動部１２およびＹ軸駆動部１７のピストンが最も縮んだ状態である（図１０Ａ（ａ））。ステップＳ２１で表示素子１が移載されると（図１０Ａ（ｂ））、ステップＳ２２でＹ軸駆動部１７を動作させることで、表示素子１をＹ軸基準ピン１８に向かって移動させる（図１０Ｂ（ｃ））。ステップＳ２３で表示素子１がＹ軸緩衝部１９に衝突して移動速度が減速される（図１０Ｂ（ｄ））。Ｙ軸駆動部１７がさらに移動して表示素子１がＹ軸基準ピン１８に接触してＹ軸方向の位置決めを完了する（図１０Ｂ（ｅ））。
【００７８】
ステップＳ２５でＸ軸駆動部１２を動作させることで、表示素子１をＸ軸基準ピン１３に向かって移動させる（図１０Ａ（ｆ））。ステップＳ２６で表示素子１がＸ軸緩衝部１４に衝突して移動速度が減速される（図１０Ａ（ｇ））。Ｘ軸駆動部１２がさらに移動して表示素子１がＸ軸基準ピン１３に接触してＸ軸方向の位置決めを完了する（図１０Ｂ（ｈ））。
【００７９】
図１１は、本発明の他の実施形態である位置決め装置４００の構成を示す外観図である。本実施形態の特徴は、表示素子１と直接接触する部分に軟質材料ではなく、ローラなど回転自在に保持される円筒形または円柱形部材を用いたことである。したがって、上記の第１〜第３実施形態のいずれに対しても適用可能な変形例であり、図１１では第２実施形態の構成に適用した場合を示している。
【００８０】
基準ピン３の代わりに、回転軸がステージ２の表面に直交するように設けられるローラで構成された基準ローラ２１を設け、表示素子１の端面が、基準ローラ２１の外周面に接触することで、位置決めされる。
【００８１】
アーム５には、可動部パッド４の代わりに、回転軸がステージ２の表面に直交するように設けられるローラで構成された可動部ローラ２２が設けられ、表示素子緩衝部９には、伸縮ピン９ａの先端に、緩衝パッド１０の代わりに、回転軸がステージ２の表面に直交するように設けられるローラで構成された緩衝ローラ２３が設けられる。
【００８２】
このような構成により、位置決め時に、表示素子１の端面と接触した各ローラが回転することで、表示素子１との摩擦による表示素子１の割れおよび欠けを防止することができる。
【００８３】
なお、表示素子１の移動速度を減速する手段としては、上記で説明した緩衝部に限定されず、ばねやゴム材料などの弾性を有する材料を用いてもよく、表示素子１または表示素子１を移動させる機構部分が接触することで、表示素子１が最終的な位置決め位置に到達するまでに、表示素子１の移動速度を減速できればよい。
【００８４】
また上記の実施形態で示した基準ピン３、Ｘ軸基準ピン１３、Ｙ軸基準ピン１８の形状は円柱形状で示してあるが、表示素子１の端面と接触し、表示素子１の位置を決定する機能を満たせればよく、円柱形の周面以外にも、平面であったり、角であったりしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１  表示素子
２  ステージ
３  基準ピン
４  可動部パッド
５  アーム
６  スライダ
７  駆動部
８  可動部緩衝部
９  表示素子緩衝部
１０  緩衝パッド
１１  Ｘ軸可動部パッド
１２  Ｘ軸駆動部
１３  Ｘ軸基準ピン
１４  Ｘ軸緩衝部
１５  Ｘ軸緩衝パッド
１６  Ｙ軸可動部パッド
１７  Ｙ軸駆動部
１８  Ｙ軸基準ピン
１９  Ｙ軸緩衝部
２０  Ｙ軸緩衝パッド
２１  基準ローラ
２２  可動部ローラ
２３  緩衝ローラ
１００，２００，３００，４００  位置決め装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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