JP5052753B2 - 基板反転装置および基板製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルの製造に採用して好適な基板反転装置および基板製造装置の改良に関する。

液晶表示パネルは、カラーフィルタ（ＣＦ）基板とＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板との２枚のガラス基板が、接着性を有するシール剤を介した貼り合わせ工程を経て製造される。

この貼り合わせ工程では、ＣＦ基板が上ステージに吸着保持され、シール剤が表示面を囲むように枠状に塗布されるとともに液晶が表示面に滴下されたＴＦＴ基板を下ステージに吸着保持し、位置合わせの後、これら２枚の基板を貼り合わせている。このような貼り合わせ工程は、真空チャンバ内で行われることが知られている。

枠状に塗布されたシール剤を介して貼り合わされた２枚の基板は、紫外線（ＵＶ光）照射によるシール剤硬化工程、及び電極部への電子部品等の実装工程を経て組立てられ、液晶表示パネルユニットとして完成する。

ところで、上述の貼り合わせ工程では、ＣＦ基板を真空チャンバ内の上ステージに吸着保持し、ＴＦＴ基板を下ステージ上に吸着保持している。そして、ＣＦ基板には、画素領域に形成されたカラーフィルタ層と、画素領域以外の部分で光の透過を遮断するブラックマトリクス層が形成されていて、ＣＦ基板のブラックマトリクス層は、画素領域を囲むようにＴＦＴ基板上に塗布されたシール剤と位置が重なることがある。

そのため、ＣＦ基板を上ステージに吸着保持し、ＴＦＴ基板を下ステージ上に吸着保持して貼り合わされた２枚の基板に対し、シール剤硬化工程においてその上方からＵＶ光を照射してシール剤を硬化させようとすると、ＣＦ基板のブラックマトリクス層がＵＶ光を遮断してしまい、シール剤を適正に硬化し得ないことがある。

そこで、ＣＦ基板を上にＴＦＴ基板を下にして貼り合わせたシール剤に対し、ＵＶ光を適正に照射しようとする場合は、貼り合わせた２枚のガラス基板を１８０度反転させ、ＴＦＴ基板が上方になるようにして、そのＴＦＴ基板に向けて上方からＵＶ光を照射することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２３３０５２号公報

ところで、貼り合わされた２枚の基板は、シール剤が硬化されない状態においては、基板の撓みによって位置ずれが生じやすい。

しかしながら、従来の反動装置は、貼り合わされた２枚の基板の一部を回転可能なチャックで保持する等、２枚の基板を１８０度反転させることができる構成であれば良いものであった。

そのため、このような反転装置においては、反転操作時に基板に作用する回転モーメントについての考慮がなく、この回転モーメントに起因して基板に許容範囲を越える撓み変形等が生じることがあった。

この結果、２枚の基板間に位置ずれが発生し、要求された高精度の貼り合わせ精度を維持できなくなることがある。

そこで本発明は、シール剤硬化前の貼り合わせ基板の反転に際して、２枚の基板間の位置ずれを抑制し、要求された貼り合わせ精度を確保可能な基板反転装置および基板製造装置を提供することを目的とする。

第１の本発明は、シール剤を介して貼り合わされた２枚の基板を、前記シール剤を硬化させる前に反転させる基板反転装置において、
貼り合わされた前記２枚の基板における一方の基板の面をその全域にわたって支持する平板状の保持部と、
この保持部に支持された前記２枚の基板を他方の基板側より複数箇所にて押圧して前記２枚の基板を前記保持部との間で挟持可能とすべく、前記保持部に支持され、前記保持部に支持された前記２枚の基板を前記保持部に対して押圧する方向に移動可能な押さえ部と、
この押さえ部と前記保持部とによって挟持された前記２枚の基板を、前記保持部にその長手方向に沿う中心軸線上において連結されてなる回転軸を中心に反転させる一対の反転機構と、
前記各反転機構をそれぞれ支持しつつ前記保持部を上下方向に昇降移動可能な一対の昇降機構とを具備し、
前記各昇降機構は、前記一対の反転機構をそれぞれ支持固定したスライダーと、この各スライダーにそれぞれ係合し昇降案内するガイドレールと、この各ガイドレールをそれぞれ支持する支柱と、この各支柱にそれぞれ支持される駆動源としてのモータとを有し、
前記各モータを同期して回転制御する制御器を有することを特徴とする。

第２の本発明は、２枚の基板をシール剤を介して貼り合わせた後、２枚の基板間のシール剤を硬化させて貼り合わせ基板を製造する基板製造装置において、
前記シール剤を介して貼り合わされた前記２枚の基板を前記シール剤を硬化させる前に反転可能な基板反転装置を具備し、
前記基板反転装置は、前記第１の発明の基板反転装置であることを特徴とする。

上記のように、本発明の基板反転装置および基板製造装置は、反転時の２枚の基板の撓み変形を抑制し高品質な貼り合わせ基板を製造することができる。

以下、本発明による基板反転装置の一実施例を図１ないし図１２を参照して、以下詳細に説明する。

図１は、反転用の貼り合わせ基板を保持した本発明による基板反転装置の第１の実施例を示した正面図、図２はその平面図、図３は基板と押さえ部を省略して示した図１の基板反転装置のＡ−Ａ矢視断面図である。

なお、図１ないし図３において、反転対象の上下２枚の貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂは、上基板１ＡがＣＦ基板で、シール剤１ａを介して下方にＴＦＴ基板である下基板１Ｂが貼り合わされた状態で基板反転装置２に受け渡されるものとして以下説明する。

第１の実施例の基板反転装置２は、図１ないし図３に示したように、搬送ロボットによって搬送されてきた貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂを受領し、下基板１Ｂを面吸着する平板状の保持部２１と、この平板状の保持部２１の図示左右端部に取り付けられ、保持部２１に吸着保持された基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａを押圧可能な押さえ部２２と、保持部２１にその長手方向に沿う中心軸線上において連結されてなる回転軸２３ａを有し、保持部２１を図示矢印Ｒ方向に回動可能な一対の反転機構２３，２３と、この反転機構２３，２３をそれぞれ支持しつつ保持部２１を上下方向に昇降移動可能な一対の昇降機構２４，２４と、保持部２１及び押さえ部２２を貫通して貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂを下方から支持可能に植立された複数本の棒状のピン２５からなるピン機構とで構成されている。

なお、一対の反転機構２３．２３の少なくとも一方は、駆動用のモータを内蔵する。本実施例においては、一方の反転機構２３にモータを内蔵し、他方の反転機構２３は従動するものとして説明する。

以下、上記基板反転装置２における各構成の詳細構造を説明する。

保持部２１は、直方体のテーブル状に形成され、図１または図３に示したように、下基板１Ｂを吸着するために、吸着面に複数個の吸着孔２１ａが開口し、各吸着孔２１ａは配管２１ｂにより不図示の排気ポンプに共通接続されるように構成されている。

また、後述するように、基板１Ａ，１Ｂは搬送ロボットで搬送されてくるが、搬送されてきた基板１Ａ，１Ｂは、一旦ピン２５上に受け渡され、そのピン２５上に受け渡された基板１Ａ，１Ｂは保持部２１に受け渡されて吸着保持される。基板１Ａ，１Ｂをピン２５と保持部２１との間で授受すべく、保持部２１には、図１及び図３に示したように、下方に植立されたピン２５が貫通遊挿可能な貫通孔２１ｃがピン２５位置に対応して形成されている。従って、図３の断面図に示したように、保持部２１が水平状態のとき、貫通孔２１ｃを通して上方からピン２５の先端部を覗き見ることができる。
押さえ部２２は、直方体状の保持部２１の四隅にそれぞれ並設固定された複数個（４個）のシリンダ２２１と、これらシリンダ２２１の各作動ロッド２２１ａにより、その先端部に共通に支持固定された矩形状の押さえ板２２２と、図１に示したように、この押さえ板２２２の下面側（すなわち、基板１Ａ，１Ｂが載置される保持部２１との対向面側）に取り付け固定された複数個の弾性部材２２３とから構成されている。

弾性部材２２３は、ゴム等からなる緩衝体２２３ａとコイルばね等の弾性体２２３ｂとが連結されて構成されている。また、緩衝体２２３ａにおける基板１Ａとの当接面にはフッ素系樹脂シートが設けられる。なお、保持部２１の吸着面にフッ素系樹脂のシートまたは膜を設けても良い。

後述するように、基板反転装置２で１８０度反転された基板１Ａ，１Ｂは、一旦ピン２５上に受け渡され、そのピン２５上に受け渡された基板１Ａ，１Ｂは、搬送ロボットに受け渡されて搬出される。従って、図１及び図２に示したように、反転し弾性部材２２３を介して支持された基板１Ａ，１Ｂを、下方のピン２５が受け取ることができるように、押さえ部２２の押さえ板２２２にも、ピン２５が遊挿可能な貫通孔２２２ａがピン２５位置に対応して形成されている。

なお、この実施例における複数本のピン２５は、保持部２１の回転中心に対し、線対称位置に位置するように植立されている。また、保持部２１の貫通孔２１ｃと、押さえ部２２の貫通孔２２２ａとは同軸上に設けられている。また、ピン２５は、基板１Ａ，１Ｂの搬送ロボットとの間の受け渡しを中継するものであって、図１に示したように、棒状体からなるように示しているが、ピン機構は、その長手方向に伸縮する弾性体を介在させて、基板１Ａ，１Ｂの受け取り及び受け渡しが柔らかく行われるようにしても良く、またピン２５自体が長手方向にスライド移動可能に構成しても良い。また、シリンダ２２１は、保持部２１の四隅にそれぞれに設けたが、いずれか一の対角線上に対にしてのみ設け、他の対角線上には軸方向に案内するガイド機構を設けるだけにしても良い。

次に、左右の反転機構２３，２３は、一方がモータを内蔵しており、対向する回転軸２３ａ，２３ａが保持部２１の水平方向の中心を通る線上で保持部２１を保持固定していて、モータの回転操作により、保持部２１及び押さえ部２２を矢印Ｒ方向（図１に示す）に１８０度回動自在に構成されている。

昇降機構２４，２４は、各反転機構２３，２３をそれぞれ支持固定したスライダ２４１，２４１と、このスライダ２４１，２４１に係合し、昇降案内するガイドレール２４２，２４２と、図１および図２に示したように、ガイドレール２４２，２４２を支持する支柱２４４の頂部に取り付けられ、この支柱に内蔵されてスライダ２４１，２４１を昇降動させるボールネジ機構を駆動するモータ２４３，２４３とを有して構成されている。

従って、不図示の制御器によるモータ２４３，２４３に対する同期した回転制御により、
スライダ２４１，２４１に取り付け固定された反転機構２３，２３を昇降移動させることができる。

なお、上記説明で、保持部２１は、吸着孔２１ａを有して下基板１Ｂを吸着する旨説明したが、保持部２１は、静電チャックにより貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂを吸着保持するように構成しても良い。また、搬送ロボットにより搬送されてくる基板１Ａ，１Ｂは、その２枚の基板１Ａ，１Ｂの貼り合わせのために塗布されたシール剤１ａに対して、予めそのいくつかの箇所にピンポイント的にＵＶ光が照射されていて、仮止めされたものであっても良い。

上記構成による第１の実施例に係る基板反転装置２の動作を、図１に加え、図４ないし図８を参照して以下説明する。

図４は、不図示の制御器による昇降機構２４のモータ２４３，２４３に対する制御により、反転機構２３，２３が下降し、ピン２５の先端部を保持部２１を貫通させてその上面から突出させるとともに、押さえ部２２におけるシリンダ２２１，２２１に対する制御により、押さえ板２２２を上昇させ、押さえ部２２の弾性部材２２３とピン２５との間に基板１Ａ，１Ｂの搬入に十分な空間を形成させた状態を示している。

前行程の貼り合わせ工程において、シール剤が枠状に塗布されそのシール剤で囲まれた枠内に必要量の液晶が滴下され基板１Ｂと他方の基板１Ａとが、貼り合わせ装置の真空チャンバ内において、真空雰囲気中で位置合わせされるとともに、シール剤１ａを介して貼り合わされる。

貼り合わされた２枚の基板１Ａ，１Ｂは、貼り合わせ工程から搬送ロボットのハンド３で取り出され、図４に示したように、押さえ部２２の弾性部材２２３とピン２５との間に搬入され、ピン２５上に受け渡される。

搬送ロボットのハンド３が、基板１Ａ，１Ｂをピン機構に受け渡した後、制御器はハンド３，３を退避させるとともに、反転機構２３，２３を上昇させる。その反転機構２３，２３の上昇途中で、基板１Ａ，１Ｂはピン２５上から保持部２１上へと受け渡され、保持部２１に面吸着され保持される。

基板１Ａ，１Ｂが保持部２１に保持されると、不図示の制御器はシリンダ２２１，２２１を駆動制御し、押さえ部２２の押さえ板２２２を下降させるので、図１に示したように、基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａは、弾性部材２２３を介して保持部２１に押圧され、基板１Ａ，１Ｂは保持部２１との間に挟持される。この状態で、基板１Ａ，１Ｂは、許容範囲内の撓み、すなわち、その撓みによって２枚の基板１Ａ，１Ｂ間に位置ずれが生じることのない程度の撓みに保たれる。

制御器は、回転軸２３ａを１８０度回転させても保持部２１や押さえ部２２がピン２５に衝突しない高さ位置つまり上昇端位置まで反転機構２３，２３を上昇させた後、反転機構２３，２３を駆動制御し、押さえ部２２とともに基板１Ａ，１Ｂを挟持している保持部２１を回転させる。図５は、保持部２１および押さえ部２２を水平状態から９０度矢印Ｒ方向に回転させた時点の状態を示す。

制御器によるモータ２３３の回転制御により保持部２１および押さえ部２２の反転が完了すると、図６に示したよう貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂは１８０度反転した状態となる。

次に、図６に示した状態から、制御器によるモータ２４３，２４３に対する駆動制御により、反転機構２３，２３を降下させる。

図７に示したように、制御器は、反転機構２３，２３の降下により、ピン２５の先端は押さえ板２２２を貫通するが、基板１Ａ，１Ｂとは予め設定された距離（シリンダ２２１により押さえ板２２２を下降動させたとき、基板１Ａ，１Ｂを弾性部材２２３からピン２５に受け渡すことが可能な十分に近い距離）を隔てた高さ位置で、反転機構２３，２３を停止させるとともに、保持部２１における基板１Ａ，１Ｂの吸着保持を解除する。次いで、シリンダ２２１，２２１を作動させ、押さえ板２２２を図示矢印Ｚ方向に降下させる。

その結果、上下反転の基板１Ａ，１Ｂは押さえ部２２からピン２５上に受け渡されて支持される。この後、図８に示したように、搬送ロボットのハンド３がピン２５上の反転した基板１Ａ，１Ｂの下方に差し込まれ、搬送ロボットの上昇操作により、基板１Ａ，１Ｂはピン２５からハンド３に受け渡されて搬出され、次の工程、すなわちシール剤硬化工程へと引き渡される。

反転された基板１Ａ，１Ｂが搬出された後は、モータ２４３，２４３の作動により、図８に矢印Ｚで示した方向へ反転機構２３，２３を上昇移動させる。

制御器は、上昇端位置まで反転機構２３，２３を上昇させたなら、反転機構２３，２３の駆動制御により、保持部２１を先の回転Ｒ方向とは反対方向に１８０度回転させ、基板反転装置２を図４に示した状態に復帰させる。こうすることで基板反転装置２は、搬送ロボットにより新たに搬送されてくるワーク、すなわち貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂを受け取り、上記手順により、１８０度反転させて次の工程に向けて送り出すことができる。

一方、シール剤硬化工程へと引き渡された基板１Ａ，１Ｂは、紫外線照射装置によりシール剤１ａに対して紫外線が照射されてシール剤１ａが硬化される。

上記説明の第１の実施例では、押さえ部２２は多数個の弾性部材２２３を有し、その弾性部材２２３が、保持部２１に吸着保持された基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａを押圧して挟み込むように構成されたが、要するに基板１Ａ，１Ｂは、許容範囲内の撓みで保持されればよいので、弾性部材２２３の弾性体２２３ｂをシリンダ機構に置き換え、シリンダによる押圧力により、上基板１Ａ面を押圧するように構成しても良い。また、その場合、シリンダ機構のストローク長を十分長くとることにより、押さえ部２２のシリンダ２２１，２２１に代えて、押さえ板２２２が所定の脚長を有する支柱にて保持部２１に固定されるように構成することもできる。

いずれにしても、第１の実施例に係る基板反転装置２によれば、貼り合わされた基板１Ａ，１Ｂの下基板１Ｂを平板状の保持部２１に面吸着させ、上基板１Ａを保持部２１の吸着面側に押圧して反転させる。このため、保持部２１の平坦な吸着面に沿わせて基板１Ａ，１Ｂが固定されるので、反転操作時に作用する回転モーメントによる基板１Ａ，１Ｂの撓み変形は抑制され、２枚の基板間の位置ずれを防いで高品質な貼り合わせ基板を得ることができる。

また、上述により、反転操作時に貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂに撓み変形が生じることが防止できるので、貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂに許容範囲以上の撓みが生じることによる、基板１Ａ，１Ｂ間の位置ずれのみならず、基板に形成された回路の損傷や基板１Ａ，１Ｂ間に形成されたギャップのばらつきを生じることを防止することができる。

また、上基板１Ａを、保持部２１に面吸着された下基板１Ｂに対して弾性部材２２３によって押さえ付けている。そのため、反動操作時に基板１Ａ，１Ｂに作用する回転モーメントによって基板１Ａ，１Ｂを互いに面方向にずらす力が作用したとしても弾性部材２２３による押さえ付け力によりこれが抑制されて、両基板１Ａ，１Ｂが互いに面方向に位置ずれすることを防止できる。従って、基板１Ａ、１Ｂの貼り合わせ精度を保つことができ、製造される液晶表示パネルの品質向上を図ることができる。

また、弾性部材２２３の緩衝体２２３ａは、基板１Ａに当接させているだけである。そのため、当接させていた緩衝体２２３ａを基板１Ａから離隔させるときに、上基板１Ａに下基板１Ｂから引き離す方向の力が作用することが防止できる。これにより、基板１Ａ，１Ｂ間のギャップがばらつくことが防止でき、液晶表示パネルの品質向上を図ることができる。

また、緩衝体２２３ａの基板１Ａとの当接面にフッ素系樹脂シートを設けたので、緩衝体２２３ａが上基板１Ａに貼り付くことが防止できるとともに、緩衝体２２３ａと上基板１Ａとの間で静電気が発生することが防止できる。このため、粘着や静電気に起因する接触痕が上基板１Ａに残ることを防止できる。従って、液晶表示パネルの表示品質を向上させることができる。

上記第１の実施例では、押さえ板２２２に取り付けた弾性部材２２３は、緩衝体２２３ａと弾性体２２３ｂとの連結で構成されたが、要するに貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａを押圧して、基板１Ａ，１Ｂを保持部２１との間に挟持できれば良いので、緩衝体２２３ａと弾性体２２３ｂとの連結構成からなる弾性部材２２３に代えて、押圧自在なスポンジ等単一の部材からなる弾性部材を介して、上基板１Ａを押圧するように構成しても良い。

次に、保持部に吸着保持された基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａを、押圧吸着自在な弾性部材を介して押圧可能に構成した本発明による基板反転装置２の第２の実施例を図９を参照して説明する。

なお、第２の実施例に係る基板反転装置２は上記第１の実施例に係る基板反転装置２と対比し、押さえ板２２２に取り付けられた弾性部材２２３の構造のみが相違し、他の構成及び作用は第１の実施例と同様であるので、構造が相違する弾性部材２２３を主に説明する。

図９（ａ）は第２の実施例に係る本発明の基板反転装置の要部拡大正面図で、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した可動弾性部材の拡大断面図である。

なお、図９（ａ）に示した基板反転装置２は、図４に示した第１の実施例に係る基板反転装置２とは相違して、図示左右横方向へ基板１Ａ，１Ｂの長さが長く形成されていることを示している。従って、ピン機構を構成したピン２５は、図９（ａ）では、左右（横）方向へ多く（７本）配置されて基板１Ａ，１Ｂを支持するように構成されている。

そこで、第２の実施例の弾性部材２２３は、高さ位置（図９では図示上下方向の長さ）が基板１Ａに対する押圧力に応じて上下方向に変化可能な可変弾性部材２２３Ｂであり、これが基板１Ａ面に対向するように押さえ板２２２に取り付けられている。また、個々の可変弾性部材２２３Ｂは、ピン２５のいずれかに対向するように配置されている。

可変弾性部材２２３Ｂは、図９（ｂ）にその拡大断面図を示したように、フレキシブルな給排気管２２３Ｃにつらなり、基板１Ａ，１Ｂに対向して設けられた吸引可能な吸盤体２２３ｃと、この吸盤体２２３ｃにつらなりつつ、径大部２２３ｄａを有して給排気管２２３Ｃに接続された可動パイプ２２３ｄと、可動パイプ２２３ｄの径大部２２３ｄａを収納して可動パイプ２２３ｄを長手方向（図示上下方向）に移動自在に、押さえ板２２２に取り付けた筒状体２２３ｅと、筒状体２２３ｅの中で可動パイプ２２３ｄを常に基板１Ａ，１Ｂ側に向けて付勢するコイルばね２２３ｆとで構成されている。

可動パイプ２２３ｄは、先端部分が二重構造を成しており、内管２２３ｄｂとの間を給排気管２２３Ｃに接続された空間とし、内管２２３Ｃ内をピン２５を挿通可能な貫通孔として構成される。また、上端部分には、給排気管２２Ｃと上記空間とを連通する連通孔２２３ｄｃを有する。

次に第２の実施例の基板反転動作を図９および第１の実施例の図５〜図８を借りて説明する。

まず、図９に示すように、押さえ板２２２を上昇させて押さえ部２２の可変弾性部材２２３Ｂとピン２５との間に基板１Ａ、１Ｂの搬入に十分な空間を形成した状態で、搬送口ボットのハンド３に保持された基板１Ａ、１Ｂを保持部２１上に搬入する。搬入された基板１Ａ，１Ｂは、反転機構２３，２３の上昇によって保持部２１上に受け渡され、保持部２１に面吸着される。この後、押さえ板２２２の下降により、保持部２１に面吸着された基板１Ａ、１Ｂは可変弾性部材２２３Ｂによって押さえられる。可変弾性部材２２３Ｂが基板１Ａに当接したタイミングで給排気管２２３Ｃより吸盤体２２３ｃに負圧が供給され、基板１Ａは吸盤体２２３ｃによって吸着される。

この後、第２の実施例で図５および図６を用いて説明したのと同様の手順で、基板１Ａ，１Ｂを反転させる。

基板１Ａ、１Ｂを反転させたならば、反転機構２３，２３が下降される。この下降過程で、ピン２５が押さえ板２２２の貫通孔２２２ａおよび可変弾性部材２２３Ｂの内管２２３ｄｂに挿通される。反転機構２３，２３は、ピン２５が基板１Ａ、１Ｂとは予め設定された距離で隔てた高さで下降を停止させる（図７と同様の状態）。

次いで、押さえ板２２２を下降させるとともに、給排気管２２３Ｃに正圧を付与し、吸盤体２２３ｃに付与する圧力を負圧から正圧に切り替え、可変弾性部材２２３Ｂ上に支持されている基板１Ａ，１Ｂをピン２５上に受け渡す。

基板１Ａ、１Ｂがピンに受け渡されたならば、第１の実施例で図８を用いて説明したと同様の手順で、反転された基板１Ａ、１Ｂを搬送ロボットのハンド３で受け取り、次のシール剤硬化工程へと搬送する。

このような第２の実施例においても、第１の実施例と同様の効果を有する。

また、第２の実施例においては、保持部２１で基板１Ｂを面吸着して保持するだけでなく、可変弾性部材２２３Ｂによって基板１Ａを吸着保持している。そのため、基板１Ａ、１Ｂの反転操作時に基板１Ａ，１Ｂに作用する回転モーメントによって生じるおそれのある基板１Ａ，１Ｂ間の位置ずれをより確実に防止することができる。従って、製造される液晶表示パネルの品質の信頼性を更に高めることができる。

また、可変弾性部材２２３Ｂ上に支持されている基板１Ａ，１Ｂをピン２５上に受け渡す際、可変弾性部材２２３Ｂの吸盤体２２３ｃに付与する圧力を負圧から正圧に切り替えているので、基板１Ａが吸盤体２２３ｃから離れるときに基板１Ａに撓みを生じさせることが防止できる。これにより、基板１Ａに撓みが生じた結果として生じるおそれのあるギャップむらや回路の損傷が防止でき、液晶表示パネルの表示不良が防止できる。

また、ピン２５を可変弾性部材２２３Ｂの内管２２３ｄｂを貫通させるようにしたので、可変弾性部材２２３Ｂ上に支持されている基板１Ａ，１Ｂをピン２５上に受け渡す際に、可変弾性部材２２３Ｂの吸盤体２２３ｃに基板１Ａ，１Ｂがたとえ貼り付いていたとしても、基板１Ａが吸盤体２２３ｃとともに移動することがピン２５によって阻止されるので、基板１Ａが基板１Ｂから離れる方向に移動する、すなわち基板１Ａ，１Ｂ間の間隔が拡大することを防止できる。これにより、基板１Ａ，１Ｂ間のギャップにバラツキが生じることが防止でき、液晶表示パネルの表示品質を向上させることができる。

上記第１及び第２の実施例に係る基板反転装置２は、押さえ部の主要部が保持部に対向するように取り付け、保持部との間に基板１Ａ，１Ｂを挟持するように構成したが、保持部の側縁部に沿い平行に回動軸を有して開閉する押さえ部を設け、押さえ部の閉動作により、押さえ部に取り付けた弾性部材を介して基板１Ａ，１Ｂ面を押さえ込むように構成することができる。

弾性部材を貼り付けた押さえ板を保持部の縁に回動自在に取り付け構成した本発明による基板反転装置の第３の実施例を図１０及び図１１を参照して説明する。なお、第１および第２の実施例と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

また、図１０および図１１に示した第３の実施例に係る基板反転装置２は、押さえ部の構造が第１および第２の実施例における押さえ部２２と異なり、他の構成および作用は第１および第２の実施例と共通するので、特に異なる構成および作用についてのみ説明する。

図１０は、第３の実施例に係る基板反転装置の正面図で、図１１は図１０に示した基板反転装置２のＡ−Ａ矢視断面図である。

第３の実施例に係る基板反転装置の押さえ部２２は、図１０に示したように、保持部２１上の右側に前後（図示奥行き）方向に並設するように据え付けられたモータ２２４，２２４と、そのモータ２２４，２２４の回転軸２２４ａに取り付けられて、図１１に示したように、観音開きで開閉する押さえ板２２５，２２５で構成され、詳細は省いて示していないが、押さえ板２２５，２２５の基板１Ａに対する押圧面には、ゴム部材等の弾性部材が貼り付けられて構成されている。なお、図１０において符号２２４ｂは、モータ２２４，２２４の回転により回動する押さえ板２２５，２２５の回転軸受けを示したものであり、また、押さえ板２２５，２２５は図示奥行き方向に配列されているので、図１０に示した正面図では、手前側のモータ２２４や押さえ板２２５のみが示されている。

基板１Ａ，１Ｂは、閉じた押さえ板２２５，２２５と保持部２１との間に挟持され、１８０度反転された後は、第１および第２の実施例と同様に、ピン機構上に受け渡される。

なお、この第３の実施例に係る基板反転装置２では、押さえ板２２５，２２５の開操作により下方のピン２５上に受け渡すことになるので、貫通孔２２５ａが形成されているとともに、貫通したピン２５が押さえ板２２５，２２５の開操作に際してすり抜けることができるように、押さえ板２２５，２２５は櫛状に、貫通孔２２５ａから先端部まで連通するスリットが形成されて、反転後に開動作する押さえ板２２５，２２５と反転基板１Ａ，１Ｂを受け取るピン機構とが接触・干渉しないように構成されている。

上記構成による第３の実施例によっても、押さえ部２２は、保持部２１の端部に取り付けられ、保持部２１に面吸着して保持された貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａ面
押圧して挟持するように構成されたので、第１の実施例と同様な手順で基板１Ａ，１Ｂを１８０度反転させて次の工程に向けて搬出することができる。

上記説明の第１ないし第３の実施例では、貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂは、弾性部材２２３が上基板１Ａ面を直接押圧することで、貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂを押さえ部２２と保持部２１との間に挟持させる旨説明したが、要するに貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂは、１８０度の反転操作に際して、変形少なく保持部２１面に適正に押圧されていれば良いので、風圧を利用して基板１Ａを基板１Ｂ側に押圧し、その状態を維持しつつ１８０度反転させるように構成しても同様に目的を達成することができる。

保持部２１に吸着された基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａ面に対し、風圧を利用して押圧しつつ、１８０度反転させるように構成した本発明による第４の実施例に係る基板反転装置を図１２を参照して説明する。

図１２は、第４の実施例に係る基板反転装置の右端を示した一部切り欠け要部拡大正面図で、図１ないし図８に示した第１の実施例とは相違して、押さえ部２２が、保持部２１上の左右両端部に取り付けたシリンダ２２６と、シリンダ２２６の作動ロッド２２６ａに連結されたブロー部材２２７とで構成された点において相違し、他の構成は第１の実施例と同様である。なお、図１２は基板反転装置のうち、右側の主要部を示したものであって、左側も同様に対称的に構成され、同期した動作を行う。

第４の実施例に係る基板反転装置２は、シリンダ２２６の作動により、作動ロッド２２６ａに連結されたブロー部材２２７は、図示矢印Ｘ方向にスライド可能であり、保持部２１上に吸着保持された基板１Ａ，１Ｂの上基板１Ａ面に対し、ブロー部材２２７の下面に向けて開口した多数の吐出口２２７ａから図示矢印Ｚ方向に圧力空気を吐出させることが可能に構成されている。

すなわち、ブロー部材２２７に設けられた多数の吐出口２２７ａは、ともに連通していて、フレキシブルな吐出管２２７ｂを介して不図示のエアーポンプ等のエア供給源に接続され、制御器により吐出管２２７ｂ途中に設けた不図示の電磁弁をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、吐出口２２７ａから圧力空気を吐出させるように構成されている。

従って、吐出口２２７ａからの圧力空気の吐出により、基板１Ａ，１Ｂの反転操作時において上基板１Ａは保持部２１側へ押圧されるので、１８０度の反転操作時における貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂ間の位置ずれを回避することができる。

なお、符号２２７ｃ（点線で示す）は反転時における基板１Ａ，１Ｂのピン２５に対する受け渡しのための切欠部を示したものである。

切欠部２２７ｃは、平面視でＵ字形状に形成されており、図１２においては、Ｕ字形状の開放部分が左を向くように設けられている。

また、反転操作対象の基板１Ａ，１Ｂをピン２５を介して保持部２１上に吸着保持させる際に、ブロー部材２２７が障害とならないように、ブロー部材２２７を図示点線で示した矢印ｘ方向に退避可能に構成されている。

なお、上記第４の実施例に係る基板反転装置２では、吐出口２２７ａから吐出する空気圧によって基板１Ａ，１Ｂを押圧させるのに、押さえ部２２のブロー部材２２７をシリンダ２２６によりスライドさせるように構成したが、モータ駆動により、ブロー部材２２７を開閉させるように構成しても同様に目的を達成させることができる。また、吐出口２２７ａから吐出させる気体は、空気に限らず、窒素ガスやイオン化された不活性ガスでも良い。また、この第４の実施例に係る基板反転装置２よれば、押さえ部２２が基板１Ａ面に直接触れることがないので、基板１Ａ面に接触痕等を付けることを防止できる。また、気体の吹き付けにより、基板１Ａ面に塵等が付着することが防止でき、また付着していた塵等を吹き飛ばすことができるので、基板１Ａ面を清浄化することができる。

また、上記第１ないし第３の実施例では、基板１Ａ，１Ｂを１８０度反転させた後、貼り合わせ基板１Ａ，１Ｂを押さえ込んでいる押さえ板２２２，２２５にピン２５を貫通させ、その貫通させたピン２５に基板１Ａ，１Ｂが引き渡されるが、この第４の実施例に係るブロー部材２２７は、保持部２１に吸着保持された基板１Ａ，１Ｂとの間に空間が形成されているので、その形成された空間内で、反転された基板１Ａ，１Ｂのピン機構への受け渡しと、ピン機構から搬送ロボットのハンド３への基板１Ａ，１Ｂの引き渡しが可能であれば、ブロー部材２２７にピン２５との間の衝突・干渉回避のために設けた切欠部２２７を貫通孔に代えることができる。

なお、上記各実施例の説明において、基板反転装置は不図示の制御器が個々の動作を駆動制御する旨説明したが、搬送ロボットによる基板反転装置へのワークの搬入動作及び反転されたワークの基板反転装置２からの搬出動作をも含め、基板反転動作を統括制御し、効率的な反転操作が行われるように制御される。

また、上記各実施例では、昇降機構２４は、反転機構２３の昇降移動にボールネジ機構を用いるものとしたが、シリンダや巻上機等の他の昇降移動装置を用いるようにしても良い。

また、液晶表示パネルの製造に本願発明を適用した例で説明したが、２枚の基板をシール剤を介して貼り合わせ、そのシール剤を硬化させるまでの間に貼り合わされた２枚の基板を反転させる必要のあるものの製造であれば適用可能である。

また、保持部が貼り合わせ基板を平面的に保持する支持面を単一の部材で構成した例で説明したが、要は、貼り合わせ基板を許容範囲内の撓みで保持できれば良いので、複数の支持片を行列状、或いは千鳥状に配置して基板を平面的に保持するものであっても良い。この場合、押さえ板に取り付ける弾性部材は、複数の支持片のいずれかに対向するように配置すると、貼り合わせ基板に対して撓ませる力を付与することを極力防止することができ好ましい。

また、保持部が基板を真空吸着で吸着保持する例で説明したが、他の吸着手段、例えば、静電チェックや磁石を用いても良い。また、必ずしも吸着する必要はなく、支えるだけでも良い。

また、保持部に基板を吸着保持する手段を設ける代わりに、押さえ部に吸着保持する手段を設け、保持部は基板を吸着せずに支持するだけにしても良い。

本発明による基板反転装置の第１の実施例を示した正面図である。 図１に示した装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１に示した装置で反転対象の貼り合わせ基板が装着される状態を示した正面図である。 図４に示した装置で、貼り合わせ基板を装着して９０度回転させた状態を示した正面図である。 図５に示した装置で、貼り合わせ基板をさらに９０度回転させた状態を示した正面図である。 図６に示した装置で、反転した基板をピン機構に受け渡す状態を示した正面図である。 図７に示した装置で、反転した基板を搬出させる状態を示した正面図である。 図９（ａ）は本発明による基板反転装置の第２の実施例を示した要部正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示した可変弾性部材の拡大断面図である。 本発明による基板反転装置の第３の実施例を示した正面図である。 図１０のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明による基板反転装置の第４の実施例を示した要部拡大正面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ 基板
１ａ シール剤
２ 基板反転装置
２１ 保持部
２１ａ 吸着孔
２１ｂ 配管
２１ｃ 貫通孔
２２ 押さえ部
２２１ シリンダ
２２１ａ 作動ロッド
２２２ 押さえ板
２２３ 弾性部材
２２３ａ 吸着部材
２２３ｂ ばね部材
２２４ モータ
２２４ａ 回転軸
２２４ｂ 回転軸受け
２２５ 押さえ板
２２５ａ スリット
２２６ シリンダ
２２６ａ 作動ロッド
２２７ ブロー部材
２２７ａ 吐出口
２２７ｂ 吐出管
２２７ｃ 貫通孔
２３ 反転機構（モータ）
２３ａ 回転軸
２４ 昇降機構
２４１ スライダ
２４２ ガイドレール
２４３ モータ
２５ ピン（ピン機構）
３ ハンド（搬送ロボット）

Claims (3)

1. シール剤を介して貼り合わされた２枚の基板を、前記シール剤を硬化させる前に反転させる基板反転装置において、
   貼り合わされた前記２枚の基板における一方の基板の面をその全域にわたって支持する平板状の保持部と、
   この保持部に支持された前記２枚の基板を他方の基板側より複数箇所にて押圧して前記２枚の基板を前記保持部との間で挟持可能とすべく、前記保持部に支持され、前記保持部に支持された前記２枚の基板を前記保持部に対して押圧する方向に移動可能な押さえ部と、
   この押さえ部と前記保持部とによって挟持された前記２枚の基板を、前記保持部にその長手方向に沿う中心軸線上において連結されてなる回転軸を中心に反転させる一対の反転機構と、
   前記各反転機構をそれぞれ支持しつつ前記保持部を上下方向に昇降移動可能な一対の昇降機構とを具備し、
   前記各昇降機構は、前記一対の反転機構をそれぞれ支持固定したスライダーと、この各スライダーにそれぞれ係合し昇降案内するガイドレールと、この各ガイドレールをそれぞれ支持する支柱と、この各支柱にそれぞれ支持される駆動源としてのモータとを有し、
   前記各モータを同期して回転制御する制御器を有することを特徴とする基板反転装置。
2. 前記押さえ部は、前記基板に当接する弾性部材を有し、この弾性部材の前記基板との当接面にフッ素系樹脂を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の基板反転装置。
3. ２枚の基板をシール剤を介して貼り合わせた後、２枚の基板間のシール剤を硬化させて貼り合わせ基板を製造する基板製造装置において、
   前記シール剤を介して貼り合わされた前記２枚の基板を、前記シール剤を硬化させる前に反転可能な基板反転装置を具備し、
   前記基板反転装置は、請求項１または２に記載の基板反転装置であることを特徴とする基板製造装置。

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