JP5386238B2 - パネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶やプラズマなどのＦＰＤ（Flat Panel Display）の表示パネル基板（表示セル基板）の周辺に駆動ＩＣの搭載やＣＯＦ（Chip on Film），ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）などのいわゆるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）接続および周辺基板（ＰＣＢ＝Printed Circuit Board)を実装する表示パネルモジュール組立装置に関するものである。より具体的には、表示パネルモジュール組立装置における各処理作業をより効率的に行うことが可能な表示パネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置の構成および方法に関するものである。

表示パネルモジュール組立装置は、液晶やプラズマなどのＦＰＤの表示パネル基板に、複数の処理作業工程を順次行うことで、前記表示パネル基板の周辺に、駆動ＩＣ，ＴＡＢおよびＰＣＢなどを実装する装置である。

例えば、処理工程の一例としては、（１）表示パネル基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程，（２）清掃後の表示パネル基板端部に異方性導電フィルム（ＡＣＦ＝Anisotropic Conductive Film）を貼付けるＡＣＦ工程，（３）ＡＣＦを貼付けた位置に、表示パネル基板側の配線と位置決めしてＴＡＢやＩＣを搭載する搭載工程，（４）搭載したＴＡＢを加熱圧着することで、ＡＣＦフィルムにより固定する圧着工程，（５）搭載したＴＡＢやＩＣの位置や接続状態を検査する検査工程，（６）ＴＡＢの表示パネル基板側と反対側にＰＣＢをＡＣＦなどで貼付け搭載するＰＣＢ工程（複数の工程）などからなる。さらには、処理する表示パネルの辺の数や処理するＴＡＢやＩＣの数などで各処理装置の数や表示パネルを回転する処理ユニットなどが必要となる。

表示パネルモジュール組立装置は、これらの処理作業工程を行う処理作業装置を連続して配置し、その間をパネル基板搬送手段により表示パネル基板を搬送することで、表示パネル基板の周辺実装処理を行うものである。

特許文献１は、表示パネルモジュール組立装置の構成の一例を示す公知例である。特許文献１では、処理作業位置に作業テーブルを配置するとともに、表示パネル基板を背面から吸着することで、各処理作業位置に配置された作業テーブルへの表示パネル基板の搬入・搬出を行うパネル搬送手段からなる装置構成が開示されている。この構成では、往復動作する複数の搬送手段によって、各処理を行う処理作業テーブル間で表示パネル基板を搬送する。一般に、表示パネル基板が搬入される処理作業テーブルは、表示パネル基板を保持し、表示パネル基板の幅，長さおよび水平回転方向などに調整可能となっており、作業テーブルで表示パネル基板の処理位置の位置決めを行って各処理作業が実施される。

この方式では、上から表示パネル基板を吸着保持する搬送手段と下から表示パネル基板を保持する作業テーブルの間での表示パネルの受渡しが実施される。

特許文献２には、表示パネル基板の搬送，保持や持ち替え動作を表示パネルの下方からのみで行う方式が開示されている。Ｕ字型のハンドによって、表示パネル基板を下側から支え、作業テーブルへのパネル基板搬入や搬出を行う方式である。

特許文献３は、表示パネルモジュール組立装置の構成の他の一例を示す公知例である。特許文献１および２は、処理作業位置において表示パネル基板を保持位置決めする作業テーブルと該作業テーブル間での表示パネル基板搬送行う搬送手段から構成されている。特許文献３は、表示パネル基板を保持位置決めする作業テーブルとパネル基板搬送行う搬送手段を一体に構成したものである。この方式では、処理作業時に表示パネル基板を保持して位置決めおよび処理作業を行う作業テーブルを櫛型にすることで、隣接する作業テーブル間で、直接表示パネル基板の受渡し搬送を可能にしている。作業テーブル間の搬送手段が不要となり、装置構成が簡略で低コスト化しやすいというメリットを有している。

特許文献４は、表示パネル基板を保持位置決めする作業テーブルとパネル基板搬送行う搬送手段を一体とする他の実施例である。この方式では、上流の処理作業位置から下流の処理作業位置に表示パネル基板を搬送するパネル基板搬送手段が、直接位置決めをして、処理作業位置に表示パネル基板を位置決めするものである。この方式は、装置構成が簡略で低コスト化しやすいとともに、処理作業位置間を一つのテーブルによって直接パネル基板搬送を行うことから、搬送時間を短縮できるというメリットを有している。

特開２００４−６４６７号公報 特開平８−２６４７５号公報 特開２００７−９９４６６号公報 特開２００７−１５００７７号公報

特許文献１の構成では、表示パネル基板の上からの吸着保持による搬送を行っているために、搬送時の停電や不測に事態の際に、表示パネルが吸着パッドから外れて落下する危険がある。さらに、上からの吸着搬送方式は、表示パネル基板を構成する２枚のガラス基板間のギャップを広げる力が生じるために、表示パネル基板にダメージを与えてしまう恐れがある。特に、大型パネルや薄型パネルではダメージが大きくなるために、上方からの吸着によるパネル基板搬送を行うことはできない。このため、搬送手段や処理手段間での持ち替え動作を、表示パネル基板下方からのみで行う必要がある。

特許文献２の構成では、Ｕ字型のハンドによって、表示パネル基板の搬送，保持や持ち替え動作を表示パネルの下方からのみで行う方式である。表示パネル基板を下から保持することで、搬送時の停電や不測に事態の際に、パネル基板が吸着パッドから外れて落下する危険は少ない。

しかし、この方式においてもいくつかの課題がある。まず、処理作業位置で表示パネルの保持と位置決めを行う作業テーブルと作業テーブル間で表示パネルを搬送するパネル基板搬送手段が必要であり、装置構成が複雑かつ大型化しやすい。処理作業機構部の前面に作業テーブル，作業テーブルの手前に搬送機構という構成となるために、装置幅が大きくなりやすい。特に、大板のパネル基板では不利であり、装置前面から処理作業位置までの距離が大きくなり、メンテナンスなどの作業面からも課題が残る。

また、処理作業位置間におけるパネル基板の搬送動作には、作業テーブルと搬送手段間でのパネル基板の持ち替え動作が必要で有り、搬送時間ロスが生じるという課題を有する。この方式における、作業テーブルと搬送手段間でのパネル基板の持ち替え動作位置は、装置で対応する最大サイズのパネル基板の受渡しが可能な位置にする必要がある。小板パネル基板の処理時にも、最大サイズのパネル基板のパネル基板の持ち替え動作位置まで、一度表示パネル基板を移動させる必要がある。このため、大板のから小板までの幅広い基板サイズに対応する装置において、小板のパネル搬送時に生じる搬送時間ロスが、特に大きくなる。

作業テーブルと搬送手段の別体構造は、コスト面でも不利なことはいうまでもない。

以上のように、特許文献２の構成では、構成の複雑さ・大型化・コスト面とともに、メンテナンス性や処理時間ロスなどの点で課題を有する。特に、大板から小板までの幅広いパネル基板サイズへの対応を考えた場合、この課題は大きい。

特許文献３の構成は、作業テーブルを櫛型にすることで、隣接する作業テーブル間で、直接表示パネル基板の受渡し搬送を可能にしたものである。この方式では、作業テーブル間の搬送手段が不要となり、装置構成が簡略で低コスト化しやすいというメリットを有している。

しかしながら、特許文献３の構成においては、作業テーブルは、表示パネルの処理作業後、下流側に移動して、処理の終わった表示パネルを下流の作業テーブルに受け渡した後、上流側に移動して、次に処理する表示パネルを受取った後、処理作業位置に戻って、処理作業を行う必要がある。このため、処理作業前後の表示パネルの搬入・搬出作業に時間がかかり、表示パネルモジュールの組立て効率が悪いという課題がある。

特許文献４の構成は、上流の処理作業位置から下流の処理作業に表示パネル基板を搬送するパネル基板搬送手段が、直接位置決めをして、処理作業位置に表示パネル基板を位置決めする。この方式は、装置構成が簡略で低コスト化しやすいとともに、処理作業位置間を一つのテーブルによって直接パネル基板搬送を行うことから、搬送時間を短縮できるというメリットを有している。

しかし、処理作業位置での表示パネル基板の保持手段を、パネル基板搬送手段の可動範囲を避けて配置する必要があるために、処理作業時の表示パネル基板の保持が不安定になりやすいという課題を有する。特に、大型のパネル基板で、短辺側を処理する場合、パネル基板両端に設置する表示パネル基板の保持手段の間隔が広くなり、パネル基板中央部が撓んでしまい、表示パネル基板の保持が不安定になるという課題を有する。さらに、各種パネル基板サイズへの対応を考えると、パネル基板両端部の保持手段の位置変更が必要となるばかりでなく、搬送手段の幅や可動範囲も変更する必要が有り、実質的には、各種パネル基板サイズへの柔軟な対応は、困難であるといわざるを得ない。

また、表示パネルモジュール組立装置は、複数種類の処理作業装置を連結し、連続して表示パネルに各種処理作業が行われる。上記、特許文献に開示された処理作業装置の構成では、その処理作業内容により、処理作業時間には差が生じてしまう。このため、時間の短い工程の処理作業装置は、時間のかかる工程の処理作業装置の終了を待つことになり、表示パネルの搬送間隔は、時間のかかる工程の処理作業装置に律速されるとともに、時間の短い工程の処理作業装置では作業停止している時間が発生することになる。

各処理作業装置をより効率よく稼動させるためには、時間のかかる工程の処理作業装置を、時間の短い工程の処理作業装置に対して、数を多く連結し、各処理工程のタクトバランスを取ることが考えられる。しかし、この方式では連結される処理作業装置の数が増加し、表示パネルモジュール組立装置全体の長さが非常に長く複雑になってしまうとともに、コスト高となってしまうという課題を有している。

本発明は、大板のパネル基板に対応可能なパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置を提供する。特に、大板のパネル基板から小板まで幅広い表示パネルの搬送や位置決め動作が、簡単な装置構成で高速に実現可能なパネル基板搬送手段を提供する。また、各処理作業装置の処理作業時間を近づけることにより、各処理作業装置の処理作業効率を高めることで、各処理作業の稼動効率向上を実現可能な表示パネルモジュール組立装置を提供する。

本発明の目的は、装置全長や装置幅などの装置サイズを大きくすることなく、上記の課題を解決した表示パネルモジュール組立装置を提供することである。

上記目的を達成するために、各処理作業装置もしくは処理作業位置には、処理する表示パネル基板を保持するために、表示パネル基板の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域に渡って保持するとともに固定する処理辺保持固定手段と前記処理辺保持固定手段に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板下面領域を、上方から吊り支える少なくとも一つ以上の非処理領域保持手段を設ける。

さらに、隣接する前記各処理作業装置もしくは処理作業位置間を往復移動するとともに、前記処理作業装置もしくは前記処理作業位置への表示パネル基板位置決や表示パネル基板の回転動作が可能なパネル基板搬送位置決め手段を複数配置した。前記パネル基板搬送位置決め手段における搬送時に表示パネル基板を保持するための搬送時パネル基板保持手段は、前記処理辺保持固定手段に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板下面領域を保持するように構成した。

前記非処理領域保持手段は、前記処理辺保持固定手段によって、各処理作業時に固定保持される少なくとも一つの表示パネル基板位置において、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面をパネル面よりも上方から吊り下げられたアーム状の保持部材で表示パネル基板を保持する保持手段であり、表示パネル基板の非保持時に、表示パネル基板の上面よりも上方に退避可能に構成した。

また、前記非処理領域保持手段は、処理するパネル基板のサイズ，処理辺長，処理位置などに応じて、設置位置および前記アーム状の保持部材による表示パネル基板の保持位置を可変可能に構成した。

さらに、前記処理辺保持固定手段の表示パネル基板処理辺側かつ処理辺保持固定手段に近接した位置にパネル基板姿勢検出手段を配置し、前記パネル基板搬送位置決め手段により搬送されてきた表示パネル基板の姿勢を制御して、前記処理辺保持固定手段に、位置決め受渡しが可能なように構成した。

前記処理辺保持固定手段，前記非処理領域保持手段，前記パネル基板搬送位置決め手段および前記パネル基板姿勢検出手段などを用いた表示パネル基板の搬送および処理作業動作を、以下の手順で実施するようにした。

Ｓｔｅｐ１：前記パネル基板搬送位置決め手段により、表示パネル基板を下流の処理作業位置に搬送する。
Ｓｔｅｐ２：パネル姿勢を検出して、処理作業位置に表示パネル基板を位置決めする。
Ｓｔｅｐ３：前記処理辺保持固定手段により、表示パネル基板の処理辺側を固定保持後、各処理作業動作を開始する。
Ｓｔｅｐ４：前記非処理領域保持手段が降下し、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面を保持する。
Ｓｔｅｐ５：前記パネル基板搬送位置決め手段が降下退避し、上流側へ移動する。
Ｓｔｅｐ６：搬出用のパネル基板搬送位置決め手段が、表示パネル基板下面のより進入し、表示パネル基板を保持固定する。
Ｓｔｅｐ７：前記非処理領域保持手段の保持部材が退避するとともに、上昇する。
Ｓｔｅｐ８：処理作業動作終了後、前記処理辺保持固定手段による表示パネル基板の固定を解除する。
Ｓｔｅｐ１に戻って繰り返す。

加えて、表示パネルモジュール組立装置における少なくとも１つ以上の前記処理作業装置において、各処理作業を行う機構部をユニット化するとともに、１つの表示パネルの１辺に、少なくとも２つ以上の処理ユニットが、同時に処理作業を行う構成とした。

さらに、前記複数の処理ユニットは、表示パネルの処理辺と処理ユニットとの相対位置を補正する処理ユニット位置補正手段を具備するとともに、処理を行う表示パネルの処理辺姿勢を検出するパネル基板姿勢検出手段と、前記表示パネル姿勢検出手段の検出結果により、前記各処理ユニットの位置補正量を算出する処理ユニット位置補正量算出手段を設ける構成とした。

また、前記複数の処理ユニットは、表示パネルの処理辺方向に平行な方向に移動可能な稼動手段を設けるとともに、処理ユニット動作タイミング制御手段を設けることで、複数処理ユニットにおける処理動作と表示パネル基板辺の処理位置間をシフト移動するシフト移動動作の動作タイミングを制御する構成とした。

本発明の一つの構成によれば、各処理作業装置もしくは処理作業位置には、処理する表示パネル基板を保持するために、表示パネル基板の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域に渡って保持するとともに固定する処理辺保持固定手段を設けることで、表示パネル基板処理辺について、処理辺全域にわたり確実な固定保持が可能となる。

また、本発明の他の構成によれば、前記処理辺保持固定手段に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板下面領域を保持する少なくとも一つ以上の非処理領域保持手段を設けるとともに、処理するパネル基板のサイズ，処理辺長，処理位置などに応じて、の非処理領域保持手段の設置位置および前記アーム状の保持部材による表示パネル基板の保持位置を可変可能に構成することで、各種パネル基板の処理作業が可能となる。

本発明のその他の構成によれば、パネル基板搬送位置決め手段のみによって、表示パネル基板の搬送や回転およびと処理作業位置への位置決め動作を行うので、駆動機構部の可動軸数を比較的少なくすることができ、構成が簡略になるとともに、小型で、メンテナンス性の良い装置構成が可能となる。

本発明の更に他の構成によれば、前記非処理領域保持手段を処理作業時の表示パネル基板の保持をパネル面よりも上方から吊り下げられたアーム状の保持部材で表示パネル基板を保持するとともに、表示パネル基板の非保持時には、保持部材を表示パネル基板の上面よりも上方に退避可能としている。これによって、表示パネル基板を下から保持搬送する前記パネル基板搬送位置決め手段の可動範囲に障害物などが存在しなくなるために、各処理作業位置間の表示パネル基板搬送や回転などの動作を、基板サイズに合わせた最短または最適な搬送経路での搬送動作が可能となる。これによって、高速な表示パネル基板搬送位置決め動作を実現可能となる。

本発明の更に他の構成によれば、各処理作業動作中に、前記非処理領域保持手段による保持動作を含めたパネル基板搬送位置決め手段の切替え動作を行うことから、高効率な表示パネルモジュール組立装置を提供することができる。

本発明の更に他の構成によれば、前記処理辺保持固定手段を設けることで、前記パネル基板搬送位置決め手段の切替え動作による処理辺近傍への影響を排除することが可能となり、処理作業中にパネル基板搬送位置決め手段の切替え動作を実施しても、安定した表示パネル基板の処理辺近傍の処理作業を実施することが可能となる。

また、本発明の更に他の構成によれば、前記処理辺保持固定手段の表示パネル基板処理辺側かつ処理辺保持固定手段に近接した位置にパネル基板姿勢検出手段を配置し、前記パネル基板搬送位置決め手段により搬送されてきた表示パネル基板の姿勢を制御することで、高精度な前記処理辺保持固定手段への位置決め受渡し動作を可能としている。

さらに、本発明の更に他の構成によれば、表示パネルモジュール組立装置における各処理作業を行う機構部をユニット化するとともに、１つの表示パネルの１辺に、少なくとも２つ以上の処理ユニットが、同時に処理作業を行う構成とすることで、遅い処理作業装置の作業効率を向上させることが可能となる。加えて、複数の処理ユニットが表示パネルの処理辺と処理ユニットとの相対位置を補正する処理ユニット位置補正手段を具備するとともに、処理を行う表示パネルの処理辺姿勢を検出するパネル基板姿勢検出手段と、該表示パネル姿勢検出手段の検出結果により、該各処理ユニットの位置補正量を算出する処理ユニット位置補正量算出手段を設ける構成としているので、同一表示パネル基板の１処理辺に対して、独立に、位置決め処理可能となり、上記、複数処理ユニットによる同時処理が可能となる。

また、本発明の更に他の構成によれば、該複数の処理ユニットは、表示パネル基板の処理辺方向と平行な方向に移動可能な可動手段を設けるとともに、複数処理ユニットにおける処理動作と表示パネル基板処理辺の処理位置間をシフト移動するシフト移動動作の動作タイミングを制御する処理ユニット動作タイミング制御手段を設けることで、処理作業を行う複数処理ユニットの衝突などの干渉を防止することが可能となり、同一表示パネル基板の１処理辺に対して、複数の処理ユニットによる同時の処理作業が可能となる。

これらによって、各処理作業装置もしくは処理位置に配置する処理ユニット数を調整することで、各処理作業装置の処理作業時間を近づけることが可能となり、各処理作業の稼働効率を向上するとともに、表示パネルモジュール組立装置全長を短く構成可能な表示パネルモジュール組立装置となる。

以上の結果、本発明の構成によれば、例えば、大板のパネル基板から小板まで幅広い表示パネルの搬送や位置決め動作が、簡単な装置構成で高速に実現可能なパネル基板搬送手段を提供することができる。また、各処理作業装置の処理作業時間を近づけることによって、各処理作業装置の処理作業効率を高めることが可能となり、各処理作業の稼動効率向上を実現可能な表示パネルモジュール組立装置を提供することができる。このように、本発明では、装置全長や装置幅などの装置サイズを大きくすることなく、上記の各種特徴を有する表示パネルモジュール組立装置を提供することが可能である。

本発明実施形態におけるパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置の基本構成を説明するための図である。 図１の側面図であり、表示パネル基板の処理および搬送時の状態を説明するための図である。 図１の正面図であり、表示パネル基板の処理および搬送時の状態を説明するための図である。 本発明実施形態における非処理領域保持手段５の一実施例（直動型）を説明するための図である。 本発明実施形態における非処理領域保持手段５の一実施例（回転型）を説明するための図である。 本発明実施形態における異なる基板サイズにおける処理辺保持固定手段による保持領域と搬送時表示パネル保持手段による保持領域とを説明するための図である。 本発明実施形態における表示パネル基板の基本的な搬送動作を説明するための図である。 本発明実施形態における表示パネルに設けられた基準マークの一例を示す図である。 本発明実施形態における処理辺保持固定手段近傍の上面図であり、処理辺保持固定手段に表示パネルを位置決めする方式を説明するための図である。 本発明実施形態における処理辺保持固定手段近傍の側面図であり、処理辺保持固定手段に表示パネルを位置決めする方式を説明するための図である。 本発明実施形態における処理辺保持固定手段によるサイズの異なる表示パネルの保持方法について説明するための図である。 本発明実施形態における１枚の表示パネルに対して複数の処理ユニットが同時に作業を行う方式を説明するための図である。 本発明実施形態における超高精度位置決め処理が必要な処理作業装置構成を説明する図である。 本発明実施形態における超高精度位置決め処理が必要な処理作業装置における処理ユニットの位置決め機構部構成の一実施例を示す図である。 本発明実施形態におけるパネル基板搬送装置における制御部構成の一実施例を説明するための図である。 本発明実施形態におけるパネル基板搬送装置における基本的な制御方式の一実施例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図１から図１６を用いて説明する。説明に用いられる符号の意味は後述する符号の説明に記載の通りで有るが、説明の都合により省略して表現したり、変更して類似の表現としたりしている場合がある。例えば、文中または、図中に示した各符号の数字の後の（ ）内Ａ〜Ｄは関係する処理作業装置を示す記号である。搬送装置については、２つの処理作業装置間で搬送動作を行うために、上流側処理作業装置記号と下流側作業装置記号を「（Ａ−Ｂ）」のような形式で示した。さらに、各符号の数字の後の英小文字（ａ〜ｆなど）は、同一数字の符号の各対象を複数に分割した各構成部分を示す。

図１から図３は、本発明のパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置の基本構成を説明するための一実施例を示した図である。図１は、装置の上方（Ｚ方向）、図２は装置の側方（Ｘ方向）、図３は、装置の搬送系を正面（Ｙ方向）から見た図である。

図１は、説明のため表示パネルモジュール組立装置の連続する処理作業装置Ａ〜Ｄの内４台を、模式的に示したものである。図１の装置では、表示パネル基板４を、図中左から右に向かって、処理作業装置Ａ〜Ｄの間を順に搬送しながら、表示パネル基板の周辺部に各種処理作業を行って、ＩＣやＴＡＢなどの実装組立作業を行う装置である。図１中の左側２つの処理作業装置Ａ，Ｂは、表示パネル基板の長辺側（ソース側）の処理作業を行う装置であり、右側の２つの処理作業装置Ｃ，Ｄは、表示パネル基板の短辺側（ゲート側）の処理作業を行う装置である。

図１中において、表示パネル基板４は、各処理作業装置の処理作業位置に保持された状態を、２点鎖線で示した。図１中に示した符号の各数字の後の（）内Ａ〜Ｃは関係する処理作業装置を示す記号である。

図１では、処理作業装置Ａの上流側の処理作業装置郡と処理作業装置Ｄの下流側装置郡については、割愛している。表示パネルモジュール組立装置全体としては、（１）表示パネル基板縁部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程，（２）清掃後の表示パネル基板縁部に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を貼付けるＡＣＦ工程，（３）ＡＣＦを貼付けた位置に、表示パネル基板配線と位置決めしてＴＡＢやＩＣを搭載する搭載工程，（４）搭載したＴＡＢやＩＣを加熱圧着することで、ＡＣＦフィルムにより固定する圧着工程，さらには、（５）ＴＡＢの表示パネル側と反対側にＰＣＢをＡＣＦなどで貼付け搭載するＰＣＢ処理工程（複数の処理工程よりなる。）とともに、各種検査装置などの処理作業装置があり、処理辺数などに応じて、複数の処理作業装置が連ねられた構成となる。どのような処理作業装置を何台どのような順序で連ねる必要があるかは、組立作業を行う表示パネルモジュール構成に依存することは言うまでもない。

本発明は、これら数多く接続された各種処理装置の間で表示パネル基板を高効率に搬送し、処理することで、生産性の高いパネル基板搬送装置とそれを用いた表示パネルモジュール組立装置を提供するものである。

本発明における表示パネル基板４の搬送は、隣接する２つの処理作業装置もしくは処理作業位置間での直接搬送動作とともに、処理作業位置への表示パネル基板４の位置決めを行うパネル基板搬送位置決め手段で行われる。パネル基板搬送位置決め手段は、隣接する処理作業装置もしくは処理作業位置間で、表示パネル基板を保持する搬送時パネル基板保持手段１０を往復動作させることで、表示パネル基板４を、上流から下流の処理作業位置にむかって順次搬送を行う。

パネル基板搬送位置決め手段に関わる構成部材や機構部については、動作範囲の上流側処理作業装置記号と下流側作業装置記号を、「（Ａ−Ｂ）」のような形式で各符号へ付記した。図１では、処理作業装置（Ａ−Ｂ）間，（Ｂ−Ｃ）間，（Ｃ−Ｄ）間で動作する３台のパネル基板搬送位置決め手段とともに、処理作業装置Ａのさらに上流側の処理作業装置から表示パネル基板の搬入を行う（〜Ａ）および、処理作業装置Ｄのさらに下流側の処理作業装置に表示パネル基板の搬出を行う（Ｄ〜）の２台のパネル基板搬送位置決め手段の一部が図示されている。

また、図１中のパネル基板搬送位置決めにおける手段搬送時パネル基板保持手段１０は、下流側の処理作業位置にいる状態を示している。このため、処理作業装置Ｄのさらに下流側の処理作業装置に表示パネル基板の搬出を行うパネル基板搬送位置決め手段の搬送時パネル基板保持手段１０（Ｄ〜）などは、図１中には記載されない。

本発明における表示パネル基板４の搬送は、これら一列に連ねられた複数のパネル基板搬送位置決め手段を、概ね同時に搬送および位置決め動作をさせることで、連続した処理作業装置間で表示パネル基板を搬送する。

本実施例では、各処理作業装置または処理作業位置に、処理する表示パネルを保持するために、処理辺保持固定手段３と非処理領域保持手段５が配置されている。

処理辺保持固定手段３は、想定される表示パネルサイズの最大処理辺長よりも長い部材であり、表示パネル基板４の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域渡って保持するとともに固定することで、処理領域における表示パネルのゆがみやうねりなどを補正する部材である。処理辺保持固定手段３は、表示パネル固定表面が剛体平面となっており、固定平面部内にエアー吸引口を複数設け、エアー吸着により表示パネル基板４を処理辺保持固定手段３に吸着固定する構成とした。エアー吸着などにより、表示パネルの処理辺側近傍を、処理辺保持固定手段３に吸着固定することで、ゆがみやうねりなどを有する表示パネル基板４においても、処理辺側の表示パネル基板４の平面性を確保することが可能となる。各処理装置における処理作業は、処理辺保持固定手段３から処理装置側に突出させた表示パネルの処理辺部に対して行われる。

非処理領域保持手段５は、処理辺保持固定手段３に対して表示パネル処理辺の反対側の表示パネル下面領域を保持する部材であり、パネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０が退避した際においても、表示パネル基板４を概ね水平に保ち、前記処理辺保持固定手段３による表示パネルの固定保持を補助する部材である。

非処理領域保持手段５は、装置の上面から吊り下げられたアーム構造を有しており、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面に保持アームを差し込んで支える構造を有している。非処理領域保持手段５は、表示パネル基板の非保持時には、表示パネル基板の処理高さや搬送高さよりも上方に退避可能な可動機構を有している。図１から図３の実施例では、３つの非処理領域保持手段５ａ〜５ｃによって、処理作業位置の表示パネルを保持する構成を示している。図２（ａ）および図３（ａ）は、非処理領域保持手段５によって表示パネル基板を保持している状態を示し、図２（ｂ）および図３（ｂ）は、非処理領域保持手段５が上方に退避した状態を示している。

図４は、非処理領域保持手段５の一実施例を説明するための図である。図４（ａ）は、表示パネル基板４を保持している状態を示し、図４（ｂ）は、退避している状態を示す。図４の非処理領域保持手段５には、保持アーム１２を水平方向にスライドさせる機構１３とアーム全体を上下方向に移動させることが可能な吊り下げ部材１４より構成されている。これらの可動機構は、エアーシリンダやモータなどの一般的なアクチュエータで構成することが可能である。

パネル基板搬送手段における搬送時パネル基板保持手段１０から突出している表示パネル基板の非処理辺の縁辺部は、パネル基板の自重たわみなどにより、搬送時パネル基板保持手段１０の表示パネル保持面より垂れ下がる。たわみによる垂れ下がり量はパネル基板の厚みや突出量の影響を受ける。さらに、ＴＡＢやＰＣＢなどの周辺に実装された表示パネル基板では、それらの保持機構の有無や構造にもよるが、これらの部材先端部の垂れ下がりに対する配慮が必要である。

このため、図４の非処理領域保持手段５によって表示パネル基板を保持する場合には、表示パネル基板４を保持している処理辺保持固定手段３やパネル基板搬送手段の基板保持面よりも、数mmから数cm程度下側で保持アーム１２を、表示パネル基板の縁辺下側に押出し、その後、規定の高さまで押し上げる必要がある。

図５は、非処理領域保持手段５の他の実施例を説明するための図である。図５（ａ）は、表示パネル基板４を保持している状態を示し、図５（ｂ）は、退避している状態を示す。図５の非処理領域保持手段５は、保持する表示パネル基板辺に平行な軸を中心にＬ型またはコ型アーム状の保持部材１２とその回転軸を回転させる回転駆動手段１５から構成されている。この構造では、回転駆動手段１５により保持部材１２を回転させるのみで、表示パネル基板縁辺下面の保持と表示パネル基板上方へのアーム状の保持部材の退避動作を行うことが可能である。このため、吊り下げ部１６に、図４の非処理領域保持手段５のような上下方向の可動手段を配置する必要がなくなる。また、この方式では、表示パネル基板を下から上に押し上げるように、保持部材１２が可動することから、前記したパネル端部の垂れ下がりなどに対する配慮も必要ない。

本実施例の構成では、非処理領域保持手段５の設置位置を可変することで、表示パネル基板の保持位置を可変することが可能である。一般的に、装置の表示パネル搬送面の上側には、ほとんど他の構造物がないことから、非処理領域保持手段５の配置位置に対する自由度は高く、処理するパネル基板のサイズ，処理辺長，処理位置などに応じた基板保持位置選択が可能となる。

非処理領域保持手段５の上方からの吊り構造は、装置上側に一般的な梁構造体を設けることで容易に実現可能である。この梁構造体を適切に配置構成することで、種々の表示パネルを高精度かつ安定に保持することが可能となり、処理作業を高精度かつ安定に実施することができる。

次に、処理作業位置間で表示パネル基板の搬送や回転および位置決め動作を行う本発明のパネル基板搬送位置決め手段について説明する。

図１〜図３で示した本発明の実施例では、隣接する前記各処理作業装置または処理作業位置間を往復移動することで、表示パネル基板４を搬送するとともに、前記処理作業装置の処理作業位置への表示パネル基板位置決めや表示パネル基板の回転動作が可能なパネル基板搬送位置決め手段が設けられている。パネル基板搬送位置決め手段は、処理作業装置間で表示パネルを搬送するためのＸ軸可動手段６とともに、表示パネル搬送方向に直角なＹ軸の可動手段７，表示パネルの高さを可変可能なＺ軸可動手段８，表示パネルの回転位置を可変可能なθ軸可動手段９とともに、表示パネルを保持するための搬送時パネル基板保持手段１０から構成されている。搬送時パネル基板保持手段１０は、θ軸可動手段部９から張出したアーム１１で支えられるとともに、アーム長を可変することで、サイズの異なる表示パネルを安定に保持できるように構成されている。

まず、本発明のパネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０部について説明する。

搬送時パネル基板保持手段１０は、前記処理辺保持固定手段の保持位置よりも内側の表示パネル下面領域を保持するように構成されており、この搬送時パネル基板保持手段１０に保持されていない表示パネル基板４の縁辺領域を利用して、処理作業位置に配置された前記処理辺保持固定手段３に受渡し固定をする。図１に示した実施例では、表示パネル基板４の４辺すべての縁辺領域を空けた状態で、表示パネル基板４を搬送時パネル基板保持手段１０に保持している。搬送時パネル基板保持手段１０の保持位置をこのようにすれば、θ軸可動手段部９で表示パネル基板４を回転させることで、表示パネル基板４の４辺すべてについての処理動作が可能となる。上流から下流の処理作業装置への表示パネル基板の搬送とともに、同一の処理作業装置内での表示パネル基板４の処理辺切替え動作が、表示パネル基板４の持替え動作などを挟むことなく簡単に行うことができる。

図１の実施例における搬送時パネル基板保持手段１０では、表示パネル基板の４辺すべてについての処理を可能とするために、表示パネル基板４の中央付近を支える構成となっているが、処理辺の数が４辺未満の場合はこの限りではなく、処理辺側を以外の部分で保持する構成も可能である。

図６は、３種類のサイズの異なる表示パネル基板４について、処理辺（Ｓ１辺，Ｓ２辺，Ｇ１辺，Ｇ２辺の４辺）と処理時に表示パネルを保持固定するための処理辺保持固定手段３による固定領域１７と搬送時パネル基板保持手段１０によって保持可能な表示パネル基板領域１８を模式的に示したものである。図６において、非処理領域保持手段や搬送時パネル基板保持手段１０による表示パネル保持や受渡し動作に用いることが可能な表示パネル基板領域１８をハッチングで示している。例えば、図中符号１７ａ−Ｓ１は大型表示パネル基板（ａ）のＳ１辺側の保持固定領域幅を表す。また、１７ｂ−Ｇ１は中型表示パネル基板（ｂ）のＧ１辺側の保持固定領域幅を示す。また、１８ａは大型表示パネル基板（ａ）の保持可能な表示パネル基板領域を示す。その他も同様である。

本発明で想定される処理辺保持固定手段３による固定保持領域の幅１７は、各処理作業の内容や処理する表示パネルの最大サイズなどの装置仕様の影響を受ける。しかし、一般的な表示パネルモジュール組立装置における処理作業を想定した場合、処理辺保持固定手段３で、処理辺端から１００mm程度の位置を固定すれば可能となる。また、極端な構成を考慮したとしても、処理辺保持固定手段３による固定保持に必要な領域は、処理辺端から、数１０〜２００mm以下程度であった。実際に、本実施例の表示パネルモジュール組立装置において、最大処理表示パネルサイズを５０〜６０インチ相当まで考慮して、各処理作業装置において、処理辺保持固定手段３による保持固定位置を、図面上で部材配置検討した結果、処理辺端から最大１００mm程度あれば実装可能であった。

図６は、処理辺保持固定手段３による保持固定領域を処理辺端から１００mmとした場合の（ａ）大型表示パネル基板：３２インチワイドクラス，（ｂ）中型パネルサイズ基板：２０インチワイドクラス，（ｃ）小型パネルサイズ基板：１３インチクラスで、搬送時パネル基板保持手段１０で表示パネル基板４を保持可能なエリアを作図したものである。

図６中の（ａ）３２インチワイドクラスでは、表示パネル基板４の中央を搬送時パネル基板保持手段１０で保持することで、ソース側，ゲート側の４辺に、保持固定用エリア１５を確保可能である。しかし、表示パネルサイズの小さい、（ｂ）２０インチワイドクラス，（ｃ）１３インチクラスでは、４辺すべてに、１００mm幅の保持固定用エリアを確保すると非処理領域保持手段５や搬送時パネル基板保持手段１０による表示パネル基板４の保持や受渡し動作に用いる表示パネル基板領域１６の確保が困難となる。

このような小さな表示パネル基板４における搬送では、図６に示すように、（ｂ）２０インチワイドクラスでは、ソース１辺とゲート２辺に、（ｃ）１３インチクラスでは、ソース１辺とゲート１辺と処理辺の場所や数を規定すれば、本発明の表示パネルモジュール組立装置における非処理領域保持手段５や搬送時パネル基板保持手段１０による表示パネル基板４の保持や受渡し動作に用いる表示パネル基板領域１８の確保が可能となる。

このように、本発明のパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置は、特に大型や薄型の表示パネルに対して、高速高精度処理作業を目的したものであるが、処理辺の数に制限を加えることで、５０〜６０インチ相当までの超大型表示パネルから１０数インチクラスの小型パネルまで対応可能範囲を拡張することが可能である。

非処理領域保持手段５や搬送時パネル基板保持手段１０による表示パネル基板４の保持や受渡し動作に用いる表示パネル基板領域１８の必要面積は、各種動作時に表示パネルに負荷される加速度などによる外力や表示パネル基板４の吸着保持力によるが、概ね表示パネル基板４の半分以上の幅を吸着保持できれば、安定に表示パネル保持や受渡し動作が可能である。

図６の（ａ）３２インチワイドクラス，（ｂ）２０インチワイドクラス，（ｃ）１３インチクラスの表示パネルサイズは、１００mm幅の保持固定用エリア確保を想定した場合に、表示パネルの半分の幅で保持可能な最小表示パネルサイズ付近である。

つまり、本実施例の表示パネルモジュール組立装置では、３２インチワイドクラス以上の最大処理辺数を４辺、３２〜２０インチワイドクラスの最大処理辺数を３辺、２０インチ以下の表示パネルサイズにおける最大処理辺数を２辺とすることで、１３インチまでの処理作業に対応することが可能となる。現実的には、このような中小型クラスの表示パネル基板では、４辺処理や３辺処理などへの処理作業は、ほとんど必要なく、実用上、この処理辺数の制限が問題になることはない。

また、前記したように、非処理領域保持手段５の保持領域は、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面部である。つまり、図６における処理辺と処理時に表示パネルを保持固定するための領域として確保されている領域１７のうち、各処理作業時に処理辺保持固定手段３によって保持していない領域となる。

表示パネル基板の処理辺数が２辺の場合、非処理領域保持手段５の保持領域が保持可能な領域は、表示パネル基板の１辺の一部のみとなる。しかし、現在の表示パネル基板では処理変数が少ない基板は一般的にパネルサイズが小さく、表示パネル基板の一部のみでも十分に、表示パネル基板４の水平保持も可能である。

但し、今後表示パネル基板がさらに薄くなったり、ガラス以外の素材が使われるなど、表示パネル基板の剛性が大きく低下した場合は、この限りではない。このような低剛性の表示パネル基板４で、非処理領域保持手段５の保持領域が保持可能な領域が少なく、非処理領域保持手段５による基板保持が不安定になる場合は、非処理領域保持手段５の保持アーム１２の一部が、搬送時パネル基板保持手段１０によって保持可能な表示パネル基板領域１８に入り込んで、表示パネルを支える構成も考え得る。この場合、搬送時パネル基板保持手段１０と非処理領域保持手段５の保持アーム１２が互いの衝突を避けた櫛様形状などにすることが必要となる。

以上のように、本発明のパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置では、各処理作業装置もしくは処理作業位置に配置された非処理領域保持手段５や搬送時パネル基板保持手段１０の表示パネル基板の保持位置を可変することで、小板から大板まで大きくサイズの異なる表示パネルへの対応が可能である。前記したように、本発明の構成では非処理領域保持手段５を上方からの吊り構造とすることで、設置位置の自由度も高い。

次に、本発明のパネル基板搬送位置決め手段の可動部構成について説明する。

図２および図３に示されるように、パネル基板搬送位置決め手段は、隣接する２つの処理作業装置にまたがって配置されるＸ軸可動手段６の上に、それに直交するＹ軸可動手段７を配置し、その上に、上下方向のＺ軸可動手段８、さらにその上にθ軸回転手段９を配置し、さらにその上に搬送時パネル基板保持手段１０をアーム１１で保持する。上流の処理作業位置からの表示パネル搬入と下流の処理作業位置への表示パネル搬出を行うために、同じ処理作業装置もしくは処理作業位置に、２つの搬送時パネル基板保持手段１０を配置する必要がある。このため、図２および図３の実施例では、Ｘ軸可動手段およびＸ軸可動ガイド６を千鳥配置するとともに、最下層に配置している。Ｙ軸可動手段７については、Ｚ軸可動手段８の上側に配置することも原理的には可能であるが、可動範囲がＸ軸に次いで大きいＹ軸可動手段７は、Ｘ軸可動手段の直上に配置することが好ましい。Ｚ軸可動手段８については、θ軸回転手段９の上側に配置することも原理的には可能であるが、回転時の慣性重量が大きくなり、回転動作後の振動停止時間を考慮すると、θ軸可動手段９は、より上方に直上に配置することが好ましい。図１から図３で示した本発明の実施例では、そのようにパネル基板搬送位置決め手段を構成している。

図１から図３で示した実施例では、Ｘ軸可動手段およびＸ軸可動ガイド６を千鳥配置としているが、これは、各パネル基板搬送位置決め手段を独立構成としたことによる。つまり、各パネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０毎の可動範囲で、Ｘ軸可動手段およびＸ軸可動ガイド６を分割し独立構成としたものである。

表示パネルモジュール組立装置は、パネル基板搬送位置決め手段がＸ方向に並んだ配置となることから、Ｘ軸可動手段またはＸ軸可動ガイド６を、隣接するパネル基板搬送位置決め手段間で共有することも可能である。原理的には、表示パネルモジュール組立装置全長にわたって、一本のＸ軸可動手段またはＸ軸可動ガイド６を、各パネル基板搬送位置決め手段で共有する構成も考え得る。このようにすれば、表示パネルモジュール組立装置全体における搬送系のＸ軸可動手段またはＸ軸可動ガイドは少なくてすむことから、コスト的には有利である。

しかし、表示パネルモジュール組立装置における各搬送時パネル基板保持手段１０の可動範囲は数ｍ程度にもなる。このため、隣接するパネル基板搬送位置決め手段のＸ軸可動手段またはＸ軸可動ガイド６を一体に構成した場合、Ｘ軸可動ガイドが非常に長くなってしまう。勿論、Ｘ軸可動ガイドを連結して、長尺のＸ軸可動ガイドを形成する方法も考えられるが、この場合、搬送精度などの要求を満足するように、分割位置や分割精度の確保が重要である。

図１から図４の実施例では、説明の分かりやすさも踏まえて、各パネル基板搬送位置決め手段毎に独立したＸ軸可動手段およびＸ軸可動ガイド６を千鳥配置した構成を開示している。実際の構成としては、上記コスト面とともに、Ｘ軸可動ガイドの分割位置や接続時の精度確保の容易性を考慮して、Ｘ軸可動手段およびＸ軸可動ガイド６の構成や長さを決定することが必要である。

Ｘ軸やＹ軸の可動手段としては、搬送時パネル基板保持手段１０を直線可動させる手段としては、リニアモータやボールねじなどによる一般的なスライドステージ機構が適用できる。Ｚ軸の可動手段については、リニアモータやボールねじなどでの直接駆動も可能であるが、要求可動距離がＸ軸やＹ軸に比較して短いことから、高さ方向の機構部薄型化などを考慮すると、楔などを利用した水平可動を昇降運動に変換する各種一般的方法を利用することが望ましい。θ軸の回転運動については、モータと減速機などで容易に構成できる。本実施例のパネル基板搬送位置決め手段は、処理辺保持固定手段３に高精度に位置決め受渡しをすることが必要であるために、サーボモータやリニアスケールを利用することで位置座標や回転座標精度を確保することが必要であることは言うまでもない。

次に、本発明のパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置における基本的動作を説明する。

図７は、表示パネル基板の基本的な搬送動作を説明する図であり、図１の処理作業装置ＢとＣ間の搬送を正面から見た模式図である。本発明の表示パネルモジュール組立装置における基本動作は、以下のとおりである。

Ｓｔｅｐ１：上流側の処理作業装置Ｂで処理作業が終了した表示パネル基板を、パネル基板搬送位置決め手段の搬送時パネル基板保持手段１０の上昇によって、処理辺保持固定手段３（Ｂ）から上方に持ち上げ、下流の各処理作業装置Ｃに搬送する。

図７では、実線矢印２０ａ（Ｂ−Ｃ）で搬送時パネル基板保持手段１０の動作が示されている。図１においては、処理作業装置Ａ→Ｂ，Ｂ→Ｃ，Ｃ→Ｄ間の表示パネル基板４の搬送動作に相当する。

このＳｔｅｐ１の動作に先立って、各処理作業が終了する前に、表示パネル基板４を搬出するための搬送時パネル基板保持手段１０が、処理中の表示パネルの非処理領域を吸着固定保持させるとともに、非処理領域保持手段５は、図７に示すように、すでに、上方への退避が完了させている。これによって、処理作業が終了した表示パネル基板４の下流処理作業位置への搬送動作を、各処理作業の終了後、直に行うことが可能となる。

図７の実施例における上流側の処理作業装置Ｂは、長辺側（ソース辺側）の処理作業であり、下流側の処理作業装置Ｃは、短辺側（ゲート辺側）の処理作業である。本発明の表示パネルモジュール組立装置では、処理辺の切替えが必要な場合、処理作業装置間の搬送動作２０ａの間に回転動作２１ａを行うことも何ら問題がない。
Ｓｔｅｐ２：下流の処理作業位置Ｃに搬送された表示パネル基板は、処理辺保持固定手段３（Ｃ）近傍に設けられたパネル基板姿勢検出手段によってパネル姿勢を検出される。そのパネル姿勢検出データを基に、パネル基板搬送位置決め手段によって適正な処理作業位置に表示パネル基板を位置決めする。各処理作業位置に設けられたパネル基板姿勢検出手段による表示パネル基板の位置決め機構および動作の詳細については、後記する。
Ｓｔｅｐ３：下流の各処理作業装置Ｃに搬送され位置決めされた表示パネル基板４は、搬送時パネル基板保持手段１０が降下によって、下流側の処理辺保持固定手段３（Ｃ）に固定保持される。その後、各処理作業装置における処理作業動作が開始される。
Ｓｔｅｐ４：表示パネル基板が、処理辺保持固定手段３に固定保持さ、処理作業が開始された後、非処理領域保持手段５が降下し、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面を保持する。図７においては、処理作業装置Ｃの非処理領域保持手段５が降下し、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面を保持している状態を破線で示した。図示していないが、他の処理作業装置における非処理領域保持手段５も同様である。
Ｓｔｅｐ５：非処理領域保持手段５が表示パネル基板４の縁辺下面を保持した後に、パネル基板搬送位置決め手段の搬送時表示パネル保持手段１０は、パネル吸着固定を解除する。搬送時表示パネル保持手段１０は降下し、非処理領域保持手段５の保持部材の下側を通って上流側の処理作業装置Ｂにおける表示パネル基板４の受け取り位置まで移動する。

図７では、実線矢印２０ｂ（Ｂ−Ｃ）で搬送時パネル基板保持手段１０の戻り動作が示されている。図１においては、処理作業装置Ｂ→Ａ，Ｃ→Ｂ，Ｄ→Ｃ間の搬送時パネル基板保持手段１０の戻り移動動作に相当する。

図７の実施例における上流側の処理作業装置Ｂは、長辺側（ソース辺側）の処理作業であり、下流側の処理作業装置Ｃは、短辺側（ゲート辺側）の処理作業である。このため、搬送時パネル基板保持手段１０は、戻り移動動作２０ｂ（Ｂ−Ｃ）中に回転動作２１ｂ（Ｂ−Ｃ）を行う必要がある。本発明の装置では、非処理領域保持手段５の保持部材の下側まで降下した搬送時表示パネル保持手段１０周辺には障害物がなく、戻り移動動作２０ｂ（Ｂ−Ｃ）中に回転動作２１ｂ（Ｂ−Ｃ）を行うことに何ら問題がない。
Ｓｔｅｐ６：非処理領域保持手段５の保持部材の下側を通って上流側の処理作業装置Ｂにおける表示パネル基板４の受け取り位置まで移動した搬送時パネル基板保持手段１０は、上昇することで、処理作業装置Ｂで処理作業中の表示パネル基板４の下面より、表示パネル基板４を保持した後、吸着固定する。
Ｓｔｅｐ７：処理中の表示パネル基板４を搬出するための搬送時パネル基板保持手段１０で、表示パネル基板４を吸着固定した後に、非処理領域保持手段の保持部材を、表示パネル基板下面から退避させるとともに、装置上方に上昇させる。
Ｓｔｅｐ８：処理作業が終了するまでに、搬出用の搬送時パネル基板保持手段１０で表示パネル基板４を吸着固定し、非処理領域保持手段の保持部材を装置上方に上昇させるとともに、処理作業が終了後、処理辺保持固定手段による表示パネル基板の固定を解除する。

Ｓｔｅｐ１に戻って、上流側の処理作業装置から下流の各処理作業装置に搬送する表示パネル基板を搬送する。図７では、搬送時表示パネル保持手段１０の動作概略を実線の矢印２０で、それによって搬送される表示パネル基板４の動きを破線の矢印１９で示している。

上記のように、本発明の表示パネルモジュール組立装置では、各処理作業動作中に、前記非処理領域保持手段による保持動作を含めたパネル基板搬送位置決め手段の切替え動作を行う。これによって、処理作業位置間の表示パネル基板の搬送動作時間と処理作業時間のみによる高効率な表示パネルモジュールの組立て作業を実現することが可能となる。

さらに、表示パネル基板４の搬送を行うパネル基板搬送位置決め手段の可動範囲にほとんど障害物がないため、各処理作業位置間の表示パネル基板の搬送や回転などの動作を、基板サイズに合わせた最短または最適な搬送経路での高速搬送ができる。

以上のことから、本発明を適用することで、最速の表示パネルモジュール組立装置を実現することが可能である。

次に、本発明の表示パネルモジュール組立装置の高い生産性を最大限に引出し、運用するための課題と対応策について説明する。

本発明の表示パネルモジュール組立装置において、高効率に表示パネル基板の組立作業を実施するためには、各処理作業位置で処理作業の終了した表示パネル基板を、同時に下流側の処理作業位置に搬送することが必要である。表示パネル基板４の搬送タイミングが同時でなければ、一部の処理作業位置に処理すべき表示パネル基板４が存在しない状態が発生してしまい、作業効率の低下をきたしてしまう。

しかし、表示パネルモジュール組立装置は、多数の処理作業装置もしくは処理作業位置より構成されており、その間で表示パネル基板を搬送するパネル基板搬送位置決め手段も多数必要となる。多数のパネル基板搬送位置決め手段を完全に同時に可動しようとした場合、可動手段の加減速動作時の必要電流が極めて大きくなってしまうという課題が発生する。これに対応するために、個々の搬送系の駆動回路にコンデンサなど用いて瞬間最大電流を確保する方法が有効である。

この課題に対する他の方策としては、隣接するユニット間における搬送手段動作タイミングを、下流側から上流側に向けて、微小時間遅らせる方法も有効である。瞬間最大電流を必要とする搬送手段の加速・減速時間は、搬送手段の動作距離や時間に対して短いので、これが重ならない程度の遅れを与えることで、装置全体としての必要最大電流を小さく抑えることが可能となる。これにより、前記の搬送系の駆動回路に大容量のコンデンサなどを配する必要がなくなる。

パネル基板搬送位置決め手段の加速時間が、数１０〜数１００msec程度であることから、実際の隣接するパネル基板搬送位置決め手段の可動タイミングの遅れ時間としては、数１０〜数１００msec程度が適当であり、搬送系の加減速の時間と同時動作台数およびその時の必要最大電流を勘案して決定する。この程度のタイミングの遅れは、表示パネルモジュール組立装置の稼動効率に対する影響はほとんどない。

次に、本発明の表示パネルモジュール組立装置の高い汎用性を活かした運用方法について説明する。

本発明の表示パネルモジュール組立装置におけるパネル基板搬送位置決め手段は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の可動手段とθ軸の回転手段を有しているとともに、可動範囲にほとんど障害物がなく自由なパネル搬送位置決め動作が可能である。そのため、一つの処理作業位置で、長辺側（ソース側）と短辺側（ゲート側）の処理作業など複数辺の処理を順次行うことも十分可能である。

実際の動作としては、処理作業位置での最後の処理作業が行われるまでは、処理作業位置に表示パネル基板４を搬入してきたパネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０で、表示パネル基板を保持し続けた状態で処理を行う必要がある。非処理領域保持手段５は、最後の処理作業位置、つまり、搬送時パネル基板保持手段１０が退避する位置にのみ設置すればよい。

このように、本発明の表示パネルモジュール組立装置のでは、表示パネル基板４辺に対するひとつの処理作業を、一台の処理作業装置のみで行うことも可能である。勿論、この場合４回の処理作業分の処理時間と３回の表示パネルの回転や再配置動作が必要となるために、処理作業時間は長くなる。このような装置運用は、高速に大量の生産を行う量産パネルの組立作業としては好ましくないが、試作パネル生産や少量ロットの生産など、表示パネルモジュール組立装置の処理作業装置の組合構成を変えることなく行える点で有効である。

次に、本発明の実施例構成におけるパネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０の衝突防止策について説明する。

本実施例の構成では、同じ処理作業装置もしくは処理作業位置に、２つの搬送時パネル基板保持手段１０が配置されているために、隣接するパネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０が、衝突を起こす危険が存在する。本発明の装置では、衝突を防ぐために、搬送時パネル基板保持手段１０は、上流処理作業位置と下流側の作業位置間での移動を、基本的に概ね同一タイミングで行うように制御している。

しかし、高速移動をする搬送時パネル基板保持手段１０の衝突は、装置へのダメージも大きく、さらなる衝突の防止策が必要である。そこで、本実施例の装置では、パネル基板搬送位置決め手段を制御するための駆動信号に対する搬送時パネル基板保持手段１０の位置座標などをモニタし、駆動信号と搬送時パネル基板保持手段１０の位置座標に規定以上の差異が生じれば、異常として装置全体を停止させる機能を搭載した。これによって、万が一、各搬送時パネル基板保持手段１０の移動タイミングがずれても、未然に衝突を防止できる。

次に、本発明のパネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０の待機位置について説明する。

本発明の表示パネルモジュール組立装置のパネル基板搬送位置決め手段における搬送時パネル基板保持手段１０は、基本的に上流側か下流側の処理作業位置で停止することになる。搬送時パネル基板保持手段１０は、ほぼ処理作業位置の数存在することから、常に、処理作業位置に、搬送時パネル基板保持手段１０が存在することになる。処理作業位置に、搬送時パネル基板保持手段１０あると、装置正面側からの各処理作業装置部へのアクセスの妨げになり、装置トラブルなどが生じた際のメンテナンス性が悪くなる。

そこで、本発明の表示パネルモジュール組立装置では、搬送時パネル基板保持手段１０の停止位置として、上流側か下流側の処理作業位置のほかに、その中間位置に停止させることが可能なように構成した。この位置に、搬送時パネル基板保持手段１０を停止させることで、装置トラブルなどが生じた際のメンテナンス性が大きく改善される。

さらに、上流側処理作業装置Ｂと下流側処理作業装置Ｃの処理作業位置の中間位置は、隣接するパネル基板搬送位置決め手段間の非干渉領域２３でもある。この位置に、搬送時パネル基板保持手段９を待機させることで、上流側や下流側の搬送時パネル基板保持手段９との衝突を防止できるので、各搬送時パネル基板保持手段９の動作自由度が増す。

例えば、装置の立ち上げ調整時などに、中間停止位置を活用することで、処理作業装置やパネル基板搬送位置決め手段を個々で動作させることが可能となり、作業効率が大きく改善される。

また、表示パネルモジュール組立装置は、異なる複数の処理作業を行う装置を連結し、連続して表示パネルに各種処理作業が行われる。当然のことながら、各処理作業工程の処理時間には差がある。時間の短い工程の処理作業装置は、時間のかかる工程の処理作業装置の終了を待つことになる。特に、前述したような一つの処理作業装置で複数辺の処理作業を行わせた場合などは、各処理作業工程の処理時間には差が大きい。

このため、表示パネル基板の搬送のための搬送時パネル基板保持手段１０の動作を同一タイミングで行ったとしても、搬送時パネル基板保持手段１０の戻り動作タイミングは、同一とならない。このような場合、下流の処理作業位置での下流の搬送時パネル基板保持手段１０の作業が終わるまでの待機位置としても活用することも可能である。

次に、搬送時パネル基板保持手段１０によって、処理辺保持固定手段３に表示パネル基板４を位置決めする方式について説明する。

一般に、表示パネル基板４の処理辺および処理箇所には、基準マークが設けられている。図８は、表示パネル基板４に設けられた基準マークの一例を示す図である。基準マークとしては、表示パネル端部の基準位置を示す端部マーク２４とともに、ＴＡＢやＩＣなどの搭載位置を示す搭載位置マーク２５などが形成されている。基準マークの形態は、様々であり、図８に示されている「＋」や「・」以外に、「■」，「Ｔ」，「−−」「Ｖ」など様々な形態がありえる。

本発明のパネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置では、各処理作業装置もしくは処理作業位置間で、表示パネルを搬送するパネル基板搬送位置決め手段が、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ軸の可動手段を有している。表示パネル基板４を上流から下流の各処理作業装置もしくは処理作業位置に搬送した際に、表示パネルの基準マーク２４，２５をＣＣＤカメラなどで検出することで、表示パネル基板４の姿勢を算出し、パネル基板搬送位置決め手段で位置補正を行った上で、表示パネル基板４の処理辺を保持・固定する処理辺保持固定手段３に受け渡すことにより、表示パネル基板４の処理作業位置への高精度な位置決め固定が可能となる。

図９および図１０は、本発明における処理辺保持固定手段３に表示パネル基板４を位置決めする方式を説明するために、処理辺保持固定手段３近傍の構成の一実施例を示す図である。図９は上面図であり、図１０は側面図である。

高精度に、表示パネル基板４を処理辺保持固定手段３に受渡し固定をするためには、できるだけ処理辺保持固定手段３近傍で表示パネル基板４に設けられた処理辺側の基準マーク２４，２５を検出することが好ましい。本実施例の装置では、各処理作業装置の処理作業機構部とその前面に設けられた処理辺保持固定手段３の間に、光源およびＣＣＤカメラからなる表示パネル基準マーク検出手段２６を設置し、表示パネル基板両端に配置された端部マーク２４を検出するように構成している。表示パネル基準マーク検出手段２６で検出された画像から基準マークをパターンマッチングで抽出し、その座標位置を演算によって、表示パネルの座標位置と姿勢を算出することができる。

各種表示パネルサイズに対応して、表示パネル処理辺側の基準マーク２４，２５を検出するためには、表示パネル基準マーク検出手段２６が処理辺方向（Ｘ方向）に移動する必要がある。本実施例でも、表示パネル基板４の両端の端部マーク２４を検出するための２組の検出手段にＸ方向の可動手段２８を設けた。図９（ａ）では、表示パネルの左右に配置された端部マーク２４を検出するために、左右に配置された表示パネル基準マーク検出手段２６Ｌ／Ｒが、処理辺幅の狭い表示パネル基板４Ｎと処理辺幅の広い表示パネル基板４Ｗで位置を変更する状況を模式的に示した。

パネル基板搬送位置決め手段で運ばれた表示パネルの端部マーク２４を、表示パネル基準マーク検出手段２６で検出して、表示パネル姿勢を補正して、処理作業装置の処理作業位置に高精度に位置決めする工程の一実施例を説明する。

まず予め、表示パネル基準マーク検出手段２６Ｌ／Ｒを、処理する表示パネルの左右にある端部マーク２４の位置や幅に対応した場所に待機させておく。そして、パネル基板搬送位置決め手段によって、処理辺保持固定手段３に近接して設けられた表示パネル基準マーク検出手段２６で端部マーク２４を検出可能な位置まで、表示パネル基板４を搬送するとともに、処理辺保持固定手段３上に表示パネルを仮置きする。その後、表示パネル基準マーク検出手段２６によって、表示パネル基板４の両端部に設けられた端部マーク２４位置を検出し、表示パネル基板４の正確な座標位置と姿勢を算出する。その算出結果に基づいて、表示パネルの位置や姿勢を補正するとともに、処理作業装置の所定の処理作業位置に、表示パネルを移動する。最後に、処理辺保持固定手段３の表面に設けられた表示パネル固定用吸着吸引口２９によって、表示パネル基板４を吸着し、処理作業装置による処理作業を開始する。

表示パネル基板４に設けられた端部マーク２４は、図８に示したように、表示パネル処理辺の外縁部に存在する。このため、図９や図１０に示すように、基準マークを検出するための表示パネルの配置位置と所定の処理作業を行うための表示パネル基板配置位置は異なる位置とする必要がある。しかし、端部マーク２４の検出位置と処理作業を行う表示パネル基板位置は近いほうが、表示パネル基板４の位置決め精度上は有利であることは言うまでもない。

そこで、本発明では、処理作業装置の処理作業機構部と処理辺保持固定手段３の間に、近接かつ挟み込んで、表示パネル基準マーク検出手段２６を設置する構成としている。これによって、基準マークを検出後の表示パネル基板４を、Ｙ軸方向への最小限の移動距離で正確に処理作業位置に位置決めすることが可能となる。実際の移動距離は、表示パネル基準マーク検出手段２６の実装サイズによるが、実在するＣＣＤカメラなどの寸法を考慮すると、数１０mm程度で十分である。

また、ＩＣやＴＡＢの搭載処理など処理作業の種類によっては、表示パネル処理辺の一部にのみ処理作業を行う場合もある。このような処理辺の一部のみへの処理作業の場合は、表示パネル基準マーク検出手段２６を、処理作業機構部内に組込むことが可能となる場合もある。この場合は、表示パネル基板４の基準マーク２４，２５を検出した後の表示パネル基板４の移動を補正動作のみとできることから、さらに高精度な処理作業位置への表示パネル位置決め固定が可能となる。

本実施例の構成で高精度に各処理作業を行うためには、処理作業装置の処理作業位置と表示パネル基板４を固定する処理辺保持固定手段３との相対的位置関係が重要である。そこで、本実施例の装置では、処理辺保持固定手段３を処理作業装置の処理作業機構部と一体に構成した。

さらに、本実施例の装置では、表示パネル基準マーク検出手段２６を、処理辺保持固定手段３を基準として校正をようにした。適用した方法は、処理辺保持固定手段３の両端部に基準マーク部３１を設け、その基準マーク部３１を表示パネル基準マーク検出手段２６で検出することで、表示パネル基準マーク検出手段２６の検出位置座標を校正する方法を適用している。処理辺保持固定手段３を基準にした表示パネル基準マーク検出手段２６の検出位置座標を校正手段としては、校正冶具などを利用する方法など種々の方法が考えられる。

このように、処理辺保持固定手段３を処理作業装置の処理作業位置の絶対基準とすることで、表示パネル基板４を高精度に処理作業位置へ位置決め固定が可能となり、これに伴って、高精度な処理作業動作を実現できるものである。

さらに、本発明における処理辺保持固定手段３には、表示パネル基板４を、処理作業位置へ高精度に位置決め固定する以外の効果も期待できる。

本発明の処理辺保持固定手段３は、非処理辺領域の表示パネル基板面に生じる変動や誤差などによる処理辺への影響を遮断する効果も有する。変動としては、処理作業中に行われる搬送時パネル基板保持手段１０と非処理領域保持手段５の持換え動作などによる表示パネル基板に生じる機械的力や振動などが想定され、誤差としては、搬送時パネル基板保持手段１０や非処理領域保持手段５の高さ方向などの位置精度誤差が考えられる。

本発明の処理辺保持固定手段３は、表示パネル基板の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域渡って固定保持している。このため、処理辺に対して処理辺保持固定手段３の反対側で行われる持換え動作などによる表示パネル基板に生じる機械的力や振動などが、処理作業中の処理辺に与える影響を遮断することが可能である。

さらに、処理辺領域における表示パネル基板の高さ位置も、処理辺近傍を固定している本発明の処理辺保持固定手段３で決められる。このため、搬送時表示パネル保持手段１０や非処理領域保持手段５の高さ方向精度などを、裕度を持って構成することが可能となる。表示パネル基板４自身の弾性や搬送時パネル基板保持手段１０や非処理領域保持手段５の保持部がもつ弾性変形の許容範囲内であれば高さ方向などの位置精度は許容される。搬送時パネル基板保持手段１０は、エアー吸引などの方法で、表示パネル基板４を吸着保持する必要があるが、吸着部にゴムパッドなどの弾性体を用いることで、比較的容易に表示パネル基板４の弾性保持が可能となる。

表示パネルモジュール組立装置は大きな装置であるので、各種機構部をユニット化しその組合せで装置を構成する必要がある。しかし、相対的精度確保が必要な部位間でのユニット分割は、組立作業時の相対位置精度確保のための調整が難しいなどの課題が生じる。本発明を適用すれば、処理辺保持固定手段３を境にして、処理作業装置側と搬送装置側および反処理辺保持側の相対位置精度に裕度を確保することが可能となることから、処理作業装置側と搬送装置側および反処理辺保持側を別ユニットとして構成しても、組合せ時の位置合わせ調整作業などが比較的容易になるという利点も生まれる。勿論、処理辺保持固定手段３と処理装置側を一体構成にすることで、簡単な構成でありながら、各処理作業の必要な表示パネル処理辺側のうねりなどを補正し、平面性を確保したうえで高精度な処理作業が可能になることは、前記したとおりである。

次に、処理辺保持固定手段３による表示パネル基板４の固定保持方式について説明する。

図１１は、本発明の処理辺保持固定手段３による表示パネル基板４の固定保持方式の一実施例について説明するための図である。処理辺保持固定手段３は、規定範囲内の各種サイズの表示パネル基板４を固定保持する必要がある。図１１中の一点鎖線は最大サイズの表示パネル基板４Ｗの長辺側が処理辺の場合，破線は最小サイズの表示パネル基板４Ｎの短辺側が処理辺となる場合の配置を示している。処理辺保持固定手段３は、固定される表示パネル基板４の処理辺全域を平滑に保持するためにも、搬送する表示パネル基板の処理辺の最大長より長く構成する必要がある。

処理辺保持固定手段３の表面には、処理作業時に基板を吸着するための吸着孔２９が設けられている。処理辺保持固定手段３の吸着部は、搬送時パネル基板保持手段１０などの吸着部とは異なり、表示パネル基板４のうねりなどを除去して処理辺を平滑化する必要性がある。このため、処理辺保持固定手段３は、平滑に加工した金属表面などの剛体に、吸着孔２３や溝などを直接加工して構成した。

小型の表示パネル基板４Ｎの場合、処理辺保持固定手段３に設けられた吸着孔２９の一部にしか表示パネル基板４Ｎは接触しない。この場合、表示パネル基板４Ｎの吸着しない吸着孔２９から、空気が大量に流れ込み、表示パネル基板４Ｎの吸着している吸着孔２９の吸着力が低下するという問題が生じる。そこで、本実施例では、図１１に示すように、処理辺保持固定手段３に形成される吸着孔２９の下の吸引チャンバ３２を複数に分割する構成とした。吸引ポンプなどから供給される負圧系３４は開閉バルブ３３を通して、分割された吸引チャンバ３２ａ〜ｃと接続されている。そして、処理作業を行う表示パネルサイズによって、開閉バルブ３３を制御し、負圧を発生させる吸着チャンバ３２を選択し、表示パネル基板４Ｎの存在する領域の吸引孔２９のみ吸引させるように構成した。これによって、表示パネルサイズに合わせた領域のみでの吸着が可能となるので、安定した表示パネル基板４の保持力が得られる。図１２において、開閉バルブ３３は吸着孔２９直下の吸引チャンバ３２に設置されているが、開閉バルブ３３は、できるだけ吸着孔２９に近い吸引チャンバ３２などに設置することが望ましい。配管などを介して、吸着孔２９や吸引チャンバ３２から離れた位置に開閉バルブ３３を設置した場合、バルブ切り換え後の吸着動作に時間遅れが生じるとともに、配管における圧損などのために、吸引圧力が不安定になりやすいなどの問題が生じやすい。

上記までに説明した処理辺保持固定手段３は、本発明における処理辺保持固定手段３の一形態を説明するものであり、処理作業プロセスでは、プロセスに必要な他の部材で代用することも可能である。たとえば、本圧着プロセスでは、表示パネル基板４の処理辺全体を上下から下刃と上刃で挟みこんで、加熱・加圧する。このような表示パネル基板４の処理辺を下面から全域支えるような固定部材を有するプロセスでは、下刃を本発明における処理辺保持固定手段３として代用することも可能である。この場合、下刃とは別に、前記吸着などの手段によって表示パネル基板４を固定することが必要である。但し、上刃で基板を挟むまで、搬送が保持するのであれば、表示パネル基板の固定手段を配置する必要さえなくなる場合がある。

次に、本発明のパネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置を応用した処理作業の高効率化や処理タクトの更なる高速化について説明する。表示パネルモジュール組立装置は、複数の処理作業を行う装置を連結し、連続して表示パネルに各種処理作業が行われる。当然のことながら、各処理作業工程の処理時間には差がある。時間の短い工程の処理作業装置は、時間のかかる工程の処理作業装置の終了を待つことになる。表示パネルの搬送間隔は、時間のかかる工程の処理作業装置に律速されるために、時間の短い工程の処理作業装置では作業停止している時間が発生することになる。

各処理作業装置をより効率よく稼動させるためには、時間のかかる工程の処理作業装置を、時間の短い工程の処理作業装置に対して、数を多く連結し、各処理工程のタクトバランスを取ることが考えられる。しかし、この方式では連結される処理作業装置の数が増加し、表示パネルモジュール組立装置全体の長さが非常に長くなるという問題点が生じてしまう。

表示パネルモジュール組立装置における処理作業は、「一つの処理辺に複数回の処理が必要な処理作業工程」と「一つの処理辺について一括処理が可能な処理作業工程」に大別される。「一つの処理辺に複数回の処理が必要な処理作業工程」は、ＴＡＢやＩＣの搭載位置に毎に個別の処理作業をする工程であり、ＡＣＦの小辺貼付けやＴＡＢやＩＣの搭載工程などがそれに相当する。一方、「一つの処理辺について一括処理が可能な処理作業工程」としては、貼付領域に一括貼するＡＣＦ工程や搭載後の長尺の圧着刃によるＴＡＢやＩＣの一括加熱圧着工程などである。

このうち、処理作業時間の長くなる工程は、基本的に一つの処理辺に複数回の処理が必要な処理作業工程である。このため、処理作業時間の長い処理作業装置を、高速化する方法としては、１つの処理作業装置内または処理作業位置に、複数の処理ユニット機構を配置し、それらによる表示パネル処理辺の同時処理が、簡単かつ有効である。

図１における処理作業装置Ａは、一つの処理ユニット機構１（Ａ）を移動して複数回の処理をする処理作業装置を示している。これに対して、処理作業装置Ｂは、２つの処理ユニット機構１ａ（Ｂ），１ｂ（Ｂ）を配置し、同時に２箇所の作業処理が可能な処理作業装置を模式的に示したものである。処理作業装置Ａの処理ユニット１（Ａ）に対して、処理作業装置Ｂの各処理ユニット機構１ａ（Ｂ），１ｂ（Ｂ）の処理作業時間が２倍の場合、このような構成にすることで、表示パネルモジュール組立装置全体の作業効率を向上させることが可能となる。

本発明のパネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置では、このような１つの処理作業装置内または処理作業位置に複数の処理ユニットを配置しての同時処理作業が、比較的容易に実現できる。図１２は、複数の処理ユニット機構１を配置した処理作業装置の一実施例を説明する図である。各処理ユニット機構１は、Ｘ軸方向への可動手段２のみを有する構成となっている。図１２における実施例では、Ｘ軸方向の可動手段またはＸ軸可動ガイド２を２つの処理ユニット機構１で同一としている。勿論、各可動手段またはＸ軸可動ガイド２を、Ｙ方向にずらして配置することで、各処理ユニット機構ごとの独立した可動手段またはＸ軸可動ガイド２を適用することも可能であるが、この方法はコスト面で不利となる。

前記のごとく、本発明の表示パネルモジュール組立装置では、各処理作業機構の前に、表示パネル基板４を位置決め固定する処理辺保持固定手段３が配置されている。パネル基板搬送位置決め手段３５で搬送されてきた表示パネルは、規定の精度で処理辺保持固定手段３に固定保持される。

このため、本発明の表示パネルモジュール組立装置では、各処理ユニット機構１と処理辺保持固定手段３の相対的位置関係を予め調整さえしておけば、表示パネル基板４と各処理ユニットの位置関係を検出制御する必要はない。つまり、各処理作業毎および各処理ユニット毎に、表示パネルとの相対位置検出の必要はない。このように、パネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置は、１つの処理作業装置内または処理作業位置における複数の処理ユニットによる同時処理作業を、比較的簡単に実現できるものである。

次に、本発明のパネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置において、更なる高精度処理を実施する方法について説明する。

先の図８で説明したように、一般に表示パネル基板４には、表示パネル端部を示す端部マーク２４とともに、ＴＡＢやＩＣなどの搭載位置を示す搭載位置マーク２５が形成されている。前記した本発明の実施例において、搭載位置マーク２５ではなく端部マーク２４を検出して、表示パネル基板４の処理辺保持固定手段３への位置決めを実施した。これには、以下の理由がある。

一般に、端部マーク２４に対して、搭載位置マーク２５は、小さいマークが用いられる。これは、ＴＡＢやＩＣなどの搭載位置を高精度に位置決めするためである。しかし、小さいマークを検出するためには、画像検出装置の分解能を高くする必要がある。一方、表示パネル基板４は、数１００μｍ〜数mm程度の位置誤差を持って搬送されてくる。このため、処理辺保持固定手段３に表示パネル基板４を位置決め固定する際の表示パネル処理辺端のマーク位置は、この範囲で変動する。小さいマークを検出するための高分解能の画像検出装置で広い範囲の画像検出を行うと検出手段の必要画素数が多くなり、検出手段のコスト高になる。さらに、検出した画像処理におけるパターンマッチング処理や座標変換処理などの演算時間に多くの時間を要してしまう。この様に、コスト面や画像検出・座標変換の速度などを考慮すると処理辺両端の端部マーク２４を検出するほうが、搭載位置マーク２５するよりも好ましい場合が多い。そこで、前記の本実施例では、処理辺両端の端部マーク２４を検出するように構成した。

勿論、処理辺両端の搭載位置マーク２５を利用して、パネル基板搬送位置決め手段２９で表示パネル位置を補正して、処理辺保持固定手段３に受け渡し位置決め固定することは可能である。しかし、パネル基板搬送位置決め手段３５の搬送時パネル基板保持手段から処理辺保持固定手段３への表示パネル受渡し動作でも、多少の受け渡し誤差が生じる。この誤差以上の高精度検出は、実質的には意味がなくなってしまうので、機構側の搬送精度や受渡し精度および要求位置決め精度などを勘案して検出するマークの解像度を決定することが望ましい。

先の実施例のパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置において、表示パネル処理辺両端の端部マーク２４を検出制御して、表示パネル基板４を処理辺保持固定手段３に位置決め固定可能な精度は、１００μｍ前後〜数１０μｍ程度である。

しかし、表示パネルモジュール組立装置における一部の処理作業（ＴＡＢやＩＣなどの高精度搭載処理作業など）においては、１０μｍ前後〜数μｍ以下の極めて高い位置決め精度が要求される場合がある。以下に、本発明において、このような極めて高い位置精度での処理作業を実現する方法を以下に説明する。

図１３は、１０μｍ前後〜数μｍ以下の超高精度位置決め処理が必要な処理作業装置の一実施例を説明する図である。図１３の実施例では、図１２と同様に、処理ユニット機構１が２台配置された構成を示している。表示パネルモジュール組立装置において、一般に最も高い精度が要求されるＴＡＢやＩＣなどを搭載する処理作業では、多数の処理箇所への処理を必要とすることから処理作業時間が長い場合が多い。そこで、図１３の実施例では、処理ユニット機構１が２台配置された構成とした。勿論、前記したように、超高精度位置決めを必要とする処理作業装置においても、処理ユニット機構の数は各処理作業時間のバランスを考慮して決定すればよい。

本実施例の処理作業装置では、超高精度位置決めを達成するために、処理作業装置内の各処理ユニット機構１が、それぞれ独立して、表示パネルの搭載位置マーク２５を検出し、各処理ユニット機構１ごとの処理すべき搭載位置を高精度に認識して、位置決めする機能を設けている。

図１４は、このような機能を実現するための処理ユニット機構の一実施例を説明する図である。処理ユニット１は、表示パネル上の基準マークを検出する光源やＣＣＤカメラなどからなる基準マーク検出手段３６とＸＹＺおよびθ方向へ処理ユニット全体を移動させるＸＹＺθ稼動手段３７を備えている。処理ユニットは、ＣＣＤカメラから検出された基準マーク位置情報から、処理位置補正手段３８によって、処理ユニットの補正量を算出し、ＸＹＺθ可動手段３７によって、処理位置を補正することで、表示パネル処理辺上の規定の位置に、ＡＣＦの貼付けやＴＡＢの搭載などの処理動作を行う。

本発明のパネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置では、パネル基板搬送位置決め手段３５によって、表示パネル基板４は処理辺保持固定手段３に１００μｍ前後〜数１０μｍ程度の精度で位置決め固定されている。そのため、高精度位置決めをする処理ユニット機構に搭載される基準マーク検出手段３６の画像検出範囲を、それほど大きくする必要はなくなる。つまり、高精度位置決めを実現するために、高解像度で表示パネルの基準マークを検出する場合においても、必要画素数を極端に多くする必要がなくなる。このことは、検出手段のコスト面で有利になるとともに、画像処理の演算時間を短くする効果もあり、高速処理の点でも有利となる。

このように、パネル基板搬送位置決め手段３５や処理辺保持固定手段３を用いた本発明のパネル基板搬送装置および表示パネルモジュール組立装置は、処理作業装置３０の複数処理ユニット１化や超高精度位置決め化への対応でも多くの利点を有するものである。

図１３および図１４を用いて説明した基準マーク検出手段３６と処理位置補正手段３８およびＸＹＺθ可動手段３７を具備してなる処理ユニット１を有する処理作業装置３０においては、基本的には、処理作業装置内の処理ユニット１のみで、表示パネル基板４の搭載位置マーク２５を検出し、位置補正して処理できる。このため、図９，図１０などを用いて説明した表示パネル基板４の端部マーク１８を検出し、パネル基板搬送位置決め手段２９によって処理辺保持固定手段３に、表示パネル基板４を位置決めする構成を、省くことも可能である。

しかし、この場合、パネル基板搬送位置決め手段３５により処理辺保持固定手段３に搬送される表示パネル基板姿勢、つまり処理位置での表示パネル基板姿勢は、ばらついてしまう。これにより、処理ユニット側に搭載される搭載マーク検出用の基準マーク検出手段３６に要求される画像検出範囲は広くなる。表示パネル基板４の端部マーク２４に比べて、小さい搭載マーク２５を検出する処理ユニットの基準マーク検出手段３６では、必要となる画素数が極端に多くなる可能性もある。このことは、処理ユニット側に搭載される基準マーク検出手段３６のコストや画像処理の演算時間などに悪影響を与える。

表示パネル基板４の端部マーク２４を検出し、パネル基板搬送位置決め手段３５によって処理辺保持固定手段３に、表示パネル基板４を位置決めする構成を省くか否かは、コスト面や処理速度などを総合的に評価判断する必要がある。

次に、図１２および図１３，図１４で説明した１つの処理作業装置内または処理作業位置に、複数の処理ユニット機構を配置した表示パネル処理辺の同時処理方式について、Ｘ軸の構成や制御方式などについて、さらに詳しく説明する。

図１４の実施例では、Ｘ軸稼動手段を最も下に配置している。これは、Ｘ軸が表示パネル基板の処理辺と並行な方向の可動手段であるため、移動距離が最も長くなるためである。また、このような構成にすることで、Ｘ軸ガイドレール２は、処理作業装置内に備えられる複数の処理ユニット機構１で共通化することが可能となる。

図１４の実施例では、Ｘ軸可動手段２は、処理ユニット機構１を表示パネルの処理辺の各処理位置間を移動させる目的と各処理位置での位置決めをする目的の両方に使用される。高速移動が要求される処理位置間の移動と高精度移動が要求される処理位置への位置決めを両立するために、処理ユニット機構１を表示パネル処理辺の処理位置間で移動させるための可動距離の大きなＸ軸のうえに、高精度な処理位置への位置決めのための微調用Ｘ軸可動手段を、他の軸の可動手段とともに設ける方法も考えられる。現実的には、Ｘ軸の可動手段が複数必要なとなるので、コスト面と必要精度や必要移動速度など勘案して構成を選択する必要がある。

次に、複数処理ユニットの制御手法について説明する。

一つの表示パネル基板４に対して複数の処理ユニット１が同時に処理作業を行う方式では、処理ユニットを近い距離で動作させることが必要となる。特に、小さい表示パネルや処理辺の長さの短い表示パネルの処理作業時には、処理ユニットをできるだけ近接させた状態で動作させることが必要となる。このため、処理動作中に処理ユニット間の干渉や衝突などの不具合が発生する可能性がある。そこで、本実施例の装置では、処理ユニット同士の衝突を避けるために、同一の表示パネルの処理辺に処理作業を行う複数の処理ユニットの動作タイミングを同期制御して駆動するように、複数の処理ユニット機構の動作タイミングを統括して制御する処理ユニット動作タイミング制御手段を設けた。処理ユニット動作タイミング制御手段による各処理ユニットへの基本的制御手順の一実施例は以下のとおりである。

Ｓｔｅｐ１：処理ユニット動作タイミング制御手段より、各処理ユニットに処理位置情報と移動指令を送信。Ｓｔｅｐ２：各処理ユニットは、移動が完了したら、移動完了を処理ユニット動作タイミング制御手段に報告。Ｓｔｅｐ３：処理ユニット動作タイミング制御手段は、各処理ユニットに処理ユニットに処理作業開始を指令。Ｓｔｅｐ４：各処理ユニットは、規定の処理作業を終了したら、作業終了を処理ユニット動作タイミング制御手段に報告。Ｓｔｅｐ５：処理ユニット動作タイミング制御手段は、各処理ユニットに次の処理位置への移動を指令。各処理作業や移動動作中に、異常が起こった場合は、その旨を処理ユニット動作タイミング制御手段に報告することで、処理ユニット動作タイミング制御手段は、次の作業や移動処理を停止し、各処理ユニットの衝突などを防止することができる。

上記したように、各処理ユニットに基板マーク検出および処理位置補正手段とともに、各処理ユニットの処理ユニット動作タイミング制御手段を備えることで、はじめて、処理作業装置内に複数の処理ユニットを配し、一つの表示パネル基板４の処理効率を向上させることが可能となる。

図１５および図１６は、本発明のパネル基板搬送装置およびそれを用いた表示パネルモジュール組立装置の制御方式の一実施例を説明するための図である。

図１５において、Ａ−１〜Ａ−４は各処理作業装置５２を示しており、Ｂ−１〜Ｂ−４は、各処理作業装置５２の前に保持された表示パネルを搬送する搬送時パネル基板保持手段１０を表している。破線で示したＢ−１〜Ｂ−４は、表示パネル搬送後の搬送時パネル基板保持手段１０の位置を示している。前記したように、搬送時パネル基板保持手段１０は、処理作業装置５２の前を概ね直線的に移動するが、図示の都合上、破線で示した搬送後の搬送時パネル基板保持手段１０の位置は、搬送前の搬送時パネル基板保持部材１０位置の下側に図示した。実際は、搬送前後の搬送時パネル基板保持手段１０の中心に書かれた一点鎖線は一致する。

各パネル基板搬送位置決め手段３５における各搬送時パネル基板保持手段１０は、独立の駆動装置５０（Ｍ−１〜Ｍ−５）のよって駆動される。駆動装置としては、リニアモータやボールネジ方式などの一般的な直線駆動手段が利用できる。図１５中のＳ−１〜Ｓ−５は、搬送時パネル基板保持手段１０（Ｂ−１〜Ｂ−５）の座標位置などを検出するセンサ５１である。

本実施例の制御装置は、最上位に装置システム全体の基本動作タイミングを制御するためのシステム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）を配置している。その下位に、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）および各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）を配置した。

次に、本制御システムでの表示パネル搬送動作制御方式について説明する。表示パネル基板の搬送および処理作業の基本的動作は、以下の手順となる。

まず、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）が、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）に、搬送動作開始信号４６ａを送信する。搬送動作開始信号４６ａを受けて、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、以下の一連の動作制御を実施する。（１）各パネル基板搬送位置決め手段３５における各搬送時パネル基板保持手段１０を駆動し、上流側処理作業位置にあった表示パネルを下流側の処理作業位置まで搬送する。（２）表示パネル基準マーク検出手段２６で表示パネルの端部マーク２４を検出して、表示パネル姿勢を補正する。（３）処理辺保持固定手段３に表示パネル基板を吸着固定する。以上の一連の動作が終了した後に、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）に表示パネル搬送終了信号４４ａを送信する。

次に、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）は、表示パネル搬送終了信号４４ａを受けて、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）に、各処理作業開始信号４２を同時に送信する。各処理作業開始信号４２を受信した各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）は、規定の各処理作業動作の制御を開始する。

さらに、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）は、表示パネル搬送終了信号４４ａを受けて、示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）に、搬送系戻り動作開始信号４６ｂを送信する。搬送系戻り動作開始信号４６ｂを受信した表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、以下の一連の動作制御を実施する。（１）前記非処理領域保持手段を降下させ、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面を保持する。（２）パネル基板搬送位置決め手段による表示パネル基板の吸着を解除し、パネル基板搬送位置決め手段を降下退避の後、上流側の処理作業位置に搬送時パネル基板保持手段１０を戻す。（３）搬送時パネル基板保持手段１０を、処理中の表示パネル基板下面のより進入させ、表示パネル基板を保持固定する。（４）非処理領域保持手段の保持部材が退避上昇させる。以上の一連の動作が終了した後に、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）に搬送系戻り動作終了信号４４ｂを送信する。

また、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）も、既定の各処理作業が終了した後に、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）に各処理作業了信号４１を順次送信する。

表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）からの搬送系戻り動作終了信号４４ｂと各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）からの各処理作業了信号４１を受信した、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）は、次の搬送動作開始信号４６ａを表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）に送信する。これを繰り返すことで、パネル基板搬送位置決め手段３５による表示パネル基板４の搬送と各処理作業装置における処理作業動作を連続的に実施制御することができる。

本実施例の表示パネルモジュール組立装置の制御手段では、上記以外に、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）や各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）は、搬送作業中や処理作業中における様々なステータス信号や異常発生時のエラー情報などを、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）に送信するように構成した。

表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）のステータス信号としては、下流側処理辺保持固定手段３からの表示パネル基板４の受取完了，表示パネル搬送中，表示パネル位置決め中，上流側処理辺保持固定手段３への表示パネル固定完了，非処理領域保持手段による基板の保持動作中，搬送時パネル基板保持手段１０の戻り移動中，非処理領域保持手段の上方への退避完了などである。

また、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）のステータス信号は、処理作業終了信号４１のほかに、各処理作業の内容に合わせた種々のステータス信号を、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）に送信するように構成した。

表示パネルモジュール組立装置は、多くの各種作業処理装置や多くのパネル基板搬送位置決め手段３５によって構成されている。表示パネルモジュール組立装置を安全かつ高効率に運用するためには、これら多くの処理作業装置５２やパネル基板搬送位置決め手段３５の動作タイミングなどを、リアルタイムで総合的に監視・管理することが必要である。

本実施例の構成では、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）や各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）からの様々なステータス信号やエラー情報を、一括管理してシステム全体の動作を監視制御するシステム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）を配置することで、安全かつ高効率な表示パネルモジュール組立装置の運転動作を実現している。

また、前記した各搬送手段間の加減速タイミングをずらす処理は、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）によるタイミング制御によって、容易に実施することが可能となる。その他の各種動作状況における通信信号の詳細は、各処理作業装置の機能や動作モードに依存するとともに、煩雑になるので割愛するが、必要機能や動作モードをよく吟味の上、決定することが重要であることは言うまでもない。

図１５において、処理作業装置５２のＡ−２の中には、ＵＣ−１〜ＵＣ−３のブロックが記載されている。図１５の処理作業装置５２のＡ−２は、図１２から図１４などを用いて説明した処理作業装置内に複数の処理ユニット機構を有した構成を示している。ＵＣ−１〜ＵＣ−３のブロックは、これら処理ユニット機構の制御手段４５を示している。本実施例の図１５は、処理作業装置Ａ−２は内部に３台の処理ユニット機構を配置した構成を想定したものである。

このように、処理作業装置５２内に複数の処理ユニット機構１を有した構成では、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−２）の下位に、各処理ユニット機構制御手段４５（ＵＣ−１〜ＵＣ−３）が配置され、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−２）によって、動作タイミングなどの制御が実施される。

図１６は、前記した図１５の実施例におけるシステム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ），表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１），各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）の間の基本的な制御信号のやり取りに関する一実施例を説明する図である。

まず、システム動作タイミング制御手段４３の搬送・位置決め動作制御信号５３ａの立ち上がりを受けて、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、搬送・位置決め動作信号５５を立ち上げて、表示パネル基板４の搬送・位置決め動作を開始する。表示パネルの搬送・位置決め動作終了後、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、搬送・位置決め動作信号５５を立下る。その後、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、搬送時パネル基板保持手段１０を待機位置まで移動させる。

システム動作タイミング制御手段４３は、搬送・位置決め動作信号５５の立下りを受けて、搬送・位置決め動作制御信号５３ｂを立下がるとともに、各処理作業装置制御信号５４を立ち上げる。

各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）は、各処理作業装置制御信号５４の立ち上がりを受けて、処理作業中信号５６（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）を立ち上げて、各処理作業動作を開始する。

また、システム動作タイミング制御手段４３は、各処理作業装置制御信号５４を立ち上げるとともに、搬送系戻り動作制御信号５３ｂを立ち上げる。表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、搬送系戻り動作制御信号５３ｂの立ち上げを受けて、搬送系戻り動作信号５５ｂを立ち上げて、搬送系戻り動作を開始する。

各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）は、既定の各処理作業終了後、処理作業中信号５６（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）を立下げる。また、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）は、搬送系戻り動作終了後、搬送系戻り動作信号５５ｂを立下がる。

システム動作タイミング制御手段３７は、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）の搬送系戻り動作信号５５ｂの立下がりとともに、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）の処理作業中信号５６（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）の立下がりを確認の後、搬送・位置決め動作制御信号５３ａを立ち上げ、次の表示パネル基板４の搬送・位置決め動作を開始させる。これを繰り返すことで、一連の搬送と各処理動作を連続的に制御する。

前記、搬送系戻り動作の開始タイミングは、処理辺保持固定手段３に、表示パネル基板４が固定された後であればいつでも良い。しかし、上記説明した制御手順からも明らかなように、搬送系戻り動作は、すべての処理作業装置の処理作業が完了する前に終了していなければ、次の表示パネル基板搬送までの間、処理作業装置に待ち動作が生じてしまう。

無駄な処理作業装置の待ち動作を招かないためには、搬送系戻り動作が、最も遅い処理作業装置の処理作業完了よりも前に終了するように、搬送系戻り動作開始タイミングを制御する必要がある。

このためには、最も遅い処理作業装置の処理作業時間よりも、搬送系戻り動作の時間が短い必要がある。処理作業装置の処理作業時間は、その処理作業内容によって差があるが、基本的に前記の搬送系戻り動作よりも長くなる。

各処理作業装置の待ち時間をより少なく動作制御するためには、前記複数ユニットによる同時処理などの手法を用いて、各処理作業装置の処理時間を近づけるとともに、各処理作業装置の処理処理時間よりも短い時間で、搬送系戻り動作を完了させるように、動作制御計画をすることが大切である。

パネル基板搬送位置決め手段３５（搬送時パネル基板保持手段１０）や各処理作業装置５２に動作不良が発生した場合については、システム動作タイミング制御手段４３に、エラー発生情報４１ｅを送信する。また、システム動作タイミング制御手段４３（ＭＣ）は、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）からの搬送位置決め終了信号４４ａや搬送系戻り動作終了信号４４ｂ、各処理作業装置制御手段４０（ＡＣ−１〜ＡＣ−３・・・）からの各処理作業終了信号４１が規定時間内に送信されない場合は、システムエラーと判定するなどの方法も考えられる。

図１５，図１６で説明した本発明の一実施例以外に、各処理作業装置制御手段４０が、パネル基板搬送位置決め手段３５各々の駆動制御を独立に行う方法も考えられる。この場合、複数のパネル基板搬送位置決め手段３５を複数の各処理作業装置制御手段４０が制御するために、各パネル基板搬送位置決め手段３５間の移動タイミングを正確に合わせることが難しい。このため、隣接するパネル基板搬送位置決め手段３５における搬送時パネル基板保持手段１０間での衝突を防止する方策が必要となる。

各処理作業装置制御手段４０が、パネル基板搬送位置決め手段３５各々の駆動制御を独立に行う場合において、隣接するパネル基板搬送位置決め手段３５における搬送時パネル基板保持手段１０間の衝突防止を簡単に実現できる制御方法の一実施例について、以下に説明する。

パネル基板搬送位置決め手段３５の動作時において、搬送時パネル基板保持手段１０を下流側に移動させる場合は、最下流側の搬送時パネル基板保持手段１０から、上流側に移動させる場合は、最上流側の搬送時パネル基板保持手段１０から、順次移動させることで、簡便かつ確実に隣接する搬送時パネル基板保持手段１０同士の衝突を防止することができる。つまり、下流側に搬送時パネル基板保持手段１０を移動させる場合は、まず、最下流側のパネル基板搬送位置決め手段３５を制御する処理作業装置制御手段４０が、搬送時パネル基板保持手段１０を下流側に移動させ、その移動情報を、隣接する上流側のパネル基板搬送位置決め手段３５を制御する処理作業装置制御手段４０′に送信し、順次、下流側に向かって搬送時パネル基板保持手段１０の移動をする方式である。上流側に搬送時パネル基板保持手段１０を移動させる場合も同様で、最上流側のパネル基板搬送位置決め手段３５を制御する処理作業装置制御手段４０′から、搬送時パネル基板保持手段１０を上流側に移動させ、その移動情報を、隣接する下流側のパネル基板搬送位置決め手段３５を制御する処理作業装置制御手段４０′に送信し、順次、上流側に向かって搬送時パネル基板保持手段１０の移動をする方式である。

処理作業装置制御手段４０′が送信する移動情報は、搬送時パネル基板保持手段１０の移動完了情報でも良いが、この場合、表示パネルモジュール全体での搬送時パネル基板保持手段１０の移動動作に時間がかかってしまう。表示パネルモジュール全体での搬送時パネル基板保持手段１０の移動動作をより高速に実現するには、処理作業装置制御手段４０′が送信する移動情報を、搬送時パネル基板保持手段１０の移動開始情報とするほうが良い。これにより、処理作業装置制御手段４０′は、隣接する搬送時パネル基板保持手段１０との衝突の危険がない範囲で、搬送時パネル基板保持手段１０の移動を開始できることから、表示パネルモジュール全体での搬送時パネル基板保持手段１０の移動動作時間を短く抑えることが可能となる。

この方式では、搬送時パネル基板保持手段１０が、同時に動くことがないので、前記した搬送時パネル基板保持手段１０の加減速時の必要最大電流が極端に大きくなる懸念はない。さらに、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）も不要になる。

しかしながら、この方式は、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）を用いる方式に比較して、パネル基板搬送位置決め手段３５の動作待ち時間が不確定となり、パネル基板搬送位置決め手段３５の動作遅れ時間も長くなる傾向がある。多数の処理作業装置からなる表示パネルモジュール組立装置やパネル基板搬送位置決め手段３５をより、短い時間での往復動作させる必要がある場合、さらには、表示パネルの搬送時間を保障する必要がある場合などは、本方式は、表示パネル搬送動作制御手段４７（ＢＣ−１）を用いる方式と比較して不利となる。

以上、本発明によれば、表示パネルモジュール組立装置における表示パネルの搬送や位置決め動作を、簡単な装置構成で高速に実現できる。また、本発明の表示パネルモジュール組立装置では、大板から小板まで幅広い表示パネルサイズへの対応も比較的容易である。さらに、本発明の表示パネルモジュール組立装置では、各処理作業装置の処理ユニット機構の複数化や高精度化への拡張性も高い。

本発明は、各種パネルへの適応性が高く、高速に、高精度処理が可能な表示パネルモジュール組立装置を提供するものである。

１ 処理作業ユニット機構（Ａ〜Ｄ：処理作業装置）
２ 処理ユニットのＸ軸可動手段または可動ガイド（Ａ〜Ｄ：処理作業装置）
３ 処理辺保持固定手段（Ａ〜Ｄ：処理作業装置）
４ 表示パネル（Ａ〜Ｄ：処理作業装置／Ｗ：幅広パネル，Ｎ：幅狭パネル）
５ 非処理領域保持手段（Ａ〜Ｄ：処理作業装置）
６ 搬送位置決め手段のＸ軸可動部（Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
７ 搬送位置決め手段のＹ軸可動部（Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
８ 搬送位置決め手段のＺ軸回転可動部（Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
９ 搬送位置決め手段のθ軸回転可動部（Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
１０ 搬送位置決め手段の搬送時パネル基板保持手段〔Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置〕
１１ 搬送位置決め手段の搬送時パネル基板保持手段支えアーム〔Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置〕
１２ 非処理領域保持手段の保持アーム（スライドタイプ／回転タイプ）
１３ 保持アーム１２を水平方向にスライドさせる機構
１４ 非処理領域保持手段全体を上下方向可動させる吊り下げ部材
１５ 回転タイプの保持アーム回転軸の回転手段
１６ 回転タイプの非処理領域保持手段の吊り下げ部
１７ 処理辺と処理辺保持固定手段による保持領域幅（Ｓ１，Ｓ２，Ｇ１，Ｇ２：処理辺）
１８ 搬送時表示パネル保持手段または非処理領域保持手段によって保持することが可能な領域
１９ 搬送される表示パネル基板の動き（Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
２０ 搬送時表示パネル保持手段１０の移動動作（ａ：搬送動作，ｂ：戻り動作／Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
２１ 搬送時表示パネル保持手段１０の回転動作（ａ：搬送動作，ｂ：戻り動作／Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
２２ 搬送時表示パネル保持手段１０の可動範囲（Ａ〜Ｄ：上流側−下流側処理作業装置）
２３ 隣接するパネル基板搬送位置決め手段間の非干渉領域
２４ 表示パネル端部の基準位置を示す端部マーク
２５ ＴＡＢやＩＣなどの搭載位置を示す搭載位置マーク
２６ 表示パネルの基準マーク検出手段（Ｌ，Ｒ：左右位置／１，２：ポジション）
２７ 表示パネルの基準マーク検出手段の可動域（Ｌ，Ｒ：左側，右側）
２８ 表示パネルの基準マーク検出手段の可動手段またはガイド（Ｘ軸）
２９ 処理辺保持固定手段表面の表示パネル固定用吸着吸引口
３０ 処理作業装置の処理作業機構部およびその領域
３１ 処理辺保持固定手段の両端部に設けた基準マーク部（Ｌ，Ｒ：左側，右側）
３２ 処理辺保持固定手段内部に形成された吸引チャンバ（ａ，ｂ，ｃ：吸引チャンバの領域／Ｌ，Ｒ：左側，右側）
３３ 処理辺保持固定手段に設けられた開閉バルブ（ａ，ｂ，ｃ：吸引チャンバの領域に対応した開閉バルブ種／Ｌ，Ｒ：左側，右側）
３４ 吸引ポンプなどから供給される負圧系
３５ パネル基板搬送位置決め手段（符号６，７，８，９，１０，１１より構成される）
３６ 高精度位置決め処理ユニットの表示パネル基準マーク検出手段
３７ 高精度位置決め処理ユニット全体を移動させるＸＹＺθ可動手段
３８ 高精度位置決め処理ユニットの処理位置補正手段
３９ 各処理作業装置制御手段と各処理作業装置間の制御通信信号
４０ 各処理作業装置制御手段（ＡＣ−１〜ＡＣ−４）
４０′ 表示パネル搬送動作制御手段が無の場合の各処理作業装置制御手段
４１ 各処理作業終了信号（ｅ：エラー信号）
４２ 各処理作業開始信号
４３ システム動作タイミング制御手段（ＭＣ）
４４ 表示パネル搬送終了信号（ａ：パネル搬送固定動作，ｂ：戻り動作）（各種エラー信号や搬送作業中などのステータス信号なども含）
４５ 処理作業装置内の処理ユニット機構制御手段（ＵＣ−１〜ＵＣ−３）
４６ 搬送動作開始信号（ａ：パネル搬送固定動作，ｂ：戻り動作）
４７ 表示パネル搬送動作制御手段（ＢＣ−１）
４８ 各搬送時パネル基板保持手段の駆動装置の動作信号
４９ 各搬送時パネル基板保持手段の座標位置などの検出信号
５０ 各搬送時パネル基板保持手段の駆動装置（Ｍ−１〜Ｍ−５）
５１ 各搬送時パネル基板保持手段Ｂ−１〜Ｂ−５の座標位置を検出するセンサ（Ｓ−１〜Ｓ−５）
５２ 処理作業装置
５３ 搬送・位置決め動作制御信号（ａ：パネル搬送固定動作，ｂ：戻り動作）
５４ 各処理作業装置制御信号
５５ 搬送・位置決め動作信号号（ａ：パネル搬送固定動作，ｂ：戻り動作）
５６ 処理作業中信号

Claims (30)

1. 表示パネル基板を、連続した複数の処理作業装置もしくは処理作業位置間を、順次搬送して、表示パネル基板の縁辺に各種処理作業を順次行うことで電子部品を実装する表示パネルモジュール組立装置において、
   各処理作業装置もしくは処理作業位置には、処理する表示パネル基板を保持するために、表示パネル基板の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域渡って保持するとともに固定する処理辺保持固定手段と前記処理辺保持固定手段に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板下面領域を、上方から吊り支える少なくとも一つ以上の非処理領域保持手段を具備するとともに、
   隣接する前記各処理作業装置もしくは処理作業位置間を往復移動するとともに、前記処理作業装置もしくは前記処理作業位置への表示パネル基板位置決めが可能なパネル基板搬送位置決め手段を複数具備するとともに、
   前記パネル基板搬送位置決め手段は、前記処理辺保持固定手段に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板下面領域を保持する搬送時パネル基板保持手段を具備することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
2. 請求項１において、
   前記非処理領域保持手段は、前記処理辺保持固定手段によって、各処理作業時に固定保持される少なくとも一つの表示パネル基板位置において、
   表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面をパネル面よりも上方から吊り下げられたアーム状の保持部材で表示パネル基板を保持する保持手段であることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
3. 請求項２において、
   前記非処理領域保持手段におけるアーム状の保持部材は、表示パネル基板の非保持時に、表示パネル基板の上面よりも上方に退避可能であることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
4. 請求項３において、
   前記非処理領域保持手段は、前記アーム状の保持部材を表示パネル基板の縁辺下面領域に進入および退避させるための可動手段とともに、
   前記非処理領域保持手段を表示パネル基板の上方退避させるための上下方向への可動手段を具備してなることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
5. 請求項３において、
   前記非処理領域保持手段は、保持するパネル辺に平行な軸を中心にアーム状の保持部材の回転手段有しており、
   この回転手段により、前記アーム状の保持部材による表示パネル基板縁辺下面の保持と表示パネル基板上方へのアーム状の保持部材の退避動作を行うことを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
6. 請求項１において、
   前記各処理作業装置もしくは処理作業位置に設けられた前記非処理領域保持手段は、処理するパネル基板のサイズ，処理辺長，処理位置などに応じて、設置位置およびアーム状の保持部材による表示パネル基板の保持位置を可変可能であることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
7. 請求項１において、
   前記各処理作業装置もしくは処理作業位置間で、表示パネル基板の搬送および前記処理作業装置もしくは前記処理作業位置への表示パネル基板位置決めを行うパネル基板搬送位置決め手段における搬送時に、表示パネル基板下面を保持する前記搬送時パネル基板保持手段は、処理するパネル基板のサイズや処理する辺の位置に応じて、表示パネル基板の保持位置を可変可能な可変機構を具備することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
8. 請求項１において、
   前記パネル基板搬送位置決め手段における前記搬送時パネル基板保持手段は、表示パネル基板の保持時は各処理作業装置もしくは処理作業位置に備えられた前記処理辺保持固定手段の表示パネル基板保持面上方より各処理作業装置の表示パネル基板処理位置に進入および退避するとともに、
   表示パネル基板の非保持時は各処理作業装置もしくは処理作業位置に備えられた前記処理辺保持固定手段の表示パネル基板保持面下方より各処理作業装置の表示パネル基板処理位置に進入および退避することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
9. 請求項１において、
   前記パネル基板搬送位置決め手段における前記搬送時パネル基板保持手段は、前記非処理領域保持手段におけるアーム状の保持部材との、表示パネル基板受渡し時の接触を防止する逃げ領域が形成されていることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
10. 請求項１において、
    前記非処理領域保持手段は、前記処理辺保持固定手段に表示パネル基板が位置決め固定された後に、表示パネル基板の保持部材を表示パネル基板の縁辺下面領域に進入させ表示パネル基板を保持する非処理辺保持手段とともに、
    前記処理辺保持固定手段への表示パネル基板の位置決め固定が解除する前に、表示パネル基板の保持部材を表示パネル基板の縁辺下面領域から退避させるように制御することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
11. 請求項１において、
    前記パネル基板搬送位置決め手段における前記搬送時パネル基板保持手段は、前記非処理領域保持手段による表示パネル基板の保持中に、搬送してきた表示パネル基板からの離間動作と次に搬送する表示パネル基板の保持動作を行うように制御することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
12. 請求項１において、
    各処理作業装置における処理動作とともに、
    前記非処理領域保持手段による表示パネル基板の保持および退避動作および前記搬送時パネル基板保持手段による表示パネル基板保持および退避動作は、前記処理辺保持固定手段により表示パネル基板が固定された状態でのみ行われるように制御することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
13. 請求項１において、
    前記パネル基板搬送位置決め手段の前記搬送時パネル基板保持手段は、表示パネルの搬送を行う処理作業位置に加えて、そのほぼ中間位置での停止・待機が可能なように構成されていることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
14. 請求項１において、
    前記処理辺保持固定手段の表示パネル基板処理辺側に、前記処理辺保持固定手段に近接して、前記パネル基板搬送位置決め手段によって処理作業装置もしくは処理作業位置に搬送されてきた表示パネル基板の姿勢を検出するパネル基板姿勢検出手段を具備するとともに、
    前記パネル基板姿勢検出手段による表示パネル基板姿勢の検出結果によって、前記パネル基板搬送位置決め手段は、表示パネル基板姿勢を制御し前記処理辺保持固定手段に表示パネル基板を位置決め受渡しすることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
15. 請求項１において、
    各処理作業装置もしくは処理作業位置の前記処理辺保持固定手段は、複数のパネル基板搬送位置決め手段との間で、表示パネル基板の受渡しが可能なように構成されていることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
16. 請求項１において、
    前記処理辺保持固定手段は、表示パネル基板の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域渡って保持するとともに、
    表示パネル基板を真空吸着する吸着口を具備してなることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
17. 請求項１において、
    前記各処理作業装置もしくは処理作業位置間で、表示パネル基板の搬送および前記処理作業装置もしくは前記処理作業位置への表示パネル基板位置決めを行うパネル基板搬送位置決め手段における搬送時に表示パネル基板下面を保持する前記搬送時パネル基板保持手段は、表示パネル基板の保持面に表示パネル基板を真空吸着する吸着口を具備してなることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
18. 請求項１において、
    前記パネル基板搬送位置決め手段は、複数の前記処理作業装置もしくは複数の前記処理作業位置間にまたがる方向の長い搬送手段の上に、それに直交方向，垂直方向および回転方向の駆動手段が積層構成であることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
19. 請求項１において、
    少なくとも１つ以上の前記処理作業装置もしくは処理作業位置で、前記処理辺保持固定手段に固定された表示パネル基板の処理辺に、同時に処理作業を行う処理ユニットが複数具備されていることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
20. 請求項１において、
    少なくとも１つ以上の前記処理作業装置もしくは処理作業位置で、前記処理辺保持固定手段に固定された表示パネル基板の処理辺に処理作業を行う処理ユニットが具備されているとともに、
    前記処理ユニットは、表示パネル基板の処理辺と処理ユニットとの相対位置を補正する処理ユニット位置補正手段を具備するとともに、
    処理を行う表示パネル基板の処理辺姿勢を検出するパネル基板姿勢検出手段と、
    前記パネル基板姿勢検出手段の検出結果により、前記各処理ユニットの位置補正量を算出する処理ユニット位置補正量算出手段を有することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
21. 請求項２０において、
    前記処理ユニット位置補正手段は、前記処理ユニットを、表示パネル基板の処理辺方向に平行な方向に移動可能な稼動手段を含むことを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
22. 請求項１９において、
    １つの表示パネル基板の１辺に同時に処理作業を行う複数の処理ユニットは、前記複数の処理ユニットの配置方向に平行な方向に移動可能な稼動手段を有することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
23. 請求項１９において、
    １つの表示パネル基板の１辺を同時処理作業する前記複数の処理ユニットにおける処理動作と基板辺の処理位置間をシフト移動するシフト移動動作の作業タイミングを制御する処理ユニット動作タイミング制御手段を具備することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
24. 請求項２０において、
    前記処理ユニット位置補正手段は、前記処理ユニットの表示パネル基板に対する幅方向，厚み方向，長さ方向および各軸の回転方向のうち少なくとも１つ以上の方向における位置を変更し、
    前記処理ユニットが、表示パネル基板の処理辺方向に移動可能な可動手段の上に配置されていることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
25. 請求項１９において、
    前記処理ユニットを表示パネル基板の処理辺方向に平行な方向に移動可能な稼動手段を有することを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
26. 請求項１９において、
    前記処理ユニットの表示パネル基板に対する幅方向，厚み方向，長さ方向および各軸の回転方向のうち少なくとも１つ以上の方向における位置を補正する処理ユニット位置補正手段を有し、
    前記処理ユニットが、表示パネル基板の処理辺方向に移動可能な可動手段の上に配置されていることを特徴とする表示パネルモジュール組立装置。
27. 表示パネル基板を複数の所定作業位置へ順次搬送するパネル基板搬送装置において、
    前記所定作業位置には、前記表示パネル基板を保持するために、表示パネル基板の所定辺側の辺端から均一な距離内側を、所定辺に平行かつ所定辺方向に細長く、所定辺全域渡って保持するとともに固定する所定辺保持固定手段と、
    前記所定辺保持固定手段に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板下面領域を、上方から吊り支える少なくとも一つ以上の非処理領域保持手段を具備するとともに、
    隣接する前記所定作業位置間を往復移動するとともに、
    前記所定作業位置への表示パネル基板位置決めが可能なパネル基板搬送位置決め手段を複数具備するとともに、
    前記パネル基板搬送位置決め手段は、前記所定辺保持固定手段に対して表示パネル基板所定辺の反対側の表示パネル基板下面領域を保持する搬送時パネル基板保持手段を具備することを特徴とするパネル基板搬送装置。
28. 請求項２７において、
    前記非処理領域保持手段は、前記所定辺保持固定手段によって、各処理作業時に固定保持される少なくとも一つの表示パネル基板位置において、表示パネル基板の非処理辺の縁辺下面をパネル面よりも上方から吊り下げられたアーム状の保持部材で表示パネル基板を保持する保持手段であることを特徴とするパネル基板搬送装置。
29. 請求項２８において、
    前記非処理領域保持手段におけるアーム状の保持部材は、表示パネル基板の非保持時に表示パネル基板の上面よりも上方に退避可能であることを特徴とするパネル基板搬送装置。
30. 表示パネル基板を、連続した複数の処理作業装置もしくは処理作業位置間を順次搬送して、表示パネル基板の縁辺に各種処理作業を順次行うことで電子部品を実装する表示パネルモジュール組立方法において、
    各処理作業装置もしくは処理作業位置における処理時には、処理する表示パネル基板を保持するために、表示パネル基板の処理辺側の処理辺端から均一な距離内側を、処理辺に平行かつ処理辺方向に細長く、処理辺全域に渡って保持するとともに固定し、処理辺保持固定位置に対して表示パネル基板処理辺の反対側の表示パネル基板縁辺下面領域を、上方から吊り支える少なくとも一つ以上の保持部材で表示パネル基板を保持するとともに、
    隣接する前記各処理作業装置もしくは処理作業位置間での表示パネル基板搬送時においては、前記表示パネル基板の下面領域を保持し隣接する前記各処理作業装置もしくは処理作業位置間を往復搬送移動する搬送手段によって表示パネル基板の搬送および前記処理作業装置もしくは前記処理作業位置への位置決めすることを特徴とする表示パネルモジュール組立方法。

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