JP2014194449A - 基板貼り合せ装置、基板貼り合せシステム及び基板貼り合せ方法 - Google Patents

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Koichiro Miura
紘一郎 三浦
Kazuyuki Sonobe
和幸 薗辺
Makoto Kitano
真 北野
Hayato Akimoto
隼 秋元
Masashi Aoyama
昌史 青山
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Hitachi High-Technologies Corp
株式会社日立ハイテクノロジーズ
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Abstract

【課題】表示基板及びカバー基板に対し塗布工程と貼り合せ工程を一貫で行う際の表示基板及びカバー基板の搬送タクトタイムを短縮する。
【解決手段】カバー基板9,表示基板10のうちの一方ずつを搬送する第1,第2の搬送装置3,4は、それぞれ2枚の基板を保持可能なハンド部を有する。第1の搬送装置3は、保持した基板を塗布装置1に投入する際に、塗布装置1で既に塗布を完了している基板を保持して取り出す動作を併せて行う。第2の搬送装置4は、保持した基板を貼り合せ部2に投入する際に、貼り合せ部2で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶モジュールや有機発光ダイオードモジュールなどの表示基板と、タッチセンサ付き基板や保護基板などのカバー基板とのいずれか一方の基板に紫外線硬化樹脂を塗布した後、表示基板にカバー基板を貼り合せる基板貼り合せ装置、基板貼り合せシステム及び基板貼り合せ方法に関する。
表示機器の表示部は、例えば、液晶モジュールや有機発光ダイオードモジュールなどの表示基板に設けられた偏光板の上に、タッチセンサ付き基板や保護基板などのカバー基板が設けられている。近年、このような表示部は、表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程を経て生産される。また、両基板を貼り合わせるときに用いる接合材料は、両面テープから光学透明両面テープ、そして紫外線硬化樹脂へと移行してきている。
この紫外線硬化樹脂は、貼り合せ工程前の塗布工程で、表示基板及びカバー基板のうちのいずれか一方の基板に塗布している。塗布工程後の貼り合せ工程は、両基板間に気泡が入らないようにするために、真空チャンバー内で行われる。
表示部を製造する処理工程には、この(1)塗布工程、(2)貼り合せ工程の他に、例えば、(3)硬化工程、(4)検査工程、(5)リペア工程、などが存在する。(3)硬化工程では、貼り合わせた表示基板とカバー基板間の紫外線硬化樹脂を硬化する。(4)検査工程では、貼り合わせた表示基板とカバー基板間の気泡や異物の有無を検査する。(5)リペア工程では、検査後の不良品の表示基板及びカバー基板を再度利用するために、表示基板とカバー基板を引き剥がして紫外線硬化樹脂を取り除く処理等を行う。
これらの各処理工程にかかる処理時間(以下、「処理タクトタイム」と呼ぶ)は、表示基板及びカバー基板の長さや幅などの寸法に依存する。さらに、塗布工程の処理タクトタイムは、塗布する樹脂の物性にも依存し、貼り合せ工程の処理タクトタイムは、真空チャンバー内での処理プロセスにも依存する。そのため、各処理工程の処理タクトタイムそのものを短縮することには限界がある。
そこで、表示部の製造処理の効率を高め、一貫ラインに処理前の表示基板及びカバー基板を投入してから処理後の表示基板及びカバー基板が排出されるまでの時間を短縮するためには、処理タクトタイム以外に、表示基板及びカバー基板を各処理装置間で搬送するのに要する時間(以下、「搬送タクトタイム」と呼ぶ)を短縮する必要がある。
従来、塗布工程と貼り合せ工程を一貫で行う際の表示基板及びカバー基板の搬送方式としては、下記のようなものが開示されている。
例えば、表示基板及びカバー基板のうち紫外線硬化樹脂の塗布対象となる方の基板(ワークS1)の塗布装置,貼り合せ装置への搬送をターンテーブルなどの搬送装置で行う方式(例えば特許文献1参照)がある。
また、表示基板及びカバー基板のうち紫外線硬化樹脂の塗布対象となる方の基板の塗布装置,貼り合せ装置への搬送を搬送装置としてのXY2軸テーブルで行った後、同じXY2軸テーブルで残りの一方の基板を貼り合せ装置に搬送する方式(例えば特許文献2参照)がある。
特開2012−073533号公報 特開2009−008851号公報
しかし、上記の特許文献1には、表示基板及びカバー基板のうち紫外線硬化樹脂の塗布対象とならない方の基板(ワークS2)を貼り合せ装置へ搬送する方法は記載されていない。
また、上記の特許文献2に記載された方式では、同じ1つの搬送装置で表示基板とカバー基板を順番に貼り合せ装置に搬送するので、搬送タクトタイムが長くなってしまう。
これに対し、表示基板を搬送する搬送装置と、カバー基板を搬送する搬送装置を別々に設けるという方式も考えられる。しかし、このように2つの搬送装置を設けても、各搬送装置が一度に1枚ずつの基板しか保持できないとすれば、それほど搬送タクトタイムを短縮することはできない。そのことを、図14を用いて説明する。
図14は、一度に1枚ずつの基板を保持するカバー基板搬送装置100,表示基板搬送装置200を用いて塗布工程と貼り合せ工程を一貫で行う際の従来の動作フローを示す図である。図中、塗布装置,貼り合せ装置はそれぞれ塗布ユニット302,貼り合せユニット301と表記している。
図14の左半分に示しているように、カバー基板搬送装置100は、カバー基板投入部303(外部からカバー基板を投入するスペース)から新たなカバー基板(図中の(新)カバー基板)を取り出し(ステップS51)、塗布ユニット302に移動する(ステップS52)。そして、カバー基板を塗布ユニット302に投入する(ステップS53)。
そしてカバー基板搬送装置100は、塗布ユニット302が処理を行っている間待機する(ステップS54)。塗布ユニット302で塗布が完了すると、カバー基板搬送装置100は、塗布ユニット302からカバー基板の取り出した上で、塗布面が下側になるようにカバー基板を反転する(ステップS55)。続いてカバー基板搬送装置100は、貼り合せユニット301に移動して(ステップS56)、カバー基板を貼り合せユニット301の上チャック(カバー基板を上側から保持する保持部)に投入する(ステップS57)。そしてカバー基板搬送装置100は、カバー基板投入部303に移動して(ステップS58)、ステップS51以降の動作を繰り返す。
他方、図14の右半分に示しているように、表示基板搬送装置200は、表示基板投入部304(外部からの表示基板の投入及び完成品の外部への排出を行うスペース)から新たな表示基板を取り出す(ステップS61)。そして、貼り合せユニット301に移動して(ステップS62)、表示基板を貼り合せユニット301の下チャック(表示基板を下側から支持する支持台)に投入する(ステップS63)。
そして表示基板搬送装置200は、貼り合せユニット301が処理を行っている間待機する(ステップS64)。貼り合せユニット301で貼り合せが完了すると、表示基板搬送装置200は、完成品である貼り合せ後の表示基板及びカバー基板を貼り合せユニット301から取り出し(ステップS65)、表示基板投入部304に移動して(ステップS66)、完成品を表示基板投入部304に排出する(ステップS67)。そして表示基板搬送装置200は、ステップS61以降の動作を繰り返す。
この図14に示したように、カバー基板搬送装置100,表示基板搬送装置200が一度に1枚ずつの基板しか保持できない場合、カバー基板搬送装置100は、塗布装置が処理を行っている間待機(ステップS54)しなければ塗布装置に対するカバー基板の投入及び取り出し(ステップS53,S55)を行うことができない。このため、表示基板搬送装置200も、貼り合せ装置が処理を行っている間待機(ステップS64)しなければ貼り合せ装置に対する表示基板の投入及び完成品の取り出し(ステップS63,S65)を行うことができない。したがって、それほど搬送タクトタイムを短縮することはできない。
また、カバー基板搬送装置100,表示基板搬送装置200という2つの搬送装置を用いても、貼り合せ装置が一方向のみからカバー基板及び表示基板の投入や完成品の取り出しを行う構造である場合には、搬送タクトタイムを短縮することはできない。図14の貼り合せユニット301の箇所に示しているように、カバー基板搬送装置100が貼り合せ装置にカバー基板を投入する動作(ステップS57)と表示基板搬送装置200が貼り合せ装置に表示基板を投入する動作(ステップS63)を同時に行うことはできない。このため、いずれか一方の搬送装置が投入動作を行っている間残りの一方の搬送装置は待機しなければならない。その点でも、それほど搬送タクトタイムを短縮することはできない。
本発明は、上述の点に鑑み、表示基板及びカバー基板に対し塗布工程と貼り合せ工程を一貫で行う際の表示基板及びカバー基板の搬送タクトタイムをより一層短縮することを目的とする。
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明に係る基板貼り合せ装置は、
塗布装置で表示基板及びカバー基板のうちの紫外線硬化樹脂が塗布された一方の基板に、表示基板及びカバー基板のうちの残りの一方の基板を貼り合せる貼り合せ部と、
塗布装置に対する一方の基板の投入及び取り出しと、貼り合せ部への一方の基板及び残りの一方の基板の投入と、貼り合せ部からの貼り合せを完了した完成品の取り出しを行うために、一方の基板及び残りの一方の基板を搬送する搬送装置と
を有する基板貼り合せ装置である。
上記の搬送装置として、第1の搬送装置と第2の搬送装置を有する。
第1の搬送装置は、一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有し、紫外線硬化樹脂を塗布される前の一方の基板を保持して塗布装置に搬送し、保持した一方の基板を塗布装置に投入する際に、塗布装置で既に塗布を完了している一方の基板を保持して取り出す動作を併せて行い、取り出した一方の基板を貼り合せ部に搬送して投入する。
第2の搬送装置は、残りの一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有し、貼り合せ前の残りの一方の基板を保持して貼り合せ部に搬送し、保持した残りの一方の基板を貼り合せ部に投入する際に、貼り合せ部で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う。
また、本発明に係る基板貼り合せシステムは、上記基板貼り合せ装置に塗布装置を含めた構成である。
また、本発明に係る基板貼り合せ方法は、
表示基板及びカバー基板のうちのいずれか一方の基板に紫外線硬化樹脂を塗布する塗布装置と、
塗布装置で塗布を完了した後、一方の基板に、表示基板及びカバー基板のうちの残りの一方の基板を貼り合せる貼り合せ部と、
塗布装置に対する一方の基板の投入及び取り出しと、貼り合せ部への一方の基板及び残りの一方の基板の投入と、貼り合せ部からの貼り合せを完了した完成品の取り出しを行うために、一方の基板及び残りの一方の基板を搬送する搬送装置と
を用いた基板貼り合せ方法である。
上記の搬送装置として、
一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有する第1の搬送装置と、
残りの一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有する第2の搬送装置と
を用いる。
第1の搬送装置が、紫外線硬化樹脂を塗布される前の一方の基板を保持して塗布装置に搬送し、保持した一方の基板を塗布装置に投入する際に、塗布装置で既に塗布を完了している一方の基板を保持して取り出す動作を併せて行い、取り出して保持した一方の基板を貼り合せ部に搬送して投入する。
第2の搬送装置が、貼り合せ前の残りの一方の基板を保持して貼り合せ部に搬送し、保持した残りの一方の基板を貼り合せ部に投入する際に、貼り合せ部で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う。
本発明によれば、表示基板,カバー基板のうちの一方ずつを搬送する第1,第2の搬送装置は、それぞれ2枚の基板を保持可能なハンド部を有する。第1の搬送装置は、保持した基板を塗布装置に投入する際に、塗布装置で既に塗布を完了している基板を保持して取り出す動作を併せて行う。第2の搬送装置は、保持した基板を貼り合せ部(貼り合せ装置)に投入する際に、貼り合せ部で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う。このように、第1の搬送装置は、塗布装置が処理を行っている間待機することなく、塗布装置に対する基板の投入及び取り出しを同時に行う。第2の搬送装置も、貼り合せ部が処理を行っている間待機することなく、貼り合せ部に対する基板の投入及び完成品の取り出しを同時に行う。これにより、表示基板及びカバー基板に対し塗布工程と貼り合せ工程を一貫で行う際の表示基板及びカバー基板の搬送タクトタイムを短縮することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの概略構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの処理工程のフロー図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムのカバー基板搬送ロボットの概略構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムのカバー基板搬送ロボットのハンド部の構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボットの概略構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボットのハンド部の構成図である 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボット及びカバー基板搬送ロボットの動作フロー図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボット及びカバー基板搬送ロボットの動作位置の変化図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムのカバー基板搬送ロボットの貼り合せユニットにおける動作図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボットの貼り合せユニットにおける動作図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボットの貼り合せユニットにおける動作図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの表示基板搬送ロボット及びカバー基板搬送ロボットの貼り合せユニットにおける動作の関係図である。 本発明の第2の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの概略構成図である。 1枚ずつの基板を保持する2つの搬送装置を用いた従来の動作フロー図である。
〔第1の実施の形態〕
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの概略構成を示す平面図である。
この基板貼り合せシステムには、塗布装置としての塗布ユニット1と、貼り合せ装置(貼り合せ部)としての貼り合せユニット2と、第1の搬送装置としてのカバー基板搬送ロボット3と、第2の搬送装置としての表示基板搬送ロボット4とが設けられている。また基板貼り合せシステムには、カバー基板投入部5と、表示基板投入部6と、操作パネル7が設けられている。また、この基板貼り合せシステムには、オプションとして検査ユニット8が取り付け可能になっている。
塗布ユニット1には、図示は省略しているが、カバー基板9を下側から支持する支持台や、支持台の上方から紫外線硬化樹脂を吐出する塗布ヘッドや、塗布ヘッドを上下方向に移動させる駆動機構が設けられている。
貼り合せユニット2には、上チャンバー51(上部材)と下チャンバー52(下部材)を上下方向に接合して形成される真空室を有する真空チャンバー50(図9参照)が設けられている。真空チャンバー内に、カバー基板9を上側から真空吸着して保持する保持部である上チャックや、表示基板10を下側から支持する支持台である下チャックが設けられている。また、上チャックと下チャックを水平方向に相対的に移動させる駆動機構や、上チャックと下チャックの水平方向に相対位置を検知する検知部や、上チャックを下チャックの方向に下降させる駆動機構や、紫外線硬化樹脂を仮硬化する紫外線照射部が設けられている。また、貼り合せユニット2の真空チャンバーの一方の側面には、カバー基板9の投入を図の左方向から行うための出し入れ口2aが設けられている。また、この真空チャンバーの当該一方の側面と反対側の他方の側面には、表示基板10の投入及び完成品である貼り合せ後のカバー基板9及び表示基板10の取り出しを図の右方向から行うための出し入れ口2bが設けられている。
カバー基板搬送ロボット3は、不図示の駆動機構により水平面内での回転が可能になっている。表示基板搬送ロボット4も、不図示の駆動機構により水平面内での回転が可能になっている。
貼り合せユニット2は、カバー基板搬送ロボット3と表示基板搬送ロボット4の間に配置されている。前述のカバー基板9の投入のための出し入れ口2aが、カバー基板搬送ロボット3側に面するように、また、表示基板10の投入及び完成品の取り出しのための出し入れ口2bが、表示基板搬送ロボット4側に面するように配置されている。
塗布ユニット1とカバー基板投入部5は、カバー基板搬送ロボット3を両側から挟むようにして配置されている。表示基板投入部6とオプションである検査ユニット8の取り付け箇所は、表示基板搬送ロボット4を両側から挟むようにして配置されている。
カバー基板搬送ロボット3は、水平面内で180度回転することによってカバー基板投入部5と塗布ユニット1間の移動を行う。また、水平面内で90度回転することによって塗布ユニット1と貼り合せユニット2間の移動や、貼り合せユニット2とカバー基板投入部5間の移動を行う。
表示基板搬送ロボット4は、水平面内で90度回転することによって表示基板投入部6と貼り合せユニット2間の移動や、貼り合せユニット2と検査ユニット8間の移動を行う。また、水平面内で180度回転することによって検査ユニット8と表示基板投入部6間の移動を行う。
カバー基板投入部5は、処理対象となるカバー基板9を操作者が外部から投入するスペースである。表示基板投入部6は、処理対象となる表示基板10の外部からの投入と、完成品11の外部への排出を操作者が行うスペースである。
操作パネル7には、処理の開始や終了などを指示する不図示の操作スイッチが設けられている。この基板貼り合せシステムは、操作パネル7の操作に基づき、汎用または専用のプロセッサを用いた不図示の制御装置によりシステム全体が制御される。
検査ユニット8には、図示は省略しているが、貼り合わせ後のカバー基板9と表示基板10間に残った気泡や異物の有無を検査する検査部や、紫外線硬化樹脂を本硬化する紫外線照射部が設けられている。
図2は、図1に示した基板貼り合せシステムの処理工程を示すフロー図である。
この基板貼り合せシステムでは、次のような塗布工程、貼り合せ工程が順次実行される。
塗布工程:
塗布ユニット1において、塗布ヘッドから吐出する紫外線硬化樹脂の圧力や塗布ヘッドとカバー基板9間の距離を一定に制御しつつ、カバー基板9に均一な膜厚で紫外線硬化樹脂を塗布する工程。
貼り合せ工程:
貼り合せユニット2において、カバー基板9と表示基板10の水平方向の位置合わせを行いつつ、カバー基板9を下側に移動させて表示基板10に圧接させることにより、カバー基板9に表示基板10を貼り合せる工程。また、貼り合せ後に、その後の搬送動作や後工程における両基板の位置ずれを防止するために紫外線硬化樹脂を仮硬化する工程。
また、オプションとして検査ユニット8が取り付けられた場合は、貼り合せ工程の後に、次のような検査工程が実行される。
検査工程:
完成品である貼り合せ後のカバー基板9及び表示基板10に対し、検査ユニット8において、カバー基板9と表示基板10間に残った気泡や異物の有無を検査し、気泡や異物などの残留がない良品の完成品に対し紫外線硬化樹脂を本硬化する工程。なお、気泡や異物の残留があった不良品は、本硬化を行うことなく、基板貼り合せシステムの外部の処理装置により、カバー基板9及び表示基板10を再度利用するためにカバー基板9と表示基板10を引き剥がして紫外線硬化樹脂を取り除く処理工程(リペア工程)が実行される。
図1に示したカバー基板搬送ロボット3は、図2に示した塗布工程及び貼り合せ工程を実行するために、カバー基板投入部5から塗布ユニット1へカバー基板9を搬送して投入する役割を果たす。また、紫外線硬化樹脂の塗布を完了しているカバー基板9を塗布ユニット1から取り出して貼り合せユニット2に搬送して投入する役割を果たす。
図1に示した表示基板搬送ロボット4は、図2に示した貼り合せ工程を実行するために、表示基板投入部6から表示基板10を貼り合せユニット2へ搬送して投入する役割を果たす。また、完成品である貼り合せ後のカバー基板9及び表示基板10を貼り合せユニット2から取り出して搬送する役割を果たす。検査ユニット8が取り付けられていない場合は、貼り合せユニット2から取り出した完成品は、そのまま表示基板投入部6へ搬送する。また、検査ユニット8が取り付けられている場合は、貼り合せユニット2から取り出した完成品は、検査ユニット8を経由して表示基板投入部6へ搬送する。
図3は、カバー基板搬送ロボット3の概略構成を示す側面図である。
カバー基板搬送ロボット3は多関節ロボットアームであり、該アームの先端部にはハンド部31が取り付けられている。ハンド部31は、アームへの取り付け部分を回転中心として回転可能になっている。
図4は、ハンド部31の構成を示しており、図4Aは平面図、図4Bは側面図である。
ハンド部31には、表側,裏側の各面にそれぞれ複数の筒状の吸着部32が設けられている。ハンド部31は、不図示の真空ポンプにより吸着部32でカバー基板9を吸着することによって、表側,裏側の各面に1枚ずつ(両面で2枚)のカバー基板9を保持することが可能になっている。
図5は、表示基板搬送ロボット4の概略構成を示す側面図である。
表示基板搬送ロボット4は多関節ロボットアームであり、アームの先端には2つのハンド部41A及び41Bが上下に間隔をあけて取り付けられている。各ハンド部41A,41Bは、互いに独立して前後動(図の左右方向の移動)が可能になっている。
図6は、各ハンド部41A,41Bの構成を示しており、図6Aは平面図、図6Bは側面図である。
各ハンド部41A,41Bは、上面視が略Uの字の形状をしており、表側の面に複数の筒状の吸着部42が設けられている。各ハンド部41A,41Bは、それぞれ不図示の真空ポンプにより吸着部42で表示基板10を吸着することによって、表側の面に1枚ずつの表示基板10を保持することが可能になっている。
各ハンド部41A,41BのUの字の部分の内径寸法は、貼り合せユニット2の下チャックの外径寸法よりも大きくなっている。したがって、各ハンド部41A,41Bは、貼り合せユニット2内で、下チャックを囲むような位置にまで移動させることが可能になっている。
図7は、カバー基板搬送ロボット3及び表示基板搬送ロボット4の動作フロー(検査ユニット8が取り付けられている場合のフロー)を示す図である。図中、表示基板搬送ロボット4の上段のハンド部41A,下段のハンド部41Bはそれぞれ「ハンド上段」,「ハンド下段」と表記している。
また、図8は、カバー基板搬送ロボット3及び表示基板搬送ロボット4の動作時の位置の変化を示す図である。なお、図8には、表示基板搬送ロボット4について、上段のハンド部41A(「上ハンド」と表記している)の役割と下段のハンド部41B(「下ハンド」と表記している)の役割を動作サイクル毎に入れ替える様子も示している。
図7の左半分に示しているように、カバー基板搬送ロボット3は、カバー基板投入部5から新たなカバー基板9をハンド部31の表側の面に保持して取り出し(ステップS1)、塗布ユニット1に移動する(ステップS2)。図8C(図8Fも同じ)には、ステップS1でのカバー基板搬送ロボット3の位置を示しており、図8D(図8Aも同じ)には、ステップS2での移動後のカバー基板搬送ロボット3の位置を示している。
そしてカバー基板搬送ロボット3は、塗布ユニット1で既に塗布を完了しているカバー基板9をハンド部31の裏側の面に保持して取り出す(ステップS3)。続いて、ハンド部31を回転させて表裏を反転した上で、表側の面に保持していた新たなカバー基板9を塗布ユニット1に投入する(ステップS4)。
すなわち、ステップS3及びステップS4では、ハンド部31の表側の面に保持していた新たなカバー基板9を塗布ユニット1に投入する際に、塗布ユニット1で既に塗布を完了しているカバー基板9をハンド部31の裏側の面に保持して取り出す動作を併せて行う。このようにして、塗布ユニット1が処理を行っている間待機することなく、塗布ユニット1に対するカバー基板9の投入及び取り出しをハンド部31の表裏両面で同時に行う。
なお、最初の1枚目のカバー基板9についてステップS1及びステップS2の動作を行った際には、塗布ユニット1にはまだ塗布を完了しているカバー基板9は存在しない。そのため、最初の1枚目のカバー基板9についてはステップS3の動作を行うことなくステップS4の動作を行った後、カバー基板投入部5に戻って2枚目のカバー基板9についてステップS1以降の動作を行う。
2枚目以降のカバー基板9についてステップS4の動作を終えると、カバー基板搬送ロボット3は、貼り合せユニット2に移動して(ステップS5)、カバー基板9を上チャックに投入する(ステップS6)。図8E(図8Bも同じ)には、ステップS5での移動後のカバー基板搬送ロボット3の位置を示している。
図9は、ステップS6でのカバー基板搬送ロボット3の動作を示す図である。
カバー基板搬送ロボット3は、貼り合せユニット2の真空チャンバーに設けられた出し入れ口2aを通して、ハンド部31を上チャック21の下側にまで前進させる。そして、上チャック21が下降し、ステップS4での表裏反転により表側となったカバー基板9が上チャック21に保持されると、カバー基板搬送ロボット3はハンド部31を後退させる。
ステップS6の動作を終えると、図7に示すように、カバー基板搬送ロボット3は、カバー基板投入部5に移動して(ステップS7)、ステップS1以降の動作を繰り返す。図8C(図8Fも同じ)には、ステップS7での移動後のカバー基板搬送ロボット3の位置を示している。
他方、図7の右半分に示しているように、表示基板搬送ロボット4は、表示基板投入部6から新たな表示基板10を下段のハンド部41Bで保持して取り出し(ステップS11)、貼り合せユニット2に移動する(ステップS12)。ステップS11の動作は、カバー基板搬送ロボット3が2枚目のカバー基板9についてステップS3及びステップS4の動作を行うタイミングで開始する。図8Aには、ステップS11での表示基板搬送ロボット4の位置(及び上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割)を示しており、図8Bには、ステップS12での移動後の表示基板搬送ロボット4の位置(及び上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割)を示している。
そして表示基板搬送ロボット4は、貼り合せユニット2で既に貼り合せを完了している完成品であるカバー基板9及び表示基板10を上段のハンド部41Aで保持して貼り合せユニット2から取り出す(ステップS13)。また、表示基板搬送ロボット4は、下段のハンド部41Bで保持していた新たな表示基板10を下チャックに投入する(ステップS14)。このステップS13の上段のハンド部41Aによる完成品取り出しとステップS14の下段のハンド部41Bによる表示基板投入の動作を、カバー基板搬送ロボット3による上チャックへのカバー基板9の投入動作(ステップS6)と同時に行う。
ただし、最初の1枚目の表示基板10についてステップS11及びステップS12の動作を行った際には、貼り合せユニット2にはまだ貼り合せを完了している完成品は存在しない。そのため、最初の1枚目の表示基板10についてはステップS13の動作を行うことなくステップS14の動作を行った後、表示基板投入部6に戻って2枚目の表示基板10についてステップS11以降の動作を行う。
図10は、ステップS13での表示基板搬送ロボット4の動作を示す図である。
ステップS13では、表示基板搬送ロボット4は、貼り合せユニット2の真空チャンバーに設けられた出し入れ口2bを通して、略Uの字の形状である上段のハンド部41Aを下チャック22を囲むような位置にまで前進させる。そして、ハンド部41Aを上に移動させることにより完成品11を保持して、ハンド部41Aを後退させる。
図11は、ステップS14での表示基板搬送ロボット4の動作を示す図である。
ステップS14では、表示基板搬送ロボット4は、ステップS13と同じ出し入れ口2bを通して、新たな表示基板10を保持していた下段のハンド部41Bを下チャック22の上方の位置にまで前進させる。そして、略Uの字の形状であるハンド部41Bを下(下チャック22を囲むような位置)に移動させることにより表示基板10を下チャック22に載置して、ハンド部41Bを後退させる。
この図10及び図11に示したように、ステップS13及びステップS14では、ハンド部41Bで保持していた新たな表示基板10を貼り合せユニット2に投入する際に、貼り合せユニット2で既に貼り合せを完了している完成品をハンド部41Aで保持して取り出す動作を併せて行う。このようにして、貼り合せユニット2が処理を行っている間待機することなく、貼り合せユニット2に対する表示基板10の投入及び完成品の取り出しを上下段の2つのハンド部41A及び41Bで同時に行う。
図12は、ステップS14での表示基板搬送ロボット4の動作と、ステップS6でのカバー基板搬送ロボット3の動作(図9に示した動作)との関係を示す図である。
カバー基板搬送ロボット3が貼り合せユニット2の上チャック21にカバー基板9を投入する動作と、表示基板搬送ロボット4が貼り合せユニット2の下チャック22に表示基板10を投入する動作を、互いに反対方向から同時に行う。このように、カバー基板搬送ロボット3と表示基板搬送ロボット4は、いずれか一方が貼り合せユニット2に対する投入動作を行っている間残りの一方が待機することなく、貼り合せユニット2に対する投入動作を同時に行う。
2枚目以降の表示基板10についてステップS14の動作を終えると、図7に示すように、表示基板搬送ロボット4は、検査ユニット8に移動する(ステップS15)。図8Cは、ステップS15での移動後の表示基板搬送ロボット4の位置(及び上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割)を示している。そして表示基板搬送ロボット4は、検査ユニット8で既に検査及び本硬化(不良品の場合は検査のみ)を完了している完成品を下段のハンド部41Bで保持して検査ユニット8から取り出す(ステップS16)。また、表示基板搬送ロボット4は、上段のハンド部41Aで保持していた検査前の完成品を検査ユニット8に投入する(ステップS17)。ステップS16の下段のハンド部41Bによる完成品取り出しとステップS17の上段のハンド部41Aによる表示基板投入の動作を、ステップS13及びS14と同様にして上下段の2つのハンド部41A及び41Bで同時に行う。
ただし、最初の1枚目の完成品についてステップS15の動作を行った際には、検査ユニット8にはまだ検査を完了している完成品は存在しないので、ステップS16の動作(及び後述するステップS19の動作)は行わない。
続いて表示基板搬送ロボット4は、表示基板投入部6に移動する(ステップ18)。図8Dは、ステップS18での移動後の表示基板搬送ロボット4の位置(及び上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割)を示している。図8Aと図8Dでは、表示基板搬送ロボット4の位置は同じであるが、上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割が入れ替わっている。
そして表示基板搬送ロボット4は、下段のハンド部41Bで保持していた完成品を表示基板投入部6に排出し(ステップS19)、表示基板投入部6から新たな表示基板10を今度は上段のハンド部41Aで保持して取り出す(ステップS11)。このステップS19の下段のハンド部41Bによる完成品排出とステップS11の上段のハンド部41Aによる表示基板取り出しの動作を、ステップS13及びステップS14と同様にして上下段の2つのハンド部41A及び41Bで同時に行う。なお、図7には表示基板搬送ロボット4の上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割を便宜上固定して示しているが、ここではステップS19,S11での上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割は図8Dに示したようになっている。
そして表示基板搬送ロボット4は、ステップS12以降の動作を繰り返す。今度は、ステップS12での移動後の上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割は、図8Eに示すように図8Bとは反対に入れ替わる。また、その後のステップS15での移動後の上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割は、図8Fに示すように図8Cとは反対に入れ替わる。また、その後のステップS18での移動後の上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割は、図8Aに示すように図8Dとは反対に入れ替わる。このように、上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割は、動作サイクル毎に図8A〜図8Cのような役割と図8D〜図8Fのような役割に交互に入れ替わる。
以上に説明したように、本発明の第1の実施の形態によれば、カバー基板搬送ロボット3,表示基板搬送ロボット4は、それぞれ2枚のカバー基板9,表示基板10を保持可能なハンド部31,41A及び41Bを有する。カバー基板搬送ロボット3は、保持したカバー基板9を塗布ユニット1に投入する際に、塗布ユニット1で既に塗布を完了しているカバー基板9を保持して取り出す動作を併せて行う。表示基板搬送ロボット4は、保持した表示基板10を貼り合せユニット2に投入する際に、貼り合せユニット2で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う。このように、カバー基板搬送ロボット3は、塗布ユニット1が処理を行っている間待機することなく、塗布ユニット1に対するカバー基板9の投入及び取り出しを同時に行う。表示基板搬送ロボット4も、貼り合せユニット2が処理を行っている間待機することなく、貼り合せユニット2に対する表示基板10の投入及び完成品の取り出しを同時に行う。これにより、カバー基板9及び表示基板10の搬送タクトタイムが短縮されるので、基板貼り合せシステム全体の処理効率を高めることができる。
なお、カバー基板搬送ロボット3の塗布ユニット1に対するカバー基板9の投入及び取り出しは、塗布ユニット1の処理と同時に限らず、少なくとも塗布ユニット1の処理のタイミングと重なっていればよい。同様に、表示基板搬送ロボット4の貼り合せユニット2に対する表示基板10の投入及び完成品の取り出しは、貼り合せユニット2の処理と同時に限らず、少なくとも貼り合せユニット2の処理のタイミング(時間)と重なっていればよい。
また、本発明の第1の実施の形態によれば、カバー基板搬送ロボット3による貼り合せユニット2に対するカバー基板9の投入動作と、表示基板搬送ロボット4による貼り合せユニット2に対する表示基板10の投入動作を、互いに反対方向から同時に行う。すなわち、カバー基板搬送ロボット3と表示基板搬送ロボット4は、いずれか一方が貼り合せユニット2に対する投入動作を行っている間残りの一方が待機することなく、貼り合せユニット2に対する投入動作を同時に行う。この点でも、カバー基板9及び表示基板10の搬送タクトタイムが短縮されるので、基板貼り合せシステム全体の処理効率を高めることができる。
なお、カバー基板搬送ロボット3による貼り合せユニット2に対するカバー基板9の投入動作と、表示基板搬送ロボット4による貼り合せユニット2に対する表示基板10の投入動作を同時に行うとしたが、少なくとも動作のタイミング(時間)が重なっていればよい。
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態において、第1の実施の形態と構成が同一の部分については、重複した説明を省略する。
図13は、本発明の第2の実施の形態に係る基板貼り合せシステムの概略構成を示す平面図である。
この基板貼り合せシステムには、図1に示した貼り合せユニット2と同一構成の2台の貼り合せユニット2A及び2Bが設けられている。また、カバー基板搬送ロボット3,表示基板搬送ロボット4は、水平面内での回転だけでなく、不図示の駆動機構によりそれぞれ図の縦方向への直線移動が可能になっている。
貼り合せユニット2A及び2Bは、前述のカバー基板9の投入のための出し入れ口2aと表示基板10の投入及び完成品の取り出しのための出し入れ口2bがそれぞれ、カバー基板搬送ロボット3及び表示基板搬送ロボット4の直線移動方向に沿って配置されている。カバー基板9の投入のための出し入れ口2aは、カバー基板搬送ロボット3側に面するように、また、表示基板10の投入及び完成品の取り出しのための出し入れ口2bは、表示基板搬送ロボット4側に面するように配置されている。
塗布ユニット1とカバー基板投入部5は、カバー基板搬送ロボット3の直線移動範囲の両端に配置されている。表示基板投入部6とオプションである検査ユニット8の取り付け箇所は、表示基板搬送ロボット4の直線移動範囲の両端に配置されている。
カバー基板搬送ロボット3は、水平面内での回転だけでなく直線移動も行うことによってカバー基板投入部5と塗布ユニット1間や塗布ユニット1と貼り合せユニット2A,2B間や貼り合せユニット2A,2Bとカバー基板投入部5間を移動する。表示基板搬送ロボット4も、水平面内での回転だけでなく直線移動も行うことによって表示基板投入部6と貼り合せユニット2A,2B間や貼り合せユニット2A,2Bと検査ユニット8間や検査ユニット8と表示基板投入部6間を移動する。
第2の実施の形態におけるカバー基板搬送ロボット3及び表示基板搬送ロボット4の動作フローは、図7に示した動作フローと同じである。ただし、カバー基板投入部5は、各動作サイクルのステップS5において、貼り合せユニット2A,2Bのうちの一方ずつに交互に移動する。また、表示基板搬送ロボット4は、各動作サイクルのステップS12において、貼り合せユニット2A,2Bのうち現在カバー基板搬送ロボット3が移動している方の貼り合せユニットに移動する。そして、貼り合せユニット2A及び2Bに並行して処理を実行させる。
本発明の第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同じ効果が得られることに加えて、次のような効果が得られる。カバー基板搬送ロボット3及び表示基板搬送ロボット4が2台の貼り合せユニット2A,2Bに交互にカバー基板9及び表示基板10を搬送し、貼り合せユニット2A及び2Bが並行して処理を実行するように構成されている。そのため、個々の貼り合せユニット2A,2Bでの貼り合せ工程の処理タクトタイムが長い(例えば塗布ユニット1での塗布工程の処理タクトタイムよりも2倍余り長い)場合でも、基板貼り合せシステム全体の処理効率を高めることができるという効果が得られる。
〔変形例〕
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、図7には、オプションである検査ユニット8が取り付けられている場合の動作フローを示したが、検査ユニット8が取り付けられていない場合は、表示基板搬送ロボット4は、図7のステップS14の動作を終えた後、ステップS15〜ステップS17の動作を行うことなくステップ18の動作に進むようにすればよい。また、その場合には、図8に示したような上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割の動作サイクル毎の入れ替えは不要であり、上段のハンド部41Aと下段のハンド部41Bの役割を常に図7に示したように(図8では図8A〜図8Cに示したように)固定すればよい。
また、上述の実施の形態では、カバー基板9及び表示基板10のうちのカバー基板9に紫外線硬化樹脂を塗布する基板貼り合せシステムに本発明を適用する例を説明したが、表示基板10のほうに紫外線硬化樹脂を塗布する基板貼り合せシステムに本発明を適用してもよい。
1…塗布ユニット、 2,2A,2B…貼り合せユニット、 2a,2b…出し入れ口、 3…カバー基板搬送ロボット、 4…表示基板搬送ロボット、 5…カバー基板投入部、 6…表示基板投入部、 7…操作パネル、 8…検査ユニット、 9…カバー基板、 10…表示基板、 11…完成品、 21…上チャック、 22…下チャック、 31…ハンド部、 32…吸着部、 41A,41B…ハンド部、 42…吸着部、50…真空チャンバー

Claims (6)

  1. 塗布装置で表示基板及びカバー基板のうちの紫外線硬化樹脂が塗布された一方の基板に、前記表示基板及び前記カバー基板のうちの残りの一方の基板を貼り合せる貼り合せ部と、
    前記貼り合せ部への前記一方の基板及び前記残りの一方の基板の投入と、前記貼り合せ部からの貼り合せを完了した完成品の取り出しを行うために、前記一方の基板及び前記残りの一方の基板を搬送する搬送装置と
    を有する基板貼り合せ装置において、
    前記搬送装置として、
    前記一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有し、前記紫外線硬化樹脂を塗布される前の前記一方の基板を保持して前記塗布装置に搬送し、該保持した前記一方の基板を前記塗布装置に投入する際に、前記塗布装置で既に塗布を完了している前記一方の基板を保持して取り出す動作を併せて行い、該取り出した前記一方の基板を前記貼り合せ部に搬送して投入する第1の搬送装置と、
    前記残りの一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有し、貼り合せ前の前記残りの一方の基板を保持して前記貼り合せ部に搬送し、該保持した前記残りの一方の基板を前記貼り合せ部に投入する際に、前記貼り合せ部で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う第2の搬送装置と
    を備えた基板貼り合せ装置。
  2. 前記貼り合せ部は、前記一方の基板の投入と、前記残りの一方の基板の投入及び前記完成品の取り出しを、互いに別方向から行うための2つの出し入れ口を有しており、
    前記第1の搬送装置による前記貼り合せ部に対する前記一方の基板の投入動作と、前記第2の搬送装置による前記貼り合せ部に対する前記残りの一方の基板の投入動作を、前記別方向からタイミングが重なるように行う
    請求項1記載の基板貼り合せ装置。
  3. 前記第1の搬送装置の前記ハンド部は、表側,裏側の各面で1枚ずつ前記一方の基板を保持可能であり、前記紫外線硬化樹脂を塗布される前の前記一方の基板を前記ハンド部の表側の面で保持して前記塗布装置に搬送し、前記塗布装置で既に塗布を完了している前記一方の基板を前記ハンド部の裏側の面で保持して取り出した後、前記ハンド部の表裏を反転して、前記ハンド部の表側の面に保持していた前記紫外線硬化樹脂を塗布される前の前記一方の基板を前記塗布装置に投入する
    請求項1または2記載の基板貼り合せ装置。
  4. 前記第2の搬送装置は、前記ハンド部として、それぞれ表側の面に1枚ずつの前記残りの一方の基板を保持可能な2つのハンド部を上下に間隔をあけて有しており、貼り合せ前の前記残りの一方の基板を前記2つのハンド部のうちの一方のハンド部で保持して前記貼り合せ部に搬送し、前記貼り合せ部で既に貼り合せを完了している完成品を前記2つのハンド部のうちの残りの一方のハンド部で保持して取り出した後、前記一方のハンド部で保持していた貼り合せ前の前記残りの一方の基板を前記貼り合せ部に投入する
    請求項1乃至3のいずれかに記載の基板貼り合せ装置。
  5. 表示基板及びカバー基板のうちのいずれか一方の基板に紫外線硬化樹脂を塗布する塗布装置と、
    前記塗布装置で塗布を完了した後、前記一方の基板に、前記表示基板及び前記カバー基板のうちの残りの一方の基板を貼り合せる貼り合せ装置と、
    前記塗布装置に対する前記一方の基板の投入及び取り出しと、前記貼り合せ装置への前記一方の基板及び前記残りの一方の基板の投入と、前記貼り合せ装置からの貼り合せを完了した完成品の取り出しを行うために、前記一方の基板及び前記残りの一方の基板を搬送する搬送装置と
    を有する基板貼り合せシステムにおいて、
    前記搬送装置として、
    前記一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有し、前記紫外線硬化樹脂を塗布される前の前記一方の基板を保持して前記塗布装置に搬送し、該保持した前記一方の基板を前記塗布装置に投入する際に、前記塗布装置で既に塗布を完了している前記一方の基板を保持して取り出す動作を併せて行い、該取り出した前記一方の基板を前記貼り合せ装置に搬送して投入する第1の搬送装置と、
    前記残りの一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有し、貼り合せ前の前記残りの一方の基板を保持して前記貼り合せ装置に搬送し、該保持した前記残りの一方の基板を前記貼り合せ装置に投入する際に、前記貼り合せ装置で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行う第2の搬送装置と
    を備えた基板貼り合せシステム。
  6. 塗布装置で表示基板及びカバー基板のうちの紫外線硬化樹脂が塗布された一方の基板に、前記表示基板及び前記カバー基板のうちの残りの一方の基板を貼り合せる貼り合せ部と、
    前記塗布装置に対する前記一方の基板の投入及び取り出しと、前記貼り合せ部への前記一方の基板及び前記残りの一方の基板の投入と、前記貼り合せ部からの貼り合せを完了した完成品の取り出しを行うために、前記一方の基板及び前記残りの一方の基板を搬送する搬送装置と
    を用いた基板貼り合せ方法において、
    前記搬送装置として、
    前記一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有する第1の搬送装置と、
    前記残りの一方の基板を2枚保持するためのハンド部を有する第2の搬送装置と
    を用い、
    前記第1の搬送装置が、前記紫外線硬化樹脂を塗布される前の前記一方の基板を保持して前記塗布装置に搬送し、該保持した前記一方の基板を前記塗布装置に投入する際に、前記塗布装置で既に塗布を完了している前記一方の基板を保持して取り出す動作を併せて行い、該取り出して保持した前記一方の基板を前記貼り合せ部に搬送して投入するステップと、
    前記第2の搬送装置が、貼り合せ前の前記残りの一方の基板を保持して前記貼り合せ部に搬送し、該保持した前記残りの一方の基板を前記貼り合せ部に投入する際に、前記貼り合せ部で既に貼り合せを完了している完成品を保持して取り出す動作を併せて行うステップと
    を有する基板貼り合せ方法。
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