JP2018010273A - アライメント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示パネルを把持するパネル把持部を小型化しつつ、表示パネルの角部を正確に検知して、表示パネルを精度良く位置合わせすることが可能なアライメント装置を提供する。【解決手段】このアライメント装置は、パネル把持部29と、パネル把持部29の外周側に広がる2個の拡張部材30と、矩形状に形成される表示パネル2の一方の対角線上に配置される2個の角部2aを検知するカメラ42とを備えている。拡張部材30には、カメラ42の偏光フィルタの位相に対して90°位相がずれている偏光部材が取り付けられ、表示パネル2の厚さ方向から見たときのパネル把持部29の外形は、表示パネル2の外形よりも小さくなっている。角部2aのそれぞれは2個の拡張部材30のそれぞれに覆われており、パネル把持部29を移動させる移動機構は、カメラ42での検知結果に基づいてパネル把持部29を移動させて表示パネル2の位置合わせを行う。【選択図】図4

Description

本発明は、液晶パネル等の表示パネルの位置合わせを行うためのアライメント装置に関する。
従来、液晶パネルの検査および修正を行うパネル処理システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のパネル処理システムは、複数のコンベヤユニットと、液晶パネルを検査する検査装置と、液晶パネルを修正するリペヤ装置と、検査装置で不良と判定された液晶パネルをコンベヤユニットからリペヤ装置に向かって送出するパネル送出装置とを備えている。パネル送出装置は、コンベヤユニットから液晶パネルを持ち上げるリフターと、リフターで持ち上げられた液晶パネルの位置合わせを行うアライメント機構と、アライメント機構で位置合わせされた液晶パネルをリペヤ装置に向かって搬送するスライド機構とから構成されている。
特許文献1に記載のパネル処理システムでは、アライメント機構は、X軸アライメント機構部とY軸アライメント機構部とから構成されている。X軸アライメント機構部は、第1位置決めピンと第2位置決めピンとを備えており、第1位置決めピンおよび第2位置決めピンは、液晶パネルの端部に当接する当接部と、当接部を支持する支柱と、支柱をX軸方向へスライドさせるスライド機構とを備えている。Y軸アライメント機構部も、X軸アライメント機構部と同様に、第1位置決めピンと第2位置決めピンとを備えており、第1位置決めピンおよび第2位置決めピンは、液晶パネルの端部に当接する当接部と、当接部を支持する支柱と、支柱をY軸方向へスライドさせるスライド機構とを備えている。
特許文献1に記載のパネル処理システムでは、X軸アライメント機構部の2個の当接部をスライド機構でスライドさせてX軸方向における液晶パネルの両端部のそれぞれに当接させるとともに、Y軸アライメント機構部の2個の当接部をスライド機構でスライドさせてY軸方向における液晶パネルの両端部のそれぞれに当接させることで、アライメント機構によって液晶パネルの位置合わせが行われている。
特開2011−237530号公報
本願発明者は、液晶パネル等の矩形状に形成される表示パネルの位置合わせを行うためのアライメント装置の構成を検討している。特許文献1に記載のパネル処理システムのアライメント機構では、スライドする当接部が液晶パネルの端部に当接するため、液晶パネルに過剰な力が作用して液晶パネルが破損するおそれがある。そこで、本願発明者は、表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、パネル把持部を移動させる移動機構と、表示パネルの角部を検知するカメラとを備えるアライメント装置の採用を検討している。このアライメント装置では、カメラでの検知結果に基づいて移動機構によってパネル把持部を所定方向へ移動させて表示パネルの位置合わせを行えば良いが、従来、このようなアライメント装置の具体的な構成は提案されていない。
そこで、本発明の課題は、表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、パネル把持部を移動させる移動機構と、表示パネルの角部を検知するカメラとを備えるアライメント装置において、パネル把持部を小型化しつつ、表示パネルの角部を正確に検知して、表示パネルを精度良く位置合わせすることが可能なアライメント装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のアライメント装置は、矩形状に形成される表示パネルの位置合わせを行うためのアライメント装置において、表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、パネル把持部の外周側へ広がる2個の拡張部材と、パネル把持部を移動させる移動機構とを備えるとともに、パネル把持部に把持される表示パネルの厚さ方向の一方側を第1方向側とし、第1方向側の反対側を第2方向側とし、矩形状に形成される表示パネルの一方の対角線上に配置される2個の角部のそれぞれを第1角部とすると、パネル把持部よりも第1方向側に配置され第1角部を検知するカメラを備え、パネル把持部は、パネル把持部および拡張部材の第1方向側に配置される表示パネルを把持し、カメラは、偏光フィルタを備え、拡張部材の第1方向側の面には、偏光フィルタの位相に対して90°位相がずれている平板状またはフィルム状の偏光部材が取り付けられ、表示パネルの厚さ方向から見たときのパネル把持部の外形は、表示パネルの外形よりも小さくなっており、パネル把持部に把持されている表示パネルを第2方向側から見ると、2個の第1角部のそれぞれは、2個の拡張部材のそれぞれに覆われており、移動機構は、カメラでの検知結果に基づいてパネル把持部を移動させて表示パネルの位置合わせを行うことを特徴とする。
本発明のアライメント装置では、パネル把持部に把持されている表示パネルを第2方向側から見ると、表示パネルの2個の第1角部のそれぞれは、パネル把持部の外周側へ広がる2個の拡張部材のそれぞれに覆われている。また、本発明では、カメラは、偏光フィルタを備え、拡張部材の第1方向側の面には、偏光フィルタの位相に対して90°位相がずれている偏光部材が取り付けられている。そのため、本発明では、表示パネルの厚さ方向から見たときのパネル把持部の外形が表示パネルの外形よりも小さくなっていても、カメラに写る表示パネルの第1角部と拡張部材の第1方向側の面とのコントラストを高めることが可能になり、その結果、カメラによって表示パネルの第1角部を正確に検知することが可能になる。したがって、本発明では、パネル把持部を小型化しつつ、表示パネルの角部を正確に検知して、表示パネルを精度良く位置合わせすることが可能になる。
本発明において、アライメント装置は、2個の第1角部のうちの一方の第1角部を検知するカメラと、他方の第1角部を検知するカメラとを備えることが好ましい。このように構成すると、表示パネルの大きさが比較的大きい場合であっても、2個のカメラを用いて2個の第1角部を正確に検知することが可能になる。
本発明において、アライメント装置は、表示パネルに光を照射する照明を備え、たとえば、表示パネルは、表示パネルの厚さ方向と鉛直方向とが一致するようにパネル把持部に把持され、カメラおよび照明は、パネル把持部より下側に配置されている。
本発明において、アライメント装置は、たとえば、照明が載置されて固定されるベース板を備え、ベース板の上面には、光を反射する反射部材が取り付けられ、照明は、反射部材に向かって光を射出し、反射部材で反射された光が表示パネルに照射される。この場合には、反射部材で反射された間接光が表示パネルに照射されるため、表示パネルに適度な光を照射することが可能になる。また、この場合には、表示パネルに間接光が照射されるため、パネル把持部で把持される表示パネルの大きさが変わっても、共通の照明を用いて、パネル把持部に把持される表示パネルの全体に光を照射することが可能になる。
本発明において、アライメント装置は、表示パネルに光を照射する照明と、照明から射出された光を反射する反射板とを備え、表示パネルは、表示パネルの厚さ方向と鉛直方向とが一致するようにパネル把持部に把持され、反射板は、反射板の厚さ方向と鉛直方向とが一致するように配置され、カメラおよび反射板は、パネル把持部よりも下側に配置され、照明は、反射板よりも上側に配置されるとともに、反射板の上面に向かって光を射出し、反射板の上面は、白色となっており、反射板の上面で反射された光が表示パネルに照射されることが好ましい。このように構成すると、反射板で反射された間接光が表示パネルに照射されるため、表示パネルに適度な光を照射することが可能になる。また、このように構成すると、表示パネルに間接光が照射されるため、パネル把持部で把持される表示パネルの大きさが変わっても、共通の照明を用いて、パネル把持部に把持される表示パネルの全体に光を照射することが可能になる。さらに、このように構成すると、反射板の上面が白色となっているため、本願発明者の検討によると、カメラに写る表示パネルの第1角部と拡張部材の第1方向側の面とのコントラストを効果的に高めることが可能になり、その結果、カメラによって表示パネルの第1角部をより正確に検知することが可能になる。
また、上記の課題を解決するため、本発明のアライメント装置は、矩形状に形成される表示パネルの位置合わせを行うためのアライメント装置において、表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、パネル把持部の外周側へ広がる2個の拡張部材と、パネル把持部を移動させる移動機構と、表示パネルに光を照射する照明と、照明から射出された光を反射する反射板とを備えるとともに、パネル把持部に把持される表示パネルの厚さ方向の一方側を第1方向側とし、第1方向側の反対側を第2方向側とし、矩形状に形成される表示パネルの一方の対角線上に配置される2個の角部のそれぞれを第1角部とすると、パネル把持部よりも第1方向側に配置され第1角部を検知するカメラを備え、パネル把持部は、パネル把持部および拡張部材の第1方向側に配置される表示パネルを把持し、反射板は、反射板の厚さ方向と表示パネルの厚さ方向とが一致するように配置されるとともにパネル把持部よりも第1方向側に配置され、照明は、反射板よりも第2方向側に配置されるとともに、反射板の第2方向側の面に向かって光を射出し、表示パネルの厚さ方向から見たときのパネル把持部の外形は、表示パネルの外形よりも小さくなっており、パネル把持部に把持されている表示パネルを第2方向側から見ると、2個の第1角部のそれぞれは、2個の拡張部材のそれぞれに覆われており、反射板の第2方向側の面は、白色となっており、拡張部材の第1方向側の面は、黒色となっており、反射板の第2方向側の面で反射された光が表示パネルに照射され、移動機構は、カメラでの検知結果に基づいてパネル把持部を移動させて表示パネルの位置合わせを行うことを特徴とする。
本発明のアライメント装置では、パネル把持部に把持されている表示パネルを第2方向側から見ると、表示パネルの2個の第1角部のそれぞれは、パネル把持部の外周側へ広がる2個の拡張部材のそれぞれに覆われている。また、本発明では、白色となっている反射板の第2方向側の面で反射された光が表示パネルに照射されている。さらに、本発明では、拡張部材の第1方向側の面が黒色となっている。そのため、本発明では、表示パネルの厚さ方向から見たときのパネル把持部の外形が表示パネルの外形よりも小さくなっていても、カメラに写る表示パネルの第1角部と拡張部材の第1方向側の面とのコントラストを高めることが可能になり、その結果、カメラによって表示パネルの第1角部を正確に検知することが可能になる。したがって、本発明では、パネル把持部を小型化しつつ、表示パネルの角部を正確に検知して、表示パネルを精度良く位置合わせすることが可能になる。
また、本発明では、反射板で反射された間接光が表示パネルに照射されるため、表示パネルに適度な光を照射することが可能になる。また、表示パネルに間接光が照射されるため、パネル把持部で把持される表示パネルの大きさが変わっても、共通の照明を用いて、パネル把持部に把持される表示パネルの全体に光を照射することが可能になる。
本発明において、たとえば、拡張部材は、アルミニウム合金製の平板であり、拡張部材の第1方向側の面には、黒色の酸化被膜が形成されている。
本発明において、反射板は、表示パネルよりも大きくなっており、反射板には、反射板を貫通するとともにカメラのレンズ鏡筒が配置される貫通穴が形成されていることが好ましい。このように構成すると、反射板が表示パネルよりも大きくなっているため、パネル把持部で把持される表示パネルの全体に均一な間接光を照射しやすくなる。
本発明において、たとえば、反射板の第2方向側の面とレンズ鏡筒の第2方向側の端部とが表示パネルの厚さ方向において略同じ位置に配置されている。
本発明において、照明は、直線状に配列される複数の発光ダイオードを備えるバー照明であることが好ましい。このように構成すると、パネル把持部で把持される表示パネルの全体に均一な間接光を照射しやすくなる。
以上のように、本発明では、表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、パネル把持部を移動させる移動機構と、表示パネルの角部を検知するカメラとを備えるアライメント装置において、パネル把持部を小型化しつつ、表示パネルの角部を正確に検知して、表示パネルを精度良く位置合わせすることが可能になる。
本発明の実施の形態にかかるアライメント装置が組み込まれる搬送システムの側面図である。 図1のE−E方向から搬送システムを示す平面図である。 図1に示すロボットの斜視図である。 図3に示すパネル把持部および拡張部材の平面図である。 図1に示す供給ユニットの斜視図である。 図5に示す供給ユニットの平面図である。 図5に示すカメラの上方に液晶パネルが搬送された状態を図6のF−F方向から示す図である。 本発明の他の実施の形態にかかる供給ユニットの平面図である。 図8に示す反射板のG−G断面の構成を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(搬送システムの全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるアライメント装置10が組み込まれる搬送システム1の側面図である。図2は、図1のE−E方向から搬送システム1を示す平面図である。
本形態のアライメント装置10は、表示パネルである液晶パネル2の位置合わせを行うための装置である。このアライメント装置10は、搬送システム1に組み込まれて使用される。搬送システム1は、携帯機器等で使用される中型の液晶ディスプレイの製造ラインに組み込まれている。この搬送システム1は、液晶パネル2を搬送して、液晶パネル2に対して所定の処理を行う処理装置15(図2参照)に液晶パネル2を供給する。また、搬送システム1は、中型の液晶パネル2(たとえば、15インチの液晶パネル)を搬送する。なお、搬送システム1で搬送される液晶パネル2は、小型の液晶パネル(たとえば、4インチの液晶パネル)であっても良い。
液晶パネル2は、矩形状に形成されている。具体的には、液晶パネル2は、長方形の平板状に形成されている。液晶パネル2の、表示領域から外れた箇所には、液晶パネル2の検査データ等のデータが記録されている。具体的には、液晶パネル2の、表示領域から外れた箇所に、検査データ等のデータが二次元コードや一次元コードとして記録されている。すなわち、液晶パネル2の、表示領域から外れた箇所には、光学的に読取可能なデータが記録されている。なお、本形態の搬送システム1で搬送される液晶パネル2には、偏光板(偏光フィルム)が貼り付けられていても良いし、偏光板が貼り付けられていなくても良い。また、液晶パネル2には、FPCやチップが実装されていても良いし、FPCやチップが実装されていなくても良い。
搬送システム1は、液晶パネル2を収容可能なトレイ3を搬送する2個のコンベヤ4、5を備えている。コンベヤ4、5は、複数段に積み重なったトレイ3(すなわち、段積みされたトレイ3)を水平方向へ直線的に搬送する。たとえば、コンベヤ4、5は、20段に段積みされたトレイ3を水平方向へ直線的に搬送する。
以下の説明では、コンベヤ4、5によるトレイ3の搬送方向(図1等のX方向)を「前後方向」とし、上下方向(鉛直方向)と前後方向とに直交する方向(図1等のY方向)を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側(図1等のX1方向側)を「前」側とし、その反対側(図1等のX2方向側)を「後(後ろ)側」とし、左右方向の一方側(図2等のY1方向側)を「右」側とし、その反対側(図2等のY2方向側)を「左」側とする。本形態では、搬送システム1の後ろ側に処理装置15が配置されている。
また、搬送システム1は、トレイ3が載置される2個のトレイステージ6、7と、コンベヤ4、5とトレイステージ6、7との間でトレイ3を搬送するロボット8と、トレイステージ6、7に載置されたトレイ3から液晶パネル2を搬出するロボット9と、ロボット9から液晶パネル2を受け取って処理装置15に供給する供給ユニット11とを備えている。本形態では、供給ユニット11を構成する後述のカメラ42および照明43と、ロボット9とによってアライメント装置10が構成されている。トレイステージ6、7は、コンベヤ4、5よりも後ろ側に配置されている。供給ユニット11は、トレイステージ6、7よりも後ろ側に配置されている。
また、搬送システム1は、コンベヤ4、5とトレイステージ6、7とロボット8と供給ユニット11とが設置される本体フレーム12と、ロボット9が設置される本体フレーム13とを備えている。本体フレーム12の上面は、上下方向に直交する平面状に形成されており、本体フレーム12の上面に、コンベヤ4、5とトレイステージ6、7とロボット8と供給ユニット11とが設置されている。本体フレーム13は、略門型に形成された門型フレームであり、左右方向で本体フレーム12の後端側部分を跨ぐように設置されている。ロボット9は、本体フレーム13の上面部に設置されている。
コンベヤ4、5は、複数のローラを備えるローラコンベヤである。コンベヤ4とコンベヤ5とは、左右方向で隣接配置されている。コンベヤ4は、段積みされたトレイ3を後ろ側へ向かって搬送し、コンベヤ5は、段積みされたトレイ3を前側に向かって搬送する。コンベヤ4で搬送されるトレイ3には、液晶パネル2が収容されている。一方、コンベヤ5で搬送されるトレイ3には、液晶パネル2は収容されておらず、コンベヤ5で搬送されるトレイ3は空トレイとなっている。なお、コンベヤ4、5は、ベルトコンベヤ等であっても良い。
コンベヤ4の前端側には、仮置き用の棚(図示省略)から作業者によって運ばれてきた段積み状態のトレイ3が載置される。コンベヤ4の前端側に載置された段積み状態のトレイ3は、後ろ側へ搬送され、コンベヤ4の後端側まで搬送された段積み状態のトレイ3は、後述のようにロボット8によって段ばらしされる。また、コンベヤ5の後端側には、後述のようにロボット8によって空のトレイ3が段積みされる。所定の段数までトレイ3が段積みされると、段積み状態のトレイ3は、前側に搬送される。コンベヤ5の前端側まで搬送された段積み状態のトレイ3は、作業者によって空トレイ用の棚まで運ばれる。
トレイステージ6、7には、1個のトレイ3が載置される。トレイステージ6、7は、本体フレーム12に固定されている。トレイステージ6とトレイステージ7とは、左右方向において所定の間隔をあけた状態で配置されている。トレイステージ6は、左右方向においてコンベヤ4と略同じ位置に配置され、トレイステージ7は、左右方向においてコンベヤ5と略同じ位置に配置されている。トレイステージ6、7の上面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。
(ロボットの構成および動作)
図3は、図1に示すロボット9の斜視図である。図4は、図3に示すパネル把持部29および拡張部材30の平面図である。
ロボット8は、いわゆる3軸直交ロボットである。このロボット8は、門型に形成される本体フレーム20と、本体フレーム20に対して左右方向へのスライドが可能となるように本体フレーム20に保持される可動フレーム21と、可動フレーム21に対して前後方向へスライドが可能となるように可動フレーム21に保持される可動フレーム22と、可動フレーム22に対して上下方向へのスライドが可能となるように可動フレーム22に保持される可動フレーム23と、可動フレーム23に取り付けられるトレイ把持部24とを備えている。また、ロボット8は、可動フレーム21を左右方向へスライドさせる駆動機構と、可動フレーム22を前後方向へスライドさせる駆動機構と、可動フレーム23を上下方向へスライドさせる駆動機構とを備えている。
本体フレーム20の高さは、コンベヤ4、5の高さよりも高くなっており、本体フレーム20は、左右方向でコンベヤ4、5を跨ぐように設置されている。可動フレーム21は、本体フレーム20の上面側に取り付けられている。この可動フレーム21は、コンベヤ4、5に載置される段積み状態のトレイ3よりも上側に配置されている。可動フレーム22は、可動フレーム21の右側に取り付けられている。可動フレーム23は、可動フレーム22の後端側に取り付けられている。トレイ把持部24は、可動フレーム23の下端に取り付けられている。このトレイ把持部24は、トレイ3を吸着する複数の吸着部を備えている。この吸着部は、ロボット8がトレイ3を搬送するときにトレイ3の上面に接触してトレイ3を真空吸着する。
ロボット8は、コンベヤ4からトレイステージ6、7へのトレイ3の搬送と、トレイステージ6、7からコンベヤ5へのトレイ3の搬送とを行う。具体的には、ロボット8は、コンベヤ4の後端側まで搬送された段積み状態のトレイ3をトレイステージ6またはトレイステージ7に1個ずつ搬送して、コンベヤ4上の段積み状態のトレイ3を段ばらしする。また、ロボット8は、空になった1個のトレイ3をトレイステージ6またはトレイステージ7からコンベヤ5の後端側に搬送して、コンベヤ5にトレイ3を段積みする。
ロボット9は、いわゆるパラレルリンクロボットである。このロボット9は、本体部25と、本体部25に連結される3本のレバー26と、3本のレバー26のそれぞれに連結される3個のアーム部27と、3個のアーム部27に連結されるヘッドユニット28と、ヘッドユニット28に取り付けられるパネル把持部29と、パネル把持部29の外周側へ広がる2個の拡張部材30とを備えている。ロボット9は、本体フレーム13の上面部にぶら下がるように設置されている。また、本体部25は、トレイステージ6、7の上方に配置されるとともに、ロボット8の本体フレーム20よりも後ろ側に配置されている。
3本のレバー26は、本体部25の外周側へ略等角度ピッチで略放射状に伸びるように本体部25に連結されている。すなわち、3本のレバー26は、本体部25の外周側へ略120°ピッチで略放射状に伸びるように本体部25に連結されている。また、3本のレバー26の基端側は、本体部25に回動可能に連結されている。本体部25とレバー26との連結部には、レバー26を回動させる減速機付きのモータ31が配置されている。本形態のロボット9は、3本のレバー26のそれぞれを回動させる3個のモータ31を備えている。モータ31の出力軸は、レバー26の基端側に固定されている。
アーム部27の基端側は、レバー26の先端側に回動可能に連結されている。具体的には、アーム部27は、互いに平行な直線状の2本のアーム32によって構成されており、2本のアーム32のそれぞれの基端側がレバー26の先端側に回動可能に連結されている。ヘッドユニット28は、3個のアーム部27の先端側に回動可能に連結されている。すなわち、ヘッドユニット28は、6本のアーム32の先端側に回動可能に連結されている。ロボット9では、3個のモータ31を個別に駆動することで、所定のエリア内において、上下方向、左右方向および前後方向の任意の位置へ、かつ、ヘッドユニット28が一定の姿勢を保ったままの状態で(具体的には、パネル把持部29が下側を向いたままの状態で)、ヘッドユニット28を移動させることが可能になっている。
パネル把持部29は、略長方形の平板状に形成されている。このパネル把持部29は、平板状に形成されるパネル把持部29の厚さ方向と上下方向とが一致するようにヘッドユニット28の下端に取り付けられている。また、ヘッドユニット28の上端には、モータ34が取り付けられている。パネル把持部29は、モータ34に連結されており、モータ34の動力によって、上下方向を回転の軸方向とする回転が可能になっている。本形態では、本体部25と3本のレバー26と3個のアーム部27とヘッドユニット28と3個のモータ31とモータ34とによって、パネル把持部29を移動させる移動機構35が構成されている。
パネル把持部29は、液晶パネル2を真空吸着する複数の吸着部33(図7参照)を備えており、液晶パネル2を吸着して把持する。具体的には、吸着部33は、パネル把持部29の下面側に設けられており、パネル把持部29は、吸着部33によって液晶パネル2の上面を吸着することで液晶パネル2を把持する。すなわち、パネル把持部29は、パネル把持部29の下側に配置される液晶パネル2を把持する。また、パネル把持部29は、液晶パネル2の厚さ方向と上下方向(鉛直方向)とが一致するように液晶パネル2を把持する。本形態の上下方向は、パネル把持部29に把持される液晶パネル2の厚さ方向である。また、下側は、パネル把持部29に把持される液晶パネル2の厚さ方向の一方側である第1方向側となっており、上側は、第1方向側の反対側である第2方向側となっている。
拡張部材30は、略長方形の薄板状に形成されている。図4に示すように、2個の拡張部材30のそれぞれは、略長方形の平板状に形成されるパネル把持部29の一方の対角線上に配置される2個の角部のそれぞれから対角線の延長線上に広がるように、この2個の角部のそれぞれに固定されている。また、拡張部材30は、上下方向から見たときにパネル把持部29の長辺の方向と拡張部材30の長辺の方向とが一致するようにパネル把持部29に固定されている。
また、拡張部材30は、パネル把持部29の上面に固定されており、パネル把持部29に把持される液晶パネル2は、拡張部材30の下側に配置されている。拡張部材30の下面には、平板状またはフィルム状に形成される偏光部材(偏光板または偏光フィルム)36(図7参照)が取り付けられている。すなわち、拡張部材30の下面には、偏光部材36が貼り付けられている。
図4に示すように、上下方向から見たときのパネル把持部29の外形は、液晶パネル2の外形よりも小さくなっている。液晶パネル2は、上下方向から見たときに液晶パネル2の中心とパネル把持部29の中心とが略一致するようにパネル把持部29に把持される。また、液晶パネル2は、上下方向から見たときに液晶パネル2の長辺の方向とパネル把持部29の長辺の方向とが略一致するようにパネル把持部29に把持される。また、パネル把持部29に把持される液晶パネル2は、パネル把持部29および拡張部材30の下側に配置されている。
本形態では、パネル把持部29に把持されている液晶パネル2を下側から見ると、長方形状に形成される液晶パネル2の一方の対角線上に配置される2個の角部2a(図4参照)のそれぞれは、2個の拡張部材30のそれぞれと重なっている。すなわち、パネル把持部29に把持されている液晶パネル2を上側から見ると、2個の角部2aのそれぞれは、2個の拡張部材30のそれぞれに覆われている。拡張部材30は、角部2aよりも液晶パネル2の外周側へ広がるように形成されており、角部2aは、拡張部材30によって上側から完全に覆われている。
ロボット9は、トレイステージ6に載置されたトレイ3またはトレイステージ7に載置されたトレイ3から液晶パネル2を1枚ずつ搬出する。具体的には、ロボット9は、トレイステージ6、7に載置されたトレイ3が空になるまでトレイ3から液晶パネル2を1枚ずつ搬出する。また、ロボット9は、トレイ3から搬出した液晶パネル2を後述のスライドステージ59まで搬送する。
(供給ユニットの構成)
図5は、図1に示す供給ユニット11の斜視図である。図6は、図5に示す供給ユニット11の平面図である。図7は、図5に示すカメラ42の上方に液晶パネル2が搬送された状態を図6のF−F方向から示す図である。
供給ユニット11は、液晶パネル2に記録されたデータを読み取るデータ読取装置41を備えている(図5参照)。また、供給ユニット11は、液晶パネル2の角部2aを検知する2個のカメラ42と、液晶パネル2に光を照射する2個の照明43とを備えている。2個のカメラ42および照明43は、アライメント装置10の一部を構成している。アライメント装置10は、データ読取装置41で液晶パネル2のデータが読み取られる前に液晶パネル2の位置合わせをする。
また、供給ユニット11は、データ読取装置41でデータが読み取られた後の液晶パネル2を処理装置15へ搬送するロボット44と、処理装置15へ搬送される液晶パネル2から静電気を除去するイオナイザー(静電気除去装置)45と、データ読取装置41でデータが読み取られた後の液晶パネル2をロボット44に向かって搬送する搬送装置46とを備えている。
データ読取装置41、ロボット44、イオナイザー45および搬送装置46は、ベース板47に載置されて固定されている。データ読取装置41は、ベース板47の左端側に載置されている。ロボット44は、ベース板47の右端側に載置されている。搬送装置46は、左右方向においてデータ読取装置41とロボット44との間に配置されている。イオナイザー45は、搬送装置46の上方に配置されており、搬送装置46で搬送される液晶パネル2の静電気を除去する。ベース板47は、本体フレーム12の上面の後端側部分に載置されて固定されている。
カメラ42および照明43は、搬送装置46の前側に配置されている。また、カメラ42および照明43は、上下方向から見たときにトレイステージ6とトレイステージ7との間に配置されている。また、カメラ42および照明43は、本体フレーム12の上面に固定されるベース板48に載置されて固定されており、ロボット9のパネル把持部29よりも下側に配置されている。具体的には、カメラ42および照明43は、パネル把持部29に把持される液晶パネル2よりも下側に配置されている。ベース板48の上面には、光を反射する反射部材49が取り付けられている。反射部材49は、たとえば、反射板または反射フィルムであり、ベース板48の上面に貼り付けられている。なお、カメラ42は、固定フレーム52を介してベース板48に固定され、照明43は、固定フレーム53を介してベース板48に固定されている。
カメラ42は、液晶パネル2の下側から液晶パネル2の角部2aを検知する。具体的には、2個のカメラ42のそれぞれが、液晶パネル2の下側から2個の角部2aのそれぞれの位置を検知する。カメラ42は、2個の角部2aのそれぞれを検知するために、ベース板48の右前端側と、ベース板48の左後端側との2箇所に載置されている。すなわち、アライメント装置10は、2個の角部2aのうちの一方の角部2aを検知するカメラ42と、他方の角部2aを検知するカメラ42との2個のカメラ42を備えている。
カメラ42は、偏光フィルタ55を備えている。偏光フィルタ55は、上下方向を回動の軸方向とする回動が可能となるようにカメラ42のレンズの先端に取り付けられている。カメラ42の偏光フィルタ55の位相と拡張部材30の偏光部材36の位相とは90°ずれている。すなわち、偏光フィルタ55の偏光方向と偏光部材36の偏光方向とは90°ずれている。
照明43は、左右方向で直線状に配列される複数の発光ダイオード(LED)を備えるバー照明である。2個の照明43は、前後方向における2個のカメラ42の間に配置されている。照明43は、下側に向かって光を射出するように配置されている。すなわち、照明43は、反射部材49に向かって光を射出する。カメラ42で角部2aを検知する際には、照明43から射出され反射部材49で反射された光(すなわち、間接光)が液晶パネル2に照射される。
データ読取装置41は、図5に示すように、二次元コードや一次元コード等の光学的に読取可能なデータを読み取るカメラ57と、カメラ57が固定される固定フレーム58とを備えている。固定フレーム58は、ベース板47に固定されている。また、データ読取装置41は、液晶パネル2に光を照射する照明を備えている。カメラ57は、液晶パネル2の下側から液晶パネル2に記録されたデータを読み取る。
搬送装置46は、液晶パネル2が載置されるスライドステージ59と、左右方向へのスライドが可能となるようにスライドステージ59を保持する固定フレーム60と、固定フレーム60に対してスライドステージ59を左右方向へスライドさせる駆動機構とを備えている。スライドステージ59は、スライドステージ59の上面に載置された液晶パネル2を真空吸着する複数の吸着部を備えている。固定フレーム60は、ベース板47に固定されている。
ロボット44は、液晶パネル2を真空吸着して把持するパネル把持部61と、上下方向へのスライドが可能となるようにパネル把持部61を保持する可動フレーム62と、左右方向へのスライドが可能となるように可動フレーム62を保持する可動フレーム63と、前後方向へのスライドが可能となるように可動フレーム63を保持する固定フレーム64と、可動フレーム62に対してパネル把持部61を昇降させる昇降機構と、可動フレーム63に対して可動フレーム62を左右方向へスライドさせる駆動機構と、固定フレーム64に対して可動フレーム63を前後方向へスライドさせる駆動機構とを備えている。固定フレーム64は、ベース板47に固定されている。
(液晶パネルの位置合わせ動作、データ読取動作および処理装置への搬入動作)
搬送システム1では、ロボット9は、トレイステージ6、7上のトレイ3の中の液晶パネル2を把持してカメラ42の上方まで搬送する。具体的には、図4に示すように、2個のカメラ42のうちの一方のカメラ42の真上に液晶パネル2の2個の角部2aのうちの一方の角部2aの近傍部分が配置され、他方のカメラ42の真上に他方の角部2aの近傍部分が配置されるように、ロボット9は、液晶パネル2を搬送する。カメラ42の上方まで液晶パネル2が搬送されると、2個のカメラ42によって下側から2個の角部2aの位置が検知される。
上述のように、パネル把持部29に把持されている液晶パネル2を上側から見ると、2個の角部2aのそれぞれは、2個の拡張部材30のそれぞれに覆われている。そのため、カメラ42には、角部2aと一緒に拡張部材30の下面が写る。また、上述のように、拡張部材30の下面に貼り付けられた偏光部材36の位相とカメラ42の偏光フィルタ55の位相とは90°ずれている。そのため、カメラ42に写る拡張部材30の下面は黒くなる。
カメラ42によって液晶パネル2の角部2aが検知されると、ロボット9は、カメラ42での角部2aの位置の検知結果に基づいて液晶パネル2の位置合わせを行いながら、カメラ42の上方からカメラ57の上方まで液晶パネル2を搬送する。すなわち、移動機構35は、カメラ42での検知結果に基づいてパネル把持部29を移動させて、液晶パネル2の位置合わせを行いながら、カメラ42の上方からカメラ57の上方まで液晶パネル2を搬送する。具体的には、移動機構35は、カメラ42での検知結果に基づいてモータ31、34を駆動して、上下方向を回動の軸方向としてパネル把持部29を回動させたり前後左右方向へパネル把持部29を移動させたりすることで、液晶パネル2の位置合わせを行いながら、カメラ42の上方からカメラ57の上方まで液晶パネル2を搬送する。
カメラ57の上方まで液晶パネル2が搬送されると、カメラ57が液晶パネル2のデータを読み取る。カメラ57で読み取られた液晶パネル2のデータは、データが読み取られた液晶パネル2の個別データとして、データが読み取られた液晶パネル2に紐付けされる。カメラ57で液晶パネル2のデータが読み取られると、ロボット9は、左端側まで移動して停止しているスライドステージ59まで液晶パネル2を搬送してスライドステージ59に液晶パネル2を載置する。
スライドステージ59に液晶パネル2が載置されると、搬送装置46は、右方向へスライドステージ59を移動させて、液晶パネル2を搬送装置46の右端側まで搬送する。ロボット44は、搬送装置46によって搬送装置46の右端側まで搬送された液晶パネル2をパネル把持部61で真空吸着して把持し、スライドステージ59から液晶パネル2を処理装置15に搬入する。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、パネル把持部29に把持されている液晶パネル2を上側から見ると、2個の角部2aのそれぞれは2個の拡張部材30のそれぞれに覆われており、カメラ42によって角部2aを検知する際、カメラ42には、角部2aと一緒に拡張部材30の下面が写る。また、本形態では、拡張部材30の下面に貼り付けられた偏光部材36の位相とカメラ42の偏光フィルタ55の位相とは90°ずれており、カメラ42に写る拡張部材30の下面は黒くなる。そのため、本形態では、上下方向から見たときのパネル把持部29の外形が液晶パネル2の外形よりも小さくなっていても、カメラ42に写る液晶パネル2の角部2aと拡張部材30の下面とのコントラストを高めることが可能になり、その結果、カメラ42によって液晶パネル2の角部2aを正確に検知することが可能になる。したがって、本形態では、パネル把持部29を小型化しつつ、液晶パネル2の角部2aを正確に検知して、液晶パネル2を精度良く位置合わせすることが可能になる。
本形態では、2個のカメラ42のそれぞれは、液晶パネル2の下側から2個の角部2aのそれぞれの位置を検知している。そのため、本形態では、アライメント装置10において比較的大きな中型の液晶パネル2の位置合わせを行う場合であっても、2個のカメラ42を用いて2個の角部2aを正確に検知することが可能になる。
本形態では、照明43から射出され反射部材49で反射された間接光が液晶パネル2に照射されている。そのため、本形態では、液晶パネル2に適度な光を照射することが可能になる。また、本形態では、パネル把持部29で把持される液晶パネル2の大きさが変わっても、共通の照明43を用いて、パネル把持部29に把持される液晶パネル2の全体に光を照射することが可能になる。また、本形態では、照明43がバー照明であるため、パネル把持部29で把持される液晶パネル2の全体に均一な間接光を照射しやすくなる。
(供給ユニットの変形例1)
図8は、本発明の他の実施の形態にかかる供給ユニット11の平面図である。図9は、図8に示す反射板70のG−G断面の構成を説明するための図である。図8、図9では、上述した形態と同一の構成については同一の符号を付している。
上述した形態では、ベース板48の上面に反射部材49が取り付けられているが、図9に示すように、ベース板48の上方に反射板70が配置されていても良い。反射板70は、平板状に形成されている。具体的には、反射板70は、長方形の平板状に形成されている。この反射板70は、反射板70の厚さ方向と上下方向(鉛直方向)とが一致するように配置されている。また、反射板70は、パネル把持部29よりも下側に配置されている。反射板70の上面とカメラ42のレンズ鏡筒71の上端部とは、上下方向において略同じ位置に配置されている。なお、カメラ42のレンズ鏡筒71の上端部は、反射板70の上面より上側に配置されていても良いし、反射板70の上面より下側に配置されていても良い。
反射板70の上面は、白色となっている。この変形例では、反射板70は、白色の樹脂で形成された樹脂板であり、反射板70の全体が白色となっている。反射板70は、液晶パネル2よりも大きくなっている。図9に示すように、反射板70には、カメラ42のレンズ鏡筒71が配置される貫通穴70aが形成されている。具体的には、2個のカメラ42のレンズ鏡筒71のそれぞれが配置される2個の貫通穴70aが反射板70に形成されている。貫通穴70aは、反射板70を貫通する丸穴状に形成されている。貫通穴70aの内径は、レンズ鏡筒71の外径よりも大きくなっている。貫通穴70aの中には、レンズ鏡筒71の上端側部分が配置されている。
反射板70の上側には、照明72、73が配置されている。たとえば、図8に示すように、長方形状に形成される反射板70の短辺に沿うように2個の照明72が配置されるとともに、反射板70の長辺に沿うように2個の照明73が配置されている。すなわち、反射板70の上側には、4個の照明72、73が配置されている。照明72、73は、たとえば、照明43と同様のバー照明である。なお、反射板70の上側に2個の照明72のみが配置されていても良いし、2個の照明73のみが配置されていても良い。
カメラ42で角部2aを検知する際に、照明72、73は、反射板70の上面に向かって光を射出する。すなわち、照明72、73は、斜め下側に向かって光を射出する。反射板70は、照明72、73から射出された光を反射する。カメラ42で角部2aを検知する際には、照明72、73から射出され反射板70で反射された光(すなわち、間接光)が液晶パネル2に照射される。また、カメラ42で角部2aを検知する際には、図8に示すように、上下方向から見ると、反射板70の外形の中に液晶パネル2が収まっている。
この変形例では、反射板70で反射された間接光が液晶パネル2に照射されるため、液晶パネル2に適度な光を照射することが可能になる。また、反射板70は、液晶パネル2よりも大きくなっており、カメラ42で角部2aを検知する際には、反射板70の外形の中に液晶パネル2が収まっているため、パネル把持部29で把持される液晶パネル2の全体に均一な間接光を照射しやすくなる。
また、この変形例では、液晶パネル2に間接光が照射されるため、パネル把持部29で把持される液晶パネル2の大きさが変わっても、共通の照明72、73を用いて、パネル把持部29に把持される液晶パネル2の全体に光を照射することが可能になる。さらに、反射板70の上面が白色となっているため、本願発明者の検討によると、カメラ42に写る液晶パネル2の角部2aと拡張部材30の下面とのコントラストを効果的に高めることが可能になり、その結果、カメラ42によって液晶パネル2の角部2aをより正確に検知することが可能になる。
(供給ユニットの変形例2)
図8、図9に示す変形例において、拡張部材30の下面に偏光部材36が貼り付けられていなくても良い。この場合には、拡張部材30の下面は、黒色となっている。たとえば、拡張部材30は、アルミニウム合金製の平板であり、拡張部材30の下面には、黒色のアルマイト処理が施されている。すなわち、拡張部材30の下面には、黒色の酸化被膜が形成されている。この酸化被膜は、光沢が抑制された黒色の酸化被膜であることが好ましい。この場合には、カメラ42の偏光フィルタ55が不要になる。なお、拡張部材30は、たとえば、黒色の樹脂で形成された樹脂板であっても良い。
この変形例では、白色となっている反射板70の上面で反射された光が液晶パネル2に照射されるとともに、拡張部材30の下面が黒色となっているため、上述した形態と同様に、上下方向から見たときのパネル把持部29の外形が液晶パネル2の外形よりも小さくなっていても、カメラ42に写る液晶パネル2の角部2aと拡張部材30の下面とのコントラストを高めることが可能になり、その結果、カメラ42によって液晶パネル2の角部2aを正確に検知することが可能になる。したがって、パネル把持部29を小型化しつつ、液晶パネル2の角部2aを正確に検知して、液晶パネル2を精度良く位置合わせすることが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、パネル把持部29と別体で形成された拡張部材30がパネル把持部29に固定されているが、拡張部材30がパネル把持部29と一体で形成されていても良い。また、上述した形態では、アライメント装置10は2個のカメラ42を備えているが、アライメント装置10が備えるカメラ42の数は1個でも良い。また、上述した形態では、カメラ42および照明43は、パネル把持部29に把持される液晶パネル2よりも下側に配置されているが、カメラ42および照明43は、パネル把持部29に把持される液晶パネル2より上側に配置されても良い。
上述した形態では、照明43は、バー照明であるが、照明43は、バー照明以外の照明であっても良い。また、上述した形態では、液晶パネル2に間接光が照射されているが、液晶パネル2に直接光が照射されても良い。また、上述した形態では、ロボット8は、3軸直交ロボットであるが、ロボット8は、水平多関節ロボットであっても良い。また、上述した形態では、ロボット9は、パラレルリンクロボットであるが、ロボット9は、水平多関節ロボットであっても良い。
上述した形態では、アライメント装置10で位置合わせされる表示パネルは、液晶パネル2であるが、アライメント装置10で位置合わせされる表示パネルは、液晶パネル2以外の表示パネルであっても良い。たとえば、アライメント装置10で位置合わせされる表示パネルは、有機ELパネルであっても良い。
2 液晶パネル(表示パネル)
2a 角部(第1角部)
10 アライメント装置
29 パネル把持部
30 拡張部材
35 移動機構
36 偏光部材
42 カメラ
43、72、73 照明
48 ベース板
49 反射部材
55 偏光フィルタ
70 反射板
70a 貫通穴
71 レンズ鏡筒

Claims (10)

  1. 矩形状に形成される表示パネルの位置合わせを行うためのアライメント装置において、
    前記表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、前記パネル把持部の外周側へ広がる2個の拡張部材と、前記パネル把持部を移動させる移動機構とを備えるとともに、前記パネル把持部に把持される前記表示パネルの厚さ方向の一方側を第1方向側とし、前記第1方向側の反対側を第2方向側とし、矩形状に形成される前記表示パネルの一方の対角線上に配置される2個の角部のそれぞれを第1角部とすると、前記パネル把持部よりも前記第1方向側に配置され前記第1角部を検知するカメラを備え、
    前記パネル把持部は、前記パネル把持部および前記拡張部材の前記第1方向側に配置される前記表示パネルを把持し、
    前記カメラは、偏光フィルタを備え、
    前記拡張部材の前記第1方向側の面には、前記偏光フィルタの位相に対して90°位相がずれている平板状またはフィルム状の偏光部材が取り付けられ、
    前記表示パネルの厚さ方向から見たときの前記パネル把持部の外形は、前記表示パネルの外形よりも小さくなっており、
    前記パネル把持部に把持されている前記表示パネルを前記第2方向側から見ると、2個の前記第1角部のそれぞれは、2個の前記拡張部材のそれぞれに覆われており、
    前記移動機構は、前記カメラでの検知結果に基づいて前記パネル把持部を移動させて前記表示パネルの位置合わせを行うことを特徴とするアライメント装置。
  2. 2個の前記第1角部のうちの一方の前記第1角部を検知する前記カメラと、他方の前記第1角部を検知する前記カメラとを備えることを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。
  3. 前記表示パネルに光を照射する照明を備え、
    前記表示パネルは、前記表示パネルの厚さ方向と鉛直方向とが一致するように前記パネル把持部に把持され、
    前記カメラおよび前記照明は、前記パネル把持部より下側に配置されていることを特徴とする請求項1または2記載のアライメント装置。
  4. 前記照明が載置されて固定されるベース板を備え、
    前記ベース板の上面には、光を反射する反射部材が取り付けられ、
    前記照明は、前記反射部材に向かって光を射出し、
    前記反射部材で反射された光が前記表示パネルに照射されることを特徴とする請求項3記載のアライメント装置。
  5. 前記表示パネルに光を照射する照明と、前記照明から射出された光を反射する反射板とを備え、
    前記表示パネルは、前記表示パネルの厚さ方向と鉛直方向とが一致するように前記パネル把持部に把持され、
    前記反射板は、前記反射板の厚さ方向と鉛直方向とが一致するように配置され、
    前記カメラおよび前記反射板は、前記パネル把持部よりも下側に配置され、
    前記照明は、前記反射板よりも上側に配置されるとともに、前記反射板の上面に向かって光を射出し、
    前記反射板の上面は、白色となっており、
    前記反射板の上面で反射された光が前記表示パネルに照射されることを特徴とする請求項1または2記載のアライメント装置。
  6. 矩形状に形成される表示パネルの位置合わせを行うためのアライメント装置において、
    前記表示パネルを吸着して把持するパネル把持部と、前記パネル把持部の外周側へ広がる2個の拡張部材と、前記パネル把持部を移動させる移動機構と、前記表示パネルに光を照射する照明と、前記照明から射出された光を反射する反射板とを備えるとともに、前記パネル把持部に把持される前記表示パネルの厚さ方向の一方側を第1方向側とし、前記第1方向側の反対側を第2方向側とし、矩形状に形成される前記表示パネルの一方の対角線上に配置される2個の角部のそれぞれを第1角部とすると、前記パネル把持部よりも前記第1方向側に配置され前記第1角部を検知するカメラを備え、
    前記パネル把持部は、前記パネル把持部および前記拡張部材の前記第1方向側に配置される前記表示パネルを把持し、
    前記反射板は、前記反射板の厚さ方向と前記表示パネルの厚さ方向とが一致するように配置されるとともに前記パネル把持部よりも前記第1方向側に配置され、
    前記照明は、前記反射板よりも前記第2方向側に配置されるとともに、前記反射板の前記第2方向側の面に向かって光を射出し、
    前記表示パネルの厚さ方向から見たときの前記パネル把持部の外形は、前記表示パネルの外形よりも小さくなっており、
    前記パネル把持部に把持されている前記表示パネルを前記第2方向側から見ると、2個の前記第1角部のそれぞれは、2個の前記拡張部材のそれぞれに覆われており、
    前記反射板の前記第2方向側の面は、白色となっており、
    前記拡張部材の前記第1方向側の面は、黒色となっており、
    前記反射板の前記第2方向側の面で反射された光が前記表示パネルに照射され、
    前記移動機構は、前記カメラでの検知結果に基づいて前記パネル把持部を移動させて前記表示パネルの位置合わせを行うことを特徴とするアライメント装置。
  7. 前記拡張部材は、アルミニウム合金製の平板であり、
    前記拡張部材の前記第1方向側の面には、黒色の酸化被膜が形成されていることを特徴とする請求項6記載のアライメント装置。
  8. 前記反射板は、前記表示パネルよりも大きくなっており、
    前記反射板には、前記反射板を貫通するとともに前記カメラのレンズ鏡筒が配置される貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載のアライメント装置。
  9. 前記反射板の前記第2方向側の面と前記レンズ鏡筒の前記第2方向側の端部とが前記表示パネルの厚さ方向において略同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項8記載のアライメント装置。
  10. 前記照明は、直線状に配列される複数の発光ダイオードを備えるバー照明であることを特徴とする請求項4から9のいずれかに記載のアライメント装置。
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