JPH11295732A

JPH11295732A - モジュール組立装置

Info

Publication number: JPH11295732A
Application number: JP10098842A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nishioka; 忠司西岡; Tomokazu Nakagawa; 智和中川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶モジュールの組立作業において、液晶パ
ネルより、ラミネートを剥離する必要があり、作業者が
液晶パネル１を反転させなければならない。そのために
液晶パネル面に触れ、作業者の触れた跡が付着する。ま
た液晶パネルの基板が大型化することに伴い、重量が増
加し搬送が困難になる。また、バックライトを組込みそ
の上からベゼルを組込む際ごみを発生させる。【解決手段】反転力付与手段が設けられているため、
液晶パネル１に対する衝撃をなくし、確実に吸着保持す
る。また、除電手段を設け液晶パネルが静電気による破
壊を免れるほか、液晶パネルの表面にパーティクルの付
着を防止する。液晶パネルを搬送する際、真空吸引力を
付与する真空吸着手段が設けられているので、容易にか
つ確実に搬送することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示パネル等の製造
工程において、液晶パネル、プレート、ベゼル、バック
ライトの組立を行う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は図７と図８に示すように、液晶パ
ネル１、ベゼル５、バックライト６の組立を行う場合に
は、液晶パネル１をバックライト置台１３にセットし、
液晶パネル１を搬送する治具で、液晶パネル１を真空吸
着して持ち上げてから反転し、そのまま再度液晶パネル
１をバックライト置台１３に置き直す搬送方法による組
立を行っていた。次に、液晶パネル１の裏面に貼ってあ
るパネル表面を保護する保護シート７（以下ラミネート
７と記す）を剥離していた。

【０００３】更に、図９に示すように、バックライト置
台１３にバックライト６をセットし、ラミネート７を剥
離した液晶パネル１の面を作業者の手に近い側にセット
してバックライト６を組込み、その上からベゼル５を組
込む手順で、治具とバックライト置台１３を用いて、組
立を行う方法を行っていた。

【０００４】一方、特開平０４−１２２１３８号には、
液晶パネルとバックライトユニットを一体構造として、
組立時の構造を簡略化して工数を短縮し、同時に組立時
にパーティクルの発生を防止することを意図した液晶表
示装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では下記の３つの課題があった。

【０００６】ラミネート７を剥離する場合作業者が液
晶パネル１を反転させなければならないため液晶パネル
１の面に作業者の触れた跡が付着する。

【０００７】基板の大型化に伴い、液晶パネル１の重
量が増加例えば１５型ＸＧＡの液晶パネルでは約５００
グラムとなり搬送が困難になる。

【０００８】バックライト置台１３にバックライト６
をセットしバックライト６を組込み、その上からベゼル
５を組込む場合にパーティクルを発生させる。

【０００９】本発明は、上記３つの課題を解決するため
になされたものであり、液晶パネル１が大型化しその重
量が増加しても、反転作業と搬送作業が容易となり、バ
ックライト６を液晶パネル１に容易に取付し、その上か
らベゼル５を組み込む際、パーティクルを付着させない
組立装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
モジュール組立装置は、液晶パネルの裏面にパネル表面
を保護する保護シートを備えた液晶パネルとプレートと
ベゼルとバックライトとの組立を行うモジュール組立装
置において、ラミネートを剥離させる反転力付与手段と
液晶パネル置台からバックライト置台までの間を移動さ
せる移動手段を具備したことを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項２記載のモジュール組立装
置は、反転力付与手段もしくは移動手段の少なくともそ
の一方に、除電手段を具備したことを特徴とする。

【００１２】本発明のモジュール組立装置は、反転力付
与手段もしくは移動手段の少なくともその一方に、イオ
ン吹き付け手段を具備したことを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項４記載のモジュール組立装
置は、反転付与手段がロータリーアクチュエータである
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項５記載のモジュール組立装
置は、反転付与手段が吸着手段であることを特徴とす
る。

【００１５】本発明の請求項６記載のモジュール組立装
置は、液晶パネルを移載する部分とプレートを移載する
部分の少なくともその一つを具備したことを特徴とす
る。

【００１６】本発明の請求項７記載のモジュール組立装
置は、液晶パネル、プレート、ベゼル、バックライトの
少なくともその一つを吸引する吸引部を具備したことを
特徴とする。

【００１７】本発明の請求項８記載のモジュール組立装
置は、組立装置の可動領域を明示するエリアセンサを具
備したことを特徴とする。

【００１８】以下、上記構成による作用を説明する。反
転力付与手段が設けられているため、液晶パネル１に対
する衝撃をなくし、確実に吸着保持できる。また、除電
手段が設けられているため、液晶パネル１が静電気によ
る破壊を免れるほか、液晶パネル１の表面にパーティク
ルの付着を防止することができる。反転力付与手段とし
てロータリーアクチュエータ８をエアで駆動することに
より、操作性をよくすることができる。反転力付与手段
として位置決めステージから液晶パネル１を搬送する
際、真空吸引力を付与する真空吸着手段が設けられてい
るので、容易にかつ確実に搬送することができる。液晶
パネル１を搬送する際、真空吸引力を強化するために複
数個の吸着パッド９を付与する真空吸着手段では、容易
にかつ確実に搬送する効果を更に強化することができ
る。

【００１９】液晶パネル１とプレート４とベゼル５の組
立が完了すると、組立品の荷重が増加しているため、液
晶パネル１を吸着する際に、ニュートンリングが発生す
る場合があるが、液晶パネル１の吸着手段の反対面にも
ベゼル５専用の吸着機構が設けられているので、液晶パ
ネル１を吸着する必要がなく、従ってニュートンリング
は発生しない。

【００２０】移動付与手段として、復動シリンダ１０を
エアで駆動することで容易にかつ確実に搬送することが
できる。また、移動付与手段として、ボールネジをサー
ボモータで駆動することで所定の位置に容易にかつ確実
に搬送することができる。

【００２１】移動付与手段として、液晶パネル１を搬送
する際に、液晶パネル１を移載する液晶パネル移載部が
設けられているので、液晶パネル１を容易にセットする
ことができる。さらに、液晶パネル移載部に位置決め機
構を付与することにより、位置決め精度を向上させるこ
とができる。さらに、液晶パネル移載部に傾斜機構部を
設けてあるために、バックライトの外観検査を行う場合
に、覗き込まずに容易に検査することができる。

【００２２】移動付与手段として、液晶パネル１をプレ
ート４まで搬送する際に、プレート４を載せるプレート
移載部が設けられているのでプレート４を容易にセット
することができる。さらに、プレート移載部に位置決め
機構を付与することにより、位置決め精度を向上させる
ことができる。

【００２３】さらに、プレート移載部に位置決め機構に
ＣＣＤカメラ２５が設けられているので、液晶パネル１
とプレート４の位置合わせ精度を向上させることができ
る。本組立装置には、液晶パネル１とバックライト６を
組立る場合に、組立装置の雰囲気の中よりパーティクル
が混入しないように、吸入口２０が設けてパーティクル
が混入による、歩留低下を防止することができる。

【００２４】また、本組立装置にはエリアセンサが設け
られ、液晶パネル１とバックライト６を組立る場合に、
作業者と反転機構の干渉、作業者と搬送機構との干渉を
避け、組立作業の安全性を高めることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。

【００２６】図１は本発明の実施の形態１を示す装置の
正面図である。図２は本発明の実施の形態１の組立前の
構成を説明する要部の説明図である。図３は本発明の実
施の形態１の組立後の構成を説明する要部の説明図であ
る。図４は本発明の実施の形態１の搬送機構部分の説明
図である。図５は本発明の実施の形態１を示す装置の平
面図である。図６は本発明の実施の形態１を示す装置の
側面図である。

【００２７】図１の装置は、装置本体とその上に設置さ
れた４軸ロボット１５、液晶パネル１、バックライト６
を位置決めするステージ１６、プレート４、ベゼル５を
位置決めするステージ２１から構成されている。

【００２８】装置本体の上端には４軸ロボット１５が設
置されている。該ロボット１５はＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に
可動できる。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、の制御はサーボモータ
でボールネジを回転させて移動させる。Ｚ軸には更に可
動範囲を広げるために、上下の復動シリンダ１０が設け
てある。θ軸の回転の駆動源はサーボモータである。ま
たθ軸の先端には、液晶パネル１、バックライト６、プ
レート４、ベゼル５（以下これらの組立部材をワーク２
６と記す）を搬送する搬送部２７が設置されている。液
晶パネル１を吸着して搬送する側と、ベゼル５を位置決
めするステージと、プレート４、ベゼル５を位置決めす
るステージから構成されている。

【００２９】装置本体の上端の奥側には、４軸ロボット
１５が設置されている。Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ方向に可動でき
る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のロボット制御はサーボモータで
ボールネジを回転させてＸ軸，Ｙ軸は水平方向に、ま
た、Ｚ軸は垂直方向に移動する。Ｚ軸には更に可動範囲
を広げるために、上下の復動シリンダ１０が設けてあ
る。θ軸の先端には、ワーク２６を搬送する搬送部２７
が設置されている。θ軸の駆動源はサーボモータで回転
する。

【００３０】吸着部は２つの部分から構成され、その一
方は液晶パネル１を吸着して搬送する部分で、もう一方
はベゼル５を吸着して搬送する部分で構成されている。
２つの側から構成され、しかも別の箇所に吸着部を設け
る理由は、液晶パネル１にプレート４とベゼル５の位置
決めを行う際に、総重量が増し液晶パネル１にニュート
ンリングが発生する等の悪影響を及ぼすためである。液
晶パネル１の吸着には高さ調整ができる吸着パッド９と
して直径１０ｍｍの寸法のものが、２０個設けてある。
パッド同士の間隔は液晶パネル１全体に均等よく並べて
ある。ベゼル５の吸着には高さ調整ができる吸着パッド
９として直径１５ｍｍの寸法のものが、８個設けてあ
る。

【００３１】その搬送部２７は液晶パネル１の裏のラミ
ネート７を剥離するため、ロータリーアクチュエータ８
で反転するように構成されている。搬送部２７に１本の
軸１７を固定して左右にベアリング１８とベアリング軸
受け１９を設けて固定し、ロータリーアクチュエータ８
で１８０度回転する。

【００３２】装置本体の上部の右側に、液晶パネル、バ
ックライト位置決めステージ１６が設けてある。液晶パ
ネル１をセットする際には、液晶パネル用位置決めピン
２２が出てくる構造になっている。また、バックライト
６のバックライト用位置決めピン２３には固定のピンが
設けてある。液晶パネル１の位置決めの箇所は、液晶パ
ネルの左側隅と２辺に、１箇所づつ計３箇所設けてあ
る。位置決め機構の中には、液晶パネル用位置決めピン
２２がＬＭガイドに取付けてあり、複動シリンダ１０に
て上下に駆動するようになっている。

【００３３】液晶パネル１用位置決めピン２２に液晶パ
ネル１を押し当てて位置決めした後、そのままの状態で
液晶パネル１を搬送部２７の位置で上昇させると、液晶
パネル用位置決めピン２２と液晶パネル１が擦れて、液
晶パネル１にガラスの欠けを生じさせる。そこで位置決
め機構を斜めに取付けておき、液晶パネル用位置決めピ
ン２２が下降する際に液晶パネル１から逃げる方向に駆
動して、液晶パネル１に接触しないよう設けることとし
た。このような構成により、１軸の機構で液晶パネル１
の位置決めを行うことができるようになった。

【００３４】ステージは、液晶パネル１をセットする時
や、バックライト６の外観検査を行う時に、作業性を配
慮して手前に傾斜する機構になっている。装置本体の上
部の左側には、プレート４、ベゼル５の位置決め用ステ
ージが設けてある。プレート４をセットする際には、プ
レート用位置決めピン２４が出てくる構造になってい
る。また、プレート４用位置決めピン２４はＬＭガイド
に取り付けてあり、複動のシリンダ１０にて上下に駆動
する。また、ベゼル５の位置決めピンは、プレート用位
置決めピン２４との兼用で位置決めを行う。そのステー
ジの下には、ＣＣＤカメラ２５がプレート４の左下と右
下の２箇所に設けられている。プレート４の底面からＣ
ＣＤカメラ２５でプレート４の位置合せマークと液晶パ
ネル１のアライメントマークを捕らえたモニタ画像装置
２台に映し出す。

【００３５】プレート４の位置合わせマーク直径２ｍｍ
のパターンと液晶パネル１のアライメントマーク寸法、
角０．６ｍｍのセンター同士をモニタ画像装置２台を見
ながら、操作ボックスに取り付けてあるＸ，Ｙ方向に移
動するジョイスティツクとθ方向に回転するスイッチを
操作して合せる。

【００３６】液晶パネル１、バックライト位置決めステ
ージ１６とプレート、ベゼル位置決めステージ２１の後
方には除電ブロアーが１個づつ設けてある。ステージか
らワーク２６が上昇する時や液晶パネル１からラミネー
ト７を剥離する時に発生する静電気をイオン化させたエ
アで除去させる。

【００３７】プレート、ベゼル位置決めステージ２１の
後方下には空気中のゴミを吸引するための吸引口２０が
１個設けてある。これとは別に設けた吸引装置と接続し
ており、本装置外へゴミを排出することができる。

【００３８】ロボット１５の周りには、安全対策として
安全カバーを取り付ける囲いを設けた。この囲いにおい
て、作業者の手や腕の入る箇所には、エリアセンサ１１
が設けられ、液晶パネル１とバックライト６を組立る場
合に、作業者と反転機構の干渉、作業者と搬送機構との
干渉を避けるために、誤ってロボット１５の動作中に手
を出せば装置が停止するよう構成されている。また、作
業ミスを防止するための機構としても、エリアセンサ１
１が設けられ、例えば、液晶パネル１の反転を終了した
場合、ラミネート７の剥離をエリアセンサ１１により検
出し、誤ってロボット１５の動作が次工程に進行しない
よう配慮されている。

【００３９】次に、このモジュール組立装置を用いて、
実際の液晶モジュールを組立る手順について説明する。

【００４０】まず、液晶パネル１を傾斜した液晶パネル
１、バックライト位置決めステージ１６にセットする。
液晶パネル１、バックライト６の位置決めステージが水
平に戻り既に上昇した液晶パネル１の位置決めピン２２
に液晶パネル１を押し当てる。次に、搬送部２７で液晶
パネル１を吸着して持ち上げてロータリーアクチュエー
タ８で１８０度反転させる。

【００４１】液晶パネル１の裏面のラミネート７を手動
で剥離する。次ぎに、液晶パネル１をロータリーアクチ
ェータ８で反転させる。

【００４２】次ぎに、プレート４、ベゼル５の位置決め
ステージ２１に設けられている上昇したプレート位置決
めピン２４にプレート４を挿入してセットする。そし
て、プレート４に貼られているプレート４と液晶パネル
１を固定する保護シートを手動で剥離する。

【００４３】プレート４上の、約１〜２ｍｍの高さに液
晶パネル１をロボット１５で搬送させる。プレート４の
下からＣＣＤカメラ２５でプレート４の位置合わせマー
クと液晶パネル１のアライメントマークを捕らえたモニ
ター画像装置２台に映し出す。モニタを見ながら、プレ
ート４の位置合わせマークと液晶パネル１のアライメン
トマークのセンター同士を、操作ボックスに取り付けて
あるＸ，Ｙ方向に移動するジョイステックとθ方向に回
転するスイッチを操作して合わせる。位置合わせ後に、
ベゼル５を上から手動で被せて４箇所のネジ締めを行
う。

【００４４】液晶パネル１、バックライト６位置決めス
テージ１６において、バックライト６を位置決めするピ
ンに挿入してセットする。その後、搬送部２７のベゼル
５の吸着側でベゼル５を吸着しバックライト６の上に搬
送する。バックライト６にベゼル５を挿入すれば組立工
程が完了する。

【００４５】最後に、液晶パネル１、バックライト位置
決めステージ１６が傾斜する。その際ステージは、手前
に傾斜するのでバックライト６の外観検査が行いやすい
状態にセットされる。検査合格後に、完成したモジュー
ルをリセットし、組立装置よりとりはずし液晶モジュー
ルの組立が完了する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のモジュー
ル組立装置は、液晶パネルの反転が反転力付与手段が設
けられているため、液晶パネルに対する衝撃をなくし、
確実に吸着保持できる効果を奏する。

【００４７】また、除電手段が設けられているため、液
晶パネルが静電気による破壊を免れるほか、液晶パネル
の表面にパーティクルの付着を防止する効果を奏する。

【００４８】反転力付与手段としてロータリーアクチュ
エータをエアで駆動することにより、操作性をよくする
ことができるほか、反転力付与手段として位置決めステ
ージから液晶パネルを搬送する際、真空吸引力を付与す
る真空吸着手段が設けられ、容易にかつ確実に搬送する
効果を奏する。

【００４９】液晶パネルを搬送する際、真空吸引力を強
化するために複数個の吸着パッドを付与する真空吸着手
段により、スピーディかつ確実に所定の位置に搬送でき
る効果を奏する。

【００５０】液晶パネルとプレートとベゼルの組立が完
了すると、組立品の荷重が増加しているため、液晶パネ
ルを吸着するとニュートンリングが発生する度合いが大
きくなるが、本発明のモジュール組立装置は、液晶パネ
ルの吸着手段の反対面にもベゼル専用の吸着機構を設け
ており、液晶パネルを吸着する必要がないため、ニュー
トンリングの発生を防止する効果を奏する。

【００５１】移動付与手段として、復動シリンダをエア
ーで駆動することで容易にかつ確実に搬送することがで
きる。また、移動付与手段として、ボールネジをサーボ
モータで駆動することで所定の位置に容易にかつ確実に
搬送することができる効果を奏する。

【００５２】移動付与手段として、液晶パネルを搬送す
る際に、液晶パネルを移載する液晶パネル移載部が設け
られているので液晶パネルを容易にセットすることがで
き、液晶パネル移載部に位置決め機構を付与することに
より、位置決め精度を向上させることができる。本発明
のモジュール組立装置では、液晶パネル移載部に傾斜機
構部を設けてあるために、バックライトの外観検査を行
う場合に、覗き込まずに検査でき生産性を向上させる効
果を奏する。

【００５３】さらに、プレート移載部に位置決め機構に
ＣＣＤカメラが設けられているので、液晶パネルとプレ
ートの位置合せ精度を向上させることができる。

【００５４】本組立装置では、液晶パネルとバックライ
トを組立る場合に、周辺の空気中に存在するパーティク
ルが混入しないように、吸入口が設けられパーティクル
が混入が原因となる歩留低下を防止することができる。

【００５５】また、本組立装置にはエリアセンサが設け
られ、液晶パネルとバックライトを組立る場合に、作業
者と反転機構の干渉、作業者と搬送機構との干渉を避け
て、安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す装置の正面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１のモジュールを組立前の
構成を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１のモジュールを組立後の
構成を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態１の搬送機構を説明する図
である。

【図５】本発明の実施の形態１を説明する平面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態１を説明する平面図であ
る。

【図７】従来のモジュール組立治具（液晶パネル置台）
の側面図である。

【図８】従来のモジュール組立治具（液晶パネル置台）
の平面図である。

【図９】従来のモジュール組立治具（バックライト置
台）の平面図である。

【図１０】従来のモジュール組立治具（搬送用治具）を
説明する正面図である。

【図１１】従来のモジュール組立治具（搬送用治具）を
説明する底面図である。

【符号の説明】

１液晶パネル２ＴＣＰ３基板４プレート５ベゼル６バックライト７保護シート（ラミネート）８ロータリーアクチュエータ９吸着パッド１０復動シリンダ１１エリアセンサ１２液晶パネル置き台１３バックライト置き台１４搬送用治具１５ロボット１６液晶パネル、バックライト位置決めステージ１７軸１８ベアリング１９ベアリング軸受け２０吸引口２１プレート、ベゼル位置決めステージ２２液晶パネル用位置決めピン２３バックライト用位置決めピン２４プレート用位置決めピン２５ＣＣＤカメラ２６ワーク２７搬送部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルの裏面にパネル表面を保護す
る保護シートを備えた液晶パネルとプレートとベゼルと
バックライトとの組立を行うモジュール組立装置におい
て、ラミネートを剥離させる反転力付与手段と液晶パネル置
台からバックライト置台までの間を移動させる移動手段
を具備したことを特徴とするモジュール組立装置。
【請求項２】請求項１において、反転力付与手段もしく
は移動手段の少なくともその一方に、除電手段を具備し
たことを特徴とするモジュール組立装置。
【請求項３】請求項２において、反転力付与手段もしく
は移動手段の少なくともその一方に、イオン吹き付け手
段を具備したことを特徴とするモジュール組立装置。
【請求項４】請求項１において、反転付与手段がロータ
リーアクチュエータであることを特徴とするモジュール
組立装置。
【請求項５】請求項１において、反転付与手段が吸着手
段であることを特徴とするモジュール組立装置。
【請求項６】請求項１において、液晶パネルを移載する
部分とプレートを移載する部分の少なくともそのどちら
か一つを具備したことを特徴とするモジュール組立装
置。
【請求項７】請求項１において、液晶パネル、プレー
ト、ベゼル、バックライトの少なくともその一つを吸引
する吸引部を具備したことを特徴とするモジュール組立
装置。
【請求項８】請求項１において、組立装置の可動領域を
明示するエリアセンサを具備したことを特徴とするモジ
ュール組立装置。