KR20110097632A - 액정 기판 접합 시스템 - Google Patents

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히사시 이찌무라
다꾸야 가이즈
유끼노리 나까야마
다께시 이시다
히로아끼 다께다
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가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
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Abstract

레이아웃 구성이 간단한 접합 시스템으로 하고, 액정 패널의 제조 시간의 단축을 도모하는 동시에, 진애의 발생을 억제한 시스템을 구성하기 위해, 하부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어로 이루어지는 제1 반송 라인(5)과, 이 제1 반송 라인(5) 상에 시일제를 도포하는 페이스트 도포기(7)와, 이 페이스트 도포기(7)의 하류측에 배치된 단락용 전극 형성용 도포기(8)와, 액정재를 적하하는 액정 적하 장치(9)와, 하부 기판(1)의 상태를 검사하는 제1 검사실(10)이 직렬로 배치되고, 제1 반송 라인(5)에 병렬로 상부 기판(2)을 반송하는 롤러 컨베이어로 이루어지는 제2 반송 라인(6)이 형성되고, 제2 반송 라인의 종단부에, 상부 기판을 반전시키기 위해 부채형으로 기판을 회전시키는 기판 반전 장치를 설치하는 동시에, 제1 반송 라인(5)과 제2 반송 라인(6)의 합류점에서, 제1 반송 라인(5)에 접속된 롤러 컨베이어로 이루어지는 제3 반송 라인(20)을 설치하고, 이 제3 반송 라인(20) 상에 이동 탑재실(12)과, 기판 접합실(15)과, 자외선 조사실(17)과, 패널 검사실(18)을 직렬로 배치하였다.

Description

액정 기판 접합 시스템 {LIQUID CRYSTAL SUBSTRATE BONDING SYSTEM}
본 발명은 기판 접합 시스템에 관한 것으로, 특히 접합 완료까지의 시간 단축을 도모하는 동시에, 시스템 중에서의 로봇에 의한 기판의 전달을 최대한 적게 한 기판 접합 시스템에 관한 것이다.
액정 표시 패널의 제조에는, 미리 한쪽 기판에 액정을 적하해 두고, 투명 전극이나 박막 트랜지스터 트레이를 설치한 2매의 글래스 기판을 수 ㎛ 정도의 극히 접근시킨 간격을 두고, 기판의 주연부에 설치한 접착제(이하, 시일제라고도 함)로 접합하고(이후, 접합 후의 기판을 액정 패널이라 함), 그것에 의해 형성되는 공간에 액정을 밀봉하는 공정이 있다.
이 액정의 밀봉에는, 주입구를 설치하지 않도록 시일제를 클로즈한 패턴으로 묘화한 하부 기판 상에 액정을 적하해 두고, 진공 챔버 내에 있어서 TFT(Thin Film Transistor : 박막 트랜지스터) 또는 컬러 필터 등이 형성된 상부 기판의 TFT 또는 컬러 필터 등이 형성된 면을 대향시켜 배치하고, 상하의 기판을 접근시켜 접합하는 방법 등이 있다. 이 진공 챔버 내에 기판을 반입ㆍ반출하기 위해 예비실을 설치하고, 진공 챔버 내를 예비실과 동일한 분위기로 하여 기판의 출입을 행하는 것이 일본 특허 출원 공개 제2001-305563호 공보에 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2001-305563호 공보에는, 상부 기판과 하부 기판은, 반송 지그에 탑재하여, 예비실로부터 접합실에 롤러 컨베이어 상을 반송되어 상부 테이블 및 하부 테이블에 각각 전달되는 구성으로 되어 있다. 이 방식에서는 반송 지그에 상하 기판을 탑재할 때에는, 로봇 핸드로 반송 지그에 세트하게 된다. 또한 테이블에의 기판의 전달도 상부 기판을 상부 테이블에 보유 지지한 후, 하부 기판을 반송 지그로부터 들어 올려, 반송 지그를 예비실로 퇴피시킨 후에 하부 테이블 상에 세트하는 구성으로 되어 있다.
또한, 일본 특허 출원 공개 제2003-015101호 공보에는, 하부 기판을 제1 로드실로부터 스페이서 살포 장치, 밀봉재 도포 장치, 액정 주입 장치, 제1 예비 정렬 장치, 어셈블리 장치로, 상부 기판을 제2 로드실로부터 제2 예비 정렬실로부터 예비실로부터 상기 어셈블리 장치로 반송하고, 어셈블리 장치에서 2매의 기판을 접합 후, 밀봉재 경화 장치, 열처리 장치, 기판 절단 장치를 거쳐서 기판을 언로드 장치로 보내는 시스템이 개시되어 있다.
상기 일본 특허 출원 공개 제2001-305563호 공보에서는, 액정 기판 조립 시스템에 있어서 기판을 접합하기 위한 접합실에 기판의 출납을 할 때에, 예비실과 진공 챔버 내를 동일한 분위기로 하기 위해, 한쪽 예비실 내에 접합할 2매의 기판을 반입하여, 2매의 기판의 접합이 종료되면 다른 쪽에 설치한 예비실로부터 배출하는 구성으로 되어 있으므로, 장치의 배치가 길어지는 큰 설치 면적을 필요로 하고 있다. 또한, 각각의 예비실 및 접합실을 진공 상태로 할 필요가 있으므로, 그것을 위한 장치를 배치할 필요가 있고, 진공 상태로 될 때까지 시간이 걸려 택트 타임을 짧게 하기 위해서는 한계가 있다. 또한, 그 전공정과의 관계는 전혀 기재되어 있지 않다. 또한, 예비실로부터 접합실로의 상하 기판의 반송에 반송 지그를 사용하므로, 반송 지그에의 기판의 전달 등에 시간이 걸린다고 하는 과제도 있다.
또한, 일본 특허 출원 공개 제2003-015101호 공보에서는, 각 장치 사이를 이동 수단에 의해 기판을 이동한다고 기재하고 있을 뿐이며, 어떤 반송 수단을 사용하여 기판을 반송하고, 각 장치에 전달하는지의 기재는 전혀 개시되어 있지 않다.
그런데 상부 기판을 접합 장치까지 반송하는 경우, TFT 또는 컬러 필터 형성면을 상향으로 하여 롤러 컨베이어를 사용하여 반송하는 경우가 있다. 이 경우, 접합 장치에 반입할 때에는, 상부 기판을 반전시킬 필요가 있다.
일본 특허 출원 공개 평6-48554호 공보에는 전자 부품을 실장하는 기판을 보유 지지하여, 180도 회전시켜 반전시키는 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는 기판을 보유 지지한 프레임의 중앙부를 회전시켜 반전시키는 구성으로 되어 있다.
또한, 일본 특허 출원 공개 제2006-227181호 공보에는, UV 조사하여 기판 사이의 시일제를 경화시키기 위해, 접합 후의 패널을 반전시켜, UV 광을 조사하기 위한 반전 장치가 개시되어 있다.
상기 일본 특허 출원 공개 평6-48554호 공보에서는, 기판을 프레임 사이에 끼워 보유 지지하고, 그 프레임의 중앙부를 180도 회전시켜, 기판을 반전시키는 구조로 되어 있다.
마찬가지로 일본 특허 출원 공개 제2006-227181호 공보에서는, 액정 패널에 접합 후에 시일제가 경화되어 있지 않은 상태에서 반전시키기 위해, 양 패널 사이를 압박한 상태에서 반전시키는 것이 개시되어 있다. 이 반전 방법에서도 특허 문헌 1과 마찬가지로 공중에서 기판을 180도 회전시키는 방법을 사용하고 있다. 이로 인해, 이 방식으로 패널을 조립하기 전(접합 전)의 상태에서 기판을 반전시키면, 주위의 공기를 흐트러뜨려, 반송 라인 등에 떨어져 있는 분진을 날아오르게 하여, 그 분진이 액정 패널 내로 들어가 동작 불량이나 화질 저하의 요인으로 된다.
본 발명의 목적은, 시스템 전체의 소형화를 도모하기 위해, 로봇 핸드에 의한 기판 전달 개소를 최대한 적게 하여, 롤러 컨베이어에 의한 반송 및 반송된 기판의 각각의 장치에 설치된 테이블 상에 고정밀도로 적재할 수 있도록 하여, 위치 정렬 시간이나, 상하 기판의 접합실에의 반입에 걸리는 시간의 단축을 도모한 시스템을 실현하는 데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 상부 기판을 반전시킬 때에 분진 등의 날아오름을 최대한 억제한 기판 반전 장치와 그것을 사용한 액정 패널 접합 시스템을 제공하는 데 있다.
하부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어 또는 벨트 컨베이어로 이루어지는 제1 반송 라인과, 상기 제1 반송 라인 상에 시일제를 도포하는 페이스트 도포기와, 상기 페이스트 도포기의 하류측에 배치된 단락용 전극 형성용 도포기와, 액정재를 적하하는 액정 적하 장치와, 하부 기판의 상태를 검사하는 제1 검사 장치가 직렬로 배치되고, 제1 반송 라인과 병렬로 상부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어 또는 벨트 컨베이어로 이루어지는 제2 반송 라인이 형성되고, 상기 제1 반송 라인과 제2 반송 라인의 합류점에서, 제1 반송 라인에 접속된 롤러 컨베이어 또는 벨트 컨베이어로 이루어지는 제3 반송 라인을 설치하고, 상기 제3 반송 라인 상에 이동 탑재실과, 접합 장치와, UV 조사실과, 패널 검사실을 직렬로 배치하였다.
또한, 접합실에는 상하의 기판을 대략 동시에 반입하는 구성으로 하여, 롤러 컨베이어 또는 벨트 컨베이어 상에서 반송 중에 하부 기판의 기울기를 보정하도록 하였다.
기판 접합을 위한 시일제를 도포하는 도포 장치로부터 접합 장치나 시일제 경화 장치(UV 조사 장치) 등을 대략 직렬로 배치하는 동시에, 하부 기판이나 접합이 완료된 액정 패널의 반송에 좌우 다른 구동 방식의 롤러 컨베이어를 사용하여 반송하고, 각 장치의 전방에서 기판의 기울기를 보정할 수 있고, 또한 접합 장치나 접합실에 상하 기판을 동시에 반입할 수 있도록 하였으므로, 액정 패널의 제작 시간을 대폭 단축할 수 있고, 또한 장치 전방에서 기판의 기울기 보정을 행하므로 도포나 접합 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어의 종단부측에 설치한 상부 기판 반전 장치가, 가대 상에 상향으로 반송되어 온 상부 기판을 상향의 상태에서 롤러 컨베이어로부터 수취하는 복수의 손가락부를 구비한 워킹 빔과, 손가락부에 복수의 진공 흡착 패드를 구비하고, 워킹 빔은 일단부측에 상하 이동 부재를 타단부측에 수평 이동부로 이루어지고, 가대 상에 설치한 이동용 기둥을 상기 상하 이동 부재가 상하로 이동하고, 수평 이동부가 리니어 가이드를 따라 수평 방향으로 이동함으로써 기판을 반전시키는 구성으로 하였다.
또는, 상부 기판을 반송 팰릿 상에 상향으로 보유 지지하여 롤러 컨베이어 상을 반송하고, 상부 기판 반전 장치 상에서 상기 팰릿의 연결 기구와, 상부 기판 반전 장치의 반전 기구를 구성하는 회전 아암에 설치한 연결부를 연결하고, 회전 아암을 반회전시켜 반송 팰릿과 그것에 보유 지지된 상부 기판을 반전시키는 구성으로 하였다.
상기 구성으로 함으로써 반전시에 기판을 원호를 그리며 180도 반전시키지 않고, 기판의 일단부를 수직 상태로 하고, 타단부를 수평 이동하는 동작의 반전을 행하도록 하였으므로, 기판의 반전시에 그리는 이동 궤적의 면적을 최소로 할 수 있고, 기판 반전에 의해 발생하는 공기의 끌어올림 면적이 적어져, 진애의 발생을 최대한 작게 할 수 있다. 또한, 장치의 대형화를 억제할 수 있다. 즉, 이 기판 반전 장치를 사용하는 시스템에 있어서, 진애가 다른 장치에 낙하하여, 접합된 액정 패널의 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 장치의 소형화를 도모할 수 있었다.
도 1은 본 발명에 의한 액정 기판 접합 시스템의 전체 배치를 도시하는 평면도.
도 2는 도 1에 있어서의 기판 접합실 내에서의 상부 테이블의 구체예의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 3은 도 1의 제1 반송 라인에서의 검출 센서의 배치와 그 동작의 일 구체예를 도시하는 개략 구성도.
도 4는 도 1에 있어서의 본 발명에 의한 기판 반전 장치의 구성의 일례를 도시하는 구성도.
도 5는 도 1에 있어서의 본 발명에 의한 기판 반전 장치의 구성의 다른 예를 도시하는 구성도.
도 6은 도 1에 있어서의 기판 접합실에서의 전처리실로부터의 기판 반입 및 후처리실로의 기판 반출 동작을 도시하는 종단면도.
도 7은 본 발명에 의한 액정 기판 접합 시스템의 기판 접합실의 다른 예를 도시하는 개략 구성도.
이하, 본 발명의 액정 패널 조립 시스템의 일 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 액정 패널 조립 시스템의 전체 배치를 도시하는 평면도이며, 부호 1은 하부 기판, 2는 상부 기판, 3은 기판 반입 로봇, 4는 정렬 기구, 5는 제1 반송 라인(인라인), 6은 제2 반송 라인(사이드 라인), 7은 페이스트 도포기(시일 디스펜서), 8은 단락용 전극 형성용 도포기, 9는 액정 적하 장치, 10은 제1 검사실, 11은 기판 반전 장치, 12는 이동 탑재실, 13은 로봇 핸드, 14는 전처리실, 15는 기판 접합실(진공 챔버), 16은 후처리실, 17은 자외선 조사실, 18은 제2 검사실(패널 검사실), 19는 접합 기판(액정 패널), 20은 제3 반송 라인이다.
도 1에 있어서, 하부 기판(1)이 반송되는 제1 반송 라인(인라인)(5)과, TFT(Thin Film Transistor : 박막 트랜지스터) 등이 형성된 상부 기판(2)이 반송되는 제2 반송 라인(사이드 라인)(6)이 설치되어 있다. 세정된 상부 기판(2) 및 하부 기판(1)이 반송되는 제1 반송 라인(5) 및 제2 반송 라인(6)은, 롤러 컨베이어 또는 벨트 컨베이어로 구성되어 있다. 롤러 컨베이어 또는 벨트 컨베이어는, 기판 이동 방향에 대해 좌우 방향으로 분할되어 배치되어 있고, 각각이 각각의 구동 기구에 의해 따로따로 구동 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 이하는, 롤러 컨베이어로 구성된 것으로 설명한다. 상하 기판은 롤러 컨베이어 상을 각각 반송된다.
제1 반송 라인(5)의 전방에는 세정된 하부 기판(1)을 본 시스템에 반입하는 기판 반입 로봇(3)과, 기판 반입 로봇(3)으로부터 하부 기판(1)을 정렬시키기 위한 정렬 기구(4)가 설치되어 있다. 정렬 기구(4)로부터 제1 반송 라인(5)에 하부 기판(1)이 전달되고, 제1 반송 라인(5) 상을 하부 기판(1)이 접합면을 위로 하여 화살표 방향으로 이동한다. 이 제1 반송 라인(5)의 도중에는 하부 기판(1) 상에 시일제(접착제)를 폐쇄된 루프 형상으로 도포하는 페이스트 도포기(시일 디스펜서)(7)가 설치되어 있다. 이 페이스트 도포기(7)와 직렬로, 도전성 페이스트를 스폿적으로 도포하는 단락용 전극 형성용 도포기(8)가 배치되어 있다.
또한, 이 단락용 전극 형성용 도포기(8)의 하류측에는, 상기한 바와 같이 도포된 시일제의 루프 내에 액정을 원하는 양 적하하는 액정 적하 장치(9)가 배치되어 있다. 이 액정 적하 장치(9)의 하류측에는 도포된 시일제나 적하된 액정재 등의 상태를 검사하는 제1 검사 장치(10)가 배치되어 있다. 제1 검사 장치(10)에 의해 검사된 하부 기판(1)은, 이동 탑재실(12)에 설치한 로봇 핸드(13)에 의해, 전처리실(14)과 제2 검사실(18) 사이에 설치된 제3 반송 라인(20)에 전달된다. 이 제3 반송 라인(20)도 롤러 컨베이어로 형성되어 있다. 이 제3 반송 라인(20)에 의해, 우선 하부 기판(1)이 기판 반입측의 전처리실(14) 내로 반입된다. 또한, 제2 반송 라인(6)으로 반송되어 온 상부 기판(2)이 기판 반전 장치(11)에 의해 표리 반전된 후, 이동 탑재실(12)에 설치한 로봇 핸드(13)에 의해 전처리실(14) 내로 반입된다. 이 기판 반전 장치(11)에 관해서는, 상세를 후술한다.
도 6에 전처리실(14)로부터 기판 접합실(15)에 상하 기판을 반입하여 접합을 행하고, 후처리실(16)에 접합한 기판을 반출하는 상태를 설명하는 도면을 도시한다.
전처리실(14)에는, 상부 기판(2)을 보유 지지하여 기판 접합실(진공 챔버)(15)로 반입하는 로봇 핸드(62)와, 하부 기판(1)을 반송하는 롤러 컨베이어(61)가 설치되어 있다. 또한, 이 전처리실(14)에는, 롤러 컨베이어(61)를 신축시키는 컨베이어 신축 기구(60)가 설치되어 있어, 전처리실(14)과 기판 접합실(15) 사이에 설치되어 있는 게이트 밸브(69)가 개방되면, 이 컨베이어 신축 기구(60)에 의해 롤러 컨베이어(61)가 게이트 밸브(69)를 넘어 기판 접합실(15)의 롤러 컨베이어(66)에 접속할 수 있도록 구성되어 있다.
상하 양 기판(1, 2)이 전처리실(14)로 반입되면, 전처리실(14)의 기판 반입측의 입구에 설치된 게이트 밸브(도시하지 않음)가 폐쇄되고, 전처리실(14) 내는, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해, 소정의 진공도(150Torr 정도 : 이하, 반진공이라 함)로 될 때까지 배기된다. 전처리실(14) 내가 반진공 상태로 되면, 기판 접합실(15)과의 사이의 게이트 밸브(69)가 개방되고, 롤러 컨베이어(61)가 컨베이어 신축 기구(60)에 의해 기판 접합실(15)측으로 신장되어 기판 접합실(15)의 롤러 컨베이어(66)에 접속된다. 이 롤러 컨베이어(61, 66) 상을 하부 기판(1)이 기판 접합실(15) 내로 반입되고, 또한 로봇 핸드(62)에 의해, 상부 기판(2)이 기판 접합실(15) 내로 반입된다. 이때, 기판 접합실(15) 내는 반진공 상태로 되어 있다. 이 전처리실(14)에는, 하부 기판(1)을 수취하여 기판 접합실(15)의 하부 테이블(65)로 반송하는 제3 반송 라인(20)으로 되는 롤러 컨베이어(61)와, 상부 기판(2)을 수취하여 기판 접합실(15)의 상부 테이블(가압판)(21)에 전달하기 위한 로봇 핸드(62)가 설치되어 있다. 또한, 기판 접합실(15)에 있어서의 기판(1, 2)의 수취의 상세는 후술한다.
기판 접합실(15)에서의 양 기판(1, 2)의 전달이 종료되고, 그 상하 양 테이블(21, 65)에 이들 상하 기판(1, 2)이 각각 보유 지지되면, 전처리실(14)로부터 신장되어 있던 롤러 컨베이어(61)는 전처리실(14) 내로 수축되고, 상기한 게이트 밸브(69)가 폐쇄된다. 그 후, 기판 접합실(15) 내는 고진공(약 5×10-3Torr)으로 될 때까지 배기된다. 그 후, 상하 양 기판(1, 2)의 위치 정렬을 행하면서, 상부 테이블(21)을 강하시켜 상부 기판(2)의 하부 기판(1)에의 접합을 실행한다. 이 접합이 종료되면, 기판 접합실(15) 내가 반진공으로 복귀되고, 기판 접합실(15)과 후처리실(16) 사이의 게이트 밸브(70)가 개방된다. 이때, 후처리실(16)은 반진공 상태로 되어 있다.
후처리실(16)에도, 컨베이어 신축 기구(68)가 설치되어 있고, 기판 접합실(15)과의 사이의 게이트 밸브(70)가 개방되면, 후처리실(16)에 설치된 이 컨베이어 신축 기구(68)가 동작하여, 후처리실(16)로부터 롤러 컨베이어(67)가 신장되어 기판 접합실(15)의 롤러 컨베이어(66)에 접속된다. 후처리실(16)에 상하 기판(1, 2)이 접합되어 이루어지는 접합 기판(즉, 액정 패널)(19)이 반입되면, 롤러 컨베이어는 후처리실(16) 내로 수축되고, 후처리실(16)과 기판 접합실(15) 사이의 게이트 밸브가 폐쇄되어 후처리실(16) 내를 대기 상태로 한다. 후처리실(16) 내가 대기 상태로 되면, 후처리실(16)과 자외선 조사실(17) 사이의 게이트 밸브(도시하지 않음)가 개방되어, 후처리실(16)에 설치되어 있는 컨베이어 신축 기구(도시하지 않음)에 의해 자외선 조사실(17)의 롤러 컨베이어에 접속된다. 그 후, 이러한 롤러 컨베이어 상을 자외선 조사실(17) 내에 액정 패널(19)이 반입되고, 그곳에서 시일제에 자외선이 조사되어 시일제를 경화시킨다. 시일제의 경화가 완료되면, 롤러 컨베이어 상을 액정 패널(19)이 반송되고, 제2 검사실(패널 검사실)(18)에 운반되어 그 검사가 행해진다.
이와 같이, 각 처리실(14 내지 18)을 대략 직선 형상으로 배열하여, 일부에 로봇 핸드를 사용하고 있지만, 거의 전체에 기판 반송에 롤러 컨베이어를 사용하는 구성으로 하였으므로, 장치의 설치 면적을 최소한으로 억제할 수 있다.
도 2는 도 1에 있어서의 기판 접합실(15) 내에서의 상부 테이블의 구체예의 개략 구성을 도시하는 도면이며, 도 2의 (a)는 점착 핀(점착 패드) 방식을, 도 2의 (b)는 상부 테이블면에 점착 시트를 장착한 방식을 각각 도시하고, 부호 21은 상부 테이블, 22는 점착 패드 장착판, 23은 점착 핀(점착 패드), 24는 점착 부재, 25는 베이스판, 26은 탄성체, 27은 압박 핀 장착 부재, 28은 압박 핀, 29는 탄성 부재, 30은 점착 시트이고, 또한 도 1에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 여기서는 주로 점착 핀 방식을 채용한 것으로 하여 설명한다.
도 2의 (a)에 도시하는 점착 핀(점착 패드) 방식에 의한 상부 테이블(21)은, 베이스판(25)과 탄성체(26)의 적층체에, 점착 패드 장착판(22)에 장착된 복수의 점착 핀(23)이 설치된 구성을 이루고 있고, 이들 점착 핀(23)의 선단부에 점착 부재(24)가 설치되어 있다. 즉, 점착 패드 장착판(22)을 도시하지 않은 구동 기구를 사용하여 상하로 이동시킴으로써, 각 점착 핀(23)의 선단부가 상부 테이블(21)의 하면[즉, 탄성체(26)의 하면]으로부터 돌출되어, 상부 기판(2)을 점착 유지하도록 구성하고 있다. 또한, 이 점착 핀(이하에서는, 점착 패드라 함)(23)은, 그 선단부에 점착 부재(24)가 설치되고, 그 중앙부에 진공 흡착용 진공 흡착구(도시하지 않음)를 설치한 구성으로 되어 있다. 이 점착 패드(23)를 사용하여 상기한 로봇 핸드로부터 상부 기판(2)을 수취하고, 상부 테이블(21)의 하면까지 끌어올려 그대로 점착 패드(23)로 상부 기판(2)을 보유 지지한다.
또한, 상부 테이블(21)은, 도시하지 않은 테이블 구동 기구에 의해 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 접합이 종료되어 이들 점착 패드(23)로부터 접합 기판(액정 패널)(19)(도 1)을 박리할 때에는, 상부 테이블(21)을 테이블 구동 기구에 의해 이 접합 기판(19)에 압박한 상태에서, 점착 패드(23)의 중앙부의 진공 흡착구로부터 기체를 이 접합 기판(19)의 면에 분출하면서 점착 패드(23)를 상부 테이블(21)의 하면으로부터 끌어 올림으로써, 접합 기판(19)으로부터 점착 부재(24)를 박리할 수 있다.
도 2의 (b)에 도시하는 점착 시트를 장착한 방식에 의한 상부 테이블(21)은, 상부 테이블(21)의 베이스판(25)의 거의 전체면에 점착 시트(30)를 설치하고, 또한 상부 테이블(21)로부터 점착 시트(30)의 부착면(흡착면)까지 관통하여 복수의 진공 흡착구(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 상부 테이블(21)을 상기한 로봇 핸드로 보유 지지하고 있는 상부 기판(2)의 면 근방까지 내림으로써, 이 진공 흡착구에 의한 진공 흡착에 의해 이 상부 기판(2)을 흡착 시트(30)의 점착면에 빨아올려 점착 유지하는 구성으로 하는 것이다. 일반적으로, 진공 챔버 내를 진공 상태로 하여 진공 흡착 기구를 설치해도, 진공 흡착력이 작아져 도움이 되지 않지만, 이 구체예에서는 상부 기판(2)을 수취하여, 이 상부 기판(2)을 보유 지지할 때까지는 진공 챔버[기판 접합실(도 1)](15) 내는 반진공 상태이므로, 진공 흡착력을 작용시킬 수 있는 것이다.
또한, 점착 시트(30)의 점착면은, 도시하는 바와 같이, 메쉬 형상 요철이 설치되어 있다. 또한, 이 구성에서 상부 테이블(21)로부터 점착 시트(30)를 통과하여 복수의 상하 이동할 수 있는 진공 흡착 패드를 사용하여, 이에 의해 상부 기판(2)을 점착 시트(30)의 점착면까지 들어 올리도록 해도 좋다.
이 점착 시트 방식의 경우, 상하 기판(1, 2)의 접합 완료 후, 점착 시트(30)로부터 상부 기판(2)을 박리하기 위해, 상하로 구동하는 구동 기구를 구비한 압박 핀 장착 부재(27)가 설치되어 있다. 이 압박 핀 장착 부재(27)에는, 복수의 압박 핀(28)이 설치되어 있다. 또한, 압박 핀(28)의 선단부에는 탄성 부재(29)가 설치되어 있어, 압박 핀(28)을 상부 기판(2)의 면에 압박해도, 이 상부 기판(2)의 면에는 흠집이 생기지 않도록 되어 있다. 이 압박 핀(28)을 상부 기판(2)에 압박하면서 상부 테이블(21)을 상승시킴으로써, 상부 기판(2)을 점착 시트(30)로부터 박리할 수 있다.
또한, 압박 핀(28) 및 탄성 부재(29)의 중앙부에 기체 분사용 기체 유로나 구멍을 형성해 두고, 상부 기판(2)의 면에 압박 핀(28)을 압박하였을 때에, 이 면에 기체를 분사함으로써 상부 기판(2)을 상부 테이블(21)로부터 박리되기 쉽게 할 수도 있다.
도 1로 되돌아가, 기판 접합실(15)에 있어서, 상하 기판(1, 2)이 접합하여 형성된 액정 패널(19)은, 상기한 바와 같이, 상부 테이블(21)(도 2)로부터 박리되어 하부 테이블(65)(도 6) 상에 적재된 상태로 되고, 이 하부 테이블(65)로부터 이 액정 패널(19)이 롤러 컨베이어(66) 상에 전달되어 후처리실(16)로 반송된다. 후처리실(16)에 액정 패널이 반입되면, 기판 접합실(15)과 후처리실(16) 사이의 게이트 밸브(70)가 폐쇄되어, 후처리실(16) 내가 대기 상태로 복귀된다.
후처리실(16) 내가 대기 상태로 되면, 액정 패널(19)은 자외선 조사실(17)로 반송되고, 그곳에서 시일제에 UV 광(자외선)이 조사되어 시일제를 경화한다. 시일제가 경화된 액정 패널(19)은, 제2 검사실(즉, 패널 검사실)(18)로 반송되고, 그곳에서 검사가 행해진다.
이상의 시스템 구성으로 액정 패널(19)이 제조되지만, 이 실시 형태의 액정 기판 접합 시스템에서는, 기판(1, 2)의 반송 라인은, 대부분이 롤러 컨베이어에 의해 행해지므로, 종래의 로봇 핸드에 의한 반송에 비해 상하 기판(1, 2)의 위치 정렬의 정밀도가 저하될 우려가 있다. 그 때문에, 반송로 상에서 정지하는 경우에 발생하는 기판의 위치 어긋남을 방지하여, 각 처리 장치에 상하 기판(1, 2)을 전달할 때에 위치 어긋남이 없는 상태로 할 필요가 있다. 그로 인해, 이 실시 형태에서는, 각 처리 장치에 상하 기판(1, 2)을 전달하는 전방에서 위치 정렬을 행하기 위한 검출 센서가 배치되어 있다.
도 3은 도 1의 제1 반송 라인(5)에서의 검출 센서의 배치와 그 동작의 일 구체예를 도시하는 개략 구성도이며, 도 3의 (a)는 기판[여기서는, 하부 기판(1)을 예로 도시함]이 정상적인 자세로 반송되고 있는 상태를, 도 3의 (b)는 기판이 회전된 상태로 반송되고 있는 상태를 각각 도시하고 있고, 부호 31a, 31b는 롤러, 32a, 32b는 동력 전달축, 33a, 33b는 구동 모터, 34a, 34b는 기판 검출 센서이고, 앞에 나온 도면에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다. 또한 다른 반송 라인(제2 내지 제3)에서도 마찬가지로 기판의 자세를 정상적인 상태로 수정할 수 있는 것은 물론이다.
도 3에 있어서, 각각의 롤러 컨베이어는, 그 좌우에 각각 롤러(31a, 31b)가 배치되고, 각각 좌우의 롤러(31a, 31b)를 구동하기 위한 구동 모터(33a, 33b)에 동력 전달원(32a, 32b)을 통해 접속되어 있다. 구동 모터(33a, 33b)의 구동력이 동력 전달원(32a, 32b)을 통해 롤러(31a, 31b)에 전달되고, 이에 의해 롤러(31a, 31b)가 회전 구동된다. 이들 롤러(31a, 31b) 상에 하부 기판(1)이 적재된 상태에서 이들 롤러(31a, 31b)를 회전 구동함으로써, 하부 기판(1)이 화살표 방향으로 반송된다.
이러한 제1 반송 라인(5)에는, 반송 방향에 대해 직각 방향(좌우 방향)으로, 하부 기판(1)의 좌우 양 변부의 통과를 검출하는 기판 검출 센서(34a, 34b)가 배치되어 있다. 하부 기판(1)이 페이스트 도포기(7)(도 1)의 테이블(도시하지 않음)의 전방으로 반송되어 오면, 이 제1 반송 라인(5)에 설치되어 있는 기판 검출 센서(34a, 34b)에 의해 이 하부 기판(1)의 좌우 양 변부가 검출된다. 좌우 각각의 측의 기판 검출 센서(34a, 34b) 중 어느 한쪽이 하부 기판(1)의 변부를 검출하면, 검출한 측의 구동 모터(33a 또는 33b)를 정지시키도록 도시하지 않은 제어 수단이 제어한다. 기판 검출 센서(34a, 34b)가 동시에 하부 기판(1)의 각각의 변부의 선단을 검출하였을 때에는, 제어 수단은 하부 기판(1)이 올바른 상태로 반송되어 온 것이라 판정하여, 구동 모터(33a, 33b)를 그대로 회전 구동하여 하부 기판(1)을 반송시킨다.
따라서, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 하부 기판(1)이 진행 방향으로부터 보아(이하, 동일) 반시계 회전 방향으로 회전하여(기울어져) 반송되고 있다[즉, 하부 기판(1)의 좌변부측이 우변부측보다도 늦게 반송되고 있다)고 하면, (진행 방향으로 보아) 좌우측에 배치되어 있는 기판 검출 센서(34a, 34b)가 동시에 하부 기판(1)을 검출하지 않고, 그 검출에 시간차가 발생한다. 하부 기판(1)이 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 기울어져 있는 경우, 우측의 기판 검출 센서(34b)가 최초로 하부 기판(1)을 검출하여, 기판 검출 센서(34b)측의 롤러 컨베이어를 구동하고 있는 구동 모터(33b)가 정지된다. 이때, 하부 기판(1)의 좌변부측을 검출하고 있지 않은 기판 검출 센서(34a)측의 구동 모터(33a)는 동작을 계속하여, 롤러(31a)는 계속해서 회전한다. 이로 인해, 하부 기판(1)의 좌변측이 이동 상태를 유지하고 있게 된다. 이와 같이 반송 방향에 대해 기울어진 상태에 있는 하부 기판(1)에 대해서는, 기판 검출 센서(34b)가 하부 기판(1)을 검출하면, 구동 모터(33b)가 정지한다. 이때, 다른 쪽 구동 모터(33a)는 회전 구동되고 있어, 하부 기판(1)의 좌변부측이 반송된다. 이 동작에 의해 하부 기판(1)의 좌변부측을 진행시키도록 하부 기판(1)이 회전한다. 이 회전 동작에 의해 하부 기판(1)의 좌변부측이 기판 검출 센서(34a)에 의해 검출되는 상태로 되어, 하부 기판(1)의 좌변부의 선단이 우변부의 선단과 동일한 위치로 되어 하부 기판(1)의 기울기가 보정된다. 이와 같이, 하부 기판(1)의 기울기가 보정되어 기판 검출 센서(34a, 34b)가 모두 하부 기판(1)의 좌우변부의 선단을 검출한 상태로 되면, 우측의 구동 모터(33b)도 재기동되어, 기울기가 보정된 상태에서 하부 기판(1)이 다시 반송된다.
또한, 이 점에 대해 보다 상세하게 설명하면, 도시하지 않은 제어 수단은, 좌우의 기판 검출 센서(34a, 34b)의 검출의 타임차를 보고 기판의 회전(기울기) 상태를 검출하는 동시에, 구동 모터(33a, 33b)를 역전시켜 다시 하부 기판(1)을 검출 전의 소정 위치로 복귀시킨다. 그 후, 다시 양 구동 모터(33a, 33b)를 순방향으로 회전 구동하여 롤러(31a, 31b)를 반송 방향으로 회전시키고, 하부 기판(1)을 화살표의 반송 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 하부 기판(1)의 좌우 양 변부의 선단을 기판 검출 센서(34a, 34b)에 의해 검출하여 기울기가 없어진 것을 확인할 수 있다. 하부 기판(1)의 기울기가 충분히 보정되어 있지 않은 경우에는, 이러한 동작을 반복하여 보정하는 동시에, 구동 모터(33a, 33b)의 정지 처리를 행하여 검출 시간차를 구한다. 검출 시간차가 소정의 범위 내에 있는 것을 제어 수단이 판단한 경우에는, 하부 기판(1)이 정상적인 상태로 반송되고 있다고 인식하여, 페이스트 도포기(7)의 도포 테이블 아래까지 하부 기판(1)을 반송하고, 그곳에서 정지시킨다.
페이스트 도포기(7)의 도포 테이블은 상하 이동 가능하게 구성되어 있고, 이 도포 테이블을 상승시킴으로써, 하부 기판(1)을 롤러 컨베이어 상으로부터 이 도포 테이블 상에 수취하는 구성으로 되어 있다. 이와 같이, 반송 라인(5)의 도중의 좌우 방향에 기판 검출 센서(34a, 34b)를 배치하고, 이들 기판 검출 센서(34a, 34b)의 검출 결과에 따라서 하부 기판(1)의 변부의 선단을 검출한 측의 구동 모터를 정지시키는 동시에, 이들 기판 검출 센서(34a, 34b)의 검출 시간차를 구함으로써, 하부 기판(1)의 기울기 상태를 검출할 수 있다. 또한, 기판 검출 센서(34a, 34b)의 검출 시간차가 소정 범위 내로 될 때까지 하부 기판(1)의 좌우 양 변부의 선단의 검출을 반복함으로써, 하부 기판(1)의 기울기의 보정을 행하도록 한다. 이에 의해, 하부 기판(1)의 기울기 보정을 위한 테이블을 별도 설치할 필요가 없고, 또한 로봇 핸드도 설치할 필요가 없어, 시스템의 대형화를 억제할 수 있다. 또한, 이러한 기울기의 보정에 대해, 하부 기판(1)을 예로 하여 설명하였지만, 제2 반송 라인(6)(도 1)을 반송되는 상부 기판(2)에 관해서도, 동일한 보정을 행할 수 있다.
제1 반송 라인(5)의 롤러 컨베이어는, 정렬 기구(4), 페이스트 도포기(7), 단락용 전극 형성용 도포기(8), 액정 적하 장치(9), 제1 검사실(10) 및 이동 탑재 장치(12)의 각 장치 사이에서 구분되어 있고, 각각의 구간 내에서 상기와 동일한 위치 정렬 제어가 실행된다. 또한, 상기한 제어 방법에서는, 롤러 컨베이어를 역전 구동하여 소정 위치까지 복귀시켜 하부 기판(1)의 좌우변부의 선단부의 검출을 반복함으로써, 하부 기판(1)의 기울기의 보정을 행하도록 하였지만, 검출 시간의 차와 보정량의 관계를 미리 구해 두고, 그 관계를 기억해 두고, 검출 시간차에 따라서, 일측의 구동 모터를 구동 제어하여 보정하도록 하는 것도 가능하다. 이와 같이, 반송 라인 상에서 하부 기판(1)의 위치 보정을 행하므로, 테이블 상에 적재한 하부 기판(1)의 위치 정렬을 행할 필요가 없어져, 테이블 상에 적재하였을 때의 위치 정렬 시간을 단축할 수 있는 동시에, 각각의 테이블 상에서의 작업 정밀도가 향상된다.
또한, 상기한 각 장치에는, 각각의 처리를 행하기 위한 테이블이 설치되어 있고, 각 테이블에는 하부 기판(1)의 정지 위치를 규정하기 위해, 기판 위치 결정 기구를 구비하고 있다. 이 위치 결정 기구는, 기판 반송 방향에 대해, 직각 방향으로 하부 기판(1)의 좌우 양 변부측의 진행을 규정하는 상하 이동하는 2개의 규제 핀으로 구성되어 있다. 하부 기판(1)이 롤러 컨베이어 상을 장치 내로 반송되어 오면, 이 규제 핀이 하부 기판(1)의 이동을 정지시키도록 롤러 컨베이어보다도 상부까지 돌출시켜, 이 하부 기판(1)의 진행을 멈추게 하는 것이다.
또한, 상기 장치의 각 테이블은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 롤러 컨베이어에 의해 이 테이블 상까지 하부 기판(1)이 반송되어 온 롤러 컨베이어가 정지하면, 이 테이블을 상승시킴으로써, 롤러 컨베이어로부터 테이블면 상에 하부 기판(1)을 수취할 수 있도록 되어 있다. 또한, 테이블부에 설치된 롤러 컨베이어에 상하 이동 기구를 설치하여, 롤러 컨베이어를 테이블면보다 하부까지 이동시켜 기판을 전달하도록 하는 것도 가능하다.
도 4는 도 1에 있어서의 본 발명에 의한 기판 반전 장치(11)와 그 기판 반전 방법의 일 실시예를 도시하는 구성도로, 도 4의 (a)는 이 일례의 전체 구성을 도시하는 개략 구성도, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 있어서의 워킹 빔을 도시하는 구성도이며, 부호 40은 가대, 41은 이동용 기둥, 42는 워킹 빔, 43은 수평 이동부, 44는 상하 이동 부재, 45는 손가락부, 46은 진공 흡착 패드이다.
제2 반송 라인(6)을 형성하고 있는 롤러 컨베이어 상에, 컬러 필터 형성면을 상향으로 하여, 상부 기판(2)이 적재되어 기판 반전 장치(11)에 반송되어 온다. 기판 반전 장치(11)의 반전 기구부에 설치되어 있는 롤러 컨베이어는, 상하 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
도 4의 (a)에 있어서, 이 기판 반전 장치(11)에는, 가대(40) 상에 상부 기판(2)의 반송 방향에 대해 직각(폭) 방향으로 신장된 복수의 손가락부(45)[도 4의 (b)]를 구비한 워킹 빔(42) 등으로 이루어지는 반전 기구가 설치되어 있다.
워킹 빔(42)은, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 회전축에 복수의 손가락부(45)를 설치한 구성을 이루고 있고, 이들 손가락부(45)에는 상부 기판(2)을 흡착하는 복수의 진공 흡착 패드(46)가 손가락부(45)의 면보다도 소정의 높이로 설치되어 있다. 진공 흡착 패드(46)에는, 도시를 생략하지만 부압을 공급하는 부압원으로부터의 배관이 접속되어 있다.
이 반전 기구는, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 워킹 빔(42)의 손가락부(45)에, 진공 흡착 패드(46)에 의해, 상부 기판(2)을 흡착 유지하여, 워킹 빔(42)의 일단부측의 상하 이동 부재(44)를 들어올려 수직 방향으로 이동시키고, 타단부측의 수평 이동 부재(43)를 기판 반송 방향으로 가대(40)의 한쪽 변측으로부터 다른 쪽 변측으로 이동시킴으로써, 상부 기판(2)을 상하 반전시키도록 한 구성으로 되어 있다.
여기서, 워킹 빔(42)의 손가락부(45)는, 반전 기구부에 설치되어 있는 롤러 컨베이어의 롤러와 롤러 사이에 설치되어 있다. 가대(40)의 기판 반송 방향의 대략 중앙부이며, 상부 기판(2)의 단부측에는, 워킹 빔(42)의 일단부측의 상하 이동 부재(44)를 상승 강하시키기 위한 이동용 기둥(41)이 설치되어 있다. 이동용 기둥(41)의 부분에는 워킹 빔(42)의 일단부측에 설치된 상하 이동 부재(44)를 상하 이동시키기 위한 구동 모터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 구동 모터에 의해, 상하 이동 부재(44)가 이동용 기둥(41)을 따라 상하로 이동하는 구성으로 되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 상하 이동 부재(44)는 카운터 웨이트에 로프로 접속되어 있어, 구동 모터의 구동력을 저감시키고 있다. 워킹 빔(42)의 타단부측의 수평 이동 부재(43)에는 리니어 가이드 상을 이동하기 쉽도록 하는 구름 기구를 구비하고 있다.
이 예의 기판 반전 장치(11)의 동작에 대해 설명한다.
우선, 기판 반전 장치(11) 상에 상부 기판(2)이 도착하면, 롤러 컨베이어를 정지시켜, 롤러 컨베이어를 하방으로 이동시킨다. 롤러 컨베이어를 강하시킴으로써, 롤러와 롤러 사이에 구비된 워킹 빔(42)의 손가락부(45) 상에 상부 기판(2)이 전달된다. 손가락부(45) 상에 전달된 상부 기판(2)은, 손가락부(45)에 설치되어 있는 진공 흡착 패드(46)에 의해 진공 흡착되어 유지된다. 상부 기판(2)이 흡착 유지되면, 워킹 빔(42)의 일단부측의 상하 이동 부재(44)가 이동용 기둥(41)을 따라 상승하고, 이와 동시에, 워킹 빔(42)의 타단부측의 수평 이동 부재(43)가 리니어 가이드를 따라 수평 방향으로 이동한다. 그리고 상하 이동 부재(44)가 최고점에 도달하기 전에, 수평 이동 부재(43)가 수평 방향으로 소정의 속도로 이동하도록 하여 이동용 기둥(41)의 중심을 통과하여 그 반대측으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
또한, 수평 이동 부재(43)에 구동용 모터를 설치해 두고, 그 회전력을 수평 이동 부재(43)에 부여하여 수평 방향으로 구동하는 구성으로 해도 좋다.
워킹 빔(42)이 수직 상태로 되면, 상하 이동 부재(44)의 상승을 강하 방향으로 변경 제어한다. 이상의 동작을 하게 함으로써, 상부 기판(2)을 상하 반전시킬 수 있다.
수평 이동 부재(43)가 이동용 기둥(41)의 반대측으로 이동하여 워킹 빔(42)이 수평 상태로 되고, 상부 기판(2)이 상하 반전된 상태로 되면, 이 기판 반전 장치(11)의 다음의 이동 탑재실(12)의 로봇 핸드(13)(도 1)를 워킹 빔(42)의 손가락부(45)로부터 어긋나게 한 위치까지 신장시켜, 로봇 핸드측의 손가락부에 설치한 진공 흡착 패드로 상부 기판(2)을 흡착 유지한다. 이에 의해, 상부 기판(2)이 기판 반전 장치(11)의 워킹 빔(42)으로부터 이동 탑재실(12)의 로봇 핸드(13)로 전달된다.
이와 같이, 이 기판 반전 장치(11)에서는, 상부 기판(2)의 일단부측을 상하 이동시키고, 타단부를 수평 이동시키도록 하므로, 상부 기판(2)이 워킹 빔(42)의 상하 이동 부재(44)를 정점으로 하여, 이 정점을 중심으로 대략 반부채형에 가까운 형상으로 이동하게 되어, 180도 회전한 경우에 비해 이동 면적이 작아진다. 그로 인해, 주위의 공기를 흐트러뜨리는 일이 없어, 진애의 발생을 최소한으로 억제할 수 있고, 주위의 장치에의 진애의 영향도 최소한으로 억제할 수 있다.
또한, 이 예에서는, 워킹 빔(42)의 손가락부(45) 상으로부터 로봇 핸드의 진공 흡착 패드를 신장시켜 상부 기판(2)을 수취하는 것으로 하였지만, 워킹 빔(42)의 손가락부(45)에 설치한 진공 흡착 패드(46)의 발부를 신장시켜 두고, 상부 기판(2)과 손가락부(45) 사이에 로봇 핸드(13)의 손가락부를 삽입할 수 있도록 하여, 상부 기판(2)의 전달을 행하도록 해도 좋고, 이와 같이 구성한 쪽이 작업 효율은 향상된다.
도 5는 도 1에 있어서의 본 발명에 의한 기판 반전 장치(11)와 그 기판 반전 방법의 다른 실시예를 도시하는 구성도이며, 도 5의 (a)는 이 다른 실시예의 전체 구성을 도시하는 개략 구성도, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 있어서의 상부 기판 반송 팰릿을 도시하는 구성도이고, 부호 50은 가대, 51은 상부 기판 반송 팰릿, 52는 회전 아암, 53은 구동 기구, 54는 연결부, 55는 가로장, 56은 진공 흡착 패드, 57은 연결 기구이다.
도 5의 (a)에 있어서, 이 기판 반전 장치(11)에는, 가대(50) 상에 반송 팰릿(51) 등으로 이루어지는 상부 기판(2)을 상하 반전시키는 반전 기구가 설치되어 있다. 이 반전 기구는, 상부 기판(2)을 반송 팰릿(51) 상에 적재하여, 반송 팰릿(51)의 중앙부를 지지하여 회전함으로써, 상부 기판(2)을 상하 반전시킨다.
이하, 상부 기판 반송 팰릿의 일 구체예를 도시하는 도 5의 (b)를 사용하여, 도 5의 (a)에 기판 반전 장치(11)의 반전 기구에 대해 설명한다.
반송 팰릿(51)에서의 상부 기판(2)의 반송 방향에 평행한 양 변측의 중앙부에는, 반전 기구의 연결부(54)에 조인트할 수 있도록 연결 기구(57)[도 5의 (b)]를 구비하고 있다. 또한, 반송 팰릿(51)은 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 복수의 가로장(55)으로 형성되어 있고, 이 가로장(55)의 상부에 로봇 핸드의 손가락부의 삽입이 가능하도록 소정의 길이의 진공 흡착 패드(56)가 설치되어 있다.
이 기판 반전 장치(11)에는, 그 중앙부에 팰릿 회전 구동 기구가 설치되어 있다. 이 팰릿 회전 구동 기구에서는, 제1 반송 라인(5)에서의 상부 기판(2)의 반송 방향의 양측에 회전 아암(52)이 설치되어 있고, 회전 아암(52)의 일단부측(회전 중심측)에는 회전 아암(52)을 회전시키기 위한 구동 기구(53)가 설치되어 있고, 회전 아암(52)의 선단부측에는 반송 팰릿(51)에 연결하기 위한 연결부(54)가 설치되어 있다.
제2 반송 라인(6)(도 1)에는, 반송 팰릿(51)이 설치되어 있고, 기판 반입 로봇(3)(도 1)으로부터 상부 기판(2)이 컬러 필터면을 상향으로 하여 반송 팰릿(51)에 탑재되어 반송된다. 이때, 상부 기판(2)은, 도 5의 (b)에 도시하는 반송 팰릿(51)의 가로장(55)에 설치된 진공 흡착 패드(56)로 진공 흡착된다. 이 제2 반송 라인(6) 상을 반송 팰릿(51)과 함께, 상부 기판(2)이 기판 반전 장치(11)로 운반된다.
반송 팰릿(51)이 기판 반전 장치(11) 상에 도달하면, 그 반전 기구의 회전 아암(52)의 선단부에 설치되어 있는 연결부(54)가, 반송 팰릿(51)의 중앙부에 설치되어 있는 연결 기구(57)에 의해 연결된다. 회전 아암(52)의 선단의 연결부(54)가 반송 팰릿(51)의 연결 기구(57)에 연결되면, 회전 아암(52)은 구동 기구(53)에 의해 회전하여, 상부 기판(2)을 상하 반전시킨다. 또한, 회전 아암(52)의 연결부(54)는 회전 가능하게 구성되어 있고, 회전 아암(52)에 대해 반송 팰릿(51)의 연결 기구(57)와의 사이는, 회전 가능하게 되어 있어, 회전 아암(52)의 화살표 A방향의 회전에 수반하여, 반송 팰릿(51)을 도시하는 화살표 B, C의 방향으로 회전시킨다. 회전 아암(52)이 화살표 A방향으로 180도 회전하면, 상부 기판(2)은 반송 팰릿(51)의 하측으로 온다.
상부 기판(2)은, 반송 팰릿(51)의 하부에 현수된 상태에서, 이동 탑재실(12)의 로봇 핸드(13)로 전달된다. 즉, 로봇 핸드(13)의 손가락부가 반송 팰릿(51)의 진공 흡착 패드(56) 사이에 삽입되고, 로봇 핸드(13)의 손가락부에 설치되어 있는 진공 흡착 패드에 의해 상부 기판(2)을 보유 지지하여, 반송 팰릿(51)의 가로장(55)에 설치한 진공 흡착 패드(56)의 진공 흡착이 정지된다. 그 후, 로봇 핸드가 반송 팰릿(51)부로부터 상부 기판(2)을 이격시켜, 전처리실(14)에 상부 기판(2)을 반입한다. 반송 팰릿(51)은 기판 반전 장치(11)의 반전 기구에 의해 다시 회전되고, 진공 흡착 패드가 설치된 측에 상향으로 하여 제2 반송 라인(6)으로 복귀되어, 기판 반입 로봇(3)의 위치로 복귀된다.
이상과 같이, 이 다른 실시예에 있어서도, 기판 반전 장치(11)에서는, 상부 기판(2)을 완전히 180도 회전시켜 상하 반전시키는 것이 아니라, 일단부측은 대략 수평 방향으로, 타단부측은 수직 방향으로 이동시킴으로써, 상부 기판(2)의 기판 반전의 이동은 최대한 최소의 범위로 억제할 수 있으므로, 상부 기판(2)의 반전에 수반되는 진애의 발생 및 날아오름을 억제할 수 있어, 주위의 장치에의 진애에 의한 영향을 억제할 수 있다.
도 6은 도 1에 있어서의 기판 접합실(15)에서의 전처리실(14)로부터의 기판 반입 및 후처리실(16)로의 기판 반출 동작을 도시하는 종단면도이며, 부호 60은 컨베이어 신축 기구, 61은 롤러 컨베이어, 62는 로봇 핸드, 63은 손가락부, 64는 흡착 패드, 69는 게이트 밸브, 65는 하부 테이블, 66은 기판 전달용 롤러 컨베이어, 70은 게이트 밸브, 68은 컨베이어 신축 기구, 67은 롤러 컨베이어이고, 도 1, 도 2에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명을 생략한다.
도 6에 있어서, 전처리실(14)(도 1)에는, 그 하측에, 신축하는 컨베이어 신축 기구(60)를 구비한 롤러 컨베이어(61)가 설치되고, 그 천장측에, 로봇 핸드(62)가 설치되어 있다. 기판 접합실(15)과 전처리실(14) 사이에 게이트 밸브(69)가 설치되어 있고, 기판 접합실(15) 내는 통상 소정의 진공도로 유지되어 있다. 또한, 기판 접합실(15)과 후처리실(16)(도 1) 사이에도, 게이트 밸브(70)가 설치되어 있다. 기판 접합실(15)은, 도시하는 바와 같이 진공 챔버로 되어 있고, 그 중에 하부 기판(1)을 보유 지지하는 하부 테이블(65)과 상부 기판(2)을 보유 지지하는 상부 테이블(21)이 설치되어 있다.
전처리실(14)의 롤러 컨베이어(61)에는, 컨베이어 신축 기구(60)가 설치되어 있고, 기판 접합실(15)과 전처리실(14) 사이의 게이트 밸브(69)가 개방되면, 컨베이어 신축 기구(60)에 의해 기판 접합실(15)의 롤러 컨베이어까지 전처리실(14)의 롤러 컨베이어(61)가 신장되어 접속되어, 하부 기판(1)을 하부 테이블(65) 상에 반입할 수 있도록 구성되어 있다. 기판의 접합시에는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 상부 테이블(21)을 하부 테이블(65)측으로 이동시켜 하부 기판(1)과 상부 기판(2)의 접합이 행해진다.
전처리실(14)에 설치되어 있는 로봇 핸드(62)의 손가락부(63)에는, 복수의 흡착 패드(64)가 설치되어 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 기판 접합실(15)의 상부 테이블(21)측에도, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 신축 가능한 점착 패드(점착 핀)(23)가 복수 설치되어 있고, 로봇 핸드(62)의 손가락부(63) 사이를 상부 테이블(21)측의 점착 패드(23)가 강하하여 상부 기판(2)을 점착 유지할 수 있도록 하고 있다. 이들 흡착 패드(64) 및 점착 패드(23)의 중심부에는, 부압을 공급하는 공급구(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 공급구에 부압을 공급함으로써 상부 기판(2)을 흡착하도록 하고 있다. 또한, 부압원이나 공급 배관에 관해서는, 도시를 생략하고 있다. 또한, 흡착 패드(64)는 이 부압에 의한 유지 기구만이 설치되어 있고 점착 유지하는 기구는 설치되어 있지 않다.
전술한 바와 같이, 상부 기판(2)의 전달시에는, 부압에 의해 흡착할 수 있도록 전처리실(14) 및 기판 접합실(15) 내는 반진공 상태로 하여, 각 흡착 패드(64), 각 점착 패드(23)에 공급하는 부압은 그보다도 진공도를 높게 하고 있다.
상부 기판(2)의 전처리실(14)로부터 기판 접합실(15)로의 전달시에는, 로봇 핸드(62)측의 흡착 패드(64)와 상부 테이블(21)측의 점착 패드(23)에 의해 상부 기판(2)을 보유 지지한 후에, 로봇 핸드(62)측의 흡착 패드(64)의 부압 공급을 정지하여, 로봇 핸드(62)와, 신장되어 있던 롤러 컨베이어(61)를 전처리실(14)로 퇴피시킨다. 그 후, 상부 기판(2)은 점착 패드(23)에 의해 상부 테이블(21)의 면까지 들어 올려지고, 또한 이들 복수의 점착 패드(23)에 의해 보유 지지하도록 구성되어 있다. 따라서, 진공도를 높여도 점착력에 의해 상부 기판(2)이 보유 지지되어, 낙하하는 일은 없다.
하부 기판(1)과 상부 기판(2)의 접합이 종료되면, 상부 테이블(21)을 상부 기판(2)에 압박한 상태에서 점착 패드(23)를 이 상부 테이블(21)의 면보다도 상측으로 들어올림으로써, 상부 기판(2)의 면으로부터 점착 패드(23)를 박리할 수 있다. 또한, 이때 점착 패드(23)의 중앙부에 설치한 부압 공급구로부터 정압의 기체를 뿜어냄으로써 점착 패드(23)를 용이하게 박리할 수 있다.
또한, 하부 테이블(65)에는 도시하지 않은 점착 시트(점착 부재)와 복수의 부압 공급구가 설치되어, 하부 기판(1)이 이동하지 않도록 보유 지지하도록 되어 있다. 하부 기판(1)으로부터 이 점착 부재를 박리하는 경우에는, 하부 테이블(65)은 이동시키지 않고, 점착 시트의 중앙부에 설치한 부압 공급구로부터 압축 기체를 공급하여 박리하도록 한다. 또는, 부압 공급구의 중앙부에 상하 핀을 설치해 두고, 하부 기판(1)을 이 상하 핀에 의해 밀어 올림으로써, 하부 기판(1)으로부터 점착 부재를 박리하는 것이 가능하다.
전처리실(14)에 설치되어 있는 롤러 컨베이어(61)는, 신축 기구(60)에 의해, 기판 접합실(15)측으로 신축할 수 있는 구조로 되어 있고, 전처리실(14)과 기판 접합실(15) 사이의 게이트 밸브(69)가 폐쇄되어 있을 때에는, 전처리실(14)측으로 압축되어 있고, 게이트 밸브(69)가 개방되어 하부 기판(1)을 기판 접합실(15) 내로 반송할 때에는, 기판 접합실(15)측으로 신장되어, 기판 접합실(15)에 설치되어 있는 기판 전달용 롤러 컨베이어(66)에 도킹하여, 하부 기판(1)을 매끄럽게 기판 접합실(15)의 하부 테이블(65)에 전달할 수 있도록 구성되어 있다. 하부 테이블(65)은 수취 컨베이어로서의 좌우 롤러 컨베이어(66) 사이에 설치되어 있고, 상하 이동 가능하도록 구동 기구가 설치되어 있다.
또한, 후처리실(16)에는, 그곳에 설치되어 있는 컨베이어 신축 기구(68)에 의해, 기판 접합실(15)측으로 신축할 수 있는 롤러 컨베이어(67)가 설치되어 있고, 하부 기판(1)과 상부 기판(2)의 접합이 완료되어 후처리실(16)과 기판 접합실(15) 사이의 게이트 밸브(70)가 개방되면, 롤러 컨베이어(67)가 기판 접합실(15)측으로 신장되어 기판 전달용 롤러 컨베이어(66)에 접속하고, 이 롤러 컨베이어(66)로부터 롤러 컨베이어(67)를 통해, 기판 접합에 의해 형성시킨 액정 패널(19)이 기판 접합실(15)로부터 반출되어, 후처리실(16)에 반송된다.
또한, 여기서는, 기판 접합실(15)에의 상하 기판(1, 2)의 반입과 상하 테이블(21, 65)에의 적재 유지를 거의 동시에 행할 수 있고, 이에 의해 액정 패널의 조립 시간을 대폭 단축할 수 있다.
상기한 바와 같이, 전처리실(14)로부터 상하 기판(1, 2)이 각각 기판 접합실(15)의 상부 테이블(21), 하부 테이블(65)에 보유 지지되면, 게이트 밸브(69)가 폐쇄된다. 또한, 기판 접합실(15)과 후처리실(16) 사이의 게이트 밸브(70)는 이미 폐쇄되어 있다. 게이트 밸브(69)가 폐쇄되면, 기판 접합실(15) 내를 반진공 상태로부터 고진공 상태로 하여 상하 기판(1, 2)의 접합이 행해진다. 도시하지 않았지만, 기판 접합실(15)의 실외에는, 상부 테이블(21)을 상하 이동시키는 구동 기구나 점착 패드(23)를 상하 이동시키는 구동 기구가 설치되고, 이들 구동 기구에 설치된 동력 전달축이 상부 테이블(21)이나 점착 패드(23)에 연결되어 있고, 이러한 구동 기구를 동작시켜 점착 패드(23)나 상부 테이블(21)을 상하로 이동시킴으로써, 상하 기판(1, 2)의 접합이 행해진다. 이 접합시에는, 상부 테이블(21)을 하부 테이블(65)측으로 이동시킨다.
상하 기판(1, 2)의 접합이 종료되면, 앞서 서술한 바와 같이, 기판 접합실(15) 내를 반진공 상태로 하고, 이미 반진공 상태로 되어 있는 후처리실(16)을 고진공 상태로 한다. 기판 접합실(15) 내가 반진공 상태로 되면, 게이트 밸브(70)가 개방되어, 후처리실(16)로부터 롤러 컨베이어(67)가 기판 접합실(15) 내로 신장되어 기판 전달용 롤러 컨베이어(66) 상의 상하 기판(1, 2)이 접합되어 액정 패널(19)로 된 작성물이 후처리실(16)로 반출된다. 후처리실(16)에 액정 패널(19)이 반입되면, 게이트 밸브(70)가 폐쇄되어, 후처리실(16) 내가 대기 상태로 복귀된다. 후처리실(16) 내가 대기로 복귀됨으로써, 액정 패널(19) 전체에 대기압이 균일하게 가해져, 상하 기판(1, 2) 사이의 간격이 정규 간격으로 된다. 그런 후에, 도 1에 있어서, 제3 반송 라인(20)을 구성하는 롤러 컨베이어에 의해, 액정 패널(19)이 자외선 조사실(17)로 반송된다. 따라서, 시일제에 자외선이 조사됨으로써 시일제가 경화된다. 시일제의 경화가 종료되면, 마찬가지로 롤러 컨베이어에 의해 액정 패널(19)이 패널 검사실(18)로 보내지고, 그 상태가 검사되어 도시하지 않은 다음 공정으로 보내진다.
다음에, 본 발명에 의한 액정 기판 접합실의 제2 실시예에 대해 설명한다.
앞의 제1 실시예는, 기판 접합실(15) 내의 상태를 반진공 상태와 고진공 상태를 반복하도록 하기 위해, 그 전후에 전처리실(14)과 후처리실(16)을 설치하고, 그들 측에 각각 게이트 밸브(69, 70)를 설치하여 개폐함으로써, 상하 기판(1, 2)의 수용 및 그 접합 후의 액정 패널(19)의 송출을 행하는 구성으로 하였다. 이와 같이, 반진공 상태와 고진공 상태를 반복함으로써, 기판 접합실(15) 내를 진공 상태로 하는 시간의 단축을 도모하는 동시에, 기판 접합실(15) 내에서의 청정도의 저하를 방지하도록 한 것이다.
다음에 설명하는 제2 실시예에서는, 도 1에 도시하는 구성과 동일한 구성을 이루는 것이지만, 전처리실(14)과 후처리실(16)을 생략하고, 이동 탑재실(12)로부터 직접 기판 접합실(15)에 상하 기판(1, 2)을 반입하고, 또한 기판 접합실(15)에서 형성된 액정 패널(19)을 직접 자외선 조사실(17)로 반출하는 구성으로 한 것이다.
도 7은 이러한 제2 실시예에서의 기판 접합실(15)의 부분을 도시하는 개략 구성도이며, 15'는 기판 접합 장치, 76은 상부 챔버, 77은 하부 챔버, 78은 상부 테이블, 78a는 베이스판, 78b는 점착 부재, 79는 하부 테이블, 79a는 베이스판, 79b는 탄성체, 80은 측면 압박 기구, 81은 구동 모터, 82는 볼나사, 83은 리니어 가이드, 84는 지지 기둥, 85는 시일링, 86은 기둥 형상 부재, 87은 시일 부재, 88은 하부 테이블 지지 기둥, 89는 시일 부재, 90a, 90b는 진공 배기관, 91은 상부 프레임, 92는 상하 구동부, 93은 가대, 94는 조인트 기구이며, 앞에 나온 도면에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다.
도 7에 있어서, 이 제2 실시예에서는, 도 1에서의 기판 접합실(18)에 상당하는 기판 접합 장치(18')가, 그것을 형성하는 진공 챔버가 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)로 분할된 2분할 구조를 이루고, 이동 탑재실(12)(도 1)로부터 상부 기판(2)이 상부 챔버(76) 내의 상부 테이블(78)로, 하부 기판(1)이 하부 챔버(77)의 하부 테이블(79)로 각각 반입되고, 또한 이들 상하 기판(1, 2)이 접합되어 이루어지는 액정 패널(19)(도 1)이 자외선 조사실(17)(도 1)로 반출된다. 또한, 이 제2 실시 형태에 있어서도, 도시하지 않았지만, 이동 탑재실(12) 및 자외선 조사실(17)에 상하 기판(1, 2)이나 액정 패널(19)을 반송하기 위한 롤러 컨베이어를 신축하는 신축 기구가 설치되어 있다.
하부 챔버(77)는 가대(93)측의 지지 기둥(84a, 84b)에 거의 고정된 상태로 하여, 하부 챔버(77) 내에 기판 전달용 롤러 컨베이어(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 롤러 컨베이어 사이에 상하 이동할 수 있는 하부 테이블(79)이 설치되어 있다. 이 하부 테이블(79)의 상하 이동 범위는 상기한 롤러 컨베이어 상의 하부 기판(1)을 수취하여, 롤러 컨베이어에 접촉하지 않는 위치까지 이동할 수 있으면 된다. 하부 테이블(79)은 베이스판(79a)에 탄성체(79b)가 설치된 구성을 이루고, 이 탄성체(79b)의 부분이 반입된 하부 기판(1)에 접하도록 되어 있다.
하부 테이블(79)은 하부 챔버(77) 내에 설치되고, 가대(93) 상에 설치된 상하 구동부(92)의 복수의 하부 테이블 지지 기둥(88)에 의해 지지되어 있다. 하부 테이블 지지 기둥(88)과 하부 챔버(77) 사이에는 시일 부재(89)가 설치되어 있어, 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)에 의해 형성된 진공 챔버 내를 진공으로 하였을 때에, 공기가 들어가지 않도록 되어 있다.
또한, 이 제2 실시 형태에서는, 하부 테이블(79)을 수평 방향으로 이동하여 상부 기판(2)과 하부 기판(1)의 위치 정렬을 행하기 위한 측면 압박 기구(80)가 설치되어 있다.
상부 테이블(78)은, 베이스판(78a)에 점착 부재(78b)가 설치된 구성을 이루고, 앞서 설명한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 복수의 상하 이동할 수 있는 진공 흡착 패드(도시하지 않음)를 구비하고 있고, 이동 탑재실(12)(도 1)의 로봇 핸드(13)(도 1)에 그 진공 흡착 패드에 의해 보유 지지된 상부 기판(2)을 상부 테이블(78)에 설치된 진공 흡착 패드에 의해 수취하여, 상부 테이블(78)의 기판 지지면까지 들어 올린다. 상부 테이블(78)의 면에는, 복수의 진공 흡착구(도시하지 않음)와 점착 부재(78b)가 배치되어 있고, 이들에 의해 상부 테이블(78)측의 진공 흡착 패드에 의해 들어 올려진 상부 기판(2)을 진공 흡착하는 동시에, 최종적으로는 점착 유지하도록 되어 있다.
상부 테이블(78)의 이 진공 흡착 패드는, 기판(1, 2)의 접합 후, 상부 테이블(78)의 면에 점착 유지되어 있는 액정 패널(19)의 상부 기판(2)을 박리하기 위해서도 사용된다. 즉, 기판(1, 2)의 접합이 종료되면, 상부 테이블(78)을 접합 기판(액정 패널)(19)의 면으로부터 박리할 때에, 진공 흡착 패드에 의해 접합 기판(19)의 면을 압박하고 있는 상태에서 상부 테이블(78)을 상승시킴으로써, 상부 테이블(78)의 면으로부터 액정 패널(19)의 상부 기판(2)을 박리할 수 있다. 이때, 상부 테이블(78)의 면에 설치된 진공 흡착구로부터 액정 패널(19)의 면에 기체를 뿜어냄으로써, 이 액정 패널(19)의 상부 기판(2)을 용이하게 박리할 수 있다.
상부 챔버(76)는, 상부 프레임(91)에 조인트 기구(도시하지 않음)를 통해 접속되어 있고, 상부 테이블(78)은 상부 프레임(91)에 복수의 기둥 형상 부재(86)에 의해 접속되어 있다. 기둥 형상 부재(86)와 상부 챔버(76) 사이에는, 시일 부재(87)가 설치되어 있어, 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)에 의한 진공 챔버 내를 진공 상태로 하였을 때에, 공기가 이 진공 챔버 내로 들어가지 않도록 되어 있다.
상부 챔버(76)와 상부 테이블(78)은, 상부 프레임(91)을 상하 구동하기 위해 장치의 4코너에 설치된 구동 모터(81)와 볼 나사(82)와 리니어 가이드(83)로 이루어지는 상부 프레임 상하 구동 기구에 의해 상하로 이동된다. 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)의 접속부에는, 고무 등으로 형성된 시일링(85)이 설치되어 있다. 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)가 합체되어 진공 챔버가 형성되면, 이 시일링(85)에 의해, 이 진공 챔버 내의 기밀성이 유지된다.
또한, 하부 기판(1)의 기울기의 보정은, 앞의 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 3에서 설명한 바와 같이, 롤러 컨베이어의 소정 위치에 배치한 기판 통과를 검출하는 센서의 검출치를 사용하여 행해진다. 기판 접합 장치(15')에서는, 상부 기판(2)과 하부 기판(1)이 대략 동시에 반입되고, 대략 동시에 상부 테이블(78)과 하 테이블(79)에 전달된다. 이때, 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)는 이격되어 있고, 대기 상태로 되어 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상부 기판(2)은 도 6에서 설명한 바와 같이 하여 상부 챔버(76)측에 설치되어 있는 상부 테이블(78)의 진공 흡착 패드를 사용하여, 이동 탑재실(12)(도 1)의 로봇 핸드(13)(도 1)로부터 수취되고, 상부 테이블(78)에 진공 흡착과 점착 유지 기구를 사용하여 보유 지지한다. 하부 기판(1)은, 하부 챔버(77)측에 설치되어 있는 도 6에 도시하는 바와 같은 수취용 롤러 컨베이어(66)에 의해 하부 테이블 상에 수취하고, 하부 테이블(79)을 상승시켜 하부 기판(1)을 하부 테이블(79) 상에 적재한다. 하부 테이블(79) 상에 적재된 하부 기판(1)은, 하부 테이블(79)에 설치되어 있는 복수의 진공 흡착구를 사용하여 진공 흡착되는 동시에, 복수 배치된 점착 부재에 의해 점착 유지된다. 또한, 하부 테이블(79)에는, 상부 기판(2)과 하부 기판(1)의 위치 정렬을 위해, 수평 방향으로 이동 가능하게 하는 테이블 구동 기구가 설치되어 있다. 이 이동량은, 상기한 바와 같이, 미리 반송 라인의 롤러 컨베이어 상에서 기판(1, 2)의 기울기 등이 보정되어 있으므로, 미소하게 할 수 있고, 이러한 미소 이동에 의해 기판(1, 2) 사이의 위치 정렬이 가능하다.
상하 기판(1, 2)이 상부 테이블(78)과 하부 테이블(79)에 보유 지지되면, 상부 챔버(76)를 하부 챔버(77)측으로 강하시켜 이들 상부 챔버(76)와 하부 챔버(77)를 합체시켜, 진공 챔버를 형성한다. 진공 챔버가 형성되면, 상세는 도시하지 않았지만 상부 프레임(91)과 상부 챔버(76)를 접속하고 있는 조인트 기구(94)가 빠져, 상부 프레임 상하 구동 기구에 의해 상부 테이블(78)만을 상하로 이동시키게 된다.
이와 같이 하여, 진공 챔버가 형성되면, 상부 챔버(76)측과 하부 챔버(77)측에 각각 설치되어 있는 진공 배기관(90a, 90b)으로부터 진공 챔버 내의 기체를 배기하여 고진공 상태(약 5×10-3Torr)로 한다. 그 상태에서, 상부 기판(2)과 하부 기판(1)에 형성한 위치 정렬 마크를 카메라(도시하지 않음)에 의해 관측하여 이들 상하 기판(1, 2) 사이의 위치 어긋남량을 구하여, 하부 테이블(79)을 수평 방향으로 구동하여 위치 정렬을 행한다. 위치 정렬이 종료되면, 상부 프레임 상하 구동 기구에 의해, 상부 테이블(78)을 하부 테이블(79)측으로 이동하여 상하 기판(1, 2)의 접합이 행해진다. 이에 의해, 액정 패널(19)(도 1)이 형성된다. 이때의 접합하는 압박력은, 상부 테이블(78)을 구동하는 구동축에 설치한 압력 센서에 의해 계측하여 미리 설정한 압력까지 압박한다.
상하 기판(1, 2)의 접합이 종료되면, 상부 테이블(78)을 상승시켜 점착 유지되어 있는 액정 패널(19)을 박리한다. 이 점착 유지된 액정 패널(19)을 박리하는 경우에는, 앞서 설명한 바와 같이, 기판 수취용 진공 흡착 패드에 의해 액정 패널(19)의 기판면을 압박하면서 상부 테이블(78)을 상승시킴으로써, 이 점착되어 있는 액정 패널(19)을 박리할 수 있다. 진공 흡착 패드가 액정 패널(19)의 기판면에 부착된 경우에는, 부압을 공급하는 대신에 정압의 기체를 공급함으로써, 간단하게 박리하는 것이 가능하다. 또한, 상부 테이블(78)로부터 점착 유지되어 있는 액정 패널(19)을 박리할 때에는, 상부 테이블(78)의 면에 설치되어 있는 진공 흡착구로부터 정압의 기체를 공급함으로써, 이 점착 부재, 즉, 액정 패널(19)의 상부 기판(2)을 박리하는 시간을 단축할 수 있다.
상하 기판(1, 2)을 접합한 후에, 상부 테이블(78)을 액정 패널(19)의 상부 기판(2)으로부터 박리 종료하면, 하부 기판(1)측의 점착 부재, 즉, 액정 패널(19)의 하부 기판(1)을 하부 테이블(79)로부터 박리한다. 이 경우에는, 하부 테이블(79)측에 설치되어 있는 복수의 기판 지지핀을 하부 테이블(79)의 면보다 상부까지 상승시켜 하부 테이블(79)을 롤러 컨베이어보다 하방에 위치할 때까지 이동시킴으로써, 액정 패널(19)의 하부 기판(1)측을, 이것을 보유 지지하고 있던 하부 테이블(49)의 면으로부터 박리할 수 있다. 하부 테이블(79)로부터 액정 패널(19)을 박리 종료하면, 기판 지지핀을 하부 테이블(79)의 면보다 하방으로 강하시킴으로써, 이 액정 패널(19)이 도 6에 도시되는 기판 전달용 롤러 컨베이어(66) 상에 전달된다. 이 롤러 컨베이어(66) 상에 액정 패널이 전달되면, 진공 챔버 내에 대기가 도입된다. 진공 챔버 내가 대기압과 동일한 상태로 되면, 상부 챔버(76)가 챔버 상하 구동 기구에 의해 상승되어, 상부 챔버(76)가 하부 챔버(77)로부터 분리되고, 자외선 조사실(17)(도 1)로부터 롤러 컨베이어가 신장되어 기판 접합실(15') 내의 기판 전달용 롤러 컨베이어(66)와 접속된다. 다음에, 액정 패널(19)이 자외선 조사실(17)로 보내지고, 그곳에서 시일제에 자외선을 조사하여 시일제를 경화시킨다. 시일제의 경화가 종료되면, 롤러 컨베이어에 의해 제2 검사 장치인 패널 검사실(18)로 보내져 검사가 행해진다.
이상과 같이, 이 제2 실시 형태에서는, 기판 접합 장치(15')에 상하 기판(1, 2)을 거의 동시에 반입하여 상부 테이블(78)과 하부 테이블(79)에 보유 지지하도록 하였으므로, 종래 이들 상하 기판(1, 2)이 각각 반입되고 있던 경우에 비해, 기판의 접합에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 기판의 접합을 행하기 전의 공정의 각 처리실의 배치를 대략 직선 형상으로 하고, 상하 기판(1, 2)의 반송에 롤러 컨베이어를 사용한 구성으로 하였으므로, 각 처리 장치에서의 테이블의 구성을 대략 동일하게 할 수 있어, 장치의 설치 면적을 축소하는 것이 가능해지고, 또한 택트 타임을 단축할 수 있었다.
또한, 진애의 발생의 우려가 큰 기판 반전 장치에 있어서, 기판의 이동 범위를 최대한 억제한 반전 기구로 함으로써 시스템 전체에의 진애의 영향을 억제할 수 있었다.

Claims (16)

  1. 하부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어로 이루어지는 제1 반송 라인과, 상기 제1 반송 라인 상에 시일제를 도포하는 페이스트 도포기와, 상기 페이스트 도포기의 하류측에 배치된 단락용 전극 형성용 도포기와, 액정재를 적하하는 액정 적하 장치와, 하부 기판의 상태를 검사하는 제1 검사실과 이동 탑재실이 직렬로 배치되고,
    제1 반송 라인에 병렬로 상부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어로 이루어지는 제2 반송 라인이 형성되고, 상기 제2 반송 라인의 종단부측에 기판 반전 장치가 설치되어 있고, 반전 장치의 하류측의 합류점으로서, 이동 탑재실이 설치되고,
    상기 제1 반송 라인과 제2 반송 라인의 합류점에서, 제1 반송 라인에 접속된 롤러 컨베이어로 이루어지는 제3 반송 라인이 설치되고, 상기 제3 반송 라인 상에 이동 탑재실, 전처리실, 기판 접합실, 후처리실, 자외선 조사실 및 패널 검사실이 직렬로 배치된 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 반전 장치가,
    가대 상에 상향으로 반송되어 온 상기 상부 기판을 상향의 상태에서 롤러 컨베이어로부터 수취하여 보유 지지하는 복수의 손가락부를 갖는 워킹 빔을 구비하고,
    상기 워킹 빔은, 일단부측에 상하 이동 부재가, 타단부측에 수평 이동부가 각각 설치되고, 상기 가대 상에 설치된 이동용 기둥을 따라 상기 상하 이동 부재가 상하로 이동하는 동시에, 상기 수평 이동부가 리니어 가이드를 따라 수평 방향으로 이동하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판 반전 장치의 상기 워킹 빔의 복수의 손가락부 각각에, 상기 상부 기판을 흡착 유지하는 복수의 진공 흡착 패드를 설치하고 있고, 상기 진공 흡착 패드는 상기 손가락부의 면으로부터 소정 높이의 발부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판 반전 장치가,
    연결부가 설치된 회전 아암으로 반전 기구를 구성하고,
    상기 상부 기판을 상향으로 유지하여 상기 롤러 컨베이어 상을 반송되어 온 반송 팰릿의 연결 기구를 상기 회전 아암의 연결부에 연결하고, 상기 회전 아암을 반회전시켜 상기 반송 팰릿과 이것에 보유 지지된 상기 상부 기판을 상하 반전시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기판 반전 장치가, 상기 반송 팰릿을 반전시킬 때, 상기 반송 팰릿과 상기 회전 아암의 연결부 사이에서 상기 반송 팰릿이 회전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전처리실에는, 롤러 컨베이어로 이루어지는 상기 제3 반송 라인과 로봇 핸드가 설치되어 있고,
    상기 기판 접합실에 상기 상부 기판을 로봇 핸드에 설치한 진공 흡착 패드로 보유 지지ㆍ반송하고, 상기 기판 접합실의 상부 테이블에 설치한 복수의 흡착 패드로 수취하여, 상기 상부 테이블의 보유 지지면에 설치한 복수의 점착 패드로 점착 유지하고,
    상기 제3 반송 라인으로 상기 하부 기판을 반송하여, 상기 기판 접합실의 하부 테이블에 상기 하부 기판을 전달하고, 상기 로봇 핸드와 상기 제3 반송 라인으로 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 기판 접합실로 대략 동시에 반입하는 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 반송 라인 상에 설치된 상기 페이스트 도포기와 상기 단락용 전극 형성용 도포기와 상기 액정 적하 장치와 상기 제1 검사실의 각각의 장치의 전방의 롤러 컨베이어 및 상기 제2 반송 라인의 기판 반전 장치의 전방의 롤러 컨베이어에, 기판 반송 방향에 대해 직각 방향의 좌우에 기판의 좌우변부의 선단부를 검출하는 제1, 제2 검출 센서를 배치하고,
    상기 제1, 제2 검출 센서 중 어느 한쪽의 검출 센서가 기판의 통과를 검출하면, 기판의 통과를 검출한 상기 검출 센서측의 상기 롤러 컨베이어를 정지시키고, 기판의 통과를 검출하지 않은 다른 쪽 검출 센서가 상기 기판의 통과를 검출할 때까지, 상기 다른 쪽 검출측의 롤러 컨베이어의 구동을 계속하는 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 반송 라인 상에 설치된 상기 페이스트 도포기와 상기 단락용 전극 형성용 도포기와 상기 액정 적하 장치와 상기 제1 검사실에 설치되어 있는 테이블부에는, 기판의 정지 위치를 규정하기 위한 테이블측에 반송 방향에 직각 방향이며 기판의 양단부측의 선단부를 정지시키는 상하 이동 가능한 위치 결정 기구를 설치한 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기판 접합실에 설치되어 있는 상기 상부 테이블은, 베이스판의 상기 상부 기판이 접하는 측에 탄성체가 설치되고,
    상기 베이스판으로부터 상기 탄성체의 표면에 부압을 공급하는 부압 공급구를 복수 설치하는 동시에, 상기 베이스판과 상기 탄성체를 관통하여 복수의 점착 패드를 상하 이동할 수 있도록 설치한 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  10. 제7항에 있어서, 상기 기판 접합실에 설치되어 있는 상기 상부 테이블은, 베이스판의 상기 상부 기판이 접하는 측에 점착 부재가 설치되고,
    상기 베이스판으로부터 상기 점착 부재의 표면에 부압을 공급하는 부압 공급구를 복수 설치하는 동시에, 상기 상부 기판의 면으로부터 상기 점착 부재를 박리하기 위해, 상기 베이스판과 상기 점착 부재를 관통하여 복수의 압박 핀을 상하 이동할 수 있도록 설치한 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  11. 하부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어로 이루어지는 제1 반송 라인과, 상기 제1 반송 라인 상에 시일제를 도포하는 페이스트 도포기와, 상기 페이스트 도포기의 하류측에 배치된 단락용 전극 형성용 도포기와, 액정재를 적하하는 액정 적하 장치와, 하부 기판의 상태를 검사하는 제1 검사실이 직렬로 배치되고,
    상기 제1 반송 라인에 병렬로 상부 기판을 반송하는 롤러 컨베이어로 이루어지는 제2 반송 라인이 형성되고,
    상기 제1 반송 라인과 상기 제2 반송 라인의 합류점에서, 상기 제1 반송 라인에 접속된 롤러 컨베이어로 이루어지는 제3 반송 라인이 설치되고, 상기 제3 반송 라인 상에 이동 탑재실, 기판 접합 장치, 자외선 조사실 및 패널 검사실이 차례로 직렬로 배치된 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기판 접합 장치는, 상부 테이블이 내측에 설치된 상부 챔버와, 하부 테이블이 내측에 설치된 하부 챔버의 2개로 분할된 진공 챔버를 구비하고,
    상기 진공 챔버가 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버로 분할된 상태에서, 상기 상부 기판을 상기 상부 테이블에, 상기 하부 기판을 상기 하부 테이블에 대략 동시에 전달하여, 각각의 기판을 보유 지지한 후에, 상기 상부 챔버를 강하시켜 상기 하부 챔버에 합체하여 상기 진공 챔버를 형성하고, 상기 진공 챔버 내를 고진공 상태로 하여 상기 상하 기판의 접합을 행하는 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 반송 라인 상에 설치된 상기 페이스트 도포기와, 상기 단락용 전극 형성용 도포기와, 상기 액정 적하 장치와, 상기 제1 검사실의 각각의 장치의 전방의 롤러 컨베이어부에, 기판 반송 방향에 대해 직각 방향의 좌우에 기판의 좌우 양변부의 선단부를 검출하는 제1, 제2 검출 센서를 배치하고,
    상기 제1, 제2 검출 센서 중 어느 한쪽의 검출 센서가 기판의 통과를 검출하면, 기판의 통과를 검출한 상기 검출 센서측의 상기 롤러 컨베이어를 정지시키고, 기판의 통과를 검출하지 않은 다른 쪽 검출 센서가 상기 기판의 통과를 검출할 때까지, 상기 다른 쪽 검출측의 롤러 컨베이어의 구동을 계속하는 것을 특징으로 하는, 액정 기판 접합 시스템.
  14. 하부 기판을 제1 반송 라인 상을 반송하고, 상기 제1 반송 라인 상의 페이스트 도포기로 시일제를 도포하고, 상기 시일제가 도포된 하부 기판을 상기 페이스트 도포기의 하류측에 배치된 단락용 전극 형성용 도포기로 단락용 전극을 형성 후, 단락용 전극 형성용 도포기의 하류측에 배치된 액정 적하 장치로 액정재를 적하하여, 제1 검사실에서 하부 기판의 상태를 검사하여 이동 탑재실로 반송하고,
    제1 반송 라인에 병렬로 설치된 롤러 컨베이어로 이루어지는 제2 반송 라인 상을 상부 기판을 접합면을 위로 하여 반송하고, 상기 제2 반송 라인의 종단부측에 설치한 기판 반전 장치에 의해 반전시킨 후에, 이동 탑재실로 반송하고, 이동 탑재실로부터 접합실로 상하 기판을 반입하여 접합을 행하는 액정 기판의 접합 방법에 있어서,
    롤러 컨베이어 상을 상향으로 반송되어 온 기판을 반전시키는 기판 반전 방법에 있어서,
    제2 반송로를 형성하는 롤러 컨베이어 상을 반송되어 온 상부 기판을 보유 지지하여, 상기 상부 기판의 일단부측을 수직 방향으로 이동시키고, 상기 상부 기판의 타단부측을 대략 수평 방향으로 이동시킴으로써 상기 상부 기판을 상하 반전시키는 것을 특징으로 하는, 액정 기판의 접합 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 반송로의 롤러 컨베이어 상을 반송되어 온 상부 기판을 워킹 빔 상에 수취하여, 상기 워킹 빔의 일단부측을 가대 상에 수직으로 설치한 이동 기둥을 따라 이동시키고, 상기 워킹 빔의 타단부측을 가대 상에 설치한 리니어 레일을 따라 이동시킴으로써, 상기 상부 기판을 상하 반전시키는 것을 특징으로 하는, 액정 기판의 접합 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 상부 기판의 접합면을 상향으로 유지하여, 상기 롤러 컨베이어 상을 반송되어 온 반송 팰릿의 연결 기구를 회전 아암의 연결부에 연결하고, 상기 회전 아암을 반회전시켜 상기 반송 팰릿과 이것에 보유 지지된 상기 상부 기판을 상하 반전시키는 것을 특징으로 하는, 액정 기판의 접합 방법.
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