KR101752020B1 - 접착 장치, 판상 접착체의 제조 방법 - Google Patents

접착 장치, 판상 접착체의 제조 방법 Download PDF

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KR101752020B1
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히로유키 우스이
요시히사 신야
야스미 엔도
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 1 쌍의 판상체의 간극으로부터, 충전액이 비어져 나오는 것을 방지한다. 1 쌍의 판상체 (2, 3) 를 대향 유지하는 1 쌍의 유지대 (4, 5) 와, 1 쌍의 유지대 (4, 5) 를 근접 또는 이간시키는 유지대 이동 기구 (6) 와, 1 쌍의 유지대 (4, 5) 에 유지되어 있는 1 쌍의 판상체 사이 (2, 3) 에 충전되는 광 경화성 충전액 (7) 에 대해 경화광을 조사하는 조사 장치 (8) 와, 충전액 (7) 이 한 쌍의 판상체 (2, 3) 사이에서 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 센서 (9) 를 구비하고, 조사 장치 (8) 는, 센서 (9) 의 검지 결과에 따라, 1 쌍의 판상체 (2, 3) 사이의 외측 가장자리 근방으로 적시면서 퍼진 충전액 (7) 에 대해 경화광을 조사한다.

Description

접착 장치, 판상 접착체의 제조 방법{BONDING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING TABULAR BONDED BODY}
본 발명은, 판상체 사이에 액을 충전하여 접착하는 접착 장치에 관한 것으로, 예를 들어 화상 표시 패널과 투명한 보호 패널 등의 판상체 사이에 광 경화성 수지액을 충전하여, 판상 접착체를 제조하는 접착 장치 및 판상 접착체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 일본에 있어서 2009년 10월 7일에 출원된 일본 특허출원 2009-232963호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것으로, 이 출원을 참조함으로써 본 출원에 원용된다.
종래, 액정 텔레비전이나 휴대 전화 등의 각종 표시 장치에 사용되고 있는 액정 모듈에 의한 표시부에 있어서는, 액정 모듈의 패널 표면과 그 위에 형성되는 강화 유리판이나 아크릴판 등의 투명한 보호 커버 사이에 0.5 ∼ 1 ㎜ 정도의 간극을 갖게 해둠으로써, 외부로부터의 충격에 의해 보호 커버가 균열된 경우에도 액정 모듈에 영향이 미치지 않는 구조를 채용하고 있다.
이와 같은 에어 갭 구조에 있어서는, 서로 굴절률이 상이한 액정 모듈의 액정 패널, 에어 갭을 형성하고 있는 공기층, 유리나 플라스틱으로 이루어지는 보호 커버가 순서대로 적층된 형태가 되어 있다. 따라서, 액정 패널과 공기층 사이의 계면, 공기층과 보호 커버 사이의 계면, 보호 커버의 표면과 외부 대기 사이의 계면의 각 계면에 있어서, 각각 광의 반사가 생겨 휘도의 저하나, 광의 산란에 의한 콘트라스트비의 악화를 초래하는 경우가 있다. 예를 들어, 태양광 아래에서는 액정 패널로부터의 표시가 잘 보이지 않는 경우가 있다.
이와 같은 문제에 대해, 에어 갭 구조를 채용하지 않고, 액정 패널과 보호 커버 사이에 굴절률이 유리나 아크릴에 가까운 투명한 광학 수지를 봉입하고, 그것을 자외선 조사 등에 의해 경화시키도록 한 기술이 있다. 이 광학 수지에 의해 상기 에어 갭을 메움으로써, 상기 액정 패널과 공기층 사이의 계면 및 공기층과 보호 커버 사이의 계면이 실질적으로 없어지고, 이들 계면에 있어서의 반사나 광의 산란이 없어져, 액정 패널로부터의 표시의 휘도나 콘트라스트비를 대폭 개선하는 것이 가능해진다.
이러한 광학 수지의 충전 구조에 있어서는, 광학 수지를 액정 패널과 보호 커버 사이에 충전하는 경우에, 기포의 혼입이 없는 상태에서 광학 수지가 충전되는 것, 및, 액정 패널과 보호 커버의 간극으로부터의 불필요한 비어져 나오는 것 없이 주위의 부재에 영향을 주지 않는 것이 요구된다.
그리고, 이러한 광학 수지의 도포나 경화 방법 및 장치도 개발되어 있다 (특허문헌 1 참조). 이 장치에서는, 로더에 유지된 보호 커버의 외측 가장자리 근방에 투명한 광학 수지를 도포하고, 이 광학 수지를 반경화시켜 댐을 형성한다. 이어서, 보호 커버의 표면 전체에 광학 수지를 도포하고, 보호 커버를 반전시켜 유지한다. 이어서, 보호 커버의 광학 수지 도포면과 대향시켜 액정 패널을 재치하고, 이들을 접촉시킴으로써 광학 수지를 액정 패널 및 보호 커버의 간극으로 퍼지게 한다. 이 때, 퍼진 광학 수지는, 먼저 보호 커버의 외측 가장자리 근방에 형성된 댐에 의해 막히기 때문에, 액정 패널과 보호 커버 간극으로부터의 불필요한 비어져 나옴이 방지된다. 광학 수지가 액정 패널과 보호 커버의 간극으로 구석 구석까지 퍼진 후, 전체면에 걸쳐 광학 수지의 경화광이 조사되어, 광학 수지가 경화된다.
일본 공개특허공보 2009-8851호
그러나, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 처음에 보호 커버의 외측 가장자리 근방에 광학 수지를 도포하고, 반경화시킴으로써 댐을 형성한 후, 다시 광학 수지를 도포하여 액정 패널과 보호 커버를 첩합 (貼合) 시키는 방법은, 액정 패널과 보호 커버를 첩합시키기 전에 댐을 형성하는 공정이 필요해져, 액정 표시 장치를 제조하기 위한 공수가 증가한다. 또 제조 공수의 증가에 수반하여 댐을 형성하기 위한 로더나 첩합을 실시하기 위한 로더가 필요해져, 제조 장치의 구성도 복잡화, 대형화된다.
그래서, 본 발명은, 제조 공수의 증가를 초래하지 않고, 또한, 장치의 복잡화, 대형화를 초래하지 않고 액정 패널과 보호 커버 간극으로부터의 광학 수지의 불필요한 비어져 나오는 것을 방지하는 접착 장치, 판상 접착체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 접착 장치는, 1 쌍의 판상체를 대향 유지하는 1 쌍의 유지대와, 상기 1 쌍의 유지대를 근접 또는 이간시키는 유지대 이동 기구와, 상기 1 쌍의 유지대에 유지되어 있는 상기 1 쌍의 판상체 사이에 충전되는 광 경화성 충전액에 대해 경화광을 조사하는 조사 장치와, 상기 충전액이 상기 1 쌍의 판상체 사이에서 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 센서를 구비하고, 상기 조사 장치는, 센서의 검지 결과에 따라, 상기 1 쌍의 판상체 사이의 외측 가장자리 근방으로 적시면서 퍼진 상기 충전액에 대해 경화광을 조사하는 것이다.
또, 본 발명에 관련된 판상 접착체의 제조 방법은, 1 쌍의 판상체를, 1 쌍의 유지대로 서로 대향시켜 유지하는 공정과, 서로 대향하는 상기 1 쌍의 판상체 사이에 광 경화성 충전액을 충전하는 공정과, 유지대 이동 기구에 의해 상기 1 쌍의 유지대를 이동시켜, 상기 1 쌍의 판상체를 근접시키고, 상기 충전액을 상기 판상체 사이로 적시면서 퍼지게 하는 공정과, 센서에 의해 상기 충전액이 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 공정과, 조사 장치에 의해 상기 검지 결과에 따라, 상기 1 쌍의 판상체의 외측 가장자리 근방으로 적시면서 퍼진 상기 충전액에 대해 경화광을 조사하는 공정과, 상기 1 쌍의 판상체의 전체면에 걸쳐 적시면서 퍼진 상기 충전액에 대해 경화광을 조사하여 상기 1 쌍의 판상체가 접착된 접착체를 형성하는 것이다.
본 발명에 의하면, 센서에 의해 충전액이 1 쌍의 판상체의 간극을 외측 가장자리 근방까지 적시면서 퍼진 것을 검지하면, 조사 장치에 의해 경화광을 조사시켜, 당해 위치로 적시면서 퍼진 충전액을 반경화 상태 또는 완전 경화 상태로 한다. 이로써, 본 발명은, 1 쌍의 판상체가 가압됨으로써, 충전액이 1 쌍의 판상체의 구석 구석까지 퍼짐과 함께, 1 쌍의 판상체의 간극으로부터 비어져 나오는 것을 방지할 수 있다.
도 1 은, 접착 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2 는, 접착 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 접착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 보호 패널 유지대의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 5 의 (a) 는, 토출 노즐의 선단을 나타내는 평면도이고, 도 5 의 (b) 는, 토출 노즐의 선단을 나타내는 측면도이다.
도 6 은, 충전액을 토출하고 있는 토출 노즐을 나타내는 단면도이다.
도 7 의 (a) 는, 액정 패널 유지대에 액정 패널이 흡착됨과 함께, 보호 패널 유지대에 보호 패널이 흡착되는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 7 의 (b) 는, 토출 노즐을 액정 패널 및 보호 패널의 간극에 삽입 통과시키는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 7 의 (c) 는, 액정 패널 유지대 및 보호 패널 유지대를 근접시켜, 액정 패널 및 보호 패널을 소정의 간격으로 유지하는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 7 의 (d) 는, 토출 노즐로부터 접착제를 토출하는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 7 의 (e) 는, 토출 노즐이 접착제를 토출하여 소정의 묘화 패턴을 그려 가는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 7 의 (f) 는, 토출 노즐을 액정 패널 및 보호 패널의 간극으로부터 퇴피시키는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 7 의 (g) 는, 액정 패널 및 보호 패널을 가압하여, 접착제를 퍼지게 하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 8a 는, 액정 패널 유지대에 액정 패널이 흡착됨과 함께, 보호 패널 유지대에 보호 패널이 흡착되는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 8b 는, 토출 노즐을 액정 패널 및 보호 패널의 간극에 삽입 통과시키는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 8c 는, 토출 노즐로부터 접착제를 토출하는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 8d 는, 토출 노즐이 접착제를 토출하여 소정의 묘화 패턴을 그려 가는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 8e 는, 액정 패널 및 보호 패널을 가압하여, 접착제를 퍼지게 하는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 8f 는, 접착제가 액정 패널 및 보호 패널의 간극으로부터 비어져 나오지 않고 구석 구석까지 균일하게 충전되는 공정을 나타내는 평면도이다.
도 9 는, 접착 장치의 다른 구성을 나타내는 측면도이다.
도 10 은, 조정 기구를 구비한 접착 장치를 나타내는 측면도이다.
도 11 은, 다른 접착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12 는, 종래의 접착 장치에 있어서의 접착 공정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 적용된 접착 장치, 판상 접착체의 제조 방법에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이 접착 장치 (1) 는, 1 쌍의 판상체의 일례로서 액정 패널 (2) 및 액정 패널 (2) 의 표면을 보호하는 보호 패널 (3) 을 사용하고, 이들 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 사이에 접착제 (7) 를 충전하여, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 을 첩합시키는 장치이다.
접착 장치 (1) 는, 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 액정 패널 (2) 을 유지하는 액정 패널 유지대 (4) 와, 보호 패널 (3) 을 유지하는 보호 패널 유지대 (5) 와, 보호 패널 유지대 (5) 를 승강시킴으로써 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 을 근접 이간시키는 액츄에이터 (6) 와, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 의 간극에 충전된 접착제 (7) 를 경화시키는 경화광을 조사하는 조사 장치 (8) 와, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 의 간극에 충전된 접착제 (7) 가 적시면서 퍼진 상태를 검지하는 센서 (9) 를 구비한다.
또한 접착 장치 (1) 는, 접착제 (7) 를 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 의 간극에 충전하는 충전 기구 (10) 를 구비한다. 충전 기구 (10) 는, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 사이에 삽입 통과되고, 접착제 (7) 를 토출하는 토출 노즐 (11) 과, 토출 노즐 (11) 을 이동시키는 노즐 이동 기구 (12) 와, 토출 노즐 (11) 과 접속되어 접착제 (7) 를 저장하는 실린지 (15) 와, 토출 노즐 (11) 의 토출구 (17) 로부터 접착제 (7) 를 토출시키는 가압 기구 (13) 를 구비하고, 이들이 테이블 (14) 상에 배치 형성되어 있다.
액정 패널 (2) 은 대략 직사각형상으로 형성된 상하 2 장의 유리 기판 사이에 액정을 봉입한 액정 셀로, 시청자측을 향한 일방의 기판에는 보호 패널 (3) 이 접착된다. 보호 패널 (3) 은, 액정 패널 (2) 의 시인성을 향상시키거나 충격이나 상처로부터 액정 패널 (2) 을 보호하는 것으로, 예를 들어 강화 유리나 아크릴판 등의 투명한 판이 사용된다.
액정 패널 (2) 을 유지하는 액정 패널 유지대 (4) 는, 진공 흡착 등의 수단에 의해, 액정 패널 (2) 을 보호 패널 (3) 과의 접착면이 겉을 향하도록 유지한다. 보호 패널 (3) 을 유지하는 보호 패널 유지대 (5) 는, 액정 패널 유지대 (4) 상에 액츄에이터 (6) 에 의해 지지되고, 진공 흡착 등의 수단에 의해, 보호 패널 (3) 을 액정 패널 (2) 과의 접착면이 겉을 향하도록 유지한다. 또, 액정 패널 유지대 (4) 및 보호 패널 유지대 (5) 는, 모두 액정 패널 (2) 또는 보호 패널 (3) 의 흡착면이 대략 연직 방향으로 설정되고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 각 주면을 대략 연직 방향을 향하여 유지한다.
또, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 보호 패널 유지대 (5) 는, 유지한 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방에 대응하여, 조사 장치 (8) 로부터 조사된 경화광이 투과하는 투명한 투과부 (20) 가 형성되어 있다. 투과부 (20) 는, 예를 들어 석영 유리 등의 투명한 재료를 사용하여 형성되고, 혹은 경화광이 통과하는 개구부가 천공 형성됨으로써 형성된다. 또, 보호 패널 유지대 (5) 는, 전체면이 석영 유리 등의 투명한 재료로 형성됨으로써, 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방에 대응하여 경화광을 투과시키도록 해도 된다.
투과부 (20) 는, 보호 패널 유지대 (5) 의 외측 가장자리를 따라 슬릿상으로 형성된다. 이로써, 접착 장치 (1) 는, 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리를 따라 경화광을 조사하여, 보호 패널 (3) 의 전체 둘레에 걸쳐서 접착제 (7) 를 반경화 또는 전체 경화시킬 수 있다. 또, 투과부 (20) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 보호 패널 유지대 (5) 의 외측 가장자리를 따라 일정 간격으로 형성해도 된다. 이로써, 접착 장치 (1) 는, 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리를 따라 일정 간격마다 경화광을 조사하여, 보호 패널 (3) 의 전체 둘레에 걸쳐 일정 간격마다 접착제 (7) 를 반경화 또는 전체 경화시킬 수 있다. 또, 접착 장치 (1) 는, 투과부 (20) 의 형성 간격을 조정함으로써, 경화광의 우회나 확산을 이용하여 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리를 따라 경화광을 조사하여, 보호 패널 (3) 의 전체 둘레에 걸쳐 접착제 (7) 를 반경화 또는 전체 경화시킬 수 있다.
투과부 (20) 를 보호 패널 유지대 (5) 의 외측 가장자리를 따라 전체 둘레에 걸쳐 형성하거나, 일정 간격마다 형성하거나, 혹은 보호 패널 유지대 (5) 의 1 외측 가장자리에 형성하는 투과부 (20) 의 수나 형상 등은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 사이즈나, 조사 장치 (8) 가 조사하는 경화광의 강도, 파장 등에 따라 적절히 설계된다.
또, 보호 패널 유지대 (5) 는, 투과부 (20) 보다 내면측에서, 투과부 (20) 의 근방에, 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 센서 (9) 를 액정 패널 유지대 (4) 측에 향하게 하는 센서 구멍 (21) 이 형성되어 있다. 센서 구멍 (21) 도, 상기 투과부 (20) 와 동일하게, 석영 유리 등의 투명한 재료를 사용하여 형성되고, 혹은 센서 (9) 를 액정 패널 유지대 (4) 측으로 향하게 하는 개구부가 천공 형성됨으로써 형성된다. 또, 보호 패널 유지대 (5) 는, 전체면이 석영 유리 등의 투명한 재료로 형성됨으로써, 센서 (9) 를 액정 패널 유지대 (4) 측으로 향하게 하도록 해도 된다.
센서 구멍 (21) 은, 보호 패널 유지대 (5) 의, 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 측정해야 할 지점에 따라 형성된다. 예를 들어, 센서 구멍 (21) 은, 보호 패널 유지대 (5) 의 외측 가장자리를 따라 일정 간격으로 형성해도 된다. 또, 센서 구멍 (21) 은, 직사각형상으로 형성된 보호 패널 유지대 (5) 의 각 코너부 근방이나, 각 변의 중간 위치에 형성해도 된다. 센서 구멍 (21) 의 형성 위치나 개수는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 충전되는 접착제 (7) 의 도포 패턴이나 점도, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 사이즈, 센서 (9) 의 측정 방법이나 정밀도 등에 따라 적절히 결정된다.
조사 장치 (8) 는, 광 경화성 접착제 (7) 에 경화광을 조사하는 것으로, 예를 들어 자외선 경화성 수지인 접착제 (7) 를 사용하는 경우에는 자외선을 조사하는 장치이다. 조사 장치 (8) 는, 보호 패널 유지대 (5) 의 상방이면서, 또한 투과부 (20) 의 바로 윗쪽에 설치되고, 경화광을 조사하는 조사부 (8a) 가 보호 패널 유지대 (5) 측을 향해져 있다.
조사 장치 (8) 는, 경화광을 점상으로 스폿 조사해도 되고, 또 라인상으로 조사해도 된다. 또, 조사 장치는, 예를 들어 직사각형상의 보호 패널 유지대 (5) 의 한 변을 따라 경화광을 주사하여 조사해도 된다. 투과부 (20) 는, 조사 장치 (8) 가 조사하는 경화광이 스폿 조사되는 경우에는, 경화광이 투과하는 원형상이나 슬릿 형상으로 형성되고, 경화광이 라인상 혹은 주사하여 조사되는 경우에는, 슬릿 형상으로 형성된다.
액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 의 간극에 충전된 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 센서 (9) 는, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극의 소정 위치까지 적시면서 퍼진 것을 검지하는 센서이다. 구체적으로, 센서 (9) 는, 예를 들어, 레이저 광을 발광하고, 그 반사광을 수광하여 그 반사광량의 변화를 측정하는 레이저 변위 센서를 사용할 수 있다.
센서 (9) 는, 센서 구멍 (21) 을 통하여 레이저 광을 투명한 보호 패널 (3) 에 조사하고, 액정 패널 (2) 로부터의 반사광을 수광하고 있다. 그리고, 센서 (9) 는, 레이저 광이 접착제 (7) 에 조사되면, 접착제 (7) 에 의해 반사광이 산란되어, 반사광의 수광량이 감소한다. 이로써, 센서 (9) 는, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극의 소정 위치까지 적시면서 퍼지는 것을 검지할 수 있다.
따라서, 접착 장치 (1) 는, 센서 (9) 및 센서 구멍 (21) 을, 보호 패널 유지대 (5) 에 유지된 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방에 형성함으로써, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극을 외측 가장자리 근방까지 적시면서 퍼진 것을 검출할 수 있다. 접착 장치 (1) 는, 센서 (9) 에 의해 접착제 (7) 가 당해 위치까지 적시면서 퍼진 것을 검지하면, 조사 장치 (8) 에 의해 경화광을 조사시켜, 당해 위치로 적시면서 퍼진 접착제 (7) 를 반경화 상태 또는 완전 경화 상태로 한다.
이로써, 접착 장치 (1) 는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 이 가압됨으로써, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 구석 구석까지 퍼짐과 함께, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 의 간극으로부터의 비어져 나오는 것을 방지할 수 있다. 접착 장치 (1) 는, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극으로 구석 구석까지 퍼진 후, 전체면에 걸쳐 경화광이 조사되어 접착제 (7) 가 경화된다.
보호 패널 유지대 (5) 를 지지하는 액츄에이터 (6) 는, 보호 패널 유지대 (5) 를 도 1 중 화살표 Z 방향 및 반화살표 Z 방향이 되는 상하 방향으로 승강시키는 것이다. 액츄에이터 (6) 는, 액정 패널 (2) 이나 보호 패널 (3) 을 각 스테이지 (4, 5) 에 유지시킬 때에는 보호 패널 유지대 (5) 를 상승시키고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 접착제 (7) 를 충전시킬 때에는 보호 패널 유지대 (5) 를 하강시킨다.
또, 액츄에이터 (6) 는, 접착제 (7) 의 충전시에, 보호 패널 유지대 (5) 를 하강시킴으로써, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 을, 후술하는 토출 노즐 (11) 이 삽입 통과 가능하고, 또한 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 에 접촉하면서 도포할 수 있는 소정의 간격으로 유지한다. 그리고 액츄에이터 (6) 는, 접착제 (7) 의 충전 후에는, 보호 패널 유지대 (5) 를 더욱 하강시키고, 보호 패널 (3) 을 액정 패널 (2) 측으로 소정의 힘으로 소정의 시간만큼 가압하여, 접착제 (7) 를 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 전체면에 걸쳐 퍼지게 한다.
이어서, 접착제 (7) 를 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 충전하는 충전 기구 (10) 에 대해 설명한다.
접착제 (7) 를 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 사이에 토출하는 토출 노즐 (11) 은, 액정 패널 유지대 (4) 에 유지된 액정 패널 (2) 및 보호 패널 유지대 (5) 에 유지된 보호 패널 (3) 의 각 주면과 평행한 통상체를 갖는다. 또, 토출 노즐 (11) 은, 접착제 (7) 를 공급하는 실린지 (15) 와 연결됨으로써, 서로 근접한 위치에 있는 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극 내를, 양 패널에 접촉하지 않고 진퇴 가능한 높이에 지지되어 있다. 그리고, 토출 노즐 (11) 은, 노즐 이동 기구 (12) 에 의해, 도 1 중 반화살표 X 방향 및 도 2 중 화살표 Y 방향 및 반화살표 Y 방향으로 이동하고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극 내에 후술하는 소정의 토출 패턴을 묘화한다.
또, 토출 노즐 (11) 은, 도 5 의 (a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 선단의 상면이 비스듬하게 컷됨으로써, 토출구 (17) 가 연직 방향 상측을 향하고 있다. 이로써, 토출 노즐 (11) 은, 접착제 (7) 를 토출하기 시작하면, 처음에 상방에 위치하는 보호 패널 (3) 에 접착제 (7) 를 부착시키고, 그 후, 중력에 의해 하방의 액정 패널 (2) 에 부착시킨다. 그리고, 토출 노즐 (11) 은, 접착제 (7) 를 토출시키면서 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극 내를 이동하여, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 항상, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 양면에 부착된 상태에서 도포해 나간다.
이와 같이, 접착 장치 (1) 는, 토출 노즐 (11) 의 토출구 (17) 를 상방향을 향함과 함께, 항상, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 양면에 부착되도록 도포함으로써, 접착제 (7) 중에 기포가 잔존하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 토출 노즐 (11) 은, 도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 직경 (φ) 이 예를 들어 6 ㎜≥φ≥2 ㎜ 로 형성된다. 이 직경 (φ) 은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 따라 정해져, 양 패널에 접촉하지 않는 값이 선택된다. 또, 토출 노즐 (11) 은, 금속이나 공업용 플라스틱을 사용하여 형성되고, 휘지 않고 접착제 (7) 를 토출 가능한 강성을 갖는다. 즉, 토출 노즐 (11) 은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 에 접촉하지 않고 접착제 (7) 를 도포한다.
또, 토출 노즐 (11) 은, 도 5 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 토출구 (17) 의 각도 (α) 가 90°＞α≥30° 로 형성된다. 토출 노즐 (11) 은, 이 각도 (α) 가 90°이상이 되면 토출 시작시에 보호 패널 (3) 에 접착제 (7) 를 부착시킬 수 없고, 또 토출구 (17) 에 접착제 (7) 가 잔존하여, 상정한 곳 이외의 지점에 접착제를 부착시킬 우려가 생긴다. 또, 토출 노즐 (11) 은, 이 각도 (α) 가 30° 미만이 되면 토출 시작시에 접착제 (7) 가 하방의 액정 패널 (2) 측으로 강하하기 어려워져, 기포를 내포할 우려가 생긴다. 구체적으로, 이 각도 (α) 는 90°＞α≥30° 범위 내에 있어서, 접착제 (7) 의 점도에 따라 정해지고, 접착제 (7) 가 최초로 상측의 보호 패널 (3) 에 부착되고, 기포를 내포하지 않고 액정 패널 (2) 에 부착되어, 양 패널에 접촉하면서 토출해 가는데 적합한 각도가 선택된다.
토출 노즐 (11) 을 이동시키는 노즐 이동 기구 (12) 는, 실린지 (15) 를 재치하는 제 1 노즐 스테이지 (29) 와, 제 1 노즐 스테이지 (29) 를 재치하는 제 2 노즐 스테이지 (30) 를 구비한다. 제 1 노즐 스테이지 (29) 는, 상면 (29a) 에 실린지 (15) 가 탑재되고, 하면 (29b) 에 슬라이더 (32) 가 장착되어 있다. 제 1 노즐 스테이지 (29) 는, 제 2 노즐 스테이지 (30) 에 설치된 제 1 가이드 레일 (33) 을 슬라이더 (32) 가 슬라이드함으로써, 도 2 중 화살표 Y 방향 및 반화살표 Y 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
또, 제 2 노즐 스테이지 (30) 는, 상면 (30a) 에 제 1 노즐 스테이지 (29) 를 가이드하는 제 1 가이드 레일 (33) 이 형성되고, 하면 (30b) 에 테이블 (14) 의 제 2 가이드 레일 (34) 과 끼워 맞추는 슬라이더 (35) 가 형성되어 있다. 제 2 노즐 스테이지 (30) 는, 슬라이더 (35) 가 테이블 (14) 에 형성된 제 2 가이드 레일 (34) 을 슬라이드함으로써, 도 1 중 화살표 X 방향 및 반화살표 X 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
접착 장치 (1) 는, 제 1 노즐 스테이지 (29) 를 2 기 구비하여, 2 개의 토출 노즐 (11) 에 의해 접착제 (7) 를 도포한다. 노즐 이동 기구 (12) 는, 제 1 노즐 스테이지 (29) 및 제 2 노즐 스테이지 (30) 의 이동을 제어하는 제어 수단 (31) 을 갖고, 액정 패널 유지대 (4) 및 보호 패널 유지대 (5) 의 승강 동작에 연동하여 토출 노즐 (11) 을 대략 수평 방향으로 이동시킴으로써, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 에 접촉시키지 않고, 양 패널의 간극에 삽입 통과시키거나, 혹은 퇴피시킨다.
또한, 접착 장치 (1) 는, 토출 노즐 (11) 의 수는 2 개에 한정되지 않고, 1개 혹은 3 개 이상 탑재해도 된다. 이들 경우도, 각 토출 노즐 (11) 은, 각각 제 1 노즐 스테이지 (29) 에 재치된 실린지 (15) 와 연결되고, 각 제 1 노즐 스테이지 (29) 는, 제 2 노즐 스테이지 (30) 에 자유롭게 슬라이드할 수 있도록 지지되어 있다.
제 1 노즐 스테이지 (29) 에 재치되는 실린지 (15) 에는, 토출 노즐 (11) 로부터 토출되는 접착제 (7) 가 저장되어 있다. 또, 실린지 (15) 는, 저장되어 있는 접착제 (7) 를 토출 노즐 (11) 로부터 토출시키는 가압 기구 (13) 와 접속되고, 접착제 (7) 의 토출 및 토출 정지의 제어, 그리고 토출 압력의 제어가 실시된다. 가압 기구 (13) 는, 예를 들어 압축 건조 공기의 봄베가 사용되고, 제어 수단 (31) 에 의해 실린지 (15) 내로의 가스의 공급 및 공급 정지, 그리고 공급압이 제어되어, 가스를 소정 압력으로 실린지 (15) 내에 공급함으로써 토출 노즐 (11) 로부터 접착제 (7) 를 토출시킨다.
토출 노즐 (11) 로부터 토출되는 접착제 (7) 로는 예를 들어, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 사이에 충전되어도, 광의 산란을 억제하여 액정 패널 (2) 의 시인성을 해치지 않도록 굴절률이 제어된 투명한 자외선 경화형의 탄성 수지가 사용된다.
본 발명의 경우, 이 접착제 (7) 가 경화되어 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 형성되는 수지 경화물층은, 가시광 영역의 투과율이 90 ％ 이상, 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1.0×107 ㎩ 이하, 바람직하게는 1×103 ∼ 1×106 ㎩ 이며, 이 수지 경화물층을 형성하는 수지 조성물로는 경화 수축률이 5 ％ 이하, 바람직하게는 4.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 2 ％ 인 것을 사용한다.
본 발명의 경우, 접착제 (7) 의 원료로는, 특별히 한정되지 않지만, 생산성 향상의 관점에서는, 자외선 경화형 수지 조성물을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 수지 조성물로는, 예를 들어, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리이소프렌계 아크릴레이트 또는 그 에스테르화물, 테르펜계 수소 첨가 수지, 부타디엔 중합체 등의 1 종 이상의 폴리머와, 이소보르닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시 에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 등의 1 종 이상의 아크릴레이트계 모노머와, 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤 등의 광중합 개시제를 함유하는 수지 조성물을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 보호 패널 (3) 은, 액정 패널 (2) 에 대한 자외선 보호의 관점에서 자외선 영역을 컷하는 기능이 부여되어 있는 것이 많기 때문에, 광중합 개시제로는, 가시광 영역에서도 경화할 수 있는 광중합 개시제 (예를 들어, 상품명 SpeedCure TPO, 일본 시이벨헤그나 (주) 사 제조 등) 를 병용하는 것이 바람직하다.
접착제 (7) 를 구성하는 수지 조성물은, 그것을 자외광 조사에 의해 경화시켜 얻어지는 수지 경화물의 저장 탄성률 (25 ℃) 을 1×107 ㎩ 이하, 바람직하게는 1×103 ∼ 1×106 ㎩ 로 하고, 수지 경화물의 굴절률을 바람직하게는 1.45 이상 1.55 이하, 보다 바람직하게는 1.51 이상 1.52 이하로 하고, 또한 수지 경화물층의 두께가 100 ㎛ 인 경우의 가시광 영역의 투과율을 90 ％ 이상으로 하도록 조정한 것이다. 접착제 (7) 를 구성하는 주요한 수지 성분으로는 공통이어도, 함께 배합하는 수지 성분 혹은 모노머 성분이 상이하면 그것을 경화시킨 수지 경화물의 저장 탄성률 (25 ℃) 이 1×107 ㎩ 를 초과하는 경우가 있지만, 그러한 수지 경화물이 되는 수지 조성물은, 본 실시형태와 같이, 접착 장치 (1) 에 사용되어 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 을 접착시키는 접착제 (7) 를 구성하는 수지 조성물에는 함유되지 않는다.
또, 접착제 (7) 를 구성하는 수지 조성물은 경화 수축률이 바람직하게는 5 ％ 이하, 보다 바람직하게는 4.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 2 ％ 가 되도록 조정한 것이다. 그 때문에, 수지 조성물이 경화할 때에 수지 경화물에 축적되는 내부 응력을 저감시킬 수 있어, 수지 경화물층과 액정 패널 (2) 또는 보호 패널 (3) 의 계면에 변형이 생기는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 접착제 (7) 를 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 사이에 개재시켜, 그 수지 조성물을 경화시킨 경우에, 수지 경화물층과 액정 패널 (2) 또는 보호 패널 (3) 의 계면에서 생기는 광의 산란을 저감시킬 수 있어, 표시 화상의 휘도를 높임과 함께, 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 접착제 (7) 가 경화할 때에 수지 경화물에 축적되는 내부 응력의 정도는, 그 수지 조성물을 평판 상에 적하하고, 그것을 경화시켜 얻어지는 수지 경화물의 평균 표면 조도에 의해 평가할 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물 2 mg 을 유리판 상에 적하하고, 그것을 UV 조사에 의해 90 ％ 이상의 경화 비율로 경화시켜 얻어지는 수지 경화물의 평균 표면 조도가 6 ㎚ 이하이면, 표시부 (2) 와 보호부 (3) 사이에 수지 조성물을 개재시켜, 그것을 경화시킨 경우에 그들의 계면에 생기는 변형을 실용상 무시할 수 있지만, 접착제 (7) 에 의하면, 이 평균 표면 조도를 6 ㎚ 이하, 바람직하게는 1 ∼ 3 ㎚ 로 할 수 있다.
또, 접착제 (7) 는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 에 동시에 부착시키면서 충전할 수 있으면서, 또한 양 패널 (2, 3) 의 외측 가장자리로부터 유출되지 않고 양 패널 (2, 3) 에 부착시킨 상태를 유지할 수 있는 점도가 선택되고, 예를 들어 1000 mPa ∼ 4000 mPa 의 범위에서 사용된다. 또, 이와 같은 접착제 (7) 의 점도에 따라, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극 치수는 3.5 ㎜ ∼ 10 ㎜ 의 범위로 설정된다.
이어서, 이러한 접착 장치 (1) 를 사용하여, 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 의 접착체를 제조하는 제조 공정에 대해 도 7 및 도 8 을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시예에서는, 직사각형상의 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 접착제 (7) 를 충전하는 경우에 대해 설명하지만, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 형상은 직사각형상에 한정되지 않는다.
먼저, 접착 장치 (1) 는, 액츄에이터 (6) 에 의해 액정 패널 유지대 (4) 및 보호 패널 유지대 (5) 가 이간되어 액정 패널 유지대 (4) 에 액정 패널 (2) 이 흡착됨과 함께, 보호 패널 유지대 (5) 에 보호 패널 (3) 이 흡착된다 (도 7 의 (a), 도 8a). 이 때, 접착 장치 (1) 는, 공지된 방법으로, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 을 정대 (正對) 시키는 소정의 위치 맞춤을 실시한다.
또, 이 때, 토출 노즐 (11) 은, 제어 수단 (31) 에 의해 제 1 노즐 스테이지 (29) 가 도 1 중 반화살표 X 방향으로 이동되어, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극으로부터 반화살표 X 방향으로 퇴피되어 있다.
액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 위치 맞춤이 종료된 후, 접착 장치 (1) 는, 제어 수단 (31) 이 2 기의 제 1 노즐 스테이지 (29) 를 화살표 X 방향으로 슬라이드시킴으로써, 각 토출 노즐 (11) 을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 각 길이 방향의 일단측 측면 (2a, 3a) 측으로부터 간극에 삽입 통과시킨다 (도 7 의 (b), 도 8b). 이 때, 토출 노즐 (11) 은, 미리 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 이 근접했을 때에 양 패널에 접촉하지 않는 높이로 삽입 통과된다 (도 7 의 (b)). 또, 토출 노즐 (11) 은, 토출구 (17) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 각 길이 방향의 타단측 측면 (2b, 3b) 측의 근방에 위치된다 (도 8b).
그 후, 접착 장치 (1) 는, 액츄에이터 (6) 를 조작함으로써 액정 패널 유지대 (4) 및 보호 패널 유지대 (5) 를 근접시켜, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 을 소정의 간격으로 유지한다 (도 7 의 (c)).
다음으로, 접착 장치 (1) 는, 제어 수단 (31) 에 의해 제 1, 제 2 노즐 스테이지 (29, 30) 를 이동시키면서, 토출 노즐 (11) 로부터 접착제 (7) 를 토출하고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 소정의 충전 패턴을 묘화해 간다 (도 7 의 (d), 도 8c). 이 때, 토출 노즐 (11) 은, 반화살표 X 방향, 화살표 Y 방향 및 반화살표 Y 방향으로 이동하면서 접착제 (7) 를 토출해 간다. 따라서, 토출 노즐 (11) 은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 충전한 접착제 (7) 중으로 토출구 (17) 가 진입하지 않아, 접착제 (7) 가 노즐 본체에 부착되는 것이 방지된다. 이로써, 접착 장치 (1) 는, 토출 노즐 (11) 에 부착된 접착제 (7) 에 의해 상정한 곳 이외의 지점에 접착제 (7) 가 부착되는 사태를 방지할 수 있다.
또, 상기 서술한 바와 같이, 토출 노즐 (11) 은, 토출구 (17) 를 상방을 향하여 형성됨으로써, 접착제 (7) 가 토출하기 시작하면, 상방의 보호 패널 (3) 에 접착제 (7) 를 부착시키고, 그 후, 접착제 (7) 가 하강하여 하방의 액정 패널 (2) 에 부착시킨다. 그대로 토출 노즐 (11) 은, 반화살표 X 방향 그리고 화살표 Y 방향 및 반화살표 Y 방향으로 이동하면서 접착제 (7) 를 토출하여 소정의 묘화 패턴 (P1) 을 그려 간다 (도 7 의 (e), 도 8d). 이 때, 토출 노즐 (11) 은, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 양방에 동시에 부착시키면서 도포해 가기 때문에, 접착제 (7) 중에 기포가 잔존하는 것을 방지할 수 있다.
또, 접착제 (7) 를 구성하는 수지 조성물로는, 일례로서 폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 70 중량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 30 중량부, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 10 중량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 30 중량부, 부타디엔 중합체 140 중량부, 광중합 개시제 4 중량부, 가시광 영역용 광중합 개시제 0.5 중량부를 혼련기에 의해 혼련한 수지 조성물을 사용하였다.
도 8d 에 나타내는 바와 같이, 이 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 충전되는 접착제 (7) 의 묘화 패턴 (P1) 은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 중앙부에 길이 방향을 따라 묘화되는 태선부 (太線部) (40) 와, 이 태선부 (40) 의 양단으로부터 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 네 귀퉁이를 향해 연장되는 세선부 (細線部) (41) 를 갖는다. 태선부 (40) 는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 길이 방향을 따라 대략 중앙에 형성되고, 세선부 (41) 는, 태선부 (40) 의 길이 방향의 양단으로부터 연속하여 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 네 귀퉁이를 향해 형성된다.
묘화 패턴 (P1) 은, 2 개의 토출 노즐 (11a, 11b) 을 구비한 접착 장치 (1)의 일방의 토출 노즐 (11a) 과 타방의 토출 노즐 (11b) 이 태선부 (40) 를 통하여 폭 방향으로 대칭 형상을 그림으로써 형성된다. 즉, 일방의 토출 노즐 (11a) 은 묘화 패턴 (P1) 의 일방측의 태선부 (40a) 및 세선부 (41a) 를 그리고, 타방의 토출 노즐 (11b) 은, 묘화 패턴 (P1) 의 타방측의 태선부 (40b) 및 세선부 (41b) 를 그린다. 2 개의 토출 노즐 (11a, 11b) 은, 노즐 이동 기구 (12) 에 의해 동기하여 이동되고, 각각, 반화살표 X 방향으로 후퇴하면서 서로 근접하는 화살표 Y 방향 또는 반화살표 Y 방향으로 이동함으로써 일방의 세선부 (41) 를 묘화하고, 계속하여 반화살표 X 방향으로 후퇴함으로써 태선부 (40) 를 묘화하고, 또 계속하여 반화살표 X 방향으로 후퇴하면서 서로 이간되는 화살표 Y 방향 또는 반화살표 Y 방향으로 이동함으로써 타방의 세선부 (41) 를 묘화한다.
또한, 토출 노즐 (11) 은, 단위 시간 당 접착제 (7) 의 토출량을 일정하게 함과 함께, 제 1, 제 2 노즐 스테이지 (29, 30) 의 이동 속도를 제어함으로써, 태선부 (40) 와 세선부 (41) 를 나눠 그릴 수 있다. 또, 접착 장치 (1) 는, 2 개의 토출 노즐 (11a, 11b) 을 동기하여 이동시킴으로써, 동시에 묘화 패턴 (P1) 을 그릴 수 있어, 접착제 (7) 의 도포를 단시간에 실시할 수 있다. 또, 접착 장치 (1) 는, 대칭 형상의 묘화 패턴 (P1) 을 그림으로써, 양 패널 (2, 3) 의 전체에 걸쳐 접착제 (7) 를 균일하게 충전시킬 수 있다.
또, 접착 장치 (1) 는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 중앙부에 길이 방향을 따라 묘화되는 태선부 (40) 와, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 네 귀퉁이를 향해 연장되는 태선부 (41) 를 갖는 묘화 패턴 (P1) 를 묘화하는 경우, 센서 (9) 를, 예를 들어, 보호 패널 유지대 (5) 의 네 귀퉁이 근방과, 네 변의 각 중간부 근방에 형성하여 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 검지한다. 또한, 접착 장치 (1) 는, 이러한 센서 (9) 의 설치 위치에 근접하여 조사 장치 (8) 도 설치되고, 또, 이들 조사 장치 (8) 및 센서 (9) 에 따라, 보호 패널 유지대 (5) 에 투과부 (20) 및 센서 구멍 (21) 이 형성된다 (도 4).
또한, 이와 같은 조사 장치 (8) 및 센서 (9) 의 배치는 일례이며, 묘화 패턴 (P1) 에 있어서 상이한 배치를 채용할 수도 있다. 또, 접착 장치 (1) 에 의해 묘화되는 패턴은, 도 8d 에 나타내는 패턴 (P1) 에 한정되지 않고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 크기나 접착제 (7) 의 점도 등에 따라, 기포가 혼입되지 않고, 소정 시간에 구석 구석까지 충전되는 각종 패턴이 선택된다. 그리고, 접착 장치 (1) 는, 각종 패턴에 따라, 조사 장치 (8) 및 센서 (9) 에 대해 적절히 최적한 개수나 배치를 채용할 수 있다.
액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 소정의 묘화 패턴을 다 형성하면, 접착 장치 (1) 는, 제어 수단 (31) 에 의해 제 1, 제 2 노즐 스테이지 (29, 30) 를 조작하여, 토출 노즐 (11) 을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극으로부터 퇴피시킨다 (도 7 의 (f)).
이어서, 접착 장치 (1) 는, 액츄에이터 (6) 에 의해 보호 패널 유지대 (5) 를 강하시키고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 을 가압하여, 접착제 (7) 를 퍼지게 한다 (도 7 의 (g), 도 8e). 이 때, 접착 장치 (1) 는, 묘화 패턴 (P1) 이 양 패널 (2, 3) 의 중앙에 대상 형상으로 묘화되어 있기 때문에, 양 패널 (2, 3) 의 전체에 걸쳐 균일하게 퍼져 간다. 또, 접착 장치 (1) 는, 양 패널 (2, 3) 의 네 귀퉁이로 연장되는 세선부 (41) 를 형성함으로써, 양 패널 (2, 3) 의 네 귀퉁이에 이르기까지 확실하게 접착제 (7) 가 퍼져 나간다. 또한, 액츄에이터 (6) 에 의한 가압력이나 가압 시간은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극이나 접착제 (7) 의 점도나 도포량 등에 따라 결정되고, 예를 들어 가압력 2.5 kPa, 가압 시간 0.3 초로 설정된다.
그 후, 접착 장치 (1) 는, 액츄에이터 (6) 에 의한 가압을 해제함과 함께, 액정 패널 유지대 (4) 에 의한 액정 패널 (4) 의 흡착 및 보호 패널 유지대 (5) 에 의한 보호 패널 (3) 의 흡착을 해제하고, 상압에서 소정 시간, 예를 들어 5 분간 방치한다.
이 때, 접착 장치 (1) 는, 센서 (9) 가 센서 구멍 (21) 을 통하여 보호 패널 (3) 측에 레이저 광을 조사하여, 액정 패널 (2) 로부터의 반사광을 수광하고 있다. 그리고, 센서 (9) 는, 접착제 (7) 가 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방까지 적시면서 퍼지면, 레이저 광이 적시면서 퍼진 접착제 (7) 에 조사되어, 반사광이 산란됨으로써 수광량이 감소한다. 센서 (9) 에 의한 수광량의 감소가 검지되면, 접착 장치 (1) 는, 조사 장치 (8) 로부터 경화광을 조사한다. 이로써, 접착 장치 (1) 는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방의 소정 위치까지 적시면서 퍼진 접착제 (7) 에 대해 경화광을 조사함으로써 반경화 또는 전체 경화시킨다.
따라서, 접착 장치 (1) 는, 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 구석 구석까지 균일하게 충전됨과 함께, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극으로부터 비어져 나오는 것을 방지할 수 있다 (도 8f). 여기서, 접착제 (7) 를 반경화시킨 경우, 후공정에서 경화광이 조사되는 접착제 (7) 와의 어울림이 양호해진다. 또, 접착제 (7) 를 전체 경화시킨 경우, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 사이로부터 접착제 (7) 가 비어져 나오는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 접착 장치 (1) 는, 복수의 조사 장치 (8) 와 복수의 센서 (9) 를 구비하는 경우, 하나의 센서 (9) 에 하나 또는 복수의 조사 장치 (8) 가 연동하여, 경화광을 조사한다. 즉, 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태가 장소에 따라 상이한 경우, 어떤 센서 (9) 가 접착제 (7) 의 도달을 검지하면, 당해 센서 (9) 에 대응하는 하나 또는 복수의 조사 장치 (8) 가 경화광을 조사한다.
따라서, 접착 장치 (1) 는, 조사 장치 (8) 의 조사 타이밍에 대해 장소마다 편차가 생길 수 있다. 그러나, 접착 장치 (1) 는, 보호 패널 유지대 (5) 에 형성된 투과부 (20) 를 통하여 경화광을 조사하고 있기 때문에, 경화광의 반사나 산란 등에 의한 우회의 범위는 좁기 때문에, 소정 위치까지 도달하지 않은 접착제 (7) 에까지 경화광이 광범위하게 조사될 위험은 거의 없다.
접착 장치 (1) 는, 접착제 (7) 가 간극의 구석 구석까지 충전된 후, 도시되지 않은 자외선 등의 경화광을 조사하는 조사 장치에 의해 경화광을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 전체면에 걸쳐 조사함으로써 접착제 (7) 의 경화 처리가 실시되고, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 접착체가 제조된다.
또, 접착 장치 (1) 는, 센서 (9) 에 의해, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극을 적시면서 퍼지는 접착제 (7) 의 속도를 검지해도 된다. 이 경우, 접착 장치 (1) 는, 센서 (9) 에 의해 검지된 속도로부터 접착제 (7) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방의 소정 위치에 도달하는 시간을 산출하여, 당해 시간에 조사 장치 (8) 의 경화광을 조사한다.
접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 속도는, 예를 들어 상기 서술한 레이저 광을 발광하고, 그 반사광을 수광하여 그 반사광량의 변화를 측정하는 레이저 변위 센서를 2 대 준비하고, 각각 접착제 (7) 가 상이한 2 개의 검지 위치까지 도달한 것을 검지하하여, 당해 2 개의 검지 위치의 거리와 검지한 시간의 차이로부터 산출할 수 있다. 또, 조사 장치 (8) 에 의한 경화광의 조사 타이밍은, 검지 위치와 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방의 소정 위치와의 거리와, 접착제 (7) 의 속도로부터, 접착제 (7) 가 당해 소정 위치에 도달하는 시간을 산출하여 결정할 수 있다.
또, 접착 장치 (1) 는, 조사 장치 (8) 를 보호 패널 유지대 (5) 의 상방으로부터 투과부 (20) 를 통하여 경화광을 조사하는 것 외에, 도 9 에 나타내는 바와 같이 경화광을 조사하는 조사부 (8a) 가 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극을 향해지고, 경화광을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 과 평행하게 조사하도록 해도 된다.
즉, 접착 장치 (1) 는, 보호 패널 유지대 (5) 에 센서 구멍 (21) 을 형성하여, 센서 구멍 (21) 의 상방에 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 센서 (9) 를 형성하고, 접착제 (7) 가 소정 위치까지 적시면서 퍼진 것, 혹은 접착제 (7) 의 속도를 검지한다. 그리고, 접착 장치 (1) 는, 접착제 (7) 가 소정 위치까지 적시면서 퍼진 것을 검지하거나, 혹은 접착제 (7) 의 속도로부터 조사 타이밍을 산출하면, 조사 장치 (8) 로부터 경화광을 조사한다. 조사 장치 (8) 는, 경화광을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극으로부터 입사시켜, 접착제 (7) 를 조사하여 반경화 상태 또는 완전 경화 상태로 한다.
또한, 조사부 (8a) 를 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극을 향하여, 경화광을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 입사시키는 본 실시예에서는, 조사 타이밍이 빠르면, 접착제 (7) 가 소정 위치까지 적시면서 퍼지기 전에 반경화 상태 또는 완전 경화 상태가 되어, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 구석 구석까지 접착제 (7) 가 충전되지 않게 될 우려가 있다. 또, 복수의 조사 장치 (8) 와 복수의 센서 (9) 를 구비하여, 조사 장치 (8) 의 조사 타이밍에 대해 장소마다 편차가 생기면, 하나의 조사 장치 (8) 로부터 조사된 경화광이 소정 위치까지 적시면서 퍼지지 않은 접착제 (7) 에까지 조사될 우려도 있다. 따라서, 센서 (9) 에 의한 조사 타이밍의 설정은, 상기 서술한 보호 패널 유지대 (5) 의 상방으로부터 투과부 (20) 를 통하여 경화광을 조사하는 실시예에 비해, 보다 정확성이 요구된다.
한편, 조사부 (8a) 를 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극을 향하여, 경화광을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간극에 입사시키는 본 실시예에서는, 조사부 (8a) 의 설계에 따라, 경화광을 스폿상으로 조사하는 것 이외에도, 폭넓은 슬릿상으로 조사하는 것, 혹은 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 한 변을 따라 경화광을 주사시켜 조사하는 것도 가능하여, 1 대로, 보다 양호한 효율로 경화광을 조사할 수 있다.
또한 접착 장치 (1) 는, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 장소에 따라 생기는 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태의 편차를 해소하기 위해서, 액정 패널 유지대 (4) 및/또는 보호 패널 유지대 (5) 의 기울기를 조정하는 조정 기구 (50) 를 구비해도 된다. 조정 기구 (50) 는, 액정 패널 유지대 (4) 및/또는 보호 패널 유지대 (5) 의 기울기를 변경함으로써, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간격을 장소마다 바꾸어, 장소마다 상이한 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 조정하는 것이다. 이로써, 접착 장치 (1) 는, 국소적으로 접착제 (7) 가 빨리 소정 위치까지 도달하여, 경화광이 타처에 비해 빨리 조사되는 것을 방지하여, 경화광의 반사나 산란 등에 의해, 소정 위치까지 도달하지 않은 접착제 (7) 에까지 경화광이 조사되는 사태를 방지할 수 있다.
이와 같은 조정 기구 (50) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 구체적으로, 접촉식의 디지털 센서 (51) 와 디지털 센서 (51) 의 검지 결과에 따라 액정 패널 유지대 (4) 와 보호 패널 유지대 (5) 의 상대적인 기울기를 조정하는 경도 (傾倒) 부재 (52) 를 구비한다. 접촉식의 디지털 센서 (51) 는, 예를 들어 액정 패널 유지대 (4) 의 네 귀퉁이에 외측으로부터 맞닿음과 함께, 각 디지털 센서 (51) 의 신축량을 비교함으로써, 액정 패널 유지대 (4) 의 보호 패널 유지대 (5) 에 대한 기울기를 검지하는 것이다. 또, 경도 부재 (52) 는, 액츄에이터를 구비하고, 액정 패널 유지대 (4) 의 네 귀퉁이에 외측으로부터 맞닿음과 함께, 각 경도 부재 (52) 의 돌출량을 상이하게 함으로써, 양 패널 (2, 3) 의 상대적인 기울기를 조정하는 것이다.
그리고, 조정 기구 (50) 는, 센서 (9) 에 의해 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 검지하고, 장소에 따라 편차가 발생한 경우, 경도 부재 (52) 를 조작하여 액정 패널 유지대 (4) 및/또는 보호 패널 유지대 (5) 의 기울기를 미조정함으로써, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 간격을 장소에 따라 변경한다. 이로써, 조정 기구 (50) 는, 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 속도를 국소적으로 느리게 하거나, 혹은 앞당겨, 접착제 (7) 가 적시면서 퍼지는 상태를 어느 장소에 있어서도 거의 균일하게 할 수 있다.
따라서, 접착 장치 (1) 는, 각 조사 장치 (8) 마다의 경화광을 조사하는 타이밍의 편차를 줄여, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리 근방의 소정 위치까지 도달하지 않은 접착제 (7) 에까지 경화광이 조사되는 사태를 방지할 수 있다.
또한, 조정 기구 (50) 는, 접착제 (7) 가 네 귀퉁이까지 충전되면, 경화광을 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 전체면에 걸쳐 조사하기 전에, 디지털 센서 (51) 에 의해 액정 패널 유지대 (4) 및 보호 패널 유지대 (5) 의 상대적인 기울기를 모니터하면서, 경도 부재 (52) 에 의해, 양 패널 (2, 3) 이 평행해지도록 양 유지 받침대 (4, 5) 의 기울기를 조정해 둔다.
또, 조정 기구 (50) 는, 상기 서술한 접촉식의 디지털 센서 (51) 이외에도, 액정 패널 유지대 (4) 와 보호 패널 유지대 (5) 의 상대적인 기울기를 검지할 수 있는 모든 센서를 사용할 수 있다. 또, 조정 기구 (50) 는, 경도 부재 (52) 로서 액정 패널 유지대 (4) 및/또는 보호 패널 유지대 (5) 의 기울기를 미조정하는 모든 기구를 사용할 수 있어, 접착 장치 (1) 의 설계 제약 등에 따라 적절히 설계할 수 있다.
또한, 접착 장치 (1) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 보호 패널 유지대 (5) 가 보호 패널 (3) 의 외측 가장자리보다 내측에 배치되고, 투과부 (20) 를 형성하지 않는 구성이어도 된다. 도 11 에 나타내는 구성을 구비함으로써, 접착 장치 (1) 는 보호 패널 유지대 (5) 에 투과부 (20) 를 형성할 필요가 없다. 또, 이 접착 장치 (1) 에서는, 보호 패널 유지대 (5) 의 측면을 경화광의 조사 영역의 경계로서 사용함으로써, 당해 측면을 경화광의 차광부로 할 수도 있다.
또한 접착 장치 (1) 는, 상기 서술한 바와 같이 액정 패널 (2) 과 보호 패널 (3) 을 대향시킴과 함께, 양 패널 (2, 3) 의 간극에 토출 노즐 (11) 을 삽입 통과시켜 접착제 (7) 를 양 패널 (2, 3) 의 간극에 충전시키는 방식 이외에도, 보호 패널 (3) 또는 액정 패널 (2) 에 접착제 (7) 를 도포한 후에, 당해 패널을 반전시켜 타방의 패널에 접착시키는 방식의 접착 장치에도 적용할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 액정 패널 (2) 및 보호 패널 (3) 의 접착 이외에도, 플라스마 디스플레이와 그 보호 패널의 접착에도 사용할 수 있다. 또, 텔레비전, 휴대 전화, PDA, 휴대 게임기, 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 유기 EL, 터치 패널 등의 각종 모니터와 보호 패널 등, 각종 판상체의 접착에 사용할 수 있다.
1 : 접착 장치, 2 : 액정 패널, 3 : 보호 패널, 4 : 액정 패널 유지대, 5 : 보호 패널 유지대, 6 : 액츄에이터, 7 : 접착제, 8 : 조사 장치, 9 : 센서, 10 : 충전 기구, 11 : 토출 노즐, 12 : 노즐 이동 기구, 13 : 가압 기구, 14 : 테이블, 15 : 실린지, 17 : 토출구, 20 : 투과부, 21 : 센서 구멍, 29 : 제 1 노즐 스테이지, 30 : 제 2 노즐 스테이지, 31 : 제어 수단, 32 : 슬라이더, 33 : 제 1 가이드 레일, 34 : 제 2 가이드 레일, 35 : 슬라이더, 40 : 태선부, 41 : 세선부, 50 : 조정 기구, 51 : 디지털 센서, 52 : 경도 부재

Claims (16)

1 쌍의 판상체를 대향 유지하는 1 쌍의 유지대와,
상기 1 쌍의 유지대를 근접 또는 이간시키는 유지대 이동 기구와,
상기 1 쌍의 유지대에 유지되어 있는 상기 1 쌍의 판상체 사이에 충전되는 광 경화성 충전액에 대해 경화광을 조사하는 조사 장치와,
상기 충전액이 상기 1 쌍의 판상체 사이에서 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 센서를 구비하고,
상기 센서는, 상기 유지대의 일방에 형성된 센서 구멍을 통하여 레이저광을 상기 판상체에 조사하여 상기 판상체로부터의 반사광을 수광하고,
상기 조사 장치는, 상기 센서의 검지 결과에 따라, 상기 1 쌍의 판상체 사이의 외측 가장자리 근방으로 적시면서 퍼진 상기 충전액에 대해 경화광을 조사하는 판상체의 접착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 충전액이 상기 1 쌍의 판상체 사이의 소정 위치까지 적시면서 퍼진 것을 검지하는 접착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 충전액이 적시면서 퍼지는 속도를 검지하는 접착 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조사 장치는, 상기 1 쌍의 판상체의 외측 가장자리 근방에 형성됨과 함께 상기 경화광을 조사하는 조사부가 상기 1 쌍의 판상체의 주면과 직교하는 방향으로 향해져 있는 접착 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 1 쌍의 유지대 중, 상기 조사 장치가 형성된 측의 유지대는, 상기 경화광을 상기 판상체측에 투광 가능하게 되어 있는 접착 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조사 장치는, 상기 경화광을 조사하는 조사부가 상기 1 쌍의 판상체의 간극으로 향해지고, 상기 경화광을 상기 1 쌍의 판상체와 평행하게 조사하는 접착 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지대 이동 기구는, 상기 1 쌍의 판상체의 상호 기울기를 제어함으로써, 상기 충전액이 적시면서 퍼지는 상태를 제어하는 접착 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1 쌍의 유지대에 대향하여 유지된 상기 1 쌍의 판상체의 간극에 삽입 통과되고, 상기 충전액을 토출하는 토출 노즐과,
상기 토출 노즐을 상기 1 쌍의 판상체의 간극을 이동시키는 노즐 이동 기구와,
상기 토출 노즐로부터 상기 충전액을 토출시키는 압출 기구를 갖고,
상기 충전액을 대향하여 유지되어 있는 상기 1 쌍의 판상체에 접촉하면서 도포하는 충전 기구를 구비하는 접착 장치.
1 쌍의 판상체를, 1 쌍의 유지대로 서로 대향시켜 유지하는 공정과,
서로 대향하는 상기 1 쌍의 판상체 사이에, 광 경화성 충전액을 충전하는 공정과,
유지대 이동 기구에 의해 상기 1 쌍의 유지대를 이동시켜, 상기 1 쌍의 판상체를 근접시키고, 상기 충전액을 상기 판상체 사이로 적시면서 퍼지게 하는 공정과,
센서에 의해 상기 충전액이 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 공정과,
조사 장치에 의해 상기 검지 결과에 따라, 상기 1 쌍의 판상체의 외측 가장자리 근방으로 적시면서 퍼진 상기 충전액에 대해 경화광을 조사하는 공정과,
상기 1 쌍의 판상체의 전체면에 걸쳐 적시면서 퍼진 상기 충전액에 대해 경화광을 조사하여 상기 1 쌍의 판상체가 접착된 접착체를 형성하는 공정을 갖고,
상기 적시면서 퍼지는 상태를 검지하는 공정에서는, 상기 센서는, 상기 유지대의 일방에 형성된 센서 구멍을 통하여 레이저광을 상기 판상체에 조사하여 상기 판상체로부터의 반사광을 수광하는 판상 접착체의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 충전액이 상기 1 쌍의 판상체 사이의 소정 위치까지 적시면서 퍼진 것을 검지하는 판상 접착체의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 충전액이 적시면서 퍼지는 속도를 검지하는 판상 접착체의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조사 장치는, 상기 1 쌍의 판상체의 외측 가장자리 근방에 형성됨과 함께 상기 경화광을 조사하는 조사부가 상기 1 쌍의 판상체의 주면과 직교하는 방향으로 향해져 있는 판상 접착체의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 1 쌍의 유지대 중, 상기 조사 장치가 형성된 측의 유지대는, 상기 경화광을 상기 판상체측에 투광 가능하게 되어 있는 판상 접착체의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조사 장치는, 상기 경화광을 조사하는 조사부가 상기 1 쌍의 판상체의 간극으로 향해지고, 상기 경화광을 상기 1 쌍의 판상체와 평행하게 조사하는 판상 접착체의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지대 이동 기구는, 상기 1 쌍의 판상체의 상호 기울기를 제어함으로써, 상기 충전액이 적시면서 퍼지는 상태를 제어하는 판상 접착체의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1 쌍의 판상체는, 일방이 액정 표시 장치이고, 타방이 상기 액정 표시 장치의 표시면 상에 첩착되는 보호 패널인 판상 접착체의 제조 방법.
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