JP2007010819A - ディスプレイパネルの貼り合せ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光照射部1は、シール剤を硬化させる波長の光を放射するLEDやランプ等の点光源を複数線状に並べたものであり、点状光源はシール剤11の塗布されているパネル10の画郭の周辺部(四辺)に対向するように四角い枠状に組み合わされている。また、点状光源を囲むように内面が反射面の側壁(図示せず)が取り付けられ、この側壁がパネル10のシール剤11の近傍まで延び、各点状光源からの光をシール剤11に導く。光照射部1から画郭の形状に合せた四角形状の光が照射されるので、画郭の縦方向と横方向のシール剤11を同時に硬化させることができる。また、シール剤11が塗布された部分のみに光を照射するので、基板が大型化しても消費電力はそれほど大きくならない。
【選択図】 図1
Description
近年、ディスプレイパネルを製作するための基板(マザーガラスともいう)の大きさは大型化してきている。現在、G6と呼ばれる1850×1500mmの大きさの基板が使用されるようになってきており、今後、G7(2100×1850mm)、G8(2400×2100mm)と大型化すると予想されている。
上記のように基板が大型化すると、ディスプレイパネルの全面に光照射を行なうタイプの貼り合せ装置では、それに応じてランプも大型化して消費電力も大きくなる。
例えばG6基板の貼り合せには、1台につき定格が30kWを超えるの棒状ランプを複数灯並べ、パネル全面を照射する装置が使われているが、この場合ランプの消費電力は200kW以上となる。
基板がG7、G8と大型化するのに対し、このまま基板の全面を照射するタイプの装置を適用すると、ランプの定格も灯数も増え、消費電力はさらに大きくなる。
光照射を行うシール部はパネル全体から見るとごく一部であり、実際には、照射される光のうちで実際に使用されるのは5%〜10%程度といわれており、基板の全面を照射するタイプの装置は、電力の利用効率も極めて悪い。
このような要望に基づき、本出願人は、シール剤が塗布された部分のみに光を照射するディスプレイパネルの貼り合せ装置として、先に特許文献1に記載の装置を提案している。
上記出願に記載の装置は、線状の光源(棒状ランプ)が内蔵された光照射部が、貼り合せを行う基板上を移動し、液晶パネルの画郭のシール剤の位置にのみ光が照射される。したがって、効率よく光を照射することができ、電力を節約できる。
基板を回転させる場合は、基板の回転に必要なスペースの確保や回転機構が必要になるとともに、基板を回転させる分、貼り合せのための処理時間が長くなり、従来の全面照射を行なう場合に比べて不利である。
貼り合せ装置を2台並べる場合は、貼り合せ装置の大きさが実質上2倍になるということであり、不利である。
シール剤は、光を照射により硬化する時、収縮するものもあり、縦方向と横方向のシール剤の硬化に時間差が生じると、パネルに不必要な歪が生じるとして、縦方向と横方向のシール剤を同時に硬化させたいという要望もある。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであって、基板の大きさが大きくなっても消費電力や付帯装置の大型化を防ぐことができ、貼り合せの処理時間も長くならず、さらに、画郭の縦方向と横方向のシール剤に対して同時に光照射して、同時に硬化させることができるディスプレイパネルの貼り合せ装置を提供することを目的とする。
(1)ディスプレイパネルの貼り合わせ装置の光照射部を、その画郭の周辺に塗布された四辺のシール剤に対向するように枠状に配置された複数の点状光源から構成し、複数の点状光源から構成される枠状体の内側の四辺と外側の四辺に沿って側壁を設け、この側壁の点状光源が配置された側の面を反射面とする。
上記側壁の反射面により、上記複数の点状光源からの光を反射させ、シール剤の伸びる方向に均一な照度分布を持つ細い光照射領域を形成し、四辺のシール剤に同時に光を照射する。
(2)上記光照射部の点状光源としては、発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD)等の固体発光素子や、放電ランプと該ランプからの光を反射する反射ミラーを組み合せたものを用いることができる。
(1)シール剤により形成された画郭の四辺に対して同時に光照射を行なうので、処理時間が短くなる。
また、縦方向と横方向のシール剤が同時に硬化し、パネルに歪が生じる心配がない。
(2)シール剤により形成された画郭の四辺に対してのみ光照射を行なうので、基板が大型化しても、消費電力や付帯装置の大型化を防ぐことができる。
(3)点状の光源を枠状に配置して光照射部を構成しているので、シール剤の四隅の部分にも、均一に光を照射することができる。
なお、本実施例においては、貼り合せを行うパネルとして液晶パネルを例にして説明するが、プラズマパネルも、2枚の光透過性基板を光硬化性シール剤で貼り合せるものであり、したがって、プラズマパネルであっても本発明の装置を適用することができる。
図1において、光照射部1は、シール剤を硬化させる波長の光を放射するLEDやランプ等の点光源を複数線状に並べたものである。点状光源はシール剤11の塗布されているパネル10の画郭の周辺部(四辺)に対向するように配置され、四角い枠状(口の字型)に組み合わされている。この枠状に構成された光照射部1は、パネル10に形成される画郭の数に応じて設けられる。
なお、点状光源には、後述するように枠状に配置された点状光源を囲むように内面が反射面の側壁(後述する)が取り付けられ、この側壁がシール剤11の近傍まで延び、側壁により点状光源からの光がシール剤11に導かれるが、同図ではパネル10に形成された画郭(シール剤の塗布位置)と光照射部1との関係をわかりやすく示すため、光照射部1とパネル10間の側壁は省かれている。また、同図では個々の点状光源は示していない。
ワークステージ12に載置され位置決めされたパネル10に対し、光照射部1から、画郭の形状に合せた四角形状の光が照射され、画郭の縦方向と横方向のシール剤11が同時に硬化し、パネルが貼り合わされる。
図2(b)は、光照射部1をパネルの側から見た平面図、図2(a)は図2(b)のA−Aにおける断面図である。
図2(b)に示すように、光照射部1はシール剤を硬化させる波長の光を放射するLED2を複数並べたものであり、LED2はパネルの画郭の形状(シール剤の塗布形状)に合せて四角い枠状(口の字型)に組み合わされている。
図2(a)に示すように、LED2の光出射側にはレンズ2aを設け、発散角度の大きいLED2からの光をある程度集光する。
個々のLED2は点状光源であり、これを並べると、光が放射される部分と放射されない部分が交互にできる。そのため、光照射部1とパネル10の間隔が狭いと、LED2を並べた方向(以下長手方向という)に照度分布が生じる。その対策として光照射部1とパネル10との間隔を広くして、光を広がらせて照度分布をなくし、均一な光がシール剤11に照射されるようにする。
側壁4は図2(b)に示すように、枠状の配置されたLED2の内側の4辺と外側の4辺に沿って、LED2を取り囲むように配置される。
LED2から出射した光は、側壁3の内面の反射面により多重反射されることにより、シール剤11の伸びる方向に均一な照度分布を持つ細長い光照射領域を形成し、パネル10のシール剤11の位置にまで導かれる。なお、レンズ2aの設計により、LED2から放射される光の側壁3での反射回数を変えることができ、反射回数を少なくすればLED2から放射する光の反射による減衰量を少なくすることができる。
LED2の背面(パネル10とは反対側)には、冷却フィン2bと冷却用ファン2cを設け、LED2を冷却する。
パネル10のシール剤11の幅は例えば1.5〜2.5mm程度であり、位置決めの余裕度を考慮して向かい合った側壁3の間隔は、LED2の光出射口の幅である3〜5mm程度にまでせばめて設定される。
なお、上記では点状光源としてLEDを用いる場合について示したが、LEDの代わりにシール剤を硬化させる波長の光を放射するレーザダイオード(LD)を用いることもできる。シール剤11は主に紫外線硬化型の樹脂(接着剤)が使用されるので本実施例で使用されるLED、LDとしては、最近開発が進んでいる発光波長が例えば410mm以下のもの使用される。
なお、レーザダイオードは、LEDと同様固体発光素子であるが、通常、発散角度がLEDほど大きくないので、レーザダイオードを用いる場合には、必ずしもレンズ2aを設ける必要はない。
図3(a)(b)は、図3(c)のB−B断面図、図3(c)は、光照射部をパネルの側から見た平面図である。なお、図3(c)では図3(a)(b)に示されているアパーチャは図示していない。
前記したように、シール剤11は主に紫外線硬化型の樹脂(接着剤)が使用されるので、本実施例で使用されるランプの種類としては、紫外線を効率よく放射する、石英ガラスからなる放電容器内に一対の電極が対向配置された放電ランプである。例えば、上記放電容器に、0.08〜0.30mg/mm3 の水銀と、希ガスと、ハロゲンを封入し、電極間距離が0.5〜2.0mmであり、300〜450nmの紫外光を効率よく放射する超高圧水銀ランプを用いることができる。
図3(c)に示すように、ランプ4aは、ランプを囲む凹面鏡4bが、互いに接する程度にまで接近させて、四角い枠状(口の字型)に並べる。
凹面鏡4bは、第1の実施例で用いたレンズ2aと同様に、ランプ4aからの光をある程度集光する。
また、ランプ光源4を並べた方向(長手方向)に照度分布が生じないように、ランプ光源4とパネル10との間隔を広くする。
また、光照射部1とワークステージ12との間には、第1の実施例と同様に、並べたランプ光源4を取り囲むように、枠状に構成された光照射部1の形状に対応させて内面が反射面である側壁3が設けられ、ランプ光源4からの光を多重反射させて、シール剤の伸びる方向に均一な照度分布を持つ細長い光照射領域を形成する。
ここで、点状光源としてランプを用いる場合、凹面鏡4bがあるために、ランプ光源4の大きさをLEDのように小さくすることができない。このため、側壁3の間隔は凹面鏡の開口径である概ね30〜50mmにまでしか設定できない。
前記したようにシール剤11の幅は例えば1.5〜2.5mm程度であり、側壁3により導かれた光をそのままシール剤に照射すると、シール剤11以外の不所望な部分にも光が照射される。
図3(a)はシャッタ5が閉じた状態を示し、図3(b)はシャッタ5が開いた状態を示している。シャッタ5のシャッタ板5aは、内側が鏡面加工された反射面であり、図3(b)に示すように、シャッタ5が開くと、上記側壁3と一体化し、ランプ光源4からの光は、凹面鏡4bと内面が反射面であるシャッタ板5aや側壁3により反射され、シール剤11の伸びる方向に均一な照度分布を持つ細い光照射領域を形成し、アパーチャ6を介してパネル10のシール剤11に照射される。
図4(a)は、光照射部1をパネルの側から見た平面図であり、シャッタ5が閉の状態を示す。また、図4(b)は図4(a)のC−C断面図であり、シャッタ5が開の状態を示している。なお、同図ではアパーチャ6は省略されている。
上記したように、シャッタ5は2枚の板状の部材から構成され、光照射部1の角の部分にあるランプ光源4と、その隣のランプ光源との間に、シャッタ板5aが入り込むため、形成される光照射領域の照度分布に影響を与えることが考えられる。
このような場合は、図4(b)に示すように、シャッタ板の両面を鏡面加工した反射面とし、ランプ光源4からの光を反射させ、形成される光照射領域の照度分布への影響をできるだけ少なくする。
図5において、樋状の凹面反射鏡7は、ランプ4aの配置に合わせて枠状に配置され、線状に並んだ複数のランプ4aと、各辺を構成する樋状の凹面鏡7とが一体にランプベース4cに固定され、装置のフレーム4dに取り付けられる。
ランプ4aは、前記したようにランプ4aの一対の電極を結ぶ線と、樋状の凹面鏡7の長手方向とが直交するように配置されている。
シャッタ5が開くと、ランプ4aから放射される光は、上記樋状の凹面反射鏡7で集光され、内面が反射面であるシャッタ板5aや側壁3により反射され、シール剤11の伸びる方向に均一な照度分布を持つ細い光照射領域を形成し、アパーチャ(図示せず)を介してシール剤に照射される。
なお、図5(b)に示すようにシャッタ板の両面を鏡面加工した反射面とすれば、前記したように、シャッタ板5aによる光照射領域の照度分布に影響をできるだけ少なくすることができる。
ただし、本装置を大型の品種の少ないパネルの生産について使用するのであれば、準備する光照射部の数は、比較的少なくてすむ。
すなわち、図6に示すようにLED、ランプ等を備えた光照射部1に光照射部移動機構8を取り付け、レール9に沿って光照射部1を移動可能に構成し、パネル10に形成された各画郭のシール剤11上に上記光照射部1を移動させ、各画郭のシール剤11に対して光照射を行うようにしても良い。
ただし、このように構成すると、前記実施例の装置に比べて、1枚のパネルを貼り合せる処理時間が長くなる。
棒状ランプは、発光管の両側に、非発光部であるシール部やランプを固定するランプベースが存在する。このような棒状ランプを枠状に組み合わせると、非発光部である四隅に光が照射されない領域ができ、その位置に対応するシール剤に光が照射されない。
そこで、本発明では、上記のように複数の点状光源を用い、四隅にも効果的に光が照射されるように構成している。点状光源を用いれば、上記のように光が照射されない部分が生ずることがなく、シール剤の四隅の部分にも、均一に光を照射することができる。
2 LED
2a レンズ
2b 冷却フィン
2c 冷却用ファン
3 側壁
4 ランプ光源
4a ランプ
4b 凹面鏡
5 シャッタ
6 アパーチャ
7 樋状の凹面鏡
10 ディスプレイパネル
11 シール剤
12 ワークステージ
Claims (3)
- 光照射部からの光を複数枚の光透過性基板間に塗布された光硬化型シール剤に照射し、上記複数枚の光透過性基板を貼り合わせるディスプレイパネルの貼り合せ装置であって、
上記光照射部は、
ディスプレイパネルの画郭の周辺に塗布された四辺のシール剤の形状に合わせて四辺のシール剤に対向するように枠状に配置された複数の点状光源と、
上記複数の点状光源から構成される枠状体の内側の四辺と外側の四辺に沿って設けられ点状光源が配置された側の面が反射面である側壁を備え、
上記側壁の反射面により、四辺のシール剤に上記複数の点状光源からの光を導き、四辺のシール剤に同時に光を照射する
ことを特徴とするディスプレイパネルの貼り合わせ装置。 - 上記光照射部の点状光源は、固体発光素子である
ことを特徴とする請求項1記載のディスプレイパネルの貼り合せ装置。 - 上記光照射部の点状光源は、放電ランプと該ランプからの光を反射する反射ミラーを組み合せたものである
ことを特徴とする請求項1記載のディスプレイパネルの貼り合せ装置。
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