JP2010249963A - 基板貼り合わせ装置 - Google Patents

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Kiyoyuki Kaburagi
清幸 蕪木
Hiroshige Haneda
博成 羽田
Kazuaki Yano
一晃 矢野
Ken Kataoka
研 片岡
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Abstract

【課題】タクトタイムを短縮すると共に、同一基板上で異なる形状の画郭についても柔軟に対応可能であり、消費電力の少ない基板貼り合わせ装置を提供する。
【解決手段】透光性を有する基板W間に塗布されたシール剤に光を照射して、基板Wを貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、第1の方向Xに移動可能な移動台5を備え、移動台5に、第1の方向Xに沿って並列配置され、かつ第1の方向に直交する第2の方向Yに移動可能な第1の線状光源8,9と、第2の方向Yに沿って配置され、かつ第2の方向Yに移動可能な第2の線状光源12とが設けられ、移動台5を移動させながら、第1の線状光源8,9によって第1の方向Xに沿って塗布されたシール剤への照射を行い、移動台5を停止して、第2の線状光源12を移動しながら第2の方向Yに沿って塗布されたシール剤への照射を行うことを特徴とする基板貼り合わせ装置である。
【選択図】図3

Description

本発明は、液晶パネル等のディスプレイパネルの組立工程において、2枚の光透過性基板間に塗布された光硬化型のシール剤に、光を照射することにより光透過性基板を貼り合わせる、基板貼り合せ装置に関する。
液晶ディスプレイパネルの製造において、透光性の2枚の基板間に液晶を封入しシール剤によって貼り合わせる工程がある。この工程は、例えば、図9(a)及び図9(a)のA−A断面図である図9(b)に示すように、一方の基板101上にシール剤102を枠状に塗布し、この枠内に形成された画郭に液晶103を滴下して充填し、他方の基板104を重ねて蓋をした後にシール剤を紫外線等の光で硬化することにより、液晶103の封入と基板101,104の貼り合わせとを行う、いわゆるODF(One Drop Fill)法と呼ばれている基板貼り合せ方法である。
近年、パネルに用いられる基板は大型化しており、例えば、1枚が2m角である基板から複数のディスプレイパネルが造り出される。上記方法により製造される液晶ディスプレイパネルは、枠となるシール剤によって1枚のディスプレイの画郭が形成されるため、1枚の基板上に複数の枠(画郭)が形成される。
図10は、従来技術に係る基板貼り合わせ装置200の一例を示す斜視図である。
同図に示すように、ベース板201上に設けられた、基板202を載置するプレート203と、Y方向に伸びる第1の照射手段204と、第1の照射手段204をX方向に駆動するX方向駆動部205と、X方向に伸びる第2の照射手段206と、第2の照射手段206をY方向に駆動するY方向駆動部207とを備えている。この装置によれば、基板202間に矩形枠状に形成されたシール剤を硬化するために、Y方向に伸びるシール剤については、第1の照射手段204をX方向に駆動して照射し、X方向に伸びるシール剤については第2の照射手段206をY方向に駆動して照射する。このとき、シール剤が塗布された箇所のみに照射することによって、消費電力の節約と液晶劣化の防止を図っている。
特開2005−99783号公報
上述のごとく、近年の基板の大型化に伴い、より一層の基板貼り合わせ工程のタクトタイム(工数)の短縮化が要求されている。また、最近では、同一基板中に塗布されたシール剤による画郭の形状が異なる場合が増えている。しかし、図10に示すような従来技術に係る基板貼り合わせ装置では、1方向ずつ照射を行い、全体で2方向の照射をしなければならないため、時間がかかるという問題があり、更には、1方向全体への照射を行うため、同一基板上で画郭が異なる場合には対応できないという問題もあった。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、タクトタイムを短縮すると共に、同一基板上で異なる形状の画郭についても柔軟に対応可能であり、かつ消費電力の少ない基板貼り合わせ装置を提供することにある。
前記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、透光性を有する基板間に塗布されたシール剤に光を照射して、前記基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、前記基板貼り合わせ装置は、第1の方向に移動可能な移動台を備え、該移動台に、前記第1の方向に沿って並列配置され、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に移動可能な第1の線状光源と、前記第2の方向に沿って配置され、かつ前記第2の方向に移動可能な第2の線状光源とが設けられ、前記移動台を移動させながら、前記第1の線状光源によって前記第1の方向に沿って塗布されたシール剤への照射を行い、前記移動台を停止して、前記第2の線状光源を移動しながら前記第2の方向に沿って塗布されたシール剤への照射を行うことを特徴とする基板貼り合わせ装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記第1の線状光源は、第1の方向に沿って並列配置されると共に、第1の方向に前後して配置されていることを特徴とする基板貼り合わせ装置である。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2において、前記第2の線状光源は、複数の線状光源が直列配置されていることを特徴とする基板貼り合わせ装置である。
本発明によれば、タクトタイムを短縮すると共に、同一基板上で異なる形状の画郭についても柔軟に対応可能であり、かつ消費電力の少ない基板貼り合わせ装置を提供することにある。
また、シーケンスの途中で適宜照射を停止制御を行うことができるので、消費電力を節約することができる。また、1方向への走査で2方向の照射を行うことができ、光源が、照射すべき辺と平行な線状に構成されているので、移動しながら重畳的な照射を行うことができ、効率の良い光照射が可能である。
本発明に係る基板貼り合わせ装置1の構成例を示す斜視図である。 図1に示した基板貼り合わせ装置1において基板の真上から見た平面図、基板貼り合わせ装置1をA方向から見た側面図、及び基板貼り合わせ装置1をB方向から見た側面図である。 図2に示した基板貼り合わせ装置1を基板の真下から見た背面図である。 1個の光源ユニット15を側面から見た図である。 複数個の光源ユニット15が並べて配置した斜視図である。 第1の線状光源8、第1の線状光源9、及び第2の線状光源12のシーケンスの途中(図7の期間A)の配置状態を示す図である。 第1の線状光源8、第1の線状光源9、及び第2の線状光源12の移動及び点灯に係るシーケンスを示す図である。 図3に示した装置と異なる構成を有する基板貼り合わせ装置の構成を示す図である。 液晶の封入と基板の貼り合わせ方法を説明するための図である。 従来技術に係る基板貼り合わせ装置の一例を示す斜視図である。
本発明の一実施形態を図1〜図8を用いて説明する。
図1は、本実施形態の発明に係る基板貼り合わせ装置1の構成を示す斜視図、図2(a)は、図1に示した基板貼り合わせ装置1において基板の真上から見た平面図、図2(b)は図2(a)に示した基板貼り合わせ装置1をA方向から見た側面図、図2(c)は図2(a)に示した基板貼り合わせ装置1をB方向から見た側面図、図3は図2(a)に示した基板貼り合わせ装置1を基板の真下から見た背面図である。
図1及び図2(a)、(b)、(c)に示すように、この基板貼り合わせ装置1には、枠内の開口幅が基板Wの幅よりも大きい矩形状の枠体2が、基板Wの上部に、基板Wと概ね平行に設けられる。枠体2のY方向両端の縁には、ベース3、3によって支持されるX方向に沿って伸びる2本のX方向リニアシャフト4,4が設けられている。枠体2の上側に、Y方向両端にわたってX方向リニアシャフト4,4に摺動可能に架橋される移動台5が設けられており、移動台5のY方向両端には、移動台5をX方向リニアシャフト4,4に沿って駆動可能なモータを内蔵する駆動部6,6が設けられている。駆動部6,6を駆動することによって、移動台5はX方向に往復移動可能となる。
更に、移動台5の上面のX方向両端の縁には、Y方向に沿って伸びる2本のY方向リニアシャフト7,7が設けられている。X方向に沿って移動台5から突出し、X方向に沿って並列に配置されると共に、X方向に前後して配置される、例えば、それぞれ3個の第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)及び第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)が、各Y方向リニアシャフト7,7にモータを内蔵した駆動部10を介して設けられている。駆動部10を駆動することにより、第1の線状光源ユニット8(X1L,X2L,X3L)及び第1の線状光源ユニット9(X1R,X2R,X3R)が、Y方向リニアシャフト7,7に沿ってそれぞれが独立に移動可能である。第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)と第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)は同一の画郭の平行な二辺を照射するので必ず対になっている。
また、図2(b)及び図3に示すように、移動台5の下面には、Y方向に沿って伸びるY方向リニアシャフト11が設けられている。Y方向リニアシャフト11には、Y方向に沿って伸びる、例えば、3個の第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)が、Y方向リニアシャフト11にモータを内蔵した駆動部13を介して設けられている。駆動部13を駆動することにより、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)はY方向リニアシャフト11に沿ってそれぞれが独立に移動可能である。
全ての第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)12は、鉛直下方にある基板Wの所定の領域の照射面に向かって線状の光を照射することができる。そのため、この基板貼り合わせ装置1によれば、図2(a)に示すように、移動台5の左右にそれぞれ設けられた第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)及び第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)によって、基板WのX方向の画郭のシール剤を硬化することができ、また、図3に示すように、移動台5の下面に設けられた第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)によって、基板WのY方向の画郭のシール剤を硬化することができる。
なお、図1及び図2(a)に示すように、移動台5の移動方向の前後で、かつY方向にずらして第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)及び第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)を配置したが、これは異なる画郭同士が、接近していても物理的制限を受けずに照射するためであり、また、異なる画郭同士が離間しているときに、必要な場所だけ照射できるように、X方向の画郭の両側用に照射用光源を用意するためである。
図3に示すように、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)は、セグメント光源からなり、各線状光源には複数個の光源ユニット15が搭載されている。
図4は、1個の光源ユニット15を側面から見た図、図5は、複数個の光源ユニット15を並べて配置した斜視図である。
これらの図に示すように、LED基板151上には、LED素子152(以下LEDという)が透光性レンズ体154にモールドされた状態で複数、例えば、5つ配置されている。透光性レンズ体154は、LED152から放射された光を集光し、前面の開口側に平行光にして集光する特性を有する。複数の透光性レンズ体154から放射された平行光は、マルチレンズ155により混合、均一化され、更にフレネルレンズ156によって所定の角度成分を持つように制御されて、これらを取り囲むレンズホルダー153の光取り出し部から出射し、基板Wに照射する。なお、フレネルレンズ156の代わりにシリンドリカルレンズを用いることも可能である。光源としてLEDを用いているので、瞬時点灯、消灯が可能であり応答性が良い。
図5に示すように、LED基板151には複数のLED152に対して電力を供給する給電部16が備えられており、例えば、給電部16のピン部分が、第1の線状光源8,9及び第2の線状光源12における支持体14に挿入されて固定されると共に給電結合される。第1の線状光源8,9及び第2の線状光源12の支持体14には、このような光源ユニット15が所定のピッチで一列に設置されている。
なお、第1の線状光源8,9と第2の線状光源12とは、基板Wからの距離は互いに異なるため、光源ユニット15における各レンズ(154、155、156)の詳細な仕様は、それぞれ第1の線状光源8,9及び第2の線状光源12の条件に合うように設定される。
このように、本実施形態の線状光源は、複数の点光源である5個のLEDと各種レンズを組み合わせからなるセグメント光源を直線状に並べることによって、線状の光源を擬似的に構成したが、線状光源とは、一方向に連続して伸びる光源を実現するものであればよく、複数の点光源であるLEDを直線状に並べて擬似的に線状光源とすることもできる。
図6及び図7は、本実施形態の発明に係る基板貼り合わせ装置1における、シーケンス制御を説明するための図である。
図6は、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)のシーケンスの途中(図7の期間A)の配置状態を示す図であり、図7は、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)の移動及び点灯に係るシーケンスを示す図である。
図6に記載のPx1〜Px8及びPy1〜Py6は、基板W間にシール剤が塗布されている位置、Px0は第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)のX方向の初期位置、PxZは、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)のX方向の最終位置を示している。図6においては、1組の基板Wから3×4の合計12枚のディスプレイパネルを作製することを想定されている。なお、図6は、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)を基板W側から(下から上に)見た様子を示し、図7において、縦軸は、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)に対応する符号、横軸は、時間(任意単位)である。
図7に示すシーケンス制御を、図6を参照しながら説明する。
初めに、基板Wが基板貼り合わせ装置1の直下に配置されると、不図示のシーケンス制御するためのプログラムが内蔵されたコンピュータ等からなる制御部から、図1に示した駆動部6に位置データが送られる。このデータに従って、移動台5は駆動されてY方向に移動し、図6のシーケンスの左端に示すように初期位置に配置される。
次に、制御部からのデータに従って、移動台5の駆動部6が駆動されてY方向に移動し、それに伴って移動台5に載置される第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)が一斉にY方向に移動を開始する。移動台5が移動し、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)がX方向のPx1に達すると、制御部からのデータに従って、給電部16から光源ユニット15に電力が供給され、基板Wに対して光照射が開始され、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向のPx1に至るまで光照射が続行される。
次に、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向のPx1に達すると、移動台5は制御部から駆動部6へのデータに従って、移動台5の移動が停止し、制御部から駆動部13及び給電部16へのデータに従って、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)はY方向に移動しながら基板Wに対して光照射を開始する。第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)のそれぞれの光源ユニット15がY方向にPy2→Py1、Py4→Py3、Py6→Py5に移動する間、光照射を行う。
次に、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)の上記の光照射が終了すると、移動台5は、制御部から駆動部6へのデータに従って、X方向への移動を開始する。それに伴って、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)はX方向に移動を開始する。移動開始と共に、制御部から給電部16へのデータに従って、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)の光照射が開始される。また、移動台5の移動途中において、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)がX方向のPx1に達すると、制御部から給電部16へのデータに従って、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)の光照射が開始される。
次に、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向のPx2に達すると、移動台5は制御部から駆動部6へのデータに従って、移動台5の移動が停止され、制御部から駆動部13及び給電部16へのデータに従って、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がY方向に移動しながら基板Wに対して光照射を開始する。つまり、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)のそれぞれの光源ユニット15がY方向にPy1→Py2、Py3→Py4、Py5→Py6に移動する間、光照射行われる。
次に、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)の上記の光照射が終了すると、移動台5は、制御部から駆動部6へのデータに従って、X方向への移動を開始する。つまり、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向に移動を開始する。移動開始と共に、制御部から給電部16へのデータに従って、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)及び第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)の光照射が開始され、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向のPx3に達するまで、光照射が続行される。
上記の同様の動作を繰り返し、移動台5がX方向へ移動して、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)がX方向の最終位置PxZに達すると、制御部から給電部16へのデータに従って、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)の光照射を停止する。しかし、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)の光照射は続行し、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向のPx8に達すると、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)の光照射を停止する。
次に、移動台5の移動の結果、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)のX方向のPx8に達すると、制御部から給電部16へのデータに従って、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)の各光源ユニット15がPy1→Py2、Py3→Py4、Py5→Py6に移動する間、光照射を行う。
次に、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)の上記の光照射が終了すると、移動台5が、制御部から駆動部6へのデータに従って、移動開始し、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L)、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)、及び第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3)がX方向に移動を開始する。移動開始と共に、制御部から給電部16へのデータに従って、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)のみが光照射を開始し、第1の線状光源9(X1R,X2R,X3R)がX方向のPx8に到達した時点で光照射を終了する。これで全てのシーケンス制御が終了する。
図8は、図3に示した基板貼り合わせ装置と異なる構成を有する基板貼り合わせ装置の構成を示す図である。
同図に示すように、第1の線状光源8(X1L,X2L,X3L,X4L)、第1の線状光源(X1R,X2R,X3R,X4R)、第2の線状光源12(Y1,Y2,Y3,Y4)に示すように、線状光源の数を増大したものであり、線状光源の数は照射する画郭の数によって適宜設定することができる。
本実施形態の基板貼り合わせ装置1によれば、シーケンスの途中で適宜照射を停止する制御を行うことができるので、消費電力を節約することができる。また、1方向への走査で2方向の照射を行うことができ、光源が、照射すべき辺と平行な線状に構成されているので、移動しながら重畳的な照射を行うことができ、効率の良い光照射が可能である。また、形状の異なる画郭が形成されていても、線状光源を任意に移動させることができるので、これに容易に対応することができる。
1 基板貼り合わせ装置
2 枠体
3 ベース
4 X方向リニアシャフト
5 移動台
6 駆動部
7 Y方向リニアシャフト
8 第1の線状光源(X1L,X2L,X3L)
9 第1の線状光源(X1R,X2R,X3R)
10 駆動部
11 Y方向リニアシャフト
12 第2の線状光源(Y1,Y2,Y3)
13 駆動部
14 支持台
15 光源ユニット
151 LED基板
152 LED
153 レンズホルダー
154 透光性レンズ体
155 マルチレンズ
156 フレネルレンズ
16 給電部
W 基板
Px1〜Px8、Py1〜Py6 シール剤の塗布位置
Px0 初期位置
Pxz 最終位置

Claims (3)

  1. 透光性を有する基板間に塗布されたシール剤に光を照射して、前記基板を貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
    前記基板貼り合わせ装置は、第1の方向に移動可能な移動台を備え、
    該移動台に、前記第1の方向に沿って並列配置され、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に移動可能な第1の線状光源と、前記第2の方向に沿って配置され、かつ前記第2の方向に移動可能な第2の線状光源とが設けられ、
    前記移動台を移動させながら、前記第1の線状光源によって前記第1の方向に沿って塗布されたシール剤への照射を行い、前記移動台を停止して、前記第2の線状光源を移動しながら前記第2の方向に沿って塗布されたシール剤への照射を行うことを特徴とする基板貼り合わせ装置。
  2. 前記第1の線状光源は、第1の方向に沿って並列配置されると共に、第1の方向に前後して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の基板貼り合わせ装置。
  3. 前記第2の線状光源は、複数の線状光源が直列配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基板貼り合わせ装置。
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