JP2011076082A - 充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体ノズルの接触による板状体の傷付き、液だれ、塗布速度の低下を防止する。
【解決手段】板状体２，３を、板状体２，３の主面を対向させて保持する複数の保持部材４，５と、複数の保持部材４，５を近接離間させる移動部材６と、相対向する一対の板状体２，３の間隙に挿通され、充填液７を上記間隙に吐出する吐出ノズル１０と、吐出ノズル１０を、板状体２，３の面内方向に亘って移動させるノズル移動機構１１と、ノズル移動機構１１を制御する制御手段２１と、充填液７を貯蔵する貯蔵部１５と、貯蔵部１５に貯蔵されている充填液７を吐出ノズル１０から吐出させる押圧機構１３とを備え、吐出ノズル１０は樹脂でコーティングされている。
【選択図】図５

Description

本発明は、板状体間に液を充填する充填装置に関し、例えば画像表示パネルと透明板等の大型の板状体間に樹脂液を充填するのに用いられる充填装置に関する。

従来、板状体を貼り合わせる工法としては、ディスク基板を貼り合わせる装置がある（特許文献１参照）。この種の貼り合わせ装置は、スタンパが載置されるステージと、ステージ上を昇降すると共に貼り合わせ基板を保持する基板保持台と、スタンパ上に接着剤を塗布するノズルとを備える。

そして、貼り合わせ装置は、ステージ上にスタンパが載置され、基板保持台が基板を真空吸着することによりスタンパと対向して保持すると、ノズルよりスタンパ上に接着剤を吐出する。接着剤は、スタンパ上に落下した後、盛り上がって基板にも接触して、ステージ及び基板保持台の回転とともにスタンパと基板との間に広がる。その後、紫外線照射や加熱によって接着剤を硬化させ、スタンパと基板とを接着させる。

特開昭６１−１９４６６２号公報

しかし、一対の板状体を対峙させて、その間隙にノズルを挿入して樹脂を充填する場合、板状体間の間隙が狭くなるほどノズルが板状体の表面に摺接し、板状体に傷を付けるおそれがある。特に、光ディスクや液晶パネル等の光線が入射する基板や光線を発光する基板においては、ノズルの摺接により表面に傷が付くと、光の散乱などの原因となり、記録再生特性や視認性に悪影響を及ぼすおそれがある。

また、吐出した樹脂がノズルの吐出口に付着し、吐出停止後にも付着した樹脂が垂れてしまういわゆる液だれが起きると、基板の端面など想定外の箇所に樹脂が付着し、その拭き取り工程が煩雑となるほか、所定箇所に充填された樹脂に比して早期に硬化するなどし、一対の板状体の間隙に気泡が残存するおそれもある。

さらに、ノズルの板状体の主面への摺接を防止するために、ノズルの移動速度を落とすと、先に吐出した樹脂と、後に吐出した樹脂との間で、空気にさらされる時間が大きく異なり、充填特性や硬化特性に差ができるおそれもある。

そこで、本発明は、ノズルと板状体との接触による板状体の傷付きを防止し、かつノズルの移動速度を落とすことなく一対の板状体の間隙に充填液を塗布でき、また、液だれも防止できる充填装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る充填装置は、板状体を、該板状体の主面を対向させて保持する複数の保持部材と、上記複数の保持部材を近接離間させる移動部材と、上記保持部材に保持されることにより相対向する一対の板状体の間隙に挿通され、充填液を上記間隙に吐出する吐出ノズルと、上記吐出ノズルを、上記板状体の面内方向に亘って移動させるノズル移動機構と、上記ノズル移動機構を制御する制御手段と、上記充填液を貯蔵する貯蔵部と、上記貯蔵部に貯蔵されている上記充填液を上記吐出ノズルから吐出させる押圧機構とを備え、上記吐出ノズルは、樹脂でコーティングされているものである。

本発明によれば、吐出ノズルが樹脂でコーティングされているため、板状体よりも柔らかく、振動や撓み等により板状体に当接した場合でも、板状体を傷つけるおそれがない。また、本発明は、吐出ノズルが樹脂でコーティングされているため、吐出停止後にも付着した充填液が吐出口より垂れてしまういわゆる液だれを防止することができる。さらに、本発明は、吐出ノズルが樹脂でコーティングされているため、ノズル移動機構による移動速度を落とすことなく充填液を塗布することができ、先に吐出した充填液と後に吐出した充填液との間で、空気にさらされる時間に差が生じることによる品質の差が生じることもない。

充填装置を示す側面図である。 充填装置を示す平面図である。 充填装置による板状体同士の位置合わせ方法を説明するための図である。 充填装置による板状体同士の位置合わせ方法を説明するための図である。 吐出ノズルの断面図である。 吐出ノズルの先端を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。 充填液を吐出している吐出ノズルを示す断面図である。 充填装置による充填工程を示す断面図である。 充填装置による充填工程を示す平面図である。 充填装置による充填工程を示す平面図である。 吐出ノズルを板状体に摺接しながら塗布する工程を示す断面図であり、（Ａ）は上側の板状体に摺接しながら塗布する図であり、（Ｂ）は下側の板状体に摺接しながら塗布する図である。 他の充填装置を示す平面図である。

以下、本発明にかかる充填装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

この充填装置１は、一対の板状体として、液晶パネル２及び液晶パネル２の表面を保護する保護パネル３を用い、これら液晶パネル２と保護パネル３との間に接着剤７を充填して、液晶パネル２と保護パネル３とを貼り合わせる装置である。

充填装置１は、図１、図２に示すように、液晶パネル２を保持する液晶パネル保持台４と、保護パネル３を保持する保護パネル保持台５と、保護パネル保持台５を昇降させることにより液晶パネル２と保護パネル３とを近接離間させるアクチュエータ６と、液晶パネル２と保護パネル３との間に挿通され、接着剤７を吐出する吐出ノズル１０と、吐出ノズル１０を移動させるノズル移動機構１１と、吐出ノズル１０と接続され接着剤７を貯蔵するシリンジ１５と、吐出ノズル１０の吐出口１７より接着剤７を吐出させる押圧機構１３とを備え、これらがテーブル１４上に配設されている。

液晶パネル２は略矩形状に形成された上下２枚のガラス基板間に液晶を封入した液晶セルであり、視聴者側に向けられる一方の基板には保護パネル３が接着される。保護パネル３は、液晶パネル２の視認性を向上させたり、衝撃や傷から液晶パネル２を保護するものであり、例えば強化ガラスやアクリル板等の透明の板が用いられる。

液晶パネル２を保持する液晶パネル保持台４は、テーブル１４上に固定され、真空吸着等の手段で、液晶パネル２を保護パネル３との接着面が表に向くように保持する。保護パネル３を保持する保護パネル保持台５は、液晶パネル保持台４上にアクチュエータ６によって支持され、真空吸着等の手段で、保護パネル３を液晶パネル２との接着面が表を向くように保持する。また、液晶パネル保持台４及び保護パネル保持台５は、何れも液晶パネル２又は保護パネル３の吸着面が略鉛直方向に設定され、液晶パネル２及び保護パネル３の各主面を、略鉛直方向に向けて保持する。

ここで、これら液晶パネル保持台４及び保護パネル保持台５の少なくとも何れか一方は、液晶パネル２と保護パネル３との位置合わせを行う都合上、透明であることが好ましい。充填装置１は、液晶パネル保持台４の所定の位置に液晶パネル２を保持し、保護パネル保持台５の所定の位置に保護パネル３を保持することにより、液晶パネル２と保護パネル３との位置合わせを行う。したがって、充填装置１は、液晶パネル保持台４に対する液晶パネル２の位置合わせ、及び保護パネル保持台５に対する保護パネル３の位置合わせが必要となる。

図３に示すように、充填装置１は、液晶パネル保持台４を透明の材質で形成することにより、液晶パネル２に形成された位置合わせ用の基準マークＭを、液晶パネル保持台４の液晶パネル２の吸着面と反対側の面からカメラ１６で読み取ることができる。同様に、充填装置１は、保護パネル保持台５を透明の材質で形成することにより、保護パネル３に形成された位置合わせ用の基準マークＭを、保護パネル保持台５の保護パネル３の吸着面と反対側の面からカメラ１６で読み取ることができる。

本実施例における充填装置１では、液晶パネル保持台４の定位置に液晶パネル２を吸着し、保護パネル保持台５と保護パネル３との位置合わせを行うことにより、液晶パネル２に対する保護パネル３の位置合わせを行っている。したがって、充填装置１は、図４に示すように、保護パネル保持台５を透明に形成すると共に、保護パネル３の吸着面と反対側の面にカメラ１６を固定し、保護パネル３の接着面と反対側に印刷された基準マークＭを読み取る。

具体的に、充填装置１は、カメラ１６のフレーム中心に基準マークＭが位置するように保護パネル３の位置を合わせる。なお、充填装置１は、保護パネル３の角部がフレームの基準線に一致するように保護パネル３の位置を合わせるなど、保護パネル３の外形を基準としてもよい。

保護パネル保持台５を支持するアクチュエータ６は、保護パネル保持台５を図１中矢印Ｚ方向及び反矢印Ｚ方向となる上下方向に昇降させるものである。アクチュエータ６は、液晶パネル２や保護パネル３を各ステージ４，５に保持させる時は保護パネル保持台５を上昇させ、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に接着剤７を充填させる際には保護パネル保持台５を下降させる。

また、アクチュエータ６は、接着剤７の充填時に、保護パネル保持台５を下降させることにより、液晶パネル２と保護パネル３とを、後述する吐出ノズル１０が挿通可能で、かつ接着剤７が液晶パネル２及び保護パネル３に接触しながら塗布できる所定の間隔に保持する。そしてアクチュエータ６は、接着剤７の充填後は、保護パネル保持台５を更に下降させ、保護パネル３を液晶パネル２側に所定の力で所定の時間だけ押圧し、接着剤７を液晶パネル２及び保護パネル３の全面に亘って押し広げる。

接着剤７を液晶パネル２及び保護パネル３の間に吐出する吐出ノズル１０は、液晶パネル保持台４に保持された液晶パネル２及び保護パネル保持台５に保持された保護パネル３の各主面と平行な筒状体を有する。また、吐出ノズル１０は、接着剤７を供給するシリンジ１５と連結されることにより、互いに近接した位置にある液晶パネル２及び保護パネル３の間隙内を、両パネルに接触することなく進退可能な高さに支持されている。そして、吐出ノズル１０は、ノズル移動機構１１によって、図１中反矢印Ｘ方向及び図２中矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向へ移動し、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙内に、後述する所定の吐出パターンを描画する。

図５に示すように、この吐出ノズル１０は、金属や工業用プラスチックで形成されたノズル本体１０ａと、ノズル本体１０ａをコーティングする液晶パネル２及び保護パネル３を傷つけない柔らかな樹脂層１０ｂとからなる。樹脂層１０ｂは、低摩擦性、耐摩耗性、非濡性、耐食性等に優れた樹脂、例えばフッ素系樹脂がノズル本体１０ａの表面に焼き付け塗装等されることにより形成される。

吐出ノズル１０は、樹脂層１０ｂが形成されることにより、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙を移動しながら接着剤７を吐出する際に、液晶パネル２及び保護パネル３に摺接した場合にも、液晶パネル２及び保護パネル３を傷つけるおそれがない。すなわち、吐出ノズルは、金属や工業用プラスチックで形成され、後述するノズル移動機構１１によって液晶パネル２及び保護パネル３の間隙を移動しながら接着剤７を塗布していく。このとき、吐出ノズル１０は、液晶パネル２及び保護パネル３に当接しないように移動されるが、振動や撓み等により液晶パネル２及び保護パネル３に当接した場合でも、樹脂層１０ｂでコーティングされているため、液晶パネル２及び保護パネル３を傷つけるおそれがない。

また、吐出ノズル１０は、非濡性、耐食性に優れた樹脂層１０ｂを設けることにより、吐出停止後にも接着剤７が吐出口１７より垂れてしまういわゆる液だれを防止することができる。したがって、吐出ノズル１０は、所定箇所にのみ接着剤７を塗布することができ、想定外の箇所に接着剤７が付着する事態を防止することができる。

さらに、吐出ノズル１０は、液晶パネル２及び保護パネル３との接触による傷つきを防止できることから、ノズル移動機構１１による移動速度を落とすことなく接着剤７を塗布することができる。したがって、先に吐出した接着剤７と後に吐出した接着剤７との間で、空気にさらされる時間が大きく異なることもなく、充填特性や硬化特性に差が生じることもない。これは、基板が大型化するほど、接着剤７の塗布工程に要する時間が増えていく一方で、ノズル移動速度を落とさず素早く接着剤７の塗布を終えることが望ましいが、充填装置１は、ノズル移動機構１１による移動速度を落とすことなく接着剤７を塗布することができ、有利である。

また、吐出ノズル１０は、図６（Ａ）に示すように、先端の上面が斜めにカットされることにより、吐出口１７を鉛直方向上側に向けてもよい。これにより、吐出ノズル１０は、接着剤７を吐出し始めると、最初に上方に位置する保護パネル３に接着剤７を付着させ、その後、重力によって下方の液晶パネル２に付着させる。そして、吐出ノズル１０は、接着剤７を吐出しながら液晶パネル２及び保護パネル３の間隙内を移動し、図７に示すように、常に、接着剤７が液晶パネル２及び保護パネル３の両面に付着した状態で塗布していく。

このように、充填装置１は、吐出ノズル１０の吐出口１７を上方向に向けるとともに、常時、接着剤７が液晶パネル２及び保護パネル３の両面に付着するように塗布することにより、接着剤７の中に気泡が残存することを防止できる。

なお、吐出ノズル１０は、図６（Ｂ）に示すように、直径φが例えば６ｍｍ≧φ≧２ｍｍで形成される。この直径φは、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に応じて決まり、両パネルに接触しない値が選択される。

また、吐出ノズル１０は、図６（Ｃ）に示すように、吐出口１７の角度αが９０°＞α≧３０°で形成される。吐出ノズル１０は、この角度αが９０°以上になると吐出し始めに保護パネル３に接着剤７を付着させることができず、また吐出口１７に接着剤７が残存し、想定外の箇所に接着剤を付着させるおそれが生じる。また、吐出ノズル１０は、この角度αが３０°未満になると吐出し始めに接着剤７が下方の液晶パネル２側に降下しづらくなり、気泡を巻き込むおそれが生じる。具体的に、この角度αは、９０°＞α≧３０°の範囲内において、接着剤７の粘度に応じて決まり、接着剤７が最初に上側の保護パネル３に付着し、気泡を巻き込むことなく液晶パネル２に付着し、両パネルに接触しながら吐出していくのに適した角度が選択される。

吐出ノズル１０を移動させるノズル移動機構１１は、シリンジ１５を載置する第１のノズルステージ１９と、第１のノズルステージ１９を載置する第２のノズルステージ２０とを備える。第１のノズルステージ１９は、上面１９ａにシリンジ１５が搭載され、下面１９ｂにスライダ２２が取り付けられている。第１のノズルステージ１９は、第２のノズルステージ２０に設置された第１のガイドレール２３をスライダ２２がスライドすることによって、図２中矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向へ移動可能となっている。

また、第２のノズルステージ２０は、上面２０ａに第１のノズルステージ１９をガイドする第１のガイドレール２３が形成され、下面２０ｂにテーブル１４の第２のガイドレール２４と嵌合するスライダ２５が形成されている。第２のノズルステージ２０は、スライダ２５がテーブル１４に形成された第２のガイドレール２４をスライドすることによって、図１中矢印Ｘ方向及び反矢印Ｘ方向へ移動可能となっている。

充填装置１は、第１のノズルステージ１９を２基備え、２つの吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂによって接着剤７を塗布する。ノズル移動機構１１は、第１のノズルステージ１９及び第２のノズルステージ２０の移動を制御する制御手段２１を有し、液晶パネル保持台４及び保護パネル保持台５の昇降動作に連動して、吐出ノズル１０を略水平方向に移動させることにより、液晶パネル２及び保護パネル３に接触することなく、両パネルの間隙に挿通させ、あるいは退避させる。

なお、充填装置１は、吐出ノズル１０の数は２つに限られず、１つ或いは３つ以上搭載してもよい。これらの場合も、各吐出ノズル１０は、それぞれ第１のノズルステージ１９に載置されたシリンジ１５と連結され、各第１のノズルステージ１９は、第２のノズルステージ２０にスライド自在に支持されている。

第１のノズルステージ１９に載置されるシリンジ１５には、吐出ノズル１０より吐出される接着剤７が貯蔵されている。また、シリンジ１５は、貯蔵されている接着剤７を吐出ノズル１０より吐出させる押圧機構１３と接続され、接着剤７の吐出及び吐出停止の制御、並びに吐出圧力の制御が行われる。押圧機構１３は、例えば圧縮乾燥空気のボンベが用いられ、制御手段２１によってシリンジ１５内へのガスの供給及び供給停止、並びに供給圧が制御され、ガスを所定圧力でシリンジ１５内に供給することにより吐出ノズル１０から接着剤７を吐出させる。

吐出ノズル１０より吐出される接着剤７としては、例えば、液晶パネル２及び保護パネル３の間に充填されても、光の散乱を抑えて液晶パネル２の視認性を損なうことのないように屈折率が制御された透明な紫外線硬化型の弾性樹脂が用いられる。

また、接着剤７は、液晶パネル２及び保護パネル３に同時に付着しながら充填でき、かつ両パネル２，３の外縁から流出することなく両パネル２，３に付着した状態を維持できる粘度が選択され、例えば１０００ｍＰａ〜４０００ｍＰａの範囲で用いられる。また、このような接着剤７の粘度に応じて、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙寸法は、３．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定される。

次いで、図８及び図９を参照しながら充填装置１の動作について説明する。なお、本実施例では、矩形状の液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に接着剤７を充填する場合について説明するが、液晶パネル２及び保護パネル３の形状は矩形に限られない。

先ず、充填装置１は、アクチュエータ６によって液晶パネル保持台４及び保護パネル保持台５が離間され、液晶パネル保持台４に液晶パネル２が吸着されるとともに、保護パネル保持台５に保護パネル３が吸着される（図８（ａ）、図９（ａ））。

上述したように、液晶パネル保持台４には、定位置に液晶パネル２が載置される。また、保護パネル保持台５は、透明に形成され、定位置に載置された液晶パネル２に対応した所定の位置に保護パネル３を保持するために、保護パネル３の吸着面側に形成された基準マークＭが吸着面側に固定されたカメラ１６で撮像可能としている。充填装置１は、カメラ１６のフレーム中心に基準マークＭが位置するように保護パネル３の位置を合わせることにより、保護パネル３を液晶パネル２に正対する所定位置に保持する。

なお、このとき、吐出ノズル１０は、制御手段によって第１のノズルステージ１９が図１中反矢印Ｘ方向へ移動され、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙から反矢印Ｘ方向へ退避している。

液晶パネル２及び保護パネル３の位置合わせが終了した後、充填装置１は、制御手段が２基の第１のノズルステージ１９を矢印Ｘ方向へスライドさせることにより、各吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂを液晶パネル２及び保護パネル４の各長手方向の一端側の側面２ａ，３ａ側から間隙に挿通させる（図８（ｂ）、図９（ｂ））。このとき、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、予め液晶パネル２及び保護パネル４が近接したときに両パネルに接触しない高さに挿通される（図８（ｂ））。また、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、吐出口１７が液晶パネル２及び保護パネル４の各長手方向の他端側の側面２ｂ，３ｂ側の近傍に位置される（図９（ｂ））。

その後、充填装置１は、アクチュエータ６を操作することにより液晶パネル保持台４及び保護パネル保持台５を近接させ、液晶パネル２及び保護パネル４を所定の間隔に保持する（図８（ｃ））。

次に、充填装置１は、制御手段によって第１、第２のノズルステージ１９，２０を移動させながら、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂより接着剤７を吐出し、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に所定の充填パターンを描画していく（図８（ｄ）、図９（ｃ））。このとき、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、反矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向へ移動しながら接着剤７を吐出していく。したがって、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、液晶パネル２及び保護パネル４の間隙に充填した接着剤７中に吐出口１７が進入することがなく、接着剤７がノズル本体に付着することが防止される。これにより、充填装置１は、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂに付着した接着剤７によって想定外の箇所に接着剤７が付着する事態を防止できる。

また、上述したとおり、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、ノズル本体１０ａが低摩擦性、耐摩耗性、非濡性、耐食性等に優れた樹脂層１０ｂでコーティングされているため、振動や撓み等により液晶パネル２及び保護パネル３に当接した場合でも、液晶パネル２及び保護パネル３を傷つけるおそれがない。また、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、樹脂層１０ｂを設けることで、吐出停止後にも接着剤７が吐出口１７より垂れてしまういわゆる液だれを防止することができる。さらに、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、ノズル移動機構１１による移動速度を落とすことなく接着剤７を塗布することができ、先に吐出した接着剤７と後に吐出した接着剤７との間で、空気にさらされる時間に差が生じることによる品質の差が生じることもない。

また、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、吐出口１７を上方に向けた場合には、接着剤７が吐出し始めると、上方の保護パネル３に接着剤７を付着させ、その後、接着剤７が下降して下方の液晶パネル２に付着させる。そのまま吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、反矢印Ｘ方向並びに矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向に移動しながら接着剤７を吐出して所定の描画パターンＰ１を描いていく（図８（ｅ）、図９（ｄ））。このとき、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、接着剤７が液晶パネル２及び保護パネル３の両方に同時に付着しながら塗布していくため、接着剤７の中に気泡が残存することを防止できる。

図９（ｄ）に示すように、この液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に充填される接着剤７の描画パターンＰ１は、液晶パネル２及び保護パネル３の中央部に長手方向に沿って描画される太線部３０と、この太線部３０の両端から液晶パネル２及び保護パネル３の四隅に向かって延びる細線部３１とを有する。太線部３０は、液晶パネル２及び保護パネル３の長手方向に沿って略中央に形成され、細線部３１は、太線部３０の長手方向の両端より連続して液晶パネル２及び保護パネル３の四隅に向かって形成される。

描画パターンＰ１は、２つの吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂを備えた充填装置１の一方の吐出ノズル１０Ａと他方の吐出ノズル１０Ｂとが太線部３０を介して短手方向に対称形状を描くことにより形成される。すなわち、一方の吐出ノズル１０Ａは描画パターンＰ１の一方側の太線部３０ａ及び細線部３１ａを描き、他方の吐出ノズル１０Ｂは、描画パターンＰ１の他方側の太線部３０ｂ及び細線部３１ｂを描く。２つの吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、ノズル移動機構１１によって同期して移動させられ、それぞれ、反矢印Ｘ方向に後退しながら互いに近接する矢印Ｙ方向又は反矢印Ｙ方向に移動することにより一方の細線部３１を描画し、続けて反矢印Ｘ方向に後退することにより太線部３０を描画し、さらに続けて反矢印Ｘ方向に後退しながら互いに離間する矢印Ｙ方向又は反矢印Ｙ方向に移動することにより他方の細線部３１を描画する。

なお、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、単位時間当たりの接着剤７の吐出量を一定とするとともに第１、第２のノズルステージ１９，２０の移動速度を制御することにより、太線部３０と細線部３１とを描き分けることができる。

液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に所定の描画パターンを形成し終えると、充填装置１は、制御手段２１によって第１、第２のノズルステージ１９，２０を操作して、吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂを液晶パネル２及び保護パネル３の間隙より退避させる（図８（ｆ））。

次いで、充填装置１は、アクチュエータ６によって保護パネル保持台４を降下させ、液晶パネル２及び保護パネル３を押圧し、接着剤７を押し広げる（図８（ｇ）、図９（ｅ））。このとき、充填装置１は、描画パターンＰ１が両パネル２，３の中央に、対称形状で描画されているため、両パネル２，３の全体に亘って均一に広がっていく。また、充填装置１は、両パネル２，３の四隅に延びる細線部３１を設けることで、両パネル２，３の四隅に至るまで確実に接着剤７が広がっていく。なお、アクチュエータ６による押圧力や押圧時間は、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙や接着剤７の粘度や塗布量等に応じて決定され、例えば押圧力２．５ｋＰａ、押圧時間０．３秒に設定される。

その後、充填装置１は、アクチュエータ６による押圧を解除すると共に、液晶パネル保持台４による液晶パネル４の吸着及び保護パネル保持台５による保護パネル３の吸着を解除し、常圧で所定時間、例えば５分間放置する。これにより、接着剤７は、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に隅々まで均一に充填する（図９（ｆ））。充填装置１は、接着剤７が間隙の隅々まで充填した後、図示しない紫外線照射装置によって紫外線を照射することにより接着剤７の硬化処理が行われる。

このように、充填装置１は、対称形状となる描画パターンＰ１を一筆書きで描画するため、均一に広がる描画パターンＰ１を最短時間で描くことができる。

また、充填装置１は、吐出ノズル１０を液晶パネル２又は保護パネル３のうち硬い方のパネルに摺接させながら接着剤７を塗布するようにしてもよい。充填装置１は、図１０（Ａ）に示すように、強化ガラスやアクリル板等の透明の板からなる保護パネル３に吐出ノズル１０の吐出口１７を当接させながら、吐出ノズル１０を液晶パネル２と保護パネル３との間隙を移動させてもよい。

保護パネル３に吐出口１７を当接させながら吐出ノズル１０を移動させることにより、充填装置１は、吐出ノズル１０が保護パネル３にガイドされて移動するため、ふらつきが防止され、接着剤７の吐出量を一定に保ち、また、吐出ノズル１０の移動速度を一定に保つことができる。なお、充填装置１は、吐出ノズル１０に低摩擦性、耐摩耗性に優れた樹脂層１０ｂが形成されているため、吐出口１７が保護パネル３に摺接した場合にも、保護パネル３に傷が付くことはなく、また樹脂層１０ｂが破損、摩滅することもない。

かかる充填装置１は、吐出ノズル１０を予め上向きに傾斜してシリンジ１５に取り付け、かつ、制御手段２１によって、吐出口１７が保護パネル３に摺接するように、アクチュエータ６を制御して保護パネル３の高さを設定する。なお、このときも、充填装置１は、液晶パネル２及び保護パネル３の間隙を、吐出口１７から吐出される接着剤７が液晶パネル２及び保護パネル３の両面に付着しながら塗布される高さに設定している。

なお、充填装置１は、液晶パネル２と、保護パネル３のうち、液晶パネル２の方が硬い場合は、図１０（Ｂ）に示すように、液晶パネル２に吐出ノズル１０の吐出口１７を摺接させる。このように、一対のパネルのうち硬い方に吐出ノズル１０を摺接させることにより、充填装置１は、吐出ノズル１０が確実にガイドされ、ふらつきを防止でき接着剤７を液晶パネル２及び保護パネル３の両面に付着しながら塗布することができる。また充填装置１は、吐出ノズル１０が確実にガイドされることにより、接着剤７の吐出量を一定に保ち、かつ吐出ノズル１０の移動速度を落とすことなく、高速に保つことができる。

なお、充填装置１は、パネル形状によっては必ずしも描画パターンＰを対称形状に描画する必要はない。また、充填装置１は、描画パターンＰを、１つの吐出ノズル１０を移動することによって対称形状に描画してもよい。また、充填装置１は、描画パターンＰの対称形状を、対称点となる接触点を少なくとも一箇所有するように描画してもよい。さらに、充填装置１は、例えば円形のパネル２，３に接着剤７を塗布する場合は、パネル２，３の中央に円形の描画パターンＰを形成すればよい。

また、ノズル移動機構１１は、吐出ノズル１０を複数備え、液晶パネル２及び保護パネル３の相対向する辺から間隙に挿入するようにしてもよい。液晶パネル２及び保護パネル３が大型化し、例えば、１２インチ以上の液晶テレビに相当する大きさを備える場合などは、図１１に示すように、吐出ノズル１０を相対向する両面側に吐出ノズル１０及びノズル移動機構１１を備え、同時に接着剤７を塗布していくことで、接着剤７の塗布に要する時間を短縮することができる。

すなわち、図１１に示す充填装置５０では、矩形状の液晶パネル２及び保護パネル３の短手方向の両側にそれぞれ２つの吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂと、２つの吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂを移動させるノズル移動機構１１を備えている。そして、充填装置５０は、接着剤７の塗布工程においては、短手方向の一辺５１及び他辺５２から、それぞれ２つの吐出ノズル１０を挿入し、所定の描画パターンＰを描画していく。

このとき、各吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、両パネル２，３の略中央から挿入端となる一辺５１又は他辺５２に向かう方向、及び両パネル２，３の長手方向に沿って、同期して移動される。描画が終了すると、各吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂは、挿入端となる一辺５１又は他辺５２から退避される。したがって、ノズル移動機構１１は、複数の吐出ノズル１０Ａ，１０Ｂを最短のルートで移動させることができ、大型パネルであっても短時間で所定の描画パターンＰを描画することができる。

一方、比較的小型、中型の液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に接着剤７を充填する場合は、図９に示すように、矩形状の液晶パネル２及び保護パネル３の長手方向の一方側に１つ或いは複数の吐出ノズル１０を備えれば足りる。勿論、小型、中型の液晶パネル２及び保護パネル３の間隙に接着剤７を充填する場合であっても、矩形状の液晶パネル２及び保護パネル３の長手方向の両側に１つ或いは複数の吐出ノズル１０を備えてもよい。

以上、２枚の板状体を貼り合わせるための接着剤７を板状体の間隙に充填する充填装置について説明したが、本発明に係る充填装置は、３枚以上の板状体を、各主面を相対向するように保持し、各板状体の間隙に接着剤７等の充填液を充填してもよい。

この場合、本充填装置は、最上層及び最下層を構成する板状体以外の中間層を構成する板状体を保持する保持手段は、当該板状体の両主面を開放するため、板状体の側縁を把持する。また、本充填装置は、各板状体の間隙に充填液を充填する吐出ノズル及び吐出ノズルの移動機構を、板状体の間隙毎に設けてもよく、この場合、それぞれ異なる間隙に充填液を吐出する複数の吐出ノズル及びノズル移動機構を、矩形状の板状体の異なる辺毎に配置してもよい。一方、本充填装置は、一の吐出ノズルで複数の間隙に充填液を充填するように吐出ノズルを移動操作してもよい。

本発明は、液晶パネル２及び保護パネル３の接着以外にも、プラズマディスプレイとその保護パネルの接着にも用いることができる。また、テレビ、携帯電話、ＰＤＡ、携帯ゲーム機、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、有機ＥＬ、タッチパネル等の各種モニタと保護パネルとの接着にも用いることができる。

１，５０ 充填装置、２ 液晶パネル、３ 保護パネル、４ 液晶パネル保持台、５ 保護パネル保持台、６ アクチュエータ、１０ 吐出ノズル、１０ａ ノズル本体、１０ｂ 樹脂層、１１ ノズル移動機構、１３ 押圧機構、１４ テーブル、１５ シリンジ、１７ 吐出口、１９ 第１のノズルステージ、２０ 第２のノズルステージ、２１ 制御手段、２２ スライダ、２３ 第１のガイドレール、２４ 第２のガイドレール、２５ スライダ、３０ 太線部、３１ 細線部

Claims (10)

1. 板状体を、該板状体の主面を対向させて保持する複数の保持部材と、
   上記複数の保持部材を近接離間させる移動部材と、
   上記保持部材に保持されることにより相対向する一対の板状体の間隙に挿通され、充填液を上記間隙に吐出する吐出ノズルと、
   上記吐出ノズルを、上記板状体の面内方向に亘って移動させるノズル移動機構と、
   上記ノズル移動機構を制御する制御手段と、
   上記充填液を貯蔵する貯蔵部と、
   上記貯蔵部に貯蔵されている上記充填液を上記吐出ノズルから吐出させる押圧機構とを備え、
   上記吐出ノズルは、樹脂でコーティングされている充填装置。
2. 上記制御手段は、上記吐出ノズルの先端が上記一対の板状体のうち硬い板状体に摺接するように上記ノズル移動機構を制御する請求項１記載の充填装置。
3. 上記吐出ノズルは、上側に支持された上記板状体に摺接する請求項１又は請求項２に記載の充填装置。
4. 上記充填液は、上記一対の板状体を接着する接着剤であり、
   上記移動部材は、上記吐出ノズルによる吐出後、上記複数の保持部材を近接させて上記充填液を上記一対の板状体の間隙に押し広げる請求項１又は２に記載の充填装置。
5. 上記樹脂は、フッ素系樹脂である請求項１又は請求項２に記載の充填装置。
6. 上記吐出ノズルが複数設けられ、各吐出ノズルは、上記一対の板状体の一辺から上記間隙に挿入する請求項１又は請求項２に記載の充填装置。
7. 上記吐出ノズルが、上記一対の板状体の一辺側及び他辺側に設けられ、上記板状体の一辺側及び他辺側から上記間隙に挿入する請求項１又は請求項２に記載の充填装置。
8. 上記吐出ノズルが２本設けられ、各吐出ノズルは、上記充填液で、それぞれ上記板状体の長手方向に沿った太線部と、上記太線部から上記板状体の短手方向外側に延びる細線部とを有する対称形状を描画する請求項６又は請求項７に記載の充填装置。
9. 相対向して支持される上記一対の板状体は、画像表示パネル及び上記画像表示パネル上に貼着される透明の保護パネルであり、
   上記充填液は、透明樹脂である請求項１又は請求項２に記載の充填装置。
10. 上記板状体間に充填された上記充填液を硬化させる硬化手段を備えている請求項１又は請求項２に記載の充填装置。

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