JP2022047865A - Device and method for workpiece bonding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク貼り合わせ装置及びワーク貼り合わせ方法に関する。 The present invention relates to a work bonding device and a work bonding method.
液晶ディスプレイなどの表示装置を構成する一対のワークを貼り合わせるために、一対のワークのうちの一方のワークの片面の全体に紫外線で硬化する接着剤を塗布し、接着剤の塗布開始から塗布終了までの間いずれかで、塗布された接着剤に紫外線を照射し接着剤を仮硬化させる接着剤供給装置がある(例えば、特許文献1参照)。このような接着剤供給装置によって塗布された接着剤を仮硬化したワークに、接着剤を介して他方のワークを貼り合わせ、貼り合わせた一対のワークを本硬化部に搬送し、接着剤にさらに紫外線を照射する、または加熱することによって接着剤を本硬化させるワーク貼り合わせ装置がある(例えば、特許文献2参照)。 In order to bond a pair of workpieces that make up a display device such as a liquid crystal display, an adhesive that cures with ultraviolet rays is applied to the entire surface of one of the pair of workpieces, and the adhesive is applied from the start to the end. There is an adhesive supply device that irradiates the applied adhesive with ultraviolet rays to temporarily cure the adhesive (see, for example, Patent Document 1). The adhesive applied by such an adhesive supply device is temporarily cured, and the other work is bonded to the work through the adhesive, and the pair of bonded works is conveyed to the main cured portion and further applied to the adhesive. There is a work bonding device that cures the adhesive by irradiating it with ultraviolet rays or heating it (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に記載の接着剤供給装置、及び特許文献2に記載のワーク貼り合わせ装置においては、接着剤の塗布開始から終了までの間の不特定の時間経過後に接着剤に紫外線を照射し仮硬化させている。接着剤の塗布開始から紫外線照射開始までの時間が長い場合(例えば、10秒以上)には、接着剤のワーク表面に対する濡れ性によってワークの表面に接着剤が流動し、接着層の外周縁部の形状が崩れる、いわゆる「ダレ」が発生する。
However, in the adhesive supply device described in
貼り合わせ後の製造物が液晶ディスプレイなどの表示装置であって、一方のワークが液晶モジュール、他方がカバーガラスのような場合においては、カバーガラスに遮光膜(額縁と呼ばれることがある)を設けることが一般的となっている。直近においては、この遮光膜の線幅を可能な限り狭くする(狭額縁モデルということがある)要求があり、上記のようなダレがあると、表示エリアに接着剤の端部が見えてしまい、外観品質上において狭額縁モデルを実現することができないという課題がある。或いは、上記「ダレ」によって、接着剤が液晶表示モジュールの側面にはみ出すこともある。 When the product after bonding is a display device such as a liquid crystal display, one work is a liquid crystal module, and the other is a cover glass, a light-shielding film (sometimes called a frame) is provided on the cover glass. Is common. Recently, there is a demand to make the line width of this light-shielding film as narrow as possible (sometimes called a narrow frame model), and if there is a sagging as described above, the end of the adhesive will be visible in the display area. In terms of appearance quality, there is a problem that a narrow frame model cannot be realized. Alternatively, the adhesive may squeeze out from the side surface of the liquid crystal display module due to the above-mentioned "drip".
また、ワークを貼り合わせる場合、接着剤が仮硬化の状態でワークを押圧する。しかし、接着剤が仮硬化の状態で押圧力を除去すると、接着剤のスプリングバックによって、接着剤が塗布時の厚みに復帰し、塗布された接着剤の外周部が内側に引き込まれる。そのことによって、狭額縁化には一層不利になる。また、貼り合わせ後の本硬化プロセスにおいては、遮光膜が紫外線を遮光し、遮光膜の下方の接着剤の硬化率が上がらず、所望の接着強度が出ないことがある。 Further, when the workpieces are bonded together, the adhesive presses the workpieces in a temporarily cured state. However, when the pressing force is removed while the adhesive is temporarily cured, the adhesive springs back to the thickness at the time of application, and the outer peripheral portion of the applied adhesive is pulled inward. This makes it even more disadvantageous for narrowing the frame. Further, in the main curing process after bonding, the light-shielding film may block ultraviolet rays, the curing rate of the adhesive below the light-shielding film may not increase, and the desired adhesive strength may not be obtained.
また、ワーク貼り合わせ時において、接着剤又は接着剤とワークとの界面に視認可能な気泡が巻き込まれて残留することがある。製造物が液晶ディスプレイなどの場合、視認可能な気泡が残っていると、良好な視認性や外観品質が得られない。特許文献1及び特許文献2においては、気泡排除のための配慮が十分ではなく、気泡が残留するおそれがある。
Further, when the workpieces are bonded together, visible bubbles may be caught and remain at the adhesive or the interface between the adhesive and the workpiece. When the product is a liquid crystal display or the like, good visibility and appearance quality cannot be obtained if visible bubbles remain. In
そこで、本発明は、このような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、液晶ディスプレイなどの製造物の外周縁部の狭額縁化を実現すること、ワークを貼り合わせるときに発生する気泡を減少させること、かつ、タクトタイムを短縮することが可能なワーク貼り合わせ装置及びワーク貼り合わせ方法を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve at least one of such problems, and it occurs when the outer peripheral edge of a product such as a liquid crystal display is narrowed and the workpieces are bonded together. It is an object of the present invention to provide a work bonding device and a work bonding method capable of reducing the number of bubbles to be formed and shortening the tact time.
[1]本発明のワーク貼り合わせ装置は、接着剤を介して一対のワークを貼り合わせるワーク貼り合わせ装置であって、前記一対のワークのうちの一方のワークの片面に、前記一方のワークに対し相対移動しながら紫外線照射によって粘着力が発生する前記接着剤を塗布する塗布部、及び塗布された前記接着剤に紫外線を照射する紫外線照射部を有する接着剤塗布ユニットと、前記接着剤が塗布され、かつ、紫外線が照射された前記一方のワークと他方のワークとを真空環境下で貼り合わせるワーク貼り合わせユニットと、を有し、前記紫外線照射部は、前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、前記接着剤に紫外線を照射するよう構成されていることを特徴とする。 [1] The work bonding device of the present invention is a work bonding device for bonding a pair of works via an adhesive, and is attached to one side of one of the pair of works and to the one of the works. An adhesive coating unit having a coating portion for applying the adhesive, which generates adhesive force by irradiation with ultraviolet rays while moving relative to each other, and an ultraviolet irradiation portion for irradiating the applied adhesive with ultraviolet rays, and the adhesive are applied. It also has a work bonding unit for bonding the one work and the other work irradiated with ultraviolet rays in a vacuum environment, and the ultraviolet irradiation portion is applied immediately after the start of application of the adhesive. It is characterized in that the adhesive is configured to irradiate ultraviolet rays at a time zone before the outer peripheral edge of the adhesive is sagging.
[2]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記紫外線照射部は、前記接着剤の塗布面全体に紫外線を一括照射するよう構成されていることが好ましい。 [2] In the work bonding device of the present invention, it is preferable that the ultraviolet irradiation unit is configured to collectively irradiate the entire coated surface of the adhesive with ultraviolet rays.
[3]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記紫外線照射部は、前記塗布部の相対移動に追従しながら、または、前記接着剤の塗布終了後に走査して塗布された前記接着剤に紫外線を照射するよう構成されていることが好ましい。 [3] In the work bonding device of the present invention, the ultraviolet irradiation portion applies ultraviolet rays to the adhesive applied while following the relative movement of the coating portion or by scanning after the application of the adhesive is completed. It is preferable that it is configured to irradiate.
[4]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記紫外線照射部は、前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に紫外線を照射した後に、さらに、少なくとも1回以上紫外線を照射するよう構成されていることが好ましい。 [4] In the work bonding device of the present invention, the ultraviolet irradiation portion is exposed to ultraviolet rays in a time zone before the outer peripheral edge portion of the adhesive applied immediately after the start of application of the adhesive is sagging. It is preferable that the ultraviolet rays are further irradiated at least once after the irradiation.
[5]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記接着剤の塗布開始直後から紫外線の照射開始までの経過時間が10秒以内となるように構成されていることが好ましい。 [5] The work bonding device of the present invention is preferably configured so that the elapsed time from the start of application of the adhesive to the start of irradiation with ultraviolet rays is within 10 seconds.
[6]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記塗布部は、前記接着剤の塗布開始直後から前記接着剤の塗布膜厚みが安定するまでの間に、前記塗布膜厚みの変動に対応して定常の相対移動速度に対して移動速度を増速又は減速するよう構成されていることが好ましい。 [6] In the work bonding apparatus of the present invention, the coating portion responds to fluctuations in the coating film thickness from immediately after the start of coating of the adhesive until the coating film thickness of the adhesive stabilizes. It is preferable that the moving speed is increased or decreased with respect to the steady relative moving speed.
[7]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記塗布部と前記紫外線照射部との間には、前記塗布部のノズル先端部に向かう紫外線を遮る遮光板が配設されていることが好ましい。 [7] In the work bonding device of the present invention, it is preferable that a light-shielding plate that blocks ultraviolet rays toward the nozzle tip portion of the coating portion is disposed between the coating portion and the ultraviolet irradiation portion. ..
[8]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記塗布部の下方には、前記一方のワークを載置するステージが配設され、前記ステージには光反射防止処理が施されていることが好ましい。 [8] In the work bonding device of the present invention, a stage on which the one work is placed is arranged below the coating portion, and the stage is subjected to light reflection prevention treatment. preferable.
[9]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記ワーク貼り合わせユニットは、紫外線が照射された前記接着剤を介して前記一対のワークを重ねた状態で押圧する押圧機構、及び前記一対のワーク及び前記押圧機構を収納する真空チャンバーを有していることが好ましい。 [9] In the work bonding device of the present invention, the work bonding unit has a pressing mechanism that presses the pair of workpieces in a stacked state via the adhesive irradiated with ultraviolet rays, and the pair of workpieces. And it is preferable to have a vacuum chamber for accommodating the pressing mechanism.
[10]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記ワーク貼り合わせユニットにより前記一方のワークと前記他方のワークとを貼り合わせる際には、前記真空チャンバーの真空度が100Pa以下となるように構成されていることが好ましい。 [10] In the work bonding device of the present invention, when the one work and the other work are bonded by the work bonding unit, the vacuum degree of the vacuum chamber is configured to be 100 Pa or less. It is preferable that it is.
[11]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、前記ワーク貼り合わせユニットにより前記一方のワークと前記他方のワークとを貼り合わせる際には、前記押圧機構によって前記一対のワークに加えられる押圧力が0.5N/cm2以上、5N/cm2以下となるように構成されていることが好ましい。 [11] In the work bonding device of the present invention, when the one work and the other work are bonded by the work bonding unit, the pressing force applied to the pair of works by the pressing mechanism is applied. It is preferably configured to be 0.5 N / cm2 or more and 5 N / cm2 or less.
[12]本発明のワーク貼り合わせ装置においては、貼り合わされた前記一対のワークを収容し、内部圧力を0.2MPa以上、0.7MPa以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に制御するオートクレーブをさらに有していることが好ましい。 [12] In the work bonding device of the present invention, the pair of bonded works are accommodated, the internal pressure is controlled to 0.2 MPa or more and 0.7 MPa or less, and the internal temperature is controlled to room temperature or more and 80 ° C. or less. It is preferable to have an autoclave to be used.
[13]本発明のワーク貼り合わせ方法は、上記[1]から[12]のいずれかに記載のワーク貼り合わせ装置を使用し、前記接着剤を介して前記一対のワークを貼り付けるワーク貼り合わせ方法であって、前記一方のワークに対し相対移動しながら前記一方のワークの片面に紫外線照射によって粘着力が発生する前記接着剤を塗布する塗布工程と、前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、塗布された前記接着剤に紫外線を照射する紫外線照射工程と、紫外線が照射された前記一方のワークと前記他方のワークとを前記真空チャンバー内で貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする [13] In the work bonding method of the present invention, the work bonding device according to any one of [1] to [12] above is used, and the pair of works are bonded via the adhesive. The method is a coating step of applying the adhesive whose adhesive force is generated by irradiation with ultraviolet rays to one side of the one work while moving relative to the one work, and application immediately after the start of application of the adhesive. An ultraviolet irradiation step of irradiating the applied adhesive with ultraviolet rays during a time period before the outer peripheral edge of the adhesive drips, and one of the workpieces irradiated with ultraviolet rays and the other. It is characterized by including a step of bonding a work and a work in the vacuum chamber.
[14]本発明のワーク貼り合わせ方法においては、前記紫外線照射工程では、前記接着剤の塗布面全体に紫外線を一括照射することが好ましい。 [14] In the work bonding method of the present invention, it is preferable to collectively irradiate the entire coated surface of the adhesive with ultraviolet rays in the ultraviolet irradiation step.
[15]本発明のワーク貼り合わせ方法においては、前記紫外線照射工程では、塗布された前記接着剤に前記塗布部の相対移動に追従しながら紫外線照射を行うことが好ましい。 [15] In the work bonding method of the present invention, in the ultraviolet irradiation step, it is preferable to irradiate the applied adhesive with ultraviolet rays while following the relative movement of the coated portion.
[16]本発明のワーク貼り合わせ方法においては、前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、塗布された前記接着剤に紫外線を照射した後に、さらに、少なくとも1回以上紫外線を照射することが好ましい。 [16] In the work bonding method of the present invention, the adhesive is applied immediately after the start of application of the adhesive and before the outer peripheral edge of the adhesive is sagging. It is preferable to irradiate the subject with ultraviolet rays and then irradiate the ultraviolet rays at least once.
[17]本発明のワーク貼り合わせ方法においては、貼り合わせた前記一対のワークをオートクレーブに搬送し、前記オートクレーブの内部圧力を0.2MPa以上、0.7MPa以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に所定時間保持するオートクレーブ工程をさらに有していることが好ましい。 [17] In the work bonding method of the present invention, the pair of bonded works is conveyed to an autoclave, and the internal pressure of the autoclave is 0.2 MPa or more and 0.7 MPa or less, and the internal temperature is room temperature or more. It is preferable to further have an autoclave step of holding the temperature at 80 ° C. or lower for a predetermined time.
ここで、上記「ダレ」とは、接着剤塗布後にワーク表面に対する濡れ性によって塗布対象のワークとの接触面に接着剤が流動することにより接着剤の外周縁部の形状が崩れた状態をさす。 Here, the above-mentioned "drip" refers to a state in which the shape of the outer peripheral edge portion of the adhesive is deformed due to the adhesive flowing to the contact surface with the work to be applied due to the wettability to the work surface after the adhesive is applied. ..
本発明のワーク貼り合わせ装置及びワーク貼り合わせ方法によれば、接着剤塗布開始から直後から塗布された接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に紫外線を照射することにより、接着剤を硬化させてダレの発生を防ぎ、製造物が液晶ディスプレイなどの表示装置の場合において外周縁部の狭額縁化を実現することが可能となる。また、ワーク貼り合わせ時に真空チャンバー内の真空度を100Pa以下とし、押圧機構によって一対のワークに加える荷重を0.5N/cm2以上、5N/cm2以下とすることによって、ワークを貼り合わせるときに発生する視認可能な気泡を減少させることが可能となる。さらに、にオートクレーブにおいて、貼り合わされた一対のワークに内部圧力0.2MPa以上、0.7MPa以下で加圧し、かつ、室温以上、80℃以下に加熱することによって、視認可能な気泡をさらに減少させることが可能となる。また、ワーク貼り合わせ装置は、接着剤塗布ユニット、ワーク貼り合わせユニット、及びオートクレーブを有し、接着剤塗布並びに紫外線照射、ワーク貼り合わせ及びオートクレーブ処理を各ユニットで実施することからタクトタイムを短縮することが可能となる。 According to the work bonding device and the work bonding method of the present invention, by irradiating ultraviolet rays in a time zone before dripping occurs on the outer peripheral edge portion of the adhesive applied immediately after the start of adhesive application. , It is possible to cure the adhesive to prevent the occurrence of sagging, and to realize a narrow frame on the outer peripheral edge when the product is a display device such as a liquid crystal display. Further, by setting the degree of vacuum in the vacuum chamber to 100 Pa or less at the time of bonding the workpieces and setting the load applied to the pair of workpieces by the pressing mechanism to 0.5 N / cm2 or more and 5 N / cm2 or less, it is generated when the workpieces are bonded. It is possible to reduce the number of visible bubbles. Further, in the autoclave, the pair of bonded workpieces are pressurized at an internal pressure of 0.2 MPa or more and 0.7 MPa or less, and heated to room temperature or more and 80 ° C. or less to further reduce visible bubbles. It becomes possible. Further, the work bonding device has an adhesive coating unit, a work bonding unit, and an autoclave, and the adhesive application, ultraviolet irradiation, work bonding, and autoclave processing are performed in each unit, so that the tact time is shortened. It becomes possible.
以下に本発明の実施の形態に係るワーク貼り合わせ装置1、及びこのワーク貼り合わせ装置1を使用したワーク貼り合わせ方法について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各構成図は、実際の構造を厳密に反映したものではない模式図である。
Hereinafter, the
[ワーク貼り合わせ装置1の構成]
図1は、ワーク貼り合わせ装置1の概略構成を示す説明図である。なお、以降の説明においては、ワークW1,W2は特に限定されるのもではないが、貼付け対象の一対のワークのうち一方のワークW1を液晶モジュール、他方のワークW2をカバーガラス、貼り合わせ後の製造物Sを液晶ディスプレイとして説明する。ワーク貼り合わせ装置1は、ワークW1に接着材Rを面状に塗布する塗布部5及び塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射する紫外線照射部6を有する接着剤塗布ユニット2、ワークW1とワークW2とを接着剤Rを介して貼り合わせるためのワーク貼り合わせユニット3、及び、ワークW1とワークW2とを貼り合わせた製造物Sを加圧及び加熱するオートクレーブ4で構成されている。なお、紫外線照射部6は、以降説明する紫外線照射部6A(図2参照)及び紫外線照射部6B(図3参照)を含む総称である。
[Structure of work bonding device 1]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
ワーク貼り合わせ装置1は、接着剤塗布ユニット2にワークW1を給材する搬送装置7A、接着剤が塗布されたワークW1を接着剤塗布ユニット2からワーク貼り合わせユニット3に給材する搬送装置7B、ワークW2をワーク貼り合わせユニット3に給材する搬送装置7C、ワークW1とワークW2とを貼り合わせた製造物Sをワーク貼り合わせユニット3からオートクレーブ4に給材する搬送装置7D、及びオートクレーブ4から製造物Sを除材する搬送装置7Eを有している。搬送装置7A~7Eは、トランスポート又はロボット装置、或いはそれらを組み合わせた搬送装置を使用することが可能である。
The
本実施の形態において使用する接着剤Rは、常態においては液体であり、光透過性に優れ、かつ、紫外線UVを照射することによって粘着性が発生するものであって、光硬化型粘接着剤と呼ばれるものである。接着剤Rは、紫外線UVを適切な光エネルギーで照射し、硬化率が90%以上になったところで、ワークW1とワークW2とを重ね合わせて押圧すれば十分な接着強度を得ることが可能になるというものである。続いて、接着剤塗布ユニット2、ワーク貼り合わせユニット3及びオートクレーブ4の各構成について図面を参照して説明する。
The adhesive R used in the present embodiment is a liquid in a normal state, has excellent light transmittance, and is adhesive when irradiated with ultraviolet UV rays, and is photocurable adhesive. It is called an agent. Adhesive R can obtain sufficient adhesive strength by irradiating ultraviolet UV with appropriate light energy and pressing the work W1 and the work W2 on top of each other when the curing rate reaches 90% or more. It is to become. Subsequently, each configuration of the adhesive application unit 2, the
[接着剤塗布ユニット2Aの構成]
図2は、第1例に係る接着剤塗布ユニット2Aの概略構成を示す構成説明図である。図2は、ワークW1の全面に塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射する1状況を示している。第1例に係る接着剤塗布ユニット2Aは、ワークW1がステージ8に載置された状態で、ワークW1の片面(上面)に接着剤Rを塗布する塗布部5と、塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射する紫外線照射部6Aを有している。塗布部5は、液体状態の接着剤Rを貯留する貯留槽9にポンプPを介して接続されている。
[Structure of
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing a schematic configuration of the
図2に示す矢印は、塗布部5のワークW1に対する相対的な移動方向を表している。なお、ワークW1を固定して塗布部5を矢印方向に移動させる構成、塗布部5を固定してワークW1を矢印の反対方向に移動させる構成の両方が可能であることから相対的な移動、又は相対的移動方向としている。
The arrow shown in FIG. 2 indicates the moving direction of the
図2に示す第1例は、塗布部5を矢印方向に移動させながらワークW1の全面に接着剤Rを塗布した後に、紫外線照射部6Aが接着剤Rの塗布面全体に紫外線UVを一括照射する例である。塗布部5は、ワークW1に対して接着剤Rを吐出するノズル10を備えている。本例の塗布部5は、移動方向に対して直交するスリット状のノズル10を有するスリットコータである。紫外線照射部6Aは、接着剤Rの塗布面全体に紫外線UVを一括照射することが可能な、いわゆる面照射方式である。
In the first example shown in FIG. 2, after the adhesive R is applied to the entire surface of the work W1 while moving the
図示は省略するが、塗布部5は、ノズル10をワークW1に接近させたり、離間させたりするZ軸駆動機構、及び矢印方向に移動させるX軸駆動機構を備えている。なお、塗布部5を固定してステージ8(ワークW1)を移動させる構成とすることも可能であり、そのような構成においては、例えば、塗布部5はZ軸駆動機構を備える構成となる。
Although not shown, the
塗布部5と紫外線照射部6Aとの間で、紫外線照射部6Aに近接する位置には、略L字形状の遮光板11が配設されている。紫外線UVがノズル10の吐出口に照射されると、接着剤Rに粘着性が発生しノズル10を詰まらせるおそれがある。遮光板11は、紫外線照射部6から出射された紫外線UVがノズル10の吐出口に直接照射されることを防止している。なお、遮光板11は、単純な板状部材でもよいが、L字形状にすることによって遮光効果を高めることが可能となる。遮光板11は、塗布部5に連動する。
A substantially L-shaped light-shielding
ステージ8のワーク載置面8aには、例えば、黒色塗装などの光反射防止処理が施されている。光反射防止処理は、紫外線UVがワーク載置面8aで反射し、ノズル10の吐出口にある接着剤Rに照射することによる詰まりを防止するためになされる。同じ目的で、ステージ8に加えて塗布部5及び紫外線照射部6の周囲に配置される他の構成部材に光反射防止処理を施すことがより好ましい。
The
なお、紫外線照射部6Aは、塗布部5に追従して矢印方向に移動してワークW1の上方で停止し紫外線UVを照射する。或いは、接着剤塗布後に、紫外線照射部6Aを塗布部5の移動を妨げない高さ位置から降下させて紫外線UVを照射する構成とすることが可能である。または、紫外線照射部6Aを塗布部より上方でワークW1の上方位置に固定させて紫外線UVを照射する構成とすることも可能である。
The
[接着剤塗布ユニット2Bの構成]
図3は、第2例に係る接着剤塗布ユニット2Bの概略構成を示す構成説明図である。図3は、ワークW1に接着剤Rを塗布しつつ紫外線UVを照射する1状況を示している。接着剤塗布ユニット2Bは、ワークW1の片面に接着剤Rを塗布する塗布部5、塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射する紫外線照射部6Bを有している。塗布部5は、接着剤Rを貯留する貯留槽9にポンプPを介して接続されている。
[Structure of
FIG. 3 is a configuration explanatory view showing a schematic configuration of the
図3に示す矢印は、塗布部5及び紫外線照射部6BのワークW1に対する相対的な移動方向を表している。紫外線照射部6Bは、塗布部5の相対的な移動方向に対して後方側に配置される。紫外線照射部6Bは、ノズル10のスリット幅よりも広い幅で紫外線UVを照射することが可能な、いわゆるライン照射方式である。なお、塗布部5を固定してステージ8(ワークW1)を移動させる構成とすることも可能である。
The arrows shown in FIG. 3 indicate the relative moving directions of the
紫外線照射部6Bは、塗布部5の移動に追従して移動する。なお、追従とは、紫外線照射部6Bが、塗布部5の移動中に同じ方向に移動することであり、紫外線照射部6Bの移動速度は塗布部5の移動速度に対して必ずしも同じとは限らない。紫外線照射部6Bは、接着剤Rに所定の光エネルギーの紫外線UVを照射できる速度で移動するよう制御される。ダレが発生する前に接着剤塗布が終了する場合には、塗布終了後に紫外線照射部6Bを塗布された接着剤R上に走査させるようにしてもよい。なお、「ダレが発生する前」とは、ダレが全く発生しないことに限らず、ダレ幅G(図9参照)が1mm以下の状態を含む。
The
塗布部5と紫外線照射部6との間には、略L字形状の遮光板11が配設されている。遮光板11の紫外線遮蔽機能は第1例と同じであり、塗布部5又は紫外線照射部6のどちらかに連動するよう構成される。すなわち、接着剤塗布ユニット2Bは、紫外線照射部6Bの構成及び動作以外は第1例で説明した接着剤塗布ユニット2Aと同じ構成である。なお、紫外線照射部6A,6Bの作用及び制御については、図8~図11を参照して説明する。
A substantially L-shaped light-shielding
図4は、塗布部5がワークW1に接着剤Rを塗布しつつ紫外線照射部6Bが紫外線UVを照射する状況を示す斜視図である。塗布部5は、ワークW1の上面に矢印方向に移動しながら接着剤Rを面状に塗布し、紫外線照射部6Bは塗布部5から所定の時間間隔Dをおいて紫外線UVを照射しながら矢印方向に移動していく。接着剤Rは、紫外線UVが照射された位置から粘着性(硬化率)が高くなる。続いて、ワーク貼り合わせユニット3の構成及び作用について図5、図6を参照して説明する。
FIG. 4 is a perspective view showing a situation in which the
[ワーク貼り合わせユニット3の構成]
図5は、ワーク貼り合わせユニット3の概略構成を示す説明図であり、ワークW1及びワークW2をワーク貼り合わせユニット3に給材した状況を示している。図6は、ワークW1とワークW2とを貼わせる状況を示す説明図である。ワーク貼り合わせユニット3は、接着剤Rを塗布し紫外線UVを照射したワークW1を載置するステージ12及びワークW2をワークW1に押圧する押圧機構16を備えている。
[Structure of work bonding unit 3]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
押圧機構16は、ワークW2の片面を吸着保持する吸着プレート17、吸着プレート17を昇降させる駆動機構18、及びワークW1とワークW2との位置を合わせる位置合わせ機構(図示は省略)を備えている。ワークW2を吸着した状態で吸着プレート17を降下させることによって、ワークW1にワークW2を貼り合わせることができる。図5に示すように、ワーク貼り合わせユニット3は、ワークW1及び押圧機構16を覆うハウジング19を有している。ステージ12にハウジング19を密着させることによって真空チャンバー20が構成される。ハウジング19は、ワークW1及びワークW2の給材、及び貼り合わせ後のワークW1,W2(製造物S)の除材に支障がない位置に退避させる。次に、ワークW1とワークW2との貼り合わせについて説明する。
The
図6に示すように、まず、ハウジング19を降下させて真空チャンバー20を構成し、真空チャンバー20の内部を大気圧よりも低い環境にした後に吸着プレート17を降下させ、ワークW1にワークW2を貼り合わせる。ハウジング19には、図示しない真空装置及び真空装置に接続する配管が設けられている。なお、ステージ12を固定するベースプレート(図示は省略)とハウジング19とで真空チャンバー20を構成するようにしてもよい。真空チャンバー20の内部でワークW1とワークW2の貼り合わせを行う理由は、貼り合わせ時に接着剤Rが巻き込んだ気泡を排出するためである。続いて、図7を参照してオートクレーブ4の構成について説明する。
As shown in FIG. 6, first, the
[オートクレーブ4の構成]
図7は、オートクレーブ4の概略構成を示す説明図である。オートクレーブ4は、貼り合わされたワークW1とワークW2とからなる製造物(液晶ディスプレイ)Sを載置するステージ15、及び製造物Sを覆うハウジング21で構成されている。ハウジング21は、製造物Sを給材する際又は除材する際に支障がない位置に退避させる。オートクレーブ4は、ハウジング21をステージ15密着させることによって密閉空間を構成し、この密閉空間を高圧かつ高温に保持することによって、気泡を減少させ又は消失させるために設けられている。
[Configuration of autoclave 4]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
なお、図7は、オートクレーブ4内に1個の製造物Sを収容した例を示している。これは、オートクレーブ4の容積を可能な限り小さくし、製造物Sの給材後にオートクレーブ4内を所定の圧力及び温度に素早く到達させるためである。多数の製造物Sをオートクレーブ4内に入れ、バッチ処理によって1個毎のタクトタイムを短縮することも可能である。製造物Sを1個ずつオートクレーブ4の内部に収納するか、又はバッチ処理にするかは、オートクレーブ4による処理時間を接着剤塗布ユニット2A,2B、及びワーク貼り合わせユニット3の各タクトタイムに対し同等レベルに抑えることが可能であるかで判断する。オートクレーブ4内の圧力条件及び温度条件については、図15を参照して説明する。続いて、ワーク貼り合わせ方法及び各工程における制御条件について説明する。
Note that FIG. 7 shows an example in which one product S is housed in the
[ワーク貼り合わせ方法]
図8は、ワーク貼り合わせ方法の主要工程を示す工程フロー図である。まず、ワーク貼り合わせ装置1を起動し、搬送装置7Aによって、ワークW1(本例では液晶モジュール)を接着剤塗布ユニット2A(又は接着剤塗布ユニット2B)に給材する(ステップS1)。第1例の接着剤塗布ユニット2Aを使用する場合には、塗布部5によってワークW1に接着剤Rを塗布し(ステップS2)、塗布された接着剤Rの全面に紫外線照射部6Aによって紫外線UVを一括照射し(ステップS3)、ステップS5に移行する。
[Work bonding method]
FIG. 8 is a process flow chart showing a main process of the work bonding method. First, the
接着塗布ユニット2Bを使用する場合には、塗布部5によってワークW1に接着剤Rを塗布しながら(ステップS2)、紫外線照射部6Bを塗布部5に追従させながら塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射する(ステップS3)。なお、接着剤塗布ユニット2Bを使用する場合には、紫外線UVの照射を複数回行う。1回目の紫外線UVの照射は、接着剤Rの塗布開始から所定の経過時間帯に行われる。所定の経過時間帯とは、接着剤塗布開始直後から塗布された接着剤Rにダレ26が発生するまでの時間であって、本例においては、接着剤Rの塗布開始からの経過時間が10秒以内である。1回目の紫外線照射は、接着剤Rのダレの発生を抑制する工程であって、10秒以内にする理由については図9~図11を参照して後述する。接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が10秒以上になる場合(例えば、ワークW1が大判の場合、又は接着剤Rを低速で塗布する場合)には、塗布部5の移動(接着剤塗布)に対して10秒以内に紫外線照射部6Bを移動させる。なお、接着剤塗布開始から10秒以内に塗布が終了する場合には、接着剤塗布終了後に紫外線照射部6Bを走査して紫外線照射を行う。
When the
続いて、2回目以降の紫外線照射を行う(ステップS4)。2回目以降の紫外線照射は、1回目の紫外線照射によってダレの発生を抑制していることから、紫外線照射は任意のタイミングで開始し、紫外線照射部6Bは任意の移動速度で移動させることが可能である。2回目以降の紫外線照射は、接着剤Rを所定の硬化率(例えば、硬化率90%以上)になるまで繰り返す。紫外線照射の回数は、紫外線照射の累積光エネルギーと接着剤Rの硬化率に基づき設定される。なお、硬化率90%以上にすることによって、十分なワークW1とワークW2との接着強度を得ることが可能となる。
Subsequently, the second and subsequent ultraviolet irradiations are performed (step S4). Since the second and subsequent ultraviolet irradiations suppress the occurrence of sagging by the first ultraviolet irradiation, the ultraviolet irradiation can be started at an arbitrary timing and the
なお、2回目以降の紫外線照射において、紫外線照射部6Bは、1回目が終了した位置から紫外線照射開始位置に戻る方向に移動しながら紫外線照射を行ってもよく、1回目の紫外線照射開始位置に戻ってから紫外線照射を行ってもよい。或いは、紫外線照射部6Bを往復移動させながら紫外線照射を繰り返し行ってもよい。また、2回目以降の紫外線照射は、接着剤塗布ユニット2Bとワーク貼り合わせユニット3との間に紫外線照射ユニットを追加してもよい。
In the second and subsequent ultraviolet irradiations, the
紫外線照射後(ステップS3、ステップS4の後)搬送装置7B,7Cによってワーク貼り合わせユニット3にワークW1及びワークW2(本例では、ワークW2はカバーガラス)をそれぞれ給材する(ステップS5)。なお、ステップS1~ステップS4の各工程は、室温(例えば、15℃~25℃)及び大気圧環境下で行われる。ワークW1は、搬送装置7Bによって接着剤塗布ユニット2からステージ8上に給材される。一方、ワークW2は、図示しないワークストッカから搬送装置7Cによって吸着プレート17に給材され、吸着プレート17に吸着保持される。
After irradiation with ultraviolet rays (after steps S3 and S4), the work W1 and the work W2 (in this example, the work W2 is a cover glass) are supplied to the
ワークW1及びワークW2それぞれが上記のように保持されたところでハウジング19を降下し、真空チャンバー20の内部を真空度100Pa以下に減圧する(ステップS6)。この時の温度は室温である。次いで、押圧機構16を駆動し、ワークW1とワークW2とを重ね合わせて押圧し、ワークW1とワークW2とを接着剤Rを介して貼り合わせる(ステップS7)。押圧力は、0.5N/cm2以上、5N/cm2以下とする。なお、この押圧力は、ワークW1とワークW2との接着強度を確保するためと、貼り合わせ時に接着剤RとワークW2との界面に発生する気泡を少なくするために必要な大きさである。押圧力と気泡の関係については、図14を参照して説明する。次いで、ワークW1とワークW2とを貼り合わせた製造物Sをオートクレーブ4に搬送し、消泡処理を行う。
When each of the work W1 and the work W2 is held as described above, the
ワークW1とワークW2との貼り合わせが終了したところで、ハウジング19を退避させ、搬送装置7Dによって貼り合わせ装置3からオートクレーブ4に製造物Sを搬送する(ステップS8)。その後、ハウジング21を下降させたうえで、製造物Sに高圧・高温をかける(ステップS9)。オートクレーブ4お内部は、圧力0.2Mp以上、0.7Mp以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に制御され、所定時間経過後に、ハウジング21を上昇させ、搬送装置7Eによって製造物Sを除材する(ステップS10)。ここでの所定時間とは、接着剤塗布ユニット2及びワーク貼り合わせユニット3のタクトタイム合わせることが好ましい。オートクレーブ4内の環境と気泡との関係については、図15を参照して説明する。
When the bonding between the work W1 and the work W2 is completed, the
接着剤塗布ユニット2、ワーク貼り合わせユニット3及びオートクレーブ4においては、
ダレ26の発生を抑えて狭額縁化を実現すること、ワーク貼り合わせ時に発生する視認可能な気泡を減少させることを実現することのために、各ユニットにおいて適切に制御する必要がある。そのことについて以下に説明する。
In the adhesive application unit 2, the
In order to suppress the occurrence of sagging 26 and realize a narrow frame, and to reduce the visible bubbles generated when the workpieces are bonded, it is necessary to appropriately control each unit. This will be described below.
まず、接着剤塗布ユニット2について参照して説明する。製造物Sを液晶ディスプレイ、ワークW1を液晶モジュール、ワークW2をカバーガラスとする例で説明する。液晶ディスプレイは、画面の周囲4辺に額縁状に遮光膜25(図11参照)を設けることが一般的となっている。遮光膜25は、印刷又は薄板フレームなどでワークW2のワークW1に対向する面に設けられる。液晶ディスプレイにおいては、遮光膜25の幅を狭くする、いわゆる狭額縁化が求められている。 First, the adhesive coating unit 2 will be described with reference to it. An example will be described in which the product S is a liquid crystal display, the work W1 is a liquid crystal module, and the work W2 is a cover glass. In a liquid crystal display, it is common to provide a light-shielding film 25 (see FIG. 11) in a frame shape on four sides around the screen. The light-shielding film 25 is provided on the surface of the work W2 facing the work W1 by printing or a thin plate frame. In a liquid crystal display, there is a demand for a so-called narrow frame, in which the width of the light-shielding film 25 is narrowed.
接着剤Rは、紫外線UVを照射することによって粘着性が発生(硬化率が上昇する)するものであって、光硬化型粘接着剤と呼ばれるものであり、塗布する際は液体である。接着剤Rは、塗布から紫外線照射までの時間が長くなると、ダレ26が発生する(図9参照)。接着剤Rを塗布直後から、ダレ26が発生するまでに時間差があることから、ダレ26の発生前に紫外線UVを照射して、少なくとも接着剤Rの表面を硬化させる(粘着性を高める)ことによって、ダレ幅G(図9参照)を抑えることが可能となる。 The adhesive R develops adhesiveness (increases the curing rate) by irradiating with ultraviolet UV rays, is called a photocurable adhesive, and is a liquid when applied. Adhesive R causes sagging 26 when the time from application to irradiation with ultraviolet rays becomes long (see FIG. 9). Since there is a time lag between the time immediately after the adhesive R is applied and the time when the dripping 26 occurs, the surface of the adhesive R should be at least cured (increased the adhesiveness) by irradiating with ultraviolet UV rays before the dripping 26 occurs. This makes it possible to suppress the sagging width G (see FIG. 9).
図9は、接着剤Rの塗布開始からの経過時間とダレ幅Gとの関係を示すグラフである。図9は、横軸を経過時間(秒)、縦軸をダレ幅G(mm)とし、経過時間Tを対数表示とする片対数グラフである。図9において、点線で示す形状は、接着剤Rの接着剤塗布開始直後の形状を示している。図9のグラフに示すように、紫外線UVを照射しない場合には、経過時間が長くなるに従いダレ幅Gが大きくなる。接着剤Rの塗布布厚みを450μmとしたとき、経過時間を10秒以下にすれば、ダレ幅Gを1mm以下に抑えることが可能となる。仮に経過時間を規定しない従来の接着剤塗布方法の場合、例えば、経過時間を40秒としたときにはダレ幅Gは2mmとなり、経過時間Tを120秒としたときにはダレ幅Gは2.5mmとなる。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of application of the adhesive R and the sagging width G. FIG. 9 is a semi-logarithmic graph in which the horizontal axis is the elapsed time (seconds), the vertical axis is the sagging width G (mm), and the elapsed time T is a logarithmic display. In FIG. 9, the shape shown by the dotted line shows the shape of the adhesive R immediately after the start of the adhesive application. As shown in the graph of FIG. 9, when the ultraviolet UV is not irradiated, the sagging width G increases as the elapsed time increases. When the thickness of the coated cloth of the adhesive R is 450 μm and the elapsed time is 10 seconds or less, the sagging width G can be suppressed to 1 mm or less. In the case of the conventional adhesive application method in which the elapsed time is not specified, for example, when the elapsed time is 40 seconds, the sagging width G is 2 mm, and when the elapsed time T is 120 seconds, the sagging width G is 2.5 mm. ..
ワークW1の端部から接着剤塗布開始位置までの距離が短い場合には、ワークW1の側面に接着剤Rが流れ出る場合もある。接着剤塗布開始直後に紫外線UVを照射すれば、ダレ26の発生をなくすことが可能であるが、装置構成上困難であることから、接着剤Rの塗布開始直後から紫外線UVの照射開始までの経過時間を10秒以内とすることによって、狭額縁化を実現することが可能となる。なお、ワークW1とワークW2との所望の接着強度を得るためには、紫外線照射を複数回行う。このことについて図10を参照して説明する。 If the distance from the end of the work W1 to the adhesive application start position is short, the adhesive R may flow out to the side surface of the work W1. It is possible to eliminate the occurrence of sagging 26 by irradiating the ultraviolet UV immediately after the start of the adhesive application, but since it is difficult due to the device configuration, from immediately after the start of the adhesive R application to the start of the ultraviolet UV irradiation. By setting the elapsed time to 10 seconds or less, it is possible to realize a narrow frame. In order to obtain the desired adhesive strength between the work W1 and the work W2, ultraviolet irradiation is performed a plurality of times. This will be described with reference to FIG.
図10は、紫外線照射及び接着剤Rの硬化率の関係を説明する説明図である。横軸に時間、縦軸に硬化率(%)を表している。なお、硬化率は、FT-IR法(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)によって測定した結果である。接着剤Rに紫外線UVを照射すると照射時間の経過に従い硬化率が高くなる。なお、紫外線照射部6A,6Bの定格出力が1,000mW/cm2の場合において、1回目の紫外線照射時間t1を2秒とすれば光エネルギーは2,000mJ/cm2となり、このときの接着剤Rの表面硬化率は20%となる。表面硬化率が20%であれば、ダレ26の発生を抑制することが可能となる。しかし、表面硬化率が20%の状態で、ワークW1とワークW2とを貼り合わせたときには貼り合わせ強度が不足する。そこで、2回目の紫外線照射を行う。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the relationship between ultraviolet irradiation and the curing rate of the adhesive R. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents the curing rate (%). The curing rate is a result measured by the FT-IR method (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). When the adhesive R is irradiated with ultraviolet UV rays, the curing rate increases as the irradiation time elapses. When the rated output of the
2回目の紫外線照射においては、紫外線照射部6Bの定格出力が1,000mW/cm2、紫外照射時間t2を10秒間とすると、光エネルギーは10,000mJ/cm2となる。つまり、接着剤Rには紫外線照射開始から、累積で12,000mJ/cm2の光エネルギーを与えたことになる。このときの接着剤Rの表面及び内部の硬化率は90%以上となり、貼り合わせ強度を確保することが可能となる。なお、1回目の紫外線照射と2回目の紫外線照射との間の時間t3は特に限定されない。すなわち、1回目の紫外線照射後、直ちに2回目の紫外線照射を行ってもよい。なお、2回目の紫外線照射に必要な時間が、ワーク貼り合わせのタクトタイムよりも長くなる場合には、タクトタイムを短縮するために、図1に示す接着剤塗布ユニット2とワーク貼り合わせユニット3との間に紫外線照射ユニット(図示は省略)を配置する。1回目の紫外線照射において、接着剤表面の硬化率を20%とすると、紫外線照射から2時間程度で表面形状が崩れてダレ26が発生するため、2時間以内、好ましくは1時間以内に2回目の紫外線照射を行う。
In the second ultraviolet irradiation, if the rated output of the
第1例による一括紫照射の場合においては、紫外線UVの照射を開始してから12,000mJの光エネルギーを接着剤Rに与えることが可能な時間がある場合には、紫外線照射を1回行えばよい。なお、第1例において、1回目の紫外線照射に必要となる時間が、ワーク貼り合わせのタクトタイムよりも長くなる場合には、タクトタイムを短縮するために、図1に示す接着剤塗布ユニット2とワーク貼り合わせユニット3との間に紫外線照射ユニット(図示は省略)を配置する。紫外線照射部6Aの定格出力が1,000mW/cm2より大きい光源が出現すれば、紫外線照射時間を短くすることが可能となる。
In the case of batch purple irradiation according to the first example, if there is a time during which 12,000 mJ of light energy can be applied to the adhesive R after the start of ultraviolet UV irradiation, ultraviolet irradiation is performed once. Just do it. In the first example, when the time required for the first ultraviolet irradiation is longer than the tact time of bonding the workpieces, the adhesive coating unit 2 shown in FIG. 1 is used to shorten the tact time. An ultraviolet irradiation unit (not shown) is arranged between the
第2例において、2回目の紫外線照射において累積12,000mJ/cm2の光エネルギーを与えることができない場合には、紫外線照射を3回又は4回というように紫外線照射回数を増やす。なお、本例の紫外線照射部6Bの定格出力は1,000mW/cm2であるが、定格出力を1,000mW/cm2以上、例えば、1,200mW/cm2にできれば、照射時間10秒で接着剤Rの表面を含む全体の硬化率を90%以上にすることが可能となる。
In the second example, when the cumulative light energy of 12,000 mJ / cm 2 cannot be given in the second ultraviolet irradiation, the number of ultraviolet irradiations is increased to 3 or 4 times. The rated output of the
なお、狭額縁化を妨げる要因としては、直接的には接着剤塗布時に発生するダレであるが、間接的な要因としてワークW1とワークW2とを貼り合わせるときにも存在する。そのことについて図11を参照して説明する。 The factor that hinders the narrowing of the frame is the sagging that directly occurs when the adhesive is applied, but it also exists as an indirect factor when the work W1 and the work W2 are bonded together. This will be described with reference to FIG.
図11は、紫外線照射工程からワーク貼り合わせ工程に至る接着剤Rの挙動を説明する説明図である。図11の縦(i)列は、接着剤塗布直後から40秒経過してから紫外線照射を開始する従来例を示し、図11の縦(ii)列は、接着剤塗布直後から10秒以内に紫外線照射を開始する例を示している。図11は、接着剤Rの厚みを誇張して表している。(i)列と(ii)列とを比較して説明する(図9も参照する)。(i)列及び(ii)列において、(a)は、接着剤Rの塗布開始直後を表し、(b)は、接着剤Rに紫外線UVを照射した後を表し、(c)は、ワークW1とワークW2を貼り合わせて押圧力を加えた状況を表している。(a)に示すように、接着剤Rの塗布直後は、接着剤Rの端部形状は、ダレ26が発生していないか、ダレ幅がごく小さいため概ね垂直となる。 FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the behavior of the adhesive R from the ultraviolet irradiation step to the work bonding step. The vertical (i) column of FIG. 11 shows a conventional example in which ultraviolet irradiation is started 40 seconds after the adhesive is applied, and the vertical (ii) column of FIG. 11 is within 10 seconds immediately after the adhesive is applied. An example of starting ultraviolet irradiation is shown. FIG. 11 exaggerates the thickness of the adhesive R. Column (i) and column (ii) will be compared and described (see also FIG. 9). In columns (i) and (ii), (a) represents immediately after the start of application of the adhesive R, (b) represents after the adhesive R is irradiated with ultraviolet UV rays, and (c) represents the work. It shows the situation where W1 and the work W2 are bonded together and a pressing force is applied. As shown in (a), immediately after the application of the adhesive R, the shape of the end portion of the adhesive R is substantially vertical because no sagging 26 has occurred or the sagging width is very small.
なお、図11に示す例は、ワークW1を液晶モジュール、ワークW2をカバーガラス、製造物Sを液晶ディスプレイとした例であって、ワークW1、ワークW2それぞれに対応して遮光膜25A,25Bを設けている例である。遮光膜25A,25Bは、(i)列及び(ii)において同じ位置及び同じ幅としている。
In the example shown in FIG. 11, the work W1 is a liquid crystal module, the work W2 is a cover glass, and the product S is a liquid crystal display. This is an example provided. The light-shielding
(b)に示すように、接着剤Rの塗布後にある時間が経過すると、接着剤Rの端部にはダレ26が発生する。(i)列は、接着剤塗布直後から40秒経過後に紫外線UVを照射した例であり、ダレ幅G1は約2mmとなる。(ii)列は、接着剤塗布直後から10秒以内に紫外線UVを照射した例であり、ダレ幅G2は約1mmとなる。なお、紫外線照射後には、接着剤Rの端部に接着剤Rの表面張力及び紫外線による硬化収縮も伴って凸部27が発生する。紫外線UVの照射によって接着剤Rの硬化率が90%以上になったところで、ワークW1,W2を貼り合わせる。
As shown in (b), when a certain time elapses after the application of the adhesive R, a sagging 26 is generated at the end portion of the adhesive R. The row (i) is an example in which ultraviolet UV is irradiated 40 seconds after the adhesive is applied, and the sagging width G1 is about 2 mm. The row (ii) is an example in which ultraviolet UV is irradiated within 10 seconds immediately after the adhesive is applied, and the sagging width G2 is about 1 mm. After irradiation with ultraviolet rays, a
(c)に示すように、ワークW1とワークW2とを貼り合わせると、(i)列においては、ダレ26は、ワークW2に設けられた遮光膜25Bの内側に視認可能な状態である。ダレ26を視認できないようにするためには、遮光膜25Bの幅をダレ26が視認できなくなる幅に拡げなくてはならならず、狭額縁化を実現することはできない。一方、(ii)列においては、ダレ26は、遮光膜25Bの形成範囲内にあり、上方から視認することはできない。
As shown in (c), when the work W1 and the work W2 are bonded together, in the row (i), the sagging 26 is visible inside the light-shielding
なお、塗布部5の相対移動速度を一定にしても、塗布部5が接着剤Rの塗布開始直後からある距離範囲で塗布厚みが薄くなる傾向がある。塗布厚みが不均一になると、接着剤塗布開始から紫外線照射開始までの経過時間を制御してもダレ幅Gを制御することができなくなる可能性がある。そこで、接着剤塗布開始直後から接着剤Rの塗布厚みが安定するように制御する必要がある。そのことについて、図12を参照して説明する。
Even if the relative moving speed of the
図12は、接着剤Rの塗布厚みと接着剤塗布速度との関係を説明する図である。図12(a)は、接着剤Rの塗布速度(塗布部5の移動速度)を一定にしたときの接着剤の塗布厚み(μm)の変化の1例を示すグラフであり、図12(b)は、塗布部5の接着剤Rの塗布速度を変化させたときの塗布厚みを示す図である。横軸は、接着剤Rの塗布開始位置からの塗布距離(mm)を示している。なお、図12は、塗布速度を20mm/sec、狙いの塗布厚みを450μmとした1例を表している。図12(a)に示すように、接着剤Rの塗布開始から約20mmの範囲においては、塗布部5の内部圧力が一定になるまである時間を要することから、塗布速度を一定にしても塗布開始直後の塗布厚みは薄く、徐々に厚くなり、塗布距離が約20mmに達したところで、狙いの塗布厚み450μmとなり、その後、塗布厚みは450μmで安定する。
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the coating thickness of the adhesive R and the adhesive coating speed. FIG. 12 (a) is a graph showing an example of a change in the coating thickness (μm) of the adhesive when the coating speed of the adhesive R (moving speed of the coating portion 5) is constant, and is a graph of FIG. 12 (b). ) Is a diagram showing the coating thickness when the coating speed of the adhesive R of the
そこで、接着剤Rの塗布開始直後から塗布厚みを安定させるために、塗布速度を制御する。図12(b)に示すように、接着剤Rの塗布開始直後から塗布厚みが安定する約20mm以内の範囲においては、塗布速度を段階的に切換える。塗布厚みが薄い塗布開始直後では塗布速度を遅くし、塗布速度が狙いの450μmに近づくのに従い塗布速度を20mm/secに近づけていく。このように塗布速度を制御することによって、接着剤Rの塗布開始から塗布終了の間の塗布厚みを450μmに安定させることが可能となる。 Therefore, in order to stabilize the coating thickness immediately after the start of coating of the adhesive R, the coating speed is controlled. As shown in FIG. 12B, the coating speed is gradually switched within a range of about 20 mm in which the coating thickness is stable immediately after the start of coating of the adhesive R. Immediately after the start of coating with a thin coating thickness, the coating speed is slowed down, and as the coating speed approaches the target 450 μm, the coating speed is approached to 20 mm / sec. By controlling the coating speed in this way, it is possible to stabilize the coating thickness of the adhesive R from the start to the end of coating to 450 μm.
接着剤Rの塗布開始直後の厚みは、接着剤Rの粘度などの物性、ワークW1の表面状態及び狙いの塗布厚みによって影響される。従って、予め接着剤塗布厚みの変化の傾向を予備稼働などによって把握したうえで、塗布速度の切換え条件を設定する。なお、塗布開始後の厚みが狙いの塗布厚みよりも厚くなる場合には、塗布速度を段階的に減速するよう制御することが可能である。 The thickness immediately after the start of application of the adhesive R is affected by physical properties such as the viscosity of the adhesive R, the surface condition of the work W1, and the target application thickness. Therefore, the switching condition of the coating speed is set after grasping the tendency of the change in the adhesive coating thickness in advance by preliminary operation or the like. When the thickness after the start of coating becomes thicker than the target coating thickness, it is possible to control the coating speed to be gradually reduced.
続いて、ワーク貼り合わせユニット3における貼り合わせ工程(ステップS7)の条件について図13を参照して説明する。製造物Sが液晶ディスプレイであって、ワークW1が液晶モジュール、ワークW2がカバーガラスの場合、塗布された接着剤R、及び接着剤RとワークW2との間に視認可能な気泡が存在すると、表示部の視認性や外観品質が損なわれる。気泡は、接着剤Rに元々含まれるもの、塗布工程において巻き込まれるもの、貼り合わせ時に巻き込まれるものなどがある。但し、視認可能な気泡は、貼り合わせ時に巻き込まれるものが支配的であった。そこで、貼り合わせ工程において、気泡を排出又は視認できない状態にする消泡手段について説明する。前述したように、貼り合わせ工程(ステップS7)は真空チャンバー20の内部において行われる。
Subsequently, the conditions of the bonding step (step S7) in the
図13は、貼り合わせ工程における視認可能な気泡の総面積と、真空チャンバー20の真空度との関係を示す図である。横軸は真空度(Pa)、縦軸は視認可能な気泡の総面積の発生傾向を示している。なお、気泡の総面積は目視で大小の傾向を判定している。図13に示すように、真空度を100Pa以下にすると気泡の総面積が著しく減少する傾向がある。従って、ワークW1をワークW2に貼り合わせるときに、真空チャンバー20内の真空度を100Pa以下に管理すれば、液晶ディスプレイなどにおいて、視認可能な気泡の発生を抑えることが可能となる。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the total area of visible bubbles in the bonding step and the degree of vacuum of the
また、視認可能な気泡を除去する手段としては、上記のような真空度の制御の他に、押圧機構16がワークW1及びワークW2に加える押圧力(荷重)の大きさを適切に制御することによっても効果があることが確認できた。そのことについて図14を参照して説明する。
Further, as a means for removing visible bubbles, in addition to controlling the degree of vacuum as described above, the magnitude of the pressing force (load) applied to the work W1 and the work W2 by the
図14は、ワークW1及びワークW2に加える押圧力と、視認可能な気泡総面積との関係を示す説明図である。図14は、横軸は押圧力(N/cm2)、縦軸は視認可能な気泡の総面積の発生傾向を表している。なお、気泡の総面積は目視で大小の傾向を判定している。図14に示すように、押圧力が大きい方が視認可能な気泡の総面積が減少する傾向にあり、押圧力が0.5N/cm2以上では総面積が小さくなる。また、製造物Sが液晶ディスプレイの場合、実使用上及び取り扱上において十分な接着強度を得るための押圧力は0.5N/cm2以上であり、押圧力が大きいほど接着強度は高くなる傾向がある。但し、押圧力を大きくしすぎると液晶ディスプレイにダメージを与えるおそれがあることから、押圧力の上限は5N/cm2以下に抑えることが好ましい。 FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the pressing force applied to the work W1 and the work W2 and the total visible bubble area. In FIG. 14, the horizontal axis represents the pressing force (N / cm 2 ), and the vertical axis represents the tendency of the total area of visible bubbles to be generated. The total area of bubbles is visually determined to be large or small. As shown in FIG. 14, the larger the pressing force, the smaller the total area of visible bubbles tends to be, and when the pressing force is 0.5 N / cm 2 or more, the total area becomes smaller. Further, when the product S is a liquid crystal display, the pressing force for obtaining sufficient adhesive strength in actual use and handling is 0.5 N / cm 2 or more, and the larger the pressing force, the higher the adhesive strength. Tend. However, if the pressing force is too large, the liquid crystal display may be damaged. Therefore, it is preferable to limit the pressing force to 5 N / cm 2 or less.
上述した真空チャンバー20の真空度及び押圧機構16の押圧力による視認可能な気泡の消失効果が十分でない場合には、オートクレーブ4を使用する。オートクレーブ4は、貼り合わせ時に接着剤RとワークW2との界面に発生する気泡を消失させる(見えなくすることを含む)目的で使用される。次に、オートクレーブ4による気泡消失効果について図15を参照して説明する。
If the effect of eliminating visible bubbles due to the degree of vacuum of the
図15は、オートクレーブ4による気泡消失効果を示す説明図である。図15は、オートクレーブ処理前の気泡サイズとオートクレーブ処理後の気泡サイズの関係を実験によって検証したものである。横軸にオートクレーブ処理前の気泡サイズ(mm)を表し、縦軸にオートクレーブ後の気泡サイズ(mm)を表している。オートクレーブ処理の条件としては、図中×印で表す条件を「温度40℃-圧力0.5MPa」、図示○印で表す条件を「温度60℃―圧力0.5MPa」とした場合であり、共にこの条件を20分間維持した結果である。なお、気泡サイズは、気泡の横方向長さと縦方向長さとの平均値とした。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the effect of eliminating bubbles by the
図15に示すように、オートクレーブ4の管理条件が「温度40℃-圧力0.5MPa」の場合には、オートクレーブ処理前のサイズ0.8mmの気泡が消失しないものがあった。一方、オートクレーブ4の管理条件が「温度60℃-圧力0.5MPaの場合には、オートクレーブ処理前のサイズが4.1mmのものまで全ての気泡が消失した。これは、接着剤RとワークW2の界面の気泡がオートクレーブ処理によって接着剤Rの層内に吸収され、視認できなくなったためと判断できる。
As shown in FIG. 15, when the control condition of the
なお、図15に示す気泡の分布は、実験における一部の条件を示したものであり、圧力を0.2MPa以上、かつ、0.7MPa以下、温度を室温以上、かつ、80℃以下の条件でオートクレーブ処理を行うことによって、気泡を減少させる効果が認められた。しかし、図15に示したオートクレーブ処理の条件と結果とから、視認可能な気泡を消失させる条件としては温度依存性が高いと判断できる。従って、オートクレーブ4の温度を50℃以上、かつ、80℃以下とすれば、気泡消失効果をより高めることが可能となる。このように、オートクレーブ4の温度を上げていけば気泡消失効果が高まるが、温度を80℃以上する場合、液晶ディスプレイにダメージを与えることがあるため、80℃以下に制御することが好ましい。
The distribution of bubbles shown in FIG. 15 shows some conditions in the experiment, and the conditions are that the pressure is 0.2 MPa or more and 0.7 MPa or less, the temperature is room temperature or more, and 80 ° C. or less. The effect of reducing air bubbles was observed by performing the autoclave treatment in. However, from the conditions and results of the autoclave treatment shown in FIG. 15, it can be determined that the temperature dependence is high as the condition for eliminating the visible bubbles. Therefore, if the temperature of the
以上説明したワーク貼り合わせ装置1は、接着剤Rを介して一対のワークW1,W2を貼り合わせるワーク貼り合わせ装置である。ワーク貼り合わせ装置1は、一対のワークのうちの一方のワークW1の片面に、一方のワークW1に対し相対移動しながら紫外線照射によって粘着力が発生する接着剤Rを塗布する塗布部5、及び塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射する紫外線照射部6を有する接着剤塗布ユニット2と、接着剤Rが塗布され、かつ、紫外線UVが照射された一方のワークW1と他方のワークW2とを真空環境下で貼り合わせるワーク貼り合わせユニット3と、を有し、紫外線照射部6は、接着剤Rの塗布開始直後から塗布された接着剤Rの外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、接着剤Rに紫外線UVを照射するよう構成されている。
The
ワーク貼り合わせ装置1は、紫外線照射によって粘着力が発生する接着剤RをワークW1への塗布を開始した直後からダレ26が発生する前に紫外線UVの照射を開始する。そのことによって、紫外線UVが照射された領域の接着剤Rに粘着力が発生することから、接着剤RとワークW1との界面の濡れ性によってワークW1の表面に沿って流動して発生するダレ26を抑えることが可能となる。ワーク貼り合わせユニット3は真空チャンバー20を有し、真空環境下でワークW1とワークW2との貼り合わせを行うことから、接着剤Rに含まれる気泡を排出することが可能となる。また、ワーク貼り合わせ装置1は、紫外線照射によって接着剤Rの硬化率を高めてから貼り合わせを行うことによって十分な接着力が得られ、従来技術のように貼り合わせ後に本硬化する工程や装置を必要としない。
The
以上のことから、上記ワーク貼り合わせ装置1によれば、接着剤Rの塗布開始端面のダレ26の発生を抑制し、液晶ディスプレイなどのような製造物Sの狭額縁化を実現することが可能となる。また、ワークW1とワークW2とを貼り合わせるときに発生する気泡を減少させることが可能であり、ダレ26を抑えることを含めて良好な外観品質を得ることが可能となる。また、ワークW1,W2を貼り合わせた後に、従来技術のように本硬化をしなくても十分な接着強度を得ることが可能となり、タクトタイムを短縮することが可能となる。
From the above, according to the
上記ワーク貼り合わせ装置1においては、紫外線照射部6Aは、接着剤Rの塗布面全体に紫外線UVを一括照射するよう構成されている。
In the
このような構成にすることによって、ダレ26の発生を抑えることが可能となり、製造物Sとしての液晶ディスプレイの狭額縁化を実現することが可能となる。また、接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が、塗布された接着剤Rの外周縁部にダレが発生するよりも前の時間よりも短い場合には、接着剤塗布後に塗布面全体に接着剤Rの硬化率が90%以上になるような光エネルギーで紫外線UVを一括照射する。このようにすることによって、従来技術のような本硬化をしなくても、ダレ26の発生を抑えつつ1回の紫外線照射で十分な接着強度を得ることが可能となる。 With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of sagging 26, and it is possible to realize a narrow frame of the liquid crystal display as the product S. If the time from the start of application of the adhesive R to the end of application is shorter than the time before the outer peripheral edge of the applied adhesive R is sagging, the entire coated surface after the adhesive is applied. UV UV is collectively irradiated with light energy so that the curing rate of the adhesive R becomes 90% or more. By doing so, it is possible to obtain sufficient adhesive strength with a single ultraviolet irradiation while suppressing the occurrence of sagging 26 without performing the main curing as in the prior art.
紫外線照射部6Bは、塗布部5の相対移動に追従しながら、または、接着剤の塗布終了後に走査して塗布された接着剤Rに紫外線UVを照射するよう構成されている。
The
このような構成にすることによって、ダレ26の発生を抑えることが可能となり、製造物Sとしての液晶ディスプレイの狭額縁化を実現することが可能となる。塗布部5による接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が、塗布された接着剤Rの外周縁部にダレ26が発生するまでの時間よりも長い場合、例えば、塗布速度が遅い場合やワークW1が長尺の場合などに対応することが可能である。勿論、接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が、塗布された接着剤Rの外周縁部にダレが発生するまでの時間よりも短い場合にも対応可能である。
With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of sagging 26, and it is possible to realize a narrow frame of the liquid crystal display as the product S. When the time from the start of application of the adhesive R to the end of application by the
また、紫外線照射部6Bは、接着剤Rの塗布開始直後から塗布された接着剤Rの外周縁部にダレ26が発生するよりも前の時間帯に紫外線UVを照射した後に、さらに、少なくとも1回以上紫外線UVを照射するよう構成されている。
Further, the
1回の紫外線照射では、接着強度が得られる硬化率とならない場合、つまり、光エネルギーが不足する場合には2回以上の紫外線照射によって、接着剤Rの硬化率を90%にしてから貼り合わせを行う。このようにすることによって、従来技術のように、貼り合わせ後に本硬化をしなくても十分な接着強度を得ることが可能となる。なお、定格出力が十分大きい光源が出現すれば、紫外線照射を1回にすることが可能となる。 If the curing rate does not provide the adhesive strength with one UV irradiation, that is, if the light energy is insufficient, the adhesive R is bonded after the curing rate of the adhesive R is 90% by two or more UV irradiations. I do. By doing so, it is possible to obtain sufficient adhesive strength without main curing after bonding as in the prior art. If a light source having a sufficiently large rated output appears, it is possible to irradiate ultraviolet rays once.
また、紫外線照射部6A,6Bは共に、接着剤Rの塗布開始直後から紫外線UVの照射開始までの経過時間が10秒以内となるように構成されている。接着剤塗布開始から紫外線照射開始までの経過時間が長くなるに従いダレ幅Gが大きくなる。この経過時間を10秒以下にすれば、紫外線UVが照射された接着剤Rの表面の硬化率(粘性)が急激に高くなり、接着剤RがワークW1の表面に沿って流動することがなくなりダレ幅Gを抑えることが可能となる。そして、このダレ幅Gを小さくすることによって、液晶ディスプレイなどにおいて、遮光膜25A,25Bの幅を小さくしてもダレ26が視認できないため、いわゆる狭額縁のデザインを実現することが可能となる。また、ワークW1の側面に接着剤Rがはみ出すことを防止することができる。
Further, both the
また、塗布部5は、接着剤Rの塗布開始直後から接着剤Rの塗布厚みが安定するまでの間に、塗布厚みの変化に対応して定常の相対移動速度に対し移動速度を増速又は減速するよう構成されている。
Further, the
接着剤Rの塗布開始位置からある距離に塗布部5が達するまで、接着剤Rの塗布厚みが変化する傾向がある。そこで、塗布厚みが変化する領域において、狙いの塗布厚みに対して塗布厚みが薄い時には塗布速度を遅くし、塗布厚みが厚いときには塗布速度を速くする。そうすることによって、塗布開始直後から狙いの塗布厚みに制御することが可能となる。
The coating thickness of the adhesive R tends to change until the
また、塗布部5と紫外線照射部6A(又は紫外線照射部6B)との間には、塗布部5のノズル先端部に向かう紫外線UVを遮る遮光板11が配設されている、ノズル10の先端部の吐出口部に紫外線UVを照射すると、接着剤Rに粘着性が発生しノズル10を詰まらせるおそれがあるため、塗布部5と紫外線照射部6との間に遮光板11を配設する。このことによって、ノズル10の詰まりを防止することが可能となる。
Further, between the
また、塗布部5の下方には、ワークW1を載置するステージ8が配設され、ステージ8には光反射防止処理が施されている。このような構成にすることによって、紫外線照射部6から出射される紫外線UVがステージ8で反射し、ノズル10の吐出口部を照射することによるノズル10の吐出口部の詰まりを防止することが可能となる。
Further, a
また、ワーク貼り合わせユニット3は、紫外線UVが照射された接着剤Rを介して前記一対のワークW1,W2を重ねた状態で押圧する押圧機構16、及び一対のワークW1、W2及び押圧機構16を収納する真空チャンバー20を有している。
Further, the
ワーク貼り合わせユニット3においては、真空チャンバー20の内部を大気圧よりも減圧した環境でワークW1にワークW2を貼り合わせる。大気圧よりも減圧された環境下でワークW1とワークW2の貼り合わせを行うことによって、ワークW1とワークW2とを貼り合わせる際に接着剤Rに巻き込まれる気泡を排出することができる。製造物Sが液晶ディスプレイなどのように視認性が要求される場合、気泡を排出することによって視認性及び外観品質を高めることが可能となる。
In the
また、ワーク貼り合わせユニット3により一方のワークW1と他方のワークW2とを貼り合わせる際には、真空チャンバー20の真空度が100Pa以下となるように構成されている。ワークW1とワークW2とを貼り合わせる際、真空チャンバー20を真空度100Pa以下にすることによって、ワークW1とワークW2とを貼り合わせる際に接着剤Rに巻き込まれる気泡をより効果的に排出することができる。
Further, when the work W1 and the other work W2 are bonded by the
また、ワーク貼り合わせユニットにより一方のワークW1と他方のワークW2とを貼り合わせる際には、押圧機構16によって一対のワークW1,W2に加えられる押圧力が0.5N/cm2以上、5N/cm2以下となるように構成されている。
Further, when the one work W1 and the other work W2 are bonded by the work bonding unit, the pressing force applied to the pair of works W1 and W2 by the
接着剤Rは、常態においては液体であり、紫外線UVを照射することによって粘着性が発生するものである。接着剤Rに紫外線UVを照射すると硬化率が急激に増加する。このような接着剤Rを使用してワークW1,W2を貼り合わせる際に、押圧力を0.5N/cm2以上にすることによって、ワークW1とワークW2とを貼り合わせる際に巻き込まれた視認可能な気泡を減少することが可能となる。また、押圧力を0.5N/cm2以上にすることによって、実使用上及び取り扱い上における十分な接着強度が得られる。但し、押圧力が大きすぎると製造物Sが液晶ディスプレイの場合には、液晶ディスプレイにダメージを与えるおそれがあることから、押圧力の上限を5N/cm2以下に抑えることが好ましい。 The adhesive R is a liquid in a normal state, and stickiness is generated by irradiating with ultraviolet UV rays. When the adhesive R is irradiated with ultraviolet UV rays, the curing rate sharply increases. When the works W1 and W2 are bonded together using such an adhesive R, the pressing force is set to 0.5 N / cm 2 or more, so that the work W1 and the work W2 are visually caught when they are bonded. It is possible to reduce possible bubbles. Further, by setting the pressing force to 0.5 N / cm 2 or more, sufficient adhesive strength in actual use and handling can be obtained. However, if the pressing force is too large, if the product S is a liquid crystal display, the liquid crystal display may be damaged. Therefore, it is preferable to limit the pressing force to 5 N / cm 2 or less.
また、ワーク貼り合わせ装置1は、貼り合わされた一対のワークW1,W2を収容し、内部圧力を0.2MPa以上、0.7MPa以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に制御するオートクレーブ4をさらに有している、
Further, the
ワークW1とワークW2とを貼り合わせ、製造物Sを製造した段階で、接着剤Rに巻き込まれた視認可能な気泡が残留している場合、さらに製造物Sにオートクレーブ処理をすることによって、接着剤R、及びワークW1,W2と接着剤Rとの界面に残存する気泡を消失させることが可能となる。但し、視認可能な気泡を消失させる好適条件としては温度依存性が高いことから、オートクレーブ4の温度を50℃以上、80℃以下とすれば、気泡消失効果をより高めることが可能となる。なお、貼り付け工程において、視認可能な気泡を安定して消失することが確認できれば、オートクレーブ処理を省略したり、オートクレーブユニット4を省略したりすることが可能である。
If visible air bubbles caught in the adhesive R remain at the stage where the work W1 and the work W2 are bonded to each other to manufacture the product S, the product S is further bonded by autoclaving. It is possible to eliminate the bubbles remaining at the interface between the agent R and the work W1 and W2 and the adhesive R. However, since the temperature dependence is high as a preferable condition for eliminating visible bubbles, if the temperature of the
ワーク貼り合わせ方法は、上記ワーク貼り合わせ装置1を使用し、接着剤Rを介して一対のワークW1,W2を貼り合わせるワーク貼り合わせ方法である。ワーク貼り合わせ方法は、一方のワークW1に対し相対移動しながら一方のワークW1の片面に紫外線照射によって粘着力が発生する接着剤Rを塗布する塗布工程と、接着剤Rの塗布開始直後から塗布された接着剤Rの外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、塗布された前記接着剤に紫外線UVを照射する紫外線照射工程と、紫外線UVが照射された一方のワークW1と他方のワークW2とを真空チャンバー20内で貼り合わせる工程と、を含んでいる。
The work bonding method is a work bonding method in which a pair of works W1 and W2 are bonded via an adhesive R using the
このようなワーク貼り合わせ方法によれば、紫外線照射によって粘着力が発生する接着剤RをワークW1への塗布を開始した直後からダレ26が発生する前に紫外線UVの照射を開始する。そのことによって、紫外線UVが照射された領域の接着剤Rに粘着力が発生することから、接着剤RとワークW1との界面の濡れ性によってワークW1の表面に沿って流動して発生するダレ26を抑えることが可能となり、液晶ディスプレイなどのような製造物Sの狭額縁化を実現することが可能となる。また、接着剤RがワークW1の側面にはみ出すことを防止できる。ワーク貼り合わせ工程では、真空チャンバー20内でワークW1とワークW2との貼り合わせを行うことから、接着剤Rに含まれる視認可能な気泡を排出することが可能となる。また、ワーク貼り合わせ工程においては、紫外線照射によって接着剤Rの硬化率を高めてから貼り合わせを行うことによって、従来技術のように貼り合わせ後に本硬化をしなくても十分な接着力が得られ、タクトタイムを短縮することが可能となる。
According to such a work bonding method, the irradiation of the ultraviolet UV is started immediately after the adhesive R whose adhesive force is generated by the irradiation of the ultraviolet rays is applied to the work W1 and before the sagging 26 is generated. As a result, an adhesive force is generated in the adhesive R in the region irradiated with ultraviolet UV, and therefore, due to the wettability of the interface between the adhesive R and the work W1, the sagging generated by flowing along the surface of the work W1. It is possible to suppress 26, and it is possible to realize a narrow frame of the product S such as a liquid crystal display. Further, it is possible to prevent the adhesive R from sticking out to the side surface of the work W1. In the work bonding step, since the work W1 and the work W2 are bonded in the
また、紫外線照射工程では、接着剤Rの塗布面全体に紫外線UVを一括照射している。塗布部5による接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が、塗布された接着剤Rの外周縁部にダレ26が発生するまでの時間よりも短い場合には、接着剤塗布後に塗布面全体に接着剤Rの硬化率が90%以上になるような光エネルギーで紫外線UVを一括照射する。このようにすることによって、従来技術のような本硬化をしなくても、ダレ26の発生を抑えつつ1回の紫外線照射で十分な接着強度を得ることが可能となる。
Further, in the ultraviolet irradiation step, ultraviolet UV is collectively irradiated to the entire coated surface of the adhesive R. If the time from the start of application of the adhesive R to the end of application by the
また、紫外線照射工程では、塗布された接着剤Rに塗布部5の相対移動に追従しながら紫外線照射を行う。このようにすることによって、ダレ26の発生を抑えることが可能となり、製造物Sとしての液晶ディスプレイの狭額縁化を実現することが可能となる。このような方法は、接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が、塗布された接着剤Rの外周縁部にダレ26が発生するまでの時間よりも長い場合、例えば、塗布速度が遅い場合やワークW1が長尺の場合などに対応することが可能である。勿論、接着剤Rの塗布開始から塗布終了までの時間が、塗布された接着剤Rの外周縁部にダレが発生するまでの時間よりも短い場合にも対応可能である。
Further, in the ultraviolet irradiation step, the applied adhesive R is irradiated with ultraviolet rays while following the relative movement of the
また、ワーク貼り合わせ方法においては、接着剤Rの塗布開始直後から塗布された接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、塗布された前記接着剤に紫外線を照射した後に、さらに、少なくとも1回以上紫外線UVを照射することとする。 Further, in the work bonding method, the applied adhesive was irradiated with ultraviolet rays immediately after the start of application of the adhesive R and before the outer peripheral edge of the applied adhesive was sagging. Later, it is decided to further irradiate the ultraviolet UV at least once.
1回の紫外線照射では、接着強度が得られる硬化率にならない場合、つまり、光エネルギーが不足する場合には2回以上の紫外線照射によって、照射する紫外線UVの累積光エネルギーを接着剤Rに照射し、硬化率を90%にしてから貼り合わせを行う。このようにすることによって、従来技術のように、貼り合わせ後に本硬化をしなくても十分な接着強度を得ることが可能となる。なお、定格出力が十分大きい光源が出現すれば、紫外線照射を1回にすることが可能となる。 If the curing rate does not reach the desired adhesive strength with one UV irradiation, that is, if the light energy is insufficient, the adhesive R is irradiated with the cumulative light energy of the UV UV to be irradiated by two or more UV irradiations. Then, the curing rate is set to 90%, and then the bonding is performed. By doing so, it is possible to obtain sufficient adhesive strength without main curing after bonding as in the prior art. If a light source having a sufficiently large rated output appears, it is possible to irradiate ultraviolet rays once.
また、ワーク貼り合わせ方法においては、貼り合わせた一対のワークW1,W2をオートクレーブ4に搬送し、オートクレーブ4の内部圧力を0.2MPa以上、0.7MPa以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に所定時間保持することとする。
Further, in the work bonding method, the pair of bonded works W1 and W2 are conveyed to the
ワークW1とワークW2とを貼り合わせ、製造物Sを製造した段階で、接着剤Rに巻き込まれた視認可能な気泡が残留している場合、さらに製造物Sにオートクレーブ処理をする。オートクレーブ処理によって、接着剤R、及びワークW1,W2と接着剤Rとの界面に残存する気泡を消失させることが可能となる。但し、視認可能な気泡を消失させる好適条件としては温度依存性が高いことから、オートクレーブ4の温度を50℃以上、80℃以下とすれば、気泡消失効果をより高めることが可能となる。
At the stage where the work W1 and the work W2 are bonded together to manufacture the product S, if visible bubbles caught in the adhesive R remain, the product S is further autoclaved. The autoclave treatment makes it possible to eliminate the bubbles remaining at the interface between the adhesive R and the work W1 and W2 and the adhesive R. However, since the temperature dependence is high as a preferable condition for eliminating visible bubbles, if the temperature of the
1…ワーク貼り合わせ装置、2,2A,2B…接着剤塗布ユニット、3…ワーク貼り合わせユニット、4…オートクレーブ、5…塗布部、6,6A,6B…紫外線照射部、7A,7B,7C,7D,7E…搬送装置、8,12,15…ステージ、8a…ワーク載置面、9…貯留槽、10…ノズル、11…遮光板、16…押圧機構、17…吸着プレート、18…駆動機構、19,21…ハウジング、20…真空チャンバー、25A,25B…遮光膜、26…ダレ、27…凸部、G、G1、G2…ダレ幅、P…ポンプ、R…接着剤、S…製造物(液晶ディスプレイ)、UV…紫外線、W1…ワーク(液晶モジュール),W2…ワーク(カバーガラス) 1 ... Work bonding device, 2, 2A, 2B ... Adhesive coating unit, 3 ... Work bonding unit, 4 ... Autoclave, 5 ... Coating section, 6, 6A, 6B ... UV irradiation section, 7A, 7B, 7C, 7D, 7E ... Transfer device, 8, 12, 15 ... Stage, 8a ... Work mounting surface, 9 ... Storage tank, 10 ... Nozzle, 11 ... Shading plate, 16 ... Pressing mechanism, 17 ... Suction plate, 18 ... Drive mechanism , 19, 21 ... Housing, 20 ... Vacuum chamber, 25A, 25B ... Shading film, 26 ... Dripping, 27 ... Convex, G, G1, G2 ... Dripping width, P ... Pump, R ... Adhesive, S ... Product (Liquid crystal display), UV ... Ultraviolet rays, W1 ... Work (liquid crystal module), W2 ... Work (cover glass)
Claims (17)
前記一対のワークのうちの一方のワークの片面に、前記一方のワークに対し相対移動しながら紫外線照射によって粘着力が発生する前記接着剤を塗布する塗布部、及び塗布された前記接着剤に紫外線を照射する紫外線照射部を有する接着剤塗布ユニットと、
前記接着剤が塗布され、かつ、紫外線が照射された前記一方のワークと他方のワークとを真空環境下で貼り合わせるワーク貼り合わせユニットと、
を有し、
前記紫外線照射部は、前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、前記接着剤に紫外線を照射するよう構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 It is a work bonding device that bonds a pair of workpieces via an adhesive.
An ultraviolet ray is applied to one surface of one of the pair of works, a coating portion to which the adhesive is applied to generate adhesive force by irradiation with ultraviolet rays while moving relative to the one work, and the applied adhesive. An adhesive coating unit having an ultraviolet irradiation part that irradiates the
A work bonding unit for bonding one work and the other work to which the adhesive is applied and irradiated with ultraviolet rays in a vacuum environment.
Have,
The ultraviolet irradiation unit is configured to irradiate the adhesive with ultraviolet rays at a time zone before the outer peripheral edge portion of the adhesive applied immediately after the start of application of the adhesive causes sagging. ,
A work bonding device characterized by this.
前記紫外線照射部は、前記接着剤の塗布面全体に紫外線を一括照射するよう構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to claim 1,
The ultraviolet irradiation unit is configured to collectively irradiate the entire coated surface of the adhesive with ultraviolet rays.
A work bonding device characterized by this.
前記紫外線照射部は、前記塗布部の相対移動に追従しながら、または、前記接着剤の塗布終了後に走査して塗布された前記接着剤に紫外線を照射するよう構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to claim 1,
The ultraviolet irradiation portion is configured to irradiate the applied adhesive with ultraviolet rays while following the relative movement of the coating portion or by scanning after the application of the adhesive is completed.
A work bonding device characterized by this.
前記紫外線照射部は、前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に紫外線を照射した後に、さらに、少なくとも1回以上紫外線を照射するよう構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding device according to claim 3,
The ultraviolet-irradiated portion is irradiated with ultraviolet rays at least once after irradiating the ultraviolet rays in a time zone before the outer peripheral edge portion of the adhesive applied immediately after the start of application of the adhesive is sagging. It is configured to irradiate,
A work bonding device characterized by this.
前記接着剤の塗布開始直後から紫外線の照射開始までの経過時間が10秒以内となるように構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to any one of claims 1 to 4.
The elapsed time from the start of application of the adhesive to the start of irradiation with ultraviolet rays is configured to be within 10 seconds.
A work bonding device characterized by this.
前記塗布部は、前記接着剤の塗布開始直後から前記接着剤の塗布厚みが安定するまでの間に、前記塗布厚みの変化に対応して定常の相対移動速度に対し移動速度を増速又は減速するよう構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to any one of claims 1 to 5.
The coating portion increases or decreases the movement speed with respect to the steady relative movement speed in response to the change in the coating thickness from immediately after the start of application of the adhesive to the stabilization of the coating thickness of the adhesive. Is configured to
A work bonding device characterized by this.
前記塗布部と前記紫外線照射部との間には、前記塗布部のノズル先端部に向かう紫外線を遮る遮光板が配設されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to any one of claims 1 to 6.
A light-shielding plate that blocks ultraviolet rays toward the nozzle tip of the coating portion is disposed between the coating portion and the ultraviolet irradiation portion.
A work bonding device characterized by this.
前記塗布部の下方には、前記一方のワークを載置するステージが配設され、
前記ステージには光反射防止処理が施されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to any one of claims 1 to 7.
A stage on which one of the workpieces is placed is arranged below the coating portion.
The stage is treated to prevent light reflection.
A work bonding device characterized by this.
前記ワーク貼り合わせユニットは、紫外線が照射された前記接着剤を介して前記一対のワークを重ねた状態で押圧する押圧機構、及び前記一対のワーク及び前記押圧機構を収納する真空チャンバーを有している、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to any one of claims 1 to 8.
The work bonding unit has a pressing mechanism that presses the pair of workpieces in a stacked state via the adhesive irradiated with ultraviolet rays, and a vacuum chamber that houses the pair of workpieces and the pressing mechanism. Yes,
A work bonding device characterized by this.
前記ワーク貼り合わせユニットにより前記一方のワークと前記他方のワークとを貼り合わせる際には、前記真空チャンバーの真空度が100Pa以下となるように構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to claim 9,
When the one work and the other work are bonded by the work bonding unit, the vacuum degree of the vacuum chamber is configured to be 100 Pa or less.
A work bonding device characterized by this.
前記ワーク貼り合わせユニットにより前記一方のワークと前記他方のワークとを貼り合わせる際には、前記押圧機構によって前記一対のワークに加えられる押圧力が0.5N/cm2以上、5N/cm2以下となるように構成されている、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to claim 9 or 10.
When the one work and the other work are bonded by the work bonding unit, the pressing force applied to the pair of works by the pressing mechanism is 0.5 N / cm 2 or more and 5 N / cm 2 or less. Is configured to be,
A work bonding device characterized by this.
貼り合わされた前記一対のワークを収容し、内部圧力を0.2MPa以上、0.7MPa以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に制御するオートクレーブをさらに有している、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ装置。 In the work bonding apparatus according to any one of claims 1 to 11.
It further has an autoclave that accommodates the pair of laminated workpieces and controls the internal pressure to 0.2 MPa or more and 0.7 MPa or less and the internal temperature to room temperature or more and 80 ° C. or less.
A work bonding device characterized by this.
前記一方のワークに対し相対移動しながら前記一方のワークの片面に紫外線照射によって粘着力が発生する前記接着剤を塗布する塗布工程と、
前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、塗布された前記接着剤に紫外線を照射する紫外線照射工程と、
紫外線が照射された前記一方のワークと前記他方のワークとを前記真空チャンバー内で貼り合わせる工程と、
を含む、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ方法。 A work bonding method for bonding the pair of works via the adhesive using the work bonding device according to any one of claims 1 to 12.
A coating step of applying the adhesive whose adhesive force is generated by irradiation with ultraviolet rays to one side of the one work while moving relative to the one work.
An ultraviolet irradiation step of irradiating the applied adhesive with ultraviolet rays immediately after the start of application of the adhesive and before dripping occurs on the outer peripheral edge of the applied adhesive.
A step of bonding the one work and the other work irradiated with ultraviolet rays in the vacuum chamber, and
including,
A work bonding method characterized by this.
前記紫外線照射工程では、前記接着剤の塗布面全体に紫外線を一括照射する、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ方法。 In the work bonding method according to claim 13,
In the ultraviolet irradiation step, ultraviolet rays are collectively irradiated to the entire coated surface of the adhesive.
A work bonding method characterized by this.
前記紫外線照射工程では、塗布された前記接着剤に前記塗布部の相対移動に追従しながら紫外線照射を行う、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ方法。 In the work bonding method according to claim 13,
In the ultraviolet irradiation step, the applied adhesive is irradiated with ultraviolet rays while following the relative movement of the coated portion.
A work bonding method characterized by this.
前記接着剤の塗布開始直後から塗布された前記接着剤の外周縁部にダレが発生するよりも前の時間帯に、塗布された前記接着剤に紫外線を照射した後に、さらに、少なくとも1回以上紫外線を照射する、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ方法。 In the work bonding method according to claim 15,
Immediately after the start of application of the adhesive, at least once after irradiating the applied adhesive with ultraviolet rays in a time zone before the outer peripheral edge of the applied adhesive is sagging. Irradiate with ultraviolet rays,
A work bonding method characterized by this.
貼り合わせた前記一対のワークをオートクレーブに搬送し、
前記オートクレーブの内部圧力を0.2MPa以上、0.7MPa以下、かつ、内部温度を室温以上、80℃以下に所定時間保持するオートクレーブ工程をさらに有している、
ことを特徴とするワーク貼り合わせ方法。 In the work bonding method according to any one of claims 13 to 16,
The pair of laminated workpieces are transported to the autoclave and
Further having an autoclave step of maintaining the internal pressure of the autoclave at 0.2 MPa or more and 0.7 MPa or less and the internal temperature at room temperature or more and 80 ° C. or less for a predetermined time.
A work bonding method characterized by this.
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