JP5056308B2 - Curing state measuring device - Google Patents

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Description

この発明は紫外線硬化樹脂の硬化処理に向けられた硬化状態測定装置に関し、特に多層膜の生産ラインに適した装置に関する。   The present invention relates to a cured state measuring apparatus directed to a curing treatment of an ultraviolet curable resin, and more particularly to an apparatus suitable for a multilayer film production line.

近年、多くの産業分野において、接着剤やコーティング剤の硬化方法として紫外線硬化法(Ultra Violet Curing)が利用されている。紫外線硬化法は、熱エネルギーを利用する熱硬化方法に比較して、有害物質を大気中に放散しない、硬化時間が短い、熱に弱い製品にも適用できるなどの多くの利点を有している。   In recent years, an ultraviolet curing method (Ultra Violet Curing) is used as a curing method for adhesives and coating agents in many industrial fields. The UV curing method has many advantages compared to the thermal curing method that uses thermal energy, such as not diffusing harmful substances into the atmosphere, shortening the curing time, and being applicable to heat-sensitive products. .

紫外線硬化法では、紫外線照射前においては主に液体である一方、紫外線照射後においては固体に変化する、紫外線硬化樹脂が用いられる。このような紫外線硬化樹脂は、主剤としてモノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方を含み、さらに光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、照射される紫外線を受けてラジカルやカチオンを発生し、発生したラジカルやカチオンがモノマーやオリゴマーと重合反応を生じる。この重合反応に伴いモノマーやオリゴマーはポリマーに変化し、分子量が極めて大きくなるとともに、融点が低下する。この結果、紫外線硬化樹脂は液体状態を維持できなくなって固体に変化する。   In the ultraviolet curing method, an ultraviolet curable resin is used, which is mainly liquid before ultraviolet irradiation, but changes to a solid after ultraviolet irradiation. Such an ultraviolet curable resin contains at least one of a monomer and an oligomer as a main ingredient, and further contains a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator generates radicals and cations upon receiving irradiated ultraviolet rays, and the generated radicals and cations cause a polymerization reaction with the monomers and oligomers. Along with this polymerization reaction, the monomer or oligomer changes to a polymer, the molecular weight becomes extremely large, and the melting point decreases. As a result, the ultraviolet curable resin cannot be maintained in a liquid state and changes to a solid.

ところで、近年、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)をはじめとするフラットディスプレイの技術開発が急速に進んでいる。このようなフラットディスプレイの表示性能を決定する要素として、ディスプレイ表面に形成される多層膜がある。この多層膜は、それぞれが独自の光学的特性を有するシートを積層して形成したものである。多くの場合、このような多層膜は、紫外線硬化樹脂を用いてこれらのシートを積層することで形成される。このような多層膜の生産ラインでは、比較的高速(数10m/秒)で複数の貼り合わせ処理が行なわれる。   By the way, in recent years, technological development of flat displays including a liquid crystal display (LCD) has been rapidly advanced. A factor that determines the display performance of such a flat display is a multilayer film formed on the display surface. This multilayer film is formed by laminating sheets each having a unique optical characteristic. In many cases, such a multilayer film is formed by laminating these sheets using an ultraviolet curable resin. In such a multilayer film production line, a plurality of bonding processes are performed at a relatively high speed (several tens of meters / second).

一般的に、紫外線硬化樹脂の硬化度を測定することが容易ではない。紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する方法として、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR:Fourier-Transform Infrared Spectrometer)を用いた方法が提案されている(たとえば、非特許文献1)。
岩井茂彦・松原秀樹、「微分赤外分光法を用いた紫外線硬化樹脂の硬化率の計測」、2005年度 愛知県工業技術試験所研究報告
Generally, it is not easy to measure the degree of cure of an ultraviolet curable resin. As a method for measuring the cured state of an ultraviolet curable resin, a method using a Fourier-Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) has been proposed (for example, Non-Patent Document 1).
Shigehiko Iwai and Hideki Matsubara, “Measurement of Curing Rate of UV Curing Resin Using Differential Infrared Spectroscopy”, 2005 Aichi Industrial Technology Laboratory Research Report

しかしながら、上述の非特許文献1に開示される方法では八次微分処理を行なう必要があるなど、処理が非常に複雑である。そのため、研究室レベルや破壊検査(抜き取り検査)などに対しては適用できる可能性があるが、実際の生産ラインにおいて、適用することは困難である。また、シートの膜厚に比較して紫外線硬化樹脂(接着剤)の膜厚は薄いので、シートから発生する赤外線が相対的に大きく、十分な測定精度を得ることが難しいという問題もある。   However, in the method disclosed in Non-Patent Document 1 described above, the process is very complicated, for example, it is necessary to perform an eighth-order differentiation process. Therefore, it may be applicable to laboratory level and destructive inspection (sampling inspection), but it is difficult to apply in an actual production line. In addition, since the film thickness of the ultraviolet curable resin (adhesive) is smaller than the film thickness of the sheet, there is a problem that the infrared rays generated from the sheet are relatively large and it is difficult to obtain sufficient measurement accuracy.

そのため、製造後の製品に対して抜き取り検査を行なって、当該製品が正常であるか否かを判断するしか方法がない。そのため、何らかの原因で、紫外線硬化樹脂の硬化度合いが適切でなかったとしても、これを製造中に是正することができず、事後的な処理を行なうしかなかった
このように、複数のシート状部材を貼り合わせるような生産ラインにおいては、実用に耐え得る紫外線硬化樹脂の測定方法が存在しなかった。
For this reason, there is only a method for performing a sampling inspection on the manufactured product and determining whether or not the product is normal. For this reason, even if the degree of curing of the UV curable resin is not appropriate for some reason, it could not be corrected during production, and there was no choice but to perform subsequent processing. In the production line where the two are bonded together, there is no method for measuring an ultraviolet curable resin that can withstand practical use.

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、紫外線硬化樹脂を用いて連続的に製造される多層膜における硬化状態を測定することができる硬化状態測定装置を提供することである。   Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a cured state measuring device capable of measuring a cured state in a multilayer film continuously manufactured using an ultraviolet curable resin. Is to provide.

本願発明者らは、紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射に応じて、紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤自体が紫外線硬化樹脂の硬化状態と相関のある観測可能な蛍光を放射する事実を見出し、この事実を利用して本願発明を行なったものである。   The inventors of the present application have found that the photopolymerization initiator itself contained in the ultraviolet curable resin emits observable fluorescence correlated with the cured state of the ultraviolet curable resin in response to the ultraviolet irradiation to the ultraviolet curable resin. The present invention has been made by utilizing the facts.

この発明のある局面に従えば、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と光重合開始剤とを含む紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定装置を提供する。硬化状態測定装置は、紫外線硬化樹脂を励起するための紫外線を照射する第1照射手段と、紫外線の照射によって紫外線硬化樹脂から発生する蛍光を受光する第1受光手段と、第1受光手段によって測定された蛍光の量に基づいて、紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する判断手段とを備える。紫外線硬化樹脂は、少なくとも2つのシート状部材の間に介在しており、第1照射手段は、一方のシート状部材を介して紫外線を紫外線硬化樹脂へ照射する。   According to one aspect of the present invention, there is provided a cured state measuring device for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin containing a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator. The cured state measuring device is measured by a first irradiation means for irradiating ultraviolet rays for exciting the ultraviolet curable resin, a first light receiving means for receiving fluorescence generated from the ultraviolet curable resin by the irradiation of ultraviolet rays, and a first light receiving means. Determination means for determining the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the amount of fluorescence emitted. The ultraviolet curable resin is interposed between at least two sheet-like members, and the first irradiation means irradiates the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays via one sheet-like member.

好ましくは、少なくとも2つのシート状部材は、所定の搬送方向に沿って連続的に搬送され、少なくとも2つのシート状部材の搬送経路には、紫外線硬化樹脂における硬化反応を促進するための紫外線を照射する硬化装置が配置される。第1照射手段および第1受光手段は、搬送方向に直交する方向に配列された複数のヘッド部からなる。   Preferably, the at least two sheet-like members are continuously conveyed along a predetermined conveyance direction, and the conveyance path of the at least two sheet-like members is irradiated with ultraviolet rays for promoting a curing reaction in the ultraviolet curable resin. A curing device is arranged. The first irradiation means and the first light receiving means are composed of a plurality of head portions arranged in a direction orthogonal to the transport direction.

さらに好ましくは、判断手段は、硬化装置を通過後の紫外線硬化樹脂からの蛍光量の大きさに基づいて、硬化状態の良否を判断する。   More preferably, the determination means determines the quality of the cured state based on the amount of fluorescence from the ultraviolet curable resin after passing through the curing device.

またさらに好ましくは、判断手段は、搬送方向に直交する方向における蛍光量のバラツキに基づいて、硬化状態の良否を判断する。   More preferably, the determination means determines the quality of the cured state based on the variation in the amount of fluorescence in the direction orthogonal to the transport direction.

またさらに好ましくは、硬化状態測定装置は、硬化装置を通過前の紫外線硬化樹脂に対して、励起するための紫外線を照射する第2照射手段と、第2照射手段による紫外線の照射によって紫外線硬化樹脂から発生する蛍光を受光する第2受光手段とをさらに備える。判断手段は、第1受光手段によって測定された蛍光の量と、第2受光手段によって測定された蛍光の量とに基づいて、紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する。   More preferably, the cured state measuring device includes a second irradiating means for irradiating the ultraviolet curable resin before passing through the curing device with an ultraviolet ray for excitation, and an ultraviolet curable resin by irradiating the ultraviolet ray with the second irradiating means. And second light receiving means for receiving fluorescence generated from the light. The determining means determines the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the amount of fluorescence measured by the first light receiving means and the amount of fluorescence measured by the second light receiving means.

好ましくは、受光手段は、蛍光を分光することで、蛍光のスペクトルを取得する第1分光手段を含む。判断手段は、第1分光手段において取得された蛍光のスペクトルのうち、紫外線硬化樹脂に対応する特定波長の強度値に基づいて、紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する。   Preferably, the light receiving means includes a first spectroscopic means for obtaining a fluorescence spectrum by spectrally separating the fluorescence. The determining means determines the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the intensity value of the specific wavelength corresponding to the ultraviolet curable resin in the fluorescence spectrum acquired by the first spectroscopic means.

さらに好ましくは、硬化状態測定装置は、硬化装置を通過前の紫外線硬化樹脂に対して、励起するための紫外線を照射する第2照射手段と、第2照射手段による紫外線の照射によって紫外線硬化樹脂から発生する蛍光を受光することで、蛍光のスペクトルを取得する第2分光手段とをさらに備える。判断手段は、第1分光手段によって取得されたスペクトルと、第2分光手段によって取得されたスペクトルとに基づいて、紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する。   More preferably, the cured state measuring device includes a second irradiating unit that irradiates the ultraviolet curable resin before passing through the curing device with ultraviolet rays for excitation, and an ultraviolet irradiating unit that irradiates ultraviolet rays from the ultraviolet curable resin. And a second spectroscopic means for acquiring the fluorescence spectrum by receiving the generated fluorescence. The determination means determines the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the spectrum acquired by the first spectroscopic means and the spectrum acquired by the second spectroscopic means.

この発明によれば、紫外線硬化樹脂を用いて連続的に製造される多層膜における硬化状態を測定することができる。   According to this invention, the hardening state in the multilayer film continuously manufactured using the ultraviolet curable resin can be measured.

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態1]
(生産ラインの概略構成)
図1は、この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置を備える紫外線照射システム100Aの概略構成図である。
[Embodiment 1]
(Schematic configuration of production line)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ultraviolet irradiation system 100A including a cured state measuring device according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照して、本発明に係る硬化状態測定装置は、代表的に2種類のシート状の部材が紫外線硬化樹脂からなるUV接着剤によって連続的に張り合わされる生産ラインに適用される。具体的には、第1シート204が送出ローラ102によって送り出されるとともに、その第1シート204の一方面(接着面)に対して、所定の位置からUV接着剤206が塗布される。そのUV接着剤206の塗布位置より下流側において、第2シート202が送出ローラ104によって、第1シート204と接合される。このように、UV接着剤206を介して積層された第1シート204および第2シート202は、さらに下流側にある紫外線照射部106から紫外線を照射される。紫外線照射部106は、紫外線硬化樹脂206における硬化反応を促進させるための紫外線を照射する硬化装置であり、代表的に複数の紫外線ランプなどからなり、この紫外線照射部106からの紫外線を受けてUV接着剤206が硬化反応を生じて、第1シート204と第2シート202とが接着される。   With reference to FIG. 1, the cured state measuring apparatus according to the present invention is typically applied to a production line in which two types of sheet-like members are continuously bonded together by a UV adhesive made of an ultraviolet curable resin. Specifically, the first sheet 204 is delivered by the delivery roller 102, and the UV adhesive 206 is applied from a predetermined position to one surface (adhesion surface) of the first sheet 204. On the downstream side of the application position of the UV adhesive 206, the second sheet 202 is joined to the first sheet 204 by the delivery roller 104. As described above, the first sheet 204 and the second sheet 202 laminated via the UV adhesive 206 are further irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation unit 106 on the downstream side. The ultraviolet irradiation unit 106 is a curing device that irradiates ultraviolet rays for accelerating the curing reaction in the ultraviolet curable resin 206, and typically includes a plurality of ultraviolet lamps. The adhesive 206 causes a curing reaction, and the first sheet 204 and the second sheet 202 are bonded.

この紫外線照射部106の下流側に、本実施の形態に従う硬化状態測定装置を構成する複数のヘッド部112が配置される。この複数のヘッド部112は、搬送方向に直交する方向に配列され、搬送される多層膜の一方向におけるUV接着剤の硬化状態を測定する。硬化状態測定装置は、第1シート204と第2シート202との間に介在するUV接着剤206の硬化状態をリアルタイム(インライン)で測定する。さらに、このUV接着剤206における硬化状態に何らかの不具合があれば、この不具合の原因に応じた対処、たとえば紫外線照射部106を構成する紫外線ランプの交換などが行なわれる。   A plurality of head portions 112 constituting the cured state measuring device according to the present embodiment are arranged on the downstream side of the ultraviolet irradiation unit 106. The plurality of head portions 112 are arranged in a direction orthogonal to the transport direction, and measure the cured state of the UV adhesive in one direction of the transported multilayer film. The cured state measuring device measures the cured state of the UV adhesive 206 interposed between the first sheet 204 and the second sheet 202 in real time (in-line). Furthermore, if there is any defect in the cured state of the UV adhesive 206, a countermeasure corresponding to the cause of the defect, for example, replacement of an ultraviolet lamp constituting the ultraviolet irradiation unit 106 is performed.

なお、図1では、2種類のシート状部材を貼り合わせる構成について例示したが、より多くの種類のシート状部材を貼り合わせるような生産ラインにおいても、本発明は適用可能である。   In addition, in FIG. 1, although illustrated about the structure which bonds two types of sheet-like members, this invention is applicable also to a production line which bonds more types of sheet-like members.

(紫外線硬化樹脂)
まず、本発明に係る紫外線照射システムにおいて使用される紫外線硬化樹脂(UV接着剤206)について説明する。紫外線硬化樹脂は、紫外線照射前においては主に液体である一方、紫外線照射後においては固体に変化(硬化)する。なお、本明細書において、「紫外線硬化樹脂」とは、その状態(紫外線照射前の液体状態、もしくは紫外線照射後における固体状態)にかかわらず総称的な意味で使用する。
(UV curable resin)
First, the ultraviolet curable resin (UV adhesive 206) used in the ultraviolet irradiation system according to the present invention will be described. The ultraviolet curable resin is mainly liquid before ultraviolet irradiation, but changes (cures) into a solid after ultraviolet irradiation. In this specification, “ultraviolet curable resin” is used in a generic sense regardless of its state (liquid state before ultraviolet irradiation or solid state after ultraviolet irradiation).

紫外線照射前(硬化前)における紫外線硬化樹脂は、モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方と、光重合開始剤と、各種添加剤とを含む。モノマーおよびオリゴマーは主剤であり、紫外線を受けて光重合開始剤が発生するラジカルやカチオンにより重合反応(主鎖反応や架橋反応など)を生じる。そして、この重合反応に伴いモノマーおよびオリゴマーは、ポリマーに変化して分子量が極めて大きくなるとともに融点が低下する。この結果、紫外線硬化樹脂は液体から固体へ変化する。   The ultraviolet curable resin before ultraviolet irradiation (before curing) includes at least one of a monomer and an oligomer, a photopolymerization initiator, and various additives. Monomers and oligomers are main agents, and undergo a polymerization reaction (main chain reaction, cross-linking reaction, etc.) by radicals and cations generated by a photopolymerization initiator upon receiving ultraviolet rays. In accordance with this polymerization reaction, the monomer and oligomer are changed to a polymer, the molecular weight becomes extremely large, and the melting point is lowered. As a result, the ultraviolet curable resin changes from a liquid to a solid.

モノマーおよびオリゴマーは、一例として、ポリエステルアクリレートや、ウレタンアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコンアクリレート、エポキシアクリレートなどからなる。モノマーは、単量体とも呼ばれ、重合反応によって重合体を合成する場合の原料となる状態である。一方、オリゴマーは、低重合体とも呼ばれ、重合度が2〜20程度の比較的重合度の低い状態である。   As an example, the monomer and oligomer are made of polyester acrylate, urethane acrylate, polybutadiene acrylate, silicon acrylate, epoxy acrylate, or the like. The monomer is also called a monomer, and is a state that becomes a raw material when a polymer is synthesized by a polymerization reaction. On the other hand, the oligomer is also called a low polymer, and is in a relatively low degree of polymerization with a degree of polymerization of about 2-20.

光重合開始剤は、紫外線を受けてラジカルを発生するラジカル重合開始剤と、紫外線を受けてカチオンを発生するカチオン重合開始剤とに大別される。なお、ラジカル重合開始剤は、アクリル系のモノマーおよびオリゴマーに対して使用され、カチオン重合開始剤は、エポキシ系やビニールエーテル系のモノマーおよびオリゴマーに対して使用される。さらに、ラジカル重合開始剤およびカチオン重合開始剤の混合物からなる光重合開始剤を用いてもよい。   Photopolymerization initiators are broadly classified into radical polymerization initiators that generate radicals upon receiving ultraviolet rays and cationic polymerization initiators that generate cations upon receiving ultraviolet rays. The radical polymerization initiator is used for acrylic monomers and oligomers, and the cationic polymerization initiator is used for epoxy monomers and vinyl ether monomers and oligomers. Furthermore, you may use the photoinitiator which consists of a mixture of a radical polymerization initiator and a cationic polymerization initiator.

ラジカル重合開始剤は、ラジカルの発生過程に応じて、水素引抜型および分子内開裂型に大別される。水素引抜型は、一例として、ベンゾフェノンおよびオルソベンゾイル安息香酸メチルなどからなる。一方、分子内開裂型は、一例として、ベンゾインエーテルや、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、オキソベンゾイル安息香酸メチル(OBM)、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド(BMS)、イソプロピルチオキサントン(IPTX)、ジエチルチオキサントン(DETX)、エチル4−(ジエチルアミノ)ベンゾエート(DAB)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−オン、ベンジルジメチルケタール(BDK)、1,2αヒドロキシアルキルフェノンなどからなる。   The radical polymerization initiator is roughly classified into a hydrogen abstraction type and an intramolecular cleavage type depending on the radical generation process. The hydrogen abstraction type is composed of, for example, benzophenone and orthobenzoyl methylbenzoate. On the other hand, intramolecular cleavage types include, for example, benzoin ether, benzyl dimethyl ketal, α-hydroxyalkylphenone, α-aminoalkylphenone, methyl oxobenzoylbenzoate (OBM), 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide. (BMS), isopropylthioxanthone (IPTX), diethylthioxanthone (DETX), ethyl 4- (diethylamino) benzoate (DAB), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-one, benzyldimethyl ketal (BDK), It consists of 1,2α hydroxyalkylphenone.

また、カチオン重合開始剤は、一例として、ジフェニルヨードニウム塩などからなる。
なお、本明細書において、「光重合開始剤」とは、光重合反応を開始させる能力が残存しているものに限らず、当初の光重合開始剤が光重合反応に寄与することによって変化したり光重合反応の対象となるモノマーやオリゴマーが周囲に存在しなかったりすることにより、もはや光重合反応の開始に寄与しない物質となったものをも含む意味で使用する。ここで、光重合開始反応に寄与した後の光重合開始剤は、多くの場合、ほぼ当初の分子の大きさを保持したまま、あるいは2つまたはそれ以上の数の分子に分裂した状態で、ポリマーの末端に結合している。
Moreover, a cationic polymerization initiator consists of diphenyl iodonium salt etc. as an example.
In the present specification, the “photopolymerization initiator” is not limited to those having the ability to initiate the photopolymerization reaction, but changes depending on the contribution of the initial photopolymerization initiator to the photopolymerization reaction. It is also used in the sense of including substances that no longer contribute to the initiation of the photopolymerization reaction due to the absence of monomers or oligomers that are subject to the photopolymerization reaction. Here, the photopolymerization initiator after contributing to the photopolymerization initiation reaction often retains almost the original molecular size or is divided into two or more molecules, Bonded to the end of the polymer.

上述したように、本願発明者らは、この紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤自体が紫外線照射に応じて、紫外線硬化樹脂の硬化状態と相関のある観測可能な蛍光を放射することを見出した。   As described above, the inventors of the present application have found that the photopolymerization initiator itself contained in the ultraviolet curable resin emits observable fluorescence correlated with the cured state of the ultraviolet curable resin in response to the ultraviolet irradiation. It was.

より詳細には、本願発明者らは、代表的な紫外線硬化樹脂に対して、波長365nmをもつ紫外線を照射した場合に放射される光の波長について、スペクトルアナライザーを用いて調査した。この結果、いずれの紫外線硬化樹脂からも、紫外線の波長より長い波長をもつ光(蛍光)が放射されていることを確認した。   More specifically, the inventors of the present application investigated the wavelength of light emitted when a typical ultraviolet curable resin was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm using a spectrum analyzer. As a result, it was confirmed that light (fluorescence) having a wavelength longer than the wavelength of ultraviolet rays was emitted from any ultraviolet curable resin.

ここで、紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤は、以下のような性質を有する。
(1)重合反応を開始させるための活性種(ラジカルや酸など)を生成する能力(量子収率、モル吸光係数)が高い。
Here, the photopolymerization initiator contained in the ultraviolet curable resin has the following properties.
(1) The ability (quantum yield, molar extinction coefficient) to generate active species (radicals, acids, etc.) for initiating the polymerization reaction is high.

(2)反応性の高い活性種を生成する。
(3)活性種の生成能力を発揮するための励起エネルギーのスペクトル域が紫外線領域である。
(2) Generate highly reactive active species.
(3) The spectrum region of the excitation energy for exhibiting the ability to generate active species is the ultraviolet region.

すなわち、光重合開始剤は、紫外線を吸収しやすい分子構造のものが採用され、紫外線吸収したことによるエネルギー(電子)を他の分子に与えやすいものとなっている。   That is, a photopolymerization initiator having a molecular structure that easily absorbs ultraviolet rays is adopted, and energy (electrons) due to the absorption of ultraviolet rays is easily given to other molecules.

一方、紫外線硬化樹脂の主剤であるモノマーおよびオリゴマーは、キャリア(電子)が分子内をスムーズに動きにくい構造をとるため、蛍光をほとんど発しないと考えられる。   On the other hand, monomers and oligomers, which are the main components of ultraviolet curable resins, are considered to hardly emit fluorescence because they have a structure in which carriers (electrons) do not move smoothly in the molecule.

したがって、本願発明者らは、本質的に光重合開始材が紫外線を受けて蛍光を放射する性質を有する物質であると結論付けた。本発明に係る紫外線照射システムは、この光重合開始材から放射される蛍光を測定し、測定結果から紫外線硬化樹脂の硬化状態を判断するものである。   Therefore, the inventors of the present application have concluded that the photopolymerization initiator is essentially a substance having a property of emitting fluorescence upon receiving ultraviolet rays. The ultraviolet irradiation system according to the present invention measures the fluorescence emitted from the photopolymerization initiator and determines the cured state of the ultraviolet curable resin from the measurement result.

(硬化状態測定装置の構成)
図2は、この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置110の模式的な外観図である。
(Configuration of curing state measuring device)
FIG. 2 is a schematic external view of cured state measuring apparatus 110 according to the first embodiment of the present invention.

図2を参照して、硬化状態測定装置110は、ヘッド部112と制御部114とから構成されており、制御部114には、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)などを搭載したコントロールボード114aなどが装着される。   Referring to FIG. 2, the curing state measuring apparatus 110 includes a head unit 112 and a control unit 114, and the control unit 114 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control board 114a is attached.

ヘッド部112は、測定対象である硬化反応が生じた後の多層膜などに対して測定用紫外線50を照射するとともに、この測定用紫外線50によって発生した蛍光52を受光する。なお、制御部114は、このヘッド部112からの測定用紫外線50の照射タイミングや照射量などを制御するとともに、ヘッド部112で受光された蛍光量を受信して、紫外線硬化樹脂(UV接着剤)の硬化状態を判断する。   The head unit 112 irradiates the measurement film 50 with the ultraviolet ray for measurement 50 and receives the fluorescence 52 generated by the ultraviolet ray for measurement 50. The control unit 114 controls the irradiation timing and irradiation amount of the measurement ultraviolet ray 50 from the head unit 112 and receives the fluorescence amount received by the head unit 112 to receive an ultraviolet curable resin (UV adhesive). ) Is determined.

図3は、この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置110の概略構成図である。
図3を参照して、制御部114は、CPU40と、パネル部38と、記憶部46と、ネットワークインターフェイス部(I/F)48とからなる。また、パネル部38は表示部42および操作部44を含む。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the cured state measuring apparatus 110 according to the first embodiment of the present invention.
With reference to FIG. 3, the control unit 114 includes a CPU 40, a panel unit 38, a storage unit 46, and a network interface unit (I / F) 48. The panel unit 38 includes a display unit 42 and an operation unit 44.

CPU40は、硬化状態測定装置110における全体処理を司る制御装置であって、予め記憶部46などに格納されるプログラムを読込んで実行することで、以下に示す処理を実現する。具体的には、CPU40は、ネットワークインターフェイス部48を介して、図示しない生産ラインの全体を制御する制御装置などからの指令を受信する。そして、CPU40は、このような指令に応じて、ヘッド部112から測定対象に向けて測定用紫外線50を照射させる。ヘッド部112は、この測定用紫外線50によって発生する蛍光52を受光し、この受光量に応じた測定値をCPU40へ出力する。CPU40は、この測定値に基づいて、対象となる紫外線硬化樹脂(UV接着剤)における硬化状態を判断する。   The CPU 40 is a control device that controls the entire processing in the cured state measuring device 110, and implements the processing shown below by reading and executing a program stored in advance in the storage unit 46 or the like. Specifically, the CPU 40 receives a command from a control device or the like that controls the entire production line (not shown) via the network interface unit 48. In response to such a command, the CPU 40 irradiates the measurement ultraviolet ray 50 from the head unit 112 toward the measurement target. The head unit 112 receives the fluorescence 52 generated by the measurement ultraviolet ray 50 and outputs a measurement value corresponding to the received light amount to the CPU 40. The CPU 40 determines a cured state in the target ultraviolet curable resin (UV adhesive) based on the measured value.

表示部42は、ユーザに対して硬化反応に係る情報を表示するための表示装置であり、一例として、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode-Ray Tube)などのディスプレイを含んで構成される。   The display unit 42 is a display device for displaying information related to the curing reaction to the user. As an example, the display unit 42 includes a display such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode-Ray Tube). .

操作部44は、ユーザからの操作指令を受付ける指令入力装置であり、一例として、スイッチ、タッチパネルもしくはマウスなどから構成され、ユーザ操作に応じた操作指令をCPU40へ出力する。   The operation unit 44 is a command input device that receives an operation command from a user, and includes, for example, a switch, a touch panel, a mouse, or the like, and outputs an operation command according to the user operation to the CPU 40.

記憶部46は、プログラムや各種設定を記憶する不揮発性メモリおよびプログラムを一時的に展開するための揮発性メモリなどを含んで構成される。   The storage unit 46 includes a nonvolatile memory for storing programs and various settings, a volatile memory for temporarily expanding the programs, and the like.

ネットワークインターフェイス部48は、上位の制御装置や他の硬化状態測定装置110との間でデータ通信を行なうための部位であり、一例として、イーサネット(登録商標)やUSB(Universal Serial Bus)などで構成される。   The network interface unit 48 is a part for performing data communication with a host control device or another curing state measuring device 110. As an example, the network interface unit 48 is configured by Ethernet (registered trademark) or USB (Universal Serial Bus). Is done.

一方、ヘッド部112は、投光駆動回路20と、投光素子22と、ハーフミラー24と、光フィルタ26と、受光素子28と、ハイパスフィルタ回路(HPF:High Pass Filter)30と、増幅回路32と、サンプルホールド回路(S/H:Sample and Hold)34と、アナログデジタル変換部(ADC)36とからなる。   On the other hand, the head unit 112 includes a light projecting drive circuit 20, a light projecting element 22, a half mirror 24, an optical filter 26, a light receiving element 28, a high pass filter circuit (HPF: High Pass Filter) 30, and an amplifier circuit. 32, a sample and hold circuit (S / H: Sample and Hold) 34, and an analog-to-digital converter (ADC) 36.

投光駆動回路20は、CPU40からの制御指令に応じて、投光素子22で測定用紫外線50を発生させるための駆動電力を供給する。測定用紫外線50は、光重合開始剤から放射される蛍光量をより正確に測定できるように、外乱光を除去するために、その強度が周期的に変化することが望ましい。そこで、投光駆動回路20は、CPU40から照射を指示する制御指令が与えられる期間において、所定周期で変化する駆動電力を投光素子22へ供給する。   The light projecting drive circuit 20 supplies drive power for causing the light projecting element 22 to generate the measurement ultraviolet ray 50 in response to a control command from the CPU 40. In order to remove disturbance light, it is desirable that the intensity of the measurement ultraviolet ray 50 periodically changes so that the amount of fluorescence emitted from the photopolymerization initiator can be measured more accurately. Therefore, the light projecting drive circuit 20 supplies the light projecting element 22 with drive power that changes in a predetermined cycle during a period in which a control command instructing irradiation is given from the CPU 40.

投光素子22は、測定用紫外線50を発生する紫外線光源であって、代表的に紫外線LEDからなる。なお、投光素子22で発生する測定用紫外線50の主発光ピークは365nmが好ましい。   The light projecting element 22 is an ultraviolet light source that generates the measurement ultraviolet light 50, and typically includes an ultraviolet LED. The main emission peak of the measuring ultraviolet ray 50 generated in the light projecting element 22 is preferably 365 nm.

投光駆動回路20から供給される駆動電力を受けて投光素子22が発生する測定用紫外線50は、ハーフミラー24を通過して所定の照射位置に集束する。この測定用紫外線50を受けて、紫外線硬化樹脂では、その硬化状態に応じた蛍光52が発生する。発生した蛍光52の一部は、測定用紫外線50の伝播経路と実質的に同一の伝播経路を測定用紫外線50とは逆方向に伝播し、ハーフミラー24に入射する。   The measurement ultraviolet ray 50 generated by the light projecting element 22 in response to the driving power supplied from the light projecting drive circuit 20 passes through the half mirror 24 and converges to a predetermined irradiation position. In response to the measurement ultraviolet ray 50, the ultraviolet curable resin generates fluorescence 52 corresponding to the cured state. A part of the generated fluorescence 52 propagates in a propagation path substantially the same as the propagation path of the measurement ultraviolet ray 50 in the direction opposite to the measurement ultraviolet ray 50 and enters the half mirror 24.

ハーフミラー24は、この蛍光52の伝搬方向を紙面下方向に変化させる。すると、蛍光52は、光フィルタ26を通過して受光素子28へ入射する。すなわち、ハーフミラー24は、投光素子22からの測定用紫外線50と、紫外線硬化樹脂から放射される蛍光52とを分離する。このように、ハーフミラー24が同一の光学経路上を伝播する測定用紫外線50と蛍光52とを分離することによって、微弱な強度を有する蛍光52を受光素子28によって確実に検出できる。   The half mirror 24 changes the propagation direction of the fluorescence 52 downward in the drawing. Then, the fluorescence 52 passes through the optical filter 26 and enters the light receiving element 28. That is, the half mirror 24 separates the measurement ultraviolet ray 50 from the light projecting element 22 and the fluorescence 52 emitted from the ultraviolet curable resin. As described above, the half mirror 24 separates the measurement ultraviolet ray 50 and the fluorescence 52 propagating on the same optical path, so that the fluorescence 52 having a weak intensity can be reliably detected by the light receiving element 28.

光フィルタ26は、投光素子22から放射される測定用紫外線50が直接的に受光素子28へ入射することを抑制するために配置されたものであり、紫外領域の光を減衰させる一方で可視領域の光を透過するように構成される。一例として、光フィルタ26は、波長が410nm以上の光を透過する誘電体多層膜のフィルタからなる。   The optical filter 26 is arranged to suppress the measurement ultraviolet ray 50 radiated from the light projecting element 22 from directly entering the light receiving element 28, and attenuates light in the ultraviolet region while being visible. The region is configured to transmit light. As an example, the optical filter 26 includes a dielectric multilayer filter that transmits light having a wavelength of 410 nm or more.

受光素子28は、一例としてフォトダイオードからなり、ハーフミラー24および光フィルタ26を通過して入射する蛍光の強度に応じた電気信号を発生する。   The light receiving element 28 is formed of a photodiode as an example, and generates an electric signal corresponding to the intensity of fluorescence incident through the half mirror 24 and the optical filter 26.

本実施の形態に従う硬化状態測定装置110では、照明光などの外乱光によっても紫外線硬化樹脂から蛍光が発生すると考えられる。この外乱光によって生じる蛍光は、主として直流(DC)成分からなるので、この外乱光による蛍光を周波数領域上で分離する。すなわち、その強度に交流成分(一例として、パルス状変化)を含む測定用紫外線50を照射し、この照射によって測定される蛍光量を示す信号のうち、測定用紫外線50の強度変化周期に対応する周期成分を抽出して、測定用紫外線50によって生じた蛍光量として測定する。   In the cured state measuring apparatus 110 according to the present embodiment, it is considered that fluorescence is generated from the ultraviolet curable resin even by disturbance light such as illumination light. Since the fluorescence generated by the disturbance light is mainly composed of a direct current (DC) component, the fluorescence due to the disturbance light is separated in the frequency domain. That is, the measurement ultraviolet ray 50 including an alternating current component (for example, a pulse-like change) in its intensity is irradiated and corresponds to the intensity change period of the measurement ultraviolet ray 50 in the signal indicating the fluorescence amount measured by the irradiation. A periodic component is extracted and measured as the amount of fluorescence generated by the measurement ultraviolet ray 50.

ハイパスフィルタ回路30は、受光素子28で検出される蛍光量のうち、周期成分(測定用紫外線50に起因する成分)を抽出するためのフィルタであり、測定用紫外線50の強度変化周期に対応する周期成分より高周波の成分を通過させる。   The high-pass filter circuit 30 is a filter for extracting a periodic component (component caused by the measurement ultraviolet ray 50) from the fluorescence amount detected by the light receiving element 28, and corresponds to the intensity change period of the measurement ultraviolet ray 50. A component having a higher frequency than the periodic component is passed.

増幅回路32は、HPF30からの出力信号を所定の増幅率(電流電圧変換率)で増幅してサンプルホールド回路34へ出力する。そして、サンプルホールド回路34は、投光素子22から照射される測定用紫外線50のパルス周期に同期してHPF30からの出力信号をサンプリングし、サンプリングした信号値を次回のサンプリング時まで保持する。これにより、各パルスの最大振幅値に応じた値がサンプルホールド回路34から出力される。このサンプルホールド回路34から出力される信号(アナログの電圧信号)はアナログデジタル変換部36によってデジタル値に変換されて、蛍光量の測定値としてCPU40へ出力される。   The amplifier circuit 32 amplifies the output signal from the HPF 30 with a predetermined amplification factor (current-voltage conversion rate) and outputs the amplified signal to the sample hold circuit 34. The sample hold circuit 34 samples the output signal from the HPF 30 in synchronization with the pulse period of the measurement ultraviolet ray 50 emitted from the light projecting element 22 and holds the sampled signal value until the next sampling. As a result, a value corresponding to the maximum amplitude value of each pulse is output from the sample hold circuit 34. A signal (analog voltage signal) output from the sample hold circuit 34 is converted into a digital value by the analog-to-digital converter 36 and output to the CPU 40 as a measured value of the fluorescence amount.

(測定用紫外線の照射エリア)
図4は、この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置のヘッド部112から照射される測定用紫外線50の照射エリアを模式的に示す図である。図4(a)は、単一のヘッド部112を用いる場合を示し、図4(b)は、複数のヘッド部112を生産ラインの搬送方向に直交する方向に配置した場合を示す。
(Measurement ultraviolet irradiation area)
FIG. 4 schematically shows an irradiation area of measurement ultraviolet ray 50 irradiated from head portion 112 of the cured state measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a case where a single head portion 112 is used, and FIG. 4B shows a case where a plurality of head portions 112 are arranged in a direction orthogonal to the transport direction of the production line.

図4(a)を参照して、本実施の形態に従う硬化状態測定装置110は、ヘッド部112から測定用紫外線50を測定対象へ照射し、この測定用紫外線50によって発生した蛍光52を受光する。一般的に、ヘッド部112から照射される測定用紫外線50の照射エリアの大きさは、ヘッド部112が蛍光を受光する受光エリアの大きさに比較して大きくなるように設計される。   Referring to FIG. 4A, cured state measuring apparatus 110 according to the present embodiment irradiates measurement ultraviolet ray 50 from head unit 112 to the measurement object, and receives fluorescence 52 generated by this measurement ultraviolet ray 50. . Generally, the size of the irradiation area of the measurement ultraviolet ray 50 irradiated from the head portion 112 is designed to be larger than the size of the light receiving area where the head portion 112 receives fluorescence.

一方、紫外線硬化樹脂は、この測定用紫外線50によっても硬化反応を生じ得る。そのため、ヘッド部112から照射される測定用紫外線50の強度が相対的に大きい場合には、その測定用紫外線50の照射エリアに相当する部分について、硬化反応が他の部分と比較して促進するおそれがある。   On the other hand, the ultraviolet curing resin can cause a curing reaction even by the ultraviolet ray 50 for measurement. Therefore, when the intensity of the measurement ultraviolet ray 50 irradiated from the head portion 112 is relatively large, the curing reaction is promoted in the portion corresponding to the irradiation area of the measurement ultraviolet ray 50 as compared with other portions. There is a fear.

そこで、図4(b)に示すように、複数のヘッド部112を搬送方向に直交する方向に配置するとともに、測定用紫外線の照射エリアを隣接するヘッド部112同士で重複させることが好ましい。すなわち、搬送方向に直交する方向における測定用紫外線の照射強度を可能な限り均一化することで、測定用紫外線の照射強度が相対的に高く、紫外線硬化樹脂がこの測定用紫外線によって硬化反応を生じる場合であっても、最終製品への影響(特に、面内における硬化ムラ)を抑制することができる。なお、紫外線硬化樹脂を硬化させる反応工程であるので、紫外線硬化樹脂へ余分な紫外線が照射されたとしても、最終製品に与える影響は無視できる。すなわち、最終製品に影響を与えるのは、シート面内における照射ムラ(硬化ムラ)だけと考えてよい。   Therefore, as shown in FIG. 4B, it is preferable to arrange the plurality of head portions 112 in a direction orthogonal to the transport direction and to overlap the irradiation areas of the measurement ultraviolet rays between the adjacent head portions 112. That is, by making the irradiation intensity of the measurement ultraviolet ray in the direction orthogonal to the conveying direction as uniform as possible, the irradiation intensity of the measurement ultraviolet ray is relatively high, and the ultraviolet curable resin causes a curing reaction by the measurement ultraviolet ray. Even in this case, the influence on the final product (particularly in-plane curing unevenness) can be suppressed. In addition, since it is a reaction process for curing the ultraviolet curable resin, even if extra ultraviolet rays are irradiated to the ultraviolet curable resin, the influence on the final product can be ignored. That is, it may be considered that only the irradiation unevenness (curing unevenness) in the sheet surface affects the final product.

図5は、測定用紫外線の照射ムラによる影響を説明するための図である。図5(a)は、測定用紫外線の重複部分が少ない場合を示し、図5(b)は、測定用紫外線が所定範囲にわたって重複している場合を示す。   FIG. 5 is a diagram for explaining the influence of the irradiation unevenness of the measurement ultraviolet rays. FIG. 5A shows a case where there are few overlapping portions of the measurement ultraviolet rays, and FIG. 5B shows a case where the measurement ultraviolet rays overlap over a predetermined range.

図5(a)を参照して、ヘッド部112から照射される測定用紫外線が搬送方向に直交する方向において十分に重複していない場合には、当該直交する方向において、測定用紫外線の照射強度のムラ(バラツキ)が相対的に大きくなる。一方、図5(b)を参照して、ヘッド部112から照射される測定用紫外線が搬送方向に直交する方向において所定範囲にわたって重複している場合には、当該直交する方向において、測定用紫外線の照射強度のムラ(バラツキ)が相対的に小さくなる。   Referring to FIG. 5A, when the measurement ultraviolet rays irradiated from the head unit 112 do not sufficiently overlap in the direction orthogonal to the transport direction, the irradiation intensity of the measurement ultraviolet rays in the orthogonal direction The non-uniformity (variation) is relatively large. On the other hand, referring to FIG. 5B, when the measurement ultraviolet rays emitted from the head unit 112 overlap a predetermined range in the direction orthogonal to the transport direction, the measurement ultraviolet rays in the orthogonal direction Irradiation intensity unevenness (variation) is relatively reduced.

図5(b)に示すように、搬送方向に直交する方向における測定用紫外線の照射強度のバラツキを抑制することで、最終製品に与える影響を抑制することができる。   As shown in FIG. 5B, the influence on the final product can be suppressed by suppressing the variation in the irradiation intensity of the measurement ultraviolet rays in the direction orthogonal to the transport direction.

(硬化状態と蛍光量との関係)
多くの紫外線硬化樹脂では、硬化反応の進行に伴って、発生する蛍光量は増加する。これは、次のようなメカニズムによるものと考えられる。すなわち、硬化反応(重合反応)の進行に伴って光重合開始剤が消費され、未反応の光重合開始剤が減少するので、光重合開始剤で吸収される紫外線照射による光エネルギーのうち、重合反応を生じるための活性種(ラジカルや酸など)の生成に使用される化学的エネルギーとしての使用量が減少することになる。一方で、光重合開始剤は、重合反応に使用された後であっても、紫外線を吸収しやすい性質を残しているため、光重合開始剤が測定用紫外線を吸収することで生じる光エネルギー量は維持されて、蛍光や熱といった化学的エネルギーとは異なる形のエネルギーに変換される。この結果、紫外線硬化樹脂の硬化反応の進行に従って蛍光量が増加する傾向が現れる。さらに、このような傾向は、紫外線硬化樹脂の基本的な組成に由来するものであるから、多くの紫外線硬化樹脂に共通してみられるものとなる。
(Relationship between cured state and fluorescence)
In many ultraviolet curable resins, the amount of generated fluorescence increases as the curing reaction proceeds. This is thought to be due to the following mechanism. That is, as the curing reaction (polymerization reaction) proceeds, the photopolymerization initiator is consumed and the unreacted photopolymerization initiator is reduced. The amount of chemical energy used to generate active species (radicals, acids, etc.) for causing the reaction is reduced. On the other hand, even after the photopolymerization initiator has been used in the polymerization reaction, the property of being easily absorbed by ultraviolet rays remains, so the amount of light energy generated by the photopolymerization initiator absorbing the ultraviolet rays for measurement. Is maintained and converted to a form of energy different from chemical energy such as fluorescence and heat. As a result, the amount of fluorescence tends to increase as the curing reaction of the ultraviolet curable resin proceeds. Further, since such a tendency is derived from the basic composition of the ultraviolet curable resin, it is common to many ultraviolet curable resins.

図6は、一般的な紫外線硬化樹脂に対して所定強度の紫外線を照射した場合における照射時間と発生する蛍光量との関係を示すグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the irradiation time and the amount of fluorescence generated when a general ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays having a predetermined intensity.

図6を参照して、紫外線の照射時間が長くなるほど、発生する蛍光量も単調に増加していることがわかる。紫外線の照射時間は、紫外線硬化樹脂の硬化度と高い相関があるので、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量に基づいて、紫外線硬化樹脂の硬化状態を判断できることになる。一例として、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光量と所定のしきい値(図6では、しきい値α1)とを比較し、この蛍光量がしきい値α1を超過していれば、紫外線硬化樹脂が十分に硬化されていると判断できる。なお、このしきい値α1は、予め実験的に求めることができる。   Referring to FIG. 6, it can be seen that the amount of generated fluorescence monotonously increases as the irradiation time of ultraviolet rays increases. Since the ultraviolet irradiation time has a high correlation with the degree of cure of the ultraviolet curable resin, the cured state of the ultraviolet curable resin can be determined based on the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin. As an example, the amount of fluorescence generated from the ultraviolet curable resin is compared with a predetermined threshold value (threshold value α1 in FIG. 6), and if the amount of fluorescence exceeds the threshold value α1, the ultraviolet curable resin is used. Can be determined to be sufficiently cured. The threshold value α1 can be experimentally obtained in advance.

(制御構造その1)
図7は、この発明の実施の形態1に従う制御部114における制御構造を示すブロック図である。本実施の形態では、複数の硬化状態測定装置が配置され、各硬化状態測定装置に対応する制御部114が測定対象の部分(以下では、「トラック」とも称す)における硬化状態の良否を判断する。
(Control structure 1)
FIG. 7 is a block diagram showing a control structure in control unit 114 according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a plurality of cured state measuring devices are arranged, and the control unit 114 corresponding to each cured state measuring device determines the quality of the cured state in the portion to be measured (hereinafter also referred to as “track”). .

図7を参照して、各制御部114は、減算部302と比較部304とをその機能として含む。減算部302は、対応のヘッド部112で測定された蛍光量から所定のオフセット量βを減じる。このオフセット量βは、測定対象の多層膜を構成するシート状部材から発生する蛍光量に相当する。すなわち、ヘッド部112で測定される蛍光量は、紫外線硬化樹脂から発生する成分と、それぞれのシート状部材から発生する成分とを含む。そこで、減算部302は、このヘッド部112で測定される蛍光量から、シート状部材から発生する成分に相当する蛍光量を減じる。このオフセット量βは予め実験的に求めることができ、たとえば、紫外線硬化樹脂を塗布しない状態において、測定される蛍光量から決定できる。   Referring to FIG. 7, each control unit 114 includes a subtraction unit 302 and a comparison unit 304 as functions thereof. The subtraction unit 302 subtracts a predetermined offset amount β from the fluorescence amount measured by the corresponding head unit 112. This offset amount β corresponds to the amount of fluorescence generated from the sheet-like member constituting the multilayer film to be measured. That is, the fluorescence amount measured by the head unit 112 includes a component generated from the ultraviolet curable resin and a component generated from each sheet-like member. Therefore, the subtracting unit 302 subtracts the fluorescence amount corresponding to the component generated from the sheet-like member from the fluorescence amount measured by the head unit 112. This offset amount β can be obtained experimentally in advance, and can be determined, for example, from the amount of fluorescence measured in a state where no ultraviolet curable resin is applied.

比較部304は、減算部302から出力される値としきい値α1とを比較し、この値がしきい値α1を超過していれば、硬化状態が良好であると判断し、そうでなければ、硬化状態が不良であると判断する。このしきい値α1についても、予め実験的に求めることができる。   The comparison unit 304 compares the value output from the subtraction unit 302 with the threshold value α1, and determines that the cured state is good if this value exceeds the threshold value α1, otherwise. The cured state is judged to be poor. This threshold value α1 can also be obtained experimentally in advance.

このように、複数の制御部114の各々が、対応のトラックにおける硬化状態の良否を判断し、その判断結果を出力する。これらの判断結果に基づいて、生産ラインのいずれの部位において何らかの不具合が発生しているかを判断できる。なお、生産ラインでは、搬送方向に沿って測定対象が搬送されるので、何らかの不具合が発生していれば、同一のトラックにおいて硬化不良が連続的に生じていると考えられる。   In this way, each of the plurality of control units 114 determines whether the cured state of the corresponding track is good or not, and outputs the determination result. Based on these determination results, it is possible to determine in which part of the production line a problem has occurred. In the production line, the measurement object is transported along the transport direction. Therefore, if any trouble occurs, it is considered that the curing failure continuously occurs in the same track.

さらに、複数の制御部114からの硬化状態の良否判断結果と、ライン速度(延べ距離)とを関連付けて記憶することで、最終製品の中で硬化状態が不十分な部位を特定することもできる。さらに、このようなマッピングの結果を2次元的に表示してもよい。   Further, by storing the determination result of the cured state from the plurality of control units 114 and the line speed (total distance) in association with each other, it is possible to specify a portion of the final product that is not sufficiently cured. . Further, the result of such mapping may be displayed two-dimensionally.

(制御構造その2)
フラットディスプレイなどに使用される多層膜については、面内における硬化ムラを抑制する必要がある。そのため、上述のように各トラックからの蛍光量の大きさの絶対値に基づいて判断するだけではなく、トラック間の蛍光量のバラツキについても許容範囲内に収まっているか否かを判断する必要がある。
(Control structure 2)
For a multilayer film used for a flat display or the like, it is necessary to suppress in-plane curing unevenness. Therefore, it is necessary not only to make a determination based on the absolute value of the amount of fluorescence from each track as described above, but also to determine whether or not the variation in the amount of fluorescence between tracks is within an allowable range. is there.

図8は、この発明の実施の形態1に従う硬化良否を判断するための制御構造を示すブロック図である。このような制御構造は、複数の制御部114のうちの1つに実装してもよいし、複数の制御部114を統括する制御装置などに実装してもよい。   FIG. 8 is a block diagram showing a control structure for determining the quality of curing according to the first embodiment of the present invention. Such a control structure may be implemented in one of the plurality of control units 114, or may be implemented in a control device that controls the plurality of control units 114.

図8に示す制御構造は、最大値抽出部(MAX)312と、最小値抽出部(MIN)314と、減算部316と、比較部318とを含む。   The control structure shown in FIG. 8 includes a maximum value extraction unit (MAX) 312, a minimum value extraction unit (MIN) 314, a subtraction unit 316, and a comparison unit 318.

最大値抽出部312は、複数のヘッド部112でそれぞれ測定された蛍光量のうち最大のものを抽出する。また、最小値抽出部314は、複数のヘッド部112でそれぞれ測定された蛍光量のうち最小のものを抽出する。そして、減算部316が、最大値抽出部312で抽出された蛍光量と、最小値抽出部314で抽出された蛍光量との差を算出する。すなわち、減算部316は、複数のヘッド部112でそれぞれ測定される蛍光量のうち、最大値と最小値との差を算出する。   The maximum value extraction unit 312 extracts the maximum amount of fluorescence measured by each of the plurality of head units 112. Further, the minimum value extraction unit 314 extracts the minimum amount of fluorescence measured by each of the plurality of head units 112. Then, the subtraction unit 316 calculates a difference between the fluorescence amount extracted by the maximum value extraction unit 312 and the fluorescence amount extracted by the minimum value extraction unit 314. That is, the subtraction unit 316 calculates the difference between the maximum value and the minimum value among the fluorescence amounts measured by the plurality of head units 112, respectively.

比較部318が、この減算部316が算出した蛍光量の最大値と最小値との差を所定のしきい値α2と比較し、この値がしきい値α2を超過していれば、多層膜の面内において硬化ムラが生じているとみなし、硬化状態が不良であると判断する。そうでなければ、硬化状態が良好であると判断する。すなわち、比較部318が、複数のヘッド部112でそれぞれ測定される蛍光量のうち、最大値と最小値との差(バラツキ)が許容できる範囲を超えていれば、硬化不良と判断する。このしきい値α2については、予め実験的に求めることができる。   The comparison unit 318 compares the difference between the maximum value and the minimum value of the fluorescence amount calculated by the subtraction unit 316 with a predetermined threshold value α2, and if this value exceeds the threshold value α2, the multilayer film It is determined that uneven curing occurs in the surface, and the cured state is determined to be poor. Otherwise, it is determined that the cured state is good. That is, the comparison unit 318 determines that the curing is defective if the difference (variation) between the maximum value and the minimum value exceeds the allowable range among the fluorescence amounts respectively measured by the plurality of head units 112. This threshold value α2 can be experimentally obtained in advance.

この発明の実施の形態によれば、複数のシート状部材を紫外線硬化樹脂(UV接着剤)を用いて張り合わる生産ラインにおいて、インラインでその紫外線硬化樹脂の硬化状態を判断できる。そのため、製造途中に不具合などが生じた場合であっても、その不具合の発生を検知することができるとともに、その不具合の内容に基づいて、生産ラインの調整などを行なうことができる。これにより、事後的に抜き取り検査を行なう場合とは異なり、製品全体が不良品であると製造後に判明するような事態を回避することができる。   According to the embodiment of the present invention, in a production line in which a plurality of sheet-like members are bonded together using an ultraviolet curable resin (UV adhesive), the cured state of the ultraviolet curable resin can be determined in-line. Therefore, even when a defect occurs during the manufacturing, the occurrence of the defect can be detected, and the production line can be adjusted based on the content of the defect. Thereby, unlike the case where the sampling inspection is performed afterwards, it is possible to avoid a situation in which it is found after manufacturing that the entire product is defective.

[実施の形態1の第1変形例]
上述の実施の形態1では、同一のヘッド部が測定用紫外線を照射するとともに、蛍光を受光する構成について例示したが、各機能を分離して構成してもよい。
[First Modification of First Embodiment]
In the above-described first embodiment, the same head unit irradiates the measurement ultraviolet rays and receives the fluorescence, but each function may be separated.

図9は、この発明の実施の形態1の第1変形例に従う硬化状態測定装置を備える紫外線照射システム100Bの概略構成図である。   FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an ultraviolet irradiation system 100B including a cured state measuring device according to the first modification of the first embodiment of the present invention.

図9を参照して、本実施の形態に従う紫外線照射システム100Bでは、第1シート204および第2シート202がUV接着剤206を介して積層される位置の下流側に、測定用紫外線を照射するための照射ヘッド部122および複数の受光ヘッド部124が配置される。   Referring to FIG. 9, in ultraviolet irradiation system 100 </ b> B according to the present embodiment, measurement ultraviolet rays are irradiated to the downstream side of the position where first sheet 204 and second sheet 202 are laminated via UV adhesive 206. Irradiation head part 122 and a plurality of light receiving head parts 124 are arranged.

図10は、照射ヘッド部122と受光ヘッド部124との位置関係を説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining the positional relationship between the irradiation head unit 122 and the light receiving head unit 124.

図10を参照して、照射ヘッド部122は、搬送方向に直交する方向に略均一の測定用紫外線を照射し(投光エリア)、各受光ヘッド部124は、各々の受光エリアから発生する蛍光量を受光して、その蛍光量を測定する。その他の部位(制御部など)については、上述の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。   Referring to FIG. 10, the irradiation head unit 122 irradiates substantially uniform ultraviolet rays for measurement in a direction orthogonal to the transport direction (light projection area), and each light receiving head unit 124 emits fluorescence generated from each light receiving area. The amount is received and the amount of fluorescence is measured. Other parts (such as a control unit) are the same as in the first embodiment described above, and thus detailed description will not be repeated.

図11は、照射ヘッド部122の主要部を示す斜視図である。
図12は、照射ヘッド部122を構成する光学モジュール602の一例を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a main part of the irradiation head part 122.
FIG. 12 is a perspective view showing an example of the optical module 602 that constitutes the irradiation head unit 122.

図11を参照して、照射ヘッド部122は、一例として、複数の光学モジュール602が一列に整列配置されて構成される。この連結される光学モジュール602の数は、適用される生産ラインの幅などに応じて適宜選択される。   Referring to FIG. 11, the irradiation head unit 122 includes, for example, a plurality of optical modules 602 arranged in a line. The number of optical modules 602 to be connected is appropriately selected according to the width of the production line to be applied.

図12を参照して、光学モジュール602の各々は、測定用紫外線を発生する光源604と、光源604から発生する測定用紫外線が透過するレンズ部606と、光源604およびレンズ部606を保持するホルダ部608と、ホルダ部608の切欠部を覆うカバー部610とを含む。光源604は、代表的に紫外線LED(Light Emitting Diode)などから構成され、光源604で発生した測定用紫外線は、レンズ部606によって拡散された上で、測定対象へ照射される。上述のような構成によって、照射ヘッド部122は、搬送方向に直交する方向に略均一の測定用紫外線を照射する。   Referring to FIG. 12, each of optical modules 602 includes a light source 604 that generates measurement ultraviolet light, a lens unit 606 that transmits measurement ultraviolet light generated from light source 604, and a holder that holds light source 604 and lens unit 606. Part 608 and a cover part 610 covering the notch part of holder part 608. The light source 604 is typically configured by an ultraviolet LED (Light Emitting Diode) or the like, and the measurement ultraviolet light generated by the light source 604 is diffused by the lens unit 606 and then irradiated onto the measurement target. With the configuration as described above, the irradiation head unit 122 irradiates substantially uniform measurement ultraviolet rays in a direction orthogonal to the transport direction.

その他の制御構造などについては、上述の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。   Since other control structures and the like are the same as in the first embodiment, detailed description will not be repeated.

この発明の実施の形態によれば、上述の実施の形態1において得られる効果に加えて、搬送方向に直交する方向における測定用紫外線の照射強度をより均一化できる。   According to the embodiment of the present invention, in addition to the effects obtained in the above-described first embodiment, the irradiation intensity of the measurement ultraviolet rays in the direction orthogonal to the transport direction can be made more uniform.

[実施の形態1の第2変形例]
上述の実施の形態1およびその第1変形例では、複数の光源を用いて測定用紫外線を発生する構成について説明したが、実施の形態1の第2変形例では、単一の光源を用いた構成について説明する。
[Second Modification of First Embodiment]
In the above-described first embodiment and the first modification thereof, the configuration for generating measurement ultraviolet rays using a plurality of light sources has been described. However, in the second modification of the first embodiment, a single light source is used. The configuration will be described.

この発明の実施の形態1の第2変形例に従う紫外線照射システムの概略構成は、図9に示すこの発明の実施の形態1の第1変形例に従う紫外線照射システム100Bと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。   The schematic configuration of the ultraviolet irradiation system according to the second modification of the first embodiment of the present invention is the same as that of ultraviolet irradiation system 100B according to the first modification of the first embodiment of the present invention shown in FIG. The explanation will not be repeated.

図13は、この発明の実施の形態1の第2変形例に従う照射ヘッド部132の動作状態を説明するための図である。図13を参照して、照射ヘッド部132は、測定用紫外線をラインビーム状に放射する。   FIG. 13 is a diagram for illustrating an operating state of irradiation head unit 132 according to the second modification of the first embodiment of the present invention. With reference to FIG. 13, the irradiation head part 132 radiates | emits the ultraviolet-ray for a measurement in a line beam shape.

図14は、照射ヘッド部132の光学系の模式図である。図14を参照して、照射ヘッド部132は、紫外線を発生するレーザ光源502と、レーザ光源502の光軸上に配置されたコリメートレンズ504と、同じくレーザ光源502の光軸上に配置された拡散レンズ506とを含む。レーザ光源502から放射された測定用紫外線は、コリメートレンズ504を通過することによって平行光へ変換され、拡散レンズ506へ導かれる。この拡散レンズ506において、測定用紫外線は拡散ビームに変換され、測定対象へ放射される。   FIG. 14 is a schematic diagram of an optical system of the irradiation head unit 132. Referring to FIG. 14, the irradiation head unit 132 is disposed on the optical axis of the laser light source 502 that generates ultraviolet rays, the collimator lens 504 disposed on the optical axis of the laser light source 502, and the laser light source 502. A diffusing lens 506. The measurement ultraviolet light emitted from the laser light source 502 is converted into parallel light by passing through the collimator lens 504 and guided to the diffusion lens 506. In the diffusing lens 506, the measurement ultraviolet light is converted into a diffused beam and emitted to the measurement object.

その他の制御構造などについては、上述の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。   Since other control structures and the like are the same as in the first embodiment, detailed description will not be repeated.

この発明の実施の形態によれば、上述の実施の形態1において得られる効果に加えて、構造を簡素に維持しつつ、搬送方向に直交する方向における測定用紫外線の照射強度をより均一化できる。   According to the embodiment of the present invention, in addition to the effects obtained in the first embodiment, the irradiation intensity of the measurement ultraviolet rays in the direction orthogonal to the transport direction can be made more uniform while maintaining the structure simple. .

[実施の形態2]
上述の実施の形態1およびその変形例では、2種類のシート状部材を1層の紫外線硬化樹脂を介して貼り合わせた多層膜を測定対象とする場合について例示したが、本実施の形態では、複数の紫外線硬化樹脂の層をもつ多層膜の硬化状態を測定する場合について例示する。
[Embodiment 2]
In the above-described first embodiment and the modification thereof, the case where the measurement target is a multilayer film in which two kinds of sheet-like members are bonded together through one layer of an ultraviolet curable resin is described. An example of measuring the cured state of a multilayer film having a plurality of ultraviolet curable resin layers will be described.

(多層膜の構造)
まず、図15を参照して、代表的なフラットディスプレイに用いられる多層膜について説明する。
(Multilayer film structure)
First, a multilayer film used in a typical flat display will be described with reference to FIG.

図15は、代表的な液晶ディスプレイの断面構造の一例を示す図である。
図15を参照して、液晶ディスプレイは、各々が特定の機能を実現する複数の層から構成されている。具体的には、2つのガラス層416によって挟まれた液晶層418が中心に位置し、その表示面側には、光学補償シート420、偏光板422、反射防止シート424がその順序で積層される。また、液晶層418のバックライト側には、光学補償シート414、偏光板412、輝度向上シート410、レンズシート408、光拡散シート406がその順序で積層される。また、バックライトとしては、光源400と、光源からの光の伝搬方向を変更する導光板402と、反射板404とからなる。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional structure of a typical liquid crystal display.
Referring to FIG. 15, the liquid crystal display is composed of a plurality of layers each realizing a specific function. Specifically, a liquid crystal layer 418 sandwiched between two glass layers 416 is located at the center, and an optical compensation sheet 420, a polarizing plate 422, and an antireflection sheet 424 are stacked in that order on the display surface side. . Further, an optical compensation sheet 414, a polarizing plate 412, a brightness enhancement sheet 410, a lens sheet 408, and a light diffusion sheet 406 are stacked in that order on the backlight side of the liquid crystal layer 418. The backlight includes a light source 400, a light guide plate 402 that changes the propagation direction of light from the light source, and a reflector 404.

光拡散シート406は、光源400からの光を拡散して、面内方向に均一化する。レンズシート408は、光拡散シート406で拡散した光を所定の位置に収束する。輝度向上シート410は、色温度などを調整して輝度を高める。偏光板412,422は、液晶の配向方向などに応じて、光源400からの光を所定方向に偏光する。光学補償シート414,420は、具体的には1/4波長シートなどであり、光学位相や偏光方向などを調整する。また、反射防止シート424は、環境光などの外乱光による乱反射を防止する。   The light diffusion sheet 406 diffuses the light from the light source 400 and makes it uniform in the in-plane direction. The lens sheet 408 converges the light diffused by the light diffusion sheet 406 at a predetermined position. The brightness enhancement sheet 410 increases the brightness by adjusting the color temperature and the like. The polarizing plates 412 and 422 polarize light from the light source 400 in a predetermined direction according to the alignment direction of the liquid crystal. Specifically, the optical compensation sheets 414 and 420 are quarter wavelength sheets or the like, and adjust the optical phase, the polarization direction, and the like. The antireflection sheet 424 prevents irregular reflection due to ambient light such as ambient light.

さらに、光学補償シート414,420や偏光板412,422などは、要求される光学特性を実現するために、複数のシートを貼り合わせて形成されることも多い。   Furthermore, the optical compensation sheets 414 and 420, the polarizing plates 412 and 422, and the like are often formed by bonding a plurality of sheets in order to realize required optical characteristics.

このような液晶ディスプレイに使用される多層膜を製造する過程においては、多くのシートが積層された状態で、特定の層にある紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定しなければならない場合もある。   In the process of manufacturing a multilayer film used in such a liquid crystal display, it may be necessary to measure the curing state of an ultraviolet curable resin in a specific layer in a state where many sheets are laminated.

そこで、本実施の形態においては、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光の波長に基づいて、紫外線硬化樹脂の各層における硬化状態を測定する。   Therefore, in the present embodiment, the cured state in each layer of the ultraviolet curable resin is measured based on the wavelength of the fluorescence generated from the ultraviolet curable resin.

(硬化状態測定装置の構成)
図16は、この発明の実施の形態2に従う硬化状態測定装置110Aの概略構成図である。
(Configuration of curing state measuring device)
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a cured state measuring apparatus 110A according to the second embodiment of the present invention.

図16を参照して、硬化状態測定装置110Aは、ヘッド部142と、制御部114Aとからなり、測定用紫外線の照射によって発生する蛍光のスペクトルを測定するとともに、この蛍光スペクトルに基づいて、紫外線硬化樹脂の各層における硬化状態を判断する。また、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光とシートそのものから発生する蛍光とを分離するのにも有効である。   Referring to FIG. 16, cured state measuring device 110A includes a head unit 142 and a control unit 114A, and measures the spectrum of fluorescence generated by irradiation with measurement ultraviolet rays, and based on the fluorescence spectrum, ultraviolet rays are measured. The cured state in each layer of the cured resin is determined. It is also effective in separating the fluorescence generated from the ultraviolet curable resin and the fluorescence generated from the sheet itself.

ヘッド部142は、LED投光モジュール152と、レンズモジュール154と、分光モジュール156と、AD(Analog to Digital)変換部158とを含む。   The head unit 142 includes an LED light projecting module 152, a lens module 154, a spectroscopic module 156, and an AD (Analog to Digital) conversion unit 158.

LED投光モジュール152は、たとえば、波長365nmをもつ測定用紫外線を発生する紫外線LED152aと、この紫外線LED152aから発生する測定用紫外線を平行光に変換するコリメートレンズ152bとを含む。このコリメートレンズ152bを透過した測定用紫外線は、レンズモジュール154へ導かれる。   The LED light projecting module 152 includes, for example, an ultraviolet LED 152a that generates measurement ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, and a collimator lens 152b that converts the measurement ultraviolet light generated from the ultraviolet LED 152a into parallel light. The measurement ultraviolet light transmitted through the collimating lens 152b is guided to the lens module 154.

レンズモジュール154は、LED投光モジュール152からの測定用紫外線50を反射して測定位置へ導くためのダイクロックミラー154aと、ダイクロックミラー154aと測定位置との間の光学経路上に配置されたコリメートレンズ154bと、コリメートレンズ154bおよびダイクロックミラー154aの光軸の延長線上に配置されたミラー154cとを含む。   The lens module 154 is disposed on the optical path between the dichroic mirror 154a for reflecting the measurement ultraviolet ray 50 from the LED light projecting module 152 and guiding it to the measurement position, and between the dichroic mirror 154a and the measurement position. A collimating lens 154b, and a mirror 154c disposed on an extension of the optical axis of the collimating lens 154b and the dichroic mirror 154a.

なお、図示のレンズモジュール154の構成に代えて、ダイクロックミラー154aに代えてハーフミラーを設けるとともに、当該ハーフミラーと分光モジュール156との間の光学経路上に、蛍光を透過しつつ紫外線を遮断するフィルタを設ける構成を採用してもよい。   In place of the lens module 154 shown in the figure, a half mirror is provided instead of the dichroic mirror 154a, and ultraviolet rays are blocked while transmitting fluorescence on the optical path between the half mirror and the spectroscopic module 156. You may employ | adopt the structure which provides the filter to perform.

LED投光モジュール152から放射された測定用紫外線50は、ダイクロックミラー154aで反射された紙面下向きに伝搬方向を変化し、コリメートレンズ154bを透過して測定対象へ照射される。この測定用紫外線50によって測定対象から生じる蛍光52は、測定用紫外線50と略同一の光学経路を測定用紫外線50と逆方向に伝搬し、コリメートレンズ154bおよびダイクロックミラー154aを通過してミラー154cへ入射する。ミラー154cで反射された蛍光52は、分光モジュール156へ導かれる。   The measurement ultraviolet ray 50 radiated from the LED light projecting module 152 changes its propagation direction downward on the paper surface reflected by the dichroic mirror 154a, passes through the collimator lens 154b, and is irradiated to the measurement object. The fluorescence 52 generated from the measurement target by the measurement ultraviolet ray 50 propagates in the optical path substantially the same as that of the measurement ultraviolet ray 50 in the opposite direction to the measurement ultraviolet ray 50, passes through the collimating lens 154b and the dichroic mirror 154a, and then mirrors 154c. Incident to The fluorescence 52 reflected by the mirror 154c is guided to the spectroscopic module 156.

分光モジュール156は、蛍光52を波長別に分離する分光素子と、波長別に分離された蛍光52を受光して、その受光強度に応じた信号を出力する強度検出部156bとを含む。強度検出部156bとしては、代表的にラインCCD(Charged Couple Device)などが用いられる。   The spectroscopic module 156 includes a spectroscopic element that separates the fluorescence 52 by wavelength and an intensity detection unit 156b that receives the fluorescence 52 separated by wavelength and outputs a signal corresponding to the received light intensity. As the intensity detector 156b, a line CCD (Charged Couple Device) or the like is typically used.

このような構成によって、測定用紫外線に応じて測定対象から発生する蛍光のスペクトルを測定することができる。   With such a configuration, it is possible to measure the spectrum of the fluorescence generated from the measurement object according to the measurement ultraviolet light.

(蛍光の波長特性)
まず、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光の波長特性について説明する。
(Fluorescence wavelength characteristics)
First, the wavelength characteristics of the fluorescence generated from the ultraviolet curable resin will be described.

表1は、代表的な紫外線硬化樹脂に対する蛍光放射の有無を調べた結果を示す。表1においては、スペクトルアナライザーを用いて、複数の紫外線硬化樹脂の各々に対して、波長365nmの紫外線を照射した場合における蛍光放射の有無、および蛍光放射に係るピーク波長について調査した結果を示す。   Table 1 shows the results of examining the presence or absence of fluorescent radiation with respect to typical ultraviolet curable resins. Table 1 shows the results of investigating the presence or absence of fluorescent radiation and the peak wavelength related to the fluorescent radiation when each of a plurality of ultraviolet curable resins is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm using a spectrum analyzer.

図17は、さまざまな種類の紫外線硬化樹脂について、発生する蛍光の主発光ピークをプロットしたグラフである。図17に示すグラフの横軸は、対象とした紫外線硬化樹脂に便宜上付した通し番号である。   FIG. 17 is a graph in which main emission peaks of generated fluorescence are plotted for various types of ultraviolet curable resins. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 17 is a serial number assigned for convenience to the target ultraviolet curable resin.

表1および図17を参照して、対象としたすべての紫外線硬化樹脂において、照射紫外線(波長365nm)に比較して波長の長い蛍光が放射されていることを確認できた。   Referring to Table 1 and FIG. 17, it was confirmed that in all the target ultraviolet curable resins, fluorescence having a longer wavelength was emitted compared to the irradiated ultraviolet light (wavelength 365 nm).

このように測定用紫外線の照射によって紫外線硬化樹脂から発生する蛍光の波長は、測定用紫外線の波長より長く、かつその波長は紫外線硬化樹脂の種類に依存するといえる。   Thus, it can be said that the wavelength of the fluorescence generated from the ultraviolet curable resin upon irradiation with the measurement ultraviolet light is longer than the wavelength of the measurement ultraviolet light, and the wavelength depends on the type of the ultraviolet curable resin.

以下、図18〜図25を参照して、測定された蛍光のスペクトル特性の一例について説明する。なお、図19〜図25は、予め所定量の紫外線を照射して硬化反応を生じさせた紫外線硬化樹脂を対象とし、これらの紫外線硬化樹脂に対して、いずれも主発光ピークが365nmの紫外線を照射した場合に測定された蛍光のスペクトル特性を示す。   Hereinafter, an example of the measured spectral characteristics of fluorescence will be described with reference to FIGS. 19 to 25 are intended for ultraviolet curable resins that are preliminarily irradiated with a predetermined amount of ultraviolet rays to cause a curing reaction, and all of these ultraviolet curable resins are irradiated with ultraviolet rays having a main emission peak of 365 nm. The spectral characteristics of fluorescence measured when irradiated are shown.

図18は、測定用紫外線(主発光ピーク:365nm)のスペクトル特性を示す。
図19は、スリーボンド社製3034のスペクトル特性を示す。図20は、ケミテック社製ケミシールU−1582のスペクトル特性を示す。図21は、ケミテック社製ケミシールU−1481のスペクトル特性を示す。図22は、ケミテック社製ケミシールU−1595のスペクトル特性を示す。図23は、ケミテック社製ケミシールU−1542のスペクトル特性を示す。図24は、ケミテック社製ケミシールU−1542Jのスペクトル特性を示す。図25は、ケミテック社製ケミシールU−1455Bのスペクトル特性を示す。
FIG. 18 shows the spectral characteristics of measurement ultraviolet light (main emission peak: 365 nm).
FIG. 19 shows the spectral characteristics of Three Bond 3034. FIG. 20 shows a spectral characteristic of Chemi-Seal U-1582 manufactured by Chemtech. FIG. 21 shows the spectral characteristics of Chemitech's ChemiSeal U-1481. FIG. 22 shows the spectral characteristics of Chemitech Chemi-Seal U-1595. FIG. 23 shows the spectral characteristics of Chemitech's ChemiSeal U-1542. FIG. 24 shows the spectral characteristics of Chemitech Chemi-Seal U-1542J. FIG. 25 shows the spectral characteristics of Chemitech Chemi-Seal U-1455B.

図18に示すスペクトル特性と比較して、図19〜図25に示すスペクトル特性には、異なる波長に主発光ピークが存在していることがわかる。このように、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光のスペクトルを測定することによって、紫外線硬化樹脂の種類を特定できるとともに、その主発光ピークの絶対値に基づいて、当該紫外線硬化樹脂の硬化状態を判断できる。   Compared with the spectral characteristics shown in FIG. 18, it can be seen that main spectral peaks exist at different wavelengths in the spectral characteristics shown in FIGS. 19 to 25. Thus, by measuring the spectrum of the fluorescence generated from the ultraviolet curable resin, the type of the ultraviolet curable resin can be specified, and the cured state of the ultraviolet curable resin can be determined based on the absolute value of the main emission peak. .

すなわち、複数の紫外線硬化樹脂の層を含む多層膜に対しても、各紫外線硬化樹脂の種類を特定できていれば、発生する蛍光のスペクトルのうち、対応する波長を選択的に抽出することで、各層の硬化状態を判断することができる。但し、複数の製造工程を経て順々に積層される多層膜に対して、いずれかの製造工程において硬化状態を判断することは難しい場合もある。これは、前工程における処理内容が明らかにされていないような場合には、既に使用されている紫外線硬化樹脂の種類を特定することができないからである。   That is, even for a multilayer film including a plurality of ultraviolet curable resin layers, if the type of each ultraviolet curable resin can be specified, the corresponding wavelength can be selectively extracted from the generated fluorescence spectrum. The cured state of each layer can be determined. However, it may be difficult to determine the cured state in any of the manufacturing processes for a multilayer film that is sequentially laminated through a plurality of manufacturing processes. This is because the type of ultraviolet curable resin that has already been used cannot be specified when the processing content in the previous step is not clarified.

そこで、本実施の形態に従う紫外線照射システムでは、紫外線硬化樹脂に対して硬化反応を促進させるための紫外線の照射前および照射後の位置において、それぞれ蛍光のスペクトルを測定し、このスペクトルの差に基づいて、対象とする紫外線硬化樹脂の硬化状態を判断する。これにより、前工程での処理に依存することなく、対象となる工程における紫外線硬化樹脂の硬化反応を評価できる。   Therefore, in the ultraviolet irradiation system according to the present embodiment, fluorescence spectra are measured at positions before and after irradiation with ultraviolet rays for accelerating the curing reaction with respect to the ultraviolet curable resin, and based on the difference between the spectra. Then, the curing state of the target ultraviolet curable resin is determined. Thereby, the curing reaction of the ultraviolet curable resin in the target process can be evaluated without depending on the treatment in the previous process.

(全体構成)
図26は、この発明の実施の形態2に従う紫外線照射システム100Cの概略構成図である。
(overall structure)
FIG. 26 is a schematic configuration diagram of an ultraviolet irradiation system 100C according to the second embodiment of the present invention.

図26を参照して、本実施の形態に従う紫外線照射システム100Cでは、紫外線照射部106の上流側および下流側のそれぞれにおいて、複数のヘッド部142が配置される。すなわち、紫外線照射部106の上流側に配置される複数のヘッド部142は、UV接着剤206の硬化反応前の初期状態における蛍光のスペクトルを測定し、紫外線照射部106の下流側に配置される複数のヘッド部142は、UV接着剤206の硬化反応後における蛍光のスペクトルを測定する。   Referring to FIG. 26, in ultraviolet irradiation system 100C according to the present embodiment, a plurality of head units 142 are arranged on the upstream side and the downstream side of ultraviolet irradiation unit 106, respectively. That is, the plurality of head units 142 arranged on the upstream side of the ultraviolet irradiation unit 106 measure the fluorescence spectrum in the initial state before the curing reaction of the UV adhesive 206 and are arranged on the downstream side of the ultraviolet irradiation unit 106. The plurality of head portions 142 measure the fluorescence spectrum after the curing reaction of the UV adhesive 206.

(制御構造)
図27は、この発明の実施の形態2に従う制御部における制御構造を示すブロック図である。本実施の形態では、紫外線硬化樹脂の硬化反応を促進させるための紫外線の照射前後において測定された2つの蛍光スペクトルに基づいて、硬化状態の良否を判断する。なお、硬化反応を促進させるための紫外線の照射前後において、それぞれ共通のトラックからの蛍光量を受光するように、それぞれのヘッド部142が配置される。なお、図27には、代表的に、1つのトラックにおける硬化状態の良否を判断する構成を示すが、複数のトラックにわたってヘッド部142が配置される場合には、図27に示す制御構造が複数設けられる。
(Control structure)
FIG. 27 is a block diagram showing a control structure in the control unit according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the quality of the cured state is determined based on two fluorescence spectra measured before and after irradiation with ultraviolet rays for promoting the curing reaction of the ultraviolet curable resin. Each head unit 142 is disposed so as to receive the fluorescence amount from the common track before and after irradiation with ultraviolet rays for promoting the curing reaction. Note that FIG. 27 representatively shows a configuration for determining the quality of a cured state in one track, but when the head unit 142 is arranged over a plurality of tracks, a plurality of control structures shown in FIG. 27 are provided. Provided.

図27を参照して、本実施の形態に従う制御部は、波長選択部362,364と、減算部366と、比較部368とを含む。波長選択部362は、紫外線照射部106(図26)の下流側に配置されたヘッド部142によって測定される蛍光スペクトルのうち、対象となる紫外線硬化樹脂(UV接着剤206)の主発光ピークに相当する特定波長λに対応する強度値を選択して出力する。同様に、波長選択部364は、紫外線照射部106(図26)の上流側に配置されたヘッド部142によって測定される蛍光スペクトルのうち、対象となる紫外線硬化樹脂(UV接着剤206)の主発光ピークに相当する特定波長λに対応する強度値を選択して出力する。ここで、波長λは、ユーザによって設定、もしくは上位の制御装置などからの指令によって設定される。なお、特定波長λを中心とする所定範囲に含まれる強度値を積算した値を出力してもよい。   Referring to FIG. 27, the control unit according to the present embodiment includes wavelength selection units 362, 364, a subtraction unit 366, and a comparison unit 368. The wavelength selection unit 362 has a main emission peak of the target ultraviolet curable resin (UV adhesive 206) in the fluorescence spectrum measured by the head unit 142 disposed on the downstream side of the ultraviolet irradiation unit 106 (FIG. 26). The intensity value corresponding to the corresponding specific wavelength λ is selected and output. Similarly, the wavelength selection unit 364 is the main component of the target ultraviolet curable resin (UV adhesive 206) in the fluorescence spectrum measured by the head unit 142 disposed on the upstream side of the ultraviolet irradiation unit 106 (FIG. 26). An intensity value corresponding to the specific wavelength λ corresponding to the emission peak is selected and output. Here, the wavelength λ is set by the user or set by a command from a host control device or the like. A value obtained by integrating the intensity values included in a predetermined range centered on the specific wavelength λ may be output.

減算部366は、波長選択部362からの出力値から波長選択部364からの出力値を減じる。すなわち、減算部366は、紫外線照射部106の上流側に配置されたヘッド部142によって測定される特定波長λの強度値を初期値として、波長選択部362からの出力値から減じる。これにより、第1シート204や第2シート202に予め紫外線硬化樹脂が含まれている場合であっても、減算部366から出力される値には、このような初期条件に依存する要素は除外される。   The subtraction unit 366 subtracts the output value from the wavelength selection unit 364 from the output value from the wavelength selection unit 362. That is, the subtracting unit 366 subtracts the intensity value of the specific wavelength λ measured by the head unit 142 disposed on the upstream side of the ultraviolet irradiation unit 106 from the output value from the wavelength selecting unit 362 as an initial value. As a result, even if the first sheet 204 and the second sheet 202 include an ultraviolet curable resin in advance, the value output from the subtracting unit 366 excludes such an element depending on the initial condition. Is done.

比較部368は、減算部366から出力される出力値としきい値α3とを比較し、この出力値がしきい値α3を超過していれば、硬化状態が良好であると判断し、そうでなければ、硬化状態が不良であると判断する。このしきい値α3についても、予め実験的に求めることができる。   The comparison unit 368 compares the output value output from the subtraction unit 366 with the threshold value α3, and determines that the cured state is good if the output value exceeds the threshold value α3. If not, it is determined that the cured state is defective. This threshold value α3 can also be obtained experimentally in advance.

上述した方法に加えて、上流側で測定され蛍光スペクトルと、下流側で測定された蛍光スペクトルとの差を算出しておいてから、ピーク波長を求めたり、特定波長範囲の強度を求めたりしてもよい。   In addition to the method described above, after calculating the difference between the fluorescence spectrum measured on the upstream side and the fluorescence spectrum measured on the downstream side, the peak wavelength can be obtained or the intensity in a specific wavelength range can be obtained. May be.

この発明の実施の形態によれば、上述の実施の形態1において得られる効果に加えて、複数の紫外線硬化樹脂層を含む多層膜に対しても、硬化状態を判断することができる。すなわち、紫外線硬化樹脂の種類に応じて発生する蛍光の特定波長の成分に基づいて、特定の紫外線硬化樹脂を特定することができる。また、どのような種類の紫外線硬化樹脂が含まれているかが不明である場合であっても、新たに塗布した紫外線硬化樹脂の硬化反応前と硬化反応後とにおいて測定した蛍光に基づいて、当該紫外線硬化樹脂の硬化状態を判断する。そのため、多数の工程を経て製造されるフラットディスプレイに用いられる多層膜の品質を向上させることができる
[その他の態様]
(ヘッド部間の校正)
複数のヘッド部が搬送方向に直交する方向に配列された場合であって、この直交方向における硬化状態のバラツキを検査するためには、各ヘッド部における測定用紫外線50を発生するための紫外線光源や、発生した蛍光を受光するための受光素子の特性を互いに一致させておく必要がある。すなわち、これらの素子のバラツキによって、硬化状態にバラツキがあると誤って判断されるおそれがあるからである。また、上述したように、上流側で測定された蛍光スペクトルと、下流側で測定された蛍光スペクトルとの差に基づいて、硬化状態の良否を判断するような構成においても、上流側に配置された受光素子と下流側に配置された受光素子との間のバラツキを低減することが有効である。
According to the embodiment of the present invention, in addition to the effects obtained in the above-described first embodiment, the cured state can also be determined for a multilayer film including a plurality of ultraviolet curable resin layers. That is, a specific ultraviolet curable resin can be specified based on a component having a specific wavelength of fluorescence generated according to the type of the ultraviolet curable resin. Also, even if it is unclear what kind of UV curable resin is contained, based on the fluorescence measured before and after the curing reaction of the newly applied UV curable resin, Determine the cured state of the UV curable resin. Therefore, it is possible to improve the quality of the multilayer film used in the flat display manufactured through a number of processes.
(Calibration between heads)
In order to inspect the variation in the cured state in the orthogonal direction when a plurality of head parts are arranged in a direction orthogonal to the transport direction, an ultraviolet light source for generating measurement ultraviolet rays 50 in each head part In addition, it is necessary to match the characteristics of the light receiving elements for receiving the generated fluorescence. That is, there is a possibility that it is erroneously determined that there is variation in the cured state due to variations in these elements. In addition, as described above, even in a configuration in which the quality of the cured state is determined based on the difference between the fluorescence spectrum measured on the upstream side and the fluorescence spectrum measured on the downstream side, it is arranged on the upstream side. It is effective to reduce the variation between the light receiving element and the light receiving element disposed on the downstream side.

そこで、これらのヘッド部の特性を揃えるために、以下に説明するような校正方法を採用することが好ましい。   Therefore, in order to make the characteristics of these head portions uniform, it is preferable to employ a calibration method as described below.

図28は、複数のヘッド部112を校正する方法を説明するための図である。
図28を参照して、代表的な校正方法として、予め発生すべき蛍光量が既知のサンプルを用いる方法がある。具体的には、複数のヘッド部112が配置される幅(あるいは、ライン幅)をもつ基準サンプル1および基準サンプル2を用意する。ここで、基準サンプル1は、発生する蛍光量が相対的に少なく、基準サンプル2は発生する蛍光量が相対的に多いものを選択する。代表的に、基準サンプル1は金属から構成され、基準サンプル2は有機物から構成される。
FIG. 28 is a diagram for explaining a method of calibrating a plurality of head portions 112.
Referring to FIG. 28, as a typical calibration method, there is a method using a sample whose amount of fluorescence to be generated in advance is known. Specifically, a reference sample 1 and a reference sample 2 having a width (or line width) where a plurality of head portions 112 are arranged are prepared. Here, the reference sample 1 is selected to generate a relatively small amount of fluorescence, and the reference sample 2 is selected to generate a relatively large amount of fluorescence. Typically, the reference sample 1 is made of a metal, and the reference sample 2 is made of an organic substance.

そして、それぞれの基準サンプルをヘッド部112の照射エリア(受光エリア)に配置し、それぞれにおいて蛍光量を測定する。   And each reference | standard sample is arrange | positioned in the irradiation area (light reception area) of the head part 112, and the fluorescence amount is measured in each.

図29は、測定された蛍光量から校正を行なう方法を説明するための図である。
図29を参照して、基準サンプル1から測定されるべき測定値と、実際に測定された値との差に基づいて、オフセット校正を行なう。さらに、基準サンプル2から測定されるべき測定値と実際に測定された値とが一致するように、ヘッド部112における蛍光の検出感度を調整するためのゲイン校正を行なう。
FIG. 29 is a diagram for explaining a method of performing calibration from the measured fluorescence amount.
Referring to FIG. 29, offset calibration is performed based on the difference between the measured value to be measured from reference sample 1 and the actually measured value. Further, gain calibration for adjusting the fluorescence detection sensitivity in the head unit 112 is performed so that the measured value to be measured from the reference sample 2 matches the actually measured value.

なお、オフセット校正およびゲイン校正は、図3に示す増幅回路32を調整することで実現される。   The offset calibration and gain calibration are realized by adjusting the amplifier circuit 32 shown in FIG.

(温度補正)
測定用紫外線を受けて、紫外線硬化樹脂から発生する蛍光は温度依存性をもつ。すなわち、紫外線硬化樹脂を含む多層膜の温度に依存して、発生する蛍光の量は変動するので、このような変動による誤判断を避けるために、各制御構造において使用されるしきい値などをこのような多層膜の温度に関係付けて最適化することが好ましい。
(Temperature compensation)
The fluorescence generated from the ultraviolet curable resin in response to the measurement ultraviolet light has temperature dependence. In other words, the amount of fluorescence generated varies depending on the temperature of the multilayer film containing the ultraviolet curable resin. Therefore, in order to avoid misjudgment due to such variation, the threshold value used in each control structure is set. It is preferable to optimize in relation to the temperature of such a multilayer film.

(走査機構)
上述の実施の形態では、ラインに対して硬化状態測定装置が固定されている場合について例示したが、X‐Yステージなどを用いて、硬化状態測定装置自身を自在に移動させるようにしてもよい。
(Scanning mechanism)
In the above-described embodiment, the case where the curing state measuring device is fixed to the line is illustrated, but the curing state measuring device itself may be moved freely using an XY stage or the like. .

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置を備える紫外線照射システム100Aの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ultraviolet irradiation system 100A provided with the hardening condition measuring apparatus according to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置110の模式的な外観図である。It is a typical external view of the hardening state measuring apparatus 110 according to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置110の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hardening condition measuring apparatus 110 according to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に従う硬化状態測定装置のヘッド部112から照射される測定用紫外線50の照射エリアを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the irradiation area of the ultraviolet-ray 50 for a measurement irradiated from the head part 112 of the hardening state measuring apparatus according to Embodiment 1 of this invention. 測定用紫外線の照射ムラによる影響を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the influence by the irradiation nonuniformity of the ultraviolet-ray for a measurement. 一般的な紫外線硬化樹脂に対して所定強度の紫外線を照射した場合における照射時間と発生する蛍光量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the irradiation time at the time of irradiating the ultraviolet-ray of predetermined intensity | strength with respect to a general ultraviolet curable resin, and the emitted fluorescence amount. この発明の実施の形態1に従う制御部114における制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure in the control part 114 according to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に従う硬化良否を判断するための制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure for judging the quality of hardening according to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の第1変形例に従う硬化状態測定装置を備える紫外線照射システム100Bの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ultraviolet irradiation system 100B provided with the hardening condition measuring apparatus according to the 1st modification of Embodiment 1 of this invention. 照射ヘッド部122と受光ヘッド部124との位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the irradiation head part 122 and the light reception head part 124. FIG. 照射ヘッド部122の主要部を示す斜視図である。4 is a perspective view showing a main part of an irradiation head part 122. FIG. 照射ヘッド部122を構成する光学モジュール602の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the optical module 602 which comprises the irradiation head part 122. FIG. この発明の実施の形態1の第2変形例に従う照射ヘッド部132の動作状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state of the irradiation head part 132 according to the 2nd modification of Embodiment 1 of this invention. 照射ヘッド部132の光学系の模式図である。3 is a schematic diagram of an optical system of an irradiation head unit 132. FIG. 代表的な液晶ディスプレイの断面構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-section of a typical liquid crystal display. この発明の実施の形態2に従う硬化状態測定装置110Aの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hardening state measuring apparatus 110A according to Embodiment 2 of this invention. さまざまな種類の紫外線硬化樹脂について、発生する蛍光の主発光ピークをプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the main luminescence peak of the fluorescence which generate | occur | produces about various kinds of ultraviolet curing resin. 測定用紫外線(主発光ピーク:365nm)のスペクトル特性を示す。The spectral characteristics of ultraviolet rays for measurement (main emission peak: 365 nm) are shown. スリーボンド社製3034のスペクトル特性を示す。The spectral characteristic of 3034 by Three Bond Co. is shown. ケミテック社製ケミシールU−1582のスペクトル特性を示す。The spectral characteristics of Chemitech's ChemiSeal U-1582 are shown. ケミテック社製ケミシールU−1481のスペクトル特性を示す。The spectral characteristics of Chemitech's ChemiSeal U-1481 are shown. ケミテック社製ケミシールU−1595のスペクトル特性を示す。The spectral characteristics of Chemitech Chemi-Seal U-1595 are shown. ケミテック社製ケミシールU−1542のスペクトル特性を示す。The spectrum characteristic of Chemitech Chemi-Seal U-1542 is shown. ケミテック社製ケミシールU−1542Jのスペクトル特性を示す。The spectral characteristics of Chemitech's ChemiSeal U-1542J are shown. ケミテック社製ケミシールU−1455Bのスペクトル特性を示す。The spectral characteristics of Chemitech Chemi-Seal U-1455B are shown. この発明の実施の形態2に従う紫外線照射システム100Cの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ultraviolet irradiation system 100C according to Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に従う制御部における制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure in the control part according to Embodiment 2 of this invention. 複数のヘッド部112を校正する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to calibrate the some head part. 測定された蛍光量から校正を行なう方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of calibrating from the measured fluorescence amount.

符号の説明Explanation of symbols

20 投光駆動回路、22 投光素子、24 ハーフミラー、26 光フィルタ、28 受光素子、30 ハイパスフィルタ回路、32 増幅回路、34 サンプルホールド回路、36 アナログデジタル変換部、38 パネル部、42 表示部、44 操作部、46 記憶部、48 ネットワークインターフェイス部、50 測定用紫外線、52 蛍光、100A,100B,100C 紫外線照射システム、102,104 送出ローラ、106 紫外線照射部、110,110A 硬化状態測定装置、112,142 ヘッド部、114,114A 制御部、114a コントロールボード、122,132 照射ヘッド部、124 受光ヘッド部、152 投光モジュール、152a 紫外線LED、152b コリメートレンズ、154 レンズモジュール、154a ダイクロックミラー、154b コリメートレンズ、154c ミラー、156 分光モジュール、156b 強度検出部、158 AD変換部、202,204 シート、206 外線硬化樹脂(UV接着剤)、302,316,366 減算部、304,318,368 比較部、312 最大値抽出部、314 最小値抽出部、362,364 波長選択部、400 光源、402 導光板、404 反射板、406 光拡散シート、408 レンズシート、410 輝度向上シート、412,422 偏光板、414,420 光学補償シート、416 ガラス層、418 液晶層、424 反射防止シート、502 レーザ光源、504 コリメートレンズ、506 拡散レンズ、602 光学モジュール、604 光源、606 レンズ部、608 ホルダ部、610 カバー部。   20 Light Emitting Drive Circuit, 22 Light Emitting Element, 24 Half Mirror, 26 Optical Filter, 28 Light Receiving Element, 30 High Pass Filter Circuit, 32 Amplifying Circuit, 34 Sample Hold Circuit, 36 Analog / Digital Converter, 38 Panel Unit, 42 Display Unit , 44 operation unit, 46 storage unit, 48 network interface unit, 50 UV light for measurement, 52 fluorescence, 100A, 100B, 100C UV irradiation system, 102, 104 delivery roller, 106 UV irradiation unit, 110, 110A curing state measuring device, 112, 142 head unit, 114, 114A control unit, 114a control board, 122, 132 irradiation head unit, 124 light receiving head unit, 152 light projecting module, 152a ultraviolet LED, 152b collimating lens, 154 lens module 154a dichroic mirror, 154b collimating lens, 154c mirror, 156 spectroscopic module, 156b intensity detector, 158 AD converter, 202,204 sheet, 206 external curing resin (UV adhesive), 302, 316, 366 subtraction Unit, 304, 318, 368 comparison unit, 312 maximum value extraction unit, 314 minimum value extraction unit, 362, 364 wavelength selection unit, 400 light source, 402 light guide plate, 404 reflection plate, 406 light diffusion sheet, 408 lens sheet, 410 Brightness improving sheet, 412, 422 Polarizing plate, 414, 420 Optical compensation sheet, 416 glass layer, 418 liquid crystal layer, 424 antireflection sheet, 502 laser light source, 504 collimating lens, 506 diffusion lens, 602 optical module, 604 light source, 606 Les 'S unit, 608 holder, 610 the cover unit.

Claims (6)

モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方からなる主剤と光重合開始剤とを含む紫外線硬化樹脂の硬化状態を測定する硬化状態測定装置であって、
前記紫外線硬化樹脂を励起するための紫外線を照射する第1照射手段と、
前記紫外線の照射によって前記光重合開始剤から発生する蛍光を受光する第1受光手段と、
前記第1受光手段によって測定された蛍光の量に基づいて、前記紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する判断手段とを備え、
前記紫外線硬化樹脂は、所定の搬送方向に沿って連続的に搬送される、少なくとも2つのシート状部材の間に介在しており、
前記少なくとも2つのシート状部材の搬送経路には、前記紫外線硬化樹脂における硬化反応を促進するための紫外線を照射する硬化装置が配置され、
前記第1照射手段および前記第1受光手段は、前記搬送方向に直交する方向に配列された複数のヘッド部からなり、
前記第1照射手段は、一方の前記シート状部材を介して前記紫外線を前記紫外線硬化樹脂へ照射する、硬化状態測定装置。
A cured state measuring device for measuring a cured state of an ultraviolet curable resin containing a main agent composed of at least one of a monomer and an oligomer and a photopolymerization initiator,
First irradiation means for irradiating ultraviolet rays for exciting the ultraviolet curable resin;
First light receiving means for receiving fluorescence generated from the photopolymerization initiator by the irradiation of the ultraviolet rays;
Determining means for determining the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the amount of fluorescence measured by the first light receiving means;
The ultraviolet curable resin is interposed between at least two sheet-like members that are continuously conveyed along a predetermined conveyance direction,
In the conveyance path of the at least two sheet-like members, a curing device that irradiates ultraviolet rays for accelerating a curing reaction in the ultraviolet curable resin is disposed,
The first irradiation means and the first light receiving means are composed of a plurality of head portions arranged in a direction orthogonal to the transport direction,
The said 1st irradiation means is a hardening state measuring apparatus which irradiates the said ultraviolet-ray to the said ultraviolet curable resin through one said sheet-like member.
前記判断手段は、前記硬化装置を通過後の紫外線硬化樹脂からの蛍光量の大きさに基づいて、前記硬化状態の良否を判断する、請求項に記載の硬化状態測定装置。 The cured state measuring device according to claim 1 , wherein the determination unit determines whether the cured state is good or not based on a magnitude of fluorescence from the ultraviolet curable resin after passing through the curing device. 前記判断手段は、前記搬送方向に直交する方向における蛍光量のバラツキに基づいて、前記硬化状態の良否を判断する、請求項に記載の硬化状態測定装置。 The cured state measuring apparatus according to claim 1 , wherein the determination unit determines whether the cured state is good or not based on variation in fluorescence amount in a direction orthogonal to the transport direction. 前記硬化装置を通過前の紫外線硬化樹脂に対して、励起するための紫外線を照射する第2照射手段と、
前記第2照射手段による紫外線の照射によって前記光重合開始剤から発生する蛍光を受
光する第2受光手段とをさらに備え、
前記判断手段は、前記第1受光手段によって測定された蛍光の量と、前記第2受光手段によって測定された蛍光の量とに基づいて、前記紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する、請求項に記載の硬化状態測定装置。
A second irradiation means for irradiating the ultraviolet curable resin before passing through the curing device with ultraviolet rays for excitation;
A second light receiving means for receiving fluorescence generated from the photopolymerization initiator by irradiation of ultraviolet rays by the second irradiation means;
The determination means determines the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the amount of fluorescence measured by the first light receiving means and the amount of fluorescence measured by the second light receiving means. Item 2. A cured state measuring device according to Item 1 .
前記第1受光手段は、前記蛍光を分光することで、前記蛍光のスペクトルを取得する第1分光手段を含み、
前記判断手段は、前記第1分光手段において取得された前記蛍光のスペクトルのうち、前記紫外線硬化樹脂に対応する特定波長の強度値に基づいて、前記紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する、請求項に記載の硬化状態測定装置。
The first light receiving means includes a first spectroscopic means for obtaining a spectrum of the fluorescence by dispersing the fluorescence.
The determination means determines the quality of the cured state of the ultraviolet curable resin based on the intensity value of the specific wavelength corresponding to the ultraviolet curable resin among the fluorescence spectra acquired by the first spectroscopic means. The cured state measuring device according to claim 1 .
前記硬化装置を通過前の紫外線硬化樹脂に対して、励起するための紫外線を照射する第2照射手段と、
前記第2照射手段による紫外線の照射によって前記光重合開始剤から発生する蛍光を受光することで、前記蛍光のスペクトルを取得する第2分光手段とをさらに備え、
前記判断手段は、前記第1分光手段によって取得されたスペクトルと、前記第2分光手段によって取得されたスペクトルとに基づいて、前記紫外線硬化樹脂の硬化状態の良否を判断する、請求項に記載の硬化状態測定装置。
A second irradiation means for irradiating the ultraviolet curable resin before passing through the curing device with ultraviolet rays for excitation;
A second spectroscopic means for acquiring the fluorescence spectrum by receiving the fluorescence generated from the photopolymerization initiator by the irradiation of ultraviolet rays by the second irradiation means;
Said determining means, said spectrum obtained by the first beam splitting means, based on the spectrum obtained by the second spectroscopic unit, to determine the quality of the curing state of the ultraviolet curing resin, according to claim 5 Curing state measuring device.
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