JP5215405B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、液晶モジュールとカバーパネルのような方形平板状のワークを貼り合わせるために、接着剤を塗布する技術に改良を施した塗布装置及び塗布方法に関する。

一般的に、液晶パネルは、液晶モジュール等に、その表面を保護するパネル若しくはシートを貼り合わせることにより製造されている。かかる液晶モジュールとパネル若しくはシート（以下、ワークと呼ぶ）の貼り合せを行うためには、一対のワークの一方に塗布装置によって接着剤を塗布した後、これに他方のワークを圧着させるという作業が必要となる。

接着剤としては、一般に樹脂が用いられる。樹脂を用いてワークの全面貼り合せを行う方法としては、例えば、スピンコート法、スリットコート法等が存在する。スピンコート法は、ワーク上に滴下した接着剤を、ワークを回転させることにより生じる遠心力で、展延させる方法である。スリットコート法は、ワークの幅方向に長いスリット状の開口部を有するヘッドから、接着剤を滴下させながら、ヘッド若しくはワークを移動させることにより、接着剤をワークの全面に塗布する方法である（特許文献１参照）。

特開２０００−０５６８２号公報 特開２００２−３２３６８７号公報

ところで、スピンコート法は、回転の遠心力を利用するものであるため、展延方向が放射状となる。このため、スピンコート法は、ワークが、中心から縁までの距離が同じ円形状の場合に適している。しかし、方形状のワークの場合には、ワークの中心から縁までの距離が等しくなく、特に角部において遠くなるため、均一に接着剤を行き渡らせることが困難であった。また、スリットコート法の場合には、スリット長によって塗布幅が決まってしまうため、ワークに合わせて、塗布幅や塗布量等を調整することが難しかった。

これに対処するため、多点ノズルによる塗布方法が提案されている。これは、図１０に示すように、複数のノズルを、ワークＷに対して相対的に移動させながら、接着剤Ｒを滴下することにより、複数の平行な直線状に接着剤Ｒを塗布する方法である（特許文献２参照）。かかる多点ノズルによる塗布方法によれば、複数あるノズルのいずれを開閉するかを選択することによって、ワークに合わせた塗布幅や塗布量の調整が可能となる。

しかしながら、かかる多点ノズルを用いて塗布した接着剤Ｒであっても、これに他方のワークＷを圧着させた時に、図１１に示すように、接着剤Ｒの広がる速度が全面で均一にはならない。すなわち、直線状に塗布された接着剤ＲにワークＷを圧着させた場合、図１１（ａ）に示すように、縦方向（図中上下方向）よりも、横方向（図中左右方向）の方が広がりが速い。

そして、図１１（ｂ）に示すように、直線状に塗布された接着剤Ｒが、複数隣接している場合、圧着時には、隣接する接着剤Ｒ同士がくっ付いて空間が埋まると、行き場を求めて、縦方向に広がる量（単位時間当たり）が急速に増える。したがって、最終的には、図１２に示すように、四隅に接着剤Ｒが行き渡らないか、若しくは四隅に十分な接着剤Ｒが行き渡っていないうちに、辺の部分から接着剤Ｒがはみ出してしまう可能性があった。

このように、接着剤Ｒが行き渡らない場合には、接着不良に繋がる。また、接着剤Ｒのはみ出しは、半導体のペレットボンディングのような場合には、側面側に電極がないために、ある程度は許容される。しかし、液晶パネルの場合には、はみ出した接着剤が、リード電極等に影響を与えるので、縁に土手を形成してはみ出しを防止したり、はみ出した接着剤を拭き取る必要があり、余分な手間がかかっていた。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ワークの貼り合せ時に、ワークの全面に接着剤を行き渡らせることができるとともに、接着剤のはみ出しを防止できる塗布装置及び塗布方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、対向する平行な２辺を有する方形平板状のワークに接着剤を塗布する塗布装置において、接着剤を出すノズルを備え、前記ノズルから接着剤を前記ワークに対して供給する供給部と、前記ノズルから出た接着剤が、前記２辺に沿う方向で、互いに平行な複数列の線状に塗布されるように、前記供給部及びワークの少なくとも一方を駆動する駆動部を有し、前記２辺の近傍に線状に塗布された接着剤の塗布端が、他の線状に塗布された接着剤の塗布端よりも、前記２辺以外のワークの２辺に近くなるように、前記供給部による接着剤の供給を制御する制御装置を有することを特徴とする。

他の態様は、ノズルから接着剤を供給する供給部によって、方形平板状のワークに、複数列の線状に接着剤を塗布する塗布方法において、ワークの対向する２辺の近傍に線状に塗布された接着剤の塗布端が、他の線状に塗布された接着剤の塗布端よりも、前記２辺以外のワークの２辺に近いことを特徴とする。

以上のような発明では、ワークを圧着した時に、接着剤の展延が遅くなるワークの隅近傍においては、あらかじめワークの縁の近くまで接着剤を塗布しておくので、一部のはみ出しを防止しつつ、接着剤がワークの全面に展延する。

他の態様は、前記供給口は、前記供給部に複数設けられていることを特徴とする。

以上のような態様では、ワークに対して供給部を相対的に直線移動させながら、複数の開口から接着剤を供給することにより、平行な直線状に接着剤を塗布することができる。使用する開口を選択することにより、塗布幅や塗布量等を容易に調整できる。

他の態様は、前記供給部は、角度変更可能に設けられていることを特徴とする。

以上のような態様では、供給部を傾斜させることにより、ワークの縁からの接着剤の塗布端の位置を、容易に調整することができる。

他の態様は、前記供給部は、ワークの対向する２辺の近傍にそれぞれ接着剤を塗布する第１の供給部と、ワークの対向する２辺の近傍に塗布された接着剤の間に、接着剤を塗布する第２の供給部と、を有することを特徴とする。
他の態様は、前記供給部は、第１の供給部及び第２の供給部を有し、前記第１の供給部は、ワークの対向する２辺の近傍にそれぞれ接着剤を塗布し、前記第２の供給部は、ワークの対向する２辺の近傍に塗布された接着剤の間に、接着剤を塗布することを特徴とする。

以上のような態様では、第１の供給部と第２の供給部とを分けることにより、塗布端の相違を容易に実現できる。

他の態様は、前記第１の供給部と前記第２の供給部とは、独立して移動可能に設けられていることを特徴とする。

以上のような態様では、第１の供給部と第２の供給部とが独立して移動することにより、塗布長を容易に変えることができる。

他の態様は、前記第１の供給部及び前記第２の供給部は、接着剤の供給の有無を制御する送出手段若しくは切替手段を有することを特徴とする。

以上のような態様では、送出手段若しくは切替手段を動作させることにより、第１の供給部及び第２の供給部による供給タイミングを変えて、接着剤の塗布端の位置を容易に調整することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、ワークの貼り合せ時に、ワークの全面に接着剤を行き渡らせることができるとともに、接着剤のはみ出しを防止可能な塗布装置及び塗布方法を提供することができる。

本発明の一実施形態の構成を示す斜視図である。 図１の実施形態によるＡ領域の塗布例を示す平面図である。 図１の実施形態によるＢ領域の塗布例を示す平面図である。 図１の実施形態による塗布結果を示す平面図である。 図１の実施形態による塗布後の貼り合わせを示す平面図である。 本発明の他の実施形態の供給部の一例を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態による塗布例の往路を示す平面図である。 図７の塗布例の復路を示す平面図である。 図７の塗布例の塗布結果を示す平面図である。 従来の多点ノズルによる塗布例を示す平面図である。 図１０の塗布後の接着剤の広がりを示す説明図である。 図１０の塗布後の貼り合せを示す平面図である。

次に、本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［構成］
まず、本実施形態の構成を説明する。図１に示すように、本実施形態の塗布装置１は、テーブルＴ、供給部Ｓ等を有している。テーブルＴは、接着剤Ｒの塗布対象である長方形状のワークＷを載置する台である。

供給部Ｓは、第１の供給部２、第２の供給部３等を有している。第１の供給部２は、供給ヘッド２２及びアーム２３等を有している。供給ヘッド２２は、下方を向いた単一のノズル２１を備えている。この供給ヘッド２２は、アーム２３の端部に取り付けられている。ノズル２１は、図示はしないが、アーム２３内の通路及び配管等を介して、タンク等の接着剤の供給源に接続されている。また、配管には、図示はしないが、接着剤の送出手段であるポンプ、開閉手段である弁等が接続されている。

第２の供給部３は、供給ヘッド３２及びアーム３３等を有している。供給ヘッド３２は、下方を向いた複数のノズル３１を備えている。これらの複数のノズル３１は、直線上に等間隔に配設されている。供給ヘッド３２の両端のノズル３１は、図２に示すように、供給ヘッド３２とワークＷの幅方向（図中左右方向）の中心を合わせた場合に、両脇のワークＷに、第１の供給部２による接着剤Ｒの塗布スペースが空くように配設されている。この塗布スペースは、本実施形態においては、左右それぞれ２列分の塗布ライン程度としているが、本発明は、特定の幅には限定されない。

かかる供給ヘッド３２は、アーム３３の端部に接続されている。供給ヘッド３２のノズル３１は、図示はしないが、アーム３３内の通路及び配管等を介して、タンク等の接着剤の供給源に接続されている。また、配管には、図示はしないが、接着剤の送出手段であるポンプ、開閉手段である弁等が接続されている。

なお、第１の供給部２及び第２の供給部３は、図示しない駆動部によって、それぞれ独立に昇降可能に且つ水平移動可能に設けられている。駆動部としては、周知のあらゆる技術を適用可能である。例えば、シリンダ、送りネジ、ラック若しくはコンベア等によって、アーム２３，３３を昇降（Ｚ軸方向）させる昇降機構や、送りネジ、ラック若しくはコンベア等によって、アーム２３，３３を水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に駆動する走査機構等が考えられる。

なお、テーブルＴを、上記のような駆動部によって昇降可能に且つ水平移動可能に設けることにより、Ｘ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動させる構成としてもよい。つまり、テーブルＴと、第１の供給部２及び第２の供給部３とは、相対的に移動する構成であればよい。

駆動部、ポンプ、弁等は、それぞれの駆動源、スイッチ、電源等が、制御装置によって制御される。この制御装置は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって、以下のような手順で、各部を動作させるように構成されている。

［作用］
以上のような構成を有する本実施形態の作用は、次の通りである。なお、以下に説明する手順で塗布装置を制御する方法及び制御装置を動作させるコンピュータプログラムも、本発明の一態様である。

まず、図１に示すように、作業者若しくはハンドリング装置等が、テーブルＴへワークＷを搭載する。そして、図２に示すように、駆動部によって、第２の供給部３を、ワークＷの幅方向の中央に合わせる。そして、制御装置によって、駆動部が第２の供給部３をワークＷの縦方向（図中上下方向）に移動させるとともに、ポンプ、弁等が動作することによって、接着剤Ｒがノズル３１から滴下する。これにより、接着剤Ｒが、ワークＷのＡの領域に、複数の平行なライン上に塗布される。

次に、図３に示すように、駆動部によって、第１の供給部２を、ノズル２１がワークＷにおける図中右下隅の近傍に来るように位置決めする。この位置は、Ａの領域に塗布された接着剤Ｒの端部よりも、ワークＷの縁に近くなるようにする。そして、制御装置によって、駆動部が第１の供給部２をワークＷの縦方向に移動させるとともに、ポンプ、弁等が動作することによって、接着剤Ｒがノズル２１から滴下する。

接着剤Ｒの塗布の終端も、Ａの領域に塗布された接着剤Ｒの端部よりも、ワークＷの縁に近くなるようにする。この作業を、Ａの領域の左右の空きスペース（図中Ｂの領域）に、２列ずつ行う。これにより、図４に示すように、ワークＷの４隅の近傍における接着剤Ｒの塗布端が、その間における接着剤Ｒの塗布端よりも、ワークＷの縁に近くなる（ワークＷの対向する左右の２辺の近傍（Ｂ領域）に塗布される接着剤Ｒの両端が、その間（Ａ領域）に塗布される接着剤Ｒの両端よりも、ワークＷの縁に近くなる）。

このように、接着剤Ｒが塗布されたワークＷに対して、貼り合わせる他方のワーク（図示せず）を圧着すると、上記の通り、Ａの領域の縦方向の広がりが、Ｂの領域よりも速くなるが、Ａの領域における接着剤Ｒの両端は、Ｂの領域における接着剤Ｒの両端に比べてワークＷの縁から遠いため、一定時間経過後におけるそれぞれの両端の到達点は、ほぼ同様になる。したがって、図５に示すように、はみ出しを防止しつつ、ワークＷの全体に接着剤Ｒを行き渡らせることができる。なお、塗布長の制御方法は、塗布時間（接着剤Ｒの滴下時間）の長短を、あらかじめ制御装置に設定することによって行ってもよいし、第１の供給部２及び第２の供給部３の移動距離の長短を、あらかじめ制御装置に設定することによって行ってもよい。

［効果］
以上のような本実施形態によれば、圧着時に接着剤Ｒの広がりの速い領域（Ａ領域）については、接着剤Ｒの塗布端をワークＷの縁から後退させ、接着剤Ｒの広がりの遅い領域（Ｂ領域）については、接着剤Ｒの塗布端をワークＷの縁に近づけることにより、一定時間内におけるそれぞれの両端の到達位置に相違を補正し、はみ出しを防止しつつ、ワークＷの全体に接着剤Ｒを行き渡らせることができる。

また、大きなスペース（Ａ領域）には、第２の供給部３を用いて、複数列の接着剤Ｒを同時に塗布し、両脇の小さなスペース（Ｂ領域）のみ、第１の供給部２を用いて、単一のノズル２１で塗布するので、短時間で効率よく塗布できるとともに、所望の塗布端位置やワークＷの形状に合わせることが容易となる。

［他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、供給部Ｓは、上記の実施形態においては、第１の供給部２と第２の供給部３とが独立して駆動されていた。しかし、図６に示すように、第１の供給部２と第２の供給部３とが一体で移動するように構成してもよい。

かかる場合には、ポンプの作動、弁の切り替えタイミング等を制御することにより、供給部Ｓを移動させる過程で、第１の供給部２が第２の供給部３よりも早く接着剤の供給を開始し、遅く終了するようにすれば、上記と同様の塗布を同時に行うことができ、効率が良い。なお、第１の供給部２及び第２の供給部３のノズル数は、上記の実施形態で例示した数には限定されず、単数であっても複数であってもよい。各ノズル毎に独立して開閉するシャッタ等の開閉手段を設けてもよいし、第１の供給部のノズルと第２の供給部のノズルとで独立したシャッタ等の開閉手段を設けてもよい。

また、上記の第２の供給部３と同様の供給部Ｓを、水平方向に角度変更可能に設けることにより、図７〜８に示すような塗布を行うこともできる。これは、図７に示すように、供給部Ｓを傾斜させることにより、ワークＷの一つの隅に、接着剤Ｒの塗布端が近くなるようにして、直線状に移動（往路）させながら複数列の塗布をする。反対側まで塗布したら、図８に示すように、供給部Ｓの角度を逆方向に変える。そして、逆方向に直線移動（復路）させながら、複数列の塗布をする。これにより、図９に示すように、ワークＷの４隅の近傍において、接着剤Ｒの塗布端がワークＷの縁に近くなるので、上記の実施形態と同様の効果が期待できる。

接着剤を供給するための開口は、ノズルの形状には限定されない。例えば、単なる穴やスリットであってもよい。駆動部の駆動は、必ずしも直線状でなくてもよい。例えば、所定の角や円弧を描くように駆動してもよいし、波状若しくは蛇行状に駆動してもよい。接着剤としては、現在又は将来において利用可能なあらゆる材料が適用可能である。例えば、紫外線硬化型や放射線硬化型の樹脂のように、外部から広義の電磁波を照射したり、熱硬化型の樹脂のように、温度変化を加えることによって硬化するものも適用可能である。

貼り合せ対象となるワークは、カバーパネルと液晶モジュール（タッチパネル、表示パネル、バックライトを積層したもの）とが、典型例であるが、隅（角）のある方形平板状のワークを貼り合わせる装置として、広く適用可能である。

１…塗布装置
２…第１の供給部
３…第２の供給部
２１，３１…ノズル
２２，３２…供給ヘッド
２３，３３…アーム
Ｒ…接着剤
Ｓ…供給部
Ｔ…テーブル
Ｗ…ワーク

Claims (8)

1. 対向する平行な２辺を有する方形平板状のワークに接着剤を塗布する塗布装置において、
   接着剤を出すノズルを備え、前記ノズルから接着剤を前記ワークに対して供給する供給部と、
   前記ノズルから出た接着剤が、前記２辺に沿う方向で、互いに平行な複数列の線状に塗布されるように、前記供給部及びワークの少なくとも一方を駆動する駆動部を有し、
   前記２辺の近傍に線状に塗布された接着剤の塗布端が、他の線状に塗布された接着剤の塗布端よりも、前記２辺以外のワークの２辺に近くなるように、前記供給部による接着剤の供給を制御する制御装置を有することを特徴とする塗布装置。
2. 前記ノズルは、前記供給部に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
3. 前記供給部は、角度変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
4. 前記供給部は、
   ワークの対向する２辺の近傍にそれぞれ接着剤を塗布する第１の供給部と、
   ワークの対向する２辺の近傍に塗布された接着剤の間に、接着剤を塗布する第２の供給部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
5. 前記第１の供給部と前記第２の供給部とは、独立して移動可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の塗布装置。
6. 前記第１の供給部及び前記第２の供給部は、接着剤の供給の有無を制御する送出手段若しくは切替手段を有することを特徴とする請求項４記載の塗布装置。
7. ノズルから接着剤を供給する供給部によって、方形平板状のワークに、複数列の線状に接着剤を塗布する塗布方法において、
   ワークの対向する２辺の近傍に線状に塗布された接着剤の塗布端が、他の線状に塗布された接着剤の塗布端よりも、前記２辺以外のワークの２辺に近いことを特徴とする塗布方法。
8. 前記供給部は、第１の供給部及び第２の供給部を有し、
   前記第１の供給部は、ワークの対向する２辺の近傍にそれぞれ接着剤を塗布し、
   前記第２の供給部は、ワークの対向する２辺の近傍に塗布された接着剤の間に、接着剤を塗布することを特徴とする請求項７記載の塗布方法。

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