JP5991215B2 - 光硬化性樹脂の硬化モニター方法及び光部品接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、光硬化性樹脂の硬化モニター方法及び光部品接続方法に関する。

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樹脂に紫外線を照射して硬化させる光硬化方法が利用されている。光硬化方法は、熱エネルギーを利用する熱硬化方法と比較すると、有害物質を大気中に放散しないこと、硬化時間が短いこと、熱に弱い製品にも適応できることなどの多くの利点を有している。光硬化方法で用いられる光硬化性樹脂は、光照射前においては主に液体である一方、紫外線照射後には固体に変化する。

そのような光硬化性樹脂は、主剤のほかに光重合開始剤を含んでいる。光重合開始剤は、例えば、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主剤と重合反応を生じる。この重合反応に伴って光硬化性樹脂は、固体に変化する。したがって、光硬化性樹脂の硬化度は、重合度に応じて決まることになる。

光硬化性樹脂については、目視による硬化度の判断は困難であり、硬化に伴う樹脂の状態を容易に判断する方法が望まれている。しかし、容易に判断する方法がないため、製造現場においては、硬化時間を予め安全を考えた時間に設定して運用しているのが実状であり、余分な硬化によって製造のタクトタイムが伸びることによる無駄が起きており、製品の安定性のためにも実際の硬化途中での硬化状態のモニタリングが望まれている。

その硬化モニタリングの方法としては、光ファイバを樹脂に接触させた状態で硬度を計測するシステムが日本板硝子株式会社より光ファイバ型接着剤硬化センサーとして製品化されている。このセンサーは、光硬化接着剤への紫外線の照射時間が長くなるに従って、すなわち接着剤の硬化の進行に従って、光硬化接着剤の屈折率が変化するという性質を利用して、屈折率を計測するシステムである。

また、別の方法として紫外線硬化樹脂の状態を推定する方法が知られ、次のようなステップからなっている。即ち、モノマーまたは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状態を推定する方法であって、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する照射ステップと、その照射ステップにおいて照射される紫外線を受けて光重合開始剤によって放射される蛍光を検出する検出ステップと、その検出ステップにおいて検出される蛍光に基づいて紫外線硬化樹脂の状態を推定する推定ステップとからなっている。

特開２００７−２４８２４４号公報

しかしながら、上述の光ファイバ型接着剤硬化センサーでは、樹脂と光ファイバとの界面を使って樹脂の屈折率を計測する方法であるために光ファイバを樹脂に接触させる必要があり、樹脂が硬化したときには光ファイバと樹脂とが接着されてしまうことになる。従って、樹脂の硬化後には光ファイバを切断する必要があり、光ファイバが樹脂中に残ったものが製品となる。

また、上述の紫外線硬化樹脂の状態を推定する方法では、光重合開始剤から放射される蛍光の強度を検出しているので、蛍光を発生させるための励起光である紫外線を紫外線硬化樹脂に照射する必要がある。従って、光硬化性樹脂には、光硬化用の紫外線ととともに検査用の紫外線が照射されて硬度が変化するため、検出に使用する光が樹脂の硬化に影響を与えてしまう。

本発明の目的は、光硬化性樹脂に悪影響を与えることなく、光硬化性樹脂の硬化の状態を容易に検知できる光硬化性樹脂の硬化モニター方法と光硬化性樹脂を使用する光部品接続方法を提供することにある。

本実施形態の１つの観点によれば、液状の光硬化性樹脂材と、前記光硬化性樹脂材の硬化完了状態と同等の屈折率を有する樹脂粒子とを含む光硬化性樹脂を対象物に供給する工程と、光硬化用の光の照射により前記光硬化性樹脂を硬化させながら、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の境界と前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子のそれぞれの明るさを画像により検知する工程と、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の少なくとも一方の第１の明るさと前記境界の第２の明るさを比較し、前記第１の明るさと前記第２の明るさの差が小さくなるほど前記光硬化性樹脂の硬化が進んでいると判断する工程とを有することを特徴とする光硬化性樹脂の硬化モニター方法が提供される。
発明の目的および利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素および組み合わせによって実現され達成される。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、典型例および説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない、と理解されるものである。

本実施形態によれば、光硬化性樹脂に悪影響を与えることなく、光硬化性樹脂の硬化の状態を容易に検知することができる。

図１は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法に使用するモニタリング装置の構成図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法において紫外線照射されている光硬化性樹脂膜の像の時間的な変化の一例を示す平面図である。 図３は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法に使用する光硬化性樹脂材に混合する樹脂微粒子の作製方法の一例を示す構成図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法において使用される光硬化性樹脂の硬化前と硬化後の明るさの変化を例示する拡大平面図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法において使用される光硬化性樹脂の硬化前と硬化後の明るさ分布の変化の測定結果の一例を示す特性図である。 図６は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法において使用される樹脂微粒子を含む光硬化性樹脂の硬化前の明るさの分布の一例を示す特性図である。 図７は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法において使用される樹脂微粒子を含む光硬化性樹脂の硬化方法の一例を示すフローチャートである。 図８は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法が適用される第１の例を示す斜視図である。 図９は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法が適用される第２の例に係る光部品の接続方法を示す側面図である。 図１０（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法が適用される第３の例を示す斜視図である。

以下に、図面を参照して実施形態を説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。

図１は、実施形態に係る光硬化性樹脂の硬化モニター方法に使用するモニター装置の構成図を示している。

光硬化モニタリング装置１０は、観察対象となる光硬化性樹脂１が塗布又は滴下される部品（対象物）２を載置するためのステージ１１を有している。また、光硬化モニタリング装置１０は、光硬化性樹脂１の硬化状態をモニターするための観察系統部Ａと、液状の光硬化性樹脂１を硬化するための照明系統部Ｂを有している。

観察系統部Ａは、固体撮像素子（不図示）を有するカメラ１２と、カメラ１２のレンズマウントに取り付けられる顕微鏡１３とを有している。顕微鏡１３は、例えば数μｍ〜数十μｍの大きさの微粒子を拡大できる程度の倍率を持ったレンズを有し、さらに光硬化性樹脂１から出る光に基づく像をカメラ１２の固体撮像部に結像させる構造を有している。カメラ１２に組み込まれる固体撮像素子としてＣＣＤ撮像素子、ＭＯＳ撮像素子、ＣＭＯＳ撮像素子等が適用される。固体撮像素子に結像された画像データは、カメラ１２内部の信号処理部（不図示）によりデータ処理された後に、制御部１４に送信されてその内部の記憶部１４ａに格納される。制御部１４として、例えば、記憶部１４ａ、処理部１４ｂ、表示部１４ｃ、キーボード（不図示）等を備えたコンピュータが使用される。処理部１４ｂは、ＣＰＵ、クロック、記憶デバイス等を有する。また、制御部１４は、カメラ１２により撮像された画像データに基づいて画像の明るさの分布を撮像素子１２ａの画素毎に検出して分析するプログラムが記憶部１４ａに格納されている。

照明系統部Ｂは、樹脂硬化用の光、例えば紫外線（ＵＶ）を照明するための硬化用照明光源１５と、硬化用照明光源１５の光出射端に光ファイバ１７を介して接続される光照射ヘッド１６とを有している。光照射ヘッド１６には、光ファイバ１５を通して入射した光を拡大、縮小、等倍などに調整できるレンズが取り付けられている。硬化用照明光源１５は、水銀ランプ、水銀キセノンランプ等を有し、そのオン／オフや光強度調整は制御部１４のキーボード操作、マウス操作等により制御される。なお、硬化用照明光源１５から出射される光は樹脂硬化用光以外の波長の光を含んでもよい。

初期状態の液状の光硬化性樹脂１は、図２（ａ）に示すように、予め数μｍ〜数十μｍの粒子状に硬化された光硬化性樹脂からなる樹脂微粒子１ａを未硬化の液状光硬化性樹脂材１ｂに混入して形成されている。樹脂微粒子１ａは、液状光硬化性樹脂材１ｂと同じ材料を光照射により硬化させて微粒子化したものであり、樹脂粒子と呼称されてもよい。

液状の光硬化性樹脂材１ｂは、例えば、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、添加剤を有している。光重合開始剤は光照射により光重合反応を開始する物質である。添加物として、例えば充填剤、着色剤、チクソ剤等がある。光重合反応では、光照射により光重合開始剤が活性化し、反応を開始するラジカル分子、カチオン等を発生させてオリゴマーやモノマー分子の重合や架橋反応を起こさせる。この反応は連鎖的に生じ、三次元的な架橋反応により分子量が増大し、樹脂が液体から固体へと変化する。光重合開始剤として、例えば、２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長を持つ紫外線により反応する材料が使用される。

樹脂微粒子１ａの作成方法は特に限定されるものではなく、樹脂の塊をカッターで裁断して形成してもよいし、図３に示す方法で形成してもよい。

図３において、霧吹き器２１の容器２１ａ内に未硬化の液状光硬化性樹脂２２を充填し、その中にノズル２１ｂのチューブ２１ｃを差し込み、さらに液状光硬化性樹脂２２を圧力でノズル２１ｂに送り込んでノズル２１ｂの先端から霧状に噴射させる。その霧状の液状粒子２２ａに、例えば上記の硬化用照明光源１５の光照射ヘッド１６から紫外線を照射すると数μｍ〜数十μｍの液状粒子２２ａは硬化が進んで硬化粒子２２ｂとなり受け皿２３に到達する。さらに、受け皿２３に紫外線を照射し、硬化粒子２２ｂを所望の硬さまで硬化させる。このような方法により硬化された硬化粒子２２ｂを上記の樹脂微粒子１ａとして使用する。なお、本実施形態における樹脂微粒子１ａは、液状の光硬化性樹脂材１ｂが目標の硬さに硬化した後の屈折率と同等であればよく、特に材料は限定されない。

次に、部品２に滴下された光硬化性樹脂１の硬化方法とその硬化モニタリングについて説明する。
まず、図１に示したように、制御部１４の制御により硬化用照明光源１５から光ファイバ１７、光照射ヘッド１６を介して光硬化性樹脂１に紫外線を照射する。初期状態の光硬化性樹脂１は、液状の光硬化性樹脂材１ｂに樹脂微粒子１ａが混合された状態となる。この状態では、樹脂微粒子１ａは液状光硬化性樹脂材１ｂよりも屈折率が高いので、顕微鏡１３により光硬化性樹脂１の像を拡大して表示部１４ｃに表示させると、図２（ａ）に示したように、樹脂粒子１ａと液状光硬化性樹脂材１ｂは目で見分けられる状態となっている。樹脂微粒子１ａの屈折率、即ち硬さは、光照射によって得ようとする光硬化性樹脂１の最終的な屈折率、即ち硬さと同等になっている。

光硬化性樹脂１への紫外線照射の積算時間が増加するに従って光硬化性樹脂１内の液状光硬化性樹脂材１ｂは化学反応による硬化が進み、その屈折率が徐々に大きくなり、樹脂粒子１ａの屈折率に徐々に近づく。この状態の光硬化性樹脂１の像を顕微鏡１３により拡大すると、図２（ｂ）に示すように、樹脂粒子１ａと液状光硬化性樹脂材１ｂの境界が見分け難い状態に変化し、樹脂微粒子１ａが検知しにくくなる。

さらに、紫外線照射の積算時間が増加してゆくと、光硬化性樹脂１における液状光硬化性樹脂材１ｂは紫外線照射による反応が進み、その屈折率がさらに大きくなり、最終的には硬化して樹脂粒子１ａの屈折率と同じになる。この最終状態の光硬化性樹脂１の像を顕微鏡１３により拡大すると、図２（ｃ）に示すように、液状光硬化性樹脂材１ｂは最終目標の硬さの樹脂になり、樹脂微粒子１ａと一体化した硬化済みの樹脂１ｄに変化し、樹脂微粒子１ａは見分けられなくなる。

以上のような光硬化性樹脂１の初期状態から最終状態までの屈折率、光透過性の変化、換言すれば硬度の変化は、屈折率を測定せずに、目視で確認することができる。従って、どのような光硬化性樹脂１であっても光硬化性樹脂１の材料の屈折率を測定することなく、その硬化の最終状態を認識することができる。

目視による判断を制御部１４のプログラムに従って自動的に実行させることも可能であり、次にその詳細を説明する。

図４（ａ）は、液状の未硬化の第１光硬化性樹脂材１ｅと紫外線照射後の硬化済みの第２光硬化性樹脂１ｆの境界とその周辺を顕微鏡１３により拡大した像の一例を示している。第２光硬化性樹脂１ｆは、上記の樹脂微粒子１ａより大きいものを使用している。その境界は表示部１４ｃの画像において目で確認できる程度に現れている。顕微鏡１３を通してカメラ１２に撮像された画像データに基づいてＸ−Ｘ線に沿った位置における明るさの
分布を検出すると、図５（ａ）のような明るさ分布特性が得られ、未硬化の第１光硬化性樹脂材１ｅと硬化済みの第２光硬化性樹脂１ｆの境界１ｘにノイズのような局所的に最小値が発生する。これは、両者の屈折率の違いによるものである。

これに対し、未硬化状態の第１光硬化性樹脂材１ｅと硬化済みの第２光硬化性樹脂１ｆに紫外線を照射すると、図４（ｂ）に示すように、第１光硬化性樹脂１ｅと第２光硬化性樹脂１ｆの境界１ｘがぼやける。この状態で、顕微鏡１３を通してカメラ１２に撮像された画像データに基づいてＸ−Ｘ線に沿った位置における明るさの分布を検出すると、図５（ｂ）のような明るさ分布特性が得られ、第１光硬化性樹脂１ｅと第２光硬化性樹脂１ｆの境界１ｘでは明るさの最大の落ち込み量が初期状態よりも小さくなっている。

従って、測定により得られる境界１ｘの明るさの最大の落ち込みが消滅した時点で、制御部１４のデータ処理部１４ｂは、第１光硬化性樹脂１ｅの硬化が完了したと判断し、硬化用照明光源１５を消灯させ、この消灯により第１光硬化性樹脂１ｅの光硬化処理が終了したことが作業者に告知される。この場合、その境界の消滅は、境界の明るさと第１光硬化性樹脂１ｅ又は第２光硬化性樹脂１ｆの明るさを比較し、それらが互いに同じ明るさの範囲に入った時点でそれらの明るさは同等であって第１光硬化性樹脂１ｅが硬化したと判断される。

図４、５の説明は第２光硬化性樹脂１ｆが比較的大きなブロックの場合であって、第２光硬化性樹脂１ｆが数μｍ〜数十μｍの場合、即ち図２（ａ）に示す樹脂微粒子１ａである場合には、その境界における明るさは例えば図６のようになる。即ち、樹脂微粒子１ａと未硬化の光硬化性樹脂材１ｂの境界は図２（ａ）のＩ−Ｉ線断面では２箇所で発生し、樹脂微粒子１ａ自体の明るさがわかりにくい状態となる。従って、図２（ａ）〜（ｃ）に示す明るさ分布の変化については、樹脂微粒子１ａと液状の光硬化性樹脂の境界と液状光硬化性樹脂を比較してもよく、境界の明るさが光硬化性樹脂の明るさと同じ範囲になったことを硬化の終点検出としてもよい。

次に、図７のフローに基づいて、図２に示した光硬化性樹脂１の硬化のモニター法を説明する。

まず、光照射により硬化した樹脂微粒子１ａと未硬化の液状の光硬化性樹脂材１ｂを混合して形成した光硬化性樹脂１を部品２に滴下又は塗布する（図７のａ）。その後に、制御部１４は、顕微鏡１３を介したカメラ１２の撮像により光硬化性樹脂１の拡大画像を取得し、液状の光硬化性樹脂材１ｂと樹脂微粒子１ａを含む領域の明るさの分布を測定し、その画像データを記憶部１４ａに記憶する（図７のｂ）。さらに、図６に例示したように、樹脂微粒子１ａと液状の光硬化性樹脂材１ｂの境界では大きく明るさが落ち込んで最小値が現れるので、画像データの明るさ分布のデータに基づきその境界の位置を抽出し、その最小値が現れる位置を光硬化性樹脂材１ｂと樹脂微粒子１ａの境界と判断する（図７のｃ）。

その後に、光硬化性樹脂１に紫外線を照射しながら、光硬化性樹脂材１ｂの明るさの値と上記の境界の明るさの値を比較し、光硬化性樹脂材１ｂの明るさの範囲内に上記の境界の明るさが含まれる同等の状態になったかを判断する（図７のｄ）。紫外線照射時間が経過するにつれて光硬化性樹脂材１ｂの光透過性が向上して明るさが徐々に増す一方で、光硬化性樹脂材１ｂと樹脂微粒子１ａの境界の光透過性も徐々に良くなり、ついにはその境界の位置が確認できにくくなる。

続いて、光硬化性樹脂材１ｂの明るさを示す値の範囲に上記の境界部分の明るさが含まれる状態になったかどうかを調べる（図７のｅ）。そして、上記の境界の特定が不能にな
ったときには、光硬化性樹脂材１ｂと樹脂微粒子１ａの屈折率が同等になったと判断して紫外線照射を停止する（図７のｆ）。なお、境界が消えたと判断した後に、予め設定した時間でオーバー光照射を行い、その時間の経過後に紫外線照射を停止させてもよい。

なお、光硬化性樹脂１における樹脂微粒子１ａは、光硬化性樹脂材１ｂを塗布又は滴下した後に、その表面に向けて散布されてもよい。また、図７における明るさを比較する対象は境界部分と樹脂微粒子１ａであってもよい。これらについては以下の説明においても同様である。

以上のように本実施形態によれば、硬化済みの複数の樹脂微粒子１ａと液状の光硬化性樹脂材１ｂを含む光硬化性樹脂１に光を照射して硬化させている。このため、樹脂微粒子１ａと光硬化性樹脂材１ｂの境界、即ち明るさの局所的な減衰が見分けられなくなった時点を光硬化性樹脂１の全体が硬化状態になったと判断することができ、必要以上の過剰な光照射を防止し、省エネに敵い、スループットを向上することができる。

ところで、光硬化性樹脂の光照射による硬化状態の測定としては、予め、サンプルを用いて硬化が進む光硬化性樹脂中の樹脂微粒子の見え方が硬化の進行に従ってどのように変化するのかを調査しておいてもよい。例えば、樹脂微粒子の見え方の変化として、上記のような境界の明るさ(画像上の階調値)の変化に注目する方法では、硬化の進行による境界の明るさと硬化状態の関係をルックアップテーブル（ＬＵＴ）として調査、記憶しておいてもよい。このときの硬化状態については、対象がサンプルであることから、直接接触式の計測器を用いた硬さ計測を行うことが可能である。こうして調べたＬＵＴを用いて、実際の対象から得られた画像上の境界の明るさから硬化状態を計測してもよい。

上記の説明では、部品２上に滴下又は塗布した光硬化性樹脂の硬化状態をモニターにより検出する例を説明したが、モニター対象の他の例を図８、図９及び図１０に基づいて以下に説明する。

図８は、液晶パネルの一部を示す斜視図である。図８に示す液晶パネル３０は、枠状のシール材３１を介して周囲で張り合わされる一対のガラス基板３２、３３を有している。ガラス基板３２、３３のうち対向する内側のそれぞれには、例えば透明電極（不図示）等が形成され、その上には配向膜３４，３５が形成されている。また、枠状のシール材３１の一部には液晶注入用の開口部３１ａが形成され、液晶３６の注入後には上記と同様な液状の光硬化性樹脂１を開口部３１ａに充填する。その後に、上記のような方法により光硬化性樹脂１を紫外線照射により硬化し、開口部３１ａを封止する。

この場合、開口部３１ａの周辺、或いはガラス基板３２、３３の周囲から光硬化性樹脂１に紫外線（ＵＶ）が照射され、開口部３１ａの上方には図１に示したモニター装置１０の顕微鏡１３が配置される。これにより光硬化性樹脂１の像が顕微鏡１３、カメラ１２を介して制御部１４に画像データが取り込まれる。その画像データに基づいて、図７のフローチャートに従って光硬化性樹脂１の硬化の終点を検出することができる。なお、紫外線の照射は図１に示した照明系統部Ｂを使用してもよいし、ガラス基板２１，２２の周囲に紫外線ランプ（不図示）を配置してもよい。なお、光硬化性樹脂１が目標の硬度まで硬化したと判断した後に予め定められた時間でオーバー照射を行っても良い。これにより、光硬化性樹脂１の硬度の把握が容易になり、過度な紫外線照射が防止され、作業効率が向上する。

図９は、互いに光接続される光部品、例えば光導波路４１と光ファイバ４４を示す側面図である。
図９において、光導波路４１は、例えば第１基板４２の上に絶縁膜４３を介してストラ
イプ状に形成されている。また、光ファイバ４４は、第２基板４６のＶ溝４７に嵌め込まれている。さらに、光ファイバ４４と光導波路４１のそれぞれの光接続端面は、互いに突き合わされた状態で光硬化性の光硬化性接着剤４０を介して接続される。光接続に使用される光硬化性接着剤４０は、光ファイバ４４、光導波路４１内を導波させる波長の光を透過する光透過性を有している。

光硬化性接着剤４０は、光硬化性樹脂の一種であり、例えば、図２（ａ）と同様に硬化済みの樹脂微粒子１ａと光硬化性樹脂材１ａを例えばエポキシ樹脂に混合することにより作製され、他の接着剤と同様に重合反応によって高分子を形成し、硬化して接着能力を発揮する。この場合、光を照射することで連鎖的な重合反応が生じる。

光部品である光導波路４１と光ファイバ４４のコア４５を光接続する場合には、それらの間に光硬化性接着剤４０を介在させるとともに、第１基板４３と第２基板４６の間に光硬化性接着剤４０を介在させる。その状態で、図１に示した顕微鏡１３を光硬化性接着剤４０に近づけて拡大した像をカメラ１２に結像させ、図７に示すフローチャートに従って光硬化性接着剤４０の硬化を監視し、硬化させる光硬化性樹脂１ｂと樹脂微粒子１ａの境界での明るさの強度が他の領域と同等になった時点で接着剤４０の硬度が目標まで硬化したと判断し、紫外線の照射を停止する。なお、目標の硬度まで硬化したと判断した後に予め定められた時間でオーバー照射を行っても良い。これにより、光硬化性接着剤４０の硬度の把握が容易になり、過剰な紫外線照射が防止され、作業効率が向上する。

図１０（ａ）、（ｂ）は、光部品である第１の光ファイバ５１と第２の光ファイバ５２の接続方法を示している。

まず、図１０（ａ）に示すように、間隔をおいて第１の光ファイバ５１と第２の光ファイバ５２の接続端面を対向して配置する。その後に、第１の光ファイバ５１と第２の光ファイバ５２の互いのコアＣの光軸を合わせる。その状態で第１の波長の光の照射によって硬化する液状の光硬化性樹脂５３ａを第１の光ファイバ５１と第２の光ファイバ５２の間に介在させる。この後で、光硬化性樹脂５３ａを介して第１の光ファイバ５１のコアＣから第１の波長の光を第２の光ファイバ５２のコアＣに向けて照射する。これにより、第１の光ファイバ５１のコアＣとその延長上にある第２の光ファイバ５２のコアＣの間で光硬化性樹脂５３ａを硬化させて結合コア５３を形成する。その後、未硬化の光硬化性樹脂５３ａを溶剤で洗い流す。

続いて、図１０（ｂ）に示すように、硬化後の屈折率が結合コア５３より低くなる液状の第２の光硬化性樹脂５４ａを結合コア５３の周囲に供給し、紫外線ランプから照射される紫外線を用いて硬化させ、第２の光硬化性樹脂５４ａを結合クラッド５４として結合コア５３の周りに形成する。液状の第２の光硬化性樹脂５４ａは、初期状態では、図２（ａ）に示すと同様に、未硬化の液状の光硬化性樹脂材と硬化済みの樹脂微粒子を混合させて作製した樹脂を使用する。そして、図１に示す顕微鏡１３により拡大した光硬化性樹脂５４ａの拡大画像を取得し、図７に示すフローに従って目標とする硬度に達した時点、又はその後のオーバー照射を経て紫外線照射を停止する。これにより、第２の光硬化性樹脂５４ａの硬さの把握が容易になり、過剰な紫外線照射が防止され、作業効率が向上する。

ここで挙げた全ての例および条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明および概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例および条件に限定することなく解釈され、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換および変形を施すことができると理解される。

次に、実施形態をさらに付記する。
（付記１）液状の光硬化性樹脂材と、前記光硬化性樹脂材の硬化完了状態と同等の屈折率を有する樹脂粒子とを含む光硬化性樹脂を対象物に供給する工程と、光硬化用の光の照射により前記光硬化性樹脂を硬化させながら、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の境界と前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子のそれぞれの明るさを画像により検知する工程と、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の少なくとも一方の第１の明るさと前記境界の第２の明るさを比較し、前記第１の明るさと前記第２の明るさの差が小さくなるほど前記光硬化性樹脂の硬化が進んでいると判断する工程と、を含む光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
（付記２）前記第２の明るさが前記第１の明るさの範囲と同等になった状態で前記光硬化性樹脂の硬化が完了したと判断する工程を含むことを特徴とする付記１に記載の光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
（付記３）前記樹脂粒子は、前記光硬化性樹脂材と同じ材料を硬化させて形成されることを特徴とする付記１乃至付記２のいずれか１つに記載の光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
（付記４）前記樹脂粒子は、前記対象物の上に液状の前記光硬化性樹脂材を供給した後に前記光硬化性樹脂材の表面から混入されることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１つに記載の光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
（付記５）前記光を照射する前に、顕微鏡を介して取得された前記光硬化性樹脂の画像データに基づく明るさ分布のうち落ち込み量が最大の部分を前記境界と判断することを特徴とする付記１乃至付記５のいずれか１つに記載の光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
（付記６）液状の光硬化性樹脂材と、前記光硬化性樹脂材の硬化完了状態と同等の屈折率を有する樹脂粒子とを含む光硬化性接着剤を第１の光部品と第２の光部品の間に挟む工程と、光硬化用の光の照射により前記光硬化性接着剤を硬化させながら、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の境界と前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子のそれぞれの明るさを画像により検知する工程と、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の少なくとも一方の第１の明るさと前記境界の第２の明るさを比較し、前記第２の明るさが前記第１の明るさの範囲と同等になった状態で前記光硬化性接着剤の硬化が完了したと判断する工程と、を含むことを特徴とする光部品接続方法。
（付記７）前記硬化が完了と判断した後から予め設定した時間が経過した時点で前記光の照射を停止することを特徴とする付記６に記載の光部品接続方法。
（付記８）前記樹脂粒子は、前記光硬化性樹脂材と同じ材料を硬化させて形成されることを特徴とする付記６乃至付記７のいずれか１つに記載の光部品接続方法。
（付記９）前記樹脂粒子は、前記第１の光部品と前記第２の光部品の間に前記光硬化性樹脂材を挟んだ後に前記光硬化性樹脂材の表面から混入されることを特徴とする付記６乃至付記８のいずれか１つに記載の光部品接続方法。
（付記１０）前記光を照射する前に、顕微鏡を介して取得された前記光硬化性樹脂の画像データに基づく明るさ分布のうち落ち込み量が最大の部分を前記境界と判断することを特徴とする付記６乃至付記９のいずれか１つに記載の光部品接続方法。

１ 光硬化性樹脂
１ａ 樹脂微粒子
１ｂ 光硬化性樹脂材
２ 部品
１０ 光硬化モニタリング装置
１２ カメラ
１３ 顕微鏡
１４ 制御部
１５ 硬化用照明光源
１６ 光照明ヘッド
１７ 光ファイバ
３０ 液晶パネル
３１ シール材
３１ａ 開口部
３２、３３ ガラス基板
４０ 光硬化性接着剤
４１ 光導波路
４４ 光ファイバ
５１、５２ 光ファイバ
５３ 結合コア
５４ａ 光硬化性樹脂
５４ 結合クラッド

Claims (5)

1. 液状の光硬化性樹脂材と、
   前記光硬化性樹脂材の硬化完了状態と同等の屈折率を有する樹脂粒子とを含む光硬化性樹脂を対象物に供給する工程と、
   光硬化用の光の照射により前記光硬化性樹脂を硬化させながら、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の境界と前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子のそれぞれの明るさを画像により検知する工程と、
   前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の少なくとも一方の第１の明るさと前記境界の第２の明るさを比較し、前記第１の明るさと前記第２の明るさの差が小さくなるほど前記光硬化性樹脂の硬化が進んでいると判断する工程と、
   を含む光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
2. 前記樹脂粒子は、前記光硬化性樹脂材と同じ材料を硬化させて形成されることを特徴とする請求項１に記載の光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
3. 前記光を照射する前に、顕微鏡を介して取得された前記光硬化性樹脂の画像データに基づく明るさ分布のうち落ち込み量が最大の部分を前記境界と判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光硬化性樹脂の硬化モニター方法。
4. 液状の光硬化性樹脂材と、前記光硬化性樹脂材の硬化完了状態と同等の屈折率を有する樹脂粒子とを含む光硬化性接着剤を第１の光部品と第２の光部品の間に挟む工程と、
   光硬化用の光の照射により前記光硬化性接着剤を硬化させながら、前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の境界と前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子のそれぞれの明るさを画像により検知する工程と、
   前記光硬化性樹脂材と前記樹脂粒子の少なくとも一方の第１の明るさと前記境界の第２の明るさを比較し、前記第２の明るさが前記第１の明るさの範囲と同等になった状態で前記光硬化性接着剤の硬化が完了したと判断する工程と、
   を含むことを特徴とする光部品接続方法。
5. 前記樹脂粒子は、前記第１の光部品と前記第２の光部品の間に前記光硬化性樹脂材を挟んだ後に前記光硬化性樹脂材の表面から混入されることを特徴とする請求項４に記載の光部品接続方法。

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