JP6638460B2 - シール材紫外線硬化装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶滴下工法用のシール材に紫外線を照射して硬化するシール材紫外線硬化装置に関する。

液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＬＣＤともいう。）は、対向配置された２枚の電極付き透明基板と、これら電極付き透明基板の間に挟まれた液晶と、を備える。これら２枚の電極付き透明基板は、その周囲がシール材でシールされており、シール材で囲まれた中に液晶が保持される。

また比較的大型の複数枚のＬＣＤを製造する方法として、液晶滴下工法（ＯＤＦ：Ｏｎｅ ｄｒｏｐ ｆｉｌｌ ｐｒｏｃｅｓｓ、以下、ＯＤＦともいう。）が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。ＯＤＦでは、複数枚のＬＣＤを切り出し可能な面積の２枚の電極付き透明基板が準備される。そして、先ず、一方の電極付き透明基板に、切り出し予定の各ＬＣＤの周囲を縁取ったシールパターンがシール材によって形成される。シール材には、一般に、紫外線硬化性の材料が用いられる。次いで、シール材が未硬化の状態において、この電極付き透明基板に液晶の微小滴が滴下塗布される。そして、この電極付き透明基板に他方の電極付き透明基板が重ね合わせられた後、シール材に紫外線を照射するシール材紫外線硬化装置によってシール材が硬化されて２枚の電極付き透明基板が貼り合わされ、液晶が封止される。そして、貼り合わさった２枚の電極付き透明基板からＬＣＤが切り出される（例えば、特許文献２、及び特許文献３参照）。

特開平１０−３３３１１０号公報 特開２０１０−２０２８６号公報 特開２００８−３３０５６号公報

シール材紫外線硬化装置は、一般に、紫外線を照射する照射器を備え、この照射器には、複数のロングアーク式ランプが並列に並べて収められており、重ね合った２枚の電極付き透明基板の全面が照射器によって均一に照射される。
しかしながら、シール材紫外線硬化装置においては、ロングアーク式ランプのランプ表面温度を９００℃前後に維持しつつ、かつ、照射器の熱保護を図る必要がある。このため照射器の上部には、冷却、及びランプ表面温度調整に要する多数のファンや多数本の太いダクトが配置されており、これらを収めるための非常に大きなスペースが照射器上部に設けられている。

したがって、これらのシール材紫外線硬化装置を上下に重ねて配置することは現実的ではなく、複数台のシール材紫外線硬化装置のそれぞれでシール材硬化処理を並列的に行う場合には、現状、これらのシール材紫外線硬化装置が横並びに配置されている。
このため、これらシール材紫外線硬化装置によって設置床面積が大きく割かれ、またシール材紫外線硬化装置の設置台数は設置床面積によって制限される、という問題がある。

そこで本発明は、設置に要する床面積の増大を抑えつつ、複数のシール材硬化処理を並行できるシール材紫外線硬化装置を提供することを目的とする。

本発明は、液晶表示装置用のワークが有するシール材に紫外線を照射し、当該シール材を硬化させるシール材紫外線硬化装置において、複数の発光素子を有し面状に前記紫外線を照射する光源部、及び前記光源部を冷却する冷却部を有した照射器と、前記光源部の対向位置に前記ワークを配置するワーク配置部と、前記光源部と前記ワーク配置部との間に配置されるマスクと、を備えた複数の組がそれぞれケースに収められ、それぞれの前記ケースが重ねて配置されるとともに、前記ケースの重なりの上部、または下部に配置され、それぞれの前記ケースに冷媒を循環させて冷却する冷却機構を備えることを特徴とする。

また本発明は、上記シール材紫外線硬化装置において、前記ケースごとに、前記ワーク配置部に前記ワークを出し入れする出入口が設けられていることを特徴とする。

また本発明は、上記シール材紫外線硬化装置において、前記ケースには、前記出入口を開閉するシャッター機構が設けられていることを特徴とする。

また本発明は、上記シール材紫外線硬化装置において、前記ケースは、天面、及び底面を有した箱形であり、前記ケースには、前記照射器と前記ワーク配置部の間の距離を調整する調整機構が設けられ、前記調整機構は、前記照射器、又は前記ワーク配置部の移動をガイドする複数本のシャフトを備え、それぞれの前記シャフトが前記ケースの底面から天面まで延び、当該天面を支えていることを特徴とする。

本発明では、光源部、及び冷却部を有した照射器と、ワーク配置部と、マスクとを有した複数の組を備えるので、それぞれの組でシール材硬化処理を並列的に行うことができる。さらに、これらの組が重ねて配置されているので、設置に要する床面積の増大が抑えられる。

本発明の実施形態に係るシール材紫外線硬化システムを示す図である。 ワークの平面構成を模式的に示す図である。 ワークの断面構成を模式的に示す図である。 シール材紫外線硬化装置を正面側からみた断面図である。 シール材紫外線硬化ユニットの断面を側面の側からみた断面視図である。 シール材紫外線硬化ユニットの断面を正面側からみた断面視図である。 照射器の構成を示す図である。 ＬＥＤ光源部の底面図である。 ＶＩ−ＶＩ断面視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るシール材紫外線硬化システム１を示す模式的に示す図である。図２はワーク２の平面構成を模式的に示す図であり、図３はワーク２の断面構成を模式的に示す図である。
シール材紫外線硬化システム１は、上記ＯＤＦによるＬＣＤの製造において、ワーク２に対してシール材硬化処理を施すものであり、ワーク２への塵等の付着を防止するために、室内雰囲気が所定の清浄度に維持されたクリーンルームに設置されている。シール材紫外線硬化システム１は、図１に示すように、シール材紫外線硬化装置４と、ワーク２を搬送する搬送ロボット６とを備えている。

ワーク２は、図３に示すように、上下に重ね合せられた液晶表示装置用の２枚の電極付き透明基板８、８と、これらの間に挟まれたシール材１０を備える。電極付き透明基板８、８のサイズは、図２に示すように、複数枚のＬＣＤ１１を切り出し可能な大きさであり、種々の大きさが適用可能であるが、例えば、いわゆる第７世代基板サイズ(１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ〜１９５０ｍｍ×２２５０ｍｍ)である。少なくとも一方の電極付き透明基板８の面上には、それぞれのＬＣＤ１１の縁部の全周を囲むパターンのシールパターン１２に沿ってシール材１０が塗られている。このシール材１０には、紫外線硬化性の材料が用いられている。

図４は、シール材紫外線硬化装置４の断面を正面側からみた断面視図である。
シール材紫外線硬化装置４は、図１、及び図４に示すように、複数のシール材紫外線硬化ユニット１４と、制御ユニット１５と、冷却機構１６と、ベースユニット１７とを備えている。シール材紫外線硬化ユニット１４のそれぞれは、ワーク２のシール材１０に紫外線を照射しシール材１０を硬化させるものであり、これらがベースユニット１７の上に上下に積み重ねて配置されることで、いわゆる多段式ユニットに構成されている。
制御ユニット１５は、シール材紫外線硬化装置４の各部を制御するものである。

冷却機構１６は、図４に示すように、ファン２１を内蔵した冷却ユニット２３と、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４に接続される送風管１８、及び戻り管２０と、ダクト２２とを備えている。冷却ユニット２３は、送風管１８を通じて各シール材紫外線硬化ユニット１４に冷却風を送り、戻り管２０を通じて各シール材紫外線硬化ユニット１４から熱排風を回収することで、これらシール材紫外線硬化ユニット１４に個別に冷却風を通して冷却する。なお、冷却ユニット２３は、空気等の気体に代えて水や液冷媒等の液体を冷媒として各シール材紫外線硬化ユニット１４に循環させてもよい。
冷却ユニット２３には、クリーンルームの室外に連通した上記ダクト２２が接続されている。冷却ユニット２３が各シール材紫外線硬化ユニット１４から回収した排熱は、ダクト２２を通じて排出される。これにより、シール材紫外線硬化ユニット１４を循環した空気がクリーンルームの雰囲気に混入することが防止され、クリーンルームの清浄度の低下が抑えられる。

搬送ロボット６は、図１に示すように、ワーク２を支持する支持部２４と、この支持部２４を上下方向Ａ、及び水平方向Ｂに移動する移動機構２６と、を備えている。
支持部２４は、ワーク２を保持可能な形態のロボットハンドである。支持部２４は、ワーク２を支持した状態で移動機構２６によって水平方向Ｂに移動され、シール材紫外線硬化ユニット１４へのワーク２の投入、及び払い出しを行う。また、移動機構２６が支持部２４を上下方向Ａに移動することで、投入、及び払い出し先のシール材紫外線硬化ユニット１４が適宜に選択される。

このシール材紫外線硬化装置４では、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４にワーク２が投入、及び払い出しされることで、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４において、シール材硬化処理が独立して並列的に行われる。上述のとおり、シール材紫外線硬化装置４は、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４が上下に重ねられているので、シール材紫外線硬化ユニット１４の数が増えても、設置に要する床面積が増加することはない。そして、シール材紫外線硬化ユニット１４の数だけワーク２に対するシール材硬化処理を並行できる。

図５はシール材紫外線硬化ユニット１４の断面を側面の側からみた断面視図であり、図６はシール材紫外線硬化ユニット１４の断面を正面側からみた断面視図である。
シール材紫外線硬化ユニット１４は、上述のとおり、ワーク２のシール材１０に紫外線を照射しシール材１０を硬化させるユニットである。このシール材紫外線硬化ユニット１４は、図５、及び図６に示すように、ワーク２が内部に収まる大きさの略直方体形状のユニットケース３０を備えている。ユニットケース３０は、直方体形状に組み合わされてユニットケース３０の骨格を構成する棒状の複数本のフレーム３１と、これらフレーム３１に取り付けられて正面、背面、左右側面、天面３０Ａ、及び底面３０Ｂを構成するパネルとを備えている。なお、図５、及び図６では、シール材紫外線硬化ユニット１４の内部構成を明示するためにパネルの図示が省略されている。

ユニットケース３０の外周面（側面、正面、及び背面のいずれか）には、冷却ユニット２３の送風管１８、及び戻り管２０のダクト接続フランジ３２と、シャッター機構３３とが設けられている。またユニットケース３０の中には、図５に示すように、１個のシール材紫外線硬化ユニット１４によってシール材硬化処理を実施可能にする構成要素が収められている。この構成要素は、少なくとも照射器４０と、ワーク配置部４２と、マスクユニット４４との組であり、さらに、このシール材紫外線硬化ユニット１４では、ワーク位置調整機構４３と、マスク位置調整機構４５とが構成要素に含まれている。

シャッター機構３３は、ユニットケース３０に設けられた出入口３５（図１参照）を開閉する機構であり、図５に示すように、シャッター板３６と、駆動機構３７とを備えている。出入口３５は、ワーク２の投入、払い出し口である。出入口３５がユニットケース３０ごとに設けられることで、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４に対し独立してワーク２の投入／払い出しが行える。また、この出入口３５をシャッター機構３３のシャッター板３６が出入口３５を覆って閉じることで、ユニットケース３０の中がクリーンルームの雰囲気から隔離される。これにより、ユニットケース３０の中からクリーンルーム内への熱気、及び紫外線の漏れ出しが抑えられる。

図７はユニットケース３０に設けられた照射器４０の平面図であり、図８はＬＥＤ光源部５０の底面図である。
照射器４０は、図７に示すように、ＬＥＤ光源部５０と、多数の冷却ファン５１Ａを有した冷却部５１とを備えている。ＬＥＤ光源部５０は、図８に示すように、例えばアルミニウムの高熱伝導性材料から成る取付ベース８０と、この取付ベース８０の底面８０Ａに取り付けられたＬＥＤ実装基板８１とを備えている。ＬＥＤ実装基板８１には、多数の紫外線ＬＥＤ８２が実装されている。このＬＥＤ光源部５０では、多数の紫外線ＬＥＤ８２がマトリクス状に配置されており、紫外線ＬＥＤ８２のそれぞれが紫外線を放射することで、ＬＥＤ光源部５０からは紫外線が面状に放射される。

一方、図７に示すように、ＬＥＤ光源部５０の取付ベース８０の上面８０Ｂには、この取付ベース８０を通じてＬＥＤ光源部５０を冷却する冷却部５１が設けられている。この冷却部５１は、取付ベース８０の上面８０Ｂに載置された多数の冷却ファン５１Ａを備えている。これら冷却ファン５１Ａは、上面８０Ｂに敷き詰めて配置され、ユニットケース３０の天面３０Ａの側（上方）に空気を吐き出すファンである。これにより、ＬＥＤ光源部５０から取付ベース８０に伝導した熱が冷却ファン５１Ａによってユニットケース３０の天面の側に排気され、ＬＥＤ光源部５０が冷却される。なお、冷却ファン５１Ａの個数は、ＬＥＤ光源部５０を必要十分に冷却できる数であれば任意である。例えば冷却部５１は、取付ベース８０の上面８０Ｂの大部分を覆う大型の冷却ファンを１つだけ備えてもよい。

このように、照射器４０がＬＥＤ光源部５０とともに、このＬＥＤ光源部５０を冷却する冷却部５１を備えるので、シール材紫外線硬化ユニット１４の外部に、専らＬＥＤ光源部５０を冷却する機構を備える必要がない。これにより、各シール材紫外線硬化ユニット１４に冷却風を循環させる冷却機構１６の構成が簡素化、及びコンパクト化されるので、冷却機構１６がシール材紫外線硬化装置４の上部に占めるスペースを従来の装置よりも大幅に削減できる。

次いでユニットケース３０の中には、図５、及び図６に示すように、照射器取付枠５２が設けられており、この照射器取付枠５２に照射器４０が支持されている。図５に示すように、ユニットケース３０の中には、フレーム３１に結合した矩形板状のベース板２５が底面３０Ｂに設けられている。ベース板２５は底面の撓みを防止する程度の剛性を有し、このベース板２５には、ユニットケース３０の天面３０Ａまで延びる複数本のガイドシャフト５３が固定されている。また、ユニットケース３０の天面３０Ａには、ガイドシャフト５３の先端を受ける位置に、高い剛性を有し、かつフレーム３１に結合した天井板２７が設けられている。ユニットケース３０には、四隅のそれぞれに、ガイドシャフト５３が設けられており、これらガイドシャフト５３、ベース板２５、及び天井板２７によって、ユニットケース３０の上下方向（天面３０Ａと底面３０Ｂを結ぶ方向）の剛性が高められている。これにより、複数のシール材紫外線硬化ユニット１４が上下方向に重ねて配置されたときの各シール材紫外線硬化ユニット１４の強度が補われる。

ガイドシャフト５３には、上記照射器取付枠５２が移動自在に結合されている。より具体的には、ユニットケース３０の天面３０Ａには、照射器取付枠５２を上下方向に移動する照射器上下駆動機構５６が設けられている。照射器上下駆動機構５６は、図５に示すように、モータ５７と、このモータ５７によって駆動される動力駆動シャフト５８と、この動力駆動シャフト５８に結合されたジャッキ５９とを備えている。ジャッキ５９は、ユニットケース３０の天面３０Ａに固定され、下方の先端部５９Ａが照射器取付枠５２の天面に結合されている。ジャッキ５９は、モータ５７による動力駆動シャフト５８の回転によって上下方向の長さが可変し、これにより、照射器取付枠５２の上下方向の位置が変化し、照射器４０の上下位置が調整される。照射器４０の上下位置が調整されることで、紫外線をワーク２に均一に、かつ所定照度で照射できる目標位置に照射器４０が配置される。

ここで、図５、及び図６に示すように、ユニットケース３０の天面と照射器取付枠５２との間には、この間にジャッキ５９が介在することで隙間Ｓが形成されている。また上記ダクト接続フランジ３２は、この隙間Ｓを挟む位置に設けられており、冷却機構１６が循環させている冷却風が隙間Ｓを流通する。これにより、照射器４０が照射器取付枠５２に支持された状態において、照射器４０の冷却ファン５１Ａによってユニットケース３０の天面の側に吐き出された熱気が、隙間Ｓを通る冷却風によって速やかに回収される。

ワーク配置部４２は、照射器４０のＬＥＤ光源部５０の対向位置にワーク２を配置するものであり、ピンステージユニット６０を備えている。ピンステージユニット６０は、多数のピン６３が立設された板状のステージ６２を備え、これら多数のピン６３の上にワーク２が載置されている。
ここで、このシール材紫外線硬化ユニット１４では、ワーク２の投入／払い出し時に、照射器４０とワーク配置部４２の間が搬送ロボット６の作業スペース分だけ離間されている。一般に、照射器４０とワーク配置部４２の離間距離が大きいほど、ワーク２の照射照度が低下するため、より高出力な紫外線ＬＥＤ８２が必要となり、紫外線ＬＥＤ８２による発熱も増大する。これに対し、このシール材紫外線硬化ユニット１４では、ワーク２の投入後、照射器４０が照射器上下駆動機構５６によってワーク配置部４２の側に移動され離間距離が調整されて、より少ない光量で所定の照射照度を得ている。これにより紫外線ＬＥＤ８２の発熱が抑えられ効率良くワーク２が照射される。

ワーク位置調整機構４３は、ワーク２の配置位置を調整する機構であり、ＸＹθユニット６１と、カメラ６４と、カメラ用照明装置６５とを備えている。ＸＹθユニット６１は、いわゆるアライメントステージであり、ピンステージユニット６０を平面内の２軸（ＸＹ軸方向）、及び、平面内での回転方向（θ方向）に移動する機構である。
カメラ６４は、ワーク２の配置位置を検出し制御ユニット１５に出力する装置であり、カメラ用照明装置６５は、カメラ６４の撮影箇所を照らす装置である。ワーク２には、位置検出用のマークが予め付されており、制御ユニット１５は、カメラ６４の撮影画像に基づいてワーク２のマークを検出することで、当該ワーク２の配置位置を検出する。そして、制御ユニット１５が配置位置の検出結果に基づいてＸＹθユニット６１を駆動し、ワーク２の位置合わせ（いわゆる、アライメント）を行う。

ここで、従前の放電灯を紫外線光源としたシール材紫外線硬化装置は、一般に、ワーク２が載置されたステージを、紫外線光源の側に上下させる機構を備えている。
これに対し、シール材紫外線硬化ユニット１４では、照射器４０が照射器上下駆動機構５６によって上下に移動される、すなわち、照射器４０とワーク配置部４２の距離が可変されるので、ワーク配置部４２を上下移動させる機構を別途に設ける必要はない。この分、ワーク配置部４２、及びワーク位置調整機構４３の構成が従前のシール材紫外線硬化装置よりも簡単になる。

図９は、図６のＶＩ−ＶＩ断面視図である。
マスクユニット４４は、図９に示すように、マスク６６と、マスクホルダ６７とを備えている。マスク６６は、ワーク２と照射器４０の間に配置され、ワーク２におけるシールパターン１２を除いた箇所への紫外線照射を遮光する、いわゆる遮光マスクである。マスクホルダ６７は、マスク６６を内部に保持するものであり、保持手段として複数本のマスク吸着用ガラスバー６８を備えている。マスク吸着用ガラスバー６８は、照射器４０が発する紫外線を透過するガラス材料で形成された棒状部材である。図９に示すように、各マスク吸着用ガラスバー６８は、一定間隔で並べてマスクホルダ６７に設けられており、これらにマスク６６が真空吸着される。より詳細には、各マスク吸着用ガラスバー６８には、マスク６６が当接する面内に、吸着溝を有し、この吸着溝の中がユニットケース３０の外に設けられた不図示の真空発生装置（例えば真空ポンプ）によって真空（極低圧）にされる。これにより、マスク６６が各マスク吸着用ガラスバー６８の吸着溝に真空吸着される。

マスク位置調整機構４５は、図５に示すように、モータ７０と、このモータ７０によって駆動される動力駆動シャフト７１と、この動力駆動シャフト７１に結合されたジャッキ７２とを備えている。ジャッキ７２は、ユニットケース３０のベース板２５に固定され、上方の先端部７２Ａがマスクホルダ６７の底面に結合されている。ジャッキ７２は、モータ７０による動力駆動シャフト７１の回転によって上下方向の長さが可変し、これにより、マスクホルダ６７の上下方向の位置が変化し、マスクユニット４４の位置（ワーク２との間の距離）が調整される。

このシール材紫外線硬化装置４では、個々のシール材紫外線硬化ユニット１４の照射器４０の点灯制御と、照射器上下駆動機構５６、ワーク位置調整機構４３及びマスク位置調整機構４５の駆動制御と、シャッター機構３３の開閉制御とが、上述した制御ユニット１５によって中枢的に行われる。
すなわち、制御ユニット１５は、搬送ロボット６によるワーク２の投入／払い出しに合せて、対象となるシール材紫外線硬化ユニット１４のシャッター機構３３を開閉する。ワーク２が投入された場合、制御ユニット１５は、照射器上下駆動機構５６、及びワーク位置調整機構４３を駆動制御して、全面に紫外線が均一に照射される位置に照射器４０、及びワーク２を調整する。加えて、制御ユニット１５は、マスク位置調整機構４５を駆動制御して、シールパターン１２を除く箇所への紫外線照射を遮る位置にマスク６６を配置する。
次いで、制御ユニット１５は、照射器４０の各紫外線ＬＥＤ８２を点灯し、ワーク２のシール材１０に紫外線を所定照度で所定時間に亘って照射し、当該シール材１０を硬化させ、その後、紫外線ＬＥＤ８２を消灯する。制御ユニット１５は、冷却機構１６による冷却風の循環によってユニットケース３０の内部を換気し、かつ、ユニットケース３０に内蔵の温度センサの検出信号によって内部の雰囲気温度が所定温度まで下がった事を検知した後、搬送ロボット６によるワーク２の払い出しを可能にするためにシャッター機構３３を開く。そして、制御ユニット１５は、シール材硬化処理が実施されたワーク２の払い出し、及び次のワーク２の投入を待ち受ける。
制御ユニット１５は、係る一連の処理を、個々のシール材紫外線硬化ユニット１４ごとに並列的に実施し、これにより、個々のシール材紫外線硬化ユニット１４で、ワーク２に対するシール材硬化処理が独立して並列的に行われる。

なお、制御ユニット１５は、照射器４０の各紫外線ＬＥＤ８２を点灯させる際、シールパターン１２に対応する箇所の紫外線ＬＥＤ８２のみを点灯させてもよい（いわゆる選択点灯）。
これにより、マスク６６の隙間からワーク２への紫外線の回り込みが抑えられる。また一般に、ＯＤＦに用いるワーク２のサイズが大きくなるほど、ワーク２においてシールパターン１２が占める面積の比率は小さくなる。したがって、紫外線ＬＥＤ８２を選択点灯することで、紫外線ＬＥＤ８２の全点灯に比べ、無駄な点灯を大きく削減でき、ＬＥＤ光源部５０の発熱が大幅に抑えられ、熱による紫外線ＬＥＤ８２の劣化が抑えられる。

以上説明した実施形態によれば、次のような効果を奏する。

本実施形態のシール材紫外線硬化装置４は、ＬＥＤ光源部５０、及び冷却部５１を有した照射器４０と、ワーク配置部４２と、マスク６６とを有し、上下に重ねて配置された複数のシール材紫外線硬化ユニット１４を備える。
これにより、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４でシール材硬化処理を並列的に行うことができ、さらに、これらのシール材紫外線硬化ユニット１４は上下に重ねて配置されているので、設置に要する床面積の増大が抑えられる。
また、光源には、ロングアーク式ランプなどの放電灯ではなく、紫外線ＬＥＤ８２が用いられているので、放電灯に比べて光源の消費電力が大幅に抑えられ、放電灯用の安定器も不要となり、さらに、光源の空冷に要する風量が大幅に抑えられる。これにより、光源の冷却のために、多数本の太いダクトや多数の大きな空冷ファンを設ける必要がないので、光源の冷却部５１を非常にコンパクト、かつ軽量にでき、また、ダクト接続作業が軽減されるので、設置作業も非常に容易となる。さらに、シール材紫外線硬化装置４が小型、かつ軽量化されることで、輸送コストも抑えられる。

また本実施形態のシール材紫外線硬化装置４には、シール材紫外線硬化ユニット１４ごとに（すなわち、照射器４０と、ワーク配置部４２と、マスク６６との組ごとに）、ワーク配置部４２にワーク２を出し入れする出入口３５が設けられている。
これにより、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４に対しワーク２の出し入れを個々のタイミングで行うことができ、個々のシール材紫外線硬化ユニット１４において、各々が独立したタイミングでシール材硬化処理を行うことができる。

また本実施形態のシール材紫外線硬化装置４では、シール材紫外線硬化ユニット１４がユニットケース３０を備え、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４の内部がユニットケース３０によって空間的に仕切られている。これに加え、ユニットケース３０のそれぞれにも、出入口３５を開閉するシャッター機構３３が設けられている。
これにより、個々のシール材紫外線硬化ユニット１４の間で、紫外線や内部雰囲気が干渉することなく、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４でシール材硬化処理を行うことができる。また、シャッター機構３３により、シール材紫外線硬化ユニット１４の中がクリーンルームの雰囲気から隔離されるので、ユニットケース３０の中からクリーンルーム内への熱気、及び紫外線の漏れ出しが抑えられる。

また本実施形態のシール材紫外線硬化装置４では、シール材紫外線硬化ユニット１４のユニットケース３０が天面３０Ａ、及び底面３０Ｂを有した略直方体形状の箱形である。このユニットケース３０には、照射器４０を上下動させてワーク配置部４２との間の距離を調整する照射器上下駆動機構５６が設けられ、この照射器上下駆動機構５６は、照射器４０の移動をガイドする複数本のガイドシャフト５３を備える。そして、それぞれのガイドシャフト５３がユニットケース３０の底面３０Ｂから天面３０Ａまで延び、当該天面３０Ａを支えている。
これにより、ユニットケース３０の上下方向（底面３０Ｂと天面３０Ａを結ぶ方向）における強度がガイドシャフト５３によって補われる。したがって、複数のシール材紫外線硬化ユニット１４が上下に重ねられたときの各シール材紫外線硬化ユニット１４の変形が抑制される。

また本実施形態のシール材紫外線硬化装置４では、それぞれのシール材紫外線硬化ユニット１４を通って冷却風を循環させる冷却機構１６を備える。
これにより、各シール材紫外線硬化ユニット１４の冷却部５１からユニットケース３０の中に排出されたＬＥＤ光源部５０の熱が回収される。またＬＥＤ光源部５０の冷却は、専ら冷却部５１によって行われ、冷却機構１６は、ＬＥＤ光源部５０を積極的に冷却するための機構を備える必要がない。したがって、冷却機構１６の構成が簡素化、及びコンパクト化され、冷却機構１６がシール材紫外線硬化装置４の上部に占めるスペースを従来の装置よりも大幅に削減できる。これにより、より多くのシール材紫外線硬化ユニット１４を上下方向に重ねて配置できる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。

例えば、上述したシール材紫外線硬化装置４において、シール材紫外線硬化ユニット１４のそれぞれが制御ユニット１５を備えてもよい。また、シール材紫外線硬化ユニット１４のそれぞれが冷却機構１６を備えてもよい。
また冷却機構１６の冷却ユニット２３を、シール材紫外線硬化装置４の底面の側（最下段のシール材紫外線硬化ユニット１４の下側）に配置してもよい。

シール材紫外線硬化ユニット１４の冷却部５１は、ＬＥＤ光源部５０を水冷するように構成してもよい。

上述したシール材紫外線硬化装置４において、シール材紫外線硬化ユニット１４のそれぞれが上下に重ねて配置される。この上下方向は、ユニットケース３０の天面３０Ａと底面３０Ｂを結ぶ方向、より正確には、照射器４０とワーク配置部４２を結ぶ方向（対面方向）であり、必ずしも鉛直方向と一致するものではない。また例えば、シール材紫外線硬化ユニット１４を互いに斜めにずらして配置してもよい。

また上述したシール材紫外線硬化装置４において、照射器４０を上下移動させる照射器上下駆動機構５６を備えたが、ワーク２をガイドシャフト５３に沿って上下移動してもよい。この場合、ワーク２が載置されるワーク配置部４２、及びワーク２の位置を調整するワーク位置調整機構４３が一体に移動可能にユニット化され、当該ユニットをガイドシャフト５３に連結され上下移動させる機構が設けられる。或いは、ワーク配置部４２がガイドシャフト５３に連結され、このワーク配置部４２を上下移動させる機構がワーク位置調整機構４３に設けられる。

また上述したシール材紫外線硬化装置４において、ＬＥＤ光源部５０が各紫外線ＬＥＤ８２の配光や焦点距離を制御する光学レンズ等の光学部材を備えてもよい。これにより、ＬＥＤ光源部５０に対面するワーク２に、より効率良く紫外線を照射できる。
なお、光学部材が各紫外線ＬＥＤ８２の焦点距離を制御することで、照射器４０とワーク配置部４２の間を、搬送ロボット６の作業スペース分だけ離間させた状態でも、ワーク２にシール材硬化に要する照度の紫外線を照射できる場合もある。この場合には、照射器４０を上下移動させる照射器上下駆動機構５６を備えなくともよい。

また上述したシール材紫外線硬化装置４において、照射器４０の光源には、紫外線ＬＥＤ８２に限らず、シール材１０を硬化させる紫外線を放射する任意の発光素子が用いられる。

１ シール材紫外線硬化システム
２ ワーク
４ シール材紫外線硬化装置
６ 搬送ロボット
１０ シール材
１１ ＬＣＤ（液晶表示装置）
１２ シールパターン
１４ シール材紫外線硬化ユニット
１５ 制御ユニット
１６ 冷却機構
３０ ユニットケース（ケース）
３０Ａ 天面
３０Ｂ 底面
３３ シャッター機構
３５ 出入口
４０ 照射器
４２ ワーク配置部
４４ マスクユニット
５０ ＬＥＤ光源部
５１ 冷却部
５１Ａ 冷却ファン
５３ ガイドシャフト
５６ 照射器上下駆動機構
６６ マスク
８２ 紫外線ＬＥＤ（発光素子）
Ａ 上下方向
Ｂ 水平方向
Ｓ 隙間

Claims (4)

1. 液晶表示装置用のワークが有するシール材に紫外線を照射し、当該シール材を硬化させるシール材紫外線硬化装置において、
   複数の発光素子を有し面状に前記紫外線を照射する光源部、及び前記光源部を冷却する冷却部を有した照射器と、
   前記光源部の対向位置に前記ワークを配置するワーク配置部と、
   前記光源部と前記ワーク配置部との間に配置されるマスクと、
   を備えた複数の組がそれぞれケースに収められ、
   それぞれの前記ケースが重ねて配置されるとともに、
   前記ケースの重なりの上部、または下部に配置され、それぞれの前記ケースに冷媒を循環させて冷却する冷却機構を備える
   ことを特徴とするシール材紫外線硬化装置。
2. 前記ケースごとに、前記ワーク配置部に前記ワークを出し入れする出入口が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のシール材紫外線硬化装置。
3. 前記ケースには、前記出入口を開閉するシャッター機構が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載のシール材紫外線硬化装置。
4. 前記ケースは、天面、及び底面を有した箱形であり、
   前記ケースには、前記照射器と前記ワーク配置部の間の距離を調整する調整機構が設けられ、
   前記調整機構は、前記照射器、又は前記ワーク配置部の移動をガイドする複数本のシャフトを備え、
   それぞれの前記シャフトが前記ケースの底面から天面まで延び、当該天面を支えている
   ことを特徴とする請求項３に記載のシール材紫外線硬化装置。

Images