KR101718283B1 - 접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법 - Google Patents

접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법 Download PDF

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오리진 일렉트릭 캄파니 리미티드
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Abstract

유지하고 있는 부재의 주위를 감압해도 유지기구로부터 어긋나는 것을 회피할 수 있는 접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법을 제공한다. 접합부재 제조장치(1)는, 이면(Db)이 접촉면(11f)에 접촉한 상태로 제1의 부재(D)를 유지하는 제1의 유지기구(10)와, 제2의 부재(E)를 유지하는 제2의 유지기구(20)와, 밀폐 가능한 챔버(30)과 감압장치(50)와, 제1의 유지기구(10) 및/또는 제2의 유지기구(20)를 이동시키는 이동장치(40)와, 제어장치(60)를 구비한다. 제어장치(60)는, 제1의 접합면(Df) 또는 제2의 접합면(Ef)에 도포된 수지(G)와 수지(G)가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격(S)이 소정의 간격이 되도록 한 후에, 챔버(30) 내를 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력까지 감압하도록 이동장치(40) 및 감압장치(50)를 제어한다. 소정의 간격은, 변형이 제한되지 않는 상태로 접합시 압력으로 감압했을 때에 제1의 부재(D)가 팽창되는 두께의 증가분보다 작다.

Description

접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법{BONDED MEMBER MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING BONDED MEMBER}
본 발명은 접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법에 관한 것으로, 특히 2개의 부재를 감압 환경하에서 붙여 맞추는 접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법에 관한 것이다.
예를 들면, 액정 패널을 제조하는 공정에 있어서, 접착제를 개재하여 액정 기판과 보호 유리를 붙여 맞추는 것이 행해진다. 이러한, 2개의 부재를 접착제 등의 수지를 개재하여 붙여 맞출 때, 2개의 부재 사이에 최대한 기포가 혼입되지 않도록, 진공 환경하에 있어서 각 부재를 흡착 유지하고, 양자를 상대적으로 접근하여 붙여맞추는 것이 행해지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).
일본 공개특허공보 2002-357841호
그러나, 붙여 맞추는 부재 중에는, 예를 들면 액정 기판과 같이, 진공 환경하에 두면 내부의 공간이 팽창되어 부재의 면이 만곡되어 버리는 것이 있다. 부재의 면이 만곡되면, 흡착에 의한 유지가 불충분하게 되고, 유지 위치가 어긋나버리는 경우가 있다.
본 발명은 상술의 과제에 비추어서, 유지하고 있는 부재의 주위를 감압해도 유지기구(保持具)로부터 어긋나는 것을 회피할 수 있는 접합부재 제조장치 및 접합부재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1의 형태에 관한 접합부재 제조장치는, 예를 들면 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 변형이 제한되지 않는 상태로 주위의 압력이 대기압보다 낮은 소정의 압력 이하가 되면 제1의 접합면(Df)의 이면(Db)이 돌출하도록 팽창되기 시작하는 제1의 부재(D)와, 제1의 접합면(Df)에 대향시키는 제2의 접합면(Ef)을 가지는 제2의 부재(E)가, 수지(G)를 개재하여 접합된 접합부재(C)를 제조하는 장치로서; 제1의 접합면(Df)의 이면(Db)이 접촉하는 접촉면(11f)을 가지고, 이면(Db)이 접촉면(11f)에 접촉한 상태로 제1의 부재(D)를 유지하는 제1의 유지기구(10)와; 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D)의 제1의 접합면(Df)에 대해서, 제2의 접합면(Ef)이 대향한 상태로 제2의 부재(E)를 유지하는 제2의 유지기구(20)와; 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D) 및 제2의 유지기구(20)에 유지된 제2의 부재(E)를 수용하는 밀폐 가능한 챔버(30)와; 챔버(30) 내를 감압하는 감압장치(50)와; 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D)의 제1의 접합면(Df)과, 제2의 유지기구(20)에 유지된 제2의 부재(E)의 제2의 접합면(Ef)이 상대적으로 접근하도록 제1의 유지기구(10) 및 제2의 유지기구(20)의 적어도 한쪽을 이동시키는 이동장치(40)와; 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D)의 제1의 접합면(Df) 및 제2의 유지기구(20)에 유지된 제2의 부재(E)의 제2의 접합면(Ef)의 어느 한쪽에 도포된 수지(G)와 수지(G)가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면(Df)과의 간격(S)이 소정의 간격이 되도록 한 후에, 챔버(30) 내를 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력까지 감압하도록 이동장치(40) 및 감압장치(50)를 제어하는 제어장치(60)를 구비하고; 접합시 압력은, 소정의 압력보다 낮고, 제1의 부재(D)와 제2의 부재(E)를 수지(G)를 개재하여 접합하기에 적합한 압력이며; 소정의 간격은, 변형이 제한되지 않는 상태로 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력으로 감압했을 때에 제1의 부재(D)가 팽창되는 두께의 증가분보다 작은 간격으로 설정되어 있다.
이와 같이 구성하면, 챔버 내에 있어서, 제1의 접합면 및 제2의 접합면의 어느 한쪽에 도포된 수지와 수지가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격을 소정의 간격으로 하므로, 그 후에 챔버 내를 접합시 압력으로 감압했을 경우에 제1의 부재의 팽창을 억제할 수 있어서, 제1의 부재가 제1의 유지기구로부터 어긋나는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2의 형태에 관한 접합부재 제조장치는, 예를 들면 도 1을 참조하여 나타내면, 상기 본 발명의 제1의 형태에 관한 접합부재 제조장치(1)에 있어서, 제어장치(60)는, 챔버(30) 내를 접합시 압력까지 감압한 후에, 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D)에 대해서, 제2의 유지기구(20)에 유지된 제2의 부재(E)를 상대적으로 가압하도록 이동장치(40)를 제어한다.
이와 같이 구성하면, 접합부재가 되었을 때에 수지 내에 공동이 남지 않게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3의 형태에 관한 접합부재 제조장치는, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제2의 형태에 관한 접합부재 제조장치(1)에 있어서, 제2의 유지기구(20)가, 제1의 접합면(Df) 및 제2의 접합면(Ef)의 어느 한쪽에 도포된 수지(G)와 수지(G)가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면(Df)과의 간격(S)을 조절하는 간격 조절기(23)와, 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D)에 대해서 간격 조절기(23)와는 독립적으로 제2의 부재(E)를 가압하는 가압기(25)를 포함하여 구성되고; 이동장치(40)가, 간격 조절기(23)를 제1의 유지기구(10)에 접근시키는 간격 조절기 이동장치(43)와, 가압기(25)를 제1의 유지기구(10)에 접근시키는 가압기 이동장치(45)를 포함하여 구성되어 있다.
이와 같이 구성하면, 간격 조절기와 가압기가 독립적으로 작동하므로, 소정의 간격을 정밀도 좋게 조절할 수 있고, 제1의 부재에 대한 제2의 부재의 가압을 충분히 행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제4의 형태에 관한 접합부재의 제조방법은, 예를 들면 도 1 및 도 3을 참조하여 나타내면, 변형이 제한되지 않는 상태로 주위의 압력이 대기압보다 낮은 소정의 압력 이하가 되면 제1의 접합면(Df)의 이면(Db)이 돌출하도록 팽창되기 시작하는 제1의 부재(D)와, 제1의 접합면(Df)에 대향시키는 제2의 접합면(Ef)을 가지는 제2의 부재(E)가, 수지(G)를 개재하여 접합된 접합부재(C)(예를 들면 도 2(A) 참조)를 제조하는 방법으로서; 밀폐 가능한 챔버(30) 내에, 제1의 접합면(Df)의 이면(Db)이 제1의 유지기구(10)의 접촉면(11f)에 접촉한 상태로, 제1의 유지기구(10)에 유지된 제1의 부재(D)의 제1의 접합면(Df) 및 제2의 부재(E)의 제2의 접합면(Ef)의 어느 한쪽에 도포된 수지(G)와 수지(G)가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면(Df)과의 간격(S)이 소정의 간격이 되도록 접근시키는 접근 배치 공정(S4)과; 접근 배치 공정(S4) 후에, 챔버(30) 내를 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력까지 감압하는 감압 공정(S5)을 구비하고; 접합시 압력은, 소정의 압력보다 낮고, 제1의 부재(D)와 제2의 부재(E)를 수지(G)를 개재하여 접합하기에 적합한 압력이며; 소정의 간격은, 변형이 제한되지 않는 상태로 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력으로 감압했을 때에 제1의 부재(D)가 팽창되는 두께의 증가분보다 작은 간격으로 설정되어 있다.
이와 같이 구성하면, 챔버 내에 있어서, 제1의 접합면 및 제2의 접합면의 어느 한쪽에 도포된 수지와 수지가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격을 소정의 간격으로 하므로, 그 후의 감압 공정에 있어서 챔버 내를 접합시 압력으로 감압했을 경우에 제1의 부재의 팽창을 억제할 수 있고, 제1의 부재가 제1의 유지기구로부터 어긋나는 것을 회피할 수 있다.
본 발명에 의하면, 챔버 내에 있어서, 제1의 접합면 및 제2의 접합면의 어느 한쪽에 도포된 수지와 수지가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격을 소정의 간격으로 하므로, 그 후에 챔버 내를 접합시 압력으로 감압했을 경우에 제1의 부재의 팽창을 억제할 수 있어서, 제1의 부재가 제1의 유지기구로부터 어긋나는 것을 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 접합부재 제조장치의 개략 구성을 나타내는 수직 단면도이다.
도 2(A)는 접합부재의 구성을 예시하는 측면도, (B)는 접합부재를 구성하는 제1 부재의 변형된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 3은 접합부재의 제조공정을 설명하는 플로우 차트이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 각 도 에 있어서 서로 동일 또는 상당하는 부재에는 동일 혹은 유사한 부호를 부여하고, 중복된 설명은 생략한다.
우선 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 접합부재 제조장치(1)를 설명한다. 도 1은, 접합부재 제조장치(1)의 개략 구성을 나타내는 수직 단면도이다. 접합부재 제조장치(1)는, 제1의 부재(이하 [제1 부재(D)]라고 한다)를 유지하는 제1의 유지기구(이하 [제1 유지기구(10)]라고 한다)와, 제2의 부재(이하 [제2 부재(E)]라고 한다)를 유지하는 제2의 유지기구(이하 [제2 유지기구(20)]라고 한다)와, 챔버(30)와, 이동장치(40)와, 감압장치(50)와, 제어장치(60)를 구비하고 있다. 여기서, 접합부재 제조장치(1)의 상세한 설명에 앞서서, 접합부재 제조장치(1)에서 제조되는 접합부재의 구성을 예시한다.
도 2(A)는, 접합부재(C)의 구성을 예시하는 측면도이다. 도 2(B)는, 제1 부재(D)의 변형된 상태를 나타내는 측면도이다. 접합부재(C)는, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)가 수지로서의 접착제(G)의 층(접착제층(GL))을 협지하여 구성된 부품이다. 본 실시의 형태에서는, 제1 부재(D)가 판 형상으로 형성된 백라이트 부가 액정 모듈이며, 제2 부재(E)가 액정을 보호하는 커버 유리인 것으로 설명한다. 제1 부재(D)는, 액정을 포함하는 판 형상의 부품의 표면이, 접착제(G)를 개재하여 제2 부재(E)와 접합하는 제1 접합면(Df)으로 되어 있다. 제1 부재(D)는, 제1 접합면(Df)의 반대측의 면이, 제1 이면(Db)으로 되어 있다. 제1 부재(D)의 제1 이면(Db)측은, 액정에 대해서 전기신호를 공급하는 구동회로나 백라이트(광원)를 포함하는 부품으로 되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 제1 접합면(Df) 및 제1 이면(Db)이, 함께 평탄하게 형성되어 있다. 제1 부재(D)는, 제1 접합면(Df)측의 액정과, 제1 이면(Db)측의 부품의 사이에, 공간(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 제1 부재(D)는, 전형적으로는 대기압하에서 제조되기 때문에, 내부에 형성된 공간에 공기를 밀봉할 수 있다. 제1 부재(D)는, 주위를 감압하면, 내부에 밀봉된 공기가 내외의 압력차에 의해서 팽창된다. 제1 부재(D)는, 감압에 의해서 내부의 공기가 팽창되면, 변형이 방해되지 않는 환경하에 있어서는, 도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 액정보다 강도가 작은 이면(Db)이 돌출되도록 변형되게 된다. 제1 부재(D)의 변형이 제한되지 않는 상태에서, 제1 부재(D)의 주위를 대기압 미만으로 감압했을 경우에, 이면(Db)이 돌출하도록 팽창되기 시작하는 압력을, 소정의 압력으로 하는 것으로 한다.
제2 부재(E)는, 전형적으로는 판 형상으로 형성되어 있고, 한쪽의 면이, 접착제(G)를 개재하여 제1 접합면(Df)에 접합하는 제2 접합면(Ef)으로 되어 있다. 제2 접합면(Ef)은, 본 실시의 형태에서는 평탄하게 형성되어 있다. 접착제(G)는, 본 실시의 형태에서는, 제1 부재(D) 또는 제2 부재(E)에 도포될 때는 유동성을 가지는 소정 점도의 액체 상태로 되어 있고, 자외선을 조사하여 경화시켰을 때에 점착 특성을 발현하는 광학 수지이며, 수지의 한 형태이다. 접착제층(GL)은, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)를 붙여 맞추기 전에는 유동성을 가지고 있던 접착제(G)가, 점도가 증가하는 것으로써 유동성을 잃어서 형성된 것이다. 접착제층(GL)은, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)를 붙임과 함께, 경화되었을 때에는 제1 부재(D)와 제2 부재(E)와의 간격을 적절한 간격으로 유지하는 중간층의 역할을 하는 것이다.
다시 도 1로 돌아와서 접합부재 제조장치(1)의 설명을 계속한다. 제1 유지기구(10)는, 전형적으로는 제1 부재(D)를 유지하는 장치이며, 제1 스테이지(11)를 가지고 있다. 제1 스테이지(11)는, 제1 부재(D)가 접촉하는 접촉면(11f)을 가지고 있다. 접촉면(11f)은, 접합부재(C)(도 2(A) 참조)를 제조할 때에, 제1 부재(D)의 이면(Db)이 접촉되는 것이 예정되어 있다. 접촉면(11f)은, 이면(Db)(혹은 제1 접합면(Df))을 포함하는 형상이며, 이면(Db)보다 큰 면적으로 형성되어 있다. 접촉면(11f)은, 이면(Db) 전체가 접촉되도록 평탄하게 형성되어 있다. 제1 스테이지(11)는, 본 실시의 형태에서는, 접촉면(11f)을 연직 상방을 향해서 배치되어 있다. 접촉면(11f)에는, 탑재된 제1 부재(D)를 흡인 유지하기 위한 흡인구멍(12)이 형성되어 있다. 흡인구멍(12)은, 제1 스테이지(11)를 관통하고, 접촉면(11f)의 뒤측에 도달하고 있다. 흡인구멍(12)은, 제1 유지기구(10)가 제1 부재(D)를 안정적으로 유지할 수 있도록, 접촉면(11f)에 복수개가 나타나도록 형성되어 있다.
제2 유지기구(20)는, 본 실시의 형태에서는, 제1 유지기구(10)의 상방에 마련되어 있고, 간격 조절기(23)와, 가압기(25)를 가지고 있다. 간격 조절기(23)는, 전형적으로는 제2 부재(E)를 흡착 유지하는 흡인 파이프(24)를 포함하고 있다. 흡인 파이프(24)는, 연직 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 흡인 파이프(24)는, 제2 부재(E)를 안정적으로 유지할 수 있도록, 복수 라인이 마련되어 있다. 가압기(25)는, 제2 부재(E)를, 제1 유지기구(10)에 유지되어 있는 제1 부재(D)를 향해서 가압하는 장치이다. 가압기(25)는, 제2 부재(E)를 가압하는 제2 스테이지(26)와, 제2 스테이지(26)를 지지하는 지지암(27)을 포함하고 있다. 제2 스테이지(26)는, 제2 부재(E)에 접촉되는 가압면(26f)을 가지고 있다. 가압면(26f)은, 제2 접합면(Ef)을 포함하는 형상이며, 제2 접합면(Ef)보다 큰 면적으로 형성되어 있다. 가압면(26f)은, 제2 부재(E)의 제2 접합면(Ef)의 반대측의 면의 전체가 접촉되도록 형성되어 있고, 본 실시의 형태에서는 평탄하게 형성되어 있다. 제2 스테이지(26)는, 제2 부재(E)를 가압하기에 충분한 강성을 담보할 수 있는 두께로 형성되어 있다. 제2 스테이지(26)에는, 흡인 파이프(24)가 관통하는 관통구멍(26h)이 형성되어 있다. 관통구멍(26h)은, 설치된 흡인 파이프(24)의 수와 동일한 수가 형성되어 있다. 관통구멍(26h)은, 제2 스테이지(26)를, 가압면(26f)으로부터 그 뒤측의 면까지 관통하고 있다. 관통구멍(26h)을 관통하고 있는 흡인 파이프(24)는, 제2 스테이지(26)에 대해서 슬라이딩 할 수 있도록 구성되어 있다. 지지암(27)은, 본 실시의 형태에서는 연직 방향으로 연장되어 있다.
챔버(30)는, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)를 접합할 때에 적합한 환경이 되는, 감압된 공간을 제공하는 것이다. 챔버(30)의 내부에는, 제1 스테이지(11)와, 제2 스테이지(26)가 수용되어 있다. 챔버(30)는, 제1 스테이지(11)와 제2 스테이지(26)를 연직 방향으로 이격시킨 그 사이에, 로봇 핸드(도시하지 않음)에 파지된 제1 부재(D)와 로봇 핸드(도시하지 않음)에 파지된 제2 부재(E)를 수납할 수 있는 크기로 형성되어 있다. 챔버(30)는, 전형적으로는, 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 챔버(30)에는, 제1 부재(D) 및 제2 부재(E)를 출납 가능한 개구를 형성 가능한 셔터(31)가 마련되어 있다. 셔터(31)는, 챔버(30)의 측면에 마련되어 있다. 셔터(31)는, 개폐장치(31a)에 의해서 개폐된다. 챔버(30)는, 셔터(31)가 닫혀져 있을 때, 내부의 공간(30r)이 밀폐되도록 구성되어 있다. 챔버(30)에는, 공간(30r)에 존재하는 공기를 배출하는 배기구멍(35)이 형성되어 있다. 배기구멍(35)은, 전형적으로는 셔터(31)의 반대측의 측면에 형성되어 있다.
챔버(30)의 바닥부에는, 제1 스테이지(11)가 설치되어 있다. 챔버(30)의 바닥부 및/또는 제1 스테이지(11)에는, 제1 스테이지(11)를 챔버(30)의 바닥부에 대해서 고정할 수 있는 잠금기구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 챔버(30)의 바닥면에는, 제1 스테이지(11)의 흡인구멍(12)과 연통하는 형태로, 흡인구멍(32)이 형성되어 있다. 흡인구멍(32)에는, 튜브(18) 등을 개재하여 제1 흡인기(19)가 접속되어 있고, 제1 흡인기(19)의 작동에 의해, 제1 스테이지(11)의 접촉면(11f)에 탑재된 제1 부재(D)를 제1 스테이지(11)에 흡착하여 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 챔버(30)의 상부에는, 흡인 파이프(24)가 관통하는 파이프구멍(34)과, 지지암(27)이 관통하는 암 구멍(37)이 형성되어 있다. 파이프구멍(34)은, 흡인 파이프(24)의 수와 동일한 수가 형성되어 있다. 암 구멍(37)은, 지지암(27)과 동일한 수가 형성되어 있다. 파이프구멍(34)을 관통하고 있는 흡인 파이프(24)는, 챔버(30)에 대해서 슬라이딩 할 수 있도록 구성되어 있다. 흡인 파이프(24)의 챔버(30)의 외측에 있는 단부에는, 튜브(28) 등을 개재하여 제2 흡인기(29)가 접속되어 있고, 제2 흡인기(29)의 작동에 의해, 제2 부재(E)를 흡인 파이프(24)에 흡착하여 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 암 구멍(37)을 관통하고 있는 지지암(27)은, 챔버(30)에 대해서 슬라이딩 할 수 있도록 구성되어 있다. 챔버(30)의, 흡인 파이프(24)가 관통하고 있는 파이프구멍(34) 및 지지암(27)이 관통하고 있는 암 구멍(37)의 부분은, 각각, 공간(30r)의 밀폐성을 유지할 수 있는 시일 구조가 적용되어 있다.
이동장치(40)는, 본 실시의 형태에서는, 제2 유지기구(20)를 이동시키는 장치이며, 간격 조절기 이동장치(43)와, 가압기 이동장치(45)를 가지고 있다. 간격 조절기 이동장치(43)는, 간격 조절기(23)를 제1 스테이지(11)에 대해서 접근 및 이격하는 방향으로 왕복 이동시키는 장치이다. 간격 조절기 이동장치(43)는, 본 실시의 형태에서는, 간격 조절기(23)(흡인 파이프(24))를 연직 방향으로 왕복 이동시키도록 구성되어 있다. 간격 조절기 이동장치(43)는, 전형적으로는, 로봇으로 간격 조절기(23)를 이동시키는 로봇 구동식의 이동장치로 되어 있다. 가압기 이동장치(45)는, 가압기(25)를 제1 스테이지(11)에 대해서 접근 및 이격하는 방향으로 왕복 이동시키는 장치이다. 가압기 이동장치(45)는, 본 실시의 형태에서는, 가압기(25)(제2 스테이지(26) 및 지지암(27))를 연직 방향으로 왕복 이동시키도록 구성되어 있다. 가압기 이동장치(45)는, 전형적으로는, 공기압에 의해서 가압기(25)를 연직 방향으로 왕복 이동시키는 기구를 가지고 있다. 간격 조절기 이동장치(43)에 의한 간격 조절기(23)의 왕복 이동과 가압기 이동장치(45)에 의한 가압기(25)의 왕복 이동은, 독립적으로 행해지도록 구성되어 있다.
감압장치(50)는, 밀폐된 챔버(30) 내의 압력을 저하시키는 장치이며, 진공 배관(51)과, 진공 펌프(52)를 가지고 있다. 진공 배관(51)은, 챔버(30)내의 공기를 챔버(30)의 밖으로 유도하는 유로를 형성하는 것이며, 챔버(30)에 형성된 배기구멍(35)에 일단이 접속되어 있다. 진공 펌프(52)는, 진공 배관(51)에 배치되어 있고, 챔버(30)내의 공기를, 진공 배관(51)을 개재하여 챔버(30)의 밖으로 배출하도록 구성되어 있다. 진공 펌프(52)는, 챔버(30)내의 압력을, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)를 접착제(G)를 개재하여 접합하기에 적합한 압력(접합시 압력)으로 저하시킬 수 있는 능력을 가지고 있다. 접합시 압력은 부압(負壓)이다.
제어장치(60)는, 접합부재 제조장치(1)의 동작을 제어하는 장치이다. 제어장치(60)는, 제1 부재(D)를 파지하는 로봇 핸드(도시하지 않음) 및 제2 부재(E)를 파지하는 로봇 핸드(도시하지 않음)와 각각 신호 케이블로 접속되어 있고, 제1 부재(D) 및 제2 부재(E)를 챔버(30) 내외에 반송할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(60)는, 제1 스테이지(11)의 흡인구멍(12)에 연통하는 제1 흡인기(19) 및 흡인 파이프(24)에 연통하는 제2 흡인기(29)와 각각 신호 케이블로 접속되어 있고, 하부재(D) 및 상부재(E)의 진공 흡착의 유무를 각각 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(60)는, 챔버(30)의 셔터(31)를 개폐하는 개폐장치(31a)와 신호 케이블로 접속되어 있고, 셔터(31)의 개폐를 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(60)는, 간격 조절기 이동장치(43) 및 가압기 이동장치(45)와 각각 신호 케이블로 접속되어 있고, 간격 조절기(23) 및 가압기(25)를 각각 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(60)는, 진공 펌프(52)와 신호 케이블로 접속되어 있고, 진공 펌프(52)의 발진과 정지를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
계속하여 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 접합부재의 제조방법을 설명한다. 도 3은, 접합부재(C)(도 2(A) 참조)의 제조공정을 설명하는 플로우 차트이다. 이하에 설명하는 접합부재(C)의 제조방법은, 지금까지 설명한 접합부재 제조장치(1)로 행해지는 것으로 한다. 즉, 이하의 설명은, 접합부재 제조장치(1)의 작용의 설명을 겸하고 있다. 또한, 접합부재(C)의 제조는, 접합부재 제조장치(1)를 작동시키는 것 이외의 수법으로 행하는 것도 가능하다. 이하의 접합부재의 제조방법의 설명에 있어서, 접합부재 제조장치(1) 및 접합부재(C)의 상세한 구성을 언급하고 있을 때에는, 적절하게 도 1 및 도 2를 참조하는 것으로 한다.
접합부재(C)의 제조를 개시하는 것에 있어서, 제어장치(60)는, 챔버(30)의 셔터(31)를 열고, 로봇 핸드(도시하지 않음)에 파지된 제1 부재(D) 및 로봇 핸드(도시하지 않음)에 파지된 제2 부재(E)를 챔버(30) 내에 반입한다(S1). 본 실시의 형태에서는, 제1 접합면(Df)을 위로 향하게 하여 제1 부재(D)를 챔버(30) 내에 반입하고, 제2 부재(E)를, 제1 부재(D)보다 상방에서, 제2 접합면(Ef)을 아래로 향하게 하여 챔버 내에 반입한다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 제2 부재(E)를 챔버(30) 내에 반입하기 전에, 제2 접합면(Ef)에 소정량의 접착제(G)를 도포하고 있다. 소정량의 접착제(G)는, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)가 접착제(G)를 개재하여 접합되었을 때에 접착제층(GL)이 적절한 두께가 되는 접착제(G)의 양이다. 본 실시의 형태에서는, 제2 접합면(Ef)에 도포된 접착제(G)의 두께가, 대체로 50μm ~ 300μm로 되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 접착제(G)가 도포된 제2 접합면(Ef)이 아래를 향하기 때문에, 접착제(G)로서 밑으로 떨어지지 않는 점도를 가지는 것이 이용되고 있다.
제1 부재(D) 및 제2 부재(E)를 챔버(30) 내에 반입하면, 제어장치(60)는, 로봇 핸드(도시하지 않음)에 파지된 제1 부재(D)의 제1 이면(Db)을 제1 스테이지(11)의 접촉면(11f)에 접촉시키고 나서, 제1 흡인기(19)를 작동시킨다. 이것에 의해, 제1 부재(D)가 제1 유지기구(10)에 흡착 유지된다. 제1 부재(D)가 제1 유지기구(10)에 흡착 유지되면, 제어장치(60)는, 로봇 핸드(도시하지 않음)를 챔버(30)의 밖으로 퇴피시킨다. 또한, 제어장치(60)는, 로봇 핸드(도시하지 않음)에 파지된 제2 부재(E)의 제2 접합면(Ef)과는 반대측의 면을 흡인 파이프(24)의 선단에 접촉시키고 나서, 제2 흡인기(29)를 작동시킨다. 이것에 의해, 제2 부재(E)가 간격 조절기(23)에 흡착 유지된다. 제2 부재(E)가 간격 조절기(23)에 흡착 유지되면, 제어장치(60)는, 로봇 핸드(도시하지 않음)를 챔버(30)의 밖으로 퇴피시킨다.
로봇 핸드(도시하지 않음)가 챔버(30)의 밖으로 퇴피했을 때, 제1 유지기구(10)에 흡착 유지된 제1 부재(D)와 간격 조절기(23)에 흡착 유지된 제2 부재(E)는, 제1 접합면(Df)과 제2 접합면(Ef)에 도포된 접착제(G)가, 대향하면서 비교적 긴 거리를 두고 배치되어 있다(대향 배치 공정: S2). 여기서, 제1 접합면(Df)과 제2 접합면(Ef)에 도포된 접착제(G)가 비교적 긴 거리를 두고 있다는 것은, 로봇 핸드(도시하지 않음)의 출입을 원활히 행할 수 있음과 함께, 만일 이 상태로 챔버(30) 내가 부압이 되어서 제1 부재(D)의 제1 이면(Db)이 돌출하도록 팽창되었을 경우에 제1 이면(Db)이 흡인구멍(12)으로부터 멀어질 정도의 제1 이면(Db)의 만곡이 허용되는 거리를 두고 있는 상태이다.
제1 부재(D) 및 제2 부재(E)를 대향 배치하면, 제어장치(60)는, 셔터(31)를 닫아서 챔버(30) 내를 밀폐한다(S3). 다음에, 제어장치(60)는, 간격 조절기 이동장치(43)를 작동시켜서, 제1 유지기구(10)에 흡착 유지된 제1 부재(D)의 제1 접합면(Df)과, 간격 조절기(23)에 흡착 유지된 제2 부재(E)의 제2 접합면(Ef)에 도포된 접착제(G)와의 간격이 소정의 간격이 되도록, 제2 부재(E)를 제1 부재(D)에 접근시킨다(접근 배치 공정: S4). 여기서, 소정의 간격은, 만일 제1 부재(D)의 변형이 제한되지 않는(변형을 방해하는 물체가 없는) 상태에서 챔버(30) 내를 접합시 압력으로 하여 상기 제1 부재(D)의 제1 이면(Db)이 돌출하도록 팽창되었을 경우에 있어서의 제1 부재(D)의 팽창에 의한 두께의 증가분보다 작은 간격이다. 또한, 접합시 압력은, 부압(대기압보다 낮은 압력)으로서, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)를 접착제(G)를 개재하여 접합하기에 적합한 압력이며, 전형적으로는 접합부재(C)로 했을 때에 접착제층(GL) 내에 허용 범위를 초과하는 공동(空洞)이 혼재하고 있는 것을 회피할 수 있는 압력이다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 소정의 간격을, 대체로 0.1 mm ~ 0.5 mm로 하고 있다. 또한, 접착제(G)를 도포한 범위의 외주(外周)가 낮아져 있는 경우는(접착제(G)의 점도에 의해 외주(外周)가 낮아지는 경우가 있다), 접착제(G)의 낮아지지 않은 외주보다 내측의 부분과 제1 접합면(Df)과의 간격을 소정의 간격으로 한다. 또한, 제1 스테이지(11)가 챔버(30)의 바닥부에 대해서 고정되어 있지 않은 경우는, 이 접근 배치 공정(S4)이 완료되기까지 잠금기구(도시하지 않음)를 록(lock)하여 고정해 둔다.
제1의 부재와 제2 부재(E)를 접근 배치하면, 제어장치(60)는, 진공 펌프(52)를 작동시켜서, 챔버(30) 내의 압력을 저하시킨다(감압 공정: S5). 제어장치(60)는, 챔버(30) 내의 압력이 접합시 압력까지 저하되는 것을 목표로 하여, 진공 펌프(52)를 작동시킨다. 챔버(30) 내의 압력을 저하시켜서, 소정의 압력까지 저하되면, 제1 부재(D)는, 제1 이면(Db)이 돌출하도록 팽창되기 시작한다. 소정의 압력은, 통상, 접합시 압력보다 높기 때문에, 계속 챔버(30) 내를 감압한다. 챔버(30) 내의 압력을, 소정의 압력보다 저하시키면, 제1 부재(D)는, 제1 이면(Db)의 돌출량이 많아지게 된다. 그러나, 본 실시의 형태에서는, 접근 배치 공정(S4)에 있어서, 제1 접합면(Df)과 제2 접합면(Ef)에 도포된 접착제(G)와의 간격을 소정의 간격으로 하고 있으므로, 제1 이면(Db)이 팽창되어 제1 부재(D)의 두께를 두껍게 하려고 해도, 제1 부재(D)가 제2 부재(E)에 접촉하여, 그 이상의 제1 부재(D)의 팽창이 방해된다. 이것에 의해, 제1 부재(D)의 내부 공간의 팽창에 의해서 제1 이면(Db)이 만곡되어 제1 이면(Db)이 흡인구멍(12)으로부터 떨어져 버리는 것을 회피할 수 있고, 제1 부재(D)가 흡착 유지되어 있는 제1 유지기구(10)로부터 어긋나 버리는 것을 회피할 수 있다. 이와 같이 하여, 제1 유지기구(10)에 흡착 유지된 제1 부재(D), 및 간격 조절기(23)에 흡착 유지되어 있는 제2 부재(E)의 유지 위치가 어긋나는 일 없이, 챔버(30) 내를 접합시 압력으로 저하시킬 수 있다.
챔버(30) 내가 접합시 압력까지 저하되면, 제어장치(60)는, 가압기 이동장치(45)를 작동시키고, 가압기(25)에 의해서, 제2 부재(E)를 제1 부재(D)를 향해서 가압한다(가압 공정: S6). 가압기(25)는, 제2 부재(E)의 제2 접합면(Ef)의 뒤측의 면전체를, 가압면(26f)으로 가압한다. 챔버(30) 내가 접합시 압력으로 저하된 상태에서, 접착제(G)가 도포된 제2 부재(E)를 가압기(25)에 의해서 제1 부재(D)를 향해서 가압하는 것으로써, 접착제(G)의 내부에 혼재하고 있던 공동을 눌러서 찌그러뜨린다. 접착제(G)에 포함되어 있던 기체 성분은, 진공하(접합시 압력 상태)에서 거의 빠져 있다. 기체가 빠진 뒤의 공동에 기체가 남아 있어도, 진공 중이므로 절대량은 근소하다. 따라서, 공동을 눌러 찌그러뜨린 후에, 문제가 될 수 있는 크기의 공동이 상압(常壓)하에서 재생되는 일은 없다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 가압기 이동장치(45)가, 대체로 50 kPa ~ 300 kPa의 힘으로, 제2 부재(E)를 제1 부재(D)를 향해서 가압하고 있는데, 1 MPa 이상으로 가압하는 경우도 있을 수 있다. 가압 공정(S6)이 완료되면, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)가 소정의 두께의 접착제층(GL)을 개재하여 접합된 접합부재(C)가 된다(S7). 접합부재(C)가 완성되면, 제어장치(60)는, 챔버(30) 내의 압력을 챔버(30)의 밖의 압력과 동일한 정도로 승압하고, 셔터(31)를 열고, 로봇 핸드(도시하지 않음)에 의해 챔버(30)로부터 접합부재(C)를 취출하여, 접합부재(C)의 제조를 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 접합부재 제조장치(1) 및 접합부재의 제조방법에 의하면, 밀폐된 챔버(30) 내에 있어서, 제1 접합면(Df)과 제2 접합면(Ef)에 도포된 접착제(G)와의 간격이 소정의 간격이 되도록 제1 부재(D)와 제2 부재를 접근시킨 후에, 챔버(30) 내를 접합시 압력으로 감압하므로, 제1 부재(D)의 팽창을 억제할 수 있고, 제1 부재(D)가 제1 유지기구(10)로부터 빗나가 버릴 정도로 제1 이면(Db)이 만곡되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 챔버(30) 내를 접합시 압력까지 감압하는 과정에서 제1 부재(D)의 팽창을 억제하므로, 제품(제1 부재(D), 접합부재(C))에 악영향을 미치는 것을 억제할 수 있다.
이상의 설명에서는, 제1 부재(D)가 액정 모듈이라고 했는데, 액정 모듈 이외의, 감압했을 때에 이면이 팽창되는 부재라도 좋다. 또한, 제2 부재(E)가 커버 유리라고 했는데, 커버 유리 이외의, 제1 부재(D)에 붙여 맞추는데 적합한 부재라도 좋다.
이상의 설명에서는, 제1 부재(D)의 제1 접합면(Df) 및 제1 이면(Db)이, 모두 평탄하게 형성되어 있다고 했는데, 어느 한쪽 또는 양쪽이, 볼록한 형상 혹은 오목한 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 제1 접합면(Df)이 평탄하지 않은 경우는, 제2 접합면(Ef)을 제1 접합면(Df)에 대응하도록(접착제(G)를 개재하여 적절히 접합되도록) 형성하게 되고, 제1 이면(Db)이 평탄하지 않은 경우는, 접촉면(11f)을 제1 이면(Db)에 대응하도록 형성하게 된다.
이상의 설명에서는, 제2 유지기구(20)가, 제2 부재(E)의 제1 부재(D)에 대한 간격을 조절하는 간격 조절기(23)와, 제2 부재(E)를 제1 부재(D)를 향해서 가압하는 가압기(25)로 나누어져 있는 것으로 했는데, 간격 조절기(23)와 가압기(25)와의 기능을 통합하여 1개의 스테이지에서 제2 부재(E)의 흡착 유지, 제1 부재(D)에 대한 간격의 조절, 제1 부재(D)를 향한 가압을 행할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.
이상의 설명에서는, 제1 유지기구(10) 및 제2 유지기구(20)의 부재를 유지하는 구성이, 함께, 부재의 면을 흡착하여 유지하는 것으로 했는데, 양쪽 또는 어느 한쪽이, 부재의 외주 가장자리를 파지하는 척 구조라도 좋다. 그런데, 부재의 면을 흡착 유지하는 구성으로 하면, 부재의 사이즈(외주 길이, 면적, 형상)가 변경되었을 경우라도 특별한 장치를 마련하는 일 없이 부재를 유지할 수 있고, 또한 가압 공정(S6)에 있어서 가압하기 쉽기 때문에, 바람직하다.
이상의 설명에서는, 이동장치(40)가, 제2 유지기구(20)를 이동시키는 장치인 것으로 했는데, 제2 유지기구(20) 대신에 제1 유지기구를 이동시키는 장치라도 좋고, 혹은, 제2 유지기구(20) 및 제1 유지기구(10)의 쌍방을 이동시키는 장치라도 좋다.
이상의 설명에서는, 제1 부재(D)와 제2 부재(E)를 접합하기 전에 접착제(G)를 제2 부재(E)의 제2 접합면(Ef)에 도포하는 것으로 했는데, 제2 접합면(Ef)에 도포하지 않고 제1 부재(D)의 제1 접합면(Df)에 도포하는 것이라도 좋다.
1 : 접합부재 제조장치 10 : 제1 유지기구
11f : 접촉면 20 : 제2 유지기구
23 : 간격 조절기 25 : 가압기
30 : 챔버 40 : 이동장치
43 : 간격 조절기 이동장치 45 : 가압기 이동장치
50 : 감압장치 60 : 제어장치
C : 접합부재 D : 제1 부재
Db : 제1 이면 Df : 제1 접합면
E : 제2 부재 Ef : 제2 접합면
G : 접착제 S : 간격

Claims (4)

  1. 변형이 제한되지 않는 상태로 주위의 압력이 대기압보다 낮은 소정의 압력 이하가 되면 제1의 접합면의 이면이 돌출하도록 팽창되기 시작하는 제1의 부재와, 상기 제1의 접합면에 대향시키는 제2의 접합면을 가지는 제2의 부재가, 수지를 개재하여 접합된 접합부재를 제조하는 장치로서;
    상기 제1의 접합면의 이면이 접촉하는 접촉면을 가지고, 상기 이면이 상기 접촉면에 접촉한 상태로 상기 제1의 부재를 유지하는 제1의 유지기구와;
    상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재의 상기 제1의 접합면에 대해서, 상기 제2의 접합면이 대향한 상태로 상기 제2의 부재를 유지하는 제2의 유지기구와;
    상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 유지기구에 유지된 상기 제2의 부재를 수용하는 밀폐 가능한 챔버와;
    상기 챔버 내를 감압하는 감압장치와;
    상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재의 상기 제1의 접합면과, 상기 제2의 유지기구에 유지된 상기 제2의 부재의 상기 제2의 접합면이 상대적으로 접근하도록 상기 제1의 유지기구 및 상기 제2의 유지기구의 적어도 한쪽을 이동시키는 이동장치와;
    상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재의 상기 제1의 접합면 및 상기 제2의 유지기구에 유지된 상기 제2의 부재의 상기 제2의 접합면의 어느 한쪽에 도포된 상기 수지와 상기 수지가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격이 소정의 간격이 되도록 한 후에, 상기 챔버 내를 상기 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력까지 감압하도록 상기 이동장치 및 상기 감압장치를 제어하는 제어장치를 구비하고;
    상기 접합시 압력은, 상기 소정의 압력보다 낮고, 상기 제1의 부재와 상기 제2의 부재를 상기 수지를 개재하여 접합하는 압력이며;
    상기 소정의 간격은, 변형이 제한되지 않는 상태로 상기 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 상기 접합시 압력으로 감압했을 때에 상기 제1의 부재가 팽창되는 두께의 증가분보다 작은 간격으로 설정된; 접합부재 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 챔버 내를 상기 접합시 압력까지 감압한 후에, 상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재에 대해서 상기 제2의 유지기구에 유지된 상기 제2의 부재를 가압하거나, 또는 상기 제2의 유지기구에 유지된 상기 제2의 부재에 대해서 상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재를 가압하거나, 또는 상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재 및 상기 제2의 유지기구에 유지된 상기 제2의 부재의 쌍방을 가압하도록 상기 이동장치를 제어하는; 접합부재 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2의 유지기구가, 상기 제1의 접합면 및 상기 제2의 접합면의 어느 한쪽에 도포된 상기 수지와 상기 수지가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격을 조절하는 간격 조절기와, 상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재에 대해서 상기 간격 조절기와는 독립적으로 상기 제2의 부재를 가압하는 가압기를 포함하여 구성되고;
    상기 이동장치가, 상기 간격 조절기를 상기 제1의 유지기구에 접근시키는 간격 조절기 이동장치와, 상기 가압기를 상기 제1의 유지기구에 접근시키는 가압기 이동장치를 포함하여 구성된; 접합부재 제조장치.
  4. 변형이 제한되지 않는 상태로 주위의 압력이 대기압보다 낮은 소정의 압력 이하가 되면 제1의 접합면의 이면이 돌출하도록 팽창되기 시작하는 제1의 부재와, 상기 제1의 접합면에 대향시키는 제2의 접합면을 가지는 제2의 부재가, 수지를 개재하여 접합된 접합부재를 제조하는 방법으로서;
    밀폐 가능한 챔버 내에, 상기 제1의 접합면의 이면이 제1의 유지기구의 접촉면에 접촉한 상태로, 상기 제1의 유지기구에 유지된 상기 제1의 부재의 상기 제1의 접합면 및 상기 제2의 부재의 상기 제2의 접합면의 어느 한쪽에 도포된 상기 수지와 상기 수지가 도포되어 있지 않은 쪽의 접합면과의 간격이 소정의 간격이 되도록, 상기 제1의 부재와 상기 제2의 부재를 접근시키는 접근 배치 공정과;
    상기 접근 배치 공정의 후에, 상기 챔버 내를 상기 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 접합시 압력까지 감압하는 감압 공정을 구비하고;
    상기 접합시 압력은, 상기 소정의 압력보다 낮고, 상기 제1의 부재와 상기 제2의 부재를 상기 수지를 개재하여 접합하는 압력이며;
    상기 소정의 간격은, 변형이 제한되지 않는 상태로 상기 소정의 압력을 초과하는 압력으로부터 상기 접합시 압력으로 감압했을 때에 상기 제1의 부재가 팽창되는 두께의 증가분보다 작은 간격으로 설정된; 접합부재의 제조방법.
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