KR102601494B1

KR102601494B1 - 단면 도포 장치

Info

Publication number: KR102601494B1
Application number: KR1020187020278A
Authority: KR
Inventors: 테츠야 시마무라
Original assignee: 쇼다 테크트론 가부시키가이샤
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2023-11-10
Also published as: TWI745335B; JP6787547B2; KR20180103896A; WO2017126408A1; JPWO2017126408A1; CN108367307B; CN108367307A; US10875036B2; DE112017000475T5; TW201726262A; US20190015848A1

Abstract

유동체를 도포 대상물인 유리 기판의 단면에만 정밀도 좋게 도포할 수 있는 단면 도포 장치를 제공한다.
단면 도포 장치(100)는 워크 유지 기구(101) 및 유동체 토출 기구(110)를 각각 구비하고 있다. 워크 유지 기구(101)는 유리 기판(90)을 수평 상태로 또한 단면(91)을 튀어나오게 한 상태로 유지하는 유지면(102)을 구비하고 있다. 유동체 토출 기구(110)는 유리 기판(90)의 판면에 대하여 직교하는 수직 방향으로 뻗고 노즐(112)을 구비하고 있다. 노즐(112)의 외주면에는 유동체(95)를 토출하기 위한 토출구(113)가 형성되어 있다. 토출구(113)는 유리 기판(90)의 단면(91)의 두께 이하의 크기로 개구하여 형성되어 있다. 유동체 토출 기구(110)는 유리 기판(90)에 대하여 Z축 구동 기구(122), θ축 구동 기구(123), Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125)에 의해 변위한다.

Description

단면 도포 장치

본 발명은 판 형상으로 형성된 유리 기판의 단면에 유동체를 도포하는 단면 도포 장치에 관한 것이다.

종래부터 휴대전화, 스마트폰, 태블릿형 단말, 액정 텔레비전 및 유기 EL 표시 장치 등의 액정 디스플레이를 구성하는 박판 형상의 유리 기판에 있어서는 유리 기판의 깨짐이나 떨어져나감을 방지하기 위해서 유리 기판의 단면에 수지재로 이루어지는 보호층이 형성되어 있다(하기 특허문헌 1 참조). 이 경우, 보호층은 예를 들면 하기 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이 자외선이 조사됨으로써 경화하는 미경화(유동체상)의 수지재를 디스펜서를 사용하여 유리 기판의 단면에 도포함으로써 형성된다.

또 박판 형상의 도포 대상물의 단면에 유동체를 도포하는 디스펜서(단면 도포 장치)는 예를 들면 하기 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이 통체의 선단부로부터 플랜지부를 가지는 봉체를 돌출시켜 통체의 전방에 도포 대상물을 끼우는 오목부를 형성함과 아울러, 이 오목부 내에 유동체를 흘려 도포 대상물의 단면에 유동체를 도포하도록 구성되어 있다.

일본 특개 2015-182910호 공보 일본 특개 2004-337778호 공보

그러나 상기 특허문헌 2에 기재된 단면 도포 장치에 있어서는 도포 대상물의 단면 및 이 단면에 인접하는 2개의 판면의 각 가장자리부에도 유동체가 도포되기 때문에, 유동체를 단면에만 도포할 필요가 있는 유리 기판에는 적합하지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제에 대처하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은 유동체를 도포 대상물인 유리 기판의 단면에만 정밀도 좋게 도포할 수 있는 단면 도포 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 특징은 판 형상으로 형성된 유리 기판의 단면에 유동체를 도포하는 단면 도포 장치로서, 유리 기판을 착탈이 자유롭게 유지하는 워크 유지 기구와, 워크 유지 기구에 유지된 유리 기판의 단면에 대향한 위치에서 동 유리 기판의 판면에 직교하는 방향으로 뻗는 바닥이 있는 통 형상의 노즐을 가지고 상기 유동체를 토출하는 유동체 토출 기구와, 유동체 토출 기구에 유동체를 공급하는 유동체 공급 수단과, 유동체 토출 기구를 워크 유지 기구에 대하여 상대적으로 변위시키는 토출 기구 변위 수단과, 유동체 공급 수단 및 토출 기구 변위 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 유동체 토출 기구는 노즐의 측면에 있어서의 유리 기판의 단면에 대향하는 위치에 동 단면의 판두께 이하의 크기로 개구(開口)하여 유동체를 토출하는 토출구가 형성되어 있고, 제어 수단은 토출 기구 변위 수단의 작동을 제어하여 노즐을 유리 기판의 단면을 따라 상대 변위시키면서 유동체 공급 수단의 작동을 제어하여 토출구로부터 유동체를 토출시키는 것에 있다.

이와 같이 구성한 본 발명의 특징에 의하면, 단면 도포 장치는 도포 대상물인 유리 기판의 단면에 대향한 상태로 유동체를 토출하는 토출구가 개구된 노즐을 배치함과 아울러, 이 토출구가 유리 기판의 단면의 판두께 이하의 크기로 형성되어 있기 때문에, 유리 기판의 단면에만 정밀도 좋게 유동체를 도포할 수 있다. 또 이 단면 도포 장치는 노즐이 유리 기판의 판면에 대하여 직교하는 방향으로 뻗어 있기 때문에, 유리 기판에 있어서의 외주 단면 뿐만아니라 구멍부의 단면에도 유동체를 도포할 수 있다.

또 본 발명의 다른 특징은 상기 단면 도포 장치에 있어서, 또한 노즐을 축선 둘레에 회동시키는 자전 수단을 구비하고, 제어 수단은 자전 수단의 작동을 제어하는 것에 있다.

이와 같이 구성한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 단면 도포 장치는 노즐을 축선 둘레에 회동시키는 자전 수단을 구비하고 있기 때문에, 유리 기판의 단면의 형성 방향에 따라 노즐을 회동시켜 토출구의 방향을 단면을 향하게 할 수 있고, 유동체의 도포 작업을 효율적으로 행할 수 있다. 또 단면 도포 장치는 유동체의 도포시에 있어서의 노즐의 진행 방향에 대하여 토출구의 방향을 직교하는 방향 이외의 방향, 예를 들면 전측 또는 후측을 향하게 할 수 있기 때문에, 유동체의 도포량, 도포 두께 및 도포 형상 등의 도포의 양태를 변화시킬 수 있다. 예를 들면 단면 도포 장치는 토출구의 방향을 노즐의 진행 방향의 전측을 향하게 함으로써 도포한 유동체의 두께가 일정하며 표면을 평면 형상으로 형성할 수 있다. 또 단면 도포 장치는 토출구의 방향을 노즐의 진행 방향의 후측을 향하게 함으로써 도포한 유동체의 두께를 단면에 대한 클리어런스 이상의 두께로 형성할 수 있음과 아울러 도포한 유동체의 표면을 볼록 형상의 원호 형상으로 형성할 수 있다.

또 본 발명의 다른 특징은 상기 단면 도포 장치에 있어서, 노즐은 적어도 토출구가 개구된 외주면이 곡면으로 형성되어 있는 것에 있다.

이와 같이 구성한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 단면 도포 장치는 노즐에 있어서의 적어도 토출구가 개구된 외주면이 곡면으로 형성되어 있기 때문에, 노즐이 유리 기판의 단면에 접촉한 경우에도 토출구가 완전히 막히는 것이 방지되어 유동체의 토출이 확보되기 때문에, 유동체를 정밀도 좋게 도포할 수 있다.

또 본 발명의 다른 특징은 상기 단면 도포 장치에 있어서, 워크 유지 기구는 유리 기판을 복수 적층한 상태로 유지할 수 있고, 유동체 토출 기구는 토출구가 복수의 유리 기판에 대응하는 위치에 노즐의 축선 방향을 따라 복수 형성되어 있는 것에 있다.

이와 같이 구성한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 단면 도포 장치는 워크 유지 기구가 복수의 유리 기판을 적층한 상태로 유지할 수 있음과 아울러, 유동체 토출 기구에 있어서의 토출구가 복수의 유리 기판에 대응하여 형성되어 있기 때문에, 복수의 유리 기판에 대하여 효율적으로 유동체를 도포할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 단면 도포 장치의 주요부의 구성을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 단면 도포 장치에 의해 유동체가 도포되는 가공 대상인 유리 기판의 외관 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 단면 도포 장치에 있어서의 유동체 토출 기구의 내부 구성의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 4(A)~(C)는 도 1에 나타내는 단면 도포 장치에 있어서의 노즐이 유리 기판의 단면에 유동체를 도포하는 모습을 나타낸 단면도이며, (A)는 유리 기판에 있어서의 직선 형상으로 뻗는 단면에 유동체를 도포하는 모습을 나타내고 있고, (B)는 유리 기판에 있어서의 오목부에 있어서의 원호 형상으로 뻗는 단면에 유동체를 도포하는 모습을 나타내고 있고, (C)는 유리 기판에 있어서의 구멍부의 내면을 구성하는 단면에 유동체를 도포하는 모습을 나타내고 있다.
도 5는 도 1에 나타내는 단면 도포 장치에 있어서의 노즐이 유리 기판의 단면에 접촉한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6(A), (B)는 본 발명의 변형예에 따른 유동체의 도포의 모습을 나타내고 있고, (A)는 토출구가 노즐의 진행 방향측을 향하고 있는 상태를 나타내고 있고, (B)는 토출구가 노즐의 진행 방향과는 반대측을 향하고 있는 상태를 나타내고 있다.
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 따른 단면 도포 장치의 주요부의 구성을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 단면 도포 장치에 있어서의 유동체 토출 기구에 있어서의 노즐의 내부 구성의 개략을 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 단면 도포 장치의 하나의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 단면 도포 장치(100)의 주요부의 구성을 개략적으로 나타내는 모식도이다. 또한 본 명세서에 있어서 참조하는 도면은 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 일부의 구성 요소를 과장하여 나타내는 등 모식적으로 나타내고 있다. 이 때문에 각 구성 요소간의 치수나 비율 등은 상이한 경우가 있다. 이 단면 도포 장치(100)는 스마트폰 등의 휴대 단말 장치에 있어서의 터치 패널을 포함하는 액정 디스플레이를 구성하는 유리 기판(90)의 단면(91)에 보호층(94)을 형성하기 위해서 원료가 되는 수지제의 유동체(95)를 도포하기 위한 기계 장치이다.

(유리 기판(90)의 설명)

우선, 본 발명에 따른 단면 도포 장치(100)를 설명하기 전에, 이 단면 도포 장치(100)의 가공 대상인 유리 기판(90)에 대해서 설명한다. 이 유리 기판(90)은 도 2에 나타내는 바와 같이 스마트폰 등의 휴대 단말 장치(도시하지 않음)에 있어서의 액정 디스플레이를 구성하는 부품이며, 유리재를 판 형상으로 형성하여 구성되어 있다. 이 경우, 유리 기판(90)의 평면시(平面視)에 있어서의 크기는 휴대 단말 장치의 크기보다 한단계 작은 형상으로 형성됨과 아울러, 유리 기판(90)의 두께는 대략 0.1mm~1.0mm이다. 본 실시형태에 있어서는 유리 기판(90)은 장변이 130mm, 단변이 70mm, 두께가 0.5mm의 평면시로 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다.

또 유리 기판(90)에는 외주단을 구성하는 단면(91)에 오목부(92)가 형성되어 있음과 아울러, 이 오목부(92)의 도시 상방에 구멍부(93)가 각각 형성되어 있다. 오목부(92) 및 구멍부(93)는 유리 기판(90)을 휴대 단말 장치에 조립할 때 다른 부품과의 물리적 접촉을 피하는 소위 릴리프 부분이다.

오목부(92)는 유리 기판(90)의 단면(91)을 구성하는 4변 중 도시 하방의 단변으로부터 함몰되어 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 오목부(92)는 단면(91)으로부터 2mm만큼 내측에 직선 형상으로 형성됨과 아울러 양단부가 오목 형상의 원호를 통하여 단면(91)에 연결되어 있다.

또 구멍부(93)는 상기 오목부(92)의 도시 상방측에 유리 기판(90)의 폭 방향으로 뻗는 긴 구멍 형상의 관통 구멍으로 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 구멍부(93)는 유리 기판(90)의 폭 방향의 길이가 35mm, 유리 기판(90)의 길이 방향의 구멍의 폭이 2mm의 긴 구멍 형상으로 형성됨과 아울러, 양단부가 원호 형상으로 형성되어 있다.

보호층(94)은 유리 기판(90)의 깨짐이나 떨어져나감을 방지하기 위해서 단면(91) 상에 형성되는 고체 또는 반고체상의 수지층이다. 이 보호층(94)은 50μm~1mm의 범위의 두께로 형성된다. 또 유동체(95)는 고체 또는 반고체 상(狀)의 보호층(94)의 원료가 되는 유동성을 가지는 미경화의 수지재이다. 유동체(95)로서는 아크릴계, 에폭시계, 엔티올계 및 폴리엔-폴리티올의 각종 수지재를 사용할 수 있다. 또한 도 2에 있어서는 보호층(94)을 점군에 의한 해칭으로 나타냄과 아울러 두께를 과장하여 나타내고 있다.

(단면 도포 장치(100)의 구성)

단면 도포 장치(100)는 워크 유지 기구(101)를 구비하고 있다. 워크 유지 기구(101)는 가공 대상인 1장의 유리 기판(90)을 착탈이 자유롭게 유지하는 장치이며, 유리 기판(90)의 판면을 유지하는 평면 형상의 유지면(102)을 구비하고 있다. 유지면(102)은 유리 기판(90)을 부압(負壓)에 의해 흡착하기 위한 부분이며, 공기를 흡인하여 부압을 발생시키기 위한 복수의 구멍부가 형성되어 있다. 이들 구멍부에는 후술하는 제어 장치(130)에 의해 작동 제어되어 공기를 흡인하는 흡인 펌프(103)가 각각 접속되어 있다.

이 유지면(102)은 평면시에 있어서 유리 기판(90)의 크기보다 작은 형상(본 실시형태에 있어서는 직사각형 형상)으로 형성되어 있고, 유리 기판(90)의 단면(91)이 유지면(102)의 외주부(4변)로부터 튀어나오도록 구성되어 있다. 이 워크 유지 기구(101)는 단면 도포 장치(100)에 있어서의 도시하지 않는 지지대 상에 고정적으로 설치되어 있고, 제어 장치(130)에 의해 작동이 제어된다.

워크 유지 기구(101)의 상방에는 유동체 토출 기구(110)가 설치되어 있다. 유동체 토출 기구(110)는 도 3에 나타내는 바와 같이 워크 유지 기구(101)에 유지된 유리 기판(90)의 단면(91)에 유동체(95)를 토출하기 위한 기구이며, 금속 재료를 바닥이 있는 통 형상으로 형성하여 구성되어 있다. 보다 구체적으로는 유동체 토출 기구(110)는 주로 원통 형상으로 형성된 동체부(111)의 도시 하방측에 노즐(112)이 형성됨과 아울러, 이들 동체부(111) 및 노즐(112)의 내부에 유로(114)가 형성되어 구성되어 있다.

동체부(111)는 노즐(112)를 지지함과 아울러 유동체 토출 기구(110)를 홀더(120)에 부착하기 위한 부분이며, 홀더(120)에 부착되는 부착부(111a)가 노즐(112)측의 부분에 대하여 소직경으로 형성된 단차가 형성된 원통 형상으로 형성되어 있다.

노즐(112)은 워크 유지 기구(101)에 유지된 유리 기판(90)의 단면(91)에 대향 배치되는 부분이며, 동체부(111)보다 소직경의 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 이 경우, 노즐(112)은 유리 기판(90)의 구멍부(93)의 내경보다 가는 외경으로 형성된다. 본 실시형태에 있어서는 노즐(112)의 외경은 1.0mm로 형성되어 있다. 이 노즐(112)의 외주면에는 토출구(113)가 형성되어 있다.

토출구(113)는 워크 유지 기구(101)에 유지된 유리 기판(90)의 단면(91)을 향하여 유동체(95)를 토출하기 위한 개구부이며, 유로(114)에 연통하는 원형의 관통 구멍에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 토출구(113)는 유리 기판(90)의 단면(91)의 두께 이하의 두께의 내경으로 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 토출구(113)는 0.4mm의 내경으로 형성되어 있다. 또 이 토출구(113)는 본 실시형태에 있어서는 노즐(112)의 선단측의 외주면 상에 1개 형성되어 있다. 또 이 토출구(113)는 본 실시형태에 있어서는 노즐(112)의 축선 방향에 직교하는 수평 방향을 따라 형성되어 있다.

유로(114)는 홀더(120)를 통하여 공급되는 유동체(95)를 토출구(113)로 인도하기 위한 부분이며, 동체부(111) 내에 형성된 제1 유로와 노즐(112) 내에 형성되어 제1 유로보다 소직경의 제2 유로로 구성되어 있다. 이 유동체 토출 기구(110)는 홀더(120)에 지지되어 있다.

홀더(120)는 유동체 토출 기구(110) 및 실린지 펌프(121)를 각각 유지함과 아울러 유동체 토출 기구(110)와 실린지 펌프(121)를 서로 연통시키는 부품이며, 금속 재료를 블록 형상으로 형성하여 구성되어 있다. 즉, 홀더(120) 내에는 실린지 펌프(121) 내의 유동체(95)를 유동체 토출 기구(110)로 인도하기 위한 도시하지 않는 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 홀더(120)는 Z축 구동 기구(122)에 의해 지지되어 있다.

실린지 펌프(121)는 유동체 토출 기구(110)가 토출하는 유동체(95)를 저류함과 아울러, 저류한 유동체(95)를 제어 장치(130)에 의한 작동 제어에 의해 홀더(120) 내의 상기 유로를 향하여 토출하는 장치이다. 즉, 실린지 펌프(121)가 본 발명에 따른 유동체 공급 수단에 상당한다. 이 실린지 펌프(121)는 홀더(120)에 착탈이 자유로운 상태로 유지되어 있다.

Z축 구동 기구(122)는 홀더(120)를 상하 방향인 Z축 방향으로 왕복 변위시킴으로써 유동체 토출 기구(110)를 동 방향으로 왕복 변위시키기 위한 장치이며, 제어 장치(130)에 의해 작동 제어되는 공기압 실린더에 의해 구성되어 있다. 이 Z축 구동 기구(122)는 θ축 구동 기구(123)에 의해 지지되어 있다.

θ축 구동 기구(123)는 Z축 구동 기구(122)를 Z축 방향 둘레에 왕복 회전 변위시킴으로써 유동체 토출 기구(110)를 동 방향으로 왕복 회전 변위시키기 위한 장치이며, 제어 장치(130)에 의해 작동 제어되는 전동 모터(예를 들면 펄스 모터)에 의해 구성되어 있다. 이 θ축 구동 기구(123)는 Y축 구동 기구(124)에 의해 지지되어 있다.

Y축 구동 기구(124)는 θ축 구동 기구(123)를 Z축 방향에 직교하는 Y축 방향(도면에 있어서 지면의 안길이 방향)으로 왕복 변위시킴으로써 유동체 토출 기구(110)를 동 방향으로 왕복 변위시키기 위한 장치이며, 제어 장치(130)에 의해 작동 제어되는 전동 모터(예를 들면 서보 모터)를 구비한 이송 나사 기구(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 이 Y축 구동 기구(124)는 X축 구동 기구(125)에 의해 지지되어 있다.

X축 구동 기구(125)는 Y축 구동 기구(124)를 Z축 방향 및 Y축 방향에 각각 직교하는 X축 방향(도면에 있어서 좌우 방향)으로 왕복 변위시킴으로써 유동체 토출 기구(110)를 동 방향으로 왕복 변위시키기 위한 장치이며, 제어 장치(130)에 의해 작동 제어되는 전동 모터(예를 들면 서보 모터)를 구비한 이송 나사 기구(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 이 X축 구동 기구(125)는 단면 도포 장치(100)에 있어서의 도시하지 않는 지지 프레임에 의해 지지되어 있다.

제어 장치(130)는 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 워크 유지 기구(101), 흡인 펌프(103), 실린지 펌프(121), Z축 구동 기구(122), θ축 구동 기구(123), Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125)의 각 작동을 각각 제어한다. 즉, 제어 장치(130)가 본 발명에 따른 제어 수단에 상당한다. 이 제어 장치(130)는 작업자로부터의 지시를 입력하기 위한 조작자로 이루어지는 입력 장치(131) 및 제어 장치(130)의 작동 상태를 표시하기 위한 액정 디스플레이로 이루어지는 표시 장치(132)를 각각 구비하고 있다.

또한 단면 도포 장치(100)는 전원으로부터 도입한 전력을 워크 유지 기구(101), 흡인 펌프(103), 실린지 펌프(121), Z축 구동 기구(122), θ축 구동 기구(123), Y축 구동 기구(124), X축 구동 기구(125) 및 제어 장치(130) 등의 각종 전기 기기에 공급하기 위한 전원부, 이들 구성 기기를 각각 포위하는 외장 커버, 유리 기판(90)의 단면(91)에 도포한 유동체(95)에 자외선을 조사하여 경화시키기 위한 UV 광원을 가지고 있는데, 이들에 대해서는 본 발명에 직접적으로 상관이 없기 때문에, 그 설명은 생략한다.

(단면 도포 장치(100)의 작동)

이어서 이와 같이 구성된 단면 도포 장치(100)의 작동에 대해 설명한다. 우선, 단면 도포 장치(100)를 사용하여 유리 기판(90)의 단면(91)에 유동체(95)를 도포하여 단면(91) 상에 보호층(94)을 형성하는 작업자는 단면 도포 장치(100)에 있어서의 도시하지 않는 전원 스위치를 ON으로 함으로써 제어 장치(130)를 기동시킨다. 이것에 의해 제어 장치(130)는 ROM 등의 기억 장치에 미리 기억된 제어 프로그램을 실행함으로써 작동을 개시하여 작업자로부터의 지시를 기다리는 대기 상태가 된다.

이어서 작업자는 유리 기판(90)을 워크 유지 기구(101) 상에 세트한다. 구체적으로는 작업자는 유리 기판(90)을 워크 유지 기구(101)의 유지면(102) 상에 유리 기판(90)을 재치한 후, 입력 장치(131)를 조작하여 흡인 펌프(103)를 작동시킴으로써 유지면(102) 상에 부압을 발생시켜 유리 기판(90)을 유지시킨다. 이것에 의해 유리 기판(90)은 워크 유지 기구(101)에 있어서의 유지면(102) 상에 수평 상태로 고정적으로 유지된다(도 1 참조).

이 경우, 단면 도포 장치(100)는 유리 기판(90)을 미리 규정된 소정의 방향에서 재치되도록 유지면(102)을 형성해둘 수 있다. 또 단면 도포 장치(100)는 유지면(102) 상에 유지된 유리 기판(90)을 카메라 등의 촬상 장치로 촬상한 촬상 화상을 사용하여 유리 기판(90)의 방향을 특정하도록 해도 된다. 또한 단면 도포 장치(100)는 유리 기판(90)을 파지하여 유지면(102) 상에 배치하는 반송 장치를 사용하여 유리 기판(90)을 유지면(102) 상에 재치하도록 구성할 수도 있다. 또한 유리 기판(90)은 단면 도포 장치(100)에 세트하기 전 공정에서 커터 등의 절삭 공구를 사용하여 소정의 형상으로 절단된 후, 단면(91)이 브러시 등의 연삭 공구를 사용하여 연마 가공되어 있다.

이어서 작업자는 워크 유지 기구(101) 상에 유지된 유리 기판(90)의 단면(91) 상에 유동체(95)를 도포한다. 구체적으로는 작업자는 제어 장치(130)에 대하여 입력 장치(131)를 통하여 유동체(95)의 도포 작업의 개시를 지시한다. 이 지시에 응답하여 제어 장치(130)는 도시하지 않는 유동체 도포 프로그램을 실행하여 유리 기판(90)의 단면(91)에 대하여 유동체(95)의 도포 작업을 개시한다.

구체적으로는 제어 장치(130)는 Z축 구동 기구(122), θ축 구동 기구(123), Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125)의 각 작동을 각각 제어하여 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)의 단면(91)에 있어서의 유동체(95)의 도포 개시 위치에 위치 결정한다. 이것에 의해 유동체 토출 기구(110)는 토출구(113)가 단면(91)에 대하여 소정의 클리어런스(C)(예를 들면 50μm~0.1mm)를 통하여 대향하는 위치에 위치 결정된다. 또한 제어 장치(130)는 유리 기판(90)에 있어서의 외주면에 있어서의 단면(91) 및 구멍부(93)에 있어서의 단면(91) 중 어느 하나로부터 먼저 도포 작업을 행해도 되는데, 본 실시형태에 있어서는 유리 기판(90)에 있어서의 외주면에 있어서의 단면(91)으로부터 행하는 것으로 한다.

이어서 제어 장치(130)는 도 4(A)에 나타내는 바와 같이 실린지 펌프(121)의 작동을 제어하여 유동체(95)를 압출함으로써 유동체 토출 기구(110)의 토출구(113)로부터 유동체(95)를 토출시키면서, Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125)의 각 작동을 각각 제어하여 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)의 단면(91)을 따라 변위시킨다.

이 경우, 제어 장치(130)는 도 4(B)에 나타내는 바와 같이 유동체 토출 기구(110)가 단면(91)에 있어서의 각부나 오목부(92)의 곡부에 당도한 경우에는 θ축 구동 기구(123)의 작동을 제어하여 토출구(113)가 곡부 형상의 단면(91)에 대하여 항상 정면을 향하도록 유동체 토출 기구(110)의 방향을 변화시킨다. 이것에 의해 유리 기판(90)의 단면(91) 상에는 토출구(113)로부터 토출된 유동체(95)가 도포된다. 또한 도 4에 있어서는 노즐(112)의 진행 방향을 파선 화살표로 나타내고 있다.

또 단면 도포 장치(100)는 도 5에 나타내는 바와 같이 단면(91)에 유동체(95)를 도포하는 과정에 있어서 유리 기판(90)의 성형 정밀도의 불균일에 의해 변위 중의 노즐(112)이 단면(91)에 접촉하는 일이 있다. 그러나 이 경우 노즐(112)은 원통 형상으로 형성되어 외주면이 원곡면으로 형성되어 있기 때문에, 토출구(113)가 완전히 막히는 일은 없고 일부의 개구 부분(S)이 남는다. 따라서 단면 도포 장치(100)는 단면(91)에 유동체(95)를 도포하는 과정에 있어서 노즐(112)이 단면(91)에 접촉한 경우에도 유동체(95)의 토출을 확보하여 정밀도 좋게 도포할 수 있다. 또한 도 5에 있어서는 유동체(95)의 도시를 생략하고 있다.

이어서 제어 장치(130)는 유리 기판(90)의 외주면에 있어서의 오목부(92)를 포함하는 4변으로 이루어지는 단면(91)에 각각 유동체(95)를 도포한 후에는 유리 기판(90)에 있어서의 구멍부(93)의 단면(91)에 유동체(95)의 도포 작업을 행한다. 구체적으로는 제어 장치(130)는 도 4(C)에 나타내는 바와 같이 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)의 상방에 위치시킨 상태에서 구멍부(93) 상에 위치시킨 후, 유동체 토출 기구(110)를 하강시켜 구멍부(93) 내에 진입시킨다. 이어서 제어 장치(130)는 실린지 펌프(121)의 작동을 제어하여 토출구(113)로부터 유동체(95)를 토출시키면서 유동체 토출 기구(110)를 X축 방향, Y축 방향 및 θ축 방향으로 각각 변위시킴으로써 구멍부(93)의 단면(91) 상에 유동체(95)를 도포할 수 있다.

이어서 제어 장치(130)는 유리 기판(90)의 외주면 및 구멍부(93)의 각 단면(91)에 유동체(95)를 도포한 경우에는 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)의 주위로부터 퇴피시킨 후, 단면(91)에 도포한 유동체(95)에 대하여 자외선을 조사한다. 이것에 의해 제어 장치(130)는 유리 기판(90)의 단면(91)에 도포한 유동체(95)를 고화시켜 보호층(94)을 성형할 수 있다. 이어서 제어 장치(130)는 워크 유지 기구(101)에 의한 유리 기판(90)의 유지 상태를 해제한다. 이것에 의해 작업자는 유리 기판(90)의 단면(91)에 보호층(94)이 형성된 유리 기판(90)을 단면 도포 장치(100)로부터 취출할 수 있다.

상기 작동 설명으로부터도 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 실시형태에 의하면, 단면 도포 장치(100)는 도포 대상물인 유리 기판(90)의 단면(91)에 대향한 상태로 유동체(95)를 토출하는 토출구(113)가 개구된 노즐(112)을 배치함과 아울러, 이 토출구(113)가 유리 기판(90)의 단면(91)의 판두께 이하의 크기로 형성되어 있기 때문에, 유리 기판(90)의 단면(91)에만 정밀도 좋게 유동체(95)를 도포할 수 있다. 또 이 단면 도포 장치(100)는 노즐(112)이 유리 기판(90)의 판면에 대하여 직교하는 방향으로 뻗어 있기 때문에, 유리 기판(90)에 있어서의 외주 단면 뿐만아니라 구멍부(93)의 단면(91)에도 유동체(95)를 도포할 수 있다.

또한 본 발명의 실시에 있어서는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 한 각종 변경이 가능하다. 또한 하기 각 변형예에 있어서 상기 실시형태와 마찬가지의 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

예를 들면 상기 실시형태에 있어서는 제어 장치(130)는 θ축 구동 기구(123)의 작동을 제어하여 토출구(113)의 방향이 단면(91)을 향하도록 제어했다. 즉, θ축 구동 기구(123)가 본 발명에 따른 자전 수단에 상당한다. 그러나 제어 장치(130)는 유동체(95)의 도포시에 있어서의 노즐(112)의 진행 방향에 대하여 토출구(113)의 방향을 직교하는 방향 이외의 방향, 예를 들면 전측 또는 후측을 향하게 할 수 있다.

예를 들면 제어 장치(130)는 도 6(A)에 나타내는 바와 같이 토출구(113)의 방향을 노즐(112)의 진행 방향의 전측을 향하게 함으로써 도포한 유동체(95)의 두께가 일정하며 표면을 평면 형상으로 형성할 수 있다. 또 이 경우 제어 장치(130)는 노즐(112)을 유리 기판(90)의 단면(91)에 접근시켜 클리어런스(C)를 작게 함으로써 두께가 얇은 유동체(95)의 도포를 정밀도 좋게 행할 수 있다. 또 제어 장치(130)는 도 6(B)에 나타내는 바와 같이 토출구(113)의 방향을 노즐(112)의 진행 방향의 후측을 향하게 함으로써 도포한 유동체의 두께를 단면(91)에 대한 클리어런스(C) 이상의 두께로 형성할 수 있음과 아울러 보호층(94)의 표면을 볼록 형상의 원호 형상으로 형성할 수 있다. 또한 도 6에 있어서는 노즐(112)의 진행 방향을 파선 화살표로 나타내고 있다.

또 단면 도포 장치(100)는 노즐(112)을 Z축선 둘레에 회전 변위시킬 필요가 없는 경우, 예를 들면 유리 기판(90)에 있어서의 1개의 직선 형상의 단면에만 유동체(95)를 도포하는 경우에 있어서는 θ축 구동 기구(123) 즉 자전 수단을 생략할 수 있다. 이것에 의해 단면 도포 장치(100)는 장치 구성을 간단화 및 소형화할 수 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는 제어 장치(130)는 Z축 구동 기구(122), Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125)의 각 작동을 각각 제어하여 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)의 단면(91)에 있어서의 유동체(95)의 도포 개시 위치에 위치 결정했다. 즉, Z축 구동 기구(122), Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125)가 본 발명에 따른 토출 기구 변위 수단에 상당한다. 그러나 토출 기구 변위 수단은 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)에 대하여 상대 변위할 수 있으면 되기 때문에, 반드시 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 토출 기구 변위 수단은 Z축 구동 기구(122), Y축 구동 기구(124) 및 X축 구동 기구(125) 중 적어도 1개로 구성할 수 있다. 또 토출 기구 변위 수단은 유동체 토출 기구(110)의 변위 대신에 또는 덧붙여 워크 유지 기구(101)를 변위시키는 것이어도 된다.

또 상기 실시형태에 있어서는 제어 장치(130)는 토출구(113)로부터 토출하는 유동체(95)의 양을 조정하여 단면(91)에만 유동체(95)를 도포하도록 구성했다. 그러나 제어 장치(130)는 토출구(113)로부터 토출하는 유동체(95)의 양을 증가시킴으로써 단면(91) 뿐만아니라 이 단면(91)에 인접하는 유리 기판(90)의 2개의 판면의 각 가장자리부까지 유동체(95)를 도포할 수도 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는 유리 기판(90)의 단면(91)은 평면 형상으로 형성되어 있다. 그러나 유리 기판(90)의 단면(91)의 형상은 반드시 1개의 평면으로 형성되어 있을 필요는 없고, 단면(91)의 가장자리부가 모따기되어 있어도 되고, 단면(91)의 전체가 곡면이어도 된다.

또 상기 실시형태에 있어서는 노즐(112)은 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 즉, 노즐(112)은 외주면의 적어도 일부가 곡면으로 형성됨으로써 유리 기판(90)의 단면(91)에 접촉했을 때 토출구(113)가 완전히 막혀 토출이 정지되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 노즐(112)은 워크 유지 기구(101)에 유지되는 유리 기판(90)의 판면에 대하여 직교하는 방향으로 뻗는 통 형상으로 형성되어 있으면 된다. 따라서 노즐(112)은 원통 형상 이외의 형상, 예를 들면 단면 형상이 사각형, 다각형 또는 타원 형상으로 형성할 수 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는 토출구(113)는 유리 기판(90)에 있어서의 단면(91)의 두께보다 작은 원형의 구멍으로 구성했다. 그러나 토출구(113)는 유리 기판(90)에 있어서의 단면(91)의 두께 이하의 구멍으로 구성되어 있으면, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서 토출구(113)는 유리 기판(90)에 있어서의 단면(91)의 두께와 동일한 내경의 원형 또는 원형 이외의 구멍으로 형성되어 있어도 된다.

또 상기 실시형태에 있어서는 워크 유지 기구(101)는 유지면(102)이 수평 방향으로 뻗어 형성되었다. 그러나 워크 유지 기구(101)는 유리 기판(90)을 유지할 수 있으면, 반드시 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서 워크 유지 기구(101)는 예를 들면 유지면(102)이 수직 방향으로 뻗어 형성될 수도 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는 워크 유지 기구(101)는 1개의 유리 기판(90)을 유지하도록 구성했다. 그러나 워크 유지 기구(101)는 복수의 유리 기판(90)을 유지하도록 구성할 수도 있다.

예를 들면 단면 도포 장치(100)는 도 7에 나타내는 바와 같이 복수의 유리 기판(90)을 적층한 상태로 유지할 수 있는 워크 유지 기구(140)를 구비하여 구성할 수 있다. 워크 유지 기구(140)는 주로 받이대(141), 압압체(142) 및 압압 실린더(143)를 각각 구비하여 구성되어 있다.

받이대(141)는 복수의 유리 기판(90)을 적층한 상태로 지지하는 대이며, 유리 기판(90)의 단면(91)을 튀어나오게 할 수 있는 크기의 금속제의 판형상체로 형성되어 있다. 압압체(142)는 받이대(141) 상에 재치된 복수의 유리 기판(90)에 대하여 도시 상방으로부터 누르기 위한 부품이며, 금속제의 통형상체의 선단부에 금속제의 판형상체가 설치되어 구성되어 있다. 압압 실린더(143)는 압압체(142)를 받이대(141)에 대하여 접근 또는 이격시키기 위한 구동원이며, 제어 장치(130)에 의해 작동 제어되는 공기압 실린더에 의해 구성되어 있다. 이 압압 실린더(143)는 단면 도포 장치(100) 내에 설치되는 지지대(도시하지 않음)에 지지되어 있다.

또 이 단면 도포 장치(100)는 받이대(141) 상에 재치한 복수의 유리 기판(90)의 각 단면(91)에 대하여 유동체(95)를 도포하는 유동체 토출 기구(110)를 구비하고 있다. 유동체 토출 기구(110)는 도 8에 나타내는 바와 같이 노즐(112)이 받이대(141) 상에 재치되는 복수의 유리 기판(90)의 적층 방향을 따라 뻗음과 아울러, 적층된 복수의 유리 기판(90)의 각 단면(91)에 각각 대향하는 위치에 토출구(113)가 형성되어 있다. 또한 도 8에 있어서는 유동체(95)의 도시를 생략하고 있다.

또 이 단면 도포 장치(100)에 있어서의 X축 구동 기구(125)는 워크 유지 기구(140)에 의해 유지되는 복수의 유리 기판(90)에 있어서의 1개의 방향으로 튀어나오는 각 단면(91)(도면에 있어서는 우측으로 튀어나오는 단면(91))에 대하여 유동체 토출 기구(110)를 접근 또는 이격시키도록 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 단면 도포 장치(100)에 있어서는 작업자는 복수의 유리 기판(90)을 적층한 상태로 받이대(141) 상에 배치한 후, 입력 장치(131)를 조작하여 제어 장치(130)에 복수의 유리 기판(90)의 클램프를 지시한다. 이 지시에 응답하여 제어 장치(130)는 압압 실린더(143)의 작동을 제어하여 압압체(142)를 하강시킴으로써, 복수의 유리 기판(90)을 받이대(141)와 압압체(142)로 끼워 유지할 수 있다.

이어서 작업자는 제어 장치(130)에 대하여 입력 장치(131)를 통하여 유동체(95)의 도포 작업의 개시를 지시한다. 이 지시에 응답하여 제어 장치(130)는 유동체 토출 기구(110)를 유리 기판(90)의 단면(91)에 위치 결정한 후, 유동체(95)를 토출시키면서 유동체 토출 기구(110)를 단면(91)을 따라 변위시킴으로써 각 단면(91) 상에 각각 유동체(95)를 한번에 도포할 수 있다. 이것에 의하면 단면 도포 장치(100)는 복수의 유리 기판(90)에 대하여 효율적으로 유동체(95)를 도포할 수 있다.

또한 이 단면 도포 장치(100)에 있어서는 복수의 유리 기판(90)에 있어서의 1개의 방향으로 튀어나오는 각 단면(91)(도면에 있어서는 우측으로 튀어나오는 단면(91))에 대하여 유동체(95)를 도포하기 때문에, 상이한 방향의 단면(91)에 유동체(95)를 도포할 때는 유리 기판(90)을 다시 유지시킨다. 또 단면 도포 장치(100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 유리 기판(90)의 주위에 대하여 유동체 토출 기구(110)를 변위 가능하게 구성하거나, 워크 유지 기구(140)에 유지한 복수의 유리 기판(90)을 회전시켜 방향을 변경하는 워크 자전 기구를 구비하거나 하여 유리 기판(90)을 다시 유지시키는 것을 생략할 수도 있다.

또 상기 실시형태에 있어서는 유동체(95)는 유리 기판(90)의 단면(91)을 보호하기 위한 수지재로 구성했다. 그러나 유동체(95)는 보호재 이외의 것, 예를 들면 접착제나 유리 기판(90)의 단면(91)으로부터의 광의 누출을 막는 코팅재 등이어도 된다. 이 경우, 유리 기판(90)의 단면(91)으로부터의 광의 누출을 막는 재료로서는 광을 투과시키지 않는 불투명 또는 유색(예를 들면 흑색 등의 농색 또는 백색 등의 담색)의 도료를 사용할 수 있다.

C…클리어런스 S…토출구의 일부의 개구 부분
90…유리 기판 91…단면
92…오목부 93…구멍부
94…보호층 95…유동체
100…단면 도포 장치 101…워크 유지 기구
102…유지면 103…흡인 펌프
110…유동체 토출 기구 111…동체부
111a…부착부 112…노즐
113…토출구 114…유로
120…홀더 121…실린지 펌프
122…Z축 구동 기구 123…θ축 구동 기구
124…Y축 구동 기구 125…X축 구동 기구
130…제어 장치 131…입력 장치
132…표시 장치 140…워크 유지 기구
141…받이부 142…압압체
143…압압 실린더

Claims

판 형상으로 형성된 유리 기판의 단면에 유동체를 도포하는 단면 도포 장치로서,
상기 유리 기판을 착탈이 자유롭게 유지하는 워크 유지 기구;
상기 워크 유지 기구에 유지된 상기 유리 기판의 단면에 대향한 위치에서 동 유리 기판의 판면에 직교하는 방향으로 뻗는 바닥이 있는 통 형상의 노즐을 가지고 상기 유동체를 토출하는 유동체 토출 기구;
상기 유동체 토출 기구에 상기 유동체를 공급하는 유동체 공급 수단;
상기 유동체 토출 기구를 상기 워크 유지 기구에 대하여 상대적으로 변위시키는 토출 기구 변위 수단; 및
상기 유동체 공급 수단 및 상기 토출 기구 변위 수단의 작동을 제어하는 제어 수단;
을 구비하고,
상기 유동체 토출 기구는
상기 노즐의 측면에 있어서의 상기 유리 기판의 단면에 대향하는 위치에 동 단면의 판두께 이하의 크기로 개구(開口)되어 상기 유동체를 토출하는 토출구가 형성되어 있고,
상기 제어 수단은
상기 토출 기구 변위 수단의 작동을 제어하여 상기 노즐을 상기 유리 기판의 단면을 따라 상대 변위시키면서 상기 유동체 공급 수단의 작동을 제어하여 상기 토출구로부터 상기 유동체를 토출시키는 것을 특징으로 하는 단면 도포 장치.
제1 항에 있어서, 또한
상기 노즐을 축선 둘레에 회동시키는 자전 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은 상기 자전 수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 단면 도포 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 노즐은 적어도 상기 토출구가 개구된 외주면이 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단면 도포 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 워크 유지 기구는
상기 유리 기판을 복수 적층한 상태로 유지할 수 있고,
상기 유동체 토출 기구는
상기 토출구가 상기 복수의 유리 기판에 대응하는 위치에 상기 노즐의 축선 방향을 따라 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단면 도포 장치.