KR20150115785A - 레이저광 조사 장치 및 광학 부재 접합체의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

레이저광 조사 장치는 대상물을 유지하는 유지면을 갖는 테이블과, 레이저광을 발진하는 레이저광 발진기와, 유지면과 평행한 평면 내에서 레이저광을 이차원으로 주사하는 스캐너와, 테이블과 스캐너를 상대적으로 이동시키는 이동 장치와, 스캐너와 이동 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고, 제어 장치는, 스캐너에 의해 레이저광을 편향시키면서 레이저 가공 라인을 따라 스캐너와 테이블을 상대적으로 이동시킴으로써, 레이저 가공 라인 상에 레이저광이 복수 회 중첩하여 조사되는 중첩 부분을 형성한다.

Description

레이저광 조사 장치 및 광학 부재 접합체의 제조 장치{LASER IRRADIATION DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING LAMINATE OPTICAL MEMBER}

본 발명은 레이저광 조사 장치 및 광학 부재 접합체의 제조 장치에 관한 것이다.

본원은 2013년 2월 13일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-026099호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 대상물에 레이저 광을 조사하여 소정의 가공을 행하는 레이저광 조사 장치가 알려져 있다. 레이저광 조사 장치는 필름의 절단 가공 등에 이용하는 것이 검토되고 있으며, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 편광 필름의 제조 방법 등에도 응용이 기대되고 있다.

일본 특허 공개 2003-255132호

일반적으로, 대상물에 레이저광을 조사하여 절단 가공을 행할 때 대상물을 확실하게 절단하기 위해서는, 레이저광의 출력을 크게 하거나 절단 속도를 늦추거나 한다. 그러나, 이와 같이 하면, 대상물의 절단면에 깨짐이나 절결 등의 결함이 발생하여, 커트 품질이 저하되는 경우가 있다.

본 발명의 형태는 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 대상물의 절단면에 깨짐이나 절결 등의 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있어 커트 품질의 저하를 억제하는 것이 가능한 레이저광 조사 장치 및 광학 부재 접합체의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 수단을 채용했다.

(1) 본 발명의 제1 형태에 관한 레이저광 조사 장치는, 대상물을 유지하는 유지면을 갖는 테이블과, 레이저광을 발진하는 레이저광 발진기와, 상기 유지면과 평행한 평면 내에서 상기 레이저광을 이차원으로 주사하는 스캐너와, 상기 테이블과 상기 스캐너를 상대적으로 이동시키는 이동 장치와, 상기 스캐너와 상기 이동 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 스캐너에 의해 상기 레이저광을 편향시키면서 레이저 가공 라인을 따라 상기 스캐너와 상기 테이블을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 레이저 가공 라인 상에 상기 레이저광이 복수 회 중첩하여 조사되는 중첩 부분을 형성한다.

(2) 상기 (1)의 형태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 스캐너에 의해 상기 레이저광을 회전시키면서 상기 레이저 가공 라인을 따라 상기 스캐너와 상기 테이블을 상대적으로 이동시킬 수도 있다.

(3) 상기 (2)의 형태에 있어서, 상기 스캐너는, 상기 레이저 가공 라인보다도 외측의 잉여 부분을 향하여 상기 레이저광을 편향시킬 수도 있다.

(4) 상기 (1)의 형태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 스캐너에 의해 상기 레이저광을 상기 레이저 가공 라인을 따라 직선적으로 진동시키면서 상기 레이저 가공 라인을 따라 상기 스캐너와 상기 테이블을 상대적으로 이동시킬 수도 있다.

(5) 상기 (1)부터 (4)까지 중 어느 한 항의 형태에 있어서, 상기 스캐너로부터 사출된 레이저광을 상기 유지면을 향하여 집광하는 집광 렌즈를 더 포함할 수도 있다.

(6) 본 발명의 다른 형태에 관한 광학 부재 접합체의 제조 장치는, 광학 표시 부품에 광학 부재를 접합하여 형성되는 광학 부재 접합체의 제조 장치로서, 상기 광학 표시 부품의 표시 영역보다도 큰 광학 부재 시트를 상기 광학 표시 부품에 접합하여 접합 시트를 형성하는 접합 장치와, 상기 광학 부재 시트에 있어서의 상기 표시 영역의 대향 부분과 상기 대향 부분 외측의 잉여 부분을 분리하고, 상기 광학 부재 시트로부터 상기 표시 영역에 대응하는 크기의 상기 광학 부재를 잘라냄으로써, 상기 접합 시트로부터 상기 광학 표시 부품 및 상기 광학 표시 부품에 겹쳐지는 상기 광학 부재를 포함하는 상기 광학 부재 접합체를 잘라내는 절단 장치를 포함하고, 상기 절단 장치는 상기 (1)부터 (5)까지의 어느 하나의 레이저광 조사 장치에 의해 구성되고, 상기 레이저광 조사 장치로부터 조사된 레이저광에 의해 대상물인 상기 광학 부재 시트가 절단된다.

본 발명의 형태에 의하면, 대상물의 절단면에 깨짐이나 절결 등의 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 커트 품질의 저하를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저광 조사 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 EBS의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 IOR의 내부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 4는 제1 집광 렌즈, 조리개 부재 및 콜리메이트 렌즈의 배치 구성을 도시하는 측단면도이다.
도 5는 레이저광 조사 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 EBS의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 있어서 레이저광의 1개의 펄스에 착안한 도면이다.
도 8은 IOR의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 레이저 가공 라인을 도시하는 도면이다.
도 10은 비교예에 관한 레이저광 조사 장치를 사용하여, 대상물을 절단할 때의 레이저광의 이동 궤적을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 실시 형태에 관한 레이저광 조사 장치를 사용하여, 대상물을 절단할 때의 레이저광의 이동 궤적을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 실시 형태에 관한 레이저광의 이동 궤적의 제1 변형예를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 실시 형태에 관한 레이저광의 이동 궤적의 제2 변형예를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 실시 형태에 관한 레이저광의 이동 궤적의 제3 변형예를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 부재 접합체의 제조 장치를 도시하는 모식도이다.
도 16은 액정 패널의 평면도이다.
도 17은 도 16의 A-A 단면도이다.
도 18은 광학 시트의 단면도이다.
도 19는 절단 장치의 동작을 도시하는 도면이다.
도 20은 접합면의 단부 테두리의 검출 공정을 도시하는 평면도이다.
도 21은 검출 장치의 모식도이다.
도 22는 액정 패널에 대한 시트편의 접합 위치 결정 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 23은 레이저광이 원하는 궤적을 그리기 위한 제어 방법을 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하의 모든 도면에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위하여 각 구성 요소의 치수나 비율 등은 적절히 상이하게 하고 있다. 또한, 이하의 설명 및 도면 중 동일하거나 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

(레이저광 조사 장치)

도 1은 대상물의 절단 장치로서 사용되는 레이저광 조사 장치(100)의 일례를 도시하는 사시도이다.

이하의 설명에 있어서는, 필요에 따라 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 대상물을 유지하는 유지면에 평행한 제1 방향을 X 방향으로 하고 있고, 유지면의 면 내에 있어서 X 방향에 직교하는 방향을 Y 방향, X 방향 및 Y 방향에 직교하는 방향을 Z 방향으로 하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 레이저광 조사 장치(100)는 테이블(101)과, 레이저광 발진기(102)와, EBS(130)(전기 빔 형상화; Electrical Beam Shaping: 도 2 참조)를 구성하는 음향 광학 소자(103)와, IOR(104)(영상화 광학 레일; Imaging Optics Rail)과, 스캐너(105)와, 이동 장치(106)와, 이들 장치를 통괄 제어하는 제어 장치(107)를 구비하고 있다.

테이블(101)은 대상물(110)을 유지하는 유지면(101s)을 갖는다. 테이블(101)은 유지면(101s)의 법선 방향으로부터 보아 직사각형이다. 유지면(101s)은, 제1 방향(X 방향)으로 긴 쪽을 갖는 직사각형의 제1 유지면(101s1)과, 제1 유지면(101s1)에 인접하여 배치되면서 또한 제1 유지면(101s1)과 동일 형상의 제2 유지면(101s2)을 갖는다.

레이저광 발진기(102)는 레이저광 L을 발진하는 부재이다. 예를 들어, 레이저광 발진기(102)로서는 CO₂ 레이저광 발진기(이산화탄소 레이저광 발진기), UV 레이저광 발진기, 반도체 레이저광 발진기, YAG 레이저광 발진기, 엑시머 레이저광 발진기 등의 발진기를 사용할 수 있지만, 구체적인 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 예시된 발진기 중에서도 CO₂ 레이저광 발진기는, 예를 들어 편광 필름 등의 광학 부재의 절단 가공에 적합한 고출력으로 레이저광을 발진할 수 있으므로 보다 바람직하다.

도 2는 EBS(130)의 구성을 도시하는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, EBS(130)는 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 광로 상에 배치된 음향 광학 소자(103)와, 음향 광학 소자(103)와 전기적으로 접속된 구동 드라이버(131)와, 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과하는 타이밍을 제어하는 제어 장치(107)(후술하는 레이저 제어부(171)에 상당))를 갖는다.

EBS(130)는 레이저광의 출력이 안정될 때까지 레이저광을 차폐한다.

음향 광학 소자(103)는 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광을 차폐하기 위한 광학 소자이다.

음향 광학 소자(103)는, 예를 들어 이산화텔루륨(TeO₂)이나 몰리브덴산납(PbMoO₄) 등의 단결정 또는 유리를 포함하는 음향 광학 매체에 압전 소자를 접착한 것이다. 압전 소자에 전기 신호를 가하여 초음파를 발생시켜, 이 초음파를 음향 광학 매체 중에 전반시킴으로써, 레이저광의 통과와 비통과(차폐)를 제어할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 EBS(130)의 구성 부재로서 음향 광학 소자(103)를 사용하고 있지만, 이것에 제한하지 않는다. 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광을 차폐할 수 있으면, 다른 광학 소자를 사용할 수도 있다.

구동 드라이버(131)는 제어 장치(107)의 제어에 기초하여, 음향 광학 소자(103)에 초음파를 발생시키기 위한 전기 신호(제어 신호)를 공급하여, 음향 광학 소자(103)에 의한 레이저광의 차폐 시간을 조정한다.

제어 장치(107)는, 예를 들어 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 상승 부분 및 하강 부분이 제거되도록, 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과하는 타이밍을 제어한다.

또한, 제어 장치(107)에 의한 타이밍 제어는 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어 제어 장치(107)가, 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 상승 부분이 선택적으로 제거되도록, 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과하는 타이밍을 제어할 수도 있다.

특히, 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 하강 부분의 폭(시간)이 레이저광의 상승 부분의 폭(시간)보다도 충분히 짧은 경우에는 레이저광의 하강 부분을 제거하는 실익이 작다. 그로 인해, 이러한 경우에는 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 상승 부분만을 선택적으로 제거할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의해, EBS(130)는 제어 장치(107)의 제어에 기초하여, 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광을 출력이 안정된 상태로 사출한다.

IOR(104)은 레이저광의 강도 분포 중 대상물(110)의 절단에는 기여하지 않는 밑단의 부분을 제거한다.

도 3은 IOR(104)의 내부 구성을 도시하는 사시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, IOR(104)은 EBS(130)로부터 사출된 레이저광을 집광하는 제1 집광 렌즈(141)와, 제1 집광 렌즈(141)를 유지하는 제1 유지 프레임(142)과, 제1 집광 렌즈(141)에 의해 집광된 레이저광을 조이는 조리개 부재(143)와, 조리개 부재(143)를 유지하는 유지 부재(144)와, 조리개 부재(143)에 의해 조여진 레이저광을 평행화하는 콜리메이트 렌즈(145)와, 콜리메이트 렌즈(145)를 유지하는 제2 유지 프레임(146)과, 제1 유지 프레임(142), 유지 부재(144) 및 제2 유지 프레임(146)을 상대적으로 이동시키는 이동 기구(147)를 갖는다.

도 4는 제1 집광 렌즈(141), 조리개 부재(143) 및 콜리메이트 렌즈(145)의 배치 구성을 도시하는 측단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 조리개 부재(143)에는, 제1 집광 렌즈(141)에 의해 집광된 레이저광을 조이기 위한 핀 홀(143h)이 형성되어 있다. 제1 집광 렌즈(141), 핀 홀(143h) 및 콜리메이트 렌즈(145) 각각의 중심은, EBS(130)로부터 사출된 레이저광의 광축 CL과 겹치는 위치에 배치되어 있다.

조리개 부재(143)는 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점의 근방에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 「제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점의 근방」이란, 조리개 부재(143)의 배치 위치가 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점으로부터 크게 위치 어긋나지 않는 범위에서 배치 위치를 약간 상이하게 해도 되는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 집광 렌즈(141)의 중심부터 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점까지의 거리 K₁과 제1 집광 렌즈(141)의 중심부터 조리개 부재(143)의 핀 홀(143h)의 중심까지의 거리 K₂의 비 K₁/K₂가 0.9/1 이상 1.1/1 이하의 범위이면, 조리개 부재(143)가 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점의 근방에 배치되어 있다고 할 수 있다. 이러한 범위이면, 제1 집광 렌즈(141)에 의해 집광된 레이저광을 효과적으로 조일 수 있다.

또한, 조리개 부재(143)는 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점의 근방에 배치되어 있는 것이 바람직하지만, 조리개 부재(143)의 배치 위치는 반드시 이 위치에 한정되지는 않는다. 조리개 부재(143)의 배치 위치는 제1 집광 렌즈(141)와 콜리메이트 렌즈(145) 사이의 광로 상이면 되며, 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점의 근방에 제한하지 않는다.

도 3으로 되돌아가, 이동 기구(147)는 제1 유지 프레임(142), 유지 부재(144) 및 제2 유지 프레임(146) 각각을 레이저광의 진행 방향과 평행한 방향으로 이동시키는 슬라이더 기구(148)와, 슬라이더 기구(148)를 유지하는 유지대(149)를 갖는다.

예를 들어, 유지 부재(144)를 정위치에 배치한 상태에서, 제1 유지 프레임(142) 및 제2 유지 프레임(146)을 레이저광의 진행 방향과 평행한 방향으로 이동시킴으로써, 제1 유지 프레임(142), 유지 부재(144) 및 제2 유지 프레임(146)의 상호 위치 결정이 행하여진다. 구체적으로는, 조리개 부재(143)를 콜리메이트 렌즈(145)의 전방측 초점의 위치이면서 또한 제1 집광 렌즈(141)의 후방측 초점의 위치에 배치한다.

도 1로 되돌아가, 스캐너(105)는 레이저광을 유지면(101s)과 평행한 평면 내(XY 평면 내)에서 이차원으로 주사한다. 즉, 스캐너(105)는, 테이블(101)에 대하여 레이저광을 X 방향과 Y 방향으로 독립적으로 상대적으로 이동시킨다. 이에 의해, 테이블(101)에 유지된 대상물(110)의 임의의 위치에 고정밀도로 레이저광을 조사하는 것이 가능하게 되어 있다.

스캐너(105)는 제1 조사 위치 조정 장치(151)와 제2 조사 위치 조정 장치(154)를 구비하고 있다.

제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)는, IOR(104)로부터 사출된 레이저광을 유지면(101s)과 평행한 평면 내에서 이차원으로 주사하는 주사 소자를 구성하고 있다. 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)로서는, 예를 들어 갈바노 스캐너를 사용한다. 또한, 주사 소자로서는 갈바노 스캐너에 한하지 않고, 짐벌을 사용할 수도 있다.

제1 조사 위치 조정 장치(151)는 미러(152)와, 미러(152)의 설치 각도를 조정하는 액추에이터(153)를 구비하고 있다. 액추에이터(153)는 Z 방향에 평행한 회전축을 갖는다. 액추에이터(153)는 제어 장치(107)의 제어에 기초하여, 미러(152)를 Z축 주위로 회전시킨다.

제2 조사 위치 조정 장치(154)는 미러(155)와, 미러(155)의 설치 각도를 조정하는 액추에이터(156)를 구비하고 있다. 액추에이터(156)는 Y 방향에 평행한 회전축을 갖는다. 액추에이터(156)는 제어 장치(107)의 제어에 기초하여, 미러(155)를 Y축 주위로 회전시킨다.

스캐너(105)와 테이블(101) 사이의 광로 상에는, 스캐너(105)를 경유한 레이저광을 유지면(101s)을 향하여 집광하는 제2 집광 렌즈(108)가 배치되어 있다.

예를 들어, 제2 집광 렌즈(108)로서는 fθ 렌즈를 사용한다. 이에 의해, 미러(155)로부터 제2 집광 렌즈(108)에 평행하게 사출된 레이저광을 대상물(110)에 평행하게 집광시킬 수 있다.

또한, 스캐너(105)와 테이블(101) 사이의 광로 상에 제2 집광 렌즈(108)가 배치되어 있지 않은 구성일 수도 있다.

레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광 L은, 음향 광학 소자(103), IOR(104), 미러(152), 미러(155), 제2 집광 렌즈(108)를 경유하여 테이블(101)에 유지된 대상물(110)에 조사된다. 제1 조사 위치 조정 장치(151), 제2 조사 위치 조정 장치(154)는 제어 장치(107)의 제어에 기초하여, 레이저광 발진기(102)로부터 테이블(101)에 유지된 대상물(110)을 향하여 조사되는 레이저광의 조사 위치를 조정한다.

스캐너(105) 제어에 의한 레이저광의 가공 영역(105s)(이하, 스캔 영역이라고 칭함)은, 유지면(101s)의 법선 방향으로부터 보아 직사각형이다. 본 실시 형태에서는, 스캔 영역(105s)의 면적은 제1 유지면(101s1) 및 제2 유지면(101s2) 각각의 면적보다도 작다.

이동 장치(106)는 테이블(101)과 스캐너(105)를 상대적으로 이동시킨다. 이동 장치(106)는 테이블(101)을 유지면(101s)에 평행한 제1 방향(X 방향)으로 이동시키는 제1 슬라이더 기구(161)와, 제1 슬라이더 기구(161)를 유지면(101s)에 평행하면서 또한 제1 방향과 직교하는 제2 방향(Y 방향)으로 이동시키는 제2 슬라이더 기구(162)를 갖는다(이하, 이들을 총칭하여 슬라이더 기구(161, 162)라고 칭하는 경우도 있음). 이동 장치(106)는 제1 슬라이더 기구(161) 및 제2 슬라이더 기구(162) 각각이 내장하는 리니어 모터를 작동시켜 테이블(101)을 XY 각 방향으로 이동시킨다.

슬라이더 기구(161, 162) 내에서 펄스 구동되는 리니어 모터는, 상기 리니어 모터에 공급되는 펄스 신호에 의해 출력축의 회전 각도 제어를 정밀하게 행할 수 있다. 따라서, 슬라이더 기구(161, 162)에 지지된 테이블(101)의 XY 각 방향 상의 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다. 또한, 테이블(101)의 위치 제어는 펄스 모터를 사용한 위치 제어에 한정되지 않고, 서보 모터를 사용한 피드백 제어나, 기타 임의의 제어 방법에 의해 실현할 수도 있다.

제어 장치(107)는 레이저광 발진기(102) 및 음향 광학 소자(103)(구동 드라이버(131))를 제어하는 레이저 제어부(171)와, 스캐너(105)를 제어하는 스캐너 제어부(172)와, 이동 장치(106)를 제어하는 슬라이더 제어부(173)를 갖는다.

구체적으로는, 레이저 제어부(171)는 레이저광 발진기(102)의 ON/OFF, 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 출력, 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광 L이 음향 광학 소자(103)를 통과하는 타이밍, 구동 드라이버(131)의 제어를 행한다.

스캐너 제어부(172)는 제1 조사 위치 조정 장치(151)의 액추에이터(153), 제2 조사 위치 조정 장치(154)의 액추에이터(156) 각각의 구동의 제어를 행한다.

슬라이더 제어부(173)는 제1 슬라이더 기구(161) 및 제2 슬라이더 기구(162) 각각이 내장하는 리니어 모터의 작동 제어를 행한다.

도 5는 레이저광 조사 장치(100)의 제어 시스템 구성을 도시하는 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제어 장치(107)에는 입력 신호를 입력 가능한 입력 장치(109)가 접속되어 있다. 입력 장치(109)는 키보드, 마우스 등의 입력 기기, 또는 외부 장치로부터의 데이터를 입력 가능한 통신 장치 등을 갖는다. 제어 장치(107)는 레이저광 조사 장치(100) 각 부의 동작 상황을 나타내는 액정 표시 디스플레이 등의 표시 장치를 포함하고 있을 수도 있고, 표시 장치와 접속되어 있을 수도 있다.

유저(user)가 입력 장치(109)에 가공 데이터를 입력함으로써 초기 설정이 완료되면, 제어 장치(107)의 레이저 제어부(171)의 제어에 기초하여, 레이저광 발진기(102)로부터 레이저광이 발진된다. 이때, 제어 장치(107)의 스캐너 제어부(172)의 제어에 기초하여, 스캐너(105)를 구성하는 미러의 회전 구동이 개시된다. 이것과 동시에, 제어 장치(107)의 슬라이더 제어부(173)의 제어에 기초하여, 슬라이더 기구(161, 162)에 설치된 모터 등의 구동축 회전수가 로터리 인코더 등의 센서에 의해 검출된다.

제어 장치(107)는 각각의 좌표값을 실시간으로 보정하여 가공 데이터와 일치하는 좌표에 레이저광이 사출되도록, 즉 레이저광이 대상물(110)(도 1 참조)에 있어서 원하는 궤적을 그리도록 이동 장치(106)와 스캐너(105)를 제어한다. 예를 들어, 레이저광의 주사를 주로 이동 장치(106)에 의해 행하고, 이동 장치(106)로 고정밀도로 레이저광의 조사 위치를 제어할 수 없는 영역을 스캐너(105)로 조정한다.

도 6의 (a) 내지 (d)는 EBS(130)의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 6의 (a)는 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 제어 신호를 나타내고 있다.

도 6의 (b)는 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광 그 자체의 출력 특성, 즉 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과하기 전의 레이저광 출력 특성을 나타내고 있다.

도 6의 (c)는 음향 광학 소자(103)의 제어 신호를 나타내고 있다.

도 6의 (d)는 레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과한 후의 레이저광 출력 특성을 나타내고 있다.

도 6의 (b), (d) 각각에 있어서, 횡축은 시간, 종축은 레이저광의 강도이다.

도 7의 (a) 내지 (d)는, 도 6의 (a) 내지 (d)에 있어서 레이저광의 1개의 펄스에 착안한 도면이다.

또한, 이하의 설명에서는, 「레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 제어 신호」를 「레이저광의 제어 신호」라고 칭한다. 「레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과하기 전의 레이저광 출력 특성」을 「음향 광학 소자(103) 통과 전의 레이저광 출력 특성」이라고 칭한다. 「레이저광 발진기(102)로부터 발진된 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과한 후의 레이저광 출력 특성」을 「음향 광학 소자(103) 통과 후의 레이저광 출력 특성」이라고 칭한다.

도 6의 (a), 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 레이저광의 제어 신호의 펄스 Ps1은 직사각형 펄스이다. 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 레이저광의 제어 신호는, 레이저광 발진기(102)에 대한 ON/OFF 신호가 주기적으로 전환됨으로써 복수의 펄스 Ps1을 발생시키는, 소위 클록 펄스이다.

도 6의 (a), 도 7의 (a)에 있어서, 펄스 Ps1의 산(山) 부분은 레이저광 발진기(102)에 ON 신호가 보내진 상태, 즉 레이저광 발진기(102)로부터 레이저광이 발진되는 ON 상태이다. 펄스 Ps1의 골(谷) 부분은 레이저광 발진기(102)에 OFF 신호가 보내진 상태, 즉 레이저광 발진기(102)로부터 레이저광이 발진되지 않는 OFF 상태이다.

도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 3개의 펄스 Ps1이 짧은 간격으로 배치됨으로써 1개의 집합 펄스 PL1이 형성되어 있다. 3개의 집합 펄스 PL1은 3개의 펄스 Ps1의 배치 간격보다도 긴 간격으로 배치되어 있다. 예를 들어, 인접하는 2개의 펄스 Ps1 사이의 간격은 1밀리초이며, 인접하는 2개의 집합 펄스 PL1 사이의 간격은 10밀리초이다.

또한, 본 실시 형태에서는 3개의 펄스 Ps1이 짧은 간격으로 배치됨으로써 1개의 집합 펄스 PL1이 형성되는 예를 들어 설명하고 있지만, 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어, 2개 또는 4개 이상의 복수의 펄스가 짧은 간격으로 배치됨으로써 1개의 집합 펄스가 형성되어 있을 수도 있다.

또한, 복수의 펄스가 주기적으로 형성되는 것에 한하지 않고, 1개의 펄스가 긴 폭으로 형성되는 구성일 수도 있다. 즉, 레이저광 발진기에 대한 ON 신호부터 OFF 신호까지 일정한 강도의 레이저광이 소정의 시간만큼 발진되는 구성일 수도 있다.

도 6의 (b), 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 음향 광학 소자(103) 통과 전의 레이저광 출력 특성의 펄스 Ps2는 상승 부분 G1과 하강 부분 G2를 갖는 파형 펄스이다.

여기서 상승 부분 G1이란, 펄스 Ps2 중 레이저광의 강도가 제로로부터 대상물의 절단에 기여하는 강도에 도달할 때까지의 기간에 있어서의 부분을 의미한다. 하강 부분 G2란, 레이저광 출력 특성의 펄스 Ps2 중 레이저광의 강도가 대상물의 절단에 기여하는 강도부터 제로에 이르기까지의 기간에 있어서의 부분을 의미한다. 대상물의 절단에 기여하는 강도는 대상물의 재질이나 두께, 레이저광의 출력값에 따라 상이하지만, 일례로서 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 레이저광의 피크 강도(100％)의 50％의 강도로 한다.

도 6의 (b), 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭이 하강 부분 G2의 폭보다도 길다. 즉, 레이저광 발진기(102)로부터 발진되는 레이저광의 상승 부분 G1의 시간이 레이저광의 하강 부분 G2의 시간보다도 길다.

예를 들어, 상승 부분 G1의 폭은 45마이크로초이며, 하강 부분 G2의 폭은 25마이크로초이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭이 하강 부분 G2의 폭보다도 긴 예를 들어 설명하고 있지만, 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어, 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭이 하강 부분 G2의 폭과 대략 동등한 경우, 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭이 하강 부분 G2의 폭보다도 짧은 경우에 있어서도 본 발명을 적용 가능하다.

도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 3개의 펄스 Ps2가 도 6의 (a)에 도시하는 3개의 펄스 Ps1에 대응하는 위치에 배치됨으로써 1개의 집합 펄스 PL2가 형성되어 있다. 3개의 집합 펄스 PL2는 도 6의 (a)에 도시하는 3개의 집합 펄스 PL1에 대응하는 위치에 배치되어 있다.

도 6의 (c), 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 음향 광학 소자(103)의 제어 신호의 펄스 Ps3은 직사각형 펄스이다. 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 음향 광학 소자(103)의 제어 신호는, 레이저광이 음향 광학 소자(103)를 통과하는 타이밍이 주기적으로 전환되도록 구동 드라이버(131)에 대한 제어 신호가 주기적으로 전환됨으로써 복수의 펄스 Ps3을 발생시키는, 소위 클록 펄스이다.

도 6의 (c), 도 7의 (c)에 있어서 펄스 Ps3의 산 부분은 레이저광을 통과시키는 상태, 즉 레이저광을 투과시키는 투광 상태이다. 펄스 Ps3의 골 부분은 레이저광을 통과시키지 않는 상태, 즉 레이저광을 차폐하는 차광 상태이다.

도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 각 펄스 Ps3의 골 부분이 도 6의 (b)에 나타내는 각 펄스 Ps2의 상승 부분 G1 및 하강 부분 G2의 양쪽에 겹치도록 배치되어 있다.

도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 1개의 펄스 Ps3에 착안하면, 펄스 Ps3의 전방측의 골 부분 V1의 폭이 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭보다도 크면서, 또한 펄스 Ps3의 후방측의 골 부분 V2의 폭이 펄스 Ps2의 하강 부분의 폭과 대략 동등하다. 예를 들어, 펄스 Ps3의 전방측의 골 부분 V1의 폭은 45마이크로초, 펄스 Ps3의 후방측의 골 부분 V2의 폭은 25마이크로초이다. 이와 같이, EBS(130)는 빠른 응답 특성을 갖는 스위치 기능을 갖는다.

이에 의해, 레이저광의 상승 부분 G1과 하강 부분 G2를 제거하고, 레이저광 출력 특성의 펄스 Ps2 중 레이저광의 강도가 대상물의 절단에 기여하는 부분을 선택적으로 취출할 수 있다.

그 결과, 도 6의 (d), 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이, 음향 광학 소자(103) 통과 후의 레이저광 출력 특성의 펄스 Ps4는 상승 부분 G1과 하강 부분 G2를 갖지 않는 샤프하게 돌출된 펄스로 된다.

또한 본 실시 형태에서는, 펄스 Ps3의 전방측의 골 부분 V1의 폭이 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭보다도 크면서, 또한 펄스 Ps3의 후방측의 골 부분 V2의 폭이 펄스 Ps2의 하강 부분의 폭과 대략 동등한 예를 들어 설명하고 있지만, 이것에 제한하지 않는다.

예를 들어, 펄스 Ps3의 전방측의 골 부분 V1의 폭을 펄스 Ps2의 상승 부분 G1의 폭과 대략 동등하게 하거나, 펄스 Ps3의 후방측의 골 부분 V2의 폭을 펄스 Ps2의 하강 부분의 폭보다도 크게 하거나 하는 등 필요에 따라 적절히 조정할 수 있다.

도 8은 IOR(104)의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 좌측 도면은 핀 홀(143h)을 통과하기 전의 레이저광의 강도 분포를 도시하는 도면이다. 도 8의 좌측 상단의 도면은 평면도이며, 도 8의 좌측 중단의 도면은 사시도이며, 도 8의 좌측 하단의 도면은 횡축을 위치, 종축을 강도로 하여 도시하는 도면이다.

도 8의 우측 도면은 핀 홀(143h)을 통과한 후의 레이저광의 강도 분포를 도시하는 도면이다. 도 8의 우측 상단의 도면은 평면도이며, 도 8의 우측 중단의 도면은 사시도이며, 도 8의 우측 하단의 도면은 횡축을 위치, 종축을 강도로 하여 도시하는 도면이다.

도 8의 좌측 도면에 도시한 바와 같이, 핀 홀(143h)을 통과하기 전의 레이저광의 강도 분포는 빔의 중심부에 있어서 강도가 강하고, 빔의 외주부에 있어서 강도가 약한 강도 분포로 되어 있다.

이에 대해, 도 8의 우측 도면에 도시한 바와 같이, 핀 홀(143h)을 통과한 후의 레이저광의 강도 분포는, 레이저광의 강도 분포 중 편광판의 절단에는 기여하지 않는 밑단 부분이 제거됨으로써, 레이저광의 강도 분포가 이상적인 가우스 분포로 된다. 핀 홀(143h)을 통과한 후의 레이저광의 강도 분포의 반값폭은 핀 홀(143h)을 통과하기 전의 레이저광의 강도 분포의 반값폭보다도 좁게 되어 있다.

본 실시 형태에 관한 제어 장치(107)는 스캐너(105)에 의해 IOR(104)로부터 사출된 레이저광을 회전시키면서 레이저 가공 라인 WCL(도 9 참조)을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 이동시키는 제어를 행한다.

도 9는 레이저 가공 라인을 도시하는 도면이다.

본 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 일례로서 레이저 가공 라인 WCL이 평면에서 보아 직사각형 프레임상인 경우, 구체적으로는 평면에서 보아 직사각형의 대상물(110)을, 상기 대상물(110)의 4변을 따라 시계 방향으로 직사각형 프레임상으로 레이저 가공하는 경우를 들어 설명한다.

예를 들어, 대상물(110)을 레이저 가공한 후의, 레이저 가공 라인 WCL보다도 내측의 직사각형 부분은 제품 등에 사용되는 사용 부분 AR1이다. 레이저 가공 라인 WCL보다도 외측의 직사각형 프레임상 부분은 사용되지 않는 잉여 부분 AR2이다.

도 10은 비교예에 관한 레이저광 조사 장치를 사용하여 대상물을 절단할 때의 레이저광의 이동 궤적을 도시하는 도면이다.

여기서, 비교예에 관한 레이저광 조사 장치는, 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너와 테이블을 그대로 상대적으로 이동시키는 레이저광 조사 장치, 즉 레이저광 이동 궤적 UrX(이하, 레이저광 이동 궤적이라는 경우가 있음)가 레이저 가공 라인 WCL을 따른 직선상인 레이저광 조사 장치이다.

도 11은 본 실시 형태에 관한 레이저광 조사 장치를 사용하여 대상물을 절단할 때의 레이저광의 이동 궤적을 도시하는 도면이다.

도 11에 있어서, 부호 Ur은 레이저광 이동 궤적이며, 부호 Us는 스캐너(105)와 테이블(101)의 상대적인 이동에 의한 이동 궤적을 대상물에 투영한 궤적(이하, 상대 이동 궤적이라는 경우가 있음)이며, 부호 Up는 레이저광 이동 궤적 Ur과 상대 이동 궤적 Us의 겹침 부분(이하, 중첩 부분이라는 경우가 있음)이다.

또한, 도 10 및 도 11은, 도 9에 있어서의 레이저 가공 라인 WCL의 파선 포위 부분 K의 확대도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 비교예에 관한 레이저광 조사 장치에서는 레이저광 이동 궤적 UrX가 직선상으로 되어 있다.

이 경우, 대상물을 확실하게 절단하기 위하여 레이저광의 출력을 크게 하거나 절단 속도를 작게 하거나 하면, 대상물의 절단면에 깨짐이나 절결 등의 결함이 발생하는 경우가 있다.

이에 대해, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 제어 장치(107)를 구비한 레이저광 조사 장치(100)에서는, 레이저광 이동 궤적 Ur이 레이저 가공 라인 WCL과 직교하는 방향으로 진동하고 있으며, 레이저광이 복수 회 겹쳐 조사되는 중첩 부분 Up가 레이저 가공 라인 WCL을 따라 복수 형성되어 있다.

도 11의 예에서는, 레이저광 이동 궤적 Ur은 타원 형상의 루프 부분을 갖는 나선 형상으로 되어 있다. 예를 들어, 레이저광 이동 궤적 Ur의 루프 부분은 레이저 가공 라인 WCL과 직교하는 방향으로 장축을 갖고 있으며, 그 장축 방향의 폭 Uw는 100㎛ 정도이다.

레이저광 이동 궤적 Ur의 루프 부분의 장축 방향의 단부(상대 이동 궤적 Us측의 단부)는 상대 이동 궤적 Us의 일부와 겹쳐 있다. 중첩 부분 Up는 실질적으로 레이저광이 2회 조사되는 부분이다.

중첩 부분 Up는 레이저 가공 라인 WCL을 따라 소정의 간격을 두고 배치된다.

레이저 가공 라인 WCL 상에는, 레이저광이 1회만 조사되는 부분과 레이저광이 2회 겹쳐 조사되는 부분(중첩 부분 Up)이 교대로 배치된다. 중첩 부분 Up는 레이저 가공 라인 WCL을 따라 재봉선 형상으로 형성된다.

본 실시 형태에 관한 레이저광의 조사 영역은 잉여 부분 AR2측으로 확대되어 있다. 상대 이동 궤적 Us는 사용 부분 AR1의 최외측의 테두리 라인을 따라 배치된다. 레이저광 이동 궤적 Ur은 잉여 부분 AR2에 있어서 간격을 두고 배치된다.

본 실시 형태에 있어서는, 중첩 부분 Up에 레이저광이 실질적으로 복수 회(본 실시 형태에서는, 예를 들어 2회) 조사된다. 그로 인해, 레이저광의 출력을, 대상물을 1회의 레이저 조사로 절단할 때의 출력(이하, 절단 출력이라는 경우가 있음)보다도 작게 할 수 있다.

레이저광의 출력으로서는, 대상물을 2회의 레이저 조사로 절단할 수 있는 출력이면 된다. 예를 들어, 레이저광의 출력을 절단 출력의 60％로 설정한다. 본 실시 형태에서는, 중첩 부분 Up의 배치 간격이 충분히 작으므로, 이러한 출력이면 대상물을 확실하게 절단할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 레이저광 조사 장치(100)에 의하면, 제어 장치(107)는 스캐너(105)에 의해 레이저광을 편향시키면서 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 상대적으로 이동시킴으로써, 레이저 가공 라인 WCL 상에 레이저광이 복수 회 중첩하여 조사되는 중첩 부분 Up를 형성한다. 그로 인해, 대상물(110)의 절단면의 깨짐이나 절결 등의 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 커트 품질의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 스캐너(105)는 레이저 가공 라인 WCL보다도 외측의 잉여 부분 AR2를 향하여 레이저광을 편향시킨다. 그로 인해, 제품 등으로서 사용하는 사용 부분 AR1에 영향을 주지 않고, 상술한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 레이저 가공 라인 WCL이 잉여 부분 AR2측으로 확대되어 있기 때문에, 대상물(110)의 잉여 부분 AR2는 넓은 범위에서 얇게 되어 있다. 그로 인해, 대상물(110)의 잉여 부분 AR2를 사용 부분 AR2로부터 용이하게 박리할 수 있다.

또한, 레이저광 이동 궤적 Ur의 루프 부분이 레이저 가공 라인 WCL과 평행한 방향으로 단축을 갖는 타원 형상이다. 그로 인해, 타원의 단축 길이를 짧게 제어함으로써, 레이저 가공 라인 WCL을 따라 중첩 부분 Up를 밀집시킬 수 있다. 그로 인해, 중첩 부분 Up의 배치 간격을 용이하게 작게 할 수 있어, 대상물(110)을 보다 확실하게 절단할 수 있다.

또한, 제2 집광 렌즈(108)가 스캐너(105)와 테이블(101) 사이의 광로 상에 배치되어 있기 때문에, 스캐너(105)를 경유한 레이저광을 대상물(110)에 평행하게 집광시킬 수 있다. 따라서, 대상물(110)을 고정밀도로 절단할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 레이저광 조사 장치(100)에서는, 레이저광의 주사를 주로 이동 장치(106)에 의해 행하고, 이동 장치(106)로 고정밀도로 레이저광의 조사 위치를 제어할 수 없는 영역을 스캐너(105)로 조정한다. 그로 인해, 이동 장치(106)만 또는 스캐너(105)만으로 레이저광을 주사하는 경우에 비하여 레이저광의 조사 위치를 넓은 범위에서 고정밀도로 제어할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 제어 장치(107)가, 스캐너(105)에 의해 IOR(104)로부터 사출된 레이저광을 회전시키면서 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 이동시키는 제어를 행하는 예를 들어 설명했지만, 이것에 제한하지 않는다. 제어 장치(107)가, 스캐너(105)에 의해 IOR(104)로부터 사출된 레이저광을 편향시키면서 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 이동시킴으로써, 레이저 가공 라인 WCL 상에 레이저광이 복수 회 중첩하여 조사되는 중첩 부분을 형성하는 구성이면, 다양한 구성을 채용할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 레이저광 이동 궤적 Ur이 타원 형상의 루프 부분을 갖는 나선 형상으로 되어 있지만, 이것에 제한하지 않는다. 레이저광 이동 궤적으로서는 적절히 다양한 형상을 채용할 수 있다.

(레이저광 이동 궤적의 제1 변형예)

도 12는 본 실시 형태에 관한 레이저광 이동 궤적의 제1 변형예를 도시하는 도면이다.

상기 실시 형태에서는, 도 11에 도시한 바와 같이 레이저광 이동 궤적 Ur의 루프 부분이 타원 형상인 예를 들어 설명했다. 이에 대해, 본 변형예에 관한 레이저광 이동 궤적 Ur1에서는, 도 12에 도시한 바와 같이 루프 부분이 원 형상이다.

본 변형예에 관한 레이저광 이동 궤적 Ur1에서도, 대상물(110)의 절단면의 깨짐이나 절결 등의 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 커트 품질의 저하를 억제할 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 원의 직경을 짧게 제어함으로써, 레이저 가공 라인 WCL을 따라 중첩 부분 Up1을 밀집시킬 수 있다. 따라서, 대상물(110)을 보다 확실하게 절단할 수 있다.

(레이저광 이동 궤적의 제2 변형예)

도 13은 본 실시 형태에 관한 레이저광 이동 궤적의 제2 변형예를 도시하는 도면이다.

도 13에서는 편의상, 레이저광 이동 궤적 Ur2를 상대 이동 궤적 Us와 이격하여 도시하고 있다. 그러나, 실제로는 레이저광 이동 궤적 Ur2는 상대 이동 궤적 Us의 일부와 겹쳐 있다.

도 13에 도시한 바와 같이, 본 변형예에 관한 레이저광 이동 궤적 Ur2의 루프 부분은 직사각형상이다.

본 변형예에 관한 레이저광 이동 궤적 Ur2에 의하면, 중첩 부분 Up2가 점이 아니고 선으로 되므로, 대상물을 보다 확실하게 절단할 수 있다.

(레이저광 이동 궤적의 제3 변형예)

도 14는 본 실시 형태에 관한 레이저광 이동 궤적의 제3 변형예를 도시하는 도면이다.

도 14에서는 편의상, 레이저광 이동 궤적 Ur3을 상대 이동 궤적 Us와 이격하여 2개의 직선으로 나누어 도시하고 있다. 그러나, 실제로는 레이저광 이동 궤적 Ur3은 상대 이동 궤적 Us의 일부와 겹쳐 있다.

상기 실시 형태에 관한 제어 장치(107)는 스캐너(105)에 의해 IOR(104)로부터 사출된 레이저광을 회전시키면서 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 이동시키는 제어를 행하고 있었다.

이에 대해, 본 변형예에 관한 제어 장치는, 스캐너(105)에 의해 IOR(104)로부터 사출된 레이저광을 직선적으로 진동시키면서 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 이동시키는 제어를 행한다.

도 14에 도시한 바와 같이, 본 변형예에 관한 레이저광 이동 궤적 Ur3은 직선상이다. 레이저광 이동 궤적 Ur3은 상하로 진동(왕복 이동)한다.

본 실시 형태에 관한 레이저광의 조사 영역은 레이저 가공 라인 WCL을 따른 직선상이다. 구체적으로는, 상대 이동 궤적 Us는 사용 부분 AR1의 최외측 테두리의 라인을 따라 배치된다. 레이저광 이동 궤적 Ur3은 사용 부분 AR1의 최외측 테두리의 라인을 따라 간격을 두고 배치된다.

본 변형예에 관한 레이저광 이동 궤적 Ur3에 의하면, 중첩 부분 Up3이 점이 아니고 선으로 되면서, 또한 중첩 부분 Up3에는 레이저광이 실질적으로 3회 조사되므로, 대상물(110)을 보다 확실하게 절단할 수 있다.

(광학 부재 접합체의 제조 장치)

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광학 부재 접합체의 제조 장치인 필름 접합 시스템(1)에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 필름 접합 시스템(1)은, 절단 장치가 상술한 레이저광 조사 장치(100)에 의해 구성되어 있다.

도 15는 본 실시 형태의 필름 접합 시스템(1)의 개략 구성을 도시하는 도면이다.

필름 접합 시스템(1)은, 예를 들어 액정 패널이나 유기 EL 패널과 같은 패널상의 광학 표시 부품에 편광 필름이나 반사 방지 필름, 광 확산 필름과 같은 필름상의 광학 부재를 접합하는 것이다.

이하의 설명에 있어서는, 필요에 따라 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 광학 표시 부품인 액정 패널의 반송 방향을 X 방향으로 하고 있으며, 액정 패널의 면 내에 있어서 X 방향에 직교하는 방향(액정 패널의 폭 방향)을 Y 방향, X 방향 및 Y 방향에 직교하는 방향을 Z 방향으로 하고 있다.

도 15에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 필름 접합 시스템(1)은 액정 패널 P의 제조 라인의 일 공정으로서 설치되어 있다. 필름 접합 시스템(1)의 각 부는 전자 제어 장치로서의 제어부(40)에 의해 통괄 제어된다.

도 16은 액정 패널 P를 그의 액정층 P3의 두께 방향에서 본 평면도이다. 액정 패널 P는 평면에서 보아 직사각형상을 이루는 제1 기판 P1과, 제1 기판 P1에 대향하여 배치되는 비교적 소형의 직사각형상을 이루는 제2 기판 P2와, 제1 기판 P1과 제2 기판 P2 사이에 봉입된 액정층 P3을 구비한다. 액정 패널 P는 평면에서 보아 제1 기판 P1의 외측 형상을 따르는 직사각형상을 이루고, 평면에서 보아 액정층 P3의 외주 내측에 수용되는 영역을 표시 영역 P4로 한다.

도 17은 도 16의 A-A 단면도이다. 액정 패널 P의 표리면에는, 긴 띠상의 제1 광학 시트 F1 및 제2 광학 시트 F2(도 15 참조, 이하 광학 시트 FX라고 총칭하는 경우가 있음)로부터 각각 잘라낸 제1 광학 부재 F11 및 제2 광학 부재 F12(이하, 광학 부재 F1X라고 총칭하는 경우가 있음)가 적절히 접합된다. 본 실시 형태에서는, 액정 패널 P의 백라이트측 및 표시면측 양면에는 편광 필름으로서의 제1 광학 부재 F11 및 제2 광학 부재 F12가 각각 접합된다.

표시 영역 P4의 외측에는, 액정 패널 P의 제1 및 제2 기판을 접합하는 밀봉제 등을 배치하는 소정 폭의 프레임부 G가 설치되어 있다.

또한, 제1 광학 부재 F11 및 제2 광학 부재 F12는, 후술하는 제1 시트편 F1m 및 제2 시트편 F2m(이하, 시트편 FXm, 광학 부재 시트라고 총칭하는 경우가 있음)으로부터 각각 그 접합면 외측의 잉여 부분을 분리함으로써 형성된 것이다. 접합면에 대해서는 후술한다.

도 18은 액정 패널 P에 접합하는 광학 시트 FX의 부분 단면도이다. 광학 시트 FX는, 필름상의 광학 부재 본체 F1a와, 광학 부재 본체 F1a의 한쪽 면(도 18에서는 상면)에 설치된 점착층 F2a와, 점착층 F2a를 통해 광학 부재 본체 F1a의 한쪽 면에 분리 가능하게 적층된 세퍼레이터 F3a와, 광학 부재 본체 F1a의 다른 쪽 면(도 18에서는 하면)에 적층된 표면 보호 필름 F4a를 갖는다. 광학 부재 본체 F1a는 편광판으로서 기능하고, 액정 패널 P의 표시 영역 P4의 전체 영역과 그 주변 영역에 걸쳐 접합된다. 또한 도시 사정상, 도 18의 각 층의 해칭(hatching)은 생략한다.

광학 부재 본체 F1a는 그 한쪽 면에 점착층 F2a를 남기면서 세퍼레이터 F3a를 분리시킨 상태에서, 액정 패널 P에 점착층 F2a를 통해 접합된다. 이하, 광학 시트 FX로부터 세퍼레이터 F3a를 제외한 부분을 접합 시트 F5라고 한다.

세퍼레이터 F3a는, 점착층 F2a로부터 분리될 때까지 동안에 점착층 F2a 및 광학 부재 본체 F1a를 보호한다. 표면 보호 필름 F4a는 광학 부재 본체 F1a와 함께 액정 패널 P에 접합된다. 표면 보호 필름 F4a는 광학 부재 본체 F1a에 대하여 액정 패널 P와 반대측에 배치되어 광학 부재 본체 F1a를 보호한다. 표면 보호 필름 F4a는 소정의 타이밍에 광학 부재 본체 F1a로부터 분리된다. 또한, 광학 시트 FX가 표면 보호 필름 F4a를 포함하지 않는 구성이거나, 표면 보호 필름 F4a가 광학 부재 본체 F1a로부터 분리되지 않는 구성이거나 할 수도 있다.

광학 부재 본체 F1a는 시트상의 편광자 F6과, 편광자 F6의 한쪽 면에 접착제 등으로 접합되는 제1 필름 F7과, 편광자 F6의 다른 쪽 면에 접착제 등으로 접합되는 제2 필름 F8을 갖는다. 제1 필름 F7 및 제2 필름 F8은, 예를 들어 편광자 F6을 보호하는 보호 필름이다.

또한, 광학 부재 본체 F1a는 1층의 광학층을 포함하는 단층 구조일 수도 있고, 복수의 광학층이 서로 적층된 적층 구조일 수도 있다. 광학층은 편광자 F6 이외에, 위상차 필름이나 휘도 향상 필름 등일 수도 있다. 제1 필름 F7과 제2 필름 F8 중 적어도 한쪽은, 액정 표시 소자의 최외면을 보호하는 하드 코팅 처리나 안티글래어 처리를 포함하는 방현 등의 효과가 얻어지는 표면 처리가 실시될 수도 있다. 광학 부재 본체 F1a는 제1 필름 F7과 제2 필름 F8 중 적어도 한쪽을 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들어 제1 필름 F7을 생략한 경우, 세퍼레이터 F3a를 광학 부재 본체 F1a의 한쪽 면에 점착층 F2a를 통해 접합할 수도 있다.

이어서, 본 실시 형태의 필름 접합 시스템(1)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 15에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 필름 접합 시스템(1)은 도면 중 우측의 액정 패널 P의 반송 방향 상류측(+X 방향측)으로부터 도면 중 좌측의 액정 패널 P의 반송 방향 하류측(-X 방향측)에 이르고, 액정 패널 P를 수평 상태로 반송하는 구동식 롤러 컨베이어(5)를 구비하고 있다.

롤러 컨베이어(5)는 후술하는 반전 장치(15)를 경계로, 상류측 컨베이어(6)와 하류측 컨베이어(7)로 나뉜다. 상류측 컨베이어(6)에서는, 액정 패널 P는 표시 영역 P4의 짧은 변을 반송 방향을 따르도록 하여 반송된다. 한편, 하류측 컨베이어(7)에서는, 액정 패널 P는 표시 영역 P4의 긴 변을 반송 방향을 따르도록 하여 반송된다. 이 액정 패널 P의 표리면에 대하여, 띠상의 광학 시트 FX로부터 소정 길이로 잘라낸 접합 시트 F5의 시트편 FXm(광학 부재 F1X에 상당)이 접합된다.

또한, 상류측 컨베이어(6)는 후술하는 제1 흡착 장치(11)에 있어서, 하류측에 독립된 프리 롤러 컨베이어(24)를 구비하고 있다. 한편, 하류측 컨베이어(7)는 후술하는 제2 흡착 장치(20)에 있어서, 하류측에 독립된 프리 롤러 컨베이어(24)를 구비하고 있다.

본 실시 형태의 필름 접합 시스템(1)은 제1 흡착 장치(11), 제1 집진 장치(12), 제1 접합 장치(13), 제1 검출 장치(41), 제1 절단 장치(31), 반전 장치(15), 제2 집진 장치(16), 제2 접합 장치(17), 제2 검출 장치(42), 제2 절단 장치(32) 및 제어부(40)를 구비하고 있다.

제1 흡착 장치(11)는 액정 패널 P를 흡착하여 상류측 컨베이어(6)에 반송함과 함께 액정 패널 P의 얼라인먼트(위치 결정)를 행한다. 제1 흡착 장치(11)는 패널 보유 지지부(11a)와 얼라인먼트 카메라(11b)와 레일 R을 갖는다.

패널 보유 지지부(11a)는 상류측 컨베이어(6)에 의해 하류측의 스토퍼 S에 접촉한 액정 패널 P를 상하 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 보유 지지함과 함께 액정 패널 P의 얼라인먼트를 행한다. 패널 보유 지지부(11a)는 스토퍼 S에 접촉한 액정 패널 P의 상면을 진공 흡착에 의해 흡착 유지한다. 패널 보유 지지부(11a)는 액정 패널 P를 흡착 유지한 상태에서 레일 R 위를 이동하여 액정 패널 P를 반송한다. 패널 보유 지지부(11a)는 반송이 종료되면 흡착 유지를 해제하여 액정 패널 P를 프리 롤러 컨베이어(24)로 전달한다.

얼라인먼트 카메라(11b)는, 스토퍼 S에 접촉한 액정 패널 P를 패널 보유 지지부(11a)가 보유 지지하고 상승한 상태에서 액정 패널 P의 얼라인먼트 마크나 선단 형상 등을 촬상한다. 얼라인먼트 카메라(11b)에 의한 촬상 데이터는 제어부(40)로 송신되고, 이 촬상 데이터에 기초하여, 패널 보유 지지부(11a)가 작동하여 반송처의 프리 롤러 컨베이어(24)에 대한 액정 패널 P의 얼라인먼트가 이루어진다. 즉, 액정 패널 P는, 프리 롤러 컨베이어(24)에 대한 반송 방향, 반송 방향과 직교하는 방향 및 액정 패널 P의 수직축 주위의 선회 방향에서의 어긋남분을 가미한 상태에서 프리 롤러 컨베이어(24)로 반송된다.

여기서, 패널 보유 지지부(11a)에 의해 레일 R 위로 반송된 액정 패널 P는 흡착 패드(26)에 흡착된 상태에서 시트편 FXm과 함께 선단부가 협압 롤(23)에 협지된다.

제1 집진 장치(12)는 제1 접합 장치(13)의 접합 위치인 협압 롤(23)의, 액정 패널 P의 반송 상류측에 설치되어 있다. 제1 집진 장치(12)는, 접합 위치에 도입되기 전의 액정 패널 P 주변의 진애, 특히 하면측의 진애를 제거하기 위하여 정전기의 제거 및 집진을 행한다.

제1 접합 장치(13)는 제1 흡착 장치(11)보다도 패널 반송 하류측에 설치되어 있다. 제1 접합 장치(13)는 접합 위치에 도입된 액정 패널 P의 하면에 대하여, 소정 사이즈로 커트한 접합 시트 F5(제1 시트편 F1m에 상당)의 접합을 행한다.

제1 접합 장치(13)는 반송 장치(22)와 협압 롤(23)을 구비하고 있다.

반송 장치(22)는 광학 시트 FX가 권회된 원단 롤 R1로부터 광학 시트 FX를 권출하면서 광학 시트 FX를 그 길이 방향을 따라 반송한다. 반송 장치(22)는 세퍼레이터 F3a를 캐리어로 하여 접합 시트 F5를 반송한다. 반송 장치(22)는 롤 보유 지지(22a)와 복수의 가이드 롤러(22b)와 절단 장치(22c)와 나이프 에지(22d)와 권취부(22e)를 갖는다.

롤 보유 지지부(22a)는 띠상의 광학 시트 FX를 권회한 원단 롤 R1을 보유 지지함과 함께 광학 시트 FX를 그 길이 방향을 따라 조출한다.

복수의 가이드 롤러(22b)는 원단 롤 R1로부터 권출한 광학 시트 FX를 소정의 반송 경로를 따라 안내하도록 광학 시트 FX를 권취한다.

절단 장치(22c)는 반송 경로 상의 광학 시트 FX에 하프 커트를 실시한다.

나이프 에지(22d)는 하프 커트를 실시한 광학 시트 FX를 예각으로 권취하여 세퍼레이터 F3a로부터 접합 시트 F5를 분리시키면서 이 접합 시트 F5를 접합 위치에 공급한다.

권취부(22e)는 나이프 에지(22d)를 거쳐 단독으로 된 세퍼레이터 F3a를 권취하는 세퍼레이터 롤 R2를 보유 지지한다.

반송 장치(22)의 개시점에 위치하는 롤 보유 지지부(22a)와 반송 장치(22)의 종점에 위치하는 권취부(22e)는, 예를 들어 서로 동기화하여 구동한다. 이에 의해, 롤 보유 지지부(22a)가 광학 시트 FX를 그의 반송 방향으로 조출하면서, 권취부(22e)가 나이프 에지(22d)를 거친 세퍼레이터 F3a를 권취한다. 이하, 반송 장치(22)에 있어서의 광학 시트 FX(세퍼레이터 F3a)의 반송 방향 상류측을 시트 반송 상류측, 반송 방향 하류측을 시트 반송 하류측이라고 한다.

각 가이드 롤러(22b)는 반송 중의 광학 시트 FX의 진행 방향을 반송 경로를 따라 변화시킴과 함께, 복수의 가이드 롤러(22b)의 적어도 일부가 반송 중의 광학 시트 FX의 텐션을 조정하도록 가동한다.

또한, 롤 보유 지지부(22a)와 절단 장치(22c) 사이에는, 도시하지 않은 댄서 롤러(dancer roller)가 배치되어 있을 수도 있다. 댄서 롤러는 광학 시트 FX가 절단 장치(22c)로 절단되는 동안, 롤 보유 지지부(22a)로부터 반송되는 광학 시트 FX의 조출량을 흡수한다.

도 19는 본 실시 형태의 절단 장치(22c)의 동작을 도시하는 도면이다.

도 19에 도시한 바와 같이, 절단 장치(22c)는 광학 시트 FX가 소정 길이 조출되었을 때, 광학 시트 FX의 길이 방향과 직교하는 폭 방향의 전체 폭에 걸쳐, 광학 시트 FX의 두께 방향의 일부를 절단하는 하프 커트를 행한다. 본 실시 형태의 절단 장치(22c)는 광학 시트 FX에 대하여 세퍼레이터 F3a와는 반대측으로부터 광학 시트 FX를 향하여 진퇴 가능하게 설치되어 있다.

절단 장치(22c)는 광학 시트 FX의 반송 중에 작용하는 텐션에 의해 광학 시트 FX(세퍼레이터 F3a)가 파단되지 않도록(소정의 두께가 세퍼레이터 F3a에 남도록) 절단날의 진퇴 위치를 조정하여, 점착층 F2a와 세퍼레이터 F3a의 계면의 근방까지 하프 커트를 실시한다. 또한, 절단날을 대신하는 레이저 장치를 사용할 수도 있다.

하프 커트 후의 광학 시트 FX에는 그 두께 방향에서 광학 부재 본체 F1a 및 표면 보호 필름 F4a가 절단됨으로써, 광학 시트 FX 폭 방향의 전체 폭에 걸치는 절입선 L1, L2가 형성된다. 절입선 L1, L2는 띠상의 광학 시트 FX의 길이 방향에서 복수 배열되도록 형성된다. 예를 들어 동일 사이즈의 액정 패널 P를 반송하는 접합 공정의 경우, 복수의 절입선 L1, L2는 광학 시트 FX의 길이 방향에서 등간격으로 형성된다. 광학 시트 FX는 복수의 절입선 L1, L2에 의해 길이 방향에서 복수의 구획으로 나뉜다. 광학 시트 FX에 있어서의 길이 방향에서 인접하는 한 쌍의 절입선 L1, L2에 끼워지는 구획은 각각 접합 시트 F5에 있어서의 하나의 시트편 FXm으로 된다. 시트편 FXm은 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈의 광학 시트 FX의 시트편이다.

도 15로 되돌아가, 나이프 에지(22d)는 상류측 컨베이어(6)의 하방에 배치되고 광학 시트 FX의 폭 방향에서 적어도 그 전체 폭에 걸쳐 연장된다. 나이프 에지(22d)는 하프 커트 후의 광학 시트 FX의 세퍼레이터 F3a측에 슬라이딩 접촉하도록 이것을 권취한다.

나이프 에지(22d)는 광학 시트 FX의 폭 방향(상류측 컨베이어(6)의 폭 방향)으로부터 보아 엎어놓은 자세로 배치되는 제1면과, 제1면의 상방에서 광학 시트 FX의 폭 방향으로부터 보아 제1면에 대하여 예각으로 배치되는 제2면과, 제1면 및 제2면이 교차하는 선단부를 갖는다.

제1 접합 장치(13)에 있어서, 나이프 에지(22d)는 그 선단부에 제1 광학 시트 F1을 예각으로 권취한다. 제1 광학 시트 F1이 나이프 에지(22d)의 선단부에서 예각으로 접힐 때, 세퍼레이터 F3a로부터 접합 시트 F5의 시트편(제1 시트편 F1m)을 분리시킨다. 나이프 에지(22d)의 선단부는 협압 롤(23)의 패널 반송 하류측에 근접하여 배치된다. 나이프 에지(22d)에 의해 세퍼레이터 F3a로부터 분리된 제1 시트편 F1m은 제1 흡착 장치(11)에 흡착된 상태의 액정 패널 P의 하면에 겹쳐지면서, 협압 롤(23)의 한 쌍의 접합 롤러(23a) 사이에 도입된다. 제1 시트편 F1m은 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈의 제1 광학 시트 F1의 시트편이다.

한편, 나이프 에지(22d)에 의해, 접합 시트 F5와 분리된 세퍼레이터 F3a는 권취부(22e)를 향한다. 권취부(22e)는 접합 시트 F5와 분리된 세퍼레이터 F3a를 권취하여 회수한다.

협압 롤(23)은, 반송 장치(22)가 제1 광학 시트 F1로부터 분리시킨 제1 시트편 F1m을, 상류측 컨베이어(6)에 의해 반송되는 액정 패널 P의 하면에 접합한다. 여기서, 협압 롤(23)은 특허청구범위에 기재된 접합 장치에 상당한다.

협압 롤(23)은 서로 축방향을 평행하게 하여 배치된 한 쌍의 접합 롤러(23a, 23a)를 갖는다(상측의 접합 롤러(23a)는 오르내림). 한 쌍의 접합 롤러(23a, 23a) 사이에는 소정의 간극이 형성되고, 이 간극 내가 제1 접합 장치(13)의 접합 위치로 된다.

간극 내에는 액정 패널 P 및 제1 시트편 F1m이 겹쳐져 도입된다. 이들 액정 패널 P 및 제1 시트편 F1m이 각 접합 롤러(23a)에 협압되면서 상류측 컨베이어(6)의 패널 반송 하류측으로 송출된다. 본 실시 형태에서는, 협압 롤(23)에 의해 액정 패널 P의 백라이트측 면에 제1 시트편 F1m이 접합됨으로써, 제1 광학 부재 접합체 PA1이 형성된다.

제1 검출 장치(41)는 제1 접합 장치(13)보다도 패널 반송 하류측에 설치되어 있다. 제1 검출 장치(41)는 액정 패널 P와 제1 시트편 F1m의 접합면(이하, 제1 접합면이라고 칭함)의 단부 테두리를 검출한다.

도 20은 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED의 검출 공정을 도시하는 평면도이다.

제1 검출 장치(41)는, 예를 들어 도 20에 도시한 바와 같이 상류측 컨베이어(6)의 반송 경로 상에 설치된 4개소의 검사 영역 CA에 있어서 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED를 검출한다. 각 검사 영역 CA는 직사각형상을 갖는 제1 접합면 SA1의 4개의 코너부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 단부 테두리 ED는 라인 상을 따라 반송되는 액정 패널 P마다 검출된다. 제1 검출 장치(41)에 의해 검출된 단부 테두리 ED의 데이터는 도시하지 않은 기억부에 기억된다.

또한, 검사 영역 CA의 배치 위치는 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어, 각 검사 영역 CA가 제1 접합면 SA1의 각 변의 일부(예를 들어 각 변의 중앙부)에 대응하는 위치에 배치되어 있을 수도 있다.

도 21은 제1 검출 장치(41)의 모식도이다.

도 21에 있어서는, 편의상 제1 광학 부재 접합체 PA1의 제1 시트편 F1m이 접합된 측을 상측으로 하고, 제1 검출 장치(41)의 구성을 상하 반전하여 나타내고 있다.

도 21에 도시한 바와 같이, 제1 검출 장치(41)는 단부 테두리 ED를 조명하는 조명 광원(44)과, 제1 접합면 SA1의 법선 방향에 대하여 단부 테두리 ED보다도 제1 접합면 SA1의 내측으로 경사진 위치에 배치되고, 제1 광학 부재 접합체 PA1의 제1 시트편 F1m이 접합된 측으로부터 단부 테두리 ED의 화상을 촬상하는 촬상 장치(43)를 구비하고 있다.

조명 광원(44)과 촬상 장치(43)는 도 20에 도시된 4개소의 검사 영역 CA(제1 접합면 SA1의 4개의 코너부에 대응하는 위치)에 각각 배치되어 있다.

제1 접합면 SA1의 법선과 촬상 장치(43)의 촬상면(43a)의 법선이 이루는 각도 θ(이하, 촬상 장치(43)의 경사 각도 θ라고 칭함)는, 촬상 장치(43)의 촬상 시야 내에 패널 분단 시의 어긋남이나 버(burr) 등이 인입하지 않도록 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 기판 P2의 단부면이 제1 기판 P1의 단부면보다도 외측으로 어긋나 있는 경우, 촬상 장치(43)의 경사 각도 θ는 촬상 장치(43)의 촬상 시야 내에 제2 기판 P2의 단부 테두리가 인입하지 않도록 설정한다.

촬상 장치(43)의 경사 각도 θ는, 제1 접합면 SA1과 촬상 장치(43)의 촬상면(43a)의 중심 사이의 거리 H(이하, 촬상 장치(43)의 높이 H라고 칭함)에 적합하도록 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 촬상 장치(43)의 높이 H가 50㎜ 이상 100㎜ 이하인 경우, 촬상 장치(43)의 경사 각도 θ는 5° 이상 20° 이하 범위의 각도로 설정되는 것이 바람직하다. 단, 경험적으로 어긋남량을 알고 있는 경우에는, 그 어긋남량에 기초하여 촬상 장치(43)의 높이 H 및 촬상 장치(43)의 경사 각도 θ를 구할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 촬상 장치(43)의 높이 H가 78㎜, 촬상 장치(43)의 경사 각도 θ가 10°로 설정되어 있다.

조명 광원(44)와 촬상 장치(43)는 각 검사 영역 CA에 고정하여 배치되어 있다.

또한, 조명 광원(44)과 촬상 장치(43)는 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED를 따라 이동 가능하게 배치되어 있을 수도 있다. 이 경우, 조명 광원(44)과 촬상 장치(43)가 각각 1개씩 설치되어 있으면 된다. 또한 이에 의해, 조명 광원(44)과 촬상 장치(43)를 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED를 촬상하기 쉬운 위치로 이동시킬 수 있다.

조명 광원(44)은 제1 광학 부재 접합체 PA1의 제1 시트편 F1m이 접합된 측과는 반대측에 배치되어 있다. 조명 광원(44)은 제1 접합면 SA1의 법선 방향에 대하여 단부 테두리 ED보다도 제1 접합면 SA1의 외측으로 경사진 위치에 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 조명 광원(44)의 광축과 촬상 장치(43)의 촬상면(43a)의 법선이 평행하게 되어 있다.

또한, 조명 광원은 제1 광학 부재 접합체 PA1의 제1 시트편 F1m이 접합된 측에 배치되어 있을 수도 있다.

또한, 조명 광원(44)의 광축과 촬상 장치(43)의 촬상면(43a)의 법선이 약간 비스듬히 교차하고 있을 수도 있다.

제1 시트편 F1m의 커트 위치는 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED의 검출 결과에 기초하여 조정된다. 제어부(40)(도 15 참조)는 기억부에 기억된 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED의 데이터를 취득하고, 제1 광학 부재 F11이 액정 패널 P의 외측(제1 접합면 SA1의 외측)으로 비어져 나오지 않는 크기로 되도록 제1 시트편 F1m의 커트 위치를 결정한다. 제1 절단 장치(31)는, 제어부(40)에 의해 결정된 커트 위치에 있어서 제1 시트편 F1m을 절단한다.

도 15로 되돌아가, 제1 절단 장치(31)는 제1 검출 장치(41)보다도 패널 반송 하류측에 설치되어 있다. 제1 절단 장치(31)는 단부 테두리 ED를 따라 레이저 커트를 행함으로써, 제1 광학 부재 접합체 PA1로부터 제1 접합면 SA1의 외측으로 비어져 나온 부분의 제1 시트편 F1m(제1 시트편 F1m의 잉여 부분)을 분리하여, 제1 접합면 SA1에 대응하는 크기의 광학 부재(제1 광학 부재 F11)를 형성한다. 여기서, 제1 절단 장치(31)는 특허청구범위에 기재된 절단 장치에 상당한다.

여기서, 「제1 접합면 SA1에 대응하는 크기」란, 제1 기판 P1의 외측 형상의 크기를 나타낸다. 단, 표시 영역 P4의 크기 이상, 액정 패널 P의 외측 형상의 크기 이하의 영역이면서, 또한 전기 부품 설치부 등의 기능 부분을 피한 영역을 포함한다.

제1 절단 장치(31)에 의해 제1 광학 부재 접합체 PA1로부터 제1 시트편 F1m의 잉여 부분이 분리됨으로써, 액정 패널 P의 백라이트측 면에 제1 광학 부재 F11이 접합되어 제2 광학 부재 접합체 PA2가 형성된다. 제1 시트편 F1m으로부터 분리된 잉여 부분은 도시 생략된 박리 장치에 의해 액정 패널 P로부터 박리되어 회수된다.

반전 장치(15)는 액정 패널 P의 표시면측을 상면으로 한 제2 광학 부재 접합체 PA2를 표리 반전시켜 액정 패널 P의 백라이트측을 상면으로 함과 함께, 제2 접합 장치(17)에 대한 액정 패널 P의 얼라인먼트를 행한다.

반전 장치(15)는 제1 흡착 장치(11)의 패널 보유 지지부(11a)와 마찬가지의 얼라인먼트 기능을 갖는다. 반전 장치(15)에는 제1 흡착 장치(11)의 얼라인먼트 카메라(11b)와 마찬가지의 얼라인먼트 카메라(15c)가 설치되어 있다.

반전 장치(15)는 제어부(40)에 기억된 광학축 방향의 검사 데이터 및 얼라인먼트 카메라(15c)의 촬상 데이터에 기초하여, 제2 접합 장치(17)에 대한 제2 광학 부재 접합체 PA2의 부품 폭 방향에서의 위치 결정 및 회전 방향에서의 위치 결정을 행한다. 이 상태에서, 제2 광학 부재 접합체 PA2가 제2 접합 장치(17)의 접합 위치에 도입된다.

제2 흡착 장치(20)는 제1 흡착 장치(11)와 마찬가지의 구성을 구비하고 있기 때문에 동일 부분에 동일 부호를 부여하여 설명한다. 제2 흡착 장치(20)는 제2 광학 부재 접합체 PA2를 흡착하여 하류측 컨베이어(7)로 반송함과 함께 제2 광학 부재 접합체 PA2의 얼라인먼트(위치 결정)를 행한다. 제2 흡착 장치(20)는 패널 보유 지지부(11a)와 얼라인먼트 카메라(11b)와 레일 R을 갖는다.

패널 보유 지지부(11a)는 하류측 컨베이어(7)에 의해 하류측의 스토퍼 S에 접촉한 제2 광학 부재 접합체 PA2를 상하 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 보유 지지함과 함께 제2 광학 부재 접합체 PA2의 얼라인먼트를 행한다. 패널 보유 지지부(11a)는 스토퍼 S에 접촉한 제2 광학 부재 접합체 PA2의 상면을 진공 흡착에 의해 흡착 유지한다. 패널 보유 지지부(11a)는 제2 광학 부재 접합체 PA2를 흡착 유지한 상태에서 레일 R 위를 이동하여 제2 광학 부재 접합체 PA2를 반송한다. 패널 보유 지지부(11a)는 상기 반송이 종료되면 상기 흡착 유지를 해제하여 제2 광학 부재 접합체 PA2를 프리 롤러 컨베이어(24)로 전달한다.

얼라인먼트 카메라(11b)는, 스토퍼 S에 접촉한 제2 광학 부재 접합체 PA2를 패널 보유 지지부(11a)가 보유 지지하고 상승한 상태에서 제2 광학 부재 접합체 PA2의 얼라인먼트 마크나 선단 형상 등을 촬상한다. 얼라인먼트 카메라(11b)에 의한 촬상 데이터는 제어부(40)로 송신되고, 이 촬상 데이터에 기초하여, 패널 보유 지지부(11a)가 작동하여 반송처의 프리 롤러 컨베이어(24)에 대한 제2 광학 부재 접합체 PA2의 얼라인먼트가 이루어진다. 즉, 제2 광학 부재 접합체 PA2는 프리 롤러 컨베이어(24)에 대한 반송 방향, 반송 방향과 직교하는 방향 및 제2 광학 부재 접합체 PA2의 수직축 주위의 선회 방향에서의 어긋남분을 가미한 상태에서 프리 롤러 컨베이어(24)로 반송된다.

제2 집진 장치(16)는 제2 접합 장치(17)의 접합 위치인 협압 롤(23)에 대하여, 액정 패널 P의 반송 방향 상류측에 배치되어 있다. 제2 집진 장치(16)는 접합 위치에 도입되기 전의 제2 광학 부재 접합체 PA2 주변의 진애, 특히 하면측의 진애를 제거하기 위하여 정전기의 제거 및 집진을 행한다.

제2 접합 장치(17)는 제2 집진 장치(16)보다도 패널 반송 하류측에 설치되어 있다. 제2 접합 장치(17)는 접합 위치에 도입된 제2 광학 부재 접합체 PA2의 하면에 대하여, 소정 사이즈로 커트한 접합 시트 F5(제2 시트편 F2m에 상당)의 접합을 행한다. 제2 접합 장치(17)는 제1 접합 장치(13)와 마찬가지의 반송 장치(22) 및 협압 롤(23)을 구비하고 있다.

협압 롤(23)의 한 쌍의 접합 롤러(23a) 사이의 간극 내(제2 접합 장치(17)의 접합 위치)에는, 제2 광학 부재 접합체 PA2 및 제2 시트편 F2m이 겹쳐져 도입된다. 제2 시트편 F2m은 액정 패널 P의 표시 영역 P4보다도 큰 사이즈의 제2 광학 시트 F2의 시트편이다.

이들 제2 광학 부재 접합체 PA2 및 제2 시트편 F2m이 각 접합 롤러(23a)에 협압되면서 하류측 컨베이어(7)의 패널 반송 하류측으로 송출된다. 본 실시 형태에서는, 협압 롤(23)에 의해 액정 패널 P의 표시면측 면(제2 광학 부재 접합체 PA2의 제1 광학 부재 F11이 접합된 면과는 반대측 면)에 제2 시트편 F2m이 접합됨으로써, 제3 광학 부재 접합체 PA3이 형성된다.

제2 검출 장치(42)는 제2 접합 장치(17)보다도 패널 반송 하류측에 설치되어 있다. 제2 검출 장치(42)는 액정 패널 P와 제2 시트편 F2m의 접합면(이하, 제2 접합면이라고 칭함)의 단부 테두리를 검출한다. 제2 검출 장치(42)에 의해 검출된 단부 테두리의 데이터는 도시하지 않은 기억부에 기억된다.

제2 시트편 F2m의 커트 위치는 제2 접합면의 단부 테두리의 검출 결과에 기초하여 조정된다. 제어부(40)(도 15 참조)는 기억부에 기억된 제2 접합면의 단부 테두리의 데이터를 취득하고, 제2 광학 부재 F12가 액정 패널 P의 외측(제2 접합면의 외측)으로 비어져 나오지 않는 크기로 되도록 제2 시트편 F2m의 커트 위치를 결정한다. 제2 절단 장치(32)는, 제어부(40)에 의해 결정된 커트 위치에 있어서 제2 시트편 F2m을 절단한다.

제2 절단 장치(32)는 제2 검출 장치(42)보다도 패널 반송 하류측에 설치되어 있다. 제2 절단 장치(32)는 제2 접합면의 단부 테두리를 따라 레이저 커트를 행함으로써, 제3 광학 부재 접합체 PA3으로부터 제2 접합면의 외측으로 비어져 나온 부분의 제2 시트편 F2m(제2 시트편 F2m의 잉여 부분)을 분리하여, 제2 접합면에 대응하는 크기의 광학 부재(제2 광학 부재 F12)를 형성한다.

제2 절단 장치(32)에 의해 제3 광학 부재 접합체 PA3으로부터 제2 시트편 F2m의 잉여 부분이 분리됨으로써, 액정 패널 P의 표시면측 면에 제2 광학 부재 F12가 접합되면서, 또한 액정 패널 P의 백라이트측 면에 제1 광학 부재 F11이 접합되어 제4 광학 부재 접합체 PA4(광학 부재 접합체)가 형성된다. 제2 시트편 F2m으로부터 분리된 잉여 부분은 도시 생략된 박리 장치에 의해 액정 패널 P로부터 박리되어 회수된다.

여기서, 제1 절단 장치(31) 및 제2 절단 장치(32)는 상술한 레이저광 조사 장치(100)에 의해 구성되어 있다. 제1 절단 장치(31) 및 제2 절단 장치(32)는, 액정 패널 P에 접합된 시트편 FXm을 접합면의 외주연을 따라 무단 형상으로 절단한다.

제2 접합 장치(17)보다도 패널 반송 하류측에는 도시 생략된 접합 검사 장치가 설치되어 있다. 접합 검사 장치는, 필름 접합이 이루어진 워크(액정 패널 P)의 도시 생략된 검사 장치에 의한 검사(광학 부재 F1X의 위치가 적정한지 여부(위치 어긋남이 공차 범위 내에 있는지 여부) 등의 검사)가 이루어진다. 액정 패널 P에 대한 광학 부재 F1X의 위치가 적정하지 않다고 판정된 워크는 도시하지 않은 불출 수단에 의해 시스템 밖으로 배출된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 필름 접합 시스템(1)의 각 부를 통괄 제어하는 전자 제어 장치로서의 제어부(40)는 컴퓨터 시스템을 포함하여 구성되어 있다. 이 컴퓨터 시스템은 CPU 등의 연산 처리부와, 메모리나 하드 디스크 등의 기억부를 구비한다.

본 실시 형태의 제어부(40)는 컴퓨터 시스템의 외부 장치와의 통신을 실행 가능하게 하는 인터페이스를 포함한다. 제어부(40)에는 입력 신호를 입력 가능한 입력 장치가 접속되어 있을 수도 있다. 상기 입력 장치는 키보드, 마우스 등의 입력 기기, 또는 컴퓨터 시스템의 외부 장치로부터의 데이터를 입력 가능한 통신 장치 등을 포함한다. 제어부(40)는 필름 접합 시스템(1) 각 부의 동작 상황을 나타내는 액정 표시 디스플레이 등의 표시 장치를 포함하고 있을 수도 있고, 표시 장치와 접속되어 있을 수도 있다.

제어부(40)의 기억부에는 컴퓨터 시스템을 제어하는 오퍼레이팅 시스템(OS)이 인스톨되어 있다. 제어부(40)의 기억부에는, 연산 처리부에 필름 접합 시스템(1)의 각 부를 제어시킴으로써 필름 접합 시스템(1) 각 부에 광학 시트 F를 고정밀도로 반송시키기 위한 처리를 실행시키는 프로그램이 기록되어 있다. 기억부에 기록되어 있는 프로그램을 포함하는 각종 정보는 제어부(40)의 연산 처리부가 판독 가능하다. 제어부(40)는 필름 접합 시스템(1) 각 부의 제어에 필요한 각종 처리를 실행하는 ASIC 등의 논리 회로를 포함하고 있을 수도 있다.

기억부는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등과 같은 반도체 메모리나, 하드 디스크, CD-ROM 판독 장치, 디스크형 기억 매체 등과 같은 외부 기억 장치 등을 포함하는 개념이다. 기억부는, 기능적으로는 제1 흡착 장치(11), 제1 집진 장치(12), 제1 접합 장치(13), 제1 검출 장치(41), 제1 절단 장치(31), 반전 장치(15), 제2 흡착 장치(20), 제2 집진 장치(16), 제2 접합 장치(17), 제2 검출 장치(42), 제2 절단 장치(32)의 동작의 제어 수순이 기술된 프로그램 소프트를 기억하는 기억 영역, 기타 각종 기억 영역이 설정된다.

이하, 도 22를 참조하여, 액정 패널 P에 대한 시트편 FXm의 접합 위치(상대 접합 위치)의 결정 방법의 일례를 설명한다.

먼저, 도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 광학 시트 FX의 폭 방향에 복수의 검사 포인트 CP를 설정하고, 각 검사 포인트 CP에 있어서 광학 시트 FX의 광학축의 방향을 검출한다. 광학축을 검출하는 타이밍은 원단 롤 R1의 제조 시일 수도 있고, 원단 롤 R1로부터 광학 시트 FX를 권출하여 하프 커트할 때까지의 동안일 수도 있다. 광학 시트 FX의 광학축 방향의 데이터는 광학 시트 FX의 위치(광학 시트 FX 길이 방향의 위치 및 폭 방향의 위치)와 관련되어, 도시 생략된 기억 장치에 기억된다.

제어부(40)는 기억 장치로부터 각 검사 포인트 CP의 광학축의 데이터(광학축의 면 내 분포의 검사 데이터)를 취득하고, 시트편 FXm이 잘려지는 부분의 광학 시트 FX(절입선 CL에 의해 구획되는 영역)의 평균적인 광학축의 방향을 검출한다.

예를 들어, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 광학축의 방향과 광학 시트 FX의 에지 라인 EL이 이루는 각도(어긋남각)를 검사 포인트 CP마다 검출하고, 어긋남각 중 가장 큰 각도(최대 어긋남각)를 θmax로 하고, 가장 작은 각도(최소 어긋남각)를 θmin으로 했을 때에, 최대 어긋남각 θmax와 최소 어긋남각 θmin의 평균값 θmid(=(θmax+θmin)/2)를 평균 어긋남각으로 하여 검출한다. 그리고, 광학 시트 FX의 에지 라인 EL에 대하여 평균 어긋남각 θmid를 이루는 방향을 광학 시트 FX의 평균적인 광학축의 방향으로 하여 검출한다. 또한, 어긋남각은, 예를 들어 광학 시트 FX의 에지 라인 EL에 대하여 반시계 방향을 양으로 하고, 시계 방향을 음으로 하여 산출된다.

그리고, 상기 방법으로 검출된 광학 시트 FX의 평균적인 광학축의 방향이 액정 패널 P의 표시 영역 P4의 긴 변 또는 짧은 변에 대하여 원하는 각도를 이루도록, 액정 패널 P에 대한 시트편 FXm의 접합 위치(상대 접합 위치)가 결정된다. 예를 들어, 설계 사양에 의해 광학 부재 F1X의 광학축의 방향이 표시 영역 P4의 긴 변 또는 짧은 변에 대하여 90°를 이루는 방향으로 설정되어 있는 경우에는, 광학 시트 FX의 평균적인 광학축의 방향이 표시 영역 P4의 긴 변 또는 짧은 변에 대하여 90°를 이루도록 시트편 FXm이 액정 패널 P에 접합된다.

전술한 절단 장치(31, 32)는 액정 패널 P의 표시 영역 P4의 외주연을 카메라 등의 검출 수단으로 검출하고, 액정 패널 P에 접합된 시트편 FXm을 접합면의 외주연을 따라 무단 형상으로 절단한다. 접합면의 외주연은 접합면의 단부 테두리를 촬상함으로써 검출된다.

본 실시 형태에서는, 접합면의 외주연을 따라 각 절단 장치(31, 32)에 의한 레이저 커트가 이루어진다.

레이저 가공기의 절단선의 요동 폭(공차)은 절단날의 그것보다도 작고, 따라서 본 실시 형태에서는, 절단날을 사용하여 광학 시트 FX를 절단하는 경우에 비하여, 접합면의 외주연을 따라 용이하게 절단하는 것이 가능하고, 액정 패널 P의 소형화 및(또는) 표시 영역 P4의 대형화가 가능하다. 이것은, 최근의 스마트폰이나 태블릿 단말기와 같이 하우징의 사이즈가 제한되는 가운데 표시 화면의 확대가 요구되는 고기능 모바일에 대한 적용에 유효하다.

또한, 광학 시트 FX를 액정 패널 P의 표시 영역 P4에 정합하는 시트편으로 커트한 후에 액정 패널 P에 접합하는 경우, 시트편 및 액정 패널 P 각각의 치수 공차, 및 이들 상대 접합 위치의 치수 공차가 겹친다. 그로 인해, 액정 패널 P의 프레임부 G의 폭을 좁히는 것이 곤란해진다(표시 에리어의 확대가 곤란해진다).

한편, 광학 시트 FX로부터 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈의 광학 시트 FX의 시트편 FXm을 잘라내고, 이 잘라낸 시트편 FXm을 액정 패널 P에 접합한 후에 접합면에 맞추어 커트하는 경우, 절단선의 요동 공차만을 고려하면 되며, 프레임부 G의 폭의 공차를 작게 할 수 있다(±0.1㎜ 이하). 이 점에 있어서도, 액정 패널 P의 프레임부 G의 폭을 좁힐 수 있다(표시 에리어의 확대가 가능하게 됨).

또한, 시트편 FXm을 칼날이 아니라 레이저로 커트함으로써, 절단 시의 힘이 액정 패널 P에 입력되지 않아, 액정 패널 P의 기판의 단부 테두리에 크랙이나 절결이 발생하기 어려워져, 히트 사이클 등에 대한 내구성이 향상된다. 마찬가지로, 액정 패널 P에 비접촉이기 때문에, 전기 부품 설치부에 대한 대미지도 적다.

도 23은 절단 장치로서 도 1에 도시하는 레이저광 조사 장치(100)를 사용하여 시트편 FXm을 소정 사이즈의 광학 부재 F1X로 절단할 때, 레이저광을 시트편 FXm 상에서 직사각형상으로 주사하기 위한 제어 방법을 도시하는 도면이다.

또한, 도 23에 있어서, 부호 Tr은 목적으로 하는 레이저광의 이동 궤적(원하는 궤적이며, 이하 레이저광 이동 궤적이라는 경우가 있음)이다. 부호 Tr1은, 테이블(101)과 스캐너(105)의 상대적인 이동에 의한 이동 궤적을 시트편 FXm에 투영한 궤적(이하, 광원 이동 궤적이라는 경우가 있음)이다. 광원 이동 궤적 Tr1은, 직사각형상을 갖는 레이저광 이동 궤적 Tr의 4개의 코너부를 만곡시킨 형상이다. 부호 K1은 코너부 이외의 직선 구간이며, 부호 K2는 코너부의 굴곡 구간이다. 부호 Tr2는 스캐너(105)가 광원 이동 궤적 Tr1 상을 상대적으로 이동하고 있을 때에 레이저광의 조사 위치가 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)에 의해 광원 이동 궤적 Tr1과 직교하는 방향으로 어느 정도 어긋나는지(조정되고 있는지)를 나타내는 곡선(이하, 조정 곡선이라는 경우가 있음)이다. 레이저 조사 위치의 어긋남량(조정량)은, 광원 이동 궤적 Tr1과 직교하는 방향에 있어서의 조정 곡선 Tr2와 레이저광 이동 궤적 Tr 사이의 거리로 나타나 있다.

도 23에 도시한 바와 같이, 광원 이동 궤적 Tr1은 코너부가 만곡된 대략 직사각형의 이동 궤적으로 되어 있다. 광원 이동 궤적 Tr1과 레이저광 이동 궤적 Tr은 대략 일치하고 있으며, 코너부의 좁은 영역에서만 양자의 형상이 상이하다. 광원 이동 궤적 Tr1이 직사각형상을 하고 있으면, 직사각형의 코너부에서 스캐너(105)의 이동 속도가 느려져, 코너부가 레이저광의 열에 의해 부풀거나 물결치거나 하는 경우가 있다. 그로 인해, 도 23에서는 광원 이동 궤적 Tr1의 코너부를 만곡시켜 스캐너(105)의 이동 속도가 광원 이동 궤적 Tr1 전체에서 대략 일정해지도록 하고 있다.

제어 장치(107)는 스캐너(105)가 직선 구간 K1을 이동하고 있을 때는, 광원 이동 궤적 Tr1과 레이저광 이동 궤적 Tr이 일치하고 있으므로 레이저광의 조사 위치를 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)에 의해 조정하지 않고, 그대로 스캐너(105)로부터 시트편 FXm에 레이저광을 조사시킨다. 한편, 스캐너(105)가 굴곡 구간 K2를 이동하고 있을 때는, 광원 이동 궤적 Tr1과 레이저광 이동 궤적 Tr이 일치하지 않으므로 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)에 의해 레이저광의 조사 위치를 제어하여, 레이저광의 조사 위치가 레이저광 이동 궤적 Tr 상에 배치되도록 한다. 예를 들어, 스캐너(105)가 부호 M1로 나타내는 위치를 이동하고 있을 때에는, 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)에 의해 레이저광의 조사 위치가 광원 이동 궤적 Tr1과 직교하는 방향 N1로 거리 W1만큼 어긋난다. 거리 W1은, 광원 이동 궤적 Tr1과 직교하는 방향 N1에 있어서의 조정 곡선 Tr2와 레이저광 이동 궤적 Tr의 거리 W2와 동일하다. 광원 이동 궤적 Tr1은 레이저광 이동 궤적 Tr보다도 내측에 배치되어 있지만, 레이저광의 조사 위치가 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)에 의해 레이저광 이동 궤적 Tr보다도 외측으로 어긋나므로, 그들의 어긋남이 상쇄되어 레이저광의 조사 위치가 레이저광 이동 궤적 Tr 상에 배치되게 된다.

상술한 바와 같이, 제어 장치(107)는 스캐너(105)에 의해 레이저광을 편향시키면서 레이저 가공 라인 WCL을 따라 스캐너(105)와 테이블(101)을 상대적으로 이동시킴으로써, 레이저 가공 라인 WCL 상에 레이저광이 복수 회 중첩하여 조사되는 중첩 부분 Up를 형성한다. 제어 장치(107)는, 스캐너(105)가 직선 구간 K1을 이동하고 있을 때는 스캐너(105)가 레이저광 이동 궤적 Tr보다도 외측을 향하여 레이저광을 편향시키도록 한다. 한편, 스캐너(105)가 굴곡 구간 K2를 이동하고 있을 때는 스캐너(105)는 조정 곡선 Tr2보다도 외측을 향하여 레이저광을 편향시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 필름 접합 시스템(1)에 의하면, 제1 절단 장치(31) 및 제2 절단 장치(32)가 상술한 레이저광 조사 장치에 의해 구성되어 있다. 그로 인해, 시트편 F1m, F2m을 샤프하게 절단할 수 있어 커트 품질의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 제어 장치(107)의 제어에 의해, 시트편 FXm에 있어서 원하는 레이저광 이동 궤적 Tr을 그리도록 이동 장치(106)와 스캐너(105)가 제어된다. 이 구성에 있어서는, 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)에 의해 조정해야 할 레이저광의 조사 구간은 좁은 굴곡 구간 K2뿐이다. 그 이외의 넓은 직선 구간 K1에서는, 이동 장치(106)에 의한 테이블(101)의 이동에 의해 레이저광이 시트편 FXm 위를 주사한다. 본 실시 형태에서는, 레이저광의 주사를 주로 이동 장치(106)에 의해 행하고, 이동 장치(106)로 고정밀도로 레이저광의 조사 위치를 제어할 수 없는 영역만 제1 조사 위치 조정 장치(151) 및 제2 조사 위치 조정 장치(154)로 조정하고 있다. 그로 인해, 이동 장치(106)만 또는 스캐너(105)만으로 레이저광을 주사하는 경우에 비하여 레이저광의 조사 위치를 넓은 범위에서 고정밀도로 제어할 수 있다.

또한, 촬상 장치(43)의 촬상 방향이 제1 접합면 SA1의 법선 방향에 대하여 비스듬히 교차하고 있다. 즉, 촬상 장치(43)의 촬상 방향이, 촬상 장치(43)의 촬상 시야 내에 제2 기판 P2의 단부 테두리가 인입하지 않도록 설정되어 있다. 그로 인해, 제1 시트편 F1m 너머로 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED를 검출할 때에, 제2 기판 P2의 단부 테두리를 오검출해 버리지 않고, 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED만을 검출할 수 있다. 따라서, 제1 접합면 SA1의 단부 테두리 ED를 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈의 시트편 F1m, F2m을 액정 패널 P에 접합한 후에 시트편 F1m, F2m의 잉여 부분을 분리함으로써, 접합면에 대응하는 사이즈의 광학 부재 F11, F12를 액정 패널 P의 면 위에서 형성할 수 있다. 이에 의해, 광학 부재 F11, F12를 접합면의 근처까지 고정밀도로 설치할 수 있고, 표시 영역 P4 외측의 프레임부를 좁혀 표시 에리어의 확대 및 기기의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈의 시트편 F1m, F2m을 액정 패널 P에 접합함으로써, 시트편 F1m, F2m의 위치에 따라 그 광학축 방향이 변화하는 경우에도 이 광학축 방향에 맞게 액정 패널 P를 얼라인먼트하여 접합할 수 있다. 이에 의해, 액정 패널 P에 대한 광학 부재 F11, F12의 광학축 방향의 정밀도를 향상시킬 수 있어, 광학 표시 디바이스의 정채 및 콘트라스트를 높일 수 있다.

또한, 절단 장치(31, 32)가 시트편 F1m, F2m을 레이저 커트함으로써, 시트편 F1m, F2m을 칼날로 커트하는 경우에 비하여 액정 패널 P에 힘이 미치치 못하여 크랙이나 절결이 발생하기 어려워져, 액정 패널 P의 안정된 내구성을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 대상물에 레이저광을 조사하여 소정의 가공을 행하는 구성으로서, 시트편을 절단하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어, 시트편을 적어도 2개로 분할하는 것 이외에, 시트편에 관통하는 절취선을 넣는 것이나 시트편에 소정 깊이의 홈(절입)을 형성하는 것 등도 포함되어 있는 것으로 한다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 시트편의 단부의 절단(잘라내기), 하프 커트, 마킹 가공 등도 포함되는 것으로 한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 레이저광 조사 장치로부터 조사되는 레이저광의 묘화 궤적이 평면에서 보아 직사각형상(정사각형상)인 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어, 레이저광 조사 장치로부터 조사되는 레이저광의 묘화 궤적이 평면에서 보아 삼각형상일 수도 있고, 평면에서 보아 오각형 이상의 다각형상일 수도 있다. 또한, 이에 한정하지 않고, 평면에서 보아 별꼴 형상, 평면에서 보아 기하학적 형상일 수도 있다. 이러한 묘화 궤적에 있어서도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 광학 시트 FX를 롤 원단으로부터 인출하여, 액정 패널 P에 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈의 시트편 FXm을 접합한 후, 시트편 FXm으로부터 액정 패널 P의 접합면에 대응하는 크기의 광학 부재 F1X로 잘라내는 경우를 예시하여 설명했지만, 이것에 제한하지 않는다. 예를 들어, 롤 원단을 사용하지 않고, 액정 패널 P의 외측으로 비어져 나오는 사이즈로 잘라낸 매엽상의 광학 필름 칩을 액정 패널에 접합하는 경우에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 실시 형태에 관한 적합한 실시 형태예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 상술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 다양하게 변경 가능하다.

1…필름 접합 시스템(광학 부재 접합체의 제조 장치)
23…협압 롤(접합 장치)
31…제1 절단 장치
32…제2 절단 장치
100…레이저광 조사 장치
101…테이블
101s…유지면
102…레이저광 발진기
105…스캐너
106…이동 장치
108…집광 렌즈
P…액정 패널(광학 표시 부품)
P1…제1 기판
P2…제2 기판
FX…광학 시트
FXm…시트편
F1X…광학 부재
PA1…제1 광학 부재 접합체(시트편 접합체)
PA4…제4 광학 부재 접합체(광학 부재 접합체)
SA1…제1 접합면
ED…단부 테두리
WCL…레이저 가공 라인

Claims (6)

1. 대상물을 유지하는 유지면을 갖는 테이블과,
   레이저광을 발진하는 레이저광 발진기와,
   상기 유지면과 평행한 평면 내에서 상기 레이저광을 이차원으로 주사하는 스캐너와,
   상기 테이블과 상기 스캐너를 상대적으로 이동시키는 이동 장치와,
   상기 스캐너와 상기 이동 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고,
   상기 제어 장치는, 상기 스캐너에 의해 상기 레이저광을 편향시키면서 레이저 가공 라인을 따라 상기 스캐너와 상기 테이블을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 레이저 가공 라인 상에 상기 레이저광이 복수 회 중첩하여 조사되는 중첩 부분을 형성하는, 레이저광 조사 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 스캐너에 의해 상기 레이저광을 회전시키면서 상기 레이저 가공 라인을 따라 상기 스캐너와 상기 테이블을 상대적으로 이동시키는, 레이저광 조사 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스캐너는, 상기 레이저 가공 라인보다도 외측의 잉여 부분을 향하여 상기 레이저광을 편향시키는, 레이저광 조사 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 스캐너에 의해 상기 레이저광을 상기 레이저 가공 라인을 따라 직선적으로 진동시키면서 상기 레이저 가공 라인을 따라 상기 스캐너와 상기 테이블을 상대적으로 이동시키는, 레이저광 조사 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 스캐너로부터 사출된 레이저광을 상기 유지면을 향하여 집광하는 집광 렌즈를 더 포함하는, 레이저광 조사 장치.
6. 광학 표시 부품에 광학 부재를 접합하여 형성되는 광학 부재 접합체의 제조 장치로서,
   상기 광학 표시 부품의 표시 영역보다도 큰 광학 부재 시트를 상기 광학 표시 부품에 접합하여 접합 시트를 형성하는 접합 장치와,
   상기 광학 부재 시트에 있어서의 상기 표시 영역의 대향 부분과 상기 대향 부분 외측의 잉여 부분을 분리하고, 상기 광학 부재 시트로부터 상기 표시 영역에 대응하는 크기의 상기 광학 부재를 잘라냄으로써, 상기 접합 시트로부터 상기 광학 표시 부품 및 상기 광학 표시 부품에 겹쳐지는 상기 광학 부재를 포함하는 상기 광학 부재 접합체를 잘라내는 절단 장치를 포함하고,
   상기 절단 장치는 제1항에 기재된 레이저광 조사 장치에 의해 구성되고, 상기 레이저광 조사 장치로부터 조사된 레이저광에 의해 대상물인 상기 광학 부재 시트가 절단되는, 광학 부재 접합체의 제조 장치.

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