(57)【要約】      （修正有）【課題】斜め入射光を多くして短時間に接着材を硬化させることができ、構造の複雑化や占有面積の増大が顕著にならないようにした貼り合わせ装置を提供する。【解決手段】貼り合わせ装置は、紫外線を放射するロングアーク放電ランプ１の上方を第一のミラー２が覆い、ランプ１の下方に配置された第二のミラー３を取り囲む状態で平面視多角形状の第三のミラー４が設けられる。第二のミラー２は、ランプ１から照射領域に垂直に交わる垂直面に対して傾斜した反射面を有する。ランプ１からの光は第二のミラー３に反射して第三のミラー４に向かい、第三のミラー４で反射して斜めにワークに入射する。第三のミラー４は、ランプ１の長手方向に対して平面視で斜めである斜め反射部４２を有する。【選択図】図２
2018055020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットパネルディスプレイ用の一対のパネルを紫外線硬化型の接着材により貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
紫外線を放射するロングアーク放電ランプと、
ロングアーク放電ランプの上方にロングアーク放電ランプを覆った状態で配置され、ロングアークランプの長手方向に延びた形状の第一のミラーと、
ロングアーク放電ランプの下方に配置され、ロングアーク放電ランプの長手方向に延びた形状の第二のミラーと、
平面視において第二のミラーを取り込む状態で配置された第三のミラーと、
紫外線硬化型の接着材を介して重ね合わされた一対のパネルを、第二のミラーの下方の水平な領域である照射領域を通して搬送する搬送機構と
を備えており、
ロングアーク放電ランプは、長手方向が水平方向となる姿勢で配置されており、
第二のミラーは、ロングアーク放電ランプから照射領域に垂直に交わる垂直面に対して傾斜した反射面を有しており、当該反射面は、ロングアーク放電ランプに近い側で垂直面に近く、照射領域に近づくにつれて垂直面から遠ざかる面であり、
第三のミラーは、平面視において五角形以上の多角形を成していて内側の面が反射面となっており、多角形における少なくとも一つの面は、ロングアーク放電ランプの長手方向に対して平面視において斜めの面となっていることを特徴とする貼り合わせ装置。
【請求項２】
前記第二のミラーの反射面は、前記垂直面に対して３７．５度以上５２．５度以下の角度であることを特徴とする請求項１記載の貼り合わせ装置。
【請求項３】
前記第一のミラーの反射面のうち、前記ロングアーク放電ランプの長手方向に垂直な水平方向の一方の側において前記ロングアーク放電ランプから最も遠い点と、他方の側において前記ロングアーク放電ランプから最も遠い点との距離をａとし、前記第二のミラーの反射面の前記ロングアーク放電ランプの長手方向に垂直な水平方向の幅をｂとした場合、ａ／２≦ｂ≦ａとなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の貼り合わせ装置。
【請求項４】
前記第二のミラーは、前記ロングアーク放電ランプに近い側で分離しており、この分離の距離は、前記ロングアーク放電ランプの発光部の幅以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の貼り合わせ装置。
【請求項５】
前記ロングアーク放電ランプの長手方向に対して平面視において斜めである前記第三のミラーの反射面は、前記ロングアーク放電ランプの長手方向に垂直な水平方向に対して４０度以上７５度以下であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の貼り合わせ装置。
【請求項６】
前記第三のミラーの反射面のうち平面視において最も長い辺となる反射面は、前記ロングアークランプの長手方向に対して平行な反射面であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の貼り合わせ装置。
【請求項７】
前記第三のミラーのうち平面視において最も長い辺となる反射面の長さは、前記ロングアーク放電ランプの発光長よりも短いことを特徴とする請求項６記載の貼り合わせ装置。
【請求項８】
前記第三のミラーの反射面は、垂直方向に対して±５度以内（０度を除く）で傾斜した面であることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の貼り合わせ装置。
【請求項９】
前記第三のミラーの平面視の形状は、前記搬送機構によるワークの搬送方向に対して線対称であるか、前記照射領域の中心に対して中心対称であることを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造に関するものであり、特にＦＰＤ用の一対のパネルを光硬化型の接着材により貼り合わせる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤの製造においては、一対のパネルを貼り合わせる貼り合わせ工程が存在する。例えば、液晶ディスプレイは一対のパネルの内側に液晶を挟み込んだ構造を有する表示デバイスであり、一方のパネルには各画素の液晶を駆動するＴＦＴのような駆動回路が設けられ、他方のパネルにはカラーフィルタ等が設けられる。このため、液晶ディスプレイの製造工程には、液晶を挟み込んだ状態で一対のパネルを貼り合わせる貼り合わせ工程が存在する。
一対のパネルの貼り合わせは、必要な箇所に光硬化型の接着材を塗布し、接着材を介在させた状態で一対のパネルを重ね合わせ、光照射して接着材を硬化させることで行われる。したがって、貼り合わせ工程では、重ね合わされた一対のパネルを対象物（ワーク）として光照射する装置（以下、貼り合わせ装置という。）が使用される。
【０００３】
このような貼り合わせ装置において、パネルに形成された部位が遮蔽部となって光が十分に接着材に到達できず、貼り合わせが不十分となる場合がある。例えば、上記液晶ディプレイでは、一対のパネルのうちカラーフィルタが形成された方のパネルには、ブラックマトリックスが形成されている。接着材はブラックマトリックスが形成された部位においても貼り合わせを行うべく塗布されており、十分な貼り合わせのためには、ブラックマトリックスが形成された部位においても接着材を硬化させる必要があるが、ブラックマトリックスは基本的に光を透過しないので、光照射の遮蔽物となってしまう。この他、配線やその他の部材も光に対して遮光部となる場合があり、これら遮光部のために光が十分に接着材に照射されない問題がある。
このような問題を解決するため、遮光部を回避して光照射すべく光照射構造を工夫した貼り合わせ装置が特許文献１において提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４３７００号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、貼り合わせ装置に専用のマスクを搭載した構造が採用されている。専用のマスクは、接着材が設けられた間隔（画郭）に応じてミラーを備えた構造のものである。ミラーは、斜めに光を反射させて接着材に光が照射されるように斜めの姿勢で設けられている。ミラーは、画郭に応じたものなので格子状（マトリックス状）となる。また、格子の開口の部分には遮光部が形成され、斜めに反射して進むもの以外に光がパネルに照射されないようにしている。このような特許文献１の光照射構造によれば、遮蔽部を回避して光が接着材に到達し易くなるので、接着材を十分に硬化させるのに一定の効果を有する。
【０００６】
しかしながら、格子状のミラーを備えたマスクは、複雑な構造であるため、高コストの部材であり、装置コストを上昇させる要因となる。また、マスクのミラーは画郭に応じたものであるため、一対のパネルの品種（即ち、製造するＦＰＤの品種）によってそれぞれマスクを製作しなければならず、多品種少量生産に適さない。さらに、光の照射を開始する前に、ワークに対してマスクを精度良く位置決めしなければならず、位置決め機構のコストの問題の他、位置決めに要する時間のためにスループットが低下する問題もある。
【０００７】
比較的シンプルな構造で多品種少量生産にも向いている構造としては、貼り合わせ装置ではないものの、特許文献２の構造を参照することができる。特許文献２では、水平方向にワークを搬送させる装置において、搬送方向後方の向きに傾斜させたミラーを補助的に配置し、ワークに斜めに入射する光の成分を増加させている。
しかしながら、特許文献２の構造では、ランプの長手方向に垂直な入射面で斜めにワーク入射する光は若干増加するものの、ランプの長手方向に沿った入射面において斜めにワークに入射する光は殆ど期待できない。発明者の検討によると、貼り合わせの用途で使用するには、ランプの長手方向に沿った入射面での斜め入射の光が重要で、この光を多くしなければ、接着材の硬化を十分に且つ高いスループットで行うことができない。
【０００８】
その一方、装置が配置される生産ラインにおいては、スペース上の問題があり、フットプリント（占有面積）の大きな装置は配置できない場合が多い。既存の装置の代替として投入される場合には、その傾向は顕著である。したがって、上記ランプの長手方向に垂直な入射面に加えて長手方向に沿った入射面での斜め入射の光を増加させる構造を採用するとしても、従来の装置に比べて著しく大型化するようであると、生産ラインへの投入が難しくなり、実用性が非常に低い装置となってしまう。
【０００９】
さらに検討すべき事項として、高いスループットで貼り合わせを行うためには、斜め入射の光に加えてワークに垂直又は垂直に近い角度で入射する光も十分に確保する必要がある。斜め入射の光だけで接着材を硬化させてようとすると、照射量が少なくなりがちで、十分に照射するには照射時間が長くなってスループットが低下してしまう。垂直又は垂直に近い角度で入射する光も、ワーク内での反射、散乱等により接着材に到達するのであり、それらの光も含めて全体として接着材への照射量を確保する必要がある。
【００１０】
特許文献１の装置では、ワークに垂直又は垂直に近い角度で入射しようとする光はマスクで遮蔽されてしまうので、全体としての照射量は多くない。このため、照射時間をかなり長くするか、別の装置を設けて垂直又は垂直に近い角度での光照射を行う必要がある。前者の場合にはスループットの低下が問題となるし、後者の場合には装置の設置台数が増加してコスト上の問題、フットプリント上の問題が生じる。
本願の発明は、このような従来技術の各課題を考慮して為されたものであり、ワークに対して斜めに入射する光を効果的に多くして短時間に接着材を硬化させることができるようにするとともに、構造の複雑化が顕著になることはなく、フットプリントもそれほど大きくはならない実用的な貼り合わせ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、フラットパネルディスプレイ用の一対のパネルを紫外線硬化型の接着材により貼り合わせる貼り合わせ装置であって、
紫外線を放射するロングアーク放電ランプと、
ロングアーク放電ランプの上方にロングアーク放電ランプを覆った状態で配置され、ロングアークランプの長手方向に延びた形状の第一のミラーと、
ロングアーク放電ランプの下方に配置され、ロングアーク放電ランプの長手方向に延びた形状の第二のミラーと、
平面視において第二のミラーを取り込む状態で配置された第三のミラーと、
紫外線硬化型の接着材を介して重ね合わされた一対のパネルを、第二のミラーの下方の水平な領域である照射領域を通して搬送する搬送機構と
を備えており、
ロングアーク放電ランプは、長手方向が水平方向となる姿勢で配置されており、
第二のミラーは、ロングアーク放電ランプから照射領域に垂直に交わる垂直面に対して傾斜した反射面を有しており、当該反射面は、ロングアーク放電ランプに近い側で垂直面に近く、照射領域に近づくにつれて垂直面から遠ざかる面であり、
第三のミラーは、平面視において五角形以上の多角形を成していて内側の面が反射面となっており、多角形における少なくとも一つの面は、ロングアーク放電ランプの長手方向に対して平面視において斜めの面となっているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記第二のミラーの反射面は、前記垂直面に対して３７．５度以上５２．５度以下の角度であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記第一のミラーの反射面のうち、前記ロングアーク放電ランプの長手方向に垂直な水平方向の一方の側において前記ロングアーク放電ランプから最も遠い点と、他方の側において前記ロングアーク放電ランプから最も遠い点との距離をａとし、前記第二のミラーの反射面の前記ロングアーク放電ランプの長手方向に垂直な水平方向の幅をｂとした場合、ａ／２≦ｂ≦ａとなっているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１、２又は３の構成において、前記第二のミラーは、前記ロングアーク放電ランプに近い側で分離しており、この分離の距離は、前記ロングアーク放電ランプの発光部の幅以下であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記ロングアーク放電ランプの長手方向に対して平面視において斜めである前記第三のミラーの反射面は、前記ロングアーク放電ランプの長手方向に垂直な水平方向に対して４０度以上７５度以下であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５の構成において、前記第三のミラーのうち平面視において最も長い辺となる反射面は、前記ロングアークランプの長手方向に対して平行な反射面であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項６の構成において、前記第三のミラーのうち平面視において最も長い辺となる反射面の長さは、前記ロングアーク放電ランプの発光長よりも短いという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項１乃至７いずれかの構成において、前記第三のミラーの反射面は、垂直方向に対して±５度以内（但し０度を除く）の面であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項９記載の発明は、前記請求項１乃至８いずれかの構成において、前記第三のミラーの平面視の形状は、前記搬送機構によるワークの搬送方向に対して線対称であるか、前記照射領域の中心に対して中心対称であるという構成を有する。
【発明の効果】
【００１２】
以下に説明する通り、この出願の請求項１記載の発明によれば、第二のミラーと第三のミラーを備えており、第三のミラーが斜め反射面を有するので、ランプの長手方向においてワークに斜めに入射する光の量が多くなる。このため、ブラックマトリックスのような遮光部の裏側に位置する接着材についても十分に硬化させることができる。
また、請求項２記載の発明によれば、第二のミラーの反射面が垂直面に対して３７．５度以上５２．５度以下であるので、上記効果をより確実に得ることができる。
また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーの幅ａが第一のミラーの幅ｂの１／２以上であるので、第三のミラーに向かう光が限度以上に少なくなってしまう問題がない。
また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加え、第二のミラーが二つに離間したミラーであるために冷却が容易であり、この場合も離間の距離がランプの発光部の幅以下であるので、斜め入射の光を増加させる効果が損なわれることはない。
また、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、第三のミラーの斜め反射面が、ランプの長手方向に垂直な水平方向に対して４０度以上７５度以下であるので、ランプの長手方向での斜め入射の光の量を多くする効果がより高くなる。
また、請求項６記載の発明によれば、上記効果に加え、前記第三のミラーの反射面のうち平面視において最も長い辺となる反射面は、ランプの長手方向に対して平行な面であるので、光の利用効率が低下したり、装置が大型化したりする問題はない。
また、請求項７記載の発明によれば、上記効果に加え、第三のミラーの長手反射面の長さがロングアーク放電ランプの発光長よりも短いので、ランプの長手方向における斜め入射の光を多くしたり、光の利用効率を高くしたり、装置全体をコンパクトにしたりすることができる。
また、請求項８記載の発明によれば、上記効果に加え、第三のミラーの反射面が垂直に対して±５度であるので、照射領域に向かう光が少なくなってしまう問題がない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の貼り合わせ装置の正面概略図である。
【図２】実施形態の貼り合わせ装置の主要部の斜視概略図である。
【図３】実施形態の貼り合わせ装置の主要部の平面概略図である。
【図４】第一から第三のミラーの作用について模式的に示した図である。
【図５】第三のミラーにおける斜め反射面の意義について模式的に示した平面図である。
【図６】実施形態の貼り合わせ装置についてモンテカルロ法により照射面に入射する光の角度成分の分布を調べたシミュレーション実験の結果を示す図である。
【図７】参考例の貼り合わせ装置についてモンテカルロ法により照射面に入射する光の角度成分の分布を調べたシミュレーション実験の結果を示す図である。
【図８】第三のミラーにおける長手反射部の長さについて示した平面概略図である。
【図９】第二のミラーの変形例や好適な寸法例を示した正面概略図である。
【図１０】第三のミラーの変形例を示した平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、この出願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、実施形態の貼り合わせ装置の正面概略図である。図２及び図３は、図１の貼り合わせ装置の主要部の概略図であり、図２は平面概略図、図３は斜視概略図である。
図１〜図３に示す貼り合わせ装置は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを製造する際に使用される貼り合わせ装置であり、一対のパネルを光硬化型の接着材により貼り合わせる貼り合わせ装置である。したがって、ワークＷは、接着材を介在させながら重ね合わされた一対のパネルである。
【００１５】
この装置は、光を放射するロングアーク放電ランプ（以下、ランプと略称する。）１と、第一〜第三の三つのミラー２〜４と、光の照射領域Ｒを通してワークＷを搬送する搬送機構５とを備えている。
ワークＷが有する接着材は、この実施形態では紫外線硬化型となっている。したがって、ランプ１としては、高圧水銀ランプ１のような紫外線を豊富に放射するものが好適に使用される。ランプ１は、円筒状の封体内に発光材料を封入した構造を有し、全体としては長尺な棒状である。ランプ１は、長手方向が水平な姿勢で配置される。
【００１６】
第一から第三の三つのミラー２〜４のうち、まず第一のミラー２について説明する。第一のミラー２は、ランプ１の上側においてランプ１を覆った状態で配置されたものである。この実施形態では、図１に示すように第一のミラー２は左右一対のものとなっている。また、図２及び図３に示すように、各第一のミラー２は、ランプ１の長手方向に延びた形状を有する。
【００１７】
この実施形態では、各第一のミラー２は、長手方向に垂直な面での反射面の断面形状が放物線となっており、いわゆる放物面鏡となっている。そして、放物線の焦点の位置にランプ１は位置しており、ランプ１からの光は各第一のミラー２に反射して平行光となって下方に照射される構造となっている。
一対の第一のミラー２は、ランプ１の上方において離間して配置されており、スリットが形成されている。スリットは、主としてランプ１の冷却風を流すための空間である。
【００１８】
尚、ランプ１及び各第一のミラー２は、ボックス状のランプハウス１１に収容された状態で設けられている。ランプ１は、ランプハウス１１の内壁面に取り付けられた不図示のランプホルダーにより保持されており、各第一のミラー２は、ランプハウスの内壁面に取り付けられた不図示のミラーホルダーによって保持されている。
図１に示すように、ランプハウス１１は、底板部に光出射口１０を有している。この実施形態では、ランプハウス１１はフィルタ６を内蔵しており、フィルタ６は光出射口１０の少し上側の位置で保持されている。光出射口１０は、ランプ１の長手方向に長い長方形であり、フィルタ６は、光出射口１０よりも少し大きい長方形の板状である。
【００１９】
フィルタ６は、ワークＷの貼り合わせに必要な波長域の光を透過し、その他の不必要な波長域の光を適宜遮断する波長選択フィルタ６である。この実施形態では、例えば３４０ｎｍ以下の紫外線はワークＷを劣化させることがあるため、３４０ｎｍ以下をカットする特性のものが使用される。また、可視域から赤外域の光についても、ワークＷを不必要に加熱するため、フィルタ６はそれら波長域の光をカットする特性を有する場合がある。
【００２０】
図１に示すように、ランプハウス１１は、ランプ１等を冷却する冷却機構を備えている。この実施形態では、冷却機構は、各第一のミラー２の上方に配置されたラジエータ１２と、ラジエータを通してランプハウス１１内に冷却風の風路を形成する不図示の風洞板等から構成されている。ランプハウス１１内にファンを設けて冷却風を循環させるか、ランプハウス１１の外に設けられたファンに対してランプハウス１１の上板部の通風口を接続してランプ１、第一のミラー２、フィルタ６等を冷却する構成が採用される。
【００２１】
次に、第二のミラー３について説明する。第二のミラー３は、図１に示すように、ランプ１の直下の位置に配置されている。第二のミラー３も、各第一のミラー２と同様、ランプ１の長手方向に長い長尺なミラーである。
この実施形態では、第二のミラー３は、図１に示すように山型ミラーとなっている。即ち、第二のミラー３は、二つの斜めの反射面を有する形状である。二つの反射面が成す頂点は、ランプ１から照射領域Ｒに垂直に交差する仮想面（以下、垂直面と称し、図１にＳで示す）上にある。より詳しくは、第二のミラー３の各反射面は、垂直面Ｓに対して傾斜しており、ランプ１に近い側で垂直面Ｓに近く、照射領域Ｒに近づくにつれて垂直面Ｓから遠ざかる面となっている。言い換えれば、第二のミラー３は、垂直面Ｓ上の一点から両側に斜め下方に延びた断面形状を有している。
尚、第二のミラー３の各反射面は、垂直面Ｓに対する角度が互いに等しく、第二のミラー３は二等辺三角形状を成している。
【００２２】
このような第二のミラー３は、冷却機構を備えている。冷却機構（以下、ミラー冷却機構という。）は、ランプハウス１１に備えられた冷却機構とは別の機構である。ミラー冷却機構としては、例えば、第二のミラー３の反射面の裏側に冷却ブロック３１を接続し、冷却ブロック３１内に冷媒を通して冷却する構成が採用され得る。
【００２３】
次に、第三のミラー４について説明する。
第三のミラー４は、第二のミラー３を取り囲む状態で配置されたミラーである。この実施形態では、図３に示すように、第三のミラー４は、平面視において多角形を成している。即ち、第三のミラー４は、幅方向を垂直方向にした帯板状のミラーをつなげて多角形状にした形状を有している。この実施形態では第三のミラー４は六角形状であるが、これに限られるものではない。
【００２４】
より具体的に説明すると、第三のミラー４は、六角形状の平面形状において、ランプ１の長手方向に沿った長手反射面を成す部分（以下、長手反射部という。）４１と、ランプ１の長手方向に対して斜めの反射面を成す部分（以下、斜め反射部）４２とを有している。長手反射部４１は、向かい合った状態で二つ設けられており、他の四つが斜め反射部４２となっている。長手反射部４１は各斜め反射部４２より水平方向の長さが長く、従って平面視において最も長い反射部となっている。
【００２５】
図３に示すように、第三のミラー４の平面形状は、ランプ１の長手方向の仮想線に対して線対称であり、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向に対しても線対称である。
説明の都合上、四つの斜め反射部４２を、時計回りに、第一斜め反射部４２ａ、第二斜め反射部４２ｂ、第三斜め反射部４２ｃ、第四斜め反射部４２ｄと呼ぶ。図３に示すように、第一斜め反射部４２ａと第四斜め反射部４２ｄとは、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向に対して同じ角度（向きは無視）を成している（θ１＝θ２）。また、第二斜め反射部４２ｂと第三斜め反射部４２ｃも、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向に対して同じ角度を成している（θ3＝θ４）。
尚、第三のミラー４の各反射面は、図１及び図３に示すように、正面断面形状及び側面断面形状では、垂直方向（鉛直方向）に沿った面となっている。
【００２６】
このような第一から第三のミラー２，３，４の各反射面は、接着材の硬化に必要な例えば波長３６５ｎｍの紫外線を効率良く反射する面とされる。具体的には、各ミラー２，３，４として、アルミニウム製の高反射ミラーが採用されたり、石英やアルミナのようなガラス製の基材の表面にアルミ蒸着したミラーが採用されたりし得る。各ミラー２，３，４に波長選択機能を持たせる場合もあり、例えば第一のミラー２について赤外線を透過するコールドミラーの構成が採用されることもある。
【００２７】
次に、搬送機構５について説明する。搬送機構５としては、照射領域Ｒを通してワークＷを搬送できるものである限り、種々のものが採用できるが、この実施形態では、ステージ搬送方式の機構が採用されている。即ち、搬送機構５は、ワークＷが載置されるステージ５１と、ステージ５１を搬送方向に沿って移動させる移動機構とを備えたものとなっている。例えば、搬送方向に延びる駆動軸５２とステージ５１との間に磁気を作用させてステージ５１を移動させるリニアモーターステージの構成が搬送機構５として採用される。尚、ステージ５１には、照射領域Ｒとの関係でワークＷの位置を所定の位置にするアライメント機構が必要に応じて設けられる。
尚、搬送機構５による搬送方向は、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向と一致している。即ち、搬送機構５は、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向にワークＷを移動させる機構である。
【００２８】
次に、このような実施形態の貼り合わせ装置の動作について説明する。
まず、ワークＷは、ランプハウス１１の直下の照射領域Ｒから離れた所定のロード位置においてステージ５１に載置される。必要に応じてワークＷのアライメントがされた後、搬送機構５が動作してワークＷを搬送方向に沿って搬送する。ステージ５１は、搬送方向に直線移動し、ランプハウス１１の直下位置を挟んで反対側のアンロード位置に達すると停止する。この搬送の際、ワークＷは照射領域Ｒを通過し、この際に光の照射を受ける。ワークＷは所定の速度で照射領域Ｒを移動しながら光照射を受ける。これにより、ワークＷにおける接着材が硬化し、貼り合わせが行われる。ステージ５１がアンロード位置に達すると、ワークＷはステージ５１からピックアップされ、次の工程に回される。
【００２９】
上記動作において、第一から第三のミラー２，３，４は、搬送されるワークＷに対し、垂直に近い角度で十分な量の光を照射するとともに、ワークＷに斜めに入射する十分な量の光を確保し、これによって、ブラックマトリックスのような遮光部の裏側に位置する接着材を十分に硬化させるのに大きく貢献している。以下、この点について図４及び図５を使用して説明する。図４は、第一から第三のミラー２，３，４の作用について模式的に示した図、図５は第三のミラー４における斜め反射部４２の意義について模式的に示した平面図である。
【００３０】
実施形態に使用されたランプ１は、他の多くの光源と同様、ランベルトの余弦則（ランベルト分布）と呼ばれる放射特性を有している。ランベルトの余原則とは、図４（１）に示すように、ランプ１の直下の方向を原点とした場合、ランプ１からの出射角θと強度との関係が余弦曲線となるという法則である。
図４（１）は出射角と強度との関係であるが、照射面での強度（放射照度）も、これとほぼ同様の分布となる。即ち、ランプ１の直下の位置で高く、そこから離れるに従って急減に低くなる分布となる。第一のミラー２は、このような照射面での分布を改善し、図４（２）に示すように、照射領域Ｒにおいてより均一になるようにするものであるといえる。
【００３１】
しかしながら、第一のミラー２のみでは斜め入射の光が少ないため、実施形態では、第二のミラー３と第三のミラー４とを設けている。即ち、図４（３）に示すように、第一のミラー２に反射した一部の光Ｌ１は、第二のミラー３に反射する。この光は、正面視で右側方又は左側方に向かう。これらの光Ｌ１の多くは、第三のミラー４に達して反射し、照射領域Ｒに達する。図４（３）に示すように、この光Ｌ１は、かなり大きな入射角で斜めに入射する光であり、ブラックマトリックスのような遮光部を回避して接着材に達する。このように、第一から第三のミラー２，３，４は、互いに協働して照射領域Ｒにおいて斜めに入射する光を多くすることに貢献している。
【００３２】
しかしながら、発明者の研究によると、第三のミラー４として斜め反射部４２のない形状、例えば単純な平面視長方形の角筒状であると、ランプ１の長手方向に垂直な方向での斜め入射の光の量が少なく、従来に比べて顕著な改善は見込めないことが判明している。
即ち、ランベルトの余弦則は、完全拡散面の一点から出る光の強度分布が余弦則に従うことを意味しており、この法則はランプ１の長手方向でも妥当する。つまり、ランプ１の長手方向において大きな出射角で出射する光は非常に少ない。このため、ランプ１の長手方向の端部から外側に出射する光（図５（１）の側面概略図において破線Ｌ０で示す）は、実際には殆どない。このため、この部分にランプ１の長手方向に直角な方向に延びるミラー（図５（１）中に二点鎖線で示す）を設けても、ランプ１の長手方向で斜め入射の光を多くすることには殆ど役に立たない。
【００３３】
一方、図５（２）の平面概略図に示すように、第三のミラー４が斜め反射部４２を有する形状であると、第二のミラー３に反射した一部の光Ｌ２が斜め反射部４２に達する。この光Ｌ２は、斜め反射部４２で内側に折り返し、斜め入射の光となってワークＷに達する。この斜め入射の光は、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向に大きな成分の光であり、斜め反射部４２はこの方向での斜め入射の光を多くする作用を有している。
【００３４】
また、図５（３）の平面概略図に示すように、第二のミラー３を設けるものの、第三のミラー４が斜め反射部を有しない単純な平面視長方形のミラーを設けただけのものであると、光Ｌ２は、ランプ１の長さ方向の成分が小さい光となって反射するのみであり、やはり長さ方向での斜め入射の光を十分に多くすることができない。
【００３５】
発明者は、このような第三のミラー４における斜め反射部４２の効果をシミュレーション実験により確認した。以下、この点について説明する。図６及び図７は、第三のミラー４の斜め反射部４２の効果について確認したシミュレーション実験の結果を示す図である。
この実験では、第三のミラー４について、実施形態のもの（斜め反射部４２があるもの）と、参考例として斜め反射部４２がないもの（単純な平面視長方形の角筒状のもの）とを用意し、モンテカルロ法により照射面に入射する光の角度成分の分布を調べた。この結果が、図６及び図７に示されている。図６が実施形態のものについてシミュレーション実験結果、図７が参考例のものについてのシミュレーション実験結果である。
【００３６】
図６（１）（２）、図７（１）（２）は、モンテカルロ法による光線追跡図を示す。図６（１）、図７（１）は、正面断面（ランプ１の長手方向に垂直な断面）での光線追跡図、図６（２）、図７（２）は、側面断面（ランプ１の長手方向の断面）での光線追跡図である。
図６（３）及び図７（３）は、ランプ１の直下位置であってランプ１の長手方向では中央位置における光の入射角度の分布を示している。図６（３）及び図７（３）の横軸は、入射角度、縦軸は光線の量（光強度）である。図６（３）及び７（３）において、実線は、ランプ１の長手方向に垂直な入射面での入射角と光強度の関係を示し、破線は、ランプ１の長手方向に沿った入射面での入射角と光強度の関係を示す。
【００３７】
図６（３）に破線で示すように、実施形態のものでは、ランプ１の長手方向に沿った入射面においては±７５度付近に大きなピークがあり、７５度程度の入射角で入射する光が最も多くなっていることが判る。一方、図７（３）に破線で示すように、参考例のものでは、±４０度付近に緩やかなピークがあり、それより角度が大きくなると、強度は徐々に低下し、±６５度付近を境に急激に低下する強度分布となっている。つまり、参考例のものでは、ランプ１の長手方向については、斜め入射の光の量は全体として少なく、３５〜４０度程度の入射角の光が相当量存在するに過ぎない。
【００３８】
容易に理解されるように、ブラックマトリックスのような遮光部を回避して光が接着材に達するためには、４５度を超える大きな入射角で入射する光が重要で、大きな入射角で入射する光が少ないと、顕著な改善は期待できない。実施形態の構成は、斜め反射部４２を設けることにより、ランプ１の長手方向においても４５度を超える大きな入射角で入射する光を多くすることに成功しており、このため、遮光部を回避して接着材に到達する光が顕著に多くなる。
【００３９】
また、図６（３）に実線で示すように、ランプ１の長手方向に垂直な方向で見た場合には、±３０度程度の入射角において高いピークがある。この点は、ワークＷに対して垂直に近い角度で入射する光の量も十分に確保されていることを示している。
このようなシミュレーション実験の結果は、実施形態の貼り合わせ装置は、１台の装置でありながら、接着材に達する光が十分に確保され、効率良く接着材を硬化できることを示している。このことは、搬送機構５によるワークＷの搬送速度を高くできることを意味しており、高い生産性で貼り合わせが行えることを意味している。
【００４０】
尚、第三のミラー４が斜め反射部４２を備えることの意義は上述したが、第三のミラー４において、長手反射部４１の長さも重要な要素となっている。以下、この点について図８を参照して説明する。図８は、第三のミラー４における長手反射部４１の長さについて示した平面概略図である。
実施形態では、図３に示すように長手反射部４１はランプ１の発光部の長さよりも短くなっている。この点も、ランプ１の長手方向において斜め入射の光を多くすることに貢献しており、さらに光の利用効率を高くしたり、装置全体をコンパクトにしたりすることについても貢献している。
【００４１】
図８に示すように、長手反射部４１をランプ１の発光部よりも長くすることが考えられる。反射できる面積が大きくなるので、一見、効果がありそうに思える。しかしながら、ランプ１は、ワークＷの幅に対して十分に長いものが使用される。そうしないと、ワークＷの幅いっぱいまで高い均一性で光照射できないからである。この場合、図８に示すように長手反射部４１がランプ１の発光部よりも長いと、斜め反射部４２はさらにその外側ということになるから、斜め反射部４２に反射した光Ｌ２がワークＷまで達するのが難しくなってしまう。このため、斜め反射部４２を設けた効果が低下してしまい、ランプ１の長手方向での斜め入射の光の増加量は、実施形態の場合ほどではなくなる。また、長手反射部４１がランプ１の発光部よりも長いと、その分だけ第三のミラー４が大型化し、装置全体が大型化してしまう。長手反射部４１がランプ１の発光部よりも短い場合、これらの問題は生じない。
【００４２】
尚、第三のミラー４の平面視形状において、最も長い辺が長手反射部４１である点は、光の利用効率が低下させないようにしたり、装置全体を大型化させないようにしたりする意義がある。長手反射部４１が短いと、相対的に斜め反射部４２が長くならざるを得ないが、これに伴って、第二のミラー３と長手反射部４１との距離が大きくなって光が長手反射部４１に到達しない状態となってしまい、光の利用効率が低下してしまう。これを防ぐためには、第三のミラー４の鉛直方向の長さ（高さ）を長くする等が必要になり、装置が大型化してしまう。実施形態の構造では、このような問題はない。
【００４３】
上記実施形態の構成において、各要素は幾つかの変形例があり得る。
まず、第一のミラー２については、反射面の断面が放物線であるもの以外に、反射面の断面が楕円の円弧であるもの（いわゆる楕円集光鏡）であっても良い。楕円の場合、第二のミラー３に向けて光が若干集まる状態となるが、上述した効果は変わりなく得られる。
【００４４】
図９は、第二のミラー３の変形例や好適な寸法例を示した図である。第二のミラー３については、前述したように、反射面が照射領域Ｒに近づくにつれて垂直面Ｓから遠ざかる面となっている必要があるが、二つの第二のミラー３が互いに接触している必要はなく、図９（１）に示すように分離していても良い。但し、二つの第二のミラーの離間距離ｄが長くなると、その間を多くの光が抜けてしまい効果が半減してしまうので、注意を要する。実用上は、二つの第二のミラー３の離間距離ｄは、ランプ１の発光部の幅（図９（１）にｄ’で示す）以下とすることが好ましい。尚、二つの第二のミラー３を離間したものとしておくことは、第二のミラー３を空冷する場合には冷却風の流路になり得るので、この点では好適である。
【００４５】
尚、第二のミラー３は、ランプ１の直下位置しているために温度上昇し易く、限度以上の高温になると、変形や蒸着膜（反射膜）の剥離等の熱的損傷が生じ得る。実施形態では、冷却機構が設けられているので、この種の問題はない。この冷却を、ランプ１を冷却する機構（ランプハウス１１内の冷却機構）によって行おうとすると、冷却機構が大がかりになってしまう問題があるが、実施形態ではこの問題もない。
また、第二のミラー３が山型であると、最も強度が高いランプ１の直下方向の光を第三のミラー４に向けて反射させることができるので、この点で斜め入射の光の量を増加させる効果がより高くなる。
【００４６】
第二のミラー３は、平面視において、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向に第一のミラー２からはみ出さないようにすることが好適である。図９（２）に破線で示すようにはみ出していると、第一のミラー２に反射して照射領域Ｒに向かう光をすべて第二のミラー３が遮蔽する状態となる。このようにしても斜め入射光増加の効果は得られるが、垂直又は垂直に近い角度で入射する光が少なくなってしまい、全体として短時間に接着材を硬化させるのには適していない。
【００４７】
また、第二のミラー３の反射面の幅（ランプ１の長手方向に垂直な水平方向での長さ）が小さいと、光を反射させて第三のミラー４に向かわせる効果が小さくなってしまう。発明者の検討によると、第二のミラー３の反射面の幅（図９（２）にａで示す）は、第一のミラー２の反射面の幅（図９（２）にｂで示す）に対して、ａ／２≦ｂ≦ａとなっていることが好ましい。この場合、ａは、第一のミラー２の反射面のうち、放電ランプ１の長手方向に垂直な水平方向の一方の側においてランプ１から最も遠い点と、他方の側においてランプ１から最も遠い点との距離である。
【００４８】
第二のミラー３の反射面の角度（図９（２）にαで示す）が限度以上小さくなったり、限度以上に大きくなったりすると、反射した光が第三のミラー４に達するのが難しくなってしまう。発明者の検討によると、角度αは、３７．５度以上５２．５度以下とすることが好ましい。尚、第二のミラー３の反射面は、平坦面である必要はなく、曲面であっても良い。
【００４９】
尚、第二のミラー３は、垂直面Ｓに対して搬送方向の前後に設けられていることは必須ではなく、図９（３）に示すように、垂直面Ｓに交差するようにして１個のみ設けられていても良い。この場合、第三のミラー４の長手反射部４１や斜め反射部４２は、第二のミラー３で光が反射する側にのみ設けられていれば足りるので、図１〜図３に示すものを半分に切断したような形状とされる場合もあり得る。
【００５０】
また、第二のミラー３がランプ１の長手方向に長いものである点は、ランプ１の長さをカバーすることが容易であり、光の利用効率が損なわれないという意義がある。例えば、第二のミラー３として小さなセグメント状のものをランプ１の長さ方向に並べる構成が考えられる。これも、ランプ１の長さ方向に延びるミラーと等価であるといえるが、接続部分で反射率が低下する可能性があり、光の利用効率が損なわれる可能性がある。上記実施形態では、そのような問題はない。
【００５１】
図１０は、第三のミラー４の変形例を示した平面概略図である。
第三のミラー４としては、斜め反射部４２を有するものであれば足り、六角形である必要はない。例えば、図１０（１）に示すような台形であっても良く、図１０（２）に示すような平行四辺形であっても良い。さらに、五角形や七角形以上の多角形であっても良い。
但し、第三のミラー４の平面視の形状は、ワークＷの搬送方向に対して線対称であるか、又は照射領域Ｒの中心に対して中心対称であることが望ましい。これらいずれかの対称性に欠ける場合、照射量がワークＷの面内で不均一になるからである。第三のミラー４が中心対称にものである場合、搬送機構４は、ワークＷの中心が照射領域Ｒの中心を通るようにしてワークＷを搬送する機構とされる。
【００５２】
尚、搬送機構４による搬送方向がランプ１の長手方向に垂直な水平方向である点は、ワークＷに対する装置全体をコンパクトにしたり、ワークＷを対する照射量の面内均一性を高くするのを容易にしたりする意義がある。例えば、ワークＷの搬送方向に対してランプ１を斜めに配置する構成があり得る。これは、ワークＷの幅に対してかなり長いランプ１を使用する場合にあり得る。これでも良いが、装置全体が大型化してしまったり、照射量の均一性を確保するための調整が難しくなってしまったりする場合があり得る。
【００５３】
また、第三のミラー４における斜め反射部４２についても、より好適な角度が存在する。斜め反射部４２がランプ１の長手方向に垂直な水平方向に対して成す角度（図３におけるθ１〜θ４）は、１５度以上５０度以下とすることが好ましい。１５度未満であると、参考例のものに近くなり、ランプ１の長手方向での斜め入射光の増加の程度が小さくなる。５０度を超えると、ランプ１の長手方向に垂直な水平方向に大きな成分を有するものが多くなってワークＷに到達しにくくなってしまうし、装置も大型化する。
さらに、第三のミラー４の各反射面は、正面断面又は側面断面では垂直（鉛直）である必要はなく、傾いていても良い。但し、傾きが大きくなると照射領域Ｒに向かう光が少なくなるので、傾きは±５度（０度を除く）程度の範囲とすることが好ましい。
【符号の説明】
【００５４】
１  ランプ
２  第一のミラー
３  第二のミラー
４  第三のミラー
４１  長手反射部
４２  斜め反射部
５  搬送機構
６  フィルタ
【図１】
2018055020.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018055020.tif 000008
【図７】
2018055020.tif 000009
【図８】
2018055020.tif 000010
【図９】
2018055020.tif 000011
【図１０】
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