(57)【要約】【課題】  貼合せガラス基板などの周縁封止作業を迅速かつ確実に終えることのできる硬化装置を提供する。【解決手段】  一対の貼合せガラス基板ＰＮの周縁を封止する光硬化性樹脂を硬化させる照射ボックス１０を複数個連設して構成された樹脂硬化装置であって、前記照射ボックス１０は、一方が開口した箱型状の照射本体１１と、開閉蓋１３ａを有し貼合せガラス基板ＰＮを保持する進退作業部１２と、を備えて構成され、前記照射本体１１は、樹脂硬化光を照射する光源１７ａ、１７ｂと、前記光源１７ａ、１７ｂの樹脂硬化光の照射を自動化する照射制御部１８と、を備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のガラス基板の周縁を封止する光硬化性樹脂を硬化させる照射ボックスを複数個連設して構成された樹脂硬化装置であって、
前記照射ボックスは、一方が開口した箱型状の照射本体と、
前記照射本体の一方を閉鎖可能な開閉蓋を有すると共に、前記一対のガラス基板を保持する作業部と、を備えて構成され、
前記照射本体は、樹脂硬化光を照射する光源と、前記光源の照射動作を自動化する照射制御部と、を備えていることを特徴とする樹脂硬化装置。
【請求項２】
前記光源は、前記照射本体の左右両側面と前後両側面とに設けられ、前記左右両側面の光源と、前記前後両側面の光源とが、高低差を持つように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂硬化装置。
【請求項３】
前記ガラス基板の上面には遮光板が載置され、前記作業部と遮光板とにより前記ガラス基板の本体部が遮光されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂硬化装置。
【請求項４】
前記照射制御部は、前記照射本体が閉鎖されたことを感知する感知スイッチと、前記感知スイッチの動作に基づいて照射時間を管理するタイマとを備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の樹脂硬化装置。
【請求項５】
前記照射ボックスは、樹脂硬化処理中であることを表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の樹脂硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のガラス基板の周縁を封止するための樹脂硬化装置に関し、特に多数枚のガラス基板を作業性よく樹脂硬化処理する樹脂硬化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは、カラーフィルタなどが配置される第一ガラス基板と、薄膜トランジスタなどが配置される第二ガラス基板と、前記一対のガラス基板の間に配置される液晶物質とで構成されている。そして、液晶ディスプレイの薄型化の要請に基づいて、液晶物質を封入する以前の一対の貼合せガラス基板が、フッ酸を主成分とする研磨液で化学研磨処理されることも多い。
【０００３】
かかる化学研磨処理では、研磨処理に先立って、研磨液の浸入を防止するため、一対のガラス基板からなる貼合せガラス基板の周縁に耐酸性の樹脂材が塗布される。樹脂材としては、紫外線硬化性のものが好適に使用され、通常、多数の貼合せガラス基板を一まとめに整列させて、所定時間（数十分程度）これらに紫外線を照射することで樹脂を硬化させ、各貼合せガラス基板の周縁を確実に封止していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この樹脂硬化作業中、貼合せガラス基板の内部は、透光性のガラス基板を通して、紫外線の照射に晒され続けることになり、半導体素子その他の性能を劣化させるおそれがあった。また、多数枚の貼合せ基板を一まとめに処理するため、貼合せガラス基板の周縁に塗布された樹脂に一様に紫外線が照射されないおそれもあり、このような場合には、所定の封止性能が発揮されない箇所が発生することになる。
【０００５】
かかる事態を回避するためには、紫外線の照射時間を本来の必要時間より長い目に設定するしかなく、その結果、半導体素子その他への悪影響が益々心配されることになる。また、照射時間が長く設定されることで、作業効率が悪化し、この点も問題である。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、貼合せガラス基板などの周縁封止作業を迅速かつ確実に終えることのできる硬化装置を提供することを目的とする。また封止作業によってガラス基板の内部素子その他の品質を劣化させることもない硬化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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、一対のガラス基板の周縁を封止する光硬化性樹脂を硬化させる照射ボックスを複数個連設して構成された樹脂硬化装置であって、前記照射ボックスは、一方が開口した箱型状の照射本体と、前記照射本体の一方を閉鎖可能な開閉蓋を有すると共に、前記一対のガラス基板を保持する作業部と、を備えて構成され、前記照射本体は、樹脂硬化光を照射する光源と、前記光源の照射動作を自動化する照射制御部と、を備えていることを特徴とする樹脂硬化装置である。
【０００８】
本発明では、一対のガラス基板の周縁を除く本体部を、適宜に遮光した状態で、光硬化性樹脂を硬化するのが好適である。具体的には、ガラス基板の上面に遮光板が載置し、前記作業部と遮光板とにより前記ガラス基板の本体部を遮光するのが好ましい。また、前記光源は、前記照射本体の左右両側面と前後両側面とに設けられ、前記左右両側面の光源と、前記前後両側面の光源とが、高低差を持つように配置されるのが好ましい。
【０００９】
本発明の照射制御部は、照射本体が閉鎖されたことを感知する感知スイッチと、前記感知スイッチの動作に基づいて照射時間を管理するタイマとを備えて構成されるのが簡易的である。また、照射ボックスは、樹脂硬化処理中であることを表示する表示部を備えているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成された本発明によれば、複数枚の貼合せガラス基板であっても、一対のガラス基板ごとにムラなく樹脂硬化処理することができ、しかも、自動化により作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施形態に基づき以下に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る樹脂硬化装置ＥＱの斜視図である。この樹脂硬化装置ＥＱは、一対の貼合せガラス基板ＰＮの樹脂硬化処理を自動で行う複数の同形状の照射ボックス１０から成り、その複数の照射ボックス１０を縦横自在に連設して構成されている。
【００１２】
図２は、照射ボックス１０の斜視図である。照射ボックス１０は、図２に示すように、正面が開口し、背面が閉塞する照射本体部１１と、貼合せガラス基板ＰＮを載置し照射本体部１１の開口を閉鎖自在な進退作業部１２と、を備えている。なお、作図上の都合、進退作業部１２を完全に引き出し、かつ、前後反転させて図示している。そして、封止処理の対象となる貼合せガラス基板ＰＮと、貼合せガラス基板ＰＮの本体部（ガラス基板の周縁を除く部分）に配置される遮光板ＰＬも表している。
【００１３】
図３は、進退作業部１２によって照射本体部１１の開口が閉鎖された照射ボックス１０の内部構成図であり、図３（ａ）は、平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図３では、図２と同様に貼合せガラス基板ＰＮと、遮光板ＰＬも表している。また、図３（ａ）では、照射本体部１１の天板を省略しており、図３（ｂ）では、天板を記載している。
【００１４】
進退作業部１２は、照射本体部１１の開口を閉鎖する開閉蓋１３ａと、開閉蓋１３ａに直交する作業本体部１３ｂと、を備えている。開閉蓋１３ａの正面には、図１に示すとおり、タイマ１８ｂに制御され、硬化光を照射中であることを表示するパイロットランプ２０が設けられている。開閉蓋１３ａと照射本体部１１には、樹脂硬化処理時に紫外線を照射ボックス１０内で効率よく反射させるため、アルミニウム等の金属材料が使用される。
【００１５】
作業本体部１３ｂは、貼合せガラス基板ＰＮを載置する載置台１４と、載置台１４を受け入れると共に、開閉蓋１３ａが固着されたトレイ１５と、を備えている。載置台１４は、この例では、紫外線を透過させない塩化ビニル板の左右端部を曲げ加工し、断面略コ字状に形成したものである。トレイ１５は、上方に開口したステンレス製の箱型に構成されており、上面の開口部分から載置台１４が嵌合されるように形成されている。載置台１４の高さ方向の長さは、トレイ１５の高さ方向の長さよりも長く形成されている。載置台１４の上面は、貼合せガラス基板ＰＮよりもやや小さく形成されており、硬化処理時に、貼合せガラス基板ＰＮの周縁部が載置台１４から突出し、遮光板ＰＬによって遮光されないようになっている。また、トレイ１５の底面には、一対のスライドバー１６ｂ、１６ｂが引き出し方向に向けて平行に固設されている。
【００１６】
照射本体部１１は、貼合せガラス基板ＰＮの周縁部に、前後左右の四方向から樹脂硬化光を照射する光源１７ａ、１７ｂと、トレイ１５のスライドバー１６ｂをスライドさせるためのレール１６ａと、樹脂硬化処理を自動化するための自動化装置１８と、を備えている。
【００１７】
光源１７ａ、１７ｂは、光硬化性樹脂を硬化するための樹脂硬化光を放射するものであり、本実施形態の光源１７ａ、１７ｂには、紫外線を放射する直管ランプが選択されている。左右一対の光源１７ａ、１７ａは、照射本体部１１内部の左右両側面における、上下中央よりやや下面側に固着され、貼合せガラス基板ＰＮの左右周縁を斜め下方から照射するよう配置されている。一方、前後一対の光源１７ｂ、１７ｂは、照射本体部１１の天井面の先端と後端に固着され、貼合せガラス基板ＰＮの前後周縁を、斜め上方から照射するよう配置されている。
【００１８】
すなわち、左右の光源１７ａと、前後の光源１７ｂとは、高低差をもってガラス基板ＰＮの外周を取り囲むよう配置されているので、光源同士が互いにぶつかることなく、貼合せガラス基板ＰＮの四周面を適切に紫外線が照射される。これら光源１７ａ、１７ｂの紫外線放射は、タイマ１８ｂにより硬化対象となる樹脂の硬化に必要な所定時間に設定される。
【００１９】
自動化装置１８は、開閉蓋１３ａによる照射本体部１１の閉塞を感知するリミットスイッチ１８ａと、樹脂硬化光の照射時間を管理するタイマ１８ｂとで構成されている。リミットスイッチ１８ａは、照射本体部１１の側面開口側に取り付けられており、開閉蓋１３ａによって、照射本体部１１が完全に閉塞されるとＯＮ動作するように配置されている。また、タイマ１８ｂは、あらかじめ貼合せガラス基板ＰＮの樹脂硬化処理に要する時間が設定されている。
【００２０】
タイマ１８ｂは、リミットスイッチ１８ａのＯＮ動作に起因して計時動作を開始する。また、リミットスイッチ１８ａがＯＮ動作すると、光源１７ａ、１７ｂが点灯して紫外線の照射を開始し、貼合せガラス基板ＰＮの樹脂硬化処理が行われる。また、パイロットランプ２０が点灯し、樹脂硬化処理中であることを表示する。一方、開閉蓋１３ａが開けられリミットスイッチ１８ａがオフになったとき、又は、設定された時間になると、光源１７ａ、１７ｂ及びパイロットランプ２０が消灯して、貼合せガラス基板ＰＮの樹脂硬化処理は終了する。
【００２１】
図４は、貼合せガラス基板ＰＮを説明するための概略図であり、図４（ａ）は、貼合せガラス基板ＰＮの平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。この貼合せガラス基板ＰＮは、本実施形態の樹脂硬化装置ＥＱで硬化させる樹脂を備えた液晶ディスプレイパネルの一例である。貼合せガラス基板ＰＮは、液晶ディスプレイに内蔵されるディスプレイパネルを４つ備えている。この貼合せガラス基板ＰＮは、一対の矩形ガラス基板２１ａ、２１ｂを貼り合せたものであり、液晶セル２２を区画する区画樹脂２３で貼り合わされている。そして、全ての区画樹脂２３を囲む外周樹脂２４がガラス基板２１ａ、２１ｂの間に設けられている。この外周樹脂２４は、本願発明で硬化対象となる紫外線硬化樹脂である。なお、ガラス基板２１ａ、２１ｂの内面（液晶セル２２）には、紫外線が照射されることを回避する要請があるカラーフィルタ膜等が積層されている。
【００２２】
図５（ａ）は、貼合せガラス基板ＰＮの上面に載置する遮光板ＰＬの斜視図、図５（ｂ）は、遮光板ＰＬを貼合せガラス基板ＰＮに載置するために用いる把持ハンドルＨＤの斜視図であり、図５（ｃ）は把持ハンドルＨＤを遮光板ＰＬに取り付けた状態を示す図である。遮光板ＰＬは、矩形状の塩化ビニル製遮光板本体２５と、遮光板本体２５の上面に、４つの上面中央部が平坦な略Ω形状の案内板２６と、を備えている。遮光板本体２５は、貼合せガラス基板ＰＮよりもやや小さく形成されており、硬化処理時に、貼合せガラス基板ＰＮの周縁部が遮光板ＰＬから突出し、遮光板ＰＬによって遮光されないようになっている。すなわち、貼合せガラス基板ＰＮの液晶セル２２部分は、遮光板ＰＬと載置台１４によって挟まれ、貼合せガラス基板ＰＮの樹脂硬化される周縁部のみが遮光板ＰＬと載置台１４から突出することとなる。
【００２３】
４つの案内板２６は、遮光板本体２５の左右側面と平行となる２つの案内板２６、２６をそれぞれ一対としており、二対の案内板２６が遮光板本体２５の中央から左右対称となるように配置されている。また、案内板２６は、案内板２６の両フランジ部に形成されたネジ穴と、そのネジ穴に対応する位置に形成された遮光板本体２５のネジ穴にネジ２７を挿入することにより、遮光板本体２５に固着されている。その様に構成されているので、貼合せガラス基板ＰＮと当接する遮光板ＰＬの面は、面一となっている。
【００２４】
把持ハンドルＨＤは、略コ字状に屈曲形成された把持棒２８と、把持棒の両基端部に固着された矩形状の保持片２９とで構成されている。保持片２９の当接面と把持棒２８の軸方向は直交している。また、保持片２９を案内板２６の中央開口部内へ挿入できるように、保持片２９の厚さは、案内板２６の中央開口部の高さよりも短く形成され、保持片２９の長手方向の長さは、案内板２６の中央開口部の長手方向の長さよりも短く形成されている。そして、把持棒２８の把持部の長さは、両基端部の保持片２９、２９が一対の案内板２６、２６にそれぞれ挿入できる長さに形成されている。
【００２５】
遮光板ＰＬを貼合せガラス基板ＰＮの上面に載置するには、図５（ｃ）に示すとおり、左右一方の一対の案内板２６に一方の把持ハンドルＨＤの両保持片２９を挿入し、他方の一対の案内板２６に他方の把持ハンドルＨＤの両保持片２９を挿入して、遮光板ＰＬを両把持ハンドルＨＤによって保持する。そして、両把持ハンドルＨＤの中央部を把持して遮光板ＰＬを貼合せガラス基板ＰＮの上面に移動させて載置することになる。載置後は、把持ハンドルＨＤを案内板２６に挿入した方向と逆方向に移動させることにより、把持ハンドルＨＤを遮光板ＰＬから取り外し、樹脂硬化装置ＥＱ内に遮光板ＰＬのみが残ることとなる。
【００２６】
以上、樹脂硬化装置ＥＱについて、主として機器構成を説明したので、次に、樹脂硬化装置ＥＱの樹脂硬化動作について説明する。
【００２７】
まず、樹脂硬化装置ＥＱの１つの照射ボックス１０から進退作業部１２を開けた状態で、載置台１４の上に一対の貼合せガラス基板ＰＮを載置し、貼合せガラス基板ＰＮの周縁部が載置台１４から突出するように位置決めをする。そして、把持ハンドルＨＤによって保持された遮光板ＰＬを貼合せガラス基板ＰＮの上面へ載置し、貼合せガラス基板ＰＮの周縁部が遮光板ＰＬから突出するように位置決めをした後、把持ハンドルＨＤを遮光板ＰＬから取り外す。その後、進退作業部１２を閉めると、リミットスイッチ１８ａのスイッチが入り、パイロットランプ２０が点灯し、光源１７ａ、１７ｂから外周樹脂２４へ紫外線が照射され、外周樹脂２４の硬化処理が行われる。タイマ１８ｂはあらかじめ設定された時間をカウントし、設定時間になると、パイロットランプ２０の点灯と、光源１７ａ、１７ｂから外周樹脂２４への紫外線の照射が終了し、樹脂硬化処理は完了する。
【００２８】
パイロットランプ２０が消灯すると進退作業部１２を開き、遮光板ＰＬに把持ハンドルＨＤを取り付けて遮光板ＰＬを取り出す。そして、樹脂硬化処理された貼合せガラス基板ＰＮを載置台１４から取り出す。同様にして、他の照射ボックス１０内に他の貼合せガラス基板ＰＮ及び遮光板ＰＬを収容して、順次各貼合せガラス基板ＰＮの周縁部を樹脂硬化処理する。
【００２９】
図６は、樹脂硬化処理の動作手順を説明するタイムチャートである。図６（ａ）は、本発明のタイムチャートであり、図６（ｂ）は、全ての照射ボックスに貼合せガラス基板を収容した後、硬化光の照射を開始する場合の参考タイムチャートである。
【００３０】
縦軸は、樹脂硬化処理をする貼合せガラス基板ＰＮの枚数を表し、横軸は時間を表している。そして、Ｔは、硬化光の照射時間であり、ｔｓは、貼合せガラス基板ＰＮの収容動作に要する時間であり、ｔｅは、貼合せガラス基板ＰＮの搬出動作に要する時間である。
【００３１】
図６（ａ）に示すとおり、本発明では、複数枚の貼合せガラス基板ＰＮを順次、樹脂硬化装置ＥＱの各照射ボックス１０へ収容し、樹脂硬化処理の終わったものから順次、貼合せガラス基板ＰＮを各照射ボックス１０から取り出すこととなる。よって、本発明では、ｎ枚の貼合せガラス基板ＰＮの全体の動作が完了するまでの経過時間は、ｔｓｎ＋Ｔ＋ｔｅである。
【００３２】
一方、図６（ｂ）に示すとおり、参考タイムチャートの場合は、全ての貼合せガラス基板ＰＮを樹脂硬化装置ＥＱの各照射ボックス１０へ収容した後、樹脂硬化処理を開始し、樹脂硬化処理の終了後、順次、貼合せガラス基板ＰＮを各照射ボックス１０から取り出すこととなる。そうすると、ｎ枚の貼合せガラス基板ＰＮの全体の動作が完了するまでの経過時間は、ｔｓｎ＋Ｔ＋ｔｅｎとなる。
【００３３】
したがって、本発明では、参考タイムチャートの場合と比べて、ｔｅ（ｎ−１）時間、速く全体の動作を完了することができる。特に、大量の貼合せガラス基板ＰＮを樹脂硬化処理する必要がある場合は、迅速に全ての貼合せガラス基板ＰＮの樹脂硬化処理をすることができる。
【００３４】
このように、全ての照射ボックス１０に貼合せガラス基板ＰＮを収容した後、硬化光の照射を開始し樹脂硬化処理をする場合に比べて、照射ボックス１０内に貼合せガラス基板ＰＮが収容されると、自動的に所定時間樹脂硬化処理が行われるので、順次、各照射ボックス１０内に貼合せガラス基板ＰＮを収容して、硬化処理が終わったものから貼合せガラス基板ＰＮを取り出していけばよいので、作業時間を大幅に短縮することができる。
【００３５】
また、本発明では、個々の貼合せガラス基板毎に樹脂硬化作業が実施されるので、紫外線の照射ムラを防止でき、必要最小限の照射時間で確実に封止処理を終えることができる。また、貼合せガラス基板の周縁だけに、局所的に紫外線が照射されるので、液晶ディスプレイの性能を劣化させることもない。
【００３６】
以上の実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は、その趣旨を変更しない限り上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、複数の照射ボックス１０連設する手段は、連結具を用いても良いし、樹脂硬化装置ＥＱを構成する照射ボックス１０の数は、貼合せガラス基板ＰＮの枚数に対応して増加すればよい。本実施例ではパイロットランプを使用しているが、表示装置として樹脂硬化処理中であることを表示するものであればよい。また、硬化光を照射する手段は、自動的に行われるものであれば良く、多種多様である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂硬化装置の斜視図である。
【図２】図１の樹脂硬化装置を構成する照射ボックスの斜視図である。
【図３】図２の照射ボックスの内部構成図である。
【図４】液晶ディスプレイパネルを説明するための概略図である。
【図５】遮光板と把持ハンドルの斜視図である。
【図６】樹脂硬化処理の動作手順を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
ＰＮ      貼合せガラス基板
１０      照射ボックス
１１      照射本体
１３ａ    開閉蓋
１２      進退作業部
１７ａ、１７ｂ    光源
１８      照射制御部
【図１】
2007156022.tif 000003
【図２】
2007156022.tif 000004
【図３】
2007156022.tif 000005
【図４】
2007156022.tif 000006
【図５】
2007156022.tif 000007
【図６】
2007156022.tif 000008