CN100350316C - 紫外线干燥装置 - Google Patents

Abstract

一种紫外线干燥装置，用以干燥一液晶显示面板的一密封胶。液晶显示面板包括上基板和下基板，密封胶用以耦合上基板和下基板。紫外线干燥置包括：提供一紫外线以干燥密封胶的紫外线光源、和一接收该紫外线，使其折射入密封胶的折射组件。

Description

紫外线干燥装置

技术领域

本发明是涉及一种紫外线干燥(curing)装置，特别是涉及一种提高大角度的紫外线功率的紫外线干燥装置。

背景技术

在液晶显示面板制造过程中，需将上玻璃基板与下玻璃基板密封耦合。一般是采用需紫外线照射才能干燥(cure)的密封胶(sealant)来耦合上下基板。

图1是紫外线的强度与入射角度关系图。若入射角度为0时，紫外线的强度最大，入射角愈大时，紫外线的强度就急遽减少。

图2是传统液晶显示面板的边缘剖面图。上基板20与下基板21是通过密封胶23而耦合。密封胶23需通过紫外线UV的照射来干燥。由于传统的密封胶23是在液晶显示面板的黑色矩阵22的覆盖范围外，因此紫外线UV可以几近垂直的方向照射，也就是入射角为0度，这个角度的紫外线强度很大。

现今对液晶显示面板的边缘要求愈来愈小，以缩小整体液晶显示器的面积。因此传统的密封胶需再往液晶显示面板内部移动，以缩小液晶显示面板的边缘，也就是得将密封胶至于液晶显示面板的黑色矩阵之下。图3为小边缘的液晶显示面板的边缘剖面图。由于液晶显示面板的边缘需要缩小，因此密封胶23的位置需往内移，置于黑色矩阵22之下。但如此紫外线UV就无法以小角度的入射角照射密封肢，而需以大角度的入射角θ_in来照射，才能以角度θ_r射入密封胶23。由此紫外线以大角度照射的强度较小，因此需要较长的时间来使密封肢干燥，使得制造液晶显示面板的时间拉长。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种提高大角度的紫外线功率的紫外线干燥装置，以缩短干燥时间。

根据本发明的目的，提出一种用以干燥一液晶显示面板的一密封胶的紫外线干燥装置。液晶显示面板包括上基板和下基板，密封胶用以耦合上基板与下基板。紫外线干燥置包括：提供一紫外线以干燥密封胶的灯管；一接收该紫外线并将其折射入密封胶的折射组件。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并结合附图详细说明如下：

附图说明

图1是紫外线的强度与入射角度关系图。

图2是传统液晶显示面板的边缘剖面图。

图3表示为小边缘的液晶显示面板的边缘剖面图。

图4是依照本发明的紫外线经由折射组件的路径示意图。

图5A是依照本发明一第一实施例的一种上照式紫外线干燥装置的侧面图。

图5B绘示为紫外线干燥机的框架520上视图。

图6是依照本发明一第二实施例的一种下照式紫外线干燥装置侧面图。

图7A是一种整合光源的折射组件剖面图。

图7B为具有整合光源的折射组件的紫外线干燥装置示意图。

图8是一种扫描式光源上视图。

图9是一种旋转扫描式光源上视图。

图10是一种单向扫描式光源上视图。

图11A是具有反射面的棱镜示意图。

图11B是双斜面棱镜示意图。

图12为生产在线的液晶显示面板进入紫外线干燥装置示意图。

附图标号说明

20：上基板

21：下基板

22：黑色矩阵

23：密封胶

40、712：折射组件

500、600：紫外线干燥装置

501：面板

510、610：紫外线光源

520、620、720：框架

522：纵边条

524：横边条

530、730：基座

710：整合式紫外线光源

714：可调整器具

715：枢轴

718：反射组件

720：框架

810：扫描式光源

716、815、816、915、1015：灯管

820、1020：光框

910：旋转扫描式光源

920：旋转光框

1010：基座旋转扫描式光源

1140：具有反射面的棱镜

1145：反射面

1180：双斜面棱镜

1250：运输车

具体实施方式

本发明是主要以一折射组件改善紫外线的功率-角度的分布关系，也就是提高大角度的紫外线的功率。图4是依照本发明的紫外线经由折射组件的路径示意图。折射组件40，例如是棱镜，用以将紫外线UV引导至密封胶23。密封胶23用以耦合液晶显示面板的上基板20和下基板21，位于液晶显示面板的黑色矩阵22之下。紫外线UV受限于黑色矩阵22，故无法直接从上而下垂直地照射密封胶23，而需从倾斜的入射角照射。然而大角度入射角的紫外线功率较低，使得干燥时间拉长。因此本发明利用折射组件40来改善紫外线的功率与角度的分布关系。

设若棱镜40的折射率为n1，倾斜角度为θ_p。紫外线UV相对于上基板的法线的入射角为θ_i，则紫外线UV射入棱镜40的入射角为(θ_p-θ_i)。依据司乃耳定律(Snell′s Law)可知，在第一接口，也就是空气与棱镜40的接口，入射角(θ_p-θ_i)与入射至棱镜40后的折射角θ₁的关系为：

1*sin(θ_p-θ_i)＝nl*sinθ₁                    (1)

而于第二接口，也就是棱镜40与上基板20间的接口，紫外线UV由棱镜40入射至上基板20的入射角为(θ_p-θ₁)，其与入射至上基板20的折射角θ₂的关系为：

n2*sinθ₂＝n1*sin(θ_p-θ₁)                   (2)

然后，于第三接口，也就是上基板20与其下的空气的接口，紫外线由上基板20入射至上基板20与下基板21的空间的折射角为θ₃，可得入射角θ₂与折射角θ₃的关系为：

n2*sinθ2＝1*sinθ3             (3)

比较公知的图3与本发明的图4，若图3中的入射至密封胶的角度θ_r与图4中的入射至密封胶的角度θ₃相等，则本发明的紫外线UV可以用较小的角度θ_i达到，而公知的方法需以较大的角度θ_in达到，因此利用本发明可以有较强的紫外线功率来照射密封胶，使得干燥时间缩短。

以上所述是假设在没有全反射发生的状况下的各接口间入射角与折射角的关系式。假设：在角度θ₁大于角度θ_1C时，在第二接口间产生全反射；在角度θ₂大于角度θ_2C时，在第三接口产生全反射；在角度θ₃大于角度θ_3C时，在下基板21的表面产生全反射。则在第二接口产生全反射的角度关系由第(2)式可知为：

n2*1＝n1*sin(θ_p-θ_1C)                    (4)

在第三接口产生全反射的角度关系由第(3)式可知为：

n2*sinθ_2C＝1                             (5)

紫外线可以干燥密封胶23的路径有三种：直接入射、多重反射或以上基板为波导。直接入射及多重反射表示紫外线UV在第一、第二及第三接口都不产生全反射。以上基板20为波导的话，表示紫外线UV在第三接口产生全反射，此时紫外线UV在上基板20中传导。当紫外线UV遇到密封胶23时，由于接口改变，因此也可以入射至密封胶23，而达到干燥的效果。

因此只要选择适当的角度使得紫外线UV在第二接口，也就是棱镜40与上基板20间，不产生全反射，则紫外线UV即可以用来干燥密封胶23。

也就是θ₁大于角度θ_1c时，由方程式(1)及(4)可知：

${\sin }^{-1}\left[\frac{\sin ({\mathrm{\&theta;}}_p-{\mathrm{\&theta;}}_i)}{n1}\right]<{\mathrm{\&theta;}}_p-{\sin }^{-1}\left(\frac{n2}{n1}\right)---\left(6\right)$

只要紫外线UV的入射角θ_i符合方程式(6)即可用以干燥密封胶23。

以上所述为本发明的主要原理。接下来要介绍本发明应用于生产在线的实际实施例。

依照紫外线UV照射方向可分为上照式紫外线干燥装置和下照式紫外线干燥装置。图5A是依照本发明一第一实施例的一种上照式紫外线干燥装置的侧面图。上照式紫外线干燥装置500包括紫外线光源510、框架520及基座530。紫外线光源510提高紫外线UV。框架520是在基座上，框架520与基座530之间形成一空间，液晶显示面板501即进入此空间以接收紫外线UV而干燥。框架520具有折射组件40以使由上而来的紫外线UV可以以较大的角度折射到其下的液晶显示面板501。

在此的紫外线干燥装置500是以一次可干燥四片液晶显示面板为例。图5B绘示为紫外线干燥机的框架520上视图。框架520包括多个纵边条522及多个横边条524。各纵边条522及各横边条524是具有折射组件40。且各纵边条522是可沿横方向调整位置，各横边条522可沿纵方向调整位置，以与液晶显示面板501的位置对应，以使紫外线UV可经由纵边条522与横边条523上的折射组件而干燥液晶显示面板501。

图6是依照本发明一第二实施例的一种下照式紫外线干燥装置侧面图。下照式紫外线干燥装置包括紫外线光源610、框架620及基座630。紫外线光源610是置于基座630下方，从下而上地提供紫外线UV。基座630是为镂空的，以嵌入框架620。液晶显示面板501是可置于基座上方，以接收紫外线UV。框架620结构上与框架520相同，只是框架620的折射组件40是用以将从下往上的紫外线UV折射入其上方的液晶显示面板501。

上述的紫外线光源510一般是紫外线灯管或灯泡，本发明另提供一种整合光源的折射组件及一种扫描式光源。

图7A是一种整合光源的折射组件剖面图。整合式紫外线光源710包括折射组件712、可调整器具714、紫外线灯管716及反射组件718。可调整器具714是如图中的斜线部分，包括有枢轴715。反射组件718是与可调整器具714耦接，透过枢轴715的旋转，可以改变反射组件718的位置，进而改变紫外线UV的入射角度。折射组件712即可改变紫外线UV的入射至液晶显示面板501的角度。整合式紫外线光源710的优点是可以更有效率地利用紫外线UV的功率，并可方便地改变入射角度。

图7B即为具有整合光源的折射组件的紫外线干燥装置剖面示意图。具有整合光源的折射组件的紫外线干燥装置700包括整合式紫外线光源710、框架720和基座730。框架720与框架520相似，只是其各纵边条和各横边条是置放整合式紫外线光源710。

图8是一种扫描式光源上视图。扫描式光源810包括灯管815、816及光框820。光框820用以提供灯管815及816移动的轨道。灯管815可以沿着纵方向移动，灯管816可以沿着横方向移动。当液晶显示面板501进入紫外线干燥装置时，可以先由灯管815以纵方向扫描，然后由灯管816以横方向扫描，即可完成液晶显示面板501的干燥。

图9是一种旋转扫描式光源上视图。旋转扫描式光源910包括灯管915、及旋转光框920。旋转光框820用以提供灯管815移动的轨道，并可以90度旋转。当液晶显示面板501进入紫外线干燥装置时，可以先由灯管815以纵方向扫描，然后旋转光框920旋转90度后，由灯管815以横方向扫描，即可完成液晶显示面板501的干燥。

图10是一种基座旋转扫描式光源上视图。基座旋转扫描式光源1010需搭配可旋转的基座使用。基座旋转扫描式光源1010包括灯管1015及光框1020。光框1020用以提供灯管1015移动的轨道。当液晶显示面板501进入紫外线干燥装置时，可以先由灯管815沿着光框1020以纵方向扫描，然后基座旋转90度，灯管815再沿着光框1020以纵方向扫描，即可完成液晶显示面板501的干燥。

而折射组件40除了一般的棱镜，亦可以为其它种类的折射组件。图11A是具有反射面的棱镜示意图。具有反射面的棱镜1140包括有反射面1145，因此可以提供两种类的光路径：纯由棱镜折射，或经由反射面1145反射。具有反射面的棱镜1140可以提供多种光路径，便于设计以达到所需的紫外线入射角。

图11B是双斜面棱镜示意图。双斜面棱镜1180具有两个斜面，因此可以有不同的光路径，便于设计以达到所需的紫外线入射角。

图12所示为生产在线的液晶显示面板进入紫外线干燥装置示意图。在此以紫外线干燥装置500为例做说明，但也可用其它种类的紫外线干燥装置。液晶显示面板501是皆可以运用动输车1250加载紫外线干燥装置500，以连续运转，加快干燥处理的时间。

本发明上述实施例所揭露的紫外线干燥装置可用以改善紫外线的角度与功率的分布，增进干燥效率而缩短干燥时间。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动和润饰，因此本发明的保护范围当以申请的权利要求书所界定的为准。

Claims (27)

1.一种紫外线干燥装置，所述干燥装置用以干燥一显示面板的一密封胶，该显示面板包括一上基板和一下基板，该密封胶用以耦合该上基板和该下基板，该紫外线干燥装置包括：

一紫外线光源，所述紫外线光源提供一紫外线以干燥该密封胶；

一折射组件，所述折射组件接收该紫外线，使其折射入该密封胶；

一可调整器具，所述可调整器具用以承载该折射组件，并具有一枢轴；

一反射组件，所述反射组件经由该枢轴与该可调整器具耦接；

其中，该反射组件用以将该紫外线光源的该紫外线聚集反射至该折射组件，通过调整该可调整器具的该枢轴可以改变该反射组件的位置，进而改变该紫外线入射至该折射组件的入射角。

2.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于还包括：

一框架，所述框架包括围成一矩形的四个边框，各该边框上具有该折射组件，且该四个边框是可调式的，以对应于该显示面板。

3.如权利要求2所述的紫外线干燥装置，其特征在于还包括：

一用以承载该框架的基座；

其中，该紫外线光源是从上而下地提供该紫外线，且该显示面板是置于该框架与该基座之间以进行干燥。

4.如权利要求2所述的紫外线干燥装置，其特征在于还包括：

一具有一空洞以嵌入该框架的基座；

其中，该紫外线光源是从下而上地提供该紫外线，且该显示面板是置于该基座之上以进行干燥。

5.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该紫外线光源包括：

一光框；

一第一灯管，所述第一灯管与该光框耦接，沿该光框的一第一方向移动；以及

一第二灯管，所述第二灯管与该光框耦接，沿该光框的一第二方向移动。

6.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该紫外线光源包括：

一可以旋转的旋转光框；以及

一灯管，所述灯管与该旋转光框耦接，沿该光框以移动；

其中，当该显示面板进入该紫外线干燥装置后，该灯管就沿该旋转光框以一第一方向移动扫描，然后该旋转光框旋转后，该灯管再沿该旋转光框以一第二方向移动扫描。

7.如权利要求6所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该旋转光框可以旋转90度。

8.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该紫外线光源包括：

一光框；以及

一灯管，所述灯管与该光框耦接，沿该光框移动；

其中，该紫外线干燥装置还具有一旋转基座，且该显示面板是置于该旋转基座上，该灯管沿该光框以一第一方向移动，然后该旋转基座旋转后，该灯管再依该第一方向移动。

9.如权利要求8所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该旋转基座可旋转90度。

10.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该折射组件是棱镜。

11.如权利要求10所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该棱镜具有反射面。

12.如权利要求10所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该棱镜具有双斜面。

13.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该显示面板是以一运输车载送入该紫外线干燥装置。

14.如权利要求1所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该显示面板是液晶显示面板。

15.一种紫外线干燥装置，所述紫外线干燥装置用以干燥一显示面板的一密封胶，该显示面板包括一上基板和一下基板，该密封胶用以耦合该上基板和该下基板，该装置包括：

一紫外线光源，所述紫外线光源提供一紫外线以干燥该密封胶；

一框架，所述框架包括围成一矩形的四个边框，且该四个边框是为可调的，以对应于该显示面板，各该边框上具有一折射组件，该折射组件用以接收该紫外线，使其折射入该密封胶；

一用以承载该框架的基座；

一可调整器具，所述可调整器具用以承载该折射组件，并具有一枢轴；

一反射组件，所述反射组件经由该枢轴与该可调整器具耦接；

其中，该反射组件用以将该紫外线光源的该紫外线聚集反射至该折射组件，通过调整该可调整器具的该枢轴可以改变该反射组件的位置，进而改变该紫外线入射至该折射组件的入射角。

16.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该框架是置于该基座上，且该紫外线光源是从上而下地提供该紫外线，该显示面板是置于该框架与该基座之间以进行干燥。

17.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该基座是具有一空洞以嵌入该框架，且该紫外线光源是从下而上地提供该紫外线，该显示面板是置于该基座之上以进行干燥。

18.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该紫外线光源包括：

一光框；

一第一灯管，所述第一灯管与该光框耦接，沿该光框的一第一方向移动；以及

一第二灯管，所述第二灯管与该光框耦接，沿该光框的一第二方向移动。

19.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该紫外线光源包括：

一可以旋转的旋转光框；以及

一灯管，所述灯管与该旋转光框耦接，沿该光框以移动；

其中，当该显示面板进入该紫外线干燥装置后，该灯管即沿该旋转光框以一第一方向移动扫描，然后该旋转光框旋转后，该灯管再沿该旋转光框以一第二方向移动扫描。

20.如权利要求19所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该旋转光框可旋转90度。

21.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该紫外线光源包括：

一光框；以及

一灯管，所述灯管与该光框耦接，沿该光框移动；

其中，该紫外线干燥装置还具有一旋转基座，且该显示面板是置于该旋转基座上，该灯管沿该光框以一第一方向移动，然后该旋转基座旋转后，该灯管再依该第一方向移动。

22.如权利要求21所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该旋转基座可旋转90度。

23.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该折射组件是棱镜。

24.如权利要求23所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该棱镜具有反射面。

25.如权利要求23所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该棱镜具有双斜面。

26.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该显示面板是以一运输车载送入该紫外线干燥装置。

27.如权利要求15所述的紫外线干燥装置，其特征在于：该显示面板是液晶显示面板。

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