CN101976004A - 液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法 - Google Patents

液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种液晶面板的紫外线固化装置，包括一样品台与至少一紫外线固化光源，所述样品台用于放置一液晶面板，所述紫外线固化光源设置在所述样品台的上方，其特征在于：所述紫外线固化光源的照射区域小于所述液晶面板需要紫外光照射以固化的密封框胶的分布面积，所述紫外线固化光源在所述样品台和液晶面板表面的上方移动照射所述液晶面板内待照射以固化的至少一密封框胶。本发明还进一步提供了相应液晶面板的紫外线固化方法。本发明的优点在于，通过移动光源进行扫描的方式代替现有技术中的固定光源照射方式，节约了紫外线固化光源用灯的数目，从而降低了固化设备的制造和维护成本，并节约电能。

Description

液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法
【技术领域】
本发明涉及液晶显示器制造领域，尤其涉及一种液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法。
【背景技术】
现有技术中，对于大尺寸液晶面板通常采用液晶滴入(ODF：One Drop Filling)工艺在面板中灌注液晶。该工艺首先将液晶材料均匀滴注在下玻璃基板表面，再以点胶机点上紫外线固化型密封框胶(UV-cured seal)，接着将下玻璃基板置于真空环境中，进行上玻璃基板的对位、贴合及固化操作，从而完成液晶面板中晶胞(cell)的封装。
目前，对于上述密封框胶固化操作通常采用紫外线固化照射机进行。图1是现有技术中用于液晶面板紫外线固化的装置示意图，包括一腔体10、多个紫外灯11以及一面板12，其中紫外灯11置于灯室13中。上、下玻璃面板以ODF工艺对位并贴合而形成的面板12被置于专用于紫外线固化的腔体10中。腔体10上方的紫外灯11发出的紫外线照射到面板12需要紫外线固化的至少一密封框胶(未绘示)的图形上，以执行紫外线固化照射。紫外灯11的照射能量以紫外累积光量计算：总能量(mj/cm2)＝强度(mw/cm2)×时间(sec)。现有技术中通常所需的能量为3000J/cm2。
现有技术的缺点在于紫外线固化灯必须多到能使其紫外线布满整个面板的表面。ODF工艺本身尤其适用于大尺寸的面板，而对于大尺寸的液晶面板而言，又需要大量的紫外灯才能满足固化的要求，这无疑增加了固化设备的紫外灯的制造和维护成本，且大量的紫外灯在工作时又耗费了大量的电能。另外，在大量的紫外灯中，只要其中一紫外灯坏掉，就会影响累积照射的质量，并相对影响到液晶面板的加工良品率。
【发明内容】
为解决以上反映的诸多技术问题，本发明提供一种液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法，能够通过减少紫外线固化光源所用灯的数目减少固化设备的制造和维护成本，且能够节约电能。
为了解决上述问题，本发明提供了一种液晶面板的紫外线固化装置，包括一样品台与至少一紫外线固化光源，所述样品台用于放置一液晶面板，所述紫外线固化光源设置在所述样品台的上方，其特征在于：所述紫外线固化光源的照射区域小于所述液晶面板需要紫外光照射以固化的密封框胶的分布面积，所述紫外线固化光源在所述样品台和液晶面板表面的上方移动照射所述液晶面板内待照射以固化的至少一密封框胶。
本发明进一步提供了一种液晶面板的紫外线固化方法，包括如下步骤：将一液晶面板置于一样品台上，所述液晶面板内具有待固化的至少一密封框胶；以及
采用一紫外线固化光源在所述液晶面板表面的上方移动照射所述待固化的密封框胶，以固化所述密封框胶。
本发明的优点在于，通过移动光源进行扫描的方式代替现有技术中的固定光源照射方式，节约了紫外线固化灯的数目，从而降低了固化设备的制造和维护成本，并节约了电能。
【附图说明】
图1是现有技术中用于液晶面板紫外线固化的装置示意图。
图2是本发明第一具体实施方式所提供的固化装置结构示意图。
图3是本发明第一具体实施方式所提供的固化方法的实施步骤示意图。
图4是本发明第二具体实施方式所提供的固化装置结构示意图。
图5是本发明第二具体实施方式所提供的固化方法的实施步骤示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明提供的液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法的具体实施方式做详细说明。
为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合说明书所附图式，做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各组件的配置是为清楚说明本发明揭示的内容，并非用以限制本发明。且不同实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。
在本发明中，紫外线固化装置中紫外线固化光源的照射区域小于所述液晶面板需要紫外光照射以固化的密封框胶的分布面积，所述紫外线固化光源在所述样品台和液晶面板表面的上方移动照射所述液晶面板内待照射以固化的至少一密封框胶。由于紫外线固化光源的照射区域越小光源所需要用的灯的数量就越少，从而减少紫外线固化光源所用灯的数量及光源损耗的电能。
对应地，本发明提供的液晶面板的紫外线固化方法，包括如下步骤：将一液晶面板置于一样品台上，所述液晶面板内具有待固化的至少一密封框胶；以及采用一紫外线固化光源在所述液晶面板表面的上方移动照射所述待固化的密封框胶，以固化所述密封框胶。
下面，首先结合附图给出本发明所述液晶面板的紫外线固化装置以及固化方法的第一具体实施方式。
图2是本发明第一具体实施方式所提供的固化装置结构示意图，包括：一样品台20、第一紫外线固化光源21与第二紫外线固化光源29，液晶面板22置于样品台20上，液晶面板具有上玻璃基板22a和下玻璃基板22b，第一紫外线固化光源21与第二紫外线固化光源29设置在样品台20以及液晶面板22的上方。液晶面板22内部具有多个密封框胶23(本实施方式为六个)，密封框胶23位于液晶面板22的两个玻璃基板22a与22b之间。密封框胶23所围绕的空间内通过ODF工艺填充有液晶，本装置以及方法的目的即在于固化密封框胶23以保证其封装的液晶不会溢出。密封框胶23的宽度范围可以是0.5毫米至2毫米。本实施方式中的密封框胶23的形状是矩形，在其他的实施方式中，密封框胶23的形状还可以是圆形或者多边形等任意一种常见的几何图形。
第一紫外线固化光源21能够利用机械手臂或其他等效机构来沿着平行于样品台20和液晶面板22表面的方向移动，如图2中的实线箭头所示(虚线箭头代表光照方向)。本实施方式中，第一紫外线固化光源21照射在液晶面板22上形成的照射区域为一圆点(图中未示出)。圆点的直径不大于液晶面板22内需要固化的密封框胶23的宽度。这样，在第一紫外线固化光源21沿着密封框胶23对其进行移动照射的过程中，所照射的区域不会溢出至密封框胶23本身所限的范围之外，从而不会影响到已经通过ODF工艺填充了的液晶材料。故，圆点的直径与密封框胶23的宽度相等是一种更为优选的实施方式，以提高光源的固化效率。
在其他的实施方式中，照射区域也可以是条状或者多边形等任意形状，但无论何种形状，第一紫外线固化光源在液晶面板上照射区域的宽度应当不大于液晶面板内需要固化的密封框胶的宽度，以便于第一紫外线固化光源对所述密封框胶进行移动照射。通常来说，对于一个图形而言，我们应当把较长的一个方向上的尺寸成为长度，而将与之垂直的较短方向上的尺寸成为宽度，这是一种惯常的叫法。这里所说的宽度即是指该图样在各个方向上所具有的尺寸之中的最小值，例如，对于矩形而言应当是短边的长度，对于正六边形而言应当是任意两条平行边之间的距离。
本具体实施方式进一步包括另外的第二紫外线固化光源29。第二紫外线固化光源29与第一紫外线固化光源21在同一扫描路径上一前一后地移动照射同一密封框胶23，以增加第一紫外线固化光源21对密封框胶23的固化效果。如图2所示，第一紫外线固化光源21和第二紫外线固化光源29可以并列设置。当第一紫外线固化光源21扫描完一个密封框胶而转入下一个时，第二紫外线固化光源29也随之移动到下一个，总之两者的相对位置是保持不变的。同第一紫外线固化光源21一样，第二紫外线固化光源29在液晶面板22上照射区域的宽度亦不大于密封框胶23的宽度，保证所照射区域不会溢出至密封框胶23所限的范围之外，从而不会影响到已经通过ODF工艺填充了的液晶材料。进一步优选第二紫外线固化光源29在液晶面板22上照射区域的宽度等于密封框胶23的宽度，以提高光源的固化效率。
当然，继续参考图2，液晶面板22的表面上也可以包括多个所述密封框胶23，与之对应的是，上述第一紫外线固化光源21以及第二紫外线固化光源29也具有多组对应机构。第一紫外线固化光源21和第二紫外线固化光源29分别独立地移动照射液晶面板22上对应的密封框胶23，对液晶面板22分多个区域分别同时实施固化以提高固化效率。
图3是此具体实施方式所提供的固化方法的实施步骤示意图。采用上述装置对液晶面板22进行固化主要包括两个步骤：步骤S31，将一液晶面板置于一样品台上，液晶面板内具有待固化的至少一密封框胶；以及步骤S32，采用第一紫外线固化光源在液晶面板表面的上方移动照射待固化的密封框胶，以固化密封框胶。在实施步骤S32的同时，还可以选择实施以下步骤S33：采用第二紫外线固化光源，同第一紫外线固化光源在同一扫描路径上一前一后地移动照射同一密封框胶。
以上附图3中各个步骤的实施请同时参考图2所示的装置。
步骤S31中，所述密封框胶的宽度范围可以是0.5毫米至2毫米。
步骤S32中，第一紫外线固化光源在液晶面板上照射区域的宽度应当优选不大于液晶面板内需要固化的密封框胶的宽度，并进一步优选为等于所述液晶面板内需要固化的密封框胶的宽度。
步骤S33中，第二紫外线固化光源在液晶面板上照射区域的宽度亦应当优选不大于液晶面板内需要固化的密封框胶的宽度，并进一步优选为等于所述液晶面板内需要固化的密封框胶的宽度。
步骤S32和步骤S32中，可以根据密封框胶固化所需要的累计光量以及第一和第二紫外线固化光源的亮度计算出紫外线固化光源的移动速度，以保证密封框胶能够被充分固化。显然，为了提高光源的移动速度以节约工艺时间，则应当尽量选用高亮度的紫外光源。
请参考图2，本实施方式中，密封框胶是多组矩形，因此第一和第二紫外线固化光源可以首先扫描一个密封框胶的边框，再扫描另一个密封框胶的边框。图2进一步设置了多组第一和第二紫外线固化光源的组合套件，因此可以分配每组紫外固化光源所负责的密封框胶的数目，同时作业以降低加工时间。在其他的实施方式中，应当根据密封框胶的实际形状和排布，以及紫外线固化光源组合套件的数目设计合理的紫外线固化光源的扫描轨迹，能够在较短的时间内遍历所有的密封框胶。
对以上步骤中所述内容的进一步描述可以参考前文对图2的固化装置所作出的描述。
从以上的叙述可以看出，此第一具体实施方式通过移动紫外光源进行扫描的方式代替现有技术中的固定光源照射方式，节约了紫外线固化灯的数目，从而降低了固化设备的制造和维护成本，并节约了电能。
接下来结合附图给出本发明的第二具体实施方式。
图4是本发明第二具体实施方式所提供的固化装置结构示意图，包括：一样品台40、一条状紫外线固化光源41以及一掩模板44，液晶面板42放置于样品台40上，液晶面板42内部具有密封框胶43。掩模板44上具有透光掩模图形45。条状紫外线固化光源41设置在样品台40以及掩模板44的上方。图4中液晶面板42与图2中的液晶面板22相同，故液晶面板42被掩模板遮挡部分的密封框胶43的结构请参考图2，此处不再另行绘制。
掩模板44置于条状紫外线固化光源41和液晶面板42之间，条状紫外线固化光源41发射的紫外光透过掩模板44照射在液晶面板42上。掩模板44与液晶面板42之间优选具有一间隙，以避免掩模板44划伤液晶面板42的表面。
掩模板44上具有透光掩模图形45，掩模44上的透光掩膜图形45对应于液晶面板42内待固化的密封框胶43的形状，为了保证密封框胶43能够被照射到，故掩模板44在与待固化的密封框胶43相对应的位置是透光的。
条状紫外线固化光源41能够沿着平行于样品台40和液晶面板44表面的方向上往复移动，如图4中的实线箭头所示(虚线箭头代表光照方向)，以能够对密封框胶43进行移动照射。
在条状紫外线固化光源41进行移动照射操作过程中，条状紫外线固化光源41设置方向应使其长边的边缘与所述密封框胶43的边缘平行。本实施方式中，密封框胶是矩形的，故此处所指的边缘可以是矩形任意一组平行边框的边缘。移动照射的过程中，条状紫外线固化光源41的移动方向与自身长边的边缘垂直。
在其他的实施方式中，可以根据密封框胶43的实际形状任意选择密封框胶43的某一个边缘。条状紫外线固化光源41设置方向应使其长边的边缘与此选定的边缘平行，并其移动方向与此选定的边缘垂直。
本实施方式中，上述装置通过对屏幕印刷(Screen Print)设备进行改造获得，主要是将屏幕印刷设备中的一支刮刀上安装高亮度的紫外LED灯带(light bar)而改成条状紫外线固化光源41，这样通过对现有设备的改造获得新的装置，能够降低工艺成本。故图4中的条状紫外线固化光源41由多个紫外LED阵列灯带构成，紫外LED的优点在于体积小巧便于安装和拆除。在其他的实施方式中，也可以采用紫外荧光灯管等任意一种本领域内常见的光源作为条状紫外线固化光源41。
图5是此具体实施方式所提供的固化方法的实施步骤示意图，采用上述装置对液晶面板42进行固化主要包括三个步骤：步骤S51，将一液晶面板置于样品台上，液晶面板内具有待固化的密封框胶；步骤S52，将一掩模板置于液晶面板的上方；以及步骤S53，采用一条状紫外线固化光源透过掩模板对待固化的密封框胶进行移动照射，从而通过掩模板的透光部分对密封框胶进行固化。
以上附图5中各个步骤的实施请同时参考图4所示的装置。
步骤S52中，掩模板上的透光掩模图形同液晶面板上待固化的密封框胶相对应，且优选是透光的通光孔。掩模板与液晶面板之间具有一间隙。
步骤S53中，条状紫外线固化光源长边的边缘与密封框胶的边缘平行，且条状紫外线固化光源的移动方向与自身的长边的边缘垂直。在其他的实施方式中，可以根据密封框胶的实际形状任意选择密封框胶的某一个边缘，条状紫外线固化光源设置方向应使其长边的边缘与此选定的边缘平行，并其移动方向与此选定的边缘垂直。
步骤S53中，条状紫外线固化光源是一由多个紫外线LED阵列构成的灯条。
对以上步骤中所述内容的进一步描述可以参考前文对图4的固化装置所作出的描述。
从以上的叙述可以看出，此第二具体实施方式通过采用了移动的条状紫外光源并结合掩模板进行扫描的方式代替现有技术中的固定光源照射方式，节约了紫外线固化灯的数目，从而降低了固化设备的制造和维护成本，并节约了电能。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种液晶面板的紫外线固化装置，包括一样品台与至少一紫外线固化光源，所述样品台用于放置一液晶面板，所述紫外线固化光源设置在所述样品台的上方，其特征在于：所述紫外线固化光源的照射区域小于所述液晶面板需要紫外光照射以固化的密封框胶的分布面积，所述紫外线固化光源在所述样品台和液晶面板表面的上方移动照射所述液晶面板内待照射以固化的至少一密封框胶。
2.根据权利要求1所述的液晶面板的紫外线固化装置，其特征在于：所述紫外线固化光源在所述液晶面板上照射区域的宽度不大于所述密封框胶的边宽度。
3.根据权利要求2所述的液晶面板的紫外线固化装置，其特征在于，进一步包括至少两个并排的所述紫外线固化光源，其在同一扫描路径上一前一后地移动照射同一所述密封框胶；或进一步包括至少两个相互独立的所述紫外线固化光源，所述液晶面板表面上具有至少两个所述密封框胶，所述紫外线固化光源分别独立的移动照射所述液晶面板上对应的所述密封框胶。
4.根据权利要求2或3所述的液晶面板的紫外线固化装置，其特征在于：所述密封框胶的宽度范围是0.5毫米至2毫米。
5.根据权利要求1所述的液晶面板的紫外线固化装置，其特征在于，所述紫外线固化光源为一条状紫外线固化光源：所述紫外线固化装置还包括一掩模板，所述掩模板置于所述条状紫外线固化光源和所述液晶面板之间，所述条状紫外线固化光源的紫外光透过所述掩模板照射在所述液晶面板内待照射以固化的密封框胶上；所述掩模板上的至少一透光掩模图形的形状对应于所述液晶面板的密封框胶的形状；所述条状紫外线固化光源在所述掩模板上方往复移动，以对所述掩模板下方的所述密封框胶进行移动照射。
6.根据权利要求1所述的液晶面板的紫外线固化装置，其特征在于，所述紫外线固化光源是一由多个紫外线LED阵列构成的灯带。
7.根据权利要求5所述的液晶面板的紫外线固化装置，其特征在于，所述掩模板与所述液晶面板之间具有一间隙。
8.一种液晶面板的紫外线固化方法，其特征在于，包括如下步骤：将一液晶面板置于一样品台上，所述液晶面板内具有待固化的至少一密封框胶；以及
采用一紫外线固化光源在所述液晶面板表面的上方移动照射所述待固化的密封框胶，以固化所述密封框胶。
9.根据权利要求8所述的液晶面板的紫外线固化方法，其特征在于：，其中所述紫外线固化光源在所述液晶面板上照射区域的宽度不大于所述密封框胶的宽度。
10.根据权利要求8或9所述的液晶面板的紫外线固化方法，其特征在于：所述紫外线固化光源移动照射所述密封框胶是：采用至少两个并排的所述紫外线固化光源，其在同一扫描路径上一前一后地移动照射同一所述密封框胶；或者
在所述紫外线固化光源移动照射所述密封框胶时，采用至少两个相互独立的所述紫外线固化光源，所述液晶面板表面上具有至少两个所述密封框胶，所述紫外线固化光源分别独立的移动照射所述液晶面板上对应的所述密封框胶。
11.根据权利要求8所述的液晶面板的紫外线固化方法，其特征在于：还包括如下步骤：
将一掩模板置于所述液晶面板的上方，所述掩模板上的透光掩模图形的形状对应于所述液晶面板上的密封框胶的形状；以及
采用一条状紫外线固化光源的紫外线透过所述掩模板的透光掩模图形对所述待固化的密封框胶进行移动照射，以对所述密封框胶进行固化。
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