CN102388336A - 光照射装置 - Google Patents

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羽田野宪彦
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Abstract

光照射装置具备：载置台(ST)，其载置形成有直线状的光固化性树脂(S)的基板；和光照射单元(3)，其包括沿着一个方向排列的多个光学元件(LED)。光照射单元(3)通过将从多个光学元件(LED)出射的光束重叠来生成沿着所述一个方向延伸的直线状光束(LB)，并且一边使直线状光束(LB)沿着所述一个方向与形成在基板上的直线状的光固化性树脂(S)对峙，一边对其进行照射。光照射装置进一步具备光吸收部件(18)，该光吸收部件形成在载置台(ST)的表面。

Description

光照射装置
技术领域
本发明涉及一种光照射装置。
背景技术
在液晶显示板中，以矩阵状配置形成有薄膜晶体管的元件基板和形成有遮光膜以及滤色片等的相对基板被以极小的间隔相对配置。然后，在两片基板被重叠的时候，在这两片基板之间、且在被含有光固化树脂的密封构件围绕的区域内封入液晶。接着，通过将紫外线照射在密封构件上，使得所述密封构件固化而使两片基板被贴合，由此来制造液晶显示面板。
此时，作为使密封构件紫外线固化来粘接两片基板的装置可以举出光照射装置。作为这种类型的光照射装置，例如可以使用电弧放电式金属卤化物灯等作为光源，将紫外线照射在贴合基板的整个面上。(例如，专利文献1)
另外，近年来，通过仅对直线状的密封构件照射紫外线来降低电力消耗的同时，使用紫外线发光二极管的光照射装置受到注目，该光照射装置对于贴合基板规格的变更等也能够容易并且及时地适应。在使用了所述紫外线发光二极管的光照射装置中，多个紫外线发光二极管沿一个方向以预先设定的间距排列设置。然后，在各个紫外线发光二极管的光出射侧配置有半球透镜、柱面透镜等光学系统。由此，从各个紫外线发光二极管出射的光通过这些半球透镜、柱面透镜等光学系统变成横剖面为直线状的光束(直线状光束)并且向直线状的密封构件照射。
专利文献1：日本特开2006-66585号公报
然而，为了使紫外线照射能最大化并且能高效地供给，以直线状光束的宽度与直线状密封构件的横向宽度相同为优选。在这种情况下，对与密封构件的横向宽度相同的直线状光束进行位置调整以使其与直线状的密封构件没有错位。由此，由于直线状光束的全部照射能被均匀地供给到密封构件的整个表面，所以在密封构件的各个位置上使密封构件固化所须的累计照度变为相同。因此，由于能按相同的时间对密封构件的各个位置进行照射，所以可以缩短照射时间并可以提高生成效率。
然而，难以通过半球透镜、柱面透镜等光学系统对直线状光束的宽度进行调整来使其与密封构件的横向宽度一致。其结果，会出现直线状光束的宽度比密封构件的横向宽度要短的情况，或者相反会出现密封构件的横向宽度比直线状光束的横向宽度要短的情况。
特别是在直线状光束的宽度比密封构件的横向宽度要长的情况下，会产生不被照射到密封构件上的紫外线光束。从所述密封构件偏离的紫外线光束穿过液晶显示板到达载置台。到达载置台的紫外线光束被载置台反射再次入射到液晶显示板上。这时，反射而入射到液晶显示板上的紫外线光束会入射到被密封构件围绕的区域。由于在被密封构件围绕的区域内封入有液晶，所以会出现所述液晶因入射进来的紫外线光束而变质的问题。另外，还会给形成在被密封构件围绕的区域的基板上的薄膜晶体管(TFT)带来不良影响。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种光照射装置，其防止不照射在直线状的光固化性树脂上而到达载置台的直线状光束产生的反射，从而不会使配置在基板上的除光固化性树脂以外的要素变质。
本发明的一个形态为一种光照射装置。光照射装置具备：载置台，其载置形成有直线状的光固化性树脂的基板；光照射单元，其包括沿着一个方向排列的多个光学元件，通过将从所述多个光学元件出射的光束重叠来生成向所述一个方向延伸的直线状光束，并且一边使所述直线状光束沿着所述一个方向与形成在所述基板上的所述直线状的光固化性树脂对峙，一边对其进行照射；和光吸收部件，其形成在所述载置台的表面。
附图说明
图1是本实施方式的紫外线照射装置的透视图。
图2是上述紫外线照射装置的主视图。
图3是用于说明紫外线照射装置的载置台的整体透视图。
图4是用于说明紫外线照射装置的紫外线照射单元的主要部分剖面图。
图5是显示照射组件的配置状态的图。
图6(a)是用于说明从紫外线照射装置出射的直线状光束的示意图。
图6(b)是用于说明从紫外线照射装置出射的直线状光束的示意图
图7是用于说明通过紫外线吸收膜吸收直线状光束的说明图。
图8是显示其他例子的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图，对将本发明的光照射装置具体化为用于基板贴合的紫外线照射装置的一个实施方式进行说明。
在图1中，紫外线照射装置1设置于未予图示的生产线中，该生产线在2种基板W1、W2之间封入液晶来制造有源矩阵型液晶显示板P。紫外线照射装置1用于液晶显示板P的制造工序中的以下工序，即通过设置在门架2上的紫外线照射单元3将直线状紫外线照射在介于液晶显示板P的下基板W1和上基板W2之间的、由紫外线固化树脂所形成的密封构件S上，从而使该密封构件S固化的工序。
如图1所示，紫外线照射装置1具有设置在地面上的机框5。机框5具有配置在四周的4根支柱5a，这4根支柱5a被立设在地面上。例如，机框5具有4根下部构架5b，4根下部构架5b分别连结与其相邻的2根支柱5a的下侧位置。另外，机框5具有2根中间构架5c，2根中间构架5c分别连结前侧(Y方向的相反方向侧)的左右一对支柱5a的中间位置、以及后侧(Y方向侧)的左右一对支柱5a的中间位置。进一步，机框5具有左侧上部构架5d和右侧上部构架5e，所述左侧上部构架5d连接左侧(X方向的相反方向侧)的前后一对支柱5a的上端位置，所述右侧上部构架5e连接右侧(X方向侧)的前后一对支柱5a的上端位置。在此，将紫外线照射装置1的左右方向、前后方向以及上下方向分别规定为[X方向]、[Y方向]以及[Z方向]。也就是说，在图1中，前后方向为上部构架5d、5e的纵向，而左右方向为架设在上部构架5d、5e之间的门架2的纵向。
在机框5内设置有载置液晶显示板P的八角形的载置台ST。如图2以及图3所示，载置台ST的下表面STa被支撑固定在支承支架7上，该支承支架7被设置在四角形框体6上，所述四角形框体6通过设置在配置于载置台ST下侧的下部构架5b上的4根滚珠丝杆上下移动。
如图3所示，在载置台ST的中央位置形成有贯穿孔8。然后，在所述贯穿孔8中配置有定位盘TB，所述定位盘TB被设置在基板移动装置9(参照图2)上，该基板移动装置9被固设在四角形框体6上。定位盘TB通过基板移动装置9可以相对于载置台ST向左右方向(X方向)、以及与X方向垂直的前后方向(Y方向)移动。另外，定位盘TB通过基板移动装置9能以所述定位盘TB的中心轴线L为中心进行旋转。另外，所述定位盘TB的上表面与载置台ST的上表面位于同一平面上。
基板移动装置9的定位盘TB将从未予图示的搬运装置搬运来的液晶显示板P进行定位之后将该液晶显示板P载置到载置台ST上。另外，基板移动装置9使载置在载置台ST上的液晶显示板P旋转90度，并再次将其载置到载置台ST上。
另外，在载置台ST上以相隔预定间隔的形式形成有多个导向孔10。设置在四角形框体6下侧的基板传递装置(未予图示)的顶升销(未予图示)通过各个导向孔10出没。也就是说，在各个顶升销从各个导向孔10突出的状态下，从未予图示的搬运装置搬运来的液晶显示板P被传递到各个顶升销的前端部。由于在此状态下各个顶升销沉入到各个导向孔10中，液晶显示板P被传递到定位盘TB上，并且通过定位盘TB被定位。于是，在定位结束之后，定位盘TB沉入到贯穿孔8中，由此，液晶显示板P在被定位的状态下被载置到载置台ST上。
另外，在载置台ST上、且在贯穿孔8的前后两侧以贯穿的形式形成有一对沿着左右方向(X方向)延伸的检测窗口11。如图2所示，在载置台ST下侧的、且在与所述检测窗口11相对的位置上分别设置有照度检测装置12。
各个照度检测装置12具有导轨13，所述导轨13支承固定在四角形框体6上。导轨13沿着检测窗口11被设置在左右方向(X方向)上。在与检测窗口11相对的导轨13的上表面配设有滑架14，所述滑架14可以沿着左右方向(X方向)往复移动。
滑架14通过同步带(未予图示)连接在滑架电动机(未予图示)上。通过驱动滑架电动机，滑架14被同步带驱动沿着导轨13、即X方向往复移动。
在滑架14的上表面固设有照度传感器15，所述照度传感器15通过检测窗口11接收从该窗口11出射的紫外线并且对所述紫外线的照度进行检测。详细地讲，通过使滑架14沿着X方向往复移动，可以对通过沿着X方向形成的检测窗口11入射的直线状光束LB(参照图6)的X方向的各个位置上的照度进行检测。
在本实施方式中，载置台ST由铝板形成。然后，在载置台ST的整个上表面形成有作为光吸收部件的紫外线吸收膜18。紫外线吸收膜18为黑色氧化铝膜，其通过对铝制载置台ST的上表面进行黑色氧化铝膜处理来形成。因此，载置台ST的整个上表面通过由黑色氧化铝膜形成的紫外线吸收膜18而成为黑色。其结果，在紫外线照射在载置台ST上时，该紫外线不会被反射，而被由黑色氧化铝膜形成的紫外线吸收膜18吸收。
在本实施方式中，定位盘TB同样也由铝板形成。并且，定位盘TB的上表面同样也形成有紫外线吸收膜19，该紫外线吸收膜19由被黑色氧化铝膜处理的黑色氧化铝膜形成。并且，在紫外线照射到定位盘TB上时，紫外线吸收膜19在不使该紫外线反射的情况下，对其进行吸收。
如图1所示，门架2包括前后一对门架主体2a，该前后一对门架主体2a被架设在左侧上部构架5d和右侧上部构架5e之间。2个门架主体2a的左右两个端部的下表面配置在一对导轨21上，这对导轨21设置于左侧上部构架5d的上表面和右侧上部构架5e的上表面。2个导轨21互相平行，并且沿Y方向延伸。因此，向X方向延伸的一对门架主体2a可以分别沿着Y方向移动。
一对门架主体2a的左右两个端部分别与以能够旋转的形式被支承在构架5d，5e上的滚珠丝杆(未予图示)螺合。并且，通过使用未予图示电动机旋转控制滚珠丝杆，一对门架主体2a可以沿着一对导轨21、即沿着Y方向(前后方向)往复移动。
如图2所示，门架主体2a的下表面配置为，与载置台ST的表面相对、并且沿着X方向保持平行的形式。在各个门架主体2a的下表面通过安装部件23沿着门架主体2a、即沿着X方向设置有紫外线照射单元3。设置在各个安装部件23上的紫外线照射单元3能够沿着门架主体2a和Y方向往复移动。各个紫外线照射单元3将直线状光束LB照射到被载置并且固定在载置台ST上的液晶显示板P上，所述光束LB由沿着X轴方向呈一条直线延伸的紫外线形成。
各个安装部件23通过滚珠丝杆(未予图示)以能够沿着X方向(左右方向)往复移动的形式安装在门架主体2a上。然后，通过使用未予图示电动机旋转控制滚珠丝杆，被安装在各个安装部件23上的紫外线照射单元3相对于门架主体2a可以沿着X方向(左右方向)往复移动。
因此，通过使各个紫外线照射单元3沿着Y方向往复移动，可以使紫外线照射单元3的宽度方向的中心位置Puo(参照图4)停止在，被载置并固定在载置台ST上的液晶显示板P上方的预定位置上(与形成在基板W1、W2之间的、沿X方向延伸的直线状密封构件S对峙的位置)。
接着，参照图4～图7对紫外线照射单元3进行说明。另外，由于各个紫外线照射单元3为相同的构成，所以只对1个紫外线照射单元加以说明。
如图4以及图5所示，紫外线照射单元3具有连结板31，该连结板31被连结固定在沿安装部件23的X方向延伸的筐体30的下表面。在连结板31的下表面以沿着X方向排成一行的形式固定有多个(在本实施方式中为40个)照射组件32，所述多个照射组件32分别由多个(在本实施方式中为8个)紫外线发光二极管LED排列设置而形成。
如图5所示，各个照射组件32具有电路基板33，在所述电路基板33上以沿着X方向排成一行的形式安装有作为光学元件的8个紫外线发光二极管LED。然后，在各个电路基板33被螺栓34固定在连结板31的下表面时，被安装在电路基板33上的紫外线发光二极管LED位于该基板33的下侧，并且8个紫外线发光二极管LED沿着X方向排列。进一步，安装在相邻的所有照射组件32的电路基板33上的紫外线发光二极管LED被定位为，沿着X方向等间隔地被排列成直线状的形式。
因此，在本实施方式中，320个紫外线发光二极管LED沿着X方向等间隔地被配置成直线状。
在沿一直线安装在电路板33上的、各个紫外线发光二极管LED的下侧分别配置有半球透镜35。分别与各个透镜对应的紫外线发光二极管LED所出射的紫外线入射到各个半球透镜35中。然后，各个半球透镜35抑制所述入射的紫外线的扩散，并且分别将其向下方出射。
在与紫外线发光二极管LED各自对应配置的、8个半球透镜35的下侧，沿着X方向配置有可遮挡各个半球透镜35全体的棒状的柱面透镜36。从各个半球透镜35出射的紫外线入射到柱面透镜36中。柱面透镜36使从各个半球透镜35入射的紫外线UV向Y方向会聚并且集聚成椭圆形状。
详细地说，如图6(a)、(b)所示，从各个紫外线发光二极管LED出射的紫外线UV的扩散被配置在正下方的半球透镜35抑制。然后，从各个半球透镜35出射的紫外线UV通过柱面透镜36仅向Y方向会聚并且集聚成椭圆形状。由此，从各个紫外线发光二极管LED出射的紫外线UV照射在上基板W2上的照射区域T成为沿X方向具有长轴的长椭圆形状。然后，各个照射区域T的长轴方向端部之间(重合区域)被重合，由此形成沿着X方向呈直线状延伸的光照射面SF。也就是说，从各个紫外线发光二极管LED出射的紫外线UV成为沿X方向(左右方向)呈直线状延伸的宽度为D的紫外线(即直线状光束LB)，并且被照射在上基板W2上。
如图7所示，由于照射在上基板W2上的、且宽度为D的直线状光束LB在透过上基板W2照射在密封构件S上时，在上基板W2内产生折射，所以该直线状光束LB不会全部被照射在密封构件S上，从而该直线状光束LB的一部分从密封构件S偏离。从密封构件S偏离的直线状光束LB透过下基板W1照射在载置台ST上。照射在载置台ST上的、从密封构件S偏离的直线状光束LB被形成在载置台ST的上表面的紫外线吸收膜18吸收。
也就是说，照射在载置台ST上的、从密封构件S偏离的直线状光束LB不会向液晶显示板P反射。其结果，不会出现以下问题：即直线状光束LB照射在配置于基板上的密封构件S以外区域的要素上，例如，照射在被封入到由密封构件S围绕的区域内的液晶、或者形成于由密封构件围绕的区域内的下基板W1(或者上基板W2)上的薄膜晶体管(TFT)上。
另外，由于在定位盘TB上同样也形成紫外线吸收膜19，所以从密封构件S偏离而入射在定位盘TB上的直线状光束LB也同样不被反射而被紫外线吸收膜19吸收。
如图4所示，各个半球透镜35以及柱面透镜36被保持部件40保持，所述保持部件40沿着X方向被安装在电路基板33的下表面。在电路基板33被螺栓34固定在连结板31的下表面时，所述保持部件40同时被螺栓34固定在电路基板33上。
在保持部件40的下表面中央位置沿着X方向凹设有收纳槽41，在所述收纳槽41中收纳有柱面透镜36。
另外，在收纳槽41的内底面，且在与各个半球透镜35分别对应的位置上等间隔地形成有贯穿孔42。贯穿孔42的直径稍短于半球透镜35的直径，并且配置在各个紫外线发光二极管LED的下侧的半球透镜35的一部分被嵌入到贯穿孔42中。于是，在保持部件40被固定在电路基板33上时，半球透镜35会被夹持并固定在保持部件40和被安装在电路板33上的紫外线发光二极管LED之间。
在保持部件40的下表面沿着Y方向的两侧配置有一对脱落防止板43。在保持部件40被螺栓34固定在电路板33的下表面时，一对脱落防止板43同时被所述螺栓34固定在保持部件40上。
一对脱落防止板43被配置为，隔开预定的间隔并且互相面对的形式。在脱落防止板43的前端延出形成有弹性卡爪43a，通过所述弹性卡爪43a从下侧施加压力来卡住收纳在收纳槽41中的柱面透镜36，以使柱面透镜36不会从收纳槽41脱落。
下面，本实施方式的紫外线照射装置1的优点如下。
(1)在载置台ST的上表面形成有紫外线吸收膜18。于是，即使从密封构件S偏离的直线状光束LB照射在载置台ST上，直线状光束LB也会被紫外线吸收膜18吸收，而不会向液晶显示板P反射。因此，不会出现直线状光束LB照射在被封入到由密封构件S围绕的区域内的液晶、或者形成于由密封构件围绕的区域内的下基板W1(或者上基板W2)上的薄膜晶体管(TFT)上的问题。其结果，不会出现液晶变质、或者薄膜晶体管(TFT)的晶体管特性波动的问题。
(2)通过对铝制载置台ST进行黑色氧化铝膜处理形成了紫外线吸收膜18。因此，可以非常简单地在载置台ST的整个表面形成吸收紫外线的紫外线吸收膜18。
另外，上述实施方式也可以更改为以下的形式。
虽然在上述实施方式中，通过黑色氧化铝膜处理法形成了紫外线吸收膜18，但也不仅限定于此，也可以通过涂上吸收紫外线的、例如黑色涂料等来形成。
在上述实施方式中，与各个紫外线发光二极管LED对应配置半球透镜35，并且在所述半球透镜35的下侧配置棒状的柱面透镜36，通过柱面透镜36使从半球透镜35出射的紫外线UV只向Y方向会聚从而生成了呈直线状延伸的宽度为D的直线状光束LB。
也可以使用图8所示的构造来生成直线状光束LB。在图8中，在各个紫外线发光二极管LED和各个半球透镜35之间(即，在各个紫外线发光二极管LED的下表面)配置有第1蔽光框MS1。第1蔽光框MS1对从紫外线发光二极管LED向半球透镜35出射而向Y方向扩散的紫外线UV进行遮蔽，从而使直线状光束LB的宽度D与密封构件S的宽度一致。在所述构造中，可以实现能够更加有效地防止直线状光束LB偏离密封构件S而照射的紫外线照射单元3。
另外，如图8所示，也可以在各个半球透镜35和柱面透镜36之间(即、在柱面透镜36的上表面)配置第2蔽光框MS2。第2蔽光框MS2对从半球透镜35向柱面透镜36出射而向Y方向扩散的紫外线UV进行遮蔽，从而使直线状光束LB的宽度D与密封构件S的宽度一致。在所述构造中，可以实现能够进一步有效地防止直线状光束偏离密封构件S而照射的紫外线照射单元3。
另外，虽然图8所示的紫外线照射单元3设有第1蔽光框MS1以及第2蔽光框MS2，当然也可以采用设置有所述两个蔽光框中的任意一个的紫外线照射单元3。
虽然在上述实施方式中，作为光照射装置具体化为了紫外线照射装置1，本发明除了照射紫外线的紫外线发光二极管LED之外，也可以应用在使用了出射可见光的发光二极管的光照射装置上。
虽然在上述实施方式中，具体化为对用于贴合下基板W1和上基板W2的、由紫外线固化树脂形成的密封构件S进行固化的紫外线照射装置1，本发明也可以应用于处理其他基板的光照射装置上。即，本发明并不仅限于适用在液晶显示板的制造装置所使用的光照射装置上。

Claims (6)

1.一种光照射装置，其特征在于，具备：
载置台，其载置形成有直线状的光固化性树脂的基板；
光照射单元，其包括沿着一个方向排列的多个光学元件，通过将从所述多个光学元件出射的光束重叠来生成向所述一个方向延伸的直线状光束，并且一边使所述直线状光束沿着所述一个方向与形成在所述基板上的所述直线状的光固化性树脂对峙，一边对其进行照射；和
光吸收部件，其形成在所述载置台的表面。
2.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
所述多个光学元件为多个紫外线发光二极管，
所述光固化性树脂为形成在所述基板上的紫外线固化性树脂，所述基板形成液晶显示板，
所述光照射单元构成为，通过将从所述多个紫外线发光二极管出射的紫外线光束重叠来生成所述直线状光束，并且将该直线状光束照射在所述基板上的所述紫外线固化性树脂上，
所述光吸收部件为对所述紫外线进行吸收的紫外线吸收膜。
3.根据权利要求2所述的光照射装置，其特征在于，
所述紫外线吸收膜为黑色的紫外线吸收膜。
4.根据权利要求3所述的光照射装置，其特征在于，
所述载置台为铝制，
所述黑色的紫外线吸收膜为黑色氧化铝膜，其通过对所述铝制载置台的表面进行黑色氧化铝膜处理来形成。
5.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，进一步具备：
定位盘，其对载置在所述载置台上的所述基板进行位置调整；和
紫外线吸收膜，其形成在所述定位盘的表面。
6.根据权利要求2～5中任意一项所述的光照射装置，其特征在于，
所述光照射单元包括：多个半球透镜，所述多个半球透镜各自接收从所述多个紫外线发光二极管中的一个出射的紫外线光束；和
棒状的柱面透镜，其接收从所述多个半球透镜出射的紫外线光束，
所述光照射装置进一步具备蔽光框，该蔽光框被配置在所述多个紫外线发光二极管中的一个和所述多个半球透镜中的一个之间、或者在所述多个半球透镜和所述柱面透镜之间，所述蔽光框抑制所述直线状光束向其宽度方向扩散。
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