CN102749759A - 一种封框胶固化方法及固化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种封框胶固化方法及固化装置，以解决现有技术中固化时间长，固化装置复杂的问题。该方法中通过微波进行封框胶固化，提供的固化装置包括：外壳；设置于所述外壳上具有开启与关闭两种状态的活动部件，且呈关闭状态的所述活动部件与所述外壳构成用于容纳需要固化封框胶的玻璃基板的密闭的腔体；设置于腔体内用于放置玻璃基板的支架；以及设置于所述腔体内的微波发生装置。本发明采用微波固化封框胶的方式，缩短了固化时间，提高了固化效率并降低了能耗。

Description

一种封框胶固化方法及固化装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种封框胶固化方法及固化装置。
背景技术
液晶显示领域，在阵列基板和彩膜基板的成盒阶段，需要将封框胶固化，封框胶中一般含有丙烯酰类化合物及环氧基类树脂化合物。
紫外光能够固化丙烯酰类化合物，而热固化能固化环氧基类树脂化合物，因此，现有技术中一般采用紫外固化和热固化混合的方式使封框胶升温、熔融，同时使其发生化学反应，从而达到固化效果。
利用紫外固化时，封框胶固化装置中需要在紫外固化炉中提供紫外光源11，设定光源照射的角度12，并需要设置一个侧面反射板13使紫外光从侧面照射封框胶，从而使光不断反射，充分利用，固化装置如图1所示。但现有的紫外固化方式经常会出现固化不完全的现象，导致固化不良，固化效果不佳，现有的紫外固化技术通过提升紫外光的强度来改善固化效果，但会引起能耗增加的负面效应。
采用热固化时，需要达到很高的温度才能使固化产物充分发生化学反应，并且需要很长的时间才能达到所需的固化效果，即使与紫外固化混合使用，所需时间的总和也要一个小时左右。然而，封框胶在进行固化期间，液晶一直处于与封框胶接触的状态，液晶有污染封框胶的可能，导致封框胶固化不良。
传统工艺中，在封框胶进行固化的过程中采用紫外固化炉进行固化，紫外固化炉一般分为数层，体积巨大，高度一般为4米左右。固化炉进行固化时每一层都放有玻璃基板，同时固化数张玻璃基板，由于每张玻璃基板的放入时间不同，而固化的时间相同，因此，需要分不同时段取出各张已经固化好的玻璃基板，过程繁琐。
综上所述，现有工艺中进行封框胶固化的过程至少存在以下技术问题：
（1）、固化不完全，固化效果不佳；
（2）、需要设置紫外光源和电加热装置，固化装置复杂；
（3）、固化时间长，封框胶存在固化不良的可能。
发明内容
本发明的目的是提供一种封框胶固化方法及固化装置，以解决现有技术中固化装置复杂，并且固化时间长、固化不完全的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明一方面提供了一种封框胶固化方法，该方法中通过微波固化所述封框胶。
进一步的，所述微波的频率为2.5GHZ。
本发明另一方面提供了一种实现上述通过微波固化封框胶方法的固化装置，该装置包括：
外壳；
设置于所述外壳上具有开启与关闭两种状态的活动部件，且呈关闭状态的所述活动部件与所述外壳构成用于容纳需要固化封框胶的玻璃基板的密闭的腔体；
设置于所述腔体内用于放置玻璃基板的支架；以及
设置于所述腔体内的微波发生装置。
具体的，所述腔体为六面体。
所述活动部件设置于所述六面体的侧面，呈开启状态时作为需要固化封框胶的玻璃基板进出所述腔体的入口和出口；
所述入口和出口的高度与所述玻璃基板的厚度相匹配，所述入口和出口的宽度与所述玻璃基板进出所述腔体的宽度相匹配。
所述微波发生装置包括具有微波发射功能的多个磁控管，任意两个相邻的所述磁控管平行且等间距分布于所述六面体顶面和/或底面的内壁上；
所述支架设置于所述六面体不具有所述活动部件的两个相对的侧面的内壁上；两个所述侧面的内壁上设置支架的位置在高度方向上一一对应。
所述外壳的材质为不锈钢金属材料。
本发明提供的微波固化方法及固化装置，与现有技术相比具有如下优势：
（1）、微波辐射能使材料在相同的温度甚至更低的温度下发生化学反应，效率比紫外固化及热固化高，且在能耗较低的条件下，达到优于紫外固化及热固化的效果，降低能耗，节约成本；
（2）、微波固化涉及自由基聚合，封框胶中的主要成分环氧树脂适用于微波固化；
（3）、封框胶中的成分在固化时无挥发性物质存在或产生，保证了微波固化的安全性；
（4）、相对于传统的热固化，微波辐射固化可加快固化速度，并改善固化产物的物理性能，固化效率高，节约了大量时间，提升了产能；
（5）、固化时间缩短，提高产能。并且减少液晶和封框胶的接触时间，降低液晶对封框胶的污染；
（6）、微波固化装置无需侧面反射板，无需紫外光源及电加热装置，体积小。
附图说明
图1为现有技术中采用紫外固化方式进行固化的固化装置示意图；
图2为本发明实施例中提供的封框胶固化装置结构示意图；
图3A为本发明实施例中玻璃基板放入固化装置的方向示意图；
图3B为本发明实施例中玻璃基板放入固化装置的另一种方向示意图；
图4为本发明实施例提供的封框胶固化装置的侧视截面示意图。
具体实施方式
本发明提供一种封框胶固化方法，在封框胶固化的过程中，采用微波辐射的固化方式进行封框胶的固化。
材料在微波作用下可以产生温度升高和熔融等物理现象，同时还会发生化学反应，微波辐射能产生热量，使材料温度升高进而发生固化反应，目前微波辐射固化技术主要针对自由基聚合（如丙烯酸树脂、不饱和聚酯/苯乙烯体系）/内酯开环聚合、环氧树酯／胺以及环氧树脂／酸酐等，上述化合物在热交联过程中没有挥发性物质存在或产生，能够保证微波固化的安全性。进一步的，液晶显示领域所使用封框胶中含有丙烯酰类及环氧基类树脂，其中环氧树脂适用于微波加热，因此微波固化可以替代多数传统的紫外固化和热固化的封框胶固化方式。
微波辐射固化可以明显加快固化速度，改善固化产物的物理性能，例如，以4,4－二氨基－二苯基甲烷（DDM）为交联剂，利用微波固化方式制备聚氨酯／环氧复合物，其固化产物的化学结构与传统热固化相同，但固化效率大于热固化，用微波辐射30分钟所得的材料的弹性模量为1101MPa，而120度下热固化需要6小时才能达到相同性能，甲基丙烯酸进行微波辐射本体聚合时，4~10分钟即可达到高于90%转化率，而传统本体聚合要达到相同的转化率需3~5小时，可见，微波固化可提升产能。
本发明实施例中优选微波频率为2.5GHZ，当然可根据实际情况选用多波长的微波进行固化，强化固化效果。
由于微波的固化效率是紫外固化和热固化的数倍甚至数十倍，优选的，本发明实施例中采用微波辐射进行封框胶固化时，将传统固化方式中需要进行一个小时左右的固化时间缩短为5分钟左右即可达到同样的固化效果，并且由于缩短了固化时间，可使封框胶在较短的时间内发生化学反应并变为固态，减少了液晶与封框胶的接触时间，降低液晶对封框胶的污染，改善了传统工艺中由于液晶污染导致的封框胶固化不良的问题。
采用本发明实施例提供的微波固化方法，提高了微波固化效率，减少了微波固化时间，提高了产能，并减少了液晶与封框胶的接触时间，降低液晶对封框胶的污染，解决封框胶固化不良的问题。
本发明还提供了一种封框胶固化装置，该固化装置内部设置有微波发生装置，通过微波固化封框胶。
如图2所示为本发明实施例提供的新型封框胶固化装置结构示意图，该装置主要包括外壳20、活动部件21、支架22以及微波发生装置23。
外壳20的材料优选能够防止微波外泄的材料，例如不锈钢等金属材料。
活动部件21具有开启与关闭两种状态，并设置于外壳20之上，呈关闭状态的所述活动部件21与所述外壳20构成用于容纳需要固化封框胶的玻璃基板的密闭的腔体24。
支架22设置于腔体24中，用于放置玻璃基板。
微波发生装置23设置于所述腔体24中，用于产生微波，通过微波对腔体内玻璃基板的封框胶进行固化。
本发明实施例一中采用全新的微波固化封框胶方式取代现有的紫外固化和热固化混合的方式，使封框胶中的化合物在相同的温度或者更低的温度下发生化学反应，提高了固化效率，节约了生产时间并提高了产能，且固化效果优于现有的紫外光照和热固化两种固化方式混合使用的效果，提高了固化效果并降低了能耗。
本发明实施例二对实施例一中的新型微波固化封框胶的装置进行详细的说明，以形成的腔体为六面体为例进行举例说明，当然本发明实施例仅作为一种优选的实施方式，并不用于限制形成的腔体仅为六面体，形成的腔体能够满足基板水平放置，并且微波垂直照射玻璃基板即可。
具有开启与关闭两种状态的活动部件21设置于所述六面体的侧面，处于开启状态时，可以作为玻璃基板进出腔体24的入口和出口，关闭状态时则可以使腔体处于密闭状态，防止微波外泄。
优选的，根据实际的生产线操作，上述活动部件可以设置两个，并设置在不同的侧面，分别作为玻璃基板进出腔体24的入口和出口，也可以只设置一个同时作为入口和出口。
优选的，活动部件21作为玻璃基板的入口和出口，该入口和出口的高度与所述玻璃基板的厚度相匹配，所述入口和出口的宽度与所述玻璃基板进出所述腔体的宽度相匹配，使玻璃基板可以随意进出腔体而不被损坏。根据各公司生产线的实际情况，入口和出口的设置位置可以灵活调整，并且大小与玻璃基板的厚度和进入装置时的宽度相匹配，本实施例中以入口位置为例进行说明。固化装置体积一定时，生产线中可能出现以下两种放入玻璃基板的方式：
第一种情况：沿着1300mm方向将玻璃基板放入固化装置中，因此，入口只能出现在固化装置中边长相对较短的一个侧面如图3A所示，并且入口的宽度为1100mm，高度为玻璃基板的厚度，图中31为玻璃基板，32为机械手，33为入口，34为玻璃基板固化位置。其中，机械手32用于移动需要固化封框胶的玻璃基板，将玻璃基板从固化装置外部通过入口33移动到固化装置中的玻璃基板固化位置34。
第二种情况：沿着1100mm方向将玻璃基板放入固化装置中，此时，入口只能出现在固化装置中的长边侧面如图3B所示，入口的宽度为1300mm。
本发明实施例中设置的上述活动部件不仅可以作为玻璃基板进出固化装置腔体的入口和出口，在关闭状态时还可以对腔体起到密闭的作用。
本发明实施例中微波发生装置采用具有微波发射功能的磁控管进行微波发射，出于玻璃基板需水平放置的考虑，并能很好的利用微波进行固化处理，本发明实施例中，在六面体的顶面和/或底面内壁上设置多个磁控管，使磁控管发射的微波垂直照射在腔体内水平放置的玻璃基板。
优选的，顶面与底面内壁分布的多个磁控管，任意两个相邻的磁控管平行且等间距分布，为了达到更好的固化效果，顶面分布的磁控管41与底面分布的磁控管41在分布位置上也是两两相对应的，向需要封框胶固化的玻璃基板位置发射电磁波42。如图4所示为本发明实施例提供的封框胶固化装置的侧视截面示意图。
本发明的上述实施例利用微波的加热速度快、温度均匀和无滞后效应等特点，在封框胶固化装置中将传统的紫外固化装置撤除，替换为新的微波固化装置，并且采用能发射微波的磁控管设置于内壁，本发明实施例提供的微波固化装置的体积较紫外固化装置要小。出于实际工艺考虑，例如机械手的位置，将新的固化装置高度设置为1.5米，而传统的紫外固化装置一般在4m左右。进一步的，将新的固化装置高度设置为1.5米可保证放置5张玻璃基板的高度，可以同时进行多张玻璃基板的固化，并且固化时间相差不多，不会影响固化效果，并节约了空间和成本。
优选的，本发明实施例提供的微波固化装置的腔体24中设置的用于放置玻璃基板的支架，设置于六面体不具有所述活动部件21的两个相对的侧面的内壁上，并且两个侧面内壁上设置的支架位置在高度方向上一一对应，保证玻璃基板水平放置在支架上，并使顶面与底面磁控管发射的微波能垂直照射所述玻璃基板。
采用本发明实施例提供的微波封框胶固化装置，由于微波的固化效率是紫外固化和热固化的数倍甚至数十倍，传统工艺中固化的时间一般需要一个小时左右，因此，采用本发明的微波固化装置进行封框胶固化时，可将固化时间缩短为5分钟左右。优选的，为避免等待时间，将固化时间控制为不大于5分钟的范围，相邻两张玻璃基板的放入固化装置腔体的间隔为5分钟以上。通过本发明，减少了液晶与封框胶共混污染的时间，避免了其他条件的干扰，使得封框胶固化更完全，可解决传统工艺中的固化不良。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种封框胶固化方法，其特征在于，该方法包括：
通过微波固化所述封框胶。
2.根据权利要求1所述的封框胶固化方法，其特征在于，所述微波的频率为2.5GHZ。
3.一种实现如权利要求1或2任一所述封框胶固化方法的固化装置，其特征在于，该装置包括：
外壳；
设置于所述外壳上具有开启与关闭两种状态的活动部件，且呈关闭状态的所述活动部件与所述外壳构成用于容纳需要固化封框胶的玻璃基板的密闭腔体；
设置于所述腔体内用于放置玻璃基板的支架；以及
设置于所述腔体内的微波发生装置。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述腔体为六面体。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述活动部件设置于所述六面体的侧面，呈开启状态时作为需要固化封框胶的玻璃基板进出所述腔体的入口和出口。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述入口和出口的高度与所述玻璃基板的厚度相匹配，所述入口和出口的宽度与所述玻璃基板进出所述腔体的宽度相匹配。
7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微波发生装置包括具有微波发射功能的多个磁控管，任意两个相邻的所述磁控管平行且等间距分布于所述六面体顶面和/或底面的内壁上。
8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述支架设置于所述六面体不具有所述活动部件的两个相对的侧面的内壁上。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，两个所述侧面的内壁上设置支架的位置在高度方向上一一对应。
10.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述外壳的材质为不锈钢金属材料，用于防止微波外泄。
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