CN103920631B - 一种固化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液晶显示器生产设备技术领域，尤其涉及一种固化装置，具体涉及一种适用于紫外光固化阶段的连续固化装置。该固化装置的对合区用于制作对合板，固化区内设有用于固化对合板的紫外光灯，紫外光灯将固化区分为上层和下层，对合区与下层连通，翻转区与上层连通，且对合区与翻转区连通。本发明的固化装置的成本低、固化效率高，通过紫外光灯将固化区分为两部分，使对合板可以分别沿紫外光灯的两侧同时进行紫外光固化，且对合区和固化区的连通形成整体流水线工作流程，使封框胶紫外光固化阶段具有高连续性和高能源利用率，大为减少对合板在固化阶段的延迟时间。

Description

一种固化装置

技术领域

本发明涉及液晶显示器生产设备技术领域，尤其涉及一种固化装置，具体涉及一种适用于紫外光固化阶段的连续固化装置。

背景技术

薄膜晶体管显示器（英文名称为Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称为TFT-LCD）是液晶显示器的一种，它使用薄膜晶体管技术改善影像品质。TFT-LCD被统称为LCD，其被应用在电视、平面显示器及投影机上。其生产技术经过最近几十年的发展，技术和工艺日趋成熟，已经取代冷阴二极管（英文名称为Cold Cathode Fluorescent Lamp，简称为CCFL）显示器，成为显示领域的主流产品。

LCD的面板的生产过程中，为了使液晶分子能够正常取向，需要在阵列基板和彩膜基板的表面涂上一层聚酰亚胺（英文名称为Polyimide，简称为PI）膜，然后在聚酰亚胺膜上进行摩擦工艺，以实现液晶分子的取向。目前，液晶屏成盒工艺的具体步骤为：首先，在一张玻璃基板的四周使用封框胶涂布装置涂覆封框胶；然后，在另一张玻璃基板中央采用滴下注入法滴加液晶；之后，真空贴合两张玻璃基板，即进行对合工艺；最后进行封框胶的固化，即先用放入到紫外光（英文全称为ultraviolet，简称为UV）固化室中固化封框胶中的光敏成分，通过紫外光的短时间照射，使封框胶部分固化；最后在高温炉中将未固化的封框胶完全固化，从而完成成盒工艺。

紫外光固化作为封框胶的首要固化阶段，其固化效率以及效果对整个对合工艺有着重要的影响。现有技术中，对封框胶进行紫外光固化所用的装置如图1所示，其主要存在以下问题：一是现有的紫外光固化装置无法实现连续的流水线式生产，成本高、固化效率低；二是 其效率低下造成掩膜板1与基板2对合后的成板的紫外光固化大量延迟，液晶对封框胶的作用时间加长，导致后续大量不良出现；三是现有的固化装置中，可提供紫外光照射的固化灯9的耗能大，需要配套的冷却系统，且发射的紫外光波长较宽，超出封框胶中光敏物质的吸收波长，能量没有得到高效利用。

鉴于上述现有技术的缺陷，需要提供一种固化装置。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的紫外光固化装置无法实现连续的流水线式生产，成本高、固化效率低，造成大量对合后的基板的紫外光固化延迟，液晶对封框胶的作用时间加长，导致后续大量不良出现，且紫外光灯耗能大，能量没有得到高效利用的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种固化装置，包括对合区、固化区和翻转区，所述对合区用于制作对合板，所述固化区内设有用于固化所述对合板的紫外光灯，所述紫外光灯将所述固化区分为上层和下层，所述对合区与下层连通，所述翻转区与上层连通，且所述对合区与翻转区连通。

所述对合区的一个出口与所述固化区的下层的入口连通，另一个出口与所述翻转区的入口连通，所述翻转区的出口与所述固化区的上层的入口连通。

所述翻转区内设有用于将所述对合板翻转的翻转机台。

所述固化区的上层和下层分别包括至少一个用于传送所述对合板的传送带，所述上层的传送带与所述下层的传送带对称安装于所述紫外光灯的两侧。

所述各个传送带的两端分别通过滚轮固定安装于所述固化区的上层或下层中。

所述上层的传送带安装于所述上层的入口和出口之间；所述下层的传送带安装于所述下层的入口和出口之间。

所述对合区内设有对合机构和对位探头，所述对合机构用于制作所述对合板，所述对位探头与所述对合机构对应设置。

所述对合板包括掩膜板和基板，所述掩膜板和基板上分别均匀设有用于使彼此吸附对合的吸附孔，所述基板上还设有用于使机械手插入的通孔。

所述对位探头用于为所述掩膜板与所述基板对合进行定位，且分别与所述掩膜板和基板对应设置。

所述对位探头为激光探头。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明的固化装置的对合区用于制作对合板，固化区内设有用于固化对合板的紫外光灯，紫外光灯将固化区分为上层和下层，对合区与下层连通，翻转区与上层连通，且对合区与翻转区连通。本发明的固化装置的成本低、固化效率高，通过紫外光灯将固化区分为两部分，使对合板可以分别沿紫外光灯的两侧同时进行紫外光固化，且对合区和固化区的连通形成整体流水线工作流程，使封框胶紫外光固化阶段具有高连续性和高能源利用率，大为减少对合板在固化阶段的延迟时间，有效减少液晶对封框胶的作用时间，避免后续出现大量不良产品。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明实施例的固化装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的固化装置的简化示意图；

图4为本发明实施例的对合板的结构示意图；

图5为本发明实施例的紫外光灯的紫外光波普图。

其中，1：掩膜板；2：基板；3：对位探头；4：对合板；5：传送 带；6：吸附孔；7：通孔；8：滚轮；9：紫外光灯；90：固化灯；10：翻转机台；A：对合区；B：固化区；C：翻转区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图2、图3所示，本实施例提供的固化装置的对合区A用于制作对合板4，固化区B内设有用于固化对合板4的紫外光灯9，紫外光灯9将固化区B分为上层和下层，通过紫外光灯9将固化区B分为两部分，使对合板4可以分别沿紫外光灯9的两侧同时接受紫外光灯9的照射固化；其中，对合区A与下层连通，翻转区C与上层连通，且对合区A与翻转区C连通。从而形成对合-固化和对合-翻转-固化的两套流水线式同时连续工作的流程，使封框胶紫外光固化阶段具有高连续性和高能源利用率，大为减少对合板4在固化阶段的延迟时间，有效减少液晶对封框胶的作用时间，避免后续出现大量不良产品。

具体到本实施例中，紫外光灯9优选采用多个灯管成均匀的横向排列在固化区B的中部，将固化区B分割成上层和下层两部分，使得紫外光灯9可以铺设在上层和下层之间，从而使分别进入上层和下层的对合板4可以同时接受紫外光灯9的固化作用，使紫外光利用率至少提升一倍，实现了高效的紫外光固化作用。

本实施例的对合区A设有对合机构，对合机构用于制作对合板4，如图4所示，该对合板4由掩膜板1和基板2吸附对合而成。其中， 基板2为薄膜场效应晶体管（英文名称为Thin Film Transistor，简称为TFT）和彩色滤光片（英文名称为Color filter，简称为CF）对合后的成板。在掩膜板1和基板2上分别均匀设有用于使彼此吸附对合的吸附孔6，通过吸附孔6将掩膜板1和基板2中间的空气抽走，使掩膜板1和基板2真空吸附在一起，防止掩膜板1和基板2在固化过程中彼此脱离，从而避免使掩膜板1的遮掩效果受到影响。遮掩板1与基板2的正确吸附对合，可以使基板2上的有效显示区域始终保持不会被紫外光照射到，避免使基板2的封框胶的固化效果及后续的基板2的显示效果受到严重的影响。经过对合后的掩膜板1和基板2在固化区B内始终保持吸附在一起成对合板4，直到离开固化区B进入后续的工序中才会脱附分离。

在基板2上还设有用于使机械手插入的通孔7，通过机械手可以将对合板4运送到固化区B或翻转区C中，使该固化装置的连续固化工作可以不间断的全自动化进行。

与对合机构对应的位置设有对位探头3，使得对合机构可以利用对位探头3提供的基准来将掩膜板1和基板2精确快速的对合。通过对位探头3可以辅助对合机构工作，优选对位探头3为激光探头，其发射出的激光射线可以为对合机构设定对位基线，从而保证对合好的对合板4位置准确，对合过程快速精确。本实施例中的对合板4为掩膜板1与基板2对合而成，因此，该对位探头3用于为掩膜板1与基板2对合进行定位，且分别与掩膜板1和基板2对应设置，使得对位探头3发射出的激光射线为掩膜板1和基板2提供对合的基准线，掩膜板1和基板2根据该基准线进行快速精确的对位，有效的保证了掩膜板1和基板2之间的对合效果，更有利于该固化装置应用在大规模批量对合-固化掩膜板1和基板2的工作中，有效简化对合流程，形成易操作的流水线连续工作系统。

本实施例的固化装置中，为了使该固化装置形成整体两套流水线工作流程，对合区A的一个出口与固化区B的下层的入口连通，另一 个出口与翻转区C的入口连通，翻转区C的出口与固化区B的上层的入口连通，从而使对合好的对合板4离开对合区A后，一部分直接进入固化区B的下层接受紫外光固化，另一部分进入翻转区C。

翻转区C内设有用于将对合板4翻转的翻转机台10。对合板4在对合区A内进行对合时，始终保持掩膜板1在上，基板2在下，一部分对合好的对合板4进入固化区B的下层进行固化时，可以通过掩膜板1遮掩住基板2的有效显示区域，从而保护基板2，避免其显示效果受到影响；另一部分对合好的对合板4进入翻转区C后，经过翻转机台10的翻转后，使对合板4中的掩膜板1在下，基板2在上，对合板进入固化区B的上层接受紫外光固化时，掩膜板1依然可以遮掩住基板2的有效显示区域。因此，固化区B的上层和下层形成两条连续的流水线式固化作业通道，对合板4从紫外光灯9的两侧通过同时接受固化，不但可以充分利用紫外光灯9的能量，也可以通过翻转机台10调整对合板4的位置，从而保证基板2的固化效果。

为了更好的在固化区B内传送对合板4，使其按设定好的固化时间全面的接受紫外光灯9的照射固化，优选在固化区B的上层和下层分别设有至少一个用于传送对合板4的传送带5，设置在固化区B的上层的传送带5与设置在固化区B的下层的传送带5对称安装于紫外光灯9的两侧，使得紫外光灯9可以同时照射到其两侧的传送带5上的对合板4，既能提高能源的利用率，又能使固化过程形成流水线式工作流程，实现自动化连续固化的过程。

本实施例优选在固化区B的上层和下层分别设有一个传送带5，从而在固化区B的上层和下层内分别形成一条对合板4的传送通道，使对合板4分别在上层和下层中有序的接受紫外光灯9的固化照射，使固化效果均匀高效。为了使传送带5在工作过程中牢固耐用，可靠性高，优选各个传送带5的两端分别通过滚轮8固定安装于固化区B的上层或下层内。其中，设置在固化区B的上层的传送带5安装于上层的入口和出口之间，从而保证经过翻转后的对合板4从翻转区C的 出口进入固化区B的上层的入口后，直接落到上层的传送带5上，对合板4由传送带5带动从上层的入口向出口缓慢移动，在传送带5移动过程中可以始终保证紫外光灯9均匀照射向对合板，从而使对合板4的固化过程连续高效；同样的，设置在固化区B的下层的传送带5安装于下层的入口和出口之间，经过对合好的对合板4从对合区A的出口进入固化区B的下层的入口后，落到下层的传送带5上，对合板4由传送带5带动从下层的入口向出口缓慢移动，在传送带5移动过程中可以始终保证紫外光灯9均匀照射向对合板4，从而使对合板4的固化过程连续高效。

需要说明的是，本实施例选用的紫外光灯9与普通的固化灯90相比，其功率低，且不需要冷却系统，通过电压可以控制发射紫外光的强度；且将紫外光灯9成均匀的横向铺设在固化区B的中部，可以在整个流水线式连续紫外光固化工作流程中，根据实际固化所需时间和强度来设置紫外光灯9的排列密度，这意味着可以通过改变紫外光灯9的密度，能很容易针对不同的对合板4所需的固化情况得到不同的固化效果。

如图5所示，本发明的紫外光灯9产生的紫外光谱波长主要集中在300nm到400nm之间，与封框胶中的光敏物质的吸收波长完全吻合，因此，使用该紫外光灯9可以有效提高紫外光的利用率，其光强度可以通过电压来实时调节。同时对合板4处于固化区B的上层和下层的固化通道中的不同位置时，其基板2上的封框胶的固化程度不一样，因此可以将固化阶段设置为多个不同的工作阶段，不同的工作阶段对应不同功率的紫外光灯9，将不同功率的紫外光灯9均匀的横向铺设在固化区的中部，使该固化装置在满足固化需求的基础上，最大程度的节省工作成本。

本实施例的固化装置在使用过程中，首先掩膜板1和基板2进入对合区A进行吸附对合形成对合板4，此时的对合板4中的掩膜板1在基板2之上；一部分对合好的对合板4直接从对合区A的一 个出口进入固化区B的下层的入口，并直接落到下层的传送带5上，由传送带5带动缓缓经过固化区B的下层的固化通道，最终从固化区B的下层的出口离开传送带5，且离开该固化装置；与此同时，另一部分对合好的对合板4从对合区A的另一个出口进入翻转区C的入口，通过翻转机台10将对合板4中的掩膜板1翻转向下，此时的对合板4中的掩膜板1在基板2之下，然后经过翻转的对合板4从翻转区C的出口进入固化区B的上层的入口，并直接落到上层的传送带5上，由传送带5带动缓缓经过固化区B的上层的固化通道，最终从固化区B的上层的出口离开传送带5，且离开该固化装置。其中，分别经过固化区B的上层的固化通道和下层的固化通道的对合板4，均保持其掩膜板1面向紫外光灯9的设置，紫外光灯9同时对上层和下层两个固化通道内的对合板4进行照射固化作用。

综上所述，本发明的固化装置的对合区A用于制作对合板4，固化区B内设有用于固化对合板4的紫外光灯9，紫外光灯9将固化区B分为上层和下层，对合区A与下层连通，翻转区C与上层连通，且对合区A与翻转区C连通。本发明的固化装置的成本低、固化效率高，通过紫外光灯9将固化区B分为两部分，使对合板4可以分别沿紫外光灯9的两侧同时进行紫外光固化，且对合区A和固化区B的连通形成整体流水线工作流程，使封框胶紫外光固化阶段具有高连续性和高能源利用率，大为减少对合板4在固化阶段的延迟时间，有效减少液晶对封框胶的作用时间，避免后续出现大量不良产品。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种固化装置，其特征在于，包括对合区(A)、固化区(B)和翻转区(C)，所述对合区(A)用于制作对合板(4)，所述固化区(B)内设有用于固化所述对合板(4)的紫外光灯(9)，所述紫外光灯(9)将所述固化区(B)分为上层和下层，所述对合区(A)与下层连通，所述翻转区(C)与上层连通，且所述对合区(A)与翻转区(C)连通；

其中，所述固化区(B)的上层和下层分别包括至少一个用于传送所述对合板(4)的传送带(5)，所述上层的传送带(5)与所述下层的传送带(5)对称安装于所述紫外光灯(9)的两侧；

各个传送带(5)的两端分别通过滚轮(8)固定安装于所述固化区(B)的上层或下层中；

所述上层的传送带(5)安装于所述上层的入口和出口之间；所述下层的传送带(5)安装于所述下层的入口和出口之间。

2.根据权利要求1所述的固化装置，其特征在于，所述对合区(A)的一个出口与所述固化区(B)的下层的入口连通，另一个出口与所述翻转区(C)的入口连通，所述翻转区(C)的出口与所述固化区(B)的上层的入口连通。

3.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于，所述翻转区(C)内设有用于将所述对合板(4)翻转的翻转机台(10)。

4.根据权利要求1所述的固化装置，其特征在于，所述对合区(A)内设有对合机构和对位探头(3)，所述对合机构用于制作所述对合板(4)，所述对位探头(3)与所述对合机构对应设置。

5.根据权利要求4所述的固化装置，其特征在于，所述对合板(4)包括掩膜板(1)和基板(2)，所述掩膜板(1)和基板(2)上分别均匀设有用于使彼此吸附对合的吸附孔(6)，所述基板(2)上还设有用于使机械手插入的通孔(7)。

6.根据权利要求5所述的固化装置，其特征在于，所述对位探头(3)用于为所述掩膜板(1)与所述基板(2)对合进行定位，且分别与所述掩膜板(1)和基板(2)对应设置。

7.根据权利要求4-6任一项所述的固化装置，其特征在于，所述对位探头(3)为激光探头。