CN103984156A - 封框胶固化装置及其掩膜板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示技术领域，公开了一种封框胶固化装置及其掩膜板。所述掩膜板包括透光区和遮光区，所述透光区设置有至少一个通孔。在封框胶曝光固化结束之后，液晶面板远离掩膜板的下降初期，通孔的设置增大了进气面积，进而增大了进气量，减小了进气速度，使得液晶面板和掩膜板之间的空间与周围环境的压强差变小，在相同作用面积下，压强差作用在掩膜板上的压力变小，从而减小了真空吸附掩膜板的负荷。同时，由于通孔的存在，使得压强差在掩膜板上的作用面积减小，进一步减小了真空吸附掩膜板的负荷。因此，本发明的技术方案，在不降低液晶面板下移速度的同时，大大降低了掩膜板由于压力差脱落的风险，并保证了量产效率。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种封框胶固化装置及其掩膜板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小，功耗低，无辐射等特点，近年来得到迅速发展，在当前的平板显示器市场中占据主导地位。液晶面板是TFT-LCD的核心部件，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，以及填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶。目前液晶面板的成盒工艺常采用液晶滴注(One Drop Fill，简称ODF)方法，具体包括：首先将液晶和封框胶涂覆在阵列基板或彩膜基板的表面，然后再进行对盒工艺。这样就要求液晶面板四周的封框胶在最短时间内固化，以防液晶受到未固化封框胶的污染，影响产品品质。
现有的封框胶固化包括紫外固化和热固化。在封框胶紫外固化装置中，利用真空吸附装置，将掩膜板固定在紫外灯源和预封框胶固化的液晶面板之间，具体可以利用多根带沟槽的石英棒通过真空吸附固定掩膜板，液晶面板固定在承载台上。其中，紫外灯源由数个紫外灯管组成，均匀分布在掩膜板上方，由上向下发射紫外光线。掩膜板具有透光区和遮光区，紫外光线穿过透光区使封框胶进行紫外固化，遮光区遮盖液晶面板的显示区域，保护显示区域不被紫外光线照射。完成紫外固化后，还需要将液晶面板转移至热固化装置，如烘箱，在大于100℃的条件下，对封框胶进行热固化。最后，还需要对完成固化的液晶面板进行冷却处理。
生产过程中，预封框胶固化的液晶面板由承载台从相对位置较远的传送位置(此时掩膜板与液晶面板之间的距离远大于3mm)上升到曝光位置(此时掩膜板与液晶面板之间的距离约为3mm)，开始曝光固化封框胶。当曝光结束后，液晶面板将从曝光位置降到传送位置。在下降初期由于掩膜板与液晶面板之间的距离过小，周围的空气将由掩膜板与液晶面板之间的间隙进入以填充空间，这样将形成气流使掩膜板与液晶面板之间的气压比周围环境的气压小，形成压强差。由于液晶面板贴着承载台且承载台通过真空将液晶面板吸附住，所以液晶面板侧无压力，则气流形成的压强差产生的压力由掩膜板上方的气体施加，增大了石英棒的真空沟槽对掩膜板的吸附负荷。当负荷超过石英棒真空沟槽的吸附能力时，掩膜板将脱离石英棒落下，与下方的液晶面板粘在一起，造成液晶面板的损坏。
目前生产过程中，通过降低曝光结束之后液晶面板的移动速度，来缓解上述技术问题，但这样严重影响了产品的产量，而且效果很难达到理想。
发明内容
本发明提供一种封框胶固化装置及其掩膜板，用以解决利用掩膜板对封框胶曝光固化结束之后，液晶面板远离掩膜板的运动形成气流，导致对掩膜板的吸附负荷增加，造成掩膜板脱落，损坏液晶面板的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种掩膜板，包括透光区和遮光区，所述透光区设置有至少一个通孔。
进一步地，所述透光区包括第一透光区和第二透光区，其中，第一透光区相对于第二透光区更靠近所述掩膜板的中心；
所述第一透光区的通孔孔径，大于所述第二透光区的通孔孔径。
进一步地，所述透光区包括至少一个条状透光区，所述至少一个条状透光区以穿过所述掩膜板中心的直线对称分布。
进一步地，所述透光区的通孔均匀分布。
进一步地，所述透光区的通孔孔径相同。
进一步地，所述通孔的半径为40～20mm。
本发明还提供一种封框胶固化装置，包括掩膜板和用于固定所述掩膜板的真空吸附装置，所述掩膜板采用如上所述的掩膜板。
进一步地，所述真空吸附装置为多根透明棒，所述透明棒具有形成真空吸附的沟槽。
进一步地，所述掩膜板上的通孔与所述透明棒错开分布。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，封框胶固化用掩膜板的透光区形成有至少一个通孔，在使用所述掩膜板对预封框胶固化的液晶面板曝光结束后，液晶面板下移，远离掩膜板，周围的空气通过通孔和液晶面板和掩膜板之间的间隙同时进入填充空间。通孔的设置增大了进气面积，进而增大了进气量，减小了进气速度，使得液晶面板和掩膜板之间的空间与周围环境的压强差变小，在相同作用面积下，压强差通过掩膜板上方的空气对掩膜板施加的压力变小，从而减小了真空吸附掩膜板的负荷。同时，由于通孔的存在，使得压强差在掩膜板上的作用面积减小，进一步减小了真空吸附掩膜板的负荷。因此，本发明的技术方案，在不降低液晶面板下移速度的同时，大大降低了掩膜板由于压力差脱落的风险，并保证了量产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本发明实施例中掩膜板的固定示意图；
图2表示本发明实施例中封框胶固化装置的局部结构示意图。
具体实施方式
在液晶显示技术中，通过在液晶面板的四周涂覆封框胶来形成密封空间，防止滴注的液晶溢出。这样就要求封框胶在最短时间内固化，以防液晶受到未固化封框胶的污染，影响产品品质。现有技术中利用掩膜板对封框胶进行紫外曝光，来实现封框胶的固化。封框胶固化用掩膜板通常为透明基板，如玻璃基板、石英基板或有机树脂基板，厚度≤0.7mm，包括透光区和遮光区，一般通过在透明基板上镀金属薄膜来形成遮光区，使紫外光线不能透过，起到遮光作用，而透明基板的透光区未镀金属薄膜，紫外光线能够正常通过，对封框胶进行曝光固化。
在曝光过程中，掩膜板和液晶面板之间的距离约为3mm，曝光结束后，液晶面板下移，远离掩膜板，在下降初期由于掩膜板与液晶面板之间的距离过小，周围的空气将由掩膜板与液晶面板之间的间隙进入以填充空间，这样将形成气流使得掩膜板与液晶面板之间的气压比周围环境的气压小，形成压强差。所述压强差通过掩膜板上方的空气对掩膜板施加压力，增大了对掩膜板的真空吸附负荷，当负荷超过真空吸附能力时，掩膜板将脱落，与下方的液晶面板粘在一起，造成液晶面板的损坏。
本发明针对上述技术问题，提供一种封框胶固化装置及其掩膜板，所述掩膜板包括透光区和遮光区，所述透光区设置有至少一个通孔。在利用掩膜板对液晶面板的封框胶曝光结束后，液晶面板下移，远离掩膜板，周围的空气通过通孔以及液晶面板和掩膜板之间的间隙同时进入填充空间。
上述技术方案中，通孔的设置增大了进气面积，进而增大了进气量，减小了进气速度，使得液晶面板和掩膜板之间的空间与周围环境的压强差变小，在相同作用面积下，压强差通过掩膜板上方的空气对掩膜板施加的压力变小，从而减小了真空吸附掩膜板的负荷。同时，由于通孔的存在，使得压强差在掩膜板上的作用面积减小，进一步减小了真空吸附掩膜板的负荷。
因此，本发明的技术方案，在不降低液晶面板下移速度的同时，大大降低了掩膜板由于压力差脱落的风险，并保证了量产效率。
本发明提供的封框胶固化装置及其掩膜板，不仅可以用于液晶面板的封框胶固化，也可以用于其他面板的封框胶固化，用以解决在生产过程中，由于压强差导致掩膜板容易脱落的问题。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
如图1所示，本实施例中提供一种封框胶固化用掩膜板10，其包括透光区100和遮光区101，用于对液晶面板进行封框胶固化的掩膜板的透光区100为横纵交叉的多个条状透光区(如图1中的102、103)，条状透光区交叉限定的区域为遮光区101，对应液晶面板的显示区域。为便于描述，定义液晶面板的长度延伸方向为横向，宽度的延伸方向为纵向。
在透光区100设置有至少一个通孔3，主要作为进气孔。结合图2所示，在利用掩膜板10对液晶面板的封框胶曝光结束后，液晶面板20下移，远离掩膜板10，周围的空气通过通孔3以及液晶面板20与掩膜板10之间的间隙同时进入填充空间(空气的流向如图2中的箭头方向所示)。通孔3的设置增加了进气面积，进而增加了进气量，减小了进气速度，使得液晶面板20与掩膜板10之间的空间与周围环境的压强差变小。在相同作用面积下，压强差施加到掩膜板10上的压力变小，从而减小了真空吸附掩膜板10的负荷。同时，由于通孔3的存在，使得压强差在掩膜板10上的作用面积减小，进一步减小了真空吸附掩膜板的负荷。
由于在曝光过程中，掩膜板10一般位于液晶面板20的上方，在重力作用下，靠近掩膜板10中心(一般与重心重合)的真空吸附负荷较大。为此，本实施例中设置掩膜板10的透光区100包括第一透光区102和第二透光区103，其中，第一透光区102相对于第二透光区103更靠近掩膜板10的中心，且第一透光区102的通孔3孔径，大于第二透光区103的通孔3孔径，减小压强差在掩膜板10中心的作用面积，从而减小施加在掩膜板10中心的压力，使得掩膜板10中心的真空吸附负荷变小。
需要说明的是，这里所说的“第一透光区102更靠近掩膜板10的中心”的意思为：
掩膜板10的中心到第一透光区102靠近掩膜板10的中心一侧的垂直距离，小于掩膜板10的中心到第二透光区103靠近掩膜板10的中心一侧的垂直距离。
进一步地，对于固化液晶面板封框胶的掩膜板10，透光区100包括至少一个条状透光区(如图1中的102、103)，并设置所述至少一个条状透光区以穿过掩膜板10中心的直线对称分布，使得对掩膜板10的真空吸附负荷分布均匀。
为了进一步达到真空吸附负荷分布均匀的目的，可以设置透光区100的通孔3均匀分布，还可以设置透光区100的通孔3孔径相同。
其中，通孔3的半径为40～20mm，具体可以根据掩膜板10的尺寸和透光区100的分布结构来设定通孔的半径和个数。
实施例二
如图2所示，本实施例中提供一种封框胶固化装置，其包括掩膜板10和用于固定掩膜板10的真空吸附装置，其中，掩膜板10采用实施例一中的掩膜板，用于降低由于压强差导致掩膜板10脱落的风险，并保证封框胶固化装置的量产效率。
具体的，所述真空吸附装置吸附在掩膜板10的上表面。在掩膜板10的下方设置有载物台30，用于固定预封框胶固化的液晶面板20。并设置驱动装置(图中未示出)，用于驱动载物台30移动，使得固定在其上的液晶面板20远离曝光位置(曝光位置为掩膜板10与液晶面板20之间的距离约为3mm)或到达曝光位置。
其中，真空吸附装置可以为多根透明棒1，如石英棒，透明棒1具有形成真空吸附的沟槽2。本实施例中的石英棒是长方体结构，与掩膜板10的接触面宽为5cm，沟槽2处于接触面中间，宽度约为2mm，整个沟槽2的长度比透明棒1的长度稍小。石英棒1与掩膜板10的接触面为光滑的平面，使得沟槽2能够形成真空吸附，将掩膜板10固定在液晶面板20的上方。
优选地，掩膜板10上的通孔3与透明棒1错开分布，保证透明棒1的真空吸附强度，同时还可以暴露通孔3，达到增加进气面积的目的。
下面以一个具体的实施方式来描述本发明的原理：
液晶面板20的尺寸为2200*2500mm，使用36.5inch的掩膜板10对液晶面板20进行封框胶固化，通过8根石英棒1真空吸附掩膜板10，将掩膜板10固定在载物台30的上方。
如图1所示，掩膜板10上带填充的部分为遮光区101，其他部分均为透光区100，透光区100由至少一个横纵交叉的条状透光区(如图1中的102、103)组成，所述至少一个条状透光区以穿过掩膜板10中心的直线对称分布。条状透光区交叉限定的区域即为遮光区101，对应液晶面板20的显示区域。通孔3分布在沿横向延伸的第一透光区102和第二透光区103。
第一透光区102的尺寸为2500*107mm，7个通孔3沿纵向均匀分布在第一透光区102，半径为40mm；在第一透光区102两侧的第二透光区103，其尺寸为2500*67mm，与第一透光区102的通孔3对应的位置开7个通孔3，半径为20mm。
在曝光位置，液晶面板20距离掩膜板10的距离为3mm，液晶面板20的下降速度不变，则增加的进气面积为(16800π)mm2，总的进气面积为未开通孔3的进气面积(28200mm2)的3倍，从而使气流的速度变为原来的1/3。压强差减小为之前的1/9。
开设的通孔3使得压强差在掩膜板10上的作用面积减小(16800π)mm2。
综上所述，实施本发明的技术方案之后，曝光结束之后，液晶面板20下移，远离掩膜板10，形成的压强差作用在掩膜板10上的压力为之前的1/10，有效的降低了压强差作用在掩膜板10上的压力，减少了石英棒1的真空吸附负荷，大大降低了封框胶固化用掩膜板10在生产过程中的脱落风险。
对于其他尺寸和型号的封框胶固化用掩膜板10，因为透光区100的位置和大小有所差异，通孔3的位置和数量根据实际情况也有所差异。通孔3的大小和数量不同，带来的效果会有差异。总的来说，通孔3的总面积越大，效果越好。
以上所述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来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种掩膜板，包括透光区和遮光区，其特征在于，所述透光区设置有至少一个通孔。
2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述透光区包括第一透光区和第二透光区，其中，第一透光区相对于第二透光区更靠近所述掩膜板的中心；
所述第一透光区的通孔孔径，大于所述第二透光区的通孔孔径。
3.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述透光区包括至少一个条状透光区，所述至少一个条状透光区以穿过所述掩膜板中心的直线对称分布。
4.根据权利要求1-3任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述透光区的通孔均匀分布。
5.根据权利要求1-3任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述透光区的通孔孔径相同。
6.根据权利要求1-3任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述通孔的半径为40～20mm。
7.一种封框胶固化装置，包括掩膜板和用于固定所述掩膜板的真空吸附装置，其特征在于，所述掩膜板采用权利要求1-6任一项所述的掩膜板。
8.根据权利要求7所述的封框胶固化装置，其特征在于，所述真空吸附装置为多根透明棒，所述透明棒具有形成真空吸附的沟槽。
9.根据权利要求8所述的封框胶固化装置，其特征在于，所述掩膜板上的通孔与所述透明棒错开分布。
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