CN112855684B - 真空贴合固化装置及面板组件的固化方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种真空贴合固化装置及固化方法，真空贴合固化装置包括腔体、置物台、气囊组件和固化组件，置物台设置在腔体内的底部，气囊组件设置在腔体内并位于置物台的上方，固化组件设置在所述腔体的侧壁上；气囊组件包括与置物台相对的柔性部和设置在柔性部上的多个距离检测器件；侧壁上还设置有抽真空通道，用于对气囊组件下方的空间抽真空，以使得柔性部能够向下变形并贴合置物台上放置的待固化的面板组件；各距离检测器件用于确定其到置物台的相对高度，当各距离检测器件到置物台的相对高度一致时，固化组件启动，以固化面板组件中的粘接胶层。本申请能够降低显示模组中的返工几率，提高制造效率。

Description

真空贴合固化装置及面板组件的固化方法

技术领域

本申请涉及显示模组制造技术领域，具体涉及一种真空贴合固化装置及面板组件的固化方法。

背景技术

随着显示产品尤其是大尺寸的显示产品在教育和商务等领域的应用越来越广泛，对显示产品的显示效果以及触控效果要求越来越高。在显示产品的制造中，需要将显示面板与玻璃盖板贴合，或者将显示面板与复合有触控膜的玻璃盖板贴合。行业常见的全贴合工艺是将玻璃盖板与显示面板通过透明光学胶带(OCA)或者液态透明光学胶(OCR)贴合在一起，具体做法是在显示面板的一面涂覆OCA或者OCR，然后人工将玻璃盖板和显示面板贴合并固化。其中，OCR粘结强度和可靠性高，形成的粘接胶层的尺寸可灵活调节，能够满足多机种要求的变化，相对于OCA具有明显的优势，因此，其应用更广。

但是，OCR贴合后会出现厚度不均的现象，常常是中心厚两边薄，需进行抽真空预贴合，而目前抽真空预贴合过程中，无法对OCR层的厚度进行实时把控，有时真空度太大，有时真空度太小，过大的真空度会使玻璃盖板不断的挤压显示面板，造成显示面板破裂；真空度不足又会使OCR层各个区域厚度不均，这些问题对于大尺寸如55寸、65寸的显示模组尤其明显。因此，现有技术中，在抽真空后需要人工检查OCR层各处的厚度，确定达标后再进行固化，若不达标则需要返工，显然，这种操作方式的流程复杂，返工率高，且会造成原材料浪费，增加了生产成本。

发明内容

基于上述现状，本申请的主要目的在于提供一种真空贴合固化装置及面板组件的固化方法，以解决现有技术中显示模组制造中由于粘接胶层不达标造成的返工问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请的第一方面提供了一种真空贴合固化装置，用于将包括第一面板和第二面板以及介于二者之间的粘接胶层的面板组件进行固化；包括腔体、置物台、气囊组件和固化组件，所述置物台设置在所述腔体内的底部，所述气囊组件设置在所述腔体内并位于所述置物台的上方，所述固化组件设置在所述腔体的侧壁上；

所述气囊组件包括与所述置物台相对的柔性部和设置在所述柔性部上的多个距离检测器件；所述侧壁上还设置有抽真空通道，用于对所述气囊组件下方的空间抽真空，以使得所述柔性部能够向下变形并贴合所述置物台上放置的待固化的面板组件；各所述距离检测器件用于确定其到所述置物台的相对高度，当各所述距离检测器件到所述置物台的相对高度一致时，所述固化组件启动，以固化所述面板组件中的所述粘接胶层。

可选地，所述固化组件沿所述置物台的外周向设置有多组。

可选地，所述固化组件包括UV固化灯和加热丝。

可选地，所述加热丝沿所述腔体的侧壁自所述置物台向所述气囊组件所在的一侧延伸；所述UV固化灯较所述加热丝靠近所述气囊组件。

可选地，还包括与所述气囊组件连接的气管，所述气管的一部分伸出所述腔体。

可选地，多个所述距离检测器件呈十字交叉状排成两条。

可选地，所述置物台包括缓冲垫，所述面板组件直接放置于所述缓冲垫上。

可选地，还包括控制器、抽真空机构和显示屏，所述显示屏、所述抽真空机构、所述固化组件以及所述距离检测器件均与所述控制器连接，所述控制器根据所述距离检测器件的检测结果控制所述抽真空机构和所述固化机构工作，并在抽真空机构工作时控制所述显示屏显示所述检测结果。

本申请的第二方面提供了一种面板组件的固化方法，使用上述任一项所述的真空贴合固化装置，包括步骤：

将待固化的面板组件放置于所述真空贴合固化装置的置物台上；其中，所述待固化的面板组件通过在第一面板上涂覆粘接胶层，并在其上放置第二面板形成；

对所述真空贴合固化装置内所述气囊组件下方的空间抽真空，使所述气囊组件的柔性部向下变形并贴合所述面板组件；

监测所述柔性部上的各所述距离检测器件到所述置物台的相对高度，当各所述距离检测器件到所述置物台的相对高度一致时，保持所述气囊组件下方的空间的真空度不变；

启动所述固化组件，固化所述粘接胶层，形成固化后的面板组件。

可选地，所述固化组件包括UV固化灯和加热丝；启动所述固化组件时，先启动所述UV固化灯进行预固化，再启动所述加热丝进行固化，以使粘接胶层完全固化。

本申请的真空贴合固化装置，在腔体内设置有能够贴合到面板的柔性部、固化机构，且在柔性部设置有距离检测器件。使用时，操作者将粘接胶未固化的面板组件放置于置物台，对气囊组件下方的空间抽真空，随着腔体内真空度上升，柔性部与面板组件贴合，继续抽真空，并实时监控各距离检测器件的检测结果，当各距离检测器件的检测结果一致时，认为第二面板各处到第一面板的距离相等，即粘接胶层各处的厚度一致，此时开启固化机构，将粘接胶层固化，从而形成固化的面板组件。显然这种贴合装置，在抽真空过程中，能够实时监测粘接胶层各处的厚度，从而能够在粘接胶层厚度一致时尽快进行固化，且固化过程能够直接在抽真空的腔体内进行，在整个过程中仍能够实时监测粘接胶层的厚度，因此，能够降低粘接胶层厚度不均造成返工的几率；且固化和抽真空在同一空间内进行，不需要更换工位，能够保证固化过程中粘接胶层各处的厚度一致性，同时简化流程，减少了能耗。

本申请的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对本申请的可选实施方式进行描述。图中：

图1为本申请所提供的真空贴合固化装置的一种可选实施方式的结构示意图；

图2为本申请所提供的真空贴合固化装置的一种可选实施方式使用状态中未抽真空时的结构示意图；

图3为本申请所提供的真空贴合固化装置的一种可选实施方式使用状态中粘接胶层厚度一致时的结构示意图；

图4为本申请所提供的真空贴合固化装置的一种可选实施方式在抽真空过程中各距离检测器件的状态变化图；

图5为本申请所提供的面板组件的固化方法的一种可选实施方式的流程图。

图中：

10、腔体；11、真空通道；20、置物台；30、柔性部；40、距离检测器件；50、固化机构；51、UV固化灯；52、加热丝；60、第一面板；70、第二面板；80、粘接胶层；90、气管。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请提供了一种真空贴合固化装置，用于将包括第一面板60和第二面板70以及介于二者之间的粘接胶层80的面板组件进行固化，如可以应用于多种具有显示模组的电子设备，尤其是大屏电子设备，如55寸的大屏电子设备、65寸的大屏电子设备、105寸的大屏电子设备或者其他尺寸的电子设备。现有的电子设备有的为触控电子设备，有的为非触控电子设备，不论哪种，电子设备均包括显示模组，显示模组均包括相互贴合的第一面板60和第二面板70，只是在触控式电子设备中，第一面板60为显示面板，第二面板70包括相互贴合的触控膜和玻璃盖板，第一面板60与第二面板70设置触控膜的一面贴合；在非触控式电子设备中，第一面板60也为显示面板，第二面板70为玻璃盖板。

具体地，如图1所示，真空贴合固化装置包括腔体10，置物台20、气囊组件和固化组件50，具体地，真空贴合固化装置的外壳形成腔体10；置物台20设置于腔体10的底部，用于放置待固化的面板组件，气囊组件设置于腔体10的上方，即气囊组件与置物台20相对设置，固化组件50设置在腔体10的侧壁上，如此，在腔体10内，由壳体、置物台20、气囊组件基本围成一个封闭空间，后续对该空间进行抽真空。气囊组件包括与置物台20相对的柔性部30和设置在柔性部30上的距离检测器件40，腔体10的侧壁上还设置有抽真空通道11，如图1所示的通孔，用于对气囊组件下方的空间抽真空，以使得柔性部30能够向下变形并贴合置物台20上放置的待固化的面板组件；各距离检测器件40用于确定其到置物台20的相对高度，当各距离检测器件40到置物台20的相对高度一致时，固化组件50启动，以固化面板组件中的粘接胶层80。

本申请还提供了一种面板组件的固化方法，可以使用上述贴合固化装置，如图5所示，固化方法包括步骤：

S100：将待固化的面板组件放置于真空贴合固化装置的置物台20上，如图2所示，此时的柔性区域基本呈弧形弯曲结构；其中，待固化的面板组件通过在第一面板60上涂覆粘接胶层80，并在其上放置第二面板70形成；

S200：对真空贴合固化装置内气囊组件下方的空间抽真空，使气囊组件的柔性部30向下变形并贴合面板组件，如图2所示；

S300：监测柔性部30上的各距离检测器件40到置物台20的相对高度，当各距离检测器件40到置物台20的相对高度一致时，保持气囊组件下方的空间的真空度不变；

S400：启动固化组件50，固化粘接胶层80，形成固化后的面板组件。

上述贴合固化装置，在腔体10内设置有能够贴合到面板组件的气囊组件和用于固化粘接胶层80的固化组件，且在气囊组件的柔性部30上设置有距离检测器件40，以检测其与第一面板60之间的距离。在面板组件为显示模组时，固化过程中，第一面板60与置物台20贴合，第二面板70朝向气囊组件，如图2所示，对腔体10内的封闭空间抽真空，随着封闭空间内的真空度上升，气囊的柔性部30与第二面板70贴合，之后继续抽真空，并实时监控各距离检测器件40的检测结果，由于柔性部30与第二面板70完全贴合，第一面板60与置物台20完全贴合，而第一面板60和第二面板70的厚度是一定的，因此，该检测结果能够反映粘接胶层80各处的厚度；当各距离检测器件40的检测结果一致时，认为第二面板70各处到第一面板60的距离相等，即可认为粘接胶层80各处的厚度一致，如图3所示，其中图4示出抽真空过程中各距离检测器件40以置物台20为基准的变化情况，当各监测结果一致时，开启固化组件50，将粘接胶层80完全固化，从而形成固化后的面板组件。显然，这种贴合固化装置，在抽真空过程中，能够实时监测粘接胶层80各处的厚度变化，从而能够在粘接胶层80厚度一致时尽快进行固化，且固化过程能够直接在抽真空的腔体10内进行，在整个过程中仍能够实时监测粘接胶层80的厚度，因此，能够降低面板组件由于粘接胶层80厚度不均造成返工的几率；且本申请的贴合固化装置，固化和抽真空在同一空间内进行，不需要更换工位，能够保证固化过程中粘接胶层80各处的厚度一致性，同时简化流程，减少了能耗。

需要说明的是，上述粘接胶指透明的光学液体胶(OCR)。置物台20的面积大于第一面板60的面积，即沿气囊组件与置物台20的相对方向，面板组件(或者固化后的显示模组)的投影位于置物台20的投影边缘内，以在柔性部30与第二面板70贴合时，能够完全覆盖第二面板70，进而使各距离检测器件40的结果能够更精确地反应出粘接胶层80各处的厚度情况。

为了保证固化的质量，可选地，固化组件50沿置物台20的外周向设置有多个，如此，在贴合模组的侧壁外分布多个固化组件50，能够对粘接胶层80的各处均进行加热或者光热，从而提高固化效率和质量。

继续参考图1-图3，固化组件50包括UV固化灯51和加热丝52，在使用时，当各距离检测器件40的检测结果一致时，先启动UV固化灯51，对粘接胶层80进行预固化，之后再启动加热丝52进行固化，以使粘接胶层80完全固化，如此，能够进一步提高固化的质量和效率，从而提高显示模组的质量。在加热丝52启动时，可以关闭UV固化灯51，也可以继续开启UV固化灯51。

其中，UV固化灯51与加热丝52可以分别设置有多个，各自的数量可以相等，也可以不相等，在该实施例中，各UV固化灯51沿置物台20的周向均匀分布，各加热丝52沿置物台20的周向均匀分布。

在同时设置有UV固化灯51与加热丝52的实施例中，加热丝52设置于腔体10的侧壁，且自置物台20向气囊组件所在的一侧延伸，如此，使加热丝52与粘接胶层80的侧壁相对，从而能够更好地将热量传递至粘接胶层80，进一步提高固化的效率。UV固化灯51较加热丝52靠近气囊组件，即将UV固化灯51设置的较高一些，以更好地照射到整个贴合模组。

当然，UV固化灯51与加热丝52也可以仅设置一种，且加热丝52也可以采用其他加热机构代替。

其中，气囊组件实际包括有气囊本体，柔性部30可以为气囊本体的一部分，如与腔体10的腔壁连接的部分为刚性结构，其余区域为柔性部30；也可以整个气囊本体均为柔性部30，如气球，以便于与第二面板70贴合。具体地，柔性部30的材质可以为橡胶等材质，只要在柔性部30与面板组件贴合时，能够使柔性部30各处均与面板组件贴合上即可，即柔性部30能够随着第二面板70外表面的形状变化而变化，如此，距离检测器件40的检测结果才能够更真实的反映粘接胶层80各处的厚度变化，随着粘接胶层80各处的厚度变化，位于柔性部30上各处的距离检测器件40的检测结果也会发生变化。

气囊本体可以在充好气后再安装于腔体10，本申请的一种可选实施例中，真空贴合固化装置还包括与气囊组件连接的气管90，气管90的一部分伸出腔体10，即气管90能够连通外界与气囊本体内部，如此，不需要取出气囊组件，即可通过气管90为气囊本体充气；且采用这种结构，能够在放入贴合模组之后再对气囊本体充气，这样可以根据气囊本体与面板组件之间的距离确定充气量，使柔性部在真空状态更好地与面板组件贴合；且这种方式，根据需要，也可以事先不对气囊本体充气，气囊本体内使用为外界气压，在对腔体10内抽真空的过程中，随着内部真空度的上升，气囊本体通过气管90吸入外界气体；或者在抽真空的过程中，可以同时对气囊本体内充气，从而更好地使柔性部30与面板组件贴合。

沿气囊组件与置物台20的相对方向，多个距离检测器件40的投影自置物台20的边缘向中心分布，也就是说，当柔性部30与面板组件贴合时，柔性部30能够覆盖整个面板组件，自置物台10的边缘向中心分布有距离检测器件40。进一步地，多个距离检测器件40可以以置物台20的中心呈辐射状分布呈多条，如五条、六条等，每条的距离检测器件40的个数可以相等，也可以不相等。一种可选的实施例中，多个距离检测器件40呈十字交叉状排成两条，两条的交叉点基本位于置物台20的中心，即辐射状形成了四条，如此，既能够节省距离检测器件40的数量，节省成本，又能够提高后续的数据处理，提高检测结果的处理效率。考虑到在应用于显示模组时，第一面板60和第二面板70通常为矩形板，置物台20也设置成矩形台，而第一面板60和第二面板70在初始贴合在一起时(即形成贴合模组)，粘接胶层80的厚度常常是中心区域较厚，且向边缘区域的方向逐渐减小，如图2所示，此时，一条距离检测器件40的延伸方向与矩形板的长度方向一致，另一条距离检测器件40的延伸方向与矩形板的宽度方向一致，且分别对应矩形板的宽度方向中心线和长度方向中心线，如此能够很好地监测到粘接胶层80各处厚度的变化，提高显示模组的贴合质量。

具体地，各距离检测器件40可以安装于气囊的内表面，以保护距离检测器件40。距离检测器件40可以包括激光位移计，在该种实施例中，距离检测器件40仅需要设置于气囊即可。需要说明的是，在该实施例中，柔性部30为可透光部件，置物台20为不透光部件，以便激光能够穿过柔性部30照射到置物台20，并经置物台20反射后能够被距离检测器件40接收。

为了防止硬物等损伤显示模组，置物台20包括缓冲垫，此时，贴合模组直接放置于缓冲垫上。置物台20还可以包括硬质的基座，缓冲垫设置于基座上。当然置物台20也可以仅包括缓冲垫，或者硬质的基座。

在上述各实施例中，对腔体10抽真空、保压，以及启动固化组件等均可以通过手动操作，为了实现对贴合过程的精确控制，尤其是固化时机的精确控制，本申请的一种可选实施例中，真空贴合固化装置还包括控制器、抽真空机构，抽真空机构、固化组件50以及各距离检测器件40均与控制器连接，控制器根据距离检测器件的检测结果控制抽真空机构和固化组件50工作，也就是说，控制器控制抽真空机构对腔体10内气囊组件下方的空间抽真空，同时，各距离检测器件40将检测结果反馈给控制器，控制器判断各检测结果是否一致，若一致，则控制固化组件50启动，进行固化，且控制抽真空机构对腔体10保压，直至粘接胶层80完全固化。

进一步地，真空贴合固化装置还包括显示屏，显示屏与控制器连接，控制器还将距离检测器件40的检测结果通过显示屏显示出来，即在抽真空机构工作时控制器还控制显示屏显示检测结果，以便用户更直观地观察到检测结果。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各可选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本申请的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种真空贴合固化装置，用于将包括第一面板和第二面板以及介于二者之间的粘接胶层的面板组件进行固化；其特征在于，包括腔体、置物台、气囊组件和固化组件，所述置物台设置在所述腔体内的底部，所述气囊组件设置在所述腔体内并位于所述置物台的上方，所述固化组件设置在所述腔体的侧壁上；

所述气囊组件包括与所述置物台相对的柔性部和设置在所述柔性部上的多个距离检测器件；所述侧壁上还设置有抽真空通道，用于对所述气囊组件下方的空间抽真空，以使得所述柔性部能够向下变形并贴合所述置物台上放置的待固化的面板组件；各所述距离检测器件用于确定其到所述置物台的相对高度，当各所述距离检测器件到所述置物台的相对高度一致时，所述固化组件启动，以固化所述面板组件中的所述粘接胶层。

2.根据权利要求1所述的真空贴合固化装置，其特征在于，所述固化组件沿所述置物台的外周向设置有多组。

3.根据权利要求1所述的真空贴合固化装置，其特征在于，所述固化组件包括UV固化灯和加热丝。

4.根据权利要求3所述的真空贴合固化装置，其特征在于，所述加热丝沿所述腔体的侧壁自所述置物台向所述气囊组件所在的一侧延伸；所述UV固化灯较所述加热丝靠近所述气囊组件。

5.根据权利要求1所述的真空贴合固化装置，其特征在于，还包括与所述气囊组件连接的气管，所述气管的一部分伸出所述腔体。

6.根据权利要求1所述的真空贴合固化装置，其特征在于，多个所述距离检测器件呈十字交叉状排成两条。

7.根据权利要求1-6任一项所述的真空贴合固化装置，其特征在于，所述置物台包括缓冲垫，所述面板组件直接放置于所述缓冲垫上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的真空贴合固化装置，其特征在于，还包括控制器、抽真空机构和显示屏，所述显示屏、所述抽真空机构、所述固化组件以及所述距离检测器件均与所述控制器连接，所述控制器根据所述距离检测器件的检测结果控制所述抽真空机构和所述固化组件工作，并在所述抽真空机构工作时控制所述显示屏显示所述检测结果。

9.一种面板组件的固化方法，其特征在于，使用根据权利要求1-8任一项所述的真空贴合固化装置，包括步骤：

将待固化的面板组件放置于所述真空贴合固化装置的置物台上；其中，所述待固化的面板组件通过在第一面板上涂覆粘接胶层，并在其上放置第二面板形成；

对所述真空贴合固化装置内所述气囊组件下方的空间抽真空，使所述气囊组件的柔性部向下变形并贴合所述面板组件；

监测所述柔性部上的各所述距离检测器件到所述置物台的相对高度，当各所述距离检测器件到所述置物台的相对高度一致时，保持所述气囊组件下方的空间的真空度不变；

启动所述固化组件，固化所述粘接胶层，形成固化后的面板组件。

10.根据权利要求9所述的面板组件的固化方法，其特征在于，所述固化组件包括UV固化灯和加热丝；启动所述固化组件时，先启动所述UV固化灯进行预固化，再启动所述加热丝进行固化，以使粘接胶层完全固化。

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