首页> 中国专利> 光照射装置的光照射方法以及光照射装置

光照射装置的光照射方法以及光照射装置

摘要

一种从包含沿着一个方向(X)排列的多个光学元件(LED)的光照射装置照射直线状光束(LB)的方法。所述方法具备以下步骤:通过从各个光学元件(LED)照射具有椭圆形状照射区域(T)的光线,并且将各个照射区域(T)重叠,来生成具有沿着一个方向(X)延伸的光照射面(SF)的直线状光束;使直线状光束的光照射面(SF)沿着一个方向(X)与形成在基板(P)上的直线状光固化性树脂(S)对峙;将直线状光束照射在直线状光固化性树脂(S)上;在将直线状光束照射在直线状光固化性树脂上的期间,使直线状光束的光照射面(SF)和基板(P)的一方沿着一个方向(X)相对移动。

著录项

  • 公开/公告号CN101978308A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-02-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社爱发科;

    申请/专利号CN201080001281.2

  • 发明设计人 远藤茂;羽田野宪彦;门胁徹二;

    申请日2010-01-27

  • 分类号G02F1/13(20060101);G02F1/1339(20060101);G02F1/1341(20060101);

  • 代理机构31242 上海金盛协力知识产权代理有限公司;

  • 代理人段迎春

  • 地址 日本国神奈川县

  • 入库时间 2023-12-18 01:48:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-01-06

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G02F 1/1339 专利号:ZL2010800012812 申请日:20100127 授权公告日:20120919

    专利权的终止

  • 2012-09-19

    授权

    授权

  • 2011-03-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):G02F1/13 申请日:20100127

    实质审查的生效

  • 2011-02-16

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及光照射装置的光照射方法以及光照射装置。

背景技术

在液晶显示屏中,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屏。

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,通过仅对直线状密封构件照射紫外线来降低电力消耗的同时,使用对于贴合基板规格变更等也能够容易且及时地适应的紫外线发光二极管的光照射装置受到注目。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)并且向直线状密封构件照射。

专利文献1:日本特开2006-66585号公报

可是,基于多个紫外线发光二极管的发光所产生的直线状光束的照度在所述照射区域的所有位置上都一样、即相同为优选。

然而,在以往的光照射装置中,多个紫外线发光二极管被配置为沿一个方向相隔预先设定的间隔的形式。因此,使用多个紫外线发光二极管所形成的直线状光束沿线路方向交替地产生照度的峰值和谷值,使得所述照度在线路方向的所有位置上并不一样。

必须按照预先设定的规定累计照度对密封构件进行照射。在这种情况下,如上所述,如果照度分布有差异,在想要向密封构件给予规定累计照度以上的照度时,由于必须以最小(谷值)的照度值为基准来计算照射时间,所以照射时间就会变长,从而导致生产效率下降。

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,即使直线状光束的照度分布在线路方向上不一样,也可以使照射对象区域的直线状光束累计照度的一致性提高的光照射装置的光照射方法以及光照射装置。

本发明的一个形态为一种从包含沿着一个方向排列的多个光学元件的光照射装置照射直线状光束的方法。所述方法具备以下步骤:通过分别从所述多个光学元件照射具有椭圆形状照射区域的光线并且将所述各个照射区域重叠,来生成具有沿着所述一个方向延伸的光照射面的所述直线状光束;使所述直线状光束的所述光照射面沿着所述一个方向与形成在基板上的直线状光固化性树脂对峙;将所述直线状光束照射在所述直线状光固化性树脂上;在将所述直线状光束照射在所述直线状光固化性树脂上的期间,使所述直线状光束的所述光照射面和所述基板的一方沿着所述一个方向相对移动。

本发明的其他形态为光照射装置。所述光照射装置具备:载置台,其载置形成有直线状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,通过分别从所述多个光学元件照射具有椭圆形状照射区域的光线并且将所述各个照射区域重叠,来生成具有沿着所述一个方向延伸的光照射面的直线状光束;光学元件驱动装置,其驱动所述光照射单元的各个光学元件;第1移动装置,其使所述光照射单元沿着与所述一个方向垂直的方向移动;第2移动装置,其使所述光照射单元或者所述载置台上的所述基板沿着所述一个方向移动;和控制装置,其控制所述第1移动装置,使所述直线状光束的所述光照射面沿着所述一个方向与所述直线状的光固化性树脂对峙,同时控制所述光学元件驱动装置以及所述第2移动装置,一边使所述直线状光束的所述光照射面和所述基板的一方沿着所述一个方向相对移动,一边使所述直线状光束照射在所述直线状光固化性树脂上。

基于本发明,即使直线状光束的照度分布在线路方向上不均匀的情况下,也可以使对于照射对象区域的直线状光束的累计照度的均匀性提高。由此,可以缩短照射时间,从而可以提高生产效率。

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照度传感器的整体透视图。

图5是照度传感器的主要部分放大透视图。

图6是用于说明紫外线照射单元的照度传感器的主要部分剖面图。

图7是显示照射组件的配置状态的图。

图8(a)(b)是用于说明从紫外线照射装置出射的直线状光束的模式图。

图9是用于说明直线状光束的线路方向照度不均的照度分布图。

图10是用于说明直线状光束的光照射面照度分布的照度分布图。

图11是用于说明紫外线照射装置的电气构成的电子电路结构图。

图12是用于说明求出直线状光束中心位置的控制装置的处理动作的流程图。

图13是用于说明将直线状光束照射到密封构件上时的控制装置的处理动作的流程图。

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屏P。紫外线照射装置1用于在液晶显示屏P的制造工序当中,使介于液晶显示屏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固化的工序。紫外线照射装置1具备紫外线照射单元3,所述紫外线照射单元3将向密封构件S照射的紫外线以直线状光束LB的形式生成。所述紫外线照射单元3被设置在门架2上。另外,紫外线固化树脂为光固化树脂的一个例子,紫外线照射单元为本发明的光照射单元的一个例子。

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。另外,机框5具有4根下部构架5b、2根中间构架5c、和2根上部构架(左侧上部构架5d以及右侧上部构架5e)。4根下部构架5b连结与其分别相邻的支柱5a的下部。2根中间构架5c中的一根连结前侧(图中,Y方向的相反方向侧)的左右一对支柱5a的中间部。另外,2根中间构架5c中的另一根连结后侧(图中,Y方向侧)的左右一对支柱5a的中间部。左侧上部构架5d连结左侧(图中,X方向的相反方向侧)的前后一对支柱5a的上端部。右侧上端构架5e连结右侧(图中,X方向侧)的前后一对支柱5a的上端部。另外,在本说明书中,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]。在此,在图1的例子中,前后方向(Y方向)为上部构架5d、5e的纵向,而左右方向(X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屏P的、由八角形的不透明板形成的载置台ST。如图2以及图3所示,载置台ST的下表面STa被配置在比所述载置台ST更靠下侧的支承支架7(参照图2)支承,所述支承支架7被设置在四角形框体6上,该四角形框体6相对于下部构架5b通过未予图示的带导向部的滚珠丝杠能够上下动作。

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11)上,该基板移动装置9被设置在四角形框体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为旋转中心进行旋转。

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屏P在所述定位盘TB  进行定位之后,再载置到载置台ST上。另外,基板移动装置9使载置在载置台ST上的液晶显示屏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。配置在比四角形框体6更靠下侧位置的基板传递装置(未予图示)的顶升销(未予图示)从各个导向孔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屏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,液晶显示屏P被传递到定位盘TB上并被定位。于是,在定位结束之后,定位盘TB沉入到贯穿孔8中,由此,液晶显示屏P在被定位的状态下被载置到载置台ST  。

另外,在载置台ST上的贯穿孔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。另外,如图2所示,在载置台ST的下侧设有与各个检测窗口11分别对应的照度检测装置12(在图2中只显示一个)。照度检测装置12被配置在与分别对应的检测窗口11相对的位置。

如图4所示,照度检测装置12具有导轨13,所述导轨13以被支承的形式固定在四角形框体6上,并且沿着载置台ST的检测窗口11被设置在左右方向(X方向)上。导轨13为本发明的引导部件的一个例子。导轨13具有装载滑架14的导向面13a,所述导向面13a被配置为与检测窗口11相对的形式。如图5扩大所示,滑架14可以沿着左右方向(X方向)在导轨13上往复移动。

滑架14通过同步带(未予图示)连接在滑架电动机M1(参照图11)上。通过滑架电动机M1被驱动,滑架14通过同步带沿着X方向在导轨13上往复移动。

在滑架14的上表面固设有照度传感器15。该照度传感器15从入射孔15a接收透过检测窗口11的紫外线并且检测所述紫外线的照度。更详细地说,在滑架14沿着X方向往复移动的时候,照度传感器15通过沿着X方向形成的检测窗口11接收直线状光束LB(参照图8),并且检测所述直线光束LB的照度。另外,照度传感器15可以沿着X方向在多个位置上离散地检测直线状光束LB的照度,也可以沿着X方向连续地检测直线状光束LB的照度。

另外,检测窗口11的横向宽度Dx比直线状光束LB的线宽D大足够的量,在本实施方式中,检测窗口11的横向宽度Dx为直线状光束LB的线宽D的2倍~3倍。

如图3所示,以经过检测窗口11的横向宽度Dx中心位置Pwo的线作为检测窗口11的中心线。在这种情况下,照度传感器15的入射孔15a的、沿着X方向的移动轨迹成为与检测窗口11的中心线、即中心位置Pwo对峙的轨迹。

在设置于机框5上的左侧上部构架5d和右侧上部构架5e之间,架设有门架2。门架2具有前后一对门架主体2a。各个门架主体2a的左端部的下表面被左侧上部构架5d的上表面支承,同时各个门架主体2a的右端部的下表面被右侧上部构架5e的上表面支承。左侧上部构架5d的导轨21和右侧上部构架5e的导轨21相互平行并且沿着Y方向延伸。因此,向X方向延伸的前后一对门架2可沿着Y方向移动。

前后一对门架主体2a的左右两个端部与以能够旋转的形式被支承在各个构架5d、5e上的滚珠丝杠(未予图示)螺合,门架主体2a可以通过滚珠丝杆沿着Y方向(前后方向)往复移动。于是,通过使用门架电动机M2(参照图11)旋转控制滚珠丝杠,前后一对门架主体2a可以沿着Y方向(前后方向)在一对导轨21上往复移动。另外,虽然门架2a通过使滚珠丝杠旋转来移动,也可以使用直线电动机使门架主体2a移动。

各个门架主体2a的下表面被配置为与载置台ST的表面相对、并且与X方向平行的形式。然后,如图6所示,紫外线照射单元3通过安装部件23沿着X方向设置在各个门架主体2a的下表面。也就是说,在本例中,2个紫外线照射单元3被设置为与一对门架主体2a平行的形式。各个紫外线照射单元3的构成相同。被安装在安装部件23上的紫外线照射单元3可沿着门架主体2a和Y方向往复移动。紫外线照射单元3将由沿着X方向呈一条直线延伸的紫外线形成的直线状光束LB照射到被载置并固定在载置台ST上的液晶显示屏P上(基板W1、W2之间的密封构件S)。

安装部件23(紫外线照射单元3)通过被设置在门架主体2a上的滚珠丝杆(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。因此,通过使用单元电动机M3(参照图11)来旋转控制门架主体2a的滚珠丝杠,紫外线单元3相对于门架主体2a可以沿着X方向(左右方向)往复移动。

在密封构架S的固化工序中,紫外线照射单元3在被载置并固定在载置台ST上的液晶显示屏P的上方沿着Y方向往复移动。然后,紫外线照射单元3的Y方向的移动被停止于,紫外线照射单元3的宽度方向中心位置Puo(参照图6)与显示屏P的预定位置(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)对峙的位置上。接着,在这个Y方向的移动被停止的位置上,紫外线照射组件3沿着X方向往复移动。然后,紫外线照射单元3在与密封构件S对峙的状态下边沿着X方向往复移动(扫描),边朝沿X方向延伸的直线状密封构件S照射同样沿X方向延伸的紫外线直线状光束LB,从而使所述密封构件S固化。

接着,参照图6~图9,对紫外线照射单元3进行说明。

如图6以及图7所示,紫外线照射单元3具有连结板31,该连结板31沿着X方向被固定于安装部件23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。各个照射组件32具有多个(在本实施方式中为8个)紫外线发光二极管LED。紫外线发光二极管LED为光学元件的一个例子。

如图7所示,各个照射组件32具有电路板33,在所述电路板33上以沿着X方向排成一行的形式安装有8个紫外线发光二极管LED。各个照射组件32的电路板33被螺栓34固定在连结板31的下表面。此时,被安装的紫外线发光二极管LED位于下侧,并且8个紫外线发光二极管LED沿着X方向排列。进一步,相邻的照射组件32被定位为,相邻的电路板33之间的紫外线发光二极管LED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。从分别对应的紫外线发光二极管LED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。

在与各个照射组件32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8个半球透镜35全体的棒状柱面透镜36。从各个半球透镜35出射的、扩散被抑制的紫外线入射到柱面透镜36中。所述柱面透镜36使从各个半球透镜35入射的紫外线向Y方向会聚,并且使集聚成椭圆形状的光出射。

详细地说,如图8(a)、(b)所示,从各个紫外线发光二极管LED出射的紫外线UV的扩散分别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)延伸的直线状紫外线(即直线状光束LB),并且该直线状紫外线被照射在上基板W2上。

直线状光束LB的光照射面SF为多个照射区域T的集合。在这种情况下,在从各个紫外线发光二极管LED出射的各条紫外线UV最向Y方向会聚的部分,光照射面SF的照度(即,各个照射区域T的照度)为最高。因此,在各个照射区域T中照度最高的部分为从各个紫外线发光二极管LED出射的各紫外线UV的光轴中心部,即各个照射区域T的中心部。另外,由于在分别从相邻的紫外线发光二极管LED出射的紫外线UV重合的重合区域向Y方向会聚的光量较少,所以照度并不高而为最小。

因此,如图9所示,在从紫外线照射单元3出射的直线状光束LB中,每隔紫外线发光二极管LED沿X方向的配置间隔Pd存在照度的最大值。其结果,由于在直线状光束LB中,沿X方向每隔配置间隔Pd产生照度的最大值(峰值)和最小值(谷值),所以在光照射面SF上产生照度不均。

如图6所示,照射组件32的各个半球透镜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方向被安装在电路板33上。在电路板33被螺栓34固定在连结板31的下表面时,所述保持部件40同时被所述螺栓34固定在电路板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,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。所述贯穿孔42的直径稍小于半球透镜35的直径,并且配置在紫外线发光二极管LED的下表面的各个半球透镜35的一部分被嵌入到贯穿孔42中。于是,如果保持部件40被固定在电路板33上的话,半球透镜35就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,所述一对脱落防止板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分别具有弹性卡爪43a,所述弹性卡爪43a被配置为隔开预定的间隔并且互相面对的形式。各个弹性卡爪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。

接着,参照图11,对紫外线照射装置1的电气构成进行说明。

在图11中,紫外线照射装置1具备控制装置50。控制装置50例如由微型计算机构成,其具备:中央处理器(CPU)50a;ROM50b,其存储用于使CPU50a执行例如将直线状光束LB照射到密封构件S上的处理动作等的、各种处理动作的控制程序;RAM50c,其暂时存储CPU50a的计算结果等;以及输入输出电路50d。

控制装置50通过作为光学元件驱动装置的紫外线发光二极管驱动电路51连接到紫外线照射单元3的各个紫外线发光二极管LED上。控制装置50将各个紫外线发光二极管LED的发光控制信号向紫外线发光二极管驱动电路51输出,并且控制各个紫外线发光二极管LED的发光。

控制装置50通过门架电动机驱动电路52连接在驱动前后一对门架主体2a的2个门架电动机M2上。控制装置50将各个门架电动机M2的驱动控制信号向门架电动机驱动电路52输出,并且控制各个门架电动机M2的驱动。门架2(门架主体2a)、门架电动机驱动电路52、以及门架电动机M2为本发明的第1移动装置的一个例子。

控制装置50通过单元电动机驱动电路53连接在设置于门架主体2a上的单元电动机M3上。控制装置50将单元电动机M3的驱动控制信号向单元电动机驱动电路53输出,并且控制单元电动机M3的驱动。单元电动机驱动电路53以及单元电动机M3为本发明的第2移动装置的一个例子。

在本例中,控制装置50通过单元电动机驱动电路53使单元电动机M3正反旋转,由此使紫外线照射单元3相对于门架主体2a沿着X方向往复移动紫外线发光二极管LED配置间隔Pd的二分之一的距离。因此,从紫外线照射单元3照射的直线状光束LB的光照射面SF在与液晶显示屏P的密封构件S对峙的状态下,沿着X方向往复移动配置间隔Pd的二分之一的距离。也就是说,直线状光束LB的光照射面SF沿着X方向在直线状密封构件S上往复移动。

控制装置50通过滑架电动机驱动电路54连接在滑架电动机M1上。控制装置50将滑架电动机M1的驱动控制信号向滑架电动机驱动电路54输出,并且控制滑架电动机M1的驱动。滑架14、滑架电动机驱动电路54、以及滑架电动机M1为本发明的第3移动装置的一个例子。

进一步,控制装置50连接在图像处理装置55上。在液晶显示屏P上形成有用于相对于载置台ST对显示屏P进行定位的对准标记。所述对准标记被设置在载置台ST下侧的定位照相机CA拍摄。图像处理装置55从定位照相机CA输入对准标记的图像数据,通过所述图像数据计算液晶显示屏P的偏差量并且输出至控制装置50。

控制装置50被连接在基板移动装置9上。控制装置50基于由图像处理装置55计算出的偏差量,生成基板移动装置9的驱动控制信号。基于所述驱动控制信号,基板移动装置9通过使定位盘TB相对于载置台ST向X方向、Y方向、或者这两个方向移动,同时使XY平面旋转,来消除偏差量。

控制装置50与门架位置检测传感器61相连接,并且输入来自于门架位置检测传感器61的检测信号。控制装置50基于来自门架位置检测传感器61的检测信号,检测门架主体2a(紫外线照射单元3)在各种情况下的Y方向位置。例如,控制装置50以预先设定的门架主体2a(紫外线照射单元3)的起始位置为基准来检测现在的位置。

控制装置50与滑架位置检测传感器62相连接,并输入来自于滑架位置检测传感器62的检测信号。控制装置50基于来自滑架位置检测传感器62的检测信号,检测与滑架14同时沿X方向往复移动的照度传感器15的各种情况下的X方向位置。

控制装置50与单元位置检测传感器63相连接,并输入来自于单元位置检测传感器63的检测信号。控制装置50基于来自单元位置检测传感器63的检测信号,检测由单元电动机M3驱动而沿X方向往复移动的紫外线照射单元3的各种情况下的X方向位置(相对于载置台ST的紫外线照射单元3的X方向的相对位置)。

接着,对以上述形式构成的紫外线照射装置1的动作进行说明。

(初期设定)

在将直线状光束LB照射到直线状密封构件S上时,须要将直线状光束LB的横向中心线Lox(在照度的宽度方向上的峰值位置)对准于直线状密封构架S横向的中心线。由此,能进行高能效的紫外线照射,从而可以降低电力消耗、缩短照射时间。

然而,通过目视无法正确地对直线状光束LB的宽度方向的中心线Lox进行判断。所以,在以往技术中,为了防止产生未固化部分,必须考虑到安全而延长照射时间,使得难以降低电力消耗、并且难以缩短照射时间。

因此,在使从紫外线照射单元3出射的、沿X方向延伸的直线状光束LB照射到同样沿X方向延伸的直线状密封构件S上的时候,准确地掌握直线状光束LB的宽度方向中心位置Po为优选。这时,如图8所示,一般来讲,在经过所述线宽D的中心位置Po的线(中心线Lox)上部分,直线状光束LB的光照射面SF的照度为最高。

然而,由于例如紫外线照射单元3的机械的误差等,直线状光束LB的中心位置Po并不一定与紫外线照射单元3的宽度方向中心位置Puo一致。

因此,为了降低电力消耗、缩短照射时间而进行高能效的紫外线照射,须要求出直线状光束LB的中心线Lox的位置(中心位置Po),并且须要将所述中心线Lox对准于直线状密封构件S的中心线。

在此,事先对通过目视无法得知的、直线状光束LB中心位置Po的进行检测。

下面,参照在图12中示出的、显示控制装置50的处理动作的流程图,对检测从紫外线照射单元3出射的直线状光束LB的中心线Lox位置的处理动作进行说明。

首先,控制装置50驱动门架电动机M2,使门架主体2a从预先设定的起始位置沿着Y方向移动,直到被设置在门架主体2a上的紫外线照射单元3的横向中心位置Puo与检测窗口11的中心位置Pwo一致为止(步骤S1-1)。这时,控制装置50(CPU50a)输入来自于门架位置检测传感器61的检测信号,并且算出门架主体2a(即紫外线照射单元3)从起始位置开始的各种情况下的移动距离。

然后,控制装置50判断紫外线照射单元3的宽度方向中心位置Puo是否与检测窗口11的中心位置Pwo一致(步骤S1-2)。另外,从起始位置到检测窗口11的中心位置Pwo的距离(检测距离)被预先求出,并且被预先存储在控制装置50的ROM50b中。因此,控制装置50通过比较移动距离和检测距离,可以判断紫外线照射单元3的中心位置Puo是否与检测窗口11的中心位置Pwo一致。

然后,在检测窗口11的中心位置Pwo和紫外线照射单元3的中心位置Puo不一致的时候(步骤S1-2为否),控制装置50返回步骤S1-1,并且使门架主体2a移动直到中心位置Pwo、Puo一致为止。

在门架主体2a的移动距离达到检测距离时(在步骤S1-2中为是),即紫外线照射单元3的中心位置Puo与检测窗口11的中心位置Pwo一致时,控制装置50停止门架电动机M2,使门架主体2a停止移动(步骤S1-3)。

接着,控制装置50控制紫外线发光二极管驱动电路51,使紫外线照射单元3的所有紫外线发光二极管LED发光,并且使直线状光束LB向检测窗口11出射(步骤S1-4)。

接着,控制装置50使滑架电动机M1正转驱动,而使滑架14从导向轨13的前端移动(往动)至后端为止(步骤S1-5)。由此,照度传感器15在导向轨13上往动的期间,在入射孔15a的移动轨迹上对通过检测窗口11入射到入射孔15a中的直线状光束LB的光照射面SF的照度进行检测(步骤S1-6)。例如,照度传感器15在入射孔15a的移动轨迹上的多个位置上对直线状光束LB的照度进行检测(或者,也可以在移动轨迹上连续地对直线状光束LB的照度进行检测)。然后,控制装置50基于来自滑架位置检测传感器62的检测信号和来自照度传感器15的照度检测信号,求出在入射孔15a移动轨迹上的各个位置的直线状光束LB光照射面SF的照度,并且存储到RAM50c中去(步骤S1-6、S1-7),直到照度传感器15到达另一端为止。

在照度传感器15到达另一端时(在步骤S1-7中为是),控制装置50使滑架电动机M1停止(步骤S1-8)。接着,控制装置50判断是否使门架主体2a(紫外线照射单元3的中心位置Puo)从检测窗口11的中心位置Pwo向前侧方向(Y方向的相反方向侧)微移动了预先设定的规定次数(步骤S1-9)。在还没有使门架主体2a微移动的情况下(在步骤S1-9中为否),控制装置50使门架电动机M2驱动,而使门架主体2a向前侧方向微移动(步骤S1-10)预先设定的距离(在本实施方式中为直线状光束LB的线宽D的十分之一的距离)。之后,过渡到步骤S1-5,控制装置50使滑架电动机M1反转驱动,而使滑架14从导向轨13的后端移动到前端为止。

由此,在从中心位置Pwo向前侧方向(Y方向的相反方向侧)偏倚了预先设定的距离的位置,照度传感器15在导向轨13上复动。然后,在所述复动期间,照度传感器15在入射孔15a的移动轨迹上的各个位置对通过检测窗口11入射到入射孔15a中的直线状光束LB光照射面SF的照度进行检测。然后,控制装置50以与上述同样的形式求出照度传感器15的入射孔15a的移动轨迹上的各个位置的照度,并存储到RAM50c中去(步骤S1-6、1-7)。

以后,进行同样的动作直到使门架主体2a向前侧方向微移动规定次数为止。然后,在前侧方向的多个偏倚位置上滑架14的往复动作被交替进行的期间,直线状光束LB的照度被沿着X方向检测。在向前侧方向的微移动被实行规定次数后(在步骤S1-9中为是),控制装置50使门架主体2a(紫外线照射单元3的中心位置Puo)从检测窗口11的中心位置Pwo向后侧方向(Y方向侧)微移动(步骤S1-11)预先设定的距离(在本实施方式中为直线状光束LB宽度十分之一的距离)。

接着,控制装置50使滑架电动机M1正转驱动,而使滑架14从导轨13的前端往动到后端为止(步骤S1-12)(在滑架14位于导向轨13的后端时,使滑架14往动到导向轨13的前端为止)。由此,在从中心位置Pwo向后侧方向(Y方向侧)偏倚了预先设定的距离的位置,照度传感器15在导向轨13上复动。然后,在所述往动期间,照度传感器15在入射孔15a的移动轨迹上的各个位置对通过检测窗口11入射到入射孔15a中的直线状光束LB光照射面SF的照度进行检测。然后,控制装置50基于来自滑架位置检测传感器62的检测信号和来自照度传感器15的照度检测信号,求出在入射孔15a的移动轨迹上的各个位置的、直线状光束LB的光照射面SF的照度,并且存储到RAM50c中去(步骤S1-13、S1-14),直到照度传感器15到达另一端为止。

在照度传感器15到达另一端时(在步骤S1-14中为是),控制装置50使滑架电动机M1停止(步骤S1-15)。接着,控制装置50判断是否使门架主体2a(紫外线照射单元3的中心位置Puo)从检测窗口11的中心位置Pwo向后侧方向(Y方向侧)微移动了预先设定的规定次数(步骤S1-16)。如果没有达到规定次数的话(在步骤S1-16中为否),控制装置50就驱动门架电动机M2,使门架主体2a进一步向后侧方向微移动预先设定的距离(步骤S1-11)。

然后,过渡到步骤S1-12,控制装置50使滑架电动机M1反转驱动,而使滑架14从导向轨13的后端复动到前端为止。

之后,进行同样的动作直到使门架主体2a向后侧方向微移动规定次数为止。然后,在后侧方向的多个偏倚位置上滑架14的往复动作被交替进行的期间,直线状光束LB的照度被沿着X方向检测。在向后侧方向的微移动被实行规定次数后(在步骤S1-16中为是)控制装置50结束检测具有预定宽度的直线状光束LB(光照射面SF)的照度,使门架主体2a移动至起始位置(步骤S1-17)。

接着,控制装置50求出如图10所示的、直线状光束LB光照射面SF的照度分布ID,并从该求出的照度分布中求出(步骤S1-18)照度最高的中心线Lox的位置(中心位置Po)。

也就是说,控制装置50判断照度最高的中心线Lox(直线状光束LB的中心位置Po)与紫外线照射单元3的中心位置Puo是否一致,如果不一致的话,求出直线状光束LB的中心位置Po相对于紫外线照射单元3的中心位置Puo前后偏倚了多少。然后,控制装置50将在步骤S1-18中求出的直线状光束LB的中心位置Po作为紫外线照射单元3的新的中心位置Puo来设定,并且存储到RAM50c中(步骤S1-19),结束初期设定处理动作。

因此,从紫外线照射单元3出射的直线状光束LB的照度最高的中心线Lox(中心位置Po)被作为紫外线照射单元3的新的中心位置Puo被设定。所以,紫外线照射装置1通过把所述已设定的紫外线照射单元3的新的中心位置Puo作为基准来控制门架主体2a的移动,可以不断地将从紫外线照射单元3出射的直线状光束LB的照度最高的部分准确地照射到密封构件S上。控制装置50为本发明的中心位置设定装置的一个例子。

(紫外线照射)

接着,参照在如图13中示出的、显示控制装置50的处理动作的流程图来说明以下处理动作,即将从紫外线照射单元3出射的、沿X方向延伸的直线状光束LB照射到直线状密封构件S上,使密封构件S紫外线固化,并且使液晶显示屏P的下基板W1和上基板W2贴合。

首先,控制装置50相对于被载置在载置台ST上的、已被定位的液晶显示屏P,将紫外线照射单元3配置在,与形成于液晶显示屏P的下基板W1和上基板W2之间的直线状密封构件S对峙的上方位置(步骤S2-1)。

也就是说,控制装置50通过驱动各个门架电动机M2使位于起始位置的一对门架主体2a沿着Y方向移动,而使被设置在各个门架主体2a上的各个紫外线照射单元3的中心位置Puo移动至,与被形成于下基板W1和上基板W2之间的、分别对应的直线状密封构件S对峙的上方位置为止。

在各个紫外线照射单元3的中心位置Puo与分别对应的直线状密封构件S对峙时,控制装置50驱动紫外线发光二极管驱动电路51,使各个照射组件32的全部紫外线发光二极管LED发光(步骤S2-2)。

从全部紫外线发光二极管LED出射的紫外线UV通过各个半球透镜35以及柱面透镜36,形成沿一个方向(X方向)延伸的直线状光束LB。各个紫外线照射单元3将所述直线状光束LB照射到液晶显示屏P(直线状密封构件S)上,从而使密封构件S固化。

控制装置50对照射时间进行计时,将直线状光束LB向液晶显示屏P(直线状密封构件S)照射预先设定的时间(照射时间)(步骤S2-3)。也就是说,沿X方向延伸的直线状光束LB被照射在同样沿X方向延伸的直线状密封构件S的正上方位置,从而使沿X方向延伸的直线状密封构件S一次性固化。

此时,在照射时间达到预先设定的时间为止的期间内(在步骤S2-3中为否),控制装置50驱动单元电动机驱动电路53使各个单元电动机M3正反转驱动,而使各个紫外线照射单元3相对于门架2(以及载置台ST)沿着X方向往复移动预定距离(在本实施方式中,为配置间隔Pd的二分之一的距离)。也就是说,使各个紫外线照射单元3相对于液晶显示屏P沿着X方向相对地往复移动(步骤S2-4)。

由此,沿X方向延伸的直线状光束LB(光照射面SF)在沿X方向延伸的直线状密封构件S的正上方位置,沿着X方向被往复移动。以下,将直线状光束LB的光照射面SF的往复移动称为[扫描]。所述扫描在所述预先设定的照射时间内进行。

另外,在本实施方式中各个紫外线照射单元3往复移动的速度被设定为,可以在所述预先设定的照射时间内往复配置间隔Pd的二分之一的距离2次的移动速度。

如上所述,由于直线状光束LB在X方向上会出现照度不均的现象,所以为了减小所述照度不均而进行所述直线状光束LB沿着X方向的往复移动。也就是说,在直线状光束LB中存在以下这种照度不均,即照度的最大值和最小值在X方向上以预定的间距(配置间隔Pd)出现。因此,如果不以扫描的形式将直线状光束LB照射到密封构件S上的话,沿着X方向在最大照度位置和最小照度位置上,达到预先设定的规定累计照度的时间就会明显不同。

于是,将直线状光束LB进行扫描,使直线状光束LB沿着X方向的照度在密封构件S上平均化,由此使达到预先设定的规定累计照度的时间沿着X方向在密封构架S上均一化。

因此,不需要为了向密封构件S的所有位置供给规定累计照度的紫外线,而将被最小(谷值)照度照射的密封构件S上的位置作为基准来设定照射时间。所以,可以缩短照射时间(预先设定的照射时间)。进一步,可以将紫外线以在X方向上被均一化的照度照射在密封构架S上。另外,在本实施方式中,在照射时间达到预先设定的照射时间时,预先设定的规定累计照度的紫外线沿着X方向被照射到密封构件S的所有位置上。

因此,在照射时间达到预先设定的照射时间时(在步骤S2-3中为是),密封构件S被固化使得下基板W1和上基板W2被贴合。于是,控制装置50通过紫外线发光二极管驱动电路51使全部紫外线发光二极管LED熄灭(步骤S2-5)。

在使全部紫外线发光二极管LED熄灭后,控制装置50判断是否向所有直线状密封构件S照射了紫外线(步骤S2-6)。在没有全部照射的情况下(在步骤S2-6中为否),控制装置50在使紫外线照射单元3配置在与液晶显示屏P的下一个新的直线状密封构件S对峙的上方位置之后(步骤S2-7),返回到步骤S2-2,进行与上述相同的处理。

在将直线状光束LB照射到所有直线状密封构件S上时(在步骤S2-6中为是),控制装置50在使门架主体2a移动到起始位置之后(步骤S2-8),结束对一个液晶显示屏P的紫外线照射。然后等待对下一个新的液晶显示屏P进行紫外线照射。

(检测)

紫外线照射单元3通过长时间使用,各个紫外线发光二极管LED的特性(发光能力)有可能产生变化,由此也会出现照度下降的紫外线发光二极管LED,从而出现无法得到均匀的直线状光束LB的问题。于是,定期地检测各个紫外线发光二极管LED的照度。

以下,对所述检测方法进行说明。

首先,控制装置50使门架主体2a移动,直到紫外线照射单元3的中心位置Puo与检测窗口11的中心位置Pwo一致为止。

接着,控制装置50通过紫外线发光二极管驱动电路51使紫外线照射单元3的所有紫外线发光二极管LED发光,并使直线状光束LB向检测窗口11出射。

接着,控制装置50使照度传感器15沿着导向轨13往动,在入射孔15a的移动轨迹上对通过检测窗口11入射到照射传感器15的入射孔15a中的直线状光束LB的照度进行检测。然后,控制装置50基于来自滑架位置检测传感器62的检测信号和来自照度传感器15的照度检测信号,来求出直线状光束LB的宽度方向的中心位置、即被沿X方向配置的各个紫外线发光二极管LED的照度。这样,控制装置50对照度下降的紫外线发光二极管LED进行判断。

然后,控制装置50判断在照度下降的紫外线发光二极管LED中是否有需要更换的LED。在此,在不需要更换的情况下,控制装置50计算为了使照度下降的紫外线发光二极管LED重新达到规定的照度需要增加多少驱动电压。然后,控制装置50通过将求出的驱动电压由紫外线发光二极管驱动电路51供给至对应的紫外线发光二极管LED中,使所有紫外线发光二极管LED出射相同照度的紫外线。

由此,能够将照度均匀的直线状光束LB持续照射在密封构件S上。

另外,根据检测结果,在出现需要更换的紫外线发光二极管LED时,控制装置指定更换的紫外线发光二极管LED和设置有该紫外线发光二极管LED的照射组件32(电路板33),并且报知更换的必要性。控制装置50为本发明的发光能力判断装置的一个例子。

下面,本实施方式的紫外线照射装置1的优点如下。

(1)紫外线照射装置1在使直线状光束LB与沿X方向延伸的直线状密封构件S对峙的状态下,使紫外线照射单元3相对于门架主体2a(以及液晶显示屏P)沿着X方向往复移动预定距离。其结果,与以往技术相比较,使沿着X方向的直线状光束LB的照度不均减少,从而可以提高被照射在密封构件S上的累计照度的均匀性。

(2)紫外线照射单元3相对于门架主体2a(以及液晶显示屏P)沿着X方向往复移动各个紫外线发光二极管LED配置间隔Pd的二分之一的距离。因此,直线状光束LB的光照射面SF沿X方向在液晶显示屏P的密封构件S上往复移动配置间隔Pd的二分之一的距离。

因此,可以使沿X方向每隔配置间隔Pd具有照度不均的直线状光束LB的累计照度沿着密封构件S的X方向更加平均化。

其结果,由于可以使密封构件S的各个位置均匀固化,并且向密封构件S的各个位置施予规定累计照度,所以照射时间不须要以最小照度照射的位置作为基准,从而可以缩短直线状光束LB的照射时间,并且可以提高生产效率。

(3)将紫外线照射单元3沿X方向的往复移动距离设为紫外线发光二极管LED配置间隔Pd的二分之一的距离,通过使所述移动距离最小化,可以使门架主体2a小型化。

(4)在载置液晶显示屏P的载置台ST上以贯穿的形式形成有沿着X方向延伸的检测窗口11。进一步,在载置台ST的下侧、并与检测窗口11相对的位置上设置有照度检测装置12,所述照度检测装置12具有沿着检测窗口11往复移动的照度传感器15。在开始进行固化工序之前,紫外线照射装置1使直线状光束LB沿着Y方向偏倚,并在每次偏倚时使照度传感器15沿着X方向往复移动,由此来检测向检测窗口11照射的直线状光束LB光照射面SF的照度值。然后,通过光照射面SF的照度值求出直线状光束LB光照射面SF的中心位置Po,将所述光照射面SF的中心位置Po作为紫外线照射单元3的新的中心位置Puo来设定。

因此,在从紫外线照射单元3出射的直线状光束LB中,照度最高的中心位置Po被作为紫外线照射单元3的新的中心位置Puo来设定。所述设定由于不通过目视来进行,所以能高精度地进行此设定。因此,可以不断地将从紫外线照射单元3出射的直线状光束LB的照度最高的中心位置Po准确地照射到密封构件S上。

(5)照度检测装置12被设置在载置台ST的下侧,其具有沿X方向移动的照度传感器15。因此,在向密封构件S照射直线状光束LB的时候不会受到影响,可以防止因具备照度检测装置12而使装置整体大型化。

(6)紫外线照射装置1通过沿X方向延伸的直线状光束LB的中心位置Po的照度,来判断沿X方向排列的各个紫外线发光二极管LED的发光能力。因此,能使各个紫外线发光二极管LED的照度均匀,并且能够对各个紫外线发光二极管LED有无寿命进行判断。

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,使紫外线照射单元3沿着X方向往复移动各个紫外线发光二极管LED配置间隔Pd的二分之一的距离,但所述移动距离并不仅限于配置间隔Pd的二分之一。本发明的[使直线状光束的光照射面或者基板沿着一个方向相对移动]的特征为以往技术所没有的特征。例如,即使移动距离为配置间隔Pd的三分之一,与以往技术相比较也可减少直线状光束LB的照度不均。优选地,移动距离为配置间隔Pd的二分之一。或者,移动距离也可以为超出配置间隔Pd的二分之一的距离。在这种情况下,如果使紫外线照射单元3往复移动配置间隔Pd的二分之一的距离的整数(2以上的整数)倍的话,就可以使密封构件S的X方向的累计照度的均匀性进一步提高。

在上述实施方式中,为了使密封构件S的X方向的累计照度平均化,使紫外线照射单元3沿着X方向往复移动了2次。也可以使紫外线照射单元3沿着X方向往复移动1次或者3次以上。

在上述实施方式中,为了使密封构件S的X方向的累计照度平均化,使紫外线照射单元3沿着X方向往复移动。也可以不使紫外线照射单元3往复移动,而使其以往动或者复动中的任意一种移动方式移动。在这种情况下,在按照预先设定的照射时间使紫外线照射单元3往动或者复动的距离为配置间隔Pd的二分之一的距离的整数倍时,就可使密封构件S的X方向的累计照度更加平均化。

在上述实施方式中,通过由第2移动装置的单元电动机M3使滚珠丝杠正反旋转,而使紫外线照射单元3沿着X方向往复移动。也可以使用单元电动机M3使偏心凸轮旋转,通过被所述电动机M3驱动旋转的偏心凸轮使紫外线照射单元3往复移动,来代替上述方式。

在上述实施方式中,使紫外线照射单元3相对于门架主体2a沿着X方向往复移动。也可以将紫外线照射单元3固定在门架主体2a上,并且使该门架主体2a相对于载置台ST(液晶显示屏P)沿X方向往复移动来代替上述形式。或者,也可以将紫外线照射单元3设为不能沿着X方向移动的形式,而将载置台ST设为可以沿着X方向移动的形式。在这种情况下,例如基板移动装置9起到使显示屏P(载置台ST)相对于紫外线照射单元3相对移动的第2移动装置的作用。

在上述实施方式中,在使照度传感器15沿着X方向移动来检测直线状光束LB光照射面SF的照度时,使紫外线照射单元3沿着Y方向移动了直线状光束LB宽度十分之一的间隔。然而,使紫外线照射单元3沿着Y方向移动的间隔并不仅限于直线状光束LB宽度的十分之一,也可以做适当更改。

在上述实施方式中,在通过照度传感器15检测直线状光束LB光照射面SF的照度时,使门架主体2a沿着Y方向微移动。也可以使设置在载置台ST的下侧的照度检测装置12沿着Y方向微移动来代替上述方式。

虽然在上述实施方式中,设置有2个门架主体2a(2个紫外线照射单元3),也可以适当更改其数量。

虽然在上述实施方式中,在各个紫外线照射单元3上配置了12个照射组件32,也可以适当更改其数量。

虽然在上述实施方式中,在各个照射组件的电路板33上安装了8个紫外线发光二极管LED,也可以适当更改其数量。

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,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,具体化为对用于使下基板W1和上基板W2贴合的、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,也可以应用在用于处理其他基板的光照射装置中。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号