專利名稱:固化紫外可固化樹脂的方法、用于制備平板的方法和用于紫外輻照的設備的制作方法
固化紫外可固化樹脂的方法、用于制備平板的方法和用于紫外輻照的設備技術(shù)領域：
[0001][0001]本發(fā)明涉及采用不會由氧氣造成抑制的發(fā)紫外光二極管固化紫外可固化 樹脂的方法，采用所述固化方法制造平板的方法和對于實施這些方法有用的用于紫外線 輻照的設備。
背景技術(shù)：
[0002][0002]在紫外可固化的樹脂的固化操作中為了保護平板(例如液晶板、PDPs、 有機Els等)的電極，迄今為止，所述樹脂通過用選自無電極高壓水銀蒸氣燈、有電極的 高壓水銀蒸氣燈、無電極的金屬鹵化物燈、具有電極的金屬鹵化物燈、氙燈、超高壓水 銀燈和水銀氙燈中的一種或者多種燈的光輻照樹脂進行固化。然而，盡管這些光源非常 昂貴，它們具有短的壽命，并具有大的發(fā)熱值，并由此導致大的電能消耗。此外，因為 平板近來尺寸增大，需要施加樹脂的面積變大。為了固化施加到大面積的樹脂，需要在 寬范圍內(nèi)放置燈以覆蓋該大的面積，這要求大規(guī)模的設備。[0003][0003]已經(jīng)提出了各種類型的紫外可固化樹脂。幾乎所有這些樹脂含有作為 主要成分的自由基聚合型樹脂，在自由基聚合型樹脂中已經(jīng)引入了自由基反應性官能 團。在這些自由基聚合型樹脂中，人們認為反應是由于通過紫外線輻照產(chǎn)生的自由基引 起的，從而使樹脂固化。因為固化由自由基反應進行，固化在很短的時間段內(nèi)完成，由 此可以預期高的產(chǎn)率。然而，當通過紫外線輻照固化自由基聚合型的紫外可固化的樹脂 時，自由基反應易于被空氣中的氧分子所抑制，這常常導致麻煩的固化不足。
發(fā)明內(nèi)容
[0004][0004]本發(fā)明的目的在于解決在現(xiàn)有技術(shù)中涉及的缺陷并提供具有高可靠度的 固化紫外可固化樹脂的方法。[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供利用上面提及的固化方法制備平板的方法。[0006]本發(fā)明的又一目的在于提供用于紫外線輻照的設備，該設備廉價、電能消耗 低、具有長的壽命并且緊湊。[0007][0005]為了解決上述問題，本發(fā)明人已經(jīng)做了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述目的可 以通過下面方式得以實現(xiàn)使用發(fā)出紫外線的發(fā)光二極管作為光源，其提供對于固化紫 外可固化樹脂所需的紫外線，以及另外通過在待固化的紫外可固化的樹脂表面上氧氣濃 度為5%或者更低的條件下用紫外線輻照來固化樹脂；從而完成了本發(fā)明。[0008][0006]首先，本發(fā)明提供了通過用紫外線輻照所述樹脂來固化紫外可固化樹脂 的方法，其特征在于發(fā)光二極管用作紫外線源和特征在于在紫外輻照期間紫外可固化樹 脂的表面氧氣濃度保持在5%或者更低(其中，“％”意味著“體積％”，且以后下文所 出現(xiàn)的所有“％”為“體積％”)。5%或者更低的氧氣濃度包括不存在氧氣的情況， 因而意味著不超過5%且不低于0%的濃度。氧氣濃度優(yōu)選不大于3%且不低于0%，和更優(yōu)選不超過1%且不低于O %。[0009][0007]在本說明書中記載的“紫外可固化樹脂”并不受特別限制，和任何紫外 可固化樹脂適用于本發(fā)明。紫外可固化樹脂的典型實例包括紫外可固化硅氧烷樹脂組合 物。[0010][0008]在本說明書中記載的“發(fā)光二極管”特別優(yōu)選發(fā)紫外線的二極管。[0011][0009]在本說明書中紫外可固化樹脂的制品的“表面上的氧氣濃度”意味著在 距離制品表面Icm空間范圍內(nèi)氣相中所含的氧氣的體積濃度(體積％)。除非另有說明， 氧氣濃度單位“％”是指體積％。[0012][0010]在本說明書中“基材”是指用于平板的基材，例如液晶板、PDPs(等離 子顯示板)和有機:Els (電致發(fā)光板)?！半娮釉笔侵咐珉姌O。[0013][0011]在本發(fā)明的固化方法的一個優(yōu)選實施方案中，紫外可固化樹脂表面的氧 氣濃度通過向所述樹脂周圍區(qū)域引入惰性氣體而保持在5 %或者更低。[0014][0012]在本說明書中“惰性氣體”包括例如氮氣和氬氣。[0015][0013]在本發(fā)明中將樹脂表面氧氣濃度控制到5%或更低的方法不受特別限定。[0016]在下面是對本發(fā)明的更詳細描述。[0017][0014]將要通過上述方法進行固化的紫外可固化樹脂可以以膜形式施加到基材 上，以密封設置在基材上的電子元件。[0018][0015]紫外可固化樹脂的膜狀涂層是寬的并在有時具有大的面積。在一個實施 方案中，來自發(fā)光二極管的紫外線被移動以依照涂層的形狀對樹脂涂層上的實施掃描。[0019][0016]用來自發(fā)光二極管的紫外線對樹脂涂層進行掃描包括在一個方向上線性 掃描、在往復方向上線性掃描和在一個方向和與之垂直的方向上一起進行兩維掃描。掃 描方法可以取決于各自狀態(tài)(例如樹脂涂層的形狀和面積以及樹脂的可固化性)來任意選 擇。[0020][0017]其次，本發(fā)明提供了制造平板的方法，該方法包括用紫外可固化樹脂涂 料涂覆設置在基材上的電子元件，并用來自發(fā)光二極管的紫外線輻照樹脂涂層同時保持 所述樹脂涂層表面上的氧氣濃度為5%或者更低以固化樹脂涂料。[0021][0018]根據(jù)一個實施方案，在紫外可固化樹脂是寬的和有時具有大的面積情況 下制造平板的方法中，來自發(fā)光二極管的紫外線可以被移動以依照樹脂涂層的形狀對樹 脂涂層上實施掃描。結(jié)果，在本發(fā)明中即使具有大面積的樹脂涂層也可以用緊湊的輻照 設備來進行處理。[0022][0019]平板的實例包括上述液晶板、PDPs和有機ELs。[0023][0020]第三，本發(fā)明提供了用于向待處理物體輻照紫外線(下文中，稱為“紫外 輻照設備”)的設備作為適合實施上述固化方法和適合用于制備平板的方法的設備，該設 備包括[0024]用于承載物體的承載裝置，[0025]用于利用紫外線輻照所述物體的裝置(在下文中，稱為“紫外輻照裝置”或者 “紫外輻照器”，該裝置具有由一個或多個發(fā)光二極管構(gòu)成的光源，和[0026]能夠通過向所述物體周圍區(qū)域提供惰性氣體以控制所述物體表面上的氧氣濃度 的裝置。[0027][0021]當待處理物體是有時在基材上具有大的面積的寬的涂層時，所述設備優(yōu) 選地配備有輻照光移動裝置，該裝置將對物體進行輻照的紫外線在膜狀物體上移動以實 施掃描。[0028][0022]在另一實施方案中，所述紫外輻照設備在一個平坦表面或者彎曲表面上 配備有多個設置成一行或者多行的發(fā)光二極管。這種實施方案優(yōu)于其中光源由一個二極 管組成的實施方案，這是由于大的面積可以用紫外線一次輻照。[0029][0023]上述紫外輻照設備優(yōu)選配備有用于調(diào)節(jié)發(fā)光二極管和待處理物體之間的 距離的裝置。當待處理物體是紫外可固化樹脂時，可以調(diào)節(jié)該距離以通過使用所述裝置 實現(xiàn)合適的樹脂固化。[0030][0024]用于控制在紫外輻照設備中使用的氧氣濃度(下文中稱為氧氣濃度控制裝 置)的裝置包括例如具有遮光罩(hood)和惰性氣體供應管的裝置，其中該覆蓋所述紫外 輻照裝置的遮光罩像掛起的鐘狀并具有密封頂部和開口底部，該惰性氣體供應管連接到 該遮光罩并向該遮光罩供應惰性氣體。[0031][0025]當氧氣濃度控制設備設置成可由輻照光移動裝置移動時，在該實施方案 中的氧氣濃度控制裝置可以根據(jù)紫外輻照設備的移動而移動。所述氧氣濃度控制裝置以 及紫外輻照裝置可以是一體化的。[0032][0026]根據(jù)本發(fā)明的固化紫外可固化樹脂的方法，固化的可靠性增加和可以生 產(chǎn)出具有高度可靠性的平板。此外，這些方法可以借助上面提及的紫外輻照設備實施， 該紫外輻照設備是廉價的，電能消耗量低，具有長的壽命并且是緊湊的。
具體實施方式
[0033][0027]下面將借助附圖對本發(fā)明的實施方案進行解釋。[0034][0028]
圖1是根據(jù)本發(fā)明的紫外輻照設備的實施例的示意圖?；?被設置在 載體2上，而紫外可固化樹脂被施加到該基材上以在基材上形成所述樹脂的涂層4。支撐 柱5在靠近載體2的一端位置垂直地固定在載體2上，而水平橫梁6以可上下活動的方式 連接到支撐柱5上。在紫外輻照器7的下端裝有發(fā)光二極管作為光源的紫外輻照器7由 橫梁6可活動地支撐，使得該紫外輻照器7可以通過驅(qū)動裝置(未示出)在橫梁6上以任 意速度在所需方向上移動。提供了覆蓋紫外輻照器7的像掛著的鐘的遮光罩8。遮光罩 8的下面部分是開口的，而除了惰性氣體供應管9外部連接外，遮光罩8的頂部是基本密 封的。與橫梁6連接的部分和與其鄰近的部件基本上保持空氣密封或者受控以使得空氣 泄漏最小化。遮光罩8被設置成與橫梁6上的紫外輻照器7的移動一起移動。[0035][0029]在樹脂涂層4的表面上的氧氣濃度例如通過在涂層表面Icm范圍內(nèi)空間的 空氣取樣測定。然后，來自惰性氣體供應管9的惰性氣體的流速經(jīng)調(diào)節(jié)以賦予預定的氧 氣濃度值。所述調(diào)節(jié)可以手動或者自動進行。在自動調(diào)節(jié)中，從靠近涂層4的空間(例 如距離涂層表面Icm范圍內(nèi))對空氣采樣，且來自惰性氣體供應管9的惰性氣體流速基于 得自氧氣濃度計的數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)。[0036][0030]紫外可固化樹脂的涂層4具有大的面積，以致使得如果紫外光輻照器7保 持靜止在某一位置，則來自發(fā)光二極管的光不能輻照整個面積。然而，紫外輻照器7通 過由橫梁6和驅(qū)動裝置(未示出)組成的輻照光移動裝置按照涂層的形狀移動實施掃描，因而涂層4的整個面積可以受到輻照和固化。通過改變紫外輻照器7的移動速度，可以 自由設定固化時間。[0037][0031]來自發(fā)光二極管的光量較小。然而，通過使用具有排列成一行或者多 行的多個發(fā)光二極管的紫外輻照裝置，與使用具有一個二極管的紫外輻照裝置的情況相 比，一次輻照可以輻照更寬廣的區(qū)域，和可固化樹脂可以接收大量光。多個發(fā)光二極管 可以沿著與紫外輻照器7的移動方向垂直或者平行的方向排列，或者備選地沿著其它方 向排列。即使當紫外輻照器7的移動速度可能增加，仍能從紫外輻照器7獲得足量的紫 外線。此外，所接收到的光量可以通過紫外輻照器7的往復移動來增加。[0038][0032]在該圖中所示的實施方案中，橫梁6的位置可以沿著支撐柱5調(diào)節(jié)到上面 位置或者下面位置。這樣，可以以讓紫外輻照器7靠近涂層4的方式輻照可固化樹脂涂 層4，由此涂層4可以從紫外輻照器7高效地接收紫外線。作為將紫外輻照器靠近涂層4 的結(jié)果，即使當紫外輻照器7的移動速度增加時，涂層4仍能從發(fā)光二極管充分地接收紫 外線，由此可以縮短固化時間。[0039][0033]當通過用紫外線輻照來固化自由基聚合型的紫外可固化樹脂時，如在現(xiàn) 有技術(shù)的描述中提及，自由基反應有時厚道空氣中的氧分子抑制。特別地，發(fā)光二極管 產(chǎn)生的紫外線具有單峰在300nm-400nm范圍的特征波長，因此與來自具有寬的波長發(fā)射 帶范圍的常規(guī)無電極高壓水銀蒸氣燈、具有電極的高壓水銀蒸氣燈、無電極金屬鹵化物 燈、具有電極的金屬鹵化物燈、氙燈、超高壓水銀燈和水銀氙燈的光的光能相比，具有 較低的光能。因此，自由基反應容易受到空氣中的氧分子的抑制的影響，結(jié)果，存在樹 脂涂層表面的固化顯著劣于由常規(guī)方法獲得的固化的問題。[0040]實施例[0041][0034]本發(fā)明將通過實例方式進行更為詳細地闡述，但是這些實例不用于限制 本發(fā)明。在下文中，代表氧氣濃度的“％”是指體積濃度(體積％)，除非另有說明，“份”是指“質(zhì)量份”，且“Me”和“扱”分別指“甲基”和“乙基”。[0042][0035]制備實施例1 [0043](紫外線敏感有機聚硅氧烷的制備)[0044]制備了將在下面提及的實施例中使用的自由基聚合型紫外可固化樹脂。向配備 有攪拌設備、回流冷凝器、滴液漏斗和干燥空氣導入器的IOOOrnl反應容器中裝入571g由 下面平均式代表的有機聚硅氧烷；[0045][0036][0046]
權(quán)利要求
1.一種用于對物體進行輻照紫外線的設備，包括用于承載該物體(4)的承載裝置(2)，用于利用紫外線輻照所述物體(4)的紫外輻照器(7)，該紫外輻照器(7)具有由一個 或多個發(fā)光二極管構(gòu)成的光源，能夠在紫外線輻照期間通過向所述物體(4)的周圍區(qū)域提供惰性氣體以控制所述物 體(4)的表面上的氧氣濃度保持于5體積％或更低的裝置，所述裝置包括覆蓋紫外輻照器 (7)的遮光罩(8)，并且該遮光罩(8)具有密封頂部和開口底部，該遮光罩(8)被設置成 與紫外輻照器(7)的移動一起移動，惰性氣體供應管(9)，該供應管(9)連接到該遮光罩(8)并向遮光罩(8)供應惰性氣 體，和水平橫梁(6)，其可上下活動，并且支撐紫外輻照器(7)以任意速度在所需方向上移 動，從而依照所述物體的形狀對所述物體實施掃描。
2.權(quán)利要求
1的用于輻照紫外線的設備，還包括支撐柱(5)，該支撐柱(5)垂直地固 定在載體(2)上，并且水平橫梁(6)以可上下活動的方式連接到支撐柱(5)上。
3.權(quán)利要求
1的用于輻照紫外線的設備，其中所述紫外輻照器(7)在一個平坦表面或 者彎曲表面上具有以一行或者多行排列的多個發(fā)光二極管。
4.權(quán)利要求
2或3的用于輻照紫外線的設備，還包括用于調(diào)節(jié)一個或者多個發(fā)光二極 管和物體之間的距離的裝置。
5.通過用紫外線輻照紫外可固化樹脂來固化膜形式的、紫外可固化樹脂的方法，該 方法的特征在于使用權(quán)利要求
1的設備，移動來自發(fā)光二極管的紫外線以按照樹脂膜的 形狀在樹脂膜上實施掃描，和特征在于在紫外輻照期間，通過向紫外可固化樹脂膜的表 面周圍引入惰性氣體，將紫外可固化樹脂的表面氧氣濃度保持在5體積％或者更低。
6.權(quán)利要求
5的方法，其中所述紫外可固化樹脂是自由基聚合型紫外可固化樹脂。
7.權(quán)利要求
5或6的方法，其中來自發(fā)光二極管的紫外線的波長在300nm至400nm 范圍具有單峰。
8.一種制備平板的方法，包括用紫外可固化樹脂的涂料覆蓋設置在基材上的電子元 件，其特征在于使用權(quán)利要求
1的設備，通過移動紫外線以按照樹脂的形狀在樹脂涂層 上實施掃描，使來自發(fā)光二極管的紫外線輻照樹脂涂層以固化樹脂涂層同時在紫外線輻 照期間，通過向紫外可固化樹脂的表面周圍引入惰性氣體，將所述樹脂涂層表面上的氧 氣濃度保持為5體積％或者更低。
9.權(quán)利要求
8的方法，其中所述紫外可固化樹脂是自由基聚合型紫外可固化樹脂。
10.權(quán)利要求
8或9的方法，其中來自發(fā)光二極管的紫外線的波長在300nm至400nm 范圍具有單峰。
11.權(quán)利要求
8的方法，其中所述的平板選自液晶板、等離子顯示板和有機電致發(fā)光板。
專利摘要
本發(fā)明是為了提供具有高度可靠性的固化紫外可固化樹脂的方法，用于利用該固化方法制備平板的方法，以及廉價、低電能消耗、具有長的壽命和緊湊的紫外輻照設備。一種用于通過用來自一個或者多個發(fā)光二極管的紫外線輻照紫外可固化樹脂來固化紫外可固化樹脂的方法，在紫外輻照期間所述樹脂表面上的氧氣濃度保持在5％或者更低。一種用于輻照紫外線的設備，包括用于承載所述物體的承載裝置，用于利用紫外線輻照所述物體的裝置，該裝置具有由一個或多個發(fā)光二極管構(gòu)成的光源，和能夠通過向所述物體周圍區(qū)域提供惰性氣體以控制所述物體表面上的氧氣濃度的裝置。
文檔編號B05D3/06GKCN1962224 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200610146320
公開日2011年4月20日 申請日期2006年11月10日
發(fā)明者今澤克之, 柏木努 申請人:信越化學工業(yè)株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),