CN100440039C - 用来照射紫外线的掩模架 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种照射紫外线的掩模架。该掩模架包括：一下部，它有一框架和支撑一掩模的掩模支撑部件，其中该掩模支撑部件在该框架内并且具有形成在该掩模支撑部件中的多个第一连接孔；和一上部，它有一对直条，在该对直条中形成多个第二连接孔以与第一连接孔对齐；以及与所述多个第一和第二连接孔连接的多个连接部件，其中所述下部的框架具有四个侧壁，其中通过所述框架的四个侧壁固定在该框架中，使得该掩模的四个侧表面中的两个侧表面与该框架的两个侧壁直接接触，并且其中该对直条的八个侧表面中的六个侧表面与该框架的四个侧壁直接接触。

Description

用来照射紫外线的掩模架

本申请要求享有2002年2月21日提出的第P2002-009338号和2002年2月22日提出的第P2002-009613号韩国申请的权益，它们在此引用以作参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置的制造设备，尤其涉及一种用来照射紫外线的掩模架。

背景技术

薄的平板显示器趋向于仅有几厘米厚，并且能在低电压下工作。这样的显示器耗能小且轻便。这些显示器中，液晶显示装置已经极广泛地用于各种领域，如笔记本计算机、计算机监视器、航天器和飞机的测量监视器等。

如图1所示，这种液晶显示装置通常包括：下基板1，其上形成有多个薄膜晶体管(图中未示)和象素电极3；上基板2，它有一黑色矩阵层4、一滤色器层6和一公共电极8；和一液晶层5，该层5在下基板1与上基板2之间。在象素电极3与公共电极8之间产生电场，以便驱动液晶层5。通过受驱动的液晶层5控制透光率，以便将图像显示在显示屏上。

此外，在基板1和2的正面上形成取向层(alignment layers)(图中未示)用以使液晶5初始取向。

在下基板1与上基板2之间形成有一密封剂10，以防止液晶从基板间漏出并且使基板相互粘接。

密封剂10涂敷在下基板1或上基板2上，然后在将下基板1和上基板2相互粘附之后固化该密封剂10。这样的密封剂类型包括热固化密封剂和紫外光固化密封剂，它们分别用热和紫外线固化。

同时，也可以从热固化密封剂和紫外光固化密封剂之一中选择密封剂类型，这取决于液晶显示装置的制造方法。

在利用毛细现象和压差将液晶注入粘附的基板中的真空注入法中，在将下基板和上基板相互粘附之后，于液晶注入之前固化密封剂。即使密封剂漏出，也没有机会污染液晶。因此，真空注入法主要使用热固化密封剂。

在液晶滴加法中，在将液晶分配到基板1和2其中之一上之后，执行两基板的粘附处理过程。在形成液晶层之后固化密封剂。因此，当使用热固化密封剂时，密封剂会在加热过程中流出，由此污染液晶。所以，紫外光固化密封剂主要用于液晶滴加法形成的LCD。

图2是一透视图，它示出一种用已有技术液晶滴加法的液晶显示装置中固化紫外光固化密封剂的紫外线发射装置。

参见图2，已有技术的紫外线发射装置包括一基板台20和一紫外光源单元30，该单元30有一置于基板台20之上的紫外灯32。

采用这种已有技术紫外线发射装置的密封剂固化过程是以下述方式进行的即用紫外光源单元30将紫外线照射到装到紫外线发射装置的基板台20上的所粘附的基板1和2。这种情况下，紫外光固化密封剂10形成在所粘附基板1和2的内侧。

在已有技术的紫外线发射装置中，来自紫外光源30的紫外线照射到其上装有粘附后基板的基板台20的整个表面上。这样，紫外线照射到所粘附基板的整个暴露表面上。

但是，一旦紫外线照射到所粘附基板的整个表面上，诸如薄膜晶体管之类基板上各器件的性能就会衰减。此外，用于初始取向液晶的取向层预倾角会发生变化。

发明内容

因此，本发明涉及一种照射紫外线的掩模架，它基本上避免了因已有技术的局限性和缺点导致的一个或多个问题。

本发明的另一个目的在于提供一种照射紫外线的掩模架，它包括一掩模，该掩模用来有选择地将紫外线仅照射在密封剂形成区域上，以便固化一紫外光固化密封剂而不使基板上各器件如取向层、薄膜晶体管等的性能发生衰减。

本发明的又一个目的在于提供一种照射紫外线的掩模架，它能有效地固定掩模。

本发明的其他特征和优点将在以下的描述中列出，根据该描述，它们的一部分将变得很明显，或者可以通过实践本发明来学会。通过以下的描述及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，可实现和得到本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点，根据本发明的一个目的，如具体和广义性描述的那样，一种照射紫外线的掩模架包括：一下部，它有一框架和支撑一掩模的掩模支撑部件，其中该掩模支撑部件在该框架内并且具有形成在该掩模支撑部件中的多个第一连接孔；和一上部，它具有一对直条，在该对直条中形成多个第二连接孔以与所述第一连接孔对齐；以及与所述多个第一和第二连接孔连接的多个连接部件，其中所述下部的框架具有四个侧壁，其中该对直条和掩模通过连接到第一和第二连接孔的连接部件固定在该框架中，使得该对直条与掩模的上表面接触，该掩模的四个侧表面中的两个侧表面与该框架的两个侧壁直接接触，并且该对直条的八个侧表面中的六个侧表面与该框架的四个侧壁直接接触。

在本发明的另一个方面中，一种紫外线发射装置包括一基板台、一紫外光源单元、基板台与紫外光源单元之间的掩模和一掩模架，该掩模架包括一下部和一上部，该下部有一框架和一支撑掩模的掩模支撑部件，其中掩模支撑部件在框架内并且具有形成在该掩模支撑部件中的多个第一连接孔，该上部有一对直条，在该对直条中形成多个第二连接孔以与第一连接孔对齐；以及与所述多个第一和第二连接孔连接的多个连接部件，其中所述下部的框架具有四个侧壁，其中该对直条和掩模通过连接到第一和第二连接孔的连接部件固定在该框架中，使得该对直条直接与该掩模的上表面接触，该掩模的四个侧表面中的两个侧表面与该框架的两个侧壁直接接触，并且该对直条的八个侧表面中的六个侧表面与该框架的四个侧壁直接接触。

应理解的是，上述一般性的描述和以下的详细描述仅是示例性和解释性的，意欲用它们提供对如所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

结合用于说明本发明以对其进一步理解并且作为构成本申请中的一部分包含在本申请中的附图说明了本发明的实施方案，连同说明书文字部分一起解释本发明的原理。这些附图中：

图1示出了一种用以解释液晶显示装置的示意性剖视图；

图2是一示意性透视图，它示出一种采用已有技术液晶滴加法的液晶显示装置中固化紫外光固化密封剂的紫外线发射装置；

图3是一放大的透视图，它示出了根据本发明的一种紫外线发射装置；

图4A是一放大的透视图，他示出根据本发明第一实施例的一种掩模架；

图4B示出图4A的掩模架所固定的掩模布局；

图4C示出沿图4B的线IVC-IVC所取的一个剖视图；

图5至7分别示出根据本发明第二、第三和第四实施例的紫外线发射装置的掩模架；

图8A是一放大的透视图，它示出根据本发明第五实施例的一种掩模架；

图8B示出图8A的掩模架所固定的掩模布局；

图8C示出沿图8B的线VIIIC-VIIIC所取的剖视图；

图9是一放大的透视图，它示出根据本发明第六实施例的一种紫外线发射装置的掩模架；

图10A是一放大的透视图，它示出根据本发明第七实施例的掩模架；

图10B示出图10A掩模架所固定的掩模布局；

图10C示出沿图10B的线XC-XC所取的剖视图；

图11至13分别示出根据本发明第八、第九和第十实施例的紫外线发射装置的掩模架；

图14A是一放大的透视图，它示出根据本发明第十一实施例的一种掩模架；

图14B示出图14A掩模架所固定的掩模布局；

图14C示出沿图14B的线XIVC-XIVC所取的剖视图；

图14D示出沿图14B的线XIVD-XIVD所取的剖视图；

图15A和15B是放大的透视图，它们示出根据本发明第十二实施例的掩模架；

图16至20分别示出根据本发明第十三、第十四、第十五、第十六和第十七实施例的掩模架。

具体实施方式

现在将详细描述附图中示出其实例的本发明图示实施例。在所有附图中采用相同的标号表示相同或相似的部件。

图3是一放大的透视图，它示出了根据本发明的一种紫外线发射装置。

参见图3，根据本发明的紫外线发射装置包括一基板台100、一紫外光源单元200、一形成于基板台100与紫外光源单元200之间的掩模300和固定掩模300的下部400与上部500。

把其上形成有一密封剂750的所粘附的基板700装到基板台100上。为进行大规模生产，可以用一传送带或类似物来移动基板台100。

在紫外光源单元200上形成一紫外灯210。虽然图中只示出一盏紫外灯，不过可以随基板尺寸的增大而安装多盏紫外灯。

掩模300的图案310与密封剂750的图案相同，以便使紫外线照射到所粘附基板700形成有密封剂750的区域上。因此，可以根据随不同模具而变化的密封剂750的图案来改变掩模图案310。

掩模300置于和固定在下部400与上部500之间。如下说明下部400和上部500的形状以及将掩模300固定到掩模架上的方法。

图4A是一放大的透视图，它示出根据本发明第一实施例的一种掩模架。图4B示出图4A掩模架所固定的掩模布局。图4C示出沿图4B的线IVC-IVC所取的剖视图。

参见图4A，根据本发明第一实施例的一种掩模架包括一下部400、一上部510和连接上部510与下部400的连接部件600。

这种情况下，下部400包括一矩形框架410和板状部件440。第一连接部分450形成于每一个板状部件440上。

板状部件440支撑掩模300并且形成于矩形框架410的左右两侧。板状部件440还可以形成于矩形框架410的上下两侧。

上部510包括一对直条。第二连接部分550形成于上部510上并且对应于板状部件440的第一连接部分450。

上部510固定到矩形框架410内侧形成的板状部件440上，并且其大小与这些板状部件440相匹配。

如图4B和4C所示，一种把一掩模固定到上述掩模架的方法包括：将掩模300与下部400的板状部件440对齐；将上部510置于掩模300之上；并且将连接部件600分别放入板状部件440的第一连接部分450与上部510的第二连接部分550中，以固定掩模300。

同时，如前面所述的那样，由于掩模300的图案可以根据产品模具改变，所以也可以更换掩模300。因此，连接部件600并不永久地将上部510固定到下部400上，而是象螺栓等物一样可拆卸。

此外，紫外线穿过掩模300的图案310以便照射到所粘附基板的密封剂上。如果掩模300的图案310一部分与板状部件440重叠，那么紫外线无法照射到所粘附基板的密封剂上。因此，可以用一种紫外线透光材料如压克力、石英等制成固定掩模300的下部400的板状部件440和上部510。

图5至7分别示出根据本发明第二、第三和第四实施例的一种紫外线发射装置的掩模架，其中如第一实施例所示，一掩模置于和固定在下部与上部之间。

图5中根据本发明第二实施例的一种掩模架类似于图4中第一实施例的掩模架，不过其上部的形状不同。因此，在图5中使用相同的标号，为简便起见省略对其的描述。

如图5所示，根据本发明第二实施例的掩模架包括一矩形部件520，该部件520代替一对直条作为一个上部。该矩形部件520将掩模固定得更稳定。

如图6所示，根据本发明第三实施例的掩模架包括形成于下部400所有四个侧面的板状部件440。第三实施例的其他部分与图4A中所示第一实施例的掩模架中那些部分相同。

如图7所示，根据本发明第四实施例的掩模架包括形成于下部400所有四个侧面的板状部件440和作为一上部的矩形部件520。

这样，增大了掩模与支撑掩模的掩模架之间的接触面积，由此将掩模固定得更稳定。

图8A是一放大的透视图，它示出根据本发明第五实施例的一种掩模架。图8B示出图8A的掩模架所固定的掩模布局。图8C示出沿图8B的线VIIIC-VIIIC所取的剖视图。

如图8A至8C所示，根据本发明第五实施例的一种掩模架包括一板430，它位于下部400的矩形框架410底部内侧并且支撑掩模的整个侧面。因此，使掩模与掩模架之间的接触面积最大，从而将掩模固定得更稳定。

这种情况下，用一种紫外线透光材料如压克力或石英制成板430，以便使紫外线照射到掩模内形成的图案上。其他部分与图4A中所示掩模架的那些部分类似，对相同的部分使用相同的标号。

图9是一放大的透视图，它示出根据本发明第六实施例的一种紫外线发射装置的掩模架。该掩模架类似于图4A中所示第一实施例的掩模架，不过其上部不同。本实施例中，将一矩形部件520用于上部。

图10A是一放大的透视图，它示出根据本发明第七实施例的一种掩模架。图10B示出图10A的掩模架所固定的掩模布局。图10C示出沿图10B的线XC-XC所取的剖视图。

参见图10A，根据本发明第七实施例的一种掩模架包括一下部400、一上部510和一将上部510连接到下部400内的连接部件600。

这种情况下，下部400包括一矩形框架410和形成于矩形框架410内的多个突出部件420。第一连接部分450形成于矩形框架410各角处的每一个突出部件420上。

突出部件420支撑掩模。多个突出部件420形成于矩形框架410的左右两侧。突出部件420还形成于矩形框架410的上下两侧。

上部510包括一对直条。第二连接部分550形成于上部510上并且对应于突出部件420的第一连接部分450。

上部510固定到矩形框架410内形成的突出部件420上，其大小与矩形框架410相匹配。

同时，如前面所述的那样，由于掩模300的图案可以根据不同的产品模具改变，所以也可以更换掩模300。因此，连接部件600并不永久地将上部510固定到下部400上，而是象螺栓等物一样可拆卸。

此外，紫外线穿过掩模300的图案310以便照射到所粘附基板的密封剂上。如果掩模300的图案310一部分与板状部件440重叠，那么紫外线无法照射到所粘附基板的密封剂上。因此，用一种紫外线透光材料如压克力、石英等制成固定掩模300的下部400的突出部件420和上部510。

图11至13分别示出根据本发明第八、第九和第十实施例的紫外线发射装置的掩模架。

如图11所示，根据本发明第八实施例的掩模架包括一矩形框架520，它代替一对直条作为上部。其他部分与根据本发明第七实施例的掩模架的那些部分相类似。

如图12所示，根据本发明第九实施例的掩模架包括形成于下部所有四个侧面上而不是下部400的上下两侧或左右两侧上的多个突出部件420。其他部分与根据本发明第七实施例的掩模架的那些部分相同。

如图13所示，根据本发明第十实施例的掩模架包括形成于下部400内所有四个侧面上的多个突出部件420和作为上部的一个矩形框架520。

如果在下部400内使用更多突出部件420或者将矩形框架520用作上部，那么掩模可以得到更稳定的支撑。但是，增大了掩模与掩模架之间的接触面积，从而可以使紫外线不根据密封剂图案照射到掩模图案上。因此，可以不固化密封剂。

所以，可以用一种紫外线透光材料如压克力、石英等制成突出部件420和矩形框架520。

图14A是一放大的透视图，它示出根据本发明第十一实施例的一种掩模架。图14B示出图14A的掩模架所固定的掩模布局。图14C示出沿图14B的线XIVC-XIVC所取的剖视图。图14D示出沿图14B的线XIVD-XIVD所取的剖视图。

参见图14A，根据本发明第十一实施例的一种掩模架包括一下部400、一上部510和一将上部510连接到下部400内的连接部件600。

这种情况下，下部400包括一矩形框架410、形成于矩形框架410内部的多个突出部件420和粘附到两个突出部件420上的支撑棒460。第一连接部分450形成于矩形框架410各角处的每一个突出部件420上。

突出部件420是掩模的主支撑部件，而支撑棒460是一辅助掩模支撑部件。更具体地说，当基板的尺寸增大时，掩模也因此增大。所以，如果掩模仅仅由突出部件420支撑，那么掩模的中央部分可能向下弯折。因此，支撑棒460防止发射这一问题。

这种情况下，有紫外线穿过照射到所粘附基板内密封剂上的掩模300图案310的一部分与作为辅助掩模支撑部件的支撑棒460重叠。因此，用一种紫外线透光材料如压克力、石英等制成支撑棒460。

如图所示，突出部件420和支撑棒460分别形成于矩形框架410的左右两侧上。突出部件420和支撑棒460还可以分别形成于矩形框架410的上下两侧上。此外，突出部件420和支撑棒460的宽度可以随其他条件改变。而且，可以在下部400内安装一个以上的支撑棒460。

上部510包括一对直条。第二连接部分550形成于上部510上并且对应于突出部件420的第一连接部分450。

上部510固定到矩形框架410内形成的突出部件420内，以使其大小与矩形框架410匹配。

同时，如前面所述的那样，由于掩模300的图案可以根据产品模具改变，所以也可以更换掩模300。因此，连接部件600并不永久地将上部510固定到下部400上，而是象螺栓等物一样可拆卸。

此外，紫外线穿过掩模300的图案310以便照射到所粘附基板的密封剂上。如果掩模300的图案310一部分与突出部件420重叠，那么紫外线无法照射到所粘附基板的密封剂上。因此，可以用一种紫外线透光材料如压克力、石英等制成固定掩模300的下部400的突出部件420和上部510。

图15A和15B是放大的透视图，它们示出根据本发明第十二实施例的掩模架，其中一支撑棒460接至一矩形框架410上没有粘附突出部件420的内侧面，其他部分与本发明第十一实施例中的那些部分类似。因此对其他部分采用相同的标号。

参见图15A，支撑棒460接至其上没有形成突出部件420的矩形框架410的内侧面。参见图15B，支撑棒460接至矩形框架410上多个突出部件420之间的内表面上。

图16至20分别示出根据本发明第十三、第十四、第十五、第十六和第十七实施例的掩模架。

参见图16至20，根据本发明第十三至第十七实施例的掩模架是本发明上述实施例的各种结合。

因此，本发明用来将紫外线仅仅照射到一密封剂形成区域上，以固化一紫外线固化密封剂而不使基板上各器件如取向层、薄膜晶体管等的性能发生衰减。

此外，根据本发明的掩模架有效地固定掩模，并且可以随掩模图案改变而不考虑密封剂图案的变化。

对本领域的普通技术人员来说很明显的是，在不脱离本发明的实质或范围的情况下，可以在本发明用于照射紫外线的掩模架中作各种修改和变换。因此，本发明的保护范围覆盖所有落在所附权利要求书及其等同物的范围内的修改和变换。

Claims (16)

1.一种用来照射紫外线的掩模架，包括：

一下部，它具有一框架和一支撑掩模的掩模支撑部件，其中掩模支撑部件在该框架内并且具有形成在该掩模支撑部件中的多个第一连接孔；和

一上部，它具有一对直条，在该对直条中形成多个第二连接孔以与所述第一连接孔对齐；以及

与所述多个第一和第二连接孔连接的多个连接部件，

其中

所述下部的框架具有四个侧壁，

其中该对直条和掩模通过连接到第一和第二连接孔的连接部件固定在该框架中，使得该对直条直接与掩模的上表面接触，该掩模的四个侧表面中的两个侧表面与该框架的两个侧壁直接接触，并且该对直条的八个侧表面中的六个侧表面与该框架的四个侧壁直接接触。

2.权利要求1的掩模架，其中掩模支撑部件包括单独一块板。

3.权利要求2的掩模架，其中该板由一种紫外线透光材料制成。

4.权利要求2的掩模架，其中该板的中央有一去除部分。

5.权利要求1的掩模架，还包括掩模支撑部件内的一个辅助掩模支撑部件。

6.权利要求5的掩模架，其中辅助掩模支撑部件由一种紫外线透光材料制成。

7.权利要求6的掩模架，其中紫外线透光材料包括压克力和石英中的一种。

8.权利要求1的掩模架，其中掩模支撑部件包括至少两块板。

9.权利要求8的掩模架，其中至少两块板是一对直条。

10.权利要求8的掩模架，其中至少两块板的面积小于掩模的面积。

11.权利要求1的掩模架，其中掩模支撑部件由一种紫外线透光材料制成。

12.权利要求11的掩模架，其中紫外线透光材料包括压克力和石英中的一种。

13.权利要求1的掩模架，其中上部由一种紫外线透光材料制成。

14.权利要求13的掩模架，其中紫外线透光材料包括压克力和石英中的一种。

15.一种紫外线发射装置，包括：

一基板台；

一紫外光源单元；

基板台与紫外光源单元之间的掩模；和

一掩模架，该掩模架包括一下部和一上部，该下部有一框架和一支撑掩模的掩模支撑部件，其中掩模支撑部件在框架内并且具有形成在该掩模支撑部件中的多个第一连接孔，该上部有一对直条，在该对直条中形成多个第二连接孔以与第一连接孔对齐；以及

与所述多个第一和第二连接孔连接的多个连接部件，

其中所述下部的框架具有四个侧壁，

其中该对直条和掩模通过连接到第一和第二连接孔的连接部件固定在该框架中，使得该对直条直接与掩模的上表面接触，该掩模的四个侧表面中的两个侧表面与该框架的两个侧壁直接接触，并且该对直条的八个侧表面中的六个侧表面与该框架的四个侧壁直接接触。

16.权利要求15的紫外线发射装置，其中基板台是可移动的。

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