本發(fā)明涉及紫外固化設備技術領域，特別是一種用于顯示屏、儀表、印刷、包裝等加工制造方面的含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置。
背景技術：
UV光固化技術早已廣泛應用在顯示屏、電子醫(yī)療、儀表、建材、家具、家電、汽車、印刷、包裝等行業(yè)中含UV膠粘劑或UV油墨產(chǎn)品的固化。然而，面對現(xiàn)代產(chǎn)品高精細化及高效化的加工需求，原有的UV光固化設備技術逐漸體現(xiàn)出其不足之處：其一，原有的UV光固化設備的UV光源多采用單點光源或多點光源陣列而成的面光源，但此類光源發(fā)出的光線屬散射光，不能在照射面形成照射強度統(tǒng)一、均勻的光斑，造成不同照射點的UV固化劑因接收到的能量不同而固化的時長不一，容易引起產(chǎn)品變形缺陷，影響生產(chǎn)效率；其二，現(xiàn)有的UV光固化設備在同一時間內(nèi)只能采用單一波長的UV光進行固化加工，在某些含有多層UV膠或油墨產(chǎn)品的UV光固化加工過程中，無法同時完成對多層UV膠或油墨產(chǎn)品的固化，特別是觸摸屏加工過程中，需要將多層材料粘合成一個整體，如果按原有的加工工藝，則每粘合一層需經(jīng)一次UV光固化加工，增加了加工成本與時間成本。
如今，觸摸屏在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中占有重要的地位，智能手機、平板電腦、電子閱覽器、手機游戲控制平臺、車內(nèi)導航系統(tǒng)等產(chǎn)品大都通過觸摸屏實現(xiàn)人機交互，觸摸屏是由多個不同材料層集合而成，如液晶顯示器是由玻璃、傳感器、絕緣層以及柔性防護層等多層材料集成，在相鄰的層之間都需要牢固的粘合，可以防潮、保護、封裝產(chǎn)品，由于產(chǎn)品的差異與加工要求，出現(xiàn)多種UV膠粘劑層，而每種UV膠粘劑都需要對應波長的UV光照射才能達到最佳的固化效果。
有鑒于此，確有必要開發(fā)出可以對含有雙層或多層UV膠或油墨的觸摸屏、儀表、包裝印刷產(chǎn)品進行同時紫外固化的設備。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置，能夠同時對雙層UV膠或UV油墨進行紫外固化，提高加工效率一倍以上，而且雙層UV膠或UV油墨的固化均勻，大大降低了次品率，減少了光能量的損失，經(jīng)濟效益高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術方案是:
一種用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置，包括用于固化第一UV膠層的第一平行光光源機構(gòu)、用于固化第二UV膠層的第二平行光光源機構(gòu)以及在第一平行光光源機構(gòu)與第二平行光光源機構(gòu)光線交匯處呈45度設置的平面透鏡，所述第一平行光光源機構(gòu)設于所述第一UV膠層和第二UV膠層的垂直方向上的正上方，所述第二平行光光源機構(gòu)設于所述第一UV膠層和第二UV膠層的水平方向上的側(cè)上方。
進一步地，所述的第一平行光光源機構(gòu)包括第一邊框、第一UV光源和第一透鏡組，所述的第二平行光光源機構(gòu)包括第二邊框、第二UV光源和第二透鏡組。
進一步地，所述的第一邊框、第二邊框均由內(nèi)表面呈反燈光杯型的框體和兩側(cè)呈直形的側(cè)框體組成。
進一步地，所述的第一UV光源、第二UV光源設于所述框體的內(nèi)側(cè)中心軸線上，所述的第一透鏡組、第二透鏡組與所述側(cè)框體內(nèi)側(cè)連接。
進一步地，所述的第一透鏡組、第二透鏡組為單片透鏡、雙片透鏡或三片以上透鏡中的任一種。
進一步地，所述的第一透鏡組包括第一凸透鏡和第二凸透鏡，第一凸透鏡與第二凸透鏡平行設置，所述的第二透鏡組包括第三凸透鏡和第四凸透鏡，第三凸透鏡和第四凸透鏡平行設置。
進一步地，所述的第一凸透鏡的焦點與第二凸透鏡的焦點相距2～5mm，所述的第三凸透鏡的焦點與第四凸透鏡的焦點相距2～5mm。
進一步地，所述的第一UV光源為波長395±5nm的UV點光源或UV面光源，所述的第二UV光源為波長365±5nm的UV點光源或UV面光源。
進一步地，所述的平面透鏡的雙面鍍有UV帶通膜。
進一步地，所述的UV帶通膜的通光值范圍為395±5nm，UV帶通膜的反光值范圍為365±5nm。
本發(fā)明的前述的用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置可以應用在含有雙層或多層UV膠層結(jié)構(gòu)的液晶顯示屏、儀表、電子醫(yī)療器材、建材、家具、家電、汽車、印刷或包裝等的紫外固化方面。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置具有如下優(yōu)勢：
第一，本發(fā)明通過巧妙設計的平行光光源機構(gòu)，使UV點光源或面光源發(fā)出的散射光經(jīng)過平行光光源機構(gòu)的作用后，形成一束光照強度統(tǒng)一、均勻的平行光線射出，使照射面光斑內(nèi)的每一點接收到的能量幾乎無差異，固化均勻，可有效杜絕因固化不均勻產(chǎn)生的應力而引產(chǎn)品形變或固化劑溢出等問題，杜絕了因UV固化劑未固化引起的產(chǎn)品不良現(xiàn)象，大大降低了次品率，直接有效地增大企業(yè)的經(jīng)濟效益，達到穩(wěn)定量產(chǎn)的目的。
第二，本發(fā)明通過在形成UV平行光線射出的基礎上，通過平面透鏡將橫縱交錯設置的兩個平行光光源機構(gòu)產(chǎn)生的兩束不同波長的UV平行光同時同軸射到產(chǎn)品上進行UV光固化，特別適用于具有多層透明材料組成的產(chǎn)品，每多層材料中涂有相對應的UV固化劑，經(jīng)過匯成的UV光束照射，可以同時完成多層UV膠或油墨的UV光固化，從而使加工效率提高了一倍以上，加工成本降低。
下面結(jié)合附圖與實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實施例以觸摸屏雙層材料同時UV光固化粘合方案作為實例進行說明，在目前市場中，由于產(chǎn)品的差異與加工要求，出現(xiàn)多種UV膠粘劑，每種UV膠粘劑都需要對應波長的UV光照射才能達到最佳的固化效果，因現(xiàn)加工中多采用365nm和395nm波長的UV光，本實施例采用365nm和395nm波長的UV光及對應的UV膠粘劑進行說明，但本實施例不限于使用365nm和395nm波長的UV光及對應的UV膠粘劑觸摸屏雙層材料產(chǎn)品。
本實施例提供的用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置，結(jié)合圖1，包括用于固化第一UV膠層的第一平行光光源機構(gòu)1、用于固化第二UV膠層的第二平行光光源機構(gòu)2以及在第一平行光光源機構(gòu)與第二平行光光源機構(gòu)光線交匯處呈45度設置的平面透鏡3，第一平行光光源機構(gòu)與第一UV膠層和第二UV膠層呈垂直方向設置，第二平行光光源機構(gòu)與第一UV膠層和第二UV膠層呈平行方向設置。其中，第一平行光光源機構(gòu)1包括第一邊框、第一UV光源12和第一透鏡組13；第二平行光光源機構(gòu)2包括第二邊框、第二UV光源22和第二透鏡組23。第一UV光源為波長395±5nm的UV點光源，第二UV光源為波長365±5nm的UV點光源，第一邊框、第二邊框均由內(nèi)表面呈反燈光杯型的框體6和直形側(cè)框體7組成，內(nèi)表面呈反燈光杯型的結(jié)構(gòu)設計可以減少光照強度的損失；第一透鏡組和第二透鏡組可以為單片透鏡或是雙片透鏡或是三片以上的透鏡，這里的透鏡可以是凸透鏡或凹透鏡或凹凸透鏡合理搭配而成，優(yōu)選為凸透鏡組。第一UV光源、第二UV光源設于呈反燈光杯型的框體的內(nèi)側(cè)中心軸線上，第一透鏡組和第二透鏡組均與直形側(cè)框體的內(nèi)側(cè)連接。
本實施例選擇第一透鏡組由第一凸透鏡131和第二凸透鏡132組成，第一凸透鏡與第二凸透鏡平行設置，第一凸透鏡的焦點與第二凸透鏡的焦點相距2～5mm，第一平行光光源機構(gòu)安裝于待加工的液晶顯示屏平面的垂直方向上的正上方，在波長395±5nm的第一UV光源工作時發(fā)出的散射光經(jīng)過第一透鏡組的折射，形成一束光照強度統(tǒng)一、均勻的平行光線射出。本實施例選擇第二透鏡組由第三凸透鏡231和第四凸透鏡232組成，第三凸透鏡和第四凸透鏡平行設置，第三凸透鏡的焦點與第四凸透鏡的焦點相距2～5mm，第二平行光光源機構(gòu)安裝于待加工的液晶顯示屏平面的上側(cè)方一定高度的平行面上，在波長365±5nm的第二UV光源工作時發(fā)出的散射光經(jīng)過第二透鏡組的折射，形成一束光照強度統(tǒng)一、均勻的平行光線射出，且射出的平行光與波長395±5nm的第一UV光源射出的平行光在空間某一處呈90度相交。
前述的第一平行光光源機構(gòu)、第二平行光光源機構(gòu)均形成一束光照強度統(tǒng)一、均勻的平行光線射出，使照射面光斑內(nèi)的每一點接收到的能量幾乎無差異，固化均勻，可有效杜絕因固化不均勻產(chǎn)生的應力而引產(chǎn)品形變或固化劑溢出等問題，杜絕了因UV固化劑未固化引起的產(chǎn)品不良現(xiàn)象，大大降低了次品率，直接有效地增大企業(yè)的經(jīng)濟效益，達到穩(wěn)定量產(chǎn)的目的。當然，在實際加工生產(chǎn)過程中，不同的產(chǎn)品需要的光固化的范圍大小不一，所以第一透鏡組與第二透鏡組的直徑可以按產(chǎn)品所需的固化范圍設計光斑大小。
在前述的第一平行光光源機構(gòu)與第二平行光光源機構(gòu)光線交匯處呈45度設置有平面透鏡3，目的是將設于待加工平面的上方的波長395±5nm的第一UV光源射出的平行光與設于待加工平面的上側(cè)方的波長365±5nm的第二UV光源射出的平行光匯成一束平行光照射到待加工平面位置上。在兩束平行光交匯處呈45度安裝有平面透鏡3，在平面透鏡3的雙面鍍有UV帶通膜5，UV帶通膜的通光值范圍為395±5nm，UV帶通膜的反光值范圍為365±5nm，UV帶通膜的特性是對于長光波的光線具有高透作用，對于短光波的光線具有高反作用，這樣可以使上方的395±5nm光源的平行光透過時達到最小的能量損失，使側(cè)上邊的365±5nm UV光源的平行光反射時達到最大的能量反射，同時將上方的395±5nm UV光源射出的平行光與側(cè)方的365±5nm UV光源射出的平行光匯成一束平行光照射到待加工平面位置上，這里還可以根據(jù)具體的項目要求來選配不同波長的光源，同時選配相應地具有不同的反光值和透光值的UV帶通膜。
本實施例中將上述的同時紫外固化裝置應用于需要365±5nm和395±5nm波長的UV光進行照射的含有對應的雙層UV膠粘劑層的觸摸屏產(chǎn)品上。其中，結(jié)合圖1，平放于加工平面上的觸摸屏屏幕從上至下依次包括上層玻璃41、中層傳感器42與下層絕緣層43，在中層傳感器的上表面涂有對應395±5nm UV光的UV膠粘劑即第一UV膠層44，在下層絕緣層的上表面涂有對應365±5nm UV光的UV膠粘劑即第二UV膠層45，而且365±5nm UV光較395±5nm UV光穿透力強，在加工過程中，395±5nmUV光則較易照射到傳感器上，365±5nmUV光則可穿透玻璃與傳感器照射到絕緣層上，這樣在同一時間內(nèi)，傳感器上的UV膠粘劑與絕緣層上的UV膠粘劑都可接收到對應波長的UV光能量，進行UV光固化，從而使觸摸屏的多層材料同時固化粘合，使加工效率提高了一倍以上，加工成本降低。在本實施例中，固化時長約15秒左右，UV光照強度在300mW/cm2左右。
在實際應用中，由于不同的UV膠粘劑的固化時間、固化劑的配方、固化劑的厚度、施工方式等各方面因素的影響，需要UV光源的功率達到相對應等級，另外，由于UV光照強度大小不一，所采取的UV光源功率也不一樣，功率較大的UV光源發(fā)熱量高，功率較小的UV光源發(fā)熱量則相對較低，因此，實際使用中要根據(jù)需要調(diào)節(jié)UV光源的功率，以及針對不同發(fā)熱量的UV光源進行合理的降溫處理，如風冷或水冷等方式，以免造成UV光源的損壞或壽命降低。當本實施例的UV光源選擇UV光源陣列的面光源，則功率較大，發(fā)熱量高，就需要對波長365±5nmUV平行光源機構(gòu)和波長395±5nm UV平行光源機構(gòu)均采取水冷方式進行降溫處理。
本實施例中的前述的用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置可以應用在含有雙層或多層UV膠層結(jié)構(gòu)的液晶顯示屏、儀表、電子醫(yī)療器材、建材、家具、家電、汽車、印刷或包裝等的紫外固化方面。
總之，本發(fā)明的用于含雙層UV膠結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的同時紫外固化裝置具有如下優(yōu)勢：相對于原有的UV光固化技術，優(yōu)點之一在于能同時對兩層材料上的UV固化劑進行UV光固化，提高一倍以上的加工效率；優(yōu)點之二在于可使UV固化劑均勻固化，有效杜絕UV固化劑因固化不均勻產(chǎn)生的應力而引產(chǎn)品形變或固化劑溢出等現(xiàn)像，大大降低了次品率，直接有效地增大企業(yè)的經(jīng)濟效益。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。