一种用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置技术领域
本发明涉及紫外固化设备技术领域，特别是一种用于显示屏、仪表、印刷、包装等
加工制造方面的含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置。
背景技术
UV光固化技术早已广泛应用在显示屏、电子医疗、仪表、建材、家具、家电、汽车、印
刷、包装等行业中含UV胶粘剂或UV油墨产品的固化。然而，面对现代产品高精细化及高效化
的加工需求，原有的UV光固化设备技术逐渐体现出其不足之处：其一，原有的UV光固化设备
的UV光源多采用单点光源或多点光源阵列而成的面光源，但此类光源发出的光线属散射
光，不能在照射面形成照射强度统一、均匀的光斑，造成不同照射点的UV固化剂因接收到的
能量不同而固化的时长不一，容易引起产品变形缺陷，影响生产效率；其二，现有的UV光固
化设备在同一时间内只能采用单一波长的UV光进行固化加工，在某些含有多层UV胶或油墨
产品的UV光固化加工过程中，无法同时完成对多层UV胶或油墨产品的固化，特别是触摸屏
加工过程中，需要将多层材料粘合成一个整体，如果按原有的加工工艺，则每粘合一层需经
一次UV光固化加工，增加了加工成本与时间成本。
如今，触摸屏在现代电子产品中占有重要的地位，智能手机、平板电脑、电子阅览
器、手机游戏控制平台、车内导航系统等产品大都通过触摸屏实现人机交互，触摸屏是由多
个不同材料层集合而成，如液晶显示器是由玻璃、传感器、绝缘层以及柔性防护层等多层材
料集成，在相邻的层之间都需要牢固的粘合，可以防潮、保护、封装产品，由于产品的差异与
加工要求，出现多种UV胶粘剂层，而每种UV胶粘剂都需要对应波长的UV光照射才能达到最
佳的固化效果。
有鉴于此，确有必要开发出可以对含有双层或多层UV胶或油墨的触摸屏、仪表、包
装印刷产品进行同时紫外固化的设备。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种用于含双层UV胶结构产品的
同时紫外固化装置，能够同时对双层UV胶或UV油墨进行紫外固化，提高加工效率一倍以上，
而且双层UV胶或UV油墨的固化均匀，大大降低了次品率，减少了光能量的损失，经济效益
高。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是:
一种用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置，包括用于固化第一UV胶层的
第一平行光光源机构、用于固化第二UV胶层的第二平行光光源机构以及在第一平行光光源
机构与第二平行光光源机构光线交汇处呈45度设置的平面透镜，所述第一平行光光源机构
设于所述第一UV胶层和第二UV胶层的垂直方向上的正上方，所述第二平行光光源机构设于
所述第一UV胶层和第二UV胶层的水平方向上的侧上方。
进一步地，所述的第一平行光光源机构包括第一边框、第一UV光源和第一透镜组，
所述的第二平行光光源机构包括第二边框、第二UV光源和第二透镜组。
进一步地，所述的第一边框、第二边框均由内表面呈反灯光杯型的框体和两侧呈
直形的侧框体组成。
进一步地，所述的第一UV光源、第二UV光源设于所述框体的内侧中心轴线上，所述
的第一透镜组、第二透镜组与所述侧框体内侧连接。
进一步地，所述的第一透镜组、第二透镜组为单片透镜、双片透镜或三片以上透镜
中的任一种。
进一步地，所述的第一透镜组包括第一凸透镜和第二凸透镜，第一凸透镜与第二
凸透镜平行设置，所述的第二透镜组包括第三凸透镜和第四凸透镜，第三凸透镜和第四凸
透镜平行设置。
进一步地，所述的第一凸透镜的焦点与第二凸透镜的焦点相距2～5mm，所述的第
三凸透镜的焦点与第四凸透镜的焦点相距2～5mm。
进一步地，所述的第一UV光源为波长395±5nm的UV点光源或UV面光源，所述的第
二UV光源为波长365±5nm的UV点光源或UV面光源。
进一步地，所述的平面透镜的双面镀有UV带通膜。
进一步地，所述的UV带通膜的通光值范围为395±5nm，UV带通膜的反光值范围为
365±5nm。
本发明的前述的用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置可以应用在含有
双层或多层UV胶层结构的液晶显示屏、仪表、电子医疗器材、建材、家具、家电、汽车、印刷或
包装等的紫外固化方面。
与现有技术相比，本发明的用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置具有如
下优势：
第一，本发明通过巧妙设计的平行光光源机构，使UV点光源或面光源发出的散射
光经过平行光光源机构的作用后，形成一束光照强度统一、均匀的平行光线射出，使照射面
光斑内的每一点接收到的能量几乎无差异，固化均匀，可有效杜绝因固化不均匀产生的应
力而引产品形变或固化剂溢出等问题，杜绝了因UV固化剂未固化引起的产品不良现象，大
大降低了次品率，直接有效地增大企业的经济效益，达到稳定量产的目的。
第二，本发明通过在形成UV平行光线射出的基础上，通过平面透镜将横纵交错设
置的两个平行光光源机构产生的两束不同波长的UV平行光同时同轴射到产品上进行UV光
固化，特别适用于具有多层透明材料组成的产品，每多层材料中涂有相对应的UV固化剂，经
过汇成的UV光束照射，可以同时完成多层UV胶或油墨的UV光固化，从而使加工效率提高了
一倍以上，加工成本降低。
下面结合附图与实施例，对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
本实施例以触摸屏双层材料同时UV光固化粘合方案作为实例进行说明，在目前市
场中，由于产品的差异与加工要求，出现多种UV胶粘剂，每种UV胶粘剂都需要对应波长的UV
光照射才能达到最佳的固化效果，因现加工中多采用365nm和395nm波长的UV光，本实施例
采用365nm和395nm波长的UV光及对应的UV胶粘剂进行说明，但本实施例不限于使用365nm
和395nm波长的UV光及对应的UV胶粘剂触摸屏双层材料产品。
本实施例提供的用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置，结合图1，包括用
于固化第一UV胶层的第一平行光光源机构1、用于固化第二UV胶层的第二平行光光源机构2
以及在第一平行光光源机构与第二平行光光源机构光线交汇处呈45度设置的平面透镜3，
第一平行光光源机构与第一UV胶层和第二UV胶层呈垂直方向设置，第二平行光光源机构与
第一UV胶层和第二UV胶层呈平行方向设置。其中，第一平行光光源机构1包括第一边框、第
一UV光源12和第一透镜组13；第二平行光光源机构2包括第二边框、第二UV光源22和第二透
镜组23。第一UV光源为波长395±5nm的UV点光源，第二UV光源为波长365±5nm的UV点光源，
第一边框、第二边框均由内表面呈反灯光杯型的框体6和直形侧框体7组成，内表面呈反灯
光杯型的结构设计可以减少光照强度的损失；第一透镜组和第二透镜组可以为单片透镜或
是双片透镜或是三片以上的透镜，这里的透镜可以是凸透镜或凹透镜或凹凸透镜合理搭配
而成，优选为凸透镜组。第一UV光源、第二UV光源设于呈反灯光杯型的框体的内侧中心轴线
上，第一透镜组和第二透镜组均与直形侧框体的内侧连接。
本实施例选择第一透镜组由第一凸透镜131和第二凸透镜132组成，第一凸透镜与
第二凸透镜平行设置，第一凸透镜的焦点与第二凸透镜的焦点相距2～5mm，第一平行光光
源机构安装于待加工的液晶显示屏平面的垂直方向上的正上方，在波长395±5nm的第一UV
光源工作时发出的散射光经过第一透镜组的折射，形成一束光照强度统一、均匀的平行光
线射出。本实施例选择第二透镜组由第三凸透镜231和第四凸透镜232组成，第三凸透镜和
第四凸透镜平行设置，第三凸透镜的焦点与第四凸透镜的焦点相距2～5mm，第二平行光光
源机构安装于待加工的液晶显示屏平面的上侧方一定高度的平行面上，在波长365±5nm的
第二UV光源工作时发出的散射光经过第二透镜组的折射，形成一束光照强度统一、均匀的
平行光线射出，且射出的平行光与波长395±5nm的第一UV光源射出的平行光在空间某一处
呈90度相交。
前述的第一平行光光源机构、第二平行光光源机构均形成一束光照强度统一、均
匀的平行光线射出，使照射面光斑内的每一点接收到的能量几乎无差异，固化均匀，可有效
杜绝因固化不均匀产生的应力而引产品形变或固化剂溢出等问题，杜绝了因UV固化剂未固
化引起的产品不良现象，大大降低了次品率，直接有效地增大企业的经济效益，达到稳定量
产的目的。当然，在实际加工生产过程中，不同的产品需要的光固化的范围大小不一，所以
第一透镜组与第二透镜组的直径可以按产品所需的固化范围设计光斑大小。
在前述的第一平行光光源机构与第二平行光光源机构光线交汇处呈45度设置有
平面透镜3，目的是将设于待加工平面的上方的波长395±5nm的第一UV光源射出的平行光
与设于待加工平面的上侧方的波长365±5nm的第二UV光源射出的平行光汇成一束平行光
照射到待加工平面位置上。在两束平行光交汇处呈45度安装有平面透镜3，在平面透镜3的
双面镀有UV带通膜5，UV带通膜的通光值范围为395±5nm，UV带通膜的反光值范围为365±
5nm，UV带通膜的特性是对于长光波的光线具有高透作用，对于短光波的光线具有高反作
用，这样可以使上方的395±5nm光源的平行光透过时达到最小的能量损失，使侧上边的365
±5nm UV光源的平行光反射时达到最大的能量反射，同时将上方的395±5nm UV光源射出
的平行光与侧方的365±5nm UV光源射出的平行光汇成一束平行光照射到待加工平面位置
上，这里还可以根据具体的项目要求来选配不同波长的光源，同时选配相应地具有不同的
反光值和透光值的UV带通膜。
本实施例中将上述的同时紫外固化装置应用于需要365±5nm和395±5nm波长的
UV光进行照射的含有对应的双层UV胶粘剂层的触摸屏产品上。其中，结合图1，平放于加工
平面上的触摸屏屏幕从上至下依次包括上层玻璃41、中层传感器42与下层绝缘层43，在中
层传感器的上表面涂有对应395±5nm UV光的UV胶粘剂即第一UV胶层44，在下层绝缘层的
上表面涂有对应365±5nm UV光的UV胶粘剂即第二UV胶层45，而且365±5nm UV光较395±
5nm UV光穿透力强，在加工过程中，395±5nmUV光则较易照射到传感器上，365±5nmUV光则
可穿透玻璃与传感器照射到绝缘层上，这样在同一时间内，传感器上的UV胶粘剂与绝缘层
上的UV胶粘剂都可接收到对应波长的UV光能量，进行UV光固化，从而使触摸屏的多层材料
同时固化粘合，使加工效率提高了一倍以上，加工成本降低。在本实施例中，固化时长约15
秒左右，UV光照强度在300mW/cm2左右。
在实际应用中，由于不同的UV胶粘剂的固化时间、固化剂的配方、固化剂的厚度、
施工方式等各方面因素的影响，需要UV光源的功率达到相对应等级，另外，由于UV光照强度
大小不一，所采取的UV光源功率也不一样，功率较大的UV光源发热量高，功率较小的UV光源
发热量则相对较低，因此，实际使用中要根据需要调节UV光源的功率，以及针对不同发热量
的UV光源进行合理的降温处理，如风冷或水冷等方式，以免造成UV光源的损坏或寿命降低。
当本实施例的UV光源选择UV光源阵列的面光源，则功率较大，发热量高，就需要对波长365
±5nmUV平行光源机构和波长395±5nm UV平行光源机构均采取水冷方式进行降温处理。
本实施例中的前述的用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置可以应用在
含有双层或多层UV胶层结构的液晶显示屏、仪表、电子医疗器材、建材、家具、家电、汽车、印
刷或包装等的紫外固化方面。
总之，本发明的用于含双层UV胶结构产品的同时紫外固化装置具有如下优势：相
对于原有的UV光固化技术，优点之一在于能同时对两层材料上的UV固化剂进行UV光固化，
提高一倍以上的加工效率；优点之二在于可使UV固化剂均匀固化，有效杜绝UV固化剂因固
化不均匀产生的应力而引产品形变或固化剂溢出等现像，大大降低了次品率，直接有效地
增大企业的经济效益。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方
式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的
一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。