一種噴頭以及噴涂方法
【專利摘要】本發明公開了一種噴頭以及基于該噴頭的噴涂方法，其中噴頭包括儲液腔、氣泡發生器、主噴嘴和高壓管路，所述儲液腔用于儲存液體原料，所述高壓管路用于傳輸高壓氣體，氣泡發生器用于利用高壓氣體產生微氣泡，并將微氣泡注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中，所述主噴嘴與儲液腔連接，用于將包覆有微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。通過改變現有噴頭結構，向主噴嘴中注入高壓的微氣泡，當液體原料從主噴嘴中噴出后，以包覆有微氣泡的液滴滴在基底上，微氣泡微爆，液滴短時間內實現充分的分散，最終在基底上形成均勻的液體膜層，可以避免膜層厚度不均勻問題的發生，大大降低產品不良率。
【專利說明】一種噴頭以及噴涂方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示【技術領域】，特別涉及一種噴頭以及使用該噴頭的噴涂方法。【背景技術】
[0002]LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)是當今顯示領域的主流產品，配向膜作為液晶顯示器的重要組成部分，在制作完成的彩膜基板和陣列基板上分別涂覆一層配向膜，之后再滴注液晶進行對盒，配向膜起到使液晶分子在液晶盒內整排列的作用。配向膜一般是涂覆一層聚酰亞胺(Polyimide，簡稱PI)材料的薄膜，即涂覆一層PI液固化形成配向膜。
[0003]配向膜涂覆一般是通過以下兩種完成:版銅轉印方式和噴涂(Inkjet)方式，但是在液晶顯示器的制作工藝中最常用的是噴涂方式。現有技術中采用噴涂方式使用圖1所示噴頭進行配向膜制作過程的示意圖如圖1所示，PI液I存儲在儲液腔12中，并在外界壓力作用下通過噴嘴2噴出，在基底4上形成PI液滴3，其中基底4為彩膜基板或陣列基板。其中PI液滴3滴在基底4上之后需要一定時間進行充分擴散才能形成厚度均勻的PI膜。
[0004]但是在實際加工工藝中，由于基底表面存在段差，不利于PI液滴3的擴散，而且PI液滴3進行擴散的時間有限，因此常常會由于PI液擴散不充分導致PI液固化成形成的PI膜厚度不均勻，得到的顯示器進行顯示時出現畫面不均勻的現象，即Mura，產品不良率上升。
【發明內容】
[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]本發明要解決的技術問題是如何避免PI膜不均勻問題的發生，降低產品不良率。
[0007]( 二 )技術方案
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供了一種噴頭，包括儲液腔、氣泡發生器、主噴嘴和高壓管路，所述儲液腔用于儲存液體原料，所述高壓管路用于傳輸高壓氣體，氣泡發生器用于利用高壓氣體產生微氣泡，并將微氣泡注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中，所述主噴嘴與儲液腔連接，用于將包覆有微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。
[0009]進一步地，還包括高壓空氣壓縮機，與高壓管路連接，用于產生高壓氣體。
[0010]進一步地，所述高壓管路包括一主管和多個支管，主管用于將高壓氣體輸送到各支管中，支管設置在主管與主噴嘴之間，用于將高壓氣體以微氣泡的形式輸送到各主噴嘴中，且支管的數目等于主噴嘴的數目。
[0011]進一步地，還包括控制器，設置在支管上，用于對支管中高壓氣體在出口端產生微氣泡的時間、頻率以及微氣泡的大小進行控制。
[0012]進一步地，氣泡發生器設置在支管的出口端，包括擋板振子和氣泡噴嘴，所述氣泡噴嘴的進氣端連接在支管的出氣端，所述擋板振子設置在氣泡噴嘴與支管的銜接處，用于對高壓氣體進入氣泡噴嘴的通路進行控制。[0013]進一步地，所述擋板振子與控制器連接，在控制器的控制下周期性的打開和關閉。
[0014]進一步地，所述氣泡發生器與所述主噴嘴為一體式結構，所述氣泡發生器被包覆在所述主噴嘴的內部；
[0015]或者所述氣泡發生器與所述主噴嘴為分裝式結構，所述氣泡發生器設置在所述主噴嘴的外部，且氣泡噴嘴噴出的微氣泡與主噴嘴中的液體原料融合。
[0016]為解決上述技術問題，本發明還提供了一種使用上述噴頭的噴涂方法，包括:
[0017]將高壓氣體以微氣泡的形式注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中；將包覆微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。
[0018]進一步地，所述微氣泡直徑的大小在O?D之間，其中D為主噴嘴的內徑。
[0019]進一步地，所述微氣泡在形成時具體包括:微氣泡的形成具體包括:在控制器的控制下對微氣泡形成的時間、形成的頻率以及微氣泡的大小進行控制。
[0020](三)有益效果
[0021]本發明實施例提供的噴頭，包括儲液腔、主噴嘴和高壓管路，所述儲液腔用于儲存液體原料，所述高壓管路用于傳輸高壓氣體，氣泡發生器用于利用高壓氣體產生微氣泡，并將微氣泡注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中，所述主噴嘴與儲液腔連接，用于將包覆有微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。通過改變現有噴頭結構，向主噴嘴中注入高壓的微氣泡，當液體原料從主噴嘴中噴出后，以包覆有微氣泡的液滴滴在基底上，微氣泡微爆，液滴短時間內實現充分的分散，最終在基底上形成均勻的液體膜層，可以避免膜層厚度不均勻問題的發生，大大降低產品不良率。同時本發明還提供了上述噴頭將液體原料噴涂在基底上的噴涂方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是使用現有技術中噴頭進行配向膜制作過程中的示意圖；
[0023]圖2是本發明實施例一中提供的一種噴頭的結構示意圖；
[0024]圖3是本發明實施例一中氣泡發生器中擋板振子關閉時的示意圖；
[0025]圖4是本發明實施例一中氣泡發生器中擋板振子打開時的示意圖；
[0026]圖5是本發明實施例一中氣泡發生器與主噴嘴為一體式結構的示意圖；
[0027]圖6是本發明實施例一中氣泡發生器與主噴嘴為分裝式結構的示意圖
[0028]圖7為采用本發明實施例一中的噴頭制作配向膜的制作過程示意圖。
[0029]圖中編號代表的含義分別是:
[0030]1，PI液；2，主噴嘴；3，PI液滴；4，基底；5，高壓管路；51，主管；52，支管；6，控制器；7，微氣泡；8，包覆有微氣泡的PI液滴；9，PI液膜；10，擋板振子；11，氣泡噴嘴；12，儲液腔。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0032]實施例一
[0033]本發明實施例一提供了一種噴頭，結構示意圖如圖2所示，包括:儲液腔12、氣泡發生器(圖中未示出)、主噴嘴2和高壓管路5，儲液腔12用于儲存液體原料，高壓管路5用于傳輸高壓氣體，氣泡發生器用于利用高壓氣體產生微氣泡7，并將微氣泡7注入到主噴嘴2中待噴涂的液體原料中，主噴嘴2與儲液腔12連接，用于將包覆有微氣泡7的液體原料以液滴形式噴出。
[0034]進一步地，噴頭中還包括高壓空氣壓縮機，與高壓管路5連接，用于產生高壓氣體。具體的，本實施例中的高壓氣體是為壓縮干燥空氣(Compress Dry Air,簡稱CDA)。
[0035]進一步地,高壓管路5包括一主管51和多個支管52,主管51用于將高壓氣體輸送到各支管52中，支管52設置在主管51與主噴嘴2之間，用于將高壓氣體以微氣泡7的形式輸送到各主噴嘴2中，且支管52的數目等于主噴嘴2的數目。
[0036]進一步地，噴頭中還包括控制器6，設置在支管52上，用于對支管52中高壓氣體在出口端產生微氣泡7的時間、頻率以及微氣泡7的大小進行控制。優選地，本實施例中的控制器6為高頻控制器6，利用高頻控制器6對微氣泡7的產生的時間、頻率和大小可以實現精確控制。其中高頻控制器6的形態和結構還有很多種，本實施例圖2中只是以一種常規結構為例，但并不表明對高頻控制器6的結構和形態進行具體限定。
[0037]進一步地，噴頭中的氣泡發生器設置在支管52的出口端，用于利用高壓管路支管中的高壓氣體產生微氣泡7，并將產生的微氣泡7噴出。具體的，氣泡發生器的結構示意圖如圖3和4所示，包括擋板振子10和氣泡噴嘴11，氣泡噴嘴11的進氣端連接在支管52的出氣端，支管的中存有高壓氣體CAD，擋板振子10設置在氣泡噴嘴11與支管52的銜接處，用于對高壓氣體進入氣泡噴嘴11的通路進行控制。
[0038]進一步地，擋板振子10與控制器6連接，在控制器6的控制下周期性的打開和關閉。具體的，擋板振子10上的某個位置有一連接線弓I出，與控制器6連接，連接線的長度根據擋板振子10與控制器6的相對位置決定，圖3為氣泡發生器中擋板振子10關閉時的示意圖，圖4為氣泡發生器中擋板振子10打開時的示意圖。擋板振子10關閉，支管52中的高壓氣體無法進入到氣泡噴嘴11中，沒有微氣泡7產生；擋板振子10打開后，支管52中的高壓氣體進入到氣泡噴嘴11中，產生微氣泡7，并從氣泡噴嘴11中噴出。
[0039]進一步地，氣泡發生器與主噴嘴2為一體式結構，氣泡發生器被包覆在主噴嘴2的內部，如圖5所示；或者氣泡發生器與主噴嘴2為分裝式結構，氣泡發生器設置在主噴嘴2的外部，且氣泡噴嘴11噴出的微氣泡7與主噴嘴2中的液體原料融合，如圖6所示。無論采用一體式結構還是采用分裝式結構，主噴嘴2和氣泡發生器均分別與高壓管路5的支管52和儲液腔12連接。
[0040]本實施例中以配向膜的制程為例，采用上述噴頭進行配向膜的制作過程具體如下:
[0041]首先是由高壓空氣壓縮機產生高壓氣體，經過高壓管路5中主管51的輸送進入到各個支管52中，進一步在控制器6的控制下，氣泡產生器產生微氣泡7，并按照一定的頻率、預設的時間氣泡噴嘴11中噴出高壓的微氣泡7。儲液腔12中存儲PI液1，工作時主噴嘴2中也充滿PI液1，注入高壓的微氣泡7之后形成包覆有微氣泡的PI液8滴，再由主噴嘴2向外噴出。之后，包覆有微氣泡的PI液滴8滴在基底4上，由于中間的微氣泡7是高壓的，在空氣中發生微爆，將PI液滴8分散為更小的液滴涂覆在基底4上，有利于PI液滴8快速擴散，彼此中間進行融合，形成均勻的PI液膜9。[0042]上述配向膜的制作過程示意圖如圖7所示。
[0043]其中對于微氣泡7的產生過程為:擋板振子10處于關閉狀態時，不產生微氣泡7，擋板振子10打開時，通過支管52與氣泡噴嘴11之間的通路打開，高壓氣體進入到氣泡噴嘴11的噴嘴位置，產生微氣泡7。由于擋板振子10的打開-關閉動作頻率較高，氣泡大小可以由高頻控制器準確控制。
[0044]對于微氣泡7的尺寸要求是不能過大，即不能大于主噴嘴2的內徑，PI液I涂覆后還要進行加熱預烘的過程，由于噴涂方式比銅板轉印方式制作配向膜的PI液I粘度要小，也不會出現不破裂的情況，但是也不能太小，太小了可能會影響分散效果。還需要說明的是，本實施例中PI液I下滴是在外界施加壓力的情況下才吐出的。
[0045]除了控制微氣泡7的大小，高頻控制器還用于對微氣泡7的形成時間和頻率進行控制，將微氣泡7的形成時間控制在稍早于PI液I吐出動作的時間，保證微氣泡7沒有移動的反應時間。由于PI液I持續吐出，微氣泡7 —直處于動態環境，控制好兩個微氣泡7形成的時間間隔，即產生頻率也已保證為不會出現一個或多個微氣泡7融合成一個大氣泡的情況。
[0046]還需要說明的是，無論是采用一體式結構還是分裝式結構，都要控制好氣泡噴嘴11噴出微氣泡7的位置，即微氣泡7噴出后立即被周圍的PI液I包圍形成包覆有微氣泡的PI液滴8立即從主噴嘴2噴出，保證包覆有微氣泡的PI液滴8不會長時間停留在主噴嘴2中。
[0047]基于上述，本發明實施例一提供的噴頭在PI液滴中融入高壓的微氣泡，使得從主噴嘴噴出的包覆有微氣泡的PI液滴滴在基底上之后迅速發生微爆，使得PI液滴分散為更小的液滴涂覆在基底上，有利于PI液的擴散，相鄰的PI液滴微爆后在短時間內進行融合，因此能在固化時間內形成均勻的PI液膜。
[0048]實施例二
[0049]基于上述，本發明還提供了一種基于實施例一中噴頭對液體原料進行噴涂的噴涂方法，具體包括:
[0050]將高壓氣體以微氣泡的形式注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中；
[0051]將包覆微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。
[0052]進一步地,微氣泡直徑的大小在O?D之間,其中D為主噴嘴的內徑。對于微氣泡的尺寸要求是不能過大，即不能大于主噴嘴的內徑，，PI液涂覆后還要進行加熱預烘的過程，由于噴涂方式比銅板轉印方式制作配向膜的PI液粘度要小，也不會出現不破裂的情況，但是也不能太小，太小了可能會影響分散效果，因此需要根據工藝要求通過控制控制器來得到符合要求大小的微氣泡。
[0053]進一步地，微氣泡的形成具體包括:在控制器的控制下對微氣泡的時間、頻率以及微氣泡的大小進行控制。對微氣泡的這些控制可以保證最后形成均勻的PI液膜。
[0054]采用本實施例中的噴涂方法進行PI液的噴涂，不僅具有噴涂方法用料省、制程短的特點，還具有上述實施例一的有益效果，此處不再贅述。
[0055]本發明實施例一中的噴頭以及實施例二中提供的噴涂方法只是以PI液的涂覆為例進行說明，但是需要注意的是，上述噴頭以及噴涂方法并不局限于PI液，對于其它液體材料也適用，具體使用時需要根據液體濃度以及涂覆厚度等要求來調整控制器。[0056]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種噴頭，其特征在于，包括儲液腔、氣泡發生器、主噴嘴和高壓管路，所述儲液腔用于儲存液體原料，所述高壓管路用于傳輸高壓氣體，氣泡發生器用于利用高壓氣體產生微氣泡，并將微氣泡注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中，所述主噴嘴與儲液腔連接，用于將包覆有微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。
2.如權利要求1所述的噴頭，其特征在于，還包括高壓空氣壓縮機，與高壓管路連接，用于產生高壓氣體。
3.如權利要求1所述的噴頭，其特征在于，所述高壓管路包括一主管和多個支管，主管用于將高壓氣體輸送到各支管中，支管設置在主管與主噴嘴之間，用于將高壓氣體以微氣泡的形式輸送到各主噴嘴中，且支管的數目等于主噴嘴的數目。
4.如權利要求3所述的噴頭，其特征在于，還包括控制器，設置在支管上，用于對支管中高壓氣體在出口端產生微氣泡的時間、頻率以及微氣泡的大小進行控制。
5.如權利要求4所述的噴頭，其特征在于，氣泡發生器設置在支管的出口端，包括擋板振子和氣泡噴嘴，所述氣泡噴嘴的進氣端連接在支管的出氣端，所述擋板振子設置在氣泡噴嘴與支管的銜接處，用于對高壓氣體進入氣泡噴嘴的通路進行控制。
6.如權利要求4所述的噴頭，其特征在于，所述擋板振子與控制器連接，在控制器的控制下周期性的打開和關閉。
7.如權利要求5所述的噴頭，其特征在于，所述氣泡發生器與所述主噴嘴為一體式結構，所述氣泡發生器被包覆在所述主噴嘴的內部； 或者所述氣泡發生器與所述主噴嘴為分裝式結構，所述氣泡發生器設置在所述主噴嘴的外部，且氣泡噴嘴噴出的微氣泡與主噴嘴中的液體原料融合。
8.一種使用權利要求1-7任一項所述的噴頭的噴涂方法，其特征在于，包括: 將高壓氣體以微氣泡的形式注入到主噴嘴中待噴涂的液體原料中； 將包覆微氣泡的液體原料以液滴形式噴出。
9.如權利要求8所述的噴涂方法，其特征在于，所述微氣泡直徑的大小在O?D之間，其中D為主噴嘴的內徑。
10.如權利要求8所述的噴涂方法，其特征在于，還包括微氣泡的形成過程，具體包括:在控制器的控制下對微氣泡形成的時間、形成的頻率以及微氣泡的大小進行控制。
【文檔編號】B05D1/02GK103934133SQ201410171754
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】馮玉春, 郭總杰, 郭會斌, 王守坤, 劉曉偉 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司