CN103728778A - 图案变化辊及转印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图案变化辊及转印设备，该图案变化辊包括图案可变装置、控制器以及转印层；该图案可变装置，包括阵列排列的多个形变单元，每一个该形变单元包括第一形变层；该控制器，与该图案可变装置连接，用于根据接收的图案形变信号控制每一个该形变单元中的第一形变层的形变状态，以便在该图案可变装置的表面形成对应的图案；该转印层，覆盖在该图案可变装置的表面，并根据该图案可变装置的表面产生对应的形变。本发明通过控制器控制图案可变装置表面的转印层产生对应的形变，得到所需图案的图案变化辊，避免了由于印刷不同形状的PI膜时需要频繁更换图案变化辊，降低了印刷不同形状PI膜所需的成本。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种图案变化辊及转印设备。
背景技术
在薄膜液晶管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，以下简称TFT LCD)的液晶显示面板中，在每一个三原色(Red，Green，Blue，简称RGB)亚像素背后的阵列(ARRAY)基板上，都有相应的TFT电路，施加电压以后，处于TFT和彩膜像素间的液晶分子发生偏转，从而控制偏振光的旋转方向与偏振状态。为了使这些液晶分子在偏转之前就处于一种有序状态并按照设计需要进行排列，就需要在阵列基板与彩膜(C/F)基板上的显示面板区域形成配向膜，阵列基板与彩膜基板可统称为玻璃基板。
配向膜的形成分两步：首先在玻璃基板上印刷上聚酰亚胺(以下简称PI)液，固化形成PI膜；而后对PI膜进行摩擦取向。摩擦取向一般采用摩擦(rubbing)辊裹上摩擦取向(rubbing)布后在玻璃基板上以一定的压力进行摩擦的方法实现。通过摩擦取向布尖端摩擦毛(pile)的摩擦作用，在PI膜的表面形成沟槽，而且PI分子也有按照摩擦取向辊方向排列的倾向，这样PI膜就具有了取向作用，成为配向膜。配向膜使得液晶分子被准确取向，液晶显示面板才有可能按照设计需要发挥旋光作用。
图1所示为玻璃基板PI液转印过程的设备工作示意图，PI液滴注装置107将PI液滴注在副辊104的表面，转印板103卷在印刷辊101上，随印刷辊101转动，在转过副辊104时被涂上PI液，转印板103上有凸起的图块(pattern)，转印板上只有有图块的地方才能粘上PI液。玻璃基板102在基板105上水平运动，运动至印刷辊101下方时，转印板103的一个侧边恰好接触玻璃基板102，然后依靠印刷辊101的转动和基台105的水平运动，转印板103将PI液涂布在玻璃基板102上，使PI液在玻璃基板102上形成PI膜106。其中，PI膜的图形与转印板103上凸起的图块相关，而目前转印板上的图块是固定不变的，因此，若需要印刷不同形状的PI膜，则需要更换相应形状的印刷板，特别是当需要印刷多种不同形状的PI膜时，则相应的需要多种具有不同图案的转印板，而目前转印版造价昂贵而且制作周期长，并且使用寿命比较短，频繁的更换转印板导致了PI膜印刷成本的提高。
发明内容
要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种图案变化辊及转印设备，以解决印刷不同形状的PI膜时需要频繁更换图案变化辊的问题。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种图案变化辊，包括图案可变装置、控制器以及转印层；
所述图案可变装置，包括阵列排列的多个形变单元，每一个所述形变单元包括第一形变层；
所述控制器，与所述图案可变装置连接，用于根据接收的图案形变信号控制每一个所述形变单元中的第一形变层的形变状态，以便在所述图案可变装置的表面形成对应的图案；
所述转印层，覆盖在所述图案可变装置的表面，并根据所述图案可变装置的表面产生对应的形变。
进一步地，所述形变单元还包括压电感知层和第二形变层，所述压电感知层和第二形变层依次设置在所述第一形变层上，所述转印层覆盖在所述第二形变层上；
在被印刷基板上印刷配向膜时，每一个形变单元的压电感知层根据本形变单元与所述被印刷基板之间的压力，产生与所述压力大小相对应的压力感应电流，并传送给所述控制器，所述控制器通过对所述第二形变层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得所述第二形变层产生与所述被印刷基板上对应的区域相吻合的形变，进而带动所述转印层中与所述第二形变层对应的区域产生相应的形变。
进一步地，所述第一形变层和第二形变层均采用压电陶瓷材料。
进一步地，所述压电感知层包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极形成电容，所述第二形变层受到压力后产生电荷，使得所述电容的电量发生变化，从而产生与所述压力相应的压力感应电流。
进一步地，所述第一电极和所述第二电极均为条状电极，所述第一电极与所述第二电极垂直设置。
进一步地，所述形变单元还包括信号传输层，位于所述第一形变层与所述压电感知层之间，用于将所述压力感应电流传输至所述控制器。
为解决上述问题，本发明还提供了一种转印设备，包括上述任意一种的图案变化辊。
（三）有益效果
本发明通过控制器在图案可变装置表面的图案形成所需的图案，进而使得覆盖在该图案可变装置表面的转印层产生对应的形变，得到所需图案的图案变化辊，避免了由于印刷不同形状的PI膜时需要频繁更换图案变化辊，降低了印刷不同形状PI膜所需的成本。
附图说明
图1是现有技术提供的一种转印设备的结构图；
图2是本发明实施方式提供的一种图案变化辊的示意图；
图3是本发明实施方式提供的一种形变单元的结构图；
图4是本发明实施方式提供的一种转印设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图2是本发明实施方式提供的一种图案变化辊的示意图，包括图案可变装置21、控制器22以及转印层23；
所述图案可变装置21，包括阵列排列的多个形变单元211，每一个所述形变单元包括第一形变层2111；
所述控制器22，与所述图案可变装置21连接，用于根据接收的图案形变信号控制每一个所述形变单元中的第一形变层的形变状态，以便在所述图案可变装置的表面形成对应的图案；
所述转印层23，覆盖在所述图案可变装置21的表面，并根据所述图案可变装置21的表面产生对应的形变。
具体地，该图案变化辊为多层结构，其内层可以为圆柱形，采用钛合金材料，在该内层的侧面上设置多个阵列排列的凹槽，并在每一个凹槽内设置第一形变层，从而形成多个阵列排列的形变单元，该第一形变层可以为电磁可变的圆形可变装置或者压电陶瓷可变装置，通过对第一形变层施加电信号或者磁信号从而改变第一形变层的形状。具体地，首先，用户可以根据需要印刷PI膜的形状在图案编程PC进行印刷图案预设，并对每个预设的印刷图案设置一个参数号（RecipeNO），当需要更换PI膜的印刷形状时，用户通过控制主机选取需要更换的印刷图案，控制主机将选取的印刷图案的参数号发送至图案编程PC，通过该参数号在图案编程PC上找到相应的印刷图案，图案编程PC将选取的预设图案通过图案形变信号发送信号给控制器，控制器根据接收的图案形变信号发送不同的电压控制信号至图案可变装置中的形变单元，以对图案可变装置中的形变单元的形变程度进行控制，从而在图案可变装置的表面形成需要的图案，其中，该转印层为一层具有弹性的薄膜，例如，可以为碳纳米橡胶薄膜，该转印层与图案可变装置的表面贴合，当图案可变装置的表面形成所需的图案时，由于该转印层具有弹性，且与图案可变装置的表面紧贴，使得该转印层形成所需的图案，然后通过在转印层表面凸起的图块上涂覆PI液，并对被印刷基板进行PI膜印刷，从而在被印刷基板上形成所需形状的PI膜。
本发明实施方式提供的图案变化辊，通过控制器在图案可变装置表面的图案形成所需的图案，进而使得覆盖在该图案可变装置表面的转印层产生对应的形变，得到所需图案的图案变化辊，避免了由于印刷不同形状的PI膜时需要频繁更换转印板，降低了印刷不同形状PI膜所需的成本。
其中，参见图3，所述形变单元311包括第一形变层3111，还包括压电感知层3112和第二形变层3113，所述压电感知层3112和第二形变层3113依次设置在所述第一形变层3111上，所述转印层覆盖在所述第二形变层上；
其中，在被印刷基板上印刷配向膜时，每一个形变单元的压电感知层根据本形变单元与所述被印刷基板之间的压力，产生与所述压力大小相对应的压力感应电流，并传送给所述控制器，所述控制器通过对所述第二形变层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得所述第二形变层产生与所述被印刷基板上对应的区域相吻合的形变，进而带动所述转印层中与所述第二形变层对应的区域产生相应的形变。从而增大印刷层与被印刷基板的贴合度，减小被印刷基板表面的凸起或者凹陷所引起的压力不均，实现对被印刷基板的平整度进行调节补偿。例如，当被印刷基板的表面存在玻璃碎屑时，则会在该玻璃碎屑对应的位置出现压力异常，压电感知层通过感应该压力产生对应的压力感应电流，并传送给所述控制器，控制器对该位置对应的第二形变层施加相应的电场，使其产生相应的凹陷的形变，从而保护转印层的表面不被压伤。
其中，所述第一形变层和第二形变层均采用压电陶瓷材料。所述压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合后，然后通过造粒、成型、高温烧结等工艺而获得的由微细晶粒无规则集合而成的多晶体，如钛酸钡系、锆钛酸铅二元系等化合物。
本发明实施方式中，所述压电感知层可以包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极形成电容，所述第二形变层受到压力后产生电荷，使得所述电容的电量发生变化，从而产生与所述压力相应的压力感应电流。具体地，对于每一个形变单元，其压电感知层与第二形变层相邻，该第二形变层采用压电陶瓷材料，当通过该图案变化辊对被印刷基板印刷配向膜时，该第二形变层受到压力后，其表面发生电荷变化，进而引起该形变单元的压电感知层的电量发生变化，从而产生与该压力相应的压力感应电流，控制器根据该压力感应电流对该第二形变层施加相应的电场，从而使得该第二形变层产生相应的形变。
优选地，所述第一电极和所述第二电极均为条状电极，所述第一电极与所述第二电极垂直设置。此外，可以对图案变化装置中的每一个第一电极和第二电极预设坐标，当图案可变装置中的形变单元产生压力感应电流时，可以通过检测该形变单元对应的第一子电极和第二子电极坐标，即可确定该形变单元的位置，
其中，所述形变单元还包括信号传输层，位于所述第一形变层与所述压电感知层之间，用于将所述压力感应电流传输至所述控制器。例如，该信号传输层可以采用导电的材料制作。
此外，本发明实施方式还提供一种转印设备，包括上述任意一种的图案变化辊。
参见图4，图4是本发明实施方式提供的一种转印设备，包括上述的图案变化辊42、副转印辊45、刮刀46、PI液滴注装置47及匀胶辊48，当该转印设备需要更换转印图案时，用户首先通过控制主机选取需要更换的印刷图案，控制主机将选取的印刷图案的参数号发送至图案编程PC，通过该参数号在图案编程PC上找到相应的印刷图案，图案编程PC将选取的预设图案通过图案形变信号发送信号给控制器，控制器根据接收的图案形变信号发送不同的电压控制信号至图案可变装置中的形变单元，从而在图案变化辊42的表面形成所需的印刷图案，该转印设备在形成所需的印刷图案后开始进行印刷，图案变化辊42以及副转印辊45沿旋转方向44转动，其中，PI液滴注装置47将PI液滴注在副转印辊45的表面，并通过刮刀46将排出的PI液均匀的涂覆在副转印辊45的表面，图案变化辊42在转过副辊104时被涂上PI液，从而在图案化辊的表面形成PI液层41，其中图案变化辊上只有凸起的图块的地方才能粘上PI液，玻璃基板43在图案变化辊的下方水平运动，运动至图案变化辊42正下方时，图案变化辊42表面凸起的图块恰好接触玻璃基板43，从而在玻璃基板43的表面上形成所需形状的PI膜。
本发明实施方式通过控制器在图案可变装置表面的图案形成所需的图案，进而使得覆盖在该图案可变装置表面的转印层产生对应的形变，得到所需图案的图案变化辊，避免了由于印刷不同形状的PI膜时需要频繁更换图案变化辊，降低了印刷不同形状PI膜所需的成本；另外，通过压电感知层和第二形变层实现对被印刷基板的平整度进行调节补偿，增大印刷层与被印刷基板的贴合度，从而消除有被印刷基板表面的高度差所引起的压力不均。此外，本发明通过控制器控制图案可变装置表面的形状，从而减少制造印刷版的周期，避免了使用昂贵的印刷版，当表面的转印层到达使用寿命时，只需更换表面的转印层，且通过控制器控制图案可变装置表面的形状，避免了人员直接的接触设备，减小人为因素对产线的影响，从而提高设备的洁净度，降低产生星型破损等异常的几率。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (7)
1.一种图案变化辊，其特征在于，包括图案可变装置、控制器以及转印层；
所述图案可变装置，包括阵列排列的多个形变单元，每一个所述形变单元包括第一形变层；
所述控制器，与所述图案可变装置连接，用于根据接收的图案形变信号控制每一个所述形变单元中的第一形变层的形变状态，以便在所述图案可变装置的表面形成对应的图案；
所述转印层，覆盖在所述图案可变装置的表面，并根据所述图案可变装置的表面产生对应的形变。
2.根据权利要求1所述的图案变化辊，其特征在于，所述形变单元还包括压电感知层和第二形变层，所述压电感知层和第二形变层依次设置在所述第一形变层上，所述转印层覆盖在所述第二形变层上；
在被印刷基板上印刷配向膜时，每一个形变单元的压电感知层根据本形变单元与所述被印刷基板之间的压力，产生与所述压力大小相对应的压力感应电流，并传送给所述控制器，所述控制器通过对所述第二形变层施加与所述压力感应电流相应的电场，使得所述第二形变层产生与所述被印刷基板上对应的区域相吻合的形变，进而带动所述转印层中与所述第二形变层对应的区域产生相应的形变。
3.根据权利要求2所述的图案变化辊，其特征在于，所述第一形变层和第二形变层均采用压电陶瓷材料。
4.根据权利要求3所述的图案变化辊，其特征在于，所述压电感知层包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极形成电容，所述第二形变层受到压力后产生电荷，使得所述电容的电量发生变化，从而产生与所述压力相应的压力感应电流。
5.根据权利要求4所述的图案变化辊，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为条状电极，所述第一电极与所述第二电极垂直设置。
6.根据权利要求4所述的图案变化辊，其特征在于，所述形变单元还包括信号传输层，位于所述第一形变层与所述压电感知层之间，用于将所述压力感应电流传输至所述控制器。
7.一种转印设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的图案变化辊。
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