CN103995382A - 一种电焊护目镜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种电焊护目镜的制造方法，所述方法将两个液晶显示器叠放在一起构成电焊护目镜，制作每个液晶显示器时首先在两片平行的ITO玻璃基板内侧涂敷取向层并进行固化和摩擦处理，然后丝印胶框、导电点，再在两片ITO玻璃基板之间喷洒盒内支撑垫片并充入液晶材料，最后在两ITO玻璃基板外侧贴附偏光片，改进后，胶框内所加垫片的粒径为4.1μm，PF的添加比例为1.1%；导电点中金粉的添加比例为2%，粒径为4.2μm；盒内支撑垫片的粒径为4.0μm，喷洒密度为55±5个/mm2。本发明通过对液晶显示器的结构、材料进行优化选择，拓展了视角、降低了漫射、提高了产品的均一性，使四项指标均达到一级，大大提高了产品的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶光阀式电焊护目镜的制造方法，可使电焊护目镜的基本性能指标同时达到较好水平，属于光学技术领域。
背景技术
电焊护目镜有四个基本的光学指标：亮态均一性、漫射、黑度均一性和角度依赖性，每个光学指标分为四个等级：1级、2级、3级和不合格。目前，采用液晶光阀制造电焊护目镜时，液晶光阀可有多种结构，如TN型液晶显示器（扭曲角90度）、HTN型液晶显示器（扭曲角110度）、STN型液晶显示器（扭曲角220度、240度）等，但现有液晶光阀式电焊护目镜的四个基本光学指标一般不能同时达到一级，主要是漫射和角度依赖性存在冲突，如果将角度依赖性做到一级，需要在偏光片上做补偿，不做补偿很难做到一级，但偏光片做补偿会有发散光的作用，从而影响漫射。另外，若性能指标不好会极大地限制液晶光阀式电焊护目镜的应用范围。因此，如何对液晶光阀的结构和生产工艺进行改进，使其四个基本光学指标同时达到一级，就成为有关技术人员所面临的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种电焊护目镜的制造方法，以提高液晶光阀式电焊护目镜的光学指标，扩大其应用范围。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种电焊护目镜的制造方法，所述方法将两个液晶显示器叠放在一起构成电焊护目镜，制作每个液晶显示器时首先在两片平行的透明导电玻璃基板（目前常用的为氧化铟锡玻璃，简称为ITO玻璃）内侧的电极上涂敷取向层并进行固化和摩擦处理，然后丝印胶框、导电点，再在两片ITO玻璃基板之间喷洒盒内支撑垫片并充入液晶材料，最后在两ITO玻璃基板外侧贴附偏光片制成完整的液晶显示器，改进后，胶框内所加垫片的粒径为4.1μm，胶框内玻璃纤维（简称PF）的添加比例为1.1%；导电点中金粉（GNR4.2）的添加比例为2%，粒径为4.2μm；盒内支撑垫片的粒径为4.0μm，喷洒密度为55±5个/mm2。
上述电焊护目镜的制造方法，所述取向层的涂敷和处理按下列步骤进行：
a、清洗ITO玻璃基板；
b、在ITO玻璃基板的ITO电极上涂敷取向层；
c、将涂敷有取向层的ITO玻璃基板加热至80°C，预固化4分钟；
d、将ITO玻璃基板加热至260°C，固化12分钟；
e、停止加热，使ITO玻璃基板的温度降至室温；
f、用绒布类材料对取向层进行高速摩擦处理，使两取向层表面产生夹角为80°～87°的沟槽，摩擦密度为135-141。
上述电焊护目镜的制造方法，构成电焊护目镜的两个液晶显示器中，液晶分子的旋转方向相反，分别为左旋和右旋。
上述电焊护目镜的制造方法，所述液晶显示器采用折射率各向异性（△N）为0.07-0.08的液晶材料。
本发明通过对液晶显示器的结构、材料进行优化选择，创造性的将△N*D由第一极小的0.5降到了0.32以下，同时，将扭曲角由90度调整为80度-87度，通过以上改进，拓展了视角、降低了漫射、提高了两片叠加后的均一性，使四项指标均达到一级，大大提高了电焊护目镜的应用范围。此外，本发明还具有工艺简单、实用、成本低等特点，易于实施和推广。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为液晶显示器的结构示意图；
图2～图4是两片液晶显示器的几种叠放方式示意图。
图中各标号为：1、前偏光片；2 前补偿膜；3、前ITO玻璃基板；4、前ITO电极（SEG） ；5、胶框；6、胶框玻璃支撑片；7、前取向层；8、盒内支撑垫片；9、后取向层；10、后ITO电极（COM）；11、后ITO玻璃基板；12、后补偿膜；13、后偏光片；14、封口胶；15、导电点；16、上片液晶显示器；17、下片液晶显示器。
具体实施方式
1、取向层（PI层）的涂敷和处理。
PI层，摩擦后使液晶分子按其摩擦沟槽排列，其材质的预倾角影响液晶分子倾斜程度。传统结构预倾角在1-2度。本发明采用一种新的PI材料，通过调整固化温度和固化节拍，预倾角达到5-8度。PI层的涂敷摩擦工艺流程如下：
ITO玻璃基板→清洗→涂敷PI层→预固化→固化→降温→摩擦
经过清洗的ITO玻璃基板涂敷PI层，涂敷PI层的ITO玻璃基板进行预固化和固化，降温后进行摩擦取向处理。
其中，预固化温度采用80°C、时间4分钟，固化温度采用260°C、时间12分钟。
2、设计合理的摩擦角度。
摩擦工序：光刻好图形的ITO玻璃基板上固化好取向层后，需要通过摩擦处理使取向层表面产生摩擦沟槽，以便使液晶分子按沟槽分布排列，摩擦沟槽的角度影响液晶分子排列角度，从而影响液晶屏的角度依赖性和漫射。
传统工艺的摩擦角度范围是90—110。本发明的摩擦角度在80-87。小于此值，加电后黑度不够；大于此值，漫射增加。摩擦角度合适与否对产品的角度依赖性和漫射影响巨大，本发明优化出的摩擦角度范围可以适应漫射一级和角度依赖性一级的要求。
摩擦密度采用的公式是： RD = N (π·BC – A ) / A，
其中：N是摩擦次数，B是摩擦辊的转速，C是摩擦辊的直径，A是摩擦的移动速度。
3、设计合理的扭曲方向。
光阀产品为两片液晶屏叠加在一起，传统工艺为两片都为右旋结构或左旋结构，本发明采用一片左旋结构，一片右旋结构，通过液晶的互补作用，提高黑度均一性。
、选择最合理的边框胶、边框支撑垫片、导电粒子、盒内支撑垫片，使之与液晶的△N匹配。
△N*D如果过大，与偏光片配合后，不能起到视角补偿的作用；如果过小，则不能满足亮态透过率的要求。经本发明优化后，即能保证亮态透过率，又能起到视角补偿的作用。
采用传统工艺时，液晶显示器盒厚范围通常为3-15μm，此处厚度指的是盒内支撑垫片的粒径而言。本发明优选了3-4μm的盒厚度。盒厚太小，盒间短路增加，不适用批量生产；盒厚太大，漫射、角度依赖性会增加，不能满足一级的要求。
5、此外，本发明还应使用折射率各向异性（△N）为0.07-0.08的液晶材料。
液晶材料本身的△N会影响两片液晶显示器叠加的透过率和角度依赖性，如果△N过小，液晶材料不稳定，在宽温时色号变化大，如果△N过大，将起不到视角补偿的作用。
通过上述工艺、材料、结构的优化改进，按本方法所制造的产品可以达到亮态均一性一级、漫射一级、黑度均一性一级、角度依赖性一级。
表1是采用本方法生产的液晶显示器与传统工艺生产的液晶显示器的比较，从表中可以看出，采用本方法生产的液晶显示器可以达到亮态均一性一级、漫射一级、黑度均一性一级、角度依赖性一级，而传统工艺生产的液晶显示器在漫射、黑度均一性、角度依赖性上达不到一级。
表1
图2、图3、图4为两片液晶显示器的叠加示意图，从图中可以看出，两片液晶显示器的叠加方式是任意的，没有限制条件。
Claims (4)
1.一种电焊护目镜的制造方法，其特征是，所述方法将两个液晶显示器叠放在一起构成电焊护目镜，制作每个液晶显示器时首先在两片平行的ITO玻璃基板内侧的ITO电极上涂敷取向层并进行固化和摩擦处理，然后丝印胶框、导电点，再在两片ITO玻璃基板之间喷洒盒内支撑垫片并充入液晶材料，最后在两ITO玻璃基板外侧贴附偏光片制成完整的液晶显示器，其特征是，胶框内所加垫片的粒径为4.1μm，胶框内PF的添加比例为1.1%；导电点中金粉的添加比例为2%，粒径为4.2μm；盒内支撑垫片的粒径为4.0μm，喷洒密度为55±5个/mm2。
2.根据权利要求1所述的一种电焊护目镜的制造方法，其特征是，所述取向层的涂敷和处理按下列步骤进行：
a、清洗ITO玻璃基板；
b、在ITO玻璃基板的ITO电极上涂敷取向层；
c、将涂敷有取向层的ITO玻璃基板加热至80°C，预固化4分钟；
d、将ITO玻璃基板加热至260°C，固化12分钟；
e、停止加热，使ITO玻璃基板的温度降至室温；
f、用绒布类材料对取向层进行高速摩擦处理，使两取向层表面产生夹角为80°～87°的沟槽，摩擦密度为135-141。
3.根据权利要求1或2所述的一种电焊护目镜的制造方法，其特征是，构成电焊护目镜的两个液晶显示器中，液晶分子的旋转方向相反，分别为左旋和右旋。
4.根据权利要求3所述的一种电焊护目镜的制造方法，其特征是，所述液晶显示器采用折射率各向异性（△N）为0.07-0.08的液晶材料，△N*D≤0.32。
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