CN104375335A - 一种柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法，所述灌晶装置包括夹具，所述夹具夹持待灌晶的柔性液晶盒并在待灌晶的柔性液晶盒上产生均匀的表面压力。在灌晶机抽真空之前，在柔性液晶盒表面利用夹具产生均匀的表面压力，对液晶加热以降低液晶粘度，灌晶机抽真空结束后，进入保压状态，使柔性液晶盒内部真空度达到平衡，然后再进行灌晶充气，这样就可以避免在真空过程中柔性液晶盒内外产生压强差，避免了液晶盒涨裂。本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法，解决了柔性液晶盒在灌晶的抽真空过程中其内外表面产生的压强差使液晶盒鼓胀开裂破损的问题，提高了生产率低，降低了生产成本。

Description

一种柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法

技术领域

本发明涉及柔性液晶显示技术领域，具体涉及一种柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法，适用于柔性液晶器件的制备过程。

背景技术

目前利用玻璃作为基板制备的液晶盒的灌晶方法已经非常成熟，可获得优异效果的液晶盒和生产良率。现有的柔性液晶盒的灌晶方法采用传统的灌晶方式，一方面柔性液晶盒的基板为柔性材料（PET、PC等），在灌晶的抽真空过程中，柔性液晶盒的内外表面会产生一定的压强差（液晶盒内部压强大于外部压强），从而导致液晶盒鼓胀，或是柔性液晶盒开裂破损，大大降低生产良率；另一方面在灌注高粘度液晶时，由于液晶粘度大，导致灌注时间长、灌晶效果差、良率低，增加了生产成本。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法，在对灌晶机抽真空之前，在柔性液晶盒表面利用夹具产生均匀的表面压力，对液晶加热以降低液晶粘度，灌晶机抽真空结束后，进入保压状态，使柔性液晶盒内部真空度达到平衡，然后再进行灌晶充气，这样就可以避免在真空过程中柔性液晶盒内外产生压强差，避免了液晶盒涨裂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种柔性液晶盒的灌晶装置，包括灌晶机、升降装置、控制箱，灌晶机与升降装置、控制箱连接，灌晶机包括灌晶机机身、灌晶机容腔、灌晶机门，灌晶机容腔与灌晶机身、灌晶机门通过装配器件固定连接，该灌晶装置还包括夹具，夹具夹持待灌晶的柔性液晶盒并在待灌晶的柔性液晶盒上产生均匀的表面压力。

优选的是，所述夹具包括夹具面板A、夹具面板B，所述夹具通过固定螺栓将夹具面板A和夹具面板B紧固连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述待灌晶的柔性液晶盒置于夹具面板A和夹具面板B的中间，通过固定螺栓固定夹具面板A和夹具面板B，继而在待灌晶的柔性液晶盒表面产生一定的压力。

所在上述任一技术方案中优选的是，所述夹具面板A包括刚性面板                                                、保护面板。

在上述任一技术方案中优选的是，所述夹具面板B包括刚性面板 。

在上述任一技术方案中优选的是，所述固定螺栓包括六角头螺丝、螺母、弹簧垫圈a、弹簧垫圈b、平垫圈a、平垫圈b。

在上述任一技术方案中优选的是，所述夹具面板A开设有至少四个连接孔。

在上述任一技术方案中优选的是，所述夹具面板B开设有至少四个连接孔。

在上述任一技术方案中优选的是，所述夹具面板A上所设连接孔位置及连接孔大小与夹具面板B上所设连接孔位置及连接孔大小一一对应。

在上述任一技术方案中优选的是，所述六角头螺丝、螺母、弹簧垫圈a、弹簧垫圈b、平垫圈a、平垫圈b的尺寸与夹具面板A、夹具面板B上所设连接孔的大小相匹配。

在上述任一技术方案中优选的是，所述刚性面板I采用玻璃或硬质塑料材料制作，避免划伤待灌晶的柔性液晶盒。

在上述任一技术方案中优选的是，所述刚性面板II采用玻璃或硬质塑料材料制作，避免划伤待灌晶的柔性液晶盒。

在上述任一技术方案中优选的是，所述保护面板I采用橡胶材料制作，起到缓冲作用。

在上述任一技术方案中优选的是，所述保护面板II采用橡胶材料制作，起到缓冲作用。

在上述任一技术方案中优选的是，六角头螺丝连接弹簧垫圈a、平垫圈a，并穿过刚性面板I、保护面板I、保护面板II、刚性面板II，再与平垫圈b、弹簧垫圈b连接，最后采用螺母紧固。

在上述任一技术方案中优选的是，六角头螺丝连接弹簧垫圈a、平垫圈a，并穿过刚性面板II、保护面板II、保护面板I、刚性面板I，再与平垫圈b、弹簧垫圈b连接，最后采用螺母紧固。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机机身为全景式观察门结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机身上设置有后照明观察窗。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机身外部为铝合金框架烤漆塑封板结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机容腔为真空腔体圆弧边角结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机容腔采用内壁抛光的不锈钢腔体材料。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机容腔内具有灌晶篮架、托盘、灌晶夹具托架、内部照明灯。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶篮架为框架结构，该框架结构内具有一个活多个搁置条。

在上述任一技术方案中优选的是，所述托盘为抽屉结构，该抽屉结构为一层或多层结构并配置有连接杆和滑轨，通过连接杆和滑轨来实现多个托盘的联动或层级的转换。

在上述任一技术方案中优选的是，所述托盘尺寸与灌晶篮架框架结构相匹配。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机门为钢化玻璃与有机玻璃保护板相结合结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机门与灌晶机身的固定连接采用手动开关门且开门方向正对操作面从左到右的结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述升降装置包括驱动机构、升降隔离器、隔离密封装置和控制箱。

在上述任一技术方案中优选的是，所述驱动机构包括自锁装置伺服马达和丝杆，并通过精密直线轴承导向。

在上述任一技术方案中优选的是，所述控制箱中包括升降系统、抽空系统、N2注入系统。

在上述任一技术方案中优选的是，所述升降系统安装在控制箱体下部的中间位置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述升降系统与驱动机构、升降隔离器、隔离密封装置相连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述升降系统为手动操作系统或自动控制系统。

在上述任一技术方案中优选的是，所述升降系统采用PLC可编程控制系统。

在上述任一技术方案中优选的是，所述抽空系统连接有抽空泵。

在上述任一技术方案中优选的是，所述N2注入系统具有快充气阀和慢充气阀，所述慢充气阀用于灌晶，所述快充气阀用于灌晶后充气到大气压。

在上述任一技术方案中优选的是，所述控制箱上设置触摸屏，所述触摸屏与升降系统、抽空系统、N2注入系统相连接，通过触摸屏设定升降位置，设定原点、对位点、灌晶位置、真空度设置或N2注入控制。

在上述任一技术方案中优选的是，所述控制箱还设置有锁定装置，所述锁定装置与升降系统、抽空系统、N2注入系统相连接，对升降系统、抽空系统、N2注入系统设置增加保护与确认程序，避免误操作。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机身的外形尺寸为1140*750*1500mm。

在上述任一技术方案中优选的是，所述灌晶机容腔的内腔尺寸为650*660*625mm。

在上述任一技术方案中优选的是，所述升降装置的升降行程为30-50mm，升降位置精度为0.1mm。

本发明还公开了一种柔性液晶盒的灌晶方法，包括如上所述的柔性液晶盒的灌晶装置，它包括如下步骤：

步骤一，使用夹具在待灌晶的柔性液晶盒上产生表面压力，然后将其灌晶口向下放入灌晶篮架中；

步骤二，在灌晶机的托盘内灌晶条上加液晶，使插在灌晶篮架中的玻璃封口向下放置在托盘上方；

步骤三，将托盘内灌晶条与玻璃封口对应在一条直线上；

步骤四，对柔性液晶盒和液晶同时加热；

步骤五，将灌晶机门密闭，进行抽真空操作；

步骤六，使柔性液晶盒的灌晶口与液晶充分接触； 

步骤七，向灌晶机内部充气，利用气压将液晶从玻璃封口处压入玻璃内部；

步骤八，充气结束后，静置，保温。

在上述任一技术方案中优选的是，所述步骤一中，对待灌晶的柔性液晶盒产生的表面压力为0.02Mpa-0.05Mpa。

在上述任一技术方案中优选的是，所述步骤四中，将加热温度设定为50-60℃。

在上述任一技术方案中优选的是，所述步骤五中，将真空操作的真空度设定为2pa-10pa。

在上述任一技术方案中优选的是，所述步骤七中，充气气压为0.1Mpa-0.5Mpa。

在上述任一技术方案中优选的是，所述步骤八中，将保持温度设定为50-60℃。

本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法，包括灌晶机、升降装置、控制箱，灌晶机与升降装置、控制箱连接，灌晶机包括灌晶机机身、灌晶机容腔、灌晶机门，灌晶机容腔与灌晶机身、灌晶机门通过装配器件固定连接，在灌晶装置增加夹具装置，这样在灌晶机抽真空之前，在柔性液晶盒表面利用夹具产生均匀的表面压力，对液晶加热以降低液晶粘度，灌晶机抽真空结束后，进入保压状态，使柔性液晶盒内部真空度达到平衡，然后再进行灌晶充气。

与现有技术相比，本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法，解决了柔性液晶盒在灌晶的抽真空过程中，柔性液晶盒的内外表面会产生一定的压强差（液晶盒内部压强大于外部压强），会使液晶盒鼓胀开裂破损，大大降低生产良率这一问题；同时还解决了大尺寸液晶盒无法灌注高粘度液晶的问题，减少了高粘度液晶的灌注时间，优化了灌晶效果，提高了生产率低，降低了生产成本。

附图说明

图1为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的灌晶装置结构示意图；

图2为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的灌晶装置中灌晶篮架固定及升降结构示意图；

图3为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的灌晶装置中灌晶篮架固定及升降结构侧视示意图；

图4为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的夹具结构正视示意图；

图5为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的夹具结构截面示意图；

图6为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的固定螺栓结构示意图；

图7为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的固定螺栓的六角螺栓头结构示意图；

图8为按照本发明的柔性液晶盒的灌晶装置及其灌晶方法的一优选实施例的灌晶步骤示意图；

附图标记：

1.夹具面板A，2.夹具面板B，3.固定螺栓，4.刚性面板，5.保护面板，6.刚性面板 ，8.六角头螺丝，9.螺母，10.弹簧垫圈a，11.弹簧垫圈b，12.平垫圈a，13.平垫圈b。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。

如图1至图3所示，柔性液晶盒的灌晶装置，具有灌晶机、升降装置、控制箱，灌晶机与升降装置、控制箱连接，灌晶机包括灌晶机机身、灌晶机容腔、灌晶机门，灌晶机容腔与灌晶机身、灌晶机门通过装配器件固定连接。灌晶机机身为全景式观察门结构，其上设置有后照明观察窗，其外部为铝合金框架烤漆塑封板结构。灌晶机容腔为真空腔体圆弧边角结构，其采用内壁抛光的不锈钢腔体材料。灌晶机容腔内具有灌晶篮架、托盘、灌晶夹具托架、内部照明灯；灌晶篮架为框架结构，该框架结构内具有一个活多个搁置条；托盘为抽屉结构，该抽屉结构为一层或多层结构并配置有连接杆和滑轨，通过连接杆和滑轨来实现多个托盘的联动或层级的转换；托盘尺寸与灌晶篮架框架结构相匹配。灌晶机门为钢化玻璃与有机玻璃保护板相结合结构，灌晶机门与灌晶机身的固定连接采用手动开关门且开门方向正对操作面从左到右的结构。升降装置包括驱动机构、升降隔离器、隔离密封装置和控制箱；驱动机构包括自锁装置伺服马达和丝杆，并通过精密直线轴承导向。控制箱中包括升降系统、抽空系统、N2注入系统，升降系统安装在控制箱体下部的中间位置，升降系统与驱动机构、升降隔离器、隔离密封装置相连接，升降系统为手动操作系统或自动控制系统，其自动控制系统为PLC可编程控制系统。抽空系统连接有抽空泵，N2注入系统具有快充气阀和慢充气阀，慢充气阀用于灌晶，快充气阀用于灌晶后充气到大气压。控制箱上设置触摸屏，触摸屏与升降系统、抽空系统、N2注入系统相连接，通过触摸屏设定升降位置，设定原点、对位点、灌晶位置、真空度设置或N2注入控制。控制箱还设置有锁定装置，锁定装置与升降系统、抽空系统、N2注入系统相连接，对升降系统、抽空系统、N2注入系统设置增加保护与确认程序，避免误操作。

该柔性液晶盒的灌晶装置，灌晶机身的外形尺寸设计为1140*750*1500mm，灌晶机容腔的内腔尺寸设计为650*660*625mm，升降装置的升降行程设为30-50mm，升降位置精度设为0.1mm。

如图4至图7所示，夹具包括夹具面板A、夹具面板B，夹具通过固定螺栓将夹具面板A和夹具面板B紧固连接，待灌晶的柔性液晶盒置于夹具面板A和夹具面板B的中间，通过固定螺栓固定夹具面板A和夹具面板B，继而在待灌晶的柔性液晶盒表面产生一定的压力。

夹具面板A包括刚性面板、保护面板，夹具面板B包括刚性面板 ，固定螺栓包括六角头螺丝、螺母、弹簧垫圈a、弹簧垫圈b、平垫圈a、平垫圈b，夹具面板A开设有四个连接孔，夹具面板B开设有四个连接孔，夹具面板A上所设连接孔位置及连接孔大小与夹具面板B上所设连接孔位置及连接孔大小一一对应。六角头螺丝、螺母、弹簧垫圈a、弹簧垫圈b、平垫圈a、平垫圈b的尺寸与夹具面板A、夹具面板B上所设连接孔的大小相匹配，它们的装配过程可以是六角头螺丝连接弹簧垫圈a、平垫圈a并穿过刚性面板I、保护面板I、保护面板II、刚性面板II后与平垫圈b、弹簧垫圈b连接再采用螺母紧固，也可以是六角头螺丝连接弹簧垫圈a、平垫圈a并穿过刚性面板II、保护面板II、保护面板I、刚性面板I后与平垫圈b、弹簧垫圈b连接再采用螺母紧固。

其中，刚性面板I和刚性面板II采用玻璃或硬质塑料材料制作，避免划伤待灌晶的柔性液晶盒。保护面板I和保护面板II采用橡胶材料制作，起到缓冲作用。

采用该柔性液晶盒的灌晶装置对柔性液晶盒进行灌晶操作，如图8过时，包括如下步骤：

步骤一，使用夹具在待灌晶的柔性液晶盒上产生表面压力，然后将其灌晶口向下放入灌晶篮架中；

步骤二，在灌晶机的托盘内灌晶条上加液晶，使插在灌晶篮架中的玻璃封口向下放置在托盘上方；

步骤三，将托盘内灌晶条与玻璃封口对应在一条直线上；

步骤四，对柔性液晶盒和液晶同时加热；

步骤五，将灌晶机门密闭，进行抽真空操作；

步骤六，使柔性液晶盒的灌晶口与液晶充分接触； 

步骤七，向灌晶机内部充气，利用气压将液晶从玻璃封口处压入玻璃内部；

步骤八，充气结束后，静置，保温。

其中，在步骤一中，对待灌晶的柔性液晶盒产生的表面压力为0.02Mpa-0.05Mpa；在步骤四中，将加热温度设定为50-60℃；在步骤五中，将真空操作的真空度设定为2pa-10pa；在步骤七中，充气气压为0.1Mpa-0.5Mpa；在步骤八中，将保持温度设定为50-60℃。

在灌晶机抽真空之前，在柔性液晶盒表面利用夹具产生均匀的表面压力，对液晶加热以降低液晶粘度；灌晶机抽真空结束后，进入保压状态，使柔性液晶盒内部真空度达到平衡然后再进行灌晶充气。这样可以避免真空过程中在柔性液晶盒内外产生压强差，避免液晶盒涨裂。在灌晶时，对液晶托盘中的液晶进行加热处理，液晶加热温度50-60℃，灌晶机充气灌晶时保持液晶托盘中的液晶温度50-60℃。这样可以避免柔性液晶盒在灌注大粘度液晶时，无法灌注大尺寸及灌晶时间较长的问题。采用该柔性液晶盒的灌晶方法，解决了柔性液晶盒在灌晶的抽真空过程中，柔性液晶盒的内外表面会产生一定的压强差使得液晶盒鼓胀开裂破损，大大降低生产良率问题；同时解决了大尺寸液晶盒无法灌注高粘度液晶问题，减少高粘度液晶灌注时间、优化灌晶效果、提高生产率低，降低生产成本。

实施例1：

灌晶前对柔性液晶盒表面加压0.03Mpa，然后灌晶口向下放入灌晶篮子中，灌晶时在灌晶机的托盘内灌晶条上加液晶，使插在灌晶篮子中柔性液晶盒灌晶口向下放置在托盘上方，使灌晶条与灌晶口对应在一条直线上，对液晶盒和液晶同时加热，加热温度50℃，然后将灌晶机门封闭进行抽真空操作，真空度设定为3pa。使柔性液晶盒的灌晶口与液晶充分接触；然后向灌晶机内部进行充气，充气量为1个大气压，利用气压将液晶从灌晶口压入柔性液晶盒内部，充气结束后进行静置，静置保持温度为50℃。

实施例2：

灌晶前对柔性液晶盒表面加压0.04Mpa，然后灌晶口向下放入灌晶篮子中，灌晶时在灌晶机的托盘内灌晶条上加液晶，使插在灌晶篮子中柔性液晶盒灌晶口向下放置在托盘上方，使灌晶条与灌晶口对应在一条直线上，对液晶盒和液晶同时加热，加热温度55℃，然后将灌晶机门封闭进行抽真空操作，真空度设定为5pa。使柔性液晶盒的灌晶口与液晶充分接触；然后向灌晶机内部进行充气，充气量为2个大气压，利用气压将液晶从灌晶口压入柔性液晶盒内部，充气结束后进行静置，静置保持温度为55℃。

以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。        

Claims (10)

1.一种柔性液晶盒的灌晶装置，包括灌晶机、升降装置、控制箱，所述灌晶机与升降装置、控制箱连接，所述灌晶机包括灌晶机机身、灌晶机容腔、灌晶机门，所述灌晶机容腔与灌晶机身、灌晶机门通过装配器件固定连接，其特征在于，该灌晶装置还包括夹具，所述夹具夹持待灌晶的柔性液晶盒并在待灌晶的柔性液晶盒上产生均匀的表面压力。

2.如权利要求1所述的柔性液晶盒的灌晶装置，其特征在于，所述夹具包括夹具面板A、夹具面板B，所述夹具通过固定螺栓将夹具面板A和夹具面板B紧固连接。

3.如权利要求1所述的柔性液晶盒的灌晶装置，其特征在于，所述待灌晶的柔性液晶盒置于夹具面板A和夹具面板B的中间，通过固定螺栓固定夹具面板A和夹具面板B，继而在待灌晶的柔性液晶盒表面产生一定的压力。

4.如权利要求2所述的柔性液晶盒的灌晶装置，其特征在于，所述夹具面板A包括刚性面板                                                、保护面板。

5.如权利要求2所述的柔性液晶盒的灌晶装置，其特征在于，所述夹具面板B包括刚性面板 。

6.如权利要求2所述的柔性液晶盒的灌晶装置，其特征在于，所述固定螺栓包括六角头螺丝、螺母、弹簧垫圈a、弹簧垫圈b、平垫圈a、平垫圈b。

7.一种柔性液晶盒的灌晶方法，包括如权利要求1-41所述的柔性液晶盒的灌晶装置，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤一，使用夹具在待灌晶的柔性液晶盒上产生表面压力，然后将其灌晶口向下放入灌晶篮架中；

步骤二，在灌晶机的托盘内灌晶条上加液晶，使插在灌晶篮架中的玻璃封口向下放置在托盘上方；

步骤三，将托盘内灌晶条与玻璃封口对应在一条直线上；

步骤四，对柔性液晶盒和液晶同时加热；

步骤五，将灌晶机门密闭，进行抽真空操作；

步骤六，使柔性液晶盒的灌晶口与液晶充分接触； 

步骤七，向灌晶机内部充气，利用气压将液晶从玻璃封口处压入玻璃内部；

步骤八，充气结束后，静置，保温。

8.如权利要求7所述的柔性液晶盒的灌晶方法，其特征在于，所述步骤一中，对待灌晶的柔性液晶盒产生的表面压力为0.02Mpa-0.05Mpa。

9.如权利要求7所述的柔性液晶盒的灌晶方法，其特征在于，所述步骤四中，将加热温度设定为50-60℃。

10.如权利要求7所述的柔性液晶盒的灌晶方法，其特征在于，所述步骤五中，将真空操作的真空度设定为2pa-10pa。