CN105068286B - 一种彩膜基板涂布装置及涂布方法 - Google Patents

一种彩膜基板涂布装置及涂布方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板涂布装置及涂布方法，涉及液晶显示装置制造领域。为解决现有技术彩膜基板的平坦性较低，第一膜层的喷涂厚度较大的问题而发明。本发明彩膜基板涂布装置，包括：涂布喷嘴，所述涂布喷嘴用于在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层；研磨组件，所述研磨组件用于对彩色膜层进行研磨，以消除彩色膜层覆盖于黑矩阵上的角段差；检测控制单元，所述检测控制单元可控制研磨组件的运行，所述检测控制单元可测量出角段差的高度，并根据角段差的高度确定所述研磨组件的研磨量，使得涂布在彩色膜层上的第一膜层表面平坦。本发明彩膜基板涂布装置及涂布方法可用于涂布彩膜基板的平坦层或取向膜层。

Description

一种彩膜基板涂布装置及涂布方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置技术领域，尤其涉及一种彩膜基板涂布装置及涂布方法。
背景技术
液晶显示器是由彩膜基板、阵列基板以及在它们之间封入的液晶层和PI(Polyimide，聚酰亚胺配向层)层构成的平板显示装置，其中，PI层通常采用喷墨设备喷涂于彩膜基板表面，用于使彩膜基板和阵列基板之间的液晶层的液晶分子按照一定的规律排布，PI层的喷涂工艺对彩膜基板的平坦性有着较高的要求，如果彩膜基板的平坦性不好，喷涂时容易导致涂布和扩散不均匀，最终影响显示器的显示品质。
现有技术彩膜基板的截面视图如图1所示，参见图1，彩膜基板包括基板01、黑矩阵02、彩色膜层03、平坦层04和柱状隔垫物05。其中，黑矩阵02包括多个黑矩阵单元，多个黑矩阵单元间隔一定距离设置在基板01上，相邻两个黑矩阵单元之间形成间隔区，彩色膜层03设置于相邻两个黑矩阵单元所形成的间隔区内，并延伸至两侧的黑矩阵单元上与黑矩阵单元搭接，以有效避免亚像素边缘漏光，此时由于彩色膜层03与黑矩阵单元之间存在交叠，使得重叠区处彩色膜层03的顶部高度增大，形成彩色膜层03的角段差，影响了平坦层04喷涂之后的彩膜基板的平坦性，从而影响了显示器的显示品质。
发明内容
本发明的实施例提供一种彩膜基板涂布装置及涂布方法，能够磨除彩色膜层的角段差，提升彩膜基板的平坦性，且能够减小涂布厚度，节省涂布成本。
为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种彩膜基板涂布装置，包括：
涂布喷嘴，所述涂布喷嘴用于在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层；研磨组件，所述研磨组件用于对彩色膜层进行研磨，以消除彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差；检测控制单元，所述检测控制单元可控制研磨组件的运行，所述检测控制单元可测量出角段差的高度，并根据角段差的高度确定所述研磨组件的研磨量，使得涂布在彩色膜层上的第一膜层表面平坦。
本发明实施例提供的一种彩膜基板涂布装置，由于检测控制单元可以测量出彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差高度，并可以根据角段差的高度确定研磨组件的研磨量，使得涂布在彩色膜层上的第一膜层表面平坦，因此可通过检测控制单元确定研磨组件的研磨量，并根据此研磨量控制研磨组件的运行，以去除彩色膜层的角段差，然后采用涂布喷嘴在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层，以提升彩膜基板的平坦性。与现有技术相比，采用上述彩膜基板涂布装置涂布第一膜层，能够去除彩色膜层的角段差，提升彩膜基板的平坦性，且去除彩色膜层的角段差能够降低彩色膜层的高度，减小涂布厚度，从而降低了涂布材料的用量，节省了涂布成本。
本发明实施例还提供了一种彩膜基板涂布方法，包括以下步骤：检测控制单元对彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差的高度进行测量，获得角段差的高度，并根据角段差的高度控制研磨组件对彩色膜层的角段差进行研磨；研磨组件研磨完成后，操作涂布喷嘴在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层。
本发明实施例提供的一种彩膜基板涂布方法，检测控制单元首先测量出彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差高度，并根据角段差高度确定研磨组件的研磨量，然后控制研磨组件对彩色膜层进行研磨，以消除彩色膜层的角段差，最后控制操作涂布喷嘴在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层，以完成彩膜基板第一膜层的涂布操作。与现有技术相比，采用上述彩膜基板涂布装置涂布第一膜层，能够去除彩膜层的角段差，提升彩膜基板的平坦性，且去除彩膜层的角段差能够降低彩膜层的高度，减小涂布厚度，从而减小了涂布材料的用量，节省了涂布成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为彩膜基板的截面结构示意图；
图2为本发明实施例彩膜基板涂布装置的结构示意图；
图3为本发明实施例彩膜基板涂布装置中第一传送装置的截面结构示意图；
图4为本发明实施例彩膜基板涂布装置中研磨组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
参照图2，图2为本发明实施例彩膜基板涂布装置的一个具体实施例，本实施例的彩膜基板涂布装置包括：涂布喷嘴1，所述涂布喷嘴1用于在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层；研磨组件2，所述研磨组件2用于对彩色膜层03进行研磨，以消除彩色膜层03覆盖于黑矩阵02上形成的角段差；检测控制单元3，所述检测控制单元3可控制研磨组件2的运行，所述检测控制单元3可测量出角段差的高度，并根据角段差的高度确定所述研磨组件2的研磨量，使得涂布在彩色膜层上的第一膜层表面平坦。
本发明实施例提供的一种彩膜基板涂布装置，由于检测控制单元3可以测量出彩色膜层03的角段差高度，并可以根据角段差的高度确定研磨组件2的研磨量，因此可通过检测控制单元3确定研磨组件2的研磨量，并根据此研磨量控制研磨组件2的运行，以去除彩色膜层03的角段差，然后采用涂布喷嘴1在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层，以提升彩膜基板的平坦性。与现有技术相比，采用上述彩膜基板涂布装置涂布第一膜层，能够消除彩色膜层03的角段差，提升彩膜基板的平坦性，且去除彩色膜层03的角段差能够降低彩色膜层03的高度，减小第一膜层的涂布厚度，从而降低了第一膜层材料的用量，节省了第一膜层的涂布成本。
在本发明实施例中，第一膜层可以是平坦层，也可以是取向膜层，在此不做限定。
为了实现彩色膜层03的角段差高度的检测，同时为了实现研磨组件2的控制，具体地，参见图2，检测控制单元3可以包括：光学测量系统31，光学测量系统31可对彩膜基板进行扫描拍照，获得彩色膜层03的整体形貌；控制单元32，控制单元32分别与研磨组件2和光学测量系统31连接，控制单元32可根据彩色膜层03的整体形貌得出彩色膜层03的角段差平均值，以实现彩色膜层03的角段差高度的检测，并根据彩色膜层03的角段差平均值确定研磨组件2的研磨量，进而根据所确定的研磨量控制连接的研磨组件2，以实现研磨组件2的控制。由此，可确定出精确的研磨量，防止因研磨量过少而研磨不掉角段差或因研磨量过多而使得彩色膜层03过薄。
为了使研磨组件2研磨彩色膜层03覆盖在黑矩阵上形成的角段差，参见图3，研磨组件2包括研磨布21和第一传送装置22，研磨布21作为研磨工具，当研磨布21与角段差接触并产生相对位移时，研磨布21能够消除角段差部分，第一传送装置22能够使研磨布21与彩色膜层03的角段差之间产生相对平行移动。
为了使研磨布21与彩色膜层03产生相对平行移动，以消除彩色膜层03覆盖在黑矩阵上形成的角段差，可以固定研磨布21，沿平行于研磨布21的方向移动彩膜基板，也可以固定彩膜基板，沿平行于彩膜基板的方向移动研磨布21。当采用上述第一种方案时，必须快速且较大幅度地移动彩膜基板，才能完全磨去彩膜基板上所有角段差，移动空间较大，移动频率较高，耗能较高，效率较低，为了避免此问题，优选采用固定彩膜基板，沿平行于彩膜基板的方向移动研磨布21的方法磨除角段差，软质的研磨布21可套设于旋转轴上，并通过驱动旋转轴旋转，带动研磨布21循环研磨，仅需将套设研磨布21的旋转轴移动至与彩膜基板的角段差接触位置，即可磨除彩色膜层03的角段差部分，移动空间较小，移动频率较低，耗能较低，且旋转轴的旋转速度较大，提高了研磨布21的研磨效率。因此，传送装置包括第一传送装置22，第一传送装置22可带动研磨布21沿平行于彩膜基板的方向移动。
其中，为了带动研磨布21沿平行于彩膜基板的方向移动，第一传送装置22的结构可以为以下两种：
第一种结构，第一传送装置22可以包括一个传送轴，传送轴的轴线平行于彩膜基板，研磨布21缠绕固定于传送轴上，传动轴连接有旋转电机，旋转电机可带动传送轴绕自身轴线旋转，从而带动研磨布21绕该轴线旋转，使研磨布21沿平行于彩膜基板的方向移动。
第二种结构，第一传送装置包括至少两个平行设置的传送轴，至少两个传送轴所在的平面与基板平行，研磨布21首尾相接形成环形结构，环形结构的研磨布21套设于至少两个传送轴上，并被传送轴撑紧，至少一个传送轴连接有旋转电机，旋转电机可带动传送轴绕自身轴线旋转，从而带动研磨布21绕传送轴旋转。
相比于上述第一种结构，第一传送装置22采用上述第二种结构，可增大研磨布21的研磨面积，使研磨布21可同时研磨彩膜基板上所有的角段差，最大程度地提高了研磨效率，且多个传送轴，可增大研磨布21在传动轴上的撑紧力。因此，优选第一传送装置22采用上述第二种结构，以提高研磨效率，增大撑紧力，例如第一传送装置22可以制作为如图3所示结构，即第一传送装置包括两个平行设置的传送轴221，两个传送轴221所在的平面与基板01平行，研磨布21首尾相接形成环形结构，环形结构的研磨布21套设于两个传送轴221上，并被传送轴221撑紧，其中一个传送轴221连接有旋转电机222，旋转电机222可带动传送轴221绕自身轴线旋转，从而带动研磨布21绕传送轴221旋转，两个传送轴221之间的平面为有效研磨面，当将彩膜基板放置于承载平台100上，且位于研磨面的正下方时，研磨布21的研磨区域能够完全覆盖彩膜基板上表面，从而最大程度地提高了研磨效率。
其中，彩膜基板可以采用手动方式放置于研磨面正下方，还可以通过传送带输送至研磨面正下方。当采用上述第一种方案时，放置与取下操作过程耗时较长，效率较低。因此为了避免上述问题，优选采用传送带将彩膜基板输送至研磨面正下方，且在传送带上间隔放置多个彩膜基板，可节省传送时间，提高传送效率。
为了实现研磨进给，使研磨布21与彩色膜层03的角段差接触研磨，参见图4，优选地，研磨组件2还包括第二传送装置23，第二传送装置23可带动研磨布21和第一传送装置22沿垂直于彩膜基板的方向移动，在研磨操作时，第二传送装置23可带动研磨布21和第一传送装置22向靠近基板01方向移动，实现研磨进给，以磨除彩色膜层03的角段差；在研磨操作完成后，为了进行下一步第一膜层的喷涂操作，可以将研磨布21和第一传送装置22抬至一定高度，以预留出足够的喷涂操作空间。
具体地，第二传送装置23可以包括导轨231和滑动支架232，导轨231沿垂直于基板的方向设置，滑动支架232与导轨231配合连接，滑动支架232连接有驱动组件，驱动组件可驱动滑动支架232沿滑轨滑动，研磨布21和第一传送装置22设置于滑动支架232上，使驱动装置驱动研磨布21和第一传送装置22沿滑轨滑动，进而驱动研磨布21和第一传送装置22沿垂直于基板的方向滑动。
其中，驱动组件可以包括相互配合的丝杆和螺母，丝杆与导轨231平行设置，螺母与滑动支架232连接，丝杆连接有旋转电机，旋转电机可带动丝杆绕自身轴线旋转，从而带动设置于其上的螺母上下移动，进而带动与螺母连接的滑动支架232上下移动，以实现滑动支架232相对于导轨231上下移动。
光学测量系统31的作用为测量彩色膜层03表面的形貌特征，具体地，光学测量系统31可以为三维表面形貌测量仪。
本发明实施例还提供了一种彩膜基板涂布方法，包括以下步骤：检测控制单元3对彩色膜层03覆盖在黑矩阵上形成的角段差的高度进行测量，获得角段差的高度，并根据角段差的高度控制研磨组件2对彩色膜层03进行研磨；研磨组件2研磨完成后，操作涂布喷嘴1在基板的彩色膜层03上涂布第一膜层。
本发明实施例提供的一种彩膜基板涂布方法，检测控制单元3首先测量出彩色膜层03覆盖在黑矩阵上形成的角段差高度，并根据角段差高度确定研磨组件2的研磨量，然后控制研磨组件2对彩色膜层03进行研磨，以消除彩色膜层03的角段差，最后控制操作涂布喷嘴1在基板01上涂布第一膜层，以完成彩膜基板第一膜层的涂布操作。与现有技术相比，采用上述彩膜基板涂布装置涂布第一膜层，能够去除彩膜层的角段差，提升彩膜基板的平坦性，且去除彩膜层的角段差能够降低彩膜层的高度，减小第一膜层的涂布厚度，从而减小了第一膜层材料的用量，节省了第一膜层的涂布成本。
在上述实施例中，检测控制单元3对彩色膜层03覆盖在黑矩阵上形成的角段差的高度进行测量，获得角段差的高度包括：光学测量系统31对彩膜基板进行扫描拍照，获得彩色膜层03的整体形貌；控制单元32根据彩色膜层03的整体形貌得出彩色膜层03的角段差平均值，以获得彩色膜层03角段差的研磨量。由于彩色膜层03的各点的角段差值并不相同，因此为了得到一个较为合适的研磨量，优选取各个彩色膜层03的各点的角段差值的平均值，从而可保证研磨组件2可研磨掉彩色膜层03的大部分角段差。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种彩膜基板涂布装置，其特征在于，包括：
涂布喷嘴，所述涂布喷嘴用于在彩膜基板的彩色膜层上涂布第一膜层；
研磨组件，所述研磨组件用于对彩色膜层进行研磨，以消除彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差；
所述研磨组件包括研磨布和第一传送装置，所述第一传送装置可带动所述研磨布沿平行于所述基板的方向移动；所述研磨组件还包括第二传送装置，所述第二传送装置可带动所述研磨布和第一传送装置沿垂直于所述基板的方向移动；
检测控制单元，所述检测控制单元可控制研磨组件的运行，所述检测控制单元可测量出角段差的高度，并根据角段差的高度确定所述研磨组件的研磨量，使得涂布在彩色膜层上的第一膜层表面平坦。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板涂布装置，其特征在于，所述第一膜层为平坦层或取向膜层。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板涂布装置，其特征在于，所述检测控制单元包括：
光学测量系统，所述光学测量系统可对彩膜基板进行扫描拍照，获得彩色膜层的整体形貌；
控制单元，所述控制单元分别与所述研磨组件和所述光学测量系统连接，所述控制单元可根据彩色膜层的整体形貌得出彩色膜层的角段差平均值，并根据彩色膜层的角段差平均值确定所述研磨组件的研磨量。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板涂布装置，其特征在于，所述第一传送装置包括至少两个平行设置的传送轴，至少两个所述传送轴所在的平面与所述基板平行，所述研磨布首尾相接形成环形结构，环形结构的所述研磨布套设于至少两个所述传送轴上，并被所述传送轴撑紧，至少一个所述传送轴连接有旋转电机，所述旋转电机可带动所述传送轴绕自身轴线旋转，从而带动所述研磨布绕所述传送轴旋转。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板涂布装置，其特征在于，所述第二传送装置包括导轨和滑动支架，所述导轨沿垂直于所述基板的方向设置，所述滑动支架与所述导轨配合连接，所述滑动支架连接有驱动组件，所述驱动组件可驱动所述滑动支架沿所述导轨滑动，所述研磨布和第一传送装置设置于所述滑动支架上。
6.根据权利要求5所述的彩膜基板涂布装置，其特征在于，所述驱动组件包括相互配合的丝杠和螺母，所述丝杠与所述导轨平行，所述螺母与所述滑动支架连接，所述丝杠连接有旋转电机，所述旋转电机可带动所述丝杠绕自身轴线旋转。
7.根据权利要求3所述的彩膜基板涂布装置，其特征在于，所述光学测量系统为三维表面形貌测量仪。
8.一种彩膜基板涂布方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测控制单元对彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差的高度进行测量，获得角段差的高度，并根据角段差的高度控制研磨组件对彩色膜层进行研磨；其中，研磨组件中的第一传送装置可带动研磨布沿平行于基板的方向移动；研磨组件中的第二传送装置可带动研磨布和第一传送装置沿垂直于基板的方向移动；
研磨组件研磨完成后，操作涂布喷嘴在基板的彩色膜层上涂布第一膜层。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述检测控制单元对彩色膜层覆盖于黑矩阵上形成的角段差的高度进行测量，获得角段差的高度包括：
光学测量系统对彩膜基板进行扫描拍照，获得彩色膜层的整体形貌；
控制单元根据彩色膜层的整体形貌得出彩色膜层的角段差平均值。
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