CN107660033A - 一种制作冷光片的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制作冷光片的装置与方法。所述装置包括：机体、控制单元、喷涂单元、缓存单元、加热单元、定位单元、搬运单元和封装单元，其中：所述控制单元、所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元固定在所述机体内部；所述控制单元分别与所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元通信连接。所述方法基于上述装置实现。本发明不仅能够提高冷光片的制作效率，减少由于操作人员技术素质不同而引起的产品质量问题。而且还可以全程记录各个工序中产品的加工信息和特性，利于推行智能制造与智能工厂。

Description

一种制作冷光片的装置与方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种制作冷光片的装置与方法。

背景技术

电激发光(Electro Luminescent，简称EL)冷光片是通过加在两端电极的交流电压，而产生的电场激发萤光物质发光的一种物理装置。因其在工作的过程中不会产生热量，故称为EL冷光片。EL冷光片具有轻薄如纸、安装简便、可随意拆装、重复使用性高的特点，以及低碳、节能、环保的优点，可以应用于户内外广告的场景，实现新颖、时尚、动感的显示效果。

目前，冷光片是依靠操作工人操作设备制作的半自动生产方式实现。上述生产工艺流程中有多道烘干工艺，生产周期长；而且工艺过程中需要大量的操作人员参与，受操作人员的技术素质的影响，所生产的冷光片的质量也会出现波动，从而限制了冷光片的生产效率以及增加了产品在工艺过程中损坏的风险。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种制作冷光片的装置与方法，可以解决现有技术中生产工艺受操作人员技术素质的影响导致的生产效率降低以及产品损坏风险增高的问题。

第一方面，本发明提供了一种制作冷光片的装置，包括：机体、控制单元、喷涂单元、缓存单元、加热单元、定位单元、搬运单元和封装单元，其中：

所述控制单元、所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、 所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元固定在所述机体内部；

所述控制单元分别与所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元通信连接，用于读取和解析图案并生成相应的控制指令分别发送给所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元，以及接收反馈指令；

所述喷涂单元用于按照预设顺序以及预设形状将不同材料喷涂到基板上得到冷光片半成品；

所述缓存单元用于临时存放冷光片半成品；

所述加热单元设置在所述缓存单元的周围，用于提供恒温环境以烘干所述缓存单元内的冷光片半成品；

所述搬运单元用于在所述喷涂单元、所述缓存单元以及所述封装单元之间传输冷光片半成品，以及读取所述冷光片半成品的身份信息以及写入工序信息；

所述定位单元用于定位与固定所述冷光片半成品；

所述封装单元用于在所述冷光片半成品上连接FPC连接器以及质量检测。

可选地，所述喷涂单元包括喷涂本体、存储器、喷头和保护气体喷头；其中，

所述喷涂本体固定在机体上，所述喷头与所述保护气体喷头可移动设置在喷涂本体上；或者，所述喷涂本体与所述喷头和所述保护气体喷头可移动地设置在所述机体上；或者将所述喷头和所述保护气体喷头固定，喷涂本体移动；或者，喷涂单元固定，定位单元移动；

所述存储器固定在喷涂本体上，或者与所述喷头一体化设计；

所述RFID标签固定在喷涂本体上，或者与所述的喷头一体化设计。

可选地，所述缓存单元为篮具或者料架。

可选地，所述加热单元包括加热器、温度传感器、湿度传感器、 散热器和控制模块；

所述温度传感器和所述湿度传感器用于检测所述恒温环境内的温度并反馈给所述控制模块；所述控制模块用于检测当前温度与湿度以及所述控制单元的控制指令控制所述散热器工作以调节所述恒温环境内的温度和湿度。

可选地，所述定位单元为真空吸盘或者压轮。

可选地，所述搬运单元为单轴或者多轴机械手。

第二方面，本发明实施例还提供了一种制作冷光片的方法，包括：

形成预设尺寸的ITO膜图形；

对所述ITO膜图形恒温加热；

按照预设图形在所述ITO膜图形表面喷涂发光材料形成发光层并固化；

在所述发光材料表面喷涂钡粉材料形成钡粉层并固化；

在所述钡粉层上喷涂第一金属材料形成第一液态金属层；

在所述第一液态金属层上喷涂绝缘材料形成绝缘层；

在所述绝缘层上喷涂第二金属材料形成第二液态金属层；

在所述第二液态金属层上喷涂封装材料形成封装层并固化；

通过预设在所述第一液态金属层与所述第二液态金属层上的电极连接FPC连接器得到冷光片半成品；

对所述冷光片半成品进行质量检测并连接驱动控制器。

可选地，所述发光材料包括蓝光发光材料、绿光发光材料和红光发光材料的一种或者多种与固化材料的混合物；

所述发光层固化方式为热固化或者光固化。

可选地，所述钡粉材料为钛酸钡、锆钛钡钙和锆钛酸钡中的一种或者多种与固化材料的混合物；

所述钡粉层固化方式为热固化或者光固化。

可选地，所述第一金属材料与所述第二金属材料的熔点小于300度，且为镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、铜、银、金、汞、钠、钾、 镁、铝、铁、钴、镍、锰、钛、钒中的一种或多种单质形成的导电流体，或者其与流体分散剂形成的导电流体。

由上述技术方案可知，本发明通过设置控制单元自动协调喷涂单元、缓存单元、加热单元、定位单元、搬运单元和封装单元工作，在基板上喷涂多种材料得到冷光片。本发明不仅能够提高冷光片的制作效率，减少由于操作人员技术素质不同而引起的产品质量问题。而且还可以全程记录各个工序中产品的加工信息和产品特性，利于推行智能制造与智能工厂。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是本发明实施例提供的制作冷光片的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的制作冷光片的装置的安装位置示意图；

图3～图4为缓存单元的俯视图与前视图；

图5是本发明实施例提供的制作冷光片的方法的流程示意图；

图6是冷光片剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

第一方面，本发明实施例提供了一种制作冷光片的装置，如图1所示，包括：机体11、控制单元12、喷涂单元13、缓存单元14、加热单元15、定位单元16、搬运单元17和封装单元18。其中：

控制单元12、喷涂单元13、缓存单元14、加热单元15、定位单 元16、搬运单元17和封装单元18固定在机体1的内部。

控制单元12分别与喷涂单元13、缓存单元14、加热单元15、定位单元16、搬运单元17和封装单元18通信连接，用于读取和解析图案并生成相应的控制指令分别发送给喷涂单元13、缓存单元14、加热单元15、定位单元16、搬运单元17和封装单元18，以及接收反馈指令。

喷涂单元13用于按照预设顺序以及预设形状将不同材料喷涂到基板上得到冷光片半成品。缓存单元14用于临时存放冷光片半成品。加热单元15设置在缓存单元的周围，用于提供恒温环境以烘干缓存单元14内的冷光片半成品。搬运单元17用于在喷涂单元13、缓存单元14以及封装单元18之间传输冷光片半成品，以及读取冷光片半成品的身份信息以及写入工序信息。定位单元16用于定位与固定冷光片半成品。封装单元18用于在冷光片半成品上连接FPC连接器以及质量检测。

当控制单元12设置在机体1的内部时，可以通过有机通信的方式与其他单元连接，以提高传输速率。实际应用中，本发明实施例中控制单元12还可以设置在机体1的外部，或者固定在机体1的外表面。当该控制单元12设置在机体1的外部时，此时可以通过例如WiFi、蓝牙、射频等无线方式与其他单元连接。本领域技术人员可以根据具体使用场景将控制单元12安装在合适的位置，然后再选择相应的通信方式，同样可以实现本申请的技术方案。

实际应用中，控制单元12可以采用现有技术中的单片机、DSP、ARM芯片等实现，本领域技术人员可以根据具体场景进行选择。

图2示出了本发明提供的制作冷光片的装置的安装示意图。参见图2，该装置中分为两个喷涂区域即两个定位单元26(图2中左侧为第一定位单元，右侧为第二定位单元)所在区域。上述定位单元26用于对冷光片半成品在各个工序中的定位与固定，以及在流转过程中的位置限定。实际应用中，该定位单元26采用真空吸盘或者压轮以及其他固定夹具实现。为准确对位，还需要配合整形机构配合视觉对位机 构实现。本领域技术人员可以根据需要选择合适的整形机构与视觉对位机构。

喷涂单元23分别安装在合适的位置以及高度，在定位单元26将冷光片半成品20固定时，喷涂单元26可以将相应的材料喷涂到该冷光片半成品20的表面。喷涂单元26可以通过挤出、加热、气压喷射、电致喷射、磁控喷射、压电喷射、自然流动等方式将发光材料、钡粉、液态金属、绝缘材料等喷出并且附着在冷光片的基底材料上，同时喷涂具有信息存取功能的条形码或者二维码。

另外，该喷涂单元26设置有喷涂类似RFID之类的信息存储图案(例如二维码或者条形码)，例如采用RFID标签时，在第一工序时将上述RFID标签采用打印或者贴片方式固定在喷涂单元23上的指定区域内，录入相应信息，后续工序按要求读取或写入信息。喷涂单元26还具有自由组合不同颜色荧光粉以及搅拌和存储的功能。为防止喷涂材料在空气中氧化，本发明实话例中还在喷涂过程中增加吹保护气体的功能。

实际应用中，喷涂单元26包括喷涂本体、喷头、存储器以及保护气体喷头。其中，喷涂本体固定在机体上，喷头与保护气体喷头可移动设置在喷涂本体上；或者，喷涂本体与喷头和保护气体喷头可移动地设置在所述机体上；或者将喷头和保护气体喷头固定，喷涂本体移动；或者，喷涂单元固定，定位单元移动。存储器可以设置在喷涂本体上，也可以与喷头一体化设计。上述方案都可以实现本方案，本领域技术人员可以根据具体使用场景进行选择。

在第一定位单元与第二定位单元之间还设置有缓存单元24。该缓存单元24可以采用篮具或者料架存放多片冷光片半成品或者成品。另外，该缓存单元24通过临时存放冷光片半成品20，可以控制生产节拍以及衔接不同阶段工艺，使生产冷光片的过程更加流畅。

在该缓存单元24的周围还设置有加热单元25(图2中仅示出了一个加热单元)。该加热单元25可以设置为多个，且环绕在缓存单元的 周围；也可以在缓存单元的上方、下方、前面与后面各设置一个，构成一个恒温环境(即相对封装的空间，在这个空间中温度相对恒定)，对缓存单元24中的冷光片半成品20或者成品进行老化处理、恒温烘干以及恒温存放等等。实际应用中，上述加热单元25可以采用电加热、激光或者紫外光等热辐射的方式进行加热，本领域技术人员可以根据具体的方式选择合适的电路实现。为实现对冷光片半成品恒温处理，上述加热单元25除了包括加热器(电热器或者光学加热器)、温度传感器、散热器和控制模块之外，还包括湿度传感器。其中，温度传感器和湿度传感器用于检测恒温环境内的温度并反馈给控制模块；控制模块用于检测当前温度与湿度以及控制单元的控制指令控制散热器工作以调节恒温环境内的温度和湿度。

上述缓存单元24与第一定位单元之间设置有搬运单元27(以下称第一搬运单元)，与第二定位单元之间设置有搬运单元27(以下称第二搬运单元)。第一搬运单元与第二搬运单元通过采用单轴或者多轴的机械手，且该机械手可以采用轮式、轨道式或者磁悬浮式的移动方式，从而可以实现在机体21中三维空间中任意位置与角度的取、放和移动冷光片半成品或者成品。

实际应用中，为对冷光片半成品以及成品进行管理，搬运单元27还可以读取冷光片半成品以及成品的身份信息，并将当前工序信息写入到冷光片的存储装置中。通过读取身份信息，可以将相同类型以及相同工序的冷光片半成品或者成品安放于相同的位置，从而提高喷涂阶段或者封装阶段的效率。

需要说明的是，为实现准确定位，在第一搬运单元与第二搬运单元的旁边还设置有定位单元26，该定位单元26在预设时间段内对多次移动后的第一搬运单元和/或第二搬运单元进行校正。

在第二喷涂单元之后还设置有封装单元28。该封装单元28用于将冷光片半成品连接(连接方式包括粘接、热过塑、冷装裱、UV固化等)上FPC连接器，然后对该冷光片半成品进行质量检测，包括视频图像 检测、超声检测等。通过质量检测之后，在该冷光片半成品的对应部位连接上驱动器，再进行成品检测，包括图像、文字显示效果检测、声控效果检测、使用环境模拟检测等内容。

本发明提供的制作冷光片的装置的工作原理为：

控制单元22安装在机体21的底部，控制单元22根据几个功能区域的实时加工情况，调配搬运单元27科学地完成冷光片半成品各个工序的流转。通过搬运单元27读取或写入冷光片半成品的加工信息和特性。喷涂单元23安装于具有6自由度的机器人末端，可以根据控制单元22的指令喷涂不同的材料，在冷光片半成品首次喷涂结束后会在产品的指定位置喷涂条形码或二维码，记录冷光片半成品该工序的主要加工情况和特性，并将该信息反馈给控制单元22存档，之后的每一个工序加工前均读取产品数据进行身份信息验证，加工后再将本工序的数据写入条形码或者二维码。最终冷光片半成品进入封装单元28进行半成品的检测，并装配FPC连接器、驱动器等，并将该成品的全部信息写入二维码或条形码，同时上传控制单元22存档。

如图3与图4所示，八层升降篮具31设置在中间位置，在该升降篮具31的前方与后面分别设置恒温加热箱供料平台32与恒温加热箱供料平台34，在其左侧与右侧分别设置喷涂单元供料平台33和喷涂单元供料平台35。在该升降篮具31在前后方向设置传输滚轮36，左右方向设置传输滚轮37以及中间位置的万向球38。喷涂单元供料平台33和35，恒温加热箱供料平台32与34在竖直方向上正好相差升降篮具的层高。传输滚轮36与37主动转动传送冷光片半成品，万向球38从动球，用于重叠方向位置的传输，其传输高度在同一平面。

第二方面，本发明实施例还提供了一种制作冷光片的方法，如图5与图6所示，包括：

S1、在图案层61上形成预设尺寸的ITO膜图形62；

S2、对所述ITO膜图形62恒温加热；

S3、按照预设图形在ITO膜图形62表面喷涂发光材料形成发光层 6364并固化；

S4、在发光材料表面喷涂钡粉材料形成钡粉层64并固化；

S5、在钡粉层64上喷涂第一金属材料形成第一液态金属层65；

S6、在第一液态金属层65上喷涂绝缘材料形成绝缘层66；

S7、在绝缘层66上喷涂第二金属材料形成第二液态金属层67；

S8、在第二液态金属层67上喷涂封装材料形成封装层68并固化；

S9、通过预设在第一液态金属层65与第二液态金属层67上的电极连接FPC连接器69得到冷光片半成品；

S10、对冷光片半成品进行质量检测并连接控制器；最终得到如图6中A图与B图所示的冷光片。

可选地，所述发光材料包括包括蓝光发光材料(如：SrS：Ce等)、绿光发光材料(如：ZnS：(TbOF)等)、红光发光材料(如：ZnO:Eu,Li等)中的一种或者多种与固化材料的混合物；

所述发光层固化方式为热固化或者光固化。

可选地，所述钡粉材料为钛酸钡、锆钛钡钙和锆钛酸钡中的一种或者多种与固化材料的混合物；

所述钡粉层固化方式为热固化或者光固化。

可选地，所述第一金属材料与所述第二金属材料的熔点小于300度，且为镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、铜、银、金、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、镍、锰、钛、钒中的一种或多种单质形成的导电流体，或者其与流体分散剂形成的导电流体。

由上可以看出，本发明实施例提供的制作冷光片的方法基于上文所述的制作冷光片的装置实现，因而可以解决同样的技术问题，并取得相同的技术效果，在此不再一一赘述。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可 以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种制作冷光片的装置，其特征在于，包括：机体、控制单元、喷涂单元、缓存单元、加热单元、定位单元、搬运单元和封装单元，其中：

所述控制单元、所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元固定在所述机体内部；

所述控制单元分别与所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元通信连接，用于读取和解析图案并生成相应的控制指令分别发送给所述喷涂单元、所述缓存单元、所述加热单元、所述定位单元、所述搬运单元和所述封装单元，以及接收反馈指令；

所述喷涂单元用于按照预设顺序以及预设形状将不同材料喷涂到基板上得到冷光片半成品；

所述缓存单元用于临时存放冷光片半成品；

所述加热单元设置在所述缓存单元的周围，用于提供恒温环境以烘干所述缓存单元内的冷光片半成品；

所述搬运单元用于在所述喷涂单元、所述缓存单元以及所述封装单元之间传输冷光片半成品，以及读取所述冷光片半成品的身份信息以及写入工序信息；

所述定位单元用于定位与固定所述冷光片半成品；·

所述封装单元用于在所述冷光片半成品上连接FPC连接器以及质量检测。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷涂单元包括喷涂本体、存储器、RFID标签、喷头和保护气体喷头；其中，

所述喷涂本体固定在机体上，所述喷头与所述保护气体喷头可移动设置在喷涂本体上；或者，所述喷涂本体与所述喷头和所述保护气体喷头可移动地设置在所述机体上；或者将所述喷头和所述保护气体喷头固定，喷涂本体移动；或者，喷涂单元固定，定位单元移动；

所述存储器固定在喷涂本体上，或者与所述喷头一体化设计；

所述RFID标签固定在喷涂本体上，或者与所述的喷头一体化设计。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓存单元为篮具或者料架。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热单元包括加热器、温度传感器、湿度传感器、散热器和控制模块；

所述温度传感器和所述湿度传感器用于检测所述恒温环境内的温度并反馈给所述控制模块；所述控制模块用于检测当前温度与湿度以及所述控制单元的控制指令控制所述散热器工作以调节所述恒温环境内的温度和湿度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位单元为真空吸盘或者压轮。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述搬运单元为单轴或者多轴机械手。

7.一种制作冷光片的方法，其特征在于，包括：

形成预设尺寸的ITO膜图形；

对所述ITO膜图形恒温加热；

按照预设图形在所述ITO膜图形表面喷涂发光材料形成发光层并固化；

在所述发光材料表面喷涂钡粉材料形成钡粉层并固化；

在所述钡粉层上喷涂第一金属材料形成第一液态金属层；

在所述第一液态金属层上喷涂绝缘材料形成绝缘层；

在所述绝缘层上喷涂第二金属材料形成第二液态金属层；

在所述第二液态金属层上喷涂封装材料形成封装层并固化；

通过预设在所述第一液态金属层与所述第二液态金属层上的电极连接FPC连接器得到冷光片半成品；

对所述冷光片半成品进行质量检测并连接驱动控制器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发光材料包括蓝光发光材料、绿光发光材料和红光发光材料的一种或者多种与固化材料的混合物；

所述发光层固化方式为热固化或者光固化。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述钡粉材料为钛酸钡、锆钛钡钙和锆钛酸钡中的一种或者多种与固化材料的混合物；

所述钡粉层固化方式为热固化或者光固化。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一金属材料与所述第二金属材料的熔点小于300度，且为镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、铜、银、金、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、镍、锰、钛、钒中的一种或多种单质形成的导电流体，或者与流体分散剂形成的导电流体。