CN111579453A - 透湿性测量装置及透湿性测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透湿性测量装置和透湿性测量方法，储水箱，包括储水箱且顶部设有开口；及干燥箱，包括干燥箱且底部设有开口，所述干燥箱放置于所述储水箱上；其中，所述储水箱与所述干燥箱之间设置有水凝胶膜层，所述待测量框胶膜设置于所述水凝胶膜层一侧面上。相较于现有的透湿性测量装置，本发明改变了透湿性测量装置的结构和使用水凝胶膜层替换传统干燥剂，由于所述水凝胶膜层具有溶胀和保有大量水的特性，避免了结块阻碍吸水，增加测定结果的量化可靠性；由于所述水凝胶膜层可以脱水循环利用，大大降低无法重复利用对环境可能造成的污染。

Description

透湿性测量装置及透湿性测量方法

技术领域

本发明涉及透湿性测量领域，具体涉及一种透湿性测量装置及透湿性测量方法。

背景技术

聚合物稳定垂直配向(polymer stabilized vertical alignment，PS-VA)是薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)的一种技术。在PS-VA的成盒制程中，需要用边框胶密封液晶盒，起到防止液晶溢出和水汽侵入，维持液晶盒周边盒厚，以及黏附阵列基板和彩膜基板的作用。其主要成分是树脂，以及一些添加剂(如热固化剂、紫外光引发剂、硅烷偶联剂等)。

阵列基板和彩膜基板对盒后，随即进行紫外固化及之后的热固化的相关制程确保边框胶固化完全，保证其接着力。然而，在后续的面板使用过程中，尤其是在商用显示的环境下，如果有一定量的水汽进入盒内，则将引发一系列电化学反应，造成线路短路、过孔失效等，进一步造成水平渐变线等严重问题；

因此，边框胶的低透湿性显得十分重要。一般而言，对边框胶透湿性的测量装置，如图1所示，图1为现有技术中透湿性测量装置的结构示意图。所述透湿性测量装置包括：储液腔102、干燥箱103、干燥剂104、称重天平105和温度湿度传感器106。其中，待测量框胶膜101放置于所述储液腔102上。这种测量装置的缺点在于传统干燥剂104(或者吸水剂)(如无水氯化钙、无水硫酸镁等)会在吸水之后结块。一方面，所述干燥剂104结块会阻碍未结块部分所述干燥剂104的吸水性能，这就会造成对所述待测量框胶膜101的透湿性能测定不准；另一方面结块之后的所述干燥剂104容易紧紧粘附在干燥皿上，造成所述干燥箱103的腐蚀及难于清洗，且已结块的所述干燥剂104无法重复利用，易造成环境污染。

综上所述，目前的透湿性测量装置存在因干燥剂结块阻碍未结块干燥剂吸水而测定不准和结块后的干燥剂无法重复利用容易污染环境的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种透湿性测量装置及透湿性测量方法，用于解决目前的透湿性测量装置存在因干燥剂结块阻碍未结块干燥剂吸水而测定不准和结块后的干燥剂无法重复利用容易污染环境的技术问题。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种透湿性测量装置，包括：

储水箱，包括储水腔且顶部设有开口；及

干燥箱，包括干燥腔且底部设有开口，所述干燥箱放置于所述储水箱上；

其中，所述储水箱与所述干燥箱之间设置有水凝胶膜层，所述待测量框胶膜设置于所述水凝胶膜层一侧面上。

在本发明的一些实施例中，所述水凝胶膜层为具有交联网络的三维网状结构。

在本发明的一些实施例中，所述水凝胶膜层为包括聚乙二醇和透明质酸的混合物。

在本发明的一些实施例中，还包括称量装置及真空泵，所述储水箱放置于所述称量装置上，所述真空泵与所述干燥箱连接。

在本发明的一些实施例中，还包括湿度温度传感器，所述湿度温度传感器设置于所述干燥箱内，并与所述水凝胶膜层对应设置。

第二方面，本发明提供一种透湿性测量方法，所述透湿性测量方法应用于如第一方面中任一所述的透湿性测量装置，包括以下步骤：

提供一水凝胶膜层，称量得到初始的第一质量m1；

依次组装好储水箱、待测量框胶膜、所述水凝胶膜层和干燥箱，所述储水箱包括储水腔且顶部设有开口；

静置一定时间t后，称量所述水凝胶膜层得到测量时的第二质量m2；

根据公式计算所述待测量框胶膜的透湿性WVT＝(m1-m2)/(S*t)，其中S为所述储水腔的顶部开口面积。

在本发明的一些实施例中，还包括完成上述步骤后，对所述水凝胶膜层进行加热或紫外光照处理。

在本发明的一些实施例中，还包括在静置过程中，将所述干燥箱内的气压、温度和湿度维持在预设值。

在本发明的一些实施例中，还包括在静置前后多次称量所述储水箱、所述待测量框胶膜和所述水凝胶膜层的总质量m3，所述水凝胶膜层的最大吸水量不小于所述第一质量m1与所述第二质量m2的差值。

在本发明的一些实施例中，制备所述水凝胶膜层包括：

提供聚乙二醇，加入去离子水，60℃水浴搅拌6小时得到第一溶液；

提供透明质酸，加入去离子水，75℃水浴搅拌6小时得到第二溶液；

将所述第一溶液与所述第二溶液混合水浴3小时得到混合液；

将所述混合液置于恒温恒湿环境下敞口静置24小时；及

将所述混合液倒入特定模具，干燥除水成型24小时得到所述水凝胶膜层。

相较于现有的透湿性测量装置，本发明改变了透湿性测量装置的结构和使用水凝胶膜层替换传统干燥剂，由于所述水凝胶膜层具有溶胀和保有大量水的特性，避免了结块阻碍吸水，增加测定结果的量化可靠性；由于所述水凝胶膜层可以脱水循环利用，大大降低无法重复利用对环境可能造成的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为现有技术中透湿性测量装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中透湿性测量装置的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中透湿性测量方法的流程图；及

图4为本发明一个实施例中水凝胶膜层制备方法的流程图。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前的透湿性测量装置存在因干燥剂结块阻碍未结块干燥剂吸水而测定不准和结块后的干燥剂无法重复利用容易污染环境的技术问题。

基于此，本发明实施例中提供一种透湿性测量装置及透湿性测量方法，以下分别进行详细说明。

首先，本发明实施例提供一种透湿性测量装置，用以测量待测量框胶膜201的透湿性，如图2所示，图2为本发明一个实施例中透湿性测量装置的结构示意图。所述透湿性测量装置包括：储水箱202，包括储水腔且顶部设有开口；及干燥箱203，包括干燥腔且底部设有开口，所述干燥箱203放置于所述储水箱202上；其中，所述储水箱202与所述干燥箱203之间设置有水凝胶膜层204，所述待测量框胶膜201设置于所述水凝胶膜层204一侧面上。

相较于现有的透湿性测量装置，本发明改变了透湿性测量装置的结构和使用所述水凝胶膜层204替换传统干燥剂，由于所述水凝胶膜层204具有溶胀和保有大量水的特性，避免了结块阻碍吸水，增加测定结果的量化可靠性；由于所述水凝胶膜层204可以脱水循环利用，大大降低无法重复利用对环境可能造成的污染。

本发明实施例适用于在PS-VA的成盒制程中，对密封液晶盒所需要的边框胶膜层进行透湿性测量。

在本发明实施例中，所述水凝胶膜层204为包括聚乙二醇和透明质酸的混合物。,所述水凝胶膜层204为具有交联网络的三维网状结构，极为亲水，由于存在交联网络，所述水凝胶膜层204可以溶胀和保有大量的水，水的吸收量与交联度密切相关。交联度越高，吸水量越低。所述水凝胶膜层204中的水含量可以低到1％，也可以高达99％。因此，在所述水凝胶膜层204合成时通过控制交联剂的投料比来控制所述水凝胶膜层204的交联程度，进一步实现控制所述水凝胶膜层204的最大吸水量，以满足不同透湿测量的需求。

在上述实施例的基础之上，所述透湿性测量装置还包括称量装置205，所述储水箱202放置于所述称量装置205上，所述称量装置205用于在测量过程中多次称量所述储水箱202、所述待测量框胶膜201和所述水凝胶膜层204的总质量m3，保持m3的质量恒定，以此监测测定结果的准确性，防止由于所述储水箱202内的水蒸气逃逸速度过快或所述水凝胶膜层204达到最大吸水量，未被所述水凝胶膜层204吸收就进入所述干燥箱203，从而在计算所述待测量框胶膜201的透湿性时，实际透过的水量大于所述水凝胶膜层204的吸水量，造成误差。

所述透湿性测量装置还包括真空泵206，所述真空泵206与所述干燥箱203连接，所述真空泵206用以在所述干燥箱203内维持在预设的负压值，使得所述储水箱202内的水蒸气以一定速度透过所述待测量框胶膜201和所述水凝胶膜层204，既不会因为所述水蒸气的逃逸速度过慢而滞留于所述储水箱202内造成实验效果不明显，又不会因为所述水蒸气的逃逸速度过快而造成误差。

在本发明的另一个实施例中，所述透湿性测量装置还包括湿度温度传感器207，所述湿度温度传感器207设置于所述干燥箱203内，并与所述水凝胶膜层204对应设置，用以监测所述干燥箱203内的温度和湿度，在更换不同的所述待测量框胶膜201后，控制温度和湿度等无关变量不变，仅对所述待测量框胶膜201进行分析。

值得一提的是，所述干燥箱203底部开口面积不小于所述储水箱202顶部开口面积，避免所述储水箱202内的水蒸气附着于所述储水箱202的顶部汇聚回流，或部分水蒸气未经过所述待测量框胶膜201和所述水凝胶膜层204逃逸到外界。

为了更好地实施本发明实施例中的透湿性测量装置，在所述透湿性测量装置的基础之上，本发明实施例中还提供一种透湿性测量方法，所述透湿性测量方法应用于如上述实施例中所述的透湿性测量装置，如图3所示，图3为本发明一个实施例中透湿性测量方法的流程图。所述透湿性测量方法包括以下步骤：

S1、提供一水凝胶膜层204，称量得到初始的第一质量m1；

S2、依次组装好储水箱202、待测量框胶膜201、所述水凝胶膜层204和干燥箱203，所述储水箱202包括储水腔且顶部设有开口；

S3、静置一定时间t后，称量所述水凝胶膜层204得到测量时的第二质量m2；

S4、根据公式计算所述待测量框胶膜201的透湿性WVT＝(m1-m2)/(S*t)，其中S为所述储水箱202的顶部开口面积。

具体的，还包括完成上述步骤后，对所述水凝胶膜层204进行加热或紫外光照处理，通过加热或光照完成脱水处理后，进行密封干燥存储或用于下一次测量使用。

在静置过程中，将所述干燥箱内的气压、温度和湿度维持在预设值，通过控制变量法排除无关变量。

选用所述水凝胶膜层204时，所述水凝胶膜层204的最大吸水量不小于所述第一质量m1与所述第二质量m2的差值。具体的，在静置前后多次称量所述储水箱、所述待测量框胶膜和所述水凝胶膜层的总质量m3。保持m3的质量恒定，以此监测测定结果的准确性，防止由于所述储水箱202内的水蒸气逃逸速度过快或所述水凝胶膜层204达到最大吸水量，未被所述水凝胶膜层204吸收就进入所述干燥箱203，从而在计算所述待测量框胶膜201的透湿性时，实际透过的水量大于所述水凝胶膜层204的吸水量，造成误差。

具体的，如图4所示，图4为本发明一个实施例中水凝胶膜层制备方法的流程图。所述制备方法包括以下步骤：

S201、提供聚乙二醇，加入去离子水，60℃水浴搅拌6小时得到第一溶液；

S202、提供透明质酸，加入去离子水，75℃水浴搅拌6小时得到第二溶液；

S203、将所述第一溶液与所述第二溶液混合水浴3小时得到混合液；

S204、将所述混合液置于恒温恒湿环境下敞口静置24小时；及

S205、将所述混合液倒入特定模具，干燥除水成型24小时得到所述水凝胶膜层204。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元、结构或操作的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种透湿性测量装置，测量待测量框胶膜的透湿性，其特征在于，包括：

储水箱，包括储水腔且顶部设有开口；及

干燥箱，包括干燥腔且底部设有开口，所述干燥箱放置于所述储水箱上；

其中，所述储水箱与所述干燥箱之间设置有水凝胶膜层，所述待测量框胶膜设置于所述水凝胶膜层一侧面上。

2.根据权利要求1所述的透湿性测量装置，其特征在于，所述水凝胶膜层为具有交联网络的三维网状结构。

3.根据权利要求1所述的透湿性测量装置，其特征在于，所述水凝胶膜层为包括聚乙二醇和透明质酸的混合物。

4.根据权利要求1所述的透湿性测量装置，其特征在于，还包括称量装置及真空泵，所述储水箱放置于所述称量装置上，所述真空泵与所述干燥箱连接。

5.根据权利要求1所述的透湿性测量装置，其特征在于，还包括湿度温度传感器，所述湿度温度传感器设置于所述干燥箱内，并与所述水凝胶膜层对应设置。

6.一种透湿性测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一水凝胶膜层，称量得到初始的第一质量m1；

依次组装好储水箱、待测量框胶膜、所述水凝胶膜层和干燥箱，所述储水箱包括储水腔且顶部设有开口；

静置一定时间t后，称量所述水凝胶膜层得到测量时的第二质量m2；

根据公式计算所述待测量框胶膜的透湿性WVT＝(m1-m2)/(S*t)，其中S为所述储水箱的顶部开口面积。

7.根据权利要求6所述的透湿性测量方法，其特征在于，还包括完成上述步骤后，对所述水凝胶膜层进行加热或紫外光照处理。

8.根据权利要求6所述的透湿性测量方法，其特征在于，还包括在静置过程中，将所述干燥箱内的气压、温度和湿度维持在预设值。

9.根据权利要求6所述的透湿性测量方法，其特征在于，还包括在静置前后多次称量所述储水箱、所述待测量框胶膜和所述水凝胶膜层的总质量m3，所述水凝胶膜层的最大吸水量不小于所述第一质量m1与所述第二质量m2的差值。

10.根据权利要求6所述的透湿性测量方法，其特征在于，制备所述水凝胶膜层包括：

提供聚乙二醇，加入去离子水，60℃水浴搅拌6小时得到第一溶液；

提供透明质酸，加入去离子水，75℃水浴搅拌6小时得到第二溶液；

将所述第一溶液与所述第二溶液混合水浴3小时得到混合液；

将所述混合液置于恒温恒湿环境下敞口静置24小时；及

将所述混合液倒入特定模具，干燥除水成型24小时得到所述水凝胶膜层。

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