CN1952760A - 涂布装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种涂布装置，该装置应用于控制涂布材料于印刷轮上的厚度，涂布装置包括旋转轴、配重单元与驱动单元。旋转轴上设置有一涂布单元。配重单元是以可转动的方式配置于旋转轴上，并与涂布单元分别位于旋转轴的二侧。此配重单元用以平衡涂布单元的重量。驱动单元与旋转轴耦接，由此以带动旋转轴转动，进而调整涂布单元与印刷轮的距离，以及调整涂布单元于印刷轮的下压力。

Description

涂布装置

技术领域

本发明有关于一种涂布装置，特别是有关于一种具有控制涂布材料厚度功能的涂布装置。

背景技术

液晶显示面板的基板必须经过配向工艺，才可以提供液晶分子在面板内所需的配向及预倾角基材。在配向工艺中，会先在基板上制造出一层配向膜，再于配向膜上刷出沟槽状的痕迹以期使液晶分子能够循一定的方向与角度倾斜。因而配向膜的膜厚以及膜厚的均匀性非常的重要。

请参照图1A～图1B，图1A为现有液晶显示面板的配向膜印刷工程的示意图，图1B为图1A的涂布装置的示意图。如图1A所示，在进行配向膜的印刷工程时，配向膜材料会由配向膜溶液储存槽的喷嘴10送至印刷轮11(俗称A轮)上，涂布装置12的叶片(见图1B)会将配向膜材料刮平，印刷轮11再将配向膜材料转送到另一个具有橡胶片的印刷轮13(俗称P轮)上，由橡胶片14将配向膜材料转印到基板15上。

如图1B所示，通常在涂布配向膜时，是由叶片16于印刷轮11上的下压力量去控制配向膜材料于印刷轮11上的厚度。旋转汽缸17的压力除了用来控制叶片16的位置，而叶片16的下压力量也是由旋转汽缸17并搭配分厘卡18作控制。在旋转汽缸17的汽缸压力作用下，叶片16会维持在印刷轮11上的固定位置，旋转汽缸17并会通过叶片16施予印刷轮11一固定的压力。因而现有在刮平配向膜材料的过程中，主要是由调整分厘卡18的下压量去控制叶片16的下压力量。然而，在涂布的过程中并无法实时监控叶片16下压力量的实际数值并修正之，很难避免下压力量过大或过小的问题。

一般测量叶片16下压力量的方式是在叶片16与印刷轮11之间设置一张纸片(未绘示)，再将纸片与拉力计(未绘示)连接。当叶片16下压时，先由拉力计施力于纸片上再测量纸片的拉力值，并由拉力值间接推算叶片16的下压力量。关于汽缸压力与拉力值的关系，请见下表1：

汽缸压力(MPa)	0.025	0.05	0.075	0.10	0.12	0.14	0.15	0.16	0.17
										拉力值(N)	1.4	1.6	1.7	1.9	2.1	2.4	2.4	2.4	2.4

由表1可以知道，当汽缸压力超过0.14或0.15MPa时，拉力计所能测量出的最大拉力值为2.4N，意即，若是汽缸17的压力超过0.14或0.15MPa，就无法再由拉力计测量并推测出实际上叶片16的下压力量。另外，由于一般拉力要求约在1.3N，但同时旋转汽缸17又必须负担叶片16及其托架19的重量，若是降低汽缸压力(约0.025MPa)以符合要求，则在汽缸压力不足的状态下，会无法顺利抬起叶片16使其与印刷轮11分离。请见下表2：

汽缸压力(MPa)	0.10	0.12	0.14	0.16	0.18
						叶片上升时间(s)	-	-	-	3	2.5

由表2所示，由于要将叶片16抬升的汽缸压力约需0.14～0.16MPa，而为了符合拉力(约1.3～1.4N)要求所降低后的汽缸压力(约0.025MPa)却远远小于0.14MPa，旋转汽缸17会无法顺利的将叶片16由印刷轮11上移开。

再者，由于印刷轮11的材质通常为陶瓷，而叶片16的材质通常为塑料，当叶片16下压力量过大时，非常容易造成叶片16的磨耗而将叶片16的磨耗物转印到基板15上，使不良品增加。另外，当叶片16下压力量不足使得叶片16与印刷轮11间距过大时，叶片16、印刷轮11或机台上其它零件之间容易产生震动，会导致配向膜材料涂布不均而产生的缺陷问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涂布装置及其操作方法，在涂布装置中设计一配重单元以平衡涂布单元的重量，让使用者在操作时可以由旋转汽缸的表头直接读取压力值，并判断涂布单元下压力量是否异常。

本发明的目的是这样实现的，一种涂布装置，该涂布装置应用于控制一涂布材料于一印刷轮上的厚度，该涂布装置包括：

一涂布单元；

一旋转轴，该旋转轴上设置有所述涂布单元；

一配重单元，以可转动的方式配置于该旋转轴上，并与该涂布单元分别位于该旋转轴的二侧，该配重单元用以平衡该涂布单元的重量；

一驱动单元，与该旋转轴耦接以带动该旋转轴转动，进而调整该涂布单元与该印刷轮的距离，以及调整该涂布单元于该印刷轮的下压力。

该驱动单元具有一输出端，该输出端上设置有一第一齿轮，该旋转轴上设置有一第二齿轮，该第二齿轮与该第一齿轮啮合，由此该驱动单元可带动该旋转轴转动。

该驱动单元包括一旋转汽缸，由控制该旋转汽缸的气压大小以调整该涂布单元与该印刷轮的距离，以及调整该涂布单元于该印刷轮的下压力。

该配重单元包括一扇形元件，设置于该旋转轴的轴心上。

更包括一分厘卡，设置于该涂布单元之上，用以微调该涂布单元与该印刷轮的间距。

该涂布单元包括一叶片及一托架，该托架固定于该旋转轴上，该叶片设置于该托架上，用以刮平该印刷轮上的该涂布材料。

该叶片的材质包含塑料。

该印刷轮的材质包含陶瓷。

该印刷轮包含一花纹网目轮。

该涂布材料包含一配向膜材料。

根据本发明的目的，再提出一种涂布装置的操作方法，该操作方法包括：首先，提供涂布装置，其包括旋转轴、涂布单元与驱动单元，涂布单元设置于旋转轴上，驱动单元耦接于旋转轴；接着，将一配重单元装设至旋转轴上，以平衡涂布单元的重量；然后，移动涂布单元于一印刷轮处，并调整驱动单元以控制涂布单元与印刷轮的距离，由此以调整涂布单元于印刷轮的下压力。

由上所述，本发明所揭露的涂布装置及其操作方法，是在涂布装置中设计一配重单元以平衡涂布单元的重量，使涂布装置的旋转汽缸的输出压力值与涂布单元的下压力量呈现线性关系。由此在操作涂布装置时，控制旋转汽缸的汽缸压力就能够调整涂布单元的叶片施加于印刷轮上的压力，并由旋转汽缸的表头读取是否有异常发生的情形。由于可以做及时监控的动作，大大地降低了不良成品的发生率。

附图说明

图1A：现有液晶显示面板的配向膜印刷工程的示意图。

图1B：图1A的涂布装置的示意图。

图2A：本发明一较佳实施例的涂布装置的示意图。

图2B：图2A涂布装置的配重单元的示意图。

图3：图2A的叶片下压力量与拉力值的关系图。

图4：图2A的汽缸压力与拉力值的关系图。

图5：图2A涂布装置的操作方式的流程图。

附图标号：

10：喷嘴

11、13、26：印刷轮

12、20：涂布装置

14：橡胶片

15：基板

16、32：叶片

17、28：旋转汽缸

18、27：分厘卡

19、31：托架

21：旋转轴

22：涂布单元

23：配重单元

24：驱动单元

25：装置基架

29：第一齿轮

30：第二齿轮

33：扇形组件

34：轴托

具体实施方式

请参照图2A，为本发明一较佳实施例的涂布装置的示意图。如图2A所示，涂布装置20包括旋转轴21、涂布单元22、配重单元23与驱动单元24。旋转轴21设置于一装置基架25上，并可相对于装置基架25旋转，涂布单元22则固定于旋转轴21上，可随着旋转轴21作转动。配重单元23以可转动的方式配置于旋转轴21上，并与涂布单元22分别位于旋转轴21的二侧，配重单元23用以平衡涂布单元22的重量。驱动单元24与旋转轴21耦接以带动旋转轴21转动，进而调整涂布单元22与一印刷轮26的距离，以及调整涂布单元22于印刷轮26的下压力。

如图2A所示，涂布装置20更包括一分厘卡27，设置于涂布单元22之上，用以微调涂布单元22与印刷轮26的间距。驱动单元24例如包括一旋转汽缸28，较佳地，在旋转汽缸28的输出端处可设置一第一齿轮29(为简化图标，省略齿形的绘制)，并在旋转轴21上设置一第二齿轮30。由第一齿轮29与第二齿轮30的啮合，使旋转汽缸28能够轻易地带动旋转轴21作转动，以控制涂布单元22相对于印刷轮26的位置。

本实施例是以液晶显示面板的基板的配向膜涂布为例作说明，涂布材料例如是配向膜材料，其包含聚亚醯酸(ployimide)。

涂布单元22例如是包括托架31(doctor blade holder)与叶片32(doctor blade)的设计。托架31固定于旋转轴21上，而叶片32设置于托架31上。当涂布材料(配向膜材料)由涂布材料的储存槽(未绘示)供应到印刷轮26上时，在旋转汽缸28的作用下，托架31会将叶片32托住以维持在印刷轮26上，使叶片32刮平印刷轮26上的涂布材料。其中，叶片32的材质包含塑料，而印刷轮26例如是一花纹网目轮(Anilox roller)，其材质包括陶瓷。

至于配重单元23，请参照图2B，为图2A涂布装置的配重单元的示意图。如图2B所示，配重单元23较佳地包括一扇形元件33，其可利用一轴托34与旋转轴21结合。配置上，使扇形元件33的重心与涂布单元22的重心分别位于旋转轴21的二侧。由于配重单元23是以可转动的方式配置于旋转轴21上，因此不论旋转轴21转动的角度多大，都可以确保配重单元23产生稳定的旋转力矩于旋转轴21上。由适当的参数设计，能使扇形元件33平衡涂布单元22的重量。

见图2A，装设配重单元23后，叶片32与托架31的重量受到配重单元23的平衡，因此主要由旋转汽缸28控制涂布单元22的下压力量。请同时参照图3～4，图3为图2A的叶片下压力量与拉力值的关系图，图4为图2A的汽缸压力与拉力值的关系图。如图3所示，在未达到平衡区间I(最大拉力为1.4N)时，由拉力计所测得的拉力值与叶片下压增量是呈现线性的关系。再对照到图4，此时拉力值与汽缸压力是近似于线性的曲线关系，也就是说，只要由调整汽缸压力并由旋转汽缸28的数字表头(未绘示)读取压力值，就可以判断拉力(叶片下压力量)是否异常。

涂布装置20的操作方式请参照图5，其为图2A涂布装置的操作方式的流程图。如图5所示，操作方式包括步骤51，首先，提供涂布装置20(见图2)，其包括旋转轴21、涂布单元22与驱动单元24，其中涂布单元22设置于旋转轴21上，驱动单元24耦接于旋转轴21。接着，如步骤52所示，装设配重单元23到旋转轴21上，由此以平衡涂布单元22的重量；然后，如步骤53所示，移动涂布单元22到印刷轮26处，并调整驱动单元24以控制涂布单元22与印刷轮26的距离，由此以调整涂布单元22于印刷轮26的下压力。

于步骤53中，涂布单元22的升降与移动都是由驱动单元24所控制。如图2A所示，驱动单元24的旋转汽缸28例如是一90度的旋转汽缸，其可以往覆转动90度以带动旋转轴21作顺时针或逆时针旋转。举例来说，当旋转汽缸28带动第一齿轮29逆时针转动时，会带动第二齿轮30与旋转轴21顺时针转动，使固定于旋转轴21上的涂布单元22随着旋转轴21转动进而与印刷轮26分离。反之，旋转汽缸28带动涂布单元22移近印刷轮26。

如前所述，由于本发明的配重单元23几乎可抵消掉涂布单元22的重量，而旋转汽缸28的汽缸压力与叶片下压力量几乎呈现线性的关系。因此当要调整叶片31的下压力量时，可以直接控制旋转汽缸28的调压阀以调整旋转汽缸28内气体的压力，并由旋转汽缸28的数字表头读取压力值以判断是否调整到适当的压力范围内。

虽然本实施例是以液晶显示面板的基板的配向膜材料涂布为例，然而本发明的涂布装置与其配重单元的设置方法也可应用在其它产品的材料涂布或用途上。

相比于现有没有配重单元的设计(见图1B)，本发明的涂布装置能够于操作机台时，及时判断是否发生叶片下压力量异常的情况，以避免遭遇到叶片下压力量过大或过小的问题。

本发明上述实施例所揭露的涂布装置及其操作方法，是在涂布装置中设计一配重单元以平衡涂布单元的重量，使涂布装置的旋转汽缸的输出压力值与涂布单元的下压力量呈现线性关系。由此在操作涂布装置时，控制旋转汽缸的汽缸压力就能够调整涂布单元的叶片施加于印刷轮上的压力，并由旋转汽缸的表头读取是否有异常发生的情形。由于可以做及时监控的动作，大大地降低了不良成品的发生率。

Claims (10)

1.一种涂布装置，该涂布装置应用于控制一涂布材料于一印刷轮上的厚度，其特征在于：该涂布装置包括：

一涂布单元；

一旋转轴，该旋转轴上设置有所述涂布单元；

一配重单元，以可转动的方式配置于该旋转轴上，并与该涂布单元分别位于该旋转轴的二侧，该配重单元用以平衡该涂布单元的重量；

一驱动单元，与该旋转轴耦接以带动该旋转轴转动，进而调整该涂布单元与该印刷轮的距离，以及调整该涂布单元于该印刷轮的下压力。

2.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：该驱动单元具有一输出端，该输出端上设置有一第一齿轮，该旋转轴上设置有一第二齿轮，该第二齿轮与该第一齿轮啮合，由此该驱动单元可带动该旋转轴转动。

3.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：该驱动单元包括一旋转汽缸，由控制该旋转汽缸的气压大小以调整该涂布单元与该印刷轮的距离，以及调整该涂布单元于该印刷轮的下压力。

4.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：该配重单元包括一扇形元件，设置于该旋转轴的轴心上。

5.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：更包括一分厘卡，设置于该涂布单元之上，用以微调该涂布单元与该印刷轮的间距。

6.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：该涂布单元包括一叶片及一托架，该托架固定于该旋转轴上，该叶片设置于该托架上，用以刮平该印刷轮上的该涂布材料。

7.如权利要求6所述的涂布装置，其特征在于：该叶片的材质为塑料。

8.如权利要求6所述的涂布装置，其特征在于：该印刷轮的材质为陶瓷。

9.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：该印刷轮为一花纹网目轮。

10.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：该涂布材料为一配向膜材料。

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