擴散膜的塗布工藝解析
在LCD背光源的材料組成中,擴散膜是幾乎必不可少的材料之一。擴散膜按製作方法分類,由塗布式和非塗布式兩種。
1. 擴散膜的設計和打樣
擴散膜的設計包括擴散膜類別選擇和結構設計兩大部分,市面上的擴散膜按用途可分為底部光背光源用擴散膜;小尺寸背光源用薄型擴散膜(有上擴、下擴之分);中大尺寸背光源用擴散膜(有上擴、下擴之分);常規側部光背光源用高霧度擴散膜,以上各類擴散膜種,用量最大(90%以上)的是中大尺寸背光源用擴散膜。
打樣完成後需要清晰的內容是:
塗料的固含量和粘度各是多少 ,塗料的乾燥條件和時間(包括表面乾燥和完全乾燥),膜片、基材膠水、粘結劑、微粉、擴散粒子、稀釋劑、稀釋膠水、功能助劑,改善功能,
塗料在基材的塗覆厚度是多少(包括幹膜厚度和濕膜厚度)基材的材質、厚度和表面張力數據。
2. 擴散膜卷料的主要生產設備
擴散膜卷料的主要生產設備是塗布機。塗布機的設計與製造品質,直接關係到擴散膜生產的成敗。
對擴散膜塗布機的總體要求是:
合理的結構和尺寸:目前在擴散膜塗布機上使用的主要有3種,即刮刀輥塗布、計量輥塗布和噴膠塗布。擴散膜塗布機的塗布速度一般為10~40米之間,速度太低產能不高,速度太高不利於觀察塗布中的缺陷;
較高的精度和表面品質要求:由於擴散膜是一種透明度很高的光學膜片,在塗布時,局部稍微有點厚度不均,馬上就可用眼睛看出膜片上有明暗不一的缺陷。一般擴散膜技規給出的厚度誤差為±5%,減去基材厚度誤差的1%後,還剩下4%,塗布厚度通常在10~20um。這就不難看出擴散膜塗布,對塗布機的精度要求是很高的;
符合在淨化車間使用的要求:擴散膜塗布機所生產的產品品質要求,決定擴散膜塗布機必須在淨化車間生產;操作簡單、品質穩定:擴散膜塗布機的總長度20~40m,操作者3~5人,電動機多而分散,速度、間隙、壓力、溫度、張力、對邊等可調量一大堆,如果沒有簡單可靠的操作控制系統來負擔大部分工作,是不可能順利生產的。
擴散膜塗布機組成部分:
塗布頭:塗布頭是擴散膜塗布機最重要的部件。塗布頭有很多種形式,適合擴散膜塗布的有刮刀輥塗布、計量輥塗布和噴膠塗布3種。擴散膜塗布,對塗布頭的要求主要是塗布厚度誤差小(<3um)、不易產生機原性塗布缺陷、調整方便、穩定性好和對膠水的適應性廣。為了對膠水的適應性廣,有的塗布機同時配備兩種塗布頭。
主傳動:擴散膜塗布機的主傳動通常是用鋼輥和膠輥組成的對輥。鋼輥主動,決定膜片的運動速度,膠輥通過氣缸起壓緊作用。
烘道:擴散膜塗布機的烘道部分的作用是,把塗在基材上的濕膠立即變成幹膠,為後續的收卷創造必要的條件。烘道的乾燥方式有熱風式和光固式兩種。擴散膜塗布機一般只採用其中一種烘道,有的則兩者都有。目的是使塗布機對塗料種類的適應性廣泛,烘道的種類完全是由擴散膜塗料的種類決定的。
放卷:擴散膜塗布機的放卷機構主要有如下作用:①用芯軸把待塗覆的基材懸空固定在放卷架上;②通過磁粉制動器給放卷中的基材施加一定的阻力;③附屬機構控制基材的張力和偏移。
收卷:擴散膜塗布機的收卷機構與放卷機構主體部分很相像,它們之間的最大不同點是收卷是主動的,而放卷是被動的。因為膜片的運動速度是由主傳動決定的,收卷機構的主動是要保證膜片出主傳動後,始終在一定張力條件下收料成卷。收卷張力的形成通常有兩種方法:一種是採用力矩電機為動力收卷;另一種是通過磁粉離合器把旋轉力矩傳遞到收卷芯軸上收卷。
電器控制:擴散膜塗布機的電氣控制的執行部件有:電動機、汽缸、加熱器等。控制的方式採用聯動控制。控制部分包括弱電和強電兩大部分。現代塗布機大多採用PLC(可程式設計控制器)控制,塗布工藝要求PLC盡可能多的將執行部件納入其控制範圍;同時要求PLC的LCD觸控式螢幕(人機界面)設置方便、顯示效果好。
3. 擴散膜的塗布工藝與缺陷治理
擴散膜的生產從總體上可分為三部分:配液、塗布、質檢。