一种用于光学膜生产的涂布设备

技术领域

本发明涉及光学膜技术领域，具体为一种用于光学膜生产的涂布设备。

背景技术

光学膜也称为光学薄膜，主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反膜、增光膜、扩散膜和滤光片等等，常应用于显示设备领域中的偏光片和背光模组，其中，背光模组用的光学膜一般包括扩散膜和增光膜，其中在光学膜的生产加工中，需要在扩散膜上涂布遮光油墨层，根据需求控制遮光油墨层的附着面积和位置，油墨层附着后需要对其进行固化烘干，为加快油墨的快速固化，需要在油墨中添加光起始剂。

一般的UV固化设备在使用中，光起始剂会对产生有害物质，使用时会溢出，污染环境且影响光学膜的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于光学膜生产的涂布设备，具备在涂布油墨后，将油墨的涂布区域封闭在低氧含量的相对密封空间内，同时对涂布的油墨进行固化烘干，减少有害物质的产生的优点，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于光学膜生产的涂布设备，包括底座和间歇输出的流水线，所述底座的顶部设置有可调整高度的基板，所述底座两侧顶部固定连接有两个不干涉物料输出的挡板，所述底座的上方设置有可向下位移的顶盖，所述顶盖的内部设置有向下输出热量的固化机构，所述顶盖两侧的外壁固定连接有封堵板，所述顶盖与封堵板构成密封盖，所述密封盖与底座的顶部接触贴合时，所述底座、挡板、顶盖和封堵板之间构成相对密封空间，还包括将相对密封空间内抽真空的机构，其中，所述相对密封空间形成时流水线暂停输出，其中，所述底座的上方还设置有移动式涂布头。

优选的，所述位于密封空间内所述封堵板的外壁贯穿开设有两个通气孔，两个所述通气孔分别连通有第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道远离封堵板的一端分别连接有真空泵和注入设备，所述真空泵能够将相对密封空间内的空气抽出，所述注入设备能够向相对密封空间内注入保护气体。

优选的，所述固化机构包括开设在顶盖底部的灯槽，所述灯槽的内部安装有多个阵列排布的UVLED固化灯，且所述顶盖的底部封装有透紫玻璃。

优选的，所述固化机构包括开设在顶盖内部的热腔室，所述热腔室的内部安装有多个等距排布的加热管，所述热腔室的底部设置为导热板。

优选的，所述可移动涂布头包括安装在底座两侧的两个支撑板，所述支撑板的顶部均固定连接有滑台，两个所述滑台相对面之间的外壁均开设有滑槽，两个所述滑槽的内壁均滑动连接有螺纹块和限位块，不在同一个滑槽内的所述螺纹块与限位块之间构成一组滑动组件，且两组所述滑动组件上分别安装有涂油头和涂布头，所述涂油头可向下输出光油，所述涂布头可向下输出油墨，还包括独立驱动涂布头和涂油头位移的控制机构。

优选的，所述控制机构包括两个电机和两个丝杠，两个所述电机分别安装在两个支撑板的外壁，两个所述丝杠分别转动安装在两个滑槽的内壁，两个所述电机分别控制两个丝杠转动，且所述螺纹块上开设有螺纹孔，所述螺纹块与丝杠的外壁螺纹连接。

优选的，所述流水线包括两个高度不一的输入辊，其中处于高位的所述输入辊顶部与基板的顶部等平面，还包括用于传输物料的输出辊，所述输出辊与位于高位的所述输入辊等高，所述输出辊与位于高位的输入辊均不干涉涂油头和涂布头的涂布工作。

优选的，所述底座的内底部开设有安装槽，所述安装槽的内部安装有多个气缸，所述气缸的输出端贯穿底座的顶部与基板的底部固定连接。

优选的，还包括控制顶盖上下移动的机构，该机构包括安装架和吊装在安装架上的精密电缸，所述精密电缸的输出端向下设置，所述精密电缸的输出端与顶盖的顶部固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过使顶盖和固化机构同步向下基板的上方靠近，再通过封堵板、顶盖、挡板和底座的配合，形成相对密封空间，且封堵板的底部会对光学膜片顶部的相应位置进行抵触，更加有助于形成相对密封空间，形成相对密封空间后，将相对密封空间内部的空气抽出，从而形成负压状态，因此，相对密封空间内部的氧含量相对于之前降低，且在负压状态下油墨的附着效果强于常压下，氧含量降低或者无氧气存在时，防止油墨光起始剂与氧气发生化学反应，产生有害物质。

二、本发明通过将固化机构设置在顶盖的内部，能够在低氧环境下对油墨进行固化烘干，当顶盖向底座靠近时能够带动其内部的UVLED固化灯同步移动，使得UVLED固化灯能够近距离照射油墨，减少灯罩能够反射造成UV光的损耗，很大程度的提高了UV固化的效率，通过投设置透紫玻璃，能够各种波长的紫外光穿过，对物料顶部的油墨进行照射烘干固化。

三、本发明通过两个通气孔、第一管道、第二管道、注入设备和真空泵的配合，能够降低相对密封空间内的氧气含量，防止光起始剂与氧气发生反应产生有害物质。

四、本发明通过滑槽、螺纹块和限位块的配合，能够使涂布头和涂油头滑动吊装在两个滑台上，从而能够通过控制机构驱动涂布头和涂油头在物料的顶部涂布，本法改变了流水线式的涂布，通过涂布头的移动来实现油墨的涂布，可以实时的进行调整和控制精确度，其次，还能够通过停止的时间对油墨进行充分的固化烘干，防止外硬内软，影响扩散膜的质量。

五、本发明为了进一步地提高油墨的附着力，在进行涂布油墨之前，通过涂油头向物料的顶部预先涂布一层光油的底油，然后在进行涂布油墨，从而提高油墨的附着力。

附图说明

图1为本发明的三维立体结构示意图；

图2为本发明图1的正视图结构示意图；

图3为本发明图1的右视图结构示意图；

图4为本发明图2中沿A-A处剖视的立体结构示意图；

图5为本发明图3中沿B-B处剖视的结构示意图；

图6为本发明图5的等轴测视角结构示意图；

图7为本发明图2中沿C-C处剖视结构示意图；

图8为本发明固化机构第二实施例的结构示意图；

图9为本发明滑台结构示意图；

图10为本发明物料输送的示意图；

图11为本发明涂布油墨成品的分布示意图。

图中：1、底座；2、顶盖；3、安装架；4、精密电缸；5、封堵板；6、滑台；7、支撑板；8、第一管道；9、第二管道；10、涂油头；11、涂布头；12、注入设备；13、基板；14、UVLED固化灯；15、加热管；16、通气孔；17、输出辊；18、输入辊；19、气缸；20、丝杠；21、限位槽；22、限位块；23、螺纹块；25、真空泵；26、挡板；27、滑槽；28、涂布区域；29、间隔待切割区域。

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。

请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：一种用于光学膜生产的涂布设备，包括底座1和间歇输出的流水线，底座1的顶部设置有可调整高度的基板13，底座1两侧顶部固定连接有两个不干涉物料输出的挡板26，底座1的上方设置有可向下位移的顶盖2，顶盖2的内部设置有向下输出热量的固化机构，顶盖2两侧的外壁固定连接有封堵板5，顶盖2与封堵板5构成密封盖，密封盖与底座1的顶部接触贴合时，底座1、挡板26、顶盖2和封堵板5之间构成相对密封空间，还包括将相对密封空间内抽真空的机构，其中，相对密封空间形成时流水线暂停输出，其中，底座1的上方还设置有移动式涂布头。

通过设置基板13，使得物料能够在基板13的顶部运输，该物料可为光学元件、基板、PET和光学膜片等，均可使用，其次，基板13能够为以上的薄膜或薄片提供支撑，以光学扩散膜为例，通过流水线将扩散膜的待涂布区域输送至基板13的上方，此时停止物料的输送，然后通过移动式涂布头将油墨等材料涂抹在待涂布区域，至此，可完成涂布工序。

完成涂布工序后需要对涂布区域进行固化工序，由于油墨在有氧环境下会产生有害物质，因此需要降低烘干区域的含氧量，通过使顶盖2和固化机构同步向下基板13的上方靠近，再通过封堵板5、顶盖2、挡板26和底座1的配合，形成相对密封空间，且封堵板5的底部会对光学膜片顶部的相应位置进行抵触，更加有助于形成相对密封空间，形成相对密封空间后，将相对密封空间内部的空气抽出，从而形成负压状态，因此，相对密封空间内部的氧含量相对于之前降低，且在负压状态下油墨的附着效果强于常压下，氧含量降低或者无氧气存在时，防止油墨光起始剂与氧气发生化学反应，产生有害物质。

其次油墨的固化干燥会产生刺激性气味，可通过相对密封空间的对其进行隔绝，然后进行收集。

进一步地，位于密封空间内封堵板5的外壁贯穿开设有两个通气孔16，两个通气孔16分别连通有第一管道8和第二管道9，第一管道8和第二管道9远离封堵板5的一端分别连接有真空泵25和注入设备12，真空泵25能够将相对密封空间内的空气抽出，注入设备12能够向相对密封空间内注入保护气体。

在将相对密封空间内的空气抽出后，使其内部成为负压，然后在注入保护气体，进一步的降低相对密封空间内的氧气含量，防止油墨光起始剂与氧气发生化学反应，油墨光起始剂在吸收紫外辐射时能够发生聚合反应，加快油墨的固化效率。

该保护气体可为氮气，或者其他惰性气体。

在油墨涂布完成后，提供两种烘干固化的实施例。

实施例一：

固化机构包括开设在顶盖2底部的灯槽，灯槽的内部安装有多个阵列排布的UVLED固化灯14，且顶盖2的底部封装有透紫玻璃。

如图4和图6所示，通过设置UVLED固化灯14,UVLED固化灯14的使用寿命和效率均高于UV灯箱，当顶盖2向底座1靠近时能够带动其内部的UVLED固化灯14同步移动，使得UVLED固化灯14能够近距离照射油墨，减少灯罩能够反射造成UV光的损耗，很大程度的提高了UV固化的效率，通过投设置透紫玻璃，能够各种波长的紫外光穿过，对物料顶部的油墨进行照射烘干固化。

UVLED固化灯14对油墨的固化效果强于UV灯箱。

实施例二：

固化机构包括开设在顶盖2内部的热腔室，热腔室的内部安装有多个等距排布的加热管15，热腔室的底部设置为导热板。

如图8，通过设置加热管15和热腔室，能够使热腔室内聚集高温，使得高温能够通过导热板传递至相对密封空间内，通过高温对油墨进行固化烘干，其次，高温还有助于对光油等底油的固化。

进一步地，可移动涂布头包括安装在底座1两侧的两个支撑板7，支撑板7的顶部均固定连接有滑台6，两个滑台6相对面之间的外壁均开设有滑槽27，两个滑槽27的内壁均滑动连接有螺纹块23和限位块22，不在同一个滑槽27内的螺纹块23与限位块22之间构成一组滑动组件，且两组滑动组件上分别安装有涂油头10和涂布头11，涂油头10可向下输出光油，涂布头11可向下输出油墨，还包括独立驱动涂布头11和涂油头10位移的控制机构。

如图9所示，通过滑槽27、螺纹块23和限位块22的配合，能够使涂布头11和涂油头10滑动吊装在两个滑台6上，从而能够通过控制机构驱动涂布头11和涂油头10在物料的顶部涂布。

为了进一步地提高油墨的附着力，在进行涂布油墨之前，通过涂油头10向物料的顶部预先涂布一层光油的底油，然后在进行涂布油墨，从而提高油墨的附着力。

本法改变了流水线式的涂布，通过涂布头的移动来实现油墨的涂布，可以实时的进行调整和控制精确度，其次，还能够通过停止的时间对油墨进行充分的固化烘干，防止外硬内软，影响扩散膜的质量。

进一步地，控制机构包括两个电机和两个丝杠20，两个电机分别安装在两个支撑板7的外壁，两个丝杠20分别转动安装在两个滑槽27的内壁，两个电机分别控制两个丝杠20转动，且螺纹块23上开设有螺纹孔，螺纹块23与丝杠20的外壁螺纹连接。

如图7所示，两个丝杠20的转动是独立的，因此能够控制不同的螺纹块23移动，从而控制涂布头11或涂油头10的移动，不会造成干涉，如图9所示，滑台6上还开设有限位槽21，该限位槽21用于进一步地使限位块22更加流畅的滑动和限位。

进一步地，流水线包括两个高度不一的输入辊18，其中处于高位的输入辊18顶部与基板13的顶部等平面，还包括用于传输物料的输出辊17，输出辊17与位于高位的输入辊18等高，输出辊17与位于高位的输入辊18均不干涉涂油头10和涂布头11的涂布工作。

如图5和图11所示，涂布头11和涂油头10均位于基板13的上方，输出辊17和高位的输入辊18均不会干涉涂布头11和涂油头10的涂布工作，其次，通过设置输出辊17和输入辊18的配合，能够将物料有效的输送至基板13的顶部，其中，通过设置输出辊17，能够对烘干固化后的扩散膜片进行收卷或者进一步地的切割等工序。

如图10所示，改为扩散膜的输送运行方向。

如图11所示，改为间歇涂布后油墨层分布状态。

进一步地，底座1的内底部开设有安装槽，安装槽的内部安装有多个气缸19，气缸19的输出端贯穿底座1的顶部与基板13的底部固定连接，通过设置气缸19，能够根据固化机构的烘干效率进行调节，其次，还可以根据不同的底膜厚度进行调节基板13与涂布头的距离，从而调节涂布头输出至底膜上的压力。

进一步地，还包括控制顶盖2上下移动的机构，该机构包括安装架3和吊装在安装架3上的精密电缸4，精密电缸4的输出端向下设置，精密电缸4的输出端与顶盖2的顶部固定连接。

综上，本发明能够在涂布油墨后，将油墨的涂布区域封闭在低氧含量的相对密封空间内，同时对涂布的油墨进行固化烘干，减少有害物质的产生。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。