CN102998721A - 一种扩散膜涂层的涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扩散膜涂层的涂覆方法，涉及平板显示技术中光学薄膜领域。本发明首先通过对基板进行清洗、干燥，然后预涂一层抗刮层材料组成的抗刮层，并对其干燥处理，再在其表面涂覆一层扩散膜涂层，最后进行红外线干燥和干燥处理。该方法为扩散膜的涂覆提供了一种新型的涂覆方法，为制备出良好的扩散膜薄膜涂层提供了现实依据。

Description

一种扩散膜涂层的涂覆方法
技术领域
本发明涉及平板显示技术中光学薄膜领域，特别涉及一种用于平板显示技术中在基板上涂覆扩散膜涂层的涂覆方法路线。
背景技术
  现代高科技的三大重点领域是材料、能源和信息科学。它们对物质材料不断提出新的性能要求。近几年来, 薄膜技术随着高科技的发展有了突飞猛进的进展。由于镀膜技术、薄膜材料、表面物理三者的相互推进和结合, 使得薄膜技术成为一门综合性的应用科学, 是今后工业发展的新重点。在一些发达国家, 薄膜技术被全方位推广应用。除了发展光学薄膜集成电路薄膜、液晶显示膜、磁盘、光盘薄膜外, 还大量生产刀具硬质膜、太阳能用薄膜、气敏元件薄膜、塑料金属化制品、建筑玻璃膜制品、各种装饰膜和卷镀薄膜产品等。薄膜之所以成为研究的热点, 并且具有广阔的应用前景, 是与薄膜材料的以下特点密切相关:
     许多情况下, 材料功能的发挥和作用发生在材料表面。如化学催化、光学反射、场致发射、热电子逸出等物理化学现象。使用功能薄膜材料比使用体块功能材料不仅保护资源, 而且降低成本。薄膜材料往往具有一些其块体材料所不具备的性能。这是因为薄膜材料容易形成细晶、非晶状态，薄膜材料容易处于亚稳态, 薄膜往往偏离化学计量比, 特殊的材料表面能态等。
    镀膜方法有湿法和干法。湿法包括电镀和化学镀。干法包括化学气相沉积法( CVD) 和物理气相沉积法( PVD) 。薄膜的制备常采用PVD法和CVD法。PVD法是在真空或超真空下将金属加热气化, 通过气态原子之间或与作保护气的惰性原子之间碰撞并被捕集于基材上来制备薄膜。CVD法是利用气相物质的热分解、热合成或化学传输等在基底材料上生成固态沉积的膜层。一般沉积温度高达1000e左右, 有些材料经受不住高温, 则可采用等离子体化学气相沉积技术。它是用气体放电等离子体来促进化学反应, 这样可以在较低的温度下操作( 500—600e) 。CVD法包括金属有机物的化学气相沉积( MOCVD) 和金属有机物等离子体化学气相沉积( MOPCVD) 等。近年来溶胶- 凝胶法镀膜受到人们的广泛关注，它具有生产成本相对较低、镀膜效率高、镀膜均匀性好等优点。其应用领域的研究非常活跃, 在新材料的研制、材料改性与拓宽用途方面也发挥着重要作用。
    薄膜涂覆是一种重要的现代表面工程技术。涂覆层的化学成分、组织结构可以和基体材料完全不同。涂覆薄膜厚度非常小而且尺寸精度要求非常高, 可以起到3方面的作用:优化表面性能、进行微细加工和产生新的功能材料。但是薄膜在涂覆过程中往往经常会出现褶皱，条纹，和气泡等缺陷。薄膜涂覆加工工艺过程对薄膜成膜的质量有着重要的影响，然而大多数研究人员主要是研究薄膜涂料的制备及成型方法，而薄膜的涂覆的加工工艺路线研究较少，因此对薄膜涂层的完整涂覆方法的研究显得尤其重要。
本发明方法就是针对目前在薄膜的涂覆过程中容易出现一些缺陷，在光学薄膜的涂覆工艺过程中还没有形成一个良好的完整涂覆工艺加工方法，提出了一种在基片上涂覆一种扩散膜涂层的涂覆方法。
发明内容
本发明方法的目的是提供一种光学扩散膜的涂覆加工方法，制造出一种良好的光学薄膜，避免薄膜成型过程中出现一些缺陷，成品率高、成膜效果好，从而提高薄膜材料的利用率及增强薄膜的功能效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是首先对导光板采用超声波清洗的方法进行清洗，然后在其表面进行预涂一层抗刮材料组成的抗刮层，并对其进行干燥处理，再在该抗刮层表面涂覆一层光学扩散膜涂层，最后对其进行红外线干燥和干燥处理。整个涂覆过程为制备良好的光学薄膜提供了现实依据。具体方法如下：
1.超声波清洗：将待清洗的导光板经输入传送机传送到超声波清洗装置内，当基板从清洗槽中通过并在清洗液（纯水）中浸泡时，基板上下表面就可以同时被清洗。这是由于清洗槽的底部装有超声波振板，超声波频率控制在28KHz-40KHz范围内，利用该频率范围内的超声波在水中产生的空穴的空化作用对基板上的污垢进行清除，在空穴破裂的瞬间会放出巨大能量对空穴周围形成冲击，把基板表面的污垢薄膜击破而达到去污的效果。实践证明用这种方法清除大中尺寸附着粒子很有效。
2.预涂：在玻璃基板上涂覆一层抗刮材料组成的抗刮层，采用凹版印刷方式进行涂覆，该抗刮层的厚度控制在1um-2um之间，然后用烘干箱在55℃-70℃下进行烘干处理。该抗刮层有很较强的硬度和抗刮能力，在扩散膜和导光板相接触时，能有效的保护扩散膜不被刮伤。
3.扩散膜涂覆：扩散层材料采用在芳香族饱和聚酯内混入扩散粒子二氧化硅，芳香族饱和聚酯与扩散粒子二氧化硅的比例为10:0.8—10:1.5。首先制备扩散层涂覆乳液，然后利用逆转凹版辊涂覆方式进行涂覆，涂层的厚度控制在2um-3um之间。该涂覆方式无论在涂覆的均匀性，计量的准确性，还是速度方面都有很大的优势。
    4.干燥 ：为了保证良好的干燥，同时也是为了帮助达到最大的结晶速率，要使涂层表面温度维持在80℃-125℃范围内。合适的干燥方法是获得良好涂层的关键。最有效的干燥手段是红外加热和介质加热相结合，并且采用梯度加热和梯度冷却方法，即涂层表面的温度分段增加、分段冷却。最前阶段采用红外线加热，接着通过介质高速加热空气，使扩散膜涂层处于恒定速率加热阶段，最后再用红外加热。完成水份全部除去和膜的聚结。加热干燥后最后，涂覆膜冷却到32℃以下，最好在24℃-30℃之间，防止粘上灰尘或者发生自粘。
    本发明涂覆方法的创新在于在光学薄膜的制备领域中，提供了一种新型的薄膜涂覆加方法，利用该方法能够在基板上涂覆出良好的功能性薄膜，从而使其具有良好的性能要求。
本发明的优点：
1.对基板进行超声波清洗，这种清洗方法能够清除基板上较强粘附污染物，从而为后续涂覆处理奠定了良好的基础。
2.在基板与扩散膜涂层之间涂覆一层抗刮材料组成的抗刮层，该抗刮层能够有效的阻止基板与扩散膜中扩散粒子（二氧化硅）的磨损，从而有效的提高了扩散膜的扩散效果。
3.扩散膜涂覆采用逆转凹版辊涂覆方式进行涂覆，该涂覆方式无论在涂覆的均匀性，计量的准确性，还是速度方面都有很大的优势。
4.要获得良好涂层就必须有合适的干燥方法，本方法中采用红外加热和介质加热相结合，并采用梯度加热和梯度冷却方法，该干燥方法是获得良好薄膜涂层的关键。
5.该发明为扩散膜的涂覆提供了一套完整的涂覆方法路线，从而为获得良好的扩散膜涂层提供了一种现实依据。
附图说明
   图1为在导光板基板上涂覆一层扩散膜的涂覆加工方法流程图。
具体实施方式
以在导光板基板上涂覆扩散膜为例，本方法方法流程图如图1所示，具体步骤为：第一步，超声波清洗，将待清洗的TFT-LCD玻璃基板经输入传送机传送到超声波清洗装置内，超声波频率控制在28KHz-40KHz，搬运速度为3m/min,纯水流量为30L/min，此时，洗净效果最佳，然后用烘干箱在60℃左右进行烘干处理。第二步，预涂，在玻璃基板上涂覆一层抗刮材料组成的抗刮层，采用凹版印刷方式进行涂覆，该抗刮层的厚度控制在1um-2um之间。第三步，干燥，预涂完成后，用烘干箱在55-70℃下进行烘干处理。第四步，扩散膜涂覆，首先制备涂覆乳液，其涂覆乳液各成分的配比为10:1:0.5:0.36:3，具体配置按如下方式称量：芳香族饱和聚酯50kg，二氧化硅5kg，树脂蜡2.5kg，藻化乳液1.8kg，离子交换水15kg，按要求选好称料后，先将芳香族饱和聚酯乳液加入配料槽内，再加入树脂蜡。树脂腊是先用树脂腊加纯净水配制成的浓度为30%的的树脂腊溶液之后再加入二氧化硅，搅拌均匀后，加入用浓度75%的藻化乳液，搅拌均匀后加入离子交换水，便成了所用的涂覆乳液。然后将涂覆乳液采用逆转凹版辊涂覆方式进行涂覆。第五步，干燥，涂覆完成后，涂覆乳液在粘合剂上面涂覆好后，进行红外线干燥，可在红外线干燥器内进行，再用90-120℃热风干燥，之后在30℃下进行冷却。整个薄膜的涂覆完成。

Claims (7)

1.一种扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：先利用超声波对基板进行清洗，对其进行烘干处理，然后在基板表面预涂一层抗刮材料组成的抗刮层并对其进行干燥处理，再在抗刮层表面利用逆转凹版辊涂覆方式涂覆一层扩散膜，最后利用红外加热和介质加热相结合，并且采用梯度加热和梯度冷却方法对其进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
A）超声波清洗：将待清洗的导光板经输入传送机传送到超声波清洗装置内，当基板从清洗槽中通过并在清洗液中浸泡时，基板上下表面同时被清洗；
B）预涂：在玻璃基板上涂覆一层抗刮材料组成的抗刮层，采用凹版印刷方式进行涂覆，该抗刮层的厚度控制在1um—2um之间，然后用烘干箱在55-70℃下进行烘干处理；
C）扩散膜涂覆：扩散层材料采用在芳香族饱和聚酯内混入扩散粒子二氧化硅，芳香族饱和聚酯与扩散粒子二氧化硅的比例为10:0.8—10:1.5；首先制备扩散层涂覆乳液，然后利用逆转凹版辊涂覆方式涂覆扩散层涂覆乳液涂层，扩散膜涂层的厚度控制在2um-3um之间；
D）干燥 ：红外加热和介质加热相结合，并且采用梯度加热和梯度冷却，即涂层表面的温度分段增加、分段冷却，使涂层表面温度维持在80℃—125℃范围内。
3.根据权利要求2所述的一种扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：所述步骤D）中，最前阶段采用红外线加热，接着通过介质高速加热空气，使扩散膜涂层处于恒定速率加热阶段，最后再用红外加热，完成水份全部除去和膜的聚结；加热干燥后最后，涂覆膜冷却到32℃以下。
4.根据权利要求3所述的一种扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：加热干燥后最后，涂覆膜冷却到24℃—30℃之间。
5.根据权利要求2所述的一种扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：所述步骤A）中，清洗槽的底部装有超声波振板，超声波频率控制在28KHz-40KHz范围内，利用该频率范围内的超声波在水中产生的空穴的空化作用对基板上的污垢进行清除，在空穴破裂的瞬间放出巨大能量对空穴周围形成冲击，把基板表面的污垢薄膜击破而清洗基板上下表面。
6.根据权利要求2或5所述的一种基于扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：所述步骤A）中，清洗液为纯水。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种扩散膜涂层的涂覆方法，其特征在于：所述步骤C）中，所述扩散层涂覆乳液的制备方法为：首先将芳香族饱和聚酯、二氧化硅、树脂蜡、藻化乳液和离子交换水按照质量比例10:1:0.5:0.36:3称量；称料后，先将芳香族饱和聚酯乳液加入配料槽内，再加入树脂蜡；树脂腊是先用树脂腊加纯净水配制成的浓度为30%的的树脂腊溶液之后，再加入二氧化硅，搅拌均匀后，加入用浓度75%的藻化乳液，搅拌均匀后加入离子交换水，便成了所用的涂覆乳液为。
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