洪小英

(四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系，四川 廣元 628017)

1 偏光片生產(chǎn)背景

目前FPD 平板顯示行業(yè)所使用的偏光片都必須做相應(yīng)的標(biāo)識(shí)或劃線，附貼生產(chǎn)偏光片時(shí)必須嚴(yán)格按照偏光片的標(biāo)識(shí)生產(chǎn)。一旦標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤或者生產(chǎn)時(shí)未按照WI(工作指引)文件執(zhí)行，那么顯示屏的顯示效果將會(huì)有明顯的色彩差異或者完全不正常，乃至無任何顯示。偏光片的種類繁多，有黑白型，CSTN 型，TFT 型，OLED 型等等，各類型顯示屏都有自己的偏光片設(shè)計(jì)要求，尤其是對(duì)偏光片的吸收軸，透過軸，光學(xué)補(bǔ)償膜角度有著特定的要求。目前，每個(gè)項(xiàng)目的劃線標(biāo)識(shí)方式不一致，有的項(xiàng)目采用打點(diǎn)標(biāo)識(shí)，有的采用斜線標(biāo)識(shí)，有的使用橫線標(biāo)識(shí)，還有的使用箭頭標(biāo)識(shí);因此，附貼生產(chǎn)的方法也是不一樣。生產(chǎn)經(jīng)常因?yàn)闃?biāo)識(shí)的不一致而導(dǎo)致附貼生產(chǎn)出錯(cuò)，顯示異常而返工返修，降低了生產(chǎn)的效率，增加了產(chǎn)品的成本。

2 偏光片標(biāo)記現(xiàn)狀

偏光片廠家通常都只生產(chǎn)大尺寸偏光片。使用廠家在使用前將大張偏光片按新的劃線標(biāo)識(shí)方法劃線，再安排裁切成小片?，F(xiàn)在的生產(chǎn)模式有兩種:1)如圖1 的手工附貼偏光片;2)如圖2 的使用半自動(dòng)貼片機(jī)的生產(chǎn)。用剛試產(chǎn)的“28 項(xiàng)目”、“35 項(xiàng)目”做過測試。在生產(chǎn)“28 項(xiàng)目”、“35 項(xiàng)目”各10 K，合計(jì)20 K 數(shù)量。附貼偏光片時(shí)，嚴(yán)格按照以下的新標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 手工附貼偏光片

圖2 半自動(dòng)貼片機(jī)的生產(chǎn)過程

1)不能改變偏光片的固有屬性及對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2)不能改變偏光片的附貼生產(chǎn)工藝及條件。

3)新的劃線標(biāo)識(shí)方法及附貼生產(chǎn)必須易操作，且提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品優(yōu)良率。

4)新的劃線標(biāo)識(shí)方法及附貼生產(chǎn)必須滿足批量生產(chǎn)的要求。

在測試過程中，大張偏光片在切割前的劃線標(biāo)識(shí)易出錯(cuò)是最主要的問題。針對(duì)這個(gè)問題可以通過對(duì)偏光片切片組員工進(jìn)行相應(yīng)知識(shí)的培訓(xùn)及考核，讓切片組嚴(yán)格按照圖樣劃線及生產(chǎn)。為了增加切片組劃線的效率設(shè)計(jì)了劃線機(jī)。

3 劃線機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

劃線機(jī)需要高效，能一次畫出多條線條，這就需要設(shè)計(jì)一款劃線機(jī)，可以一次完成如圖3 的劃線效果。圖4 是劃線機(jī)的示意圖，該劃線機(jī)主要包括6 大部分結(jié)構(gòu)。偏光片的底座，偏光片的定位機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)臂、運(yùn)動(dòng)臂支撐體、運(yùn)動(dòng)臂導(dǎo)軌以及油性筆固定裝置。其中導(dǎo)軌和偏光片的定位機(jī)構(gòu)均固定在底座上面。

圖3 劃線效果

圖4 劃線機(jī)示意圖

3.1 支撐機(jī)構(gòu)

劃線機(jī)偏光片的支撐機(jī)構(gòu)，主要是有兩個(gè)作用，一是放置偏光片，二是用來支撐整個(gè)設(shè)備。可以選擇鋼板或者電木板，要求該面光滑平整。整面做支撐是不合適的，故用角鋼制造一個(gè)支撐底座，將電木板底座面板用螺釘固定在支撐底座上。

3.2 導(dǎo)軌和偏光片定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

導(dǎo)軌主要是用來限制運(yùn)動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)軌跡，導(dǎo)軌應(yīng)與底座有一定的距離，以便于支撐體的滑動(dòng)。故設(shè)計(jì)4 個(gè)軸承座，用螺釘安裝在底板上，用以固定導(dǎo)軌，導(dǎo)軌和軸承座采用45 鋼制造。軸承座的頂部用一顆固定螺釘限制導(dǎo)軌的位置。

偏光片在劃線前需要準(zhǔn)確的放置在電木面板上，在劃線的時(shí)候需要準(zhǔn)確的放置偏光片。由于偏光片有一定硬度和厚度，切片前多為長方形，并且尺寸并不是完全一致，因此只需要限定偏光片相鄰的兩條直角邊，故設(shè)計(jì)了兩塊限位板，采用螺釘與底板連接，銷釘定位，分別限定前面和左側(cè)的位置。

3.3 運(yùn)動(dòng)臂滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)臂主要是加持油筆，帶動(dòng)油筆運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)臂主要有兩大運(yùn)動(dòng):1)沿著運(yùn)動(dòng)臂的導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng);2)沿著運(yùn)動(dòng)臂的固定軸心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)劃線的軌跡。而沿軸心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主要是考慮油筆的安裝和角度。偏光片厚度僅為0.4 mm，一般是一疊一起放置，畫完一張，去除一張。運(yùn)動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)，可以更方便地實(shí)現(xiàn)油筆的安裝和高度位置的調(diào)整。采用兩根壓縮彈簧，放置在運(yùn)動(dòng)臂墊板和運(yùn)動(dòng)臂支撐體之間。彈簧自然狀態(tài)時(shí)，保持運(yùn)動(dòng)臂成水平狀態(tài)，安裝油筆時(shí)，壓住運(yùn)動(dòng)臂，使其可做10°～20°旋轉(zhuǎn)。

3.4 油筆的夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)高效的劃線，偏光片是每完成一張劃線就需要取出，也就是說偏光片的豎直方向的位置是在不停地變化。油筆是通過 一個(gè)固定筆套夾持，在筆套上設(shè)計(jì)一顆緊定螺釘，以適用于不用直徑的油筆安裝。固定筆套用一個(gè)滑座連接固定在運(yùn)動(dòng)臂上，與豎直方向設(shè)計(jì)有一定的角度。在固定筆套和滑座之間設(shè)計(jì)一壓縮彈簧，利用彈簧的彈力，讓油筆在偏光片位置改變的時(shí)候，依然可以緊緊的貼住偏光片實(shí)現(xiàn)劃線。

圖5 劃線機(jī)裝配圖

4 總體裝配工作和效率測試結(jié)果

圖5 為劃線機(jī)樣機(jī)的裝配圖，樣機(jī)中設(shè)計(jì)了7 組油筆夾持機(jī)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際的需要來確定油筆的數(shù)目，運(yùn)動(dòng)臂上有刻度尺，劃線的間距可以根據(jù)實(shí)際需要來調(diào)整。調(diào)整好油筆的高度和間距，推動(dòng)浮動(dòng)手柄，使運(yùn)動(dòng)臂沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，便可以快速的劃線。此外在樣機(jī)的機(jī)箱底部留出了電機(jī)的空間，可以后續(xù)開發(fā)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的劃線機(jī)。

完成樣機(jī)后核算該樣機(jī)的批量生產(chǎn)成本不足1 000元。利用樣機(jī)生產(chǎn)“28 項(xiàng)目”，“35 項(xiàng)目”各10 K，合計(jì)20 K數(shù)量，測試效率比手動(dòng)劃線提高了8 倍。

5 結(jié)語

在追逐高效率和高品質(zhì)的今天，傳統(tǒng)的手工劃線方法已經(jīng)無法滿足市場的需求。開發(fā)一種適用于中小尺寸偏光片的劃線機(jī)，具有很好的市場前景。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、成本低，具有很好的操控性能，勞動(dòng)強(qiáng)度不大，工作效率高。經(jīng)過中試生產(chǎn)得到結(jié)論，該設(shè)備具有很強(qiáng)的推廣意義。此外，該設(shè)備還可以用于其他一些需要?jiǎng)澗€標(biāo)記的場合。

［1］高鴻錦，董友梅.《液晶與平板顯示技術(shù)》［M］.北京:北京郵電大學(xué)出版社，2007.

［2］黃子強(qiáng).《液晶顯示原理》［M］(第二版).長沙:國防工業(yè)大學(xué)出版社，2008.