СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ИНДИКАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК G02F1/13 

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к изготовлению устройств визуального отображения информации с применением жидкокристаллических материалов (ЖКМ).

Целью изобретения является повышение производительности труда, упрощение процесса и повышение качества нанесения герметика.

На фиг.1 представлена схема устройства для герметизации заливочных отверстий индикаторов; на фиг.2 и 3 взаимное расположение трафарета, ракеля и индикатора; на фиг.4 индикатор с нанесением герметизирующим слоем.

Индикаторы 1, заполненные жидким кристаллом (фиг.1), расположены в держателе (кассете) 2, торцами 3, имеющими заливочные отверстия, вверх. Держатель 2 расположен на основании 4 устройства. На стойках 5 с центрирующими штырями 6 установлена рамка 7 с натянутым на нее сетчатым трафаретом 8. На трафарете 8 находится порция 9 герметизирующего материала. Ракель 10 снабжен механизмом 11, обеспечивающим прижим ракеля к трафаретной сетке, и механизмом 12, обеспечивающим его движение вдоль трафарета и обратно. Индикаторы 1 нижними торцами лежат на упругой прокладке 13. Скребок 14 служит для возврата порции герметика в исходное положение при обратном движении ракеля. Трафарет 8 (фиг.2) в защитном покрытии 15 имеет прямоугольное окно 16. Ось 17 окна 16 совмещена с продольной осью ряда индикаторов 1.

Ширина окна d равна длине f площадки ρ наносимого герметика, а длина L окна превышает длину l ряда индикаторов на величину (1-2) с. Угол α между проекциями плоскости индикатора и плоскости ракеля на плоскость носителя находится в пределах
arctg ≥ α≥ arctg и необходим для того, чтобы ракель при его движении по трафарету не "проваливался" между индикаторами и не деформировал трафарет, а плавно переходил с одного индикатора на другой.

П р и м е р 1. После размещения элементов устройства, как показано на фиг.1 и 2, ракель прижимают к трафарету 8 и передвигают по трафарету влево в направлении 19, указанном на фиг.2. При этом герметизирующий материал 9 продавливается сквозь ячейки трафарета и наносится на торцы индикаторов. Геометрические размеры нанесенного слоя определяются следующими характеристиками (см. фиг.4) длина f равна ширине d окна трафарета;
ширина m равна толщине С индикатора;
высота h определяется толщиной защитного покрытия (эмульсионного слоя) трафарета и вязкостью герметизирующего материала.

В данном примере в качестве герметизирующего материала используют эпоксидный компаунд холодного отверждения следующего состава, мас.ч. Смола ЭД-20 100 Карбид кремния зеленый М 7 50 Триэтилентетрамин 10
Герметизировали индикаторы, габаритные размеры которых составляли 61х45,5х2,5 мм. Шаг расположения индикаторов в кассете d 5 мм. Материалом для трафарета служит сетка металлическая марки 004 с размером ячейки в свету 40 мкм и диаметром проволоки 30 мкм. В качестве защитного слоя (покрытия) трафарета использовали состав светочувствительной марки ФСТ толщиной защитного слоя 20 мкм. Окно трафарета имело размеры: длина L 150 мм; ширина d 10 мм.

Скорость движения ракеля составила 50 мм/с, удельное давление ракеля 0,1 кг/мм. Угол α= 7^о.

Ракель изготовлен из полиуретана марки СКУ7П с углом заточки 90^о и углом атаки 45^о.

Пpи этом геометрические размеры нанесенного герметизирующего слоя составили: длина f 10 мм; ширина m 2,8 мм; высота h 0,3 мм.

После нанесения герметика кассету с индикаторами извлекали из устройства нанесения и на ее место ставили следующую кассету с индикаторами, подлежащими герметизации, и процесс нанесения герметика повторяли. Отверждение герметика проводили по комнатной температуре в течение 24 ч.

П р и м е р 2. Герметизация выполняется как в примере 1, однако размещение элементов устройства выполняется, как показано на фиг.3. Угол α 10^о. Геометрические размеры нанесенного слоя определяются теми же характеристиками, что в примере 1, но длина f , однако при таком малом угле αf ≈ d.

Результаты, полученные экспериментально, подтверждают граничные значения параметров процесса и устройства (см. табл.1).

Результаты опробования предлагаемых способа и устройства при герметизации индикаторов размером 61х45,5х2,8 мм с внутренним зазором 8-10 мкм и шириной заливочной щели 3-4 мм в сравнении с базовым приведены в табл.2.

Использование: оптоэлектроника, в частности изготовление устройств визуального отображения информации с применением жидкокристаллических материалов. Сущность: в способе герметизации, включающем размещение индикаторов, заполненных жидким кристаллом, в держатель торцами с заливочными отверстиями шириной наружу, нанесение герметизирующего вещества на носитель в виде сетчатого трафарета, дозировку и приведение вещества в контакт с торцами индикаторов, приведение герметизирующего вещества в контакт с торцами индикаторов производится одновременно с дозированием и осуществляется продавливанием его через трафарет ракелем, при этом скорость горизонтального перемещения равна 30 100 мм/с и отношение величины усилия прижима к длине рабочей кромки ракеля равно 0,1 0,2 кг/мм. 2 с. п. ф-лы, 2 табл. 4 ил.

1. Способ герметизации жидкокристаллического индикатора, включающий размещение индикаторов, заполненных жидким кристаллом, в держатель торцами с заливочными отверстиями наружу, нанесение герметизирующего вещества на носитель, дозировку вещества, приведение вещества в контакт с торцами индикаторов и отверждение вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда, упрощения процесса и повышения качества нанесения герметика, приведение герметизирующего вещества в контакт с торцами индикаторов производится одновременно с дозированием и осуществляется продавливанием через носитель в виде сетчатого трафарета ракелем, при этом скорость горизонтального перемещения рекеля равна 30 100 мм/с и отношение величины усилия прижима к длине рабочей кромки ракеля P равно 0,1 0,2 кг/мм. 2. Устройство для герметизации жидкокристаллического индикатора, включающее держатель индикаторов, носитель для размещения герметизирующего вещества, средство приведения вещества в контакт с торцами индикаторов, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда, упрощения процесса и повышения качества нанесения герметика, держатель индикаторов дополнительно снабжен упругим демпфером, обеспечивающим возможность перемещения индикаторов в вертикальном направлении на 0,3 0,5 мм, в качестве носителя применен сетчатый трафарет с прямоугольным окном, продольная ось которого совпадает с продольной осью ряда индикаторов в держателе, а средство приведения вещества в контакт с торцами индикаторов содержит ракель твердостью D 60 70 дюрометров и углом атаки β = 40-50^°, механизм прижима ракеля к носителю, обеспечивающий погонную силу P 0,1 0,2 кг/мм на рабочей кромке ракеля и механизм возвратно-поступательного движения ракеля, обеспечивающий скорость V 30 100 мм/с, причем параметры устройства связаны следующими соотношениями:
(1,5 2)r f < S;
L l + (1 2)c;

K ≅ V·P·Δ·D·β ≅ 7K;
где f ширина окна трафарета;
r ширина заливочного отверстия индикатора;
S ширина малой платы индикатора;
L длина окна трафарета;
l длина ряда индикаторов;
c толщина индикатора;
α угол между проекциями плоскости индикатора и плоскости ракеля на плоскость носителя;
a шаг размещения индикаторов в держателе;
b ширина индикатора;
D 0,5 4 м расстояние между плоскостью трафарета и плоскостью торцов индикаторов;
K 12 · 10³ мм · дюр · град · кгс.