CN104345501B - 制备窄边框显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述方法包括:辐射处理位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜,使所述位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜产生自由基;将封框胶涂覆在所述封合位置处,并进行固化。通过对聚酰亚胺膜进行辐射处理,使聚酰亚胺膜的表面基团发生裂解反应生成自由基,其与封框胶的活性基团相互反应,进而增大了粘结强度,避免了液晶穿刺、液晶污染、信赖性较差的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种制备窄边框显示装置的方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)因其体积小、功耗低、无辐射等特点已成为目前平板显示器中的主流产品,并且对纤薄、轻质的要求日益增强。
显示装置的窄边框设计是显示领域发展的一个趋势。目前TFT-LCD(薄膜晶体管LCD)显示产品的窄边框设计方法,大多采用聚酰亚胺膜(PI膜)与封框胶(Seal)重叠(Overlap)的方式来实现。但是,由于PI膜与封框胶粘结性较差,容易产生信赖性方面的不良,如粘结力弱、因相容性差导致的污染析出物而产生的残像问题,最终PI膜与封框胶不可控制的因素导致窄边框难以达到理想产品的设计要求。而采用PI膜与封框胶不重叠的方式的窄边框设计,虽然避免了上述的问题,但是该方法不能最大限度的实现窄边框。所以,PI膜与封框胶重叠是一个最佳的解决方案,而改善PI膜与封框胶的粘结性也是一个新的课题。
当前通常采用的实现窄边框的方法是直接在PI膜上重叠地涂覆封框胶,经固化后形成封合。但采用这种方法获得的封合强度差,容易出现液晶的穿刺、污染物的析出、信赖性不良等问题。
发明内容
为此,本发明旨在提供一种制备超窄边框显示装置的方法,在不变动显示装置的设计基础上利用辐射改性的方式,在封框胶和PI膜之间实现了较强的粘结性。根据本发明的方法能够有效的利用PI膜与封框胶重叠的方式实现了6~11mm的窄边框显示装置的制备,又能防止液晶的穿刺、污染物的析出、信赖性不良等问题。
本发明的目的是提供一种制备窄边框显示装置的方法,所述方法包括:
辐射处理位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜,使所述位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜产生自由基;
将封框胶涂覆在所述封合位置处,并进行固化。
其中,所述聚酰亚胺膜具有选自-COO-、-OH和-NH2的第一活性基团,优选具有位于支链上的-COO-。
所述封框胶具有选自-COOH、-OH和-NH2的第二活性基团。
根据本发明的一个实施方式,所述辐射处理用发射线性紫外光的辐射源进行。所述辐射源通过辐射遮光罩对所述基板的封合位置进行辐射处理。通过调节所述辐射遮光罩与所述基板之间的距离,来使所述辐射遮光罩的透光部分与所述基板的封合位置对齐。
所述线性紫外光的波长优选为254nm和/或313nm。
在根据本发明的方法中,所述线性紫外光的强度可为1.0~4.0J/cm2。
根据本发明的一个实施方式,所述第一活性基团经辐射后发生裂解产生自由基。进行所述固化步骤时,所述自由基与所述封框胶的第二活性基团形成化学键合。
所述基板为阵列基板或彩膜基板。
根据本发明的另一实施方式,所述方法包括在进行所述辐射处理步骤之前,对所述聚酰亚胺膜进行取向处理。
在本发明提供的制备窄边框显示装置的方法中,对封框胶涂覆区域(封合位置)内的PI膜表层分子进行辐射改性,其裂解产生的自由基和极性能与封框胶组分的活性基团既能在固化前达到良好的浸润性和吸附性,又能在固化时发生PI膜-封框胶的化学键合,其产生的分子内部键合力远大于分子间作用力,从而实现聚酰亚胺膜与封框胶之间粘结强度的增强。通过上述方法,可以实现6~11mm窄边框显示装置的制备,并保证其良好的显示性能和稳定性。
附图说明
图1为根据本发明的窄边框显示装置的聚酰亚胺膜与封框胶重叠的示意图;
图2为根据本发明的方法中所用辐射遮光罩的结构示意图;
图3为根据本发明实施方式的对聚酰亚胺膜进行辐射改性的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
本发明提供一种制备窄边框显示装置的方法,包括:辐射处理位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜,使所述位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜产生自由基;接着将封框胶涂覆在所述封合位置处,并进行固化,此时聚酰亚胺膜的自由基与封框胶的活性基团发生反应,使得聚酰亚胺膜与封框胶之间产生较强的粘结力。
图1示出了根据本发明的方法采用PI膜与封框胶重叠的方式制得的窄边框显示面板,其中PI膜与封框胶之间没有距离约束,可以有效降低边框面积。
在根据本发明的方法中,上述基板可为在例如玻璃基板或透明性和稳定性良好的塑料基板上形成有阵列图形或彩膜图形的基板,即阵列基板或彩膜基板。
在上述方法中,利用常规的取向方法(例如摩擦处理)使涂覆在基板上的聚酰亚胺膜取向后,将经取向的基板放置于载物台上。载物台可置于辐射腔体内。该辐射腔体可进行抽真空或者充入惰性气体的处理。
在载物台上方布置有用于限定辐射区域的辐射遮光罩。辐射遮光罩可以为本领域常用的具有特定透光区域的遮光材料。如图2所示,辐射遮光罩的遮光部分1可以是金属板,或者不透明的塑料板,或者其他任何可以遮挡辐射源辐射的遮挡物。而辐射遮光罩的透光部分2,则是能透过辐射源所发射的射线的材料,如玻璃、透明塑料等。
旋转载物台使得待辐射处理的基板处于与辐射遮光罩相对应的位置,即透光部分2与基板的封合位置相对应,遮光部分1与基板的图形区域相对应。固定待辐射处理的基板。
调节辐射遮光罩与待辐射处理的基板之间的距离,并使它们进行对位,使得基板的封合位置与辐射遮光罩的透光位置对齐。该对位过程通常包括使辐射遮光罩下降至一定位置后,进行粗对位,再进行细对位。然后,运用电子显微镜检测对准性,并进行微调。
图3示出了辐射改性聚酰亚胺膜的示意图,其中辐射遮光罩中辐射有效面积(即,各个透光部分的面积)W1、W2、W3与PI膜的待辐射面积W’1、W’2、W’3之间的关系为,W1>W’1,W2>W’2,W3>W’3。
位于两端的侧面反射板将辐射源发出的侧面的射线进行反射,进而确保对基板的端侧进行辐射改性。
上述方法中,辐射遮光罩与待辐射处理的基板之间的距离可根据需要进行预先设定,具体可以根据PI膜的组成成分及PI膜的辐射区域面积而定。若PI膜的辐射区域面积大,则将预设的距离设置为较小;若PI膜的辐射区域面积小,则将预设的距离设置为较大。
上述辐射源通过其移动的角度量程可以控制PI膜的辐射区域。辐射源可发射各种波长的电磁波,例如可见光、紫外线、X射线、γ射线以及不同波长的激光,α射线、β射线以及中子射线等。辐射源的数目可以为一个或者多个,根据实际需要而调整。
上述辐射源优选为发生线性紫外光的装置。其运动的轨迹为以基板的两端为水平运动范围,水平运动速度可为20~50mm/s。同时辐射源也以竖直方向为中心线进行-30°~30°的运动,角速度可为0-30°/s。
其中,上述线性紫外光的强度可根据PI膜的成分进行设置,例如可为1.0~4.0J/cm2(254nm波长),或者1.0~4.0J/cm2(313nm波长)。
上述聚酰亚胺膜可具有选自-COO-、-OH和-NH2的第一活性基团,优选具有位于支链上的-COO-。上述第一活性基团经过上述辐射源的辐射处理可发生裂解,生成自由基。
上述封框胶可具有选自-COOH、-OH和-NH2的第二活性基团。
辐射处理完毕后,将辐射源归复原位,辐射遮光罩上升至初始位置,并将经过辐射处理的基板输送出辐射腔体。
然后,将封框胶涂覆在经过辐射处理的基板的封合位置上,并进行对盒、固化(例如UV固化或热固化)。此时,第二活性基团与由第一活性基团产生的自由基具有良好的浸润性能,并能形成分子内的化学键合。由此,获得良好的粘结性能。
例如,当聚酰亚胺膜的侧链含有酯基时,辐射处理时可发生如下裂解反应:
在UV固化或者热固化时,所生成的自由基容易与第二活性基团(例如-COOH)发生键合,从而实现封框胶与PI膜的高强度结合,防止液晶的穿刺及污染物的析出。
采用上述本发明的方法进行封合的显示装置,可实现如下技术和经济效果:
(1)通过辐射反应,PI膜的表面基团发生裂解反应,其与封框胶的活性基团相互反应,进而增大了粘结强度,避免了液晶穿刺、液晶污染、信赖性较差的情况发生。
(2)因封框胶仅涂覆在PI层的封合位置处,与传统方式相比减少了封框胶的使用量,并且不会降低粘结强度,不影响显示装置的信赖性。
(3)避免变动显示装置的设计,减少了开发费用,仅从制造工艺上进行变动,同时其运用到的设备与目前UV固化的设备具有较大的匹配性,减少了设备改造上的投入,具有较大的性价比。
实施例
以PI液(polyimide AL-00010)为例对其进行辐射改性。
采用本领域常规方法,将上述PI液涂覆在阵列基板上形成PI膜,并经摩擦取向处理。将经过取向处理的阵列基板置于辐射前体内的载物台上。旋转载物台,并调节辐射遮光罩位置,使得阵列基板的待辐射处理部分(封合位置)与辐射遮光罩的透光部分对齐。
其中,辐射源为紫外灯,发出的线性紫外光的波长为254nm,辐射强度为1.0J/cm2。
上述PI膜的辐射改性过程如以下示意式所示:
a.PI膜的支链上酯基的裂解反应
PI膜经辐射改性后,其结构内的活性基团(即,箭头所指的位于支链上的酯基)主要以裂解方式1发生裂解,生成自由基衍生物1,同时也有少量按常规的裂解方式2发生裂解,生成自由基衍生物2。
将丙烯酸酯封框胶(WB73为例)涂覆在上述经过辐射处理的阵列基板的封合位置处,并常规地与彩膜基板进行对盒、紫外固化等工艺,制得液晶显示装置。在固化过程中,经过辐射改性的PI膜与封框胶之间进行如下键合过程:
b.封框胶的固化过程
c.PI膜改性后的表面分子与封框胶发生键合(以衍生物1为例)。
通过上述方法,PI膜与封框胶不再是以传统的以分子间作用力为主的方式粘结,而是转化为依靠化学键的键合力来粘结。因此,PI膜与封框胶之间的粘结作用发生明显增强。
采用以上相同方法,可对彩膜基板上的PI膜进行辐射处理,同样能实现彩膜基板上的PI膜与封框胶之间的良好封合。经过常规的对盒和固化等工艺,由此制得信赖性、稳定性更好的显示装置。
粘结强度的评价
采用厚度0.4T的玻璃基板,PI液为polyimide AL-00010,封框胶为WB-73,胶宽为0.7mm,采用以上实施例的方法(其中分别经过辐射处理和未经辐射处理)形成PI膜与封框胶的封合结构。测定所得封合结构的4.5英寸的剥离(peel off)数据,其中左边粘结部(pad)和右边粘结部(pad)的平均剥离力≥1.25kgf为OK,否则NG。
样品 | 未辐射改性 | 辐射改性 |
左边粘结部(kgf) | 1.02 | 1.68 |
右边粘结部(kgf) | 1.09 | 1.60 |
评价结果 | NG | OK |
由以上结果可看出,经过辐射处理的封合方法,能获得明显增强的粘结强度。以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (11)
1.一种制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述方法包括:
辐射处理位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜,使所述位于基板的封合位置处的聚酰亚胺膜产生自由基;
将封框胶涂覆在所述封合位置处,并进行固化;
进行所述固化步骤时,所述自由基与所述封框胶的第二活性基团形成化学键合,所述第二活性基团选自-COOH和-NH2。
2.根据权利要求1所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述聚酰亚胺膜具有选自-COO-、-OH和-NH2的第一活性基团。
3.根据权利要求1所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述聚酰亚胺膜具有位于支链上的-COO-。
4.根据权利要求1所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述辐射处理用发射线性紫外光的辐射源进行。
5.根据权利要求4所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述线性紫外光的波长为254nm,或313nm,或254nm和313nm。
6.根据权利要求5所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述线性紫外光的强度为1.0~4.0J/cm2。
7.根据权利要求2所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述第一活性基团经辐射后产生自由基。
8.根据权利要求1所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述基板为阵列基板或彩膜基板。
9.根据权利要求1所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述方法包括在进行所述辐射处理步骤之前,对所述聚酰亚胺膜进行取向处理。
10.根据权利要求4所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,所述辐射源通过辐射遮光罩对所述基板的封合位置进行辐射处理。
11.根据权利要求10所述的制备窄边框显示装置的方法,其特征在于,通过调节所述辐射遮光罩与所述基板之间的距离,来使所述辐射遮光罩的透光部分与所述基板的封合位置对齐。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |