CN115755453A - 具有偏光片的液晶夹层玻璃、制备方法及包含其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有偏光片的液晶夹层玻璃、制备方法及包含其的车辆。本发明将偏光型液晶元件的上下两层偏光片与膜片基材分离,分别与上下层玻璃通过聚合物中间层层压形成上下层压件,将不带有上下偏光片的液晶元件通过布置液态光学透明粘合剂并交联固化与上下层压件整合形成多层的液晶夹层玻璃。两层偏光片和液晶元件的膜片基材之间分开,即使受热或者受辐照后偏光片膨胀、翘曲也不会对液晶元件造成挤压,形成外观不良。并且,上下层压件采用液态光学透明粘合剂贴合工艺,避免层压工艺中所需的温度和压力给液晶元件造成永久性外观不良、液晶缺失、气泡等缺陷。此外,上下层压件层压过程中形成牢固的粘结还可以有效抑制偏光片的膨胀、翘曲倾向。
Description
技术领域
本发明涉及汽车玻璃领域,具体涉及一种具有偏光片的液晶夹层玻璃、制备方法及包含其的车辆。
背景技术
目前借助液晶实现的透射率可变的夹层车窗多采用宾主型液晶元件,通过聚合物中间层层压或者布置液态光学透明粘合剂并交联固化的方式形成含有液晶元件的夹层车窗。宾主型液晶元件通过液晶元件内液晶分子偏转并推动二向色性染料分子偏转从而实现透射率调节。另一类为偏光型液晶元件,实际使用中多采用柔性材料作为基材如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。该类液晶元件在液晶元件两侧各有一张线偏光片且偏振方向互相垂直。液晶元件由膜片基材和密封接头封装,内设置有液晶混合物、电极层和取向层,液晶元件内不含染料分子。自然光经过第一张偏光片后成为线偏振光,液晶分子在电场作用下旋转实现对入射光线偏振方向的调节。根据马吕斯定律,透射率与第二张偏振片入射光偏振方向和偏光片偏振方向夹角余弦值的平方成正比。
目前含有透射率可变液晶元件的层压车窗的常见实现方式大致有以下三种:
a.通过布置液态光学透明粘合剂并交联固化的形式将液晶元件置于两层玻璃之间(其中一层为夹层玻璃),例如中国专利公开文件CN112351883A;
b.通过层压方式将液晶元件、聚合物中间层以及玻璃首先粘结起来形成层压组件,然后再通过布置液态光学透明粘合剂并交联固化的形式将该层压组件与另一层玻璃结合形成层压车窗;例如中国专利公开文件CN114585507A;
c.通过粘结材料将液晶元件,单层偏光片连接到车窗玻璃主体形成复合结构;例如中国专利公开文件CN110869837A。
以上a、b两种实现方式的一个共同点在于,液晶元件的一面或者两面与液态光学透明粘合剂接触。由于液态光学透明粘合剂固化前呈液体状态,粘度较低(一般粘度为100~6000mPa.s,常见粘度为200~2000mPa.s),固化后硬度较低(一般为Shore00 40~60),所以液态光学透明粘合剂固化前后施加给液晶元件的力较小,不易在固化过程中形成永久性的外观不良。
偏光型柔性液晶元件的膜片基材之上贴有偏光片,偏光片材质与膜片基材不同,热膨胀系数存在一定差异,而且偏光片制造过程与包装中会形成残留应力;以上原因导致偏光型柔性液晶元件膜片受热或者受辐照后容易发生膨胀或翘曲变形。如果上下偏光片的偏振方向垂直,那么偏光型柔性液晶元件两面的翘曲方向可能相互垂直。液态光学透明粘合剂固化后较软,难以限制偏光型柔性液晶元件自身的膨胀和翘曲形变。自身膨胀和翘曲形变导致附近位置液晶元件厚度发生变化,从而进一步导致该位置附近液晶出现局部的透过率或者颜色不均匀(Mura)。由于偏光型柔性液晶元件自身翘曲形变在经受高温或者强烈辐照后难以自行彻底消退,液晶元件的外观不良会部分残留形成永久性的外观问题。变形较严重时甚至可能导致液晶元件出现局部液晶缺失或膜片基材断裂等问题从而永久失去透射率调节功能。
a方式需要至少3层玻璃,大大增加了产品的厚度与重量,与现有车身轻量化及降低能耗的环保理念不符。b方式中,液晶元件与玻璃之间均通过层压方式实现粘结。传统汽车玻璃层压工艺一般需要130℃以上的高温以及1MPa以上的压力。现有液晶元件由于液晶及染料分子对液晶元件盒厚及加工温度高度敏感,100℃以上的工艺温度以及0.1MPa以上的压力往往在层压过程中导致液晶元件出现局部外观不良并且无法消除。为解决该问题,曲面玻璃层压过程中往往需要采用特殊材料如低温EVA,TPU等。即使采用低温材料,往往也需要100℃以上的温度以及0.1MPa以上的压力才能形成均匀、透明、无气泡的层压车窗,而且往往需要特殊新材料的开发、验证以及繁杂的工艺调试和更长的层压时间。低温低压层压工艺还可能带来粘结材料粘结力减弱,气体排除不完全等问题,给产品可靠性带来隐患。经发明人实验证明,如果采用110℃以下低温及1bar压力进行层压,常用聚合物粘结层材料聚乙烯醇缩丁醛(PVB)与液晶元件之间在高温测试后会容易出现大量气泡。c方式中,液晶元件通过粘结层连接到内层或者外层车窗玻璃,单偏光片布置在液晶元件与内层或外层车窗玻璃之间。为了实现遮蔽效果,c方式中的液晶元件必须具有偏振属性才能与偏光片组合后实现遮蔽效果。实际应用中,带偏振属性的液晶元件偏光度有限,即自然光经过液晶元件过滤后并不为完全的线偏振光,由此导致带单偏光片的液晶元件暗态透过率高或者整体透过率调节范围变窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有偏光片的液晶夹层玻璃、制备方法及包含其的车辆。本发明通过将偏光型液晶元件的上下两层偏光片与膜片基材分离,分别与上下层玻璃进行结合,然后再与膜片基材封装的液晶元件整合形成夹层车窗玻璃;如此可以避免偏光片与膜片基材之间由于热膨胀系数、原有应力等原因造成的液晶元件局部的透过率或者颜色不均匀(Mura),以及层压工艺中所需的温度和压力给液晶元件造成的永久性外观不良、液晶缺失、气泡等缺陷。
为了实现以上目的,本发明采用以下技术方案:
本发明一方面提供一种具有偏光片的液晶夹层玻璃的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
将上偏光片与上层玻璃结合形成上层压件;
将下偏光片与下层玻璃结合形成下层压件;
整合:将不带有偏光片的膜片基材封装的液晶元件通过布置液态光学透明粘合剂并交联固化的方式夹设于所述上层压件和所述下层压件之间,形成所述液晶夹层玻璃。
在本发明的制备方法中,两层偏光片和液晶元件的膜片基材之间分开,中间由液态光学透明粘合剂填充,即使受热或者受辐照后偏光片膨胀、翘曲也不会对液晶元件造成挤压,形成外观不良。并且,液晶元件采用液态光学透明粘合剂贴合工艺,避免层压工艺中所需的温度和压力给液晶元件造成永久性外观不良或其他缺陷。
根据本发明的制备方法,优选地,所述液态光学透明粘合剂可以选自以下材料丙烯酸类、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚氨酯(PU)、硅树脂和环氧树脂等中的一种或多种。
根据本发明的制备方法,优选地,所述上层压件的形成过程包括:
将上层玻璃、第一聚合物中间层、上偏光片、第一阻隔层、第一背玻璃依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除第一阻隔层与第一背玻璃,留下由所述上层玻璃、第一聚合物中间层和上偏光片形成的上层压件。该过程中,第一聚合物中间层相对玻璃边缘内缩1~10mm以便后续布置边缘密封件。
根据本发明的制备方法,优选地,所述下层压件的形成过程包括:
将下层玻璃、第二聚合物中间层、下偏光片、第二阻隔层、第二背玻璃依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除第二阻隔层与第二背玻璃,留下由所述下层玻璃、第二聚合物中间层和下偏光片形成的下层压件。该过程中,第二聚合物中间层相对玻璃边缘内缩1~10mm以便后续布置边缘密封件。
在以上的上层压件和下层压件形成过程中,偏光片采用聚合物中间层以及层压工艺与玻璃粘结,可以采用高压,避免了繁杂的层压工艺调试以及低压工艺可能带来的粘结材料粘结力减弱、气体排除不完全等问题;与原有产线及操作人员匹配性更好。优选地,所述层压采用的低温高压工艺的压力为10bar以上,例如10~13bar;温度为110℃至80℃之间。
此外,上下层压件层压过程中形成的牢固粘结可以有效抑制偏光片的膨胀和翘曲倾向。其中的聚合物中间层还可以有效阻隔日光中的紫外线,保护内部液晶元件。
制作上下层压件时采用背玻璃可以保证聚合物中间层表面平整,采用阻隔层可以保证背玻璃在层压之后被顺利移除,且表面平整光滑的阻隔层可以保证层压过程中聚合物中间层表面光滑平整。另外,由于有机溶剂对部分聚合物中间层可能造成损伤等原因,聚合物中间层表面应尽量不清洁或者少清洁;因此,阻隔层在后续工艺中可以暂时不移除,继续保护聚合物中间层不被污染。
根据本发明的制备方法,优选地,所述阻隔层的材料选自PET、尼龙、硅氧烷或特氟龙等;所述阻隔层可以用一层,也可以用多层,阻隔层尺寸应至少等于或大于玻璃外形尺寸。
根据本发明的制备方法,优选地,所述第一聚合物中间层及第二聚合物中间层的材料可选自以下聚合物,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚醋酸酯树脂、丙烯酸酯、氟化乙烯丙烯、聚氟乙烯、乙烯四氟乙烯、环烯烃共聚物(COC)。通过选择聚合物中间层的材料以及组分,可以使玻璃保持机械强度,另外还可以具备隔音、隔绝红外线与紫外线、着色等多种功能。
根据本发明的制备方法,优选地,所述整合的具体过程包括:将所述液晶元件嵌入液态光学透明粘合剂内部并被夹置在所述上层压件和下层压件之间;液态光学透明粘合剂固化之后,所述上层压件和下层压件通过液态光学透明粘合剂被粘结在一起,形成所述液晶夹层玻璃。
根据本发明的制备方法,优选地,在所述整合之前,在所述上层压件和下层压件的边缘设置周缘密封件,以使上层压件和下层压件通过液态光学透明粘合剂粘结时保持一定间距;所述周缘密封件上预留有开口用以整合时灌注所述液态光学透明粘合剂。
或者,在所述上层压件或下层压件中先行布置液态光学透明粘合剂并嵌入所述液晶元件,然后将所述上层压件和下层压件结合,待液态光学透明粘合剂固化后在所述上层压件和下层压件相对的四周边缘设置周缘密封件。
在一优选方案中,所述整合之前,在液晶元件四周边缘区域与上下层压件中的一层之间先设置周缘密封件。所述周缘密封件可选择有相对固定厚度的双面胶条(如3MVHB系列),也可以采用硅酮类或聚氨酯类结构胶形成一定厚度与宽度的胶条,还可以选择固定厚度双面胶条与结构胶两者同时使用。周缘密封件宽度为1~10mm,高度为0.1~2mm。所述周缘密封件上预留有两个以上开口用以灌注所述液态光学透明粘合剂。
作为另一个优选方案,可以在上下层压件中的一层与液晶元件相对表面或液晶元件与层压件相对表面先设置液态光学透明粘合剂,然后将上下层压件中的一层与液晶元件粘结,待液态光学透明粘合剂固化后上下层压件中的一层与液晶元件完成粘结;
将液晶元件与上下层压件中的一层整合后,在所述上层压件和下层压件的边缘聚合物中间层内缩区域设置周缘密封件。所述周缘密封件可选择有相对固定厚度的双面胶条(如3M VHB系列),也可以采用硅酮类或聚氨酯类结构胶形成一定厚度与宽度的胶条,还可以选择固定厚度双面胶条与结构胶两者同时使用。周缘密封件宽度为1~10mm,高度比液晶元件,上下偏光片,第一、第二聚合物中间层的厚度之和大于等于0.2至2mm。
周缘密封件主要用于连接上下层压件,并与上下层压件共同形成一具有一定高度内部空间的密闭结构,以便阻挡外界颗粒、水汽、液体等进入密闭结构内部。周缘密封件可以设置成黑色不透光,也可以选择透明但能阻隔紫外线透过的材质以避免紫外线通过玻璃边缘进入产品内部引起液晶元件老化。所述周缘密封件上预留有开口用以整合时灌注所述液态光学透明粘合剂。液态光学透明粘合剂灌注完成后,所述灌注口可以通过二次注胶的方式进行封闭。
在另一优选方案中,将液晶元件与上下层压件中的一层先整合后,在上下层压件聚合物中间层内缩区域可选的布置聚四氟乙烯、硅氧烷等阻隔材料。阻隔材料高度比液晶元件、上下偏光片、第一、第二聚合物中间层的厚度之和大于等于0.2至2mm。然后在上下层压件中的另一层或液晶元件表面设置液态光学透明粘合剂,将所述上层压件和下层压件结合,待液态光学透明粘合剂固化后移除阻隔材料。在所述上层压件和下层压件相对的四周边缘间隙内通过注入硅酮类或聚氨酯类结构胶设置周缘密封件。
本发明另一方面提供一种具有偏光片的液晶夹层车窗玻璃,其通过以上制备方法获得。
具体的,所述液晶夹层车窗玻璃包括依次层叠的上层玻璃、第一聚合物中间层、上偏光片、液态光学透明粘合剂、下偏光片、第二聚合物中间层和下层玻璃;
所述液态光学透明粘合剂中内嵌有液晶元件,所述上偏光片、液晶元件和下偏光片在层叠方向上相对应。
液晶元件可以在上偏光片和下偏光片之间的正中间位置,也可以更靠近一侧,即液晶元件与上下层之间的胶厚可以不一样。两侧胶一般通过两次操作,还可以使用不同组分的液态光学透明粘合剂。
所述液晶夹层玻璃还包括周缘密封件,所述周缘密封件的设置于所述上下层车窗玻璃的四周边缘,且所述周缘密封件的两端分别连接上下层玻璃。
本发明的有益效果包括:
1)现有液晶夹层玻璃技术中(例如背景技术中的三种实现方式)多采用宾主型液晶元件,该型液晶元件一般难以将透射率降到1%以下(除非将亮态透射率降到15%以下),存在暗态透射率偏高的问题。另外,目前市面上在售的宾主型液晶元件存在低温下响应时间大大增加(>10s)等问题,限制了该型元件在乘用车领域的应用。偏光型液晶元件由于上下偏光片正交摆放,透射率可以轻易做到1%以下并同时保证亮态透射率30%以上,透射率调节范围更为理想。
2)两层偏光片和液晶元件的膜片基材之间分开,中间由液态光学透明粘合剂填充,即使受热或者受辐照后偏光片膨胀和翘曲也不会对液晶元件造成挤压形成外观不良或其他缺陷;
3)偏光片采用聚合物中间层以及层压工艺与玻璃粘结,可以采用高压(10bar以上),避免了繁杂的层压工艺调试以及低压工艺可能带来的粘结材料粘结力减弱,气体排除不完全等问题,与原有产线及操作人员匹配性更好;并且上下层压件层压过程中形成牢固的粘结可以有效抑制偏光片的膨胀和翘曲倾向;
4)液晶元件采用液态光学透明粘合剂贴合工艺,避免了层压工艺中所需的温度和压力给液晶元件造成永久性外观不良或其他缺陷;
5)制作上下层压件时采用背玻璃可以保证聚合物中间层表面平整;采用阻隔层可以保证背玻璃在层压之后被顺利移除,且表面平整光滑的阻隔层可以保证层压过程中聚合物中间层表面光滑平整;另外,阻隔层在后续工艺中可以暂时不移除,继续保护聚合物中间层不被污染;
6)上层压件中的聚合物中间层可以有效阻隔日光中的紫外线,保护内部液晶元件。
7)周缘密封件与上下层玻璃直接连接,增加了上下层玻璃之间的粘结力,一定程度上避免受外部剪切力发生错位导致产品破坏的情况。
附图说明
图1为本发明中上下层压件的形成过程示意图。
图2为本发明具有偏光片的液晶夹层玻璃的结构示意图。
图3为本发明另一优选实施例中具有偏光片的液晶夹层玻璃的结构示意图。
附图标记说明:
1-玻璃、11-上层玻璃、12-下层玻璃;
2-聚合物中间层、21-第一聚合物中间层、22-第二聚合物中间层;
3-偏光片、31-上偏光片、32-下偏光片;
4-阻隔层、41-第一阻隔层、42-第二阻隔层;
5-背玻璃;
6-液态光学透明粘合剂;
7-液晶元件;
8-周缘密封件。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本发明所提供的主要技术方案通过以下过程实现:将偏光型液晶元件的上下两层偏光片与膜片基材分离,上偏光片与上层玻璃通过第一聚合物中间层层压形成上层压件,下偏光片与下层玻璃通过第二聚合物中间层层压形成下层压件;将不带有上下偏光片的液晶元件通过布置液态光学透明粘合剂并固化的方式与上下层压件整合形成多层的液晶夹层玻璃。
在本发明中,两层偏光片和液晶元件的膜片基材之间分开,中间由液态光学透明粘合剂填充,即使受热或者受辐照后偏光片翘曲也不会对液晶元件造成挤压,形成外观不良。并且,液晶元件采用液态光学透明粘合剂贴合工艺,避免层压工艺中所需的温度和压力给液晶元件造成永久性Mura或其他缺陷。此外,上下层压件层压过程中形成牢固的粘结还可以有效抑制偏光片的翘曲倾向。
本发明的制备方法主要包括以下步骤:
将上偏光片与上层玻璃结合形成上层压件;
将下偏光片与下层玻璃结合形成下层压件;
整合:将不带有偏光片的膜片基材封装的液晶元件通过布置液态光学透明粘合剂(液态光学透明粘合剂)并固化的方式夹设于所述上层压件和所述下层压件之间,形成所述液晶夹层玻璃。
其中,所述液态光学透明粘合剂(液态光学透明粘合剂)选自可以选自以下材料丙烯酸类、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚氨酯(PU)、硅树脂和环氧树脂等中的一种或多种。
如图1所示,具体的上下层压件可以通过以下过程形成:
将玻璃1、聚合物中间层2、偏光片3、阻隔层4、背玻璃5依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压(10bar以上)工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除阻隔层4与背玻璃5,留下由玻璃1、聚合物中间层2和偏光片3形成的层压结构,即为上层压件或下层压件。在该过程中,聚合物中间层相对玻璃边缘内缩1~10mm以便后续布置边缘密封件。
在以上的上下层压件形成过程中,偏光片3采用聚合物中间层2以及层压工艺与玻璃1粘结,可以采用高压(10bar以上),避免了繁杂的层压工艺调试以及低压工艺可能带来的粘结材料粘结力减弱、气体排除不完全等问题;与原有产线及操作人员匹配性更好。优选地,所述层压采用的低温高压工艺的压力为10bar以上,例如10~13bar,温度为110℃至80℃之间。
所述阻隔层4的材料优选自PET、尼龙或特氟龙等;所述阻隔层4可以用一层,也可以用多层,阻隔层4尺寸应至少等于或大于玻璃1的外形尺寸。例如图1中阻隔层包括第一阻隔层41和第二阻隔层42,其中第一阻隔层41还可以形成半包围结构将玻璃1、聚合物中间层2和偏光片3的层叠结构包围固定起来。
聚合物中间层的材料可选自以下聚合物,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚醋酸酯树脂、丙烯酸酯、氟化乙烯丙烯、聚氟乙烯、乙烯四氟乙烯、环烯烃共聚物(COC)。通过选择聚合物中间层的材料以及组分,可以使玻璃保持机械强度,另外还可以具备隔音、隔绝红外线与紫外线、着色等多种功能。
制作上下层压件时采用背玻璃5可以保证聚合物中间层2表面平整,采用阻隔层4可以保证背玻璃5在层压之后被顺利移除,且表面平整光滑的阻隔层4可以保证层压过程中聚合物中间层2表面光滑平整。另外,由于有机溶剂对部分聚合物中间层2可能造成损伤等原因,聚合物中间层2表面应尽量不清洁或者少清洁;因此,阻隔层4在后续工艺中可以暂时不移除,继续保护聚合物中间层2不被污染。
具体的上层压件可以通过以下过程形成:
将上层玻璃、第一聚合物中间层、上偏光片、第一阻隔层、第一背玻璃依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压(10bar以上)工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除第一阻隔层与第一背玻璃,留下由所述上层玻璃、第一聚合物中间层和上偏光片形成的下层压件。该过程中,第一聚合物中间层相对玻璃边缘内缩1~10mm以便后续布置边缘密封件。
具体的下层压件可以通过以下过程形成:
将下层玻璃、第二聚合物中间层、下偏光片、第二阻隔层、第二背玻璃依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压(10bar以上)工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除第二阻隔层与第二背玻璃,留下由所述下层玻璃、第二聚合物中间层和下偏光片形成的下层压件。该过程中,第二聚合物中间层相对玻璃边缘内缩1~10mm以便后续布置边缘密封件。
上下层压件的整合的具体过程包括:将液晶元件嵌入液态光学透明粘合剂内部并被夹置在上层压件和下层压件之间;液态光学透明粘合剂固化之后,上下层压件通过液态光学透明粘合剂被粘结在一起,形成多层的液晶夹层玻璃。
如图2所示,整合后所得到的具有偏光片的液晶夹层玻璃包括依次层叠的上层玻璃11、第一聚合物中间层21、上偏光片31、液态光学透明粘合剂6、下偏光片32、第二聚合物中间层22和下层玻璃12;
所述液态光学透明粘合剂6中内嵌有液晶元件7,所述上偏光片31、液晶元件7和下偏光片32在层叠方向上相对应。
如图3所示,具有偏光片的液晶夹层玻璃还包括周缘密封件8,具体设置于液态光学透明粘合剂6的四周边缘,且周缘密封件8的两端分别连接上层玻璃11和下层玻璃12;内侧边与第一聚合物中间层21、第二聚合物中间层22和光学透明粘合剂6连接。周缘密封件8与上下层玻璃直接连接,增加了上下层玻璃之间的粘结力,一定程度上避免受外部剪切力发生错位导致产品破坏的情况。
在一优选方案中,在所述整合之前,在所述上层压件和下层压件的边缘设置周缘密封件8,以使上层压件和下层压件通过液态光学透明粘合剂粘结时保持一定间距;所述周缘密封件8上预留有开口用以整合时灌注液态光学透明粘合剂并固化形成液态光学透明粘合剂6。
在另一优选方案中,在所述上层压件或下层压件中先行布置液态光学透明粘合剂并嵌入所述液晶元件7,然后将所述上层压件和下层压件结合,待液态光学透明粘合剂固化形成液态光学透明粘合剂6后在所述上层压件和下层压件相对的四周边缘设置周缘密封件8。
周缘密封件8主要用于连接上下层压件,并与上下层压件共同形成一具有一定高度内部空间的密闭结构,以便阻挡外界颗粒、水汽、液体等进入密闭结构内部。周缘密封件8可以设置成黑色不透光,也可以选择透明但能阻隔紫外线透过的材质以避免紫外线通过玻璃边缘进入产品内部引起液晶元件老化。所述周缘密封件8上预留有开口用以整合时灌注所述液态光学透明粘合剂。液态光学透明粘合剂灌注完成后,所述灌注口可以通过二次注胶的方式进行封闭。
具体的周缘密封件8的设置过程例如以下几种方式:
1)所述整合之前,在液晶元件7四周边缘区域与上下层压件中的一层之间先设置周缘密封件8。所述周缘密封件8可选择有相对固定厚度的双面胶条(如3M VHB系列),也可以采用硅酮类或聚氨酯类结构胶形成一定厚度与宽度的胶条,还可以选择固定厚度双面胶条与结构胶两者同时使用。周缘密封件宽度为1~10mm,高度为0.1~2mm。所述周缘密封件上预留有两个以上开口用以灌注所述液态光学透明粘合剂。
2)可以在上下层压件中的一层与液晶元件7相对表面或液晶元件7与层压件相对表面先设置液态光学透明粘合剂6,然后将上下层压件中的一层与液晶元件7粘结,待液态光学透明粘合剂6固化后上下层压件中的一层与液晶元件7完成粘结;
将液晶元件7与上下层压件中的一层整合后,在上层压件和下层压件的边缘聚合物中间层2的内缩区域设置周缘密封件8。所述周缘密封件8可选择有相对固定厚度的双面胶条(如3M VHB系列),也可以采用硅酮类或聚氨酯类结构胶形成一定厚度与宽度的胶条,还可以选择固定厚度双面胶条与结构胶两者同时使用。周缘密封件8宽度为1~10mm,高度比液晶元件7、上下偏光片31和32、第一和第二聚合物中间层21和22的厚度之和大于等于0.2至2mm。
3)将液晶元件7与上下层压件中的一层先整合后,在上下层压件聚合物中间层2的内缩区域可选的布置聚四氟乙烯、硅氧烷等阻隔材料。阻隔材料高度比液晶元件、上下偏光片、第一、第二聚合物中间层的厚度之和大于等于0.2至2mm。然后在上下层压件中的另一层或液晶元件7表面设置液态光学透明粘合剂6,将所述上层压件和下层压件结合,待液态光学透明粘合剂6固化后移除阻隔材料。在所述上层压件和下层压件相对的四周边缘间隙内通过注入硅酮类或聚氨酯类结构胶设置周缘密封件8。
本发明所得图2和图3的液晶夹层玻璃中,1)两层偏光片和液晶元件的膜片基材之间分开,中间由液态光学透明粘合剂填充,即使受热或者受辐照后偏光片翘曲也不会对液晶元件造成挤压形成Mura;2)偏光片采用聚合物中间层以及层压工艺与玻璃粘结,可以采用高压(10bar以上),避免了繁杂的层压工艺调试以及低压工艺可能带来的粘结材料粘结力减弱,气体排除不完全等问题,与原有产线及操作人员匹配性更好;并且上下层压件层压过程中形成牢固的粘结可以有效抑制偏光片的翘曲倾向;3)液晶元件采用液态光学透明粘合剂贴合工艺,避免了层压工艺中所需的温度和压力给液晶元件造成永久性Mura或其他缺陷;4)制作上下层压件时采用背玻璃可以保证聚合物中间层表面平整;采用阻隔层可以保证背玻璃在层压之后被顺利移除,且表面平整光滑的阻隔层可以保证层压过程中聚合物中间层表面光滑平整;另外,阻隔层在后续工艺中可以暂时不移除,继续保护聚合物中间层不被污染;5)上层压件中的聚合物中间层可以有效阻隔日光中的紫外线,保护内部液晶元件。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (11)
1.一种具有偏光片的液晶夹层玻璃的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:
将上偏光片与上层玻璃结合形成上层压件;
将下偏光片与下层玻璃结合形成下层压件;
整合:将不带有偏光片的膜片基材封装的液晶元件通过布置液态光学透明粘合剂并固化的方式夹设于所述上层压件和所述下层压件之间,形成所述液晶夹层玻璃。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述上层压件的形成过程包括:
将上层玻璃、第一聚合物中间层、上偏光片、第一阻隔层、第一背玻璃依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除第一阻隔层与第一背玻璃,留下由所述上层玻璃、第一聚合物中间层和上偏光片形成的上层压件。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述下层压件的形成过程包括:
将下层玻璃、第二聚合物中间层、下偏光片、第二阻隔层、第二背玻璃依次叠放形成层叠结构;固定好相对位置后放入真空袋内,采用低温高压工艺进行层压;层压后拆除真空袋并移除第二阻隔层与第二背玻璃,留下由所述下层玻璃、第二聚合物中间层和下偏光片形成的下层压件。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,所述层压采用的低温高压工艺的压力为10bar以上,温度为110℃至80℃之间。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述整合的具体过程包括:
将所述液晶元件嵌入液态光学透明粘合剂内部并被夹置在所述上层压件和下层压件之间;液态光学透明粘合剂固化之后,所述上层压件和下层压件通过液态光学透明粘合剂被粘结在一起,形成所述液晶夹层玻璃。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在所述整合之前,在所述上层压件和下层压件的边缘设置周缘密封件,以使上层压件和下层压件通过液态光学透明粘合剂粘结时保持一定间距;所述周缘密封件上预留有开口用以整合时灌注所述液态光学透明粘合剂。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在所述上层压件或下层压件中先行布置液态光学透明粘合剂并嵌入所述液晶元件,然后将所述上层压件和下层压件结合,待液态光学透明粘合剂固化后在所述上层压件和下层压件相对的四周边缘设置周缘密封件。
8.一种具有偏光片的液晶夹层玻璃,其特征在于,所述液晶夹层玻璃通过权利要求1-7任一项所述制备方法获得。
9.根据权利要求8所述具有偏光片的液晶夹层玻璃,其特征在于,所述液晶夹层玻璃包括依次层叠的上层玻璃、第一聚合物中间层、上偏光片、液态光学透明粘合剂、下偏光片、第二聚合物中间层和下层玻璃;
所述液态光学透明粘合剂中内嵌有液晶元件,所述上偏光片、液晶元件和下偏光片在层叠方向上相对应。
10.根据权利要求9所述具有偏光片的液晶夹层玻璃,其特征在于,所述液晶夹层玻璃还包括周缘密封件,所述周缘密封件设置于所述液态光学透明粘合剂的四周边缘,且所述周缘密封件的两端分别连接上层玻璃和下层玻璃。
11.一种车辆,包括权利要求8-10任一项所述具有偏光片的液晶夹层玻璃。
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- 2022-11-14 CN CN202211421271.5A patent/CN115755453A/zh active Pending
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2023
- 2023-11-14 WO PCT/CN2023/131496 patent/WO2024104335A1/zh unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024104335A1 (zh) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 具有偏光片的液晶夹层玻璃、制备方法及包含其的车辆 |
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WO2024104335A1 (zh) | 2024-05-23 |
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