CN101738774A - 超薄柔性液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超薄柔性液晶显示器及其制造方法,所述柔性液晶显示器包括:彼此相对设置的第1基板和第2基板,所述第1基板和第2基板由PET导电膜制成,所述第1基板和第2基板通过环氧树脂粘结胶贴合在一起;设置在第1基板和第2基板之间的液晶层;在所述第1基板和第2基板的相对表面上刻有所需的第1电极和第2电极;所述第1电极和第2电极涂覆有定向膜;在所述第1基板和第2基板之间还设置有用于控制两基板间的间隔的间隔球。本发明的液晶显示器具有厚度薄、可弯曲、耐压、不易碎、防震等优点。

Description

超薄柔性液晶显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种超薄柔性液晶显示器(LCD)及其制造方法。
背景技术
随着技术的发展,液晶显示器件被广泛的应用于从小型信息终端至投射型大型投影设备的广大领域。液晶显示器通常包括各自在其内表面上具有电极的一对基板以及置于所述基板之间的介电各向异性液晶层。众所周知,现有的普通液晶显示器使用玻璃作为基板材料,但这种显示器主要存在以下缺点:显示器尺寸比较厚;玻璃易碎,从而给运输和使用都带来了很多不便,例如,不耐压、防震性差;另外,由于玻璃是刚性的,所以液晶显示器通常也是刚性平面的,这就限制了其应用,例如不能制作成各种形状,也不能弯曲,等等。
例如,现有的液晶显示器都是由0.4mm,0.55mm,0.7mm,1.1mm等厚度的玻璃做基板材料,所以生产出来的显示器较厚,一般厚度不会低于1.2mm。这使得以玻璃作为基板的液晶显示器易碎、不能弯曲、也不能做成各种形状。
近年来,已经提出了基板是由柔性板,例如塑料薄膜制成的LCD。这种液晶显示器重量轻、厚度薄、耐冲击性优良,而且可以将这样的液晶显示装置安装在非平面的表面上。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种新型超薄柔性液晶显示器,以及制造这种液晶显示器的方法。
根据本发明的一方面,提供了一种超薄柔性液晶显示器,所述柔性液晶显示器包括:
彼此相对设置的第1基板和第2基板,所述第1基板和第2基板由PET导电膜制成,并且所述第1和第2基板的厚度为0.045~0.188毫米,所述第1基板和第2基板通过环氧树脂粘结胶贴合在一起;
设置在第1基板和第2基板之间的液晶层;
在所述第1基板和第2基板的相对表面上刻有所需的第1电极和第2电极;
所述第1电极和第2电极上涂覆有定向膜,所述定向膜是由聚脂亚胺涂覆制成的,并且将其厚度控制在400~800埃;
在所述第1基板和第2基板之间还均匀设置有用于控制两基板间的间隔的间隔球,所述间隔球被均匀喷洒在所述第1和/或第2电极上。
其中,所述第1电极和第2电极是通过对第1基板和第2基板进行涂光刻胶、曝光、显影、酸刻、脱膜而制成。
其中,所述定向膜通过加热固化、并用绒布分别对所述定向膜进行磨擦以得到所需的液晶定向方向。
其中,在所述第1电极和/或第2电极上设置有导通点,所述导通点通过丝印导电金球形成。
根据本发明的另一方面,还提供了一种制造所述的柔性液晶显示器的方法,所述方法包括:
分别在第1基板和第2基板上刻出所需的电极图形,以形成第1电极和第2电极;
分别在第1基板和第2基板的电极上涂覆定向膜,并使其加热固化,用绒布分别对第1电极和第2电极的定向膜进行摩擦以得到所需的液晶定向方向;
在第1电极上涂覆环氧树脂粘结胶,在第2电极上通过丝印导电金球设置导通点,并在第1和/或第2电极上喷洒间隔球;
将第1基板和第2基板贴合在一起,并在加压加热状态使环氧树脂胶固化;
在第1基板和第2基板之间灌注液晶;
在灌注液晶后,采用UV固化树脂胶进行封口,以形成封接边。
其中,所述第1电极和第2电极是通过对第1基板和第2基板进行涂光刻胶、曝光、显影、酸刻、脱膜而制成。
其中,涂覆定向膜是采用网板印刷方法用1.8~2.5wt.%的PI溶液对工件涂PI。
其中,灌注液晶是采用真空灌注液晶的方法,所述液晶是TN型液晶或STN型液晶。
本发明的主要优点是:(1)超薄、(2)更轻、(3)防震好、(4)耐压、不易碎、(5)可弯曲、(6)可制作成各种形状。根据本发明的液晶显示器(LCD)的厚度可达0.4~0.7毫米,这与现有技术的玻璃型液晶显示器相比,厚度有显著降低。
附图说明
本发明的上述和/或其它目的和优点通过下述结合附图对优选实施例的详细说明将变得显而易见,其中:
图1为根据本发明的超薄柔性液晶显示器件的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明,但应该注意,本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案,并非限定本发明。
首先,参照图1说明根据本发明的超薄柔性液晶显示器(LCD)的具体结构。
如图1所示,根据本发明的超薄柔性LCD主要包括第1偏光片1、第1基板(第1PET导电膜)2、第1电极3、定向层4、液晶层5、第2偏光片6、第2基板(第2PET导电膜)7、第2电极8、定向层9、封接边10等。所述LCD的各层结构是按照如图所示顺序排列的,其中液晶层被夹在两个基板层之间。关于各部分结构的说明将在下面结合制造方法的实施例作出进一步解释。
根据本发明,采用高分子塑料,例如,PET(聚苯二甲酸乙二醇酯)导电膜代替玻璃作为基板。这样做的好处是可以使液晶显示器重量变轻、厚度变薄、并且耐冲击性优良。
优选地,根据本发明的LCD厚度可达0.4~0.7毫米,这与现有技术的玻璃型液晶显示器相比,厚度有显著降低。
另外,可以将本发明的超薄柔性液晶显示装置安装在非平面的表面上。
除此以外,关于LCD的结构在现有技术中都是已知的,在此不再对其作进一步的说明。
下面将进一步详细说明根据本发明的制造超薄柔性液晶显示器的方法。
在本说明中,将着重介绍灌注液晶之前制造柔性基板的方法,其基本原理如下:
首先,在PET透明导电膜上刻出所需的电极图形,分别对上下电极涂上定向膜,并使其加热固化,用绒布分别对上下电极的定向膜进行摩擦以得到所需的液晶定向方向。
然后,在上电极上印上环氧树脂粘结胶,在下电极上印上导通点(例如,导电金球),并在下电极上均匀喷洒间隔球,将上下电极贴合在一起,并在加压加热状态使环氧树脂胶固化。如此便形成了贴合的柔性基板。
更加具体地说,根据本发明的制造超薄柔性液晶显示器的方法主要包括以下步骤:
(1)PET裁切,根据生产的需要,将PET薄膜裁切成规定的尺寸,例如将PET薄膜裁切成14×16英寸的大小。该步骤用于裁切第1和第2基板。对于PET导电膜的厚度不做特别要求,只要其能够满足生产需要即可,例如可选用厚度为0.045~0.188毫米的PET薄膜。
(2)PET预烘,将裁切好的第1和第2基板(即PET片材)放在130~160℃的温度中烘干2~3小时。
(3)PET贴附清洗,因为PET很薄很软,不易操作,所以要将PET贴附在例如14×16英寸的玻璃上,以方便操作,贴附使用双面胶。贴附后将烘干后的PET片材放在0.5~1.0wt.%的KOH溶液中洗5~10分钟。
(4)PET涂胶,在清洗后的第1和第2PET片材上涂胶,例如使用滚轮涂胶机在PET导电膜上均匀地涂光刻胶,厚度控制在1.0~1.5微米(μm)之间,然后在80~150℃的温度下将胶烘干。
(5)曝光,将涂了光刻胶的PET薄膜用紫外光进行曝光,曝光时间是10~20秒。
(6)显影,将曝光后的PET片材放在0.5~0.8wt.%的KOH溶液中浸泡80~150秒进行显影。
(7)酸刻,将显影后的工件放在0.5~0.8wt.%的HCL溶液中酸刻80~150秒。
(8)曝光,在进行酸刻之后,再进行一次曝光,曝光条件与(5)相同。
上面的涂光刻胶、曝光、显影等步骤总的来说为用于在PET透明导电膜上刻出所需的电极图形。
(9)脱膜,将曝光后的工件放在0.5~0.8wt.%的KOH溶液中浸泡80~150秒。
(10)PI前清洗,采用例如超声波方法将工件放在0.5~1.0wt.%的KOH溶液中清洗5~10分钟。
(11)涂PI(聚酯亚胺),此步骤中例如通过网板印刷方法用1.8~2.5wt.%的PI溶液对工件涂PI,即分别对上下电极(分别为第1和第2基板上的电极)涂上定向膜,之后在80~150℃的温度下将工件预烘1.5~2.5分钟。在该步骤中定向膜的厚度优选的控制为400~800埃。
(12)PI固化,将涂过PI的工件在140~160℃的温度中进行固化,固化时间是2~3小时。此步骤例如是在公知的固化炉中进行的。在此步骤中,优选的采用低温PI,例如,PI 2100,其固化温度为150℃左右,而现有技术工艺采用250℃。
(13)定向摩擦,在该步骤是利用例如摩擦机对定向膜进行定向摩擦。具体地说,在所述摩擦机上包括带有绒布的滚轮,在操作时,用绒布分别对上下电极的定向膜进行摩擦以得到所需的液晶定向方向,摩擦深度0.3~0.5毫米,转速控制在800~1000转。上述的摩擦机在现有技术中是公知的。
(14)丝印边框,在至少一个基板(例如第1基板)的预定部位上配设粘结材料。粘结材料代表性的是兼具防止液晶材料从一对基板间泄漏的密封性能的粘结材料。密封材料通常附于基板周缘部并留有一个用于灌注液晶的口,口的宽度为1~3mm。密封材料可采用环氧树脂粘结胶。在该步骤,采用CCD(对位用摄像头)镜头精确对位,将位置偏差控制在±0.2毫米之间。
(15)边框预烘,在70~80℃的温度下将边框预烘15~30分钟。
(16)丝印导通点,该步骤在第1和第2基板的电极上丝印导电金球,并在一个基板上喷间隔粉(例如,采用型号为SP-207的间隔粉),在此步骤中采用CCD对位用摄像头镜头精确对位,将位置偏差控制在±0.2毫米之间。
(17)贴合,将经过上述处理的第1和第2基板进行贴合。在此步骤中,通过粘结材料使第1基板和第2基板贴合,由此使粘结材料、间隔粉配置在第1和第2基板之间,由间隔粉控制基板间隔(液晶厚度)。在此步骤中要求最大允许偏差小于0.05毫米,也就是采用CCD镜头精确对位,将位置偏差控制在±0.05毫米之间。
(18)热压固化,用气囊对贴合的第1和第2基板进行加压,并将其在130~150℃的恒温环境下固化3~5小时。
(19)激光切割,根据产品尺寸要求,利用激光切割装置对工件进行切割,位置偏差控制在±0.1毫米之间。
(20)灌注液晶,在真空的条件下灌注液晶,例如,TN(扭曲向列)或STN(超扭曲向列)型液晶,要求真空度小于2Pa(帕)。液晶材料也可例如通过滴注等向基板提供。由于真空灌注液晶等方法在现有技术中是已知的,所以在此省略了对其的详细说明。
(21)UV封口,用紫外线(UV)固化树脂胶(例如,3342型UV粘接胶)进行封口,由此形成液晶显示器的完整封接边10(如图1所示)。在该步骤中是在用气囊给形成的液晶显示器加压的情况下进行UV封口的,也就是气囊加压的方法使液晶显示器厚度均匀,为此将整平压力控制为0.2~0.5kg/cm2
通过上面的方法可以制得根据本发明的超薄柔性液晶显示器。一般,在出厂之前,还要对液晶显示器进行下面的清洗、检测、包装等步骤。例如:
清洗,用141B清洗剂蒸洗的方法清洗工件表面的液晶。
目测,在目测台检查表面是否有破损、划痕、污点等。
电测,用电测机测试是否有缺划、短路等不良品。
贴偏光片,用小滚轮给以上检测合格的产品上下表面贴上偏光片。
QA,最后抽检产品,确保质量。
包装出货。
注意,上面几个步骤是制造液晶显示器的后续工艺,它们并不是制造液晶显示器所必需的步骤。
至此,已经说明了生产超薄柔性液晶显示器的方法。根据本发明,可以获得如下优点:(1)、用高分子塑料制造的柔性液晶显示器的厚度可达0.4~0.7毫米,比玻璃型显示器薄的多;(2)、可弯曲,因此可以应用到非平面的表面上,并且可以制作成各种形状;(3)、耐压,不易碎,从而便于运输;(4)防震。
由于根据本发明制得的超薄柔性液晶显示器具有如上的多方面优点,因此可将根据本发明的超薄柔性液晶显示器应用于各种领域:(1)、显示,例如带有显示功能的信用卡、贵宾卡等;(2)、手表,例如异型手表、弯曲显示手表等;(3)、价目表,如商场里用的价目显示卡等;(4)、显示器,文件夹显示器;各种机器仪表显示器;(5)、工艺品,例如弯曲的工艺品表面上的显示器等;(6)用于制作各种广告牌。
虽然上面已经结合附图详细说明了本发明,但熟悉本领域的技术人员应该意识到上述说明仅仅是对具体实施方式的示意阐述,本发明的范围并不限制于上述的特定实施例。通过本发明的教导,本领域技术人员能够对本发明做出各种变化和修改,这些变化和修改也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性液晶显示器,所述柔性液晶显示器包括:
彼此相对设置的第1基板和第2基板,所述第1基板和第2基板由PET导电膜制成,并且所述第1和第2基板的厚度为0.045~0.188毫米,所述第1基板和第2基板通过环氧树脂粘结胶贴合在一起;
设置在第1基板和第2基板之间的液晶层;
在所述第1基板和第2基板的相对表面上刻有所需的第1电极和第2电极;
所述第1电极和第2电极上涂覆有定向膜,所述定向膜是由聚脂亚胺涂覆制成的,并且将其厚度控制在400~800埃;
在所述第1基板和第2基板之间还均匀设置有用于控制两基板间的间隔的间隔球,所述间隔球被均匀喷洒在所述第1和/或第2电极上。
2.如权利要求1所述的柔性液晶显示器,其中,所述第1电极和第2电极是通过对第1基板和第2基板进行涂光刻胶、曝光、显影、酸刻、脱膜而制成。
3.如权利要求1所述的柔性液晶显示器,其中,所述定向膜通过加热固化、并用绒布分别对所述定向膜进行磨擦以得到所需的液晶定向方向。
4.如权利要求1所述的柔性液晶显示器,其中,在所述第1电极和/或第2电极上设置有导通点,所述导通点通过丝印导电金球形成。
5.如权利要求1~4任一所述的柔性液晶显示器,其中,所述液晶显示器的厚度为0.4~0.7毫米。
6.一种制造如权利要求1~5中任意一项所述的柔性液晶显示器的方法,所述方法包括:
分别在第1基板和第2基板上刻出所需的电极图形,以形成第1电极和第2电极;
分别在第1基板和第2基板的电极上涂覆定向膜,并使其加热固化,用绒布分别对第1电极和第2电极的定向膜进行摩擦以得到所需的液晶定向方向;
在第1电极上涂覆环氧树脂粘结胶,在第2电极上通过丝印导电金球设置导通点,并在第1和/或第2电极上喷洒间隔球;
将第1基板和第2基板贴合在一起,并在加压加热状态使环氧树脂胶固化;
在第1基板和第2基板之间灌注液晶;
在灌注液晶后,采用UV固化树脂胶进行封口,以形成封接边。
7.如权利要求6所述的方法,其中,所述第1电极和第2电极是通过对第1基板和第2基板进行涂光刻胶、曝光、显影、酸刻、脱膜而制成。
8.如权利要求6所述的方法,其中,涂覆定向膜是采用网板印刷方法用1.8~2.5wt.%的PI溶液对工件涂PI。
9.如权利要求6所述的方法,其中,灌注液晶是采用真空灌注液晶的方法。
10.如权利要求6所述的方法,其中,所述液晶是TN型液晶或STN型液晶。
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