CN104656336A - 车辆电致变色防眩装置制造的封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本发明涉及一种电致变色防眩装置的封装方法，特别是涉及一种电致变色防眩装置在玻璃基板导电层需要引入电极的导电区进行磨边倒角以增大导电银胶的截面积的封装制造方法，根据减少电致变色防眩装置封装和电极引出区并增大可视区的变色器件结构的需要，进一步利用蚀刻、真空灌注电致变色材料、密封胶热压盒、罐银浆和热处理等技术完成电致变色防眩装置的封装。同传统的电致变色防眩装置的封装相比，从而提高了银胶热处理后的导电性，减少了密封导电胶的宽度，简化生产工艺和设备，该封装方法具有明显的优势，电致变色防眩装置封装的视区的高度增大2-3mm。

Description

车辆电致变色防眩装置制造的封装方法
技术领域
本发明涉及属于汽车防眩镜技术领域，特别涉及一种用于汽车夜间会车消除眩光的影响、保证行车安全的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法。 
背景技术
利用电致变色功能材料的特性应用到汽车领域的防眩技术是一种提高汽车驾驶安全性的有效方法。电致变色防眩装置的结构多为为三明治型的多层型结构，例如：“玻璃|ITO(透明导电层)|EC(电致变色层)|IC(离子导电层)|IS(离子存储层)|ITO(透明导电层)|玻璃”五层型构造，“玻璃|ITO(透明导电层)|EC(复合电致变色层)|反射层(金属导电层)|玻璃”三层型构造等。在两个具有导电层的玻璃基板之间留有一个0.05-0.2mm的间隙，间隙内罐注有复合型电致变色液（或胶体）或电解质液（或胶体），玻璃基板的边缘用密封胶围成2-3mm宽的密封框，形成盒体结构。为了便于将玻璃基板上的导电层连接上电极，现在大多数的电致变色防眩装置采用上下两块玻璃基板错位1.5-2mm的封装结构，然后将200-300mm长的整条金属电极夹卡在错位偏出的部位。采用这种错位的封装方式导致的后果是可视区域减少了，在上下方向减少了2倍于错位的高度，例如一般的电致变色防眩装置的玻璃基板的高度为60mm，密封胶的宽度为3mm，贴合上下错位1.5mm，则在高度方向上实际的可视高度只有51mm。装配后的器件的外框必须相应地加宽，显得非常笨拙。如附图1所示，附图1(a)、1(b)、1(c)和1(d)是常采用的电致变色防眩装置中的自动防眩后视镜组装的结构示意图，外缘da1达到了5-6mm；附图2为无自动防眩功能的普通后视镜，外缘da2只有2-3mm，该款自然显得清秀爽目。另外还有一 种封装方法是无错位封装，采用两种胶作为封装胶，如图3所示，内层胶为密封胶，外缘使用导电银胶，内层胶的宽度为2-3mm，外缘导电银胶的宽度1.5-2mm，在导电银胶区域使用10—15mm长的小金属夹卡在里层的玻璃基板上并将电级引出，为了将里外两层玻璃基板上的电级引出，通过蚀刻将两层玻璃基板上导电区分割成两部分，利用银胶的导电性使上层玻璃的导电层与下层玻璃的导电层接通，小金属夹卡与银胶接触导电将电极引出。这种封装方式的难题是两种胶的施工技术非常困难，一次点两种胶，在贴合时容易生产相互挤压和渗透现象，由于有空气存在，使封胶线相互挤压变形，因此只能在真空条件下进行完成贴合封装，对设备要求相当高。同时由于导电银胶受到上下两层玻璃基板的约束而导致银粉在胶料中不能够很好沉积并固化成良好的导电材料，其导电性大受影响，因此导电胶的宽度需要达到1.5mm以上才能满足导电性要求。又由于要解决相互渗透的问题，必须先涂布内层胶后进行预固化，然后再涂布导电银胶，增加了施工的工艺难度，预固化控制不当仍有可能导致封装不良问题的生产。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可以从下两层玻璃基板的边缘的结构入手，将边缘进行倒角，增大其间隙，采用从侧面灌银浆的方法从而提高了导电胶施工的便利性，克服一次点两款胶带来的相互挤压和渗透的问题，从而不需要进行真空贴合设备和预固化工艺过程，简化了封装工艺，避免了对设备和工艺操作和控制的过高要求。 
本发明所要解决的另一个技术问题就是采用灌银浆的封装方法提高导电胶固化后的导电性，由于银浆的导电率比银胶的导电率高得多，因此可以减少导电银胶的宽度，从而提高电致变色防眩装置的可视区域。 
实现本发明目的的技术方案是：一种车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，包括防眩光镜；所述防眩光镜具有上下两块玻璃基板；具体步骤如下： 
①对上下两块玻璃基板的导电层一侧进行磨边倒角； 
②在上下两块玻璃基板的导电层上分别通过激光或化学腐蚀或金刚石刀具形成一条分割线，使导电层分割成两个不导通的导电区域； 
③将密封胶涂布于其中一块带有导电层的玻璃基板的四周，并留下一小段无涂胶区段作为灌注电致变色材料的注入口； 
④将另外一块未涂胶的玻璃基板的导电层朝下，与步骤③中的涂布有密封胶且导电层朝上的玻璃基板贴合在一起，形成一个有间隙的盒体结构； 
⑤再将贴合好后的盒体进行热压，使密封胶固化完全； 
⑥将盒体置入真空罐注设备中灌注电致变色材料，并使用密封胶进行封口； 
⑦用装有导电银浆的点胶针头进行灌浆，同时，在底层玻璃基板开2个小缺口，利用导电银浆通过小缺口将电极引出到玻璃基板的底层； 
⑧在热风干燥箱中对所灌银浆进行热处理而成。 
上述技术方案所述步骤①中，底层的玻璃基板的磨边倒角的角度设计深度df为0.4-0.8mm，角度设计dd为15°-60°，优选角度设计深度df为0.55-0.65mm，角度设计dd为25°-35°。 
上述技术方案所述步骤②中，分割线宽为0.02-0.2mm，长度跨越玻璃基板，分割线为曲线或直线或折线，优选分割线的线宽为0.05-0.15mm。 
上述技术方案所述步骤④具体为，在上下两块玻璃基板贴合后， 在其侧面施加两滴密封胶，并通过电光源形式的UV灯固化定位。 
上述技术方案所述步骤⑥具体为，将热压固化好的盒体置入真空罐注设备内，将罐注口朝下，盒体下方10-30mm的位置放置一个电致变色材料容器，该容器可升降20-40mmm，先将真空罐注设备抽真空至10-50Pa，维持10-30分钟，之后装有电致变色材料的容器上升30-40mm，盒体的罐注口浸入电致变色材料内，向真空罐注设备内充入高纯氮气，利用真空压力罐满盒体的空腔之中。 
上述技术方案所述步骤⑦具体为，将贴合固化好灌封电致变色材料的器件的侧面的灌封口朝上，使用点胶机或手工以0.5-2mm/s的速度匀速移动涂布银浆，利用银浆的银粉比重大的特性，使银浆中的银粉料沉积在有倒角开口型的缝隙内，在玻璃基板上用切割或磨边的方式开2个小缺口；其中，点胶针头为孔径0.3-0.6mm的不锈钢点胶针头，小缺口的设计尺寸高为0.2-0.8mm，宽为3-15mm,优选小缺口的设计尺寸高为0.25-0.5mm，宽为5-8mm。 
上述技术方案所述小缺口的两侧面具有磨边倒角形成的坡口。 
上述技术方案所述步骤⑧具体为，在热风干燥箱内，在60-90℃的条件下放置20-40分钟，使银浆内的溶剂和其它杂质挥发掉，增强其导电性。 
上述技术方案所述玻璃基板的导电层是指透明的氧化铟锡ITO或铝掺杂的氧化锌导电膜AZO或掺杂氟的SnO2导电膜(SnO2:F)FTO或多元复合氧化物或具有反射功能的金属层。 
上述技术方案所述玻璃基板的厚度为0.3-2.2mm，透过率大于80%，导电层方块电阻为1-20欧姆/□，接触角小于15°，优选透过率大于85%，导电层方块电阻为8-15欧姆/□。 
上述技术方案所述金属层为铬或银或金或铂或钯或钌或铑或锡 或钼或铱或合金，金属层反射率大于40%，方块电阻小于20欧姆/□，接触角小于20°，优选金属层的反射率大于55%，方块电阻小于10欧姆/□。 
上述技术方案所述密封胶为粘度为10-100Pas的热固化环氧树脂胶，密封胶中掺有球型玻璃粉；所述球型玻璃粉的密度含量为1-3%，球型玻璃粉的直径￠为0.03-0.2mm，优选球型玻璃粉的直径￠为0.1-0.17mm。 
上述技术方案所述电致变色材料是指阴极材料为紫罗精类氧化还原型化合物和阳极材料为氢化吩嗪化合物的共溶于电子级的碳酸丙烯酯中混合物。 
上述技术方案所述导电银浆为含银粉量大于70%、体积电阻率小于3×10-4Ω·㎝、固化后粘结强度大于1Mpa的高导电性的银浆料。 
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果： 
（1）本发明采用本发明的优势为：由于只采用了玻璃基板磨边倒角的工艺方式，加大了导电银胶的截面积及开口宽度，导电银胶中的有机溶剂等杂质在热处理的过程中更易挥发，从而提高了银胶热处理后的导电性，由于两块玻璃基板贴合后有倒角的存在，开口宽度增大了很多，更便于导电银浆的灌入空隙之中，施工工艺变得简单，无需真空设备，工艺易于操作、控制和批量生产。采用本发明电致变色防眩装置封装的视区与传统封装方法相比的可增大高度2-3mm。 
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 
图1为传统的电致变色防眩装置的封装构造的示意图； 
图1（e）为普通的无防眩功能的结构示意图； 
图2为无外露电极夹的电致变色防眩装置的封装构造方法的示意 图； 
图3为本发明的电致变色防眩装置的封装结构的示意图； 
具体实施方式
（实施例1） 
见图3，一种车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，包括防眩光镜；所述防眩光镜具有上下两块玻璃基板；具体步骤如下： 
①对上下两块玻璃基板的导电层一侧进行磨边倒角； 
②在上下两块玻璃基板的导电层上分别通过激光或化学腐蚀或金刚石刀具形成一条分割线，使导电层分割成两个不导通的导电区域； 
③将密封胶涂布于其中一块带有导电层的玻璃基板的四周，并留下一小段无涂胶区段作为灌注电致变色材料的注入口； 
④将另外一块未涂胶的玻璃基板的导电层朝下，与步骤③中的涂布有密封胶且导电层朝上的玻璃基板贴合在一起，形成一个有间隙的盒体结构； 
⑤再将贴合好后的盒体进行热压，使密封胶固化完全； 
⑥将盒体置入真空罐注设备中灌注电致变色材料，并使用密封胶进行封口； 
⑦用装有导电银浆的点胶针头进行灌浆，同时，在底层玻璃基板开2个小缺口，利用导电银浆通过小缺口将电极引出到玻璃基板的底层； 
⑧在热风干燥箱中对所灌银浆进行热处理而成。 
步骤①中，底层的玻璃基板的磨边倒角的角度设计深度df为0.4-0.8mm，角度设计dd为15°-60°。优选底层的玻璃基板的磨边倒角的角度设计深度df为0.55-0.65mm，角度设计dd为25°-35°。 
步骤②中，分割线宽为0.02-0.2mm，长度跨越玻璃基板，分割线 为曲线或直线或折线，优选分割线的线宽为0.05-0.15mm。 
步骤④具体为，在上下两块玻璃基板贴合后，在其侧面施加两滴密封胶，并通过电光源形式的UV灯固化定位。 
步骤⑥具体为，将热压固化好的盒体置入真空罐注设备内，将罐注口朝下，盒体下方10-30mm的位置放置一个电致变色材料容器，该容器可升降20-40mmm，先将真空罐注设备抽真空至10-50Pa，维持10-30分钟，之后装有电致变色材料的容器上升30-40mm，盒体的罐注口浸入电致变色材料内，向真空罐注设备内充入高纯氮气，利用真空压力罐满盒体的空腔之中。 
步骤⑦具体为，将贴合固化好灌封电致变色材料的器件的侧面的灌封口朝上，使用点胶机或手工以0.5-2mm/s的速度匀速移动涂布银浆，利用银浆的银粉比重大的特性，使银浆中的银粉料沉积在有倒角开口型的缝隙内，在玻璃基板上用切割或磨边的方式开2个小缺口；其中，点胶针头为孔径0.3-0.6mm的不锈钢点胶针头，小缺口的设计尺寸高为0.2-0.8mm，宽为3-15mm。优选小缺口的设计尺寸高为0.25-0.5mm，宽为5-8mm。 
小缺口的两侧面具有磨边倒角形成的坡口。 
步骤⑧具体为，在热风干燥箱内，在60-90℃的条件下放置20-40分钟，使银浆内的溶剂和其它杂质挥发掉，增强其导电性。 
玻璃基板的导电层是指透明的氧化铟锡ITO或铝掺杂的氧化锌导电膜AZO或掺杂氟的SnO2导电膜(SnO2:F)FTO或多元复合氧化物或具有反射功能的金属层。 
玻璃基板的厚度为0.3-2.2mm，透过率大于80%，导电层方块电阻为1-20欧姆/□，接触角小于15°。优选透过率大于85%，导电层方块电阻为8-15欧姆/□。 
金属层为铬或银或金或铂或钯或钌或铑或锡或钼或铱或合金，金属层反射率大于40%，方块电阻小于20欧姆/□，接触角小于20°。优选金属层的反射率大于55%，方块电阻小于10欧姆/□。 
密封胶为粘度为10-100Pas的热固化环氧树脂胶，密封胶中掺有球型玻璃粉；所述球型玻璃粉的密度含量为1-3%，球型玻璃粉的直径￠为0.03-0.2mm。优选球型玻璃粉的直径￠为0.1-0.17mm。 
电致变色材料是指阴极材料为紫罗精类氧化还原型化合物和阳极材料为氢化吩嗪化合物的共溶于电子级的碳酸丙烯酯中混合物。 
导电银浆为含银粉量大于70%、体积电阻率小于3×10-4Ω·㎝、固化后粘结强度大于1Mpa的高导电性的银浆料。 
图3（a）中，玻璃基板301a为1.8mm厚的电子级玻璃，切割成型如图3（d）的301d形状，倒角磨边320d，如图3（g）所示，倒角的深度df2为0.6mm，角度dd2为30°，通过磁控溅射在其上面镀上一层138nm的ITO透明导电层302a，方块电阻13欧姆/□，透过率89%,超声波清洗后的接触角12°。 
玻璃基板306a为1.8mm厚的电子级玻璃，切割成型如图3（c）的306c形状，倒角磨边310c，如图3（g）所示，倒角的深度df2为0.6mm，角度dd2为30°,在其上面通过磁控溅射镀上一层70nm的银钯合金作为反射层308a，将银钯合金作为反射层再在其上面镀上ITO透明导电层307a约30nm厚，在方块电阻为1欧姆/□，反射率65%,超声波清洗后的接触角12°。 
如图3（c）和3（d）所示，在玻璃基板306c的导电层上使用20W的激光时刻一条分割线314c，将导电区分割成308Ac和308Bc两个不导通的区域，同样的方法在玻璃基板301d的导电层上使用20W的激光时刻一条分割线313d，将导电区分割成302Ad和3082d两个不导通的区 域。 
密封胶使用市售的热固化HASUNBAND736环氧树脂胶，在胶中添加质量比为2%、直径为150um的硅微粉，真空脱气后用50目的丝网印刷或自动点胶机器人涂布密封框胶，如图3（e）所示，密封胶304e涂在玻璃基板306e上的边缘四周，形成厚度为150um、密封宽度为2mm的均匀一致的密封框，并在顶部留3mm长的位置不进行涂胶，作为灌注口315e使用，将玻璃基板301e与之进行对位贴合。为了防止上下玻璃基板错位移动，如图3（e）所示,在上下玻璃基板贴合后在其侧的施加两小滴密封胶316e和317f，通过点光源形式的UV灯快速固化而实现定位，之后置入120℃的热风干燥箱中，在0.2kg/cm2热压条件下固化1h，从而得到可以灌注的防眩光材料的盒体2化1h，从而得到可以灌注的防眩光材料的盒体。 
将玻璃盒体放入真空罐注机内，将罐注口朝下，其下方10-30mm位置有一个放置电致变色材料容器，电致变色材料的阴极材料采用紫罗精类氧化还原型化合物，阳极材料采用氢化吩嗪化合物，将阳极材料1g和阴极材料1.2g共溶于25ml的电子级的碳酸丙烯酯中混合物，抽真空至15～20pa，保持真空0.5小时，之后装有电致变色材料的容器上升30-40mm，盒体的罐注口浸入电致变色材料内，将真空设备内充入高纯氮气即可利用真空压力将电致变色材料罐满盒体的空腔内。固化封口使用紫外线固化胶，在功率150mw/cm2、中心波长为365nm的紫外线点光源条件下固化5s，即实现了对盒体快速封口。 
使用市售的FULLAM14810导电银浆，含银粉量大于75%、体积电阻率小于3×10-4Ω·㎝、固化后粘结强度大于5Mpa。使用孔径为0.5mm不锈钢点胶针头,将贴合固化好灌封电致变色材料的器件的侧面的银浆灌封口朝上，通过点胶机控制以1mm/s的速度匀速移动涂布银浆，利用银浆的银粉比重大的特性银粉沉积在有倒角开口型的缝隙内。如 图3（e）、3（h）、3（i）所示，玻璃基板306e有高0.25-0.5mm，宽5mm的缺口和坡口，所以导电银胶311i由三段311i1、311i2和311i3延伸到玻璃基板306i的底层，同样地导电银胶312j由三段、312j1、312j2和312j3延伸到玻璃基板306j的底层，从而实现利用银浆将与玻璃基板上的导电层紧密接触从而达到将电极引出边缘的目的。 
最后将罐注银浆的电致变色防眩装置放入60-90℃的条件热风干燥箱中20-40分钟，使银浆内溶剂和其它杂质快速挥发，增强其导电性。 
为了更进一步地理解本发明的特点和优势，结合实施例一和二的附图3（g）和3（f）作进一步的说明。 
图3（g）是本发明的第一个实施例局部放大的结构意示图，设计的结构尺寸如下：其导电密封胶的深度为dc2为1.5mm、厚度仍为db2为0.15mm、倒角的深度df2为0.6mm，角度dd2为30°，其导电密封胶的截面积为0.325mm2。 
图3（f）是不进行倒角的封装方式的参照实施例二，其导电密封胶的深度为dc1为1.5mm、厚度为db1为0.15mm、截面积只有0.225mm2。根据上述两个实施例的比较可以看出，在相同的密封宽度和厚度的条件下本发明的第一个实施例比第二参照实施例增大了44%的截面积，显然倒角后的导电区域更大，导电性更好。 
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，包括防眩光镜；所述防眩光镜具有上下两块玻璃基板；其特征在于，具体步骤如下：
①对上下两块玻璃基板的导电层一侧进行磨边倒角；
②在上下两块玻璃基板的导电层上分别通过激光或化学腐蚀或金刚石刀具形成一条分割线，使导电层分割成两个不导通的导电区域；
③将密封胶涂布于其中一块带有导电层的玻璃基板的四周，并留下一小段无涂胶区段作为灌注电致变色材料的注入口；
④将另外一块未涂胶的玻璃基板的导电层朝下，与步骤③中的涂布有密封胶且导电层朝上的玻璃基板贴合在一起，形成一个有间隙的盒体结构；
⑤再将贴合好后的盒体进行热压，使密封胶固化完全；
⑥将盒体置入真空罐注设备中灌注电致变色材料，并使用密封胶进行封口；
⑦用装有导电银浆的点胶针头进行灌浆，同时，在底层玻璃基板开2个小缺口，利用导电银浆通过小缺口将电极引出到玻璃基板的底层；
⑧在热风干燥箱中对所灌银浆进行热处理而成。
2.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述步骤①中，底层的玻璃基板的磨边倒角的角度设计深度df为0.55-0.65mm，角度设计dd为25°-35°。
3.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述步骤②中，分割线宽为0.05-0.15mm，长度跨越玻璃基板，分割线为曲线或直线或折线。
4.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述步骤④具体为，在上下两块玻璃基板贴合后，在其侧面施加两滴密封胶，并通过电光源形式的UV灯固化定位。
5.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述步骤⑥具体为，将热压固化好的盒体置入真空罐注设备内，将罐注口朝下，盒体下方10-30mm的位置放置一个电致变色材料容器，该容器可升降20-40mmm，先将真空罐注设备抽真空至10-50Pa，维持10-30分钟，之后装有电致变色材料的容器上升30-40mm，盒体的罐注口浸入电致变色材料内，向真空罐注设备内充入高纯氮气，利用真空压力罐满盒体的空腔之中。
6.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述步骤⑦具体为，将贴合固化好灌封电致变色材料的器件的侧面的灌封口朝上，使用点胶机或手工以0.5-2mm/s的速度匀速移动涂布银浆，利用银浆的银粉比重大的特性，使银浆中的银粉料沉积在有倒角开口型的缝隙内，在玻璃基板上用切割或磨边的方式开2个小缺口；其中，点胶针头为孔径0.3-0.6mm的不锈钢点胶针头，所述小缺口的两侧面具有磨边倒角形成的坡口，小缺口的设计尺寸高为0.25-0.5mm，宽为5-8mm。
7.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述步骤⑧具体为，在热风干燥箱内，在60-90℃的条件下放置20-40分钟，使银浆内的溶剂和其它杂质挥发掉，增强其导电性。
8.根据权利要求1所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述玻璃基板的导电层是指透明的氧化铟锡ITO或铝掺杂的氧化锌导电膜AZO或掺杂氟的SnO2导电膜(SnO2:F)FTO或多元复合氧化物或具有反射功能的金属层；
所述电致变色材料是指阴极材料为紫罗精类氧化还原型化合物和阳极材料为氢化吩嗪化合物的共溶于电子级的碳酸丙烯酯中混合物；
所述导电银浆为含银粉量大于70%、体积电阻率小于3×10-4Ω·㎝、固化后粘结强度大于1Mpa的高导电性的银浆料；
所述密封胶为粘度为10-100Pas的热固化环氧树脂胶，密封胶中掺有球型玻璃粉；所述球型玻璃粉的密度含量为1-3%，球型玻璃粉的直径￠为0.1-0.17mm。
9.根据权利要求8所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述玻璃基板的厚度为0.3-2.2mm，透过率大于85%，导电层方块电阻为8-15欧姆/□，接触角小于15°。
10.根据权利要求8或9所述的车辆电致变色防眩装置制造的封装方法，其特征在于：所述金属层为铬或银或金或铂或钯或钌或铑或锡或钼或铱或合金，金属层反射率大于55%，方块电阻小于10欧姆/□，接触角小于20°。
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