CN104793384B - 一种超薄液晶显示器及其制作方法 - Google Patents

一种超薄液晶显示器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体领域，具体公开了一种超薄液晶显示器的制作方法，所述方法以硅烷偶联剂处理超薄玻璃的表面，在载体玻璃上形成能够与硅烷偶联剂形成化学键结合的聚合物层；所述载体玻璃通过所述聚合物层与所述超薄玻璃的被硅烷偶联剂处理过的表面贴合。此外，所述制作方法还包括将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后将载体玻璃从超薄玻璃上剥离的过程；所述剥离采用LLO工艺或碱性剥离液浸泡来实现。本发明通过对超薄玻璃与载体玻璃贴合及剥离方式的改进，实现了利用现有的设备技术和方式即可解决超薄液晶显示器量产实施性(贴合及剥离)问题的最终目的，本发明所述制作方法工艺简单，成本低廉且能够保证高良品率。具有广阔的市场前景。

Description

一种超薄液晶显示器及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种超薄液晶显示器及其制作方法。
背景技术
随着市场和客户发展需求，移动电子产品要求越来越薄，目前量产的化学减薄已经满足不了市场和客户的需求，现在采用玻璃-玻璃技术来生产移动电子产品，但是这种技术在实际应用过程中存在超薄玻璃与载体玻璃贴合与剥离不便的问题无法得到有效解决。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
(一)要解决的技术问题
超薄液晶显示器的量产制作过程中的如下问题：超薄玻璃与载体玻璃的贴合，以及液晶盒制成完毕之后超薄玻璃和载体玻璃的剥离问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种超薄液晶显示器的制作方法，具体以硅烷偶联剂处理超薄玻璃的表面，在载体玻璃上形成能够与硅烷偶联剂形成化学键结合的聚合物层；所述载体玻璃通过所述聚合物层与所述超薄玻璃的被硅烷偶联剂处理过的表面贴合。
优选地，所述的聚合物层为聚酰亚胺层或OC树脂层。
优选地，所述聚酰亚胺层的形成方法包括如下步骤：
(1)将六氟二酐，降冰片烯二酸酐，4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯混合后，溶于N-甲级吡咯烷酮中混合均匀，得聚酰胺酸溶液；
(2)将聚酰胺酸溶液进行化学酰亚胺化后，得到端基含有降冰片烯基团的聚酰亚胺；
(3)将聚酰亚胺溶于二甲基乙酰胺中得到的聚酰亚胺溶液，并涂布在载体玻璃上，升温至160-200℃保持1-3小时，将溶剂除去，得到附在载体玻璃表面的聚酰亚胺层。
优选地，所述OC树脂层与载体玻璃之间还形成了金属氧化物层。
优选地，所述金属氧化物层为ITO层、IZO层或IGO层。
优选地，所述硅烷偶联剂通式为YSiX3，其中，Y选自非水解基团，包括链烯基(主要为乙烯基)，以及末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N2、丙烯酰氧基、异氰酸酯基等的有机官能团；X选自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基。
本发明所述的方法，优选所述制作方法还包括将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后将载体玻璃从超薄玻璃上剥离的过程；所述剥离采用LLO工艺或碱性剥离液浸泡来实现。
优选地，所述LLO工艺的激光能量为400～500mJ。
优选地，所述碱性剥离液浸泡是指将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后浸泡在质量浓度为20～40％的碱性剥离液中完成载体玻璃的剥离。
优选地，浸泡时间在20分钟以上。
优选地，所述碱性剥离液为KOH水溶液或NaOH水溶液。
优选地，所述浸泡过程中同时辅以加热和/或超声处理。
本发明同时提供了上述方法所制作得到的超薄液晶显示器。
(三)有益效果
本发明通过对超薄玻璃与载体玻璃贴合及剥离方式的改进，实现了利用现有的设备技术和方式即可解决超薄液晶显示器量产实施性(贴合及剥离)问题的最终目的，本发明所述制作方法工艺简单，成本低廉且能够保证高良品率。具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为实施例1所述制作方法的贴合流程示意图；
图2为实施例2所述制作方法的贴合流程示意图；
图3为实施例3-6所述制作方法的剥离流程示意图；
图4为本发明所述硅烷偶联剂与无机质材料、有机质材料的作用方式；
其中，1为经硅烷偶联剂表面处理后的超薄玻璃；2为OC树脂层；3为ITO层；4为载体玻璃；5为聚酰亚胺层；6为阵列基板，7为彩膜基板。
具体实施方式
本发明所述超薄液晶显示器的制作方法，具体以硅烷偶联剂处理超薄玻璃的表面，在载体玻璃上形成能够与硅烷偶联剂形成化学键结合的聚合物层；所述载体玻璃通过所述聚合物层与所述超薄玻璃的被硅烷偶联剂处理过的表面贴合。
上述方案中，经硅烷偶联剂处理后的超薄玻璃表面和聚合物层发生化学结合实现所述超薄玻璃与载体玻璃的贴合，以最终满足超薄玻璃的量产转移，便于后续LCD制作。
其中，载体玻璃的厚度一般为0.4～0.6mm(一般是现在量产通过性没有问题的玻璃)，所述超薄玻璃的厚度为不超过0.2mm(一般是现在量产设备通过性无的玻璃)。
上述聚合物层为聚酰亚胺层或OC树脂层。
即本发明所述的制作方法主要包括两种方案，作为技术方案之一，是先在载体玻璃上形成聚酰亚胺层，然后在加热到一定的温度(90～200℃)条件下，在引发剂和促进剂的作用下将形成了聚酰亚胺层的载体玻璃贴合在超薄玻璃的被硅烷偶联剂处理过的表面，此时，硅烷偶联剂的链烯基与聚酰亚胺的表面端基(此处的表面端基可以指酰亚胺基、苯基、烯基等含有极性键、π键或者不饱和双键的端基中一种或几种)发生化学结合实现超薄玻璃与载体玻璃的贴合。
其中，引发剂可选用常规的有机过氧化物或偶氮类引发剂。优选所述有机过氧化物包括过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢等；优选所述偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等。促进剂：三乙烯二胺、二月桂酸二丁基锡等。具体的引发条件为加热到一定的温度即可。
上述聚酰亚胺层的具体形成方法可采用现有技术公开的已有方案，本发明为了实现更好的贴合效果，优选了如下形成方法：
(1)将六氟二酐，降冰片烯二酸酐，4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯混合后，溶于N-甲级吡咯烷酮中混合均匀，发生反应，得聚酰胺酸溶液；(其中，六氟二酐，降冰片烯二酸酐，4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯的混合比例为n：2：n+1，单体与溶剂的质量比为15/85)
(2)将聚酰胺酸溶液进行化学酰亚胺化后，得到端基含有降冰片烯基团的聚酰亚胺；(此处的化学酰亚胺化可采用常规技术手段来实现，如加热化学方法，一般反应温度为180～300℃)
(3)将聚酰亚胺溶于二甲基乙酰胺中得到的聚酰亚胺溶液(固化量4～7％)，并涂布在玻璃上，升温至160-200℃保持1-3小时，优选升温至180℃保持2小时，将溶剂除去，得到附在玻璃表面的聚酰亚胺层。
作为另一种技术方案，是在载体玻璃上形成OC树脂层，此时，硅烷偶联剂的悬挂基团与OC树脂层发生化学键结合实现二者贴合。此时，硅烷偶联剂的链烯基与OC树脂中的不饱和双键(烯键，π键等)结合，由于OC是丙烯酸酯类的，故不同的基体有的只有烯键，有的有烯键与苯环大π键。
此外，为了更有利于后续载体玻璃的剥离，本发明在上述方案中，在载体玻璃与OC树脂层之间还引入了金属氧化物层。
其中，所述金属氧化物层为ITO层、IZO层或IGO层；所述OC树脂层即常规的高分子光刻胶层。本发明所述金属氧化物层与OC树脂层能够实现理想化学键结合，金属氧化物层优选ITO层。其中，所述金属氧化物层和OC树脂层的厚度采用常规量即可，如金属氧化物层的厚度可选为400-1000埃，所述OC树脂层的厚度可选为1-3μm。
本发明所述硅烷偶联剂是一类已知的在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，其经典产物可用通式YSiX3表示。式中，Y为非水解基团，包括链烯基(主要为乙烯基)，以及末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N3、(甲基)丙烯酰氧基、异氰酸酯基等官能团的烃基，即碳官能基；X为可水解基团，包括Cl、OMe、OEt,、OC2H4OCH3、OSiMe3及OAc等。由于这一特殊结构，在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团，可用于表面处理。
具体作用方式如图4。
本发明所述的硅烷偶联剂通式为YSiX3，其中，优选Y选自非水解基团，包括链烯基(主要为乙烯基)，以及末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N2、丙烯酰氧基、异氰酸酯基等的有机官能团；X选自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，
本发明所述的方法，对超薄玻璃进行表面处理的方法为现有技术，如将硅烷偶联剂(溶解在溶剂中后)以喷涂、旋涂、印刷、流延等方式均匀涂覆至超薄玻璃表面即可。
优选方案如：利用乙醇或水配置硅烷偶联剂(如异丁基三乙氧基硅烷)溶液，由于乙醇溶液的浓度对改性效果有很大的影响，一般选用浓度高于95％以上，硅烷偶联剂的乙醇或水溶液中其浓度范围可采用常规值。使用时，将配制好的溶液放入供液槽，供液槽将其加热至80～90℃后，维持2h以上，后采用常规手段将其以喷涂、旋涂、印刷、流延等方式均匀涂覆至超薄玻璃表面即可。
本发明所述的方法，载体玻璃和超薄玻璃贴合后进入正常的LCD工艺生产，对盒完成后，就需要将载体玻璃与超薄玻璃剥离才能完全实现超薄面板的制作。
本发明所述制作方法即还包括将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后将载体玻璃从超薄玻璃上剥离的过程；所述剥离采用LLO工艺或碱性剥离液浸泡来实现。利用LLO工艺或碱性剥离液浸泡来实现对聚合物层的作用，破坏其与硅烷偶联剂或金属氧化物层的化学结合力，实现将载体玻璃从超薄玻璃上剥离的目的。
上述玻璃方式利用现有的设备技术与方式即可实现，解决了现有技术面临的剥离技术的量产实施性问题。
更具体而言，当所述聚合物层为聚酰亚胺层时，所述剥离采用LLO工艺来实现。
本发明所述的LLO工艺的具体处理条件选择为本领域技术人员所掌握，如激光能量为400～500mJ等，能够实现将载体玻璃从超薄玻璃上剥离的目的即可。
当所述聚合物层为OC树脂层时，所述剥离采用碱性剥离液浸泡来实现。
其中，所述碱性剥离液浸泡是指将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后浸泡在质量浓度为20～40％的碱性剥离液中完成载体玻璃的剥离。
碱性剥离液可使OC材料与金属氧化物层的结合键断裂，将载体玻璃从超薄玻璃上剥离，剥离方案简单，利用现有的设备技术和方式即可实现，解决了现有技术面临的剥离技术的量产实施性问题，且保证了高良品率。
其中，浸泡时间在20分钟以上，以实现更充分的剥离。
其中，所述碱性剥离液为KOH水溶液或NaOH水溶液等。此类碱性剥离液的剥离效果更佳。
本发明所述的制作方法，优选所述浸泡过程中同时辅以加热和/或超声处理。
其中，所述加热为将碱性剥离液加热至30～40℃℃，所述超声处理的条件可采用现有技术公开的常规条件。辅助手段能够有助于碱性剥离液更高效及彻底地完成载体玻璃与超薄玻璃的剥离。
本发明同时提供了上述方法所制作得到的超薄液晶显示器，此类超薄液晶显示器具备优异的显示性能，可应用在电视、电脑等多种显示装置中。
以下结合具体的实施例对本发明技术方案作详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种超薄液晶显示器的制作方法，具体包括以下步骤(参见图1)：
(1)以硅烷偶联剂处理超薄玻璃的表面，方法如下：配制的硅烷偶联剂(异丁基三乙氧基硅烷)95％的乙醇溶液，将该溶液放入供液槽并将其加热至80～90℃后，维持2h以上，再将其以旋涂方式均匀涂覆至超薄玻璃表面，得到经硅烷偶联剂表面处理后的超薄玻璃1；
(2)在载体玻璃4上形成ITO层3，同时在ITO层3上进一步形成能够与硅烷偶联剂形成化学键结合的OC树脂层2；
(3)将所述载体玻璃4通过OC树脂层2与所述超薄玻璃的被硅烷偶联剂处理过的表面贴合：在洁净环境中清洗完表面后，立马进行贴合，形成自上而下依次为载体玻璃4、ITO层3、OC树脂层2及经硅烷偶联剂表面处理后的超薄玻璃1的多层复合结构。
实施例2
本实施例提供了一种超薄液晶显示器的制作方法，具体包括以下步骤(参见图2)：
(1)以硅烷偶联剂处理超薄玻璃的表面，配制硅烷偶联剂(异丁基三乙氧基硅烷)的水溶液，将该溶液放入供液槽并将其加热至80～90℃后，维持2h以上，再将其以喷涂方式均匀涂覆至超薄玻璃表面，得到经硅烷偶联剂表面处理后的超薄玻璃1；
(2)在载体玻璃4上形成聚酰亚胺层5；
(3)在加热条件下，在引发剂和促进剂的作用下将形成了聚酰亚胺层5的载体玻璃4贴合在超薄玻璃1的被硅烷偶联剂处理过的表面，形成自上而下依次为载体玻璃4、聚酰亚胺层5及经硅烷偶联剂表面处理后的超薄玻璃1的多层复合结构。
实施例3
本实施例与实施例2相比，区别点仅在于本实施例中，聚酰亚胺层的形成方法如下：
(a)将六氟二酐，降冰片烯二酸酐，4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯混合后，溶于N-甲级吡咯烷酮中混合均匀，得聚酰胺酸溶液；其中，单体与溶剂的质量比为15/85；
(b)将聚酰胺酸溶液进行化学酰亚胺化后，得到端基含有降冰片烯基团的聚酰亚胺；
(c)将聚酰亚胺溶于二甲基乙酰胺中得到的聚酰亚胺溶液，并涂布在载体玻璃上，升温至180℃保持2小时，将溶剂除去，得到附在载体玻璃表面的聚酰亚胺层。
实施例4
本实施例提供了一种超薄液晶显示器的制作方法，所述制作方法包括按实施例1所述方法将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒(如图3所示，形成阵列基板6和彩膜基板7)后浸泡在质量浓度为30％的碱性剥离液(KOH水溶液)中800s完成载体玻璃4的剥离。
实施例5
与实施例4相比，本实施例的区别点仅在于：本实施例中，碱性剥离液为质量浓度40％的NaOH水溶液，浸泡时间为400s，浸泡过程中还辅以加热处理，所述加热即将碱性剥离液加热至30℃。
实施例6
与实施例4相比，本实施例的区别点仅在于：本实施例中，碱性剥离液为质量浓度为20％的NaOH水溶液，浸泡时间为1000s，浸泡过程中还辅以加热处理，所述加热即将碱性剥离液加热至40℃。
实施例7
本实施例提供了一种超薄液晶显示器的制作方法，所述制作方法包括按实施例2所述方法将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒(如图3所示，形成阵列基板6和彩膜基板7)后利用LLO工艺来实现对聚酰亚胺层5的作用，将聚酰亚胺层5及载体玻璃4从超薄玻璃1上剥离。
其中，所述的LLO工艺具体条件为激光能量为400～500mJ。
实施例8
本实施例提供了由实施例1-7任一所述制作方法制备得到的超薄液晶显示器。
此外，上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种超薄液晶显示器的制作方法，其特征在于：以硅烷偶联剂处理超薄玻璃的表面，在载体玻璃上形成能够与硅烷偶联剂形成化学键结合的聚合物层；所述载体玻璃通过所述聚合物层与所述超薄玻璃的被硅烷偶联剂处理过的表面贴合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的聚合物层为聚酰亚胺层或OC树脂层。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述聚酰亚胺层的形成方法包括如下步骤：
(1)将六氟二酐，降冰片烯二酸酐，4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯混合后，溶于N-甲级吡咯烷酮中混合均匀，反应得聚酰胺酸溶液；
(2)将聚酰胺酸溶液进行化学酰亚胺化后，得到端基含有降冰片烯基团的聚酰亚胺；
(3)将聚酰亚胺溶于二甲基乙酰胺中得到聚酰亚胺溶液，并涂布在载体玻璃上，升温至160-200℃保持1-3小时，将溶剂除去，得到附在载体玻璃表面的聚酰亚胺层。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述OC树脂层与载体玻璃之间还形成了金属氧化物层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述金属氧化物层为ITO层、IZO层或IGO层。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂通式为YSiX3，其中，Y选自非水解基团，包括链烯基，以及末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N2、丙烯酰氧基、异氰酸酯基的有机官能团；X选自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述制作方法还包括将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后将载体玻璃从超薄玻璃上剥离的过程；所述剥离采用LLO工艺或碱性剥离液浸泡来实现。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述LLO工艺的激光能量为400～500mJ。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述碱性剥离液浸泡是指将超薄玻璃与载体玻璃贴合好且制成液晶盒后浸泡在质量浓度为20～40％的碱性剥离液中完成载体玻璃的剥离。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：浸泡时间在20分钟以上。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述碱性剥离液为KOH水溶液或NaOH水溶液。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述浸泡过程中同时辅以加热和/或超声处理。
13.根据权利要求9-11任一项所述的方法，其特征在于：所述浸泡过程中同时辅以加热和/或超声处理。
14.一种采用如权利要求1-13任一项所述方法制作得到的超薄液晶显示器。
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