CN105116627B - 封框胶及窄边框显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种封框胶及窄边框显示装置，通过在封框胶中添加玻璃微球，在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大；本发明提供的窄边框显示装置，在CF基板和TFT基板之间夹设有包含玻璃微球的封框胶，该封框胶在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提升该区域内封框胶的固化效果，解决了传统窄边框显示装置中金属线影响导致的阴影部硬化不足的问题，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种封框胶及窄边框显示装置。
背景技术
液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。通常液晶显示面板由彩膜基板(CF，Color Filter)、薄膜晶体管基板(TFT，Thin Film Transistor)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)及封框胶(Sealant)组成；其成型工艺一般包括：前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)；其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的运动；中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。
在CF基板与TFT基板之间添加液晶的制程，称为液晶滴下制程(ODF，One DropFilling)，其主要包括：封框胶涂布、液晶注入、真空组立及固化等几个制程。CF基板和TFT基板间通过Sealant进行粘连和封闭，而当前LCD中所使用的Sealant，通常是由亚克力(Acrylic)或者环氧(Epoxy)系树脂构成主体，同时添加光起始剂(Photo initiator)及热硬化剂(hardener)等成分，以实现通过UV光照射结合加热而最终固化的目的。
在当前的LCD应用中，出于对观赏性和玻璃基板利用率等方面的考虑，窄边框(Narrow frame)已经得到的非常广泛的应用，如附图1所示，实现窄边框常用的做法就是将封框胶300涂布在CF基板100的黑色矩阵110上面，封框胶300中添加有间隙子400以起到支撑盒厚的作用。由于黑色矩阵110会对固化封框胶300的UV光具有90％以上的遮挡效应，所以业内通常会选择从TFT基板200侧照射UV光。这样虽然会保证UV光对封框胶300的照射效用，但是如图2所示，涂布于TFT基板200周边的金属线210下方的封框胶300是无法照射到UV光的。如附图3-4所示，在进行光照固化封框胶300时，无金属线210遮挡的封框胶300完全固化，而对应于金属线210下方的封框胶300由于无法照射到UV光从而不能进行完全固化，未完全固化的封框胶300对液晶具有潜在的污染风险。因此，封框胶的阴影部硬化能力和程度显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封框胶，通过添加玻璃微球，在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。
本发明的目的还在于提供一种窄边框显示装置，TFT基板与CF基板之间夹设有包含玻璃微球的封框胶，从而在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。
为实现上述目的，本发明提供一种封框胶，包括胶本体、及均匀分布于所述胶本体内的玻璃微球。
所述玻璃微球为微米级玻璃微球，所述微米级玻璃微球的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
所述玻璃微球为纳米级玻璃微球，所述纳米级玻璃微球的直径为420-500nm，折射率为1.5-1.7。
还包括均匀分布于所述胶本体内的间隙子，所述间隙子的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
所述胶本体包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂及热硬化剂。
本发明还提供一种窄边框显示装置，包括CF基板、与所述CF基板相对设置的TFT基板、及夹设于所述CF基板与TFT基板之间周边位置的封框胶；
其中，所述CF基板上设有黑色矩阵，所述封框胶设于所述黑色矩阵上；所述TFT基板的周边位置上设有数条金属线；
所述封框胶包括胶本体、及均匀分布于所述胶本体内的玻璃微球；对所述封框胶进行UV固化时，所述封框胶中的玻璃微球可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果。
所述玻璃微球为微米级玻璃微球，所述微米级玻璃微球的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
所述玻璃微球为纳米级玻璃微球，所述纳米级玻璃微球的直径为420-500nm，折射率为1.5-1.7。
还包括均匀分布于所述胶本体内的间隙子，所述间隙子的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
所述胶本体包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂及热硬化剂。
本发明的有益效果：本发明提供一种封框胶及窄边框显示装置，通过在封框胶中添加玻璃微球，在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大；本发明提供的窄边框显示装置，在CF基板和TFT基板之间夹设有包含玻璃微球的封框胶，该封框胶在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提升该区域内封框胶的固化效果，解决了传统窄边框显示装置中金属线影响导致的阴影部硬化不足的问题，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的一种窄边框显示装置的封装方法的示意图；
图2为图1的TFT基板上的金属线与封框胶重叠的示意图；
图3为图1的窄边框显示装置中封框胶的整体固化效果示意图；
图4为图3中位于金属线下方的封框胶的固化效果的示意图；
图5为本发明的封框胶第一实施例的结构示意图；
图6为图5的封框胶的固化效果示意图；
图7为本发明的封框胶第二实施例的结构示意图；
图8为图7的封框胶的固化效果示意图；
图9为本发明的封框胶第三实施例的结构示意图；
图10为图9的封框胶的固化效果示意图；
图11为光线在不同介质中传播时的折射效果示意图；
图12为UV光线进入玻璃微球时的光路示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图5，本发明首先提供一种封框胶30，其包括胶本体31、及均匀分布于所述胶本体31内的微米级玻璃微球32。
具体的，所述胶本体31包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂(Photo initiator)及热硬化剂(hardener)等成分。
具体的，所述微米级玻璃微球32的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
图6为图5的封框胶30进行UV照射和加热固化后的效果图，如图6所示，由于微米级玻璃微球32对UV光的折射效应，使得被金属线21遮挡的封框胶30也得到很好的固化，与图4所示的现有的封框胶的固化效果相比，本发明的封框胶30在金属线21阴影处的固化效果优异，从而降低了未完全固化的封框胶30对液晶分子造成污染的风险。
上述封框胶30中，所述微米级玻璃微球32不仅可以增强封框胶阴影部硬化程度，同时还可以取代传统封框胶中的间隙子起到支撑液晶盒厚的作用。
请参阅图7，本发明还提供另一种封框胶30’，其包括胶本体31、及均匀分布于所述胶本体31内的微米级玻璃微球32、及间隙子35。
具体的，所述胶本体31包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂(Photo initiator)及热硬化剂(hardener)等成分。
具体的，所述微米级玻璃微球32的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
具体的，所述间隙子35的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
优选的，所述微米级玻璃微球32的直径与所述间隙子35的直径相同。
图8为图7的封框胶30’进行UV照射和加热固化后的效果图，如图8所示，由于微米级玻璃微球32对UV光的折射效应，使得被金属线21遮挡的封框胶30’也得到很好的固化，与图4所示的现有的封框胶的固化效果相比，本发明的封框胶30’在金属线21阴影处的固化效果优异，从而降低了未完全固化的封框胶30’对液晶分子造成污染的风险。
上述封框胶30’中，所述微米级玻璃微球32不仅可以增强封框胶阴影部硬化程度，同时还可以辅助间隙子35起到支撑液晶盒厚的作用。
请参阅图9，本发明还提供另一种封框胶30”，其包括胶本体31、及均匀分布于所述胶本体31内的纳米级玻璃微球33、及间隙子35。
具体的，所述胶本体31包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂(Photo initiator)及热硬化剂(hardener)等成分。
具体的，所述纳米级玻璃微球33的直径为420-500nm，折射率为1.5-1.7。
具体的，所述间隙子51的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
图10为图9的封框胶30”进行UV照射和加热固化后的效果图，如图10所示，由于纳米级玻璃微球33对UV光的折射效应，使得被金属线21遮挡的封框胶30”也得到很好的固化，与图4所示的现有的封框胶的固化效果相比，本发明的封框胶30”在金属线21阴影处的固化效果优异，从而降低了未完全固化的封框胶30”对液晶分子造成污染的风险。
上述封框胶30”中，所述纳米级玻璃微球33起到增强封框胶阴影部硬化程度的作用，所述间隙子35起到支撑液晶盒厚的作用。
请参阅图5，图7，及图9，本发明还提供一种窄边框显示装置，包括CF基板10、与所述CF基板10相对设置的TFT基板20、及夹设于所述CF基板10与TFT基板20之间周边位置的封框胶30/30’/30”。
具体的，所述CF基板10上设有黑色矩阵11，所述封框胶30/30’/30”设于所述黑色矩阵11上；所述TFT基板20的周边位置上设有数条金属线21。
具体的，所述封框胶30/30’/30”的材料组成为以下3种方案之一：
(Ⅰ)包括胶本体31、及均匀分布于所述胶本体31内的微米级玻璃微球32；
(Ⅱ)包括胶本体31、及均匀分布于所述胶本体31内的微米级玻璃微球32与间隙子35；
(Ⅲ)包括胶本体31、及均匀分布于所述胶本体31内的纳米级玻璃微球33与间隙子35。
具体的，所述胶本体31包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂(Photo initiator)及热硬化剂(hardener)等成分。
具体的，所述微米级玻璃微球32的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
具体的，所述纳米级玻璃微球33的直径为420-500nm，折射率为1.5-1.7。
具体的，所述间隙子35的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
本发明的窄边框显示装置，在CF基板和TFT基板之间夹设有包含玻璃微球的封框胶，该封框胶在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提升该区域内封框胶的固化效果，解决了传统窄边框显示装置中金属线影响导致的阴影部硬化不足的问题，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。
具体的，本发明封框胶中的玻璃微球实现增强封框胶阴影部硬化程度的原理为：
根据折射定律，光在真空中的传播速度最大，此时的折射率为1，而在其它任何介质中，其折射率均大于1，换言之，光在真空中可认为是沿直线传播，而在进入其它介质中后是会发生折射的，而所谓折射即光从光速大的介质射入光速小的介质中时，该束光折射角小于入射角，而从光速小的介质射入光速大的介质中时，其折射角大于入射角，如图11所示，假设光在三种介质A、B、C中的传播速度大小关系为VA＞VB＞VC，则一束光入射后，会延类似图11中所示路径传播。
基于以上原理，结合LCD中封框胶应用的特点，在胶本体31中掺入微米级玻璃微球32或纳米级玻璃微球33，所述微米级玻璃微球32的直径为2-8μm，所述纳米级玻璃微球33的直径为420-500nm，所述微米级玻璃微球32或纳米级玻璃微球33的折射率均为1.5-1.7，上述玻璃微球直径的选择是避免发生衍射现象，即规范UV光在照射到该粒径的玻璃微球时只发生反射和折射现象。当波长为340～420nm左右的紫外光照射到直径为2-8μm的微米级玻璃微球32或直径为420～500nm的纳米级玻璃微球33时，光线会沿着如图12所示的情况发生a→b→c的折射传播，此情况下假设UV光在玻璃微球32/33中的传播速度大于UV光在胶本体31中的传播速度，而当出射光线遇到另一个玻璃微球32/33时，同样会发生不同方向的折射效应，这样，可以设想在单位空间内，不同束的入射光将会被折射往不同的方向，被玻璃微球32/33不断的传播与折射，进而可以将部分UV光折射到TFT基板10上的金属线21下方的区域。对比添加玻璃微球32/33前后的效果，添加玻璃微球32/33后，通过玻璃微球32/33间相互的折射传播，可将UV光传递到TFT基板10上的金属线21遮挡处更远的地方，实际上此处的玻璃微球32/33即作为传播的媒介，如图6，8，10所示。
那么光线在胶本体31及玻璃微球32/33中的传播情况可依照以下公式计算：
假设胶本体31与玻璃微球32/33的掺杂的质量比为k，未被金属线21遮挡的体积空间内的胶本体31的质量为Ss，则此体积空间内的玻璃微球32/33的质量为Ss/k，若玻璃微球32/33的密度为ρg，胶本体31的密度为ρs，同时假定UV光在玻璃微球32/33中穿透后的单位体积能量损耗为β(mj/cm3)(理论上光线在每个玻璃微球内的传播相同)，UV光在胶本体31中穿透后的单位体积能量损耗为γ(mj/cm3)，那么，假设一束能量为M mj的UV光入射到未被金属线21遮挡的区域，该束光的能量M会受到胶本体31和玻璃微球32/33的消耗，进而可知，能量M经过未被金属线21遮挡的区域消耗后的能量N为：
同理，假设每一片液晶显示面板周边涂布的封框胶的宽度L对应的胶本体31的涂布量为Ss’，那么假设该束UV光除去未被金属线21遮挡的胶本体31和玻璃微球32/33吸收损耗的能量外，剩余能量在被金属线21的区域内可被折射传播的距离为l，所以距离l对应的的胶本体31的涂布量为Ss’·l/L(其中Ss’和L已知)，所以剩余能量N＝((Ss’·l/L)/ρs)·γ+((Ss’·l/L·k)/ρg)·β；
通过 推知：
该束UV光在被金属线21遮挡处可传播的距离l(即可固化的胶本体31的区域大小)为：
即，本发明中的封框胶应用于LCD等显示装置中时，可直接计算出其在阴影处可固化的距离大小。
综上所述，本发明提供一种封框胶及窄边框显示装置，通过在封框胶中添加玻璃微球，在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大；本发明提供的窄边框显示装置，在CF基板和TFT基板之间夹设有包含玻璃微球的封框胶，该封框胶在进行UV固化时可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提升该区域内封框胶的固化效果，解决了传统窄边框显示装置中金属线影响导致的阴影部硬化不足的问题，同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种封框胶，其特征在于，包括胶本体、及均匀分布于所述胶本体内的玻璃微球；
所述玻璃微球为微米级玻璃微球，所述微米级玻璃微球的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
2.如权利要求1所述的封框胶，其特征在于，还包括均匀分布于所述胶本体内的间隙子，所述间隙子的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
3.如权利要求1所述的封框胶，其特征在于，所述胶本体包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂及热硬化剂。
4.一种封框胶，其特征在于，包括胶本体、及均匀分布于所述胶本体内的玻璃微球；
所述玻璃微球为纳米级玻璃微球，所述纳米级玻璃微球的直径为420-500nm，折射率为1.5-1.7。
5.如权利要求4所述的封框胶，其特征在于，还包括均匀分布于所述胶本体内的间隙子，所述间隙子的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
6.如权利要求4所述的封框胶，其特征在于，所述胶本体包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂及热硬化剂。
7.一种窄边框显示装置，其特征在于，包括CF基板、与所述CF基板相对设置的TFT基板、及夹设于所述CF基板与TFT基板之间周边位置的封框胶；
其中，所述CF基板上设有黑色矩阵，所述封框胶设于所述黑色矩阵上；所述TFT基板的周边位置上设有数条金属线；
所述封框胶包括胶本体、及均匀分布于所述胶本体内的玻璃微球；对所述封框胶进行UV固化时，所述封框胶中的玻璃微球可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果；
所述玻璃微球为微米级玻璃微球，所述微米级玻璃微球的直径为2-8μm，折射率为1.5-1.7。
8.如权利要求7所述的窄边框显示装置，其特征在于，还包括均匀分布于所述胶本体内的间隙子，所述间隙子的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
9.如权利要求7所述的窄边框显示装置，其特征在于，所述胶本体包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂及热硬化剂。
10.一种窄边框显示装置，其特征在于，包括CF基板、与所述CF基板相对设置的TFT基板、及夹设于所述CF基板与TFT基板之间周边位置的封框胶；
其中，所述CF基板上设有黑色矩阵，所述封框胶设于所述黑色矩阵上；所述TFT基板的周边位置上设有数条金属线；
所述封框胶包括胶本体、及均匀分布于所述胶本体内的玻璃微球；对所述封框胶进行UV固化时，所述封框胶中的玻璃微球可以改变进入封框胶内的光线路径，使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域，提高该区域内封框胶的固化效果；
所述玻璃微球为纳米级玻璃微球，所述纳米级玻璃微球的直径为420-500nm，折射率为1.5-1.7。
11.如权利要求10所述的窄边框显示装置，其特征在于，还包括均匀分布于所述胶本体内的间隙子，所述间隙子的材料为弹性树脂，呈圆球状，直径为2-8μm。
12.如权利要求10所述的窄边框显示装置，其特征在于，所述胶本体包括环氧树脂、丙烯酸酯、光起始剂及热硬化剂。
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