CN105676514A - 用于非全贴合屏的亲水复合层及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于非全贴合屏的亲水复合层，该亲水复合层布置在非全贴合屏的外屏的第一表面上，该第一表面朝向非全贴合屏的内屏；亲水复合层包括由亲水材料形成的连续分布的亲水层和布置在亲水层和第一表面之间的多个彼此不相连的颗粒；各个颗粒的材料是透明的光阻材料。本发明相应地公开了用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法。本发明通过使用亲水层和多个颗粒构成的亲水复合层，通过亲水层阻止水雾析出在外屏的第一表面上，解决了水雾问题；并且通过多个颗粒增加亲水层和第一表面之间的附着力，确保了第一表面上的亲水层不易于脱落，使产品可靠耐用。

Description

用于非全贴合屏的亲水复合层及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示屏领域，尤其涉及一种用于非全贴合屏的亲水复合层及其制作方法。

背景技术

目前的液晶显示屏幕从结构上看，可以大致分成两个部分，如图1所示，即用于显示的内屏1和用于保护内屏1的外屏2。一般地，内屏1为显示屏，外屏2为塑料或玻璃的保护屏。对于触控液晶屏，内屏1为显示屏，外屏2为触控屏或具有保护层的触控屏；或者，内屏1为触控显示屏，外屏2为塑料或玻璃的保护屏。内屏1和外屏2需要被贴合在一起，按贴合的方式分可以分为全贴合和非全贴合。

其中，非全贴合，即框贴，又称为口字胶贴合，即简单地将触摸屏与显示屏的四边固定的贴合方式。由于内屏1背后具有必要的电路部分，所以通常内屏出厂时就经过简单封装，即如图1所示地，内屏1的边缘固定有内屏保护结构11。为了利于电路部分的散热，内屏保护结构11一般为金属制作，其边缘部分与内屏1通过诸如水胶或双面胶的粘性结构21相连，并由此和内屏1一起包围整个电路部分。在进行非全贴合操作时，如图1所示，通过诸如水胶或双面胶的粘性结构21将外屏2与内屏保护结构11粘接在一起，形成非全贴合屏，通常其内屏1和外屏2之间有间隙。非全贴合技术的优点在于工艺简单且成本低廉，因此非全贴合屏价格低廉、使用方便，在查询、导航、游戏等方面广泛应用。

但是，由于为了操作方便，内屏生产厂商在对内屏进行简单封装时，通常使用整片的金属片在边缘处向内屏1弯折来形成内屏保护结构3。这必然导致内屏保护结构3在内屏1的表面上的部分是不连续的，即具有间隙，如图2中所示的间隙A和B。并且简单封装情况下的间隙之下的粘性结构21通常不会做到完全遮挡该间隙，气流能够通过这些间隙A和B，到达内屏1的表面，必然导致其形成的非全贴合屏的内屏1和外屏2之间的空间是与外界大气连通的，如图2所示的间隙A和B即为其间的通道。这给形成的非全贴合屏的使用带来很多不利影响，其中一个常见的不利影响是水雾问题。

非全贴合屏的内、外屏之间存在着的空气层使其较容易出现水雾问题，例如POS机的带有防护玻璃的液晶显示屏在其存储或使用环境的温湿度变化达到一定程度时，封存在其玻璃与液晶屏之间的空气含水量达到过饱和，在屏幕玻璃内表面会析出水雾；而当显示器开机一段时间后，玻璃与液晶屏之间的空气与外界空气交换，凝结在内侧的水雾会消失。这一水雾问题严重影响了消费者使用和视觉效果。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于非全贴合屏的亲水复合层及其制作方法，解决上述的水雾问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于非全贴合屏的亲水复合层及其制作方法，通过在非全贴合屏的外屏的朝向内屏的表面制作亲水复合层，避免水雾析出在外屏的该表面上，从而解决现有技术的非全贴合屏的水雾问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于非全贴合屏的亲水复合层，所述亲水复合层布置在非全贴合屏的外屏的第一表面上，所述第一表面朝向所述非全贴合屏的内屏；所述亲水复合层包括由亲水材料形成的连续分布的亲水层和布置在所述亲水层和所述第一表面之间的多个彼此不相连的颗粒；各个所述颗粒的材料是透明的光阻材料。

进一步地，各个颗粒为柱形结构，其平行于第一表面的横截面的形状为多边形、圆形、椭圆形、环形或不规则形状。

进一步地，在第一表面上的多个颗粒的全部或部分成周期性排列。

可选地，第一表面分为第一区域和第二区域，所述第一区域在第一表面的中部，所述第二区域为第一表面在第一区域之外的部分；所述第一表面的边缘为矩形，分布在所述第一表面的第一区域上的多个所述颗粒成周期性排列，颗粒间的间距为第一间距；分布在所述第一表面的第二区域上的多个所述颗粒成周期性排列，颗粒间的间距为第二间距；所述第一间距为60-1000μm，所述第二间距为20-200μm。

进一步地，所述第一区域为矩形、圆形或椭圆形；所述第二区域为环形，其内周到其外周的距离不大于1-15cm。

可选地，所述第一表面的边缘为矩形，从所述第一表面的中心到所述第一表面的边缘，所述颗粒在所述第一表面上的分布密度呈递增；其中，在所述第一表面的中心处，所述颗粒的分布密度不大于100个/mm²；在所述第一表面的边缘处，所述颗粒的所述分布密度不小于1000个/mm²。

进一步，各个颗粒的高度为0.5-50μm。

进一步地，分布在第二区域内的各个颗粒的高度比分布在第一区域内的各个颗粒的高度大10%-50%。

进一步地，所述亲水层的厚度为1-80μm；其中，所述亲水层在所述颗粒之上部分的厚度不小于0.5μm。

进一步地，本发明提供了一种用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法，用于制作前面所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，包括以下步骤：

步骤一，清洗非全贴合屏外屏的第一表面；

步骤二，在所述第一表面上涂覆一层透明的光阻材料，对所述透明的光阻材料光刻，形成多个颗粒；

步骤三，保持第一表面向上，将外屏静置1-20分钟；

步骤四，将外屏在120℃-230℃的温度下，静置10-50分钟；

步骤五，在第一表面和多个颗粒上涂覆所述亲水材料，形成亲水层；

步骤六，保持第一表面向上，将外屏静置1-20分钟；

步骤七，将外屏在120℃-230℃的温度下，静置10-50分钟。

由此可见，本发明的用于非全贴合屏的亲水复合层，在非全贴合屏的外屏的朝向内屏的第一表面上布置亲水复合层，该亲水复合层包括亲水材料形成的亲水层和由透明的光阻材料形成的多个彼此不相连的颗粒。形成在第一表面和颗粒上的亲水层能够阻止背景技术中提到的水雾析出，从而解决现有技术的水雾问题；并且还能够增加触摸屏的透光度，这些颗粒形成在亲水层和第一表面之间，能够增加亲水层和第一表面之间的附着力，使得第一表面上的亲水层不易于脱落，使产品可靠耐用。

另外，由于边缘部分的亲水层更容易脱落，而水雾又较多地出现在外屏的第一表面的边缘部分，在本发明的一个较佳的实施例中，通过设计这些颗粒在第一表面的布局，使得其在第一表面的中间部分处分布较稀疏，在边缘部分处分布较密集，这样边缘部分的亲水层与第一表面之间可以具有更大的附着力，防止其脱落。并且，对于视线更多集中的显示屏的中部，在外屏的第一表面的中部布置较稀疏的颗粒，能最小程度地降低其对显示效果的影响。较佳地，在本发明的一个较佳的实施例中，进一步地使得边缘部分处的颗粒高于中间部分的颗粒，由此使得在边缘部分处形成的亲水层厚于在中间部分处形成的亲水层，以更好地阻止水雾的形成。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术的非全贴合屏的结构示意图；

图2显示了图1中在内屏表面上的内屏保护结构；

图3是在一个较佳的实施例中，本发明的用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法的工艺流程图，其中显示的是制作的非全贴合屏的亲水复合层的侧视示意图；

图4显示了图3制作的非全贴合屏的亲水复合层的一个示例的上视示意图，其中未显示亲水层；

图5-8显示了在其他实施例中可以采用的颗粒的横截面的四种形状；

图9在第二个较佳的实施例中，本发明的用于非全贴合屏的亲水复合层的上视示意图，其中未显示亲水层；

图10是在第三个较佳的实施例中，本发明的用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法的工艺流程图，其中显示的是制作的非全贴合屏的亲水复合层的侧视示意图；

图11显示了在具有图3所示的用于非全贴合屏的亲水复合层的外屏上施加粘性结构，以待和内屏粘接的一种形式；

图12显示了在具有图3所示的用于非全贴合屏的亲水复合层的外屏上施加粘性结构，以待和内屏粘接的第二种形式；

图13显示了在具有图3所示的用于非全贴合屏的亲水复合层的外屏上施加粘性结构，以待和内屏粘接的第三种形式。

具体实施方式

如图3所示，在一个较佳的实施例中，用于非全贴合屏的亲水复合层通过以下步骤制作，即本发明的用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法如下：

步骤一，清洗非全贴合屏的外屏的第一表面。

在此步骤中，清洗外屏2。此时的外屏2是未与内屏贴合的，其上也没有粘性结构21，因此是一整片无附着物的塑料或玻璃，一般为矩形。其具有2个表面（不考虑沿其厚度方向延伸的四个侧壁），其中一个表面是待与内屏1粘接的表面，在此作为第一表面。

可以采用本领域中的清洗塑料或玻璃的常规工艺，例如用纯净水、酒精等溶液超声清洗外屏2，尤其是其第一表面。清洗后烘干该外屏2，或者用氮气吹干，尤其是其第一表面。

步骤二，在第一表面上涂覆一层透明的光阻材料（OverCoatColorPhotoResists），如型号为CH2000的光阻材料（又称光刻胶）。较佳地，采用无色的光阻材料。对这一层透明的光阻材料光刻，形成多个颗粒。

在此步骤中，首先在第一表面上涂覆一层透明的光阻材料，可以通过刮涂、旋涂、丝网印刷或喷涂的方式涂覆，该层光阻材料的厚度为0.5-50μm。本发明实施例中优选刮涂方式涂覆一层厚度为2微米的光阻材料。

然后，对该层光阻材料进行光刻，例如采用黄光工艺，使其形成多个颗粒。这些形成的颗粒为柱形，如图3中的颗粒31、32，其横截面（平行于第一表面的横截面）的形状、尺寸以及它们在第一表面上的布局可以通过预先设计的光刻板确定。上述的这些颗粒的布局信息包括这些颗粒的排列方式、相邻两个颗粒之间的间距等。

在本实施例中，各个颗粒的布局被设计成在第一表面的中间部分处的分布较稀疏，在边缘部分处的分布较密集的形式，图3中的颗粒31处于第一表面的中间部分，颗粒32处于第一表面的边缘部分。其具体布局将在后文中结合附图4详细描述。

步骤三，保持第一表面向上，将外屏2静置1-20分钟。

前一步骤的光刻完成后，将第一表面朝向上地静置外屏2一段时间，例如1-20分钟。本发明实施例中优选将外屏2静置10分钟。

步骤四，将外屏在120℃-230℃的温度下，静置10-50分钟。

前一步骤的静置完成后，将外屏2放入烘箱，在120℃-230℃的温度下，静置一段时间，例如10-50分钟。较佳地，在此步骤的静置时，保持第一表面向上。本发明实施例中优选将外屏2在200℃温度下静置30分钟。

步骤五，在第一表面和多个颗粒上涂覆亲水材料，形成亲水层。

前一步骤的静置完成后，在第一表面和多个颗粒上涂覆亲水材料，以形成亲水层4。可以使用各类市售或自配的亲水材料；较佳地采用亲水性的高分子材料或包含亲水性纳米颗粒的材料，前者如聚乙烯砒咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸，后者如包含亲水性二氧化钛纳米颗粒的材料、包含亲水性二氧化硅纳米颗粒的材料。亲水材料较佳地为液态，可以通过旋涂、刮涂、淋涂、丝网印刷或喷涂的方式涂覆，亲水层4的厚度为1-80μm，其中，亲水层4在各个颗粒之上部分的厚度较佳地不小于0.5μm。本发明实施例中优选刮涂工艺在第一表面涂覆一层厚度为3微米的聚乙烯醇亲水材料。

步骤六，保持第一表面向上，将外屏静置1-20分钟。

前一步骤的涂覆完成后，将第一表面朝向上地静置外屏2一段时间，例如1-20分钟。本发明第一实施例中优选将外屏2静置10分钟。

步骤七，将外屏在120℃-230℃的温度下，静置10-50分钟。

前一步骤的静置完成后，将外屏2放入烘箱，在120℃-230℃的温度下，静置一段时间，例如10-50分钟。较佳地，在此步骤的静置时，保持第一表面向上。本发明实施例中优选将外屏2在130℃温度下静置30分钟。

图4显示了本实施例中通过上述的步骤制作的非全贴合屏的亲水复合层的一个示例，显示的是其上视示意图，其中未显示亲水层，或者认为显示的是完成上述步骤二、三或四后的非全贴合屏的亲水复合层。

如图4所示，外屏2的第一表面的中间部分，在此称作第一区域201，本示例中其为矩形；第一表面的在第一区域201之外的部分为第二区域202，即第一表面的边缘部分，本示例中其为方环形。即，第二区域202的外周为第一表面的四条边，内周为第一区域201的四条边。较佳地，第二区域202的内周到其外周的距离不大于1-15cm，这里的距离是指第一表面的四条边中的每一个到与其相邻的第一区域201的四条边中的那个之间的距离，例如图4中所示的第一区域201的上边到第一表面的上边之间的距离、第一区域201的下边到第一表面的下边之间的距离、第一区域201的左边到第一表面的左边之间的距离以及第一区域201的右边到第一表面的右边之间的距离，这些距离较佳地不大于1-15cm。本发明实施例中优选第二区域202的内周到其外周的距离为10cm。

如图4所示，分布在第一区域201的多个颗粒成周期性排列，其间距为第一间距；分布在第二区域202的多个颗粒成周期性排列，其间距为第二间距，第二间距小于第一间距。即，多个颗粒在第一表面的中间部分处的分布较稀疏，在边缘部分处的分布较密集。较佳地，第一间距为60-1000μm，第二间距为20-200μm。本发明实施例中优选第一间距为300微米，第二间距为100微米。

本示例中的各个颗粒的横截面为正方形，边长为5-10μm。在其他示例中，还可以采用横截面为圆形（如图5所示）、三角形（如图6所示）、圆环形（如图7所示）、不规则图形（如图8所示）的柱状结构的颗粒；在其他示例中，还可以采用横截面为其他四边形、其他多边形、椭圆形、其他环形的柱状结构的颗粒。这些颗粒的横截面的尺寸较佳地为5-10μm。这里所说的横截面的尺寸，可以用外切于该横截面图形的圆的直径或外切于该横截面图形的正方形的边长来表示。本发明实施例中优选各个颗粒的横截面为正方形，其边长为8微米。

在图9所示的第二个较佳的实施例中，用于非全贴合屏的亲水复合层中的多个颗粒的布局被设计为：从第一表面的中心O到第一表面的边缘，即沿图中所示的箭头r的方向，颗粒在第一表面上的分布密度递增。颗粒在第一表面上的分布密度即在第一表面的单位面积上颗粒的个数，例如1mm²中颗粒的个数。较佳地，在第一表面的中心处，颗粒的分布密度不大于100个/mm²，在第一表面的边缘处，颗粒的分布密度不小于1000个/mm²。这里所述的中心处，指的是在第一表面的中心O周围的不大于2-3cm的区域范围，事实上是一个以O为中心，半径为2-3cm的圆形区域；这里所述的边缘处，指的是到第一表面的四条边距离不大于2-3cm的区域范围，事实上是一个以第一表面的四条边为外周，以到第一表面的四条边的距离不大于2-3cm的四条边为内周的方环形区域。较佳地，还可以将多个颗粒的布局设计为：从第一表面的中心到第一表面的边缘，颗粒在第一表面上的分布密度线性地递增。本发明实施例中优选在第一表面的中心O周围2cm的区域范围的颗粒分布密度为80个/mm²，在第一表面的边缘2cm范围的颗粒分布密度为500个/mm²。

图10示出了在第三个较佳的实施例中，用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法，与图3所示的第一个较佳的实施例中的用于非全贴合屏的亲水复合层的制作方法相比，本实施例中的步骤二中形成的颗粒被设计成：在第一区域201的颗粒的高度低于在第二区域202的颗粒的高度，该步骤具体地为：

首先在第一表面上涂覆一层透明的光阻材料，使该层光阻材料在第一区域201的部分的厚度为0.5-50μm，并使其在第二区域202的部分的厚度比其在第一区域201的部分的厚度大10%-50%。这可以通过选区喷涂的方式实现；或者通过先旋涂，使该层光阻材料在整个第一表面的厚度皆为上述的其在第一区域201的部分的厚度，再对第二区域喷涂，使其在第二区域202的部分的厚度比之前的厚度大10%-50%。本发明实施中优选喷涂工艺在第一区域201涂覆一层厚度为20微米的光阻材料，在第二区域202涂覆一层厚度比第一区域201的厚度大20%的光阻材料，即第二区域202光阻材料厚度为24微米。

然后，对该层光阻材料进行光刻，例如采用黄光工艺，使其在第一区域201形成多个颗粒，这些形成的颗粒为柱形。当然，之前第一表面上的涂覆的光阻材料是中间薄外缘厚的情况，光刻时光刻板并不能贴合待光刻的光阻材料，而是两者之间会有不大于0.1mm左右的间隙，这个间隙对于曝光横截面的尺寸为5-10μm的图形影响并不太大，并且本发明中对颗粒形成的形状的精度要求并不高，因此，这样光刻形成的图形完全可以满足本发明的要求。

本实施例中，其他步骤的操作与第一个实施例一样，在此不赘述。需要说明的是，如图10所示，由于本实施例中的颗粒被设计成其在第一区域201的高度低于其在第二区域202的高度，例如，颗粒131的高度低于颗粒132的高度，这样经过步骤五形成的亲水层4在第一表面的中间部分较薄，在边缘部分较厚。这对于更容易发生水雾问题的第一表面的边缘部分是尤为适合的。

在外屏2的第一表面上制作完成如前面各个实施例所描述的非全贴合屏的亲水复合层后，可以将外屏2与内屏1粘接，仍然采用背景技术中描述的方式，如图11所示地，在外屏2上施加粘性结构21，在此粘性结构21被施加在非全贴合屏的亲水复合层上。

如果使用者担心粘性结构21与第一表面之间的全贴合屏的亲水复合层与第一表面之间的附着力不够大，会引起内屏1从外屏2上脱落，则可以全部或部分地去除在粘性结构21与第一表面之间的非全贴合屏的亲水复合层的部分，如图12、13所示。这样整个粘性结构21能够与第一表面粘接（如图12），或者部分的粘性结构21能够与第一表面粘接（如图13），可以有效地将外屏2与内屏1粘接在一起。去除在粘性结构21与第一表面之间的非全贴合屏的亲水复合层的部分的方法有很多，较简单的如利用能溶解该光阻材料的有机溶剂擦拭。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：亲水复合层布置在非全贴合屏的外屏的第一表面上，所述第一表面朝向非全贴合屏的内屏；所述亲水复合层包括由亲水材料形成的连续分布的亲水层和布置在所述亲水层和所述第一表面之间的多个彼此不相连的颗粒；各个颗粒的材料是透明的光阻材料。

2.如权利要求1所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：所述的颗粒为柱形结构，其平行于第一表面的横截面的形状为多边形、圆形、椭圆形、环形或不规则形状。

3.如权利要求2所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：在第一表面上，颗粒全部或部分成周期性排列。

4.如权利要求3所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：第一表面分为第一区域和第二区域，所述第一区域在第一表面的中部，所述第二区域为第一表面在第一区域之外的部分；第一表面的边缘为矩形；分布在所述第一表面的第一区域上的多个颗粒成周期性排列，颗粒之间的间距为第一间距；分布在所述第一表面的第二区域上的多个颗粒成周期性排列，颗粒之间的间距为第二间距；所述第一间距为60-1000μm，所述第二间距为20-200μm。

5.如权利要求4所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：第一区域为矩形、圆形或椭圆形；第二区域为环形，其内周到其外周的距离不大于1-15cm。

6.如权利要求4所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：第一表面的边缘为矩形，从第一表面的中心到第一表面的边缘，颗粒的分布密度呈递增；其中，在第一表面的中心处，颗粒的分布密度不大于100个/mm²；在第一表面的边缘处，颗粒的分布密度不小于1000个/mm²。

7.如权利要求1-6任一项所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：颗粒的高度为0.5-50μm。

8.如权利要求4或5或6所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：分布在第二区域内的各个颗粒的高度比分布在第一区域内的各个颗粒的高度大10%-50%。

9.如权利要求1-6任一项所述的用于非全贴合屏的亲水复合层，其特征在于：亲水层的厚度为1-80μm；其中，亲水层在颗粒之上部分的厚度不小于0.5μm。

10.一种制作如权利要求1-6任一项所述的用于非全贴合屏的亲水复合层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，清洗非全贴合屏的外屏的第一表面；

步骤二，在第一表面上涂覆一层透明的光阻材料，然后对光阻材料进行光刻，形成多个颗粒；

步骤三，保持第一表面向上，将外屏静置1-20分钟；

步骤四，将外屏在120℃-230℃的温度下，静置10-50分钟；

步骤五，在第一表面和多个颗粒上涂覆亲水材料，形成亲水层；

步骤六，保持第一表面向上，将外屏静置1-20分钟；

步骤七，将外屏在120℃-230℃的温度下，静置10-50分钟。