CN107995892A - 使用液体粘合剂结合两层的方法及其被结合的组件 - Google Patents

Abstract

一种用于使用结合材料将覆盖层结合到显示层的方法及其被结合组件，包括：放置用于界定结合材料的外围间隔坝状部，其中所述坝状部具有大体上矩形形状，其具有在坝状部矩形的第一较大侧边上的两个倒角角落并且具有在坝状部矩形的第二较大侧边上的两个角落空气通气口；在所述坝状部内在预定位置上且以预定3D形状分配结合材料；使得覆盖层在显示层上方下降，直到覆盖层以倾斜角度沿着坝状部矩形的空气通气口侧边产生触碰；逐渐减小覆盖层的倾斜角度直到覆盖层与坝状部矩形的倒角侧边接触并且这两层平行且以坝状部高度的距离连结。

Description

使用液体粘合剂结合两层的方法及其被结合的组件

技术领域

本公开涉及使用液体粘合剂以使得两个基底或两层与粘合剂全表面接触的方式结合这两个基底或两层的方法。更具体地，其还涉及被制成有助于流动、改善两个基底之间的接触并避免形成气泡和空气捕获物的粘合剂图案的形状。

背景技术

湿性光学结合技术基于在覆盖层和显示器之间（或者在任意两层之间）施加材料（通常是液体光学透明粘合剂（LOCA）），以便改善其在明亮光环境条件中的光学性能。粘合剂消除了在覆盖层和显示器之间（或者在任意两层之间）的空气层，从而减少了总的光反射，提高了对比度。LOCA需要是光学透明的并且具有合适的折射率（即，与接触的两种材料一致的折射率）。

在典型过程中，LOCA以给定图案被分配在基底层上并且之后基底层和覆盖层二者被平行地压在一起。此外，粘合剂应该在适当的受控条件下被施加，以致在界面处没有明显的光学性能差异，并且没有生成会影响显示器的光学性能的捕获空气、孔隙和气泡。为此，在结合过程期间，当覆盖层被安装在显示器之上时，施加LOCA的特定图案。这通过LOCA确保了适当地填充在这两层之间的间隙，从而避免了上述缺陷。

通常，用于将显示器结合到覆盖物的液体分配材料的图案取决于如下显示器布局由两种或三种构成部分组成：

密封部：在具有金属框架的显示器的情况下用作密封剂，从而避免流动到显示器内侧；

坝状部：限定要结合的区域、在两层之间的距离，并且在填充材料流动期间用作屏障，但是在组装操作期间在LOCA扩散期间其将允许空气排放；

填充材料：主要构成部分，即LOCA，其用作在两层表面之间的结合材料。

LOCA图案的选择对于获得好的过程结果是重要的，从而确保均匀散布，避免空气捕获物/气泡、溢出（粘合剂超过坝状部的限制）和泄漏（粘合剂经过空气通气口）。LOCA（如硅或其他材料）最有名的分配形状是在坝状部路径中具有8个通气口的狗骨头形状。例如，DELO公司在第一表面中以狗骨头图案分配填充结合材料，并且他们进一步在另一表面中以下降（drop）来改进过程。然而，这些种类的图案具有一些缺点和限制，因为：

针对平行组装两层（覆盖物和显示器）来优化狗骨头图案和下降技术；

其需要在坝状部上存在大量断口以便空气逸出；

难以控制溢出/泄漏并且组装方法必须确保两个连结表面完全是平行的，以便确保填充材料在要结合的区域之上的对称扩散；

在结合表面上的相对翘曲也将使得结合材料难以对称扩散。在坝状部上通常使用的排放点的数量仅增加了这个问题，因为在表面翘曲的情况下，材料会在一些优选方向上溢出/泄漏，这将使得难以控制最终被结合的区域。

还存在其他建议的LOCA图案来克服这些困难和限制中的一些。

EP1973089涉及用于制造装置的方法，其中透明粘合剂应用包括如下步骤：将固定量的液体透明粘合剂在多个地点处（例如在角落附近和在中心处）以点形施加到结合表面中的一个；施加更多粘合剂以便使用线来连接已施加的粘合剂的点；翻转结合表面，从而导致粘合剂滴下并且与相对的结合表面产生接触以使用粘合剂填充在结合表面之间的间隙；通过使用从透明板侧入射的光的辐射来固化液体透明粘合剂。之后，粘合剂的点与相对的结合表面产生接触并且粘合剂流入到不放入较大空气气泡的图案中，使用粘合剂填充结合表面之间的间隙。这种方法类似于之前的方法，具有如下主要缺点：其仅用于平行组装两层；不使用坝状部并且过程花费较长时间。该方法没有消除在填充期间的空气气泡，但是将其尺寸减小成小到人眼无法检测的尺寸。其仅能够被应用到UV固化过程，因为热学加热会允许这些小气泡合并成较大气泡。

JP2004224855涉及类似方法，其中多个不同直径的液滴被置于具有规定距离的多个位置处。其具有如之前所述的同样缺点。

US8657992涉及用于将一个或更多个材料层结合到平坦的显示器的方法，其基本没有光学缺陷，例如捕获的灰尘和空气气泡。通过使用特殊的分配尖端以同时连续触及（润湿）每个表面的方式将液体结合材料分配到待结合的平坦表面之间的空气间隙中。通过同时润湿每个表面并且通过在表面之间以预定图案分配液体结合材料，随着这两个匹配表面随后被压在一起并且粘合剂被固化，防止引入捕获的灰尘和形成空气气泡。由于在其间使用运动分配尖端，所以这种方法仅用于平坦表面基底。在相对表面上的同时分配和分配针的运动要求较慢的过程以便避免在表面界面处捕获空气和/或其生成。这也可能发生在处理不平行表面（例如翘曲表面）时。

公开了这些事实以便说明本公开解决的技术问题。

发明内容

本公开提出了一种将覆盖层（例如，玻璃）以一定角度组装到显示器（例如，LCD）上的新方法，其使用结合材料的处于3D图案的预定形状（具体地具有高度的类三角形形状）且具有预定的坝状部几何形状（具体地具有倒角角落的类矩形），并且具有少量断口或通气口。换言之，通过这种新的3D图案，可以以受控的有利方式将一层翻到另一层上。

这种策略具体地允许：

随着倾斜角度减小，连续润湿两个表面，从而避免在表面界面处的空气气泡生成；

结合材料平稳流动从而避免空气捕获物；

减少了用于空气排放的坝状部断口的数量并且更好地控制材料泄漏，从而以此方式减少了材料的量并且控制最终被结合区域的大小。

当连结具有一些翘曲的表面时现在公开的方面也不容易出现问题。另外，因为结合材料的分配被集中在减小的3D图案中，所以分配时间被减少。此外，因为空气气泡或孔隙被消除，所以不需要使用压力（高压处理装置（autoclave））或真空。

由坝状部（其也用作层的间隔部）界定结合材料允许被结合产品更加坚固并且不易于断裂。

本公开描述了一种使用液体粘合剂结合两层的方法，以及改进两层之间的接触和平稳流动的材料图案，从而避免空气捕获物、空气气泡或孔隙。公开的方法包括在一个基底层上以特殊的图案分配坝状部材料，并且在同一层上也以特殊的图案分配结合材料。在这些步骤之后，另一层以一定的倾斜角度被定位在前一层上，并且下降以接触结合材料3D图案。随着该层倾斜，从而减小这两层之间的角度，结合材料被挤压、以受控方式扩散开来并且覆盖待结合的区域。当这两层平行并完全触及坝状部材料（间隙高度）时这个过程结束。

本公开的一个方面涉及用于使用结合材料将覆盖物结合到显示器（或者任意两层）的方法，包括下述步骤：

在显示层上放置用于界定结合材料的外围间隔坝状部，其中所述坝状部具有大体上矩形形状，其具有在坝状部矩形的第一较大侧边上的两个倒角角落并且具有在坝状部矩形的第二较大侧边上的两个角落空气通气口；

在所述坝状部内在预定位置上且以预定图案分配结合材料；

使得覆盖层在显示层上方下降，直到覆盖层以倾斜角度沿着坝状部矩形的空气通气口侧边产生触碰；

逐渐减小覆盖层的倾斜角度，直到覆盖层与坝状部矩形的倒角侧边接触并且这两层平行且以坝状部高度的距离连结，

其中结合材料预定位置和形状使得，随着覆盖层接近坝状部矩形的倒角侧边，沿坝状部侧边馈送结合材料，并且使结合材料流汇聚到空气通气口的方向中。

在本公开中，术语“界定”能够被理解为保持在坝状部的外围边界内或者被约束成在坝状部的外围边界内。在当前主题的方法的实施例中，结合材料预定形状可以是一堆结合材料，其具有与类矩形形状连结的类三角形形状的外轮廓，其中类矩形形状的一个较大侧边与类三角形形状的基部连结，其中所述堆根据结合材料的所需流动在其厚度上歪斜，或者是在坝状部矩形的空气通气口侧边的方向上较厚且在坝状部矩形的倒角侧边的方向上较薄，或者相反地在坝状部矩形的空气通气口侧边的方向上较薄且在坝状部矩形的倒角侧边的方向上较厚（见图3）。

在当前主题的方法的另一实施例中，结合材料的类矩形形状被置于接近且纵向平行于坝状部的倒角角落侧边。

在当前主题的方法的另一实施例中，类矩形形状的自由的较大侧边是凸的。

在当前主题的方法的另一实施例中，其中类矩形形状延伸超出类三角形形状的基部。

在当前主题的方法的另一实施例中，结合材料预定位置在所述坝状部内大体上居中。

在当前主题的方法的另一实施例中，外围间隔坝状部被设置在所述两层之间大体上沿待结合的区域的整个外围延伸。

在当前主题的方法的另一实施例中，结合材料是液体光学透明粘合剂，其包括与两层一致的折射率。

在当前主题的方法的另一实施例中，覆盖层是保护性叠覆玻璃或聚合物。

当前主题的另一方面涉及包括可通过所公开主题的结合方法获得的至显示器的被结合覆盖物的电视、计算机、等离子TV、LCD TV、移动电话、手表、平板电脑或显示器。

当前主题的另一方面涉及用于显示器的多层被结合组件，其包括：

覆盖层，

显示层，

被设置在这两层之间大体上沿所述层的整个外围延伸的外围间隔坝状部；

被夹在这两层之间且被所述坝状部界定的结合材料；其中所述坝状部具有大体上矩形形状，其具有在坝状部矩形的第一较大侧边上的两个倒角角落并且具有在坝状部矩形的第二较大侧边上的两个角落空气通气口。

在当前主题的组件的另一实施例中，空气通气口大小被预定以用于控制在所述层的组装期间的结合材料泄漏。

在当前主题的组件的另一实施例中，结合材料是液体光学透明粘合剂，其包括与两层一致的折射率。

在当前主题的组件的另一实施例中，覆盖层是保护性叠覆玻璃或聚合物层。

包括所公开主题的组件的电视、计算机、等离子TV、LCD TV、移动电话、手表、平板电脑或显示器。

在本公开中，坝状部和结合材料所分配的特殊的图案允许控制结合材料的流。坝状部材料图案仅具有两个通气口以便允许空气逸出并控制结合材料泄漏。在通气口的相对角落处的倒角有助于在没有空气捕获物和空气气泡形成的情况下的结合材料的平稳流动。

结合材料具体地具有3D图案。在较大侧边处具有厚条带的空间类三角形形状允许在其流动期间向倒角坝状部侧边馈送并且使得流动汇聚到空气通气口位置中。这允许空气通过排气口被推动离开，从而产生这两层的无空气/气泡的结合。

坝状部和结合材料的图案以及所述层被连结在一起的方式（例如，倾斜角度和速率）是相关联的。它们被设计成确保当结合材料开始在结合区域上扩散时，所述流将所有空气推动到流动前沿，从而迫使其通过坝状部上的通气口逸出。这确保了没有空气被捕获在结合区域中并且因此这个区域没有气泡。

附图说明

以下附图提供了用于图释本发明的优选实施例并且不应该被看作限制本公开的范围。

图1示出了光学结合元件的实施例，其中：

100代表显示器基底层；

101代表在铰链侧边上（即在空气通气口之间的坝状部矩形侧边上）的坝状部材料或者外围间隔部材料；

102代表剩余的坝状部材料或外围间隔部材料，包括在倒角角落之间的坝状部矩形侧边；

103代表被分配的结合材料；

104代表坝状部倒角；

105代表坝状部通气口；

106代表结合区域（即扩散结合材料）。

图2示出在左侧尾部短的情况下的组装分配和坝状部以及其组装过程期间两层的位置的实施例，其中：

107代表覆盖倾斜层；

A代表以倾斜角度面对面放置的两层的定位；

B代表倾斜层与结合材料的接触，其中倾斜层被放置成与结合材料接触；

C代表扩散，其中倾斜角度以给定速率减小并且结合材料在结合区域上扩散；

D代表平行放置的基底，所述两层抵抗坝状部被压在一起并且结合材料流停止。

图3示出在右侧尾部短的情况下的组装分配和坝状部的实施例，其中：

A代表以倾斜角度面对面放置的两个基底层的定位；

B代表倾斜层与结合材料的接触，其中倾斜层被放置成与结合材料接触；

C代表扩散，其中倾斜角度以给定速率减小并且结合材料在结合区域上扩散；

D代表平行放置的层，所述两个基底抵抗坝状部被压在一起并且结合材料流停止。

图4示出在基底层组装期间结合材料流的实施例，其中

108代表缓冲区域；

A代表以倾斜角度面对面放置的两层的定位；

B代表扩散，其中倾斜角度以给定速率减小并且结合材料在结合区域上扩散并且开始沿坝状部的远侧侧边扩散；

C代表扩散，其中倾斜角度以给定速率减小并且结合材料在结合区域上扩散并且也开始沿坝状部的近侧侧边扩散；

D代表扩散，其中倾斜角度以给定速率减小并且结合材料在结合区域上扩散，已经完成沿坝状部的近侧侧边的扩散，并且也开始沿坝状部的近侧倒角角落扩散，同时仍沿坝状部的远侧侧边扩散；

E代表扩散，其中倾斜角度以给定速率减小并且结合材料在结合区域上扩散并且也开始沿坝状部的横向侧边扩散，同时仍沿坝状部的远侧侧边扩散；

F代表平行放置的基底层，所述两个基底抵抗坝状部被压在一起并且结合材料流停止，优选地不泄漏通过坝状部通气口。

图5示出结合材料的初始3D图案的实施例：顶视图（A），横向视图（B）和前视图（C），并且

dh是在填充材料图案的角落或拐点和坝状部铰链之间的距离，并且它应该尽可能靠近坝状部以便具有良好的初始润湿性，从而避免在结合材料中形成气泡；

dl和dr尽可能接近坝状部以便获得良好比率的填充区域；

db最远离外围间隔部或坝状部以便防止在覆盖层触及坝状部之前填充材料到达外围间隔部或坝状部；

Lh和Lb确保结合材料流是均质的和非湍流的；

H是结合材料图案的厚度。

具体实施方式

本公开涉及以如下方式使用液体光学透明粘合剂（LOCA）结合两层的方法，即通过结合特定的坝状部图案和特定图案的被分配LOCA，实现层间隙的平稳填充并且在没有缺陷的情况下结合两个表面。在实施例中，使用这些图案的结合方法具体地包括如所展示的以下步骤：以特定图案在所述层中的一层上施加固定量的坝状部材料；之后，在同一层中以固定量分配特定图案的填充材料。在这些步骤之后，另一层以通常2-10度的倾斜角度被定位在这个具有坝状部和填充材料图案的基底层上方，其被竖直向下放置以便接触结合材料。当倾斜层倾翻（tip over）时，减小在这两层之间的角度，结合材料被挤压，这以受控方式使得其在区域之上扩散以便结合（图3）。当层平行并且处于由坝状部高度决定的距离处时这个过程结束。

坝状部材料或外围间隔部材料具有四个功能，即：

确保结合间隙（高度）；

控制结合材料的溢出/泄漏；

限制结合区域；以及

引导结合材料的流。

在实施例中，坝状部材料或外围间隔部能够作为固体被放置在层上或者作为液体被分配且之后被固化。在后一情况下，坝状部材料通常能够是具有高粘度的硅树脂以便在分配之后不流动并且形成屏障线，该坝状部材料能够被喷嘴分配，其中流动速率和喷嘴速度限定被分配的坝状部材料的量。在实施例中，非常重要的是，流动速率和喷嘴速度是恒定的以便确保坝状部材料的均匀的线，这对于限定结合间隙是关键的。分配坝状部材料所形成的图案必须确保填充材料的平稳扩散，具有最少数量的断口/开口，优选地在待填充的最后区域处具有两个。为此，坝状部角落能够被倒角。这两个开口的原因是当结合材料在结合区域之上扩散时允许空气逸出并且也避免溢出/泄漏严重的区域。坝状部角落被倒角以便更好地引导结合材料的流，从而确保LOCA在这个区域中的平稳过渡，并且减少在这个区域中捕获空气的可能性。

在实施例中，LOCA应该也具有至两层的良好粘着性，以便确保牢固结合，并且在所述层上具有低的粘性和高的润湿性以便易于在其上扩散。结合材料经由喷嘴被分配。应该经常进行清除，并且每次容器被填充时应该给容器排气，以便防止被分配材料出现空气气泡。当进行分配时，喷嘴的尖端必须伸入结合材料中以便在这个阶段期间不捕获空气。被分配的LOCA的图案具有类三角形形状且其在较大侧边处具有厚的矩形条带（图1、图4A或图5A），其具有歪斜的土堆形状。填充材料的量取决于待覆盖的总区域（结合区域）和待填充的间隙。图案具有这种几何形状以便允许填充材料在不捕获空气的情况下扩散。当连结过程开始（图1、图4A或图5A）时，覆盖层被定位在显示器上方并且缓慢地倾翻并且按压，以致其开始扩散开来。覆盖层按压材料的方式使其被推离铰链侧边，以致材料流沿这个方向更快，同时材料以慢速被推到铰链的侧边。当材料触及铰链的相对侧时，其开始朝向侧边更快速地流动，并且其也以慢速流向接近铰链的侧边。之后，因为在铰链的相对侧边中，坝状部没有断口并且角落被倒角，所以当材料到达这个区域时开始流向铰链。在铰链侧边上，材料以慢速连续并且朝向侧边运动，这使得材料朝向坝状部中的开口闭合且流动前沿将所有空气推向坝状部中的断口，从而避免该方式捕获空气。缓冲区域保持没有被结合材料填充以便避免材料泄漏。

坝状部材料图案、结合材料图案和层被连结在一起的方式是高度关联的并且应该注意这些相互作用。当结合材料开始扩散时，其流动的方式允许所有空气被推离到流动前沿并且逸出通过坝状部上的空气通气口。这确保了在结合区域中没有捕获空气并且因而该区域没有气泡。坝状部几何形状（倒角和通气口）和结合材料的3D图案二者能够被手动地或通过计算工具（例如，材料流动模拟）被设计，以便满足上述流动特征。

为了这种图案，策略正确地工作是重要的：

坝状部材料具有足够高的粘性使得一旦被分配其能够保持其几何形状（横截面和高度）直到热固化过程；典型的粘性范围是50-120 Pa.s。

在结合材料的分配结束和连结过程的开始之间的时间应该尽可能短（例如小于2-3分钟），以便确保当连结过程开始时填充材料仍然具有所期望的图案。

倾斜角度和接近速度，具体地是层的接触速度和倾斜角度变化速率，应该被控制并且应该允许结合材料在结合区域之上平稳地扩散，否则，例如，如果该速度过高，则能够产生湍流流动，这能够捕获空气并且导致气泡的生成；倾斜角度的典型值在2-10度的范围中并且针对0.015-0.030度/s；

为了避免在坝状部之上的溢出，在材料流动前沿到达坝状部之前覆盖层必须触及坝状部。为了确保这点，在分配区域和结合区域之间的比率应该高于在结合间隙和坝状部高度之间的比率，结合间隙是填充/粘合剂材料所期望的最终厚度。

具体地通过以受控方式在基底层上分配结合材料来获得结合材料的3D图案。初始结合材料3D图案的尺寸（图5）取决于结合区域的几何形状。可取的是（图5）：

dn尽可能接近坝状部以便具有良好的初始润湿性，从而避免在结合材料中形成气泡；

dl和dr尽可能接近以便获得良好比率的填充区域；

db最远离外围间隔坝状部以便防止在覆盖层触及坝状部之前填充材料到达外围间隔坝状部；

Lh和Lb确保结合材料流是均质的和非湍流的；

H是外围间隔坝状部的厚度。

为了避免结合材料的溢出，倾斜层必须在材料流动前沿到达坝状部之前触及坝状部。

无论何时在该文献中使用，术语“包括”旨在表明存在所陈述的特征、整体、步骤、部件，但并不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、部件或者其组合的存在或添加。

本公开不应该以任何方式被看作受限于所描述的实施例，并且本领域普通技术人员将预见到修改其的许多可能性。

上述实施例能够彼此结合。所附权利要求进一步限定本公开的优选实施例。

Claims (16)

1.一种用于使用结合材料将覆盖层结合到显示层的方法，包括下述步骤：

在所述显示层上放置用于界定所述结合材料的外围间隔坝状部，其中，所述坝状部具有大体上矩形形状，其具有在坝状部矩形的第一较大侧边上的两个倒角角落并且具有在所述坝状部矩形的第二较大侧边上的两个角落空气通气口；

在所述坝状部内在预定位置上且以预定形状分配所述结合材料；

使得所述覆盖层在所述显示层上方下降，直到所述覆盖层以倾斜角度沿着所述坝状部矩形的所述空气通气口侧边产生触碰；

逐渐减小所述覆盖层的所述倾斜角度，直到所述覆盖层与所述坝状部矩形的倒角侧边接触并且这两层平行且以所述坝状部高度的距离连结，

其中，所述结合材料预定位置和形状使得沿所述坝状部侧边馈送所述结合材料，并且使所述结合材料流汇聚到所述空气通气口的方向中。

2.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述结合材料预定形状是土堆形的结合材料，其具有与大体上类矩形形状连结的大体上类三角形形状的外轮廓，其中，所述类矩形形状的一个较大侧边与所述类三角形形状的基部连结，其中，所述土堆是歪斜的，具体地其厚度在所述坝状部矩形的所述空气通气口侧边的方向上较厚并且在所述坝状部矩形的倒角侧边的方向上较薄。

3.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述结合材料的所述类矩形形状被置于接近且纵向平行于所述坝状部的所述倒角角落侧边。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述类矩形形状的自由的较大侧边是凸的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述类矩形形状延伸超过所述类三角形形状的基部。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述结合材料预定位置在所述坝状部内大体上居中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述外围间隔坝状部被设置在所述两层之间大体上沿所述层的整个外围延伸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述结合材料是液体光学透明粘合剂，其包括与两层一致的折射率。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述覆盖层是保护性叠覆玻璃或聚合物层。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在分配区域和结合区域之间的比率应该高于在结合间隙和坝状部高度之间的比率，所述结合间隙是所述填充/粘合剂材料所期望的最终厚度。

11. 电视、计算机、等离子TV、LCD TV、移动电话、手表、平板电脑或显示器，包括能够通过根据权利要求1-10中任一项所述的方法获得的被结合的覆盖物。

12.一种用于显示器的多层被结合的组件，包括：

覆盖层，

显示层，

被设置在这两层之间大体上沿所述层的整个外围延伸的外围间隔坝状部；

被夹在这两层之间且被所述坝状部界定的结合材料；其中，所述坝状部具有大体上矩形形状，其具有在所述矩形的第一较大侧边上的两个倒角角落并且具有在所述矩形的第二较大侧边上的两个角落空气通气口。

13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述空气通气口的大小被预定以用于控制在根据权利要求1-10中的任一项所述的方法结合所述层的组件期间的结合材料泄漏。

14.根据权利要求12-13中任一项所述的组件，其中，所述结合材料是液体光学透明粘合剂，其包括与两层一致的折射率。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的组件，其中，所述覆盖层是保护性叠覆玻璃或聚合物层。

16. 电视、计算机、等离子TV、LCD TV、移动电话、手表、平板电脑或显示器，包括根据权利要求12-15中任一项所述的组件。