CN109212841B - 一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法 - Google Patents

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Abstract

一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法，主要针对TN显示模式液晶显示屏的双面贴合液晶显示组件，结构由上至下分别为上玻璃基板、光学贴合胶、液晶显示屏，光学贴合胶、下玻璃基板，其特征是一方面通过液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布控制边缘胶黏剂因吸湿溶胀产生的应力，另一方面通过对液晶显示组件侧面四周裸露的胶黏剂部分进行薄膜密封以阻隔水汽。本发明具有从根本上解决双面贴合液晶显示屏组件湿热黄斑的优势，能够有效提高湿热环境下的加固液晶显示组件的显示质量。

Description

一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示技术，尤其是一种加固液晶显示领域，具体地说是一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法。
背景技术
我国南方的沿海机场身处典型的热带、亚热带季风性气候区，常年高温，降水量大，湿热环境的危害尤为突出，在国家海洋强国战略指导思想下，机载加固液晶显示组件在湿热环境下显示功能的稳定性和显示质量的可靠性显得尤为重要。
一般情况下，经过长时间的湿热环境服役后液晶显示组件容易出现湿热黄斑，其中以TN模式的液晶显示屏最为明显，这是由于TN模式的液晶显示屏普遍偏软，常规的单面贴合结构无法使之承受大量级的机载振动冲击强度，因此需要通过“玻璃-TN屏-玻璃”的三明治夹心结构实现二级减振，并且配合硬度较低的光学贴合胶，以利用软胶较高的阻尼特性吸收振动冲击的能量，然而光学贴合软胶是粘稠性高分子，有一定的吸水特性，湿热环境中，液晶显示屏上下光学贴合胶层四周裸露的胶黏剂首先吸湿，水分子受胶黏剂基体的毛细作用及水在孔隙和微裂纹等缺陷中聚集作用在胶层内部扩散，使得四周裸露的胶黏剂发生溶胀行为从而对液晶显示屏产生双向压应力，挤压盒内液晶向有效显示区产生位移，液晶显示屏盒厚向有效显示区中心方向的一段区域内梯度递增，在有效显示区内的某一位置盒厚增大到一定程度导致液晶显示屏的颜色响应发生变化，表现为湿热黄斑。
专利申请号为201710896343.4的中国专利公开了一种防潮耐黄变液态光学胶，包括：丙烯酸预聚物30-60份，甲基丙烯酸甲酯20-50份，稀释单体15-25份，EVA 20-40份，引发剂1-3份，偶联剂0.5-2份，聚丙二醇3-5份，微晶石蜡1-3份以及抗氧剂0.5-1份。该发明优点是：EVA的加入能够促进组分间的协同作用，使得液态光学胶的吸湿性降低，赋予产品更好的防潮性能。
专利申请号为201310334221.8的中国专利公开了一种防潮耐黄变液态光学胶，包括：聚氨酯改性丙烯酸酯预聚物40-50%，活性稀释单体10-18%，增塑剂20-32%，偶联剂12-20%，光引发剂1.5-3.0%，抗氧剂1.5-3.0% 和抗黄变阻聚剂A0.5-1.5%。该发明的优点是具有透光率大于99%、折射率高、耐黄变及防潮效果显著。
明显地，上述两专利所述的是都是一种制备液态光学胶的法，通过特定的组分和比例设置使得胶水自身的防潮能力和耐黄变能力得到提高，然而水汽分子直径为4×10- 10m，胶水分子间距一般在10-5m~10-7m之间，实际上高分子胶黏剂的吸湿过程是一个必然现象，所谓防潮并不是真正意义上的不吸水，再者，液晶显示屏盒厚通常是7μm，形变超过0.3μm左右即可产生黄斑，对于双面贴合的液晶显示组件来说，胶黏剂吸湿溶胀对液晶显示屏盒厚造成的应变可达1μm以上，因而很容易造成湿热黄斑，仅仅通过改进光学贴合胶的性能并不能从根本上解决液晶显示组件的湿热黄斑问题。
因此，如何从结构设计和材料选型两方面同时考虑，探索一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法，成为了现今的一个研究热点。
发明内容
本发明的目的是针对现对现有液晶显示屏经过长时间的湿热环境服役后液晶显示组件容易出现湿热黄斑的问题，发明一种在有效实现液晶显示组件加固的同时消除液晶显示组件湿热黄斑的方法。该发明具有环境可靠性高、操作简单的特点，能够从根本上解决双面贴合液晶显示组件在湿热环境中服役时液晶显示屏画面的高质量显示，可广泛应用于电子电器等领域。
本发明的技术方案是：
一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法：主要针对TN显示模式液晶显示屏的双面贴合液晶显示组件，结构由上至下分别为上玻璃基板、光学贴合胶、液晶显示屏，光学贴合胶、下玻璃基板，其特征是一方面通过液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布控制边缘胶黏剂因吸湿溶胀产生的应力，另一方面通过对液晶显示组件侧面四周裸露的胶黏剂部分进行薄膜密封以阻隔水汽，进而实现消除液晶显示组件湿热黄斑的目的。
所述的液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布以有效显示区为界，有效显示区内的胶层厚度均匀一致，为第一阶梯，厚度范围0.2mm~0.3mm，有效显示区外的胶层厚度均匀一致，为第二阶梯，厚度范围0.05mm~0.15mm。光学贴合胶的厚度若太薄不利于胶水的均匀流平，容易出现空隙造成胶水的粘接缺陷，若太厚反会造成与界面粘接强度的下降，控制主体胶层的厚度在0.2mm~0.3mm之间是考虑粘接强度和工艺操作可行性的最优选择；基于从根本上解决液晶显示组件湿热黄斑问题的考虑，胶层的厚度决定了湿热应力和应变的大小，因而有效控制胶层四边厚度的分布梯度可消除边缘胶黏剂吸湿溶胀对液晶显示屏边缘产生的应力和应变，进而避免对有效显示区内液晶显示屏的盒厚产生影响。
所述的光学贴合胶为有机硅改性丙烯酸酯聚合物、聚酰亚胺改性丙烯酸酯聚合物或有机硅、聚酰亚胺共混改性丙烯酸酯聚合物中的一种。
所述的密封薄膜厚度为0.1~0.15mm，水汽透过率≤4×10-4g/m2·d。所述的薄膜密封材料为n层三氧化二铝Al2O3层和n-1层沉积氮化硅SiNx薄膜（n≥3）形成的无机-无机复合薄膜，或n层三氧化二铝Al2O3层和n-1层聚脲/聚酰亚胺薄膜（n≥5）形成的无机-有机复合薄膜。
所述的密封薄膜从上基板玻璃下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的长度单边不小于2mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm~1mm。密封薄膜起到的作用有二，一是帮助形成胶层厚度的梯度分布；二是利用密封薄膜超强的水汽阻隔能力对双面贴合胶层形成水汽屏障，从源头上降低了光学贴合胶吸湿的概率，帮助消除液晶显示组件的湿热黄斑。
本发明的有益效果是：
①从根本上解决了双面贴合液晶显示屏组件的湿热黄斑问题，有效提高湿热环境下的显示质量。②密封薄膜可通过背胶预先贴附于上下基板玻璃上，与液晶显示屏的双面贴合一体成型，操作简单，生产效率高。
附图说明
图1是本发明的方法针对的液晶显示器的结构剖面示意图，其中：10为上玻璃基板，20为光学贴合胶层第一厚度阶梯，30为光学贴合胶层第二厚度阶梯，40为液晶显示屏，50为密封薄膜，60为下玻璃基板。
图2是本发明的方法对应的结构俯视图，其中：11为密封薄膜位置，12为液晶显示屏有效显示区，13为密封薄膜和有效显示区的间隔区域。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
参照图1和图2。
一种消除TN显示模式液晶显示屏的双面贴合液晶显示组件湿热黄斑的方法，该液晶显示屏的结构由上至下分别为上玻璃基板10、上层光学贴合胶（由光学贴合胶层第一厚度阶梯20和光学贴合胶层第二厚度阶梯30整体相连而成）、液晶显示屏40，下层光学贴合胶（也由光学贴合胶层第一厚度阶梯20和光学贴合胶层第二厚度阶梯30整体相连而成）、下玻璃基板60，如图1所示，湿热黄斑的消除方法从两方面入手，一方面通过液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布控制边缘胶黏剂因吸湿溶胀产生的应力，另一方面通过对液晶显示组件侧面四周裸露的胶黏剂部分进行薄膜密封以阻隔水汽，进而实现消除液晶显示组件湿热黄斑的目的，所述的密封薄膜50从上基板玻璃10下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃60上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的宽度单边不小于2mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm~1mm。从图1中可看出，密封薄膜50也同时从液晶显示屏40上表面边缘的光学贴合胶层第二厚度阶梯30处并包裹住液晶显示屏四周侧边后延伸至液晶显示屏40下表面边缘的光学贴合胶层第二厚度阶梯30处，密封薄膜粘接在上、下两个光学贴合胶层第二厚度阶梯30上的宽度（即密封薄膜位置11的宽度，下同）单边不小于2mm。液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布以有效显示区为界，有效显示区12内的胶层厚度均匀一致形成光学贴合胶层第一厚度阶梯20，厚度为0.2mm，有效显示区外的胶层厚度均匀一致形成光学贴合胶层第二厚度阶梯30，厚度为0.1mm，两者相差0.1毫米，该高度差可通过密封薄膜的厚度0.1来补偿以使光学胶层表面平整。光学贴合胶可采用有机硅改性丙烯酸酯聚合物。密封薄膜厚度为0.1mm，水汽透过率为3×10-4g/m2·d，密封薄膜位置11如图2所示。薄膜密封材料为5层三氧化二铝Al2O3层和4层聚脲薄膜形成的无机-有机复合薄膜。密封薄膜从上基板玻璃10下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃60上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的长度单边为2mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm，也就是说图2中密封薄膜和有效显示区的间隔区域13的宽度为0.5mm。
实施例2
参照图1和图2。
一种消除TN显示模式液晶显示屏的双面贴合液晶显示组件湿热黄斑的方法，该液晶显示屏的结构由上至下分别为上玻璃基板10、上层光学贴合胶（由光学贴合胶层第一厚度阶梯20和光学贴合胶层第二厚度阶梯30整体相连而成）、液晶显示屏40，下层光学贴合胶（也由光学贴合胶层第一厚度阶梯20和光学贴合胶层第二厚度阶梯30整体相连而成）、下玻璃基板60，如图1所示，湿热黄斑的消除方法从两方面入手，一方面通过液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布控制边缘胶黏剂因吸湿溶胀产生的应力，另一方面通过对液晶显示组件侧面四周裸露的胶黏剂部分进行薄膜密封以阻隔水汽，进而实现消除液晶显示组件湿热黄斑的目的。所述的密封薄膜50从上基板玻璃10下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃60上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的宽度单边不小于2mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm~1mm。从图1中可看出，密封薄膜50也同时从液晶显示屏40上表面边缘的光学贴合胶层第二厚度阶梯30处并包裹住液晶显示屏四周侧边后延伸至液晶显示屏40下表面边缘的光学贴合胶层第二厚度阶梯30处，密封薄膜粘接在上、下两个光学贴合胶层第二厚度阶梯30上的宽度（即密封薄膜位置11的宽度，下同）单边不小于2mm。液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布以有效显示区为界，有效显示区内的胶层厚度均匀一致，形成光学贴合胶层第一厚度阶梯20，厚度为0.3mm，有效显示区外的胶层厚度均匀一致形成光学贴合胶层第二厚度阶梯30，厚度为0.15mm，高度差0.15 mm由0.15mm密封薄膜补偿以使光学胶层表面平整。光学贴合胶为聚酰亚胺改性丙烯酸酯聚合物。所述的密封薄膜厚度为0.15mm，水汽透过率为10-4g/m2·d。薄膜密封材料为3层三氧化二铝Al2O3层和2层沉积氮化硅SiNx薄膜形成的无机-无机复合薄膜。密封薄膜从上基板玻璃下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的长度单边为3mm，与有效显示区边缘向外间隔1mm，也就是说图2中密封薄膜和有效显示区的间隔区域13的宽度为1mm。
实施例3
参照图1和图2。
一种消除TN显示模式液晶显示屏的双面贴合液晶显示组件湿热黄斑的方法，该液晶显示屏的结构由上至下分别为上玻璃基板10、上层光学贴合胶（由光学贴合胶层第一厚度阶梯20和光学贴合胶层第二厚度阶梯30整体相连而成）、液晶显示屏40，下层光学贴合胶（也由光学贴合胶层第一厚度阶梯20和光学贴合胶层第二厚度阶梯30整体相连而成）、下玻璃基板60，如图1所示，湿热黄斑的消除方法从两方面入手，一方面通过液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布控制边缘胶黏剂因吸湿溶胀产生的应力，另一方面通过对液晶显示组件侧面四周裸露的胶黏剂部分进行薄膜密封以阻隔水汽，进而实现消除液晶显示组件湿热黄斑的目的。所述的密封薄膜50从上基板玻璃10下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃60上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的宽度单边不小于2mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm~1mm。从图1中可看出，密封薄膜50也同时从液晶显示屏40上表面边缘的光学贴合胶层第二厚度阶梯30处并包裹住液晶显示屏四周侧边后延伸至液晶显示屏40下表面边缘的光学贴合胶层第二厚度阶梯30处，密封薄膜粘接在上、下两个光学贴合胶层第二厚度阶梯30上的宽度（即密封薄膜位置11的宽度，下同）单边不小于2mm。液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布以有效显示区为界，有效显示区内的胶层厚度均匀一致，形成光学贴合胶层第一厚度阶梯20，厚度为0.2mm，有效显示区外的胶层厚度均匀一致形成光学贴合胶层第二厚度阶梯30，厚度为0.05mm。光学贴合胶为有机硅、聚酰亚胺共混改性丙烯酸酯聚合物。所述的密封薄膜厚度为0.15mm，水汽透过率为4×10-4g/m2·d。薄膜密封材料为5层三氧化二铝Al2O3层和4层聚酰亚胺薄膜形成的无机-有机复合薄膜。密封薄膜从上基板玻璃下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的长度单边为3mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm，也就是说图2中密封薄膜和有效显示区的间隔区域13的宽度为0.5 mm。
上述仅为本发明的三个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种消除液晶显示组件湿热黄斑的方法，其特征是一方面通过液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布控制边缘胶黏剂因吸湿溶胀产生的应力，另一方面通过对液晶显示组件侧面四周裸露的胶黏剂部分进行薄膜密封以阻隔水汽，进而实现消除液晶显示组件湿热黄斑的目的；所述的液晶显示组件为TN显示模式的双面贴合液晶显示组件，结构由上至下分别为上玻璃基板、光学贴合胶、液晶显示屏，光学贴合胶、下玻璃基板；所述的液晶显示屏前后光学贴合胶层厚度的梯度分布以有效显示区为界，有效显示区内的胶层厚度均匀一致，为第一阶梯，厚度范围0.2mm~0.3mm，有效显示区外的胶层厚度均匀一致，为第二阶梯，厚度范围0.05mm~0.15mm；密封薄膜从上基板玻璃下表面开始沿光学贴合胶和液晶显示屏四周侧边包至下基板玻璃上表面，密封薄膜粘接在上下基板玻璃表面的长度单边不小于2mm，与有效显示区边缘向外间隔0.5mm~1mm，与有效显示区边缘向外间隔为0.5mm~1mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的光学贴合胶为有机硅改性丙烯酸酯聚合物、聚酰亚胺改性丙烯酸酯聚合物或有机硅、聚酰亚胺共混改性丙烯酸酯聚合物中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：密封薄膜的厚度为0.1~0.15mm，水汽透过率≤4×10-4g/m2·d。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的薄膜密封材料为n层三氧化二铝Al2O3层和n-1层沉积氮化硅SiNx薄膜（n≥3）形成的无机-无机复合薄膜，或n层三氧化二铝Al2O3层和n-1层聚脲/聚酰亚胺薄膜（n≥5）形成的无机-有机复合薄膜。
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