CN109669300A - 一种发光ito玻璃基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光ITO玻璃基板及其制备方法，包括玻璃基板、ITO导电膜、PI定向层，所述ITO导电膜设于玻璃基板下面，所述PI定向层设于ITO导电膜下面，其特征在于，所述ITO导电膜与PI定向层之间依次设有发光层和绝缘层。发光层采用纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉光致发光材料，绝缘层采用二氧化硅SiO₂，进一步控制原料配比和制备步骤制得发光ITO玻璃基板。本发明结构简单，去掉了普通的背光源，于上、下ITO玻璃基板上均设置发光层，实现了无需增加背光源的情况下，可以凸现液晶显示器的显示内容；降低了液晶显示器的能源耗损、减小了液晶显示器的厚度、延长了液晶显示器的使用寿命、降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种发光ITO玻璃基板及其制备方法。
背景技术
随着时代的进步，社会的发展，各种各样的高科技产品走进我们的生活，伴随着液晶显示器的使用量也同比增加。液晶显示器的显示方式为：在上ITO导电膜(203)和下ITO导电膜(403)之间形成电场，使液晶分子(3)在此电场的作用下发生排列方向变化，从而使外界光源的透过率发生改变，以此完成显示。传统的液晶显示器是采用贴附反射偏光片或安装背光源来凸现显示内容的。前者局限与环境（如：光线弱、昏暗的情况下不能看到显示），后者需打开背光源来凸现显示内容。然背光源耗费电能源及寿命有限，不能完全满足显示需求，且还增加了液晶显示器的厚度，增加了液晶显示器的制作成本。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种发光ITO玻璃基板及其制备方法以及一种内置发光装置液晶显示器，采用光致发光材料实现了无需增加背光源的情况下，可以凸现液晶显示器的显示内容，结构简单、降低了液晶显示器的能源耗损、减小了液晶显示器的厚度、延长了液晶显示器的使用寿命、降低了制造成本。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明目的之一是提供一种发光ITO玻璃基板，包括玻璃基板、ITO导电膜、PI定向层，所述ITO导电膜设于玻璃基板下面，所述PI定向层设于ITO导电膜下面，其特征在于，所述ITO导电膜与PI定向层之间依次设有发光层和绝缘层。
进一步的，所述发光层采用PI聚合物和/NMP、分散剂、光致发光材料混合组成，该发光层厚度设为10～60μm。
进一步的，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古尔胶和脂肪酸聚乙二醇酯、纤维素衍生物中的一种或多种。
进一步的，所述光致发光材料采用纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，该纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料主要以铝酸盐为基质,掺入稀土元素铺Eu2+作为激活剂,并添加Dy3+或Nd3+作为辅助激活剂。
进一步的，所述绝缘层采用二氧化硅SiO2，该绝缘层厚度均设为600-1500埃。
本发明目的之二是提供一种发光ITO玻璃基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将常规ITO玻璃经过预浸泡、PR前清洗、光刻胶涂布、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱膜、PI前清洗作业流程后，送入隧道炉烘干玻璃表面水分，为发光层印刷做准备；
（2）配制发光层材料：用PI聚合物或NMP的其中之一或两者混合，所述PI聚合物为可溶性PI聚合物中的一种或多种，加入纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，加入量为PI聚合物或NMP或两者混合体的1%-20%，加入分散剂，加入量为整个发光层材料总量的0.1%-6%，各项物料加配好后搅拌均匀；
（3）将配好的发光层材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤1）完成的ITO玻璃基板的ITO导电膜上，涂布厚度为10～60μm；
（4）将印刷了发光层材料的ITO玻璃基板送入隧道炉中预烘、固化，至此发光层制作完成；
（5）将二氧化硅SiO2材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤4）完成的发光层上，涂布厚度为600-1500埃；
（6）将上步印刷好的ITO玻璃基板再次送入隧道炉中预烘、固化，至此绝缘层制作完成；
（7）按常规工艺在绝缘层上丝印PI定向层并送入隧道炉中预烘、固化，得到所述发光ITO玻璃基板。
进一步的，步骤（4）所述预烘温度高设为80-110℃，预烘时间设为1-5Min；所述固化温度设为180-300℃，固化时间设为30-60Min。
进一步的，步骤（6）所述预烘温度高设为80-110℃，预烘时间设为1-5Min；所述固化温度设为260-300℃，固化时间设为60-90Min。
本发明目的之三是提供一种内置发光装置液晶显示器，其特征在于，包括从上往下依次设置的上偏光片、上发光ITO玻璃基板、液晶分子、下发光ITO玻璃基板、下偏光片，所述上、下发光ITO玻璃基板均为本发明目的之一提供的发光ITO玻璃基板，所述上发光ITO玻璃基板包括上玻璃基板、上ITO导电膜、上发光层、上绝缘层、上PI定向层，所述下发光ITO玻璃基板包括下玻璃基板、下ITO导电膜、下发光层、下绝缘层、下PI定向层，所述上、下发光ITO玻璃基板上、下对称设置，所述液晶分子设于上PI定向层与下PI定向层之间。
进一步的，所述上绝缘层与下绝缘层之间设有胶框，所述上PI定向层、液晶分子、下PI定向层设于胶框的内侧。
本发明去掉了安装在普通液晶显示器后面的背光源，在液晶显示器的上、下ITO玻璃基板上均设置发光层。发光层采用的光致发光材料（纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料）具有多种颜色，可根据需要自行选择颜色，可以是红色、蓝色或紫色，可以选择一种颜色，也可选择两种或多种颜色混合。发光层可在白天时吸收光能并将光能存储，晚上再利用存储的光能进行发光。发光层在白天吸收15～30分钟的光能，并将光能储存，晚上可利用此光能持续发光14～20小时，完全满足了液晶显示器对光源的需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构简单，去掉了普通的背光源，于上、下ITO玻璃基板上均设置发光层，实现了无需增加背光源的情况下，可以凸现液晶显示器的显示内容；降低了液晶显示器的能源耗损、减小了液晶显示器的厚度、延长了液晶显示器的使用寿命、降低了制造成本，使液晶显示器的使用领域更广泛，方便了更多领域对液晶显示器的使用。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为传统液晶显示器加背光结构示意图。
图中：1、上偏光片，2a、传统上ITO玻璃基板，2、上发光ITO玻璃基板，201、上玻璃基板，202、上ITO导电膜，203、上PI定向层，204、上发光层，205、上绝缘层，3、液晶分子，4a、传统下ITO玻璃基板， 4、下发光ITO玻璃基板，401、下玻璃基板，402、下ITO导电膜，403、下PI定向层，404、下发光层，405、下绝缘层，5、下偏光片，6、胶框，7、背光源。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种内置发光装置液晶显示器包括从上往下依次设置的上偏光片1、上发光ITO玻璃基板2、液晶分子3、下发光ITO玻璃基板4、下偏光片5，上发光ITO玻璃基板2包括从上往下依次连接的上玻璃基板201、上ITO导电膜202、上发光层204、上绝缘层205、上PI定向层203，下发光ITO玻璃基板4包括从下往上依次连接的下玻璃基板401、下ITO导电膜402、下发光层404、下绝缘层405、下PI定向层403，液晶分子3设于上PI定向层203与下PI定向层403之间，上绝缘层205、下绝缘层405之间设有胶框6，上PI定向层203、液晶分子3、下PI定向层403均设于胶框6的内侧。
实施例一：
上发光ITO玻璃基板2与下发光ITO玻璃基板4的制备方法，包括如下步骤：
（1）将常规ITO玻璃经过预浸泡、PR前清洗、光刻胶涂布、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱膜、PI前清洗作业流程后，送入隧道炉烘干玻璃表面水分，为发光层印刷做准备；
（2）配制发光层材料：用NMP，加入纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料主要以铝酸盐为基质,掺入稀土元素铺Eu2+作为激活剂,并添加Dy3+或Nd3+作为辅助激活剂，加入量为NMP的1%-20%，加入分散剂，分散剂为三聚磷酸钠，加入量为整个发光层材料总量的0.1%-6%，各项物料加配好后搅拌均匀；
（3）将配好的发光层材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤1）完成的ITO玻璃基板的ITO导电膜上，涂布厚度为10μm；
（4）将印刷了发光层材料的两块ITO玻璃基板送入隧道炉中，用80℃温度预烘5Min,预烘后再用180℃温度固化60Min，至此发光层印刷移印完成；
（5）将二氧化硅SiO2材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤4）完成的发光层上，涂布厚度为600埃；
（6）将上步印刷好的两块ITO玻璃基板再次送入隧道炉中，用80℃温度预烘5Min,预烘后再用260℃温度固化90Min，至此绝缘层印刷移印完成；
（7）按常规工艺在上步完成的绝缘层上丝印PI定向层并送入隧道炉中预烘、固化，得到所述发光ITO玻璃基板。
实施例二：
上发光ITO玻璃基板2与下发光ITO玻璃基板4的制备方法，包括如下步骤：
（1）将常规ITO玻璃经过预浸泡、PR前清洗、光刻胶涂布、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱膜、PI前清洗作业流程后，送入隧道炉烘干玻璃表面水分，为发光层印刷做准备；
（2）配制发光层材料：用PI聚合物，所述PI聚合物为可溶性PI聚合物中的一种或多种，加入纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料主要以铝酸盐为基质,掺入稀土元素铺Eu2+作为激活剂,并添加Dy3+或Nd3+作为辅助激活剂，加入量为PI聚合物的1%-20%，加入分散剂，分散剂为六偏磷酸钠和焦磷酸钠，加入量为整个发光层材料总量的0.1%-6%，各项物料加配好后搅拌均匀；
（3）将配好的发光层材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤1）完成的ITO玻璃基板的ITO层上，涂布厚度为60μm；
（4）将印刷了发光层材料的ITO玻璃基板送入隧道炉中，用110℃温度预烘1Min,预烘后再用300℃温度固化30Min，至此发光层印刷移印完成；
（5）将二氧化硅SiO2材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤4）完成的发光层上，涂布厚度为1500埃；
（6）将上步印刷好的ITO玻璃基板再次送入隧道炉中，用110℃温度预烘5Min,预烘后再用300℃温度固化90Min，至此绝缘层印刷移印完成；
（7）按常规工艺在上步完成的绝缘层上丝印PI定向层并送入隧道炉中预烘、固化，得到所述发光ITO玻璃基板。
实施例三：
上发光ITO玻璃基板2与下发光ITO玻璃基板4的制备方法，包括如下步骤：
（1）将常规ITO玻璃经过预浸泡、PR前清洗、光刻胶涂布、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱膜、PI前清洗作业流程后，送入隧道炉烘干玻璃表面水分，为发光层印刷做准备；
（2）配制发光层材料：用PI聚合物和NMP混合，所述PI聚合物为可溶性PI聚合物中的一种或多种，加入纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料主要以铝酸盐为基质,掺入稀土元素铺Eu2+作为激活剂,并添加Dy3+或Nd3+作为辅助激活剂，加入量为PI聚合物和NMP两者混合体的1%-20%，加入分散剂，分散剂为三乙基己基磷酸，加入量为整个发光层材料总量的0.1%-6%，各项物料加配好后搅拌均匀；
（3）将配好的发光层材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤1）完成的两块ITO玻璃基板的ITO层上，涂布厚度为30μm；
（4）将印刷了发光层材料的ITO玻璃基板送入隧道炉中，用100℃温度预烘3Min,预烘后再用220℃温度固化40Min，至此发光层印刷移印完成；
（5）将二氧化硅SiO2材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤4）完成的发光层上，涂布厚度为1200埃；
（6）将上步印刷好的ITO玻璃基板再次送入隧道炉中，用100℃温度预烘4Min,预烘后再用250℃温度固化75Min，至此绝缘层印刷移印完成；
（7）按常规工艺在上步完成的绝缘层上丝印PI定向层并送入隧道炉中预烘、固化，得到所述发光ITO玻璃基板。
相对于图2所示的传统液晶显示器，本发明实施例一至三所提供的上发光ITO玻璃基板2、下发光ITO玻璃基板4分别设有上发光层204、下发光层404，上发光层204、下发光层404均采用了纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉光致发光材料，该光致发光材料具有多种颜色，可根据需要自行选择颜色，可以是红色、蓝色或紫色，可以选择一种颜色，也可选择两种或多种颜色混合。上发光层204、下发光层404可在白天时吸收光能并将光能存储，晚上再利用存储的光能进行发光。上发光层204、下发光层404在白天吸收15～30分钟的光能，并将光能储存，晚上可利用此光能持续发光14～20小时，完全满足了液晶显示器对光源的需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种发光ITO玻璃基板，包括玻璃基板、ITO导电膜、PI定向层，所述ITO导电膜设于玻璃基板下面，所述PI定向层设于ITO导电膜下面，其特征在于，所述ITO导电膜与PI定向层之间依次设有发光层和绝缘层。
2.根据权利要求1所述的一种发光ITO玻璃基板，其特征在于：所述发光层采用PI聚合物和/NMP、分散剂、光致发光材料混合组成，该发光层厚度设为10～60μm。
3.根据权利要求2所述的一种发光ITO玻璃基板，其特征在于：所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古尔胶和脂肪酸聚乙二醇酯、纤维素衍生物中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种发光ITO玻璃基板，其特征在于：所述光致发光材料采用纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，该纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料主要以铝酸盐为基质,掺入稀土元素铺Eu2+作为激活剂,并添加Dy3+或Nd3+作为辅助激活剂。
5.根据权利要求1所述的一种发光ITO玻璃基板，其特征在于：所述绝缘层采用二氧化硅SiO2，该绝缘层厚度均设为600-1500埃。
6.一种权利要求1至5任一项所述的发光ITO玻璃基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将常规ITO玻璃经过预浸泡、PR前清洗、光刻胶涂布、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱膜、PI前清洗作业流程后，送入隧道炉烘干玻璃表面水分，为发光层印刷做准备；
（2）配制发光层材料：用PI聚合物或NMP的其中之一或两者混合，所述PI聚合物为可溶性PI聚合物中的一种或多种，加入纳米颗粒碱土铝酸盐长余辉材料，加入量为PI聚合物或NMP或两者混合体的1%-20%，加入分散剂，加入量为整个发光层材料总量的0.1%-6%，各项物料加配好后搅拌均匀；
（3）将配好的发光层材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤1）完成的ITO玻璃基板的ITO导电膜上，涂布厚度为10～60μm；
（4）将印刷了发光层材料的ITO玻璃基板送入隧道炉中预烘、固化，至此发光层制作完成；
（5）将二氧化硅SiO2材料用丝印机或移印机均匀印刷或移印在步骤4）完成的发光层上，涂布厚度为600-1500埃；
（6）将上步印刷好的ITO玻璃基板再次送入隧道炉中预烘、固化，至此绝缘层制作完成；
（7）按常规工艺在绝缘层上丝印PI定向层并送入隧道炉中预烘、固化，得到所述发光ITO玻璃基板。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述预烘温度高设为80-110℃，预烘时间设为1-5Min；所述固化温度设为180-300℃，固化时间设为30-60Min。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述预烘温度高设为80-110℃，预烘时间设为1-5Min；所述固化温度设为260-300℃，固化时间设为60-90Min。
9.一种内置发光装置液晶显示器，其特征在于，包括从上往下依次设置的上偏光片、上发光ITO玻璃基板、液晶分子、下发光ITO玻璃基板、下偏光片，所述上、下发光ITO玻璃基板均为权利要求1至5任一项所述的发光ITO玻璃基板，所述上发光ITO玻璃基板包括上玻璃基板、上ITO导电膜、上发光层、上绝缘层、上PI定向层，所述下发光ITO玻璃基板包括下玻璃基板、下ITO导电膜、下发光层、下绝缘层、下PI定向层，所述上、下发光ITO玻璃基板上、下对称设置，所述液晶分子设于上PI定向层与下PI定向层之间。
10.根据权利要求9所述的一种内置发光装置液晶显示器，其特征在于：所述上绝缘层与下绝缘层之间设有胶框，所述上PI定向层、液晶分子、下PI定向层设于胶框的内侧。
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