CN110133923A - 液晶显示面板、其制备方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

提供一种液晶显示面板，包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶，填充于所述第一基板和所述第二基板之间；以及封框胶，将所述液晶密封于所述第一基板和所述第二基板之间形成显示区；其中，所述封框胶远离所述显示区的表面具有碳氟薄膜疏水层。还提供该显示面板的制备方法及包含该面板的显示装置。本发明通过在基板对盒后，破真空过程中通入含氟等离子体，在封框胶预固化工序时紫外光的激发使配向膜及封框胶表面形成活性基团，进而在表面形成一层致密的碳氟薄膜疏水层，实现显示器件的超疏水特性，尤其在高温高湿环境依然维持正常显示。本发明的方法只需将破真空时使用的氮气或空气置换为含氟等离子体不增加额外工艺。

Description

液晶显示面板、其制备方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示面板、其制备方法及显示装置。

背景技术

汽车的智能化、多功能化发展日益精进。作为汽车元件之一的显示系统也逐渐被赋予多功能和智能化。现阶段用于车载显示器件主要为液晶显示器件及OLED显示器件。由于使用环境较为严苛，有较强稳定性及寿命优势的液晶显示器件仍处于市场主导地位。由于液晶显示器件采用封框胶封装与外界环境隔绝，所以其阻水的特性要求很高，特别是应用于车载系统，高温高湿的冲击使器件的寿命受到严重挑战。液晶显示面板越发向轻薄化方向发展，通常需要采用氢氟酸浸泡减薄，这一过程通常会造成封框胶的断裂，形成漏液。传统改善液晶显示器件的阻隔水汽的方法，为通过改善封框胶及配向膜化学结构，加大阻水基团的比例增加其阻隔性。但是往往会顾此失彼，使材料的其他性能大幅下滑，影响器件的正常使用。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种显示面板及其制备方法。

本发明一方面提供一种液晶显示面板，包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶，填充于所述第一基板和所述第二基板之间；以及封框胶，将所述液晶密封于所述第一基板和所述第二基板之间形成显示区；其中，所述封框胶远离所述显示区的表面具有碳氟薄膜疏水层。

根据本发明的一实施方式，所述第一基板包括第一配向膜，所述第二基板包括第二配向膜；所述第一配向膜和所述第二配向膜的截面具有碳氟薄膜疏水层。

根据本发明的另一实施方式，所述第一配向膜和所述第二配向膜分别与所述封框胶直接接触，所述第一配向膜和所述第二配向膜与所述封框胶直接接触的表面的所述显示区外部分具有碳氟薄膜疏水层。

根据本发明的另一实施方式，所述碳氟薄膜疏水层由含氟等离子体与所述封框胶、和/或所述第一配向膜和所述第二配向膜表面的活性基团键合形成。

根据本发明的另一实施方式，所述第一基板为彩膜基板，第二基板为阵列基板；或者，所述第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板。

本发明另一方面提供一种液晶显示面板的制备方法，包括：所述液晶显示面板的第一基板和第二基板在真空环境中对盒后，通入含氟等离子体；以及采用紫外光照射，预固化封框胶并形成碳氟薄膜疏水层。

根据本发明的一实施方式，所述紫外光的波长为190～280nm。

根据本发明的另一实施方式，还包括热固化所述预固化的封框胶。

根据本发明的另一实施方式，所述热固化同时回收所述封框胶固化的副产物和游离的含氟等离子体。

本发明另一方面还提供一种包括上述液晶显示面板的显示装置。

本发明通过在基板对盒后，破真空过程中通入含氟等离子体，在封框胶预固化工序时紫外光的激发使配向膜及封框胶表面化学键断裂，形成活性基团，此时含氟等离子体与表面活性基团发生反应，从而在表面形成一层致密的碳氟薄膜疏水层，实现显示器件的超疏水特性，尤其在高温高湿环境依然维持正常显示。本发明的方法只需将破真空时使用的氮气或空气置换为含氟等离子体或其混合气体不增加额外工艺，即可实现显示器件的超疏水特性。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明一实施方式的显示面板制备过程中的剖面示意图。

图2是本发明一实施方式的对盒破真空后含氟等离子体分布示意图。

图3是本发明的形成碳氟薄膜疏水层的反应原理示意图。

图4是本发明一实施方式的显示面板的形成碳氟薄膜疏水层的局部示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：母板

10：面板

11：彩膜基板

111：第一衬底基板

112：色阻结构层

113：第一配向膜

12：液晶

13：阵列基板

131：第二衬底基板

132：阵列结构层

133：第二配向膜

14：封框胶

15：碳氟薄膜疏水层

20：掩膜板

30：紫外光

40：氟等离子体

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

需要说明的是，本发明中上、下等用语，仅为互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。术语“第一”、“第二”以及类似词语也不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

本发明一实施方式的液晶显示面板包括第一基板、第二基板、填充于第一基板和第二基板之间的液晶，填充于第一基板和第二基板之间；以及将液晶密封于第一基板和第二基板之间形成显示区的封框胶。其中，封框胶远离显示区的表面具有碳氟薄膜疏水层。由于封框胶的远离显示区的表面具有碳氟薄膜疏水层，使得显示面板具有超疏水特性，有效防止水汽的进入，在高温高湿环境依然维持正常显示。

第一基板和第二基板可以相应地为彩膜基板和阵列基板，例如，第一基板为彩膜基板，第二基板为阵列基板；或者，第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板。

可选地，第一基板包括第一配向膜，第二基板包括第二配向膜。第一配向膜和第二配向膜的截面具有碳氟薄膜疏水层。所述“截面”是指与配向膜最大表面所处的平面垂直的面。

当第一配向膜和第二配向膜分别设置在第一基板和第二基板的最外侧时，即第一配向膜和第二配向膜直接与液晶接触，封装时第一配向膜和第二配向膜分别与封框胶直接接触。此时，第一配向膜和第二配向膜与封框胶直接接触的表面的显示区外部分具有碳氟薄膜疏水层。

具体而言，碳氟薄膜疏水层可以通过如下方法形成。液晶显示面板的第一基板和第二基板在真空环境中对盒后，通入含氟等离子体。通入的含氟等离子体吸附在面板的没有被密封部分的表面，例如封框胶的远离显示区的表面、配向膜的截面或与封框胶直接接触的表面的非密封区域部分。之后，采用紫外光照射，预固化封框胶并形成碳氟薄膜疏水层。在该过程中，紫外光将封框胶预固化，同时封框胶和配向膜受紫外光的激发产生活性基团，例如端羟基、端羧基、端氨基等。活性基团与吸附在其表面的含氟等离子体键合形成碳氟薄膜疏水层。

以下结合附图1-4详细解释形成液晶显示面板的过程。以下实施例以第一基板为彩膜基板、第二基板为阵列基板为例解释说明本发明的发明构思，但并不意在限定本发明。

如图1所示，显示面板10包括相对设置的彩膜基板11和阵列基板13，液晶12填充于彩膜基板11和阵列基板13之间，封框胶14将液晶12密封于彩膜基板11和阵列基板13之间形成显示区。

彩膜基板11包括第一衬底基板111、色阻结构层112和第一配向膜113。第一衬底基板111可以包括玻璃或PET、PI等高分子薄膜。色阻结构层112，一般通过涂覆、曝光的方法形成。包含红色、蓝色、绿色色阻，及隔离色阻的黑矩阵，支撑盒厚的树脂层，及抹平色阻及支撑柱段差的平坦层。第一配向膜113，可以通过转印、注射、烘烤的方法成膜。材质一般为聚酰亚胺。

阵列基板13包括第二衬底基板131、阵列结构层132和第二配向膜133。阵列结构层132用于液晶12的驱动。第二配向膜133可以通过转印、注射、烘烤的方法成膜。材质一般为聚酰亚胺。

液晶12可通过滴下(one drop fill)方式形成液晶层。封框胶14用于将液晶12密封于显示区。封框胶14一般通过涂覆、注射后，形成于彩膜基板11或阵列基板13上。相应地液晶12形成于另一基板上，即封框胶14形成在彩膜基板11上，液晶12相应地形成在阵列基板13上；相反，封框胶14形成在阵列基板13上，液晶12形成在彩膜基板11上。

之后，将彩膜基板11和阵列基板13在真空环境下对盒。具体而言，可以通过机械手分别将彩膜基板11及阵列基板13送入真空对盒设备中，通常将阵列基板13置于上方。

之后，对真空对盒设备启动抽真空，当压力达到真空水平后，阵列基板13及彩膜基板11在设备内部吸附装置的操作下，相向运动、接触对盒。经过该过程封框胶14将同一母板1上的各显示面板10的显示区一一分开(如图2所示)。

随后，在设备内部通入含氟等离子体40。含氟等离子体40，通常为CF₄、CHF₃、C₂HF₅、C₄F₈等气体通过物理或化学的方法制备相应的等离子体。例如，CF₄通过等离子化可形成多种含氟的离子结构，如-CF₃·、-CF₂·、-CF·、-F·，如图3所示。图2示出，对盒破真空后含氟等离子体40分布示意图。此时，由于对盒后的母板1内部处于真空状态，游离的含氟等离子体40会快速并充分的进入母板1内部，破除真空效应，填充至各显示面板10中间从而与封框胶和配向膜露出的表面接触。由于含氟等离子体40相对分子量较高更容易附着于接触表面，在常温环境下及其稳定，不易游离。

之后，采用紫外光30(UV)照射对对盒后的母板1进行封框胶40的预固化。具体而言，将对盒后的母板1通过机械手搬运至UV固化设备。如图1所示，用掩模板20遮挡显示区，避免紫外光30照射使液晶12极性发生变化。掩模板20可以是石英掩模板或玻璃掩模板。

如图3所示，此过程，受紫外光激发封框胶和配向膜表面产生活性基团。封框胶一般由环氧树脂、亚克力树脂、光引发剂、偶联剂、热硬化剂、无机分体等组成。在紫外光30下光引发剂产生光自由基(不同类型引发剂产生的自由基略有不同)，同时亚克力树脂产生活性基团，如端羟基、端羧基、端氨基等。同时配向膜，例如聚酰亚胺膜配向膜在紫外光照射下极易发生分子链的断裂，从而形成多种活性基团，如端氨基、端羧基、端羟基、端羰基等。

预固化优选使用190～280nm波长的紫外光30，如254nm。图3中仅以第一配向膜113为例，可以理解第二配向膜133表面的活性基团和含氟等离子40的状态与第一配向膜113相同。图中以CF₄形成的含氟等离子40为例，可以理解本发明的含氟等离子体也可以是其他含氟气体形成的含氟等离子体。在预固化过程中，采用190～280nm波长的紫外光30，例如254nm紫外光，对封框胶14进行固化时，封框胶14表面会生成活性基团端羟基、端羧基、端氨基等。受紫外光激发配向膜113,133表面同样会生成诸如端氨基、端羧基、端羟基、端羰基等基团。含氟等离子体40，极易与上述基团键合，从而形成依附于封框胶14的远离显示区外侧的表面及配向膜113,133与封框胶14直接接触的表面的显示区外的表面及截面的碳氟薄膜疏水层15。形成碳氟薄膜疏水层15的局部示意图如图4所示。图4以第一配向膜113和第二配向膜133直接接触封框胶14为例，可以理解第一配向膜113和第二配向膜133与封框胶14之间还可以包含其他层。若包含其他层，则仅在第一配向膜113和第二配向膜133的截面形成碳氟薄膜疏水层。此反应过程无副产物产生，未参与反应的含氟等离子体40继续游离在母板1内部。

之后，进一步固化经过预固化的封框胶14。在密闭室内、温度为110℃-150℃，例如120℃下固化封框胶14。在该温度下可以同时将小分子物质，如UV固化时的副产物、游离的含氟等离子体40蒸发收集到回收系统，从而确保不污染环境。

本发明的含氟等离子体处理工序为基板对盒后破真空。因为对盒时需要在真空条件下进行，目的是为了避免显示区存在气泡影响显示，同时为了使液晶在显示区能顺利均匀的扩散，就需要对成盒后的基板缓慢通入氮气或空气，同时使基板非显示区和外部压强一致。一般基板对盒后的破真空使用的气体为氮气或空气。本发明只需将氮气或空气置换为含氟等离子体、将紫外波长调整至254nm即可形成具有超疏水特性的碳氟薄膜疏水层，而不需增加额外工艺。

可选地，本发明实施例还提供一种显示装置，可以包括上述该显示面板，该显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

第一基板；

第二基板，与所述第一基板相对设置；

液晶，填充于所述第一基板和所述第二基板之间；以及

封框胶，将所述液晶密封于所述第一基板和所述第二基板之间形成显示区；

其中，所述封框胶远离所述显示区的表面具有碳氟薄膜疏水层。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板包括第一配向膜，所述第二基板包括第二配向膜；所述第一配向膜和所述第二配向膜的截面具有碳氟薄膜疏水层。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一配向膜和所述第二配向膜分别与所述封框胶直接接触，所述第一配向膜和所述第二配向膜与所述封框胶直接接触的表面的所述显示区外部分具有碳氟薄膜疏水层。

4.根据权利要求1-3任一所述的液晶显示面板，其特征在于，所述碳氟薄膜疏水层由含氟等离子体与所述封框胶、和/或所述第一配向膜和所述第二配向膜表面的活性基团键合形成。

5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板为彩膜基板，第二基板为阵列基板；或者，所述第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板。

6.一种液晶显示面板的制备方法，其特征在于，包括：

所述液晶显示面板的第一基板和第二基板在真空环境中对盒后，通入含氟等离子体；以及

采用紫外光照射，预固化封框胶并形成碳氟薄膜疏水层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述紫外光的波长为190～280nm。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括热固化所述预固化的封框胶。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述热固化同时回收所述封框胶固化的副产物和游离的含氟等离子体。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的液晶显示面板。