CN113470512A - 一种曲面多形态显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面多形态显示装置及其制造方法，涉及曲面显示技术领域，曲面多形态显示装置包括覆盖屏、框架、液态光学胶、显示主体，其中，液态光学胶对第一波长的光和第二波长的光敏感，液态光学胶多点涂布在显示主体上，覆盖屏和所述框架通过液态光学胶粘接在显示主体上，液态光学胶通过预激活法和快速固化法实现完全固化。本发明可以实现液态光学胶的快速固化，比热固化或者环境湿度固化要快得多，不仅可以缩短生产时间从而降低成本，而且可以使弯曲部件之间的结合更牢固。

Description

一种曲面多形态显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及曲面显示技术领域，尤其涉及一种曲面多形态显示装置及其制造方法。

背景技术

随着全球汽车市场的持续繁荣，车载显示器的出货量与日俱增。同时，随着车联网的不断推进，智能化的人车交互程度逐渐加深，消费者对车载显示功能和智能化的需求也随之增加。各大汽车厂商总会为“大液晶屏”找到一席之地。与手机相比，车载显示器的产品结构和使用环境更加复杂，对产品附着力的要求也更高。

在屏幕组装工艺中，现有贴合依靠固态光学胶(OCA,Optically Clear Adhesive)和液态光学胶(LOCA,Liquid Optically Clear Adhesive)实现。但是对于车载显示屏来说，OCA存在以下问题：随着对功能和智能化要求的不断提高，车载显示屏越来越趋向于采用大屏幕、多屏幕、不规则屏幕组合等更为复杂的产品结构，那么特别是对于屏幕和框架的“阶梯”结构，当OCA胶带不能平整覆盖时，会产生气泡；室外温度的变化、行驶环境的差异、行驶中的颠簸、前发动机舱的余热等各种恶劣环境都对显示屏的可靠性提出了更大的挑战，对粘接强度提出了更高的要求，但采用OCA层压工艺，很可能会产生屏幕开裂等问题；另外，显示性能也是一个考验，汽车屏幕需要能够在强光下清晰显示，OCA的透光率和显示性能都存在一些不足。

与OCA相比，LOCA的应用范围更广，粘接强度更高。同时，它在透光率和显示性能上也有很大的优势。因此，越来越多的生产厂家开始将目光转向LOCA。

LOCA经紫外光、加热或湿气渗透等方式可固化,又以紫外光(UV)固化最为常见。

紫外光固化环氧胶常用于汽车和消费类电子产品。其中一个原因是，这些粘合剂是专门配制的，与LED光源的波长(320至550纳米)相匹配，因此制造商可以获得LED照明的所有好处，如长寿命、有限热量和灵活配置；另一个原因是UV固化的资本成本较低，从而使生产厂家更容易接受这项技术。

UV固化的LOCA都含有对紫外线敏感的光引发剂。当暴露在正确波长和强度的光下时，光引发剂分解成自由基，从而引发单体链的形成。经过多步后，链在几秒钟内聚合并完全固化。

快速固化只是UV固化硅酮和环氧树脂提供的几个好处之一。制造商也喜欢单一组分(通常情况下)、无溶剂(导致低VOC排放)、光学透明的产品，允许在开放时间内精确定位零件，并可以使用小占地面积的设备手动或自动分配和固化，很容易集成到装配线。

UV固化有单固化和双固化配方，可流动(高达5000厘泊[cps])或触变(100000至300000厘泊)。产品类型包括粘合剂、保形涂层、就地固化和就地成型垫片。

双固化产品先用紫外光固化，但需要二级机制才能完全固化。它们通常用于灌封应用或因一侧的高组件而有阴影区域的零件上。环境湿度和热量是最常见的二次机制，最终固化可能需要72小时。

曲面屏的光学胶粘层压也是未来可能的流行方向，比平面层压技术难度更大。汽车显示屏的市场趋势将逐步由小平面矩形屏幕向大曲面屏幕转变。液态胶均匀地涂在产品上是一个很大的困难，不同的曲线到曲线、等曲线到曲线的产品需要不同的工艺。

未来全数字座舱的发展趋势将是集成多个大尺寸、高分辨率的曲面显示屏，因为它能更好地融入室内设计，提供身临其境的视觉体验。然而，曲面多形态显示器的成本是平板显示器的数倍，过高的成本也会在一定程度上阻碍产品的普及。在成本方面，主要是由于玻璃罩成本高，光学玻璃键合技术难度大，是未来市场能否批量生产的关键因素。

综上所述，目前曲面多形态显示器粘接性能有待提高，采用的固化方式时间较慢，导致生产时间长，成本高。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种曲面多形态显示装置及其制造方法，能够实现液态光学胶的快速固化，使弯曲部件之间的结合更牢。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何实现液态光学胶的快速固化，如何使曲面多形态显示装置制作效率更高。

为实现上述目的，本发明提供了一种曲面多形态显示装置及其制造方法，包括覆盖屏、框架、液态光学胶、显示主体，所述液态光学胶对第一波长的光和第二波长的光敏感，所述液态光学胶多点涂布在所述显示主体上，所述覆盖屏和所述框架通过所述液态光学胶粘接在所述显示主体上，所述液态光学胶通过预激活法和快速固化法实现完全固化。

进一步地，所述显示主体是玻璃或塑料基板，所述显示主体包括TFT或OLED、封装、触摸传感器、偏振器。

进一步地，所述液态光学胶由具有硅氧主链的聚合物质组成。

进一步地，所述液态光学胶折射率在1.40-1.60之间。

进一步地，所述液态光学胶不含小分子量硅成分。

进一步地，所述液态光学胶具有热稳定性，使得在250℃下加热1小时时的重量损失为5％或更小。

进一步地，所述液态光学胶玻璃化转变和融化温度低于-10℃。

进一步地，所述预激活法通过所述第一波长的光照亮所述液态光学胶产生第一反应实现。

进一步地，所述快速固化法通过所述第二波长的光照亮所述液态光学胶上粘接的所述覆盖屏，在所述液态光学胶中引发第二反应实现。

一种曲面多形态显示装置制造方法，包括以下步骤：

步骤1、通过多点分配系统将液态光学胶分配到显示主体；

步骤2、用第一波长的光照亮所述液态光学胶，以预激活所述液态光学胶，产生第一反应；

步骤3、在预激活工作时间内，将覆盖屏和框架放置在所述液态光学胶上，对所述覆盖屏和所述框架施加压力，使所述液态光学胶粘度降低，并流动以匹配所述覆盖屏和所述框架的形状，所述覆盖屏和所述框架组成盖窗；

步骤4、用第二波长的光照亮所述覆盖屏，以激活所述液态光学胶的第二反应，实现快速固化。

进一步地，所述快速固化是指：所述第二反应产生的热量被所述液态光学胶、所述盖窗、所述显示主体吸收，所述盖窗和所述显示主体中的热量传回所述液态光学胶，加速所述液态光学胶的固化。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益技术效果：

本发明可以实现液态光学胶的快速固化，比热固化或者环境湿度固化要快得多，不仅可以缩短生产时间从而降低成本，而且可以使弯曲部件之间的结合更牢固。

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是本发明的一个较佳实施例的结构示意图。

其中，1-覆盖屏，2-框架，3-液态光学胶，4-显示主体。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，是本发明的一个较佳实施例的结构示意图，包括覆盖屏1、框架2、液态光学胶3、显示主体4，其中，液态光学胶3多点涂布在显示主体4上，覆盖屏1和框架2通过液态光学胶3粘接在显示主体4上，液态光学胶3通过预激活法和快速固化法实现完全固化。预激活法通过第一波长的光照亮液态光学胶3产生第一反应实现，显示主体4是平坦的。

快速固化法通过第二波长的光照亮液态光学胶3上粘接的覆盖屏1，在液态光学胶3中引发第二反应实现。

液态光学胶3由具有硅氧主链的聚合物质组成；折射率在1.40-1.60之间，本实施例优选1.41-1.55；触变性强，施加剪切力后粘度降低；具有热稳定性，使得在250℃下加热1小时时的重量损失为5％或更小；玻璃化转变和融化温度低于-10℃，本实施例优选低于-15℃；在耐气候试验中保持不变的光学清晰度(雾度<96％)和色坐标(a*，b*＝>0.2，<-0.4)中无变色，具有荧光，不含小分子量硅成分，与具有多种分子量的聚合物可以很好地混合。

本实施例的制造方法，包括以下步骤：

步骤1、通过多点分配系统将液态光学胶3分配到显示主体4；

步骤2、用第一波长的光照亮所述液态光学胶3，以预激活液态光学胶3，产生第一反应；

步骤3、在预激活工作时间内，将覆盖屏1和框架2放置在液态光学胶3上，对覆盖屏1和框架2施加压力，使液态光学胶3粘度降低，并流动以匹配覆盖屏1和框架2的形状，覆盖屏1和框架2组成盖窗；

步骤4、用第二波长的光照亮覆盖屏1，以激活液态光学胶3的第二反应，快速固化；快速固化是指：第二反应产生的热量被液态光学胶3、所述盖窗、显示主体4吸收，盖窗和显示主体4中的热量传回液态光学胶3，加速液态光学胶3的固化。

液态光学胶3作为一种粘合剂，可以使用UV固化，即使使用两个不透明基底，UV固化的基本原理也可以利用，这就是预活化粘合剂发挥作用的地方。预活化的特点是，粘合剂在涂布后，在连接组件之前直接接收辐照。因此，将粘合剂涂在一个人组件上，然后辐照几秒钟，这就触发了它的交联。粘合剂在称为“打开时间”的短时间内保持其初始润湿性，从而允许两种组件在预激活后接合和调整。这也是前面所说的预激活法。打开时间通常为20秒，但也可以在客户特定的修改中设置为更短或更长的打开时间。然后，粘合剂在几分钟内固化到初始强度，不再需要暴露在光下。从这一刻起，可以进一步加工组件，而不会使连接的基板打滑。粘合剂在72小时内达到其最终强度，无需进一步的工艺步骤，额外的热量可以加速固化过程。

在另一个实施例中，液态光学胶3对三个不同的、独立选择的波长具有吸光度，显示主体4是弯曲的。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中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)

1.一种曲面多形态显示装置，其特征在于，包括覆盖屏、框架、液态光学胶、显示主体，其中，所述液态光学胶对第一波长的光和第二波长的光敏感，所述液态光学胶多点涂布在所述显示主体上，所述覆盖屏和所述框架通过所述液态光学胶粘接在所述显示主体上，所述液态光学胶通过预激活法和快速固化法实现完全固化。

2.如权利要求1所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述液态光学胶由具有硅氧主链的聚合物质组成。

3.如权利要求2所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述液态光学胶折射率在1.40-1.60之间。

4.如权利要求3所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述液态光学胶不含小分子量硅成分。

5.如权利要求4所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述液态光学胶具有热稳定性，使得在250℃下加热1小时时的重量损失为5％或更小。

6.如权利要求5所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述液态光学胶玻璃化转变和融化温度低于-10℃。

7.如权利要求1所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述预激活法通过所述第一波长的光照亮所述液态光学胶产生第一反应实现。

8.如权利要求1所述的曲面多形态显示装置，其特征在于，所述快速固化法通过所述第二波长的光照亮所述液态光学胶上粘接的所述覆盖屏，在所述液态光学胶中引发第二反应实现。

9.一种曲面多形态显示装置制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、通过多点分配系统将液态光学胶分配到显示主体；

步骤2、用第一波长的光照亮所述液态光学胶，以预激活所述液态光学胶，产生第一反应；

步骤3、在预激活工作时间内，将覆盖屏和框架放置在所述液态光学胶上，对所述覆盖屏和所述框架施加压力，使所述液态光学胶粘度降低，并流动以匹配所述覆盖屏和所述框架的形状，所述覆盖屏和所述框架组成盖窗；

步骤4、用第二波长的光照亮所述覆盖屏，以激活所述液态光学胶的第二反应，实现快速固化。

10.如权利要求9所述的曲面多形态显示装置制造方法，其特征在于，所述快速固化是指：所述第二反应产生的热量被所述液态光学胶、所述盖窗、所述显示主体吸收，所述盖窗和所述显示主体中的热量传回所述液态光学胶，加速所述液态光学胶的固化。

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