CN114280832B - 一种lcd和tp一体化彩色液晶显示屏的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，包括以下步骤：S1.原料选择、S2.前段工序、S3.中部检测工序、S4.成盒段工序、S5.后部工序。本发明能够有效解决有效解决现有的LCD和TP需要组装使用，存在着成本高，且增加一层0.7mm或1.1mm厚度的单层玻璃基板，单层玻璃装金属管针顶到时易产生破损，批量生产费工费时的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法。
背景技术
市面上的触摸屏是独立的，一般客户购买了液晶显示屏，为了能够实现手指触摸可以控制所需显示内容或显示功能，客户需要考虑购买触摸屏，组装液晶显示屏(以下简称LCD)，还要装组触摸屏(以下简称TP)，多一道组装工序，另外增加一层0.7mm或1.1mm厚度的单层玻璃基板，这种单层玻璃装金属管针顶到时易产生破损，批量生产费工费时，还存在着成本高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供是一种LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，有效解决现有的LCD和TP需要组装使用，存在着成本高，且增加一层0.7mm或1.1mm厚度的单层玻璃基板，单层玻璃装金属管针顶到时易产生破损，批量生产费工费时的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，包括以下步骤：
S1.原料选择：选择符合拟制备产品要求的规格、型号的ITO玻璃原料，其中两片ITO玻璃原料的中一片选用单面ITO膜的单面ITO玻璃，另一片选用正反两面具有ITO膜的双面ITO玻璃；
S2.前段工序：对单面ITO玻璃依次进行第一次清洗、涂光刻胶、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱模，完成单面ITO玻璃的下片ITO图形的制作，得到单面ITO玻璃基板；
对双面ITO玻璃依次进行第一次清洗、正面第一次涂光刻胶、正面曝光、正面显影、背面涂光刻胶、第一次坚膜、正面蚀刻、第一次脱模、背面印耐酸油墨、过UV灯、正面第二次涂光刻胶、第二次坚膜、反面蚀刻、第二次脱模，完成双面ITO玻璃正反两面图形的制作，得到双面ITO玻璃基板；其中正面形成和单面ITO玻璃的下片ITO图形适配的上片ITO图形，其中反面作为触摸屏，形成所需的触摸屏ITO图形；
S3.中部检测工序：步骤S2得到的单面ITO玻璃基板的下片ITO图形及双面ITO玻璃基板的上片ITO图形、触摸屏ITO图形进行短路检测，若存在短路缺陷，则通过激光进行修复；
S4.成盒段工序：对经步骤S3检测修复后的单面ITO玻璃基板的下片ITO图形面及双面ITO玻璃的反面依次进行TOP印刷、PI印刷、摩擦PI、丝印、喷洒工序，然后将单面ITO玻璃基板的下片ITO图形面和双面ITO玻璃的反面相对完成组合，组合后，经过热压得到成盒的半成品；
S5.后部工序：对经步骤S4得到的半成品依次进行切割、灌液、封口、第二次清洗、电目测、第三次清洗、贴片后，包装入库。
进一步的，在S5的贴片工序中，先将彩色图案丝印在偏光片上，然后再进行贴片。
进一步的，在S5的贴片工序中，在贴偏光片之前，将印刷彩色图案的透明胶片贴在单面ITO玻璃背离下片ITO图形面的底面上。
进一步的，步骤S2中的第一次清洗，用玻璃清洗液清洗单面ITO玻璃和双面ITO玻璃；玻璃清洗液选用将浓度5％-7％的氢氧化钠添加入去离子水中制备而成，其碱浓度为0.85-1.0mol/L。
为了提高显影效果，步骤S2中的曝光、正面曝光的光积量为70-90mj/cm2。
为了提高蚀刻效果，步骤S2中的蚀刻、正面蚀刻、反面蚀刻选用的酸刻液由硝酸、盐酸、水混合而成，其酸浓度6.0-6.5mol/L；硝酸、盐酸、水的体积比为1:10:10。
为了提高显影效果，步骤S2中的显影、正面显影，选用的显影液为减浓度0.2-0.3mol/L的氢氧化钠溶液。
为了提高脱模效果，步骤S2中的脱模、第一次脱模、第二次脱模选用的脱模液为碱浓度2.8-3.0mol/L的氢氧化钠溶液。
本发明的有益效果：1、两片玻璃中的一片选用选用正反两面具有ITO膜的双面ITO玻璃，其中组合后朝上的一面上制作触摸屏ITO图形，可以实现将触摸屏的走线直接做到LCD两片玻璃的上片玻璃上，这样就无需另外在LCD两片玻璃上再增加一层ITO玻璃来实现触摸屏的走线，能够减少一层玻璃的使用，节省了成本，减少了组装工序，降低了人工成本，提高了生产效率；同时，减小了厚度，减轻了重量，改变了原来的结构，提高了产品的市场竞争力。有效解决了现有的LCD和TP需要组装使用，存在着成本高，且增加一层0.7mm或1.1mm厚度的单层玻璃基板，单层玻璃装金属管针顶到时易产生破损，批量生产费工费时的问题。
2、现有彩色印在白玻璃上会生产漏光的问题，将彩色图案印在偏光片能够有效解决漏光的问题。将彩色图案印在透明胶片上，不容易出现损坏偏光片的现象，同时能够降低成本。
以下将通过实施例，对本发明进行较为详细的说明。
具体实施方式
实施例，一种LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，包括以下步骤：
S1.原料选择：选择符合拟制备产品要求的规格、型号的ITO玻璃原料，其中两片ITO玻璃原料的中一片选用单面ITO膜的单面ITO玻璃，另一片选用正反两面具有ITO膜的双面ITO玻璃；
S2.前段工序：对单面ITO玻璃依次进行第一次清洗、涂光刻胶、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱模，完成单面ITO玻璃的下片ITO图形的制作，得到单面ITO玻璃基板；
对双面ITO玻璃依次进行第一次清洗、正面第一次涂光刻胶、正面曝光、正面显影、背面涂光刻胶、第一次坚膜、正面蚀刻、第一次脱模、背面印耐酸油墨、过UV灯、正面第二次涂光刻胶、第二次坚膜、反面蚀刻、第二次脱模，完成双面ITO玻璃正反两面图形的制作，得到双面ITO玻璃基板；其中正面形成和单面ITO玻璃的下片ITO图形适配的上片ITO图形，其中反面作为触摸屏，形成所需的触摸屏ITO图形；
S3.中部检测工序：步骤S2得到的单面ITO玻璃基板的下片ITO图形及双面ITO玻璃基板的上片ITO图形、触摸屏ITO图形进行短路检测，若存在短路缺陷，则通过激光进行修复；
S4.成盒段工序：对经步骤S3检测修复后的单面ITO玻璃基板的下片ITO图形面及双面ITO玻璃的反面依次进行TOP印刷、PI印刷、摩擦PI、丝印、喷洒工序，然后将单面ITO玻璃基板的下片ITO图形面和双面ITO玻璃的反面相对完成组合，组合后，经过热压得到成盒的半成品；
S5.后部工序：对经步骤S4得到的半成品依次进行切割、灌液、封口、第二次清洗、电目测、第三次清洗、贴片后，包装入库。
在S5的贴片工序中，先将彩色图案丝印在偏光片上，然后再进行贴片。
在S5的贴片工序中，在贴偏光片之前，将印刷彩色图案的透明胶片贴在单面ITO玻璃背离下片ITO图形面的底面上。
步骤S2中的第一次清洗，用玻璃清洗液清洗单面ITO玻璃和双面ITO玻璃；玻璃清洗液选用将浓度5％-7％的氢氧化钠添加入去离子水中制备而成，其碱浓度为0.85-1.0mol/L。
步骤S2中的曝光、正面曝光的光积量为70-90mj/cm2。
步骤S2中的蚀刻、正面蚀刻、反面蚀刻选用的酸刻液由硝酸、盐酸、水混合而成，其酸浓度6.0-6.5mol/L；硝酸、盐酸、水的体积比为1:10:10。
步骤S2中的显影、正面显影，选用的显影液为减浓度0.2-0.3mol/L的氢氧化钠溶液。
步骤S2中的脱模、第一次脱模、第二次脱模选用的脱模液为碱浓度2.8-3.0mol/L的氢氧化钠溶液。
曝光、正面曝光时：在涂光刻胶的单面ITO玻璃的ITO面或双面ITO玻璃的正面上覆盖光刻掩膜版，然后置放在紫外灯下进行曝光。
背面印耐酸油墨：在双面ITO玻璃的反面覆盖所需触摸屏ITO图形的丝印网板，然后印刷耐酸油墨，再通过过UV灯来固化耐酸油墨。
显影、正面显影时：用显影液处理曝光后的单面ITO玻璃的ITO面积双面ITO玻璃的正面，将其上曝光或正面曝光分解的光刻胶层除去，保留未曝光部分的光刻胶层，完成显影；显影后经风刀风干。
坚膜时，将显影、正面显影完成的单面ITO玻璃、双面ITO玻璃置于130℃的环境下烘烤90s，完成坚膜处理。
蚀刻、正面蚀刻、反面蚀刻时：将单面ITO玻璃、双面ITO玻璃，置入酸刻液中放置8-10分钟，蚀掉无光刻胶或耐酸油墨覆盖的ITO膜，得到所需要的下片ITO图形、上片ITO图形、触摸屏ITO图形；然后通过风刀风干。下片ITO图形、上片ITO图形为显示图形，触摸屏ITO图形为触摸屏图形。
脱模、第一次脱模、第二次脱模时：用高浓度的碱溶液作脱模液，将蚀刻、正面蚀刻、反面蚀刻后的单面ITO玻璃、双面ITO玻璃置于脱模液中4-5min，将其上余下的光刻胶剥离掉，使单面ITO玻璃上形成与光刻掩膜版完全一致的ITO图形，使双面ITO玻璃的反面形成和丝印网版一直的ITO图形；然后用去离子水冲洗干净并用风刀风干。
正面第一次涂光刻胶、正面曝光、正面显影、背面涂光刻胶、第一次坚膜、正面蚀刻、第一次脱模、背面印耐酸油墨、过UV灯、正面第二次涂光刻胶、第二次坚膜、反面蚀刻、第二次脱模中，背面涂光刻胶是为了在蚀刻时，保护背面的ITO膜，第一次脱模时，能够把正反两面的剩余光刻胶给脱除。背面印耐酸油墨是为了后续形成反面的触摸屏ITO图形，经过UV灯固化后，印刷耐酸油墨的部分在反面蚀刻的时候不会被腐蚀掉。正面第二次图光刻胶是为了保护正面已经形成的上片ITO图形。第二次脱模，能够把正面的光刻胶及反面的耐酸油墨去除。
反面使用耐酸油墨来成型触摸屏ITO图形，是因为如果还使用曝光的方式，存在着定位困难，工艺难度大的问题。
中部检测工序中，若存在短路缺陷，则通过激光把上片ITO图形、下片ITO图形、触摸屏ITO图形中短路位置的ITO层去除，打通短路部分，得到正确的ITO图形。
TOP印刷中，在上片ITO图形面和下片ITO图形面，用凸版印刷机，印刷一层厚℃1μm的二氧化硅层，厚℃在1微米，并在300℃的温度下烘烤1h。
PI印刷中，用凸版印刷机，在二氧化硅层上再印刷一层聚酰亚胺层，厚℃在0.6-0.8μm，并在260℃的温度下烘烤1h，作为取向层。
摩擦PI：用绒布类材料按照设定的方向高速摩擦PI工序印刷的聚酰亚胺层，形成细小的沟槽，完成定向；以使液晶分子将来能够沿着取向层的摩擦方向排列。
丝印：在上片ITO图形面和下片ITO图形面中的一面上通过丝网印刷印刷边框胶，另一面上通过丝网印刷印刷银点胶；并在80℃的温度下烘烤1分钟，把边框胶和银点胶中的稀释剂烘干。
喷洒工序中，在印刷银点胶的那一面上喷盒粉；喷盒粉后，把单面ITO玻璃基板和双面ITO玻璃基板通过边框胶粘合起来。
热压：粘合后，通过加热和加压的方法固化边框胶和银点胶，热压温度190℃，热压时间2h，热压压力为0.8-1.2kg/cm2。
切割：热压完，待冷却后，将半成品中的各个LCD单元切割出来，得到LCD单元。
灌液：将切割得到的各LCD单元放入灌晶机中，通过基座的固定将切割后的LCD单元固定住，再由下方灌晶槽内的海绵提供液晶；首先将密封箱抽真空，然后通过弹簧活动机构将海绵往上顶，再释放空气进入灌晶机中，此时LCD单元通过毛细现象将海绵中的液晶完全吸入LCD单元的空盒内，完成灌液晶；
灌液晶之前，先用去离子水清洗灌晶槽、海绵，然后再用120℃的温度烘干，再用纯丙酮溶液清洗灌晶槽、海绵；
去离子水清洗后，提高烘干温度，能够完全烘干海绵；如果用100℃的温度进行烘干，烘干大量海绵时，无法完全烘干海绵；海绵会一直残留水分，后续灌晶会进入LCD盒内。
灌注液晶制具烘干温度120℃，LCD单元烘干温度85℃；灌注液晶制具使用水及丙酮清洗，丙酮溶于水，水沸点为100℃，提高温度能让水及丙酮完全挥发干；LCD单元由于前工序喷粉含有异丙醇，异丙醇沸点82.3℃；提高温度能让异丙醉完全挥发干。
封口：灌液晶后，在LCD单元开口处点上UV胶，然后通过UV灯进行固化，完成封口。
第二次清洗：封口后，用去离子水清洗干净后，在85℃的温度下烘烤1h，烘干。
电目测：清洗后，利用偏光板目检各LCD单元是否厚薄均匀，内部液晶散布是否均匀；利用液晶板上的PIN脚加以导电，观察LCD点亮情况，判断LCD是否显示正常。
贴片：显示正常情况下，先将彩色图案丝印在偏光片上或者将印刷彩色图案的透明胶片贴在单面ITO玻璃背离下片ITO图形面的底面上，然后将偏光片贴在电目检合格的LCD单元的上下两面。
包装入库：将贴片后的LCD单元放在光台下，检查是否存在偏光片气泡、内污、帖歪情况，合格则入库。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
以上对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.原料选择：选择符合拟制备产品要求的规格、型号的ITO玻璃原料，其中两片ITO玻璃原料的中一片选用单面ITO膜的单面ITO玻璃，另一片选用正反两面具有ITO膜的双面ITO玻璃；
S2.前段工序：对单面ITO玻璃依次进行第一次清洗、涂光刻胶、曝光、显影、坚膜、蚀刻、脱模，完成单面ITO玻璃的下片ITO图形的制作，得到单面ITO玻璃基板；
对双面ITO玻璃依次进行第一次清洗、正面第一次涂光刻胶、正面曝光、正面显影、背面涂光刻胶、第一次坚膜、正面蚀刻、第一次脱模、背面印耐酸油墨、过UV灯、正面第二次涂光刻胶、第二次坚膜、反面蚀刻、第二次脱模，完成双面ITO玻璃正反两面图形的制作，得到双面ITO玻璃基板；其中正面形成和单面ITO玻璃的下片ITO图形适配的上片ITO图形，其中反面作为触摸屏，形成所需的触摸屏ITO图形；
S3.中部检测工序：步骤S2得到的单面ITO玻璃基板的下片ITO图形及双面ITO玻璃基板的上片ITO图形、触摸屏ITO图形进行短路检测，若存在短路缺陷，则通过激光进行修复；
S4.成盒段工序：对经步骤S3检测修复后的单面ITO玻璃基板的下片ITO图形面及双面ITO玻璃的反面依次进行TOP印刷、PI印刷、摩擦PI、丝印、喷洒工序，然后将单面ITO玻璃基板的下片ITO图形面和双面ITO玻璃的反面相对完成组合，组合后，经过热压得到成盒的半成品；
S5.后部工序：对经步骤S4得到的半成品依次进行切割、灌液、封口、第二次清洗、电目测、贴片后，包装入库。
2.根据权利要求1所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：在S5的贴片工序中，先将彩色图案丝印在偏光片上，然后再进行贴片。
3.根据权利要求1所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：在S5的贴片工序中，在贴偏光片之前，将印刷彩色图案的透明胶片贴在单面ITO玻璃背离下片ITO图形面的底面上。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：步骤S2中的第一次清洗，用玻璃清洗液清洗单面ITO玻璃和双面ITO玻璃；玻璃清洗液选用将浓度5％-7％的氢氧化钠添加入去离子水中制备而成，其碱浓度为0.85-1.0mol/L。
5.根据权利要求4所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：步骤S2中的曝光、正面曝光的光积量为70-90mj/cm2。
6.根据权利要求5所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：步骤S2中的蚀刻、正面蚀刻、反面蚀刻选用的酸刻液由硝酸、盐酸、水混合而成，其酸浓度6.0-6.5mol/L；硝酸、盐酸、水的体积比为1:10:10。
7.根据权利要求6所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：步骤S2中的显影、正面显影，选用的显影液为减浓度0.2-0.3mol/L的氢氧化钠溶液。
8.根据权利要求7所述的LCD和TP一体化彩色液晶显示屏的制备方法，其特征在于：步骤S2中的脱模、第一次脱模、第二次脱模选用的脱模液为碱浓度2.8-3.0mol/L的氢氧化钠溶液。
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| 彩色膜上ITO的室温沉积及其在FPD中的应用;孟志国, 彭华君, 吴春亚, 李娟, 熊绍珍, 丘成峰, 李娟娟, 王文, 郭海成;光电子·激光;第16卷(第2期);全文 * |
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Denomination of invention: A Preparation Method for LCD and TP Integrated Color LCD Display Screen Granted publication date: 20240202 Pledgee: China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Xiuning County Branch Pledgor: ANHUI GOLDEN VISION OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980007428 |
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