專利名稱：一種超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的制造方法，它可以使顯示器的工作溫度范圍擴(kuò)大為-40°C +113°C，屬光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示器件應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，人們對器件的工作溫度范圍也提出了更高的要求，以適應(yīng)各種惡劣的使用環(huán)境。例如用于加油機(jī)、浴室、高速公路計(jì)價(jià)器等儀器儀表時(shí)，有時(shí)要求液晶顯示器能在低溫-40°C到高溫+113°C的溫度范圍內(nèi)可靠工作，但由于受工藝、材料、結(jié)構(gòu)等因素的限制，現(xiàn)有的液晶顯示器件所能適應(yīng)的最寬工作溫度范圍為-30°C到+80°C。當(dāng)溫度低于-30°C時(shí)，液晶顯示器盒內(nèi)容易產(chǎn)生小空洞或者出現(xiàn)裂紋，而當(dāng)溫度高于+80°C時(shí)，盒內(nèi)有小氣泡產(chǎn)生，顯示字體很淡。這樣就大大限制了液晶顯示器件的應(yīng)用范圍。因此，如何改進(jìn)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，擴(kuò)大其適應(yīng)的溫度范圍，是有關(guān)技術(shù)人員目前所面臨的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法，以擴(kuò)大液晶顯示器的溫度范圍，滿足各種惡劣環(huán)境下的使用要求。本發(fā)明的目的是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法，所述方法首先在兩片平行ITO玻璃基板的內(nèi)側(cè)涂敷取向?qū)硬⑦M(jìn)行固化和摩擦處理，然后絲印膠框、導(dǎo)電點(diǎn)，再在兩片玻璃基板之間噴灑盒內(nèi)支撐墊片并充入液晶材料，所述液晶材料的相變溫度范圍為-50 130°C ；最后在兩玻璃外側(cè)貼附偏光片制成完整的液晶顯示器，改進(jìn)后，膠框內(nèi)添加的墊片粒徑為6. 3μπι， 膠框內(nèi)PF的添加比例為1. 1% ；導(dǎo)電點(diǎn)中AU的添加比例為2%，導(dǎo)電金粉粒徑為6. 5 μ m ；盒內(nèi)支撐墊片粒徑為5. 9 μ m，噴灑密度為90士5個(gè)/mm2。
上述超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法，所述取向?qū)拥耐糠蠛吞幚戆聪铝胁襟E進(jìn)
行
a、清洗玻璃基板；
b、在玻璃基板上涂敷PI層；
c、將涂敷有PI層的玻璃基板加熱至110°C，預(yù)固化15分鐘；
d、將玻璃基板加熱至320°C，固化50分鐘；
e、停止加熱，使玻璃基板的溫度降至室溫；
f、用絨布類材料對PI層進(jìn)行高速摩擦處理，使兩PI層表面產(chǎn)生相互垂直的溝槽，摩擦密度為135-141。本發(fā)明通過對膠框、導(dǎo)電點(diǎn)、盒內(nèi)支撐墊片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使液晶盒各部分的膨脹系數(shù)相匹配，保證高溫時(shí)盒各內(nèi)不產(chǎn)生氣泡，低溫時(shí)不產(chǎn)生空洞，因而液晶顯示器可在超寬溫度范圍內(nèi)正常工作。本發(fā)明還通過調(diào)整取向?qū)拥墓袒瘻囟群凸袒?jié)拍來提高取向?qū)拥沫h(huán)化率，從而提高PI層與ITO層的粘接強(qiáng)度以及定向性能的穩(wěn)定性，通過調(diào)整摩擦密度，保證液晶分子排列均勻、一致，從而改善液晶屏的顯示效果和溫度特性。


圖1為液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號為1、前偏光片；2前補(bǔ)償膜；3、前ITO玻璃基板；4、前ITO電極(SEG) ；5、封邊膠；6、膠框玻璃支撐片；7、前PI排向膜；8、盒支撐片；9、后PI排向膜；10.C0M電極；11、后玻璃基板；12、后補(bǔ)償膜；13、后偏光片；14、封口膠；15導(dǎo)電膠。
具體實(shí)施例方式1、取向?qū)?PI層)的涂敷和處理。PI環(huán)化率(即PI定向?qū)?摩擦后使液晶分子按其摩擦溝槽排列，材質(zhì)(主要為聚酰亞胺)的固化程度)影響著PI層與ITO層(主材質(zhì)為氧化銦錫，供刻畫圖形顯示用)的粘接強(qiáng)度以及定向性能的穩(wěn)定性。環(huán)化率過低，PI層固化不良，和ITO層粘接不結(jié)實(shí)，且定向性能不穩(wěn)定；環(huán)化率太高，PI層就太脆，發(fā)生龜裂，同樣與ITO層粘接不良，定向性能不穩(wěn)定。這兩種情況都會(huì)影響整個(gè)屏的溫度性能。傳統(tǒng)工藝可將環(huán)化率做到90%。本發(fā)明采用一種新的固化工藝，通過調(diào)整固化溫度和固化節(jié)拍，可以將環(huán)化率提高到96-98%。PI涂敷摩擦工藝流程如下
玻璃基板一清洗一涂敷PI —預(yù)固化一固化一降溫一摩擦
經(jīng)過清洗的ITO玻璃涂敷PI層，涂敷PI層的玻璃進(jìn)行預(yù)固化和固化，降溫后進(jìn)行摩擦取向處理。其中，預(yù)固化溫度采用110° C、時(shí)間15分鐘，固化溫度采用320° C、時(shí)間50分鐘。2、選擇合理的摩擦密度。摩擦工序光刻好圖形的ITO玻璃上固化好定向?qū)雍?，需要通過摩擦處理使定向?qū)颖砻娈a(chǎn)生摩擦溝槽，以便使液晶分子按溝槽分布排列，摩擦溝槽的數(shù)量、長短等微觀特征，用可量化的摩擦密度來表示。摩擦密度影響液晶分子排列均勻性、一致性，影響液晶屏的顯示效果。摩擦密度的公式是RD = N (Ji -B-C - A ) / A；
其中N是摩擦次數(shù)，B是摩擦輥的轉(zhuǎn)速，C是摩擦輥的直徑，A是摩擦的移動(dòng)速度。傳統(tǒng)工藝的摩擦密度范圍是40—196。本發(fā)明的摩擦密度RD取135-141。小于此值，液晶分子排列稀松、一致性差、不夠致密、約束性差，高溫時(shí)顯示淺不清晰；大于此值，液晶分子排列太緊密、擁擠不堪，動(dòng)作遲緩，反應(yīng)速度慢，低溫時(shí)容易不反應(yīng)、不工作。摩擦密度合適與否對產(chǎn)品高低溫性能影響巨大，本發(fā)明優(yōu)化出的密度范圍適應(yīng)了超寬溫、高可靠性的要求。、選擇最合理的邊框膠、邊框支撐墊片、導(dǎo)電粒子、盒內(nèi)墊片，使之與液晶的膨脹率精確匹配。高溫時(shí)如果液晶膨脹太厲害，易導(dǎo)致產(chǎn)生盒內(nèi)氣泡，如同水加熱沸了會(huì)有氣泡產(chǎn)生一樣；低溫時(shí)如果液晶收縮厲害，而液晶盒沒有匹配的收縮，那么盒內(nèi)空間會(huì)有空余，形成真空空洞。經(jīng)本發(fā)明優(yōu)化后，各部分膨脹系數(shù)匹配，高溫時(shí)各部分一起膨脹，防止了高溫氣泡的產(chǎn)生；低溫時(shí)，各部分一起收縮，防止了低溫空洞的產(chǎn)生。采用傳統(tǒng)工藝時(shí)，液晶顯示器盒厚范圍通常為3-15 μ m，此處厚度指的是邊框添加墊片粒徑而言。本發(fā)明優(yōu)選了 6. 3μπι的盒厚度。盒厚太小，沒有溫度變化的空間，框膠、墊片等沒有脹縮的余地，低溫時(shí)盒會(huì)凍裂，高溫時(shí)盒會(huì)撐開；盒厚太大，則框膠、墊片等脹縮的余地太大，自由度太高，低溫出空洞，高溫出氣泡。絲印膠型號有ΧΝ-5Α、X-799、X-799L3、X-799L2等多種，經(jīng)過優(yōu)化，本發(fā)明優(yōu)選 Χ-799這種型號。常用的PF添加比例為0. 8 1. 5%，常用的AU添加比例為1. 3 1. 8%。 本發(fā)明對框膠中PF的添加比例優(yōu)化成1. 1%，點(diǎn)膠中AU的添加比例優(yōu)化為2%。保證了盒膨脹良好、導(dǎo)通良好。盒內(nèi)支撐墊片型號有SP，SPN, L-IIN, L-IlR等型號，本發(fā)明優(yōu)選L-11N這種型號。常用的邊框墊片粒徑、導(dǎo)電金粉粒徑、支撐墊片粒徑范圍在3_15μ間，噴灑密度在110-180個(gè)/mm2范圍。本發(fā)明的邊框墊片粒徑、導(dǎo)電金粉粒徑、盒內(nèi)支撐墊片粒徑大小對應(yīng)為6. 3,6. 5,5. 9，噴灑密度為90。根據(jù)上述參數(shù)，邊框結(jié)構(gòu)優(yōu)化為X-799+1. 1%PF6. 3，導(dǎo)電點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化為X_799+2%AU6. 5，支撐墊片為L-11N5. 9，噴灑密度為90士5個(gè)/mm2。以上優(yōu)化結(jié)果保證了液晶盒各部分的膨脹系數(shù)相吻合、相匹配，即高溫時(shí)各部分一塊膨脹，保證不產(chǎn)生高溫氣泡；低溫時(shí)各部分一起收縮，保證不產(chǎn)生低溫空洞。4、此外，本發(fā)明還應(yīng)使用相變溫度范圍為-50 130°C的液晶材料。液晶材料本身的相變溫度范圍需要滿足超寬溫性能，如果相變溫度范圍窄，在低溫下會(huì)凝固成固體態(tài)，在高溫下會(huì)分解變質(zhì)，在高低溫下不能正常顯示，不工作。通過上述工藝、材料、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，按本方法所制造的產(chǎn)品工作溫度可達(dá)-40°C到+113°C的超寬溫度，通過了 80°C，98%RH濕度條件下連續(xù)工作1000小時(shí)的高可靠性實(shí)驗(yàn)測試。表1是采用本方法生產(chǎn)的液晶顯示器與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的液晶顯示器的比較，從表中可以看出，采用本方法生產(chǎn)的液晶顯示器可以在低溫-40°C的條件下、高溫+113°C的條件下正常工作，而傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的液晶顯示器在-40°C時(shí)會(huì)被凝固、凍裂，在+113°C時(shí)會(huì)變成液體不顯示。表 權(quán)利要求
1.一種超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法，它首先在兩片平行ITO玻璃基板的內(nèi)側(cè)涂敷取向?qū)硬⑦M(jìn)行固化和摩擦處理，然后絲印膠框、導(dǎo)電點(diǎn)，再在兩片玻璃基板之間噴灑盒內(nèi)支撐墊片并充入液晶材料，所述液晶材料的相變溫度范圍為-50 130°C ；最后在兩玻璃外側(cè)貼附偏光片制成完整的液晶顯示器，其特征是，膠框內(nèi)添加的墊片粒徑為6. 3μπι，膠框內(nèi)PF的添加比例為1. 1% ；導(dǎo)電點(diǎn)中AU的添加比例為2%，導(dǎo)電金粉粒徑為6. 5 μ m ；盒內(nèi)支撐墊片粒徑為5. 9 μ m，噴灑密度為90士5個(gè)/mm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法，其特征是，取向?qū)拥耐糠蠛吞幚戆聪铝胁襟E進(jìn)行a、清洗玻璃基板；b、在玻璃基板上涂敷PI層；c、將涂敷有PI層的玻璃基板加熱至110°C，預(yù)固化15分鐘；d、將玻璃基板加熱至320°C，固化50分鐘；e、停止加熱，使玻璃基板的溫度降至室溫；f、用絨布類材料對PI層進(jìn)行高速摩擦處理，使兩PI層表面產(chǎn)生相互垂直的溝槽，摩擦密度為135-141。
全文摘要
一種超寬溫高可靠性液晶顯示器的制造方法，它首先在兩片平行ITO玻璃基板的內(nèi)側(cè)涂敷取向?qū)硬⑦M(jìn)行固化和摩擦處理，然后絲印膠框、導(dǎo)電點(diǎn)，再在兩片玻璃基板之間噴灑盒內(nèi)支撐墊片并充入液晶材料，所述液晶材料的相變溫度范圍為-50～130℃；最后在兩玻璃外側(cè)貼附偏光片制成液晶顯示器，改進(jìn)后，膠框內(nèi)添加的墊片粒徑為6.3μm，膠框內(nèi)PF的添加比例為1.1%；導(dǎo)電點(diǎn)中AU的添加比例為2%，導(dǎo)電金粉粒徑為6.5μm；盒內(nèi)支撐墊片粒徑為5.9μm，噴灑密度為90±5個(gè)/mm2。本發(fā)明可確保高溫時(shí)不產(chǎn)生氣泡，低溫時(shí)不產(chǎn)生空洞，因而顯示器可在超寬溫度范圍內(nèi)正常工作。
文檔編號G02F1/1333GK102243394SQ20111020542
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者康偉華, 王曉燕, 趙紅霞 申請人:河北冀雅電子有限公司