CN105572948B - 一种高温高湿液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温高湿液晶显示装置及其制造方法，所述显示装置包括：含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜；设置于所述第一塑料薄膜下方的第一玻璃薄膜；设置于所述第一玻璃薄膜下方的液晶盒；设置于所述第一玻璃薄膜和所述液晶盒之间的第一外边框；所述第一外边框位于第一玻璃薄膜和液晶盒的边缘位置，与第一玻璃薄膜和液晶盒构成第一封闭空间；置于所述第一封闭空间中的第一内边框和经过染色处理的第一聚乙烯醇薄膜；所述第一内边框布设在所述第一外边框内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第一隔块；本发明能够适用于高温高湿的环境，并在工作在高温高湿的环境下，能够保证液晶显示装置的使用寿命和显示性能。
Description
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体为一种高温高湿液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
在便携式显示装置中，液晶显示装置、有机发光二极管(OLED，Organic LightEmitting Diode)显示装置和电子纸显示装置三大类逐渐占据主流。其中，液晶显示装置以出色的成本优势、良好的显示性能占据最大的市场份额；OLED显示装置通过出色的显示性能、易于柔性制作、重量轻和厚度薄的优势逐渐扩大了市场份额；电子纸显示装置以易于低成本柔性制作、被动发光和不刷新画面显示功耗为零的特殊优势在替代纸张的领域中发挥不可替代的作用。在一些特定领域VFD和PDP等显示装置尽管仍在使用，但退出态势明显。虽然显示装置的种类繁多，性能越来越高，特别是图像质量、功耗、便携性和显示寿命等方面都获得了长足进步，但是各种显示器的存储和显示环境条件仍受限制，特别是高温高湿条件下只能满足90℃×95％RH，在没有冷却装置的条件下，有源液晶显示装置能够达到85℃×95％RH的工作温度和近90℃×95％RH的存储温度；无源液晶显示装置的工作温度和存贮温度均可以达到100℃×95％RH，但是寿命显著缩短，更高的温度难以实现。随着显示装置应用领域拓宽，人类活动空间拓展，各种无人设备的应用，100℃×95％RH以上的需求在增加，显示装置的瓶颈出现，因此解决在高温高湿环境下的显示装置的工作和存储问题有重要的现实意义。在60℃×95％RH条件下，显示装置的劣化速度明显加快；对于OLED显示装置来说，主动发光显示装置的电子跃迁机理，导致材料老化加速；在液晶显示装置中，液晶材料和偏光材料的稳定性是影响寿命的关键因素，在发现液晶材料的100多年中，特别是作为显示材料广泛使用后，近50年来，液晶材料的稳定性获得了长足的进步，在被封闭的液晶盒中，对于高温高湿的环境已经具有一定的耐受力，显示时其相转移温度范围宽，可以通过调整混合成分比例适应高温高湿环境；联苯类、苯基环己烷类液晶材料的结构非常丰富，由这些材料组成混合液晶，清亮点温度能达到120～130℃，而且在-30℃液晶材料的粘度仍然能满足显示要求，具有非常宽的工作温度范围。
偏光片的基本结构是两层三醋酸纤维素酯薄膜(TAC，Tri-Acetyl Cellulose)夹一层聚乙烯醇(PVA，polyvinyl alcohol)薄膜；从制造工序而言，偏光片前道制造工序为聚乙烯醇膜染色后做单轴延伸，形成偏光膜后再进行贴合，上下各加覆一层TAC薄膜，并在上层TAC膜之外再加覆一表面保护膜，另在下层TAC膜之外以光学粘着剂贴附离型膜或者反射膜后再贴合表面保护膜。偏光片生产工艺中的染色方法有碘染色法和染料染色法两种工艺，其中，碘染色法是指在偏光片染色、拉伸过程中，使用碘和碘化钾作为二向性介质使PVA膜产生极性化偏光特性，这种染色方法的优点是比较容易获得99.9％以上的高偏光度和42％以上高透过率的偏光特性，所以在早期的偏光材料产品或需要高偏光、高透过特性的偏光材料产品中大多都采用碘染色工艺进行加工，但这种工艺的不足之处是由于碘的分子结构在高温高湿的条件下易于破坏，因此使用碘染色工艺生产的偏光片耐久性较差，适用于60℃×90％RH以下的工作条件；利用二向性染料进行偏光片染色工艺所生产的偏光片产品，目前最高可以满足90℃×95％RH以下的工作条件的使用要求。
无偏光片的染料液晶型显示装置可以制造出耐高温高湿的液晶显示装置，能够用于100℃×95％RH的环境条件；耐高温高湿的染料型液晶显示装置，其缺点是对比度低，即使吸收方向交叉的双层染料液晶盒结构，通常也只有4～6的对比度；在当今人类视觉习惯中，这个对比度无法满足使用要求。此外，染料液晶中的二色性染料，由于纯度要求高、与液晶的相容性要求存在限制、以及二色性大的要求，合适的染料种类比较少，实际制造时提纯非常困难，成本也非常高。
发明内容
本发明针对在高温高湿环境中，液晶显示装置寿命缩短或显示功能丧失的寄生问题，而研制一种高温高湿液晶显示装置及其制造方法。
本发明的技术手段如下：
一种高温高湿液晶显示装置，包括：
含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜；
设置于所述第一塑料薄膜下方的第一玻璃薄膜；所述第一玻璃薄膜上表面与所述第一塑料薄膜下表面相对连接；
设置于所述第一玻璃薄膜下方的液晶盒；
设置于所述第一玻璃薄膜和所述液晶盒之间的第一外边框；所述第一外边框位于第一玻璃薄膜和液晶盒的边缘位置，与第一玻璃薄膜和液晶盒构成第一封闭空间；
置于所述第一封闭空间中的第一内边框和经过染色处理的第一聚乙烯醇薄膜；所述第一内边框布设在所述第一外边框内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第一隔块；所述第一聚乙烯醇薄膜上表面连接所述第一玻璃薄膜下表面，下表面连接所述液晶盒，侧面连接所述第一内边框；
进一步地，所述第一玻璃薄膜上表面与所述第一塑料薄膜下表面通过压敏胶层相连接；所述第一聚乙烯醇薄膜上表面通过压敏胶层连接所述第一玻璃薄膜下表面；所述第一聚乙烯醇薄膜下表面通过压敏胶层连接所述液晶盒；
另外，所述显示装置还包括放置于第一外边框和第一内边框之间的第一干燥剂；
进一步地，所述液晶盒具有双层玻璃基板；所述装置还包括：
置于所述液晶盒下方的第二玻璃薄膜；
设置于所述第二玻璃薄膜下方的第二塑料薄膜；所述第二塑料薄膜含有紫外线吸收剂，且上表面连接所述第二玻璃薄膜下表面；
设置于所述液晶盒和所述第二玻璃薄膜之间的第二外边框；所述第二外边框位于液晶盒和第二玻璃薄膜的边缘位置，与液晶盒和第二玻璃薄膜构成第二封闭空间；
置于所述第二封闭空间中的第二内边框和经过染色处理的第二聚乙烯醇薄膜；所述第二内边框布设在所述第二外边框内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第二隔块；所述第二聚乙烯醇薄膜上表面连接所述液晶盒，下表面连接所述第二玻璃薄膜，侧面连接所述第二内边框；
进一步地，所述第二玻璃薄膜上表面与所述第二聚乙烯醇薄膜下表面通过压敏胶层相连接；所述第二聚乙烯醇薄膜上表面通过压敏胶层连接所述液晶盒；所述第二玻璃薄膜下表面与所述第二塑料薄膜上表面通过压敏胶层相连接；
进一步地，所述显示装置还包括放置于第二外边框和第二内边框之间的第二干燥剂；
进一步地，所述液晶盒一面连接第一聚乙烯醇薄膜，另一面为反射器；
进一步地，所述液晶盒的清亮点至少比所述液晶显示装置的存储温度高10℃；所述第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框均由玻璃纤维和环氧树脂按照一定重量百分比例混合而成；
进一步地，所述第一玻璃薄膜厚度、所述第二玻璃薄膜厚度均小于等于200μm；所述一定重量百分比例为1：99～50：50；所述第一外边框、第一内边框的高度为10～100μm，且小于等于第一聚乙烯醇薄膜与其两侧压敏胶层的厚度之和；第二外边框和第二内边框的高度为10～100μm，且小于等于第二聚乙烯醇薄膜与其两侧压敏胶层的厚度之和；所述第一聚乙烯醇薄膜与其两侧压敏胶层充满所述第一内边框的内部空间；所述第二聚乙烯醇薄膜与其两侧压敏胶层充满所述第二内边框的内部空间；所述第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框的本体宽度为200～500μm；所述第一外边框与第一内边框之间的距离为0.1～1.5mm；所述第二外边框与第二内边框之间的距离为0.1～1.5mm。
一种高温高湿液晶显示装置的制造方法，用于制造上述所述的一种高温高湿液晶显示装置，且包括如下步骤：
清洗液晶盒；
依次按照第一玻璃薄膜、第一聚乙烯醇薄膜和第一离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过压敏胶层将三部分复合为一体；依次按照第二玻璃薄膜、第二聚乙烯醇薄膜和第二离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过压敏胶层将三部分复合为一体；
对第一聚乙烯醇薄膜和第一离型膜进行激光切割，使得第一聚乙烯醇薄膜的边缘和第一离型膜的边缘均与第一内边框外侧之间相隔100～500μm；对第二聚乙烯醇薄膜和第二离型膜进行激光切割，使得第二聚乙烯醇薄膜的边缘和第二离型膜的边缘均与第二内边框外侧之间相隔100～500μm；
对第一玻璃薄膜和第二玻璃薄膜进行切割，使得第一外边框外侧与第一玻璃薄膜的边缘之间相隔200～500μm，第二外边框外侧与第二玻璃薄膜的边缘之间相隔200～500μm；
分别在液晶盒上下表面按照各自的预定位置印刷第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框；
在第一外边框和第一内边框之间放置第一干燥剂，在第二外边框和第二内边框之间放置第二干燥剂；
揭掉第一离型膜，并在真空环境中将第一玻璃薄膜和第一聚乙烯醇薄膜的复合体对位覆盖到液晶盒上具有第一外边框和第一内边框的一侧，然后整平压合；揭掉第二离型膜，并在真空环境中将第二玻璃薄膜和第二聚乙烯醇薄膜的复合体对位覆盖到液晶盒上具有第二外边框和第二内边框的一侧，然后整平压合；
对第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框进行加热或采用紫外光照射；
在第一玻璃薄膜上表面贴附含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜，在第二玻璃薄膜下表面贴附含有紫外线吸收剂的第二塑料薄膜。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种高温高湿液晶显示装置及其制造方法，所述液晶显示装置能够适用于高温高湿的环境，并在工作在高温高湿的环境下，能够保证液晶显示装置的使用寿命和显示性能。
附图说明
图1是本发明所述液晶显示装置的结构示意图；
图2是本发明第一外边框和第一内边框的结构示意图；
图3是本发明第一外边框、第一内边框和第一聚乙烯醇薄膜的结构示意图；
图4是本发明所述制造方法的流程图。
图中：1、第一塑料薄膜，2、第一玻璃薄膜，3、液晶盒，4、第一外边框，5、第一封闭空间，6、第一内边框，7、第一聚乙烯醇薄膜，9、第一干燥剂，10、第二玻璃薄膜，11、第二塑料薄膜，12、第二外边框，14、第二内边框，15、第二干燥剂，16、压敏胶层，17、第二聚乙烯醇薄膜，61、第一隔块。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示的一种高温高湿液晶显示装置，包括：含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1；设置于所述第一塑料薄膜1下方的第一玻璃薄膜2；所述第一玻璃薄膜2上表面与所述第一塑料薄膜1下表面相对连接；设置于所述第一玻璃薄膜2下方的液晶盒3；设置于所述第一玻璃薄膜2和所述液晶盒3之间的第一外边框4；所述第一外边框4位于第一玻璃薄膜2和液晶盒3的边缘位置，与第一玻璃薄膜2和液晶盒3构成第一封闭空间5；置于所述第一封闭空间5中的第一内边框6和经过染色处理的第一聚乙烯醇薄膜7；所述第一内边框6布设在所述第一外边框4内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第一隔块61；所述第一聚乙烯醇薄膜7上表面连接所述第一玻璃薄膜2下表面，下表面连接所述液晶盒3，侧面连接所述第一内边框6；进一步地，所述第一玻璃薄膜2上表面与所述第一塑料薄膜1下表面通过压敏胶层16相连接；所述第一聚乙烯醇薄膜7上表面通过压敏胶层16连接所述第一玻璃薄膜2下表面；所述第一聚乙烯醇薄膜7下表面通过压敏胶层16连接所述液晶盒3；另外，所述显示装置还包括放置于第一外边框4和第一内边框6之间的第一干燥剂9；进一步地，所述液晶盒3具有双层玻璃基板；所述装置还包括：置于所述液晶盒3下方的第二玻璃薄膜10；设置于所述第二玻璃薄膜10下方的第二塑料薄膜11；所述第二塑料薄膜11含有紫外线吸收剂，且上表面连接所述第二玻璃薄膜10下表面；设置于所述液晶盒3和所述第二玻璃薄膜10之间的第二外边框12；所述第二外边框12位于液晶盒3和第二玻璃薄膜10的边缘位置，与液晶盒3和第二玻璃薄膜10构成第二封闭空间；置于所述第二封闭空间中的第二内边框14和经过染色处理的第二聚乙烯醇薄膜17；所述第二内边框14布设在所述第二外边框12内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第二隔块；所述第二聚乙烯醇薄膜17上表面连接所述液晶盒3，下表面连接所述第二玻璃薄膜10，侧面连接所述第二内边框14；进一步地，所述第二玻璃薄膜10上表面与所述第二聚乙烯醇薄膜17下表面通过压敏胶层16相连接；所述第二聚乙烯醇薄膜17上表面通过压敏胶层16连接所述液晶盒3；所述第二玻璃薄膜10下表面与所述第二塑料薄膜11上表面通过压敏胶层16相连接；进一步地，所述显示装置还包括放置于第二外边框12和第二内边框14之间的第二干燥剂15；进一步地，所述液晶盒3一面连接第一聚乙烯醇薄膜7，另一面为反射器；进一步地，所述液晶盒3的清亮点至少比所述液晶显示装置的存储温度高10℃；所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14均由玻璃纤维和环氧树脂按照一定重量百分比例混合而成；进一步地，所述第一玻璃薄膜2厚度、所述第二玻璃薄膜10厚度均小于等于200μm；所述一定重量百分比例为1：99～50：50；所述第一外边框4、第一内边框6的高度为10～100μm，且小于等于第一聚乙烯醇薄膜7与其两侧压敏胶层16的厚度之和；第二外边框12和第二内边框14的高度为10～100μm，且小于等于第二聚乙烯醇薄膜17与其两侧压敏胶层16的厚度之和；所述第一聚乙烯醇薄膜7与其两侧压敏胶层16充满所述第一内边框6的内部空间；所述第二聚乙烯醇薄膜17与其两侧压敏胶层16充满所述第二内边框14的内部空间；所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14的本体宽度为200～500μm；所述第一外边框4与第一内边框6之间的距离为0.1～1.5mm；所述第二外边框12与第二内边框14之间的距离为0.1～1.5mm；其中，图2示出本发明第一外边框4和第一内边框6的结构示意图，图3示出了本发明第一外边框4、第一内边框6和第一聚乙烯醇薄膜7的结构示意图，其中图2示出了第一外边框4和第一内边框6的具体布设示例，图3示出了第一聚乙烯醇薄膜7在第一内边框6的内部空间内的具体布设示例，第二外边框12、第二内边框14和第二聚乙烯醇薄膜17的具体布设示例与图2、图3相似，第二封闭空间和第二隔块在附图中未示出，其与图2、图3示出的第一封闭空间5和第一隔块61的结构相同，只是沿液晶盒3上下对称。
如图4所示的一种高温高湿液晶显示装置的制造方法，用于制造上述所述的一种高温高湿液晶显示装置，且包括如下步骤：
清洗液晶盒3；
依次按照第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过压敏胶层16将三部分复合为一体；依次按照第二玻璃薄膜10、第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过压敏胶层16将三部分复合为一体；
对第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜进行激光切割，使得第一聚乙烯醇薄膜7的边缘和第一离型膜的边缘均与第一内边框6外侧之间相隔100～500μm；对第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜进行激光切割，使得第二聚乙烯醇薄膜17的边缘和第二离型膜的边缘均与第二内边框14外侧之间相隔100～500μm；
对第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10进行切割，使得第一外边框4外侧与第一玻璃薄膜2的边缘之间相隔200～500μm，第二外边框12外侧与第二玻璃薄膜10的边缘之间相隔200～500μm；
分别在液晶盒3上下表面按照各自的预定位置印刷第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14；
在第一外边框4和第一内边框6之间放置第一干燥剂9，在第二外边框12和第二内边框14之间放置第二干燥剂15；
揭掉第一离型膜，并在真空环境中将第一玻璃薄膜2和第一聚乙烯醇薄膜7的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第一外边框4和第一内边框6的一侧，然后整平压合；揭掉第二离型膜，并在真空环境中将第二玻璃薄膜10和第二聚乙烯醇薄膜17的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第二外边框12和第二内边框14的一侧，然后整平压合；
对第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14进行加热或采用紫外光照射；
在第一玻璃薄膜2上表面贴附含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1，在第二玻璃薄膜10下表面贴附含有紫外线吸收剂的第二塑料薄膜11。
本发明所述液晶盒3为无源液晶盒3或无源液晶盒3；在形成封闭空间时，有源液晶盒3和无源液晶盒3主要的区别是像素的解析度，有源液晶盒3选择数十微米厚的玻璃薄膜为宜；依次按照第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜的顺序，或按照第一离型膜、第一聚乙烯醇薄膜7和第一玻璃薄膜2的顺序通过压敏胶层16将三部分复合为一体；依次按照第二玻璃薄膜10、第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜的顺序，或按照第二离型膜、第二聚乙烯醇薄膜17和第二玻璃薄膜10的顺序通过压敏胶层16将三部分复合为一体；第一离型膜的作用为对经过染色处理的第一聚乙烯醇薄膜7进行保护，以及提高第一聚乙烯醇薄膜7和第一玻璃薄膜2复合的均匀性，第二离型膜的作用相似；所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14具有一定的阻水阻气性能；第一干燥剂9放置于第一外边框4和第一内边框6之间，第二干燥剂15放置于第二外边框12和第二内边框14之间；第一干燥剂9、第二干燥剂15可以是块状、粉末或袋装，由于第一外边框4和第一内边框6之间、以及第二外边框12和第二内边框14之间均是一个收纳空间，即使第一干燥剂9或第二干燥剂15由该收纳空间扩散出，因为第一聚乙烯醇薄膜7与第一玻璃薄膜2紧密结合，第二聚乙烯醇薄膜17与第二玻璃薄膜10紧密结合，能够防止第一干燥剂9或第二干燥剂15进入显示区；第一外边框4和第二外边框12是连续封闭的框状结构，能够保证水蒸气不进入到第一封闭空间5或第二封闭空间，所述第一内边框6具有多个间隔分布形成框状结构的第一隔块61，保证第一聚乙烯醇薄膜7所在空间，同第一外边框4和第一内边框6之间的空间连通，以及保证第一干燥剂9不扩散；所述第二内边框14具有多个间隔分布形成框状结构的第二隔块，保证第二聚乙烯醇薄膜17所在空间，同第二外边框12和第二内边框14之间的空间连通，以及保证第二干燥剂15不扩散。
本发明根据不同液晶显示装置的要求，对于反射型液晶显示装置来说，液面盒上方布设有含紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1、第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7、第一外边框4和第一内边框6，下方布设有含紫外线吸收剂的第二塑料薄膜11、第二玻璃薄膜10、第二聚乙烯醇薄膜17、第二外边框12、第二内边框14和反射器，在反射型液晶显示装置中，通过设计液晶盒3结构，也可以液面盒上方布设有含紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1、第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7、第一外边框4和第一内边框6，在液晶盒3下方只布设反射器；对于半反半透型液晶显示装置，液晶盒3上方布设有含紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1、第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7、第一外边框4和第一内边框6，下方布设有含紫外线吸收剂的第二塑料薄膜11、第二玻璃薄膜10、第二聚乙烯醇薄膜17、第二外边框12、第二内边框14和半反半透器。
本发明所述第一玻璃薄膜2厚度、所述第二玻璃薄膜10厚度均小于等于200μm，第一玻璃薄膜2或第二玻璃薄膜10的厚度越薄，成本越高，第一玻璃薄膜2或第二玻璃薄膜10的厚度越厚，液晶显示装置的内部反射会对成像质量造成影响，当液晶显示装置的解析度大于200ppi时，第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10的厚度均应小于100μm，对于段码类液晶显示装置，第一玻璃薄膜2或第二玻璃薄膜10的厚度对视觉效果没有显著影响，当对液晶显示装置的总厚度要求不高时，第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10换成厚度稍厚的玻璃基板也可以。本发明所述第一外边框4、第一内边框6的高度为10～100μm，且小于等于第一聚乙烯醇薄膜7与其两侧压敏胶层16的厚度之和；第二外边框12和第二内边框14的高度为10～100μm，且小于等于第二聚乙烯醇薄膜17与其两侧压敏胶层16的厚度之和；所述第一聚乙烯醇薄膜7与其两侧压敏胶层16充满第一内边框6的内部空间；所述第二聚乙烯醇薄膜17与其两侧压敏胶层16充满所述第二内边框14的内部空间；在第一内边框6的内部空间和第二内边框14的内部空间中，不考虑气体膨胀因素，经过染色处理的第一聚乙烯醇薄膜7和第二聚乙烯醇薄膜17、以及压敏胶层16，在100～120℃的温度条件下，膨胀后的体积不会对第一玻璃薄膜2、第二玻璃薄膜10和液晶盒3产生明显变形；
所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14的本体宽度为200～500μm；这里的本体宽度指的是制作所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14的型材宽度，具体地，指边框的任一侧边的宽度；第一外边框4和第二外边框12的本体最低宽度受限于阻气性能，第一内边框6和第二内边框14的本体最低宽度受限于液晶显示装置视域；相邻第一隔块61之间的间隔、相邻第二隔块之间的间隔没有具体的尺寸要求，根据干燥剂的类型设定即可；所述第一外边框4与第一内边框6之间的距离为0.1～1.5mm，所述第二外边框12与第二内边框14之间的距离为0.1～1.5mm，进而放置的第一干燥剂9和/或第二干燥剂15的量，能够可靠保证各个尺寸液晶显示装置在高温高湿条件下的显示性能；所述第一外边框4与第一内边框6之间的距离、所述第二外边框12与第二内边框14之间的距离决定了干燥剂放置的量，液晶显示装置的面积越大，上述距离的选择范围越宽；所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14均由玻璃纤维和环氧树脂按照一定重量百分比例混合而成，使得第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14已经具备了一定的阻气性阻水性，为进一步提高寿命可以放置第一干燥剂9和第二干燥剂15；所述液晶盒3的清亮点至少比所述液晶显示装置的存储温度高10℃；液晶盒3的清亮点显著影响液晶特性，特别是对双折射率和粘度影响较大，在满足高温显示要求条件下，清亮点不宜过高，过高清亮点的液晶，会降低低温显示性能，进而为保持同样的低温显示性能将提高液晶材料的成本。
本发明所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14均由玻璃纤维和环氧树脂按照一定重量百分比例混合而成，所述一定重量百分比例为1：99～50：50；适当密度的玻璃纤维既能保持厚度均匀又能提高阻气阻水性，根据经验，玻璃纤维和环氧树脂的重量百分比为1：99～50：50范围内能够保持良好的印刷性和粘结性；通常环氧树脂的阻气阻水性低于玻璃，故玻璃纤维的直径接近经过染色处理的聚乙烯醇薄膜厚度，涂敷于第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17两侧的压敏胶层16，有利于第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14的阻气阻水性提高，环氧树脂可以是UV固化型也可以是热固化型；
本发明在第一塑料薄膜1、第一玻璃薄膜2和第一聚乙烯醇薄膜7的复合过程中，或者在第二塑料薄膜11、第二玻璃薄膜10和第二聚乙烯醇薄膜17的复合过程中，需要注意调整压敏胶的粘结力和压敏胶的厚度，压敏胶层16的厚度可以小于等于20μm，第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17上的贴附的压敏胶层16，不仅能够调整第一内边框6的内部空间和第二内边框14的内部空间内的填充物，以及第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12、第二内边框14之间的高度匹配关系，并且使得第一聚乙烯醇薄膜7在粘结第一玻璃薄膜2和液晶盒3的玻璃基板，第二聚乙烯醇薄膜17在粘结第二玻璃薄膜10和液晶盒3的玻璃基板，不会产生间隙，减小内部反射；考虑第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14在加工过程中，固化后的宽度要大于印刷宽度，以防止边框和聚乙烯醇薄膜过量交叠，影响液晶显示装置的外观；对第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10进行切割时，可以采用激光切割法或金刚石刀轮的机械切割方法来实现，当第一玻璃薄膜2或第二玻璃薄膜10的厚度小于100μm，建议使用激光切割法；印刷第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14的预定位置主要由液晶显示装置的视域和尺寸决定，通常都靠近液晶盒3的边缘，与视域外缘保持安全距离；本发明在真空环境中，将第一玻璃薄膜2和第一聚乙烯醇薄膜7的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第一外边框4和第一内边框6的一侧，将第二玻璃薄膜10和第二聚乙烯醇薄膜17的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第二外边框12和第二内边框14的一侧，为使第一封闭空间5和第二封闭空间内尽可能少的残留水分子和氧气分子，延长第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17中的染料分子寿命，真空贴合和封装是十分必要的，真空状态下的贴合和封装还能使得染色的聚乙烯醇薄膜平整度非常高，进而与液晶盒3的玻璃基板形成均一的覆盖效果。染色的第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17拉伸后的厚度在10～50μm的范围内，自身柔软易皱，真空状态下能克服贴合产生缺陷；在真空贴合和封装之后，需要进行整平压合操作，该操作可以有多种加工方式，如平行热板加压方式、气囊热板加压方式，施加的压强主要和第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14的有效体积有关，确保压合后第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14中的玻璃纤维在同一平面内，产生均匀的高度；在对第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14进行加热或采用紫外光照射，只需注意加热温度或紫外照射的光通量，如进行紫外照射，需要在两侧进行。
下面结合液晶显示装置的应用实例给出两种具有代表性的适用于高温高湿环境的液晶显示装置，分别为笔段式TN型液晶显示装置、TN型TFT液晶显示装置，均衡考虑成本、厚度对液晶显示装置耐高温高湿性能参数的影响，下面分别给出说明：
对于笔段式TN液晶显示装置，其中，第一塑料薄膜1和第二塑料薄膜11采用含有紫外线吸收剂的PET薄膜，该PET薄膜的厚度为50μm；第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10采用厚度为200μm的商用TN玻璃薄膜；第一聚乙烯醇薄膜7和第二聚乙烯醇薄膜17采用经过二色性染料染色的聚乙烯醇薄膜，厚度是20μm；液晶盒3采用前后双层玻璃基板均为0.55mm的TN型液晶盒3；压敏胶层16采用聚丙烯酸酯压敏胶；笔段式液晶盒3的视域尺寸是80mmx75mm，最小玻璃外形尺寸83x78mm，盒厚为7.5μm，显示区的间隔材料型号是SP2075，边框的间隔材料为Si-H2078，液晶材料为8L1055600系列，具有高于120℃的清亮点温度；8L1055600系列的液晶制成的液晶盒3满足110℃的环境温度，而且低温也可到-30℃；第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14由三井化学的热固化型环氧树脂XN-5A和日本电气硝子的PF40玻璃纤维混合物组成，边框高度为40μm左右，等于第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17的厚度(20μm)和其两侧压敏胶层16厚度(10μm+10μm)之和；所述环氧树脂和玻璃纤维的重量百分比例是10：90；第一外边框4和第二外边框12的尺寸为82.5x77.5mm；第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14的本体宽度分别是300μm；所述第一外边框4与第一内边框6之间的距离、所述第二外边框12与第二内边框14之间的距离均为500μm，中间放置第一干燥剂9或第二干燥剂15；第一内边框6和第二内边框14的尺寸均是81.7x76.7mm，经过二色性染料处理的第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17的尺寸是81.1x76.1mm。
上述笔段式TN液晶显示装置的制造方法，具体包括：
清洗笔段式TN液晶盒3，进而防止液晶残留、指纹和其它杂质影响显示；
使用层压法依次按照第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过聚丙烯酸酯将三部分复合为一体；使用层压法依次按照第二玻璃薄膜10、第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过聚丙烯酸酯将三部分复合为一体；聚丙烯酸酯对第一离型膜或第二离型膜的粘结力为15gf/25mm，对第一玻璃薄膜2或第二玻璃薄膜10的粘结力为500gf/25mm，厚度设置为10μm；
对第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜进行激光切割，对第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜进行激光切割，切割后的聚乙烯醇薄膜和离型膜的尺寸为81.1x76.1mm；
对第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10进行切割，切割后的玻璃薄膜尺寸为83mmx78mm，具体地，使用金刚石刀轮切割玻璃薄膜表面，然后裂片(对玻璃薄膜进行分割)；
分别在液晶盒3上下表面按照各自的预定位置印刷第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14；在第一外边框4和第一内边框6之间放置第一干燥剂9，在第二外边框12和第二内边框14之间放置第二干燥剂15；第一干燥剂9或第二干燥剂15的高度是20μm左右即可；
揭掉第一离型膜，并在真空环境中将第一玻璃薄膜2和第一聚乙烯醇薄膜7的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第一外边框4和第一内边框6的一侧，然后整平压合；揭掉第二离型膜，并在真空环境中将第二玻璃薄膜10和第二聚乙烯醇薄膜17的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第二外边框12和第二内边框14的一侧，然后整平压合；预压合压力根据生产设备的实际情况设定即可，压合温度为120℃，单片压合时间为5分钟，采用压强为0.08atm的平行热板加压方式，确保压合后第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14中的玻璃纤维在同一平面内，产生均匀的高度；
在第一玻璃薄膜2上表面贴附含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1，在第二玻璃薄膜10下表面贴附含有紫外线吸收剂的第二塑料薄膜11，即PET薄膜，压合之后检测看是否有第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14断线、不匀等缺陷。
上述笔段式TN液晶显示装置，能够在110℃x90％RH的高温高湿环境下长寿命正常显示。
对于TN型TFT液晶显示装置，第一塑料薄膜1和第二塑料薄膜11采用含有补偿膜和紫外线吸收剂的PET薄膜，该PET薄膜的厚度是100μm；第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10的厚度为100μm；第一聚乙烯醇薄膜7和第二聚乙烯醇薄膜17采用经过二色性染料染色的聚乙烯醇薄膜；液晶盒3采用具有前后双层0.4mm无碱TFT玻璃基板的TN型TFT液晶盒3；压敏胶采用聚丙烯酸酯压敏胶；补偿膜用于改善液晶显示装置的视角特性；TN型TFT液晶盒3的视域尺寸是111mmx63mm，最小玻璃外形尺寸115x68mm，盒厚为4μm，显示区间隔材料型号是SP2040,边框的间隔材料为Si-H2042，液晶材料为高纯度的8L1055600系列，具有120℃的清亮点温度，与笔段式TN液晶显示装置的区别是电阻率为1013欧姆厘米；第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14由三井化学的热固化型环氧树脂XN-5A和日本电气硝子的PF20玻璃纤维混合物组成，形成的边框高度为20μm左右，等于第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17的厚度(10μm)和其两侧压敏胶层16厚度(5μm+5μm)之和；所述环氧树脂和玻璃纤维的重量百分比例是10：90；第一外边框4和第二外边框12的尺寸为114.5x67.5mm；第一外边框4、第二外边框12、第一内边框6和第二内边框14的本体宽度分别是300μm；所述第一外边框4与第一内边框6之间的距离、所述第二外边框12与第二内边框14之间的距离均为500μm，中间放置第一干燥剂9或第二干燥剂15；第一内边框6和第二内边框14的尺寸均是113.7x66.7mm，经过二色性染料处理的第一聚乙烯醇薄膜7或第二聚乙烯醇薄膜17的尺寸是113.1x76.1mm。
上述TN型TFT液晶显示装置的制造方法，具体包括：
清洗TN型TFT液晶盒3，进而防止液晶残留、指纹和其它杂质影响显示；
使用层压法依次按照第一玻璃薄膜2、第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过聚丙烯酸酯将三部分复合为一体；使用层压法依次按照第二玻璃薄膜10、第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过聚丙烯酸酯将三部分复合为一体；聚丙烯酸酯对第一离型膜或第二离型膜的粘结力为15gf/25mm，对第一玻璃薄膜2或第二玻璃薄膜10的粘结力为500gf/25mm，厚度设置为5μm；
对第一聚乙烯醇薄膜7和第一离型膜进行激光切割，对第二聚乙烯醇薄膜17和第二离型膜进行激光切割，切割后的聚乙烯醇薄膜和离型膜的尺寸为115mmx68mm；
对第一玻璃薄膜2和第二玻璃薄膜10进行激光切割，然后裂片；
分别在液晶盒3上下表面按照各自的预定位置印刷第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14；在第一外边框4和第一内边框6之间放置第一干燥剂9，在第二外边框12和第二内边框14之间放置第二干燥剂15；第一干燥剂9或第二干燥剂15的高度是10μm左右即可；
揭掉第一离型膜，并在真空环境中将第一玻璃薄膜2和第一聚乙烯醇薄膜7的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第一外边框4和第一内边框6的一侧，然后整平压合；揭掉第二离型膜，并在真空环境中将第二玻璃薄膜10和第二聚乙烯醇薄膜17的复合体对位覆盖到液晶盒3上具有第二外边框12和第二内边框14的一侧，然后整平压合；预压合压力根据生产设备的实际情况设定即可，压合温度为120℃，单片压合时间为5分钟，采用压强为0.08atm的平行热板加压方式，确保压合后第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14中的玻璃纤维在同一平面内，产生均匀的高度；
在第一玻璃薄膜2上表面贴附含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜1，在第二玻璃薄膜10下表面贴附含有紫外线吸收剂的第二塑料薄膜11，即PET薄膜，压合之后检测看是否有第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14断线、不匀等缺陷。
上述TN型TFT液晶显示装置，能够在110℃x90％RH的高温高湿环境下长寿命正常显示。
通过改变玻璃薄膜厚度、替换液晶盒3的模式、在染色的聚乙烯醇薄膜上添加更多的薄膜，来对液晶显示装置进行的调整，都涵盖在本发明的保护范围内；本发明根据液晶盒3的结构和偏光膜的特性设计密闭空间，保护偏光膜在真空环境中，制造出耐高温高湿的液晶显示装置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述显示装置工作环境温度在100～120℃，包括：
含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜；
设置于所述第一塑料薄膜下方的第一玻璃薄膜；所述第一玻璃薄膜上表面与所述第一塑料薄膜下表面相对连接；
设置于所述第一玻璃薄膜下方的液晶盒；
设置于所述第一玻璃薄膜和所述液晶盒之间的第一外边框；所述第一外边框位于第一玻璃薄膜和液晶盒的边缘位置，与第一玻璃薄膜和液晶盒构成第一封闭空间；
置于所述第一封闭空间中的第一内边框和经过染色处理的第一聚乙烯醇薄膜；所述第一内边框布设在所述第一外边框内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第一隔块；所述第一聚乙烯醇薄膜上表面连接所述第一玻璃薄膜下表面，下表面连接所述液晶盒，侧面连接所述第一内边框；
所述液晶盒具有双层玻璃基板；
置于所述液晶盒下方的第二玻璃薄膜；
设置于所述第二玻璃薄膜下方的第二塑料薄膜；所述第二塑料薄膜含有紫外线吸收剂，且上表面连接所述第二玻璃薄膜下表面；
设置于所述液晶盒和所述第二玻璃薄膜之间的第二外边框；所述第二外边框位于液晶盒和第二玻璃薄膜的边缘位置，与液晶盒和第二玻璃薄膜构成第二封闭空间；
置于所述第二封闭空间中的第二内边框和经过染色处理的第二聚乙烯醇薄膜；所述第二内边框布设在所述第二外边框内围，且具有多个间隔分布形成框状结构的第二隔块；所述第二聚乙烯醇薄膜上表面连接所述液晶盒，下表面连接所述第二玻璃薄膜，侧面连接所述第二内边框；
所述第一玻璃薄膜厚度、所述第二玻璃薄膜厚度均小于等于200μm；所述第一外边框4、第一内边框6的高度为10～100μm，且小于等于第一聚乙烯醇薄膜7与其两侧压敏胶层16的厚度之和；第二外边框12和第二内边框14的高度为10～100μm，且小于等于第二聚乙烯醇薄膜17与其两侧压敏胶层16的厚度之和；所述第一聚乙烯醇薄膜7与其两侧压敏胶层16充满第一内边框6的内部空间；所述第二聚乙烯醇薄膜17与其两侧压敏胶层16充满所述第二内边框14的内部空间；
所述第一外边框4、第一内边框6、第二外边框12和第二内边框14的本体宽度为200～500μm。
2.根据权利要求1所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述第一玻璃薄膜上表面与所述第一塑料薄膜下表面通过压敏胶层相连接；所述第一聚乙烯醇薄膜上表面通过压敏胶层连接所述第一玻璃薄膜下表面；所述第一聚乙烯醇薄膜下表面通过压敏胶层连接所述液晶盒。
3.根据权利要求1所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述显示装置还包括放置于第一外边框和第一内边框之间的第一干燥剂。
4.根据权利要求1所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述第二玻璃薄膜上表面与所述第二聚乙烯醇薄膜下表面通过压敏胶层相连接；所述第二聚乙烯醇薄膜上表面通过压敏胶层连接所述液晶盒；所述第二玻璃薄膜下表面与所述第二塑料薄膜上表面通过压敏胶层相连接。
5.根据权利要求1所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述显示装置还包括放置于第二外边框和第二内边框之间的第二干燥剂。
6.根据权利要求1所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述液晶盒一面连接第一聚乙烯醇薄膜，另一面为反射器。
7.根据权利要求5所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于所述液晶盒的清亮点至少比所述液晶显示装置的存储温度高10℃；所述第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框均由玻璃纤维和环氧树脂按照一定重量百分比例混合而成。
8.根据权利要求7所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于，所述一定重量百分比例为1：99～50：50。
9.根据权利要求7所述的一种高温高湿液晶显示装置，其特征在于，所述第一外边框与第一内边框之间的距离为0.1～1.5mm；所述第二外边框与第二内边框之间的距离为0.1～1.5mm。
10.一种高温高湿液晶显示装置的制造方法，其特征在于所述制造方法用于制造权利要求1所述的一种高温高湿液晶显示装置，且包括如下步骤：
清洗液晶盒；
依次按照第一玻璃薄膜、第一聚乙烯醇薄膜和第一离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过压敏胶层将三部分复合为一体；依次按照第二玻璃薄膜、第二聚乙烯醇薄膜和第二离型膜的顺序或与该顺序相反的顺序通过压敏胶层将三部分复合为一体；
对第一聚乙烯醇薄膜和第一离型膜进行激光切割，使得第一聚乙烯醇薄膜的边缘和第一离型膜的边缘均与第一内边框外侧之间相隔100～500μm；对第二聚乙烯醇薄膜和第二离型膜进行激光切割，使得第二聚乙烯醇薄膜的边缘和第二离型膜的边缘均与第二内边框外侧之间相隔100～500μm；
对第一玻璃薄膜和第二玻璃薄膜进行切割，使得第一外边框外侧与第一玻璃薄膜的边缘之间相隔200～500μm，第二外边框外侧与第二玻璃薄膜的边缘之间相隔200～500μm；
分别在液晶盒上下表面按照各自的预定位置印刷第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框；
在第一外边框和第一内边框之间放置第一干燥剂，在第二外边框和第二内边框之间放置第二干燥剂；
揭掉第一离型膜，并在真空环境中将第一玻璃薄膜和第一聚乙烯醇薄膜的复合体对位覆盖到液晶盒上具有第一外边框和第一内边框的一侧，然后整平压合；揭掉第二离型膜，并在真空环境中将第二玻璃薄膜和第二聚乙烯醇薄膜的复合体对位覆盖到液晶盒上具有第二外边框和第二内边框的一侧，然后整平压合；
对第一外边框、第一内边框、第二外边框和第二内边框进行加热或采用紫外光照射；
在第一玻璃薄膜上表面贴附含有紫外线吸收剂的第一塑料薄膜，在第二玻璃薄膜下表面贴附含有紫外线吸收剂的第二塑料薄膜。
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Denomination of invention: A high-temperature and high humidity liquid crystal display device and its manufacturing method Effective date of registration: 20231229 Granted publication date: 20220325 Pledgee: China Merchants Bank Co.,Ltd. Dalian Branch Pledgor: DALIAN LONGNING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023210000361 |
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