用于形成弯曲层合产品的方法与流程

文档序号:17935212发布日期:2019-06-15 01:20阅读:126来源:国知局
本发明涉及用于形成可用于弯曲显示设备诸如oled设备的弯曲层合产品的方法以及用于弯曲显示设备的中间产品。
背景技术
::传统上,电视、监视器、笔记本电脑和移动设备中使用的液晶显示屏(lcd)模块的形状是平坦的。光学透明粘合剂(oca)(包括液态oca)已成功用于层合显示部件,诸如覆盖玻璃、触摸传感器和显示面板。液态oca可能是优选的,因其允许降低成本的更简单的转换过程。有机发光二极管(oled)显示器正变得越来越普及,已经认识到能够实现诸如弯曲和屈曲形状的新颖形状。对于弯曲/屈曲显示设备,使用膜片式oca用于层合部件,因为它在曲面上保持一致的厚度。技术实现要素:根据前述内容,我们认识到本领域需要用于在弯曲显示设备中层合部件的改善方法。简而言之,在一个方面,本发明提供了一种形成用于弯曲显示设备的层合产品的方法,该方法包括(a)在第一弯曲基板的表面上提供弯曲或柔性模板,该模板具有模板部分,该模板部分具有尺寸对应于第一弯曲基板的表面以用于接纳触变液体粘合剂的孔;(b)在第一弯曲基板的表面上孔板印刷触变液体粘合剂,以用于将第一弯曲基板粘结至第二弯曲基板;以及(c)在第一弯曲基板上擦拭施涂不均匀的触变液体粘合剂,以在第一弯曲基板上提供厚度均匀的触变液体粘合剂。该方法提供了用于在弯曲/屈曲基板上提供均匀液体粘合剂涂层的成本更低的手段。令人意外的是,触变液体粘合剂可甚至在固化前在弯曲基板上保持均匀的厚度。在另一方面,本发明提供了一种用于弯曲显示设备的中间产品,该中间产品包括(a)第一弯曲基板;和(b)第一弯曲基板的表面上的未固化触变液体粘合剂的图案化层;其中未固化触变液体粘合剂层保持均匀厚度持续至少10分钟。如本文所用,弯曲显示器、弯曲基板、弯曲层合产品等中的术语“弯曲”通常包括具有屈曲边缘的弯曲表面和平坦表面两者。弯曲显示器通常具有弧形的表面轮廓。图1a和图1b所示的移动电话100和可穿戴设备200是具有弯曲显示器的设备的示例。弯曲显示器例如通常具有介于50mm和1000mm之间的曲率半径。屈曲边缘显示器例如通常具有表面轮廓,该表面轮廓具有直线和边缘处的弧。图2所示的移动电话300是具有屈曲边缘的设备的示例。屈曲边缘显示器在其边缘上的曲率半径通常为10mm或更小。如本文所用,术语“触变”是指在静止状态或正常状态下浓稠(即,粘稠)但在摇动、搅拌或以其它方式施加压力时将会流动(即,变稀或更不粘稠)的凝胶或液体。如本文所用,术语“均匀厚度”是指层的厚度不变化超过5%。附图说明图1a为具有弯曲显示器的移动电话的示意图。图1b为具有弯曲显示器的可穿戴设备的示意图。图2为具有屈曲边缘显示器的移动电话的示意图。图3a为用于弯曲基板的模板的透视图。图3b为弯曲基板上的图3a的模板的剖视图。图3c为弯曲基板上的图3a的模板的剖视图。图4a为具有一层印刷粘合剂和模板的弯曲基板的顶视图。图4b为图4a的模板的剖视图。图5为固化步骤期间弯曲层合产品的剖视图。图6a为边缘固化步骤期间弯曲基板组件的剖视图。图6b为固化步骤期间弯曲层合产品的剖视图。图7示出了剪切速率对比实施例中所用的触变液体粘合剂的粘度。图8a和图8b示出了实施例2中的粘合剂层的厚度剖面。具体实施方式本发明提供了一种形成可用于例如弯曲显示器中的弯曲层合产品的方法。用于形成具有第一弯曲基板和第二弯曲基板的层合产品的过程始于将触变液体粘合剂施涂于第一弯曲基板上。将触变液体粘合剂施涂于第一弯曲基板上可通过在第一弯曲基板的表面的预期印刷区域孔板印刷触变液体粘合剂来完成。触变液体粘合剂可以是可使用图3a所示的模板4孔板印刷在第一弯曲基板上的可印刷粘合剂。图3a示出了用于在形成弯曲层合产品的过程中印刷粘合剂的模板4的透视图。模板4具有模板部分5,该模板部分具有尺寸对应于第一弯曲基板1的表面以用于接纳触变液体粘合剂或对应于第一弯曲基板1上的印刷区域的孔6。图3b示出了第一弯曲基板1,其中触变液体粘合剂层3印刷在第一弯曲基板1上。触变液体粘合剂3可通过能够印刷粘合剂的孔板印刷机施涂于第一弯曲基板1的表面上。模板4用于在第一基板1上孔板印刷液体粘合剂层3。参见图3b,模板4具有模板部分5,该模板部分具有尺寸对应于第一弯曲基板1的表面上的印刷区域以用于接纳触变液体粘合剂3的孔6。印刷区域可由第一弯曲基板1和第二弯曲基板(未示出)之间的预期层合区域限定,并且可取决于形成弯曲层合产品所需的触变液体粘合剂的体积。例如,印刷在第一弯曲基板1上的液体粘合剂层3的厚度分布可在粘合剂厚度剖面的5%内,该粘合剂厚度剖面由其中使用了弯曲层合产品的最终产品的要求限定。由于液体粘合剂的流变性,触变液体粘合剂3可能不能从模板4的孔6完全释放。参见图3b,要获得沉积在第一弯曲基板1上的液体粘合剂层3的所需厚度t1,模板部分5可具有等于或大于厚度t1的厚度t2。更进一步地讲,已观察到在印刷触变液体粘合剂3的过程中,可存在粘合剂3的“堆积”,由此液体粘合剂层3具有驼峰剖面7,如图3b所示。或者,可存在触变液体粘合剂3的“拖尾”,由此液体粘合剂层3具有尾巴剖面8,如图3c所示。粘合剂均匀度或平面性是用于形成弯曲层合产品的过程中的重要因素。因此,此类“堆积”和“拖尾”效应在层合过程中是不期望的,因为这可导致不均匀的液体粘合剂层,这在层合时可在层合产品中导致空隙。可在印刷过程中引入过程控制以确保堆积的驼峰剖面7的高度h1或尾巴剖面8的高度h2不超过厚度t1。或者,在基板和模板分离期间,可修改模板设计以解决堆积和拖尾效应。图4a示出了模板10的顶视图,该模板用于在形成具有第一弯曲基板11和第二弯曲基板(未示出)的层合产品的过程中印刷粘合剂。模板10具有模板部分12,该模板部分具有尺寸对应于第一弯曲基板11的表面的一部分的孔13。例如,孔13可具有对应于第一弯曲基板10表面上的预期印刷区域的尺寸。模板10还包括适于允许来自孔13的多余液体粘合剂流的凹陷部14。凹陷部14可由沿模板部分12的邻近孔13的边缘16延伸的区域15限定。区域15可由边缘16和孔13的边缘18之间的距离17限定。参见图4b,凹陷部14可具有小于模板10的厚度20的深度19。在第一弯曲基板11上印刷粘合剂可通过使用诸如孔板印刷的印刷方法或穿过孔14沉积/分配粘合剂,将触变液体粘合剂穿过孔14丝网印刷到第一弯曲基板的表面来完成。图4b示出了第一基板11,其中液体粘合剂层11使用模板10印刷在第一弯曲基板11的表面上。第一弯曲基板11可以是例如oled显示器。触变液体粘合剂层22可包括液态光学透明粘合剂(loca)。在印刷粘合剂期间,孔板印刷机(未示出)的印刷头通常“安置”在模板10上或由其支撑。因此,模板10的优点在于印刷头将安置在比模板10的厚度薄的凹陷部14中,从而随后最小化或消除印刷步骤结束时的堆积效应。这样,在印刷头从第一弯曲基板11提起时,多余的液体粘合剂材料可粘附至模板10的表面,从而在第一弯曲基板11的预期印刷区域上留下液体粘合剂22。用于容纳多余粘合剂流的第二凹陷部(未示出)可包括在模板10中。第二凹陷部可具有小于模板部分12的厚度20的深度,以及沿模板部分12的第二边缘延伸的区域,该第二边缘与模板部分12的边缘16相对。或者,根据模板10的厚度,模板部分12可包括锥形部分(未示出)以容纳多余的粘合剂流。模板10还可在模板部分12中包括第二孔以在诸如为了容纳显示设备的部件的放置的情况下允许选择性的印刷。例如,第一基板11可以是用于移动电话或显示设备的覆盖玻璃,并且第二孔可具有一定尺寸,该尺寸对应于覆盖玻璃中用于触摸屏手机设备中的麦克风出口的开口。模板可由适用于印刷粘合剂的材料例如不锈钢制成。模板可为大体刚性并且弯曲的以与将进行孔板印刷的基板的曲率匹配。或者,模板可以是柔性的,诸如胶带,使得其适形于将进行孔板印刷的基板的曲率。模板的厚度可根据所需粘合剂的厚度改变。可使用擦拭物擦拭基板上施涂不均匀的液体粘合剂。擦拭物可联接到用于印刷液体粘合剂的孔板印刷设备并被布置成使得在基板上印刷液体粘合剂时,擦拭物同时擦拭任何施涂不均匀的液体粘合剂。擦拭液体粘合剂的优点在于提供孔中厚度均匀的液体粘合剂。在液体粘合剂印刷步骤期间,触变液体粘合剂可由待在第一弯曲基板上印刷的分配器(诸如例如,狭缝模具)分配。孔板印刷设备可被构造成能够在孔上移动以便印刷从狭缝模具分配的液体粘合剂。擦拭物可在例如孔板印刷设备的后端处联接到孔板印刷设备,以用于擦拭印刷在第一弯曲基板上的施涂不均匀的液体粘合剂。擦拭物可被构造成施加受控的压力以擦拭任何施涂不均匀的液体粘合剂。擦拭物可沿其长度调整以在模板的整个孔上控制液体粘合剂厚度。擦拭物可被构造成能够在大致垂直的方向上相对于孔板印刷设备移动,以便在模板上施加压力以接触模板,然后进行擦拭。致动器可联接到擦拭物以使擦拭物能够朝模板降低或远离模板升高。更进一步地讲,擦拭物可经由孔板印刷设备的移动在模板上移动,并且具有适于擦拭液体粘合剂并在第一弯曲基板上提供厚度均匀的液体粘合剂的弯曲剖面。例如,液体粘合剂的厚度可控制在粘合剂厚度剖面的10%内,该粘合剂厚度剖面由其中使用了层合产品的最终产品的要求限定。擦拭物可以是细长杆构件,其具有弯曲剖面以用于与第一弯曲基板上的液体粘合剂线接触。随着触变液体粘合剂通过孔板印刷设备在第一方向上的移动而被分配并印刷在第一弯曲基板上,擦拭物可同时擦拭任何印刷在第一弯曲基板上的施涂不均匀的液体粘合剂以维持液体粘合剂的一致体积。或者,可在第一弯曲基板上完成触变液体粘合剂的印刷之后进行擦拭。任选地,在施加压力以将第二弯曲基板粘结至其上印刷有触变液体粘合剂的第一弯曲基板之前,可至少部分地固化(“预固化”)印刷在第一弯曲基板上的触变液体粘合剂。部分固化可为液体粘合剂完全固化步骤或完全固化周期的10%至20%。应当理解,存在多种进行预固化的方法。固化源可以是紫外光(uv)光源。uv光源可包括以线阵列布置的多个uv发光二极管(led),或诸如例如氙灯的uv灯。如果只有第一弯曲基板的周边将被预固化,则可使用具有用于将液体粘合剂暴露于固化源的孔的遮罩。如果固化源为uv光源,则遮罩可具有适于阻挡uv光导向至印刷到第一弯曲基板上的液体粘合剂的中心部分的uv阻隔模板部分。遮罩还可具有用于将第一弯曲基板的粘合剂印刷区域的周边上的液体粘合剂暴露于uv光源的孔。在移除模板之后,可层合第一弯曲基板和第二弯曲基板。可使用粘结设备在第一弯曲基板和第二弯曲基板之间的粘结区域上施加压力以形成弯曲的层合产品。在层合过程期间,粘结设备可处于真空环境中。可将真空室中的真空压力设置为接近理想真空或至多5000pa的压力。最优选地,为实现高收率生产,可将真空室设置为低于5000pa的真空室压力。可在真空中将压力施加于第一弯曲基板和第二弯曲基板之间的粘结区域上,以逐步增大第一弯曲基板和第二基板之间的粘结区域,从而将第一弯曲基板逐步粘结至第二弯曲基板。压力可在固定环境或可变环境下在真空环境中施加,即,根据第一弯曲基板和第二弯曲基板之间粘结区域的逐步增大,逐步增大所施加的压力。粘结设备可具有被构造成用于保持第二弯曲基板的压板。该压板还可被构造成用于在其上印刷有液体粘合剂的第一弯曲基板和第二弯曲基板之间的粘结区域上施加压力。例如,压板可以是联接在真空室内的压床的一部分。粘结设备还可包括被构造成用于保持第一弯曲基板的支撑部。在第二弯曲基板32粘结至其上印刷有液体粘合剂37的第一弯曲基板31上以形成基板组件39之后,需要固化液体粘合剂37以形成层合产品。图5为完全固化步骤期间基板组件39的剖视图。在图5中,第二弯曲基板32是无有色遮罩的玻璃基板并且第一弯曲基板31为oled模块,可在基板组件39上进行完全uv固化以完全固化液体粘合剂37,从而粘结第一弯曲基板和第二弯曲基板以形成弯曲层合产品。任选地,在诸如触摸屏移动设备的显示器应用中,因此弯曲层合产品是触摸屏显示器并且弯曲层合产品的两个基板中的一个是具有有色周边的覆盖玻璃,可实施两步固化工艺以在层合过程中固化液体粘合剂。图6a是具有oled模块61的基板组件60的剖视图,该模块具有印刷在oled模块6的表面上的液体粘合剂层64以及玻璃基板63,该玻璃基板具有用于粘结至oled模块61的表面69。玻璃基板的表面69可包括从玻璃基板63的外周边66延伸至oled模块61的观察区域的外周边62的有色遮罩65。有色遮罩可以是装饰性油墨遮罩,其包括从外周边66延伸约1毫米(mm)至外周边62到达oled模块61的观察区域中的黑色油墨层或白色油墨层。oled模块61的外周边62上和玻璃基板63的有色遮罩下的液体粘合剂64可通过在粘合剂边缘67直接引入uv光而进行的边缘固化来固化,如图6a所示。图6b为弯曲基板组件60的剖视图,其中在弯曲基板组件60上进行完全uv固化以完全固化液体粘合剂来形成弯曲层合产品。通过uv固化来固化液体粘合剂可在室温下或在由第一基板和第二基板的特性决定的温度下进行,以最小化第一弯曲基板61和第二弯曲基板63之间的热膨胀系数差异所引起的基板翘曲。uv光源可包括uvled点光源或uv灯源。使用uvled源固化的优点在于uv-led源是固态的并且工作寿命长。本发明可用于层合两个或更多个弯曲基板以形成使用诸如弯曲显示器的弯曲层合产品的各种应用中的弯曲层合产品。弯曲层合产品可包括触摸屏组件、显示面板、复合材料层合体或具有用粘合剂层粘结在一起的至少两个层的分层产品。为了便于说明,本文描述了可uv固化的粘合剂和触变液体粘合剂的uv固化,但应当理解,在用于形成层合产品的过程中还可使用其它类型的可印刷触变液体粘合剂或其它固化方法,诸如可见光固化。用于形成层合产品的可印刷粘合剂包括触变粘合剂。其粘度取决于剪切速率,因为其粘度随剪切速率增加而降低(即,剪切致稀)。可印刷粘合剂可包括在1sec-1剪切速率下粘度在15,000厘泊(cps)至100,000cps范围内的粘合剂或粘度更低的粘合剂。优选地,液体粘合剂在25℃下的粘度为至少30,000cps以维持涂层剖面和形状。液体粘合剂还应具有良好的润湿特性,因为其在印刷之后不应在指定处理时间例如20秒内流动。合适的触变可印刷粘合剂包括3mtm可印刷液体光学透明粘合剂2190a(3m公司(3mcompany))、3meas1033s(3m公司(3mcompany))和dbs2460(杜邦公司(dupont))。为制造弯曲显示器中使用的弯曲层合产品,触变液体粘合剂可以是特性适于粘结显示器基板诸如玻璃、塑料、oled、触摸屏基板等的液体光学透明粘合剂。液体粘合剂可包括可uv固化的粘合剂。实施例:下面的实施例进一步说明了本发明的目的和优点,但这些实施例中列举的具体材料及其量以及其他条件和细节均不应被理解为对本发明的不当限制。触变液体粘合剂实施例中使用了3mtm可印刷液体光学透明粘合剂2190a(3mtmprintableliquidopticallyclearadhesive2190a,ploca2190a)。ploca2190a的粘度随剪切速率增加而降低,如图7所示。实施例1a和1b实施例1a和1b中使用了曲率半径为40mm的弯曲基板。基板为半径40mm且高度150mm、1/2周长的pc(聚碳酸酯)。从得自得力文具有限公司(delistationeryltd.)的笔架切下弯曲基板。对于实施例1a,将厚度为50μm的3m绝缘胶带5c(pet基底+丙烯酸粘合剂)粘附至基板的内表面,形成70mm×30mm的矩形挡板以用作模板。70mm侧处于弧方向并且30mm侧沿着高度方向。将ploca2190填充到圆筒中并脱气。然后将ploca以恒定速度以线形挤出到模板的一个边缘上。使用刀片角度为60℃的不锈钢刮刀在基板上将ploca2190刮至模板的另一个边缘。然后移除模板,并且经涂覆的ploca以模板孔的正方形形状留在基板表面上。使样品在不固化的情况下保持4小时。通过游标卡尺测得,经涂覆的ploca2190保持尺寸。实施例1b以与实施例1a基本上相同的方式进行,不同的是基板的外表面是模板涂覆的。在保持不固化4小时之后,经涂覆的ploca2190保持尺寸。实施例2实施例2中使用了曲率半径为8mm的屈曲边缘基板。基板是139mm×70mm的玻璃,得自拆卸的samsunggalaxys6移动电话。将厚度为50μm的3m绝缘胶带5c粘附至基板的内表面,形成66mm×20mm的矩形挡板以用作模板。将ploca2190提供到模板的一个边缘上,如上所述。使用上述锋利刮刀在基板上将ploca2190刮至模板的另一个边缘。然后移除模板,并且经涂覆的ploca以模板孔的正方形形状留在基板表面上。使样品在不固化的情况下保持4小时。使用bruker-npflex激光显微镜分析涂层剖面。涂层的厚度均匀地为60μm,但在经涂覆的矩形周围均具有100μm的框架状边缘,如图8a和图8b所示。在不脱离本发明的范围和实质的前提下,本发明的各种修改和更改对于本领域的技术人员将是显而易见的。应当理解,本发明并非旨在不当地限制于本文所述的例示性实施方案和实施例,并且此类实施例和实施方案仅以举例的方式提出,同时本发明的范围仅旨在受限于如下文所述的权利要求。当前第1页12当前第1页12
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