本發(fā)明涉及液晶顯示領域,尤其是一種液昌顯示器用的光學膜組件,具體地說是一種提高光學膜組件可靠性的方法及其高可靠性真空光學膜組件。
背景技術(shù):
光學膜組通過加強背光光源的發(fā)光均勻性和提高背光源的出光亮度,為TFT-LCD液晶顯示器提供高亮度、高均勻性的面光源,是液晶顯示模塊極為重要的組成部分,因而光學膜組的環(huán)境可靠性成為了制約液晶顯示模塊工作壽命的重要因素之一。尤其是軍用液晶顯示器的工作環(huán)境惡劣:不僅要求在80℃高溫和-45℃低溫的循環(huán)溫度沖擊下能夠長時間工作,要求在嚴苛的低氣壓、濕熱、鹽霧、霉菌環(huán)境中正常工作,還需要承受7倍重力加速度以上的振動量級,部分產(chǎn)品甚至在20倍重力加速度的振動量級下仍要求保證在X、Y、Z三個振動方向均能正常工作。
傳統(tǒng)的光學膜組件包括上下兩層玻璃以及位于兩層玻璃之間的光學膜,玻璃四側(cè)壁采用密封膠將兩層玻璃構(gòu)成一個密封腔,光學膜被收容在密封腔內(nèi)。由此可見,傳統(tǒng)的光學膜組件由于光學膜基材熱膨脹系數(shù)大且能夠在密封腔中自由伸縮,極易出現(xiàn)高溫膜皺故障;加之強振動量級下不同光學膜在X、Y方向產(chǎn)生相對位移,極易造成光學膜亮線和光學膜磨損故障。此外,全密封的光學模組還會帶來低氣壓環(huán)境下的工作隱患,隨環(huán)境氣壓的不斷降低,光學組合中的空氣不斷被放大,極易造成牛頓環(huán)故障甚至玻璃炸裂等不可復原的故障。
專利申請?zhí)枮?01410467975.5的中國專利公開了一種抗強振動的光學膜組件及其制作方法。組件包括支撐玻璃、增亮膜和漫射膜,其特征在于:增亮膜設置在支撐玻璃的非減反面,漫射膜設置在支撐玻璃的減反面,在支撐玻璃與增亮膜之間和支撐玻璃與漫射膜之間設置光學雙面膠。該發(fā)明具備以下優(yōu)點:即可以滿足高溫下不出現(xiàn)膜皺故障的需求,又可以大大改善振動過程中光學膜劃傷的故障頻率,同時由于少用了一塊加固玻璃,膜組的厚度及質(zhì)量下降,產(chǎn)品更加輕薄化。然而該專利說明書的
技術(shù)實現(xiàn)要素:
部分指出:該光學膜組件直接通過密封膠灌封的方式灌封到結(jié)構(gòu)件中,意指該光學膜組件由上至下的結(jié)構(gòu)為密封膠、增亮膜、雙面膠、支撐玻璃、雙面膠、漫射膜和密封膠,由于密封膠和雙面膠的透過率均非100%,因此使用該方法制得的光學膜組的出光效率與傳統(tǒng)光學膜組相比必然有相當程度的降低;此外這種全貼合的方式對于產(chǎn)品的維修帶來極大不便,違背產(chǎn)品設計的可維修性原則。
專利申請?zhí)枮?01510578182.5的中國專利公開了一種抗高低溫膜皺的膜組結(jié)構(gòu)及其制作方法。膜組結(jié)構(gòu)包括膜組框架,以及位于膜組框架內(nèi)的從下至上依次排列的導光板、擴散板、BEF膜和DBEF膜,且位于頂層DBEF膜上方兩端還設有泡棉,泡棉的上方是膜組框架;膜組結(jié)構(gòu)還包括分別安裝在擴散板、BEF膜和DBEF膜兩側(cè)的墊片,墊片的一端安裝在導光板上,墊片的另一端安裝在泡棉上。該發(fā)明優(yōu)點是能夠避免光學膜在高低溫環(huán)境下出現(xiàn)膜皺缺陷,提高產(chǎn)品合格率。然而該專利所述的采用泡棉和墊片作為光學膜組四周限位和控制壓力的方式,容易帶來濕熱鹽霧環(huán)境下的光學膜組的可靠性問題,例如出現(xiàn)光學膜水汽、光學膜積鹽和光學膜移位等顯示故障。
然而,上述專利均在一定程度上通過犧牲光學膜組某方面的性能來降低光學膜組的膜皺故障發(fā)生率,并不能作為一勞永逸的解決方法,因此,探索一種既抗膜皺、耐磨損又具備優(yōu)異的耐鹽霧濕熱等性能且維修方便的高可靠性光學膜組件成為了現(xiàn)今的一個研究熱點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的光學膜組件在抗膜皺、耐磨損、耐鹽霧濕熱及維修性方面難以兼顧的問題,發(fā)明一種提高光學膜組件可靠性的方法,同時提供一種高可靠性真空光學膜組件,它具有可靠性高、可維修性強的特點,能夠確保液晶顯示模塊在溫度循環(huán)、振動沖擊、低氣壓甚至鹽霧濕熱等環(huán)境下服役時光學膜組件的可靠性,可廣泛應用于電子電器等領域。
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是:
一種提高光學膜組件可靠性的方法,其特征是首先,將光學膜材置于由兩層光學基板通過內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)組成的空間中并對該空間進行抽真空處理,使其真空度為10Pa~100Pa,其次,再在內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)的外側(cè)進行二次密封,使兩層光學基板之間再次形成外圈密封結(jié)構(gòu)。
所述的內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)由雙面壓敏膠黏帶組成,外圈密封結(jié)構(gòu)由光學膠黏劑組成。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二是:
一種高可靠性真空光學膜組件,包括光學基板、光學膜材和密封材料,其特征在于:所述的光學膜材填充于上下兩層光學基板通過密封材料構(gòu)成的內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)中,經(jīng)由真空處理和外圈密封結(jié)構(gòu)密封后形成。
所述的真空光學膜組件內(nèi)部的真空度為10Pa~100Pa。
所述的光學基板是透過率大于92%的強化玻璃、減反玻璃、濾紅外玻璃、環(huán)狀烯烴類透明樹脂板、透明聚碳酸酯板和透明有機玻璃板其中一種或兩種的組合,所述的光學基板折射率為1.45~1.58,熱膨脹系數(shù)為9×10-6m/℃~7×10-5m/℃。
所述的光學膜材是擴散膜、耐磨棱鏡膜、二合一棱鏡膜和偏光增亮膜的其中一種或兩種及以上的組合,所述的光學膜材數(shù)量是3~5片。
所述的內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)所使用的材料為雙面壓敏膠黏帶,外圈密封結(jié)構(gòu)的材料為光學膠黏劑,所述的雙面壓敏膠黏帶是硅系或丙烯酸系雙面壓敏膠黏帶中的一種或兩種,所述的光學膠黏劑是厭氧系膠黏劑、雙組份硅系膠黏劑或雙組份UV固化膠黏劑中的一種,所述的光學雙面膠黏帶使用溫度是-55℃~90℃,剝離強度為20N/cm ~35N/cm,所述的光學膠黏劑硬度為OO20~A30,彈性模量為0.1MPa~5MPa。
所述的雙面壓敏膠黏帶寬度為1mm~2mm,置于光學膜材四周形成圍壩結(jié)構(gòu),距光學膜材長寬每邊邊緣0mm~0.5mm,厚度高于光學膜材0.2mm~1mm,所述的雙面壓敏膠黏帶外邊緣與上層光學基板每邊留有0.3~1mm的間隙填充光學膠黏劑。
所述的下層光學基板的尺寸大于或等于上層光學基板的尺寸,上下光學基板外形對齊或居中對齊;所述的光學膜材與上層光學基板居中對齊,每邊比上層光學基板小1.3mm~3.5mm。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的高可靠性真空光學膜組件是一種光學膜組內(nèi)部為負壓的全密封光學膜組件,由此帶來的好處有①能夠滿足產(chǎn)品在低氣壓環(huán)境下的功能性,不會出現(xiàn)牛頓環(huán)、玻璃炸裂等低氣壓故障;②全密封模塊能夠有效阻擋鹽霧及濕熱環(huán)境下的水汽入侵和鹽顆粒累積,降低鹽霧及濕熱顯示故障出現(xiàn)的可能性;③利用大氣壓差帶來的由上下光學基板向光學膜傳遞的壓力足以保證膜組內(nèi)光學膜的穩(wěn)定性,滿足不出現(xiàn)光學膜移位、光學膜膜皺和光學膜磨損等故障的要求;④沒有復雜的光學雙面膠貼合過程,制作簡單高效,且可維修性強,是保證液晶顯示模塊在嚴苛的溫循、濕熱、鹽霧和強振動等環(huán)境下顯示質(zhì)量和環(huán)境可靠性的重要部件之一。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖1中:10為上層光學基板,20為光學膜材,30為下層光學基板,40為內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)(雙面壓敏膠黏帶),50為外圈密封結(jié)構(gòu)(光學膠黏劑)。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖2中:11為上層光學基板,12為光學膜材,13為下層光學基板,14為內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)(雙面壓敏膠黏帶),15為外圈密封結(jié)構(gòu)(光學膠黏劑)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明,應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
實施例1。
一種提高光學膜組件可靠性的方法,首先,將光學膜材置于由兩層光學基板通過內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)組成的空間中并對該空間進行抽真空處理,使其真空度為10Pa~100Pa,其次,再在內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)的外側(cè)進行二次密封,使兩層光學基板之間再次形成外圈密封結(jié)構(gòu)。具體實施時,內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)由雙面壓敏膠黏帶組成,外圈密封結(jié)構(gòu)由光學膠黏劑組成,也可由其它可替換材料組成。本發(fā)明的關鍵是使光學膜材處于真空環(huán)境下進行工作,以適應低溫和負壓環(huán)境下工作,減少內(nèi)外應力差,防止基板玻璃爆裂。同時如果出現(xiàn)問題,只需去掉密封膠始可將光學膜材取出進行更換,再抽真空和密封即可恢復原樣。
實施例2。
參照圖1,一種高可靠性真空光學膜組件是由光學膜材20填充于上下兩層光學基板10、30通過內(nèi)圈密封結(jié)構(gòu)40構(gòu)成的圍壩結(jié)構(gòu)中,經(jīng)由真空處理和外圈密封結(jié)構(gòu)50后形成的高可靠性光學加固結(jié)構(gòu)。所述的真空光學膜組件內(nèi)部的真空度為100Pa(具體實施時也可設定為10-100 Pa之間的任意值)。所述的光學基板分別為上減反玻璃基板和下強化玻璃基板,透過率分別為98%和92%,折射率分別為1.45和1.5,熱膨脹系數(shù)均為9×10-6m/℃,上下玻璃基板的尺寸均為221mm×168mm;所述的光學膜材為3片擴散膜,尺寸均為217mm×164mm:所述的密封材料分別為硅系雙面壓敏膠帶和雙組份硅系光學膠黏劑,壓敏膠帶寬1.2mm,每邊距光學膜材邊緣0.3mm,厚度高于光學膜材1mm,剝離強度為35N/cm,雙面壓敏膠黏帶外邊緣與上層光學基板每邊留有0.5mm的間隙填充光學膠黏劑,光學膠黏劑硬度為OO20,彈性模量為5MPa。本實施例所制備的光學膜組內(nèi)部為負壓的全密封光學膜組件不僅制作簡單高效,可維修性強,還能夠抵抗光學膜膜皺和磨損等光學膜組件故障,保證液晶顯示模塊在嚴苛的溫循、低氣壓、鹽霧、濕熱和強振動等環(huán)境下的可靠性。
實施例3。
參照圖2,一種高可靠性真空光學膜組件是由光學膜材12填充于上下兩層光學基板11、13通過密封材料14、15構(gòu)成的圍壩結(jié)構(gòu)中,由圖2可知,下層光學基板13的尺寸大于上層光學基板11的尺寸,經(jīng)由真空處理和二次密封后形成的高可靠性光學加固結(jié)構(gòu)。所述的真空光學膜組件內(nèi)部的真空度為10Pa(具體實施時也可設定為10-100 Pa之間的任意值)。所述的光學基板分別為上強化玻璃基板11和下環(huán)狀烯烴類透明樹脂板13,透過率分別為92%和93%,折射率分別為1.5和1.52,熱膨脹系數(shù)分別為9×10-6m/℃和5×10-5m/℃,上下基板11、13的尺寸分別為440mm×332mm和450mm×342mm;所述的光學膜材12為2片擴散膜、2片耐磨棱鏡膜和1片偏光增亮膜,尺寸均為433mm×325mm:所述的內(nèi)外圈密封結(jié)構(gòu)所使用的密封材料分別為丙烯酸系雙面壓敏膠帶和雙組份UV固化光學膠黏劑,壓敏膠帶寬2mm,每邊距光學膜材邊緣0.5mm,厚度高于光學膜材0.2mm,剝離強度為20N/cm,雙面壓敏膠黏帶外邊緣與上層光學基板每邊留有1mm的間隙填充光學膠黏劑,光學膠黏劑硬度為A30,彈性模量為0.1MPa。本實施例所制備的光學膜組內(nèi)部為負壓的全密封光學膜組件不僅制作簡單高效,可維修性強,還能夠抵抗光學膜膜皺和磨損等光學膜組件故障,保證液晶顯示模塊在嚴苛的溫循、低氣壓、鹽霧、濕熱和強振動等環(huán)境下的可靠性。
上述僅為本發(fā)明的兩個具體實施方式,但本發(fā)明的設計構(gòu)思并不局限于此,凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動,均應屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。