本發(fā)明涉及液晶顯示屏中的間隔子，具體涉及一種通過超聲以及噴射作用提高間隔子分布均勻性的方法。

背景技術(shù)：

近年來，液晶顯示器因其低電壓、低輻射、低功耗以及輕、薄、美觀等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種信息、通訊和消費(fèi)性電子產(chǎn)品中。液晶顯示器的顯示模式有很多種，例如tn、stn、ips、mva等模式。無論哪種顯示模式，顯示屏中都含有間隔子。間隔子一般分為兩類：玻璃間隔子和塑料間隔子。玻璃間隔子主要用于摻在封框膠中用來控制兩塊基板之間的間隙，以保持最佳液晶層厚度。張方輝等對玻璃間隔子的應(yīng)用進(jìn)行了探討，指出玻璃間隔子對液晶盒的厚度有著重要影響。另一類塑料間隔子均勻分散在液晶屏內(nèi)，決定液晶盒厚度的均勻性。液晶顯示器的反應(yīng)速度、對比度、視角等都與液晶層的厚度有密切關(guān)系。特別是對于特定模式的液晶屏，如果不按照液晶材料的光學(xué)特性嚴(yán)格設(shè)定液晶層的厚度，就不能獲得高對比度及優(yōu)良的顯示效果，所以在設(shè)計(jì)液晶盒時(shí)要適當(dāng)選擇間隔子的種類及大小，使液晶層的厚度及其均勻性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外，隨著對液晶顯示器顯示容量、顯示品質(zhì)的要求越來越高，間隔子的功能不單單是保持間隙，人們還在努力研究用間隔子來解決液晶屏的性能問題。程石等研究了液晶屏內(nèi)塑料間隔子的分布情況與低溫空洞的關(guān)系，解決溫度變化引起的色調(diào)變化以及間隔子的移動或低溫時(shí)發(fā)生的空洞等問題。張麥麗等指出，為獲得大面積均勻厚度的液晶層，就要在整個液晶盒內(nèi)均勻分散間隔子。總之，塑料間隔子分布的均勻性對液晶盒的性能有重要影響。

目前，間隔子采用濕噴法或干噴法布置在液晶盒中。濕噴法通常采用將間隔子直接混合在酒精里，然后再噴灑在液晶盒玻璃基板上，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，噴灑在玻璃基板上的間隔子容易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致間隔子分散均勻性較差，同時(shí)，噴灑工具選用噴墨方式的打印機(jī)，噴灑設(shè)備較為復(fù)雜和昂貴；干噴法將間隔子用滴定管噴灑在玻璃基板上，在顯微鏡下觀察，也容易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。

現(xiàn)有技術(shù)中有報(bào)道采用超聲處理降低納米粒子團(tuán)聚的發(fā)生，但是，對于粒徑尺寸更大的粒子，例如微米級的間隔子，則未見到利用超聲處理避免其在玻璃基板上發(fā)生團(tuán)聚的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、可行的提高間隔子分布均勻性的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

1)將間隔子與乙醇混合，得混合溶液，混合比例為每1.0～2.0ml乙醇中加入0.1～1.0mg間隔子；

2)通過對混合溶液進(jìn)行超聲處理，將混合溶液內(nèi)團(tuán)聚的間隔子打散；

3)經(jīng)過步驟2)后，將混合溶液噴灑在玻璃基板上，然后自然晾干或烘干。

所述間隔子選自塑料間隔子。

所述超聲處理的條件為：采用超聲清洗機(jī)，其超聲功率為35～60w，超聲處理時(shí)間為10～20分鐘。

所述玻璃基板經(jīng)過清潔后再噴灑混合溶液，所述清潔包括以下步驟：將玻璃基板于乙醇中超聲清洗后烘干。

所述噴灑的次數(shù)為1～2次。

所述噴灑采用噴壺或噴漆槍完成。

所述噴漆槍的混合溶液噴出位置與玻璃基板的間距為15～23cm；噴壺的混合溶液噴出位置與玻璃基板的間距為4～7cm。

所述噴漆槍的噴射壓力設(shè)置在460～540kpa；噴漆槍中的混合溶液由間隔子與乙醇按照每1.0～2.0ml乙醇中加入0.5～1.0mg間隔子混合而成。

所述噴壺中的混合溶液由間隔子與乙醇按照每1.0～2.0ml乙醇中加入0.1～0.5mg間隔子混合而成。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明通過對按照一定比例混合所得的間隔子和乙醇的混合溶液進(jìn)行超聲作用，使混合溶液中團(tuán)聚的間隔子能夠充分打散，然后再噴灑至玻璃基板上，在顯微鏡下觀察，玻璃基板上出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象的間隔子的數(shù)量顯著降低，使間隔子在玻璃基板上分布更為均勻。

進(jìn)一步的，本發(fā)明不需要復(fù)雜和昂貴的儀器，例如，采用超聲清洗機(jī)即可對間隔子和乙醇的混合溶液進(jìn)行超聲處理，再例如，噴灑也無需復(fù)雜昂貴的儀器，利用噴壺或噴漆槍即可完成。

附圖說明

圖1為利用噴漆槍噴灑間隔子(混合溶液)的示意圖，圖1中：l表示噴漆槍噴嘴與玻璃基板的間距，1表示噴漆槍，2表示蓋板，3表示噴漆槍噴嘴，4表示不銹鋼筒，5表示基板支座，6表示玻璃基板；

圖2為利用噴壺噴灑在玻璃基板上的塑料間隔子的偏光顯微照片(圖中間隔子間距為20～45μm)；

圖3為利用噴漆槍噴灑在玻璃基板上的塑料間隔子的偏光顯微照片(圖中間隔子間距為35～65μm)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)描述，所述是對本發(fā)明的解釋，而不是限定。

本發(fā)明基于濕噴法，當(dāng)間隔子與純酒精(即無水乙醇)混合在一起后，將形成的混合溶液盛裝在玻璃瓶里，然后將玻璃瓶放在裝有一定體積水的超聲清洗機(jī)里，進(jìn)行超聲作用。通過超聲作用，將混合溶液中團(tuán)聚的間隔子打散，然后將混合溶液倒入噴灑裝置中，再噴灑在玻璃基板上，等風(fēng)干后，在顯微鏡下觀察間隔子團(tuán)聚的現(xiàn)象以及間隔子的分布均勻性。

(一)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

1)電子天平、偏光顯微鏡、35w/60w雙功率超聲清洗機(jī)、烘箱、玻璃瓶；

2)噴灑裝置：噴壺、噴漆槍；

3)無水乙醇、水

4)玻璃基板、間隔子；

1.2間隔子的選擇

間隔子分為塑料和玻璃兩類，在實(shí)驗(yàn)條件下選擇塑料間隔子，塑料間隔子尺寸大約是直徑7μm；

1.3實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段的操作

將玻璃瓶清洗干凈；量取用于超聲清洗的純酒精以及用于作為超聲作用(針對團(tuán)聚的間隔子)介質(zhì)的水；

(二)實(shí)驗(yàn)主要步驟以及影響因素考察

2.1影響因素考察

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，間隔子被超聲均勻打散后，若濃度適當(dāng)，噴灑次數(shù)不太多，團(tuán)聚現(xiàn)象就不嚴(yán)重，當(dāng)然噴灑越多，會導(dǎo)致間隔子絕對數(shù)量增加，也越容易出現(xiàn)團(tuán)聚。即玻璃基板上間隔子是否出現(xiàn)團(tuán)聚的現(xiàn)象與噴灑在玻璃基板上的間隔子數(shù)量以及噴灑前間隔子的分散狀態(tài)相關(guān)。

本發(fā)明確定了以下影響間隔子分布均勻性的具體因素：

1)間隔子與無水乙醇的混合比例以及噴灑前混合溶液中間隔子的分散狀態(tài)；

2)噴灑次數(shù)、單次噴液量以及混合溶液噴出位置與玻璃基板的間距(l)；

3)噴灑裝置及其工作參數(shù)；

4)玻璃基板的潔凈程度；

2.2主要步驟

1.玻璃基板的清洗：將玻璃基板放在裝有純酒精的超聲清洗機(jī)里清洗10～20分鐘；

2.玻璃基板的烘干：將超聲清洗后的玻璃基板放在烘箱里于50℃烘干；(步驟1和2非必需，根據(jù)玻璃基板潔凈程度進(jìn)行選擇)

3.混合溶液的配制：在電子天平上稱取一定質(zhì)量的間隔子，放入一定體積的純酒精中，純酒精用玻璃瓶盛放，然后再攪拌均勻，形成一定濃度的純酒精和間隔子的混合溶液；

4.超聲作用：將裝有純酒精和間隔子的混合溶液的玻璃瓶放入裝有一定體積水(只要淹沒混合溶液即可)的超聲清洗機(jī)里，進(jìn)行超聲作用；

5.噴灑間隔子：將超聲作用后的混合溶液導(dǎo)入噴灑裝置，例如噴漆槍中，設(shè)定噴射壓力后對玻璃基板進(jìn)行1次噴灑；也可以是噴壺(香水瓶)，噴灑1～2次(若采用噴壺，則手動操作噴頭上的機(jī)構(gòu)，完成噴灑)。

6.觀察：等噴灑有純酒精和間隔子的混合溶液的玻璃基板自然風(fēng)干(或?qū)⒑嫦錅囟仍O(shè)置為酒精的揮發(fā)點(diǎn)，也可以在烘箱里烘干)后，在偏光顯微鏡下觀察玻璃基板上間隔子的分布均勻性，以及是否發(fā)生團(tuán)聚的情況。

實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖1所示的噴灑系統(tǒng)，利用基板支座5固定玻璃基板6，而基板支座5設(shè)置在不銹鋼筒4內(nèi)，可收集多余的(例如，噴射到玻璃基板外的混合溶液)純酒精和間隔子的混合溶液；在不銹鋼筒4開口上設(shè)置蓋板2，蓋板2上開設(shè)與玻璃基板6正對的通孔，噴漆槍1或噴壺的噴嘴可通過通孔伸入不銹鋼筒4內(nèi)玻璃基板6上方。

(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1對于使用噴壺(例如香水瓶)進(jìn)行噴灑的情況：

在超聲清洗機(jī)功率一定的情況下，混合溶液中間隔子最佳濃度范圍按照每1.0～2.0ml純酒精與0.1mg間隔子混合確定；噴灑次數(shù)為1～2次，一次噴液量為0.02～0.06ml，l取值為6cm，玻璃基板(經(jīng)過清洗和烘干)面積為4cm²，通過偏光顯微鏡觀察到的間隔子分布情況如圖2所示。

結(jié)果表明，與未進(jìn)行超聲作用的混合溶液相比，噴灑在玻璃基板上的間隔子分布較為均勻，間隔子團(tuán)聚現(xiàn)象顯著降低，但是玻璃基板的零星位置上仍發(fā)生間隔子團(tuán)聚現(xiàn)象(圖2中圓圈位置示出)。

另外，超聲作用的時(shí)間為10～20分鐘，即保證了給定的較低的超聲功率下混合溶液中間隔子得以充分打散，而且，超聲作用的時(shí)間和功率限定在合理范圍內(nèi)，有利于加快實(shí)驗(yàn)速度，避免過多依賴昂貴超聲發(fā)生設(shè)備(對于實(shí)際生產(chǎn)效率意義較大)。

3.2對于使用噴漆槍進(jìn)行噴灑的情況：

玻璃基板未經(jīng)過清洗和烘干，噴漆槍噴射壓力控制在460kpa～540kpa下，混合溶液中間隔子最佳濃度范圍按照每1.5ml純酒精與1.0mg間隔子混合確定，l取值為20cm，噴液次數(shù)為1次，其他與3.1相同；在偏光顯微鏡下觀察到的間隔子分布如圖3所示，可以看到幾乎未發(fā)生間隔子團(tuán)聚的現(xiàn)象，即分布均勻性較3.1中玻璃基板上的間隔子進(jìn)一步得到提高。但是，由于玻璃基板未進(jìn)行清洗，玻璃基板上的污物對于間隔子的分布均勻性產(chǎn)生了一定影響(圖3中箭頭示出了污物位置)。

在本發(fā)明中，由于將純酒精和間隔子的混合溶液進(jìn)行了超聲處理，使間隔子在酒精中分散得更均勻(團(tuán)聚的間隔子被打散)，然后借助一定壓力的噴灑裝置將混合溶液噴灑在玻璃基板上，最終可實(shí)現(xiàn)噴灑并固定在玻璃基板上的間隔子基本不發(fā)生團(tuán)聚，分布均勻。