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一种调光玻璃及制备方法与流程

时间:2022-01-23 阅读: 作者:专利查询

一种调光玻璃及制备方法与流程

1.本发明涉及调光玻璃技术领域。更具体地,涉及一种调光玻璃及制备方法。


背景技术:

2.目前,染料液晶调光玻璃总成igu(中空玻璃)包括:调光功能层,两侧钢化玻璃,内部支撑铝框、干燥剂和封框丁基胶。调光功能层是在两张矩形玻璃上进行制作的,对成盒后的玻璃大板进行切割,得到调光功能层。总成igu为中空结构,在玻璃合片厂进行合片,合片厂作业区洁净度标准低、环境中存在粉尘,且操作人员不穿戴无尘服;总成igu中含干燥剂,主要成分为氧化铝,呈颗粒状或粉末状,在合片厂合片时调光功能层容易引入粉尘,当粉尘处于调光功能层非调光区(dummy区)时,因上下基板间为裸露的透明导电层(ito层),所以通电情况下粉尘会使上下基板导通造成短路,在通电时短路位置附近的调光区则出现电场减弱且不稳定,导致调光功能层调光出现异常,表现为上电延迟和调光不均现象。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种调光玻璃及制备方法,以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
4.为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
5.本发明第一方面提供了一种调光玻璃,具有调光区和非调光区;所述非调光区的至少部分区域为邦定区,其余部分为冗余区;所述调光玻璃包括对盒设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和所述第二基板之间的染料液晶层及围绕所述染料液晶层的第一封框胶;所述调光区位于所述第一封框胶内侧,所述非调光区位于所述第一封框胶外侧;
6.其中,
7.所述第一基板包括第一衬底、位于所述第一衬底的朝向所述染料液晶层的表面的第一电极层及位于所述第一电极层的朝向所述染料液晶层的表面的第一配向膜,所述第一电极层分别覆盖所述调光区和所述非调光区,所述第一配向膜分别覆盖所述调光区和所述冗余区;
8.所述第二基板包括第二衬底、位于所述第二衬底的朝向所述染料液晶层的表面的第二电极层及位于所述第二电极层的朝向所述染料液晶层的表面的第二配向膜,所述第二电极层分别覆盖所述调光区和所述非调光区,所述第二配向膜分别覆盖所述调光区和所述冗余区。
9.在一个具体实施例中,所述调光玻璃还包括用于封装所述冗余区外侧边部分的封装层。
10.在一个具体实施例中,所述封装层为透明绝缘胶。
11.在一个具体实施例中,所述调光玻璃还包括位于所述第一基板和所述第二基板之间的围绕所述第一封框胶的第二封框胶,所述第二封框胶的对应所述邦定区的位置形成开口,所述第二封框胶的对应所述冗余区的位置的外侧平齐于所述第一基板和所述第二基板
的外侧。
12.在一个具体实施例中,所述调光玻璃还包括形成在所述邦定区的绝缘固定层。
13.本发明第二方面提供一种调光玻璃的制备方法,包括:
14.形成第一基板的母板和第二基板的母板,其中,所述第一基板的母板包括层叠设置的第一衬底、第一电极层和第一配向膜,所述第二基板的母板包括第二衬底、第二电极层和第二配向膜,所述第一电极层和所述第一配向膜在所述第一衬底上的投影覆盖所述第一衬底,所述第二电极层和所述第二配向膜在所述第二衬底上的投影覆盖所述第二衬底;
15.在所述第一配向膜或所述第二配向膜上涂覆第一封框胶;
16.在所述第一配向膜或所述第二配向膜上的所述第一封框胶的限定区域内形成染料液晶层;
17.将所述第一基板的母板与所述第二基板的母板对盒,并在所述第一封框胶的外侧位置切割所述第一基板的母板和所述第二基板的母板以形成待邦定的调光玻璃,所述待邦定的调光玻璃包括所述第一基板和所述第二基板、位于所述第一基板和所述第二基板之间的染料液晶层及围绕所述染料液晶层的第一封框胶,所述待邦定的调光玻璃具有位于所述第一封框胶内侧的调光区和位于所述第一封框胶外侧的非调光区,所述非调光区的至少部分区域为邦定区,其余部分为冗余区。
18.在一个具体实施例中,在所述将所述第一基板的母板与所述第二基板的母板对盒之前,所述制备方法还包括:
19.在涂覆第一封框胶的所述第一配向膜或所述第二配向膜上涂覆第二封框胶,其中,所述第二封框胶围绕所述第一封框胶且所述第二封框胶的对应所述调光玻璃的邦定区的位置形成开口。
20.在一个具体实施例中,所述在所述第一封框胶的外侧位置切割所述第一基板的母板和所述第二基板的母板以形成待邦定的调光玻璃包括:
21.在对应所述第二封框胶的位置处切割所述第一基板的母板和所述第二基板的母板以形成待邦定的调光玻璃。
22.在一个具体实施例中,在对应所述第二封框胶的位置处切割所述第一基板的母板和所述第二基板的母板以形成待邦定的调光玻璃包括:
23.在对应所述第二封框胶的垂直于所述第一基板表面的方向的中线位置处切割所述第一基板的母板和所述第二基板的母板以形成待邦定的调光玻璃。
24.在一个具体实施例中,在所述形成待邦定的调光玻璃之后,所述制备方法还包括:
25.形成封装所述冗余区外侧边部分的封装层。
26.在一个具体实施例中,所述封装层为透明绝缘胶。
27.在一个具体实施例中,在所述形成待邦定的调光玻璃之后,所述制备方法还包括:
28.对于邦定区中待邦定的第一电极层,切割对应位置的第二基板并去除对应位置的第一配向膜后进行邦定;对于绑定区中待邦定的第二电极层,切割对应位置的第一基板并去除对应位置的第二配向膜后进行邦定,以形成调光玻璃。
29.在一个具体实施例中,在所述进行邦定后,所述制备方法还包括:
30.在邦定区形成绝缘固定层。
31.在一个具体实施例中,所述第一配向膜和所述第二配向膜分别通过apr板转印配
向液形成。
32.本发明的有益效果如下:
33.本发明通过使第一和第二配向膜分别覆盖调光区和冗余区和使用封装层封装所述冗余区外侧边部分实现了对电极层的封装保护,避免了非调光区因粉尘短路后,在通电时短路位置附近的调光区出现电场减弱且不稳定导致的上电延迟和调光不均等现象的发生,同时节省了apr板的开模费用,大幅降低了材料成本。
附图说明
34.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
35.图1示出现有的染料液晶调光玻璃中调光功能层的俯视示意图。
36.图2示出沿图1中mm’的截面图。
37.图3示出沿图1中nn’的截面图。
38.图4示出本发明的一个实施例中调光玻璃的俯视示意图。
39.图5示出本发明的一个实施例中沿图4中mm’的截面图。
40.图6示出本发明的一个实施例中沿图4中nn’的截面图。
41.图7示出本发明的一个实施例中沿图4中aa’的截面图。
42.图8示出本发明的一个实施例中沿图4中bb’的截面图。
43.图9示出本发明的一个实施例中调光玻璃制备过程中的俯视示意图。
44.图10示出本发明的一个实施例中沿图9中mm’的截面图。
45.图11示出本发明的一个实施例中沿图9中nn’的截面图。
46.图12示出本发明的一个实施例中形成封装层但未进行邦定的调光玻璃的俯视示意图。
47.图13示出本发明的一个实施例中沿图12中mm’的截面图。
48.图14示出本发明的一个实施例中沿图12中nn’的截面图。
49.图15示出本发明的一个实施例中沿图12中aa’的截面图。
50.图16示出本发明的一个实施例中沿图12中bb’的截面图。
51.图17示出本发明的一个实施例中图15完成绑定后的截面图。
52.图18示出本发明的一个实施例中图16完成绑定后的截面图。
具体实施方式
53.为了更清楚地说明本发明,下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
54.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本
领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.还需要说明的是,在本发明的描述中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.在现有技术中,染料液晶调光玻璃总成igu包括:调光功能层,两侧钢化玻璃,内部支撑铝框、干燥剂和封框丁基胶。调光功能层是在两张矩形玻璃上进行制作的,对成盒后的玻璃大板进行切割,得到调光功能层,图1示出调光功能层的俯视示意图(俯视图未示出上下基板及ito层和pi层)。总成igu为中空结构,在玻璃合片厂进行合片,合片厂作业区洁净度标准低、环境中存在粉尘,且操作人员不穿戴无尘服。总成igu中含干燥剂,主要成分为氧化铝,呈颗粒状或粉末状。如图2和图3所示,其中,图2为沿图1中mm’的截面图,图3为沿图1中nn’的截面图。在合片厂合片时调光功能层容易引入粉尘40,当粉尘40处于调光功能层非调光区时,因上下基板和下基板50和60间为裸露的透明导电层(上ito层52和下ito层62),所以通电情况下粉尘会使上下基板导通造成短路。当调光功能层通电时,上下基板之间会形成稳定电场,上下基板间染料液晶偏转改变其透过率,实现调光功能。当非调光区因粉尘短路后,在通电时短路位置附近的染料液晶层10(又称aa区或调光区)则出现电场减弱且不稳定,导致调光功能层出现异常,表现为上电延迟和调光不均现象。
57.其中,如图1所示的邦定区30为上下基板分别设置,在上基板50边缘切割掉部分玻璃基板,露出下ito层62,并邦定fpc(柔性电路板)用于给下基板60通电;在下基板60边缘切割掉部分玻璃基板,露出上ito层52,并邦定fpc用于给上基板50通电。
58.其中,图1、图2以及图3中,10为染料液晶层(aa区),20为第一框胶,21为第二框胶,30为邦定区,40为粉尘,50为上基板,51为上基板衬底,52为上ito层,53为上pi层,60为下基板,61为下基板衬底,62为下ito层,63为下pi层。
59.基于上述问题,本发明提供一种调光玻璃,如图4、图5和图6所示,其中,图4为调光玻璃的俯视示意图(俯视图未示出第一基板、第二基板、绝缘固定层和fpc),图5为沿图4中mm’的截面图,图6为沿图4中nn’的截面图。所述调光玻璃具有调光区和非调光区;所述非调光区的至少部分区域为邦定区200,其余部分为冗余区;所述调光玻璃包括对盒设置的第一基板103和第二基板104、位于所述第一基板103和所述第二基板104之间的染料液晶层100及围绕所述染料液晶层100的第一封框胶101;所述调光区位于所述第一封框胶101内侧,所述非调光区位于所述第一封框胶101外侧;其中,所述第一基板103包括第一衬底1031、位于所述第一衬底1031的朝向所述染料液晶层100的表面的第一电极层1032及位于所述第一电极层1032的朝向所述染料液晶层100的表面的第一配向膜1033,所述第一电极层1032分别覆盖所述调光区和所述非调光区,所述第一配向膜1033分别覆盖所述调光区和所述冗余区;所述第二基板104包括第二衬底1041、位于所述第二衬底1041的朝向所述染料液晶层100的表面的第二电极层1042及位于所述第二电极层1042的朝向所述染料液晶层100的表面的第二配向膜1043,所述第二电极层1042分别覆盖所述调光区和所述非调光区,所述第
二配向膜1043分别覆盖所述调光区和所述冗余区。与现有技术相比,本发明通过两个绝缘的配向膜延伸至冗余区的方式,实现对两个电极层的封装保护,避免了引入粉尘而导致的短路问题。
60.在一个具体实施例中,所述第一和第二配向膜能够为聚酰亚胺(pi),所述第一和第二电极层能够为氧化铟锡(ito)。
61.所述调光玻璃还包括位于所述第一基板103和所述第二基板104之间的围绕所述第一封框胶101的第二封框胶102,所述第二封框胶102的对应所述邦定区200的位置形成开口,所述第二封框胶102的对应所述冗余区的位置的外侧平齐于所述第一基板103和所述第二基板104的外侧。
62.所述调光玻璃还包括用于封装所述冗余区外侧边部分的封装层105。在一个具体实施例中,所述封装层105为透明绝缘胶,封装层105能够进一步保证封装保护的效果。
63.另外,本领域技术人员能够理解,图4中邦定区200仅仅是一个示例,邦定区200能够设置在图4中任意一个第二封框胶102形成的开口处。
64.如图7和图8所示,图7为沿图4中aa’的截面图,图8为沿图4中bb’的截面图。所述调光玻璃还包括用于邦定的fpc(柔性电路板)106、fpc的铜片1061以及形成在所述邦定区200的绝缘固定层107,在一个具体实施例中,所述绝缘固定层107能够是uv胶。
65.其中,染料液晶层100中填充有液晶分子和二向性染料分子。在第一基板103和第二基板104之间不施加电压时,第一基板103和第二基板104之间不产生电场,染料液晶层100中的液晶分子和二向性染料分子呈均匀分布,且二者均不发生偏转,此时,光线可以从液晶分子以及二向性染料分子之间的缝隙透过,调光玻璃呈亮态。在第一基板103和第二基板104之间施加电压时,第一基板103和第二基板104之间产生电场,染料液晶层100中的液晶分子和二向性染料分子在电场的作用下发生偏转,二向性染料分子对光线进行吸收,并且光线不能从液晶分子以及二向性染料分子之间的缝隙透过,调光玻璃呈暗态。
66.下面通过一个具体的实施例对本发明的一种调光玻璃的制备方法进行说明。
67.如图9、图10和图11所示,其中,图9为调光玻璃制备过程中的俯视示意图(俯视图未示出第一基板和第二基板),图10为沿图9中mm’的截面图,图11为沿图9中nn’的截面图。首先形成第一基板103的母板和第二基板104的母板,其中,所述第一基板103的母板包括层叠设置的第一衬底1031、第一电极层1032和第一配向膜1033,所述第二基板104的母板包括第二衬底1041、第二电极层1042和第二配向膜1043,所述第一电极层1032和所述第一配向膜1033在所述第一衬底1031上的投影覆盖所述第一衬底1031,所述第二电极层1042和所述第二配向膜1043在所述第二衬底1041上的投影覆盖所述第二衬底1041。
68.在所述第一配向膜1033上涂覆第一封框胶101;其中第一封框胶101与所述第一基板103的母板边缘存在一定的距离,以留出邦定区200区域。
69.在所述第一配向膜1033上的所述第一封框胶101的限定区域内形成染料液晶层100。
70.在涂覆第一封框胶101的所述第一配向膜1033上涂覆第二封框胶102,其中,所述第二封框胶102围绕所述第一封框胶且所述第二封框胶102的对应所述调光玻璃的邦定区200的位置形成开口。
71.将所述第一基板103的母板与所述第二基板104的母板对盒,并在所述第一封框胶
101的外侧位置切割所述第一基板103的母板和所述第二基板104的母板以形成待邦定的调光玻璃,在一个可能的实现方式中,在对应所述第二封框胶102的位置处切割所述第一基板103的母板和所述第二基板104的母板以形成待邦定的调光玻璃,优选的,如图10所示,在对应所述第二封框胶的垂直于所述第一基板表面的方向的中线位置处(即虚线1)切割所述第一基板的母板和所述第二基板的母板以形成待邦定的调光玻璃。
72.所述待邦定的调光玻璃包括所述第一基板103和所述第二基板104、位于所述第一基板103和所述第二基板104之间的染料液晶层100及围绕所述染料液晶层100的第一封框胶101,所述待邦定的调光玻璃具有位于所述第一封框胶101内侧的调光区和位于所述第一封框胶外侧的非调光区,所述非调光区的至少部分区域为邦定区200,其余部分为冗余区。在一个具体实施例中,在所述形成待邦定的调光玻璃之后,所述制备方法还包括:
73.如图12、图13和图14所示,其中,图12为形成封装层但未进行邦定的调光玻璃的俯视示意图(俯视图未示出第一基板和第二基板),图13为沿图12中mm’的截面图,图14为沿图12中nn’的截面图。对于冗余区,形成封装所述冗余区外侧边部分的封装层105,例如,在冗余区外侧边部分采用透明绝缘胶侧涂,并高温烘烤固化封装。在冗余区外侧边部分侧涂作为封装层的透明绝缘胶,能够防止外界粉尘进入非调光区;且侧涂封装成本低,效果显著。
74.如图15和图16所示,图15为沿图12中aa’的截面图,图16为沿图12中bb’的截面图。对于邦定区200中待邦定的第一电极层1032,切割对应位置的第二基板104并去除对应位置的第一配向膜1033后进行邦定;对于绑定区中待邦定的第二电极层1042,切割对应位置的第一基板103并去除对应位置的第二配向膜1043后进行邦定,并在邦定区200形成绝缘固定层,以形成调光玻璃。
75.其中,如图17和图18所示,其中,图17为图15完成绑定后的截面图,图18为图16完成绑定后的截面图。所述进行邦定例如包括:使用有机试剂(无水乙醇或丙酮)擦拭第一或第二基板的邦定区,去除第一或第二配向膜1033或1043,露出第一或第二电极层1032或1042,在预邦定位置涂覆acf(anisotropic conductive film,异方性导电胶膜)导电胶,将fpc106的铜片1061侧贴在acf导电胶上。将贴有fpc的邦定区置于加压设备中,在170-190℃温度下施加0.2-0.4mpa压力,保持6-10秒即完成邦定。之后在邦定区200形成绝缘固定层107,例如在邦定fpc后的绑定区涂覆uv胶(fpc两侧均涂覆),uv胶涂覆基准为:饱满、均有、无气泡且不高于所述第一和第二基板,使用uv灯照射绑定区已涂覆的uv胶,使其固化,以形成调光玻璃。邦定的fpc用于给第一或第二基板103或104通电。
76.其中,所述第一配向膜1033和所述第二配向膜1043分别通过apr(asahikasei photosensitive resin)板转印配向液形成。优选的,所述配向液为聚酰亚胺配向液(pi液)。所述apr板由高分子材料制作而成,其表面结构是网格状结构,用于吸附配向液,现有的印刷板的设计分为两种,一是采用与玻璃基板上需要转印配向液区域对应的区域表面凸起,其他区域凹陷,这样在进行配向液涂敷工艺时,配向液均匀涂敷在apr板表面,apr板安装在版胴上,当玻璃基板通过安装apr板的版胴时,表面凸起部分的配向液会粘附在玻璃基板上需要转印配向液的区域上,而凹陷区域的配向液不能和玻璃板上不需要转印配向液的区域接触;二是apr板中有不同形状的凹陷图案,将pi液填满凹陷图案后,转印的玻璃基板上,在玻璃基板上形成与凹陷图案一致的pi层,pi层轮廓与调光区相同,经过摹拓(rubbing)后形成取向纹路,起到给染料液晶配向的作用。现有技术中因apr板上的凹或凸
槽图案与调光区图案相同,所以每种尺寸的调光功能层均需匹配相应的apr板,而本发明的第一和第二配向膜分别覆盖所述调光区和所述冗余区,因此仅需要一张apr板,就可满足不同尺寸(小于玻璃母板)的调光玻璃的配向液转印,节省了apr板的开模费用,大幅降低了材料成本。
77.本发明所提供的一种调光玻璃及制备方法,通过使第一和第二配向膜分别覆盖调光区和冗余区和使用封装层封装所述冗余区外侧边部分实现了对电极层的封装保护,避免了非调光区因粉尘短路后,在通电时短路位置附近的调光区出现电场减弱且不稳定导致的上电延迟和调光不均等现象的发生,同时节省了apr板的开模费用,大幅降低了材料成本。
78.显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于本领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。