薄膜電晶體顯示裝置用底盤及其製造方法
2023-04-23 13:42:56
專利名稱：薄膜電晶體顯示裝置用底盤及其製造方法
技術領域：
本發明涉及薄膜電晶體液晶顯示裝置(TFT-IXD)用底盤(BottomChassis)及其制 造方法，尤其是能夠實現用於收納與面板模塊一起必備於薄膜電晶體液晶顯示裝置的背光 模塊的輕量化及超薄化，且可賦予抗汙染性的技術。
背景技術：
薄膜電晶體液晶顯示裝置為平板顯示器的一種，利用液晶的變化和調節通過偏光 板的光的量的方式。TFT-LCD因電量消耗少，輕薄且具有高解析度，現在廣泛用於筆記本電 腦、臺式計算機、手機、電視、數位相機等裝置的顯示器。TFT-LCD大致由面板模塊(Panel Unit)、背光模塊(Back Light Unit)及底盤構 成。其中，底盤起到收納並支撐背光模塊的作用及散發光源產生的熱量的作用，而且 根據不同的情況，還起到光源等的接地作用及電磁波屏蔽作用。這種底盤需具備強度、表面 導電性、抗化學性，且需具備優秀的加工性。另外，現有底盤主要採用鋼板(Steel Sheet)，但若鋼板的厚度薄則沒有足夠的強 度，因此，主要採用1mm級以上相對厚的鋼板來增加強度。因此，底盤的重量及厚度相對較 大，從而限制TFT-IXD整體的輕量化及超薄化。另外，現有底盤在TFT-IXD組裝過程中，對 作業者指紋或汙染物的對抗性較差。因此，需要在維持高強度的同時，具有0.9mm以下的厚度，從而較之現有技術的產 品實現輕量化及超薄化，而且在TFT-LCD組裝過程中，對指紋或汙染物的對抗性較好的薄 膜電晶體液晶顯示裝置(TFT-IXD)用底盤。
發明內容
本發明的目的在於提供一種薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，該底盤收納在薄 膜電晶體液晶顯示裝置中同面板模塊一起屬於必備構件的背光模塊，維持較高的強度、且 使底盤具有抗汙染性的同時，較之現有技術的底盤實現輕量化及超薄化，從而達到整體 TFT-IXD輕量化及超薄化目的。為達到上述目的，本發明一實施例薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於， 包括內部層，其含有0. 001 0. 1重量％的碳(C)、0. 002 0. 05重量％的矽(Si)、0. 28 2.0重量％的錳(Mn)以及剩餘為鐵和其他不可避免的雜質；鋅電鍍層，其形成於上述內部 層上；以及高分子無鉻防汙染層，其形成於上述鋅電鍍層上；其中，上述內部層、鋅電鍍層 及高分子無鉻防汙染層的整個厚度為0. 5 0. 9mm。此時，高分子無鉻防汙染層含有10 30重量％的胺類樹脂、按1 0.2 1 0.8的重量比混合了從膠矽或氣相二氧化矽中選擇的一種和環氧丙氧丙基乙氧基矽烷 (glycidoxypropylethoxysilane)、M<基丙基乙氧基娃燒(aminopropylethoxysilane)、甲 氧基丙基三甲氧基矽烷(methoxypropyltrimethoxysilane)中選擇一種而組成的10 50
4重量％的矽混合的物；氧化鋯溶膠、氧化鋁溶膠及鈦溶膠中的至少一種的1 10重量％的 無機溶膠；以及剩餘為作為膠粘劑樹脂的環氧樹脂。另外，本發明薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的製造方法，包括在含有0. 001 0. 1重量％的碳(C)、0. 002 0. 05重量％的矽(Si)、0. 28 2. 0重量％的錳(Mn)以及剩 餘為鐵和其他不可避免的雜質的內部層上，通過實施鋅電鍍形成鋅電鍍層的a步驟；以及 在上述鋅電鍍層上，塗布固體成分為由10 30重量％的胺類樹脂、10 50重量％的矽混 合物、1 10重量％的無機溶膠以及剩餘為作為膠粘劑樹脂的環氧樹脂組成的高分子無鉻 防汙染混合物，從而形成高分子無鉻防汙染層的b步驟。本發明薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，具有輕量化及超薄化效果，而且，較之現 有技術的產品，雖然厚度薄，但強度高，且通過高分子無鉻防汙染層，對產品組裝過程的作 業者的指紋或汙染物質具有防汙染性，而且因不包含鉻而有利於環保。
圖1為薄膜電晶體液晶顯示裝置概略分解立體圖；圖2為本發明薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的沿著厚度方向的剖面圖；圖3a、3b為本發明底盤結構示例的圖；圖4a及圖4b為實施例1、2及比較例的根據90°的V彎曲試驗方法及180°的U 彎曲試驗方法進行彎曲加工試驗的結果。
具體實施例方式本發明的優點及特點，還有達到上述目的的方法，將通過結合所付圖紙將要說明 的實施例將變得明了。但是本發明並非限定於如下的實施例，可通過各種不同的方式來實 現，這些實施例使本發明的公開變得充分，且幫助本發明所屬領域的技術人員充分理解本 發明，本發明的保護範圍依據權利要求書來限定。在本說明書中，相同的附圖標記指相同的
結構要素。下面，結合附圖對本發明較佳實施例的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤及其製造 方法進行詳細說明。圖1為薄膜電晶體液晶顯示裝置概略分解立體圖。如圖1所示，薄膜電晶體液晶顯示裝置，包括面板模塊110、背光模塊120及底盤 130。面板模塊110利用從背光模塊120照射的光顯示平面影像。面板模塊110包括具 備薄膜電晶體的背面玻璃基板(也稱作TFT基板)、在與上述背面玻璃基板相向的一面具備 濾色鏡(Color Filter)的前面玻璃基板(也稱作濾色基板)及被填充於上述兩張玻璃基 板之間的液晶。形成於背面玻璃基板的薄膜電晶體用於調節液晶並控制作為構成畫面的最 小單位的像素。形成於前面玻璃基板的濾色鏡為將具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)等顏 色的像素塗布於玻璃基板上的，具有顯示影像的功能。背光模塊120從上述面板模塊110的後面照射光。背光模塊120包括光源、反射 板、導光板或擴散板等光學板及其他各種光學片，而且根據光源的位置，分為在面板模塊的 下部設置光源並直接照射面板前面的方式正下方型，及在面板模塊的邊緣設置光源並直接照射面板前面的方式的邊緣型。底盤130用於收納上述背光模塊120。本發明的底盤130，在內部基材的外側表面 形成鋅電鍍層，並在其上形成高分子無鉻防汙染層。另外，底盤130除了直接、間接收納背 光模塊120之外，還與背光模塊120的光源及其他內部電路電連結，從而起到接地(Ground) 的作用。此外，TFT-IXD包括頂盤140，用以從外部保護面板模塊110及背光模塊120，而且 將面板模塊110固定於背光模塊120，以防止面板模塊110脫離。頂盤140具有圍繞上述面 板模塊的前面邊緣及側面的形狀。圖2為本發明底盤的沿著厚度方向的剖面圖。實際應用於薄膜電晶體液晶顯示裝 置的底盤，是通過成型及加工具有如圖2所示剖面結構的鋼板製作而成。底盤130包括收納背光模塊的一側內部層210，及位於收納背光模塊的相反一側 的鋅電鍍層220及高分子無鉻防汙染層230。內部層210包含碳(C) 0. 001 0. 1重量％、矽(Si) 0. 002 0. 05重量％、錳 (Mn) 0. 28 2. 0重量％及剩餘鐵和不可避免的雜質。碳(C)用於確保內部層210的強度。較佳地，碳佔內部層全部重量的0.001 0. 1 重量％。若碳不足0. 001重量％，則不能充分保證內部層210的強度，而若超過0. 1重量％， 則降低焊接性及韌性。矽(Si)用於確保根據保內部層210固溶強化的強度。較佳地，矽佔內部層全部重 量的0. 002 0. 05重量％。若矽不足0. 002重量％，則降低內部層210的固溶強化效果， 而若超過0. 05重量％，則因表面氧化層的形成而降低表面品質。錳(Mn)用於確保內部層210的強度及加工性。較佳地，錳佔內部層全部重量的 0. 28 2. 0重量％。若錳不足0. 28重量％，則難以保證強度及加工性，而若錳的含量超過 2. 0重量％，則可因錳的偏析造成組織不均勻。內部層210的其他不可避免的雜質，有磷⑵0. 1重量％以下、硫磺⑶0.008重 量％ 以下、鉻(Cr) :0. 01 0. 03 重量％、鎳(Ni) :0. 007 0. 015 重量％、鉬(Mo) :0. 001 0. 004 重量 ％、鋁(A1) 0. 043 0. 045 重量 ％、銅(Cu) 0. 02 0. 04 重量 ％、錫(Sn) 0.0017 0.0018重量％、氧(0) :0. 004重量％以下、氮(0) :0. 003重量％以下，而可根據 需要，還可添加鈮(Nb) 0. 0075 0. 0083重量％及鈦(Ti) 0. 0306 0. 0310重量％。添 加上述物質的理由已被公開，在此不再贅述。鋅電鍍層220形成於上述內部層210上。鋅電鍍層220可以10 30g/m2的附著 量電鍍。較佳地實施例有，鋅電鍍可在硫酸浴中以20g/m2的附著量進行電鍍。高分子無鉻防汙染層230是在鋅電鍍層220上塗布高分子無鉻混合物來形成。在 本發明中，防汙染層230以高分子樹脂為基礎形成，且不包含鉻(Cr)。上述高分子無鉻防汙染層230，可包括胺類樹脂10 30重量％、矽混合物10 50重量％、無機溶膠1 10重量％及作為剩餘膠粘劑樹脂的環氧樹脂。胺類樹脂起到通過交聯形成粘合力的作用。較佳地，上述胺類樹脂佔防汙染層230 全部重量的10 30重量％。若胺類樹脂不足10重量％，則通過交聯形成的粘合力不足， 而若超過30重量％，則將降低加工性。矽混合物提高保存穩定性、粘合性、耐蝕性及加工性。較佳地，上述矽混合物佔防汙染層230全部重量的10 50重量％。若矽混合物不足10重量％，則將降低導電性，而 若超過50重量％，則將降低加工性。矽混合物可使用按一定比例混合二氧化矽和矽烷的混合物，具體而言，可使用按 1 0.2 0.8的重量比(二氧化矽矽烷)混合從膠矽或氣相二氧化矽中選擇的二氧 化矽和環氧丙氧丙基乙氧基矽烷、氨基丙基乙氧基矽烷、甲氧基丙基三甲氧基矽烷中選擇 的矽烷的混合物。若二氧化矽和矽烷的重量比不足1 0.2，則將降低交聯性，而若超過 1 0.8，則將降低加工性。無機溶膠用於提高粘合性和耐蝕性。上述無機溶膠可使用單獨或混合兩種以上氧 化鋯溶膠、氧化鋁溶膠及鈦溶膠的物質。較佳地，上述無機溶膠佔防汙染層230全部重量的 1 10重量％。若無機溶膠不足1重量％，則不能獲得添加無機溶膠的效果，而若超過10 重量％，則雖能提高耐蝕性，但難以形成皮膜，且降低導電性和加工性。環氧樹脂起到膠粘劑樹脂的作用，其因可形成緻密的阻膜，對鹽或氧等腐蝕因子 的耐蝕性強，且分子中的羥基對基面的粘合性強，從而具有優秀的耐蝕性及抗化學性。較佳地，上述高分子無鉻防汙染層230以0. 8 1. 3g/m2的附著量塗布。若附著 量不足0. 8g/m2，則降低胺所需底盤形狀的加工性，而若超過1. 3g/m2，則因導電性下降，不 能起到包含於背光模塊120的光源或包含於元件的電路的接地作用。以上述附著量塗布的 高分子無鉻防汙染層230將具有約1 y m左右的厚度。塗布高分子無鉻防汙染層230的較佳實施例為，將把上述物質添加於溶劑以使固 體成分具有上述比例的溶液，在鋅電鍍層上，以一塗一烘(lcoating 1 baking)的方式進行 塗布並烘乾之後，通過水冷或空冷方式進行冷卻。較佳地，上述烘乾是在140 220°C的溫度範圍之內進行。若烘乾在低於140°C溫 度下進行，則因不能正常完成樹脂的硬化反應，因此，不能獲得塗層的耐蝕性及其他物性的 各種效果。另外，若烘乾在高於220°C的溫度下進行，則因屬於過度烘焙，因此，將導致塗層 的開裂或黃變現象。較佳地，底盤130的厚度為0. 5 0. 9mm。若底盤130的厚度超過0. 9mm,雖有利 於上述鋅電鍍層220或高分子無鉻防汙染層230的形成，但不能實現底盤130乃至TFT-IXD 的輕量化及超薄化目的。相反，若底盤130的厚度不足0. 5mm，則因鋅電鍍層220及高分子 無鉻防汙染層230的厚度也隨之較薄，從而降低耐蝕性、耐汙染性，或因鋅電鍍層220及高 分子無鉻防汙染層230的厚度變厚，從而使內部層210本身相對變薄，降低強度。圖3a、3b為本發明底盤結構示例圖。圖3a所示的底盤310，具有可直接收納背光模塊的結構，而圖3b所示的底盤320， 具有不直接收納，而通過罩住主要收納背光模塊的模具的作用，間接收納背光模塊的結構。本發明薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，除了上述圖3a、3b所示的示例之外，可 根據薄膜電晶體液晶顯示裝置的背光模塊的設計，可變形為各種結構。實施例下面，通過本發明的較佳實施例對本發明的構成及作用進行進一步的詳細說明。 但這只是本發明的較佳實施例，而非限制本發明。未在說明說中記載的內容為本領域技術人員能夠類推出的內容，因此，在此不再 贅述。
1、底盤用鋼板的製造製造具有表1所示構成的實施例1、實施例2及比較例的內部層，並在硫酸浴中以 20g/m2的附著量實施鋅電鍍，接著在鋅電鍍層上以一塗一烘方式及1. Og/m2的附著量塗布 高分子無鉻防汙染層之後，在180°C進行烘乾及冷卻，從而製造成型並加工成底盤之前的鋼 板。[表1] 2、機械特性表2表示以上述方式製造的實施例1 2及比較例的鋼板的機械特性。[表 2] 如表2所示，實施例1 2中的鋼板厚度約為0. 8mm，較之一般用於底盤的1. 0mm級的比較例具有80%左右的厚度，但其屈服強度(YP)及拉伸強度(YP)具有稍大的值。3、成型性評價為評價成型性，對實施例1 2及比較例中所製造的的鋼板進行LDR(Limit Dome Ratio,圓筒件深拉伸成型)試驗，而其結果如表3所示。[表 3] LDR試驗的情況下，其界限值越大其成型性越好，如表3所示，實施例1的成型性最 好。4、加工性評價為評價加工性，以90°的V彎曲試驗方法及180°的U彎曲試驗方法進行彎曲加 工試驗之後，確認是否發生開裂。圖4a及圖4b為實施例1 2及比較例的根據90°的V彎曲試驗方法及180°的 U彎曲試驗方法進行彎曲加工試驗的結果。如圖4a及圖4b所示，實施例1 2及比較例均未在根據90°的V彎曲試驗方法 及180°的U彎曲試驗方法進行彎曲加工試驗中發生開裂。5、其他物理特性對在實施例1 2及比較例所製造的鋼板的耐蝕性、高溫高溼性、導電性、耐溶劑 性、抗鹼性、潤滑性、耐寒性及強鹼耐蝕性進行評價。為評價耐蝕性，測量1)白鏽是否為5%以下；2)通過膠帶剝離可否使皮膜脫離； 3)變色與否(允許值AE彡3以內時良好)。為評價高溫高溼性，測量1)表面是否有鏽、鼓起及析出物；2)單層及疊層時的變 色與否(允許值AES 3以內時良好)；通過膠帶剝離可否使皮膜脫離。為評價導電性，在整個寬度上測量10處之後，確認是否有7處以上為lmQ以下。為評價耐溶劑性(MEK)，測量1)是否發生樹脂剝離及鼓起；2)變色與否(允許值 AE < 1. 0)。為評價抗鹼性，測量1)通過膠帶剝離可否使皮膜脫離；2)變色與否(允許值 AE < 0. 8)。為評價潤滑性，測量摩擦係數值(良好0. 07 0. 09)及摩擦面黑化及白化發生 與否(允許值AE彡0.8)。為評價耐寒性，觀察是否產生白鏽及是否因樹脂融化暴露鋅層。為評價強鹼耐蝕性，觀察1)樹脂剝離及鼓起發生與否；2)紅鏽發生與否。對上述物理特性的評價結構如表4所示。
如表4所示，實施例1 2與現有技術使用的比較例，表現出幾乎相同的耐蝕性、 高溫高溼性、導電性等。綜上所述，具有上述物性的本發明薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，較之現有技 術的底盤具有更薄的厚度的同時，表現出與現有技術類似的機械物理特性、加工性、成型 性、耐蝕性等。因此，可實現底盤的輕量化及超薄化目的，進而達到整體薄膜電晶體液晶顯 示裝置的輕量化及超薄化目的。上述實施例僅用以說明本發明而非限制，本領域的普通技術人員應當理解，可以 對本發明進行修改、變形或者等同替換，而不脫離本發明的精神和範圍，其均應涵蓋在本發 明的權利要求範圍當中。
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權利要求
一種薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於，包括內部層，其含有0.001～0.1重量％的碳、0.002～0.05重量％的矽、0.28～2.0重量％的錳和剩餘為鐵及其他不可避免的雜質；鋅電鍍層，其形成於上述內部層上；以及高分子無鉻防汙染層，其形成於上述鋅電鍍層上，其中，上述內部層、鋅電鍍層及高分子無鉻防汙染層的整個厚度為0.5～0.9mm。
2.根據權利要求1所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於， 上述鋅電鍍層以10 30g/m2的附著量塗布。
3.根據權利要求1所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於，上述高分子無鉻防汙染層含有10 30重量％的胺類樹脂、10 50重量％的矽混合 物、1 10重量％的無機溶膠、剩餘為作為膠粘劑樹脂的環氧樹脂。
4.根據權利要求3所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於，上述矽混合物中混合了從膠矽或氣相二氧化矽中選擇的二氧化矽，和從環氧丙氧丙基 乙氧基矽烷、氨基丙基乙氧基矽烷、甲氧基丙基三甲氧基矽烷中選擇的矽烷。
5.根據權利要求4所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於， 上述二氧化矽和矽烷以1 0. 2 1 0. 8的重量比混合。
6.根據權利要求3所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於， 上述無機溶膠為氧化鋯溶膠、氧化鋁溶膠及鈦溶膠中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於， 上述高分子無鉻防汙染層以0. 8 1. 3g/m2的附著量塗布。
8.根據權利要求1所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於，上述內部層還含有0. 1重量％以下的磷、0. 008重量％以下的硫磺、0. 01 0. 03重 量％的鉻、0. 007 0. 015重量％的鎳、0. 001 0. 004重量％的鉬、0. 043 0. 045重量％的 鋁、0. 02 0. 04重量％的銅、0. 0017 0. 0018重量％的錫、0. 004重量％以下的氧、0. 003 重量％以下的氮。
9.根據權利要求8所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤，其特徵在於，上述內部層還含有0. 0075 0. 0083重量％的鈮及0. 0306 0. 0310重量％的鈦。
10.一種薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的製造方法，其特徵在於，包括(a)步驟，在含有0.001 0.1重量％的碳、0.002 0.05重量％的矽、0. 28 2. 0重 量％的錳、剩餘為鐵及其他不可避免的雜質的內部層上，通過實施鋅電鍍形成鋅電鍍層；以 及(b)步驟，在上述鋅電鍍層的表面上，塗布固體成分為由10 30重量％的胺類樹脂、 10 50重量％的矽混合物、1 10重量％的無機溶膠、剩餘為作為膠粘劑樹脂的環氧樹脂 組成的高分子無鉻防汙染混合物，從而形成高分子無鉻防汙染層。
11.根據權利要求10所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的製造方法，其特徵在於，上述(a)步驟是在硫酸浴中進行鋅電鍍。
12.根據權利要求10所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的製造方法，其特徵在於，上述(b)步驟是在上述鋅電鍍層上以一塗一烘的方式進行塗布。
13.根據權利要求10所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的製造方法，其特徵在於，上述(b)步驟的高分子無鉻防汙染層在140 220°C的溫度條件下進行烘乾。
14.根據權利要求10所述的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤的製造方法，其特徵在於，上述內部層、鋅電鍍層及高分子無鉻防汙染層的整個厚度為0. 5 0. 9mm。
全文摘要
本發明涉及一種收納薄膜電晶體液晶顯示裝置的背光模塊的底盤及其製造方法。本發明的薄膜電晶體液晶顯示裝置用底盤包括內部層，含有0.001～0.1重量％的碳、0.002～0.05重量％的矽、0.28～2.0重量％的錳以及剩餘為鐵和其他不可避免的雜質；電鍍鋅層，形成於內部層上；以及高分子無鉻防汙染層，形成於電鍍鋅層上，其中，內部層、電鍍鋅層及高分子無鉻防汙染層的整個厚度為0.5～0.9mm。本發明與現有技術的底盤相比，具有相對較薄的厚度，從而達到輕量化及超薄化目的，並且通過在外部側表面形成防汙染層，對產品組裝過程的作業者的指紋或汙染物質具有防汙染性，而且因不包含鉻而有利於環保。
文檔編號G02F1/1333GK101876761SQ20101015850
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月28日 優先權日2009年4月30日
發明者文萬彬, 樸相俊, 權一, 李淳宇, 鄭容守, 金正邰, 金泰石 申請人:現代Hysco株式會社;三星電子株式會社