一种LED显示屏的封装工艺及LED显示屏的制作方法

本技术涉及led加工技术的领域，尤其是涉及一种led显示屏的封装工艺及led显示屏。

背景技术：

1、gob（glue on board）工艺是一种将led单元板通过胶水封装在离型膜或基板上的表面处理技术，其核心目的在于获得高平整度、磨砂光学外观的封装胶面。目前，行业内主流的gob工艺采用热固化胶体系，其典型流程为：在离型膜上围坝、灌胶，将led单元板通过真空压合使其与胶层粘接，然后拆除保持离型膜与led单元板的治具，经过一段时间的晾胶处理，最后送入热烘箱进行完全固化。

2、然而，上述采用热固化胶的gob工艺存在以下技术问题：

3、第一，晾胶步骤耗时较长，降低了产线效率。同时，晾胶过程中胶层表面长时间暴露于环境空气中，容易附着灰尘、纤维等异物，导致封装后胶面出现颗粒、白点等外观缺陷，影响良品率。

4、第二，晾胶过程依赖胶水自身的自然流平来改善平整度，但流平效果受环境温湿度、胶水黏度、施胶厚度等多种因素影响，工艺窗口窄，难以稳定获得极致的胶面平整度。此外，热固化过程中胶体体积收缩产生的内应力缺乏有效释放途径，容易引起胶面微皱、离型膜起皱或led板翘曲，进一步损害光学均匀性。

技术实现思路

1、为了通过更高效的工艺流程来制成更高光学性能的led显示屏，本技术提供一种led显示屏的封装工艺及led显示屏。

2、第一方面，本技术提供一种led显示屏的封装工艺，采用如下的技术方案：

3、一种led显示屏的封装工艺，包括以下步骤：

4、s1、对离型膜及led单元板进行清洁处理；

5、s2、对铺设在载膜治具上的离型膜进行围坝处理而形成围坝胶，其中围坝胶的内侧形成供led单元板贴合的单元贴合区；

6、s3、在离型膜的单元贴合区中进行灌胶处理而形成有封装胶，其中胶水为uv双固化胶；

7、s4、对装有led单元板的载板治具与铺设有离型膜的载膜治具进行合膜组装，使led单元板与封装胶之间呈间隔式相对设置；

8、s5、对封装胶进行真空排气泡处理；

9、s6、在真空环境下对载板治具进行压合处理，使led单元板与封装胶相连接；

10、s7、在保持载板治具与载膜治具之间有预定夹持力的情况下，对封装胶进行uv固化处理；

11、s8、拆除载板治具与载膜治具；

12、s9、对封装胶进行热固化处理。

13、通过采用上述技术方案，基于胶水为uv双固化胶的前提下。第一，完成压合之后，可以通过uv固化，使得封装胶凝胶定型，之后可以直接进行热固化，此过程去除了晾胶这个步骤，工艺流程更快，同时也避免晾胶阶段易入灰尘、且容易受环境温湿度所带来的不利影响。第二，uv预固化，可以先保持住压合后封装胶的平整表面，之后进行热固化时，封装胶已经凝胶，收缩内应力较小，不会跟全uv固化一样，因瞬间体积收缩而出现波纹或者橘皮等不良情况，最终封装胶的平整度，甚至可以超过纯热固化方式所能达到的极限。第三，因为uv固化+热固化，主要依靠热固化完成，所以uv双固化胶水，可以根据需求添加磨砂粉、扩散粒子以及色粉等，这些都不会阻挡uv光，从而可以精准地调控封装胶的雾度、光泽度及漫反射等特性。

14、优选的，载膜治具为使用在线性输送线上的载具，并且在所述s1中，若离型膜为卷材，则所述s1与所述s2之间的离型膜铺设处理通过辊压贴膜设备与真空吸附设备协同配合来实现，具体的，离型膜的铺设采用以下步骤：

15、s101、通过真空吸附对载膜治具进行位姿锁死处理；

16、s102、在载膜治具上方具有气悬浮层的条件下，将离型膜转移至载膜治具上方的预定位置处；

17、s103、从远离离型膜卷材至靠近离型膜卷材的方向去辊压离型膜，其中辊压过程中，载膜治具上离型膜贴好的区域被真空吸附住，载膜治具上离型膜未贴好的区域处于常压状态；

18、s104、通过真空吸附使离型膜靠近载膜治具边缘处紧贴载膜治具；

19、s105、对离型膜进行裁切处理；

20、s106、对载膜治具上的离型膜进行静置处理。

21、通过采用上述技术方案，第一，离型膜为卷材，可以适配规模化、高产量的生产线，并且在铺设时，离型膜从载膜治具的一侧铺到相对的另一侧，可以实现排气，以使膜片平整地铺设在载膜治具上。

22、第二，由于led显示屏的封装工艺需要经过多个工序，所以通过线性输送线来转移载膜治具，工艺节拍更快一些。

23、第三，基于载膜治具会在线性输送线上移动的情况下，为了精准控制载膜治具与离型膜之间的相对位置，以及精准控制离型膜在铺设过程中的状态，所以配合有真空吸附设备，具体的，在s101中，真空吸附设备通过负压将载膜治具锁死在预定位置上。在s102中，通过真空吸附设备中的其他气道，送出气体形成气悬浮层，此时离型膜会悬浮在载膜治具的表面上，以便于微调离型膜的位置，基于此，在微调离型膜时，不会出现离型膜被吸附在载膜治具上而使离型膜出现褶皱或变形等不利情况。在s103中，在辊压的过程中，真空吸附设备通过负压只吸附载膜治具中离型膜已经贴好的区域，既能保持载膜治具的位置不变，同时刚刚压过这里，离型膜与玻璃之间有静电吸附力，会有回弹应力试图把膜拉皱，此时能利用负压固定已经铺设好的离型膜，以对抗离型膜的拉应力，防止离型膜产生微小褶皱以及微小位移。在s104中，通过真空吸附住离型膜靠近载膜治具边缘的部分，再切断，以防止切割后让离型膜变形。

24、第四，在s106中，静置处理后，让离型膜松弛回弹，以消除内应力，从而避免后续出现围坝胶开裂、灌胶厚度不均以及固化后封装胶脱层的问题。

25、综上在，满足规模化、高产量以及快节拍生产的同时，实现高质量的封装工艺。

26、优选的，在所述s2中，围坝胶的截面呈上窄下宽的梯形或半圆形。

27、通过采用上述技术方案，关于上窄下宽，有如下优点。第一，灌胶处理时，封装胶会对围坝胶的内壁产生一个向外的静水压力，压力大小随胶水深度增加而增大，在坝体底部达到最大，上窄下宽的结构使得围坝胶有更强的支撑力，以防止围坝胶变形或破裂。第二，在压合过程中，围坝胶内侧的斜面给胶水提供了向上爬升导引作用，可以让胶水去填充led单元板侧边底部的微小缝隙。第三，上窄下宽的结构，可以有足够的支撑力，去抵抗led单元板通过封装胶所传递过来的压力，围坝胶不易变形，有利于保持封装胶的厚度一致性。第四，在压合过程中，围坝胶上侧的空间更大，提供了让胶水气泡向外排走的空间，从而可以降低后续对封装胶进行流平处理的复杂程度。

28、关于围坝胶的截面形状，其中梯形最容易点胶成型，半圆形可以使围坝胶的抗冲击性得到更大的提升，以满足更高封装工艺要求的应用场景。

29、优选的，在所述s2中，若围坝胶为热熔胶，则围坝胶的粘度为160℃下3500-8000mpa·s，触变指数为3-5之间；若围坝胶为热固化胶，则围坝胶的粘度为25℃下20000-50000 mpa·s，触变指数3-5之间；若围坝胶为uv胶，则围坝胶的粘度为25℃下8000-15000mpa·s，触变指数3-5之间。

30、通过采用上述技术方案，第一，由于围坝胶太稀会流淌而破坏环状结构，太稠难以形成细窄坝体，故而选用中等粘度与高触变性的胶水，使得挤出式变稀，静止后迅速增稠。第二，选用热熔胶，在挤出后可以自然冷却固化，生产效率，生产成本比较低，适合大批量自动化生产；选用热固化胶，可靠性高，适合苛刻的工况；选择uv胶，工艺窗口灵活，适合高精度连续化生产。

31、优选的，在所述s2中，若点胶阀为压电式喷射阀，则在点胶时，先使撞针移动而不撞击喷嘴座，使喷嘴外部形成有预填充胶滴，接着使撞针高速撞击喷嘴座，使喷嘴外部形成有完整的主胶滴；若点胶阀为回吸阀，则在完成点胶后，对喷嘴外部进行清胶处理。

32、通过采用上述技术方案，围坝处理的过程中，围坝胶所形成的环状区域必须完全闭合，同时需要避免围坝胶溅到环内预定的区域中。

33、若选用压电式喷射阀，第一，可以通过高频喷射连续胶点的方式来形成环状闭合胶条。第二，通过近场喷射，结合先轻推撞针再高速移动撞针的方式避免胶滴尾部拉丝断裂成卫星点，以实现防止围坝胶溅入环内区域。

34、若选用回吸阀，第一，可以通过重叠起始法，实现环状区域完全闭合。第二，由于胶水是被挤出来的，所以在每次点胶后及时对喷嘴进行清洁，就可以避免围坝胶溅入环内区域。

35、优选的，在所述s3之前，对胶水进行脱泡处理；在所述s3之后与所述s4之前，对封装胶进行真空处理。

36、通过采用上述技术方案，由于在压合处理之前，封装胶需要更好的流平，则最终led显示屏的胶面平整度才能更好，并且led显示屏的磨砂光学面会更加接近离型膜。第一，在灌胶处理前将胶水进行脱泡处理，以将胶水中的大部分微小气泡给抽走，以此来促进胶水的流平速度，并且还防止后续在流平过程中形成肉眼可见的大气泡。第二，在载膜治具与载板治具组装前，通过真空作用来促进胶水的流平，同时还可以排走胶水的气泡。通过两种方式相配合，则在压合前进行真空排气泡处理时，只需要去除界面气泡即可，并且工序时间很短。综上，通过对胶水的预处理及分步真空处理，既进一步提升了工艺节拍，也使提升led显示屏的产品质量。

37、优选的，在所述s4之前，对led单元板进行等离子处理，其中等离子处理所用的气体为氩气与氧气的混合物，氩气与氧气的体积比为8:1-10:1。

38、通过采用上述技术方案，第一，等离子处理，可以处理极其微小的污染物，以实现高微观洁净度，而且还能提高张力，为后续涂覆粘接等工艺起到促进作用，让涂层附着更好粘接更牢。第二，采用氩气与氧气混合，其中氩气主导物理粗化，利用物理轰击增加表面微观粗糙度，为胶水提供更多的粘接面积，氧气主导化学活化，利用化学氧化进入羟基等极性基团，提升表面能，使胶水能够更好地浸润和铺展。

39、优选的，在所述s6中，采用气囊来进行压合处理，压合处理的压力变化为先低压，接着升压，然后保压，最后阶梯式泄压。

40、通过采用上述技术方案，第一，先低压、再升压、再保压、最后阶梯式泄压，此种压合方式好处在于，初始低压可以让胶水缓慢铺开，使界面气泡有足够时间排出，避免瞬间高压将气泡锁死在胶层内；中段升压提供足够动力，将胶水压入灯珠底部和密集间隙中，实现无空洞填充；保压让胶体在压力下完成流动和初步定型；阶梯式泄压，防止因压力突变而导致胶体回弹，避免产生新的微气泡，或者胶层与led单元板的界面发生分离。

41、第二，采用气囊来实现压合，既能更适应先低压、再升压、再保压、最后阶梯式泄压的压合处理方式，也能通过改变气囊内部的压力来适配不同厚度的led单元板。

42、优选的，在所述s7之后与所述s8之前，先进行冷却处理直至封装胶的凝胶强度及热膨胀系数达到预定值，接着解除载板治具与载膜治具之间的自压合，然后使载板治具覆盖led单元板预定时间直至完成最后的热平衡和应力释放。

43、通过采用上述技术方案，第一，如果在高温下就拆开治具，此时由于封装胶的凝胶强度还不够，热膨胀系数还较高，则拆除治具时封装胶的凝胶强度不足以抵抗机械扰动，同时由于突然释放约束，胶层、led单元板、治具三者之间的回弹量不同，容易导致胶面起皱或板翘。第二，解除载板治具与载膜治具之间的自压合后，载板治具对led单元板施加轻微的约束，以完成最后的热平衡和应力，从而进一步防止翘曲的发生。

44、第二方面，本技术提供一种led显示屏，采用如下的技术方案：

45、一种led显示屏，采用前述led显示屏封装工艺来制成。

46、通过采用上述技术方案，实现采用更高效的工艺流程来制成更高光学性能的led显示屏。

47、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

48、1.基于胶水为uv双固化胶的前提下。第一，完成压合之后，可以通过uv固化，使得封装胶凝胶定型，之后可以直接进行热固化，此过程去除了晾胶这个步骤，工艺流程更快，同时也避免晾胶阶段易入灰尘、且容易受环境温湿度所带来的不利影响。第二，uv预固化，可以先保持住压合后封装胶的平整表面，之后进行热固化时，封装胶已经凝胶，收缩内应力较小，不会跟全uv固化一样，因瞬间体积收缩而出现波纹或者橘皮等不良情况，最终封装胶的平整度，甚至可以超过纯热固化方式所能达到的极限。第三，因为uv固化+热固化，主要依靠热固化完成，所以uv双固化胶水，可以根据需求添加磨砂粉、扩散粒子以及色粉等，这些都不会阻挡uv光，从而可以精准地调控封装胶的雾度、光泽度及漫反射等特性。