CN101737652A - Led光电玻璃及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED光电玻璃，包括玻璃基板、封装玻璃和LED，所述玻璃基板设置一导电层，所述导电层通过刻蚀形成发光二极管的两极，所述玻璃基板和所述封装玻璃通过粘接层封装。本发明还公开了上述LED光电玻璃的制造工艺，经过编程、制作定位标记、刻蚀、粘接LED、连接LED、装金属引脚、连接电路控制装置等工艺之后，制造出符合工艺要求的LED光电玻璃。本制造工艺适合于大面积LED光电玻璃的制造，可用于建筑装饰的大型的发光玻璃，且实现了制造的自动化。本发明改进了工艺步骤，确保了本发明LED光电玻璃的使用寿命，降低了本发明的维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃，特别涉及一种LED光电玻璃；本发明还涉及一种玻璃的制造工艺，特别涉及一种LED光电玻璃的制造工艺。
背景技术
现有的玻璃灯光装饰，常见的有传统的日光灯、霓虹灯和投影灯光等。近几年出现了比较先进的LED灯带、杯灯。用霓虹灯做成的灯光装饰，如广告招牌，是利用高压气体放电的霓虹灯管经过高温下的弯曲制成的，可做成各种形状的线条图案和文字。其优点是光亮度高，色彩艳丽。缺点是图形或文字呆板，缺少变化，安装和维护保养非常不方便，而且，其点亮方式采用高压气体放电方式，耗电大对电网有干扰。因此，近年来这种方式正在被逐步淘汰。用LED灯带做成的灯光装饰，是利用LED元件，封装在透明的塑料中，形成带状或片状的灯光器件，其优点是能耗低，可变光、变色等。缺点是与塑料的结合性不够好，由于塑料易老化，故使用寿命不长，而且，这种灯光装饰很难做成可变化的图形和文字，比较呆板。用LED灯杯形成灯玻璃灯光装饰，是在玻璃的正面或背面，用LED灯杯按照一定的规律设计成点阵状，通过控制某些特定点的亮度来实现图形或文字的显示和变化。其优点是色彩艳丽、高雅，能耗低。缺点是玻璃上的异物感明显，影响采光和室内向外的观景功能且维护保养费用较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种图形可变、可拼接显示、使用寿命长、维护简单的LED光电玻璃，本发明还提供了一种工艺可靠、适用于制造大面积的LED光电玻璃的制造工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种LED光电玻璃包括玻璃基板、封装玻璃和发光二极管，所述玻璃基板设置一导电层，所述导电层通过刻蚀形成发光二极管的两极，所述玻璃基板和所述封装玻璃通过粘接层封装。
优选地，所述导电层采用SnO2材料。
优选地，所述导电层延伸至所述玻璃基板的边缘，与金属引脚相连，所述金属引脚与外部电路控制装置相连。
优选地，所述粘接层采用PVB膜、EVA膜或SGP膜。
本发明LED光电玻璃在两块玻璃的夹层内设置LED光源及透明电路，不会影响玻璃后面的采光和视野，室内的人们可以透过本发明看到外面的风景。LED在玻璃夹层内的设置可以根据实际需要，设置不同的图案。在需要较大玻璃幕墙的场合，本发明可以拼接使用。
本发明还提供了上述LED光电玻璃的制造工艺，包括以下步骤：
(1)编制刻蚀程序编制并将其输入；
(2)在所述玻璃基板上制作定位标记；
(3)在所述玻璃基板的所述导电层上按照步骤(1)所述的刻蚀程序和步骤(2)的所述定位标记来刻蚀线路形成电路；
(4)对所述玻璃基板进行清洗，清洗后再吹干；
(5)在所述电路相应的位置用绝缘胶粘接发光二极管，使所述发光二极管固定在所述玻璃基板上；
(6)将所述发光二极管的两端子与所述导电层形成的电路采用导电胶相连接或者采用焊接的方式连接；
(7)安装所述金属引脚；
(8)在所述发光二极管之上再敷设所述粘接层；
(9)在所述粘结层之上设置所述封装玻璃，使所述封装玻璃与所述玻璃基板相贴合；
(10)将所述金属引脚与所述电路控制装置相连。
优选地，步骤(5)之后对所述发光二极管的所述绝缘胶进行定位固化。
优选地，步骤(6)之后对所述发光二极管的所述导电胶进行固化。
进一步地，所述固化采用紫外线照射的方式。
优选地，步骤(1)之后，将所述玻璃基板放在工作台上对所述导电层进行检测。
优选地，步骤(4)之后，对所述导电层上的所述电路进行检测。
优选地，步骤(7)之后，对所述金属引脚及其连接的所述电路进行检测。
优选地，步骤(10)之后，对所述电路控制装置及其连接的电路进行检测。
优选地，步骤(4)中的所述清洗是在刻蚀完成后的所述玻璃基板上设置两个相对转动的两个滚刷、并使用淡碱溶液进行洗刷，淡碱溶液的温度为30℃～70℃，洗刷干净后用纯水喷淋，最后用热风刀吹干。
进一步地，所述淡碱溶液的温度为50℃。
优选地，步骤(9)中的所述贴合的环境应具备10万级以上的洁净度，环境的相对湿度应低于45％Hr，环境温度应低于30℃。
进一步地，步骤(15)中贴合后的所述玻璃基板和所述封装玻璃再经过抽真空预压和高温釜高温高压处理。
优选地，步骤(5)中粘接LED后的玻璃基板在后续加工过程中的温度应控制在30℃～150℃之间。
本发明LED光电玻璃的制造工艺适合于大面积LED光电玻璃的制造，可用于建筑装饰的大型的发光玻璃，且实现了制造的自动化。本发明在刻蚀电路之后再进行清洗，去除了玻璃基板上的导电杂质，确保了刻蚀电路的有效连接。在LED的中部设置绝缘胶，在LED的两端子与电路固定连接，加强了LED与玻璃基板的粘结强度，保证本发明LED光电玻璃在使用过程中不会轻易脱落，确保了本发明LED光电玻璃的使用寿命，降低了本发明的维护成本。
附图说明
图1是本发明的剖视图。
图2是本发明内部结构图。
附图标记如下：
1、玻璃基板 5、粘接层
2、封装玻璃 6、金属引脚
3、LED 7、电路控制装置
4、导电层
具体实施方式
下文将参照附图对本发明LED光电玻璃的制造工艺进行详细描述。
如图1和图2所示，本发明公开了一种LED光电玻璃，包括玻璃基板、封装玻璃和发光二极管，所述玻璃基板设置一导电层，所述导电层通过刻蚀形成发光二极管的两极，所述玻璃基板和所述封装玻璃通过粘接层封装。
导电层采用SnO2材料。导电层延伸至所述玻璃基板的边缘，与金属引脚相连，金属引脚与外部电路控制装置相连。粘接层采用PVB膜、EVA膜或SGP膜。金属引脚采用镀银金属。
本发明还提供了上述LED光电玻璃的制造工艺，包括以下步骤：
(1)编制刻蚀程序编制并将其输入；
(2)在所述玻璃基板上制作定位标记；
(3)在所述玻璃基板的所述导电层上按照步骤(1)所述的刻蚀程序和步骤(2)的所述定位标记来刻蚀线路形成电路；
(4)对所述玻璃基板进行清洗，清洗后再吹干；
(5)在所述电路相应的位置用绝缘胶粘接发光二极管，使所述发光二极管固定在所述玻璃基板上；
(6)将所述发光二极管的两端子与所述导电层形成的电路采用导电胶相连接或者采用焊接的方式连接；
(7)安装所述金属引脚；
(8)在所述发光二极管之上再敷设所述粘接层；
(9)在所述粘结层之上设置所述封装玻璃，使所述封装玻璃与所述玻璃基板相贴合；
(10)将所述金属引脚与所述电路控制装置相连。
步骤(5)之后对所述发光二极管的所述绝缘胶进行定位固化。所述固化采用紫外线照射的方式。
步骤(6)之后对所述发光二极管的所述导电胶进行固化。所述固化采用紫外线照射的方式。
步骤(1)之后，还需要将所述玻璃基板放在工作台上对所述导电层进行检测。主要适用高压钠灯照射，查看有无划伤。
步骤(4)之后，还需要对所述导电层上的所述电路进行检测。其是对刻蚀后的电路进行逻辑检测。
步骤(7)之后，对所述金属引脚及其连接的所述电路进行检测，即LED安装完成后的通电检测。
步骤(10)之后，对所述电路控制装置及其连接的电路进行检测。最后，对成品进行包装，等待出厂。
步骤(4)中的所述清洗是在刻蚀完成后的所述玻璃基板上设置两个相对转动的两个滚刷、并使用淡碱溶液进行洗刷，淡碱溶液的温度为30℃～70℃，洗刷干净后用纯水喷淋，最后用热风刀吹干。淡碱溶液的温度为50℃。
步骤(9)中的所述贴合的环境应具备19万级以上的洁净度，环境的相对湿度应低于45％，环境温度应低于30℃。
步骤(15)中贴合后的所述玻璃基板和所述封装玻璃再经过抽真空预压和高温釜高温高压处理。
所述刻蚀程序是根据设计要求的图案或文字效果，根据发光量、发光效果、变化要求设计的LED布设位置和线路电阻补偿的导电电路刻蚀程序。
所述制作定位标记是指玻璃基板上的LED相对应的X-Y坐标位置和上下基板对准位置的基准标记。
所述在玻璃基板的导电层上刻蚀线路是采用激光蚀刻或化学蚀刻发生，由设备根据预先输入的程序，进行自动刻蚀。激光蚀刻是将设计好的LED布设位置和电路的程序输入到生产线的自动刻蚀机中，由自动刻蚀机引导激光机在玻璃基板的导电层上进行刻蚀。化学蚀刻是由生产线根据输入的设计程序，在玻璃的导电膜上用化学催化剂画出LED电路图，然后用刻蚀液浸泡法，将画有催化剂部分的导电膜腐蚀掉，从而在玻璃基板上获得相应的电路。无论用何种方式刻蚀，均不允许对玻璃本体做成划伤。
所述清洗是在生产线上对刻蚀后的玻璃基板进行清洗和干燥，工艺实施中应确保不会对玻璃表面和导电膜产生划伤，确保玻璃清洗干净。清洗用纯水进行，纯水的电阻率必须大于10MΩ，水温35℃～50℃，用冷、热二级风刀吹干。清洗后的玻璃表面不允许有划伤、水渍和残留水分。
所述LED定位粘接，是用特定的粘接剂，将LED粘接在设定的位置上。粘接LED的粘接剂必须经过常温、高温或特殊光照(如紫外线)进行固化。
所述LED与导电层经刻蚀后形成的电路进行连接，是在LED的两电极端与相应的导电电路上，用专用的导电胶或焊接方式，进行连接。连接后必须经过常温、高温或特殊光照(如紫外线)进行固化。
所述粘接层敷设，是在已粘接好LED的玻璃基板上，敷设一层或多层中间粘接材料，中间粘接材料的总厚度至少要比LED厚0.5mm。
敷设过程中，将粘接好LED的导电玻璃基板水平放在专用工作台上，在LED上敷设一层或多层中间粘接材料。
所述贴合，是将另一块清洗干燥后的玻璃基板放置在敷设中间粘接材料后的LED玻璃基板上，将与玻璃边的中间粘接材料预留5mm后平齐裁切整齐，然后将玻璃用高温胶带固定好。贴合工作室应具备10级以上的洁净度，环境相对湿度低于45％Hr，温度低于30℃。
贴合后的玻璃基板需经过抽真空预压和高温釜高温高压处理。
真空预压采用硅橡胶真空环法或真空袋法，密封好的玻璃基板须平稳移送至高温烘箱内，在不加温的情况下抽气30分钟以上，然后缓慢升温，在40℃～60℃条件下，保温30分钟(烘箱内各点温差为±5℃)。随后，在30～90分钟时间内，将烘箱温度升至120℃～140℃，保温30分钟。保温结束后，让玻璃基板和封装玻璃进行自然冷却。上述整个过程玻璃基板和封装玻璃必须保持在高度真空状态下进行。
高压釜加压处理温度为140±10℃，压力为10～12±1Par，恒温恒压时间45分钟。
贴合过程中，不得发生位移现象。
粘接LED后的玻璃基板在后续加工过程中的温度应控制在30℃～150℃之间，不得超过LED的最高耐受温度，
所述玻璃基板厚度为1.5mm～25mm。玻璃基板可以是浮法玻璃、平板玻璃、钢化玻璃、压花玻璃、低辐射镀膜玻璃或热发射玻璃；可以是无色的或本体着色的；可以是半透明的或透明的。玻璃基板可以钻孔或不钻孔，可以是挖角或不挖角。
所述粘接材料，是PVB膜、EVA膜或SGP膜。可以是透明的或半透明的、无色的或有色的。中间粘接材料的厚度不小于0.76mm。
所述LED层是由不少于一个LED组成的，LED的二个(或多个)电极可以用导电胶粘接在导电玻璃基板预先刻蚀好的电极导电层上。
所述导电玻璃基板的导电层，是无色的或有色的，是半透明的或透明的，膜厚约为350埃。可以是在线镀膜或离线镀膜，其膜层表面能够导电，在该导电层上可以采用物理和化学方式刻蚀LED布置电路，可以用焊接或涂导电胶等方式连接LED和引出电极。
本发明的优点是该玻璃可以单独局部使用，也可以通过拼接成片使用，还可以与其他玻璃混合使用。通过预先设计，可以形成不同的图案或文字；可以输入视频信号；可以控制发光量、发光效果和不同的发光动作，并且高度节能。
作为本发明的一个具体实施例中，所选用的材料为：
玻璃基板，350mm×405mm×6mm浮法在线镀膜玻璃；
发光二极管LED，EL-5050；
中间夹层的粘结层，PVB厚度1.52mm；
金属引出脚，15mm×1mm×0.5mm铜镀银金属片；
封装玻璃，350mm×405mm×6mm浮法在线镀膜玻璃；
电路控制装置，350mm×14mm×1mm双层PCB。
本实施例所选中间层材料为PVB材料，总厚度为2.28mm(LED厚度为1.6mm)。
本实施例中贴合具体过程如下：首先将粘接好LED的导电玻璃基板水平放在专用工作台上，在LED上敷设6层厚度为0.38mm的PVB中间粘接材料，然后将另一块清洗干燥后的玻璃基板放置在敷设中间粘接材料后的LED导电玻璃基板上，将与玻璃边的中间粘接材料预留5mm后平齐裁切整齐，再将玻璃用内高温胶带固定好。在整个过程中要保持轻拿轻放，防止挤压LED和发生位移。
本实施案例中高压釜加压处理温度为130℃，压力为10Par，恒温恒压时间45分钟。
成型后的LED电光玻璃由4块组成一组，通过PCB电路板相互连接，并预外部信号源连接，由信号源控制LED发光状态。
上述设计实例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本发明权利要求范围内。
Claims (17)
1.一种LED光电玻璃，其特征在于：包括玻璃基板、封装玻璃和LED，所述玻璃基板设置一导电层，所述导电层通过刻蚀形成发光二极管的两极，所述玻璃基板和所述封装玻璃通过粘接层封装。
2.根据权利要求1所述的LED光电玻璃，其特征在于：所述导电层采用SnO2(二氧化锡)材料。
3.根据权利要求1所述的LED光电玻璃，其特征在于：所述导电层延伸至所述玻璃基板的边缘，与金属引脚相连，所述金属引脚与外部电路控制装置相连。
4.根据权利要求1所述的LED光电玻璃，其特征在于：所述粘接层采用PVB膜、EVA膜或SGP膜。
5.一种权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：
(1)编制刻蚀程序并将其输入；
(2)在所述玻璃基板上制作定位标记；
(3)在所述玻璃基板的所述导电层上按照步骤(1)所述的刻蚀程序和步骤(2)的所述定位标记来刻蚀线路形成电路；
(4)对所述玻璃基板进行清洗，清洗后再吹干；
(5)在所述电路相应的位置用绝缘胶粘接发光二极管，使所述发光二极管固定在所述玻璃基板上；
(6)将所述发光二极管的两端子与所述导电层形成的电路采用导电胶相连接或者采用焊接的方式连接；
(7)安装所述金属引脚；
(8)在所述发光二极管之上再敷设所述粘接层；
(9)在所述粘结层之上设置所述封装玻璃，使所述封装玻璃与所述玻璃基板相贴合；
(10)将所述金属引脚与所述电路控制装置相连。
6.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(5)之后对所述发光二极管的所述绝缘胶进行定位固化。
7.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(6)之后对所述发光二极管的所述导电胶进行固化。
8.根据权利要求6或7所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：所述固化采用紫外线照射的方式。
9.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(1)之后，将所述玻璃基板放在工作台上对所述导电层进行检测。
10.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(4)之后，对所述导电层上的所述电路进行检测。
11.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(7)之后，对所述金属引脚及其连接的所述电路进行检测。
12.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(10)之后，对所述电路控制装置及其连接的电路进行检测。
13.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(4)中的所述清洗是在刻蚀完成后的所述玻璃基板上设置两个相对转动的两个滚刷、并使用淡碱溶液进行洗刷，淡碱溶液的温度为30℃～70℃，洗刷干净后用纯水喷淋，最后用热风刀吹干。
14.根据权利要求13所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：所述淡碱溶液的温度为50℃。
15.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(9)中的所述贴合的环境应具备19万级以上的洁净度，环境的相对湿度应低于45％，环境温度应低于30℃。
16.根据权利要求15所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(15)中贴合后的所述玻璃基板和所述封装玻璃再经过抽真空预压和高温釜高温高压处理。
17.根据权利要求1所述的LED光电玻璃的制造工艺，其特征在于：步骤(5)中粘接LED后的玻璃基板在后续加工过程中的温度应控制在30℃～150℃之间。
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