CN107342020A - 减少电路数的led光电玻璃及其运行方法和生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及透明光电玻璃的制造技术领域，具体来说是一种减少电路数的LED光电玻璃及其运行方法和生产方法，所述的发光二极管集控制电路与发光电路于一体，若干个发光二极管通过信号线互相连接，通过电源正极连接线路、电源负极连接线如以及信号线路三根线路实现整个光电玻璃的点亮。本发明同现有技术相比，其优点在于：只要有3根电路可以实现整张显示屏的点亮工作，玻璃上的发光二极管及其电路能够更为密集的设置，从而增加光电玻璃的清晰度。

Description

减少电路数的LED光电玻璃及其运行方法和生产方法
[技术领域]
本发明涉及透明光电玻璃的制造技术领域，具体来说是一种减少电路数的 LED光电玻璃及其运行方法和生产方法。
[背景技术]
随着社会的发展对户外广告，或玻璃幕墙的要求越来越高端，常规的喷绘广告因本身的限制条件不能满足发展的需求。其他大型LED显示屏因耗电量大，安装、维护不方便等原因也不能很好地满足发展的需求。
光电玻璃是一种新型的LED显示屏，具有传统显示屏的基本功能并具有玻璃的透光性。但是受到导电膜的局限性，在上面不能做很密的发光二极管电路，比起传统LED显示屏像素密度很低。因为使用传统发光二极管电路是每个发光二极管都要有4根电路,一个是供电，另外3个是各控制红、蓝、绿3种颜色的开关，而本发明采用了一种新型发光二极管发光芯片，只要有3根电路可以实现整张显示屏的点亮工作，从而能实现更高密度的发光二极管及电路设置，实现LED光电玻璃的高清显示。
[发明内容]
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种减少电路数的LED光电玻璃及其运行方法和生产方法，仅采用三根电路即实现整张玻璃的点亮。
为了实现上述目的，设计一种减少电路数的LED光电玻璃,包括基板玻璃、顶板玻璃、树脂层和若干个发光二极管，所述的基板玻璃内表面上设有若干发光二极管，所述的基板玻璃和顶板玻璃之间设有树脂层，其特征在于所述的发光二极管集控制电路与发光电路于一体，若干个发光二极管通过信号线互相连接，通过电源正极连接线路、电源负极连接线如以及信号线路三根线路实现整个光电玻璃的点亮。
发光二极管的电源正极端和电源负极端分别与电源正极连接线路和电源负极连接线路相连，在发光二极管芯片的电源正极接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，所述的发光二极管芯片的DI端和DO端为智能数字接口，所述的 DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路，信号线路依次联通若干个发光二极管芯片的DI端和DO端，所述的发光二极管芯片的信号输出采用脉冲宽度调制技术。
所述的信号整形放大驱动电路具体如下：所述的DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路的信号输入INPUT端，信号整形放大驱动电路的输出 OUT端与DO端相连，运算放大器U13的同向输出端与电阻R25一端，电阻R23 一端和电容C34一端相连，电阻R25另一端与信号输入INPUT端相连，运算放大器U13的信号输出端与电阻R23另一端、电容C34另一端、电容C36一端和信号输出OUT端相连，运算放大器U13的反向输入端与电阻R31一端、电阻R33 一端和电容C42一端相连，电阻R31另一端接地，运算放大器U13的电源负极接口与电阻R33另一端、电容C42另一端和电容C36另一端相连并接地，运算放大器U13的电源正极与电源相连。
所述的电源稳压电路具体如下：稳压电源芯片U17的VIN端与肖特基二极管D183一端和有极性电容C38一端相连，肖特基二极管D183另一端与发光二极管相连，稳压电源芯片U17的FB端铁芯电感L1一端和有极性电容C37一端相连后与电源相连，稳压电源芯片U17的OUTPUT端与有极性电容C37另一端和肖特基二极管D187一端相连，稳压电源芯片U17的GND端与ON/OFF端相连后与有极性电容C38另一端、肖特基二极管D187另一端和有极性电容C37另一端相连并接地。
内置恒流电路具体如下：发光二极管与光敏二极管D188和光敏二极管D189 依次串联，光敏二极管D189另一端与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极和电阻R35一端相连，电阻R35另一端与三极管Q2的发射极相连后接地，三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极相连后与电阻R34 一端连接，电阻R34另一端与电源稳压电路的稳压电源芯片U17的ON/OFF端相连。
本发明还设计一种减少电路数的LED光电玻璃的运行方法，在所述的发光二极管的电源正极连接线接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，发光二极管的数据协议采用单极性归零码的通讯方式，发光二极管在上电复位以后，发光二极管芯片的DI端接收从控制器传输过来的数据，首先送过来的数据被第一个发光二极管提取后，送到发光二极管内部的数据锁存器，剩余的数据经过整形放大驱动电路整形放大后，通过发光二极管芯片的DO端口开始转发输出给下一个级联的发光二极管，每经过一个发光二极管的传输，信号减少，发光二极管采用自动整形转发技术，使得该发光二极管的级联个数不受信号传送的限制，仅受限于信号传输速度的要求。
本发明还设计一种生产所述的减少电路数的LED光电玻璃的方法，所述的方法步骤具体如下：
a.蚀刻前，检查基板玻璃的导电膜状态，并在分析处理后进行自动修复；
b.对自动修复后的基板玻璃采用分片扫描方式进行激光蚀刻电路，蚀刻出电源正极连接线路、电源负极连接线路以及信号线路；
c.蚀刻后，检查基板玻璃的蚀刻状态，并在分析处理后进行补正蚀刻；
d.在蚀刻电路上打印一层绝缘薄膜，并在绝缘薄膜上打印一层由电源正极连接线路、电源负极连接线路以及信号线路构成的电路，以构成复合电路结构，复合电路结构上预留有发光二极管和连接器安装位；
e.对复合电路结构进行固化；
f.对复合电路结构进行视觉检查，根据所采集的数据分析电路有无短路或断路并进行补正打印；
g.对补正打印后的复合电路结构进行通电短路测试；
h.对基板玻璃进行发光二极管贴片，使发光二极管的DI端和DO端与信号线路相连，发光二极管的电源正极端和电源负极端分别与电源正极连接线路和电源负极连接线路相连，贴片的同时进行预固化和银浆涂覆；
i.对基板玻璃进行连接器贴片，并同时进行预固化和银浆涂覆；
j.对发光二极管贴片后的基板玻璃进行固化并清洗；
k.对基板玻璃进行通电检测；
l.通电检测后，基板玻璃与盖板玻璃之间进行灌装树脂或放入树脂胶片后进行压合。
优选地，在所述的步骤h之前重复至少一次步骤d-g。
所述的步骤a如下：使用视觉分析系统在基板玻璃投入到蚀刻工艺前对整张基板玻璃的导电膜进行状态分析，根据所采集的数据分析导电膜本身有无损伤、破损，导电膜没有破损时视觉分析系统所获得的影像当中各个像素的亮度几乎相等，当导电膜有破损发生时相对应位置影像区域像素的亮度与正常区域的亮度有明显的变化，将有亮度变化的影像利用数值比对方式转换成用0和1 表示的影像，转换后用0表示的区域为导电膜破损的区域，利用这种方式首先判断出导电膜破损的区域，然后计算导电膜破损的面积来判断该原材料是否可以继续投入到产线继续使用；检测出导电膜破损的位置后与将要进行激光蚀刻的电路进行对比，若破损的位置不存在蚀刻电路，该原材料能继续投入生产线进行后续操作，破损的区域具有蚀刻电路的部分需要利用导电胶涂覆装置进行自动修复后再投入使用。
所述的步骤a具体如下：使用视觉分析系统检查基板玻璃导电膜的状态，视觉分析系统由摄像头组合、数据采集分析系统和三坐标精密移送设备组成，由三坐标精密移送设备拖动摄像头组合对基板玻璃进行分段拍摄并获取相应的图片影像，将所获取的图片影像用(Xn,Yn)的灰度值来表现，灰度值用0-255的数值来表示，并将图片影像的灰度值用对应的矩阵模型来表示，矩阵的表达方式如下：
根据使用照明情况设置一个可变更的灰度比对值G,将所有灰度值fNN与G值逐个比较，比G值大的fNN数值用1来替换，比G数值小的fNN数值用0来替换，其中1表示白色区域，0表示黑色区域，从而得到黑白两个区域，并且分析0值像素的坐标值以及数量来计算导电膜破损区域的宽度、长度、面积和区域参数，将分析处理过的影像与相应区域的设计电路进行比对，判断导电膜破损区域是否有蚀刻电路存在，若破损区域有蚀刻线路存在，并且此类破损会造成蚀刻电路的断路或短路，则利用坐标机器系统驱动导电胶涂覆装置在破损的相应坐标位置涂覆导电胶进行自动修复。
所述的步骤b具体如下：使用激光蚀刻系统进行线路蚀刻，所述的激光蚀刻系统由激光头光源、电缆、激光发生器和三坐标精密移送设备构成，基板玻璃由三坐标精密移送设备定位并固定后，对基板玻璃进行虚拟分片并由三坐标精密移送设备带动激光头光源在基板玻璃表面进行蚀刻，激光头光源以扇形照射至基板玻璃上后，激光头光源以固定点为圆心前后摆动,一次性对所需的面进行蚀刻。
所述的步骤c和f具体如下：使用视觉分析系统获取影像中各个像素的亮度，对影像中的各个像素点利用代数算法在原有的影像中抽取蚀刻线路的线段，将被抽取的线段与设计线路的线段实时比较并确认实际线路是否存在断开部分以及是否符合拼接精度，经视觉分析系统确认线路不符合要求时视觉分析系统将自动保存相关的位置，待整张基板玻璃的线路状态检测完毕后激光蚀刻系统或打印设备对不符合要求的线路进行补正蚀刻或补正打印。
所述的步骤h具体如下：当蚀刻后的玻璃流入到高精度贴装设备，基板玻璃经机械定位后吸附到设备平台上，利用判断检测用视觉分析系统对基板玻璃四角的蚀刻MARK点进行确认，通过获取的MARK点的位置对整张玻璃的位置进行补正，经位置补正后，待吸附对位系统带动发光二极管下降并到达玻璃表面时，利用涂覆银浆的高频喷射阀和UV涂覆用高频喷射阀分别对玻璃表面相应位置进行UV预固化及银浆涂覆，通过银浆涂覆使发光二极管的二极管引脚与基板玻璃上的蚀刻线路相导通，通过UV预固化预固定发光二极管，涂覆后利用判断检测用视觉分析系统对涂覆点进行确认，没有达到涂覆量的位置进行自动补正涂覆，超出涂覆量的位置待检测结束后判断检测用视觉分析系统将相应信息提供给作业人员，超过的部分通过手工操作确保涂覆量，经UV预固化和银浆涂覆作业后，高精度贴装设备的第一机械臂带动发光二极管吸附对位系统在基板玻璃上的发光二极管安装位置进行发光二极管贴装。
所述的步骤i具体如下：发光二极管贴片后，待吸附对位系统带动连接器下降并到达玻璃表面时，利用涂覆银浆的高频喷射阀和UV涂覆用高频喷射阀分别对玻璃表面相应位置进行UV预固化及银浆涂覆，通过银浆涂覆使连接器引脚与基板玻璃上的蚀刻线路相导通，通过UV预固化预固定连接器，涂覆后利用判断检测用视觉分析系统对涂覆点进行确认，没有达到涂覆量的位置进行自动补正涂覆，超出涂覆量的位置待检测结束后判断检测用视觉分析系统将相应信息提供给作业人员，超过的部分通过手工操作确保涂覆量，经UV预固化和银浆涂覆作业后，高精度贴装设备的第一机械臂带动发光二极管吸附对位系统在基板玻璃上的连接器安装位置进行连接器贴装，最后再在连接器表面涂覆防水硅胶。
所述的UV预固化步骤具体如下：利用吸附对位系统在基板玻璃表面进行发光二极管/连接器贴装，待发光二极管/连接器下降并到达玻璃表面时，吸附对位系统两侧对称设有的UV涂覆用高频喷射阀对玻璃与发光二极管/连接器的连接位置进行UV预固化。
所述的步骤k具体如下：利用具有频率调节功能的压电陶瓷材料对已生产好的光电玻璃强加等同于楼宇震动的频率后,使用触点治具对整个导电玻璃进行通电检查。
本发明同现有技术相比，其优点在于：
a)蚀刻前，使用视觉分析系统检查导电膜并进行自动修复，能够方便简单地对导电膜状态进行检查，以防止不良的导电玻璃进入至蚀刻流程，避免了蚀刻完成后才发现导电膜有破损，从而浪费时间与材料成本；
b)采用分片扫描方式，能够一次性蚀刻一定面积，效率比起传统的方式提高了20倍以上；
c)蚀刻后进行视觉检查，分析导电电路有无短路、断路或破损，并进行自动修补蚀刻，防止不良的导电玻璃进入到下一步的贴片流程，节省了时间与材料；
d)采用至少一层由绝缘薄膜和电路构成的复合电路结构，使得发光二极管可以相近的设置，提高视频玻璃的清晰度，从而适用于室内场合；
e)利用贴片机同时对发光二极管和连接器进行自动贴片，摆脱了以往手工将柔性线路板连接贴付到显示屏玻璃夹层上的传统方法，通过连接器实现了与柔性线路板的连接，能进行连接线缆的软插拔，从而大大提高了显示屏的制造效率以及可维护性。
f)发光二极管和连接器贴装的同时进行预固化，避免了基板玻璃在进入固化过程前发光二极管和连接器位置发生偏移，并进而影响整体性能和品质的问题。
本发明同现有技术相比，其优点在于：只要有3根电路可以实现整张显示屏的点亮工作，玻璃上的发光二极管及其电路能够更为密集的设置，从而增加光电玻璃的清晰度。
[附图说明]
图1是使用本方法制造多层LED透明视频玻璃的流程示意图示意图；
图2是视觉分析系统的示意图；
图2a是三坐标精密移送设备的示意图；
图2b、2c、2d和2e分别为检查基板玻璃的导电膜状态的示意图1、2、3 和4；
图3a是本方法发明中分片扫描激光蚀刻系统示意图；
图3b是本方法发明中的分片扫描激光蚀刻示意图；
图4为经步骤c将激光蚀刻后在基板玻璃表面获取的原始影像处理后得到的影像；
图5a是本发明采用的高精度贴装设备示意图；
图5b是本发明步骤c进行UV预固化和银浆涂覆的示意图；
图5c是本发明步骤c中发光二极管贴片后的示意图；
图6是本发明发光二极管预固化流程装置示意图；
图7a是现有技术引线连接的机构示意图；
图7b是本发明引线连接器贴装示意图；
图8是传统发光二极管电路的示意图；
图9为本发明所采用3根电路实现整张显示屏的点亮工作的电路示意图；
图10是信号整形放大驱动电路的电原理图；
图11为本发明所采用的电源稳压电路；
图12为本发明所采用的内置恒流电路；
图中：101.基板玻璃 102.发光二极管 103.盖板玻璃 105.树脂层 106.连接器201.专用工业摄像头 202.倍率镜头 203.照明光源 204. 数据采集分析系统 205.三坐标精密移送设备 206.破损区域a 207.破损区域b 208.破损区域c 301.激光头光源 302.电缆 303.激光发生器 304.蚀刻出的线路 401.区域a 402.区域b 501.第一机械臂 502.判断检测用视觉分析系统 503.吸附对位系统 504.发光二极管安装位置 505.涂覆银浆的高频喷射阀 506.UV胶 507.UV涂覆用高频喷射阀 508.第二机械臂 509. 银浆 701.异方形导电胶 702.连接器引脚 703.防水硅胶 704.触电 705. 柔性线路板。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
使用本发明方法制造的LED光电玻璃由基板玻璃101，发光二极管102，树脂层105，连接器和盖板玻璃103组成。玻璃经过控制显示单元的驱动后可以显示彩色视频，也可以显示其他文字和图片信息，根据电路和所贴的发光二极管的不同而实现不同的功能。
所述的大型显示屏光电玻璃因其具有透明的特性，有非常好的透光率，可以直接用作建筑物的窗户玻璃或幕墙玻璃。基板玻璃使用透明导电玻璃，在导电玻璃上以分片扫描方式蚀刻电路，电路上连接发光二极管，通过控制发光二极管的亮度，颜色，明灭来控制所要显示的内容，即视频、文字、图片等。
实施例2
原片基板玻璃在裁切、磨边、打孔、钢化的一系列深加工过程中，导电膜非常容易受到外界的影响而破损，导电膜的破损程度以及破损位置直接影响到蚀刻线路可否继续使用。本发明使用视觉分析系统在基板玻璃投入到蚀刻工艺前对整张基板玻璃的导电膜进行状态分析，根据所采集的数据分析导电膜本身有无损伤、破损，导电膜没有破损时工业用摄像头所获得的影像当中各个像素的亮度几乎相等，当导电膜有破损发生时相对应位置影像区域像素的亮度与正常区域的亮度有明显的变化，将有亮度变化的影像利用数值比对方式转换成用0 和1表示的影像，转换后用0表示的区域为导电膜破损的区域，利用这种方式首先判断出导电膜破损的区域，然后计算导电膜破损的面积来判断该原材料是否可以继续投入到产线继续使用；检测出导电膜破损的位置后与将要进行激光蚀刻的电路进行对比，若破损的位置不存在蚀刻电路，该原材料能继续投入生产线进行后续操作，破损的区域具有蚀刻电路的部分需要利用导电胶涂覆装置进行自动修复后再投入使用。
参见图2，视觉分析系统由摄像头组合、数据采集分析系统204和三坐标精密移送设备205组成，所述的摄像头组合包括由上至下依次设有的专用工业摄像头201，倍率镜头202和照明光源203，摄像头组合搭载在具有X,Y,Z自由移动功能的三坐标精密移送设备205上对大面积的玻璃表面进行分段扫描，采集数据。
蚀刻前，检查基板玻璃的导电膜状态，并在分析处理后进行自动修复的方法具体如下：由三坐标精密移送设备205拖动摄像头组合对装载在机器系统上的大尺寸基板玻璃101按照图2上标注的顺序1-24对玻璃表面进行分段拍摄并获取如2b所示相应的图片影像。图2b所示影像中有破损区域a206,破损区域 b207和破损区域c208三个区域明显与其他大面积导电膜的位置影像有所差异。如图2c所示，将所获取的影像用(Xn,Yn)的灰度值来表现，(Xn,Yn)等同于相机的像素，灰度值可以用0-255的数值来表示，并且一张照片影像的灰度值可以用对应的矩阵模型来表示，矩阵的表达方式如下：
如图2c所示，根据使用的照明特性大部分像素上的f值都会呈现出相同或差值不大的现象，当导电膜表面有破损情况时破损区域的f值比较正常区域的f 值会大幅度的下降。根据使用照明情况我们设置一个可变更的灰度比对值G,将所有灰度值fNN与G值逐步比较，比G值大的fNN数值用1来替换，反过来比fNN数值小的用0来替换。通过这种比对替换的方法将影响转换成如图2d所示黑白两个区域，1表示白色区域0表示黑色区域，并分析0值像素的坐标值以及数量来计算导电膜破损区域的宽度、长度、面积、区域参数。
分析处理过的影像图2d与相应区域设计电路图2e进行比对，判断导电膜破损区域是否有蚀刻电路存在，如图2e所示破损区域a206,破损区域c208两个区域不存在蚀刻电路，所以该区域的导电膜破损不会影响到整张玻璃的正常使用，也不需要对此区域进行修复作业。破损区域b207有蚀刻线路存在，并且此类破损可以给电路带来断路以及短路的结果，所以在激光蚀刻之前要对此破损区域要进行导电膜修复作业。导电膜修复是利用三坐标机器系统驱动导电胶涂覆装置在破损的相应坐标位置涂覆导电胶，并以此来防止不良的导电玻璃流到蚀刻流程。
实施例3
采用分片扫描方式蚀刻出电源正极连接线路、电源负极连接线路以及信号线路，分片扫描是一次性蚀刻一定面积的方式。首先对整张基板玻璃进行虚拟的分片，以面来进行蚀刻工作，激光头光源以扇形照到光电玻璃上，然后激光头以固定点为圆心前后摆动,这种方式可以对一定区域的线路一次进行蚀刻，从而大大提高了线路蚀刻的效率。分片蚀刻的方式对激光蚀刻机头的移动精度要求非常高，激光头光源在机器人装置上点对点移动时移动精度异常或降低直接影响到相邻两片蚀刻线路的连接，将导致线路的短路现象发生。该发明采用了高精度直线电机系统及其驱动的三坐标精密移送设备确保了激光头PTP移动的精度。
检测好的导电玻璃利用如图3a所示的激光蚀刻系统进行线路蚀刻。激光蚀刻系统由激光头光源301、激光发生器303、三坐标精密移送设备205以及连接激光头光源301和激光发生器303的电缆302构成。检测过的基板玻璃101传送到三坐标精密移送设备205上进行精密机械式定位并固定，三坐标精密移送设备205按事先输入的轨迹拖动激光头光源301在基板玻璃101表面上进行线路蚀刻。传统的蚀刻电路的方式是按照线路的轨迹拖动激光头光源301进行蚀刻，当蚀刻线路非常复杂时这种传统方法的蚀刻效率非常低。分片扫描是这样进行的,如图3a所示对整张光电玻璃机器人进行虚拟的分片，比如1m*2m大的玻璃分成很多片150mm*150mm的范围，对150mm*150mm的范围一次性进行扫描蚀刻,像扫描仪对图片进行扫描一样，等于以面来进行蚀刻工作。本发明采取的方法是激光头光源301以扇形照到导电玻璃上,比如照到导电玻璃上的宽度是 150mm,这150mm长度上所需的部分有激光光束,其他部分是没有激光光束。然后激光头光源301以固定点为圆心前后摆动,这样可以一次性对所需的面进行蚀刻。激光光束的控制和摆动角度的控制是通过软件来实现，如图3b所示为蚀刻出的线路306，采用这种方法同样的线路蚀刻效率比传统的要高达30倍以上。
实施例4
经过蚀刻后再次利用检测导电膜状态用的视觉检测分析系统对蚀刻电路的蚀刻状态进行视觉检查。该检测主要是针对蚀刻区域内线段的分析来判断蚀刻线段有无完全形成，并检测分片蚀刻拼接区域线段的拼接精度是否达到电路形成的标准。经视觉检测系统检测到线段没有达到蚀刻要求的区域，利用激光蚀刻系统对该区域进行补正蚀刻来确保产品的成品率。
具体如下：使用如图2所示视觉分析系统扫描基板玻璃表面并获取影像中各个像素的亮度，对影像中的各个像素点利用比对法、空域过滤法、微积分平滑处理法等代数算法在原有的影像中抽取蚀刻线路的线段。图4为利用上述处理方法得到的处理后的影像。被激光蚀刻去除的线段把导电膜分割为区域A401 与区域B402来形成相应的电路，线段没有完全蚀刻去除会带来相邻两个线路的短路。所以该检测的关键是判断抽取的线段是否连续。被抽取的线段与设计线路的线段实时比较并确认实际激光蚀刻出的线路是否存在断开部分。如图4所示经与原始设计电路比对发现方框处有直线的断开部分存在。经视觉分析系统确认蚀刻线路不符合要求时视觉分析系统将自动保存相关的位置，待整张基板玻璃的蚀刻状态检测完毕后自动蚀刻系统对不符合要求的线路进行补正蚀刻。
实施例5
参见图1，在蚀刻电路上面印刷一层透明的绝缘薄膜，在印刷一层透明的聚酰亚胺绝缘薄膜后再打印一层电路。本实施方式中，绝缘薄膜采用聚酰亚胺材质，即PI膜，其具有杰出的综合性能，在目前常用的电工绝缘薄膜中占有独特的地位，它具有优异的耐热性和优良的耐寒性，在-270℃--+400℃的温度范围内保持其工作特性，同时还具有优异的电绝缘性能、抗辐射性能、耐腐蚀性能和自润滑性能。
打印电路和绝缘薄膜的具体实施方式如下：
X轴运动机构和Y轴运动机构带动打印设备根据事先输入的轨迹，即要形成电路的路径，进行移动，移动中根据指令在基板玻璃101上喷出导电油墨并形成电路和基层电路，同样也可喷出绝缘材料以形成绝缘薄膜。
本实施方式所使用的导电油墨是纳米导电UV油墨，该油墨中包含纳米银离子和UV固化剂，油墨离子大小可以做到1皮升，可以打印出9～20微米宽度的电路。
所使用的打印设备采用喷射方式，最小的喷射大小是1皮升，油墨和打印设备的完美结合可以打印出9微米宽度的电路。
所述的打印后使用视觉分析系统对电路和基层电路进行视觉检查的具体方法如下：利用摄像头扫描基板玻璃表面并获得影像中各个像素的亮度，对影像中的各个像素点利用比对法、空域过滤法、微积分平滑处理法的代数算法在原有的影像中抽取打印电路的线段。被抽取的线段与设计电路的线段实时比较并确认实际打印出的电路是否存在断开部分。连续的线段中间出现断开部分会造成相邻两条通电线的短路，不进行相关的确认进行后续的LED贴片并通电会造成LED芯片的破损以及附带引线电路板的损坏。经视觉分析系统确认到打印电路有线路断开点时时机器人系统将自动保存相关的位置，带整张刻蚀线路视觉检测完毕后机器人系统将对有问题出在部分的线路进行补正打印确保整套打印电路的正常利用。视觉分析系统检测并补正过的基板玻璃在进行贴片前利用POGO PIN连接器进行相邻两条线路的通电短路测试，确保100％的线路良品投入到下一道贴片作业中。
重复上述打印绝缘薄膜、电路并视觉检查及补正打印和通电短路测试，以构造高品质的多层复合电路结构。
实施例6
参见图5a是本发明采用的高精度贴装设备。该高精度贴装设备由第一机械臂501和第二机械臂508组成，每个机械臂上安装了两套可移动滑块，第一机械臂501上的两个滑块上各安装了一套吸附对位系统503。第二机械臂508上的一个滑块上安装了UV涂覆用高频喷射阀507，另一个滑块上安装了涂覆银浆的高频喷射阀505。两个机械臂的共四个滑块上各自安装了判断检测用视觉分析系统502，通过该设备使发光二极管的DI端和DO端与信号线路相连，发光二极管的电源正极端和电源负极端分别与电源正极连接线路和电源负极连接线路相连。
当蚀刻后的玻璃流入到该设备后，基板玻璃经机械定位后吸附到设备平台上，利用判断检测用视觉分析系统502对玻璃四角的蚀刻MARK点进行确认，通过获取的MARK点的位置对整张玻璃的位置进行补正，以保证发光二极管贴装位置的准确性。参见图5b，经位置补正后利用涂覆银浆的高频喷射阀505和UV涂覆用高频喷射阀507分别对玻璃表面相应位置进行UV胶506及银浆509的涂覆，涂覆后利用判断检测用视觉分析系统502对涂覆点进行确认，确保每个位置是否按照规定的量进行了涂覆。没有达到涂覆量的位置会进行自动补正涂覆，超出涂覆量的位置待检测结束后判断检测用视觉分析系统502会把相应信息提供给作业人员，超过的部分通过手工操作确保涂覆量。参见图5c，经两项涂覆作业后，第一机械臂501带动滑块上的吸附对位系统503在基板玻璃101上的发光二极管安装位置511进行大面积发光二极管贴装，发光二极管贴装后利用同样的吸附对位系统503对连接器106进行贴装，连接器可用于连接玻璃引线或柔性线路板。
由于发光二极管在贴装到玻璃表面后，固化作业前是处于自由状态，待进入到UV固化设备后发光二极管才真正固定到基板玻璃表面，而基板玻璃由贴装设备传送到UV固化设备是在传送带上行走的，传送带的抖动非常容易造成发光二极管的错位现象发生。因此，为了防止传送过程中发光二极管错位现象的发生该发明在贴片阶段对发光二极管进行了预固化。即上述的UV胶506的涂覆。参见图6，其具体的涂覆过程如下，利用吸附对位系统503在基板玻璃101表面进行发光二极管贴付，待发光二极管下降并到达玻璃表面时，吸附对位系统503 两侧对称设有的UV涂覆用高频喷射阀507对玻璃与发光二极管的连接位置进行UV预固化，通过此项作业初步预固化保证了发光二极管102在后续的移动过程中不会发生与银浆509的错位。
实施例7
使用UV预涂覆、银浆涂覆、发光二极管贴付为一体的高精度贴装设备进行发光二极管的贴装，大大提高了发光二极管贴装的效率以及成功率。
在使用高精度贴装设备在蚀刻电路表面进行贴片后，利用同一设备在光电玻璃引线部位进行连接器的贴片。连接器的引脚与玻璃表面导电线路的连接方式采用银浆固化的方式。大型显示屏光电玻璃通过连接器进行电性连接，大大提高了生产、检测、测试、运输、安装、维护等方面的方便性，并且大大提高了大型显示屏的可维护性和稳定性。
传统的光电玻璃对外引线如图7a中利用异方形导电胶701将柔性线路板 705贴装在基板玻璃表面上，该方法当柔性线路板705出现问题时因为柔性线路板705夹装在基板玻璃和盖板玻璃当中而无法修复，导致整块产品的报废。参见图7b，此发明利用高精度贴装设备贴装发光二极管102的同时对连接器106 通过银浆509与UV胶506固化在玻璃表面后再在连接器106表面涂覆防水硅胶 703，UV胶506起到固定发光二极管的作用，银浆509起到导通电路的作用。连接器引脚702通过银浆509与玻璃线路连接导通，连接器内的触点704与柔性线路板705连接。此发明实现了柔性线路板在大型发光二极管显示玻璃上的软插拔，大大提高了最终产品的可维护性。
实施例8
产品在使用过程中固定以及导通的状态直接影响到产品的稳定性。大型光电显示屏玻璃组要使用在大楼的幕墙玻璃上，楼宇本身因内因(取决于建筑物的刚性)以及外因(主要是风振或地震)具有自震特性，该自震特性会直接影响到上述发光二极管与导电膜电路的固定于导通。为了在产品生产阶段检测使用环境下的稳定性该发明利用具有频率调节功能的压电陶瓷材料对已生产好的产品强加等同于楼宇震动的频率后,使用触点治具对整个导电玻璃进行通电检查。
实施例9
参见图9，本发明采用了一种新型LED发光芯片，图中A、B、C为三个发光二极管，只要有3根电路可以实现整张显示屏的点亮工作；参见图8，使用传统发光二极管电路是每个发光二极管都要有4根电路,一个是供电，另外3个是各控制红、蓝、绿3种颜色的开关。
本发明采用的发光二极管是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控 LED光源，采用的发光二极管是每个元件即为一个像素点。发光二极管内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，电源稳压电路，内置恒流电路，高精度RC振荡器，输出驱动采用专利PWM技术，有效保证了像素点内光的颜色高一致性。
采用的发光二极管的数据协议采用单极性归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DI端接受从控制器传输过来的数据，首先送过来的数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少，发光二极管采用自动整形转发技术，使得发光二极管的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信号传输速度要求。本发明采用的发光二极管是单线数据传输，可无限级串联。
参见图10，所述的信号整形放大驱动电路具体如下：所述的DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路的信号输入INPUT端，信号整形放大驱动电路的输出OUT端与DO端相连，运算放大器U13的同向输出端与电阻R25一端，电阻R23一端和电容C34一端相连，电阻R25另一端与信号输入INPUT端相连，运算放大器U13的信号输出端与电阻R23另一端、电容C34另一端、电容C36 一端和信号输出OUT端相连，运算放大器U13的反向输入端与电阻R31一端、电阻R33一端和电容C42一端相连，电阻R31另一端接地，运算放大器U13的电源负极接口与电阻R33另一端、电容C42另一端和电容C36另一端相连并接地，运算放大器U13的电源正极与电源相连，运算放大器U13另有的两个电源负极端口接地。
参见图11，所述的电源稳压电路具体如下：稳压电源芯片U17的VIN端与肖特基二极管D183一端和有极性电容C38一端相连，肖特基二极管D183另一端与发光二极管相连，稳压电源芯片U17的FB端铁芯电感L1一端和有极性电容C37一端相连后与电源相连，稳压电源芯片U17的OUTPUT端与有极性电容C37 另一端和肖特基二极管D187一端相连，稳压电源芯片U17的GND端与ON/OFF 端相连后与有极性电容C38另一端、肖特基二极管D187另一端和有极性电容C37 另一端相连并接地。发光二极管的电压输出为+5V电压，采用防止逆电流的二极管和防止高频干扰的电容，反馈输出电压，防止因负载大而引起电压下降。
参见图12，内置恒流电路具体如下：发光二极管与光敏二极管D188和光敏二极管D189依次串联，光敏二极管D189另一端与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极和电阻R35一端相连，电阻R35另一端与三极管Q2的发射极相连后接地，三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极相连后与电阻R34一端连接，电阻R34另一端与电源稳压电路的稳压电源芯片U17的 ON/OFF端相连，该内置横流电路反馈流进电阻R35的电压，通过三极管Q1和 Q2稳定电流，根据电阻R34的电压调整发光二极管的电流
所述的发光二极管的电源正极连接线接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，发光二极管的数据协议采用单极性归零码的通讯方式，发光二极管在上电复位以后，发光二极管芯片的DI端接收从控制器传输过来的数据，首先送过来的数据被第一个发光二极管提取后，送到发光二极管内部的数据锁存器，剩余的数据经过整形放大驱动电路整形放大后，通过发光二极管芯片的DO端口开始转发输出给下一个级联的发光二极管，每经过一个发光二极管的传输，信号减少，发光二极管采用自动整形转发技术，使得该发光二极管的级联个数不受信号传送的限制，仅受限于信号传输速度的要求。
所述的发光二极管的电源正极连接线接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，发光二极管的数据协议采用单极性归零码的通讯方式，发光二极管在上电复位以后，发光二极管芯片的DI端接收从控制器传输过来的数据，首先送过来的数据被第一个发光二极管提取后，送到发光二极管内部的数据锁存器，剩余的数据经过整形放大驱动电路整形放大后，通过发光二极管芯片的DO端口开始转发输出给下一个级联的发光二极管，每经过一个发光二极管的传输，信号减少，发光二极管采用自动整形转发技术，使得该发光二极管的级联个数不受信号传送的限制，仅受限于信号传输速度的要求。

Claims (9)

1.一种减少电路数的LED光电玻璃,包括基板玻璃、顶板玻璃、树脂层和若干个发光二极管，所述的基板玻璃内表面上设有若干发光二极管，所述的基板玻璃和顶板玻璃之间设有树脂层，其特征在于所述的发光二极管集控制电路与发光电路于一体，若干个发光二极管通过信号线互相连接，通过电源正极连接线路、电源负极连接线如以及信号线路三根线路实现整个光电玻璃的点亮。
2.如权利要求1所述的一种减少电路数的LED光电玻璃,其特征在于发光二极管的电源正极端和电源负极端分别与电源正极连接线路和电源负极连接线路相连，在发光二极管芯片的电源正极接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，所述的发光二极管芯片的DI端和DO端为智能数字接口，所述的DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路，信号线路依次联通若干个发光二极管芯片的DI端和DO端，所述的发光二极管芯片的信号输出采用脉冲宽度调制技术。
3.如权利要求2所述的一种减少电路数的LED光电玻璃,其特征在于所述的信号整形放大驱动电路具体如下：所述的DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路的信号输入INPUT端，信号整形放大驱动电路的输出OUT端与DO端相连，运算放大器U13的同向输出端与电阻R25一端，电阻R23一端和电容C34一端相连，电阻R25另一端与信号输入INPUT端相连，运算放大器U13的信号输出端与电阻R23另一端、电容C34另一端、电容C36一端和信号输出OUT端相连，运算放大器U13的反向输入端与电阻R31一端、电阻R33一端和电容C42一端相连，电阻R31另一端接地，运算放大器U13的电源负极接口与电阻R33另一端、电容C42另一端和电容C36另一端相连并接地，运算放大器U13的电源正极与电源相连。
4.如权利要求2所述的一种减少电路数的LED光电玻璃,其特征在于所述的电源稳压电路具体如下：稳压电源芯片U17的VIN端与肖特基二极管D183一端和有极性电容C38一端相连，肖特基二极管D183另一端与发光二极管相连，稳压电源芯片U17的FB端铁芯电感L1一端和有极性电容C37一端相连后与电源相连，稳压电源芯片U17的OUTPUT端与有极性电容C37另一端和肖特基二极管D187一端相连，稳压电源芯片U17的GND端与ON/OFF端相连后与有极性电容C38另一端、肖特基二极管D187另一端和有极性电容C37另一端相连并接地。
5.如权利要求4所述的一种减少电路数的LED光电玻璃，其特征在于内置恒流电路具体如下：发光二极管与光敏二极管D188和光敏二极管D189依次串联，光敏二极管D189另一端与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极和电阻R35一端相连，电阻R35另一端与三极管Q2的发射极相连后接地，三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极相连后与电阻R34一端连接，电阻R34另一端与电源稳压电路的稳压电源芯片U17的ON/OFF端相连。
6.一种如权利要求2所述的减少电路数的LED光电玻璃的运行方法，其特征在于在所述的发光二极管的电源正极连接线接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，发光二极管的数据协议采用单极性归零码的通讯方式，发光二极管在上电复位以后，发光二极管芯片的DI端接收从控制器传输过来的数据，首先送过来的数据被第一个发光二极管提取后，送到发光二极管内部的数据锁存器，剩余的数据经过整形放大驱动电路整形放大后，通过发光二极管芯片的DO端口开始转发输出给下一个级联的发光二极管，每经过一个发光二极管的传输，信号减少，发光二极管采用自动整形转发技术，使得该发光二极管的级联个数不受信号传送的限制，仅受限于信号传输速度的要求。
7.一种生产如权利要求2所述的减少电路数的LED光电玻璃的方法，其特征在于所述的方法步骤具体如下：
a.蚀刻前，检查基板玻璃的导电膜状态，并在分析处理后进行自动修复；
b.对自动修复后的基板玻璃采用分片扫描方式进行激光蚀刻电路，蚀刻出电源正极连接线路、电源负极连接线路以及信号线路；
c.蚀刻后，检查基板玻璃的蚀刻状态，并在分析处理后进行补正蚀刻；
d.在蚀刻电路上打印一层绝缘薄膜，并在绝缘薄膜上打印一层由电源正极连接线路、电源负极连接线路以及信号线路构成的电路，以构成复合电路结构，复合电路结构上预留有发光二极管和连接器安装位；
e.对复合电路结构进行固化；
f.对复合电路结构进行视觉检查，根据所采集的数据分析电路有无短路或断路并进行补正打印；
g.对补正打印后的复合电路结构进行通电短路测试；
h.对基板玻璃进行发光二极管贴片，使发光二极管的DI端和DO端与信号线路相连，发光二极管的电源正极端和电源负极端分别与电源正极连接线路和电源负极连接线路相连，贴片的同时进行预固化和银浆涂覆；
i.对基板玻璃进行连接器贴片，并同时进行预固化和银浆涂覆；
j.对发光二极管贴片后的基板玻璃进行固化并清洗；
k.对基板玻璃进行通电检测；
l.通电检测后，基板玻璃与盖板玻璃之间进行灌装树脂或放入树脂胶片后进行压合。
8.如权利要求7所述的一种生产减少电路数的LED光电玻璃的方法，其特征在于在所述的步骤h之前重复至少一次步骤d-g。
9.如权利要求7所述的一种生产减少电路数的LED光电玻璃的方法，其特征在于所述的发光二极管的电源正极端和电源负极端分别与电源正极连接线路和电源负极连接线路相连，在发光二极管芯片的电源正极接口处设有电源稳压电路和内置恒流电路，所述的发光二极管芯片的DI端和DO端为智能数字接口，所述的DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路，信号线路依次联通若干个发光二极管芯片的DI端和DO端，所述的发光二极管芯片的信号输出采用脉冲宽度调制技术，所述的信号整形放大驱动电路具体如下：所述的DI端后连接有数据锁存器和信号整形放大驱动电路的信号输入INPUT端，信号整形放大驱动电路的输出OUT端与DO端相连，运算放大器U13的同向输出端与电阻R25一端，电阻R23一端和电容C34一端相连，电阻R25另一端与信号输入INPUT端相连，运算放大器U13的信号输出端与电阻R23另一端、电容C34另一端、电容C36一端和信号输出OUT端相连，运算放大器U13的反向输入端与电阻R31一端、电阻R33一端和电容C42一端相连，电阻R31另一端接地，运算放大器U13的电源负极接口与电阻R33另一端、电容C42另一端和电容C36另一端相连并接地，运算放大器U13的电源正极与电源相连，所述的电源稳压电路具体如下：稳压电源芯片U17的VIN端与肖特基二极管D183一端和有极性电容C38一端相连，肖特基二极管D183另一端与发光二极管相连，稳压电源芯片U17的FB端铁芯电感L1一端和有极性电容C37一端相连后与电源相连，稳压电源芯片U17的OUTPUT端与有极性电容C37另一端和肖特基二极管D187一端相连，稳压电源芯片U17的GND端与ON/OFF端相连后与有极性电容C38另一端、肖特基二极管D187另一端和有极性电容C37另一端相连并接地，内置恒流电路具体如下：发光二极管与光敏二极管D188和光敏二极管D189依次串联，光敏二极管D189另一端与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极和电阻R35一端相连，电阻R35另一端与三极管Q2的发射极相连后接地，三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极相连后与电阻R34一端连接，电阻R34另一端与电源稳压电路的稳压电源芯片U17的ON/OFF端相连。
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