CN110286498A - 3d-led模组制备装置及方法 - Google Patents

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Abstract

3D‑LED模组制备装置及方法，属于立体显示技术领域，本发明为解决3D‑LED模组制备工艺厚度累计误差不可控、制备效率低的问题。本发明装置包括下平台、驱动装置、上平台、上罩体和两组灌胶单元；本发明方法为：步骤一、制备3D偏光膜，所述3D偏光膜保留流通通道；步骤二、制备LED模组，所述LED模组由多个LED模块按M×N阵列排布而成，相邻两个LED模块之间设置护边挡具；保留LED模块中的流通通道；步骤三、将置于密闭环境中的AG膜、3D偏光膜和LED模组从上至下依次对位贴合，并抽真空；然后向3D偏光膜和LED模组的流通通道同时灌入胶水并固化，完成3D‑LED模组制备。

Description

3D-LED模组制备装置及方法
技术领域
本发明属于立体显示技术领域，涉及3D模组与LED模组制备工艺。
背景技术
3D-LED模组指3D偏光膜与LED模组封装而成的一体结构，现有技术一般是将3D偏光膜与LED模组分别制备、封平，再对位贴合制成一体结构。
其中3D偏光膜的制备过程为：(1)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；(2)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜切割，形成图案化结构；(3)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；(4)向剥离处理后的图案化结构的表面进行胶水填平，形成平坦化层；(5)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；(6)将相位差膜与偏光片贴合，得到3D偏光膜。
LED模组的制备过程为：(1)LED模组护边；(2)LED模组胶水封平；(2)LED模组修边工艺。
按上述工艺单独制备出3D偏光膜与LED模组后，将3D偏光膜与LED模组对位贴合。
综上，3D-LED模组的制备过程包括两次胶水封平工艺及两次胶水封平工艺带来的厚度产生累计误差，影响3D显示效果；此外，3D偏光膜的制备及3D-LED模组制备工艺单独分开，单个模块单独制备，制备效率及制备良率低下。
发明内容
本发明目的是为了解决3D-LED模组制备工艺厚度累计误差不可控、制备效率低的问题，提供了一种3D-LED模组制备装置及方法。
本发明所述3D-LED模组制备装置，所述装置包括下平台4、驱动装置5、上平台6、上罩体7和两组灌胶单元；所述灌胶单元包括储液罐13和两个接洽部件14，
对位贴合的3D偏光膜1和LED模组2设置在下平台4上，上平台6固设于上罩体7下方；AG膜吸附于上平台6下表面；
驱动装置5用于驱动下平台4移至上平台6的下方；
上罩体7携同上平台6下移，令AG膜3与3D偏光膜1、LED模组2对位贴合；
上罩体7扣合在下平台4上构建密闭环境；
对位好的AG膜3、3D偏光膜1和LED模组2的一组对侧利用外挡护边11封堵；另一组对侧各设置一组灌胶单元；
一组灌胶单元的两个接洽部件14分别与3D偏光膜1中的图案化流通通道1-6和LED模组2中的纵横交错流通通道2-2连通，储液罐13输出的胶水在真空吸力作用下，通过接洽部件14同时进入图案化流通通道1-6和纵横交错流通通道2-2中。
优选地，还包括密封圈10，所述密封圈10设置在上罩体7的上边沿，用于上罩体7与下平台4之间的密封及缓冲。
优选地，还包括CCD图像处理单元9，所述CCD图像处理单元9设置在上罩体7的下表面，上平台6与CCD图像处理单元9对应位置开设透光窗6-1，CCD图像处理单元9通过透光窗6-1拾取对位点，用于对位贴合。
优选地，还包括上拉件8，所述上拉件8设置上罩体7的上表面中心，用于连接外部设备对上罩体7进行升降操作。
优选地，驱动装置5采用电机实现。
本发明提供另一方案：3D-LED模组制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、制备3D偏光膜，所述3D偏光膜保留图案化1/2相位差补偿膜有效区域之间形成的流通通道；
步骤二、制备LED模组，所述LED模组由多个LED模块按M×N阵列排布而成，相邻两个LED模块之间设置护边挡具；保留LED模块中相邻LED芯片单元之间形成的纵横交错流通通道；
步骤三、将置于密闭环境中的AG膜、3D偏光膜和LED模组从上至下依次对位贴合，并抽真空；然后向3D偏光膜和LED模组的流通通道同时灌入胶水并固化，完成3D-LED模组制备。
优选地，步骤一制备3D偏光膜的过程为：
步骤一一、在透光基板1-1上形成第一粘结层1-2；
步骤一二、通过第一粘结层1-2贴合一层圆偏振板1-3；
步骤一三、在圆偏振板1-3上形成第二粘结层1-4；
步骤一四、在辅助基板1-7上贴合1/2相位差补偿膜，进行图案化切割后剥离无效的1/2相位差补偿膜形成图案化1/2相位差补偿膜1-5；
步骤一五、分别完成步骤一三与步骤一四后的两个部件进行对位贴合、裁切并剥离辅助基板1-7，露出图案化流通通道1-6，制备完成3D偏光膜1。
优选地，步骤二制备LED模组的过程为：
步骤二一、每个LED模块通过一个PCB基底2-4放置在下平台4上，多个LED模块按M×N阵列排布；
LED模块包括阵列式排布的LED芯片单元2-1，多个LED芯片单元2-1之间形成纵横交错流通通道2-2；
步骤二二、相邻两个LED模块之间设置挡具2-3，所述挡具2-3与LED模块平齐；完成LED模组的制备。
优选地，步骤三的过程为：
步骤三一、将制备好的3D偏光膜1和放置于下平台4上的LED模组2进行对位贴合，3D偏光膜1的图案化流通通道1-6朝上；
步骤三二、将AG膜3吸附在上平台6的下表面，AG膜3的AG面朝上；
步骤三三、将下平台4移至上平台6下方，将AG膜3与3D偏光膜1进行对位贴合；
步骤三四、用外挡护边11将对位好的AG膜3、3D偏光膜1和LED模组2的相对两侧封堵，另两侧露出流通通道；
步骤三五、将AG膜3、3D偏光膜1和LED模组2所在环境密闭，并抽真空；
步骤三六、利用真空压力差同时向图案化流通通道1-6和纵横交错流通通道2-2灌入胶水；
步骤三七、固化，制备出3D-LED模组。
本发明的有益效果：(1)能够同时实现多个LED模块及3D偏光膜灌胶的同时制备，解决了以往两次封平的工艺及所带来的制备效率、制备良率低下的问题；(2)实现两层待灌液腔体盒厚的有效控制，有利于表面均匀化、平坦化，提高3D显示效果；(3)灌液单元采用上下两层连通设置，实现多LED模块及3D-LED膜的同步灌液工艺。
附图说明
图1是本发明制备3D偏光片的工艺流程图；
图2是图1所示3D偏光片旋转90度的示意图；
图3是3D-LED模组制备装置结构示意图，上罩体未下移状态；
图4是3D-LED模组制备装置结构示意图，上罩体下移状态对位并灌胶状态；
图5是LED模组灌胶示意图，图中12表示对位拾取点。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明分别制备3D偏光片1和LED模组2，并保留二者中的流通通道先不做灌胶工艺，然后将对位好的3D偏光片1和LED模组2移至密闭环境中，与AG膜3对位贴合，将密封环境抽真空，利用大气压力，对两层流通通道进行灌胶，完成3D-LED模组的制备。先对位、后灌胶的工艺能实现对产品盒厚的精准有效控制，不会因胶水的厚度不可控影响到产品盒厚不可控这种不好的结果。真空吸力灌胶使得胶水中气泡数量大幅度下降，3D显示效果好。本发明同步灌胶工艺使得产品良率得到有效提升。
具体实施方式一：本实施方式结合图1至图5进行说明。
按图1工艺步骤制备3D偏光片：
步骤一一、在透光基板1-1上形成第一粘结层1-2；
步骤一二、通过第一粘结层1-2贴合一层圆偏振板1-3；
步骤一三、在圆偏振板1-3上形成第二粘结层1-4；
步骤一四、在辅助基板1-7上贴合1/2相位差补偿膜，进行图案化切割后剥离无效的1/2相位差补偿膜形成图案化1/2相位差补偿膜1-5；
步骤一五、分别完成步骤一三与步骤一四后的两个部件进行对位贴合、裁切并剥离辅助基板1-7，露出图案化流通通道1-6，制备完成3D偏光膜1。
第一粘结层1-2和第二粘结层1-4采用OCA胶，其本身厚度是固定的，因此其不会造成最终产品盒厚不可控。
图1中给出的图案化是最经典的图案，条纹状，图案化流通通道1-6是多个长条形。将图案化流通通道1-6保留不灌胶，保持产品的平整度良好。
LED模组2的制备过程为：
步骤二一、每个LED模块通过一个PCB基底2-4放置在下平台4上，多个LED模块按M×N阵列排布；
LED模块包括阵列式排布的LED芯片单元2-1，多个LED芯片单元2-1之间形成纵横交错流通通道2-2；
步骤二二、相邻两个LED模块之间设置挡具2-3，所述挡具2-3与LED模块平齐；完成LED模组的制备。
区别于传统工艺(一片3D偏光片对应一个LED模块)的是：本实施方式中，LED模组2包括多个LED模块与一片3D偏光片对应；本实施方式为了对位，将多个LED模块阵列式排布，LED模块放置在PCB基底2-4上，每两个之间形成的空隙设置挡具2-3，挡具2-3的下端放置在下平台4上，挡具2-3的上端与LED模块平齐。
挡具2-3的宽度按预设LED模块的参数进行设定，挡具2-3的宽度W＝N*P，N为偶数，P为相邻两个LED芯片单元的中心距离。
LED模块可选用现有产品模块，通常LED模块上阵列排布多个LED芯片单元2-1，参见图5所示，每个LED芯片单元2-1周围均为凹陷，大致用图5中的虚线勾勒为纵横交错流通通道2-2。
本实施方式中，挡具2-3与下平台4之间可通过固定件固定连接。
参见图3至图5对3D-LED模组的制备进行说明。
步骤S1、通过拾取对位点，将3D偏光片1和LED模组2进行对位贴合。
步骤S2，令上平台6携同AG膜3下移，通过拾取对位点，将AG膜3与3D偏光片1对位贴合。
步骤S3，用两组外挡护边11封堵对位好的AG膜3、3D偏光膜1和LED模组2的一组对侧，外挡护边11的高度与三者的高度和相同。封堵一组对侧的目的：一是固定三者的位置关系，二是将纵横交错流通通道2-2的纵向通道口封堵、将图案化流通通道1-6边缘处可能保留的一两条通道封堵。另一组对侧的通道口敞开，尤其是图案化流通通道1-6敞开的是长条的两端口，这样设置有利于后续的灌胶操作。
步骤S4、抽真空。上平台6下移直至上罩体7扣合在下平台4上，二者之间围合成密闭环境，经过步骤S1～S3后，对该密闭环境进行抽真空处理。
步骤S5、将灌胶单元的两个接洽部件14与一组对侧上下两层敞开口对接连通，启动储液罐13输出胶水，输出的胶水同时连接上、下两个接洽部件14，上层接洽部件14与图案化流通通道1-6连通，下层接洽部件14与纵横交错流通通道2-2连通，且两层流通通道的两端均有一个接洽部件14，这样，胶水在真空吸力的作用下迅速、均匀的注入两层流通通道中。
注入的胶水后，分别驱动储液单元及上平台6回原点，下平台4送出灌好液态胶水的料并进行固化，最后进行分切，同步完成3D-LED膜及3D-LED模组的制备。
本实施方式中的上平台6采用透光材料如亚克力、PC、PPMA等材料或者在CCD行程轨迹上进行透光开窗处理。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.3D-LED模组制备装置，其特征在于，所述装置包括下平台(4)、驱动装置(5)、上平台(6)、上罩体(7)和两组灌胶单元；所述灌胶单元包括储液罐(13)和两个接洽部件(14)，
对位贴合的3D偏光膜(1)和LED模组(2)设置在下平台(4)上，上平台(6)固设于上罩体(7)下方；AG膜吸附于上平台(6)下表面；
驱动装置(5)用于驱动下平台(4)移至上平台(6)的下方；
上罩体(7)携同上平台(6)下移，令AG膜(3)与3D偏光膜(1)、LED模组(2)对位贴合；
上罩体(7)扣合在下平台(4)上构建密闭环境；
对位好的AG膜(3)、3D偏光膜(1)和LED模组(2)的一组对侧利用外挡护边(11)封堵；另一组对侧各设置一组灌胶单元；
一组灌胶单元的两个接洽部件(14)分别与3D偏光膜(1)中的图案化流通通道(1-6)和LED模组(2)中的纵横交错流通通道(2-2)连通，储液罐(13)输出的胶水在真空压力差作用下，通过接洽部件(14)同时进入图案化流通通道(1-6)和纵横交错流通通道(2-2)中。
2.根据权利要求1所述3D-LED模组制备装置，其特征在于，还包括密封圈(10)，所述密封圈(10)设置在上罩体(7)的上边沿，用于上罩体(7)与下平台(4)之间的密封。
3.根据权利要求1所述3D-LED模组制备装置，其特征在于，还包括CCD图像处理单元(9)，所述CCD图像处理单元(9)设置在上罩体(7)的下表面，上平台(6)与CCD图像处理单元(9)对应位置开设透光窗(6-1)，CCD图像处理单元(9)通过透光窗(6-1)拾取对位点，用于对位贴合。
4.根据权利要求1所述3D-LED模组制备装置，其特征在于，还包括上拉件(8)，所述上拉件(8)设置上罩体(7)的上表面中心，用于连接外部设备对上罩体(7)进行升降操作。
5.根据权利要求1所述3D-LED模组制备装置，其特征在于，驱动装置(5)采用电机实现。
6.3D-LED模组制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、制备3D偏光膜，所述3D偏光膜保留图案化1/2相位差补偿膜有效区域之间形成的流通通道；
步骤二、制备LED模组，所述LED模组由多个LED模块按M×N阵列排布而成，相邻两个LED模块之间设置护边挡具；保留LED模块中相邻LED芯片单元之间形成的纵横交错流通通道；
步骤三、将置于密闭环境中的AG膜、3D偏光膜和LED模组从上至下依次对位贴合，并抽真空；然后向3D偏光膜和LED模组的流通通道同时灌入胶水并固化，完成3D-LED模组制备。
7.根据权利要求6所述3D-LED模组制备方法，其特征在于，步骤一制备3D偏光膜的过程为：
步骤一一、在透光基板(1-1)上形成第一粘结层(1-2)；
步骤一二、通过第一粘结层(1-2)贴合一层圆偏振板(1-3)；
步骤一三、在圆偏振板(1-3)上形成第二粘结层(1-4)；
步骤一四、在辅助基板(1-7)上贴合1/2相位差补偿膜，进行图案化切割后剥离无效的1/2相位差补偿膜形成图案化1/2相位差补偿膜(1-5)；
步骤一五、分别完成步骤一三与步骤一四后的两个部件进行对位贴合、裁切并剥离辅助基板(1-7)，露出图案化流通通道(1-6)，制备完成3D偏光膜(1)。
8.根据权利要求7所述3D-LED模组制备方法，其特征在于，步骤二制备LED模组的过程为：
步骤二一、每个LED模块通过一个PCB基底2-4放置在下平台(4)上，多个LED模块按M×N阵列排布；
LED模块包括阵列式排布的LED芯片单元2-1，多个LED芯片单元2-1之间形成纵横交错流通通道(2-2)；
步骤二二、相邻两个LED模块之间设置挡具(2-3)，所述挡具(2-3)与LED模块平齐；完成LED模组的制备。
9.根据权利要求8所述3D-LED模组制备方法，该方法是基于权利要求1-5任一所述的3D-LED模组制备装置实现步骤三，其特征在于，步骤三的过程为：
步骤三一、将制备好的3D偏光膜(1)和放置于下平台(4)上的LED模组(2)进行对位贴合，3D偏光膜(1)的图案化流通通道(1-6)朝上；
步骤三二、将AG膜(3)吸附在上平台(6)的下表面，AG膜(3)的AG面朝上；
步骤三三、将下平台(4)移至上平台(6)下方，将AG膜(3)与3D偏光膜(1)进行对位贴合；
步骤三四、用外挡护边(11)将对位好的AG膜(3)、3D偏光膜(1)和LED模组(2)的相对两侧封堵，另两侧露出流通通道；
步骤三五、将AG膜(3)、3D偏光膜(1)和LED模组(2)所在环境密闭，并抽真空；
步骤三六、利用真空吸力同时向图案化流通通道(1-6)和纵横交错流通通道(2-2)灌入胶水；
步骤三七、固化，制备出3D-LED模组。
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