CN112752413A - 一种透明led电路板及透明led显示屏的制备方法 - Google Patents

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Abstract

为克服现有技术中制备透明基板时效率低，同时该种方式也容易把粘附电路图案的固化的UV胶去除的问题，本发明提供了一种透明LED电路板制备方法及透明LED显示屏的制备方法。其采用在在透明基板的背面设置紫外透射菲林，在紫外透射菲林上形成与所述电路图案相适应的透射图案的方法，使其可以选择性地仅将与电路图案下方对应的UV胶固化，而使得铜箔上电路图案以外的部分露出部分UV胶为未固化的UV胶。当上述UV胶处于未固化状态时，可以通过更简单的方式去除上述未固化的UV胶，该种方式可以提升其制备工艺的效率，同时，也可保证电路图案固化在透明基板上的可靠性，确保电路图案层附着在透明基板上，不易剥落。

Description

一种透明LED电路板及透明LED显示屏的制备方法
技术领域
本发明涉及透明基板的印制电路板作为LED透明显示屏的技术领域。
背景技术
透明基板的印制电路一般应用在LCD显示屏领域，这种电路通过磁控溅射的方式在玻璃等透明基板上行成金属导电层，常见为镀铜层，然后再通过蚀刻的方式在透明基板上行成电路图案，这种导电层的厚度一般在纳米级别，导电电流很小。此外，还有使用ITO、纳米银、金属网格等导电材料、在玻璃基板上形成透明电路图案的方案，但这些电路图案的方阻很大，导电电流也很小，难以在电流需求很大的产品上使用。
比如，以透明玻璃为基板的透明LED电路板为例，安装在玻璃基板上的LED灯对电流的需求较大，一颗LED灯大约需要3～15mA(毫安)的驱动电流，一平米的LED显示屏上安装有1000～20000颗不等的LED灯，电流需求非常大，使用上述材料作为电路图案的技术难以满足这种大电流的导电需求，且制造成本较高，工艺较复杂。
作为改进，申请人提供了一种优化的解决方案，其主要步骤包括清洁及干燥透明基板；在清洁及干燥后的所述透明基板上涂覆粘结剂；然后将铜箔压合粘结在所述透明基板上；将所述铜箔进行曝光显影蚀刻，形成电路图案；去除所述电路图案上多余的粘结剂。目前，去除粘结剂的方法主要采用将附着形成电路图案的透明基板浸泡在软化液中，将蚀刻掉所述铜箔的区域上残留粘结剂逐渐溶解软化并可脱离透明基板；然后去除蚀刻掉所述铜箔的区域上软化以后的残留粘结剂。上述粘结剂一般采用UV胶通过紫外光固化，将整个铜箔通过UV胶固化后粘接在透明基板上，然而在实际清除残留粘结剂的过程中，由于其UV胶已经固化，实际过程中较难清除，虽然其可以通过软化液浸泡后去除残留粘结剂，但去除效率低，亟待提升效率。同时，该种方式也容易把粘附电路图案的固化的UV胶也同时去除。
发明内容
为克服现有技术中制备透明基板时效率低，同时该种方式也容易把粘附电路图案的固化的UV胶去除的问题，本发明提供了一种透明LED电路板制备方法及透明LED显示屏的制备方法。
本发明一方面提供了一种透明LED电路板制备方法，包括如下步骤：
清洁及干燥透明基板；
在清洁及干燥后的所述透明基板上涂覆UV胶，然后将铜箔压合在所述透明基板的正面；
在所述铜箔上形成电路图案；
在所述透明基板的背面设置紫外透射菲林，所述紫外透射菲林上形成与所述电路图案相适应的透射图案；所述透射图案可穿透紫外线，所述透射图案以外的地方不可穿透紫外线；在所述透明基板的背面一侧向所述紫外透射菲林照射紫外光，使所述铜箔上电路图案下方的UV胶固化；
所述铜箔上电路图案以外的部分露出未固化的UV胶；去除所述未固化的UV胶。
本发明提供的透明LED电路板制备方法，其采用在在所述透明基板的背面设置紫外透射菲林，在所述紫外透射菲林上形成与所述电路图案相适应的透射图案的方法，使其可以选择性地仅将与电路图案下方对应的UV胶固化，而使得铜箔上电路图案以外的部分露出部分UV胶为未固化的UV胶。当上述UV胶处于未固化状态时，可以通过更简单的方式去除上述未固化的UV胶，该种方式可以提升其制备工艺的效率，同时，也可保证电路图案固化在透明基板上的可靠性，确保电路图案层附着在透明基板上，不易剥落。
进一步地，所述“清洁及干燥透明基板”步骤具体包括如下步骤：
将所述透明基板通过酸洗、碱洗、水洗中的一种或多种进行清洁，然后将清洁后的透明基板在无尘状态下进行干燥。
进一步地，所述“在清洁及干燥后的所述透明基板上涂覆UV胶，然后将铜箔压合在所述透明基板的正面”具体包括如下步骤：
在清洁及干燥后的所述透明基板的正面上涂覆所述UV胶；
将所述铜箔置于所述UV胶的上方，并在铜箔上施加压力，将铜箔预压在所述透明基板上。
进一步地，所述“将所述铜箔置于所述UV胶的上方，并在铜箔上施加压力，将铜箔预压在所述透明基板上”具体包括如下步骤：
将所述铜箔置于所述UV胶的上方，在铜箔上方使用平板重物进行压合，将铜箔预压在所述透明基板上，此时UV胶为未固化胶。
进一步地，所述“将所述铜箔置于所述UV胶的上方，并在铜箔上施加压力，将铜箔预压在所述透明基板上”具体包括如下步骤：
将所述铜箔置于所述UV胶的上方，使用辊轮在所述铜箔上方从一端压合到另一端，将铜箔预压在所述透明基板上。
进一步地，所述“在所述铜箔上形成电路图案”具体包括如下步骤：
在所述铜箔上覆盖感光膜，再将有电路图形的菲林胶片覆盖在所述感光膜上，再进行曝光，然后通过溶液蚀刻掉铜箔不需要的部分，留下所需要的电路图案。
进一步地，所述“在所述透明基板的背面一侧向所述紫外透射菲林照射紫外光，使所述铜箔上电路图案下方的UV胶固化”具体包括如下步骤：
在透明基板的背面一侧设置一紫外光源；所述紫外光源发出紫外光照射在所述紫外透射菲林上，使所述铜箔上电路图案下方的UV胶固化。
进一步地，所述“去除所述未固化的UV胶”具体包括如下步骤：
撕除紫外透射菲林，通过溶剂清除掉所述未固化的UV胶。
进一步地，所述溶剂为水。
进一步地，所述铜箔厚度为6-105微米。
进一步地，所述透明基板为钢化玻璃或者透明塑料基板，其厚度为2-10mm。
本发明第二方面公开了一种透明LED显示屏制备方法，包括如下步骤：采用上述透明LED电路板制备方法制备透明LED电路板；在所述透明LED电路板上安装LED灯，然后进行封装。
本发明提供的透明LED电路板制备方法，其制备透明LED电路板时，其采用在在所述透明基板的背面设置紫外透射菲林，在所述紫外透射菲林上形成与所述电路图案相适应的透射图案的方法，使其可以选择性地仅将与电路图案下方对应的UV胶固化，而使得铜箔上电路图案以外的部分露出部分UV胶为未固化的UV胶。当上述UV胶处于未固化状态时，可以通过更简单的方式去除上述未固化的UV胶，该种方式可以提升其制备工艺的效率，同时，也可保证电路图案固化在透明基板上的可靠性，确保电路图案层附着在透明基板上，不易剥落。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的透明LED电路板制备流程图；
图2是本发明具体实施方式中提供的在透明基板上涂覆UV胶的示意图；
图3是本发明具体实施方式中提供的将铜箔压合在透明基板上的示意图；
图4是本发明具体实施方式中提供的在铜箔层上形成电路图案的示意图
图5是本发明具体实施方式中提供的采用紫外光照射紫外透射菲林的示意图；
图6是本发明具体实施方式中提供的去除紫外透射菲林后的初级透明电路板的俯视示意图；
图7是图6中B处放大示意图；
图8是本发明具体实施方式中提供的去除未固化的UV胶后的透明LED电路板的俯视示意图；
图9为图8中C处放大示意图；
图10是本发明具体实施方式中提供的未去除未固化胶时的初级透明电路板的俯视示意图；
图11是本发明具体实施方式中提供的去除未固化胶后的透明LED电路板的俯视示意图；
图12为图11中A处放大示意图。
其中，1、透明基板；2、UV胶；3、铜箔；4、紫外透射菲林；5、紫外光源；
20、未固化胶；21、固化胶；30、电路图案；31、蚀刻区；40、非透射区；41、透射图案；
100、涂胶基板；200、覆铜基板；300、初级透明电路板；400、透明LED电路板；
30a、引脚焊盘；30b、电源焊盘；30c、信号焊盘；30d、电源线；30e、第一信号线；30f、第二信号线。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本例将对本发明公开的一种透明LED电路板制备方法进行具体解释说明，包括如下步骤：
步骤S1、透明基板清洁步骤：清洁及干燥透明基板1；本例中，所述透明基板1为钢化玻璃或者透明塑料基板，其厚度为2-10mm。
步骤S2、铜箔压合步骤：在清洁及干燥后的所述透明基板1上涂覆UV胶2，然后将铜箔3压合在所述透明基板1的正面；本例中，所述铜箔3厚度为6-105微米。
步骤S3、电路图案形成步骤：在所述铜箔3上形成电路图案30；
步骤S4、UV胶固化步骤：在所述透明基板1的背面设置紫外透射菲林4，所述紫外透射菲林4上形成与所述电路图案30相适应的透射图案41；所述透射图案41可穿透紫外线，所述透射图案41以外的地方不可穿透紫外线；在所述透明基板1的背面一侧向所述紫外透射菲林4照射紫外光，使所述铜箔3上电路图案30下方的UV胶2固化；
步骤S5、未固化胶20去除步骤：所述铜箔3上电路图案30以外的部分露出未固化的UV胶2；去除所述未固化的UV胶2。
首先说明，本例中设定了其步骤的先后顺序，但并不表示其必须按照上述先后顺序执行，比如，其可以在电路图案30形成后再进行UV胶2固化及未固化胶20去除等步骤；但也可以考虑先将进行UV胶2固化后再进行电路图案30的形成，最后去除未固化胶20，或者可以考虑UV胶2固化和形成电路图案30的过程同时进行。下边一一对各步骤进行具体解释说明。
其中，步骤S1具体包括如下步骤：
将所述透明基板1通过酸洗、碱洗、水洗中的一种或多种进行清洁，然后将清洁后的透明基板1在无尘状态下进行干燥。
在步骤S1中，需要完成对透明基板1的清洗，通常透明基板1可以采购定制特定规格的透明基板1，或者可以采购到大块的透明基板1后，再经切割、磨边等工序制备获得特定规格的透明基板1；清洗干燥时，可以将所述透明基板1通过酸洗、碱洗、水洗中的一种或多种进行清洁，然后将清洁后的透明基板1在无尘状态下进行干燥。清洗时，比如可以先采用酸洗、碱洗洗过后，再经纯净水进行水洗，作为优选的方式，干燥时一方面可以采用风扇或者高压气体进行吹扫，还可以进行低温加热烘干等。
其中，步骤S2具体包括如下步骤：
如图2所示，在清洁及干燥后的所述透明基板1的正面上涂覆所述UV胶2；
如图3所示，将所述铜箔3置于所述UV胶2的上方，并在铜箔3上施加压力，将铜箔3预压在所述透明基板1上。
UV胶2又称无影胶、光敏胶、紫外光固化胶等，是一种必须通过紫外光线照射才能固化的一类胶粘剂，它可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。UV是英文Ultraviolet Rays的缩写，即紫外光线。无影胶固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联化学反应，使其在数秒钟内由液态转化为固态。因此，UV胶2有两种形态，一种是液态下的未固化胶20，在紫外光照射前，其一直处于未固化状态。当紫外光照射后，UV胶呈固化状态，称固化胶21。
本例中的“正面”、“背面”是相对的概念，正面涂覆UV胶2用来粘接铜箔3，则在进行紫外光线照射时，必须从其背面进行照射。如图2中所示，将粘接UV胶2后的透明基板1称为涂胶基板100；
其中，压合时，具体包括如下步骤：
将所述铜箔3置于所述UV胶2的上方，在铜箔3上方使用平板重物进行压合，将铜箔3预压在所述透明基板1上，此时UV胶2为未固化胶20。
将所述铜箔3置于所述UV胶2的上方，使用辊轮4在所述铜箔3上方从一端压合到另一端，将铜箔3预压在所述透明基板1上。也即在上述涂胶基板100上放置铜箔3，然后通过辊轮进行滚压，得到如图示中标记的包含有铜箔3、UV胶2和透明基板1的中间体，为区别起见，将该中间体命名为覆铜基板200；本例中，作为优选的方式，为了让压合后避免在铜箔3和玻璃之间产生气泡，将压合工艺放在真空环境下进行效果更佳。
当本步骤中该种方式并不是唯一方式，比如，也可将所述铜箔3置于所述UV胶2的上方，在铜箔3上方使用平板重物进行压合，将铜箔3预压在所述透明基板1上。
其中，步骤S3具体包括如下步骤：在所述铜箔3上覆盖感光膜，再将有电路图形的菲林胶片覆盖在所述感光膜上，再进行曝光，然后通过溶液蚀刻掉铜箔3不需要的部分，留下所需要的电路图案30，电路图案30以外的镂空区称为蚀刻区31。为常见印制电路板的形成方法，其为公众所知，无需做特别介绍，其通常包括如下步骤：在所述覆铜基板200的铜箔3上覆盖感光膜，再将有电路图形的菲林胶片覆盖在所述感光膜上，再进行曝光，然后通过溶液蚀刻掉铜箔3不需要的部分，留下所需要的电路图案30。其结果如图4所示，为区别起见，形成电路图案30后的透明基板1(即包括透明基板1、UV胶2、铜箔3)命名为初级透明电路板300。
步骤S4具体包括如下步骤：
如图5所示，在透明基板1的背面一侧设置一紫外光源5；所述紫外光源5发出紫外光照射在所述紫外透射菲林4上，其结果如图6、图7所示，使所述铜箔3上电路图案30下方的UV胶2固化。其中，该紫外透射菲林4尺寸与透明基板1尺寸相同，紫外透射菲林4上制作有需要成形的透射图形，该透射图形以外的区域为紫外线不可穿过区域，称为非透射区40，该透射图案41与电路图案30对应，透射图案41为紫外线可以穿过的区域，非透射区40可以通过在菲林上形成不透光涂层的方式形成。所述紫外光源5优选为平行紫外线光源，其可以出射平行紫外光。作为优选的方式，在紫外光源5照射的时间为8-15秒。经过该紫外光照射后，透射图案41对应的UV胶2固化，形成固化胶21，非透射区40对应的UV胶仍然为未固化胶20。如图5所示，透射图案41和电路图案30相对应，非透射区40和蚀刻区31相对应。
上述紫外透射菲林4通过粘结剂的方式形成在透明基板1的背面，粘结剂并不限制，只要其能实现粘贴功能，将紫外透射菲林4固定在其上，工艺过程中不发生位移即可。
如图8、图9所示，步骤S5具体包括如下步骤：撕除紫外透射菲林4，通过溶剂清除掉所述未固化的UV胶2。进一步地，所述溶剂为水。由于未固化的UV胶2与透明基板1并没有形成很强的粘附力，因此，这部分区域的未固化胶在铜箔3被蚀刻掉以后直接暴露出来，便于清洗，通常，溶剂可以直接为水，在常温状态下直接清洗。
本例中，电路图案30可以采用本领域技术人员所公知的方式，比如，作为举例，如图10-图12所示，所述电路图案30包括电源焊盘30b、信号焊盘30c及成阵列布置的安装LED灯珠的灯珠焊区；
每个所述灯珠焊区上设有与LED灯的引脚相对应的引脚焊盘30a；所述引脚焊盘30a包括信号引脚焊盘和电极引脚焊盘；
所述信号焊盘30c与灯珠焊区内信号引脚焊盘之间、及同行或者同列的相邻灯珠焊区内的信号引脚焊盘之间设置有用于信号传输的信号线；为区别起见，将信号焊盘30c与灯珠焊区内信号引脚焊盘之间的信号线标记为第一信号线30e；同行或者同列的相邻灯珠焊区内的信号引脚焊盘之间用于信号传输的信号线标记为第二信号线30f；将使得控制各LED灯珠亮灭的控制信号可以从信号焊盘30c输入后经各LED灯珠依次传输；
将所述灯珠焊区上的所述电极引脚焊盘与同极性的电源焊盘30b通过电源线30d电连接。
本例提供的透明LED电路板制备方法，其采用在在所述透明基板1的背面设置紫外透射菲林4，在所述紫外透射菲林4上形成与所述电路图案30相适应的透射图案41的方法，使其可以选择性地仅将与电路图案30下方对应的UV胶2固化，而使得铜箔3上电路图案30以外的部分露出部分UV胶2为未固化的UV胶2。当上述UV胶2处于未固化状态时，可以通过更简单的方式去除上述未固化的UV胶2，该种方式可以提升其制备工艺的效率，同时，也可保证电路图案30固化在透明基板1上的可靠性，确保电路图案30层附着在透明基板1上，不易剥落。
实施例2
本例将对本发明提供的透明LED显示屏制备方法进行具体解释说明，包括如下步骤：制备透明LED电路板400；在所述透明LED电路板400上安装LED灯，然后进行封装；
其中，所述制备透明LED电路板400的方法为上述实施例1中提供的透明LED电路板制备方法。
上述安装LED灯通过采用表面贴装(英文全称：Surface Mounted Technology；英文简写：SMT)的方法，在SMT加工过程中的回流焊温度限定在约260度，将LED灯安装在灯珠焊区上。然后还可通过灌胶封装，在安装LED后的透明LED电路板400上形成防水保护层，再在上方采用保护盖板进行保护。
因本例中，其核心要点在于透明LED电路板400的制备方法，其余后续封装工艺等均为公众所知，且上述透明LED电路板400的制备方法已在实施例1中进行解释说明。因此，不再赘述。
本例提供的透明LED电路板制备方法，其制备透明LED电路板时，其采用在在所述透明基板1的背面设置紫外透射菲林4，在所述紫外透射菲林4上形成与所述电路图案30相适应的透射图案41的方法，使其可以选择性地仅将与电路图案30下方对应的UV胶2固化，而使得铜箔3上电路图案30以外的部分露出部分UV胶2为未固化的UV胶2。当上述UV胶2处于未固化状态时，可以通过更简单的方式去除上述未固化的UV胶2，该种方式可以提升其制备工艺的效率，同时，也可保证电路图案30固化在透明基板1上的可靠性，确保电路图案30层附着在透明基板1上，不易剥落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种透明LED电路板制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
清洁及干燥透明基板；
在清洁及干燥后的所述透明基板上涂覆UV胶，然后将铜箔压合在所述透明基板的正面；
在所述铜箔上形成电路图案；
在所述透明基板的背面设置紫外透射菲林，所述紫外透射菲林上形成与所述电路图案相适应的透射图案；所述透射图案可穿透紫外线，所述透射图案以外的地方不可穿透紫外线；在所述透明基板的背面一侧向所述紫外透射菲林照射紫外光，使所述铜箔上电路图案下方的UV胶固化；
所述铜箔上电路图案以外的部分露出未固化的UV胶；去除所述未固化的UV胶。
2.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“清洁及干燥透明基板”步骤具体包括如下步骤：
将所述透明基板通过酸洗、碱洗、水洗中的一种或多种进行清洁，然后将清洁后的透明基板在无尘状态下进行干燥。
3.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“在清洁及干燥后的所述透明基板上涂覆UV胶，然后将铜箔压合在所述透明基板的正面”具体包括如下步骤：
在清洁及干燥后的所述透明基板的正面上涂覆所述UV胶；
将所述铜箔置于所述UV胶的上方，并在铜箔上施加压力，将铜箔预压在所述透明基板上。
4.根据权利要求3所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“将所述铜箔置于所述UV胶的上方，并在铜箔上施加压力，将铜箔预压在所述透明基板上”具体包括如下步骤：
将所述铜箔置于所述UV胶的上方，在铜箔上方使用平板重物进行压合，将铜箔预压在所述透明基板上，此时UV胶为未固化的UV胶。
5.根据权利要求3所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“将所述铜箔置于所述UV胶的上方，并在铜箔上施加压力，将铜箔预压在所述透明基板上”具体包括如下步骤：
将所述铜箔置于所述UV胶的上方，使用辊轮在所述铜箔上方从一端压合到另一端，将铜箔预压在所述透明基板上。
6.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“在所述铜箔上形成电路图案”具体包括如下步骤：
在所述铜箔上覆盖感光膜，再将有电路图形的菲林胶片覆盖在所述感光膜上，再进行曝光，然后通过溶液蚀刻掉铜箔不需要的部分，留下所需要的电路图案。
7.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“在所述透明基板的背面一侧向所述紫外透射菲林照射紫外光，使所述铜箔上电路图案下方的UV胶固化”具体包括如下步骤：
在透明基板的背面一侧设置一紫外光源；所述紫外光源发出紫外光照射在所述紫外透射菲林上，使所述铜箔上电路图案下方的UV胶固化。
8.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述“去除所述未固化的UV胶”具体包括如下步骤：
撕除所述紫外透射菲林，通过溶剂清除掉所述未固化的UV胶。
9.根据权利要求8所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述溶剂为水。
10.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述铜箔厚度为6-105微米。
11.根据权利要求1所述的透明LED电路板制备方法，其特征在于，所述透明基板为钢化玻璃或者透明塑料基板，其厚度为2-10mm。
12.一种透明LED显示屏制备方法，包括如下步骤：制备透明LED电路板；在所述透明LED电路板上安装LED灯，然后进行封装；
其特征在于，所述制备透明LED电路板的方法为权利要求1-11中任意一项所述的透明LED电路板制备方法。
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