CN116254067A - 一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，胶膜包括半固化状态的黑色层和扩散层、PET膜、完全固化状态的加硬半透层，使用精密涂布设备制作，其步骤如下：步骤1、第一放卷装置PET膜，连续放卷展平后在PET膜上涂布加硬半透层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热至完全固化形成加硬半透层和PET膜的复合层；同时第二放卷装置上放置保护膜2，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处与加硬半透层和PET膜的复合层再次复合；本发明黑色层覆盖了PCB基板和焊盘，可以有效解决多块MiniLED显示模组拼板时的色差问题、避免焊盘镜面反射光线造成的清晰度下降的问题；另外由于黑色层覆盖MiniLED芯片的4个侧壁可以有效解决P0.93以下间距MiniLED显示模组拼板侧漏光的问题。

Description

一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作及使用方法

技术领域

本发明属M i n i LED显示模组的封装技术领域，具体涉及一种一体化M i n iLED显示模组封装胶膜的制作及使用方法。

背景技术

M i n i LED显示屏已成为近年显示技术发展的热点之一，对比液晶显示屏其具有高对比度、高亮度的特点，对比有机发光半导体(OLED)具有不烧屏、使用寿命长、可无缝拼接的特点。随着近年巨量转移的固晶技术的发展，国内几家头部LED封装企业，已经能够将P1.0以下的M i n i LED进行量产，可实现室内近距离观看。通常M i n i LED显示屏是使用一定数量的M i n i LED显示模组无缝拼接成大尺寸的M i n i LED显示屏。通常M in i LED显示模组是在PCB基板上固定红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)M i n i LED芯片，每块PCB基板在其生产过程中印刷的油墨厚度不同、油墨种类不同、烘烤工艺不同，所以不能保证黑色均匀。另一方面，焊接RGBM i n i LED芯片的焊盘会大于RGBM i n i LED芯片的尺寸，焊盘通常呈镜面的金属色，外漏的焊盘反射的光影也会影响M i n i LED显示模组的显示效果。

为解决上述问题，专利201911149485.X和专利201911150719.2使用黑色液态树脂填充到M i n i LED之间。为了防止M i n i LED芯片顶部也被黑色树脂覆盖，两个专利分别使用了预保护芯片顶端和后蚀刻去除压膜层漏出出光窗口的工艺。每个M i n i LED显示模组上有数万颗M i n i LED芯片，且在固定芯片时会有部分芯片会偏位，想要在每个芯片顶部实现精准的预保护和后蚀刻以漏出出光窗口，良率难以实现，很难实现量产。

专利202110394045.7和专利202110273519.7分别使用喷胶和点胶的方式把黑色液体树脂填充到M i n i LED芯片之间。而没有提及M i n i LED芯片顶部是否也会被黑色树脂覆盖以及相应的去除工艺。专利202110394045.7提及喷胶公差为±15μm，即使使用相同的黑色液体树脂，较大厚度公差同样会造成人眼视觉上的黑度不一致。专利202210490272.9通过3次施工成型才完成封装，施工步骤繁多。以上专利都含有使用液态胶水直接在M i n i LED显示模组上进行施工，先不论液态胶水配方是否具有独特的创新性，仅仅施工工艺与检验都存在诸多问题：非连续化施工带来的胶水批次稳定性；固化时M i ni LED显示模组的水平问题带来的胶层厚度均匀性问题；直接施工在M i n i LED显示模组上，检验及返工问题。专利202210080551.8尽管实现了多层膜一次热压完成封装，但是各层之间在固化后形成一个整体，难以实现将单独的一层或者两层剥离后进行重工。

亟需设计一种一体化M i n i LED显示模组封装胶膜的制作及使用方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化M i n i LED显示模组封装胶膜的制作及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一体化M i n i LED显示模组封装胶膜的制作方法，胶膜包括半固化状态的黑色层和扩散层、PET膜、已固化状态的加硬半透层，使用精密涂布设备制作，其步骤如下：

步骤1、第一放卷装置PET膜，连续放卷展平后在PET膜上涂布加硬半透层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热至完全固化形成加硬半透层和PET膜的复合层；同时第二放卷装置上放置保护膜2，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处与加硬半透层和PET膜的复合层再次复合，连续收卷三层复合膜；

步骤2、将步骤1收卷的三层复合膜放入第一放卷装置，连续放卷展平后，在PET膜背离加硬半透层的另一侧涂布扩散层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热烤干有机溶剂，形成半固化的扩散层，经过收卷装置连续收卷4层复合膜；

步骤3、将离型层1放入第一放卷装置，连续放卷展平后，涂布黑色层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热烤干有机溶剂后，在离型层1上形成了半固化的黑色层，同时，第二放卷装置上放置步骤2所述的4层复合膜，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处将4层膜的扩散层对半固化的黑色层进行加热复合，使其成为一体膜化胶膜。

优选的，所述M i n i LED显示模组的M i n i LED芯片的高度为80-100μm，黑色层的厚度为20-70μm，扩散层的厚度为20-100μm，PET的厚度50-200μm，加硬半透层厚度5-50μm，一体化胶膜总厚度150-400μm。

优选的，所述黑色层的透过率为1％-30％；扩散层的透过率为60％-90％，雾度60％-90％；半透加硬层的透过率30％-90％，硬度3—4H；封装后的M i n i LED显示模组的白光亮度损失20％-60％。

优选的，所述精密涂布设备涂布加硬半透层浆料，所述加硬半透层浆料是一种树脂组合物，其组分总质量以100％计，有机溶剂占60％-90％，快速固化热固性树脂及固化剂占10％-30％，碳黑占0.1％-2％，纳米级氧化铝占5％-10％。

优选的，所述精密涂布设备涂布扩散层浆料，所述扩散层浆料是一种树脂组合物，其组分总质量以100％计，有机溶剂占30％-70％，树脂组合物占30％-40％，扩散粉占0.1％-10％。

优选的，所述扩散层浆料的树脂组合物包括含有潜伏性固化剂的环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂中的一种或者多种组合物。

优选的，所述精密涂布设备涂布黑色层浆料，所述黑色层浆料是一种树脂组合物，总质量以100％计，有机溶剂占30％-70％，树脂组合物占30％-50％，碳黑占0.1％-5％，扩散粉占0.1％-5％。

优选的，所述黑色层浆料的树脂组合物包括潜伏性固化剂的环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂中的一种或者多种组合物。

优选的，所述扩散粉包括气相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、球形有机硅、球形聚甲基脲树脂中的一种或者多种的组合物。

一种一体化M i n i LED显示模组封装胶膜的使用方法，包括以下步骤：

S1、模切成与M i n i LED显示模组相应的尺寸，剥离离型层1，漏出黑色层并与显示模组的RGBM i n i LED芯片顶部假贴在一起；

S2、将假贴在一起的一体化胶膜和显示模组置于真空腔体中，同时加热显示模组和一体化胶膜，待显示模组和一体化胶膜达到一定温度后，加压使两者复合在一起；

S3、取出复合一体化胶膜后的显示模组，转入烤箱固化后再撕掉保护膜2，即完成封装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明黑色层覆盖了PCB基板和焊盘，可以有效解决多块M i n i LED显示模组拼板时的色差问题、避免焊盘镜面反射光线造成的清晰度下降的问题；另外由于黑色层覆盖M i n i LED芯片的4个侧壁可以有效解决P0.93以下间距M i n i LED显示模组拼板侧漏光的问题。

2.本发明黑色层覆盖从PCB焊盘到RGBM i n i LED芯片高度的30％-80％、扩散层在黑色层背离PCB基板的一侧，压合后的扩散层和RGBM i n i LED芯片的顶部平齐或者略高于RGBM i n i LED芯片的顶部，PET膜和加硬半透层不能流动，压合时起到传递压力和缓冲作用。

3.本发明一次压合成型，完全封装RGBM i n i LED芯片，起到对M i n i LED芯片和PCB基板的保护作用，防止被氧化污染、湿气侵入。

4.本发明加硬半透层硬度3—4H，既可以有效防止指甲划伤，又可以调整一体化胶膜的颜色，特别是通过添加的碳黑类型对ab值进行调整。保证一体化封装胶膜的ab值趋向于零，使显示色彩更为真实。

5.本发明PET膜的加入，使一体化胶膜中间有了连续的机械性能较好的一层，有助于M i n i LED显示模组有死灯时的返修。

附图说明

图1为本发明的胶膜截面结构示意图；

图2为本发明一体化封装胶膜的使用步骤示意图；

图3为本发明的胶膜假贴结构示意图；

图4为本发明的胶膜压合后结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种一体化M i n i LED显示模组封装胶膜，胶膜包括半固化状态的黑色层和扩散层、PET膜、已固化状态的加硬半透层，胶膜应用于封装搭载红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)M i n i LED芯片的显示模组，其制作方法如下：

步骤1，配制液态浆料：基础树脂选择包含含有潜伏性固化剂的环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂中的一种或者多种组合物，本发明优选热固性改性有机硅树脂作为基础树脂。制作黑色层所用的液态浆料的组分如下：40％-70％的有机溶剂、20％-40％热固性改性有机硅树脂、0.01％-5％的碳黑、1％-5％的气相二氧化硅，一般的碳黑含量用于调整黑色的透过率，气相二氧化硅用于调整浆料粘度和胶层的雾度值。制作扩散层所用的液态浆料组分如下：40％-70％的有机溶剂、20％-40％热固性改性有机硅树脂、0.1％-5％的气相二氧化硅、0.5％-10％的纳米级氧化锆，一般的通过调整气相二氧化硅和纳米级氧化锆的用量调整扩散层的雾度值。以上两种液态浆料的总体固含量30％-50％，室温粘度300-600cps。制作加硬半透层的液态浆料组分如下：有机溶剂占60％-90％，快速固化热固性有机硅树脂及固化剂占10％-30％，碳黑占0.1％-2％，纳米级氧化铝占5％-10％。

步骤2，涂布加硬半透层：在精密涂布设备的第一放卷装置PET膜，连续放卷展平后在PET膜上涂布加硬半透层浆料，经过精密涂布设备的水平烤箱加热至完全固化形成加硬半透层和PET膜的复合层；同时精密涂布设备的第二放卷装置上放置保护膜2，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处与加硬半透层和PET膜的复合层再次复合，形成PET膜/加硬半透层/保护膜2三层复合膜并连续收卷。收卷完毕后可以对加硬半透层进行厚度、外观、透过率、硬度和Lab值的检验。检验合格后的产品才可以投入后续生产。保护膜2的导入是为了保护加硬半透层在后续生产和使用过程中不被污染、划伤。

步骤3，涂布扩散层：将步骤2产出的三层复合膜放入精密涂布设备的第一放卷装置，连续放卷展平后，在PET膜背离加硬半透层的一侧涂布扩散层浆料，经精密涂布设备的水平烤箱加热烤干有机溶剂，形成半固化的扩散层。经过收卷装置连续收卷4层复合膜。收卷完毕可以对4层复合膜的总厚度、外观以及扩散层的流动性进行检验。检验合格后的产品才可以投入后续生产。

步骤4，黑色层的涂布及一体化复合：将离型层1放入第一放卷，连续放卷展平后，涂布黑色层浆料，经过精密涂布设备的水平烤箱加热烤干有机溶剂后，在离型层1上形成了半固化的黑色层。同时，第二放卷装置上放置步骤3的4层复合膜，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处将4层膜的扩散层对半固化的黑色层进行加热复合，使其成为一体膜化封装胶膜。

步骤5，检验：剥离一体化胶膜的离型层1和保护膜2，可以对一体化胶膜的实际使用层(包括黑色层、扩散层、PET膜、已固化状态的加硬半透层)进行总厚度、透过率、雾度进行检验。检验合格后的一体化胶膜再根据显示模组的尺寸模切成片。

使用精密涂布设备制作，该涂布设备包含但不仅限于包含如下装置：

两组放卷装置能够连续的将卷状材料放卷展平；

至少一个精密涂布装置；

若干个水平烤箱以保证烘烤过程中物料处于水平状态；

一组加热复合辊能够连续将两层膜贴合在一起；

至少一个收卷装置保证生产作业的连续不间断。

本发明提供一种技术方案：一种一体化M i n i LED显示模组封装胶膜的使用方法，在高温下半固化状态的黑色层和扩散层能够软化并流动，所以本发明利用热压的方式将该胶膜置于带有RGBM i n i LED芯片的显示模组之上，并利用压力将能软化能流动的黑色层和扩散层填充到RGBM i n i LED芯片之间的间隙、焊盘和焊盘之间的间隙。一体化封装胶膜的使用步骤如下：

S1、假贴：模切成与M i n i LED显示模组相应的尺寸，剥离离型层1，漏出一体化封装胶膜的黑色层并与显示模组的RGBM i n i LED芯片顶部假贴在一起。

S2、压合：将假贴在一起的一体化封装胶膜和显示模组置于带有真空腔体的压机中，一边抽真空一边加热显示模组和一体化封装胶膜，同时加热显示模组和一体化胶膜；待显示模组和一体化胶膜达到一定温度后，加压使两者复合在一起；待显示模组和一体化封装胶膜的温度达到120-150℃，增加两者之间的压力使两者复合在一起，压力优选0.2-1.5Mpa，压力太小不足以将黑色层挤压到焊盘和焊盘之间，压力太大对M i n i LED芯片有伤害，造成死灯。

S3、固化：从压机中取出压合一体化封装胶膜后的显示模组，，转入烤箱中加热固化，再冷却后撕掉保护膜2即完成衬底封装，固化温度优选140-160℃，固化时间1—2小时。

为使本发明的上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明的制作方法和使用方法的进步性能显著体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

通过调整上述步骤1中碳黑的用量及类型制作不同实施例的浆料，在涂布过程中固定涂布厚度，就制得不同透过率的加硬半透层和黑色层。在实施例和比较例中碳黑的添加量如下表(实施例2为不封装的M i n i LED显示模组)：

进一步的为了验证本发明实施例的进步性，对实施例和比较例制备的M i n iLED显示模组进行如下测试：

1、完成步骤2后，撕掉保护膜2，对加硬半透层/PET的复合膜进行透过率进行检验记作T1

2、一体化封装胶膜的透过率：剥离一体化胶膜的离型层1和保护膜2，对一体化胶膜的实际使用层(包括黑色层、扩散层、PET膜、已固化状态的加硬半透层)进行测试，记作T2。

3、封装后显示模组的整体透过率＝封装后白屏亮度/封装前白屏亮度*100％，记作T3

4、Lab值：为了使M i n iLED显示模有较为真实的色彩表现，所使用的封装材料要求不能偏色，及要求ab值要接近于0；为了使Mi n i LED显示模有较高的对比度，一般使黑屏更黑、白屏更白，及要求L值越低、黑屏越黑。本发明涉及两次Lab值的测试，分别是：步骤2完成后对半透加硬层测试的L1，a1，b1；S3完成后对已封装的Mi n i LED显示模组进行的测试记为L2，a2，b2。

由测试结果可知：

1、由于一体化胶膜的黑色层覆盖仅仅M i n i LED芯片的4个侧面没有覆盖M i ni LED芯的顶部，M i n i LED芯片的主要靠顶部发光，所以T3远远大于T2，受限于T1的大小。

2、已封装的M i n i LED显示模的黑度L值，同时受到底层黑度和表面黑度的影响。若想要得到息屏后目视较黑的M i n i LED显示模，封装的表面层需要添加碳黑或者黑色颜料。

3、本发明所用树脂固化后有变黄变绿的趋势，所以搭配合适的碳黑类型能够较好的调整ab值，使已封装的M i n i LED显示模的ab值趋向于零。

特别的，如下情形也在本发明的技术创新范围内：

情形一：首先，完成步骤1，将收卷的PET膜/加硬半透层/保护膜2三层复合膜待用；其次，进行步骤3在离型层1上涂布黑色层，连续收卷形成离型层1/黑色层的复合膜；再次，将离型层1/黑色层的复合膜连续放卷，并在黑色层上涂布扩散层，连续收卷后形成离型层1/黑色层/扩散层三层复合膜；最后将PET膜/加硬半透层/保护膜2与离型层1/黑色层/扩散层进行加热复合，最终形成一体化胶膜。

情形二：首先，完成步骤1，将收卷的PET膜/加硬半透层/保护膜2三层复合膜待用；其次，进行步骤3在离型层1上涂布黑色层，连续收卷形成离型层1/黑色层的复合膜待用；再次，使用离型层1或者导入另一种离型层在其上涂布扩散层，然后与离型层1/黑色层复合，形成离型层1/黑色层/扩散层/离型层的4层结构；最后，撕掉上述4层结构的离型层，漏出扩散层，再通过加热复合辊与PET膜/加硬半透层/保护膜2进行复合，最终形成一体化胶膜。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：胶膜包括半固化状态的黑色层和扩散层、PET膜、完全固化状态的加硬半透层，使用精密涂布设备制作，其步骤如下：

步骤1、第一放卷装置PET膜，连续放卷展平后在PET膜上涂布加硬半透层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热至完全固化形成加硬半透层和PET膜的复合层；同时第二放卷装置上放置保护膜2，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处与加硬半透层和PET膜的复合层再次复合，连续收卷三层复合膜；

步骤2、将步骤1收卷的三层复合膜放入第一放卷装置，连续放卷展平后，在PET膜背离加硬半透层的另一侧涂布扩散层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热烤干有机溶剂，形成半固化的扩散层，经过收卷装置连续收卷4层复合膜；

步骤3、将离型层1放入第一放卷装置，连续放卷展平后，涂布黑色层浆料，经涂布装置的水平烤箱加热烤干有机溶剂后，在离型层1上形成了半固化的黑色层，同时，第二放卷装置上放置步骤2所述的4层复合膜，并连续放卷展平，在加热复合辊装置处将4层膜的扩散层对半固化的黑色层进行加热复合，使其成为一体膜化胶膜。

2.根据权利要求1所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述MiniLED显示模组的MiniLED芯片的高度为80-100μm，黑色层的厚度为20-70μm，扩散层的厚度为20-100μm，PET的厚度50-200μm，加硬半透层厚度5-50μm，一体化胶膜总厚度150-400μm。

3.根据权利要求1所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述黑色层的透过率为1％-30％；扩散层的透过率为60％-90％，雾度60％-90％；半透加硬层的透过率30％-90％，硬度3—4H；封装后的MiniLED显示模组的白光亮度损失20％-60％。

4.根据权利要求1所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述精密涂布设备涂布加硬半透层浆料，所述加硬半透层浆料是一种树脂组合物，其组分总质量以100％计，有机溶剂占60％-90％，快速固化热固性树脂及固化剂占10％-30％，碳黑占0.1％-2％，纳米级氧化铝占5％-10％。

5.根据权利要求1所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述精密涂布设备涂布扩散层浆料，所述扩散层浆料是一种树脂组合物，其组分总质量以100％计，有机溶剂占30％-70％，树脂组合物占30％-40％，扩散粉占0.1％-10％。

6.根据权利要求5所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述扩散层浆料的树脂组合物包括含有潜伏性固化剂的环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂中的一种或者多种组合物。

7.根据权利要求1所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述精密涂布设备涂布黑色层浆料，所述黑色层浆料是一种树脂组合物，总质量以100％计，有机溶剂占30％-70％，树脂组合物(包含含有潜伏性固化剂的环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂中的一种或者多种组合物)占30％-50％，碳黑占0.1％-5％，扩散粉占0.1％-5％。

8.根据权利要求7所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述黑色层浆料的树脂组合物包括潜伏性固化剂的环氧树脂、马来酰亚胺树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂中的一种或者多种组合物。

9.根据权利要求1所述的一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的制作方法，其特征在于：所述扩散粉包括气相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙、氧化锆、球形有机硅、球形聚甲基脲树脂中的一种或者多种的组合物。

10.一种一体化MiniLED显示模组封装胶膜的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、模切成与MiniLED显示模组相应的尺寸，剥离离型层1，漏出黑色层并与显示模组的RGBMiniLED芯片顶部假贴在一起；

S2、将假贴在一起的一体化胶膜和显示模组置于真空腔体中，同时加热显示模组和一体化胶膜，待显示模组和一体化胶膜达到一定温度后，加压使两者复合在一起；

S3、取出复合一体化胶膜的显示模组，转入烤箱固化后再撕掉保护膜2，即完成MiniLED显示模组的封装。

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