曲面贴合装置
相关申请的交叉引用
本公开要求在2020年06月18日提交中国专利局、申请号为202010559363.4、申请名称为“曲面贴合装置”的中国专利申请的优先权,其部分或全部内容通过引用结合在本公开中。
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种曲面贴合装置。
背景技术
随着显示技术的发展,曲面有机电致发光显示装置(3D OLED)应用广泛。其中,曲面贴合工艺(又称3D贴合工艺)是实现OLED显示面板与曲面盖板组装成显示产品的关键技术,其可靠性、精确性决定显示产品良率的高低,直接影响产品的成本。
发明内容
本公开实施例提供了一种曲面贴合装置,包括:
仿形治具,包括:基座和仿形部;其中,所述仿形部被配置为支撑承载膜,所述基座在背离所述仿形部的一侧具有开口;
下治具,包括:第一沉槽;所述基座的局部插入所述第一沉槽,使得所述下治具在所述开口位置与所述基座围成中空结构。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,在所述下治具所在平面的垂直方向上,所述中空结构的厚度与所述仿形治具的厚度之比为6:17-7:13。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述下治具还包括:位于所述第一沉槽远离所述下治具的中心区一侧的侧棱;
所述侧棱的延伸方向与所述第一沉槽的延伸方向相同,且所述侧棱被配置为承载所述仿形部。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述下治具还包括:燕尾棱,所述燕尾棱包括:第一燕尾部和第二燕尾部,且所述第一燕尾部与所述第二燕尾部的接触面小于所述第一燕尾部背离所述接触面的表面及所述第二燕尾部背离所述接触面的表面;
所述侧棱包括:与所述第一燕尾部匹配的燕尾槽,以及位于所述燕尾槽远离所述下治具的中心区一侧的限定棱;
所述仿形部包括:超出所述基座边沿的弯折部,所述弯折部包括与所述第二燕尾部匹配的第一弯折部,以及位于所述第一弯折部远离所述基座一侧且与所述限定棱接触的第二弯折部。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,在所述下治具所在平面的垂直方向上,所述弯折部的厚度与所述仿形治具的厚度之比为6:17-9:13。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述第一燕尾部背离所述接触面的表面小于所述第二燕尾部背离所述接触面的表面。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述第二燕尾部包括:背离所述燕尾槽一侧的平面,以及在所述第一沉槽的延伸方向上位于所述平面两侧且背离所述平面延伸的侧面。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述侧面为斜面或弧面。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述第二燕尾部包括第二沉槽;
所述第二沉槽在所述下治具所在平面上的正投影,与所述平面的正投影部分重叠,且与临近所述下治具中心区一侧的所述侧面的正投影部分重叠。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,在所述第一沉槽的延伸方向上,所述第二燕尾部的中心线相对于所述第二沉槽的中心线远离 所述下治具的中心区。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,在所述第一沉槽的延伸方向上,所述第二沉槽位于所述第二燕尾部的中间区,且所述第二沉槽的延伸长度小于所述第二燕尾部的延伸长度。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述下治具还包括:第一滑动顶块;
在所述第一沉槽的延伸方向上,所述第一滑动顶块位于所述燕尾槽的两端且与所述燕尾棱接触。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述下治具还包括:固定螺栓,所述固定螺栓被配置为将所述第一滑动顶块固定于所述侧棱;
所述仿形治具在所述下治具所在平面上的正投影与所述第一滑动顶块的正投影、所述固定螺栓的正投影互不交叠。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述燕尾棱与所述燕尾槽可拆卸地连接。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述仿形治具在所述下治具所在平面上的正投影相对于柔性面板的正投影内缩第一距离。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述第一距离为1mm-3mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,在所述第一沉槽的延伸方向上,所述弯折部相对于所述基座内缩第二距离。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述第二距离为1mm-3mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述下治具还包括:第二滑动顶块;
在所述第一沉槽的延伸方向上,所述第二滑动顶块位于所述第一沉槽的两端且与所述基座接触。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述仿形治具包 括:异形槽;
所述异形槽在所述下治具所在平面上的正投影相较于所述柔性面板的异形区的正投影外扩第三距离。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,所述第三距离为0.2mm-0.3mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,还包括:上治具,被配置为固定曲面盖板,所述曲面盖板用于与所述柔性面板贴合。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,还包括:承载膜,被配置为贴附柔性面板,且所述承载膜的初始弯折角度大于所述曲面盖板的弯折角度。
附图说明
图1为本公开实施例提供的曲面贴合装置的立体结构示意图;
图2为沿图1中I-I’的剖面结构示意图;
图3为本公开实施例提供的仿形治具的立体结构示意图;
图4为沿图3中II-II’的剖面结构示意图;
图5为本公开实施例提供的仿形治具的外廓面示意图;
图6为本公开实施例提供的下治具的一种立体结构示意图;
图7为本公开实施例提供的下治具的又一种立体结构示意图;
图8为本公开实施例提供的燕尾棱的一种立体结构示意图;
图9为沿图8中III-III’的剖面结构示意图;
图10为本公开实施例提供的燕尾棱的又一种立体结构示意图;
图11为沿图10中IV-IV’的剖面结构示意图;
图12为图1中S区域的放大结构示意图;
图13为本公开实施例提供的柔性面板与仿形治具的相对位置关系示意图;
图14为本公开实施例提供的仿形治具的一种四角避让结构示意图;
图15为本公开实施例提供的仿形治具的又一种四角避让结构示意图;
图16为本公开实施例提供的仿形治具的又一种四角避让结构示意图;
图17为本公开实施例提供的仿形治具的一种异形区避让结构示意图;
图18为图17所示仿形治具与柔性面板在异形区的投影关系示意图;
图19为本公开实施例提供的仿形治具的又一种异形区避让结构示意图;
图20为图19所示仿形治具与柔性面板在异形区的投影关系示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本公开内容。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
曲面(3D)贴合工艺具体指:通过曲面贴合装置将柔性面板通过透明光学胶(OCA)粘结在曲面盖板上。目前,曲面贴合装置有滚轮方案和硅胶衬底方案两种,滚轮方案更适合平面贴合,对于曲面贴合存在刚度不足的问题,现有的硅胶衬底方案存在局部贴合应力未控制,导致贴合过程中硅胶衬底的四角应力不足、中间区域应力集中的问题,易产生贴合失效。
针对相关技术中存在的上述问题,本公开实施例提供了一种曲面贴合装 置,如图1和图2所示,包括:
仿形治具01,包括:基座101和仿形部102;其中,仿形部102被配置为支撑承载膜02,基座101在背离仿形部102的一侧具有开口;
下治具03,包括:第一沉槽301;基座101的局部插入第一沉槽301,使得下治具03在开口位置与基座101围成中空结构E。
在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,通过在仿形治具01的基座101背离仿形部102的一侧设置开口,使得仿形治具01与下治具03组装后可在开口位置围成中空结构E,如此以来,贴合过程中自下治具03一侧施加的外部压力(亦称为设备载荷)即会以中空结构E两侧的基座101为传输路径,向仿形部102的中间区域和四角分别扩散,解决了仿形治具01中间区域应力集中、四角应力不足的问题。且因为受仿形部102支撑的承载膜02表面贴附有柔性面板04,所以在仿形部102受力均匀的情况下,柔性面板04整体受力也会较均一,从而保证了柔性面板04与曲面盖板06的贴合良率。另外,由于仿形治具01整体受力较均匀,因此无需通过对下治具03加载较大的设备载荷以解决四角应力不足的问题,也就是说,相较于相关技术,本公开中所需设备载荷较小。
具体地,仿形治具01可由橡胶、硅胶等具有高疲劳强度、高回弹特性的材料制作而成。
应当理解的是,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图1、图3和图4所示,为保证柔性面板04与仿形治具01的仿形效果,需保证柔性面板04的宽度W1小于仿形治具01的宽度W2,例如W2=W1+△W,其中△W≥1mm。另外,如图4和图5所示,仿形治具01的外廓面1021需满足自平坦区的中间位置O至弯折区终点位置,外廓面1021与承载膜02之间的间隙逐渐增大,具体地,在中间位置O的间隙为0,在弯折区起始位置处的间隙g1为0.3mm~0.5mm,在终点位置的间隙g2大于g1即可,在此不做具体限定,这样设置,可避免因仿形治具01与承载膜02提前接触导致承载膜02贴附的柔性面板04拉扯失效。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,为使得仿形治具01的外廓面1021上应力分布较均匀,可设置在下治具03所在平面的垂直方向上,中空结构E的厚度H1与仿形治具01的厚度H2之比为6:17-7:13。示例性的,中空结构E的厚度H1为6mm-7mm,仿形治具01的厚度为13mm-17mm。具体地,中空结构E的厚度H1为6mm、6.5mm、7mm等,仿形治具01的厚度为13mm、14mm、15mm、16mm、17mm等。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图6所示,下治具03还包括:位于第一沉槽301远离下治具03的中心区一侧的侧棱302;
侧棱302的延伸方向与第一沉槽301的延伸方向相同,且侧棱302被配置为承载仿形部102。
通过在第一沉槽301的外侧设置侧棱302来支撑仿形部102超出基座101的部分,不但加强了下治具03与仿形治具01之间的固定效果,而且使得贴合过程中在侧棱302的推力与曲面盖板06的压力作用下,有效实现了仿形部102超出基座101的部分对应的柔性面板04与曲面盖板06之间的贴合,避免了仿形部102超出基座101的部分因悬空仅受到曲面盖板06的压力而发生变形影响贴合效果。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图7至图9所示,下治具03还包括:燕尾棱303,燕尾棱303包括:第一燕尾部3031和第二燕尾部3032,且第一燕尾部3031与第二燕尾部3032的接触面小于第一燕尾部3031背离接触面的表面及第二燕尾部3032背离接触面的表面;
侧棱302包括:与第一燕尾部3031匹配的燕尾槽304,以及位于燕尾槽304远离下治具03的中心区一侧的限定棱305;
仿形部102包括:超出基座101边沿的弯折部,弯折部包括与第二燕尾部3032匹配的第一弯折部1022,以及位于第一弯折部1022远离基座101一侧且与限定棱305接触的第二弯折部1023,如图4所示。
由于仿形部102具有超出基座101的弯折部,为了实现对仿形部102的良好固定效果,在本公开中设置了燕尾棱303和限定棱305。并且燕尾棱303 与限定棱305相互配合还可以有效限制仿形部102在宽度方向(即图中左右方向)上的变形,进而避免了对仿形部102承载的柔性面板04的异常拉伸。另外为了防止燕尾棱303异常脱落,在侧棱302上开设了与第一燕尾部3031匹配的燕尾槽304。此外,在本公开中匹配的意思是相接触表面的形状相同或相似。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,为避免仿形部102受干扰力(例如运输过程中碰撞力)发生异常形变,如图4所示,在下治具03所在平面的垂直方向上,弯折部的厚度H3与仿形治具01的厚度之比为6:17-9:13。示例性的,弯折部的厚度H3为6mm-9mm,仿形治具01的厚度为13mm-17mm。具体地,弯折部的厚度H3为6mm、7mm、8mm、9mm等,仿形治具01的厚度为13mm、14mm、15mm、16mm、17mm等。
需要说明的是,由于弯折部包括第一弯折部1022和第二弯折部1023,弯折部的厚度H3即是第一弯折部1022的厚度和第二弯折部1023的厚度中的较大值。具体地,在本公开中弯折部的厚度H3为第二弯折部1023的厚度。第一弯折部1022的厚度H4为6mm-7mm,例如6mm、6.5mm、7mm等。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,为更好地调节对仿形治具01施加应力的大小,如图8和图9所示,第一燕尾部3031背离接触面的表面小于第二燕尾部3022背离接触面的表面。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图8和图9所示,第二燕尾部3032包括:背离燕尾槽304一侧的平面D,以及在第一沉槽301的延伸方向上位于平面D两侧且背离平面延伸的侧面C。也就是说,第二燕尾部3032具有上窄下宽的结构,可以使得第二燕尾部3032与其匹配的第一弯折部1022之间实现更好的卡合效果。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,侧面C的实现方式可以有多种,例如可以为斜面,再如还可以为弧面,当然还可以为其他形状,在此不做具体限定。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图10和图11 所示,第二燕尾部3032包括第二沉槽306;
第二沉槽306在下治具03所在平面D上的正投影,与平面D的正投影部分重叠,且与临近下治具03中心区一侧的侧面C的正投影部分重叠。
第二沉槽306的设置,使得弯折部与第二燕尾部3032的接触面主要为外侧的侧面C及与该侧面C连接的平面D边缘区,由此可通过第二燕尾部3032调节弯折部所受到的边缘应力。具体地,平面边缘区的宽度W3越大,弯折部与第二燕尾部3032的接触面越大,弯折部所受到的边缘应力越小;平面边缘区的宽度W3越小,弯折部与第二燕尾部3032的接触面越小,弯折部所受到的边缘应力越大。另外,第二沉槽306的深度H小于第二燕尾部3032的厚度即可,以保证第一燕尾部3031与燕尾槽304之间牢固卡合。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,为兼顾弯折部所受到的边缘应力调节、以及第一燕尾部3031与燕尾槽304之间的卡合效果,可设置在第一沉槽301的延伸方向上,第二燕尾部3032的中心线相对于第二沉槽306的中心线远离下治具03的中心区。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图10和图11所示,在第一沉槽301的延伸方向上,第二沉槽306位于第二燕尾部3032的中间区,第二沉槽306的延伸长度L2小于第二燕尾部3032的延伸长度L3。换句话说,第二沉槽306两端均具有未开槽的第二燕尾部3032,其中,图10中306’表示在第二沉槽306两端未开槽的第二燕尾部3032。
由于第二燕尾部3032被配置为支撑弯折部,第二沉槽306的设置使得在第一沉槽301的延伸方向上,弯折部的中间区与第二沉槽306接触,弯折部的端区与未开槽的第二燕尾部3032接触,从而可有效控制弯折部的端区表面压力,进而调节柔性面板04四角受力的大小。具体地,第二沉槽306越长,与弯折部的端区所接触未开槽的第二燕尾部3032的面积越小,弯折部的端区应力越大,相应地柔性面板04四角受力越大;第二沉槽306越短,与弯折部的端区所接触未开槽的第二燕尾部3032的面积越大,弯折部的端区应力越小,相应地柔性面板04四角受力越小。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图7和图12所示,下治具03还包括:第一滑动顶块307;
在第一沉槽301的延伸方向上,第一滑动顶块307位于燕尾槽304的两端且与燕尾棱303接触。
第一滑动顶块307的设置可有效限制燕尾棱303在长度方向的自由度。具体地,如图6、图7和图12所示,可通过固定螺栓308将第一滑动顶块307固定于侧棱302,以约束燕尾棱303在除长度方向的位移。此时,侧棱302上设置有与固定螺栓308相应的螺纹孔308’。具体地,仿形治具01在下治具03所在平面上的正投影与第一滑动顶块307的正投影、固定螺栓308的正投影互不交叠。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,燕尾棱303与燕尾槽304可拆卸地连接。
由于不同尺寸的柔性面板04所需仿形治具01的尺寸不同,相应地固定仿形治具01所需燕尾棱303的尺寸也会发生变化,因此,使得燕尾棱303与燕尾槽304可拆卸地连接可以通过替换不同尺寸的燕尾棱303,很好地实现不同产品的贴合。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图7所示,下治具03还包括:第二滑动顶块(图中未示出);
在第一沉槽301的延伸方向上,第二滑动顶块309位于第一沉槽301的两端且与基座101接触。
第二滑动顶块的设置可有效限制仿形治具01在长度方向(即第一沉槽301的延伸方向)上的自由度。具体地,可通过固定螺栓将第二滑动顶块固定于下治具03,此时,下治具03上设置有与固定螺栓相应的螺纹孔。
相关技术中,如图13所示,柔性面板04的四角位置N因仿形治具01挤压溢出,且此拐角位置因弯折受力集中导致较易产生裂纹,因此,仿形治具01需要在拐角位置进行避让设计。具体可通过以下方式进行避让设计:
其一,设置仿形治具01在下治具03所在平面上的正投影相对于柔性面 板04的正投影内缩第一距离,例如1mm-3mm,具体可以为1mm、2mm、3mm等,如图14所示。
其二,在第一沉槽301的延伸方向上,设置弯折部相对于基座101内缩第二距离,具体可自弯折部的起始位置切掉长度为第二距离的端部,如图15所示;或者在切掉端部后,再对仿形部102与基座101边沿平齐的切面进行倒角设计,如图16所示。示例性的,第二距离为1mm-3mm,具体可以为1mm、2mm、3mm等。
另外,如图13所示,相关技术中柔性面板04常在顶端位置常存在异形区M(例如刘海屏、水滴屏)设计,在贴合过程中,常因仿形治具01变形挤压承载膜02粘掉异形区保护膜,导致贴合不良,因此,此处仿形治具01需进行异形区避让设计。具体可在仿形治具01上设置异形槽,且异形槽在下治具03所在平面上的正投影相较于柔性面板04的异形区的正投影外扩第三距离X(例如0.2mm-0.3mm,具体可以为0.2mm、0.25mm、0.3mm等),如图17至图20所示。具体地,图17和图18对应的柔性面板04为刘海P屏,图19和图20对应的柔性面板04为水滴屏。
需要说明的是,以上仅示例性的给出了第一距离、第二距离和第三距离X的数值,在具体实施时,需要根据产品设计灵活调整第一距离、第二距离和第三距离X的数值,并不限于上述数值范围。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图2所示,还包括:上治具05,被配置为固定曲面盖板06,曲面盖板06用于与柔性面板04贴合。
其中,曲面盖板06可以为玻璃盖板,上治具05可通过真空吸附结合短边夹持的方式固定曲面盖板06。
可选地,在本公开实施例提供的上述曲面贴合装置中,如图2所示,还包括:承载膜02,被配置为贴附柔性面板04,且承载膜02的初始弯折角度A2大于曲面盖板06的弯折角度A1。
具体地,可通过与气缸联动的夹具07来拉伸承载膜02,控制承载膜02预 弯折成一定角度,即获得承载膜02的初始弯折角度A2。此外,通过设置承载膜02的初始弯折角度A2大于曲面盖板06的弯折角度A1,可避免柔性面板04的弯折区先于平坦区接触曲面盖板06造成气泡和裂纹等不良,提高了贴合良率。
具体地,采用本公开实施例提供的上述曲面贴合装置进行贴合的方法如下:
步骤一:上治具05采用负压吸附结合短边夹持的方式固定曲面盖板06,其中上治具05接触曲面盖板06的表面与曲面盖板06的形状相同或相近,上治具05弯曲设置以形成容纳空间,曲面盖板06固定于容纳空间内。
步骤二:组装仿形治具01与下治具03,并采用仿形治具01的仿形部102支撑承载膜02。
步骤三:将柔性模组贴附于承载膜02上;示例性的,承载膜02与柔性面板04接触的一侧可以采用减黏胶进行贴附,使得后续可通过紫外线照射大大降低减黏胶粘性,便于将承载膜02从柔性面板04上剥离掉。
步骤四:采用与气缸联动的夹具07拉伸承载膜02,使其形成初始弯折角度A2,该初始弯折角度A2大于或等于曲面盖板06的弯折角度A1。
步骤五:驱动下治具03和仿形治具01朝向曲面盖板06运动,以带动承载膜02和柔性面板04进入容置空间后,使得柔性面板04的平坦区与曲面盖板06的平坦区贴合,保压数秒;具体地,可通过液压柱提供动力以实现下治具03和仿形治具01的上下平移。
步骤六:持续驱动下治具03和仿形治具01朝向曲面盖板06运动,以控制仿形治具01在下治具03的推力和曲面盖板06的压力下发生弯曲形变,带动承载膜02和柔性面板04的两端发生相应弯曲形变,使得柔性基板的弯折区与曲面盖板06的弯折区贴合,保压数秒。
步骤七:驱动下治具03和仿形治具01远离曲面盖板06运动;
步骤八:将承载膜02与柔性面板04进行剥离。
至此完成了柔性面板04与曲面盖板06的贴合。
本公开实施例提供的上述曲面贴合装置,包括:仿形治具,包括:基座 和仿形部;其中,仿形部被配置为支撑承载膜,基座在背离仿形部的一侧具有开口;下治具,包括:第一沉槽;基座的局部插入第一沉槽,使得下治具在开口位置与基座围成中空结构。通过在仿形治具的基座背离仿形部的一侧设置开口,使得仿形治具与下治具组装后可在开口位置围成中空结构,如此以来,贴合过程中自下治具一侧施加的外部压力即会以中空结构两侧的基座为传输路径,向仿形部的中间区域和四角分别扩散,解决了仿形治具中间区域应力集中、四角应力不足的问题。且因为受仿形部支撑的承载膜表面贴附有柔性面板,所以在仿形部受力均匀的情况下,柔性面板整体受力也会较均一,保证了柔性面板与曲面盖板的贴合良率。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。