一种透明玻璃基显示屏及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种透明玻璃基显示屏及其制备工艺，透明玻璃基显示屏包括背板、LED灯阵列和与控制电路，LED灯阵列和控制电路均位于背板上，背板为玻璃基电路板，玻璃基电路板包括玻璃基板和印刷于玻璃基板表面并且与之熔融的导电线路，玻璃基板的侧边的中部内凹构成榫眼或外凸构成榫头，榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上，榫眼与榫头相匹配；LED灯阵列中相邻两个LED灯的灯距相等，边缘的LED灯与玻璃基电路板的侧边的间距为灯距的一半，LED灯阵列位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上、控制电路位于边缘部位的各焊盘上；该显示屏为透明结构，透光性好，采用拼接结构，可制成柔性显示屏。
【专利说明】
一种透明玻璃基显示屏及其制备工艺
技术领域
[0001]本发明提供了一种透明玻璃基显示屏及其制备工艺，属于电子器件技术领域。
【背景技术】
[0002]LED显示屏是一种以LED为基本发光体的主动可控电发光设备，通过系统的控制处理单元，可现实文字、图形、图象等信息。
[0003]现有的LED显示屏由按特定间距和特定数量把LED发光体采用插件的方式集中排列在一个矩阵里，同时把这些LED灯焊接在常规的印刷电路板上，再通过集成电路控制芯片对LED灯实现控制，8 X 8LED显示模块是目前市场上最通用的LED显示屏结构。
[0004]现有的LED显示屏具有一些缺陷，主要包括:
[0005]1、常规的印刷电路板的尺寸较大，且使用的材料均为刚性不可弯曲，导致LED显示屏体积大，重量重，不可折叠，不利于移动，同时运输及安装都不方便。
[0006]2、LED灯是采用插件的方式插上去的，需要花费大量的人工去插灯及灌胶，且由于灌胶一致性不好容易污染LED表面，影响LED发光的一致性，从而影响LED的显示效果，且灌胶不密封的地方，LED灯容易脱落，容易形成缝隙，导致防水和防潮功能减退。
[0007]3、常规的印刷电路板自身不透明，会对后方的建筑物造成遮挡，不仅影响建筑物采光，并且会阻碍行人或车辆驾驶员的视线，限制了其在对透光性有较高要求的场合的应用。
【发明内容】
[0008]为解决现有技术的不足，本发明提供了一种透明玻璃基显示屏及其制备工艺，透光率超过90%，具有超导电能力，导电阻抗低于5X 10—8 Ω，导电线路与玻璃基板无介质结合，具有良好的导热能力，电子元件不易剥落。
[0009]实现本发明目的所采用的技术方案为，一种透明玻璃基显示屏，至少包括背板、安装于背板上的LED灯阵列和与LED灯阵列电性连接的控制电路，LED灯阵列和控制电路均位于背板上，所述背板包括I块以上玻璃基电路板，所述玻璃基电路板包括玻璃基板和印刷于玻璃基板表面并且与之熔融的导电线路，玻璃基板的侧边的中部内凹构成榫眼或外凸构成榫头，榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上，榫眼与榫头相匹配;LED灯阵列中相邻两个LED灯的灯距相等，边缘的LED灯与玻璃基电路板的侧边的间距为灯距的一半，LED灯阵列中各LED灯焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，控制电路中的各电子元件焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上。
[0010]连接LED灯的导电线路的各导线宽度不大于1_，相邻两根导线的间距不小于导线宽度的10倍。
[0011]所述背板为I块以上双层夹胶玻璃，双层夹胶玻璃的两片玻璃板中至少有一片为玻璃基电路板。
[0012]LED灯阵列封装于透明罩中，所述透明罩为钢化玻璃，钢化玻璃与LED灯阵列接触的表面上开设与LED灯形状相匹配的灯孔，灯孔的数量不小于LED灯阵列中LED灯的数量。
[0013]本发明还对应提供了上述透明玻璃基显示屏的制备工艺，包括如下步骤:
[0014](I)根据显示屏电路制作玻璃基电路板:
[0015](1-1)对玻璃基板进行切割，在玻璃基板的侧边制成榫眼或榫头，使得榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上；
[0016](1-2)将导体粉末、低温玻璃粉、乙基纤维素、松油醇和顺丁烯二酸二丁酯按65?75:3:5?10:10?20:1?3的质量比配制成为导电浆料，将导电浆料印刷在玻璃基板的其中一个平面上；
[0017](1-3)将覆盖有导电浆料的玻璃基板在120?150°C的温度下烘烤100?300秒；
[0018](1-4)将玻璃基板置于550?600°C温度环境中300?360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120?220秒，最后冷却至常温，使得导电浆料与玻璃基板熔融为一体形成导电线路，导电线路分布于玻璃基板的表面并且成为玻璃基板的一部分，得到玻璃基电路板；
[0019](2)根据玻璃基电路板制作焊盘钢网；
[0020](3)使用焊盘钢网在玻璃基电路板的导电线路上刷低温焊锡膏；
[0021](4)使用自动贴片机将显示屏电路中的电子元件贴在导电线路的焊盘上，其中LED灯贴于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，其他电子元件贴于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上；
[0022](5)使用回流焊机对贴好的电子元件进行回流焊，制成透明玻璃基显示屏单元板；
[0023](6)根据需要显示的区域拼接透明玻璃基显示屏单元板，得到透明玻璃基显示屏。
[0024]步骤(1-2)中采用打印移印技术、凹凸版印刷技术、丝网印刷技术、热转印技术或点胶式刷图技术将导电浆料印刷在玻璃基板上，丝网印刷技术中网板材质采用聚酯，网板目数为250，网版张力为23N，拉网角度为22.5度，乳胶厚度为10 ±2μπι。
[0025]步骤(1-2)中导体粉末为石墨烯粉或者金属粉与石墨烯粉的混合物;若导体粉末为金属粉与石墨烯粉的混合物，则石墨烯粉占导电浆料的质量百分比为2%。?5%。
[0026]金属粉为金、银、铜中的一种或两种以上的混合金属颗粒，混合金属颗粒为球体、立方体或不规则多面体，粒度为300目以上。
[0027]步骤(1-4)中对于不同厚度的玻璃基板处理时间不同:若玻璃基板厚度为5mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120秒;若玻璃基板厚度为6mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中340秒，然后置于710?730°C温度环境中维持140秒;若玻璃基板厚度为8mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中320秒，然后置于710?730 °C温度环境中维持180秒;若玻璃基板厚度为10_，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中300秒，然后置于710?730°C温度环境中维持220秒。
[0028]步骤(1-4)中以30s内降温至常温的速率进行冷却以对玻璃基板进行钢化。
[0029]与现有技术相比，本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于:
[0030](I)本发明提供的透明玻璃基显示屏采用玻璃基电路板作为背板，玻璃基电路板中玻璃基板与导电线路之间为熔融关系，无介质结合，联系紧密，具有超导电能力，导电阻抗低于5X10—8Ω，电路层在大功率应用时具有良好的导热能力，各电子元件不易剥落，玻璃基板为透明材料，因此整个显示屏为透明结构，透光性好；
[0031](2)本发明提供的透明玻璃基显示屏，采用特殊的电路布局，将除LED灯阵列之外的其他电子元件焊接于玻璃基电路板的边缘部位，其他电子元件不会影响显示屏的显示效果，并且集中式分布便于显示屏的故障检修，LED灯阵列中各LED灯采用等间距分布，边缘的LED灯与玻璃基电路板的侧边的间距为灯距的一半，拼接后灯距不变，保证显示效果；
[0032](3)本发明提供的透明玻璃基显示屏采用拼接结构，玻璃基板的侧边的中部内凹构成榫眼或外凸构成榫头，榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上，榫眼与榫头相匹配，使用时直接进行显示屏单元板的拼接，相邻两块显示屏单元板通过榫眼与榫头榫接，拼接结构可避免因整板面积过大引起电路板易损坏，并且可制成柔性显示屏；
[0033](4)LED灯阵列封装于透明罩中或者LED灯阵列固定于双层夹胶玻璃中，玻璃基板为钢化玻璃板，可对位于内部的LED灯阵列起到保护作用；
[0034](5)本发明提供的制备工艺，采用的导电浆料经过特殊配比，其中可以包含导电金属，也可以仅通过石墨烯粉导电，导电浆料与玻璃板经过步骤(2)的烘烤和步骤(3)的熔融过程中，玻璃在5000C时开始软化，5500C时玻璃表面分子已开始处于活跃状态，此时导电浆料中的松油醇及顺丁烯二酸二丁酯都在高温下挥发，低温玻璃粉已经融化并带着导电粉与玻璃表面处于活跃状态的玻璃分子进行熔合一一这一过程中温度低于550°C则玻璃分子还不活跃，若高于600°C则玻璃板易炸裂一一通过五六分钟左右的熔合后进入720°C左右高温熔合，此时导电粉分子也开始活跃，并与更加活跃的玻璃分子进行深入熔合，此过程需2至4分钟完成一一这一阶段中温度不宜低于710°C或高于730°C以防止最终玻璃变形过度一一此时玻璃表面已与导电粉的分子充分熔合成为一体，这种熔合是分子级的，与传统工艺中利用粘合剂相比具有更强的结合力，并且玻璃基板表面与导电线路表面能够成为一个整体，使整个玻璃基电路板光滑，适用于多种应用场合。
【附图说明】
[0035]图1为本发明提供的透明玻璃基显示屏的结构示意图。
[0036]图2为实施例1提供的透明玻璃基显示屏的全剖结构示意图。
[0037]图3为实施例2提供的透明玻璃基显示屏的全剖结构示意图。
[0038]其中，1-玻璃基电路板，11-玻璃基板，12-导电线路，2-LED灯，3_控制电路电子元件，4-榫头，5-榫眼，6-透明罩，7-胶片，8-钢化玻璃板。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
[0040]实施例1: 一种透明玻璃基显示屏，其结构如图1所示，由4块透明玻璃基显示屏单元板构成，透明玻璃基显示屏单元板包括背板、安装于背板上的LED灯阵列和与LED灯阵列电性连接的控制电路，LED灯阵列和控制电路均位于背板上，参见图2，所述背板为玻璃基电路板I，所述玻璃基电路板I包括玻璃基板11和印刷于玻璃基板表面并且与之熔融的导电线路12，玻璃基板的侧边的中部内凹构成榫眼5或外凸构成榫头4，榫眼5和榫头4位于玻璃基板相对的侧边上，榫眼与榫头相匹配;LED灯阵列中相邻两个LED灯2的灯距相等，边缘的LED灯与玻璃基电路板的侧边的间距为灯距的一半，LED灯阵列中各LED灯2焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，控制电路中的各电子元件3焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上，连接LED灯的导电线路的各导线宽度不大于Imm，相邻两根导线的间距不小于导线宽度的10倍，LED灯阵列封装于透明罩6中，所述透明罩为钢化玻璃，钢化玻璃与LED灯阵列接触的表面上开设与LED灯形状相匹配的灯孔，灯孔的数量不小于LED灯阵列中LED灯的数量。
[0041]本实施例还对应提供了上述透明玻璃基显示屏的制备工艺，包括如下步骤:
[0042](I)根据显示屏电路制作玻璃基电路板:
[0043](1-1)对玻璃基板进行切割，在玻璃基板的侧边制成榫眼或榫头，使得榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上；
[0044](1-2)将石墨烯粉、低温玻璃粉、乙基纤维素、松油醇和顺丁烯二酸二丁酯按65?75:3:5?10:10?20:1?3的质量比配制成为导电浆料，采用丝网印刷技术将导电浆料印刷在玻璃基板的其中一个平面上，丝网印刷技术中网板材质采用聚酯，网板目数为250，网版张力为23N，拉网角度为22.5度，乳胶厚度为10±2μm;
[0045](1-3)将覆盖有导电浆料的玻璃基板在120?150°C的温度下烘烤100?300秒；
[0046](1-4)若玻璃基板厚度为5mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120秒;若玻璃基板厚度为6_，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中340秒，然后置于710?730°C温度环境中维持140秒;若玻璃基板厚度为8mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中320秒，然后置于710?730°C温度环境中维持180秒;若玻璃基板厚度为10mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中300秒，然后置于710?730°C温度环境中维持220秒，最后以30s内降温至常温的速率进行冷却至常温，使得导电浆料与玻璃基板熔融为一体形成导电线路，导电线路分布于玻璃基板的表面并且成为玻璃基板的一部分，得到玻璃基电路板；
[0047](2)根据玻璃基电路板制作焊盘钢网；
[0048](3)使用焊盘钢网在玻璃基电路板的导电线路上刷低温焊锡膏；
[0049](4)使用自动贴片机将显示屏电路中的电子元件贴在导电线路的焊盘上，其中LED灯贴于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，其他电子元件贴于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上；
[0050](5)使用回流焊机对贴好的电子元件进行回流焊，制成透明玻璃基显示屏单元板；
[0051](6)根据需要显示的区域拼接透明玻璃基显示屏单元板，得到透明玻璃基显示屏。
[0052]实施例2:—种透明玻璃基显示屏，其结构如图1所示，由4块透明玻璃基显示屏单元板构成，透明玻璃基显示屏单元板包括背板、安装于背板上的LED灯阵列和与LED灯阵列电性连接的控制电路，LED灯阵列和控制电路均位于背板上，参见图3，所述背板为双层夹胶玻璃，双层夹胶玻璃的两片玻璃板中其中一片为玻璃基电路板1、另一片为钢化玻璃板8，玻璃基电路板I与钢化玻璃板8之间通过胶片7粘接，所述玻璃基电路板I包括玻璃基板11和印刷于玻璃基板表面并且与之熔融的导电线路12，玻璃基板的侧边的中部内凹构成榫眼5或外凸构成榫头4，榫眼5和榫头4位于玻璃基板相对的侧边上，榫眼与榫头相匹配;LED灯阵列中相邻两个LED灯2的灯距相等，边缘的LED灯与玻璃基电路板的侧边的间距为灯距的一半，LED灯阵列中各LED灯2焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，控制电路中的各电子元件3焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上，连接LED灯的导电线路的各导线宽度不大于1_，相邻两根导线的间距不小于导线宽度的10倍。
[0053]本实施例还对应提供了上述透明玻璃基显示屏的制备工艺，包括如下步骤:
[0054](I)根据显示屏电路制作玻璃基电路板:
[0055](1-1)对玻璃基板进行切割，在玻璃基板的侧边制成榫眼或榫头，使得榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上；
[0056](1-2)将导体粉末、低温玻璃粉、乙基纤维素、松油醇和顺丁烯二酸二丁酯按65?75:3:5?10:10?20:1?3的质量比配制成为导电浆料，导体粉末为金属粉与石墨烯粉的混合物，金属粉为金、银、铜中的一种或两种以上的混合金属颗粒，混合金属颗粒为球体，颗粒粒度为300目以上，石墨烯粉占导电浆料的质量百分比为2%。?5%，采用丝网印刷技术将导电浆料印刷在玻璃基板的其中一个平面上，丝网印刷技术中网板材质采用聚酯，网板目数为250，网版张力为23N，拉网角度为22.5度，乳胶厚度为10 ± 2μπι;
[0057](1-3)将覆盖有导电浆料的玻璃基板在120?150°C的温度下烘烤100?300秒；
[0058](1-4)若玻璃基板厚度为5mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120秒;若玻璃基板厚度为6_，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中340秒，然后置于710?730°C温度环境中维持140秒;若玻璃基板厚度为8mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中320秒，然后置于710?730°C温度环境中维持180秒;若玻璃基板厚度为10mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中300秒，然后置于710?730°C温度环境中维持220秒，最后以30s内降温至常温的速率进行冷却至常温，使得导电浆料与玻璃基板熔融为一体形成导电线路，导电线路分布于玻璃基板的表面并且成为玻璃基板的一部分，得到玻璃基电路板；
[0059](2)根据玻璃基电路板制作焊盘钢网；
[0060](3)使用焊盘钢网在玻璃基电路板的导电线路上刷低温焊锡膏；
[0061](4)使用自动贴片机将显示屏电路中的电子元件贴在导电线路的焊盘上，其中LED灯贴于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，其他电子元件贴于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上；
[0062](5)使用回流焊机对贴好的电子元件进行回流焊，制成透明玻璃基显示屏单元板；
[0063](6)根据需要显示的区域拼接透明玻璃基显示屏单元板，得到透明玻璃基显示屏。
[0064]所述背板为I块以上双层夹胶玻璃，双层夹胶玻璃的两片玻璃板中至少有一片为玻璃基电路板。
【主权项】
1.一种透明玻璃基显示屏，至少包括背板、安装于背板上的LED灯阵列和与LED灯阵列电性连接的控制电路，其特征在于:LED灯阵列和控制电路均位于背板上，所述背板包括I块以上玻璃基电路板，所述玻璃基电路板包括玻璃基板和印刷于玻璃基板表面并且与之熔融的导电线路，玻璃基板的侧边的中部内凹构成榫眼或外凸构成榫头，榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上，榫眼与榫头相匹配;LED灯阵列中相邻两个LED灯的灯距相等，边缘的LED灯与玻璃基电路板的侧边的间距为灯距的一半，LED灯阵列中各LED灯焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，控制电路中的各电子元件焊接于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上。2.根据权利要求1所述的透明玻璃基显示屏，其特征在于:连接LED灯的导电线路的各导线宽度不大于1_，相邻两根导线的间距不小于导线宽度的10倍。3.根据权利要求1所述的透明玻璃基显示屏，其特征在于:所述背板为I块以上双层夹胶玻璃，双层夹胶玻璃的两片玻璃板中至少有一片为玻璃基电路板。4.根据权利要求1所述的透明玻璃基显示屏，其特征在于:LED灯阵列封装于透明罩中，所述透明罩为钢化玻璃，钢化玻璃与LED灯阵列接触的表面上开设与LED灯形状相匹配的灯孔，灯孔的数量不小于LED灯阵列中LED灯的数量。5.—种权利要求1所述透明玻璃基显示屏的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤: (1)根据显示屏电路制作玻璃基电路板: (1-1)对玻璃基板进行切割，在玻璃基板的侧边制成榫眼或榫头，使得榫眼和榫头位于玻璃基板相对的侧边上； (1-2)将导体粉末、低温玻璃粉、乙基纤维素、松油醇和顺丁烯二酸二丁酯按65?75:3:5?10:10?20:1?3的质量比配制成为导电浆料，将导电浆料印刷在玻璃基板的其中一个平面上； (1-3)将覆盖有导电浆料的玻璃基板在120?150 °C的温度下烘烤100?300秒； (1-4)将玻璃基板置于550?600°C温度环境中300?360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120?220秒，最后冷却至常温，使得导电浆料与玻璃基板熔融为一体形成导电线路，导电线路分布于玻璃基板的表面并且成为玻璃基板的一部分，得到玻璃基电路板； (2)根据玻璃基电路板制作焊盘钢网； (3)使用焊盘钢网在玻璃基电路板的导电线路上刷低温焊锡膏； (4)使用自动贴片机将显示屏电路中的电子元件贴在导电线路的焊盘上，其中LED灯贴于导电线路的位于玻璃基电路板的中部的各焊盘上，其他电子元件贴于导电线路的位于玻璃基电路板的边缘部位的各焊盘上； (5)使用回流焊机对贴好的电子元件进行回流焊，制成透明玻璃基显示屏单元板； (6)根据需要显示的区域拼接透明玻璃基显示屏单元板，得到透明玻璃基显示屏。6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于:步骤(1-2)中采用打印移印技术、凹凸版印刷技术、丝网印刷技术、热转印技术或点胶式刷图技术将导电浆料印刷在玻璃基板上，丝网印刷技术中网板材质采用聚酯，网板目数为250，网版张力为23N，拉网角度为22.5度，乳胶厚度为10±2μηι。7.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于:步骤(1-2)中导体粉末为石墨烯粉或者金属粉与石墨烯粉的混合物;若导体粉末为金属粉与石墨烯粉的混合物，则石墨烯粉占导电浆料的质量百分比为2%。?5%。8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于:金属粉为金、银、铜中的一种或两种以上的混合金属颗粒，混合金属颗粒为球体、立方体或不规则多面体，粒度为300目以上。9.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于:步骤(1-4)中对于不同厚度的玻璃基板处理时间不同:若玻璃基板厚度为5mm，则将玻璃基板置于550?600 °C温度环境中360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120秒;若玻璃基板厚度为6_，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中340秒，然后置于710?730 °C温度环境中维持140秒;若玻璃基板厚度为8mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中320秒，然后置于710?730°C温度环境中维持180秒;若玻璃基板厚度为10mm，则将玻璃基板置于550?600°C温度环境中300秒，然后置于710?730°C温度环境中维持220秒。10.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于:步骤(1-4)中以30s内降温至常温的速率进行冷却以对玻璃基板进行钢化。
【文档编号】G09F9/33GK106097913SQ201610694484
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月18日 公开号201610694484.3, CN 106097913 A, CN 106097913A, CN 201610694484, CN-A-106097913, CN106097913 A, CN106097913A, CN201610694484, CN201610694484.3
【发明人】尤晓江
【申请人】武汉华尚绿能科技股份有限公司