專利名稱：大尺寸oled柔性電路板綁定裝置及相應(yīng)的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于OLED顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種OLED柔性電路板熱壓綁定的裝置，該裝置主要應(yīng)用于大尺寸的OLED柔性電路板的電極熱壓綁定工藝。
背景技術(shù)：
在平板顯示技術(shù)中，有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode, 0LED)顯示器以其輕薄、主動(dòng)發(fā)光、快響應(yīng)速度、廣視角、色彩豐富及高亮度、低功耗、耐高低溫等眾多優(yōu)點(diǎn)而被業(yè)界公認(rèn)為是繼液晶顯示器(IXD)之后的第三代顯示技術(shù)。主動(dòng)式0LED(ActiveMatrix OLED, AMOLED)也稱為有源矩陣OLED，AMOLED因通過在每個(gè)像素中集成薄膜晶體管(TFT )和電容器并由電容器維持電壓的方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因而可以實(shí)現(xiàn)大尺寸、高分辨率面板，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)及未來顯示技術(shù)的發(fā)展方向。但是，在大尺寸的OLED面板制作過程中，柔性電路板的綁定是一道重要工序，好的綁定機(jī)構(gòu)能提高OLED的制造良率，保障OLED的優(yōu)秀的顯示效果。一種現(xiàn)有的綁定機(jī)構(gòu)如圖1-1和圖1-2所示，通常包括動(dòng)力組件11、壓頭12、金屬加熱器13和限位傳感器14等部件，動(dòng)力組件11通常又由提供動(dòng)力的汽缸111和汽缸活塞桿112組成，其中金屬加熱器是嵌入壓頭12中的，用于加熱壓頭12至合適的溫度，動(dòng)力組件11用于提供壓頭對(duì)柔性電路板施壓的壓力，其大小通過通向汽缸的氣壓來調(diào)節(jié)，另外壓頭在對(duì)柔性電路板進(jìn)行熱壓峰裝時(shí)通常需要限制其位置，以免產(chǎn)生壓力不足或者過壓的極端情況，保證產(chǎn)品的良率，在傳統(tǒng)技術(shù)中，通常是采用兩個(gè)限位傳感器安裝在汽缸運(yùn)動(dòng)的自由度兩端合適的位置，以減少汽缸運(yùn)動(dòng)超出該范圍導(dǎo)致產(chǎn)品不良的情況。但是，這種方式只適用于目前小的尺寸的OLED制造。隨著OLED技術(shù)的不斷發(fā)展，OLED顯示器件的尺寸也在快速變大，現(xiàn)在索尼和松下已經(jīng)研發(fā)出56英寸4K (3840x2160 ；829萬像素)的大尺寸高分辨率的OLED顯示器件并在2013CES上參展。如果我們?cè)谝院蟮拇蟪叽鏞LED綁定中仍然使用現(xiàn)在的綁定機(jī)構(gòu)，容易造成電極對(duì)位偏移、欠壓和過壓的情況，從而無法滿足大尺寸高分辨率的OLED顯示器件的制造要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對(duì)針對(duì)現(xiàn)有的OLED顯示器件制作中柔性電路板的熱壓綁定裝置在大尺寸的OLED顯示器制作中無法適用以滿足生產(chǎn)良品率的不足，提出了一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，包括動(dòng)力組件、壓頭、金屬加熱器和限位裝置，所述動(dòng)力組件與壓頭相連接，用于提供壓頭上下自由度運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和熱壓柔性電路板的壓力，金屬加熱器嵌入壓頭中，用于加熱壓頭，限位裝置用于提供壓頭的位置信息；為了方便描述，現(xiàn)規(guī)定壓頭與柔性電路板接觸的表面為下，與之相對(duì)的壓頭另一表面為上；其特征在于，所述壓頭為長條狀，其下表面為矩形平面，與長度方向垂直的截面自下而上逐漸變寬；所述壓頭的長度為32到80寸之間，優(yōu)選為40到65寸之間；所述壓頭還包括不少于一個(gè)熱膨脹縫，熱膨脹縫為垂直于壓頭長度方向在壓頭上自上而下切割形成的縫隙，所述熱膨脹縫均勻分布在壓頭的長度方向上。進(jìn)一步的，上述動(dòng)力組件包括伺服電機(jī)和傳動(dòng)裝置，所述伺服電機(jī)主軸與傳動(dòng)裝置相連接，所述傳動(dòng)裝置與壓頭相連接，用于根據(jù)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓頭做上下自由度運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的，上述傳動(dòng)裝置為包括固定于基座上的螺母和相應(yīng)的精細(xì)螺桿，用于將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺桿上下自由度的精細(xì)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的，上述壓頭的下表面在長度方向的兩端包括增寬區(qū)域，所述增寬區(qū)域尺寸與柔性電路板的陰極相應(yīng)，用于柔性電路板陰極的熱壓。進(jìn)一步的，上述限位裝置為光柵尺，所述光柵尺包括沿壓頭運(yùn)動(dòng)自由度方向設(shè)置的光柵標(biāo)尺和相應(yīng)的讀數(shù)頭，所述光柵尺用于提供壓頭在其運(yùn)動(dòng)自由度上的相對(duì)位置。本發(fā)明還提供了一種用于上述大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置的控制電路，包括控制單元，其特征在于，還包括至少一組溫控單元、至少一組動(dòng)力單元和至少一組定位單元，所述溫控單元包括溫控模塊、金屬加熱器和溫度傳感器；所述溫控模塊同時(shí)連接溫度傳感器、金屬加熱器和控制單元，用于根據(jù)控制單元的指令控制金屬加熱器和將溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制單元能夠識(shí)別的信號(hào)；所述動(dòng)力單元包括定位模塊和伺服電機(jī)，所述定位模塊同時(shí)連接伺服電機(jī)和控制單元，用于根據(jù)控制單元指令控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)；所述定位單元包括光柵尺和模式轉(zhuǎn)換模塊，所述光柵尺包括光柵標(biāo)尺和讀數(shù)頭，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊同時(shí)與讀數(shù)頭和控制單元相連接，用于將讀數(shù)頭讀取的相對(duì)于光柵標(biāo)尺的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸送向控制單元。優(yōu)選的，所述溫度傳感器為熱電偶。優(yōu)選的，所述溫控模塊包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于將熱電偶采集的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制單元能夠識(shí)別的數(shù)字溫度信號(hào)。本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置為了能夠用于較大尺寸的OLED熱壓工藝，采用了加長原有壓頭的方式，同時(shí)在加長的壓頭上增加熱膨脹縫，避免了壓頭變長后在加熱的情況下變形彎曲的缺陷。另外，該裝置還通過采用比如伺服電機(jī)控制替換原有動(dòng)力單元以及光柵尺實(shí)現(xiàn)位置精確控制等方案，使該裝置可有效控制壓頭的力矩和位移，并在綁定過程中減少OLED電極對(duì)位偏移、欠壓和過壓的情況，從而提聞廣品制造良率。


圖1-1為現(xiàn)有綁定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1-2為圖1-1所示的綁定裝置另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-1為本發(fā)明綁定裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-2為本發(fā)明綁定裝置的壓頭的一實(shí)施例示意圖；圖2-3為圖2-1所示的綁定裝置另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明綁定裝置的控制電路結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說明:動(dòng)力組件11，汽缸111，汽缸活塞桿112，壓頭12，金屬加熱器13，限位傳感器14，動(dòng)力組件21，伺服電機(jī)211，傳動(dòng)裝置212，壓頭22，陽極壓頭221，陰極壓頭222，熱膨脹縫223，金屬加熱器23，限位裝置24，讀數(shù)頭241，光柵標(biāo)尺242。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步的詳述。如圖2-1、圖2-2、圖2-3及圖3所示，一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，包括動(dòng)力組件21、壓頭22、金屬加熱器23和限位裝置24，所述動(dòng)力組件21與壓頭22相連接，用于提供壓頭上下自由度運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和熱壓柔性電路板的壓力，金屬加熱器嵌入壓頭中，用于加熱壓頭，限位裝置用于提供壓頭的位置信息。需要說明的是，幾乎所有的柔性電路板綁定裝置均沒有對(duì)壓頭施與柔性電路板的壓力進(jìn)行直接實(shí)時(shí)監(jiān)測的功能，但是該壓力過壓或者欠壓情況均可能導(dǎo)致柔性電路板綁定不良進(jìn)而導(dǎo)致次品率高的風(fēng)險(xiǎn)。在傳統(tǒng)的綁定裝置中，為了降低該風(fēng)險(xiǎn)采用的是由汽缸提供動(dòng)力，通過調(diào)節(jié)氣壓的大小來控制該壓力，同時(shí)配合上下兩極端位置傳感控制的方式進(jìn)一步限定壓頭的位置以避免過壓而導(dǎo)致次品產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)?？墒怯捎跉怏w為彈性介質(zhì)存在靈敏度低等缺陷，在本實(shí)施例中采用了步進(jìn)電機(jī)配合光柵尺的方式，通過精確控制壓頭進(jìn)動(dòng)距離實(shí)現(xiàn)對(duì)壓頭壓力精確控制的目的。為了方便描述，現(xiàn)規(guī)定壓頭與柔性電路板接觸的表面為下，與之相對(duì)的壓頭另一表面為上；在本實(shí)施例中，所述壓頭22為長條狀，其下表面為矩形平面，與長度方向垂直的截面自下而上逐漸變寬；原因是通常柔性電路板綁定的熱壓面較小，為了保證熱壓良好，需要有相應(yīng)尺寸的熱壓頭，故壓頭的下表面相應(yīng)較小，同時(shí)為了保證壓頭的機(jī)械強(qiáng)度，故采用了自下而上逐漸變寬的截面設(shè)計(jì)。為了兼顧壓頭長度與機(jī)械性能的協(xié)調(diào)穩(wěn)定，本實(shí)施例中的壓頭的長度優(yōu)選為4到56寸之間；所述壓頭22還包括不少于一個(gè)熱膨脹縫223，熱膨脹縫223為垂直于壓頭長度方向在壓頭上自上而下切割形成的縫隙，該熱膨脹縫均勻分布在壓頭的長度方向上。為了使壓頭的性能不受影響，該熱膨脹縫223的寬度優(yōu)選為不大于
0.05mmo為了使本發(fā)明方案更易于被理解，以下以舉例的形式對(duì)本發(fā)明的具體部件做進(jìn)一步描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，以下舉例描述的方案僅為本發(fā)明方案的一具體形式，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明方案的限制:其中動(dòng)力組件包括伺服電機(jī)211和傳動(dòng)裝置212，所述伺服電機(jī)211主軸與傳動(dòng)裝置212相連接，所述傳動(dòng)裝置212與壓頭22相連接，用于根據(jù)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓頭做上下自由度運(yùn)動(dòng)，所述伺服電機(jī)因其技術(shù)成熟，控制性能良好，本實(shí)施例中優(yōu)選伺服電機(jī)用于動(dòng)力組件21。作為傳動(dòng)裝置的一優(yōu)選方式，在本實(shí)施例中以固定于基座上的螺母和相應(yīng)的精細(xì)螺桿實(shí)現(xiàn)，該傳動(dòng)裝置用于將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺桿上下自由度的精細(xì)運(yùn)動(dòng)。作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，上述的壓頭22的下表面在長度方向的兩端包括增寬區(qū)域，所述增寬區(qū)域尺寸與柔性電路板的陰極相應(yīng)，用于柔性電路板陰極的熱壓。所述壓頭的兩端用于柔性電路板陰極的熱壓的區(qū)域如圖2-2所示，被稱為陰極壓頭222，其中間部分用于柔性電路板陽極的熱壓，被成為陽極壓頭221，陽極壓頭應(yīng)長度較大，故設(shè)置有防止因熱膨脹而變形的熱膨脹縫223。進(jìn)一步的，限位裝置優(yōu)先采用光柵尺24，這里的光柵尺包括沿壓頭運(yùn)動(dòng)自由度方向設(shè)置的光柵標(biāo)尺242和相應(yīng)的讀數(shù)頭241，所述光柵尺用于提供壓頭在其運(yùn)動(dòng)自由度上的相對(duì)位置。這里的光柵標(biāo)尺是按一定密度分布?jí)侯^運(yùn)動(dòng)自由度方向的柵格，該密度代表了光柵尺的靈敏度，該密度可以有本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)靈敏度要求很容易地確定。本發(fā)明還提供了一種用于上述大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置的控制電路，包括控制單元和至少一組溫控單元、至少一組動(dòng)力單元和至少一組定位單元，所述溫控單元包括溫控模塊、金屬加熱器和溫度傳感器；溫控模塊同時(shí)連接溫度傳感器、金屬加熱器和控制單元，用于根據(jù)控制單元的指令控制金屬加熱器和將溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制單元能夠識(shí)別的信號(hào)；動(dòng)力單元包括定位模塊和伺服電機(jī)，所述定位模塊同時(shí)連接伺服電機(jī)和控制單元，用于根據(jù)控制單元指令控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)；定位單元包括光柵尺和模式轉(zhuǎn)換模塊，所述光柵尺包括光柵標(biāo)尺和讀數(shù)頭，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊同時(shí)與讀數(shù)頭和控制單元相連接，用于將讀數(shù)頭讀取的相對(duì)于光柵標(biāo)尺的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸送向控制單
J Li ο出于使本發(fā)明方案的目的更清晰地表達(dá)的目的，以下進(jìn)一步提供上述控制電路中的部分單元的優(yōu)選方式:其中，溫度傳感器優(yōu)選為熱電偶；溫控模塊包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于將熱電偶采集的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制單元能夠識(shí)別的數(shù)字溫度信號(hào)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到實(shí)施例中所涉及的優(yōu)選實(shí)施方式并非要求同時(shí)實(shí)施。大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置的工作過程如下:OLED柔性電路板的綁定是指通過對(duì)已經(jīng)加熱處于恒溫狀態(tài)的壓頭施壓，從而使OLED基板電極與柔性電路板電極連通?，F(xiàn)有綁定裝置是通過氣缸推動(dòng)壓頭進(jìn)行綁定壓接作業(yè)，壓力的大小靠輸入到氣缸的調(diào)壓閥來調(diào)節(jié)，壓頭推進(jìn)的位置靠限位傳感器來控制。壓頭在綁定之前要靠金屬加熱器進(jìn)行升溫。本實(shí)施例的壓頭根據(jù)大尺寸高分辨率OLED的電極規(guī)格和尺寸設(shè)計(jì)，通常陽極位于中間，陰極位于兩邊。陽極的綁定接觸面較小但是間距較大，陰極綁定接觸面較大但是間距較小。綁定接觸面根據(jù)OLED電極位置設(shè)定。因?yàn)檫m用于大尺寸OLED綁定，所以新型壓頭的長度較原來會(huì)大大增加，而壓頭在綁定中的加熱(400°C以上)及加熱器位置會(huì)導(dǎo)致壓頭膨脹變形，從而影響OLED與柔性電路的綁定精度。因此在壓頭陽極綁定區(qū)域的上端，采用線性切割加工出若干膨脹縫，切割位置應(yīng)避開伺服推桿與壓頭的連接位置。在新型壓頭的上部均勻安裝若干動(dòng)力組件21，動(dòng)力組件主要由伺服電機(jī)211和傳動(dòng)裝置212，伺服電機(jī)可以精確控制力矩的輸出，傳動(dòng)裝置用于推動(dòng)壓頭上下運(yùn)動(dòng)。在壓頭的左右位置各安裝一個(gè)光柵尺，光柵讀數(shù)頭安裝在壓頭陰極上方的側(cè)邊位置，通過讀數(shù)頭讀取標(biāo)尺光柵的刻度，從而可以精確控制壓頭的位移量。左右各安裝一個(gè)光柵尺可對(duì)壓頭左右位移量進(jìn)行反饋，避免壓偏的情況。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，包括動(dòng)力組件、壓頭、金屬加熱器和限位裝置，所述動(dòng)力組件與壓頭相連接，用于提供壓頭上下自由度運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和熱壓柔性電路板的壓力，金屬加熱器嵌入壓頭中，用于加熱壓頭，限位裝置用于提供壓頭的位置信息；為了方便描述，現(xiàn)規(guī)定壓頭與柔性電路板接觸的表面為下，與之相對(duì)的壓頭另一表面為上； 其特征在于，所述壓頭為長條狀，其下表面為矩形平面，與長度方向垂直的截面自下而上逐漸變寬； 所述壓頭的長度為32到80寸之間； 所述壓頭還包括不少于一個(gè)熱膨脹縫，熱膨脹縫為垂直于壓頭長度方向在壓頭上自上而下切割形成的縫隙，所述熱膨脹縫均勻分布在壓頭的長度方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，其特征在于，所述動(dòng)力組件包括伺服電機(jī)和傳動(dòng)裝置，所述伺服電機(jī)主軸與傳動(dòng)裝置相連接，所述傳動(dòng)裝置與壓頭相連接，用于根據(jù)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓頭做上下自由度運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置為包括固定于基座上的螺母和相應(yīng)的精細(xì)螺桿，用于將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺桿上下自由度的精細(xì)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，其特征在于，所述壓頭的下表面在長度方向的兩端包括增寬區(qū)域，所述增寬區(qū)域尺寸與柔性電路板的陰極相應(yīng)，用于柔性電路板陰極的熱壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置，其特征在于，所述限位裝置為光柵尺，所述光柵尺包括沿壓頭運(yùn)動(dòng)自由度方向設(shè)置的光柵標(biāo)尺和相應(yīng)的讀數(shù)頭，所述光柵尺用于提供壓頭在其運(yùn)動(dòng)自由度上的相對(duì)位置。
6.一種用于上述大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置的控制電路，包括控制單元，其特征在于，還包括至少一組溫控單元、至少一組動(dòng)力單元和至少一組定位單元，所述溫控單元包括溫控模塊、金屬加熱器和溫度傳感器； 所述溫控模塊同時(shí)連接溫度傳感器、金屬加熱器和控制單元，用于根據(jù)控制單元的指令控制金屬加熱器和將溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制單元能夠識(shí)別的信號(hào)； 所述動(dòng)力單元包括定位模塊和伺服電機(jī)，所述定位模塊同時(shí)連接伺服電機(jī)和控制單元，用于根據(jù)控制單元指令控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)； 所述定位單元包括光柵尺和模式轉(zhuǎn)換模塊，所述光柵尺包括光柵標(biāo)尺和讀數(shù)頭，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊同時(shí)與讀數(shù)頭和控制單元相連接，用于將讀數(shù)頭讀取的相對(duì)于光柵標(biāo)尺的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸送向控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于，所述溫度傳感器為熱電偶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于，所述溫控模塊包含模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于將熱電偶采集的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制單元能夠識(shí)別的數(shù)字溫度信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的一種大尺寸OLED柔性電路板綁定裝置包括動(dòng)力組件、壓頭、金屬加熱器和限位裝置的部件，所述壓頭為長條狀，其下表面為矩形平面，與長度方向垂直的截面自下而上逐漸變寬；所述壓頭還包括不少于一個(gè)熱膨脹縫，熱膨脹縫為垂直于壓頭長度方向在壓頭上自上而下切割形成的縫隙，所述熱膨脹縫均勻分布在壓頭的長度方向上。有益效果在于能夠用于較大尺寸的OLED熱壓工藝，避免了壓頭變長后在加熱的情況下變形彎曲的缺陷。另外，該裝置還通過采用比如伺服電機(jī)控制替換原有動(dòng)力單元以及光柵尺實(shí)現(xiàn)位置精確控制等方案，并在綁定過程中減少OLED電極對(duì)位偏移、欠壓和過壓的情況，從而提高產(chǎn)品制造良率。
文檔編號(hào)H05K3/00GK103200778SQ20131014415
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者向欣, 任海, 黃 俊, 敬啟毓, 唐元?jiǎng)?申請(qǐng)人:四川虹視顯示技術(shù)有限公司