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水胶贴合培训资料


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【CGL 贴合培训资料】

CGL工艺学习资料
PE部技术培训资料

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概要
资料概要
●CGL原理 ○CGL原理和作用 ●工程面临的难题 ○黄斑(牛顿环)

【CGL 贴合培训资

料】

●CGL工艺介绍 ○CGL设备介绍 ○SVR管理&温度影响 ○SVR涂布工程 ○贴合工程 ○画像处理 ○UV预照射 ○UV本照射 ○恒温工程

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概要
资料概要
●CGL原理 ○CGL原理和作用 ●CGL工艺介绍 ○CGL设备介绍 ○SVR管理&温度影响 ○SVR涂布工程 ○贴合工程 ○画像处理 ○UV预照射 ○UV本照射 ○恒温工程 ●工程面临的难题 ○黄斑(牛顿环)

【CGL 贴合培训资料】

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CGL原理
ACX396AKP结构(例)

【CGL 贴合培训资料】
玻璃盖 (Caver Panel) 光学弹性体 (SVR)

●CGL的原理和作用
光通过两种不同媒介时,由于折射率的差异,会在两种媒介的 界面上产生反射现象,并且,折射率差异越大,光反射会越明显。 (=光损失+光干扰) CGL是使用SVR来填充玻璃盖/模组间的空气层,利用其折射 率与玻璃盖/模组几乎一致的特性,从而使光反射最小(=光损失/ 光干扰最小)。 因此大大提升LCD还原性和可视性。 事例:晚上看电视时,开灯和不开灯在视觉上的差异。
面板组件

玻璃盖

双面胶

背光板

遮光胶

导电胶纸

通常构造 空气层
缓冲材 LCD模组 板金

CGL构造

光学弹性体(SVR)

光损失减少 光干扰减少

3重折射

光损失=4%+4%+4%=12%

1重折射

光损失=4%

※反射光:空气层→玻璃盖、玻璃盖→空气层、空气层→模组 透过光:模组→空气层、空气层→玻璃盖、玻璃盖→空气层

※反射光:空气层→玻璃盖 透过光:玻璃盖→空气层

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CGL原理
●CGL的原理&效果
LCD与光学弹性体的折射率之差,几乎为0,所以界面的反射也几乎为0。

【CGL 贴合培训资料】

折射率之差△nD几乎为0,背光源和外部入射光的散乱减少。 CGL无 CGL有

亮度低、色彩还原差、有雾蒙蒙感

亮度高、色彩还原好、画面通透

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概要
资料概要
●CGL原理 ○CGL原理和作用 ●工程面临的难题 ○黄斑(牛顿环)

【CGL 贴合培训资料】

●CGL工艺介绍 ○CGL设备介绍 ○SVR管理&温度影响 ○SVR涂布工程 ○贴合工程 ○画像处理 ○UV预照射 ○UV本照射 ○恒温工程

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CGL工艺介绍
CGL设备分解流程
面板盖贴合
面板盖 LCD组件 FOG、COG组立后 CG清洁 投入固定 LCM清洁 厚度测量 SVR涂布1 自动 自动 LCM决定 厚度测量

【CGL 贴合培训资料】
贴合 UV预照射
UV正面照射

SVR涂布

画像处理

UV本照射

后工程

UV本照射

UV本照射 完品取出 贴制程膜 UV反照射 LCD取出

面板+上下偏光板+FPC

SVR涂布2

GAP FILL涂布 外观检查 传送到贴合台 画像自动处理 精确对位 贴合 CGL后工程 条件UV能量3300±300 温度<65℃

UV预照射
完成品排出 UV本照射工程

如果是热硬化胶水,必须使用热硬化。

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CGL工艺介绍
CGL设备构造平面图

【CGL 贴合培训资料】

过程:琉璃盖经SVR涂布后与面板在贴合机内贴合、位置调整、UV预硬化后排出,最后经UV本照射后硬化。 设备特点:贴合机--全自动型、有厚度补偿功能、位置自动测定&补偿。 照射机--具备上面、侧面同时照射功能。

CG和LCM投入部

Dispenser部

Bonding部

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CGL工艺介绍
涂布工程--温度影响
条件案例 因溶剂温度而发生的涂布量变化

【CGL 贴合培训资料】

假设设定为315kpa的场合, 温度变化1℃就变化24mg, 变化0.5℃就变化12mg

溶济涂布量(mg)

→温度稳定保证是必须的

溶济温度(mm)
溶剂温度对涂布量稳定的影响很大。(温度升高,SVR粘度下降,相同压力涂布量将增加) →温度必须保持稳定,设备恒温器温度:25±0.1℃。 涂布压力对涂布量稳定的影响大。 →每筒胶水投入1st点检胶量并调整至规格内,胶量精度:±5mg。(约±1.5%)

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CGL工艺介绍
涂布工程--SVR管理

【CGL 贴合培训资料】

针对2E04&2G02 (SVR1800)的SVR

√ × ×
SVR
SVR 保管&拿取(须在有效期内)
保管温度:-20±10℃ 保管环境:遮光条件下 拿取方法:管口朝上、不可横放及倒置和晃动,应轻拿轻放

生产前条件
在生产有效期内脱泡 脱泡时间8到10分钟 2小时后使用开始 72小时以上 →不可使用

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CGL工艺介绍
涂布工程--涂布次数影响
涂布量和胶筒内压力关系
剩下的量越少 越难吐出 注胶器OFF 压力(Kpa)

【CGL 贴合培训资料】

压力(Kpa)

剩下的量越少 越难断丝

时间(msec)

时间(msec)

压力(Kpa)

随着涂布量和时间关系,胶筒内的胶水将减小;受到 胶水自重减少、胶筒内空气增多的共同影响,压力响 应时间将延后,胶水不易压出、胶水不易断丝现象将 越明显。
所以必须控制SVR供给的压力和供给量,供给量是靠调 整感应器。

时间(msec)

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CGL工艺介绍
涂布工程--轨迹形状
它社 涂布轨迹将直接影响到SVR扩散 状态,因此选择一种好的涂布 轨迹尤为重要。 一般需要考虑下记几方面: 1、设备硬件 2、不良状况(气泡,不足,溢出等) 3、设备产能 4、制程、材料等
SONY最早时的涂布轨迹(2速度)

【CGL 贴合培训资料】

SHARP使用的涂布轨迹(4角)

SONY优化后的涂布轨迹(3速度)

EID使用的涂布轨迹(点)

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CGL工艺介绍
涂布工程--程序说明
世成电子涂布轨迹

【CGL 贴合培训资料】

如前所述,根据涂布量和时间关系,SVR涂布轨迹会有变化。
1/2Y 涂布规则和坐标基定位

4 6 5

2
1/2Y

3

1

Y

1/5X

3/5X X

1/5X

涂布说明
A :1、2、3、4为DISPENCER1轨迹。 B :5、6为DISPENSER2的涂布轨迹。

单条轨迹

:为DISPENSER1的始点。 :为DISPENSER1的终点。 :为DISPENSER2的始点。 :为DISPENSER2的终点。
START POS END POS

DISP DELAY
END DELAY

DISP ON TIME
DISP ON TIME

END DELAY
DISP DELAY

涂布时间关系

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CGL工艺介绍
贴合工程--厚度关联
更换SVR时

【CGL 贴合培训资料】

点检胶量

点检胶量

产品投入时

盖子厚度 测定

面板厚度 测定

调用设备DM SVR厚度

贴合机Z轴 原点复位

计算产品 总厚度

调用设备DM 置台零点
设定参考补正量

计算下压 总高度

实测数据 补差后数据

驱动驱进 电机上升

设定的基准参考值

实测

计算后标准偏差

过程:1、每更换SVR时,需要点检SVR量。 2、产品投入时,测定盖子、面板的厚度,并调用数据区DM的SVR厚度设定,并计算产品理论总厚度。 3、根据产品理论总厚度、数据区DM置台零点,计算理论最终上升高度。 4、将上升高度传给驱动电机。 说明:1、可补偿玻璃盖、面板本身公差,有效Bonding stage up时控制SVR的厚度和平行的恒定。 2、采用高精度的步进电机(精度1pps=0.0004mm),厚度精度实现um级。

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CGL工艺介绍
贴合工程--速度关联
接触速度与气泡发生率的关系 P1:STAGE置台原点

【CGL 贴合培训资料】

气泡发生率(%)

高速:500000pps/s =200mm/s

低速:1250pps/s =0.5m/s P1:高速终了点 P2:低速终了点

P3:最终贴合点
中速:500pps/s =0.2mm/s

接触速度(mm/sec)
考虑余量内定为0.2mm/s

过程:1、玻璃盖置台从待机位置高速(200mm/s)上升至预定位置。
※ 一般从贴合最终位置起往下1.7~2.5mm。

2、再以中速(0.5mm/s)使SVR缓慢接触偏光板。
※ 速度过快,气泡发生率将急速增加。

3、最终于低速(0.2mm/s)上升至最终高度。
※ 当SVR已基本覆盖完全时,较低的速度也不会增加气泡发生率,一般设置在最终位置往上0.03mm,以此提升贴合质量。

说明:多段速度控制可使气泡发生率、生产性最优化。

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CGL工艺介绍
画像处理--总流程
玻璃盖送至 预定位置
Z轴上升至 搜索位置 面板送至 预定位置 画像处理 位置补正

【CGL 贴合培训资料】

贴合产 品

UV 预照射

产品 排出

画像 获取

测定 X/Y/θ

数据转出 θ 位置调整

画像 获取

测定 X/Y/θ

数据转出 X/Y位置调整

画像 获取

合计:2循环,获取画像6次,计算X/Y/θ 6次,进行2次θ 调整、2次X/Y调整,1次最终判定

说明:1、画像处理程序会自动测定偏移数据,并反馈位置调整驱动器工作,整个过程为全自动,可减少 人为因素影响,确保制品精度。 2、设置偏移规格值,完成品会进行OK/NG判定,并自动区分排出。

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CGL工艺介绍
画像处理--测试方法
Camera左
Caver右.Y AA右.Y

【CGL 贴合培训资料】

Caver左.X
AA左.X

AA右.X Caver左.X

AA左.Y

Camera右
CCD左
AA左.Y

Caver左.Y

CCD右

说明: 1、画像处理系统有两个摄像头,分别拍摄 有效画素左下角、右上角的图像。 2、其中作为输出的X、Y、θ 分别如下: X = Caver左.x - AA左.x Y = Caver左.y - AA左.y θ = angel(Caver右.y-Caver左.y,Caver右.x-Caver左.x) -angel(AA右.y-AA左.y,AA右.x-AA左.x) PS:视机种而定,可能会有取点差异。

同軸落射

同軸落射

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CGL工艺介绍
画像处理--画像补正
未调整前1st画像 Θ补正后2nd画像

【CGL 贴合培训资料】

X/Y补正后3rd画像

y
θ x
a. 为了算出初期X/Y /θ偏移量 此时,X/Y /θ都是偏的 b. 用a算出的θ量全量、X/Y半量补偿 此时,θ已OK,X/Y 仍是偏的 此情形下,再次测定X/Y /θ偏移量 c. 用b算出的X/Y量进行补偿后 此时,X/Y/θ都已补偿OK 此情形下,再次测定X/Y /θ偏移量

为提高位置精度,可再做一个循环

说明: 1、步骤b中对X/Y进行半量补正的理由:伴随θ 的修正,X/Y也会变化, 因此X/Y仅补正測定値的一半。 2、步骤b中的X/Y半量补正可以选择关闭(关闭后仅进行θ 修正)。

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CGL工艺介绍
画像处理--程序本体说明

【CGL 贴合培训资料】

说明: 1、画像处理程序会按照预定流程 一步步对画像进行处理。
一般步骤: a. 画像入力 b. 预处理(背景弱化/边缘强化) c. 摆正(画像摆正至最利于测量的位置) d. 取边 e. 计算(计算X/Y/θ 的值) f. 输出(X/Y/θ 的值和判定结果给PLC程序)

2、每获取1次画像,均需处理1次, 因此每产品各需处理6次。

3、X/Y /θ 补正量
1、先取LCM的量,把该量作为0点参照。 2、再取CG的量,把该量与LCM的量作 比较,计 算出偏移差值。

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CGL工艺介绍
UV预照射--方式说明
例1
LED型UV
Top uv

【CGL 贴合培训资料】

说明: 1、位置确定后,需要将SVR硬化后,产品位置才不 会变化,因此需要将SVR进行UV预照射。

2、由于使用高功率的LED灯使SVR急剧硬化(产能 要求),将会在硬化区域周边产生很强的硬化应力, 对于薄型面板来说,该应力会使面板&玻璃盖变形, 从而产生黄斑。
3、LED照射时,如果照射区域下方有异物等不平整, 可能会异致该区域应力不均而产生黄斑。

UV光

照射区域×4

硬化应力

Bottom uv

Bottom uv

推测:吸着应力+硬化应力=4个角的黄斑

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CGL工艺介绍
UV本照射--方式说明
UV本照射机
LED照射装置

【CGL 贴合培训资料】

说明: 2、上面UV光覆盖SVR整体,对SVR起主硬化作用, 由于单台UV本照射机能量不足,因此在CGL里采 用BOTTOM下UV共同照射。(UV光亮规格≥50mW/cm2,时间
为LED照射完成后关闭,约为40~60s)

3、侧面LED光主要是针对有黑框的机种,上面UV 光无法使黑框下的SVR硬化而设置的,另外,也 可以补偿UV光源周边下降的光亮。(UV光亮规格
≥180mW/cm2,单侧时间:1240H—20s;1100—25s)

4、UV本硬化时支撑治具上如果有异物等不平整, 可能会造成照射应力不均而导致黄斑。

UV本照射机

UV照射量是怎样计算? 积算光量(mj/cm2)=照度(mw/cm2)x照射時間(sec)

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CGL工艺介绍
恒温
补充其它条件
说明: 1、仅热硬化型胶水适用。

【CGL 贴合培训资料】

2、恒温的作用: 对于玻璃盖黑印刷部下方的SVR,虽然有侧面LED进行照射,但由于其照射深度有限,有可能出现 SVR硬化不足的现象;因此需要高温使其进一步硬化。 PS:高温对于SVR硬化应力的缓触也是有帮助的,因此也可作为黄斑救济的一种手段。

恒温环境:80℃80Min

主要是对应该区域继续硬化

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概要
资料概要
●CGL原理 ○CGL原理和作用 ●工程面临的难题 ○黄斑(牛顿环)

【CGL 贴合培训资料】

●CGL工艺介绍 ○CGL设备介绍 ○SVR管理&温度影响 ○SVR涂布工程 ○贴合工程 ○画像处理 ○UV预照射 ○UV本照射 ○恒温工程

CGL工艺面临的难题
黄斑——面板起因黄斑说明

【CGL 贴合培训资料】

黄斑的发生原因,除外力(硬化应力/机械应力等)促使 面板变形的起因外,其面板本身的抗外力特性也是其中 关键因素(例如面板厚度/加压封止条件等)。 比如:面板薄的机种、而且加压封止条件的差异, 造成其抗外力特性差,因此相同条件下生产,其黄斑发 生率是最高的。 类似:流感季节,有些人容易感冒,有些人却无妨; 因此患了流感:流感病毒是外因,个人体质却是内因。

CGL工艺面临的难题
黄斑——工程异物起因
玻璃盖 SVR Spacer Spacer CF基板 GAP(Panel) TFT基板 吸着置台

【CGL 贴合培训资料】

条件案例
玻璃盖

异物处GAP= 增大

正常处GAP

SVR CF基板 GAP(Panel) TFT基板

异物

当吸着置台有异物时(不平整或凸起),由于面板本身自重 和吸着置台的吸着力,异物处的TFT基板将向GAP方向凸 起,而由于Spacer是固体可承受压力,将导致CF基板也向 SVR方向凸起。而由于SVR硬化前是流体,此凸起不会传 递给玻璃盖,即玻璃盖是平直的。 此时,SVR受UV光作用而硬化。

当UV本照射完成后,产品被移动时,因异物而产生的压力 将消失,TFT基板将回复为平直状态(注:Spacer不能承受 拉力);但CF基板由于硬化后的SVR将保持凸起状态,这样 CF基板和TFT基板间的GAP将增大,从而产生黄斑。 注:GAP增大产生黄斑,GAP减少产生蓝斑

PS: 随着放置时间的增加,黄斑处的SVR应力会慢慢变轻 或消失,因此该GAP也会慢慢趋于正常GAP,因此,黄斑也 将慢慢减轻或消失。

CGL工艺面临的难题
UV本照射--照射方式和照射应力
实验用的UV照射设备

【CGL 贴合培训资料】
(例) 根据各公司资料进行改编

条件案例
照 度 [mW/cm2]

仅365 nm

对于接着剂来说,光强不太高,慢慢进行硬化是较理想的。

LED光源

オムロン ZUV-H40M ZUVランプ光源 レンズ一体型ハイパワータイプ

适当光强
整体均匀硬化

浜松ホトニクス LC-8 LCキセノンランプタイプ

200

300

400

500

測定温度 0℃→ 100℃→ 0℃
1.00E+06

測定周波数 1Hz

在如覆盖整体的UV光领域中, 通过硬化可不发生歪曲(变形)

E‘ / Pa

椭圆面积为硬化应力
1.00E+05

Cooling

高照度
LED照射器 因是LED(半導体), 可以直接照射出直线光, 通过物镜使光聚在一起 局部照射会导致局部硬化, 树脂上出现歪曲(变形)
1.00E+04 0 20 40

Heating
60 80

Temp. / ℃

照射面局部有反应

CGL工艺面临的难题
UV照射--硬化收缩和内部应力
測定概要
UV照射条件 UV照射機 照度計 照度 照射距離 塗布量 樹脂

【CGL 贴合培训资料】

条件案例

利用3次元非接触表面粗度测试计Zygo),测定了硬化时发生歪曲的柔软型的树脂(硬化収 縮:約4.0%)。Zygo是一种可以通过利用光的干涉、非接触去测定表面凹凸在数百毫微~ 100um左右的对象物体的分析计。

浜松ホトニクスLC5 浜松ホトニクスC6080-13 500mW×15s 10mm 0.5mg SVR Or 一般的樹脂

Zygo測定
UV照射 聚脂玻璃纤维 (t=120um) 接着树脂
选取下图方框区域进行Zygo测定

玻璃板

CGL工艺面临的难题
UV照射--硬化收缩和内部应力
如用硬化收缩约为4.0%,坚硬型(D90)的接着剂进行试验的话
硬化直後

【CGL 贴合培训资料】

条件案例
原理: 内部応力=弾性率×硬化収縮 由于硬接着剂的弹性率比软接着剂的大得多,所以硬化 时内部应力积存会导致周边歪曲。一方面,涂SVR时, 针对表面歪曲是看不出有多大的变化。但内部应力也不 全为0。如下记图表,增加温度的话,内部应力就会难以 积存,此时就会发现SVR应力释放速度加快。 而且一旦释放过的应力(硬化时的应力)是不会恢复到 原样,而是会消失掉。 另外,推测如弹性低(柔软)的那种SVR树脂在常温中, 内部应力会慢慢释放。

玻璃纤维膜表面会发生歪曲(变形) 例如用SVR进行试验的话,
硬化直後

1.00E+06

E‘ / Pa

椭圆面积为硬化应力 加热或放置后该面积会下降
1.00E+05

Cooling

Heating
1.00E+04 0 20 40 60 80

玻璃纤维膜表面易发生歪曲(变形)

Temp. / ℃

測定温度 0℃→ 100℃→ 0℃

測定周波数 1Hz

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【CGL 贴合培训资料】

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THE END 谢谢

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