CN109841164A - 小间距led显示模块及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种小间距LED显示模块及其制作方法。该小间距LED显示模块包括安装基板、LED灯板和保护胶体,LED灯板包括电路板和间隔设置在电路板上的多个LED,电路板设置在安装基板的一侧表面上,LED设置在电路板的远离安装基板的一侧表面上;保护胶体设置在各LED之间的间隙中,且保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐。保护胶体对各LED能够起到很好的保护作用,能有效防止LED的磕灯和因湿气过大导致的死灯问题。同时,由于保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐,使得LED灯板表面的清理更为容易。此外,该保护胶体的加工方式简单,加工方便可靠,适于工业化大规模应用。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域,具体而言,涉及一种小间距LED显示模块及其制作方法。
背景技术
LED显示屏是由LED点阵组成,通过灯珠的亮灭来显示文字、图片,内容可以随时更换,各部分组件都是模块化结构的显示器件。LED显示模块通常包括安装基板和LED灯板,LED灯板包括电路板和位于电路板上的多个阵列排布的LED,根据LED之间间距的大小,LED显示模块分为大间距型和小间距型。
对于小间距LED显示模块而言,其本身具有不防水的特性,同时LED的焊接力小、靠近灯板边缘,这就导致了裸露的LED显示模块容易出现磕灯、表面不容易清理、LED湿气过大时会出现死灯等种种问题,这就需要对其进行封装。现有的对于小间距LED显示模块的封装主要有以下几种方式:1)COB封胶工艺:该工艺存在变形大、工艺控制困难、成品率较低的问题。2)采用整体玻璃或塑料板进行封装:该方法LED显示模块的尺寸容易受局限,且安装、运输比较困难。3)镀膜工艺:成本较高。
基于以上原因,有必要提供一种简单可靠、成本较低的小间距LED显示模块结构及制作方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种小间距LED显示模块及其制作方法,以解决现有技术中小间距LED显示模块在LED防护工艺方面存在的可靠性低、成本高的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种小间距LED显示模块,其包括:安装基板;LED灯板,LED灯板包括电路板和间隔设置在电路板上的多个LED,电路板设置在安装基板的一侧表面上,LED设置在电路板的远离安装基板的一侧表面上;以及保护胶体,保护胶体设置在各LED之间的间隙中,且保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐。
进一步地,保护胶体为常温固化型胶水经固化后形成的硬化胶体。
进一步地,常温固化型胶水选自树脂胶,优选树脂胶为环氧树脂胶和/或改性硅胶,优选地,树脂胶中添加有染色剂和/或扩散剂。
根据本发明的另一方面,还提供了一种小间距LED显示模块的制作方法,其包括以下步骤:提供安装基板;在安装基板的一侧表面上设置LED灯板,LED灯板包括电路板和间隔设置在电路板上的多个LED,电路板设置在安装基板的一侧表面上,LED设置在电路板的远离安装基板的一侧表面上;采用胶水向LED灯板的远离安装基板的一侧进行灌胶;利用平板对承载有胶水的一侧进行压合,使胶水进入各LED之间的间隙中并将多余的胶水挤出,然后进行固化以形成保护胶体,进而形成预制模块;以及移除预制模块中的平板,形成小间距LED显示模块。
进一步地,灌胶过程在真空环境中进行。
进一步地,灌胶的步骤包括:采用胶枪在LED灯板的远离安装基板的一侧上方进行往复运动,在往复运动的同时进行出胶。
进一步地,胶水为常温固化胶水,优选常温固化胶水选自树脂胶,优选树脂胶为环氧树脂胶和/或改性硅胶,优选地,树脂胶中添加有染色剂和/或扩散剂。
进一步地,平板为钢化膜或塑料板,优选塑料板为聚碳酸酯板或亚克力板。
进一步地,钢化膜的厚度为0.2~1mm,塑料板的厚度为0.1~1.0mm。
进一步地,压合过程中的压力为0.005~0.04MPa,固化过程中的固化时间为0.5~6h。
本发明提供了一种小间距LED显示模块,其包括安装基板、LED灯板和保护胶体,LED灯板包括电路板和间隔设置在电路板上的多个LED,电路板设置在安装基板的一侧表面上,LED设置在电路板的远离安装基板的一侧表面上;保护胶体设置在各LED之间的间隙中,且保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐。
本发明提供的上述小间距LED显示模块,在各LED之间的间隙中设置了保护胶体,且保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐。这样,位于间隙中的保护胶体对各LED能够起到很好的保护作用,能够有效防止LED的磕灯和因湿气过大导致的死灯问题。同时,由于保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐,这就使得LED灯板表面的清理更为容易。此外,该保护胶体的加工方式简单,只需将胶水整体灌胶至LED之间的间隙后清理表面多余的胶水,然后进行固化即可。加工方便可靠,适于工业化大规模应用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明一种实施例的小间距LED显示模块的结构示意图;
图2示出了图1所示的小间距LED显示模块结构的上表面A处的放大图;
图3示出了图1所示的小间距LED显示模块结构的剖视图;
图4示出了本发明一种实施例的小间距LED显示模块制作方法中灌胶过程的示意图;
图5示出了本发明一种实施例的小间距LED显示模块制作方法中平板压合过程的示意图;
图6示出了本发明一种实施例的小间距LED显示模块制作方法中固化过程的示意图;
图7示出了本发明一种实施例的小间距LED显示模块制作方法中移除预制模块中平板过程的示意图;
图8示出了本发明实施例1制作的小间距LED显示模块的摩尔纹显示图像;
图9示出了对比例1制作的小间距LED显示模块的摩尔纹显示图像。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
正如背景技术部分所描述的,现有技术中小间距LED显示模块在LED防护工艺方面存在工艺复杂、可靠性低、成本高的问题。
为了解决这一问题,本发明提供了一种小间距LED显示模块,如图1、2和3所示,该小间距LED显示模块包括安装基板10、LED灯板20和保护胶体30,LED灯板20包括电路板21和间隔设置在电路板21上的多个LED22,电路板21设置在安装基板10的一侧表面上,LED22设置在电路板21的远离安装基板10的一侧表面上;保护胶体30设置在各LED22之间的间隙中,且保护胶体30远离电路板21一侧的表面与LED22远离电路板21一侧的表面平齐。
本发明提供的上述小间距LED显示模块,在各LED22之间的间隙中设置了保护胶体,且保护胶体30远离电路板21一侧的表面与LED远离电路板21一侧的表面平齐。这样,位于间隙中的保护胶体对各LED22能够起到很好的保护作用,能够有效防止LED22的磕灯和因湿气过大导致的死灯问题。同时,由于保护胶体远离电路板21一侧的表面与LED22远离电路板21一侧的表面平齐,这就使得LED灯板表面的清理更为容易。此外,该保护胶体的加工方式简单,只需将胶水整体灌胶至LED22之间的间隙后清理表面多余的胶水,然后进行固化即可。加工方便可靠,适于工业化大规模应用。
需要说明的是,在实际的使用过程中,需要将多个小间距LED显示模块进行组装,形成较大的LED显示屏。除了以上有益效果以外,本发明提供的上述小间距LED显示模块,由于保护胶体30远离电路板21一侧的表面与LED22远离电路板21一侧的表面平齐,使得不同小间距LED显示模块经组装后,不同模块上的LED22的出光角度相同,这也能够有效改善传统防护过程中出现的眩光问题,能够有效降低LED显示屏的摩尔纹效应,提高其光学性能。
在一种优选的实施方式中,保护胶体30为常温固化型胶水经固化后形成的硬化胶体。选用常温固化型胶水能够进一步简化工艺,且有利于防止加热变形等问题。优选地,常温固化型胶水选自树脂胶,优选树脂胶为环氧树脂胶和/或改性硅胶。上述几种胶水固化时间和粘度更为适宜,在具体的加工过程中,依靠良好的流动性能够快速充满LED22之间的缝隙,且多余的胶水也能够快速地被清理。优选地,树脂胶中添加有染色剂和/或扩散剂,这样更有利于胶水进入缝隙。
根据本发明的另一方面,还提供了一种小间距LED显示模块的制作方法,其包括以下步骤:提供安装基板10;在安装基板10的一侧表面上设置LED灯板20,LED灯板20包括电路板21和间隔设置在电路板21上的多个LED,电路板21设置在安装基板10的一侧表面上,LED22设置在电路板21的远离安装基板10的一侧表面上;采用胶水向LED灯板20的远离安装基板10的一侧进行灌胶;利用平板对承载有胶水的一侧进行压合,使胶水进入各LED22之间的间隙中并将多余的胶水挤出,然后进行固化以形成保护胶体30,进而形成预制模块;移除预制模块中的平板,形成小间距LED显示模块。
本发明提供的上述制作方法工艺简单可靠,如图4所示,在灌胶的过程中,胶水能够流入LED灯板20上各LED22之间的间隔缝隙中,该过程中,除了流入各LED22之间的胶水以外,还有一些胶水会留在LED22上方,利用平板b对承载有胶水的一侧进行压合,能够使胶水进一步充满各LED22之间的间隙中,并将多余的胶水挤出(如图5所示)。挤出多余的胶水之后,如图6所示,在压板压合的状态下进行固化以形成保护胶体30,进而形成了预制模块。其次,如图7所示,将预制模块中的平板b移除之后,即可得到小间距LED显示模块,该显示模块中,保护胶体30远离电路板21一侧的表面与LED22远离电路板21一侧的表面平齐。位于间隙中的保护胶体30对各LED22能够起到很好的保护作用,能够有效防止LED22的磕灯和因湿气过大导致的死灯问题。同时,由于保护胶体远离电路板21一侧的表面与LED22远离电路板21一侧的表面平齐,这就使得LED灯板表面的清理更为容易。此外,该保护胶体30的加工方式简单,方便可靠,无需复杂设备,适于工业化大规模应用。
在实际的使用过程中,需要将多个小间距LED显示模块进行组装,形成较大的LED显示屏。除了以上有益效果以外,本发明提供的上述小间距LED显示模块,由于保护胶体30远离电路板21一侧的表面与LED22远离电路板21一侧的表面平齐,使得不同小间距LED显示模块经组装后,不同模块上的LED22的出光角度相同,这也能够有效改善传统防护过程中出现的眩光问题,能够有效降低LED显示屏的摩尔纹效应,提高其光学性能。
此外,需要说明的是,在上述平板压合的过程中,难免会有少量的胶水残留在LED22上方,然而,由于本发明采用的是平板压合的方式,残留的少量胶水也会形成平整的一层,固化后在LED上表面形成厚度特别薄的一层胶层,其对于模块的光学性能影响很小。在实际的制作过程中,待形成保护胶体30以后,可以对按照尺寸要求对LED显示模块进行外形切割。
在一种优选的实施方式中,灌胶过程在真空环境中进行。这样有利于去除LED22间隙中的空气,减少气泡,使胶水更充分地充满间隙。
在一种优选的实施方式中,如图4所示,灌胶的步骤包括:采用胶枪a在LED灯板20的远离安装基板10的一侧上方进行往复运动,在往复运动的同时进行出胶。这样进行灌胶,胶水能够更平稳地流入间隙中,且出胶过程及胶水流动过程中产生的气泡很少,有利于提高保护胶体30的整体性,以对每一个LED22都能起到更好地防护作用。
在一种优选的实施方式中,胶水为常温固化胶水,选用常温固化型胶水能够进一步简化工艺。优选地,常温固化型胶水选自选自树脂胶,优选树脂胶为环氧树脂胶和/或改性硅胶。上述几种胶水固化时间和粘度更为适宜,在具体的加工过程中,依靠良好的流动性能够快速充满LED22之间的缝隙,且多余的胶水也能够快速地被清理。优选地,树脂胶中添加有染色剂和/或扩散剂。
在一种优选的实施方式中,平板b为钢化膜或塑料板,优选塑料板为聚碳酸酯板或亚克力板。上述几种平板平整性较好,能够进一步提高保护胶体30的整体性和平整性。同时,这几种平板与胶体之间的粘结力较小,在固化以后能够更容易地从LED22和保护胶体30的表面移除。
在一种优选的实施方式中,钢化膜的厚度为0.2~1mm,塑料板的厚度为0.1~1.0mm。这样厚度的平板b更容易从LED22和保护胶体30的表面移除,有利于进一步降低加工难度。
具体的压合过程和固化过程的工艺参数可以进行调整。在一种优选的实施方式中,压合过程中的压力为0.005~0.04MPa,固化过程中的固化时间为0.5~6h。在具体的操作过程中,如图6所示,固化过程中可以在平板b上方用压块c压住进行固化,固化完全后再将压块c挪走,将平板b移除即可。另外,由于本发明采用的是平板压合的方式,在进行胶水固化之前,可以对平板压合进行二次调整,这样就能够更彻底地排出平板和胶水、LED22之间的气体,使LED22和保护胶体30的上表面更加平滑一致。
以下根据实施例进一步说明本发明的有益效果:
实施例1
该实施例制作了小间距LED显示模块,具体工艺如下:
选用型号为TVH2.5的设置在安装基板上的LED灯板,其LED的点间距为2.5mm,尺寸为200×150mm;
采用常温固化环氧树脂胶向LED灯板的远离安装基板的一侧进行灌胶;
其次,利用聚四氟乙烯平板(厚度1mm)对承载有胶水的一侧进行压合(压力0.04MPa),使胶水进入各LED之间的间隙中并将多余的胶水挤出,然后进行固化(6h)以形成保护胶体,进而形成预制模块。
移除预制模块中的磨砂板,形成小间距LED显示模块。
对上述小间距LED显示模块的性能进行表征,用反射率检测仪检测模块表面的反射率,可见光反射率为0.2%。将该小间距LED显示模块原始图像转换为灰度图像,然后经傅里叶变换得到的摩尔纹显示图像如图8所示。
实施例2
该实施例中小间距LED显示模块的制作工艺同实施例1,不同之处在于:
聚四氟乙烯平板厚度0.1mm,压合压力0.005MPa,固化时间为0.5h。对上述小间距LED显示模块的性能进行表征,可见光反射率为1%。
对比例1
该对比例制作了小间距LED显示模块,具体工艺如下:
选用型号为TVH2.5的设置在安装基板上的LED灯板,其LED的点间距为2.5,尺寸为200×150mm;
使用玻璃对LED灯板进行封装,玻璃厚度为2mm,形成小间距LED显示模块。
对上述小间距LED显示模块的性能进行表征,用反射率检测仪检测模块表面的反射率,可见光反射率为8%。将该小间距LED显示模块原始图像转换为灰度图像,然后经傅里叶变换得到的摩尔纹显示图像如图9所示。
由以上数据可知,本发明实施例中制作的小间距LED显示模块,可见光反射率明显降低,这可以有效削弱因背后强光导致画面变白之缺陷,使影像显示更加清晰。另外,由图8和图9之间的对比可知,本发明制作的小间距LED显示模块,摩尔纹明显减弱。可见,摩尔纹得到了明显削弱。总之,本发明制作的小间距LED显示模块具有更好的光学性能。此外,本发明对于小间距LED显示模块在LED防护工艺简单、可靠性高、成本也更低。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
本发明提供的上述小间距LED显示模块,在各LED之间的间隙中设置了保护胶体,且保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐。这样,位于间隙中的保护胶体对各LED能够起到很好的保护作用,能够有效防止LED的磕灯和因湿气过大导致的死灯问题。同时,由于保护胶体远离电路板一侧的表面与LED远离电路板一侧的表面平齐,这就使得LED灯板表面的清理更为容易。此外,该保护胶体的加工方式简单,只需将胶水整体灌胶至LED之间的间隙后,利用平板压合的方式清理表面多余的胶水,然后进行固化即可。加工方便可靠,适于工业化大规模应用。
具体地,本发明提供的小间距LED显示模块的制作方法具有以下几点优势:
工艺简单、操作容易,不需要复杂模具和工装,投入较小,成本低;
验证时间短(采用模具,要反复试验,周期长);
可靠性高,尤其是采用常温固化胶水,不需加温即可固化,保护胶层的变形小,不会对LED造成伤害;
固化前可以二次调整压膜的状况,彻底解决气泡;
用于压合的平板可以反复使用,模块表面一致性高,保证了LED显示模块的光学性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小间距LED显示模块,其特征在于,包括:
安装基板(10);
LED灯板(20),所述LED灯板(20)包括电路板(21)和间隔设置在所述电路板(21)上的多个LED(22),所述电路板(21)设置在所述安装基板(10)的一侧表面上,所述LED(22)设置在所述电路板(21)的远离所述安装基板(10)的一侧表面上;以及
保护胶体(30),所述保护胶体(30)设置在各所述LED(22)之间的间隙中,且所述保护胶体(30)远离所述电路板(21)一侧的表面与所述LED(22)远离所述电路板(21)一侧的表面平齐。
2.根据权利要求1所述的小间距LED显示模块,其特征在于,所述保护胶体(30)为常温固化型胶水经固化后形成的硬化胶体。
3.根据权利要求2所述的小间距LED显示模块,其特征在于,所述常温固化型胶水选自树脂胶,优选所述树脂胶为环氧树脂胶和/或改性硅胶,优选地,所述树脂胶中添加有染色剂和/或扩散剂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的小间距LED显示模块的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供安装基板(10);
在所述安装基板(10)的一侧表面上设置LED灯板(20),所述LED灯板(20)包括电路板(21)和间隔设置在所述电路板(21)上的多个LED(22),所述电路板(21)设置在所述安装基板(10)的一侧表面上,所述LED(22)设置在所述电路板(21)的远离所述安装基板(10)的一侧表面上;
采用胶水向所述LED灯板(20)的远离所述安装基板(10)的一侧进行灌胶;
利用平板对承载有所述胶水的一侧进行压合,使所述胶水进入各所述LED(22)之间的间隙中并将多余的所述胶水挤出,然后进行固化以形成保护胶体(30),进而形成预制模块;以及
移除所述预制模块中的所述平板,形成所述小间距LED显示模块。
5.根据权利要求4所述的制作方法,其特征在于,所述灌胶过程在真空环境中进行。
6.根据权利要求5所述的制作方法,其特征在于,所述灌胶的步骤包括:采用胶枪在所述LED灯板(20)的远离所述安装基板(10)的一侧上方进行往复运动,在所述往复运动的同时进行出胶。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述胶水为常温固化胶水,优选所述常温固化胶水选自树脂胶,优选所述树脂胶为环氧树脂胶和/或改性硅胶,优选地,所述树脂胶中添加有染色剂和/或扩散剂。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述平板为钢化膜或塑料板,优选所述塑料板为聚碳酸酯板或亚克力板。
9.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述钢化膜的厚度为0.2~1.0mm,所述塑料板的厚度为0.1~1.0mm。
10.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述压合过程中的压力为0.005~0.04MPa,所述固化过程中的固化时间为0.5~6h。
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