CN102646369A - 一种led显示屏导热垫板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED显示屏导热垫板，属于LED显示技术领域，放置于LED显示屏的LED灯板与背板之间，由金属板层和导热塑料层复合而成，所述金属板层与背板相对，所述导热塑料层与LED灯板相对，所述导热塑料层的表面呈弧形。本发明还涉及一种LED显示屏导热垫板的制造方法：步骤1、将铝合金原料经压铸成型工艺制成金属板层；步骤2、将导热塑料原料烘干；步骤3、将步骤1所得的金属板层预热后置入注塑模具中，然后将步骤2所得的导热塑料注入该注塑模具中，在金属板层上成型出表面呈弧形的导热塑料层。本发明可以有效提高显示屏中LED芯片的散热效果，提高LED显示屏的亮度、密度以及使用寿命，而且实现了LED显示屏的球面外形。

Description

一种LED显示屏导热垫板及其制造方法

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，具体说是一种LED显示屏导热垫板及其制造方法。

背景技术

现有的LED显示屏中，LED芯片是主要的发热源，如果LED芯片工作时热量不能及时散发出去，LED芯片的温度过高，就会导致LED的光效降低、缩短寿命等问题，直接影响到LED显示屏的亮度、密度以及使用寿命，因此如何将LED芯片工作时产生的热量及时散发出去，就成了LED显示屏的一个设计重点。

目前的LED显示屏，多采用自然散热或平面基板散热。自然散热这种散热方式没有采用辅助的散热元件，LED芯片直接安装在灯板上，散热效果很差；而采用平面基板的LED显示屏也不适合于球形或带有弧面的LED显示屏，因为LED灯板直接安装在平面基板上后，LED显示模组也是平面形状的，使得弧面或球幕只能是由一个个平面形状的LED显示模组拼接组成的多面体，使得球幕和弧面不“圆滑”，由此形成的LED显示屏的外观不美观，无法真正的实现多角度观看，且文字及图样缺乏连贯性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种散热效果好且适合球形或弧形的LED显示屏的导热垫板及其制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED显示屏导热垫板，其放置于LED显示屏的LED灯板与背板之间，所述导热垫板由金属板层和导热塑料层复合而成，所述金属板层与背板相对，所述导热塑料层与LED灯板相对，所述导热垫板与灯板相对的一面呈弧形。

其中，所述金属板层经压铸成型工艺处理形成，所述金属板层与导热塑料层相结合的一面经压铸成型工艺处理后呈弧形。

其中，所述导热塑料层由至少一个彼此分离的部分组成。

其中，所述导热塑料层彼此分离的部分通过注塑成型工艺与所述金属板层嵌件复合形成导热垫板。

其中，所述导热塑料层的彼此分离的部分贴附于所述金属板层呈弧形的一面，其弧度与金属板层的表面弧度相同。

其中，所述金属板层为铝合金板层。

其中，所述导热垫板上开设有多个凹槽，所述凹槽呈网格状分布。

本发明的LED显示屏导热垫板，安装在LED芯片、LED灯板与显示屏的背板之间，LED芯片与LED灯板安装在导热塑料层上。由于金属板层的存在而具备足够的机械强度和结构稳定性，同时其良好的导热性可以有效快速的将LED芯片产生的热量传导至显示屏背板或外部环境；而导热塑料层的存在，不仅实现了线路板与金属板层之间的热传导和电绝缘，而且具有重量轻、成本低、加工简单、安全环保等优点，进一步的，导热塑料层的表面呈弧形(弧度可按照LED显示屏的球幕弧度进行设计)，应用到LED显示屏中时，LED显示模组可以设计为弧形，使得球幕真正成为由一个个弧形的LED显示模组拼接组成的圆球，实现LED显示屏的圆形外观和多角度观看、文字及图样连贯呈现的特点。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种LED显示屏导热垫板的制造方法，所述导热垫板包括金属板层和导热塑料层，包括以下步骤：

步骤1、将铝合金原料经压铸成型工艺制成金属板层；

步骤2、将导热塑料原料烘干；

步骤3、将步骤1所得的金属板层预热后置入注塑模具中，然后将步骤2所得的导热塑料注入该注塑模具中，在金属板层上成型出表面呈弧形的导热塑料层。

其中，在步骤1中，所述金属板层与导热塑料层相结合的一面被压铸成弧形，其弧度与导热塑料层的表面弧度相同。

其中，在步骤3中，所述注塑模具开有至少一个浇口，所述导热塑料从该至少一个浇口同时注入注塑模具中，在金属板层上成型出由至少一个彼此分离的部分组成的导热塑料层。

采用本发明的LED显示屏导热垫板的制造方法，不仅可以制得导热性和绝缘性能好、强度高、重量轻、结构稳定且无需其他固定零件(用于固定金属板层和导热塑料层)的导热垫板，而且可以一体成型出结构复杂的导热垫板，实现自动化快速成型，提高生产效率；进一步的，采用本发明制造方法所制得的导热塑料层的表面呈弧形，应用到LED显示屏中时，LED显示模组同样可以设计为弧形，使得球幕真正成为由一个个弧形的LED显示模组拼接组成的圆球，实现LED显示屏的圆形外观和多角度观看、文字及图样连贯呈现的特点。

附图说明

图1所示为本发明的导热垫板的立体图。

图2所示为本发明的导热垫板的侧视图。

图3所示为本发明的导热垫板的正面图。

图4所示为本发明的导热垫板的背面图。

图5所示为本发明的导热垫板制造方法的工艺流程图。

标号说明：

10、金属板层  20、导热塑料层30、第一凹槽

40、条形螺丝孔50、螺丝固定孔60、第二凹槽

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参照图1至图4所示，本发明的LED显示屏导热垫板，它放置于LED显示屏的LED灯板与背板之间，由金属板层10和导热塑料层20复合而成，所述金属板层10与背板相对，所述导热塑料层20与LED灯板相对，所述导热垫板与灯板相对的一面呈弧形。

本发明的LED显示屏导热垫板，安装在LED芯片、LED灯板与显示屏的背板之间，LED芯片与LED灯板安装在导热塑料层20上。由于金属板层10的存在而具备足够的机械强度和结构稳定性，同时其良好的导热性可以有效快速的将LED芯片产生的热量传导至显示屏背板或外部环境；而导热塑料层20的存在，不仅实现了线路板与金属板层10之间的热传导和电绝缘，而且具有重量轻、成本低、加工简单、安全环保等优点，进一步的，导热塑料层20的表面呈弧形(弧度可按照LED显示屏的球幕弧度进行设计)，应用到LED显示屏中时，LED显示模组可以设计为弧形，使得球幕真正成为由一个个弧形的LED显示模组拼接组成的圆球，实现LED显示屏的圆形外观和多角度观看、文字及图样连贯呈现的特点。

在上述实施例中，所述金属板层10经压铸成型工艺处理形成，优选的采用铝合金原料经压铸成型工艺制成，所述金属板层10与导热塑料层20相结合的一面经压铸成型工艺处理后呈弧形，如图2所示，其弧度与导热塑料层20的表面弧度相同，该设计使得导热塑料层20的厚度均匀一致，有效避免因导热塑料层20厚度不均而产生的成型缺陷。相对于金属加工方法而言，将金属板层10与导热塑料层20相结合的一面加工为弧形显然要比采取措施避免导热塑料层20因厚度不均而产生的成型缺陷要简单的多。

在上述实施例中，所述导热塑料层20由至少一个彼此分离的部分组成，导热塑料层20的彼此分离的部分贴附于所述金属板层10呈弧形的一面，其弧度与金属板层10的表面弧度相同。图1示出了导热塑料层20由4个彼此分离的部分组成的情况，通过将导热塑料层20分割为四个互不干扰的部分，可以有效减少导热塑料层20在成型过程中因收缩而产生的变形，保证加工质量。当然，也可以根据导热垫板的实际尺寸大小，将导热塑料层20分割为更多的部分，以尽量避免大尺寸塑件成型，减少导热塑料层20在成型过程中因收缩而产生的变形。

在上述实施例中，所述导热塑料层20彼此分离的部分通过注塑成型工艺与所述金属板层10嵌件复合形成导热垫板。嵌件成型，是指在模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂，熔融的树脂材料与嵌件接合固化，制成一体化产品的成型方法。在本发明中，优选采用嵌件成型工艺将金属板层10与导热塑料层20复合在一起，即将预先制作好的金属板层10置入模具中，为了防止温度差异而导致的注塑缺陷，所述金属板层10可先经预热处理后再置入注塑模具中，所述注塑模具开有至少一个浇注口，浇注口的数量由导热塑料层20的彼此分离的部分的数量而定，然后将导热塑料从各个浇注口同时注入该注塑模具中，在金属板层10上成型出由至少一个彼此分离的部分组成的导热塑料层20，从而制成一体化的导热垫板。该复合方法得到的导热垫板不仅导热性和绝缘性能好、强度高、重量轻、结构稳定且无需其他固定零件(用于固定金属板层和导热塑料层)，而且可以实现自动化快速成型，提高生产效率，同时适用于复杂结构的导热垫板的生产而不会导致生产效率下降。当然，本发明也不排除采用机械固定等方式将金属板层10与导热塑料层20复合在一起。

在上述实施例中，所述金属板层10与背板相对的一面开设有多个第二凹槽60。该设计可以在保持金属板层10的机械强度基本不变的情况下，进一步减少金属板层10的用量，减轻导热垫板的重量和降低成本。

在上述实施例中，所述导热塑料层20上开设有多个第一凹槽30，所述第一凹槽30呈网格状分布。第一凹槽30可用于容纳LED芯片等电子元件，有效防止LED芯片之间热量的集聚，及时将LED芯片散发的热量通过导热塑料层20传导出去，同时也方便安装LED芯片。第一凹槽30可采用机械加工等方法在导热塑料层20上加工出来，优选采用嵌件成型工艺，即通过对模具的设计，在金属板层10与导热塑料层20一体成型的过程中将第一凹槽30在导热塑料层20上一体成型出来，提高生产效率。

在上述实施例中，所述导热塑料层20上开设有多个条形螺丝孔40。该条形螺丝孔40的长短不一，可用于穿过不同尺寸灯板的固定螺钉，满足各种尺寸LED灯板的固定需要。条形螺丝孔40可采用机械加工等方法在导热塑料层20上加工出来，优选采用嵌件成型工艺，即通过对模具的设计，在金属板层10与导热塑料层20一体成型的过程中将条形螺丝孔40在导热塑料层20上一体成型出来，提高生产效率。

在上述实施例中，所述导热垫板上开设有多个螺丝固定孔50。该设计使得导热垫板可通过固定螺丝与其他部件相连接。螺丝固定孔50可采用机械加工等方法在成型后的导热垫板上一次性加工出来，也可以分为两步加工，即先在成型好的金属板层10上加工出螺丝固定孔，然后再通过嵌件成型工艺在导热塑料层20上对应成型出螺丝固定孔。

参照图1与图5所示，本发明的LED显示屏导热垫板的制造方法，所述导热垫板包括金属板层10和导热塑料层20，包括以下步骤：

步骤1、将铝合金原料经压铸成型工艺制成金属板层10；

步骤2、将导热塑料原料烘干；

步骤3、将步骤1所得的金属板层预热后置入注塑模具中，然后将步骤2所得的导热塑料注入该注塑模具中，在金属板层上成型出表面呈弧形的导热塑料层。

采用上述制造方法，不仅可以制得导热性和绝缘性能好、强度高、重量轻、结构稳定且无需其他固定零件(用于固定金属板层10和导热塑料层20)的导热垫板，而且可以一次成型出结构复杂的导热垫板，实现自动化快速成型，提高生产效率；进一步的，采用该制造方法制得的导热塑料层20的表面呈弧形，应用到LED显示屏中时，LED显示模组同样可以设计为弧形，使得球幕真正成为由一个个弧形的LED显示模组拼接组成的圆球，实现LED显示屏的圆形外观和多角度观看、文字及图样连贯呈现的特点。

其中，在步骤1中，所述金属板层10与导热塑料层20相结合的一面被压铸成弧形，其弧度与导热塑料层20的表面弧度相同。该设计使得在步骤3中，导热塑料可以按照金属板层10呈弧形的一面成型出厚度均匀一致而具有相同弧度表面的导热塑料层20，有效避免因导热塑料层20的厚度不均而产生的成型缺陷，相对于金属加工方法而言，将金属板层10与导热塑料层20相结合的一面压铸为弧形显然要比采取措施避免导热塑料层20因厚度不均而产生的成型缺陷要简单的多。

其中，在步骤1中，所述金属板层10与背板相对的一面被压铸成带有多个第二凹槽60的平面。该设计可以在保持金属板层10的机械强度基本不变的情况下，进一步减少金属板层10的用量，减轻导热垫板的重量和降低成本。

其中，在步骤3中，所述注塑模具开有至少一个浇注口，所述导热塑料从各个浇注口同时注入注塑模具中，从而在金属板层10上成型出由至少一个彼此分离的部分组成的导热塑料层20。该设计通过对模具浇口的设计，使导热塑料层20被分割为至少一个互不干扰的部分，可以有效减少导热塑料层20在成型过程中因收缩而产生的变形，保证加工质量。本发明优选的，所述注塑模具开有四个浇注口，所形成的导热塑料层20由4个彼此分离的部分组成。当然，也可以根据导热垫板的实际尺寸大小和注塑条件，改变模具浇口的数量，将导热塑料层20分割为更多个互不干扰的部分，以尽量避免大尺寸塑件成型，减少导热塑料层20在成型过程中因收缩而产生的变形。

其中，在步骤3中，所述金属板层10的预热温度为60℃。金属板层10经预热后再置入模具中，可以有效防止因温度差异而引起的注塑成型缺陷。

其中，在步骤2中，所述导热塑料原料的烘干温度为120～130℃，烘干时间为2～3h。这样的烘干条件有利于提高导热塑料原料的烘干程度，减少因原料中含有的水分引起的注塑缺陷，提高导热塑料层20的成型质量。

其中，在步骤3中，所述注塑模具的模具温度为85～140℃，熔胶温度为300～340℃，注射压力为100～150MPa。在该注塑条件下，导热塑料熔体的流动性和成型性最佳，所制得的导热垫板的变形翘曲小、尺寸结构稳定、内部成型缺陷少，保证了导热垫板的高强度和良好性能。

其中，在步骤3中，所述导热塑料层20上一体成型出多个第一凹槽30，所述第一凹槽30呈网格状分布。第一凹槽30可用于安装LED芯片等电子元件，有效防止LED芯片之间热量的集聚，及时将LED芯片散发的热量通过导热塑料层20传导出去，同时也方便安装LED芯片。

其中，在步骤3中，所述导热塑料层20上一体成型出多个条形螺丝孔40。该条形螺丝孔40的长短不一，可用于穿过不同尺寸灯板的固定螺钉，满足各种尺寸LED灯板的固定需要。

其中，在步骤3中，所述金属板层10先采用机械加工等方式加工出螺丝固定孔，再预热后置入注塑模具中，然后注入导热塑料，成型出带有螺丝固定孔的导热塑料层20，金属板层10与导热塑料层20的螺丝固定孔的位置一一对应。该螺丝固定孔使得导热垫板可通过固定螺丝与其他部件相连接。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述导热垫板放置于LED显示屏的LED灯板与背板之间，所述导热垫板由金属板层和导热塑料层复合而成，所述金属板层与背板相对，所述导热塑料层与LED灯板相对，所述导热垫板与灯板相对的一面呈弧形。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述金属板层经压铸成型工艺处理形成，所述金属板层与导热塑料层相结合的一面经压铸成型工艺处理后呈弧形。

3.根据权利要求1所述的LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述导热塑料层由至少一个彼此分离的部分组成。

4.根据权利要求3所述的LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述导热塑料层彼此分离的部分通过注塑成型工艺与所述金属板层嵌件复合形成导热垫板。

5.根据权利要求3所述的LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述导热塑料层的彼此分离的部分贴附于所述金属板层呈弧形的一面，其弧度与金属板层的表面弧度相同。

6.根据权利要求1所述的LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述金属板层为铝合金板层。

7.根据权利要求1所述的LED显示屏导热垫板，其特征在于：所述导热垫板上开设有多个凹槽，所述凹槽呈网格状分布。

8.一种LED显示屏导热垫板的制造方法，所述导热垫板包括金属板层和导热塑料层，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：

步骤1、将金属原料经压铸成型工艺制成金属板层；

步骤2、将导热塑料原料烘干；

步骤3、将步骤1所得的金属板层预热后置入注塑模具中，然后将步骤2所得的导热塑料注入该注塑模具中，在金属板层上成型出表面呈弧形的导热塑料层。

9.根据权利要求8所述的LED显示屏导热垫板的制造方法，其特征在于：在步骤1中，所述金属板层与导热塑料层相结合的一面被压铸成弧形，其弧度与导热塑料层的表面弧度相同。

10.根据权利要求8所述的LED显示屏导热垫板的制造方法，其特征在于：在步骤3中，所述注塑模具开有至少一个浇注口，所述导热塑料从该浇注口同时注入注塑模具中，在金属板层上成型出由至少一个彼此分离的部分以组成的导热塑料层。

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